JP2017023007A - Plant cultivation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主としてきのこ類やホワイトアスパラを栽培する植物栽培装置に関するものである。 The present invention mainly relates to a plant cultivation apparatus for cultivating mushrooms and white asparagus.
従来から、輸送用コンテナの内部で、植物を栽培する植物栽培装置が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に開示されている植物栽培装置は、舶用のものであり、新鮮な野菜を入手することが困難な航海中に、乗客や乗組員に新鮮な野菜を供給するために使用される。この舶用の植物栽培装置は、植物を栽培するための空調設備や人工照明を稼働させるために必要な電力は船内の電源から供給される。そのため、航海中でもコンテナの内部の環境を管理することができ、植物を栽培できる。
しかし、特許文献1の植物栽培装置は、電源を確保できない屋外では、空調設備等を稼働させることができないため、コンテナの内部の環境を管理することは困難である。そのため、電源を確保できない屋外での植物の生育環境の管理は困難となる。
Conventionally, a plant cultivation apparatus for cultivating a plant inside a transport container is known (for example, Patent Document 1). The plant cultivation apparatus disclosed in
However, since the plant cultivation apparatus of
特許文献2には、屋外で自家発電ができるソーラーパネルを備えた輸送用コンテナが開示されている。この輸送用コンテナの内部で使用される空調設備等の電力は、ソーラーパネルから供給することができる。そのため、電源が確保できない屋外で使用する場合であっても、輸送用コンテナの内部の環境を管理および維持でき、植物を適切に栽培することができる。
輸送用コンテナ内における植物の生育の速度や生産量は、複数の環境因子、例えば、生育温度、湿度、照明の照度に影響される。輸送用コンテナの内部は、空調設備や人工照明を設置することができるため、屋外で生育する場合と比較すると、コンテナの内部の環境因子は比較的容易に管理することができる。
しかし、植物の生育に応じて環境因子の値は変化し、また環境因子は複数あるため、他の因子との兼ね合いで適切な値が変化する。
The growth rate and production amount of plants in the shipping container are affected by a plurality of environmental factors such as growth temperature, humidity, and illumination intensity. Since air conditioning equipment and artificial lighting can be installed inside the shipping container, the environmental factors inside the container can be managed relatively easily compared to the case of growing outdoors.
However, the value of the environmental factor changes according to the growth of the plant, and since there are a plurality of environmental factors, the appropriate value changes in consideration of other factors.
そこで、本発明では、電源を確保できない屋外において、輸送用コンテナの内部で植物を生育するために適した環境因子を管理できる植物栽培装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a plant cultivation apparatus capable of managing environmental factors suitable for growing plants inside a transport container outdoors where power cannot be secured.
本発明に係る植物栽培装置は、コンテナと、コンテナに設けられたソーラーパネルと、コンテナの内部に設けられ、植物を栽培する棚を備える、植物栽培装置であって、植物を栽培するコンテナの内部の環境が、下記条件(1)〜(5)のうち少なくとも3つの条件を満たすことを特徴とする。
条件(1)温度:3〜30 ℃
条件(2)湿度:75〜100 %
条件(3)照度:50〜1000 Lux
条件(4)二酸化炭素濃度:1000〜3000 ppm
条件(5)空気の循環速度:0.1〜1.0 m/s
A plant cultivation device according to the present invention is a plant cultivation device comprising a container, a solar panel provided in the container, and a shelf for cultivating a plant, and the inside of the container for cultivating a plant. The above environment satisfies at least three conditions among the following conditions (1) to (5).
Condition (1) Temperature: 3-30 ° C
Condition (2) Humidity: 75-100%
Condition (3) Illuminance: 50 to 1000 Lux
Condition (4) Carbon dioxide concentration: 1000 to 3000 ppm
Condition (5) Air circulation speed: 0.1 to 1.0 m / s
また、本発明に係る植物栽培装置は、コンテナの内部の環境の情報を外部に伝達し、外部から前記条件(1)〜(5)を管理する環境制御装置を備えることが好ましい。
さらに、本発明に係る植物栽培装置は、植物栽培装置を構成するソーラーパネルで発電した電力を蓄電するバッテリーを備えることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the plant cultivation apparatus which concerns on this invention is equipped with the environment control apparatus which transmits the information of the environment inside a container outside, and manages the said conditions (1)-(5) from the outside.
Furthermore, the plant cultivation apparatus according to the present invention preferably includes a battery that stores electric power generated by a solar panel that constitutes the plant cultivation apparatus.
本発明によれば、電源を確保することが困難な屋外であっても電源を確保でき、かつ植物の生育における環境因子を適切に管理できる植物栽培装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is the outdoors where it is difficult to ensure a power supply, the power supply can be ensured and the plant cultivation apparatus which can manage appropriately the environmental factor in plant growth can be provided.
また、本発明によれば、コンテナに環境制御装置を設けることで、コンテナの内部の環境因子を外部から管理できる。そのため、植物栽培装置が設置されている場所から離れた位置からでも、コンテナの内部の環境因子を管理することができる。したがって、植物栽培装置が設置されている場所に行き、環境因子の変更をする必要がなくなり、植物を生育するための手間とコストを削減できる。
さらに、本発明では、バッテリーが備えられていることで、ソーラーパネルで発電した電力をバッテリーに蓄電しておき、常時又は必要に応じて、コンテナの内部の環境因子を制御するための装置に供給できる。そのため、植物栽培装置を山間部などの電力を確保できない場所で使用する場合でも、コンテナの内部の装置に安定して電力を供給できる。
In addition, according to the present invention, by providing the container with an environmental control device, environmental factors inside the container can be managed from the outside. Therefore, environmental factors inside the container can be managed even from a position away from the place where the plant cultivation apparatus is installed. Therefore, it is not necessary to go to the place where the plant cultivation apparatus is installed and change the environmental factors, and the labor and cost for growing the plant can be reduced.
Furthermore, in the present invention, since the battery is provided, the electric power generated by the solar panel is stored in the battery, and is supplied to a device for controlling environmental factors inside the container at all times or as necessary. it can. For this reason, even when the plant cultivation apparatus is used in a place such as a mountainous area where electric power cannot be secured, power can be stably supplied to the apparatus inside the container.
本実施形態に係る植物栽培装置1を、図1を参照して、説明する。
植物栽培装置1は、電力の確保が困難である屋外で使用される。植物栽培装置1は、図1に示すように、輸送用コンテナ2(以下、コンテナ2)と、コンテナ2の外部の上面に設けられたソーラーパネル3と、コンテナ2の内部に配置される棚4を備えている。また、コンテナ2の内部には、環境因子を制御するための温度制御装置10、湿度制御装置20、光照射装置30、気体濃度制御装置40、空気循環装置50および環境制御装置60を備えている。
The
The
コンテナ2は、鉄道、搬送用車両、船舶の輸送に使用される輸送用コンテナを使用する。コンテナ2は、鋼板材またはアルミニウム合金材により形成されている。コンテナ2には、換気口6が設けられている。換気口6は、コンテナ2の側壁に設けられ、コンテナ2の内部と外部の空気と入れ替えるために使用される。
The
ソーラーパネル3は、コンテナ2の外部の上端部に配置され、コンテナ2の上端部の全面を覆うように設けられている。ソーラーパネル3で得られた電力は、コンテナ2の内部に配置されている各装置に供給される。ソーラーパネル3にはバッテリー(図示しない)が備えられており、ソーラーパネル3で発生した電力はバッテリーに蓄電される。
The
棚4は、コンテナ2の内部で植物を生育するために使用され、本実施形態では、多段式(2段)のものを使用する。棚4は、コンテナ2の内部に複数設けられ、棚4の各段には植物を生育するための栽培ベッド5がそれぞれ設けられている。本実施形態では、生育する植物の対象は、きのこ類とする。
The
温度制御装置10は、コンテナ2の内部の上端部(天井)に設置され、コンテナ2の内部を目的の温度に維持する。
湿度制御装置20は、コンテナ2の内部の下端部(床)に設置され、コンテナ2の内部を目的の湿度に維持する。
なお、温度制御装置および湿度制御装置が一体として形成されている温度・湿度制御装置を使用することもできる。
光照射装置30は、棚4の各段の上部に設置され、栽培ベッド5で生育される植物に直接、光を照射する。光照射装置30は、例えば、発光ダイオードを使用したものを用いることができる。
The
The
It is also possible to use a temperature / humidity control device in which the temperature control device and the humidity control device are integrally formed.
The
気体濃度制御装置40は、コンテナ2の内部の二酸化炭素濃度を目的の濃度に維持する。気体濃度制御装置40は、コンテナ2の内部の二酸化炭素の濃度を検出できる検出部、コンテナ2の外部に設置される二酸化炭素ボンベ等の気体供給源、コンテナ2の内部への二酸化炭素の供給量を調節するコントローラを備える。気体濃度制御装置40は、コンテナ2の内部の二酸化炭素濃度を上昇させたいときに、コントローラ気体供給源から、コンテナ2の内部に二酸化炭素を供給する。
空気循環装置50は、コンテナ2の内部を循環する空気の速度を調節する。空気循環装置50は、コンテナ2の内部の上端部に設置されており、例えば、空気の送風口にダンパーを有する循環扇を使用することができる。空気の循環速度は、循環扇の回転数やダンパーの開口度を調節することで、所定の空気循環速度に調節することができる。
The gas
The
環境制御装置60は、コンテナ2の外部に設けられ、情報収集部、伝達部および指示部を備えている。情報収集部は、コンテナ2の内部の環境因子の数値を把握し、伝達部に伝える。伝達部は、それらの情報を外部の管理者の端末に伝達する。管理者は、コンテナ2の内部の環境因子を確認し、各環境因子の値を変更したい場合、目的の値を指示部に伝達する。指示部は、管理者から伝達された値を各装置に指示し、各装置は目的の値となるように稼働する。
以上のように、環境制御装置60によりコンテナ2の内部の環境因子を管理することで、管理者は、コンテナ2が設置されている場所に行き、環境因子の変更をする必要がなくなる。したがって、植物を栽培するための手間とコストを削減できる。
The
As described above, by managing the environmental factors inside the
植物栽培装置1に配設された各装置の電力は、ソーラーパネル3から供給される。そのため、各装置が稼働するために必要な電力を供給するための電源を確保する必要はない。したがって、電力の確保が困難である屋外であっても、植物栽培装置1により植物を生育することができる。
また、ソーラーパネル3で発電した電力をバッテリーに蓄電しておき、常時または必要なときにコンテナ2の内部の装置に供給することもできる。そのため、植物栽培装置1を山間部などの電力を確保できない場所で使用する場合であっても、コンテナ2の内部の各装置に安定して電力を供給できる。
Electric power of each device arranged in the
Moreover, the electric power generated by the
次に、植物栽培装置1において、きのこ類を栽培するときのコンテナ2の内部の環境因子の条件について説明する。植物栽培装置1は、コンテナ2の内部で、以下の条件(1)〜(5)のうち、少なくとも3つの条件を満たすことで、植物を適切に栽培できる。
[条件(1):温度]
植物の生育において、生育温度、生育湿度を管理することは、生長速度や植物の大きさを制御するために重要な環境因子である。
本実施形態では、コンテナ2の内部の植物の生育温度は、3〜30℃の範囲とする。きのこ類は、例えば、芽だし、発生、育成の過程で生長するため、各過程で、適宜、温度制御装置10により、コンテナ2の内部を適切な温度に維持する。
[条件(2):湿度]
本実施形態では、コンテナ2の内部の植物の生育湿度は、75〜100%の範囲とする。生育湿度は、生育温度と同様に、生育過程で、適宜、湿度制御装置20により、コンテナ2の内部を適切な湿度に維持する。
Next, conditions of environmental factors inside the
[Condition (1): Temperature]
In the growth of plants, management of the growth temperature and growth humidity is an important environmental factor for controlling the growth rate and the size of the plant.
In this embodiment, the growth temperature of the plant inside the
[Condition (2): Humidity]
In this embodiment, the growth humidity of the plant inside the
[条件(3):照度]
光の照度は、植物の生育の促進や生育の抑制に大きく関わる環境因子である。
植物に照射する光の照度は50〜1000 Luxの範囲とする。
自然環境で曝される光の照度を植物に与えるために、光照射装置30によって、植物に光を照射する。植物に光を照射することで、生育を促すことができる一方、例えば、エノキタケの育成において、光照射を行って抑制処理を行うことで、生育を揃えて生産性を高めることもできる。
光を照射する時間や光を照射する時間の間隔は、植物の種類および生育段階で異なるため、適宜、所定の時間だけ照射することが好ましい。光を照射する時間や間隔を適切に管理することで、植物の品質が向上する。
[Condition (3): Illuminance]
The illuminance of light is an environmental factor greatly related to the promotion of plant growth and the suppression of growth.
The illuminance of light applied to the plant is in the range of 50 to 1000 Lux.
In order to give the plant the illuminance of light exposed in the natural environment, the
Since the time for irradiating light and the time interval for irradiating light vary depending on the type of plant and the growth stage, it is preferable to irradiate for a predetermined time as appropriate. By appropriately managing the time and interval of irradiating light, the quality of the plant is improved.
[条件(4):二酸化炭素濃度]
二酸化炭素濃度は、例えば、ヒラタケの生育段階において、高濃度の二酸化炭素を暴露すると、目的の形態に生育することができるため、植物の生育において必要な環境因子である。コンテナ2の内部の二酸化炭素濃度は、1000〜3000ppmとする。二酸化炭素濃度は、気体濃度制御装置40および換気口6を稼働させることによって調節できる。
例えば、作業時のコンテナ2の扉の開閉により、コンテナ2の内部の二酸化炭素濃度が設定値よりも低くなった場合、供給部から二酸化炭素を供給する。これにより、コンテナ2の内部の二酸化炭素濃度を上昇させ、コンテナ2の内部を目的の濃度に維持できる。一方、例えば、植物の代謝により二酸化炭素が排出された場合、コンテナ2の内部の二酸化炭素濃度が設定値よりも高くなる。この場合、換気口6を開口し、内部と外部の空気を入れ換えることで、コンテナ2の内部の二酸化炭素濃度を低下させることができる。
[Condition (4): Carbon dioxide concentration]
The carbon dioxide concentration is an environmental factor necessary for plant growth because, for example, when a high concentration of carbon dioxide is exposed in the growth stage of oyster mushrooms, the carbon dioxide concentration can grow into a target form. The carbon dioxide concentration inside the
For example, when the carbon dioxide concentration inside the
[条件(5):空気の循環速度]
空気の循環速度は、0.1〜1.0m/sの範囲に設定する。空気の循環は、空気循環装置50によって管理できる。コンテナ2の内部の空気を循環させることで、局所的に特定の気体が滞留することを防止することができ、コンテナ2の内部全体を均一な環境にすることができる。
特に、環境因子を変更したときは、コンテナ2の内部を、その環境因子で満たされるように空気を循環させる。
[Condition (5): Air circulation speed]
The air circulation speed is set in the range of 0.1 to 1.0 m / s. The air circulation can be managed by the
In particular, when the environmental factor is changed, air is circulated in the
以上説明した条件(1)〜(3)の環境因子を管理することにより、植物の生育の速度を早めることができ、生産量を多くすることができる。さらに、環境制御装置60を利用し、環境因子の管理の頻度を多くすることで、植物の生育の速度や生産量をより向上させることができ、効率的に植物を栽培することができる。
By managing the environmental factors of the conditions (1) to (3) described above, the growth rate of the plant can be increased and the production amount can be increased. Furthermore, by using the
以上、本実施形態について説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成の一部を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態では、きのこ類を対象として説明したが、ホワイトアスパラ等、他の植物に適用することもできる。また、環境制御装置60に撮影部を設けることもできる。撮影部の画像を観察することによって、植物の生育段階を確認することができる。さらに、プログラムを組んで、長期的または短期的に環境因子の管理をすることもできる。
As described above, the present embodiment has been described, but besides this, as long as the gist of the present invention is not deviated, a part of the configuration described in the above embodiment may be selected or changed to another configuration as appropriate. Is possible. For example, although the present embodiment has been described for mushrooms, it can also be applied to other plants such as white asparagus. Further, the
1 植物栽培装置
2 輸送用コンテナ(コンテナ)
3 ソーラーパネル
4 棚
5 栽培ベッド
6 換気口
10 温度制御装置
20 湿度制御装置
30 光照射装置
40 気体濃度制御装置
50 空気循環装置
60 環境制御装置
1
3
Claims (3)
前記コンテナに設けられたソーラーパネルと、
前記コンテナの内部に設けられ、植物を栽培する棚を備える、植物栽培装置であって、
前記植物を栽培する前記コンテナの内部の環境因子が、下記条件(1)〜(5)のうち少なくとも3つの条件を満たす、
ことを特徴とする植物栽培装置。
条件(1)温度:3〜30 ℃
条件(2)湿度:75〜100 %
条件(3)照度:50〜1000 Lux
条件(4)二酸化炭素濃度:1000〜3000 ppm
条件(5)空気の循環速度:0.1〜1.0 m/s A container,
A solar panel provided in the container;
A plant cultivation device provided inside the container, comprising a shelf for cultivating plants,
Environmental factors inside the container for cultivating the plant satisfy at least three conditions among the following conditions (1) to (5):
A plant cultivation apparatus characterized by that.
Condition (1) Temperature: 3-30 ° C
Condition (2) Humidity: 75-100%
Condition (3) Illuminance: 50 to 1000 Lux
Condition (4) Carbon dioxide concentration: 1000 to 3000 ppm
Condition (5) Air circulation speed: 0.1 to 1.0 m / s
ことを特徴とする請求項1に記載の植物栽培装置。 An environment control device that transmits information on the environment inside the container to the outside and manages the conditions (1) to (5) from the outside,
The plant cultivation apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の植物栽培装置。 A battery for storing electric power generated by the solar panel is provided.
The plant cultivation apparatus according to claim 1 or 2, wherein
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