カプセル型野菜栽培装置
【課題】植物の栽培が可能な省スペース設計で、植物を昼夜を問わず育成管理できる栽培装置とする。
【解決手段】所定の直径を持った周壁１２のある円筒形のリング１１と、リング１１の周壁１２の両端二箇所にて外周を一周する外周型ラック１３と、外周型ラック１３の内側で且つ周壁１２の両端並びに外周にリング１１の回転を補助するための複数の補助ローラ１４と、植物を栽培する略直方体の栽培床２０が入るようにリング１１の内周を円周に直交し区切り、リング１１の中心に向う複数の仕切り板１５と、リング１１の複数の仕切り板１５間に配置し固定される栽培床２０と、リング１１の中心軸状に配置される複数の照明部３０と、を備え、リング１１の中心軸上に、リング１１の奥行きと略同等の長さの導管３１を配置し、導管３１にリング１１の内周を照射できる複数の照明部３０を放射状に備える。
【解決手段】所定の直径を持った周壁１２のある円筒形のリング１１と、リング１１の周壁１２の両端二箇所にて外周を一周する外周型ラック１３と、外周型ラック１３の内側で且つ周壁１２の両端並びに外周にリング１１の回転を補助するための複数の補助ローラ１４と、植物を栽培する略直方体の栽培床２０が入るようにリング１１の内周を円周に直交し区切り、リング１１の中心に向う複数の仕切り板１５と、リング１１の複数の仕切り板１５間に配置し固定される栽培床２０と、リング１１の中心軸状に配置される複数の照明部３０と、を備え、リング１１の中心軸上に、リング１１の奥行きと略同等の長さの導管３１を配置し、導管３１にリング１１の内周を照射できる複数の照明部３０を放射状に備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全な野菜を省スペースで定期的に収穫できるカプセル型野菜栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、土壌を使用せず水のみで植物を栽培する水耕栽培が盛んに行われている。この水耕栽培は、閉じられた環境であるビニールハウスや室内で植物の栽培を行うことを中心としている。ビニールハウスでの水耕栽培時には、季節や天候による日照時間の変動が植物の成長に影響を与えるため、生育期間にバラツキを生じる。一方、室内での水耕栽培時は、室内の照明時間が日照時間に代わるため生育期間のバラツキを少なくしている。ただ、どちらの水耕栽培であっても、水耕栽培の栽培床を一面に並べた場合には、広域なスペースが必要性となり、栽培場所の限定を伴うこととなってしまう。
【０００３】
これに対して省スペースで植物の栽培を行える装置として、図９に示すような野菜の種を蒔く栽培多孔板９０６が円周壁に載置された回転胴９０１を支持ローラ９０３にて回転させる栽培装置９００が開発されている（特許文献１参照）。この栽培装置９００は、回転胴９０１の中心部分に円筒形の散水管９１１を配置し、その散水管９１１には多数の散水ノズル９１２が取り付けられ、ここから散水する構造となっている。この散水ノズル９１２は、回転胴９０１が回転すると共に複数の栽培多孔板９０６に散水している。これにより、複数の栽培多孔板９０６に種蒔きされた野菜は、十分に水分を吸収し発芽する。
【０００４】
しかしながら、この装置は葉菜の発芽のみを目的としたものであって、発芽した葉菜類の育成には不適である。すなわち、発芽した葉菜を生育させる場合には光合成を必要とするところ、栽培多孔板９００は回転胴９０１により回転しているため、葉菜に照射される日光の向きが時々刻々と変化してしまい、正常な葉菜の育成には適さない。これは、植物の葉菜が光に対して直進性を持ち合わせて成長するため、回転する複数の栽培多孔板９０６で発芽した植物は、光の照射方向が一定しないことが要因としてあげられる。そのため、正常な植物の葉菜を育てるためには、発芽した時点で別の場所へ植え替える必要性が生じ、手間がかかるという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平０４−１４９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、植物の栽培が可能な省スペース設計で、植物を昼夜を問わず育成管理できるカプセル型野菜栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明の第１の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、人工の照明により植物の成長を促進させるカプセル型野菜栽培装置であって、所定の直径を持った周壁１２のある円筒形のリング１１と、前記リング１１の前記周壁１２の両端二箇所にて外周を一周する外周型ラック１３と、前記外周型ラック１３の内側で且つ前記周壁１２の両端並びに外周に前記リング１１の回転を補助するための複数の補助ローラ１４と、植物を栽培する略直方体の栽培床２０が入るように前記リング１１の内周を円周に直交し区切り、前記リング１１の中心に向う複数の仕切り板１５と、前記リング１１の複数の前記仕切り板１５間に配置し固定される前記栽培床２０と、前記リング１１の中心軸状に配置される複数の照明部３０と、を備え、前記リング１１の中心軸上に、前記リング１１の奥行きと略同等の長さの導管３１を配置し、前記導管３１に前記リング１１の内周を照射できる前記複数の照明部３０を放射状に備えることができる。
これにより、リングに載置し固定された栽培床は、照明の光を十分に且つ均一に照射されることができ、栽培床の全ての植物へ光合成を促進させることができる。さらに、栽培床に栽培される植物は、四六時中照明を照射されることにより、育成を早期化させることができる。
【０００８】
また、本発明の第２の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記リング１１の下端部に液肥等の水分を貯めておく貯水槽１８を備えており、前記リング１１が前記外周型ラック１３へ連動されるピニオン（小歯車）２９及び駆動モータ２５の動力により一日に一回以上回転し、前記貯水槽１８を通過した前記栽培床２０に給水を可能とすることができる。
これにより、栽培床が貯水槽の液肥等の水分を十分に含ませることができ、植物への栄養素の供給を確実に実行することができる。
【０００９】
さらに、本発明の第３の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記リング１１、前記照明部３０、前記貯水槽１８、複数の歯車及び駆動モータ２５を一体的に密閉する外壁１９を有する栽培箱１０を有することができる。
これにより、外部からの日照の照射による育成方向のランダム化や、害虫等の問題点を解消することができる。
【００１０】
さらにまた、本発明の第４の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の一部に開閉可能な扉３５を設け、前記扉３５を開いた時点で前記リング１１の前記外周型ラック１３に連動されたピニオン（小歯車）２９を開放するクラッチレバー３６を設け、前記リング１１を回転自在とすることにより、前記栽培床２０の出し入れ及び前記貯水槽１８への吸水を可能とすることができる。
これにより、ユーザによりリングを自在に回転させることができるため、リングに載置された栽培床へ植物の植え付け及び収穫が可能で、さらに貯水槽への液肥等の水分を補給することが容易に実行することを可能とすることができる。
【００１１】
さらにまた、本発明の第５の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の下部に別の空間形成された空調箱４０を装着し、前記空調箱４０の内部に空気清浄機能付きエアコン４１を設置し、さらに、前記照明部３０を設けている前記導管３１の外周にエアー突出孔３３を複数放射状に設け、前記空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を断熱配管３２を経由し前記エアー突出孔３３より前記栽培箱１０の空調を行うことができる。
これにより、外気との接触による温度不調整が解消でき、植物に見合った温度にコントロールすることが可能となる。ここで、栽培箱の外壁を断熱材で形成することにより、栽培箱内部の温度変動が少なくなり、空気清浄機能付きエアコンの作動状況を最小限に抑えることができる。
【００１２】
さらにまた、本発明の第６の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の空気の排出口３４を前記空調箱４０に設けており、さらに、前記空調箱４０には、外気との通気口４４を設け、前記通気口４４にはフィルタ４３を介して外気との通気を可能とし、前記通気口４４を閉鎖させることにより、前記空調箱４０と前記栽培箱１０内の空気の循環のみとすることができる。
これにより、外気汚染等による植物への影響を最小限に抑えることができ、放射能汚染等からも通気口を閉鎖させることにより空気を内部循環型にすることで外気の影響を最小限に抑えることができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の第７の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の前記照明部３０をＬＥＤ３０Ａとすることができる。
これにより、植物の光合成に適した赤色光及び青色光の比率調整が可能で、ＬＥＤは供給される電力を他の発光体より減少させることができ省エネ化することができる。さらに、ＬＥＤは発光による温度上昇が少ないため、植物の近くからの照射が可能で、さらに栽培箱内部の温度をコントロールすることが容易となる。
【００１４】
さらにまた、本発明の第８の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記空調箱４０の下部の四隅に車輪４５を設けることができる。
これにより、カプセル型野菜栽培装置を自由な場所へ移動可能で、配置スペースを限定されることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の斜視図である。
【図２】実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の前壁面を取り外した状態の正面図である。
【図３】実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の正面中央での側面断面図である。
【図４】導管の構成を示す拡大斜視図である。
【図５】リングと仕切り板の構成を示す一部の拡大斜視図である。
【図６】カプセル型野菜栽培装置に載置される栽培床の展開斜視図である。
【図７】その他の実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の斜視図である。
【図８】その他の実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の前壁面を取り外した状態の正面図である。
【図９】従来の栽培装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのカプセル型野菜栽培装置を例示するものであって、本発明はカプセル型野菜栽培装置を以下のものに特定しない。さらに、本明細書においては、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
（実施の形態）
【００１７】
ここで図１〜図６に基づいて、実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置１００について説明する。まず図１は、実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の斜視図をしている。このカプセル型野菜栽培装置１００は、栽培箱１０、空調箱４０及び車輪４５を有している。この栽培箱１０の内部には、植物を栽培する装置を内蔵している。さらに栽培箱１０には、断熱材を用いた外壁１９にて覆われており、外壁１９の一部に扉３５を観音扉状の右扉３５Ａと左扉３５Ｂを設けている。これにより扉３５は、栽培箱１０の内部で栽培される植物の植え付け及び収穫を容易にできる大きさに開放できるように設けられている。
【００１８】
さらに、栽培箱１０の下部には、栽培箱１０の空調を行うための機械を配置させた空調箱４０を固定している。さらにまた、栽培箱１０と空調箱４０は、空調箱４０の底部の四箇所に移動用の車輪４５を取り付けている。この車輪４５は、二個が固定式車輪４５Ａで、残りの二個が回転式車輪４５Ｂが取り付けられている。このように、栽培箱１０、空調箱４０及び車輪４５の構成でカプセル型野菜栽培装置１００を形成している。これにより、カプセル型野菜栽培装置１００は、配置場所に限定されることなく、配置可能な場所へ自由に移動させることができる。
（栽培箱１０）
【００１９】
図２は、カプセル型野菜栽培装置１００の前壁面を取り外した状態の正面図を示している。まず、この実施例での栽培箱１０の外壁１９は、ドーム状を断面とした形状で、厚みを数ｃｍとした断熱材で成型されている。この実施の形態に係る栽培箱１０は、水平の外寸幅を約２００ｃｍとしている。この栽培箱１０の内部には、所定の直径を有した周壁１２のある円筒形のリング１１を配置している。このリング１１の周壁１２の両端二箇所にリング１１を周回する外周型ラック１３を取り付けてある。さらに、リング１１の内周には、内周を１２等分するよう、仕切り板１５が固定されている。この仕切り板１５は、所定の高さと長さを有した長方形の板をリング１１の奥行き方向で内周の内壁に垂直になるよう配置している。さらにまた、仕切り板１５と仕切り板１５の中間位置で、周壁１２の両外周型ラック１３の内側の二箇所に、補助ローラ１４を固定している。この実施例では、リング１１の周壁１２に手前と奥に合わせて２４個の補助ローラが取り付けられている。これにより、リング１１は、栽培箱１０の内周に補助ローラ１４が接する動作となり、回転可能としている。
【００２０】
さらに、リング１１の内周には、各々の仕切り板１５の間に、栽培床２０が設置されている。この栽培床２０は、植物を栽培する培地を有しており、リング１１の中心方向を向くように設置される。これにより、栽培床２０で栽培されている植物は、リング１１の中心方向へ成長するよう配置されている。
（照明部３０）
【００２１】
そのために、リング１１の中心部分には、奥の外壁１９に対し垂直に導管３１が配置されている。その導管３１は、周囲に複数の照明部３０と複数のエアー突出孔３３を設けている。この複数の照明部３０は、リング１１の内周を光が照射するように導管３１の外周に対し垂直で放射状に配置されている。これにより、複数の照明部３０の照射光は、リング１１の内周に配置されている栽培床２０の植物による光合成に最適な光を満遍なく照射させることができる。これは、植物の生態系として、光源に向かって伸長する元来全ての植物が持っている本能を利用することにより、栽培床２０に栽培された植物の成長方向をリング１１の中心方向へ成長させることができる。これにより、限られた空間を有効利用でき、さらには省スペース化を実現することができる。
【００２２】
これら植物への光照射は、蛍光灯やＬＥＤ等の照明が利用できるが、ＬＥＤの利用の方が、植物の光合成に対する光の波長を調整することができるため好ましい。この光合成に利用される光の波長は、赤色光（波長６６０ｎｍ近辺）や青色光（波長４５０ｎｍ付近）がもっともクロロフィル（葉緑素）を作り出すのに有効である。また、赤色光と青色光の照射比率が１０：１又は５：１程度の照度が適切で、ＬＥＤを用いることにより赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの配置配分を決めることにより植物にあった光合成を行うことができる。ただ、赤色ＬＥＤや青色ＬＥＤに限定される物ではなく、その他の色のＬＥＤや白色ＬＥＤを選択することも可能である。また、ＬＥＤに限定せずＬＤの利用も可能である。
【００２３】
また、低電圧の直流電源で発光させるＬＥＤを利用することで電力配線は、配置にも苦慮することなくでき、ＬＥＤ自信の消費電力も数ｍＡから数十ｍＡと小さいため電力配線そのものの線径を小さくすることができる。さらに、ＬＥＤは、発光に際する発熱が小さいために、植物に近接させて配置させることができる。これにより、スペースの有効利用と安全性を確保することができる。
【００２４】
さらに、植物は常に光の吸収をしているものではなく、間欠的に吸収を行っているため、発光のＯＮ／ＯＦＦを実行することにより植物の成長速度を２から３割早めることが可能である。これに対しＬＥＤは、発光のＯＮ／ＯＦＦが瞬時に行うことができるため、間欠発光を実行することができる。この間欠発光を行うことで、ＬＥＤの消費電力も省エネ化することが可能である。
（エアー突出孔３３）
【００２５】
一方、複数のエアー突出孔３３は、後述する空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を、リング１１の内周側に向けて放射状に噴出する孔を設けている。これにより、栽培箱１０内の温度環境は、植物に適した温度に調整することができる。
（複数の歯車）
【００２６】
リング１１の周壁１２に設けた外周型ラック１３は、リング１１全体を一日一回以上の頻度で一回転させるために、駆動モータ２５に連動した複数の歯車により回転運動が伝達される。その方法は、まず駆動モータ２５の動力をモータ側歯車２６により減速歯車２７の大輪減速歯車２７Ａに伝達される。減速歯車２７には、大輪減速歯車２７Ａと小輪減速歯車２７Ｂが一体形成されている。次に、大輪減速歯車２７Ａの回転は、小輪減速歯車２７Ｂに連結されたタイミングベルト２８を経由し伝達歯車（図示せず）に伝達される。伝達歯車は、二箇所のピニオン（小歯車）２９が一本の軸の両端に配置され、その軸上でピニオン（小歯車）２９間に配置され一体形成されている。この二箇所のピニオン（小歯車）２９が、外周型ラック１３に連結され、駆動モータ２５の動力が伝達される。これにより、ピニオン（小歯車）２９に連動された外周型ラック１３は、駆動モータ２５の駆動により一日一回以上の頻度で一回転を実行することができる。
【００２７】
ここで、外周型ラック１３は、ピニオン（小歯車）２９からの動力を確実に伝達されるために、ピニオン（小歯車）２９と回転ローラ３７に挟み込まれた状態に配置される。このピニオン（小歯車）２９と回転ローラ３７は、固定金具３８で連結されている。さらに固定金具３８には、ピニオン（小歯車）２９の配置を調整可能な調整穴３９を設けられている。この調整穴３９は、外周型ラック１３とピニオン（小歯車）２９とを連結させたり、連結を解除する目的のために設けられている。この連結の解除は、リング１１を回転自在にすることを目的としている。この外周型ラック１３とピニオン（小歯車）２９は、クラッチレバー３６により連結と連結解除を切り替えることができる。ただ、このクラッチレバー３６の動作は、扉３５の開閉に連動させることもできる。これにより、栽培箱１０の植え付けや収穫時にリング１１を可動自在にすることで、栽培床２０の出し入れを容易に実施することができる。
（貯水槽１８）
【００２８】
さらにリング１１の下端部には、リング１１の補助ローラ１４を稼働させる台としての役目を含んだ貯水槽１８を有している。この貯水槽１８は、リング１１に載置されている複数の栽培床２０が回転により最下端に来た時点で、栽培床２０が貯めてある液肥を含む水分に浸り吸収するように構成されている。貯水槽１８は、船型の形状をしており船尾と船首に相当する部分を補助ローラ１４が稼働できるように壁を形成している。これにより、リング１１は、駆動モータ２５による回転または手動による回転をスムーズに稼働することができる。
【００２９】
さらにまた、貯水槽１８は、船底に当たる箇所に液肥を含む水分を貯めておくことができるように成型されている。このような貯水槽１８には、荷重に対する強度と水漏れ防止更に耐腐食性が必要となるため、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）やステンレス等の構造とすることが好ましい。また、リング１１は、貯水槽１８の水分に触れるため腐食等に強いステンレス製の鋼材を使用することが好ましい。さらにまた、リング１１を稼働させる外周型ラック１３も、水分からの耐腐食性及びピニオン（小歯車）２９との接触による耐久性を考慮したＦＲＰ等の使用が好ましい。
【００３０】
この貯水槽１８への吸水は、この実施の形態では栽培箱１０の扉３５を開けて注入する仕様としているが、これに限るものではなく、貯水槽１８へフロート等の水位計を設け、給水配管を設けることにより自動給水させることもできる。これにより、貯水槽１８は、常に満水状態を保つことができる。
（空調箱４０）
【００３１】
次に栽培箱１０の下部に配置された空調箱４０は、内部に空気清浄機能付きエアコン４１と照明用のＬＥＤ電源４２が設置されている。さらに、空調箱４０の側面には、通気口４４とフィルタ４３を設けており、通気口４４は開閉を自由にできるような構造としている。さらにまた、栽培箱１０と空調箱４０には、空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を栽培箱１０へ送風する断熱配管３２と栽培箱１０の空調を排出できる排出口３４を有している。これにより、外気との空気交換は、通気口４４に配置されているフィルタ４３を経由し、空調箱４０及び栽培箱１０の中の空調調節が行われる。ここで用いるフィルタ４３をＨＥＰＡフィルタ等とすることで外気の病原菌感染等から、植物への感染を軽減させることもできる。さらに、放射能汚染等の時に通気口を遮断することができるため、空調箱４０及び栽培箱１０の内部の空気のみの循環形式とすることで、植物への汚染を軽減させることもできる。
【００３２】
この断熱配管３２には、ＬＥＤ電源４２の電力配線も栽培箱１０内の導管３１に設置した複数のＬＥＤ３０Ａまで挿入されている。この配線に関しては、電力配線を細くすることができるため複数の配線を同時に導管３１へ配線することを容易に行うことができる。
【００３３】
空調箱４０の下端部には、四隅に車輪４５を設けている。この車輪４５は、二個が固定式車輪４５Ａを利用し、さらに残りの二個が回転式車輪４５Ｂを利用している。これにより、カプセル型野菜栽培装置１００は、設置場所に拘ることなく自由に位置移動が可能としている。
【００３４】
図３は、実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の正面中央の縦側面断面図を示している。この図のカプセル型野菜栽培装置１００は、空調箱４０の右側壁より栽培箱１０の右側壁である外壁１９の中を断熱配管３２が配置されている。この断熱配管３２の中には、空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を送る空気配管とＬＥＤ電源４２からの低電圧の電力配線が共に配置されている。この断熱配管３２は、栽培箱１０の中央の高さまで配管され、栽培箱１０の中の導管３１へ空気配管と電力配線を挿入している。空気配管より供給される吹き出し空気は、導管３１の複数のエアー突出孔３３から栽培箱１０内部へ放射状に放出される。また、電力配線は、導管３１に配置されている複数の照明部３０であるＬＥＤ３０Ａへ各々供給される。これにより、栽培箱１０内の栽培床２０へは、ＬＥＤ３０Ａからの光の照射が可能となる。
【００３５】
この栽培箱１０内の上下には、リング１１に一体化された外周型ラック１３と補助ローラ１４を図示しておりそのリング１１には栽培床２０が設置されている。さらに、図の下側のリング１１と設置された栽培床２０は、貯水槽１８の中の貯水液１８Ａに入水した状態となっている。これにより、栽培床２０の中の培地には、十分な水分を吸収させることができる。
【００３６】
図４は、導管３１の構成を示した拡大斜視図である。この導管３１は、外周に複数の照明部３０であるＬＥＤ３０Ａと複数のエアー突出孔３３が設けられている。この導管３１の左端は、閉塞された形状となっている。また、導管３１の右端は、断熱配管３２が接続されその他の部分を閉塞している。これにより、右端の断熱配管３２より送風された空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気の全てが、エアー突出孔３３より放射状に栽培箱１０の中へ放出される状態となる。またこの導管３１の内部には、複数のＬＥＤ３０Ａへの電力配線が配置されている。
【００３７】
図５は、リング１１と仕切り板１５の構成を示す拡大斜視図である。リング１１に対し垂直に仕切り板１５が固定されており、仕切り板１５と仕切り板１５の間のリング１１には、浸水口１７を有している。さらに、仕切り板１５と仕切り板１５の間の中央で、且つリング１１の両端には、リング１１を回転させる補助ローラ１４が設置されている。
【００３８】
仕切り板１５は、略長方形で図のように左側上部に突出片１５Ａを有し、その突出片１５Ａに二箇所の床固定孔１５Ｂを有している。さらに、仕切り板１５の右側上部には、栽培床２０を保持するための床保持板１６を設置している。床保持板１６は、略三角形状の床天壁１６Ａと直角となる略長方形の床側壁１６Ｂで構成されている。これにより、仕切り板１５の間に配置される栽培床２０は、床側壁１６Ｂで奥への配置を固定され、さらに床天壁１６Ａにてリング１１の中央への移動を制限される。
【００３９】
図６は、カプセル型野菜栽培装置に載置される栽培床２０の展開斜視図である。栽培床２０は、植物の培地としての栽培マット２１と栽培マット２１を保持するマット保持網２２を有し、さらにこの二点を挿入する容器としてマット容器２３で構成される。マット容器２３は、底面に水が浸透できる程度のメッシュ状の容器底面２３Ａを有すると共に、栽培マット２１とマット保持網２２を共に固定するマット固定金具２３Ｂを左右の両端上部に設けている。さらに、マット容器２３は、栽培床２０をリング１１に配置した際に、仕切り板１５の床固定孔１５Ｂに連結される栽培床固定部２３Ｃを左側面の上部の両サイドにに段違いで取り付けられている。この栽培床固定部２３Ｃは、横スライドできるスライドバーを持つスライド錠とし、仕切り板１５の床固定孔１５Ｂに固定する時点でスライドバーが飛び出す構造となっている。これにより、リング１１の仕切り板１５間に配置された栽培床２０は、床保持板１６と床固定孔１５Ｂに連結された栽培床固定部２３Ｃにより確実に固定される。
【００４０】
栽培マット２１は、水分の吸収が可能で植物の栽培に適している高分子吸収体の利用が可能である。さらに栽培マット２１は、土壌に分解可能な高分子吸収体を利用することが好ましい。マット保持網２２に関しては、植物の幹が通る程度の大きめの網状とすることが望ましい。
【００４１】
図７及び図８は、その他の実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置を示している。まず図７は、その他のカプセル型野菜栽培装置２００の斜視図である。カプセル型野菜栽培装置２００は、図１におけるカプセル型野菜栽培装置１００の栽培箱１０を、９０度傾けた形状の栽培箱５０としている。この栽培箱５０の下端部で右端に栽培箱５０の横幅の約半分の空調箱５１と移動用の車輪４５を固定する車輪固定部５２を有している。これにより、空調箱５１を小さくできるため、軽量化を図ることができる。
【００４２】
また、図８は、その他のカプセル型野菜栽培装置の前壁面を取り外した状態の正面図である。ここで、カプセル型野菜栽培装置１００との違いは、駆動モータ２５及びその他の複数の歯車を栽培箱５０の右上部に配置している。これにより、栽培箱５０は、空間スペースの有効利用を図ることができる。さらに、栽培箱５０は、リング１１の荷重の分散を可能とすることができる補助壁５３を有している。
【符号の説明】
【００４３】
１００、２００…カプセル型野菜栽培装置
１０…栽培箱
１１…リング
１２…周壁
１３…外周型ラック
１４…補助ローラ
１５…仕切り板
１５Ａ…突出片
１５Ｂ…床固定孔
１６…床保持板
１６Ａ…床天壁
１６Ｂ…床側壁
１７…浸水口
１８…貯水槽
１８Ａ…貯水液
１９…外壁
２０…栽培床
２１…栽培マット
２２…マット保持網
２３…マット容器
２３Ａ…容器底面
２３Ｂ…マット固定金具
２３Ｃ…栽培床固定部
２５…駆動モータ
２６…モータ側歯車
２７…減速歯車
２７Ａ…大輪減速歯車
２７Ｂ…小輪減速歯車
２８…タイミングベルト
２９…ピニオン（小歯車）
３０…照明部
３０Ａ…ＬＥＤ
３１…導管
３２…断熱配管
３３…エアー突出孔
３４…排出口
３５…扉
３５Ａ…右扉
３５Ｂ…左扉
３６…クラッチレバー
３７…回転ローラ
３８…固定金具
３９…調整穴
４０…空調箱
４１…空気清浄機能付きエアコン
４２…ＬＥＤ電源
４３…フィルタ
４４…通気口
４５…車輪
４５Ａ…固定式車輪
４５Ｂ…回転式車輪
５０…栽培箱
５１…空調箱
５２…車輪固定部
５３…補助壁
９００…栽培装置
９０１…回転胴
９０３…支持ローラ
９０６…栽培多孔板
９１１…散水管
９１２…散水ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全な野菜を省スペースで定期的に収穫できるカプセル型野菜栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、土壌を使用せず水のみで植物を栽培する水耕栽培が盛んに行われている。この水耕栽培は、閉じられた環境であるビニールハウスや室内で植物の栽培を行うことを中心としている。ビニールハウスでの水耕栽培時には、季節や天候による日照時間の変動が植物の成長に影響を与えるため、生育期間にバラツキを生じる。一方、室内での水耕栽培時は、室内の照明時間が日照時間に代わるため生育期間のバラツキを少なくしている。ただ、どちらの水耕栽培であっても、水耕栽培の栽培床を一面に並べた場合には、広域なスペースが必要性となり、栽培場所の限定を伴うこととなってしまう。
【０００３】
これに対して省スペースで植物の栽培を行える装置として、図９に示すような野菜の種を蒔く栽培多孔板９０６が円周壁に載置された回転胴９０１を支持ローラ９０３にて回転させる栽培装置９００が開発されている（特許文献１参照）。この栽培装置９００は、回転胴９０１の中心部分に円筒形の散水管９１１を配置し、その散水管９１１には多数の散水ノズル９１２が取り付けられ、ここから散水する構造となっている。この散水ノズル９１２は、回転胴９０１が回転すると共に複数の栽培多孔板９０６に散水している。これにより、複数の栽培多孔板９０６に種蒔きされた野菜は、十分に水分を吸収し発芽する。
【０００４】
しかしながら、この装置は葉菜の発芽のみを目的としたものであって、発芽した葉菜類の育成には不適である。すなわち、発芽した葉菜を生育させる場合には光合成を必要とするところ、栽培多孔板９００は回転胴９０１により回転しているため、葉菜に照射される日光の向きが時々刻々と変化してしまい、正常な葉菜の育成には適さない。これは、植物の葉菜が光に対して直進性を持ち合わせて成長するため、回転する複数の栽培多孔板９０６で発芽した植物は、光の照射方向が一定しないことが要因としてあげられる。そのため、正常な植物の葉菜を育てるためには、発芽した時点で別の場所へ植え替える必要性が生じ、手間がかかるという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平０４−１４９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、植物の栽培が可能な省スペース設計で、植物を昼夜を問わず育成管理できるカプセル型野菜栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明の第１の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、人工の照明により植物の成長を促進させるカプセル型野菜栽培装置であって、所定の直径を持った周壁１２のある円筒形のリング１１と、前記リング１１の前記周壁１２の両端二箇所にて外周を一周する外周型ラック１３と、前記外周型ラック１３の内側で且つ前記周壁１２の両端並びに外周に前記リング１１の回転を補助するための複数の補助ローラ１４と、植物を栽培する略直方体の栽培床２０が入るように前記リング１１の内周を円周に直交し区切り、前記リング１１の中心に向う複数の仕切り板１５と、前記リング１１の複数の前記仕切り板１５間に配置し固定される前記栽培床２０と、前記リング１１の中心軸状に配置される複数の照明部３０と、を備え、前記リング１１の中心軸上に、前記リング１１の奥行きと略同等の長さの導管３１を配置し、前記導管３１に前記リング１１の内周を照射できる前記複数の照明部３０を放射状に備えることができる。
これにより、リングに載置し固定された栽培床は、照明の光を十分に且つ均一に照射されることができ、栽培床の全ての植物へ光合成を促進させることができる。さらに、栽培床に栽培される植物は、四六時中照明を照射されることにより、育成を早期化させることができる。
【０００８】
また、本発明の第２の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記リング１１の下端部に液肥等の水分を貯めておく貯水槽１８を備えており、前記リング１１が前記外周型ラック１３へ連動されるピニオン（小歯車）２９及び駆動モータ２５の動力により一日に一回以上回転し、前記貯水槽１８を通過した前記栽培床２０に給水を可能とすることができる。
これにより、栽培床が貯水槽の液肥等の水分を十分に含ませることができ、植物への栄養素の供給を確実に実行することができる。
【０００９】
さらに、本発明の第３の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記リング１１、前記照明部３０、前記貯水槽１８、複数の歯車及び駆動モータ２５を一体的に密閉する外壁１９を有する栽培箱１０を有することができる。
これにより、外部からの日照の照射による育成方向のランダム化や、害虫等の問題点を解消することができる。
【００１０】
さらにまた、本発明の第４の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の一部に開閉可能な扉３５を設け、前記扉３５を開いた時点で前記リング１１の前記外周型ラック１３に連動されたピニオン（小歯車）２９を開放するクラッチレバー３６を設け、前記リング１１を回転自在とすることにより、前記栽培床２０の出し入れ及び前記貯水槽１８への吸水を可能とすることができる。
これにより、ユーザによりリングを自在に回転させることができるため、リングに載置された栽培床へ植物の植え付け及び収穫が可能で、さらに貯水槽への液肥等の水分を補給することが容易に実行することを可能とすることができる。
【００１１】
さらにまた、本発明の第５の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の下部に別の空間形成された空調箱４０を装着し、前記空調箱４０の内部に空気清浄機能付きエアコン４１を設置し、さらに、前記照明部３０を設けている前記導管３１の外周にエアー突出孔３３を複数放射状に設け、前記空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を断熱配管３２を経由し前記エアー突出孔３３より前記栽培箱１０の空調を行うことができる。
これにより、外気との接触による温度不調整が解消でき、植物に見合った温度にコントロールすることが可能となる。ここで、栽培箱の外壁を断熱材で形成することにより、栽培箱内部の温度変動が少なくなり、空気清浄機能付きエアコンの作動状況を最小限に抑えることができる。
【００１２】
さらにまた、本発明の第６の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の空気の排出口３４を前記空調箱４０に設けており、さらに、前記空調箱４０には、外気との通気口４４を設け、前記通気口４４にはフィルタ４３を介して外気との通気を可能とし、前記通気口４４を閉鎖させることにより、前記空調箱４０と前記栽培箱１０内の空気の循環のみとすることができる。
これにより、外気汚染等による植物への影響を最小限に抑えることができ、放射能汚染等からも通気口を閉鎖させることにより空気を内部循環型にすることで外気の影響を最小限に抑えることができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の第７の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記栽培箱１０の前記照明部３０をＬＥＤ３０Ａとすることができる。
これにより、植物の光合成に適した赤色光及び青色光の比率調整が可能で、ＬＥＤは供給される電力を他の発光体より減少させることができ省エネ化することができる。さらに、ＬＥＤは発光による温度上昇が少ないため、植物の近くからの照射が可能で、さらに栽培箱内部の温度をコントロールすることが容易となる。
【００１４】
さらにまた、本発明の第８の側面に係るカプセル型野菜栽培装置によれば、前記空調箱４０の下部の四隅に車輪４５を設けることができる。
これにより、カプセル型野菜栽培装置を自由な場所へ移動可能で、配置スペースを限定されることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の斜視図である。
【図２】実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の前壁面を取り外した状態の正面図である。
【図３】実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の正面中央での側面断面図である。
【図４】導管の構成を示す拡大斜視図である。
【図５】リングと仕切り板の構成を示す一部の拡大斜視図である。
【図６】カプセル型野菜栽培装置に載置される栽培床の展開斜視図である。
【図７】その他の実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の斜視図である。
【図８】その他の実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の前壁面を取り外した状態の正面図である。
【図９】従来の栽培装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのカプセル型野菜栽培装置を例示するものであって、本発明はカプセル型野菜栽培装置を以下のものに特定しない。さらに、本明細書においては、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
（実施の形態）
【００１７】
ここで図１〜図６に基づいて、実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置１００について説明する。まず図１は、実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の斜視図をしている。このカプセル型野菜栽培装置１００は、栽培箱１０、空調箱４０及び車輪４５を有している。この栽培箱１０の内部には、植物を栽培する装置を内蔵している。さらに栽培箱１０には、断熱材を用いた外壁１９にて覆われており、外壁１９の一部に扉３５を観音扉状の右扉３５Ａと左扉３５Ｂを設けている。これにより扉３５は、栽培箱１０の内部で栽培される植物の植え付け及び収穫を容易にできる大きさに開放できるように設けられている。
【００１８】
さらに、栽培箱１０の下部には、栽培箱１０の空調を行うための機械を配置させた空調箱４０を固定している。さらにまた、栽培箱１０と空調箱４０は、空調箱４０の底部の四箇所に移動用の車輪４５を取り付けている。この車輪４５は、二個が固定式車輪４５Ａで、残りの二個が回転式車輪４５Ｂが取り付けられている。このように、栽培箱１０、空調箱４０及び車輪４５の構成でカプセル型野菜栽培装置１００を形成している。これにより、カプセル型野菜栽培装置１００は、配置場所に限定されることなく、配置可能な場所へ自由に移動させることができる。
（栽培箱１０）
【００１９】
図２は、カプセル型野菜栽培装置１００の前壁面を取り外した状態の正面図を示している。まず、この実施例での栽培箱１０の外壁１９は、ドーム状を断面とした形状で、厚みを数ｃｍとした断熱材で成型されている。この実施の形態に係る栽培箱１０は、水平の外寸幅を約２００ｃｍとしている。この栽培箱１０の内部には、所定の直径を有した周壁１２のある円筒形のリング１１を配置している。このリング１１の周壁１２の両端二箇所にリング１１を周回する外周型ラック１３を取り付けてある。さらに、リング１１の内周には、内周を１２等分するよう、仕切り板１５が固定されている。この仕切り板１５は、所定の高さと長さを有した長方形の板をリング１１の奥行き方向で内周の内壁に垂直になるよう配置している。さらにまた、仕切り板１５と仕切り板１５の中間位置で、周壁１２の両外周型ラック１３の内側の二箇所に、補助ローラ１４を固定している。この実施例では、リング１１の周壁１２に手前と奥に合わせて２４個の補助ローラが取り付けられている。これにより、リング１１は、栽培箱１０の内周に補助ローラ１４が接する動作となり、回転可能としている。
【００２０】
さらに、リング１１の内周には、各々の仕切り板１５の間に、栽培床２０が設置されている。この栽培床２０は、植物を栽培する培地を有しており、リング１１の中心方向を向くように設置される。これにより、栽培床２０で栽培されている植物は、リング１１の中心方向へ成長するよう配置されている。
（照明部３０）
【００２１】
そのために、リング１１の中心部分には、奥の外壁１９に対し垂直に導管３１が配置されている。その導管３１は、周囲に複数の照明部３０と複数のエアー突出孔３３を設けている。この複数の照明部３０は、リング１１の内周を光が照射するように導管３１の外周に対し垂直で放射状に配置されている。これにより、複数の照明部３０の照射光は、リング１１の内周に配置されている栽培床２０の植物による光合成に最適な光を満遍なく照射させることができる。これは、植物の生態系として、光源に向かって伸長する元来全ての植物が持っている本能を利用することにより、栽培床２０に栽培された植物の成長方向をリング１１の中心方向へ成長させることができる。これにより、限られた空間を有効利用でき、さらには省スペース化を実現することができる。
【００２２】
これら植物への光照射は、蛍光灯やＬＥＤ等の照明が利用できるが、ＬＥＤの利用の方が、植物の光合成に対する光の波長を調整することができるため好ましい。この光合成に利用される光の波長は、赤色光（波長６６０ｎｍ近辺）や青色光（波長４５０ｎｍ付近）がもっともクロロフィル（葉緑素）を作り出すのに有効である。また、赤色光と青色光の照射比率が１０：１又は５：１程度の照度が適切で、ＬＥＤを用いることにより赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの配置配分を決めることにより植物にあった光合成を行うことができる。ただ、赤色ＬＥＤや青色ＬＥＤに限定される物ではなく、その他の色のＬＥＤや白色ＬＥＤを選択することも可能である。また、ＬＥＤに限定せずＬＤの利用も可能である。
【００２３】
また、低電圧の直流電源で発光させるＬＥＤを利用することで電力配線は、配置にも苦慮することなくでき、ＬＥＤ自信の消費電力も数ｍＡから数十ｍＡと小さいため電力配線そのものの線径を小さくすることができる。さらに、ＬＥＤは、発光に際する発熱が小さいために、植物に近接させて配置させることができる。これにより、スペースの有効利用と安全性を確保することができる。
【００２４】
さらに、植物は常に光の吸収をしているものではなく、間欠的に吸収を行っているため、発光のＯＮ／ＯＦＦを実行することにより植物の成長速度を２から３割早めることが可能である。これに対しＬＥＤは、発光のＯＮ／ＯＦＦが瞬時に行うことができるため、間欠発光を実行することができる。この間欠発光を行うことで、ＬＥＤの消費電力も省エネ化することが可能である。
（エアー突出孔３３）
【００２５】
一方、複数のエアー突出孔３３は、後述する空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を、リング１１の内周側に向けて放射状に噴出する孔を設けている。これにより、栽培箱１０内の温度環境は、植物に適した温度に調整することができる。
（複数の歯車）
【００２６】
リング１１の周壁１２に設けた外周型ラック１３は、リング１１全体を一日一回以上の頻度で一回転させるために、駆動モータ２５に連動した複数の歯車により回転運動が伝達される。その方法は、まず駆動モータ２５の動力をモータ側歯車２６により減速歯車２７の大輪減速歯車２７Ａに伝達される。減速歯車２７には、大輪減速歯車２７Ａと小輪減速歯車２７Ｂが一体形成されている。次に、大輪減速歯車２７Ａの回転は、小輪減速歯車２７Ｂに連結されたタイミングベルト２８を経由し伝達歯車（図示せず）に伝達される。伝達歯車は、二箇所のピニオン（小歯車）２９が一本の軸の両端に配置され、その軸上でピニオン（小歯車）２９間に配置され一体形成されている。この二箇所のピニオン（小歯車）２９が、外周型ラック１３に連結され、駆動モータ２５の動力が伝達される。これにより、ピニオン（小歯車）２９に連動された外周型ラック１３は、駆動モータ２５の駆動により一日一回以上の頻度で一回転を実行することができる。
【００２７】
ここで、外周型ラック１３は、ピニオン（小歯車）２９からの動力を確実に伝達されるために、ピニオン（小歯車）２９と回転ローラ３７に挟み込まれた状態に配置される。このピニオン（小歯車）２９と回転ローラ３７は、固定金具３８で連結されている。さらに固定金具３８には、ピニオン（小歯車）２９の配置を調整可能な調整穴３９を設けられている。この調整穴３９は、外周型ラック１３とピニオン（小歯車）２９とを連結させたり、連結を解除する目的のために設けられている。この連結の解除は、リング１１を回転自在にすることを目的としている。この外周型ラック１３とピニオン（小歯車）２９は、クラッチレバー３６により連結と連結解除を切り替えることができる。ただ、このクラッチレバー３６の動作は、扉３５の開閉に連動させることもできる。これにより、栽培箱１０の植え付けや収穫時にリング１１を可動自在にすることで、栽培床２０の出し入れを容易に実施することができる。
（貯水槽１８）
【００２８】
さらにリング１１の下端部には、リング１１の補助ローラ１４を稼働させる台としての役目を含んだ貯水槽１８を有している。この貯水槽１８は、リング１１に載置されている複数の栽培床２０が回転により最下端に来た時点で、栽培床２０が貯めてある液肥を含む水分に浸り吸収するように構成されている。貯水槽１８は、船型の形状をしており船尾と船首に相当する部分を補助ローラ１４が稼働できるように壁を形成している。これにより、リング１１は、駆動モータ２５による回転または手動による回転をスムーズに稼働することができる。
【００２９】
さらにまた、貯水槽１８は、船底に当たる箇所に液肥を含む水分を貯めておくことができるように成型されている。このような貯水槽１８には、荷重に対する強度と水漏れ防止更に耐腐食性が必要となるため、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）やステンレス等の構造とすることが好ましい。また、リング１１は、貯水槽１８の水分に触れるため腐食等に強いステンレス製の鋼材を使用することが好ましい。さらにまた、リング１１を稼働させる外周型ラック１３も、水分からの耐腐食性及びピニオン（小歯車）２９との接触による耐久性を考慮したＦＲＰ等の使用が好ましい。
【００３０】
この貯水槽１８への吸水は、この実施の形態では栽培箱１０の扉３５を開けて注入する仕様としているが、これに限るものではなく、貯水槽１８へフロート等の水位計を設け、給水配管を設けることにより自動給水させることもできる。これにより、貯水槽１８は、常に満水状態を保つことができる。
（空調箱４０）
【００３１】
次に栽培箱１０の下部に配置された空調箱４０は、内部に空気清浄機能付きエアコン４１と照明用のＬＥＤ電源４２が設置されている。さらに、空調箱４０の側面には、通気口４４とフィルタ４３を設けており、通気口４４は開閉を自由にできるような構造としている。さらにまた、栽培箱１０と空調箱４０には、空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を栽培箱１０へ送風する断熱配管３２と栽培箱１０の空調を排出できる排出口３４を有している。これにより、外気との空気交換は、通気口４４に配置されているフィルタ４３を経由し、空調箱４０及び栽培箱１０の中の空調調節が行われる。ここで用いるフィルタ４３をＨＥＰＡフィルタ等とすることで外気の病原菌感染等から、植物への感染を軽減させることもできる。さらに、放射能汚染等の時に通気口を遮断することができるため、空調箱４０及び栽培箱１０の内部の空気のみの循環形式とすることで、植物への汚染を軽減させることもできる。
【００３２】
この断熱配管３２には、ＬＥＤ電源４２の電力配線も栽培箱１０内の導管３１に設置した複数のＬＥＤ３０Ａまで挿入されている。この配線に関しては、電力配線を細くすることができるため複数の配線を同時に導管３１へ配線することを容易に行うことができる。
【００３３】
空調箱４０の下端部には、四隅に車輪４５を設けている。この車輪４５は、二個が固定式車輪４５Ａを利用し、さらに残りの二個が回転式車輪４５Ｂを利用している。これにより、カプセル型野菜栽培装置１００は、設置場所に拘ることなく自由に位置移動が可能としている。
【００３４】
図３は、実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置の正面中央の縦側面断面図を示している。この図のカプセル型野菜栽培装置１００は、空調箱４０の右側壁より栽培箱１０の右側壁である外壁１９の中を断熱配管３２が配置されている。この断熱配管３２の中には、空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気を送る空気配管とＬＥＤ電源４２からの低電圧の電力配線が共に配置されている。この断熱配管３２は、栽培箱１０の中央の高さまで配管され、栽培箱１０の中の導管３１へ空気配管と電力配線を挿入している。空気配管より供給される吹き出し空気は、導管３１の複数のエアー突出孔３３から栽培箱１０内部へ放射状に放出される。また、電力配線は、導管３１に配置されている複数の照明部３０であるＬＥＤ３０Ａへ各々供給される。これにより、栽培箱１０内の栽培床２０へは、ＬＥＤ３０Ａからの光の照射が可能となる。
【００３５】
この栽培箱１０内の上下には、リング１１に一体化された外周型ラック１３と補助ローラ１４を図示しておりそのリング１１には栽培床２０が設置されている。さらに、図の下側のリング１１と設置された栽培床２０は、貯水槽１８の中の貯水液１８Ａに入水した状態となっている。これにより、栽培床２０の中の培地には、十分な水分を吸収させることができる。
【００３６】
図４は、導管３１の構成を示した拡大斜視図である。この導管３１は、外周に複数の照明部３０であるＬＥＤ３０Ａと複数のエアー突出孔３３が設けられている。この導管３１の左端は、閉塞された形状となっている。また、導管３１の右端は、断熱配管３２が接続されその他の部分を閉塞している。これにより、右端の断熱配管３２より送風された空気清浄機能付きエアコン４１の吹き出し空気の全てが、エアー突出孔３３より放射状に栽培箱１０の中へ放出される状態となる。またこの導管３１の内部には、複数のＬＥＤ３０Ａへの電力配線が配置されている。
【００３７】
図５は、リング１１と仕切り板１５の構成を示す拡大斜視図である。リング１１に対し垂直に仕切り板１５が固定されており、仕切り板１５と仕切り板１５の間のリング１１には、浸水口１７を有している。さらに、仕切り板１５と仕切り板１５の間の中央で、且つリング１１の両端には、リング１１を回転させる補助ローラ１４が設置されている。
【００３８】
仕切り板１５は、略長方形で図のように左側上部に突出片１５Ａを有し、その突出片１５Ａに二箇所の床固定孔１５Ｂを有している。さらに、仕切り板１５の右側上部には、栽培床２０を保持するための床保持板１６を設置している。床保持板１６は、略三角形状の床天壁１６Ａと直角となる略長方形の床側壁１６Ｂで構成されている。これにより、仕切り板１５の間に配置される栽培床２０は、床側壁１６Ｂで奥への配置を固定され、さらに床天壁１６Ａにてリング１１の中央への移動を制限される。
【００３９】
図６は、カプセル型野菜栽培装置に載置される栽培床２０の展開斜視図である。栽培床２０は、植物の培地としての栽培マット２１と栽培マット２１を保持するマット保持網２２を有し、さらにこの二点を挿入する容器としてマット容器２３で構成される。マット容器２３は、底面に水が浸透できる程度のメッシュ状の容器底面２３Ａを有すると共に、栽培マット２１とマット保持網２２を共に固定するマット固定金具２３Ｂを左右の両端上部に設けている。さらに、マット容器２３は、栽培床２０をリング１１に配置した際に、仕切り板１５の床固定孔１５Ｂに連結される栽培床固定部２３Ｃを左側面の上部の両サイドにに段違いで取り付けられている。この栽培床固定部２３Ｃは、横スライドできるスライドバーを持つスライド錠とし、仕切り板１５の床固定孔１５Ｂに固定する時点でスライドバーが飛び出す構造となっている。これにより、リング１１の仕切り板１５間に配置された栽培床２０は、床保持板１６と床固定孔１５Ｂに連結された栽培床固定部２３Ｃにより確実に固定される。
【００４０】
栽培マット２１は、水分の吸収が可能で植物の栽培に適している高分子吸収体の利用が可能である。さらに栽培マット２１は、土壌に分解可能な高分子吸収体を利用することが好ましい。マット保持網２２に関しては、植物の幹が通る程度の大きめの網状とすることが望ましい。
【００４１】
図７及び図８は、その他の実施の形態に係るカプセル型野菜栽培装置を示している。まず図７は、その他のカプセル型野菜栽培装置２００の斜視図である。カプセル型野菜栽培装置２００は、図１におけるカプセル型野菜栽培装置１００の栽培箱１０を、９０度傾けた形状の栽培箱５０としている。この栽培箱５０の下端部で右端に栽培箱５０の横幅の約半分の空調箱５１と移動用の車輪４５を固定する車輪固定部５２を有している。これにより、空調箱５１を小さくできるため、軽量化を図ることができる。
【００４２】
また、図８は、その他のカプセル型野菜栽培装置の前壁面を取り外した状態の正面図である。ここで、カプセル型野菜栽培装置１００との違いは、駆動モータ２５及びその他の複数の歯車を栽培箱５０の右上部に配置している。これにより、栽培箱５０は、空間スペースの有効利用を図ることができる。さらに、栽培箱５０は、リング１１の荷重の分散を可能とすることができる補助壁５３を有している。
【符号の説明】
【００４３】
１００、２００…カプセル型野菜栽培装置
１０…栽培箱
１１…リング
１２…周壁
１３…外周型ラック
１４…補助ローラ
１５…仕切り板
１５Ａ…突出片
１５Ｂ…床固定孔
１６…床保持板
１６Ａ…床天壁
１６Ｂ…床側壁
１７…浸水口
１８…貯水槽
１８Ａ…貯水液
１９…外壁
２０…栽培床
２１…栽培マット
２２…マット保持網
２３…マット容器
２３Ａ…容器底面
２３Ｂ…マット固定金具
２３Ｃ…栽培床固定部
２５…駆動モータ
２６…モータ側歯車
２７…減速歯車
２７Ａ…大輪減速歯車
２７Ｂ…小輪減速歯車
２８…タイミングベルト
２９…ピニオン（小歯車）
３０…照明部
３０Ａ…ＬＥＤ
３１…導管
３２…断熱配管
３３…エアー突出孔
３４…排出口
３５…扉
３５Ａ…右扉
３５Ｂ…左扉
３６…クラッチレバー
３７…回転ローラ
３８…固定金具
３９…調整穴
４０…空調箱
４１…空気清浄機能付きエアコン
４２…ＬＥＤ電源
４３…フィルタ
４４…通気口
４５…車輪
４５Ａ…固定式車輪
４５Ｂ…回転式車輪
５０…栽培箱
５１…空調箱
５２…車輪固定部
５３…補助壁
９００…栽培装置
９０１…回転胴
９０３…支持ローラ
９０６…栽培多孔板
９１１…散水管
９１２…散水ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工の照明により植物の成長を促進させるカプセル型野菜栽培装置であって、
所定の直径を持った周壁(12)のある円筒形のリング(11)と、
前記リング(11)の前記周壁(12)の両端二箇所にて外周を一周する外周型ラック(13)と、
前記外周型ラック(13)の内側で且つ前記周壁(12)の両端並びに外周に前記リング(11)の回転を補助するための複数の補助ローラ(14)と、
植物を栽培する略直方体の栽培床(20)が入るように前記リング(11)の内周を円周に直交し区切り、前記リング(11)の中心に向う複数の仕切り板(15)と、
前記リング(11)の複数の前記仕切り板(15)間に配置し固定される前記栽培床(20)と、
前記リング(11)の中心軸状に配置される複数の照明部(30)と、
を備え、
前記リング(11)の中心軸上に、前記リング(11)の奥行きと略同等の長さの導管(31)を配置し、
前記導管(31)に前記リング(11)の内周を照射できる前記複数の照明部(30)を放射状に備えていることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、さらに、
前記リング(11)の下端部に液肥等の水分を貯めておく貯水槽(18)を備えており、
前記リング(11)が前記外周型ラック(13)へ連動されるピニオン（小歯車）(29)及び駆動モータ(25)の動力により一日に一回以上回転し、
前記貯水槽(18)を通過した前記栽培床(20)に給水を可能とすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、さらに、
前記リング(11)、前記照明部(30)、前記貯水槽(18)、複数の歯車及び駆動モータ(25)を一体的に密閉する外壁(19)を有する栽培箱(10)を有することを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の一部に開閉可能な扉(35)を設け、
前記扉(35)を開いた時点で前記リング(11)の前記外周型ラック(13)に連動されたピニオン（小歯車）(29)を開放するクラッチレバー(36)を設け、
前記リング(11)を回転自在とすることにより、前記栽培床(20)の出し入れ及び前記貯水槽(18)への吸水を可能とすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の下部に別の空間形成された空調箱(40)を装着し、
前記空調箱(40)の内部に空気清浄機能付きエアコン(41)を設置し、さらに、
前記照明部(30)を設けている前記導管(31)の外周にエアー突出孔(33)を複数放射状に設け、
前記空気清浄機能付きエアコン(41)の吹き出し空気を断熱配管(32)を経由し前記エアー突出孔(33)より前記栽培箱(10)の空調を行うことを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項６】
請求項５に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の空気の排出口(34)を前記空調箱(40)に設けており、さらに、
前記空調箱(40)には、外気との通気口(44)を設け、
前記通気口(44)にはフィルタ(43)を介して外気との通気を可能とし、
前記通気口(44)を閉鎖させることにより、前記空調箱(40)と前記栽培箱(10)内の空気の循環のみとすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の前記照明部(30)をＬＥＤ(30A)とすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記空調箱(40)の下部の四隅に車輪(45)を設けることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項１】
人工の照明により植物の成長を促進させるカプセル型野菜栽培装置であって、
所定の直径を持った周壁(12)のある円筒形のリング(11)と、
前記リング(11)の前記周壁(12)の両端二箇所にて外周を一周する外周型ラック(13)と、
前記外周型ラック(13)の内側で且つ前記周壁(12)の両端並びに外周に前記リング(11)の回転を補助するための複数の補助ローラ(14)と、
植物を栽培する略直方体の栽培床(20)が入るように前記リング(11)の内周を円周に直交し区切り、前記リング(11)の中心に向う複数の仕切り板(15)と、
前記リング(11)の複数の前記仕切り板(15)間に配置し固定される前記栽培床(20)と、
前記リング(11)の中心軸状に配置される複数の照明部(30)と、
を備え、
前記リング(11)の中心軸上に、前記リング(11)の奥行きと略同等の長さの導管(31)を配置し、
前記導管(31)に前記リング(11)の内周を照射できる前記複数の照明部(30)を放射状に備えていることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、さらに、
前記リング(11)の下端部に液肥等の水分を貯めておく貯水槽(18)を備えており、
前記リング(11)が前記外周型ラック(13)へ連動されるピニオン（小歯車）(29)及び駆動モータ(25)の動力により一日に一回以上回転し、
前記貯水槽(18)を通過した前記栽培床(20)に給水を可能とすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、さらに、
前記リング(11)、前記照明部(30)、前記貯水槽(18)、複数の歯車及び駆動モータ(25)を一体的に密閉する外壁(19)を有する栽培箱(10)を有することを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の一部に開閉可能な扉(35)を設け、
前記扉(35)を開いた時点で前記リング(11)の前記外周型ラック(13)に連動されたピニオン（小歯車）(29)を開放するクラッチレバー(36)を設け、
前記リング(11)を回転自在とすることにより、前記栽培床(20)の出し入れ及び前記貯水槽(18)への吸水を可能とすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の下部に別の空間形成された空調箱(40)を装着し、
前記空調箱(40)の内部に空気清浄機能付きエアコン(41)を設置し、さらに、
前記照明部(30)を設けている前記導管(31)の外周にエアー突出孔(33)を複数放射状に設け、
前記空気清浄機能付きエアコン(41)の吹き出し空気を断熱配管(32)を経由し前記エアー突出孔(33)より前記栽培箱(10)の空調を行うことを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項６】
請求項５に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の空気の排出口(34)を前記空調箱(40)に設けており、さらに、
前記空調箱(40)には、外気との通気口(44)を設け、
前記通気口(44)にはフィルタ(43)を介して外気との通気を可能とし、
前記通気口(44)を閉鎖させることにより、前記空調箱(40)と前記栽培箱(10)内の空気の循環のみとすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記栽培箱(10)の前記照明部(30)をＬＥＤ(30A)とすることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載のカプセル型野菜栽培装置であって、
前記空調箱(40)の下部の四隅に車輪(45)を設けることを特徴とするカプセル型野菜栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５１９２８（Ｐ２０１３−５１９２８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９２７５８（Ｐ２０１１−１９２７５８）
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【特許番号】特許第４８８００８２号（Ｐ４８８００８２）
【特許公報発行日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【出願人】（３１１０１３０８５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【特許番号】特許第４８８００８２号（Ｐ４８８００８２）
【特許公報発行日】平成２４年２月２２日（２０１２．２．２２）
【出願人】（３１１０１３０８５）
【Ｆターム（参考）】
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