JP2022063914A - 土耕栽培システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く栽培することができると共に、様々な植物の生育に対応することができる土耕栽培システムを提供する。【解決手段】植物栽培用土層２が充填された植物栽培用容器１と、植物栽培用容器１の上方に設けられた第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂと、を有し、第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂは、光源として３色のＬＥＤ光源を備え、ＬＥＤ光源は、異なる波長に変更可能である。そして、植物栽培用土層２は、枯草菌が含まれた培養土からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、土耕栽培システムに関する。

従来より、植物の栽培は畑で行う土耕栽培が一般的である。しかしながら、最近では、効率良く栽培する方法として、水耕栽培も行われるようになってきている。このような水耕栽培としては、植物を生育する栽培棚を上下方向に所定の離間距離で多段に配置すると共に、各水耕容器の上方部側に照明装置を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－００６１６２号公報

しかしながら、上記のような水耕栽培は、効率良く栽培することができるものの、特定の植物しか生育させることができず、もって、様々な植物の生育に対応することができないという問題があった。

そこで本発明は、上記問題に鑑み、効率良く栽培することができると共に、様々な植物の生育に対応することができる土耕栽培システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するための手段は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に係る土耕栽培システムは、植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）が充填された植物栽培用容器（例えば、図１に示す植物栽培用容器１）と、
前記植物栽培用容器（例えば、図１に示す植物栽培用容器１）の上方に設けられた照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）と、を有し、
前記照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）は、光源として３色のＬＥＤ光源（例えば、図２に示すＬＥＤ光源Ｌ）を備え、
前記ＬＥＤ光源（例えば、図２に示すＬＥＤ光源Ｌ）は、異なる波長に変更可能であることを特徴としている。

また、請求項２に係る土耕栽培システムは、上記請求項１に記載の土耕栽培システムにおいて、前記植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）は、枯草菌が含まれた培養土からなることを特徴としている。

そして、請求項３に係る土耕栽培システムは、上記請求項１又は２に記載の土耕栽培システムにおいて、前記照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）は、光源として、自然光を取り込むことができる光ファイバー（例えば、図２に示す光ファイバーＨｂ）をさらに備えてなることを特徴としている。

さらに、請求項４に係る土耕栽培システムは、上記請求項１～３の何れか１項に記載の土耕栽培システムにおいて、前記植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）内に設けられた配管（例えば、図１に示す循環用パイプ４ａ）と、
前記植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）の温度を管理する温度センサ（例えば、図１に示す温度センサ３）と、をさらに有し、
前記温度センサ（例えば、図１に示す温度センサ３）に基づいて、所定の温度に達した液体を、前記配管（例えば、図１に示す循環用パイプ４ａ）に流入させてなることを特徴としている。

またさらに、請求項５に係る土耕栽培システムは、上記請求項１～４の何れか１項に記載の土耕栽培システムにおいて、前記植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）に所定の養分を溶かした液体を散布する散布手段（例えば、図１に示す散布用パイプ９）と、
前記散布手段（例えば、図１に示す散布用パイプ９）にて散布された液体を排出する排出手段（例えば、図１に示す排出パイプ１０ａ、図１に示す排水用ポンプＰ３）と、
前記排出手段（例えば、図１に示す排出パイプ１０ａ、図１に示す排水用ポンプＰ３）にて排出された液体に前記所定の養分を溶かし、前記散布手段（例えば、図１に示す散布用パイプ９）に供給する供給手段（例えば、図１に示す給水用ポンプＰ２、図１に示す案内パイプ８ａ）と、をさらに有してなることを特徴としている。

一方、請求項６に係る土耕栽培システムは、上記請求項１～５の何れか１項に記載の土耕栽培システムにおいて、前記照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）を任意の高さ位置に固定することができる高さ固定手段（例えば、図１に示す左固定枠１２ａ、右固定枠１２ｂ、第１取付具１２ａ１、第２取付具１２ｂ１）をさらに有してなることを特徴としている。

また、請求項７に係る土耕栽培システムは、上記請求項１～６の何れか１項に記載の土耕栽培システムにおいて、前記照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）を傾斜させて固定することができる傾斜固定手段（例えば、図１に示す左固定枠１２ａ、右固定枠１２ｂ、第１取付具１２ａ１、第２取付具１２ｂ１）をさらに有してなることを特徴としている。

さらに、請求項８に係る土耕栽培システムは、上記請求項１～７の何れか１項に記載の土耕栽培システムにおいて、前記植物栽培用容器（例えば、図１に示す植物栽培用容器１）が設置された建物（例えば、図１に示す建物Ｔ）内の二酸化炭素の濃度を計測する二酸化炭素センサ（例えば、図１に示す二酸化炭素センサ１３）をさらに有してなることを特徴としている。

そしてさらに、請求項９に係る土耕栽培システムは、上記請求項１～８の何れか１項に記載の土耕栽培システムにおいて、前記植物栽培用容器（例えば、図１に示す植物栽培用容器１）が設置された建物（例えば、図１に示す建物Ｔ）内の湿度を計測する湿度センサ（例えば、図１に示す温湿度センサ１４）をさらに有してなることを特徴としている。

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に係る発明によれば、植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）が充填された植物栽培用容器（例えば、図１に示す植物栽培用容器１）の上方に、異なる波長に変更可能なＬＥＤ光源（例えば、図２に示すＬＥＤ光源Ｌ）を設けることにより、効率良く栽培植物の苗を栽培することができると共に、様々な植物の生育に対応することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）は、枯草菌が含まれた培養土からなるから、入れ替え作業が不要となり、もって、作業効率が向上することとなる。

そして、請求項３に係る発明によれば、照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）は、光源として、自然光を取り込むことができる光ファイバー（例えば、図２に示す光ファイバーＨｂ）を備えているから、自然光が届かない建物内であっても、自然光を、栽培植物の苗に照射することが可能となる。また、日中、光ファイバー（例えば、図２に示す光ファイバーＨｂ）を用いて、自然光を栽培植物の苗に照射しておけば、日中、ＬＥＤ光源（例えば、図２に示すＬＥＤ光源Ｌ）を消灯しておくことができるため、省エネ効果を発揮することができる。

さらに、請求項４に係る発明によれば、温度センサ（例えば、図１に示す温度センサ３）に基づいて、所定の温度に達した液体を、植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）内に設けられた配管（例えば、図１に示す循環用パイプ４ａ）に流入させるようにしているから、植物栽培用土層（例えば、図１に示す植物栽培用土層２）の温度を、栽培植物の苗の生育に適した温度に保つことが可能となる。

またさらに、請求項５に係る発明によれば、散布手段（例えば、図１に示す散布用パイプ９）にて散布された液体を排出手段（例えば、図１に示す排出パイプ１０ａ、図１に示す排水用ポンプＰ３）にて排出し、排出された液体に所定の養分を溶かし、供給手段（例えば、図１に示す給水用ポンプＰ２、図１に示す案内パイプ８ａ）にて散布手段（例えば、図１に示す散布用パイプ９）に供給するようにしている。しかして、このように、排出した液体を再利用するようにすれば、廃棄物を減少させることができる。

一方、請求項６に係る発明によれば、高さ固定手段（例えば、図１に示す左固定枠１２ａ、右固定枠１２ｂ、第１取付具１２ａ１、第２取付具１２ｂ１）にて、照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）を任意の高さ位置に固定することができる。これにより、栽培植物の苗に十分な光を照射することが可能となる。

また、請求項７に係る発明によれば、傾斜固定手段（例えば、図１に示す左固定枠１２ａ、右固定枠１２ｂ、第１取付具１２ａ１、第２取付具１２ｂ１）にて、照明装置（例えば、図２に示す第１照明装置１１ａ、第２照明装置１１ｂ）を傾斜させて固定することができる。これにより、光を斜め方向から傾斜させた方が、生育の良い栽培植物の苗にも、対応することが可能となる。また、植物は光を求めて、光がある方向に生育することが知られているから、栽培植物の苗に光を斜め方向から照射し、栽培植物の苗を収穫し易い形にすることも可能となる。

さらに、請求項８に係る発明によれば、二酸化炭素センサ（例えば、図１に示す二酸化炭素センサ１３）にて、植物栽培用容器（例えば、図１に示す植物栽培用容器１）が設置された建物（例えば、図１に示す建物Ｔ）内の二酸化炭素の濃度を計測するようにしている。これにより、栽培植物の苗がどの程度光合成したのかを確認することができ、もって、栽培植物の苗がどのように成長しているのかを確認することができる。

そしてさらに、請求項９に係る発明によれば、湿度センサ（例えば、図１に示す温湿度センサ１４）にて、植物栽培用容器（例えば、図１に示す植物栽培用容器１）が設置された建物（例えば、図１に示す建物Ｔ）内の湿度を計測するようにしている。これにより、建物（例えば、図１に示す建物Ｔ）内の湿度を、栽培植物の苗の生育に適した湿度に保つことが可能となる。

本発明に係る土耕栽培システムの一実施形態を示す概念図である。 同実施形態に係る第１照明装置、第２照明装置を示す平面図である。 同実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。

以下、本発明に係る土耕栽培システムの一実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。

土耕栽培システムは、図１に示すように、ビニールハウスや、工場、オフィスビル、空き家などの建物Ｔ内に設置されている植物栽培用容器１を有している。この植物栽培用容器１は、図１に示すように、上面１ａが開放されたすり鉢状に形成されており、この植物栽培用容器１内には、植物栽培用土層２が充填されている。

植物栽培用土層２は、枯草菌が含まれた培養土からなるものである。枯草菌は、芽胞を形成し、様々なストレスに対して耐性を有することから、土壌や植物など環境中のあらゆる場所に普遍的に存在する。より詳しくは、枯草菌は、臭いをとったり、発酵させたり、生ごみを分解したり、土壌改良したり、水の中のコケ・水垢の分解をしたり、等の働きをすることができるものである。さらに、枯草菌は、病原性のない極めて安全性の高い菌で、菌体中央付近に楕円形の芽胞を有し、生存に不適な環境になると、体中に芽胞を作り、強い抵抗力を示すものである。例えば、１００℃で数十分の加熱に耐えると言われている。そのため、栽培終了後、枯草菌が含まれた培養土を加熱すれば、枯草菌以外の菌は６０℃～７０℃で死滅してしまうため、枯草菌が含まれた培養土を入れ替えなくとも、７０℃以上で加熱し、その後、追肥するようにすることができる。それゆえ、植物栽培用土層２として、枯草菌が含まれた培養土を使用すれば、入れ替え作業が不要となり、もって、作業効率が向上することとなる。

かくして、上記のような植物栽培用土層２には、図１に示すように、適当間隔置きに、栽培植物の苗Ｎが植え付けられている。

一方、図１に示すように、上記のような植物栽培用土層２内には、植物栽培用土層２の温度を管理する温度センサ３が複数（図示では、２個）埋設されている。

また、図１に示すように、上記のような植物栽培用土層２内には、矩形状の循環用パイプ４ａが複数（図示では、２個）敷設されており、これら循環用パイプ４ａは、図１に示すように、連結パイプ４ｂによって連結されている。そして、この連結パイプ４ｂは、図１に示すように、温水用バルブ５を介して、案内パイプ５ａと連結されている。そして、この案内パイプ５ａは、温水用ポンプＰ１を介して、温水タンク６に接続されている。この温水タンク６には、液体（例えば、水）が貯留できるようになっており、この液体（例えば、水）は、図１に示す温水タンク６に内蔵されているヒータ６ａによって、温められるようになっている。なお、この温水タンク６には、図１に示すように、貯留されている液体（例えば、水）の温度を計測する熱電対６ｂが設けられており、さらに、貯留されている液体（例えば、水）の水量を計測するレベルセンサ６ｃが設けられている。

しかして、ヒータ６ａによって温められた液体（例えば、水）は、温水用ポンプＰ１によって、案内パイプ５ａ内に案内される。そして、温水用バルブ５が開放されると、案内パイプ５ａ内に案内された液体（例えば、水）は、連結パイプ４ｂに流入し、もって、循環用パイプ４ａ内に流入することとなる。これにより、流入された液体（例えば、水）が、循環用パイプ４ａ内を循環することとなるから、これによって、植物栽培用土層２が温められることとなる。なお、循環用パイプ４ａ内を循環している液体（例えば、水）がオーバーフローした際に、温水タンク６内に排出されるように、図１に示すように、循環用パイプ４ａには、オーバーフロー管４ｃが接続されている。すなわち、循環用パイプ４ａ内に流入された液体（例えば、水）は、外部に排出されないため、何れ循環用パイプ４ａ内の液体（例えば、水）は、オーバーフローすることとなる。そのため、循環用パイプ４ａにオーバーフロー管４ｃが接続されていれば、そのオーバーフローした液体（例えば、水）が、温水タンク６内に排出されることとなる。そして、温水タンク６内に排出された液体（例えば、水）は、ヒータ６ａによって温められ、再び、循環用パイプ４ａ内に流入することとなる。しかして、このように液体（例えば、水）を再利用するようにすれば、廃棄物を減少させることができる。

一方、図１に示すように、温水タンク６とは別に、給水タンク７が設けられている。この給水タンク７は、植物栽培用土層２に散布するための所定の養分を溶かした水が貯留できるようになっている。そして、この給水タンク７には、給水用ポンプＰ２を介して、案内パイプ８ａが接続されており、この案内パイプ８ａには、散布用バルブ８を介して散布用パイプ９が接続されている。なお、散布用パイプ９には、微小な孔（図示せず）が複数設けられている。

しかして、給水タンク７に貯留されている所定の養分を溶かした水は、給水用ポンプＰ２によって、案内パイプ８ａ内に案内される。そして、散布用バルブ８が開放されると、案内パイプ８ａ内に案内された所定の養分を溶かした水は、散布用パイプ９内に流入することとなる。これにより、散布用パイプ９内に設けられた微小な孔（図示せず）から、所定の養分を溶かした水が、植物栽培用土層２の上方から散布されることとなる。なお、給水タンク７には、図１に示すように、所定の養分を水に溶かすための攪拌用モータ７ａが設けられ、さらに、所定の養分を溶かした水の水量を計測するレベルセンサ７ｂが設けられている。

一方、図１に示すように、植物栽培用容器１の下面１ｂ中央部分には、散布用パイプ９によって散布された所定の養分を溶かした水を排出するための排出パイプ１０ａが接続されている。この排出パイプ１０ａは、排水用ポンプＰ３を介して、給水タンク７に接続されている。これにより、散布用パイプ９によって散布された所定の養分を溶かした水は、排出パイプ１０ａを通って、排水用ポンプＰ３によって、給水タンク７に排出されることとなる。なお、給水タンク７に排出された所定の養分を溶かした水は、新たに所定の養分が溶かされて、散布用パイプ９によって、植物栽培用土層２の上方から散布されることとなる。

しかして、このように、排出した水を再利用するようにすれば、廃棄物を減少させることができる。

他方、図１に示すように、栽培植物の苗Ｎの上方には、図示左側に、矩形状の第１照明装置１１ａが設けられ、図示右側に、矩形状の第２照明装置１１ｂが設けられている。この第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂは、図２に示すように、矩形状の支持枠Ｗを有しており、中間部分には、複数の光ファイバー部Ｈが、支持枠Ｗの長手方向に沿って、並設されている。この光ファイバー部Ｈは、図２に示すように、矩形状の収納枠Ｈａと、この収納枠Ｈａ内に収納されている複数の光ファイバーＨｂと、で構成されている。そして、光ファイバーＨｂは、自然光を建物Ｔ内に導入することができる。しかして、このようにすれば、自然光が届かない建物Ｔ内であっても、自然光を、栽培植物の苗Ｎに照射することが可能となる。

一方、図２に示すように、支持枠Ｗには、複数の光ファイバー部Ｈの上下方向に亘って、複数のＬＥＤ光源Ｌが、所定間隔置きに配置されている。このＬＥＤ光源Ｌは、図２に示すように、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の３色で構成されている。そのため、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の３色の波長はそれぞれ異なる事が知られているから、ＬＥＤ光源Ｌは、点灯させる色を変化させることにより、異なる波長に変更することが可能となる。しかして、このようなＬＥＤ光源Ｌを設けるようにすれば、ＬＥＤ光を、栽培植物の苗Ｎに照射することが可能となる。

かくして、このように、複数の光ファイバー部Ｈと、複数のＬＥＤ光源Ｌを設けるようにすれば、日中は、複数の光ファイバー部Ｈを用いて、自然光を栽培植物の苗Ｎに照射し、夜間は、複数のＬＥＤ光源Ｌを用いて、ＬＥＤ光を栽培植物の苗Ｎに照射することが可能となる。それゆえ、２４時間絶えず、栽培植物の苗Ｎに光を照射することが可能となる。また、日中、複数の光ファイバー部Ｈを用いて、自然光を栽培植物の苗Ｎに照射しておけば、日中、複数のＬＥＤ光源Ｌを消灯しておくことができるため、省エネ効果を発揮することができる。

ところで、上記のように構成される第１照明装置１１ａは、図１に示すように、ボルトやピン等の第１取付具１２ａ１を介して、鉛直方向に延びる縦長矩形状でコ字状の左固定枠１２ａ内に取り付け固定されている。なお、図示はしていないが、この左固定枠１２ａには、第１取付具１２ａ１が挿入できる孔が所定間隔置きに設けられている。そして、第１照明装置１１ａの支持枠Ｗにも、第１取付具１２ａ１が挿入できる孔Ｗａ（図２参照）が設けられている。

また、上記のように構成される第２照明装置１１ｂは、図１に示すように、ボルトやピン等の第２取付具１２ｂ１を介して、鉛直方向に延びる縦長矩形状でコ字状の右固定枠１２ｂ内に取り付け固定されている。なお、図示はしていないが、この右固定枠１２ｂには、第２取付具１２ｂ１が挿入できる孔が所定間隔置きに設けられている。そして、第２照明装置１１ｂの支持枠Ｗにも、第２取付具１２ｂ１が挿入できる孔Ｗａ（図２参照）が設けられている。

ところで、第１照明装置１１ａは、左固定枠１２ａに設けられている孔（図示せず）内に、第１取付具１２ａ１を挿入することにより、左固定枠１２ａの任意の高さ位置に固定できるようになっている。また、第２照明装置１１ｂも、右固定枠１２ｂに設けられている孔（図示せず）内に、第２取付具１２ｂ１を挿入することにより、右固定枠１２ｂの任意の高さ位置に固定できるようになっている。

しかして、このように、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂを任意の高さ位置に固定できるようにすれば、栽培植物の苗Ｎの成長に合わせて、作業員等が手動で、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの位置を変更することができる事となる。これにより、栽培植物の苗Ｎに十分な光を照射することが可能となる。

また、第１照明装置１１ａは、左固定枠１２ａ内に取り付け固定する際、上方向又は下方向に傾けて（傾斜させて）、第１取付具１２ａ１を介して、左固定枠１２ａ内に取り付け固定することができる。さらに、第２照明装置１１ｂも、右固定枠１２ｂ内に取り付け固定する際、上方向又は下方向に傾けて（傾斜させて）、第２取付具１２ｂ１を介して、右固定枠１２ｂ内に取り付け固定することができる。

しかして、このように、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂを上方向又は下方向に傾けて（傾斜させて）固定できるようにすれば、光を斜め方向から照射させた方が、生育の良い栽培植物の苗Ｎにも、対応することが可能となる。また、植物は光を求めて、光がある方向に生育することが知られているから、栽培植物の苗Ｎに光を斜め方向から照射し、栽培植物の苗Ｎを収穫し易い形にすることも可能となる。

他方、図１に示すように、建物Ｔ内には、散布用パイプ９の上部側に、二酸化炭素センサ１３が配置されている。この二酸化炭素センサ１３は、建物Ｔ内の二酸化炭素の濃度を検出することができるようになっている。しかして、このように、二酸化炭素センサ１３を用いて、建物Ｔ内の二酸化炭素の濃度を検出するようにすれば、栽培植物の苗Ｎがどの程度光合成したのかを確認することができ、もって、栽培植物の苗Ｎがどのように成長しているのかを確認することができる。

一方、図１に示すように、建物Ｔ内には、第２照明装置１１ｂの上部側に温湿度センサ１４が配置されている。この温湿度センサ１４は、主として、建物Ｔ内の湿度を検出することができるようになっている。しかして、このように、温湿度センサ１４を用いて、建物Ｔ内の湿度を検出するようにすれば、建物Ｔ内の湿度を栽培植物の苗Ｎの生育に最適な湿度に保つことが可能となる。そのため、検出した湿度が最適な湿度でない場合は、建物Ｔ内の換気ができるように、図１に示すように、建物Ｔ内の右上部側に、換気ファン１５が設けられている。なお、温湿度センサ１４は、建物Ｔ内の温度も検出することができるものの、植物栽培用土層２の温度を管理する温度センサ３にて温度を管理しているため、こちらの温度が優先されるようになっている。

かくして、このように構成される土耕栽培システムは、図３に示すような制御装置２０を用いて制御されることとなる。

制御装置２０は、図３に示すように、判断部２１を有している。この判断部２１は、操作盤３０と情報のやり取りを行うことができるようになっている。この操作盤３０は、図３に示すように、操作部３０ａと、記憶部３０ｂと、表示部３０ｃと、出力部３０ｄと、で構成されている。操作部３０ａは、タッチパネル等を用いて、所定のデータを操作盤３０に入力することができるものである、また、記憶部３０ｂは、温度の閾値、湿度の閾値、散布時間、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの点灯パターン等を記憶することができるものである。そして、表示部３０ｃは、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等からなるもので、所定の画像等を表示することができるものである。さらに、出力部３０ｄは、判断部２１に指示を行うデータ等を出力することができるものである。なお、記憶部３０ｂに記載されている温度の閾値、湿度の閾値、散布時間、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの点灯パターンは、生育させる栽培植物の苗Ｎを予め実験にて生育させておき、事前にデータ取りすることで決められているものである。

一方、判断部２１は、図３に示すように、温湿度センサ１４にて検出されたデータを受信することができる。これを受けて、判断部２１は、操作盤３０の記憶部３０ｂに記憶されている湿度の閾値を超えていれば、第５インバータ２７を介して、換気ファン１５を作動させるようにする。これにより、換気ファン１５が作動し、図１に示す建物Ｔ内の換気ができることとなる。しかして、このようにすれば、建物Ｔ内の湿度を、栽培植物の苗Ｎの生育に適した湿度に保つことが可能となる。なお、判断部２１にて受信したデータは、操作盤３０の表示部３０ｃに表示されることとなる。

一方、判断部２１は、図３に示すように、温度センサ３にて検出されたデータを受信することができる。これを受けて、判断部２１は、操作盤３０の記憶部３０ｂに記憶されている温度の閾値を下回っていれば、植物栽培用土層２の温度を上げるべく、以下のような処理を行う。なお、判断部２１にて受信したデータは、操作盤３０の表示部３０ｃに表示されることとなる。

まず、判断部２１は、ヒータ６ａを作動させ、温水タンク６に貯留されている液体（例えば、水）を温める。そして、判断部２１は、貯留されている液体（例えば、水）の温度を計測する熱電対６ｂ（図１参照）にて計測されたデータを受信し、所定の温度に達すると、ヒータ６ａの作動を停止する。

次いで、判断部２１は、図３に示す第１インバータ２３を介して、温水用ポンプＰ１を作動させると共に、温水用バルブ５を開放する。これにより、ヒータ６ａによって温められた液体（例えば、水）は、温水用ポンプＰ１によって、図１に示す案内パイプ５ａ内に案内される。そして、温水用バルブ５が開放されると、案内パイプ５ａ内に案内された液体（例えば、水）は、連結パイプ４ｂに流入し、もって、循環用パイプ４ａ内に流入することとなる。これにより、流入された液体（例えば、水）が、循環用パイプ４ａ内を循環することとなるから、これによって、植物栽培用土層２の温度が向上することとなる。なお、植物栽培用土層２の温度が、操作盤３０の記憶部３０ｂに記憶されている温度を上回れば、判断部２１は、温水用ポンプＰ１の動作を停止すると共に、温水用バルブ５を閉止する。しかして、このようにすれば、植物栽培用土層２の温度を、栽培植物の苗Ｎの生育に適した温度に保つことが可能となる。

一方、栽培終了後、植物栽培用土層２を加熱するにあたっては、上記と同様、ヒータ６ａを作動させ、温水タンク６に貯留されている液体（例えば、水）を温め、温水用ポンプＰ１を作動させると共に、温水用バルブ５を開放するようにすれば良い。これにより、植物栽培用土層２を加熱することが可能となる。なお、栽培終了後、植物栽培用土層２を加熱する際の指示は、作業員等が、操作盤３０の操作部３０ａを用いて、判断部２１に指示するようにすれば良い。

しかして、このように、液体（例えば、水）を循環させるだけで、植物栽培用土層２の温度を向上させることができるため、水道水を用いることも可能である。

他方、判断部２１は、図３に示すように、二酸化炭素センサ１３にて検出されたデータを受信することができる。なお、判断部２１にて受信したデータは、操作盤３０の表示部３０ｃに表示されることとなる。

一方、操作盤３０の記憶部３０ｂには、散布時間が記憶されていることから、記憶された散布時間に達すると、操作盤３０より、出力部３０ｄを介して、判断部２１に指示される。これを受けて、判断部２１は、図３に示す第４インバータ２６を介して、攪拌用モータ７ａを作動させる。これにより、給水タンク７に貯留されている水に所定の養分が溶かされることとなる。次いで、判断部２１は、図３に示す第２インバータ２４を介して給水用ポンプＰ２を作動させると共に、散布用バルブ８を開放する。これにより、所定の養分を溶かした水が、給水用ポンプＰ２によって、案内パイプ８ａ内に案内される。そして、散布用バルブ８が開放されると、案内パイプ８ａ内に案内された所定の養分を溶かした水は、散布用パイプ９内に流入することとなる。これにより、散布用パイプ９内に設けられた微小な孔（図示せず）から、所定の養分を溶かした水が、植物栽培用土層２の上方から散布されることとなる。なお、所定時間に達すると、判断部２１は、給水用ポンプＰ２の動作を停止し、散布用バルブ８を閉止することとなる。

次いで、判断部２１は、図３に示す排水用ポンプＰ３を作動させ、排出パイプ１０ａを通って排出された散布用パイプ９によって散布された所定の養分を溶かした水を、給水タンク７に排出させる。なお、所定時間に達すると、判断部２１は、排水用ポンプＰ３の動作を停止することとなる。

一方、操作盤３０の記憶部３０ｂには、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの点灯パターンが記憶されていることから、操作盤３０より、出力部３０ｄを介して、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの点灯パターンが判断部２１に出力される。これを受けて、判断部２１は、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂのＬＥＤ光源Ｌの点灯又は消灯を行うこととなる。この際、ＬＥＤ光源Ｌは、３色で構成されていることから、赤を点灯、又は、青を点灯等、生育させる栽培植物の苗Ｎに適した波長を備えた光を点灯することが可能となる。しかして、このように、生育させる栽培植物の苗Ｎに適した波長を備えた光を点灯させることにより、様々な植物の生育に対応することが可能となる。なお、判断部２１は、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの点灯パターンに基づいて、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂを夜間に点灯させ、日中は消灯させるようにすることも可能である。また、判断部２１は、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの点灯パターンに基づいて、ＬＥＤ光源Ｌの光量を変更することも可能である。

ところで、制御装置２０は、図３に示すように、電力を供給する電源部２２を有している。この電源部２２は、停電等が発生しても電力を供給すると共に、電力を蓄電することができるバッテリ部２２ａと、バッテリ部２２ａに電力を供給する太陽電池制御部２２ｂと、で構成されている。この太陽電池制御部２２ｂは、図３に示すように、太陽電池パネル３１と接続されており、太陽電池パネル３１にて発電した電力を受電できるようになっている。そして、太陽電池制御部２２ｂは、その受電した電力をバッテリ部２２ａに供給できるようになっている。

かくして、上記のように構成される土耕栽培システムは、制御装置２０を用いて上記のように制御されることとなるから、栽培植物の苗Ｎの生育の自動管理が可能となる。

しかして、以上説明した本実施形態によれば、植物栽培用土層２が充填された植物栽培用容器１の上方に、異なる波長に変更可能なＬＥＤ光源Ｌを設けているから、効率良く栽培植物の苗Ｎを栽培することができると共に、様々な植物の生育に対応することができる。

なお、本実施形態において示した内容等はあくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本実施形態においては、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂの形状として、矩形状を例示したが、それに限らず、円形状や楕円状等、どのような形状でも良い。

また、本実施形態において、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂを任意の高さ位置に固定、又は、上方向又は下方向に傾けて（傾斜させて）固定するにあたり、左固定枠１２ａ及び右固定枠１２ｂに、第１取付具１２ａ１及び第２取付具１２ｂ１を介して取り付け固定する例を示したが、それに限らず、第１照明装置１１ａ及び第２照明装置１１ｂを任意の高さ位置に固定、又は、上方向又は下方向に傾けて（傾斜させて）固定できれば、どのような方法でも良い。

１ 植物栽培用容器
２ 植物栽培用土層
３ 温度センサ
４ａ 循環用パイプ（配管）
８ａ 案内パイプ（供給手段）
９ 散布用パイプ（散布手段）
１０ａ 排出パイプ（排出手段）
１１ａ 第１照明装置（照明装置）
１１ｂ 第２照明装置（照明装置）
１２ａ 左固定枠（高さ固定手段、傾斜固定手段）
１２ａ１ 第１取付具（高さ固定手段、傾斜固定手段）
１２ｂ 右固定枠（高さ固定手段、傾斜固定手段）
１２ｂ１ 第２取付具（高さ固定手段、傾斜固定手段）
１３ 二酸化炭素センサ
１４ 温湿度センサ（湿度センサ）
Ｔ 建物
Ｌ ＬＥＤ光源
Ｈｂ 光ファイバー
Ｐ２ 給水用ポンプ（供給手段）
Ｐ３ 排水用ポンプ（排出手段）

Claims (9)

1. 植物栽培用土層が充填された植物栽培用容器と、
   前記植物栽培用容器の上方に設けられた照明装置と、を有し、
   前記照明装置は、光源として３色のＬＥＤ光源を備え、
   前記ＬＥＤ光源は、異なる波長に変更可能である土耕栽培システム。
2. 前記植物栽培用土層は、枯草菌が含まれた培養土からなる請求項１に記載の土耕栽培システム。
3. 前記照明装置は、光源として、自然光を取り込むことができる光ファイバーをさらに備えてなる請求項１又は２に記載の土耕栽培システム。
4. 前記植物栽培用土層内に設けられた配管と、
   前記植物栽培用土層の温度を管理する温度センサと、をさらに有し、
   前記温度センサに基づいて、所定の温度に達した液体を、前記配管に流入させてなる請求項１～３の何れか１項に記載の土耕栽培システム。
5. 前記植物栽培用土層に所定の養分を溶かした液体を散布する散布手段と、
   前記散布手段にて散布された液体を排出する排出手段と、
   前記排出手段にて排出された液体に前記所定の養分を溶かし、前記散布手段に供給する供給手段と、をさらに有してなる請求項１～４の何れか１項に記載の土耕栽培システム。
6. 前記照明装置を任意の高さ位置に固定することができる高さ固定手段をさらに有してなる請求項１～５の何れか１項に記載の土耕栽培システム。
7. 前記照明装置を傾斜させて固定することができる傾斜固定手段をさらに有してなる請求項１～６の何れか１項に記載の土耕栽培システム。
8. 前記植物栽培用容器が設置された建物内の二酸化炭素の濃度を計測する二酸化炭素センサをさらに有してなる請求項１～７の何れか１項に記載の土耕栽培システム。
9. 前記植物栽培用容器が設置された建物内の湿度を計測する湿度センサをさらに有してなる請求項１～８の何れか１項に記載の土耕栽培システム。
   

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