CN104717880B - 栽培容器及栽培系统 - Google Patents

Abstract

一种栽培容器(102)，收容用于栽培植物(101)的栽培床(103)，在栽培系统(10)内被输送，具备：管状的流出体(191)，以管轴沿着水平的方式配置在栽培容器(102)的内方，在周壁设有多个贯通孔；以及管状的接受体(192)，与流出体(191)的内部空洞以连通状连接，沿铅直方向延伸，接受从贯通孔流出的液体。

Description

栽培容器及栽培系统

技术领域

本发明涉及一边通过输送机构使种植有植物的栽培容器移动一边栽培植物的栽培系统。

背景技术

以往，有时不是将植物直接种植在大地上，而是在种植器(planter)等栽培容器中装入土及水等的栽培床，在栽培床上种植(浸泡)植物而培育。对这样的种植在栽培容器中的植物施以水或肥料等液体时，一般的方法是从植物的上方注入液体。但是，在采用该方法的情况下，液体仅附着在植物的一部分，有大部分液体沿着成长为较大的叶子等流出到栽培容器之外的情况。如果成为这样的状态，则不能施以植物所需的液体的量，对植物的培育带来障碍。

所以，提出了例如专利文献1所记载的种植器。该种植器具备管，该管配置在种植器的内方，能够将水以放射状释放，并且配置成上述管的一端将种植器的侧壁贯通而向外方突出。通过这样的结构，通过在从种植器突出的管上安装软管(hose)，能够与植物的生长程度及叶子的大小无关地对植物的根部高效地施以水。

并且，由于在种植器设有脚轮，以使种植器移动为前提，所以管与软管的连接部分设有自动联接器。由此，能够由作业者等容易地对管拆装软管，所以能够起到种植器的移动作业变容易的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平11－318241号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，可以想到上述的液体向植物的供给作业中使用的带管的栽培容器适合长久不变地配置在站前广场那样的场所，但对于一边使许多栽培容器频繁移动一边使植物生长的植物工厂不能说适合。即，在频繁地使栽培容器移动的情况下，可以想到连接在栽培容器上的软管成为移动的妨碍。此外，即使有管和软管的拆装自如的自动联接器，拆装作业也是人工进行的，即便设置使拆装动作自动执行的机构，也是每个栽培容器都需要该机构，植物工厂整体的结构有可能变复杂。此外，在从软管供给的水的压力较低的情况下，发生不能均匀地灌水的情况。

本发明是解决上述问题的，目的是提供一种能够对频繁移动的栽培容器有效地供给液体、能够不依赖于液体的供给压力而稳定地对栽培于栽培容器中的植物的根部供给液体的栽培容器及栽培系统。

用于解决问题的手段

为了达到上述目的，有关本发明的栽培容器，收容用于栽培植物的栽培床，在栽培系统内被输送，其特征在于，具备：管状的流出体，以管轴沿着水平的方式配置在该栽培容器的内方，在周壁设有多个贯通孔；以及管状的接受体，与上述流出体的内部空洞以连通状连接，在铅直方向上延伸，接受从上述贯通孔流出的液体。

据此，仅通过使水等的液体从开口端部落入接受体，就能够使上述液体从与接受体以连通状态连接的流出体的贯通孔流出到栽培容器内部。因而，能够不大受植物的种类及生长状况的影响而稳定地向植物的根部供给液体，此外，能够不受被供给的液体的压力的强度的影响而使液体流出到栽培容器内的植物的根部。

此外，也可以是，上述接受体的开口端部在俯视下配置在该栽培容器的内方。

据此，即使在液体从接受体的开口端部溢出的情况下，栽培容器也能够接受溢出的液体，能够抑制液体流出到栽培容器外。因而，能够避免使栽培容器移动的机构等的污染。

此外，也可以是，上述接受体的开口端部的开口面积比上述流出体的内部空洞的与管轴垂直的截面积大。

据此，不用严密地进行向开口端部注入液体的喷嘴的位置与包括开口端部的栽培容器的位置之间的对位就能够进行液体的注入处理，能够从开口端部容易地注入液体。

此外，也可以是，上述接受体具备贮存部，该贮存部具有比上述流出体的内部空洞的与管轴垂直的截面积大的截面积。

据此，如果将液体贮存到贮存部中，则能够将接受体的液体的贮存功能强化，能够加快液体的注入速度。因而，能够提高对许多栽培容器供给液体的效率。此外，对贮存在贮存部中的液体而言，在栽培容器的移动中也能够使液体从流出体流出，所以能够有效地利用作为对于植物的生长而言是无用的时间的栽培容器的移动时间。

此外，也可以是，上述接受体具备将该接受体拆装自如地分割的接头。

据此，能够根据种植在栽培容器中的植物的种类及植物的生长状况而简单地将比接受体的接头靠前端的部分替换。因而，在例如因植物的高度生长得较高而产生由植物的叶子将接受体闭塞的可能性等的情况下，能够将接受体替换以使开口端部比植物高，能够根据植物的状况而容易地选择灌水方法。

此外，为了达到上述目的，有关本发明的栽培系统，将收容用于栽培植物的栽培床的多个栽培容器可移动地保持，其特征在于，上述栽培容器具备：管状的流出体，以管轴沿着水平的方式配置在上述栽培容器的内方，在周壁设有多个贯通孔；以及管状的接受体，与上述流出体的内部空洞以连通状连接，接受从上述贯通孔流出的液体；该栽培系统还具备：输送机构，在生长区域与处理区域之间输送上述栽培容器；吐出体，向配置于被输送到上述处理区域中的上述栽培容器的上述接受体吐出液体；以及移动机构，使上述接受体和上述吐出体相对地移动而成为能够从上述吐出体向上述接受体注入液体的接近状态或抵接状态。

据此，对于被输送到处理区域中的栽培容器仅通过从吐出体向上述栽培容器的接受体的开口端部供给液体，就能够使上述液体从与接受体的下部以连通状态连接的流出体向栽培容器内部、不受植物的叶子等妨碍而流出根部所需要的量的液体。此外，在将来自吐出体的液体的供给结束后，能够使栽培容器向生长区域输送，能够对许多栽培容器高效地供给液体。

此外，也可以是，散布体，从被输送到上述处理区域中的上述栽培容器的上方对上述栽培容器散布液体；以及切换机构，将液体路径切换为对上述吐出体供给液体的第一供给管和对上述散布体供给液体的第二供给管。

据此，不仅能够对种植在栽培容器中的植物的根的附近供给液体，还能够将农药等液体有选择地向植物的叶子等散布。

发明效果

根据本发明，能够与种植在栽培容器中的植物的生长状态无关地、并且与供给的液体的压力的强度无关地对植物的根部高效地供给液体。

附图说明

图1是表示栽培系统的平面图。

图2是将处理区域及观察区域用一部分截面表示的侧视图。

图3是表示吐出装置及栽培容器的立体图。

图4是表示接受体192的变形的图。

具体实施方式

接着，参照附图对有关本发明的栽培容器及栽培系统的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式只不过是示出有关本发明的栽培容器及栽培系统的一例。因而，本发明以以下的实施方式为参考，由权利要求书划定范围，并不仅限定于以下的实施方式。因此，关于以下的实施方式的构成要素中的、表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，作为不是为了达到本发明的目的而必须需要的、而是构成更优选的形态的任意的构成要素进行说明。另外，各图是示意图，并不一定是严格图示的。

图1是表示有关本发明的实施方式的栽培系统的平面图。

图2是将处理区域及观察区域用一部分截面表示的侧视图。

本实施方式的栽培系统10是用于栽培例如蔬菜、水果及花草等植物101的系统。由栽培系统10栽培的植物101被种植在栽培容器102中。该栽培容器102由上端部开口的截面矩形状的容器构成。在栽培容器102的内部，收容着用于种植植物101的栽培床103。另外，栽培床103例如由耕地用土或培养土等构成。

以下，对本实施方式的栽培系统10的结构进行说明。如图1及图2所示，本实施方式的栽培系统10具备棚屋104、和配设在棚屋104的内部的输送机构105及吐出装置106。

棚屋104是用于将输送机构105及吐出装置106等设备从风雨等的外部环境进行保护的构造物。棚屋104的内部的温度及湿度可以由设置在棚屋104中的空调设备(未图示)任意地调节。

输送机构105是用于将种植有植物101的栽培容器102沿着输送路径平面地输送的输送机。在本实施方式中，输送机构105由辊式输送机构成。输送机构105通过在框架(未图示)上旋转自如地支承多个输送辊108而构成。在多个输送辊108的各自的两端部安装着滑轮109，在这些滑轮109架设着无接头(环)状带110。此外，该无接头状带110还架设于电动马达等驱动源(未图示)。通过由驱动源使无接头状带110行进，使多个输送辊108分别旋转，将载置在输送辊108上的栽培容器102输送。另外，驱动源基于内置在控制装置(未图示)中的控制程序被驱动或停止。控制装置例如配设在棚屋104的内部。

在本实施方式中，由输送机构105规定的输送路径是以长方形状延伸的循环路径。输送路径构成为，能够向生长区域112、等待区域113、处理区域115及观察区域116任意地输送栽培容器102。

生长区域112是用于将种植在栽培容器102中的植物101培育的区域。在生长区域112的上方，设置有例如以发光二极管为光源的照明器具(未图示)或将太阳光导入的机构(未图示)。在生长区域112中配置了栽培容器102的状态下，通过对植物101照射光，能够培育植物101。在生长区域112中可以配置多个栽培容器102。

等待区域113是当将栽培容器102沿着输送路径输送时用于使栽培容器102暂时等待的区域。

处理区域115是用于对植物101供给液体(例如水或含有液体肥料、成长促进剂等的水溶液等)的区域。如图2所示，在处理区域115的上方设置有吐出装置106。关于吐出装置106的结构后述。此外，在处理区域115的下方设置有重量测定装置117。重量测定装置117用于测定种植有植物101的栽培容器102的重量。通过由该重量测定装置117测定重量，例如能够确认是否对植物101供给了规定量的液体。当进行重量的测定时，将重量测定装置117通过重差计升降装置118上升到比输送机构105靠上侧。在重量的测定完成时，将重量测定装置117通过重差计升降装置118下降到比输送机构105靠下侧。另外，在处理区域115中可以配置1个栽培容器102。

观察区域116是用于观察植物101的生长状态及栽培床103的状态等的区域。如图2所示，在观察区域116的上方设置有照相机119及照明器具120。在观察区域116中配置有栽培容器102的状态下，通过照明器具120将植物101照明，通过照相机119拍摄植物101。由照相机119拍摄的植物101的图像显示到例如设置在其他房间的监视器(未图示)上。另外，在观察区域116中能够配置1个栽培容器102。

生长区域112中的输送机构105的输送方向分别是图1的Y轴方向。等待区域113、处理区域115及观察区域116中的输送机构105的输送方向分别是图1的X轴方向。生长区域112中的输送机构105的水平(以下，称作“第1水平”)构成为比等待区域113、处理区域115及观察区域116中的输送机构105的水平(以下，称作“第2水平”)高。另外，所谓水平(level)，是指高度方向(图1的Z轴方向)上的位置。

在等待区域113、处理区域115及观察区域116中分别设有用于在输送方向相互不同的输送机构105之间移载栽培容器102的移载装置121。移载装置121具有升降装置122和设置在升降装置122的上端部的移送装置123。升降装置122例如由汽缸(cylinder)构成。升降装置122用于使栽培容器102在第1水平与第2水平之间升降。移送装置123例如由链式输送机构成。移送装置123用于使被升降装置122抬起的栽培容器102在生长区域112的输送机构105的输送方向(图1的Y轴方向)上移动。移送装置123构成为能够穿过相邻的一对输送辊108之间。另外，移载装置121基于内置在上述控制装置(未图示)中的控制程序被驱动或停止。

例如，当从生长区域112向处理区域115输送栽培容器102时，配置在处理区域115中的移送装置123通过升降装置122上升到第1水平。在该状态下，通过将移送装置123驱动，将载置在移送装置123上的栽培容器102从生长区域112向处理区域115输送。如果输送完成，则配置在处理区域115中的移送装置123的驱动停止，该移送装置123通过升降装置122下降到比第2水平靠下侧。由此，栽培容器102从第1水平下降到第2水平，载置到处理区域115中的输送机构105上。

当从观察区域116向生长区域112输送栽培容器102时，配置在观察区域116中的移送装置123通过升降装置122上升到第1水平。由此，配置在观察区域116中的栽培容器102从第2水平被抬起到第1水平。在该状态下，通过将移送装置123驱动，将栽培容器102从观察区域116向生长区域112输送。在输送完成时，配置在观察区域116中的移送装置123的驱动停止，该移送装置123通过升降装置122下降到比第2水平靠下侧。

在从生长区域112向等待区域113输送栽培容器102时及从等待区域113向生长区域112输送栽培容器102时，移载装置121以与上述同样的次序被驱动。

接着，详细地说明栽培容器102。

图3是表示吐出装置及栽培容器的立体图。

如该图所示，栽培容器102是收容用于栽培植物的栽培床103、在栽培系统10内被输送的容器，具备流出体191和接受体192。

流出体191是以管轴沿着水平的方式(意味着水平或接近水平的状态)配置在栽培容器102的内方的管状的部件，在流出体191的周壁设有多个贯通孔(未图示)。流出体191在水等液体存在于流出体191的内方的情况下，使液体经由设置于周壁的贯通孔而向外部流出。另外，贯通孔的数量及直径、穿设的位置没有特别限定。

在本实施方式的情况下，流出体191由平行排列的4根管(pipe)、和将上述4根管的端部分别连通的两根管构成，通过将液体装入到流出体191的内部，能够使液体广泛地散布到栽培容器102中。

另外，流出体191也可以载置于栽培床103，此外也可以配置在栽培床103中。此外，流出体191的形状也可以根据栽培的植物的配置、栽培容器102的形状等而任意地设定。

接受体192以连通状与管状的流出体191的内部空洞连接，以开口端部195配置在比栽培容器102的侧壁199的上端更高的位置的方式在铅直方向(也包括接近铅直方向的状态)上延伸，是将从设置于流出体191的贯通孔流出的液体从后述的吐出装置106接受的管状的部件。在本实施方式的情况下，接受体192连接于流出体191的多个部位(两个部位)。这样，通过对一个流出体191设置多个接受体192，能够向流出体191迅速地注入液体。

进而，接受体192如图2所示，开口端部195在俯视下配置在栽培容器102的内方。由此，在液体从开口端部195溢出的情况下，也能够尽可能抑制液体流出到栽培容器102的外方。因而，能够防止液体附着到输送机构105，能够有利于提高输送机构105的寿命。

此外，接受体192构成为开口端部195的开口面积大于流出体191的内部空洞的与管轴垂直的截面积。由此，即使被输送机构105输送而停止在处理区域115内的规定的位置的栽培容器102与吐出装置106的位置关系产生一些偏差，也能够容许该偏差。

在本实施方式的情况下，接受体192还具备贮存部193，所述贮存部193具有比流出体191的内部空洞的与管轴垂直的截面积大的截面积，能够贮存液体。贮存部193是具有将从吐出装置106吐出的液体暂时在接受体192中贮存、将液体逐渐向流出体191供给的功能的部分。通过在接受体192设置贮存部193，能够将栽培所需的量的液体从吐出装置106向贮存部193高速地注入，在注入后能够将接受体192与吐出装置106的关系解除。即，不用等到所需的量的液体从流出体191流出就能够使栽培容器102移动。因而，能够提高向许多栽培容器102注入液体的效率。

接受体192具备将接受体192拆装自如地分割的接头194。通过采用该结构，能够从接头194容易地替换前部的接受体192，例如如图4所示，能够容易地应对在栽培容器102中栽培的植物101的高度。

接着，对吐出装置106的结构进行说明。

吐出装置106是用于对栽培容器102的内方供给液体的装置，具备吐出体161和移动机构(未图示)。在本实施方式的情况下，吐出装置106与液体供给装置125及压缩空气供给装置126连接。液体供给装置125例如由贮存有液体的罐构成。压缩空气供给装置126例如由用于供给压缩空气的压缩机构成。液体供给装置125及压缩空气供给装置126分别由控制装置(未图示)控制驱动或停止。

吐出体161是向配置于被输送到处理区域115中的栽培容器102的接受体192吐出液体的喷嘴。在本实施方式的情况下，吐出装置106对应于接受体192的数量而具备多个(两个)吐出体161。吐出体161设置在第一供给管181的前端，能够使经由第一供给管181供给的液体向下方流出。此外，吐出体161的外形为圆锥形，在被插入到接受体192的开口中的状态下能够将接受体192的开口闭塞。由此，在将液体向接受体192注入时抑制液体飞散。

移动机构(未图示)是能够使接受体192与吐出体161相对地移动以成为能够从吐出体161向接受体192注入液体的接近状态或抵接状态的装置。在本实施方式的情况下，升降装置122也包含在移动机构中，进而，使吐出装置106整体升降的移动机构(未图示)也包含在移动机构中。

在本实施方式的情况下，吐出装置106还具备散布体124和切换机构183。

散布体124支承在处理区域115中的输送机构105的上方，是用于从输送到处理区域115中的栽培容器102的上方对栽培容器102的内方散布液体的喷嘴。在本实施方式的情况下，散布体124设置在第二供给管182的前端，能够将经由第二供给管182供给的液体向栽培容器102整体散布。

切换机构183是将液体路径切换为对吐出体161供给液体的第一供给管181和对散布体124供给液体的第二供给管182的装置，能够通过控制装置控制切换。

接着，对栽培系统10的植物101的栽培方法进行说明。

在栽培系统10中，将使植物101在生长区域112中培育的培育期间和对植物101进行液体的供给等的处理期间交替地重复。例如，培育期间的长度是约4小时，处理期间的长度是约30分钟。

在培育期间中，输送机构105停止，全部的栽培容器102被载置在生长区域112中的输送机构105。通过对植物101照射来自设置在生长区域112中的照明器具的光来培育植物101。

在处理期间中，输送机构105被驱动，配置在生长区域112中的多个栽培容器102依次输送至处理区域115。

在处理区域115中，在通过重量测定装置117计测种植有植物101的一个栽培容器102的重量后，吐出装置106下降，吐出体161插入到接受体192的开口端部195。并且，从吐出体161向接受体192注入液体，经由流出体191向植物101供给液体。另外，根据需要，也可以从散布体124散布液体。

在本实施方式的情况下，吐出装置106将植物的培育所需的量的液体迅速地向贮存部193注入，如果注入结束则立即上升。

并且，输送机构105从处理区域115将栽培容器102搬出，并搬入下一栽培容器102。

由此，能够缩短向栽培容器102吐出液体的时间，能够在短时间内对许多栽培容器102供给液体。

另外，在向接受体192的液体的注入完成时，将从液体供给装置125向吐出体161的液体的供给停止，并且从压缩空气供给装置126向吐出体161供给压缩空气。由此，将残留在吐出体161及第一供给管181的内部的液体排出，所以能够抑制在栽培容器102的输送中液体从吐出体161滴下而液体附着到输送机构105等上。

如果处理区域115中的液体的注入处理(灌水处理)完成，则将栽培容器102通过输送机构105向观察区域116输送。在观察区域116中，通过照明器具120对植物101进行照明，通过照相机119拍摄植物101。

在针对栽培容器102的植物101进行处理区域115中的液体的注入处理及观察区域116中的图像拍摄后，栽培容器102回到生长区域112，输送机构105停止。如以上这样处理期间结束，然后培育期间再次开始。

在以上说明的栽培系统10中，能够得到以下这样的效果。即，可以想到根据在栽培容器102中栽培的植物的生长状况，如果从位于植物的上方的散布体124散布液体，则大部分液体流到栽培容器102之外的情况，但通过经由配置在植物的根部的流出体191使液体流出，能够与植物的生长状况无关地将所需的量的液体供给到栽培容器102内部。

进而，由于接受液体并向流出体191供给液体的接受体192仅向栽培容器102的上方突出，而没有向侧方及下方突出，所以在将栽培容器102密集配置的情况下，接受体192也不会成为妨碍。

此外，接受体192作为液体的缓冲部发挥功能，由于能够通过贮存部193将作为缓冲部的功能强化，所以能够实现液体向栽培容器102的高速注入，作为栽培系统10整体能够高效地将液体供给到栽培容器102中。

另外，本发明并不限定于上述实施方式。例如也可以将任意地组合在本说明书中记载的构成要素、并且将一些构成要素去除而实现的其他实施方式作为本申请发明的实施方式。此外，对于上述实施方式，在不脱离本申请发明的主旨即权利要求书所记载的语言表示的意义的范围中实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例也包含在本发明中。

例如，吐出装置106也可以设有当从散布体124散布液体时防止液体的飞散的罩部件。

此外，输送机构105并不限定于辊式输送机，例如也可以由带式输送机等构成。

此外，对流出体191而言，只要是管，则形状没有特别限定，与一个流出体191连接的接受体192也可以是单个。

此外，栽培容器102也可以具备多个流出体191。

工业实用性

本发明能够作为一边通过输送机构使种植有植物的栽培容器移动一边栽培植物的栽培系统使用。

标号说明

101 植物

102 栽培容器

103 栽培床

104 棚屋

105 输送机构

106 吐出装置

108 输送辊

109 滑轮

110 无接头状带

112 生长区域

113 等待区域

115 处理区域

116 观察区域

117 重量测定装置

118 重差计升降装置

119 照相机

120 照明器具

121 移载装置

122 升降装置

123 移送装置

124 散布体

125 液体供给装置

126 压缩空气供给装置

161 吐出体

181 第一供给管

182 第二供给管

183 切换机构

191 流出体

192 接受体

193 贮存部

194 接头

195 开口端部

199 侧壁

Claims (7)

1.一种栽培容器，在栽培系统中使用，收容用于栽培植物的栽培床，在上述栽培系统内被输送，

上述栽培系统具备：

输送机构，在生长区域与处理区域之间输送上述栽培容器；

吐出体，向被输送到上述处理区域中的上述栽培容器吐出液体；以及

移动机构，使上述栽培容器所具备的接受体和上述吐出体相对地移动而成为能够从上述吐出体向上述接受体注入液体的接近状态，

上述栽培容器具备：

管状的流出体，以管轴沿着水平的方式配置在该栽培容器的内方，在周壁设有多个贯通孔；以及

管状的上述接受体，与上述流出体的内部空洞以连通状连接，在铅直方向上延伸，接受从上述贯通孔流出的液体。

2.如权利要求1所述的栽培容器，

上述接受体的开口端部在俯视下配置在该栽培容器的内方。

3.如权利要求1所述的栽培容器，

上述接受体的开口端部的开口面积大于上述流出体的内部空洞的与管轴垂直的截面积。

4.如权利要求1所述的栽培容器，

上述接受体具备贮存部，该贮存部具有比上述流出体的内部空洞的与管轴垂直的截面积大的截面积。

5.如权利要求1所述的栽培容器，

上述接受体具备将该接受体拆装自如地分割的接头。

6.一种栽培系统，将收容用于栽培植物的栽培床的多个栽培容器可移动地保持，

上述栽培容器具备：

管状的流出体，以管轴沿着水平的方式配置在上述栽培容器的内方，在周壁设有多个贯通孔；以及

管状的接受体，与上述流出体的内部空洞以连通状连接，接受从上述贯通孔流出的液体；

该栽培系统还具备：

输送机构，在生长区域与处理区域之间输送上述栽培容器；

吐出体，向配置于被输送到上述处理区域中的上述栽培容器的上述接受体吐出液体；以及

移动机构，使上述接受体和上述吐出体相对地移动而成为能够从上述吐出体向上述接受体注入液体的接近状态或抵接状态。

7.如权利要求6所述的栽培系统，具备：

散布体，从被输送到上述处理区域中的上述栽培容器的上方对上述栽培容器散布液体；以及

切换机构，将液体路径切换为向上述吐出体供给液体的第一供给管和向上述散布体供给液体的第二供给管。