(57)【要約】【課題】  省スペースで家庭に設置するのに適し、かつ、一つの容器内で多品種の植物を育成可能な水耕栽培装置を提供する。【解決手段】  養液を溜める水槽（２２７）と、該水槽内に溜められた養液の温度を制御する制御装置（２２８）とを備え、該養液により植物を栽培可能な水耕栽培装置（１００）であって、吸水性を有する複数の多孔質部材（２３１）と、前記複数の多孔質部材（２３１）をそれぞれ着脱可能に収容する複数の容器（２３２）と、前記多孔質部材（２３１）と前記容器（２３２）とをそれぞれ着脱可能に取り付けることが可能な取り付け位置を複数有する保持部材（２３０）と、を備え、前記保持部材（２３０）は、前記容器（２３２）の底部が前記制御装置（２２８）により温度制御されている養液に浸るように、該容器（２３２）を保持可能であることを特徴とする。【選択図】  図２
2007006862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液を溜める水槽と、該水槽内に溜められた養液の温度を制御する制御装置とを備え、該養液により植物を栽培可能な水耕栽培装置であって、
吸水性を有する複数の多孔質部材と、
前記複数の多孔質部材をそれぞれ着脱可能に収容する複数の容器と、
前記多孔質部材と前記容器とをそれぞれ着脱可能に取り付けることが可能な取り付け位置を複数有する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、
前記容器の底部が前記制御装置により温度制御されている養液に浸るように、該容器を保持することが可能であることを特徴とする水耕栽培装置。
【請求項２】
前記多孔質部材は、種を載置する凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
前記容器は円筒形状を、前記多孔質部材は直方体形状をそれぞれ有しており、該容器の開口部の口径は、該多孔質部材のうち前記凹部を備える面の対角線長さよりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の水耕栽培装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記取り付け位置に円筒形状の貫通穴を有し、該貫通穴の直径は、前記容器底面の直径以上であり、前記多孔質部材のうち前記凹部を備える面の対角線長さよりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の水耕栽培装置。
【請求項５】
前記容器の開口部には、該容器を前記貫通穴に挿入した場合に、該容器を前記保持部材に掛止させるための掛止部が備えられていることを特徴とする請求項４に記載の水耕栽培装置。
【請求項６】
前記容器は透明であることを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項７】
前記保持部材は、前記水槽内に溜められた養液に浮遊可能であることを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項８】
前記水槽内に空気を吹き込むエアーポンプを更に備え、前記制御装置は、該エアーポンプの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項９】
前記多孔質部材上の植物に光を照射する発光体を更に備え、前記制御装置は、該発光体の制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の水耕栽培装置。
【請求項１０】
モードを選択する選択手段を更に備え、前記制御装置は、該選択手段において選択されたモードに基づいて制御を切り替えることを特徴とする請求項９に記載の水耕栽培装置。
【請求項１１】
前記制御装置が有する制御情報を出力する出力手段を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の水耕栽培装置。
【請求項１２】
養液を溜める水槽と、該水槽内に溜められた養液の温度を制御する制御装置とを備え、該養液により植物を栽培可能な水耕栽培装置であって、
吸水性を有する複数の多孔質部材と、
前記複数の多孔質部材をそれぞれ着脱可能に収容する複数の容器と、
前記多孔質部材と前記容器とをそれぞれ着脱可能に取り付けることが可能な取り付け位置を複数有する保持部材と、
を備えることを特徴とする水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、養液により植物を栽培する水耕栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
植物の栽培方法として、養液を用いて植物を栽培する、いわゆる水耕栽培が従来より知られている。当該栽培方法の場合、植物の育成に必要な適切な環境条件が全て栽培施設内に取り入れられているため、自然の条件や天候に左右されずに効率的に植物を大量生産することができるというメリットがある（水耕栽培における先行技術としては、例えば、特許文献１乃至５が挙げられる）。さらに、最近では、熟練の栽培者でなくても多様な種類の植物を栽培することができるよう、自動制御可能な水耕栽培装置も提案されている（例えば、特許文献６参照）。
【０００３】
一方で、昨今の健康ブームのもと家庭菜園が注目されるようになり、新鮮で無農薬な野菜をもとめ、一般の家庭でも野菜の栽培を行うことが珍しくなくなってきている。このような背景のもとで、本願出願人は、これまでの水耕栽培の一般的技術を家庭菜園にも取り入れ、家の中で気軽に水耕栽培を楽しむことが可能なインテリア性の高い家庭用水耕栽培装置の開発を検討している。
【特許文献１】特開平８−３０８４０８号公報
【特許文献２】特開平１１−８９４２７号公報
【特許文献３】特開２０００−３０００９４号公報
【特許文献４】特開２０００−３０００９５号公報
【特許文献５】特開２０００−３０００９６号公報
【特許文献６】特開平１０−１９１７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の水耕栽培装置を家庭用に作り替えるには、単にインテリア性の向上を図るだけでなく、家の中に設置できるよう省スペース化を図ることも必要である。
【０００５】
特に、水耕栽培の場合、発芽段階（水による栽培過程）において、育成段階（水＋肥料による栽培過程）と同様の養液を使用してしまうと発芽しないことがあり、発芽段階と育成段階とでは異なる養液を使用しなければならないという特約がある。ここで、発芽段階と育成段階とで異なる養液を用いて栽培すべく、それぞれの養液ごとに個別に栽培容器ならびにその付帯機能（例えば、液温制御機能等）を用意することとすれば、必然的に装置寸法が大きくなり家庭用水耕栽培装置には適合しなくなってしまう。
【０００６】
一方で、かかる問題を回避するために、育成段階に達したときに栽培容器内の養液を交換するなどして、発芽段階から育成段階まで同一の栽培容器及び付帯機能を用いるようにすることも考えられる。
【０００７】
しかし、異なる種類の植物を同一の栽培容器内で栽培しようとした場合、植物ごとに発芽段階から育成段階への移行時期が異なるため、特定の種類の植物の移行時期に合わせてしまうと、他の種類の植物が発芽しなくなってしまう。つまり、上記方法の場合、育成段階に達するタイミングがほぼ同じとなる品種の組み合わせしか選択できないという制約が生じる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、省スペースで家庭に設置するのに適合し、かつ、一つの容器内で多品種の植物を育成可能な水耕栽培装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明に係る水耕栽培装置は以下のような構成を備える。即ち、
養液を溜める水槽と、該水槽内に溜められた養液の温度を制御する制御装置とを備え、該養液により植物を栽培可能な水耕栽培装置であって、
吸水性を有する複数の多孔質部材と、
前記複数の多孔質部材をそれぞれ着脱可能に収容する複数の容器と、
前記多孔質部材と前記容器とをそれぞれ着脱可能に取り付けることが可能な取り付け位置を複数有する保持部材とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、省スペースで家庭に設置するのに適合し、かつ、一つの容器内で多品種の植物を育成可能な水耕栽培装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
１．水耕栽培装置の外観構成
図１は本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置（１００）の外観構成を示す図である。図１に示すように、水耕栽培装置１００は、照明部１０１と栽培対象観賞部１１０と制御部１２０とに大別することができ、各部ごとに相互に着脱可能な構成となっている。
【００１３】
照明部１０１は、栽培に必要な光を提供するための照明具１０３ならびに該照明具１０３を点灯させるための各種ユニット（不図示）が内側に取り付けられた上蓋体１０２を備える。上蓋体１０２には複数の穴１０４があけられており、このことにより、照明具１０３が点灯した際には、水耕栽培装置１００内部の空気の循環がよくなり、照明具１０３からの発熱が水耕栽培装置１００の外部へと放熱される。
【００１４】
栽培対象観賞部１１０は、栽培対象１１３を保護するとともに、照明部１０１を支持するための円筒状の側壁１１１を備えている。側壁１１１には、観賞口１１２があり、栽培対象１１３の様子を観賞することができるようになっている。
【００１５】
側壁１１１の内側表面には反射板が張り付けられているため、照明具１０３より照射された光は当該反射板において反射し、栽培対象１１３に対して側面からも照射されることとなる。このように、栽培対象１１３に対して様々な角度から光を照射することにより、栽培対象１１３が均一に育成できるとともに、栽培対象１１３が明るく照らされることに伴い、観賞口１１２を介して栽培対象１１３を見た場合に、栽培対象１１３が非常にきれいに見えるという効果もある。
【００１６】
制御部１２０は、側壁１１１を支持するとともに、様々な制御を行うための制御装置等（詳細は後述）を内部に有する基台１２１と、該基台１２１を支持する脚体１２３とを備える。また、基台１２１には、水耕栽培装置１００の内部状態等を表示するための表示部１２２が備え付けられている。
【００１７】
また、基台１２１内部の制御装置等に電源を供給するための電源コード１２４、ＡＣアダプタ１２５が着脱可能に取り付けられ、更に家庭用のコンセントに差し込むことができるよう、電源コード１２４の先端部にはプラグ１２６が取り付けられている。なお、本実施例においてはＡＣアダプタ１２５があるものとして説明を行なうが、制御装置等に電源を供給可能であれば、通常の電源コード（家庭用ＡＣ１００Ｖ）の他、様々な電源供給手段を用いても差し支えない。
【００１８】
なお、水耕栽培装置１００における栽培対象としては、成長した場合に背丈があまり高くならず、かつ、根の長さが適度な範囲に収まるもの、すなわち、レタス等の葉もの野菜やある種類のハーブ、または、花（食用花等）が好ましい。
【００１９】
２．水耕栽培装置の内部構成
次に、図２を用いて水耕栽培装置１００の内部構成について説明する。なお、図１において既に説明した部分については同じ参照番号を付している。
【００２０】
上述のとおり、照明部１０１の上蓋体１０２の中央部には照明具１０３が取り付けられている。照明具１０３としては、例えば丸型蛍光ランプなどを用いることが望ましい。
【００２１】
上蓋体１０２の下面には反射板２１１が張り付けられており、照明部１０１より発せられた光が効率よく栽培対象に照射されるようになっている。同様に、栽培対象観賞部１１０の側壁１１１の内側ならびに制御部１２０の基台１２１の上面にも同様に反射板２１１が張り付けられている。
【００２２】
制御部１２０の基台１２１の中央部には、栽培槽２２７が基台１２１と一体的に構成されており、養液２２１（水に肥料を入れた液体）をためることができるようになっている。このように、栽培槽２２７と基台１２１とが一体的に構成されることで、漏電の危険性等を回避することができる。
【００２３】
栽培時において、栽培槽２２７には、栽培スポンジ２３１がセットされた発芽カプセル２３２を支持するフローティングマット２３０が取り付けられる。なお、フローティングマット２３０、栽培スポンジ２３１、発芽カプセル２３２の詳細については後述するものとする。
【００２４】
栽培槽２２７の周囲は断熱材２２２により覆われており、養液２２１の温度を一定に保つための工夫がなされている。また、栽培槽２２７の下面にはアルミブロック２２３を介してペルチェモジュール２２４とファン２２５が取り付けられており、ファン２２５により養液２２１の冷却時に伴うペルチェモジュール２２４の発熱を放熱することができるようになっている。
【００２５】
２２６はエアポンプであり、栽培槽２２７内の養液２２１に空気を送り込むことができるよう構成されている。これは、栽培槽２２７内の養液２２１に空気を送り込むことで養液２２１を撹拌し、養液２２１の温度が不均一になることを回避するとともに、栽培対象１１３の根の部分に酸素を供給するという役割を果たしている。
【００２６】
２２８は制御装置であり、必要に応じて、照明具１０３、ペルチェモジュール２２４、ファン２２５、ポンプ２２６のＯＮ／ＯＦＦを制御する。照明具１０３は、栽培対象観賞部１１０に配された照度計（不図示）の出力に基づいて、照度が制御されるものとする。また、ペルチェモジュール２２４、ファン２２５は、養液２２１の温度に応じて、養液の２２１の温度を一定に保つように制御される。なお、養液２２１の温度は、温度計（不図示、例えばサーミスタ、または、サーモスタット等）を栽培槽２２７内に配することで直接測定しても良いし、温度計を栽培槽２２７の外表面に接触させて栽培槽２２７の温度を測定し、そこから養液２２１の温度を算定しても良い。また、本実施例では、水温制御のためにベルチェモジュール２２４を用い、低気温時の養液温度の下降、高気温時の養液温度の上昇のいずれの制御をも行なえるようにしているが、養液温度の上昇・下降のいずれか一方のみを制御するようにする場合も、本願発明の技術的思想に含まれることは言うまでもない。その場合、例えば低気温時の養液温度の下降を抑制するために、抵抗に通電しその発熱を用いて養液２２１を加熱する方法が考えられる。
【００２７】
さらに、制御装置２２８は表示部１２２と接続され、表示部１２２の表示内容を制御したり、表示部１２２を介して入力された栽培者からの指示内容を受け付け、当該指示内容に基づいて、各種制御を行ったりしている。
【００２８】
制御装置２２８への電力供給は、コネクタ２２９を介して行われる。上述のように、制御装置２２８は、家庭用の電源（ＡＣ１００Ｖ）により動作する。
【００２９】
３．水耕栽培装置の制御機能
次に図３を用いて水耕栽培装置１００の各種制御機能の概要について説明する。図３は水耕栽培装置１００の制御機能を説明するためのブロック図である。
【００３０】
上述のように、制御装置２２８には表示部１２２が接続されており、表示部１２２の表示内容を制御するとともに、表示部１２２を介して入力された栽培者からの指示内容を受け付け、各種制御を行う。なお、栽培者への出力は表示部１２２を介して行うのみでなく、図３に示すようにスピーカ３０１を介して音声により行うようにしてもよい。
【００３１】
また、制御装置２２８には、照明具１０３及び照度計３０２が接続されており、照度計３０２の出力に基づいて照明具１０３の照度が制御される。また、照明具１０３およびポンプ２２６のＯＮ／ＯＦＦの制御は、表示部１２２を介して栽培者より指示された制御モードのもと、制御装置２２８が不図示のタイマに基づいて管理するものとする。
【００３２】
また、制御装置２２８には、ペルチェモジュール２２４，ファン２２５，温度計３０３が接続されており、温度計３０３の出力に基づいて、ペルチェモジュール２２４，ファン２２５の動作を制御することで、養液２２１の温度を制御している。
【００３３】
さらに、栽培槽２２７内の養液２２１の肥料濃度を管理すべく、図３に示すように電導度計３０４を接続し、電導度計３０４の出力を制御装置２２８に取り込むようにしてもよい。
【００３４】
４．表示部の構成
次に図４を用いて表示部１２２の構成について説明する。図４は表示部１２２の構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態にかかる水耕栽培装置の表示部１２２はモード切り替え部４０１を備えており、「タネマキモード」、「ハツガモード」、「イクセイモード」の３つの制御モードに切り替えることができる。
【００３５】
ここで、「タネマキモード」とは、種まきから発芽までの状態を管理する制御モードであり、同制御モードでは、照明具１０３は消灯した状態で、栽培槽２２７内の水温は約２０℃に制御され、エアポンプ２２６は３０分に１回、数分間作動する。
【００３６】
また、「ハツガモード」とは、発芽してから根が所定の長さに伸びるまでの状態を管理する制御モードであり、同制御モードでは、照明具１０３は、１８時間点灯した後、６時間消灯することで、擬似的に昼と夜とを作り出す。また、栽培槽２２７内の水温は約２０℃に制御され、エアポンプ２２６は３０分に１回、数分間作動する。
【００３７】
また、「イクセイモード」とは、根が伸びてから収穫までの状態を管理する制御モードであり、同制御モードでは、照明具１０３は１０時間点灯した後、１４時間消灯することで、擬似的に昼と夜とを作り出す。また、栽培槽２２７内の水温は昼（照明具１０３点灯時）には、約２０℃に、夜（照明具１０３消灯時）には約１５℃に制御され、エアポンプ２２６は連続作動する。
【００３８】
再び図４の説明に戻る。４０２はタネマキモードボタンであり、栽培者がタネマキモードに移行したい場合に、当該タネマキモードボタン４０２を押下する。タネマキモードボタン４０２を押下するとランプ４０３が点灯し、栽培者に対してタネマキモードに移行したことを知らせる。
【００３９】
同様に、４０４はハツガモードボタン、４０６はイクセイモードボタンであり、栽培者がそれぞれのモードに移行したい場合に、当該ボタンを押下する。それぞれのボタンを押下することにより、ランプ４０５または４０７が点灯する。
【００４０】
４０８は「昼のスタート時間」表示部であり、「ハツガモード」または「イクセイモード」において擬似的に昼と夜とを作り出した際に、昼に移行した時刻（照明具１０３が点灯を開始した時刻）を表示する。また、４０９は夜に移行した時刻（照明具１０３が消灯した時刻）を表示する。
【００４１】
４１０〜４１２は水耕栽培装置１００の動作状況を示すランプである。ランプ４１０は照明具１０３が点灯中に点灯し、照明具１０３が消灯中は消灯する。また、ランプ４１１はファン２２５が動作中に点灯し、ファン２２５が停止中は消灯する。さらに、ランプ４１２はエアポンプ２２６が動作中に点灯し、エアポンプ２２６が停止中は消灯する。
【００４２】
５．フローティングマットと栽培スポンジならびに発芽カプセル
５．１  フローティングマット
次に図５を用いてフローティングマット２３０について説明する。フローティングマット２３０は、栽培スポンジ２３１と発芽カプセル２３２とをそれぞれ着脱可能に取り付けることが可能な取り付け位置を複数有する浮遊可能な保持部材である。
【００４３】
フローティングマット２３０は、所定量の養液２２１が入っている栽培槽２２７の内側に入れるため、その直径は栽培槽２２７の直径よりも小さくなっている。また、フローティングマット２３０には、複数の貫通穴５０２が備えられ、タネマキモードおよびハツガモードにあっては、当該貫通穴５０２に栽培スポンジ２３１がセットされた発芽カプセル２３２が、またイクセイモードにあっては、栽培スポンジ２３１が直接挿入されることとなる。
【００４４】
なお、フローティングマット２３０は厚さが２５ｍｍ程度有していることが望ましい。また、表面側（フローティングマット２３０をセットした際に、養液２２１と向かい合う面と反対側の面）には、反射板５０１が取り付けられている。なお、反射板５０１は栽培スポンジ２３１の貫通穴５０２に対応する位置に穴（開口部）があけられている。
【００４５】
本実施形態において、フローティングマット２３０に設けられた貫通穴５０２は直径３２ｍｍの円形を有している。また、反射板５０１に設けられた穴は直径２０ｍｍの円形を有している。
【００４６】
５．２  栽培スポンジ
次に図６を用いて栽培スポンジ２３１について説明する。図６は、栽培スポンジ２３１の斜視図の一例を表わしている。同図に示すように、本実施形態では、縦２３．５ｍｍ、横２３．０ｍｍ、高さ２６．０ｍｍの直方体の栽培スポンジを用いることとする。
【００４７】
なお、栽培スポンジ２３１は、タネマキモードおよびハツガモードにあっては、発芽カプセル２３２にセットされるため、直方体の平面方向における四角形（２３．０ｍｍ×２３．５ｍｍ）の対角線長さが、後述する発芽カプセル２３２の直径よりも大きくなっている。
【００４８】
また、イクセイモードにあっては、反射板５０１が設けられたフローティングマット２３０の反射板５０１の開口部に保持されるようにセットされるため、同様に、直方体の平面方向における四角形（２３．０ｍｍ×２３．５ｍｍ）の対角線長さが、反射板５０１の開口部の直径よりも大きくなっている。
【００４９】
さらに、栽培スポンジ２３１の上面は、種を載置しやすいよう、中央部が切り欠かれ、凹形状を有している。
【００５０】
５．３  発芽カプセル
次に図７を用いて発芽カプセル２３２について説明する。図７は、栽培スポンジ２３１を発芽カプセル２３２にセットする様子を示した図である。同図に示すように、発芽カプセル２３２は上部が開口した円柱状の容器で、上部端部には、当該発芽カプセルをフローティングマット２３０の反射板５０１の開口部にセットした際に、当該開口部の縁に保持されて、発芽カプセル２３２を支持するための支持部材６０１（掛止部）が一体となって取り付けられている
なお、本実施形態では、高さが３０〜５０ｍｍ程度、直径が２０ｍｍの発芽カプセル２３２を用いることとする。図７（Ａ）に示すように、発芽カプセル２３２に所定量の水が入れられ、栽培スポンジ２３１が上部開口より挿通されてセットされた際に、図７（Ｂ）に示すように栽培スポンジ２３１の下側（一部分）が当該水に浸るようにすることが必要である。このため、発芽カプセル２３２に入れるべき水の量は予め定められており、発芽カプセル２３２には適切な水量を測れるように目盛が付されているものとする。同様に、発芽カプセルには栽培スポンジ２３１をセットする際の下面位置を規定するための目盛も付されているものとする。
【００５１】
なお、水耕栽培装置１００において用いられる発芽カプセル２３２は、栽培スポンジ２３１の下部より伸びてきた根を外部から視認できるよう、透明の材質でつくられていることが望ましい。また、フローティングマット２３０に挿入し、該フローティングマット２３０を栽培槽２２７にセットした（養液上に浮遊させた）際に、所定の温度に制御されている養液２２１に発芽カプセル２３２が浸ることにより、発芽カプセル２３２内の水の温度が制御されることとなる。このため、発芽カプセル２３２は熱伝導度の高い素材を用いることが望ましい。
【００５２】
５．４  タネマキモード、ハツガモード時の状態
図８は、タネマキモードおよびハツガモード時のフローティングマット２３０、栽培スポンジ２３１、発芽カプセル２３２の位置関係を示す図である。同図に示すように、発芽カプセル２３２の直径は２０ｍｍであり、反射板５０１に設けられた開口部は２０ｍｍより若干大きく形成されているため、発芽カプセル２３２は反射板５０１に設けられた開口部にはめ込むことができる。なお、反射板５０１の開口部を２０ｍｍとし、発芽カプセル２３２の直径を２０ｍｍより若干小さく形成してもよいことは言うまでもない。
【００５３】
さらに、発芽カプセル２３２の上部端部には支持部材６０１が発芽カプセル２３２の外側方向に設けられているため、反射板５０１にはめ込まれた発芽カプセル２３２は、反射板５０１の開口部の縁に引っかかり、当該位置にて発芽カプセル２３２が支持されることとなる。
【００５４】
上述のように反射板５０１の位置で支持された発芽カプセル２３２は、高さが３０〜５０ｍｍ程度有しているため、その下部は、厚さ２５ｍｍのフローティングマット２３０の下面よりもさらに下側に位置することとなる。
【００５５】
この結果、発芽カプセル２３２の下部は、養液２２１に浸ることとなり、発芽カプセル２３２内の水８０１は、養液２２１と同じ温度に維持されることとなる。つまり、水による栽培過程における付帯機能（温度制御機能等）と、水＋肥料による栽培過程における付帯機能（温度制御機能等）とを共有することができ、省スペース・低コストな水耕栽培装置を実現することができる。
【００５６】
また、水による栽培過程において必要な栽培槽と、水＋肥料による栽培過程において必要な栽培槽とを設ける必要がなく、省スペース・低コストな水耕栽培装置を実現することができる。
【００５７】
５．５  イクセイモード時の状態
図９は、イクセイモード時のフローティングマット２３０、栽培スポンジ２３１の位置関係を示す図である。同図に示すように、発芽スポンジ２３１の幅は２３ｍｍであるのに対して、反射板５０１に設けられた開口部は２０ｍｍであるため、弾力性を有する発芽スポンジ２３１は、反射板５０１の開口部の位置で縮む。つまり、反射板５０１の開口部の位置で着脱可能に支持されることとなる。
【００５８】
なお、発芽スポンジ２３１は、その上部が反射板５０１の開口部から１０ｍｍ程度飛び出した状態で反射板５０１に支持されるようにセットされる。このため、高さが２６ｍｍの発芽スポンジ２３１の下面は、フローティングマット２３０の下面位置よりも高くなる。つまり、発芽スポンジ２３１が養液２２１に直接ふれることはなく、発芽スポンジ２３２の下部より伸びた根だけが、養液２２１に浸ることとなる。このようにすることで、発芽スポンジ２３２に養液２２１が吸い込まれて藻やバクテリアが発生すること等を極力抑制することが可能となる。
【００５９】
また、発芽スポンジ２３１は、幅が２３ｍｍであるのに対して、フローティングマット２３０の貫通穴の直径は３２ｍｍある。このため、発芽スポンジ２３１が反射板５０１により支持された状態において、発芽スポンジ２３１の側面とフローティングマット２３０との間には隙間が生じることとなる。このように、発芽スポンジ２３１の側面に隙間を設ける構成とすることにより、発芽スポンジ２３１の側面からも酸素が入ることとなり、栽培対象の成長を助けることができる。
【００６０】
６．栽培作業のフロー
６．１  種まきから発芽まで
種まきから発芽までの栽培作業フローについて図１０を用いて説明する。はじめに、栽培者は発芽カプセル２３２に対して規定ラインまで水を入れる。次に栽培スポンジ２３１の凹部に種を載置し、発芽カプセル２３２にセットする。このとき、凹部１個について２粒程度の種を蒔いておき、後にいずれかを間引くようにしてもよい。なお、栽培スポンジ２３１は予め水中でよくもみ、水分を含ませておくことが望ましい。また、発芽カプセル２３２にセットするにあたっては、栽培スポンジ２３１の下部が発芽カプセル２３２の水面につかるようにセットすることが必要である。栽培スポンジ２３１の下部が発芽カプセル２３２の水面につかっていないと、発芽に必要な水分が種に届かず、発芽しなくなってしまうからである。
【００６１】
次に、栽培スポンジ２３１をセットした発芽カプセル２３２をフローティングマット２３０にセットし、該フローティングマット２３０を栽培槽２２７にセットする。図８において１２０は、水耕栽培装置１００の照明部１０１ならびに栽培対象観賞部１１０を取り外した状態の制御部１２０を示している。
【００６２】
制御部１２０の栽培槽２２７には予め規定ラインまで水を入れておき、さらに、肥料Ａ（１００１）及び肥料Ｂ（１００２）を入れ、かき混ぜておく（育成時に必要な養液をつくっておく）。
【００６３】
フローティングマット２３０をセットしたら、水を含ませたティッシュを各発芽カプセルの上にかぶせる（図１１参照）。これにより、発芽に不必要な光を遮断する。また、この際にティッシュに適宜霧吹き等で水を与えて乾燥しないようにすれば、種子の表面が乾燥することを防ぐことができる。さらに、表示部１２２の「タネマキモード」ボタン４０２を押下し、タネマキモードを動作させる。
【００６４】
「タネマキモード」ボタン４０２が押下されると、水耕栽培装置１００では、表示部１２２のランプ４０３が点灯し、現在タネマキモードで動作していることを栽培者に知らせる。上述のように「タネマキモード」では、照明具１０３は点灯せず、水温は約２０度を維持するよう水温制御が行われる。また、エアポンプ２２６は３０分に１回、数分間のみ作動する。
【００６５】
６．２  発芽から根が伸びるまで
種の殻が破れて、白い芽が出たら、栽培者は表示部１２２の「ハツガモード」ボタン４０４を押下する。「ハツガモード」ボタン４０４が押下されると、水耕栽培装置１００では、表示装置１２２のランプ４０３が消灯するとともに、ランプ４０５が点灯する。これにより、「ハツガモード」に切り替わったことを栽培者に知らせる。
【００６６】
上述のように「ハツガモード」では、照明は１８時間点灯、６時間消灯を繰り返すことで、擬似的に昼と夜とを作り出す。また、ハツガモードと同様に、水温は２０度を維持するよう水温制御が行われ、エアポンプ２２６は３０分に１回、数分間のみ作動する。
【００６７】
６．３  育成から収穫まで
次に育成から収穫までの栽培作業フローについて図１２を用いて説明する。ハツガモードにおいて、根が伸び、栽培スポンジ２３１の下から１０ｍｍ程度のところまできたら（１２０１に示す状態）、発芽カプセル２３２の上にかぶせたティッシュをはがす。さらに、発芽カプセルから栽培スポンジ２３１をとりだし（１２０２に示す状態）、水分を切ったのち、フローティングマット２３０にセットする（１２０３）。このとき、栽培スポンジ２３１はフローティングマット２３０から、上方に１０ｍｍ程度出るようにセットする。これにより、栽培スポンジ２３１は養液に浸すことなくフローティングマット２３０にセットすることができる。
【００６８】
このとき、フローティングマット２３０の貫通穴にセットされている全ての発芽カプセル２３２中の栽培スポンジ２３１を同時に水＋肥料による栽培過程（育成段階）に移行する必要はなく、水＋肥料による栽培過程（育成段階）に移行する必要のある栽培スポンジ２３１のみを発芽カプセル２３２から取り出してフローティングマット２３０にセットし、未だ水による栽培過程（発芽段階）とすべき栽培スポンジ２３１については、引き続き発芽カプセル２３２に入れた状態としておくことができる。すなわち、各栽培対象の成長状態に応じて個別に水＋肥料による栽培過程（育成段階）に移行させることが可能となるので、この結果、成長速度が互いに異なる栽培対象同士であっても同一栽培槽内で水耕栽培することができる。
【００６９】
また、水による栽培過程から水＋肥料による栽培過程に移行するにあたり、栽培者は発芽カプセルから栽培スポンジを取り出し、フローティングマットにセットしなおすだけでよく、栽培者の利便性の高い装置を実現することができる。
【００７０】
栽培者は、フローティングマット２３０への栽培スポンジ２３１のセットが完了したのち、表示部１２２の「イクセイモード」ボタン４０６を押下する。「イクセイモード」ボタン４０６が押下されると、水耕栽培装置１００では、表示部１２２のランプ４０５が消灯するとともに、ランプ４０７が点灯する。これにより、「イクセイモード」に切り替わったことを栽培者に知らせる。
【００７１】
上述のように「イクセイモード」では、照明具１０３は１０時間点灯、１４時間消灯を繰り返すことで、擬似的に昼と夜とを作り出す。また、水温は昼時（照明点灯時）は約２０度に、夜時（照明消灯時）は約１５℃になるように水温制御を行う。また、エアポンプ２２６は常時作動する。
【００７２】
「イクセイモード」において、栽培対象が適当な大きさまで成長したら、当該栽培対象を栽培スポンジ２３１ごとフローティングマット２３０から取り出す。そして、栽培スポンジ２３１を栽培対象から取り外し、収穫が完了する。
【００７３】
６．４  収穫後のメンテナンス
収穫が完了すると、栽培者は、照明部１０１全体および栽培対象観賞部１１０の側壁を取り外し、フローティングマット２３０を取り出した後、栽培槽２２７の中の養液を捨てる（図１３参照）。フローティングマット２３０と栽培カプセル２３２は、以降、毎回使用することができる。
【００７４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる水耕栽培装置では、水を入れた発芽カプセルに栽培スポンジを入れ、当該発芽カプセルを温度制御された養液に浸す構成とすることにより、以下のような効果が得られる。
【００７５】
つまり、水による栽培過程（発芽段階）から水＋肥料による栽培過程（育成段階）に移行するにあたり、各栽培対象の成長状態に応じて個別に移行させることが可能となる。この結果、成長速度が互いに異なる栽培対象同士を同一栽培槽内で水耕栽培することができる。
【００７６】
また、水による栽培過程において必要な栽培槽と、水＋肥料による栽培過程において必要な栽培槽とをそれぞれ別に設ける必要がなく、省スペース・低コストな水耕栽培装置を実現することができる。
【００７７】
また、水による栽培過程における付帯機能（温度制御機能等）と、水＋肥料による栽培過程における付帯機能（温度制御機能等）とを共有化することができ、省スペース・低コストな水耕栽培装置を実現することができる。
【００７８】
さらに、水による栽培過程から水＋肥料による栽培過程に移行するにあたり、栽培者は発芽カプセルから栽培スポンジを取り出し、フローティングマットにセットしなおすだけでよく、栽培者の利便性の高い装置を実現することができる。
【００７９】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、表示部１２２を設け、必要な情報を当該表示部（またはスピーカ）に出力することで栽培者に報知することとしたが、本発明は特にこれに限られない。例えば、ＰＣ等の情報処理装置に接続することにより、水耕栽培装置が有する各種情報を当該ＰＣに出力することで、栽培者が育成状態を管理できるようにしてもよい。
【００８０】
図１４は、水耕栽培装置とＰＣとを接続した栽培システムの一例を示す図である。同図において１４０１は、上記第１の実施形態における水耕栽培装置に外部Ｉ／Ｆ機能を付加した水耕栽培装置である。１４０２はＵＳＢケーブル、１４０３はＰＣであり、水耕栽培装置１４０１より出力された各種情報は、ＵＳＢケーブル１４０２を介してＰＣ１４０３に入力され、ＰＣ１４０３にて各種処理が行われる。なお、水耕栽培装置１４０１より出力される情報としては、例えば、制御モードの種類や、照明具のＯＮ／ＯＦＦについての情報、照度計・温度計による計測結果、ならびにファン、ペルチェモジュール、エアポンプの動作状態等が考えられる。
【００８１】
図１５は、水耕栽培装置１４０１より出力された各種情報をＰＣ１４０３にて処理した後、ＰＣ１４０３が有する画面上に表示された表示画面の一例を示す図である。図１５（Ａ）は水耕栽培装置１４０１の動作状況確認画面であり、水耕栽培装置１４０１より出力された各種情報を表示することにより、水耕栽培装置１４０１の動作状況を確認することができる（１５０１）。また、１５０２には水耕栽培装置１４０１が認識したエラーメッセージが表示される。
【００８２】
図１５（Ｂ）は、水耕栽培装置１４０１より出力された各種情報を蓄積し、経時変化をグラフ（１５０３）にして示した育成履歴確認画面の一例を示す図である。また、１５０４には栽培者による栽培記録を記入する欄が設けられている。
【００８３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、屋内の設置が可能であるという特徴を生かし、ＰＣ等の情報処理装置に接続可能な機能を付加することで、趣向性の高い水耕栽培装置を実現することができる。
【００８４】
［第３の実施形態］
上記第１の実施形態では、照明具１０３は上蓋体１０２に固定することとしたが、本発明は特にこれに限定するものではなく、例えば、上蓋体１０２に摺動可能に取り付け、栽培対象の背丈に応じて上下させるように構成してもよい。また、図１６に示すように制御部１２０より着脱可能なアーム１６０１（内部には照明具１０３への配線が施され、制御部１２０との接続部にはコネクタが取り付けられている）を上方向にのばし、アーム１６０１の先端部に固定するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記第１の実施形態では、照明具１０３として蛍光灯を利用することとしたが、本発明は特にこれに限定するものではなく、例えば、ＬＥＤを用いるようにしてもよい。このとき、野菜の生育上必要な光の波長に最適化したＬＥＤを利用すれば、野菜の成長をより促進させることができる。また、ＬＥＤは蛍光灯と比べ高寿命であるため、ＬＥＤを用いることで照明具交換の手間が省けるという効果も得られる。
【００８６】
また、上記第１の実施形態では、栽培対象観賞部１１０において、側壁に観賞用の観賞口を設け、常時観賞可能としたがこれに限られない。開閉自在な扉（図１７の１７０１）やカーテンを設けることで、照射部のより照射された光が極力外部に漏れないような構造としてもよい（図１７参照）。これにより、就寝時に室内の電灯を消したにも関わらず、水耕栽培装置の光が原因で室内が明るくなってしまうといった事態を回避することができる。
【００８７】
また、栽培対象観賞部１１０内にファン１８０１を設けるようにしてもよい（図１８参照）。ハーブ等の芳香性のある栽培対象を栽培した場合に、栽培対象より発せられた香りを部屋全体にひろげることができ、リラクゼーション効果も期待できるからである。
【００８８】
さらに、上記第１の実施形態では、熱効率向上ならびに漏電防止のため栽培槽を一体化した構造としたがこれに限られず、栽培槽を着脱可能な構成にしてもよい。
【００８９】
なお、上記第１の実施形態では、発芽カプセルをフローティングマットにセットする際に、予め、栽培槽において養液を作成しておくことで、イクセイモード移行時の作業を簡略化することとしたが、特にこのような栽培作業フローに限定するものはない。例えば、発芽カプセルをフローティングマットにセットする際には、栽培槽に水を入れておき、イクセイモード移行時に当該栽培槽に肥料Ａ及び肥料Ｂを入れることで、養液を生成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置の外観構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置の内部構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置の各種制御機能の概要を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置の表示部の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置に用いられる、フローティングマットの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置に用いられる、栽培スポンジの構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置に用いられる、発芽カプセルの構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置に用いられる発芽カプセルをフローティングマットにセットした状態を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置に用いられる栽培スポンジをフローティングマットにセットした状態を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置を用いて水耕栽培を行う場合の栽培作業フロー（種まきから発芽まで）を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置を用いて水耕栽培を行う場合の栽培作業フロー（発芽から根が伸びるまで）を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態にかかる水耕栽培装置において、発芽段階から育成段階への移行時に行う栽培作業フローを示す図である。
【図１３】収穫完了後の栽培者の作業内容を説明するための図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態にかかる水耕栽培装置とＰＣとを接続した栽培システムの一例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態にかかる水耕栽培装置と接続されたＰＣ上に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態にかかる水耕栽培装置の内部構成を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態にかかる水耕栽培装置の内部構成を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態にかかる水耕栽培装置の内部構成を示す図である。
【図１】
2007006862.tif 000003
【図２】
2007006862.tif 000004
【図３】
2007006862.tif 000005
【図４】
2007006862.tif 000006
【図５】
2007006862.tif 000007
【図６】
2007006862.tif 000008
【図７】
2007006862.tif 000009
【図８】
2007006862.tif 000010
【図９】
2007006862.tif 000011
【図１０】
2007006862.tif 000012
【図１１】
2007006862.tif 000013
【図１２】
2007006862.tif 000014
【図１３】
2007006862.tif 000015
【図１４】
2007006862.tif 000016
【図１５】
2007006862.tif 000017
【図１６】
2007006862.tif 000018
【図１７】
2007006862.tif 000019
【図１８】
2007006862.tif 000020