特許ウォッチ

公開番号2025001809
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023101509
出願日2023-06-21
発明の名称栽培装置および栽培方法
出願人千代田化工建設株式会社
代理人弁理士法人大島特許事務所
主分類A01G 31/00 20180101AFI20241226BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】植物の根に対して養液、水、及び酸素を適切に供給しつつ、培地への根の侵入を防止する。
【解決手段】栽培装置1は、植物2が成長可能なスペースを画定し、酸素および二酸化炭素を含むガスが満たされる栽培容器3と、栽培容器3内の下部に設置された固形培地11と、固形培地11に供給される水を貯留する貯水タンク51と、固形培地11に供給される養液を貯留する養液タンク71と、固形培地11の上面に重なるように配置されたメッシュシート12と、を備え、メッシュシート12の目開きの平均は10μm以下であり、メッシュシート12上に植物の植え付け部が設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
植物を栽培するための栽培装置であって、
前記植物が成長可能なスペースを画定し、酸素および二酸化炭素を含むガスが満たされる栽培容器と、
前記栽培容器内の下部に設置された固形培地と、
前記固形培地に供給される水を貯留する貯水タンクと、
前記固形培地に供給される養液を貯留する養液タンクと、
前記固形培地の上面に重なるように設置されたメッシュシートと、
を備え、
前記メッシュシートの目開きの平均は１０μｍ以下であり、
前記メッシュシート上に前記植物の植え付け部が設けられる、栽培装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記栽培容器における前記固形培地の上方に設けられた熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の少なくとも一部を覆うように設けられた吸水性部材と、
前記熱伝導部材を冷却する冷却装置と、
前記吸水性部材に吸収された水を前記貯水タンクに回収するための水回収チューブと、
を更に備える、請求項１に記載の栽培装置。
【請求項３】
前記栽培容器に設けられ、前記熱伝導部材に向けて前記栽培容器内の前記ガスを送風する内部ファンを更に備える、請求項２に記載の栽培装置。
【請求項４】
前記吸水性部材は、重ねられた複数の吸水性シートを含み、
前記水回収チューブの先端部は、前記複数の吸水性シートのうち互いに隣接する一対の吸水性シートの間に挟み込まれるように配置される、請求項２に記載の栽培装置。
【請求項５】
前記水回収チューブの先端部には、吸水性のキャップ部材が取り付けられ、
前記キャップ部材は、前記吸水性部材に当接するように配置される、請求項２または請求項４に記載の栽培装置。
【請求項６】
前記熱伝導部材は、複数のフィンを有するヒートシンクを含み、
前記吸水性部材は、吸水性シートを含み、
前記吸水性シートは、前記複数のフィンが貫通した状態で前記ヒートシンクに取り付けられる、請求項２に記載の栽培装置。
【請求項７】
前記冷却装置は、冷却面および加熱面を有するペルチェ素子を含み、
前記ヒートシンクは、前記ペルチェ素子の前記冷却面に当接する、請求項６に記載の栽培装置。
【請求項８】
前記水回収チューブには、気液分離器が設けられ、
前記気液分離器によって分離された水が前記貯水タンクに供給される、請求項２に記載の栽培装置。
【請求項９】
前記栽培容器の上部に設置された照明装置と、
前記メッシュシートの上方を覆うように設けられた反射シートと、
を更に備える、請求項１に記載の栽培装置。
【請求項１０】
前記メッシュシートの上面に設置された含水率センサと、
前記貯水タンクの水を前記固形培地に供給するための水供給チューブと、
前記水供給チューブによって前記貯水タンクの水を送るための水供給ポンプと、
前記含水率センサの検出結果に基づき、前記水供給ポンプの動作を制御する水供給ポンプ制御装置と、
を更に備える、請求項１に記載の栽培装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜等の植物を栽培するための栽培装置および栽培方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
土を使用することなく植物を栽培する水耕栽培は、栽培される植物の根から栄養素が吸収される効率が高く、また、病害虫の発生が少ないなどの利点がある。水耕栽培は、屋内における植物の栽培や、都市部での農業のような比較的限られたスペースにおける植物の栽培に適している。
【０００３】
従来、水耕栽培用の装置として、植物を植え付ける切目が貫通形成された培地と、養液タンクに貯留された養液の上方に培地を支持するフロートと、養液を培地に供給する毛細管給水体とを備え、毛細管給水体は、上端が切目に挿入された状態で培地に垂下されるものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－２２３４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、所定の重力が作用する地上での植物の栽培を前提としているため、水耕栽培装置における液体（すなわち、養液や水）は、重力の作用によって装置下部に留まり、その液面の制御も容易である。
【０００６】
一方、宇宙空間のような微小重力環境において植物の栽培を行う場合、地上のような重力は作用しないため、水耕栽培装置において液体を適切に配置する（例えば、装置下部に留まらせる）ことは容易ではない。そのため、微小重力環境では、植物の根に対して養液や水を適切に供給することが難しくなる。また、微小重力環境では、養液や水が植物の根の周辺に留まることにより、液中の酸素の欠乏による根腐れ等が生じ得る。
【０００７】
そこで、吸水性の培地を用いて液体を所望の位置に留めることが考えられるが、その場合でも液体の偏り（すなわち、根の周辺における養液や水の偏在）が生じると、酸素の欠乏による根腐れ等を防止できない。また、培地に植物の根が侵入すると、培地を再利用することが難しくなる。特に、宇宙空間のように栽培用の資材の供給が容易でない場所では、培地等の資材を繰り返し利用できることが望ましい。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑み、植物の根に対して養液、水、及び酸素を適切に供給しつつ、培地への根の侵入を防止することができる栽培装置および栽培方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明のある態様は、植物（２）を栽培するための栽培装置（１）であって、前記植物が成長可能なスペースを画定し、酸素および二酸化炭素を含むガスが満たされる栽培容器（３）と、前記栽培容器内の下部に設置された固形培地（１１）と、前記固形培地に供給される水を貯留する貯水タンク（５１）と、前記固形培地に供給される養液を貯留する養液タンク（７１）と、前記固形培地の上面に重なるように設置されたメッシュシート（１２）と、を備え、前記メッシュシートの目開きの平均は１０μｍ以下であり、前記メッシュシート上に前記植物の植え付け部が設けられる構成とする。
【００１０】
この態様によれば、植物の根に対して養液、水、及び酸素を適切に供給しつつ、メッシュシートによって培地への根の侵入を防止することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許