JP5940108B2

JP5940108B2 - 水耕栽培キッチン

Info

Publication number: JP5940108B2
Application number: JP2014057863A
Authority: JP
Inventors: 保博山下
Original assignee: 株式会社アトリエ・天工人; 北沢産業株式会社
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2034-03-20
Also published as: JP2015181352A

Description

本発明は、一般家庭におけるキッチンの一部に野菜類の水耕栽培機能（設備）を備えた水耕栽培キッチンに関するものである。

従来、この種の一般家庭での水耕栽培装置として複数の技術が公知になっている。第１の公知技術は、箱状の本体と、前記本体に内部に設けられた多段に区分けされた複数の区分け空間からなる栽培室と、前記本体の前面に形成された開口と、前記本体に設けられ前記開口を閉鎖する状態と開放する状態に動作する開閉扉と、前記本体の内部の栽培室の複数の空間のそれぞれに備えられる容器と、前記容器に収納され植物を植えることができ、且つ養液が含浸可能な植物保持体と、前記栽培室に備えられた人工光源と、前記栽培室の温度を調整する温度調整手段とを備えることを特徴とする家庭用の植物栽培装置である（特許文献１）。

この第１の公知技術に係る発明の植物栽培装置は、一般の住宅でも置き場所に困ることのない適当なサイズとすることが可能となる、というものである。

また、第２の公知技術としては、一側面に設けた開閉扉、当該扉を設けた側面以外の側面を覆う側壁、底部を塞ぐ底壁、天井を塞ぐ天井壁を有した中空状の内部空間を有する筺体と、前記筐体内の空間に配置される栽培槽および同空間の最下部に配置される貯水槽と、前記筐体内の側壁に沿って配置される植物育成用の光を発する光源を有し、前記栽培槽には、供給された供給水を一定書水位に保ち余剰な供給水を下方の栽培槽若しくは貯水槽に降下させる排水手段が設けられており、前記貯水槽には、貯留した水を供給水として情報の栽培槽に汲み上げる揚水手段が設けられており、前記光源は、前記栽培槽の配置に応じて取り付け位置が変更できるように構成されていることを特徴とする水耕栽培装置である（特許文献２）。

この第２の公知技術に係る水耕栽培装置よれば、少ない設置面積でありながら最大限の収穫量を得るために、植物を育成する栽培槽を上下方向に沿って多段に設けている。しかし、各栽培槽に光を供給する複数の光源が、側面の壁に沿って位置が変更できるように取り付けられている。これにより、水耕栽培装置は、多段に配置した各栽培槽に対してなるべく光源に対する死角を生じにくくできる、というものである。

さらに、第３の公知技術については、多段に仕切り棚を配してなる本体枠の周面を透光板で覆って構成した温室内に、上面が開口していて底部にオーバーフロー用溢流管を有する水耕用の栽培槽を各段の仕切棚に載せて設置し、ポンプを用いて最上段の栽培槽に水を汲み上げて適宜な深さに貯留させるとともに、当該栽培槽から順次下段の栽培槽へと水を流し落とし適宜な深さに貯留させながら流し落して、各段の栽培槽に水を循環させるように構成された家庭用水耕栽培装置であって、前記栽培槽のうちの少なくとも一つの栽培槽の中に、銅、亜鉛、鉄、セレンなどのミネラルを構成する金属を設置して貯留水に浸したことを特徴とする家庭用水耕栽培装置である（特許文献３）。

この第３の公知技術に係る考案の家庭用水耕栽培装置によれば、循環水に金属塊や金属粒、繊維束を浸すことで、金属類の栄養素が水中に溶出し、これらミネラルを構成する無機質栄養素が水耕野菜類に効率的に取り込まれ、また、同時に循環水を浄化する機能も奏する。これに加え、さらに、栽培槽の中で魚介類を飼育し、それらの糞尿中に、あるいは飼育のために投入する餌の中に含まれる有機質及び無機質栄養素を水中に溶出させてこれを循環させることにより、水耕に用いる水の中に、金属類の溶出による栄養素と、糞尿などによる栄養素とを豊富に含ませることができる。よって、この水から栄養素を吸収する水耕野菜にも無機質と有機質の栄養素を低濃度で取り入れて内部で濃縮させ、免疫力の向上に役立つ栄養素を多量に含んだ野菜類を効率的に栽培できる、というものである。

特開２０１２−１４７７３０号公報実開２０１１−３０４７７号公報実用新案登録第３１１１９５３号登録実用新案公報

前記特許文献１の公知技術における水耕栽培装置は、本体の上部にベルチェ素子を配設した熱交換室を本体の上部に設けると共に、本体内部を多段に区分けされた栽培室に、それぞれ独立した状態で容器が備えられ、各容器毎に植物を植えることができ、且つ養液が含浸可能な植物保持体を収納されているが、各栽培室及び各容器には養液を供給するためのタンクや配管または循環パイプ等が記載されていないことからして、各栽培室の容器には、それぞれ手動で個別に養液を頻繁に供給する必要があり、植物の育成作業が厄介で繁雑になるばかりでなく、余分な熱交換室を設けることで全体が嵩張るという問題点を有している。

前記特許文献２の公知技術は、前記特許文献１と同様に、筐体内に支持枠を設けて多段に栽培槽を設けるとともに、最下部に貯水槽を配置し、該貯水槽から供給水を汲み上げて最上部の栽培槽に供給する揚水手段が設けられ、各栽培槽には余剰の供給水を下方の栽培槽若しくは貯水槽に降下させる排水手段を設けたものであって、供給水を循環させることにより、前記特許文献１の問題点を一応解決できているが、外気の取り入れ及び内部の空気の排出については天井板に設けた通気口と電動ファンによって行うことが記載されているだけで、植物の育成栽培に必要な温度管理については問題点を有する。

さらに、前記特許文献３の公知技術は、前記特許文献１、２と同様に、本体内に仕切棚を多段に設けた温室内に、上面が開口し底部にオーバーフロー用溢流管を有する栽培槽を多段の仕切棚に載せて設置し、各段の栽培槽に水を循環させるようにした点では、前記特許文献２と同様に、前記特許文献１の問題点を一応解決できているが、本体部の側壁上部に設けた開閉シャッター付の換気用ファンで、閉鎖した内部の空気を対流させて換気することが記載されているだけで、植物の育成栽培に必要な温度管理と、光合成に必要な光源がなく室内設置による栽培については問題点を有する。

ところで、前記特許文献１〜３の公知技術における水耕栽培装置は、いずれも独立型の装置であって、該装置の電気的な配線と水回りのために、各家庭における室内の設置スペース及び設置場所が必然的に制約を受けることになり、一軒家で比較的広いスペースの家屋の場合は問題がないとしても、それ程広くない家屋やマンションなどの場合には、設置場所を確保することが困難であるという共通する問題点を有している。

そこで、本発明は、野菜などの育成栽培に支障を来すことがなく、しかも、全体が嵩張らないで、室内の電気配線や水回りなどの制約を受けることなく、室内設置が容易に行えるようにしたに水耕栽培キッチンを提供することを目的とするものである。

上記した従来例の課題を解決する具体的手段として本発明に係る水耕栽培キッチンは、キッチンの背面側上部に設けた栽培容器に水耕溶液が含浸でき栽培植物の床となる保持部材を配設した栽培スペースと、前記キッチンの内部スペースに配設した前記栽培容器に水耕溶液を供給する溶液タンクと、該溶液タンクから水耕溶液を送り出すポンプと、水耕溶液の温度を調整する温度調整手段と、前記溶液タンクとポンプと温度調整手段とをパイプで接続し、該パイプの先端を前記栽培容器の一方の端部側に開口させる共に、他方の端部側に形成した溢出管と、一部のパイプを分岐して前記栽培スペース内に延長して通過させ、その自由端部は前記溶液タンクの上面に開口させた循環路を形成してなり、前記栽培スペースは、その上部を囲うように所要高さで内側に光源と、該光源の光を透過すると共に、前記栽培スペース内を通過させたパイプの熱を輻射するパンチング孔を有するアルミニウム板を備えたアーチ状のカウンターを取り付けて形成した構成を最も主要な特徴とする。

この発明において、前記栽培スペースの温度と、水耕溶液の温度及び供給量は、制御部付きの温度調整手段で管理できる構成にしたこと；及び前記循環路は、栽培スペースの栽培容器に水耕溶液を供給すると共に、栽培スペース内を設定した温度に維持するものであること；を付加的な要件として含むものである。

本発明に係る水耕栽培キッチンは、キッチンの背面側上部を利用して栽培スペースを形成し、該栽培スペースの温度管理や水耕溶液を供給するための設備・機構をキッチンの内部に設けたことにより全体が嵩張ることがなく、しかも、台所の水回りや電気配線が完備した位置に簡単に設置できるばかりでなく、栽培スペース内を通過させたパイプの熱を輻射するパンチング孔を有するアルミニウム板と、制御部付きの温度調整手段とにより栽培スペースの環境・雰囲気が整えられており温度管理も行き届いているので、野菜類の育成が効率良く行われるという優れた効果を奏する。

本発明の好ましい実施の形態に係る水耕栽培キッチンの原理を略示的に示した説明図である。同実施の形態に係る水耕栽培キッチンの要部のみを示した正面図である。同実施の形態に係る水耕栽培キッチンの要部のみを示した平面図である。同実施の形態に係る水耕栽培キッチンの要部のみを示した側面図である。図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。図２のＢ−Ｂ線に沿う方向から見た図面で、アルミ板を外して示した説明図である。同実施の形態に係る水耕栽培キッチンに使用されるアルミ板を示した平面図である。同実施の形態に係る水耕栽培キッチンにおけるキッチンの上面板を示した平面図である。同キッチンの上面板の正面図である。同キッチンの上面板の側面図である。

本発明に係る水耕栽培キッチンの実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
まず、図１において、キッチン１の背面側上部に栽培スペース２を設けたものである。この栽培スペース２は、キッチン１の上部に設けた栽培容器３内に水耕溶液が含浸でき、栽培野菜類の床となるロックウ―ル等の保持部材４を配設（敷設）し、その上部を囲うように所要高さで、内側（下面）にＬＥＤからなる光源を備えたアーチ状のカウンター５を取り付けて形成したものであり、前記栽培容器３に水耕溶液６を供給する溶液タンク７と、該溶液タンク７から水耕溶液６を送り出すポンプ８と、水耕溶液６の温度を調整する制御部付きの温度調整手段９をキッチン１の内部スペースに配設し、これら溶液タンク７とポンプ８と温度調整手段９とをパイプ１０で接続し、該パイプ１０の先端は、栽培容器３の一方の端部側（図において右側）に吐出口１１として開口すると共に、その手前でパイプ１０は複数本に分岐して、前記カウンター５の内側に沿うように延長して配設し、その自由端部は溶液タンク７の上面に開口させて、水耕溶液６の循環路を形成し、前記栽培スペース２と合わせて水耕栽培機構を構成している。なお、循環路は別ルートで形成してもよい。

また、栽培容器３に供給された水耕溶液６は、栽培容器３からオーバーフローしない位置において、溢出管１２を設けてあり、該溢出管１２の下端部は溶液タンク７の上面に開口させてある。このようにパイプ１０及び溢出管１２を配設することで、水耕溶液６は、栽培スペース２と溶液タンク７とを循環するのである。なお、符号１３は野菜類等の植物であり、必要があれば、栽培スペース２内の所要位置に温度センサーを設けてもよい。

次に、具体的な実施の形態について、図２〜図１０に基づいて説明する。
図２〜図４に示したように、キッチン１は、通常通り蛇口１４と、シンク１５と、調理台１６とガス式又は電気式の加熱部１７（調理部）とを備えたものであり、前面側に扉１８及び引き出し１９等が取り付けられ、さらに加熱部１７の操作部２０と、食洗機の操作部２１とがキッチン１の前面側に設けてある。そして、例えば、加熱部１７がガス式であれば、操作部２０には複数の摘み２２が設けられ、食洗機の操作設定部２１としては、透視窓２３や水量、洗浄時間等の設定等ができる複数の操作ボタン２４が設けられるのであり、キッチン１の内部は鍋・釜等の収納部である。

栽培スペース２については、要部の構造として、図５〜図７に示したように、カウンター５は、キッチン１の長さと略同じ長さの長方形に形成され、天板２５と、該天板２５の四隅に柱部２６が形成され、該柱部２６間で、長方形の短辺側に側壁板２７を取り付け、長辺側はオープンにすることにより、全体がアーチ状に形成されるのである。そして、天板２５の内側にＬＥＤからなる光源２８が取り付けられると共に、該光源２８からの光を透過する複数のパンチング孔２９を有するアルミニウム板３０を、光源２８から所要の間隔を置いて取り付けるので、その間隔部分が空気室３１になる。なお、アルミニウム板３０については、加工上及び取り扱い上の容易性から、２枚のアルミニウム板３０を使用し、中央部で端部を突き合わせて取り付けられるのが好ましい。

空気室３１には、光源２８の他に前記した水耕溶液６を循環させるパイプ１０も配設される。この空気室３１においては、光源２８からの大半の光がアルミニウム板３０のパンチング孔２９から野菜類等の植物１３に照射され、植物１３において効率的な光合成がなされて成長するのである。そして、空気室３１を含む水耕スペース２には、光源２８が存在することで、内部の温度が上昇するので、その温度上昇を押さえるため、設定した温度に調整した水耕溶液６を循環させるパイプ１０を配設してあり、該パイプ１０と循環する水耕溶液６とで上昇温度を吸収させると共に、パイプ１０と接触するアルミニウム板３０も水耕溶液と略同じ程度の温度に冷やされ、アルミニウム板３０からの輻射熱によって水耕スペース２内の雰囲気が維持されるのである。また、加温された水耕溶液６は溶液タンク７に戻され、温度調整手段９により適温（２０℃程度）に冷やされて再度循環させることにより、水耕スペース２の内部は常に一定の温度条件を維持して水耕栽培が行われるのである。要するに、制御部付きの温度調整手段９によって、水耕栽培スペース２の温度管理ができるのである。さらに、水耕栽培スペース２内の温度管理については、カウンター５の内側にベルチェ素子を配設し、内外の温度差を利用したベルチェ方式で水耕栽培スペース２内を冷却または加温（寒冷地の場合）して、適正温度に調整できるようにすればよいし、また、水耕溶液６の循環とは別ルートの冷却媒体循環路または空冷式の別ルート等を設けることができる。

キッチン１における上面板３２は、図８〜図１０に示したように、好ましくは、汚れや傷が付きにくく熱にも強いステンレス製であるが、ホーロー仕上げしたものであってもよく、背面側に沿って栽培容器３が形成され、該栽培容器３の他方の端部寄り（図において左側）の底面に、溢出管１２の取付用孔３３を設け、さらに栽培容器３の両側に隣接状態でパイプ１０を挿通する貫通孔３４を形成してある。また、蛇口取付用の孔３５とシンク１５の底部に排水口用の孔３６を設けること、及び加熱部１７（調理部）配設用の開口部３７と、加熱部１７と栽培スペース２側とを仕切るための仕切板３８（図５を参照）を設置するスリット状の孔３９を設けてある。また、仕切板３８としては、例えば、耐熱ガラスを採用するものであるが、同等な機能を有する他の材料であってもよい。さらに、図示していないが、水耕栽培用のキッチン１における背面側の適宜位置からコンセント付の電源用のコードが取り出されている。

以上説明した構成を有する水耕栽培キッチンの操作について説明する。
まず、台所の所定位置に水耕栽培キッチンをセットする。この場合に、台所は一般的に、水回りの給・配水管とガス管と電気のコンセントが概ね完備されており、余計な設置場所を探さなくても、キッチン１の据え付けが容易に行えるのである。そして、据え付けたキッチン１を利用した水耕栽培については、溶液タンク７内と栽培容器３とに所要量の水耕溶液６を充満させる。この場合の水耕溶液６としては、水耕に必要な所要の養分、例えば、チッソ、アンモニア、硝酸、リン酸、カリウム等の養分を所要量含んだ市販の肥料（大塚ハウスのＭ肥料）を水に溶かした水溶液である。

栽培容器３の栽培野菜類の床となる保持部材４に、種または苗を植え付け、水耕栽培機構における温度調整手段９に付帯する制御部の電源スイッチをオンにし、栽培スペース２内の温度を、例えば、２３±３℃程度に設定すると共に、光源２８の出力電力を栽培野菜の種類に合わせて設定し、さらに、水耕溶液６の供給量（循環量）を設定して水耕栽培機構を駆動する。

光源２８からの光は、アルミニウム板３０のパンチング孔２９から野菜類１３に照射されると共に、アルミニウム板３０からの輻射熱で栽培スペース２の雰囲気が所定温度（２４℃程度）に加温され、水耕溶液６も温度調整手段９によって、栽培スペースの雰囲気の温度よりも低い適正温度（２０℃程度）に維持されて循環するので、野菜類の育成が効率よく行われるのである。また、水耕溶液６については、季節や育成状況を見て溶液タンク７に適宜追加補充するものである。

本発明に係る水耕栽培キッチンは、キッチン１の背面側上部に設けた栽培容器３に水耕溶液６が含浸でき栽培植物の床となる保持部材４を配設し、その上部を囲うように所要高さで内側に光源を備えたアーチ状のカウンター５を取り付けて形成した栽培スペース２と、前記栽培容器３に水耕溶液６を供給する溶液タンク７と、該溶液タンク７から水耕溶液６を送り出すポンプ８と、該水耕溶液６の温度を調整する温度調整手段９とをキッチン１の内部スペースに配設し、前記溶液タンク７とポンプ８と温度調整手段９とをパイプ１０で接続し、該パイプ１０の先端を前記栽培容器３の一方の端部側に開口させる共に、他方の端部側に形成した溢出管１２と、一部のパイプを分岐して前記栽培スペース２内側に延長して通過させ、その自由端部は前記溶液タンク７の上面に開口させた循環路を形成した構成にしたこと、及び前記栽培スペース２の温度と、水耕溶液６の温度及び供給量は、温度調整手段９に付帯する制御部で設定して制御できる構成にしたこと、さらに、前記循環路は、栽培スペース２の栽培容器３に水耕溶液６を供給すると共に、栽培スペース１内を設定した温度に維持するようにしたことによって、キッチン１の背面側上部を利用して栽培スペース２を形成し、該栽培スペース２の温度管理や水耕溶液６を供給するための設備・機構をキッチン１の内部に設けたことにより全体が嵩張ることがなく、しかも、台所の水回りや電気配線が完備した位置に簡単に設置できるばかりでなく、温度調整手段９に付帯する制御部での温度管理等が行き届いているので、広い一軒家でなくても、また、スペースが制約されているマンションでも、各家庭で野菜類の栽培を広く行えるのである。

１キッチン
２栽培スペース
３栽培容器
４保持部材
５カウンター
６水耕溶液
７溶液タンク
８ポンプ
９温度調整手段
１０パイプ
１１吐出口
１２溢出管
１３野菜類等の植物
１４蛇口
１５シンク
１６調理台
１７加熱部（調理部）
１８扉
１９引き出し
２０操作部
２１操作設定部
２２摘み
２３透視窓
２４操作ボタン
２５天板
２６柱部
２７側壁板
２８光源
２９パンチング孔
３０アルミニウム板
３１空気室
３２上面板
３３取付用孔
３４貫通孔
３５、３６孔
３７開口部
３８仕切板
３９スリット状の孔

Claims

キッチンの背面側上部に設けた栽培容器に水耕溶液が含浸でき栽培植物の床となる保持部材を配設した栽培スペースと、
前記キッチンの内部スペースに配設した前記栽培容器に水耕溶液を供給する溶液タンクと、該溶液タンクから水耕溶液を送り出すポンプと、水耕溶液の温度を調整する温度調整手段と、
前記溶液タンクとポンプと温度調整手段とをパイプで接続し、該パイプの先端を前記栽培容器の一方の端部側に開口させる共に、他方の端部側に形成した溢出管と、一部のパイプを分岐して前記栽培スペース内に延長して通過させ、その自由端部は前記溶液タンクの上面に開口させた循環路を形成してなり、
前記栽培スペースは、その上部を囲うように所要高さで内側に光源と、該光源の光を透過すると共に、前記栽培スペース内を通過させたパイプの熱を輻射するパンチング孔を有するアルミニウム板を備えたアーチ状のカウンターを取り付けて形成したこと
を特徴とする水耕栽培キッチン。
前記栽培スペースの温度と、水耕溶液の温度及び供給量は、制御部付きの温度調整手段で管理できる構成にしたこと
を特徴とする請求項１に記載の水耕栽培キッチン。
前記循環路は、栽培スペースの栽培容器に水耕溶液を供給すると共に、栽培スペース内を設定した温度に維持するものであること
を特徴とする請求項１又は２に記載の水耕栽培キッチン。