JP2004517640A - 水耕栽培装置 - Google Patents

Abstract

複数の容器（１２，１３，１４，１５，１６）がリンクして形成された連続的なトラックが、支持フレーム（３２，３４）中の案内車部材（２４，２６，２８，３０）上に配置され、液体供給装置（３６）で各容器（１２−１６）に液体が供給される構成の水耕栽培装置であって、液体の付加によって複数の容器（１２−１６）の重量配分が変化し、これにより、前記トラックが案内車部材（２４，２６，２８，３０）上を移動し、そして液体が植物によって消費され、及び／又は、蒸発されると容器が軽くなることで該容器が液体補給位置へ移動される。
この移動は、液体の消費及び補給に伴う前記複数の容器（１２−１６）の重量配分の変化により連続サイクルである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、農業装置に関するが、特に回転する水耕栽培装置に制限するものではない。
【０００２】
（技術背景）
特に、食用作物を栽培する水耕栽培方法については、周知技術である。
【０００３】
水耕栽培装置は、土壌なしで作物を育てることが出来るにもかかわらず、従来の水耕栽培装置の技術では、定期的に液体を補給したり、該装置の設置場所及び作物に応じた装置等の温室が必要であるという問題を有している。
【０００４】
例えば、日本のように資材及び土地が高価な状況において、温室の建築費、暖房費、電気代、材料費及び労働費等の付加コストが、水耕栽培で作物を栽培させる全費用を法外に割高なものとしている。
【０００５】
また、別の問題としては、いつも同じ収穫量で作物を生産するために、該作物が均一に光を受けるように装置の位置を決める必要がある。
【０００６】
即ち、水耕栽培システムが、固定された設備であり、簡単には動かすことができないという問題を示している。
【０００７】
（発明の目的）
本発明の目的は、水耕栽培装置の従来の課題を解決し、少なくとも公衆に対して有益な選択を提供することである。
【０００８】
（発明の明細）
本発明は、植物の水耕栽培に適した複数の栽培容器と、該複数の容器を略平行且つ連続的に連結して連続状のトラックを形成するリンク装置と、前記トラックを支持し且つ移動させる支持装置と、１又は複数の前記栽培容器に液体を供給する液体供給装置とを備えた水耕栽培装置であって、
液体の付加によって前記複数の容器の重量配分が変化し、これにより、前記トラックが前記支持装置に支持された状態で移動し、
液体が供給されている容器は、液体が植物によって消費され、及び／又は、蒸発されると、液体の消費及び補給に伴う前記複数の容器の重量配分の変化によって、連続サイクル中の液体補給位置へ移動されることを特徴とする水耕栽培装置に関するものである。
【０００９】
望ましくは、栽培容器は、両端に壁部を備えた長いＵ字形或いはＶ字形部材である。
正方形或いは長方形の横断面を備えた該容器も使用できる。
【００１０】
望ましくは、単独の大容器であるが、別の使用状態においては、前記単独の大容器に変えて１対以上のより小さい容器を並列に配置したり或いは並行して配置したものに取り替えることもできる。
【００１１】
望ましくは、該容器は塩化ビニール製或いは他の適切な材料から作られる。
【００１２】
望ましくは、前記リンク装置は、各容器を連結してループ状又は連続状のトラックを形成する連結装置を備えたチェーン等の可撓性又は連接状のリンク装置である。
【００１３】
望ましくは、前記支持装置は、自由回転するよう組まれた１対以上の互いに対向した案内部材が支持フレームで支持されており、該案内部材は、該支持装置上のトラックの位置及び容器の位置にかかわらず常に容器を平行になるように垂直に吊す前記リンク装置をガイドするのに適したガイド装置を有している。
【００１４】
望ましくは、液体供給装置は、各容器が滴流量装置の下を通過することで該容器に液体を滴下する滴下流量装置である。
【００１５】
望ましくは、液体供給装置の液体流量は、前記トラックが支持装置上を動く速度を制御するために増減することができ、それにより液体が各容器に補給される頻度が決定される。
【００１６】
望ましくは、各容器からの過剰な液体は該容器の下に位置する他の容器に流れ込む。
代わりに、各容器からの過剰な液体は、底部集水容器へ接続された縦樋に流れ込み、該底部集水容器へ流入した液体を再利用することもできる。
【００１７】
望ましくは、液体は容器内の植物に栄養素を与える水或いは溶解した栄養素を含んだ他の液体も供給することができる。
【００１８】
任意的に、支持装置上を移動するトラックの速度をコントロールするために小型モーターを使用することもでき、該小型モーターの使用により容器へ液体をより頻繁に補給することができる。
【００１９】
別の面において、本発明は水耕栽培装置で植物を栽培させる方法であって、
トラックの移動に適した支持装置で支持された複数の水耕栽培容器をリンクして形成した連続的なトラックに植物を植え付ける工程と、
１又は複数の容器に液体を供給する工程と、
液体の付加のよって前記複数の容器の重量配分が変化し、これにより、前記トラックが前記支持装置に指示された状態で移動する工程と、
液体が供給されている容器は、液体が植物のよって消費され、及び／又は、蒸発されると、液体の消費及び補給に伴う前記複数の容器の重量の変化によって、
連続サイクル中の液体補給位置へ移動される工程とで植物を栽培する水耕栽培方法を備えている水耕栽培装置である。
【００２０】
（図面の詳述）
図１、１ａ、１ｂ及び１ｃは、例１による本発明の好ましい実施形態の透視図、側面図及び端面図を示している。
【００２１】
水耕栽培装置１０は、好ましくは２０個の塩化ビニール製の容器（１２，１４，１６）から構成されている。
【００２２】
各容器は、望ましくは４ｍ或いは６ｍの長さを有し、該容器の各端部はアルミニウム、ステンレス鋼或いは亜鉛メッキ鋼の接続フレーム部材１８，１９により支持されており、該フレーム部材は、１対の連続的にリンクしているチェーン２０，２２により支持されている。
【００２３】
該容器は、ほぼ４００ｍｍの間隔で配置されている。
【００２４】
前記チェーンと前記容器とで連続するトラックが形成されており、該トラックは例えば２４，２６，２８，３０に示された案内車により支持されている。
【００２５】
前記案内車は、垂直支持フレーム３２，３４に取り付けられているが、望ましくは箱型スチール構造物が好ましい。
【００２６】
該案内車には、各容器が前記支持フレームの頂部にあるポリパイプで構成された液体供給装置３６の下を通過するためのチェーンをガイドするための溝が適宜設けてある。
【００２７】
液体、望ましくは水が漏斗部材６０によって容器１２へ注がれることにより該容器自身の重みで降下し、該容器１２が降下することで次の容器１４が液体供給装置の下に位置される。
【００２８】
望ましくは、各容器の底部には、該容器に沿って流れる液体を容器の下へ排水できる排水口６２がある。
【００２９】
他の方法では、集水容器への排出だけでなく、集水容器２９に接続された縦樋６４に直接流れることで、該液体を再利用することができる。
【００３０】
望ましくは、容器は液体がポリパイプ３６により供給された場所から僅かに下向きに傾斜しており、そのため各容器の出口から排出される前に該容器に沿って流れるようになっている。
【００３１】
望ましくは、容器排水口から流れでる液体或いは縦樋からの過剰な液体を受け止めるための底部集水容器２９があり、該底部集水容器の液体は再循環することができる。
【００３２】
最近液体が補給されていない容器１３，１５では、液体が植物５０、５２、５４により消費され、及び／又は、蒸発により失われることにより、重量配分の不均衡が起こり矢印の方向４０、４１に案内車上のトラックを回転させる原因となり、そのため各容器は連続サイクルとして各容器に水が補給されることになる。
【００３３】
各容器が前記液体供給装置の下を通過する速度は、該容器に注がれる液体の量と比例関係にある。
【００３４】
案内車２４，２６は磨かれた鋼製車軸４２で支えられており、また、案内車は小型電気モーター４４と減速ギアボックス４６とが一体となっているところに接続されている。
【００３５】
前記小型モーターは、トラックの回転を引き起こすための鋼製車軸を経由した案内車の運転に使うこと及び連続する容器に液体を補給するための時間を短くするために使うことができる。
【００３６】
案内車上のトラックを回転させる速度及び今後の該速度の割合或いは容器に液体を補給する速度等は、液体供給の流量を変化させたり或いは電気モーターの速度を変化させることで制御することができる。
【００３７】
図２は、例２による好ましい容器組み立て品の細部を示している。
漏斗部材（図１、１ａ、１ｂ、１ｃの６０）に代わって、液体供給装置（図１の３６）から滴下された液体を捕らえるための滴下容器７０を示している。
該滴下容器は、個々の容器部材１６に液体を流すための穴７０ａ、７０ｂ及び７０ｃを有している。
【００３８】
（発明の長所）
本発明の長所は、固定された設備若しくは旧式のデザインである従来の水耕栽培装置で得られる水耕作物より遙かに多くの収穫高の作物を供給できる能力を有している。
【００３９】
土地や資材が非常に割高な、例えば日本のような国々を訪問した本発明の発明者は、与えられた範囲の土地で昔ながらの露地栽培の作物の９〜１０倍の作物を生産できる本発明を見いだした。
【００４０】
例えば、温室条件下で土地面積１００１６平方ｍから生産される同量の作物を本発明では僅か８４８平方ｍの土地で収穫することができる。
【００４１】
大規模な温室栽培に関係している電気、暖房、材料及び労働費等に関する節約に加えて用地費を最大で９１％節約できる。
【００４２】
本発明の利点について以下のことを挙げることができる。
・小さな土地を確保することで多額の資本を節約でき、ほぼ１／１０で全ての必要とするものが得られる。
・換言すれば、本発明に適したほぼ１／１０のサイズの温室を建てることで資金を節約できる。
・温室の大きさを縮小することで電気、暖房、労働及び材料費を節約でき、また管理体制がよくなる。
・本発明の構成は、回転する各容器が人間の手の届く範囲内にあり人間の働くための範囲及び高さを限定しないため、人が高く伸び上がったり或いは低く屈んだりする必要がないので快適な環境下で働くことができ、更に怪我或いは事故の可能性を減らすことができる。
【００４３】
（バリエーション）
前述の本発明の説明に役立つ実例で与えられている一方、当業者に明白である全ての他の変更及び種々の変更は、本発明の広い範囲及び領域内にあると認められる関係にある。
【００４４】
明細書本文及びクレーム全体に亘って、この明細書の言葉である「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」等の変化した言葉は、他の追加、構成部材、完成品或いは工程を除外するようには意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、例１による発明の透視図である。
【図１ａ】
図１ａは、図１の側面図である。
【図１ｂ】
図１ｂは、図１の端面図である。
【図１ｃ】
図１ｃは図１の側面図である。
【図２】
図２は、例２による発明の好ましい容器組み立て品を示している。
【符号の説明】
１２、１３、１４、１５、１６ 栽培容器
１８、１９ フレーム部材
２０、２２ チェーン
２４、２６、２８ 案内車部材
２９ 底部集水容器
３０ 案内車部材
３２、３４ 垂直支持フレーム
３６ 液体供給装置
４２ 車軸
４４ 小型モーター
４６ ギアボックス
５２、５４ 作物
６０ 漏斗部材
６２ 排水口
６４ 縦樋
７０ 滴下容器
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 穴

Claims (18)

1. 植物の水耕栽培に適した複数の栽培容器と、該複数の容器を略平行且つ連続的に連結して連続状のトラックを形成するリンク装置と、前記トラックを支持し且つ移動させる支持装置と、１又は複数の前記栽培容器に液体を供給する液体供給装置とを備えた水耕栽培装置であって、
   液体の付加によって前記複数の容器の重量配分が変化し、これにより、前記トラックが前記支持装置に支持された状態で移動し、
   液体が供給されている容器は、液体が植物によって消費され、及び／又は、蒸発されると、液体の消費及び補給に伴う前記複数の容器の重量配分の変化によって、連続サイクル中の液体補給位置へ移動されることを特徴とする水耕栽培装置。
2. 前記リンク装置は、各容器を連結してループ状又は連続状のトラックを形成する連結装置を備えたチェーン等の可撓性又は連接状のリンク装置であることを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
3. 前記支持装置は、自由回転するよう組まれた１対以上の互いに対向した案内車部材が支持フレームで支持されており、
   該案内車部材は、前記支持装置上のトラック或いは容器の位置に関わりなく常に該容器が平行になるよう垂直に吊す前記リンク装置をガイドするのに適したガイド装置を有することを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
4. 前記液体供給装置は、各容器が滴流量装置の下を通過した場合に、該容器に液体を滴下する滴流量装置であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の水耕栽培装置。
5. 前記液体供給装置の液体流量は、前記トラックが支持装置上を動く速度を制御するために増減することができ、それにより液体が各容器に補給される頻度を決定されることを特徴とする請求項４に記載の水耕栽培装置。
6. 各容器からの過剰な液体が、該容器より下にある容器に流れ込むことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の水耕栽培装置。
7. 前記各容器からの過剰な液体が、該液体を再利用できる集水容器に接続されている縦樋に流れ込むことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の水耕栽培装置。
8. 液体が、容器に栄養素を加える水であることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の水耕栽培装置。
9. 前記液体が、溶解された栄養素を含んでいる水以外の液体であることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の水耕栽培装置。
10. 容器に頻繁に液体を補給するため、小型モーターを前記支持装置上を移動する前記トラックの速度を制御するために使用することができることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水耕栽培装置。
11. 栽培容器が、両端に壁部を備えた長いＵ字形或いはＶ字形の部材であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の水耕栽培装置。
12. 前記栽培容器が、両端に壁部を備えた正方形或いは長方形の横断面を有することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の水耕栽培装置。
13. 容器が単独の大容器からできていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の水耕栽培装置。
14. 前記容器を単独の大容器に変えて、２以上の小さな容器を並列に配置したり或いは並行して配置したりするものに取り替えることができることを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の水耕栽培装置。
15. 前記容器が、塩化ビニール製或いは他の適切な材料からできていることを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の水耕栽培装置。
16. トラックの移動に適した支持装置で支持された複数の水耕栽培容器をリンクして形成した連続状のトラックに植物を植え付ける工程と、
    １又は複数の容器に液体を供給する工程と、
    液体の付加によって前記複数の容器の重量配分が変化し、これにより、前記トラックが前記支持装置に支持された状態で移動する工程と、
    液体が供給されている容器は、液体が植物によって消費され、及び／又は、蒸発されると、液体の消費及び補給に伴う前記複数の容器の重量の変化によって、連続サイクル中の液体補給位置へ移動される工程とで植物を栽培する水耕栽培方法を備えていることを特徴とする水耕栽培装置。
17. 添付図面のうちの任意の１つに関してここに記載された請求項１乃至１６の何れかに記載の水耕栽培装置。
18. 添付図面のうちの任意の１つに関してここに記載された装置を用いて水耕栽培方法で植物を成長させる方法。

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