水生植物育成装置及び水生植物の育成方法
【課題】構成を簡略化できる水生植物育成装置及び水生植物の育成方法を提供する。
【解決手段】二酸化炭素を供給する気体供給部３と、気体供給部３から供給された二酸化炭素を微細バブル５３にして、水中の水生植物５１に供給する微細バブル供給部４と、水生植物５１が植えられた水５０のｐＨ値ＶｐＨを検出して、ｐＨ値信号ＤｐＨを出力するｐＨセンサ６と、ｐＨセンサ６から入力されたｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、微細バブル供給部４の微細バブル５３の供給状態と供給停止状態とを切り替える制御部８とを備える。
【解決手段】二酸化炭素を供給する気体供給部３と、気体供給部３から供給された二酸化炭素を微細バブル５３にして、水中の水生植物５１に供給する微細バブル供給部４と、水生植物５１が植えられた水５０のｐＨ値ＶｐＨを検出して、ｐＨ値信号ＤｐＨを出力するｐＨセンサ６と、ｐＨセンサ６から入力されたｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、微細バブル供給部４の微細バブル５３の供給状態と供給停止状態とを切り替える制御部８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細バブルを供給して水生植物を育成する水生植物育成装置及び水生植物の育成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロバブルやナノバブル等の微細バブルを水生植物が植えられた水中に供給することにより水生植物を育成する水生植物育成装置及び育成方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、水生植物が植えられた水中に二酸化炭素の微細バブルを供給するバブル発生器と、微細バブルを電気分解する電気分解機構とを備えた藻類の栽培装置が開示されている。この栽培装置では、過剰な水中の微細バブルを電気分解機構により電気分解することによって、水が水生植物の育成を阻害するｐＨ値となることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、過剰な微細バブルを電気分解するための電気分解機構を必要とするために構成が複雑になるといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、構成を簡略化できる水生植物育成装置及び水生植物の育成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、二酸化炭素を供給する気体供給部と、前記気体供給部から供給された二酸化炭素から微細バブルを生成して、水中の水生植物に供給する微細バブル供給部と、水生植物が植えられた水のｐＨ値を検出して、ｐＨ値信号を出力するｐＨ検出部と、前記ｐＨ検出部から入力されたｐＨ値信号に基づいて、前記微細バブル供給部による微細バブルの供給状態と供給停止状態とを切り替える制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御部は、前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上と判定すると、前記微細バブル供給部を供給状態に切り替えるとともに、前記水のｐＨ値がｐＨ下限以下であると判定すると、前記微細バブル供給部を供給停止状態に切り替えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、水生植物に光を供給する光源を更に備え、前記制御部は、前記光源のオンとオフとを切り替えるとともに、前記光源がオン状態の間に、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、水生植物の近傍に配置された光検出部を更に備え、前記光検出部によって光が検出されている間に、前記制御部は、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、ｐＨ検出部によって検出された水生植物が植えられた水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルを水中の水生植物に供給開始する供給開始ステップと、ｐＨ検出部によって検出された前記水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルの供給を停止する供給停止ステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、前記供給開始ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上になると実行されるとともに、前記供給停止ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ下限値以下になると実行されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、光源をオンにすることにより水生植物への光照射を開始する光照射開始ステップと、前記光源をオフにすることにより水生植物への光照射を停止する光照射停止ステップとを更に備え、前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光照射開始ステップと前記光照射停止ステップとの間に行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、光検出手段により光を検出する光検出ステップを更に備え、前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光検出手段により光が検出されている間に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御部が、ｐＨ値に基づいて、微細バブル供給部の微細バブルの供給状態と供給停止状態とを切り替える。これにより、水生植物が植えられている水中のｐＨ値が水生植物の育成を阻害することを抑制できる。即ち、本発明は、微細バブルの供給状態及び供給停止状態によってｐＨ値を制御できるので、構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。
【図２】第１実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。
【図３】制御部によって実行される第１実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。
【図４】第２実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。
【図５】第２実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。
【図６】制御部によって実行される第２実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明による第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。図２は、第１実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。
【００１８】
第１実施形態による水生植物育成装置１は、室内等の自然光の少ない場所で水生植物を育成するためのものである。尚、水生植物は、淡水中で育成可能な水生植物、海水中で育成可能な水生植物を含む。図１及び図２に示すように、第１実施形態による水生植物育成装置１は、水槽２と、気体供給部３と、微細バブル供給部４と、光源５と、ｐＨセンサ６と、時計７と、制御部８とを備える。
【００１９】
水槽２は、中空の直方体形状に形成されている。水槽２の側面は、光透過可能な材質からなる。水槽２の上面は、開口されている。水槽２の内部（中空部）には、所定量の水５０が貯められている。水槽２の底部には、水生植物５１を植えるための土５２が積載されている。
【００２０】
気体供給部３は、微細バブル供給部４に二酸化炭素（ＣＯ２）を供給するためのものである。気体供給部３は、タンク１１と、ポンプ１２と、配管１３と備えている。
【００２１】
タンク１１は、二酸化炭素または液体二酸化炭素を貯留するものである。ポンプ１２は、タンク１１に貯留されている二酸化炭素を微細バブル供給部４に供給するものである。ポンプ１２は、タンク１１と微細バブル供給部４とを接続する配管１３の途中部に配置されている。
【００２２】
微細バブル供給部４は、水槽２の水５０に植えられた水生植物５１に微細バブル５３を生成して供給するためのものである。微細バブル供給部４は、微細バブル生成装置１５と、配管１６と、供給部１７と、供給配管１８とを備えている。
【００２３】
微細バブル生成装置１５は、配管１３を介して気体供給部３から供給された二酸化炭素から微細バブル５３を生成するものである。尚、ここでいう微細バブル５３とは、直径が１ｍｍ以下のマイクロバブルや、直径が１μｍ以下のナノバブルのことである。微細バブル生成装置１５は、配管１６を介して、微細バブル５３を供給部１７へと送る。
【００２４】
供給部１７は、樹脂性の円筒部材からなる。供給部１７の外周部には、微細バブル５３を吐出するための複数の吐出穴（図示略）が形成されている。供給部１７の下部は、水槽２の水中に配置されている。供給配管１８は、水槽２の水５０をポンプ（図示略）によって微細バブル生成装置１５へと供給する。尚、水槽２からではなく、外部から水を微細バブル生成装置１５に供給するように構成してもよい。
【００２５】
光源５は、水槽２内の水生植物５１に光を供給するものである。光源５は、水槽２の上部に配置されている。光源５は、蛍光灯や発光ダイオード等によって構成される。
【００２６】
ｐＨセンサ６は、水生植物５１が植えられた水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨを検出する。そして、ｐＨセンサ６は、ｐＨ値ＶｐＨに対応するｐＨ値信号ＤｐＨを制御部８へと出力する。ｐＨセンサ６は、水槽２の水中に配置されている。
【００２７】
時計７は、制御部８へと現在の時間Ｔを出力するためのものである。
【００２８】
制御部８は、水生植物育成装置１の制御全般を司るものである。例えば、制御部８は、ｐＨセンサ６から入力されたｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、微細バブル供給部４による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態を切り替える。制御部８は、演算部２１と、記憶部２２と、インターフェース２３とを備えている。
【００２９】
演算部２１は、後述する水生植物育成プログラム等の種々のプログラムを実行するためのものである。演算部２１は、ＣＰＵ(central processing unit)からなる。
【００３０】
記憶部２２は、種々の数値情報や水生植物育成プログラム等のプログラムを記憶するものである。記憶部２２は、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）及びＨＤＤ（hard disk drive）等を有する。記憶部２２に記憶されている数値情報には、照射開始時間Ｔｓ、照射終了時間Ｔｅ、ｐＨ下限値Ｌｄ、ｐＨ上限値Ｌｕが含まれる。
【００３１】
照射開始時間Ｔｓは、日の出の時間に合わせて設定される。従って、照射開始時間Ｔｓは、季節に合わせて複数の数値で構成してもよい。
【００３２】
照射終了時間Ｔｅは、日の入りの時間に合わせて設定される。従って、照射終了時間Ｔｅは、季節に合わせて複数の数値で構成してもよい。
【００３３】
ｐＨ下限値Ｌｄは、育成対象の水生植物５１が育成可能なｐＨ値の下限に基づいて設定されている。例えば、淡水で育成可能な水生植物を育成する場合、ｐＨ下限値Ｌｄは、約４〜６に設定される。一方、海水で育成可能な水生植物を育成する場合、ｐＨ下限値Ｌｄは、約７〜９に設定される。
【００３４】
ｐＨ上限値Ｌｕは、ｐＨ下限値Ｌｄに所定の数値（例えば、「１」）を積算して設定される。即ち、一例として、「ｐＨ上限値Ｌｕ＝ｐＨ下限値Ｌｄ＋１」である。
【００３５】
インターフェース２３は、演算部２１及び記憶部２２を互いに接続する。また、インターフェース２３は、外部機器５、６、７、１２、１５と接続されている。具体的には、インターフェース２３は、オン／オフ信号を出力可能に、ポンプ１２と、微細バブル生成装置１５と、光源５とに接続されている。インターフェース２３は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨの情報であるｐＨ値信号ＤｐＨを入力可能に、ｐＨセンサ６と接続されている。インターフェース２３は、現在の時間Ｔの情報である時間信号ＤＴを入力可能に、時計７と接続されている。これにより、演算部２１及び記憶部２２が、外部機器５、６、７、１２、１５と信号を送受信可能に接続される。
【００３６】
（第１実施形態の水生植物育成装置による水生植物の育成方法）
次に、上述した水生植物育成装置１による水生植物の育成方法について説明する。育成方法については、制御部８によって実行される水生植物育成プログラムに沿って説明する。図３は、制御部によって実行される第１実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。
【００３７】
図３に示すように、制御部８は、時計７から入力された時間信号ＤＴに基づいて、現在の時間Ｔが照射開始時間Ｔｓを経過しているか否かを判定する（Ｓ１）。制御部８は、時間が照射開始時間Ｔｓを経過するまでステップＳ１を繰り返す（Ｓ１：Ｎｏ）。
【００３８】
次に、制御部８は、時間Ｔが照射開始時間Ｔｓを経過したと判定すると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、光源５にオン信号を送信する（Ｓ２）。これにより、光源５がオン状態となり、水生植物５１への光照射が開始される。この結果、水生植物５１は、光合成を開始する。尚、光合成によって水槽２の水５０に含まれる二酸化炭素が減少するので、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨは次第に大きくなる。
【００３９】
次に、制御部８は、ｐＨセンサ６から入力されるｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが、記憶部２２に記憶されているｐＨ上限値Ｌｕ以上か否かを判定する（Ｓ３）。
【００４０】
制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上でないと判定すると、ステップＳ４〜Ｓ６の処理実行することなく、後述するステップＳ７の処理を実行する（Ｓ３：Ｎｏ）。
【００４１】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上になったと判定すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５にオン信号を出力する（Ｓ４）。これにより、二酸化炭素が、ポンプ１２によってタンク１１から微細バブル生成装置１５へと供給される。この後、微細バブル生成装置１５は、供給された二酸化炭素から微細バブル５３を生成する。そして、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５は、配管１６及び供給部１７を介して、供給配管１８によって供給された水５０及び二酸化炭素の微細バブル５３を水槽２の水５０に植えられた水生植物５１に供給する（供給状態）。これにより、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが徐々に小さくなる。
【００４２】
次に、制御部８は、ｐＨセンサ６から入力されるｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが、記憶部２２に記憶されているｐＨ下限値Ｌｄ以下か否かを判定する（Ｓ５）。制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ下限値Ｌｄ以下になるまでステップＳ５の処理を繰り返す（Ｓ５：Ｎｏ）。
【００４３】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ下限値Ｌｄ以下になったと判定すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５にオフ信号を出力する（Ｓ６）。これにより、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５がオフ状態となる。この結果、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５は、水槽２の水５０への微細バブル５３の供給を停止する（供給停止状態）。このため、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨの低下が停止する。一方、水生植物５１への光の照射は継続しているので、水生植物５１は光合成を継続する。この結果、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨは、徐々に大きくなる。
【００４４】
次に、制御部８は、時計７から入力された時間信号ＤＴに基づいて、現在の時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過しているか否かを判定する（Ｓ７）。
【００４５】
制御部８は、時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過していないと判定すると（Ｓ７：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻る。これにより、制御部８は、時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過するまで、ステップＳ３〜Ｓ６の処理を繰り返す。換言すると、制御部８は、光源５がオン状態の間だけ、ステップＳ３〜Ｓ６の処理を繰り返して、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態の切り替えを行っている。
【００４６】
一方、制御部８は、時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過したと判定すると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、光源５をオフに切り替える（Ｓ８）。これにより、水生植物５１への光照射が停止するので、水生植物５１は光合成を終了する。
【００４７】
この後、制御部８は、ステップＳ１の処理に戻って、ステップＳ１〜Ｓ８の処理を繰り返す。
【００４８】
（第１実施形態の効果）
次に、上述した第１実施形態による水生植物育成装置及び水生植物の育成方法の効果について説明する。
【００４９】
第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、制御部８が、ｐＨ値ＶｐＨに基づいて、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態を切り替えている。これにより、水生植物育成装置１は、微細バブル生成装置１５から供給された二酸化炭素の微細バブル５３によって、水のｐＨ値ＶｐＨを水生植物５１が育成可能な状態に維持することができる。このように、第１実施形態の水生植物育成装置１は、微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態の切り替えによってｐＨ値ＶｐＨを制御しているので、過剰供給にされた二酸化炭素を分解するための電気分解装置等を省略することができる。この結果、水生植物育成装置１は、構成及び水生植物の育成方法を簡略化できる。
【００５０】
また、第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光源５から光が照射されている間だけ、水槽２の水５０への微細バブル５３の供給を行っている。即ち、水生植物５１が光合成可能な時間に微細バブル５３の供給を行っているので、水生植物５１は効率よく光合成することができるので、水生植物育成装置１は、水生植物５１の成長を速くすることができる。
【００５１】
ここで、光源５から光が照射されていない間に微細バブル５３を供給すると、二酸化炭素からなる微細バブル５３と水生植物５１から排出される二酸化炭素とによって、水槽２の水５０に含まれる二酸化炭素が増加する。更に、光が照射されていないと、水生植物５１は、光合成できず、二酸化炭素を吸収することができないので、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが徐々に小さくなる。この結果、ｐＨ値ＶｐＨが限界を超えて、水生植物５１の育成を阻害する。しかし、上述したように第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光照射を停止している間は水生植物５１への微細バブル５３の供給を停止している。これにより、第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法は、ｐＨ値ＶｐＨの低下に起因する水生植物５１の劣化や水生植物５１の育成の阻害を抑制できる。
【００５２】
尚、本願発明者の実験によると、マイクロバブルからなる二酸化炭素の微細バブル５３を２種類の水生植物に２日間供給することによって、水生植物５１の成長が比較例に比べて速くなることがわかっている。ここでいう比較例は、二酸化炭素を供給せずに水生植物を育成した例と、微細バブルでない状態の二酸化炭素を供給しつつ育成した例を採用した。
【００５３】
＜第２実施形態＞
次に、上述した第１実施形態の一部を変更した第２実施形態による水生植物育成装置及び育成方法について説明する。図４は、第２実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。図５は、第２実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。尚、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００５４】
第２実施形態による水生植物育成装置１Ａは、屋外等の自然光を受光可能な場所で水生植物を育成するためのものである。図４及び図５に示すように、第２実施形態による水生植物育成装置１Ａは、光センサ９を更に備える。尚、第１実施形態における光源５及び時計７は、第２実施形態では設けられていない。
【００５５】
光センサ９は、水槽２の上部に配置されている。光センサ９は、制御部８のインターフェース２３に検出信号を入力可能に接続されている。光センサ９は、閾値以上の光を検出すると、制御部８に検出信号ＤＬを出力する。
【００５６】
（第２実施形態の水生植物育成装置による水生植物の育成方法）
次に、第２実施形態の水生植物育成装置１Ａによる水生植物の育成方法について、図６を参照して説明する。図６は、制御部によって実行される第２実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。尚、第１実施形態と同様のステップに関しては、説明を簡略化する。
【００５７】
図６に示すように、制御部８は、光センサ９から検出信号ＤＬに基づいて、光が検出されているか否かを判定する（Ｓ１０）。制御部８は、光が検出されていないと判定すると、ステップＳ１０を繰り返す（Ｓ１０：Ｎｏ）。
【００５８】
一方、制御部８は、検出信号ＤＬに基づいて、光が検出されたと判定すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上か否かを判定する（Ｓ３）。
【００５９】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上になったと判定すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５にオン信号を出力する（Ｓ４）。これにより微細バブル生成装置１５は、配管１６及び供給部１７を介して、二酸化炭素の微細バブル５３を水槽２の水５０に植えられた水生植物５１に供給する。これにより、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが徐々に小さくなる。
【００６０】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが、ｐＨ下限値Ｌｄ以下か否かを判定する（Ｓ５）。
【００６１】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ下限値Ｌｄ以下になったと判定すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５をオフ状態に切り替える（Ｓ６）。これにより、微細バブル生成装置１５は、水槽２の水５０に植えられた水生植物５１への微細バブル５３の供給を停止する。このため、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨの低下が停止する。尚、光は検出されているので、水生植物５１への光の照射は継続している。これにより、水生植物５１は光合成を継続するので、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨは、徐々に大きくなる。
【００６２】
この後、制御部８は、ステップＳ１０に戻って実行する。換言すると、第２実施形態による水生植物の育成方法では、光センサ９によって光が検出されている間のみ、水への微細バブル５３の供給及び供給停止の切り替えが実行される。
【００６３】
（第２実施形態の効果）
次に、上述した第２実施形態の効果について説明する。
【００６４】
第２実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、ｐＨ値ＶｐＨに基づいて、微細バブル生成装置１５による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態を切り替えている。これにより、第２実施形態は、第１実施形態と同様に、水生植物育成装置１の構成及び水生植物の育成方法を簡略化できる。
【００６５】
第２実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光センサ９によって光が検出されている間だけ、微細バブル５３の供給及び停止が行われる。これにより、第２実施形態は、第１実施形態と同様に、水生植物５１の成長を速くすることができるとともに、水生植物５１が劣化することを抑制できる。
【００６６】
第２実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光源を設けることなく、光センサ９によって検出された自然光の照射の有無によって、微細バブル５３の供給及び停止を行っている。これにより、第２実施形態は、光源の電力が不要となるので、省電力化を実現することができる。また、第２実施形態は、光源の制御が不要となるので、制御を簡略化することができる。
【００６７】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００６８】
上述した実施形態における各構成の配置、構造、形状、材質、数等は適宜変更可能である。
【００６９】
上述した実施形態では、光が照射されている状態で、微細バブルの供給及び供給停止を切り替えたが、光が照射されていない状態でも、微細バブルの供給及び供給停止を切り替えてもよい。
【００７０】
上述した実施形態では、二酸化炭素の微細バブルを水中に供給したが、二酸化炭素を含む気体の微細バブルを水中に供給してもよい。
【００７１】
上述した実施形態を組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態に光検出手段を設けた装置を外部に設置してもよい。これにより、晴天時等の自然光の照射が多いときは、光源をオフ状態にするとともに、雨天時等の光の照射が少ないときは、光源をオン状態にするように構成してもよい。
【００７２】
上述した実施形態では、微細バブルの供給及び停止の切り替えや、光源のオン・オフの切り替えを制御部によって実行したが、制御部ではなくユーザ等によってこれらの切り替えをおこなってもよい。
【００７３】
上述した実施形態では、水槽内の水生植物の育成について説明したが、水槽等が不要な海や河の水生植物の養殖等に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１、１Ａ 水生植物育成装置
２ 水槽
３ 気体供給部
４ 微細バブル供給部
５ 光源
６ ｐＨセンサ（ｐＨ検出部）
７ 時計
８ 制御部
９ 光センサ（光検出部）
１１ タンク
１２ ポンプ
１３ 配管
１５ 微細バブル生成装置
１６ 配管
１７ 供給部
２１ 演算部
２２ 記憶部
２３ インターフェース
５０ 水
５１ 水生植物
５３ 微細バブル
ＤＬ 検出信号
ＤｐＨ ｐＨ値信号
ＤＴ 時間信号
Ｌｄ ｐＨ下限値
Ｌｕ ｐＨ上限値
Ｔ 時間
Ｔｅ 照射終了時間
Ｔｓ 照射開始時間
ＶｐＨ ｐＨ値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細バブルを供給して水生植物を育成する水生植物育成装置及び水生植物の育成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロバブルやナノバブル等の微細バブルを水生植物が植えられた水中に供給することにより水生植物を育成する水生植物育成装置及び育成方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、水生植物が植えられた水中に二酸化炭素の微細バブルを供給するバブル発生器と、微細バブルを電気分解する電気分解機構とを備えた藻類の栽培装置が開示されている。この栽培装置では、過剰な水中の微細バブルを電気分解機構により電気分解することによって、水が水生植物の育成を阻害するｐＨ値となることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、過剰な微細バブルを電気分解するための電気分解機構を必要とするために構成が複雑になるといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、構成を簡略化できる水生植物育成装置及び水生植物の育成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、二酸化炭素を供給する気体供給部と、前記気体供給部から供給された二酸化炭素から微細バブルを生成して、水中の水生植物に供給する微細バブル供給部と、水生植物が植えられた水のｐＨ値を検出して、ｐＨ値信号を出力するｐＨ検出部と、前記ｐＨ検出部から入力されたｐＨ値信号に基づいて、前記微細バブル供給部による微細バブルの供給状態と供給停止状態とを切り替える制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御部は、前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上と判定すると、前記微細バブル供給部を供給状態に切り替えるとともに、前記水のｐＨ値がｐＨ下限以下であると判定すると、前記微細バブル供給部を供給停止状態に切り替えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、水生植物に光を供給する光源を更に備え、前記制御部は、前記光源のオンとオフとを切り替えるとともに、前記光源がオン状態の間に、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、水生植物の近傍に配置された光検出部を更に備え、前記光検出部によって光が検出されている間に、前記制御部は、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、ｐＨ検出部によって検出された水生植物が植えられた水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルを水中の水生植物に供給開始する供給開始ステップと、ｐＨ検出部によって検出された前記水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルの供給を停止する供給停止ステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、前記供給開始ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上になると実行されるとともに、前記供給停止ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ下限値以下になると実行されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、光源をオンにすることにより水生植物への光照射を開始する光照射開始ステップと、前記光源をオフにすることにより水生植物への光照射を停止する光照射停止ステップとを更に備え、前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光照射開始ステップと前記光照射停止ステップとの間に行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、光検出手段により光を検出する光検出ステップを更に備え、前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光検出手段により光が検出されている間に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御部が、ｐＨ値に基づいて、微細バブル供給部の微細バブルの供給状態と供給停止状態とを切り替える。これにより、水生植物が植えられている水中のｐＨ値が水生植物の育成を阻害することを抑制できる。即ち、本発明は、微細バブルの供給状態及び供給停止状態によってｐＨ値を制御できるので、構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。
【図２】第１実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。
【図３】制御部によって実行される第１実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。
【図４】第２実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。
【図５】第２実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。
【図６】制御部によって実行される第２実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明による第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。図２は、第１実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。
【００１８】
第１実施形態による水生植物育成装置１は、室内等の自然光の少ない場所で水生植物を育成するためのものである。尚、水生植物は、淡水中で育成可能な水生植物、海水中で育成可能な水生植物を含む。図１及び図２に示すように、第１実施形態による水生植物育成装置１は、水槽２と、気体供給部３と、微細バブル供給部４と、光源５と、ｐＨセンサ６と、時計７と、制御部８とを備える。
【００１９】
水槽２は、中空の直方体形状に形成されている。水槽２の側面は、光透過可能な材質からなる。水槽２の上面は、開口されている。水槽２の内部（中空部）には、所定量の水５０が貯められている。水槽２の底部には、水生植物５１を植えるための土５２が積載されている。
【００２０】
気体供給部３は、微細バブル供給部４に二酸化炭素（ＣＯ２）を供給するためのものである。気体供給部３は、タンク１１と、ポンプ１２と、配管１３と備えている。
【００２１】
タンク１１は、二酸化炭素または液体二酸化炭素を貯留するものである。ポンプ１２は、タンク１１に貯留されている二酸化炭素を微細バブル供給部４に供給するものである。ポンプ１２は、タンク１１と微細バブル供給部４とを接続する配管１３の途中部に配置されている。
【００２２】
微細バブル供給部４は、水槽２の水５０に植えられた水生植物５１に微細バブル５３を生成して供給するためのものである。微細バブル供給部４は、微細バブル生成装置１５と、配管１６と、供給部１７と、供給配管１８とを備えている。
【００２３】
微細バブル生成装置１５は、配管１３を介して気体供給部３から供給された二酸化炭素から微細バブル５３を生成するものである。尚、ここでいう微細バブル５３とは、直径が１ｍｍ以下のマイクロバブルや、直径が１μｍ以下のナノバブルのことである。微細バブル生成装置１５は、配管１６を介して、微細バブル５３を供給部１７へと送る。
【００２４】
供給部１７は、樹脂性の円筒部材からなる。供給部１７の外周部には、微細バブル５３を吐出するための複数の吐出穴（図示略）が形成されている。供給部１７の下部は、水槽２の水中に配置されている。供給配管１８は、水槽２の水５０をポンプ（図示略）によって微細バブル生成装置１５へと供給する。尚、水槽２からではなく、外部から水を微細バブル生成装置１５に供給するように構成してもよい。
【００２５】
光源５は、水槽２内の水生植物５１に光を供給するものである。光源５は、水槽２の上部に配置されている。光源５は、蛍光灯や発光ダイオード等によって構成される。
【００２６】
ｐＨセンサ６は、水生植物５１が植えられた水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨを検出する。そして、ｐＨセンサ６は、ｐＨ値ＶｐＨに対応するｐＨ値信号ＤｐＨを制御部８へと出力する。ｐＨセンサ６は、水槽２の水中に配置されている。
【００２７】
時計７は、制御部８へと現在の時間Ｔを出力するためのものである。
【００２８】
制御部８は、水生植物育成装置１の制御全般を司るものである。例えば、制御部８は、ｐＨセンサ６から入力されたｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、微細バブル供給部４による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態を切り替える。制御部８は、演算部２１と、記憶部２２と、インターフェース２３とを備えている。
【００２９】
演算部２１は、後述する水生植物育成プログラム等の種々のプログラムを実行するためのものである。演算部２１は、ＣＰＵ(central processing unit)からなる。
【００３０】
記憶部２２は、種々の数値情報や水生植物育成プログラム等のプログラムを記憶するものである。記憶部２２は、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）及びＨＤＤ（hard disk drive）等を有する。記憶部２２に記憶されている数値情報には、照射開始時間Ｔｓ、照射終了時間Ｔｅ、ｐＨ下限値Ｌｄ、ｐＨ上限値Ｌｕが含まれる。
【００３１】
照射開始時間Ｔｓは、日の出の時間に合わせて設定される。従って、照射開始時間Ｔｓは、季節に合わせて複数の数値で構成してもよい。
【００３２】
照射終了時間Ｔｅは、日の入りの時間に合わせて設定される。従って、照射終了時間Ｔｅは、季節に合わせて複数の数値で構成してもよい。
【００３３】
ｐＨ下限値Ｌｄは、育成対象の水生植物５１が育成可能なｐＨ値の下限に基づいて設定されている。例えば、淡水で育成可能な水生植物を育成する場合、ｐＨ下限値Ｌｄは、約４〜６に設定される。一方、海水で育成可能な水生植物を育成する場合、ｐＨ下限値Ｌｄは、約７〜９に設定される。
【００３４】
ｐＨ上限値Ｌｕは、ｐＨ下限値Ｌｄに所定の数値（例えば、「１」）を積算して設定される。即ち、一例として、「ｐＨ上限値Ｌｕ＝ｐＨ下限値Ｌｄ＋１」である。
【００３５】
インターフェース２３は、演算部２１及び記憶部２２を互いに接続する。また、インターフェース２３は、外部機器５、６、７、１２、１５と接続されている。具体的には、インターフェース２３は、オン／オフ信号を出力可能に、ポンプ１２と、微細バブル生成装置１５と、光源５とに接続されている。インターフェース２３は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨの情報であるｐＨ値信号ＤｐＨを入力可能に、ｐＨセンサ６と接続されている。インターフェース２３は、現在の時間Ｔの情報である時間信号ＤＴを入力可能に、時計７と接続されている。これにより、演算部２１及び記憶部２２が、外部機器５、６、７、１２、１５と信号を送受信可能に接続される。
【００３６】
（第１実施形態の水生植物育成装置による水生植物の育成方法）
次に、上述した水生植物育成装置１による水生植物の育成方法について説明する。育成方法については、制御部８によって実行される水生植物育成プログラムに沿って説明する。図３は、制御部によって実行される第１実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。
【００３７】
図３に示すように、制御部８は、時計７から入力された時間信号ＤＴに基づいて、現在の時間Ｔが照射開始時間Ｔｓを経過しているか否かを判定する（Ｓ１）。制御部８は、時間が照射開始時間Ｔｓを経過するまでステップＳ１を繰り返す（Ｓ１：Ｎｏ）。
【００３８】
次に、制御部８は、時間Ｔが照射開始時間Ｔｓを経過したと判定すると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、光源５にオン信号を送信する（Ｓ２）。これにより、光源５がオン状態となり、水生植物５１への光照射が開始される。この結果、水生植物５１は、光合成を開始する。尚、光合成によって水槽２の水５０に含まれる二酸化炭素が減少するので、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨは次第に大きくなる。
【００３９】
次に、制御部８は、ｐＨセンサ６から入力されるｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが、記憶部２２に記憶されているｐＨ上限値Ｌｕ以上か否かを判定する（Ｓ３）。
【００４０】
制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上でないと判定すると、ステップＳ４〜Ｓ６の処理実行することなく、後述するステップＳ７の処理を実行する（Ｓ３：Ｎｏ）。
【００４１】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上になったと判定すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５にオン信号を出力する（Ｓ４）。これにより、二酸化炭素が、ポンプ１２によってタンク１１から微細バブル生成装置１５へと供給される。この後、微細バブル生成装置１５は、供給された二酸化炭素から微細バブル５３を生成する。そして、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５は、配管１６及び供給部１７を介して、供給配管１８によって供給された水５０及び二酸化炭素の微細バブル５３を水槽２の水５０に植えられた水生植物５１に供給する（供給状態）。これにより、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが徐々に小さくなる。
【００４２】
次に、制御部８は、ｐＨセンサ６から入力されるｐＨ値信号ＤｐＨに基づいて、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが、記憶部２２に記憶されているｐＨ下限値Ｌｄ以下か否かを判定する（Ｓ５）。制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ下限値Ｌｄ以下になるまでステップＳ５の処理を繰り返す（Ｓ５：Ｎｏ）。
【００４３】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ下限値Ｌｄ以下になったと判定すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５にオフ信号を出力する（Ｓ６）。これにより、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５がオフ状態となる。この結果、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５は、水槽２の水５０への微細バブル５３の供給を停止する（供給停止状態）。このため、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨの低下が停止する。一方、水生植物５１への光の照射は継続しているので、水生植物５１は光合成を継続する。この結果、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨは、徐々に大きくなる。
【００４４】
次に、制御部８は、時計７から入力された時間信号ＤＴに基づいて、現在の時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過しているか否かを判定する（Ｓ７）。
【００４５】
制御部８は、時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過していないと判定すると（Ｓ７：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻る。これにより、制御部８は、時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過するまで、ステップＳ３〜Ｓ６の処理を繰り返す。換言すると、制御部８は、光源５がオン状態の間だけ、ステップＳ３〜Ｓ６の処理を繰り返して、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態の切り替えを行っている。
【００４６】
一方、制御部８は、時間Ｔが照射終了時間Ｔｅを経過したと判定すると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、光源５をオフに切り替える（Ｓ８）。これにより、水生植物５１への光照射が停止するので、水生植物５１は光合成を終了する。
【００４７】
この後、制御部８は、ステップＳ１の処理に戻って、ステップＳ１〜Ｓ８の処理を繰り返す。
【００４８】
（第１実施形態の効果）
次に、上述した第１実施形態による水生植物育成装置及び水生植物の育成方法の効果について説明する。
【００４９】
第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、制御部８が、ｐＨ値ＶｐＨに基づいて、微細バブル供給部４の微細バブル生成装置１５による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態を切り替えている。これにより、水生植物育成装置１は、微細バブル生成装置１５から供給された二酸化炭素の微細バブル５３によって、水のｐＨ値ＶｐＨを水生植物５１が育成可能な状態に維持することができる。このように、第１実施形態の水生植物育成装置１は、微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態の切り替えによってｐＨ値ＶｐＨを制御しているので、過剰供給にされた二酸化炭素を分解するための電気分解装置等を省略することができる。この結果、水生植物育成装置１は、構成及び水生植物の育成方法を簡略化できる。
【００５０】
また、第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光源５から光が照射されている間だけ、水槽２の水５０への微細バブル５３の供給を行っている。即ち、水生植物５１が光合成可能な時間に微細バブル５３の供給を行っているので、水生植物５１は効率よく光合成することができるので、水生植物育成装置１は、水生植物５１の成長を速くすることができる。
【００５１】
ここで、光源５から光が照射されていない間に微細バブル５３を供給すると、二酸化炭素からなる微細バブル５３と水生植物５１から排出される二酸化炭素とによって、水槽２の水５０に含まれる二酸化炭素が増加する。更に、光が照射されていないと、水生植物５１は、光合成できず、二酸化炭素を吸収することができないので、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが徐々に小さくなる。この結果、ｐＨ値ＶｐＨが限界を超えて、水生植物５１の育成を阻害する。しかし、上述したように第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光照射を停止している間は水生植物５１への微細バブル５３の供給を停止している。これにより、第１実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法は、ｐＨ値ＶｐＨの低下に起因する水生植物５１の劣化や水生植物５１の育成の阻害を抑制できる。
【００５２】
尚、本願発明者の実験によると、マイクロバブルからなる二酸化炭素の微細バブル５３を２種類の水生植物に２日間供給することによって、水生植物５１の成長が比較例に比べて速くなることがわかっている。ここでいう比較例は、二酸化炭素を供給せずに水生植物を育成した例と、微細バブルでない状態の二酸化炭素を供給しつつ育成した例を採用した。
【００５３】
＜第２実施形態＞
次に、上述した第１実施形態の一部を変更した第２実施形態による水生植物育成装置及び育成方法について説明する。図４は、第２実施形態による水生植物育成装置の概略の全体図である。図５は、第２実施形態による水生植物育成装置の制御系を説明するブロック図である。尚、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００５４】
第２実施形態による水生植物育成装置１Ａは、屋外等の自然光を受光可能な場所で水生植物を育成するためのものである。図４及び図５に示すように、第２実施形態による水生植物育成装置１Ａは、光センサ９を更に備える。尚、第１実施形態における光源５及び時計７は、第２実施形態では設けられていない。
【００５５】
光センサ９は、水槽２の上部に配置されている。光センサ９は、制御部８のインターフェース２３に検出信号を入力可能に接続されている。光センサ９は、閾値以上の光を検出すると、制御部８に検出信号ＤＬを出力する。
【００５６】
（第２実施形態の水生植物育成装置による水生植物の育成方法）
次に、第２実施形態の水生植物育成装置１Ａによる水生植物の育成方法について、図６を参照して説明する。図６は、制御部によって実行される第２実施形態による水生植物育成プログラムのフローチャートである。尚、第１実施形態と同様のステップに関しては、説明を簡略化する。
【００５７】
図６に示すように、制御部８は、光センサ９から検出信号ＤＬに基づいて、光が検出されているか否かを判定する（Ｓ１０）。制御部８は、光が検出されていないと判定すると、ステップＳ１０を繰り返す（Ｓ１０：Ｎｏ）。
【００５８】
一方、制御部８は、検出信号ＤＬに基づいて、光が検出されたと判定すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上か否かを判定する（Ｓ３）。
【００５９】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ上限値Ｌｕ以上になったと判定すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５にオン信号を出力する（Ｓ４）。これにより微細バブル生成装置１５は、配管１６及び供給部１７を介して、二酸化炭素の微細バブル５３を水槽２の水５０に植えられた水生植物５１に供給する。これにより、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが徐々に小さくなる。
【００６０】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨが、ｐＨ下限値Ｌｄ以下か否かを判定する（Ｓ５）。
【００６１】
次に、制御部８は、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨがｐＨ下限値Ｌｄ以下になったと判定すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ポンプ１２及び微細バブル生成装置１５をオフ状態に切り替える（Ｓ６）。これにより、微細バブル生成装置１５は、水槽２の水５０に植えられた水生植物５１への微細バブル５３の供給を停止する。このため、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨの低下が停止する。尚、光は検出されているので、水生植物５１への光の照射は継続している。これにより、水生植物５１は光合成を継続するので、水槽２の水５０のｐＨ値ＶｐＨは、徐々に大きくなる。
【００６２】
この後、制御部８は、ステップＳ１０に戻って実行する。換言すると、第２実施形態による水生植物の育成方法では、光センサ９によって光が検出されている間のみ、水への微細バブル５３の供給及び供給停止の切り替えが実行される。
【００６３】
（第２実施形態の効果）
次に、上述した第２実施形態の効果について説明する。
【００６４】
第２実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、ｐＨ値ＶｐＨに基づいて、微細バブル生成装置１５による微細バブル５３の供給状態及び供給停止状態を切り替えている。これにより、第２実施形態は、第１実施形態と同様に、水生植物育成装置１の構成及び水生植物の育成方法を簡略化できる。
【００６５】
第２実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光センサ９によって光が検出されている間だけ、微細バブル５３の供給及び停止が行われる。これにより、第２実施形態は、第１実施形態と同様に、水生植物５１の成長を速くすることができるとともに、水生植物５１が劣化することを抑制できる。
【００６６】
第２実施形態による水生植物育成装置１及び育成方法では、光源を設けることなく、光センサ９によって検出された自然光の照射の有無によって、微細バブル５３の供給及び停止を行っている。これにより、第２実施形態は、光源の電力が不要となるので、省電力化を実現することができる。また、第２実施形態は、光源の制御が不要となるので、制御を簡略化することができる。
【００６７】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００６８】
上述した実施形態における各構成の配置、構造、形状、材質、数等は適宜変更可能である。
【００６９】
上述した実施形態では、光が照射されている状態で、微細バブルの供給及び供給停止を切り替えたが、光が照射されていない状態でも、微細バブルの供給及び供給停止を切り替えてもよい。
【００７０】
上述した実施形態では、二酸化炭素の微細バブルを水中に供給したが、二酸化炭素を含む気体の微細バブルを水中に供給してもよい。
【００７１】
上述した実施形態を組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態に光検出手段を設けた装置を外部に設置してもよい。これにより、晴天時等の自然光の照射が多いときは、光源をオフ状態にするとともに、雨天時等の光の照射が少ないときは、光源をオン状態にするように構成してもよい。
【００７２】
上述した実施形態では、微細バブルの供給及び停止の切り替えや、光源のオン・オフの切り替えを制御部によって実行したが、制御部ではなくユーザ等によってこれらの切り替えをおこなってもよい。
【００７３】
上述した実施形態では、水槽内の水生植物の育成について説明したが、水槽等が不要な海や河の水生植物の養殖等に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１、１Ａ 水生植物育成装置
２ 水槽
３ 気体供給部
４ 微細バブル供給部
５ 光源
６ ｐＨセンサ（ｐＨ検出部）
７ 時計
８ 制御部
９ 光センサ（光検出部）
１１ タンク
１２ ポンプ
１３ 配管
１５ 微細バブル生成装置
１６ 配管
１７ 供給部
２１ 演算部
２２ 記憶部
２３ インターフェース
５０ 水
５１ 水生植物
５３ 微細バブル
ＤＬ 検出信号
ＤｐＨ ｐＨ値信号
ＤＴ 時間信号
Ｌｄ ｐＨ下限値
Ｌｕ ｐＨ上限値
Ｔ 時間
Ｔｅ 照射終了時間
Ｔｓ 照射開始時間
ＶｐＨ ｐＨ値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を供給する気体供給部と、
前記気体供給部から供給された二酸化炭素から微細バブルを生成して、水中の水生植物に供給する微細バブル供給部と、
水生植物が植えられた水のｐＨ値を検出して、ｐＨ値信号を出力するｐＨ検出部と、
前記ｐＨ検出部から入力されたｐＨ値信号に基づいて、前記微細バブル供給部による微細バブルの供給状態と供給停止状態とを切り替える制御部とを備えることを特徴とする水生植物育成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上と判定すると、前記微細バブル供給部を供給状態に切り替えるとともに、
前記水のｐＨ値がｐＨ下限以下であると判定すると、前記微細バブル供給部を供給停止状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の水生植物育成装置。
【請求項３】
水生植物に光を供給する光源を更に備え、
前記制御部は、前記光源のオンとオフとを切り替えるとともに、前記光源がオン状態の間に、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水生植物育成装置。
【請求項４】
水生植物の近傍に配置された光検出部を更に備え、
前記光検出部によって光が検出されている間に、前記制御部は、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の水生植物育成装置。
【請求項５】
ｐＨ検出部によって検出された水生植物が植えられた水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルを水中の水生植物に供給開始する供給開始ステップと、
ｐＨ検出部によって検出された前記水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルの供給を停止する供給停止ステップとを備えることを特徴とする水生植物の育成方法。
【請求項６】
前記供給開始ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上になると実行されるとともに、
前記供給停止ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ下限値以下になると実行されることを特徴とする請求項５に記載の水生植物の育成方法。
【請求項７】
光源をオンにすることにより水生植物への光照射を開始する光照射開始ステップと、
前記光源をオフにすることにより水生植物への光照射を停止する光照射停止ステップとを更に備え、
前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光照射開始ステップと前記光照射停止ステップとの間に行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の水生植物の育成方法。
【請求項８】
光検出手段により光を検出する光検出ステップを更に備え、
前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光検出手段により光が検出されている間に行うことを特徴とする請求項５〜請求項７の何れか１項に記載の水生植物の育成方法。
【請求項１】
二酸化炭素を供給する気体供給部と、
前記気体供給部から供給された二酸化炭素から微細バブルを生成して、水中の水生植物に供給する微細バブル供給部と、
水生植物が植えられた水のｐＨ値を検出して、ｐＨ値信号を出力するｐＨ検出部と、
前記ｐＨ検出部から入力されたｐＨ値信号に基づいて、前記微細バブル供給部による微細バブルの供給状態と供給停止状態とを切り替える制御部とを備えることを特徴とする水生植物育成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上と判定すると、前記微細バブル供給部を供給状態に切り替えるとともに、
前記水のｐＨ値がｐＨ下限以下であると判定すると、前記微細バブル供給部を供給停止状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の水生植物育成装置。
【請求項３】
水生植物に光を供給する光源を更に備え、
前記制御部は、前記光源のオンとオフとを切り替えるとともに、前記光源がオン状態の間に、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水生植物育成装置。
【請求項４】
水生植物の近傍に配置された光検出部を更に備え、
前記光検出部によって光が検出されている間に、前記制御部は、前記微細バブル供給部を供給状態及び停止状態を切り替えることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の水生植物育成装置。
【請求項５】
ｐＨ検出部によって検出された水生植物が植えられた水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルを水中の水生植物に供給開始する供給開始ステップと、
ｐＨ検出部によって検出された前記水のｐＨ値に基づいて、二酸化炭素の微細バブルの供給を停止する供給停止ステップとを備えることを特徴とする水生植物の育成方法。
【請求項６】
前記供給開始ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ上限値以上になると実行されるとともに、
前記供給停止ステップは、前記水のｐＨ値がｐＨ下限値以下になると実行されることを特徴とする請求項５に記載の水生植物の育成方法。
【請求項７】
光源をオンにすることにより水生植物への光照射を開始する光照射開始ステップと、
前記光源をオフにすることにより水生植物への光照射を停止する光照射停止ステップとを更に備え、
前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光照射開始ステップと前記光照射停止ステップとの間に行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の水生植物の育成方法。
【請求項８】
光検出手段により光を検出する光検出ステップを更に備え、
前記供給開始ステップと前記供給停止ステップは、前記光検出手段により光が検出されている間に行うことを特徴とする請求項５〜請求項７の何れか１項に記載の水生植物の育成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−９７８５１（Ｐ２０１１−９７８５１Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５３４４１（Ｐ２００９−２５３４４１）
【出願日】平成２１年１１月４日（２００９．１１．４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月４日（２００９．１１．４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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