(57)【要約】【課題】保存用水を保管する植物に適した糖度および溶存酸素濃度に調整することができ、植物を良好な状態で保管することのできる植物保管装置を提供すること。【解決手段】植物２を保管する保管容器３と、保管容器中の保存用水４に糖分５を補給する糖分供給部６と、保管容器に酸素溶解水７を供給する酸素溶解水供給部８とを備え、保管容器の内部に、保存用水の糖度、溶存酸素濃度をそれぞれ所定の時間毎に測定する糖度測定手段９と、溶存酸素濃度測定手段１０とが設けられ、検出された保存用水の糖度および溶存酸素濃度に基づいて、糖分供給部と酸素溶解水供給部の動作を制御し、保管容器中の保存用水の糖度および溶存酸素濃度を保管する植物に適したものに調整する制御部１１が設けられている。【選択図】図１
2012044916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保存用水が貯留され、植物を保管する保管容器と、この保管容器中の保存用水に糖分を補給する糖分供給部と、前記保管容器に酸素溶解水を供給する酸素溶解水供給部とを備えた植物保管装置であって、
前記保管容器では、その内部に、保存用水の糖度を所定の時間毎に測定する糖度測定手段と、保存用水の溶存酸素濃度を所定の時間毎に測定する溶存酸素濃度測定手段とが設けられ、
前記糖度測定手段が検出した保存用水の糖度および前記溶存酸素濃度測定手段が検出した保存用水の溶存酸素濃度に基づいて、前記糖分供給部と前記酸素溶解水供給部の動作を制御し、保管容器中の保存用水の糖度および溶存酸素濃度を保管する植物に適したものに調整する制御部が設けられている
ことを特徴とする植物保管装置。
【請求項２】
前記酸素溶解水供給部は、溶解タンクを有する気体溶解装置を備え、この気体溶解装置は、前記溶解タンク中に供給される水に空気を加圧溶解させ、通常の水よりも溶存酸素濃度の高い酸素溶解水を生成することを特徴とする請求項１に記載の植物保管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切花などの植物を保管する植物保管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
保管中の植物は、呼吸を行っており、多くの酸素が必要とされる。呼吸のエネルギー源は糖であり、細胞を維持するために必要不可欠な栄養分である。トラックなどの搬送手段や倉庫などに保管される植物は、光合成をほとんど行うことができないため、呼吸に必要な糖は、根または茎などが浸漬される、保管容器中に貯留された保存用水から吸収される。したがって、保存用水の糖度は、経時的に低下し、また、呼吸の際に、保存用水中に溶解している酸素も同時に吸収されることから、植物はやがて劣化することになる。
【０００３】
一方、下記特許文献１には、培養液中に酸素または空気を加圧溶解させ、培養液の溶存酸素濃度を高める気体溶解装置を備えた水耕栽培システムが記載されている。この水耕栽培システムでは、培養液の溶存酸素濃度を水耕栽培槽に取り付けられた溶存酸素計で常時測定し、その測定値に基づいて気体溶解装置などの運転を制御する制御装置を備えてもいる。
【０００４】
このような水耕栽培システムは、培養液の溶存酸素濃度を栽培作物の根部の生育状況に適応したレベルに制御、管理することを可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、特許文献１には、植物を水耕栽培する際の培養液の溶存酸素濃度を制御、管理することが記載されているが、培養液の糖度を制御、管理することは記載されていない。このため、たとえ呼吸に必要な溶存酸素濃度を実現することができても、糖の枯渇が懸念され、保管される植物は、エネルギー不足となり、生理的活動の維持が難しくなって、上記劣化の問題が起こるのではないかと予想される。
【０００７】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、保存用水を保管する植物に適した糖度および溶存酸素濃度に調整することができ、植物を良好な状態で保管することのできる植物保管装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の植物保管装置は、保存用水が貯留され、植物を保管する保管容器と、この保管容器中の保存用水に糖分を補給する糖分供給部と、保管容器に酸素溶解水を供給する酸素溶解水供給部とを備えた植物保管装置であって、保管容器では、その内部に、保存用水の糖度を所定の時間毎に常時測定する糖度測定手段と、保存用水の溶存酸素濃度を所定の時間毎に測定する溶存酸素濃度測定手段とが設けられ、糖度測定手段が検出した保存用水の糖度および溶存酸素濃度測定手段が検出した保存用水の溶存酸素濃度に基づいて、糖分供給部と酸素溶解水供給部の動作を制御し、保管容器中の保存用水の糖度および溶存酸素濃度を保管する植物に適したものに調整する制御部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この植物保管装置においては、酸素溶解水供給部は、溶解タンクを有する気体溶解装置を備え、この気体溶解装置は、溶解タンク中に供給される水に空気を加圧溶解させ、通常の水よりも溶存酸素濃度の高い酸素溶解水を生成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の植物保管装置によれば、保存用水を保管する植物に適した糖度および溶存酸素濃度に調整することができ、植物を良好な状態で保管することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の植物保管装置の一実施形態を概略的に示した構成図である。
【図２】図１に示した酸素溶解水供給部が備える気体溶解装置を例示した要部斜視図である。
【図３】図２に示した気体溶解装置が有する溶解タンクの断面図である。
【図４】図１に示した酸素溶解水供給部が備える空気調節手段を例示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記のとおり、図１は、本発明の植物保管装置の一実施形態を概略的に示した構成図である。
【００１３】
植物保管装置１は、植物２としての切花２ａを保管する保管容器３を備えている。保管容器３の内部には、切花２ａを保存するための保存用水４が供給され、貯留される。保存用水４は、通常の水よりも溶存酸素濃度の高い酸素溶解水を主な成分とし、液糖などの糖分などが添加されるものである。
【００１４】
また、植物保管装置１は、保管容器３中の保存用水４に呼吸のエネルギー源となる液糖などの糖分５を補給する糖分供給部６と、保管容器３に酸素溶解水７を供給する酸素溶解水供給部８とを備えている。糖分供給部６および酸素溶解水供給部８は、ともに保管容器３に、配管などを介して接続され、連通している。また、糖分供給部６および酸素溶解水供給部８は、ともにポンプを備え、ポンプの作動によって糖分５、酸素溶解水７のそれぞれが保管容器３に供給されるようにしている。
【００１５】
糖分５および酸素溶解水７は、保管容器３中で混合され、保存用水４となる。糖分供給部６が供給する糖分５には、必要に応じて延命剤などの添加成分を混合することができる。糖分５と酸素溶解水７、さらに添加成分の混合が均一に行われ、均質な保存用水４が生成するために、保管容器３には、攪拌装置を設けることができる。また、保管容器３では、保存用水４の新旧入れ替えのために、底部に、開閉自在な排水栓を設けることもできる。排水栓の開放によって、古くなった保存用水４を保管容器３の外部に排水することができる。
【００１６】
このような植物保管装置１では、保管容器３の内部に、保存用水４の糖度を所定の時間毎に測定する糖度測定手段９と、保存用水４の溶存酸素濃度を所定の時間毎に測定する溶存酸素濃度測定手段１０とが設けられている。これらの糖度測定手段９および溶存酸素濃度測定手段１０には、それぞれ、その機能に応じた各種のセンサや機器を、公知のものを含め、適宜採用することができる。糖度測定手段９および溶存酸素濃度測定手段１０が検出する保存用水４の糖度および溶存酸素濃度は、電気信号として出力される。糖度測定手段９および溶存酸素濃度測定手段１０における保存用水４の糖度、溶存酸素濃度を測定する時間間隔は、たとえば、保存用水４の量や切花２ａの量および品種などに応じ、測定値に大きな変動が生じない程度の間隔で適宜設定することができる。その間隔は、等間隔であってもなくてもよく、また、常時または常時と見なせるような短時間での繰り返しなどとすることができる。
【００１７】
そして、植物保管装置１では、糖度測定手段９および溶存酸素濃度測定手段１０に電気的に接続され、糖度測定手段９および溶存酸素濃度測定手段１０から出力される糖度および溶存酸素濃度に関する電気信号が入力される制御部１１が設けられている。制御部１１は、また、糖分供給部６が備える糖分供給用のポンプおよび酸素溶解水供給部８が備える酸素溶解水供給用のポンプとも電気的に接続されている。さらに、制御部１１には、切花２ａの品種などに応じた保存用水４の糖度および溶存酸素濃度に関するデータがあらかじめ記憶されている。したがって、制御部１１は、糖度測定手段９および溶存酸素濃度測定手段１０から出力され、入力された糖度および溶存酸素濃度をあらかじめ記憶しているデータと照合し、たとえば、記憶しているデータの下限値以下の場合には、糖分供給用および酸素溶解水供給用のポンプに作動のコマンドを送信し、上限値以内の場合には、ポンプに停止のコマンドを送信する。これらのコマンドを受信してポンプは作動または停止し、糖分供給部６から糖分５が保管容器３中の保存用水４に補給または停止され、同じく、酸素溶解水供給部８から酸素溶解水７が保管容器３に供給または停止される。糖度測定手段９および溶存酸素濃度測定手段１０の測定は、測定値に大きな変動が生じない程度の所定の時間毎に行われるので、保管容器３中の保存用水４の糖度および溶存酸素濃度がほぼ一定に保持され、切花２ａの呼吸にともなう保存用水４の糖度および溶存酸素濃度の低下が抑制され、切花２ａの経時的な劣化を抑制することができる。
【００１８】
このように、制御部１１は、糖度測定手段９が検出した保存用水４の糖度および溶存酸素濃度測定手段１０が検出した保存用水４の溶存酸素濃度に基づいて、糖分供給部６と酸素溶解水供給部８の動作を制御し、保管容器３中の保存用水４の糖度および溶存酸素濃度を保管する切花２ａに適したものに調整する。
【００１９】
このような制御部１１は、たとえば、保存用水４の糖度および溶存酸素濃度に関するデータや、ポンプの作動および停止を行うプログラムなどが記憶されたマイクロコンピュータなどによって実現可能である。
【００２０】
図２は、図１に示した酸素溶解水供給部が備える気体溶解装置を例示した要部斜視図であり、図３は、図２に示した気体溶解装置が有する溶解タンクの断面図である。
【００２１】
気体溶解装置１２は、中空な箱型の溶解タンク１３を有している。
【００２２】
溶解タンク１３は水平に配置され、その底部１３ａには、流入口１４が溶解タンク１３の底面を上下に貫通して形成されている。流入口１４に対応して溶解タンク１３の底部１３ａには、ポンプ１５が設けられ、ポンプ１５は、溶解タンク１３のほぼ直下に配置されている。ポンプ１５は、上記のとおりの、酸素溶解水７の供給用のポンプを兼ねることができる。ポンプ１５と溶解タンク１３は、流入流路１６によって接続され、連通している。また、図示していないが、ポンプ１５の吸込側１５ａには、水道または貯水槽などの水源から供給される水がポンプ１５に流れ込む部分に、空気供給路が接続されている。
【００２３】
このため、空気供給路を通じて送り込まれる空気は水中に混入され、気液混合流体となり、この気液混合流体が、流入口１４から溶解タンク１３の内部に上方に噴出する。ポンプ１５は、このような気液混合流体の噴出を可能とするように、水を所定の圧力に加圧する。
【００２４】
また、溶解タンク１３の底部１３ａには、流出口１７が、溶解タンク１３の底面を上下に貫通して形成されている。流出口１７に対応して溶解タンク１３の底部１３ａには、流出流路１８が接続され、流出流路１８は、図１に示した保管容器３に連通している。
【００２５】
このような気体溶解装置１２では、運転を開始すると、ポンプ１５の作動によって、気液混合流体が流入流路１６を通じて溶解タンク１３の内部に供給される。気液混合流体は、溶解タンク１３の上壁部１３ｂの内面に向かって流入口１４から噴出し、溶解タンク１３の内部に流入する。流入した気液混合流体は、溶解タンク１３の上壁部１３ｂの内面に衝突し、跳ね返り、次第に溶解タンク１３の底部１３ａに溜まっていく。また、上壁部１３ｂの内面に衝突し、跳ね返る気液混合流体は、溶解タンク１３内に貯留する水１９の水面に落下し、貯留する水１９を攪拌する。その結果、加圧状態において空気が水に溶解し、溶存酸素濃度が飽和濃度よりも高い酸素溶解水７が生成する。酸素溶解水７は、溶解タンク１３の内部に貯留し、一部が流出口１７を通じて流出流路１８に流出して溶解タンク１３の外部に取り出され、図１に示した保管容器３に供給される。
【００２６】
また、溶解タンク１３には、気体循環経路２０が設けられている。気体循環経路２０は、取出口２１を一端に有し、他端に取込口２２を有している。取出口２１は、溶解タンク１３の上端部に形成されている。一方、取込口２２は、流入流路１６の流入口１４の付近に形成されている。流入流路１６において取込口２２が形成された部分は、その断面積を最小断面積から下流側に向けて急拡大させた急拡大部２３とされている。急拡大部２３は、エジェクタなどによって形成することができる。
【００２７】
気体溶解装置１２の運転中、気体循環経路２０の取出口２１付近と取込口２２付近には圧力差が生じる。取出口２１付近の圧力Ｐ１は取込口２２付近の圧力Ｐ０よりも大きい（Ｐ１＞Ｐ０）。このときの圧力差ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ０）にしたがって、溶解タンク１３内の上部などに貯留している未溶解の空気２４が吸引され、取出口２１から引き抜かれた後、取込口２２から送り出され、急拡大部２３において気液混合流体に導入される。
【００２８】
したがって、溶解タンク１３は、内部に貯留している未溶解の空気２４を急拡大部２３に循環させることができ、未溶解の空気２４を循環させながら水１９に溶解させることができる。上記圧力差ΔＰが大きいほど空気２４の循環量が多くなり、気液接触面積の拡大にともない空気２４の溶解効率が高くなる。また、水１９に導入される未溶解の空気２４は気泡として取り込まれるので、水１９との気液接触面積は大きくなる。このように、気体循環経路２０によって未溶解の空気２４を循環させながら水１９に溶解させるとともに、未溶解の空気２４を気泡として水１９に導入することができるので、空気の溶解効率が高くなる。
【００２９】
また、気体循環経路２０の取出口２１が溶解タンク１３の上端部に形成されているので、未溶解の空気２４がなくなるまで長時間の循環運転が可能である。しかも、未溶解の空気２４を水１９に混合させる分、水１９の体積流量が増加し、流速が速くなり、気液の攪拌がさらに良好に行われることになる。
【００３０】
また、気体循環経路２０の取込口２２が溶解タンク１３の底部１３ａ側に設けられているので、溶解タンク１３の内部における水１９と空気２４の接触距離が比較的長くなり、接触時間も長くなるため、溶解効率がさらに高くなる。
【００３１】
また、取込口２２が流入流路１６の急拡大部２３に接続されているので、急拡大部２３に発生する渦流によって空気２４の吸引圧が高まり、循環量が増加する。しかも、急拡大部２３における圧力勾配が剪断力として働き、水１９に混入する気泡が微細化される。したがって、気液接触面積がさらに大きくなり、溶解効率がさらに高くなる。
【００３２】
なお、気体溶解装置１２では、空気は、運転前に溶解タンク１３の内部に加圧状態で供給して貯留させておくこともできる。この場合、溶解タンク１３には水のみを供給することもできる。
【００３３】
図４は、図１に示した酸素溶解水供給部が備える空気調節手段を例示した斜視図である。
【００３４】
酸素溶解水供給部８は、図２および図３に示したような気体溶解装置１２を備えることができるが、気体溶解装置１２で生成する酸素溶解水７の溶存酸素濃度をさらに高めるために、酸素分圧を空気よりも高めた高酸素濃度空気を溶解タンク１３の内部に導入し、水に溶解させることができる。そのような高酸素濃度空気の生成のために、酸素溶解水供給部８は、図４に示した空気調節手段２５を備えることができる。
【００３５】
空気調節手段２５は、酸素富化ユニット２６を有している。酸素富化ユニット２６は、中空な矩形板状のフレーム２７と、フレーム２７の表裏面に取り付けられる薄い酸素富化膜２８とから形成される酸素富化モジュール２９を複数枚備えたものである。フレーム２７の表面部および裏面部には、内部の中空部に連通する孔３０が格子状に規則的に配列されて形成されている。また、フレーム２７の上端コーナー部には、内部の中空部に連通する、酸素分圧の高い高酸素濃度空気の流出口３１が設けられている。
【００３６】
このような酸素富化ユニット２６では、吸引によって酸素富化モジュール２９の表裏両側から内部に空気を流通させると、空気が酸素富化膜２８を透過する際に、酸素は、酸素富化膜２８を透過しやすいことから選択的に分離され、酸素濃度が約３０％程度に高められた高酸素濃度空気が生成する。高酸素濃度空気は、フレーム２７の内部の中空部を流れ、流出口３１から取り出される。流出口３１から取り出された高酸素濃度空気は、図３に示したポンプ１５の吸込側１５ａに送り込まれる。
【００３７】
このような空気調節手段２５は、図１に示した保管容器３に供給する酸素溶解水７の溶存酸素濃度を高めることができ、切花２ａの呼吸にともなう溶存酸素濃度の低下をより抑制することができる。
【００３８】
以上のとおりの植物保管装置１は、保存用水４を保管する切花２ａに適した糖度および溶存酸素濃度に調整することができ、切花２ａを良好な状態で保管することを可能にする。
【００３９】
もちろん、本発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。植物保管装置は、切花以外の、たとえば樹木や野菜などの保管も可能である。また、糖分供給部および酸素溶解水供給部の構成および構造などについては様々な態様が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  植物保管装置
２  植物
３  保管容器
４  保存用水
５  糖分
６  糖分供給部
７  酸素溶解水
８  酸素溶解水供給部
９  糖度測定手段
１０  溶存酸素濃度測定手段
１１  制御部
１２  気体溶解装置
１３  溶解タンク
２５  空気調節手段
【図１】
2012044916.tif 000003
【図３】
2012044916.tif 000004
【図２】
2012044916.tif 000005
【図４】
2012044916.tif 000006