JPH10313704A

JPH10313704A - 環境制御装置

Info

Publication number: JPH10313704A
Application number: JP10182193A
Authority: JP
Inventors: Kiyoo Kobayashi; 清男小林
Original assignee: NIPPON YUUKI KK
Current assignee: NIPPON YUUKI KK
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】温度制御を要する水耕栽培用培養槽、水産業
用水槽、或いは、醗酵原料の収容容器等に対して、温度
制御装置を安価且つ早期に施工することができる環境制
御装置を提供する。【解決手段】環境制御装置は、液体又は醗酵原料を収
容した液槽又は容器に配設された弾力的な配管を備え
る。配管は、管壁を調温する熱媒体流体を管路内に収容
し、管壁と液体又は発酵原料との熱交換作用により液体
又は発酵原料の温度を制御する熱媒体循環配管を構成す
る。配管は、熱媒体循環配管を形成する第１管路を備え
るとともに、該第１管路に沿って配置され、管長方向に
間隔を隔てて配置された複数の管壁貫通孔を有する第２
管路を更に備える。第２管路は、流体圧送装置及び／又
は流体吸引装置に連結され、特定流体を搬送する多目的
流体搬送管路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境制御装置に関
するものであり、より詳細には、水耕植物の栽培、微生
物の増殖又は水産物の養殖等の施設又は設備における温
度管理及び環境管理を簡単な構成により実施可能にする
環境制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、野菜等の農業作物又は観葉植物
等の植物栽培用温室又はハウスは、太陽光を透光可能な
透明又は半透明の板体又はシートによって製作された壁
体及び屋根により実質的に密閉された空間を構成する。
温室内空間は、主に壁体及び屋根を透過した太陽光によ
って得られる太陽熱の蓄熱効果又は加熱作用により、冬
季又は中間期に保温ないし暖房される。このような温室
では、殊に厳冬期の日照不足及び外気温低下を補償すべ
く、補助的暖房手段が設けられる。かかる補助的暖房手
段として、電気式ヒータおよび送風ファン等を備えた暖
房器具により加熱した比較的高温の空気を循環する温風
循環方式の簡易暖房装置、或いは、高温の輻射パネル等
により温室内の温度を上昇させる輻射方式の簡易暖房装
置などが温室内に配設される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
従来の簡易暖房装置は、温室の構造体に固定され、恒久
的な構造の暖房設備として施工されることから、高い施
工費用を要するばかりでなく、植物の種類又は配置等の
変更に応じて設置位置等を容易に変更し難く、しかも、
従来の温室栽培法自体が、近年の技術の進歩に対応し得
ない状況が生じつつある。例えば、植物の生育環境を改
善し、或いは、植物に水分補給又は栄養補給をするため
に、新鮮空気、清浄空気、特殊空気、殺虫剤、水、養分
補給液等の特定流体を温室内に付加的に供給する必要性
が高まりつつあるが、このような流体給送のための設備
は、上記簡易暖房設備とは全く別途の設備として温室内
に配設しなければならず、温室の施工費用及び施工工期
等が一層高額化し且つ長期化する傾向がある。

【０００４】ここに、水耕栽培等の栽培法、或いは、水
産技術又は微生物発酵技術を利用した各種の植物又は微
生物培養施設等が、近年において注目されている。例え
ば、水耕栽培は、荒地、重金属汚染地、砂丘地、砂漠、
海上又は海中船内空間、地下空間、宇宙船内空間等の多
様な各種環境において利用し得るとともに、連作障害の
防止、作物の品質向上、肥料及び培地の定常的管理の容
易性、肥料及び培地の自動制御の可能性、或いは、植物
生産管理の容易性等の各種利点を有することから、野菜
等の生産方法として将来的に有望視されている。

【０００５】しかしながら、従来の温室暖房装置等は、
設計・施工の自由度や、湿気又は水分に対する耐久性等
において難点があり、水分噴霧設備等を備えた施設、或
いは、水耕栽培野菜等を栽培する施設等において安易に
使用し難い事情がある。例えば、従来構造の温室暖房設
備等は、湿気又は水分に対する耐久性又は配管敷設領域
の熱媒体配管経路の設計自由度等において克服し難い課
題を有するばかりでなく、配管敷設領域における温水配
管の腐食又は発錆の防止や、配管工期の短縮等を図る上
で容易に適応し難く、しかも、温度制御に付随する各種
環境制御を容易に実行し得ないことから、水耕栽培施設
の培養槽における培養液管理、水産業の水槽における水
質管理、或いは、醸造タンク等の如く醗酵原料を収容す
る容器内の環境制御等の各種制御を実行することができ
ない。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、温度制御を要する
水耕栽培用培養槽、水産業用水槽、或いは、醗酵原料の
収容容器等に対して、温度制御装置を安価且つ早期に施
工することができる環境制御装置を提供することにあ
る。

【０００７】本発明は又、水耕植物、水産物又は微生物
等に対する所要気流の補給、水分補給又は養分補給等を
意図した特殊流体を水耕栽培用培養槽、水産業用水槽又
は醗酵原料収容容器等に供給し得る多目的流体の給送管
路を上記温度制御装置と共に容易に施工し、水耕栽培槽
の雰囲気制御又は水質管理、培養槽の培養液管理、水槽
の水質管理又は醗酵原料の容器内環境制御等を容易に実
施することができる環境制御装置を提供することを第２
の目的とする。

【０００８】本発明は更に、環境制御装置の設置環境に
存在する湿気又は水分に対して十分な耐久性を備えると
ともに、配管敷設領域の温水配管経路に関する所望の設
計自由度を有する環境制御装置を提供することを第３の
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
目的を達成すべく、液体を収容した液槽に配設された弾
力的な配管を有し、該配管は、管壁を調温する熱媒体流
体を管路内に収容し、該管壁と前記液体との熱交換作用
により前記液体の温度を制御する熱媒体循環配管を形成
することを特徴とする環境制御装置を提供する。

【００１０】本発明は又、発酵原料を収容した容器に配
置された弾力的な配管を有し、該配管は、管壁を調温す
る熱媒体流体を管路内に収容し、該管壁と前記発酵原料
との熱交換作用により前記発酵原料の温度を制御する熱
媒体循環配管を形成することを特徴とする環境制御装置
を提供する。

【００１１】本発明の上記構成によれば、弾力的な熱媒
体流体配管が、温度制御を要する水耕栽培用培養槽、水
産業用水槽又は醗酵原料収容容器等に配設される。配管
は、培養液を収容する培養槽、淡水又は海水を収容する
養殖地又は水槽等の液槽、或いは、醸造タンク等の醗酵
容器の内壁部分の形態等に応じて変形し、槽内領域又は
容器内領域等の所望の位置に配設される。水耕栽培槽、
水産用液槽又は醗酵槽等の温度制御手段として機能する
熱交換装置が、液槽、発酵槽又は醗酵容器等の構造体に
配置可能又は敷設可能な弾力配管により形成される。弾
力配管は、槽又は容器の壁体、床又は天井面に沿って配
置され、槽内又は容器内の液浴又は内容物を調温するよ
うに槽内領域等に延在する。弾力配管は、比較的容易に
変形し、比較的不定型又は不規則な液槽又は容器構造体
等の構面に沿って、比較的簡易且つ早期に取付けられ
る。また、上記構成によれば、液槽又は醗酵容器の構造
体の変更、或いは、水耕栽培植物の配置変更又は醗酵条
件の変更等に応じて、弾力配管の経路又は位置を比較的
容易に変更することができるので、実用的に極めて有利
である。

【００１２】本発明は更に、上記構成の環境制御装置に
おいて、上記配管が、前記熱媒体循環配管を構成する第
１管路を備えるとともに、該第１管路に沿って配置さ
れ、管長方向に間隔を隔てて配置された複数の管壁貫通
孔を有する第２管路を更に有し、該第２管路は、流体圧
送装置及び／又は流体吸引装置に連結され、特定流体を
搬送する多目的流体搬送管路を構成し、前記管壁貫通孔
は、前記特定流体の吐出口及び／又は吸引口として機能
することを特徴とする環境制御装置を提供する。

【００１３】本発明の上記構成によれば、温度制御手段
として機能する熱交換装置が、上記第１管路により形成
される。しかも、水耕植物の成育環境又は発育環境、水
産物の水質環境、或いは、微生物の醗酵環境の制御に要
する所要気流の補給、水分補給又は養分補給等を意図し
た特定流体が、上記第２管路を介して槽内領域又は容器
内領域等に給排制御される。第２管路は、水耕栽培用培
養槽、水産業用水槽又は醗酵原料収容容器等と連通した
特定流体の給送管路又は搬送管路を構成する。なお、か
かる特定流体として、例えば、培養液濃度調整液、培養
液成分調整液、混合液含有量調整液、ＰＨ調整液、水位
調整液、調温空気、酸素、消毒液、殺虫液、殺菌液、新
鮮空気、外気、給水、栄養水、肥料、曝気、高湿空気、
圧縮空気、加圧流体、真空吸引流、負圧吸引流、排水
流、排気流、暖気、冷気、オゾン、二酸化炭素、炭酸ガ
ス、湿度調整用多湿空気、水蒸気、噴霧水、葉面施肥用
の噴霧肥料、葉面空気流動用の空気流、消毒剤ミスト又
は殺虫剤ミスト等を例示し得る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態におい
て、上記第１及び第２管路は、ゴム及び／又は合成樹脂
の成形管からなり、上記第１及び第２管路は、隣接する
管路同士を相互連結する弾力的な基板により相互連結さ
れ、上記第１管路、第２管路及び基板は、弾力的に変形
可能な一体的環境制御ユニットを構成する。

【００１５】かかる構成によれば、一体的環境制御ユニ
ットは、水耕栽培槽の水温／水質管理、培養槽の培養液
管理、水槽の水質管理、或いは、又は醗酵原料の容器内
環境制御等を容易に実施するとともに、環境制御装置の
設置環境に存在する湿気又は水分に対して十分な耐久性
を備える。しかも、上記一体的環境制御ユニットによれ
ば、配管敷設領域の温水配管経路に関する所望の設計自
由度を有する長尺の環境制御装置を一体成形品として簡
易に製造し、施工部位に容易に搬送又は搬入することが
できる。

【００１６】本発明の他の好適な実施形態によれば、液
体を収容する上記液槽は、水耕栽培植物の地下部を構成
する培養液槽からなり、上記一体的環境制御ユニット
は、水耕栽培用の水耕栽培設備における培養液管理を包
括的に実行する環境制御装置を提供する。

【００１７】本発明の更に他の好適な実施形態によれ
ば、上記液槽は、水産物養殖用の水槽又は養殖地からな
り、水槽に設けられた上記一体的環境制御ユニットは、
水産物の養殖設備における水質管理等を包括的に実行す
る環境制御装置を提供する。

【００１８】本発明の好ましい実施形態において、上記
熱媒体循環配管は、発酵原料を収容した容器の内壁面に
固定され、容器の内部領域に露出し、或いは、容器の内
壁に埋設される。熱媒体循環配管は、容器内に収容され
た味噌、醤油、納豆又は酒類等の発酵原料の環境管理を
継続的に実施し、麹菌、乳酸菌又は酵母等の微生物の増
殖及び発酵作用を制御し、発酵作用の促進及び醸造製品
の品質の安定化を図る。

【００１９】本発明の好適な実施形態によれば、上記第
１管路を構成する熱媒体供給管路が、熱媒体供給源に連
結され、熱媒体給送管として機能し、上記第１管路を構
成する熱媒体逆流管路が、熱媒体流体の還流手段に連結
され、熱媒体還流管として機能する。例えば、冷水又は
温水等の熱媒体流体が、熱媒体ポンプ等によって管路に
圧送され、熱媒体給送管（冷温水供給管路）及び熱媒体
還流管（冷温水逆流管路）を循環する。熱媒体給送管及
び熱媒体還流管は、好適には、基板上に交互に配置され
る。かかる構成によれば、隣合う熱媒体給送管及び熱媒
体還流管は、対をなす往流管及び還流管からなる複合的
な熱媒体往復管路を構成し、熱媒体供給源から給送され
た所定温度域の熱媒体流体（往流水）と、被加熱物との
熱交換により昇温又は降温した熱媒体流体（還流水）と
が、隣接する管路対（往流管及び還流管）を逆方向に流
通する。この結果、管路集合体の温度分布が平準化し、
管路集合体全体に亘って均一な温度分布が実現し、かく
して、管路集合体の伝熱面全体に生じ得る所謂温度ムラ
が、かなりの程度まで解消する。なお、このようにして
形成される一組又は一対の往流管及び還流管は、隣接す
る管路同士を管路集合体の末端部又は反転部にて相互連
通させるばかりでなく、離間した管路同士を相互連通さ
せることよっても形成することができる。

【００２０】熱媒体給送管及び熱媒体還流管の末端部又
は反転部は、熱媒体供給源の遠端に位置する熱媒体給送
管及び熱媒体還流管の末端同士を連通管によって相互連
結することより形成し得るばかりでなく、管路集合体を
末端領域にて全体的に湾曲せしめ、連続的管路の折り返
し経路又は配管のループ経路を形成するとともに、隣接
する管路を熱媒体供給源又は熱媒体還流手段に交互に連
結することより、形成することができる。

【００２１】好ましくは、上記管路は、弾力性を有する
管、例えば、ゴム管、エラストマー管、合成樹脂管、或
いは、ゴム、エラストマー又は合成樹脂等の混合材料の
成形管などによって形成される。

【００２２】本発明の他の実施形態において、上記管路
は、熱媒体流体が封入されたヒートパイプにより構成さ
れ、該管路は、上記熱媒体流体の熱交換手段に連結され
る。なお、熱媒体ガスを封入したヒートパイプ方式の配
管は、熱媒体蒸気の移動および蒸発潜熱の授受による熱
移動等を伴う配管方式又は熱伝達方式であり、ヒートパ
イプに連結された熱交換手段は、外部熱エネルギー又は
電気エネルギーが供給される熱交換器を備える。各管路
は、熱交換器と連通し、蒸発可能な作動液（熱媒体ガ
ス）が熱交換器及び上記管路に封入される。熱交換器
は、熱供給可能な熱源に連結され、作動液の蒸発作用及
び凝縮作用を介してなされる熱源と上記被制御環境との
熱交換現象により、培養液槽、水槽又は醗酵槽等の被制
御環境の温度管理又は温度制御が実行される。

【００２３】本発明の好ましい実施形態において、複数
の上記管路が、基板によって相互連結され、全体的に長
尺シート状の管路集合体を形成する。好ましくは、上記
管路集合体の少なくとも１本の管路は、上記多目的流体
の搬送管路として使用され、上記管壁貫通孔が、該管路
に穿設される。本発明の或る実施形態において、管路集
合体は、水耕栽培領域の天井又は壁に延在し、或いは、
液槽内に浸漬される。例えば、植物を植える水耕栽培槽
に沿って管路集合体を植物の上方域に配設し、或いは、
植物の根部を浸漬する槽内に配置し、水耕植物の所望の
成育環境を形成することができる。

【００２４】また、本発明の或る実施形態において、上
記多目的流体搬送管路が連結される流体圧送装置とし
て、例えば、新鮮空気又は外気の供給源、培養液補給タ
ンク、給水ラインの給水弁、栄養水補給タンク、消毒液
タンク、通気用又は曝気用エータンク、改質液タンク、
高湿空気源、殺虫・殺菌剤源、オゾン等の特殊エアー
源、或いは、コンプレッサ及び／又は加圧タンク等が採
用され、また、上記多目的流体搬送管路が連結される流
体吸引装置として、例えば、真空ポンプ、負圧タンク、
排水ポンプ又は排気ファン等が採用される。

【００２５】本発明の他の好適な実施形態よれば、上記
管路集合体は、平行に延びる複数の管路と、該管路を相
互に連結する基板とを備え、該基板は、基板を貫通する
開口部を備え、該開口部は、基板の両面を流体連通可能
な連通せしめる連通孔、基板上に滞留した水分を通水又
は落下させる通水孔、或いは、上記基板の上下領域を通
気可能に連結する通気孔として機能する。

【００２６】本発明の好ましい実施形態において、上記
管路の断面性状として、円形、楕円形、方形又は多角形
等の各種管形態を採用することができる。本発明の或る
実施形態において、多目的流体搬送管路の管材として、
使用目的に応じた有孔長尺管が適宜使用され、望ましく
は、所望の耐久性、耐水性、耐圧性、耐剥離性、耐薬品
性及び耐オゾン性等の各種性能を備えた管材が採用され
る。

【００２７】本発明の他の実施形態によれば、管路集合
体を構成する管路は、被制御領域に加熱媒体を循環する
加熱パイプとして機能するばかりでなく、該領域の環境
条件を調整する低温冷媒を供給又は循環する冷却パイプ
として機能し、微生物又は菌類の制御、醗酵の促進又は
遅延熟成、醸造原料の活性化、或いは、物質の分解等の
制御等を可能にする。更に、このような配管又は管路、
或いは、多目的流体搬送管路を設けることにより、被制
御領域の環境データを比較的容易に管理することが可能
となる。また、多目的流体搬送管路から吐出され、或い
は、多目的流体搬送管路に吸引される流体により、被制
御領域に貯留された流体を積極的に攪拌し、特定の化学
反応を促進することができる。

【００２８】本発明の他の好適な実施形態によれば、上
記多目的流体搬送管路は、槽内領域又は容器内領域に流
体を給送する第１搬送管路と、槽内領域又は容器内領域
の流体を系外に導出する第２搬送管路とを含み、第１搬
送管路により槽内領域又は容器内領域に吐出した特定流
体を第２搬送管路により系外に送出することができる。
このような構成によれば、密閉度が高い槽又は容器の内
部気流循環を促進又は円滑化することができるばかりで
なく、吸気／排気のバランスにより密閉領域の静圧を可
変制御することができる。

【００２９】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の好適な
実施例について詳細に説明する。図１は、本発明の好適
な実施例に係る環境制御装置を備えた水耕栽培装置を示
す概略断面図である。

【００３０】水耕栽培野菜等の植物Ｐを水耕栽培可能な
ベッド又は水槽等の栽培槽３０が、図１に図示されてい
る。本例の水耕栽培施設においては、植物Ｐの生育に要
する栄養素及び肥料等の所要要素を含有する培養液Ｗ
が、植物Ｐの根部Ｔを浸漬可能な栽培槽３０内に収容さ
れる。栽培槽３０の蓋体３３は、植物Ｐを挿通可能な保
持孔３４を備え、各保持孔３４を貫通する植物Ｐの根部
Ｔが、培養液Ｗを収容した地下部に延び、培養液Ｗに浸
漬される。

【００３１】複数の管路の集合体からなる管路集合体１
０が、栽培槽３０の培養液Ｗ内に配置される。管路集合
体１０の基板１４が、栽培槽３０の底壁面３１に固定又
は載置され、管路集合体１０を構成する管路１２ａ乃至
１２ｆが、底壁面３１の上面に間隔を隔てて配置され
る。管路集合体１０は、水耕栽培植物Ｐの配列に沿っ
て、植物Ｐの列と実質的に平行に延在する。

【００３２】管路集合体１０を構成する管路１２ａ、１
２ｂ、１２ｅ、１２ｆは、熱源を構成する熱媒体液循環
装置（図示せず）に連結され、培養液Ｗの液温を調整す
る熱媒体液が、管路１２ａ、１２ｂ、１２ｅ、１２ｆを
循環する。また、管路集合体１０の管路１２ｃ、１２ｄ
は、多目的流体の給排制御装置（図示せず）に連結され
る。多目的流体が、管路１２ｃ、１２ｄの小孔１５を介
して栽培槽３０内に供給されるとともに、槽内の培養液
Ｗが、管路１２ｃ、１２ｄ及び小孔１５を介して栽培槽
３０から排出される。多目的流体として、培養液Ｗの濃
度及び含有成分の調整液、培養液Ｗの用水含有量調整
水、ＰＨ調整液、水位調整液、空気、酸素、消毒液、殺
虫液、或いは、殺菌液等を例示し得る。管路１２ｃ、１
２ｄを介してなされる培養液Ｗの濃度管理、成分管理、
用水管理又はＰＨ管理等により、培養液Ｗの品質管理、
給排制御、水位調節、藻類の発生防止、或いは、根腐れ
の防止等の適当な地下部環境管理を継続的に実行するこ
とができる。

【００３３】複数の管路集合体からなる管路集合体２０
が、植物Ｐの上方域において懸吊部材２１に固定され
る。管路集合体２０を構成する管路１２ａ、１２ｂ、１
２ｅ、１２ｆは、熱媒体給排装置（図示せず）に接続さ
れ、また、管路集合体１０の管路１２ｃ、１２ｄは、多
目的流体の給排制御装置（図示せず）に連結される。多
目的流体の給排制御装置は、管路１２ｃ、１２ｄ及び小
孔１５を介して、高温空気、酸素、オゾン、二酸化炭
素、炭酸ガス、湿度調整用多湿空気、水蒸気、噴霧水、
葉面施肥用の噴霧肥料、葉面空気流動用の空気流、消毒
剤ミスト又は殺虫剤ミスト等を植物Ｐの地上部に供給す
るとともに、所望により、葉面境界の空気を外界雰囲気
に排気し、地上部環境を適当に調整又は制御する。

【００３４】図２は、栽培槽３０又は懸吊部材２１に対
して敷設ないし施工する前の管路集合体１０、２０を示
す管路集合体１０、２０の概略斜視図及び部分拡大断面
図である。

【００３５】図２（Ａ）に示す如く、管路集合体１０、
２０は、幅員方向に所定の間隔を隔てて配置された６本
の管路１２ａ乃至１２ｆと、管路１２の間に延在し且つ
隣接する管路１２同士を相互連結する基板１４とから構
成された全体的に長尺シート状の成形品である。管路集
合体１０、２０の各管路１２は、図２（Ｂ）に示す如
く、実質的に円形断面形状を有する管体であり、流体を
圧送又は連通可能な流体通路１３を中心部に備える。各
管路１２は、接線方向に延びる基板１４によって相互連
結される。例えば、各管路１２の相互間隔は、１５乃至
４０mm程度に設定され、各管路１２の外径及び内径は夫
々、１０乃至１５mmおよび５乃至１０mm程度に夫々設計
される。

【００３６】管長方向に所定間隔を隔てて配置された小
孔１５が、管路集合体１０、２０を構成する管路１２
ｃ、１２ｄの管壁に穿設される。小孔１５は、管路１２
ｃ、１２ｄ内の流体の吐出孔、或いは、管路１２ｃ、１
２ｄの近傍に浮遊又は滞留した管外流体の排出孔として
機能する。また、基板１４は、管長方向に所定間隔を隔
てて配置された円形又は長円形の貫通孔１６を備える。
貫通孔１６は、基板１４の上方域及び下方域を相互連通
する通水孔又は通気孔として機能する。

【００３７】管路集合体１０、２０は、合成ゴム等のゴ
ム素材、合成樹脂、或いは、合成ゴム及び合成樹脂の混
合材料を基材とした一体成形品からなり、好ましくは、
合成繊維又は天然繊維の短繊維強化材を混入した特殊ゴ
ムを母材又は主材とするハイブリッドポリマーエラスト
マーを射出成形機により連続的に押出し成形してなる長
尺シート状の一体成形品である。管路集合体１０、２０
は、比較的容易に変形可能な弾性を有し、図２（Ａ）に
示す如く、長尺シート状物のロールＲとして巻回され
る。ロールＲの形態にて水耕栽培施設（施工現場）に資
材搬送又は運搬された管路集合体１０、２０は、ロール
Ｒから繰り出され、栽培槽３０又は懸吊部材２１の所定
の施工部位に配置又は敷設される。

【００３８】本例において、管路１２を上側に配置した
状態でロールＲから繰り出された管路集合体１０は、底
壁面３１の上面に敷設される。管路集合体１０の底面
は、所望より、接着剤又は係止具等の固定手段によって
底壁面３１上に固定される。他方、管路１２を下側に配
置した状態でロールＲから繰り出された管路集合体２０
は、懸吊部材２１に係止又は接着される。所望により、
管路集合体１０、２０の上側、下側又は全周をゴムチッ
プ、ゴム片、ゴムシート又は樹脂シート等で被覆し、或
いは、メッシュ、ネット又はフェルト等の被覆材により
被覆しても良い。管路集合体１０、２０を構成する管路
１２ａ、１２ｅの第１端部は、熱源の熱媒体圧送装置
（図示せず）に連結され、管路１２ａ、１２ｅの第１端
部に隣接する管路１２ｂ、１２ｆの第１端部は、熱源の
熱媒体還流タンク（図示せず）に連結される。

【００３９】図６は、図１に示す管路集合体の末端部に
配設される連通管の構成を例示する部分概略平面図であ
る。図６（Ａ）に示す如く、第１端部の反対側に位置す
る管路１２ａの第２端部は、該第２端部に隣接する管路
１２ｂの第２端部に連結され、管路１２ｅの第２端部
は、該第２端部に隣接する管路１２ｆの第２端部に連結
される。即ち、管路１２ａ、１２ｅの第２端部と、管路
１２ｂ、１２ｆの第２端部とは、対応する管路同士（管
路１２ａ−１２ｂ：管路１２ｅ−１２ｆ）を相互連通す
る連通管を介して夫々相互連結される。

【００４０】なお、変形例として、栽培槽３０内に配置
された管路集合体１０の管路１２ｃを、例えば、多目的
流体の給送装置（図示せず）に連結し、管路１２ｄを排
水装置等に連結して良い。更に、懸吊部材２１の下面に
懸架された管路集合体２０の管路１２ｃを、例えば、多
目的流体の給送装置（図示せず）に連結し、管路１２ｄ
を排気装置等に連結しても良い。

【００４１】次に、上記管路集合体１０、２０を使用し
た上記環境制御装置の作動について説明する。環境制御
装置は、例えば、熱媒体流体として温水を使用した構成
に設計され、熱媒体圧送装置、熱媒体液循環装置又は熱
媒体給排装置として、温水を圧送する温水循環ポンプ
（図示せず）が設けられる。管路１２ａ、１２ｅの端部
は、温水循環ポンプの吐出口に接続される。温水循環ポ
ンプは、熱源を構成するボイラー、給湯器又は温水アキ
ュムレータ等の加熱機器（図示せず）に連結され、加熱
機器により６０乃至８０℃程度に加熱された高温水は、
温水循環ポンプの吸引口に吸引され、温水循環ポンプに
より管路１２ａ、１２ｅに圧送される。他方、管路１２
ｂ、１２ｆに接続した温水還流タンク（熱媒体還流タン
ク）は、上記加熱機器の低温水補給口と流体連通し、温
水還流タンク内の低温水は、還水として加熱機器に供給
される。

【００４２】温水循環ポンプによって管路集合体１０に
圧送された高温水は、管路集合体１０の管路１２ａ、１
２ｅの流体通路１３を通り、管路１２ａ、１２ｅの管壁
を加熱し、管路１２ａ、１２ｅの管壁と培養液Ｗとの熱
交換により培養液Ｗを加温する。また、温水循環ポンプ
によって管路集合体２０に圧送された高温水は、管路集
合体２０の管路１２ａ、１２ｅの流体通路１３を通り、
管路１２ａ、１２ｅの管壁を加熱し、管路１２ａ、１２
ｅの管壁の熱輻射作用及び伝熱作用により植物Ｐの周囲
雰囲気を加温する。

【００４３】管路１２ａに隣接する管路１２ｂは、管路
１２ａの温水リターン配管を構成し、対をなす温水往流
管及び温水還流管からなる管路１２ａ、１２ｂは、複合
的な温水往復管路を形成する。温水供給源から給送され
た比較的高温の温水（往流水）と、熱交換により降温し
た比較的低温の温水（還流水）とが、隣接する管路１２
ａ、１２ｂを逆方向に流通し、この結果、管路集合体２
０の温度分布は、均一化する。同様に、管路１２ｅに隣
接する管路１２ｆは、管路１２ｅの温水リターン配管を
構成し、管路１２ｅ、１２ｆは、複合的な温水往復管路
を形成する。温水供給源から給送された比較的高温の温
水（往流水）と、熱交換により降温した比較的低温の温
水（還流水）とが、隣接する管路１２ｅ、１２ｆを逆方
向に流通し、この結果、管路集合体２０の温度分布は、
均一化する。このような対をなす管路複合体の構成によ
り、各温水循環回路における配管抵抗が均一化し、各管
路は、均等な温水循環量を確保し得るとともに、相互に
隣接する一対の管路が実質的に単一の温水循環ループを
形成するので、管路集合体１０、２０の温度分布は、管
路集合体１０、２０の一方の側に温水往管が偏在し且つ
他方の側に温水還管が偏在する構造（この結果、高温領
域と低温領域とが偏在し、温度分布が不均一化する）と
対比すると、幅員方向全体に亘って実質的に均一化す
る。

【００４４】管路集合体１０、２０の管路１２ｃの第１
端部は、多目的流体の給排制御装置を構成する流体加圧
手段又は流体圧送装置等を介して、上述の多目的流体の
供給源に連結される。栽培槽３０内に浸漬した管路集合
体１０は、多目的流体源から管路１２ｃ、１２ｄを通し
て給送された上述の多目的流体を小孔１５から槽内に吐
出し、多目的流体は、培養液Ｗに混入又は混合する。懸
吊部材２１に懸架された管路集合体２０は、多目的流体
源から管路１２ｃ、１２ｄを通して給送された多目的流
体を小孔１５から植物Ｐの周囲雰囲気に吐出し、植物生
育環境を調整する。管路集合体２０の基板１４に形成さ
れた貫通孔１６は、基板１４の上方域と下方域とを相互
通水又は相互通気し、例えば、基板１４上に付着した結
露水等を貫通孔１６から下方に落下させる。

【００４５】また、管路集合体１０、２０の管路１２
ｃ、１２ｄの第１端部は、排気ファン、負圧源又は真空
源等の排気／排水装置に連結される。管路集合体１０の
管路１２ｃ、１２ｄが連結される排気／排水装置とし
て、例えば、余剰の培養液Ｗを排出するための吸引装
置、負圧タンク又は真空タンク等が例示される。他方、
管路集合体２０の管路１２ｃ、１２ｄが連結される排気
装置として、例えば、植物栽培領域の湿度管理又は温度
管理のための排気ファン、或いは、植物栽培領域の臭気
又は消毒ミスト等を排気するための強制排気ファン等が
例示される。

【００４６】図３は、上記管路集合体の変形例を示す管
路集合体の斜視図である。図３（Ａ）に示す管路集合体
１０、２０は、幅員方向に所定の間隔を隔てて配置され
た５本の管路１２ａ乃至１２ｅと、管路１２同士を相互
連結する基板１４とから構成された長尺シート状の成形
品からなり、多目的流体の吐出口又は吸引口として機能
する小孔１５が管路１２ｃの管壁に穿孔され、通水孔又
は通気孔として機能する貫通孔１６が基板１４に穿設さ
れる。管路１２ａ、１２ｄの端部は、熱媒体循環ポンプ
の吐出口に接続され、管路１２ｂ、１２ｅは、熱媒体還
流タンク等に接続される。また、小孔１５を備えた管路
１２ｃは、多目的流体の供給源又は排気／排水装置等に
接続される。なお、基板１４は、管路集合体１０、２０
の中心部分のレベルに位置し、各管路１２ａ乃至１２ｅ
を水平且つ直径方向に相互連結する。

【００４７】図３（Ｂ）又は図３（Ｃ）に示す管路集合
体１０、２０は、４本の管路１２ａ乃至１２ｄ、或い
は、２本の管路１２ａ及び１２ｂと、管路１２同士を相
互連結する基板１４とから構成された長尺シート状の成
形品からなり、貫通孔１６が基板１４に穿設される。管
路１２ａ、１２ｃの端部は、熱媒体循環ポンプの吐出口
に接続され、管路１２ｂ、１２ｄは、熱媒体還流タンク
等に接続される。図３（Ｄ）に示す多目的管３０が、図
３（Ｂ）又は図３（Ｃ）に示す管路集合体１０、２０と
関連して使用される。多目的管３０は、ゴム管、樹脂成
形管又は金属管からなり、管壁に多数の小孔１５を備え
ている。多目的管３０は、管路集合体１０、２０に隣接
して配置されるとともに、多目的流体の供給源又は排気
／排水装置等に接続される。

【００４８】図４及び図５は、本発明の環境制御装置を
備えた醸造装置又は水産装置の容器構造を部分的に示す
概略断面図である。各図において、上記実施例における
各構成要素又は構成部材と実質的に同一、同等又は均等
な構成要素又は構成手段については、同一の参照符号が
付されている。

【００４９】図４に示す容器４０は、容器４０の底壁面
４１及び側壁面４２に固定された管路集合体１０を備え
る。管路集合体１０の基板１４は、底壁面４１及び側壁
面４２に貼着又は固着され、管路１２ａ乃至１２ｆが、
内容物Ｃを収容可能な容器４０の内部領域に露出し、底
壁面４１及び側壁面４２の壁面に所定間隔を隔てて配置
される。

【００５０】管路集合体１０を構成する管路１２ａ、１
２ｂ、１２ｅ、１２ｆは、熱源を構成する熱媒体液循環
装置（図示せず）に連結され、内容物Ｃの温度を調整す
る熱媒体液が、管路１２ａ、１２ｂ、１２ｅ、１２ｆの
流体通路１３内を循環する。管路集合体１０の管路１２
ｃ、１２ｄは、多目的流体の給排制御装置（図示せず）
に連結される。多目的流体は、管路１２ｃ、１２ｄの小
孔１５を介して容器４０内に供給され、他方、容器４０
より排出すべき余剰液又は余剰成分は、管路１２ｃ、１
２ｄ及び小孔１５を介して容器４０から排出される。

【００５１】容器４０を水産業又は養殖業の水槽として
使用するとき、管路１２ａ、１２ｂ、１２ｅ、１２ｆを
循環する熱媒体液は、容器４０内の内容物Ｃ、即ち、海
水又は淡水の温度を昇温又は降温させる温度制御手段と
して機能する。また、このように水産業又は養殖業の用
途に供される容器４０においては、小孔１５より容器４
０内に供給すべき多目的流体として、海水又は淡水（内
容物Ｃ）に対する養分補給、空気補給、酸素補給、消毒
液供給、薬剤供給等を目的とした栄養液、空気、酸素、
消毒液又は薬剤等を例示し得る。更に、管路１２ｃ、１
２ｄ及び小孔１５は、容器４０内の海水又は淡水の循環
手段又は排水手段として使用し得る。

【００５２】他方、醸造業又は発酵業の用途に供される
容器４０は、大豆、小麦、米、麦芽、ホップ又はブドウ
等を含む味噌、醤油、納豆又は酒類の発酵原料を内容物
Ｃとして収容する。管路１２ａ、１２ｂ、１２ｅ、１２
ｆを循環する熱媒体液は、麹菌、乳酸菌又は酵母等の微
生物の増殖及び発酵作用を制御するように発酵原料（内
容物Ｃ）の温度を適当に昇温又は降温させる温度制御手
段として機能する。また、管路１２ｃ、１２ｄ及び小孔
１５は、容器４０内に供給すべき多目的流体として、湿
度調整用流体、補給水、空気、各種添加剤等の所望の流
体を容器４０内に供給し、発酵作用を促進し且つ醸造製
品の品質の安定化を図る。

【００５３】図５に示す容器４０は、二重壁構造を有す
る底部及び壁部を有し、底部及び壁部は、底壁面４１及
び側壁面４２の内側に配置された第２底壁面４４及び第
２側壁面４６を備える。管路集合体１０は、底壁面４
１、４２の間に形成された底壁中空域４７および側壁面
４２、４６の間に形成された側壁中空域４８に配置され
る。管路集合体１０を構成する管路１２ａ乃至１２ｆ
は、中空域４７、４８にて延在し、熱源を構成する熱媒
体液循環装置（図示せず）に連結される。内容物Ｃの温
度を調整する熱媒体液が、管路１２ａ乃至１２ｆを循環
し、容器４０内の内容物Ｃは、第２底壁面４４及び第２
側壁面４６を介してなされる熱媒体液との伝熱作用又は
熱交換作用により、所望の如く昇温又は降温する。かく
して、内容物Ｃの温度管理が熱媒体液の流量制御及び温
度制御により継続的に実施される。

【００５４】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で
種々の変形又は変更が可能であり、該変形例又は変更例
も又、本発明の範囲内に含まれるものであることは、い
うまでもない。

【００５５】例えば、図５に示す上記醸造装置又は水産
装置の容器において、底壁中空域４７および側壁中空域
４８の熱伝導性能を向上させるために、水、不凍液又は
熱伝導性不活性液等の液体を中空域４７、４８に充填
し、これにより、中空域４７、４８を介してなされる内
容物Ｃと管路集合体１０との熱交換効率を高めるととも
に、中空域４７、４８の熱容量又は蓄熱容量を向上させ
ることができる。

【００５６】また、所望により、図５に示す中空域４
７、４８内に発泡性断熱材等の断熱材を充填することも
可能である。更に、上記管路集合体１０、２０の施工に
おいて、温水熱源に連結された管路１２ａの末端部と、
温水還流手段に連結された管路１２ｆの末端部とを相互
連通させるとともに、温水熱源に連結された管路１２ｅ
の末端部と、温水還流手段に連結された１２ｂの末端部
とを相互連通させ、相互離間した管路対（管路１２ａ−
１２ｆ：管路１２ｅ−１２ｂ）により複合的な温水往復
管路を形成しても良い。或いは、図６（Ｂ）に示す如
く、隣接する第１及び第２管路集合体において、第１管
路集合体の温水往流管路の末端部と、第２管路集合体の
温水還流管路の末端部とを相互連通させ、これにより、
複合的な温水往復管路を形成しても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１又は２、
更には、請求項６乃至９に記載された本発明の構成によ
れば、温度制御を要する水耕栽培用培養槽、水産業用水
槽、或いは、醗酵原料の収容容器等に対して、温度制御
装置を安価且つ早期に施工することができる環境制御装
置を提供することが可能となる。

【００５８】また、請求項３に記載された本発明の構成
によれば、水耕植物、水産物又は微生物等に対する所要
気流の補給、水分補給又は養分補給等を意図した任意の
特殊流体を水耕栽培用培養槽、水産業用水槽又は醗酵原
料収容容器等に供給し得る多目的流体の給送管路を上記
温度制御装置と共に容易に施工し、水耕栽培槽の雰囲気
制御又は水質管理、培養槽の培養液管理、或いは、醗酵
原料の容器内環境制御等を容易に実施することができる
環境制御装置を提供することが可能となる。

【００５９】また、請求項４又は５に記載された本発明
の構成によれば、環境制御装置の設置環境に存在する湿
気又は水分に対して十分な耐久性を備えるとともに、配
管敷設領域の配管経路に関する所望の設計自由度を有す
る環境制御装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例に係る環境制御装置を備
えた水耕栽培装置を示す概略断面図である。

【図２】水耕栽培装置に敷設ないし施工する前の管路集
合体を示す管路集合体の概略斜視図及び部分拡大断面図
である。

【図３】図２に示す管路集合体の変形例を示す管路集合
体の斜視図である。

【図４】本発明の環境制御装置を備えた醸造装置又は水
産装置の容器構造を部分的に示す概略断面図である。

【図５】図６に示す容器構造の変形例を示す概略部分断
面図である。

【図６】管路集合体の末端部に配設される連通管の構成
を例示する部分概略平面図である。

【符号の説明】

１０、２０管路集合体１２管路１３流体通路１４基板１５小孔１６貫通孔３０栽培槽３３蓋体４０容器Ｐ植物ＲロールＣ内容物Ｗ培養液Ｔ根部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を収容した液槽に配設された弾力的
な配管を有し、該配管は、管壁を調温する熱媒体流体を
管路内に収容し、該管壁と前記液体との熱交換作用によ
り前記液体の温度を制御する熱媒体循環配管を形成する
ことを特徴とする環境制御装置。
【請求項２】発酵原料を収容した容器に配置された弾
力的な配管を有し、該配管は、管壁を調温する熱媒体流
体を管路内に収容し、該管壁と前記発酵原料との熱交換
作用により前記発酵原料の温度を制御する熱媒体循環配
管を形成することを特徴とする環境制御装置。
【請求項３】前記配管は、前記熱媒体循環配管を形成
する第１管路を備えるとともに、該第１管路に沿って配
置され、管長方向に間隔を隔てて配置された複数の管壁
貫通孔を有する第２管路を更に有し、該第２管路は、流体圧送装置及び／又は流体吸引装置に
連結され、特定流体を搬送する多目的流体搬送管路を構
成し、前記管壁貫通孔は、前記特定流体の吐出口及び／
又は吸引口として機能することを特徴とする請求項１又
は２に記載の環境制御装置。
【請求項４】前記第１及び第２管路は、ゴム及び／又
は合成樹脂の成形管からなることを特徴とする請求項３
に記載の環境制御装置。
【請求項５】前記第１及び第２管路は、隣接する管路
同士を相互連結する弾力的な基板により相互連結され、
前記第１管路、第２管路及び基板は、弾力的に変形可能
な一体的環境制御ユニットを構成することを特徴とする
請求項３又は４に記載の環境制御装置。
【請求項６】前記液槽は、水耕栽培植物の地下部を構
成する培養液槽からなることを特徴とする請求項１に記
載の環境制御装置。
【請求項７】前記液槽は、水産物養殖用の水槽からな
ることを特徴とする請求項１に記載の環境制御装置。
【請求項８】前記熱媒体循環配管は、発酵原料を収容
した容器の内壁面に固定され、該容器の内部領域に露出
することを特徴とする請求項２に記載の環境制御装置。
【請求項９】前記熱媒体循環配管は、発酵原料を収容
した容器の内壁に埋設されることを特徴とする請求項２
に記載の環境制御装置。