植物栽培装置
【課題】小型化を図るとともに、小型の装置であっても、酸素濃度の高い酸素富化水を効率よく生成し、植物に安定供給することのできる植物栽培装置を提供すること。
【解決手段】溶解槽２を備え、溶解槽内で水に酸素を溶解させ、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水を生成する酸素富化水生成手段と、溶解槽に加圧した水を供給する供給手段３と、生成された酸素富化水を植物に供給する給水手段１３とを備えている。
【解決手段】溶解槽２を備え、溶解槽内で水に酸素を溶解させ、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水を生成する酸素富化水生成手段と、溶解槽に加圧した水を供給する供給手段３と、生成された酸素富化水を植物に供給する給水手段１３とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物一般の栽培に用いられ、酸素濃度の高い酸素富化水を生成し、植物に供給する植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の栽培においては、根に十分な酸素を供給し、生育を促すことが必要であり、そのために、酸素濃度の高い水を生成し、高酸素濃度の水を植物を栽培する培地にまたは植物に直接供給することが考えられている。
【０００３】
そのような高酸素濃度の水を生成し、植物に供給する装置として、下記特許文献１には、空気と水を加圧下で混合し、水中に酸素を溶解させて気泡水を生成する気泡水生成装置と、気泡水生成装置から供給される気泡水を一時的に貯蔵する気泡水貯蔵タンクとを備えた高濃度酸素気泡水供給装置が記載されている。この高濃度酸素気泡水供給装置が備える上記気泡水生成装置は、具体的には、導入した空気を絞る絞り部と、その下流側に設けられた拡がり部において加圧下で水と空気を溶解混合する部分と、さらにその下流側に設けられたノズル部とを含むものである。このため、上記高濃度酸素気泡水供給装置は、溶解混合した水の流速をノズル部で加速させ、静圧が低くなることによって水中に溶解した酸素を放出させ、多数の微細気泡を含む気泡水を生成することができる。このようにして生成された気泡水は、気泡水貯蔵タンクに送られ、貯蔵される。気泡水貯蔵タンクによって、気泡水の溶存酸素濃度や微細気泡量が安定に維持される。
【特許文献１】特開２００６−３０４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された高濃度酸素気泡水供給装置において、上記気泡水生成装置は、いわゆるエジェクタ構造を有するものであり、また、気泡水生成装置とは別体とされて気泡水貯蔵タンクが設けられている。このため、上記高濃度酸素気泡水供給装置は、装置全体としての構造が比較的簡易なものとなっている一方で、装置規模が大きく、設置場所が制約され、畑などの広い場所では使用しにくいという問題が指摘される。また、上記高濃度酸素気泡水供給装置では、実際には、気泡水の生成および貯蔵の効率がさほど高いものとなってはいないという問題もある。
【０００５】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図るとともに、小型の装置であっても、酸素濃度の高い酸素富化水を効率よく生成し、植物に安定供給することのできる植物栽培装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
【０００７】
第１の発明は、溶解槽を備え、溶解槽内で水に酸素を溶解させ、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水を生成する酸素富化水生成手段と、溶解槽に加圧した水を供給する供給手段と、生成された酸素富化水を植物に供給する給水手段とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明の特徴において、水に酸素を含有する気体を混合させる酸素混合手段が設けられ、酸素を含有する気体と水が混合した気体混合水が、水として供給手段によって溶解槽に供給されることを特徴としている。
【０００９】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の特徴において、溶解槽には、供給手段による水の供給よりも前に酸素を含有する気体が貯留されていることを特徴としている。
【００１０】
第４の発明は、上記第２または第３の発明の特徴において、酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として酸素混合手段に供給されることを特徴としている。
【００１１】
第５の発明は、上記第２ないし第４の発明のいずれか一つの特徴において、酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として溶解槽に貯留されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１の発明によれば、酸素富化水生成手段と、溶解槽に加圧した水を供給する供給手段とにより溶解槽内で酸素濃度の高い酸素富化水を生成することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、小型の装置であっても、酸素濃度の高い酸素富化水を効率よく生成することができ、しかも給水手段により酸素富化水を植物に安定して供給することができる。植物の発芽率および成長速度が促進され、収穫量が高くなる。さらに、小型の装置であるために、植物を栽培する培地などやその付近で酸素富化水を生成することができ、給水手段による酸素富化水の供給が簡便となる。給水手段の構造などの簡略化が図られる。
【００１３】
上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、溶解槽内での酸素の溶解を効率的に行うことができ、飽和濃度よりも高い酸素濃度を容易に実現することができる。
【００１４】
上記第３の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、溶解槽内での酸素の溶解を効率的に行うことができ、飽和濃度よりも高い酸素濃度を容易に実現することができる。また、上記第２の発明の効果に加え、溶解槽内での酸素の溶解を促進させることができ、高い酸素濃度をより効率的に、また、より容易に実現することができる。
【００１５】
上記第４の発明によれば、上記第２または第３の発明の効果に加え、気体混合水の酸素濃度を高くすることができ、溶解槽内で行われる酸素の水への溶解効率を高めることができる。
【００１６】
上記第５の発明によれば、上記第２ないし第４の発明のいずれか一つの効果をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の植物栽培装置の第１実施形態を示した要部斜視図である。図２は、図１に示した植物栽培装置の概略構成図である。図３は、図１に示した植物栽培装置の溶解槽周辺を示した要部斜視図である。図４は、図１に示した植物栽培装置の溶解槽に連通接続される給水手段の概略構成図である。
【００１８】
植物栽培装置１は、溶解槽２と、溶解槽２に加圧した水を供給する供給手段３の一部を構成する、遠心ポンプなどのポンプ３ａとを備えている。
【００１９】
円筒状の形状を有する溶解槽２は、円筒状に湾曲している周壁部４と、周壁部４の左右両端部に設けられた平面状の側壁部５とから形成されている。周壁部４の左右両端は側壁部５によって閉鎖されている。また、溶解槽２は、周壁部４の中心軸に一致する長手方向の中心軸６を水平方向７に対して、たとえば１０〜４５°の角度で傾斜して配置されている。
【００２０】
このような溶解槽２には、中央部よりも高い位置である高位側の部分８の底壁部に流入口９が形成され、流入口９には、ポンプ３ａとともに供給手段３の一部を構成する流入流路３ｂが接続されている。ポンプ３ａは、流入流路３ｂを介して溶解槽２に接続されている。また、溶解槽２の中央部より低い位置である低位側の部分１０には、その底壁部に、流出口１１が形成されている。流出口１１には、流出流路１２が接続され、流出流路１２は、末端において、図４に示した給水手段１３に接続され、給水手段１３と連通している。以上の溶解槽２、流入口９および流出口１１によって酸素富化水生成手段が構成されている。
【００２１】
さらに、ポンプ３ａには、その作動によって、空気などの酸素を含有する気体が導入され、気体と水を混合する酸素混合手段１４が接続されている。酸素混合手段１４には、エジェクタなどを適用することができる。
【００２２】
このような植物栽培装置１では、運転を開始すると、ポンプ３ａの作動によって、酸素混合手段１４において、空気などの酸素を含有する気体が導入され、水に混合され、気体混合水が生成される。生成した気体混合水は、ポンプ３ａによって加圧され、流入流路３ｂを通じて流入口９から溶解槽２内に供給される。ポンプ３ａに酸素混合手段１４が接続されない場合には、ポンプ３ａによって加圧した水が単独で溶解槽２内に供給される。気体混合水または水は、溶解槽２の上壁部内面に向けて噴射され、溶解槽２内に流入する。溶解槽２内には、水に溶解させる酸素を含有する気体が、あらかじめ加圧されるなどして貯留しているか、または気体混合水または水とともに流入口９を通じて気体が溶解槽２内に供給される。溶解槽２内に流入する気体混合水または水は、溶解槽２の上壁部内面に衝突し、跳ね返り、次第に溶解槽２の底部に溜まっていく。また、溶解槽２の上壁部内面に衝突して跳ね返る気体混合水または水は、溶解槽２内に貯留する酸素富化水１７の水面１６に衝突し、気体混合水または水１５を攪拌する。
【００２３】
このときの攪拌などによって、溶解槽２内の酸素を含有する気体が気体混合水または水１５（以下、両者を合わせて単に「水」という場合がある。）と混合され、酸素の水１５への溶解が促進される。これは、攪拌による剪断によって、気体混合水または水１５に気泡として混合されている酸素が細分化され、水１５と接触する表面積が大きくなるのに加え、水面１６で溶解する酸素によって生じる水面１６付近と水面下の略中央部における酸素の溶解濃度差が攪拌による均一化によって低減され、水面１６付近の酸素の溶解濃度が低下し、酸素の水１５への溶解速度が上昇することによる。また、溶解槽２は、長手方向の中心軸６を水平方向７に対して傾斜して配置されているので、酸素を含有する気体と気体混合水または水１５との界面に相当する水面１６の面積を、溶解槽２を水平配置するときに比べ、大きくとることができる。このため、酸素を含有する気体と気体混合水または水１５の上記混合攪拌の効率が高まっている。水面１６の高さは、気体混合水または水１５の噴出量および酸素富化水１７の流出量などによって調節することができる。一般には、たとえば溶解槽２の低位側の部分１０において上壁部に、溶解槽２内に導入されるまたは貯留している空気などの酸素を含有する気体を排気するための排気バルブ１９を設ける場合には、排気バルブ１９の直下の高さまで水面１６を配置させることができる。
【００２４】
こうして、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水１７が、溶解槽２内において生成され、酸素富化水１７は溶解槽２の低位側の部分１０に貯留する。上記のとおり、溶解槽２は、長手方向の中心軸６を水平方向７に対して傾斜して配置されているため、水面１６から下側の酸素富化水１７の深さが比較的深くなっており、溶解槽２内での一時的な貯留量が十分に確保される。そして、貯留する酸素富化水１７の一部は、流出口１１を通じて流出流路１２に流出し、溶解槽２の外部に取り出される。溶解槽２の外部に取り出された酸素富化水１７は、植物の培地や土壌１８などまで延びる、給水手段１３の一部を構成する給水路１３ａを流れる。給水手段１３には、酸素富化水１７を植物の培地や土壌１８などに向けて送り出し、植物に供給するポンプ１３ｂが設けられている。ポンプ１３ｂの作動によって、酸素富化水１７は、給水路１３ａを流れて植物の培地や土壌１８などに送り込まれる。給水路１３ａのポンプ１３ｂよりも下流側にはバルブ１３ｃが設けられ、バルブ１３ｃの開度によって給水路１３ａを流れる酸素富化水１７の流量を制御し、酸素富化水１７を植物に必要なときに、必要な量を定量で供給することができる。
【００２５】
このように、植物栽培装置１では、溶解槽２、流入口９および流出口１１から構成される酸素富化水生成手段と、溶解槽２に加圧した水１５を供給する供給手段３とにより、溶解槽２内で飽和酸素濃度よりも酸素濃度の高い酸素富化水１７を生成することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、植物栽培装置１は、溶解槽２が上記のとおりに傾斜配置されているため、省スペース化が図られており、溶解槽２の傾斜配置は、装置の小型化に寄与している。さらに、植物栽培装置１は、小型の装置であっても、供給手段３の一部を構成するポンプ３ａによって気体混合水または水１５を加圧して溶解槽２に供給するため、酸素濃度の高い酸素富化水を効率よく生成することができる。しかも、給水手段１３により酸素富化水１７を植物に安定して供給することができる。そして、小型の装置であるために、植物を栽培する培地や土壌１８などやその付近で酸素富化水１７を生成することができ、給水手段１３による酸素富化水１７の供給が簡便となる。給水手段１３の構造などの簡略化が図られる。
【００２６】
また、植物栽培装置１には、酸素混合手段１４が設けられているため、溶解槽２内での酸素の溶解を効率的に行うことができ、飽和濃度よりも高い酸素濃度を容易に実現することができる。さらにまた、溶解槽２に、供給手段３による気体混合水または水１５の供給よりも前、すなわち、ポンプ３ａの作動の前に、酸素を含有する気体を貯留させておくと、溶解槽２内での酸素の溶解を促進させることができ、高い酸素濃度をより効率的に、また、より容易に実現することができる。
【００２７】
なお、酸素を含有する気体として通常の空気を用いることができるが、植物栽培装置１には、図５に示したような酸素富化ユニット２０を酸素富化手段として設け、酸素富化ユニット２０によって酸素分圧を高めた空気を、酸素を含有する気体として溶解槽２に供給することが好ましい。酸素分圧を高めた空気は、酸素混合手段１４に供給したり、溶解槽２内に、あらかじめ貯留させたり、気体混合水または水１５を溶解槽２に供給する際に流入口９を通じて供給したりすることができる。
【００２８】
酸素富化ユニット２０は、中空な矩形板状のフレーム２１と、フレーム２１の表裏面に取り付けられる薄い酸素富化膜２２とから形成される酸素富化モジュール２３を複数枚備えたものである。フレーム２１の表面部および裏面部には、内部の中空部に連通する孔２４が格子状に規則的に配列されて形成されている。また、上端コーナー部には、内部の中空部に連通する、酸素分圧の高い空気の流出口２５が形成されている。このような酸素富化ユニット２０では、吸引によって酸素富化モジュール２３の表裏両側から内部に空気を流通させると、空気が酸素富化膜２２を透過する際に、酸素は、酸素富化膜２２を透過しやすいことから選択的に分離され、酸素濃度が約３０％程度に高められた酸素分圧の高い酸素富化空気が生成する。酸素富化空気は、フレーム２１の内部の中空部を流れ、流出口２５から取り出される。
【００２９】
このように酸素分圧が高められた空気を酸素混合手段１４に供給することによって、気体混合水の酸素濃度を高くすることができ、溶解槽２内で行われる酸素の水への溶解効率を高めることができる。また、酸素分圧の高い空気を溶解槽２内に、あらかじめ貯留させたり、気体混合水または水１５を溶解槽２に供給する際に流入口９を通じて供給したりすることによって、溶解槽２内での酸素の溶解をより促進させることができる。
【００３０】
図６は、本発明の植物栽培装置の第２実施形態を示した要部斜視図である。図７は、図６に示した植物栽培装置の要部断面図である。なお、図６および図７に示した第２の実施形態において、図１−３に示した第１の実施形態に対応する部分には同一の符号を付し、第１の実施形態と相違する点について以下に説明する。
【００３１】
植物栽培装置１は、箱型の中空な溶解槽２を備え、溶解槽２は水平に配置されている。溶解槽２には、底部２ａに流入口９が溶解槽２の底面を上下に貫通して形成されている。流入口９に対応して溶解槽２の底部２ａには、供給手段３の一部を構成する流入流路３ｂが接続されている。流入流路３ｂは、流入口９の上流側に配置され、流入口９に連通している。流入流路３ｂからは、溶解槽２内に貯留している、空気などの酸素を含有する気体と同じ種類の気体と水とが混合された気体混合水または単独の水が供給され、気体混合水または水は、流入口９から溶解槽２内に噴出する。気体混合水または水は、流入口９からの噴出が可能なように、供給手段３の一部を構成するポンプ３ａによって所定の圧力に加圧される。
【００３２】
また、溶解槽の底部２ａには、流出口１１が溶解槽２の底面を上下に貫通して形成されている。流出口１１に対応して溶解槽２の底部２ａには流出流路１２が接続されている。流出流路１２は、流出口１１の下流側に配置され、流出口１１に連通している。
【００３３】
植物栽培装置１では、運転前に空気などの酸素を含有する気体が溶解槽２内に加圧されて貯留している。運転を開始すると、ポンプ３ａの作動によって気体混合水または水が流入流路３ｂを通じて供給される。気体混合水または水は、溶解槽２の上壁部２ｂの内面に向かって流入口９から噴出し、溶解槽２内に流入する。流入した気体混合水または水１５は、溶解槽２の上壁部２ｂの内面に衝突し、跳ね返り、次第に溶解槽２の底部２ａに溜まっていく。また、上壁部２ｂの内面に衝突し、跳ね返る気体混合水または水は、溶解槽２内に貯留する気体混合水または水１５の液面に衝突し、攪拌する。その結果、酸素が溶解し、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水１７が生成され、溶解槽２内に貯留し、一部が流出口１１を通じて流出流路１２に流出し、溶解槽２の外部に取り出される。溶解槽２の外部に取り出された酸素富化水１７は、図４に示したような、植物の培地や土壌１８などまで延び、給水手段１３の一部を構成する給水路１３ａを流れる。給水手段１３の一部を構成するポンプ１３ｂの作動によって、酸素富化水１７は、給水路１３ａを流れて植物の培地や土壌１８などに送り込まれる。また、給水路１３ａのポンプ１３ｂよりも下流側に設けられたバルブ１３ｃの開度によって給水路１３ａを流れる酸素富化水１７の流量が制御され、酸素富化水１７を植物に、必要なときに必要な量を定量で供給することができる。
【００３４】
このような植物栽培装置１には、気体循環経路２６が設けられてもいる。気体循環経路２６は、気体の取出口２７を一端に有し、他端に気体の取込口２８を有している。取出口２７は、溶解槽２の上端部に接続されている。一方、取込口２８は、流入流路３ｂの流入口９の付近に接続されている。取込口２８が接続されている流入流路３ｂの部分は、その断面積を最小断面積から下流側に向けて急拡大させた急拡大部２９とされている。急拡大部２９は、エジェクタによって形成することができる。
【００３５】
植物栽培装置１の運転中、気体循環経路２６の取出口２７付近と取込口２８付近には圧力差が生じる。取出口２７付近の圧力Ｐ１は取込口２８付近の圧力Ｐ０よりも大きい（Ｐ１＞Ｐ０）。このときの圧力差ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ０）にしたがって、溶解槽２内の上部などに貯留している未溶解の酸素を含有する気体３０は吸引され、取出口２７から引き抜かれた後、取込口２８から送り出され、急拡大部２９において気体混合水または水に導入される。
【００３６】
したがって、植物栽培装置１では、溶解槽２内に貯留している未溶解の気体３０を気体混合水または水の溶解槽２内への流入側、すなわち、急拡大部２９に循環させることができ、未溶解の気体３０を循環させながら気体混合水または水に溶解させることができる。また、気体混合水または水に導入される未溶解の気体３０は気泡として取り込まれるので、未溶解の気体３０と気体混合水または水の気液接触面積は大きい。このように、気体循環経路２６によって未溶解の気体３０を循環させながら気体混合水または水に溶解させるとともに、未溶解の気体３０を気泡として気体混合水または水に導入することができるので、酸素の溶解効率が高くなる。
【００３７】
そして、酸素の溶解効率を高くするために、気体混合水または水の気体との接触時間を長くする必要はないので、気体混合水または水の経路を特に拡大しないですみ、装置の小型化が図られる。
【００３８】
また、植物栽培装置１では、気体循環経路２６の取出口２７が溶解槽２の上側である上端部に設けられているので、未溶解の気体３０がなくなるまで気体の循環を行うことができ、長時間の循環運転が可能である。しかも、未溶解の気体３０を気体混合水または水に混合させる分、気体混合水または水の体積流量が増加し、流速が速くなり、気液の攪拌がさらに良好に行われる。
【００３９】
さらに、植物栽培装置１では、気体循環経路２６の取込口２８が溶解槽２の底部２ａ側に設けられているので、溶解槽２内における気体混合水または水と気体３０の接触距離が比較的長くなり、接触時間も長くなるため、酸素の溶解効率がさらに高くなる。
【００４０】
さらにまた、植物栽培装置１では、取込口２８が流入流路３ｂの急拡大部２９に接続されているので、急拡大部２９に発生する渦流によって気体３０の吸引圧が高まり、気体３０の循環流量が増加する。しかも、急拡大部２９における圧力勾配が剪断力として働き、気体混合水または水に混入する気泡が微細化される。したがって、気液接触面積がさらに大きくなり、酸素の溶解効率がさらに高くなる。また、上記吸引圧は高いので、気体循環経路２６の径を特に小さくしなくても、気体循環経路２６におけるゴミなどのつまりを抑制することもできる。
【００４１】
なお、植物栽培装置１では、圧力差ΔＰが大きいほど循環気体量が多くなり、気液接触面積の拡大にともない酸素の溶解効率が高くなる。
【００４２】
したがって、図６および図７に示した植物栽培装置１も、図１−３に示した植物栽培装置１と同様な効果を奏することができる。また、図５に示したような酸素富化ユニット２０を酸素富化手段として設け、酸素富化ユニット２０によって酸素分圧を高めた空気を酸素を含有する気体として溶解槽２内での酸素の溶解を行うこともできる。気体混合水の酸素濃度を高くすることができ、溶解槽２内で行われる酸素の水への溶解効率を高めることができる。また、酸素分圧の高い空気を溶解槽２内に、あらかじめ貯留させることができるので、溶解槽２内での酸素の溶解をより促進させることができる。
【００４３】
実際に、上記第１実施形態および第２実施形態として示した植物栽培装置１によって植物の栽培を行った。
【００４４】
聖新陶芸株式会社製の枝豆栽培セットおよびハバネロ栽培セット、ならびに台湾羽（金居）有限公司製（輸入元：株式会社愛缶コーポレーション）のミニトマト栽培セットおよびラベンダー栽培セットを使用し、植物栽培装置１で生成した酸素富化水１７を供給し、各植物の栽培を行った。上記栽培セットは、いずれも、種、鉢および土が一式として揃えられている。発芽状況、生育状況および収穫量において、酸素富化水１７を供給した効果を普通水を供給した場合と比較した。
【００４５】
なお、溶存酸素濃度は、酸素富化水１７で１４〜１５ｍｇ/リットル、普通水で７．６〜９．０ｍｇ/リットルであった。
【００４６】
表１−３に結果を示す。表１には、各植物についての栽培セットの総数である４つに対して発芽が確認されたセットの数を示している。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
表１−３から明らかなように、植物栽培装置１によって、植物の発芽率および成長速度が促進され、収穫量が高くなることが確認される。植物栽培装置１の有効性が実証されている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の植物栽培装置の第１実施形態を示した要部斜視図である。
【図２】図１に示した植物栽培装置の概略構成図である。
【図３】図１に示した植物栽培装置の溶解槽周辺を示した要部斜視図である。
【図４】図１に示した植物栽培装置の溶解槽に連通接続される給水手段の概略構成図である。
【図５】酸素富化膜を備えた酸素富化手段として酸素富化ユニットを例示した斜視図である。
【図６】本発明の植物栽培装置の第２実施形態を示した要部斜視図である。
【図７】図６に示した植物栽培装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 植物栽培装置
２ 溶解槽
３ 供給手段
９ 流入口
１１ 流出口
１３ 給水手段
１４ 酸素混合手段
１５ 気体混合水または水
１７ 酸素富化水
２０ 酸素富化ユニット
２２ 酸素富化膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物一般の栽培に用いられ、酸素濃度の高い酸素富化水を生成し、植物に供給する植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の栽培においては、根に十分な酸素を供給し、生育を促すことが必要であり、そのために、酸素濃度の高い水を生成し、高酸素濃度の水を植物を栽培する培地にまたは植物に直接供給することが考えられている。
【０００３】
そのような高酸素濃度の水を生成し、植物に供給する装置として、下記特許文献１には、空気と水を加圧下で混合し、水中に酸素を溶解させて気泡水を生成する気泡水生成装置と、気泡水生成装置から供給される気泡水を一時的に貯蔵する気泡水貯蔵タンクとを備えた高濃度酸素気泡水供給装置が記載されている。この高濃度酸素気泡水供給装置が備える上記気泡水生成装置は、具体的には、導入した空気を絞る絞り部と、その下流側に設けられた拡がり部において加圧下で水と空気を溶解混合する部分と、さらにその下流側に設けられたノズル部とを含むものである。このため、上記高濃度酸素気泡水供給装置は、溶解混合した水の流速をノズル部で加速させ、静圧が低くなることによって水中に溶解した酸素を放出させ、多数の微細気泡を含む気泡水を生成することができる。このようにして生成された気泡水は、気泡水貯蔵タンクに送られ、貯蔵される。気泡水貯蔵タンクによって、気泡水の溶存酸素濃度や微細気泡量が安定に維持される。
【特許文献１】特開２００６−３０４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された高濃度酸素気泡水供給装置において、上記気泡水生成装置は、いわゆるエジェクタ構造を有するものであり、また、気泡水生成装置とは別体とされて気泡水貯蔵タンクが設けられている。このため、上記高濃度酸素気泡水供給装置は、装置全体としての構造が比較的簡易なものとなっている一方で、装置規模が大きく、設置場所が制約され、畑などの広い場所では使用しにくいという問題が指摘される。また、上記高濃度酸素気泡水供給装置では、実際には、気泡水の生成および貯蔵の効率がさほど高いものとなってはいないという問題もある。
【０００５】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図るとともに、小型の装置であっても、酸素濃度の高い酸素富化水を効率よく生成し、植物に安定供給することのできる植物栽培装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
【０００７】
第１の発明は、溶解槽を備え、溶解槽内で水に酸素を溶解させ、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水を生成する酸素富化水生成手段と、溶解槽に加圧した水を供給する供給手段と、生成された酸素富化水を植物に供給する給水手段とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明の特徴において、水に酸素を含有する気体を混合させる酸素混合手段が設けられ、酸素を含有する気体と水が混合した気体混合水が、水として供給手段によって溶解槽に供給されることを特徴としている。
【０００９】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の特徴において、溶解槽には、供給手段による水の供給よりも前に酸素を含有する気体が貯留されていることを特徴としている。
【００１０】
第４の発明は、上記第２または第３の発明の特徴において、酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として酸素混合手段に供給されることを特徴としている。
【００１１】
第５の発明は、上記第２ないし第４の発明のいずれか一つの特徴において、酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として溶解槽に貯留されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１の発明によれば、酸素富化水生成手段と、溶解槽に加圧した水を供給する供給手段とにより溶解槽内で酸素濃度の高い酸素富化水を生成することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、小型の装置であっても、酸素濃度の高い酸素富化水を効率よく生成することができ、しかも給水手段により酸素富化水を植物に安定して供給することができる。植物の発芽率および成長速度が促進され、収穫量が高くなる。さらに、小型の装置であるために、植物を栽培する培地などやその付近で酸素富化水を生成することができ、給水手段による酸素富化水の供給が簡便となる。給水手段の構造などの簡略化が図られる。
【００１３】
上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、溶解槽内での酸素の溶解を効率的に行うことができ、飽和濃度よりも高い酸素濃度を容易に実現することができる。
【００１４】
上記第３の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、溶解槽内での酸素の溶解を効率的に行うことができ、飽和濃度よりも高い酸素濃度を容易に実現することができる。また、上記第２の発明の効果に加え、溶解槽内での酸素の溶解を促進させることができ、高い酸素濃度をより効率的に、また、より容易に実現することができる。
【００１５】
上記第４の発明によれば、上記第２または第３の発明の効果に加え、気体混合水の酸素濃度を高くすることができ、溶解槽内で行われる酸素の水への溶解効率を高めることができる。
【００１６】
上記第５の発明によれば、上記第２ないし第４の発明のいずれか一つの効果をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の植物栽培装置の第１実施形態を示した要部斜視図である。図２は、図１に示した植物栽培装置の概略構成図である。図３は、図１に示した植物栽培装置の溶解槽周辺を示した要部斜視図である。図４は、図１に示した植物栽培装置の溶解槽に連通接続される給水手段の概略構成図である。
【００１８】
植物栽培装置１は、溶解槽２と、溶解槽２に加圧した水を供給する供給手段３の一部を構成する、遠心ポンプなどのポンプ３ａとを備えている。
【００１９】
円筒状の形状を有する溶解槽２は、円筒状に湾曲している周壁部４と、周壁部４の左右両端部に設けられた平面状の側壁部５とから形成されている。周壁部４の左右両端は側壁部５によって閉鎖されている。また、溶解槽２は、周壁部４の中心軸に一致する長手方向の中心軸６を水平方向７に対して、たとえば１０〜４５°の角度で傾斜して配置されている。
【００２０】
このような溶解槽２には、中央部よりも高い位置である高位側の部分８の底壁部に流入口９が形成され、流入口９には、ポンプ３ａとともに供給手段３の一部を構成する流入流路３ｂが接続されている。ポンプ３ａは、流入流路３ｂを介して溶解槽２に接続されている。また、溶解槽２の中央部より低い位置である低位側の部分１０には、その底壁部に、流出口１１が形成されている。流出口１１には、流出流路１２が接続され、流出流路１２は、末端において、図４に示した給水手段１３に接続され、給水手段１３と連通している。以上の溶解槽２、流入口９および流出口１１によって酸素富化水生成手段が構成されている。
【００２１】
さらに、ポンプ３ａには、その作動によって、空気などの酸素を含有する気体が導入され、気体と水を混合する酸素混合手段１４が接続されている。酸素混合手段１４には、エジェクタなどを適用することができる。
【００２２】
このような植物栽培装置１では、運転を開始すると、ポンプ３ａの作動によって、酸素混合手段１４において、空気などの酸素を含有する気体が導入され、水に混合され、気体混合水が生成される。生成した気体混合水は、ポンプ３ａによって加圧され、流入流路３ｂを通じて流入口９から溶解槽２内に供給される。ポンプ３ａに酸素混合手段１４が接続されない場合には、ポンプ３ａによって加圧した水が単独で溶解槽２内に供給される。気体混合水または水は、溶解槽２の上壁部内面に向けて噴射され、溶解槽２内に流入する。溶解槽２内には、水に溶解させる酸素を含有する気体が、あらかじめ加圧されるなどして貯留しているか、または気体混合水または水とともに流入口９を通じて気体が溶解槽２内に供給される。溶解槽２内に流入する気体混合水または水は、溶解槽２の上壁部内面に衝突し、跳ね返り、次第に溶解槽２の底部に溜まっていく。また、溶解槽２の上壁部内面に衝突して跳ね返る気体混合水または水は、溶解槽２内に貯留する酸素富化水１７の水面１６に衝突し、気体混合水または水１５を攪拌する。
【００２３】
このときの攪拌などによって、溶解槽２内の酸素を含有する気体が気体混合水または水１５（以下、両者を合わせて単に「水」という場合がある。）と混合され、酸素の水１５への溶解が促進される。これは、攪拌による剪断によって、気体混合水または水１５に気泡として混合されている酸素が細分化され、水１５と接触する表面積が大きくなるのに加え、水面１６で溶解する酸素によって生じる水面１６付近と水面下の略中央部における酸素の溶解濃度差が攪拌による均一化によって低減され、水面１６付近の酸素の溶解濃度が低下し、酸素の水１５への溶解速度が上昇することによる。また、溶解槽２は、長手方向の中心軸６を水平方向７に対して傾斜して配置されているので、酸素を含有する気体と気体混合水または水１５との界面に相当する水面１６の面積を、溶解槽２を水平配置するときに比べ、大きくとることができる。このため、酸素を含有する気体と気体混合水または水１５の上記混合攪拌の効率が高まっている。水面１６の高さは、気体混合水または水１５の噴出量および酸素富化水１７の流出量などによって調節することができる。一般には、たとえば溶解槽２の低位側の部分１０において上壁部に、溶解槽２内に導入されるまたは貯留している空気などの酸素を含有する気体を排気するための排気バルブ１９を設ける場合には、排気バルブ１９の直下の高さまで水面１６を配置させることができる。
【００２４】
こうして、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水１７が、溶解槽２内において生成され、酸素富化水１７は溶解槽２の低位側の部分１０に貯留する。上記のとおり、溶解槽２は、長手方向の中心軸６を水平方向７に対して傾斜して配置されているため、水面１６から下側の酸素富化水１７の深さが比較的深くなっており、溶解槽２内での一時的な貯留量が十分に確保される。そして、貯留する酸素富化水１７の一部は、流出口１１を通じて流出流路１２に流出し、溶解槽２の外部に取り出される。溶解槽２の外部に取り出された酸素富化水１７は、植物の培地や土壌１８などまで延びる、給水手段１３の一部を構成する給水路１３ａを流れる。給水手段１３には、酸素富化水１７を植物の培地や土壌１８などに向けて送り出し、植物に供給するポンプ１３ｂが設けられている。ポンプ１３ｂの作動によって、酸素富化水１７は、給水路１３ａを流れて植物の培地や土壌１８などに送り込まれる。給水路１３ａのポンプ１３ｂよりも下流側にはバルブ１３ｃが設けられ、バルブ１３ｃの開度によって給水路１３ａを流れる酸素富化水１７の流量を制御し、酸素富化水１７を植物に必要なときに、必要な量を定量で供給することができる。
【００２５】
このように、植物栽培装置１では、溶解槽２、流入口９および流出口１１から構成される酸素富化水生成手段と、溶解槽２に加圧した水１５を供給する供給手段３とにより、溶解槽２内で飽和酸素濃度よりも酸素濃度の高い酸素富化水１７を生成することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、植物栽培装置１は、溶解槽２が上記のとおりに傾斜配置されているため、省スペース化が図られており、溶解槽２の傾斜配置は、装置の小型化に寄与している。さらに、植物栽培装置１は、小型の装置であっても、供給手段３の一部を構成するポンプ３ａによって気体混合水または水１５を加圧して溶解槽２に供給するため、酸素濃度の高い酸素富化水を効率よく生成することができる。しかも、給水手段１３により酸素富化水１７を植物に安定して供給することができる。そして、小型の装置であるために、植物を栽培する培地や土壌１８などやその付近で酸素富化水１７を生成することができ、給水手段１３による酸素富化水１７の供給が簡便となる。給水手段１３の構造などの簡略化が図られる。
【００２６】
また、植物栽培装置１には、酸素混合手段１４が設けられているため、溶解槽２内での酸素の溶解を効率的に行うことができ、飽和濃度よりも高い酸素濃度を容易に実現することができる。さらにまた、溶解槽２に、供給手段３による気体混合水または水１５の供給よりも前、すなわち、ポンプ３ａの作動の前に、酸素を含有する気体を貯留させておくと、溶解槽２内での酸素の溶解を促進させることができ、高い酸素濃度をより効率的に、また、より容易に実現することができる。
【００２７】
なお、酸素を含有する気体として通常の空気を用いることができるが、植物栽培装置１には、図５に示したような酸素富化ユニット２０を酸素富化手段として設け、酸素富化ユニット２０によって酸素分圧を高めた空気を、酸素を含有する気体として溶解槽２に供給することが好ましい。酸素分圧を高めた空気は、酸素混合手段１４に供給したり、溶解槽２内に、あらかじめ貯留させたり、気体混合水または水１５を溶解槽２に供給する際に流入口９を通じて供給したりすることができる。
【００２８】
酸素富化ユニット２０は、中空な矩形板状のフレーム２１と、フレーム２１の表裏面に取り付けられる薄い酸素富化膜２２とから形成される酸素富化モジュール２３を複数枚備えたものである。フレーム２１の表面部および裏面部には、内部の中空部に連通する孔２４が格子状に規則的に配列されて形成されている。また、上端コーナー部には、内部の中空部に連通する、酸素分圧の高い空気の流出口２５が形成されている。このような酸素富化ユニット２０では、吸引によって酸素富化モジュール２３の表裏両側から内部に空気を流通させると、空気が酸素富化膜２２を透過する際に、酸素は、酸素富化膜２２を透過しやすいことから選択的に分離され、酸素濃度が約３０％程度に高められた酸素分圧の高い酸素富化空気が生成する。酸素富化空気は、フレーム２１の内部の中空部を流れ、流出口２５から取り出される。
【００２９】
このように酸素分圧が高められた空気を酸素混合手段１４に供給することによって、気体混合水の酸素濃度を高くすることができ、溶解槽２内で行われる酸素の水への溶解効率を高めることができる。また、酸素分圧の高い空気を溶解槽２内に、あらかじめ貯留させたり、気体混合水または水１５を溶解槽２に供給する際に流入口９を通じて供給したりすることによって、溶解槽２内での酸素の溶解をより促進させることができる。
【００３０】
図６は、本発明の植物栽培装置の第２実施形態を示した要部斜視図である。図７は、図６に示した植物栽培装置の要部断面図である。なお、図６および図７に示した第２の実施形態において、図１−３に示した第１の実施形態に対応する部分には同一の符号を付し、第１の実施形態と相違する点について以下に説明する。
【００３１】
植物栽培装置１は、箱型の中空な溶解槽２を備え、溶解槽２は水平に配置されている。溶解槽２には、底部２ａに流入口９が溶解槽２の底面を上下に貫通して形成されている。流入口９に対応して溶解槽２の底部２ａには、供給手段３の一部を構成する流入流路３ｂが接続されている。流入流路３ｂは、流入口９の上流側に配置され、流入口９に連通している。流入流路３ｂからは、溶解槽２内に貯留している、空気などの酸素を含有する気体と同じ種類の気体と水とが混合された気体混合水または単独の水が供給され、気体混合水または水は、流入口９から溶解槽２内に噴出する。気体混合水または水は、流入口９からの噴出が可能なように、供給手段３の一部を構成するポンプ３ａによって所定の圧力に加圧される。
【００３２】
また、溶解槽の底部２ａには、流出口１１が溶解槽２の底面を上下に貫通して形成されている。流出口１１に対応して溶解槽２の底部２ａには流出流路１２が接続されている。流出流路１２は、流出口１１の下流側に配置され、流出口１１に連通している。
【００３３】
植物栽培装置１では、運転前に空気などの酸素を含有する気体が溶解槽２内に加圧されて貯留している。運転を開始すると、ポンプ３ａの作動によって気体混合水または水が流入流路３ｂを通じて供給される。気体混合水または水は、溶解槽２の上壁部２ｂの内面に向かって流入口９から噴出し、溶解槽２内に流入する。流入した気体混合水または水１５は、溶解槽２の上壁部２ｂの内面に衝突し、跳ね返り、次第に溶解槽２の底部２ａに溜まっていく。また、上壁部２ｂの内面に衝突し、跳ね返る気体混合水または水は、溶解槽２内に貯留する気体混合水または水１５の液面に衝突し、攪拌する。その結果、酸素が溶解し、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水１７が生成され、溶解槽２内に貯留し、一部が流出口１１を通じて流出流路１２に流出し、溶解槽２の外部に取り出される。溶解槽２の外部に取り出された酸素富化水１７は、図４に示したような、植物の培地や土壌１８などまで延び、給水手段１３の一部を構成する給水路１３ａを流れる。給水手段１３の一部を構成するポンプ１３ｂの作動によって、酸素富化水１７は、給水路１３ａを流れて植物の培地や土壌１８などに送り込まれる。また、給水路１３ａのポンプ１３ｂよりも下流側に設けられたバルブ１３ｃの開度によって給水路１３ａを流れる酸素富化水１７の流量が制御され、酸素富化水１７を植物に、必要なときに必要な量を定量で供給することができる。
【００３４】
このような植物栽培装置１には、気体循環経路２６が設けられてもいる。気体循環経路２６は、気体の取出口２７を一端に有し、他端に気体の取込口２８を有している。取出口２７は、溶解槽２の上端部に接続されている。一方、取込口２８は、流入流路３ｂの流入口９の付近に接続されている。取込口２８が接続されている流入流路３ｂの部分は、その断面積を最小断面積から下流側に向けて急拡大させた急拡大部２９とされている。急拡大部２９は、エジェクタによって形成することができる。
【００３５】
植物栽培装置１の運転中、気体循環経路２６の取出口２７付近と取込口２８付近には圧力差が生じる。取出口２７付近の圧力Ｐ１は取込口２８付近の圧力Ｐ０よりも大きい（Ｐ１＞Ｐ０）。このときの圧力差ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ０）にしたがって、溶解槽２内の上部などに貯留している未溶解の酸素を含有する気体３０は吸引され、取出口２７から引き抜かれた後、取込口２８から送り出され、急拡大部２９において気体混合水または水に導入される。
【００３６】
したがって、植物栽培装置１では、溶解槽２内に貯留している未溶解の気体３０を気体混合水または水の溶解槽２内への流入側、すなわち、急拡大部２９に循環させることができ、未溶解の気体３０を循環させながら気体混合水または水に溶解させることができる。また、気体混合水または水に導入される未溶解の気体３０は気泡として取り込まれるので、未溶解の気体３０と気体混合水または水の気液接触面積は大きい。このように、気体循環経路２６によって未溶解の気体３０を循環させながら気体混合水または水に溶解させるとともに、未溶解の気体３０を気泡として気体混合水または水に導入することができるので、酸素の溶解効率が高くなる。
【００３７】
そして、酸素の溶解効率を高くするために、気体混合水または水の気体との接触時間を長くする必要はないので、気体混合水または水の経路を特に拡大しないですみ、装置の小型化が図られる。
【００３８】
また、植物栽培装置１では、気体循環経路２６の取出口２７が溶解槽２の上側である上端部に設けられているので、未溶解の気体３０がなくなるまで気体の循環を行うことができ、長時間の循環運転が可能である。しかも、未溶解の気体３０を気体混合水または水に混合させる分、気体混合水または水の体積流量が増加し、流速が速くなり、気液の攪拌がさらに良好に行われる。
【００３９】
さらに、植物栽培装置１では、気体循環経路２６の取込口２８が溶解槽２の底部２ａ側に設けられているので、溶解槽２内における気体混合水または水と気体３０の接触距離が比較的長くなり、接触時間も長くなるため、酸素の溶解効率がさらに高くなる。
【００４０】
さらにまた、植物栽培装置１では、取込口２８が流入流路３ｂの急拡大部２９に接続されているので、急拡大部２９に発生する渦流によって気体３０の吸引圧が高まり、気体３０の循環流量が増加する。しかも、急拡大部２９における圧力勾配が剪断力として働き、気体混合水または水に混入する気泡が微細化される。したがって、気液接触面積がさらに大きくなり、酸素の溶解効率がさらに高くなる。また、上記吸引圧は高いので、気体循環経路２６の径を特に小さくしなくても、気体循環経路２６におけるゴミなどのつまりを抑制することもできる。
【００４１】
なお、植物栽培装置１では、圧力差ΔＰが大きいほど循環気体量が多くなり、気液接触面積の拡大にともない酸素の溶解効率が高くなる。
【００４２】
したがって、図６および図７に示した植物栽培装置１も、図１−３に示した植物栽培装置１と同様な効果を奏することができる。また、図５に示したような酸素富化ユニット２０を酸素富化手段として設け、酸素富化ユニット２０によって酸素分圧を高めた空気を酸素を含有する気体として溶解槽２内での酸素の溶解を行うこともできる。気体混合水の酸素濃度を高くすることができ、溶解槽２内で行われる酸素の水への溶解効率を高めることができる。また、酸素分圧の高い空気を溶解槽２内に、あらかじめ貯留させることができるので、溶解槽２内での酸素の溶解をより促進させることができる。
【００４３】
実際に、上記第１実施形態および第２実施形態として示した植物栽培装置１によって植物の栽培を行った。
【００４４】
聖新陶芸株式会社製の枝豆栽培セットおよびハバネロ栽培セット、ならびに台湾羽（金居）有限公司製（輸入元：株式会社愛缶コーポレーション）のミニトマト栽培セットおよびラベンダー栽培セットを使用し、植物栽培装置１で生成した酸素富化水１７を供給し、各植物の栽培を行った。上記栽培セットは、いずれも、種、鉢および土が一式として揃えられている。発芽状況、生育状況および収穫量において、酸素富化水１７を供給した効果を普通水を供給した場合と比較した。
【００４５】
なお、溶存酸素濃度は、酸素富化水１７で１４〜１５ｍｇ/リットル、普通水で７．６〜９．０ｍｇ/リットルであった。
【００４６】
表１−３に結果を示す。表１には、各植物についての栽培セットの総数である４つに対して発芽が確認されたセットの数を示している。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
表１−３から明らかなように、植物栽培装置１によって、植物の発芽率および成長速度が促進され、収穫量が高くなることが確認される。植物栽培装置１の有効性が実証されている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の植物栽培装置の第１実施形態を示した要部斜視図である。
【図２】図１に示した植物栽培装置の概略構成図である。
【図３】図１に示した植物栽培装置の溶解槽周辺を示した要部斜視図である。
【図４】図１に示した植物栽培装置の溶解槽に連通接続される給水手段の概略構成図である。
【図５】酸素富化膜を備えた酸素富化手段として酸素富化ユニットを例示した斜視図である。
【図６】本発明の植物栽培装置の第２実施形態を示した要部斜視図である。
【図７】図６に示した植物栽培装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 植物栽培装置
２ 溶解槽
３ 供給手段
９ 流入口
１１ 流出口
１３ 給水手段
１４ 酸素混合手段
１５ 気体混合水または水
１７ 酸素富化水
２０ 酸素富化ユニット
２２ 酸素富化膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解槽を備え、溶解槽内で水に酸素を溶解させ、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水を生成する酸素富化水生成手段と、
溶解槽に加圧した水を供給する供給手段と、
生成された酸素富化水を植物に供給する給水手段と、
を備えていることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
水に酸素を含有する気体を混合させる酸素混合手段が設けられ、酸素を含有する気体と水が混合した気体混合水が、供給手段によって溶解槽に供給されることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
【請求項３】
溶解槽には、供給手段による水の供給よりも前に酸素を含有する気体が貯留されていることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として酸素混合手段に供給されることを特徴とする請求項２または３に記載の植物栽培装置。
【請求項５】
酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として溶解槽に貯留されていることを特徴とする請求項２ないし４いずれか一項に記載の植物栽培装置。
【請求項１】
溶解槽を備え、溶解槽内で水に酸素を溶解させ、酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素富化水を生成する酸素富化水生成手段と、
溶解槽に加圧した水を供給する供給手段と、
生成された酸素富化水を植物に供給する給水手段と、
を備えていることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
水に酸素を含有する気体を混合させる酸素混合手段が設けられ、酸素を含有する気体と水が混合した気体混合水が、供給手段によって溶解槽に供給されることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
【請求項３】
溶解槽には、供給手段による水の供給よりも前に酸素を含有する気体が貯留されていることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として酸素混合手段に供給されることを特徴とする請求項２または３に記載の植物栽培装置。
【請求項５】
酸素富化膜を備えた酸素富化手段が設けられ、酸素富化手段において、酸素富化膜を透過させることによって酸素分圧が高められた空気が、酸素を含有する気体として溶解槽に貯留されていることを特徴とする請求項２ないし４いずれか一項に記載の植物栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１３６６７１（Ｐ２０１０−１３６６７１Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１５８３０（Ｐ２００８−３１５８３０）
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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