▶ チンダオ ハイアール レフリジレーター カンパニー リミテッドの特許一覧 ▶ ハイアール スマート ホーム カンパニー リミテッドの特許一覧 ▶ ハイアール・ユーエス・アプライアンス・ソリューションズ・インコーポレーテッドの特許一覧
特表2023-537216室内型ガーデンセンター用の水分補給システムおよびその操作方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-31
(54)【発明の名称】室内型ガーデンセンター用の水分補給システムおよびその操作方法
(51)【国際特許分類】
A01G 7/00 20060101AFI20230824BHJP
A01G 9/24 20060101ALI20230824BHJP
【ＦＩ】
A01G7/00 601Z
A01G9/24 G
A01G9/24 W
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023502769
(86)(22)【出願日】2021-07-07
(85)【翻訳文提出日】2023-01-19
(86)【国際出願番号】 CN2021105012
(87)【国際公開番号】W WO2022012389
(87)【国際公開日】2022-01-20
(31)【優先権主張番号】16/927,130
(32)【優先日】2020-07-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522029969
【氏名又は名称】チンダオ ハイアール レフリジレーター カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＱＩＮＧＤＡＯ ＨＡＩＥＲ ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＯＲ ＣＯ．， ＬＴＤ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｉｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐａｒｋ， Ｈａｉｅｒ Ｒｏａｄ Ｎｏ． １ Ｌａｏｓｈａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６１０１， Ｃｈｉｎａ
(71)【出願人】
【識別番号】521161200
【氏名又は名称】ハイアール スマート ホーム カンパニー リミテッド
(71)【出願人】
【識別番号】516183831
【氏名又は名称】ハイアール・ユーエス・アプライアンス・ソリューションズ・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001841
【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ
(72)【発明者】
【氏名】ハンター マシュー
(72)【発明者】
【氏名】シュローダー マイケル グッドマン
(72)【発明者】
【氏名】ユンゲ ブレント オールデン
【テーマコード（参考）】
2B022
2B029
【Ｆターム（参考）】
2B022DA17
2B022DA19
2B022DA20
2B029MA06
2B029PA05
(57)【要約】
室内園芸用電気器具は、栽培室を規定する内側コンテナーと、栽培室内に回転可能に取り付けられて根室を規定する成長モジュールとを含む。水分補給システムは根室に流体的に接続されて、水分補給サイクルを選択的に実施し、根室は霧で満たされ、空気サイクルシステムは空気流を選択的に駆動して根室を通過させ、所望の温度を保持する。コントローラーは、水分補給サイクル期間空気流を停止し、例えば水分補給サイクルの中断を最小限にする。空気流の停止は時間、例えば水分補給サイクルの開始／終了時点に基づくものであってもよいし、または光学センサによって測定された水分レベルに基づくものであってもよい。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケース内に配置されて栽培室を規定する内側コンテナーと、前記内側コンテナー内に取り付けられて根室を規定する成長モジュールと、
前記根室中に延伸する１つまたは複数の植物容器を収容するための前記成長モジュールを通過する複数の開口と、
水分補給サイクルを選択的に実施して液体を前記根室に流入させる水分補給システムと、
前記根室に流体的に結合されて空気流を駆動して前記根室を通過させるための空気サイクルシステムと、
前記水分補給システムおよび前記空気サイクルシステムに操作可能に通信し、前記水分補給サイクル期間前記空気流を停止するように構成されるコントローラーと、を含む、ことを特徴とする園芸用電気器具。
【請求項2】
前記水分補給サイクル期間前記空気流を停止することは、前記水分補給サイクルの開始時点と終了時点を決定することと、
前記水分補給サイクルの前記開始時点の前に前記空気流を第１所定期間で停止することと、
前記水分補給サイクルの前記終了時点から第２所定期間が経過するまで前記空気流を遮断することと、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の園芸用電気器具。
【請求項3】
前記第１所定期間が０．５秒～１０秒である、ことを特徴とする請求項２に記載の園芸用電気器具。
【請求項4】
前記第２所定期間が５秒～３０秒である、ことを特徴とする請求項２に記載の園芸用電気器具。
【請求項5】
前記栽培室または前記根室内の水分レベルを測定するための水検出装置をさらに含み、前記水分補給サイクル期間前記空気流を停止することは、
前記水分レベルを測定することと、
前記水分レベルが閾値水分レベルを超えると、前記空気流を遮断することを、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の園芸用電気器具。
【請求項6】
前記水検出装置は光学センサである、ことを特徴とする請求項５に記載の園芸用電気器具。
【請求項7】
前記水検出装置は、前記根室内の異なる位置に設けられた複数のセンサを含む、ことを特徴とする請求項５に記載の園芸用電気器具。
【請求項8】
前記空気サイクルシステムは、前記栽培室に流体連通する送風配管と、
前記送風配管に操作可能に接続され、前記空気流を調節する送風ダンパーと、を含み、
前記空気流の停止は前記送風ダンパーを閉じることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の園芸用電気器具。
【請求項9】
前記空気サイクルシステムは、前記栽培室に流体連通する排出配管と、
前記排出配管に操作可能に接続されて前記空気流を調節する排出ダンパーと、を含み、
前記空気流の停止は前記排出ダンパーを閉じることを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の園芸用電気器具。
【請求項10】
前記空気サイクルシステムは、前記栽培室に流体連通するサイクルファンを含み、前記空気流の停止は前記サイクルファンを停止することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の園芸用電気器具。
【請求項11】
根室を規定する成長モジュール、水分補給システムと空気サイクルシステムを含む園芸用電気器具の操作方法であって、前記空気サイクルシステムを操作し、空気流を駆動して前記根室を通過させることと、
水分補給サイクル開始前に前記空気流を停止することと、
前記水分補給システムを用いて水分補給サイクルを実施し、液体を前記根室に供給することと、
前記水分補給サイクルが終了した後前記空気流を遮断することと、を含む、ことを特徴とする園芸用電気器具の操作方法。
【請求項12】
前記水分補給サイクルの開始前に、前記水分補給サイクルが終了した後、前記空気流を停止し、前記空気流を遮断することは、前記水分補給サイクルの開始時点と終了時点を決定することと、
前記水分補給サイクルの前記開始時点前に前記空気流を第１所定期間で停止することと、
前記水分補給サイクルの前記終了時点から第２所定期間が経過するまで前記空気流を遮断することと、を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記第１所定期間が０．５秒～１０秒である、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記第２所定期間が５秒～３０秒である、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項15】
前記園芸用電気器具は、前記根室内の水分レベルを測定するための水検出装置をさらに含み、前記水分補給サイクル期間前記空気流を停止することは、
前記水分レベルを測定することと、
前記水分レベルが閾値水分レベルを超えると、前記空気流を遮断することと、を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項16】
前記水検出装置が光学センサである、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記水検出装置は前記根室内の異なる位置に設けられた複数のセンサを含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
前記空気サイクルシステムは、前記根室に流体連通する送風配管と、
前記送風配管に操作可能に接続されて前記空気流を調節する送風ダンパーと、を含み、
前記空気流の停止は前記送風ダンパーを閉じることを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項19】
前記空気サイクルシステムは、前記根室に流体連通する排出配管と、
前記排出配管に操作可能に接続されて前記空気流を調節する排出ダンパーと、を含み、
前記空気流の停止は前記排出ダンパーを閉じることを含む、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記空気サイクルシステムは、前記根室に流体連通するサイクルファンをさらに含み、前記空気流の停止は前記サイクルファンを停止することを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主に室内園芸用のシステムに関し、より具体的には、室内園芸装置において植物を水分補給するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の室内型ガーデンセンターは、栽培室を規定するためのケースで構成され、この栽培室に複数のトレイや棚が設けられて苗や植物材料を支持し、例えば、室内環境でハーブや野菜などの植物を栽培する。また、このような室内型ガーデンセンターは、栽培室を所望の温度または湿度に維持するための環境制御システムを含んでもよい。ある室内型ガーデンセンターは、植物に水を与える水分補給システムおよび／または植物の成長に必要な光を照明する人工照明システムをさらに含んでもよい。
【0003】
従来の水分補給システムは定期的に根室に噴霧するか、または他の方法で液体を根室内に流入させて水および／または栄養分を植物根部に供給する。水分補給のサイクルが終了すると、小さな水滴が根室全体に静かに浮かび、根や壁にゆっくりと付着する。なお、このような液滴密度の高い時期に根室に冷却風が流れると、液滴が効率よく根部に到達しない可能性がある。
【0004】
したがって、室内型ガーデンセンターを改善することは重要である。より具体的に、改善された水分補給サイクルの特徴を備えた室内型ガーデンセンターの開発は非常に有益である。
【発明の概要】
【0005】
本発明の各側面および利点は以下で詳細に説明されるか、説明から明らかであるか、または本発明を実施することにより知り得る。
【0006】
本発明の例示的な態様では、園芸用電気器具を提供し、この園芸用電気器具は、ケース内に配置されて栽培室を規定する内側コンテナーと、内側コンテナー内に取り付けられて根室を規定する成長モジュールと、根室に延びる１つまたは複数の植物容器を収容するための成長モジュールを通る複数の開口とを含む。水分補給システムは、水分補給サイクルを選択的に実施して液体を根室に供給し、空気サイクルシステムは根室に流体的に結合され、空気サイクルシステムは空気流を駆動して根室を通過させる。コントローラーは水分補給システムおよび空気サイクルシステムと操作可能に通信し、コントローラーは水分補給サイクル期間空気流を停止するように構成される。
【0007】
本発明の別の例示的な態様では、園芸用電気器具の操作方法を提供する。園芸用電気器具は、根室を規定する成長モジュール、水分補給システム、および空気サイクルシステムを含む。この方法は、空気サイクルシステムを操作して空気流を根室に通過させることと、水分補給サイクル開始前に空気流を停止することと、水分補給システムを用いて水分補給サイクルを実施し、液体を根室に供給することと、水分補給サイクルが終了するまで空気流を停止することと、を含む。
【0008】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することにより、より容易に理解することができる。本明細書に組み込まれ本明細書の一部を構成する図面は本発明の実施形態を示し、説明とともに本発明の原理を解釈するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
添付図面を参照して、本明細書は、当業者に向けられた本発明の完全な開示を示し、かかる開示は、当業者が、本発明の最良の実施例を含む本発明を実施することを可能にするものである。
【図1】本発明の例示的な実施形態による園芸用電気器具の透視図である。
【図9】本発明の例示的な実施形態による水分補給サイクル期間根室内の空気中の水分量を示す図である。
【図10】本発明の例示的な実施形態による水分補給サイクル期間園芸用電気器具を操作する方法を示す。 本明細書および添付図面における添付標記の繰り返し使用は、本発明の同一または類似の特徴または要素を示すことを意図している。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態を詳細に参照し、その１つまたは複数の例を添付の図面に示す。 各実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の様々な適応および変形がなされ得ることは、当業者には明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として示され、または説明された特徴は、別の実施形態で使用することができ、その結果、さらに別の実施形態が得られる。 したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲に該当するこれらの適応および変形、ならびにそれらの等価な形態をカバーすることが期待される。
【0011】
本明細書で使用される「近似」、「ほぼ」、「約」等の用語は、記載された値の１０パーセント（１０％）の誤差を意味する。 さらに、本明細書で使用する場合、「第１」、「第２」および「第３」という用語は、ある構成要素を別の構成要素から区別するために互換的に使用することができ、これらの用語は、各部品の位置や重要性を示すものではない。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の相対的な流れ方法を意味する。例えば、「上流」とは流体の流れが来る方法、「下流」とは流体の流れが行く方向を指す。
【0012】
図１は、本発明の例示的な実施形態による園芸用電気器具１００の透視図である。例示的な実施形態によれば、園芸用電気器具１００は、植物を栽培するための室内型ガーデンセンターとして使用することができる。なお、本明細書の実施形態は本発明の側面のみを説明することを意図する。本発明の範囲から逸脱しない限り園芸用電気器具１００を変更や修正することができる。
【0013】
園芸用電気器具１００は、ハウジングまたはケース１０２を含み、このハウジングまたはケースは縦方向Ｖに沿って頂部１０４と底部１０６間に延伸し、側方向Ｌに沿って第１側１０８と第２側１１０間に延伸し、横方向Ｔに沿って前側１１２と後側１１４間に延伸する。縦方向Ｖ、側方向Ｌおよび横方向Ｔのそれぞれは互いに垂直で直交方向システムを形成する。
【0014】
園芸用電気器具１００は、ケース１０２内に設けられた断熱内側コンテナー１２０を含む。内側コンテナー１２０は植物１２４が成長し得る温度制御室を少なくとも部分的に規定し、本明細書では一般に栽培室１２２と呼ばれる。園芸用電気器具１００は植物１２４の成長を可能にすると言及するが、他の有機物や生物を園芸用電気器具１００で成長または保存することもできることを理解されたい。例えば、園芸用電気器具１００で藻類、菌類（例えばキノコ類）または他の有機物を栽培または保存してもよい。本明細書に記載された特定の用途は、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【0015】
ケース１０２、より具体的に、内側コンテナー１２０は実質的に密閉された後部領域または部分１３０を規定してもよい。また、ケース１０２と内側コンテナー１２０は前部開口を規定し、本明細書では前部表示開口１３２と呼ばれ、園芸用電気器具１００のユーザはこの前部表示開口１３２を通過して栽培室１２２にアクセスし、例えば、収穫、植え付け、剪定または他の方式で植物１２４にアクセスことができる。例示的な実施形態によれば、密閉された後部１３０は内側コンテナー１２０の一部として定義され、この部分はケース１０２の後側１１４に近い栽培室１２２を規定する。また、前部表示開口１３２は通常ケース１０２の前側１１２の近くに設けられるか、またはそれと重なり合うように設けられる。
【0016】
園芸用電気器具１００は１つまたは複数の扉１３４を含んでもよく、これらの扉はケース１０２に回転可能に取り付けられ、栽培室１２２に選択可能にアクセスすることができる。例えば、図１は閉位置にある扉１３４を示し、扉１３４により栽培室１２２の断熱を助ける。これに対して、図２は開位置にある扉１３４を示し、栽培室１２２にアクセスして保存している植物１２４への接近を可能にする。扉１３４は、透明窓１３６を含んでもよく、ユーザはこの窓１３６を通じて、扉１３４を開く必要なしに植物１２４を観察することができる。
【0017】
図１および図２では、扉１３４は長方形でケース１０２の前側１１２に取り付けられるが、選択可能な実施形態に応じて、扉１３４は様々な形状、取付位置等を有し得る。例えば、扉１３４は湾曲していてもよいし、全体がガラスで形成されてもよい。あるいは、扉１３４は、栽培室１２２に対して入射／出射する光の全体特徴、例えば内部ルーバー、着色、ＵＶ処理、偏光などを制御するように構成される。当業者は、他の構造の室や扉も可能であり、本発明の範囲内に含まれることを理解することができる。
【0018】
例示的な実施形態によれば、ケース１０２は引出し１３８をさらに規定し、この引出し１３８は、ケース１０２の底部１０６の近くに、摺動可能にケースに取り付けられて植物栄養分、システム付属品、水フィルタなどの便利な保存を提供する。また、引出し１３８の後面に環境制御システムを受け入れるための機械室１４０が設けられ、この環境制御システムは、栽培室１２２内の温度を調節するための密閉システムを含み、以下でより詳細に説明する。
【0019】
図３は、栽培室１２２内の温度を調節するための環境制御システム１４８のいくつかの部材の模式図である。具体的に、環境制御システム１４８は、密閉システム１５０、配管システム１６０および水分補給システム２７０、または栽培室１２２内の環境を調節し例えばその中の植物１２４の成長を改善または調節するための任意の他の適切な部材またはサブシステムを含む。具体的に、図３は、機械室１４０内の密閉システム１５０を例示する。本明細書では例示的な密閉システムを示したが、本発明の範囲内に留まりながら密閉システム１５０に対して様々な変更および修正を行うことができることが理解されたい。例えば、密閉システム１５０は、追加または選択可能な部材、異なる配管構造などを含んでもよい。
【0020】
図に示すように、密閉システム１５０は、圧縮機１５２、第１熱交換器または蒸発器１５４および第２熱交換器または凝縮器１５６を含む。一般的に理解されるように、圧縮機１５２は通常、冷媒を密閉システム１５０で循環または駆動するように動作し、冷媒を密閉システム１５０の各部材間で流動させるための様々な導管を含む。それにより、蒸発器１５４と凝縮器１５６は互いに、および圧縮機１５２と流体連通してもよい。
【0021】
密閉システム１５０の操作期間、冷媒が蒸発器１５４から圧縮機１５２に流動し、圧縮機１５２は通常、圧縮された冷媒を圧縮機１５２から凝縮器１５６に導く。例えば、冷媒は過熱蒸気の形態の流体として蒸発器１５４を出ることがある。蒸発器１５４を出る際に、冷媒は圧縮機１５２に入り、この圧縮機１５２は冷媒を圧縮する。したがって、冷媒の圧力および温度が圧縮機１５２において上昇し、冷媒がより過熱された蒸気となる可能性がある。
【0022】
凝縮器１５６は、圧縮機１５２の下流に配置され、冷媒からの熱を放出するように動作する。例えば、圧縮機１５２の過熱蒸気が凝縮器１５６に入りエネルギを凝縮器１５６周囲の空気に伝達する（例えば、高温空気流を形成する）。このように、冷媒が飽和液体および／または液体蒸気混合物に凝縮される。凝縮器のファン（図示せず）は凝縮器１５６に隣接して設けられ、高温空気流（例えば周囲の大気）を促進または駆動して凝縮器１５６のコイルを通って、熱伝達を促進する。
【0023】
例示的な実施形態によれば、冷媒膨張を調節するために、膨張装置または可変電子膨張弁１５８も提供され得る。使用期間中、可変電子膨張弁１５８は通常冷媒を膨張させ、その圧力と温度を低下させることができる。この点で、冷媒は高い液体質量／飽和液体蒸気混合物として凝縮器１５６を出て、蒸発器１５４を通って流れる前に可変電子膨張弁１５８を通過する。可変電子膨張弁１５８は通常調節可能であり、例えば、可変電子膨張弁１５８を通過する冷媒流を選択的に変更または調節することができる（例えば、ｍｌ／秒単位の体積流量）。
【0024】
蒸発器１５４は可変電子膨張弁１５８の下流に配置され、例えば蒸発器周囲の空気からの熱を吸収して蒸発器１５４内の冷媒を加熱する（例えば、冷気流を生成する）。例えば、可変電子膨張弁１５８の液体または液体蒸気混合物冷媒は蒸発器１５４に入れることができる。蒸発器１５４内で、可変電子膨張弁１５８からの冷媒は冷気流からエネルギを吸収して、過熱蒸気および／または高質量の蒸气混合物となる。エアハンドラーまたは蒸発器ファン（図示せず）は蒸発器１５４に隣接して設けられ、冷気流を蒸発器１５４に通過させるように促進または駆動して、熱伝達を促進する。冷媒は蒸発器１５４から圧縮機１５２に戻し、蒸気圧縮サイクルが継続される。
【0025】
上記のように、環境制御システム１４８は密閉システム１５０を含み、この密閉システム１５０は必要に応じて高温空気流または冷気流を栽培室１２２を走行させるために使用される。この空気を導くために、環境制御システム１４８は、温度調節空気流を案内するための配管システム１６０を含み、温度調節空気流は本明細書で単に空気流１６２として識別される（例えば図３を参照）。このとき、例えば、空気が蒸発器１５４を通過するとき、蒸発器ファンは冷気流を生成し、空気とともに凝縮器１５６を通過し、凝縮器ファンは高温空気流を生成することができる。
【0026】
これらの空気流１６２はそれぞれ冷却空気供給配管および／または加熱空気供給配管（図示せず）を通じて経路が確保される。このとき、環境制御システム１４８は通常、複数の配管、ダンパー、ダイバータアセンブリおよび／またはエアハンドラーを含み、冷却モード、加熱モード、加熱および冷却モードまたは栽培室１２２内の環境を調節する任意の他のモードでの操作を容易にする。なお、配管システム１６０は複雑さの点で変化でき、栽培室１２２の任意の適切な部分を任意に配置して密閉システム１５０からの空気流を調節することができる。
【0027】
園芸用電気器具１００は、制御パネル１７０を含んでもよい。制御パネル１７０は、ノブ、ボタン、押しボタン、タッチスクリーンインタフェースなどの１つまたは複数の入力セレクター１７２を含む。また、入力セレクター１７２は園芸用電気器具１００の各設置、例えば密閉システム１５０の操作に関連する設置を指定または設定することができる。入力セレクター１７２は処理装置またはコントローラー１７４と通信することが可能である。コントローラー１７４において、またはコントローラー１７４によって生成された制御信号が入力セレクター１７２に応答されて園芸用電気器具１００を操作することができる。さらに、制御パネル１７０は、指示灯またはスクリーンなどのディスプレイ１７６を含んでもよい。ディスプレイ１７６はコントローラー１７４と通信可能に接続され、コントローラー１７４からの信号に応答して情報を表示する。さらに、本明細書で説明するように、コントローラー１７４は園芸用電気器具１００の他の部材（例えば１つまたは複数のセンサ、モータまたは他の部材）と通信可能に接続される。
【0028】
本明細書で使用する「処理装置」または「コントローラー」は１つまたは複数のマイクロプロセッサまたは半導体装置を指し、単一のデバイスに限定されない。処理装置は、園芸用電気器具１００を動作させるように構成される。処理装置は、１つまたは複数の記憶素子（例えば、永続的な記録媒体）を含む、またはそれに関連付けられる。いくつかの実施形態では、記憶素子は電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）から構成される。通常、記憶素子は、処理装置によって実行され得る指令を含む処理装置がアクセス可能な情報を格納し得る。選択可能に、指令はソフトウェアまたは指令および／またはデータの任意集合であり、このソフトウェアまたは指令および／またはデータの任意集合は処理装置によって実行されると、処理装置が操作を実行する。
【0029】
図１～図８を参照すると、園芸用電気器具１００は通常、回転可能なディスクコンベアを含み、本明細書では成長モジュール２００と呼ばれ、この成長モジュール２００は内側コンテナー１２０内に取り付けられ、例えば、栽培室１２２内に取り付けられる。図に示されるように、成長モジュール２００は、中心軸線２０４に沿って延伸し中心軸線２０４の周りに回転する中心ハブ２０２を含む。具体的に、例示的な実施形態では、中心軸線２０４は縦方向Ｖに平行である。しかしながら、中心軸線２０４は任意の適切な方向（例えば水平方向）に沿って延伸する。この点で、成長モジュール２００は通常軸方向（つまり中心軸線２０４に平行）、中心軸線２０４に垂直に延伸する径方向Ｒおよび中心軸線２０４の周りに延伸する周方向Ｃ（例えば中心軸線２０４に垂直な平面）を規定する。
【0030】
成長モジュール２００は複数の仕切り板２０６を含み、これらの仕切り板２０６はほぼ径方向Ｒに沿って中心ハブ２０２から延伸する。このように、成長モジュール２００は栽培室１２２を仕切りまたは分割して複数のチャンバーを規定し、本明細書では符号２１０で示される。具体的に、図１～図８の例示的な成長モジュール２００の第１実施形態を参照すると、成長モジュール２００は３つの仕切り板２０６を含み、これらの仕切り板２０６は互いに周方向に間隔を空けて設けられた第１室２１２、第２室２１４および第３室２１６を規定する。通常、成長モジュール２００が栽培室１２２内で回転すると、複数のチャンバー２１０は分離し異なる成長環境を規定し、例えば、異なる成長ニーズの植物１２４の成長を可能にする。
【0031】
より具体的に、仕切り板２０６は、中心ハブ２０２から内側コンテナー１２０に近い位置まで延伸する。仕切り板２０６は径方向に沿って延伸するが、完全に径方向に延伸する必要がないことを理解されたい。例えば、例示的な実施形態によれば、各仕切り板の遠位端が弓状壁２１８を介して隣接する仕切り板に係合され、この弓状壁２１８は通常植物１２４を支持するために使用される。
【0032】
明らかに、例示的な実施形態によれば、仕切り板２０６と内側コンテナー１２０間にほぼ密閉空間が形成される。したがって、例示的な実施形態によれば、成長モジュール２００は成長モジュールの直径２２０を規定する（例えば、水平面に形成されたほぼ円形の被覆領域によって規定される）。同様に、内側コンテナー１２０の密閉された後部１３０はほぼ円柱形であり、内側コンテナー直径２２２を規定する。大量の空気が仕切り板２０６と内側コンテナー１２０間から逃げないように、内側コンテナー直径２２２は成長モジュール直径２２０と実質的に同じかそれより若干大きくてもよい。
【0033】
具体的に、図３を参照すると、園芸用電気器具１００は、モータ２３０または適切な駆動素子または装置を含み、園芸用電気器具１００の操作期間成長モジュール２００を選択的に回転させるために使用される。この点で、例示的な実施形態によれば、モータ２３０は成長モジュール２００の下方に配置され、例えば、機械室１４０内に配置され、中心軸線２０４に沿って操作可能に成長モジュール２００に接続されて、成長モジュール２００を回転させる。
【0034】
本明細書で使用する「モータ」は成長モジュール２００を回転させるための任意の適切な駆動モータおよび／または伝達アセンブリを指す。例えば、モータ２３０はブラシレスＤＣモータ、ステッピングモータまたは任意の他の適切なタイプまたは構造のモータであってもよい。例えば、モータ２３０はＡＣモータ、誘導モータ、永久磁石同期モータまたは任意の他の適切なタイプのＡＣモータであってもよい。あるいは、モータ２３０は任意の適切な伝達アセンブリ、クラッチ機構または他の部材を含んでもよい。
【0035】
例示的な実施形態によれば、モータ２３０は操作可能にコントローラー１７４に接続され、このコントローラー１７４は、ユーザ入力（例えばタッチボタン１７２）に基づいて所定の操作サイクルに従って成長モジュール２００を回転させるようにプログラムされている。また、コントローラー１７４は、温度または湿度センサなどの１つまたは複数のセンサに通信可能に接続され、これらのセンサはそれぞれ温度および／または湿度を測定する様々なチャンバー２１０内に設けられる。その後、コントローラー１７４は、各チャンバー２１０が所望の環境条件を維持するように、モータ２３０を操作する。例えば、以下の詳細な説明のように、園芸用電気器具１００は、園芸用電気器具１００のある位置に光を提供し、温度制御、適切な水分、栄養分および植物成長のための他のニーズを提供する特徴を有する。モータ２３０は、特定のチャンバー２１０をそのような成長要件を受ける場所に設定する。
【0036】
例示的な実施形態によれば、例えば３つの仕切り板２０６は３つの室２１２～２１６を形成する場合、コントローラー１７４は、複数の予設位置で成長モジュール２００を順次にインデックスするためにモータ２３０を操作する。より具体的に、モータ２３０は１２０°の刻みで反時計回り方向に（例えば、成長モジュール２００の頂部から見たとき）成長モジュール２００を回転させて、チャンバー２１０を密閉位置と表示位置間で移動させることができる。本明細書で使用する場合、チャンバー２１０が成長モジュール２００（つまり中心ハブ２０２と隣接する仕切り板２０６）と内側コンテナー１２０間に密閉されるとき、このチャンバー２１０は「密閉位置」にあると考える。これに対して、チャンバー２１０の少なくとも一部が前部表示開口１３２に露出してユーザがこのチャンバー２１０内の植物１２４にアクセスするとき、このチャンバー２１０は「表示位置」にあると考える。
【0037】
例えば、図４および図５に例示するように、第１室２１２および第２室２１４は両方とも密閉位置にあり、第３室２１６は表示位置にある。モータ２３０が反時計回り方向に沿って成長モジュール２００を１２０度回転させると、第２室２１４が表示位置に移行し、第１室２１２と第３室２１６が密閉位置に移行する。モータ２３０はこのような刻みで成長モジュール２００を回転し続けて、チャンバー２１０を密閉位置と表示位置間で循環させることができる。
【0038】
図４～図８を参照すると、本発明の例示的な実施形態による成長モジュール２００をより詳細に説明する。図に示されるように、成長モジュール２００は複数の開口２４０を規定し、これらの開口２４０は通常、植物容器２４２を内部根室２４４に収容するように構成される。植物容器２４２は通常、メッシュまたは他の支持構造内に設けられた植物を成長させるための苗または他の材料を含み、植物１２４の根をこのメッシュまたは他の支持構造によって成長モジュール２００内で成長させる。ユーザは、所望種子の植物容器２４２の部分（例えば、種子端または根端２４６）を複数の開口２４０中の１つを通して根室２４４に挿入することができる。植物容器２４２の植物端２４８がチャンバー２１０内に保持され、植物１２４が成長モジュール２００から成長し、ユーザがアクセスすることができる。この点で、成長モジュール２００は、中心ハブ２０２と複数の仕切り板２０６中の少なくとも１つに根室２４４を規定する。以下の説明のように、水分や他の栄養分は根室２４４内の植物容器２４２の根端２４６に供給される。明らかに、植物容器２４２が設置されていないとき、開口２４０は平坦なバッフルシール（図示せず）で覆われて、水分が根室２４４から逃げるのを防止する。
【0039】
図５および図７に最もよく示されるように、成長モジュール２００は内側部分仕切り板２５０をさらに含んでもよく、この内側部分仕切り板２５０は根室２４４内に設けられて、根室２４４を複数の根室に分割し、複数の根室中のそれぞれが複数の開口２４０を介して複数のチャンバー２１０中の１つの流体と連通する。より具体的に、例示的な実施形態によれば、内側部分仕切り板２５０は根室２４４を第１根室２５２、第２根室２５４および第３根室２５６に分かれる。例示的な実施形態によれば、第１根室２５２は第１栽培室２１２に設置された植物１２４に水分および栄養分を供給し、第２根室２５４は第２栽培室２１４に設置された植物１２４に水分および栄養分を供給し、第３根室２５６は第３栽培室２１６に設置された植物１２４に水分および栄養分を供給することができる。このように、環境制御システム１４８は複数の室２１２～２１６と複数の根室２５２～２５６中のそれぞれの温度および／または湿度を独立して制御することができる。
【0040】
環境制御システム１４８は水分補給システム２７０をさらに含み、この水分補給システム２７０は通常、植物１２４に水を供給して植物の成長を支援するように構成される。具体的に、例示的な実施形態によれば、水分補給システム２７０は通常水源２７２と噴霧装置２７４（例えば、１つまたは複数の微細ミストノズル）を含む。例えば、水源２７２は水（例えば、蒸留水）を含む液体貯蔵器、または直接接続された市水源であってもよい。噴霧装置２７４は根室２４４の底部に設けられ、霧を根室２４４に充填させて植物１２４の根に水分を補給するように構成される。選択可能に、噴霧装置２７４は縦方向Ｖに沿って中心ハブ２０２を通過し、定期的に根室２４４に噴霧または水を噴出するノズルであり得る。各種の植物１２４の成長に異なる量の水が必要とするので、水分補給システム２７０は、複数の噴霧装置２７４を選択的に含んでもよく、例えば、すべての噴霧装置２７４が水源２７２に接続されるが、選択的に操作されて互いに独立して第１根室２５２、第２根室２５４および第３根室２５６のそれぞれを充填させてもよい。本明細書に使用する「水分補給サイクル」の用語は通常、水分補給システム２７０が液体を園芸用電気器具１００、例えば根室２４４中の１つまたは複数に供給する期間を指す。
【0041】
明らかに、上記環境制御システム１４８は通常、複数のチャンバー２１０および／または根室２５２～２５６中の１つまたは全部内の温度と湿度（例えば、いくつかの他の適切な水位量または測定）を独立して調節することができる。このように、チャンバー２１０ごとに共通した所望の成長環境を得ることができる。
【0042】
例えば、図４および図５を参照すると、園芸用電気器具１００は光アセンブリ２８０をさらに含み、この光アセンブリ２８０は通常、選択されたチャンバー２１０に光を提供して植物１２４の光合作用と成長を促進する。図に示されるように、光アセンブリ２８０は、複数の光源２８２を含み、これらの光源２８２は行列に積層され、例えば、縦方向Ｖに沿って延伸する。例えば、光源２８２はチャンバー２１０内の内側コンテナー１２０に直接取り付けられるか、または内側コンテナー１２０の後面に選択的に取り付けられ、光が透明窓または光パイプを通してチャンバー２１０に投射される。本明細書で説明される光源２８２の位置、構造およびタイプは本発明の範囲を何ら限定することを意図するものではない。
【0043】
光源２８２は、任意の適切な光技術用い任意の適切な色で照明し、任意の適切な数、タイプ、位置および構造に設定される電気光源である。例えば、例示的な実施形態によれば、光源２８２は１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、コントローラー１７４からの制御信号に応じて、これらの発光ダイオードは単一色で照明し（例えば、白色ＬＥＤ）、または複数の色で照明してもよい（例えば、多色またはＲＧＢ ＬＥＤ）。しかしながら、選択可能な実施形態によれば、光源２８２は任意の他の適切な従来の電球または光源、例えばハロゲン電球、蛍光灯、白熱電球、発光棒、光ファイバー光源などであり得る。
【0044】
上記のように、光アセンブリ２８０からの光は、園芸用電気器具１００が位置する部屋において光害をもたらす可能性がある。したがって、本発明の各態様は、光害を低減するか、または光源２８２からの光が前部表示開口１３２を通過するのを防止することを特徴とする。具体的に、図に示されるように、光アセンブリ２８０は内側コンテナー１２０の密閉された後部１３０のみに設けられ、密閉位置にあるチャンバー２１０のみが光源２８２の光に露出する。具体的に、成長モジュール２００は光アセンブリ２８０と前部表示開口１３２間の物理的な仕切り板として機能する。このように、図５に示すように、第１室２１２または第２室２１４から成長モジュール２００を通過して前部表示開口１３２から光が出ることがない。成長モジュール２００の回転に従い、３つのチャンバー２１０中の２つが光アセンブリ２８０からの光を一度受ける。別の実施形態によれば、単一の光アセンブリを使用することでコストを削減でき、それによって、単一のチャンバー２１０のみが一度に照明される。
【0045】
異常、園芸用電気器具１００と成長モジュール２００について本発明の例示的な実施形態を説明する。しかしながら、本発明の範囲内に留まりながら変更および修正が可能であることを理解されたい。例えば、選択可能な実施形態によれば、園芸用電気器具１００は角形内側コンテナー１２０と成長モジュール２００の２室の実施形態に簡素化され、この成長モジュール２００は中心ハブ２０２の対向側から延伸する２つの仕切り板２０６を有し、第１栽培室と第２栽培室を規定する。このような実施形態によれば、成長モジュール２００は中心軸線２０４の周りに１８０度回転し、第１室は密閉位置（例えばケース１０２の後側１１４に面する）と表示位置（例えばケース１０２の前側１１２に面する）間で交互に変化することができる。逆に、同じ回転で第２室が表示位置から密閉位置に移動する。
【0046】
別の実施形態によれば、園芸用電気器具１００は３室成長モジュール２００を含むが、前部表示開口１３２がより広くなるために変更したケース１０２をさらに含み、３つのチャンバー２１０中の２つを一度に表示する。その結果、第１室２１２は密閉位置にあり、第２室２１４と第３室２１６は表示位置にある。成長モジュール２００が反時計回りに回転すると、第１室２１２が表示位置に移動し、第３室２１６が密閉位置に移動する。
【0047】
再び図８を参照すると、環境制御システム１４８の各態様が例示され、本発明の例示的な実施形態に従ってこれらの態様を説明する。具体的に、図に示されるように、環境制御システム１４８は空気サイクルシステム３００を含み、この空気サイクルシステム３００は通常、空気流（例えば、本明細書で通常符号３０２で示される）を園芸用電気器具１００に供給し、例えば根室２４４に直接供給する。本明細書で例示的な空気サイクルシステム３００が例示されたが、選択可能な実施形態に従って任意の他の適切な配管システム、ファン、流動制御装置およびその他の特徴を使用することができることを理解されたい。また、空気流３０２は任意の適切な濃度のガスの任意の適切な組み合わせであってもよい。
【0048】
図８に示すように、空気サイクルシステム３００は、チャンバー２１０と流体連通する送風配管３１０と排出配管３１２を含む。より具体的に、例示的な実施形態によれば、送風配管３１０と排出配管３１２は根室２４４の底部に直接流体連通する。このように、空気サイクルシステム３００は配管３１０、３１２を利用して空気流３０２を根室２４４で循環させ、園芸用電気器具１００内で所望の温度を保持する。なお、空気サイクルシステム３００は任意の適切な数、タイプ、位置および構造の流量調節装置を含み、空気流３０２を制御する。例えば、例示的な実施形態によれば、空気サイクルシステム３００は送風ダンパー３１４を含み、この送風ダンパー３１４は送風配管３１０と操作可能に接続され、送風配管３１０を通過する空気流３０２を調節するために使用される。同様に、空気サイクルシステム３００は排出ダンパー３１６を含み、この排出ダンパー３１６は操作可能に排出配管３１２に接続され、排出配管３１２を通過する空気流３０２を調節するために使用される。２つのダンパーを例示したが、選択可能な実施形態によれば、単一のダンパーまたは他の流量制御装置を使用してもよい。
【0049】
空気サイクルシステム３００は、送風配管３１０と排出配管３１２中の１つまたは２つを介してチャンバー２１０に流体連通するファンアセンブリまたはサイクルファン３２０をさらに含む。このように、コントローラー１７４はサイクルファン３２０を選択的に操作して、空気流３０２を根室２４４全体で循環させる。通常、サイクルファン３２０は、空気流を循環または駆動するための任意の流量調節装置である。例えば、サイクルファン３２０は１つまたは複数の軸流ファン、遠心ファンなどを含んでもよい。あるいは、サイクルファン３２０は配管３１０、３１２または任意の適切な位置に設けられるか、または他の方式でチャンバー２１０に流体連通してもよい。さらに、図８に示すように、排出配管３１２は根室２４４を周囲環境３２２に流体連通し、例えば、空気流３０２を排出するために使用される。しかしながら、選択可能な実施形態によれば、空気サイクルシステム３００は空気流３０２をサイクル、濾過、処理および／または再利用するための配管システムと流量調節特徴を有する。
【0050】
依然として図８を参照すると、園芸用電気器具１００は、１つまたは複数のチャンバー２１０内の水分レベルまたは水分含有量を監視するための装置またはサブシステムを含む。例えば、図に示すように、園芸用電気器具１００は水検出装置３４０を含み、この水検出装置３４０は根室２４４内に設けられて根室２４４内の水分レベルを測定する。例えば、例示的な実施形態によれば、水検出装置３４０は根室２４４内の異なる位置に設けられた１つまたは複数の光学センサ３４２を含む。通常、光学センサ３４２は光エネルギビーム３４４を送受信して、例えば光エネルギビーム３４４の歪みに基づいて根室２４４内の水分量を決定する。本明細書で光学センサを例示したが、選択可能な実施形態によれば、本発明の範囲内に留まりながら、任意の適切な湿度センサまたは他の水分検出システムおよび方法を使用することができる。
【0051】
園芸用電気器具１００の構造を説明したが、以下園芸用電気器具の例示的な操作方法４００を説明する。以下園芸用電気器具１００の例示的な操作方法４００を説明するが、当業者は、例示的な方法４００は各種の他の園芸用電気器具または任意の適切な応用に適用できることを理解されたい。例示的な実施形態では、本明細書が開示する各種方法およびステップはコントローラー１７４または専用のコントローラーによって実行される。
【0052】
なお、上記のように、水分補給サイクル期間、水分補給システム２７０は液体のミストまたは流れを根室２４４に提供する。ノズルの排水が完了した後、小さな水滴が根室２４４を穏やかに流れる。これらの液滴がゆっくりと根部と壁に付着し、植物１２４の根部に水分を補給する。しかしながら、これらの高い液滴密度の期間、空気サイクルシステム３００からの空気が根室２４４に供給されると、液滴が植物１２４の根部に効率よく到達しない可能性がある。例えば、図９は園芸用電気器具１００の例示的な水分補給サイクルを例示し、空気中の水分量の測定は符号３５０によって示される。図に示されるように、水分補給サイクルの開始時点３５２に、水分補給システム２７０は水流を根室２４４内のノズルまたは噴霧装置に供給する。その結果、液滴密度または水位３５０のパーセント分布は、水分補給サイクルの終了時点３５４になるまで急速に増加する。水分補給システム２７０が根室２４４への液体供給が停止した後、水位３５０が徐々に減少する。したがって、以下に説明するように、本発明の各態様は気流を調節して水分補給サイクルに対する悪影響を低減するシステムおよび方法に関する。
【0053】
図１０を参照すると、方法４００は、空気サイクルシステムを操作し、空気を駆動して園芸用電気器具の根室を通過させるステップ４１０を含む。この点で、空気サイクルシステム３００は空気流３０２を駆動して根室２４４を通過させ、例えば根室２４４内で所望の温度を保持する。しかしながら、以下に説明するように、方法４００は通常、水分補給サイクル期間空気流を停止するステップを含む。空気流の停止期間は水位３５０に依存するか、または時間に依存する可能であり、例えば空気サイクルシステム３００は少なくとも一部が水分補給システム２７０の操作（例えば、水分補給システム２７０のオンオフ時間）に基づいて操作してもよい。
【0054】
例えば、方法４００は、水分補給サイクルの開始の少し前に空気流を停止させ、水分補給サイクルが終了した後の一定の持続時間内で空気流を遮断する。なお、空気サイクルシステム３００は、空気流３０２を停止または減速するための任意の適切な手段を含んでもよい。例えば、送風ダンパー３１４を閉じ、排出ダンパー３１６を閉じ、および／またはサイクルファン３２０を閉じて空気流３０２を停止することが可能である。それによって、ステップ４２０は、水分補給サイクルの開始前に空気流を停止することを含む。例えば、図９を簡単に参照すると、空気流の空気停止時点３５６は水分補給サイクルの開始時点３５２前の第１所定期間３５８であり得る。ステップ４３０は、水分補給システムを用いて水分補給サイクルを実施して液体を根室に流入させることを含む。
【0055】
ステップ４４０は、水分補給サイクルが終了するまで空気流を遮断することを含む。例示的な実施形態によれば、空気開始時点３６０になった後空気流を開始し、この空気開始時点３６０は水分補給サイクルの終了時点３５４後の第２所定期間３６２の後であってもよい。それによって、例示的な実施形態によれば、４２０で空気流を停止して４４０で空気流を停止することは、水分補給サイクルの開始時点と終了時点を決定することを含む。水分補給サイクルの開始時点と終了時点から、空気停止時点３５６と空気開始時点３６０を決定することができる。なお、空気停止時点３５６と空気開始時点３６０間の期間内、空気サイクルシステム３００は空気流３０２が根室２４４を通過するのを防止する。この無流期間以外に、環境制御システム１４８の命令、例えば根室２４４内の温度に基づいて、空気を供給したり空気を供給しなかったりする。
【0056】
なお、第１所定期間３５８と第２所定期間３６２は製造者によって設定されてもよく、ユーザによって選択されてもよく、経験的に決定されてもよく、またはコントローラー１７４を使用して計算されてもよい。あるいは、これらの期間３５８、３６２は、例えばノズル流量、室内湿度、空気流量または任意の他の適切な要素などの様々な要素に応じて変化する。例えば、第１所定期間３５８は通常、チャンバー２１０内の空気流が消散することを可能にする閾値以下の適切な期間であるように選択される。例えば、第１所定期間３５８は約０．１秒～２０秒、約０．５秒～１０秒、約１秒～４秒、または約３秒であってもよい。あるいは、第２所定期間３６２は少なくとも一部が水位３５０の減少（例えば、水位３５０が適切な閾値を下回るのにかかる時間）に基づいて決定されてもよい。例えば、第２所定期間３６２は約１秒～６０秒、約５秒～３０秒、約１０秒～２０秒、または約１５秒であってもよい。
【0057】
例示的な実施形態によれば、空気流の停止および遮断は根室２４４内の水分レベルまたは水位に基づいて空気流を調節することを含んでもよい。例えば、コントローラー１７４は水検出装置３４０を用いて水分レベル（例えば、水位３５０）を測定してもよい。空気停止時点３５６および／または空気開始時点３６０はこの水位３５０に基づいて決定され得る。例えば、水位３５０が所定の水位閾値を下回ると（例えば符号３６４で示される）、空気流が根室２４４に再供給されてもよい。なお、水位閾値は、本発明の範囲内に留まりながら特定の応用に応じて変化してもよい。さらに、他の要素および考慮要素は空気停止時点３５６および空気開始時点３６０に影響を与える可能性があることを理解されたい。
【0058】
図１０は、実施と考察の目的のために特定の順序で実行されるステップを描いたものである。本明細書に提供された発明内容を用いて、当業者は、本明細書に記載された任意の方法のステップが本発明の範囲から逸脱することなくさまざまな方法で適合、再配置、拡張、省略または修正され得ることを理解されたい。さらに、園芸用電気器具１００を例にして方法４００の各態様を説明したが、これらの方法は任意の適切な園芸用電気器具の操作に適用できることが理解されるべきである。
【0059】
本明細書では、例を挙げて本発明（最良の実施例を含む）を開示し、当業者が本発明（任意の装置またはシステムの製造及び使用、含まれる任意方法の実行を含む）を実施することができるようにする。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって限定され、当業者が想到できる他の例示を含む。このような他の例示は特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、またはこのような他の例示は特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない同等構造要素を含む場合、このような他の例示は特許請求の範囲に該当すると予想される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【国際調査報告】