【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水耕栽培プラントにおける温度調節のための配管方式に関する。 水耕栽培で重要なことは、土壌の物理的構造を解明し、これを人工的に忠実に再現することであるが、土の持つ物理的特性を再現するのにあたって特に問題となるものの一つに根圏温度がある。 土壌における根圏温度を、水耕栽培において維持するためには、加温のための設備を別途必要とする。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の技術を示す図である。 図６（ａ）に示すのは、タンク方式と呼ばれるものであり、地下タンク１０２と栽培ベット１００間で養液を循環させるタイプの水耕栽培プラントである。 一方、図６
（ｂ）に示すのは、タンクレス方式と呼ばれるものであり、栽培ベット１０４間で養液を循環させるタイプの水耕栽培プラントである。

【０００３】図６（ａ）において、熱交換器１０３は、
地下タンク１０２の養液を温める。 温められた養液はポンプ１０１によって栽培ベット１００へ配送される。 苗は、この温められた養液を吸収することになるので、その根圏温度を適温に維持することができる。 一方、図（ｂ）の場合には、温水管１０５によって直接養液が温められるので、同様に適当な根圏温度を再現することができる。

【０００４】図７に示すのは、毛管水耕プラントと呼ばれるタイプの水耕栽培プラントである。 図７に示すように、毛管水耕プラントでは、根１１１，１２３，１２４
が空気中にさらされている。 従って空気の温度下がると、根圏温度が低くなるので、苗１１０，１２１，１２
２の育成は即影響を受けることとなる。

【０００５】図７（ａ）において、浮体１１３は、温水管１１４によって温められた養液を毛細管現象によって吸い上げる布１１２を支持するものである。 根１１１
は、この布１１２から養液を吸収することとなるが、栽培ベット１１６毎に必ず設けられる灌水チューブ１１５
が噴霧する養液を吸収することもある。

【０００６】図７（ｂ）において、栽培ベット１２９
は、図（ａ）の場合と同様に、灌水チューブ１２０を具備しており、これにより水分調節を行なっている。 毛細管現象によって養液を吸い上げるそれぞれの布１２５，
１２６の下方には温水管１２７，１２８が設けられており、これにより理想的な根圏温度が保たれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図６（ａ）に示す水耕栽培プラントでは、栽培ベット１００側に加温のための設備を設ける必要がなく、熱交換器１０３の導入だけで根圏温度の問題が解決する。 しかしながら、植物の栽培条件とは無関係に、温度条件のために、加温した養液を循環させなければならないという問題点がある。

【０００８】また、図６（ａ）、図７（ａ）及び（ｂ）
に示す水耕栽培プラントでは、生育ステージ、生育状況を無視して、不要な養液を循環・供給する必要はない。
しかしながら、温水管を栽培ベット毎に設置しなければならないという問題点がある。 この場合、水耕栽培プラントは大がかりなものとなり、その配管設備は水耕栽培プラントの価格を押し上げてしまう。

【０００９】加えて、図７（ａ）に示す毛管水耕プラントでは、養液の温度が根圏温度と一致していない。 これは、温められた養液が布１１２中を移動する速度が遅いためである。 従って、養液をいくら温めても根は低温による障害を受けるという問題点がある。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み、栽培上有害な過剰給液を行なうことなく、なおかつ複雑な温水配管の設備を設けることなく、施工コストが低い簡単な装置構成で根圏温度の維持を図ることができる温度調節のための装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段にて達成される。

【００１２】すなわち、請求項１の発明は、植物が生育するのに必要な成分を含む養液を貯蔵するタンクと、この養液の温度を調節する手段と、タンクの養液を栽培ベットへ配送するための圧送手段と、水耕栽培に係る植物の根に供給する養液を保持する養液槽と、前記温度を調節する手段によって温度調節された養液を噴霧する灌水手段とを具備する水耕栽培プラントにおける温度調節のための装置である。

【００１３】また、請求項２の発明は、前記養液槽へ流れ込む養液の循環を制御する開閉手段を具備する水耕栽培プラントにおける温度調節のための装置であり、請求項３の発明は、前記開閉手段として、水圧の強弱により開閉を行なう圧力弁を設ける水耕栽培プラントにおける温度調節のための装置である。

【００１４】また、請求項４の発明は、前記灌水手段として、表面に穴の空いたチューブであって、水圧が弱い場合には養液が通過するホースとして機能し、水圧が高い場合には表面の穴から養液を噴霧する灌水器として機能するものを設ける水耕栽培プラントにおける温度調節のための装置であり、請求項５の発明は、前記圧送手段を複数個設ける水耕栽培プラントにおける温度調節のための装置である。

【００１５】

【作用】図１は、本発明の原理を説明するブロック図である。 図１において、加温手段７は、タンク２の中にある養液の温度を調節するものである。 圧送手段３は、適温となった養液を栽培ベット１へ圧送するものである。
栽培ベット１は、水耕のための養液を貯える養液槽５と温められた養液を噴霧する灌水手段４と、養液槽５への養液の流入を制御する開閉手段６とを具備するものである。

【００１６】図中の矢印が示すように、本発明では、適温の養液が循環することによって、理想的な根圏温度を作り出している。 また、栽培ベットにおける循環経路には、既存の灌水手段を用いることとしているので、加温のためだけに専用の配管設備を設ける必要はない。 すなわち、加温のための配管と、灌水のための配管とを兼用している。

【００１７】とりわけ、毛管水耕プラントの各方式では、必ず栽培ベット内に灌水チューブを設置している。
そして、この灌水チューブを用いて、従来の土耕栽培とまったく同じタイミング、感覚で灌水及び追肥的操作を行なっている。 従って、この灌水チューブを加温用温水配管として兼用すれば、施工コストの大幅な低減を図ることができ、また、栽培ベットもより簡易なものとすることができる。

【００１８】

【実施例】図２は、本発明の一実施例を示す図である。
図２において、栽培ベット１０は灌水用配管設備として灌水チューブ１１を有している。 圧力弁１２は、加えられる水圧の強弱によってその弁を開いたり閉じたりするものである。 養液供給槽１３は、毛管水耕において、毛細管現象によって吸い上げられる養液を保持する槽である。 なお、養液は、不図示の養液排水槽を経て地下タンク１４へ送られている。

【００１９】熱源１５は、地下タンク１４の養液を加温するものである。 また、バルブ１６，１７は、各ポンプ１８，１９のポンプ圧を調整するものである。 ここで、
二つのポンプ１８，１９のポンプ圧が等しいと仮定すると、栽培ベット１０へ配送される養液の水圧は、ポンプ１８，１９のオン、オフの状態によって三通り考えられる。

【００２０】両方のポンプがオフの場合は、養液に加わる水圧はない。 いずれか一方のポンプがオンの場合は、
養液に弱い水圧がかかる。 このとき、例えば圧力弁１２
は開放状態となるので養液は循環し、加温が行なわれる。 両方のポンプがオンの場合は、養液に強い水圧がかかる。 このとき、例えば圧力弁１２は閉塞状態となるので、灌水チューブ１１から養液が噴霧し、灌水が行なわれる。

【００２１】図３は、灌水チューブの一例を示す図である。 この図に示す灌水チューブ３０は、厚手のフィルムを二枚貼り合わせた構造をしており、水圧がかかっていない場合には、図（ａ）に示すように平べったい形をしている。 灌水チューブ３０の一端を閉塞し、他端より水圧を加えると、表面の小さな穴３２〜３７から水が噴霧する。

【００２２】この小さな穴３２〜３７は、例えばレーザー光線を照射することによって簡単にあけることができる。 また、内側には、薄いろか紙３１が付いていて、穴３２〜３７にゴミが詰まるのを防いでいる。 もちろん、
このろか紙３１は、穴３２〜３７を保護する他のフィルタに置き換えることも可能である。

【００２３】図４は、圧力弁の一例を示す図である。 この圧力弁に加わる水圧が強い場合には、ケース４０に納められた弁４２の押す力が強くなるので、圧力弁は閉塞状態となる。 加わる水圧が弱い場合には、スプリング４
１が元の状態に戻ろうとする弾性力の方が強くなるので、圧力弁は開放状態となる。 スプリング４１は交換可能であるので、ポンプ圧に合わせて最適なものを選択して使用することができる。

【００２４】図５は、本発明の他の実施例を示す図である。 図５の例では、灌水チューブ５１と養液供給槽５３
との間に電磁弁５２を設けている。 熱源５５によって加温された地下タンク５４の養液は、ポンプ５６によって栽培ベット５０へ圧送されるが、電磁弁５２は、このポンプ５６の動作に合わせて電気的に制御すべきものである。

【００２５】すなわち、加温を行なう場合には、ポンプ５６をオンに、電磁弁５２を開放状態に制御する。 この状態で、加温された地下タンク５４の養液が、栽培ベット５０との間を循環する。 また、灌水を行なう場合には、ポンプ５６をオンに、電磁弁５２を閉塞状態に制御する。 この状態で、地下タンク５４から圧送される養液は、灌水チューブ５１より作物へ噴霧される。

【００２６】しかし、図５の例では、栽培ベット毎に電気配線とその工事が必要となり、また高価な電磁弁も栽培ベット毎に設置する必要がある。 よって、部品点数も多くなり、構成も複雑になるので市販向きではないであろう。

【００２７】以上の実施例においては、主として冬季に必要とされる加温方式について説明した。 しかし、本発明は、当実施例の記載のみに限定されるものではなく、
前記特許請求の範囲に示した要旨の範囲内で、種々の変形実施が可能である。 例えば、図１に示す加温手段７
を、単に冷却用の小型チラーに置き換えるだけで、夏季に有用となる冷却のための装置を構成することができるが、これが、本発明の技術的範囲に包含されることは明白である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水耕栽培プラントにおいて、灌水のための設備と、加温のための設備とを一系統の配管設備で兼用しているので、栽培ベットの構成の著しい簡易化、並びに大幅な施工コストの低減化を図ることができるという効果を奏し、産業の発達に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図である。

【図３】灌水チューブの一例を示す図である。

【図４】圧力弁の一例を示す図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す図である。

【図６】従来の技術を示す図である。

【図７】従来の技術を示す図である。

【符号の説明】

１，１０，５０，１００，１０４，１１６，１２９ 栽培ベット ２，１４，５４，１０２ タンク ３ 圧送手段 ４ 灌水手段 ５ 養液槽 ６ 開閉手段 ７ 加温手段 １１，３０，５１，１１５，１２０ 灌水チューブ １２ 圧力弁 １３，５３ 養液供給槽 １５，５５ 熱源 １６，１７ バルブ １８，１９，５６，１０１ ポンプ ３１ ろか紙 ３２〜３７ 穴 ４０ ケース ４１ スプリング ４２ 弁 ５２ 電磁弁 １０３ 熱交換器 １０５，１１４，１２７，１２８ 温水管 １１０，１２１，１２２ 苗 １１１，１２３，１２４ 根 １１２，１２５，１２６ 布 １１３ 浮体