(57)【要約】  花瓶の水の中で切り花およびその他の切り取られた草木をよりよく保存するための環境制御システム。このシステムは、熱電モジュール、熱交換器、ファン、電源、および熱伝導体を使用して、必要に応じて花瓶内の水を冷却および／または加熱する。水を冷却することにより、藻類の形成および切り取られた茎上の癒合組織の形成は低減する。さらに、最適な温度の水の中に茎を保管することで、エチレンおよびその他の植物ホルモンの生成を制御する。これらの効果により、早期の萎凋、落葉、花の老化が防止され、かつ切り花およびその他の切り取られた草木の寿命を最大化するために必要な手入れが減少する。凍結を引き起こし得る寒冷な周囲条件が生じた場合、熱の流れを任意に反転させ、花瓶内の水を温めて、茎の凍結を回避し、かつ／または草木の特定の種にとって最適な温度およびその他の状態を維持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコールドモジュール面および第２のホットモジュール面を有する少なくとも１つの熱電モジュールを含む、温度制御デバイスと、
前記少なくとも１つの熱電モジュールの前記第１のコールドモジュール面に接触する第１のコールドプレート面および第２のほぼ平面のコールドプレート面を有するコールドプレートと、
前記少なくとも１つの熱電モジュールの前記第２のホットモジュール面に接触する第１のヒートシンク面および放熱面として構成される第２のヒートシンク面を有するヒートシンクと、
前記ヒートシンクの前記放熱面を横切る空気の流れを誘導するための手段と、
前記第１のコールドプレート面と直接接触する熱伝導体と、
温度制御のために植物を受け入れるように、かつ水の供給を保持するように適合される植物容器と、を備え、
前記熱伝導体は、前記植物容器内に延在し、かつ前記水と直接熱交換接触する、植物用の温度制御システム。
【請求項２】
前記植物容器の基礎部分内に熱伝導体受け入れ孔をさらに含み、前記熱伝導体が前記孔を通過して前記植物容器内へと入り込み、かつ前記水と直接熱交換接触する、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項３】
断熱層をさらに備え、前記断熱層は前記少なくとも１つの熱電モジュールの周囲に位置決めされる、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項４】
前記温度制御システムの動作を制御するマイクロプロセッサをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項５】
マイクロコントローラのマイクロプロセッサを制御する少なくとも１つのスイッチをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの熱電モジュールの温度および前記植物容器内の前記水の温度を制御する、前記少なくとも１つの熱電モジュールと関連付けられた少なくとも１つの温度センサをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項７】
前記熱電モジュールの電流および電圧を感知し、前記熱電モジュールの温度を測定し、かつ前記熱電モジュールの温度を周囲温度および前記水の温度と関連付ける手段をさらに含む、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項８】
前記温度制御システムの動作状態を示す少なくとも１つのＬＥＤをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項９】
前記植物容器が花瓶である、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１０】
前記空気の流れを誘導するための手段が、前記ヒートシンクを冷却し、かつ前記ヒートシンクの周囲の気流を増大させる少なくとも１つのファンであって、前記少なくとも１つのファンのファン羽根の高速端部が前記熱伝導体の中央部の下にある前記放熱面の位置に配されるように前記少なくとも１つのファンを配置することで、前記少なくとも１つのファンが、前記放熱面からの熱の除去を最大化するように前記熱電モジュールに対して位置決めされる、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのファンの速度を変更する少なくとも１つの電子電圧制御器をさらに備える、請求項１０に記載の温度制御システム。
【請求項１２】
前記熱電モジュールに印加されて前記植物容器内の前記水を加熱または冷却する電圧および電流のうちのいくつかを変更する少なくとも１つの電子電圧制御器をさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１３】
前記植物容器の底部の内側に少なくとも１つの断熱層をさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１４】
湿度センサ、水分センサ、および露点センサのうちの少なくとも１つのデバイスを更に備え、前記デバイスは、該デバイス及び前記植物容器の上に水が凝縮し得る条件を検出する、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１５】
周囲光レベルを検出する少なくとも１つの光センサをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１６】
光合成、バイオレギュレーション、および審美的な目的で前記植物容器内の植物に対して光を提供し、かつマイクロコントローラおよびプロセッサのうちの１つによってスケジュール設定および制御が可能な少なくとも１つの照明デバイスをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１７】
前記温度制御システムと通信可能なように、通信ポート、電力線搬送、インターネットへのＷＩＦＩ接続、ＲＦリンク、光通信、および占有センサのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１８】
前記温度制御デバイスの時刻動作およびカレンダー動作を制御する少なくとも１つのリアルタイムクロックをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項１９】
水分配システム、追加の明かり、換気、占有センサ、および環境調整ユニットのうちの少なくとも１つなどの他のデバイスを制御し、前記温度制御システムに対してそれらの機能を整合させる、少なくとも１つの補助出力制御をさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項２０】
前記植物容器に水を追加する必要性を検出し、かつこの情報をさらに通信する、少なくとも１つの水位センサをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項２１】
前記温度制御システムおよび容器のうちの少なくとも１つの状態に関してユーザに警告する、スピーカおよび音生成デバイスのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項２２】
前記温度制御システムの動作状態を示す可視温度表示デバイスをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【請求項２３】
芳香増強デバイスをさらに備える、請求項１に記載の温度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[001]  本発明は、一般に切り取られた後の植物を保存するための方法および装置に関し、より詳細には、切り花および切り取られた草木を容器内で保存することに関する。さらに詳細には、切り花およびその他の切り取られた草木を保持するために使用する花瓶またはその他の容器内の水を、冷却および／または加熱することに関する。
【背景技術】
【０００２】
[002]  バラなどの切り花およびその他の切り取られた草木は、環境の審美性および衛生の向上のために、ならびに親愛および感謝の贈り物として、頻繁に用いられる。そのようなしばしば高価な切り取られた草木の寿命は、切り取られた茎の、花弁や葉などまで水を引き上げる能力によって、木部内の輸送細胞（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｃｅｌｌｓ）を詰まらせる可能性のある藻類の増殖によって、および、草木自体が、自らを癒そうとする望まれない試みにおいて、茎の切り口を密封する癒合組織を増殖させることによって、制限される。
【０００３】
[003]  さらに、篩部は、草木内の細胞が正常に機能するために、茎を介して自由に下に液体を輸送できる必要がある。
【０００４】
[004]  藻類の影響および癒合組織の増殖に対処するために、花瓶内の水を１日おきに交換し、かつ癒合組織および藻類を除去するために茎の端を再度切り取ることが、標準的な習慣である。しかし、残念ながら、この処置には時間がかかり、かつ多くの人はこの処置を知らないか、この処置を行うことを忘れるか、または切り取られた草木の寿命を延長するための最善の方法に気が付いていない。さらに、茎が切り取られる度に草木は短くなり、その審美的価値は低減する。
【０００５】
[005]  植物ホルモンの制御の重要性を軽視すべきではない。例えば、バラは切り花として人気があるが、それは部分的には、バラが双子葉植物であり、一般的に双子葉植物は単子葉植物よりもオーキシンの影響を受けにくいためである。しかし、例えばユリは、単子葉植物であるため、一般的にバラと比較して一層有害な影響をオーキシンから受けるように、全ての草木が等しい影響を受けるわけではない。したがって、従来の保存処置は、商業上実用的ではなかった。
【０００６】
[006]  花屋は通常、花を冷却器内で保管し、花全体を冷却して花の寿命を延ばすが、一旦顧客に売却されると、花は即座に劣化を始める。
【０００７】
[007]  切り取られた草木の寿命を延ばすために販売されるその他の製品も、広く存在する。いくつかの製品には、「植物用肥料」または「植物保存剤」と示されている。そのような「植物用肥料」の１つは、実際は、ミョウバン（硫化アルミニウムマグネシウム）という化学物質である。ミョウバンは、藻類の増殖を抑制するために、花瓶内の水を酸性化する。しかし、残念ながら、この手法の価値は限られており、場合によっては草木に対して有害である。他の製品は、藻類の増殖を制限または抑制するために、殺藻剤、または藻類にとって有毒な金属イオンを使用する。これらの製品もまた、しばしば望ましくなく、効果に乏しく、かつ実際に草木を損傷する可能性がある。
【０００８】
[008]  いくつかの特許が、切り花を保存するための異なる化合物および手順を開示している：８，２６３，５２８；８，２５０，８０５；７，２７３，８３１；７，１９９，０８２；６，６８８，０３９；６，４４０，９００；６，３６５，５４８；５，５００，４０３、および４，０６１，４８３。これらの特許は、参照により組み込まれる。
【０００９】
[009]  したがって、化学物質を使用せずに切り花および切り取られた草木ならびにその他の植物を保存するための、デバイスおよび方法が必要とされている。
【発明の概要】
【００１０】
[010]  本発明は、温度制御デバイスの使用により、切り取られた植物、より詳細には切り花および切り取られた草木の、使用寿命を延長するためのデバイスを提供する。
【００１１】
[011]  温度制御デバイスは、１つまたは複数のヒートシンクおよびコールドプレートに取り付けられた、１つまたは複数の熱電モジュールまたは冷却／加熱デバイスを有する。熱電モジュールまたは冷却／加熱デバイスに対して適正な電力が印加されると、熱電モジュールの「コールド」側または冷却デバイスから、モジュールの、ヒートシンクが位置付けられる「ホット」側へと熱が流れる。熱電デバイスの場合、これをペルチェ効果と呼ぶ。モジュールのホット側は、ヒートシンクと熱接触して配置される。ヒートシンクは、自身の中に熱を吸収および分散し、かつ通常そのフィンを介して、周囲空気に対して熱を交換する。その周囲空気への熱の伝達を向上させるために、ファンを使用して空気を循環させ、伝熱を最大化することができる。ファンの使用により、ヒートシンクの必要とされる大きさを減少させることができ、かつ暖められた空気が花瓶と接触することを防ぐことで花瓶の再加熱を最小化することができる。
【００１２】
[012]  熱電モジュールのコールド側は、熱伝導性コールドプレートに接触して配置される。このプレートは、花瓶内の水から／への熱の伝達を促進する方法で、花瓶と熱接触させる。
【００１３】
[013]  コールドプレートは熱電モジュールのコールド側と熱接触するため、この花瓶の水からの熱は、ヒートシンクに伝達され、次に周囲空気に伝達される。
【００１４】
[014]  花瓶が金属などの熱の良導体からなる場合、花瓶をコールドプレート上に直接配置することができる。花瓶がガラス、セラミック、またはプラスチックなどの熱の不良導体からなる場合は、熱伝導体を追加することで、水からコールドプレートへの熱伝導を向上させることが望ましい。熱伝導体は、花瓶内の水面付近から花瓶の真下のコールドプレートへと、延在することができる。花瓶がコールドプレート上に置かれている場合、熱伝導体は、花瓶の底部の孔を通って延在することができ、かつ、花瓶内の水からコールドプレート内へ、またその逆へ、熱を効率的に伝達するのに足りる大きさの直径を有してコールドプレートに接触することができる。
【００１５】
[015]  あるいは、所望により、修正された熱伝導体を花瓶内の水の上部と熱接触するように配置することができる。この手法の利点は、デバイスによって生成された冷水が対流を直接引き起こすこととなるため、花瓶の中央部を通って延在する熱伝導体が必要ない場合があることである。花瓶が金属などの熱伝導性の高い材料で製作されている場合は、デバイスを、花瓶内または花瓶上の実質的に任意の場所で、熱接触させることができる。
【００１６】
[016]  花瓶がガラスまたはプラスチックなどの透明な材料からなる場合は、一般的に、コールドプレートを花瓶の下に配置し、かつ花瓶の中央部を通って水面付近にまで延在する熱伝導体を使用して、伝導および対流によって花瓶内の水からの効率的な熱の伝達を引き起こし、水を徹底的に冷却または加熱し、熱負荷を最小化することが、より審美的に望ましい場合がある。
【００１７】
[017]  さらに、周囲空気からの熱利得を最小化するために、ガラス、セラミック、またはプラスチックなどの熱の不良導体からなる花瓶を使用することが望ましい場合がある。花瓶壁の熱伝導性が低いために花瓶表面が周囲温度に近い場合、水中へと流入する熱はより少なくなり、そのため冷却デバイスに加わる負担はより小さくなり、デバイスをより小さく、かつより少ないエネルギーを消費するようにでき、かつ花瓶の外面上に生じる結露はより少なくなる。この場合において、冷却デバイスが花瓶の真下に位置付けられる場合は、熱伝導体が必要とされる。この温度制御デバイスを花瓶内の水の上面に、上面内に、または上面付近に配置することで熱接触を行う場合、追加の熱伝導体は必要でない場合がある。
【００１８】
[018]  代案として、花瓶内の水を、熱電デバイスまたはその他の加熱／冷却デバイスに取り付けられるコールドプレートを通って花瓶に戻るように、花瓶の外部で循環させることができる。これは、一般的に、審美的におよび機能的により望ましいものではないが、必要とされるより大型の装置は視界の外に離して位置付けることができるため、より大型の花瓶で使用するためには望ましい場合がある。これは、従来のガス圧縮式またはガス吸収式冷却デバイスなどのより大型の冷却デバイスに役立つこともでき、かつ必要に応じて花瓶に水を追加する手段を提供することもできる。
【００１９】
[019]  別の代案として、コールドプレートを液冷式または液加熱式とすることができ、かつ、その液体を遠隔の熱交換器または冷却デバイスに循環させることで、コールドプレートへ、またはコールドプレートから、熱を伝達させることができる。
【００２０】
[020]  したがって、本発明の一態様では、切り花の審美的態様を維持することができ、かつそのような草木の使用寿命を最大化することができるように、熱電冷却器または他の冷却／加熱デバイスを基礎とする魅力的な小型のデバイスを提供する。
【００２１】
[021]  本発明の別の態様では、定期的に水を追加して草木による蒸散および蒸発によって失われた水を補充すること以上の維持管理を受けない、花瓶用の温度制御デバイスを提供する。実際のところ、水の蒸発は、温度制御デバイスによって花瓶内の水の温度を低下させることで、低減される。
【００２２】
[022]  本発明の別の態様では、水中の化学物質および／または保存剤を使用しない、切り取られた植物、より詳細には切り花の、使用寿命を延長する方法を提供する。
【００２３】
[023]  本発明の別の態様では、藻類の増殖および茎の切り口上での癒合組織の増殖を排除または大きく低減する方法および温度制御デバイスを提供する。
【００２４】
[024]  本発明のさらなる態様では、熱電モジュールに印加される電圧および電力を、花瓶内の水の温度を最適性能レベルで維持するように調節するデバイスを提供する。
【００２５】
[025]  本発明の別の態様において、温度制御デバイスは、１つまたは複数のファンに印加される電圧および電力を調節して伝達される熱の量を制御し、そのため、花瓶内の水の温度は至適動作温度で維持される。
【００２６】
[026]  本発明の別の態様において、水を加熱して花の茎の凍結および損傷を回避するために、モジュールに印加される電圧の極性を反転させることで熱の流れを反転させる。
【００２７】
[027]  本発明の別の態様において、温度制御デバイスは、審美的可能性を大きく拡大することで、単子葉類を切り花として商業上実用的なものとする。
【００２８】
[028]  本発明の別の態様において、ＬＥＤ表示器を使用して、デバイスの正常な機能および／または温度を確認する。
【００２９】
[029]  本発明の別の態様において、１つまたは複数の温度スイッチを使用して、熱電デバイスをその中に有し、かつ／またはファンを有する温度制御デバイスを、所望の花瓶内の水温を得るように制御することができる。
【００３０】
[030]  本発明の別の態様において、熱電モジュールおよび／またはファンと連動して花瓶の水に対して加えられる冷却または加熱を制御するために、サーミスタ、熱電対、またはその他の温度感知デバイスと共にマイクロコントローラを用いて、デバイスの温度および／または花瓶の水の温度を感知する。さらに、マイクロコントローラは、デバイスの正常な動作を確認することができ、かつ１つまたは複数のＬＥＤを点灯することで、状態を示すことができる。
【００３１】
[031]  これらおよびその他の、本発明の目的、特徴、および利点は、付属図面および以下の好ましい実施形態の詳細な説明から、より容易に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】[032]  図１は、ガラス製花瓶を有し、かつその花瓶内に熱伝導体を有する温度制御デバイスの側立断面図である。
【図２】[033]  図２は、金属製花瓶を有し、かつその花瓶の底部の内側に断熱カップを有する温度制御デバイスの側立断面図である。
【図３Ａ】[034]  図３Ａは、本発明の好ましい実施形態のブロック図である。
【図３Ｂ】[034]  図３Ｂは、汎用の温度制御システムを示す。
【図４】[035]  図４は、プログラム可能プロセッサを中に有する本発明のブロックフロー図である。
【００３３】
[036]  図面の各図を通して、同一の参照符号は同一の部分を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
[037]  本発明は、水温を適切に調節する温度制御デバイスの使用により、切り取られた植物、より詳細には、切り花および切り取られた草木の、使用寿命を延長するためのデバイスを提供する。
【００３５】
[038]  上記で引用した標準的な習慣でさえ、本発明と比較して多くの草木の寿命を延長するものではない。藻類および癒合組織の増殖の制御に加え、茎を水中で冷却することにより、エチレン、オーキシン、およびその他の植物ホルモンの生成および輸送、ならびに花瓶の水内でのそのような植物ホルモンの蓄積を低減する。エチレンは、多くの植物および果実の成熟および劣化を加速する植物ホルモンである。エチレンは、一般的に、適度に換気をされなかった場合に花の劣化を引き起こすと認識されている。花瓶の水内でのエチレンの発生および蓄積を防ぐことで、花の劣化は遅れる。オーキシンの減少の効果も、茎を冷却することで、茎上での新芽の新たな成長が刺激され、かつ茎が切り取られた部位における癒合組織の形成が抑制されることから、観察することができる。癒合組織または根の形成を犠牲にして新芽の新たな成長が優先される理由は、サイトカイニンに対するオーキシンの割合が減少するためである。
【００３６】
[039]  図１を参照すると、温度制御システム１００は、ヒートシンク４および熱電モジュール５が中に配された開放チャンバ３を画定するハウジング２を有する花瓶冷却デバイス１を有する。熱電モジュールは、ペルチェ素子として作動する。ハウジング２の全体の寸法は、大きさのみならず形状の点でも様々であってよく、かつ本質的に装飾的であってもよい。ヒートシンク４には、多くの構成が適している。図示されているヒートシンク４に関する構成は、多数のフィン７を有する金属板６からなる。一般的に、従来の方法で固定される多数のフィン７は、好ましい実施形態において熱電モジュール５からの伝熱を最適化するが、その他の放熱手段または構成が適する場合もある。
【００３７】
[040]  熱電モジュール５のホット側は、通常ヒートシンク４と熱接触し、かつ熱電モジュール５のコールド側は、通常コールドプレート８と熱接触する。コールドプレート８は、花瓶１０またはその他の容器と接触する。寒冷な天候となった時のように、花瓶が冷却され過ぎた場合、熱電モジュール５に印加される電力の極性を電子制御器により反転させることで、熱電モジュール５がもたらす熱流の方向を、花瓶１０を温め、草木１１の切り取られた茎の凍結を回避するように反転させることができる。
【００３８】
[041]  ヒートシンク４およびコールドプレート８は、通常、優れた熱伝導体である金属から形成される。最も好ましいのは、銅またはアルミニウムなどである。コールドプレート８に対するヒートシンク４の面積比、ヒートシンク４およびコールドプレート８の形成に使用される材料の熱的特性、熱電モジュール５の特性、およびヒートシンク４上の気流速度および流れは、花瓶１０内の水の所望の温度を維持するために、コールドプレート８が適切な温度、通常ゼロ度Ｃを数度上回る程度の温度で維持されるようにする。通常、ヒートシンク４とコールドプレート８との間の熱抵抗は、摂氏２度毎ワットを十分に下回ることとなる。コールドプレート８は、通常０．５から５０平方インチ以上の表面積を有することとなる。ヒートシンク４およびコールドプレート８は、当業者に公知の標準的な方法で熱電モジュール５に取り付けられることが理解されよう。
【００３９】
[042]  ヒートシンク４を介して周囲空気を循環させ、ヒートシンク４の冷却効率を増大させる１つまたは複数のファン１４を、ヒートシンク４の下方に示す。ハウジング２内には、必要に応じて適切な通気口が含まれ得る。１つまたは複数のファン１４は、当技術分野で公知の多くの方法で構成することができる。示されている構成は、小型化および高効率化の目的で好ましい。２つのファン１４を使用することで、各ファン１４の周辺部の最も高速な空気がコールドプレート８の中央部の下に直接導入され、次に熱伝導体１５の中央部の下に直接導入されるように、ファンを配置することが可能となる。これにより、熱経路が最小化される。さらに、ファン１４をヒートシンク４およびフィン７の底部に直接位置付けることで、ファン１４内の翼の回転およびフィン７の直上の空気力学的せん断力によってフィン７間の空間内に渦を誘発することにより、伝熱効率が向上する。これにより、ヒートシンク４のフィン７の表面を通常断熱する、空気の境界層の厚さが減少する。
【００４０】
[043]  コールドプレート８、ハウジング２、ヒートシンク４、および断熱層１２は、得られた冷却効果を増大し、かつ凝縮水を処理するために、花瓶１０、コールドプレート８、および熱電モジュール５からヒートシンクフィン７の領域内へ凝縮された水が流れ込むことを可能にする、１つまたは複数の小さい孔または経路を含んでよい。
【００４１】
[044]  熱電モジュール５は、断熱層１２によって囲まれ、水分を閉め出し、かつヒートシンク４とコールドプレート８との間の望まれない熱流を最小化する。
【００４２】
[045]  大きい伝熱領域および／または大きい熱容量を必要とするいくつかの用途においては、複数のヒートシンクおよび／またはコールドプレートに対してだけでなく、各ヒートシンクおよび／またはコールドプレートに対して、１超の熱電モジュールを利用することが望ましい場合がある。複数の熱電モジュールを利用する場合、それらのモジュールを直列に接続するとしばしば有益である。
【００４３】
[046]  花瓶１０の温度の慎重な加減、ならびにデバイスの本明細書で述べるような正常な機能およびデバイスの性能の制御および監視のために、マイクロコントローラ１３を設けることが好ましい。マイクロコントローラ１３は、適切なセンサを使用して、温度、湿度、露点、水分、光レベル、その他の大気条件、電気条件を追跡し、診断を実行し、時刻により動作を変更し、ＬＥＤ光および明かりを制御し、他の電子デバイスと通信し、かつデバイスの動作を記録することができる。システムの動作状態に関しては、液晶、ロイコ色素、またはその他の手段を利用するサーモクロミックまたはその他の可視温度表示器が、色の変化、透明度の変化、またはその他の手段により、システムが正常に作動していることを示す。例えば、花瓶、ハウジング、またはコールドプレートの中または上に、マイクロカプセル化色素を埋め込む、印刷する、貼り合わせる等することができ、その色、透明度、またはその他の見た目が、花瓶内の水またはシステムの動作温度を示し得る。例えば、色は、所定の範囲にわたり連続的に変化し得る。
【００４４】
[047]  マイクロコントローラ１３は、自然光および人工照明の要件との連動に加え、リアルタイムクロックと連動して、時刻に応じて、暦日毎に、および季節毎に、デバイス１の動作を制御することができる。
【００４５】
[048]  花瓶が金属など熱の良導体からなる場合、花瓶をコールドプレート８上に直接配置することができる。花瓶がガラス、セラミック、またはプラスチックなどの熱の不良導体からなる場合は、水からデバイス１のコールドプレートへの熱伝導を向上させることが望ましい。熱伝導体の典型的な構成を、図１に示す。熱伝導体１５は、花瓶１０内の水面付近、すなわち水の上側の水平線付近から、花瓶１０の真下のコールドプレート８へと延在することができる。花瓶１０がコールドプレート８上に置かれている場合、熱伝導体は花瓶の底部の孔を通って延在することができ、かつ、花瓶内の水からコールドプレートへ、またその逆へ、熱を効率的に伝達するのに足りる大きさの直径の基礎円盤であって、そこでコールドプレートに直接接触することができる、基礎円盤を有することができる。この実施形態は、花瓶がガラスなど、熱をよく伝達しない材料から作製されている場合に有益である。
【００４６】
[049]  あるいは、所望により、デバイス１を花瓶内の水の上部と熱接触するように配置することができる。この手法の利点は、デバイスによって生成された冷水が対流を直接引き起こすこととなるため、花瓶の中央部を通って延在する熱伝導体が必要ない場合があることである。花瓶が金属などの熱伝導性の高い材料で製作されている場合は、デバイスを、花瓶内または花瓶上の実質的に任意の場所で熱接触させることができる。
【００４７】
[050]  花瓶がガラスまたはプラスチックなどの透明な材料からなる場合は、一般的に、コールドプレートを花瓶の下に配置し、かつ花瓶の中央部を通って水面付近にまで延在する熱伝導体１５を使用して、伝導および対流によって花瓶内の水からの効率的な熱の伝達を引き起こし、水を徹底的に冷却または加熱し、熱負荷を最小化することが、より審美的に望ましい場合がある。
【００４８】
[051]  さらに、周囲空気からの熱利得を最小化するために、ガラス、セラミック、またはプラスチックなどの熱の不良導体からなる花瓶を使用することが望ましい場合がある。花瓶壁の熱伝導性が低いために花瓶表面が周囲温度に近い場合、水中へと流入する熱はより少なくなり、そのため冷却デバイスに加わる負担はより小さくなり、デバイスをより小さく、かつより少ないエネルギーを消費するようにでき、かつ花瓶の外面上に生じる結露はより少なくなる。この場合において、冷却デバイスが花瓶の真下に位置付けられる場合は、熱伝導体が必要とされる。冷却デバイスを花瓶内の水の上面に、上面内に、または上面付近に配置することで熱接触を行う場合、追加の熱伝導体は必要とされない場合がある。
【００４９】
[052]  代案として、花瓶内の水を、熱電デバイスまたはその他の加熱／冷却デバイスに取り付けられるコールドプレートを通って花瓶に戻るように、管によって花瓶の外部で循環させることができる。これは、一般的に、審美的および機能的により望ましいものではないが、必要とされるより大型の装置は視界の外に離して位置付けることができるため、より大型の花瓶で使用するためには望ましい場合がある。これは、従来のガス圧縮式またはガス吸収式冷却デバイスなどのより大型の冷却デバイスに役立つこともできる。
【００５０】
[053]  別の代案として、コールドプレートを液冷式または液加熱式とすることができ、かつ、その液体を遠隔の熱交換器または冷却デバイスに循環させることで、コールドプレートへ、またはコールドプレートから、熱を伝達させることができる。
【００５１】
[054]  花瓶などの少なくとも１つの容器内の水を冷却および／または加熱する、切り花などの植物用の温度制御システム１００（図１および図２）が提供される。
【００５２】
[055]  図３Ａは、本発明の一実施形態を示す。温度制御システム１００は、少なくとも１つの熱電モジュール１０２を内部に含む。熱電モジュール１０２は、冷却コイルなどの、表面から熱を除去できる任意のデバイスで置き換えてもよい。熱を除去するために、少なくとも１つのヒートシンク１０４または熱交換器を使用してよい。花瓶１とモジュール１０２との間のより効率的な伝熱を実現するために、それらの間にコールドプレート１０６が配置される。マイクロコントローラ１１０によって花瓶１の温度を監視するために、コールドプレート１０６上またはその付近の温度センサ１０８も用いてよい。花瓶１の温度が所与の値を下回る場合、マイクロコントローラ１１０によって熱電デバイス１０２内の電流を反転させ、花瓶１内の水を加熱することができる。温度制御システム１００は、容器内の水から／への熱の伝達を促進するために、および花瓶内の水の温度差を最小化するために、熱伝導体１５も含んでよい。温度制御システム１００は、従来の設計であって、かつシステム１００を作動させるようにプログラムされた１つまたは複数のマイクロプロセッサを中に有するマイクロコントローラ１１０によって制御される。システムをオンにするために、タッチスイッチ１１２を使用してもよい。温度制御システム１００は、モジュールの温度を測定し、これを周囲温度および水の温度と関連付ける、電流および電圧感知デバイス１１４を含んでよい。さらに、光表示器１１６内の１つまたは複数のＬＥＤを使用して、システムの動作状態を示すことができる。熱電モジュール１０２から熱を除去するために、少なくとも１つのファン１１８が、ヒートシンク１０４を冷却し、かつシステム１００内およびシステム１００の周囲の気流を増大させる。ファンの速度も、マイクロコントローラ１１０によって監視され、かつ調節される。必要に応じて、茎の端部が上記花瓶の底部で静止する場合、花の茎の端部の過剰な冷却および不注意による凍結を予防するために、１つの断熱層１６（図２）を花瓶内側の底部で使用してもよい。明らかに、プラスチックスペーサを使用して、茎端部の過度な冷却を予防することができる。システム１００内では、デバイスおよび／または容器上に水が結露し得る条件を検出する少なくとも１つの湿度センサ、水分センサ、または露点センサ；周囲光レベルを検出する少なくとも１つの光センサ；光合成、バイオレギュレーション、および審美的な目的で花瓶内の花に対し明かりを提供する、マイクロコントローラ／プロセッサによってスケジュール設定および制御が可能な少なくとも１つの照明デバイス；および花瓶に水を追加する必要性を検出し、かつこの情報をさらに通信する少なくとも１つの水位センサ、などの多くのセンサを用いてよい。水が花瓶の表面などの周囲材料と接触する場所では、水はより冷たいか、またはより温かいため、水位センサまたはデバイスは、花瓶上または花瓶内に塗布するか、または取り付けることができる、サーモクロミック色素、インク、ストリップ、フィルム、またはその他の温度表示器であってよい。
【００５３】
[056]  温度制御システム１００は、この温度制御システムと通信可能なように、少なくとも１つの通信ポート、Ｈｏｍｅｐｌｕｇなどの電力線搬送、インターネットへのＷＩＦＩ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのＲＦリンク、またはＩＲポートなどの光通信も含んでよい。
【００５４】
[057]  温度制御システム１００は、マイクロコントローラ１１０と共に、デバイスの時刻動作およびカレンダー動作をこのマイクロコントローラと共に制御するための、少なくとも１つのリアルタイムクロックも含んでよい。別の実施形態では、水分配システム、追加の明かり、換気など他のデバイスを制御するための、継電器などの少なくとも１つの補助出力制御も含まれ得る。システム１００には、低水位状態または意図する範囲外の温度などの、システムおよび／または容器の状態に関してユーザに警告する、少なくとも１つのスピーカまたは音生成デバイスも含まれてよい。
【００５５】
[058]  本発明の別の特徴は、ヒートシンクまたは他の熱交換器を通る気流あるいはそれらからの気流へと挿入されるか、またはそうした気流に隣接する、カード状、ストリップ状、またはその他の形状の芳香増強または新鮮化デバイス／手段１２０（図３Ａ）である。多くの交配種のバラおよびその他の草木は、品種改良により天然の香気を失っている。草木の香気を増強することで、ユーザは、より完全な審美的体験を享受することができる。
【００５６】
[059]  図４に、本発明のマイクロコントローラ内で使用されるマイクロプロセッサに関する、あり得るフロー図を示す。システム１００は、スイッチにより開始４００する。オンになると、マイクロプロセッサは、該当データを読み取る４０２と、ユーザ入力４０４を要求する。ユーザが先のターンオン時から既にそれらを入力済みの場合は、これらのユーザ入力４０４は要求されない場合がある。ユーザ入力は、例えば、日付、時間、草木、動作時間などの項目を含み得る。次に、システム１００は、センサなどを介して、例えば、現在の周囲温度、光、水温などの該当する変数４０６を読み取り得る。これらのデータおよび変数を読み取った後、システム１００は、システム１００を作動させ、動作状態などの様々な表示器４１４を調節し得る。状態が規格内ではない場合、マイクロプロセッサは、視覚的に、音によって、言葉で、またはその他の方法で、警報４１０を出力し得る。システム１００は、ユーザ入力、または限界を超える状態によって、中止されるか、または動作を終了４１２し得る。
【００５７】
[060]  図３Ｂに、冷却／加熱デバイス２０２を含む、汎用の温度制御システム２００を示す。デバイス２０２は、熱交換器を内部に有する水循環器２０４を用いてよい。水は、導管２０６を通り、花瓶の内側に、または例えば基礎内などの、容器２１０の外側に位置付けられる、熱交換器２０８内へと循環する。循環水は、容器２１０内の水に対して別個である。上記のとおり、適切な制御、センサ、電力などが、冷却／加熱デバイス２０２を作動させ得る。上記の好ましい実施形態において、水の加熱／冷却は、熱電モジュール、コールドプレート、および花瓶壁によって達成されるため、水の循環は不要であり、かつ、十分な熱伝導性がない場合は、上記のとおり、花瓶壁の材料に応じて、花瓶に温度導体を加えてよい。
【００５８】
[061]  本発明の説明された実施形態に対して、細部にわたる多くの修正、変形、および変更を加えることができるため、上記の説明における、および添付図面に示す全ての事項は、限定的な意味に解釈されるのではなく、例証的なものとして解釈されることが意図されている。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその法的に同等なものにより決定されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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