(57)【要約】【課題】植物の育成に好適な環境を与えることができる水耕栽培装置を提供する。【解決手段】栽培槽１内に液肥を間欠的に供給し、栽培槽１内の下部に液肥の一方向の流れを生じさせる液肥供給手段７と、栽培槽１の天板１７に開設したポット挿着穴１８に挿着され、上端および下部に開口部を有すると共に内部に多数個の軽石２６が充填された植栽ポット２２とを備え、ポット挿着穴１８に挿着された植栽ポット２２の下面と栽培槽１の底板１４上面との間に、植栽ポット２２に植え込まれた植物２１の根が成長しうるための隙間が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板、底板および側面板を備え、天板に複数のポット挿着穴が開設された栽培槽と、
栽培槽内に液肥を間欠的に供給し、栽培槽内の下部に液肥の一方向の流れを生じさせる液肥供給手段と、
前記ポット挿着穴に挿着され、上端および下部に開口部を有すると共に内部に粒状または塊状の粒塊状固形物が多数個充填された植栽ポットを備え、
ポット挿着穴に挿着された植栽ポットの下面と栽培槽の底板上面との間に、植栽ポットに植え込まれた植物の根が成長しうるための隙間が形成されている
ことを特徴とする水耕栽培装置。
【請求項２】
天板、底板および側面板は断熱性を有している請求項１記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
栽培槽の底板上に粒状または塊状の粒塊状固形物を多数個敷設した請求項１または２記載の水耕栽培装置。
【請求項４】
前記粒塊状固形物が軽石である請求項１，２または３記載の水耕栽培装置。
【請求項５】
栽培槽内に気体を送り込む送気手段を備えた請求項１，２，３または４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、野菜や花などの植物を栽培する水耕栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の水耕栽培装置が研究開発され、実用化されているが、その中に、栽培槽内に多数個の軽石を充填した水耕栽培装置も知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−６３０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし上記特許文献１に示す水耕栽培装置を含めた従来の水耕栽培装置においては、栽培槽内の通気性、植物育成環境についての十分な配慮がなされていないという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の水耕栽培装置の問題点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の水耕栽培装置は上記目的を達成するため、天板、底板および側面板を備え、天板に複数のポット挿着穴が開設された栽培槽と、栽培槽内に液肥を間欠的に供給し、栽培槽内の下部に液肥の一方向の流れを生じさせる液肥供給手段と、前記ポット挿着穴に挿着され、上端および下部に開口部を有すると共に内部に粒状または塊状の粒塊状固形物が多数個充填された植栽ポットを備え、ポット挿着穴に挿着された植栽ポットの下面と栽培槽の底板上面との間に、植栽ポットに植え込まれた植物の根が成長しうるための隙間が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、栽培槽の内部空間は植栽ポット内の粒塊状固形物の層を通してのみ外部との空気の流通が行われるほぼ密閉した空間となっているので、栽培槽内への液肥の間欠的な供給、排出によって、栽培槽は前記粒塊状固形物の層を通じて呼吸しているような状態となり、植物の育成に好影響を与える。
【０００７】
また植物の根は、栽培槽内を流れる液肥によって、養分を過不足無く与えられると共に、洗われて清潔を保つ。液肥は栽培槽内に滞留することなく循環使用されるので、清潔に保たれ、このことは有機液肥に特に効果がある。
【０００８】
またポット挿着穴間の間隔（ピッチ）が異なる複数種類の天板を準備することにより、植物の成長状況や植物の種類に適合した天板を用いて、植物の育成を行うことができる。
【０００９】
天板、底板および側面板が断熱性を有する栽培槽を用いれば、槽内環境を植物の育成に適した環境とすることが容易であり、特に栽培槽内に冷気、暖気、酸素、炭酸ガスなどの気体を送り込む送気手段を併設した場合には、理想的な環境を槽内に作ることができる。
【００１０】
栽培槽の底板上に粒状または塊状の粒塊状固形物を多数個敷設すると、植物の根がこれらに軽く吸い付き、巻き込むように好ましい状態で成長するので、液肥の流れを円滑にすると共に、根に養分を満遍なく供給でき、好都合である。
【００１１】
前記植栽ポット内の粒塊状固形物や底板上の粒塊状固形物を軽石で構成すると、軽石が多孔質物質であるために有する保液性によって植物の生育に好影響を与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき説明する。
【００１３】
図１〜図４に示す実施例は、上流側の栽培槽１、中流側の栽培槽２、下流側の栽培槽３の３段の栽培槽１、２、３が一直線状で、かつ階段状に配置された水耕栽培装置に係るものである。これら栽培槽１、２、３は、図１に示すように架台４、５、６上に設置されている。
【００１４】
図１に７で示す液肥供給手段は、貯留タンク８、供給パイプ９、第１移送パイプ１０、第２移送パイプ１１、回収パイプ１２およびポンプ１３を備えている。貯留タンク８内の液肥はポンプ１３により圧送されて、供給パイプ９から上流側の栽培槽１に供給され、次いで上流側の栽培槽１内を流れ、第１移送パイプ１０を経て中流側の栽培槽２に供給され、次いで中流側の栽培槽２内を流れ、第２移送パイプ１１を経て下流側の栽培槽３に供給され、次いで下流側の栽培槽３内を流れた後、回収パイプ１２を通じて貯留タンク８に回収される。前記供給パイプ９、第１移送パイプ１０、第２移送パイプ１１に水流調整コックを設けて、各栽培槽１、２、３への液肥の供給量を調整できるようにすると、好適である。
【００１５】
上記３段の栽培槽１、２、３の構造は基本的には同一であるので、その構造を上流側の栽培槽１に代表させて説明する。
【００１６】
栽培槽１は底板１４および４面の側面板１５からなる扁平直方体形状で上面開放の槽本体１６と、槽本体１６の上面を閉蓋する複数枚（例えば４枚）の天板１７とから構成され、その内部は略密閉空間となっている。底板１４、側面板１５および天板１７は、発泡ウレタンや発泡スチロールなどの断熱性を有する合成樹脂から主構成され、必要に応じて補強材が組み込まれている。各天板１７は、着脱自在に槽本体１６を閉蓋できるように構成されると共に、多数のポット挿着穴１８が開設されている。また槽本体１６の底板１４は水平面に対し緩やかに傾斜していて、栽培槽１の上流端部付近において前記供給パイプ９から供給された液肥が下流端部に設けられた前記第１移送パイプ１０に向けて、底板１４上を緩やかに一方向に流れることを可能にしている。なお、前記ポット挿着穴１８の内の前記供給パイプ９に対向するものには、給液用ポット１９が挿着され、その内部に充填した濾過材（本実施例では軽石、この外花崗岩粒なども好適。）２０で濾過された液肥が供給パイプ９から給液用ポット１９を経て、栽培槽１内に供給されるように構成されている。
【００１７】
前記天板１７のポット挿着穴１８には、図２、図３、図４に示すように、育成対象の植物２１を植えつけた植栽ポット２２が着脱可能に挿着されている。植栽ポット２２は上端が開口すると共に下部に開口部２３を有しており、その側周部２４は下方に向け漸次縮径するテーパ面となっている。この植栽ポット２２の着脱を容易かつ安定したものにするため前記ポット挿着穴１８の内周面は上記テーパ面に倣ったテーパ面となっている。植栽ポット２２の底部２５はスポーク付き車輪形状に形成されて底面開口２３ａを有し、また植栽ポット２２の側周部２４の下端部には逆ｖ字状の切欠開口２３ｂが形成されている。前記底面開口２３ａと前記切欠開口２３ｂとが、植栽ポット２２の下部における開口部２３を構成しているが、これらにより液肥の流通と、植物２１の根の発達とが円滑になる。また前記開口部２３から後記軽石２６が脱落しないように前記底面開口２３ａおよび切欠開口２３ｂの形状が工夫されているが、形状の工夫に代えて脱落防止ネットを配しても良い。
【００１８】
植栽ポット２２は、ポリエチレンなどの合成樹脂によって構成されている。また植栽ポット２２の内部には、平均粒径２〜１０ｍｍ、好ましくは平均粒径３〜５ｍｍの軽石２６が、多数個充填されている。この軽石２６の層中に、植物２１の根部を植え込むのであるが、軽石２６と軽石２６との間に形成される空隙によって、軽石２６の層は、通気性および通液性が確保されるため、後述のように植物２１の育成にとって好適である。
【００１９】
栽培槽１の底板１４上にはビニールシートなどのシート２７が敷設され、このシート２７の上面（実質的には底板１４の上面と同様の意義を有するので、底板上面と称す。）と、前記ポット挿着穴１８に挿着した植栽ポット２２の下面との間には、前記植物２１の根が成長しうるための隙間Ｈが形成されている。この隙間Ｈは、２〜１０ｃｍ、好ましくは４〜６ｃｍである。また前記底板１４上には、敷設用軽石２８が多数上下に２〜３層となるように敷設されている。この敷設用軽石２８は、植栽ポット２２に充填した軽石２６と同様なものでよい。また敷設用軽石２８の上面と植栽ポット２２の下面との間にも隙間Ｊ（２〜８ｃｍ程度）が確保されるようにしている。
【００２０】
前記液肥供給手段７によって、液肥（有機液肥が好適であるが、化学液肥を用いてもよい。）を栽培槽１、２、３に間欠的に供給している。具体的にはタイマーでポンプ１３をコントロールして、１５分間隔で液肥の供給、停止を繰り返している。夜間は全面停止してもよく、また人工照明を使用する場合には、昼夜を問わず間欠運転を続行してもよい。
【００２１】
上記のように構成された水耕栽培装置によれば、栽培槽１の内部空間と外部空間との間の空気の流通は、原則として植栽ポット２２内の軽石２６の層（軽石層と称す場合がある。）を通してのみ行われるので、栽培槽１の内部空間はほぼ密閉空間であると言える。栽培槽１への液肥の間欠的な供給、排出によって、栽培槽１は植栽ポット２２内の軽石層を通じて呼吸しているような状態となる。植物２１の光合成や呼吸に重要な役割を果たす「気孔」は葉の裏に多く存在するが、本装置によれば、前記軽石層を通過する空気が前記「気孔」に直接働きかけ、植物２１の育成に好都合となる。
【００２２】
植物２１の根は植栽ポット２２の底面開口２３ａおよび切欠開口２３ｂよりポット外に張り出して成長する。下方に拡がるように伸びた枝根のそれぞれは、栽培槽１の底板１４上の敷設用軽石２８を巻き込むようにして成長し、枝根間に隙間が形成され、この隙間を空気や液肥が円滑に流通する。植栽ポット２２の下面と栽培槽１の底板１４の上面との間には十分な空間が確保されている（図３に示すように植栽ポット２２の下面と敷設用軽石２８の層の上面との間にも十分な空間が確保されるようにしている。）ので、間欠的に栽培槽１へ供給される液肥は円滑に一方向に流れ、植物２１の根に養分を過不足無く供給することができると共に、植物２１の根を洗って清潔を保つ。また液肥は栽培槽１内に滞留すること少なく循環使用されるので、液肥を清潔に保つことができる。なお、図３に示すように、液肥の液面Ｌが前記切欠開口２３ｂの上端より若干上方に達するように、液肥を流すと好適である。
【００２３】
栽培槽１の底板１４上面の敷設用軽石２８は多孔物質であるため、植物２１の根が軽く吸い付き、巻き込むように好ましい状態で成長し（これが無いと液肥が引いたときに根が湿った底板に張り付いてしまい植物２１の成長に好ましくない。）、また液肥が引いたときにも根に湿り気を与えて好適である。
【００２４】
前記天板１７にはそのポット挿着穴１８に植栽ポット２２を着脱自在に挿着できるので、植物２１の成長に合わせて、ポット挿着穴１８の間隔（ピッチ）が異なる天板１７に植栽ポット２２を移し替えることが容易になる。また複数枚に分割された天板１７は、作業性が良く、天板１７ごとに植栽ポット２２を移動させることができる。
【００２５】
また栽培槽１内は断熱性を有する天板１７および槽本体１６によって覆われているため、植物育成環境を良好なものとすることができる。本実施例においては断続的に液肥が供給されるが、この液肥の温度を適正なものとすれば、槽内温度を好適なものとすることが容易である。
【００２６】
次に図５、図６に示す実施例について説明する。その基本構成は、図１〜図４に示す実施例と同様であるので、この実施例と異なる点についてのみ以下説明する。
【００２７】
図５、図６において３１で示す送気手段は、エアコン３２、冷暖気供給管３３、複数本の槽内枝管３４を備えており、エアコン３２からの冷気または暖気を冷暖気供給管３４を経て、槽内枝管３４に供給し、槽内枝管３４に多数開設した穴３５から栽培槽１内に噴出するように構成されている。前記槽内枝管３４は植栽ポット２２の中間高さ位置において栽培槽１内を横断し、その穴３５は下方に向け開口している（図５には説明の便宜上、上向き穴３５が示されているが、下向き穴が好適である。）。
【００２８】
上記構成によれば、寒期には暖気を、暑期には冷気を槽内に供給でき、栽培槽１内の植物育成環境を最適なものとすることができる（本実施例では、槽内が断熱空間となっているので一層有利である。）。
【００２９】
前記送気手段３１は、上記冷暖気供給に加えて、またはこれに代えて、酸素ガスあるいは炭酸ガスを供給できるように構成することも可能である。上記構成の槽内枝管３４を用いて酸素ガスあるいは炭酸ガスを供給すれば、穴３５から噴出した酸素ガスあるいは炭酸ガスは、敷設用軽石２８の層を通った後、植栽ポット２２に入り、その内部の軽石層を上昇して、植物２１の葉の裏に直接当たるようになるので、植物２１の成長に好影響を与えることができる。
【００３０】
本発明の水耕栽培装置は、上記実施例に示す外、以下に説明するように種々の態様に構成することができる。
【００３１】
前記植栽ポット２２に充填される軽石２６に代えて、他の種類の粒状または塊状の粒塊状固形物を用いることができる。具体的には、花崗岩の粒、セラミックボール、ヤシガラ片、バーク樹皮片、塊状にした鹿沼土等を用いることができ、またこれらやこれらと軽石とを混合したものを用いることができる。いずれの場合にも平均粒径が２〜１０ｍｍであるものが好適であった。さらには、上記粒塊状固形物に、ピートモス、ココピートモスなどを混合したものを用いてもよい。
【００３２】
栽培槽１の底板１４上に敷設される敷設用軽石２８に代えて、他の種類の粒状または塊状の粒塊状固形物を用いることができ、この場合も具体的には、花崗岩の粒、セラミックボール、ヤシガラ片、バーク樹皮片、塊状にした鹿沼土等を用いることができ、またこれらやこれらと軽石とを混合したものを用いることができる。いずれの場合にも平均粒径が２〜１０ｍｍであるものが好適であった。この敷設用軽石２８やこれに代えての粒塊状固形物は、本発明必須のものではなく、同様の作用を営ませるために、凹凸面を有するシートを前記底板１４上に敷くことによって、前記敷設用軽石２８等を省略することができる。
【００３３】
前記液肥供給手段７は、栽培槽１、２、３内に液肥を間欠的に供給するものであるが、その供給時間は１５分間の外、例えば１０分間、３０分間、１時間等としてもよく、またその停止時間も１５分間の外、例えば１０分間、３０分間、１時間等としてもよい。要は、栽培槽１、２、３が上述のような外部との呼吸を行えるように、その時間が選択されればよいのである。
【００３４】
また上記水耕栽培装置で育成された植物２１を植栽ポット２２ごと、図７、図８に示す栽培カップ５１に移し替えて、その後の育成を継続させることができる。この栽培カップ５１は、前記植栽ポット２２を着脱自在に収容保持するカップ本体５２、カップ本体５２内の底部に配置した吸液部材５３を備えている。カップ本体５２は有底円筒形状に形成され、その側周部５４の中間高さ位置に液抜き孔５５を有しており、かつ発泡ウレタンや発泡スチロールなどの断熱性を有する樹脂によって成形されている。前記吸液部材５３はスポンジなどの軟質吸液素材からなり、その上面は凹凸面５６となるように形成されている。前記栽培カップ５１は、受け皿５７上に置かれている。
【００３５】
植物２１が植込まれた植栽ポット２２は、その上縁フランジ部２２ａが栽培カップ５１の上縁によって支持される状態で、栽培カップ５１によって収容保持される。植栽ポット２２の下面は吸液部材５３の凹凸面５６を押え、これを若干変形させている。この状態で植栽ポット２２に液肥（水も液肥の一種である。）を供給し、液肥が前記液抜き孔５５から溢れ出すまで供給を続ける。栽培カップ５１から溢れ出した液肥は受け皿５７で受け止められる。
【００３６】
栽培カップ５１内の液肥の液面Ｍは、注入当初植栽ポット２２の切欠開口２３ｂの上端より若干上方に位置している。時間の経過とともに液肥は減少していくが、吸液素材５３に蓄えられているので、その凹凸面５６の凸部を通じて植栽ポット２２内に液肥が供給される結果、植栽ポット２２内の軽石２６は湿った状態を維持する。液肥が減少すると、吸液部材５３の凹凸面５６の凹部と植栽ポット２２の下面との間には空間が形成され、植栽ポット２２内の軽石層を通じて、栽培カップ５１の内外の通気性が保たれる。
【００３７】
栽培カップ５１のカップ本体５２は断熱性を有し、しかも上述のように植栽ポット２２内外の通気性が保たれるので、栽培カップ５１内の植物育成環境を良好なものとできる。植物の育成にとって、暑さ、蒸れによる「根腐れ」が一番問題となるが、上記栽培カップ５１を用いれば上述のように好環境で植物２１を育成できるので、この「根腐れ」の問題を解消できる。
【００３８】
なお、この栽培カップ５１による簡易植物栽培方法は、本発明の水耕栽培装置に代えて、栽培当初から用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の水耕栽培装置は、レタス、トマトなどの野菜やミニバラ、カーネーションなどの花の栽培に用いられ、また家庭用、業務用のいずれにも用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図。
【図２】その平面図。
【図３】栽培槽の要部の断面図。
【図４】栽培槽の一部を省略して示す断面図。
【図５】本発明の他の実施例における栽培槽を示す一部切欠平面図。
【図６】その正面図。
【図７】栽培カップを用いた例を示す斜視図。
【図８】栽培カップを用いた例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４１】
1，2，3     栽培槽
７          液肥供給手段
14          底板
15          側面板
16          槽本体
17          天板
18          ポット挿着穴
21          植物
22          植栽ポット
23          開口部
26          軽石（粒塊状固形物）
28          敷設用軽石（粒塊状固形物）
31          送気手段
【図１】
2008278824.tif 000003
【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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