JPS6255028A - 植物栽培装置 - Google Patents

植物栽培装置

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JPS6255028A
JPS6255028A JP60193854A JP19385485A JPS6255028A JP S6255028 A JPS6255028 A JP S6255028A JP 60193854 A JP60193854 A JP 60193854A JP 19385485 A JP19385485 A JP 19385485A JP S6255028 A JPS6255028 A JP S6255028A
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JP
Japan
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plant
ceiling
plants
light source
growth
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JP60193854A
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彰 池田
河相 好孝
江崎 謙治
繁樹 中山
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

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、植物栽培装置、特に、栽培条件を人為的に
制剤している他物栽培装置に関するものである。
〔従来の技術〕
植物の生長が環境に大きく依存するのは周知の通りであ
る。しかるに、地球上の自然環境は変動し、植物の生産
性から見た場合、必ずしも適当ではない。生産に適した
条件を備えた期間は、地域によシ全く無かったり、あっ
たとしてもごく短期間である。植物の生産性低下をもた
らす環境要因を人工的に補い、生産性をできるだけ保持
しようとするのが施設栽培である。しかし、この施設栽
培においてもやはり自然環境から充分に脱却したとは言
い難く、従って生産性にも限界があった。
そこで、自然環境から完全に切シ離された人工環境のも
とで、植物の持つ生長力を最大限に発揮きせようとする
試みがなされている。いわゆる植物工場である。植物工
場は、任意に制御できる環境のもとての植物栽培であり
、完全に制御された生産が可能であるなど多くのメリッ
トヲ有している。
しかしながら1人工的に環境全作る之めに、どうしても
エネルギー消費によるコストがかかり。
経済性が問題として残る。植物工場のメリットを生かし
実用化するためには、省エネルギーおよび土地生産性を
追求することが大きな課題である。
このような植物工場における植物栽培は、気温。
湿度、炭酸ガス濃度、風速などが制御された建物の中で
1人工照明をすることによって行なわれる。
この人工照明の光源に要求される性能としては。
植物の生育に必要な波長の光を所定の強度で効率よく発
光することである。ここで所定の強度とは。
植物の種類により異なるが、一般に照度で表わせば、 
kjx程度が要求される。このような要求ヲ単−一の光
源で満たすのは困難でめシ1発光強度および効率の高い
高圧ナトリウムランプ、水銀ランプ。
メタルハライドランプを中心に、螢光ラングを併用して
波長をカバーしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の植物工場は、上記のように構成されているので、
中心となる高圧ナトリウムランプなどを用いた場合は、
−灯当たりの発光強度が高いので。
相当の高所にランプを設置しなければならない。
そうしないと、植物に均一な照度で光を照射でき。
ないし、また、植物の葉温か上昇し過ぎて生長が害され
るからである。
しかし、植物とランプとの距離が長くなると。
建屋の容積が大きくなシ、多段に積み上げることが難し
く、また、光を分散させる必要があるために、どうして
も光の利用効率が低くなってしまう。
更に建屋内を循環する空気量も多くなり、窒調費が高価
となる。一方、波長特性のよい螢光ランプを使うならば
、螢光強度が低いために、コOkJxの照度を得るため
には、多数の螢光ランプをほとんどすきまなく配置しな
ければならなくなる。
このように、従来の植物工場には、多くの問題点を有し
ていた。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので1人工光源を使用した効率のよい人工照明装
置を有する植物栽培装置を得1合わせて、土地生産性の
高い、l1llI物栽培装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る植物栽培装置は、上記の目的を達成する
ためになされたもので1人工光源を使用した効率のよい
人工照明装#tt−有する植物栽培装置全得るために成
育室内の天井面および全周壁面を光反射率の高い反射板
で構成し、かつ、低輝度人工光源を具備した天井板の高
さ全植物体が小さいところでは低くなるように天井板を
傾斜して。
低輝度人工光源と植物との間隔を生育中宮に接近させる
ようにしておシ、また。土地生産性の高い植物栽培装置
を得るためには、上記傾斜した天井板と合わせて、ti
物が小ぜいところでは液深が浅くなるように水耕液槽の
底板′t−傾斜させた水耕液槽を有して、植物の小さい
ところでは高さが低く。
大きいところでは高く構成された成育室をパレット群の
移動方向が交互に反対になるように複数段に重ね上げる
ように構成している。
〔作 用〕
上記のように構成されたこの発明において、第1発明に
おいては、低輝度人工光源を具備した天井板を傾斜する
ことにより1人工光源と植物とを植物の生育中宮に近接
させ、これらを狭い空間に閉じこめ、少数の低輝度人工
光源でも、植物の栽培が充分におこなわれ、また、第1
発明においては、傾斜した天井板と傾斜した水耕液槽と
を1組み合せるようにしたので、上段の水耕液槽の底板
の傾斜と下段の天井の傾斜とが重なって、全体高さが低
くなり、立体的にコノパクトな土地効率のよい植物栽培
装置となる。
〔実施例〕
この発明をその実施例について説明するのに先だって、
パレット群の移動機構について説明する。
植物移動機構の一例の平面図を示すと第7図のとおりで
ある。
図において、符号(ハは栽培する植物、(コ)は植物(
1)ヲ植えるパレットであって、植物(ハの根が下方の
水耕液槽の液中に垂下するように構成されており、この
パレット(コ)は成育床(3)に設置され、移動装置(
4’)により成育床(3]上を移動する。成育床(3)
は光を反射するように高反射材から作られ、植物(1)
の移動方向である矢印A方向に放射状に拡がった扇形に
形成されている。(j)はパレット−)に植えられた植
物(/lが移動するのに必要な案内および植物の根が垂
下する溝である。また、(6)はパレット(2)を連結
するワイヤーであって、(り)はこのワイヤー(6)の
長さ1に調整する巻取シ器であり、移動装置(例から取
はずし可能となっている。
このように構成されている植物移動機構において、植物
(/)の移動は、移鉤装置(り)により、パンツ)+J
ITh係止しているワイヤー(6)全具備した巻取り器
(7)全移動させ、パレット(コ)に植えられた植物(
/1間の間隔を植物(ハが成熟し大きくなるに伴って増
−大するように、溝[61に案内されて移動していく。
このように植物(1)全移動することによフ、生育中、
植物を密植状態か又はそれに近い状態で栽培することが
でき、成育床(3)の面積を減少させている。
次に、この発明をその実施例を示す第コ図〜第ダ図に基
づいて説明する・ この発明の第1発明の実施例を示す第2図および第3図
において、植物(/)、パレット(λ1.成育床(3)
、移動装置(弘)、溝(S)、ワイヤー(6)および巻
取り器(7)は第1図に示すそれらと同一のものであシ
符号(ざ)は傾斜角度を自在に調節できる天井板、C9
)は天井板(ざ)に設置の人工光源として使用する低輝
度人工光源例えば螢光ランプ、(10)は周壁板。
(//)は水耕液を貯留し又は流している水耕液槽。
C/コ)は照明空間部、(/、l)は植物の根である。
また、天井板(71の天井面r、ra)および周壁板(
tO)の内面である周壁面(/θa)は、光反射率の高
い反射板によって構成されている。
次にこの第1発明の作用について説明する。
上記のように構成きれた植物栽培装置の成育室は、光が
照射される照明空間部(12)および水耕液槽(l/)
を備えている。
上記成育室内の気温、湿度、炭酸ガス濃度、風速、水耕
液の養分組成と温度、溶存酸素濃度の環境条件が、これ
らの環境条件を制御する装置(図示せず)により、植物
(/)の成長にとって好ましい条件になるように開開さ
れる。
次いで、螢光ランプ(9)が点灯され、植物(/lの栽
培が開始される。
この際、植物(1)が小さい所すなわち栽培初期では、
第3図に示すように、成育室の高さすなわち成育床(3
)より天井板(flまでの高さht−低くシ、植物が成
熟し大きくなった所すなわち栽培終期では。
その高さHと大きくするように、天井板を傾斜させて、
栽培植物(1)と螢光ランプ(9)との間隔を生育中宮
に近傍するようにしている。そのために、照明空間部(
lコ)は三次元的に小さくなシ、植物(1)を狭い空間
に閉じこめるので、光の利用効率を高めることができる
。また、植物(1)と螢光ランプ(り)との間隔は、植
物成長に必要な照度により決められるが1通常は/ C
m〜−0cjIL程度である。なお。
このような状態の場合には、植物の葉温の上昇はない。
なお、この実施例では、−列が3個の植物から成る植物
栽培装置について示したが、必要に応じてこの装置を横
に広げることができる。
また、螢光ランプ(9)を周壁面に分割して設けてもよ
い。
ところで、サラダナのような葉菜類を従来の栽培装置で
栽培する場合には、20kJLx程度の照度の光照射が
必要である。これに対して、この発明に係る植物栽培装
置によれば、1okix以下、!lx程度の弱光照射で
も、温度および炭酸ガス濃度が好適であれば、コOkJ
Lxの強光照射に匹敵する成長速度が得られることがわ
かった。例えば。
7 kJxの照度でも、温度を一5℃、炭酸ガス濃度を
ダ000−にして歌壇すると、サラダナは2日で2倍に
なる高速栽培ができた。また、照度を!r kJ、xに
さげても、成長速度は若干低下するものの高速栽培をお
こなうことができた。この第1発明のように光照射を構
成すれば、従来の栽培装置では。
! kJ、Xの低照度では成長速度が植端に低下するの
と大きな違いがある。
次に、この発明に係る植物栽培装置で、サラダナ生産の
経済性を調べ念。
これによると、/Wめたり、100ルーメンの光束が得
られるランプで規格化すると、100fiのサラダナを
生産するのに必要な電力は0.4 kwH程度となり、
相当の省電力ができた。このような省電力が達成できた
のは、成育室内の全周壁面を高反射率の反射板で構成す
るとともに、天井板を傾斜させることにより、植物と螢
光ランプとの間隔を生育中宮に接近式せるようにした几
めであって、植物が光を有効に受けとめることができる
ようになったことがその一因である。
次に第1発明に係る植物栽培装置をその実施例を示゛を
第9図に基づいて説明する。
図において、qL物(11,パVット(コ)、放育床(
,3)。
溝(3)、螢光ランプC9)、照明空間部(/コ)、根
c/3)は第7発明の実施例におけるものを示す第一図
および第3図と全く同様のものである。
この第1発明は1図に示すように、植物(1)の生長に
応じて移動する移動方向が矢印Aのように交互に逆によ
るようにして生育室を積み重ねておシ。
符号(14t)は植物(ハの栽培初期の根(/J)が小
さい所では液深が浅く、終期の根(/J)が大きい所で
は深くなるように傾斜して構成されている水耕液槽(1
5)の回吸であって、各成育室(/6a )(/xb)
(/Ac)’r移動方向が交互に逆になるように積み重
ねているために、天井板(fflと底板(ハ0と#′i
重ねて構成されている。
このように、植物(/lの根(13)が小さい所では水
耕液pH(/!r)の液深が浅く、大きくなった所では
深くなるように底面(ハ0を傾斜させたので。
水耕液槽(/S)の容積を小さくすることができて。
水耕液も少なくてすむ。
また、底面(lグ)を傾斜させた上段の成育室の水耕液
槽(/夕)と、傾斜した天井板(ffl e備えた下段
の成育室の照明空間部C/コ)とを合わせろように、植
物(1)の移動方向を交互に逆にしたために。
効率的に多段に積み上げることができるようになを構成
することが可能となり、その結果、土地生産性が飛躍的
に向上した。
なお、上記実施例では、3段に積み上げた植物栽培装置
の例を示したが、必要に応じて、一段又は更に多段に積
み上げてもよ<、’tft−,横方向に広げてもよい。
また、上記実施例では、複数゛個の人工光源を成育室の
天井板に設置した例を示したが、成育室の周壁面に人工
光源を分割してもよく、同様の効果を得ることができる
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、第
7発明にあっては、植物の成長に応じて天井板を傾けて
植物から人工光源オでの間隔を最適としたために要求さ
れる光エネルギーが低減されるとと4に、照明空間部の
各項も小さくなって。
供給される空気舞も少なくなり、がっ、¥eFJもコン
パクトになって建屋も低くし得る効果を有している。
また、第一発明にあっては、水耕液槽の底板全傾斜させ
、交互に逆方向に移動するようにしたので、必要とする
水耕液も少なくなり、また、天井板の傾斜と合わせられ
るので、成育室を多段に積み上げることが可能となり、
従って、上記第1発明の効果とともに、土地の生産性を
飛躍的に向上させることができ、実用上極めて有効な植
物栽培装置を得ることができる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は植物移動機構を示す平面説明図、第2図はこの
第7発明の一実施例を示す斜視図、第3図は第2図の右
側板を除去して見た側面図、第7図はこの第1発明の実
施例を示す側面図である。 図において、(/)・・植物、(コ]・・ハL/ y 
) 、 (,71・・成育床、(t)・・天井板、(I
a)・・天井面。 (9)・・低輝度人工光源(螢光ランプ)、(/(7)
・・周壁板、(10a)拳・周壁面、(l/)(/り・
・水耕液槽、(/コ)Φ争照明空間部、(/、?)・・
根、(ハ1・拳底板、(/A&)(#t+H/6c)−
・成育室。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 壇″−く 13:  張 l4: 舟板 15:水1lti槽 16a、16b、16c  :  R育1手続補正書(
自発) ■8和60.当20月6 日

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)成育室内に設けられた水耕液槽内に植物が根を下
    すことができるように構成されている1列に設置の複数
    個のパレットからなるパレット群が植物の成育に従つて
    その列に対して直角方向に移動可能に設けられていると
    ともに植物には人工光源により光照射されている植物栽
    培装置において、成育室の天井板の天井面および全用壁
    板の全周壁面が光反射率の高い反射板によつて構成され
    ており、天井板に設置の人工光源が低輝度人工光源で構
    成され、かつ、天井板は、この天井板と植物との間隔が
    、成育の初期においては小さくなるように、傾斜して構
    成されていることを特徴とする植物栽培装置。
  2. (2)傾斜している天井板は、傾斜角度を調節可能に構
    成されている特許請求の範囲第1項記載の植物栽培装置
  3. (3)成育室内に設けられた水耕液槽内に植物が根を下
    すことができるように構成されている1列に設置の複数
    個のパレットからなるパレット群が植物の成育に従つて
    その列に対して直角方向に移動可能に設けられていると
    ともに植物には人工光源により光照射されている植物栽
    培装置において、成育室の天井室の天井面および全周壁
    面の全周壁面が光反射率の高い反射板によつて構成され
    ており、天井板に設置の人工光源が低輝度人工光源で構
    成され、かつ、天井板は、この天井板と植物との間隔が
    、成育の初期においては小さくなるように、傾斜して構
    成され、更に、水耕液槽は、水耕液槽の液深が成育初期
    の場所においては浅く、成育終期の場所にあつては深く
    なつているように構成されているとともに、パレット群
    の移動方向が交互に逆方向になるように複数個の成育室
    が重ねられて構成されていることを特徴とする植物栽培
    装置。
JP60193854A 1985-01-31 1985-09-04 植物栽培装置 Pending JPS6255028A (ja)

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DE19863602035 DE3602035A1 (de) 1985-01-31 1986-01-24 Anlage zum anbauen und zuechten von pflanzen
AT0018286A AT398510B (de) 1985-01-31 1986-01-27 Anlage zum züchten von pflanzen
CA000500732A CA1285389C (en) 1985-01-31 1986-01-30 Plant cultivating apparatus
US08/077,610 US5323567A (en) 1985-01-31 1993-06-17 Plant cultivating apparatus

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