(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁部と、当該底壁部の周囲から立ち上がり、前後に対向する前後の側壁部及び左右に対向する左右の側壁部とを有し、略長方形の平面形体をもつ浅底皿状に形成され、栽培棚に上下方向に所望間隔で多段状に配置して設けられ、培養液が貯留される所望の複数の水耕容器と、
前記各水耕容器の上部側に設けられ、前記各水耕容器に光を照射する照明部と、
貯留タンク内の培養液を前記タンクと前記各水耕容器との間で循環させる循環手段と、
前記各水耕容器内の培養液の液面上に浮置される所望の複数枚の水耕パネルとを備え、
前記各水耕容器間に形成された空間部で植物を生育する水耕栽培装置であって、
前記各水耕容器間の前記空間部は、前記栽培棚の一端部側の区域を初期生育エリア、他端部側の区域を収穫生育エリア、及び前記両エリア間の区域を中間生育エリアとして区分けして定められ、
前記各照明部は、前記各エリアの前記各空間部ごとに設け、前記水耕容器方向へ光を照射する所望数の照明器を有する照明器ユニットで構成され、
少なくとも、前記初期生育エリアの前記各照明器ユニットは上下方向に移動可能に設けられ、
前記循環手段は、前記タンクの出口部と接続して設けたポンプによって送り出される前記タンク内の培養液を前記各水耕容器へ供給する供給管路部と、前記各水耕容器の前記底壁部の一端部側に、前記前後の側壁部の一方の側壁部の一端部と前記左右の側壁部の一方の側壁部の一端部とにより構成された角部近くに位置させて前記底壁部に設けた排水口部と連通させて設け、前記各排水口部から流出する培養液を前記タンク内に導入する戻し管路とを備え、
前記供給管路部は、
前記ポンプに接続して設けられ、前記ポンプから送られる培養液を供給する供給主管と、前記供給主管から分岐し、前記水耕容器の前記左右の側壁部間の長さの寸法より幾分短尺の所望径の管体で形成され、前記前後の側壁部の前記一方の側壁部と対向する他方の側壁部近くにおける底部側に位置させると共に前記他方の側壁部に沿わせて前記各水耕容器内に配置して設けた前記水耕容器の個数と対応する本数の分流送水管と、
前記各分流送水管の前記左右の側壁部の前記一方の側壁部側と反対側に位置する端部から延設され、先端を閉塞した所望径かつ所望長さの管体で形成され、前記各水耕容器の前記左右の側壁部の前記排水口部側の前記一方の側壁部と対向する他方の側壁部近くにおける底部側に位置させると共に前記管体の閉塞した先端側を前記前後の側壁部の前記一方の側壁部側に位置させて前記前後の側壁部間に配置して設けられ、前記ポンプにより前記供給主管及び分流送水管を介して送られる培養液を前記水耕容器内の所望方向へ向けて流入する所望数の流入孔を有する第１の液流入管と、
前記各分流送水管の前記第１の液流入管と反対側の先端を閉塞し、前記分流送水管の先端部側の部位における管体で形成され、前記分流送水管の前記閉塞した先端部側の所望の部位に、前記ポンプにより前記供給主管を介して送られる培養液を前記水耕容器内の前記排水口部側の方向へ流入する所望数の流入孔を有する第２の液流入管とを有して構成されている、
ことを特徴とする水耕栽培装置。
【請求項２】
前記初期生育エリア、中間生育エリア、及び収穫生育エリアの前記各照明器ユニットは上下方向に移動可能に設けられ、植物の生育度に応じて前記各水耕容器に対する前記各照明器ユニットの高さを前記各エリアの前記各空間部ごとに調整して植物を生育するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
前記各照明器ユニットは、植物の生育度を判別する判別手段により生育度合を判別し、植物の生育度に応じ、前記各照明器ユニットの前記各水耕容器に対する高さを昇降移動手段により自動的に調整可能に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水耕栽培装置、さらに詳しくは、例えば栽培室等の室内において、例えば葉物野菜やハーブ類等の植物を水耕栽培により育成する水耕栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物の水耕栽培において、植物を生育する水耕容器を上下方向に所定の間隔で多段状に配置すると共に、各水耕容器の上方部側に照明装置を設けた水耕栽培装置が一般に採用されている（例えば特許文献１参照）。また、水耕容器を上下方向に移動調整可能に構成した水耕装置も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１及び２の水耕栽培装置によれば、室内において植物を生育することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４６４５０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６５７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１及び２に記載の水耕栽培装置によれば、室内において植物を生育することが可能になる。しかし、特許文献１の水耕栽培装置は次のような問題を有している。
【０００６】
即ち、照明装置の光による植物の光合成を効果的に行うためには、植物に対する光の照度が重要な要素となる。
【０００７】
水耕パネルに植え付けた植物（苗）は、初期の段階では小さい。しかるに、特許文献１の照明装置は水耕容器の上方部側は固定して設けてあるため、植物と離れ過ぎて植物に対する光の照度が弱くなり、最適な照度が得られない場合が生じる。その結果、植物を効率よく育成できない問題が生じる。
【０００８】
一方、特許文献２の水耕栽培装置は、上述したように水耕容器を上下方向に移動して光源と水耕容器との間隔を調整可能に構成されている（公報段落００３７参照）。したがって、特許文献２によれば、特許文献１の上述した問題は一応解消することができる。
【０００９】
しかし、特許文献２は公報段落００３７に記載されているように、水耕容器を上下方向に移動して光源と水耕容器との間隔を調整するように構成してあるので、上下移動装置（昇降装置）の構成が煩雑になり、特に大きな水耕栽培装置を採用する場合には、昇降装置が大掛りになり生産コストが高くなる問題を有している。また、水耕容器側を上下方向に移動可能に構成してあるため、光源と水耕容器との間隔が同じになる。そのため、例えば光源（照明器等）を複数に分けて設け各光源と水耕容器との間隔を光源ごとに変えることはできない問題も有している。
【００１０】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、上述した問題を解消し、植物の生育ないし育成効率を向上することができることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のうち、１つの発明（第１の発明）は、底壁部と、当該底壁部の周囲から立ち上がり、前後に対向する前後の側壁部及び左右に対向する左右の側壁部とを有し、略長方形の平面形体をもつ浅底皿状に形成され、栽培棚に上下方向に所望間隔で多段状に配置して設けられ、培養液が貯留される所望の複数の水耕容器と、
前記各水耕容器の上部側に設けられ、前記各水耕容器に光を照射する照明部と、
貯留タンク内の培養液を前記タンクと前記各水耕容器との間で循環させる循環手段と、
前記各水耕容器内の培養液の液面上に浮置される所望の複数枚の水耕パネルとを備え、
前記各水耕容器間に形成された空間部で植物を生育する水耕栽培装置であって、
前記各水耕容器間の前記空間部は、前記栽培棚の一端部側の区域を初期生育エリア、他端部側の区域を収穫生育エリア、及び前記両エリア間の区域を中間生育エリアとして区分けして定められ、
前記各照明部は、前記各エリアの前記各空間部ごとに設け、前記水耕容器方向へ光を照射する所望数の照明器を有する照明器ユニットで構成され、
少なくとも、前記初期生育エリアの前記各照明器ユニットは上下方向に移動可能に設けられ、
前記循環手段は、前記タンクの出口部と接続して設けたポンプによって送り出される前記タンク内の培養液を前記各水耕容器へ供給する供給管路部と、前記各水耕容器の前記底壁部の一端部側に、前記前後の側壁部の一方の側壁部の一端部と前記左右の側壁部の一方の側壁部の一端部とにより構成された角部近くに位置させて前記底壁部に設けた排水口部と連通させて設け、前記各排水口部から流出する培養液を前記タンク内に導入する戻し管路とを備え、
前記供給管路部は、
前記ポンプに接続して設けられ、前記ポンプから送られる培養液を供給する供給主管と、前記供給主管から分岐し、前記水耕容器の前記左右の側壁部間の長さの寸法より幾分短尺の所望径の管体で形成され、前記前後の側壁部の前記一方の側壁部と対向する他方の側壁部近くにおける底部側に位置させると共に前記他方の側壁部に沿わせて前記各水耕容器内に配置して設けた前記水耕容器の個数と対応する本数の分流送水管と、
前記各分流送水管の前記左右の側壁部の前記一方の側壁部側と反対側に位置する端部から延設され、先端を閉塞した所望径かつ所望長さの管体で形成され、前記各水耕容器の前記左右の側壁部の前記排水口部側の前記一方の側壁部と対向する他方の側壁部近くにおける底部側に位置させると共に前記管体の閉塞した先端側を前記前後の側壁部の前記一方の側壁部側に位置させて前記前後の側壁部間に配置して設けられ、前記ポンプにより前記供給主管及び分流送水管を介して送られる培養液を前記水耕容器内の所望方向へ向けて流入する所望数の流入孔を有する第１の液流入管と、
前記各分流送水管の前記第１の液流入管と反対側の先端を閉塞し、前記分流送水管の先端部側の部位における管体で形成され、前記分流送水管の前記閉塞した先端部側の所望の部位に、前記ポンプにより前記供給主管を介して送られる培養液を前記水耕容器内の前記排水口部側の方向へ流入する所望数の流入孔を有する第２の液流入管とを有して構成されていることを特徴とする。
【００１２】
なお、本発明において「培養液」とは、水（通常の水）、及び水に液体肥料や植物育成剤その他の所望の物質を含有する液体を含む用語として使用されている。
【００１３】
本発明の他の１つの発明（第２の発明）は、第１の発明の水耕栽培装置において、前記初期生育エリア、中間生育エリア、及び収穫生育エリアの前記各照明器ユニットは上下方向に移動可能に設けられ、植物の生育度に応じて前記各水耕容器に対する前記各照明器ユニットの高さを前記各エリアの前記各空間部ごとに調整して植物を生育するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
本発明のさらに他の１つの発明（第３の発明）は、第１又は第２の発明の水耕栽培装置において、前記各照明ユニットは、植物の生育度を判別する判別手段により生育度合を判別し、植物の生育度に応じ、前記各照明ユニットの前記各水耕容器に対する高さを昇降移動手段により自動的に調整可能に構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、次のような作用効果を奏する。
（１）植物の育成効率を向上することができる。
（２）全部の植物を同時に収穫可能になるように成長させないで、各生育エリアごとに分けて段階的に生育ないし育成し、収穫生育エリアで収穫可能に成長させることが可能になる。したがって、植物を分けて収穫して出荷することができる。
（３）第３の発明によれば、植物の生育度に応じて各照明ユニットの各水耕容器に対する高さを自動的に調整するように構成してあるので、前記諸効果に加え、栽培作業を省力化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の水耕栽培装置の全体構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は説明正面図、同図（ｂ）は説明側面図である。
【図２】図１の水耕栽培装置を拡大し、その構成を概略的に示す説明正面図である。
【図３】前記水耕栽培装置の主に水耕容器の配置構成を概略的に示す説明正面図である。
【図４】前記水耕栽培装置に採用した水耕容器の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は説明平面図、同図（ｂ）は説明正面図、同図（ｃ）は前記水耕容器の一部を拡大し、その構成を示す説明縦断面図、同図（ｄ）は水耕容器の一部を拡大し、培養液を貯留した状態の構成を示す説明縦断面図である。
【図５】前記水耕容器内に水耕パネルを浮置した状態の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は説明平面図、同図（ｂ）は前記水耕容器の一部を拡大して示す説明縦断面図、同図（ｃ）は一枚の水耕パネルの構成の一例を概略的に示す説明斜視図である。
【図６】前記水耕装置に採用した照明ユニットの構成を概略的に示す説明斜視図である。
【図７】前記水耕装置に採用した照明器ユニットの昇降手段の構成を概略的に示す図であって、同図（ａ）は説明正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で切断し、その構成を示す説明平面図である。
【図８】前記水耕装置に採用した培養液の循環手段の構成を概略的に示す説明正面図である。
【図９】前記循環手段の一部の構成を概略的に示す説明斜視図である。
【図１０】前記水耕容器内に前記循環手段の第１及び第２の液流入管を配設した配置構成を概略的に示す説明平面図である。
【図１１】前記水耕栽培装置により植物を生育する状態の一例を示す説明正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。
【００１９】
図１ないし図１１は本発明の一実施形態の水耕栽培装置を示す。
【００２０】
本実施形態の水耕栽培装置は、栽培棚１と、栽培棚１に上下方向に所望間隔で多段（図示では４段）に配置して設けた所望の複数（図示では４個）の水耕容器２…２と、各水耕容器２の上部側に設けた照明部３…３と、照明部の昇降移動手段４…４と培養液の循環手段５とを備える。
【００２１】
栽培棚１は、図示しない栽培室その他の室内に設置される。前記室内は、例えば空調手段（図示せず）によって室温が調整可能に構成されている。
【００２２】
栽培棚１は、図１ないし図３等に示すように、長方形の平面形体をもつ所望の大きさの多段枠状体であって、正面側及び背面側とに対向させて所望本数（本実施形態では各４本）の主柱１０…１０と、正面側の各主柱１０間及び背面側の各主柱１０間を上端部及び上下方向に所望の間隔で連結する横桁材１１…１１と、図（ｂ）に示すように、栽培棚１の左右の側面部における正面側の主柱１０と背面側の主柱１０間を上端部及び前記横桁材１１…１１で連結した位置で連結する横桁材１２…１２とを備えている。
【００２３】
また、栽培棚１は、図２及び図３に示すように、正面側の各横桁材１１と背面側の各横桁材１１同士（但し、上端部の横桁材１１を除く。）を連結する支持桟１３…１３を備えている。
【００２４】
前記各水耕容器２は、前記各支持桟１３上にそれぞれ載置支持させて設けられる。前記栽培棚１は上述したように所望の大きさに形成される。本実施形態の栽培棚１は前後巾（栽培棚１の正面及び背面間の巾）：約１．３５ｍ、左右巾（前記棚１の左右間の長さ）：約４．０ｍ、高さ：約１．８ｍに形成されている。この場合において、栽培棚１の大きさは、所望に応じて任意に変更可能なものである。
【００２５】
前記各水耕容器２は、図３ないし図５等に示すように、栽培棚１と対応する前後巾（栽培棚１の正面及び背面間の巾）及び左右巾（前記棚１の左右間の長さ）をもつ略長方形の浅底皿状に形成されている。前記各水耕容器２は、底壁部２０ａと、底壁部２０の周囲から立ち上がる前後の側壁部２０ｂ、２０ｃと、左右の側壁部２０ｄ、２０ｅとを備える。なお、水耕容器２は栽培棚１に比べて前後巾を幾分小巾に形成されている。
【００２６】
各水耕容器２内には、水又は水に液体肥料その他の物質を含有する培養液Ｗが貯留されると共に培養液Ｗの液面上には植物Ｘが植栽される所望の複数枚の水耕パネル２１が浮置される。各パネル２１には、図５に示すように、所望数の孔２２が所望の間隔で配置して設けてあり、植物Ｘは前記孔２２に植苗して生育ないし育成される。前記水耕パネル２１は、例えば発泡スチロール等の高浮力材で構成されている。水耕パネル２１は長方形の板状に形成されている。水耕パネル２１は水耕容器２の前後巾と対応する長さ、かつ、所望の左右巾に形成されている。
【００２７】
また、本実施形態の各水耕容器２は、図４及び図１０等に示すように、底壁部２０ａの一端部側の角度近くに位置させて設けた排水口部２３を備える。後述する循環手段の戻し管路は各排水口部２３と連通させて設けられる。各水耕容器２の排水口部２３から流出する培養液Ｗは前記戻し管路により循環手段の貯液タンクに導入される。なお、この点については追ってさらに詳細に説明する。
【００２８】
本発明の水耕栽培装置は、各水耕容器間に形成された空間部Ｓ…Ｓ（生育用空間部）で植物を生育ないし育成するものである。前記各空間部Ｓは、栽培棚１の一端部側（本実施形態では図２、図３において左端部側）の区域を初期生育エリアＳ１、他端部側の区域を収穫生育エリアＳ２、及び両エリアＳ１及びＳ２間の区域を中間生育エリアＳ３として区分して定めてある。本実施形態では両エリアＳ１及びＳ２間の区域に１つの中間生育エリアＳ３を設けた例を開示してあるが、中間生育エリアＳ３は所望に応じて所望数増やして設けることができるものである。
【００２９】
前記各照明部３は、前記各エリアＳ１、Ｓ２、及びＳ３の各空間部Ｓごとに設け、各水耕容器方向へ光を照射する所望数の照明器３１…３１を有する照明器ユニット３０…３０で構成されている。
【００３０】
本実施形態の照明器３１は光源として直管形蛍光灯３２を使用している。そして、照明器ユニット３０は、図６に最も詳細に示すように、所望数（図示では５個）の照明器３１を連結用の取付杆３３に並べて取付けて構成されている。この場合照明器３１の光源は蛍光灯３２に代えて直管形ＬＥＤランプ等を採用してもよい。
【００３１】
前記各照明器ユニット３０の内、少なくとも初期生育エリアＳ１の各照明器ユニット３０は、上下方向に移動可能に設けてある。本実施形態では、図２に示すように、初期生育エリアＳ１及び中間生育エリアＳ３の各照明器ユニット３０を昇降移動手段４…４により上下方向へ移動可能に構成されている。なお、図２において、中間生育エリアＳ３の昇降移動手段４は、最下段の照明器ユニット３０の昇降移動手段４のみを開示し、他の照明器ユニット３０の昇降移動手段４は省略してある。また、本実施形態では、収穫生育エリアＳ２の各照明器ユニット３０は水耕容器２の上部側の所望高さの位置に固定して設けてある。この場合、収穫生育エリアＳ２の前記各ユニット３０も上下方向に移動可能に設ける構成を採用してもよい。
【００３２】
本実施形態の昇降移動手段４は、栽培棚（図示せず）の正面側においては、図７に最も詳細に示すように、栽培棚の正面側の横桁材１１に所望の間隔で固定して設けたギアボックス４０ａ，４０ｂ間に支持させると共に中間部にギアボックス４０ｃを介装して水平方向に設け、ハンドル４１で操作して正逆方向に回転駆動する水平回転駆動軸４２ａを備える。また、前記駆動軸４２ａと延長させ、ギアボックス４０ｄとの間に水平に支持させて設け、前記駆動軸４２ａと一体回転する延長回転軸４２ｂを備える。
【００３３】
また、一端（上端）を横桁材１１と固定して軸受４３ａ及び４３ｂでそれぞれ軸受すると共に他端（下端）をギアボックス４０ａ及び４０ｂ内で水平回転駆動軸４２ａと係合（歯合）させて鉛直方向に設け、前記駆動軸４２ａの回転運動を伝達して回転駆動する鉛直回転ネジ軸４４ａ及び４４ｂを備える。前記両ネジ軸４４ａ、４４ｂには、照明器ユニット３０の前記取付杆３３に固定して設けられる上下移動用の取付材４５に固定して設けたネジナット部材４６及び４６が螺合して設けてある。これにより、鉛直回転ネジ軸４４ａ、４４ｂを正逆回転することにより、ネジナット部材４６を上下方向に移動するように構成されている。
【００３４】
一方、栽培棚の背面側においては、背面側の横桁材１１に固定して前記正面側のギアボックス４０ａ、４０ｂと対向させて設けたギアボックス４０ｅ、４０ｆと、前記水平回転駆動軸４２ａと対向させて設けた水平回転軸４２ｃ（受動軸）と、前記鉛直回転ネジ軸４４ａ、４４ｂと対向させて前記ネジ軸４４ａ、４４ｂと同様に設けた鉛直回転ネジ軸４４ｃ及び４４ｄとを備える。また、両ネジ軸４４ｃ、４４ｄには、前記取付材４５の他端側に固定して設けたネジナット部材４６及び４６が前記正面側のネジナット部材４６と対向させて同一高さになるように螺合して設けてある。さらにまた、回転軸４２ｃと延設させて設けた延長回転軸４２ｄと前記ギアボックス４０ｄと対向させて設けたギアボックス４０ｇを備える。
【００３５】
背面側の前記水平回転軸４２ｃ及び両鉛直回転ネジ軸４４ｃ、４４ｄは後述するように正面側の水平回転駆動軸４２ａ及び鉛直回転ネジ軸４４ａ、４４ｂと同調して回転させるように構成されている。これにより、ハンドル４１を操作して水平回転駆動軸４２ａを正逆方向に回転することによりネジナット部材及び取付材４５を介して照明器ユニット３０を上下方向に移動させるように構成されている。
【００３６】
上述したように、正面側の水平回転駆動軸４２ａを回転すると、この回転運動は中継手段（符号省略）を介して背面側の水平回転軸４２ｃに伝達され、水平回転軸４２ｃを水平回転駆動軸４２ａと同調して回転させるように構成されている。
【００３７】
本実施形態の中継手段は、図７に示すように、栽培棚（図示せず）の正面側のギアボックス４０ｄの上方部側に位置させて所望部に固定して設けたギアボックス４０ｈと、両ギアボックス４０ｄ及び４０ｈ間に鉛直方向に設けた鉛直回転軸４７ａと、栽培棚の背面側のギアボックス４０ｇの上方部側に位置させると共にギアボックス４０ｈと対向させて固定して設けたギアボックス４０ｉと、両ギアボックス４０ｇ及び４０ｉ間に鉛直方向に設けた鉛直回転軸４７ｂと、前記上方部側に設けた両ギアボックス４０ｈ、４０ｉ間に回転自在に支持させて水平方向に設けた中継用の水平回転軸４７ｃとを備える。
【００３８】
上記構成により、水平回転駆動軸４２ａを回転すると、この回転運動は延長回転軸４２ｂを介して鉛直回転軸４７ａに伝達され、鉛直回転軸４７ａを回転する。鉛直回転軸４７ａが回転すると、この回転運動は中継用の水平回転軸４７ｃに伝達され、同軸を回転する。前記水平回転軸４７ｃが回転すると、この回転運動は鉛直回転軸４７ｂに伝達され、同軸４７ｂを回転する。鉛直回転軸４７ｂが回転すると、この回転運動は背面側の水平回転軸４２ｃに伝達され、同回転軸４２ｃを回転する。次いで、水平回転軸４２ｃが回転すると、この回転運動は背面側の両鉛直回転ネジ軸４４ｃ、４４ｄに伝達され、両回転ネジ軸が回転する。そして、両鉛直回転ネジ軸４４ｃ、４４ｄが回転することにより背面側の両ネジナット部材４６を上下方向に移動する。
【００３９】
上記のように、昇降移動手段４のハンドル４１を操作して水平回転駆動軸４２ａを正逆方向へ回転することにより、各照明器ユニット３０を水耕容器２に対して上下方向に移動して所望の高さに調整するように構成してある。
【００４０】
なお、前記昇降移動手段４は一例として開示したもので、図示以外の任意の構成に変更可能なものである。また、前記各生育エリアごと或は前記各エリアの各空間部ごとの植物を監視して、その生育状態等を判別する判別手段を設け、植物の生育度等に応じ、昇降手段を駆動手段によって自動的に駆動して前記各照明器ユニットの前記各水耕容器に対する高さを自動的に調整するように構成することもできる。この構成を採用すると、植物の栽培作業を省力化することができる。
【００４１】
前記循環手段５は、貯液タンク５０内の培養液Ｗを前記タンク５０と前記各水耕容器２との間で循環させるものである。
【００４２】
本実施形態の循環手段５は、図２、図３、図８等に示すように、貯液タンク５０の出口部と接続して設けたポンプ５１によって送り出されるタンク５０内の培養液Ｗを各水耕容器２へ供給する供給管路部６と、各水耕容器２の排水口部２３から流出する培養液Ｗをタンク５０内に導入する戻し管路５２とを備える。
【００４３】
前記タンク５０は所望容量の培養液を貯留し得る所望容積の容器等で形成されている。前記タンク５０は、栽培棚１に多段状に配置して設けた最下段の水耕容器２より下方部に位置させて設置されている。前記タンク５０内の所望部（例えば出口部）にはフィルター（図示せず）が設けてある。
【００４４】
前記戻し管路５２は、下端をタンク５０内に開口して立設した戻し主管５３（還流管）と、下端を主管と連通させると共に上端を所定の水耕容器２の排水口部２３とそれぞれ連通させ、各排水口部２３から流出する培養液を排水して戻し主管５３へ合流させる排水管５３ａ…５３ａ（図４ｃ参照）とを備える。
【００４５】
各排水管５３ａは上端をそれぞれ所定の水耕容器２の排水口部２３とそれぞれ気密に連通させ、固定板５４…５４で各水耕容器２の底壁部２０ａに固定されている。これにより、各排水口部２３から流出する培養液Ｗは各排水管５３ａにより各容器２外へ排出され、主管５３へ合流させてタンク５０へ導入するように構成してある。
【００４６】
なお、本実施形態の各排水口部２３は、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、排水管５３ａの上端と連通させる排水口２３ａと、排水口２３ａへ差し込んで設けられ、水耕容器２内の培養液の水位調節を兼ねた両端開口の所望長さの流水管２３ｂとを備える。そして、水耕容器２内の培養液Ｗは流水管２３ｂの上端から容器２外へ流出するように構成されている。これにより、水耕容器２内の培養液Ｗの水位を流水管２３ｂにより調節できるように構成してある。つまり図４（ｄ）に示すように、培養液Ｗは、液面Ｌ１が排水管２３ｂの上端の高さにより規制され、仮想線Ｌ２で示す位置より低位置にならないように調整されている。つまり、図４（ｄ）に示すように、培養液Ｗは、液面Ｌ１が流水管２３ｂの高さにより規制され、水耕容器２内の培養液の量が仮想線Ｌ２で示す位置より少量にならないように調整可能に構成されている。
【００４７】
供給管路部６は、ポンプ５１から送られる培養液Ｗを供給する供給主管６０と、供給主管６０の所定部で分岐し、所定部に配置される所定本数（本実施形態では４本）の分流送水管（分流送液管）６１…６１とを備える。供給主管６０は、ポンプから水耕容器２の背面側方向へ向けて設けた所望長さの水平管６０ａ（図９参照）と、この水平管６０ａの先端から水耕容器２の背面側における外側部に位置させて略鉛直方向に延設した所定長さの鉛直管６０ｂとを備える。
【００４８】
各分流送水管６１は、鉛直管６０ｂの所定部から分岐して設ける。各分流送水管６１は水耕容器２の左右巾、即ち容器２の左右の側壁２０ｄ、２０ｅ間の長さより幾分短尺の所望径の管体で形成されている。各分流送水管６１は、水耕容器２の前側の側壁部、即ち排水口部側の側壁部２０ｂと対向する側壁部２０ｃ近くにおける底部側に位置させると共に側壁部２０ｃに沿わせて水耕容器２内の長手方向、即ち、容器２の左右の側壁部２０ｄ、２０ｅ方向に配置して設けてある。
【００４９】
各分流送水管６１は、水耕容器２の排水口部２３と反対側に位置する端部、即ち、水耕容器の右側から水耕容器２の前側の側壁部２０ｂ方向へ略直角に延設させて設けた所望径、かつ、所望長さの管体６１ａを備える。この管体６１ａで第１の液流入管６２が形成される。前記管体６１ａは先端を閉塞してある。本実施形態の前記管体６１ａは容器２の前後の側壁部２０ｂ、２０ｃ間の長さより幾分短い長さに形成されている。
【００５０】
前記管体６１ａは、排水口部２３側の側壁部２０ｄと対向する側壁部２０ｅの近くにおける底部側に位置させて配置されている。前記管体６０ａはポンプ５１から供給主管６０及び分流送水管６１を介して送られる培養液Ｗを水耕容器２内の所望方向へ向けて流入する所望数の流入孔６１ｂ…６１ｂを有している。本実施形態の前記各孔６１ｂは、左側の側壁部２０ｄ側の斜め下方向へ向けて培養液を流入するように形成してある。各流入孔６１ｂは小径の孔で形成されている。本実施形態では図９に示すように、前記液流入管６２の一端から他端にわたり、所望の間隔で設けてある。そして、上述したように、前記管体６１ａで第１の液流入管６２が構成されている。
【００５１】
上記構成により、図１０に仮想矢印線７で示すように、培養液Ｗを水耕容器２内の所望の方向へ向けて流入するように構成されている。前記第１の液流入管６２から水耕容器２内へ流入する分単位の流入量は、図８に示すように、各分流送水管６１側に設けた圧力計６３及び流量調節バルブ６４で調節できるように構成されている。この場合において、前記第１の液流入管６２から容器２内へ流入する培養液Ｗは所定方向へ緩やかに流れるように調整して流入させるようにすることが好ましい。流入する培養液の流れが強過ぎると、植物の生育に悪影響を与えるおそれがある。
【００５２】
前記管体で形成した前記各分流送水管６１の前記第１の培養液注入管６２と反対側の先端は閉塞されている。前記各送水管６１の前記閉塞した先端部側の所望の部位には、図１０に仮想矢印線８で示すように、ポンプ５１から送られる培養液Ｗを水耕容器２内の排水口部２３側の方向へ向けて流入する所望数の流入孔６１ｃ…６１ｃが設けてある。分流送水管６１の前記した側の部位における管体で第２の液流入管６５が形成されている。なお、前記各流入孔６１ｃは前記第１の液流入管６２の流入孔６１ｂと略同径ないし幾分大きい孔で形成されている。
【００５３】
上記構成により、貯液タンク５０内の培養液Ｗはポンプ５１により送られ、第１の液流入管６２により各水耕容器２内へ流入され、排水口部２３から戻し管路５２を介してタンク５０内へ戻り（還流）、タンク５０と各水耕容器２との間で循環する。
【００５４】
ところで、上述したように、培養液Ｗは第１の液流入管６２により、所定方向へ緩やかに流れるように調整して水耕容器２内へ流入するように構成してある。そのため、水耕容器２内の排水口部側付近の特に下層培養液は、植物の根や微生物等の繁殖或はゴミの滞留などでよどみ易くなり、植物の生育にばらつきが生じて均一に生育させることができない問題が生じるおそれがある。しかし、本発明によれば、培養液を第２の液流入管６５からも水耕容器２内の排水口部２３側の方向へ向けて注入するように構成されているので、前記「よどみ」に基づく前記問題を解消させることができる。
【００５５】
本実施形態の水耕栽培装置は上記のように構成したもので、次に上記装置による植物水耕栽培の一例につき説明する。
【００５６】
循環手段５により培養液を各遂行容器２とタンク５１との間を循環させ、所望の植物Ｘの苗を植えつけた所望枚数の水耕パネル２１を各水耕容器２の初期生育エリアＳ１に浮かべる（浮置）。そして初期生育エリアの各照明器ユニット３０を下降してパネル上の植物に対する照度を、植物の生育に適する照度（例えば約１万ないし約２万ルクス）に調整し、苗を所望期間生育する。
【００５７】
次いで、上記により生育した後、前記パネル２１を中間生育エリアＳ３に移動し、前記エリアＳ３の各照明器ユニット３０を前記植物の生育に適する位置になるように調整し、所望期間生育する。これと併行して、新しい植物Ｘの苗を植えた所望枚数の水耕パネル２１を各水耕容器の初期エリアＳ１に浮置し、上記と同様に生育させる。
【００５８】
次いで、中間生育エリアＳ３で生育ないし育成した植物Ｘの前記各パネル２１を収穫生育エリアＳ２に移動すると共に初期エリアＳ１の前記各パネル２１を中間生育エリアＳ３に移動する。この作業と併行し、上記と同様に新しい苗を植えつけた水耕パネル２１を各水耕容器の初期エリアＳ１に浮置し、各エリアＳ１、Ｓ３、及びＳ２で植物Ｘを生育ないし育成する。上記した状態が図１１に開示されている。
【００５９】
そして、収穫生育エリアＳ２で植物を収穫可能に成長させた後、収穫生育エリアＳ２の各パネルを取り出して植物をパネルから外して収穫し、出荷する。
【００６０】
上記作業を繰返して植物を成育し、収穫する。これにより、植物を所望量づつ分けて連続的に生育ないし育成して、収穫可能に成長させるように栽培することができる。
【００６１】
また、他の栽培例として、次のような栽培方法も可能である。この例においては、収穫生育エリアＳ２の各照明器ユニットも上下方向に移動可能に設けてある。そして、植物の苗を植えた水耕パネル２１を各水耕容器２の各エリアＳ１、Ｓ２、及びＳ３に浮置する。
【００６２】
上記状態で各エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３の各照明器ユニット３０を苗の生育に適した高さになるように下降して生育する。そして、植物の生育度に応じて前記各ユニット３０の高さを調整し、植物Ｘを各エリアで収穫可能に育成する。
【００６３】
上記のように、植物の苗を各エリアＳ１、Ｓ３、及びＳ２で同時に生育して収穫可能に成長させ、収穫可能に成長させた後、各エリアの各パネルを取り出して植物をパネルから取外して収穫する。この方法によると、植物を各エリアで収穫可能に成長させるように栽培することができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、上述したように、栽培棚に水耕容器を４段配置して構成した、例を開示したが、水耕容器の段数は任意に増減可能なものである。また、初期生育エリアＳ１及び収穫エリアＳ２間の区域に１つの中間生育エリアＳ３を設けた例を開示したが、中間生育エリアＳ３は任意に増やすことができる。この場合には、栽培棚１の左右巾の長さを長く構成し、中間生育エリアＳ３の区域を例えば第１、第２、第３等のように、さらに区分けして植物を中間生育エリアＳ３で段階的に生育ないし育成させるように構成することもできる。
【００６５】
また、本実施形態の昇降移動手段４は、ハンドルを手動で操作するように構成した例を開示したが、上述したように、自動的に駆動する構成を採用することもできる。
【００６６】
なお、上記した実施形態は一例として開示したもので、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術思想を越脱しない範囲内において任意に変更可能なものである。
【符号の説明】
【００６７】
１      栽培棚
２      水耕容器
３      照明部
４      昇降移動手段
５      循環手段
２１    水耕パネル
３０    照明器ユニット
３１    照明器
Ｓ      空間部
Ｓ１    初期生育エリア
Ｓ２    収穫生育エリア
Ｓ３    中間生育エリア
Ｗ      培養液
Ｘ      植物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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