水耕栽培方法及び水耕栽培装置
【課題】地域及び季節を問わずに水耕栽培で軟弱野菜等を栽培できるようにする。
【解決手段】水耕栽培装置は、養液が溜められるベッド２と、このベッド２上方から覆うドーム３と、このドーム３内を冷却する冷却手段とを備えている。ドーム３は、当該ドーム３内の空間を外部に開放する開状態と当該ドーム３内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されるシート３３を有している。そして、昼間は、シート３３を開いてドーム３内の空間を外部に開放する一方、夜間は、ベッド２の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、シート３３を閉じてドーム３内の空間を閉鎖するとともに、この閉鎖された空間内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つ。
【解決手段】水耕栽培装置は、養液が溜められるベッド２と、このベッド２上方から覆うドーム３と、このドーム３内を冷却する冷却手段とを備えている。ドーム３は、当該ドーム３内の空間を外部に開放する開状態と当該ドーム３内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されるシート３３を有している。そして、昼間は、シート３３を開いてドーム３内の空間を外部に開放する一方、夜間は、ベッド２の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、シート３３を閉じてドーム３内の空間を閉鎖するとともに、この閉鎖された空間内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水耕栽培方法及び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は、例えば特許文献１に記載されているように、ハウス内に設置されて、培養液（以下、養液という）が溜められる栽培槽と、植物を支持する培地が装填されて、前記栽培槽に溜められる養液に浸される育苗ポットとを備えたものが知られている。前記栽培槽には、当該栽培槽に溜められた養液の液面を覆うようにパネル部材が取り付けられるようになっているとともに、前記栽培槽に溜められた養液には、複数のフロート体が並んで浮かべられるようになっている。これらのパネル部材とフロート体は、植物の種類によって使い分けられている。そして、前記育苗ポットは、下部を前記養液に浸された状態で前記パネル部材やフロート体に保持されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２６５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記のような水耕栽培装置を用いて植物を栽培する場合、北海道や東北地方等では各種の植物を栽培することはできるが、その他の地域、例えば関東以西では、夏場等に特にほうれん草、小松菜、春菊等の軟弱野菜を栽培しようとしてもこれらの野菜は育たずに、軟弱野菜を栽培することはできなかった。そして、このような特定地域で特に夏場に水耕栽培で軟弱野菜等を栽培できないことの理由は長年解明されなかった。
【０００４】
そこで、地域及び季節を問わずに水耕栽培装置で軟弱野菜等を栽培できるようにすることが望まれる。
【０００５】
ここで、前記特許文献１には、栽培槽をドームで覆って当該ドーム内をハウス内とは異なる環境とすることにより、同一のハウス内で異なる植物を栽培することが記載されているが、軟弱野菜等を栽培できるようにするためにこのドーム内をどのような環境にするかについては記載されていない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、地域及び季節を問わずに軟弱野菜等を栽培できる水耕栽培方法及び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】
【０００７】
本発明の発明者は、特定地域で特に夏場に軟弱野菜等を栽培することができない原因として、昼間は光合成により生成される水分が葉等の表面から蒸発する際の気化熱で冷却効果が生ずる一方夜間は植物が呼吸をするために、その環境温度が高いと、軟弱野菜等の呼吸が困難になることを突き止めた。本発明は、このような観点からなされたものであり、植物を支持する培地が装填された育苗ポットを栽培槽に溜められた養液に浸して前記植物の水耕栽培を行う方法において、少なくとも前記栽培槽の上方の空間であって前記育苗ポットが臨む空間を、開閉可能に構成された開閉部材で覆い、昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を外部に開放する一方、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を閉鎖するとともに、この閉鎖された空間内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つことを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、栽培槽の上方空間を開閉部材で覆い、夜間は気温が高い場合に開閉部材で覆われる空間を閉鎖して、その空間内の温度を所定温度範囲内に保つことにより、夜間における軟弱野菜等の呼吸を助けることができる。また、昼間は開閉部材で覆われる空間を外部に開放することにより、軟弱野菜等の光合成蒸散作用による前記空間内の湿度の上昇を抑えるとともに、新鮮な空気を軟弱野菜等に供給することができる。そして、このようにすることにより、地域及び季節を問わずに軟弱野菜を栽培することが可能になる。
【０００９】
前記水耕栽培方法においては、前記栽培槽を、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置するとともに、このハウス内に前記開閉部材を設け、昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間と連通し、夜間は、前記ハウス内の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間から遮断することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、栽培槽をハウス内に設置することにより、冬場でも軟弱野菜等を栽培することが可能となる。また、開閉部材を設けずに夜間にハウス内全体を冷却して当該ハウス内の温度を所定温度範囲内に保つことも考えられるが、ハウス内に開閉部材を設けることにより、ハウス内における栽培槽の上方空間を局所的に冷却することが可能となり、ハウス内全体を冷却するよりもコストを抑えることができる。
【００１１】
また、前記栽培槽を、前記ハウス内に複数設置するとともに、これらの栽培槽のうちの一部の栽培槽に対して、前記開閉部材を設けることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、開閉部材を設ける栽培槽では軟弱野菜等を栽培し、他の栽培槽では軟弱野菜等以外の植物を栽培することができるため、季節及び時期を問わずに同一のハウス内で各種の植物が栽培可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る水耕栽培装置は、養液が溜められる栽培槽と、植物を支持する培地が装填されて、前記栽培槽に溜められる養液に浸される育苗ポットとを備えた水耕栽培装置であって、前記栽培槽を上方から覆うドームと、このドーム内を冷却する冷却手段とをさらに備え、前記ドームは、当該ドーム内の空間を外部に開放する開状態と当該ドーム内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されるシートと、このシートを開閉操作する開閉手段とを有し、昼間は、前記開閉手段を駆動して前記シートを開状態にし、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉手段を駆動して前記シートを閉状態にするとともに、前記冷却手段を駆動して前記ドーム内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つ制御手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、夜間は、気温が高い場合に、自動的にシートが閉状態にされてドーム内の空間が閉鎖され、その空間内の温度が所定温度範囲内に保たれるため、夜間における軟弱野菜等の呼吸を助けることができる。また、昼間は、自動的にシートが開状態にされてドーム内の空間が外部に開放されるため、軟弱野菜等の光合成蒸散作用によるドーム内の湿度の上昇を抑えるとともに、新鮮な空気を軟弱野菜等に供給することができる。そして、このようにすることにより、地域及び季節を問わずに軟弱野菜を栽培することが可能になる。
【００１５】
前記水耕栽培装置においては、前記栽培槽及び前記ドームは、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置されており、前記シートは、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間と連通する開状態と、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間から遮断する閉状態とに開閉操作されるものであることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、栽培槽をハウス内に設置することにより、冬場でも軟弱野菜等を栽培することが可能となる。また、ドームを設けずに夜間にハウス内全体を冷却して当該ハウス内の温度を所定温度範囲内に保つことも考えられるが、ハウス内にドームを設けることにより、ハウス内における栽培槽の上方空間を局所的に冷却することが可能となり、ハウス内全体を冷却するよりもコストを抑えることができる。
【００１７】
また、前記栽培槽は、特定方向に延びる形状をなしているとともに、前記ハウス内に前記特定方向と直交する方向に並んで複数列設置されており、前記ドームは、前記栽培槽のうちの一部の列を列ごとに覆うものであることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、ドームで覆われる栽培槽では軟弱野菜等を栽培し、他の栽培槽では軟弱野菜等以外の植物を栽培することができるため、季節及び時期を問わずに同一のハウス内で各種の植物が栽培可能となる。
【００１９】
例えば、前記ドームは、前記栽培槽の長手方向に沿って並んで配置された、前記栽培槽の長手方向から見たときに上向きに凸となる複数のフレームを有しており、前記シートは、前記栽培槽の略全長に亘って前記フレームに被せられた状態でその中央部が前記フレームの頂部に固定されたものであり、前記開閉手段としては、前記シートにおける前記栽培槽の配列方向の両端部に接続された巻上パイプを回転させることにより、当該シートを巻き上げて開状態とするとともに、その状態から前記巻上パイプを逆回転させることにより、前記シートを巻き下ろして閉状態とする巻上装置を採用することができる。
【００２０】
また、例えば、前記冷却手段としては、前記ドーム外からドーム内に延びるとともに、当該ドーム内に送風口を有するダクトと、このダクトに前記所定温度よりも低い温度の空気を供給する冷風機とを有したものを採用することができる。
【００２１】
前記水耕栽培方法及び水耕栽培装置においては、前記所定温度を、例えば２０〜２３℃の範囲内で設定した温度とすればよい。また、前記所定温度範囲を１８〜２０℃の範囲内で設定した範囲とすることにより、夜間における軟弱野菜等の呼吸に最も好ましい環境とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、地域及び季節を問わずに軟弱野菜等を栽培できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る水耕栽培装置は、ハウス１と、このハウス１内に設置される複数の栽培槽（以下、ベッドという）２と、これらのベッド２を個別に上方から覆うドーム３とを備えている。また、図示は省略するが、ハウス１内にはボイラが設けられていて、ハウス１内の温度が一定温度（例えば、１８℃）以上に保たれるようになっている。
【００２５】
前記各ベッド２は、図２及び図３に示すように、特定方向に延びるとともに上方に開口する平面視で略長方形の容器状をなしていて、内部に養液４が溜められるようになっている。これらのベッド２は、後述する複数のフレーム３１，３１’によって所定の高さ位置に保持された状態で、その長手方向と直交する方向に並んで設置されている。
【００２６】
前記各ベッド２の長手方向の一端側には、養液４が供給される供給パイプ２１が設けられているとともに、他端側には、ベッド２の下面から養液４を排出する排出パイプ２２が設けられていて、養液４がベッド２内を一端側から他端側に向かって流れるようになっている。なお、排出パイプ２２から排出された養液４は、図略の循環路を通って、再度供給パイプ２１からベッド２に供給されるようになっている。また、ベッド２に溜められる養液４の温度は、図略の温度制御手段によって１８〜２３℃、好ましくは２０〜２１℃の範囲内に保たれるようになっている。
【００２７】
前記ドーム３は、前記ベッド２の長手方向に沿って並んで配置された、ベッド２の長手方向から見たときに上向きに凸となる略逆Ｕ字状の複数のフレーム３１，３１’を有している。そして、これらのフレーム３１，３１’における上下に延びるストレートな部分に前記ベッド２が挟まれた状態で、当該ベッド２がフレーム３１，３１’に保持されている。なお、ドーム３のその他の構成については、後述にて詳細に説明する。
【００２８】
前記ベッド２に溜められた養液４には、図４に示すように、複数のフロート体５がベッド２の長手方向に並んで浮かべられるようになっている。そして、これらのフロート体５に育苗ポット６Ａが保持されるようになっている。
【００２９】
前記育苗ポット６Ａは、植物を支持する培地７が内部に装填されて、この培地７を養液４に浸した状態で保持するためのものであり、合成樹脂等で一体に成形されて、図５（ａ），（ｂ）に示すように、水平方向の断面形状は略正方形状のままで上方に向かうほど外側に広がる形状をなしている。
【００３０】
具体的には、育苗ポット６Ａは、平面視で略正方形をなす容器状の培地保持部６１と、この培地保持部６１よりも上側に位置し、平面視で培地保持部６１よりも一回り大きな略正方形をなす枠状の鍔部６２と、この鍔部６２の下面の内側端部と前記培地保持部６１の上端部とを連結する連結部６３とからなっている。そして、培地保持部６１と連結部６３には、適所に窓６５が設けられており、この窓６５を通じて育苗ポット６Ａの内外での空気や養液４の流通が可能となっている。
【００３１】
前記フロート体５は、前記ベッド２の長手方向と直交する幅方向に沿って延びるとともに水平方向に扁平な略直方体状をなしている。このフロート体５の長さ寸法は、ベッド２の幅方向における内側面同士の間の寸法よりも僅かに小さく設定されていて、ベッド２内に嵌め込まれたときには、ベッド２の開口をその幅方向に亘って全面的に塞いだ状態で養液４に浮かぶようになっている。このフロート体５には、所定数の育苗ポット６Ａが一列に並んだ状態で嵌り込み可能な挿入口５１が設けられている。
【００３２】
前記挿入口５１は、フロート体５の長手方向に沿って延びる平面視で長方形状をなしているとともに、フロート体５を上下方向に貫通している。そして、この挿入口５１に育苗ポット６Ａが嵌め込まれたときには、図６に示すように、育苗ポット６Ａの鍔部６２がフロート体５の上面に載置されることにより、培地保持部６１が養液４に浸された状態で育苗ポット６Ａがフロート体５に保持されるようになる。
【００３３】
次に、前記ドーム３の詳細な構造について、図２及び図３に加え、図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
【００３４】
前記フレーム３１，３１’のうちベッド２の長手方向の両端のフレーム３１’は、ベッド２の長手方向の両端部と合致する位置に配置されている。そして、前記フレーム３１’におけるベッド２の長手方向の外側面には、当該フレーム３１’とベッド２とで囲まれて形成される開口を塞ぐように固定シート３４が取り付けられている。この固定シート３４は、透明なビニル等で構成されている。
【００３５】
また、前記各フレーム３１，３１’の間には、連結材３２が配設されていて、この連結材３２によって隣り合うフレーム３１の上端部同士が相互に連結されている。
【００３６】
前記フレーム３１，３１’には、前記ベッド２の略全長に亘ってシート３３が被せられている。このシート３３は、透明なビニル等で構成されており、ベッド２の長手方向に延びる長方形状をなしている。このシート３３の長手方向の寸法は、ベッド２の長手方向の寸法と略同程度に設定されており、短手方向の寸法は、フレーム３１，３１’に沿って、ベッド２の幅方向における一方の側面の上端部から他方の側面の上端部に至るまでの寸法よりも大きく設定されている。そして、シート３３の短手方向の中央部がフレーム３１，３１’の頂部に固定されて、その中央部から両側がフレーム３１，３１’の形状に沿って垂れ下がっている。すなわち、ドーム３は、固定シート３４とシート３３とでベッド２の上方空間を平面視で当該ベッド２の大きさと略同一の大きさで覆っている。
【００３７】
また、ドーム３には、前記シート３３を開閉操作する巻上装置３５（開閉手段）が設けられている。本実施形態では、巻上装置３５は、シート３３の短手方向の中央部から両側をそれぞれ独立して巻き上げるものであり、一方側（図７（ｂ）では右側）を巻き上げる右側巻上部３５Ａと、他方側（図７（ｂ）では左側）を巻き上げる左側巻上部３５Ｂとからなっている。
【００３８】
前記右側巻上部３５Ａは、シート３３の短手方向の一方の端部に接続される２本の巻上パイプ３５ｂと、これらの巻上パイプ３５ｂを軸心周りに回転させる一対の巻上モータ３５ａと、この一対の巻上モータ３５ａをそれぞれ支持するアーム３５ｃとを有している。
【００３９】
前記２本の巻上パイプ３５ｂは、前記ベッド２の長手方向に沿って、ベッド２の中央近傍から互いに逆方向にベッド２の長手方向の端部を越える位置まで延びており、これらの巻上パイプ３５ｂにおけるベッド２の長手方向の外側端部が前記巻上モータ３５ａの回転軸に連結されている。なお、ドーム３の背面図は省略するが、図７（ｂ）と同様となっている。
【００４０】
前記巻上モータ３５ａは、棒状のアーム３５ｃの一端に連結されている。このアーム３５ｃは、例えば二重管構造によってその軸方向に伸縮自在に構成されたものであり、他端を支持部３１ｃに枢結されて、ベッド２の長手方向に延びる軸周りに回動可能となっている。
【００４１】
前記支持部３１ｃは、正面視で下向きに開口する略コ字状をなしており、この支持部３１ｃにおけるベッド２の長手方向の内側面に前記アーム３５ｃの他端が枢結されている。この支持部３１ｃは、ベッド２の長手方向に延びる一対のはり材３１ｂの先端に連設されており、前記はり材３１ｂは、ベッド２の長手方向の両端のフレーム３１’におけるストレートな部分同士をベッド２の下方で連結する連結パイプ３１ａに連設されている。
【００４２】
このように構成された右側巻上部３５Ａでは、巻上モータ３５ａを駆動させて、巻上パイプ３５ｂを正面から見て左回りに回転させると、巻上パイプ３５ｂがシート３３を巻き込むことにより巻上パイプ３５ｂ及び巻上モータ３５ａがフレーム３１，３１’の形状に沿って上昇し、これに伴いアーム３５ｃが自動的に伸びて、シート３３の一方側の巻き上げが行われる。そして、巻上パイプ３５ｂがフレーム３１，３１’の頂部近傍に到達したときに、シート３３の一方側の巻上が完了し、ドーム３内の空間がハウス１内の空間と連通され、シート３３が開状態とされる。
【００４３】
一方、前記開状態から、巻上モータ３５ａによって巻上パイプ３５ｂを逆回転させると、巻上パイプ３５ｂがシート３３を巻き戻すことにより巻上パイプ３５ｂ及び巻上モータ３５ａが自重によってフレーム３１，３１’の形状に沿って下降し、これに伴いアーム３５ｃが自動的に縮んで、シート３３の一方側の巻き下ろしが行われる。そして、巻上パイプ３５ｂがベッド２と重なり合う高さ位置に到達したときに、ドーム３内の空間がハウス１内の空間から遮断され、シート３３が閉状態とされる。
【００４４】
前記左側巻上部３５Ｂは、前記右側巻上部３５Ａと基本的な構成は同じであり、アーム３５ｃの他端が支持部３１ｃにおけるベッド２の長手方向の外側面に枢結されている点が相違するだけであるため、その説明は省略する。
【００４５】
さらに、本実施形態に係る水耕栽培装置では、前記ドーム３内を冷却する冷却手段８が設けられている。この冷却手段８は、ハウス１内に設置され、空気を冷却する冷風機８２（図８参照）と、この冷風機８２に接続され、当該冷風機８２から冷却された空気が供給されるダクト８１とを有している。
【００４６】
前記ダクト８１は、前記固定シート３４のうちの一方の固定シート３４を貫通してドーム３外からドーム３内に延びている。このダクト８１は、ドーム３内ではベッド２の長手方向に沿ってベッド２の略全長に亘って延びており、このドーム３内で延びる部分には、所定ピッチで送風口８１ａが設けられている。そして、ダクト８１に冷風機８２から冷却された空気が供給されると、この空気が各送風口８１ａからドーム３内に流れ出すことにより、当該ドーム３内が冷却されるようになる。また、ダクト８１は、適所をバンド８３で前記連結材３２から吊り下げられている。
【００４７】
さらには、本実施形態に係る水耕栽培装置では、図８に示すように、前記巻上装置３５及び冷却手段８を制御する制御手段９が設けられている。この制御手段９は、ハウス１内の気温を検知する温度センサ９２と、ドーム３内の温度を検知する温度センサ８５（図３参照）と、シート閉時間及びシート開時間がセットされるタイマ９１と、巻上モータ３５ａ及び冷風機８２を駆動させる制御部９３とを有している。
【００４８】
前記タイマ９１では、前記シート閉時間として、日が沈んで暗くなる時間、すなわち日没から約４０分経過後の時間がセットされているとともに、前記シート開時間として、日が昇って薄明るくなる前の時間、すなわち日出よりも約４０分前の時間がセットされている。なお、これらのシート開時間及びシート閉時間は、日々の日没時間及び日出時間に合わせてセットされていることが好ましいが、数日もしくは数週間あるいは数ヶ月を通してその間で平均となる時間に合わせてセットされていてもよい。
【００４９】
前記制御部９３は、シーケンサやＣＰＵ等で構成されており、この制御部９３には、シート３３を開閉するときの基準となる設定温度と、この設定温度以下の温度域である設定温度範囲とが記録されている。前記設定温度は、２０〜２３℃の範囲内で設定された温度であり、より好ましくは２０℃である。また、前記設定温度範囲は、１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲である。
【００５０】
そして、制御部９３は、時刻がタイマ９１にセットされたシート開時間になったときに巻上モータ３５ａを駆動して、昼間すなわちシート開時間からシート閉時間の間、シート３３を開状態とする。
【００５１】
一方、制御部９３は、時刻がタイマ９１にセットされたシート閉時間になったときに温度センサ９２によって検知されるハウス１内の気温と前記設定温度とを比較し、ハウス１内の気温の方が大きい場合に、巻上モータ３５ａを駆動して、夜間すなわちシート閉時間からシート開時間の間、シート３３を閉状態とする。さらに、制御部９３は、冷風機８２の駆動を開始して、ドーム３内に冷気を供給するとともに、温度センサ８５が検知するドーム３内の温度が前記設定温度範囲内に保たれるように冷風機８２の駆動を制御する。前記ハウス１内の気温が前記設定温度よりも大きくなる場合は、例えば６月から９月頃までの夏場である。なお、時刻がシート閉時間になったときに、温度センサ９２によって検知されるハウス１内の気温が前記設定温度以下の場合には、制御部９３は、シート閉時間になったときの巻上モータ３５ａの駆動を行わずに、夜間でもシート３３を開状態とする。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る水耕栽培装置では、夜間は、ハウス１内の気温が高い場合に、自動的にシート３３が閉状態にされてドーム３内の空間がハウス１内の空間から遮断され、その空間内の温度が設定温度範囲内に保たれるため、育苗ポット６Ａで軟弱野菜等を栽培する場合には夜間における軟弱野菜等の呼吸を助けることができる。また、昼間は、自動的にシート３３が開状態にされてドーム３内の空間がハウス１内の空間に連通されるため、軟弱野菜等の光合成蒸散作用によるドーム３内の湿度の上昇を抑えるとともに、新鮮な空気を軟弱野菜等に供給することができる。そして、このようにすることにより、地域及び季節を問わずに軟弱野菜を栽培することが可能になる。
【００５３】
ここで、昼間にドーム３内を冷却しなくてもよいのは、昼間は軟弱野菜等が光合成することにより、１８〜２０℃に保たれた養液４が根から吸い上げられて葉から大気中に発散されるため、植物自体の温度が低く保たれるからである。
【００５４】
また、ドーム３を設けずに夜間にハウス１内全体を冷却して当該ハウス１内の温度を前記設定温度範囲内に保つことも考えられるが、ハウス１内にドーム３を設けることにより、ハウス１内におけるベッド２の上方空間を局所的に冷却することが可能となり、ハウス１内全体を冷却するよりもコストを抑えることができる。
【００５５】
さらに、夜間におけるドーム３内の設定温度範囲を１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲とすることにより、夜間における軟弱野菜等の呼吸に最も好ましい環境とすることができる。
【００５６】
なお、前記実施形態では、巻上装置３５を用いてシート３３を開閉操作しているが、シート３３を開閉操作する開閉手段はこれに限らず、例えばシャッター式のものであってもよいし、あるいはシート３３を複数枚のシート片で構成して、これらのシート片をスライドしてシート３３を開状態とするものであってもよい。
【００５７】
また、前記実施形態では自動的にシート３３が開閉操作される形態を示したが、シート３３を手動で開閉操作するようにしてもよい。
【００５８】
また、制御手段９においては、タイマ９１に代えて照度計等を採用することも可能である。
【００５９】
さらに、前記実施形態では、ベッド２がハウス１内に設置されている形態を示したが、ハウス１を省略して、ベッド２を屋外に設置してもよい。この場合には、シート３３は、ドーム３内の空間を外部に開放する開状態とドーム３内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されることになる。ただし、前記実施形態のようにベッド２をハウス１内に設置すれば、冬場でも軟弱野菜等を栽培することが可能となる。
【００６０】
また、前記実施形態では、ドーム３がベッド２を上方から覆っているが、ドーム３は、少なくともベッド２の上方の空間であって育苗ポット６Ａが臨む空間を覆っていればよく、ハウス１の床面からベッド２の全体を覆う形状であってもよい。
【００６１】
さらに、ドーム３を全てのベッド２に設けるのではなく、一部のベッド２に対して設けることも可能である。このようにすれば、ドーム３で覆われるベッド２では軟弱野菜等を栽培し、他のベッド２では軟弱野菜等以外の植物を栽培することができるため、季節及び時期を問わずに同一のハウス内で各種の植物が栽培可能となる。
【００６２】
さらには、ドーム３に代えて、側面や上面に開閉可能な窓が設けられた他の形状の開閉部材でベッド２を覆うことも可能である。
【００６３】
また、育苗ポット６Ａに代えて、図９に示すような平面視で略長方形状の育苗ポット６Ｂを用いてもよい。この育苗ポット６Ｂは、フロート体５の挿入口５１の大きさに合わせて育苗ポット６Ａを一方向に延ばしたものであり、挿入口５１に１つだけ嵌り込むようになっている。
【００６４】
さらには、育苗ポット６Ａを保持する保持部材としては、フロート体５に代えて、図１０に示すようなベッド２に取り付けられるパネル部材５０を用いてもよい。このパネル部材５０には、育苗ポット６Ａが個別に嵌り込み可能な挿入口５０１が適所に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る水耕栽培装置のハウスの正面図である。
【図２】図１に示すハウス内に設置されるベッド及びこのベッドを覆うドームの側面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２に示すベッドにフロート体を浮かべたときの斜視図である。
【図５】育苗ポットを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面側面図である。
【図６】育苗ポットをフロート体に保持させたときの断面側面図である。
【図７】（ａ）はドームの平面図、（ｂ）はドームの正面図である。
【図８】水耕栽培装置のブロック図である。
【図９】変形例の育苗ポットを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】図に示すベッドにパネル部材を取り付けたときの斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ ハウス
２ ベッド（栽培槽）
３ ドーム
３１ フレーム
３３ シート
３５ 巻上装置（開閉手段）
３５ａ 巻上モータ
３５ｂ 巻上パイプ
３５ｃ アーム
４ 養液
５ フロート体
６Ａ，６Ｂ 育苗ポット
７ 培地
８ 冷却手段
８１ ダクト
８１ａ 送風口
８２ 冷風機
８５ 温度センサ
９ 制御手段
９１ タイマ
９２ 温度センサ
９３ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水耕栽培方法及び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は、例えば特許文献１に記載されているように、ハウス内に設置されて、培養液（以下、養液という）が溜められる栽培槽と、植物を支持する培地が装填されて、前記栽培槽に溜められる養液に浸される育苗ポットとを備えたものが知られている。前記栽培槽には、当該栽培槽に溜められた養液の液面を覆うようにパネル部材が取り付けられるようになっているとともに、前記栽培槽に溜められた養液には、複数のフロート体が並んで浮かべられるようになっている。これらのパネル部材とフロート体は、植物の種類によって使い分けられている。そして、前記育苗ポットは、下部を前記養液に浸された状態で前記パネル部材やフロート体に保持されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２６５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記のような水耕栽培装置を用いて植物を栽培する場合、北海道や東北地方等では各種の植物を栽培することはできるが、その他の地域、例えば関東以西では、夏場等に特にほうれん草、小松菜、春菊等の軟弱野菜を栽培しようとしてもこれらの野菜は育たずに、軟弱野菜を栽培することはできなかった。そして、このような特定地域で特に夏場に水耕栽培で軟弱野菜等を栽培できないことの理由は長年解明されなかった。
【０００４】
そこで、地域及び季節を問わずに水耕栽培装置で軟弱野菜等を栽培できるようにすることが望まれる。
【０００５】
ここで、前記特許文献１には、栽培槽をドームで覆って当該ドーム内をハウス内とは異なる環境とすることにより、同一のハウス内で異なる植物を栽培することが記載されているが、軟弱野菜等を栽培できるようにするためにこのドーム内をどのような環境にするかについては記載されていない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、地域及び季節を問わずに軟弱野菜等を栽培できる水耕栽培方法及び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】
【０００７】
本発明の発明者は、特定地域で特に夏場に軟弱野菜等を栽培することができない原因として、昼間は光合成により生成される水分が葉等の表面から蒸発する際の気化熱で冷却効果が生ずる一方夜間は植物が呼吸をするために、その環境温度が高いと、軟弱野菜等の呼吸が困難になることを突き止めた。本発明は、このような観点からなされたものであり、植物を支持する培地が装填された育苗ポットを栽培槽に溜められた養液に浸して前記植物の水耕栽培を行う方法において、少なくとも前記栽培槽の上方の空間であって前記育苗ポットが臨む空間を、開閉可能に構成された開閉部材で覆い、昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を外部に開放する一方、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を閉鎖するとともに、この閉鎖された空間内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つことを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、栽培槽の上方空間を開閉部材で覆い、夜間は気温が高い場合に開閉部材で覆われる空間を閉鎖して、その空間内の温度を所定温度範囲内に保つことにより、夜間における軟弱野菜等の呼吸を助けることができる。また、昼間は開閉部材で覆われる空間を外部に開放することにより、軟弱野菜等の光合成蒸散作用による前記空間内の湿度の上昇を抑えるとともに、新鮮な空気を軟弱野菜等に供給することができる。そして、このようにすることにより、地域及び季節を問わずに軟弱野菜を栽培することが可能になる。
【０００９】
前記水耕栽培方法においては、前記栽培槽を、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置するとともに、このハウス内に前記開閉部材を設け、昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間と連通し、夜間は、前記ハウス内の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間から遮断することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、栽培槽をハウス内に設置することにより、冬場でも軟弱野菜等を栽培することが可能となる。また、開閉部材を設けずに夜間にハウス内全体を冷却して当該ハウス内の温度を所定温度範囲内に保つことも考えられるが、ハウス内に開閉部材を設けることにより、ハウス内における栽培槽の上方空間を局所的に冷却することが可能となり、ハウス内全体を冷却するよりもコストを抑えることができる。
【００１１】
また、前記栽培槽を、前記ハウス内に複数設置するとともに、これらの栽培槽のうちの一部の栽培槽に対して、前記開閉部材を設けることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、開閉部材を設ける栽培槽では軟弱野菜等を栽培し、他の栽培槽では軟弱野菜等以外の植物を栽培することができるため、季節及び時期を問わずに同一のハウス内で各種の植物が栽培可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る水耕栽培装置は、養液が溜められる栽培槽と、植物を支持する培地が装填されて、前記栽培槽に溜められる養液に浸される育苗ポットとを備えた水耕栽培装置であって、前記栽培槽を上方から覆うドームと、このドーム内を冷却する冷却手段とをさらに備え、前記ドームは、当該ドーム内の空間を外部に開放する開状態と当該ドーム内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されるシートと、このシートを開閉操作する開閉手段とを有し、昼間は、前記開閉手段を駆動して前記シートを開状態にし、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉手段を駆動して前記シートを閉状態にするとともに、前記冷却手段を駆動して前記ドーム内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つ制御手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、夜間は、気温が高い場合に、自動的にシートが閉状態にされてドーム内の空間が閉鎖され、その空間内の温度が所定温度範囲内に保たれるため、夜間における軟弱野菜等の呼吸を助けることができる。また、昼間は、自動的にシートが開状態にされてドーム内の空間が外部に開放されるため、軟弱野菜等の光合成蒸散作用によるドーム内の湿度の上昇を抑えるとともに、新鮮な空気を軟弱野菜等に供給することができる。そして、このようにすることにより、地域及び季節を問わずに軟弱野菜を栽培することが可能になる。
【００１５】
前記水耕栽培装置においては、前記栽培槽及び前記ドームは、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置されており、前記シートは、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間と連通する開状態と、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間から遮断する閉状態とに開閉操作されるものであることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、栽培槽をハウス内に設置することにより、冬場でも軟弱野菜等を栽培することが可能となる。また、ドームを設けずに夜間にハウス内全体を冷却して当該ハウス内の温度を所定温度範囲内に保つことも考えられるが、ハウス内にドームを設けることにより、ハウス内における栽培槽の上方空間を局所的に冷却することが可能となり、ハウス内全体を冷却するよりもコストを抑えることができる。
【００１７】
また、前記栽培槽は、特定方向に延びる形状をなしているとともに、前記ハウス内に前記特定方向と直交する方向に並んで複数列設置されており、前記ドームは、前記栽培槽のうちの一部の列を列ごとに覆うものであることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、ドームで覆われる栽培槽では軟弱野菜等を栽培し、他の栽培槽では軟弱野菜等以外の植物を栽培することができるため、季節及び時期を問わずに同一のハウス内で各種の植物が栽培可能となる。
【００１９】
例えば、前記ドームは、前記栽培槽の長手方向に沿って並んで配置された、前記栽培槽の長手方向から見たときに上向きに凸となる複数のフレームを有しており、前記シートは、前記栽培槽の略全長に亘って前記フレームに被せられた状態でその中央部が前記フレームの頂部に固定されたものであり、前記開閉手段としては、前記シートにおける前記栽培槽の配列方向の両端部に接続された巻上パイプを回転させることにより、当該シートを巻き上げて開状態とするとともに、その状態から前記巻上パイプを逆回転させることにより、前記シートを巻き下ろして閉状態とする巻上装置を採用することができる。
【００２０】
また、例えば、前記冷却手段としては、前記ドーム外からドーム内に延びるとともに、当該ドーム内に送風口を有するダクトと、このダクトに前記所定温度よりも低い温度の空気を供給する冷風機とを有したものを採用することができる。
【００２１】
前記水耕栽培方法及び水耕栽培装置においては、前記所定温度を、例えば２０〜２３℃の範囲内で設定した温度とすればよい。また、前記所定温度範囲を１８〜２０℃の範囲内で設定した範囲とすることにより、夜間における軟弱野菜等の呼吸に最も好ましい環境とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、地域及び季節を問わずに軟弱野菜等を栽培できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る水耕栽培装置は、ハウス１と、このハウス１内に設置される複数の栽培槽（以下、ベッドという）２と、これらのベッド２を個別に上方から覆うドーム３とを備えている。また、図示は省略するが、ハウス１内にはボイラが設けられていて、ハウス１内の温度が一定温度（例えば、１８℃）以上に保たれるようになっている。
【００２５】
前記各ベッド２は、図２及び図３に示すように、特定方向に延びるとともに上方に開口する平面視で略長方形の容器状をなしていて、内部に養液４が溜められるようになっている。これらのベッド２は、後述する複数のフレーム３１，３１’によって所定の高さ位置に保持された状態で、その長手方向と直交する方向に並んで設置されている。
【００２６】
前記各ベッド２の長手方向の一端側には、養液４が供給される供給パイプ２１が設けられているとともに、他端側には、ベッド２の下面から養液４を排出する排出パイプ２２が設けられていて、養液４がベッド２内を一端側から他端側に向かって流れるようになっている。なお、排出パイプ２２から排出された養液４は、図略の循環路を通って、再度供給パイプ２１からベッド２に供給されるようになっている。また、ベッド２に溜められる養液４の温度は、図略の温度制御手段によって１８〜２３℃、好ましくは２０〜２１℃の範囲内に保たれるようになっている。
【００２７】
前記ドーム３は、前記ベッド２の長手方向に沿って並んで配置された、ベッド２の長手方向から見たときに上向きに凸となる略逆Ｕ字状の複数のフレーム３１，３１’を有している。そして、これらのフレーム３１，３１’における上下に延びるストレートな部分に前記ベッド２が挟まれた状態で、当該ベッド２がフレーム３１，３１’に保持されている。なお、ドーム３のその他の構成については、後述にて詳細に説明する。
【００２８】
前記ベッド２に溜められた養液４には、図４に示すように、複数のフロート体５がベッド２の長手方向に並んで浮かべられるようになっている。そして、これらのフロート体５に育苗ポット６Ａが保持されるようになっている。
【００２９】
前記育苗ポット６Ａは、植物を支持する培地７が内部に装填されて、この培地７を養液４に浸した状態で保持するためのものであり、合成樹脂等で一体に成形されて、図５（ａ），（ｂ）に示すように、水平方向の断面形状は略正方形状のままで上方に向かうほど外側に広がる形状をなしている。
【００３０】
具体的には、育苗ポット６Ａは、平面視で略正方形をなす容器状の培地保持部６１と、この培地保持部６１よりも上側に位置し、平面視で培地保持部６１よりも一回り大きな略正方形をなす枠状の鍔部６２と、この鍔部６２の下面の内側端部と前記培地保持部６１の上端部とを連結する連結部６３とからなっている。そして、培地保持部６１と連結部６３には、適所に窓６５が設けられており、この窓６５を通じて育苗ポット６Ａの内外での空気や養液４の流通が可能となっている。
【００３１】
前記フロート体５は、前記ベッド２の長手方向と直交する幅方向に沿って延びるとともに水平方向に扁平な略直方体状をなしている。このフロート体５の長さ寸法は、ベッド２の幅方向における内側面同士の間の寸法よりも僅かに小さく設定されていて、ベッド２内に嵌め込まれたときには、ベッド２の開口をその幅方向に亘って全面的に塞いだ状態で養液４に浮かぶようになっている。このフロート体５には、所定数の育苗ポット６Ａが一列に並んだ状態で嵌り込み可能な挿入口５１が設けられている。
【００３２】
前記挿入口５１は、フロート体５の長手方向に沿って延びる平面視で長方形状をなしているとともに、フロート体５を上下方向に貫通している。そして、この挿入口５１に育苗ポット６Ａが嵌め込まれたときには、図６に示すように、育苗ポット６Ａの鍔部６２がフロート体５の上面に載置されることにより、培地保持部６１が養液４に浸された状態で育苗ポット６Ａがフロート体５に保持されるようになる。
【００３３】
次に、前記ドーム３の詳細な構造について、図２及び図３に加え、図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
【００３４】
前記フレーム３１，３１’のうちベッド２の長手方向の両端のフレーム３１’は、ベッド２の長手方向の両端部と合致する位置に配置されている。そして、前記フレーム３１’におけるベッド２の長手方向の外側面には、当該フレーム３１’とベッド２とで囲まれて形成される開口を塞ぐように固定シート３４が取り付けられている。この固定シート３４は、透明なビニル等で構成されている。
【００３５】
また、前記各フレーム３１，３１’の間には、連結材３２が配設されていて、この連結材３２によって隣り合うフレーム３１の上端部同士が相互に連結されている。
【００３６】
前記フレーム３１，３１’には、前記ベッド２の略全長に亘ってシート３３が被せられている。このシート３３は、透明なビニル等で構成されており、ベッド２の長手方向に延びる長方形状をなしている。このシート３３の長手方向の寸法は、ベッド２の長手方向の寸法と略同程度に設定されており、短手方向の寸法は、フレーム３１，３１’に沿って、ベッド２の幅方向における一方の側面の上端部から他方の側面の上端部に至るまでの寸法よりも大きく設定されている。そして、シート３３の短手方向の中央部がフレーム３１，３１’の頂部に固定されて、その中央部から両側がフレーム３１，３１’の形状に沿って垂れ下がっている。すなわち、ドーム３は、固定シート３４とシート３３とでベッド２の上方空間を平面視で当該ベッド２の大きさと略同一の大きさで覆っている。
【００３７】
また、ドーム３には、前記シート３３を開閉操作する巻上装置３５（開閉手段）が設けられている。本実施形態では、巻上装置３５は、シート３３の短手方向の中央部から両側をそれぞれ独立して巻き上げるものであり、一方側（図７（ｂ）では右側）を巻き上げる右側巻上部３５Ａと、他方側（図７（ｂ）では左側）を巻き上げる左側巻上部３５Ｂとからなっている。
【００３８】
前記右側巻上部３５Ａは、シート３３の短手方向の一方の端部に接続される２本の巻上パイプ３５ｂと、これらの巻上パイプ３５ｂを軸心周りに回転させる一対の巻上モータ３５ａと、この一対の巻上モータ３５ａをそれぞれ支持するアーム３５ｃとを有している。
【００３９】
前記２本の巻上パイプ３５ｂは、前記ベッド２の長手方向に沿って、ベッド２の中央近傍から互いに逆方向にベッド２の長手方向の端部を越える位置まで延びており、これらの巻上パイプ３５ｂにおけるベッド２の長手方向の外側端部が前記巻上モータ３５ａの回転軸に連結されている。なお、ドーム３の背面図は省略するが、図７（ｂ）と同様となっている。
【００４０】
前記巻上モータ３５ａは、棒状のアーム３５ｃの一端に連結されている。このアーム３５ｃは、例えば二重管構造によってその軸方向に伸縮自在に構成されたものであり、他端を支持部３１ｃに枢結されて、ベッド２の長手方向に延びる軸周りに回動可能となっている。
【００４１】
前記支持部３１ｃは、正面視で下向きに開口する略コ字状をなしており、この支持部３１ｃにおけるベッド２の長手方向の内側面に前記アーム３５ｃの他端が枢結されている。この支持部３１ｃは、ベッド２の長手方向に延びる一対のはり材３１ｂの先端に連設されており、前記はり材３１ｂは、ベッド２の長手方向の両端のフレーム３１’におけるストレートな部分同士をベッド２の下方で連結する連結パイプ３１ａに連設されている。
【００４２】
このように構成された右側巻上部３５Ａでは、巻上モータ３５ａを駆動させて、巻上パイプ３５ｂを正面から見て左回りに回転させると、巻上パイプ３５ｂがシート３３を巻き込むことにより巻上パイプ３５ｂ及び巻上モータ３５ａがフレーム３１，３１’の形状に沿って上昇し、これに伴いアーム３５ｃが自動的に伸びて、シート３３の一方側の巻き上げが行われる。そして、巻上パイプ３５ｂがフレーム３１，３１’の頂部近傍に到達したときに、シート３３の一方側の巻上が完了し、ドーム３内の空間がハウス１内の空間と連通され、シート３３が開状態とされる。
【００４３】
一方、前記開状態から、巻上モータ３５ａによって巻上パイプ３５ｂを逆回転させると、巻上パイプ３５ｂがシート３３を巻き戻すことにより巻上パイプ３５ｂ及び巻上モータ３５ａが自重によってフレーム３１，３１’の形状に沿って下降し、これに伴いアーム３５ｃが自動的に縮んで、シート３３の一方側の巻き下ろしが行われる。そして、巻上パイプ３５ｂがベッド２と重なり合う高さ位置に到達したときに、ドーム３内の空間がハウス１内の空間から遮断され、シート３３が閉状態とされる。
【００４４】
前記左側巻上部３５Ｂは、前記右側巻上部３５Ａと基本的な構成は同じであり、アーム３５ｃの他端が支持部３１ｃにおけるベッド２の長手方向の外側面に枢結されている点が相違するだけであるため、その説明は省略する。
【００４５】
さらに、本実施形態に係る水耕栽培装置では、前記ドーム３内を冷却する冷却手段８が設けられている。この冷却手段８は、ハウス１内に設置され、空気を冷却する冷風機８２（図８参照）と、この冷風機８２に接続され、当該冷風機８２から冷却された空気が供給されるダクト８１とを有している。
【００４６】
前記ダクト８１は、前記固定シート３４のうちの一方の固定シート３４を貫通してドーム３外からドーム３内に延びている。このダクト８１は、ドーム３内ではベッド２の長手方向に沿ってベッド２の略全長に亘って延びており、このドーム３内で延びる部分には、所定ピッチで送風口８１ａが設けられている。そして、ダクト８１に冷風機８２から冷却された空気が供給されると、この空気が各送風口８１ａからドーム３内に流れ出すことにより、当該ドーム３内が冷却されるようになる。また、ダクト８１は、適所をバンド８３で前記連結材３２から吊り下げられている。
【００４７】
さらには、本実施形態に係る水耕栽培装置では、図８に示すように、前記巻上装置３５及び冷却手段８を制御する制御手段９が設けられている。この制御手段９は、ハウス１内の気温を検知する温度センサ９２と、ドーム３内の温度を検知する温度センサ８５（図３参照）と、シート閉時間及びシート開時間がセットされるタイマ９１と、巻上モータ３５ａ及び冷風機８２を駆動させる制御部９３とを有している。
【００４８】
前記タイマ９１では、前記シート閉時間として、日が沈んで暗くなる時間、すなわち日没から約４０分経過後の時間がセットされているとともに、前記シート開時間として、日が昇って薄明るくなる前の時間、すなわち日出よりも約４０分前の時間がセットされている。なお、これらのシート開時間及びシート閉時間は、日々の日没時間及び日出時間に合わせてセットされていることが好ましいが、数日もしくは数週間あるいは数ヶ月を通してその間で平均となる時間に合わせてセットされていてもよい。
【００４９】
前記制御部９３は、シーケンサやＣＰＵ等で構成されており、この制御部９３には、シート３３を開閉するときの基準となる設定温度と、この設定温度以下の温度域である設定温度範囲とが記録されている。前記設定温度は、２０〜２３℃の範囲内で設定された温度であり、より好ましくは２０℃である。また、前記設定温度範囲は、１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲である。
【００５０】
そして、制御部９３は、時刻がタイマ９１にセットされたシート開時間になったときに巻上モータ３５ａを駆動して、昼間すなわちシート開時間からシート閉時間の間、シート３３を開状態とする。
【００５１】
一方、制御部９３は、時刻がタイマ９１にセットされたシート閉時間になったときに温度センサ９２によって検知されるハウス１内の気温と前記設定温度とを比較し、ハウス１内の気温の方が大きい場合に、巻上モータ３５ａを駆動して、夜間すなわちシート閉時間からシート開時間の間、シート３３を閉状態とする。さらに、制御部９３は、冷風機８２の駆動を開始して、ドーム３内に冷気を供給するとともに、温度センサ８５が検知するドーム３内の温度が前記設定温度範囲内に保たれるように冷風機８２の駆動を制御する。前記ハウス１内の気温が前記設定温度よりも大きくなる場合は、例えば６月から９月頃までの夏場である。なお、時刻がシート閉時間になったときに、温度センサ９２によって検知されるハウス１内の気温が前記設定温度以下の場合には、制御部９３は、シート閉時間になったときの巻上モータ３５ａの駆動を行わずに、夜間でもシート３３を開状態とする。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る水耕栽培装置では、夜間は、ハウス１内の気温が高い場合に、自動的にシート３３が閉状態にされてドーム３内の空間がハウス１内の空間から遮断され、その空間内の温度が設定温度範囲内に保たれるため、育苗ポット６Ａで軟弱野菜等を栽培する場合には夜間における軟弱野菜等の呼吸を助けることができる。また、昼間は、自動的にシート３３が開状態にされてドーム３内の空間がハウス１内の空間に連通されるため、軟弱野菜等の光合成蒸散作用によるドーム３内の湿度の上昇を抑えるとともに、新鮮な空気を軟弱野菜等に供給することができる。そして、このようにすることにより、地域及び季節を問わずに軟弱野菜を栽培することが可能になる。
【００５３】
ここで、昼間にドーム３内を冷却しなくてもよいのは、昼間は軟弱野菜等が光合成することにより、１８〜２０℃に保たれた養液４が根から吸い上げられて葉から大気中に発散されるため、植物自体の温度が低く保たれるからである。
【００５４】
また、ドーム３を設けずに夜間にハウス１内全体を冷却して当該ハウス１内の温度を前記設定温度範囲内に保つことも考えられるが、ハウス１内にドーム３を設けることにより、ハウス１内におけるベッド２の上方空間を局所的に冷却することが可能となり、ハウス１内全体を冷却するよりもコストを抑えることができる。
【００５５】
さらに、夜間におけるドーム３内の設定温度範囲を１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲とすることにより、夜間における軟弱野菜等の呼吸に最も好ましい環境とすることができる。
【００５６】
なお、前記実施形態では、巻上装置３５を用いてシート３３を開閉操作しているが、シート３３を開閉操作する開閉手段はこれに限らず、例えばシャッター式のものであってもよいし、あるいはシート３３を複数枚のシート片で構成して、これらのシート片をスライドしてシート３３を開状態とするものであってもよい。
【００５７】
また、前記実施形態では自動的にシート３３が開閉操作される形態を示したが、シート３３を手動で開閉操作するようにしてもよい。
【００５８】
また、制御手段９においては、タイマ９１に代えて照度計等を採用することも可能である。
【００５９】
さらに、前記実施形態では、ベッド２がハウス１内に設置されている形態を示したが、ハウス１を省略して、ベッド２を屋外に設置してもよい。この場合には、シート３３は、ドーム３内の空間を外部に開放する開状態とドーム３内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されることになる。ただし、前記実施形態のようにベッド２をハウス１内に設置すれば、冬場でも軟弱野菜等を栽培することが可能となる。
【００６０】
また、前記実施形態では、ドーム３がベッド２を上方から覆っているが、ドーム３は、少なくともベッド２の上方の空間であって育苗ポット６Ａが臨む空間を覆っていればよく、ハウス１の床面からベッド２の全体を覆う形状であってもよい。
【００６１】
さらに、ドーム３を全てのベッド２に設けるのではなく、一部のベッド２に対して設けることも可能である。このようにすれば、ドーム３で覆われるベッド２では軟弱野菜等を栽培し、他のベッド２では軟弱野菜等以外の植物を栽培することができるため、季節及び時期を問わずに同一のハウス内で各種の植物が栽培可能となる。
【００６２】
さらには、ドーム３に代えて、側面や上面に開閉可能な窓が設けられた他の形状の開閉部材でベッド２を覆うことも可能である。
【００６３】
また、育苗ポット６Ａに代えて、図９に示すような平面視で略長方形状の育苗ポット６Ｂを用いてもよい。この育苗ポット６Ｂは、フロート体５の挿入口５１の大きさに合わせて育苗ポット６Ａを一方向に延ばしたものであり、挿入口５１に１つだけ嵌り込むようになっている。
【００６４】
さらには、育苗ポット６Ａを保持する保持部材としては、フロート体５に代えて、図１０に示すようなベッド２に取り付けられるパネル部材５０を用いてもよい。このパネル部材５０には、育苗ポット６Ａが個別に嵌り込み可能な挿入口５０１が適所に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る水耕栽培装置のハウスの正面図である。
【図２】図１に示すハウス内に設置されるベッド及びこのベッドを覆うドームの側面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２に示すベッドにフロート体を浮かべたときの斜視図である。
【図５】育苗ポットを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面側面図である。
【図６】育苗ポットをフロート体に保持させたときの断面側面図である。
【図７】（ａ）はドームの平面図、（ｂ）はドームの正面図である。
【図８】水耕栽培装置のブロック図である。
【図９】変形例の育苗ポットを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】図に示すベッドにパネル部材を取り付けたときの斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ ハウス
２ ベッド（栽培槽）
３ ドーム
３１ フレーム
３３ シート
３５ 巻上装置（開閉手段）
３５ａ 巻上モータ
３５ｂ 巻上パイプ
３５ｃ アーム
４ 養液
５ フロート体
６Ａ，６Ｂ 育苗ポット
７ 培地
８ 冷却手段
８１ ダクト
８１ａ 送風口
８２ 冷風機
８５ 温度センサ
９ 制御手段
９１ タイマ
９２ 温度センサ
９３ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を支持する培地が装填された育苗ポットを栽培槽に溜められた養液に浸して前記植物の水耕栽培を行う方法において、
少なくとも前記栽培槽の上方の空間であって前記育苗ポットが臨む空間を、開閉可能に構成された開閉部材で覆い、
昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を外部に開放する一方、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を閉鎖するとともに、この閉鎖された空間内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つことを特徴とする水耕栽培方法。
【請求項２】
前記栽培槽を、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置するとともに、このハウス内に前記開閉部材を設け、昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間と連通し、夜間は、前記ハウス内の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間から遮断することを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培方法。
【請求項３】
前記栽培槽を、前記ハウス内に複数設置するとともに、これらの栽培槽のうちの一部の栽培槽に対して、前記開閉部材を設けることを特徴とする請求項２に記載の水耕栽培方法。
【請求項４】
前記所定温度は、２０〜２３℃の範囲内で設定された温度であり、前記所定温度範囲は１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水耕栽培方法。
【請求項５】
養液が溜められる栽培槽と、植物を支持する培地が装填されて、前記栽培槽に溜められる養液に浸される育苗ポットとを備えた水耕栽培装置であって、
前記栽培槽を上方から覆うドームと、このドーム内を冷却する冷却手段とをさらに備え、前記ドームは、当該ドーム内の空間を外部に開放する開状態と当該ドーム内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されるシートと、このシートを開閉操作する開閉手段とを有し、
昼間は、前記開閉手段を駆動して前記シートを開状態にし、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉手段を駆動して前記シートを閉状態にするとともに、前記冷却手段を駆動して前記ドーム内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つ制御手段が設けられていることを特徴とする水耕栽培装置。
【請求項６】
前記栽培槽及び前記ドームは、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置されており、前記シートは、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間と連通する開状態と、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間から遮断する閉状態とに開閉操作されるものであることを特徴とする請求項５に記載の水耕栽培装置。
【請求項７】
前記栽培槽は、特定方向に延びる形状をなしているとともに、前記ハウス内に前記特定方向と直交する方向に並んで複数列設置されており、前記ドームは、前記栽培槽のうちの一部の列を列ごとに覆うものであることを特徴とする請求項６に記載の水耕栽培装置。
【請求項８】
前記ドームは、前記栽培槽の長手方向に沿って並んで配置された、前記栽培槽の長手方向から見たときに上向きに凸となる複数のフレームを有しており、前記シートは前記栽培槽の略全長に亘って前記フレームに被せられた状態でその中央部が前記フレームの頂部に固定されており、
前記開閉手段は、前記シートにおける前記栽培槽の配列方向の両端部に接続された巻上パイプを回転させることにより、当該シートを巻き上げて開状態とするとともに、その状態から前記巻上パイプを逆回転させることにより、前記シートを巻き下ろして閉状態とする巻上装置であることを特徴とする請求項７に記載の水耕栽培装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、前記ドーム外からドーム内に延びるとともに、当該ドーム内に送風口を有するダクトと、このダクトに前記所定温度よりも低い温度の空気を供給する冷風機とを有していることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。
【請求項１０】
前記所定温度は、２０〜２３℃の範囲内で設定された温度であり、前記所定温度範囲は、１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲であることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。
【請求項１】
植物を支持する培地が装填された育苗ポットを栽培槽に溜められた養液に浸して前記植物の水耕栽培を行う方法において、
少なくとも前記栽培槽の上方の空間であって前記育苗ポットが臨む空間を、開閉可能に構成された開閉部材で覆い、
昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を外部に開放する一方、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を閉鎖するとともに、この閉鎖された空間内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つことを特徴とする水耕栽培方法。
【請求項２】
前記栽培槽を、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置するとともに、このハウス内に前記開閉部材を設け、昼間は、前記開閉部材を開いて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間と連通し、夜間は、前記ハウス内の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉部材を閉じて当該開閉部材で覆われる空間を前記ハウス内の空間から遮断することを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培方法。
【請求項３】
前記栽培槽を、前記ハウス内に複数設置するとともに、これらの栽培槽のうちの一部の栽培槽に対して、前記開閉部材を設けることを特徴とする請求項２に記載の水耕栽培方法。
【請求項４】
前記所定温度は、２０〜２３℃の範囲内で設定された温度であり、前記所定温度範囲は１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水耕栽培方法。
【請求項５】
養液が溜められる栽培槽と、植物を支持する培地が装填されて、前記栽培槽に溜められる養液に浸される育苗ポットとを備えた水耕栽培装置であって、
前記栽培槽を上方から覆うドームと、このドーム内を冷却する冷却手段とをさらに備え、前記ドームは、当該ドーム内の空間を外部に開放する開状態と当該ドーム内の空間を閉鎖する閉状態とに開閉操作されるシートと、このシートを開閉操作する開閉手段とを有し、
昼間は、前記開閉手段を駆動して前記シートを開状態にし、夜間は、前記栽培槽の周囲の気温が所定温度より大きい場合に、前記開閉手段を駆動して前記シートを閉状態にするとともに、前記冷却手段を駆動して前記ドーム内の温度を前記所定温度以下の温度域である所定温度範囲内に保つ制御手段が設けられていることを特徴とする水耕栽培装置。
【請求項６】
前記栽培槽及び前記ドームは、内部の温度が一定温度以上に保たれるハウス内に設置されており、前記シートは、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間と連通する開状態と、前記ドーム内の空間を前記ハウス内の空間から遮断する閉状態とに開閉操作されるものであることを特徴とする請求項５に記載の水耕栽培装置。
【請求項７】
前記栽培槽は、特定方向に延びる形状をなしているとともに、前記ハウス内に前記特定方向と直交する方向に並んで複数列設置されており、前記ドームは、前記栽培槽のうちの一部の列を列ごとに覆うものであることを特徴とする請求項６に記載の水耕栽培装置。
【請求項８】
前記ドームは、前記栽培槽の長手方向に沿って並んで配置された、前記栽培槽の長手方向から見たときに上向きに凸となる複数のフレームを有しており、前記シートは前記栽培槽の略全長に亘って前記フレームに被せられた状態でその中央部が前記フレームの頂部に固定されており、
前記開閉手段は、前記シートにおける前記栽培槽の配列方向の両端部に接続された巻上パイプを回転させることにより、当該シートを巻き上げて開状態とするとともに、その状態から前記巻上パイプを逆回転させることにより、前記シートを巻き下ろして閉状態とする巻上装置であることを特徴とする請求項７に記載の水耕栽培装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、前記ドーム外からドーム内に延びるとともに、当該ドーム内に送風口を有するダクトと、このダクトに前記所定温度よりも低い温度の空気を供給する冷風機とを有していることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。
【請求項１０】
前記所定温度は、２０〜２３℃の範囲内で設定された温度であり、前記所定温度範囲は、１８〜２０℃の範囲内で設定された範囲であることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１０５００１（Ｐ２００７−１０５００１Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０１１９０（Ｐ２００５−３０１１９０）
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【出願人】（５９５０５３３７５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【出願人】（５９５０５３３７５）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]