特許ウォッチ

公開番号2025100134
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023217281
出願日2023-12-22
発明の名称硝酸態窒素含有水製造装置、液体肥料製造装置及び硝酸態窒素濃度制御装置
出願人日本スピンドル製造株式会社
代理人弁理士法人雄渾
主分類C02F 1/48 20230101AFI20250626BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】本発明の課題は、水と大気中の窒素から硝酸態窒素を含んだ水を製造し、これに衝撃波による空気のファインバブルを加えることで硝酸態窒素を含む無機イオンの吸収量を増やすことを目的とする。また、硝酸濃度計、圧力計、流量計を備え、圧力、プラズマ強度、流量を制御し、製造する水耕栽培用の水の硝酸態窒素濃度を植物の育成に適したものにすることを目的とする。
【解決手段】水を輸送する水輸送部と、水中にバブルを発生させる気泡発生部と、気泡発生部の下流側に配置され、気泡発生部で発生したバブルにプラズマを照射するプラズマ発生部と、プラズマ発生部の上流側に配置され、水に気体を導入する気体導入部と、プラズマ発生部の下流側に配置され、水に衝撃波を加える衝撃波発生部と、を備えることを特徴とする硝酸態窒素含有水製造装置を提供する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
水を輸送する水輸送部と、
前記水中にバブルを発生させる気泡発生部と、
前記気泡発生部の下流側に配置され、前記気泡発生部で発生したバブルにプラズマを照射するプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部の上流側に配置され、前記水に気体を導入する気体導入部と、
前記プラズマ発生部の下流側に配置され、前記水に衝撃波を加える衝撃波発生部と、を備えることを特徴とする硝酸態窒素含有水製造装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記衝撃波発生部の上流側の圧力を測定する第１圧力計と、
前記衝撃波発生部の下流側の圧力を測定する第２圧力計及び流量を測定する流量計と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の硝酸態窒素含有水製造装置。
【請求項３】
水を輸送する水輸送部と、
前記水に気体を導入する気体導入部と、
前記水中にバブルを発生させる気泡発生部と、
前記気泡発生部で生成したバブルにプラズマを照射するプラズマ発生部と、
前記水に衝撃波を加える衝撃波発生部と、を備えることを特徴とする液体肥料製造装置。
【請求項４】
水を輸送する水輸送部と、前記水に気体を導入する気体導入部と、前記水中にバブルを発生させる気泡発生部と、前記気泡発生部で生成したバブルにプラズマを照射するプラズマ発生部と、前記水に衝撃波を加える衝撃波発生部と、を備える液体肥料製造システムにおいて、前記水の流量又は圧力、前記気体導入部の導入する気体の量、前記気泡発生部の生成するバブルの径又は量、前記プラズマ発生部の発生するプラズマ強度、の内の１以上の測定値に基づいて硝酸態窒素濃度を制御する、硝酸態窒素濃度制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硝酸態窒素含有水製造装置及び液体肥料製造装置及び硝酸態窒素濃度制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
植物育成に必要な要素は光エネルギー、水、二酸化炭素、酸素、温度そして栄養素である。畑などで野菜などを育てる露地栽培では水と栄養素を少し補完することにより、土壌中の栄養素も利用しつつ育つ。しかし水耕栽培では水は当然のことながら、栄養素は植物成長に必要な要素を全て人工的に与えなければ育たない。その栄養素は多量に必要な窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウムそして硫黄であり、微量に必要な鉄、マンガン、ホウ素、銅、亜鉛、モリブデン、塩素などである。
【０００３】
窒素は植物にとって原形質を構成するタンパク質、酵素タンパク、その他の生理的に重要ないろいろな含窒素化合物の成分として必要である。植物が窒素不足になると、古い葉のタンパク質が分解され、その窒素が新葉に移行して再利用されるので、下葉の枯れ上りが早くなり、作物生育は貧弱になる。
植物は有機肥料を与えても無機肥料を与えても全てこの栄養素がイオン化したものを吸収して育つ。窒素についていえば、無機態窒素を硝酸塩として吸収するが、還元的環境ではアンモニウムイオンとして吸収する。
【０００４】
特許文献１では、窒素源を含んだ水を供給する窒素源供給装置を設け、窒素源を含んだ水が窒素源供給装置から供給され、供給された水中で放電（例えばストリーマ放電）を行う放電ユニットを設けることを特徴とする水質制御装置、それを用いた植物栽培システム、及び植物栽培方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－０７５３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の水質制御装置、それを用いた植物栽培システム、及び植物栽培方法では、水中に存在する窒素、有機態窒素、ＮＨ
４
＋
イオンの分解が促進され、無機態の硝酸イオン、亜硝酸イオンが生成される、としても、マイナスイオンである硝酸イオン、亜硝酸イオンを、負の電荷も持つ根の細胞壁に効果的に届けられるかどうか問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、水と大気中の窒素から硝酸態窒素を含んだ水を製造し、これに衝撃波による空気のファインバブルを加えることで硝酸態窒素を含む無機イオンの吸収量を増やすことを目的とする。また、硝酸濃度計、圧力計、流量計を備え、圧力、プラズマ強度、流量を制御し、製造する水耕栽培用の水の硝酸態窒素濃度を植物の育成に適したものにすることを目的とする。さらに、プラズマによるラジカル生成の他に、衝撃波による殺菌効果の向上も期待できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明の一実施態様に係る硝酸態窒素含有水製造装置は、水を輸送する水輸送部と、水中にバブルを発生させる気泡発生部と、気泡発生部の下流側に配置され、気泡発生部で発生したバブルにプラズマを照射するプラズマ発生部と、プラズマ発生部の上流側に配置され、水に気体を導入する気体導入部と、プラズマ発生部の下流側に配置され、水に衝撃波を加える衝撃波発生部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本実施態様によれば、水と、大気中の窒素を含むバブルにプラズマを照射することにより、硝酸態窒素を含んだ水を製造し、これに衝撃波による空気のファインバブルを加えることで硝酸態窒素を含む無機イオンの吸収量を増やすことができる硝酸態窒素含有水製造装置を提供することが出来る。
【００１０】
さらに、本発明の一実施態様としては、衝撃波発生部の上流側の圧力を測定する第１圧力計と、衝撃波発生部の下流側の圧力を測定する第２圧力計及び流量を測定する流量計と、を備えることを特徴とする。
これにより、硝酸濃度計、圧力計、流量計を備え、圧力、プラズマ強度、流量を制御し、製造する水耕栽培用の水の硝酸態窒素濃度を植物の育成に適したものにすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許