特開 2015-100336 培養液栽培システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-100336(P2015-100336A)

(43)【公開日】2015年6月4日

(54)【発明の名称】培養液栽培システム

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/00 20060101AFI20150508BHJP

   F25J 1/00 20060101ALI20150508BHJP

   C01B 31/20 20060101ALI20150508BHJP

   A01G 7/02 20060101ALI20150508BHJP

【ＦＩ】

   A01G31/00 601A

   F25J1/00 Z

   C01B31/20 Z

   A01G7/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2013-245398(P2013-245398)

(22)【出願日】2013年11月27日

(71)【出願人】

【識別番号】593012310

【氏名又は名称】菱熱工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101856

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 日出夫

(74)【代理人】

【識別番号】100182349

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 誠治

(72)【発明者】

【氏名】八幡 智嗣

【テーマコード（参考）】

2B022

2B314

4D047

4G146

【Ｆターム（参考）】

2B022DA12

2B022DA15

2B314MA12

2B314MA17

2B314MA26

2B314MA42

2B314MA46

2B314PB24

2B314PD43

4D047AA05

4D047BA01

4D047BA06

4D047CA15

4D047DA10

4G146JA02

4G146JA03

4G146JA04

4G146JC39

4G146LA01

(57)【要約】

【課題】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、さらには培養液に含まれる菌数を食品ベンダーに許容される値以下にまですることができる培養液栽培システムを提供する。
【解決手段】培養液を加熱する加熱器１０と、加熱器１０によって加熱された培養液を冷却する冷却器１１とを備え、冷却器１１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培養液を冷却する。
【選択図】図１

【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培養液栽培システムにおいて、
前記培養液を加熱する加熱器と、
前記加熱器によって加熱された培養液を冷却する冷却器とを備え、
前記冷却器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培養液を冷却することを特徴とする培養液栽培システム。

【請求項2】

前記冷却器は、前記培養液を貯留する貯留槽と、前記液体二酸化炭素を断熱膨張させるオリフィスと、該オリフィスに接続されて該貯留槽内に設けられ、前記ドライアイスを流す管とを備えることを特徴とする請求項１記載の培養液栽培システム。

【請求項3】

前記冷却器は、前記液体二酸化炭素を断熱膨張させるオリフィスと、前記オリフィスを通して得られるドライアイスが散布される容器と、該容器内に設けられ、前記培養液が流れる管とを備えることを特徴とする請求項１記載の培養液栽培システム。

【請求項4】

前記冷却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〜請求項３のいずれか１項に記載の培養液栽培システム。

【請求項5】

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おいて、
前記培養液を保持する培養液タンクと、
前記培養液を加熱する加熱器と、
前記加熱器により加熱された培養液を冷却する冷却器とを備え、
前記培養液タンクから前記定植トレイを経て、前記培養液を前記培養液タンクに循環させる第１の培養液循環経路と、
前記培養液タンクから前記加熱器、前記冷却器を順次経て、前記培養液を前記培養液タンクに循環させる第２の培養液循環路と、
を備えることを特徴とする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するものである。

【背景技術】

【0002】

培養液栽培システムでは、培養液に発生する菌の数を軽減するため、従来より、培養液の除菌装置としてオゾンや光触媒や紫外線を利用する技術が知られている。そして、さらに近年では促進酸化処理法を用いた技術も開発されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４３５５３１５号公報

【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、上述したような除菌装置は、装置が複雑となり、コスト高となる。また、培養液の菌数を食品ベンダーが許容する値以下に保つには至っていない。

【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、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、さらには培養液に含まれる菌数を食品ベンダーに許容される値以下にまですることができ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培養液栽培システムにおいて、前記培養液を加熱する加熱器と、前記加熱器によって加熱された培養液を冷却する冷却器とを備え、前記冷却器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培養液を冷却することを特徴とする。

【0007】

また、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おいて、前記培養液を保持する培養液タンクと、前記培養液を加熱する加熱器と、前記加熱器により加熱された培養液を冷却する冷却器とを備え、
前記培養液タンクから前記定植トレイを経て、前記培養液を前記培養液タンクに循環させる第１の培養液循環経路と、
前記培養液タンクから前記加熱器、前記冷却器を順次経て、前記培養液を前記培養液タンクに循環させる第２の培養液循環路と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、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、さらには培養液に含まれる菌数を食品ベンダーに許容される値以下にまですることができ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】

【0009】

【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】

【0010】

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。

【0011】

（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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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、本発明の冷蔵室に対応している。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【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２．０×１０^４／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１．８×１０^２／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，１１ｂ，２１ｂ オリフィス（減圧弁）
３ｂ，１１ｃ，２１ｃ 冷却管
３ｃ 放熱板
３Ａ，１１Ａ，２１Ａ 熱交換器
４ 培養液タンク
５ 培養液供給配管
６ ポンプ（第１のポンプ）
７ 培養液帰還配管
８ ポンプ（第２のポンプ）
９，１２，１４，１５,１６ 配管
１０ 加熱器
１１，２１ 冷却器
１１ａ 貯留槽
１３，１３ａ 二酸化炭素ボンベ
１７ 供給管
２１ａ 容器（圧力容器）

【図1】

【図2】

【図3】