JPH01225420A - 完全制御型植物工場の照明装置 - 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、温度、湿度、二酸化炭素濃度、照度、肥料
溶液濃度等の植物育成環境を制御した状態で水耕栽培が
行なわれる完全制御型植物工場の照明装置に関するもの
である。

「従来の技術」 従来、野菜などの作物を栽培する場合に、露地栽培にお
ける地力の低下あるいは連作障害や病虫害の回避、およ
び栽培の省力自動化、生産の増強等を目的として、土を
使わずに肥料分を溶かした養液を用いて、水耕栽培によ
り栽培することがある。そして、最近では、この水耕栽
培が、バイオファームと呼ばれる外部から気密された植
物工場において行なわれている。

このバイオファームは、植物を無菌に近い状態で栽培す
ると共に、栽培される植物の成育に必要な湿度、温度、
光合成に必要な二酸化炭素濃度、照度、養液中の肥料成
分の補給調節等をコンピュータで自動制御しながらこの
植物に空気、光、水、養分等を人工的に与え、播種や移
植、収穫のみを人手によって行なうようにしたものであ
る。このバイオファームにおいては、通常、建屋内の温
度を２０℃萌後、湿度を８０％而後面保つと恭に建屋内
の二酸化炭素の濃度を通常の空気の２〜３倍にし、この
建屋内で植物に養液を供給すると共に高圧ナトリウムラ
ンプ等で光を照射することによって、サラダ菜、サニー
レタス等の葉菜類を人工的に育成する。そして、このよ
うなバイオファームで葉菜類を育成した場合には、通常
の露地栽培と比較して播種から収穫までの発育速度が３
．５倍になり、生産性が極めて高くなる。その上、収穫
された作物は露地ものと比べて高価であるが、無農薬、
高栄養という長所を有する。

「発明が解決しようとする問題点Ｊ しかしながら、上記バイオファームのような植物工場に
おいては、植物に光を照射する照明としてナトリウムラ
ンプを用いているため、波長５８９ｎｍ程度の単色光で
光合成を行なうことのできる植物だけしか栽培すること
ができず、栽培品種がサラダ菜、サニーレタスなどの葉
菜類に限定されてしまうという問題点があった。また、
ナトリウムランプのような発光に伴って熱を多量に放射
する光源を用いた場合、光源を植物から離して高い位置
に配置して葉焼けを防ぐようにしなければならないため
、必要な照度を得るために消費する電力が増大してしま
うという問題点があった。

また、ナトリウムランプが多量の熱を発生するため、特
に夏において空調のランニングコストが非常に高くなる
上、ナトリウムランプを高い位置に配置させるため、天
井を高くする必要があり、これによって空調すべき空間
が拡大して空調のランニングコストがさらに増加してし
まうという問題点があった。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、植物
の種類に拘わらず良好な状態で栽培し得ると共に、消費
電力が少なく、かつ発熱最の小さい完全制御型植物工場
の照明装置を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、外部と気密に構成された建屋内の床の上に
壁および天井と離して櫓を構築してこの櫓に栽培ベッド
および空調設備を設けた完全制御型植物工場の照明装置
であって、上記栽培ベッド上に取付体を配置してこの取
付体を上記櫓に昇降自在に支持し、この取付体に複数の
蛍光灯を並列に取り付け、同取付体に複数の反射鏡をそ
れぞれ各蛍光灯の上部に配置すると共に各反射鏡の間に
隙間を設けた状態で取り付けてなるものである。

［作用Ｊ この発明の完全制御型植物工場の照明装置においては、
照明装置の光源として蛍光灯を用いたことによって、幅
広い波長域の連続したスペクトルを存する光を植物に照
射することができ、これによって栽培可能な品種か増加
する。また、蛍光灯は発光に伴って放射する熱が少なく
、葉焼けする恐れがないので、光源を植物に近づけるこ
とができ、これにより必要な照度を得るために消費する
電力が減少する。さらに、発生する熱が少ないため、光
源の発生熱による建屋内の温度上昇が抑えられ、これに
よって空調のランニングコストが低減する上、光源を低
い位置に配置することによって天井を低くすることが可
能となり、これにより空調すべき空間が縮小して空調の
ランニングコストをさらに減少させることができる。

また、複数の蛍光灯を栽培ベッド上に並列に配置すると
共に各蛍光灯の上部に配置された各反射鏡の間に隙間を
設けたことによって、栽培ベッド上に側方から吹き込ま
れる空調空気が蛍光灯の放射熱を吸収した後に反射鏡の
間の隙間を通って上方に流出し、これにより栽培ベッド
に植設されている植物の周囲が適正な温度に保たれると
共に空調空気を効率的に循環させて空調のランニングコ
ストを低く抑えることができる。

さらに、蛍光灯および反射鏡が取り付けられている取付
体を櫓に昇降自在に支持させたことによって、栽培ベッ
ドに植設されている植物の移植作業等を行なう場合に取
付体を上昇させて作業性の改善を図ることができ、その
上、植物に照射する光の照度を蛍光灯の高さを変えるこ
とによって制御することもできる。

「実施例」 まず、この発明の照明装置を適用する完全制御型植物工
場で行なわれる水耕栽培についてシステムを簡略化して
示した第３図ないし第１８図を参照して説明する。

ここでは、第８図に示すように、発芽装置Ｉとレール２
とし・−ル３とを一直線上に配置し、上記レール２上に
複数の育苗用の栽培ベッド４を載せると共に上記レール
３上に複数の育成用の栽培ベッド５を載せてこれら栽培
ベッド４．５を上記各レール２．３に沿って移動可能と
してなる水耕栽培設備を利用するものとする。

この上うな水耕栽培設備を利用して植物を栽培する場合
には、発芽装置Ｉによって複数の種子を発芽させ、この
発芽種子を第９図に示すような栽培ポット６に植設する
。この栽培ボット６は、プラスチックからなるものであ
って、下部ポット７に上部ポット８が嵌脱自在に嵌合さ
れて二重構造とされたものである。上記下部ボット７は
、複数のポット部９が所定間隔を隔てて配置されると共
に各ポット部９の縁部に鍔状部１０か形成されてこの鍔
状部ｌＯを介して各ポット部９が連結され、各ポット部
９の底部に孔１１が形成されたものである。上記上部ポ
ット部８は、その縁部に鍔部１２が形成されると共に、
その底部が貫通されて下方に大きく開口する開口部１３
が設けられたものである。そして、この栽培ボット６に
発芽種子を植設する際には、第１０ｒＩ！Ｊに示すよう
に、栽培ボット６にロックウール、ウレタン等の培地１
４を収容し、この培地１４に発芽種子を植設する。

このようにして複数の栽培ボット６に発芽した種子を植
設した後、これら栽培ボット６を育苗用の栽培ベッド４
内に配設する。この栽培ベッド４は、第１１図、第１２
図に示すように、矩形状に組み立てられた側部とその底
部とからなる枠体Ｉ５の内側に矩形容器状の苗床１６か
収容されたものであって、上記枠体１５の底部にこの栽
培ベッド４を移動さ仕るローラ１７が取り付けられたも
のである。上記苗床１６は、底の浅い容器状のものであ
って、その両端に養液を貯留する側溝１８が設けられる
と共にこれら側溝１８の間に上記養液が流れる水平部１
９が設けられ、上記各側溝１８の底部に、上記養液を排
出すると共に上下に伸縮して養液の液面を調節する排出
管２０が設けられたものである。この栽培ベッド４の水
平部１９上には、上記各栽培ボット６の位置を決める位
置決め部材２１が配置されている。この位置決め部材２
１は、上記ポット部９を嵌合する位置決めポット２２が
複数縦横に配され、これら位置決めポット２２の底部に
それぞれ孔２３が形成されると共に、各位置決めポット
部２２が、各ポット部９を一つ置きに嵌合するような間
隔で配されている。

そして、この位置決め部材２１によって各栽培ボットを
配設する際には、第１３図に示すように、各栽培ボット
６を隣接させ並列に並べると共に、隣合う栽培ボット６
を逆方向へ向けてこれら栽培ボット６に収容された上部
ボット８を互いに離間させるようにする。また、この栽
培ベッド４は、育苗時には、一方の側溝１８に設けられ
た排出管２０か閉塞されると共に他方の側溝１８に設け
られた排出管２０の上端が所定め高さに調節された状態
で使用され、上記一方の側溝１８の上方には養液を供給
する蛇口２４が配置される。

このようにした後、この栽培ベッド４をレール２の上に
載せ、このレール２に沿って栽培ベッド４を移動させて
上記一方の側溝１８の上部に上記蛇口２４を配置させ、
この蛇口２４から一方の側溝１８に養液を流入させる。

このようにすると、一方の側溝、１８に一旦貯留された
養液が層流となって水平部１９に流れ、この養液が他方
の側溝１８に設けられた排出管２０の上端から排出され
て養液の液面が所定高さに調節される。そして、この場
合、上記水平部１９上を流れる養液は、第１４図に示す
ように、位置決めポット２２の孔２３および下部ボット
７の孔１１を通って上部ポット８内に収容された苗の根
に供給される。

このようにした状態で所定時間を経過させた後、この栽
培ベッド４をレール２に沿って所定の移動量だけ移動さ
せると共に移動した栽培ベッド４の後方に別の栽培ベッ
ド４を順次配置させていき、以下、これら栽培ベッド４
を所定時間経過する度に移動させて、各栽培ベッド４の
位置を苗の成育段階に応じて変えていく。そして、これ
ら栽培ベッド４が所定位置に移動してきた時、第１５図
に示ずように、その栽培ベッド４内に配列された栽培ポ
ット６を配列し直して各栽培ボット６の間隔を離間させ
、さらにこの状態で栽培ベッド４を順次移動させていく
ことによって苗を成育させていく。

このようにして苗を成育しつつ栽培ベッド４を上記レー
ル２の端部まで移動させた後、この栽培ベッド４をレー
ル２から降ろすと共にこの栽培ベッド４に植設されてい
る苗を上部ボット８ごと育成用の栽培ベッド５に移植す
る。この育成用の栽培ベッド５は、第１６図、第１７図
に示すように、育苗用の栽培ベッド４と同様に構成され
たものであって、その苗床１６ａが底の浅い容器状に形
成され、この苗床１６ａの底部両端に養液を貯留する側
溝１８ａが設けられると共にこれら側溝１８ａの間に上
記養液が流れる水平部１９ａが設けられ、上記各側溝１
８ａの底部に、上記養液を排出すると共に上下に伸縮し
て養液の液面を調節する排出管２０ａが設けられたもの
である。そして、この育成用の栽培ベッド５では、その
大きさが育苗用の栽培ベッド４より大きく構成されてお
り、また、上記水平部１９ａ上には板状の位置決め部材
２５が配置されている。この位置決め部材２５は、発泡
スチロールからなるものであって、上記上部ポット８を
所定位置に配設する角穴２６が縦横に間隔を空けて複数
形成され、この上部ボット８を挿入させて支持するよう
にしたものである。そして、その角穴２６の間隔は上記
下部ポット７のポット部９の間隔より広くなっている。

また、この栽培ベッド５も、上記育苗用の栽培ベッド４
と同様に、育苗時には、一方の側溝１８ａに設けられた
一排出管２１ａが閉塞されると共に他方の側溝１８ａに
設けられた排出管２０ａの上端が所定の高さに調節され
た状態で使用され、上記一方の側′１１４１９ａの上方
には養液を供給する蛇口２４ａが配置される。

このようにした後、この栽培ベッド５をレール３の上に
載せ、このレール３に沿って栽培ベッド５を移動させて
上記一方の側溝１８ａの上部に上記蛇口２４ａを配置さ
せ、この蛇口２４ａから一方の側溝１８ａに養液を流入
させる。このようにすると、上記一方の側溝１８ａに一
旦貯留された養液が層流となって水平部１９ａに流れ、
この養液が他方の側Ｎ１８ａに設けられた排出管２０ａ
の上端から排出されて養液の液面が所定高さに調節され
る。そして、この場合には、第１８図に示すように、苗
の根が上部ボット８の開口部■３から露出した状態で養
液に浸される。

このようにした状態で所定時間を経過させた後、この栽
培ベッド５をレール３に沿って所定の移動型だけ移動さ
せると共に移動した栽培ベッド５の後方に別の栽培ベッ
ド５を順次配置させていき、以下、これら栽培ベッド５
を所定時間経過する度に移動させて、各栽培ベッド５の
位置を苗の成育段階に応じて変えていく。

そして、このようにして作物を育成しつつ栽培ベッド５
を上記レール３の端部まで移動させた後、この栽培ベッ
ド５をレール３から降ろし、この栽培ベッド５から作物
を順次収穫していく。

この上うな水耕栽培方法によれば、発芽させた種子を栽
培ポット６内に収容してこの栽培ボット６を育苗用の栽
培ベッド４内に配設し、この栽培ベッド４内で成育した
苗を栽培ボット６ごと育成用の栽培ベッド５に移植する
ので、移植するときに断根する恐れがなく、これにより
根に悪影響を与えることなく移植、定植を行なうことが
可能となる。したがって、苗が小さなうちは苗どうしの
間隔を狭くしておき、苗の成長に応じて移植して苗どう
しの間隔を広げることが可能となり、これにより限られ
た栽培面積を有効に利用することかでき、生産コストを
低減することができる。

また、上記栽培ベッド４を苗の成育段階に応じて順次移
動させると共にその後方に順次栽培ベッド４を配置させ
ていき、次いで、移動してきた栽培ベッド４から栽培ボ
ット６を育成用の栽培ベッド５に移植し、この栽培ベッ
ド５を苗の成育段階に応じて順次移動させると共にその
後方に順次栽培ベッド５を配置していき、移動してきた
栽培ベッド５から作物を順次収穫していくので、作物を
収穫時期をずらして順次収穫することができ、これによ
り収穫された作物を新鮮な状態で消費者に供給し得て、
作物の商品価値を高めることができる。

また、上記育苗用の栽培ベッド４によれば、矩形容器状
の苗床１６を有し、この苗床１Ｇの底部両端に養液を貯
留する側溝１８が設けられると共にこれら側溝１８の間
に上記養液が流れる水平部１９が設けられ、上記各側溝
１８の底部に、上記養液を排出すると共に上記ｍ液の液
面を調節する排出管２０が設けられたので、一方の側溝
１８に設けられた排出管２０を閉塞した状態でその側溝
Ｉ８に養液を流入することによって、この養液を側ｉｌ
　１８に一旦貯留させた後、この養液を水平部１９に流
すことができ、これにより水平部Ｉ９に層流を流すこと
ができる。また、側溝１８および排出管２０を苗床１６
の両端に設けたので、養液流入側と養液排出側とを逆に
し、養液の流れ方向を変えて使用することもできる。し
たがって、養液の流れ方向を変える場合にも栽培ベッド
４の向きを変えずに使用することができ、取り扱いが容
易になる上、養液の流れ方向を変えることによって各位
置に植設されている苗への養液供給条件を平均化し、こ
れにより３苗の発育状態を平均化することかできる。

そして、上記のような効果は、上記育成用の栽培ベッド
５を使用する場合においても奏することができる。

また、上記栽培ボット６によれば、底部に孔１１が形成
された下部ボット７のポット部９に上部ボット８を嵌脱
自在であるように嵌合して二重構造とすると共に上記上
部ボット８の底部を貫通させて開口部！３を形成したの
で、苗が小さなうちは、上部ボット８を下部ボット７の
ポット部９に嵌合して苗の根をポット部９内に収容した
状態で栽培することが可能となる。このため、苗の根か
栽培ボット６の外に伸びることがない上、上部ボット８
を下部ボット７から取り外すことによって苗の根を傷め
ることなく移植作業を行なうことができる。また、苗が
大きくなったときには、その苗の根を上部ボット８の開
口部１３から露出させた状態で栽培することができる。

このため、苗の根を栽培ボット６の外まで成長させるこ
とが可能となり、苗の成長を促進させるこきができる。

その上、この苗の移植の際には、上部ボット８の間隔を
広げて配置することも可能となり、これにより隣合う苗
どう°しの接触を予め防止して苗の成長をさらに促進さ
せることもできる。また、ポット部９の縁部に鍔状部ｌ
Ｏを形成すると共にこの鍔状部ＩＯを介して複数のポッ
ト部９を連結して下部ボット７を構成したので、各上部
ボット８に収容された複数の苗を上部ボットｓごと同時
に移植することもでき、かつその移植の際に各下部ボッ
ト７の間隔を広げて各上部ボットに収容されている苗の
間隔を同時に広げることもできる。

次に、この発明の照明装置を適用した完全制御型植物工
場の一実施例を第１図ないし第７図を参照して詳細に説
明する。

この実施例の完全制御型植物工場は、建屋２７内が外部
から気密されると共にこの建屋２７内の温度、湿度、二
酸化炭素が空調設備によって調節されているものである
。

この建屋２７の外壁２８は、コンクリートにポリスチレ
ンフオーム等の断熱材を埋め込んだ構造、または骨材と
して断熱性の高いものを使用した断熱コンクリート構造
、または断熱材サンドイッチ鉄板パネルとされており、
天井２９は、鉄板サンドイッチパネル等の断熱体から構
成されている。

そして、この建屋２７の往３０は、鉄骨構造とされたも
のであるか、鉄骨３１が屋外側に配置されるように構成
されている。

この建屋２７においては、その外壁２８および天井２９
を断熱構造にすると共に熱伝導率の高い鉄骨３１を建屋
２７の外に位置したことによって、外気温が建屋２７内
の温度より著しく低い場合にもその外気温が建屋２７内
にほとんど伝わらない。

このため、外壁２８および天井２９の内面の温度が建屋
２７内の雰囲気温度より著しく低下することがなく、し
たがって、外壁２８および天井２９に結露が生じること
がない。また、柱３０を建屋２７の外側に配置したため
、外壁２８の内面には突出部がなく、これにより建屋２
７内の空間を有効に利用することができる。

また、上記建屋２７の内部は、５つの部屋に区画されて
おり、その出入口３２の付近に作業室３３が設けられる
と共に、この作業室３３の両側に育苗室３４が設けられ
、その奥に一対の育成室３５が設けられている。

作業室３３は、この完全制御型植物工場で栽培する植物
の発芽、定植、収穫作業等を行なう部屋であり、その−
角に発芽装置３６が設置されている。この作業室３３で
は、上記発芽装置３６で種子を発芽させると共に発芽し
た苗を育苗用の栽培ベッド４に植設する。そして、植設
された苗は、その後、上記載培ベッド４ごと移動キャス
ター３７に載せられ、上記育苗室３４へ運ばれる。

育苗室３４は、上記発芽装置３６で発芽した菌を成育さ
せろ部屋であり、その未３８の上には第１３図に示すよ
うな櫓３９が構築されている。この櫓３９は、外壁２８
、天井２９などと離した状態で構築されたものであって
、上記育苗用の栽培ベッド４を載せる台４０が第２図中
の左右方向へ延在するようにして二列並べて設けられた
ものである。上記番台４０の上には上記載培ベッド４を
載せて移動させるレール２が敷設されていると共に、第
１図に示すように、番台４０の互いに相対する側の端部
上には、各栽培ベッド４に養液を供給する蛇口２４が上
記各レール２に沿って複数配設されており、これら各蛇
口２４には養液供給管４１が連結されている。この養液
供給管４！は、上記床３８に設けられたビット４２内に
収容された□状態で上記建屋２７内の各所に敷設された
ものであって、上記建屋２７の外部から供給される養液
を上記各蛇口２４に供給するものである。一方、上記番
台４０の互いに対向する側の端部には、各栽培ベッド４
の排出管２０から流出する養液を受ける樋４３が設けら
れている。また、上記レール２上に栽培ベッド４を載せ
る場合、上記移動キャスター３７を一方の台４０の第２
図中の右側の端部に横付けしてその端部から栽培ベッド
４を載せることとなるが、その場合には、養液を供給す
る蛇口２４と同じ側に位置する排出管２０だけを閉塞し
た状態にしておく。上記一方の台４０の左側の端部には
、上記レール２上を移動してきた栽培ベッド４を隣の台
４０のレール２上に載せ換える移載装置４４が設けられ
ている。この移載装置４４によって上記載培ベッド４を
隣の台４０に移載さ仕た場合には、蛇口２４の位置が移
載面と逆になるため、閉塞する排出管２０も逆にして流
れ方向を変えるようにしなければならないが、このよう
にすると、栽培ベッド４内の各位置での養液供給条件が
平均化されて苗の発育状態が平均化されることとなる。

そして、この栽培ベッド４は、その後、その台４０の右
側の端部まで移動していき、その端部で再度移動キャス
ター３７に載せられ、定植作業のために上記作業室３３
へ運ばれていくこととなる。そして、この作業室３３に
おいて、育苗用の栽培ベッド４に植設されている苗が育
成用の栽培ベッド５に定植され、その栽培ベッド５が移
動キャスター３７ａに載せられて育成室３５へ運ばれる
こととなる。

育成室３５は、上記育苗室３４と同様に構成されたしの
であるが、育成用の栽培ベッド５が育苗用の栽培ベッド
４よりも大きいため、全体に太きく構成されている。そ
して、この育成室３５内において上記育苗室３４内で行
った成育方法と同様な方法で苗を成育させ、作物が育成
した後、この作物を栽培ベッド５ごと移動キャスター３
７ａに載せて上記作業室３３へ運び、この作業室３３に
おいて作物を収穫することとなる。

次に、この発明の完全制御型植物工場の照明装置につい
て第１図、および第３図ないし第７図を参照して説明す
る。なお、この照明装置は、上記育苗室３４と上記育成
室３５とに同様なものが設置されているため、ここでは
育苗室３４の照明装置を例にとって説明する。

この照明装置は、取付体４５に複数の蛍光灯４６および
その上部に配置される複数の反射鏡４７を設けると共に
各反射鏡４７の間に隙間を設けたものである。上記取付
体４５は、ステンレスワイヤなどからなるローブ４８に
よって栽培ベッド４上から吊り下げられた状態で上記櫓
３９の上部に支持されており、上記ローブ４８が滑車４
９を介して電動機５０に連結されている。そして、この
電動機５０にはスイッチ５１が接続され、このスイッチ
５１のボタンを押すことによって電動機５０を駆動して
上記取付体４５を昇降させるようになっている。

この照明装置においては、光源として蛍光灯４６を用い
たことによって、幅広い波長域の連続したスペクトルを
有する光を植物に照射することができ、これによって栽
培可能な品種が増加する。

また、蛍光灯４６は発光に伴って放射する熱が少なく、
葉焼けする恐れがないので、光源を植物に近づけること
ができ、これにより必要な照度を得るために消費する電
力が減少する。さらに、発生する熱が少ないため、光源
の発生熱による建屋２７内の温度上昇が抑えられ、これ
によって空調のランニングコストが低減する上、光源を
低い位置に配置することによって天井２９を低くするこ
とが可能となり、これにより空調すべき空間が縮小して
空調のランニングコストをさらに減少させることができ
る。

さらに、蛍光灯４６および反射鏡４７が取り付けられて
いる取付体４６を櫓３９に昇降自在に支博させたことに
よって、上記栽培ベッド４に植設されている植物の移植
作業等を行なう場合に上記取付体４６を上昇さけて作業
性の改善を図ることができ、その上、植物に照射する光
の照度を蛍光灯４６の高さを変えることによって制御す
ることもできる。

なお、この照明装置では、反射鏡４７を第６図に示すよ
うな形状とし、蛍光灯４６の上部から放射する光線も全
て下方へ反射させるようにして植物への照射効率を向上
させても良く、このようにした場合には、光合成に必要
な照度を得るために使われる蛍光灯の消費電力を低減す
ることができる。また、第７図に示すように、隣合う蛍
光灯４６および反射鏡４７の端部を長さ方向にずらして
配置して、空調空気が反射鏡４７の隙間を通過するとき
の流体抵抗を減少させるようにしても良く、このように
した場合には、空調空気を効率良く循環させることがで
き、これにより空調のランニングコストを下１デること
かできる。

次に、この完全制御型植物工場の空調設備について説明
する。なお、この空調設備は、上記育苗室３４と上記育
成室３５とに同様なものが設置されているため、ここで
は育苗室３４の空調設備を例にとって説明する。

この空調設備は、その空調器５２が上記各レール２に沿
って二列に並べられた状態で上記櫓３９の上に複数取り
付けられると共に、第１図に示すように、各列の各空調
器５２が互いに相対して外側に位置するように設けられ
たものであって、各空調器５２に熱媒体を流通させる空
調配管５３が各空調器５２の上部に位置するようにして
上記櫓３９の上部に敷設されてなるものである。上記空
調器５２は、その吹出口５４が外側斜め下方へ向けて設
けられ、その吸込口５５が内側へ向けて設けられている
。そして、この空調器５２の下方には、上記吹出口５４
から吹き出した空調空気をその下方に位置する栽培ベッ
ド４の側方へ導いて、この栽培ベッド４上へ空調空気を
流入させるカーテン５６が設けられている。また、上記
空調器５２の隣には加湿器５７が並設されている。

この空調設備においては、空調器５２とこの空調器５２
に熱媒体を流通させる空調配管５３とを、建屋２７内の
床３８の上に外壁２８、天井２９などと離して構築した
櫓３９の上部に設けたことによって、空調時に空調配管
５２に冷媒を流通させた場合にも、この冷媒の冷熱が外
壁２８、天井２９などに伝わることはなく、したがって
、外壁２８、天井２９などが空調設備により冷却されて
結露することがない。

この完全制御型植物工場においては、複数の蛍光灯４６
を栽培ベッド４上に並列に配置すると共に各蛍光灯４６
の上部に配置された各反射鏡４７の間に隙間を設け、か
つ、この反射鏡４７の上に配設された一対の空調器５２
の各吹出口５４を互いに相対する位置にそれぞれ斜め下
方へ向けて設けると共に各吸込口５５を対向させて設け
たことによって、吹出口５４から吹き出した空調空気が
栽培ベッド４上に側方から吹き込まれ、この空調空気が
蛍光灯４６の放射熱を吸収しつつ反射鏡４７の間の隙間
を通って上方に流出し、吸込口５５に吸い込まれる。し
たがって、植物の周囲の温度が適温に保た・れると共に
蛍光灯４６が放射する熱を空調空気が吸収するので、空
調のランニングコストを低く抑えることができる。

この完全制御型植物工場によれば、建屋２７内を外部と
気密に構成すると共にこの建屋２７内の温度、湿度、二
酸化炭素濃度を調節する空調設備を設け、この建屋２７
内に植物を栽培する栽培ベッド４．５とその植物に光を
照射する照明装置とを設けたので、植物の周囲の温度、
湿度、二酸化炭素濃度および光合成に必要な光を制御す
ることができると共に植物に必要な養分を植物の成育に
適した成分濃度に調節した養液として与゛えることがで
き、これにより、植物育成環境を植物の成育に最も適し
た状態に制御することができ、かつ植物を無菌に近い状
態で成育させることができる。このため、播種から収穫
までの育成期間を通常の露地栽培と比べて飛躍的に短縮
することができると共に発育状態を良好にして生産性を
向上させることかでき、かつ、栄養価が高く、無農薬で
安全性の高い作物を得ることができる。そして、このよ
うな高品質の作物を季節に拘わらず一年中栽培すること
ができ、しかも作物を計画的に栽培して必要な量だけ収
穫することができる。

「発明の効果」 この発明の完全制御型植物工場の照明装置ｊこよれば、
照明装置の光源として蛍光灯を用いたので、幅広い波長
域の連続したスペクトルを有する光を植物に照射するこ
とができ、これによって栽培可能な品種が増加する。ま
た、蛍光灯は発光に伴って放射する熱が少なく、葉焼け
する恐れがないので、光源を植物に近づけることができ
、これにより必要な照度を得るために消費する電力が減
少する。さらに、発生する熱が少ないため、光源の発生
熱による建屋内の温度上昇が抑えられ、これによって空
調のランニングコストが低減する上、光源を低い位置に
配置することによって天井を低くすることが可能となり
、これにより空調すべき空間が縮小して空調のランニン
グコストをさらに減少さ仕ることができる。

また、複数の蛍光灯を栽培ベッド上に並列に配置すると
共に各蛍光灯の上部に配置された各反射鏡の間に隙間を
設けたので、栽培ベッド上に側方から吹き込まれる空調
空気が蛍光灯の放射熱を吸収した後に反射鏡の間の隙間
を通って上方に流出し、これにより栽培ベッドに植設さ
れている植物の周囲が適正な温度に保たれると共に空調
空気を効率的に循環させて空調のランニングコストを低
く抑えることができる。

さらに、蛍光灯および反射鏡が取り付けられている取付
体を櫓に昇降自在に支持させたので、栽培ベッドに植設
されている植物の移植作業等を行なう場合に取付体を上
昇させて作業性の改善を図ることができ、その上、植物
に照射する光の照度を蛍光灯の高さを変えることによっ
て制御することらできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の照明装置を適用した完全制御型植物
工場の要部の断面図、第２図は同配置図、第３図は照明
装置の要部の平面図、第４図は照明装置の一部を省略し
た縦断面図、第５図は照明装置の一部を省略した横断面
図、第６図は照明装置の変形例を示す要部の横断面図、
第７図は照明装置の変形例を示す要部の平面図、第８図
は水耕栽培方法を説明する説明図、第９図は栽培ポット
の斜視図、第１Ｏ図は植物が栽培ポットに収容された状
態を示す断面図、第１１図は育苗用の栽培ベッドの縦断
面図、第１２図は同平面図、第１３図は栽培ポットの配
置状態を示す要部の平面図、第１４図は植物が育苗用の
栽培ベッドに植設された状態を示す縦断面図、第１５図
は栽培ポットの間隔を広げた配置状態を示す要部の平面
図、第１６図は育成用の栽培ベッドの縦断面図、第１７
図は同平面図、第１８図は植物が育成用の栽培ベッドに
植設された状態を示す縦断面図である。 ４．５・・・・栽培ベッド、 ２７・・・・建屋、 ２８・・・・壁（外壁）、 ２９・・・・天井、 ３９・・・・櫓、 ４５・・・・取付体、 ４６・・・・蛍光灯、 ４７・・・・反射鏡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外部と気密に構成された建屋内の床の上に壁および天井
   と離して櫓を構築してこの櫓に栽培ベッドおよび空調設
   備を設けた完全制御型植物工場の照明装置であって、上
   記栽培ベッド上に取付体を配置してこの取付体を上記櫓
   に昇降自在に支持し、この取付体に複数の蛍光灯を並列
   に取り付け、同取付体に複数の反射鏡をそれぞれ各蛍光
   灯の上部に配置すると共に各反射鏡の間に隙間を設けた
   状態で取り付けてなることを特徴とする完全制御型植物
   工場の照明装置。