JP2007049941A - 植物栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で異なる高さの栽培容器が混在してもそれぞれ最適な光量を照射させることを可能とした植物栽培装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 内部に被栽培植物を入れる複数の透光性栽培容器１２を収納し、栽培容器１２より低い側面を有する長方形の容器からなる収納トレー２２と、この収納トレー内に収納された複数の栽培容器上に載置される光源ユニット１１を具備し、光源ユニット１１は、下部に透光性開口部が形成されている長方形の枠体を有し、透光性開口部には複数の栽培容器上に接触可能な支持部材２１が形成されており、枠体内部には光源部材１４が取着され、枠体上部内側には他の収納トレーを載置可能な積載部が形成されている植物栽培装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、人工光を利用して植物を栽培する植物栽培装置に関する。

通常、植物は自然界の気温、日光照射量に対応して発芽し育成するものである。このように自然環境に委ねて植物を栽培すると、植物の出荷時期が季節・気候に左右され品質のばらつきが生じる。そこで、植物の生育などに不可欠な日光照射量や波長を人工光源により実現した植物栽培装置が開発されている。

例えば、図２６に示した植物栽培装置７１は、長方形の第１栽培棚７２〜第４栽培棚７５の４段の栽培棚が４本の支柱７６〜７９に支持され、等間隔で平行に配置されている。各々の栽培棚７２〜７５の上方の棚の下面には、全て等しい出力の２本の蛍光ランプ８０、８１が栽培棚７２〜７５の長手方向に平行に取り付けられている。なお、最上部の蛍光ランプのみ天板の下面に取り付けられている。このような構成の植物栽培装置７１を利用し、各栽培棚７２〜７５上に栽培すべき植物を載置して、日光に代わる人工光源として蛍光ランプ８０、８１を点灯して栽培を行うことが実施されている。

このような構成の栽培装置を利用することにより、自然の土地を必要とせず屋内の限られたスペースにおいても高さ方向に積層して栽培することができ、更に、植物に応じて光源の種類や照射量、湿度、温度などを最適に調整することが可能となり、高品質の均一な植物を大量に栽培することができるようになった。

また、栽培すべき植物は種々の形態の容器に入れられて栽培棚上に載置される。栽培容器としては上方が開放されている形態のものなどのほかに、蓋付きの容器を利用することがある。一例として図２７（ａ）に示す角型の栽培容器１２を用いることがある。この栽培容器１２内に被栽培植物８３が培養地８４とともに収納される。また、この栽培容器１２は透光性部材から形成されており、通常ポリカーボネート樹脂が利用される。容器上部には上面が平坦な円形の蓋８５が設けられている。このような栽培容器を利用することで、栽培あるいは培養すべき植物にとって、外部からの細菌や塵・埃の侵入を防止することが可能となる。

なお、栽培容器１２としては、図２７（ａ）の容器が角型容器上面中央に形成された開口に上面が平坦な円形の蓋８５を設けた形状であったが、他に図２７（ｂ）に示すように容器本体は図（ａ）と同様に角型ではあるが、容器上部が全て開口していてこの開口に上面が平坦な角型の蓋８５を設けた形状でもよい。更に、図２７（ｃ）では容器が円筒状であって上部開口に上面が平坦な円形の蓋８５を設けた形状でもよい。なお、図（ａ）〜（ｃ）のいずれの栽培容器１２についても容器本体のみならず蓋も透光性に形成されている。

さて、図２７に示した栽培容器１２に培養地や被栽培植物を入れ、図２６に示した植物栽培装置７１を利用して実際に栽培を行う形態を図２８を参照して説明する。植物栽培装置７１は上述したように等間隔で平行に配置されている４段の棚、第１栽培棚７２〜第４栽培棚７５の各々には図示しない被栽培植物が収納された多数の栽培容器１２が整列されて載置されている。

ところで、この栽培容器１２としては収納する植物の種類などに応じてその寸法が様々な容器が用いられる。図２８では、第１栽培棚７２、第３栽培棚７４、第４栽培棚７５には高さの高い大型栽培容器１２ａが載置されており、第２栽培棚７３には高さの低い小型栽培容器１２ｂが載置されている。

このように異なる高さの栽培容器１２ａ、１２ｂが栽培棚ごとに混在している場合には、蛍光ランプ８０、８１と栽培棚７２〜７５間の距離が全て等しいことから、図２８に示すように蛍光ランプ８０、８１と大型栽培容器１２ａの上端との距離Ｌ１と小型栽培容器１２ｂの上端との距離Ｌ２は、Ｌ２＞Ｌ１のように異なることになる。

この結果、大型栽培容器１２ａと小型栽培容器１２ｂの上端に照射される光量は相違することとなり、内部に収納されている被栽培植物に照射される光量も異なることとなる。大型栽培容器１２ａと小型栽培容器１２ｂとも同一照射光量を必要とする場合には、この要求を満足することができず、小型栽培容器１２ｂについては光量不足を招来することになる。小型栽培容器１２ｂが最適な光量になるように調整すると、大型栽培容器１２ａは過剰光量となり支障を来たすことになる。

また、他の植物栽培装置として板状に形成されている照明装置の下部に所定間隔を開けて複数の支柱を設け、この支柱と支柱の間に栽培ハウスを出し入れ自在に載置する構成も知られている。この例では上述の構成を多段に積層することができ、栽培ハウスの数量に応じて段数を調整することを可能としている（特許文献１を参照）。しかしながら、この例においても栽培ハウスから照明装置までの距離は、支柱の高さによって一義的に決められており、栽培ハウス内の被栽培植物の種類に応じて照射光量を調整しようとしても簡単にはできない。
特開２００３−２３５３５３号公報、[０００８]、図８参照

本発明は簡単な構成で異なる高さの栽培容器が混在してもそれぞれ最適な光量を照射させることを可能とした植物栽培装置を提供することを目的とする。

本発明に係わる植物栽培装置は、内部に被栽培植物を入れる複数の透光性栽培容器を収納し、前記栽培容器より低い側面を有する長方形の容器からなる収納トレーと、この収納トレー内に収納された前記複数の栽培容器上に載置される光源ユニットを具備し、前記光源ユニットは、下部に透光性開口部が形成されている長方形の枠体を有し、前記透光性開口部には前記複数の栽培容器上に接触可能な支持部材が形成されており、前記枠体内部には光源部材が取着され、前記枠体上部内側には他の収納トレーを載置可能な積載部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記収納トレー及び前記枠体が長方形状をなしたものであることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記光源部材が前記枠体の短辺間に取り付けられており、前記枠体上部の長辺内側の長さは前記前記収納トレーの長辺の長さより大なるように形成されており、前記枠体上部の短辺内側の長さは前記収納トレーの短辺の長さより大なるように形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記枠体が上部枠体と下部枠体及びこれらを結合する支柱とから構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記上部枠体が断面Ｌ字状の部材から形成されており、前記断面Ｌ字状の部材の水平部が前記上部枠体の内方へ配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記下部枠体の長辺間には複数の長形支持部材が前記長辺に直角に形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記下部枠体の短辺間には複数の長形支持部材が前記短辺に直角に形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記下部枠体の長辺間には複数の長形支持部材が前記長辺に対して傾斜して形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記下部枠体の開口部には網状部材が取着されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記収納トレー内に複数の前記栽培容器を収納し、前記栽培容器上に前記光源ユニットを載置してユニット対を構成し、このユニット対上に順次前記ユニット対と同一構成の他のユニット対を載置することにより複数のユニット対を積層構成し、前記複数のユニット対相互間を固定する固定手段を具備することを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記複数のユニット対の積層構成が設置部材上に載置され、前記積層構成は前記固定手段によって前記設置部材に固定されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記固定手段は２本の断面Ｌ字状の長形部材であって、前記固定手段の内側は前記複数のユニット対の対角線に位置する２隅に各々２辺と接触する如く構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記光源ユニットの４隅の各々には中央に貫通孔を有する係止片が形成されており、前記設置部材には前記係止片の貫通孔に対応する位置に挿入孔が形成されており、前記積層されている複数のユニット対の前記光源ユニット間の係止片の貫通孔には前記固定手段である固定用のピン状部材が挿入され、最下部の前記光源ユニットの係止片を貫通した前記ピン状部材は前記設置部材の対応する挿入孔に挿入されることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記光源ユニットの側面にはファン及び電源端子が取り付けられており、前記電源端子に電力を供給する電源部を具備することを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記電源端子が、受電端子及び給電端子から構成されており、前記電源部からの電力は前記積層構成されている最下部の光源ユニットの前記受電端子に供給され、電力は前記最下部の光源ユニットの前記給電端子から上部に積層されている光源ユニットの受電部に供給され、同様に上部に積層されている光源ユニットへ電力が供給される如く構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記電源端子が受電端子から構成されており、前記電源部からの電力は前記積層構成されている全ての光源ユニットの前記受電端子に並行に供給される如く構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係わる植物栽培装置は、前記電源部には、前記ファン停止アラーム手段を有することを特徴とする。

異なる高さの透光性栽培容器が混在していても、それぞれの高さの容器群ごとに最適な光量の光を照射することができ、また、場所をとることなく栽培装置を組立てることを可能とした。

以下に本発明の実施形態を図を参照して説明する。図１、図２は一実施形態を説明するための斜視図で、図１には光源ユニット１１を示し、図２には栽培容器１２の配列状態を示してある。図１の光源ユニット１１は、長方形状の架構造のフレーム１３内に平行に複数のリフレクタ付き蛍光ランプ１４が装着されている。蛍光ランプ１４にはそれぞれインバータ１５が取着されている。また、フレーム１３の下面は、蛍光ランプ１４からの光が下方へ照射されるように透光性開口部を形成している。

フレーム１３は、４隅に断面が略Ｌ型の支柱１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが配置されており、支柱上端には上部枠体１７ａが結合形成されており、支柱下端には下部枠体１７ｂが結合形成されている。上部枠体１７ａ並びに下部枠体１７ｂは長方形状で、支柱１６ａ、１６ｂ間並びに１６ｃ、１６ｄ間に短辺２０ｂが形成され、支柱１６ａ、１６ｃ間に並びに１６ｂ、１６ｄ間に長辺２０ａが形成されるように構成されている。

また、上部枠体１７ａと下部枠体１７ｂの短辺の支柱１６ａ、１６ｂ間並びに支柱１６ｃ、１６ｄ間には蛍光ランプ支持梁１８ａ、１８ｂが形成されており、蛍光ランプ１４はこれら蛍光ランプ支持梁１８ａ、１８ｂ間に取り付けられている。上部枠体１７ａ、下部枠体１７ｂは、それぞれ断面が略Ｌ字状部材にて形成されており、両枠体１７ａ、１７ｂとも断面略Ｌ字状の水平部が枠体の内方に延在して配置される。すなわち、上部枠体１７ａでは、内側に対向する一対の上部長辺水平部１９ａと、同じく内側に対向する一対の上部短辺水平部１９ｂが形成されている。下部枠体１７ｂにおいても、内側に対向する一対の下部長辺水平部１９ｃと、同じく内側に対向する一対の下部短辺水平部１９ｄが形成されている。更に、下部枠体１７ｂの長辺２０ａ間には所定間隔を開けて互いに平行な複数の長形支持部材２１が取着されている。

このようにしてフレーム１３が形成されるが、支柱、枠体などの構成部材は金属板材によって形成されており、軽量で適度な強度を備えたアルミニウムが用いられる。また、フレーム１３内に装着されている蛍光ランプ１４などは全てフレーム１３内部に格納されており、特に、上部枠体１７ａの上部長辺水平部１９ａの面から上方にはいかなる部材も突出しないように配置されている。

図２には図２７に示した角型の栽培容器１２が収納トレー２２に収納されている状態を示した図である。収納トレー２２は対向する短側面２３、同じく対向する長側面２４と長方形の底面２５から形成されており、この例では、短側面２３、長側面２４並びに底面２５はいずれも板体で構成されている。図２に示した例では、収納トレー２２には全て同一寸法、同一形状の栽培容器１２が３個×５個整列して収納されている。栽培容器１２内部には図示しないが図２７に示すように培養地、被栽培植物が収納されている。

次に、図３に示すように、以上のように構成されている図１に示した光源ユニット１１は、図２に示した収納トレー２２に収納されている１５個の栽培容器１２の上部に直接載置される。光源ユニット１１は、下部枠体１７ｂの長辺２０ａに連結されている長形支持部材２１が栽培容器１２の上部に接触することで安定して載置されることになる。この状態で光源ユニット１１の蛍光ランプ１４を点灯すると、光は下部枠体１７ｂの内側から下方の栽培容器１２に照射される。この結果、照射光は透光性部材からなる栽培容器１２内部の被栽培植物に照射されることになる。

さて、収納トレー２２と光源ユニット１１との寸法上の関係について図４を参照して説明する。図４には、説明の都合上両者の主要部のみを抽出して示してあり、光源ユニット１１の上部枠体１７ａ並びに収納トレー２２のみを模式的に示した図である。

ここで、収納トレー２２の短側面２３の長さをＬ３、長側面２４の長さをＬ４とする。また、上部枠体１７ａの短辺２０ｂの長さをＬ５、長辺２０ａの長さをＬ６とする。更に、上部枠体１７ａの上部短辺水平部１９ｂの長さをＬ７、上部長辺水平部１９ａの長さをＬ８とする。このような設定のもとで、Ｌ７＜Ｌ３＜Ｌ５、Ｌ８＜Ｌ４＜Ｌ６の関係になるよう上部枠体１７ａ、収納トレー２２が形成される。

この結果、収納トレー２２は、上部枠体１７ａの内側に挿入でき、かつ上部枠体１７ａの上部長辺水平部１９ａ並びに上部短辺水平部１９ｂの上に載置可能であることを意味している。

図５には、図３に示した複数の栽培容器１２を収納した収納トレー２２上に光源ユニット１１を載置して第１ユニット対１０ａを構成し、更にその上に点線で示した同一構成の第２ユニット対１０ｂを載置した例を示してある。第１ユニット対１０ａの光源ユニット１１上に第２ユニット対１０ｂの収納トレー２２を載置するにあたって、図４に示した両者の関係を保持することで、安定して第１ユニットつい０ａの上に第２ユニット対１０ｂを積層することを可能としている。

このようにして栽培容器１２の上に直接光源ユニット１１を載置することができ、栽培容器１２内に収納されている被栽培植物に対する照射光量は、栽培容器１２の高さによって一義的に決定することができるようになった。

上述した図１に示した光源ユニット１１は、上部枠体１７ａ内部が開口しており蛍光ランプ１４が露出している。この構成であっても図５に示すように上部枠体１７ａ上に第２ユニット対１０ｂを積層することに支障はないが、上部枠体１７ａが開口していると、この開口部から誤って何らかの部材を落下させたりすると蛍光ランプ１４などが破損するおそれもある。

そこで、図６に示すように光源ユニット１１の上部枠体１７ａの内部を板状部材２７で閉鎖することも可能である。板状部材２７としては、上部枠体１７ａの周囲に立設されている長辺２０ａ並びに短辺２０ｂと別体の部材を接合して形成してもよいが、例えば金属板をプレスして一体に形成することもできる。

なお、この板状部材２７はこの上に栽培容器１２を収納した収納トレー２２を積層するにあたって、収納トレー２２の重量を保持する強度が必要である。なお、図６において、下部枠体１７ｂの長形支持部材２１として下部短辺水平部１９ｄ間に形成した構成であるが、収納トレー２２に収納されている栽培容器１２の上に下部枠体１７ｂが載置できる構成となっていればよい。

図７には、光源ユニット１１の上部枠体１７ａの開口部が格子状部材２８で覆う構成を示してある。図６では板状部材２７で覆う構成を示し、蛍光ランプ上方を完全に覆う構成であって、放熱条件が問題ない箇所で利用することになる。これに対して、蛍光ランプの上方への放熱効果が必要な場合には、図７に示したような格子状部材２８で覆うとよい。なお、この図７の例であっても格子状部材２８としては収納トレーを保持する強度を有することが必要である。

図８には、光源ユニット１１の更に他の例を示したものである。上述までの光源ユニットにおいては、下部枠体１７ｂの開口部に長辺に垂直かあるいは水平の複数の長形支持部材２１を形成していた。このような構成では、収納トレー２２に収納される栽培容器１２が比較的大きな容器の場合には問題なく容器の上に下部枠体１７ｂを載置させることができたが、容器がさらに細長くなる場合には不適当な場合が生じる。

そこで、図８に示すように下部枠体１７ｂの開口部を透光板２９で覆うようにすることができる。この構成により、下方の容器の形状、大きさに左右されず栽培容器上に光源ユニットを載置することが可能となる。また、下部枠体１７ｂの開口部が閉鎖されていることから下方からの不測の障害物によって蛍光ランプなどが破損する恐れも解消した。ただし、透光板２９として、光を透過するのみならず上部からの荷重によっても破損しない強度が要求され、例えば必要な厚さを有するアクリル板などが適当な材料となるが、部品点数の増加のみならず重量増につながる。そこで、この構成の採否は上述もしたように下部の容器の形状などによって決定される。

図９には、光源ユニット１１の他の例を示したもので、この例では下部枠体１７ｂの長辺２０ａに垂直に断面Ｌ字状の長形支持部材２１を複数形成した。長形支持部材２１を断面Ｌ字状としたことにより、蛍光ランプなどの部材の重量や上方に積層される重量が大きく、その荷重を受け止める必要がある場合に適した構成である。

図１０には、光源ユニット１１の他の実施形態を示したもので、長形支持部材２１が下部枠体１７ｂの長辺２０ａから斜めに形成した構成である。この結果、下方の栽培容器が長辺、短辺に対して格子状に配列されている場合、全ての長形支持部材が栽培容器上に載置されず、一部の長形支持部材２１が容器と容器との間に入ってしまうこともある。そこで、図１０のように全ての長形支持部材２１を長辺２０ａから斜めに形成したことによって、格子状に配列されている容器上に載せることができた。

図１１に示した光源ユニット１１では、下部枠体１７ｂの開口部を金属網３０で覆うようにした構成である。このような構成としたことにより、光源ユニット１１からの照射光が金属網３０を透過する際に遮光される。栽培容器内の被栽培植物に対応して遮光を要する場合に用いられる。遮光率は金属網３０の網目の粗さや網を形成する部材の太さなどで調整することができる。

上述した例では、光源ユニット１１に装着されている光源として蛍光ランプ１４を用いたが、他の例として、図１２に示すように光源としてＬＥＤ３１を利用することもできる。多数のＬＥＤ３１は、下部枠体１７ｂの長辺２０ａに平行な複数の素子取着部材３２に取り付けられる。ＬＥＤ３１を利用することにより、特定の被栽培植物に最適な周波数の照射光を容易に生成することを可能とし、耐用期間が長い特徴も有している。

図１３には、光源ユニット１１の光源としてＬＥＤ３１を利用し、高出力ＬＥＤを高密度で装着した場合に、放熱を要するためＬＥＤ３１を冷却する機構を備えた例を示してある。すなわち、素子取着部材３２に沿って冷却水循環パイプ３３を敷設しこのパイプ３３内に冷却水を流すようにする。これによりＬＥＤ３１からの熱は冷却水により吸収され、高効率のＬＥＤ発光を維持することができる。

さて、図３にて収納トレー２２に栽培容器１２を収納し、この栽培容器１２上に光源ユニット１１を積層したユニット対の例を説明し、更に、図５にてこのユニット対上、すなわち、下段の光源ユニット１１上に上段の収納トレー２２を積層した例を説明した。このように収納トレー２２／栽培容器１２／光源ユニット１１を対にして図５のように第１ユニット対１０ａとこの上部に第２ユニット対１０ｂを積層することができる。

本発明においては、上述した形態を更に拡張し、図１４に示す例では収納トレー２２／栽培容器１２／光源ユニット１１からなる第１ユニット対１０ａの上に第２ユニット対１０ｂ、第３ユニット対１０ｃ、第４ユニット対１０ｄ、第５ユニット対１０ｅを順次積層した。また、この５段に積層した例ではいずれのユニット対も栽培容器１２は同一寸法、同一形状のものを利用した。

図１５に示した例においても、図１４の例と同様に第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅまで５段に積層した例であるが、この例では、全てのユニット対で栽培容器の寸法が同一ではない。すなわち、第３ユニット対１０ｃと第５ユニット対１０ｃの栽培容器１２ａの高さは、第１ユニット対１０ａ、第２ユニット対１０ｂ、第４ユニット対１０ｄの栽培容器１２ｂの高さより小なる容器が用いられている。

このように、多段に積層するユニット対ごとに栽培容器の高さが異なる容器が混在していても何ら支障なく栽培を実行することが可能である。段ごとに容器の高さを可変にできることから、この特性を栽培に生かすことができる。例えば、より強い光照射が要求される被栽培植物は低い栽培容器に収納し、少ない光照射が要求される被栽培植物は高い栽培容器に収納するようにすれば、同一特性の光源ユニットであっても照射光量の調整を行うことができる。

図１６には、図１５で示した第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅの積層構成を、更に強固に立設させるようにした例を示してある。図１５の例であっても正常に立設しているが、地震などの何らかの外的衝撃が印加されると崩れる恐れもある。そこで、図１６図の例では、一対の固定支柱３４ａ、３４ｂで積層構成を支持している。固定支柱３４ａ、３４ｂは断面Ｌ型の鋼材が利用され、積層構成の対角する隅を押さえるように機能する。このようにして各ユニット対の収納トレー２２、光源ユニット１１の４辺が固定支柱３４ａ、３４ｂの内側にて押さえられ支持されることになる。固定支柱３４ａ、３４ｂの下端は、設置台３５に設けられた図示しない挿入孔に挿入される。

積層構成を安定に立設する手段としては、他に図１７に示す構成もある。次に図１７並びに図１８を参照してこの構成を説明する。図１７は積層構成が互いに連結を完了した状態を示す図で、図１８は図１７の一部、第１ユニット対１０ａ、第２ユニット対１０ｂを分解して示す図である。図１７には第１ユニット対１０ａ〜第８ユニット対１０ｈが８段に積層した例が示してある。そして、各々の光源ユニット１１の４隅の上下、すなわち上部枠体１７ａ、下部枠体１７ｂの４隅のそれぞれに側方へ突出した一対の係止片３６ａ、３６ｂが形成されている。また、これらの係止片３６ａ、３６ｂの中央には貫通孔３７ａ、３７ｂが形成されている。

このように貫通孔が形成された係止片を利用して、後に詳述する固定ピンによって積層構成を安定して立設させることができる。固定ピン３８は断面が円形でその径は係止片３６ａ、３６ｂの貫通孔３７ａ、３７ｂを通過可能に設定されている。また、固定ピン３８の上端には鍔部３９が形成されていて、この鍔部３９は係止片３６ａ、３６ｂの貫通孔３７ａ、３７ｂの径より径大に形成されている。これによって、貫通孔３７ａ、３７ｂに挿入した固定ピン３８は鍔部３９で止まる。設置場所３５には固定ピン３８が挿入可能な径の挿入孔４０が設けられている。

第１ユニット対１０ａについては、図１７、図１８に示すように４隅に形成された係止片の内、左前方と右後方の係止片３６ａ、３６ｂの貫通孔３７ａ、３７ｂに固定ピン３８を挿入し、固定ピン３８の先端を設置場所の挿入孔４０に挿入する。この結果、第１ユニット対１０ａは設置場所３５に固定される。次に、第２ユニット対１０ｂを第１ユニット対１０ａ上に積層固定する。

図１９に示した例は、収納トレー２２、栽培容器１２、光源ユニット１１からなる第1ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｂをナットピン４１で固定する例である。また、この例では収納トレー２２は形状としては上述した例と同様に上方が開口した箱状であるが、長側面２４、短側面２３並びに底面２５に多数の角孔４３が形成されている。このように収納トレー２２の側面２３、２４、底面２５に多数の角孔４３を形成したことによって、収納トレー２２の重量が軽量化されるとともに、空気の流通が良くなり、栽培環境上重要な要素である温度管理のうえで各栽培容器１２の栽培温度の均一化にとっても有効である。このような構成の収納トレー２２はプラスチックで形成することができる。

図２０には図１９の要部を分解して示してある。ここには、設置台３５、組み立てた状態の第１ユニット対１０ａ、分解した状態の第２ユニット対１０ｂ、独立して示してあるナットピン４１がそれぞれ示されている。ナットピン４１は、長形ナット４１ａとボルト４１ｂから構成されている。設置台３５には４箇所に挿入孔４０が形成されていて、この挿入孔４０にはナットピン４１の長形ナット４１ａが挿入されるように形成されている。

光源ユニット１１の上部枠体１７ａ並びに下部枠体１７ｂのそれぞれの内側隅には係止片３６ａ、３６ｂが設けられており、これら係止片３６ａ、３６ｂにはそれぞれ貫通孔３７ａ、３７ｂが形成されている。さて、このような構成のもとで各ユニット対の固定方法を説明する。先ず、第１ユニット対１０ａについてみると、光源ユニット１１の下部枠体１７ｂの係止片３６に挿入された長形ナット４１ａは収納トレー２２の底面隅の角孔を通って設置台３５に設けられている挿入孔４０に挿入される。その後長形ナット４１ａ上部をボルト４１ｂで固定して第１ユニット対１０ａは設置台３５に固定される。

同様にして第２ユニット対１０ｂのナットピン４１は、収納トレー２２底面隅の角孔を通って第１ユニット対１０ａの光源ユニット１１の上部枠体１７ａの係止片３６ａの貫通孔３７ａに挿入される。このようにして第２ユニット対１０ｂは下段の第１ユニット対１０ａに固定される。

さて、上述した各例では光源ユニット１１には電源供給に関する事項は全て省略して説明してきたが、各光源ユニット１１には当然のことながら電力が供給される。図２１には光源ユニット１１の電力供給関係の構成を示してある。すなわち、光源ユニット１１の一方の短辺２０ｂには中継基板４５とファン４６が取り付けられている。

中継基板４５の構成は図２２に示してあり、図２１、図２２を用いて中継基板４５について説明する。中継基板４５には受電端子４７並びに給電端子４８が上下に配置されている。受電端子４７には後述する電源部から電力が供給され、供給された電力はランプ電源端子４９、ファン電源端子５０にそれぞれ必要な電力が供給されるように構成してある。また、受電端子４７は給電端子４８に接続されており、後に具体例を示すが、この給電端子４８は上段の光源ユニットの受電端子に接続され、上段への電力供給が行なわれる。更に、ファン電源端子５０には、ファン停止信号端子５１が設けられている。

図２３には、第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅのそれぞれの光源ユニット１１に図２１、図２２にて説明した受電端子４７並びに給電端子４８が取り付けられた中継基板４５とファン４６が取着されている状態を示してある。

図２４には５段に積層されたユニット対１０ａ〜１０ｅに電源部５２から電力を供給する構成を示してある。すなわち、電源部５２にはタイマー５３、スイッチ５４、ファン停止アラーム表示５５、給電端子５６が設けられている。そして、電源部５２の給電端子５６からは第１接続線５７を介して第１ユニット対１０ａの受電端子４７に電力が供給され、第１ユニット対１０ａの給電端子４８からは第２接続線５８を介して第２ユニット対１０ｂの受電端子４７へ電力が供給される。

同様にして、順次第３接続線５９〜第５接続線６１を介して第５ユニット対１０ｅの光源ユニット１１へ電力が供給される。また、図２２に示したファン停止信号端子５１は電源部５２のファン停止時アラーム表示５５に接続されていて、第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅのいずれかのファンが停止した場合に電源部５２にアラームが表示されるようになっている。なお、ここではアラーム表示だけを示したが表示に加えて音を発生させるようにすることもできる。また他に、ランプが故障により消灯してしまった場合においてもこれを電源部５２にてアラームを発報するようにしてもよい。電源部５２にはタイマー５３が設けられているが、これは各ユニット対１０ａ〜１０ｅへの電力の供給時間などを設定するために用いられる。

図２４に示したように、電源部５２→第１ユニット対１０ａ→第２ユニット対１０ｂ→第３ユニット対１０ｃ→第４ユニット対１０ｄ→第５ユニット対１０ｅと直列に電力を供給する構成は、第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅの各々へ同一の電力量を供給する場合に有効である。換言すると全てのユニット対に等しい光照射量を提供する必要がある場合に有効である。

図２５に示した例は、第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅの一部あるいは全部のユニット対に供給する電力量が異なる場合の構成である。すなわち、各ユニット対１０ａ〜１０ｅの中継基板４５には受電端子４７のみが取り付けられている。電源部５２には図２４と同様にタイマー５３、スイッチ５４、ファン停止時アラーム表示５５が設けられているが、給電端子５６は少なくとも第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅ毎に対応して５個設けられている。そして、各給電端子５６は、それぞれ第１ユニット対１０ａ〜第５ユニット対１０ｅの受電端子４７に並行な５本の接続線６２〜６６によって接続されている。このようにして、各ユニット対にはそれぞれに必要な所定の電力が供給できるように構成されている。

本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部を説明するための斜視図。 本発明に係わる実施形態を示す一部透視斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部分解斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部分解斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部斜視図。 本発明に係わる実施形態の要部回路図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 本発明に係わる実施形態の斜視図。 従来の植物栽培装置の斜視図。 一般的な植物栽培容器の斜視図。 従来の植物栽培装置の斜視図。

符号の説明

１０ａ〜１０ｈ…第１ユニット対〜第８ユニット対、１１…光源ユニット、１２、１２ａ、１２ｂ…栽培容器、１３…フレーム、１４…蛍光ランプ、１５…インバータ、１６ａ〜１６ｄ…支柱、１７ａ…上部枠体、１７ｂ…下部枠体、１８ａ、１８ｂ…蛍光ランプ支持梁、１９ａ…上部長辺水平部、１９ｂ…上部短辺水平部、１９ｃ…下部長辺水平部、１９ｄ…下部短辺水平部、２０ａ…長辺、２０ｂ…短辺、２１…長形支持部材、２２…収納トレー、２３…短側面、２４…長側面、２５…底面、２７…板状部材、２８…格子状部材、２９…透光板、３０…金属網、３１…ＬＥＤ、３２…素子取着部材、３３…冷却水循環部材、３４ａ、３４ｂ…固定支柱、３５…設置台、３６ａ、３６ｂ…係止片、３７ａ、３７ｂ…貫通孔、３８…固定ピン、３９…鍔部、４０…挿入孔、４１…ナットピン、４１ａ…長形ナット、４１ｂ…ボルト、４２…角孔、４５…中継基板、４６…ファン、４７…受電端子、４８、５６…給電端子、４９…ランプ電源端子、５０…ファン電源端子、５１…ファン停止信号端子、５２…電源部、５３…タイマー、５４…スイッチ、５５…ファン停止アラーム表示、５７〜６１…第１〜第５接続線。

Claims (18)

1. 内部に被栽培植物を入れる複数の透光性栽培容器を収納し、前記栽培容器より低い側面を有する収納トレーと、この収納トレー内に収納された前記複数の栽培容器上に載置される光源ユニットを具備し、前記光源ユニットは、下部に透光性開口部が形成されている枠体を有し、前記透光性開口部には前記複数の栽培容器上に接触可能な支持部材が形成されており、前記枠体内部には光源部材が取着され、前記枠体上部内側には他の収納トレーを載置可能な積載部が形成されていることを特徴とする植物栽培装置。
2. 前記収納トレー及び前記枠体は長方形状をなしたものであることを特徴とする請求項１記載の植物栽培装置。
3. 前記光源部材は前記枠体の短辺間に取り付けられており、前記枠体上部の長辺内側の長さは前記前記収納トレーの長辺の長さより大なるように形成されており、前記枠体上部の短辺内側の長さは前記収納トレーの短辺の長さより大なるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の植物栽培装置。
4. 前記枠体は、上部枠体と下部枠体及びこれらを結合する支柱とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の植物栽培装置。
5. 前記上部枠体は断面Ｌ字状の部材から形成されており、前記断面Ｌ字状の部材の水平部が前記上部枠体の内方へ配置されていることを特徴とする請求項４記載の植物栽培装置。
6. 前記下部枠体の長辺間には複数の長形支持部材が前記長辺に直角に形成されていることを特徴とする請求項４記載の植物栽培装置。
7. 前記下部枠体の短辺間には複数の長形支持部材が前記短辺に直角に形成されていることを特徴とする請求項４記載の植物栽培装置。
8. 前記下部枠体の長辺間には複数の長形支持部材が前記長辺に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項４記載の植物栽培装置。
9. 前記下部枠体の開口部には網状部材が取着されていることを特徴とする請求項４記載の植物栽培装置。
10. 前記収納トレー内に複数の前記栽培容器を収納し、前記栽培容器上に前記光源ユニットを載置してユニット対を構成し、このユニット対上に順次前記ユニット対と同一構成の他のユニット対を載置することにより複数のユニット対を積層構成し、前記複数のユニット対相互間を固定する固定手段を具備することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の植物栽培装置。
11. 前記複数のユニット対の積層構成は設置部材上に載置され、前記積層構成は前記固定手段によって前記設置部材に固定されていることを特徴とする請求項１０記載の植物栽培装置。
12. 前記固定手段は２本の断面Ｌ字状の長形部材であって、前記固定手段の内側は前記複数のユニット対の対角線に位置する２隅に各々２辺と接触する如く構成されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の植物栽培装置。
13. 前記光源ユニットの４隅の各々には中央に貫通孔を有する係止片が形成されており、前記設置部材には前記係止片の貫通孔に対応する位置に挿入孔が形成されており、前記積層されている複数のユニット対の前記光源ユニット間の係止片の貫通孔には前記固定手段である固定用のピン状部材が挿入され、最下部の前記光源ユニットの係止片を貫通した前記ピン状部材は前記設置部材の対応する挿入孔に挿入されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の植物栽培装置。
14. 前記光源ユニットの側面にはファン及び電源端子が取り付けられており、前記電源端子に電力を供給する電源部を具備することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の植物栽培装置。
15. 前記光源ユニットの側面にはファン及び電源端子が取り付けられており、前記電源端子に電力を供給する電源部を具備することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項記載の植物栽培装置。
16. 前記電源端子は、受電端子及び給電端子から構成されており、前記電源部からの電力は前記積層構成されている最下部の光源ユニットの前記受電端子に供給され、電力は前記最下部の光源ユニットの前記給電端子から上部に積層されている光源ユニットの受電部に供給され、同様に上部に積層されている光源ユニットへ電力が供給される如く構成されていることを特徴とする請求項１５記載の植物栽培装置。
17. 前記電源端子は受電端子から構成されており、前記電源部からの電力は前記積層構成されている全ての光源ユニットの前記受電端子に並行に供給される如く構成されていることを特徴とする請求項１５記載の植物栽培装置。
18. 前記電源部には、前記ファン停止アラーム手段を有することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項記載の植物栽培装置。

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