JP2003009676A - 植物工場 - Google Patents

植物工場

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JP2003009676A
JP2003009676A JP2001199403A JP2001199403A JP2003009676A JP 2003009676 A JP2003009676 A JP 2003009676A JP 2001199403 A JP2001199403 A JP 2001199403A JP 2001199403 A JP2001199403 A JP 2001199403A JP 2003009676 A JP2003009676 A JP 2003009676A
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Japan
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plant factory
atmosphere
plant
building
growth
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Application number
JP2001199403A
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English (en)
Inventor
Tetsuaki Misumi
徹章 三角
Hisashi Kaide
久 海出
Takayuki Yasuma
孝之 安間
Muneharu Konda
宗治 根田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Transport Machinery Co Ltd
Original Assignee
Ishikawajima Transport Machinery Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14Measures for saving energy, e.g. in green houses

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率がよい植物工場を提供する。 【解決手段】 ビル躯体1地下部1aに設置した生育室
2と、該生育室2内の雰囲気を調整する雰囲気管理装置
3と、生育室2内の植物に培養液を送給する培養液供給
装置4と、生育室2内に設置した人工光源5とを備え、
断熱効果を得つつ土地の有効利用を図り且つ植物を効率
よく収穫し、ビル設備の排熱を雰囲気管理装置3の熱エ
ネルギー源に用いて、ビル排熱の有効利用を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は植物工場に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、ホウレン草、ミツバ、カイワレ大
根、シソのような葉菜や、トマト、キュウリなどの果菜
を、生育室内で一貫的に栽培する植物工場が実用化され
つつある。
【0003】植物工場では、生育室内の酸素、二酸化炭
素、窒素の割合や、温度、湿度などの状態を、植物の栽
培に適した雰囲気に管理するとともに、発芽した植物の
根に種々の養分を含んだ培養液を噴霧して、土壌を用い
ずに植物を栽培する。
【0004】また、光合成に必要な光は、育成室の屋根
部分に透明な材料を用いて、自然光(太陽光)を利用す
る場合と、ナトリウムランプなどの人工光源を利用する
場合がある。
【0005】このような植物工場においては、雰囲気を
管理した生育室内で植物を生育するので、気象や病害虫
などの影響を受けずに、商品である植物を需要者に安定
して供給することができる。
【0006】また、土壌を用いないので、植物に付着物
がなく、出荷に際して水洗浄を実施する必要がない。
【0007】更に、雰囲気、培養液、光を管理すること
により、露地栽培に比べて生育期間が短縮され、植物を
効率よく収穫できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今まで
提案されている植物工場は、その建屋を平地に構築する
ものであり、露地栽培と比較すると、雰囲気管理装置
や、培養液供給装置などを設置する分だけ、作付面積が
狭まってしまい、単に既存の耕地を植物工場に転換した
だけでは、植物工場の利点を充分に活かしきれない。
【0009】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、効率がよい植物工場を提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載の植物工場では、ビル躯体
地下部に設置した生育室と、該生育室内の雰囲気を調整
する雰囲気管理装置と、生育室内の植物に培養液を送給
する培養液供給装置と、生育室内に設置した人工光源と
を備え、雰囲気管理装置の熱エネルギー源にビル設備か
らの排熱を用いている。
【0011】また、本発明の請求項2に記載の植物工場
では、隣接するビル躯体間地下室に設置した生育室と、
該生育室内の雰囲気を調整する雰囲気管理装置と、生育
室内の植物に培養液を送給する培養液供給装置と、生育
室内に設置した人工光源とを備え、雰囲気管理装置の熱
エネルギー源にビル設備からの排熱を用いている。
【0012】本発明の請求項3に記載の植物工場では、
本発明の請求項1あるいは請求項22に記載の植物工場
の構成に加えて、生育室を断熱材により取り囲んでい
る。
【0013】本発明の請求項1に記載の植物工場におい
ては、植物を栽培する生育室をビル躯体地下部に設置し
て、断熱効果を得つつ、土地の有効利用を図り、ビル設
備の排熱を雰囲気管理装置の熱エネルギー源に用いて、
ビル排熱の有効利用を図る。
【0014】本発明の請求項2に記載の植物工場におい
ては、植物を栽培する生育室を隣接するビル躯体間地下
部に設置して、断熱効果を得つつ、土地の有効利用を図
り、ビル設備の排熱を雰囲気管理装置の熱エネルギー源
に用いて、ビル排熱の有効利用を図る。
【0015】本発明の請求項3に記載の植物工場におい
ては、断熱材によって植物を栽培する生育室を取り囲
み、当該生育室の断熱効果の向上を図る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。
【0017】図1は本発明の植物工場の実施の形態の第
1の例であり、この植物工場は、ビル躯体1の地下部1
aに設置された生育室2と、雰囲気管理装置3と、培養
液供給装置4と、人工光源5とを備えている。
【0018】雰囲気管理装置3は、生育室2に付帯して
設けられ、室内環境測定機構6、環境制御装置7、植物
生体監視装置8、及び培養液供給装置4に、それぞれ信
号線を介して接続されている。
【0019】この雰囲気管理装置3が必要とする熱エネ
ルギー源には、ビル設備からの排熱を利用している。
【0020】室内環境測定機構6は、生育室2内の要所
に配置されており、室内の酸素、二酸化炭素、窒素の割
合や、湿度、温度などの状態を測定して得た結果を、室
内環境データ9として雰囲気管理装置3へ発信する。
【0021】環境制御装置7は、生育室2内の要所に配
置され、雰囲気管理装置3からの指令信号に基づいて作
動し、生育室2内の酸素、二酸化炭素、窒素の割合や、
湿度、温度などの状態を、植物の栽培に適した雰囲気に
維持する。
【0022】植物生体監視装置8は、生育室2内を上方
から俯瞰し得る位置に配置されており、植物の生育状況
をカメラを通して監視し、且つその映像を雰囲気管理装
置3へ送信する。
【0023】培養液供給装置4は、雰囲気管理装置3の
指令信号に基づいて作動し、発芽した植物の根に種々の
養分を含んだ培養液を噴霧する。
【0024】人工光源5は、ビル躯体1の地下部1aの
天井の所要箇所に取り付けた複数のナトリウムランプに
よって構成されている。
【0025】図1に示す植物工場では、室内環境測定機
構6が発信する室内環境データ9と、植物生体監視装置
8から送信される植物の生育状態の映像とに基づいて、
生育室2内の雰囲気を管理する雰囲気管理装置3が、環
境制御装置7、及び培養液供給装置4に対して、それぞ
れに必要な指令信号を発信する。
【0026】培養液供給装置4は、雰囲気管理装置3が
発信した指令信号を受けて作動し、植物の根に対して、
植物の生育状態に応じて必要とする種々の養分を含んだ
培養液を噴霧する。
【0027】また、環境制御装置7は、雰囲気管理装置
3が発信した指令信号を受けて作動し、生育室2内の酸
素、二酸化炭素、窒素の割合や、湿度、温度などの状態
を、植物の栽培に適した雰囲気に維持する。
【0028】かくして、植物は、時宜を得た培養液供給
装置4及び環境制御装置7の働きと、人工光源5の作用
による光合成とにより、周年を通して生育するので、露
地栽培に比べて生育期間が短縮され、植物を効率よく収
穫できる。
【0029】このように、図1に示す植物工場において
は、植物を効率よく収穫できることに加えて、植物を栽
培する生育室2をビル躯体1の地下部1aに設置したの
で、土地の有効利用を図り、四季を問わず得られる断熱
効果によって冷暖房用電力の使用量を最低限度に抑える
ことができる。
【0030】また、ビル設備の排熱を雰囲気管理装置3
の熱エネルギー源に用いるようにしたので、ビル排熱の
有効利用を図ることができる。
【0031】更に、生育室2を収穫物の消費地域に近接
したビルの地下部1aに設ければ、物流コストの削減を
図ることができ、あるいは、収穫した後、直ちにビル内
で売り捌くこともできる。
【0032】図2は本発明の植物工場の実施の形態の第
2の例であり、図中、図1と同じ符号を付したものは、
同一物を表している。
【0033】この植物工場は、ビル躯体1間の地下部1
bに生育室2を設けている。
【0034】その他、生育室2に付帯して設けた雰囲気
管理装置3、及び培養液供給装置4などを備え、雰囲気
管理装置3の熱エネルギー源にビル設備からの排熱を用
いていることは、図1に示す第1の例と変わらないの
で、以下の説明を省略する。
【0035】これにより、図2に示す植物工場において
も、植物を効率よく収穫できることに加えて、植物を栽
培する生育室2をビル躯体1間の地下部1bに設置した
ので、土地の有効利用を図り、四季を問わず得られる断
熱効果によって冷暖房用電力の使用量を最低限度に抑え
ることができる。
【0036】また、ビル設備の排熱を雰囲気管理装置3
の熱エネルギー源に用いるようにしたので、ビル排熱の
有効利用を図ることができる。
【0037】更に、生育室2を収穫物の消費地域に近接
したビル至近の地下部1bに設ければ、物流コストの削
減を図ることができ、あるいは、収穫した後、直ちにビ
ル内で売り捌くこともできる。
【0038】図3は本発明の植物工場の実施の形態の第
3の例であり、図中、図1と同じ符号を付したものは、
同一物を表わしている。
【0039】この植物工場では、ビル躯体1の地下部1
a内面に断熱材10を、生育室2内の空間を取り囲むよ
うに設けている。
【0040】これにより、図3に示す植物工場では、地
下部1aに設置した生育室2の断熱効果をより向上させ
ることができる。
【0041】図4は本発明の植物工場の実施の形態の第
4の例であり、図中、図2と同じ符号を付したものは、
同一物を表わしている。
【0042】この植物工場では、ビル躯体1間の地下部
1b内面に断熱材10を、生育室2内の空間を取り囲む
ように設けている。
【0043】これにより、図4に示す植物工場では、地
下部1bに設置した生育室2の断熱効果をより向上させ
ることができる。
【0044】図5は本発明の植物工場の実施の形態の第
5の例であり、図中、図1と同じ符号を付したものは、
同一物を表わしている。
【0045】この植物工場は、図1に示す植物工場の構
成に加えて、ビル躯体1の屋上部分に設置され且つ自然
光が透過可能な部材を用いた屋根11を有する生育室1
2と、雰囲気管理装置13と、培養液供給装置14とを
備えている。
【0046】雰囲気管理装置13は、生育室12に付帯
して設けられ、気象観測用機器15、室内環境測定機構
16、環境制御装置17、植物生体監視装置18、及び
培養液供給装置14に、それぞれ信号線を介して接続さ
れている。
【0047】この雰囲気管理装置13が必要とする熱エ
ネルギー源には、ビル設備からの排熱を利用している。
【0048】気象観測用機器15は、生育室12近傍に
配置されており、気象観測を行なって得た結果を、外気
気象データ19として雰囲気管理装置13へ発信する。
【0049】室内環境測定機構16は、生育室12内の
要所に配置されており、室内の酸素、二酸化炭素、窒素
の割合や、湿度、温度などの状態を測定して得た結果
を、室内環境データ20として雰囲気管理装置13へ発
信する。
【0050】環境制御装置17は、生育室12内の要所
に配置され、雰囲気管理装置13からの指令信号に基づ
いて作動し、生育室12内の酸素、二酸化炭素、窒素の
割合や、湿度、温度などの状態を、植物の栽培に適した
雰囲気に維持する。
【0051】植物生体監視装置18は、生育室12内を
上方から俯瞰し得る位置に配置されており、植物の生育
状況をカメラを通して監視し、且つその映像を雰囲気管
理装置13へ送信する。
【0052】培養液供給装置14は、雰囲気管理装置1
3の指令信号に基づいて作動し、発芽した植物の根に種
々の養分を含んだ培養液を噴霧する。
【0053】図5に示す植物工場では、気象観測用機器
15が発信する外気気象データ19と、室内環境測定機
構16が発信する室内環境データ20と、植物生体監視
装置18から送信される植物の生育状態の映像とに基づ
き、生育室12内の雰囲気を管理する雰囲気管理装置1
3が、環境制御装置17、及び培養液供給装置14に対
して、それぞれに必要な指令信号を発信する。
【0054】培養液供給装置14は、雰囲気管理装置1
3が発信した指令信号を受けて作動し、植物の根に対し
て、植物の成育状態に応じて必要とする種々の養分を含
んだ培養液を噴霧する。
【0055】また、環境制御装置17は、雰囲気管理装
置13が発信した指令信号を受けて作動し、生育室12
内の酸素、二酸化炭素、窒素の割合や、湿度、温度など
の状態を、植物の栽培に適した雰囲気に維持する。
【0056】かくして、植物は、時宜を得た培養液供給
装置14及び環境制御装置17の働きと、生育室12の
屋根11を透過して入射する自然光の作用による光合成
とにより、周年を通して生育する。
【0057】従って、地下部1aの生育室2内で、種子
を播種して発芽させ、所定の状態にまで育苗した植物
を、ビル躯体1の屋上の生育室12で更に生育させれ
ば、植物の作付面積が広がり、また、使用電力量が大幅
に増えることを回避できる。
【0058】なお、本発明の植物工場は上述した実施の
形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。
【0059】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の植物工場に
よれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【0060】(1)本発明の請求項1に記載の植物工場
においては、植物を栽培する生育室をビル躯体地下部に
設けたので、断熱効果を得つつ、土地の有効利用を図る
ことができる。
【0061】(2)本発明の請求項2に記載の植物工場
においては、植物を栽培する生育室をビル躯体間地下部
に設けたので、断熱効果を得つつ、土地の有効利用を図
ることができる。
【0062】(3)本発明の請求項1あるいは請求項2
に記載の植物工場のいずれにおいても、ビル設備の排熱
を雰囲気管理装置の熱エネルギー源に用いるようにした
ので、ビル排熱の有効利用を図ることができる。
【0063】(4)本発明の請求項3に記載の植物工場
においては、断熱材によって植物を栽培する生育室を取
り囲むので、生育室の断熱効果の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の植物工場の実施の形態の第1の例を示
す概念図である。
【図2】本発明の植物工場の実施の形態の第2の例を示
す概念図である。
【図3】本発明の植物工場の実施の形態の第3の例を示
す概念図である。
【図4】本発明の植物工場の実施の形態の第4の例を示
す概念図である。
【図5】本発明の植物工場の実施の形態の第5の例を示
す概念図である。
【符号の説明】
1 ビル躯体 1a 地下部 1b 地下部 2 生育室 3 雰囲気管理装置 4 培養液供給装置 5 人工光源 10 断熱材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安間 孝之 静岡県沼津市原2440番地 石川島運搬機械 株式会社沼津メカトロセンター内 (72)発明者 根田 宗治 静岡県沼津市原2440番地 石川島運搬機械 株式会社沼津メカトロセンター内 Fターム(参考) 2B029 BA10 MA01 MA06 SF01 TA01 2B314 MA38 MA39 MA40 MA41 MA42 MA51 PD40 PD41 PD51 PD52

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビル躯体地下部に設置した生育室と、該
    生育室内の雰囲気を調整する雰囲気管理装置と、生育室
    内の植物に培養液を送給する培養液供給装置と、生育室
    内に設置した人工光源とを備え、雰囲気管理装置の熱エ
    ネルギー源にビル設備からの排熱を用いたことを特徴と
    する植物工場。
  2. 【請求項2】 隣接するビル躯体間地下部に設置した生
    育室と、該生育室内の雰囲気を調整する雰囲気管理装置
    と、生育室内の植物に培養液を送給する培養液供給装置
    と、生育室内に設置した人工光源とを備え、雰囲気管理
    装置の熱エネルギー源にビル設備からの排熱を用いたこ
    とを特徴とする植物工場。
  3. 【請求項3】 生育室を断熱材により取り囲んだ請求項
    1あるいは請求項2に記載の植物工場。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2612821A (en) * 2021-11-12 2023-05-17 Lynton Jephcott David Vertically-integrated combined farming and food-distribution system and method

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