(57)【要約】【課題】ユニット型水耕栽培装置の有する設備の自由度が大きいという利点を享有しながら、養液に根域が浸るようにして植物の栽培を行う方式の水耕栽培装置に適用した場合に、止水（水漏れ防止）を行いやすく、また、光源から発生する熱の放散を簡易に行うことができるユニット型水耕栽培装置を提供すること。【解決手段】略水平方向に連続する多角形壁１１で仕切られた空間１２が複数隣接する形でユニット１０が形成されたユニット型水耕栽培装置に関するもので、各ユニット１０における多角形壁１１の上方壁１１ａに光源２が熱伝導可能に設置され、この上方壁１１ａが他のユニット１０の下方壁１１ｂを兼ねており、この下方壁１１ｂが他のユニット１０の養液３を保持するものであり、かつ、略水平方向に隣接し合うユニット１０と連続する１つの部材からなるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平方向に連続する多角形壁で仕切られた空間が複数隣接する形でユニットが形成されたユニット型水耕栽培装置において、各ユニットにおける多角形壁の上方壁に光源が熱伝導可能な状態に設置され、該上方壁が他のユニットの下方壁を兼ねており、該下方壁が前記他のユニットの養液を保持するものであり、かつ、略水平方向に隣接し合うユニットと連続する１つの部材からなることを特徴とするユニット型水耕栽培装置。
【請求項２】
略水平方向に隣接し合うユニットの上方壁とその上方に位置する他のユニットの下方壁が別部材を接合一体化されてなることを特徴とする請求項１に記載のユニット型水耕栽培装置。
【請求項３】
略水平方向に隣接し合うユニットの上方壁とその上方に位置する他のユニットの下方壁が１つの部材からなることを特徴とする請求項１に記載のユニット型水耕栽培装置。
【請求項４】
各ユニットの内部を一方側から他方側に向けて気体が流通するように送風手段が設けられてなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のユニット型水耕栽培装置。
【請求項５】
壁構成部材が、不透光性で、光を反射又は乱反射する合成樹脂、金属、無機材料又は複合材料で構成されてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のユニット型水耕栽培装置。
【請求項６】
壁構成部材が、抗菌物質を含有してなることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載のユニット型水耕栽培装置。
【請求項７】
壁構成部材が、栄養微量要素成分を含有してなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載のユニット型水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水耕栽培装置に関し、特に、ユニット型水耕栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水耕栽培装置として、各種形態のものが開発され、実用化されているが、その代表的なものとして、水槽からなる栽培ベッドに肥料が溶けた養液を保持し、養液に浮かせた浮体に植物を植え、必要に応じて、養液に浮かせた浮体を移動させながら、植物の栽培を行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、水耕栽培装置は、大型のものになると、設備の構築に費用がかかり、特に、特許文献１に記載されたような栽培ベッドに水槽を用いる水耕栽培装置は、水槽の形状が限定されるため、設備の自由度が小さいという問題があった。
【０００４】
一方、設備の自由度が大きいユニット型水耕栽培装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
この水耕栽培装置は、複数枚のパネルからなる多角形形状のユニットの空間内の下方に移動自在な栽培床を設け、上部に培養液スプレーノズルと光源を配設したユニットの複数個を、該ユニットの少なくとも１つの壁面を相互に接して組み立ててなるものである。
【０００５】
そして、特許文献２に記載された水耕栽培装置は、ユニット型のため、設備の自由度が大きいという利点を有する反面、多角形形状のユニットが、複数枚のパネルで構成され、ユニットの少なくとも１つの壁面を相互に接して組み立ててなるものであることから、この水耕栽培装置を、一定量の養液を保持しつつ栽培を行う方式の水耕栽培装置に適用することは、止水（水漏れ防止）の点で困難であり、常に植物に養液を供給し続けなければならなかった。
また、この水耕栽培装置は、光源から発生する熱の放散については、特に配慮されておらず、ユニットの空間内に熱がこもりやすく、植物の生育に影響を及ぼすという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−４３７３３号公報
【特許文献２】特開平１−２８９４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の水耕栽培装置の有する問題点に鑑み、ユニット型水耕栽培装置の有する設備の自由度が大きいという利点を享有しながら、養液に根域が浸るようにして植物の栽培を行う方式の水耕栽培装置に適用した場合に、止水（水漏れ防止）を行いやすく、また、光源から発生する熱の放散を簡易に行うことができるユニット型水耕栽培装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のユニット型水耕栽培装置は、略水平方向に連続する多角形壁で仕切られた空間が複数隣接する形でユニットが形成されたユニット型水耕栽培装置において、各ユニットにおける多角形壁の上方壁に光源が熱伝導可能な状態に設置され、該上方壁が他のユニットの下方壁を兼ねており、該下方壁が前記他のユニットの養液を保持するものであり、かつ、略水平方向に隣接し合うユニットと連続する１つの部材からなることを特徴とする。
【０００９】
この場合において、略水平方向に隣接し合うユニットの上方壁とその上方に位置する他のユニットの下方壁が別部材を接合一体化されてなるようにすることができる。
【００１０】
また、略水平方向に隣接し合うユニットの上方壁とその上方に位置する他のユニットの下方壁が１つの部材からなるようにすることができる。
【００１１】
また、各ユニットの内部を一方側から他方側に向けて気体が流通するように送風手段が設けられてなるようにすることができる。
【００１２】
また、壁構成部材が、不透光性で、光を反射又は乱反射する合成樹脂、金属、無機材料又は複合材料で構成されてなるようにすることができる。
【００１３】
また、壁構成部材が、抗菌物質を含有してなるようにすることができる。
【００１４】
また、壁構成部材が、栄養微量要素成分を含有してなるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のユニット型水耕栽培装置によれば、略水平方向に連続する多角形壁で仕切られた空間が複数隣接する形でユニットが形成されたユニット型水耕栽培装置において、各ユニットにおける多角形壁の上方壁に光源が熱伝導可能な状態に設置され、該上方壁が他のユニットの下方壁を兼ねており、該下方壁が前記他のユニットの養液を保持するものであり、かつ、略水平方向に隣接し合うユニットと連続する１つの部材からなるようにすることにより、ユニット型水耕栽培装置の有する設備の自由度が大きいという利点を享有しながら、養液に浮かせた浮体に植物を植えて栽培を行う等の養液に根域が浸るようにして植物の栽培を行う方式の水耕栽培装置に適用した場合に、養液を保持する下方壁が略水平方向に隣接し合うユニットと連続する１つの部材からなるため、止水（水漏れ防止）を行いやすく、また、光源から発生する熱を、他のユニットの下方壁を兼ねたユニットの上方壁から他のユニットの下方壁に保持された養液を介して放散することによって、ユニットの空間内に熱がこもらず、植物の生育環境を良好な状態に維持することができる。
【００１６】
また、略水平方向に隣接し合うユニットの上方壁とその上方に位置する他のユニットの下方壁が別部材を接合一体化されてなるようにすることにより、水耕栽培装置を容易に構築することができる。
【００１７】
また、略水平方向に隣接し合うユニットの上方壁とその上方に位置する他のユニットの下方壁が１つの部材からなるようにすることにより、熱伝導を良好にし、光源から発生する熱の放散効率を向上することができる。
【００１８】
また、各ユニットの内部を一方側から他方側に向けて気体が流通するように送風手段が設けられてなるようにすることにより、換気や光合成に必要な気体である炭酸ガス供給を効率よく行うことができる。
【００１９】
また、壁構成部材が、不透光性で、光を反射又は乱反射する合成樹脂、金属、無機材料又は複合材料で構成されてなるようにすることにより、光源からの光を植物の全体に効率よく照射して光合成を促進させることができ、植物の生育環境を良好な状態に維持することができる。
【００２０】
また、壁構成部材が、抗菌物質（例えば、無機の銀、亜鉛等）を含有してなるようにすることにより、植物から排出される有機酸等により弱酸性領域の養液中に抗菌物質が溶出し、イオンとして存在して、アオコや雑菌の繁殖を抑制することができる。
【００２１】
また、壁構成部材が、栄養微量要素成分（例えば、植物に必要な、鉄、ホウ素、マンガン、銅、亜鉛、モリブデン、ニッケル等）を含有してなるようにすることにより、植物から排出される有機酸等により弱酸性領域の養液中に、不足する傾向になりがちな栄養微量要素成分が溶出し、イオンとして存在して、植物に吸収されることにより生育不全を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のユニット型水耕栽培装置の一実施例を示す説明図で、（ａ）はユニット型水耕栽培装置の斜視図、（ｂ）は壁構成部材の斜視図である。
【図２】水耕栽培装置の容積効率の比較を示す説明図で、（ａ）は比較例、（ｂ）は本発明のユニット型水耕栽培装置の一実施例である。
【図３】水耕栽培装置の容積効率の比較を示す説明図で、（ａ）は比較例、（ｂ）は本発明のユニット型水耕栽培装置の一実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明のユニット型水耕栽培装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１（ａ）に、本発明のユニット型水耕栽培装置の一実施例の断面図を示す。
このユニット型水耕栽培装置１は、略水平方向に連続する多角形壁１１で仕切られた空間１２（１２１、１２２、１２３、１２４、１２５・・・）が複数隣接する形でユニット１０が形成されたユニット型水耕栽培装置に関するもので、各ユニット１０における多角形壁１１の上方壁１１ａに光源２が熱伝導可能な状態に設置され、この上方壁１１ａが他のユニット１０の下方壁１１ｂを兼ねており、この下方壁１１ｂが他のユニット１０の養液３を保持するものであり、かつ、略水平方向に隣接し合うユニット１０と連続する１つの部材からなるようにされている。
【００２５】
より具体的には、例えば、図１（ａ）に示すように、多角形壁１１の上方壁１１ａ及び下方壁１１ｂを構成する壁構成部材１１ｏには、３枚の折板が積層するように用いられている。そして、空間１２１と空間１２２は、上から２枚目に積層された折板によって構成される１枚の板からなる側方壁（下方壁１１ｂと上方壁１１ａとの間の壁）を介して隣接するようにしている。
【００２６】
ここで、ユニット１０の横断において、ユニット１０は、ユニット１０毎に六角柱状の壁が形成され、隣接するユニット１０は、壁を共有する形で隣接している。
前後方向の六角柱の下方端部には、養液を一定量保持するために立壁（図示省略）が設けられている。立壁の高さは、保持する養液の高さによって調整可能であり、養液を保持可能なように立壁と折板間で溶接、接着等の手段により、水密性が確保される。
また、ユニット型水耕栽培装置をこのように構成することにより、水耕栽培装置の容積効率を向上することができる（図２に示すように、比較例（図２（ａ））に対して、本発明のユニット型水耕栽培装置の実施例（図２（ｂ））は、容積効率を高めることができる。）。
さらに、この水耕栽培装置の容積効率の向上効果は、多角形壁１１の段数を多くすることにより、より顕著になる（図３に示すように、比較例（図３（ａ））に対して、本発明のユニット型水耕栽培装置の実施例（図３（ｂ））は、容積効率を高めることができる。）。
【００２７】
光源２は、光と共に熱を発し、時として植物の育成環境を乱す場合がある。
このため、光源２から発せられる熱の除去が必要となるが、このユニット型水耕栽培装置１においては、光源２から発せられる熱を除去するために、本実施例においては、光源２が熱伝導部材（図示省略）を介して多角形壁１１に設置されるようにしており、これにより、光源２から発せられる熱は、この熱伝導部材、そして、多角形壁１１の上方壁１１ａや下方壁１１ｂを介して、養液に伝導される。
熱伝導部材は、熱伝導性が良い金属や熱伝導性の良好な充填材を含有するプラスチック材料を用いることができるほか、多角形壁１１の壁間に熱伝導性の高いアルミニウム等の金属材料や熱伝導性ゲルを挟み込むようにすることで空隙の熱伝導の効率を上げることができる。
養液は、熱平衡を得るためにある一定の流速で給排液される必要があるため、このユニット型水耕栽培装置１においては、ポンプ等からなる送液手段（図示省略）によって、このユニット型水耕栽培装置１内を流通し、循環利用するようにするが、養液を循環経路に設置した回収タンク（図示省略）において適宜（冷却）温調することにより、一定温度に調整するようにする（この点で、養液は、除熱媒体の機能を奏する。）。
ここで、回収タンクには、温調機能を備えるほか、殺菌、溶存酸素供給、培養液濃度調整等の各種機能を備えるようにすることができる。
これにより、養液に加え、空間１２の温度を所定の温度に設定することができ、植物の育成環境を良好に保持し、徒長、チップバーン等の生理障害の発生を防止することができ、可食部の増加、生産効率の向上を図ることができる。
【００２８】
多角形壁１１の上方壁１１ａ及び下方壁１１ｂを構成する壁構成部材１１ｏは、交互に重ねるだけで、容易にユニットとして組み立てることができる。そして、段数が少なく、折板が適度な肉厚を有すれば、支柱も不要であり、簡易な装置を組み立てにより構築することができる。
ここで、多角形壁１１の上方壁１１ａ及び下方壁１１ｂを構成する壁構成部材１１ｏに用いる折板には、図１（ｂ）に示すように、例えば、開口幅寸法Ｗを３５０ｍｍ、折角度θを光源２に用いるＬＥＤの光拡散角度に合わせて１３０°となるようにした（ここで、開口幅寸法Ｗや折角度θは、栽培する植物や使用する光源２の光拡散角度に合わせて適宜変更することができる。）、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の合成樹脂からなる折板を好適に用いることができる。
【００２９】
そして、この折板からなる壁構成部材１１ｏを互い違いに重ね合わせ（ここで、重ね合わせる壁構成部材１１ｏの枚数は任意。）、接合一体化することにより、略水平方向に隣接し合うユニット１０の上方壁１１ａとその上方に位置する他のユニット１０の下方壁１１ｂが接触した、ハニカム形状（各ユニット１０の断面形状は六角形。）のユニット型水耕栽培装置１を構築することができる。
この場合、上下の壁構成部材１１ｏは、直接接合一体化するほか、熱伝導性の良好な接合部材を介して接合一体化するようにすることもできる。
なお、ユニット型水耕栽培装置１を構成する各ユニット１０の断面形状は、例えば、折角度θを９０°にすることにより四角形とすることもできる。
【００３０】
このユニット型水耕栽培装置１は、ユニット型水耕栽培装置の有する設備の自由度が大きいという利点を享有しながら、ユニット１０の下方壁１１ｂの部分に肥料が溶けた養液３を保持し、養液３に浮かせたり、養液から栽培している植物の茎までの距離が一定の高さになるように植物を保持できるように部材を取り付け、樹脂板や発泡樹脂部材等からなる浮体４に植物Ｐを植えて栽培を行うことができる。
また、必要に応じて、養液３に浮かせた浮体４を移動させながら、植物Ｐの栽培を行うことができるが、この場合は、ユニット１０の全長を、栽培を行う植物Ｐの種類に合わせた長さに設定するようにする。
そして、養液３を保持する下方壁１１ｂが略水平方向に隣接し合うユニット１０と連続する１つの部材、具体的には、折板からなる壁構成部材１１ｏからなるため、止水（水漏れ防止）を行いやすく、また、光源２から発生する熱を、他のユニット１０の下方壁１１ｂを兼ねたユニット１０の上方壁１１ａから他のユニット１０の下方壁１１ｂに保持された養液３を介して放散することによって、ユニット１０の空間１２内に熱がこもらず、植物Ｐの生育環境を良好な状態に維持することができる。
【００３１】
ここで、光源２には、水耕栽培装置に汎用されている光源を用いることができるが、発熱量の少なく、発光効率の良好なＬＥＤを好適に用いることができる。
【００３２】
この場合、多角形壁１１を構成する折板からなる壁構成部材１１ｏに代えて、ハニカム形状の成形部材を用いることにより、略水平方向に隣接し合うユニット１０の上方壁１１ａとその上方に位置する他のユニット１０の下方壁１１ｂを１つの部材から構成することもできる。
これにより、熱伝導を良好にし、光源２から発生する熱の放散効率を向上することができる。
【００３３】
また、各ユニット１０の内部を一方側から他方側に向けて気体Ｆ、具体的には、空気や一定濃度、好ましくは、４００−２０００ｐｐｍの炭酸ガスを含有した空気が流通するように送風手段（図示省略）を設けることができる。
これにより、換気や光合成に必要な気体である炭酸ガス供給を効率よく行うことができる。
【００３４】
また、壁構成部材１１ｏは、不透光性で、光を反射又は乱反射する合成樹脂で構成するほか、金属、無機材料（セラミック材料）又は複合材料で構成することができる。
これにより、光源２からの光を植物Ｐの全体に効率よく照射して光合成を促進させることができ、植物Ｐの生育環境を良好な状態に維持することができる。
ここで、壁構成部材１１ｏ、特に、光源２を設置する部位の壁構成部材１１ｏに金属を用いた場合には、光源２を設置する熱伝導部材を省略することができる。
また、壁構成部材１１ｏに用いる金属材料には、植物Ｐから排出される有機酸等により弱酸性領域の養液３中に当該金属が微量溶解するため、例えば、植物に必要な、栄養微量要素成分である、鉄、ホウ素、マンガン、銅、亜鉛、モリブデン、ニッケル等を考慮して、当該金属材料の種類を選択することができる。
【００３５】
また、壁構成部材１１ｏに、抗菌物質（例えば、無機の銀、亜鉛等）を含有させたものを用いることができる。
これにより、植物Ｐから排出される有機酸等により弱酸性領域の養液３中に抗菌物質が溶出し、イオンとして存在して、アオコや雑菌の繁殖を抑制することができる。
【００３６】
また、壁構成部材１１ｏに、栄養微量要素成分（例えば、植物に必要な、鉄、ホウ素、マンガン、銅、亜鉛、モリブデン、ニッケル等）を含有させたものを用いることができる。
これにより、植物Ｐから排出される有機酸等により弱酸性領域の養液３中に、不足する傾向になりがちな栄養微量要素成分が溶出し、イオンとして存在して、植物Ｐに吸収されることにより生育不全を防ぐことができる。
【００３７】
以上、本発明のユニット型水耕栽培装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のユニット型水耕栽培装置は、ユニット型水耕栽培装置の有する設備の自由度が大きいという利点を享有しながら、養液に根域が浸るようにして植物の栽培を行う方式の水耕栽培装置に適用した場合に、止水（水漏れ防止）を行いやすく、また、光源から発生する熱の放散を簡易に行うことができるという特性を有していることから、水耕栽培の用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  ユニット型水耕栽培装置
１０  ユニット
１１  多角形壁
１１ａ  上方壁
１１ｂ  下方壁
１１ｏ  壁構成部材
１２（１２１、１２２、１２３、１２４、１２５・・・）  空間
２  光源
３  養液
４  浮体
Ｆ  気体
Ｐ  植物
【図１】
2017131142.tif 000003
【図２】
2017131142.tif 000004
【図３】
2017131142.tif 000005