噴霧式（エアロポニック）水耕栽培 装置を自作してみた

2024年2月9日

土を使わずにベランダでも栽培出来る水耕栽培が人気ですよね。しかも、最近は植物工場が脚光を浴びてきています。

その中でカズは噴霧式（エアロポニック栽培）で少量多頻度潅水を試してみました。

噴霧式（エアロポニック栽培）の利点は

このように、植物工場では今、最も注目されている栽培法のようです。

エアロポニック 水耕栽培装置

準備したもの一覧です。

噴霧と循環容器

最初に作った噴霧式 水耕栽培は灯油ポリタンクが4個入る大きめを選びました。

機能としては問題なかったのですが、実際に使ってみていくつか問題点が見つかりました。

これを改善する為に容器をコーナン商事オリジナルの容器に変更しました。自動水やりで使った容器と同じです。この商品はコスパに優れ強度があり、また乳白色透明容器もあるので根の様子がチエック出来るということで選択しました。

霧吹きノズル

散水に使っている霧吹きノズルを使いました。

簡素な作りです。実は真鍮で出来た精密ミストノズルも購入しましたが、殆ど遜色ありませんでした。むしろ真鍮製はねじ込み式になっているので取り付けが難しく、角度調整が出来ないので扱いにくいと感じました。霧吹きノズルは20個で数百円ですので、消耗品感覚で使えそうですね。

2019/3月　追記

制作してからほぼ１年経過ですが、霧吹きノズルの劣化（紫外線など）はありません。PVCホースも問題ないですね。

ただ、”藻”が霧吹きノズルの穴を塞ぐことがありました。それで判ったのですが、同じ製品のダイヤフラムポンプにフィルター有とフィルター無しがあります。

そこで網戸の切れ端を利用してフィルターを自作しました。

またコーナンオリジナルのポリ容器で、黒と乳白色2個で水耕栽培装置を作ったのですが、黒の方が藻の発生が少ないので黒をおすすめします。

当初、乳白色は根の成長状態が確認できるのでいいかな？と思ったのですが、弊害もありました。　(^^;

PVCホース

マイクロ灌漑用のPVCホースです。これも、自動霧吹き水やりと同じです。

霧吹きノズルを取り付けたいところを切って、ライターで軽く暖め、ノズルのついていない方を差込ます。

arduino mega

arduino unoでいいのですが、今後のシステムの拡張性を考えてarduino Mega2560を使うことにします。

画像で判るように、入力ピンの数が多いですよね。また、プログラム（スケッチ）のバイト数が違います。

こちらはarduinoの代表的なものですが、安価な互換版もあります。

ダイヤフラムポンプ

細かい霧状にするには水圧をかけなければなりません。

最大圧力：0.6Mpa 流量：3.5L /分のダイヤフラムポンプです。

リレー

arduinoの動作電圧が5Vですので、5Vで動作するリレーが便利です。

このリレーにDC 12V動作の溶液循環ポンプを接続します。

リレーのスペックはAC250V 10A (DC30V 10A)ですので鑑賞用の水槽の循環にも使えますね。

リレーはarduino uno画像の左です。

整流ダイオード

ダイヤフラムポンプはモーターを使っていますね。

モーターにはコイルと磁石を使用するため電流の流れを切ると『逆起電力』が発生し、arduinoの動作を不安定にするどころか最悪破壊してしまいますので、整流ダイオードで逆起電流の流れを遮断し、アルドゥイーノ ( arduino ) を保護します。

エレクトロニクス部品と霧吹きノズルなどを揃えたところで、次に容器の加工を始めます。

エアロポニック 水耕栽培 装置を加工する

準備したものリストです。

太陽光線ガードは駐車中に運転席ダッシュボードが高温になるのを防ぐカー用品です。

百均で手頃なものがありました。

コーナーガードは直角に加工されたアルミでホームセンターで12＊１2サイズを購入しました。

これに穴を開けて霧吹きノズルを固定します。

水耕栽培用ポットは根が大きくなるのを見越して選びました。

ホールソーは低価格でありながらかなりしっかりしています。

蓋にアルミ蒸着シートを貼る

先ず、蓋にアルミ蒸着太陽光ガードを取り付けます。

蓋を裏にして淵に両面テープを適当な間隔で貼り付けアルミ蒸着太陽光ガードを貼りました。

栽培ポット用の穴を加工後に取り付けるとセンターが決まらないので先に貼ります。

次は噴霧式（エアロポニック） 水耕栽培ポットの穴あけです。

水耕栽培 ポットの穴開け

先ず、ポットを置く場所の位置決めをし、中心にマークしてホールソーの軸部分だけで裏から穴を空けます。

次にアルミ蒸着面を表にし、ホールソーを軸に取り付けます。

軸を穴に合わせホールソーを逆回転でアルミ蒸着シートを切ります。

カットされた蒸着シートを取り除き、ホールソーを正回転にして蓋に穴を空けます。

ホールソーは負荷が大きいので細心の注意が必要です。

いい感じに仕上がりました。

ノズルジョイントの取り付け

霧吹きノズルは自動水やりで使っているノズルを使います。

PVCホースもマイクロ灌漑用のＰＶＣホースです。

先ず、PVCホースを95ミリの長さで8本作ります。

次に、カットしたPVCホースに霧吹きジョイントを差し込みます。

PVCはライターで軽く温めれば簡単に差し込むことが出来ます。

アルミガードの加工

角型アルミは450ミリの長さにカットします。

次に105ミリ間隔で穴を空けます。

穴は百均の4,5ミリ金属用ドリルを使いました。

でもこのままではノズルジョイントが入りませんので、同じく百均の丸形やすりで穴を拡大しました。

先に2ミリの穴を空けておくと中心がブレないようです。

噴霧ノズルの取り付け

ノズルジョイントとアルミガードの加工が終わったら噴霧ノズルを取り付けます。

噴霧ノズルは差し込んだだけですが抜け防止に軽く接着剤を塗るのもいいかも知れません。

次に噴霧ノズルを容器に固定します。

何か適当な固定グッズがあればいいのですが見当たらないのでここではアルミ線を使いました。

30センチのアルミ線を４本用意し半分に折り曲げます。

容器には1センチ幅で2ミリの穴を開けアルミ線を通します。

これに噴霧ノズルを取り付けたアルミガードを固定し、高さと角度を調整します。

循環 パイプの加工

エアロポニック栽培では養液をミスト状で根元に吹きかけ循環 容器に溜まった養液を一旦養液タンクに集め、再度循環させます。

準備したパーツです。

バルブソケットと給水栓エルボをそれぞれ水耕栽培容器の底面に取り付け塩ビパイプで繋ぎます。

養液 タンクの加工

養液タンクも水耕栽培容器や自動霧吹き水やり機でも使用したコンテナBOXで,養液 循環 パイプは側面に取り付けしました。穴をあけ内側からバルブソケットを入れ給水栓エルボを固定します。

ダイヤフラム ポンプに取り付ける8ミリホースも取り付けます。曲がるところはアルミ線でコイルをつくり折れ曲がらないようにしています。

次ではいよいよ試験をして見ます。噴霧式は使えるでしょうか？