特許 7610254 植物育成用圧力容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-24

(45)【発行日】2025-01-08

(54)【発明の名称】植物育成用圧力容器

(51)【国際特許分類】

   A01G 7/00 20060101AFI20241225BHJP

   F16J 13/18 20060101ALI20241225BHJP

【ＦＩ】

A01G7/00 604Z

A01G7/00 601Z

F16J13/18

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021041953

(22)【出願日】2021-03-16

(65)【公開番号】P2022142004

(43)【公開日】2022-09-30

【審査請求日】2024-02-14

(73)【特許権者】

【識別番号】515278802

【氏名又は名称】三好造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121773

【弁理士】

【氏名又は名称】相原 正

(72)【発明者】

【氏名】成瀬 智文

【審査官】小林 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２９３６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０３５８１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１６２７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６４２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４０５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０２３７５０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ７／００

Ａ０１Ｇ ９／２４

Ｆ１６Ｊ １３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

大気圧よりも高圧下で植物を育成するための植物育成用圧力容器において、
内部に前記植物を育成する空間である栽培室を有する容器本体と、
前記容器本体に作業者が出入りするための出入口扉と、を備え
前記出入口扉は、前記容器本体の出入口用開口に設置される筒型補強枠と、
前記筒型補強枠の開口を開閉する開閉扉と、を備え、
前記開閉扉は、前記筒型補強枠の内側端部に押し付けられて前記開口を密閉する内開き扉であり、
前記内開き扉は、閉動作時に前記筒型補強枠に設置されたくさび状凸部と接触することで、前記内開き扉を外側に押して前記筒型補強枠の内側端部に押し付ける密閉レバーを複数備えることを特徴とする植物育成用圧力容器。

【請求項2】

前記筒型補強枠の外側端部に設置される引き締め台と、
前記内開き扉の外側面と前記引き締め台とを連結し、ねじ送りにより前記内開き扉と前記引き締め台とを引っ張って引き締める引き締め棒と、
を有する扉引き締め部材をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の植物育成用圧力容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定の圧力下で植物を育成するための圧力容器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、所定の圧力下で植物を育成するために、圧力容器内で植物を育成することが行われており、例えば、下記特許文献１～３に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－６５７６３号公報

【文献】特開２０１３－１６２７４７号公報

【文献】国際公開第２０１３／０３５８１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

植物の育成のためには、圧力容器内に出入りするための出入口扉を設置する必要がある。ここで、圧力容器は、容器内外の圧力差に耐える必要があるため、円筒形状や球形状等が採用されることが多く、特に、大型の圧力容器の場合には、その傾向が顕著である。

【0005】

したがって、植物育成用の圧力容器においては、曲面部分に出入口扉を設置する場合も想定されるが、平面部分に出入口扉を設置する場合に比べて、曲面部分に出入口扉を設置する場合には高い密閉度を確保するのが難しい。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、曲面部分に出入口扉を設置する場合であっても高い密閉度を実現できる植物育成用圧力容器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための本発明に係る植物育成用圧力容器は、大気圧よりも高圧下で植物を育成するための植物育成用圧力容器において、内部に前記植物を育成する空間である栽培室を有する容器本体と、前記容器本体に作業者が出入りするための出入口扉と、を備え、前記出入口扉は、前記容器本体の出入口用開口に設置される筒型補強枠と、前記筒型補強枠の開口を開閉する開閉扉と、を備え、前記開閉扉は、前記筒型補強枠の内側端部に押し付けられて前記開口を密閉する内開き扉であり、前記内開き扉は、閉動作時に前記筒型補強枠に設置されたくさび状凸部と接触することで、前記内開き扉を外側に押して前記筒型補強枠の内側端部に押し付ける密閉レバーを複数備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る植物育成用圧力容器によれば、容器本体の出入口開口に筒型補強枠を設置し、筒型補強枠の開口を開閉扉で開閉することで、曲面部分に出入口扉を設置する場合であっても、高い密閉度を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る植物育成用圧力容器の正面図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る植物育成用圧力容器の平面図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る植物育成用圧力容器の側面図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る植物育成用圧力容器の容器内を示す断面図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る出入口扉の正面図である。

【図6】図６は、図５のＡ－Ａ線による断面図である。

【図7】図７は、図５のＢ－Ｂ線による断面図である。

【図8】図８は、図７において出入口扉を開いた状態を示す断面図である。

【図9】図９は、本発明の実施形態に係る内開き扉の構成を示す図である。

【図10】図１０は、図７の内開き扉の部分を拡大して示す図である。

【図11】図１１は、本発明の実施形態に係る引き締め台の構成を示す図である。

【図12】図１２は、本発明の実施形態に係る引き締め台支持部の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。植物育成用圧力容器１は、容器本体１０と、採光窓３０と、出入口扉５０と、照明装置６０と、空気調節システム７０とを備えている。容器本体１０は、鋼鉄製の横置きの円筒形容器であり、左右両端は外側に凸の半球形状である。なお、図１～図３においては、採光窓３０の一部及び照明装置６０を省略して描いている。

【0011】

容器本体１０は、内部が垂直の仕切壁１１によって仕切られており、植物が栽培される栽培室１５と、栽培室１５に循環供給する空気を調節する空調室１７とを備えており、固定脚１０ａに支持されて地面に設置される。

【0012】

また、容器本体１０は、床板１９を備え、栽培室１５及び空調室１７の床下には、床下空気循環路２０を備えている。なお、容器本体１０の内壁面は、光の反射率を上げて室内を明るくするように、白色に着色されている。

【0013】

採光窓３０は、円形の窓であり、栽培室１５内に容器外から光を取り入れるために、容器本体１０の上部の所定の位置に複数設置されている。本実施形態では、容器本体１０の長手方向に平行に3列、合計16個の採光窓３０が規則的に配列されて設置されている。

【0014】

採光窓３０は、容器本体１０に固定される保持台３１と、保持台３１に固定保持される紫外線・赤外線カットガラス３５及び耐圧ガラス３７とを備えている。保持台３１は、略円筒形状であり、容器本体１０に溶接固定される土台３２を備えており、図１～図３においては、土台３２のみが描かれている。

【0015】

保持台３１は、室内側から外側（下方から上方）に向けて、耐圧ガラス３７、紫外線・赤外線カットガラス３５を順次保持しており、外側端部である上端部に照明装置６０が設置される。

【0016】

出入口扉５０は、作業者が栽培室１５内に出入りするために設置されており、容器本体１０の端部の半球部に設置されている。出入口扉５０は、筒型補強枠５１と、筒型補強枠５１の開口を開閉する開閉扉である内開き扉５３と、扉引き締め部材９０とを備えている。

【0017】

ここで、図５～図７は、内開き扉５３及び扉引き締め部材９０を閉じた状態、すなわち、出入口扉５０を閉じて容器本体１０を密閉した状態を示しており、図８は内開き扉５３及び扉引き締め部材９０を開いた状態、すなわち、容器本体１０に出入り自由な状態を示している。

【0018】

図９は、内開き扉５３の構成を示しており、図９（ａ）は、内開き扉５３の外側面の正面、図９（ｂ）は、内開き扉５３の内側面の背面を示している。図１１は、引き締め台９１の構成を示しており、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は、外側から見た正面図、図１１（ｃ）は、内側から見た背面図である。図１２は、引き締め台支持部９４の構成を示す図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は、外側から見た正面図、図１２（ｃ）は底面図である。

【0019】

筒型補強枠５１は、容器本体１０の半球部に出入口を確保するために、容器本体１０の出入口用開口に固定設置される枠であり、枠内を人が通ることのできる長円形状（陸上競技のトラック形状）の筒型の枠である。

【0020】

内開き扉５３は、板状の長円形状であり、筒型補強枠５１の内側（室内側）の端部開口を閉じるように、筒型補強枠５１に対して室内側に開く内開き構造で内側開口を開閉自在に構成されている。

【0021】

内開き扉５３は、扉ヒンジ部材５５により、筒型補強枠５１に対して軸支されている。扉ヒンジ部材５５は、筒型補強枠５１に固定されたヒンジ支持軸５５ａと、内開き扉５３に固定されたヒンジ５５ｂとから構成されており、ヒンジ５５ｂには、ヒンジ支持軸５５ａの軸が挿通する長円形状のヒンジ穴５５ｃが形成されている。

【0022】

内開き扉５３は、内側面に格子状に形成された補強凸条５３ｄを備えている。内開き扉５３は、外側面の上部及び下部の2箇所に設置された、後述する引き締め棒９６と連結するための引き締め棒連結部５３ｅを備える。

【0023】

また、内開き扉５３は、その外側面の周縁に周回するパッキン溝５３ａが形成されており、このパッキン溝５３ａ内に周回設置されている長円形枠形状のパッキン５３ｂを備えている。

【0024】

本実施形態では、植物の栽培時に容器本体１０内が大気圧よりも高圧状態となるため、内開き扉５３を採用することで、閉じた状態では室内圧力により内開き扉５３が筒型補強枠５１の内側端部に押し付けられる。このとき、筒型補強枠５１の内側端部が内開き扉５３のパッキン５３ｂに押し付けられるので、容器本体１０内を確実に密封することができる。

【0025】

内開き扉５３は、筒型補強枠５１の内側端部に内開き扉５３を押し付けながら閉じるための密閉レバー５４を備えている。密閉レバー５４は、内開き扉５３の外側面に垂直で水平な回動軸であるシャフト５４ａと、ハンドル５４ｂと、閉動作時に滑りながら筒型補強枠５１と接触する摺接部５４ｃとを備えており、内開き扉５３の外側面の周縁部に8箇所設置されている。

【0026】

筒型補強枠５１は、密閉レバー５４にそれぞれ対向する位置（8箇所）に、内開き扉５３の閉動作時に摺接部５４ｃとテーパ面が接触して密閉レバー５４及び内開き扉５３を外側に押すように機能するくさび状凸部（ウェッジ部）５１ａが設置されている。

【0027】

よって、内開き扉５３を閉じる際に、8つの密閉レバー５４を閉じることで、内開き扉５３が筒型補強枠５１の内側端部に強く押し付けられ、より確実に容器本体１０内を密封することができる。

【0028】

本実施形態では、容器本体１０の出入口開口に設置される筒型補強枠５１と、筒型補強枠５１の内側端部に押し付けられて開口を開閉する内開き扉５３とから出入口扉５０を構成しており、筒型補強枠５１の内側端部の接触面と、平板状の内開き扉５３の接触面（パッキン５３ｂ）とが平面となり、平面同士の接触となるため、出入口扉５０を隙間なく密閉することができる。

【0029】

扉引き締め部材９０は、引き締め台９１と、引き締め台ヒンジ部材９３と、引き締め棒９６とを備えている。引き締め台９１は、横長の棒状部材であり、筒型補強枠５１の外側端部において、上側と下側に2本平行に設置されている。

【0030】

引き締め台９１は、筒型補強枠５１の外側端部に設置された引き締め台ヒンジ部材９３により軸支され、筒型補強枠５１の外側開口に対して、外側開口を塞ぐ閉位置と、開放する開位置との間で開閉自在である。引き締め台９１の中央部分には、引き締め棒９６を通すための引き締め棒挿通穴９１ａが形成されている。

【0031】

引き締め台ヒンジ部材９３は、筒型補強枠５１の外側端部の外面に固定された引き締め台支持部９４を備えており、引き締め台９１には、引き締め台支持部９４のヒンジ支持軸９４ａが挿通する長円形状のヒンジ穴９３ｃが形成されている。

【0032】

上側の引き締め台支持部９４には、仮固定穴９４ｂが形成されており、引き締め台９１を開位置に位置させた状態で、図示しない仮固定ピンを仮固定穴９４ｂに挿すことで、引き締め台９１を開位置にロックすることもできる。

【0033】

引き締め棒９６は、一端に形成された扉連結部９７と、他端に形成された雄ネジ部９８と、この雄ネジ部９８に取り付けられる引き締めナット９９とを備える。扉連結部９７には、扉連結穴が形成されており、内開き扉５３の引き締め棒連結部５３ｅの鉛直支持軸がこの扉連結穴に通されることで、引き締め棒９６は、水平方向に揺動可能に内開き扉５３と連結される。

【0034】

引き締め棒９６の他端は、引き締め台９１の引き締め棒挿通穴９１ａを通って引き締め台９１の外側に雄ネジ部９８が露出しており、この露出した雄ネジ部９８に引き締めナット９９がねじ留めされている。

【0035】

この引き締めナット９９を締める方向に回転させることで、引き締めナット９９が引き締め台９１の外側面に接触し、さらに引き締めナット９９を締めて内側に向けてねじ送りすることで、筒型補強枠５１に対して扉連結部９７に連結された内開き扉５３を外側に引っ張ることができ、内開き扉５３をより密閉することができる。

【0036】

照明装置６０は、メタルハライドランプ６１と、ソケット６２と、強化ガラス６３とを備えており、各採光窓３０の傍に1つずつ設置されている。空気調整システム７０は、空調室１７内の空気の調整を行うシステムであり、調整された空気が上述した床下空気循環路２０を通って、栽培室１５へと供給される。空気調整システム７０は、空調室１７内の室温を調節するエアコンディショナー７１と、空調室１７内の気圧及び気体の成分濃度を調節する気体成分・圧力調節装置８０と、を備えている。

【0037】

気体成分・圧力調製装置８０は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給路８１と、酸素を供給する酸素供給路８２と、二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給路８３と、窒素を供給する窒素供給路８４とを備えており、各供給路８１～８４に設置されたバルブの開閉及び開度を調節することで、これらの気体を所定の混合比率で空調室１７内に供給可能である。

【0038】

気体成分・圧力調整装置８０は、圧縮空気供給路８１から供給される圧縮空気の供給量を調整することで、空調室１７内の気圧を調整、すなわち、栽培室１５内の気圧を所定の大気圧よりも高圧に調整することができる。

【0039】

以上、植物育成用圧力容器１の構成について説明したが、続いて、植物育成用圧力容器１の使用態様について説明する。植物の育成にあたっては、作業者が出入口扉５０を通って、所定の植物を容器本体１０内の栽培室１５内に運び込んで設置する。

【0040】

出入口扉５０を閉じる際には、引き締め台９１を開いた状態のまま、まず、内開き扉５３を閉じる。具体的には、内開き扉５３を筒型補強枠５１の内側（室内側）端部に押し当てるように外側から引っ張って閉じた状態で、まず、内開き扉５３の外側面に設置されている全ての密閉レバー５４を閉じる。

【0041】

ハンドル５４ｂを回して密閉レバー５４を閉じる際には、ハンドル５４ｂの回転に伴って摺接部５４ｃが筒型補強枠５１に設置されたくさび状凸部５１ａのテーパ面に接触することで、内開き扉５３が外側に押される。

【0042】

したがって、8つの全ての密閉レバー５４を閉じると、内開き扉５３は筒型補強枠５１の内側端部に強く押し付けられ、内開き扉５３のパッキン５３ｂと筒型補強枠５１の内側端部の圧接により密封される。

【0043】

続いて、扉引き締め部材９０による内開き扉５３のさらなる引き締めを行う。まず、引き締め棒９６の扉連結部９７を内開き扉５３の引き締め棒連結部５３ｅに連結する。具体的には、引き締め棒連結部５３ｅの連結軸を引き締め棒９６の扉連結穴に通して連結する。

【0044】

その後、引き締めナット９９を外した状態の引き締め棒９６を内開き扉５３に対して垂直な水平状態に保ちながら、引き締め棒９６の雄ネジ部９８が引き締め棒挿通穴９１ａを通るように、引き締め台９１を閉じる。そして、引き締め台９１から外側に飛び出した引き締め棒９６の雄ネジ部９８の先端に引き締めナット９９を取り付け、ねじ締めを行う。

【0045】

ねじ締めにより引き締めナット９９が引き締め台９１に接触してから、さらに締め増しを行うことで、内開き扉５３が引き締め台９１に近付く方向に引っ張られる。このように、扉引き締め部材９０のねじ送りにより、内開き扉５３を外側に引っ張って引き締めることで、内開き扉５３と筒型補強枠５１との密着度をより高めることができる。

【0046】

出入口扉５０を閉じて、容器本体１０内を密封した後、照明装置６０及び空気調節システム７０の駆動制御を行うことで、所定の気圧、所定の成分濃度の気体雰囲気、所定の照射時間及び所定の照度の下で植物の育成を行うことができる。例えば、圧縮空気供給路８１からの圧縮空気の供給量を調整することで、栽培室１５内を2気圧に調整し、2気圧の高圧下で植物の栽培を行うことができる。

【0047】

ここで、気体成分・圧力調整装置８０により、容器本体１０内の圧力を大気圧よりも上げると、容器本体１０の内外圧力差により、内開き扉５３が外側に向けて押され、筒型補強枠５１の内側端部により強力に押し付けられ、密着度がさらに高められる。

【0048】

以上、出入口扉５０を閉じる際の作業について説明したが、続いて、出入口扉５０を開く際の作業について説明する。開作業にあたっては、まず、気体成分・圧力調整装置８０を操作して、容器本体１０内の圧力を大気圧程度に下げ、扉引き締め部材９０を外して開く。具体的には、引き締めナット９９を外してから、引き締め台９１を開き、仮固定ピンにより引き締め台９１を開状態に仮固定する。

【0049】

続いて、引き締め棒９６を邪魔にならない位置に退去させるか、引き締め棒９６の扉連結部９７を内開き扉５３から外した上で、全ての密閉レバー５４を開くと、内開き扉５３が内側へ開くことができる状態となる。この状態で、内開き扉５３を外側から室内側に押すと、内開き扉５３を開くことができ、出入口扉５０から容器本体１０内に出入りできるようになる。

【0050】

以上、本実施形態について説明したが、本実施形態によれば、容器本体１０の出入口開口部分に筒型補強枠５１を設置し、この筒型補強枠の内側開口を内開き扉５３で密閉するように構成しているので、容器本体１０の半球部分に出入口扉５０が設置されている場合でも高い密閉度を実現することができる。

【0051】

また、本実施形態では、閉動作に応じて内開き扉５３を出入口補強枠５１の内側端部に押し付ける密閉レバー５４を、内開き扉５３の周縁部に複数設置しており、出入口扉５０の密閉度をより向上させることができる。また、本実施形態では、閉状態の内開き扉５３をねじ送りにより外側に引っ張るための扉引き締め部材９０をさらに備えているので、出入口扉５０の密閉度をより高めることができる。

【0052】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、植物育成用圧力容器を構成する部材の形状やサイズ、素材等は適宜変更可能である。

【0053】

また、上記実施形態では、筒型補強枠の内側開口を内開き扉により開閉するようにしたが、筒型補強枠の外側開口や筒型補強枠の枠内の途中部分の開口を開閉扉により開閉するように構成しても良い。但し、圧力容器内の高圧により扉を筒型補強枠の開口部分に押し付けて密閉度を高めるためには、内開き構造の扉を採用するのが望ましい。

【0054】

また、上記実施形態では、内開き扉の外側面と引き締め台とを連結する引き締め棒は、引き締め台の外側面に接触する引き締めナットを内側へねじ送りすることで、内開き扉と引き締め台とを相対的に引っ張って引き締めているが、引き締め棒の長さをねじ送りにより可変に構成し、引き締め棒自体の長さを短くすることで引き締めるように構成しても良い。

【符号の説明】

【0055】

１ 植物育成用圧力容器
１０ 容器本体
１０ａ 固定脚
１１ 仕切壁
１５ 栽培室
１７ 空調室
１９ 床板
２０ 床下空気循環路
３０ 採光窓
３１ 保持台
３２ 土台
３５ 紫外線・赤外線カットガラス
３７ 耐圧ガラス
５０ 出入口扉
５１ 筒型補強枠
５１ａ くさび状凸部
５３ 内開き扉
５３ａ パッキン溝
５３ｂ パッキン
５３ｄ 補強凸条
５３ｅ 引き締め棒連結部
５４ 密閉レバー
５４ａ シャフト
５４ｂ ハンドル
５４ｃ 摺接部
５５ 扉ヒンジ部材
５５ａ ヒンジ支持軸
５５ｂ ヒンジ
５５ｃ ヒンジ穴
９０ 扉引き締め部材
９１ 引き締め台
９１ａ 引き締め棒挿通穴
９３ 引き締め台ヒンジ部材
９３ｃ ヒンジ穴
９４ 引き締め台支持部
９４ａ ヒンジ支持軸
９４ｂ 仮固定穴
９６ 引き締め棒
９７ 扉連結部
９８ 雄ネジ部
９９ 引き締めナット
６０ 照明装置
６１ メタルハライドランプ
６２ ソケット
６３ 強化ガラス
７０ 空気調節システム
７１ エアコンディショナー
８０ 気体成分・圧力調節装置
８１ 圧縮空気供給路
８２ 酸素供給路
８３ 二酸化炭素供給路
８４ 窒素供給路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】