JP6178940B1 - Hydroponic system - Google Patents
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Abstract
【課題】肥料を含む養液を養液タンクと栽培ベッドとの間で循環させる養液栽培システムにおいて、冷却機の伝熱面の腐食を抑制しつつ、効率的に養液を冷却できる、養液栽培システムを提供することを目的とするものである。【解決手段】養液栽培システム100は、肥料を含む養液を貯留する養液タンク12、前記養液タンク12内の養液を栽培ベッド30に供給する養液供給部14、及び、前記栽培ベッド30から排出された養液を回収して前記養液タンク12に戻す養液回収部16、を有する養液循環ユニット10と、肥料を含まない水を貯留する水タンク22、前記水タンク22内の水を冷却する水冷却機24、及び、前記水タンク22内の水を前記養液循環ユニット10内の養液に供給する水供給部26を有する冷却水供給ユニット20と、を備える。【選択図】図1In a nutrient solution cultivation system in which a nutrient solution containing fertilizer is circulated between a nutrient solution tank and a cultivation bed, the nutrient solution can be efficiently cooled while suppressing corrosion of the heat transfer surface of the cooling machine. The object is to provide a liquid culture system. A nutrient solution cultivation system (100) includes a nutrient solution tank (12) for storing a nutrient solution containing fertilizer, a nutrient solution supply unit (14) for supplying the nutrient solution in the nutrient solution tank (12) to a cultivation bed (30), and the cultivation. A nutrient solution circulation unit 10 having a nutrient solution recovery unit 16 that recovers the nutrient solution discharged from the bed 30 and returns it to the nutrient solution tank 12; a water tank 22 that stores fertilizer-free water; and the water tank 22 A water cooler 24 that cools the water in the water tank, and a cooling water supply unit 20 having a water supply unit 26 that supplies the water in the water tank 22 to the nutrient solution in the nutrient solution circulation unit 10. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、養液栽培システム、及び、冷却水供給ユニットに関する。 The present invention relates to a hydroponic cultivation system and a cooling water supply unit.
肥料を含む養液で植物を栽培する養液栽培システムでは、例えば、特許文献1に示すように、養液が貯留タンクと栽培ベッドとを循環し、栽培ベッドから排出された養液が再利用されている。 In a nutrient solution cultivation system that cultivates a plant with a nutrient solution containing fertilizer, for example, as shown in Patent Document 1, the nutrient solution circulates between the storage tank and the cultivation bed, and the nutrient solution discharged from the cultivation bed is reused. Has been.
循環して栽培ベッドから貯留タンクに戻ってきた養液は、特に夏場などは、温度が高温になりやすく、30℃以上、例えば35〜36℃程度にもなる場合があり、そのままでは植物の生育に好ましくない。また養液の温度が高いと農作物の生長を妨げるバクテリア、ピシウム(Pythium)菌等の菌(以下、雑菌という)が栽培ベッド内で繁殖しやすい。そのため、栽培ベッドに供給する前に、養液を冷却する必要がある。養液を冷却するために一般的に冷却機が用いられ、従来、タンク内に貯留された養液が冷却機の伝熱面(例えば、冷媒が通る配管の外面)と接触して冷却され、冷却された養液が循環されて用いられていた。養液は肥料成分を含み、肥料成分は硝酸塩や硫酸塩の形態で添加される。養液が冷却機の伝熱面と接触する際にこれらの溶存塩類及び酸が伝熱面の金属を腐食させやすいという問題があった。 The nutrient solution that has been circulated and returned from the cultivation bed to the storage tank is likely to have a high temperature, particularly in summer, and may be 30 ° C or higher, for example, about 35 to 36 ° C. It is not preferable. In addition, when the temperature of the nutrient solution is high, bacteria (hereinafter referred to as miscellaneous bacteria) such as bacteria and Pythium bacteria that hinder the growth of crops are easily propagated in the cultivation bed. Therefore, it is necessary to cool the nutrient solution before supplying it to the cultivation bed. A cooling machine is generally used to cool the nutrient solution, and conventionally, the nutrient solution stored in the tank is cooled in contact with the heat transfer surface of the cooler (for example, the outer surface of the pipe through which the refrigerant passes), The cooled nutrient solution was circulated and used. The nutrient solution contains a fertilizer component, which is added in the form of nitrate or sulfate. When the nutrient solution comes into contact with the heat transfer surface of the cooler, there is a problem that these dissolved salts and acids easily corrode the metal on the heat transfer surface.
そこで本発明は、肥料を含む養液を養液タンクと栽培ベッドとの間で循環させる養液栽培システムにおいて、養液と接触することによる冷却機の伝熱面の腐食を回避しつつ、効率的に養液を冷却できる、養液栽培システムを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention provides a nutrient solution cultivation system in which a nutrient solution containing fertilizer is circulated between the nutrient solution tank and the cultivation bed, while avoiding corrosion of the heat transfer surface of the cooler caused by contact with the nutrient solution. It aims at providing the nutrient solution cultivation system which can cool a nutrient solution altogether.
本発明は、肥料を含む養液を貯留する養液タンク、上記養液タンク内の養液を栽培ベッドに供給する養液供給部、及び、上記栽培ベッドから排出された養液を回収して上記養液タンクに戻す養液回収部、を有する養液循環ユニットと、肥料を含まない水を貯留する水タンク、上記水タンク内の水を冷却する水冷却機、及び、上記水タンク内の水を上記養液循環ユニット内の養液に供給する水供給部を有する冷却水供給ユニットと、を備える、養液栽培システムを提供する。 The present invention provides a nutrient solution tank for storing a nutrient solution containing a fertilizer, a nutrient solution supply unit that supplies the nutrient solution in the nutrient solution tank to the cultivation bed, and collects the nutrient solution discharged from the cultivation bed. A nutrient solution circulation unit having a nutrient solution recovery unit that returns to the nutrient solution tank, a water tank that stores water not containing fertilizer, a water cooler that cools water in the water tank, and a water tank in the water tank There is provided a nutrient solution cultivation system comprising a cooling water supply unit having a water supply unit that supplies water to the nutrient solution in the nutrient solution circulation unit.
上記本発明によれば、水冷却機は、水タンク内の水を冷却し、水タンク内の水は肥料を含まないため、水冷却機の伝熱面と水とが接触しても、伝熱面の腐食が抑制される。また、十分に冷却された水が養液に供給されることにより、効率的に養液を冷やすことができる。 According to the present invention, the water cooler cools the water in the water tank, and the water in the water tank does not contain fertilizer. Therefore, even if the heat transfer surface of the water cooler contacts the water, Corrosion on the hot surface is suppressed. In addition, when the sufficiently cooled water is supplied to the nutrient solution, the nutrient solution can be efficiently cooled.
上記水供給部は上記水タンク内の水を上記養液タンク内に供給し、上記養液循環ユニットは、さらに、上記養液タンク内を攪拌する攪拌部を有することが好ましい。 It is preferable that the water supply unit supplies water in the water tank to the nutrient solution tank, and the nutrient solution circulation unit further includes an agitation unit that agitates the nutrient solution tank.
上記構成により、冷却水が養液タンク内で養液と攪拌され、養液タンク内の養液の温度が均一になり、より適温で栽培ベッドに養液を供給できる。 With the above configuration, the cooling water is stirred with the nutrient solution in the nutrient solution tank, the temperature of the nutrient solution in the nutrient solution tank becomes uniform, and the nutrient solution can be supplied to the cultivation bed at a more appropriate temperature.
上記冷却水供給ユニットは、さらに、上記水タンクから上記養液循環ユニット内の養液に供給される水に銀イオンを添加する銀イオン添加部を有することが好ましい。 It is preferable that the cooling water supply unit further includes a silver ion addition unit that adds silver ions to water supplied from the water tank to the nutrient solution in the nutrient solution circulation unit.
抗菌作用のある銀イオンを水に添加することで、養液に供給される水を殺菌することができる。またさらに、銀イオンは揮発することがないので長時間にわたって殺菌効果が持続され、水や養液が通る管路を殺菌し、養液の中で雑菌が繁殖しにくい環境を整えることができる。 By adding silver ions having antibacterial action to water, water supplied to the nutrient solution can be sterilized. Furthermore, since silver ions do not volatilize, the bactericidal effect is maintained for a long time, and the pipelines through which water and nutrient solution pass can be sterilized, and an environment in which miscellaneous germs hardly propagate in the nutrient solution can be prepared.
上記養液循環ユニットは、さらに、上記養液循環ユニット内の養液に肥料を追加する肥料追加部を有することが好ましい。 It is preferable that the nutrient solution circulation unit further includes a fertilizer addition unit that adds the fertilizer to the nutrient solution in the nutrient solution circulation unit.
養液循環ユニットが、肥料追加部を有することにより、栽培ベッドでの植物の生育により消費された肥料成分を適宜補充することができる。 When the nutrient solution circulation unit has the fertilizer addition unit, the fertilizer component consumed by the growth of the plant on the cultivation bed can be appropriately supplemented.
また、本発明は、肥料を含む養液を養液タンクと栽培ベッドとの間で循環させる養液循環ユニットに対して冷却水を供給するための冷却水供給ユニットであって、肥料を含まない水を貯留する水タンク、上記水タンク内の水を冷却する水冷却機、及び、上記水タンク内の水を上記養液循環ユニット内の養液に供給する水供給部を有する冷却水供給ユニットを提供する。 Moreover, this invention is a cooling water supply unit for supplying cooling water with respect to the nutrient solution circulation unit which circulates the nutrient solution containing a fertilizer between a nutrient solution tank and a cultivation bed, Comprising: Fertilizer is not included A cooling water supply unit having a water tank for storing water, a water cooler for cooling the water in the water tank, and a water supply unit for supplying the water in the water tank to the nutrient solution in the nutrient solution circulation unit I will provide a.
上記冷却水供給ユニットにより、肥料を含む養液を養液タンクと栽培ベッドとの間で循環させる養液栽培システムにおいて、冷却機の伝熱面の腐食を抑制しつつ、循環する養液を効率的に冷却することができる。 In the nutrient solution cultivation system in which the nutrient solution containing fertilizer is circulated between the nutrient solution tank and the cultivation bed by the cooling water supply unit, the circulating nutrient solution is efficiently controlled while suppressing the corrosion of the heat transfer surface of the cooler. Can be cooled.
本発明によれば、肥料を含む養液を養液タンクと栽培ベッドとの間で循環させる養液栽培システムにおいて、冷却機の伝熱面の腐食を抑制しつつ、循環する養液を効率的に冷却できる。 According to the present invention, in a nutrient solution cultivation system that circulates a nutrient solution containing a fertilizer between a nutrient solution tank and a cultivation bed, the circulating nutrient solution is efficiently suppressed while suppressing corrosion of the heat transfer surface of the cooler. Can be cooled.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
(全体構成)
図1は、本発明の一実施形態にかかる養液栽培システムの全体構成を示す概略図である。養液栽培システム100は、養液循環ユニット10と、冷却水供給ユニット20とを備える。
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a hydroponic cultivation system according to an embodiment of the present invention. The nutrient
(養液循環ユニット)
養液循環ユニット10は、肥料を含む養液を貯留する養液タンク12、養液タンク12内の養液を栽培ベッド30に供給する養液供給部14、及び、栽培ベッド30から排出された養液を回収して養液タンク12に戻す養液回収部16を有する。養液循環ユニット10は、肥料を含む養液を養液タンク12と栽培ベッド30との間で循環させる。
(Nutrient solution circulation unit)
The nutrient
養液タンク12の容量は、例えば、1.5〜6.0m3とすることができる。
養液タンク12には、養液タンク12内を攪拌する攪拌部13が設けられている。本実施形態では、攪拌部13は、エアポンプ131、空気分散器132、及び、エアポンプ131が供給する空気を空気分散器132に送る空気配管133を有する。空気分散器132から養液に供給される空気が泡となってタンク内を上昇することにより、タンク内の養液が攪拌される。
Capacity of the
The
このような攪拌部13を有することにより、養液タンク12内の養液の組成や温度をタンク内で均一に保つことができ、栽培ベッド30に供給する養液の組成及び温度をより均一なものとすることができる。
By having such a stirring
養液回収部16は、ラインL1、第1回収タンク60、ポンプ62、ラインL2、第2回収タンク64、ポンプ66、及び、ラインL3を有している。ラインL1は、栽培ベッド30と第1回収タンク60とを接続し、ラインL2は、第1回収タンク60と第2回収タンク64とを接続し、ラインL3は、第2回収タンク64と養液タンク12とを接続する。ポンプ66の駆動は手動で行ってもよいし、養液タンク12内の水位を検知するセンサをさらに設け、水位が所定量以下になった場合に自動的にポンプ66が駆動するようにして行ってもよい。
The nutrient
ラインL1は、複数の栽培ベッド30から養液を回収し、回収した養液を第1回収タンク60に供給する。ポンプ62は、第1回収タンク60内の養液を、ラインL2を介して、第2回収タンク64に送る。ポンプ66は、第2回収タンク64内の養液を、ラインL3を介して、養液タンク12に送る。ラインL3は、養液タンク12の水面より上方から養液を供給することが好ましい。水面より下方から養液を供給すると、水面の高さによって流入できる流量が異なったり、養液タンク12から養液が逆流してくる可能性があったりするためである。
The line L1 collects the nutrient solution from the plurality of
図示しないが、養液回収部16はさらに、栽培ベッド30から排出された養液中の不純物、虫、埃、ゴミ等を取り除くフィルター、養液の逆流を防止する逆止弁、又は、養液を養液循環ユニット10から外部に排出するためのバルブ及び外部排出ライン等を有していてもよい。
Although not illustrated, the nutrient
養液供給部14は、ラインL4、三方弁82、ラインL5、三方弁84、ラインL6、ポンプ72、及び、肥料追加部18を有する。ラインL4は、養液タンク12と三方弁82とを接続し、ラインL5は三方弁82と三方弁84とを接続し、ラインL6は三方弁84と栽培ベッド30とを接続する。ポンプ72はラインL5に設けられている。ラインL6は複数に分岐していて各栽培ベッド30に養液を供給できる。
The nutrient
三方弁82がラインL4とラインL5とを連通し、かつ、三方弁84がラインL5とラインL6とを連通している状態で、ポンプ72が駆動すると、養液タンク12内の養液が、ラインL4、三方弁82、ラインL5、三方弁84、ラインL6を介して、栽培ベッド30に供給される。
When the
肥料追加部18はラインL6に設けられている。肥料追加部18は、電気伝導率の測定手段を備え、ラインL6内の養液の電気伝導率に応じて、肥料の濃度が適切に維持されるように、養液に対して肥料を追加する。これにより、栽培ベッド30で植物により消費された肥料成分を養液に補給することができる。本発明において、「肥料」とは、植物の栄養に供することを目的として植物に施される物質であって、窒素(N)、リン(P)、カリウム(K)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、硫黄(S)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ホウ素(B)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)、塩素(Cl)、ナトリウム(Na)、ケイ素(Si)、セレン(Se)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)、バナジウム(V)から選択される1種以上の元素を有する化合物を含む物質である。本発明において肥料は無機肥料であっても有機肥料であってもよい。肥料追加部18においては、上記肥料のほかに、pH調整のための緩衝液を添加してもよく、栽培ベッド30に供給する前に養液の肥料濃度、水質、pH等を一定に保つことができる。肥料追加部18は例えば、養液を管理するために濃度計、水質分析計、pH計等を備えていてもよい。養液の肥料濃度、水質、pHを、栽培する作物によって適宜調整することが好ましい。
The
(冷却水供給ユニット)
冷却水供給ユニット20は、水タンク22、前記水タンク22内の水を冷却する水冷却機24、及び、水タンク22内の水を養液循環ユニット10内の養液に供給する水供給部26を有する。冷却水供給ユニット20は、養液循環ユニット10に対して冷却水を供給する。
(Cooling water supply unit)
The cooling
水タンク22には、ラインL8を介して、地下水、河川の水、又は、水道水等の適当な用水源から水タンク22に水が供給される。水タンク22内の水は肥料を含まない。水タンク22内の水が「肥料を含まない」とは、具体的には、水タンク22内の水に前述した肥料が添加されていないこと、すなわち水タンク22内の水が肥料由来の成分を実質的に含有していないことを意味する。肥料由来の成分を含有していないことの指標として、電気伝導率を挙げることができ、例えば、水タンク内の水の電気伝導率が300μS/cmであることが好ましく、200μS/cmであることがより好ましく、100μS/cmであることがさらに好ましい。
Water is supplied to the
水タンク22内の水は、地下水、河川の水、又は水道水等の用水源から水タンク22内に供給され貯留され、水冷却機24によって冷却されている間、肥料は添加されないが、水の電気伝導率が上記範囲を超えない範囲において、pH調整剤、殺菌剤、沈殿剤等の添加剤が添加されてもよい。
While the water in the
本実施形態では、水タンク22に、ボールタップ92が設けられている。ボールタップ92は、水位が規定よりも低下すると、当該規定の水位に達するまで外部の水をタンク内に供給する弁である。これにより、水タンク22内の水は一定に管理され得る。ラインL8は、ポンプを有していてもよい。
In the present embodiment, the
水タンク22の容量は、例えば、1.5〜6.0m3とすることができる。
The capacity of the
水冷却機24は、冷媒の循環ラインL9、水の通過ラインL10、及び、熱交換器24dを有する。冷媒の循環ラインL9には、冷媒の圧縮機24a、冷媒の凝縮機24b及び冷媒の膨張弁24cが設けられており、冷媒を循環させる。冷媒の例は、フロンである。水の通過ラインL10には、ポンプ24gが設けられており、水タンク22内の水を水タンク22の外に引き出して再び水タンク22に戻す。
The
熱交換器24dは、内管24e及び外管24fを有し、内管24eは冷媒の循環ラインL9の一部を構成してその内部を冷媒が流通し、外管24fは水の通過ラインL10の一部を構成してその内部を水が通過する。内管24eの外面が伝熱面として機能し、内管24eの外面と接する水が内管24e内を通る冷媒により冷却される。内管24eの材質は例えば、銅、鉄、ステンレスなどの金属である。
The heat exchanger 24d has an
本実施形態では、水タンク22内の水の一部が水冷却機24へと移送され冷却されてから戻るので、水タンク22内の水が冷却され、水タンク22内の水を外気よりも低い所定の温度に維持することができる。水タンク22内で貯留される水の温度は、水タンク22内の水温に基づいて、膨張弁24cを介して熱交換器24dに供給される冷媒の量を増減すること等により制御できる。養液循環ユニット10の養液タンク12の養液を適温に調整するために、水タンク22内で貯留される水の温度を10〜20℃とすることが好ましく、13〜16℃とすることがより好適である。
In this embodiment, since a part of the water in the
水供給部26は、ラインL11、三方弁82、ラインL5、三方弁84、ラインL12、及び、ポンプ72を有する。ラインL11は、水タンク22と三方弁82とを接続する。ラインL12は、三方弁84と養液タンク12とを接続する。
The
三方弁82は、ラインL4とラインL5とを連通させる状態と、ラインL11とラインL5とを連通させる状態とを切り替え可能で有り、三方弁84は、ラインL5とラインL12とを連通させる状態と、ラインL5とラインL6とを連通させる状態とを切り替え可能である。三方弁82、ラインL5、三方弁84、及び、ポンプ72は、養液供給部14の一部でもあるが、水供給部26の一部でもあり、これらは、三方弁82及び84の流れ方向の切り替えにより、いずれか一方として機能する。
The three-
三方弁82がラインL11とラインL5とを連通し、かつ、三方弁84がラインL5とラインL12とを連通している状態で、ポンプ72が駆動すると、水タンク22内の水が、ラインL11、三方弁82、ラインL5、三方弁84、ラインL12を介して、養液タンク12に供給される。
When the
銀イオン添加部28は、水タンク22から養液循環ユニット10内の養液に供給される水に銀イオンを添加する。抗菌性のある銀イオンが、養液に供給される水に添加されることで、水中、さらに養液中の雑菌が繁殖し難い環境を維持することができる。銀イオン添加部28では、例えば、電気分解により銀から発生させた銀イオンや、塩化銀水溶液等に含まれる銀イオンを添加できる。添加される銀イオンの濃度は、添加される水及び養液中で殺菌効果を奏する濃度以上であって、かつ、栽培する作物が銀イオンによって障害を起こさない濃度以下であればよい。例えば、銀イオン入りの水を添加された後の養液中の銀イオン濃度が50〜100ppbとなるように銀イオン添加部28で銀イオンを添加することが好ましい。なお、水冷却機24の伝熱面の腐食を防ぐ観点から、銀イオンの水への添加は、水冷却機24での冷却が終わった後の冷却水に対してなされることが好ましい。
The silver
(システムの動作)
まず、栽培ベッド30から排出される養液を第1回収タンク60に回収し、その後、ポンプ62により第1回収タンク60内の養液を、ラインL2を介して第2回収タンク64に供給し、ポンプ66により第2回収タンク64内の養液を、ラインL3を介して養液タンク12に供給する。
(System operation)
First, the nutrient solution discharged from the
上記と並行して、水タンク22に肥料を含まない水を貯留するとともに、水冷却機24により、水タンク22内の水を冷却しておく。
In parallel with the above, water containing no fertilizer is stored in the
続いて、三方弁82及び三方弁84をそれぞれ、ラインL11とラインL5とが連通する状態、及び、ラインL5とラインL12とが連通している状態とし、更に、ポンプ72を駆動して、水タンク22内の冷却された水を、ラインL11、三方弁82、ラインL5、三方弁84、ラインL12を介して、養液タンク12に供給する。
Subsequently, the three-
つづいて、攪拌部13を駆動することにより、温かい養液と冷たい水とが混合され、養液タンク12内で適温の養液を得ることができる。養液の温度は、冷水の混合前にあらかじめ養液タンク12に貯留された養液の量、養液タンク12に添加する冷水の量及び温度を制御することにより、適宜調整できる。
Subsequently, by driving the stirring
栽培ベッド30で栽培する植物にもよるが、養液タンク12内の養液の温度を、14〜24℃となるように制御することが好ましい。より好適な温度は、15〜20℃であり、さらに好適な温度は15〜18℃である。上記温度に調整することにより、植物の栽培にも適したものとなり、かつ、養液中での雑菌の繁殖を抑えることができる。繁殖を抑えることのできる雑菌としては、例えば、ピシウム(Pythium)菌等の根茎腐敗菌及びバクテリアを挙げることができる。
Although it depends on the plant cultivated in the
続いて、三方弁82及び三方弁84をそれぞれ、ラインL4とラインL5とが連通する状態、及び、ラインL5とラインL6とが連通している状態とし、更に、ポンプ72を駆動して、養液タンク12内の適温に冷却された養液を、ラインL4、三方弁82、ラインL5、三方弁84、ラインL6を介して、栽培ベッド30に供給する。養液中の肥料成分の不足分は、適宜、ラインL6に設けられた肥料追加部18により追加する。
Subsequently, the three-
三方弁82、84の切り替え、各種ポンプの駆動停止等は、人が行ってもよいが、コンピュータにより自動的に行ってもよい。コンピュータの使用により、例えば、一定時間毎に養液を供給することなどが容易となる。
The switching of the three-
そして、このような、養液の回収、養液の温度調整、適温の養液の供給を繰り返すことにより、栽培ベッドによる植物の栽培がおこなえる。 And the cultivation of the plant by a cultivation bed can be performed by repeating the collection | recovery of such nutrient solution, temperature adjustment of a nutrient solution, and supply of the nutrient solution of an appropriate temperature.
本発明の養液栽培システム100により栽培ベッド30で栽培できる植物としては、水耕栽培植物または土耕栽培植物であれば特に限定なく栽培できるが、排出された養液を再利用する容易さからは、水耕栽培植物であることが好ましい。このような植物として、例えば、ミョウガ、トマト、ミニトマト、イチゴ、ホウレンソウ、パプリカ、ナス、キュウリ、レタス、ピーマン、シシトウ、リーフレタス、ネギ、モヤシ、カイワレダイコン、トウミョウ、ミツバ、ミズナ、クレソン、ルッコラ、バジル等が挙げられる。
The plant that can be cultivated on the
植物の種類や季節等に応じて、栽培ベッド30は、ビニールハウスH内に収容されていることができる。
The
(作用)
本実施形態の養液栽培システム100によれば、水冷却機24によって冷却される水は肥料を含まないため、水冷却機24の伝熱面、例えば、熱交換器24dの内管24eの外面などの伝熱面が肥料成分により腐食するのを抑制することができる。そして、水冷却機24によって十分に冷やされた水タンク22内の水が、水供給部26により養液循環ユニット10内の養液に供給及び混合され、その結果、養液を適温に冷やすことができる。これにより、病気の発生を低減でき収量を高めることができる。また、養液の温度上昇に伴う溶存酸素濃度減少を抑えることができ、作物の健全な育成を助長することができる。
(Function)
According to the
特に、夏場は循環して戻ってくる養液の温度が高くなりやすいため、本発明の養液栽培システム100が特に有用である。例えば、栽培ベッド30から回収された養液の温度が30℃以上を超える場合に、本発明の養液栽培システム100を用いることが好ましい。
In particular, the nutrient
また、水供給部26は水タンク22内の水を養液タンク12内に供給し、養液循環ユニット10が、養液タンク12内を攪拌する攪拌部13を有する。したがって、水タンク22内から供給された水が養液タンク12内で養液と均一に混ざり、栽培ベッド30に供給する前に養液の組成や温度を養液タンク12内で均一に保つことが容易となる。また、養液タンク12内の養液の温度が下がると、養液タンク12内での雑菌の繁殖を抑えられる。
Further, the
なお、本実施形態は、上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
例えば、上記実施形態では、水供給部26及び養液供給部14が、三方弁82、84を介して、ラインL5及びポンプ72を共有し、2つの三方弁82,84で流れを切り替えることで、ポンプの数の削減を図っているが、水供給部26と、養液供給部14とが独立して設けられていても構わない。この場合には、それぞれにポンプを設けることが好適である。
In addition, this embodiment is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation aspect is possible.
For example, in the above embodiment, the
また、攪拌部13は養液タンク12内の養液を攪拌できるものであれば特に限定なく用いることができ、気泡を発生させる手段以外では、例えば、攪拌軸に取り付けられた攪拌翼を回転させることにより養液を攪拌する攪拌機を用いることができる。また、攪拌部13を養液タンク12に設けずに、ラインミキサーなどをラインL6などに設けてライン内で攪拌することもできる。また、攪拌しなくても冷水が供給されれば水の混合は行われるので攪拌部は必ずしも必須ではない。
Further, the stirring
また、上記実施形態では、水供給部26は、養液循環ユニット10の養液タンク12に冷水を供給しているが、養液回収部16(例えば、第1回収タンク60、第2回収タンク64、ラインL2、ラインL3など)、養液供給部14(例えば、ラインL4,ラインL5,ラインL6など)などの養液循環ユニット10の養液タンク12以外の部分に冷水を供給してもよい。
In the above embodiment, the
また、銀イオン添加部28の位置も、ラインL12に限定されず、水供給部26(例えば、ラインL11,ラインL5など)に設けられても良いし、水タンク22に設けられていてもよいし、冷却水供給ユニット20でなく養液循環ユニット10に設けられていてもよい。また、養液栽培システム100は銀イオン添加部28を有さなくても発明の実施は可能である。
Further, the position of the silver
また、肥料追加部18の位置は、ラインL6に限定されず、養液供給部14のラインL6以外の部分(例えば、ラインL4,ラインL5など)に配置されてもよいし、養液タンク12、栽培ベッド30から排出された養液を回収して養液タンク12に戻す養液回収部16に配置されてもよい。栽培ベッド30に供給される養液の肥料濃度、水質、pH等を管理する観点からは、肥料追加部18は養液供給部14に配置されることが好ましい。肥料を人が都度添加する場合などには、養液栽培システム100は肥料追加部18を有さなくても実施可能である。
Moreover, the position of the
また、水冷却機24の形態も上記実施形態に限定されず、例えば、いわゆる投げ込み式とよばれる、内部に冷媒が通る金属管を直接水タンク内の水と接触させる水冷却機を用いてもよい。
Further, the form of the
また、養液循環ユニット10における、養液タンク12、養液供給部14、及び、養液回収部16の細かい形態や接続関係、冷却水供給ユニット20における、水タンク22、水冷却機24、及び、水供給部26の細かい形態や接続関係も、上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。
In addition, in the nutrient
本発明の養液栽培システムによれば、肥料を含む養液を養液タンクと栽培ベッドとの間で循環させる養液栽培システムにおいて、養液の冷却に用いられる冷却機内の配管の腐食を防ぎつつ、効率的に養液を冷却でき、季節を問わず養液の温度管理をしやすくなる。したがって、ビニールハウスでの作物の栽培や、植物工場での野菜や果物の栽培にも適用できる。 According to the nourishing liquid cultivation system of the present invention, in the nourishing liquid cultivation system that circulates the nourishing liquid containing fertilizer between the nourishing liquid tank and the cultivation bed, corrosion of piping in the cooler used for cooling the nourishing liquid is prevented. However, the nutrient solution can be efficiently cooled, and the temperature of the nutrient solution can be easily managed regardless of the season. Therefore, it can be applied to the cultivation of crops in a greenhouse and the cultivation of vegetables and fruits in a plant factory.
10…養液循環ユニット、12…養液タンク、13…攪拌部、14…養液供給部、16…養液回収部、18…肥料追加部、20…冷却水供給ユニット、22…水タンク、24…水冷却機、24a…冷媒の圧縮機、24b…冷媒の凝縮機、24c…冷媒の膨張弁、24d…熱交換器、24e…内管、24f…外管、24g…ポンプ、26…水供給部、28…銀イオン添加部、30…栽培ベッド、60…第1回収タンク、62…ポンプ、64…第2回収タンク、66…ポンプ、72…ポンプ、82,84…三方弁、92…ボールタップ、100…養液栽培システム、131…エアポンプ、132…空気分散器、133…空気配管、L1,L2,L3,L4,L5,L6,L8,L11,L12…ライン、L9…冷媒の循環ライン、L10…水の通過ライン、H…ビニールハウス。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
肥料を含まない水を貯留する水タンク、前記水タンク内の水を冷却する水冷却機、及び、前記水タンク内の水を前記養液循環ユニット内の養液に供給する水供給部を有する冷却水供給ユニットと、
を備える、養液栽培システム。 A nutrient solution tank that stores a nutrient solution containing fertilizer, a nutrient solution supply unit that supplies the nutrient solution in the nutrient solution tank to the cultivation bed, and the nutrient solution tank that recovers the nutrient solution discharged from the cultivation bed A nutrient solution circulation unit having a nutrient solution recovery unit to return to
A water tank that stores water not containing fertilizer, a water cooler that cools the water in the water tank, and a water supply unit that supplies the water in the water tank to the nutrient solution in the nutrient solution circulation unit A cooling water supply unit;
A hydroponic system.
肥料を含まない水を貯留する水タンク、前記水タンク内の水を冷却する水冷却機、及び、前記水タンク内の水を前記養液循環ユニット内の養液に供給する水供給部を有する冷却水供給ユニット。 A cooling water supply unit for supplying cooling water to a nutrient solution circulation unit that circulates a nutrient solution containing fertilizer between a nutrient solution tank and a cultivation bed,
A water tank that stores water not containing fertilizer, a water cooler that cools the water in the water tank, and a water supply unit that supplies the water in the water tank to the nutrient solution in the nutrient solution circulation unit Cooling water supply unit.
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