JP2008092859A - 植物育成システム、植物育成プラント及び植物育成方法 - Google Patents
植物育成システム、植物育成プラント及び植物育成方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 太陽光及び人工光を併用し、植物を水耕栽培して育成するための植物育成システムであって、中空円筒状をなして軸線(P)廻りに回転可能とされ、太陽光を照射可能に略垂直に立設された、植物が植え付けられる栽培床(10)を有する育成塔(2)と、栽培床(10)の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するミストノズル(3)と、栽培床(10)に植え付けられた植物に向かって、人工光を一定方向から、栽培床(10)の回転に伴い順次照射する育成ランプ(4)と、を備えた植物育成システムとした。
【選択図】 図2
Description
これらは、いずれも野菜等を植え付けた育成パネルを地面と水平か、あるいは地面に対して40度程度斜めとして山型に配した1段のパネル等を使用して栽培しているため、土地1m2あたりの収穫効率が低く、生産効率が非常に悪いという問題があった。
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、太陽光を照射可能に略垂直に立設された、植物が植え付けられる栽培床を有する育成塔と、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するミストノズルと、
該栽培床に植え付けられた植物に向かって、人工光を一定方向から、該栽培床の回転に伴い順次照射する育成ランプと、を備えたことを要旨とする。
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、太陽光を照射可能に略垂直に立設されるとともに、所定の円弧に沿って環状に配置された、植物が植え付けられる栽培床を有する育成塔と、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するミストノズルと、
該円弧内に配置され、外方に向かって、放射状に人工光を照射する育成ランプと、を備え、
該栽培床を該軸線廻りに自転させ、且つ該円弧上を公転させながら、該栽培床に植え付けられた植物に向かって、太陽光、及び該育成ランプによる人工光を、それぞれ外方、及び内方から、照射するようにしたことを要旨とする。
太陽光を透過して取り込むことができる屋根及び外壁体にて覆われてなることを要旨とする。
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、植物が植え付けられた栽培床を、太陽光を照射可能に略垂直に立設し、
該栽培床を回転させながら、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するとともに、
該栽培床に植え付けられた植物に向かって、人工光を一定方向から順次照射するようにしたことを要旨とする。
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、植物が植え付けられた栽培床を、太陽光を照射可能に略垂直に立設するとともに、所定の円弧に沿って環状に配置し、
該栽培床を該軸線廻りに自転させ、且つ該円弧上を公転させながら、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するとともに、
該栽培床に植え付けられた植物に向かって、太陽光、及び人工光を、それぞれ外方、及び内方から、照射するようにしたことを要旨とする。
され、太陽光を照射可能に略垂直に立設される構成とする。
栽培床は、集約度や作業性等の点から、直径1.2〜1.5m、全長6〜12m程度の大きさとすることが適している。栽培床の素材は、特に限定されないが、耐久性・耐水性に富み、剛性に優れたものが好ましく、一般的には亜鉛メッキ鋼板等が用いられる。
植物の植え付けは、通常、ポットを介して行い、ポットは、栽培する植物に必要な株間に応じた設置間隔によって、栽培床に支持させるものとする。
ミストノズルは、多数のノズルが複数段に亘って固設されるものであってもよいし、その他例えば、一又は複数のノズルが、モーター制御により栽培床内を軸方向に移動自在に配設されるものであってもよい。
また、育成ランプに、ミストノズルから噴霧した液肥がかからないように、透明アクリル板等で形成したカバーを設けることが好ましい。
育成ランプは、大規模プラントにおける使用等を考慮した場合には、長寿命で交換手間のかからないもの、空調負荷を低減できるよう発熱量の小さいもの、また、省スペース性を考慮した場合には、隣接設置しても発熱量が小さいもの、近接照明ができるものが好ましい。
このような観点から、育成ランプは、青色光(特に440nm付近)と赤色光(特に660nm付近)に波長のピークを有するものであることが好ましい。
また、栽培床(10)は、図2に示すように、モーター(11)に接続された回転ギア(12)(モーター直結ギア、減速ギア、育成塔軸ギアよりなる)を介して、軸線(P)廻りにゆっくりと、例えば2.5分で1周するスピードで回転するように構成されている。栽培床(10)は、一方向のみだけでなく双方向に回転可能とすることもできる。
ミストノズル(3)は、平面視で二乃至四方向に液肥を噴霧するように配置されるとともに、各段の植物根(8)に満遍なく液肥を噴霧できるように、ノズルの噴霧角度が調整されている。また、ミストノズル(3)は、例えば5分間の噴霧を20分間隔で行う、というように液肥を間欠的に噴霧するように制御されている。
なお、図5〜図6に、ミストノズルの他の形態を示す。このように比較的大型のミストノズル(3’)を用いれば、ノズル数を減らすことが可能である。
育成ランプ(4)が照射する上記一定領域は、太陽光及び人工光双方の相乗的な活用という観点からは、栽培床(10)の全表面積の30〜50%に相当する領域部分であることが好ましい。
育成ランプ(4)は、太陽光による日照不足を補うべく、夜間、あるいは秋から春にかけての昼間に適宜点灯される。
本実施例では、栽培する植物(7)に応じて最適にプログラムされたコンピュータによって、育成ランプ(4)による人工光の照射や、上記ミストノズル(3)による液肥の噴霧を、自動的に制御するようになされている。
図1〜図2に示すように、育苗ベッド(5)は、脚部の上に育苗用トレーが略水平に載置された形状をなし、育成塔(2)の隣接方向に平行して、それぞれベッドレール(37)上を移動自在に構成されている。また、図2に示すように、育苗ベッド(5)には、ミスト配管用ホース(38)が接続されており、必要な液肥を育苗用トレー内の苗に噴霧可能となされている。
育苗ベッド(5)としては、例えば、スリットや網目が側面あるいは底面に適宜設けられたポットが、トレー内に予め配置固定されたものを使用することができるが、根巻きを生じさせず、細根を多量に成長させ得るものであることが好ましい。
なお、植物育成プラント(1)は、必要に応じて、室内の温度、湿度、CO2濃度等を調節できるようになっていることは言うまでもない。
まず、育苗ベッド(5)に植物(7)の種をまき、水耕栽培に適当な苗に生育させる。この生育期間は、植物の種類によって多少異なるが、通常2週間程度である。
次に、育成塔(2)を横倒させて、生育した植物(7)の苗を栽培床(10)に植え付ける。このとき、育苗ベッド(5)が移動自在に構成されているため、横倒された育成塔(2)のすぐ傍に育苗ベッド(5)を配置することができ、植物(7)の苗の植え付けが容易に行える。
なお、栽培床(10)における各々のポット受孔(15)には、一又は複数の、ばね付きの押さえ金具(図示せず)が孔内に出没可能に突設されており、ポット(16)をポット受孔(15)に差し込むと、押さえ金具がばねの付勢力に従ってポット(16)の側面を押圧し、ポット(16)がポット受孔(15)から転落しないようになされている。
作物の収穫は、再び育成塔(2)を横倒させることによって行えばよい。
また、本実施例のような植物育成プラント(1)であれば、一定の品質を保った野菜等を短期間に、しかも安定して周年供給可能となるため、一般家庭は勿論のこと外食産業等における需要に対しても、多大な貢献をなすことが期待できる。
そして、ろ過タンク(51)に回収された液肥が、ろ過処理された上で、溶液タンク(50)に移されることにより、余剰液肥を有効に循環利用できるように構成されている。
このように、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えた態様で実施することが可能なものである。
なお、実施例1、2と共通する構成については、説明を省略している。
育成スペース(71)、及び育苗・収穫スペース(72)は、内部への太陽光の取り込みのために、図7〜図9に示すように、それぞれガラス壁(96)、ガラス屋根(97)、及びガラス壁(98)(99)、ガラス屋根(100)(101)によって、全体が覆われている。
育成塔(75)の下方適宜の高さ位置には、図7〜図8に示すように、上記中心線(Q)がその中心位置に一致するドーナツ型の駆動盤(82)が設置され、育成塔(75)の下端が駆動盤(82)側面に固着されている。そして、各々の栽培床(80)が、図7〜図8に示すように、回転ギア(83)を介して、軸線(R)廻りに回転可能に構成されるとともに、モーター(85)によって駆動する駆動盤(82)の回転に従って、中心線(Q)廻りに回転可能に構成されている。つまり、栽培床(80)が軸線(R)を回転軸として自転しながら、中心線(Q)を中心とする所定の円弧上を公転するようになされている。このとき、外周、及び上方が、ガラス壁(96)、及びガラス屋根(97)によって覆われているため、植物育成プラント(70)の設置方位等に拠らず、栽培床(80)に植え付けられた植物に、満遍なく太陽光を照射することができる。
なお、育成塔(75)の上方には、図7〜図8に示すように、リング状のガイドレール(87)が固設され、育成塔(75)の上端がガイドレール(87)に案内されることによって、栽培床(80)が略垂直を保って公転している。
図7に示すように、育成ランプ(77)の周りは、透明ガラス板等の人工光を透過できる素材からなる包囲壁(95)で環囲されるとともに、包囲壁(95)の上部が閉鎖されて、密閉可能な空間が形成されている。そして、図示しない排熱ファンや排熱ダクトを介して、育成ランプ(77)により発生した熱を屋外に放熱することによって、空調負荷を軽減することができるようになっている。
さらに、本実施例のような構成であれば、太陽光、及び育成ランプ(77)による人工光を、あらゆる方向から満遍なく照射して、植物を育成することが可能となる。
2 育成塔
3 ミストノズル
4 育成ランプ
5 育苗ベッド
7 植物(苗)
8 植物根
10 栽培床
13 リブ
16 ポット
19 枢軸
20 育成塔軸ローラー
21 ガイドレール
37 ベッドレール
40 ガラス屋根
41 ガラス壁
50 溶液タンク
51 ろ過タンク
70 植物育成プラント
71 育成スペース
72 育苗・収穫スペース
75 育成塔
76 ミストノズル
77 育成ランプ
78 育苗ベッド
80 栽培床
89 枢軸
P 軸線
Q 中心線
R 軸線
Claims (7)
- 太陽光及び人工光を併用し、植物を水耕栽培して育成するための植物育成システムであって、
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、太陽光を照射可能に略垂直に立設された、植物が植え付けられる栽培床を有する育成塔と、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するミストノズルと、
該栽培床に植え付けられた植物に向かって、人工光を一定方向から、該栽培床の回転に伴い順次照射する育成ランプと、を備えた植物育成システム。 - 太陽光及び人工光を併用し、植物を水耕栽培して育成するための植物育成システムであって、
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、太陽光を照射可能に略垂直に立設されるとともに、所定の円弧に沿って環状に配置された、植物が植え付けられる栽培床を有する育成塔と、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するミストノズルと、
該円弧内に配置され、外方に向かって、放射状に人工光を照射する育成ランプと、を備え、
該栽培床を該軸線廻りに自転させ、且つ該円弧上を公転させながら、該栽培床に植え付けられた植物に向かって、太陽光、及び該育成ランプによる人工光を、それぞれ外方、及び内方から、照射するようにした植物育成システム。 - 該育成塔の下端が枢軸によって回動可能に支持され、該育成塔を、略水平に横倒できるようになされた請求項1又は2に記載の植物育成システム。
- 該育成塔を横倒する側に、該栽培床に植え付ける植物の苗を生育させるための育苗ベッドが、移動自在に配設された請求項1乃至3の何れかに記載の植物育成システム。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の植物育成システムが設けられるとともに、
太陽光を透過して取り込むことができる屋根及び外壁体にて覆われてなる植物育成プラント。 - 太陽光及び人工光を併用し、植物を水耕栽培して育成するための植物育成方法であって、
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、植物が植え付けられた栽培床を、太陽光を照射可能に略垂直に立設し、
該栽培床を回転させながら、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するとともに、
該栽培床に植え付けられた植物に向かって、人工光を一定方向から順次照射するようにした植物育成方法。 - 太陽光及び人工光を併用し、植物を水耕栽培して育成するための植物育成方法であって、
中空円筒状をなして軸線廻りに回転可能とされ、植物が植え付けられた栽培床を、太陽光を照射可能に略垂直に立設するとともに、所定の円弧に沿って環状に配置し、
該栽培床を該軸線廻りに自転させ、且つ該円弧上を公転させながら、
該栽培床の内周面側に露出された植物根に、液肥を噴霧するとともに、
該栽培床に植え付けられた植物に向かって、太陽光、及び人工光を、それぞれ外方、及び内方から、照射するようにした植物育成方法。
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