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情報処理

植物工場の普及促進に向け、低コスト・普及型の「ハイブリッド型植物栽培ユニット」を開発

滋賀県

ツジコー株式会社

2020年4月10日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 HEFL照明を用いたハイブリッド型植物栽培ユニットの研究開発
基盤技術分野 情報処理
対象となる産業分野 医療・健康・介護、農業、食品
産業分野でのニーズ対応 高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、低コスト化
キーワード 植物工場
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成21年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

植物工場普及の課題である設置と運営コストの削減を図るために、ユニット化した植物栽培装置に、熱源である熱線や緑を遮断した太陽光を効率的に取り入れ、近接のHEFL照明とハイブリッド化(併用)する。植物への光量の安定化制御による電力量の削減をしながら、光量の安定照射にともなう品質の安定化と機能性野菜生産を実現する植物栽培ユニットの研究開発を目的とする

開発した技術のポイント

普及型の「ハイブリッド型植物栽培ユニット」を実現し、低コスト化を実現する
・ユニット化(モジュール化)した植物栽培装置に、太陽光を効率的に取り入れ、近接のHEFL照明とハイブリッド化する
・植物への光量の安定化制御により電力量を削減しつつ、ユニット内の光量・日照時間・室温・養液・気流等を最適化したトータルシステム制御を行う
・左記により、普及型の「ハイブリッド型植物栽培ユニット」を実現する→初期コスト:日産1株当たりの投資額10万円以下に→ランニングコスト:消費電力量を25%削減
(新技術)
<ハイブリッド型植物栽培ユニット>
(特徴)
・熱戦・緑色断熱フィルム
・新断熱材
・気流解析
・日照センサー
・日照コントローラー
(目標)
・1株当たり投資額10万円以下
・電気代1/4削減
-室温:20~30度
-光量:6000±15%ルックス

具体的な成果
ハイブリッド型植物栽培ユニットの外観

・2重構造の熱線緑域波長遮断方法の開発
-緑域遮断シートを開発し、赤外域遮断フィルムと組み合わせて、断熱性と太陽光の波長選択性を有する窓構造を開発し、日射量の75%遮断を可能に
・最適な空調設計のための気流解析
-最適なファンの風量・取り付け場所、棚の配置等について解析ソフトウェア「ストリーム」を用いた気流解析を行い、室内温度を設定温度の±5℃に収めることができた
・HEFL照明の自動調光システムの開発と機能性野菜の生産システムの開発
-太陽光の光量子量に応じてHEFL照明の出力を制御し、約16%の省電力化を実現
-HEFL照明の波長成分を調整することで、特定の栄養素が高くなる野菜栽培が可能に
・ハイブリッド型植物栽培ユニットの実験評価
-開発したハイブリッド型植物栽培ユニットの実験評価を行い、太陽光併用によるHEFL照明電力25%削減、初期投資金額の日産1株当たり10万円以下を達成
-本研究の過程で、2件の特許を出願

太陽光とHEFL照明の光量子 量、消費電力の相関検証
知財出願や広報活動等の状況

・論文:「ハイブリッド型植物工場(完全制御型での太陽光、HEFL人工光併用)の有効性実証実験について」(日本生物環境工学会、H22.9.9)
・特許:「太陽光併用型植物工場用遮断断熱窓構造」(特願2010-044531)、「光入射角度変更用ブラインド」(特願2010-044304)
・新聞:「余呉に植物工場」(毎日新聞、H23.11.8)
・受賞:近畿経済産業局「2009KaNsaIモノ作り元気企業100社」(H21)

研究開発成果の利用シーン

省エネルギー型の環境制御機能を付加した植物栽培装置により、機能性植物の生産を実現する

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H23年度に実用化に成功
・試作機は見学が可能
・成果を高度化し、「ストレス負荷栽培技術」に移行している

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、技術ライセンス

製品・サービスのPRポイント

・歩留まり向上:環境制御による植物生産歩留まりの向上
・安定供給化:天候に左右されない安定生産、無農薬植物の栽培
・品質改善:天然機能性素材生産が可能に

今後の実用化・事業化の見通し

栽培装置のみならず栽培方法の研究を展開し、付加価値の高い素材の開発へ
・開発した植物栽培装置を用い、HEFL照明の光質制御を利用した新機能性植物の栽培技術を研究
・川下である健康食品、サプリメント、化粧品会社への付加価値の高い植物由来の天然素材を含む応用事業化を進めている

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 ツジコー株式会社
事業管理機関 公益財団法人滋賀県産業支援プラザ
研究等実施機関 株式会社日本ジー・アイ・ティー
国立大学法人千葉大学
学校法人関西文理総合学園 長浜バイオ大学
滋賀県工業技術総合センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 ツジコー株式会社(法人番号:9160001005164)
事業内容 照明器具の設計・組立、植物工場の設計・販売、メカトロ設計・組立、食品原料の生産・販売
社員数 102 名
生産拠点 滋賀県
本社所在地 〒528-0057 滋賀県甲賀市水口町北脇1750-1
ホームページ http://www.tsujiko.com
連絡先窓口 代表取締役 辻昭久
メールアドレス inform@tsujiko.com
電話番号 0748-62-2233