JPH0553457U - 水耕栽培装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成長段階に応じた最適な外的環境、量・濃度
の培養液を付与する。 【構成】 温室内を植物の成長段階に応じた外的環境が
得られるように複数の内室に仕切る。各内室へ移動可能
な栽培ステージ１，２，３に培養液を供給するため、貯
液部４１を有し、かつ供給した培養液の排液量等の履歴
を記憶し、新たに供給する培養液の供給量等を該履歴等
に応じて制御する制御装置を有する給液ユニット４を配
設する。栽培ステージ１，２，３からの排液を貯蔵する
排液貯蔵槽１０１を有すると共に、給液ユニット４の制
御装置へ排液量を送信する検出装置を有する排液ユニッ
ト１０を配設する。所定の成長段階に達した場合には、
栽培ステージ１，２，３を次の内室へ移動する。次の内
室へ移動後も、移動前に供給した培養液の供給量等に従
い、給液ユニット４から制御された培養液を供給する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は水耕栽培装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

温室内等において行なわれる水耕栽培で用いられる水耕栽培装置は、栽培用ベ ンチと、該栽培用ベンチ上に配設された培地と、培地上方に配設された給液シス テムと、栽培用ベンチ下方に配設されたドレンとからなるのが通常である。そし て、育苗後、培地に栽培植物の苗を定植し、給液システムにより、培地上方から 、培地に対して所定の培養液を給液し、さらに、栽培用ベンチ下方に配設したド レンを通じて排液貯蔵槽に余剰の培養液を回収することにより行なわれている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、栽培植物に与える日照量、温度等の外的環境は、栽培植物の各成長 段階によってそれぞれ最適の環境があり、これらを調整することによって、果実 の収穫量や品質に差が生じる。従来は一つの温室内で複数の異なる成長段階の作 物を栽培する場合には、外的環境を各成長段階に応じて最適に調整することは困 難である。例えば、温室内の温度等を調整する場合、温室全体を制御しただけで は各成長段階の栽培植物にとって最適なものとはいえない。

【０００４】 また、培養液の供給量、培養液濃度等も、各成長段階に応じて最適な状態で付 与する必要があり、さらに、過去に供給した培養液の排液量や積算日射量等に応 じて、これらを調整する必要もある。

【０００５】 本考案は上記した課題を解消するためになされたものであり、栽培植物に対し て成長段階に応じた最適な外的環境を付与することができると共に、成長段階に 応じた量、濃度の培養液を供給することができ、果実の収穫量・品質の向上、さ らには省力化を図ることができる水耕栽培装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するため本考案の水耕栽培装置は、栽培植物の成長段階に 応じて種々の外的環境が得られるように複数の内室に仕切形成された温室と、栽 培植物の成長段階に応じた最適環境が設定された内室へ移動可能に設けられた栽 培ステージと、培養液を貯液する貯液部を有すると共に、供給した培養液の排液 量、日射強度等の履歴を記憶し、新たに供給する培養液の供給量、培養液濃度等 を該履歴と供給時の日射強度等に応じて制御する制御装置を有する給液ユニット と、一端部が該給液ユニットの貯液部に、他端部が栽培ステージに接続されて配 設された培養液供給管と、一端部が該栽培ステージに接続されて配設された培養 液排液管と、該培養液排液管の他端部に接続され、排出された余剰の培養液を貯 蔵する排液貯蔵槽を有すると共に、排液量を検出して前記給液ユニットの制御装 置へ送信する検出装置を有する排液ユニットと、を有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】

温室内で複数に仕切形成された内室に、各成長段階に応じて栽培ステージを移 動させる。各栽培ステージに定植した栽培植物には、排液ユニットで検出した培 養液の排液量、給液ユニットで測定した日射強度、室内温度等の検出値に基づき 、所定量及び所定濃度の培養液が供給される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の水耕栽培装置を図面に示した実施例に基づきさらに詳細に説明 する。図において、１は第１の栽培ステージ、２は第２の栽培ステージ、３は第 ３の栽培ステージ、４は給液ユニット、５は供給用接続管、６は移動ベンチ、７ は培養液供給管、８は培養液排液管、９は排液用接続管、１０は排液ユニットで ある。

【０００９】 栽培ステージ１，２，３はいずれも温室（図示せず）内に配設され、各栽培ス テージ１，２，３はそれぞれ栽培植物の成長段階に応じて最適な外的環境が得ら れるように仕切形成された内室（図示せず）に配置されている。本実施例では、 第１の栽培ステージ１、第２の栽培ステージ２、第３の栽培ステージ３の順に成 長が進むように、例えば、バラの栽培では、第１の栽培ステージ１が配置される 内室は採花母枝決定期の苗を、第２の栽培ステージ２が配置される内室は伸長期 の苗を、第３の栽培ステージ３が配置される内室は開花直前の苗を生育させるの に適した環境となっている。

【００１０】 各栽培ステージ１，２，３のそれぞれには、複数個の栽培用トレー１１，２１ ，３１が載置されており、この栽培用トレー１１，２１，３１上に培地（図示せ ず）が配設され、さらにこの培地に栽培植物が定植される。また、各栽培用トレ ー１１，２１，３１内には、例えば栽培用トレー１１の平面図である図２に示す ように、後述の培養液供給管７に接続されると共に、複数個の小孔１２ａが穿設 された給液ノズル１２が固定配設されている。なお、本実施例では、図２に示す ように、該給液ノズル１２の一部の小孔１２ａに細い給液用チューブ１３を接続 すると共に、その先端を培地内に差込み配設し、培養液を供給する構成としてい る。この場合、小孔１２ａに給液用チューブ１３を接続しない構成としても、全 ての小孔１２ａに給液用チューブ１３を接続する構成としてもよいことはもちろ んである。ここで、１４，２４，３４は各栽培用トレー１１，２１，３１の下部 適宜位置に穿設された排液孔であり、後述の培養液排液管８が接続される。

【００１１】 また、各栽培ステージ１，２，３は図３に示したようなローラ６ａを有する移 動ベンチ６上に載置されており、ローラ６ａを回転させることにより、移動可能 に配設されている。すなわち、例えば、栽培ステージ１において、採花母枝決定 期まで栽培植物が成長した場合には、このローラ６ａを駆動して各栽培ステージ １，２，３を順次移動し、第２の栽培ステージ２が配置されていた内室において 、その成長段階に適した外的環境下での生育を可能とするものである。なお、６ ｂはモータであり、該ローラ６ａの駆動機構を構成する。

【００１２】 給液ユニット４は、各栽培ステージ１，２，３に供給すべき培養液の貯液部４ １を有する。なお、この貯液部４１には供給用接続管５が接続されている。また 、この給液ユニット４には、各ステージにおける過去に供給した培養液の排液量 、過去における日射強度、室内温度等の履歴を記憶し、この履歴に応じて培養液 の供給量、濃度等を制御可能な制御装置ＣＰＵ，ＣＰＵ，ＣＰＵが組込ま れている。５ａは第１の切換えバルブであり、図１に示したように供給用接続管 ５の一端部に接続されている。また、この第１の切換えバルブ５ａの液体吐出口 は複数の培養液供給管を接続可能に形成されている。ただし、該切換えバルブ５ ａは給液ユニット４で調合された培養液を栽培ステージ１，２，３に選択的に送 ることができる機能を有するものであればよく、かかる構成に限定されるもので はない。また、電動式であっても、手動式であっても構わない。ただし、ＣＰＵ ，，等と連動した動作を可能とするためには電動式とすることが好ましい 。

【００１３】 培養液供給管７は、上述したようにそれぞれの一端が給液ユニット４の第１の 切換バルブ５ａに接続され、他端は各栽培ステージ１，２，３に接続されて配設 されている。したがって、本実施例では３本配設されている。具体的には、この 培養液供給管７は本管部７ａと複数に分岐させた支管部７ｂとから構成され、各 栽培ステージ１，２，３における栽培用トレー１１，２１，３１に配設された給 液ノズル１２，２２，３２に、該支管部７ｂが接続されて配設されている。なお 、７ｘ，７ｙ，７ｚはジョイント部材である。

【００１４】 培養液排液管８は、上記した培養液供給管７と同様に本実施例では３本配設さ れ、本管部８ａと図示しない複数に分岐された支管部とから構成されている。す なわち、各支管部の一端は、各栽培ステージ１，２，３の栽培用トレー１１，２ １，３１に形成した排液孔１４，２４，３４のそれぞれに、各本管部８ａの一端 部は後述の排液ユニット１０の第２の切換えバルブ９ａの液体流入口側に接続さ れて配設されている。なお、８ｘ，８ｙ，８ｚはジョイント部材である。また、 第２の切換えバルブ９ａは、上記した第１の切換バルブ５ａと同様の構成のもの でよく、該第２の切換えバルブ９ａの液体吐出口側には、後述する排液ユニット １０の排液貯蔵槽１０１に接続された排液用接続管９が接続されている。

【００１５】 排液ユニット１０は、排液貯蔵槽１０１と、該排液貯蔵槽１０１に貯液される 各栽培ステージ１，２，３からの排液量を検出し、給液ユニット４の制御装置Ｃ ＰＵ，ＣＰＵ，ＣＰＵのそれぞれへ、各栽培ステージ１，２，３に対応し た排液量に従った電気信号を送る検出装置，，とを有して構成されている 。

【００１６】 次に、本実施例にかかる水耕栽培装置の作用について説明する。まず、第１の 栽培ステージ１の栽培用トレー１１に採花母枝決定期の苗を、第２の栽培ステー ジ２の栽培用トレー２１には伸長期の苗を、第３の栽培ステージ３の栽培用トレ ー３１には開花直前まで成長した苗を定植する。

【００１７】 第１の栽培ステージ１には、給液ユニット４の制御装置ＣＰＵに従い、培養 液の貯液部４１で特定の量、濃度に調合された培養液が、切換えバルブ５ａを介 して第１の栽培ステージ１に連結された培養液供給管７へ送られ、第１の栽培ス テージ１に供給される。第２の栽培ステージ２または第３の栽培ステージ３に培 養液を供給する場合は、制御装置ＣＰＵまたはＣＰＵが作動し、所定の量、 濃度に調合される。そして、切換えバルブ５ａを切換えることにより、第２の栽 培ステージ２または第３の栽培ステージ３に特定の濃度、量の培養液が供給され る。

【００１８】 なお、第１の栽培ステージ１，２，３のいずれに培養液を供給するか決定する 手段は特に限定されるものではなく、例えば、タイマ装置（図示せず）を用いて 時間を設定し、制御装置ＣＰＵ，ＣＰＵ，ＣＰＵのいずれかを作動させ、 また、これに連動して第１の切換えバルブ５ａが所定の切換え動作を行なう構成 とすることができる。また、排液ユニット１０の検出装置，，が、いずれ かの栽培ステージからの排液量が異常に少量である信号を検出し、これを給液ユ ニット４の制御装置のいずれかが受信した場合にも、第１の切換えバルブ５ａが 切換え動作し、培養液を供給する構成とすることもできる。さらに、定時の供給 と異常時の供給が重複した場合には、いずれかの供給が終了するまで、第１の切 換えバルブ５ａが作動せず、待機する構成とすることもできる。

【００１９】 各栽培用トレー１１，２１，３１に供給された培養液のうち、余剰の培養液は 、排液孔１４，２４，３４及び培養液排液管８を通じて、排液ユニット１０の排 液貯蔵槽１０１へ送られる。このとき、本実施例では、排液ユニット１０の第２ の切換えバルブ９ａを切換えることにより、常に所定の栽培ステージからの排液 が、排液貯蔵槽１０１へ送られ、所定の検出装置，，によって検出されて 、栽培ステージ１，２，３に対応した制御装置ＣＰＵ，ＣＰＵ，ＣＰＵへ フィードバックされる。なお、いずれの検出装置によって排液量を検出するかを 決定する手段も特に限定されず、例えば、第２の切換えバルブ９ａがいずれの栽 培ステージに対応したモードになっているかにより、判断させることができる。

【００２０】 培養液の供給量は、給液ユニット４の制御装置が、排液ユニット１０の検出装 置から送られる信号に基づき調節する。例えば、過去１日あるいは１週間で貯液 された排液量を検出し、給液ユニット４の制御装置において、予定の排液量と比 較して、多い場合には供給量を少なくするなどして新たに供給する培養液量を決 定するものである。一方、培養液濃度は、給液ユニットの制御装置において、過 去１日あるいは１週間で供給された日射強度、室内温度及び現在の日射強度、室 内温度を検出して、その検出値に基づき適正な培養液濃度を決定し、適宜に水で 希釈したり、液肥を投入することにより調節する。

【００２１】 栽培植物が所定の段階まで生育した場合には、培養液供給管７を各ジョイント 部材７ｘ，７ｙ，７ｚから取り外し、移動ベンチ６に配設したローラ６ａを回転 駆動して、各栽培ステージ１，２，３を移動させる。すなわち、第１の栽培ステ ージ１は第２の栽培ステージ２が配設されていた内室へ、第２の栽培ステージ２ は第３の栽培ステージ３が配設されていた内室へ、それぞれ移動する。移動後は 、第１の栽培ステージ１に接続されていた培養液供給管７をジョイント部材７ｙ に、、第２の栽培ステージ２に接続されていた培養液供給管７をジョイント部材 ７ｚにそれぞれ接続する。なお、第３の栽培ステージ３で栽培していた栽培植物 は花き・果実の採花・収穫段階まで生育した後は、栽培用トレー３１を取り外し て温室付近に隣接して設けた作業場へ運び出し、収穫作業をする。第３の栽培ス テージ３には新たな栽培用トレーを載置し、第１の栽培ステージ１が配設されて いた位置に移動させる。ここで、第３の栽培ステージ３の移動方法は手作業によ ってもよいが、移動ベンチを平面略楕円形のものとすれば、循環移動させること ができるため好ましい。

【００２２】 各栽培ステージ１，２，３を移動させた後は、第１の切換えバルブ５ａを介し て、移動後の各栽培ステージ１，２，３上の栽培植物に、移動前と同一の制御装 置ＣＰＵ，ＣＰＵ，ＣＰＵによって制御され調合された培養液を供給する 。すなわち、給液ユニット４に組込まれた制御装置により、移動前に供給した培 養液の排液量、日射強度等に応じて移動後に供給する培養液量、培養液濃度等を 制御して培養液の供給を行なう。

【００２３】 なお、培養液排液管８も培養液供給管７と同様に、移動時にはそれぞれジョイ ント部材８ｘ，８ｙ，８ｚから取り外し、移動後に再び接続して、第２の切換バ ルブ９ａの切換えにより、各栽培ステージ１，２，３から排出される余剰の培養 液量は常に移動前と同一の検出装置，，によって検出される。

【００２４】 本発明の水耕栽培装置は上記した実施例に何ら限定されるものではない。例え ば、上記した実施例では、ジョイント部材７ｘ〜７ｚ、８ｘ〜８ｚを配設し、移 動時にはこのジョイント部材に対して培養液供給管７または培養液排液管８を接 続・取り外し可能とすることにより対処しているが、培養液供給管７または培養 液排液管８として柔軟な素材例えばゴム材からなるチューブを用い、図４に示し たように、これを定トルクバネ４０の軸心に巻き付け矢印で示したように伸縮自 在とする構成としてもよい。これにより、各栽培ステージ１，２，３の移動にも 拘らず、培養液供給管７等の取り外し作業を行なう必要がない。

【００２５】 また、上記した実施例では、３つの栽培ステージ１，２，３を配設し、３種類 の外的環境を付与できる内室を形成した態様のものを示したが、配設個数は何ら 限定されるものではなく、栽培植物の種類等により、さらに温室内に多種類の外 的環境を有する内室を仕切り形成する構造としてもよい。

【００２６】 また、単に、栽培ステージを１つとして、これに対応させて、給液ユニットの 貯液部、排液ユニットの排液貯蔵槽、培養液供給管、培養液排液管もそれぞれ一 組とし、栽培植物の成長段階に合わせて、該栽培ステージを隣接する内室へ順次 移動させる構造としてもよいことももちろんである。

【００２７】

【考案の効果】

本考案の水耕栽培装置は、栽培植物の成長度に適合した外的環境下で栽培する ことが可能であり、供給する培養液の量及び濃度も過去に供給した培養液の排液 量等に従い、調節された培養液を供給することが可能である。したがって、栽培 植物の果実の収穫量、品質等を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の水耕栽培装置の一実施例の構成
を概略的に示す模式図である。

【図２】図２は同実施例で用いた栽培用トレーの平面図
である。

【図３】図３は同実施例で用いた移動ベンチを示す斜視
図である。

【図４】図４は伸縮可能に配設した培養液供給管、培養
液排液管を用いた本考案の水耕栽培装置の他の実施例の
一部を概略的に示す模式図である。

【符号の説明】

１ 第１の栽培ステージ ２ 第２の栽培ステージ ３ 第３の栽培ステージ ４ 給液ユニット ５ 供給用接続管 ５ａ 第１の切換えバルブ ６ 移動ベンチ ７ 培養液供給管 ８ 培養液排液管 ９ 排液用接続管 ９ａ 第２の切換えバルブ １０ 排液ユニット

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 栽培植物の成長段階に応じて種々の外的
   環境が得られるように複数の内室に仕切形成された温室
   と、栽培植物の成長段階に応じた最適環境が設定された
   内室へ移動可能に設けられた栽培ステージと、培養液を
   貯液する貯液部を有すると共に、供給した培養液の排液
   量、日射強度等の履歴を記憶し、新たに供給する培養液
   の供給量、培養液濃度等を該履歴と供給時の日射強度等
   に応じて制御する制御装置を有する給液ユニットと、一
   端部が該給液ユニットの貯液部に、他端部が栽培ステー
   ジに接続されて配設された培養液供給管と、一端部が該
   栽培ステージに接続されて配設された培養液排液管と、
   該培養液排液管の他端部に接続され、排出された余剰の
   培養液を貯蔵する排液貯蔵槽を有すると共に、排液量を
   検出して前記給液ユニットの制御装置へ送信する検出装
   置を有する排液ユニットと、を有することを特徴とする
   水耕栽培装置。
2. 【請求項２】 前記栽培ステージが、各内室毎に温室内
   において複数配設され、前記給液ユニットが、第１の切
   換えバルブを備えた、貯液部に接続されて配設される供
   給用接続管を有すると共に、前記排液ユニットが、第２
   の切換えバルブを備えた、排液貯蔵槽に接続されて配設
   される排液用接続管とを有して構成され、かつ、前記培
   養液供給管が、給液ユニットの第１の切換えバルブの液
   体吐出口と各栽培ステージとの間に、前記培養液排液管
   が、該各栽培ステージと排液ユニットの第２の切換えバ
   ルブの液体流入口との間にそれぞれ複数接続されて配設
   されてなる請求項１記載の水耕栽培装置。
3. 【請求項３】 前記栽培ステージが、各内室毎に温室内
   において複数配設され、かつ、前記培養液供給管が、該
   給液ユニットの貯液部と各栽培ステージとの間に、前記
   培養液排液管が、該各栽培ステージと該排液ユニットの
   排液貯液槽との間にそれぞれ複数接続されると共に伸縮
   可能に配設されてなる請求項１記載の水耕栽培装置。