植物栽培装置
【課題】 この発明は、小さなスペースで種々の育成植物を育成できる植物栽培装置を提供することにある。
【解決手段】 外部から隔離された植物栽培室１ａと、この植物栽培室１ａ内に配置された複数のプランタン２ａ、２ｂと、プランタン２ａ、２ｂの植物が植えられる育成面と対向する位置に配設された照明装置３と、プランタン２ａ、２ｂの土壌温度を個別に制御できる土壌温度制御装置と、を備え、土壌温度制御装置は、冷温水をプランタンの土壌に供給する水供給パイプライン１１ａと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器１０とからなる。
【解決手段】 外部から隔離された植物栽培室１ａと、この植物栽培室１ａ内に配置された複数のプランタン２ａ、２ｂと、プランタン２ａ、２ｂの植物が植えられる育成面と対向する位置に配設された照明装置３と、プランタン２ａ、２ｂの土壌温度を個別に制御できる土壌温度制御装置と、を備え、土壌温度制御装置は、冷温水をプランタンの土壌に供給する水供給パイプライン１１ａと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器１０とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人工光を照射して植物を育成する植物栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部から隔離された空間において、人工光を照射して植物を育成する植物育成工場が建設されている。このような植物育成工場では、外部から閉鎖された空間で野菜を育成することができるので、農薬を使用することなく病原菌や害虫による被害を効果的に抑制することができる。
【０００３】
現在の植物工場は、基本的に閉鎖的又は半閉鎖的な空間内における光量や室温、湿度を一括して制御することで植物の成長をコントロールし、その空間内において収穫可能な程度に植物を成長させる。特許文献１には、様々な植物に適用できる植物栽培システムが示されている。この特許文献１には、地上部の区画と地下部の区画など複数の区画を備え、それぞれの区画で環境条件を変えて、様々な植物に適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２０５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１のもでは、複数区画を設ける必要があり、システムが複雑化するとともに大型化し、コストが嵩むとともに小さなスペースでは設置することができないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、小さなスペースで種々の育成植物を育成できる植物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】
【０００７】
この発明の植物栽培装置は、外部から隔離された植物栽培室と、この植物栽培室内に配置された複数のプランタンと、前記プランタンの植物が植えられる育成面と対向する位置に配設された照明装置と、前記プランタンの土壌温度を個別に制御できる土壌温度制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記土壌温度制御装置は、冷温水を前記プランタンの土壌に供給する水供給パイプラインと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器と、を備え、前記プランタン毎に所定の温度の水を水供給パイプラインから供給するように構成できる。
【０００９】
また、前記冷温水発生器で所定の温度に制御された水を蓄える水槽を備え、この水槽から前記水供給パイプラインに水を供給するように構成すればよい。
【００１０】
また、前記冷温水発生器と水槽間で水を循環させ水を所定の温度に設定するように構成できる。
【００１１】
また、前記プランタンは、排水に適した傾斜を有して配置され、余剰水が排水タンクに排出されるように構成すればよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、植物栽培室内に配置された複数のプランタンの土壌温度を個別に制御できるので、育成植物毎に適した土壌温度が設定できる。このため、種々な育成植物を小さなスペースで育成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態における植物栽培装置を示す模式的に断面にした正面図である。
【図２】この発明の実施形態における植物栽培装置を示す模式的に断面にした左側面図である。
【図３】この発明の実施形態における植物栽培装置を示す模式的に断面にした右側面図である。
【図４】この発明の実施形態における植物栽培装置の水系統を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００１５】
図１ないし図３に示すように、植物栽培装置１は、外部から隔離可能な植物栽培室１ａを有する筐体を備える。植物栽培室１ａには、図示しない扉が設けられ、この扉を開放して、植物栽培室１ａ内に配置されたプランタン２ａ、２ｂの育成面にそれぞれ育成植物が植栽される。
【００１６】
植物栽培室１ａは扉を閉めると外部と隔離され、植物を育成中は外部からの病原菌や害虫が植物栽培室内１ａ内に入り込まないように構成されている。植物栽培室１ａの天井面には、プランタン２ａ、２ｂの育成面と対向するように照明装置３が配置されている。この照明装置３は、蛍光灯やＬＥＤ照明が用いられる。照明装置３は、自然界のように段階的に照度は上がり、段階的に照度が下がるように制御が可能である。
【００１７】
植物栽培室１ａの下部には、このプランタン２ａ、２ｂ内の土壌温度を制御する制御機構が配置されている。この植物栽培装置１の底面には、キャスター１ｃが設けられ、植物栽培装置１を所定の位置に容易に移動できるように構成されている。
【００１８】
この植物栽培装置１ａのプランタン２ａ、２ｂには、土壌が収容され、この土壌を後述するように育成植物に応じてその温度が別々に設定することができる。
【００１９】
この実施形態では、土壌温度制御装置にて温度制御された水がプランタン２ａ、２ｂ内に与えられ、それぞれのプランタン２ａ、２ｂの土壌温度が所定の温度に設定される。
【００２０】
土壌温度制御装置は、冷温水をプランタン２ａ、２ｂの土壌に供給する水供給パイプライン１１ａと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器１０と、これらの動作を制御する制御装置２０を備える。
【００２１】
冷温水発生器１０は、所定の温度に制御された水を蓄える水槽１１を備える。冷温水発生器１０は、例えば、夜間電力を使用して運転され、冷温水発生器１０と水槽１１とパイプ１０ａで接続され、このパイプ１０ａを介して冷温水発生器１０と水槽１１内を循環させ、所定の温度に設定する。冷温水発生器１０と水槽１１との間はポンプ２１により、パイプ２３を介して水が循環される。水槽１１とポンプ２１の間には制御装置２０により開閉が制御されるバルブ２３が設けられている。バルブ２３を閉めることにより、水が水槽１１から冷温水発生器１０側への逆流するのを防止する。このポンプ２１は、例えば、１００Ｖ、１５Ｗの出力のものを用いる。
【００２２】
土壌温度が設定値に達すると冷温水発生器１０は停止する。このため、図示はしないがプランタン２ａ、２ｂには土壌温度を測定するセンサが設けられている。このセンサからの出力が制御装置２０に与えられ、バルブ２３〜２７、ポンプ２１、２２および冷温水発生器１０の動作が制御される。冷温水発生器１０の運転時間のインターバルは、例えば、２時間である。すなわち、２時間運転、２時間停止の運転制御が行われる。
【００２３】
水槽１１からプランタン２ａ、２ｂには、水供給パイプライン１１ａを介して冷温水が与えられる。冷温水はポンプ２２より水供給パイプライン１１ａに与えられる。このポンプは２２は、例えば、１００Ｖ、６Ｗの出力である。この実施形態においては、プランタン２ａと水供給パイプライン１１ａとの間に制御装置２０により開閉制御されるバルブ２５が設けられている。
【００２４】
このバルブ２５の開閉により、プランタン２ｂには、水が供給されるが、プランタン２ａへの水の供給を停止することができる。このように、一方の水の供給を制御することで、プランタン２ａとプランタン２ｂの土壌温度を別々に設定することができる。
【００２５】
プランタン２ａ、２ｂと水槽１１との間には、制御装置２０により開閉制御されるバルブ２６、２７が設けられ、プランタン２ａ、２ｂから水槽１１へ水の流入を制御している。
【００２６】
側面の上部には、モニタ４が設けられ、このモニタ４に植物の生育状態を表示させる。
【００２７】
また、プランタン２ａ、２ｂは、排水に適した傾斜を有して配置され、余剰水が排水タンク４０に排出されるように構成されている。
【００２８】
植物栽培装置１の側面には２箇所に排気ファン３１、３２が設けられ、冷温水発生器１０が駆動するときには、排気ファン３１が駆動して冷温水発生器１０の熱を外部に排気する。また、ポンプ２１又はポンプ２２が駆動した際には、排気ファン３２が駆動してポンプ２１又はポンプ２２の熱を外部に排気する。
【００２９】
また、図示しないが、この実施形態においては、天井部に４箇所の排気ファンを設け、照明装置３の点灯数量に応じて別々に駆動させるように構成できる。
【００３０】
上記した実施形態では、プランタン２ａ、２ｂの土壌に水を供給して土壌温度を設定しているが、水を直接供給するのではなく、パイプの上又は土壌の中にパイプを配設し、パイプ内部に冷温水を流し、パイプからの熱により土壌温度を制御するように構成してもよい。また、上記した実施形態では、２つのプランタンを設けた例を挙げているが、プランタンの数は必要に応じて３つ以上に構成することも可能である。その場合には、プランタンの数に応じて水供給パイプライン設けることになる。
【００３１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１ 植物栽培装置
１ａ 植物栽培室
２ａ、２ｂ プランタン
３ 照明装置
１０ 冷温水発生器
１０ａ パイプ
１１ 水槽
１１ａ 水供給パイプライン
２０ 制御装置
４０ 排水タンク
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人工光を照射して植物を育成する植物栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部から隔離された空間において、人工光を照射して植物を育成する植物育成工場が建設されている。このような植物育成工場では、外部から閉鎖された空間で野菜を育成することができるので、農薬を使用することなく病原菌や害虫による被害を効果的に抑制することができる。
【０００３】
現在の植物工場は、基本的に閉鎖的又は半閉鎖的な空間内における光量や室温、湿度を一括して制御することで植物の成長をコントロールし、その空間内において収穫可能な程度に植物を成長させる。特許文献１には、様々な植物に適用できる植物栽培システムが示されている。この特許文献１には、地上部の区画と地下部の区画など複数の区画を備え、それぞれの区画で環境条件を変えて、様々な植物に適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２０５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１のもでは、複数区画を設ける必要があり、システムが複雑化するとともに大型化し、コストが嵩むとともに小さなスペースでは設置することができないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、小さなスペースで種々の育成植物を育成できる植物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】
【０００７】
この発明の植物栽培装置は、外部から隔離された植物栽培室と、この植物栽培室内に配置された複数のプランタンと、前記プランタンの植物が植えられる育成面と対向する位置に配設された照明装置と、前記プランタンの土壌温度を個別に制御できる土壌温度制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記土壌温度制御装置は、冷温水を前記プランタンの土壌に供給する水供給パイプラインと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器と、を備え、前記プランタン毎に所定の温度の水を水供給パイプラインから供給するように構成できる。
【０００９】
また、前記冷温水発生器で所定の温度に制御された水を蓄える水槽を備え、この水槽から前記水供給パイプラインに水を供給するように構成すればよい。
【００１０】
また、前記冷温水発生器と水槽間で水を循環させ水を所定の温度に設定するように構成できる。
【００１１】
また、前記プランタンは、排水に適した傾斜を有して配置され、余剰水が排水タンクに排出されるように構成すればよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、植物栽培室内に配置された複数のプランタンの土壌温度を個別に制御できるので、育成植物毎に適した土壌温度が設定できる。このため、種々な育成植物を小さなスペースで育成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態における植物栽培装置を示す模式的に断面にした正面図である。
【図２】この発明の実施形態における植物栽培装置を示す模式的に断面にした左側面図である。
【図３】この発明の実施形態における植物栽培装置を示す模式的に断面にした右側面図である。
【図４】この発明の実施形態における植物栽培装置の水系統を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００１５】
図１ないし図３に示すように、植物栽培装置１は、外部から隔離可能な植物栽培室１ａを有する筐体を備える。植物栽培室１ａには、図示しない扉が設けられ、この扉を開放して、植物栽培室１ａ内に配置されたプランタン２ａ、２ｂの育成面にそれぞれ育成植物が植栽される。
【００１６】
植物栽培室１ａは扉を閉めると外部と隔離され、植物を育成中は外部からの病原菌や害虫が植物栽培室内１ａ内に入り込まないように構成されている。植物栽培室１ａの天井面には、プランタン２ａ、２ｂの育成面と対向するように照明装置３が配置されている。この照明装置３は、蛍光灯やＬＥＤ照明が用いられる。照明装置３は、自然界のように段階的に照度は上がり、段階的に照度が下がるように制御が可能である。
【００１７】
植物栽培室１ａの下部には、このプランタン２ａ、２ｂ内の土壌温度を制御する制御機構が配置されている。この植物栽培装置１の底面には、キャスター１ｃが設けられ、植物栽培装置１を所定の位置に容易に移動できるように構成されている。
【００１８】
この植物栽培装置１ａのプランタン２ａ、２ｂには、土壌が収容され、この土壌を後述するように育成植物に応じてその温度が別々に設定することができる。
【００１９】
この実施形態では、土壌温度制御装置にて温度制御された水がプランタン２ａ、２ｂ内に与えられ、それぞれのプランタン２ａ、２ｂの土壌温度が所定の温度に設定される。
【００２０】
土壌温度制御装置は、冷温水をプランタン２ａ、２ｂの土壌に供給する水供給パイプライン１１ａと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器１０と、これらの動作を制御する制御装置２０を備える。
【００２１】
冷温水発生器１０は、所定の温度に制御された水を蓄える水槽１１を備える。冷温水発生器１０は、例えば、夜間電力を使用して運転され、冷温水発生器１０と水槽１１とパイプ１０ａで接続され、このパイプ１０ａを介して冷温水発生器１０と水槽１１内を循環させ、所定の温度に設定する。冷温水発生器１０と水槽１１との間はポンプ２１により、パイプ２３を介して水が循環される。水槽１１とポンプ２１の間には制御装置２０により開閉が制御されるバルブ２３が設けられている。バルブ２３を閉めることにより、水が水槽１１から冷温水発生器１０側への逆流するのを防止する。このポンプ２１は、例えば、１００Ｖ、１５Ｗの出力のものを用いる。
【００２２】
土壌温度が設定値に達すると冷温水発生器１０は停止する。このため、図示はしないがプランタン２ａ、２ｂには土壌温度を測定するセンサが設けられている。このセンサからの出力が制御装置２０に与えられ、バルブ２３〜２７、ポンプ２１、２２および冷温水発生器１０の動作が制御される。冷温水発生器１０の運転時間のインターバルは、例えば、２時間である。すなわち、２時間運転、２時間停止の運転制御が行われる。
【００２３】
水槽１１からプランタン２ａ、２ｂには、水供給パイプライン１１ａを介して冷温水が与えられる。冷温水はポンプ２２より水供給パイプライン１１ａに与えられる。このポンプは２２は、例えば、１００Ｖ、６Ｗの出力である。この実施形態においては、プランタン２ａと水供給パイプライン１１ａとの間に制御装置２０により開閉制御されるバルブ２５が設けられている。
【００２４】
このバルブ２５の開閉により、プランタン２ｂには、水が供給されるが、プランタン２ａへの水の供給を停止することができる。このように、一方の水の供給を制御することで、プランタン２ａとプランタン２ｂの土壌温度を別々に設定することができる。
【００２５】
プランタン２ａ、２ｂと水槽１１との間には、制御装置２０により開閉制御されるバルブ２６、２７が設けられ、プランタン２ａ、２ｂから水槽１１へ水の流入を制御している。
【００２６】
側面の上部には、モニタ４が設けられ、このモニタ４に植物の生育状態を表示させる。
【００２７】
また、プランタン２ａ、２ｂは、排水に適した傾斜を有して配置され、余剰水が排水タンク４０に排出されるように構成されている。
【００２８】
植物栽培装置１の側面には２箇所に排気ファン３１、３２が設けられ、冷温水発生器１０が駆動するときには、排気ファン３１が駆動して冷温水発生器１０の熱を外部に排気する。また、ポンプ２１又はポンプ２２が駆動した際には、排気ファン３２が駆動してポンプ２１又はポンプ２２の熱を外部に排気する。
【００２９】
また、図示しないが、この実施形態においては、天井部に４箇所の排気ファンを設け、照明装置３の点灯数量に応じて別々に駆動させるように構成できる。
【００３０】
上記した実施形態では、プランタン２ａ、２ｂの土壌に水を供給して土壌温度を設定しているが、水を直接供給するのではなく、パイプの上又は土壌の中にパイプを配設し、パイプ内部に冷温水を流し、パイプからの熱により土壌温度を制御するように構成してもよい。また、上記した実施形態では、２つのプランタンを設けた例を挙げているが、プランタンの数は必要に応じて３つ以上に構成することも可能である。その場合には、プランタンの数に応じて水供給パイプライン設けることになる。
【００３１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１ 植物栽培装置
１ａ 植物栽培室
２ａ、２ｂ プランタン
３ 照明装置
１０ 冷温水発生器
１０ａ パイプ
１１ 水槽
１１ａ 水供給パイプライン
２０ 制御装置
４０ 排水タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から隔離された植物栽培室と、この植物栽培室内に配置された複数のプランタンと、前記プランタンの植物が植えられる育成面と対向する位置に配設された照明装置と、前記プランタンの土壌温度を個別に制御できる土壌温度制御装置と、を備えたことを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
前記土壌温度制御装置は、冷温水を前記プランタンの土壌に供給する水供給パイプラインと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器と、を備え、前記プランタン毎に所定の温度の水を水供給パイプラインから供給することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
【請求項３】
前記冷温水発生器で所定の温度に制御された水を蓄える水槽を備え、この水槽から前記水供給パイプラインに水を供給することを特徴とする請求項２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
前記冷温水発生器と水槽間で水を循環させ水を所定の温度に設定する請求項３に記載の植物栽培装置。
【請求項５】
前記プランタンは、排水に適した傾斜を有して配置され、余剰水が排水タンクに排出される請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の植物栽培装置。
【請求項１】
外部から隔離された植物栽培室と、この植物栽培室内に配置された複数のプランタンと、前記プランタンの植物が植えられる育成面と対向する位置に配設された照明装置と、前記プランタンの土壌温度を個別に制御できる土壌温度制御装置と、を備えたことを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
前記土壌温度制御装置は、冷温水を前記プランタンの土壌に供給する水供給パイプラインと、水を所定の温度に制御する冷温水発生器と、を備え、前記プランタン毎に所定の温度の水を水供給パイプラインから供給することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
【請求項３】
前記冷温水発生器で所定の温度に制御された水を蓄える水槽を備え、この水槽から前記水供給パイプラインに水を供給することを特徴とする請求項２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
前記冷温水発生器と水槽間で水を循環させ水を所定の温度に設定する請求項３に記載の植物栽培装置。
【請求項５】
前記プランタンは、排水に適した傾斜を有して配置され、余剰水が排水タンクに排出される請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の植物栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−８５５１９（Ｐ２０１３−８５５１９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９２７６（Ｐ２０１１−２２９２７６）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（５９４０４４４０６）司電機産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（５９４０４４４０６）司電機産業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]