专利名称：培养液栽培装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及培养液栽培装置，更具体地，涉及使作物栽培用的培养液在栽培槽中流动，通过向根部提供培养液中的营养来使作物生长的培养液栽培装置。
背景技术：
在将培养液供给至栽培槽内并使培养液循环而进行作物栽培的培养液栽培装置中，沿栽培槽的长度方向使培养液流动，向作物提供营养。在此情况下，随着培养液栽培的规模变大，栽培槽也变得超长，在栽培槽内沿长度方向流动的培养液的流路变长。 在该状况下，在栽培槽内流动的培养液容易停滞，不能充分地保障均匀的流动，而且循环量和交换次数(替换次数)也变少。因此，即使将培养液以适当调整的状态供给至栽培槽内，经过一定时间后，培养液的养分浓度、溶氧浓度、培养液温度的变化和变动也较大，根部的养分供给环境、氧供给环境、液温环境不能充分地稳定，进而环境恶化严重，从而大大地妨碍了根部的成长和作物的生长。另外，在培养液栽培装置中，根部浸在培养液中的情况较多，植物的根部的呼吸量较大，培养液中的溶氧无论怎样都不足，容易成为缺氧状态。考虑到这样的问题，在栽培槽内，使作物的根部的一部分在培养液层上的空气层中露出，作物的根部能够直接从空气层吸收氧。然而，目前，形成于栽培槽内的空气层大多与外部空气连通，难以充分地维持空气层中的湿度。也就是说，在作物的根部从培养液层露出于空气层的状态下，空气层的湿度低，在这种情况下，水分从根部表面蒸发，产生潜热冷却，结果对根部带来较大的损伤。以前，对于这样的露出空气层的湿度管理未充分地进行考虑，氧吸收不足的消除实际上未充分地实行。在日本特开平10-248416号公报(专利文献I)中，公开了一种静水式培养液栽培方法及栽培装置，其通过使空气层R存在于培养液面和定植板7之间，从而在湿气中使根部发育。另外，在日本特开2007-89489号公报(专利文献2)中，公开了一种溶液栽培装置，其使用在两个方向具有倾斜面的栽培床3，除了沿栽培床3的长度方向之外，也沿栽培床3的宽度方向使培养液以膜状薄薄地流动。专利文献I :日本特开平10-248416号公报专利文献2 :日本特开2007-89489号公报依照上述专利文献I的静水式培养液栽培方法及栽培装置，通过设置空气层R，从而在湿气中使根部发育，由此，实现了即使不使用给水片，作物也不枯萎的静水式栽培。但是，其前提终究是静水式栽培，并不相当于将在调整箱已调整养分浓度和氧浓度、温度等的培养液供给至栽培槽内的培养液栽培装置。另一方面，关于空气层R的构成，实际上并未预料到来自定植板7或定植孔8等的间隙的通气，未考虑空气层R中的温度环境。因此，不能充分地防止在空气层R露出的根部因潜热冷却而受到损伤。依照上述专利文献2的溶液栽培装置，通过培养液在栽培床3上沿宽度方向流过，从而能够缩短培养液的流动距离，具有能够消除由于培养液的浓度差而导致的培育速度差的优点。但是，其前提终究是使培养液滴落地以薄层状态在栽培床3上流动的溶液栽培装置。也就是说，并不相当于使培养液在栽培槽内以盛满规定的深度的状态循环，使作物的根部浸溃于在栽培槽内盛满的培养液并吸收养分的培养液栽培装置。另外，该文献2的溶液栽培装置使培养液以极薄的膜状在栽培床3上流动，因而与使培养液流入栽培槽内并循环的栽培装置不同，适用的作物的种类受到某种程度的限定。另外，根部大多在产生于膜状培养液层之上产生的空气层中露出，但是，关于该空气层的气密性等，没有考虑该空气层的湿度环境，不能充分地防止由于伴随着根部表面的水分蒸发的潜热冷却而导致根部受到损伤。而且，专利文献2的溶液栽培装置必须使栽培床3倾斜，因而作物的种植无论怎样都成 为倾斜状态。
发明内容
因此，本发明致力于解决上述现有的培养液栽培的问题，其目的在于，提供一种培养液栽培装置，该培养液栽培装置将培养液供给至栽培槽内且达到规定的深度，并使培养液循环，在栽培槽沿一个方向变得超长的情况下尤其能够发挥效果，能够在栽培槽内维持预先调整并供给的培养液浓度、温度等最佳的培养液条件，能够无偏差地均匀地向各栽培作物供给提供至栽培槽内的已调整的培养液，由此能够稳定向栽培作物提供恰当的养分、氧以及环境。本发明的培养液栽培装置的特征在于，至少具备用于使作物栽培用的培养液流动的栽培槽和配置于该栽培槽的栽培床，将在调整箱已调整的培养液供给至栽培槽内，使培养液始终以流动状态地循环，并且，能够调节培养液的水位，其中，在栽培槽的沿着长度方向的一侧，保持间隔地配置多个向栽培槽内供给培养液的给液口，并且，在栽培槽的沿着长度方向的另一侧，保持间隔地配置多个从栽培槽内排出培养液的排液口，由此，在栽培槽内流动的培养液的流动方向成为栽培槽的宽度方向，而且，栽培槽内的培养液的替换次数为每小时I 10次。另外，在栽培槽的内部，调节培养液的水位，以使作物的根部的一部分从培养液层露出于上方的空气层，并且，空气层的湿度始终为90%以上。另外，通过装卸自如地设置隔板，从而沿垂直于栽培槽的长度方向的方向将栽培槽内的培养液层隔开为多个区域。另外，在被隔板隔开的每个区域，能够自如地调节培养液的水位。另外，栽培槽内的培养液的温度变化维持在设定温度的±1°C以内，导电度的变化相对于设定值维持在-O. lmS/cm以内。依据第I技术方案所述的培养液栽培装置，在培养液连续地循环于栽培槽内的装置中，在栽培槽的沿着长度方向的一侧，保持间隔地配置多个向栽培槽内供给培养液的给液口，并且，在栽培槽的沿着长度方向的另一侧，保持间隔地配置多个从栽培槽内排出培养液的排液口，由此，在栽培槽内流动的培养液的流动方向成为栽培槽的宽度方向。
因此，供给至栽培槽内的培养液的流动方向成为宽度方向，所以能够消除在沿长度方向流动较长路程时培养液的一部分产生的长期滞留。所以，能够将供给至栽培槽内的全部的新鲜的培养液无劣化地、无偏差地、均匀地供给至全体作物。而且，尤其是通过将栽培槽内的培养液的替换次数调节为每小时I 10次，从而能够充分地限制培养液在栽培槽内的滞留时间，能够稳定地例如将栽培槽内的培养液的温度变化维持在土 rc以下，将养分的导电度的变化相对于设定值维持在-O. lmS/cm以内，能够在栽培槽内原样地稳定地保持已调整的培养液的恰当条件。依据第2技术方案所述的培养液栽培装置，在栽培槽的内部，调节培养液的水位，以使作物的根部的一部分从培养液层露出于上方的空气层，并且，空气层的湿度始终为90%以上。因此，能够从露出于空气层的根部充分地吸收仅通过浸在培养液中的根部而无法充分地吸收的氧。虽然一直以来就考虑将根部的一部分露出于空气中，但未充分地考虑露出于空气层的根部由于根表面的水分蒸发而受到损伤。在本发明中，空气层的湿度始终为90%以上，充分地考虑了湿度环境，因而能够防止露出于空气层的根部的表面的水分蒸发，由此能够充分地防止根部的损伤，充分地稳定地确保从空气层吸收氧的能力。所以，能够确保作物的良好的稳定的呼吸，实现良好的生长。依据第3技术方案所述的培养液栽培装置，通过装卸自如地设置隔板，从而沿垂直于长度方向的方向将栽培槽内的培养液层隔开为多个区域。因此，能够在被隔板隔开的每个区域，使培养液沿栽培槽的宽度方向流动，因而能够在每个区域以更均匀的状态快速地进行培养液的替换，且不发生部分停滞。所以，能够在整个栽培槽无偏差地实现均质且良好的流动和快速的培养液的替换。由此，能够在稳定的环境下将新鲜的培养液提供至作物，且温度条件和浓度条件不劣化。依据第4技术方案所述的培养液栽培装置，在被隔板隔开的每个区域，能够自如地培养液的水位。因此，能够在被各隔板隔开的每个区域，调整培养液的水位。所以，能够根据作物或根部的生长状态，在每个区域调节水位，变更调整培养液层和空气层的平衡。另外，通过在每个区域调节水位，从而能够同时地栽培多种作物且按照各种类调整为最佳的水位和空气层的环境。依据第5技术方案所述的培养液栽培装置，栽培槽内的培养液的温度变化维持在设定温度的± I °C以内，导电度的变化相对于设定值维持在-O. lmS/cm以内。因此，能够将调整为规定的温度、养分浓度、溶氧浓度而供给至栽培槽内的培养液提供至作物，且温度、养分浓度几乎保持不变。所以，能够始终在良好的状态下向作物提供培养液，能够实现良好且稳定的生长。此外，能够通过将培养液滞留于栽培槽内的时间限制得较短，并调整栽培槽的绝热性和其他环境条件，从而维持培养液的温度和导电度。
图I是本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的整体概要构成图。 图2显示了本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的栽培槽，(A)是平面图，(B)是剖面图。图3显示了本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的栽培槽的另一示例，(A)是平面图，(B)是剖面图。图4是说明本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的栽培床和栽培槽的构造的剖面图。
具体实施例方式以下，参照附图，说明本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置。但是，以下的说明并不限定本发明。首先，参照图1，本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置具有栽培槽10和配置于栽培槽10的栽培床20，还具有给液管路30、排液管路40、调整箱50、追肥箱60、温度调整 装置70以及中央控制部80等。栽培槽10是用于使作物栽培用的培养液流动的槽，在本发明的实施方式中具有规定的宽度、长度、深度，由整体上沿一个方向延长得较长的长方形的槽构成。组合在栽培槽10之上的栽培床20，具备板21和栽培钵22，种植于栽培钵22的作物的根部延伸至栽培槽10内，能够从在栽培槽10内循环流动的培养液吸收营养并生长。栽培槽10能够由具备水密性并具备绝热性、遮光性的材料构成。在本实施方式中，为塑料制。为了确保充分的绝热性，必要时能够在栽培槽10周围施加绝热装置。板21采用具备绝热性、遮光性、气密性的发泡树脂，但也可以采用具备绝热性、遮光性、气密性的树脂以及其他材料。参照图2，在栽培槽10的沿着长度方向的一侧，即沿着栽培槽10的长度方向的两侧壁11、12中的一侧的侧壁11的内侧，以一定间隔配置多个给液口 31。该给液口 31的安装间距，能够为例如30cm 5m的范围。图2中，在6处设置给液口 31。但是，该给液口 31的数量和各给液口 31间的间隔能够根据栽培槽10的长度、栽培作物的种类、培养液的种类以及其他条件而自由地变更。将给液管路30从调整箱50导入栽培槽10，进而导入栽培槽10之内，并且，沿着一侧的侧壁11的内侧而在长度方向上延长，在途中配置多个给液口 31。给液口 31优选配置在栽培槽10内的比培养液水位L(液面)低的位置。这样一来，给液口 31和位于液面的后述的排液口 41的上下方向的位置的平衡良好，供给至栽培槽10内的低位置的培养液从栽培槽10的上方位置排液，栽培槽10内的培养液的移动平衡良好。另外，给液管路30也优选在栽培槽10内配置于培养液的水位L之下，使得栽培槽10内的培养液的温度与流过给液管路30的培养液相同。培养液由给液泵32从调整箱50供给至栽培槽10。为了维持在调整箱50已调整的培养液的温度，优选利用绝热装置而使位于栽培槽10之外的给液管路30与外部绝热。沿着栽培槽10的长度方向的两侧壁11、12中的另一侧的侧壁12的内侧，即沿着侦_ 11的相反侧，以一定间隔配置多个排液口 41。该排液口 41的安装间距，能够例如与给液口 31的情况相同，为30cm 5m的范围。图2中，在比给液口 31的数量多I个的7处设置排液口 41。另外，各排液口 41的位置从给液ロ 31的位置错开半个间距左右。在本实施方式的情况下，排液ロ 41的数量比给液ロ 31的数量多I个，但并不限定于7处，排液ロ 41和给液ロ 31的关系能够自由地变更。给液ロ 31和排液ロ 41的数量和间隔，能够根据栽培槽10的长度、栽培作物的种类、培养液的种类以及其他条件而自由地变更。给液ロ 31和排液ロ 41也能够设在相互相対的位置。在此情况下，给液ロ 31和排液ロ 41的数量相同，间距相同。另外，给液ロ 31和排液ロ 41的数量的差异也可以为2个以上。以供给至栽培槽10内的培养液在栽培槽10内沿宽度方向流动并循环为条件，给液ロ 31和排液ロ 41的数量也可以适当地不同。 “宽度方向”是指大致垂直于栽培槽10的长度方向的方向，但是，作为培养液流动的方向的宽度方向不必正好为90度。优选在相对于与长度方向垂直的方向左右倾斜45度的角度范围内流动，但是，与沿长度方向平行地流动的情况相比，即使在相对于与长度方向垂直的方向左右倾斜60度的角度范围内流动，也能够在充分短的时间内进行培养液的替换。所以，本说明书中的栽培槽10的宽度方向，除了包括垂直于长度方向的方向之外，还包括上述的倾斜的角度范围。从各给液ロ 31流入栽培槽10内的培养液，主要向着与给液ロ 31相反的另ー侧12的排液ロ 41中的靠近给液ロ 31的排液ロ 41流动，从该排液ロ 41流出，即排出至栽培槽10外。所以，从栽培槽10的长度方向的各给液ロ 31流入栽培槽10内的培养液，沿着大致垂直于栽培槽10的长度方向的宽度方向，分别以较短的距离流动，进入附近的排液ロ 41而排出。因此，能够防止所供给的全部培养液或一部分培养液在栽培槽10内长时间滞留，能够防止培养液的浓度、温度、溶氧量以及水位等，沿栽培槽10内的长度方向非本意地变化较大。结果，能够在栽培槽10的全部区域替换良好地且均质地供给新鲜的培养液。所以，作物能够良好地生长且无场所偏差地均质地生长。在本发明中，在栽培槽10内流动的培养液的流动方向为栽培槽10的宽度方向，而且，栽培槽10内的培养液的替换次数被调节为每小时I 10次。应当指出的是，由于培养液的流动方向为宽度方向，因而供给至栽培槽10内的培养液的供给速度或势头，并不是极端地快速或强劲，能够达成上述的替换次数。如果按照现有技术使培养液沿栽培槽10的长度方向流动，且培养液的替换次数如上所述地增多，那么，向栽培槽10供给培养液的初始速度或势头必须非常地快速或强劲，因而对作物的根部产生严酷的环境，并且，即便如此，仍然无法避免培养液的一部分乃至全部在流动途中发生停滞。为了使培养液的替换次数为每小时I 10次，只要使已调整的培养液连续地供给至栽培槽10时的每小时的总供给量为贮存于栽培槽10的培养液的体积的I 10倍即可。在此情况下，理所当然地必须使排液ロ 41的排液能力大于从给液ロ 31供给的培养液的流量。如上所述，通过将栽培槽10内的培养液的替换次数调节为每小时I 10次，从而能够使栽培槽内的培养液的滞留时间充分地缩短。由于该滞留时间短，例如能够将栽培槽内的培养液的温度变化维持在土TC以下，将养分的导电度的变化相对于设定值维持在-0. lmS/cm以内(当然，也受到栽培槽的绝热环境等的其他条件的影响)，能够将已调整的培养液的最佳状态几乎保持原样地、均质地、稳定地提供至全体作物。另外，能够将培养液中的溶氧浓度维持在7ppm以上。各排液ロ 41在栽培槽10内的高度位置，与培养液的水位L 一致。S卩，各排液ロ 41的高度决定培养液的水位し各排液ロ 41，从栽培槽10的底壁被导出至栽培槽10タト，与排液管路40连接。排液管路40内的培养液返回至调整箱50。排液ロ 41没有必要全部位于水位L的位置。当排液ロ 41的一部分位于水位L之下吋，从培养液的液面下也进行排液，能够更加平衡地进行培养液的替换。在此情况下，液 面下的排液量被抑制在对培养液的水位L没有影响的程度。排液ロ 41的位置能够上下移动。例如，通过使构成排液ロ 41的上下二重管的上管相对于下管移动所期望的尺寸，从而沿上下方向移动调节排液ロ 41。这样的机构能够使用已知的各种方法来构成。另外，能够利用来自栽培槽10之外的操作来调节排液ロ 41的上下位置。例如，可以在栽培槽10之外设置操作部，通过操作操作部，从而将排液ロ 41的实际位置移动至目标水位。这样的机构能够使用已知的各种方法来构成。除了手动之外，也可以根据作物的种类或生长的状况(即生长天数)、根部的伸展情况、高度等而自动控制排液ロ 41的上下位置的调节。在例如栽培槽10的深度为50 120mm的范围的情况下，能够在20 70mm的范围内任意地设定调整流动于栽培槽10内的培养液的水位。通过上下调节排液ロ 41，从而能够调节培养液的水位，除此之外，还能够容易地在栽培槽10的内部的培养液层的上方构成空气层S。通过在栽培槽10内构成空气层S，从而能够使栽培作物的根部的一部分露出于培养液之上。由此，作物的根部能够直接从空气层S摄入氧，达成能够避免作物缺氧的第一条件。但是，仅构成空气层S并不足够。在作物的根部露出于空气层S的状态下，本发明中的空气层S的湿度始终为90%以上。为了将栽培槽10内的空气层S的湿度保持在90%以上，栽培槽10的气密化很重要。參照图4，能够通过栽培床20将栽培槽10的上部开ロ气密地密封而达成栽培槽10的气密化。将床支撑轨道23设置在栽培床10的整个上部开ロ缘。床支撑轨道23，具备覆盖栽培槽10的上部开ロ缘而嵌合的嵌合部23a和从栽培槽10的上部内壁水平地突出的床支撑部23b。而且，栽培床20的底部周缘部与该床支撑部23b进行面接触。更具体地，栽培床20的板21以面接触状态配置在床支撑轨道23的床支撑部23b上。由此，阻止来自栽培床10的上部开ロ缘的通气。另外，还能够防止光的侵入。当然，为了使气密性更加可靠，还可以使用粘接带等粘接装置将床支撑轨道23和板21的间隙粘接。板21和设置于板21的栽培钵22之间的通气也被截断。
栽培钵22为笼状，以使根部能够自由地伸展，并且，设有盖22a。该盖22a的周围为凸缘22b，沿水平方向伸出。另外，为了种植栽培作物，盖22a的中央部构成为凹部，在其中心部唯一地构成用于使作物的茎部分贯通的孔22c。在板21构成有设置栽培钵22的开ロ部21a。在该开ロ部21a的内侧构成有台阶部21b。开ロ部21a的大小为栽培钵22的盖22a正好进入的大小。将栽培钵22嵌入板21的开ロ部21a，将栽培钵22的盖22a的凸缘22b以面接触状态配置在开ロ部21a的台阶部21b。由此，栽培钵22的嵌入周缘和板21的开ロ部之间被堵塞，通气被阻止。另外，还能够防止光的侵入。当然，为了使气密性更加可靠，还可以使用粘接带等粘接装置将配置在板21的开ロ部21a上的栽培钵22的盖22a的凸缘22b和开ロ部21a之间的间隙粘接。栽培钵22的盖22a的孔22c是种植作物所需要的孔。当然，孔22c为种 植作物所需要的最小尺寸，但是，为了使通气的截断和遮光更加可靠，也可以在作物贯通的状态下更加可靠地阻止孔22c的通气。此外，能够在栽培钵22中填充不从笼脱落的培养基。也可以在作物贯通的状态下从该培养基ー侧阻止经由孔22c的通气。所述板21，在必要时，可以不为I块，而是将多个板21相互组合。在将板21彼此组合的情况下，在ー个板21构成向上的嵌合台阶部21c，在与此相对应的另ー个板21构成向下的嵌合台阶部21d。由此，在将板21彼此组合的情况下，通过另ー个板21的向下方的嵌合台阶部21d与ー个板21的向上的嵌合台阶部21c进行面接触，从而将板21、21组合，在此情况下，也能够防止来自板21、21的间隙的通气。当然，也可以进而使用粘接带等粘接装置将板21、21间的间隙粘接。如上所述，通过阻止栽培槽10和板21之间、板21和栽培钵22之间、栽培钵22的孔22c和作物之间、板21和板21之间的通气，从而能够可靠地防止外部空气向栽培槽10内的空气层S侵入，能够保持气密性。通过保持空气层S的气密性，从而能够几乎100%保持位于培养液层上的空气层S的湿度，至少能够保持在90%以上。通过将空气层S的湿度始終保持在90%以上，从而能够充分地抑制从培养液层露出于空气层S的作物的根部的水分蒸发，充分地防止由于潜热冷却而导致根部受到损伤。所以，露出于空气层S的根部ー边保持健全性一边进行充分的呼吸，有助于作物良好地生长。图3显示了本发明的实施方式涉及的培养液栽培装置的栽培槽10的另ー示例。在本示例中，将隔板13装卸自如地设在栽培槽10。隔板13沿垂直于长度方向的方向将栽培槽10内的培养液层隔开为多个区域。培养液层被隔板13隔开,但培养液层之上的空气层S不必被隔板13隔开,可以在隔板13之上连续。在被隔板13隔开的区域，配备至少I个以上的给液ロ 31和排液ロ 41。通过利用隔板13将培养液层分为多个区域，从而在每个区域将培养液可靠地隔开成独立的状态，不流向远处。即，全部的培养液可靠地沿宽度方向流动。另外，在短时间内可靠地进行培养液的替换。另外，培养液的流动变得更加均匀，局部的不均匀、停滞变得更少。尤其是，通过隔开栽培槽10，使得在该区域内沿宽度方向流动的培养液的距离变短，所以，即使供给至栽培槽10内的培养液的初始供给速度不是极端地快速，也能够达成培养液的快速替换。另外，被隔板13隔开的多个区域的大小不必相同。能够按照相同作物和相同生长状况而利用隔板13分开。另外，在将不同作物栽培于栽培槽10内的情况下，能够按照不同作物而利用隔板13分开。在被隔板13隔开的每个区域，能够自如地调节培养液的水位。即，在被隔板13隔开的每个区域，能够调节排液ロ 41的高度。如上所述，例如，通过使构成排液ロ 41的上下二重管的上管相对于下管上下移动等的已知的各种方法，从而上下调节排液ロ 41的位置。另外，也可以从栽培槽10之外调节排液ロ 41的高度。这样的机构也能够使用已知的各种方法来构成。另外，除了手动之外，也能够根据作物的种类或生长的状况(即生长天数)、根 部的伸展情况、高度等而自动控制排液ロ 41的上下位置的调节。给液泵32将培养液从调整箱50经由给液管路30而供给至栽培槽10。另外，从栽培槽10排出的培养液经由排液管路40而循环至调整箱50。能够从追肥箱69追肥至调整箱50。例如由追肥泵61将浓缩的肥料液从追肥箱60经由追肥管路62而供给至调整箱50。所供给的肥料液由图中未显示的搅拌装置搅拌。追肥箱60能够根据肥料而设置多个。另外，调整箱50内的培养液由温度调整装置70调整至设定温度。例如在调整箱50内配置热交換器71，在调整箱50外配置冷温水热源72、温调泵73，从冷温水热源72使热媒或冷媒循环至热交換器71，从而对调整箱50内的培养液进行热交换加热或热交换冷却。也能够利用电加热器进行加热。能够通过温调泵73的旋转控制、开关控制、使用阀门的流量控制等来进行温度调整。另外，设置用于产生空气泡并将空气泡导入调整箱50内的培养液内的空气起泡装置，以作为使调整箱50内的培养液的溶氧浓度处于饱和状态的装置。调整箱50内的培养液的条件调整由中央控制部80进行。设置测量调整箱50内的培养液的温度的第I液温传感器81和測量培养液的养分浓度的导电度传感器82，以作为向中央控制部80提供信息的传感器。另外，设置检测栽培槽10内的培养液的温度的第2液温传感器83和測量栽培槽10之外的外部气温的气温传感器84。中央控制部80的主要控制是指将调整箱50内的培养液的条件调整为预先设定的培养液条件，以及控制在栽培槽10内流动的培养液的状态。调整箱50内的培养液条件的调整是指将培养液的温度调整为预先设定的设定温度，以及将培养液的养分浓度调整为预先设定的设定浓度。具体而言，能够通过对温度调整装置70的温调泵73进行开关控制和旋转控制，使得第I液温传感器81检测到的温度成为设定温度，从而调整调整箱50内的培养液的温度。能够利用前馈控制或反馈控制以及PID控制等现有的控制方法正确地进行控制。再者，能够通过对追肥泵61进行驱动控制，使得导电度传感器82检测到的导电度成为设定导电度，从而调整调整箱50内的培养液条件的养分浓度。这种情况下，也能够利用前馈控制或反馈控制以及PID控制等现有的控制方法正确地进行控制。
此外，能够通过连续驱动或间歇驱动上述的空气起泡装置等氧导入装置，从而使调整箱50内的培养液的溶氧浓度始终处于饱和状态。在栽培槽10内流动的培养液的控制是指使给液泵32旋转，从而使培养液的每小时的替换次数达到预先设定的替换次数。例如，在将替换次数设定为2次的情况下，操作给液泵32，以使给液泵32的每小时的总给液量达到在栽培槽10内蓄积的培养液的总量的2倍。通过将栽培槽内的培养液的替换次数设定在每小时I 10次的范围内，能够将培养液的温度变化维持在±1°C以下，将养分的导电度的变化相对于设定值维持在-0. lmS/cm以内(当然，也受到栽培槽的绝热环境等的其他条件的影响)。在替换次数不足每小时I次的情况下，培养液的流动局部地停滞，栽培槽10内的培养液的状态有可能无法始终处于流动状态。另外，如果替换次数超过10次，则培养液在栽培槽10内的流动过于快速，并不有利。另ー方面，在栽培槽10内流动的培养液的温度控制是指读取调整箱50内的第I 液温传感器81检测到的培养液的温度(通常与已调整的设定温度一致)和栽培槽10内的第2液温传感器83检测到的培养液温度的偏差，如果该偏差变大，则经由变换器85增加给液泵32的旋转数，增加给液量。通过增加给液量，从而缩短培养液在栽培槽10内的滞留时间，进行微调整以使由于栽培槽10内的吸热、放热导致的温度变化变小。例如，在栽培槽10内的培养液的温度比调整箱50内的培养液的温度高0. IV的情况下，将给液泵32的旋转量增加10%，由此相应地缩短栽培槽10内的培养液的滞留时间，降低栽培槽10内的培养液的温度变化。如果即使増加10%，经过一定时间后温度偏差依然超过一定值，那么，使用变换器85进行比例控制，以将给液泵32的旋转量进ー步増加一定量，使偏差变小。由此，能够通过使用给液泵32进行流量控制，从而对栽培槽10内的培养液温度进行微调整。
权利要求
1.一种培养液栽培装置，其特征在于， 至少具备用于使作物栽培用的培养液流动的栽培槽和配置于该栽培槽的栽培床，将在调整箱已调整的培养液供给至所述栽培槽内，使培养液始终以流动状态循环，并且，能够调节培养液的水位，其中， 在所述栽培槽的沿着长度方向的一侧，保持间隔地配置多个向所述栽培槽内供给培养液的给液口，并且，在所述栽培槽的沿着长度方向的另一侧，保持间隔地配置多个从所述栽培槽内排出培养液的排液口，由此，在所述栽培槽内流动的培养液的流动方向成为所述栽培槽的宽度方向，而且，所述栽培槽内的培养液的替换次数为每小时I 10次。
2.根据权利要求I所述的培养液栽培装置，其特征在于， 在所述栽培槽的内部，调节培养液的水位，以使作物的根部的一部分从培养液层露出于上方的空气层，并且，所述空气层的湿度始终为90%以上。
3.根据权利要求I或2所述的培养液栽培装置，其特征在于， 通过装卸自如地设置隔板，从而沿垂直于所述栽培槽的长度方向的方向将所述栽培槽内的培养液层隔开为多个区域。
4.根据权利要求3所述的培养液栽培装置，其特征在于， 在被所述隔板隔开的每个区域，能够自如地调节培养液的水位。
5.根据权利要求I所述的培养液栽培装置，其特征在于， 所述栽培槽内的培养液的温度变化维持在设定温度的土 rc以内，导电度的变化相对于设定值维持在-O. ImS/cm以内。
6.根据权利要求I所述的培养液栽培装置，其特征在于， 所述栽培床将所述栽培槽的上部开口气密地密封。
7.根据权利要求I或6所述的培养液栽培装置，其特征在于， 所述栽培床为多个，所述多个栽培床彼此气密地组合。
8.根据权利要求I所述的培养液栽培装置，其特征在于， 所述栽培槽的宽度方向为垂直于所述栽培槽的长度方向的方向。
9.根据权利要求I所述的培养液栽培装置，其特征在于， 所述栽培槽的宽度方向为相对于与所述栽培槽的长度方向垂直的方向左右倾斜60度以内的方向。
10.根据权利要求3所述的培养液栽培装置，其特征在于， 在被所述隔板隔开的每个区域，具备I个以上的所述给液口和I个以上的所述排液口。
全文摘要
本发明涉及一种培养液栽培装置。该培养液栽培装置能够在栽培槽内维持预先调整且供给的培养液的浓度、温度等的最佳的培养液条件并进行均匀的供给，能够稳定地对栽培作物提供恰当的养分、氧以及环境。该培养液栽培装置至少具备栽培槽和栽培床，将已调整的培养液供给至栽培槽内，使培养液始终以流动状态循环，并且，能够调节培养液的水位。在栽培槽的沿着长度方向的一侧，保持间隔地配置多个向栽培槽内供给培养液的给液口，并且，在栽培槽的沿着长度方向的另一侧，保持间隔地配置多个从栽培槽内排出培养液的排液口，由此，在栽培槽内流动的培养液的流动方向成为宽度方向，而且，栽培槽内的培养液的替换次数为每小时1～10次。
文档编号A01G31/02GK102860250SQ201110200068
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者野泽三郎 申请人:乔奥华塑胶制品(深圳)有限公司