(57)【要約】【課題】光が地下部に照射されてしまうことに起因して植物の成長に悪影響が与えられることを防止することができる水耕栽培装置を提供する。【解決手段】水耕栽培装置１０は、地下空間１１と地上空間１２とを仕切る仕切り部２を備えている。仕切り部２は、茎２０ｂの先端が仕切り部２に到達していない状態では、仕切り部２に隙間が形成されないように互いに接触している複数の弾性部材２ａ，２ｂを含んでいる。複数の弾性部材２ａ，２ｂは、茎２０ｂの先端が仕切り部２に到達した後においては、茎２０ｂの先端が複数の弾性部材２ａ，２ｂを押し分けることによって仕切り部２に形成された隙間を通過するように構成されている。複数の弾性部材２ａ，２ｂは、それぞれ、加熱部３に加熱されることにより茎２０ｂに密着するように予め形状が記憶された複数の形状記憶部材である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の塊状栄養蓄積部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、
前記栽培槽に取り付けられ、前記植物の地下部が成長する地下空間と前記植物の地上部が成長する地上空間とを仕切り、光が前記地上空間から前記地下空間へ到達することを抑制する遮光性の仕切り部と、
前記仕切り部を所定の温度以上の温度に加熱する加熱部と、
前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が前記仕切り部を突き抜けた場合に、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を実行する制御部と、を備え、
前記仕切り部は、前記茎の先端が前記仕切り部に到達していない状態では、前記仕切り部に隙間が形成されないように互いに接触している複数の弾性部材を含み、
前記複数の弾性部材は、前記茎の先端が前記仕切り部に到達した後においては、前記茎の先端が前記複数の弾性部材を押し分けることによって前記仕切り部に形成された隙間を通過するように構成されており、
前記複数の弾性部材は、それぞれ、前記加熱部に加熱されることにより前記茎に密着するように予め形状が記憶された複数の形状記憶部材である、水耕栽培装置。
【請求項２】
前記複数の形状記憶部材のそれぞれは、形状記憶ポリマである、請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
前記複数の形状記憶部は、それぞれ、複数の平板状の部分を有し、
前記複数の平板状の部分が、互いに重なるように配置されている、請求項１または２に記載の水耕栽培装置。
【請求項４】
前記地上空間に設けられ、前記茎の先端が前記仕切り部を突き抜けたことを検出するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記茎の先端が前記仕切り部を突き抜けたことを前記センサが検出した場合に、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を実行する、請求項１〜３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項５】
前記地上空間に設けられ、前記仕切り部を突き抜けた前記茎の先端の画像を取得することができるように配置された撮像部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部によって取得された画像に基づいて前記茎の先端が前記仕切り部を突き抜けたか否かを判定する判定部を含み、前記茎の先端が前記仕切り部を突き抜けたと前記判定部が判定した場合に、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を実行する、請求項１〜３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項６】
前記制御部は、時間を計時するタイマを含み、前記タイマが所定の時間を計時したことに基づいて、前記茎の先端が前記仕切り部を突き抜けたとみなし、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を実行する、請求項１〜３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項７】
栽培員が操作する操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記操作部に対して所定の操作がなされたことに基づいて、前記茎の先端が前記仕切り部を突き抜けたとみなし、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を実行する、請求項１〜６のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項８】
前記地上空間において点灯することにより、前記地上部に光を照射する照明部をさらに備え、
前記制御部は、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を終了するまで、前記照明部を消灯し、かつ、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を終了した後に、前記照明部を点灯させる、請求項１〜７のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌を用いることなく、植物を栽培する水耕栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、根菜類の土耕栽培においては、塊状栄養蓄積部は、土壌で被覆される。たとえば、根菜類の一例のジャガイモの塊状栄養蓄積部である塊茎、いわゆる種イモは、土壌に埋設される。その理由は、根菜類は、地下部に光が照射されると、成長不良が生じてしまうためである。たとえば、ジャガイモを栽培する場合、地下部に光が照射されると、その光が照射された地下部は地上部として成長してしまう。より具体的に言うと、地下茎として地下で成長するはずであった部分は、地上に露出すると、緑化した気中塊茎として成長してしまう。この緑化した気中塊茎は、有毒成分を含有するため、食用野菜としての商業的価値を失ってしまう。したがって、根菜類の土耕栽培が行われている圃場においては、光が地下部に照射されることを防止するために、塊茎や塊根等の塊状栄養蓄積部が土壌に被覆されるように土壌を高く盛り上げる作業が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８４８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の土耕栽培とは異なり、土壌を用いない水耕栽培においては、地下部が成長する地下空間と地上部が成長する地上空間とが仕切り部を境界として分離されている。この場合の仕切り部は、遮光シート等からなる。そのため、水耕栽培の過程においては、遮光シート等の仕切り部と茎との間に隙間が形成されてしまう場合がある。その場合、光が、地上空間からその隙間を経由して地下空間へ進行し、地下部に照射されてしまう。したがって、根菜類の地下部の成長に悪影響が与えられてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光が地下部に照射されてしまうことに起因して植物の成長に悪影響が与えられることを防止することができる水耕栽培装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様の水耕栽培装置は、植物の塊状栄養蓄積部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、前記栽培槽に取り付けられ、前記植物の地下部が成長する地下空間と前記植物の地上部が成長する地上空間とを仕切り、光が前記地上空間から前記地下空間へ到達することを抑制する遮光性の仕切り部と、前記仕切り部を加熱する加熱部と、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が前記仕切り部を突き抜けた場合に、前記加熱部に前記仕切り部を加熱させる制御を実行する制御部と、を備え、前記仕切り部は、前記茎の先端が前記仕切り部に到達していない状態では、前記仕切り部に隙間が形成されないように互いに接触している複数の弾性部材を含み、前記複数の弾性部材は、前記茎の先端が前記仕切り部に到達した後においては、前記茎の先端が前記複数の弾性部材を押し分けることによって前記仕切り部に形成された隙間を通過するように構成されており、前記複数の弾性部材は、それぞれ、前記加熱部に加熱されることにより前記茎に密着するように予め形状が記憶された複数の形状記憶部材である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光が地下部に照射されてしまうことに起因して植物の成長に悪影響が与えられることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が仕切り部に到達していない状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が仕切り部を押し上げている状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が仕切り部を突き抜けた直後の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が仕切り部を突き抜けた後、仕切り部が加熱によって茎に密着した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の仕切り部が茎に密着している状態を示す部分平面図である。
【図６】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の仕切り部加熱処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が仕切り部を突き抜けた直後の状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２の水耕栽培装置の仕切り部加熱処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が仕切り部を突き抜けた直後の状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の水耕栽培装置の仕切り部加熱処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の各実施の形態の水耕栽培装置の仕切り部が茎に密着している状態の他の例を示す部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、実施の形態の水耕栽培装置１０を説明する。以下の複数の実施の形態においては、同一の参照符号が付された部分同士は、図面上における形状に多少の相違があっても、特段の記載がない限り、互いに同一の機能を発揮するものとする。
【００１０】
以下に説明される各実施の形態の水耕栽培装置は、根菜類を栽培するためのものである。根菜類は、地下部に塊状栄養蓄積部を形成する。塊状栄養蓄積部は、具体的には、塊茎、塊根、ならびにその他の水分および栄養分を蓄えることによって肥大した部分を意味する。塊茎を有する根菜類は、ジャガイモまたはこんにゃく等であり、塊根を有する根菜類は、サツマイモまたはダリア等である。本実施の形態においては、塊状栄養蓄積部は、ジャガイモの塊茎である。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、図１〜図６を用いて、実施の形態１の水耕栽培装置１０を説明する。まず、図１〜図４を用いて、本実施の形態の水耕栽培装置１０の構成を説明する。
【００１２】
（水耕栽培装置の全体構成）
図１〜図４に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１０は、根菜類を栽培するための養液１００を貯留する栽培槽１と、栽培槽１の上端に取り付けられた上部構造体６とを備えている。
【００１３】
栽培槽１は、その断面が凹形である、いわゆる水槽のような構造を有している。栽培槽１は、光を透過させない非透光性部材によって構成されている。したがって、栽培槽１は、その上端の開口以外の部分においては、完全に光を遮断する構造を有している。一方、本実施の形態の水耕栽培装置１０においては、上部構造体６は、その断面が凹形を上下逆にした形状を有している。上部構造体６は、その内側の空間へ光を透過させない非透光部材によって構成されている。そのため、栽培槽１と上部構造体６とは、１つの密閉された遮光空間を構成している。したがって、上部構造体６の内部空間に照明部７が設置されている。しかしながら、上部構造体６が光を透過させる透光性部材によって構成されている場合には、照明部７は、上部構造体６の外部空間に設置されていてもよく、また、人工光源を設置することなく、太陽光が光源として用いられてもよい。
【００１４】
（他の例の水耕栽培装置の構全体成）
本実施の形態の水耕栽培装置１０は、上部構造体６以外の部分が、ある程度の気密性が保持され、かつ、外部からの光の進入が遮断された内部空間を内包する筐体（ハウジング）内に設けられたものであってもよい。筐体は、開閉可能な扉を備えている。植物２０の栽培をする栽培員は、扉を開閉することにより、筐体の内部へ入ったり、筐体から外部へ出たりする。したがって、太陽光は、筐体によって遮られているため、植物２０には照射されない。この場合、地上空間１２は、筐体内の空間である。照明部７は、筐体内に設置されている。
【００１５】
（水耕栽培装置の各部の構成）
図１〜図４に示されるように、遮光性の栽培槽１は、植物２０の塊状栄養蓄積部２０ａを収容するように構成されている。栽培槽１０の底面上には、載置台９が置かれている。載置台９上には、本実施の形態の水耕栽培装置１０によって栽培される根菜類の塊状栄養蓄積部２０ａが置かれている。栽培槽１内には、植物２０に栄養を与えるための養液１００が貯留されている。養液１００は、載置台９の上面よりも低い位置まで栽培槽１内に貯留されている。塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる根２０ｃが養液１００に浸されている。植物２０は、根２０ｃから養液１００を吸収する。
【００１６】
水耕栽培装置１０は、遮光性の栽培槽１に加えて、遮光性の仕切り部２を備えている。仕切り部２は、その上面に遮光性塗料が塗布された平板状の部材である。仕切り部２は、栽培槽１の開口を塞ぐように、栽培槽１の上端部に設置されている。遮光性の仕切り部２は、植物２０の地下部２１が成長する地下空間１１と植物２０の地上部２２が成長する地上空間１２とを仕切り、光が地上空間１２から地下空間１１へ到達することを抑制する。
【００１７】
仕切り部２は、複数の弾性部材２ａ，２ｂからなる。複数の弾性部材２ａ，２ｂは、それぞれ、その上面に遮光塗料が塗布された平板状の部材である。複数の弾性部材２ａ，２ｂは、それぞれ、茎２０ｂによって押し上げられる程度の弾性を有している。本実施の形態においては、一方の弾性部材２ａの上に他方の弾性部材２ｂが重なるように設けられている。一方の弾性部材２ａと他方の弾性部材２ｂとは、地上空間１２から地下空間１１へ光を進入させないように、互いに接触しかつ重なり合っている。複数の弾性部材２ａ，２ｂは、それぞれ、加熱されることにより、予め記憶された形状に戻る複数の形状記憶部材からなっている。
【００１８】
水耕栽培装置１０は、加熱部３と制御部４とセンサ５とを備えている。加熱部３は、仕切り部２が所定の温度以上になるように、仕切り部２を加熱することができる。制御部４は、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けた場合に、加熱部３に仕切り部２を所定の温度以上の温度に加熱させる制御を実行する。所定の温度は、仕切り部２を構成する複数の形状記憶部材が元の形状（初期状態）に戻る温度である。複数の形状記憶部材のそれぞれの初期状態は、平面視において互いに重なり合う複数の平板状部材である。そのため、仕切り部２は、加熱部３によって所定の温度以上の温度に加熱されると、平面視において互いに重なり合う状態に戻ろうとする。
【００１９】
本実施の形態においては、加熱部３は、電熱線部３ａ，３ｂを含む。制御部４は、電熱線部３ａ，３ｂに流れる電流を制御する。センサ５は、地上空間１２に設けられ、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたことを検出する。制御部４は、センサ５が茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたことを検出した場合に、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行することができる。そのため、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けた場合に、複数の形状記憶部材のそれぞれに予め記憶された初期状態に戻らせる内部応力を生じさせることができる。
【００２０】
センサ５は、赤外線センサ５ａ，５ｂを含む。２つの赤外線センサ５ａ，５ｂの少なくともいずれかが、茎２０ｂによって弾性変形させられた状態の複数の弾性部材２ａ，２ｂの最高位置よりも高い位置まで茎２０ｂの先端が到達したことを検出する。それにより、制御部４は、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたと認識する。ただし、センサ５は、発光素子と受光素子とを含む光センサ等、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたこと検出することができるものであれば、いかなるセンサであってもよい。
【００２１】
本実施の形態においては、植物２０は、茎２０ｂの先端が塊状栄養蓄積部２０ａから伸びている状態で、栽培槽１内の地下空間１１に収容される。この状態では、地下空間１１は暗室となっている。図１に示されるように、茎２０ｂの先端が仕切り部２に到達していない状態では、複数の弾性部材２ａ，２ｂは、仕切り部２に隙間が形成されないように互いに接触しかつ重なり合っている。その後、図２に示されるように、複数の弾性部材２ａ，２ｂは、茎２０ｂの先端が仕切り部２に到達すると、茎２０ｂの先端によって押し上げられる。図３に示されるように、茎２０ｂの先端は、仕切り部２に到達した後においては、複数の弾性部材２ａ，２ｂを押し分けることによって、仕切り部２に形成された隙間を通過する。これにより、植物２０は、仕切り部２を境界として、地下部２１と地上部２２とに区別される。
【００２２】
複数の弾性部材２ａ，２ｂは、いずれも、形状記憶部材であるため、図３に示される状態において加熱部３に加熱されることにより、図４および図５に示されるように、複数の弾性部材２ａ，２ｂのそれぞれの端部が、それぞれ鉛直方向に延びる状態で、茎２０ｂを取り囲むように茎２０ｂに密着する。
【００２３】
本実施の形態においては、形状記憶部材は、形状記憶ポリマであるため、形状記憶合金に比較して、形状変化率が高い。そのため、形状記憶部が茎２０ｂに密着し易い。ただし、２つの弾性部材２ａ，２ｂは、初期状態に戻ろうとしても、茎２０ｂが互いの間に存在するため、初期状態に戻ることはできない。本実施の形態においては、茎２０ｂの周囲において、複数の形状記憶部材としての複数の弾性部材２ａ，２ｂが茎２０ｂを囲むように茎２０ｂに密着するものとする。
【００２４】
本実施の形態において使用されている形状記憶ポリマは、形状記憶合金に比較して、茎２０ｂにかかる力が小さいため、植物２０の成長に悪影響を与え難い。また、形状記憶ポリマは、形状記憶合金に比較して、軽量であるため、形状記憶部の支持部に要求される制約が少ない。さらに、形状記憶ポリマは、形状記憶合金に比較して、加工性に優れているため、仕切り部２の形状の自由度が高まる。なお、形状記憶ポリマは、一般に、遮光塗料などを塗布し易いため、仕切り部２の遮光性が欠如する問題は生じ難い。
【００２５】
形状記憶ポリマとしては、たとえば、ポリノルボルネン、トランスポリイソプレン、スチレン-ブタジエン共重合体、またはポリウレタン等を使用することができる。
【００２６】
本実施の形態においては、図1に示される状態では、複数の形状記憶部材は、それぞれ、平板形状を有している。複数の平板形状の弾性部材２ａ，２ｂが、平面視において、互いに重なるように配置されている。そのため、茎２０ｂの先端が仕切り部２まで到達していないときに、光が地上空間１２から地下空間１１へ進入することを確実に防止することができる。
【００２７】
以上のような本実施の形態の水耕栽培装置１０によれば、図４および図５に示されるように、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けた場合には、仕切り部２を構成する複数の弾性部材２ａ，２ｂのそれぞれを茎２０ｂに密着させることができる。そのため、地下部２１まで到達する光の量を極めて少なくすることができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響が与えられることを防止することができる。
【００２８】
本実施の形態においては、水耕栽培装置１０は、上記の構成に加えて、地上空間１２において点灯することにより、地上部２２に光を照射する照明部７を備えている。したがって、制御部４は、茎２０ｂが仕切り部２を突き抜けた後、仕切り部２が加熱部３によって加熱されるまで、照明部７を消灯しておくことができる。また、地上部２２に光を照射するために、制御部４は、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を終了した後に、照明部７を点灯させることができる。そのため、茎２０ｂが仕切り部２を突き抜けている期間に、茎２０ｂと複数の形状記憶部材との間に隙間が形成されたとしても、光が地上空間１２からその隙間を経由して地下空間１１へ進入することが防止される。
【００２９】
実施の形態１の水耕栽培装置１０は、上記の構成に加えて、栽培員が操作する操作部８を備えている。制御部４は、操作部８に対して所定の操作がなされたことに基づいて、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたとみなし、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行することができる。そのため、栽培員が形状記憶部材を予め記憶された形状に変化させるタイミングを決定することができる。たとえば、センサ５の不具合が原因で、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けているにも関わらず、複数の形状記憶部が加熱部３によって加熱されない場合がある。この場合に、栽培員の判断で、加熱部３に形状記憶部材を強制的に加熱させることができる。
【００３０】
次に、図６を参照しながら、実施の形態１の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される仕切り部加熱処理を説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１において、制御部４は、水耕栽培装置１０による栽培が開始されたか否かを判定する。水耕栽培が開始されたか否かは、制御部４が操作部８から水耕栽培を開始することを指示する指令信号を受け取ったか否かによって判定される。具体的には、栽培員が水耕栽培の開始を制御部４に知らせるためのスイッチ等を操作したことにより、操作部８は、水耕栽培を開始することを指示する指令信号を制御部４へ送信する。それにより、制御部４は、その指令信号を受けとったときに、水耕栽培が開始されたことを認識する。したがって、栽培員が水耕栽培の開始のための操作を操作部８に対してしなければ、制御部４は、水耕栽培が開始されたと認識しない。そのため、ステップＳ１において、水耕栽培装置１０による栽培が開始されたと判定されるまで、制御部４は、ステップＳ１の処理を繰り返す。
【００３２】
一方、ステップＳ１において、水耕栽培装置１０による栽培が開始されたと判定されると、ステップＳ２において、制御部４は、センサ５が茎２０ｂの先端を検出したか否かを判定する。ステップＳ２において、センサ５が茎２０ｂの先端を検出したと判定されなければ、ステップＳ３の処理が実行される。
【００３３】
ステップＳ３において、制御部４は、仕切り部２を加熱することを指示するための所定の操作が操作部８に対してなされたか否かを判定する。仕切り部２を加熱することを指示するための所定の操作が仕切り部２に対してなされたか否かは、制御部４が操作部８から仕切り部２を加熱することを指示する指令信号を受け取ったか否かによって判定される。ステップＳ３において、仕切り部２を加熱することを指示するための所定の操作が操作部８に対してなされたと判定されなければ、制御部４は、ステップＳ２およびステップＳ３の処理を繰り返す。
【００３４】
ステップＳ２において、センサ５が茎２０ｂの先端を検出したか、または、ステップＳ３において、仕切り部２を加熱することを指示するための所定の操作が操作部８に対してなされたと判定される場合がある。この場合、ステップＳ４において、制御部４は、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行する。その後、制御部４は、所定時間経過すると、ステップＳ５において、加熱部３による仕切り部２の加熱を終了する。その後、制御部４は、特定時間が経過すると、ステップＳ６において、照明部７を点灯させる。
【００３５】
次に、ステップＳ７において、制御部４は、水耕栽培装置１０による栽培が終了した否かを判定する。水耕栽培が終了したか否かは、制御部４が操作部８から水耕栽培を終了することを指示する指令信号を受け取ったか否かによって判定される。栽培員が水耕栽培の終了を制御部４に知らせるためのスイッチ等を操作したことにより、制御部４は、水耕栽培が終了されたことを認識する。したがって、栽培員が水耕栽培の終了のための操作を操作部８に対してしなければ、制御部４は、水耕栽培が終了されたと認識しない。ステップＳ７において、水耕栽培装置１０による栽培が終了されたと判定されるまで、制御部４は、ステップＳ７の処理を繰り返す。水耕栽培が終了すると、ステップＳ８において、制御部４は、照明部７を消灯する。これにより、水耕栽培装置１０は、水耕栽培を終了した状態になる。
【００３６】
（実施の形態２）
以下、図７および図８を用いて、実施の形態２の水耕栽培装置１０を説明する。
【００３７】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態１の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態１の水耕栽培装置１０と異なっている。
【００３８】
まず、図７を用いて、本実施の形態の水耕栽培装置１０の構成を説明する。
【００３９】
図７に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、仕切り部２を突き抜けた茎２０ｂの先端の画像を取得することができるように配置された撮像部１５を備えている。制御部４は、撮像部１５によって取得された画像に基づいて茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたか否かを判定する判定部４ａを含んでいる。また、制御部４は、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたと判定部４ａが判定した場合に、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行する。この構成によっても、実施の形態１の水耕栽培装置１０と同様に、形状記憶部材に予め記憶された初期状態に戻らせる内部応力を生じさせることができる。
【００４０】
茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたか否かは、撮像部１５によって取得された画像における茎２０ｂの色もしくは形状、または、形状記憶部材の形状等によって判定されてもよい。ただし、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたことを特定できるのであれば、判定部４ａは、いなかる手法を用いて茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたと判定してもよい。
【００４１】
次に、図８を参照しながら、実施の形態２の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される仕切り部加熱処理を説明する。
【００４２】
本実施の形態の仕切り部加熱処理は、ステップＳ２の代わりにステップＳ２ａが実行される点において、実施の形態１の仕切り部加熱処理と異なる。その他の点においては、本実施の形態の仕切り部加熱処理と実施の形態１の仕切り部加熱処理とは同一である。
【００４３】
ステップＳ２ａにおいては、制御部４は、センサ５によって茎２０ｂの先端が検出されたか否かを判定するのではなく、撮像部１５によって取得されている画像に茎２０ｂの先端と認識されるものがあるのか否かを判定する。これにより、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたか否かを判定する。
【００４４】
（実施の形態３）
以下、図９および図１０を用いて、実施の形態３の水耕栽培装置１０を説明する。
【００４５】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態１の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態１の水耕栽培装置１０と異なっている。
【００４６】
まず、図９を用いて、本実施の形態の水耕栽培装置１０の構成を説明する。
【００４７】
図９に示されるように、制御部４は、時間を計時するタイマ４ｂを含んでいる。制御部４は、タイマ４ｂが所定の時間を計時したことに基づいて、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたとみなし、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行する。この構成によれば、上記のようなセンサ５または撮像部１５等の構成を設けることなく、形状記憶部材に予め記憶された初期状態に戻らせる内部応力を生じさせることができる。
【００４８】
次に、図１０を参照しながら、実施の形態３の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される仕切り部加熱処理を説明する。
【００４９】
図１０に示されるように、本実施の形態の仕切り部加熱処理は、ステップＳ２の代わりにステップＳ２ｂが実行される点において、実施の形態１の仕切り部加熱処理と異なる。その他の点においては、本実施の形態の仕切り部加熱処理と実施の形態１の仕切り部加熱処理とは同一である。
【００５０】
ステップＳ２ｂにおいては、センサ５によって茎２０ｂの先端が検出されたか否かを判定するのではなく、タイマ４ｂによって計時されている時間が所定の時間を計時したか否かを判定する。これにより、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたか否かを判定する。タイマ４ｂは、たとえば、水耕栽培を開始することを指示するための操作が操作部８に対してなされた場合に計時を開始するものとする。
【００５１】
ただし、タイマ４ｂが茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたと推定され得る時間を計時した後に制御部４が加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行するのであれば、タイマ４ｂの計時の開始はいかなるタイミングであってもよい。また、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたと推定され得る時間をタイマ４ｂが計時した後に制御部４が加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行するのであれば、前述の所定時間もいかなる長さであってもよい。この所定時間は、予め行われた実験によって求められる。
【００５２】
（仕切り部の他の例）
加熱部３によって加熱された仕切り部２の状態は、図１１に示されるようなものであってもよい。つまり、弾性部材２ａと弾性部材２ｂとは、それぞれの一部が茎２０ｂを取り囲んだ状態で、弾性部材２ａが弾性部材２ｂの下側に位置するように、平面視において互いに重なる部分を有していてもよい。弾性部材２ａおよび弾性部材２ｂは、いずれも、形状記憶部材であるため、予め記憶された形状に戻ろうとする。そのため、形状記憶部材の厚さ、長さ、特性によっては、図１１に示されるような状態になることも考えられる。
【００５３】
以下、実施の形態の水耕栽培装置１０の特徴およびそれにより得られる効果を説明する。
【００５４】
（１）  水耕栽培装置１０は、遮光性の栽培槽１と、遮光性の仕切り部２と、加熱部３と、制御部４と、を備えている。遮光性の栽培槽１は、植物２０の塊状栄養蓄積部２０ａを収容するように構成されている。遮光性の仕切り部２は、栽培槽１に取り付けられ、植物２０の地下部２１が成長する地下空間１１と植物２０の地上部２２が成長する地上空間１２とを仕切り、光が地上空間１２から地下空間１１へ到達することを抑制する。加熱部３は、仕切り部２を所定の温度以上の温度に加熱する。制御部４は、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けた場合に、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行する。
【００５５】
仕切り部２は、茎２０ｂの先端が仕切り部２に到達していない状態では、仕切り部２に隙間が形成されないように互いに接触している複数の弾性部材２ａ，２ｂを含んでいる。複数の弾性部材２ａ，２ｂは、茎２０ｂの先端が仕切り部２に到達した後においては、茎２０ｂの先端が複数の弾性部材２ａ，２ｂを押し分けることによって仕切り部２に形成された隙間を通過するように構成されている。複数の弾性部材２ａ，２ｂは、それぞれ、加熱部３に加熱されることにより茎２０ｂに密着するように予め形状が記憶された複数の形状記憶部材である。
【００５６】
上記の構成によれば、仕切り部２を構成する複数の弾性部材２ａ，２ｂを茎２０ｂに密着させることにより、地下部２１まで到達する光の量を極めて少なくすることができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響が与えられることを防止することができる。
【００５７】
（２）  複数の形状記憶部材のそれぞれは、形状記憶ポリマであることが好ましい。これによれば、形状記憶ポリマは、形状記憶合金に比較して、形状変化率が高いため、形状記憶部が茎２０ｂに密着し易い。
【００５８】
（３）  複数の形状記憶部材は、それぞれ、複数の平板状の部分を有していてもよい。この場合、複数の平板状の部分が、互いに重なるように配置されていることが好ましい。これによれば、茎２０ｂの先端が仕切り部２まで到達していないときに、光が地上空間１２から地下空間１１へ進入することを確実に防止することができる。
【００５９】
（４）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたことを検出するセンサ５をさらに備えてもよい。この場合、制御部４は、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたことをセンサ５が検出した場合に、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行することが好ましい。
【００６０】
上記の構成によれば、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けた場合に、形状記憶部材を予め記憶された形状に自動的に変化させることができる。
【００６１】
（５）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、仕切り部２を突き抜けた茎２０ｂの先端の画像を取得することができるように配置された撮像部１５をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、撮像部１５によって取得された画像に基づいて茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたか否かを判定する判定部４ａを含んでいることが好ましい。また、制御部４は、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたと判定部４ａが判定した場合に、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行することが好ましい。
【００６２】
上記の構成によっても、形状記憶部材を予め記憶された形状に自動的に変化させることができる。
【００６３】
（６）  制御部４は、時間を計時するタイマ４ｂを含んでいてもよい。この場合、制御部４は、タイマ４ｂが所定の時間を計時したことに基づいて、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたとみなし、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行することが好ましい。
【００６４】
上記の構成によれば、センサ５および撮像部１５等の構成を設けることなく、形状記憶部を予め記憶された形状に自動的に変化させることができる。
【００６５】
（７）  水耕栽培装置１０は、栽培員が操作する操作部８をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、操作部８に対して所定の操作がなされたことに基づいて、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けたとみなし、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を実行することが好ましい。
【００６６】
上記の構成によれば、栽培員が形状記憶部材を予め記憶された形状に変化させるタイミングを決定することができる。また、センサ５、撮像部１５、またはタイマ４ｂを用いて、何等かの不具合が原因で、茎２０ｂの先端が仕切り部２を突き抜けているにも関わらず、複数の形状記憶部が加熱部３によって加熱されない場合がある。この場合に、栽培員の判断で、加熱部３に形状記憶部材を強制的に加熱させることができる。
【００６７】
（８）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２において点灯することにより、地上部２２に光を照射する照明部７をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を終了するまで、照明部７を消灯する。また、制御部４は、加熱部３に仕切り部２を加熱させる制御を終了した後に、照明部７を点灯させることが好ましい。
【００６８】
上記の構成によれば、茎２０ｂが仕切り部２を突き抜けているときに茎２０ｂと複数の形状記憶部材との間に隙間が形成されたとしても、光が地上空間１２からその隙間を経由して地下空間１１へ進入することが防止される。
【００６９】
１  栽培槽
２  仕切り部
２ａ，２ｂ  複数の弾性部材
３  加熱部
４  制御部
４ａ  判定部
４ｂ  タイマ
５  センサ
７  照明部
８  操作部
１０  水耕栽培装置
１１  地下空間
１２  地上空間
１５  撮像部
２０  植物
２０ａ  塊状栄養蓄積部
２０ｂ  茎
２１  地下部
２２  地上部
【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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