(57)【要約】      （修正有）【課題】作物の観賞性に優れると共に、作物の健康状態を適切に管理可能な栽培装置を提供する。【解決手段】栽培装置は、透明な筒状の周壁１１と、周壁１１の上部開口７ａを封止する蓋部１２と、周壁１１の下部開口を封止し、作物が着生した栽培ユニットが載置される底部１３とを有するケーシング１と、栽培ユニットＹに栽培液Ｚを供給する栽培液供給機構２と、ケーシング１内に配設され、作物Ｘに光を照射する光源３と、作物Ｘに対する栽培液Ｚの吸液速度を算出する吸液速度算出部と、吸液速度算出部で算出される吸液速度のデータを表示する表示部とを備える。【選択図】図２
2019062813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な筒状の周壁と、上記周壁の上部開口を封止する蓋部と、上記周壁の下部開口を封止し、作物が着生した栽培ユニットが載置される底部とを有するケーシングと、
上記栽培ユニットに栽培液を供給する栽培液供給機構と、
上記ケーシング内に配設され、上記作物に光を照射する光源と、
上記作物に対する上記栽培液の吸液速度を算出する吸液速度算出部と、
上記吸液速度算出部で算出される吸液速度のデータを表示する表示部と
を備える栽培装置。
【請求項２】
上記栽培液供給機構が、上記栽培液を貯留する栽培液槽と、上記栽培液槽から供給される栽培液を一次貯留する１又は複数の貯留槽と、上記１又は複数の貯留槽から上記栽培ユニットに毛管現象により上記栽培液を流通する送液部とを有し、
上記吸液速度算出部が、上記１又は複数の貯留槽における栽培液の水位を経時的に検出するセンサと、上記センサによって検出される栽培液の水位の変化から上記作物の吸液速度を算出する演算部とを有する請求項１に記載の栽培装置。
【請求項３】
上記栽培液供給機構が、一対の上記貯留槽を有し、
上記一対の貯留槽が、上記栽培液槽と連通する第１貯留槽及びこの第１貯留槽と連通する第２貯留槽であり、
上記センサが上記第２貯留槽の水位を検出する請求項２に記載の栽培装置。
【請求項４】
上記光源が、上記蓋部に配設される１又は複数の放電ランプと、上記周壁に配設される複数のＬＥＤとを含み、
上記蓋部に放熱用ファンが配設され、
上記底部に通気孔が形成される請求項１、請求項２又は請求項３に記載の栽培装置。
【請求項５】
上記光源が、上記蓋部に配設される紫外線ランプを含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
栽培環境を人為的に整えて作物を栽培する栽培装置が広く採用されている。この栽培装置は、例えば作物に供給する水分や作物に照射する光の量を調整することで作物を適切に生長させることができる。
【０００３】
また今日、作物は観賞対象ともなっており、作物を観賞可能なディスプレイを有する栽培装置も提案されている。このような、ディスプレイを備える栽培装置として、例えば「植物の育成方法」（特開２０１２−２３１７２９号公報参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３１７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
作物を観賞可能な状態で育成する場合、作物の見栄えをよくする点等から、この作物の健康状態を管理することが重要となる。しかしながら、上記公報に記載されているような従来の栽培装置は、作物の健康状態を目視にて確認するものである。そのため、従来の栽培装置によると、作物の健康状態が目に見えて悪化したのちの対応とならざるを得ず、作物の見栄えを良好に保つことは困難である。
【０００６】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、作物の観賞性に優れると共に、作物の健康状態を適切に管理可能な栽培装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る栽培装置は、透明な筒状の周壁と、上記周壁の上部開口を封止する蓋部と、上記周壁の下部開口を封止し、作物が着生した栽培ユニットが載置される底部とを有するケーシングと、上記栽培ユニットに栽培液を供給する栽培液供給機構と、上記ケーシング内に配設され、上記作物に光を照射する光源と、上記作物に対する上記栽培液の吸液速度を算出する吸液速度算出部と、上記吸液速度算出部で算出される吸液速度のデータを表示する表示部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る栽培装置は、作物の観賞性に優れると共に、作物の健康状態を適切に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る栽培装置を示す模式的斜視図である。
【図２】図１の栽培装置の内部構造を示す模式的断面図である。
【図３】図１の栽培装置の栽培液供給機構、並びに吸液速度の算出及び表示機構を示す模式図である。
【図４】図２の栽培装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２の栽培装置のＢ−Ｂ線端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１１】
本発明の一態様に係る栽培装置は、透明な筒状の周壁と、上記周壁の上部開口を封止する蓋部と、上記周壁の下部開口を封止し、作物が着生した栽培ユニットが載置される底部とを有するケーシングと、上記栽培ユニットに栽培液を供給する栽培液供給機構と、上記ケーシング内に配設され、上記作物に光を照射する光源と、上記作物に対する上記栽培液の吸液速度を算出する吸液速度算出部と、上記吸液速度算出部で算出される吸液速度のデータを表示する表示部とを備える。
【００１２】
当該栽培装置は、作物が着生した栽培ユニットに栽培液を供給する栽培液供給機構と、ケーシング内に配設される作物に光を照射する光源とを備えるので、ケーシング内に収容される作物に栽培液及び光を供給することで、この作物を生育することができる。当該栽培装置は、上記ケーシングを構成する周壁が透明な筒状であるので、この周壁を介してこの周壁の中心軸を基準とする３６０°に亘って外部から作物を観賞させることができる。そのため、当該栽培装置は作物の観賞性に優れる。また、当該栽培装置は、吸液速度算出部で算出した作物に対する栽培液の吸液速度のデータを表示部に表示することができるので、このデータをモニタリングすることにより作物の健康状態を適切に管理することができる。
【００１３】
上記栽培液供給機構が、上記栽培液を貯留する栽培液槽と、上記栽培液槽から供給される栽培液を一次貯留する１又は複数の貯留槽と、上記１又は複数の貯留槽から上記栽培ユニットに毛管現象により上記栽培液を流通する送液部とを有し、上記吸液速度算出部が、上記１又は複数の貯留槽における栽培液の水位を経時的に検出するセンサと、上記センサによって検出される栽培液の水位の変化から上記作物の吸液速度を算出する演算部とを有するとよい。このように、上記センサが上記１又は複数の貯留槽における栽培液の水位を経時的に検出し、上記演算部が上記センサによって検出された栽培液の水位の変化から作物の吸液速度を算出することで、上記表示部によって上記作物の吸液速度の経時的変化を表示することができる。これにより、上記作物の健康状態をより適切に管理することができる。
【００１４】
上記栽培液供給機構が、一対の上記貯留槽を有し、上記一対の貯留槽が、上記栽培液槽と連通する第１貯留槽及びこの第１貯留槽と連通する第２貯留槽であり、上記センサが上記第２貯留槽の水位を検出するとよい。このように、上記栽培液供給機構が、一対の上記貯留槽を有し、上記一対の貯留槽が、上記栽培液槽と連通する第１貯留槽及びこの第１貯留槽と連通する第２貯留槽であり、上記センサが上記第２貯留槽の水位を検出することによって、上記作物の吸液速度を容易かつ確実に求めることができる。
【００１５】
上記光源が、上記蓋部に配設される１又は複数の放電ランプと、上記周壁に配設される複数のＬＥＤとを含み、上記蓋部に放熱用ファンが配設され、上記底部に通気孔が形成されるとよい。上記光源が、１又は複数の放電ランプと、複数のＬＥＤとを含むことで、上記作物に供給する光量を十分に大きくすることができる。また、上記光源が、上記蓋部に配設される１又は複数の放電ランプと、上記周壁に配設される複数のＬＥＤとを含み、上記蓋部に放熱用ファンが配設され、上記底部に通気孔が形成されることによって、上記ケーシング内に下方から上方への空気の流れを形成することができる。これにより、上記作物に適切に空気を供給することで、この作物をより適切に生長させることができる。
【００１６】
上記光源が、上記蓋部に配設される紫外線ランプを含むとよい。このように、上記光源が上記蓋部に配設される紫外線ランプを含むことによって、上記作物の障害の発生を抑制することができる。
【００１７】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の好適な実施形態について、以下に図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
＜栽培装置＞
当該栽培装置は、図１〜図３に示すように、透明な筒状の周壁１１と、周壁１１の上部開口を封止する蓋部１２と、周壁１１の下部開口を封止し、作物Ｘが着生した栽培ユニットＹが載置される底部１３とを有するケーシング１と、栽培ユニットＹに栽培液Ｚを供給する栽培液供給機構２と、ケーシング１内に配設され、作物Ｘに光を照射する光源３と、作物Ｘに対する栽培液Ｚの吸液速度を算出する給液速度算出部４と、吸液速度算出部４で算出される吸液速度のデータを表示する表示部５とを備える。また、当該栽培装置は、栽培ユニットＹを覆うと共に、作物Ｘが貫通する開口７ａを有する保護カバー７を有する。なお、栽培ユニットが底部に載置されるとは、栽培ユニットが底部に直接載置される場合と栽培ユニットが他の部材を介して底部に載置される場合とを共に含む概念である。
【００１９】
当該栽培装置は、作物Ｘが着生した栽培ユニットＹに栽培液Ｚを供給する栽培液供給機構２と、ケーシング１内に収容される作物に光を照射する光源３とを備えるので、ケーシング１内に収容される作物Ｘに栽培液Ｚ及び光を供給することで、この作物Ｘを生育することができる。当該栽培装置は、ケーシング１を構成する周壁１１が透明な筒状であるので、この周壁１１を介してこの周壁１１の中心軸を基準とする３６０°に亘って外部から作物Ｘを観賞させることができる。そのため、当該栽培装置は作物Ｘの観賞性に優れる。また、当該栽培装置は、吸液速度算出部４で算出した作物Ｘに対する栽培液Ｚの吸液速度のデータを表示部５に表示することができるので、このデータをモニタリングすることにより作物Ｘの健康状態を適切に管理することができる。
【００２０】
〈作物〉
作物Ｘとしては、特に限定されるものではなく、例えば果菜類、根菜類、葉菜類、イネ科植物、花菜類等が挙げられるが、健康状態を管理しつつ適切に生長させやすい果菜類が好ましく、中でもトマトが特に好ましい。
【００２１】
（ケーシング）
周壁１１は、外部から作物Ｘを観賞することができるよう透明であり、好ましくは無色透明である。周壁１１の具体的形状としては、円筒状、楕円筒状、多角筒状等が挙げられ、中でも作物Ｘに左右方向の全方位から光等を均等に供給しやすく、鑑賞性にも優れる円筒状が好ましい。周壁１１の材質としては、合成樹脂、ガラス等が挙げられ、比較的軽量で取扱性に優れる合成樹脂が好ましい。上記合成樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等が挙げられ、中でも透明性に優れるアクリル樹脂が好ましい。
【００２２】
周壁１１の平均外径の下限としては、３００ｍｍが好ましく、６００ｍｍがより好ましい。一方、周壁１１の平均外径の上限としては、１２００ｍｍが好ましく、９００ｍｍがより好ましい。周壁１１の平均外径が上記下限より小さいと、生育可能な作物Ｘが限定されるおそれや、ケーシング１内で作物Ｘを十分に生長させることができないおそれがある。逆に、周壁１１の平均外径が上記上限を超えると、ケーシング１内の容積が不要に大きくなり、作物Ｘに光を十分に照射することが困難になるおそれや、装置全体の取扱性が低下するおそれがある。なお、周壁１１の厚さとしては、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度とすることができる。
【００２３】
周壁１１の高さ（軸方向長さ）の下限としては、１．０ｍが好ましく、１．５ｍがより好ましい。一方、周壁１１の高さの上限としては、３．５ｍが好ましく、３．０ｍがより好ましい。周壁１１の高さが上記下限より小さいと、生育可能な作物Ｘが限定されるおそれや、ケーシング１内で作物Ｘを十分に生長させることができないおそれがある。逆に、周壁１１の高さが上記上限を超えると、ケーシング１内の容積が不要に大きくなり、作物Ｘに光を十分に照射することが困難になるおそれや、装置全体の取扱性が低下するおそれがある。
【００２４】
なお、周壁１１には、作物Ｘを出し入れしたり、内部のメンテナンスを行うことができるよう扉部が形成されていてもよい。この場合、周壁１１は、扉部の一部又は全部や、扉部と接する部分等に非透明な部分が存在していてもよい。また、例えば周壁１１の上部等には、光源３から照射される光が外部への透過することを抑制するための防眩フィルム等が貼着されてもよい。
【００２５】
蓋部１２は、周壁１１の中心軸と垂直に配設される蓋板１２ａを有する。蓋部１２、より詳しくは蓋板１２ａ、には１又は複数の放熱用ファン６が配設されている。本実施形態では、図４に示すように蓋板１２ａの内面に４つの放熱用ファン６が配設されている。蓋板１２ａには、放熱用ファン６から送られる空気を外部に放出するための開口１２ｂが形成されている。開口１２ｂは、放熱用ファン６と重なる位置に放熱用ファン６と１対１対応で設けられており、本実施形態では４つの開口１２ｂが設けられている。
【００２６】
底部１３は、周壁１１の中心軸と垂直に配設され、周壁１１の下部開口を封止する底板１３ａと、底板１３ａの上面側に配設され、栽培ユニットＹが載置されるテーブル１３ｂとを有する。底板１３ａには、１又は複数の通気孔１３ｃが形成されている。通気孔１３ｃは、少なくとも平面視でテーブル１３ｂと重なり合わない部分（つまり、テーブル１３ｂに覆われていない部分）に形成されることが好ましい。このように、通気孔１３ｃが平面視でテーブル１３ｂと重なり合わない部分に形成されることで、通気孔１３ｃからケーシング１内に導入される空気を放熱用ファン６側に送りやすく、これにより下方から上方への空気の流れを形成しやすい。なお、通気孔１３ｃは、底板１３ａの平面視でテーブル１３ｂと重なり合う部分に形成されていてもよく、この場合テーブル１３ｂにも１又は複数の通気孔が形成されていることが好ましい。
【００２７】
当該栽培装置は、テーブル１３ｂ上に第１支持台２０が載置され、この第１支持台２０上に第２支持台２１が載置されている。つまり、当該栽培装置では、栽培ユニットＹは、第１支持台２０及び第２支持台２１を介して底部１３に間接的に載置されている。なお、当該栽培装置は、水漏れを防止するため、テーブル１３ｂと第１支持台２０との間にドレンパンが配設されてもよい。
【００２８】
（栽培液供給機構）
図２及び図３に示すように、栽培液供給機構２は、栽培液Ｚを貯留する栽培液槽１４と、栽培液槽１４から供給される栽培液Ｚを一次貯留する一対の貯留槽１５（第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂ）と、一対の貯留槽１５から栽培ユニットＹに毛管現象により栽培液Ｚを流通する送液部１６とを有する。また、栽培液供給機構２は、栽培液槽１４に貯留される栽培液Ｚを一対の貯留槽１５に圧送可能なポンプ１７と、一対の貯留槽１５における栽培液Ｚの水位が一定以下である場合に栽培液槽１４から一対の貯留槽１５に栽培液Ｚを供給するようポンプ１７を駆動すると共に、一対の貯留槽１５における栽培液Ｚの水位が一定以上となった場合にポンプ１７の駆動を停止する制御部１８とを有する。制御部１８は、後述するセンサ２２で検出された一対の貯留槽１５の水位を基にポンプ１７を駆動制御する。
【００２９】
〈栽培液槽〉
栽培液槽１４は、例えばポリエチレン等の合成樹脂を主成分とする容器である。栽培液槽１４の容量としては、特に限定されないが、例えば１５Ｌ以上３０Ｌ以下程度とすることができる。なお、「主成分」とは最も含有量の多い成分をいい、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。
【００３０】
〈貯留槽〉
第１貯留槽１５ａは栽培液槽１４と連通している。また、第２貯留槽１５ｂは第１貯留槽１５ａと連通している。具体的には、第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂは、栽培液Ｚの液面よりも下方に設けられる接続管１９によって連通している。これにより、第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂの液面は同一高さに保たれるよう構成されている。さらに、第２貯留槽１５ｂは、直接的には第１貯留槽１５ａのみと連通しており、栽培液槽１４とは直接連通していない（つまり、第２貯留槽１５ｂは、第１貯留槽１５ａを介してのみ栽培液槽１４と連通している）。第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂは、平面視で栽培ユニットＹを挟んで対向する位置に配設されている。また、当該栽培装置では、第１支持台２０に高さ方向に貫通する一対の貫通孔が形成されており、第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂはこの一対の貫通孔に嵌合された状態で保持されている。
【００３１】
第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂは例えば合成樹脂を主成分とする。上記合成樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等が挙げられ、中でも透明性に優れるアクリル樹脂又はポリカーボネートが好ましい。
【００３２】
第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂは、幅（第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂが対向する方向の長さ）に対する奥行き（幅と垂直な水平方向長さ）が大きい直方体状に形成されている。第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂのそれぞれの容積としては、例えば２００ｃｍ３以上５００ｃｍ３以下程度とすることができる。
【００３３】
なお、当該栽培装置にあっては、第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂは、槽内における藻の繁殖を抑制するため、遮光性カバーで被覆することが好ましい。
【００３４】
〈送液部〉
送液部１６はシート体である。送液部１６の具体的な平面形状は特に限定されないが、例えば矩形状、好ましくは長方形状である。送液部１６は、両端部が第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂに貯留される栽培液Ｚ中に浸漬している。また、送液部１６の両端部間の一部は栽培ユニットＹの底部と当接している。具体的には、送液部１６の両端部間の部分は第２支持台２１上に配設されており、さらにその上に栽培ユニットＹが載置されている。これにより、第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂに貯留される栽培液Ｚを毛管現象により揚水し、栽培ユニットＹの底部に供給可能に構成されている。
【００３５】
送液部１６の材質としては、毛管現象により栽培液Ｚを揚水し、この栽培液Ｚを栽培ユニットＹの底部に供給できるものであれば特に限定されないが、例えば不織布、ロックウールシート、フェルトシート、ポリウレタン等の合成樹脂製シートなどが挙げられる。中でも、適度な毛管現象の発現及び適切な吸水率を発揮できる点から不織布が好ましい。
【００３６】
送液部１６の透水率の下限としては、０．０１％が好ましく、１．００％がより好ましい。一方、送液部１６の透水率の上限としては、４０％が好ましく、３０％がより好ましい。上記透水率が上記下限に満たないと、栽培ユニットＹの底部に供給される栽培液Ｚの量が不十分となるおそれがある。逆に、上記透水率が上記上限を超えると、送液部１６に要するコストが不要に高くなるおそれがある。なお、「透水率」とは、平面状の送液部の表面から水を散布した際に送液部の裏面へ通過した水の比率を意味する。
【００３７】
送液部１６の厚さの下限としては、０．５ｍｍが好ましく、０．７ｍｍがより好ましい。一方、送液部１６の厚さの上限としては、２．０ｍｍが好ましく、１．５ｍｍがより好ましい。送液部１６の厚さが上記下限より小さいと、送液部１６の強度が不十分となり破断するおそれがある。逆に、送液部１６の厚さが上記上限を超えると、送液部１６に要するコストが不要に高くなるおそれがある。
【００３８】
送液部１６の揚水高さの下限としては、３ｃｍが好ましく、１０ｃｍがより好ましく、２０ｃｍがさらに好ましい。一方、送液部１６の揚水高さの上限としては、３００ｃｍが好ましく、２００ｃｍがより好ましく、４０ｃｍがさらに好ましい。送液部１６の揚水高さが上記下限より小さいと、栽培ユニットＹの底部に供給される栽培液Ｚの量が不十分となるおそれがある。逆に、送液部１６の揚水高さが上記上限を超えると、送液部１６に要するコストが不要に高くなるおそれがある。なお、「揚水高さ」とは、以下の手法で測定される値をいう。まず、送液部を幅４ｃｍ、長さ１２０ｃｍに切断したシートを平均厚さ０．０３ｍｍのポリエチレンフィルムで被覆（熱圧着で袋状としたフィルムにシートを挿入して周りを被覆）したものを測定サンプルとし、鉛直に測定サンプルを吊り下げられるようにした架台にセットする。このとき、上部及び下部を５ｃｍ開放して液面に接しておくようにする。そして、２４時間で液面から揚水した高さを５回測定し、これらの平均値を揚水高さとする。
【００３９】
（光源）
光源３は、図４に示すように、蓋部１２、より詳しくは蓋板１２ａ、に配設される１又は複数の放電ランプ３ａを含む。本実施形態では、４つの放電ランプ３ａが、蓋板１２ａの内面の中心を通り直交する一対の直線上に、上記中心から等間隔で配設されている。また、図４に示すように、光源３は、蓋部１２、より詳しくは蓋板１２ａ、に配設される紫外線ランプ３ｂを含む。本実施形態では、１つの紫外線ランプ３ｂが、蓋板１２ａの内面の中心部に配設されている。さらに、図５に示すように、光源３は、周壁１１に配設される複数のＬＥＤ３ｃを含む。複数のＬＥＤ３ｃは、周壁１１の内面に周壁１１の中心軸と平行に線状に配設されている。より詳しくは、複数のＬＥＤ３ｃは、周壁１１の内面に、周壁１１の中心軸を基準として９０°間隔で線状に配設されている。当該栽培装置は、１又は複数の放電ランプ３ａと、複数のＬＥＤ３ｃとを有することで、作物Ｘに供給する光量を十分に大きくすることができる。また、当該栽培装置は、１又は複数の放電ランプ３ａが蓋部１２に配設され、複数のＬＥＤ３ｃが周壁１１に配設されているので、作物Ｘ全体に均一な光を供給しやすい。
【００４０】
当該栽培装置は、光源３が蓋部１２に配設される１又は複数の放電ランプ３ａと、周壁１１に配設される複数のＬＥＤ３ｃとを含んでおり、放電ランプ３ａの発熱量が比較的大きいため、ケーシング１内の温度は上側程高くなりやすい。また、当該栽培装置は、上述のように、蓋部１２に放熱用ファン６が配設され、かつ底部１３に通気孔１３ｃが形成されている。そのため、当該栽培装置は、通気孔１３ｃからケーシング１内に導入された空気が放熱用ファン６に吸引されて外部に放出されやすい。これにより、当該栽培装置は、下方から上方への空気の流れを形成しやすい。その結果、当該栽培装置は、作物Ｘに適切に空気を供給することで作物Ｘの光合成を促進し、この作物Ｘをより適切に生長させることができる。
【００４１】
１又は複数の放電ランプ３ａは、比較的太陽光に近い性質を有しており、作物Ｘの生長を効果的に促進する。１又は複数の放電ランプ３ａの照度の下限としては、４０００ｌｘが好ましく、１００００ｌｘがより好ましい。一方、１又は複数の放電ランプ３ａの照度の上限としては、１０００００ｌｘが好ましく、８００００ｌｘがより好ましい。上記照度が上記下限に満たないと、作物Ｘを十分に生長させることができないおそれがある。逆に、上記照度が上記上限を超えると、作物Ｘに障害が発生しやすくなるおそれがある。なお、「照度」とは、周壁の中心軸方向に５等分した５箇所での作物の葉における測定値の平均値をいう。
【００４２】
放電ランプ３ａの種類としては、例えば水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等が挙げられる。中でも、発光スペクトルが比較的太陽光に近似しており、高輝度で、省電力かつ長寿命なメタルハライドランプが好ましい。
【００４３】
紫外線ランプ３ｂは、作物Ｘの障害の発生を抑制する。当該栽培装置は、複数のＬＥＤ３ｃを用いており、これら複数のＬＥＤ３ｃの光は太陽光と比較して波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光の割合が大きく、かつ波長２８０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の光の割合が小さい。そのため、当該栽培装置は、波長２８０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の光の割合が不十分となることに起因して作物Ｘに障害が生じることが考えられる。この点に関し、当該栽培装置は、光源３が紫外線ランプ３ｂを含んでおり、この紫外線ランプ３ｂは２８０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の波長域にピークが存在するスペクトルを有する光を照射することが可能であるので、作物Ｘの障害の発生を抑制することができる。
【００４４】
紫外線ランプ３ｂとしては、例えばブラックライトが好適に用いられる。紫外線ランプ３ｂは、上述のように作物Ｘの障害を十分に抑制することができればよいので、必ずしも常時点灯していることを要しない。紫外線ランプ３ｂは、例えば１２時間以上２０時間以下程度連続で点灯し、４時間以上１２時間以下程度消灯するというサイクルを繰り返すよう制御されてもよい。
【００４５】
複数のＬＥＤ３ｃとしては、例えば作物Ｘの光合成を促進しやすい赤色ＬＥＤと、作物Ｘの葉茎を生長させやすい青色ＬＥＤとを適宜な割合で用いることができる。青色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤの配設比としては、例えば４：６〜６：４程度とすることができる。
【００４６】
（吸液速度算出部）
吸液速度算出部４は、図３に示すように、一対の貯留槽１５における栽培液Ｚの水位を経時的に検出するセンサ２２と、センサ２２によって検出される栽培液Ｚの水位の変化から作物Ｘの吸液速度を算出する演算部２３とを有する。
【００４７】
当該栽培装置は、センサ２２が一対の貯留槽１５における栽培液Ｚの水位を経時的に検出し、演算部２３がセンサ２２によって検出される栽培液Ｚの水位の変化から作物Ｘの吸液速度を算出することで、表示部５によって作物Ｘの吸液速度の経時的変化を表示することができる。これにより、当該栽培装置は、作物Ｘの健康状態をより適切に管理することができる。
【００４８】
〈センサ〉
センサ２２は、第２貯留槽１５ｂの水位を検出する。当該栽培装置は、第２貯留槽１５ｂの水位を検出するセンサ２２のみを有する。当該栽培装置は、第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂが接続管１９によって栽培液Ｚの液面よりも下方で連通しているので、第１貯留槽１５ａ及び第２貯留槽１５ｂの液面は同一高さに保たれる。そのため、第２貯留槽１５ｂの水位の変化に基づいて、栽培液Ｚの栽培ユニットＹの底部への供給量、ひいては作物Ｘの吸液量を測定することができる。従って、センサ２２が第２貯留槽１５ｂの水位を経時的に検出することで、作物Ｘの吸液速度を容易かつ確実に求めることができる。また、当該栽培装置は、センサ２２によって検出される一対の貯留槽１５の水位の変化から作物Ｘの吸液量を測定することで、例えば０．０５ｃｃ程度の微小な単位で作物Ｘの吸液量を測定することができる。
【００４９】
センサ２２の種類としては、一対の貯留槽１５の水位を経時的に検出することができる限り特に限定されるものではなく、光学式、フロート式、静電容量式、超音波式等のレベルセンサを用いることができる。
【００５０】
センサ２２によって一対の貯留槽１５の水位を検出する間隔としては、特に限定されないが、例えば１秒以上６０秒以下の一定間隔とすることができる。
【００５１】
〈演算部〉
演算部２３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を含んで構成される。演算部２３は、センサ２２で検出される一対の貯留槽１５の水位の変化を容量に換算し、水位の変化に要した時間で除することで作物Ｘの吸液速度を算出する。
【００５２】
（表示部）
表示部５は、例えば液晶モニタである。表示部５は、例えば作物Ｘの吸液速度をグラフ表示する。具体的には、表示部５は、横軸を時間、縦軸を作物Ｘの吸液量（一対の貯留槽１５に貯留される栽培液Ｚの減少量）とするグラフを表示する。これにより、視認者は、このグラフを視認することで、作物Ｘの吸液速度の経時的変化を容易に確認することができ、給液速度の変化から作物Ｘの健康状態を把握することができる。
【００５３】
（栽培ユニット）
栽培ユニットＹは、図３に示すように、枠体１０１と、枠体１０１内に充填される粒子１０２とを有する。栽培ユニットＹは、例えば枠体１０１内に充填された粒子１０２（粒子層）に、土壌等が充填され、かつこの土壌等に作物Ｘが着生した育苗ポット１０３を載置した構成とされる。また、栽培ユニットＹは、枠体１０１内に充填された粒子１０２（粒子層）に作物Ｘを植え付けた構成であってもよい。
【００５４】
〈枠体〉
枠体１０１は、有底筒状に構成されている。枠体１０１は、栽培液Ｚが通過し、かつ粒子１０２が通過しない複数の微小な貫通孔を底部に有する。枠体１０１の素材としては、特に限定されるものではなく、例えば紙、織布、不織布等が挙げられる。
【００５５】
〈粒子〉
粒子１０２は、枠体１０１内に充填されて粒子層を構成する。粒子１０２としては、枠体１０１内に充填されて毛管現象を発現するものであれば特に限定されないが、例えば土壌、パミスサンド等の微粒軽石、多孔性の火山岩の粉砕粒、粒状のロックウール、コーラルサンド、サンゴ、木炭等が挙げられる。これらは２種以上を混合して用いてもよい。中でも、良好な毛管現象が確保され、また不要になった場合に自然土に返せる観点から、土壌が好ましい。
【００５６】
上記土壌としては、例えば市販の園芸用の培土、バーミキュライト、ベントナイト、ゼオライト、砂、鹿沼土、赤玉土、真砂土等が挙げられる。これらの中でも、作物Ｘの根病を発生し難い点から、一般的な培土に比べて有機物含量が低く微生物生息数も少ない砂が好ましい。
【００５７】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００５８】
上記栽培液供給機構の具体的構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上記栽培液供給機構は、必ずしも毛管現象によって栽培液を栽培ユニットの底部に供給する構成である必要はなく、作物の根部を栽培液中に直接浸漬する構成を採用することも可能である。但し、栽培液の過剰供給等を抑制し、作物を適切に栽培する点からは、毛管現象を利用した構成であることが好ましい。また、上記栽培液供給機構として毛管現象を利用した構成を採用する場合であっても、上記栽培液供給機構は、１つの貯留槽のみを有していてもよく、３以上の貯留槽を有していてもよい。
【００５９】
上記吸液速度算出部は、作物の吸液量を精細に検出し、これにより作物の健康管理を的確に行う点から、１又は複数の貯留槽における栽培液の水位をセンサによって経時的に検出することが好ましい。但し、上記吸液速度算出部は、必ずしもセンサによって１又は複数の貯留槽における栽培液の水位を検出することによって作物の吸液量を測定しなくてもよい。
【００６０】
上記光源の具体的種類及び具体的配置は上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば当該栽培装置は、放電ランプ、複数のＬＥＤ及び紫外線ランプの全てを有する必要はなく、また白熱電球、ハロゲンランプ、蛍光ランプ等の他のランプを有していてもよい。
【００６１】
当該栽培装置は、温度センサ、湿度センサ、ＣＯ２ガスセンサ等、作物Ｘの生育環境を検出可能な他のセンサをさらに有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る栽培装置は、作物の観賞性に優れると共に、作物の健康状態を適切に管理することができるので、例えばトマト等の果菜類の栽培装置として適している。
【符号の説明】
【００６３】
１  ケーシング
２  栽培液供給機構
３  光源
３ａ  放電ランプ
３ｂ  紫外線ランプ
３ｃ  ＬＥＤ
４  吸液速度算出部
５  表示部
６  放熱用ファン
７  保護カバー
７ａ  開口
１１  周壁
１２  蓋部
１２ａ  蓋板
１２ｂ  開口
１３  底部
１３ａ  底板
１３ｂ  テーブル
１３ｃ  通気孔
１４  栽培液槽
１５  貯留槽
１５ａ  第１貯留槽
１５ｂ  第２貯留槽
１６  送液部
１７  ポンプ
１８  制御部
１９  接続管
２０  第１支持台
２１  第２支持台
２２  センサ
２３  演算部
１０１  枠体
１０２  粒子
１０３  育苗ポット
Ｘ  作物
Ｙ  栽培ユニット
Ｚ  栽培液
【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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