JP2017012132A - 栽培装置および栽培方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】栽培装置(1)は、ドレン水タンク(32)と空調装置(35)との間の配管を通じて、ドレン水タンク(32)、空調装置(35)、ドレン水タンク(32)の循環経路にてドレン水を一日中循環させる。
【選択図】図1
Description
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図1は、本実施の形態の、栽培工場が備える栽培装置の構成を示す模式図である。本実施の形態の栽培装置は、空調装置から排出されるドレン水を再利用する構成となっている。
図1に示すように、栽培工場は、原水タンク室11、養液タンク室12および栽培室13を備えている。本実施の形態において、栽培室13は3室設けられ、各栽培室13内には、複数の栽培棚21が設けられている。栽培棚21には植物を栽培する栽培床(栽培床を有するプランタ)が上下方向に複数段設けられている。この状態の栽培棚21は、栽培室13の一方向(図中の左右方向)に複数列並べられている。栽培工場は、完全閉鎖型であり、栽培棚21の各段には植物栽培用の照明(図示せず)を備えている。
栽培装置1は、原水タンク室11に配置された原水タンク31、養液タンク室12に配置された、ドレン水タンク32、殺菌装置33および養液タンク34、ならびに栽培室13に配置された空調装置35を備えている。本実施の形態において、養液タンク34は3個配置されている。
図2は空調装置35の構成を示す模式図である。空調装置35は、図2に示すように、筐体61の内部に熱交換器62および送風機(ファン)63を備えている。筐体61には熱交換器62側に空気取込口61aが開口され、送風機63側に空気排出口61bが開口されている。筐体61内の底部にはドレンパン(ドレン部)64が配置され、ドレンパン64にはドレン口64aが形成されている。
図3は、栽培装置1の制御系統の構成を示すブロック図である。図3に示すように、栽培装置1は、栽培装置1の各部の動作を制御する制御装置(制御部)71を備えている。
上記の構成において、栽培装置1の動作について以下に説明する。
図4は、栽培室13内での植物からの蒸散量、ドレン水タンク32内の水量(ドレン水タンク水量)、栽培室13内の湿度、および空調装置35にて生じるドレン水の水量についての変化を示すグラフである。
制御装置71は、暗期になると、ドレン水の水量、すなわちドレン水タンク32へのドレン水の流入量が減少するので、図4に示す殺菌期間Eにおいて、殺菌装置33を動作させる。この場合、制御装置71は、水量センサ82にて、ドレン水タンク32内のドレン水の量が、殺菌装置33を動作させるのに十分な水量であることを確認する。
図5は、栽培装置1がドレン水の殺菌動作、およびドレン水の循環動作を行う場合の動作の手順を示すフローチャートである。
養液を生成する場合には、肥料49を養液タンク34に供給し、ドレン水タンク32から養液タンク34へ、ドレン水供給第1配管41およびドレン水供給第2配管42を介して、ドレン水を供給し、ドレン水によって肥料の濃度を調整する。ドレン水が不足する場合には、原水タンク31から原水を補給する。このような養液の生成は、明期の前半(例えば午前中)に行う。
上記のように、栽培装置1では、空調装置35にて生じるドレン水を回収し、養液生成用の水として再利用することにより、ドレン水を有効利用している。
栽培装置1では、暗期すなわち送風機63の非回転時には、ドレン水(循環水)を洗浄用配管43bから熱交換器62の上に吐出させている。この場合には、ドレン水によって熱交換器62の外面およびドレンパン64の上面を洗浄し、熱交換器62の外面およびドレンパン64の上面でのカビ等の雑菌の発生を防止することができる。
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施の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。
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施の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。
本発明の態様1に係る栽培装置1は、栽培室13の植物に養液を与えて育成する植物工場に備えられる栽培装置において、前記栽培室13に配置された空調装置35と、前記空調装置35から回収された再利用水となるドレン水を貯留するドレン水タンク32と、前記ドレン水タンク32と前記空調装置35との間の配管(ドレン水供給第1配管41、ドレン水供給第3配管43およびドレン水回収配管45)を通じて、前記ドレン水タンク32、前記空調装置35、前記ドレン水タンク32の循環経路にて前記ドレン水を循環させるドレン水循環動作部(ポンプ51、バルブ52およびポンプ57)と、前記ドレン水が前記循環経路を一日中循環するように前記ドレン水循環動作部を制御する制御部(制御装置71)とを備えている構成である。
11 原水タンク室
12 養液タンク室
13 栽培室
21 栽培棚
31 原水タンク
32 ドレン水タンク
33 殺菌装置
34 養液タンク
35 空調装置
41 ドレン水供給第1配管(配管)
42 ドレン水供給第2配管
43 ドレン水供給第3配管(配管)
43a ドレン水循環用配管(配管、第1配管)
43b 洗浄用配管(配管、第2配管)
44 原水供給配管
45 ドレン水回収配管(配管)
46 養液供給配管
47 取込配管
48 戻し配管
49 肥料
51,57 ポンプ(ドレン水循環動作部)
52,56 バルブ(ドレン水循環動作部)
54 ポンプ
56 バルブ
58 ポンプ
53 フィルタ
61 筐体
62 熱交換器
63 送風機
64 ドレンパン(ドレン部)
64a ドレン口
71 制御装置(制御部)
81 照明装置
82,83 水量センサ
S 開始時点
E 殺菌期間
F ドレン水循環水量
G 熱交換器非洗浄期間
H 熱交換器洗浄期間
Claims (5)
- 栽培室の植物に養液を与えて育成する植物工場に備えられる栽培装置において、
前記栽培室に配置された空調装置と、
前記空調装置から回収された再利用水となるドレン水を貯留するドレン水タンクと、
前記ドレン水タンクと前記空調装置との間の配管を通じて、前記ドレン水タンク、前記空調装置、前記ドレン水タンクの循環経路にて前記ドレン水を循環させるドレン水循環動作部と、
前記ドレン水が前記循環経路を一日中循環するように前記ドレン水循環動作部を制御する制御部とを備えていることを特徴とする栽培装置。 - 前記制御部は、前記ドレン水が前記循環経路を一日中常時循環するように前記ドレン水循環動作部を制御することを特徴とする請求項1に記載の栽培装置。
- 前記制御部は、前記ドレン水が前記循環経路を一日中断続的に循環するように前記ドレン水循環動作部を制御することを特徴とする請求項1に記載の栽培装置。
- 前記空調装置は、熱交換器、前記空調装置の動作時に回転する送風機、および前記空調装置から前記ドレン水を排出するドレン部を備え、
前記空調装置に前記ドレン水を供給する前記配管は、前記ドレン水を前記ドレン部へ供給する第1配管と前記ドレン水を前記熱交換器の外面へ供給する第2配管とに分岐し、
前記ドレン水循環動作部は、前記第1配管と前記第2配管との分岐部に、前記ドレン水の流れを前記第1配管方向または前記第2配管方向に切り替えるバルブを備え、
前記制御部は、前記送風機の回転時には前記ドレン水が前記第1配管方向へ流れ、前記送風機の停止時には前記ドレン水が前記第2配管方向へ流れるように、前記バルブを制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の栽培装置。 - 栽培室の植物に養液を与えて育成する植物工場での栽培方法において、
前記栽培室に配置された空調装置から回収されたドレン水をドレン水タンクに貯留する工程と、
前記ドレン水タンクと前記空調装置との間の配管を通じて、前記ドレン水タンク、前記空調装置、前記ドレン水タンクの循環経路にて前記ドレン水を一日中循環させる工程とを備えていることを特徴とする栽培方法。
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