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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025026091
(43)【公開日】2025-02-21
(54)【発明の名称】植物育成装置
(51)【国際特許分類】
   A01G 31/00 20180101AFI20250214BHJP
   A01G 7/00 20060101ALI20250214BHJP
【FI】
A01G31/00 601B
A01G31/00 612
A01G7/00 601A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023131455
(22)【出願日】2023-08-10
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100202304
【弁理士】
【氏名又は名称】塙 和也
(72)【発明者】
【氏名】大木 康弘
(72)【発明者】
【氏名】城下 沙織
【テーマコード(参考)】
2B022
2B314
【Fターム(参考)】
2B022DA08
2B314PB27
2B314PB30
2B314PB41
2B314PB44
2B314PD59
(57)【要約】      (修正有)
【課題】藻の発生を抑制することが可能な、植物育成装置を提供する。
【解決手段】植物育成装置1は、底面潅水により植物PLを育成するための装置である。植物育成装置1は、液体Lqを貯留する貯留槽10と、貯留槽10の上方に設けられた光源20と、貯留槽10と光源20との間に設けられ、植物PLを支持する支持体50と、貯留槽10内の液体Lqを排出する排出機構70とを備えている。貯留槽10の底面11aは、排出機構70に向けて下方に傾斜している。支持体50は、貯留槽10の底面11aに接触していない。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
底面潅水により植物を育成するための植物育成装置であって、
液体を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の上方に設けられた光源と、
前記貯留槽と前記光源との間に設けられ、前記植物を支持する支持体と、
前記貯留槽内の前記液体を排出する排出機構とを備え、
前記貯留槽の底面は、前記排出機構に向けて下方に傾斜しており、
前記支持体は、前記貯留槽の前記底面に接触していない、植物育成装置。
【請求項2】
前記植物の育成時において、前記貯留槽へ前記液体を貯留している期間は、前記貯留槽へ前記液体を貯留していない期間よりも短い、請求項1に記載の植物育成装置。
【請求項3】
前記光源は、シート状の照明装置又はバーライトである、請求項1に記載の植物育成装置。
【請求項4】
平面視において、前記支持体の面積は、前記貯留槽の前記底面の面積よりも小さく、前記光源及び前記支持体は、水平に配置されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の植物育成装置。
【請求項5】
前記貯留槽内の水位を調整する調整機構を更に備える、請求項4に記載の植物育成装置。
【請求項6】
前記貯留槽内の水位を調整する調整機構を更に備える、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の植物育成装置。
【請求項7】
前記排出機構は、電力を用いることなく、前記貯留槽から前記液体を排出する、請求項6に記載の植物育成装置。
【請求項8】
前記排出機構は、サイフォンを有する、請求項7に記載の植物育成装置。
【請求項9】
底面潅水により植物を育成するための植物育成装置であって、
液体を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の上方に設けられた光源と、
前記貯留槽と前記光源との間に設けられ、前記植物を支持する支持体と、
前記貯留槽内の前記液体を排出する排出機構と、
前記貯留槽内の水位を調整する調整機構とを備え、
前記貯留槽の底面は、前記排出機構に向けて下方に傾斜しており、
前記支持体は、前記貯留槽の前記底面に接触しておらず、
前記光源は、シート状の照明装置又はバーライトであり、
平面視において、前記支持体の面積は、前記貯留槽の前記底面の面積よりも小さく、前記光源及び前記支持体は、水平に配置されており、
前記排出機構は、電力を用いることなく、前記貯留槽から前記液体を排出し、
前記排出機構は、サイフォンを有する、植物育成装置。
【請求項10】
前記植物の育成時において、前記貯留槽へ前記液体を貯留している期間は、前記貯留槽へ前記液体を貯留していない期間よりも短い、請求項9に記載の植物育成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、植物育成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、植物を育成する植物育成工場が知られている。植物育成工場では、セルトレイ育苗(セル成型苗)又はポッド育苗によって、植物が育成されている。このうち、セルトレイ育苗は、大量かつ効率的に植物を育成できるため、近年着目されている。しかしながら、セルトレイ育成では、ポッド育苗よりも培土量が少ないことが一般的であるため、ポッド育成と比較して、精密な水の管理が求められる。
【0003】
このような植物育成工場において、植物への潅水は、散水、噴霧、点滴又は底面潅水等によって行われている。このうち、底面潅水は、植物に培土が跳ねないこと、水量が少なくて良いこと及び水量が均一になること等の利点がある。このため、底面潅水を行う植物育成装置が着目されている(例えば特許文献1及び2参照)。
【0004】
特許文献1には、潅水トレイを備える底面潅水装置が開示されている。この底面潅水装置では、潅水トレイ内に10~12mm程度の水位のプール状態を維持しつつ、潅水の供給を自動停止した後には、短時間内で潅水卜レイ内の水が排出されるように、潅水トレイに設けられた堰に、切欠部が形成されている。また、特許文献1の底面潅水装置では、潅水停止時に潅水を排水溝へ短時間で排出させるために、潅水トレイの底壁面を排水溝の方向へ傾斜させている。
【0005】
特許文献2には、鉢置パンに排水用サイフォン管が取付けられた鉢植え栽培用底面潅水装置が開示されている。この鉢植え栽培用底面潅水装置では、所定時間の底面潅水が終わると、鉢置パン内の水が排水用サイフォン管を通って貯水タンクに戻されるようになっている。また、鉢置パンには突起部が形成されており、鉢が突起部に載置されることにより、鉢の底面が空気に接触して乾燥されるように構成されている。このようにして、特許文献2の鉢植え栽培用底面潅水装置では、鉢内の植物が根腐れ等を起こしにくくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第2004/026023号
【特許文献2】特開平8-70717号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、病害虫が植物に悪影響を及ぼすことを抑制するため、植物の育成は、農業ハウス等のような閉鎖された空間で行われることがある。しかしながら、養分、水及び光が存在することにより、植物育成装置内に藻が発生する可能性がある。藻が発生した場合、植物育成装置の配管等に藻が流れてしまう場合があり、植物を育成するための水(養液)が汚染されてしまうおそれがある。また、配管等に藻が流れてしまった場合、配管等の清掃に手間がかかるといった問題も発生する。さらに、藻が発生した場合、病害虫の発生、水の栄養バランスの変化、又は、藻が培土に付着することに起因する根の酸素取り込み量の低下等、植物に悪影響を及ぼす可能性がある。このように、植物育成装置内に藻が発生する可能性がある場合、藻の発生への対策及び発生した藻の処理に労力がかかることが問題となり得る。
【0008】
一方、藻の発生への対策として、防藻効果のあるパネルを用いること、及び藻が発生し得る場所に紫外線を照射すること等が知られている。しかしながら、防藻効果のあるパネルは、主に水耕栽培向けの資材である。このため、防藻効果のあるパネルは、底面潅水を行う植物育成装置へは適用しにくく、かつ、通常の資材よりもコストが高いという問題がある。また、植物の栽培時に紫外線を照射する場合、植物に悪影響を及ぼす可能性がある。このため、水はけが良く、藻の発生を抑制できる植物育成装置が求められている。
【0009】
本開示は、以上の点を考慮してなされたものであって、藻の発生を抑制することが可能な、植物育成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の実施の形態は、以下の[1]~[7]に関する。
【0011】
[1]
底面潅水により植物を育成するための植物育成装置であって、
液体を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の上方に設けられた光源と、
前記貯留槽と前記光源との間に設けられ、前記植物を支持する支持体と、
前記貯留槽内の前記液体を排出する排出機構とを備え、
前記貯留槽の底面は、前記排出機構に向けて下方に傾斜しており、
前記支持体は、前記貯留槽の前記底面に接触していない、植物育成装置。
【0012】
[2]
前記植物の育成時において、前記貯留槽へ前記液体を貯留している期間は、前記貯留槽へ前記液体を貯留していない期間よりも短い、[1]に記載の植物育成装置。
【0013】
[3]
前記光源は、シート状の照明装置又はバーライトである、[1]又は[2]に記載の植物育成装置。
【0014】
[4]
平面視において、前記支持体の面積は、前記貯留槽の前記底面の面積よりも小さく、前記光源及び前記支持体は、水平に配置されている、[1]乃至[3]のいずれか一つに記載の植物育成装置。
【0015】
[5]
前記貯留槽内の水位を調整する調整機構を更に備える、[1]乃至[4]のいずれか一つに記載の植物育成装置。
【0016】
[6]
前記排出機構は、電力を用いることなく、前記貯留槽から前記液体を排出する、[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の植物育成装置。
【0017】
[7]
前記排出機構は、サイフォンを有する、[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の植物育成装置。
【発明の効果】
【0018】
本実施の形態によれば、藻の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1図1は、一実施の形態による植物育成装置を示す概略斜視図である。
図2図2は、一実施の形態による植物育成装置を示す断面図(図1のII-II線断面図)である。
図3図3は、一実施の形態による植物育成装置を示す平面図である。
図4図4(a)-(b)は、一実施の形態による植物育成装置の使用方法を説明する図である。
図5図5は、一実施の形態による植物育成装置の変形例を示す断面図である。
図6図6は、一実施の形態による植物育成装置の他の変形例を示す断面図である。
図7図7は、比較例4による植物育成装置の貯留槽を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら一実施の形態について具体的に説明する。以下に示す各図は、模式的に示した図である。そのため、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために、適宜誇張している。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施できる。なお、以下に示す各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名は、実施の形態としての一例であり、これに限定されることなく、適宜選択して使用できる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含めて解釈することとする。
【0021】
(植物育成装置)
まず、図1乃至図3を参照して、本実施の形態による植物育成装置1について説明する。図1は、一実施の形態による植物育成装置1を示す概略斜視図であり、図2は、一実施の形態による植物育成装置1を示す断面図であり、図3は、一実施の形態による植物育成装置1を示す平面図である。植物育成装置1は、底面潅水により植物PLを育成するための装置である。植物PLは、セルトレイCt(図2参照)に植えられた状態で、育成されても良い。なお、底面灌水とは、育成容器(セルトレイCt)の底面を液体Lqに浸すことにより植物PLへ液体Lqを供給する灌水方法である。このため、水耕栽培とは異なり、植物PLの育成時において、後述する貯留槽10へ液体Lqを貯留している期間は、貯留槽10へ液体Lqを貯留していない期間よりも短くなっている。また、図面を明瞭にするために、図1において植物PL等の図示を省略し、図2においてハッチングを省略し、図3において、後述する光源20及び支持体50等の図示を省略している。
【0022】
図1及び図2に示すように、植物育成装置1は、液体Lqを貯留する貯留槽10と、貯留槽10の上方に設けられた光源20と、貯留槽10と光源20との間に設けられ、植物PLを支持する支持体50と、貯留槽10内の液体Lqを排出する排出機構70とを備えている。また、植物育成装置1は、貯留槽10内の水位を調整する調整機構80を更に備えていても良い。さらに、植物育成装置1は、貯留槽10内に液体Lqを供給する供給部90を更に備えていても良い。
【0023】
(貯留槽)
図1に示すように、貯留槽10は、複数(4本)の支柱2に取り付けられている。なお、図示しない支持台が支柱2に取り付けられていても良く、貯留槽10は、図示しない支持台上に載置されていても良い。
【0024】
この貯留槽10は、上述したように、液体Lq(図2参照)を貯留する。この場合、液体Lqは、水であっても良く、水に肥料を溶かした液肥であっても良い。
【0025】
図1乃至図3に示すように、貯留槽10は、底部11と、底部11の上方に設けられた側部12とを有している。本実施の形態では、底部11の平面形状は、長方形である。なお、底部11の平面形状は、正方形であっても良く、四角形以外の多角形であっても良く、円形等であっても良い。
【0026】
貯留槽10の底面(底部11の上面)11aは、排出機構70に向けて下方に傾斜している。これにより、貯留槽10に貯留された液体Lqを排出機構70から排出させやすくなっている。本実施の形態では、排出機構70は、貯留槽10の底部11のうち、平面形状が構成する長方形の短辺近傍に設けられている。より具体的には、排出機構70は、長方形の短辺のうち、X方向プラス側の短辺の近傍に設けられている。このため、貯留槽10の底面11aは、X方向マイナス側からX方向プラス側に向けて、下方に傾斜している。
【0027】
水平面に対する底面11aの傾斜角度θ(図2参照)は、0.28°以上1.72°以下であっても良い。傾斜角度θが0.28°以上であることにより、貯留槽10内の水を排出する際に、水が、排出機構70に向かって流れやすくなる。また、傾斜角度θが1.72°以下であることにより、貯留槽10の高さが、必要以上に高くなってしまうことを抑制できる。このため、複数の植物育成装置1を重ねて使用する際に、植物育成装置1の設置スペースを低減できる。
【0028】
また、底面11aには、突起部等の凹凸は形成されていない。すなわち、本実施の形態では、貯留槽10にセルトレイCtを支持するための支持部は設けられていない。このため、底面11aに液体Lqが溜まりにくくなり、かつ、貯留槽10の清掃を容易にできる。
【0029】
貯留槽10の長手方向(X方向)の長さは、800mm以上2000mm以下であっても良い。また、貯留槽10の幅方向(Y方向)の長さは、500mm以上800mm以下であっても良い。貯留槽10が上記サイズであることにより、セルトレイCtを複数設置しやすくなるとともに、植物PLを育成する環境管理を容易にできる。また、貯留槽10が上記サイズであることにより、排出機構70及び供給部90を貯留槽10に設置しやすくなる。
【0030】
また、貯留槽10を構成する材料は、耐水性を有するとともに、軽量な材料であれば良い。例えば、貯留槽10を構成する材料は、発泡スチロール(EPS:Expanded Poly-Styrene)又はポリプロピレン(PP)等であっても良い。また、貯留槽10を構成する材料に、抗菌剤又は防藻剤等が練り込まれていても良い。
【0031】
(光源)
図1に示すように、光源20は、複数(4本)の支柱2に取り付けられている。なお、図示しない天板が支柱2に取り付けられていても良く、光源20は、図示しない天板の下面に取り付けられていても良い。
【0032】
光源20は、LED照明装置であっても良い。本実施の形態では、光源20は、シート状の照明装置であり、いわゆる片面出光型の面状の光源シートである。図2に示すように、光源20の発光面(Z方向マイナス側の面)側に、複数のLEDチップ21が配列されている。このような直下型の光源シートを用いることで、LEDチップ21からの照射光がそのまま発光面を通過する。このため、照射光が直接直下の植物に到達するので、光量を強くして植物の育成の促進を図ることができる。また、光源20が面状の光源シートであることにより、全体の厚みを薄くできるため、LEDチップ21の側部側に影が発生することを抑制できる。
【0033】
また、光源20が面状の光源シートであることにより、光源20が可撓性と軽量性を有する。このため、光源20の支柱2への取り付けを容易に行うことができる。また、光源20が可撓性を有することにより、光源20を、様々なサイズ及び形状からなる植物育成装置1へ適用できる。なお、本明細書中、「可撓性を有する」とは、「折り曲げた際の曲率半径が、少なくとも1m以下、好ましくは50cm、より好ましくは30cm、更に好ましくは10cm、特に好ましくは5cmであること」をいう。
【0034】
また、光源20が面状の光源シートであることにより、光源20の厚みを薄くできる。これにより、植物育成装置1の高さを低くすることができ、複数の植物育成装置1を重ねて使用することもできる。このため、単位面積あたりの植物PLの収穫量を増加できる。
【0035】
光源20の全体形状は、平面視で長方形であるが、光源20のサイズ及び平面形状については特に限定されない。光源20が面状の光源シートである場合、サイズ及び形状の自由度が高いため、この点に関する様々な需要に対しても柔軟に対応できる。また、光源20が可撓性を有するため、フラットな形状をもつ設置面に限らず、様々な形状をもつ設置面への取付けができる。
【0036】
図示された例においては、光源20は、一枚の面状の光源シートによって構成されている。なお、光源20として、複数枚の面状の光源シートが設けられていても良い。このとき、1つの光源20(1枚の光源シート)の長手方向(X方向)の長さは、例えば、500mm以上であっても良く、550mm以上であっても良い。また、1つの光源20の長手方向(X方向)の長さは、750mm以下であっても良く、650mm以下であっても良い。1つの光源20の幅方向(Y方向)の長さは、300mm以上であっても良く、350mm以上であっても良い。また、1つの光源20の幅方向(Y方向)の長さは、500mm以下であっても良く、450mm以下であっても良い。
【0037】
本実施の形態では、光源20は、水平に配置されている。これにより、光源20の下方に位置する植物PLに照射される光のばらつきを抑制できる。
【0038】
なお、図1及び図2では、光源20が直下型のLEDシートである例を示しているが、これに限定されず、光源20は、導光板等を介在させたエッジライト型のLEDシートであっても良い。エッジライト型のLEDシートは、発光面からの光量のばらつきを抑制しやすい。また、光源20は、バーライトであっても良い。この場合、光源20は、複数のLEDが配列された直管型のLEDバーライトであっても良く、蛍光灯であっても良い。
【0039】
(支持体)
図1に示すように、支持体50は、取付部材51を介して、複数(4本)の支柱2に取り付けられている。取付部材51は、例えば、紐状の部材であっても良い。また取付部材51は、フック又はネジ等を用いて、支持体50を支柱2に取り付けても良い。取付部材51は、支持体50の高さを調整できるようになっている。これにより、セルトレイCtが液体Lqに浸かる高さを容易に変更できる。また、支持体50の高さを調整できることにより、植物PLと光源20との間の距離を容易に調整できる。さらに、支持体50は、支柱2から容易に取り外し可能になっていても良い。これにより、貯留槽10の清掃を容易に行うことができる。
【0040】
支持体50は、セルトレイCtごと植物PLを支持していても良い。なお、図示された例においては、支持体50の一部分のみにセルトレイCtが載置されているが、支持体50の略全面にセルトレイCtが載置されていても良い。
【0041】
支持体50は、貯留槽10の底面11aに接触していない。言い換えれば、支持体50と、貯留槽10の底面11aとの間に、隙間が形成されている。このため、貯留槽10内から液体Lqを排出させた後に、貯留槽10の底面11a上に液体Lqが残留してしまうことを抑制できる。
【0042】
平面視において、支持体50の面積は、貯留槽10の底面11aの面積よりも小さい(図1参照)。この場合、支持体50は、貯留槽10内に配置されるように構成されている(図1及び図2参照)。このようにして、支持体50に載置されたセルトレイCtの少なくとも一部が、液体Lqの液面よりも下方に位置するように構成されている(図1及び図2参照)。
【0043】
本実施の形態では、支持体50は、複数の開口部を有するネットであっても良い。この場合、ネットの開口率は、10%以上70%以下であってもよい。ネットの開口率が10%以上であることにより、貯留槽10内から液体Lqを排出させた後に、支持体50上に液体Lqが残留してしまうことを抑制できる。また、開口率が70%以下であることにより、支持体50に載置されるセルトレイCtの安定性を高めることができる。
【0044】
また、支持体50がネットである場合、開口部の形状は、セルトレイCtを安定して支持できる限り、任意の形状であっても良い。例えば、開口部の形状は、正方形であっても良く、円形、三角形、菱形又は星形等であっても良い。開口部の形状が正方形である場合、正方形のサイズは、1辺が3mm以上30mm以下程度であっても良い。
【0045】
さらに、支持体50がネットである場合、ネットは、セルトレイCtを複数載置させた場合であってもたわまない程度の剛性を有していることが好ましい。なお、ネットがたわむ場合等、ネットの高さを調整するために、貯留槽10内に、支持体50の高さを調整する高さ調整部材が設置されていても良い。
【0046】
本実施の形態では、支持体50は、水平に配置されている。これにより、セルトレイCtが液体Lqに浸かる高さを均一にできる。
【0047】
(排出機構)
図1乃至図3に示すように、排出機構70は、貯留槽10の底部11のうち、平面形状が構成する長方形の短辺近傍に設けられている。具体的には、排出機構70は、底部11の平面形状が構成する長方形の短辺のうち、X方向プラス側の短辺近傍に設けられている。また、上述したように、貯留槽10の底面11aは、排出機構70に向けて下方に傾斜している。このため、排出機構70が上述した長方形の短辺近傍に設けられていることにより、貯留槽10内の液体Lqが、排出機構70から排出されやすくなっている。なお、一般的に、植物育成装置1では、貯留槽10の長手方向(X方向)に沿って、作業者用の通路が設けられ得る。このため、排出機構70が上述した長方形の短辺近傍に設けられていることにより、作業者がセルトレイCtを植物育成装置1から取り出す際に、排出機構70が作業の邪魔になることを抑制できる。
【0048】
本実施の形態では、2つの排出機構70が設けられている。2つの排出機構70のうち、一方の排出機構70は、底部11の平面形状が構成する長方形の角部のうち、X方向プラス側かつY方向プラス側の角部の近傍に設けられている。2つの排出機構70のうち、他方の排出機構70は、底部11の平面形状が構成する長方形の角部のうち、X方向プラス側かつY方向マイナス側の角部の近傍に設けられている。このように、複数の排出機構70が設けられていることにより、排出機構70に異物が詰まった場合であっても、貯留槽10内から液体Lqを排出できる。
【0049】
排出機構70は、電力を用いることなく、貯留槽10内から液体Lqを排出するように構成されている。本実施の形態では、排出機構70は、サイフォン71を有している。サイフォン71は、底部11を貫通している。サイフォン71は、J字状に延びている。サイフォン71の頂点は、調整機構80の後述する開口部82よりも下方に位置していることが好ましい。これにより、貯留槽10内に液体Lqを供給した際に、サイフォン71の内部を自動的に液体Lqで満たすことができる。なお、サイフォン71の内部には、段差及び角部が存在しないことが好ましい。これにより、サイフォン71の内部に空気が溜まってしまう部分が形成されることを抑制できる。また、サイフォン71は、ベルサイフォンであっても良い。
【0050】
また、サイフォン71は、一端が貯留槽10内で終端し、他端が貯留槽10外で終端している。この場合、貯留槽10内で終端する一端は、貯留槽10の底面11aに近接していることが好ましい。これにより、貯留槽10内のほとんどの液体Lqを排出機構70から排出できる。
【0051】
サイフォン71の内径は、例えば、13mm以上25mm以下程度であっても良い。内径が13mm以上であることにより、サイフォン71からの液体Lqの排出速度を速くできる。このため、貯留槽10に藻が発生することを効果的に抑制できる。また、内径が25mm以下であることにより、液体Lqの供給量及び排出量を容易にコントロールできる。このため、植物PLに液体Lqが行き渡る前に、貯留槽10から液体Lqが排出されてしまうことを抑制できる。また、内径が25mm以下であることにより、サイフォン71が大きくなりすぎることを抑制できる。このため、サイフォン71を所望の位置に配置できる。また、サイフォン71が大きくなりすぎることを抑制できるため、植物育成装置1のサイズが大きくなりすぎることを抑制できる。
【0052】
サイフォン71(排出機構70)を構成する材料は、耐水性を有するとともに、加工が容易な材料であれば良い。例えば、サイフォン71を構成する材料は、ポリ塩化ビニル(PVC)等であっても良い。また、サイフォン71は、透明であっても良い。これにより、サイフォン71内の異物を容易に確認できる。このため、サイフォン71が詰まった場合であっても、サイフォン71の詰まりを容易に解消できる。
【0053】
(調整機構)
調整機構80は、貯留槽10の底部11のうち、平面形状が構成する長方形の短辺近傍に設けられている。具体的には、調整機構80は、底部11の平面形状が構成する長方形の短辺のうち、X方向プラス側の短辺近傍に設けられている。調整機構80は、筒状の本体部81と、本体部81に形成された開口部82とを有している。このうち本体部81は、貯留槽10の底部11を貫通している。
【0054】
本実施の形態では、本体部81は、円筒状に形成されている。本体部81の内径は、13mm以上50mm以下程度であっても良い。本体部81の内径が13mm以上であることにより、貯留槽10内の液体Lqの量が所定の量以上となった場合に、液体Lqを素早く排出できる。また、本体部81の内径が50mm以下であることにより、本体部81が大きくなりすぎることを抑制できる。このため、本体部81を所望の位置に配置できる。また、本体部81が大きくなりすぎることを抑制できるため、植物育成装置1のサイズが大きくなりすぎることを抑制できる。
【0055】
本体部81は、複数の部材から構成されていても良い。この場合、一の部材が、他の部材に対して、上下方向に移動可能になっていても良い。例えば、一の部材と他の部材とを互いに螺合させ、一の部材を回転させることにより、当該一の部材の上下方向位置が変化するように構成されていても良い。これにより、本体部81に形成された開口部82の上下方向位置を容易に調整できる。
【0056】
開口部82は、本体部81の上部の側面に形成されている。開口部82が本体部81の側面に形成されていることにより、光源20からの光が本体部81の内部に入りにくくなり、本体部81内部での藻の発生を効果的に抑制できる。この開口部82は、貯留槽10内の液体Lqの量が所定の量以上となった際に、液体Lqを排出する役割を果たす。すなわち、貯留槽10内の液体Lqの量が所定の量以上となった場合に、開口部82から本体部81内へ液体Lqが導入される。そして、本体部81内へ導入された液体Lqは、本体部81を介して、貯留槽10の外部へ排出される。このようにして、貯留槽10内の液体Lqの水位が調整される。なお、開口部82は、本体部81の上面に形成されていても良い。
【0057】
本体部81(調整機構80)を構成する材料は、耐水性を有するとともに、加工が容易な材料であれば良い。例えば、本体部81を構成する材料は、ポリ塩化ビニル(PVC)等であっても良い。
【0058】
(供給部)
供給部90は、貯留槽10の底部11のうち、平面形状が構成する長方形の短辺近傍に設けられている。具体的には、供給部90は、底部11の平面形状が構成する長方形の短辺のうち、X方向マイナス側の短辺近傍に設けられている。供給部90は、貯留槽10の側部12に取り付けられた供給パイプ91と、供給パイプ91と図示しない液体供給源とを互いに連結する連結パイプ92とを有している。このうち供給パイプ91には、貯留槽10内に液体Lqを供給するための複数の貫通孔93が形成されている。
【0059】
なお、複数の植物育成装置1を重ねて使用する場合、各々の植物育成装置1の貯留槽10には、互いに異なる供給部90から液体Lqが供給され得る。すなわち、各々の貯留槽10には、それぞれ供給部90が設けられ得る。また、複数の植物育成装置1を重ねて使用する場合、液体Lqを各々の貯留槽10に供給するために、自動ポンプが用いられても良い。この場合、潅水時間(潅水開始時間及び/又は潅水終了時間)を設定することにより、自動的に植物PLへの潅水ができる。また、潅水時間を調整することにより、植物PLの生育段階及び種類に合わせて、植物PLの育成の管理ができる。
【0060】
なお、植物育成装置1には、植物PLに風を送るために、ファン(図示せず)が設けられていても良い。この場合、ファンが送る風の風速は、植物PLの光合成を促進できる風速であることが好ましく、0.5m/s以上2.0m/s以下程度であっても良い。また、貯留槽10内から液体Lqを排出した後に、当該ファンを使用して、貯留槽10内に残った液体Lqを乾燥させても良い。この場合、ファンは、排出機構70の近傍に設けられていても良い。ファンとしては、例えば、いわゆるケースファンであっても良い。また、ファンとして、パイプに複数の開口部を形成し、開口部から風が送られるように構成されていても良い。
【0061】
(植物育成装置の使用方法)
次に、本実施の形態による植物育成装置の使用方法について説明する。
【0062】
まず、図4(a)に示すように、供給部90から、貯留槽10内に液体Lqが供給される。このとき、サイフォン71内には空気が入り込んでおり、排出機構70からは、液体Lqは排出されない。
【0063】
次に、図4(b)に示すように、貯留槽10内の液体Lqが所定の量になったとき、サイフォン71内が、液体Lqで満たされる。これにより、液体Lqが、排出機構70によって貯留槽10内から排出され始める。ここで、供給部90から供給される液体Lqの供給量は、排出機構70によって排出される液体Lqの排出量よりも多く設定される。このため、液体Lqが排出機構70によって排出された場合であっても、貯留槽10内の液体Lqが所定の量以下になることはない。
【0064】
その後、貯留槽10内の液体Lqの量が所定の量以上となった場合に、調整機構80の開口部82から液体Lqが排出され、貯留槽10内の液体Lqの量が、所定の量に保たれる。
【0065】
植物PLの育成を終了する場合、供給部90からの液体Lqの供給を停止する。一方、排出機構70からは、液体Lqが排出され続ける。このようにして、貯留槽10内から液体Lqが排出される。
【0066】
以上説明したように、本実施の形態によれば、植物育成装置1が、液体Lqを貯留する貯留槽10と、貯留槽10の上方に設けられた光源20と、貯留槽10と光源20との間に設けられ、植物PLを支持する支持体50と、貯留槽10内の液体Lqを排出する排出機構70とを備えている。そして、貯留槽10の底面11aが、排出機構70に向けて下方に傾斜している。これにより、貯留槽10に貯留された液体Lqを排出機構70から容易に排出できる。このため、貯留槽10に藻が発生することを抑制できる。
【0067】
また、本実施の形態では、セルトレイCt(植物PL)は、支持体50によって支持されている。この場合、セルトレイCtは、貯留槽10の底面11aに接触することなく、セルトレイCtと底面11aとの間に隙間が設けられる。このため、セルトレイCtと底面11aとの間に液体Lqが溜まってしまうこともない。この結果、セルトレイCtの底面を乾燥状態にさせやすくなり、植物PLのエアープルーニングを促進できる。
【0068】
なお、比較例として、植物のエアープルーニングを促進させるために、セルトレイと貯留槽の底面との間にアンダートレイを設けることが考えられる。一方、アンダートレイを設けた場合、セルトレイとアンダートレイとの間等に液体が溜まりやすくなり、液体を素早く排出することが困難になる。また、アンダートレイ及びセルトレイは、高さ等が異なる様々な種類が存在する。このため、アンダートレイを使用する場合には、液体の水位を調整しつつ、適切に排水することは困難になり得る。これに対して、本実施の形態では、上述したように、貯留槽10に貯留された液体Lqを排出機構70から容易に排出でき、セルトレイCtと底面11aとの間に液体Lqが溜まってしまうこともない。
【0069】
また、上述したようにセルトレイCt(植物PL)が、支持体50によって支持されている。この場合、貯留槽10の底面11aに突起部等を設けることなく、セルトレイCtを支持できる。このため、底面11aに液体Lqが溜まりにくくなり、かつ、貯留槽10の清掃を容易にできる。
【0070】
また、本実施の形態によれば、支持体50が、貯留槽10の底面11aに接触していない。これにより、貯留槽10内から液体Lqを排出させた後に、貯留槽10の底面11a上に液体Lqが残留してしまうことを抑制できる。
【0071】
また、本実施の形態によれば、光源20が、シート状の照明装置又はバーライトである。また、平面視において、支持体50の面積が、貯留槽10の底面11aの面積よりも小さい。そして、光源20及び支持体50が、水平に配置されている。これにより、光源20の下方に位置する植物PLに照射される光のばらつきを抑制できる。また、セルトレイCtが液体Lqに浸かる高さを均一にできる。このため、植物PLの育成のばらつきが発生しにくくなり、収量の低下を抑制できる。
【0072】
また、本実施の形態によれば、植物育成装置1が、貯留槽10内の水位を調整する調整機構80を更に備えている。これにより、植物PLを育成する際に、精密な水の管理ができる。
【0073】
また、本実施の形態によれば、排出機構70が、電力を用いることなく、貯留槽10から液体Lqを排出する。これにより、植物育成装置1の省エネルギー化を図ることができる。
【0074】
さらに、本実施の形態によれば、排出機構70が、サイフォン71を有している。これにより、貯留槽10内の液体Lqを大量かつ素早く排出できる。
【0075】
なお、上述した実施の形態においては、排出機構70がサイフォン71を有している例について説明したが、これに限られない。例えば、図5に示すように、排出機構70が、不織布72等によって、貯留槽10内の液体Lqを吸い上げることにより、液体Lqを貯留槽10の外部に排出するように構成されていても良い。また、図示はしないが、排出機構70は、電磁弁等で排出口を開閉する機構であっても良い。
【0076】
また、上述した実施の形態においては、支持体50の一部分のみにセルトレイCtが載置されている例について説明した。この場合、例えば、図6に示すように、セルトレイCtが載置されていない領域が、遮光カバー3によって覆われていても良い。遮光カバー3は、図示しない取付部材を介して、支柱2(図1参照)に取り付けられていても良い。また、遮光カバー3は、光源20からの光を遮光できる部材であれば良く、特に限定されない。このように、セルトレイCtが載置されていない領域が遮光カバー3によって覆われていることにより、貯留槽10のうち植物PLの育成に使用していない領域内に、光源20からの光が照射されることを抑制できる。このため、貯留槽10内に藻が発生することをより効果的に抑制できる。なお、遮光カバー3を設けることなく、一部のLEDチップ21をOFF状態にしても良い。また、1つの貯留槽10に対して複数の光源20が設けられていても良く、各々の光源20が、植物育成装置1から取り外し可能に構成されていても良い。また、各々の光源20が、互いに独立してON/OFF自在に構成されていても良い。これらの場合においても、貯留槽10のうち植物PLの育成に使用していない領域内に、光源20からの光が照射されることを抑制できる。
【0077】
[実施例]
次に、本実施の形態における具体的実施例について説明する。
【0078】
(実施例1)
図1乃至図3に示す植物育成装置を作製した。このとき、植物育成装置が備える排出機構70は1つであった。
【0079】
(実施例2)
図6に示す植物育成装置を作製した。このとき、植物育成装置が備える排出機構70は1つであった。
【0080】
(実施例3)
植物育成装置が備える排出機構70が2つであったこと、以外は、実施例2と同様にして、植物育成装置を作製した。
【0081】
(比較例1)
植物育成装置が支持体50を備えていなかったこと、以外は、実施例1と同様にして、植物育成装置を作製した。
【0082】
(比較例2)
植物育成装置が排出機構70を備えていなかったこと、貯留槽10の側部12に切欠部を設けたこと、以外は、実施例1と同様にして、植物育成装置を作製した。
【0083】
(比較例3)
植物育成装置が支持体50及び排出機構70を備えていなかったこと、貯留槽10の側部12に切欠部を設けたこと、以外は、実施例1と同様にして、植物育成装置を作製した。
【0084】
(比較例4)
図7に示すように、貯留槽10に、上方に突出するリブ15が形成されていたこと、貯留槽10のX方向プラス側の端部に、排液溝16が形成されていたこと、リブ15と排液溝16との間に、切欠部17を含む堰18が形成されていたこと、以外は、実施例1と同様にして、植物育成装置を作製した。
【0085】
次に、作製した植物育成装置を使用して、藻の発生状況、液体Lqの排出状況、貯留槽10内における液体Lqの水位の調整のしやすさ、エアープルーニング、及び液体Lqを排出する際の詰まりにくさについて確認した。
【0086】
以上の結果を表1に示す。表1の「藻の発生状況」の欄において、「A(excellent)」は、藻が非常に生えにくかったことを意味する。また、「B(good)」は、藻が生えにくかったことを意味する。また、「C(poor)」は、藻がやや生えやすかったことを意味する。さらに、「D(bad)」は、藻が生えやすかったことを意味する。
【0087】
また、表1の「排出状況」の欄において、「A(excellent)」は、液体Lqを非常に速く排出できたことを意味する。また、「B(good)」は、液体Lqを速く排出できたことを意味する。また、「C(poor)」は、液体Lqの排出がやや遅かったことを意味する。さらに、「D(bad)」は、液体Lqの排出が非常に遅かったことを意味する。
【0088】
また、表1の「水位調整」の欄において、「A(excellent)」は、液体Lqの水位を非常に容易に調整できたことを意味する。また、「C(poor)」は、液体Lqの水位を調整しにくかったことを意味する。さらに、「D(bad)」は、液体Lqの水位を調整できなかったことを意味する。
【0089】
また、表1の「エアープルーニング」の欄において、「A(excellent)」は、セルトレイの底面を非常に速く乾燥させることができたことを意味する。また、「B(good)」は、セルトレイの底面を速く乾燥させることができたことを意味する。また、「C(poor)」は、セルトレイの底面を乾燥させることができたが、時間が掛かったことを意味する。さらに、「D(bad)」は、セルトレイの底面を乾燥させることができなかったことを意味する。
【0090】
さらに、表1の「詰まりにくさ」の欄において、「A(excellent)」は、排出機構が非常に詰まりにくかったことを意味する。また、「B(good)」は、排出機構が詰まりにくかったことを意味する。さらに、「D(bad)」は、切欠部が非常に詰まりやすかったことを意味する。
【0091】
【表1】
【0092】
この結果、表1に示すように、実施例1乃至実施例3による植物育成装置では、比較例1乃至比較例4による植物育成装置と比較して、全ての項目において、良好な結果が得られた。このため、本実施の形態による植物育成装置1では、藻の発生を効果的に抑制しつつ、液体Lqの水位の調整等を容易にできることがわかった。
【0093】
上記実施の形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態及び変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
【符号の説明】
【0094】
1 植物育成装置
10 貯留槽
11a 底面
20 光源
50 支持体
70 排出機構
71 サイフォン
80 調整機構
PL 植物
Lq 液体
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7