特許 7064768 水耕栽培装置及びそれを用いた植物の作付け方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-27

(45)【発行日】2022-05-11

(54)【発明の名称】水耕栽培装置及びそれを用いた植物の作付け方法

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/00 20180101AFI20220428BHJP

【ＦＩ】

A01G31/00 604

A01G31/00 609

A01G31/00 611Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018235006

(22)【出願日】2018-12-15

(65)【公開番号】P2020092684

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-09-24

(31)【優先権主張番号】P 2018227705

(32)【優先日】2018-12-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】313006234

【氏名又は名称】有限会社グリーンスペース造園

(74)【代理人】

【識別番号】100143362

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 謙二

(72)【発明者】

【氏名】小山 茂樹

【審査官】吉田 英一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２２６１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２６０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２５３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２３５１６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭６０－０６７０５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－２４５６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０６０５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１４４７４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予め用意された育成鉢内の苗或いは挿し木である植物を、該育成鉢から取り出して培養液を充填したタンク内に保持する栽培床で栽培するように構成した水耕栽培装置であって、
前記育成鉢から取り出した植物の根本周りを囲む発泡煉石と、
前記発泡煉石で根本周りを囲んだ植物を保持するメッシュポットと、
を備え、
前記栽培床は、前記メッシュポットを嵌脱自在に支持する貫通孔を複数個有し、前記タンクは、前記植物の成長に応じて、前記貫通孔の数が比較的多い栽培床の当該貫通孔から、前記メッシュポットが前記植物ごと抜き出されて、前記貫通孔の数が比較的少ない栽培床の当該貫通孔に嵌合されるように設定された、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床を交換可能に備えていることを特徴とする水耕栽培装置。

【請求項2】

前記栽培床は、耐水性に優れる抽出法ポリスチレンフォーム、又は、耐水性において、該抽出法ポリスチレンフォームに及ばない発泡スチロールで製作するとともに、該栽培床の表面を遮光可能とし、
前記タンクは、前記抽出法ポリスチレンフォームだけで製作するとともに、該タンクの外側を遮光可能とすることを特徴とする請求項１記載の水耕栽培装置。

【請求項3】

前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床ごとに前記タンクを設けるとともに、前記貫通孔の数が比較的少ない栽培床を備えた前記タンクを、前記貫通孔の数が比較的多い栽培床を備えた前記タンクよりも上側にして多段に構成することを特徴とする請求項１又は２記載の水耕栽培装置。

【請求項4】

前記メッシュポットは円錐台形状であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。

【請求項5】

前記栽培床は、前記タンク内の培養液で浮遊する浮力体であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。

【請求項6】

前記タンクは自動給水可能であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。

【請求項7】

前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床ごとに前記タンクを設けるとともに、各タンク間で前記植物の植え付けと収穫とのタイミングをずらして作付けを行うことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の水耕栽培装置を用いた植物の作付け方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水耕栽培装置及びそれを用いた植物の作付け方法に関し、一般家庭での小規模な水耕栽培のみならず農業での大規模な水耕栽培にも好適である。

【背景技術】

【0002】

水耕栽培は、観賞用や食用の植物をその育成状態を容易に観察できるため、趣味と実益とを兼ねて採用される傾向にある。この水耕栽培装置として、培養液を別の貯液槽に蓄えず、栽培槽に直接供給して必須養分を溶解させ、作物の生育に適した濃度に調合しているものがある（例えば特許文献１参照）。この装置は、循環ポンプや配管類を必要とせず、栽培槽だけで足り、簡易で比較的手軽に取り扱えるため、一般家庭用として好適である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ところで、植物を種子から育成すると変化を観察することができるようになるには、最低２週間程度かかるが、植物を苗から育成するとすぐに変化を観察することができる。かかる植物の苗は、例えば育成鉢（ポリエチレンフィルムポット）に土植えしたものが市販されている。しかしながら、育成鉢は通気性が悪く、蒸れやすいので、そこに植えた植物の苗は、なるべく早く植え替えることが好ましい。

【0004】

このため、上記特許文献１では、育成鉢から植物の苗を取り出して、根にはり付いた土を落とした上で、発泡スチロール製の栽培床を貫く定植孔に直接植え直している。この場合、植物の根がむき出しとなり、それが定植孔の周囲に当たって植え直しをしにくくしており、無理をすると、その植物の根を傷めてしまうおそれがある。かかる問題は、一般家庭での小規模な水耕栽培の普及を阻害する一因となっていると考えられる。

【0005】

また、上記特許文献１では、栽培床に植物体を定植する間隔は、その植物体の成長を考慮して大きくとる必要がある。このため、栽培床の面積当たりの収穫量が小さくなって、いわゆる生産効率が悪い。かかる問題は、農業での大規模な水耕栽培の普及を阻害する一因となっているとも考えられる。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、一般家庭での小規模な水耕栽培のみならず農業での大規模な水耕栽培にも好適な水耕栽培装置及びそれを用いた植物の作付け方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ところで、一般家庭での水耕栽培ではさほどではないが、農業での水耕栽培ともなれば、それなりの経済性が要求される。そこで、本発明は、予め用意された育成鉢内の苗或いは挿し木である植物を、該育成鉢から取り出して培養液を充填したタンク内に保持する栽培床で栽培するように構成した水耕栽培装置であって、前記育成鉢から取り出した植物の根本周りを囲む発泡煉石と、前記発泡煉石で根本周りを囲んだ植物を保持するメッシュポットと、を備え、前記栽培床は、前記メッシュポットを嵌脱自在に支持する貫通孔を複数個有し、前記タンクは、前記植物の成長に応じて、前記貫通孔の数が比較的多い栽培床の当該貫通孔から、前記メッシュポットが前記植物ごと抜き出されて、前記貫通孔の数が比較的少ない栽培床の当該貫通孔に嵌合されるように設定された、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床を交換可能に備えていることを特徴とするものである。

【0008】

本発明によれば、前記育成鉢から取り出した植物の根本周りを囲む発泡煉石と、前記発泡煉石で根本周りを囲んだ植物を保持するメッシュポットと、を備えているので、育成鉢から植物の苗等を取り出してその根本周りを発泡煉石で固定した状態で植え替えることができる。これにより、植え替え時に植物の根を傷めてしまうおそれがなくなる。

【0009】

また、前記栽培床は、前記メッシュポットを嵌脱自在に支持する貫通孔を複数個有し、前記タンクは、前記植物の成長に応じて、前記貫通孔の数が比較的多い栽培床の当該貫通孔から、前記メッシュポットが前記植物ごと抜き出されて、前記貫通孔の数が比較的少ない栽培床の当該貫通孔に嵌合されるように設定された、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床を交換可能に備えているので、栽培床を交換することで、植物を育成鉢から移植した直後は植物相互間の間隔を小さくしてできるだけ多くの植物を移植できる一方、その植物が成長するにつれて植物相互間の間隔を大きくして、その成長を妨げないようにすることができる。このように、植物の成長に応じて植物相互間の間隔を変えていくことで、収穫量を増大させて、生産効率が極めてよいものとなる。その結果、一般家庭での小規模な水耕栽培のみならず、農業での大規模な水耕栽培にも好適なものとなる。

【0010】

また露地栽培では、屋外の過酷な環境下に置かれることが想定される。そこで、請求項２記載の発明のように、前記栽培床は、耐水性に優れる抽出法ポリスチレンフォーム、又は、耐水性において、該抽出法ポリスチレンフォームに及ばない発泡スチロールで製作するとともに、該栽培床の表面を遮光可能とし、前記タンクは、前記抽出法ポリスチレンフォームだけで製作するとともに、該タンクの外側を遮光可能とすることが好ましい。

【0011】

請求項２記載の発明によれば、前記栽培床は、耐水性に優れる抽出法ポリスチレンフォーム、又は、耐水性において、該抽出法ポリスチレンフォームに及ばない発泡スチロールで製作するとともに、該栽培床の表面を遮光可能とするので、屋外の過酷な環境下にあっても、栽培床の劣化をおさえて、長寿命化を図るとともに、軽量で断熱性能がよく、しかも安価なものとなる。また、前記タンクは、前記抽出法ポリスチレンフォームだけで製作するとともに、該タンクの外側を遮光可能とするので、屋外の過酷な環境下にあっても、タンクの劣化をおさえて、長寿命化を図るとともに、装置が軽量で、断熱性、耐水性に優れ、しかも安価なものとなる。

【0016】

また、屋上等の限られたスペースでは、水耕栽培装置を多段に構成することが考えられるものの、上段に比べて下段は日が当たりにくい。その一方で、植物は苗等の段階では、過酷な日照は却って有害となる。そこで、請求項３記載の発明のように、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床ごとに前記タンクを設けるとともに、前記貫通孔の数が比較的少ない栽培床を備えた前記タンクを、前記貫通孔の数が比較的多い栽培床を備えた前記タンクよりも上側にして多段に構成することが好ましい。

【0017】

請求項３記載の発明によれば、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床ごとに前記タンクを設けるとともに、前記貫通孔の数が比較的少ない栽培床を備えた前記タンクを、前記貫通孔の数が比較的多い栽培床を備えた前記タンクよりも上側にして多段に構成するので、下段には苗などを移植した直後の植物を多く配置する一方、上段には成長した植物を少なく配置することで、生産効率がさらによくなる。

【0018】

請求項４記載の発明のように、前記メッシュポットは円錐台形状であることが好ましい。

【0019】

請求項４記載の発明によれば、前記メッシュポットは円錐台形状であるので、一の栽培床からメッシュポットを抜き出して、他の栽培床に嵌め込むことが容易となる。これにより、栽培床を交換しやすくなる。

【0020】

また、請求項５記載の発明のように、前記栽培床は、前記タンク内の培養液で浮遊する浮力体であることが好ましい。

【0021】

請求項５記載の発明によれば、前記栽培床は、前記タンク内の培養液で浮遊する浮力体であるので、栽培床の沈下状態がすなわち培養液の液面を表わしており、培養液不足を素人でも一目で判断することができるため、培養液の管理が極めて容易で、この状態に至ったときに培養液を確実に確保することができる。

【0022】

一方、栽培床を浮遊式にしたとしても、培養液不足となったタンクに、都度給水する必要があるので、農業での大規模な水耕栽培では、タンク内の培養液の管理が大変であることには違いない。そこで、請求項６記載の発明のように、前記タンクは自動給水可能であることが好ましい。

【0023】

請求項６記載の発明によれば、前記タンクは自動給水可能であるので、培養液不足となったタンクに、都度給水する必要がなくなる。また、より簡単な位置固定式の栽培床をも採用できて、農業での大規模な水耕栽培に好適である。

【0024】

また、土地に植物を直植えして露地栽培を行う場合には、同じ植物を連続して栽培することが困難となる、いわゆる連作障害が発生するが、水耕栽培ではそのような制約はない。そこで、請求項７記載の発明のように、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床ごとに前記タンクを設けるとともに、各タンク間で前記植物の植え付けと収穫とのタイミングをずらして作付けを行うことが好ましい。

【0025】

請求項７記載の発明によれば、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床ごとに前記タンクを設けるとともに、各タンク間で前記植物の植え付けと収穫とのタイミングをずらして作付けを行うので、連作障害を回避して、生産効率がさらによくなる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、前記育成鉢から取り出した植物の根本周りを囲む発泡煉石と、前記発泡煉石で根本周りを囲んだ植物を保持するメッシュポットと、を備えているので、育成鉢から植物の苗等を取り出してその根本周りを発泡煉石で固定した状態で植え替えることができる。これにより、植え替え時に植物の根を傷めてしまうおそれがなくなる。
また、前記栽培床は、前記メッシュポットを嵌脱自在に支持する貫通孔を複数個有し、前記タンクは、前記植物の成長に応じて、前記貫通孔の数が比較的多い栽培床の当該貫通孔から、前記メッシュポットが前記植物ごと抜き出されて、前記貫通孔の数が比較的少ない栽培床の当該貫通孔に嵌合されるように設定された、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床を交換可能に備えているので、栽培床を交換することで、植物を育成鉢から移植した直後は植物相互間の間隔を小さくしてできるだけ多くの植物を移植できる一方、その植物が成長するにつれて植物相互間の間隔を大きくして、その成長を妨げないようにすることができる。このように、植物の成長に応じて植物相互間の間隔を変えていくことで、収穫量を増大させて、生産効率が極めてよいものとなる。その結果、一般家庭での小規模な水耕栽培のみならず、農業での大規模な水耕栽培にも好適なものとなる。

【0027】

請求項７記載の発明によれば、前記貫通孔の配置のパターンが異なる栽培床ごとに前記タンクを設けるとともに、各タンク間で前記植物の植え付けと収穫とのタイミングをずらして作付けを行うので、同じ植物を連続して栽培することにより、生産効率がさらによくなる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の実施形態１に係る水耕栽培装置の全体構成を示す正面図である。

【図2】本実施形態１に係る水耕栽培装置の平面図である。

【図3】本実施形態１に係るメッシュポットと浮力体との縦断面図である。

【図4】本発明の実施形態２に係るタンクと浮力体との説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＸ－Ｘ線断面図、（ｃ）は斜視図である。

【図5】本実施形態２に係る浮力体の説明図であって、（ａ）は１８孔の場合、（ｂ）は１１孔の場合、（ｃ）は６孔の場合をそれぞれ示す平面図である。

【図6】本実施形態２に係る水耕栽培装置の平面的な配置を示す斜視図である。

【図7】本実施形態２に係る水耕栽培装置の立体的な配置を示す斜視図である。

【図8】本実施形態２に係る水耕栽培による露地栽培可能期間を示す図表である。

【図9】本実施形態２に係る水耕栽培装置の給排水部を示す模式図である。

【図10】本実施形態２に係る水耕栽培装置の自動給水設備を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る水耕栽培装置１００の全体構成を示す正面図、図２はその平面図、図３は本実施形態１に係るメッシュポット１０と浮力体１との縦断面図である。本実施形態１では、一般家庭での小規模な水耕栽培について説明する。

【0030】

図１，図２に示すように、この水耕栽培装置１００は、植物の苗９を土植えした図示しない育成鉢の内容物を取り出し、水洗により根を傷めない程度に土を取り除いた植物の苗９の根本周りを発泡煉石３で囲んでメッシュポット１０に入れ、このメッシュポット１０を栽培床としての浮力体１で取り囲んでタンク５内の培養液４で浮かす一方、そのタンク５内の散気球１２で培養液４中に散気されるようになっている。培養液４中に有機物（藻類）が発生すると、培養液４中が酸素不足となり、植物の根９が育成しにくくなるから、この散気により培養液４中に酸素を補充するためである。なお、培養液４は、例えばハイポネックス（商品名）を水で希釈して使用するものであり、発泡煉石３は、例えばハイドロボール（商品名）である。この発泡煉石３に代えて、グラスウールや軽石などを使用してもよい。

【0031】

タンク５は、上部が開放された直方体状をなしており、その各辺に設けられた枠体１４において、底面を除く全ての周面（前後左右面）を構成するように、透明のガラス板がそれぞれ嵌め込まれている。透明のガラス板を使用しているのは、植物の根のはり具合など育成状態を観察するためである。かかる目的がない場合は、底面を含めて不透明の合成樹脂（プラスチック）や、詳しくは後述する抽出法ポリスチレンフォーム（例えばスタイロフォーム（登録商標））等で構成してもよい。

【0032】

浮力体１は、やや扁平な異型のものではあるが、平面視では長方形状をなしており、タンク５の上部の枠体１４による開口よりもわずかに大きい寸法となっている。この枠体１４が、タンク５の最上部において、浮力体１のさらなる上昇を止めて、植物の苗９の過大な傾きを防止するストッパ手段としての機能を有する。また、浮力体１の平面視での略中央には、メッシュポット１０を立姿勢で嵌め込み可能な貫通孔１ａが１個だけ形成されている。

【0033】

図３に示すように、メッシュポット１０は、前記育成鉢を一回り大きくしたような円錐台形状をなしており、その周面１０ｂと底面１０ｃとには、その中に詰める発泡煉石３は通過できないが、植物の苗９の根がはり出したときに通過できるような大きさの貫通孔が複数形成されているものである。また、メッシュポット１０の上端にはフランジ１０ａが形成されており、このフランジ１０ａが前記浮力体１の貫通孔１ａに係止されて、メッシュポット１０が浮力体１に一体化されるようになっている。

【0034】

そして、浮力体１の貫通孔１ａの外側が二重構造１ｂ、さらに外側が一重構造１ｃとなっている。二重構造１ｂは、中空とするか、或いは、発泡スチロールや抽出法ポリスチレンフォームを封入したものとする。そして、かかる構成の浮力体１で、メッシュポット１０の上部のみを支持することができるようになっている。浮力体１に比べてメッシュポット１０がかなり高い場合には、全体の重心が高くなって、その浮力体１を培養液４に浮かせたときに不安定となりやすいからである。一重構造１ｃの片隅には、給排水口１１が設けられている。

【0035】

図からは明らかでないが、透明なガラス製のタンク５の場合は、その周面が不透明で遮光性のある断熱材で覆われている。遮光することで、有機物の発生を抑えるとともに、その断熱作用により、タンク５内の温度をほぼ一定に維持するためである。ただし、タンク５の上部は開放されているので、不透明で遮光性のある浮力体カバー２で覆われている。遮光することで、有機物の発生を抑えるものである。

【0036】

図１，図２に示すように、前記散気球１２と、この散気球１２にエアーホースジョイント８を介して接続されたエアーホース７と、このエアーホースにエアーを供給するエアーポンプ６と、このエアーポンプ６に電力を供給する電源コード１３とがエアー供給手段に相当する。

【0037】

以下、本水耕栽培装置１００の使用方法を説明する。

【0038】

市販の植物の苗９を土植えした育成鉢を用意しておく。そして、最初に発泡煉石３をメッシュポット１０に少量入れておく。その一方で、育成鉢から取り出した苗９の根を傷めないように注意を払いながら水洗して土を取り除いておく。そして、土を取り除いた苗９を、前記発泡煉石３を少量入れたメッシュポット１０の中に置き、その苗９の茎周りに、さらに発泡煉石３を入れて、メッシュポット１０の中にその苗９を固定する。

【0039】

メッシュポット１０を浮力体１の貫通孔１ａに嵌め込み、浮力体１の表面を浮力体カバー２で覆う。タンク５の底部に、外部のエアーポンプ６とエアーホース７により接続された散気球１２を設置し、エアーホース７をエアーホースジョイント８でタンク５の枠体１４に固定する。

【0040】

タンク５内に培養液４を半分程度注ぎ入れ、浮力体１をタンク５に入れてから、前記給排水口１１を通じて、タンク５内に培養液４を注ぎ入れて液量調整する。ここでタンク５内に培養液４を注ぎ入れると、浮力体１が上昇し、やがて枠体１４に当接して止まる。このとき、タンク５内は最大液位ＷＬまで培養液４で満たされているので、ただちにその注ぎ入れを中止する。電源コード１３を図示しない電源に接続して、エアーポンプ６を駆動させると、空気泡が発生する。その後は、培養液４の補充を行う。

【0041】

以上説明したように、本実施形態１によれば、育成鉢から取り出して水洗した植物の苗９を発泡煉石３で囲んでメッシュポット１０に入れて固定し、このメッシュポット１０を浮力体１で取り囲んでタンク５内の培養液４で浮かすように構成したので、育成鉢から植物の苗９を取り出して容易に植え替えることができる。これにより、植え替え時に植物の根を傷めてしまうおそれがなくなる。植え替え後は、植物の根９を培養液４中に伸ばしていき、その培養液４の増減で浮力体１が昇降することで、培養液４の現在量を知ることができる。そして、適宜タイミングで培養液４を追加するなどして、十分に成長させた植物を収穫することができる。その結果、一般家庭での小規模な水耕栽培を満喫することができる。

【0042】

（実施形態２）
ところで、実施形態１では、一般家庭での小規模な水耕栽培を想定して、１本の植物の苗９を育成するようにしているが、農業での大規模な水耕栽培では、複数本の植物の苗９を同時に育成したいものである。この実施形態２はそのような場合を考慮したものである。図４は本発明の実施形態２に係る水耕栽培装置２００のタンク２０５の上部開口部に浮力体２０１Ａが上下方向に移動可能に嵌合している状態を示す説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＸ－Ｘ線断面図、（ｃ）は斜視図である。図５はタンク５の上部開口部に嵌合可能な浮力体２０１Ａ～Ｃの平面図である。なお、本実施形態２において、上記実施形態１と共通する要素には同一符号をつけて、重複説明をなるべく省略する。

【0043】

図４，図５に示すように、本実施形態２の水耕栽培装置２００Ａ～Ｃでは、栽培床としての浮力体２０１Ａ～Ｃをそれぞれ備えている。浮力体２０１Ａは、平面視で貫通孔２０１ａが合計１８個の井桁状に配置された長方形状をなしており、浮力体２０１Ｂは、平面視で貫通孔２０１ａが合計１１個の千鳥状に配置された長方形状をなしており、浮力体２０１Ｃは，平面視で貫通孔２０１ａが合計６個の井桁状に配置された長方形状をなしている。そして、浮力体２０１Ａ～Ｃは、いずれもタンク２０５の上部開口部よりもやや小さい寸法となっている。

【0044】

タンク２０５は、抽出法ポリスチレンフォーム製であり、浮力体２０１Ａ～Ｃは、いずれも発泡スチロール製、或いは、抽出法ポリスチレンフォーム製である。ここで、抽出法ポリスチレンフォームは、軽量で、断熱性、耐水性に優れ、かつ安価である。一方、発泡スチロールは、耐水性において、抽出法ポリスチレンフォームに及ばないものの、その他の点では同等以上の性能を有している。ただし、ともに日が当たると劣化しやすいため、特に露地栽培の場合には、タンク２０５の外側と浮力体２０１Ａ～Ｃの表面とを黒ビニール等の遮光性材料で被覆するか、水溶性のペンキで塗装しておくことが好ましい。

【0045】

図６は本実施形態２に係る水耕栽培装置２００Ａ～Ｃを平面的に配置した場合を示す斜視図、図７は本実施形態２に係る水耕栽培装置２００Ａ，Ｂを立体的に配置した場合を示す斜視図、図８は本実施形態２に係る水耕栽培による露地栽培可能期間を示す図表である。

【0046】

まず図６に示すように、水耕栽培装置２００Ａ～Ｃを平面的に配置する場合について説明する。図６では省略しているが、水耕栽培装置２００Ａ～Ｃは、複数台ずつあって、地面上にレール状に敷設したサポート部材上に、それぞれシリーズに配置されているものとする。そして、最初に植物の苗９を育成鉢からメッシュポット１０に植え替えるが、その手順は上記実施形態１で述べたとおりである。メッシュポット１０に植え替えた植物の苗９を、水耕栽培装置２００Ａの浮力体２０１Ａの貫通孔２０１ａに嵌合させる。水耕栽培装置２００Ａ～Ｃのタンク２０５と浮力体２０１Ａ～Ｃとは必ずしも１：１に対応させて設ける必要性はなく、水耕栽培装置Ａは、水耕栽培装置２００Ｂ，Ｃの浮力体２０１Ｂ，Ｃを浮力体２０１Ａに取り換えたものであってもよい。その状態で育成しつづけると、やがて隣り合う植物同士が干渉するまで成長する。

【0047】

ついで、水耕栽培装置２００Ａの浮力体２０１Ａの１８個の貫通孔２０１ａからメッシュポット１０を植物９ごと抜き出して、それを水耕栽培装置２００Ｂの浮力体２０１Ｂの１１個の貫通孔２０１ａに嵌合させる。このとき、１台の水耕栽培装置２００Ａに対して３台の水耕栽培装置２００Ｂを使用することになる。水耕栽培装置２００Ａ～Ｃのタンク２０５と浮力体２０１Ａ～Ｃとは必ずしも１：１に対応させて設ける必要性はなく、水耕栽培装置Ｂは、水耕栽培装置２００Ａ，Ｃの浮力体２０１Ａ，Ｃを浮力体２０１Ｂに取り換えたものであってもよい。その状態で育成しつづけると、やがて隣り合う植物同士が干渉するまで成長する。

【0048】

ついで、水耕栽培装置２００Ｂの浮力体２０１Ｂの１１個の貫通孔２０１ａからメッシュポット１０を植物９ごと抜き出して、それを水耕栽培装置２００Ｃの浮力体２０１Ｂの６個の貫通孔２０１ａに嵌合させる。このとき、１台の水耕栽培装置２００Ｂに対して２台の水耕栽培装置２００Ｃを使用することになる。水耕栽培装置２００Ａ～Ｃのタンク２０５と浮力体２０１Ａ～Ｃとは必ずしも１：１に対応させて設ける必要性はなく、水耕栽培装置Ｃは、水耕栽培装置２００Ａ，Ｂの浮力体２０１Ａ，Ｂを浮力体２０１Ｃに取り換えたものであってもよい。その状態で育成しつづけると、やがて隣り合う植物同士が干渉するまで成長する。この時点で植物９を収穫することができる。

【0049】

ここで、土地に直植えして露地栽培を行う場合には、同じ植物を連続して栽培することが困難であるが、水耕栽培ではそのような制約はない。また、水耕栽培による露地栽培可能期間は、植物の種類により異なる。図８に示す例において、例えばチンゲンサイを例にとれば、植え付けは同図中の平行破線で示す領域のように１月～１２月の１年をとおして行えるが、収穫は同図中の平行斜線で示す領域のように３月～１１月となっている。そこで、１月～２月の間に植え付けを行い、３月～４月の間に収穫するとよいことがわかる。すると、３月～４月の間にはつぎの植え付けを行うと、５月～６月の間に収穫することができる。以下同様である。このような作付け計画を実行することで、同じ植物を連続して栽培することにより、大量に収穫することができる。他の植物についても同様であり、いずれも生産効率が良くなることはいうまでもない。

【0050】

以上説明したように、本実施形態２の水耕栽培装置２００Ａ～Ｃでは、浮力体２０１Ａ～Ｃの貫通孔２０１ａの配置のパターンを、植物９の成長に応じて変えることができるので、植物９を育成鉢から移植した直後は植物相互間の間隔を小さくしてできるだけ多くの植物を移植できる一方、その植物が成長するにつれて植物相互間の間隔を大きくして、その成長を妨げないようにすることができる。このように、植物９の成長に応じて植物相互間の間隔を変えていくことで、生産効率が極めてよくなる。その結果、一般家庭での小規模な水耕栽培のみならず、農業での大規模な水耕栽培にも好適なものとなる。

【0051】

そして、貫通孔２０１ａの配置のパターンが異なる浮力体２０１Ａ～Ｃごとにタンク２０５を設けるとともに、各タンク２０５間で植物９の植え付けと収穫とのタイミングをずらして作付けを行うことができるので、同じ植物９を連続して栽培することにより、生産効率がさらによくなる。

【0052】

なお、本実施形態２では、水耕栽培装置２００Ａ～Ｃの台数が多くなり、水耕栽培装置２００Ａ～Ｃを平面的に配置しておくのでは、それなりのスペースが必要となる。そこで、屋上での栽培のように、スペースに制限がある場合には、水耕栽培装置２００Ａ～Ｃを立体的に配置することが考えられる。かかる変形例では、図７に示すように、水耕栽培装置２００Ａを下段に配置し、水耕栽培装置２００Ｂ（又は２００Ｃ）を上段に配置する。植物が苗の状態では日照はそれほど必要とされないのに対して、ある程度成長した植物には十分な日照が必要となるからである。

【0053】

また、水耕栽培装置２００Ａ～Ｃを建屋内に配置する場合は、上記実施形態２の平面的な配置、その変形例の立体的な配置のいずれにおいても、できるだけ日照がよくなるような配置とすることが好ましい。

【0054】

図７では、二段構成の場合を示すが、各水耕栽培装置２００Ａ，Ｂ（又はＣ）は、例えば屋上の天井面上に立設した支柱２５０で支持されている。この支柱２５０を利用して、保温用ビニール２５１等を取り付けることもできる。さらに、三段構成の場合もありうる。

【0055】

また、上記実施形態１では、育成鉢は１種類の植物の苗９を土植えしたものを使用し、ているが、土中に挿し木したものを使用してもよく、上記実施形態２では、それらを適宜組み合わせてもよい。

【0056】

また、上記実施形態１，２では、エアーポンプ６の電源は特に規定していないが、例えばソーラー電源を使用して省エネを図ることができる。

【0057】

また、上記実施形態１，２では、メッシュポット１０を使用しているが、これに代えて、スリット構造やパンチングボードなどを使用してもよい。

【0058】

また、上記実施形態１，２では、水耕栽培装置１００，２００Ａ～Ｃとしているが、それらは完成品に限らず、タンク５，２０５Ａ～Ｃ、浮力体１，２０１Ａ～Ｃ、メッシュポット１０などの各パーツから組み立てて完成させる、いわゆる水耕栽培キットであってもよい。

【0059】

また、上記実施形態１，２では、栽培床として、タンク５，２０５内の培養液４中にメッシュポット１０を浮遊させる浮力体１，２０１Ａ～Ｃを採用しているが、例えば自動給水設備を設けることにより、位置固定式の栽培床を採用することもできる。

【0060】

図９は本実施形態２に係る水耕栽培装置の給排水部２１０を示す模式図、図１０は本実施形態２に係る水耕栽培装置の自動給水設備２２０を示す模式図である。ここでは、図９，図１０に示すように、タンク２０５は、地面２０６上に前記サポート部材としてのＣ型鋼２０７とブロック２０８とで支持されている。タンク２０５の底面の貫通孔２０５ａには、その底面の厚みよりも若干短い金属製パイプ２１２が挿通されている。この金属製パイプ２１２の上端にきっちり締め付け具２１１に対して、下端にゆるく螺合させた締め付け具２１１を締め付ける。必要に応じてパッキン２０５ｂをタンク２０５と締め付け具２１１，２１３との間にそれぞれ介装しておくとよい。すると、金属製パイプ２１２と締め付け具２１１，２１３とが一体となって、タンク２０５の底面を上から下に向けて圧縮し、タンク２０５の底面の上面を締め付け具２１１の上面とほぼ面一とすることができる。なお、タンク２０５の底面の貫通孔２０５ａの上部を若干削っておくと確実に面一とすることができる。

【0061】

ついで、締め付け具２１３の下端に塩ビ管２１４ａ、エルボ２１５、塩ビ管２１４ｂ、ティー２１５ａ、塩ビ管２１４ｃ、バルブ２１８、塩ビ管２１４ｄ、合成樹脂製チューブ２１６を順に取り付ける。チューブ２１６は塩ビ管２１４ｃにバンド２１７で固定される。ここで、地面２０６との干渉しないように、ティー２１５ａの取り付けの向きは図示とは異なり、紙面の手前に向けて、その先に塩ビ管２１４ｅを介してバルブ２１９が取り付けられている。

【0062】

そして、バルブ２１８に水道管を接続してバルブ２１９を閉じた状態でバルブ２１８を開くと、水道水が給排水部２１０を通り、図９中の符号ＰからＱに向かうようにして、タンク２０５内に供給されることになる。一方、タンク２０６内の培養液は、バルブ２１８を閉じた状態でバルブ２１９を開くと、給排水部２１０を通り、図９中の符号ＲからＳに向かうようにして、タンク２０５外に排出されることになる。このとき、タンク２０５内の残液がほとんどなくなり、掃除等その後の処理が非常に簡単になる。

【0063】

図１０に示すような自動給水設備２２０を備えたとすると、ここでは、バルブ２１８には、前記水道管に代えて、タンク２０５とほぼ同じ高さ位置に配置した給水タンク２２１の出口に接続される。給水タンク２２１には、フロート式の自動給水弁２２２が付設されており、バルブ２１９を閉状態とするとともに、バルブ２１８を開状態としておく。タンク２０５内の液面が下がると、給水タンク２２１の液面との差が生じ、これにより給水タンク２２１から給排水部２１０を介してタンク２５内に自動的に給水される。すると、給水タンク２２１の液面が下がるので、自動給水弁２２２が動作して、その給水タンク２２１内に自動給水される結果、その水面が復帰する。このようにして、タンク２０５に自動給水が行われることにより、培養液不足となったタンク２０５に、都度給水する必要がなくなる。したがって、より簡単な位置固定式の栽培床をも採用できて、農業での大規模な水耕栽培に好適となる。

【0064】

また、上記実施形態１では、浮力体１の貫通孔１ａの数を１個とし、上記実施形態２では、浮力体２０１Ａ～Ｃの貫通孔２０１ａの数を、それぞれ１８個、１１個、６個としたが、配置可能な数であればその他の数であってもよいし、配列の仕方も任意である。例えば浮力体２０１Ａの貫通孔２０１ａを千鳥状に配置すると、合計２８個の貫通孔２０１ａを配置することができる。ただし、タンク２０５、浮力体２０１Ａ及びメッシュポット１０の大きさによるのはもちろんである。

【0065】

また、上記実施形態１では、タンク５の容量が小さいので、給排水口１１を浮力体１の片隅に設けて、そこから給排水を行うことで足りるが、上記実施形態２では、タンク２０５の容量が大きいので、特に排水時の残量を少なくするためには、なるべく底部から排水できるようにすることが好ましい。

【符号の説明】

【0066】

１００，２００Ａ～Ｃ 水耕栽培装置
１，２０１Ａ～Ｃ 浮力体（栽培床に相当する。）
１ａ，２０１ａ～ｃ 貫通孔
２ 浮力体カバー
３ 発泡煉石
４ 培養液
５，２０５ タンク
２０５ａ 貫通孔
２０５ｂ パッキン
６ エアーポンプ（エアー供給手段に相当する。）
７ エアーホース（エアー供給手段に相当する。）
８ エアーホースジョイント（エアー供給手段に相当する。）
９ 植物（の苗又は挿し木、茎、根）
１０ メッシュポット
１１ 給排水口
１２ 散気球（エアー供給手段に相当する。）
２０６ 地面
２０７ Ｃ型鋼
２０８ ブロック
２１０ タンクの給排水部
２１１，２１３ 締め付け具
２１２ 金属製パイプ
２１４ａ～２１４ｅ 合成樹脂製パイプ
２１５ エルボ
２１５ａ ティー
２１６ チューブ
２１７ バンド
２１８，２１９ バルブ
２２０ 自動給水設備
２２１ 給水タンク
２２２ 自動給水弁

【先行技術文献】

【特許文献】

【0067】

【文献】実開昭６３－１９９５４８号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】