JP2015208254A

JP2015208254A - Plant cultivation device

Info

Publication number: JP2015208254A
Application number: JP2014090508A
Authority: JP
Inventors: 芳史西浦; Yoshiji Nishiura; 中村　謙治; Kenji Nakamura; 謙治中村
Original assignee: Osaka University NUC; Osaka Prefecture University PUC; Espec MIC Corp
Current assignee: Osaka University NUC; Osaka Prefecture University PUC; Espec MIC Corp
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: JP6266423B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plant cultivation device capable of measuring the weight of a plant simply and as many times as possible, and maintaining a closed environment.SOLUTION: A plant cultivation device comprises: an airtight container 1; a storage tank 2 which is arranged in the airtight container 1 and pools nutritious liquid for cultivating plants 50; a cultivation tank 3 which is arranged in the airtight container 1 and to which nutritious liquid is supplied from the storage tank 2, and cultivates the plants; and a weight detector 11 which detects the weight of the storage tank 2 and the cultivation tank 3.

Description

本発明は、植物栽培装置に関する。 The present invention relates to a plant cultivation apparatus.

従来、植物栽培装置としては、特開２００９−５６３４号（特許文献１）に記載されているものがある。この植物栽培装置は、閉鎖型構造物と、この閉鎖型構造物内に設けられた育成棚と、閉鎖型構造物内の温度や湿度等の閉鎖環境を制御する空調装置と、植物を栽培するための養液を貯留する養液タンクとを備えている。育成棚には、養液タンクから養液が供給され、この養液によって育成棚において植物を育成するようになっている。 Conventionally, as a plant cultivation apparatus, there exists what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-5634 (patent document 1). This plant cultivation apparatus cultivates a closed structure, a growing shelf provided in the closed structure, an air conditioner that controls a closed environment such as temperature and humidity in the closed structure, and a plant A nutrient solution tank for storing a nutrient solution. A nutrient solution is supplied from the nutrient solution tank to the growing shelf, and plants are grown on the growing shelf by the nutrient solution.

しかしながら、上記従来の植物栽培装置では、植物の重量を計測するとき、植物を収穫し、閉鎖型構造物の外に取り出して、その重量を計測しなければならなかった。このため、植物の重量を計測するのに、非常に手間がかかると共に、何度も計測できないという問題がある。また、植物を取り出すために閉鎖型構造物を開閉するから、閉鎖型構造物内の閉鎖環境を維持できず、異物が混入したり、閉鎖型構造物内の植物に大きなストレスを与えるという問題がある。 However, in the conventional plant cultivation apparatus, when measuring the weight of the plant, the plant must be harvested, taken out of the closed structure, and the weight thereof must be measured. For this reason, there is a problem that it takes a lot of time and effort to measure the weight of the plant and it cannot be measured many times. In addition, since the closed structure is opened and closed to take out the plant, the closed environment in the closed structure cannot be maintained, and there is a problem that foreign matter is mixed in or a large stress is applied to the plant in the closed structure. is there.

特開２００９−５６３４号JP 2009-5634

そこで、本発明の課題は、植物の重量を簡単に何度でも計測できると共に、閉鎖環境を維持できる植物栽培装置を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the plant cultivation apparatus which can maintain the closed environment while being able to measure the weight of a plant simply and many times.

上記課題を解決するため、本発明の植物栽培装置は、
密閉容器と、
上記密閉容器内に配置されると共に、植物を栽培するための養液を貯留する貯留部と、
上記密閉容器内に配置されると共に、上記貯留部から上記養液が供給されて、植物を栽培する栽培部と、
上記貯留部および上記栽培部の重量を検知する重量検知装置と
を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the plant cultivation apparatus of the present invention is:
A sealed container;
While being placed in the sealed container, a reservoir for storing a nutrient solution for cultivating plants,
While being placed in the sealed container, the nutrient solution is supplied from the storage unit, and a cultivation unit that cultivates plants,
And a weight detector that detects the weight of the storage unit and the cultivation unit.

上記構成の植物栽培装置は、上記重量検知装置によって上記貯留部の重量および上記栽培部の重量を検知する。このため、貯留部の重量および栽培部の重量に基づいて、植物の生体重量変化量、植物が吸収した養液の量、および植物の蒸散量などの植物の重量を算出できる。したがって、植物の重量を計測するとき、植物を収穫し、密閉容器の外に取り出して、その重量を計測する必要がないから、植物の重量を簡単に何度でも計測できる。 The plant cultivation device having the above configuration detects the weight of the storage unit and the weight of the cultivation unit by the weight detection device. For this reason, based on the weight of a storage part and the weight of a cultivation part, the weight of plants, such as the amount of biological weight changes of a plant, the quantity of nutrient solution which the plant absorbed, and the amount of transpiration of a plant, can be calculated. Therefore, when measuring the weight of the plant, it is not necessary to harvest the plant, take it out of the sealed container, and measure its weight, so that the weight of the plant can be easily and repeatedly measured.

また、植物を取り出すために密閉容器を開閉しないから、密閉容器内の閉鎖環境を維持できて、密閉容器内への異物の混入を防止できると共に、植物に大きなストレスを与えるのを防止できる。 In addition, since the closed container is not opened and closed for taking out the plant, the closed environment in the closed container can be maintained, foreign matters can be prevented from entering the closed container, and large stress can be prevented from being applied to the plant.

一実施形態では、
上記密閉容器内の気体を除湿する除湿部と、
上記除湿部が除湿することによって生成した水の重量を検知する除湿重量検知装置と
を備える。 In one embodiment,
A dehumidifying section for dehumidifying the gas in the sealed container;
A dehumidifying weight detecting device for detecting the weight of water generated by the dehumidifying unit dehumidifying.

上記実施形態によれば、上記除湿重量検知装置は、上記除湿部が除湿することによって生成した水の重量、すなわち除湿量を検知する。このため、除湿量に基づいて、植物の蒸散量をより正確に算出できる。 According to the embodiment, the dehumidifying weight detection device detects the weight of water generated by the dehumidifying unit dehumidifying, that is, the dehumidifying amount. For this reason, the transpiration amount of a plant can be calculated more accurately based on the dehumidification amount.

一実施形態では、
上記重量検知装置は、
上記貯留部の重量と上記栽培部の重量とを合わせた重量を検知する第１重量検知部と、
上記栽培部の重量を検知する第２重量検知部と
を有する。 In one embodiment,
The weight detector is
A first weight detection unit that detects a weight of the weight of the storage unit and the weight of the cultivation unit;
A second weight detection unit that detects the weight of the cultivation unit.

上記実施形態によれば、上記第１重量検知部は、上記貯留部の重量と上記栽培部の重量とを合わせた重量を検知し、上記第２重量検知部は、上記栽培部の重量を検知する。したがって、例えば、貯留部の上に栽培部を配置して省スペース化でき、上記密閉容器をコンパクト化できる。 According to the embodiment, the first weight detection unit detects a weight obtained by combining the weight of the storage unit and the weight of the cultivation unit, and the second weight detection unit detects the weight of the cultivation unit. To do. Therefore, for example, a cultivation part can be arrange | positioned on a storage part, space saving can be carried out, and the said airtight container can be compactized.

一実施形態では、
上記重量検知装置は、
上記貯留部の重量および上記栽培部の重量をそれぞれ別個に検知する重量検知部を有する。 In one embodiment,
The weight detector is
It has a weight detection part which detects the weight of the storage part and the weight of the cultivation part separately, respectively.

上記実施形態によれば、上記重量検知部で上記貯留部の重量と上記栽培部の重量とをそれぞれ別個に検知する。したがって、貯留部と栽培部とをそれぞれ独立して配置できるので、密閉容器内における貯留部および栽培部のレイアウトの自由度を向上できる。例えば、貯留部と栽培部とを平面的に並置して、密閉容器の高さを低くすることができる。 According to the embodiment, the weight detection unit separately detects the weight of the storage unit and the weight of the cultivation unit. Therefore, since a storage part and a cultivation part can be arrange | positioned independently, respectively, the freedom degree of the layout of the storage part and cultivation part in an airtight container can be improved. For example, a storage part and a cultivation part can be juxtaposed in plan, and the height of an airtight container can be made low.

一実施形態では、
上記密閉容器内に配置されると共に、上記栽培部の植物に送風する送風装置を備える。 In one embodiment,
While arrange | positioning in the said airtight container, the air blower which ventilates the plant of the said cultivation part is provided.

上記実施形態によれば、上記送風装置は、上記栽培部の植物に送風する。このため、密閉容器内で気体が循環するから、密閉容器内で気体が滞留するのを防止できて、気体中の成分を植物が効率的に利用できる。 According to the said embodiment, the said air blower ventilates the plant of the said cultivation part. For this reason, since gas circulates in an airtight container, it can prevent that gas accumulates in an airtight container, and a plant can use a component in gas efficiently.

本発明によれば、植物の重量を計測するとき、植物を収穫し、密閉容器の外に取り出して、その重量を計測する必要がないから、植物の重量を簡単に何度でも計測できると共に、密閉容器内の閉鎖環境を維持できる。 According to the present invention, when measuring the weight of the plant, the plant is harvested and taken out of the sealed container, and there is no need to measure the weight of the plant. A closed environment in a sealed container can be maintained.

本発明の植物栽培装置の第１実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 1st Embodiment of the plant cultivation apparatus of this invention. 本発明の植物栽培装置の第２実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 2nd Embodiment of the plant cultivation apparatus of this invention.

以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to illustrated embodiments.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の植物栽培装置の第１の実施形態についての概略構成を示している。図１に示すように、この植物栽培装置は、密閉容器１と、貯留部の一例としての貯留槽２と、栽培部の一例としての栽培槽３と、除湿部の一例としての除湿機４と、重量検知装置１１と、送風装置６とを備えている。 (First embodiment)
FIG. 1: has shown schematic structure about 1st Embodiment of the plant cultivation apparatus of this invention. As shown in FIG. 1, this plant cultivation apparatus includes a sealed container 1, a storage tank 2 as an example of a storage part, a cultivation tank 3 as an example of a cultivation part, and a dehumidifier 4 as an example of a dehumidification part. The weight detection device 11 and the blower 6 are provided.

上記密閉容器１は、略直方体形状に形成され、透明なアクリル製のパネルから構成されている。密閉容器１内には、例えば、窒素、酸素、および二酸化炭素などを計量して、所定の分圧で封入するようにしている。また、密閉容器１内には、図示しない酸素濃度計や二酸化炭素濃度計などの各種センサが設けられている。さらに、密閉容器１の側面には、グローブ８が取り付けられている。 The said airtight container 1 is formed in the substantially rectangular parallelepiped shape, and is comprised from the transparent acrylic panel. For example, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, and the like are measured and sealed at a predetermined partial pressure in the sealed container 1. In the sealed container 1, various sensors such as an oxygen concentration meter and a carbon dioxide concentration meter (not shown) are provided. Further, a glove 8 is attached to the side surface of the sealed container 1.

上記貯留槽２は、密閉容器１内に配置され、植物を栽培するための養液を内部に貯留するようになっている。貯留槽２は、配管３１，３２を介してタンク２１に接続されると共に、配管３３，３４を介してタンク２２に接続されている。タンク２１，２２には、それぞれ肥料の種類、濃度、および温度の異なる養液が貯留されている。上記配管３１にはポンプ４１が接続され、配管３３にはポンプ４３が接続されている。また、配管３２には電磁弁４２が接続され、配管３４には電磁弁４４が接続されている。 The said storage tank 2 is arrange | positioned in the airtight container 1, and stores the nutrient solution for cultivating a plant inside. The storage tank 2 is connected to the tank 21 via pipes 31 and 32 and is connected to the tank 22 via pipes 33 and 34. In the tanks 21 and 22, nutrient solutions having different fertilizer types, concentrations, and temperatures are stored. A pump 41 is connected to the pipe 31, and a pump 43 is connected to the pipe 33. Further, an electromagnetic valve 42 is connected to the pipe 32, and an electromagnetic valve 44 is connected to the pipe 34.

上記栽培槽３は、密閉容器１内であって、貯留槽２の上方に配置されている。栽培槽３は、内部に植物５０および上記養液を保持し、植物５０に養液を吸わせて、植物５０を水耕栽培するようになっている。栽培槽３は、配管３５，３６を介して貯留槽２に接続されている。この配管３５にはポンプ４５が接続されている。 The cultivation tank 3 is disposed in the sealed container 1 and above the storage tank 2. The cultivation tank 3 holds the plant 50 and the nutrient solution therein, and causes the plant 50 to suck the nutrient solution, thereby hydroponically cultivating the plant 50. The cultivation tank 3 is connected to the storage tank 2 via pipes 35 and 36. A pump 45 is connected to the pipe 35.

上記重量検知装置１１は、第１重量検知部の一例としての第１電子天秤１２と第２重量検知部の一例としての第２電子天秤１３とから構成されている。第１電子天秤１２は、貯留槽２の下に配置されている。第２電子天秤１３は、栽培槽３の下に配置されると共に、貯留槽２の上に配置されている。 The weight detection device 11 includes a first electronic balance 12 as an example of a first weight detection unit and a second electronic balance 13 as an example of a second weight detection unit. The first electronic balance 12 is disposed below the storage tank 2. The second electronic balance 13 is disposed below the cultivation tank 3 and is disposed above the storage tank 2.

上記第１電子天秤１２は、上記栽培槽３の植物５０の生体重量と、貯留槽２内および栽培槽３内の養液の重量と、貯留槽２自体の重量と、栽培槽３自体の重量と、第２電子天秤１３の重量とを合計した重量を検知するようになっている。 The first electronic balance 12 includes the living body weight of the plant 50 in the cultivation tank 3, the weight of the nutrient solution in the storage tank 2 and the cultivation tank 3, the weight of the storage tank 2 itself, and the weight of the cultivation tank 3 itself. The total weight of the second electronic balance 13 is detected.

上記第２電子天秤１３は、上記栽培槽３の植物５０の生体重量と、栽培槽３内の養液の重量と、栽培槽３自体の重量とを合計した重量を検知するようになっている。 The second electronic balance 13 detects the total weight of the living body weight of the plant 50 in the cultivation tank 3, the weight of the nutrient solution in the cultivation tank 3, and the weight of the cultivation tank 3 itself. .

上記除湿機４は、密閉容器１内の気体を除湿して、水を生成するようになっている。除湿機４の下には、容器１９が配置され、この容器１９の下には、除湿重量検知装置の一例としての第３電子天秤１４が配置されている。 The dehumidifier 4 dehumidifies the gas in the sealed container 1 to generate water. A container 19 is disposed under the dehumidifier 4, and a third electronic balance 14 as an example of a dehumidification weight detection device is disposed under the container 19.

上記容器１９は、除湿機４によって生成された水を貯めるようになっている。容器１９は、配管３７を介して貯留槽２に接続されている。この配管３７には電磁弁４６が接続されている。 The container 19 stores water generated by the dehumidifier 4. The container 19 is connected to the storage tank 2 via a pipe 37. An electromagnetic valve 46 is connected to the pipe 37.

上記第３電子天秤１４は、容器１９に貯まった水の重量と、容器１９自体の重量と、除湿機４の重量とを合計した重量を検知するようになっている。 The third electronic balance 14 detects the total weight of the water stored in the container 19, the weight of the container 19 itself, and the weight of the dehumidifier 4.

上記送風装置６は、密閉容器１内に配置され、栽培槽３の植物５０に対して、送風するようになっている。 The blower 6 is arranged in the sealed container 1 and blows air to the plant 50 in the cultivation tank 3.

密閉容器１の上方には、照明装置７が配置されている。照明装置７は、栽培槽３の植物５０に光を照射して、植物５０の光合成を促進するようになっている。また、照明装置７は、照明装置７のオンとオフとを切り替えることによって、植物５０に光合成に必要な光が供給される明期と光合成に必要な光が供給されない暗期とを切り替えできるようになっている。 A lighting device 7 is disposed above the sealed container 1. The illuminating device 7 irradiates the plant 50 in the cultivation tank 3 with light to promote photosynthesis of the plant 50. Further, the lighting device 7 can switch between the light period when the light necessary for photosynthesis is supplied to the plant 50 and the dark period when the light necessary for photosynthesis is not supplied by switching the lighting device 7 on and off. It has become.

上記グローブ８は、ゴム等の伸縮可能な、かつ、非透過性の材料で構成され、作業者がグローブ８を用いて、密閉容器１内の気圧を一定に維持しつつ、密閉容器１内で作業できるようになっている。つまり、グローブ８は、密閉容器１内と外部とを遮断する。 The globe 8 is made of a stretchable and non-permeable material such as rubber, and the operator uses the globe 8 to maintain the air pressure in the sealed container 1 at a constant level. You can work. That is, the globe 8 blocks the inside of the sealed container 1 from the outside.

上記構成の植物栽培装置の作動を説明する。 The operation of the plant cultivation apparatus having the above configuration will be described.

上記タンク２１，２２内に貯留された養液は、上記ポンプ４１，４３が駆動することによって、それぞれ配管３１，３３を介して、貯留槽２に供給される。この貯留槽２内で、養液は、所望の組成、濃度、および温度等になるように調整される。 The nutrient solution stored in the tanks 21 and 22 is supplied to the storage tank 2 through the pipes 31 and 33, respectively, when the pumps 41 and 43 are driven. Within this storage tank 2, the nutrient solution is adjusted to have a desired composition, concentration, temperature, and the like.

次に、貯留槽２で調整された養液は、上記ポンプ４５が駆動することによって、配管３５を介して栽培槽３に一定量が一定時間の間供給される。これにより、養液は、栽培槽３内を流れ続けて、栽培槽３で薄膜水耕（ＮＦＴ：ＮｕｔｒｉｅｎｔＦｉｌｍＴｅｃｈｎｉｑｕｅ）が行われる。養液は、植物５０によって吸収され、残余の養液は、配管３６を介して貯留槽２内に戻される。 Next, the nutrient solution adjusted in the storage tank 2 is supplied to the cultivation tank 3 through the pipe 35 for a certain period of time by the pump 45 being driven. Thereby, the nutrient solution continues to flow in the cultivation tank 3, and thin film hydroponic (NFT: Nutrient Film Technique) is performed in the cultivation tank 3. The nutrient solution is absorbed by the plant 50, and the remaining nutrient solution is returned to the storage tank 2 through the pipe 36.

また、除湿機４および図示しないヒータが駆動して、密閉容器１内の気体の絶対湿度が一定になるように制御する。尤も、気体の温度と気体の相対湿度とが一定になるように制御してもよい。 Further, the dehumidifier 4 and a heater (not shown) are driven to control the absolute humidity of the gas in the sealed container 1 to be constant. However, the gas temperature and the relative humidity of the gas may be controlled to be constant.

次に、栽培槽３の植物５０の生体重量変化量、植物５０が吸収した養液の量である吸液量、および植物５０の蒸散量をそれぞれ算出する方法を説明する。 Next, a method of calculating the living body weight change amount of the plant 50 in the cultivation tank 3, the liquid absorption amount that is the amount of nutrient solution absorbed by the plant 50, and the transpiration amount of the plant 50 will be described.

まず、栽培槽３内の養液を配管３６を介して全て貯留槽２に戻す。そして、照明装置７をオンからオフに切り替えて暗期にした直後の時刻Ｔ１において、第１電子天秤１２、第２電子天秤１３および第３電子天秤１４が重量を検知する。このとき、第１電子天秤１２が検知した重量をＷ１Ｔ１、第２電子天秤１３が検知した重量をＷ２Ｔ１、第３電子天秤１４が検知した重量をＷ３Ｔ１とする。 First, all the nutrient solution in the cultivation tank 3 is returned to the storage tank 2 through the pipe 36. The first electronic balance 12, the second electronic balance 13, and the third electronic balance 14 detect the weight at time T1 immediately after the lighting device 7 is switched from on to off and in the dark period. At this time, the weight detected by the first electronic balance 12 is W1T1, the weight detected by the second electronic balance 13 is W2T1, and the weight detected by the third electronic balance 14 is W3T1.

次に、上記時刻Ｔ１から予め定められた時間Ｔ０が経過した時刻Ｔ２において、第１電子天秤１２、第２電子天秤１３および第３電子天秤１４が重量を検知する。このとき、第１電子天秤１２が検知した重量をＷ１Ｔ２、第２電子天秤１３が検知した重量をＷ２Ｔ２、第３電子天秤１４が検知した重量をＷ３Ｔ２とする。 Next, at a time T2 when a predetermined time T0 has elapsed from the time T1, the first electronic balance 12, the second electronic balance 13, and the third electronic balance 14 detect the weight. At this time, the weight detected by the first electronic balance 12 is W1T2, the weight detected by the second electronic balance 13 is W2T2, and the weight detected by the third electronic balance 14 is W3T2.

上記第２電子天秤１３が検知した重量Ｗ２Ｔ１，Ｗ２Ｔ２は、上記栽培槽３の植物５０の生体重量と栽培槽３自体の重量とを合計した重量である。ここで、栽培槽３自体の重量は一定である。 The weights W2T1 and W2T2 detected by the second electronic balance 13 are the total weight of the living body weight of the plant 50 in the cultivation tank 3 and the weight of the cultivation tank 3 itself. Here, the weight of the cultivation tank 3 itself is constant.

時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間に変化した植物５０の生体重量が一定時間Ｔ０の間における植物５０の生体重量変化量（Ｗ変化）に相当するので、このＷ変化を下記（式１）で算出する。
Ｗ変化＝Ｗ２Ｔ１−Ｗ２Ｔ２……（式１） Since the biological weight of the plant 50 that has changed between time T1 and time T2 corresponds to the amount of biological weight change (W change) of the plant 50 during a certain time T0, this W change is calculated by the following (formula 1). To do.
W change = W2T1-W2T2 (Formula 1)

上記第１電子天秤１２が検知した重量Ｗ１Ｔ１，Ｗ１Ｔ２は、上記栽培槽３の植物５０の生体重量と、貯留槽２内の養液の重量と、貯留槽２自体の重量と、栽培槽３自体の重量と、第２電子天秤１３の重量とを合計した重量である。ここで、第１電子天秤１２が検知した重量から上記第２電子天秤１３が検知した重量を差し引いた差分重量（Ｗ１Ｔ１−Ｗ２Ｔ１），（Ｗ１Ｔ２−Ｗ２Ｔ２）は、貯留槽２内の養液の重量と、貯留槽２自体の重量と、第２電子天秤１３の重量とを合計した重量になる。ここで、貯留槽２自体の重量と、第２電子天秤１３の重量とは一定である。 The weights W1T1 and W1T2 detected by the first electronic balance 12 are the biological weight of the plant 50 in the cultivation tank 3, the weight of the nutrient solution in the storage tank 2, the weight of the storage tank 2 itself, and the cultivation tank 3 itself. And the weight of the second electronic balance 13. Here, the difference weights (W1T1-W2T1) and (W1T2-W2T2) obtained by subtracting the weight detected by the second electronic balance 13 from the weight detected by the first electronic balance 12 is the weight of the nutrient solution in the storage tank 2. And the weight of the storage tank 2 itself and the weight of the second electronic balance 13. Here, the weight of the storage tank 2 itself and the weight of the second electronic balance 13 are constant.

時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間に変化した貯留槽２内の養液の重量が一定時間Ｔ０の間における植物５０の吸液量（Ｗ吸液）に相当するので、このＷ吸液を下記（式２）で、算出する。
Ｗ吸液＝（Ｗ１Ｔ１−Ｗ２Ｔ１）−（Ｗ１Ｔ２−Ｗ２Ｔ２）……（式２） Since the weight of the nutrient solution in the storage tank 2 changed from the time T1 to the time T2 corresponds to the liquid absorption amount (W liquid absorption) of the plant 50 during the fixed time T0, this W liquid absorption is expressed as follows ( Calculation is performed using Equation 2).
W liquid absorption = (W1T1-W2T1)-(W1T2-W2T2) (Formula 2)

また、植物５０の生体重量変化量は、植物５０の吸液量から植物５０の蒸散量（Ｗ蒸散）を差し引いた重量に相当する。すなわち、下記（式３）の関係が成立する。
Ｗ変化＝Ｗ吸液−Ｗ蒸散……（式３） The living body weight change amount of the plant 50 corresponds to a weight obtained by subtracting the transpiration amount (W transpiration) of the plant 50 from the liquid absorption amount of the plant 50. That is, the following relationship (Formula 3) is established.
W change = W liquid absorption-W transpiration (Equation 3)

上記（式１）、（式２）および（式３）に基づいて導き出される下記（式４）で、一定時間Ｔ０の間における植物５０の蒸散量（Ｗ蒸散）を算出する。
Ｗ蒸散＝Ｗ吸液−Ｗ変化
＝（Ｗ１Ｔ１−Ｗ２Ｔ１）−（Ｗ１Ｔ２−Ｗ２Ｔ２）−（Ｗ２Ｔ１−Ｗ２Ｔ２）
＝Ｗ１Ｔ１−Ｗ１Ｔ２−２（Ｗ２Ｔ１−Ｗ２Ｔ２）……（式４） The transpiration amount (W transpiration) of the plant 50 during the predetermined time T0 is calculated by the following (Expression 4) derived based on the above (Expression 1), (Expression 2), and (Expression 3).
W transpiration = W liquid absorption-W change = (W1T1-W2T1)-(W1T2-W2T2)-(W2T1-W2T2)
= W1T1-W1T2-2 (W2T1-W2T2) (Formula 4)

上記第３電子天秤１４が検知した重量Ｗ３Ｔ１，Ｗ３Ｔ２は、容器１９に貯まった水の重量と、容器１９自体の重量と、除湿機４の重量とを合計した重量である。ここで、容器１９自体の重量と、除湿機４の重量とは一定である。 The weights W3T1 and W3T2 detected by the third electronic balance 14 are the total weight of the water stored in the container 19, the weight of the container 19 itself, and the weight of the dehumidifier 4. Here, the weight of the container 19 itself and the weight of the dehumidifier 4 are constant.

密閉容器１内の絶対湿度が一定になるように制御されているので、除湿機４が捕まえた水、すなわち除湿機４が生成して、容器１９に貯まった水の重量が植物５０の蒸散量に相当する。したがって、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間に変化した容器１９内の水の重量が一定時間Ｔ０の間における植物５０の蒸散量（Ｗ蒸散）に相当するので、このＷ蒸散を下記（式５）で、算出する。
Ｗ蒸散＝Ｗ３Ｔ２−Ｗ３Ｔ１……（式５） Since the absolute humidity in the sealed container 1 is controlled to be constant, the water captured by the dehumidifier 4, that is, the water generated by the dehumidifier 4 and stored in the container 19 is the amount of transpiration of the plant 50. It corresponds to. Accordingly, the weight of water in the container 19 that has changed between time T1 and time T2 corresponds to the amount of transpiration (W transpiration) of the plant 50 during a certain time T0. Then, calculate.
W transpiration = W3T2-W3T1 (Formula 5)

なお、第１電子天秤１２、第２電子天秤１３および第３電子天秤１４が時刻Ｔ１および時刻Ｔ２において重量を検知していたが、これに限られない。第１電子天秤１２、第２電子天秤１３および第３電子天秤１４が、例えば、植物５０の栽培を開始した直後の時刻Ｔ０において重量を検知してもよい。このとき、栽培開始直前の植物５０の生体重量（Ｗ植物）を計測しておけば、このＷ植物と時刻Ｔ０からの上記Ｗ変化とに基づいて、栽培中の植物の生体重量をリアルタイムで計測することもできる。 In addition, although the 1st electronic balance 12, the 2nd electronic balance 13, and the 3rd electronic balance 14 detected the weight in the time T1 and the time T2, it is not restricted to this. For example, the first electronic balance 12, the second electronic balance 13, and the third electronic balance 14 may detect the weight at time T0 immediately after the cultivation of the plant 50 is started. At this time, if the living body weight (W plant) of the plant 50 just before the start of cultivation is measured, the living body weight of the plant under cultivation is measured in real time based on the W plant and the W change from time T0. You can also

上記実施形態によれば、上記重量検知装置１１によって上記貯留槽２の重量および上記栽培槽３の重量を検知する。このため、貯留槽２の重量および栽培槽３の重量に基づいて、植物５０の生体重量変化量（Ｗ変化）、吸液量（Ｗ吸液）、および蒸散量（Ｗ蒸散）などの植物５０の重量を算出できる。したがって、植物５０の重量を計測するとき、植物５０を収穫し、密閉容器１の外に取り出して、その重量を計測する必要がないから、植物５０の重量を簡単に何度でも計測できる。 According to the embodiment, the weight detector 11 detects the weight of the storage tank 2 and the weight of the cultivation tank 3. For this reason, based on the weight of the storage tank 2 and the weight of the cultivation tank 3, the plant 50 such as a living body weight change amount (W change), a liquid absorption amount (W liquid absorption), and a transpiration amount (W transpiration) of the plant 50. Can be calculated. Therefore, when measuring the weight of the plant 50, it is not necessary to harvest the plant 50, take it out of the sealed container 1, and measure the weight thereof. Therefore, the weight of the plant 50 can be easily measured any number of times.

また、植物５０を取り出すために密閉容器１を開閉しないから、密閉容器１内の閉鎖環境を維持できる。具体的には、密閉容器１内に封入されている窒素、酸素、および二酸化炭素等の分圧や、密閉容器内の絶対湿度などを一定に保つことができる。したがって、密閉容器１内への異物の混入を防止できると共に、植物５０に大きなストレスを与えるのを防止できる。 Moreover, since the closed container 1 is not opened and closed for taking out the plant 50, the closed environment in the closed container 1 can be maintained. Specifically, the partial pressure of nitrogen, oxygen, carbon dioxide, etc. enclosed in the sealed container 1, the absolute humidity in the sealed container, etc. can be kept constant. Accordingly, it is possible to prevent foreign matters from entering the sealed container 1 and to prevent the plant 50 from being subjected to great stress.

また、除湿機４による除湿量を第３電子天秤１４によって検知する。ここで、密閉容器１内の絶対湿度が一定になるように制御されているので、除湿量に基づいて、植物５０の蒸散量をより正確に算出できる。 Further, the amount of dehumidification by the dehumidifier 4 is detected by the third electronic balance 14. Here, since the absolute humidity in the sealed container 1 is controlled to be constant, the transpiration amount of the plant 50 can be calculated more accurately based on the dehumidification amount.

また、第１電子天秤１２は、栽培槽３の植物５０の生体重量と、貯留槽２内および栽培槽３内の養液の重量と、貯留槽２自体の重量と、栽培槽３自体の重量と、第２電子天秤１３の重量とを合計した重量を検知する。第２電子天秤１３は、上記栽培槽３の植物５０の生体重量と、貯留槽２内の養液の重量と、栽培槽３自体の重量とを合計した重量を検知する。したがって、貯留槽２の上に栽培槽３および第２電子天秤１３とを配置して省スペース化でき、密閉容器１をコンパクト化できる。 Moreover, the 1st electronic balance 12 is the weight of the living body of the plant 50 of the cultivation tank 3, the weight of the nutrient solution in the storage tank 2 and the cultivation tank 3, the weight of the storage tank 2 itself, and the weight of the cultivation tank 3 itself. And the total weight of the second electronic balance 13 is detected. The second electronic balance 13 detects the total weight of the living body weight of the plant 50 in the cultivation tank 3, the weight of the nutrient solution in the storage tank 2, and the weight of the cultivation tank 3 itself. Therefore, the cultivation tank 3 and the second electronic balance 13 can be arranged on the storage tank 2 to save space, and the sealed container 1 can be made compact.

また、上記送風装置６が上記栽培槽３の植物５０に送風する。このため、密閉容器１内で気体が循環するから、密閉容器１内で気体が滞留するのを防止できて、気体中の成分を植物５０が効率的に利用できる。 The blower 6 blows air to the plant 50 in the cultivation tank 3. For this reason, since gas circulates in the airtight container 1, it can prevent that gas accumulates in the airtight container 1, and the plant 50 can utilize the component in gas efficiently.

（第２の実施形態）
図２は、本発明の植物栽培装置の第２の実施形態を示している。具体的には、図２は、この植物栽培装置の概略構成を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、図２に示すように、この第２の実施形態では、重量検知装置１６の第１電子天秤１５が貯留槽２内の養液の重量と貯留槽２自体の重量とを合計した重量のみを検知する点が相違する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the plant cultivation apparatus of the present invention. Specifically, FIG. 2 shows a schematic configuration of this plant cultivation apparatus. Explaining the difference from the first embodiment, as shown in FIG. 2, in the second embodiment, the first electronic balance 15 of the weight detection device 16 includes the weight of the nutrient solution in the storage tank 2. The difference is that only the total weight of the storage tank 2 itself is detected. In the second embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

上記第１電子天秤１５が検知した重量Ｗ１Ｔ１，Ｗ１Ｔ２は、貯留槽２内の養液の重量と貯留槽２自体の重量とを合計した重量である。ここで、貯留槽２自体の重量は一定である。 The weights W1T1 and W1T2 detected by the first electronic balance 15 are the total weight of the nutrient solution in the storage tank 2 and the weight of the storage tank 2 itself. Here, the weight of the storage tank 2 itself is constant.

時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間に変化した貯留槽２内の養液の重量が一定時間Ｔ０の間における植物５０の吸液量（Ｗ吸液）に相当するので、このＷ吸液を下記（式６）で、算出する。
Ｗ吸液＝Ｗ１Ｔ１−Ｗ１Ｔ２……（式６） Since the weight of the nutrient solution in the storage tank 2 changed from the time T1 to the time T2 corresponds to the liquid absorption amount (W liquid absorption) of the plant 50 during the fixed time T0, this W liquid absorption is expressed as follows ( Calculation is performed using Equation 6).
W liquid absorption = W1T1-W1T2 (Formula 6)

上記（式１）、（式３）および（式６）に基づいて導き出される下記（式７）で、一定時間Ｔ０の間における植物５０の蒸散量（Ｗ蒸散）を算出する。
Ｗ蒸散＝Ｗ吸液−Ｗ変化
＝Ｗ１Ｔ１−Ｗ１Ｔ２−（Ｗ２Ｔ１−Ｗ２Ｔ２）……（式７） The transpiration amount (W transpiration) of the plant 50 during a certain time T0 is calculated by the following (Expression 7) derived based on the above (Expression 1), (Expression 3), and (Expression 6).
W transpiration = W liquid absorption-W change = W1T1-W1T2- (W2T1-W2T2) (Formula 7)

上記実施形態によれば、上記第１電子天秤１５が貯留槽２内の養液の重量と貯留槽２自体の重量とを合計した重量を検知し、上記第２電子天秤１３が上記栽培槽３の植物５０の生体重量と、貯留槽２内の養液の重量と、栽培槽３自体の重量とを合計した重量を検知する。したがって、貯留槽２と栽培槽３とをそれぞれ独立して配置することができるので、密閉容器１内における貯留槽２および栽培槽３のレイアウトの自由度を向上できる。例えば、貯留槽２と栽培槽３とを平面的に並置して、密閉容器１の高さを低くすることができる。 According to the embodiment, the first electronic balance 15 detects the total weight of the nutrient solution in the storage tank 2 and the weight of the storage tank 2 itself, and the second electronic balance 13 detects the cultivation tank 3. The total weight of the living body weight of the plant 50, the weight of the nutrient solution in the storage tank 2, and the weight of the cultivation tank 3 itself is detected. Therefore, since the storage tank 2 and the cultivation tank 3 can be independently arranged, the degree of freedom of the layout of the storage tank 2 and the cultivation tank 3 in the sealed container 1 can be improved. For example, the storage tank 2 and the cultivation tank 3 can be juxtaposed in a plane to reduce the height of the sealed container 1.

なお、上記第１，第２の実施形態では、栽培槽３は、植物５０を水耕栽培していたが、栽培槽に培養土やロックウール等を入れて、固形培地耕栽培を行ってもよい。 In addition, in the said 1st, 2nd embodiment, although the cultivation tank 3 hydroponically cultivated the plant 50, even if it puts culture soil, rock wool, etc. in a cultivation tank, it performs solid culture cultivation Good.

また、上記第１，第２の実施形態では、上記養液槽重量、貯留槽２の重量、栽培槽３の重量、および除湿量が電子天秤によって、検知されていたが、重量センサや台はかりなどによって検知されてもよい。 Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the said nutrient solution weight, the weight of the storage tank 2, the weight of the cultivation tank 3, and the dehumidification amount were detected with the electronic balance, a weight sensor or a platform scale is detected. Or the like.

また、上記第１，第２の実施形態では、除湿機４によって密閉容器１内の気体を除湿していたが、除湿機の代わりに除湿剤などによって気体を除湿してもよいし、除湿機、容器、および第３電子天秤を設けなくてもよい。 Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the gas in the airtight container 1 was dehumidified with the dehumidifier 4, you may dehumidify gas with a dehumidifier etc. instead of a dehumidifier, or a dehumidifier , The container, and the third electronic balance may not be provided.

また、上記第１，第２の実施形態では、重量検知装置１１，１６は、第１電子天秤１２，１５と第２電子天秤１３とから構成されていたが、第１電子天秤を設けず、第２電子天秤のみで構成されていてもよい。 Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the weight detection apparatus 11 and 16 was comprised from the 1st electronic balances 12 and 15 and the 2nd electronic balance 13, it does not provide a 1st electronic balance, You may be comprised only with the 2nd electronic balance.

また、上記第１，第２の実施形態では、養液は、栽培槽３内を流れ続けて、栽培槽３で薄膜水耕が行われていたが、栽培槽に養液を貯めて、栽培槽で湛液水耕（ＤＦＴ：ＤｅｅｐＦｌｏｗＴｅｃｈｎｉｑｕｅ）を行ったり、栽培槽に貯めた養液の液位を上げたり下げたりするＥｂｂａｎｄｆｌｏｗ水耕を行ってもよい。 Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the nutrient solution continued flowing in the cultivation tank 3, and the thin film hydroponics was performed by the cultivation tank 3, a nutrient solution is stored in a cultivation tank, and cultivation is carried out. Ebb and flow hydroponics may be performed in which drip hydroponic (DFT) is performed in the tank, or the level of the nutrient solution stored in the cultivation tank is increased or decreased.

１密閉容器
２貯留槽
３栽培槽
４除湿機
６送風装置
１１，１６重量検知装置
１２，１５第１電子天秤
１３第２電子天秤
１４第３電子天秤
５０植物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealed container 2 Storage tank 3 Cultivation tank 4 Dehumidifier 6 Air blower 11,16 Weight detector 12,15 1st electronic balance 13 2nd electronic balance 14 3rd electronic balance 50 Plant

Claims

A sealed container;
While being placed in the sealed container, a reservoir for storing a nutrient solution for cultivating plants,
While being placed in the sealed container, the nutrient solution is supplied from the storage unit, and a cultivation unit that cultivates plants,
A plant cultivation device comprising: a weight detection device that detects the weight of the storage unit and the cultivation unit.

In the plant cultivation device according to claim 1,
A dehumidifying section for dehumidifying the gas in the sealed container;
A plant cultivation apparatus comprising: a dehumidification weight detection device that detects a weight of water generated by dehumidification by the dehumidification unit.

In the plant cultivation device according to claim 1 or 2,
The weight detector is
A first weight detection unit that detects a weight of the weight of the storage unit and the weight of the cultivation unit;
A plant cultivation apparatus comprising: a second weight detection unit that detects a weight of the cultivation unit.

In the plant cultivation device according to claim 1 or 2,
The weight detector is
A plant cultivation apparatus comprising a weight detection unit for separately detecting the weight of the storage unit and the weight of the cultivation unit.

In the plant cultivation device according to any one of claims 1 to 4,
A plant cultivation apparatus comprising: a blower that is disposed in the sealed container and blows air to the plant of the cultivation unit.