JP6460912B2 - 船舶内で植物を育成する植物育成装置および植物育成方法 - Google Patents
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Description
船舶は航海中に波の動きによってローリング(横揺れ)、ピッチング(縦揺れ)による揺れや振動および衝撃を受ける。揺れによる船舶の傾きは、嵐の場合、25°近くまでに達し、数十秒の周期で繰り返される。数日間続くこともある。うねりの波にぶつかった場合は、ピッチングが発生し、船内の家具が飛ぶような強烈な衝撃を受ける。平穏な航海であっても、傾斜角度は大きくはないが常に揺れている。
また、傾斜した栽培台の高い位置から養液が供給されると、養液は重力によって流下するので、ポンプ動力を削減でき、経済的である。
図1は本発明の一実施形態における植物育成装置100の概略構成を示している。この植物育成装置100は、装置本体1が前面にガラスもしくは樹脂入りの開閉扉を介して装置前面側から透視可能な直立箱型で、この装置本体1の内部に栽培台3が装置本体前方から見て左右方向には水平で、前後方向には水平に対し5〜30°装置本体前面側へ下降傾斜する配置で複数段(図示のものは3段であるが、これに限るものではない)設置され、各栽培台3の上方に人工光源としてLEDランプ2が設置されている。傾斜した栽培台3には、育成する植物4a、4b、4cが植えられる。
栽培台3は、装置本体前方から見て左右方向には水平で、前後方向には水平に対し5〜30°装置本体前面側へ下降傾斜するよう配置されている。また、LEDランプ2は、各栽培台3の上方位置に複数個取り付けられている。また、栽培台3の傾斜方向上流側には、栽培台3の下部に設置されているトレー30(図5参照)に向けて植物栽培用の養液を供給する養液供給パイプ22が設置されている。そして、栽培台3の傾斜方向下流側には、トレー30から受け容器31(図5参照)に溢れ、還流パイプ32(図5参照)に集合して養液を、養液供給装置200へ戻す養液戻りパイプ23が設置されている。また、装置本体1の一側の側壁には栽培台3の段毎に換気用のファン24が設置され、反対側の側壁には段毎に換気口25が設けられている。
トレー30は、栽培台3の各栽培穴40に対応する部分が栽培穴40毎に栽培台3の傾斜方向に延びる仕切り板27と傾斜方向に直角な方向に延びる仕切り板26とで囲まれて区画されて複数個のセルを形成する構造となったもので、受け容器31に設置されている。このトレー30を設置した受け容器31が、
栽培台3の下部に嵌め込まれる。
図6の(a)に示すように、養液供給パイプ22の注液孔29から注液された養液20は、栽培台3と共にトレー30が傾斜(図の例では25°傾斜)していることにより、トレー30の区画された各セルに一定量溜まりながら、傾斜方向に直角な方向に延びる仕切り板26の上を越えて下流側(装置本体前面側)へ流れる。そして、養液20は下流側で受け容器31に溢流し、集合されて還流パイプ32に流れ、養液戻りパイプ23(図4参照)を通って養液供給装置20の酸素付加装置7へ還流する。
2 LEDランプ(光源)
3 栽培台
4a,4b,4c 育成植物
5 防振装置
6 床
7 酸素付加装置
8 紫外線殺菌装置
9 養液槽
10 センサーキット
11 酸性液タンク
12 アルカリ性液タンク
13a、13b、13c ポンプ
14a、14b ポンプ
15 肥料タンク
18 空気ポンプ
19 気泡
20 養液
21 脱気バルブ
22 養液供給パイプ
23 養液戻りパイプ
24 ファン
25 換気孔
26 (高さの低い)仕切り板
27 (高さの高い)仕切り板
28 液面
29 注液孔
30 トレー
31 受け容器
32 還流パイプ
33 濾過フィルター
34 注液
35 ごみ
36 種子
37 担体(スポンジ)
38 植物の根
39 幼い葉
40 栽培穴
41 栓
42 養液溜
Claims (16)
- 前面側が透視可能な直立箱型の装置本体の内部に、植物の種を蒔いて保持させる海綿状多孔質の担体を挿し込むよう複数個の栽培穴が開けられた栽培台が設置され、前記栽培台の下部に養液を受けるトレーが設置され、前記栽培台の傾斜方向上流側のトレー上方に、前記トレーに向けて植物栽培用の養液を供給する複数個の注液孔が開けられた養液供給パイプが設置され、前記栽培台の上方に人工光源が設置されており、船舶内に設置し、前記担体の切込み部に種を蒔き、養液供給装置の養液槽から養液を供給し循環させて船舶内で植物を育成する植物育成装置であって、
前記栽培台は、装置本体前方から見て左右方向には水平で、前後方向には水平に対し5〜30°装置本体前面側へ下降傾斜するよう配置され、
前記トレーは、前記栽培台の各栽培穴に対応する部分が栽培穴毎に前記栽培台の傾斜方向に延びる仕切り板と傾斜方向に直角な方向に延びる仕切り板とで囲まれて区画された複数個のセルを形成し、
前記傾斜方向に延びる仕切り板の高さが前記傾斜方向に直角な方向に延びる仕切り板の高さより高いことを特徴とする植物育成装置。 - 前記複数個の栽培穴が前記栽培台の傾斜方向および水平方向に並ぶ配置で設けられていることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記栽培台が複数段設けられていることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記栽培台の下部に受け容器が取り付けられ、該受け容器に前記トレーが設置され、該受け容器の底部に、前記トレーから溢れた養液を前記養液供給装置へ還流させる養液戻りパイプが連結されていることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記装置本体の内部を換気するファンおよび換気口が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記装置本体の下部に前記養液供給装置が設置されていることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記装置本体の揺れ状態を検出するセンサーを備えるとともに、該センサーにより所定角度以上の揺れが検出されると前記トレーへの養液の供給を一時的に停止する養液供給・停止制御手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記トレーに供給される養液の性状を検出するセンサーキットを備えるとともに、該センサーキットによる養液の性状の検出結果に基いて養液成分の配合を調整する養液性状制御手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記養液槽内に、該養液槽内の液面が変動してもそこだけは養液が一定量溜まる養液溜が設けられ、そこにセンサーキットが設置されることを特徴とする請求項8に記載の植物育成装置。
- 養液中に酸素を供給し養液中の酸素濃度を5ppm以上に管理する酸素付加装置を備えることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 養液を循環過程で殺菌する殺菌装置を備えることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 前記栽培穴が開放状態で使用されると警報を発する警報器を備えることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 養液の廃液、装置の洗浄およびメンテナンスで発生する廃液を処理する廃液処理装置を備えることを特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。
- 船舶内で植物を育成する植物育成方法であって、船舶内に請求項1〜13のいずれか1項に記載の植物育成装置を設置し、育成する植物の種を栽培台の栽培穴に挿し込まれた海綿状多孔質の担体の切込み部に蒔き、養液供給装置を稼動させて前記栽培台の傾斜方向上流側からトレーに養液を供給し、前記海綿状多孔質の担体を潤した養液を、前記栽培台の傾斜により、前記傾斜方向に延びる高さが高い仕切り板によって縦列に保持しつつ、前記傾斜方向に直角な方向に延びる高さが低い仕切り板の上を越えて傾斜方向下流側に流下させ、養液供給装置に戻って循環させる養液供給プロセスを常時自動運転で行うことにより、船舶内において、温度10〜40°C、湿度15〜85%、人工光源70〜250μmol/m2/secの光量の環境下で水耕栽培により植物の播種から育成までを一括して行うことを特徴とする植物育成方法。
- 前記装置本体を振動および衝撃を減じる防振装置を介して設置することを特徴とする請求項14に記載の植物育成方法。
- 前記養液供給パイプの内部に細孔を持ち柔軟性を有するストッキング状の交換可能な濾過フィルターを挿入してその開口部をパイプ入口側の円周内面に沿って固定することを特徴とする請求項14に記載の植物育成方法。
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