JPH089805A - 水耕栽培装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で経済的な液肥循環水溶液の温度
制御ができる水耕栽培装置を提供する。 【構成】 液肥循環方式による水耕栽培装置において、
該水耕栽培装置は、液肥循環水溶液が入れられる高い熱
伝導性を有するトレイと、該トレイの下面に設けられた
濡れ面と、該濡れ面に水分を供給する加水手段と、該濡
れ面の水分を気化させる気化手段とが設けられ、該濡れ
面の水分を気化させることで前記トレイ内の液肥循環水
溶液が冷却される構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水耕栽培装置に係り、
より詳細には、液肥循環水溶液温度の制御ができる水耕
栽培装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】農業の近代化に伴ってビニール、ガラ
ス、ハウス等を用いた各種の施設設備農業が普及してお
り、特に、野菜類の水耕栽培は、連作、大量生産、安全
無農薬野菜の生産等に適している。ところで、こうした
水耕栽培システムにおいては、室温を当該作物の育成温
度に制御すると共に、栽培用液肥循環水溶液の温度を制
御することが重要であり、特に、一般作物にあっては、
液肥循環水溶液の温度を室温より低く制御する必要があ
る。

【０００３】そこで、従来、室温の制御には、火力、電
力、太陽熱、地熱、畜熱等を利用した対策が講じられて
いると共に、液肥循環水溶液の温度制御には、地下熱の
冷水や冷凍機等を用いた熱交換器によって冷却する手法
が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の液肥循環水溶液の温度制御の手法の場合、次のような
課題が生じる。すなわち、 地下熱の冷水や冷凍機等を用いた熱交換器によって
冷却するには、その設備が複雑化すると共に、その設備
費やランニングコストの負担が大きくなる。 上記の結果、作物の原価が高くなる。 等の課題が生じる。

【０００５】本発明は、以上のような課題に対処して創
作したものであって、その目的とする処は、簡単な構成
で経済的な液肥循環水溶液の温度制御ができる水耕栽培
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための手段としての本発明の請求項１の水耕栽培装
置は、液肥循環水溶液が入れられる高い熱伝導性を有す
るトレイと、該トレイの下面に設けられた濡れ面と、該
濡れ面に水分を供給する加水手段と、該濡れ面の水分を
気化させる気化手段とが設けられ、該濡れ面の水分を気
化させることで前記トレイ内の液肥循環水溶液が冷却さ
れる構成としている。

【０００７】また、本発明の請求項２の水耕栽培装置
は、前記発明において、加水手段が濡れ面に対してドリ
ップ的に水分を供給する手段を有する構成としている。
さらに、本発明の請求項３の水耕栽培装置は、前記発明
において、気化手段が濡れ面の下側に配置された通風ダ
クトと、該通風ダクト内に乾燥空気を送る通気ブロアと
を有する構成としている。さらにまた、本発明の請求項
４の水耕栽培装置は、前記各発明において、トレイ内に
液肥循環水溶液の温度を検出する温度検出手段と、該温
度検出手段の検出結果に基づいて前記気化手段を制御す
る制御手段とを有する構成としている。

【０００８】更に、本発明の請求項５の水耕栽培装置
は、液肥循環水溶液が入れられる高い熱伝導性を有する
トレイと、該トレイ内の液肥循環水溶液に一部が浸けら
れた毛管濾布等の吸水性部材からなる濡れ面と、該濡れ
面の水分を気化させる気化手段とが設けられ、該濡れ面
の水分を気化させることで前記トレイ内の液肥循環水溶
液が冷却される構成としている。

【０００９】

【作用】そして、本発明の水耕栽培装置は、液肥循環水
溶液が入れられる高い熱伝導性を有するトレイの下面に
設けられた濡れ面に水分を供給して湿潤状態にしなが
ら、この濡れ面の水分を気化させることによって、潜熱
が奪われてトレイ底面が冷却され、このトレイが熱伝導
面となってトレイ内の液肥循環水溶液が冷却されるよう
に作用する。

【００１０】また、加水手段で濡れ面に対してドリップ
的に水分を供給することにより、濡れ面を一定の湿潤状
態に安定的に維持することができるように作用し、さら
に、濡れ面の下側に配置された通風ダクト内に通気ブロ
アで乾燥空気を送るようにすることにより、通気ダクト
内の風量調整によって温度調整を行うことができるよう
に作用し、さらにまた、トレイ内に液肥循環水溶液の温
度を検出する温度検出手段の検出結果に基づいて気化手
段を制御することにより、液肥温度をより正確に制御す
ることができるように作用する。

【００１１】更に、濡れ面を、トレイ内の液肥循環水溶
液に一部が浸けられた毛管濾布等の吸水性部材で構成す
ることにより、該液肥循環水溶液が直接的に冷却される
ように作用する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図５は、
本発明の一実施例を示し、図１は水耕栽培装置全体の模
式的構成図、図２は図１の概略側面図、図３は栽培用ト
レイの断面図、図４は図３の部分側面図、図５はトレイ
の一部拡大断面図、図６は本発明の他の実施例の概略断
面図、図７は本発明の更に他の実施例の概略斜視図であ
る。

【００１３】本実施例の水耕栽培装置は、図１〜図５に
示すように、温室ハウスを用いて野菜等の作物の水耕栽
培を行う水耕栽培装置であって、概略すると、温室ハウ
ス１内に設置された液肥循環水溶液が入れられるトレイ
２と、トレイ２下面に設けた濡れ面３と、濡れ面３に水
分を供給する加水手段４と、濡れ面３の水分を強制的に
気化させる気化手段５とを備え、濡れ面３の水分を気化
させることでトレイ２内の液肥循環水溶液が冷却される
構成としている。

【００１４】トレイ２は、熱伝導性の高い材料によって
形成され、液肥タンク６内から液肥循環水溶液Ｗが循環
ポンプ７によって供給されて循環される。このトレイ１
の下面に設けられた濡れ面３は、湿潤性があり、しかも
水の濡れ壁を形成し易い材料、例えば、不織布等を貼り
合わせて形成されている。加水手段４は、図５に示すよ
うに、トレイ２の長手方向の両側上部に給水管８を配設
し、この給水管８には濡れ面３に臨む小孔８ａを多数個
形成し、給水管８には給水弁９を介して水道管１０から
水道水を給水できるようにしている。

【００１５】気化手段５は、トレイ２の下側に、トレイ
２を覆うように密閉した状態で通風ダクト１１を取付
け、この通風ダクト１１の一方には通気ブロア１２の排
気管１３を連通させ、通気ブロア１２の吸気管１４を外
部空気を取入れる外気取入れ管１５に接続し、吸気管１
４の途中には吸入量を調整するモータ付き風量調整ダン
パ１６を配設し、また通風ダクト１１の他方には排気ダ
クト１７を接続して、この排気ダクト１７を温室ハウス
１内に臨ませると共に、排気ダクト１７には温室ハウス
１外部に通じる分岐排気ダクト１８を接続して、この分
岐排気ダクト１８には温室ハウス１内への排気量を調整
する調整ダンパ１９を配設している。

【００１６】また、トレイ２の上側には、液肥循環水溶
液の温度を検出する温度センサ２０を配設し、この温度
センサ２０の検出温度に基づいてモータ付き風量調整ダ
ンパ１６の開度を制御する制御部２１を設けている。

【００１７】本実施例の水耕栽培装置の作用について説
明すると、トレイ２内には循環ポンプ７によって液肥循
環水溶液Ｗが強制的に循環して流れており、一方トレイ
２下面の濡れ面３は給水管８の多数の小孔８ａからドリ
ップ状に供給（点滴加水）された水が毛細管現象によっ
て全面に誘導拡散されて湿潤状態に維持されている。こ
こで、通風ブロア１２によって乾燥した外気を取入れて
通気ダクト１１内に送り込むことによって、濡れ面３の
水分が気化され、水分を含む空気は排気ダクト１７から
温室ハウス１内に放出される。このとき、濡れ面３の水
分が気化することによってトレイ１下面は水の気化潜熱
を奪われて冷却されるので、トレイ１内の液肥循環水溶
液Ｗが間接的に冷却されて、その温度を室温より低い温
度に制御することができるように作用する。

【００１８】この場合、通気ダクト１１内の空気は湿度
が飽和状態にあるので、排気ダクト１７を介して温室ハ
ウス１内に放出することによって作物の育成に効果をも
たらすように作用する。この温室ハウス１内に放出する
空気量は調整ダンパ１９の開度を調整して分岐排気ダク
ト１８から外部に放出する空気量を調整することによっ
て行うことができる。

【００１９】また、トレイ２内の液肥循環水溶液Ｗの温
度を自動的に制御するときには、温度センサ２０で検出
した液肥循環水溶液Ｗの温度に応じて制御部２１がモー
タ付き調整ダンパ１６の開度を調整して、通風ブロア１
２によって取入れる外気量を調整することによって行え
る。なお、液肥循環水溶液Ｗの検出温度に応じて通風ブ
ロア１２の回転量を制御しても良い。

【００２０】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含むものである。例えば、図６、図
７に示すような構成としてもよい。すなわち、図６、図
７に示す水耕栽培装置は、直接的に、液肥循環水溶液
や、該水耕栽培するための容器内の温度を下げる構成と
してもよい。

【００２１】図６の水耕栽培装置は、植物を栽培するた
めの栽培用容器３１と、液肥循環トレイ３２と、濡れ面
３３、および液肥循環用ポンプ３４を備えた構成よりな
る。栽培用容器３１は、断熱性容器３１ａと蓋３１ｂを
有し、蓋３１ｂには、植物栽培用孔３１ｃが設けられ、
栽培用容器３１の内部は、通風ダクト３１ｄを形成し、
またその底部には液肥を溜めている液肥槽３１ｅを構成
している。また、栽培用容器３１の内部で、植物栽培用
孔３１ｃの下部位には液肥を循環し、かつ植物を栽培す
るための液肥循環トレイ３２が配置されている。また、
液肥循環トレイ３２と液肥槽３１ｅの間には、樹脂や金
網等から形成されるネット３５が配置され、ネット３５
に沿って不織布等の毛細管現象で吸水する濡れ面３３が
設けられている。また液肥槽３１ｅには、ポンプ３４を
介して液肥循環水溶液を液肥循環トレイ３２に循環させ
るための配管３６が設けられている。

【００２２】そして、この水耕栽培装置は、ポンプ３４
を稼働して間歇的に、液肥槽３１ｅの液肥循環水溶液を
液肥循環トレイ３２に給水する。この給水されたトレイ
３２内の液肥循環水溶液は、濡れ壁３３によって液肥槽
３１ｅに誘導滴下し、植物の根の部分の間歇給水状態と
なる。また、この濡れ壁３３で液肥循環水溶液が誘導さ
れる際、通風ダクト３１ｄに不飽和空気（乾いた空気）
を通風すると、濡れ壁３３の水分が気化し、その気化潜
熱によって容器（あるいは液肥循環水溶液）内の温度を
下げることができる。

【００２３】また、図７の水耕栽培装置は、図１〜図５
の水耕栽培装置と、図６の水耕栽培装置を組み合わせた
構成の水耕栽培装置であって、栽培用容器４１の内部に
凸状のリブ４２を設け、このリブ４２の内面と外面に不
織布等の毛細管現象で吸水する濡れ面４３を形成し、図
６に示す水耕栽培装置と同様に、不飽和空気（乾いた空
気）を通風すると、濡れ壁４３の水分が気化し、その気
化潜熱によって容器（あるいは液肥循環水溶液）内の温
度を下げることができる構成よりなる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の水耕栽培装置によれば、液肥循環水溶液が入れられる
高い熱伝導性を有するトレイの下面に設けられた濡れ面
に水分を供給して湿潤状態にしながら、この濡れ面の水
分を気化させることによってトレイを冷却してトレイ内
の液肥循環水溶液を冷却するようにしたので、簡単な設
備で、経済的に液肥循環水溶液を冷却することができ、
作物の原価を下げることができるという効果を有する。

【００２５】また、本発明の請求項２の水耕栽培装置に
よれば、加水手段で濡れ面に対してドリップ的に水分を
供給するようにしたので、濡れ面を一定の湿潤状態に安
定的に維持することができるという効果を有する。さら
に、本発明の請求項３の水耕栽培装置によれば、濡れ面
の下側に配置された通風ダクト内に通気ブロアで乾燥空
気を送るようにしたので、通気ダクト内の風量調整によ
って温度調整を行うことができるという効果を有する。
さらにまた、本発明の請求項４の水耕栽培装置によれ
ば、トレイ内に液肥循環水溶液の温度を検出する温度検
出手段の検出結果に基づいて気化手段を制御するように
したので、液肥温度をより正確に自動的に制御すること
ができるという効果を有する。

【００２６】更に、本発明の請求項５の水耕栽培装置に
よれば、濡れ面を、トレイ内の液肥循環水溶液に一部が
浸けられた毛管濾布等の吸水性部材で構成することによ
り、該液肥循環水溶液が直接的に冷却できるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す水耕栽培装置全体の
模式的構成図である。

【図２】 図１の概略側面図である。

【図３】 栽培用トレイの断面図である。

【図４】 図３の部分側面図である。

【図５】 トレイの一部拡大断面図である。

【図６】 本発明の他の実施例の概略断面図である。

【図７】 本発明の更に他の実施例の概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１・・・温室ハウス、２・・・トレイ、３・・・濡れ
面、４・・・加水手段、５・・・気化手段、６・・・液
肥タンク、７・・・循環ポンプ、８・・・給水管、８ａ
・・・小孔、１１・・・通気ダクト、１２・・・通風ブ
ロア、２０・・・温度センサ、２１・・・制御部、３
１，４１・・・栽培用容器、３１ａ，４１ａ・・・断熱
性容器、３１ｂ，４１ｂ・・・蓋、３１ｃ，４１ｃ・・
・植物栽培用孔、３１ｄ，４１ｄ・・・通風ダクト、３
１ｅ，４１ｅ・・・液肥槽、３２・・・液肥循環トレ
イ、３３，４３・・・濡れ面、３４・・・ポンプ、３５
・・・ネット、３６・・・配管、４２・・・リブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液肥循環方式による水耕栽培装置におい
   て、該水耕栽培装置は、液肥循環水溶液が入れられる高
   い熱伝導性を有するトレイと、該トレイの下面に設けら
   れた濡れ面と、該濡れ面に水分を供給する加水手段と、
   該濡れ面の水分を気化させる気化手段とが設けられ、該
   濡れ面の水分を気化させることで前記トレイ内の液肥循
   環水溶液が冷却されることを特徴とする水耕栽培装置。
2. 【請求項２】 加水手段が、濡れ面に対してドリップ的
   に水分を供給する手段を有する請求項１に記載の水耕栽
   培装置。
3. 【請求項３】 気化手段が、濡れ面の下側に配置された
   通風ダクトと、該通風ダクト内に乾燥空気を送る通気ブ
   ロアとを有する請求項１または２に記載の水耕栽培装
   置。
4. 【請求項４】 トレイ内に液肥循環水溶液の温度を検出
   する温度検出手段と、該温度検出手段の検出結果に基づ
   いて、該気化手段を制御する制御手段とを有する請求項
   １、２、または３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
5. 【請求項５】 液肥循環方式による水耕栽培装置におい
   て、該水耕栽培装置は、液肥循環水溶液が入れられる高
   い熱伝導性を有するトレイと、該トレイ内の液肥循環水
   溶液に一部が浸けられた毛管濾布等の吸水性部材からな
   る濡れ面と、該濡れ面の水分を気化させる気化手段とが
   設けられ、該濡れ面の水分を気化させることで前記トレ
   イ内の液肥循環水溶液が冷却されることを特徴とする水
   耕栽培装置。