JP6586775B2 - Plant cultivation apparatus and plant cultivation method - Google Patents
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Description
本発明は、垂直方向に立設された植物栽培筒に液体を通して植物を栽培するための植物栽培装置及び植物栽培方法に関する。 The present invention relates to a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method for cultivating a plant through a liquid in a plant cultivation cylinder erected in a vertical direction.
室内において、人工光を用いて野菜等の植物の栽培が行なわれている。このための栽培施設が検討されている(例えば、特許文献1参照)。この文献に記載の栽培施設においては、養分を含む水を供給する給水装置と、室内の温度及び湿度を調整する空調機と、炭酸ガスを供給するガスボンベと、照明する発光体とを備え、循環送風するための送風手段を設けている。 Plants such as vegetables are cultivated indoors using artificial light. Cultivation facilities for this purpose have been studied (see, for example, Patent Document 1). The cultivation facility described in this document includes a water supply device that supplies water containing nutrients, an air conditioner that adjusts indoor temperature and humidity, a gas cylinder that supplies carbon dioxide gas, and an illuminator that illuminates, and circulates. Blowing means for blowing air is provided.
また、収穫効率を向上させるために、複数のパイプを立設して、パイプの延在方向に植物を並べて載置させた植物栽培装置が検討されている(例えば、特許文献2参照)。この文献に記載の植物栽培装置は、養液を供給するための縦方向に延伸した養液用パイプ、栽培植物を植えるための縦方向に延伸した植物用パイプを備えている。また、植物用パイプには、栽培植物を載置する植物載置部を先端内部に設置した1以上の分岐パイプが斜め上方向に向けて所定の高さ幅ごとに設けられている。更に、養液用パイプ内部から分岐パイプ内部へと養液を供給するための養液供給手段が設けられている。 In order to improve harvest efficiency, a plant cultivation device in which a plurality of pipes are erected and plants are arranged and placed in the extending direction of the pipes has been studied (for example, see Patent Document 2). The plant cultivation apparatus described in this document includes a nutrient solution pipe extending in the longitudinal direction for supplying a nutrient solution, and a plant pipe extending in the longitudinal direction for planting a cultivated plant. In addition, the plant pipe is provided with one or more branch pipes, each having a plant placement portion on which the cultivated plant is placed, arranged at a predetermined height width in a diagonally upward direction. Furthermore, nutrient solution supply means for supplying nutrient solution from the inside of the nutrient solution pipe to the inside of the branch pipe is provided.
このような植物栽培においては、温度調整が大切である。この温度調整は、植物栽培装置の上又は横に設けた排吸気口を介して行なわれることがある。この場合、垂直方向に立設された植物栽培筒を用いての植物栽培では、垂直方向において温度差が発生し易く、植物の育成にばらつきが生じる可能性があった。 In such plant cultivation, temperature adjustment is important. This temperature adjustment may be performed via an exhaust port provided on or next to the plant cultivation apparatus. In this case, in plant cultivation using a plant cultivation cylinder erected in the vertical direction, a temperature difference is likely to occur in the vertical direction, which may cause variation in plant growth.
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、垂直方向に立設された植物栽培筒を用いた植物栽培において、環境条件を良好にするための植物栽培装置及び植物栽培方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method for improving environmental conditions in plant cultivation using a plant cultivation cylinder erected in the vertical direction.
上記課題を解決する植物栽培装置は、植物を配置する設置部が長手方向に複数形成された植物栽培筒を立設させた植物栽培装置であって、複数の孔が形成された中空部材を立設させ、前記中空部材に、炭酸ガスを流通させるための炭酸ガス供給部を設けるとともに、前記植物栽培筒が配置された空間には、この空間の環境条件を検出する検出部に接続された制御部を設け、前記制御部が、前記検出部からの検出信号に応じて、前記炭酸ガス供給部を介して供給する前記炭酸ガスの供給量を変更する。ここで、空間の環境条件とは、空間内の温度、温度差、二酸化炭素の濃度等、植物栽培に影響する条件をいう。これにより、検知部からの検出信号に応じて、立設された中空部材に形成された複数の孔から炭酸ガスを供給するので、植物栽培筒に対して全体的に炭酸ガスを供給し、炭酸ガスを用いて環境条件を良好にすることができる。 A plant cultivation apparatus that solves the above-mentioned problems is a plant cultivation apparatus in which a plurality of installation sections for arranging plants are formed in a longitudinal direction, and a hollow member in which a plurality of holes are formed is provided. A control unit connected to a detection unit for detecting an environmental condition of the space in the space where the plant cultivation cylinder is disposed, and the hollow member is provided with a carbon dioxide supply unit for circulating carbon dioxide gas. A controller is provided, and the controller changes the supply amount of the carbon dioxide supplied through the carbon dioxide supplier in response to a detection signal from the detector. Here, the environmental condition of the space refers to a condition that affects plant cultivation such as a temperature in the space, a temperature difference, and a concentration of carbon dioxide. Thereby, according to the detection signal from a detection part, since carbon dioxide gas is supplied from a plurality of holes formed in the standing hollow member, carbon dioxide gas is supplied to the whole plant cultivation cylinder, Environmental conditions can be improved by using gas.
上記植物栽培装置においては、前記中空部材は、前記空間を形成するフレームであることが好ましい。これにより、植物栽培装置の構成部材を用いて、空間内に炭酸ガスを供給することができる。 In the said plant cultivation apparatus, it is preferable that the said hollow member is a flame | frame which forms the said space. Thereby, a carbon dioxide gas can be supplied in space using the structural member of a plant cultivation apparatus.
上記植物栽培装置においては、前記炭酸ガス供給部は、前記フレームの上部に設けられており、複数の前記炭酸ガス供給部を接続する連結管が設けられていることが好ましい。これにより、フレームの上部において接続される連結管を介して炭酸ガスをフレームに供給するので、ガス温度が同じであれば空気より重い炭酸ガスを円滑に流通させることができる。 In the said plant cultivation apparatus, it is preferable that the said carbon dioxide supply part is provided in the upper part of the said flame | frame, and the connection pipe which connects several said carbon dioxide supply parts is provided. Thereby, since carbon dioxide is supplied to the frame via a connecting pipe connected at the upper part of the frame, carbon dioxide heavier than air can be circulated smoothly if the gas temperature is the same.
上記植物栽培装置においては、前記検出部には、温度を検出する温度検出部が含まれ、前記制御部が、複数の温度検出部からの温度差に応じて、前記炭酸ガスの供給量を制御することが好ましい。これにより、温度差が大きい場合には、供給量を増加させて、炭酸ガスを用いて撹拌するので、温度差を低減させることができる。 In the said plant cultivation apparatus, the said detection part contains the temperature detection part which detects temperature, and the said control part controls the supply amount of the said carbon dioxide gas according to the temperature difference from several temperature detection parts. It is preferable to do. Thereby, when the temperature difference is large, the supply amount is increased and stirring is performed using carbon dioxide gas, so that the temperature difference can be reduced.
上記植物栽培装置においては、前記検出部には、炭酸ガスの濃度を検出する濃度検出部が含まれ、前記制御部が、前記空間の炭酸ガスの濃度に応じて、前記炭酸ガスの供給量を制御することが好ましい。これにより、炭酸ガスの濃度が低いときには、供給量を増加させるので、効率よく光合成させながら、炭酸ガスを撹拌して温度差を低減させることができる。 In the said plant cultivation apparatus, the said detection part contains the density | concentration detection part which detects the density | concentration of a carbon dioxide gas, The said control part changes the supply amount of the said carbon dioxide gas according to the density | concentration of the carbon dioxide gas of the said space. It is preferable to control. Thereby, when the concentration of carbon dioxide gas is low, the supply amount is increased, so that the temperature difference can be reduced by stirring the carbon dioxide gas while efficiently performing photosynthesis.
上記植物栽培装置においては、前記植物に対して照射する光源を備え、前記光源が点灯している間には、前記炭酸ガスを前記孔から前記空間に供給することが好ましい。これにより、植物に光を照射しているときに二酸化炭素を供給するので、植物に効率的に光合成を行なわせることができる。 In the said plant cultivation apparatus, it is preferable to provide the light source with which the said plant is irradiated, and to supply the said carbon dioxide gas from the said hole to the said space while the said light source is lighting. Thereby, since carbon dioxide is supplied when the plant is irradiated with light, the plant can efficiently perform photosynthesis.
本発明によれば、垂直方向に立設された植物栽培筒を用いた植物栽培において、環境条件を良好にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, environmental conditions can be made favorable in the plant cultivation using the plant cultivation cylinder installed upright in the perpendicular direction.
以下、図1〜図5に従って、植物栽培装置及び植物栽培方法の一実施形態を説明する。本実施形態においては、植物として、食べられる植物(例えばレタスや青梗菜等の葉物等)を栽培する。 Hereinafter, according to FIGS. 1-5, one Embodiment of a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method is described. In the present embodiment, an edible plant (for example, a leaf material such as lettuce or kokusai) is cultivated as a plant.
図1に示すように、本実施形態の植物栽培装置10は、略直方体形状をしており、複数の柱11が間隔をおいて立設されている。各柱11は、複数の孔が長手方向に一列で間隔をおいて形成された中空部材で構成されている。各柱11は、孔が植物栽培装置10の中心軸を向くように配置されている。
As shown in FIG. 1, the
柱11の上部には、複数の柱11を連結する複数の連結部材13が接続されている。連結部材13は、中空部材によって形成されている。連結部材13の中空部と各柱11の中空部とは連通されている。連結部材13には、炭酸ガス流入部13aが形成されている。この炭酸ガス流入部13aには、後述するオフィス60の排気が供給される。この排気には、比較的濃い濃度の二酸化炭素(CO2)が含まれている。本実施形態では、このオフィス60からの排気を、炭酸ガスと称する。従って、柱11の上端部と連結部材13との接続部は、炭酸ガス供給部として機能し、柱11の中空部に供給された炭酸ガスは、柱11の各孔から流出可能となっている。
A plurality of connecting
柱11には、設置面から所定高さの位置に、長方形状の下板部材15が取り付けられている。柱11の上面には、下板部材15と同じ形状の上板部材16が配置されている。この上板部材16は、下板部材15と空間をおいて対向して配置されている。
A rectangular
図2に示すように、柱11と下板部材15と上板部材16で囲まれた空間20の中央には、複数の栽培床21が、間隔をおいて配置されている。各栽培床21は、複数(本実施形態では4つ)の植物栽培筒P1によって構成されている。各植物栽培筒P1は、鉛直方向(垂直方向)に延在するように立設されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
図3に示すように、各植物栽培筒P1には、複数の植物設置部Paが、所定の間隔で形成されている。本実施形態では、植物設置部Paは、植物栽培筒P1の長手方向(垂直方向)に対して、一列で形成されている。植物設置部Paは、筒形状をしており、植物栽培筒P1の長手方向(垂直方向)に対して、所定方向(例えば45度)で接続されている。そして、一端部は斜め方向(例えば45度)に開口されている。また、植物設置部Paの端部は、斜め上側に開口しており、植物の苗が植わった培地G1を保持できるように構成されている。また、植物設置部Paは、端部に苗が設置された場合に、苗の根が、植物栽培筒P1内に位置する大きさで形成されている。 As shown in FIG. 3, a plurality of plant installation portions Pa are formed at predetermined intervals in each plant cultivation cylinder P1. In this embodiment, the plant installation part Pa is formed in one row with respect to the longitudinal direction (vertical direction) of the plant cultivation cylinder P1. The plant installation part Pa has a cylindrical shape and is connected in a predetermined direction (for example, 45 degrees) with respect to the longitudinal direction (vertical direction) of the plant cultivation cylinder P1. One end is opened in an oblique direction (for example, 45 degrees). Moreover, the edge part of the plant installation part Pa is opened diagonally upward, and it is comprised so that the culture medium G1 with which the plant seedling was planted can be hold | maintained. Moreover, the plant installation part Pa is formed in such a size that the root of the seedling is located in the plant cultivation cylinder P1 when a seedling is installed at the end.
図1に示す下板部材15には、下方に貫通する貫通孔(図示せず)が形成されている。この貫通孔は、下板部材15の下方に配置された下部タンク31に開口されている。この下部タンク31には、植物を栽培するための肥料成分等を調合した培養液(液体)が貯留される。更に、この下部タンク31には、植物栽培筒P1内を流れた培養液が、上述した貫通孔を介して流れ込む。この下部タンク31に貯留された培養液は、図示しない配管やポンプを介して、植物栽培筒P1の上方に供給される。なお、本実施形態では、植物栽培筒P1に供給された培養液は、植物栽培筒P1の内壁面を伝い落ちることによって、培地G1に植えられた植物に供給される。
The
図2に示すように、栽培床21の外側には、複数の光源26が配置されている。この光源26は、光量子量(光合成光量子束密度)を調整可能な光源である。本実施形態では、光源26として、垂直方向に延在する蛍光灯型LED(発光ダイオード)を用いる。更に、この光源26の外側には、図示しない反射板が、空間20の側面を囲むように配置されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
更に、図1の植物栽培装置10は、反射板で囲まれた空間20の温度を検出する複数の温度検出部41を備えている。また、植物栽培装置10は、空間20の炭酸ガスの濃度を測定する炭酸ガス濃度検出部45を備えている。温度検出部41及び炭酸ガス濃度検出部45は、空間の環境条件を検出する検出部であり、制御ユニット50に接続されている。
Furthermore, the
制御ユニット50は、入力部55、表示部56、供給ポンプ66及びバルブ67に接続されている。
入力部55は、制御ユニット50に対して、制御開始や停止等を入力する操作パネルにより構成される。
表示部56は、入力された指示や現在の制御状態等を表示するディスプレイにより構成される。
The control unit 50 is connected to an
The
The
供給ポンプ66及びバルブ67は、植物栽培装置10とオフィス60とを連通する気体供給管65に設けられている。供給ポンプ66は、オフィス60の排気(炭酸ガス)を植物栽培装置10の空間20に圧送する。バルブ67は、オフィス60からの排気を用いた炭酸ガスの供給量を調整する。
The
制御ユニット50は、CPU、RAM及びROM等のメモリ等を備えた制御手段である。制御ユニット50は、光量制御部51及び送風制御部52を備えている。
光量制御部51は、光源26の光量子量の可変制御やスイッチのオンオフ制御を行なう。光量制御部51には、植物に照射する光源26の制御を行なう日照制御データが記憶されている。この日照制御データには、パターン周期時間(1パターンの周期)、パターン周期時間における光量子量に関する日照制御パターンが記録されている。例えば、日照制御パターンには、パターン周期時間を24時間として、日中の太陽光の日射パターンと同様に光量子量を調整するパターンが設定されている。従って、光量制御部51は、後述する育成制御処理の開始指示を取得すると、システムタイマから現在時刻を取得し、記憶した日照制御データを用いて、光源26の照明機構部に対してオンオフや光量子の可変制御の指示を行なう。
The control unit 50 is a control means including a memory such as a CPU, a RAM, and a ROM. The control unit 50 includes a light amount control unit 51 and a
The light quantity control unit 51 performs variable control of the light quantum amount of the
送風制御部52は、温度検出部41及び炭酸ガス濃度検出部45からの検出信号に応じて、供給ポンプ66の駆動やバルブ67の開閉を制御する。この場合、送風制御部52は、炭酸ガス濃度に応じたバルブ67の開口度に関する開口度データを記憶している。この開口度は、植物栽培装置10の空間20内の炭酸ガス濃度が低くなるに従って、送風量が多くなる開口度が設定されている。また、送風制御部52は、許容範囲温度を記憶している。この許容範囲温度は、送風の要否を判定するために用いる温度差であり、例えば摂氏2度と設定することができる。
The
また、オフィス60には、温度検出部61及び空調設備62が設けられている。温度検出部61は、オフィス60の温度を検出する。空調設備62は、温度検出部61からの検出温度に基づいて、設定温度にオフィス60の温度を調整する。
The
次に、図4及び図5を用いて、上述した植物栽培装置10の作用について説明する。本実施形態では、光源26の点灯時や、空間20内において温度差が生じた時に、オフィス60からの炭酸ガスを空間20に供給する。以下、育成制御処理と温度差調整制御処理とに分けて説明する。
Next, the effect | action of the
(育成制御処理)
まず、図4を用いて、育成制御処理について説明する。この処理は、入力部55を介して、育成制御処理の開始指示が入力された場合に行なわれる。
(Growth control process)
First, the growth control process will be described with reference to FIG. This process is performed when a start instruction for the growth control process is input via the
この場合、制御ユニット50は、パターン周期時間に基づいて、光照射の開始か否かについての判定処理を実行する(ステップS1−1)。具体的には、制御ユニット50の光量制御部51は、システムタイマから現在時刻を取得し、パターン周期時間の点灯時刻と比較する。 In this case, the control unit 50 executes a determination process as to whether or not to start light irradiation based on the pattern cycle time (step S1-1). Specifically, the light amount control unit 51 of the control unit 50 acquires the current time from the system timer and compares it with the lighting time of the pattern cycle time.
光照射の開始でないと判定した場合(ステップS1−1において「NO」の場合)、制御ユニット50は、判定処理(ステップS1−1)を継続する。
一方、光照射の開始と判定した場合(ステップS1−1において「YES」の場合)、制御ユニット50は、光照射処理を実行する(ステップS1−2)。具体的には、制御ユニット50の光量制御部51は、日照制御データに従って光源26の照明機構部に対して点灯の指示を行なう。照明機構部は、この指示に応じて、光源26を点灯する。
When it determines with it not being the start of light irradiation (in the case of "NO" in step S1-1), the control unit 50 continues determination processing (step S1-1).
On the other hand, when it is determined that the light irradiation is started (in the case of “YES” in Step S1-1), the control unit 50 executes a light irradiation process (Step S1-2). Specifically, the light quantity control unit 51 of the control unit 50 instructs the lighting mechanism unit of the
次に、制御ユニット50は、ポンプ駆動処理を実行する(ステップS1−3)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、供給ポンプ66の駆動部に駆動信号を出力し、供給ポンプ66を駆動させる。
Next, the control unit 50 performs a pump drive process (step S1-3). Specifically, the air
次に、制御ユニット50は、炭酸ガス濃度の検出処理を実行する(ステップS1−4)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、炭酸ガス濃度検出部45から、植物栽培装置10の空間20内の炭酸ガス濃度(二酸化炭素(CO2)濃度)に関するデータを取得する。
Next, the control unit 50 executes a carbon dioxide concentration detection process (step S1-4). Specifically, the air
次に、制御ユニット50は、濃度に応じた開口度の決定処理を実行する(ステップS1−5)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、開口度データを用いて、炭酸ガス濃度に応じた開口度を特定する。
Next, the control unit 50 executes an opening degree determination process according to the density (step S1-5). Specifically, the air
次に、制御ユニット50は、バルブ制御処理を実行する(ステップS1−6)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、特定した開口度となるように、バルブ67の開閉を制御する。これにより、炭酸ガス濃度に応じた送風量の空気がオフィス60から植物栽培装置10の連結部材13に供給される。更に、連結部材13から各柱11の孔を介して、植物栽培装置10の空間に供給される。
Next, the control unit 50 executes a valve control process (step S1-6). Specifically, the air
そして、制御ユニット50は、光照射の終了か否かの判定処理を実行する(ステップS1−7)。具体的には、制御ユニット50の光量制御部51は、日照制御データに応じて、光源26の照明機構部に対してオフの制御指示を出力したか否かを判定する。そして、日照時間を経過してオフの制御指示を出力する場合には、光照射の終了と判定する。
And the control unit 50 performs the determination process whether it is completion | finish of light irradiation (step S1-7). Specifically, the light amount control unit 51 of the control unit 50 determines whether an off control instruction is output to the illumination mechanism unit of the
光照射が終了していないと判定した場合(ステップS1−7において「NO」の場合)には、制御ユニット50の送風制御部52は、ステップS1−4以降の処理を繰り返す。
一方、光照射が終了したと判定した場合(ステップS1−7において「YES」の場合)、制御ユニット50は、光消灯処理を実行する(ステップS1−8)。具体的には、制御ユニット50の光量制御部51が、オフの制御指示を照明機構部に出力する。照明機構部は、この指示に応じて、光源26を消灯する。
When it is determined that the light irradiation has not ended (in the case of “NO” in step S1-7), the air
On the other hand, when it determines with light irradiation having been complete | finished (in the case of "YES" in step S1-7), the control unit 50 performs a light extinction process (step S1-8). Specifically, the light amount control unit 51 of the control unit 50 outputs an OFF control instruction to the illumination mechanism unit. The illumination mechanism unit turns off the
次に、制御ユニット50は、ポンプ停止処理を実行する(ステップS1−9)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、供給ポンプ66の駆動部に停止信号を出力し、供給ポンプ66を停止させる。
なお、育成制御処理を終了させる場合には、入力部55を介して、育成制御処理の終了指示が入力される。
Next, the control unit 50 performs a pump stop process (step S1-9). Specifically, the air
In addition, when ending the growth control process, an instruction to end the growth control process is input via the
(温度差調整制御処理)
次に、図5を用いて、温度差調整制御処理について説明する。
まず、制御ユニット50は、温度測定処理を実行する(ステップS2−1)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、各温度検出部41から、植物栽培装置10の空間20内における温度に関するデータを取得する。
(Temperature difference adjustment control processing)
Next, the temperature difference adjustment control process will be described with reference to FIG.
First, the control unit 50 performs a temperature measurement process (step S2-1). Specifically, the air
次に、制御ユニット50は、温度差が許容範囲内か否かの判定処理を実行する(ステップS2−2)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、取得した各温度を比較して、最低温度と最高温度を特定し、これらを用いて最大温度差を算出する。算出した最大温度差と記憶している許容範囲温度とを比較する。
Next, the control unit 50 performs a process for determining whether or not the temperature difference is within an allowable range (step S2-2). Specifically, the
ここで、温度差が許容範囲内と判定した場合(ステップS2−2において「YES」の場合)、制御ユニット50は、ステップS2−1以降の処理を繰り返して実行する。
一方、温度差が許容範囲を超えたと判定した場合(ステップS2−2において「NO」の場合)、制御ユニット50は、炭酸ガス濃度の検出処理を実行する(ステップS2−3)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、炭酸ガス濃度検出部45から、植物栽培装置10の空間20内の炭酸ガス濃度(二酸化炭素(CO2)濃度)に関するデータを取得する。
Here, when it is determined that the temperature difference is within the allowable range (in the case of “YES” in Step S2-2), the control unit 50 repeatedly executes the processes after Step S2-1.
On the other hand, when it is determined that the temperature difference exceeds the allowable range (in the case of “NO” in step S2-2), the control unit 50 performs a carbon dioxide concentration detection process (step S2-3). Specifically, the air
次に、制御ユニット50は、炭酸ガス供給中か否かの判定処理を実行する(ステップS2−4)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、供給ポンプ66の稼働中か否かを判定する。
Next, the control unit 50 executes a process for determining whether or not carbon dioxide gas is being supplied (step S2-4). Specifically, the air
ここで、炭酸ガスの供給中と判定した場合(ステップS2−4において「YES」の場合)、制御ユニット50は、送風量の調整処理を実行する(ステップS2−5)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、供給ポンプ66の稼働を継続し、バルブ67を更に開いて、オフィス60からの空気(炭酸ガス)の量を増大させる。
If it is determined that carbon dioxide gas is being supplied ("YES" in step S2-4), the control unit 50 performs a process for adjusting the air flow rate (step S2-5). Specifically, the air
一方、炭酸ガスの供給中でないと判定した場合(ステップS2−4において「NO」の場合)、制御ユニット50は、ポンプ駆動処理を実行する(ステップS2−6)。具体的には、制御ユニット50の送風制御部52は、供給ポンプ66の駆動部に駆動信号を出力し、供給ポンプ66を駆動させて、オフィス60から排気した炭酸ガスを、柱11の各孔から噴出させる。
On the other hand, when it is determined that the carbon dioxide gas is not being supplied (in the case of “NO” in step S2-4), the control unit 50 executes a pump drive process (step S2-6). Specifically, the
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態において、植物栽培装置10は、垂直方向に立設された植物栽培筒P1と柱11とを備えている。柱11は、複数の孔が形成された中空部材で構成されている。柱11の中空部には、炭酸ガスが供給されており、孔から炭酸ガスを流出可能となっている。制御ユニット50は、植物栽培筒P1が配置された空間20内の温度差が許容範囲内でない場合(ステップS2−2において「NO」の場合)、送風量の調整処理(ステップS2−5)又はポンプ駆動処理(ステップS2−6)を実行する。これにより、植物栽培筒P1に対して全体的に炭酸ガスを供給することができる。更に、炭酸ガスを用いて温度差を低減することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, the
(2)本実施形態において、植物栽培装置10の空間20を形成する柱11を、炭酸ガスを流出させる中空部材として用いている。これにより、植物栽培装置10の構成部材を用いて、空間20内に炭酸ガスを供給することができる。
(2) In this embodiment, the
(3)本実施形態において、柱11の上部には、これら柱11を連結する複数の連結部材13が接続されている。連結部材13は、中空部材によって形成されている。連結部材13の中空部と各柱11の中空部とは連通しており、炭酸ガスが供給される。これにより、柱11に供給される炭酸ガスは、柱11の上部において接続された連結部材を介して流通するので、ガス温度が同じであれば空気より重い炭酸ガスを円滑に流通させることができる。
(3) In the present embodiment, a plurality of connecting
(4)本実施形態において、制御ユニット50は、光照射の開始と判定した場合(ステップS1−1において「YES」の場合)、ポンプ駆動処理を実行し(ステップS1−3)、光照射が終了したと判定した場合(ステップS1−7において「YES」の場合)、ポンプ停止処理を実行する(ステップS1−9)。これにより、植物への光照射中に二酸化炭素を供給するので、植物に効率的に光合成を行なわせることができる。 (4) In this embodiment, when the control unit 50 determines that the light irradiation is started (“YES” in step S1-1), the control unit 50 executes a pump driving process (step S1-3), and the light irradiation is performed. If it is determined that the process has ended (in the case of “YES” in step S1-7), a pump stop process is executed (step S1-9). Thereby, since carbon dioxide is supplied during the light irradiation to the plant, the plant can efficiently perform photosynthesis.
(5)本実施形態において、制御ユニット50は、炭酸ガス濃度に応じた開口度の決定処理(ステップS1−5)、バルブ制御処理(ステップS1−6)を実行する。これにより、炭酸ガスの濃度が低いときには、供給量を増加させるので、効率よく光合成させながら、炭酸ガスを撹拌して温度差を低減させることができる。 (5) In the present embodiment, the control unit 50 executes an opening degree determination process (step S1-5) and a valve control process (step S1-6) according to the carbon dioxide gas concentration. Thereby, when the concentration of carbon dioxide gas is low, the supply amount is increased, so that the temperature difference can be reduced by stirring the carbon dioxide gas while efficiently performing photosynthesis.
(6)本実施形態において、植物栽培装置10の空間20に供給する炭酸ガスは、空調設備62により温度調整されたオフィス60内の空気を用いる。これにより、オフィス60からの空気を有効利用することができるとともに、植物栽培装置10における温度調整処理を省略することができる。
(6) In this embodiment, the carbon dioxide gas supplied to the
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の植物栽培装置10は、4つの栽培床21を備え、各栽培床21は、4つの植物栽培筒P1で構成した。植物栽培装置10の栽培床の数や配置、各栽培床を構成する植物栽培筒P1の数や構成は、上記実施形態に限定されない。また、上記実施形態の植物栽培筒P1は、植物設置部Paが間隔をおいて一列で構成した。植物栽培筒P1は、このような構成に限られず、例えば、植物設置部Paが複数列に配置された構成であってもよい。
Moreover, you may change the said embodiment as follows.
-The
・上記実施形態においては、植物栽培装置10の柱11は、複数の孔が長手方向に一列で間隔をおいて形成された中空部材で構成した。各柱11の孔の大きさや配置は、同じである場合に限定されない。
-In the said embodiment, the
また、植物栽培装置10を構成する一部の柱11に孔を形成するようにしてもよい。
更に、連結部材13に、空間20に向かって開口する複数の孔を形成してもよい。この場合には、上方から空間20に対して炭酸ガスを噴出することができる。
Moreover, you may make it form a hole in the one
Furthermore, a plurality of holes that open toward the
・上記実施形態においては、柱11の上部に設けられた連結部材13に炭酸ガス流入部13aを設けた。連結部材13を、柱11の下部又は中央部に設けて、炭酸ガスを上部以外から柱11に供給してもよい。
In the above embodiment, the carbon
・上記実施形態においては、制御ユニット50は、温度差調整制御処理において、温度差が大きく、かつ炭酸ガス供給中でない場合(ステップS2−4において「NO」の場合)、ポンプ駆動処理を実行した(ステップS2−6)。この処理において、炭酸ガス供給中でない場合には、オフィス60からの排気ではなく、植物栽培装置10が配置された場所の空気をポンプにより取り込んで、柱11に供給するようにしてもよい。また、温度差は、空間20における最低温度と最高温度の最大温度差に限定されない。例えば、最低温度及び最高温度と、設定温度との絶対値が許容範囲内か否かを判定してもよい。
In the above embodiment, the control unit 50 executes the pump drive process in the temperature difference adjustment control process when the temperature difference is large and the carbon dioxide gas is not being supplied (in the case of “NO” in step S2-4). (Step S2-6). In this process, when the carbon dioxide gas is not being supplied, the air at the place where the
・上記実施形態においては、制御ユニット50は、植物栽培装置10の空間20における炭酸ガス濃度に応じた流量となるように、バルブ67を制御して、炭酸ガスを空間20に供給した。制御ユニット50は、空間20に供給する流量は、オフィス60内の二酸化炭素濃度や室温に応じて変更してもよい。この場合には、制御ユニット50は、オフィス60内の二酸化炭素濃度を検出するCO2濃度検出部やオフィス60内の温度を検出する温度検出部に接続される。制御ユニット50は、オフィス60内の二酸化炭素濃度や温度に応じた開口度データを記憶する。そして、制御ユニット50は、開口度データを用いて、CO2濃度検出部や温度検出部からの検出信号に応じた開口度を決定し、バルブ制御処理を実行する。これにより、オフィス60内の二酸化濃度が低い場合であっても、植物栽培装置10の空間20に二酸化炭素を供給することができる。
In the above embodiment, the control unit 50 supplies the carbon dioxide to the
・上記実施形態においては、植物栽培装置10の空間20には、炭酸ガスとして、オフィス60の排気を供給した。これに限らず、植物栽培装置10の空間20には、炭酸ガス発生装置によって発生した炭酸ガスを供給してもよい。
In the above embodiment, the exhaust air from the
・上記実施形態においては、制御ユニット50は、育成制御処理と温度差調整制御処理と行なったが、何れか一方を行なってもよい。また、育成制御処理において、制御ユニット50は、炭酸ガス濃度の検出処理(ステップS1−4)及び濃度に応じた開口度の決定処理(ステップS1−5)を実行した。これに代えて、制御ユニット50は、温度の検出処理及び温度差に応じた開口度の決定処理を実行してもよい。この場合には、温度に応じた開口度データを用いる。また、制御ユニット50は、温度及び二酸化炭素濃度に応じた開口度データを用いて、濃度と温度に応じた開口度の決定処理を実行してもよい。 In the above embodiment, the control unit 50 performs the growth control process and the temperature difference adjustment control process, but may perform either one. Moreover, in the growth control process, the control unit 50 executed a carbon dioxide concentration detection process (Step S1-4) and an opening degree determination process (Step S1-5) according to the concentration. Instead of this, the control unit 50 may execute a temperature detection process and an opening degree determination process according to the temperature difference. In this case, opening degree data according to temperature is used. Further, the control unit 50 may execute the determination process of the opening degree according to the concentration and the temperature using the opening degree data according to the temperature and the carbon dioxide concentration.
・上記実施形態において、植物栽培装置10は、レタスや青梗菜等の葉物を育成するとして説明した。育成する植物は、これに限定されず、例えば、苺等の植物であってもよい。
-In the said embodiment, the
G1…培地、P1…植物栽培筒、Pa…植物設置部、10…植物栽培装置、11…柱、13…連結部材、13a…炭酸ガス流入部、15…下板部材、16…上板部材、20…空間、21…栽培床、26…光源、31…下部タンク、41,61…温度検出部、45…炭酸ガス濃度検出部、50…制御ユニット、51…光量制御部、52…送風制御部、55…入力部、56…表示部、60…オフィス、62…空調設備、65…気体供給管、66…供給ポンプ、67…バルブ。
G1 ... medium, P1 ... plant cultivation tube, Pa ... plant installation part, 10 ... plant cultivation device, 11 ... pillar, 13 ... connecting member, 13a ... carbon dioxide inflow part, 15 ... lower plate member, 16 ... upper plate member, DESCRIPTION OF
Claims (5)
複数の孔が形成された中空部材を立設させ、
前記中空部材に、炭酸ガスを流通させるための炭酸ガス供給部を設けるとともに、
前記植物栽培筒が配置された空間の炭酸ガスの濃度を検出する濃度検出部に接続された制御部を設け、
前記中空部材は、前記空間を形成するフレームであって、
前記制御部が、前記濃度検出部からの検出信号に応じて、前記炭酸ガスの濃度が低い場合に、前記炭酸ガス供給部を介して供給する前記炭酸ガスの供給量が多くなるように変更することを特徴とする植物栽培装置。 A plant cultivation apparatus in which a plurality of installation parts for arranging plants are vertically arranged in a longitudinal direction.
Erecting a hollow member formed with a plurality of holes,
While providing a carbon dioxide gas supply part for circulating carbon dioxide gas in the hollow member,
A control unit connected to the concentration detecting unit for detecting the concentration of carbon dioxide between empty the plant cultivation tube is arranged provided,
The hollow member is a frame forming the space,
Wherein the control unit is, in response to said detection signal from the density detecting unit, when the concentration of the carbon dioxide is low, change so that the supply amount of the carbon dioxide gas is increased to supply through the carbon dioxide gas supply unit A plant cultivation apparatus characterized by that.
複数の前記炭酸ガス供給部を接続する連結管が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の植物栽培装置。 The carbon dioxide supply part is provided on the upper part of the frame,
The plant cultivation apparatus according to claim 1 , further comprising a connecting pipe that connects the plurality of carbon dioxide supply units.
前記制御部が、複数の温度検出部からの温度差に応じて、前記温度差が大きい場合には、前記炭酸ガスの供給量を増加させるように制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の植物栽培装置。 The controller is further connected to a temperature detector that detects temperature ,
Wherein the control unit, in response to the temperature difference between the plurality of temperature detection unit, and when the temperature difference is large, according to claim 1 or 2, characterized by controlling so as to increase the supply amount of the carbon dioxide plant cultivation apparatus according to.
前記光源が点灯している間には、前記炭酸ガスを前記孔から前記空間に供給することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の植物栽培装置。 A light source for irradiating the plant;
The plant cultivation apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the carbon dioxide gas is supplied to the space from the hole while the light source is turned on.
前記植物栽培装置は、複数の孔が形成された中空部材を立設させており、
前記中空部材は、前記植物栽培筒が配置された空間を形成するフレームであって、
前記中空部材には、炭酸ガスを流通させ、
前記植物栽培筒を配置した空間内の温度差が許容範囲を超えた場合には、前記中空部材の前記孔から、炭酸ガスを流出させることを特徴とする植物栽培方法。 It is a plant cultivation method using a plant cultivation apparatus in which a plurality of installation parts for arranging plants are vertically arranged in the longitudinal direction.
The plant cultivation apparatus is erected with a hollow member formed with a plurality of holes,
The hollow member is a frame forming a space in which the plant cultivation cylinder is arranged,
Carbon dioxide gas is circulated through the hollow member,
When the temperature difference in the space where the plant cultivation cylinder is arranged exceeds an allowable range, carbon dioxide gas is caused to flow out from the hole of the hollow member.
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