(57)【要約】【課題】  建屋内で培養液を利用して植物を栽培する植物栽培システムの実用性を向上させる。【解決手段】  培養液パン２０に収容された培養液を循環させて植物を栽培する植物栽培システムに、i）循環経路８２において、循環する培養液に対して含酸素気体のナノバブルを供給する第１のナノバブル供給装置９６と、ii）水の補給経路９８において、補給される水に対して含酸素気体のナノバブルを供給する第２のナノバブル供給装置１０４とを設ける。２種のナノバブル供給装置によって、循環している培養液に対してナノバブルが添加されるとともに、補給される水に対してもナノバブルが添加されることで、相当に効率よく、培養液パンの培養液を良好な状態に保つことが可能となる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建屋内で植物を栽培するための植物栽培システムであって、
前記建屋内に設置され、複数の苗が並べられる栽培台と、
水に養分を含ませた培養液が収容され、前記複数の苗の各々の根をその培養液に接液させるようにして前記栽培台の下方に配置された培養液槽と
前記培養液槽の外部に設けられた循環経路を有し、その循環経路を利用して培養液を循環させる培養液循環装置と、
前記循環経路に繋がる補給経路を有し、その補給経路を利用して培養液に水を補給する水補給装置と、
前記循環経路に配置されて、循環する培養液に含酸素気体のナノバブルを供給する対循環液ナノバブル供給装置と、
前記補給経路に配置されて、補給される水に含酸素気体のナノバブルを供給する対補給水ナノバブル供給装置と
を備えた植物栽培システム。
【請求項２】
前記補給経路が、前記培養液槽と前記対循環液ナノバブル供給装置が配置された箇所との間において前記循環経路に繋がっている請求項１に記載の植物栽培システム。
【請求項３】
前記補給経路が繋がる箇所と前記培養液槽との間において前記循環経路に配置され、培養液の養分濃度を調整する培養液調整装置を備えた請求項２に記載の植物栽培システム。
【請求項４】
水を電気分解を利用して、強酸性電解水を生成する電解水生成装置と、
その強酸性電解水を、前記建屋内に噴霧する噴霧装置と
を備えた請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【請求項５】
前記電解水生成装置が、強酸性電解水と一緒に強アルカリ性電解水をも生成するものであり、
その生成された強アルカリ性電解水を前記建屋の床に流すことによって、その床を洗浄する床洗浄装置を備えた請求項４に記載の植物栽培システム。
【請求項６】
前記床洗浄装置が、前記電解水生成装置によって生成された強アルカリ性電解水と強酸性電解水とを選択的に前記建屋の床に流すことが可能とされている請求項５に記載の植物栽培システム。
【請求項７】
前記噴霧装置が、強酸性電解水を圧縮空気によって細粒化するノズルを有し、そのノズルから前記建屋内に強酸性電解水を噴霧するように構成された請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【請求項８】
当該植物栽培システムが、
棚状に配置され、それぞれが前記栽培台である複数の栽培台と、
それら複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが対応する栽培台の下方に配置されて前記培養液槽として機能する複数の培養液槽と、
前記複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが、(a)前記複数の苗の上方において前記栽培台に沿って延び、二酸化炭素ガスが送給される送給路と、(b)その送給路に沿って間隔を空けて設けられた複数の放出口とを有して、二酸化炭素ガスを前記複数の苗に向かって放出する複数の二酸化炭素ガス放出装置と
を備えた請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【請求項９】
当該植物栽培システムが、
前記栽培台の上方に配置され、(A)複数のＬＥＤ光源と、(B) それら複数のＬＥＤ光源を、それら複数のＬＥＤ光源が前記栽培台に沿って並ぶように保持する保持体とを有するＬＥＤ照明装置と、
(a)前記複数の苗の上方において前記栽培台に沿って延び、二酸化炭素ガスが送給される送給路と、(b)その送給路に沿って間隔を空けて設けられた複数の放出口とを有して、二酸化炭素ガスを前記複数の苗に向かって放出する二酸化炭素ガス放出装置と
を備え、
前記保持体が、前記送給路を保持するように構成された請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【請求項１０】
当該植物栽培システムが、
棚状に配置され、それぞれが前記栽培台である複数の栽培台と、
それら複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが対応する栽培台の下方に配置されて前記培養液槽として機能する複数の培養液槽と、
前記複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが、対応する栽培台の前記ＬＥＤ照明装置として機能する複数のＬＥＤ照明装置と
を備え、
前記複数のＬＥＤ照明装置のうちの最上段の前記栽培台に対応するのものを除く各々が有する前記保持体が、直上の段の前記栽培台に対応して設けられた前記培養液槽の下面に接する状態で取り付けられた請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建屋内で植物を栽培するための植物栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、植物を建屋内で栽培するための植物栽培システムは注目を浴びており、種々の検討がなされている。例えば、下記特許文献１に記載されているシステムでは、培養液にマイクロバブル，ナノバブルを添加することが検討されており、また、例えば、下記特許文献２に記載されているシステムでは、栽培する途中の植物（以下、「苗」と言う場合がある）に対して、強酸性電解水を散布することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０６４４８号公報
【特許文献２】特開２００６−４２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
植物栽培システムは、開発途上であり、各種の改良を施すことによって、実用性を高めることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い植物栽培システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の植物栽培システムは、建屋内で植物を栽培するための植物栽培システムであって、i）建屋内に設置され、複数の苗が並べられる栽培台と、ii）水に養分を含ませた培養液が収容され、複数の苗の各々の根をその培養液に接液させるようにして栽培台の下方に配置された培養液槽と、iii）培養液槽の外部に設けられた循環経路を有し、その循環経路を利用して培養液を循環させる培養液循環装置と、iv）循環経路に繋がる補給経路を有し、その補給経路を利用して培養液に水を補給する水補給装置と、v）循環経路に配置されて、循環する培養液に含酸素気体のナノバブルを供給する対循環液ナノバブル供給装置と、vi）補給経路に配置されて、補給される水に含酸素気体のナノバブルを供給する対補給水ナノバブル供給装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の植物栽培システムは、２種のナノバブル供給装置を備えており、それら２種のナノバブル供給装置によって、循環している培養液に対してナノバブルが添加されるとともに、補給される水に対してもナノバブルが添加されることになる。したがって、本発明の植物栽培システムによれば、相当に効率よく、培養液槽の培養液を相当に良好な状態に保つことが可能となる。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合があり、請求項に記載の発明を含む概念である）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１３）項と（１５）項とを合わせたものが請求項１に相当し、請求項１に（１６）項の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項１または請求項２に（１７）項の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（２１）項の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項４に（２３）項の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項５に（２４）項の技術的特徴を付加したものが請求項６に、請求項４ないし請求項６のいずれか１つに（２２）項の技術的特徴を付加したものが請求項７に、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに（３１）項および（３２）項の技術的特徴を付加したものが請求項８に、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに（４１）項および（４２）項の技術的特徴を付加したものが請求項９に、請求項１ないし請求項９のいずれか１つに（４３）項および（４４）項の技術的特徴を付加したものが請求項１０に、それぞれ相当する。
【０００９】
［Ａ］基本的態様
以下のいくつかの項の態様は、請求可能発明に係る植物栽培システムの基本的な態様である。
【００１０】
（１）建屋内で植物を栽培するための植物栽培システムであって、
前記建屋内に設置され、複数の苗が並べられる栽培台と、
水に養分を含ませた培養液が収容され、前記複数の苗の各々の根をその培養液に接液させるようにして前記栽培台の下方に配置された培養液槽と
を備えた植物栽培システム。
【００１１】
本態様のシステムは、いわゆる水耕栽培によって植物を栽培（「育成」ということもできる）するシステムである。栽培される植物は、特に限定されるものではなく、食用の植物であってもよく、鑑賞用の植物であってもよい。培養液（「養液」と呼ぶこともできる）を利用した水耕栽培は、大量の苗を早期かつ安定的に育成することが可能であり、昨今の食糧事情等を考慮すれば、請求可能発明に係るシステムは、食用の植物を栽培するためのシステムとされることが望ましい。その場合、レタス等の葉を食する植物（「葉菜類」が含まれる）を栽培するためのシステムとされてもよく、トマト等の果実を食する植物（「果菜類」が含まれる）を栽培するシステムとされてもよい。なお、培養液槽内においてロックウール，礫等を使用しない場合、上記葉を食する植物を栽培するシステムであることが望ましい。
【００１２】
本態様のシステムが設置される建屋は、特に限定されず、後に説明するようなクリーンルーム等のように、外部から密閉若しくは略密閉されたような建屋であってもよく、側壁若しくは天井の一部若しくは全部が設けられていないような建屋、つまり、外気に開放されたような建屋であってもよい。また、自然光（「直射的な太陽光」を含む概念である）が栽培のために取り入れられるような建屋であってもよく、自然光が遮断されるような建屋であってもよい。
【００１３】
（２）前記培養液槽の外部に設けられた循環経路を有し、その循環経路を利用して培養液を循環させる培養液循環装置を備えた植物栽培システム。
【００１４】
本態様のシステムでは、例えば、培養液の一部が培養液槽からそれの外部に排出され、その排出された培養液の一部が、再び培養槽に戻されることになる。培養液槽の外部、つまり、上記循環経路において、排出されて戻される培養液の一部に対して、濾過，殺菌，調整等を行うことで、効率よく培養液槽の培養液を常に良好な状態に保つことが可能である。なお、本態様のシステムにおいて、上記培養液の一部の循環は、連続的に行われてもよく、間欠的に行われてもよい。
【００１５】
（３）棚状に配置され、それぞれが前記栽培台である複数の栽培台と、
それら複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが、対応する栽培台の下方に配置されて前記培養液槽として機能する複数の培養液槽と
を備えた(1)項または(2)項に記載の植物栽培システム。
【００１６】
栽培される植物の建屋の面積（床面積）当たりの量、つまり、単位面積当たりの収穫量は、栽培台を複数設けることで大きくできる。そのことに鑑みれば、本態様のシステムは、スペース効率において良好なシステムとなる。なお、複数段に栽培台を設ける場合、栽培される植物の高さがある程度低いことが望ましい。そのことを考慮すれば、本態様のシステムは、上述の葉を食する植物を栽培するシステムに好適である。
【００１７】
（４）前記建屋がクリーンルームとされた(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【００１８】
クリーンルームは、外気、言い換えれば外部環境から略隔絶された部屋と考えることができる。したがって、クリーンルーム内は、外部からの雑菌の侵入が相当に抑えられた環境が実現されることになる。建屋がクリーンルームを有し、そのクリーンルーム内に栽培台を設置して植物を栽培することで、植物の雑菌の感染等が抑制されるとともに、栽培された植物の清潔さ，食することの安全性等を向上させることが可能となる。
【００１９】
（５）前記建屋が、外部の光を遮断する構造とされている(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の植物栽培システム。
【００２０】
例えば、太陽光で苗を育成するような場合、その育成の速度は天候に左右される。本態様のシステムは、例えば、人工光を利用したシステムとすることができ、人工光を利用すれば、育成速度の高いシステムを構築することが可能となる。
【００２１】
［Ｂ］含ナノバブル培養液に関する態様
以下のいくつかの項に記載の態様は、ナノバブルが添加された培養液を使用することに関する限定を加えた態様である。
【００２２】
（１１）培養液に含酸素気体のナノバブルを供給するための１以上のナノバブル供給装置を備えた(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【００２３】
本態様のシステムでは、培養液槽内の培養液に含酸素気体のナノバブルが添加されることになる。「含酸素気体」は、気体酸素が含まれる気体を意味し、例えば、酸素ガス，空気等が該当する。「ナノバブル」は、極めて微細な気泡を意味し、一般的には、１μｍ以下の直径を有するものが該当する。ナノバブルが添加された培養液であっても、肉眼では、透明な培養液に見える。ナノバブルは、液中での滞在時間が長い、自己加圧効果がある、気体の溶解効果が優れている、物理的刺激によって圧縮減少を引き起こす、帯電作用があるといった特性を有する。したがって、含酸素気体のナノバブルが添加された培養液を用いて植物を栽培する本システムによれば、例えば、水中への酸素供給や貧酸素水塊の解消、水中の汚濁物質・有害物質の削減、培養液槽の水質改善、沈澱物質の沈降防止、アオコの発生抑制、アンモニア等の無機窒素化合物の酸化、浄化剤を必要としない洗浄、環境に与えるストレスの軽減、培養液の殺菌といった種々の作用効果のうちのいずれか１以上の作用効果を期待することができる。
【００２４】
ナノバブル供給装置におけるナノバブル供給方式は、特に限定されず、加圧溶解方式，気液せん断方式，キャビテーション方式，超音波発生方式，ベンチュリー方式，スタティックミキサー方式等のいずれの方式を採用することも可能である。後に詳しく説明するが、添加されるナノバブルが高濃度であり、微細であり、かつ、均一であることを考慮すれば、上記方式のいずれか２以上を組み合わせた方式、つまり、いわゆるハイブリッド方式を採用することが望ましい。
【００２５】
（１２）前記培養液槽の外部に設けられた循環経路を有し、その循環経路を利用して培養液を循環させる培養液循環装置を備えた(11)項に記載の植物栽培システム。
【００２６】
本態様は、先に説明した培養液を循環させるシステムに対して、その培養液に含酸素気体のナノバブルの添加を適用した態様であり、本態様によれば、培養液循環による利点と、含酸素気体のナノバブルの添加による利点との両方を享受可能なシステムが構築されることになる。
【００２７】
（１３）前記１以上のナノバブル供給装置のうちの少なくとも１つのものが、
前記循環経路に配置されて、循環する培養液に含酸素気体のナノバブルを供給する対循環液ナノバブル供給装置とされた(12)項に記載の植物栽培システム。
【００２８】
本態様は、簡単に言えば、培養液槽外部の循環経路において、培養液にナノバブルを添加する態様である。例えば、循環経路においてナノバブルを添加しつつ培養液の一部を連続的に循環させることにより、効率よく、培養液槽の培養液を良好な状態に保つことが可能となる。
【００２９】
（１４）前記循環経路に繋がる補給経路を有し、その補給経路を利用して培養液に水を補給する水補給装置を備えた(12)項または(13)項に記載の植物栽培システム。
【００３０】
培養液の主構成要素である水は、培養液槽において、育成中の植物、つまり、苗に吸収され、また、蒸発する。本態様は、その水を補給できるため、培養液槽の培養液の量を常に適正な量に保つことが可能である。
【００３１】
（１５）前記１以上のナノバブル供給装置のうちの少なくとも１つのものが、
前記補給経路に配置されて、補給される水に含酸素気体のナノバブルを供給する対補給水ナノバブル供給装置とされた(14)項に記載の植物栽培システム。
【００３２】
本態様では、補給される水に対して、ナノバブルが添加される。補給する水に対してナノバブルを供給することによっても、培養液に、詳しく言えば、培養液槽の培養液にナノバブルを添加することが可能である。
【００３３】
なお、本態様は、先に説明した態様と組み合わせることで、以下のような態様とすることも可能である。
『前記１以上のナノバブル供給装置として２以上のナノバブル供給装置を備え、
その２以上のナノバブル供給装置のうちの少なくとも１つのものが、前記循環経路に配置されて、循環する培養液に含酸素気体のナノバブルを供給する対循環液ナノバブル供給装置とされ、別の少なくとも１つのものが、前記補給経路に配置されて、補給される水に含酸素気体のナノバブルを供給する対補給水ナノバブル供給装置とされた植物栽培システム。』
この態様は、簡単に言えば、２種のナノバブル供給装置を備えた態様である。この態様によれば、循環している培養液に対してナノバブルが添加されるとともに、補給される水に対してもナノバブルが添加されることになる。したがって、相当に効率よく、培養液槽の培養液を相当に良好な状態に保つことが可能となる。
【００３４】
なお、一般に、循環している培養液の量に比較して、補給される水の量は少なく、また、植物の吸収，蒸発等による水の減少量は栽培条件等によって変動するため、水の補給は、不定期的に若しくは随時に行われることが多い。その場合、例えば、循環経路にのみナノバブル供給装置を配置したときには、水の補給時と非補給時とで、そのナノバブル供給装置が供給するナノバブルの量を変更しなければ、詳しく言えば、水の補給時に供給するナノバブルの量を多くしなければ、培養液槽内におけるナノバブルの総量を適切な範囲に保つことができない。それに対し、上記２種のナノバブル供給装置を備えた態様によれば、補給経路に配置されたナノバブル供給装置を、水の補給時にのみ作動させることによって、循環経路に配置されたナノバブル供給装置の作動状態を一定としたままで、つまり、そのナノバブル供給装置によって供給されるナノバブルの量を変更することなく、培養液槽内におけるナノバブルの総量を適切な範囲に保つことが可能である。
【００３５】
（１６）前記１以上のナノバブル供給装置のうちの少なくとも１つのものが、
前記循環経路に配置されて、循環する培養液に含酸素気体のナノバブルを供給する対循環液ナノバブル供給装置とされ、
前記補給経路が、前記培養液槽と前記対循環液ナノバブル供給装置が配置された箇所との間において前記循環経路に繋がっている(14)項または(15)項に記載の植物栽培システム。
【００３６】
本態様によれば、循環経路に設けられたナノバブル供給装置によって殺菌，酸素供給等が施された培養液に、新たな水が補給され、その新たな水が補給された培養液が、培養液槽に戻されることになる。
【００３７】
上記２種のナノバブル供給装置を備えた態様と本態様とを組み合わせた態様によれば、それぞれがナノバブル供給装置によって殺菌，酸素供給等が施された培養液と水とが混ぜ合わされて、培養液槽に送られるため、効率よく、培養液槽内の培養液を良好な状態に保つことが可能となる。
【００３８】
（１７）前記補給経路が繋がる箇所と前記培養液槽との間において前記循環経路に配置され、培養液の養分濃度を調整する培養液調整装置を備えた(14)項ないし(16)項のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【００３９】
循環経路において、水が補給される箇所の上流側に培養液調整装置を配置した場合、水の補給時には、その補給される水の量を予め考慮して養分濃度を調整しなければならず、養分濃度の調整の容易さが失われる。ない。それに対し、本態様によれば、循環している培養液と補給された水とが混ぜあわされたものに養分濃度調整が行われるため、培養液槽の培養液の養分濃度を、簡便に、適正範囲に保つことが可能となる。
【００４０】
［Ｃ］強酸性電解水の噴霧に関する態様
以下のいくつかの項の態様は、強酸性電解水の噴霧に関連する態様である。
【００４１】
（２１）水を電気分解を利用して、強酸性電解水を生成する電解水生成装置と、
その強酸性電解水を、前記建屋内に噴霧する噴霧装置と
を備えた(1)項ないし(17)項のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【００４２】
「強酸性電解水」は、超酸化水，強酸化水，強酸性水，酸化イオン水，アクア酸化水等とも呼ばれ、例えば、微量な塩（ＮａＣｌ，ＫＣｌ等）を添加した水を電気分解することにより、陽極側から生成される水である。強酸性電解水の物性を示せば、例えば、ｐＨが２．７以下、酸化還元電位が＋１．１Ｖ以上、溶存酸素濃度が１５ｐｐｍ以上，溶存塩素濃度２０〜４０ｐｐｍとなっている。強酸性電解水には、添加する塩によっては、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が含まれ、この次亜塩素酸の働きにより、強酸性電解水は、微生物の殺菌，洗浄・消毒といった作用を発揮する。本態様は、この強酸性電解水を、植物が栽培される建屋内に噴霧することにより、栽培される植物を健全に保つという効果を奏することになる。なお、強酸性電解水は、光や有機物に反応して酸化還元電位が低下し、相当に弱い酸性水に変化するため、食に供される植物を栽培するシステムに本態様を適用しても、栽培された植物を食することの安全性は高いものとなる。その意味において、強酸性電解水の噴霧は、食用植物を栽培するシステムに好適である。
【００４３】
（２２）前記噴霧装置が、強酸性電解水を圧縮空気によって細粒化するノズルを有し、そのノズルから前記建屋内に強酸性電解水を噴霧するように構成された(21)項に記載の植物栽培システム。
【００４４】
本態様は、噴霧方式に関する限定を加えた態様であり、いわゆる２流体方式のノズルによる噴霧を行う態様である。この２流体方式は、強酸性電解水と圧縮空気をぶつけ合うことによって、強酸性電解水を細粒化する方式であり、この方式によれば、相当に微細化された強酸性電解水が噴霧されることになる。強酸性電解水を微細化させることで、建屋内全体に強酸性電解水が行き亘るとともに、強酸性電解水が苗に触れた時点での、その苗に及ぼす悪影響を小さくすることが可能となる。
【００４５】
（２３）前記電解水生成装置が、強酸性電解水と一緒に強アルカリ性電解水をも生成するものであり、
その生成された強アルカリ性電解水を前記建屋の床に流すことによって、その床を洗浄する床洗浄装置を備えた(21)項または(22)項に記載の植物栽培システム。
【００４６】
微量な食塩を添加した水を電気分解することによって強酸性電解水を生成する際には、陰極側において、強アルカリ性電解水が生成される。本態様は、その強アルカリ性電解水を、建屋の床の洗浄に用いる態様である。強アルカリ性電解水には、水酸化物（例えば、ＮａＯＨ，ＫＯＨ等）が含まれており、その水酸化物は、例えば、タンパク質系，脂質系の汚れに対して、高い洗浄効果を有する。そのことに鑑みれば、強アルカリ性電解水による洗浄は、当該システムは配備される建屋の床の洗浄に、好適である。
【００４７】
本態様では、強酸性電解水の噴霧も行われるが、噴霧された強酸性電解水の多くは、最終的には、建屋の床に落下し、床面に残存する、若しくは、床に排水溝等が設けられている場合は、その排水溝等を利用して、建屋外に排水される。強アルカリ性電解水による床洗浄を行うことにより、床面に残存した強酸性電解水は、一緒に洗い流される。そして、排水溝等が設けられている場合には、強アルカリ性電解水も、強酸性電解水と同じ経路を辿って排水される。酸性若しくはアルカリ性の水は、外部の環境を考慮して、一般に、中和処理を行って排水されるが、本態様によれば、強酸性電解水と強アルカリ性電解水の排水経路を同じとすることで、それらの相互の中和作用を利用でき、上記中和処理の負担を軽減させることが可能となる。
【００４８】
（２４）前記床洗浄装置が、前記電解水生成装置によって生成された強アルカリ性電解水と強酸性電解水とを選択的に前記建屋の床に流すことが可能とされている(23)項に記載の植物栽培システム。
【００４９】
本態様によれば、建屋の床の洗浄を、強アルカリ性電解水だけでなく、強酸性電解水によっても行うことができため、床の殺菌を効率的に行うことができる。
【００５０】
［Ｄ］二酸化炭素ガスの苗上方放出に関する態様
以下のいくつかの項の態様は、栽培する植物への二酸化炭素（ＣＯ2）の供給に関する限定を加えた態様である。
【００５１】
（３１）(a)前記複数の苗の上方において前記栽培台に沿って延び、二酸化炭素ガスが送給される送給路と、(b)その送給路に沿って間隔を空けて設けられた複数の放出口とを有して、二酸化炭素ガスを前記複数の苗に向かって放出する二酸化炭素ガス放出装置を備えた(1)項ないし(24)項のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【００５２】
建屋内で植物を栽培する場合、育成を早めるため、大気よりも二酸化炭素濃度の高い雰囲気中で、栽培することも行われる。一方、クリーンルーム等、建屋内が外気から遮断された雰囲気と成っている場合は、人工的に二酸化炭素を供給する必要もある。本態様は、そのような場合における二酸化炭素供給に好適な態様である。本態様では、苗の上方から、沈下若しくは沈降させるようにして、栽培台の全体に亘って二酸化炭素を苗に供給可能である。なお、二酸化炭素ガスは、空気よりも重いため、自身の重量で下方に向かって下りる。そのことに鑑みれば、本態様における「放出」は、噴出，射出といった早い速度での放出ではなく、流出，漏出といった遅い速度での放出であることが望ましい。
【００５３】
二酸化炭素を供給する場合、建屋の上部から建屋内全体に亘って二酸化炭素ガスを放出することも考えられる。ところが、そのようにして放出した場合、植物の栽培に関連して行われる建屋内での人間の作業が困難となるため、できれば、植物の近傍にのみ、言い換えれれば、栽培台の上方空間にのみ、二酸化炭素を供給することが理想である。つまり、局所的に二酸化炭素を供給することが望ましいのである。本態様によれば、そのような可及的に局所的な二酸化炭素の供給が可能となる。ちなみに、そのことに鑑みれば、「複数の苗の上方」とは、複数の苗の略真上であって、比較的苗に近い位置から二酸化炭素ガスを放出させることが望ましい。
【００５４】
（３２）当該植物栽培システムが、
棚状に配置され、それぞれが前記栽培台である複数の栽培台と、
それら複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが対応する栽培台の下方に配置されて前記培養液槽として機能する複数の培養液槽と
前記複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが前記二酸化炭素ガス放出装置である複数の二酸化炭素ガス放出装置と
を備えた(31)項に記載の植物栽培システム。
【００５５】
本態様は、栽培台を棚状に複数配置した場合において好適な態様である。複数の栽培台を棚状に配置した場合、棚の上方から二酸化炭素ガスを放出した場合、最上段の栽培台上の苗には、充分な二酸化炭素が供給されるが、上から２段目以降の栽培台上の苗には、二酸化炭素は、充分には行き亘らない。本態様は、そのことに配慮して、栽培台ごとに二酸化炭素ガス放出装置を設けているため、いずれの段の栽培台の苗に対しても、充分に二酸化炭素を供給することが可能となる。
【００５６】
［Ｅ］ＬＥＤ照明に関する態様
以下のいくつかの項の態様は、植物の栽培においてその植物に人工光（ＬＥＤ光）を照射するための装置に関する限定を加えた態様である。
【００５７】
（４１）前記栽培台の上方に配置され、(A)複数のＬＥＤ光源と、(B) それら複数のＬＥＤ光源を、それら複数のＬＥＤ光源が前記栽培台に沿って並ぶように保持する保持体とを有するＬＥＤ照明装置を備えた(1)項ないし(32)項のいずれか１つに記載の植物栽培システム。
【００５８】
本態様では、人工光の光源としてＬＥＤが採用されている。ＬＥＤは、発熱量が少なく、本態様によれば、光源の熱が栽培環境に及ぼす悪影響を比較的小さくすることが可能である。
【００５９】
（４２）当該植物栽培システムが、
(a)前記複数の苗の上方において前記栽培台に沿って延び、二酸化炭素ガスが送給される送給路と、(b)その送給路に沿って間隔を空けて設けれた複数の放出口とを有して、二酸化炭素ガスを前記複数の苗に向かって放出する二酸化炭素ガス放出装置を備え、
前記保持体が、前記送給路を保持するように構成された(41)項に記載の植物栽培システム。
【００６０】
本態様は、簡単に言えば、先に説明した二酸化炭素ガス放出装置をＬＥＤ照明装置と一体化させた態様である。それらの装置の一体化により、当該システムのコンパクト化が可能となる。このことは、栽培台を建屋内に設置する際におけるその設置についての作業の簡素化を図ることが可能となる。
【００６１】
（４３）当該植物栽培システムが、
棚状に配置され、それぞれが前記栽培台である複数の栽培台と、
それら複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが対応する栽培台の下方に配置されて前記培養液槽として機能する複数の培養液槽と
を備えるとともに、
前記複数の栽培台に対応して設けられ、それぞれが、対応する栽培台の前記ＬＥＤ照明装置として機能する複数のＬＥＤ照明装置を備えた(41)項または(42)項に記載の植物栽培システム。
【００６２】
複数の栽培台が棚状に配置される場合、苗が浴びる光の量が充分であり、また、いずれの植物にもまんべんなく光が行き亘るためには、人工照明も栽培台ごとに行うことが望ましい。本態様によれば、充分な量の光を複数の苗に対してまんべんなく与えることが可能となる。
【００６３】
なお、本態様は、先の態様と組み合わせた態様とすることが可能である。その態様は、具体的に言えば、栽培台ごとに、二酸化炭素ガス放出装置をＬＥＤ照明装置と一体化させた態様である。そのような態様によれば、上述したところの、当該システムのコンパクト化、栽培台設置作業の簡素化をによるメリットを、充分に享受することが可能となる。
【００６４】
（４４）前記複数のＬＥＤ照明装置のうちの最上段の前記栽培台に対応するのものを除く各々が有する前記保持体が、直上の段の前記栽培台に対応して設けられた前記培養液槽の下面に接する状態で取り付けられた(43)項に記載の植物栽培システム。
【００６５】
本態様では、ＬＥＤ照明装置が直上段の培養液槽に取り付けられる。ＬＥＤ光源は、少ないといってもある程度の熱を発生させる。本態様によれば、ＬＥＤ光源が発生させた熱が、直上段の培養液槽およびその培養液槽に収容されている培養液に伝達されるため、効果的な熱の散逸が実現され、その光源の発する熱に起因した栽培環境に対する悪影響をより小さくすることが可能となる。また、本態様によれば、ＬＥＤ照明装置と二酸化炭素ガス放出装置との一体化に加え、さらに、それらの装置と培養液槽との一体化もなされることになり、当該システムのコンパクト化、栽培台設置作業の簡素化をによるメリットを、より充分に享受することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】請求可能発明の実施例としての植物栽培システムを構成する栽培棚が配備された栽培棟の内部を示す斜視図である。
【図２】図１の栽培棚を構成する栽培台，培養液槽等を示す図である。
【図３】実施例の植物栽培システムの全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】実施例の植物栽培システムで用いられているナノバブル供給装置を構成する静止型ミキサの斜視断面図である。
【図５】実施例の植物栽培システムで用いられている電解水生成装置の原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下、請求可能発明を実施するための形態として、実施例の植物栽培システムについて、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例】
【００６８】
実施例の植物栽培システムは、建屋内で植物を栽培するためのシステムであり、大まかには、植物が栽培されるスペースである栽培棟の内部に配備される設備と、培養液，二酸化炭素ガス，電解水等を調整若しくは生成して栽培棟に供給するための設備とに分けることができる。後者は、栽培棟に併設されたシステム棟の内部に配備されている。以下、栽培棟内の設備とシステム棟内の設備とに分けて、本システムの説明を行う。
【００６９】
［Ａ］栽培棟内の設備
i）栽培棚（栽培台および培養液槽）
図１に示すように、植物が栽培される建屋である栽培棟１０はクリーンルームとされており、その内部に、栽培棚１２が、複数列に配列されている。複数の栽培棚１２の各々は、互いに同じ大きさの４つの栽培台１４が、棚状に、詳しくは、いくつかの支柱１６によって支持される状態で４段に配置されたものであり、上部には、支柱１６の上端に支持されるようにして、天板１８が設けられている。ちなみに、複数の栽培棚１２の各々は、互いに同じ構成のものとされている。
【００７０】
１つの栽培棚１２について、それの一部分の正面図である図２（ａ）、および、一部分の側面断面図である図２（ｂ）をも参照して説明すれば、栽培棚１２には、４つの栽培台１４に対応して、４つの培養液パン２０が設けられている。栽培台１４は、マトリクス状に設けられた多数の貫通孔２２を有しており、多数の貫通穴２２の各々には、ポット２４が挿入されている。つまり、４つの栽培台１４の各々によって、多数のポット２４が支持されている。ちなみに、理解を容易にするため、図２（ａ），図２（ｂ）における下段右端の部分は、ポット２４を外した様子を示している。
【００７１】
ポット２４は、下方に向かって縮径する円筒形状をなしており、内部にロックウール等の担持体２６が嵌めこまれている。栽培する植物、つまり、苗２８は、この担持体２６によって担持されている。つまり、１つの栽培台１４において、多数の苗２８が育生されるのである。ちなみに、図に示す苗２８は、葉を食する植物の苗であり、それの根３０は、担持体２６から下方に延び出している。また、育成が進んで収穫の時期を迎えた苗２８、つまり、収穫植物は、ポット２４ごと栽培台１４から外され、外された部分には、ポット２４に保持されてこれから育成を開始する苗２８が、そのポット２４ごと、栽培台１４に載置される。
【００７２】
培養液パン２０は、上部が開口して比較的高さの低い槽、つまり、薄い槽であり、内部に培養液３２を収容していることで、培養液槽として機能するものとなっている。培養液パン２０は、栽培台１４を自身の上部に入れ込むようにして、栽培台１４の下方に配置されている。培養液パン２０は、培養液３２が所定の深さとなるような構造を有している。詳しく説明すれば、図では明確にはしていないが、培養液パン２０の側壁には、培養液３２を漏れ出させる（「あふれ出させる」と表現してもよい）ための流出孔が設けられており、培養液３２の水面が所定の高さを超える場合に、培養液３２の一部をその流出孔から流出させることで、収容される培養液３２は所定の深さに維持される。培養液３２が所定の深さにあるときには、苗２８の根３０は、培養液３２に接液するようにされている。なお、流出孔から流出した培養液３２は、後に詳しく説明するが、集められた後、循環経路を経て、培養液パン２０に戻るようにされている。
【００７３】
ii）ＬＥＤ照明装置および二酸化炭素ガス放出装置
栽培棚１２には、４つの栽培台１４の各々に対応して、８つのＬＥＤ照明装置４０が付設されている。詳しく言えば、１つの栽培台１４に対して、それの上方に、栽培棚１２の幅方向（長手方向に直交する方向）に並ぶようにして、２つＬＥＤ照明装置４０が付設されている。８つのＬＥＤ照明装置４０の各々は、複数のＬＥＤ光源４２と、それら複数のＬＥＤ光源４２を保持する保持体として機能するケーシング４４とを有している。ケーシング４４は、栽培棚１２の全長に亘って長手方向に延びる比較的細長いものであり、複数のＬＥＤ光源４２を、対応する栽培台１４に沿って長手方向に並ぶように保持している。ＬＥＤ照明装置４０は、最上段の栽培台１４に対応する２つのものを除き、直上の段の栽培台１４に対応して設けられた培養液パン２０に、その培養液パン２０の下面にケーシング４４が接するようにして取付けられている。このような取付により、複数のＬＥＤ光源４２で発生した熱は、ケーシング４４，培養液パン２０，培養液３２と伝達し、効果的に散逸されることになる。ちなみに、最上段の栽培台１４に対応する２つのものは、天板１８に、それの下面にケーシング４４が接するようにして取り付けられている。
【００７４】
各ＬＥＤ照明装置４０の幅方向における両横には、ケーシング４４を挟むようにして、１対のチューブ４６が延設されている。つまり、１つの栽培台１４に対して、４本のチューブ４６が、苗２８の上方において、その栽培台１４に沿って長手方向に延びるように配設されているのである。各チューブ４６は、ＬＥＤ照明装置４０のケーシング４４に所定の間隔をおいて設けられたフック４８によって、そのケーシング４４に固定保持されている。このチューブ４６は、二酸化炭素ガスが送給される送給路として機能し、チューブ４６には、それの下部に、送給された二酸化炭素ガスを苗２８に向かって放出させるための放出口５０（小孔である）が、長手方向に所定の間隔をおいて複数設けられている。二酸化炭素ガスは、複数の放出口５０から緩やかに放出され、自重によって栽培台１４に向かって沈降する。栽培台１４の周りには、その栽培台１４上に支持されている複数の苗２８を囲う透明な枠（フェンス）５２が設けられており、二酸化炭素ガスが栽培台１４の上に効果的に溜まるようにされている。１つの栽培台１４の全面をカバーするように、４本のチューブ４６および放出口５０が設けられていること、および、栽培台１４の周りに枠５２が設けられていることによって、その栽培台１４上の複数の苗２８には、まんべんなくかつ効率的に二酸化炭素が供給されるとともに、栽培台１４の側方には、二酸化炭素ガスがあまり流出しないようにされているのである。
【００７５】
本実施例の植物栽培システムでは、１つの栽培棚１２には、４段に栽培台１４が設けられているため、栽培される植物の収穫量、詳しくは、栽培棟１０の床面積当たりの収穫量は比較的大きく、本システムは、スペース効率が良好なシステムとされている。また、栽培台１４ごとに、２つのＬＥＤ照明装置４０および４本のチューブ４６が設けられているため、どの段の栽培台１４に支持されて育生されるどの苗２８であっても、充分に人工光が照射され、充分に二酸化炭素が供給される。
【００７６】
上記二酸化炭素の供給に関して言えば、チューブ４６は、二酸化炭素ガス放出装置の主たる構成要素として機能しており、そのチューブ４６が、ＬＥＤ照明装置４０のケーシング４４に固定保持されていることで、二酸化炭素ガス放出装置とＬＥＤ照明装置４０とが一体化されていると考えることができる。さらに、ＬＥＤ照明装置４０のケーシング４４が、直上の段の培養液パン２０に取付られていることから、それら二酸化炭素ガス放出装置およびＬＥＤ照明装置４０と、培養液パン２０とが一体化されていると考えることができる。このような一体化により、本実施例のシステムでは、栽培棚１２の組立および設置が容易なものとされているのである。
【００７７】
iii）強酸性電解水噴霧装置および床洗浄装置
図１から解るように、本実施例の植物栽培システムでは、栽培棟１０の上部、詳しく言えば、栽培棟１０の内壁面の天井に近い部分に（図では、天井は取り除いて示している）、２本の配管が、平行に延設されている。２本の配管のうちの１本は、強酸性電解水が送給される電解水用上部配管６０であり、もう１本は、圧縮空気が送給される圧縮空気用配管６２である。２本の配管６０，６２の所々には、噴霧ノズル６４を有する噴霧器６６が設置されている。噴霧ノズル６４は、いわゆる２流体方式のノズルであり、圧縮空気用配管６２によって送給された圧縮空気を、電解水用上部配管６０によって送給されてきた強酸性電解水にぶつけるようにして、その強酸性電解水を細粒化して噴霧する。つまり、それら電解水用上部配管６０，圧縮空気用配管６２，噴霧器６６を含んで、強酸性電解水を栽培棟１０内に噴霧する噴霧装置６８が構成されているのである。上記噴霧ノズル６４によって噴霧された強酸性電解水は、微細であるため、栽培棟１０内部の全体に行き亘り、その行き亘った微細な強酸性電解水によって、栽培棟１０内が充分に殺菌される。
【００７８】
一方、栽培棟１０の下部、詳しく言えば、栽培棟１０の内壁面の床に近い部分に、強酸性電解水と強アルカリ性電解水とが選択的に送給される電解水用下部配管７０が延設されている。電解水用下部配管７０の所々には、噴射ノズル７２を有する噴射器７４が設置されている。噴射ノズル７２は、選択的に送給されてきた強酸性電解水若しくは強アルカリ性電解水を、栽培棟１０の床に流すべく床面に向かって噴射する。つまり、それら電解水用下部配管７０，噴射器７４を含んで、電解水によって栽培棟１０の床を洗浄する床洗浄装置７６が構成されているのである。噴射ノズル７２によって噴射された強酸性電解水，強アルカリ性電解水は、栽培棟１０の床全体に行き亘り、栽培棟１０の床が、殺菌，洗浄される。
【００７９】
［Ｂ］システム棟内の設備
以下に、図３を参照しつつ、システム棟８０内の設備について説明する。なお、図３では、図の煩雑さに配慮して、気体，液体の送給を行うためのポンプ、送給の許容と禁止とを切換えるバルブ，送給経路を切換えるバルブ等については、記載を省略している。
【００８０】
i）培養液関連設備
先に説明したように、栽培棚１２に設けられた培養液パン２０から流出した培養液は、システム棟８０を通る循環経路８２を経て、培養液パン２０に戻るようにされている。この循環経路８２には、培養液の循環方向に沿った順に、回収タンク８４，濾過器８６，ＵＶ殺菌機８８，第１ナノバブル添加タンク９０，混合機９２，培養液調整機９４が配設されている。つまり、循環経路８２，その循環経路８２に沿って培養液を送給するポンプ等を含んで、培養液循環装置が構成されているのである。なお、回収タンク８４，濾過器８６，ＵＶ殺菌機８８，第１ナノバブル添加タンク９０，混合機９２，培養液調整機９４をも、培養液循環装置の構成要素と考えることもできる。
【００８１】
培養液パン２０から流出した培養液は、一旦、回収タンク８４に溜めらた後、濾過器８６を通って濾過される。濾過器で行われる濾過は、主に物理濾過であるが、バクテリアを利用した生物濾過を行ってもよい。その後、ＵＶ殺菌機８８にて、紫外線（ＵＶ）による殺菌が行われ、第１ナノバブル添加タンク９０に送られる。この第１ナノバブル添加タンク９０には、循環する培養液に対して空気のナノバブルを供給する対循環液ナノバブル供給装置としての第１ナノバブル供給装置９６が設けられており、この第１ナノバブル供給装置９６によって、第１ナノバブル添加タンク９０において、殺菌，酸素供給等を目的として、循環する培養液に空気のナノバブルが供給つまり添加される。第１ナノバブル供給装置９６によるナノバブルの供給については後述する。
【００８２】
混合機９２では、培養液パン２０において植物による吸収，蒸散等によって減少した水分を補給するため、あるタイミングで、循環経路８２には水が補給される。システム棟８０には、混合機９２に繋がる補給経路９８が設けられており、補給される水は、その補給経路９８を送給されて混合機９２に至り、混合機９２において培養液と混ぜられる。補給経路９８には、補給される水の送給方向に沿った順に、軟水機１００，第２ナノバブル添加タンク１０２が配設されている。つまり、補給経路９８，その補給経路９８に沿って水を送給するためのポンプ等を含んで、水補給装置が構成されているのである。なお、混合機９２，軟水機１００，第２ナノバブル添加タンク１０２をも、水補給装置の構成要素と考えることができる。
【００８３】
システム棟８０の外部から供給される水道水，井戸水等の水は、軟水機１００によって軟化され、第２ナノバブル添加タンク１０２に送られる。この第２ナノバブル添加タンク１０２には、補給される水に対して空気のナノバブルを供給する対補給水ナノバブル供給装置としての第２ナノバブル供給装置１０４が設けられており、この第２ナノバブル供給装置１０４によって、第２ナノバブル添加タンク１０２において、殺菌，酸素供給等を目的として、補給される水に空気のナノバブルが供給つまり添加される。第２ナノバブル供給装置１０４によるナノバブルの供給については、第１ナノバブル供給装置９６の供給と同様であり、第１ナノバブル供給装置９６の供給とともに後述する。
【００８４】
混合機９２において水が混ぜられた培養液は、培養液調整機９４において、培養液パン２０において植物の吸収によって減少した養分を補給する目的で、養分濃度の調整が行われる。養分濃度の調整を終えた培養液は、培養液パン２０に戻される。なお、栽培棟１０には、複数の栽培棚１２が設置されており、また、複数の栽培棚１２の各々には、４つの培養液パン２０が配置されているため、培養液の循環は、培養液パン２０ごとに、順次、循環を行う培養液パン２０を変更して行われる。
【００８５】
第１，第２ナノバブル供給装置９６，１０４は、日本国特許公開公報：特開２００２−８５９４９号に記載されているような装置である。簡単に説明すれば、第１，第２ナノバブル供給装置９６，１０４の各々は、渦巻きポンプと、図４に示す静止型ミキサ１２０とを含んで構成されている。渦巻きポンプは、それぞれ第１，第２ナノバブル添加タンク９０，１２０から、培養液若しくは水を汲み出し、自身の起動によって発生する負圧を利用して外部から空気を吸引し、培養液若しくは水と空気との気液混合体１２２を生成する。生成された気液混合体１２２は、さらなる撹拌混合に供されるべく、静止型ミキサ１２０に送られる。静止型ミキサ１２０は、筒状のハウジング１２４と、そのハウジング１２４の内部において回転するシャフト１２６とを有しており、軸線方向における上流側が、スクリュー部１２８と、下流側が、カッタ部１３０とされている。スクリュー部１２８において、シャフト１２６には、螺旋羽根１３２が設けられており、シャフト１２６の回転により、気液混合体１２２は、高速の旋回流とされてカッタ部１３０に送られる。カッタ部１３０において、ハウジング１２４の内周面には複数の突起１３４が設けられており、旋回流とされた気液混合体１２２は、この突起に衝突する。この衝突に起因するせん断，キャビテーション発生等によって、気液混合体１２２は、空気の気泡が超微細化され、超微細化混合体１３６となって、静止型ミキサ１２０から第１，第２ナノバブル添加タンク９６，１０４に放出される。超微細化された気泡は、１μｍ以下の径のものを大量にふくんでおり、その１μｍ以下の径のものが空気のナノバブルとなるのである。以上のようにして、第１，第２ナノバブル添加タンク９０，１２０において、第１，第２ナノバブル供給装置９６，１０４によって、培養液若しくは水に、空気のナノバブルが供給、すなわち、添加されるのである。ちなみに、上記静止型ミキサ１２０における気泡の超微細化のメカニズムに鑑みれば、第１，第２ナノバブル供給装置９６，１０４におけるナノバブル供給方式は、気液せん断方式，キャビテーション方式等を組み合わせた方式、つまり、いわゆるハイブリッド方式と考えることができる。
【００８６】
本実施例の植物栽培システムでは、培養液パン２０の外部、詳しく言えば、循環経路８２において、連続して循環する培養液にナノバブルが添加されており、効率よく、培養液パン２０の培養液を良好な状態に保つことができる。さらに、本システムでは、培養液の循環経路８２だけでなく、水の補給経路９８においても、補給される水にナノバブルが添加されるため、相当に効率よく、培養液パン２０の培養液を相当に良好な状態に保つことができる。なお、水の補給は、連続的にではなく、随時に行われる。したがって、対補給水ナノバブル供給装置である第２ナノバブル供給装置１０４は、水の補給時にのみ、一定の作動状態で作動させればよい。一方、対循環液ナノバブル供給装置である第１ナノバブル供給装置９６は、連続的に、一定の作動状態で作動させればよい。したがって、本システムでは、第１，第２ナノバブル供給装置９６，１０４は、ともに作動状態を変更することなく、つまり、それら第１，第２ナノバブル供給装置９６，１０４の各々によって供給されるナノバブルの量を変更することなく、培養液パン２０におけるナノバブルの総量を適切な範囲に保つことができるのである。また、本システムでは、第１，第２ナノバブル供給装置９６，１０４の各々によって殺菌，酸素供給等がなされた培養液と水とが、混合機９２で混合され、その混合されたものが、培養液パン２０に戻される。そのことは、効率よく培養液パン２０内の培養液を良好な状態に保つことに対する一助となっている。さらにまた、本システムでは、水の補給時において、培養液と水とが混合されたものに対して、培養液調整装置９４による養分の調整が行われるため、培養液パン２０の培養液の養分濃度を、簡便に、適正範囲に保つことができる。
【００８７】
ii）電解水関連設備
噴霧装置６８によって噴霧される強酸性電解水、および、床洗浄装置から噴射される強酸性電解水，強アルカリ性電解水は、電解水生成装置１４０によって生成される。電解水生成装置１４０は、水の電気分解によって、強酸性電解水および強アルカリ性電解水を同時に生成するものであり、電気分解に供される水は、上記補給経路９８における軟水機１００と第２ナノバブル添加タンク１０２との間から分岐された経路を介して、電解水生成装置１４０に供給される。
【００８８】
電解水生成装置１４０による電解水の生成原理を、図５を参照して説明する。電解水生成装置１４０は、水（Ｈ2Ｏ）が供給されるタンク１４２を有しており、そのタンク１４２の内部は、イオンが透過可能な隔壁として機能するイオン交換膜１４４によって、２室に区分けされている。２室の一方には、陽極１４６が、他方には、陰極１４８が、それぞれ配設されている。供給される水は、２室のそれぞれに供給されるが、その水には、若干量の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が添加される。陽極１４６と陰極１４８との間に所定の電圧を印加することにより、陽極側には、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を含んだ強酸性水、つまり、強酸性電解水１５０が、陰極側には、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含んだ強アルカリ性水、つまり、強アルカリ性電解水１５２が、それぞれ生成される。
【００８９】
上記のように生成された強酸性電解水，強アルカリ性電解水は、それぞれ、強酸性水タンク１５４，強アルカリ性水タンク１５６に送られ、それらのタンク１５４，１５６に貯められる。強酸性電解水の送給配管は、栽培棟１０に設置されている電解水用上部配管６０に連通しており、強酸性電解水は、強酸性水タンク１５４から噴霧装置６８に送られ、噴霧器６６によって噴霧ノズル６４から噴霧される。なお、強酸性電解水の噴霧の際に必要となる圧縮空気は、システム棟８０に設置されたコンプレッサ（圧搾機）１５８から、栽培棟１０に設置されている圧縮空気用配管６２に送られる。
【００９０】
また、強酸性電解水は、強酸性水タンク１５４から切換器１６０にも送られ、一方、強アルカリ性電解水は、強アルカリ性水タンク１５６から切換器１６０に送られる。切換器１６０は、送給経路を介して、栽培棟１０に設置された電解水用下部配管７０に繋げられており、切換器１６０の切換動作によって、強酸性電解水と強アルカリ性電解水との一方が、選択的に床洗浄装置７６に送られ、その選択された一方が噴射器７４によって噴射ノズル７２から床に向かって噴射させられる。
【００９１】
栽培棟１０の床には、排水溝１６２が設けられており、噴霧された強酸性電解水、噴射された強酸性電解水，強アルカリ性電解水は、この排水溝１６２によって集められて、システム棟８０の中和処理タンク１６４に送られ、この中和処理タンク１６４において中和処理がなされた後、システム棟８０外に排水される。本システムでは、強酸性電解水と強アルカリ性電解水の排水経路を同じとすることで、それらの相互の中和作用を利用でき、中和処理タンク１６４における中和処理の負担が軽減されている。
【００９２】
iii）二酸化炭素ガス関連設備
栽培棚１２に配置されているチューブ４６から放出される二酸化炭素ガスは、システム棟８０の外に置かれたボンベ１６６から、二酸化炭素ガス調整装置１６８に送られ、この二酸化炭素ガス調整装置１６８から、栽培棟１０に供給され、複数の栽培棚１２の各々に配置された各チューブ４６に分配される。ちなみに、二酸化炭素ガス調整装置１６８は、二酸化炭素ガスの放出の許容と禁止とを切換えるとともに、各チューブ４６の各放出口５０から放出される二酸化炭素ガスの流量（流速）を調整するように構成されている。
【符号の説明】
【００９３】
１０：栽培棟〔建屋〕    １２：栽培棚    １４：栽培台    ２０：培養液パン〔培養液槽〕    ２８：苗    ３０：根    ３２：培養液    ４０：ＬＥＤ照明装置    ４２：ＬＥＤ光源    ４４：ケーシング〔保持体〕    ４６：チューブ〔送給路，二酸化炭素ガス放出装置〕    ５０：放出口    ６４：噴霧ノズル    ６８：噴霧装置    ７６：床洗浄装置    ８０：システム棟    ８２：循環経路〔培養液循環装置〕    ９０：第１ナノバブル添加タンク    ９２：混合機    ９４：培養液調整装置    ９６：第１ナノバブル供給装置〔対循環液ナノバブル供給装置〕    ９８：補給経路〔水補給装置〕    １０２：第２ナノバブル添加タンク    １０４：第２ナノバブル供給装置〔対補給水ナノバブル供給装置〕    １２０：静止型ミキサ    １４０：電解水生成装置    １５０：強酸性電解水    １５２：強アルカリ性電解水
【図１】
2014000057.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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