特開 2024-86578 循環式水耕栽培システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086578

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】循環式水耕栽培システム

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/00 20180101AFI20240620BHJP

   C02F 3/06 20230101ALI20240620BHJP

   B01F 21/20 20220101ALI20240620BHJP

   B01F 23/2326 20220101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

A01G31/00 602

C02F3/06

B01F21/20

B01F23/2326

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023181709

(22)【出願日】2023-10-23

(31)【優先権主張番号】P 2022201560

(32)【優先日】2022-12-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000142595

【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】湯地 実

(72)【発明者】

【氏名】真本 英光

【テーマコード（参考）】

2B314

4D003

4G035

【Ｆターム（参考）】

2B314MA23

2B314MA27

2B314MA46

2B314PA09

2B314PA12

2B314PA13

4D003AA01

4D003AB13

4D003AB19

4D003BA02

4D003CA02

4D003CA07

4D003CA10

4D003DA20

4D003EA01

4G035AA02

4G035AB20

4G035AC22

4G035AE13

(57)【要約】

【課題】水耕栽培ベッドの液体を効率的に再利用すること。
【解決手段】循環式水耕栽培システム（ＳＹＳ）は、水耕栽培ベッド（ＢＤ）と、水耕栽培ベッドの排水口に一端が接続された第１流路（１０１０）と、第１流路の他端に接続され、第１流路を通過した水に含まれる有機物を無機物に還元する生物濾過槽（１０２０）と、生物濾過槽の排水口に一端が接続され、他端が水耕栽培ベッドに接続された第２流路（１０３０）とを備え、第１流路および第２流路の少なくとも一方に、微細気泡発生器（１０１５，１０３７）が設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水耕栽培ベッドと、
前記水耕栽培ベッドの排水口に一端が接続された第１流路と、
前記第１流路の他端に接続され、前記第１流路を通過した水に含まれる有機物を無機物に還元する生物濾過槽と、
前記生物濾過槽の排水口に一端が接続され、他端が前記水耕栽培ベッドに接続された第２流路とを備え、
前記第１流路および前記第２流路の少なくとも一方に、微細気泡発生器が設けられている、循環式水耕栽培システム。

【請求項2】

前記微細気泡発生器が、前記第１流路および前記第２流路の両方に設けられている、請求項１に記載の循環式水耕栽培システム。

【請求項3】

前記第１流路の前記微細気泡発生器は、循環水に気体を供給するための気体供給手段を有している、請求項２に記載の循環式水耕栽培システム。

【請求項4】

前記第２流路の前記微細気泡発生器は、キャビテーション方式によって微細気泡を発生させる、請求項２に記載の循環式水耕栽培システム。

【請求項5】

前記微細気泡発生器は、
ｘ軸方向に延びる上流管および下流管の間に位置し、前記ｘ軸に交差するｙ軸方向に円弧状に膨出するケーシングと、
前記ケーシングの内側面との間に、上流側から下流側に向かう水の高速流路となる隙間をあけて配置され、前記ｘ軸および前記ｙ軸に交差するｚ軸方向に延びる円柱形状のコマ部材とを備え、
前記コマ部材は、前記ｘ軸および前記ｙ軸で区画される４つの扇形領域のうち、下流側に位置する２つの扇形領域の外周部に、前記隙間を通過した水を引き込んで旋回流を発生させる切欠き部を有している、請求項１～４のいずれかに記載の循環式水耕栽培システム。

【請求項6】

前記微細気泡発生器は、
上流側と下流側とを結ぶ流路形成空間を有するケーシングと、
前記流路形成空間の内面に設けられ上流側から下流側に向かって縮径する第１テーパ部と、
前記流路形成空間の内面の前記第１テーパ部よりも下流側に設けられ上流側から下流側に向かって拡径する第２テーパ部と、
前記第１テーパ部及び前記第２テーパ部に対向して配置される上流側部材と、
前記上流側部材よりも下流側に配置される下流側部材とを備え、
前記上流側部材は、その外面に上流側から下流側に向かって拡径する上流側外周テーパ部を備えて、前記第１テーパ部との間で第１流路部を、前記第２テーパ部との間で第２流路部を構成し、
前記下流側部材は、その外面に上流側から下流側に向かって拡径する下流側外周テーパ部を備えて、前記第２テーパ部との間で第４流路部を構成し、
前記第２流路部と前記第４流路部との間に、前記第２流路部及び前記第４流路部よりも流路の断面積が大きく流路内に負圧を発生させる第３流路部を備えている、請求項４に記載の循環式水耕栽培システム。

【請求項7】

前記第２流路には、前記生物濾過槽の下流側に間に吸着槽が設けられている、請求項１に記載の循環式水耕栽培システム。

【請求項8】

水耕栽培ベッドと、
前記水耕栽培ベッドの排水口に一端が接続された第１流路と、
前記第１流路の他端に接続され、魚を生育するための貯留部と、
前記貯留部に一端が接続され、他端が前記水耕栽培ベッドに接続された第２流路とを備え、
前記第１流路および前記第２流路の少なくとも一方に、微細気泡発生器が設けられ、
前記第２流路に、生物濾過剤を有する濾過装置が設けられている、循環式水耕栽培システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、循環式水耕栽培システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、環境制御による植物の計画生産を実現する植物工場が大きな関心と期待を集めている。一般的な植物工場では、水耕栽培ベッドの液体は排水されるため、常に、多くの水が必要となる。

【0003】

一方で、水耕栽培ベッドの液体を再利用する循環式水耕栽培システムも従来から提案されている。たとえば特開２０１３－０３９５００号公報（特許文献１）では、加圧溶解部と貯留タンクとを接続した第１循環路、および、貯留タンクと水槽とを接続した第２循環路を備え、第１循環路を循環する培養液を減圧ノズルにより噴出することで、貯留タンクの培養液中に直径１μｍ未満のナノスケールの微細気泡を供給する構成が開示されている。

【0004】

特開２０１４－５７号公報（特許文献２）では、培養液パンに収容された培養液を循環させる循環経路に第１のナノバブル供給装置を設け、水の補給経路に第２のナノバブル供給装置を設ける構成が開示されている。また、循環経路に、培養液パンから流出した培養液を濾過する濾過槽（物理濾過または生物濾過）を設け、濾過槽を通過した培養液をナノバブル添加タンクに送ることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－０３９５００号公報（特許第５８９２７４４号）

【特許文献2】特開２０１４－５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

引用文献１では、第１循環路と第２循環路とが個別に設けられているため、水槽に戻される液体の水質を良好に保つことが困難である。

【0007】

また、引用文献２では、一つの循環経路に、濾過槽およびナノバブル添加タンクが設けられているが、別途、水の補給経路が設けられており、より効率的に水耕栽培ベッド（培養液パン）の液体を再利用する技術が求められていた。

【0008】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、水耕栽培ベッドの液体を効率的に再利用することのできる循環式水耕栽培システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明のある局面に従う循環式水耕栽培システムは、水耕栽培ベッドと、水耕栽培ベッドの排水口に一端が接続された第１流路と、第１流路の他端に接続され、第１流路を通過した水に含まれる有機物を無機物に還元する生物濾過槽と、生物濾過槽の排水口に一端が接続され、他端が水耕栽培ベッドに接続された第２流路とを備え、第１流路および第２流路の少なくとも一方に、微細気泡発生器が設けられている。

【0010】

好ましくは、微細気泡発生器が、第１流路および第２流路の両方に設けられている。

【0011】

第１流路の微細気泡発生器は、循環水に気体を供給するための気体供給手段を有していることが望ましい。第２流路の微細気泡発生器は、キャビテーション方式によって微細気泡を発生させることが望ましい。

【0012】

好ましくは、微細気泡発生器は、ｘ軸方向に延びる上流管および下流管の間に位置し、ｘ軸に交差するｙ軸方向に円弧状に膨出するケーシングと、ケーシングの内側面との間に、上流側から下流側に向かう水の高速流路となる隙間をあけて配置され、ｘ軸およびｙ軸に交差するｚ軸方向に延びる円柱形状のコマ部材とを備え、コマ部材は、ｘ軸およびｙ軸で区画される４つの扇形領域のうち、下流側に位置する２つの扇形領域の外周部に、隙間を通過した水を引き込んで旋回流を発生させる切欠き部を有している。

【0013】

あるいは、微細気泡発生器は、上流側と下流側とを結ぶ流路形成空間を有するケーシングと、流路形成空間の内面に設けられ上流側から下流側に向かって縮径する第１テーパ部と、流路形成空間の内面の第１テーパ部よりも下流側に設けられ上流側から下流側に向かって拡径する第２テーパ部と、第１テーパ部及び第２テーパ部に対向して配置される上流側部材と、上流側部材よりも下流側に配置される下流側部材とを備え、上流側部材は、その外面に上流側から下流側に向かって拡径する上流側外周テーパ部を備えて、第１テーパ部との間で第１流路部を、第２テーパ部との間で第２流路部を構成し、下流側部材は、その外面に上流側から下流側に向かって拡径する下流側外周テーパ部を備えて、第２テーパ部との間で第４流路部を構成し、第２流路部と第４流路部との間に、第２流路部及び第４流路部よりも流路の断面積が大きく流路内に負圧を発生させる第３流路部を備えている。

【0014】

好ましくは、第２流路には、生物濾過槽の下流側に間に吸着槽が設けられている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、水耕栽培ベッドの液体を効率的に再利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態１に係る循環式水耕栽培システムの構成を模式的に示す図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る微細気泡発生器の外観を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る微細気泡発生器の外観を示す側面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る微細気泡発生器の断面図である。

【図5】本発明の実施の形態におけるコマ部材を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態におけるコマ部材が有する下流側の扇形領域を拡大して示す平面図である。

【図7】本発明の実施の形態におけるケーシングの構成を模式的に示す分解図である。

【図8】本発明の実施の形態に係る微細気泡発生器の内部の圧力分布を模式的に示す流跡図である。

【図9】本発明の実施の形態に係る微細気泡発生器の内部の水の流れを模式的に示す流跡図である。

【図10】比較例１のコマ部材の形状および解析結果を模式的に示す図である。

【図11】比較例２のコマ部材の形状および解析結果を模式的に示す図である。

【図12】比較例３のコマ部材の形状および解析結果を模式的に示す図である。

【図13】本発明の実施の形態に係るコマ部材を対象とした解析結果（給気なし）を模式的に示す図である。

【図14】本発明の実施の形態に係るコマ部材を対象とした解析結果（給気あり）を模式的に示す図である。

【図15】微細気泡発生器の他の構成例１を示す図である。

【図16】微細気泡発生器の他の構成例２を示す図である。

【図17】本発明の実施の形態２に係る循環式水耕栽培システムの構成を模式的に示す図である。

【図18】本発明の実施の形態２の濾過装置における液体の流れを模式的に示す縦断面図である。

【図19】本発明の実施の形態２の濾過装置の前室における液体の流れを模式的に示す横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0018】

［実施の形態１］
＜構成について＞
はじめに、図１を参照して、本実施の形態に係る循環式水耕栽培システム（以下「水耕栽培システム」と略す）ＳＹＳの構成について説明する。水耕栽培システムＳＹＳは、水耕栽培ベッドＢＤに収容された液体（以下「水」という）を循環させて植物を栽培するシステムである。

【0019】

水耕栽培システムＳＹＳは、主に、水耕栽培ベッドＢＤと、水耕栽培ベッドＢＤの排水口に一端が接続された第１流路１０１０と、第１流路１０１０の他端に接続され、第１流路１０１０を通過した水に含まれる有機物を無機物に還元する生物濾過槽１０２０と、生物濾過槽１０２０の排水口に一端が接続され、他端が水耕栽培ベッドＢＤに接続された第２流路１０３０とを備えている。つまり、水耕栽培ベッドＢＤ、第１流路１０１０、生物濾過槽１０２０、および第２流路１０３０により、１つの循環経路が形成されている。

【0020】

生物濾過槽１０２０は、有機物であるバクテリアを濾過材１０２１として含み、バクテリアの力を借りて水Ｗに含有する微生物を除去する。本実施の形態では、生物濾過槽１０２０の上流側に位置する第１流路１０１０、および、生物濾過槽１０２０の下流側に位置する第２流路１０３０のそれぞれに、微細気泡発生器１０１５，１０３７が設けられている。「微細気泡」とは、いわゆるファインバブル（登録商標）であり、粒子径がマイクロスケールまたはナノスケールの気泡を表わす。

【0021】

（第１流路の構成例）
図１に示されるように、第１流路１０１０の途中位置に、循環槽１０１２が設けられていることが望ましい。この場合、第１流路１０１０は、水耕栽培ベッドＢＤから排水される水を循環槽１０１２に送り込むメイン流路１０１１と、循環槽１０１２の水の一部をメイン流路１０１１に戻す戻り路１０１３と、循環槽１０１２の水の一部を生物濾過槽１０２０に送る送出流路１０１６とを含む。循環槽１０１２はたとえば定量タンクであり、定量を越えた水が戻り路１０１３に流出（オーバーフロー）する。後述の循環槽１０３４も同様の構成であってよい。

【0022】

メイン流路１０１１に、ポンプ１０１４および微細気泡発生器１０１５が設けられている。微細気泡発生器１０１５はポンプ１０１４と循環槽１０１２との間に設けられている。送出流路１０１６に、循環槽１０１２から送出する水量を調整する絞り弁１０１７が設けられている。

【0023】

微細気泡発生器１０１５は、たとえばキャビテーション方式によって微細気泡を発生させる。これにより、メイン流路１０１１を通る水の除菌が行われる。なお、「除菌」とは、菌を除去すること、および、菌を減少させること、の双方の意味を含む。微細気泡発生器１０１５から放出される微細気泡を含有した水（つまり、除菌後の水）が、循環槽１０１２に送られる。

【0024】

循環槽１０１２内の水は、少量ずつ、送出流路１０１６を介して生物濾過槽１０２０に送られる。このように、本実施の形態では、水耕栽培ベッドＢＤから排水される水（循環水）は、微細気泡発生器１０１５による一次除菌が行われた後、生物濾過槽１０２０において二次除菌が行われる。

【0025】

（第２流路の構成例）
第２流路１０３０には、吸着槽１０３２および循環槽１０３４がこの順序で設けられていることが望ましい。第２流路１０３０は、生物濾過槽１０２０と吸着槽１０３２とをつなぐ流路１０３１と、吸着槽１０３２を通過した水を循環槽１０３４に送り込むメイン流路１０３３と、循環槽１０３４の水の一部をメイン流路１０３３に戻す戻り路１０３５と、循環槽１０３４の水の一部を水耕栽培ベッドＢＤに送る送出流路１０３８とを含む。

【0026】

メイン流路１０３３に、ポンプ１０３６および微細気泡発生器１０３７が設けられている。微細気泡発生器１０３７はポンプ１０３６と循環槽１０３４との間に設けられている。送出流路１０３８に、循環槽１０３４から送出する水量を調整する絞り弁１０３９が設けられている。

【0027】

吸着槽１０３２は、たとえば活性炭１０４１を用いた物理濾過槽により構成されている。活性炭１０４１は、炭素物質を原料とし、微細孔（１～２００ｎｍ）をもつ吸着材である。吸着槽１０３２では、活性炭１０４１の固体表面からの引力により、水に含まれる分子が個体表面に吸着される。活性炭１０４１は、吸着した物質（異物）を分解濾過し、吸着能力を自然回復させる効果があるため、活性炭１０４１を用いた物理吸着槽とすることで、水質劣化を防ぐことができる。なお、吸着槽１０３２は、物理吸着により異物を除去する構成が望ましいものの、化学吸着によって異物を除去する構成であってもよい。

【0028】

微細気泡発生器１０３７もまた、たとえばキャビテーション方式によって微細気泡を発生させ、微細気泡を含有した水を生成する。微細気泡発生器１０３７から放出される微細気泡を含有した水（つまり、除菌後の水）が、循環槽１０３４に送られる。

【0029】

循環槽１０３４内の水は、少量ずつ、送出流路１０３８を介して水耕栽培ベッドＢＤに送られる。このように、本実施の形態では、生物濾過槽１０２０において二次除菌が行われた後、吸着槽１０３２による三次除菌、および、微細気泡発生器１０３７による最終（四次）除菌が行われる。これにより、水質改善された良好な水を、水耕栽培ベッドＢＤに供給する（戻す）ことができる。

【0030】

＜水質改善方法の具体例について＞
次に、図１を参照しながら、水耕栽培システムＳＹＳによる水質改善方法について具体的に説明する。

【0031】

水耕栽培システムＳＹＳは、図示しない駆動制御手段がポンプ１０１４，１０３６を駆動することによって作動する。作動開始時においては、第１流路１０１０のポンプ１０１４を第２流路１０３０のポンプ１０３６よりも先に駆動してもよい。

【0032】

水耕栽培システムＳＹＳの作動が開始すると、水耕栽培ベッドＢＤからオーバーフローした水が、第１流路１０１０のメイン流路１０１１へと流れる。メイン流路１０１１に取り込まれた水は、微細気泡発生器１０１５に供給される。本実施の形態では、微細気泡発生器１０１５の直前にポンプ１０１４が設けられているので、微細気泡発生器１０１５に供給する水の水圧を調整する（所望の水圧とする）ことができる。

【0033】

微細気泡発生器１０１５において生成された微細気泡を含有した水は、循環槽１０１２に貯留され、一定量を超えると戻り路１０１３からメイン流路１０１１に戻される。これにより、戻り路１０１３に戻された水は微細気泡発生器１０１５を再び通るので、水耕栽培ベッドＢＤから排出された水を効率良く除菌することができるとともに、生物濾過槽１０２０に多くの微細気泡を含んだ水を供給することができる。

【0034】

循環槽１０１２に貯留された水（微細気泡を含む水）の一部が、送出流路１０１６を介して、大気圧雰囲気下の生物濾過槽１０２０に流入する。流入した水Ｗは、生物濾過槽１０２０の濾過材１０２１を通過することにより、水Ｗに含まれていた有機物が無機物に変換され、除菌される。このようにして除菌された水は、第２流路１０３０の流路１０３１へと排出される。

【0035】

ここで、生物濾過槽１０２０の上流側に位置する微細気泡発生器１０１５は、気体（典型的には空気）を供給するための気体供給手段１０１８を有していることが望ましい。つまり、第１流路１０１０には、吸気方式を採用した微細気泡発生器１０１５を配置することが望ましい。この場合、生物濾過槽１０２０に、多くの酸素を含む水を供給することができるので、生物濾過槽１０２０内のバクテリアの働きを活性化させることができる。その結果、生物濾過槽１０２０による濾過効果を良好に維持することができる。

【0036】

生物濾過槽１０２０により生物濾過された水は、流路１０３１を介して吸着槽１０３２に送られる。吸着槽１０３２において、生物濾過槽１０２０で除去し切れなかった有機物や、水に含まれる硝酸塩が除去される。吸着槽１０３２を通過した水は、メイン流路１０３３に排出される。吸着槽１０３２を通過してメイン流路１０３３に流出した水は、微細気泡発生器１０３７に供給される。第２流路１０３０においても、微細気泡発生器１０３７の直前にポンプ１０３６が設けられているので、微細気泡発生器１０３７に供給する水の水圧を調整することができる。

【0037】

微細気泡発生器１０３７において生成された微細気泡を含有した水は、循環槽１０３４に貯留され、一定量を超えると戻り路１０３５からメイン流路１０３３に戻される。これにより、戻り路１０３５に戻された水は微細気泡発生器１０３７を再び通るので、生物濾過槽１０２０において発生し得る藻類（青子）などの菌を確実に圧死させることができる。

【0038】

循環槽１０３４に貯留された水（微細気泡を含む水）の一部が、送出流路１０３８を介して水耕栽培ベッドＢＤに供給される。

【0039】

以上説明したように、本実施の形態によれば、水耕栽培ベッドＢＤにつながる新たな水の供給経路や、循環水中に残存する硝酸塩等を除去するための排水設備を必要することなく、水耕栽培に使用する水の浄化を行うことができる。つまり、自然ループで、水耕栽培ベッドＢＤに供給する水を良好に維持することができる。また、長期間に亘り、少ない電力量で水質を維持することができる。

【0040】

このような水耕栽培システムＳＹＳによれば、水不足地域や、水質が悪い環境下においても、作物育成が可能になる。また、排水設備を必要としないので、設備を小型化できるとともに、設備投資に必要なコストを抑えることができる。以上より、本実施の形態によれば、環境問題への配慮が行き届いた水耕栽培システムＳＹＳを提供することができる。

【0041】

＜微細気泡発生器の構成例＞
微細気泡発生器１０１５，１０３７の構成例について説明する。本実施の形態では、微細気泡発生器１０１５，１０３７の両方が、特願２０２２－２０１１４６号の出願明細書に記載の微細気泡発生器により構成されている。この微細気泡発生器の具体的な構成例について、以下に説明する。

【0042】

（概略構成）
図２～図４を参照して、本実施の形態に係る微細気泡発生器１の概略構成について説明する。図２は、微細気泡発生器１の外観を示す斜視図であり、図３は、図２のＩＩＩ方向から見た側面図である。図４は、微細気泡発生器１の断面図であり、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿って切断した断面を示す。

【0043】

微細気泡発生器１は、主に、上流管９１および下流管９２の間に位置するケーシング２と、ケーシング２の内部に設けられたコマ部材３とを備えている。上流管９１および下流管９２は典型的には円筒形状であり、同軸配置されている。図２等に示すｘ軸は、上流管９１および下流管９２の長手方向（軸線方向）に一致しており、ｘ軸の正方向が液体（以下「水」という）の上流側を示している。なお、上流管９１および下流管９２も、微細気泡発生器１の構成要素であってもよい。

【0044】

ケーシング２は、上流管９１および下流管９２に接続された円筒部２１と、円筒部２１の軸線Ｏ方向一端の開口を塞ぐ蓋部２３と、円筒部２１の軸線Ｏ方向他端の開口を塞ぐ底部２２とにより構成されている。

【0045】

円筒部２１は、ｘ軸に交差する「ｙ軸方向」に円弧状に膨出するように配置されている。具体的には、円筒部２１は、ｘ軸およびｙ軸に交差する「ｚ軸方向」に延び、かつ、円筒部２１の内径ｄ２が、上流管９１および下流管９２の内径ｄ３よりも大きい。平面視における円筒部２１の概略形状は、典型的には真円形状である。なお、「交差」とは、典型的には直交を表わすものの、多少のずれは許容されるものとする。

【0046】

以下の説明では、理解を容易にするために、ｘ軸方向を「流れ方向」、ｙ軸方向を「幅方向」または「左右方向」、ｚ軸方向を「上下方向」または「高さ方向」ともいう。図２等において、ｚ軸の正方向が上方を示しているものとする。ｙ軸の正方向は、下流側から円筒部２１を見て右側（幅方向一方側）を示す。

【0047】

図４を参照して、円筒部２１は、上流管９１および下流管９２の流路（開口部）９１０，９２０と重なる部分２１ａがくり抜かれており、ケーシング２の内部空間２０と流路９１０，９２０とが互いに連通している。円筒部２１の残部２１ｂが、上流管９１および下流管９２の端面とネジ固定や溶着等により接続されている。残部２１ｂによって、円筒部２１の内部空間２０が区画されている。具体的には、内部空間２０は、幅方向両側に位置する残部２１ｂの内側面、すなわち、一対の内側円弧面２１２により区画されている。

【0048】

内部空間２０の上流側には、一対の上流側内側面２１３に区画された導入路２４が設けられ、内部空間２０の下流側には、一対の下流側内側面２１４に区画された放出路２５が設けられている。一対の上流側内側面２１３は、互いに平行であり、上流管９１の内径ｄ３分離れている。同様に、一対の下流側内側面２１４は、互いに平行であり、下流管９２の内径ｄ３分離れている。内側円弧面２１２の流れ方向両端部が、上流側内側面２１３および下流側内側面２１４に接続されている。なお、上流管９１の内径寸法と下流管９２の内径寸法とは、同一である場合に限定されず、互いに異なっていてもよい。

【0049】

底部２２は、接着剤等により円筒部２１に接着されていてもよいし、円筒部２１と一体形成されていてもよい。蓋部２３は、図７に示されるように、円筒部２１に対して着脱自在であることが望ましい。これにより、コマ部材３の交換を容易に行うことができる。このように、コマ部材３は、ケーシング２に対して着脱可能に設けられていることが望ましい。

【0050】

コマ部材３は、円筒部２１と同軸に配置された円柱形状の部材である。つまり、コマ部材３の軸線（中心線）は、円筒部２１の軸線Ｏと一致する。平面視におけるコマ部材３の概略形状は、典型的には真円形状である。コマ部材３は、円筒部２１の内部空間２０に嵌め入れられている。コマ部材３の直径（外径）ｄ１は、円筒部２１の内径ｄ２よりも小さく、コマ部材３は、一対の内側円弧面２１２との間に、隙間１１をあけて配置されている。すなわち、導入路２４と放出路２５との間に、上流側から下流側に向かう水の高速流路となる隙間１１が、幅方向両側に設けられている。

【0051】

隙間１１は、一対の内側円弧面２１２とコマ部材３の外周面との間に、一定幅で円弧状に設けられている。隙間１１の幅は、たとえば、円筒部２１の半径（「ｄ２」／２）の１／７以上１／９以下であり、一例として１／８程度である。この場合、コマ部材３の直径ｄ１は、一例として円筒部２１の内径ｄ２の７／８程度である。一対の隙間１１は、導入路２４から左右に分岐するように設けられ、下流端で放出路２５に合流する。

【0052】

コマ部材３の直径ｄ１は、上流管９１（および下流管９２）の内径ｄ３よりも大きいことが望ましい。これにより、後述するように、導入路２４から水が隙間１１へ導かれる際に遠心力が働く。

【0053】

（コマ部材の構成）
図５を参照して、コマ部材３の構成例について説明する。図５（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、コマ部材３の斜視図および平面図（上面図）である。図５（Ｂ）には、組み立て状態（使用状態）におけるケーシング２の内側面（一対の上流側内側面２１３、一対の内側円弧面２１２、一対の下流側内側面２１４）の位置が想像線で示されている。

【0054】

図５（Ｂ）を参照して、コマ部材３は、平面視において（軸線Ｏ方向に見て）ｘ軸およびｙ軸で区画される４つの扇形領域３０１～３０４により構成される。扇形領域３０１，３０２はｙ軸よりも上流側に位置し、扇形領域３０３，３０４はｙ軸よりも下流側に位置している。コマ部材３は、下流側の扇形領域３０３，３０４の外周部に、内径側に窪ませた切欠き部（凹部）３１，３２を有している。切欠き部３１，３２は、コマ部材３の上端縁から下端縁まで貫通して上下方向に延びている。切欠き部３１，３２によって、一対の隙間１１および放出路２５に連通する負圧空間Ｓ１，Ｓ２が形成される。

【0055】

切欠き部３１，３２は、ｘ軸を中心とし左右対称に設けられている。切欠き部３１は、隣接する扇形領域３０２，３０４にはみ出ることなく、ｘ軸およびｙ軸の両方から離れて配置されている。切欠き部３２も同様に、隣接する扇形領域３０１，３０３にはみ出ることなく、ｘ軸およびｙ軸の両方から離れて配置されている。

【0056】

切欠き部３１，３２の内壁面３３，３４は、円弧状の凹面をもつ曲面形状であることが望ましい。本実施の形態では、図５（Ａ）に示すように、内壁面３３は、曲率半径の異なる２つの円弧面３３１，３３２と、２つの円弧面３３１，３３２を滑らかに接続する接続面３３３とを含む。内壁面３４も同様である。切欠き部３１，３２の内壁面３３，３４の形状については、図６を参照して説明する。図６は、扇形領域３０３を拡大して示す平面図であり、扇形領域３０３をハッチングで示している。

【0057】

切欠き部３１の内壁面３３は、上流側に位置する円弧面３３１と、下流側に位置する円弧面３３２と、これらの円弧面３３１，３３２の間に位置する接続面３３３とを含む。円弧面３３１は、内壁面３３の上流側端縁Ｐ１を含む位置に設けられ、円弧面３３２は、内壁面３３の下流側端縁Ｐ２を含む位置に設けられている。下流側端縁Ｐ２は、隙間１１から流出した水流を受け入れて、円弧面３３１，３３２を含む凹面に導く位置に設けられている。上流側端縁Ｐ１は、内壁面３３の凹面に沿って流れる旋回流を下流管９２に向かって導く位置に設けられている。

【0058】

本実施の形態では、上流側の円弧面３３１の曲率半径ｒ１は、下流側の円弧面３３２の曲率半径ｒ２よりも小さい。曲率半径ｒ１は、たとえば曲率半径ｒ２の０．５以上０．７以下である。円弧面３３１を規定する仮想円（真円）Ｃ１の中心Ｏ１、および、円弧面３３２を規定する仮想円（真円）Ｃ２の中心Ｏ２は、コマ部材３の外周円（想像線で示す）よりも内側（軸線Ｏ側）に位置していることが望ましい。これにより、切欠き部３１の内部空間（すなわち負圧空間Ｓ１）は、上流側端縁Ｐ１と下流側端縁Ｐ２との間の出入口Ｓｅの幅（開口幅）よりも広がりをもった空間とされる。

【0059】

本実施の形態では、円弧面３３２を規定する仮想円Ｃ２は、コマ部材３の外周円から一部がはみ出ている。一方、円弧面３３１を規定する仮想円Ｃ１は、略全体がコマ部材３の外周円の内側に位置している。そのため、上流側端縁Ｐ１を頂点とする先鋭部３５の方が、下流側端縁Ｐ２を頂点とする先鋭部３６よりも尖った形状となっている。

【0060】

接続面３３３は、２つの円弧面３３１，３３２に外接する外接仮想円Ｃ３の円弧面により規定されている。そのため、２つの円弧面３３１，３３２と接続面３３３とにより構成される内壁面３３の全体は、変形した円弧状凹面となっている。外接円Ｃ３の半径ｒ３は、コマ部材３の半径（直径ｄ１／２）を１とすると、たとえば０．４～０．６の比率で定められ、一例として０．５程度である。なお、図示される例では、仮想円Ｃ３の中心Ｏ３が、コマ部材３の外周円上に位置している。

【0061】

図４および図５（Ｂ）に示されるように、組み立て状態において、切欠き部３１の上流側端縁Ｐ１は、円筒部２１（残部２１ｂ）の内側円弧面２１２と幅方向に対面する位置に位置している。そのため、幅方向（ｙ軸方向）における上流側端縁Ｐ１の位置は、円筒部２１の上流側内側面２１３および下流側内側面２１４の位置よりも外側方にある。これに対し、切欠き部３１の下流側端縁Ｐ２は、円筒部２１の下流側内側面２１４と幅方向に対面する位置に位置している。そのため、幅方向（ｙ軸方向）における下流側端縁Ｐ２の位置は、円筒部２１の上流側内側面２１３および下流側内側面２１４の位置よりも内側方にある。つまり、下流側端縁Ｐ２は、下流管９２の流路９２０の幅内に位置する。

【0062】

なお、図６（Ｂ）に拡大して示すように、上流側の先鋭部３５の先端の一部、すなわち上流側端縁Ｐ１を含む部分３５ａが切り落とされ、上流側端縁Ｐ１´と円弧面３３１との間に（たとえば直線状の）切断面３３４が設けられていてもよい。この場合、上流側端縁Ｐ１´は、円弧面３３１を規定する仮想円Ｃ１の外側に位置する。これにより、圧力回復を抑制することができる。一例として、上流側端縁Ｐ１´は、下流側の円弧面３３２を規定する仮想円Ｃ２と交差する位置に設けられている。

【0063】

再び図５を参照して、コマ部材３はまた、軸線Ｏ（ｚ軸）を中心とする中心孔３０と、中心孔３０から左右両側の隙間１１に向かって半径方向に延びる複数の横孔３７とを有している。中心孔３０は、コマ部材３を上下方向に貫通して真っすぐ延びている。図２に示す流体供給ノズル５から供給される流体が中心孔３０に吸入され、中心孔３０から横孔３７を通って隙間１１に吐出される（吸引される）。流体は、気体および液体のいずれであってもよい。本実施の形態において横孔３７は、上下方向に間隔をあけて複数個設けられている。なお、横孔３７は少なくとも１つ設けられていればよい。

【0064】

図５（Ｂ）に示すように、横孔３７は、下流側に若干傾斜して幅方向に延びている。具体的には、紙面右側に位置する横孔３７は、扇形領域３０３の切欠き部３１の上流側部分を横断するように半径方向に延びている。紙面左側に位置する横孔３７は、扇形領域３０４の切欠き部３２の上流側部分を横断するように半径方向に延びている。一例として、横孔３７とｙ軸とのなす角度θは、５°～１５°程度である。なお、横孔３７は、ｙ軸上を真っ直ぐ延びていてもよい。

【0065】

（添加剤供給手段）
本実施の形態に係る微細気泡発生器１は、図２に示すように、中心孔３０に挿入され、コマ部材３の固定手段を兼ねる流体供給管４をさらに備えている。流体供給管４は、流体供給ノズル５とともに添加剤供給手段を構成する。

【0066】

流体供給管４は、ケーシング２の底部２２および蓋部２３を貫通して上下方向に突出する。あるいは、底部２２および蓋部２３の一方のみを貫通してもよい。流体供給管４の上端に、流体供給ノズル５の一端が装着可能である。流体供給ノズル５の他端には、開度を調整可能なバルブ（図示せず）が設けられている。バルブを開状態とすると、流体供給ノズル５から流体供給管４に流体が供給される（吸引される）。バルブを全閉状態とすると、流体供給ノズル５から流体供給管４への流体供給が阻止される。

【0067】

図７に示されるように、流体供給管４は、たとえば、外周面にネジが切られた中空のボルトにより構成されている。流体供給管４の長手方向中央部には、コマ部材３の横孔３７に対応する位置に、貫通孔４１が設けられている。

【0068】

流体供給ノズル５から気体（空気、酸素ガス等）を供給する場合、バルブを開状態とすることで、気体が流体供給管４に吸引され、流体供給管４の貫通孔４１から横孔３７を通過して隙間１１へと引き込まれる。これにより、切欠き部３１，３２内の旋回流に気体が連行され、水に供給（添加）される。流体供給ノズル５から液体（添加剤）を供給する場合も同様である。微細気泡発生器１が「気体供給モード」で動作し、吸気方式を兼ねる場合、微細気泡発生器１は、酸素等を溶解した水を放出することができる。微細気泡発生器１が「気体供給モード」で動作する形態における流体供給ノズル５および流体供給管４が、水耕栽培システムＳＹＳの気体供給手段１０１８を構成する。

【0069】

図７に示したように流体供給管４をボルトとすることで、次の手順で微細気泡発生器１を組み立てることができる。まず、流体供給管４の下端部をケーシング２の底部２２の貫通孔２２０に通して仮固定し、流体供給管４を中心孔３０に通すようにしてコマ部材３（図７において不図示）を円筒部２１の内部空間２０に挿入する。その状態で、蓋部２３の貫通孔２３０に流体供給管４の上端部を通すようにして、蓋部２３を円筒部２１の上端に装着する。最後に、ナット４２で締め付ける。これにより、コマ部材３は、円筒部２１と同軸に位置決めされ、底部２２と蓋部２３とに上下方向に挟持される。コマ部材３の上端面および下端面は、それぞれ蓋部２３の下面および底部２２の上面に面接触する。

【0070】

＜微細気泡発生方法＞
図４および図５を参照しながら、微細気泡発生器１による微細気泡発生方法について説明する。

【0071】

図４および図５（Ｂ）に示されるように、上流管９１から導入路２４に導入された水は、コマ部材３の上流側の円弧面に突き当たると、この円弧面に沿って幅方向（ｙ軸方向）両側に位置する円弧状の隙間１１へと分岐し、流速が高速化する。隙間１１に流入した水は、遠心力によりさらに速度を上げて下流側へ流れる。隙間１１に流入した水が、切欠き部３１，３２の上流側端縁Ｐ１を過ぎると、遠心力を伴ったまま、切欠き部３１，３２内に引き込まれ、高速の旋回流を発生する。隙間１１から切欠き部３１，３２へと流路が急激に拡大することにより、切欠き部３１，３２内において負圧が生じ、キャビテーションによる微細気泡が発生する。

【0072】

隙間１１から切欠き部３１，３２内へと水が引き込まれる際、下流側端縁Ｐ２を含む先鋭部３６の内側面（下流側円弧面３３２の端部）で水流を受けて、変形した円弧状凹面である内壁面３３に沿って水を流動させることにより、遠心力が生じる。したがって、切欠き部３１，３２の中心部付近を軸とする規則性のある、高速の旋回流が発生する。これにより、旋回流による気相分離を促進することができる。

【0073】

このように、本実施の形態によれば、コマ部材３に切欠き部３１，３２を設けることにより、キャビテーションと、無動力の旋回流とにより、効率良く微細気泡を発生させることができる。

【0074】

ここで、内壁面３３の形状に関し、図６（Ａ）に示したように、上流側の円弧面３３１の曲率半径が下流側の円弧面３３２の曲率半径よりも小さいので、切欠き部３１，３２に引き込まれた水がすぐに放出路２５へと放出されることを抑制できる。そのため、本実施の形態によれば、切欠き部３１，３２内において効率的に高速の旋回流を発生させることができる。その結果、切欠き部３１、３２においてナノスケールの微細気泡を発生させることができる。

【0075】

図８には、シミュレーションによる微細気泡発生器１内の流路の圧力分布が、水流とともに示されている。図８では、圧力の大小が、流跡矢印の濃淡で示されている。切欠き部３１，３２の部分で矢印が最も濃くなっており、この部分において飽和水蒸気圧以下の圧力が発生している。図８には、上流管９１から「３０５，４９２Ｐａ」の圧力で水を導入するケースにおける各部の圧力解析結果が数値で示されている。

【0076】

図８には、微細気泡発生器１内に生じる水流が、流跡線で示されている。図８に示されるように、切欠き部３１，３２の部分で柱状の旋回流が生じている。

【0077】

（比較例について）
本実施の形態におけるコマ部材３の作用効果を、比較例を用いて説明する。図１０～図１２はそれぞれ比較例１～３に対応しており、各図において、（Ａ）に、コマ部材の形状、（Ｂ）に、解析条件を共通として圧力分析を行った際の流跡が示されている。また、図１３は、本実施の形態に係るコマ部材３を対象とし、図１０～図１２（Ｂ）と同じ解析条件で圧力分析を行った際の流跡が示されている。なお、図１０～図１３においては、流跡矢印の濃淡と圧力の大小とは一致していない。

【0078】

比較例１のコマ部材３Ａの切欠きパターンは、図１０（Ａ）に示すように、切欠き部３１Ａ，３２Ａが、ｙ軸を跨ぐ位置に設けられたパターンである。つまり、紙面右側の２つの扇形領域３０２，３０３に跨がるように切欠き部３１Ａが設けられ、紙面左側の２つの扇形領域３０１，３０４に跨がるように切欠き部３２Ａが設けられている。また、切欠き部３１Ａ，３２Ａの各内壁面は１つの円弧面により形成されている。

【0079】

比較例２のコマ部材３Ｂの切欠きパターンは、図１１（Ａ）に示すように、切欠き部３１Ｂ，３２Ｂが、本実施の形態のコマ部材３と同様に扇形領域３０３，３０４に設けられているが、切欠き部３１Ｂ，３２Ｂの内壁面が１つの円弧面で形成されたパターンである。

【0080】

比較例３のコマ部材３Ｃの切欠きパターンは、図１２（Ａ）に示すように、切欠き部３１Ｃ，３２Ｃが、本実施の形態のコマ部材３と同様に扇形領域３０３，３０４に設けられているが、切欠き部３１Ｃ，３２Ｃの内壁面を構成する２つの円弧面の曲率半径の大小を、本実施の形態の切欠き部３１，３２における２つの円弧面３３１、３３２の曲率半径の大小と逆にしたパターンである。

【0081】

解析条件として、水の温度を２０℃とし、上流側圧力を「２７１，３２５Ｐａ」、飽和水蒸気圧を「２，３４０Ｐａ」とした。この条件で、各例についてシミュレーションを行うと、比較例１～３および実施例における最低圧力および旋回流圧力は、次の通りの結果となった。実施例は、本実施の形態のコマ部材３を使用した場合の解析例を示す。
・比較例１：最低圧力「５５，７９４Ｐａ」、旋回流圧力「約１６４，０００Ｐａ」
・比較例２：最低圧力「４９，２３６Ｐａ」、旋回流圧力「約５０，０００Ｐａ」
・比較例３：最低圧力「２８，４８１Ｐａ」、旋回流圧力「約３０，０００Ｐａ」
・実施例：最低圧力「－１９，７０７Ｐａ」、旋回流圧力「約１，３００～２２０００Ｐａ」
上記のように、比較例１～３はいずれも飽和水蒸気圧に達していない。実施例のみが、飽和水蒸気圧に達している。この結果は、各例の流跡図からも想定可能となっている。たとえば図１１（Ｂ）に示す比較例２の切欠きパターンでは、実施例の切欠きパターンよりも旋回流の厚みが薄い。図１２（Ｂ）に示す比較例３の切欠きパターンでは、実施例の切欠きパターンよりも旋回流の指向性にバラツキがある。

【0082】

これらの比較結果から、本実施の形態におけるコマ部材３は、ナノスケールの微細気泡を発生させるために有効であることが分かる。なお、微細気泡発生器１の用途等に応じて、コマ部材の切欠きパターンを、比較例１～３のようなパターンとしてもよい。つまり、ケーシング２内に、上述のコマ部材３Ａ，３Ｂ，３Ｃを取り付けてもよい。

【0083】

参考例として、図１４に、本実施の形態に係るコマ部材３を対象とし、添加剤供給手段を介して気体を取り込む「気体供給モード」で圧力分析を行った際の流跡を示す。この場合の最低圧力は「－２，０８３Ｐａ」、旋回流圧力は「約－２，０８４～１７，０００Ｐａ」となった。このことから、「気体供給モード」で微細気泡発生器１を作動させることにより、圧力回復を図ることが可能である。その結果、隙間１１での壊食を防止することができる。

【0084】

以上説明したように、本実施の形態に係る微細気泡発生器１は、ｘ軸方向に延びる上流管９１および下流管９２の間に位置し、ｙ軸方向に円弧状に膨出するケーシング２と、ケーシング２の内側面との間に、上流側から下流側に向かう水の高速流路となる隙間１１をあけて配置され、ｚ軸方向に延びる円柱形状のコマ部材３とを備えている。また、コマ部材３は、ｘ軸およびｙ軸で区画される４つの扇形領域３０１～３０４のうち、下流側に位置する２つの扇形領域３０３，３０４の外周部に、隙間１１を通過した水を引き込んで旋回流を発生させる切欠き部３１，３２を有している。

【0085】

本実施の形態によれば、ケーシング２内に、ケーシング２とは別体のコマ部材３を収容するだけの簡易な構成で、効率良く微細気泡を発生させることができる。また、その結果、コマ部材３の交換が容易になるので、様々な種類のコマ部材をケーシング２に取り付けることができる。また、微細気泡発生器１のメンテナンスを容易に行うこともできる。

【0086】

なお、本実施の形態では、平面視におけるコマ部材３の概略形状が真円形状である例を示したが、このような例に限定されず、たとえば楕円形状であってもよい。同様に、ケーシング２の円筒部２１の平面形状が真円形状であることとしたが、たとえば楕円形状であってもよい。

【0087】

また、添加剤供給手段が必要ない形態においては、コマ部材３に中心孔３０および横孔３７が設けられていなくてもよい。

【0088】

＜微細気泡発生器の他の構成例＞
微細気泡発生器１０１５，１０３７は、気体の供給を必須としない場合、特願２０２２－０５５７９３号の出願明細書に記載の微細気泡発生器により構成されていてもよい。この微細気泡発生器の具体的な構成例１，２について、以下に説明する。以下の構成例１，２の示す微細気泡発生器は、気体供給手段を有していないので、第２流路１０３０側の微細気泡発生器１０３７に好適である。

【0089】

（他の構成例１）
図１５は、微細気泡発生器の他の構成例１を示す図であり、（Ａ），（Ｂ）に、微細気泡発生器１Ａの断面図および斜視図を示す。

【0090】

微細気泡発生器１Ａは、その内部に上流側と下流側とを結ぶ流路形成空間２０００を有するケーシング２０１１を、上流管９１と下流管９２との間に介在させることによって、容易に設置することができる。

【0091】

ケーシング２０１１は、水の流れ方向に沿って、上流側から下流側に向かって縮径する第１テーパ部２０１２と、上流側から下流側に向かって拡径する第２テーパ部２０１５を備えている。第２テーパ部２０１５は第１テーパ部２０１２よりも下流側に設けられ、第１テーパ部２０１２と第２テーパ部２０１５との間は、内径側へ向かって（流路の軸心側へ向かって）鈍角状に突出する稜線部２０１８となっている。稜線部２０１８は、軸心を通る任意の縦断面において、滑らかな円弧状である。この第１テーパ部２０１２、稜線部２０１８、及び、第２テーパ部２０１５によって、流路形成空間２０００の内面を構成している。なお、流路形成空間２０００の軸心方向両端部は、上流管９１及び下流管９２の各流路９１０，９２０の内面に連続する円筒面２０１６，２０１７となっている。

【0092】

この流路形成空間２０００内に、内部部材２０２０が配置されている。この実施形態では、内部部材２０２０をケーシング２０１１とは別体の部材として成型した上で、その内部部材２０２０を、接着等の周知の手法でケーシング２０１１に一体に固定しているが、これを、ケーシング２０１１と一体の部材として成型してもよい。

【0093】

内部部材２０２０は、第１テーパ部２０１２及び第２テーパ部２０１５に対向して配置される上流側部材２０３０と、上流側部材２０３０よりも下流側に配置される下流側部材２０４０とを備えている。上流側部材２０３０は、第１テーパ部２０１２から第２テーパ部２０１５にかけて跨って対向配置されているが、下流側部材２０４０は、第２テーパ部２０１５のみに対向して配置されている。また、上流側部材２０３０と下流側部材２０４０とは連結部２０３５で連結されている。連結部２０３５は、第２テーパ部２０１５のみに対向して配置されている。

【0094】

上流側部材２０３０は、その外面に上流側から下流側に向かって拡径する上流側外周テーパ部２０３１と、その上流側外周テーパ部２０３１の裾部を閉じる下流側端面２０３３を備えた円錐状の部材である。上流側外周テーパ部２０３１の先端（上流側端部）２０３２は、先鋭な形状となっている。ただし、この先端２０３２の形状を滑らかな球面状としてもよい。この実施形態では、上流側外周テーパ部２０３１は、上流側部材２０３０の先端２０３２から下流側端面２０３３の外縁まで続く、単一勾配の円錐面（テーパ面）となっている。上流側外周テーパ部２０３１の上流寄りの部分は、それに対向する第１テーパ部２０１２との間で第１流路部２０５１を構成している。上流側外周テーパ部２０３１の下流寄りの部分は、それに対向する第２テーパ部２０１５との間で第２流路部２０５２を構成している。この実施形態では、第２テーパ部２０１５と第２流路部２０５２とは、その母線同士が互いに平行になるように設定されている。

【0095】

第１流路部２０５１は、流路の流れ方向に沿って徐々に縮径する第１テーパ部２０１２と、流路の流れ方向に沿って徐々に拡径する上流側外周テーパ部２０３１との間で、しだいに流路の断面積が縮小する形態となっている。また、第２流路部２０５２は、流路の流れ方向に沿って徐々に拡径する第２テーパ部２０１５と、流路の流れ方向に沿って徐々に拡径する上流側外周テーパ部２０３１との間で、流れ方向に沿ってやや流路の断面積が拡大する形態となっている。第２テーパ部２０１５の母線と上流側外周テーパ部２０３１の母線とは平行であるが、その間の流路を構成する空間の位置が、流れ方向に沿って徐々に外径側へ移動するからである。

【0096】

下流側部材２０４０は、その外面に上流側から下流側に向かって拡径する下流側外周テーパ部２０４３と、その下流側外周テーパ部２０４３の裾部を閉じる下流側端面２０４５、下流側外周テーパ部２０４３の上流側端部に設けられる上流側端面２０４２を備えた円錐台状の部材である。この実施形態では、下流側外周テーパ部２０４３は、下流側部材２０４０の上流側端から下流側端まで続く、単一勾配の円錐面（テーパ面）となっている。また、その下流側外周テーパ部２０４３の周方向に沿って、断続的に複数の保持部２０４４が設けられている。下流側外周テーパ部２０４３は、それに対向する第２テーパ部２０１５との間で第４流路部２０５４を構成している。第４流路部２０５４は、流路の流れ方向に沿って徐々に拡径する第２テーパ部２０１５と、流路の流れ方向に沿って徐々に拡径する下流側外周テーパ部２０４３との間で、流れ方向に沿ってやや流路の断面積が拡大する形態となっている。第２テーパ部２０１５の母線と下流側外周テーパ部２０４３の母線とは平行であるが、その間の流路を構成する空間の位置が、徐々に外径側へ移動するからである。ただし、第４流路部２０５４は、周方向に沿って断続的に設けられた複数の保持部２０４４によって、複数の流路部に分断されている。

【0097】

保持部２０４４は、図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように、流れ方向に沿って円弧状に伸びる側面２０４４ａを対に備え、その側面２０４４ａ，２０４４ａ同士がつながる上流側端２０４４ｃが鋭角状に形状された舟形を成している。これにより、流体の流れを阻害しないようになっている。なお、この実施形態では、保持部２０４４の下流側端も鋭角状を成している。保持部２０４４の頂面２０４４ｂは第２テーパ部２０１５に当接して、下流側部材２０４０の軸心がケーシング２０１１の軸心に一致するように保持している。この実施形態では、保持部２０４４の頂面２０４４ｂと第２テーパ部２０１５とを接着固定している。

【0098】

第２流路部２０５２と第４流路部２０５４との間には、第２流路部２０５２及び第４流路部２０５４よりも流路の断面積が大きく、その断面の拡大により流路内に負圧を発生させる第３流路部２０５３を備えている。

【0099】

第３流路部２０５３は、上流側部材２０３０と下流側部材２０４０とを結ぶ連結部２０３５の外面２０３６と、第２テーパ部２０１５、上流側部材２０３０の下流側端面２０３３、及び、下流側部材２０４０の上流側端面２０４２との間に形成されている。連結部２０３５の外面２０３６は、上流側外周テーパ部２０３１及び下流側外周テーパ部２０４３よりも第２テーパ部２０１５から遠い位置にある。すなわち、連結部２０３５の外面２０３６は、上流側外周テーパ部２０３１及び下流側外周テーパ部２０４３よりも、流路の軸心に近い位置にある。このため、第２流路部２０５２から第３流路部２０５３に流体が流れ込む際に、第２流路部２０５２から第３流路部２０５３へと流路の断面積が急激に大きくなるので、その断面の拡大により流路内に負圧を発生させる。

【0100】

第３流路部２０５３における上流側部材２０３０の下流側端面２０３３と、上流側外周テーパ部２０３１の母線との成す角は鋭角であることが望ましい。流路が鋭角に屈曲することで負圧の発生状況がより顕著となる。また、この第１の実施形態では、上流側部材２０３０の下流側端面２０３３は、第２テーパ部２０１５から遠ざかるにつれて上流側に近づく傾斜面２０３４を備えた構成としているので、その鋭角をさらに小さくして（図１５（Ａ）中の鋭角α参照）、キャビテーションの発生度合いを高めている。

【0101】

なお、この実施形態では、傾斜面２０３４を下流側端面２０３３の軸回り全周に設けているが、傾斜面２０３４を下流側端面２０３３の軸回り一部の方位にのみ設けてもよい。また、内部部材２０２０を構成する上流側部材２０３０、下流側部材２０４０及び連結部２０３５を一体の部材として成型したが、これらを別体の部材として成型し、それを互いに接続して一体化してもよい。

【0102】

（他の構成例２）
図１６は、微細気泡発生器の他の構成例２を示す図であり、（Ａ），（Ｂ）に、微細気泡発生器１Ｂの断面図および斜視図を示す。微細気泡発生器１Ｂの基本構成は、微細気泡発生器１Ａの構成と同様であるので、微細気泡発生器１Ａとの相違点のみ以下に説明する。

【0103】

微細気泡発生器１Ｂは、ケーシング２０１１と下流管９２とが、フランジ２００５，２００６を介して接続されている。フランジ２００５，２００６間は面接触状態でボルト及びナット等で締め付け固定されている。また、フランジ２００５，２００６間にパッキンを配置しているので、内部の液密性が高められている。ケーシング２０１１と上流管９１も、下流側と同様のフランジ接続としてもよい。

【0104】

内部部材２０２０の下流側部材２０４０は、その外面に上流側から下流側に向かって拡径する下流側外周テーパ部２０４３と、その下流側外周テーパ部２０４３の下流側に設けられた外周円筒面２０４６を備えた形態となっている。また、保持部２０４４は、その外周円筒面２０４６の周方向に沿って、断続的に複数設けられている。保持部２０４４がケーシング２０１１に設けられた周方向凹部２０１９に入り込むことで、下流側部材２０４０はケーシング２０１１に保持されている。

【0105】

第３流路部２０５３における上流側部材２０３０の下流側端面２０３３と、上流側外周テーパ部２０３１の母線との成す角は鋭角（図１６（Ａ）中の鋭角β参照）となっている。なお、下流側端面２０３３に、微細気泡発生器１Ａと同様に、下流側端面２０３３に傾斜面２０３４を設定することで、鋭角βをさらに小さな鋭角α（α＜β）としてもよい。

【0106】

＜変形例＞
本実施の形態では、水耕栽培システムＳＹＳの第１流路１０１０および第２流路１０３０の両方に、微細気泡発生器１０１５，１０３７が設けられることとしたが、第１流路１０１０および第２流路１０３０の少なくとも一方に微細気泡発生器が設けられていればよい。

【0107】

また、本実施の形態では、第１流路１０１０および第２流路１０３０に循環槽１０１２，１０３４が設けられることとしたが、循環槽１０１２，１０３４を省略してもよい。

【0108】

また、本実施の形態では、第２流路１０３０に吸着槽１０３２を設けることとしたが、吸着槽１０３２を省略してもよい。

【0109】

［実施の形態２］
＜構成について＞
図１７を参照して、本発明の実施の形態２に係る水耕栽培システムＳＹＳ２の構成について説明する。なお、図１に示した水耕栽培システムＳＹＳと同じ構成については、図１７においても同じ符号を付し、その説明は繰り返さない。

【0110】

本実施の形態に係る水耕栽培システムＳＹＳ２は、上述の実施の形態１で示した生物濾過槽１０２０を備えず、魚を生育するための貯留部３０６０を備えている。貯留部３０６０は、たとえば、池などの閉鎖水域であってもよいし、水槽であってもよい。「魚」は、典型的には養殖魚であるが、水中で生育可能な生物であれば、養殖魚に限定されない。

【0111】

本実施の形態では、水耕栽培ベッドＢＤ、第１流路１０１０、貯留部３０６０、第２流路１０３０Ａにより、１つの循環経路が形成されている。貯留部３０６０は、第１流路１０１０の送出流路１０１６に接続されている。

【0112】

第２流路１０３０Ａには、吸着槽１０３２が設けられず、代わりに濾過装置３０１０が設けられている点において、上述の第２流路１０３０と大きく異なる。

【0113】

第２流路１０３０Ａは、貯留部３０６０から濾過装置３０１０に至る濾過流入路３０２１と、濾過装置３０１０から水耕栽培ベッドＢＤに至る濾過流出路３０２２とを備えている。また、濾過装置３０１０から延びて濾過流入路３０２１の途中位置に合流する（交差する）循環路３０２３を備えている。

【0114】

濾過流入路３０２１には、ポンプ３０３１および微細気泡発生器３０３２がこの順序で設けられている。微細気泡発生器３０３２は、たとえばキャビテーション方式によって微細気泡を発生させる。これにより、貯留部３０６０から汲み上げられた液体（水）に微細気泡を含有させるとともに、液体の除菌が行われる。微細気泡発生器３０３２もまた、上述の微細気泡発生器１または１Ａにより構成されている。

【0115】

微細気泡発生器３０３２から放出される微細気泡を含有した液体（つまり、除菌後の液体）が、濾過装置３０１０に送られる。

【0116】

濾過装置３０１０は、その外郭を形成するケーシング３０１１を備え、ケーシング３０１１に、濾過流入路３０２１、濾過流出路３０２２、および循環路３０２３が接続されている。すなわち、濾過装置３０１０は、濾過流入路３０２１の下流側端部が接続される流入部３０１２、濾過流出路３０２２の上流側端部が接続される流出部３０１３、および循環路３０２３の上流側端部が接続される循環用流出部３０１４を有している。

【0117】

ケーシング３０１１の内部空間は、仕切壁３０４１によって二つの空間３０５１，３０５２に区画されている。一方の空間（下方空間）３０５１が、流入部３０１２を介して液体を受け入れる室（以下「前室」という）を構成し、他方の空間（上方空間）３０５２が、濾過剤３０４４を収容する「濾過室」を構成する。流入部３０１２の吐出口および循環用流出部３０１４が前室３０５１側に設けられ、流出部３０１３が濾過室３０５２側に設けられている。

【0118】

流入部３０１２から流入する液体（処理対象の水）は、ケーシング３０１１内の前室３０５１に送られた後、濾過室３０５２で濾過される。浄化後の液体が、流出部３０１３を介して濾過流出路３０２２に吐出される。

【0119】

循環路３０２３は、一端（上流側端部）がケーシング３０１１の循環用流出部３０１４に接続され、他端（下流側端部）が濾過流入路３０２１の途中位置に接続されている。この途中位置（循環路３０２３の他端が接続される位置）は、少なくとも微細気泡発生器３０３２よりも上流側であればよい。本実施の形態では、濾過流入路３０２１におけるポンプ３０３１よりも上流側の位置に、循環路３０２３の他端が接続されている。循環路３０２３には、流路を開閉するためのバルブ３０３３が設けられている。バルブ３０３３が開状態で運転される場合、濾過装置３０１０は「濃度調整モード」として作動する。バルブ３０３３が全閉状態で運転される場合、濾過装置３０１０は「通常運転モード」として作動する。バルブ３０３３はたとえば絞り弁である。

【0120】

（濾過装置の構成例）
濾過装置３０１０の各部について、図１８を参照して具体的に説明する。図１８は、濾過装置３０１０の軸方向の断面図である。ケーシング３０１１は、ドラム管のような円筒状の箱体によって形成され、その軸線が上下方向（鉛直方向）となるよう縦向きで配置されている。仕切壁３０４１は、ケーシング３０１１の軸線に交差し、中央に円形の開口３０４１ａを有する環状部材により構成されている。開口３０４１ａは、前室３０５１と濾過室３０５２とを連通する唯一の開口である。仕切壁３０４１は、外周部よりも内周部（開口３０４１ａ側）が下方となるように勾配が付けられていることが望ましく、前室３０５１側に突出する逆円錐台形状（テーパ状）となっている。

【0121】

前室３０５１は、少なくとも１つの整流部材３０４３を含むことが望ましい。整流部材３０４３は、たとえば、上方に突出する円錐形状のコーン部材であり、後述する管部材３０４２の吐出口に対面するように、底壁部３１１２の中央部に設けられている。

【0122】

濾過室３０５２には、管部材３０４２を取り囲むように濾過剤３０４４が敷き詰められている。濾過剤３０４４は、典型的には、好気性微生物であるバクテリアを定着する活性炭により構成され、活性炭にバクテリアを定着させることにより、バクテリアの力を借りて液体に含有する汚染物質（魚の排泄物に起因するアンモニア等）を分解する。そのため、濾過剤３０４４は、生物濾過剤として機能し、濾過装置３０１０は生物濾過槽として機能する。なお、図１８では、便宜上、濾過剤３０４４とその周辺部材（ケーシング３０１１の円筒部３１１１、仕切壁３０４１、および管部材３０４２）との間に隙間を設けているが、濾過剤３０４４は、周辺部材との間に極力隙間が無いように配置されていることが望ましい。これにより、比較的大きなゴミを物理的に濾過したり、比較的小さなゴミを吸着濾過したりすることが可能である。

【0123】

流入部３０１２は、濾過室３０５２および仕切壁３０４１を貫通して、前室３０５１まで上下方向に沿って延びる管部材３０４２によって構成されている。管部材３０４２の縦管部３４２２が、仕切壁３０４１の開口３０４１ａに挿通されている。縦管部３４２２の下端部は、仕切壁３０４１の内周部よりも下方に位置し、かつ、ケーシング３０１１の底壁部３１１２から離れて配置されている。仕切壁３０４１の開口３０４１ａは、管部材３０４２よりも大径であり、開口３０４１ａの周壁面（仕切壁３０４１の内周面）と管部材３０４２との間の環状空間が、前室３０５１と濾過室３０５２とを連通する連通路３０５３を形成している。

【0124】

流出部３０１３は、濾過室３０５２を取り囲む円筒部３１１１に設けられたオーバーフロー口３０１３ａを含み、ケーシング３０１１内の上澄み液（濾過剤３０４４による濾過後の液体）をオーバーフローにより流出する。循環用流出部３０１４は、前室３０５１を取り囲む円筒部３１１１に設けられた貫通孔３０１４ａを含む。循環路３０２３の上流側端部が、貫通孔３０１４ａに直接または間接的に接続される。

【0125】

なお、循環路３０２３のバルブ３０３３が開状態とされると（濃度調整モードにおいて）、前室３０５１内の微細気泡を含む液体が循環路３０２３を介して濾過流入路３０２１上の微細気泡発生器３０３２の上流側に戻されるので、前室３０５１内の微細気泡の濃度を高めることができる。これにより、濾過室３０５２に供給する液体の酸素濃度を高めることができる。

【0126】

（濾過装置による濾過方法）
図１７、図１８および図１９を参照しながら、濾過装置３０１０による液体の濾過方法について説明する。図１８は、濾過装置３０１０における液体の流れを模式的に示す縦断面図である。図１９は、濾過装置３０１０の前室３０５１における液体の流れを模式的に示す横断面図であり、図１８のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う切断面に相当する。

【0127】

濾過装置３０１０は、循環路３０２３のバルブ３０３３が全閉状態、ポンプ３０３１がＯＮ状態の場合に、「通常運転モード」で作動する。通常運転モードにおいて、微細気泡発生器３０３２が生成した微細気泡を含む液体が、濾過装置３０１０の流入部３０１２を介してケーシング３０１１の前室３０５１に吐出される（矢印Ｆ１）。具体的には、管部材３０４２の上流側端部に微細気泡を含む液体が流入し、流入した液体が管部材３０４２の下端開口である吐出口３０４２ａから前室３０５１の底壁部３１１２に向かって吐出される。これにより、前室３０５１において、微細気泡を含む液体が撹拌される。

【0128】

管部材３０４２の吐出口３０４２ａに対面する位置に円錐形状の整流部材３０４３が設けられているため、図１９に示されるように、吐出口３０４２ａから真っすぐ下方に流出した液体が、整流部材３０４３によって径方向外側に向かって放射状に拡散する（矢印Ｆ２）。

【0129】

前室３０５１が液体で満たされた状態において、整流部材３０４３の円錐面（側面）に沿って拡散した液体が円筒部３１１１の内壁面および仕切壁３０４１の下面（テーパ面）に沿って流れることで、前室３０５１内で立体的に旋回する旋回流が発生する（矢印Ｆ３）。これにより、前室３０５１内の液体が整流されるので、液体中の微細気泡の濃度すなわち酸素濃度が均一化される。なお、前室３０５１において矢印Ｆ３で示したような軌道を描く旋回流が発生する構造であれば、図示したような構造に限定されず、たとえば底壁部３１１２をお椀状に形成してもよい。また、管部材３０４２からの下向き（矢印Ｆ１方向）の液体の流れによって回転するスクリューなど、液体中の微細気泡を拡散させる拡散手段を前室３０５１内に設けてもよい。

【0130】

前室３０５１が液体で満たされ、液体の水位が仕切壁３０４１の下端高さを超えている場合、図１８に示されるように、前室３０５１内の液体の一部が連通路３０５３を通り抜けて濾過室３０５２内に上昇する（矢印Ｆ４）。これにより、酸素濃度が均一化された液体が、連通路３０５３を介して濾過室３０５２の濾過層３５２１に供給される。

【0131】

仕切壁３０４１の上面は連通路３０５３側が下方となるように傾斜しているため、濾過層３５２１を構成する濾過剤３０４４の厚み（高さ）は、連通路３０５３の直上に位置する部分ほど大きく、その分だけ水の抵抗も大きい。そのため、前室３０５１から連通路３０５３を通過して上昇してきた液体は、径方向外側に広がりながら濾過層３５２１を上昇する（矢印Ｆ５）。これにより、濾過剤３０４４に吸着したバクテリアに与えられる酸素量のバラつきを抑制することができるので、濾過層３５２１内のバクテリアを万遍なく活性化させることができる。また、その結果、液体を均一に濾過することができる。ここでの濾過は、活性炭により液体から異物を除去するとともに、液体に含まれるアンモニアなどの有害物質（魚の排泄物などに起因するもの）をバクテリアによって植物の養分に分解することを指す。

【0132】

ケーシング３０１１内の液体の水位が満水レベルＷＬに達すると、濾過層３５２１を通過することで異物が除去され養分を含む液体（微細気泡を含む液体）が、上澄み層３５２２から流出部３０１３を介してオーバーフローにより流出する（矢印Ｆ６）。これにより、濾過装置３０１０により濾過された液体が、濾過流出路３０２２を介して水耕栽培ベッドＢＤに吐出される。

【0133】

濾過装置３０１０は、ポンプ３０３１をＯＮ状態としたまま循環路３０２３のバルブ３０３３を開状態とした場合に、「濃度調整モード」で作動する。図１８を参照して、濃度調整モードにおいては、前室３０５１内の微細気泡を含む液体が、前室３０５１の側部の循環用流出部３０１４から循環路３０２３に流出する（Ｆ７）。これにより、流入部３０１２から前室３０５１に下向きに吐出された微細気泡を含む液体が、循環路３０２３および濾過流入路３０２１を通って再び微細気泡発生器３０３２に送られる。つまり、濾過装置３０１０の前室３０５１に流入した液体が、循環路３０２３、濾過流入路３０２１、流入部３０１２、および前室３０５１の順に循環する。

【0134】

このように濾過装置３０１０を濃度調整モードで作動させることによって、濾過室３０５２に供給する液体の微細気泡の濃度（酸素濃度）を高めることができる。これにより、濾過層３５２１内のバクテリアによる生物濾過を促進することができるので、濾過層３５２１における濾過機能を安定化させることができる。また、濾過装置３０１０の流出部３０１３から水耕栽培ベッドＢＤに吐出する液体の酸素濃度を高めることもできるので、植物の発育を促進することも可能である。

【0135】

なお、濾過装置３０１０を通常運転モードや濃度調整モードで継続的に作動すると、濾過剤３０４４や濾過層３５２１の下部に異物（有機物やヘドロなど）が堆積する可能性がある。そのため、濾過装置３０１０は、濾過室３０５２に堆積した異物を外部に排出する「逆洗機能」を有していてもよい。上述のように、仕切壁３０４１が逆円錐台状に形成されているため、仕切壁３０４１の上面が、濾過層３５２１内の異物を排出させるための案内面として機能する。したがって、濾過層３５２１内の異物を、ケーシング３０１１の下端部から効果的に排出することができる。

【0136】

＜水質改善方法の具体例＞
図１７を参照しながら、本実施の形態に係る水耕栽培システムＳＹＳ２による水質改善方法について説明する。

【0137】

水耕栽培ベッドＢＤからの排水が、メイン流路１０１１上の微細気泡発生器１０１５において除菌され、循環槽１０１２に貯留された水（微細気泡を含む水）の一部が、送出流路１０１６を介して貯留部３０６０に供給される。酸素を含む微細気泡が供給されることにより、貯留部３０６０内の養殖魚の生育を促すことができる。

【0138】

ポンプ３０３１の駆動により貯留部３０６０から汲み上げられた水は、微細気泡発生器３０３２の微細気泡により除菌され、濾過装置３０１０に供給される。濾過装置３０１０の濾過室３０５２には濾過剤３０４４が設けられているため、濾過装置３０１０において、水中の有害物質（魚の排泄物に起因するアンモニアなど）を分解し、たとえば毒性の比較的低い硝酸塩など植物の栄養分に変換される。このような養分と微細気泡を含んだ浄化水を水耕栽培ベッドＢＤに供給することで、植物の生育を効果的に促すことができる。このように、貯留部３０６０で養殖している魚の排泄物や餌などのタンパク質を、水耕栽培ベッドＢＤで生育している植物の養分とすることができる。

【0139】

また、水耕栽培ベッドＢＤの植物に、硝酸塩などの植物によっては有益ではあるが魚にとって有害な物質が吸収される。このようにサイクルを繰り返すので、水耕栽培ベッドＢＤから第１流路１０１０を介して貯留部３０６０に供給される水に含まれる有害物質（魚にとって有害なアンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩など）の濃度を規定値以下に保つことができる。したがって、本実施の形態に係る水耕栽培システムＳＹＳ２によれば、共通の自然ループによって、水耕栽培および養殖の両方の成長を促すことができる。

【0140】

なお、図１に示した吸着槽１０３２は、生物濾過槽１０２０から流出する水に含まれる硝酸塩をある程度除去するものの、少量の硝酸塩を含んだ水が下流側に排出され得る。したがって、実施の形態１に係る水耕栽培システムＳＹＳにおいても、水耕栽培ベッドＢＤに、少量の硝酸塩を含んだ水が供給されるため、植物の生育を効果的に促すことが可能である。

【0141】

ところで、本実施の形態では、前室３０５１から微細気泡発生器３０３２に戻る循環路３０２３が設けられており、前室３０５１から濾過室３０５２に供給する液体の酸素濃度を調整する（上昇させる）ことができるので、濾過装置３０１０の生物濾過効果を良好に維持することができる。したがって、濾過剤３０４４を半永久的に利用することができる。また、濾過装置３０１０から水耕栽培ベッドＢＤに、酸素を含んだ濾過後の水を供給することができる。

【0142】

なお、微細気泡発生器３０３２を通さず液体の循環のみで、貯留部３０６０からの排水を水質浄化可能としてもよい。図１７には、濾過流入路３０２１上に、微細気泡発生器３０３２を通らない迂回経路３０２１Ｂを設けた例を示している。微細気泡発生器３０３２を通る主経路と迂回経路３０２１Ｂとの分岐点に、方向切替弁３０３４が設けられている。方向切替弁３０３４を操作することにより、微細気泡発生器３０３２を通る「第１の水質浄化モード」と、微細気泡発生器３０３２を通らない「第２の水質浄化モード」とを簡単に切り替えることができる。

【0143】

［他の実施形態］
上記実施の形態２では、図１７に示したように、第１流路１０１０の下流端に貯留部３０６０を接続させる構成としたが、貯留部３０３６を設けず、第１流路１０１０の下流端に直接、生物濾過槽としての濾過装置３０１０を接続してもよい（図示せず）。また、その場合、濾過装置３０１０と水耕栽培ベッドＢＤとの間に、微細気泡発生器を設けるようにしてもよい。

【0144】

なお、図１７に示したバルブ３０３３を、循環路３０２３の下流側に接続された第１の出口ポートと、排水路（図示せず）に接続された第２の出口ポートとを有する三方バルブで構成してもよい。通常運転時は、第１の出口ポートを開状態、第２の出口ポートを閉状態とすることで、濾過装置３０１０から流出した液体を循環路３０２３に沿って循環させる。通常運転時以外の任意のタイミングで、第１の出口ポートを閉状態、第２の出口ポートを開状態とすることで、排水路を介して、濾過装置３０１０に溜まったゴミを排出することができる。

【0145】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0146】

１，１Ａ，１Ｂ，１０１５，１０３７，３０３２ 微細気泡発生器、１０１０ 第１流路、１０１８ 気体供給手段、１０２０ 生物濾過槽、１０３０ 第２流路、１０３２ 吸着槽、３０１０ 濾過装置、３０６０ 貯留部、ＢＤ 水耕栽培ベッド，ＳＹＳ，ＳＹＳ２ 水耕栽培システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】