JPS6012913A - 植物栽培装置 - Google Patents

植物栽培装置

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JPS6012913A
JPS6012913A JP58119866A JP11986683A JPS6012913A JP S6012913 A JPS6012913 A JP S6012913A JP 58119866 A JP58119866 A JP 58119866A JP 11986683 A JP11986683 A JP 11986683A JP S6012913 A JPS6012913 A JP S6012913A
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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】 逢血朶1 本発明は、植物の栽培装置、より詳細には、収集した直
達太陽光と天空光に相当する人工光とを効果的に組み合
わせて植物の成長に最も適した光エネルギーを供給し得
るようにした植物栽培装置に関する。
【χ激j] 植物を効果的に育成するには、適度の養分、光、炭酸カ
ス、水、温度、湿度等を必要とするが、これらを全て満
足させようとすることは困難である。また、植物の育成
にはその成育の母体となる地盤を心安とするが、大部分
等においては、この植物成rrの14体となる栽1g空
間例えば」二項を手に入れることは容易でなく、特に、
植物の成育に必要な陽の当る」−二項を確保することは
至難の業である。このような問題を解決するために、木
山恥人は、先に、太陽光をレンズ等によって集束して光
導体内に導入し、該光導体を通して任意所望の場所に設
置された植物栽培装置に導いて植物に光エネルギーを供
給することについて提案した。
第1図は、木山順人か先に提案(また太陽光収集装置の
一例を説明するための全体斜視図で、図中、1は筒状の
基体部、2は透明体のトート状頭部を示し、これらによ
って太陽光収集装置用のカプセル3を構成し、使用状態
においては、該カブヤル内に図示のように太陽光収集装
置10が収容されている。この太陽光収集装置lOは、
太陽光を集束するための多数枚(例えば、7枚、19枚
)のレンズ11、太陽の方向を検出するための太陽光方
向センサ12、これらを一体内に保持する支持枠体13
、該支持枠体13を回動するための第1の回転軸14、
該第1の回転軸重4を回転する第1のモータ15、前記
レンズ11乃卆モータ15を支持する支持腕16、及び
前記第1の回転軸14と直交するよう配設された第2の
回転+l+17、該第2の回転軸17を回転する第2の
モータ(図示せず)等を有し、前記太陽光方向センサ1
2によって太陽の方向を検出し、その検出信号によって
レンズllが常に太陽の方向を向くよう前記第1及び第
2のモータを制御し、レンズ11によって集束された太
陽光を該レンズの焦点位置にその受光端が配設された図
示しない光導体ケーブル等に導入し、該光導体ケーブル
を通して植物栽培装置に伝達し、該植物栽培装置内の植
物の育成に使用するようにしている。しかしながら、上
述のことくして光導体内を伝搬されてくる光は、直達太
陽光成分のみで天空光(間接太陽光)成分は含まれてい
ない。而して、植物の成長には、当該植物の基礎力を保
持するのに必要な天空光成分と、該植物が発芽し、開花
し、結果し、更には、結果した果実が成長、成熟するの
に必要な直達太陽光成分(強い光)を必要とする。すな
わち、植物は1j、えられた光エネルギーを利用して光
合成反応を行い、この光合成によって生成された養分を
幹、果実等に転送するようにしているが、この転送は光
が与えられないか、酸素かあったり、温度が低い方が効
W的に行われる。換言すれば植物を効果的−に育成する
ためには光合成反応と該光合成反応によって生成された
養分の転送を行う必要があるが、光合成を効果的に行う
ためには、供給する光の明暗を所定の時間間隔をもって
を繰り返すようにするとよい。
目 的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので2
特に前述のごと太陽光収集装置によって収集されたqj
J達太陽光成分の光と、人工光源からの天空光成分に対
応した光とを動体1的に組み合わせて植物に供給するよ
うにし、もって、任意所望の箇所へ設置することができ
、しかも植物の11成をより効果的に行い得るようにし
た植物栽培装置を提供することを目的としてなされたも
のである。
Δ−−遣 第2図は本発明において使用する植物栽培容器の−・例
を説明するための構成図で、(^)図は田面構成図、(
B)図は側面構成図で、図中、100は植物栽培容器で
、第2図に示した例においては、該容器100は六角筒
型に構成されて水平に配設されている。110は該植物
栽培容器lOOの底面部に設けられた植物栽培床で、該
植物栽培床llOには植物Pが植えられている。120
は光導体121と人工光源122とが一体的に組み合わ
された光源装置で、前記光導体121の図示しない端部
は第1図に示した太陽光収集装置に導かれ、該太陽光収
集装置においてその各端面がレンズ11の焦点位置に配
設されており、該太陽光収集装置において各光導体12
1に導入された直達太陽光は、該先導体を通して伝搬さ
れて来て出光端121’より放出され、人工光源122
からは間接太陽光に対応する光が放射される。光源装置
120は図示例においては2個設けられ、これらが六角
形状の植物栽培容器lOOの上側の対向する2辺100
a、100bに沿って矢印A方向に移動可能に構成され
ており、該光源装置120から投射される光が該植物栽
培容器100内の植物Pに順次供給されるようになって
いる。面して、植物を育成する場合、当該植物に連続し
て光を供給するよりも間欠的に光を供給した方が、すな
わち、光合成反応は明反応と暗反応よりなっており、明
反応期間に強力な光を学え、暗反応期間には光を与えな
いか弱くするようにした方が当該植物の成長か促進され
ることは1i11述の通りであるか、子連のように、光
源装置を移動するようにすると、植物栽培容器内を固戻
した光源で照明する場合に比して光エネルギーを節約す
ることができ、換言すれば、同一容量の光源を用いた場
合、より広い面積にわたって植物を栽培することができ
、しかも、nij記光源装置の移動に伴って前方の葉の
陰になる部分が時々刻々変化して明反応と暗反応か効果
的に繰り返されるので、植物の成長をより効果的に促進
させることができる。なお、光源装置120からは、前
述のようにして光導体121を通して伝送されてきた直
達太陽光と人−[光源122からの間接太陽光に相当す
る人−1,光か効果的に組み合わされて投射されるよう
になっているが、これらの組み合わせは、光jA体を通
して伝送される間接太陽光の量及びその他を考慮して決
められる。なお、第2図において123はフィルタ・−
であり、該フィルター123によって人工光源122か
らの光のうち可視光のみを通すようにすると更に効果的
に植物を育成することができ、また、光導体121の図
示しない端部において該端部を太陽光集光レンズの可視
光の焦点に位置合わせするようにすると、該光導体を通
して伝搬されてくる光も可視光となり、植物の成長がよ
り効果的に行われる。L述のように、本発明によると、
植物に光エネルギーを効果的に供給して該植物の成長を
促進することができるが、更に、本発明によると、植物
栽培容器100は日陰、或いは、ヒルの地下筒の任意所
望の場所に設置して使用することが可能であり、植物の
栽培に当り、必ずしも陽の当る場所を必要としないので
、部会等においても容易に設置して植物を育成すること
ができる。また、前記植物栽培容器において、光源装置
120からの光を更に効果的に利用するには該植物栽培
容器の内面を反射面に構成したり、更には(C) UA
に示すように、光源装置120の前後に該光源装置と一
緒に移動する幕130a、130bを設け、光源装置1
20がA′力方向移動する時は幕130aが繰り出され
、幕130bが巻き取られるようにし、逆に、光源装置
120がA ”方向に移動する時は幕130bが繰り出
され、幕130aが巻き取られるようにするとともに、
これら幕の内面側を反射面に構成しておくとよい。
前述の゛ように、植物を効果的に育成するには、植物に
適度の養分、光、水、炭酸ガス、温度、湿度等を与える
ことであるが、上記構成によると、光は効果的に供給す
ることができ、また、養分及び水も植物栽培床11Oを
通して十分に供給することもできるが、炭酸ガスをφえ
ることはできない。すなわち、炭酸ガスをIj、えるた
めには、前記植物栽培容器100を密閉構造にする必要
があり、密閉構造にすれば、該植物栽培容器ioo内に
炭酸ガス含有空気を供給することができる。第2図にお
いて、140は前述のごとき炭酸カス含有空気を供給す
るためのパイプで、該パイプ140を通して炭酸ガスを
含有する適温適湿の空気を植物栽培容器100内に供給
するようにすれば。
該植物栽培容器ioo内は植物の成育に最適な環境に維
持され、当該植物をより効果的に育成することができる
。なお、その際、植物栽培容器の周壁の一部例えば上蓋
100cを透明又はハーフミラ−にしておくと、該植物
栽培容器内の植物の成長度合を当該植物栽培容器100
の外側より観測することができる。
第3図は、本発明の他の実施例を説明するための側面構
成図で、この実施例は、前述のごとき密閉構造の植物栽
培容器を複数個1図示例においては、100..100
2の2個を継続配置して設けるとともに、前記光源装置
120をこれら両植物栽培容器に跨って共通使用するよ
うにしたものである。このようにすると、光源装置ll
 20が植物栽培容器1−001.J二にある時は植物
栽培容器1002は暗であり、逆に、光源装置120が
植物栽培容器1002上にある蒔は植物栽培容器100
1が暗であり、明期間と晴朗間を設けることができるの
で、植物の育成をより効果的に促進することかできる。
すなわち、植物には昼夜に相当する明期間と晴朗間を必
要とし、この期間は通常2時間程度であるが、この実施
例によるとこの明期間と賠期間を効果的に与えることが
できる。この明期間は光合成が行われている期間であり
、晴朗間は植物が養分を葉から茎を径て果実に転送して
いる期間であり、明期間中には光合成反応のために炭酸
カスを必要とし、晴朗間には呼吸のための酸素を必要と
するので、明期間中には比較的温度の高い適温適湿の炭
酸ガスを供給し、晴朗間中には比較的温度の低い酸素を
供給するようにするとよい。第3図において、140a
l及び140a2ホ炭酸カス含有空気を供給するための
バルブ、140b1 .140b2は酸素を供給するた
めのバルブである。また、上述のように、植物栽培容器
を複数個設けた場合、各植物栽培容器内に光導体から成
る光ラジェータ150を配設し、該光ラジェータ150
に前述のごとくして太陽光収集装置より光導体を通して
伝送されてくる太陽光を供給し、該光ラジェータ150
より太陽光を放出して植物をより効果的に育成すること
ができる。すなわち、第4図において、121aは第1
図に示した太陽光収集装置において収集された太陽光が
伝送ぶれでくる光導体、1501は植物栽培容器100
1内に配設された光ラジェータ、1502は植物栽培容
器1002内に配設された光ラジェータで、これら光ラ
ジェータ150+ 、1502の受光端は図示のように
光導体121aの出光端と対向するよう配設されており
、前記光源装置120が植物栽培容器1oo2上にある
時は図中に実線にて示すように植物栽培容器1oo2内
に配設された光ラジェータ1502の受光端と対向し、
光源装置120が植物栽培容器Zoo、−ヒにある時は
図中に点線にて示すように植物栽培容器1゜01内に配
設された光ラジェータ150.の受光端と対向するよう
に構成されており、この切り換えは、例えば、光源装置
120が一方の植物栽培容器から他方の植物栽培容器へ
移動する時の1動を利用して行われる。このようにすれ
ば、各光ラジェータ150.,1502はそれぞれが属
する植物栽培容器が明期間にある時に太陽光が供給され
、晴朗間にある時は太陽光は供給されないので、植物栽
培容器の1府期間を妨害することなく、明期間中の植物
栽培容器に太陽光を供給することができ、従って、太陽
光をより効果的に利用して植物のより効果的な育成を図
ることかできる。
第5図は、本発明の他の実施例を説明するための図で、
(A)図は平面構成図、(B)図は正面構成IAで、こ
の実施例は、第3図に示した実施例に対応させて2個の
植物栽培容器100..1002を垂直に(rててm型
に構成した場合の例であるが、第2図に示した実施例に
対応して弔−の植物栽培容器をケてて縦型に構成しても
よいことは容易に理解できよう。なお、この実施例は背
の高い植物を育成するのに適したものである。この実施
例において、150はその受光端が光源装置120の移
動径路に沿ってかつ該光源装置に配設された光導体12
1の出光端に対向して配設された光ラジェータで、該光
ラジェータ150は光源装置120が移動してきて該光
源装置に配設された光導体121の出光端が占該光ラジ
ェータの受光端と対向した時に当該光ラジェータ内に太
陽光が導入されるようになっている。
t56図は、本発明の他の実施例を説明するための図で
、(A)図は側面構成図、(B)図は正面構成図で、こ
の実施例は、植、物栽培容器100の底部に2列の植物
栽培床110a、110bが設けられており、」一部に
はこれら2列の植物栽培床110a・、110bに対向
して光源装置120a、120bが設けられており、こ
れらが前記植物栽培床に対向した状態で移動するように
構成されている。従って、この実施例によると、光源装
置120 a 2.l 20 bは上壁の平面上を移動
するので、光源装置の移動が非常に楽になる。この場合
、植物栽培容器lOOの側壁の下方向を傾斜面1OOa
、1oobに形成するとともに、その内表面を反射面に
構成しておくと、該反射面にて光源装置からの光を反射
してより効果的に光エネルギーを利用することができる
。また、側壁100a’。
100 b’ を透明或いはハーフミラ−にしておくと
、植物栽培容器内の植物の成長具合を該植物栽培容器の
外側からi察することができる。また150a、150
bはそれぞれ光源装置i 120 a 。
120bの移動径路に沿って受光端が配設された光ラジ
ェータで、該光ラジェータ150a、150bは光源装
置120a、120bが光ラジェータの受光端面上に来
た時に該光源装置120a。
120bからの光が当該光ラジェータに導入されるよう
になっている。なお、1−記光ラジエータとしては、本
出願人が種々提案しているものを使用することができ、
例えば、光導体の表面に溝を設けたもの、或いは、光導
体の表面に該光導体の屈折率より大きな屈折率の透明又
は゛1″−透明物質を例えば螺旋状或いは円環状に塗布
されたもの、或いは、透明な中空パイプ内に透明又はミ
ラーの伺いた回転板をdシけ、該回転板によつ人中空パ
イプ内を伝搬されてくる光を反射して名該中空パイプの
外側へ出すようにするもの等が使用される。
紘−−一盟 以」二の説明から明らかなように、本発明によると、太
陽光及び人工光を効果的に利用して、かつ、F1陰、ビ
ルの地下室等の陽の当らない場所においても植物を育成
することができる。特に、植物栽培容器を密閉構造にし
た場合には、該容器内を植物の成育に最適な環境に保っ
たことができ、より効果的に植物の育成を促進すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明において使用される太陽光収集装置の
一例を説明するための全体斜視図、第2図は、本発明に
おいて使用する植物栽培容器の一例を説明するための図
、第3図は、本発明の詳細な説明するための図、第4図
は、光導体と光ラジェータの接続関係を説明するための
図、第5図及び第6図は、それぞれ本発明の詳細な説明
するための図である。 10・・・太陽光収集装置、100.1001 .1o
o2・・・植物栽培容器、110,110..1102
 、l loa、110b−・・植物栽培床、120 
、120 a 、 l 20 b−−・光源装置、13
0a。 130 b−・・幕、140.140a+ 、140a
2゜140 bl、 l 40 b2 ・−・ハAyブ
、150,150+ 、1502 .150a、t5o
b−・・光ラジェータ。 第5図 (A〕 (Bン or 第6図 (A〕 (Bl

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)、太陽光を集束して光導体内に導入するための太
    陽光収集装置と、植物を栽培するための植物栽培容器と
    から成り、該植物栽培容器の側壁には前記光導体の出光
    端と人工光源とが一体的に組み合わされた光源装置を有
    し、該光源装置が前記側壁に沿って移動されて前記植物
    栽培容器内の植物に光を供給するよう構成されているこ
    とを特徴とする植物栽培装置。 (2)、前記光源装置から供給される光が可視光である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載の植
    物栽培装置。 (3) 、 +iir記植物栽縮容器の内壁面が鏡面で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は第
    (2)項に記載の植物栽培装置。 (4)、前記植物栽培容器が一辺を底面とする横型のノ
    く角筒体であることを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項又は第(2)項又は9B (3)項に記載の植物栽
    培装置。 (5)、前記光源装置が前記植物栽培容器の−L側の対
    向する2辺に沿って移動可能であることを特徴とする特
    ル1請求の範囲第(4)項に記載の植物栽培装置。 (6)、前記植物栽培容器が一端を底面とする立型の六
    角筒体であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項又は第(2)項又は第(3)項に記載の植物栽培装置
    。 (7)、前記植物栽培容器が密閉構造を有し、該植物栽
    培容器内に高濃度の炭酸ガスを含有する適温適湿空気が
    供給されるよう構成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項乃至第(6)項のいずれか1項に記
    載の植物栽培装置。 (8)、前記光源装置は、該光源装置の前後に該光源装
    置と一体的に移動する幕部材を有し、該幕部材によって
    前記光源装置の移動径路の前後を覆うようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項乃至第(7)項の
    いずれか1項に記載の植物栽培装置。 (8)、前記幕部材の内面が反射面に構成されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(8)項に記載のM1
    物栽培装置。 (10)、太陽光を集束して光導体内に導入するだめの
    太陽光収集装置と、人工光を集束して光導体内に導入す
    るだめの光学装置と、植物を栽培するための植物栽培容
    器とから成り、該植物栽培容器の側壁には前記光導体か
    らの光が放出される光導体の出光端が配設され、該出先
    端が前記側壁に沿って移動されて前記植物栽培容器内の
    植物に光を供給するよう構成されていることを特徴とす
    る植物栽培装置。 (II)、前記光導体から放出される光が可視力先であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(10)項に記載
    の植物栽培装置。 (12)、太陽光を集束して光導体内に導入するための
    太陽光収集装置と、酸素又は高濃度の炭素カスを含有す
    る適温適湿空気が供給される植物を栽培するための複数
    個の密閉容器とから成り、前記密閉容器の側壁には前記
    光導体の出光端と人工光源とが一体的に組み合わされた
    光源装置を有し、+iij記側壁の一部が透明体で構成
    され該透明体の側壁に治って前記光源装置が前記複数個
    の密閉容器に跨って移動されるよう構成されていること
    を特徴とする植物栽培装置。 (13)、前記複数個の密閉容器が同軸にかつ水平に縦
    統して配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第(12)項に記載の植物栽18装置。 (14)、前記複数個の密閉容器が同軸にかつ垂直に縦
    続して配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第(12)項に記載の植物栽培装置。 (15)、前記密閉容器は前記光源装置からの光が供給
    されている時に炭酸カス含有空気か供給され、光が供給
    されていない時は酸素が供給されるよう構成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(12)項乃至第(
    14)項のいずれかlダIに記載の植物栽培装置。 (16)、前記密閉容器に光ラジェータを有し、該密閉
    容器に前記光源装置からの光が供給されている時に前記
    光ラジェータに前記光源装置からの光が供給されるよう
    に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第(
    12)項乃至第(15)項のいずれか1項に記載の植物
    栽培装置。 (17)、大陽光を集束して光導体内に導入するための
    太陽光収集装置と、人工光を集束して光導体内に導入す
    るための光学装置と、酸素又は高濃度の炭酸カスを含有
    する適温適湿空気が供給される植物を栽培するための複
    数個の密閉容器とから成り、該密閉容器の側壁には前記
    光導体からの光が放出される光導体の出光端が配設され
    、該出光端が前記側壁の透明体部に沿って前記複数個の
    密閉容器に跨って移動されるよう構成されていることを
    特徴とする植物栽培装置。 (+8)、太陽光を集束して光導体内に導入するだめの
    太陽光収集装置と、植物を栽培するための水平に配設さ
    れた植物栽培容器とから成り、該植物栽培容器の土壁に
    は前記光導体の出光端と人工光源とか一体的に組み合わ
    された光源装置を有し、該光源装置が前記上壁に沿って
    移動されて前記植物栽培容器内の植物に光を供給するよ
    う構成されていることを特徴とする植物栽培装置。 (19)、前記植物栽培容器の底面には植物栽培床が2
    列平行に設けられ、上壁には前記各植物栽培床に対向し
    て前記光源装置に対する移動径路が設けられ、各移動径
    路に光源装置が移動可能に設けられていることを特徴と
    する特許請求の範囲第(18)項に記載の植物栽培装置
    。 (20)前記植物栽培容器の側壁か傾斜面に形成されか
    つその内面が反射面に形成されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第(18)項又は(18)項に記載の植
    物栽培装置。 (21)、前記植物栽培容器が電閉構造であり、前記−
    に壁の前記光源装置の移動径路に対向する部分が透明体
    で構成され、かつ、内部に高濃度の炭酸カスを含有する
    適温適湿空気が供給されるよう構成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第(18)項乃至第(20)項
    のいずれかIJJlに記載の植物栽培装置。 (22) 、 +iij記植物栽培容器の前記光源装置
    の移動径路に光ラジェータの受光端が配設されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(18)項乃至第(2
    1)ザ(のいずれか1項に記載の植物栽培装置。 (23)、太陽光を集束して光導体内に導入するだめの
    太陽光収集装置と、人工光を集束して光導体内に導入す
    るための光学装置と、植物を栽培するための植物栽培容
    器とから成り、該植物栽培容器の1−壁には前記光導体
    からの光が放出される光導体の出光端が配設され、該出
    光端が前記上壁に沿って移動されて111記植物栽培容
    器内の植物に光を供給するよう構成されていることを特
    徴とする植物栽培装置。 (24) 、太陽光を集束して光導体内に導入するため
    の太陽光収集装置と、酸素又は炭酸ガスを含有する適温
    適湿空気が供給される植物を栽培するための複数個の密
    閉容器とから成り、前記密閉容器の1−壁には前記光導
    体の出光端と人工光源とが一体的に組み合わされた光源
    装置を有し、前記」―壁の一部が透明体で構成され、該
    透明体の上壁に沿って前記光源装置が前記複数個の密閉
    容器に跨って移動されるよう構成されていることを特徴
    とする植物栽培装置。 (25)、前記密閉容器の底面には植物栽培床が2判子
    行に設けられ、上壁には前記各植物栽培床に対向して前
    記光源装置に対する移動径路が設けられ、前記光源装置
    が該移動径路に沿って複数個の密閉容器に跨って移動可
    能に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    (24)項に記載の植物栽培装置。 (2[()、前記密閉容器は前記光源装置からの光が供
    給されている時に炭酸カス含有空気が供給され、光が供
    給されていない時は酸素が供給されるよう構成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(24)項又は第
    (25)項に記載の植物栽培装置。 (27)、太陽光を集束して光導体内に導入するための
    太陽光収集装置と、人工光を集束して光導体内に導入す
    るための光学装置と、酸素又は高濃度の炭酸ガスを含有
    する適温適湿空気が供給される植物を栽培するための複
    数個の密閉容器とから成り、該密閉容器の上壁には前記
    光導体からの光が放出される光導体の出光端が配設され
    、該出光端が+iiJ記士壁の透明体部に沿って前記複
    数個の密閉容器に跨って移動されるよう構成されている
    ことを特徴とする植物栽培装置。
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