(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多段に分割された栽培空間を有する栽培棚と、栽培空間に設けられた栽培べッドと、植物を定植した担体を設置するための複数の小孔を設けた高光反射性の栽培パネルと、前記複数の小孔に栓をするように配設した担体と、栽培空間の周囲を覆う高光反射性の反射板と、人工光源と、栽培ベッドに養液を供給する養液供給手段と、温度・湿度を調節する空調装置と、船舶の揺れ状態を検出する検出手段と、検出した揺れ状態に応じて養液の供給又は停止を判断して養液の供給を制御する制御手段とからなることを特徴とする船舶用植物栽培装置。
【請求項２】
栽培ベッド内の養液を貯留する空隙を少なくする手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の船舶用植物栽培装置。
【請求項３】
栽培ベッドの周囲を船舶の揺れによる衝撃を吸収する器材で覆ったことを特徴とする請求項１又は２記載の船舶用植物栽培装置。
【請求項４】
天井面反射板の光反射率が他の周囲の反射板の光反射率よりも高いことを特徴とする請求項１、２又は３記載の船舶用植物栽培装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載の船舶用植物栽培装置の使用方法であって、栽培ベッド内に養液を間欠的に供給して植物を栽培することを特徴とする船舶用植物栽培装置の使用方法。
【請求項６】
請求項１、２、３又は４記載の船舶用植物栽培装置の使用方法であって、多段に分割された栽培空間に設けた栽培ベッドに、順次、一定の日数毎に植物の種子を播種した担体を栽培ベッド上面の複数の小孔に設置し、所定の日数に達した栽培ベッドの植物を収穫する操作と、該収穫が終了した栽培ベッドの小孔に新たに植物の種子を播種した担体を設置する操作とを繰り返し、所定の日数に達した植物を一定の日数毎に収穫するようにしたことを特徴とする船舶用植物栽培装置の使用方法。
【請求項７】
請求項１、２、３又は４記載の船舶用植物栽培装置の使用方法であって、多段に分割された栽培空間に設けた栽培ベッドの上面に設けた小孔間の間隔をそれぞれ異なるものとし、小孔間の間隔が短い栽培ベッドに一定の日数毎に、植物の種子を播種した担体を順次設置して栽培ベッドの小孔を満たした後、成育度合が進んだ植物を定植した担体を、小孔間の間隔が次に長い栽培ベッドに一定の日数毎に順次移植するとともに、移植後の栽培ベッドの小孔には新たに植物の種子を播種した担体を設置するという操作を繰り返し、多段に設けた栽培ベッドの小孔を満たしたのち、所定の日数に達した植物を一定の日数毎に収穫することを特徴とする船舶用植物栽培装置の使用方法。
【請求項８】
請求項１、２、３又は４記載の船舶用植物栽培装置の使用方法であって、陸上に設けた植物栽培装置により育成した植物を定植した担体を船舶に搬入することを特徴とする船舶用植物栽培装置の使用方法。
【請求項９】
成育日数が異なる植物を定植した担体を船舶に搬入することを特徴とする請求項８記載の船舶用植物栽培装置の使用方法。
【請求項１０】
植物を定植した担体を、担体を設置した栽培パネル又は栽培ベッドごと船舶に搬入することを特徴とする請求項８又は９記載の船舶用植物栽培装置の使用方法。
【請求項１１】
陸上に設けた植物栽培装置が人工光源を用いた養液栽培による植物栽培装置であることを特徴とする請求項８、９又は１０記載の船舶用植物栽培装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶における植物栽培装置及びその使用方法に関し、特に、移動する船舶内において、船舶の揺れなどに対しも耐振性を有して水耕栽培用の養液が漏れることがなく、また、小さな限られた空間内で、人工光を用いて必要量の植物を短期間に栽培又は生産し、連続的に収穫できるようにした船舶における植物栽培装置及びその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、人工光源を用いた植物栽培装置として、例えば、特開２０００−１７６２５５号公報に開示されたものがある。これは、地上の固定された建家内に設置され、図１４に示すように構成されている。
図１４において、１は複数の栽培棚からなる定置式の植物栽培装置で、複数の枠材７，８にて複数段の栽培棚を構成し、各栽培棚には栽培ベッド３、照明ユニット４、栽培パネル５、人工光源、例えば、蛍光管６を配設し、また各栽培棚の天井には反射板からなる天井反射板９を配設し、人工光にて植物が生育されるように栽培室１０が構成されている。
そして、この定置式の植物栽培装置１では、植物は水耕液（養液）が栽培ベッド３の上部近傍まで満たされ、水耕液の上に浮かぶように、例えば、白色の発泡スチロールの栽培パネル５を配設し、この栽培パネル５に一定数が定植され、水耕栽培されるようになっている。
このように構成することにより、照明ユニット４と棚板との間隔を小さくでき、かつ照明ユニット４には高光反射材からなる反射板又は高光反射剤を塗布した反射板９を取り付けることにより、反射板を蛍光管に近接でき、光の反射を高めることができるとともに、栽培棚数を増加できる利点がある。
また、近年、長期に陸上と隔離された環境、例えば、遠洋漁船、タンカー、貨物船、客船等の船舶において、船員の健康を維持・促進するために、新鮮野菜の安定供給が必要になってきているが、これらの新鮮野菜は長期保存ができないという問題がある。
そこで、従来の人工光源を用いた定置式の植物栽培装置を船舶で採用することが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の定置式の植物栽培装置においては、栽培ベッドは固定された装置内に設置されて使用するように構成されているため、これをそのまま船舶内にて使用すると、船舶の揺れ等により栽培ベッドに満たされた水耕液（養液）が栽培ベッドより漏出したり、或いは船舶の揺れ等により栽培ベッドが破損するという問題がある。
また、船舶で使用できるスペースには厳しい制約があり、船舶内の小さい空間内で短期間に、しかも必要量の植物を連続して収穫することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の植物栽培装置の有する問題点に鑑み、船舶の揺れなどに対しも耐振性を有し、船舶が揺れても栽培ベッドに供給される水耕液（養液）の漏れがなく、小さい空間で、かつ必要量の植物を短期間に栽培、連続して収穫できるようにした船舶における植物栽培装置及びその使用方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の植物栽培装置は、多段に分割された栽培空間を有する栽培棚と、栽培空間に設けられた栽培べッドと、植物を定植した担体を設置するための複数の小孔を設けた高光反射性の栽培パネルと、前記複数の小孔に栓をするように配設した担体と、栽培空間の周囲を覆う高光反射性の反射板と、人工光源と、栽培ベッドに養液を供給する養液供給手段と、温度・湿度を調節する空調装置と、船舶の揺れ状態を検出する検出手段と、検出した揺れ状態に応じて養液の供給又は停止を判断して養液の供給を制御する制御手段とからなることを特徴とする。
【０００６】
この船舶用植物栽培装置は、栽培ベッドが密閉構造となり、かつ栽培ベッド内に滞留する養液がなく、船舶の揺れに対して栽培べッド内の養液が漏出するのを防止することができ、また、栽培空間の周囲を高光反射性の反射板によって覆うようにしているので、植物の栽培を効率よく行うことができる。
そして、特に、船舶の揺れ状態を検出する検出手段と、検出した揺れ状態に応じて養液の供給又は停止を判断して養液の供給を制御する制御手段とを備えることにより、長期の船体の大きな揺れに対して養液の供給手段を停止することができ、養液の漏出を未然に防止することができる。
【０００７】
この場合において、栽培ベッド内の養液を貯留する空隙を少なくする手段を備えることができる。
【０００８】
これにより、栽培ベッド内の養液を供給している場合においても、栽培ベッド内に滞留する養液が少なくなり、設備の維持が容易になるとともに、船舶の揺れに対して栽培べッド内の養液が漏出するのを容易に防止することができる。
【０００９】
また、栽培ベッドの周囲を船舶の揺れによる衝撃を吸収する器材で覆うことができる。
【００１０】
これにより、船舶の揺れなどによる栽培ベッドへの応力を緩和でき、栽培ベッドの破損を防止することができる。
【００１１】
また、天井面反射板の光反射率を他の周囲の反射板の光反射率よりも高く設定することができる。
【００１２】
これにより、栽培空間の光利用効率を著しく高めることができ、栽培に必要なランプの本数を低減でき、栽培装置の幅を小さくできるとともに、空調負荷を低減することができる。
【００１３】
また、上記の船舶用植物栽培装置の使用方法として、栽培ベッド内に養液を間欠的に供給して植物を栽培することができる。
【００１４】
これにより、栽培ベッド内に滞留する養液がなく、船舶の揺れに対して栽培べッド内の養液が漏出するのを確実に防止することができる。
【００１５】
また、多段に分割された栽培空間に設けた栽培ベッドに、順次、一定の日数毎に植物の種子を播種した担体を栽培ベッド上面の複数の小孔に設置し、所定の日数に達した栽培ベッドの植物を収穫する操作と、該収穫が終了した栽培ベッドの小孔に新たに植物の種子を播種した担体を設置する操作とを繰り返し、所定の日数に達した植物を一定の日数毎に収穫するようにすることができる。
【００１６】
これにより、一定の日数毎に植物を連続して収穫することができる。
【００１７】
また、多段に分割された栽培空間に設けた栽培ベッドの上面に設けた小孔間の間隔をそれぞれ異なるものとし、小孔間の間隔が短い栽培ベッドに一定の日数毎に、植物の種子を播種した担体を順次設置して栽培ベッドの小孔を満たした後、成育度合が進んだ植物を定植した担体を、小孔間の間隔が次に長い栽培ベッドに一定の日数毎に順次移植するとともに、移植後の栽培ベッドの小孔には新たに植物の種子を播種した担体を設置するという操作を繰り返し、多段に設けた栽培ベッドの小孔を満たしたのち、所定の日数に達した植物を一定の日数毎に収穫することができる。
【００１８】
これにより、植物が小さい場合は栽培ベッドの小孔間の間隔を短くし、植物が大きくなると栽培ベッドの小孔間の間隔を長くすることにより、限られた栽培空間において、多くの植物を収穫することができる。
【００１９】
また、陸上に設けた植物栽培装置により育成した植物を定植した担体を船舶に搬入することができる。
【００２０】
これにより、出航後、短期間に植物を収穫でき、短期航海の船舶にも適用することができる。
【００２１】
また、成育日数が異なる植物を定植した担体を船舶に搬入することができる。
【００２２】
これにより、一定期間安定して植物を収穫できる。
【００２３】
また、植物を定植した担体を、担体を設置した栽培パネル又は栽培ベッドごと船舶に搬入することができる。
【００２４】
これにより、植物を定植した担体の船舶への搬入を、短時間で効率よく行うことができる。
【００２５】
また、陸上に設けた植物栽培装置に人工光源を用いた養液栽培による植物栽培装置を用いることができる。
【００２６】
これにより、陸上に設けた植物栽培装置で予め成育した植物を船舶用植物栽培装置の栽培ベッドに移植しても、成育環境が同一であるので、移植に伴う植物成長の停止又は遅滞がなく、また、人工光源を用いた植物栽培装置は立地条件を問わないので、船舶が停船する港の近くに設置することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の船舶における植物栽培装置及びその使用方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１〜図１３に、本発明の船舶における植物栽培装置及びその使用方法を適用した実施例を示す。
図において２０は、移動するとともに揺れ、時には大きく揺れる船舶等の内部に設置するのに適した船舶用の植物栽培装置で、この船舶用の植物栽培装置２０は、上下方向に多段の栽培棚となるよう、例えば、図示の実施例では３段の栽培空間３４，３４，３４に仕切られ、又は分割されるとともに、この各段の栽培棚となる栽培空間３４は、背面に背面反射板３９，側面には側面反射板３８，３８及び格段の栽培棚となるよう敷き板２６，２６，２６を配設し、かつ最上段の栽培棚の天井には天井反射板３７を配設し、これにより、各段の栽培空間３４，３４，３４は前面のみ開口されたほぼ閉塞された空間となるように形成され、この前面位置に開閉可能に開閉扉３６を配設し、さらに各段の栽培空間３４内には、植物の栽培に必要な設備装置が備えられ、また最下段の空間内には水耕栽培に適した養液タンク２９及び該タンク２９より格段の栽培空間３４内に設置された栽培ベッド２１へ養液を供給するためのポンプ３０及び配管設備、空調装置３３を設置して構成する。
【００２９】
また、栽培空間３４内には、開閉扉を閉じた場合にも、光合成に必要な空気を供給できるようにファン３２を設置する。このファン３２は、特に限定されるものではないが、例えば、側面反射板３８に取り付け、船舶用の植物栽培装置２０の内側に沿って形成される空気通路３５より駆動されるファン３２にて栽培空間３４内に空気を強制的に供給するようにする。
なお、この場合、空気の循環をよりよくするため、栽培空間３４の両側の側面反射板３８，３８にファン３２を取り付けることもできる。この場合、左右両ファン３２，３２は同じ吸気用として使用することも、或いは一方を吸気用、他方を排気用として使用することができる。
さらに、植物の栽培において、植物の種別により最適栽培温度となるように栽培空間３４内の温度及び湿度調節を行えるよう、下段に配設した空調装置３３を駆動し、温湿調節した空気を空気通路３５から、ファン３２にて栽培空間３４内に取り入れるようにすることができる。
その他、船舶用の植物栽培装置２０には、図９に示すように、制御ボックス６０と、船舶の揺れを検出するセンサー６１を栽培空間３４の敷き板２６に配設し、またこの制御ボックス６０には各種のコントローラ、例えば、揺れを検出するセンサー６１にて揺れを検出したとき、ポンプ３０の停止又は稼働を制御するコントローラ６２と、ポンプ３０の稼働・停止又は稼働時間を制御するコントローラ６３と、空調装置３３を制御するコントローラ６４と、人工光源３１の点灯本数又は点灯時間等を制御する照明コントローラ６５等を備える。
これにより、センサー６１により船舶の震度及びその継続時間などを検出し、コントローラ６２によりこれらの検出結果を判断して養液を供給すると漏水の恐れがあると判断した場合は、ポンプ３０を停止するように制御する。このように、船舶の震度を検出するセンサー６１とその結果を判断してポンプ３０を停止するコントローラ６２を設けることにより、船体が長時間、大きく揺れた場合には養液の供給を停止し、養液の漏出を防止することができる。
【００３０】
敷き板２６は、栽培ベッド２１を載置する段棚ともなるとともに下面側には、高光反射材又は高光反射材を塗布（例えば、白色塗装）した反射板となるように形成し、これに必要に応じて植物栽培に適した蛍光灯などの人工光源３１を取り付けられるようにする。
なお、この高光反射材又は高光反射材を塗布（例えば、白色塗装）は、敷き板２６だけでなく、側面反射板３８、背面反射板３９さらには必要に応じて開閉扉３６の内面側にも施すようにする。これにより、各段の栽培空間３４内は、人工光源３１より照射される光線を側面及び天井面より反射され、効率的に栽培植物に照射されるようにする。
【００３１】
また、各段の栽培空間３４内に配設される植物の栽培に必要な設備装置としては、敷き板２６の上に配設される栽培ベッド２１には、その一端側に植物を成育させる養液を供給するための養液供給口２４と、他端側に養液排出口２５を配設し、養液供給口２４にはポンプ３０を介して養液タンク２９へ接続されるように養液供給管２４Ｐを、また養液排出口２５には、前記養液タンク２９へ接続されるように養液返還用配管２５Ｐを接続する。
この養液循環の配管方法は、特に限定されるものではないが、その一例を図１１，図１２に示す。
【００３２】
栽培ベッド２１には、植物を成育させるための高光反射材からなる栽培パネル２２を、図２，３及び図６から図８に示すように配設するが、この何れの方法であっても、この栽培ベッド２１内に栽培パネル２２の一部或いは側面及び底面を嵌合するようにして組み合わせて係着し、かつ栽培パネル２２を嵌合係着した際、栽培ベッド２１が揺れたときにも、栽培ベッド２１との隙間から養液が漏洩しないよう密に嵌合するようにする。
図２に示す実施例は、側壁２１ａにて囲まれた薄い函型の栽培ベッド２１内に栽培パネル２２を密に嵌合した構成である。この栽培パネル２２には、植物を定植するための複数の小孔２８を形成し、各小孔２８内に植物を定植する担体２３を嵌合するようにして配設する。
この担体２３は、植物の根が発達し易いように、弾力性があり、親水性材料より含水性を高めた材質、例えば、ウレタンやスポンジなどを採用することができ、またこの担体２３を小孔２８内に嵌合する際、担体２３と小孔２８との隙間から養液が漏洩しないように担体２３によって小孔２８に栓をするように密に嵌合するものとする。
なお、植物２７は、この担体２３に植物の種子を播種するか、苗を植えて栽培するようにする。
また、この担体２３は、図５に示すように、担体２３の中心部又は内部にウレタンやスポンジよりも含水性が高い材料４３（例えば、綿や高含水性高分子材等）を挿入し、ここに種子を播種することにより、種子の発芽や根の発達を促進することができる。この際、含水性が高い材料４３を担体２３よりも長くすれば、栽培ベッド２１の養液を吸引し易くなり、種子発芽や根の発達をさらに促進することができる。
【００３３】
また、栽培ベッド２１の異なる実施例として図３に示す。該図における栽培ベッド２１は、内部に栽培パネル２２を嵌合した際、栽培ベッド２１の内底面の一部、例えば、栽培パネル２２の小孔２８内に嵌合する植物を定植するための担体２３の下部位置を窪ませて根が発達できるエリア４０を形成し、この隣接するエリア４０，４０間を細い溝状の通水路４１にて接続するようにし、養液供給口２４より供給される養液を、全エリア４０を通水して他端側の養液排出口２５より排水されるようにし、これにより栽培ベッド内に滞留する養液量が少なくなり、かつ栽培ベッド２１内を効率的に循環するようにできる。
【００３４】
また、図６は、栽培ベッド２１の異なる実施例を示す。この実施例は、栽培ベッド２１の養液排出口２５の付近に、底面に接する孔５２を有する水位調節板５１を取り付け、水位調節板５１の孔５２から流出する養液量が養液の供給量より少なくなるように孔５２の開口面積を設定するようにする。
これにより、養液供給時には栽培ベッド２１内の養液水位を水位調節板５１の高さまで上昇させることができるとともに、担体２３の上部まで養液を導くことができる。また、この場合、養液の供給が停止されると、栽培ベッド２１内の養液は水位調節板５１の孔５２を通して栽培ベッド２１の底面に設けた養液排出口２５から排出され、養液タンク２９内に戻されるので、栽培ベッド２１内には養液が滞留することがなく、船舶の揺れに対して栽培ベッド２１の養液の漏出が防止されるとともに、養液を担体２３に十分に保持することができ、植物成育に必要な養液を十分に供給することができる。
なお、上記の実施例では、養液を担体２３に十分に保持させるために、底面に接する孔５２を有する水位調節板５１を取り付けて養液供給時には栽培ベッド２１内の養液水位を上昇させるようにしたが、図７に示すように、栽培パネル２２に養液が流れる通路５３を設け、複数の小孔２８に設置した植物を定植した各々の担体２３に養液を供給するようにしてもよい。
一方、栽培ベッド２１の底面近傍に、常時少量の養液を滞留させる場合は、水位調節板５１の孔５２の位置を調節し、栽培ベッド２１の底面より若干高くすれば良く、この場合、根が養液を吸収し易くなり、植物の成育を促進することができる。
【００３５】
図８に示す実施例は、前記栽培ベッド２１が、船舶用の植物栽培装置２０の揺れに対してもその揺れ角を少なくし、栽培ベッド２１の破損や、養液の漏洩を防止するようにしたものである。
これは、栽培パネル２２を除いた前記栽培ベッド２１の周囲に、空気マット又はスポンジなどの弾力性に富む器材５５を設けたものである。これにより例え船舶用の植物栽培装置２０を設置した船舶が大きく揺れた場合であっても、船舶の揺れによる応力を弾力性のある器材５５で吸収でき、栽培ベッド２１から養液の漏洩するのを未然に防止することができる。
【００３６】
次に、この船舶における植物栽培方法について説明する。
船舶用の植物栽培装置２０は、所要の船舶内に配設され、天井反射板を兼ねた敷き板２６により多段に分割された栽培空間３４内において、その敷き板２６上に載置された栽培ベッド２１に、複数の小孔２８に植物を定植する担体２３が設置された栽培パネル２２が養液が漏出しないよう密着してはめ込むとともに、担体２３には、リーフレタスやサラダ菜等の葉菜類、バジルやルッコラ等のハーブ類などの植物種子を播種する。
その後、養液タンク２９に貯留された水耕栽培用の養液を、ポンプ３０を駆動することにより、養液供給管２４Ｐを経て上段、中段又は下段に分割された各栽培空間３４の栽培ベッド２１の養液供給口２４に間欠的に、或いは連続的に供給する。この場合、養液の供給は、植物によって異なるが、例えば、数１０分間程度の養液供給を１日に数回の頻度で行うことができる。
栽培ベッド２１内へ供給された養液は、栽培ベッド２１内にて予め定められた貯留量以上のものは養液排出口２５から流出し、養液返還用配管２５Ｐを経て前記養液タンク２９に戻る。
【００３７】
次に、人工光源３１を点灯し、例えば、葉菜類では播種から収穫まで約３０日間で成育する。このとき、栽培空間３４は、人工光源３１を備えた天井反射板３７又は天井反射板を兼ねた敷き板２６と、ファン３２を備えた側面反射板３８と、背面反射板３９と、高光反射材からなる栽培パネル２２とに囲まれ、栽培時には高光反射板からなる開閉扉３６が閉じた状態となり、人工光源３１から照射された光は周囲の反射板により相互反射され、植物２７に有効に照射される。
ここで、栽培ベッド２１は、図２に示すように、養液排出口２５が底面に設けられており、養液の供給が停止すると養液はタンク２９に戻され、栽培ベッド２１には養液が滞留しないようにしている。この場合、栽培ベッド２１の養液が漏出しないように、栽培パネル２２が栽培ベッド２１に密着してはめ込むようにしたが、栽培パネル２２をシール材を介して、例えば、ねじにより栽培ベッド２１の上面に圧着して取り付けるようにしてもよい。
さらに、栽培ベッド２１の内部における栽培パネル２２の厚みを厚くすることにより、栽培ベッド２１の空隙を少なくし、栽培ベッド２１に滞留する養液量を少なくすることができる。
【００３８】
また、図３に示すように、栽培ベッド２１の底面に複数のエリア４０を設けている場合、エリア４０内に植物の根が伸び易くなり、根の生育がよくなる。この複数のエリア４０，４０間には、エリア４０，４０間を接続するように通水路４１が形成されているので、全エリア４０に養液が供給される。この場合、供給された養液は栽培ベッド２１の根が発達するエリア４０のみに滞留し、栽培ベッド２１に滞留する養液量をさらに少なくすることができるので、船舶が揺れる場合でも、栽培ベッド２１に滞留する養液の漏出を、より確実に防止することができる。
【００３９】
このように栽培空間３４内の栽培ベッド２１に播種された植物種子は、養液の供給循環と、人工光源３１からの照射により、発芽し、経日と共に生育する。
この人工光源３１は、蛍光ランプ又は発光ダイオード等の熱波長線の少ない人工光源を用いると、植物をランプに近接することができ、船舶用の植物栽培装置の栽培空間３４を多段に分割することができる。
また、図１０に示すように、栽培空間３４は、人工光源３１を備えた高光反射材又は高光反射材を塗布（例えば、白色塗装）した天井反射板３７又は敷き板２６と、ファン３２を備えた高光反射材又は高光反射材を塗布（例えば、白色塗装）した側面反射板３８と、背面光反射板３９と、高光反射板からなる栽培ベッド２１の上面２２により囲まれ、かつ栽培時には高光反射材からなる開閉扉３６が閉じた状態となり、人工光源３１から照射される光は周囲の反射板で反射されて植物に有効に照射される。
この際、天井反射板３７又は敷き板２６の天井反射面の光反射率を、他の周囲の反射板の反射率よりも高くすると、人工光源３１から照射された光がより有効に植物に照射されるものとなる。
実験結果によれば、天井反射板３７又は敷き板２６（天井反射面）の光反射率を０．９５とし、他の周囲の反射板の光反射率を０．８とした場合、同一の成育速度を得るために必要なランプ本数は、全周囲の反射板の光反射率を０．８とした場合に比べ、約１／２に低減できることができた。
また、天井反射板３７又は敷き板２６（天井反射面）の光反射率を０．９とし、他の周囲の反射板の光反射率を０．８とした場合も、必要なランプ本数は全周囲の反射板の光反射率を０．８とした場合に比べて約１／１．５に低減することができた。
このように、天井反射板３７又は敷き板２６（天井反射面）の光反射率を他の周囲の反射板の反射率よりも高くすることにより、植物成育に必要なランプ本数を低減でき、船舶用の植物栽培装置の幅を小さくでき、省スペース化できる。また、ランプ本数が低減した分、空調装置３３の空調負荷が低減される。
【００４０】
また、リーフレタスやサラダ菜等の葉菜類又はバジルやルッコラ等のハーブ類などの植物の種子を播種した担体１３を、図１１に示すように、例えば、１０日毎に順次、下段、中段及び上段に設けた栽培ベッド２１の小孔２８に移載設置するようにする。
このようにして実質的に播種日を、栽培空間３４内の栽培ベッド２１の段毎に異なるようにすることにより、最初に播種してから３０日後には、まず下段の成育した植物を収穫でき、その後１０日毎に中段及び上段の順に成育した植物を収穫することができる。
なお、収穫と同期して、収穫後の栽培ベッド２１には新たに植物の種子を播種した担体２３を設置する。このように、収穫と播種を操作を繰り返して行えば、１０日毎に各段の成育した植物を連続して収穫することができる。この際、栽培空間３４を４段に分割した場合は、播種から収穫までの成育日数を例えば、３２日間と定めると、最初に播種してから３２日後からは８日毎に１段分の成育した植物を収穫することができる。このように、栽培空間３４をできるだけ多くの段に分割することにより、短時間のサイクルで植物を収穫することができる。
【００４１】
また、上記実施例では船舶用の植物栽培装置２０において、リーフレタスやサラダ菜等の葉菜又はバジルやルッコラ等のハーブ類を栽培する場合について説明したが、長期の航海の場合、ミニトマト等の背丈の低い果菜類を加えてもよい。この場合、例えば、船舶用の植物栽培装置２０の最上段にミニトマトの種子を播種した担体２３を設置し、他の段には図７に示したように、リーフレタスやサラダ菜等の葉菜又はバジルやルッコラ等のハーブ類を設置するようにすることができる。この際、葉菜類やハーブ類を栽培する養液とミニトマト等の果菜類を栽培する養液を分離すると、それぞれの植物に適した養液で栽培できる利点がある。
【００４２】
図１２は、本発明の船舶における植物栽培方法の異なる実施例を示す。
図１１に示す実施例では、各段に設けた栽培ベッド２１の小孔２８間の間隔を同一としたが、図１２に示す実施例では、植物の成長に応じて各段の栽培ベッド２１の小孔２８間の間隔を変化させ、一定の栽培スペースにおいて、より多くの植物を定植できるようにしたものである。
図１２において、１−１から３−３は栽培ベッド２１に設けた小孔２８の位置を示す番号で、また、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれ下段、中段、上段の栽培ベッド２１に設けた小孔２８間の間隔を示し、例えば、リーフレタスやサラダ菜等の葉菜又はバジルやルッコラ等のハーブ類などの植物を栽培する場合、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれ６ｃｍ、１２ｃｍ、２０ｃｍとするのが望ましい。
また、図１２に示したように、各段の栽培ベッド２１に設けた小孔２８の間隔を下段では小孔２８間の間隔をＬ１に短くし、上段に従って順次Ｌ２、Ｌ３と長くする。そして、植物種子を一定期間毎（例えば、３日毎）に担体２３に播種し、下段の栽培ベッド２１に設けられた小孔２８の位置１−１から１−５の順に３日毎に設置する。その後、下段の栽培ベッド２１の小孔２８が満たされると、最も大きく成育した植物を有する位置１−１の担体２３を取り外して、中段の栽培ベッド２１の小孔の位置２−１に移植したのち、位置１−１には新たに植物種子を播種した担体２３を設置する。
同様に、次に大きく成育した植物（位置１−２）の担体２３を取り外して中段の小孔の位置２−２に移植したのち、位置１−２には新たに植物種子を播種した担体２３を設置する。このような操作を繰り返し、中段の位置２−４まで担体２３を設置する。
【００４３】
次に、中段の栽培ベッド２１で最も大きく成育した植物を有する担体２３を上段の栽培ベッド２１の位置３−１に移植したのち、移植した位置には下段の栽培ベッド２１で最も大きく成育した植物を有する担体２３を移植する操作を繰り返し、上段の栽培ベッド２１の小孔２８を満たすように操作する。
このように、各段の栽培ベッド２１の小孔２８間の間隔を異なる間隔とし、一定期間毎（例えば、３日毎）に、植物を定植した担体２３を成育程度に応じて中段及び上段の栽培ベッド２１の小孔の位置に移植する操作と、移植した位置には新たに植物種子を播種した担体２３を設置する操作を繰り返すことにより、小さいスペースでもより多くの植物を連続的に生産でき、所定の日数後には例えば、３日間毎といった比較的短時間に収穫できるという利点がある。
【００４４】
また、図１３に示す実施例は、陸上に設けた植物栽培装置７２又は７３で、予め育成した植物を、船舶用の植物栽培装置２０の栽培ベッド２１に移植することにより、出航後、短時間に収穫できるようにしたものである。
なお、この場合、陸上に設けた植物栽培装置７２又は７３で植物を定植する担体２３は、船舶用の植物栽培装置２０で使用する植物を定植する担体２３と同一にする。
また、植物を定植した担体２３の船舶への搬入は、担体２３毎に行うほか、担体２３を設置した栽培パネル２２又は栽培ベッド２１ごと船舶に搬入することもでき、これにより、植物を定植した担体２３の船舶への搬入を、短時間で効率よく行うことができるという利点がある。
【００４５】
図１３において、７１は遠洋漁船、タンカー、貨物船、客船等の複数の船舶で、この船舶７１内に、船舶用の植物栽培装置２０を設置し、この船舶用の植物栽培装置２０の下段、中段、上段に設けた栽培ベッド２１−１、２１−２、２１−３を配置する。
また、陸上に設けた植物栽培装置７２は、太陽光又は太陽光と人工光源を併用した水耕栽培又は養液栽培によって植物を成育するようにする。この植物栽培装置７２内にも、図１に示す船舶用の植物栽培装置２０と同様に、多段式に栽培ベッド７２−１、７２−２、７２−３を配設して構成する。この陸上に設けた植物栽培装置７２の各段の栽培ベッドでは、それぞれ植物の成育日数が異なるようにする。
また、陸上に設けた植物栽培装置７３は、人工光源３１、例えば、蛍光ランプや発光ダイオードなど用いた水耕栽培又は養液栽培によって植物を成育するもので、この植物栽培装置７３も、多段式に栽培ベッド７３−１、７３−２、７３−３を配設し、各段の栽培ベッドでは、それぞれ植物の成育日数が異なるようにする。
【００４６】
図１３において、陸上に設けた植物栽培装置７２の栽培ベッド７２−１、７２−２及び７２−３で予め育成した日数の異なる（大きさが異なる）リーフレタスやサラダ菜等の葉菜類又はバジルやルッコラ等のハーブ類を、航海の準備中の船舶７１の船舶用の植物栽培装置２０の下段、中段、上段に設けた栽培ベッド２１の小孔２８に設置する。その後、船舶７１の船舶用の植物栽培装置２０を稼働させ、ポンプ３０により養液を栽培ベッド２１に供給するとともに、人工光源３１を点灯して植物を成育する。例えば、船舶７１の船舶用の植物栽培装置２０の下段、中段及び上段の栽培ベッド２１−１、２１−２及び２１−３には、植物栽培装置７２の栽培ベッド７２−１、７２−２及び７２−３において、それぞれ担体２３に播種後１０日後、２０日後及び３０日後の葉菜類又はハーブ類を設置すると、出航後、短期間に船舶用の植物栽培装置２０の上段の栽培ベッド２１−３で成育した植物を収穫でき、その１０日後には中段の栽培ベッド２１−２で成育した植物を収穫でき、さらにその１０日後には下段の栽培ベッド２１−１で成育した植物を収穫することができる。
なお、収穫が終了した栽培ベッドには新たに葉菜類又はハーブ類の植物の種子を播種した担体２３を設置する。このように、船舶用の植物栽培装置２０の栽培ベッドに定植された植物を一定日数毎に収穫する操作と、収穫と同期して新たに播種した担体２３を設置する操作とを繰り返すことにより、出航後、短期間で植物を一定の日数毎に収穫することができる。
【００４７】
なお、船舶用の植物栽培装置２０の栽培空間３４を、４段に分割した場合は、船舶７１の船舶用の植物栽培装置２０の下段、中段、上段及び最上段の栽培ベッド２１、２１−２、２１−３及び２０−４（図示せず）には植物栽培７２の栽培ベッド７２−１、７２−２、７２−３及び７２−４（図示せず）において、それぞれ担体２３に播種後数８日後、１６日後、２４日後及び３２日後の葉菜類又はハーブ類を設置し、上記の３段の船舶用の植物栽培装置２０の場合と同様に一定期間毎に収穫する操作と、収穫と同期して新たに葉菜類又はハーブ類の植物種子を播種した担体２３を設置する操作とを繰り返すと、出航後、短期間に収穫でき、そののち、８日毎に上段、中段及び下段の順に成育した植物を収穫できる。
このように、陸上に設けた植物栽培装置７２において予め成育した成育日数が異なる植物を船舶用の植物栽培装置の栽培ベッド２１に設置することにより、出航後、短期間に収穫することができる。
【００４８】
なお、上記実施例では、陸上に設けた植物栽培装置７２が太陽光又は太陽光と人工光源を併用した水耕栽培又は養液栽培による植物栽培装置について説明したが、図１３に示すように、人工光源３１（蛍光ランプや発光ダイオードなど）を用いた水耕栽培又は養液栽培による植物栽培装置７３を用いてもよい。例えば、船舶用の植物栽培装置２０の栽培空間３４を３段に分割した場合は、船舶用の植物栽培装置２０の下段、中段及び上段に設けた栽培ベッド２１には、植物栽培装置７３の栽培ベッド７３−１、７３−２及び７３−３において、担体２３に播種後１０日後、２０日後及び３０日後の葉菜類又はハーブ類を設置すると、出航後すぐに収穫でき、その後、１０日毎に船舶７１の船舶用の植物栽培装置２０の栽培ベッド２１における植物を収穫できる。この場合、植物栽培装置７３における温度、湿度、養液条件や光条件等の環境条件は、船舶用の植物栽培装置２０と同様に設定することができ、陸上に設けた植物栽培装置７３と船舶用の植物栽培装置２０との環境条件の違いによる植物の成長停止又は遅滞をなくすることができる。
また、人工光源３１（蛍光ランプや発光ダイオードなど）を用いた水耕栽培又は養液栽培による植物栽培装置７３は、立地場所や季節に影響されないため、船舶７１が停船する港の近くに建設することができ、船舶用の植物栽培装置２０に設置する植物を容易に輸送できるという利点がある。
【００４９】
また、上記実施例では、船舶用の植物栽培装置２０において、リーフレタスやサラダ菜等の葉菜類又はバジルやルッコラ等のハーブ類を栽培する場合について説明したが、ミニトマトやイチゴ等の背丈の低い果菜類を栽培してもよい。この場合、陸上に設けた人工光源３１を用いた植物栽培装置７３で予め育成した成育日数が異なる果菜類（例えば、果実の収穫が可能なもの、結実が認められるもの、開花が認められるものなど）を、船舶用の植物栽培装置２０の栽培ベッド２１に移載することができる。
なお、他の段にはこれらの果菜類の他に、リーフレタスやサラダ菜等の葉菜又はバジルやルッコラ等のハーブ類を設置するようにしてもよい。この場合、葉菜類やハーブ類を栽培する養液とミニトマト等の果菜類を栽培する養液を分離し、それぞれの植物に適した養液で栽培するのが望ましい。このように、葉菜類やハーブ類の栽培に加えて果菜類を安定供給することにより、船員への栄養バランスを豊富にすることができる。
【００５０】
また、植物栽培装置７２又は７３を、船舶７１が停船する港から離れた都合の良い場所に１カ所に集中して設け、ここで育成した成育日数が異なる植物を定植した担体、又はこの担体を設置した栽培パネル又は栽培ベッドを、出航を準備する船舶に搬入移載するようにしてもよい。この場合、港の近くに植物栽培装置を設置する必要がなく、都合の良い場所に植物栽培装置を１カ所に集中して設置することができると共に、供給する植物の管理を統一でき、規格化した良質な植物を船舶７１に供給することができるといった利点がある。
【００５１】
以上、本発明の船舶における植物栽培装置及びその使用方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、栽培ベッドが密閉構造となり、かつ栽培ベッド内に滞留する養液がなく、船舶の揺れに対して栽培べッド内の養液が漏出するのを防止することができ、また、栽培空間の周囲を高光反射性の反射板によって覆うようにしているので、植物の栽培を効率よく行うことができる。
このため、船舶のような狭いスペースでも一定の日数毎に生長した植物を連続して効率よく収穫することができ、陸上から離れている船舶においても、新鮮な野菜類を安定して、かつ長期間に亘って供給することができる。
そして、特に、船舶の揺れ状態を検出する検出手段と、検出した揺れ状態に応じて養液の供給又は停止を判断して養液の供給を制御する制御手段とを備えることにより、長期の船体の大きな揺れに対して養液の供給手段を停止することができ、養液の漏出を未然に防止することができる。
【００５３】
請求項２記載の発明によれば、栽培ベッド内の養液を供給している場合においても、栽培ベッド内に滞留する養液が少なくなり、設備の維持が容易になるとともに、船舶の揺れに対して栽培べッド内の養液が漏出するのを容易に防止することができる。
【００５４】
請求項３記載の発明によれば、船舶の揺れなどによる栽培ベッドへの応力を緩和でき、栽培ベッドの破損を防止することができる。
【００５５】
請求項４記載の発明によれば、栽培空間の光利用効率を著しく高めることができ、栽培に必要なランプの本数を低減でき、栽培装置の幅を小さくできるとともに、空調負荷を低減することができる。
【００５６】
請求項５記載の発明によれば、栽培ベッド内に滞留する養液がなく、船舶の揺れに対して栽培べッド内の養液が漏出するのを確実に防止することができる。
【００５７】
請求項６記載の発明によれば、一定の日数毎に植物を連続して収穫することができる。
【００５８】
請求項７記載の発明によれば、植物が小さい場合は栽培ベッドの小孔間の間隔を短くし、植物が大きくなると栽培ベッドの小孔間の間隔を長くすることにより、限られた栽培空間において、多くの植物を収穫することができる。
【００５９】
請求項８記載の発明によれば、出航後、短期間に植物を収穫でき、短期航海の船舶にも適用することができる。
【００６０】
請求項９記載の発明によれば、一定期間安定して植物を収穫できる。
【００６１】
請求項１０記載の発明によれば、植物を定植した担体の船舶への搬入を、短時間で効率よく行うことができる。
【００６２】
請求項１１記載の発明によれば、陸上に設けた植物栽培装置で予め成育した植物を船舶用植物栽培装置の栽培ベッドに移植しても、成育環境が同一であるので、移植に伴う植物成長の停止又は遅滞がなく、また、人工光源を用いた植物栽培装置は立地条件を問わないので、船舶が停船する港の近くに設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の植物栽培装置の実施例を示す全体斜視図である。
【図２】  栽培パネルを組み合わせた状態の栽培ベッドを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断正面図、（Ｃ）は側面縦断面図である。
【図３】  栽培ベッドの異なる実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は栽培パネルを組み合わせた正面縦断面図である。
【図４】  植物を定植する担体の斜視図である。
【図５】  担体の異なる実施例の斜視図である。
【図６】  栽培パネルを組み合わせた栽培ベッドの異なる実施例を示し、（Ａ）は正面縦断面図、（Ｂ）は側面縦断面図である。
【図７】  栽培ベッドの異なる実施例の平面図である。
【図８】  栽培パネルを組み合わせた栽培ベッドの異なる実施例の正面縦断面図である。
【図９】  本発明の植物栽培装置における植物栽培を効率的に制御を行うための制御回路の説明図である。
【図１０】  各段の栽培空間内における植物栽培方法を示す説明図である。
【図１１】  各段の栽培ベッドへ養液を循環させる養液循環回路の説明図である。
【図１２】  各段の栽培ベッドへ養液を循環させる養液循環回路の異なる実施例の説明図である。
【図１３】  陸上に設けた植物栽培装置の栽培ベッドを船舶側に移載する実施例を示し、（Ａ）植物栽培装置を船舶に設置した説明図、（Ｂ）及び（Ｃ）は陸上に設けた植物栽培装置の説明図である。
【図１４】  従来の植物栽培装置の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
２０   船舶用の植物栽培装置
２１   栽培ベッド
２２   栽培パネル
２３   担体
２４   養液供給口
２４Ｐ 養液供給管
２５   養液排出口
２５Ｐ 養液返還用配管
２６   敷き板
２７   植物
２８   小孔
２９   養液タンク
３０   ポンプ
３１   人工光源
３２   ファン
３３   空調装置
３４   栽培空間
３５   空気通路
３６   開閉扉
３７   天井反射板
３８   側面反射板
３９   背面反射板
４０   根が発達できるエリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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