JPWO2018190097A1 - 水耕栽培装置 - Google Patents

Abstract

水耕栽培装置（１００）は、植物（８）の少なくとも一部を内包する栽培槽（７）と、植物（８）の少なくとも一部へ液肥（５０）を供給するように、液肥（５０）を栽培槽（７）内の空間へ噴霧する液肥噴霧部（５ａ）と、植物（８）の少なくとも一部および栽培槽（７）の内面のうちの少なくともいずれか一方を洗浄するように、栽培槽（７）内の空間へ洗浄用の液体を吐出する洗浄液吐出部（３ａ）と、栽培槽（７）から栽培槽（７）の外部へ液肥（５０）および洗浄用の液体を導く排出流路（３０）と、を備えている。

Description

本発明は、土壌を使用することなく、植物を栽培する水耕栽培装置に関する。

従来から、土壌を使用することなく、植物を栽培する水耕栽培装置の開発が行われている。水耕栽培装置においては、植物の根を液肥または水に浸しながら、植物を成長させる。

特開２０１２−１０６５１号公報

一般に、植物は、湿潤状態に弱いため、長時間、液肥に接触していると、液肥に接触している部分から菌が発生したり、酸素不足に起因した植物の腐敗が生じたりする。また、水耕栽培においては、土壌が使用されないため、植物の古い組織は、植物から剥離して落下した後、分解されずに、水耕栽培装置の内部に残存している。植物から剥離した古い組織が、腐敗すると、植物に悪影響を与えることがある。しかしながら、従来の水耕栽培装置においては、菌の発生および剥離組織の腐敗等による悪影響から植物を保護するために、植物の近傍の衛生環境を良好な状態に維持するための手段を有してない。

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、植物の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる水耕栽培装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の態様に係る水耕栽培装置は、植物の少なくとも一部を内包する栽培槽と、前記植物の少なくとも一部へ液肥を供給するように、前記液肥を前記栽培槽内の空間へ噴霧する液肥噴霧部と、前記植物の少なくとも一部および前記栽培槽の内面のうちの少なくともいずれか一方を洗浄するように、前記栽培槽内の空間へ洗浄用の液体を吐出する洗浄液吐出部と、前記栽培槽から前記栽培槽の外部へ前記液肥および前記洗浄用の液体を導く排出流路と、を備えている。

本発明によれば、植物の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる。

本発明の実施の形態１の水耕栽培装置を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態２の水耕栽培装置を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態３の水耕栽培装置を説明するための部分拡大図である。 本発明の実施の形態４の水耕栽培装置を説明するための部分拡大図である。 本発明の実施の形態５の水耕栽培装置を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態６の水耕栽培装置を説明するための部分拡大図である。図６の（ａ）は、実施の形態６の水耕栽培装置の長辺方向における縦断面図である。図６の（ｂ）は、実施の形態６の水耕栽培装置の短辺方向における縦断面図である。図６の（ｃ）は、実施の形態６の水耕栽培装置の横断面図である。 本発明の実施の形態７の水耕栽培装置を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態７の水耕栽培装置を説明するための部分拡大図である。 本発明の実施の形態８の水耕栽培装置を説明するための部分拡大図である。

以下、図面を参照しながら、実施の形態の水耕栽培装置を説明する。以下の複数の実施の形態においては、同一の参照符号が付された部分同士は、図面上における形状に多少の相違があっても、特段の記載がない限り、互いに同一の機能を発揮するものとする。

以下に説明される各実施の形態の水耕栽培装置は、根菜類を栽培するためのものである。

（実施の形態１）
以下、図１を用いて、実施の形態１の水耕栽培装置１００を説明する。

図１に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１００においては、複数の植物８が栽培される。植物８は、葉および茎を有する地上部と、根および地下茎を有する地下部とを備えている。植物８は、たとえば、地下部が肥大する根菜類としてのオタネニンジン（高麗人参または朝鮮人参）である。ただし、オタネニンジンは、栽培される植物の一例であって、本実施の形態の水耕栽培においては、いかなる植物が栽培されてもよい。

図１に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１００の一例は、６面体構造のコンテナのような筐体７０を備えている。筐体７０は、一本線で概念的に描かれている。それにより、植物８は、筐体７０によって外部空間から遮断された空間内において成長する。そのため、筐体７０内の雰囲気は、外部の雰囲気から実質的に遮断されている。

水耕栽培装置１００は、筐体７０内の空間の温度および湿度を調節する空調機２０と、空調機２０を制御する制御部６０とを備えている。そのため、筐体７０内へ外部の空気を導入したり、筐体７０内の空気を外部へ排出したりすることは可能である。したがって、水耕栽培装置１００によれば、植物８の周辺環境を管理することが容易である。

また、筐体７０は、不透明のプラスチック材料で形成されているため、外部からの光は筐体７０内に入らない。植物８を栽培する作業員は、筐体７０の側面に設けられた扉（図示せず）を開けたり閉めたりすることにより、筐体７０に設けられた開口部から外部へ出たり、その開口部から筐体７０内に入ったりすることができる。

筐体７０内には、多段式のラック８０が設けられている。ただし、図を簡略化するため、ラック８０は、一段しか描かれていない。また、ラック８０は、一本線で概念的に描かれている。ラック８０のマトリックス状に区分された複数の空間のそれぞれには、１つの栽培槽７が設置されている。

水耕栽培装置１００は、植物８の地下部を収容する栽培槽７を備えている。栽培槽７の上側の開口部は、仕切部９によって塞がれている。仕切部９の材質としては、たとえば、発砲スチロールが用いられてもよい。仕切部９には、植物８を通過させる程度の大きさを有する貫通孔が開けられており、貫通孔にはスポンジからなる保持部１０が挿入されている。栽培槽７は、植物８の少なくとも一部、具体的には、植物８の地下部を内包している。植物８は、地上部が仕切部９から上方に突出するように、保持部１０と仕切部９の貫通孔との間の摩擦力および保持部１０と植物８との間の摩擦力によって保持されている。

本実施の形態においては、植物８が栽培されているときも、栽培槽７の内部に液肥５０が貯留されないように、栽培槽７の底面部に排出流路３０としての配管が設けられている。排出流路３０は、栽培槽７と液肥槽１とのそれぞれに接続されており、栽培槽７の底面に落下した液肥５０を重力によって液肥槽１までに導く。

液肥槽１は液肥５０を貯留している。液肥５０は、噴霧用ポンプ２Ａによって液肥供給流路５を経由して栽培槽７内の液肥噴霧部５ａまで供給される。液肥噴霧部５ａは、液肥供給流路５によって供給された液肥５０を栽培槽７内の空間へ噴霧する。液肥５０の大部分は、栽培槽７内において、植物８の地下部に向かって噴霧される。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、照明機器１１、空調機２０、噴霧用ポンプ２Ａ、および洗浄用ポンプ２Ｂを備えている。制御部６０は、無線電波を送信することによって、照明機器１１、空調機２０、噴霧用ポンプ２Ａ、および洗浄用ポンプ２Ｂのそれぞれを制御する。

照明機器１１は、ラック８０の棚板の下面に取り付けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）または蛍光灯などの光源であり、上方から植物８の地上部へ光を照射する。照明機器１１の発光態様は、制御部６０によって制御される。空調機２０は、筐体７０の天井面に取り付けられており、制御部６０によって制御され、筐体７０内の植物８の周辺の雰囲気の温度および湿度を変更する。

噴霧用ポンプ２Ａは、液肥供給流路５を経由して液肥槽１内の液肥５０を液肥噴霧部５ａまで供給する。洗浄用ポンプ２Ｂは、洗浄液供給流路３を経由して液肥槽１内の洗浄用の液体としての液肥５０を洗浄液吐出部３ａまで供給する。つまり、本実施の形態においては、植物８の栄養分としての液肥５０が洗浄用の液体として用いられる。ただし、液肥５０が洗浄用の液体として栽培槽７内へ供給される場合には、洗浄という目的を達成するために、液肥５０が栄養分として栽培槽７内へ供給される場合に比較して、単位時間あたりの供給量がかなり大きい。噴霧用ポンプ２Ａおよび洗浄用ポンプ２Ｂは、いずれも、制御部６０に制御される。洗浄液供給流路３には、制御部６０によって制御され、洗浄用の液体の洗浄液吐出部３ａからの吐出態様を調節する洗浄液調節部４が設けられている。洗浄液調節部４は、具体的には、流量調節弁で構成されている。

本実施の形態においては、制御部６０は、洗浄液調節部４に吐出態様を調節させるように、洗浄液調節部４の動作を制御する。それにより、複数の栽培槽7のそれぞれの洗浄液吐出部３ａは、植物８の少なくとも一部および栽培槽７の内面のうちの少なくともいずれか一方を洗浄するように、栽培槽７内の空間へ洗浄用の液体を吐出する。排出流路３０は、栽培槽７から排出される液肥５０および洗浄用の液体を液肥槽１へ導く。そのため、植物８の近傍の衛生環境が良好な状態に維持される。

本実施の形態においては、洗浄液調節部４が、洗浄液供給流路３の幹流路から分岐した複数の枝流路のそれぞれに設けられている。そのため、制御部６０は、複数の洗浄液調節部４を用いて、複数の栽培槽７内で吐出される洗浄用の液体の吐出態様のそれぞれを別個独立して制御することができる。ただし、本実施の形態においては、制御部６０は、複数の栽培槽７のそれぞれに対応する複数の洗浄液調節部４に同一の動作をさせる制御を実行する。

水耕栽培装置１００は、制御部６０によって動作を制御される洗浄液調節部４を備えている。洗浄液調節部４は、洗浄液吐出部３ａから吐出される洗浄用の液体の吐出態様を調節する。そのため、洗浄液吐出部３ａから吐出される洗浄用の液体の吐出時間、吐出量および吐出タイミング等の吐出態様を適切に調節することにより、より良好な態様で洗浄用の液体、すなわち液肥５０を吐出することができる。その結果、植物８の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる。

本実施の形態においては、洗浄液吐出部３ａは、液肥槽１に貯留された液肥５０を用いて、植物８の少なくとも一部としての地下部および栽培槽７の内面のそれぞれを洗浄する。これによれば、液肥５０以外に洗浄用の液体を別途用いないため、洗浄のための構造を簡略化することができる。

なお、洗浄液吐出部３ａは、植物８の少なくとも一部としての地下部および栽培槽７の内面の何れか一方のみを洗浄するものであってもよい。いずれの場合にも、本実施の形態においては、洗浄液吐出部３ａは、上方に向かって液肥５０を吐出し、植物８に接触した後、栽培槽７の底面に落下し、排出流路３０へ向かって栽培槽７の底面に沿って流れる。したがって、液肥５０は、少なくとも栽培槽７の底面上に存在する植物８から落下した古い組織および植物８の表面上で生息していた菌等とともに、栽培槽７の底面に沿って排出流路３０へ向かって流れる。

洗浄液吐出部３ａは、単なる配管の先端の開口であっても、シャワーノズルであってもよい。一方、液肥噴霧部５ａは、植物８の根から液肥５０が吸収され易いように、霧状の液体を噴霧するように構成されている。洗浄液吐出部３ａの単位時間あたりの液体の流量は、液肥噴霧部５ａの単位時間あたりの液体の流量よりも多ければよい。つまり、洗浄液吐出部３ａは、液肥噴霧部５ａよりも単位時間あたりにより多くの量の液肥５０を用いて、植物８から剥離した古い組織を洗い流す効果を高めることができるものであれば、いかなるものであってもよい。

本実施の形態においては、洗浄用の液体として液肥５０が用いられたが、液肥槽１内の液肥５０が水等の液肥５０以外の洗浄用の液体に入れ替えられて、洗浄液吐出部３ａから栽培槽７の内部へ吐出されてもよい。これによれば、余分な液肥５０が植物８に長時間付着していることが好ましくない場合に、植物８から液肥５０を効果的に洗い落とすことができる。

（実施の形態２）
以下、図２を用いて、実施の形態２の水耕栽培装置１００を説明する。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態１の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態１の水耕栽培装置１００と異なっている。

本実施の形態においては、実施の形態１の噴霧用ポンプ２Ａおよび洗浄用ポンプ２Ｂの代わりに、１つのポンプ２が液肥供給流路５と洗浄液供給流路３とのそれぞれに液肥５０を送り出す。これによれば、ポンプ数を低減することができるため、水耕栽培装置１００の構造を簡略化することができる。本実施の形態においては、液肥調節部６が液肥供給流路５に設けられている。液肥調節部６は、液肥供給流路５を流れる液肥５０の液肥噴霧部５ａからの噴霧量、噴霧圧力、および噴霧タイミング等の噴霧態様を調節する。本実施の形態においては、洗浄液供給流路３には、洗浄液調節部４が設けられている。洗浄液調節部４は、洗浄液供給流路３を流れる洗浄用の液体としての液肥５０の流量を調節する。洗浄液調節部４は、具体的には、流量調節弁で構成されている。

制御部６０は、洗浄液調節部４および液肥調節部６を制御することにより、液肥噴霧部５ａからの液肥５０の噴霧所定時間、たとえば、１５分間だけ実行させた後、特定時間、たとえば、１５分間だけ噴霧を停止する。この場合、この噴霧の実行と噴霧の停止とを交互に２４時間繰り返す。さらに、１日の最後に、すなわち、噴霧の実行と噴霧の停止とを交互にある時間、たとえば、２４時間だけ繰り返された後に、植物８に付着した植物８の古い組織を洗い落とすように、洗浄液吐出部３ａからの洗浄用の液体としての液肥５０が吐出される。

また、本実施の形態においては、１つの洗浄液調節部４が、複数の栽培槽7のそれぞれに接続されるように分岐する洗浄液供給流路３の幹流路にのみ設けられている。これによれば、洗浄液調節部４の数を低減することができる。

（実施の形態３）
以下、図３を用いて、実施の形態３の水耕栽培装置１００を説明する。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態１の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態１の水耕栽培装置１００と異なっている。

本実施の形態においては、栽培槽７の内側面に洗浄液供給流路３の先端の開口である洗浄液吐出部３ａが露出している。そのため、洗浄液吐出部３ａから吐き出された液肥５０は、栽培槽７の底面に沿って排出流路３０まで流れる。その結果、栽培槽７の底面上に存在する植物８の古い組織および菌等を液肥５０によってより効率的に洗い流すことができる。

（実施の形態４）
以下、図４を用いて、実施の形態４の水耕栽培装置１００を説明する。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態２の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態２の水耕栽培装置１００と異なっている。

実施の形態２の液肥供給流路５と洗浄液供給流路３とが同一の構造、すなわち同一の配管３５によって実現されている。ただし、液肥噴霧部５ａと洗浄液吐出部３ａとは別の構造によって実現されている。配管３５には、切替弁３５ａが設けられている。切替弁３５ａは、制御部６０によって制御されることにより、液肥５０を液肥噴霧部５ａへ導くのか、それとも、液肥５０を洗浄用の液体として洗浄液吐出部３ａに導くのかを切り替える。したがって、本実施の形態においては、切替弁３５ａが実施の形態２の洗浄液調節部４および実施の形態２の液肥調節部６の双方の機能を果たしている。本実施の形態においても、洗浄液吐出部３ａの単位時間あたりの液体の流量は、液肥噴霧部５ａの単位時間あたりの液体の流量よりも多ければよい。

本実施の形態によれば、液肥５０および洗浄用の液体を栽培槽７まで導く流路の共通化により、水耕栽培装置１００の構造を簡略化しながら、液肥５０の噴霧態様と洗浄用の液体（液肥５０）の吐出態様とを異ならせることができる。

（実施の形態５）
以下、図５を用いて、実施の形態５の水耕栽培装置１００を説明する。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態１の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態１の水耕栽培装置１００と異なっている。

本実施の形態においては、噴霧用ポンプ２Ａは、液肥槽１Ａ内に設けられているが、洗浄用ポンプ２Ｂは、洗浄液槽１Ｂ内に設けられている。液肥槽１Ａには液肥５０が貯留されているが、洗浄液槽１Ｂ内には水５１が貯留されている。したがって、洗浄用ポンプ２Ｂが駆動すると、洗浄液供給流路３としての配管を水５１が流れる。それにより、栽培槽７の内面および植物８の地下部が水５１によって洗浄される。つまり、本実施の形態においては、洗浄液吐出部３ａは、洗浄用の液体として、水５１を用いて、植物８の少なくとも一部および栽培槽７の内面のそれぞれを洗浄する。そのため、水５１によって植物８から液肥５０を洗い落とすことができる。その結果、植物８に液肥５０が長い期間付着している状態の発生を抑制することができる。したがって、実施の形態の水耕栽培装置１００は、余分な液肥５０が長い期間にわたって植物８に付着していることが植物８の成長に悪影響を与える場合に、より高い効果を発揮することができる。

本実施の形態においては、水５１を貯留する洗浄液槽１Ｂが設けられている例が示されている。しかしながら、水耕栽培装置１００は、洗浄液槽１Ｂを有しておらず、公共の水道管に設けられた蛇口を開くと、水道水が洗浄液供給流路３としての配管を流れることによって洗浄液吐出部３ａから吐出されるものであってもよい。

本実施の形態においては、排出流路３０は、栽培槽７から液肥槽１Ａまで至る流路と、栽培槽７から洗浄液槽１Ｂまで至る流路とを備えている。栽培槽７から液肥槽１Ａまで至る流路には、制御部６０によって開閉動作を制御される開閉バルブＶ１が設けられている。開閉バルブＶ１が閉じられているときは、栽培槽７から液肥槽１Ａまで液肥５０が流れず、開閉バルブＶ１が開かれているときは、栽培槽７から液肥槽１Ａまで液肥５０が流れる。栽培槽７から洗浄液槽１Ｂまで至る流路には、制御部６０によって開閉動作を制御される開閉バルブＶ２が設けられている。開閉バルブＶ２が閉じられているときは、栽培槽７から洗浄液槽１Ｂまで洗浄用の液体としての水５１が流れず、開閉バルブＶ２が開かれているときは、栽培槽７から洗浄液槽１Ｂまで洗浄用の液体としの水５１が流れる。

制御部６０は、液肥噴霧部５ａからの液肥５０の噴霧が実行されているときには、開閉バルブＶ１を開きかつ開閉バルブＶ２を閉じるように、開閉バルブＶ１および開閉バルブＶ２を制御する。一方、制御部６０は、洗浄液吐出部３ａから洗浄用の液体としての水５１が吐き出されているときには、開閉バルブＶ１を閉じかつ開閉バルブＶ２を開くように、開閉バルブＶ１および開閉バルブＶ２を制御する。これによれば、液肥供給流路５と洗浄液供給流路３とが別箇独立して設けられているため、液肥５０と洗浄用の液体としての水５１との混合が抑制されている。

本実施の形態においては、植物８に有害でなければ、水５１の代わりに他の洗浄液が用いられてもよい。

（実施の形態６）
以下、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて、実施の形態６の水耕栽培装置１００を説明する。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態３の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態３の水耕栽培装置１００と異なっている。

本実施の形態においては、洗浄液吐出部３ａは、植物８の地下部に向かって洗浄用の液体を噴霧する部分に加えて、栽培槽７の垂直方向に延びる面である内壁面のみに向かって洗浄用の液体を吐出する部分を含んでいる。つまり、洗浄液吐出部３ａの少なくとも一部は、栽培槽７の内壁面のみに向かって洗浄用の液体を吐出するように、栽培槽７の内部に配置されている。そのため、栽培槽７の内壁面をより効果的に洗浄することにより、植物８の近傍の衛生環境をより良好な状態に維持することができる。なお、洗浄液吐出部３ａは、植物８の地下部に向かって洗浄用の液体を噴霧する部分を備えておらず、栽培槽７の垂直方向に延びる面である内壁面のみに向かって洗浄用の液体を吐出する部分のみからなっていてもよい。

（実施の形態７）
以下、図７および図８を用いて、実施の形態７の水耕栽培装置１００を説明する。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態５の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態５の水耕栽培装置１００と異なっている。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、栽培槽７の内部において、空気を吹き出す吹出孔１５ａを有する送風部１５としてのダクトをさらに備えている。そのため、植物８の少なくとも一部および栽培槽７の内面のうちの少なくともいずれか一方に付着した古い組織等の異物を空気によって吹き飛ばす。それにより、異物を植物８から剥離させ、栽培槽７の底面上に落下させる。したがって、洗浄液吐出部３ａから吐出される洗浄用の液体を用いた栽培槽７からの異物の排出がより効果的に行われる。

吹出孔１５ａから吹き出される風の方向は特に限定されない。ただし、吹出孔１５ａは、栽培槽７内の空間全体にわたって風が送られるように配置されていることが好ましい。

本実施の形態においては、図８に示されるように、送風部１５が栽培槽７内において水平方向に延びるように配置され、複数の吹出孔１５ａが水平方向に一定間隔をあけて設けられている。ただし、複数の吹出孔１５ａ同士の間の間隔が一定でなくてもよい。

吹出孔１５ａから吹き出される風の量は、特に限定されないが、栽培槽７の内側面および底面、植物８の地下部の表面、および保持部１０の下面に付着した余分な水分を除去することができる程度のものであることが好ましい。

送風部１５に送風量調節部Ｖ３、具体的には風量調節バルブと風量計とが設けられており、制御部６０は、送風量調節部Ｖ３を制御する、具体的には、風量計の値が所定の値になるように送風量バルブを制御する。それにより、吹出孔１５ａから栽培槽７内の空間へ吹き出される空気の風量、風速、および風圧のうちの少なくともいずれかが調節される。吹出孔１５ａからの風の吹き出しが実行されているときには、複数の栽培槽７のそれぞれ内における送風量は一定に維持される。

風が吹出孔１５ａから吹き出されるタイミングは、洗浄用の液体が洗浄液吐出部３ａから吐出された後の一定時間である。たとえば、洗浄用の液体が洗浄液吐出部３ａから吐出された後、風が吹出孔１５ａから栽培槽７内の空間へ２０分間だけ吹き出されてもよい。

本実施の形態によれば、栽培槽７の内側面および底面、植物８の地下部の表面、ならびに、保持部１０の余分な水分を除去することができる。これによれば、植物８の根が過剰な湿潤状態に曝されることを抑制することができるため、植物８の腐敗を防止することができる。

（実施の形態８）
本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態２の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態２の水耕栽培装置１００と異なっている。

図９に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１００に置いては、同一構造物Ｘが前述の実施の形態２の液肥噴霧部５ａおよび洗浄液吐出部３ａのそれぞれの機能を果たす。また、同一構造物Ｙが前述の実施の形態２の液肥供給流路５および洗浄液供給流路３のそれぞれの機能を果たす。これによれば、水耕栽培装置１００の構造を複雑化させることなく、すなわち、同一構造物Ｘおよび同一構造物Ｙによって、液肥５０の噴霧と洗浄用の液体の吐出とを実現することができる。図示されていないが、実施の形態２の洗浄液調節部４と実施の形態２の液肥調節部６とも、同一構造物によって構成されている。

この場合には、制御部６０は、液肥噴霧部５ａとして機能する同一構造物Ｘによる噴霧の圧力、噴霧の量、および噴霧のタイミングのうちの少なくともいずれか１つを制御する。それにより、洗浄液吐出部３ａとして機能する同一構造物Ｘから吐出される洗浄用の液体の吐出態様を調節することができる。つまり、制御部６０が、実施の形態２の洗浄液調節部４と実施の形態２の液肥調節部６とのそれぞれの機能を果たす同一構造物を制御することにより、同一構造物Ｘから、液肥５０を噴霧するか、それとも、吐出するのかを選択する。ただし、この場合においても、洗浄液吐出部３ａとして機能する同一構造物Ｘから吐出される洗浄用の液体としての液肥５０の量は、液肥噴霧部５ａとして機能する同一構造物Ｘから噴霧される液肥５０の量よりも多い。これによれば、簡単な構成で、植物８の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる。

（実施の形態９）
本実施の形態の水耕栽培装置１００は、実施の形態１の水耕栽培装置とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、以下に説明する事項に関して、実施の形態１の水耕栽培装置１００と異なっている。

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、上記した各実施の形態の水耕栽培装置１００において、栽培槽７の内面の全体には、撥水性のコーティング（図示せず）が施されている。撥水性のコーティングは、栽培槽７の内面に植物８から剥離した古い組織や菌等の異物が付着し難くする。そのため、栽培槽７の内面上に存在する異物を洗浄用の液体の吐出によって洗い落とすことが容易になる。撥水性のコーティングは、栽培槽７の内面への異物の付着を抑制し、異物を洗浄用の液体で洗い流すことを容易にするものであれば、フッ素コーティングまたはシリコーンコーティング等のいかなるものであってもよい。撥水コーティングは、異物が付着し易い栽培槽７の内面の一部分のみに施されていてもよい。

（各実施の形態の共通事項）
上記した各実施の形態の水耕栽培装置１００においては、制御部６０は、液肥噴霧部５ａによる液肥５０の噴霧後に洗浄液吐出部３ａから洗浄用の液体を吐出させるように、洗浄液調節部４の動作を制御する。液肥５０が植物８に長期間付着した状態で放置されることが抑制されるため、植物８の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる。ただし、同様の理由のため、制御部６０は、液肥噴霧部５ａによる液肥５０の噴霧中に洗浄液吐出部３ａから洗浄用の液体を吐出させるように、洗浄液調節部４の動作を制御してもよい。

液肥５０は、液肥供給流路５から液肥噴霧部５ａへ一定時間に一定量だけ送り出される。液肥噴霧部５ａは、噴霧を行うことができる構造であればよい。噴霧孔の数は特に限定されないが、植物８に均一に液肥５０を噴霧できるものであることが望ましい。また、噴霧孔の大きさは、ミスト状の液肥５０を植物８の地下部に向かって噴霧することができる大きさであればよい。洗浄用の液体、たとえば、液肥５０または水の流速および流量等はいかなるものであってもよい。しかしながら、洗浄液吐出部３ａは、植物８から剥離した古い組織が栽培槽７の底面から排出流路３０まで洗い流される程度の流速、流量、および時間だけ、洗浄用の液体を吐出すように、制御部６０が洗浄液調節部４を制御することが望ましい。

洗浄液吐出部３ａは、液肥噴霧部５ａからの液肥５０の噴霧中または噴霧後に、水または液肥５０等の洗浄用の液体を一定時間だけ吐出するものであれば、いかなるものであってもよい。液肥噴霧部５ａが所定時間、たとえば、５分間だけ液肥５０をミスト噴霧した後に、洗浄液吐出部３ａが特定時間、たとえば、１０分間だけ液肥５０または水５１を吐出してもよい。

上記した各実施の形態の水耕栽培装置１００においては、栽培槽７の底面が排出流路３０へ向かって傾斜していることが好ましい。これによれば、液肥５０および洗浄用の液体とともに、植物８から剥離して落下した古い組織や植物８から洗い落とされた菌等の異物を排出流路３０へ効果的に導くことができる。

上記の各実施の形態においては、排出流路３０は、栽培槽７と液肥槽１，１Ａまたは洗浄液槽１Ｂとに接続されているが、栽培槽７と液肥槽１，１Ａまたは洗浄液槽１Ｂ以外の外部の他の設備とに接続されていてもよい。この場合、栽培槽７内の液肥５０または洗浄用の液体は、使用された後、廃棄されてもよい。

上記の各実施の形態においては、噴霧用ポンプ２Ａと液肥供給流路５とによって液肥供給部が構成されている。また、洗浄用ポンプ２Ｂと洗浄液供給流路３とによって洗浄液供給部が構成されている。各実施の形態においては、液肥５０は、噴霧用ポンプ２Ａによって栽培槽７内へ供給され、洗浄用の液体は、洗浄用ポンプ２Ｂによって栽培槽７内へ供給される。しかしながら、液肥５０および洗浄用の液体のうちの少なくともいずれか一方が自重によって栽培槽７に供給されてもよい。この場合、液肥槽１Ａおよび洗浄液槽１Ｂのうちの少なくともいずれか一方が栽培槽７よりも高い位置に配置され、液肥供給流路５および洗浄液供給流路３の少なくともいずれか一方に制御部６０によって開閉動作が制御される開閉バルブが設けられていてもよい。

（実施の形態の組合せ）
互いに矛盾しない限り、上記実施の形態のそれぞれの構成および機能同士を組合せることは可能である。つまり、実施の形態の一部の構成および機能と他の実施の形態の一部の構成および機能とは、組合せることにより発明が実施できなくならない限り、互いに組合せ可能である。

以下、実施の形態の水耕栽培装置１００の特徴的構成、および、それにより得られる効果を説明する。

（１） 水耕栽培装置１００は、栽培槽７、液肥噴霧部５ａ、洗浄液吐出部３ａ、および排出流路３０を備えている。栽培槽７は、植物８の少なくとも一部を内包する。液肥噴霧部５ａは、植物８の少なくとも一部へ液肥５０を供給するように、液肥５０を栽培槽７内の空間へ噴霧する。洗浄液吐出部３ａは、植物８の少なくとも一部および栽培槽７の内面のうちの少なくともいずれか一方を洗浄するように、栽培槽７内の空間へ洗浄用の液体を吐出する。排出流路３０は、栽培槽７から栽培槽７の外部へ液肥５０および洗浄用の液体を導く。これによれば、植物８の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる。

（２） 水耕栽培装置１００は、洗浄液調節部４および制御部６０をさらに備えていることが好ましい。洗浄液調節部４は、洗浄液吐出部３ａから吐出される洗浄用の液体の吐出態様を調節する。制御部６０は、洗浄液調節部４に吐出態様を調節させるように、洗浄液調節部４の動作を制御する。これによれば、より良好な態様で洗浄用の液体を吐出することができるため、植物８の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる。

（３） 制御部６０は、液肥噴霧部５ａによる液肥５０の噴霧中または噴霧後に、洗浄液吐出部３ａから洗浄用の液体を吐出させるように、洗浄液調節部４の動作を制御することが好ましい。液肥が植物８に長期間付着した状態で放置されることが抑制されるため、植物の近傍の衛生環境を良好な状態に維持することができる。

（４） 同一構造物Ｘが液肥噴霧部５ａおよび洗浄液吐出部３ａのそれぞれの機能を果たしてもよい。この場合、制御部６０は、洗浄液調節部４の動作を制御することによって、同一構造物Ｘの液肥５０の噴霧態様と同一構造物Ｘの洗浄用の液体の吐出態様とを異ならせる。これによれば、水耕栽培装置１００の構造を複雑化させることなく、液肥の噴霧と洗浄用の液体の吐出とを実現することができる。

（５） 水耕栽培装置１００は、液肥５０を貯留する液肥槽１Ａと、液肥５０を液肥槽１Ａから液肥噴霧部５ａまで導く液肥供給流路５と、液肥５０を液肥槽１Ａから液肥供給流路５へ送り出す噴霧用ポンプ２Ａと、を備えていてもよい。また、水耕栽培装置１００は、洗浄用の液体を貯留する洗浄液槽１Ｂと、洗浄用の液体を洗浄液槽１Ｂから洗浄液吐出部３ａまで導く洗浄液供給流路３と、洗浄用の液体を洗浄液槽１Ｂから洗浄液供給流路３へ送り出す洗浄用ポンプ２Ｂと、を備えていてもよい。これによれば、液肥５０と洗浄用の液体とを異ならせることができる。

（６） 洗浄液吐出部３ａの少なくとも一部は、栽培槽７の内壁面に向かって洗浄用の液体を吐出するように栽培槽７の内部に配置されていてもよい。これによれば、栽培槽７の内壁面をより効果的に洗浄することにより、植物８の近傍の衛生環境をより良好な状態に維持することができる。

（７） 洗浄液吐出部３ａは、栽培槽７内の空間へ洗浄用の液体として液肥５０を吐出してもよい。液肥５０以外に洗浄用の液体を別途用いないため、洗浄のための構造を簡略化することができる。

（８） 洗浄液吐出部３ａは、栽培槽７内の空間へ洗浄用の液体として水５１を吐出してもよい。これによれば、水５１によって植物８から液肥５０を洗い落とすことができる。そのため、植物８に悪影響を与えることなく、植物８に液肥５０が長い期間付着している状態の発生を抑制することができる。これは、液肥５０が長い期間付着していることが好ましくない植物８を栽培する場合に効果的である。

（９） 水耕栽培装置１００は、栽培槽７の内面上には、撥水性のコーティングが施されていることが好ましい。これによれば、栽培槽７の内面に異物が付着し難いため、栽培槽７の内面上に存在する異物を洗浄用の液体の吐出によって洗い落とすことが容易になる。

（１０） 水耕栽培装置１００は、栽培槽７の内部において、空気を吹き出す吹出孔１５ａを有する送風部１５をさらに備えていることが好ましい。これによれば、植物８の少なくとも一部および栽培槽７の内面のうちの少なくともいずれか一方に付着した異物を空気によって吹き飛ばすことにより、栽培槽７の底面上に落下させることができる。そのため、洗浄用の液体を用いた栽培槽７からの異物の排出をより容易にすることができる。
本出願は、２０１７年４月１３日に出願された日本出願の特願２０１７−０７９７５９号に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を参照によって援用するものである。

３ａ 洗浄液吐出部
４ 洗浄液調節部
５ａ 液肥噴霧部
７ 栽培槽
８ 植物
１５ 送風部
１５ａ 吹出孔
３０ 排出流路
３５ａ 切替弁 （洗浄液調節部）
５０ 液肥
６０ 制御部
１００ 水耕栽培装置
Ｘ 同一構造物（液肥噴霧部，洗浄液吐出部）

Claims (10)

1. 植物の少なくとも一部を内包する栽培槽と、
   前記植物の少なくとも一部へ液肥を供給するように、前記液肥を前記栽培槽内の空間へ噴霧する液肥噴霧部と、
   前記植物の少なくとも一部および前記栽培槽の内面のうちの少なくともいずれか一方を洗浄するように、前記栽培槽内の空間へ洗浄用の液体を吐出する洗浄液吐出部と、
   前記栽培槽から前記栽培槽の外部へ前記液肥および前記洗浄用の液体を導く排出流路と、を備えた、水耕栽培装置。
2. 前記洗浄液吐出部から吐出される前記洗浄用の液体の吐出態様を調節する洗浄液調節部と、
   前記洗浄液調節部に前記吐出態様を調節させるように、前記洗浄液調節部の動作を制御する制御部と、をさらに備えた、請求項１に記載の水耕栽培装置。
3. 前記制御部は、前記液肥噴霧部による前記液肥の噴霧中または噴霧後に、前記洗浄液吐出部から前記洗浄用の液体を吐出させるように、前記洗浄液調節部の動作を制御する、請求項２に記載の水耕栽培装置。
4. 同一構造物が前記液肥噴霧部および前記洗浄液吐出部のそれぞれの機能を果たし、
   前記制御部は、前記洗浄液調節部の動作を制御することによって、前記同一構造物の前記液肥の噴霧態様と前記同一構造物の前記洗浄用の液体の前記吐出態様とを異ならせる、請求項２または３に記載の水耕栽培装置。
5. 前記液肥を貯留する液肥槽と、
   前記液肥を前記液肥槽から前記液肥噴霧部まで導く液肥供給流路と、
   前記液肥を前記液肥槽から前記液肥供給流路へ送り出す噴霧用ポンプと、
   前記洗浄用の液体を貯留する洗浄液槽と、
   前記洗浄用の液体を前記洗浄液槽から前記洗浄液吐出部まで導く洗浄液供給流路と、
   前記洗浄用の液体を前記洗浄液槽から前記洗浄液供給流路へ送り出す洗浄用ポンプと、を備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
6. 前記洗浄液吐出部の少なくとも一部は、前記栽培槽の内壁面に向かって前記洗浄用の液体を吐出するように前記栽培槽の内部に配置された、請求項１〜５のいずれかに記載の水耕栽培装置。
7. 前記洗浄液吐出部は、前記栽培槽内の空間へ前記洗浄用の液体として前記液肥を吐出する、請求項１〜６のいずれかに記載の水耕栽培装置。
8. 前記洗浄液吐出部は、前記栽培槽内の空間へ前記洗浄用の液体として水を吐出する、請求項１〜６のいずれかに記載の水耕栽培装置。
9. 前記栽培槽の内面上には、撥水性のコーティングが施された、請求項１〜８のいずれかに記載の水耕栽培装置。
10. 前記栽培槽の内部において、空気を吹き出す吹出孔を有する送風部をさらに備えた、請求項１〜９のいずれかに記載の水耕栽培装置。

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