(57)【要約】      （修正有） 【課題】従来よりも効率的且つ計画的に作物を栽培することができ、肥料を無駄にすることなく、少量の農薬で安定した栽培及び収穫をすることができ、可動コストが低廉であり、更に環境を配慮した水耕栽培設備を提供する。【解決手段】水耕栽培設備であって、太陽光を受ける屋根部を備えた栽培ハウスと、フィルム状の基板に太陽電池を備えて屋根部に設置される発電部と、発電部で発電した電力を蓄える蓄電池と、該蓄電池を電力源とするポンプと、栽培ハウス内を照らす照明部と、栽培ハウス内の空気を外部空気と入れ換える換気部と、栽培ハウス内に設置され、ポンプによって水を循環させて作物を栽培する栽培部とからなることを特徴とするフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の構成とした。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水耕栽培設備であって、太陽光を受ける屋根部を備えた栽培ハウスと、フィルム状の基板に太陽電池を備えて前記屋根部に設置される発電部と、前記発電部で発電した電力を蓄える蓄電池と、前記蓄電池を電力源とするポンプと、前記栽培ハウス内を照らす照明部と、前記栽培ハウス内の空気を外部空気と入れ換える換気部と、前記栽培ハウス内に設置され前記ポンプによって水を循環させて作物を栽培する栽培部とからなることを特徴とするフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備。
【請求項２】
前記栽培ハウスを、栽培ハウスの入り口に作業者等の足元に付着した雑菌及び細菌等がハウス内に侵入することを防ぐための足洗浄プールを備え、外周面には断熱材を施した耐腐食性の鉄板を備えた栽培ハウスとし、前記発電部を両端に複数本の固定ベルトを形成した帯状のフィルムからなる基板と、前記基板に貼付される太陽電池と、前記固定ベルト２ｃ内に配線され前記固定ベルトの端部から前記蓄電池に接続されるリード線とからなる発電部か、又は帯状のフィルムからなる基板と、前記基板に貼付される太陽電池と、前記基板の長手方向の両側面に取り付けられ前記基板を緊張させる支柱と、前記支柱の端部に設置され前記支柱を栽培ハウスの屋根部に固定する固定部材と、前記基板と蓄電池を接続するリード線とからなる発電部のいずれかにしたことを特徴とする請求項１に記載のフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備。
【請求項３】
内部上面に水銀灯を設けて内部に満たした水に照射して前記水を除菌し、内部底面にヒーターを設けて前記水を暖めるサービスタンクと、前記サービスタンク上に前記サービスタンクの内部と連通すると共に前記栽培ハウスに第二送風管を介して接続された洗浄塔と、前記サービスタンクに吸上管を解して接続され、前記洗浄塔に送液管を介して接続され、前記サービスタンクから吸い上げた除菌水を前記送液管に送り洗浄塔内の上部より洗浄塔内に除菌水を噴霧する循環ポンプと、前記洗浄塔の中腹部に第一送風管を介して接続され、前記洗浄塔内に風を送り、前記洗浄塔内に噴霧された除菌水を含んだ空気を前記第二送風管を通して前記栽培ハウスに送り、栽培ハウス内を除菌すると共に栽培ハウス内の湿度、温度を調整する送風機と、前記サービスタンクと前記タンクを接続し、サービスタンク内の水の残量が規定値より下回った際に前記タンクから水を補給する補給管とからなる除菌部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、フィルム状の太陽電池を使用した水耕栽培設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、効率的且つ計画的に作物を栽培するには、屋外にビニールハウス等の栽培施設を設置し、前記栽培施設内で地植えなどをして作物を栽培、収穫又は苗のみを栽培し、育った苗を栽培施設外の田畑に地植えしていた。
【０００３】
しかしながら、上記のようなこれまでの栽培方法では、天候に左右されるという問題があり、栽培計画とは異なる結果となることが多かった。
【０００４】
また、養分補給のための肥料等を与える場合も、雨水等により流れてしまうことがあり、栄養分を十分吸収している作物と栄養分が足りない作物が発生し、作物の出来映えに差が出たりすることがあり、効率よく肥料を使用することが難しかった。
【０００５】
また、露地栽培では、土壌中や外部から雑菌の混入する場合があり、雨水などで流れ去ることを考慮して多量の農薬を使用することがあり、健康志向が強い今の時代には、あまり歓迎されない栽培方法であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４７４２９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本考案は、従来よりも効率的且つ計画的に作物を栽培することができ、肥料を無駄にすることなく、少量の農薬で安定した栽培及び収穫をすることができ、可動コストが低廉であり、更に環境を配慮した水耕栽培設備を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案は、上記の課題を解決するために、
水耕栽培設備であって、太陽光を受ける屋根部を備えた栽培ハウス１１（１１ａ）と、フィルム状の基板に太陽電池を備えて前記屋根部に設置される発電部２（１０）と、前記発電部で発電した電力を蓄える蓄電池４と、前記蓄電池を電力源とする、（１）ポンプと、（２）前記栽培ハウス内を照らす照明部５と、（３）前記栽培ハウス内の空気を外部空気と入れ換える換気部６と、前記栽培ハウス内に設置され、前記ポンプによって水を循環させて作物を栽培する栽培部７とからなることを特徴とするフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の構成とした。
【０００９】
また、前記栽培ハウス１１（１１ａ）を、栽培ハウス１１（１１ａ）の入り口に作業者等の足元に付着した雑菌及び細菌等がハウス内に侵入することを防ぐための足洗浄プール１３を備え、外周面には断熱材を施した耐腐食性の鉄板を備えた栽培ハウス１１（１１ａ）とし、前記発電部２（１０）を、両端に複数本の固定ベルト２ｃを形成した帯状のフィルムからなる基板と、前記基板に貼付される太陽電池と、前記固定ベルト２ｃ内に配線され、前記固定ベルト２ｃの端部から前記蓄電池に接続されるリード線と、からなる発電部２、または、帯状のフィルムからなる基板と、前記基板に貼付される太陽電池と、前記基板の長手方向の両側面に取り付けられ前記基板を緊張させる支柱と、前記支柱の端部に設置され前記支柱を栽培ハウスの屋根部に固定する固定部材と、前記基板と蓄電池を接続するリード線とからなる発電部１０のいずれかにしたことを特徴とするフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の構成とした。
【００１０】
更に、内部上面に水銀灯を設けて内部に満たした水に照射して前記水を除菌し、内部底面にヒーターを設けて前記水を暖めるサービスタンクと、前記サービスタンク上に前記サービスタンクの内部と連通すると共に前記栽培ハウス１１（１１ａ）に第二送風管１２ｈを介して接続された洗浄塔と、前記サービスタンクに吸上管を解して接続され、前記洗浄塔に送液管を介して接続され、前記サービスタンクから吸い上げた除菌水を前記送液管１２ｆに送り洗浄塔内の上部より洗浄塔内に除菌水を噴霧する循環ポンプ１２ｃと、前記洗浄塔の中腹部に第一送風管１２ｇを介して接続され、前記洗浄塔内に風を送り、前記洗浄塔内に噴霧された除菌水を含んだ空気を前記第二送風管１２ｈを通して前記栽培ハウス１１（１１ａ）に送り、栽培ハウス１１（１１ａ）内を除菌すると共に栽培ハウス１１（１１ａ）内の湿度、温度を調整する送風機１２ｄと、前記サービスタンク１２ａと前記タンク７ｂを接続し、サービスタンク１２ａ内の水の残量が規定値より下回った際に前記タンク７ｂから水を補給する補給管１２ｉとからなる除菌部を設けたことを特徴とするフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の構成とした。
【考案の効果】
【００１１】
本考案は上記のような構成であるため、栽培ハウス内で使用する電力を自ら作り出すことができるため、電気を購入することなく水耕栽培を行うことができ、また、大幅に電力を作った場合、売電をすることもできるため、作物の栽培コストを大幅に下げることが出来る。
【００１２】
また、天候に左右されることがないため、効率的且つ計画的に安定して作物を栽培、収穫することができる。
【００１３】
また、作物の栄養補給のための肥料を作物に均等に無駄にすることなく与えることができるため、従来よりも作物の出来映えを揃えることができる。
【００１４】
また、従来よりも使用農薬を大幅に減らすことが出来るため、無農薬に近い作物を栽培、収穫することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の斜視図である。
【図２】本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の第二実施例の斜視図である。
【図３】本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の第三実施例の斜視図である。
【図４】本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の除菌部を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照し、本考案の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備１は、太陽光を受ける屋根部を備えた栽培ハウス１１と、フィルム状の基板に太陽電池を備えて前記屋根部に設置される発電部２と、前記発電部２で発電した電力を蓄える蓄電池４と、前記蓄電池４を電力源とする、（１）ポンプと、（２）前記栽培ハウス１１内を照らす照明部５と、（３）前記栽培ハウス１１内の空気を外部空気と入れ換える換気部６と、前記栽培ハウス１１内に設置され、前記ポンプによって水を循環させて作物を栽培する栽培部７とからなる。
【００１９】
前記栽培ハウス１１は、屋根部が大きくアーチ状に湾曲したビニールハウスである。前記栽培ハウス１１のアーチ状の屋根部に沿って前記発電部２が設置され、内部には栽培部７が設置されている。
【００２０】
前記発電部２は、柔軟性のある略長方形状の基板２ａと、前記基板２ａに貼付される同じく柔軟性のあり略長方形状の太陽電池２ｂと、前記基板２ａの長手方向の両端部に設けた固定ベルト２ｃからなる。図１では、前記固定ベルト２ｃを基板２ａの両端に２本ずつ備えたが、特に限定したものではなく、前記基板２ａのサイズが大きくなれば、それに併せて固定ベルト２ｃの数を増やしてもよい。
【００２１】
一部の前記固定ベルト２ｃには前記太陽電池２ｂから伸びるリード線２ｄが固定されており、前記リード線２ｄは前記固定ベルト２ｃの端部近くから外部に突出して伸びている。このリード線２ｄは、前記蓄電池４に接続され、前記太陽電池２ｂで発電した電気を送電する役割をしている。
【００２２】
また、図１に示すように、前記固定ベルト２ｃの端部は地面近くまで伸びており、先端部に固定ブロック３を取り付けることにより発電部２を栽培ハウス１１に密着固定させている。
【００２３】
前記栽培ハウス１１内の天井部には照明部５が取り付けられている。この照明部５に使用する発光体としては、太陽光に近いＬＥＤが好適であるが、特に限定したものではなく、他に省電力、長寿命である発光体があればそれを使用しても構わない。前記照明部５は太陽光が弱まると自動的に点灯し、作物には常に太陽光か照明部５の光が照射された状態となり、植物の育成が促進される。尚、前記照明部５は前記蓄電池４に蓄えられた電気を電力源としているため、配線９がされている。
【００２４】
前記栽培ハウス１１の壁面には、換気部６が取り付けられている。この換気部６は、栽培ハウス１１の換気や温度調整、湿度調整等のために使用される換気扇である。この換気部６の電力源も前記蓄電池４に蓄えられた電気であるため配線９がされている。
【００２５】
前記栽培ハウス１１内には、栽培部７が設置されている。前記栽培部７は、作物８を育てる栽培床７ａと、前記栽培床７ａに張り巡らした水を循環させるポンプを備え水を貯めたタンク７ｂと、前記タンク７ｂの水を栽培床７ａに送るための送水用パイプ７ｃと、前記栽培床７ａの水をタンク７ｂに送るための引水用パイプ７ｄからなる。
【００２６】
前記ポンプの電力源も前記蓄電池４に蓄えられた電気であり、従ってタンク７ｂと蓄電池４との間は配線９されている。
【００２７】
前記栽培床７ａで栽培されている作物の根の部分は、栽培床７ａに満たした水に浸された状態となっており、前記作物に栄養補給をするため肥料を与える場合は、前記タンク７ｂの水に肥料を混ぜて濃度を均一にしてから前記栽培床７ａに送水することで、各作物に均一に栄養分を行き渡らせることが出来る。従って、作物の出来映えが揃うことが期待できる。
【００２８】
また、病害虫から作物も守るために農薬を施す場合があるが、農薬についても前記タンク７の水に農薬を混ぜて濃度を均一にしてから前記栽培床７ａに送水することで、画策持つに均一に農薬を行き渡らせることが出来る。これにより農薬の効きが偏ることが無く、必要最低限の農薬で十分に作物を守ることが出来る。
【実施例２】
【００２９】
図２は本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の第二実施例の斜視図である。
【００３０】
図２に示すように本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備１ａは、実施例１の栽培設備１とほぼ同じ構成をしている。
【００３１】
即ち、本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備１ａは、太陽光を受ける屋根部を備えた栽培ハウス１１ａと、フィルム状の基板１０ａに太陽電池１０ｂを備えて前記屋根部に設置される発電部１０と、前記発電部１０で発電した電力を蓄える蓄電池４と、前記蓄電池４を電力源とする、（１）ポンプと、（２）前記栽培ハウス１１ａ内を照らす照明部５と、（３）前記栽培ハウス１１ａ内の空気を外部空気と入れ換える換気部６と、前記栽培ハウス１１ａ内に設置され、前記ポンプによって水を循環させて作物を栽培する栽培部７とからなる。
【００３２】
図２に示すように、前記栽培ハウス１１ａは、屋根部が合掌造りのように２つの面で頂点をつくる屋根であり、各面は平坦である栽培施設である。
【００３３】
前記基板１０ａは柔軟性のある略長方形状の基板１０ａと、前記基板１０ａに貼付される同じく柔軟性のあり略長方形状の太陽電池１０ｂと、前記基板１０ａの長手方向の両辺に取り付けられる支柱１０ｃと、前記支柱１０ｃの各端部に取り付けられ基板１０ａを前記屋根部に設置するための固定部材１０ｄとからなる。
【００３４】
上述のように柔軟性のある基板１０ａに支柱１０ｃを取付けることで基板１０ａは一枚の板状となり、この状態で屋根部に設置すれば強風などにも耐えることができる。
【００３５】
また、前記太陽電池２ｂからはリード線１０ｅが伸びており、前記リード線１０ｅは前記蓄電池４に接続され、前記太陽電池１０ｂで発電した電気を送電する役割をしている。
【００３６】
前記栽培ハウス１１ａ内の天井部には照明部５が取り付けられている。この照明部５に使用する発光体としては、ＬＥＤが好適であるが、特に限定したものではなく、他に省電力、長寿命である発光体があればそれを使用しても構わない。尚、前記照明部５は前記蓄電池４に蓄えられた電気を電力源としているため、配線９がされている。
【００３７】
前記栽培ハウス１１ａの壁面には、換気部６が取り付けられている。この換気部６は、栽培ハウス１１ａの換気や温度調整、湿度調整等のために使用される換気扇である。この換気部６の電力源も前記蓄電池４に蓄えられた電気であるため配線９がされている。
【００３８】
前記栽培ハウス１１ａ内には、栽培部７が設置されている。前記栽培部７は、作物８を育てる栽培床７ａと、前記栽培床７ａに張り巡らした水を循環させるポンプを備え水を貯めたタンク７ｂと、前記タンク７ｂの水を栽培床７ａに送るための送水用パイプ７ｃと、前記栽培床７ａの水をタンク７ｂに送るための引水用パイプ７ｄからなる。
【００３９】
前記ポンプの電力源も前記蓄電池４に蓄えられた電気であり、従ってタンク７ｂと蓄電池４との間は配線９されている。
【００４０】
前記栽培床７ａで栽培されている作物の根の部分は、栽培床７ａに満たした水に浸された状態となっており、前記作物に栄養補給をするため肥料を与える場合は、前記タンク７ｂの水に肥料を混ぜて濃度を均一にしてから前記栽培床７ａに送水することで、各作物に均一に栄養分を行き渡らせることが出来る。従って、作物の出来映えが揃うことが期待できる。
【００４１】
また、病害虫から作物も守るために農薬を施す場合があるが、農薬についても前記タンク７の水に農薬を混ぜて濃度を均一にしてから前記栽培床７ａに送水することで、画策持つに均一に農薬を行き渡らせることが出来る。これにより農薬の効きが偏ることが無く、必要最低限の農薬で十分に作物を守ることが出来る。
【実施例３】
【００４２】
図３は、本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の第三実施例の斜視図、図４はフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備の除菌部を示す図である。
【００４３】
図３及び図４に示すように、本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備１ｂは、実施例１及び実施例２に示したフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備１（１ａ）に除菌部１２を設置したものである。
【００４４】
前記除菌部１２は、内部上面に水銀灯１６を設けて内部に満たした水に照射して前記水を除菌し、内部底面にヒーター１７を設けて前記水を暖めるサービスタンク１２ａと、前記サービスタンク１２ａ上に前記サービスタンク１２ａの内部と連通すると共に前記栽培ハウス１１（１１ａ）に第二送風管１２ｈを介して接続された洗浄塔１２ｂと、前記サービスタンク１２ａに吸上管１２ｅを解して接続され、前記洗浄塔１２ｂに送液管１２ｆを介して接続され、前記サービスタンク１２ａから吸い上げた除菌水１２ｊを前記送液管１２ｆに送り洗浄塔１２ｂ内の上部より洗浄塔１２ｂ内に除菌水を噴霧する循環ポンプ１２ｃと、前記洗浄塔１２ｂの中腹部に第一送風管１２ｇを介して接続され、前記洗浄塔１２ｂ内に風を送り、前記洗浄塔１２ｂ内に噴霧された除菌水１２ｊを含んだ空気を前記第二送風管１２ｈを通して前記栽培ハウス１１（１１ａ）に送り、栽培ハウス１１（１１ａ）内を除菌すると共に栽培ハウス１１（１１ａ）内の湿度、温度を調整する送風機１２ｄと、前記サービスタンク１２ａと前記タンク７ｂを接続し、サービスタンク１２ａ内の水の残量が規定値より下回った際に前記タンク７ｂから水を補給する補給管１２ｉとからなる。
【００４５】
前記水銀灯１６の照射により除菌され、前記ヒーター１７により暖められた除菌水１２ｊは、前述の通り、まず循環ポンプ１２ｃにより吸上管１２ｅから吸い上げられて送液管１２ｆに送られ、送液管１２ｆの先端に設けたスプレー１５から洗浄塔１２ｂ内に噴霧され、洗浄塔１２ｂ内に霧状の除菌水が充満する。
【００４６】
そして、前記送風機１２ｄにより、前記第一送風管１２ｇから洗浄塔１２ｂ内に送風される空気の流れに従って霧状の除菌水を含んだ空気が前記第二送風管１２ｈを通り前記栽培ハウス１１（１１ａ）内に放出される。
【００４７】
従って、前記栽培ハウス１１（１１ａ）内の湿度が低いときは、前記霧状の除菌水を含んだ空気を多く栽培ハウス１１（１１ａ）内に送ることで栽培ハウス１１（１１ａ）内の湿度を上げることが出来る。
【００４８】
また、冬場など栽培ハウス１１（１１ａ）内の温度が低いときは、前記ヒーター１７で除菌水１２ｊを暖めると共に洗浄塔１２ｂ内を暖めてから前記栽培ハウス１１（１１ａ）に前記霧状の除菌水を含んだ空気を送ることで栽培ハウス１１（１１ａ）内の温度を上げることができ、反対に夏場で栽培ハウス１１（１１ａ）内の温度が高い時は、除菌水１２ｊを冷やすと共に洗浄塔１２ｂ内を冷やしてから前記栽培ハウス１１（１１ａ）に前記霧状の除菌水を含んだ空気を送ることで栽培ハウス１１（１１ａ）内の温度を下げることができる。
【００４９】
前記補給管１２ｉのサービスタンク側の端部にはボールタップ１８が取り付けられており、サービスタンク１２ａ内の水の残量が所定の水量以下となった場合に補水管１２ｉの端部が開口し、前記タンク７から水を補給する。
【００５０】
尚、前記循環ポンプ１２ｃ、送風機１２ｄ、水銀灯１６及びヒーター１７は前記蓄電池４に蓄えられた電気を電力源としている。
【００５１】
以上のように、本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備１（１ａ）は、天候に左右されずに農薬や肥料を無駄にすることなく、電気を買うことなく計画的に安定して作物を育てることが出来る。
【００５２】
また、維持費用や運転費用も低廉で済み、よって出来上がった作物をより安く一般消費者に提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本考案であるフィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備は、栽培ハウスで使用される電力を自ら作り出すため、電気を購入することなく水耕栽培を行うことができ、また、大幅に電力を作った場合、売電をすることもでき、更に、肥料や農薬を無駄なく効果的に使用することができるため、作物の栽培コストを大幅に下げることができ、農業従事者及び作物の消費者等、多くの領域に多大な貢献をもたらす。
【符号の説明】
【００５４】
１      フィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備
１ａ    フィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備
１ｂ    フィルム状太陽電池を使用した水耕栽培設備
２      発電部
２ａ    基板
２ｂ    太陽電池
２ｃ    固定ベルト
２ｄ    リード線
３      固定ブロック
４      蓄電池
５      照明部
６      換気部
７      栽培部
７ａ    栽培床
７ｂ    タンク
７ｃ    送水用パイプ
７ｄ    引水用パイプ
８      作物
９      配線
１０    発電部
１０ａ  基板
１０ｂ  太陽電池
１０ｃ  支柱
１０ｄ  固定部材
１０ｅ  リード線
１１    栽培ハウス
１１ａ  栽培ハウス
１２    除菌部
１２ａ  サービスタンク
１２ｂ  洗浄塔
１２ｃ  循環ポンプ
１２ｄ  送風機
１２ｅ  吸上管
１２ｆ  送液管
１２ｇ  第一送風管
１２ｈ  第二送風管
１２ｉ  補給管
１２ｊ  除菌水
１３    足洗浄プール
１４    断熱パネル
１５    スプレー
１６    水銀灯
１７    ヒーター
１８    ボールタップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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