以下、本願発明を好適な実施形態に基づい� ��具体的に説明する。
A:第1の実施形態
 図1には、本願発明の第1の実施形態に係る� �耕栽培装置を示している。この水耕栽培装� �は、空気調和機28によって室温が調整された 所定大きさの栽培室1内に、次述の栽培器ユ� �ット2を上下方向に多段(例えば、6段とか8段) に配置して構成される。

 栽培器ユニット2は、図1及び図2に示すよ� ��に、次述する栽培容器3と各照明器4を備え� �構成される。

 上記栽培容器3は、所定大きさの矩形浅皿 状の外観形体をもつように形成され、その内 部には養液Lが貯留されるとともに、該養液L� ��液面上には植物11が植栽される複数の水耕� �ッド10が浮置される。この栽培容器3は、後� �のように上記養液Lを放熱用の熱媒体として� ��用する関係から、伝熱性の良好な素材、例� ��ば、銅板、鉄板、良伝熱性の樹脂板等によ� ��て形成される。尚、上記水耕ベッド10は、� �えば、発泡スチロール等の高浮力材で構成� �れており、ここには植物11を植生するための 植栽用開口12が適数個形成されている。

 また、この栽培容器3は、後述する養液循 環系の一部を構成するもので、該栽培容器3� �長辺方向の一端側から養液供給管21を介して 養液Lが供給されるとともに、該栽培容器3の� ��端側から養液還流管22を介して該栽培容器3� ��の養液Lが排出されるようになっている。

 上記栽培容器3の底壁3aの下面には、取付� ��9によって直管状の蛍光灯でなる照明器4が� �該栽培容器3の長辺方向に所定間隔で、且つ� ��の照射光が下方へ指向するようにして、複� ��個(この実施形態では9個)取付けられている� ��

 このように構成された栽培器ユニット2は 、図1及び図2に示すように、次述の栽培棚40� �それぞれ載置される。

 上記栽培棚40は、図1及び図2にそれぞれ鎖 線図示するように、矩形の平面形体をもつ多 段枠状体であって、複数本の支柱41、41、・� �と、前面側の各支柱41、41、・・間及び背面� ��の各支柱41、41、・・間を多段位置で水平方 向に連結する横桁材42、42、・・と、前面側� �横桁材42と背面側の横桁材42同士を連結する� ��持桟43、43、・・を備えている。

 上記栽培器ユニット2は、上記栽培棚40の� ��段の支持桟43、43、・・上にそれぞれ載置さ れる。この栽培器ユニット2の載置状態を図2� ��示している。この載置状態では、上記栽培� ��40の支持桟43上に上記栽培容器3の底壁3aが直 接載置され、該底壁3aに取付けられた上記各� ��明器4、4、・・は、上記各支持桟43、43、・� ��間に位置している。

 尚、最上段に載置された栽培器ユニット2 においては、その栽培容器3の上面が蓋9によ� ��て覆われており、該栽培容器3には、他の栽 培器ユニット2と同様に、養液Lが貯留される� ��のの、ここには上記水耕ベッド10は設けら� �ていない。

 このように上記栽培器ユニット2を載置し た状態において、該栽培器ユニット2の下方� �に次述のカバー材5が取付けられる。このカ� ��ー材5は、該各照明器4、4、・・の外側をそ� ��下側及び側方から覆うように配置された透� ��又は半透明のアクリル板とかフィルムで構� ��されるもので(この実施形態では透明のアク リル板で構成している)、上記各照明器4、4、 ・・をその下側から覆う底面部5aと、該各照� ��器4、4、・・その側方から覆う側面部5bを備 えており、取付ブラケット44、44、・・を介� �て上記支柱41側に取付けられている。

 そして、このカバー材5の取付状態におい ては、該カバー材5の底面部5aの周縁部分には 通気口6が、該カバー材5の側面部5bの上端部� �には通気口7が、それぞれ設けられている。� ��って、上記通気口6及び通気口7を介して、� �記カバー材5の内側の内部空間8は上記栽培室 1の室内空間に連通している。

 上記栽培器ユニット2を上記栽培棚40の格� ��にそれぞれ載置した状態を図1に示している 。この状態では、上記各栽培器ユニット2、2� ��・・は、上下方向に所定間隔をもって多段� ��配置されている。このように多段に配置さ� ��た上記各栽培器ユニット2、2、・・の各栽� �容器3、3、・・と上記栽培室1内に配置され� �養液タンク25の間で養液Lを循環させるため� �、次述の養液循環系20が備えられている。

 上記養液循環系20は、養液Lを養液ポンプ2 6の圧送作用によって上記各栽培容器3、3、・ ・に供給するための養液供給管21と、該各栽� ��容器3、3、・・内の養液Lを上記養液タンク2 5へ還流させるための養液還流管22を備えると ともに、該養液供給管21と養液還流管22の間� �は、上記栽培室1の室外側に設置された冷却� ��ニット27が介設されている。

 上記冷却ユニット27は、養液還流管22から 導入される養液Lを冷却し、これを再度上記� �液供給管21側へ吐出するものであって、例え ば、水冷又は空冷のチラーで構成される。

 ここで、上記栽培器ユニット2を備えて構 成される水耕栽培装置の使用状態等について 説明する。

 上記水耕栽培装置を使用して植物を栽培� ��る場合には、図1に示すように、上記栽培棚 40に多段載置された各栽培器ユニット2、2、� �・の各栽培容器3、3、・・に養液Lを満たし� �ここに植物11を植栽した水耕ベッド10を適数� ��だけ浮置する。また、上記各栽培器ユニッ� ��2、2、・・の下面該に取付けられた上記各� �明器4、4、・・を点灯させ、その下側に位置 する下段側の栽培器ユニット2における栽培� �器3の植物11、11、・・に対して照明を行ない 、その光合成を促進させてその生育を促す。

 一方、上記栽培室1の室内温度は、上記空 気調和機28によって植物11の栽培に最適な温� �に調整される。また、上記各栽培容器3には� ��上記養液タンク25からの養液Lが、上記冷却� ��ニット27において水耕栽培に適した温度(19� �程度)に冷却(放熱)されたのち、養液供給管21 を通して供給されるとともに、該栽培容器3� �にある養液Lは上記養液還流管22を通して上� �養液タンク25側へ還流され、これによって養 液L(熱吸収により昇温した養液L)は上記各栽� �容器3、3、・・と上記養液タンク25の間で循� ��することになる。

 このように水耕栽培装置を用いて植物11� �栽培が行なわれるが、この場合、上段側の� �培器ユニット2の上記照明器4、4・・と、下� �側の栽培器ユニット2の栽培容器3とは上下方 向において対向しており、該栽培容器3内の� �液Lに浮置された水耕ベッド10に植栽された� �物11は、上段側の栽培器ユニット2の上記照� �器4、4・・に直接臨むことから、該照明器4� �4・・の発生熱によって昇温した高温空気、� ��び該照明器4、4・・からの放射熱に晒され� �ことになる。

 しかし、この実施形態では、
(イ) 上記照明器4、4・・が上記栽培容器3の� �壁3aの下面に直接取付けられているため、該 照明器4、4・・の発生熱とか照明器4、4・・� �らの放射熱の一部は上記栽培容器3の底壁3a� �熱伝導によって移動し(図2の白抜き矢印H1参� ��)、該栽培容器3内の養液Lに吸収され、この� ��液L側への吸収熱量だけ下段側の栽培器ユニ ット2の植物11に伝達される熱量が減少するこ とになる。また、吸熱により温度が高くなっ た養液Lは、上記栽培容器3と養液タンク25の� �で循環する際、上記冷却ユニット27において 放熱されるため、該栽培容器3内の養液Lは上� ��熱の吸収にも拘らず常時適正温度に維持さ� ��、上記栽培容器3での養液Lへの吸熱作用は� �続的に行なわれる。
(ロ) さらに、上記栽培器ユニット2に、上記� ��照明器4、4、・・の外側を覆うように透明� �は半透明の素材からなるカバー材5が設けら� ��ているので、該カバー材5の内側の内部空間 8内の空気は、上記各照明器4、4、・・からの 発熱によって昇温しても、これが対流によっ て下段側の栽培器ユニット2の植物11近傍へ移 動するのが抑制され、該植物11への熱影響が� ��えられる。また、この場合、上記内部空間8 内の高温空気は上記内部空間8内に封入され� �状態となることから、上記栽培容器3の養液L 側への熱吸収作用が促進される。
(ハ) 上記カバー材5に、上記内部空間8を上記 栽培室1内に連通させる通気口6,7が設けられ� �いるので、上記空気調和機28による上記栽培 室1の空調に伴って該栽培室1内を循環する空� ��流Aの一部は、図2にAで示すように、下側の� ��気口6から上記内部空間8内に流入し、上側� �通気口7から栽培室1内へ流出するように流れ る。この際、上記内部空間8内に存在する熱� �うち、上記栽培容器3の養液L側に吸収されな かった熱は、該内部空間8に流出入する空気� �Aに吸収され、該空気調和機28での熱交換に� �って外部へ放熱される。

 これら(イ)~(ハ)の相乗効果として、上記� �照明器4、4、・・側の発生熱及び該各照明器 4、4、・・からの放射熱が下段側の栽培器ユ� ��ット2の植物11に与える熱影響が可及的に小� ��らしめられ、それだけ上段側の栽培器ユニ� ��ト2と下段側の栽培器ユニット2の配置間隔� �狭めることが可能となる。

 この結果、照明器4による近接照明が実現 され、照明器4の配置個数の減少によるイニ� �ャルコストの低下、あるいは照明器4の消費� ��力の低減によるランニングコストの低下を� ��ることができる。

 また、上記栽培器ユニット2の多段配置の段 数を増加させて空間の有効利用度を高めるこ とができるとともに、上記栽培室1の高さを� �くすることができることから、水耕栽培装� �のイニシャルコスト及びランニングコスト� �更なる低減が可能となる。
B:第2の実施形態
 図3には、本願発明の第2の実施形態に係る� �耕栽培装置における栽培器ユニット2部分を� ��している。この実施形態の栽培器ユニット2 は、その基本構成を上記第1の実施形態の栽� �器ユニット2と同様とし、これと異なる点は� ��上記栽培容器3に浮置される上記水耕ベッド 10の構成である。

 従って、ここでは、上記水耕ベッド10の� �成及びその作用効果のみ説明し、それ以外� �部分については上記第1の実施形態の該当説� ��を援用する。

 上記水耕ベッド10は、図3及び図4に示すよ うに、薄板状の底壁10aと該底壁10aの周縁から 立ち上がる周壁10bを備えた浅皿状形体を有し 、樹脂材又は金属材によって一体形成されて いる。そして、この底壁10aには、該底壁10a上 に開口して上方へ立ち上がる筒状の植栽用開 口13、13、・・が設けられている。

 このように、上記水耕ベッド10を樹脂材� �は金属材によって浅皿状に形成した場合に� �、例えば、該水耕ベッド10を発泡樹脂材で構 成する場合に比して、その伝熱性が高く、そ のため、上記養液Lの表面側がここに浮置さ� �た水耕ベッド10によって覆われていたとして も、上段側の栽培器ユニット2の各照明器4、4 、・・において発生した熱の下段側の栽培容 器3内の養液Lへの吸収作用が確保される。即� ��、上段側の栽培器ユニット2と下段側の栽培 器ユニット2との間における熱移動が促進さ� �る(図3の白抜き矢印H2参照)。

 この結果、同一の栽培器ユニット2内での 熱移動、即ち、上記栽培容器3の底壁3aを通し て行なわれる上記各照明器4、4、・・側から� ��記栽培容器3内の養液L側への熱移動(図3の白 抜き矢印H1参照)との相乗作用によって、下段 側の栽培器ユニット2における上記植物11に対 する上記各照明器4、4、・・側からの熱影響� ��より一層低減され、延いてはより一層の近� ��照明が可能となり、水耕栽培装置のイニシ� ��ルコスト及びランニングコストの更なる低� ��が期待できる。