多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システム
【課題】育成棚各段に底面かん水装置を配置した多段式植物育成装置において、加湿空気流を必要に応じて迅速かつ効率よく育成棚各段へ供給することができるとともに、加湿空気流の供給用配管の設置も簡略化することができる加湿空気流供給システムを提供する。
【解決手段】閉鎖型構造物1内に加湿装置２０を設置し；養液タンク１０からポンプＰにより養液を閉鎖型構造物内の育成棚３各段に配置した底面かん水装置の給水口１３へ供給する養液供給管１１を配設し；育成棚各段に配置した底面かん水装置の排水口１４から排出される排液を集めて最下段育成棚の下方へ導く排液戻し管１６およびこの排液戻し管下端に接続されて排液を養液タンクへ戻す排液戻し水平管１７を配設し；養液タンク近傍の排液戻し水平管にＵ字型液溜部２３を形成し；加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管２２をＵ字型液溜部上流の排液戻し水平管上流端１７ａに接続する。
【解決手段】閉鎖型構造物1内に加湿装置２０を設置し；養液タンク１０からポンプＰにより養液を閉鎖型構造物内の育成棚３各段に配置した底面かん水装置の給水口１３へ供給する養液供給管１１を配設し；育成棚各段に配置した底面かん水装置の排水口１４から排出される排液を集めて最下段育成棚の下方へ導く排液戻し管１６およびこの排液戻し管下端に接続されて排液を養液タンクへ戻す排液戻し水平管１７を配設し；養液タンク近傍の排液戻し水平管にＵ字型液溜部２３を形成し；加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管２２をＵ字型液溜部上流の排液戻し水平管上流端１７ａに接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工照明装置、空調装置および炭酸ガス供給装置を装備した外部環境の影響を受けない閉鎖型構造物内に設置された多段式育成棚モジュールの育成棚各段へ、加湿空気流を効果的に効率よく供給することができるシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
閉鎖型構造物の内部空間に、多段式に植物育成棚を設置し、人工照明装置や空調装置さらには炭酸ガス供給装置を装備した多段式植物育成装置としては、特許文献１（ＷＯ２００５／０００００５）や特許文献２（特開２００２−２９１３４９号公報）等に記載されているような装置が知られている。この装置を、図７を参照して説明すると、遮光性断熱壁２で包囲された閉鎖型構造物１内に、上下方向に複数段の育成棚３を配した多段式育成棚モジュール４を設置し、前記育成棚３の各段の裏面にはその下方の段に載置された植物育成用培地を入れるセルトレイ（図示せず）に光を照射する人工照明装置５を設け、前記育成棚３の各段の背面には各段の前面から空気流を吸引して各段に空気流を生じさせるファン６を設け、前記閉鎖型構造物１内の雰囲気を調温調湿する空調装置７および前記雰囲気の炭酸ガス濃度を調整する炭酸ガス供給装置８を前記閉鎖型構造物１内に設置した構造を有している。
図示の例では、２つの多段式育成棚モジュール４がそれらの開放前面を向かい合わせにされて閉鎖型構造物１内に配置されており、育成棚各段に設けたファン６によって、矢印で示したような空気流が育成棚各段に生じるようにされている。２つの育成棚モジュール４の間の空間は作業空間として使用することができる。
【０００３】
かような多段式植物育成装置においては、図７には図示されていないが、育成棚３各段に底面かん水装置が配設されている。底面かん水装置としては種々の形状や形式のものがあるが、一般的には、植物育成培地を入れた複数のセルトレイを載置できるかん水トレイを有し、かん水トレイに給水口と排水口を設けた構造とされている。排水口としてはかん水トレイ底面に形成した開口が使用されるが、給水口としては種々のタイプがある。例えば、(a)かん水トレイ底面に形成した開口から養液（肥料分を含む培養液）を供給するタイプ、(b)かん水トレイ内に延長させた給水管の先端開口から養液を供給するタイプ、(c)複数の小孔を形成した給水管をかん水トレイ底面に配設して小孔から養液を供給するタイプ、等が用いられている。本明細書中では、底面かん水装置の“給水口”という用語は、(a)のかん水トレイ底面に形成した“開口”だけでなく、(b)の“給水管先端開口”や(c)の“給水管の複数小孔”も総称する用語として使用している。
底面かん水装置を使用することにより、給水口からかん水トレイに供給された養液が所定水位とされ、セルトレイ底面からかん水がなされ、残余の養液は排液として排水口から排出される。こうしたかん水操作は、植物の育成期間中に必要に応じて間欠的に行われる。
【０００４】
多段式育成棚モジュール４の育成棚３各段の底面かん水装置へ養液を供給・排出する給排システムの一例を図８を参照して説明する。図８は、図７において向かい合わせて配置された多段式育成棚モジュール４の１つを開放前面側から見た図であり、図７に図示されている育成棚３各段の人工照明装置５およびファン６は図示を省略してある。また、図７と同じ構成部材には同じ参照番号を付すことにより説明を省略する。養液は閉鎖型構造物１外部に設置された養液タンク１０に貯留されており、ポンプＰにより養液供給管１１を介して育成棚３各段の底面かん水装置の給水口１３へ供給される。養液供給管１１と各段の給水口１３とは、養液供給管１１から分岐する分岐管１２を介して接続されている。
【０００５】
育成棚３各段の底面かん水装置に給水口１３から供給された養液は、底面かん水装置に載置されたセルトレイ（図示せず）の底面からかん水されてセル内に植えられた植物の育成に供される。残余の養液は底面かん水装置の排水口１４から排液管１５を介して排液戻し管１６へ排出され、各段の排水口１４からの排液はこの排液戻し管１６に集められて育成棚モジュール４最下段の育成棚３下方へ導かれる。この排液戻し管１６の下端は、水平に配設された排液戻し水平管１７に接続され、この排液戻し水平管１７は養液タンク１０へ接続される。かくして、育成棚３各段からの排液は排水口１４、排液管１５、排液戻し管１６、排液戻し水平管１７を介して養液タンク１０へ戻され、成分調整した後に再利用される。
【０００６】
特許文献１にも教示されているように、多段式植物育成装置は接ぎ木苗の育苗にも用いられる。接ぎ木苗の育苗においては、先ず育成棚で台木と穂木を別個に育苗した後、台木と穂木を切断して互いに接合し、接ぎ木苗を作る。得られた接ぎ木苗も育成棚に植えて育苗されるが、接ぎ木直後の接ぎ木苗の育苗には、接ぎ木の活着を促進するために、相対湿度１００％近くの高湿度の環境で育苗する養生期間が必要となる。特許文献１においては、高湿度環境が必要となる接ぎ木苗の養生期間に、図９に示したような、例えば透明アクリル樹脂からなる底板のない箱形状を有し、複数の通気孔３１を備えた透光性遮蔽物３０を用いて、図１０に示したようにして、多段式植物育成装置の育成棚３各段に配置した底面かん水装置のセルトレイ３２に植えられた接ぎ木苗３３を被覆している。これにより透光性遮蔽物３０内部は、接ぎ木苗や培地から蒸発した水分によって高湿度環境とすることができる。一方、接ぎ木苗３３の光合成に際しては炭酸ガスが必要となるが、透光性遮蔽物３０内部の高湿度状態を損なわない程度の大きさの複数の通気孔３１を通じて、ファン６による育苗棚３各段に生じている空気流によりガス交換がなされ、閉鎖型構造物１内の炭酸ガス含有雰囲気を透光性遮蔽物３０内へ供給することができる。
【０００７】
【特許文献１】国際公開 ＷＯ２００５／０００００５公報
【特許文献２】特開２００２−２９１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示したように、育成棚各段で育苗している苗を透光性遮蔽物３０で覆うことによって、苗や培地から蒸発した水分を透光性遮蔽物３０内に閉じこめて高湿度環境をもたらすことができる。しかしながら、例えば接ぎ木苗の養生期間は、接ぎ木直後の数日間の短期間であり、接ぎ木苗や培地からの水分蒸発のみによって透光性遮蔽物３０内を高湿度環境とするのでは、短期間に所望した環境調節が行い難い場合もあり、より迅速な高湿度環境の達成が望まれる。
【０００９】
また、閉鎖型構造物１内に加湿器を設置し、閉鎖型構造物内の雰囲気全体を高湿度とし、これをファン６により空気流として育成棚３各段へ流通させ育成棚各段で高湿度環境をもたらすことも考えられる。しかし、閉鎖型構造物内の雰囲気全体を加湿器で加湿する場合、大型の加湿器あるいは多数の加湿器が必要となるため効率的でなく、さらには、閉鎖型構造物内に設置した温度センサーや湿度センサーの検知素子が高湿度環境により劣化しやくなるとともに、安価な家庭用空調装置の使用が不可能となり、高湿度環境に対応した業務用冷凍機の使用が必要となる。
【００１０】
そこで本発明は、多段式植物育成装置の育成棚各段へ、加湿空気流を必要に応じて迅速かつ効率よく供給することができるとともに、加湿空気流の供給用配管の設置も簡略化することができる、新規かつ改良された加湿空気流供給システムを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち本発明の多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システムは、遮光性断熱壁で包囲された閉鎖型構造物内に、上下方向に複数段の育成棚を配した少なくとも１つの多段式育成棚モジュールと前記閉鎖型構造物内の雰囲気を調温調湿する空調装置と前記雰囲気の炭酸ガス濃度を調整する炭酸ガス供給装置とを設置し；前記多段式育成棚モジュールの育成棚各段に、植物育成用培地を入れた複数のセルトレイを載置でき前記セルトレイの底面から間欠的に潅水可能な給水口および排水口を備えた底面潅水装置を配設し；前記育成棚各段の裏面に、その下方の段に載置されたセルトレイに光を照射する人工照明装置を設け；
前記育成棚各段の背面に、各段の前面から空気流を吸引して各段に空気流を生じさせるファンを設け；調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された前記雰囲気を空気流として前記育成棚各段に供給できるようにした多段式植物育成装置において：前記閉鎖型構造物内の調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された雰囲気を吸引して加湿空気流として送出する加湿装置を前記閉鎖型構造物内に設置し；前記閉鎖型構造物外部に設置した養液タンクからポンプにより養液を前記閉鎖型構造物内の前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の給水口へ供給する養液供給管を配設し；前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の排水口から排出される排液を集めて前記育成棚モジュールの最下段育成棚の下方へ導く排液戻し管およびこの排液戻し管下端に接続されて排液を前記養液タンクへ戻す排液戻し水平管を配設し；前記養液タンク近傍の前記排液戻し水平管にＵ字型液溜部を形成し；前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管を前記Ｕ字型液溜部上流の排液戻し水平管上流端に接続したことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態においては、前記Ｕ字型液溜部の上流側の上端が下流側の上端より高い位置になるようにする。
さらに、前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く前記加湿空気流導管の他に追加的加湿空気流導管を別途設け、前記育成棚モジュールの最上段育成棚の排液戻し管上端に接続するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の加湿空気流供給システムによれば、加湿装置から送出される加湿空気
流を導く加湿空気流導管を、排液戻し水平管の上流端に接続するという極めて簡単な配管構成によって、かん水停止時に加湿装置から加湿空気流を送出すれば、排液の流れていない排液戻し水平管、排液戻し管、排液管を介して底面かん水装置の排水口から育成棚各段へ加湿空気流を分配供給することができる。換言すれば、育成棚各段に配置した底面かん水装置からの排液の排出系に使用されている排液戻し水平管、排液戻し管および排液管を、育成棚各段への加湿空気流の供給用配管として共用することができる。その結果、加湿装置からの加湿空気流を育成棚各段へ分配供給するための配管を別途設ける必要がない。
【００１４】
また、排液戻し水平管途中に形成したＵ字型液溜部の上流側の上端が下流側の上端より高い位置になるようにすることによって、排液が排液戻し水平管の上流側からＵ字型液溜部を通って下流側の養液タンクへ流れやすくすることができる。
【００１５】
さらに、加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管の他に追加的加湿空気流導管を別途設けることによって、育成棚モジュールの育成棚各段へ追加的に加湿空気流を供給することができるため、育成棚各段での高湿度環境の達成をより一層迅速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、多段式育成棚モジュール４の育成棚３各段への本発明による加湿空気流供給システムの基本概念を説明する説明図であり、従来の養液給排システムの説明図である図８と同じ構成要素には同じ参照番号を付すことにより、説明を省略する。
図１に示す本発明の加湿空気流供給システムにおいては、図８に示す従来の養液給排システムを利用するのであるが、閉鎖型構造物１内部に新たに加湿装置２０が設けられている。この加湿装置２０は、閉鎖型構造物１内の空調装置７により調温調湿され、炭酸ガス供給装置８により炭酸ガス濃度を調整された閉鎖型構造物内雰囲気を吸引して、加湿装置２０内で加湿した後、加湿空気を送出する機能を備えている。加湿装置２０から送出される加湿空気は、加湿空気流導管２２に導かれる。加湿装置２０からの加湿空気の送出・停止は、加湿装置２０内に設けた送風ファン２１の回転・停止により行うことができる。また、養液タンク１０近傍の排液戻し水平管１７には、排液戻し水平管をＵ字型に曲折したＵ字型液溜部２３を形成し、このＵ字型液溜部２３の上流の排液戻し水平管１７の上流端１７ａに加湿空気流導管２２を接続する。
【００１７】
図１に図示した加湿空気流供給システムの動作を以下に説明する。
多段式育成棚モジュール４の育成棚３各段に配置した底面かん水装置への養液の供給・排出は、図８における動作と同様である。すなわち、ポンプＰを起動して養液タンク１０から汲み上げられた養液は養液供給管１１に導かれ、育成棚３各段への分岐管１２を介して給水口１３から底面かん水装置へ供給される。養液は底面かん水装置に載置されたセルトレイ（図示せず）の底面からかん水され、残余の養液は底面かん水装置の排水口１４から排液管１５を介して排液戻し管１６へ排出される。育成棚３各段の排水口１４からの排液は排液戻し管１６に集められて育成棚モジュール最下段の育成棚下方へ導かれ、さらに排液戻し水平管１７を通り、Ｕ字型液溜部２３を通過して養液タンク１０へ戻される。
【００１８】
かん水を停止する場合には、ポンプＰを停止して養液タンク１０から養液供給管１１への養液の供給を停止し、底面かん水装置の排水口１４から残余の養液をすべて排出させればよい。このとき、育成棚３各段の排液管１５、排液戻し管１６および排液戻し水平管１７内には排液が実質的に残っていない状態となるが、Ｕ字型液溜部２３には、図２の拡大図に示したように排液が溜まった状態となって残っている。なお、排液戻し水平管１７は、排液が養液タンク１０へ戻りやすくするために、養液タンク１０側へ向けて若干傾斜させておくことが望ましい。
【００１９】
図２に図示したように、好ましくは、Ｕ字型液溜部２３の上流側（図面の左側）の上端２３ａが下流側（図面の右側）の上端２３ｂより高い位置になるようにする。このようにすることによって、Ｕ字型液溜部２３の上流側の水頭圧が、下流側の水頭圧より高くなるため、排液戻し水平管１７の上流側からＵ字型液溜部２３を通って下流側に排液が流れやすくなる。排液の流れが停止したときには、Ｕ字型液溜部２３の上流側と下流側で水頭圧が等しくなる位置で液が溜まる状態となる。
【００２０】
上述したかん水停止状態において、加湿装置２０からの加湿空気を育成棚モジュール４の育成棚３各段へ供給するに際しては、加湿装置２０の送風ファン２１を起動させて閉鎖型構造物１内雰囲気の吸引と加湿空気の送出を行う。送出された加湿空気は加湿空気流導管２２へ導かれ、排液の流れていない排液戻し水平管１７へ導入されるが、Ｕ字型液溜部２３に溜まっている排液（図２参照）により流通が阻止される。そのため、加湿空気流導管２２内の加湿空気流（図１中に点線で示す）は排液戻し水平管１７に接続された排液戻し管１６へ導かれて上昇し、排液管１５を介して育成棚３各段に配置した底面かん水装置の排水口１４から育成棚各段へ流れ込む。かくして、加湿装置２０からの加湿空気流は、育成棚３のすべての段に分散供給されて、育成棚各段のセルトレイで育成されている植物に高湿度環境を与えることができる。
【００２１】
上述したごとき本発明の加湿空気流供給システムにおいては、加湿空気流を育成棚各段へ供給するための配管として、養液のかん水停止時の排液管１５、排液戻し管１６および排液戻し水平管１７を利用するため、加湿空気流の育成棚各段への供給配管を別途配設する必要がない。
【００２２】
本発明においては、加湿空気流の供給は養液のかん水停止時のみ行うため、かん水時に作動するポンプＰとかん水停止時に作動する加湿装置２０の送風ファン２１とを、タイマー操作等により予め設定されたプログラムにより自動的に作動させるようにすることも可能である。
【００２３】
なお、図１の実施例においては、加湿装置２０には加湿空気流導管２２とは別のもう１本の追加的加湿空気流導管２５を必要に応じて設けることができ、この追加的加湿空気流導管２５は育成棚モジュール４の最上段育成棚３の排液戻し管１６の上端１６ａに接続されている。かような追加的加湿空気流導管２５を配設することにより、加湿装置２０から加湿空気流導管２２を介して育成棚各段に供給される加湿空気流（点線で示す）に加えて、追加的加湿空気流導管２５を介して加湿空気流（一点鎖線で示す）を追加的に育成棚各段へ供給させることができる。
【００２４】
本発明の基本概念を示す図１においては、閉鎖型構造物１内に１つの多段式育成棚モジュール４を設置した場合を示しているが、図３には、複数の多段式育成棚モジュール４を設置する場合の実施例を示している。この図３においても、図１と同じ構成要素には同じ参照番号を付すことにより、説明を簡略化（省略）する。
【００２５】
図３は、閉鎖型構造物１内に３つの多段式育成棚モジュール４を配置した例を示しており、養液タンク１０からポンプＰにより汲み上げられた養液は養液供給管１１に導かれ、さらに各育成棚モジュール４ごとに分流させ、各育成棚モジュール４の育成棚３各段に配置した底面かん水装置の給水口１３へ分岐管１２を介して供給される。底面かん水に用いられた残余の養液は、底面かん水装置の排水口１４から排液管１５を介して各育成棚モジュール４ごとに排液戻し管１６に集められて各育成棚モジュール４の育成棚最下段の下方へ導かれ、さらに排液戻し水平管１７へ集められて、Ｕ字型液溜部２３を通過して養液タンク１０へ戻される。
【００２６】
ポンプＰを停止して養液の供給・排出を停止すると、各育成棚モジュール４の育成棚各段の排液管１５、排液戻し管１６および排液戻し水平管１７内には排液が実質的に残っていない状態となるが、Ｕ字型液溜部２３には、図２の拡大図に示したように排液が溜まった状態とされる。このかん水停止状態において、加湿装置２０の送風ファン２１を起動させて加湿空気の送出を行う。送出された加湿空気流（点線で示す）は、排液戻し水平管の下流端１７ａに接続された加湿空気流導管２２へ導かれて排液戻し水平管１７へ導入されるが、Ｕ字型液溜部２３に溜まっている排液により流通が阻止される。そのため、排液戻し水平管１７内に導入された加湿空気流は、排液戻し水平管１７に接続された各育成棚モジュール４ごとの排液戻し管１６へ導かれて上昇し、排液管１５を介して育成棚３各段に配置した底面かん水装置の排水口１４から育成棚各段へ供給される。
【００２７】
図３の場合にも、加湿装置２０には加湿空気流導管２２とは別のもう１本の追加的加湿空気流導管２５を必要に応じて設けることができ、この追加的加湿空気流導管２５は各育成棚モジュール４の最上段の育成棚の排液戻し管１６の上端１６ａにそれぞれ分岐接続される。かような追加的加湿空気流導管２５により、加湿装置２０から加湿空気流導管２２を介して各育成棚モジュール４の育成棚３各段に供給される加湿空気流（点線で示す）に加えて、追加的加湿空気流導管２５を介して加湿空気流（一点鎖線で示す）を追加的に各育成棚モジュール４の育成棚３各段へ供給することができる。
【００２８】
例えば接ぎ木苗の養生に際しては１００％に近い相対湿度が必要とされるが、閉鎖型構造物１内雰囲気全体を高湿度環境とするよりも、本発明のように相対湿度１００％に近い加湿空気流を育成棚モジュール４の育成棚各段へ供給するシステムの方が、加湿能力の小さい加湿装置２０を使用できるという利点がある。さらに、高湿度の空気流が育成棚各段を通過する際にセルトレイの培地や植物等と接触することにより相対湿度は低下するため、閉鎖型構造物１内雰囲気全体が１００％に近い高湿度となることはなく、その結果、高湿度環境での使用が不可能な家庭用空調装置も使用でき、温度センサーや湿度センサーの高湿度環境での検知素子の劣化も生じにくくなる。
【００２９】
本発明の加湿空気流供給システムのより好ましい実施形態においては、多段式植物育成装置の育成棚各段に、図９に示した透光性遮蔽物３０あるいは図４に示した植物育成ユニット４０を使用することによって、透光性遮蔽物３０あるいは植物育成ユニット４０内部に高湿度環境をより一層迅速かつ確実に生じさせることができる。
【００３０】
すなわち、前述した特許文献１においては、高湿度環境が必要となる接ぎ木苗の養生期間中に、図９に示すような、例えば透明アクリル樹脂からなる底板のない箱形状を有し、複数の通気孔３１を備えた透光性遮蔽物３０を用いて、図１０に示したようにして、多段式育成装置の育成棚３各段に配置した底面かん水装置のセルトレイ３２に植えられた接ぎ木苗３３を被覆している。これにより透光性遮蔽物３０内部は、接ぎ木苗や培地から蒸発した水分によって高湿度環境とすることができる。本発明の加湿空気流供給システムは、育成棚各段に配置された底面かん水装置のセルトレイ３２に植えられた接ぎ木苗３３等の植物をかような透光性遮蔽物３０で被覆して育苗する場合に、より一層効果的に適用できる。すなわち、底面かん水装置のかん水停止時に排水口１４から加湿空気流を透光性遮蔽物３０内に供給することにより、より一層迅速かつ確実に透光性遮蔽物３０内に高湿度環境を生じさせることができるとともに、空調装置７や炭酸ガス供給装置８により温度や炭酸ガス濃度が調整された閉鎖型構造物１内雰囲気の空気流をより効率よく透光性遮蔽物３０内に供給することができる。
【００３１】
上記した透光性遮蔽物３０と同様に、その内部に高湿度環境をもたらすことができる図４に示したような植物育成ユニット４０が、本件出願と同じ出願人により特願２００７−１１００５１号で提案されている。この植物育成ユニット４０は底面かん水装置を一体化して設けた構造を有している。すなわち、四辺形の底壁４１と４つの側壁４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと頂壁４３とからなる箱形状を有し、前面となる側壁４２ａを開閉自在な扉４４とし、扉４４の両側の側壁４２ｃ、４２ｄに複数の通気孔４５を形成し、扉４４近くの底壁４１の両端近傍にそれぞれ給水口１３と排水口１４を設けてあり、少なくとも扉４４と頂壁４３とを透光性材料から構成してある。
【００３２】
また、扉４４に対向する背面側壁４２ｂには、全開から全閉まで開口率を変化させる手段を備えた複数の背面スリット状開口４６を形成してある。植物を植える培地を入れたセルトレイ（図示せず）を底壁４１面上に載置して養液を給水口１３から供給することにより底面かん水がなされ、残余の養液は排水口１４から排出される。
【００３３】
背面スリット状開口４６の開口率を変化させる手段の一例としては図５に示したような開口率調整板４７が使用できる。この開口率調整板４７には、背面側壁４２ｂに形成した複数の背面スリット状開口４６と形状、寸法が略同じ複数のスリット状開口４７が形成されており、背面側壁４２ｂ外面に固定した一組の案内枠４９、４９により背面側壁４２ｂの外面にスライド自在に保持されている。この開口率調整板４７を、背面側壁４２ｂ外面に対してスライドさせることにより、図６（Ａ）に示したように、背面スリット状開口４６と開口率調整板４７のスリット状開口４８とが全く重ならない位置では開口率０％（全閉）、図６（Ｂ）に示したように半分重なった位置では開口率５０％（半開）、図６（Ｃ）に示したように完全に重なった位置では開口率１００％（全開）の状態となり、全開から全閉までの間で任意の開口率に変化させることができる。
かような構造の植物育成ユニット４０を使用することにより、前面の扉４４とその背面側壁４２ｂに設けた背面スリット状開口４６を開閉することにより、高湿度環境をもたらす遮蔽状態だけでなく、開放状態の育成も行うことができる。
【００３４】
本発明の加湿空気流供給システムは、育成棚３各段に図４の植物育成ユニット４０を配置した場合にも、より一層効果的に適用できる。すなわち、植物育成に際して高湿度環境が必要となるときは、植物育成ユニット４０の前面の扉４４とその背面に設けた背面スリット状開口４６を閉状態とすることによって植物育成ユニット４０内部をセルトレイ内の培地や植物から蒸発した水分によって高湿度環境とすることができるが、本発明の加湿空気流供給システムを用いて底面かん水装置のかん水停止時に排水口１４から加湿空気流を植物育成ユニット４０内に供給することにより、より一層迅速かつ確実に植物育成ユニット４０内に高湿度環境を生じさせることができるとともに、空調装置７や炭酸ガス供給装置８により温度や炭酸ガス濃度が調整された閉鎖型構造物１内雰囲気の空気流をより効率よく植物育成ユニット４０内に供給することができる。図４に図示した植物育成ユニット４０は、特に高湿度環境を必要としない植物育成期間には前面の扉４４と背面スリット状開口４６を開状態とすればよく、図９に図示した透光性遮蔽物３０のように育成棚３各段から取り除く作業を必要としない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の加湿空気流供給システムの基本概念を示す説明図である。
【図２】図１におけるＵ字型液溜部の拡大図である。
【図３】複数の多段式育成棚モジュールに本発明の加湿空気流供給システムを適用した実施例を示す説明図である。
【図４】育成棚各段に配置できる底面かん水装置一体型植物育成ユニットの例を示す斜視図である。
【図５】図４の植物育成ユニットにおける背面スリット状開口の開口率を変化させる手段の実施例を示す斜視図である。
【図６】図４の植物育成ユニットにおける背面スリット状開口の開口率を、（Ａ）０％、（Ｂ）５０％、（Ｃ）１００％に変化させた状態を示す説明図である。
【図７】従来の多段式植物育成装置の例を示す説明図である。
【図８】従来の多段式植物育成装置における育成棚各段に配置した底面かん水装置への養液の給排システムの例を示す説明図である。
【図９】高湿度環境をもたらすために従来から使用されていた透光性遮蔽物の例を示す斜視図である。
【図１０】図９の透光性遮蔽物の使用方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：閉鎖型構造物
２：遮光性断熱壁
３：育成棚
４：多段式育成棚モジュール
５：人工照明装置
６：ファン
７：空調装置
８：炭酸ガス供給装置
１０：養液タンク
１１：養液供給管
１３：給水口
１４：排水口
１６：排液戻し管
１６ａ：排液戻し管上端
１７：排液戻し水平管
１７ａ：排液戻し水平管上流端
２０：加湿装置
２２：加湿空気流導管
２３：Ｕ字型液溜部
２５：追加的加湿空気流導管
３２：セルトレイ
Ｐ：ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工照明装置、空調装置および炭酸ガス供給装置を装備した外部環境の影響を受けない閉鎖型構造物内に設置された多段式育成棚モジュールの育成棚各段へ、加湿空気流を効果的に効率よく供給することができるシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
閉鎖型構造物の内部空間に、多段式に植物育成棚を設置し、人工照明装置や空調装置さらには炭酸ガス供給装置を装備した多段式植物育成装置としては、特許文献１（ＷＯ２００５／０００００５）や特許文献２（特開２００２−２９１３４９号公報）等に記載されているような装置が知られている。この装置を、図７を参照して説明すると、遮光性断熱壁２で包囲された閉鎖型構造物１内に、上下方向に複数段の育成棚３を配した多段式育成棚モジュール４を設置し、前記育成棚３の各段の裏面にはその下方の段に載置された植物育成用培地を入れるセルトレイ（図示せず）に光を照射する人工照明装置５を設け、前記育成棚３の各段の背面には各段の前面から空気流を吸引して各段に空気流を生じさせるファン６を設け、前記閉鎖型構造物１内の雰囲気を調温調湿する空調装置７および前記雰囲気の炭酸ガス濃度を調整する炭酸ガス供給装置８を前記閉鎖型構造物１内に設置した構造を有している。
図示の例では、２つの多段式育成棚モジュール４がそれらの開放前面を向かい合わせにされて閉鎖型構造物１内に配置されており、育成棚各段に設けたファン６によって、矢印で示したような空気流が育成棚各段に生じるようにされている。２つの育成棚モジュール４の間の空間は作業空間として使用することができる。
【０００３】
かような多段式植物育成装置においては、図７には図示されていないが、育成棚３各段に底面かん水装置が配設されている。底面かん水装置としては種々の形状や形式のものがあるが、一般的には、植物育成培地を入れた複数のセルトレイを載置できるかん水トレイを有し、かん水トレイに給水口と排水口を設けた構造とされている。排水口としてはかん水トレイ底面に形成した開口が使用されるが、給水口としては種々のタイプがある。例えば、(a)かん水トレイ底面に形成した開口から養液（肥料分を含む培養液）を供給するタイプ、(b)かん水トレイ内に延長させた給水管の先端開口から養液を供給するタイプ、(c)複数の小孔を形成した給水管をかん水トレイ底面に配設して小孔から養液を供給するタイプ、等が用いられている。本明細書中では、底面かん水装置の“給水口”という用語は、(a)のかん水トレイ底面に形成した“開口”だけでなく、(b)の“給水管先端開口”や(c)の“給水管の複数小孔”も総称する用語として使用している。
底面かん水装置を使用することにより、給水口からかん水トレイに供給された養液が所定水位とされ、セルトレイ底面からかん水がなされ、残余の養液は排液として排水口から排出される。こうしたかん水操作は、植物の育成期間中に必要に応じて間欠的に行われる。
【０００４】
多段式育成棚モジュール４の育成棚３各段の底面かん水装置へ養液を供給・排出する給排システムの一例を図８を参照して説明する。図８は、図７において向かい合わせて配置された多段式育成棚モジュール４の１つを開放前面側から見た図であり、図７に図示されている育成棚３各段の人工照明装置５およびファン６は図示を省略してある。また、図７と同じ構成部材には同じ参照番号を付すことにより説明を省略する。養液は閉鎖型構造物１外部に設置された養液タンク１０に貯留されており、ポンプＰにより養液供給管１１を介して育成棚３各段の底面かん水装置の給水口１３へ供給される。養液供給管１１と各段の給水口１３とは、養液供給管１１から分岐する分岐管１２を介して接続されている。
【０００５】
育成棚３各段の底面かん水装置に給水口１３から供給された養液は、底面かん水装置に載置されたセルトレイ（図示せず）の底面からかん水されてセル内に植えられた植物の育成に供される。残余の養液は底面かん水装置の排水口１４から排液管１５を介して排液戻し管１６へ排出され、各段の排水口１４からの排液はこの排液戻し管１６に集められて育成棚モジュール４最下段の育成棚３下方へ導かれる。この排液戻し管１６の下端は、水平に配設された排液戻し水平管１７に接続され、この排液戻し水平管１７は養液タンク１０へ接続される。かくして、育成棚３各段からの排液は排水口１４、排液管１５、排液戻し管１６、排液戻し水平管１７を介して養液タンク１０へ戻され、成分調整した後に再利用される。
【０００６】
特許文献１にも教示されているように、多段式植物育成装置は接ぎ木苗の育苗にも用いられる。接ぎ木苗の育苗においては、先ず育成棚で台木と穂木を別個に育苗した後、台木と穂木を切断して互いに接合し、接ぎ木苗を作る。得られた接ぎ木苗も育成棚に植えて育苗されるが、接ぎ木直後の接ぎ木苗の育苗には、接ぎ木の活着を促進するために、相対湿度１００％近くの高湿度の環境で育苗する養生期間が必要となる。特許文献１においては、高湿度環境が必要となる接ぎ木苗の養生期間に、図９に示したような、例えば透明アクリル樹脂からなる底板のない箱形状を有し、複数の通気孔３１を備えた透光性遮蔽物３０を用いて、図１０に示したようにして、多段式植物育成装置の育成棚３各段に配置した底面かん水装置のセルトレイ３２に植えられた接ぎ木苗３３を被覆している。これにより透光性遮蔽物３０内部は、接ぎ木苗や培地から蒸発した水分によって高湿度環境とすることができる。一方、接ぎ木苗３３の光合成に際しては炭酸ガスが必要となるが、透光性遮蔽物３０内部の高湿度状態を損なわない程度の大きさの複数の通気孔３１を通じて、ファン６による育苗棚３各段に生じている空気流によりガス交換がなされ、閉鎖型構造物１内の炭酸ガス含有雰囲気を透光性遮蔽物３０内へ供給することができる。
【０００７】
【特許文献１】国際公開 ＷＯ２００５／０００００５公報
【特許文献２】特開２００２−２９１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示したように、育成棚各段で育苗している苗を透光性遮蔽物３０で覆うことによって、苗や培地から蒸発した水分を透光性遮蔽物３０内に閉じこめて高湿度環境をもたらすことができる。しかしながら、例えば接ぎ木苗の養生期間は、接ぎ木直後の数日間の短期間であり、接ぎ木苗や培地からの水分蒸発のみによって透光性遮蔽物３０内を高湿度環境とするのでは、短期間に所望した環境調節が行い難い場合もあり、より迅速な高湿度環境の達成が望まれる。
【０００９】
また、閉鎖型構造物１内に加湿器を設置し、閉鎖型構造物内の雰囲気全体を高湿度とし、これをファン６により空気流として育成棚３各段へ流通させ育成棚各段で高湿度環境をもたらすことも考えられる。しかし、閉鎖型構造物内の雰囲気全体を加湿器で加湿する場合、大型の加湿器あるいは多数の加湿器が必要となるため効率的でなく、さらには、閉鎖型構造物内に設置した温度センサーや湿度センサーの検知素子が高湿度環境により劣化しやくなるとともに、安価な家庭用空調装置の使用が不可能となり、高湿度環境に対応した業務用冷凍機の使用が必要となる。
【００１０】
そこで本発明は、多段式植物育成装置の育成棚各段へ、加湿空気流を必要に応じて迅速かつ効率よく供給することができるとともに、加湿空気流の供給用配管の設置も簡略化することができる、新規かつ改良された加湿空気流供給システムを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち本発明の多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システムは、遮光性断熱壁で包囲された閉鎖型構造物内に、上下方向に複数段の育成棚を配した少なくとも１つの多段式育成棚モジュールと前記閉鎖型構造物内の雰囲気を調温調湿する空調装置と前記雰囲気の炭酸ガス濃度を調整する炭酸ガス供給装置とを設置し；前記多段式育成棚モジュールの育成棚各段に、植物育成用培地を入れた複数のセルトレイを載置でき前記セルトレイの底面から間欠的に潅水可能な給水口および排水口を備えた底面潅水装置を配設し；前記育成棚各段の裏面に、その下方の段に載置されたセルトレイに光を照射する人工照明装置を設け；
前記育成棚各段の背面に、各段の前面から空気流を吸引して各段に空気流を生じさせるファンを設け；調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された前記雰囲気を空気流として前記育成棚各段に供給できるようにした多段式植物育成装置において：前記閉鎖型構造物内の調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された雰囲気を吸引して加湿空気流として送出する加湿装置を前記閉鎖型構造物内に設置し；前記閉鎖型構造物外部に設置した養液タンクからポンプにより養液を前記閉鎖型構造物内の前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の給水口へ供給する養液供給管を配設し；前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の排水口から排出される排液を集めて前記育成棚モジュールの最下段育成棚の下方へ導く排液戻し管およびこの排液戻し管下端に接続されて排液を前記養液タンクへ戻す排液戻し水平管を配設し；前記養液タンク近傍の前記排液戻し水平管にＵ字型液溜部を形成し；前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管を前記Ｕ字型液溜部上流の排液戻し水平管上流端に接続したことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態においては、前記Ｕ字型液溜部の上流側の上端が下流側の上端より高い位置になるようにする。
さらに、前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く前記加湿空気流導管の他に追加的加湿空気流導管を別途設け、前記育成棚モジュールの最上段育成棚の排液戻し管上端に接続するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の加湿空気流供給システムによれば、加湿装置から送出される加湿空気
流を導く加湿空気流導管を、排液戻し水平管の上流端に接続するという極めて簡単な配管構成によって、かん水停止時に加湿装置から加湿空気流を送出すれば、排液の流れていない排液戻し水平管、排液戻し管、排液管を介して底面かん水装置の排水口から育成棚各段へ加湿空気流を分配供給することができる。換言すれば、育成棚各段に配置した底面かん水装置からの排液の排出系に使用されている排液戻し水平管、排液戻し管および排液管を、育成棚各段への加湿空気流の供給用配管として共用することができる。その結果、加湿装置からの加湿空気流を育成棚各段へ分配供給するための配管を別途設ける必要がない。
【００１４】
また、排液戻し水平管途中に形成したＵ字型液溜部の上流側の上端が下流側の上端より高い位置になるようにすることによって、排液が排液戻し水平管の上流側からＵ字型液溜部を通って下流側の養液タンクへ流れやすくすることができる。
【００１５】
さらに、加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管の他に追加的加湿空気流導管を別途設けることによって、育成棚モジュールの育成棚各段へ追加的に加湿空気流を供給することができるため、育成棚各段での高湿度環境の達成をより一層迅速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、多段式育成棚モジュール４の育成棚３各段への本発明による加湿空気流供給システムの基本概念を説明する説明図であり、従来の養液給排システムの説明図である図８と同じ構成要素には同じ参照番号を付すことにより、説明を省略する。
図１に示す本発明の加湿空気流供給システムにおいては、図８に示す従来の養液給排システムを利用するのであるが、閉鎖型構造物１内部に新たに加湿装置２０が設けられている。この加湿装置２０は、閉鎖型構造物１内の空調装置７により調温調湿され、炭酸ガス供給装置８により炭酸ガス濃度を調整された閉鎖型構造物内雰囲気を吸引して、加湿装置２０内で加湿した後、加湿空気を送出する機能を備えている。加湿装置２０から送出される加湿空気は、加湿空気流導管２２に導かれる。加湿装置２０からの加湿空気の送出・停止は、加湿装置２０内に設けた送風ファン２１の回転・停止により行うことができる。また、養液タンク１０近傍の排液戻し水平管１７には、排液戻し水平管をＵ字型に曲折したＵ字型液溜部２３を形成し、このＵ字型液溜部２３の上流の排液戻し水平管１７の上流端１７ａに加湿空気流導管２２を接続する。
【００１７】
図１に図示した加湿空気流供給システムの動作を以下に説明する。
多段式育成棚モジュール４の育成棚３各段に配置した底面かん水装置への養液の供給・排出は、図８における動作と同様である。すなわち、ポンプＰを起動して養液タンク１０から汲み上げられた養液は養液供給管１１に導かれ、育成棚３各段への分岐管１２を介して給水口１３から底面かん水装置へ供給される。養液は底面かん水装置に載置されたセルトレイ（図示せず）の底面からかん水され、残余の養液は底面かん水装置の排水口１４から排液管１５を介して排液戻し管１６へ排出される。育成棚３各段の排水口１４からの排液は排液戻し管１６に集められて育成棚モジュール最下段の育成棚下方へ導かれ、さらに排液戻し水平管１７を通り、Ｕ字型液溜部２３を通過して養液タンク１０へ戻される。
【００１８】
かん水を停止する場合には、ポンプＰを停止して養液タンク１０から養液供給管１１への養液の供給を停止し、底面かん水装置の排水口１４から残余の養液をすべて排出させればよい。このとき、育成棚３各段の排液管１５、排液戻し管１６および排液戻し水平管１７内には排液が実質的に残っていない状態となるが、Ｕ字型液溜部２３には、図２の拡大図に示したように排液が溜まった状態となって残っている。なお、排液戻し水平管１７は、排液が養液タンク１０へ戻りやすくするために、養液タンク１０側へ向けて若干傾斜させておくことが望ましい。
【００１９】
図２に図示したように、好ましくは、Ｕ字型液溜部２３の上流側（図面の左側）の上端２３ａが下流側（図面の右側）の上端２３ｂより高い位置になるようにする。このようにすることによって、Ｕ字型液溜部２３の上流側の水頭圧が、下流側の水頭圧より高くなるため、排液戻し水平管１７の上流側からＵ字型液溜部２３を通って下流側に排液が流れやすくなる。排液の流れが停止したときには、Ｕ字型液溜部２３の上流側と下流側で水頭圧が等しくなる位置で液が溜まる状態となる。
【００２０】
上述したかん水停止状態において、加湿装置２０からの加湿空気を育成棚モジュール４の育成棚３各段へ供給するに際しては、加湿装置２０の送風ファン２１を起動させて閉鎖型構造物１内雰囲気の吸引と加湿空気の送出を行う。送出された加湿空気は加湿空気流導管２２へ導かれ、排液の流れていない排液戻し水平管１７へ導入されるが、Ｕ字型液溜部２３に溜まっている排液（図２参照）により流通が阻止される。そのため、加湿空気流導管２２内の加湿空気流（図１中に点線で示す）は排液戻し水平管１７に接続された排液戻し管１６へ導かれて上昇し、排液管１５を介して育成棚３各段に配置した底面かん水装置の排水口１４から育成棚各段へ流れ込む。かくして、加湿装置２０からの加湿空気流は、育成棚３のすべての段に分散供給されて、育成棚各段のセルトレイで育成されている植物に高湿度環境を与えることができる。
【００２１】
上述したごとき本発明の加湿空気流供給システムにおいては、加湿空気流を育成棚各段へ供給するための配管として、養液のかん水停止時の排液管１５、排液戻し管１６および排液戻し水平管１７を利用するため、加湿空気流の育成棚各段への供給配管を別途配設する必要がない。
【００２２】
本発明においては、加湿空気流の供給は養液のかん水停止時のみ行うため、かん水時に作動するポンプＰとかん水停止時に作動する加湿装置２０の送風ファン２１とを、タイマー操作等により予め設定されたプログラムにより自動的に作動させるようにすることも可能である。
【００２３】
なお、図１の実施例においては、加湿装置２０には加湿空気流導管２２とは別のもう１本の追加的加湿空気流導管２５を必要に応じて設けることができ、この追加的加湿空気流導管２５は育成棚モジュール４の最上段育成棚３の排液戻し管１６の上端１６ａに接続されている。かような追加的加湿空気流導管２５を配設することにより、加湿装置２０から加湿空気流導管２２を介して育成棚各段に供給される加湿空気流（点線で示す）に加えて、追加的加湿空気流導管２５を介して加湿空気流（一点鎖線で示す）を追加的に育成棚各段へ供給させることができる。
【００２４】
本発明の基本概念を示す図１においては、閉鎖型構造物１内に１つの多段式育成棚モジュール４を設置した場合を示しているが、図３には、複数の多段式育成棚モジュール４を設置する場合の実施例を示している。この図３においても、図１と同じ構成要素には同じ参照番号を付すことにより、説明を簡略化（省略）する。
【００２５】
図３は、閉鎖型構造物１内に３つの多段式育成棚モジュール４を配置した例を示しており、養液タンク１０からポンプＰにより汲み上げられた養液は養液供給管１１に導かれ、さらに各育成棚モジュール４ごとに分流させ、各育成棚モジュール４の育成棚３各段に配置した底面かん水装置の給水口１３へ分岐管１２を介して供給される。底面かん水に用いられた残余の養液は、底面かん水装置の排水口１４から排液管１５を介して各育成棚モジュール４ごとに排液戻し管１６に集められて各育成棚モジュール４の育成棚最下段の下方へ導かれ、さらに排液戻し水平管１７へ集められて、Ｕ字型液溜部２３を通過して養液タンク１０へ戻される。
【００２６】
ポンプＰを停止して養液の供給・排出を停止すると、各育成棚モジュール４の育成棚各段の排液管１５、排液戻し管１６および排液戻し水平管１７内には排液が実質的に残っていない状態となるが、Ｕ字型液溜部２３には、図２の拡大図に示したように排液が溜まった状態とされる。このかん水停止状態において、加湿装置２０の送風ファン２１を起動させて加湿空気の送出を行う。送出された加湿空気流（点線で示す）は、排液戻し水平管の下流端１７ａに接続された加湿空気流導管２２へ導かれて排液戻し水平管１７へ導入されるが、Ｕ字型液溜部２３に溜まっている排液により流通が阻止される。そのため、排液戻し水平管１７内に導入された加湿空気流は、排液戻し水平管１７に接続された各育成棚モジュール４ごとの排液戻し管１６へ導かれて上昇し、排液管１５を介して育成棚３各段に配置した底面かん水装置の排水口１４から育成棚各段へ供給される。
【００２７】
図３の場合にも、加湿装置２０には加湿空気流導管２２とは別のもう１本の追加的加湿空気流導管２５を必要に応じて設けることができ、この追加的加湿空気流導管２５は各育成棚モジュール４の最上段の育成棚の排液戻し管１６の上端１６ａにそれぞれ分岐接続される。かような追加的加湿空気流導管２５により、加湿装置２０から加湿空気流導管２２を介して各育成棚モジュール４の育成棚３各段に供給される加湿空気流（点線で示す）に加えて、追加的加湿空気流導管２５を介して加湿空気流（一点鎖線で示す）を追加的に各育成棚モジュール４の育成棚３各段へ供給することができる。
【００２８】
例えば接ぎ木苗の養生に際しては１００％に近い相対湿度が必要とされるが、閉鎖型構造物１内雰囲気全体を高湿度環境とするよりも、本発明のように相対湿度１００％に近い加湿空気流を育成棚モジュール４の育成棚各段へ供給するシステムの方が、加湿能力の小さい加湿装置２０を使用できるという利点がある。さらに、高湿度の空気流が育成棚各段を通過する際にセルトレイの培地や植物等と接触することにより相対湿度は低下するため、閉鎖型構造物１内雰囲気全体が１００％に近い高湿度となることはなく、その結果、高湿度環境での使用が不可能な家庭用空調装置も使用でき、温度センサーや湿度センサーの高湿度環境での検知素子の劣化も生じにくくなる。
【００２９】
本発明の加湿空気流供給システムのより好ましい実施形態においては、多段式植物育成装置の育成棚各段に、図９に示した透光性遮蔽物３０あるいは図４に示した植物育成ユニット４０を使用することによって、透光性遮蔽物３０あるいは植物育成ユニット４０内部に高湿度環境をより一層迅速かつ確実に生じさせることができる。
【００３０】
すなわち、前述した特許文献１においては、高湿度環境が必要となる接ぎ木苗の養生期間中に、図９に示すような、例えば透明アクリル樹脂からなる底板のない箱形状を有し、複数の通気孔３１を備えた透光性遮蔽物３０を用いて、図１０に示したようにして、多段式育成装置の育成棚３各段に配置した底面かん水装置のセルトレイ３２に植えられた接ぎ木苗３３を被覆している。これにより透光性遮蔽物３０内部は、接ぎ木苗や培地から蒸発した水分によって高湿度環境とすることができる。本発明の加湿空気流供給システムは、育成棚各段に配置された底面かん水装置のセルトレイ３２に植えられた接ぎ木苗３３等の植物をかような透光性遮蔽物３０で被覆して育苗する場合に、より一層効果的に適用できる。すなわち、底面かん水装置のかん水停止時に排水口１４から加湿空気流を透光性遮蔽物３０内に供給することにより、より一層迅速かつ確実に透光性遮蔽物３０内に高湿度環境を生じさせることができるとともに、空調装置７や炭酸ガス供給装置８により温度や炭酸ガス濃度が調整された閉鎖型構造物１内雰囲気の空気流をより効率よく透光性遮蔽物３０内に供給することができる。
【００３１】
上記した透光性遮蔽物３０と同様に、その内部に高湿度環境をもたらすことができる図４に示したような植物育成ユニット４０が、本件出願と同じ出願人により特願２００７−１１００５１号で提案されている。この植物育成ユニット４０は底面かん水装置を一体化して設けた構造を有している。すなわち、四辺形の底壁４１と４つの側壁４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと頂壁４３とからなる箱形状を有し、前面となる側壁４２ａを開閉自在な扉４４とし、扉４４の両側の側壁４２ｃ、４２ｄに複数の通気孔４５を形成し、扉４４近くの底壁４１の両端近傍にそれぞれ給水口１３と排水口１４を設けてあり、少なくとも扉４４と頂壁４３とを透光性材料から構成してある。
【００３２】
また、扉４４に対向する背面側壁４２ｂには、全開から全閉まで開口率を変化させる手段を備えた複数の背面スリット状開口４６を形成してある。植物を植える培地を入れたセルトレイ（図示せず）を底壁４１面上に載置して養液を給水口１３から供給することにより底面かん水がなされ、残余の養液は排水口１４から排出される。
【００３３】
背面スリット状開口４６の開口率を変化させる手段の一例としては図５に示したような開口率調整板４７が使用できる。この開口率調整板４７には、背面側壁４２ｂに形成した複数の背面スリット状開口４６と形状、寸法が略同じ複数のスリット状開口４７が形成されており、背面側壁４２ｂ外面に固定した一組の案内枠４９、４９により背面側壁４２ｂの外面にスライド自在に保持されている。この開口率調整板４７を、背面側壁４２ｂ外面に対してスライドさせることにより、図６（Ａ）に示したように、背面スリット状開口４６と開口率調整板４７のスリット状開口４８とが全く重ならない位置では開口率０％（全閉）、図６（Ｂ）に示したように半分重なった位置では開口率５０％（半開）、図６（Ｃ）に示したように完全に重なった位置では開口率１００％（全開）の状態となり、全開から全閉までの間で任意の開口率に変化させることができる。
かような構造の植物育成ユニット４０を使用することにより、前面の扉４４とその背面側壁４２ｂに設けた背面スリット状開口４６を開閉することにより、高湿度環境をもたらす遮蔽状態だけでなく、開放状態の育成も行うことができる。
【００３４】
本発明の加湿空気流供給システムは、育成棚３各段に図４の植物育成ユニット４０を配置した場合にも、より一層効果的に適用できる。すなわち、植物育成に際して高湿度環境が必要となるときは、植物育成ユニット４０の前面の扉４４とその背面に設けた背面スリット状開口４６を閉状態とすることによって植物育成ユニット４０内部をセルトレイ内の培地や植物から蒸発した水分によって高湿度環境とすることができるが、本発明の加湿空気流供給システムを用いて底面かん水装置のかん水停止時に排水口１４から加湿空気流を植物育成ユニット４０内に供給することにより、より一層迅速かつ確実に植物育成ユニット４０内に高湿度環境を生じさせることができるとともに、空調装置７や炭酸ガス供給装置８により温度や炭酸ガス濃度が調整された閉鎖型構造物１内雰囲気の空気流をより効率よく植物育成ユニット４０内に供給することができる。図４に図示した植物育成ユニット４０は、特に高湿度環境を必要としない植物育成期間には前面の扉４４と背面スリット状開口４６を開状態とすればよく、図９に図示した透光性遮蔽物３０のように育成棚３各段から取り除く作業を必要としない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の加湿空気流供給システムの基本概念を示す説明図である。
【図２】図１におけるＵ字型液溜部の拡大図である。
【図３】複数の多段式育成棚モジュールに本発明の加湿空気流供給システムを適用した実施例を示す説明図である。
【図４】育成棚各段に配置できる底面かん水装置一体型植物育成ユニットの例を示す斜視図である。
【図５】図４の植物育成ユニットにおける背面スリット状開口の開口率を変化させる手段の実施例を示す斜視図である。
【図６】図４の植物育成ユニットにおける背面スリット状開口の開口率を、（Ａ）０％、（Ｂ）５０％、（Ｃ）１００％に変化させた状態を示す説明図である。
【図７】従来の多段式植物育成装置の例を示す説明図である。
【図８】従来の多段式植物育成装置における育成棚各段に配置した底面かん水装置への養液の給排システムの例を示す説明図である。
【図９】高湿度環境をもたらすために従来から使用されていた透光性遮蔽物の例を示す斜視図である。
【図１０】図９の透光性遮蔽物の使用方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：閉鎖型構造物
２：遮光性断熱壁
３：育成棚
４：多段式育成棚モジュール
５：人工照明装置
６：ファン
７：空調装置
８：炭酸ガス供給装置
１０：養液タンク
１１：養液供給管
１３：給水口
１４：排水口
１６：排液戻し管
１６ａ：排液戻し管上端
１７：排液戻し水平管
１７ａ：排液戻し水平管上流端
２０：加湿装置
２２：加湿空気流導管
２３：Ｕ字型液溜部
２５：追加的加湿空気流導管
３２：セルトレイ
Ｐ：ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光性断熱壁で包囲された閉鎖型構造物内に、上下方向に複数段の育成棚を配した少なくとも１つの多段式育成棚モジュールと前記閉鎖型構造物内の雰囲気を調温調湿する空調装置と前記雰囲気の炭酸ガス濃度を調整する炭酸ガス供給装置とを設置し；
前記多段式育成棚モジュールの育成棚各段に、植物育成用培地を入れた複数のセルトレイを載置でき前記セルトレイの底面から間欠的に潅水可能な給水口および排水口を備えた底面潅水装置を配設し；
前記育成棚各段の裏面に、その下方の段に載置されたセルトレイに光を照射する人工照明装置を設け；
前記育成棚各段の背面に、各段の前面から空気流を吸引して各段に空気流を生じさせるファンを設け；
調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された前記雰囲気を空気流として前記育成棚各段に供給できるようにした多段式植物育成装置において、
前記閉鎖型構造物内の調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された雰囲気を吸引して加湿空気流として送出する加湿装置を前記閉鎖型構造物内に設置し；
前記閉鎖型構造物外部に設置した養液タンクからポンプにより養液を前記閉鎖型構造物内の前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の給水口へ供給する養液供給管を配設し；
前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の排水口から排出される排液を集めて前記育成棚モジュールの最下段育成棚の下方へ導く排液戻し管およびこの排液戻し管下端に接続されて排液を前記養液タンクへ戻す排液戻し水平管を配設し；
前記養液タンク近傍の前記排液戻し水平管にＵ字型液溜部を形成し；
前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管を前記Ｕ字型液溜部上流の排液戻し水平管上流端に接続したことを特徴とする、多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システム。
【請求項２】
前記Ｕ字型液溜部の上流側の上端が下流側の上端より高い位置になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システム。
【請求項３】
前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く前記加湿空気流導管の他に追加的加湿空気流導管を別途設け、前記育成棚モジュールの最上段育成棚の排液戻し管上端に接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システム。
【請求項１】
遮光性断熱壁で包囲された閉鎖型構造物内に、上下方向に複数段の育成棚を配した少なくとも１つの多段式育成棚モジュールと前記閉鎖型構造物内の雰囲気を調温調湿する空調装置と前記雰囲気の炭酸ガス濃度を調整する炭酸ガス供給装置とを設置し；
前記多段式育成棚モジュールの育成棚各段に、植物育成用培地を入れた複数のセルトレイを載置でき前記セルトレイの底面から間欠的に潅水可能な給水口および排水口を備えた底面潅水装置を配設し；
前記育成棚各段の裏面に、その下方の段に載置されたセルトレイに光を照射する人工照明装置を設け；
前記育成棚各段の背面に、各段の前面から空気流を吸引して各段に空気流を生じさせるファンを設け；
調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された前記雰囲気を空気流として前記育成棚各段に供給できるようにした多段式植物育成装置において、
前記閉鎖型構造物内の調温調湿され炭酸ガス濃度を調整された雰囲気を吸引して加湿空気流として送出する加湿装置を前記閉鎖型構造物内に設置し；
前記閉鎖型構造物外部に設置した養液タンクからポンプにより養液を前記閉鎖型構造物内の前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の給水口へ供給する養液供給管を配設し；
前記育成棚各段に配置した底面かん水装置の排水口から排出される排液を集めて前記育成棚モジュールの最下段育成棚の下方へ導く排液戻し管およびこの排液戻し管下端に接続されて排液を前記養液タンクへ戻す排液戻し水平管を配設し；
前記養液タンク近傍の前記排液戻し水平管にＵ字型液溜部を形成し；
前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く加湿空気流導管を前記Ｕ字型液溜部上流の排液戻し水平管上流端に接続したことを特徴とする、多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システム。
【請求項２】
前記Ｕ字型液溜部の上流側の上端が下流側の上端より高い位置になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システム。
【請求項３】
前記加湿装置から送出される加湿空気流を導く前記加湿空気流導管の他に追加的加湿空気流導管を別途設け、前記育成棚モジュールの最上段育成棚の排液戻し管上端に接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の多段式植物育成装置の育成棚各段への加湿空気流供給システム。
【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２００９−５６３４（Ｐ２００９−５６３４Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７０５９６（Ｐ２００７−１７０５９６）
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（０００２０４０９９）太洋興業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（０００２０４０９９）太洋興業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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