多層隔板式植物培育裝置以及植物培育系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供多層隔板式植物培育裝置以及具有該多層隔板式植物培育裝置的植物培育系統，該多層隔板式植物培育裝置能夠使來自人工照明器的熱量有效地向大氣擴散，從而防止在人工照明器正上方的托盤中流動的營養液的溫度以及載置在托盤上的植物的根圈部的溫度上升。在人工照明器（13）設置于擱板的下表面的多層隔板式植物培育裝置（3～6）中，所述人工照明器（13）具備：設置在所述擱板的澆水托盤（31）的下表面側的箱體（13a）、螢光燈（13c）以及電源單元（13g）。電源單元（13g）設置于箱體（13a）的底板（13e），并且所述電源單元（13g）與頂板（13d）分離。底板（13e）兼作熒光燈（13c）的反射板。
【專利說明】多層隔板式植物培育裝置以及植物培育系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及具有人工照明器的育苗裝置等多層隔板式植物培育裝置，特別是涉及對人工照明器的構造進行了改進的多層隔板式植物培育裝置。另外，本實用新型還涉及具備該多層隔板式植物培育裝置的植物培育系統。
【背景技術】
[0002]專利文獻I?3中記載有如下的多層隔板式植物培育裝置，該多層隔板式植物培育裝置設置多層擱板，在各擱板的上表面設置托盤，在該托盤上配置苗并對苗澆水、并且照射來自熒光燈等人工照明器的光來育苗。人工照明器構成為設置在各擱板的下表面側，僅對比該擱板低一層的下層側的擱板上的植物照射光。另外，從設置于多層隔板式植物培育裝置的頂面部的人工照明器對最上層的擱板上的植物照射光。
[0003]從該人工照明器會產生熱。為了防止植物的生長環境溫度因該熱而上升為比設定范圍高，在專利文獻I中記載有使來自人工照明器的熱量傳遞至在該人工照明器的正上方的托盤中流動的營養液，并在營養液的循環路徑上設置營養液的冷卻單元的內容。然而，在該方式中，需要冷卻單元，從而導致設備成本升高。另外，在以間歇地供給營養液的方式培育植物的情況下，在停止營養液的供給時，從人工照明器傳遞來的熱量通過托盤而使植物的根圈部的溫度上升，從而容易對植物的培育產生不良影響。
[0004]為了防止來自人工照明器的熱量向其正上方的托盤傳遞，也考慮使該托盤與人工照明器分離，但在該情況下，擱板的上下間隔增大，導致單位空間生長的植物數量減少。
[0005]專利文獻1:日本特開2009-34064
[0006]專利文獻2:日本特開2003-52253
[0007]專利文獻3:W02004/026023
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的在于提供能夠使來自人工照明器的熱量有效地擴散至大氣，從而防止在人工照明器正上方的托盤中流動的營養液的溫度以及托盤上的植物的根圈部的溫度上升的多層隔板式植物培育裝置、和具有該多層隔板式植物培育裝置的植物培育系統。
[0009]本實用新型的多層隔板式植物培育裝置，將植物培育用擱板配置為上下多層，并在各擱板上設置有用于使營養液流動的澆水裝置，在所述擱板的下表面設置有用于對下層側的所述擱板上的植物照射光的人工照明器，所述多層隔板式植物培育裝置的特征在于，所述人工照明器具備:設置在所述擱板的下表面側的箱體、配置在所述箱體的下表面側的發光體、以及設置在所述箱體內的發光體工作用電源單元，所述箱體具有頂板和底板，所述電源單元設置于所述底板，所述電源單元與所述頂板分離。
[0010]在該多層隔板式植物培育裝置中，優選為，設置有空氣流形成機構，該空氣流形成機構用于在各所述擱板的上側的空間形成空氣流。[0011 ] 在本實用新型中，優選為，所述箱體抵接于所述擱板的下表面。并且，優選為，所述箱體的底板成為用于反射來自所述發光體的光的反射板。
[0012]本實用新型的植物培育系統是在封閉型建筑構造物內設置有上述多層隔板式植物培育裝置的植物培育系統。
[0013]根據本實用新型，能夠取得如下效果。
[0014](I)在本實用新型的多層隔板式植物培育裝置中，設置在擱板的下表面側的人工照明器具有:箱體、配置在所述箱體的下表面側的發光體、以及設置在所述箱體內的電源單元，該電源單元設置于所述箱體的底板，電源單元與箱體的頂板分離。因此人工照明器的電源單元的熱量主要從箱體的底板向下方散熱，從而減少傳遞至人工照明器的上側的擱板的熱量。由此，防止在擱板上(托盤上)流動的營養液以及載置于托盤上的植物的根圈部因人工照明器的熱量而加熱，從而能夠有效地培育植物。另外，不需要用于冷卻營養液的冷卻單元，從而能夠減少設備成本。此外，此處所說的營養液是指含有肥料成分的水、淡水等。
[0015]另外，由于能夠以使流向托盤的營養液停止的方式來培育植物，所以能夠通過使每一天流向托盤營養液的時間為短時間來限制施于植物的水分量，因此能夠栽培出即使移植到田地、溫室之后也具有耐旱品質的優良的苗。
[0016]在一般的育苗用裝置中，為了防止向苗“施水過度”，而優選使苗的根圈部浸入營養液的時間為短時間。因此，優選根據所培育的苗的種類來適宜地調整向托盤上流入營養液的時間，從而使根圈 部盡可能地保持為干燥的狀態。
[0017](2)通過使氣流在擱板的上側的空間流動，由此能夠從該空間排出因人工照明器的熱而升溫的空氣，從而能夠更恒定地保持該空間的溫度。
[0018](3)在本實用新型中，即便使人工照明器與擱板的下表面抵接，從人工照明器傳遞至擱板的熱也很少。這樣，通過使人工照明器與擱板的下表面抵接，由此能夠不減小該空間的高度而降低多層隔板式植物培育裝置的高度、或者不增大多層隔板式植物培育裝置的高度而增加擱板的層數。
[0019](4)通過使人工照明器的箱體的底板作為反射來自發光體的光的反射板，由此能夠將來自發光體的光有效地用于植物培育。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是具備實施方式的多層隔板式植物培育裝置的植物培育系統的俯視圖。
[0021]圖2是圖1的I1-1I線剖視圖。
[0022]圖3是實施方式的多層隔板式植物培育裝置的主視圖。
[0023]圖4是圖3的IV-1V線剖視圖。
[0024]圖5是實施方式的多層隔板式植物培育裝置的托盤的俯視圖。
[0025]圖6是圖5的托盤的立體圖。
[0026]圖7是圖5的VI1-VII線剖視圖。
[0027]圖8是人工照明器的仰視圖。
[0028]圖9是圖8的IX-1X線剖視圖。
[0029]圖10是其他實施方式的多層隔板式植物培育裝置的托盤的剖視圖。
[0030]附圖標記說明:1…封閉型建筑構造物；3、4、5、6…多層隔板式植物培育裝置；3a…側面板；3b…背面板；3c…基座；3e…頂部板；7~10…空調裝置;12…育苗擱板；13...人工照明器；13a…箱體；13b…燈座；13c…突光燈；13d…頂板；13e…底板；13f…電路部件；13g…電源單兀；13s…開關；15…空氣風扇；16…二氧化碳儲氣瓶；30、30’…燒水裝置；31…澆水托盤；31d…底板；32…排水槽；32a…排水口 ；33…供水管；33a…小孔；34…堰；34a…缺口部；35…凸棱；40...穴盤；41...穴；42穴孔；50...下托盤；51...小孔；52…突起。
【具體實施方式】
[0031]參照圖1~圖10對本實用新型的優選實施方式進行說明。如圖1、圖2所示，在由隔熱性壁面包圍的成為完全遮光性的封閉型建筑構造物I的房屋內設置有箱形(在圖示的例中為四個)多個多層隔板式植物培育裝置3、4、5、6。在該實施方式中，植物培育裝置是育
苗裝置。
[0032]在圖1中，以使兩個多層隔板式植物培育裝置3、4各自的開放前面朝向相同方向的方式來排列兩個多層隔板式植物培育裝置3、4而成為一列，還以使兩個多層隔板式植物培育裝置5、6的開放前面朝向相同方向的方式來排列兩個多層隔板式植物培育裝置5、6而成為一列，并以使開放前面相互對置的方式將兩列配置于房屋內。另外，在上述兩列之間設置有能夠供一人或多個操作者作業的程度的作業空間。在房屋的壁面與各多層隔板式植物培育裝置3~6的背面之間設置有50~500mm左右寬度的空間，從而形成通過多層隔板式植物培育裝置3~6的空氣通路。
[0033]優選為若在用 于進出房屋的門2的內側設置空氣幕，則在操作者進出時能夠不使外部空氣進入。
[0034]在房屋的壁面的上部設置有空調裝置7~10，它們具備對房屋內的空氣進行調溫調濕，并使調溫調濕至設定條件的空氣循環的功能。
[0035]如圖3、圖4所示，多層隔板式植物培育裝置3~6分別具有基座3c、左右的側面板3a、背面的背面板3b以及頂部的頂部板3e，前面具備開放的箱形構造體。在該箱形構造體的內部沿上下方向以一定間隔將多個育苗擱板12配置為多層。
[0036]優選各多層隔板式植物培育裝置3~6的高度為能夠供操作者作業的程度的高度即2000mm左右，育苗擱板12的寬度為能夠并排載置多塊樹脂制的穴盤并且能夠將各擱板12的上側空間的溫度/濕度調節為恒定的寬度，例如為1000mm~2000mm左右，其中穴盤是將數十~數百個穴(小缽)排列為格子狀而形成的，育苗擱板12的進深為500mm~1000mm。在各育苗擱板12上大致水平地載置有多塊穴盤40 (參照圖1)。一塊穴盤的尺寸一般是寬度為300mm、長度為600mm左右。
[0037]最下層的育苗擱板12載置于基座3c。構成為能夠借助設置于基座3c的調節器(省略圖示)來調整育苗擱板12的水平度。
[0038]在各育苗擱板12設置有后述的燒水裝置30。
[0039]在從下開始第二層以上的各育苗擱板12以及頂部板3e的下表面設置有人工照明器13，且構成為對在各人工照明器13的正下方的育苗擱板12的穴盤40中生長的植物照射光。在該實施方式中，最上部以外的人工照明器13安裝于后述的澆水托盤31的下表面。
[0040]作為人工照明器13的發光體優選熒光燈、LED等，但在該實施方式中使用直管狀的熒光燈作為光源。[0041]在圖8、圖9中示出該人工照明器13的詳細結構。此外，圖8是人工照明器13的仰視圖，圖9是圖8的IX-1X線剖視圖。該人工照明器13是在箱體13a的下表面安裝多對(在該實施方式中為6對)燈座13b，并將熒光燈13c的兩端插裝于燈座13b、13b的人工照明器。在箱體13a的下表面設置有開關13s。
[0042]箱體13a是具有頂板13d以及底板13e的箱狀體，底板13e兼作反射熒光燈13c的光的反射板。在該箱體13a內設置有電源單元13g，該電源單元13g內置有穩定器、變頻器、恒流電路、恒壓電路、限流電阻等電路部件13f。在該實施方式中，三個電源單元13g配置于熒光燈13c彼此之間，即配置于第一列與第二列熒光燈13c之間、第三列與第四列熒光燈13c之間以及第五列與第六列熒光燈13c之間。各電源單元13g安裝于箱體13a的底板13e。在各電源單元13g與箱體13a的頂板13d之間空出3?30mm左右的間隙。在該人工照明器13中，由電源單元13g產生的熱量傳至底板13e，并從該底板13e擴散。S卩，傳遞至在人工照明器13下側的育苗空間流動的空氣。此外，來自熒光燈13c的熱量也傳遞至該空氣流。
[0043]由于在電源單元13g與箱體頂板13d之間空出間隙，所以從電源單元13g傳至頂板13d的熱量顯著減少。因此能夠防止在澆水托盤31上流動的營養液以及種植于穴盤40的植物的根圈部因人工照明器13的熱量而被加熱。
[0044]如圖4所示，在各育苗擱板12彼此之間以及最上層的育苗擱板12與頂板面板3e之間的空間(育苗空間)的后方的背面板3b上設置有通氣口，在各通氣口分別安裝有空氣風扇15。通過使空氣風扇15運轉而在房屋內產生圖2箭頭所示的空氣的循環流。S卩，由空調裝置7?10調溫調濕后的空氣從多層擱板式植物培育裝置3?6的開放前面側被吸引至育苗擱板12各層的育苗空間內，并從通氣口向背面板3b的后方排出，通過背面板3b的后方與建筑物壁面之間而上升，從而被吸入空調裝置7?10，經調溫調濕之后，再次吹出至多層隔板式植物培育裝置3?6的開放前面側。
[0045]如圖1、圖2所示，在將兩列多層隔板式植物培育裝置3、4與多層隔板式植物培育裝置5、6排列為在它們之間形成有作業空間的情況下，該作業空間也發揮作為空氣的循環通道的功能，從而形成有效的循環流。
[0046]在循環流通過多層隔板式植物培育裝置3?6的各育苗空間時，從澆水裝置、培養基、植物等蒸發的水蒸氣、從人工照明器13釋放出的熱量與循環流相伴，并借助空調裝置7?10對該循環流進行調溫調濕而不停地使之循環，由此能夠使房屋內保持為最適于植物體生長的溫度濕度環境。在育苗空間流動的空氣的流速優選為0.lm/sec以上，更優選為
0.2m/sec以上，進一步優選為0.3m/sec以上。若氣流的速度過快，則有可能對植物的培育產生問題，一般優選為2.0m/sec以下。
[0047]在該實施方式中，是使氣流從育苗空間的前面經由風扇15而以負壓的狀態向擱板背面側流動，但也可以相反地從擱板背面側向前面側以正壓的狀態流動。但是從前面側以負壓的狀態向擱板背面側流動的情況下使育苗空間內的氣流變得均勻。
[0048]在該實施方式中，由澆水裝置(底面澆水裝置)30的澆水托盤31構成各育苗擱板12的擱板的板，且構成為從載置于該澆水托盤31的穴盤40的底面進行澆水。參照圖5?圖7對該澆水裝置30的構成例進行說明。此外，圖5是澆水裝置的俯視圖，圖6是立體圖，圖7是圖5的VI1-VII線剖視圖。[0049]該澆水裝置30具備四邊形的澆水托盤31，該澆水托盤31具有底板31d，在該底板31d的后邊以及左右兩側邊立設有側壁31a、31b、31c。在澆水托盤31的沒有側壁的前邊以與底板31d連接的方式設置有排水槽32，在排水槽32的一端形成有排水口 32a。排水槽32與底板31d被堰34分隔，構成為營養液從堰34的兩端部的缺口部34a流出至排水槽32。另外，沿著澆水托盤31的后邊的側壁31a設置有向澆水托盤31內供給營養液的供水管33，從設置于供水管33的多個小孔33a將營養液供給到托盤31上。
[0050]在澆水托盤底板31d的上表面以朝向排水槽32的方式相互平行地延伸設置有多個高度約7mm左右的凸棱35，在上述凸棱35上載置穴盤40。
[0051]如圖4所示，該澆水裝置30形成為在將澆水托盤31載置于多層隔板式植物培育裝置3?6的育苗擱板12時排水槽32從培育裝置3?6的開放前面突出的尺寸。通過使排水槽32從培育裝置的開放前面突出，由此收集從載置于育苗擱板12各層的澆水托盤31的排水槽32的排水口 32a排出的營養液，從而易于向建筑構造物I外部排出。
[0052]若從設置于澆水裝置30的供水管33的小孔33a連續地供給營養液，則營養液被堰34堵住而儲蓄至規定水位從而成為貯留狀態。在從供水管33供給營養液期間，營養液一點一點地從缺口部34a向排水槽32流出。優選為通過調節營養液供給量和從缺口部34a流出的流出量來維持澆水托盤31內例如10?12mm左右的水位的蓄水狀態。通過毛細管作用將水從載置于凸棱35上的穴盤40的各穴41底面所形成的穴孔42吸上來向穴內的培養基供給，從而以短時間使所有的穴41內的培養基成為水分飽和狀態。
[0053]在該澆水托盤31的底板31d的下表面安裝有人工照明器13。在該實施方式中，人工照明器13的箱體13a的頂板13d直接抵接于澆水托盤31的下表面，但也可以夾裝隔離墊、隔熱件。
[0054]此外，如圖7所示，在該澆水裝置30中，使澆水托盤31的底板31d的上表面向排水槽32的方向傾斜。由此能夠在停止澆水時以短時間將營養液向排水槽32排出。另外，在使底板31d的上表面傾斜的情況下，通過改變凸棱35的高度而使凸棱的頂部35a形成為水平，由此能夠將載置于凸棱35上的穴盤40保持為水平。
[0055]圖10是表示在本實用新型中使用的澆水裝置的其他例子，對與圖5?圖7的部件相同的部件標注相同的附圖標記。在該澆水裝置30’中，在澆水托盤底板31d上載置穴盤40時，在澆水托盤底板31d與穴盤40之間夾裝下托盤50。該下托盤50具備能夠支承穴盤40的程度的剛性，其中，穴盤40在各穴41內裝入培養基，在下托盤50的底壁面形成有多個小孔51，并且在其背面形成有多個突起52。在將穴盤40與下托盤50 —起收納于澆水托盤內時，上述突起52發揮作為在澆水托盤底板31d與穴盤40底面之間保持間隙的間隙保持機構的功能。
[0056]在圖10的澆水裝置30’中，在從供水管33供給營養液而成為規定水位的蓄水狀態的情況下，也從下托盤50的小孔51向下托盤50內導入營養液，從而通過毛細管作用從形成于穴盤40的各穴41底面的穴孔42將水吸上來并向穴內的培養基供給。
[0057]此外，在圖10中，也是在澆水托盤底板31d的下表面安裝有人工照明器13。
[0058]如上所述，載置于澆水托盤31的穴盤40是將數十?數百的穴41排列為格子狀而一體化為托盤形狀的穴盤，一塊穴盤的尺寸為寬度300_、長度600_左右，但并不限定于此。[0059]如圖1所示，為了人為地供給苗因光合作用所消耗的二氧化碳，在在建筑構造物I的外部設置液化二氧化碳儲氣瓶16，從二氧化碳儲氣瓶16供給二氧化碳，以使由二氧化碳濃度檢測裝置檢測出的房屋內的二氧化碳濃度為恒定濃度。
[0060]通過使用該育苗裝置來培育苗，由此能夠自動地調節適合苗的生長的光量、溫度、濕度、二氧化碳以及水分等環境條件。另外，由于各育苗擱板的苗能夠在完全相同的環境下生長，因此能夠提高獲得的苗質的均勻性。
[0061]在該多層隔板式植物培育裝置中，人工照明器13的熱量傳遞至兼作反射板的箱體底板13e，并從該底板13e傳至在育苗空間流動的空氣。從人工照明器13傳至上側的澆水托盤31的熱量顯著減少。因此澆水托盤31上的營養液的溫度被控制在規定范圍。
[0062]上述實施方式是本實用新型的一個例子，本實用新型并不限定于此。例如，房屋的大小、多層隔板式植物培育裝置的設置數量可以是上述以外的量。另外，空調裝置也可以設置于天花板。
【權利要求】
1.一種多層隔板式植物培育裝置，將植物培育用擱板配置為上下多層，并在各擱板上設置有用于使營養液流動的澆水裝置，在所述擱板的下表面設置有用于對下層側的所述擱板上的植物照射光的人工照明器，所述多層隔板式植物培育裝置的特征在于， 所述人工照明器具備:設置在所述擱板的下表面側的箱體、配置在所述箱體的下表面側的發光體、以及設置在所述箱體內的發光體工作用電源單元， 所述箱體具有頂板和底板，所述電源單元設置于所述底板，所述電源單元與所述頂板分離。
2.根據權利要求1所述的多層隔板式植物培育裝置，其特征在于， 設置有空氣流形成機構，該空氣流形成機構用于在各所述擱板的上側的空間形成空氣流。
3.根據權利要求1所述的多層隔板式植物培育裝置，其特征在于， 所述箱體抵接于所述擱板的下表面。
4.根據權利要求2所述的多層隔板式植物培育裝置，其特征在于， 所述箱體抵接于所述擱板的下表面。
5.根據權利要求1所述的多層隔板式植物培育裝置，其特征在于， 所述箱體的底板成為用于反射來自所述發光體的光的反射板。
6.根據權利要求2所述的多層隔板式植物培育裝置，其特征在于， 所述箱體的底板成為用于反射來自所述發光體的光的反射板。
7.根據權利要求3所述的多層隔板式植物培育裝置，其特征在于， 所述箱體的底板成為用于反射來自所述發光體的光的反射板。
8.根據權利要求4所述的多層隔板式植物培育裝置，其特征在于， 所述箱體的底板成為用于反射來自所述發光體的光的反射板。
9.一種植物培育系統，其特征在于， 在封閉型建筑構造物內設置有權利要求1至8中任一項所述的多層隔板式植物培育裝置。
【文檔編號】A01G9/24GK203788814SQ201420125345
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2013年5月31日
【發明者】布施順也, 東典浩 申請人:三菱樹脂農業夢想株式會社