JP2014082979A

JP2014082979A - 植物栽培装置および植物栽培工場

Info

Publication number: JP2014082979A
Application number: JP2012233477A
Authority: JP
Inventors: Shinya Okamura; 信弥岡村
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2014-05-12

Abstract

【課題】植物栽培棚毎の栽培植物に対する適度な気流と加湿を比較的簡単な構成で実現できる植物栽培装置および植物栽培工場を提供する。
【解決手段】植物栽培装置１Ａは、気化フィルター５１と給水部５２と水受け部５３とドレンパイプ５４とからなる気化フィルター加湿器５を備える。上記気化フィルター５１は上記植物栽培装置１Ａの背面に配置される。上記給水部５２は上記気化フィルター５１の上端側に給水を行う。上記水受け部５３は上記気化フィルター５１の下端側に配置されており、上記気化フィルター５１の下端から落ちる余分な水を受ける。そして、上記植物栽培装置１Ａにおける各植物栽培棚の背面には横並びで２個ずつ送風ファン６が設けられており、各植物栽培棚を背面から前面側へと進む気流を生成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、植物を栽培する植物栽培装置および植物栽培工場に関する。

特許文献１には、上下複数段に配設保持される栽培ベッドと、栽培植物の成長に応じて上下に移動させられる人工光源と、空気通路に、温度、湿度、ＣＯ_２濃度等が調整された空気を順次送り込む空調装置と、を備えた植物栽培システムが開示されている。上記栽培ベッドは、栽培槽と、栽培槽の上部に嵌着され養液の流路を形成するとともに、流路に向けて植物根が露出するようにして栽培植物を植付状態とする植付パネルと、から構成されている。また、上記植物栽培システムでは、栽培ベッドに供給される養液が、流路を連続的に通過して排出された後に循環して再利用されるとともに、養液が、流路に間欠的に流入するように制御されている。

また、特許文献２には、複数個の箱状の作物栽培用の容器の列と、その列の下方に配置され、上段の容器を栽培しようとする作物の生長時の高さ以上の間隔をあけて保持する下段の容器の列とを備えた栽培装置が開示されている。そして、それぞれの容器には、上段の容器を支持する支柱と、前記容器の前および後の左右の支柱の間にそれぞれ張られる遮断フィルムとが設けられている。前記容器の列の一端に空調機が配置され、他端に方向転換室が設けられている。

特開２０１０−８８４２５号公報国際公開２００９／１１９７７８号

しかしながら、上記いずれの従来技術も、植物栽培棚毎の栽培植物に対する適度な気流と加湿を比較的簡単な構造で実現できたものではなかった。

この発明は、上記の事情に鑑み、植物栽培棚毎の栽培植物に対する適度な気流と加湿を比較的簡単な構造で実現できる植物栽培装置および植物栽培工場を提供することを課題とする。

この発明の植物栽培装置は、上記の課題を解決するために、植物栽培棚が複数段設けられた植物栽培装置において、各植物栽培棚の背面または側面に設けられ、各植物栽培棚を通る気流を生成する送風ファンと、上記送風ファンにより生成された気流を加湿して各植物栽培棚に導く気化フィルター加湿器と、を備えたことを特徴とする。

上記の構成であれば、植物栽培棚毎の栽培植物に対する適度な気流と加湿を比較的簡単な構造で実現できる。また、ヒーター等を使わずに風による気化フィルター加湿器の水分の気化によって加湿するので、加湿が原因で栽培空間の温度が上昇するのを防止できるとともに、結露の発生も防止できる。さらに、適度な気流と加湿の際の気化熱によって栽培用照明器具の排熱による温度上昇も抑制し、過度の温度上昇による育成障害を防止して収穫量を増加させることができる。また、空調装置の負担も軽減される。

また、この発明の植物栽培工場は、上記植物栽培装置を栽培空間内に設けた植物栽培工場であって、上記栽培空間内を空調する空調装置と、上記空調装置の室内機から吹き出される気流に炭酸ガスを供給するガス供給装置とを備えたことを特徴とする。これによれば、上記植物栽培装置の各植物栽培棚の栽培植物に炭酸ガスを偏在なく供給することができる。

上記植物栽培工場において、上記植物栽培装置は、各植物栽培棚の背面に上記気化フィルター加湿器における気化フィルターおよび上記送風ファンを備えており、上記室内機の気流吹き出し方向に対して上記背面が交差するように配置されていてもよい。これによれば、上記空調装置の室内機から吹き出された適温の炭酸ガスを含む気流が効率よく上記背面配置の送風ファンの気流に乗って上記背面配置の気化フィルターを通り、効率よく加湿もされて各植物栽培棚へと導かれる。これにより、各植物栽培棚において適度な、風、炭酸ガス、湿度、温度を実現して、栽培植物の収穫量のさらなる増加が見込めることになる。

上記植物栽培工場において、上記植物栽培装置は、各植物栽培棚の少なくとも片方の側面に上記気化フィルター加湿器における気化フィルターを備え、また少なくとも片方の側面に上記送風ファンを備えており、上記室内機の気流吹き出し方向に対して上記側面が交差するように配置されていてもよい。これによれば、上記空調装置の室内機から吹き出された適温の炭酸ガスを含む気流が効率よく上記側面配置の送風ファンの気流に乗って上記側面配置の気化フィルターを通り、効率よく加湿もされて各植物栽培棚へと導かれる。これにより、各植物栽培棚において適度な、風、炭酸ガス、湿度、温度を実現して、栽培植物の収穫量のさらなる増加が見込めることになる。

本発明であれば、植物栽培棚毎の栽培植物に対する適度な気流と加湿を比較的簡単な構成で実現でき、各植物栽培棚で均一な植物育成が容易に行えるなどの諸効果を奏する。

この発明の実施形態の植物栽培装置を示した説明図である。図１の植物栽培装置を示した背面側の説明図である。この発明の他の実施形態の植物栽培装置を示した説明図である。この発明の他の実施形態の植物栽培装置を示した説明図である。この発明の他の実施形態の植物栽培装置を示した説明図である。この発明の他の実施形態の植物栽培装置を示した説明図である。この発明の実施形態の植物栽培工場の一部を示した説明図である。この発明の実施形態の植物栽培工場を示した説明図である。この発明の他の実施形態の植物栽培工場の一部を示した説明図である。この発明の他の実施形態の植物栽培工場を示した説明図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この発明の実施形態の植物栽培装置１Ａは、奥行き寸法よりも幅寸法が長い４段の植物栽培棚を形成する植物栽培棚板１１を備えている。各植物栽培棚板１１上には植物を育成する栽培トレイ２が配置される。また、最下位置の植物栽培棚板１１の下方には養液が貯留される養液タンク３が置かれる。この植物栽培装置１Ａにおいては、例えば、上記養液タンク３から養液を養液循環システム４におけるポンプ４１により汲み上げ、最上段の栽培トレイ２から順に下段の栽培トレイ２へと当該栽培トレイ２同士を連通する循環パイプ４２を通してオーバーフローにて循環させ、最後に戻りパイプ４３によって上記養液タンク３に戻すようになっている。このような養液供給方式は一例に過ぎず、他の養液供給方式を採用できる。また、上記植物栽培装置１Ａの天板１２の下面および上から１段目と２段目と３段目の植物栽培棚板１１の下面には蛍光灯やＬＥＤ（発光ダイオード）などからなる栽培用照明器具（図示せず）が設けられる。

上記植物栽培装置１Ａには気化フィルター加湿器５が設けられている。この気化フィルター加湿器５は、気化フィルター５１と給水部５２と水受け部５３とドレンパイプ５４とを備える。上記気化フィルター５１は、例えば吸水性を有するシート材を通風性が確保されるように加工した板状体をなす。この気化フィルター５１は、それ自体で集塵フィルターの機能を持つことができるが、別途集塵フィルターを備えることもできる。

上記植物栽培装置１Ａの背面に上記気化フィルター５１が配置される。上記植物栽培装置１Ａの両側面および正面は開放状態となっている。上記給水部５２は上記気化フィルター５１の上端側に給水を行う。上記水受け部５３は上記気化フィルター５１の下端側に配置されており、気化できずに上記気化フィルター５１の下端から落ちる余分な水を受ける。上記ドレンパイプ５４は上記水受け部５３に溜まった水を上記養液タンク３に供給する。なお、上記水受け部５３に溜まった水を上記養液タンク３に供給する構成に限るものではない。

図２に示すように、上記植物栽培装置１Ａにおける各植物栽培棚の背面には横並びで２個ずつ送風ファン６が設けられており、各植物栽培棚を背面から前面側へと進む気流を生成する。上記送風ファン６は支持板６１により支持されている。上記送風ファン６は上記気化フィルター５１の裏側に配置されているので、上記気化フィルター加湿器５は、上記送風ファン６により生成された気流を加湿して各植物栽培棚に導く。この植物栽培装置１Ａにおいては、加湿された気流が背面側から植物栽培棚へと送られる構成となる。

図３に示すように、この発明の実施形態の植物栽培装置１Ｂにおいては、各植物栽培棚の両側面に送風ファン６を備えて各植物栽培棚を通る気流を生成する。この植物栽培装置１Ｂに設けられた気化フィルター加湿器５においては、上記両側面に設けた送風ファン６により生成された気流を各々加湿して各植物栽培棚に導くように、当該植物栽培装置１Ｂの両側面に気化フィルター５１を設けている。また、この気化フィルター加湿器５において、給水部５２は上記両側面に配置された気化フィルター５１に各々給水を行うようになっており、上記水受け部５３および上記ドレンパイプ５４も各々の側面に設けられている。この植物栽培装置１Ｂにおいては、両側面の側から対向状態に植物栽培棚へと加湿された気流を送る構成とすることができる。もちろん、このような対向的な気流生成に限るものではない。

図４に示すように、この発明の実施形態の植物栽培装置１Ｃにおいては、各植物栽培棚の両側面に送風ファン６を備えて各植物栽培棚を通る気流を生成する。上記気化フィルター加湿器５における気化フィルター５１は当該植物栽培装置１Ｃの片方の側面に設けられており、この片側でのみ、当該片側に配置された送風ファン６により生成された気流を加湿して各植物栽培棚に導くことになる。また、上記気化フィルター加湿器５において、給水部５２は上記片方の側面に配置された気化フィルター５１に給水を行うようになっており、上記水受け部５３および上記ドレンパイプ５４は上記片方の側面に設けられている。

上記植物栽培装置１Ｃにおいては、上記気化フィルター５１が設けられている側面の側から各植物栽培棚へと加湿された気流を送るとともに、上記気化フィルター５１が設けられていない側面の側では各植物栽培棚内の空気を引き込んで外側へと流れる気流を生成するようにしている。上記植物栽培棚の幅寸法は長いので気流は澱み易くなるが、上記気化フィルター５１が設けられていない側面に配置した送風ファン６でも同方向に気流を生成するので、上記植物栽培棚を流れる気流の澱みは生じ難くなる。

図５に示すように、この発明の実施形態の植物栽培装置１Ｄにおいては、各植物栽培棚の一方の側面に送風ファン６を備えて各植物栽培棚内の空気が外へと進むような気流を生成する。上記気化フィルター加湿器５における気化フィルター５１は当該植物栽培装置１Ｄの他方の側面に設けられている。上記一方の側面に設けられた送風ファン６により生成された気流によって上記他方の側面に設けられた気化フィルター５１を通る気流が生じ得るので、この気化フィルター５１で加湿された気流が各植物栽培棚に導かれることになる。なお、当該植物栽培装置１Ｄにおいて背板を設けるとともに前面にカーテン等を配置すると、上記気化フィルター５１を通って各植物栽培棚内に流れ込む気流が生じやすくなる。また、上記気化フィルター加湿器５において、給水部５２は上記他方の側面に配置された気化フィルター５１に給水を行うようになっており、上記水受け部５３および上記ドレンパイプ５４は上記他方の側面に設けられている。

図６に示すように、この発明の実施形態の植物栽培装置１Ｅにおいては、各植物栽培棚の一方の側面に送風ファン６を備えて各植物栽培棚を通る気流を生成する。上記気化フィルター加湿器５における気化フィルター５１は当該植物栽培装置１Ｅの上記一方の側面に設けられており、この片側でのみ、当該片側に配置された送風ファン６により生成された気流を加湿して各植物栽培棚に導く。また、上記気化フィルター加湿器５において、給水部５２は上記片方の側面に配置された気化フィルター５１に給水を行うようになっており、上記水受け部５３および上記ドレンパイプ５４は上記片方の側面に設けられている。

上記植物栽培装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅによれば、植物栽培棚毎の栽培植物に対する適度な気流と加湿を比較的簡単な構造で実現できる。また、ヒーター等を使わずに風による気化フィルター加湿器５の水分気化によって加湿するので、加湿が原因で栽培空間の温度が上昇するのを防止できるとともに、結露の発生も防止できる。さらに、適度な気流と加湿の際の気化熱によって栽培用照明器具の排熱による温度上昇も抑制し、過度の温度上昇による育成障害を防止して収穫量を増加させることができる。また、後述する空調装置の負担も軽減される。

図７および図８は植物栽培工場１００を示している。この植物栽培工場１００の栽培空間１００ａ内には空調装置の室内機７が設けられている。この空調装置の室外機は図示を省略している。そして、上記室内機７から吹き出される気流に炭酸ガス（二酸化炭素）を供給するガス供給装置８が設けられている。例えば、上記ガス供給装置８のレギュレーターバルブ８１にホース８２が接続されており、このホース８２の先端に装着されたノズル８３が上記室内機７の吹き出し口に取り付けられる。上記レギュレーターバルブ８１を調節することで定量の炭酸ガスを吹き出させることができる。上記レギュレーターバルブ８１の弁機能を電磁弁で構成すれば、炭酸ガスガス供給の自動制御を行うことが可能となる。

そして、上記植物栽培工場１００においては、各植物栽培棚の背面に送風ファン６と気化フィルター５１を備えた上記植物栽培装置１Ａが、上記室内機７の気流吹き出し方向に対して上記背面が交差するように配置されている。このような植物栽培工場１００であれば、上記空調装置の室内機７から吹き出された適温の炭酸ガスを含む気流が効率よく上記背面配置の送風ファン６の気流に乗って上記背面配置の気化フィルター５１を通り、効率よく加湿もされて各植物栽培棚へと導かれる。これにより、各植物栽培棚において適度な、風、炭酸ガス、湿度、温度を実現して、栽培植物の収穫量のさらなる増加が見込めることになる。

図９および図１０は植物栽培工場１０１を示している。この植物栽培工場１０１においては、上記植物栽培装置１Ｃが、上記室内機７の気流吹き出し方向に対して上記側面が交差するように配置されている。また、気化フィルター５１が設けられた側面が上記室内機７に近くなるように上記植物栽培装置１Ｃが配置されている。このような植物栽培工場１０１においても、上記空調装置の室内機７から吹き出された適温の炭酸ガスを含む気流が効率よく上記側面配置の送風ファン６の気流に乗って上記側面配置の気化フィルター５１を通り、効率よく加湿もされて各植物栽培棚へと導かれる。これにより、各植物栽培棚において適度な、風、炭酸ガス、湿度、温度を実現して、栽培植物の収穫量のさらなる増加が見込めることになる。

上記植物栽培工場１０１において、上記植物栽培装置１Ｄ，１Ｅを用いることもできる。例えば、上記植物栽培装置１Ｅを長手方向に連ねると、隣り合う一方の植物栽培装置１Ｅが他方の植物栽培装置１Ｅの各植物栽培棚の空気を引き込むように作用するので、単体で用いるよりも、各植物栽培棚を円滑に通る気流の生成を容易に実現できる。また、例えば、室内機７に最も近い位置に上記植物栽培装置１Ｃを配置し、これに続けて上記植物栽培装置１Ｄを配置していく形態等も採用できる。この場合も、上記植物栽培装置１Ｄは、気化フィルター５１が設けられた側面が上記室内機７に近くなるように配置される。

なお、上記植物栽培装置１Ｂを用いる植物栽培工場では、例えば、対向配置で室内機７を２台備え、これら２台の室内機７の間に上記植物栽培装置１Ｂをその側面が上記室内機７の吹き出し口に交差するように配置する形態が考えられる。

また、上記植物栽培工場１００、１０１には図示しない制御装置が設けられている。この制御装置は、上記栽培用照明器具を制御して植物に対する明期と暗期を形成することができる。また、この明期と暗期の形成に連動して、上記ガス供給装置８による炭酸ガス供給量を制御することもできる。例えば、暗期よりも明期において炭酸ガスの供給量を増やすように制御する。上記制御装置は、図示しない炭酸ガスセンサーの出力に基づいて上記ガス供給装置８による炭酸ガス供給量を制御するようにしてもよい。さらに、上記制御装置は、明期と暗期に連動して或いは図示しない湿度センサーの出力に基づいて、上記給水部５２による上記気化フィルター５１への給水量や送風ファン６の回転量を制御するようにしてもよい。また、栽培植物の育成段階に応じて手動または自動で植物栽培棚毎に送風ファン６の回転量を制御するようにしてもよい。また、上記空調装置は栽培空間内が目標温度となった後も送風を続けるようになっていてもよい。これによれば、上記ガス供給装置８のノズル８３から吹き出された炭酸ガスを上記送風によって上記栽培空間内に拡散し続けることができる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ植物栽培装置
１１植物栽培棚板
１２天板
２栽培トレイ
３養液タンク
４養液循環システム
４１ポンプ
４２循環パイプ
４３戻りパイプ
５気化フィルター加湿器
５１気化フィルター
５２給水部
５３水受け部
５４ドレンパイプ
６送風ファン
７室内機
８ガス供給装置
１００植物栽培工場
１０１植物栽培工場

Claims

植物栽培棚が複数段設けられた植物栽培装置において、各植物栽培棚の背面または側面に設けられ、各植物栽培棚を通る気流を生成する送風ファンと、上記送風ファンにより生成された気流を加湿して各植物栽培棚に導く気化フィルター加湿器と、を備えたことを特徴とする植物栽培装置。
請求項１に記載の植物栽培装置を栽培空間内に設けた植物栽培工場であって、上記栽培空間内を空調する空調装置と、上記空調装置の室内機から吹き出される気流に炭酸ガスを供給するガス供給装置とを備えたことを特徴とする植物栽培工場。
請求項２に記載の植物栽培工場において、上記植物栽培装置は、各植物栽培棚の背面に上記気化フィルター加湿器における気化フィルターおよび上記送風ファンを備えており、上記室内機の気流吹き出し方向に対して上記背面が交差するように配置されていることを特徴とする植物栽培工場。
請求項２に記載の植物栽培工場において、上記植物栽培装置は、各植物栽培棚の少なくとも片方の側面に上記気化フィルター加湿器における気化フィルターを備え、また少なくとも片方の側面に上記送風ファンを備えており、上記室内機の気流吹き出し方向に対して上記側面が交差するように配置されていることを特徴とする植物栽培工場。