JP2016042831A - 計測ユニット、植物栽培施設および炭酸ガス供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で栽培室に設置された計測器に結露が発生することを抑制する。
【解決手段】本発明の計測ユニット（３）は、筐体（３１）と、栽培室の環境要素を検知する検知部（３２）と、検知部（３２）の検知結果に基づいて環境要素の値を計測する計測部（３３）と、筐体（３１）の内部へ炭酸ガスを導入する導入管（３４）と、筐体（３１）の内部に充填された炭酸ガスを栽培室へ排出する排出管（３５）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、植物を栽培する栽培室に設置され、栽培室内の温度・湿度などの環境要素を計測する計測ユニット、該計測ユニットを備えた植物栽培施設、および炭酸ガス供給方法に関する。

近年、食料市場、特に生鮮野菜市場の規模が増大しつつある。一方で、気候変動、農業就業人口の減少や農家の高齢化、食料自給率の低下、産地偽装などが顕著になり、食の安全、安心が重大な関心事になってきている。

このような状況において、無農薬野菜の提供、野菜などの生産品のトレーサビリティの向上、安定的な生産と供給の実現、食料自給率の向上などを図るため、いわゆる植物工場への期待が高まりつつある。

植物工場などの植物栽培施設では、植物を栽培する栽培室内の湿度および温度などの環境要素を管理および制御するために、定期的に栽培室内の湿度および温度の値を計測する温湿度計などを設置している。温湿度計には、乾湿球湿度計（乾湿計）などのように目視により計測を行うものの他に、電子的に計測を行う電子式のものがある。

電子式の温湿度計としては、検知部と、該検知部からの出力信号に基づいて湿度および温度の値を計測する計測部とがセンサケーブルで接続されたものが広く使用されている。

このような電子式の温湿度計では、センサケーブルが長くなるにつれて計測精度が低下する。そのため、安定した計測を行うために、長くても１ｍ程度のセンサケーブルを用いて検知部と計測部とを接続している。したがって、検知部から半径１ｍ以内の位置に計測部を設置する必要があるため、通常、計測部は検知部と共に栽培室内に設置される。

ところが、栽培室内では、栽培促進のために湿度を高く保っている。また、夜間の時間帯は栽培室内の温度を低下させると共に、植物の蒸散活動も続くため、栽培室内の湿度が上昇する。その結果、一般的な電子機器の使用温湿度条件を超える状態まで栽培室内の湿度が上昇し、結露が発生してしまう。結露の発生は、栽培室内に設置された電子機器に不具合を起こす可能性があるため好ましくない。

栽培室における結露の発生を抑制する技術として、例えば、特許文献１には、栽培室に設置された光源ユニットに結露が発生することを抑制する技術が提案されている。具体的には、特許文献１に記載の照明装置は、冷媒を用いて光源ユニットを冷却する冷却ユニットが設けられており、この冷却ユニットによって、温度センサが計測した光源ユニットの温度に基づいて冷媒の供給を制御する。特許文献１の技術によれば、光源ユニットの冷却の必要のない期間には冷媒の供給を停止することにより、光源ユニットに結露が発生し難くすることができる。

国際公開第２０１１／１２５３８２号（２０１１年０７月０８日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、結露の発生を抑制するために、冷却ユニットや温度センサなどの設備が必要となり、装置構成が複雑となる。また、植物の近くで冷却ユニットを作動させた場合、植物周辺の温度環境が変化して植物の成長に影響を与える可能性がある。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、栽培室内の温度環境の変化を伴うことなく、簡易な構成で計測部に結露が発生することを抑制可能な計測ユニット、該計測ユニットを備えた植物栽培施設、および炭酸ガス供給方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る計測ユニットは、植物を栽培する栽培室に設置され、該栽培室の内部の環境要素を計測する計測ユニットであって、筐体と、前記筐体の外部に配置され、前記環境要素を検知する検知部と、前記筐体の内部に配置され、前記検知部からの出力信号に基づいて前記環境要素の値を計測する計測部と、前記筐体の内部へ炭酸ガスを導入する導入管と、前記筐体の内部に充填された前記炭酸ガスを前記栽培室へ排出する排出管と、を備えることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、栽培室内の温度環境の変化を伴うことなく、簡易な構成で計測部に結露が発生することを抑制可能な計測ユニットを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る計測ユニットの構成を示す正面透視図である。 図１に示される計測ユニットの要部構成を示す側面透視図である。 図１および図２に示される計測ユニットを備えた植物栽培施設の要部構成を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る計測ユニットの構成を示す正面透視図である。 図４に示される計測ユニットの構成の変形例を示す正面透視図である。 （ａ）は、本発明の実施形態３に係る計測ユニットの構成を示す正面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示される計測ユニットの構成を示す配管図である。 （ａ）は、図６の（ａ）に示される計測ユニットの構成の変形例を示す正面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示される計測ユニットの構成を示す配管図である。

〔実施形態１〕
本発明の実施の形態について、図１〜図３に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る計測ユニットを備えた植物栽培施設の一例について説明する。

以下では植物栽培施設として植物工場を例に挙げて説明するが、上記植物栽培施設はこれに限定されるものではなく、農場ハウス（ビニールハウス）やガラス室（温室）などであってもよい。また、上記植物栽培施設は、植物を栽培する栽培室を備えていればよく、人工気象装置などの植物栽培装置であってもよい。本発明に係る計測ユニットは、植物栽培装置内の環境要素の値の計測に適用することもできる。

〈計測ユニット３の構成〉
図１は、本実施形態に係る計測ユニット３の構成を示す正面透視図であり、図２は、図１に示される計測ユニット３の要部構成を示す側面透視図である。この計測ユニット３は、植物Ｐ（図３を参照）を栽培する栽培室２（図３を参照）に設置され、栽培室２の内部における湿度、温度、気圧、ガス濃度などの環境要素の値（環境データ）を計測するものである。

図１に示されるように、計測ユニット３は、筐体３１、検知部３２、計測部３３、導入管３４、および排出管３５を備えている。

（筐体３１）
筐体３１は、該筐体３１の内部に計測部３３を収容（配置）するものである。筐体３１は、密閉性の高い構造を有している。

この筐体３１を構成する材料は特に限定されず、樹脂または金属などが挙げられるが、筐体３１は透明な材料によって構成されることが好ましい。筐体３１を透明な材料によって構成することにより、筐体３１の内部に配置された計測部３３の表示部３３ａを筐体３１の外部から目視することが可能となるので、栽培室２の内部の環境要素の値を容易に把握することができる。

なお、本実施形態では、筐体３１として、直方体の外形を有するものを用いているが、筐体３１の形状は内部に配置する計測部３３のサイズや栽培室２における設置条件などに応じて適宜変更可能である。

（検知部３２）
検知部３２は、栽培室２の内部の環境要素を検知するものである。検知部３２は、筐体３１の外部に配置されており、センサコード３６によって計測部３３に接続されている。検知部３２は、栽培室２の内部の環境要素を検知し、検知した環境要素に応じた信号をセンサコード３６を介して計測部３３へ出力する。

検知部３２としては、栽培室２の内部の湿度を検知する湿度センサ、栽培室２の内部の温度を検知する温度センサ、栽培室２の内部の湿度および温度を検知する湿温度センサ、栽培室２の内部の気圧を検知する圧力センサ、栽培室２の内部のガス濃度を検知するガス濃度センサなどの各種センサを用いることができる。

（計測部３３）
計測部３３は、検知部３２からの出力信号に基づいて、栽培室２の内部の環境要素の値を計測するものである。計測部３３は、検知部３２からの出力信号に基づいて計測した栽培室２の内部の環境要素の値を、表示部３３ａに表示する。

また、計測部３３は、検知部３２からの出力信号に基づいて計測した栽培室２の内部の環境要素の値を示す信号を、配線３７を介して制御部５（図３を参照）へ出力する。

（導入管３４）
導入管３４は、筐体３１の内部へ炭酸ガスを導入するものである。本実施形態では、導入管３４は、筐体３１の底面３１ａに接続されている。この導入管３４を介して、炭酸ガスを筐体３１の内部へ導入することにより、計測部３３が配置された筐体３１の内部に炭酸ガスが充填される。これにより、後述するように筐体３１の内部を乾燥状態に保つことができるので、筐体３１の内部に配置された計測部３３に結露が発生することを抑制することができる。

（排出管３５）
排出管３５は、筐体３１の内部に充填された炭酸ガスを栽培室２へ排出するものである。本実施形態では、排出管３５は、筐体３１の底面３１ａと対向する上面３１ｂに接続されている。この排出管３５を介して、筐体３１の内部に充填された炭酸ガスを栽培室２へ排出することにより、排出管３５から排出された炭酸ガスを栽培室２で栽培されている植物Ｐの生育促進に使用することができる。

〈植物栽培施設１の構成〉
次に、図３を参照して、上述した計測ユニット３を備えた植物栽培施設１の構成について説明する。

図３は、図１および図２に示される計測ユニット３を備えた植物栽培施設１の要部構成を示す模式図である。この植物栽培施設１は、湿度、温度、気圧、ガス濃度などの環境要素が管理および制御された栽培室２において植物Ｐを栽培する植物工場に備えられるものである。

図３に示されるように、植物栽培施設１は、栽培室２、計測ユニット３、および炭酸ガス供給部４を備えている。

（栽培室２）
栽培室２は、植物Ｐを栽培する空間である。栽培室２は、内部に人が入って作業できるだけの十分な大きさおよび広さを有している。この栽培室２には、植物Ｐが植え付けられる栽培容器２１、植物Ｐに光を照射する光源２２、栽培室２の内部のガスを循環させる送風ファン２３などを備えている。また、栽培室２は、その他の装置として、栽培室２の内部の温度および湿度を調整する空調装置や換気装置などを備えている。

栽培容器２１は、植物Ｐを植え付けるための容器である。栽培室２には、複数の栽培容器２１が設置されている。栽培容器２１には、栽培容器２１に対して水、肥料などを供給する培養液タンク（図示省略）が接続されており、培養液タンクから往路管を通してポンプで吸引された培養液が栽培容器２１に供給される。栽培容器２１に供給された培養液は、復路管を経由して培養液タンクに戻されるようになっている。

なお、培養液タンク内の培養液の水質を浄化する水質浄化装置、培養液に肥料などを供給する肥料供給装置などを設けることもできる。

光源２２は、植物Ｐの上方に設置され、植物Ｐに光を照射するものである。植物Ｐに照射する光を光源２２により人工的に供給することにより、植物Ｐが光合成をし易い環境をつくることができる。

光源２２の種類としては特に限定はされず、ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光灯、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどが挙げられる。

送風ファン２３は、栽培室２の環境ガス（窒素ガス、酸素ガス、炭酸ガスなどの混合ガス）を循環させるものである。送風ファン２３によって栽培室２の環境ガスを循環させることにより、栽培室２の内部における局所的な環境変化を抑制して、より均一な環境で植物Ｐを栽培することができる。

（計測ユニット３）
計測ユニット３は、栽培室２に設置され、栽培室２の内部における湿度、温度、気圧、ガス濃度などの環境要素を計測するものである。栽培室２には、複数の計測ユニット３が配置されている。このように、複数の計測ユニット３を栽培室２に配置した場合、各計測ユニット３の計測結果の平均値を栽培室２の内部の環境要素の値として算定してもよい。これにより、栽培室２の内部における局所的な環境変化の影響を低減して、計測ユニット３による計測精度を向上させることができる。

計測ユニット３の導入管３４の一端３４ａは、炭酸ガス供給部４の配管４２に接続されている。これにより、炭酸ガス供給部４から供給された炭酸ガスは、導入管３４を介して筐体３１の内部へ導入され（導入工程）、計測部３３が配置された筐体３１の内部に充填される。炭酸ガス供給部４（炭酸ガスボンベ４１）から供給される炭酸ガスは水分を含んでおらず露点温度が低い。そのため、この炭酸ガスで筐体の内部を満たすことにより、筐体３１の内部を乾燥状態に保つことができるので、筐体３１の内部に配置された計測部３３に結露が発生することを好適に抑制することができる。

また、筐体３１の内部に充填された炭酸ガスは、排出管３５を介して栽培室２へ排出される（排出工程）。これにより、排出管３５から排出された炭酸ガスを栽培室２に供給し、栽培室２で栽培されている植物Ｐの生育促進に使用することができる。

なお、計測ユニット３において、導入管３４は、筐体３１の底面３１ａまたは底面３１ａ近傍の側面（下部側面）に接続されていることが好ましく、また、排出管３５は、筐体３１の上面３１ｂに接続されていることが好ましい。

炭酸ガスは、栽培室２の環境ガス（窒素ガス、酸素ガス、炭酸ガスなどの混合ガス）に比べて比重が大きい。そのため、筐体３１の底面３１ａまたは底面３１ａ近傍の側面に接続された導入管３４から筐体３１の内部へ炭酸ガスを導入することにより、筐体３１の内部下方（底面３１ａ側）から炭酸ガスを好適に充填することができる。よって、筐体３１の内部に充填された炭酸ガスによって筐体３１の内部に存在する栽培室２の環境ガスを上方へ押し上げて、筐体３１の上面３１ｂに接続された排出管３５から栽培室２へ排出し易くなる。

したがって、筐体３１の内部に存在する栽培室２の環境ガスを好適に栽培室２へ排出して炭酸ガスに置き換えることができるため、計測部３３に結露が発生することを効果的に抑制することができる。

（炭酸ガス供給部４）
炭酸ガス供給部４は、計測ユニット３に炭酸ガスを供給するものである。炭酸ガス供給部４は、炭酸ガスタンク４１、配管４２、仕切弁４３、圧力調整弁（レギュレータ）４４、圧力計４５、および電磁弁４６を備えている。

炭酸ガスタンク４１は、炭酸ガスを貯蔵するものである。炭酸ガスタンク４１は栽培室２の近傍に配置されており、内部に液化された二酸化炭素が貯蔵されている。この炭酸ガスタンク４１は、植物工場で一般的に備えられているものであり、炭酸ガスタンク４１から放出される炭酸ガスは水分を含んでおらず露点温度が低い。そのため、この炭酸ガスで筐体の内部を満たすことにより、筐体３１の内部を乾燥状態に好適に保つことができる。

この炭酸ガスタンク４１は、配管４２によって計測ユニット３に接続されている。配管４２には、仕切弁４３、圧力調整弁（レギュレータ）４４、圧力計４５、および電磁弁４６が設けられている。

仕切弁４３は、炭酸ガスタンク４１と圧力調整弁４４との間に設けられ、配管４２の流路の開閉を切り替えるものである。仕切弁４３は、配管４２の流路を仕切る弁体を動作させることによって、配管４２の流路の開閉を切り替える。

圧力調整弁４４は、仕切弁４３と圧力計４５との間に設けられ、配管４２の流路内における炭酸ガスの圧力を調整するものである。圧力調整弁４４は、炭酸ガスタンク４１から放出される炭酸ガスの流量を調整する流量調整機構として機能する。

圧力計４５は、圧力調整弁４４と電磁弁４６との間に設けられ、配管４２の流路内における炭酸ガスの圧力を計測するものである。

電磁弁４６は、圧力計４５と計測ユニット３との間に設けられ、配管４２の流路内の炭酸ガスの流れを制御するものである。具体的には、電磁弁４６は、制御部５からの制御信号に基づいて、電磁石（ソレノイド）の磁力を用いて弁体を動作させることによって、配管４２の流路の開閉を切り替える。

（制御部５）
制御部５は、植物栽培施設１全体の動作を制御するものである。制御部５は、予め設定された時間帯に植物栽培施設１が備える各部が所定の動作を行うように、各部の動作を制御する。例えば、制御部５は、予め設定された時間帯に植物Ｐに光が照射されるように、光源２２の点灯・消灯を切り替える。また、制御部５は、予め設定された時間帯に計測ユニット３へ炭酸ガスが供給されるように、制御部５は電磁弁４６の開閉を制御する。この場合、栽培室２の内部における炭酸ガス濃度が１０００ｐｐｍ程度を維持できるように、電磁弁４６の開閉時間が予め設定されている。例えば、制御部５は、２〜３時間の間隔をあけた３０分間の炭酸ガス供給が日中に４回程度計測ユニット３に対して行われるように、電磁弁４６の開閉を制御する。

さらに、制御部５は、計測ユニット３からの出力信号に基づいて、植物栽培施設１が備え各部の動作を制御する。例えば、栽培室２の内部の湿度の値を示す信号が計測ユニット３から入力された場合、制御部５は、計測ユニット３によって計測された湿度の値と予め設定された設定湿度の値とを比較する。そして、計測された湿度の値が、設定湿度の値から所定の閾値以上乖離している場合、制御部５は、空調装置を制御して、栽培室２の内部の湿度が設定湿度に近づくように空調装置を動作させる。

〈植物栽培施設１の効果〉
植物栽培施設１では、計測ユニット３は、炭酸ガスを筐体３１の内部へ導入する導入管３４を備えているため、計測部３３が配置された筐体３１の内部に炭酸ガスを充填することができる。それゆえ、筐体３１の内部を乾燥した炭酸ガスで満たすことができるので、筐体３１の内部に配置された計測部３３に結露が発生することを抑制することが可能となる。

また、植物栽培施設１では、計測ユニット３は、筐体３１の内部に充填された炭酸ガスを栽培室２へ排出する排出管３５を備えているため、筐体３１の内部に充填された炭酸ガスを排出管３５から栽培室２へ供給することができる。それゆえ、排出管３５から排出された炭酸ガスを栽培室２で栽培される植物の生育促進に使用することができる。

このように、植物栽培施設１では、従来、植物の生育促進を目的として植物工場で一般的に使用されている炭酸ガスを用いて、計測部３３に結露が発生することを抑制することができる。

なお、炭酸ガスタンク４１から供給される炭酸ガスに代えて、植物栽培施設１周辺の外気（空気）を引き込んで計測ユニット３の筐体３１の内部へ導入したとしても、栽培室２の低温期温度が低いため、計測部３３に結露が発生することを抑制することはできない。例えば栽培室２の温度を７℃に設定した場合、計測部３３に結露が発生することを抑制するためには、露点温度が４〜５℃以下の非常に乾燥した外気を筐体３１の内部へ導入する必要であり、このような露点温度が低い外気環境を用意することは現実的に困難である。

しかしながら、植物栽培施設１によれば、炭酸ガスで筐体３１の内部を満たすことにより、筐体３１の内部を容易に乾燥状態に保つことができる。

したがって、本実施形態によれば、栽培室２の内部の温度環境の変化を伴うことなく、簡易な構成で計測部３３の結露を抑制することができる計測ユニット３、および計測ユニット３を備えた植物栽培施設１を実現することができる。

〔実施形態２〕
以下、本発明の他の実施の形態について、図４および図５に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図４は、本実施形態に係る計測ユニット６３の構成を示す正面透視図である。図４に示すように、計測ユニット６３は、曲折部６５ａにおいて水平方向に向けて略９０度曲折した形状の排出管６５を備えている。

計測ユニット６３では、排出管６５が曲折部６５ａにおいて水平方向に向けて略９０度曲折した形状であるため、計測ユニット６３を栽培室２に設置した場合、直線形状の排出管３５に比べて、栽培室２の環境ガスが排出管６５を逆流して筐体３１の内部へ流入することを抑制することができる。

したがって、計測ユニット６３によれば、筐体３１の内部に配置された計測部３３に結露が発生することを効果的に抑制することができる。

なお、排出管６５は、曲折部６５ａにおける曲折角度が変更可能なように構成されていることが好ましい。例えば、曲折部６５ａが蛇腹構造を有することにより、曲折部６５ａにおいて排出管６５を所望の角度に曲折させることができる。そのため、排出管６５の曲折角度を最適化することにより、栽培室２の環境ガスが排出管６５を逆流して筐体３１の内部へ流入することをより効果的に抑制することができる。

図５は、図４に示される計測ユニット６３の変形例を示す正面透視図である。図５に示すように、計測ユニット７３は、水平方向に延伸する螺旋部７５ａを含む排出管７５を備えている。

計測ユニット７３では、排出管７５が水平方向に延伸する螺旋部７５ａを含んでいるため、計測ユニット７３を栽培室２に設置した場合、栽培室２の環境ガスが排出管７５を逆流して筐体３１の内部へ流入することをさらに効果的に抑制することができる。

したがって、計測ユニット７３によれば、筐体３１の内部に配置された計測部３３に結露が発生することをさらに効果的に抑制することができる。

〔実施形態３〕
以下、本発明の他の実施の形態について、図６および図７に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図６の（ａ）は、本実施形態に係る計測ユニット８３の構成を示す正面透視図であり、図６の（ｂ）は、図６の（ａ）に示される計測ユニット８３の構成を示す配管図である。

図６の（ａ）および（ｂ）にように、示す計測ユニット８３は、上述した計測ユニット３の導入管３４に電磁弁３８が設けられ、且つ、排出管３５に逆止弁３９が設けられた構成である。

導入管３４に電磁弁３８を設けることにより、電磁弁３８の開閉を制御して、炭酸ガス供給部４から計測ユニット８３へ供給される炭酸ガスの流れをより確実に制御することが可能となる。また、電磁弁３８の開閉を制御して、筐体３１の内部の炭酸ガスが導入管３４を逆流することを抑制することが可能となる。

さらに、排出管３５に逆止弁３９を設けることにより、栽培室２の環境ガスが排出管３５を逆流して筐体３１の内部へ流入することを抑制することが可能となる。

図７の（ａ）は、図６の（ａ）に示される計測ユニット８３の構成の変形例を示す正面透視図であり、図７（ｂ）は、図７の（ａ）に示される計測ユニット９３の構成を示す配管図である。

図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、計測ユニット９３は、上述した計測ユニット３の導入管３４および排出管３５のそれぞれに、電磁弁３８が設けられた構成である。

導入管３４に電磁弁３８を設けることにより、電磁弁３８の開閉を制御して、炭酸ガス供給部４から計測ユニット９３へ供給される炭酸ガスの流れをより確実に制御することが可能となる。また、電磁弁３８の開閉を制御して、筐体３１の内部の炭酸ガスが導入管３４を逆流することを抑制することが可能となる。

また、排出管３５に電磁弁３８を設けることにより、電磁弁３８の開閉を制御して、栽培室２のガスが排出管３５を逆流して筐体３１の内部へ流入することを抑制することが可能となる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る計測ユニットは、植物を栽培する栽培室に設置され、該栽培室の内部の環境要素を計測する計測ユニットであって、筐体と、前記筐体の外部に配置され、前記環境要素を検知する検知部と、前記筐体の内部に配置され、前記検知部からの出力信号に基づいて前記環境要素の値を計測する計測部と、前記筐体の内部へ炭酸ガスを導入する導入管と、前記筐体の内部に充填された前記炭酸ガスを前記栽培室へ排出する排出管と、を備えることを特徴としている。

上記の構成では、計測ユニットは、炭酸ガスを筐体の内部へ導入する導入管を備えているため、計測部が配置された筐体の内部に炭酸ガスを充填することができる。それゆえ、筐体の内部を炭酸ガスで満たすことができるので、筐体の内部に配置された計測部に結露が発生することを抑制することが可能となる。

また、上記の構成では、計測ユニットは、筐体の内部に充填された炭酸ガスを栽培室へ排出する排出管を備えているため、筐体の内部に充填された炭酸ガスを排出管から栽培室へ供給することができる。それゆえ、排出管から排出された炭酸ガスを栽培室で栽培される植物の生育促進に使用することができる。

このように、上記の構成では、従来、植物の生育促進を目的として植物工場で一般的に使用されている炭酸ガスを用いて、計測部に結露が発生することを抑制するものである。植物工場で一般的に使用されている炭酸ガスは通常水分を含んでおらず露点温度が低いため、この炭酸ガスで筐体の内部を満たすことにより、筐体の内部に配置された計測部に結露が発生することを好適に抑制することができる。

したがって、上記の構成によれば、栽培室内の温度環境の変化を伴うことなく、簡易な構成で計測部に結露が発することを抑制することができる計測ユニットを実現することができる。

また、本発明の態様２に係る計測ユニットは、上記態様１において、前記排出管は、前記筐体の底面と対向する面である該筐体の上面に接続されていてもよい。

炭酸ガスは、栽培室の環境ガス（窒素ガス、酸素ガス、炭酸ガスなどの混合ガス）に比べて比重が大きい。そのため、筐体の内部へ導入された炭酸ガスは筐体の底面側に滞留するので、筐体の内部に存在する栽培室の環境ガスは炭酸ガスによって上方（筐体の上面側）へ押し上げられる。

そこで、筐体の上面に排出管を接続することにより、炭酸ガスによって筐体の上面側へ押し上げられた環境ガスを排出管から栽培室へ好適に排出することができる。

したがって、上記の構成によれば、筐体の内部に存在する栽培室の環境ガスを栽培室へ効率的に排出して炭酸ガスに置き換えることができるため、計測部に結露が発生することを効果的に抑制することができる。

また、本発明の態様３に係る計測ユニットは、上記態様２において、前記導入管は、前記筐体の底面または下部側面に接続されていてもよい。

上記の構成では、筐体の底面または下部側面から炭酸ガスが筐体の内部へ導入されるので、筐体の内部に存在する栽培室の環境ガスを炭酸ガスによって効率的に上方へ押し上げて、筐体の上面に接続された排出管から栽培室へ排出することができる。

したがって、上記の構成によれば、筐体の内部に存在する栽培室の環境ガスを筐体の上面に接続された排出管からより効率的に栽培室へ排出することができる。

また、本発明の態様４に係る計測ユニットは、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記排出管は、曲折部を有していてもよい。

上記の構成では、排出管は曲折部を有し、該曲折部で折れ曲がった形状であるため、直線形状の排出管に比べて、栽培室の環境ガスが排出管を逆流して筐体の内部へ流入することを抑制することができる。

したがって、上記の構成によれば、筐体の内部における結露の発生を効果的に抑制することができる。

また、本発明の態様５に係る計測ユニットは、上記態様１から４のいずれかにおいて、前記排出管は、螺旋形状の螺旋部を含んでいてもよい。

上記の構成では、排出管は螺旋形状の螺旋部を含んでいるため、栽培室の環境ガスが排出管を逆流して筐体の内部に流入することを抑制することができる。

したがって、上記の構成によれば、筐体の内部における結露の発生を効果的に抑制することができる。

また、本発明の態様６に係る計測ユニットは、上記態様１から５のいずれかにおいて、前記導入管および前記排出管の少なくとも一方に、管内の炭酸ガスの流れを調節する弁（電磁弁３８、逆止弁３９）が設けられていてもよい。

上記構成では、導入管および排出管の少なくとも一方に、管内の炭酸ガスの流れを調節する弁が設けられている。例えば、導入管に弁を設けることにより、導入管へ供給される炭酸ガスの流れをより確実に制御することができる。また、筐体の内部の炭酸ガスが導入管を逆流することを抑制することができる。

一方、排出管に弁を設けることにより、栽培室の環境ガスが排出管を逆流して筐体の内部へ流入することを抑制することができる。

また、本発明の態様７に係る計測ユニットは、上記態様６において、前記弁は、電磁弁および逆止弁から選択されるものであってもよい。

上記の構成によれば、導入管および排出管の流路内における炭酸ガスの流れを、電磁弁または逆止弁を用いて好適に制御することができる。

本発明の態様８に係る植物栽培施設は、植物を栽培する栽培室と、前記栽培室に設置され、該栽培室の内部の環境要素を計測する上記態様１から７のいずれかの計測ユニットと、前記計測ユニットに炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部と、を備え、前記導入管に、前記炭酸ガス供給部が接続されていることを特徴としている。

上記の構成では、従来、植物の生育促進を目的として植物工場で一般的に使用されている炭酸ガスを用いて、計測部に結露が発生することを抑制することができる。

したがって、上記の方法によれば、栽培室内の温度環境の変化を伴うことなく、簡易な構成で計測部の結露を抑制することができる植物栽培施設を実現することができる。

本発明の態様９に係る炭酸ガス供給方法は、上記態様８の植物栽培施設が備える前記栽培室に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給方法であって、前記炭酸ガス供給部に接続された前記導入管から前記筐体の内部へ前記炭酸ガスを導入する導入工程と、前記筐体の内部に充填された前記炭酸ガスを前記排出管から前記栽培室へ排出する排出工程と、を含むことを特徴としている。

上記の方法では、従来、植物の生育促進を目的として植物工場で一般的に使用されている炭酸ガスを用いて、計測部に結露が発生することを抑制することができる。

したがって、上記の方法によれば、栽培室内の温度環境の変化を伴うことなく、簡易な構成で計測部の結露を抑制することができる炭酸ガス供給方法を実現することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、各種植物を屋内で栽培する植物工場が備える栽培室において好適に利用することができる。

１ 植物栽培施設
２ 栽培室
３ 計測ユニット
４ 炭酸ガス供給部
３１ 筐体
３１ａ 底面
３１ｂ 上面
３２ 検知部
３３ 計測部
３４ 導入管
３５ 排出管
３８ 電磁弁（弁）
３９ 逆止弁（弁）
６３ 計測ユニット
６５ 排出管
６５ａ 曲折部
７３ 計測ユニット
７５ 排出管
７５ａ 螺旋部
８３ 計測ユニット
９３ 計測ユニット

Claims (5)

1. 植物を栽培する栽培室に設置され、該栽培室の内部の環境要素を計測する計測ユニットであって、
   筐体と、
   前記筐体の外部に配置され、前記環境要素を検知する検知部と、
   前記筐体の内部に配置され、前記検知部からの出力信号に基づいて前記環境要素の値を計測する計測部と、
   前記筐体の内部へ炭酸ガスを導入する導入管と、
   前記筐体の内部に充填された前記炭酸ガスを前記栽培室へ排出する排出管と、
   を備えることを特徴とする計測ユニット。
2. 前記排出管は、前記筐体の底面と対向する面である該筐体の上面に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の計測ユニット。
3. 前記排出管は、曲折部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の計測ユニット。
4. 植物を栽培する栽培室と、
   前記栽培室に設置され、該栽培室の内部の環境要素を計測する請求項１から３のいずれか一項に記載の計測ユニットと、
   前記計測ユニットに炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部と、
   を備え、
   前記導入管に、前記炭酸ガス供給部が接続されていることを特徴とする植物栽培施設。
5. 請求項４に記載の植物栽培施設が備える前記栽培室に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給方法であって、
   前記炭酸ガス供給部に接続された前記導入管から前記筐体の内部へ前記炭酸ガスを導入する導入工程と、
   前記筐体の内部に充填された前記炭酸ガスを前記排出管から前記栽培室へ排出する排出工程と、
   を含むことを特徴とする炭酸ガス供給方法。

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