熱音響工学の技術を活用したループ状熱音響冷却装置特許申請中特願2010-233035および環境配慮型恒温水槽特許申請中を使った水温制御型植物栽培魚介成育システム。ループ状熱音響冷却装置の高温側熱源に太陽光と集光レンズを使った自然エネルギーを中心にした高温循環熱源を用いる。高温時期の冷却要求時は直接太陽熱光線をレンズで平行に集光させ、導光ファイバーでスパイラルループ管の被加熱部に当て冷熱を得て槽内の培養液を冷却する方法と、寒冷な時期の加熱要求時は太陽光で暖められた水又は加熱用熱媒培養液体を用いて槽内の培養液を暖める。自然エネルギーのため曇天や夜間には補足に電気ヒータ等を使う、これによって省エネルギーで年間安定した水耕栽培や魚介養殖用水の水温を保つ成育システムを構築する。ループ状熱音響冷却装置において使用する熱移動の方法としてパソコンの冷却などに使われているヒートパイプを用い、ループ管の熱源部に密着させ、機能ユニット間の位置ズレ修正や位置合わせの難しい作業を軽減させて、熱エネルギーの移動を効率よく行う構造をとる。環境配慮型熱音響冷却式養殖栽培魚介成育システム用ソーラーハウスの構造については、動植物の成育に有効な通紫外線も良く通すフッ素系透明板で囲み、天井は室内の温度センサーにより天窓を自動開閉できる構造にして室温の過剰な昇温の要因となる熱気を天窓開放により放出制御する温度安定の全天候型のハウス。葉野菜の水耕栽培においては養殖栽培槽の培養液を葉面の表裏および周辺にミスト状に噴霧散布を行い水分の蒸発潜熱によって植物および槽周辺の温度下げる構造をとる。葉野菜の水耕栽培において葉面噴霧散布により栄養補給しながら害虫の寄り付きを抑制する。又銀イオンを含んだ培養液を含んでいるためハウス内の雰囲気の浮遊菌やウィルスの排除を行い無農薬栽培になる。水耕栽培の葉野菜の栽培において薬剤抵抗性のある難防除害虫、農薬適用のない害虫への防除効果がある波長を出す各種のLED照明を使う。これにより殺虫剤の使用量を抑えることができ、土壌、水系などの汚染を減らし生態系への影響少なくすることができる。また、日照時間が少ない気候の地域に対してもLED光補助で効率よい生育補助を行う。水耕栽培魚介類の養殖においては、栽培槽内の培養液の溶存酸素濃度を良好な状態に保つ為に液中滞留効果が大きいマイクロバブルを使い十分な酸素供給行う。水耕栽培の植物連作障害や魚介類の成長不全の一原因として養殖栽培槽内の微生物や下等生物の発生や、老廃物の蓄積微量必須成分の不足などが考えられる。養殖栽培の培養液再生槽で、この微生物や下等生物の発生抑制に対して、銀イオンとマイクロバブル、ナノバブルによる浄化洗浄除菌し多発する根腐病又養魚の皮膚病も防ぐ。再生槽内で炭素繊維を材料とした水質浄化資材を使って不活性化した微生物や下等生物を吸着排除する。これによって培養液を長期に利用可能とし、省資源化と植物への有効性を保つ。ペレット状セラミックに植物から得たミネラル成分を含浸させたものを培養液再生槽に配備し、培養液を通過させて、植物ミネラルを培養液に浸透させ再生を行う。養殖栽培槽ではpHの管理が栽培の重要な要素になる為、水と肥料を混ぜて培養液を作ったとき、pH値が弱酸性5.5~6.5の間になるよう監視し調整しておく、その為にpH検出器により再生槽から栽培槽に戻すとき管理を行える構造にする。環境保護と安全を確保するために養殖栽培槽壁に断熱抗菌中空セラミック塗装を施し省エネルギーと雑菌増殖抑制する環境を整える。太陽熱を利用した環境配慮型養殖栽培システムの全体制御建物側制御として全天候型のソーラーハウス内の冷却と天窓開閉制御および銀イオンを含んだミスト噴霧によるソーラーハウス内全体の雰囲気の環境管理と槽側の制御として培養液温管理を、太陽光エネルギーを熱音響冷却と直接熱源に活用して温度制御すること。又銀イオン噴霧による除菌と銀イオンおよびマイクロバブルナノバブル発生による溶存酸素の除菌管理、再生側にカーボンフィルター、銀イオン発生器による除菌とpH測定器によるpHの管理と植物から抽出したミネラル含浸セラミックによるミネラル補給管理などを一連で総合的に制御を行うこと。人体に安全な生鮮食品となる生物の育成に必要な条件は光水気温溶存酸素補充ミネラルの補充雑菌の排除などで、良質な食材を確保するためにこれらを一連で構築する養殖栽培システムをと地球環境保護しながら無農薬で生産性を配慮した形で実現しなければならない。旬の食材を求めるとき、例えば、当地以外、南方で北国の食材を求めたり、時期外れで夏に冬の食材を得る場合、一般的に温室や冷水確保に光熱費と運搬費が加算され、収穫配送までの総合エネルギーは通常の10倍かかるといわれている。現在一般的な水耕養殖栽培では養殖目的の動植物をハウスの中の専用槽に配置し、LED又は太陽光をガラスやビニルシート越しに導いて温室状態にするが寒冷地や低温の時期では石油ストーブや電熱ヒータなどで室内温度維持や水耕槽内の培養液の温度管理を行わなければならないこれにより培養液の温度管理に化石燃料を多く使い、廃棄培養液の処理に関しても環境汚染防止に手数がかかっている。水耕栽培に用いる灌水に地下水や水道水を利用することが多いがこれらの水は、揚合によって酸素濃度が非常に低いため、根腐れを起こしやすく、植物栽培に適さない場合が多い。培養液の効力が無くなった廃培養液は窒素成分などの肥料成分や、農薬が含まれている廃培養液が大量に出ます。例えばトマトの栽培では、腋芽や不良果などの植物残渣が毎日、1ヘクタールあたり1トンほど出る。病害発生を予防するためには排水処理をしなければならない。しかしこれによる川などの富栄養化などの環境汚染が生じます。露地栽培や小規模などではこれらは畑に鋤き込むなどしています。大型温室での栽培になるとそれでは追いつかず、産業廃棄物としてコストをかけて処理している。環境配慮型熱音響冷却式の養殖栽培魚介成育槽20を専用ソーラーハウス10と一体で制御することでシステムとして成立する。図1このソーラーハウス10の構造は、年間を通して環境を保つために槽の周辺を紫外線も良く通すフッ素系透明板で囲んだ全天候型ハウス内に動植物の成育に有効な太陽光の全スペクトルを取入れながら温度安定の環境にする。ソーラーハウスの天窓1hは室内の温度センサーにより天窓を自動開閉できる構造にして、高温時期はハウス内の過剰な昇温の要因となる熱気を天窓開放により放出制御する。さらに環境にやさしい方式として、図1の屋根の上に設置した太陽光熱1aを集光レンズ1bなどのフラットなレンズを使って太陽光を一点に集光後平行光線変換ユニット1cで変換し導光ファイバー1dを通して光熱を一部透明の採光管1iを透過してループ状熱音響冷却装置の高温側1k熱源として導き、反対側で、冷熱源を得る。その冷熱エネルギーを培養液の準備槽2aに送り循環させて、冷温域になった培養液を養殖栽培槽に送り込み循環させて培養液温を下げる。槽の側面図2このときの熱移動の方法としてパソコンの冷却などに使われているヒートパイプ1jを用い、ループ管の熱源部に密着させ、機能ユニット間の位置ズレ修正や位置合わせの難しい作業を軽減させて、熱エネルギーの移動を効率よく行う構造をとる。一方寒冷時期の加熱要求時時期はソーラーハウスの屋根に設置したフラットなリニアー集光レンズ1fからの熱光線を集熱パネル1eにあて、暖められた熱媒体を循環パイプ1gで準備槽2a内に廻らせ培養液の温度を制御し温熱循環させ養殖栽培槽の水温調整を行う。栽培槽内2bでは銀イオンおよびマイクロバブル発生装置2dによるバブルで培養液内の溶存酸素の増量を行い魚介植物に活力源供給と除菌を行う。植物の場合未知の成分からなる天然の土を使う土壌栽培では連作障害はまだ完全に解明されていないようであるが、微生物や下等生物の影響や、老廃物の蓄積微量必須成分の不足などが考えられ、水耕栽培では銀イオンおよびマイクロバブルを使うことで、いずれも排除軽減できる。土壌栽培や水耕栽培また魚介養殖において、酸素は常に必要なものであり、土においては、その空隙率、水耕栽培においては、溶存酸素濃度が良好な栽培を行うためには重要なパラメーターとなる。養殖栽培槽内2bで銀イオンおよびマイクロバブル発生器2dによる培養液内の溶存酸素の増量を行うことで活力ある健康野菜や魚介が育成できる。葉野菜の水耕栽培においては養殖栽培槽の培養液を葉面の表裏および周辺に噴霧散布機2eでミスト噴霧を行い水分の蒸発潜熱によって植物および槽周辺の温度下げる構造をとる。またミストに銀イオンを含ませておき、周辺空間の除菌作用を行う。培養液再生槽2cでは培養液の中に発生した不要物質の除去と培養液の再生活性化を行う。構造はカスケード式の槽で構成し、順次処理を行う。最初にフィルター2hで大物不要物質を取り除き、次にマイクロカーボンが生物親和性に優れ、微生物や活性汚泥などを固着させる大きな水質浄化機能を持っていることを採用し、第一の槽でマイクロカーボン繊維2fのフィルターで微細不要物の吸着を行う。培養液再生槽2c内でも除菌は銀イオンとマイクロバブル発生器2dによる浄化洗浄除菌を行う。銀イオンとマイクロバブル、およびナノバブルは微生物や下等生物の発生抑制に対しても、効果があるため多発する根腐病又養魚の皮膚病も防ぐことが出来る。成長不全の一原因として微生物や下等生物の発生による影響や、老廃物の蓄積微量必須ミネラル成分の不足などが考えられる。この微量必須ミネラル成分の不足に対し、培養液の循活性化を進める為に、植物から抽出したミネラル成分を焼きこんだセラミックペレット2gを培養液の再生槽内に配備し、そこに培養液を通過させることでミネラル成分を液内に放出させ動植物の成育に安定した活力のある環境にすることができる。養殖栽培槽ではpHの管理が栽培の重要な要素になる為、水と肥料を混ぜて培養液を作ったとき、pH値が弱酸性5.5~6.5の間になるよう監視し調整しておく、その為にpH検出器2jにより検出し希釈用水2Lの追加管理を行える構造をとる。水耕栽培の葉野菜の栽培において薬剤抵抗性のある難防除害虫、農薬適用のない害虫への防除効果がある波長を出す各種のLED照明2iを使う。これにより殺虫剤の使用量を抑えることができ、土壌、水系などの汚染を減らし生態系への影響少なくすることができる。また、日照時間が少ない気候の地域に対してもLED光補助で効率よい生育補助を行うことができる。省エネルギーによる環境保護と安全を確保するために養殖栽培槽の壁に断熱抗菌中空セラミック塗装2kを施し省エネルギーと雑菌増殖抑制する環境を整える上記内容をシステムフローとして図3に示す。この発明では、太陽熱を利用した環境配慮型養殖栽培システムの全体制御を含む。建物側制御として全天候型のソーラーハウス内の冷却と天窓開閉制御および銀イオンを含んだミスト噴霧によるソーラーハウス内全体の雰囲気の環境管理を行うこと。槽側の制御とし培養液温管理を冬季は太陽光を熱音響冷却による冷熱への変換と夏季は太陽光直接熱源に活用して槽内の培養液の温度制御すること、又銀イオン噴霧による除菌とて銀イオンおよびマイクロバブルナノバブル発生による溶存酸素の除菌管理、再生側にカーボンフィルター、銀イオン発生器による除菌とpH測定器によるpHの管理と植物由来のミネラル含浸セラミックによるミネラル補給管理などを一連で総合的に制御を行う上記の構成で水耕養殖栽培の設備を構築することで、安全でミネラルが豊富でかつ成育の良い野菜や魚などの食物を場所や悪天候の影響を受けにくい状態で効率よく地球環境保護しながら収穫することが出来る。太陽光熱を集光レンズ及び導光ファイバーでエネルギーとして導き、主に自然エネルギーを中心にした魚介の養殖葉野菜の水耕栽培システムを構成する。又天候不良時は電気エネルギーを補足し年間通じて安定した環境で養殖栽培を行う。これらにより槽内の培養液の管理、雑菌の繁殖防止、培養液の活性力再生を省エネルギーで地球環境にやさしい仕組みで実現させることが出来る。たとえば太陽光エネルギーを安定して取りやすい砂漠地帯や赤道直下でみずみずしい野菜類を無農薬で効率よく収穫できる。同じく北海で取れるタラバガニや毛蟹や鮭などを養殖できる。一方北国で設置すればマンゴーやパパイヤなど南国果物野菜類を安定して無農薬で収穫できる。