(57)【要約】【課題】冷蔵庫に関して極めて簡単でコストを抑えることができるとともに、温暖化ガスとされる二酸化炭素の有効利用が図れる培養液栽培システムを提供する。【解決手段】栽培室１に二酸化炭素ガスを供給し、定植トレイ２に培養液を供給して植物の栽培を行うと共に、採取後の植物を野菜冷蔵庫３に保存する培養液栽培システムにおいて、野菜冷蔵庫３は液体二酸化炭素を断熱膨張によりドライアイスに固化して野菜冷蔵庫３の内部を冷却する熱交換器３Ａを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
栽培室に二酸化炭素ガスを供給し、定植トレイに培養液を供給して植物の栽培を行うと共に、採取後の植物を冷蔵庫に保存する培養液栽培システムにおいて、
前記冷蔵庫は液体二酸化炭素を断熱膨張によりドライアイスに固化して前記冷蔵庫の内部を冷却する熱交換器を備えることを特徴とする培養液栽培システム。
【請求項２】
前記熱交換器は、前記液体二酸化炭素を断熱膨張させるオリフィスと、前記オリフィスに接続されて冷蔵庫内に設けられ、前記ドライアイスにより冷蔵庫内の熱を吸収して前記冷蔵庫内を冷却する放熱板とを備えることを特徴とする請求項１記載の栽培システム。
【請求項３】
前記熱交換器から二酸化炭素ガスを前記栽培室に供給する供給管を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の培養液栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、栽培室に二酸化炭素ガスを供給し、定植トレイに培養液を供給して植物の栽培を行う培養液栽培システムに関し、特に、収穫された植物を保管する冷蔵庫を有する培養液栽培システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
培養液栽培システムに用いられる冷蔵庫としては、一般的に、自然冷媒を用いた気化吸熱方法や気化圧縮方法が知られている（例えば非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】平成１９年度  特許出願技術動向調査報告書  自然冷媒を用いた加熱冷却（要約版）  平成２０年４月  特許庁http://www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/shizen_youyaku.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような冷蔵庫は、一般的な電気冷蔵庫であり、モータやポンプを使用し、これを培養液栽培システムの冷蔵庫に適用すると設備コストや稼動コストが高くなる。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、冷蔵庫に関して極めて簡単でコストを抑えることができるとともに、温暖化ガスとされる二酸化炭素の有効利用が図れる培養液栽培システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、栽培室に二酸化炭素ガスを供給し、定植トレイに培養液を供給して植物の栽培を行うと共に、採取後の植物を冷蔵庫に保存する培養液栽培システムにおいて、前記冷蔵庫は液体二酸化炭素を断熱膨張によりドライアイスに固化して前記冷蔵庫の内部を冷却する熱交換器を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、培養液栽培システムにおける冷蔵庫について、極めて簡単な構成とすることができると共に、その設備コスト及び稼動コストを抑えることができ、さらには温暖化ガスとされる二酸化炭素の有効利用が図れる培養液栽培システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における培養液栽培システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１における冷却器の構成を示す図である。
【図３】実施の形態２における冷却器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
この実施の形態における培養液栽培システムは、栽培室１に二酸化炭素ガスを供給し、定植トレイ２に培養液を供給して植物の栽培を行うものである。また、栽培室１で収穫された植物（野菜や果物など）を一時的に保管する野菜冷蔵庫３を二酸化炭素を利用して冷却するようにしたものである。
【００１１】
栽培室１は例えばビニールハウスや一部開閉式のガラスやプラスチックなどから構成される温室とすることができる。
【００１２】
栽培室１には植物を育成するための複数の定植トレイ２が設けられ、これら複数の定植トレイ２それぞれに培養液が培養液タンク４から循環されて供給される。即ち、培養液タンク４から各定植トレイ２には、培養液供給配管５が設けられ、培養液タンク４からポンプ（第１のポンプ）６によって各定植トレイ２に培養液が供給されるとともに、各定植トレイ２からは、培養液帰還配管７によって培養液タンク４に培養液が戻される。こうして、培養液タンク４、培養液供給配管５、定植トレイ２、培養液帰還配管７、及びポンプ６は、本発明における第１の培養液循環路を構成している。
【００１３】
なお、この実施の形態における培養液は、窒素、リン、カリウム、カルシウムおよびマグネシウム等の成分を含む水と肥料との混合物といった植物の成長を促進させるものであれば何が用いられてもよい。そのような培養液としては、例えば、クノープ液やハイドロカルチャー（登録商標）培養液等が挙げられる。
【００１４】
前述した培養液タンク４は、約１００リットルの培養液を蓄えており、その一部は、ポンプ（第２のポンプ）８により配管９を介して加熱器１０に供給される。なお、この実施の形態において、配管９には培養液の圧力調整用の配管９ａが仕切り弁９ｂを介して設けられている。
【００１５】
この加熱器１０としては例えばガス給湯器を用いることができる。この加熱器１０において、培養液はおよそ５分ほど加熱されることで、約８０度に加熱される。
【００１６】
加熱器１０で加熱された培養液は次に冷却器１１に配管１２を介して送られる。冷却器１１は、図２に示されるように、配管１２によって送られた培養液を貯留する貯留槽１１ａを備えるとともに、二酸化炭素ボンベ１３から供給される液体二酸化炭素を断熱膨張させるオリフィス（減圧弁）１１ｂと、このオリフィス１１ｂで固化されてなるドライアイスが流れる冷却管１１ｃとからなる熱交換器１１Ａを備える。
【００１７】
この熱交換器１１Ａによって培養液の熱が吸収され、培養液の温度は５０℃〜４０℃に冷却され、培養液タンク４に配管１４を経て戻される。
【００１８】
一方、熱交換器１１Ａで培養液から熱を吸収して加熱されたドライアイスは二酸化炭素ガスとなり、配管１５を介して冷却器１１から栽培室１に供給される。この二酸化炭素ガスは栽培植物の光合成に利用され、植物の栽培の促進に効率的に利用されることとなる。
【００１９】
以上の構成において、培養液タンク４、加熱器１０、冷却器１１、配管９、１２、１４、及びポンプ８は本発明における第２の培養液循環路を構成している。
【００２０】
なお、この実施の形態において、各培養液循環路を循環する培養液の流量は、６．７リットル／分であり、これは総培養液量のおよそ５パーセントである。もちろん、これらの値は一例であり、これらの値は本発明の培養液栽培システムの設置環境において変更され得るものである。
【００２１】
また、この実施の形態では、数多く準備される二酸化炭素ボンベ１３の一部を用いて、別個に野菜冷蔵庫３を冷却するようにしている。野菜冷蔵庫３は、栽培室１で育成された植物（野菜や果物など）を収穫した後、一時的に保管するための冷蔵庫であり、本発明の冷蔵庫に対応している。
【００２２】
この野菜冷蔵庫３は、二酸化炭素ボンベ１３ａから供給される液体二酸化炭素を断熱膨張させるオリフィス（減圧弁）３ａと、このオリフィス３ａで固化されてなるドライアイスを流す冷却管３ｂおよびその冷却管３ｂが接触する放熱板３ｃとを有する熱交換器３Ａを備える。
【００２３】
すなわち、二酸化炭素ボンベ１３ａからは配管１６を介して野菜冷蔵庫３に液体二酸化炭素が送られ、これがオリフィス３ａによりドライアイスとなり、熱交換器３Ａによって冷蔵庫内を冷却する。
【００２４】
この実施の形態では、野菜冷蔵庫３内は約５度となるように冷却能力が設定されている。
【００２５】
この熱交換器３Ａで野菜冷蔵庫３内の熱を吸収して加熱されたドライアイスは二酸化炭素ガスとなり、この二酸化炭素ガスも供給管１７を介して野菜冷蔵庫３から栽培室１に供給される。すなわち、この二酸化炭素ガスも栽培植物の光合成に利用され、植物の栽培の促進に効率的に利用される。
【００２６】
なお、この野菜冷蔵庫における熱交換器３Ａにおいては、図１に示した熱交換器の構成をそのまま用いることもでき、この場合は放熱板３ｃを省略することができ、冷却管３ｂにより直接、冷蔵庫内のエアを冷却する。
【００２７】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２を示す冷却器の別構造例を示す。
実施の形態２の冷却器２１は、液体二酸化炭素を断熱膨張させるオリフィス（減圧弁）２１ｂと、このオリフィス２１ｂを通して得られるドライアイスが散布される容器（例えば圧力容器）２１ａと、この容器２１ａ内に配設され、培養液が流れる冷却管２１ｃとからなる熱交換器２１Ａを備えるようにしたものである。
【００２８】
このような冷却器２１の構成によっても、培養液は、実施の形態１に示した冷却気と同様な作用を奏することができる。
【００２９】
以上の実施の形態により、この培養液栽培システムにおける培養液内の菌数を大幅に削減することが可能になった。具体的には、何ら殺菌、即ち加熱、冷却殺菌を行わなかった場合の菌数が２．０×１０４／ｍｌであったのに対し、加熱、冷却殺菌をした場合には、菌数を１．８×１０２／ｍｌにまで削減することができた。
【００３０】
本発明は、その要旨または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００３１】
１  栽培室
２  定植トレイ
３  野菜冷蔵庫
３ａ  オリフィス（減圧弁）
３ｂ  冷却管
３ｃ  放熱板
３Ａ  熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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