JPH0213331A - 育苗装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、育苗装置に関し、その目的は種子の育苗、
植物培養Ｍｉ織における生長、順化の過程において最適
な育苗環境条件を提供できるとともに、植物体の生長が
促進される育苗装置の提供にある。

（従来技術及びその問題点） 近年、水耕栽培による野菜の栽培が活発に行われ、商業
的に効率良く生産されている。

更に、環境ガスの温度、湿度、光、培養液等の環境条件
を調節する育苗装置が開発され、その生産性をより一層
向上させている。

しかしながら、上記の育苗装置は環境条件をその植物体
に適した条件に調整することにより、大量に生産できる
ようにしたにすぎず、植物体の生長を早めた訳ではない
から、収穫するまでには長い日時を必要とする。

また、バイオテクノロジーの進歩により、短期間で収穫
できるような品種改良が行われているが、あまり一般的
ではなく、ごく一部の品種に限られている。

以上のような実状に漏み、該業界では植物体の生長を促
進させることにより、短期間で収穫できる育苗装置の早
期開発が強く要望されている。

（問題を解決するための手段） この発明は育苗装置に関し、底部に遠赤外線放射装置が
設けられた育苗ボックスと、上記育苗ボックスと培養液
タンクを連結して形成された培養液循環路の途中に設け
られた殺菌装置とを具備することを特徴とする育苗装置
を提供することにより上記課題を解決せんとした。

以下に、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例に係わる育苗装置の全体構
成図である。

図において、（１）は育苗ボックスであり、その内部下
方には苗床（２）が設けられている。

この苗床（２）は、通水孔を有する多数のポットを縦横
に一体成形した合成樹脂製のトレーよりなるもので、各
ポットにはポリエステル繊維、セルロース等の培地支持
材が充填されている。

前記育苗ボックスの底部には、遠赤外線放射装置（３）
が設けられており、上記苗床（２）へ向けて遠赤外線が
放射される。

この遠赤外線放射装置（３）は育苗ボックス内に限らず
、その外部に設置されても良い。

上記遠赤外線放射装置（３）を採用したのは、遠赤外線
照射により、培養液の水分子が共振現象を起こし、水分
子は活性化され、植物体の根毛の表皮細胞が水を取り込
むのを促進させるためである。

水分子を活性化させるためには、培養液の水温を高温に
すれば良い訳だが、培養液を高温にすると培養液中の成
分変化が生じたり、植物体自体が損傷を受けることとな
り、不都合である。

そこで、遠赤外線を照射することにより、培養液を高温
にせずとも水分子と共に酸素分子や金属イオン等が根毛
より取り込まれるのを促進し、植物体の生長が促進され
るものである。

従って、遠赤外線が植物体の根毛に照射されるような手
段であれば全て好適に採用され、遠赤外線放射を前記苗
床（２）の隔壁部分や、前記育苗ボックス（１）の内部
底面にコーティングすることも好適に採用される。

更に、遠赤外線には、活性化した水分子を維持させる能
力があるため、培養液の保温効果をも有する。

次に培養液循環路（４）について説明する。

培養液循環路（４）は、前記育苗ボックス（１）が給液
管（４ａ）及び排液管（４ｂ）により、培養液タンク（
５）及びローラーポンプ（６）と接続されることにより
形成されており、上記υト液管（４ｂ）の途中には培養
液中のカビその他の異物を除去するためのフィルター（
７）が取り付けられている。

上記培養液循環路（４）の途中に、培養液の成分変化が
生じない手段による培養液の殺菌を行う。

殺菌手段としては、特に限定するものではないが、遠赤
外線放射装置（８）を用いることが望ましい。

その理由は、上記遠赤外線放射装置（８）を採用すれば
、培養液に直接遠赤外線が照射されるため、管の材質や
径の大きさ等に左右されず、しかも培養液の成分変化を
起こさず培養液の殺菌が行えるためである。

尚、管の材質を金属以外とするか、外部表面を酸化処理
した金属とすることにより管外からの遠赤外線照射でも
上記と同様の殺菌効果が期待できる。

更に、前記培養液タンク（５）には減圧弁（９）を介し
て酸素ボンベ（１０）が接続され、培養液に酸素を溶解
させることにより育苗ボックス（１）内の植物体の根に
充分な酸素を与えるようにしている。

尚、オゾン発生装置を前記培養液循環路（４）中に設け
ることも可能であり、この装置より発生するオゾンによ
り殺菌力が増強されるとともに、オゾンは分解されて酸
素となるため、上記酸素ボンベ（１０）を設置する必要
もなくなる。

以下、この発明に係わる育苗装置の他の構成について説
明する。

前記育苗ボックス（１）の天板には、育苗ボックス（１
）内の雰囲気ガスを導出して再び育苗ボックス（１）へ
戻す雰囲気ガス循環路（１１）が接続されており、この
雰囲気ガス循環路（１１）の途中には、温・湿度計（１
２）のセンサー（１３）と、育苗ボックス（１）内の雰
囲気ガスに含まれる酸素、炭酸ガス、エチレンガス等の
濃度をそれぞれ測定する酸素濃度計（１４）、炭酸ガス
濃度計（１５）、エチレンガス濃度計（１６）と、ガス
の温度を調節するチラーユニット（１７）と、異物を除
去するフィルター（１８）が設けられている。

また、上記育苗ボックス（１）の内部には、上下に適当
間隔をあけて複数の吸気孔を穿孔した有孔筒（１９）が
、育苗ボックス（１）の天板の導出口より垂下して取付
けられ、その下端が苗床（２）の近くまで達している。

前記の各ガス濃度計はポンプユニットを有しており、該
ポンプユニットによって育苗ボックス（１）内の雰囲気
ガス循環路（１１）を流れて再び育苗ボックス（１）へ
戻されるようになっている。

また、この育苗ボックス（１）には、環境調節用ガス供
給路（２０）と空気供給路（２１）が各々接続されてい
る。

上記環境調節用ガス供給路（２０）は、育苗ボックス（
１）内のガス環境を調節するために、環境調節用ガスと
して炭酸ガス及びエチレンガスを育苗ボックス（１）に
供給するもので、途中の三方向切換弁（２２）より環境
調節用ガス供給源側が二股に分岐しており、各々減圧弁
（２３ａ）　、（２３ｂ）を介して炭酸ガスボンベ（２
４）とエチレンガスボンベ（２５）に接続されている。

そして、上記三方向切換弁（２２）より育苗ボックス（
１）側には、ガス流ＨＪＩ節弁（２６）と異物を除去す
るためのフィルター（２７）が組み込まれている。

上記の炭酸ガスボンベ（２４）としてはエアーのベース
に炭酸ガスを５％混合したものが使用され、エチレンガ
スボンベ（２５）としてはエアーのベースにエチレンガ
スを０．１〜０．９％混合したものが使用される。

これに対し、前記空気供給路（２１）は、育苗ボックス
（１）内の湿度を調節するために空気ボンベ（２８）か
ら乾燥空気を育苗ボックス（１）へ供給するもので、該
空気供給路（２１）の途中には減圧弁（２９）と、空気
流量調節弁（３０ａ）を有する空気流量計（３０）と、
異物を除去するためのフィルター（３１）が設けられて
おり、空気流量調節弁（３０ａ）は手動で操作されるよ
うになっている。

（３２）はスイッチ（３３）の切換えにより炭酸ガス濃
度計（１５）、又はエチレンガス濃度計（１６）から信
号を受けて上記のガス流量調節弁（２６）を自動的に制
御するコントローラーであり、このコントローラー　（
３２）はガス流ｍ調節弁（２６）及び三方向切換弁（２
２）と共に制御ボックス（３４）に内蔵されている。

このコントローラー（３２）の動作については後で説明
する。

（３５）は昼光色を発する蛍光灯よりなる育苗用の人工
光源で、この人工光源（３５）は第１図に示すように育
苗ボックス（１）の上方に配置され、反射板（３６）を
介して板状の支持体（３７）の下面に取り付けられてい
る。そして人工光源（３５）は可変抵抗器等で印加電圧
を変化させることにより、明るさを自由に調節できるよ
うになっている。

上記支持体（３７）は、フレームに設けられたガイドに
よって左右にスライド自在に取着され、揺動機構によっ
て左右に揺動されるようになっている。

この揺動機構は、フレームの一端寄りに設けられた円板
状の偏心カムと、他端側に設けられた圧縮バネよりなる
もので、該偏心カムの軸はモータにより減速機を介して
低速で回転されるようになっており、上記圧縮バネによ
って支持体（３７）が絶えず偏心カムに接するように付
勢されている。

従って、モータで偏心カムの短径と長径の寸法差分だけ
左右に揺動するようになっている。

揺動機構は実施例のものに限らず、例えばシリンダで支
持体（３７）を揺動させたり、クランク機構を採用した
り、磁石と電磁緯糸を組み合わせて使用するなど、種々
の公知の揺動機構を採用することが可能であり、支持体
（３７）も実施例のような板状のものに限らず、矩形枠
状など種々の形状のものを使用することが可能である。

また、育苗ボックス（１）内には光量コントローラー（
３８）と接続された光量計（３９）が設置され、この光
量計（３９）の測定値と光量コントローラーに設定入力
された光量値とが一致するように、また明期と晴朗の時
間を光量コントローラー（３８）に設定入力することに
より、人工光源（３５）を自動制御するようになってい
る。

尚、人工光源（３５）のかさの内面に前記遠赤外線放射
剤をコーティングすることにより、より一層の生長促進
が可能である。

その理由は、遠赤外線放射剤が人工光源（３５）の熱を
受けて遠赤外線を放射し、植物体に直接照射され、植物
体中の水分子が活性化されて、植物体の炭酸同化反応が
促進され、更に新陳代謝が促進されることにより、植物
体の生長が促進されるためである。

以上のように構成されたこの発明の一実施例に関わる育
苗装置の動作を次に説明する。

まず、培養液はローラーポンプ（６）により培養液タン
ク（５）から給液管（４ａ）を通って育苗ボックス（１
）へ供給され、更に排液管（４ｂ）を通゛って培養液タ
ンク（５）へ戻される。

そして、育苗ボックス（１）から培養液タンク（５）へ
戻す途中、フィルター（７）によりカビその他の異物が
除去され、遠赤外線放射装置（８）により殺菌される。

このようにローラーポンプにより培養液を循環させると
、培養液が管（４ａ）、（４ｂ）の内部に閉じ込められ
たままローラーポンプ（６）を通過するので、ポンプ通
過時に殺菌や異物が混入するのを確実に防止することが
できる。

また、上記のように遠赤外線放射装置（８）により殺菌
処理した培養液を培養液タンク（５）に戻して再び育苗
ボックス（１）へ供給すると、ローラーポンプ（６）通
過時の雑菌混入がないことと相まって、遠赤外線照射に
より液温か高温にならずに培養液を殺菌するため、培養
液の成分変化が生じず、植物体の生長に悪影響を及ぼす
心配もない。

前述の如く供給された育苗ボックス（１）内の培養液は
、遠赤外線により効率良く根毛に取り込まれ、更に活性
化された水分子は、植物体の炭酸同化反応や新陳代謝を
促進することにより生長が促進される。

次に、ガス環境及び温・湿度の測定、制御について説明
すると、育苗ボックス（１）内の雰囲気ガスは前記ポン
プユニットにより有孔筒（１９）の各吸引孔から吸引さ
れて環境ガス循環路（１１）へ導出される。

そして、温・湿度計（１２）のセンサー（１３）によっ
て温・湿度が検出され、更にこのガスに含まれている酸
素、炭酸ガス、エチレンガスの濃度がそれぞれのガス濃
度計（１４）、（１５）、（１６）によって測定される
。

測定が終わった雰囲気ガスはチラーユニット（１７）で
加熱または冷却され、更にフィルター（１８）で異物が
除去されて再び育苗ボックス（１）へ戻される。

このように育苗ボックス（１）内の雰囲気ガスを循環さ
せながら雰囲気ガス循環路（１１）の途中に組み込んだ
温・湿度計や各々のガス濃度計（１４）、（１５）、（
１６）で測定を行うと、ガス循環によって育苗ボックス
（１）内の雰囲気ガスが攪拌されほぼ均一化されること
、並びに有孔筒（１９）の各吸引孔を通じて育苗ボック
ス（１）内の上下数箇所の環境ガスを吸引、導出できる
ことから、育苗ボックス（１）の内部全体の平均的な温
・湿度及び環境調節用ガスの平均的な濃度をより正確に
測定することができる。

育苗ボックス（１）内の炭酸ガス濃度は、三方向切換弁
（２２）を炭酸ガスボンベ（２４）の方に切り換え、ス
イッチ（３３）を第１図に示すように炭酸ガス濃度計（
１５）の方に切り換えることによって、自動的に制御さ
れる。

即ち、スイッチ（３３）を炭酸ガス濃度計（１５）の方
に切り換えると、測定した炭酸ガス濃度について炭酸ガ
ス濃度計（１５）から信号がコントローラ（３２）に送
られる。

このコントローラ（３２）では、炭酸ガス濃度の測定値
と予め入力した設定値との比較が行われ、両者が一致す
るようにガス流量調節弁（２６）の開度を制御する信号
がガス流量調節弁（２６）へ送られる。

これによってガス流量調節弁（２６）の開度が自動的に
制御され、炭酸ガスボンベ（２４）から育苗ボックス（
１）へ供給される炭酸ガス濃度が設定値に調節、維持さ
れる。

従って、コントローラ（３２）の設定値を変えれば、育
苗ボックス（１）内の炭酸ガス濃度を所望の濃度に自動
調節することができる。

同様に、エチレンガス濃度についても、三方向切換弁（
２２）をエチレンガスボンベ（２５）の方へ切り換え、
スイッチ（３３）をエチレンガス濃度計（１６）の方へ
切り換えることにより、予めコントローラ（３２）に入
力した設定値に自動的に制御することができる。

一方、育苗ボックス（１）内の温度の制御は温・湿度計
（１２）に表示された温度を見ながら手動でチラーユニ
ツＩ−（１７）を調温し、雰囲気ガス循環路（１１）を
流れるガスをチラーユニソ）　（１７）で所定の温度に
冷却又は加温することによって行われる。

同様に、育苗ボックス（１）内の湿度の制御は温・湿度
計（１２）に表示された湿度を見ながら手動で空気流量
計（３０）の空気流量調節弁（３０ａ）を調節し、空気
ボンへ（２８）からの乾燥空気の供給量を増減又は停止
することによって行われる。

尚、この装置では加湿手段は存在しないが、乾燥空気の
供給を停止又は極微量とすれば、育苗ボックス（１）の
底部に常時滞留する培養液の蒸発によって湿度が自然に
上がるので、あえて加湿手段を設ける必要はない。

次に、照明は、既述したように人工光源（３５）を取り
付けた支持体（３７）を揺動機構で揺動させながら行わ
れる。

そのため、育苗ボックス（１）の上部に雰囲気ガス循環
路（１１）等の遮光物があっても常時その影となる部分
が生じなくなり、育苗ボックス（１）内の各部の受光量
も人工光源（３５）の揺動によってほぼ平均化されるの
で、照明が均一となる。

また、光量の調節は、可変抵抗器等により人工光ｆｉ　
（３５）に印加する電圧を変化させたり、点灯させる人
工光源（３５）の本数を変えたりすることによって容易
に行うことができ、特に両者を組み合わせるとより広い
範囲の光量調節が可能となる。

その場合、光量計（３９）により光量が測定され、光量
コントローラー（３８）により人工光源（３５）が自動
制御されるため、所望の光量に正確に調節することがで
きる。

以上、一実施例に基づいてこの発明の育苗装置を説明し
たが、この発明は係る実施例にのみ限定されるものでは
なく、種々の変更態様を許容するものであることは言う
までもない。

例えば、育苗ボックス（１）を複数個設置し、ガス循環
路（１１）を分岐して、各々の分岐路に開閉弁を設け、
各々育苗ボックスに接続することによ、す、各育苗ボッ
クスに種類の異なる植物体を入れ、各植物体に適した環
境下で育苗を行うことができ、掻めて能率良く育苗を行
うことが可能である。

具体的には、亜硫酸ガス、亜酸化窒素ガス、オゾン等、
実施例以外の環境調節用ガスの濃度を測定するガス濃度
計を雰囲気ガス循環路（１１）に追加し、これらの環境
調節用ガスのボンベを切換弁を介して雰囲気ガス供給路
（１１）に接続することにより、多種類の環境調節用ガ
スの濃度を測定し制御できるように変更することが可能
である。

更に、温・湿度をコントローラで自動制御するように変
更したり、ガス調温用のチラーユニット（１７）を環境
調節用ガス供給路（２０）や空気供給路（２１）に組込
んだり、該チラーユニット（１７）を公知の各種ヒータ
や各種冷却機に変更したり、培養液タンク（３）にチラ
ーユニットを設けて、培養液を調温したりすることは、
いずれもこの発明に包合されるものである。

（発明の効果） 以上詳述した如く、この発明に係る育苗装置は底部に遠
赤外線放射装置が設けられた育苗ボックスと、上記育苗
ボックスと培養液タンクを連結して形成された培養液循
環路の途中に設けられた殺菌装置とを具備することを特
徴とする育苗装置であるから、種子の育苗、植物培養組
織における生長、順化の過程において最適な育苗環境条
件及び植物体の生長促進を提供することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の育苗装置の一実施例の全体構成を示
す概略説明図である。 （１）・・・育苗ボックス （３）・・・遠赤外線放射装置 （４）・・・培養液循環路 （５）・・・培養液タンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）底部に遠赤外線放射装置が設けられた育苗ボック
   スと、上記育苗ボックスと培養液タンクを連結して形成
   された培養液循環路の途中に設けられた殺菌装置とを具
   備することを特徴とする育苗装置。