JP2015065897A - 栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、装置の共用化により、コストダウンを図ることを課題とする。【解決手段】 植物に養液を供給する養液供給装置（７）の一部を共用して、温度調節した液体により栽培床部を冷房又は暖房する温度調節装置（１０１）を構成した栽培装置とした。また、養液供給装置（７）は、栽培床部（５）に沿う主パイプ（９１）と、主パイプ（９１）からの液体を栽培床部へ供給する給液ノズル（９５）とを備え、温度調節装置（１０１）は、主パイプ（９１）へ温度調節した液体を供給して該主パイプ（９１）を養液供給装置（７）と共用する構成とした栽培装置とした。【選択図】図９

Description

この発明は、栽培装置の技術分野に属する。

植物に養液を供給する養液供給装置と、栽培床部を冷房又は暖房する温度調節装置とを備えた栽培装置がある（特許文献１参照）。この種の栽培装置において、養液供給装置は、液体である養液を貯留するタンクと、栽培床部に沿う養液用の主パイプと、養液用の主パイプからの養液を栽培床部へ供給する給液ノズルとを備え、栽培床部からタンクへ養液を回収するための回収流路を備えており、回収流路により栽培床部から排出された排液を回収して再利用可能な構成となっている。一方、温度調節装置は、加温又は冷却された液体である温水又は冷水を栽培床部に沿う温調用の主パイプへ供給して、栽培床部及び栽培床部周辺を暖房又は冷房する構成であり、温調用の主パイプからの温水又は冷水を回収して加温又は冷却して再度温調用の主パイプへ供給する構成となっている。つまり、養液供給装置と温度調節装置とは、全く別の装置として設けられている。

特開２００４−３５０６５７号公報

本発明は、装置の共用化により、コストダウンを図ることを課題とする。

上記課題を解決するために、次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１に係る発明は、植物に養液を供給する養液供給装置（７）の一部を共用して、温度調節した液体により栽培床部を冷房又は暖房する温度調節装置（１０１）を構成した栽培装置とした。

また、請求項２に係る発明は、養液供給装置（７）は、栽培床部（５）に沿う主パイプ（９１）と、主パイプ（９１）からの液体を栽培床部へ供給する給液ノズル（９５）とを備え、温度調節装置（１０１）は、主パイプ（９１）へ温度調節した液体を供給して該主パイプ（９１）を養液供給装置（７）と共用する構成とした請求項１に記載の栽培装置とした。

また、請求項３に係る発明は、養液供給装置（７）は、主パイプ（９１）からの液体を回収するための回収流路（９６）を備え、回収流路（９６）を開閉する開閉弁（９７）を設けた請求項２に記載の栽培装置とした。

また、請求項４に係る発明は、養液供給装置（７）は、液体を貯留するタンク（４４）と、栽培床部（５）に沿う主パイプ（９１）と、主パイプ（９１）からの液体を栽培床部（５）へ供給する給液ノズル（９５）とを備え、温度調節装置（１０１）は、タンク（４４）内の液体の温度を調節して該タンク（４４）を養液供給装置（７）と共用する構成とした請求項１から請求項３の何れか１項に記載の栽培装置とした。

請求項１に係る発明によると、養液供給装置７の一部を共用して温度調節装置１０１を構成したので、装置の共用化によりコストダウンが図れる。
請求項２に係る発明によると、請求項１に係る発明の効果に加えて、栽培床部５に沿う主パイプ９１を養液供給装置７と温度調節装置１０１とで共用する構成としたので、栽培床部５周辺の構成を簡潔にでき、作業者が栽培植物に対する作業（例えば、誘引作業、芽欠き作業、葉欠き作業等）を容易に行える。また、栽培施設内に張り巡らされる栽培床部５に対応する主パイプ９１を共用するので、コストダウン効果が高まる。

請求項３に係る発明によると、請求項２に係る発明の効果に加えて、養液を栽培床部５へ供給するときは、開閉弁９７を閉じて給液ノズルから養液を吐出させることができる。主パイプ９１で温度調節した液体を流して冷房又は暖房するときには、開閉弁９７を開いて回収流路９６により温度調節された液体を回収することができる。

請求項４に係る発明によると、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明の効果に加えて、液体を貯留するタンク４４を養液供給装置７と温度調節装置１０１とで共用する構成としたので、温度調節された養液をタンク１０１内に貯留し、該養液により冷房又は暖房を行うことができる。また、前記養液を栽培床部５に供給することにより、養液供給と冷房又は暖房とを同時に行うことができる。

栽培施設を判り易く示す平面図 誘引ワイヤ及び誘引紐を示す正面図 温調用パイプ及び根圏温調用パイプを示す側面図 温調用パイプ及び根圏温調用パイプを示す正面図 作業移動車を示す側面図 養液供給装置の養液移送系統を判り易く示す図 通風管を示す図 排液受け容器を示す図 養液又は温度調節した水の流路を示す回路図

この発明の実施の一形態を、以下に説明する。
図１は栽培施設の一例を示すものであり、この栽培施設は、暖房機や加湿機等により温度及び湿度等の室内環境が管理される温室である栽培室１と、該栽培室１に隣接する出荷室２とを備えている。前記栽培室１内の中央には作業者又は作業移動車（作業台車）３あるいは防除作業車等が通過できるメイン通路４を設けており、このメイン通路４は、路面がコンクリートで構成されたコンクリート通路である。メイン通路４の両側の側方位置には、栽培ユニットとなる栽培ベッド５を多数列配置した作物を栽培するための栽培スペース６を構成している。尚、前記栽培ベッド５はロックウールで形成された栽培床部であり、出荷室２内の養液供給装置７から各栽培ベッド５へ養液が供給される構成となっている。また、メイン通路４の両端には開閉扉を備える栽培室１への出入り口８を設け、一方の出入り口８を介して隣接する出荷室２へ行き来できる構成となっている。尚、他方の出入り口８は、栽培施設の屋外から出入りできる構成となっている。そして、作業移動車をメイン通路４から各々の栽培ユニット（栽培ベッド５）の間のサブ通路９に移動させ、該サブ通路９で栽培ユニット（栽培ベッド５）に沿って作業移動車３を移動させながら栽培する植物に対する各種作業を行うことができる。サブ通路９は、各々の栽培ユニット（栽培ベッド５）の左右間で前後方向に形成される通路となる。尚、作業移動車３は、サブ通路９上に敷設された温室全体を暖房する左右の暖房用管３７を走行用のレールとして走行する。

前記出荷室２内には、前述した養液供給装置７と、収穫されたトマト等の収穫物（果実）を重量や大きさあるいは等級別に選別する選別装置１０とを備えている。尚、該選別装置１０が、栽培された作物を出荷前に処理する前処理装置となる。選別装置１０は、収穫物を搬送して選別する選別コンベア１１と、該選別コンベア１１の両側の側方に設けられた各階級毎の収穫物収容部１２とを備えて構成され、選別コンベア１１から各収穫物収容部１２へ収穫物を供給して各階級に選別する構成となっている。尚、前記選別コンベア１１は、平面視でＬ字状に屈曲した構成となっている。また、各々の収穫物収容部１２には収穫物を収容する収容箱を設けて、この収容箱ごとに収穫物を出荷すればよい。

栽培ユニット（栽培ベッド５）の上側には、該栽培条に沿う誘引ワイヤ８０を各栽培ユニットごとに左右に２本設けている。そして、栽培ユニットで栽培される植物の複数の栽培株は、左右の誘引ワイヤ８０により交互に振り分けて誘引される構成となっており、誘引ワイヤ８０から誘引フック９３を介して垂れ下がる誘引紐８１により誘引される。尚、誘引フック９１は、誘引ワイヤ８０に吊り下げられる構成であり、巻き付けた誘引紐８１を適宜繰り出して下方に垂れ下がらせる周知の構成となっている。また、植物が所定の高さ（誘引フック８０の近く）まで成長した以降は、誘引フック９３から誘引紐８１を繰り出しながら、順次誘引紐８１を前記複数の栽培株の配列方向（栽培ベッド５の長手方向）にずらせて植物の高さを低下させ、植物を継続的に栽培する。従って、例えばトマトを栽培する場合、トマトの茎が栽培ベッド５から誘引紐８１を伝って伸長することになる。よって、栽培ユニット（栽培ベッド５）において、２条の栽培条すなわち左右一対の栽培条が形成されることになる。尚、各栽培植物（栽培株）が効率良く受光するためには各栽培植物（栽培株）の間隔が栽培室１内全体にわたって略同等となるのが理想であり、そのために、誘引ワイヤ８０はサブ通路９の上方に位置しており、栽培植物がサブ通路９上にはみ出るようにしている。

サブ通路９上において、作業移動車３は作業者が作業の進捗状況に応じて走行操作を行って適宜移動させる構成であるが、防除作業車は自動走行しながら自動的に防除する構成である。防除作業車は、サブ通路９を往復走行することになるが、防除する栽培条の防除の必要量に応じて、往復走行における片道走行時にのみ防除作業を行う片道防除状態と、往復走行で防除作業を行う往復防除状態と、同じサブ通路９を２回往復走行させてその２回の往復走行で防除作業を行う２往復防除状態とに切替できる構成となっている。これにより、必要以上の防除による栽培植物への悪影響を防止すると共に、病害虫の発生度合の高い栽培条において防除効果の向上を図ることができる。

作業移動車（作業台車）３は、前後左右計４個の走行車輪１０６と、作業者が搭乗する昇降可能な昇降台１０７と、走行車輪１０６及び昇降台１０７を駆動する駆動源となる電動モータを備え、作業者が昇降台１０７に搭乗し、走行車輪１０６により走行させて所望の位置に移動し、昇降台１０７を所望の高さに昇降させながら、栽培植物の葉欠き、芽欠き及び収穫等の作業を行う周知の構成となっている。走行車輪１０６は、機体の左右方向外側に配置される大径部と機体の左右方向内側に配置される小径部が一体に形成され、大径部と小径部との段差で走行用のレールとなる暖房用管３７に案内される。昇降台１０７上の発進操作具となるフットスイッチ１０８を足で踏み込んで操作することにより、前記電動モータを駆動して発進し走行する構成となっている。そして、フットスイッチ１０８を操作した累計回数をカウントして作業移動車３に備える作業移動車制御部（制御コントローラ）１０９に記憶し、前記累計回数が設定回数を超えたら作業移動車制御部１０９からの出力により警告手段となる警告ランプ１１０を点灯させる。これにより、発進で走行車輪１０６への伝動系（特に走行車輪１０６の車軸）に強い負荷がかかった回数に基づいて伝動系（走行車輪１０６の車軸）の疲労に伴う点検を適切な時期に促すことができ、伝動部材（特に走行車輪１０６の車軸）について適切な時期に交換等のメンテナンスが行える。

また、作業移動車３又は防除作業車には、サブ通路９から栽培植物を撮影するカメラ９４を設けることができる。カメラ９４により、作業移動車３又は防除作業車を走行させながら、各々の栽培株で成熟した果実を自動的に検出する。カメラ９４が撮影した画像データが無線により制御部（コントローラ）２６に送信され、制御部（コントローラ）２６内の果実判別装置により成熟した果実を検出する。例えば、果実がトマトである場合、果実が成熟すれば赤くなるので、果実判別装置がカメラ９４により撮影した画像を処理して色彩判別することにより成熟した果実を検出する構成となっている。尚、色彩判別以外に、形状や大きさ等により成熟した果実を判別する構成としてもよい。また、画像データと共に作業移動車３又は防除作業車の位置情報が無線により制御部（コントローラ）２６に送信され、栽培室１内のどの栽培株の画像であるかを認識する構成となっている。位置情報は、作業移動車３又は防除作業車に設けたＧＰＳ発信機により得ることができる。これにより、各々の栽培株ごとの成熟果実の個数をカウントする。そして、制御部２６は、栽培株ごとの成熟果実の個数から各々の栽培条ごとの成熟果実の総数及び栽培室１内全体の成熟果実の総数を演算し、これらの成熟果実の総数から成熟果実を収穫する作業者を設定する。この作業者の設定について詳細に説明すると、複数の作業者の各々の作業能力（作業速度、作業能率：例えば単位時間当たりの成熟果実の収穫個数等）を予め制御部２６に入力しておき、栽培室１内全体の成熟果実の総数から前記作業能力に応じて各作業者の仮収穫個数を演算する。そして、演算した仮収穫個数に基づいて、栽培室１の端の栽培条から順に作業者を割り振り、各作業者の作業領域を設定する。このとき、同一の栽培条に複数の作業者の作業領域がまたがらないよう、栽培条ごとに作業者を設定する。

また、作業移動車３に放射能測定器を設ければ、例えば無人で作業移動車３を走行させながら、栽培室１内の各所での放射能による汚染状態（放射線濃度）を検出することができる。また、通常の作業等で使用頻度の高い作業移動車３により、前記汚染状態を即座に認識することができ、作物の出荷停止や作業者による作業の中止等の処置を即座に行え、放射能による被害を抑えることができる。

尚、作業移動車３に、自動で葉欠き作業を行う自動葉欠き作業機や、自動で果実の収穫作業を行う自動収穫作業機等の作業機を装着して、葉欠き作業や収穫作業等の作業が行える構成としてもよい。尚、作業移動車３に搭乗する作業者が植物の葉や果実の位置を視認して前記作業機を操作して作業を行う構成とすることができるが、カメラ９４により植物の葉や果実を認識して、作業機が葉欠き作業や収穫作業を行う構成としてもよい。これにより、作業移動車３に装着する作業機を各種に切り替えることで、作業移動車３を共用して栽培に関する各種の作業を行うことが可能となる。また、作業能率を考慮して、作業機装着時（作業時）には作業移動車３の走行速度を通常の管理作業時よりも高速に設定できる構成とすればよい。

カメラ９４により植物の葉の裏の気孔を撮影し、制御部２６により気孔の大きさを判断する構成とすることができる。一方、栽培室１内へ二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給装置を設け、制御部２６により、カメラからの撮影画像が気孔が大きいと判断されるときは、栽培室１内の二酸化炭素の濃度に拘らず後述する二酸化炭素供給装置から二酸化炭素を吐出する。これにより、気孔が大きく開いて光合成が活発なときに、的確に二酸化炭素を供給でき、従来の二酸化炭素濃度に基づく二酸化炭素供給制御と比較して二酸化炭素の無駄な供給を低減できる。

ところで、養液供給装置７は、養液を貯留する第一タンク４１並びに第二タンク４２、硝酸を貯留する酸タンク４３及び原水を貯留する原水タンク４４を備え、これらのタンク４１，４２，４３，４４内に貯留する液が各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を介して混合装置４９に供給され、該混合装置４９で混合される構成となっている。尚、前記第一タンク４１と第二タンク４２とは、互いに肥料成分の異なる養液を貯留している。第一タンク４１、第二タンク４２並びに酸タンク４３から混合装置４９への供給経路（供給パイプ５０，５１，５２）において、前記各主開閉バルブ４５，４６，４７の供給上手側には、各々混合前のフィルター５３，５４，５５を設けている。更に、該混合前フィルター５３，５４，５５の供給上手側には、各々副開閉バルブ５６，５７，５８を設けている。混合装置４９で混合された養液は、養液ポンプ５９及び混合後のフィルター６０を介して給液パイプ６１により栽培室１内の各栽培ベッド５へ供給される。

そして、酸タンク４３からの供給経路（供給パイプ５２）において、副開閉バルブ５８及び混合前フィルター５５より供給下手側で主開閉バルブ４７より供給上手側には、分岐パイプ６２（分岐経路）を接続している。この分岐パイプ６２（分岐経路）は、第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給経路（供給パイプ５０，５１）における副開閉バルブ５６，５７及び混合前フィルター５３，５４より供給下手側で主開閉バルブ４５，４６より供給上手側の各々の位置に接続され、酸タンク４３内の硝酸を第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給経路（供給パイプ５０，５１）へ供給可能に構成している。尚、前記分岐パイプ６２の中途部には、電磁式の分岐用の開閉バルブ６３を設けている。第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１において、分岐パイプ６２の接続部より供給下手側で主開閉バルブ４５，４６より供給上手側には、供給パイプ５０，５１内の流量を検出する流量センサ６４，６５を各々設けている。また、養液ポンプ５９及び混合後のフィルター６０より供給下手側には栽培室１内の各栽培ベッド５すなわち給液パイプ６１へ液を供給せずに排出するための排出パイプ６６を接続しており、該排出パイプ６６に設けた電磁式の排出用の開閉バルブ６７により、養液ポンプ５９から吐出する液を給液パイプ６１へ供給する給液状態と排出パイプ６６を介して外部に排出する排出状態に切替可能に構成している。

従って、栽培室１内の各栽培ベッド５へ養液を供給する通常状態では、分岐用開閉バルブ６３及び排出用開閉バルブ６７を閉じ、混合装置４９で混合された養液を給液パイプ６１へ供給する。この養液供給時に、各々の流量センサ６４，６５により第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１内の流量を逐次検出する。そして、養液供給時の供給パイプ５０，５１内の流量が所定値以下になった場合は、栽培室１内の各栽培ベッド５への養液供給を停止しているときに、制御装置により自動的に分岐用開閉バルブ６３及び排出用開閉バルブ６７を開いて養液ポンプ５９を駆動し、酸タンク４３内の硝酸を分岐パイプ６２を介して第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１へ供給し、該硝酸を排出パイプ６６を介して外部に排出する。このとき、第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１において各々の副開閉バルブ５６，５７を自動的に閉じ、前記供給パイプ５０，５１に供給される硝酸が該供給パイプ５０，５１を逆流して第一タンク４１及び第二タンク４２へ供給されないようにしている。よって、第一タンク４１及び第二タンク４２からの供給パイプ５０，５１において、養液中の不溶解物や不純物が詰まるおそれがあるが、流量センサ６４，６５により供給パイプ５０，５１内の詰まりを検出すると自動的に該供給パイプ５０，５１内へ洗浄液となる硝酸を注入して該供給パイプ５０，５１を自動洗浄することができ、従来のように供給パイプを分解して該パイプ内を洗浄するようなメンテナンスの手間が省けて作業能率が向上する。また、洗浄液（硝酸）は、排出パイプ６６を介して外部に排出され、栽培ベッド５に直接供給されないので、上記の洗浄により植物の成育を阻害することがない。

また、養液ポンプ５９の供給下手側で混合後のフィルター６０の供給上手側には、養液ポンプ５９から吐出される養液を分岐して養液ポンプ５９の供給上手側で混合装置４９の供給下手側に戻す循環経路（循環パイプ６８）を接続している。この循環経路（循環パイプ６８）には電磁式の戻り用の開閉バルブ６９を設けており、混合後フィルター６０の供給下手側に設けた圧力センサ７０により給液パイプ６１への養液供給における圧力変動が大きいことを検出すると、制御装置により自動的に前記戻り用の開閉バルブ６９を開いて養液を循環経路（循環パイプ６８）を介して循環させ、給液パイプ６１内の圧力を安定させる構成となっている。これにより、養液ポンプ５９起動時やエアがみ等によるウォーターハンマー現象を防止すると共に、養液ポンプ５９供給下手側の配管（給液パイプ６１）の破損を防止できる。また、前記循環経路（循環パイプ６８）には循環される養液の温度を検出する温度センサ７１を設けており、該温度センサ７１により養液の温度が所定値以上に上昇したことを検出すると、制御装置により強制的に養液ポンプ５９を停止させて循環パイプ６８で養液を循環させないようにして養液の温度低下を促すように構成している。これにより、養液の熱で配管内のバルブやパッキン等の構造物が溶解して破損するようなことを防止できる。従来、給液パイプ内の養液の圧力調整のために、栽培室内の各栽培ベッドへ養液を供給する給液パイプを介する長い循環経路を設けて該循環経路の養液の戻り経路部分に圧力調整バルブを設けたものがあるが、循環により養液の温度が上昇すると、養液の熱で配管内のバルブやパッキン等の構造物が溶解して破損したり養液の熱で栽培作物に悪影響を与えたりするおそれがある。

また、栽培ベッド５からの排液は、原水タンク４４に回収され、栽培ベッド５への給液に再利用される。栽培室１内には原水タンク４４を通る通風管２７を設け、ファン２８の駆動により通風管２７内に通風する。これにより、栽培室１内の空気が積極的に温度の低い原水タンク４４に当たって結露し、栽培室１内の空気を簡易的に除湿できると共に、後述する暖房設備により暖房された栽培室１内の空気で原水タンク４４内の原水及び養液を昇温させることができる。尚、結露した水は、通風管２７に設けた排水口２９を介して栽培室１外へ排出される。よって、天窓制御における天窓が開く頻度又は天窓の開度を低く抑えることができるので、栽培室１内の室温低下を抑えることができ、暖房設備の暖房の負荷を抑えて省エネルギー化が図れる。

原水タンク４４には、養液の肥料濃度を検出するＥＣセンサ８６と、養液のペーハー値を検出するＰＨセンサ８７とを備えている。このＥＣセンサ８６及びＰＨセンサ８７の検出値に基づき、混合装置４９で混合される養液が所望の肥料濃度及びペーハー値となるよう、制御装置のメインの養液供給コントローラ８８により各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を制御する構成となっている。しかしながら、メインの養液供給コントローラ８８が故障すると、各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を作動させることができなくなり、養液を各栽培ベッド５へ供給できなくなり、栽培に悪影響を与えることになってしまう。そこで、制御装置には予備制御盤８９を設けており、メインの養液供給コントローラ８８が故障したときには、各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８の制御を前記予備制御盤８９により行える構成とし、該予備制御盤８９の制御に切り替えると、各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８を予め設定した時間のみ開いて養液を作成し、養液を各栽培ベッド５へ簡易的に供給できる。これにより、供給する養液の肥料濃度やペーハー値の制御精度は低下するが、栽培ベッド５へ養液が供給できなくなるのを一時的に回避でき、植物が枯れるような大きな被害を回避することができる。予備制御盤８９により養液供給制御を行っている間にメインの養液供給コントローラ８８を修理し、メインの養液供給コントローラ８８が正常に復帰すれば、メインの養液供給コントローラ８８による養液供給制御に切り替えればよい。尚、予備制御盤８９により養液供給制御において、予め設定される各主開閉バルブ４５，４６，４７，４８の開時間のパターンを複数備え、ＥＣセンサ及びＰＨセンサの検出値に応じて前記パターンを切り替える構成としてもよい。

また、栽培ベッド５からの排液の肥料成分（例えば、窒素成分、カリ成分、カルシウム成分、リン酸成分等）を分析する成分分析計を設け、制御装置により成分分析計で測定した排液の肥料成分と栽培用に予め設定した設定肥料成分を比較して、養液タンクである第一タンク４１及び第二タンク４２から排液で不足する肥料成分が多く供給され、排液で余剰する肥料成分が少なく供給されるべく、主開閉バルブ４５，４６の開く時間又は開度を制御し、排液に養液タンクから養液を混合した新たな養液を作成する。これにより、排液を使用するにも拘らず、所望の肥料成分で高精度に安定させた養液を栽培ベッド５へ供給できる。尚、排液で不足する肥料成分は植物が多く吸収していることから植物が多量に要求していると判断し、排液で余剰する肥料成分は植物の吸収量が少ないことから植物の要求度が低いと判断し、植物の要求に合わせて設定肥料成分を補正してもよい。これにより、更に栽培状況に応じた高精度な養液供給制御が行えると共に、肥料の無駄を防止でき、肥料濃度の高い排液を最終的に廃棄することによる環境負荷を低減できる。

養液供給コントローラ８８による養液供給制御における養液供給は、タイマにより所定時刻に養液を供給する構成となっている。また、栽培ベッド５からの排液の受ける排液受け容器１１０を設け、排液受け容器１１０内の排液の液位を検出するフロート式の液位センサ１１１を設け、排液受け容器１１０からの排液の排出口には電磁式の排出弁１１２を設けている。尚、排出弁１１２は、通常は開状態となっており、栽培ベッド５からの排液を排出する。そして、タイマによる養液供給時とこの養液供給終了から所定時間の間には養液供給コントローラ８８により排出弁１１２を閉状態にし、栽培ベッド５からの排液を排液受け容器１１０に溜め、液位センサ１１１により排液が所定の液位に満たないことを検出すると、排出弁１１２を開状態に戻す。一方、液位センサ１１１により排液が所定の液位に到達したことを検出すると、排出弁１１２を開状態に戻して排液を排出すると共に予め設定した特別養液供給時間だけ特別に養液供給を行う。これにより、栽培ベッド５上の植物に養液の水分や養分が十分に供給されていないと判断されるとき、特別に養液供給を行って水分や養分を補充することができる。尚、通常の良好な栽培の下では、供給した養液の約３０％が排液となるので、液位センサ１１１により検出する液位を、タイマによる養液供給の１回当たりの養液供給量の約３０％に相当する液位に設定している。尚、１回当たりの養液供給量を変更するとき、これに基づいて養液供給量の所定の割合（約３０％）に相当する液位とするべく前記所定の液位を変更する構成としてもよい。また、前記特別養液供給時間は、作業者が任意に変更できる構成としてもよい。

また、上述のタイマによる養液供給に代えて、養液供給を開始してから栽培ベッド５が排液を排出するまでの時間に基づき、次回の養液供給開始時刻を設定する構成とすることもできる。上述の構成と異なる構成についてのみ説明すると、養液供給コントローラ８８により、養液供給開始時に排出弁１１２を閉状態にし、養液供給開始時刻と栽培ベッド５からの排液が排液受け容器１１０に排出されたことを液位センサ１１１により検出した時刻とのタイムラグに基づき、このタイムラグが短ければ次回の養液供給開始時刻を遅めに設定し、前記タイムラグが長ければ次回の養液供給開始時刻を早めに設定する。例えば、当回の養液供給開始時刻を８時で次回の養液供給開始時刻を９時に設定しているとき、前記タイムラグが５分と短いときは次回の養液供給開始時刻を３０分遅らせて９時３０分に補正し、前記タイムラグが３０分と長いときは次回の養液供給開始時刻を３０分早めて８時３０分に補正する。これにより、栽培ベッド５内の水分量を所望に維持することができる。

ところで、給液パイプ６１から供給される養液は、栽培ベッド５の直ぐ下方で該栽培ベッド５に沿う主パイプ９１へ供給される。主パイプ９１は、栽培室１内の栽培ベッド５毎に設けられ、栽培ベッド５の一端部から栽培ベッド５の長手方向に延びる往経路９１ａと、往経路９１ａから栽培ベッド５の他端部で折り返して前記一端部へ戻る戻り経路９１ｂとを備えている。従って、給液パイプ６１から主パイプ９１の往経路９１ａの始端に養液が供給される構成となっている。主パイプ９１の戻り経路９１ｂから分岐する複数の支流パイプ９２を、戻り経路９１ｂの方向（栽培ベッド５の長手方向）の所定間隔おきに設けている。複数の支流パイプ９２の先端を栽培ベッド５の上面の栽培株の近くに配置し、各々の支流パイプ９２の先端には給液ノズル９５を設けている。従って、給液ノズル９５から吐出される養液が栽培株近くの栽培ベッド５（栽培床部）へ上側から供給される。尚、給液ノズル９５は、吐出口が細く養液の吐出において抵抗を生じさせ、主パイプ９１内の養液の圧力が所定値以上になると養液を吐出し、主パイプ９１内の養液の圧力が所定値未満であれば養液を吐出させない構成となっている。

主パイプ９１の戻り経路９１ｂの終端には回収流路となる回収パイプ９６を連結している。回収パイプ９６は、主パイプ９１から原水タンク４４へ養液を供給して回収する構成となっている。回収パイプ９６の中途部には開閉弁となる回収弁９７を設けており、回収弁９７を開くことにより主パイプ９１からの養液を原水タンク４４に回収する。通常の養液供給時には、回収弁９７を閉じることにより、主パイプ９１内の養液の圧力が所定値以上に上昇させ、給液ノズル９５から養液を吐出させる。

また、液体を貯留するタンクとなる原水タンク４４に接続される温度調節用循環流路９８と、該温度調節用循環流路９８に設けたヒートポンプで構成される加温装置９９及び冷却装置１００とを備えて構成される温度調節装置１０１を設けており、温度調節装置１０１により温度調節用循環流路９８で原水を循環させながら原水タンク４４内の原水を加温又は冷却して温度調節する構成となっている。尚、温度調節用循環流路９８上には、該温度調節用循環流路９８で原水を循環させるべく循環用ポンプ１０２を設けている。従って、温度調節装置１０１で温度調節された原水を給液パイプ６１を介して主パイプ９１へ供給することにより、栽培ベッド５を冷房又は暖房する。主パイプ９１内へ温度調節された原水は、回収弁９７を開くことにより原水タンク４４内に回収される。よって、温度調節された原水を主パイプ９１を備える循環経路で循環させながら栽培ベッド５を冷房又は暖房できる構成となっている。尚、冷房にあたっては、低温の地下水を原水として原水タンク４４へ汲み上げて使用しているので、冷却装置１００を運転せずに単に原水を主パイプ９１へ供給してもよい。

よって、栽培ベッド５への養液供給と冷房又は暖房とを同時に行う必要があるときには、温度調節装置１０１により原水の温度を調節しながら養液供給装置７により養液の肥料濃度を調節し、養液を栽培ベッド５へ供給することができる。このとき、回収弁９７は閉じた状態で行う。

以上により、原水タンク４４、液体を供給するポンプとなる養液ポンプ５９、給液パイプ６１及び主パイプ９１等を養液供給装置７と温度調節装置１０１とで共用するので、装置の共用化によりコストダウンが図れる。共用した装置により養液供給と冷房又は暖房とを同時に行うことができるので、養液供給装置７と温度調節装置１０１の運転におけるランニングコストも低減できる。

尚、上述では、栽培ベッド５の冷房又は暖房にあたり、回収パイプ９６を使用して原水を循環経路で循環させる構成について説明したが、回収パイプ９６を設けずに原水を給液ノズル９５から吐出させて栽培ベッド５を冷房又は暖房する構成とすることもできる。

また、養液供給装置７と温度調節装置１０１とで主パイプ９１を個別に設ける構成とすることもできる。このときは、各々の装置の主パイプ９１の戻り経路９１ｂを設けず、各々の装置の主パイプ９１を栽培ベッド５の一端部から他端部へ延びる一方向への流路構成として互いに並行させて設け、給液パイプ６１から切替弁を介して各々の主パイプ９１へ選択的に液体（原水又は養液）を供給できる構成とし、温度調節装置１０１の主パイプ９１の終端にのみ回収パイプ９６を接続する構成となる。尚、養液供給装置７の主パイプ９１からは複数の支流パイプ９２が分岐し、回収弁９７を設けない構成となる。尚、前記切替弁を設けず、養液ポンプ５９の吐出量を養液供給時よりも冷房時又は暖房時に少なくして冷房時又は暖房時の液体の供給圧力を低下させることにより、冷房時又は暖房時には主パイプ９１内の液体の圧力が所定値未満になるようにして給液ノズル９５から液体が吐出しない構成としてもよい。また、前記切替弁を設けず、回収弁９７の開閉により、養液供給時は回収弁９７を閉じて主パイプ９１内の液体の圧力が所定値以上になるようにして給液ノズル９５から養液を吐出させ、冷房時又は暖房時は回収弁９７を開いて主パイプ９１内の液体の圧力が所定値未満になるようにして給液ノズル９５から液体を吐出させずに回収パイプ９６を介して回収する構成としてもよい。

以上により、前述で説明した栽培装置は、植物に養液を供給する養液供給装置（７）の一部を共用して、温度調節した液体により栽培床部を冷房又は暖房する温度調節装置（１０１）を構成している。

よって、養液供給装置７の一部を共用して温度調節装置１０１を構成したので、装置の共用化によりコストダウンが図れる。
また、養液供給装置（７）は、栽培床部（５）に沿う主パイプ（９１）と、主パイプ（９１）からの液体を栽培床部へ供給する給液ノズル（９５）とを備え、温度調節装置（１０１）は、主パイプ（９１）へ温度調節した液体を供給して該主パイプ（９１）を養液供給装置（７）と共用する構成としている。

よって、栽培床部５に沿う主パイプ９１を養液供給装置７と温度調節装置１０１とで共用する構成としたので、栽培床部５周辺の構成を簡潔にでき、作業者が栽培植物に対する作業（例えば、誘引作業、芽欠き作業、葉欠き作業等）を容易に行える。また、栽培施設内に張り巡らされる栽培床部５に対応する主パイプ９１を共用するので、コストダウン効果が高まる。

また、養液供給装置（７）は、主パイプ（９１）からの液体を回収するための回収流路（９６）を備え、回収流路（９６）を開閉する開閉弁（９７）を設けている。
よって、養液を栽培床部５へ供給するときは、開閉弁９７を閉じて給液ノズルから養液を吐出させることができる。主パイプ９１で温度調節した液体を流して冷房又は暖房するときには、開閉弁９７を開いて回収流路９６により温度調節された液体を回収することができる。

また、養液供給装置（７）は、液体を貯留するタンク（４４）と、栽培床部（５）に沿う主パイプ（９１）と、主パイプ（９１）からの液体を栽培床部（５）へ供給する給液ノズル（９５）とを備え、温度調節装置（１０１）は、タンク（４４）内の液体の温度を調節して該タンク（４４）を養液供給装置（７）と共用する構成としている。

よって、液体を貯留するタンク４４を養液供給装置７と温度調節装置１０１とで共用する構成としたので、温度調節された養液をタンク１０１内に貯留し、該養液により冷房又は暖房を行うことができる。また、前記養液を栽培床部５に供給することにより、養液供給と冷房又は暖房とを同時に行うことができる。

尚、図２では、架台により栽培ベッド５を地面から支持した構成を表しているが、吊下支持部材により栽培ベッド５を上方から吊り下げて支持する構成としてもよい。

Claims (4)

1. 植物に養液を供給する養液供給装置（７）の一部を共用して、温度調節した液体により栽培床部を冷房又は暖房する温度調節装置（１０１）を構成した栽培装置。
2. 養液供給装置（７）は、栽培床部（５）に沿う主パイプ（９１）と、主パイプ（９１）からの液体を栽培床部へ供給する給液ノズル（９５）とを備え、温度調節装置（１０１）は、主パイプ（９１）へ温度調節した液体を供給して該主パイプ（９１）を養液供給装置（７）と共用する構成とした請求項１に記載の栽培装置。
3. 養液供給装置（７）は、主パイプ（９１）からの液体を回収するための回収流路（９６）を備え、回収流路（９６）を開閉する開閉弁（９７）を設けた請求項２に記載の栽培装置。
4. 養液供給装置（７）は、液体を貯留するタンク（４４）と、栽培床部（５）に沿う主パイプ（９１）と、主パイプ（９１）からの液体を栽培床部（５）へ供給する給液ノズル（９５）とを備え、温度調節装置（１０１）は、タンク（４４）内の液体の温度を調節して該タンク（４４）を養液供給装置（７）と共用する構成とした請求項１から請求項３の何れか１項に記載の栽培装置。

Images