JPH01141528A - 植物工場システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、工場で野菜などの植物を生産する植物工場
システムに関するものである。

〔従来の技術〕

野菜などの植物の栽培は一般に露地栽培、ハウス栽培な
どにより行われている。一方、最近植物工場方式が病害
虫の発生がなく、天候、季節に影響されないばかりか人
手もかからないところから未来の農業を担うものとして
注目され検討されている。

植物工場方式では、光は人工光を用い、土壌を使用しな
い水耕栽培方式が採られている。そして、温度、湿度の
調節は空調で行なわれ、光合成用炭酸ガスの補給は炭酸
ガス供給装置を設けて行われている。

ところが、人工光を用いた完全制御植物工場では、照明
、空調などのために必要な電力を購入し使用していたの
では採算に合わない。そこでこの電力コストを低下させ
るべく種々の工夫が講じられてきた。例えば、昼と夜を
逆転させて、安価な深夜電力を利用して夜間照明により
植物を育成する方式とか太陽光も併用する方式がとられ
てきた。

また、この深夜電力は夜間に蓄熱させて゛工場の冷、暖
房にも利用されていた。

（発明が解決しようとする問題点３ 以上の如く、完全制御型の植物工場では電力コストが採
算上死命を制するものであり、その−層の低下が望まれ
ていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の問題点を解決するものであって、植物工
場に熱機関を駆動源とする発電機を備えてこれにより植
物生育用の照明電力をまかなうと共に、該熱機関から生
ずる排熱を利用して植物工場の空調を行なわせ、かつ該
熱機関から生ずる排ガス中の炭酸ガスを植物へ供給する
ことを特徴とする植物工場システムによってこの目的を
達成したものである。

植物工場は密閉された建屋内で人工光を照射して植物を
水耕栽培するものである。光源には高圧ナトリウムラン
プとメタルハライドランプのカクテル光線などが使用さ
れ、温度と湿度は空気調節装置によって調節される。さ
らに、光合成に必要な炭酸ガスも炭酸ガス供給装置によ
って供給される。栽培方法は、ウレタンフオーム等を培
地としてこれをポット、トレー等に入れ、種子を蒔く。

発芽槽で発芽させたのち、栽培ベツドに移して収穫まで
栽培する。発芽後、育苗槽で育苗してから栽培ベツドに
移すこともある。肥料等は水溶液の形で供給し、その濃
度は通常計器によって管理される。植物の種類は問わな
いが、野菜、特に生育のはやいものがよく、例えばホウ
レンソウ、サラダ菜、イチゴ、サニーレタス、春菊、中
国野菜などが好適である。

本発明のシステムにおいては、このような植物工場にま
ず熱機関を駆動源とする発電機を備える。

コストの低下を図るために熱機関で使用される燃料は安
価なものがよく、ガス、油のばか栽培廃物である根の残
った培地の乾燥物など安定供給可能な廃棄物なども燃料
として好適である。熱機関にはディーゼルエンジン、ガ
スタービン等を利用すればよく、発電機も市販の通常の
ものでよい。

この発電機によって植物工場における植物生育用の照明
電力をまかなう。しかしながら、照明電力の全量をまか
なわなくてもよく、一部を外部電力に依存することもで
きる。一方、照明電力のみならず植物工場で必要なその
他の電力もこの発電機でまかなわせることもできる。そ
の他の電力の例としては空調に要する電力、計器、その
他工場で使用される各種機器で消費される電力、事務所
等で消費される電力等がある。

次に、発電機を駆動させる熱機関の燃焼排熱を利用して
植物工場の空調を行なわせる。この設備としては例えば
吸収式ヒートポンプ、吸収式冷凍機、排ガスボイラ、蓄
熱設備などで構成することができる。そのほか、熱交換
器と蓄熱設備を設けて専ら空気の加温だけを行なわせる
こともできる。

熱機関の燃焼排ガスに含まれている炭酸ガスは植物へ供
給してその生育に利用する。通常は一酸化炭素、酸化窒
素等の有毒ガスを除去してから供給する。−酸化炭素は
例えば触媒を利用して炭酸ガスに変えてもよく、あるい
は吸収剤に吸収させてもよい。酸化窒素も吸収剤を利用
して除去することができる。炭酸ガスの供給は工場内の
濃度が所定値に保たれるように行なわれる。

〔作用〕

熱機関を駆動源とする発電機により植物生育用の照明電
力をまかなうとともに熱機関の燃焼排熱を工場の温度を
植物の生育適温、に維持する熱源として利用している。

また、熱機関の燃焼排ガスに。

含まれる炭酸ガスは植物の栄養源として利用している。

〔実施例〕

本発明のシステムの一例を第１図に示す。

同図に示すように植物工場１に隣接して発電機２及びデ
ィーゼルエンジン３を設置しその電力を植物工場１の植
物生育用の照明の電力源として利用する。一方、ディー
ゼルエンジン３の熱源として利用された排ガスは排ガス
ボイラー４に送り、この熱の一部を利用して吸収式冷凍
機５を運転し、発生した冷熱を植物工場１及び収獲植物
の冷蔵倉庫８に供給する。また、排熱の一部は熱交換器
６で熱交換して植物工場１の温熱源として利用し、その
冷熱源と組合せて植物工場内の温度調節を行なう。排ガ
スボイラー４を出た排ガスは排ガス処理装置７で有毒ガ
スを除去し、除塵して炭酸ガス源として植物工場１へ送
り込まれる。

上記のシステムは代表例であり種々の変更が可能である
。例えば冷凍機５あるいは熱交換機６の後方に蓄熱装置
を設置してもよく、また、排ガスボイラ４の代わりに排
ガス吸収式の空調装置を設けてもよい。ディーゼルエン
ジン３の代わりにガスタービンを用いることも可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明のシステムでは植物工場内に熱機関駆動の発電機
を設けることにより、自家発電電力を用いて照明、空調
等の電力コストを大幅に低下させることができる。熱機
関から排出される排ガスの排熱を植物工場温度調節の熱
源として有効に利用することができる。熱機関から排出
される排ガスから植物の光合成用の二酸化炭素を得るこ
とができる。これらにより、植物栽培の生産コストを大
幅に低下することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムの一実施例を示すフローシー
トである。 図において１、；植物工場システム、２；発電機、３；
ディーゼルエンジン、４；排ガスボイラ、５；吸収式冷
凍機、６；熱交換器、７；排ガス処理装置、８；冷蔵倉
庫をそれぞれ示す。 １１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 植物工場に熱機関を駆動源とする発電機を備えてこれに
   より植物生育用の照明電力をまかなうと共に、該熱機関
   から生ずる排熱を利用して植物工場の空調を行なわせ、
   かつ該熱機関から生ずる排ガス中の炭酸ガスを植物へ供
   給することを特徴とする植物工場システム