JP2018023294A - Plant cultivation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物栽培システムに関する。 The present invention relates to a plant cultivation system.
従来、植物を栽培するための植物栽培システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような植物栽培システムでは、可動式のライン上に複数の植物栽培用ポッドを所定間隔で吊り下げている。そして、ラインの途中に配置した照明装置や散水管によって、植物栽培用ポッドの植物に光や水を与えて栽培を行っている。 Conventionally, a plant cultivation system for cultivating plants has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In such a plant cultivation system, a plurality of plant cultivation pods are suspended at predetermined intervals on a movable line. And it is cultivated by giving light and water to the plant of the plant cultivation pod by the lighting device and the watering pipe arranged in the middle of the line.
ここで、上記の特許文献1に記載されているような従来の植物栽培システムでは、各植物栽培用ポッド間の距離が十分に確保されていないと、生長した植物が他の植物栽培用ポッドに干渉してしまい、植物の生長が阻害されてしまう可能性がある。しかし、ポッド間の距離を大きくすると、一度に栽培可能な植物の総量が低減してしまい、栽培効率が低下してしまう可能性があった。 Here, in the conventional plant cultivation system as described in the above-mentioned Patent Document 1, if the distance between the plant cultivation pods is not sufficiently secured, the grown plant becomes another plant cultivation pod. Interfering may interfere with plant growth. However, if the distance between the pods is increased, the total amount of plants that can be cultivated at one time is reduced, and the cultivation efficiency may be reduced.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、植物の生長を阻害することなく一度に栽培可能な植物の総量が増大し、栽培効率が向上する植物栽培システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a plant cultivation system in which the total amount of plants that can be cultivated at one time without inhibiting the growth of plants is increased and the cultivation efficiency is improved. To do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の植物栽培システムは、植物を栽培するための複数の植物栽培容器と、前記植物栽培容器を相互に平行かつ逆方向に搬送する往路及び復路を有する搬送手段と、を備え、前記往路及び復路の搬送方向に対して、前記植物栽培容器における植物の生長方向を傾けた。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the plant cultivation system according to claim 1 includes a plurality of plant cultivation containers for cultivating a plant and the plant cultivation containers in parallel and in opposite directions. Transporting means having a forward path and a return path for transport, and the plant growth direction in the plant cultivation container is inclined with respect to the transport direction of the forward path and the return path.
請求項2に記載の植物栽培システムは、請求項1に記載の植物栽培システムにおいて、前記植物栽培容器を偏心させることにより、前記搬送方向に対して、前記生長方向を傾ける偏心手段を備える。 The plant cultivation system according to claim 2 is provided with an eccentric means for inclining the growth direction with respect to the transport direction by decentering the plant cultivation container in the plant cultivation system according to claim 1.
請求項3に記載の植物栽培システムは、請求項1又は2に記載の植物栽培システムにおいて、前記植物栽培容器と前記搬送手段とを相互に接続する接続手段と、前記植物栽培容器及び前記接続手段に対して当接するラッチと、を備え、前記接続手段が前記ラッチを介して前記植物栽培容器を規制することにより、前記搬送方向に対して、前記生長方向を傾ける。 The plant cultivation system according to claim 3 is the plant cultivation system according to claim 1 or 2, wherein the plant cultivation container and the connection means connect the plant cultivation container and the transport means to each other. And the connection means regulates the plant cultivation container via the latch, so that the growth direction is inclined with respect to the transport direction.
請求項1に記載の植物栽培システムによれば、搬送方向に対して植物の生長方向を傾けるので、植物栽培容器間の距離を短くした際に植物が他の植物栽培容器に干渉してしまうことを防止でき、植物の生長を阻害することなく一度に栽培可能な植物の総量が増大し、栽培効率が向上する。 According to the plant cultivation system according to claim 1, since the growth direction of the plant is inclined with respect to the conveying direction, the plant interferes with other plant cultivation containers when the distance between the plant cultivation containers is shortened. The total amount of plants that can be cultivated at one time without inhibiting the growth of the plant is increased, and the cultivation efficiency is improved.
請求項2に記載の植物栽培システムによれば、植物栽培容器を偏心させることにより搬送方向に対して生長方向を傾ける偏心手段を備えるので、簡素な構成により生長方向を傾けることができ、栽培効率が向上する。 According to the plant cultivation system according to claim 2, since the plant cultivation container is provided with eccentric means for inclining the growth direction with respect to the transport direction by decentering the plant cultivation container, the growth direction can be inclined with a simple configuration, and the cultivation efficiency Will improve.
請求項3に記載の植物栽培システムによれば、接続手段がラッチを介して植物栽培容器を規制することにより、搬送方向に対して生長方向を傾けるので、簡素な構成により生長方向を傾けることができ、栽培効率が向上する。 According to the plant cultivation system according to claim 3, since the growth means is inclined with respect to the transport direction by restricting the plant cultivation container via the latch, the growth direction can be inclined with a simple configuration. And the cultivation efficiency is improved.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る植物栽培システムの実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔III〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Embodiments of a plant cultivation system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. First, [I] the basic concept of the embodiment will be described, then [II] the specific content of the embodiment will be described, and finally, [III] a modification to the embodiment will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments.
〔I〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、植物を栽培する植物栽培システムに関する。ここで、実施の形態における「栽培」とは、植物が生長できるスペースを最低限確保することである。なお、植物の生長を促進するために付随的に各種要素(例えば水や光や栄養等)を植物に与えてもよい。
[I] Basic Concept of Embodiment First, the basic concept of the embodiment will be described. Embodiments relate to a plant cultivation system for cultivating plants. Here, “cultivation” in the embodiment is to secure a minimum space in which plants can grow. In addition, in order to promote the growth of the plant, various elements (for example, water, light, nutrients, etc.) may be given to the plant.
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。
[II] Specific Contents of Embodiment Next, specific contents of the present embodiment will be described.
(構成)
図1は、本実施の形態に係る植物栽培システム1の正面図、図2は、図1のa−a矢視断面図である。ここで、図2に示すように、同一の植物栽培システム1を複数並設できるが、これらはいずれも同一に構成できるので、以下では単一の植物栽培システム1のみについて説明する。なお、図2ではY方向に沿って植物栽培システム1を並設しているが、これに限らず例えばX方向に沿って並設してもよい。ここで、植物栽培システム1は、概略的に、搬送部10、照明20、ポッド30、及び土台部40を備えている。図1に示すように、1つの搬送部10に複数のポッド30が取り付けられており、各ポッド30はハッチングを付した矢印の方向に搬送される。また、搬送中のポッド30の位置をそれぞれ位置(A1)から位置(A10)で示している。ただし、図1では図示の便宜上、位置(A3)から位置(A4)の間のポッド30と、位置(A8)から位置(A9)の間のポッド30の図示を省略している。以下では、必要に応じて、各図におけるX方向を「幅方向(又は左右方向)」と称し、特に+X方向を「右方向」、−X方向を「左方向」と称する。また、Y方向を「奥行き方向(又は前後方向)」と称し、特に+Y方向を「前方向」、−Y方向を「後方向」と称する。また、Z方向を「高さ方向(又は上下方向)」と称し、特に+Z方向を「上方向」、−Z方向を「下方向」と称する。また、いずれかの位置を基準として、植物栽培システム1の中心(搬送の軌跡の中心)に近づく方向を「内方向」、中心から遠ざかる方を「外方向」と称する。
(Constitution)
1 is a front view of a plant cultivation system 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. Here, as shown in FIG. 2, a plurality of the same plant cultivation systems 1 can be arranged side by side, but since these can all be configured identically, only a single plant cultivation system 1 will be described below. In FIG. 2, the plant cultivation system 1 is juxtaposed along the Y direction, but not limited thereto, for example, it may be juxtaposed along the X direction. Here, the plant cultivation system 1 is roughly provided with the
なお、図2に示すように、本実施の形態では植物栽培システム1の土台部40の下方に収穫用スペースEを設けており、十分に成長した植物を下方から回収したり、ポッド30に植栽したりするが、これに限らず、植物栽培システム1の前後左右、直下(土台部40の上)、又は上方などに収穫用スペースEを設けてもよい。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a harvesting space E is provided below the
(構成−搬送部)
搬送部10は、ポッド30を相互に平行かつ逆方向に搬送する往路12a及び復路12bを有する搬送手段である。この搬送部10は、概略的に、スプロケット11、チェーン12、アーム13、ガイドレール14、及び支持柱15を備えている。
(Configuration-transport section)
The
スプロケット11は、チェーン12を周回させる回転手段である。このスプロケット11は、図2に示すように前後(Y方向)に間隔を空けて一対で形成され、この前後一対のスプロケット11が搬送部10の上方(+Z方向)及び下方(−Z方向)に配置されている。なお、前後一対のスプロケット11に植物が干渉してしまわないように、前後一対のスプロケット11の相互間隔は植物の奥行き(Y方向長さ)よりも大きい方が好ましい。ここで、スプロケット11は動力(図示省略)から力を受けて回転する。例えば、本実施の形態では図2に示すように、前後方向(Y方向)に並んだ各植物栽培システム1の上方のすべてのスプロケット11を貫設する車軸11aと、下方のすべてのスプロケット11を貫設する車軸11bが設けられている。そして、上方の車軸11aが動力によって回転することで、車軸11aに固定された上方のすべてのスプロケット11が一様に回転する。このことにより、上方のスプロケット11にチェーン12で接続された下方のすべてのスプロケット11は、支持柱15に回転不能に固定された車軸11bを中心に回転する。なお、車軸11bは本実施の形態では車軸11aと同様にY方向に通しで設けられているが、車軸11bは少なくとも支持柱15に接続される部分を設ければよく、例えば前後のスプロケット11の間の部分(図2の点線で図示した部分)は省略してもよい。植物の生長高さによっては、図2の点線にて示される車軸11bが移動時の障害となるからである。
The
チェーン12は、スプロケット11の回転に応じて周回する巻設手段である。このチェーン12は、本実施の形態では、上下のスプロケット11に架け渡すように各スプロケット11と噛み合っている。以下では、図1におけるチェーン12の中央よりも右方側(+X方向側)の鉛直部分を「往路」12a、左方側(−X方向側)の鉛直部分を「復路」12bと称する。ここで、チェーン12の往路12a及び復路12bに沿う方向を「搬送方向」と称する。例えば本実施の形態の搬送方向は上下方向(Z方向)である。なお、図1の矢印に示すように、本実施の形態のチェーン12は、正面視において全体として反時計回りに回転しており、往路12aは上方に向かって進行し、復路12bは下方に向かって進行するが、これに限らず時計回りに回転させてもよい。
The
アーム13は、ポッド30を支持する支持手段である。本実施の形態では、一対のアーム13で1つのポッド30を支持している。具体的には、一方のアーム13はポッド30の前方(+Y方向)に位置し、他方のアーム13はポッド30の後方(−Y方向)に位置し、これら一対のアーム13でポッド30を挟持している。このアーム13は、図1に示すように、ポッド30がいずれの位置にある場合であっても、常に外側に向けて突出するようにチェーン12に取り付けられている。また、これら一対のアーム13は、さらに図1に示すように上下に2本一組で構成されている。これは、後述するようにアーム13がラッチ34を介して、ポッド30を外側に向けて突出させるようにするためである。なお、2本一組のアーム13に限らずとも良く、ポッド30を外側に向けて突出させるようにするための手段であれば足りる。具体的には、チェーン12に対して略直角にアームを張り出した上、ラッチ34近傍にあって、当該アームの上面及び/又は下面に図示しない部材を設けて前記アーム13に代えても良い。
The
ガイドレール14は、チェーン12の周回をガイドするガイド手段である。例えば本実施の形態では、前後に並設された2つの植物栽培システム1の相互間の位置に、上下に沿って配置されている。このガイドレール14の具体的な構成は任意であるが、本実施の形態では、上下方向(Z方向)に沿ったH型鋼であり、このH型鋼のウェブ14aの前方(+Y方向)に一方の植物栽培システム1のチェーン12が収まり、ウェブ14aの後方(−Y方向)に他方の植物栽培システム1のチェーン12が収まっている。そして、各チェーン12は、このH型鋼に沿って上下に摺動可能となっている。なお、図1では、図示の便宜上、ガイドレール14を省略している。このようにガイドレール14を設けることで、チェーン12の揺れや撓みを抑制でき、ポッド30をよりスムーズに搬送できる。
The
支持柱15は、植物栽培システム1を構造的に支持するシステム支持手段である。例えばこの支持柱15は、土台部40の上に設置され、下方の車軸11bを固定的に支持している。なお、本実施の形態ではこの支持柱15は植物栽培システム1の相互間に1つずつ設置しているが、支持柱15の数は一例に過ぎず、例えば植物栽培システム1の相互間に2つ以上の支持柱15を設置してもよい。この支持柱15は、例えばプレートやポールなどで構成できる。なお、図1では、図示の便宜上、支持柱15を省略している。
The
(構成−照明)
照明20は、植物に光を与えて光合成させるための照明手段である。この照明20は、本実施の形態では図1に示すようにチェーン12の往路12aと復路12bの間に、任意の支持部材(図示省略)等で支持されて配置されているが、これに限らず、例えば植物栽培システム1の上下左右や、各ポッド30の内部等に配置しても良い。一例としては、照明20として公知のLED(light emitting diode)を用いても良い。
(Configuration-Lighting)
The
(構成−ポッド)
ポッド30は、植物を栽培するための植物栽培容器である。このポッド30は、図1に示すように、搬送部10の周囲に、正面視において環状に複数並設されている。このポッド30の数は搬送部10の全長やポッド30の大きさに応じて任意に決定できるが、例えば等間隔に数十個程度でもよい。ここで、図3は、ポッド30及びその周辺の拡大正面図、図4は、ポッド30及びその周辺の拡大平面図であり、図4(a)はラッチON時、図4(b)はラッチOFF時である。なお、図3は、図1の位置(A7)付近での状態を示している。また、「ラッチON」及び「ラッチOFF」については後述する。また、図4は図示の便宜上、植物を省略している。これらの図3及び図4に示すように、ポッド30は、容器31、回転軸32、錘33、及びラッチ34を備えている。
(Configuration-Pod)
The
容器31は、少なくとも植物を収容する収容手段である。この容器31は、本実施の形態では上端を開口面とした中空の略半円柱形状であるが、これに限らず、植物を生育できる限り任意の形状を採用できる。例えば、トレーのような縁の低い形状や、縁の無い平板形状でもよい。ここで、この容器31の内底には植物が固定されている。例えば本実施の形態では、容器31の内底に充填した培養液(図示省略)に植物の根が植生されており、この植物が開口面を通って容器31の外部へ生長可能となっている。なお、これに限らず、例えば容器31の内底に複数のプランターを上載してもよい。ただし、この場合にはプランターがずり落ちないような工夫(容器31を縁のあるものにしたり、プランターを容器31に固定したり)が有ると好ましい。なお、以下では、容器31における植物が生長する方向を「生長方向」と称する。例えば、本実施の形態では、容器31の底面の中央から開口面の中央に至る方向を生長方向とする。また、この容器31で覆われている空間を「ポッド30の内部」、覆われていない空間を「ポッド30の外部」と以下では必要に応じて称する。また、容器31の側方に培養液供給管(図示省略)を配置して、容器31の内部に培養液を自動的に供給することにより、培養液を交換する手間を削減してもよい。
The
回転軸32は、アーム13に対して容器31を回転させるための容器回転手段である。この回転軸32は、容器31の前面(+Y側の面)及び後面(−Y側の面)のそれぞれに貫設されている。この回転軸32は、アーム13に対して容器31を回転可能な任意の構成を採用できる。例えば本実施の形態では、回転軸32の一方の端部が容器31に固着され、回転軸32の他方の端部が、アーム13の先端に設けられた回転軸32の径より僅かに大きい孔に挿通されることで、ポッド30が回転軸32を中心として鉛直面内で回転可能となっている。なお、回転軸32は、錘33よりも上方にある。これは、ポッド30が一回転してポッド30の開口部が下を向いてしまうことを防止するためである。
The rotating
錘33は、ポッド30を偏心させることにより、搬送方向に対して生長方向を傾ける偏心手段である。ここで、「傾ける」とは、斜めになっていることであり、例えば搬送方向と生長方向が一致していることや、搬送方向と生長方向が直角に交わっていることは含まない。このようにポッド30を傾けるための方法としては、例えば「ポッド30を偏心させる方法(本実施の形態で示す)」や、「アーム13がラッチ34を介してポッド30を規制する方法(本実施の形態で示す)」や、「当接部材(後述する)でポッド30自体に外力を加える方法(変形例にて後述する)」等がある。ここで、「偏心させる」とは、傾いていない状態のポッド30をいずれかの側面(例えば正面)から視たときに、ポッド30の重心を通る垂線上に、ポッド30の鉛直面内の回転の中心(すなわち、回転軸32)が位置しない状態にすることである。すなわち、「偏心手段」とは、「ポッド30の重心」又は「ポッド30の回転の中心」の少なくとも一方を水平方向にずらすことにより、上述したポッド30の重心を通る垂線とポッド30の回転の中心とを水平に離隔させるための機構である。例えば、前者の「ポッド30の重心」を水平方向にずらす機構としては、本実施の形態に示すような、「錘33をポッド30の偏った位置(右寄り)に配置する機構」がある。また、後者の「ポッド30の回転の中心」を水平方向にずらす機構としては、後述する変形例に示すような、「回転軸32を水平方向にずらす機構」がある。なお、これらの各偏心手段は必要に応じて適宜組み合わせてもよいが、実施の形態では偏心手段としては「錘33をポッド30の偏った位置(右寄り)に配置する機構」のみを用いる。このように、ポッド30の重心を通る垂線と、ポッド30の回転の中心とをずらすと、結果としてポッド30は、ポッド30や錘33の重みで自然に回転して傾く。例えば、上述したように、本実施の形態における錘33は、底面の右方寄りに配置されている。このことにより、ポッド30を偏心させることができ、図3に示すようにポッド30を右側に傾けることができる。なお、このようにポッド30を傾けることの利点については後述する。また、傾きの度合いは任意に決定して良いが、対象のポッド30の生長方向の延長線上に他のポッド30が位置しない程度に傾けることが好ましく、例えば本実施の形態では20°程度傾けている。なお、この錘33の配置箇所は、本実施の形態ではポッド30の内部の底面であるが、これに限らず例えばポッド30の外部の底面でもよい。
The
ラッチ34は、ポッド30の傾きを制御するための傾き制御手段である。このラッチ34は、ポッド30の前面(+Y側の面)及び後面(−Y側の面)に一対設けられており、各面から外側に突出した棒状体である。ただし、ラッチ34は、「一対」ではなく、前面(+Y側の面)又は後面(−Y側の面)の「いずれか一方のみ」に設けてもよい。なお、図示のように、本実施の形態では、ラッチ34はポッド30の右方寄り(+X寄り)に配置されているので、このようなラッチ34を以下では必要に応じて「右ラッチ」と称して説明する。ここで、本実施の形態の各ラッチ34は、ポッド30の内部に引っ込めたり、ポッド30の外部に突出させたりできる。以下では、このようにラッチ34がポッド30の外部に突出した状態(図4(a)参照)を、「ラッチON」と称し、ラッチ34がポッド30の内部に引っ込んだ状態(図4(b)参照)を、「ラッチOFF」と称する。例えば本実施の形態では、ポッド30が搬送されて特定の位置(本実施の形態では、図1の位置(A10))に到達した際にラッチ34が引っ込んでラッチOFFとなり、所定時間経過後(ポッド30が位置(A1)付近に到達するのに要する時間後(例えば数十秒後等))に、ラッチ34が容器31外部に再度突出してラッチONとなり、以降これらの動作を繰り返す。このようにラッチ34をポッド30の内部に出入りさせる構成やその目的については後述する。
The
(構成−土台部)
土台部40は、搬送部を設置する土台となる土台手段である。この土台部40は、例えば収穫用スペースEの天井付近に位置する板材であり、収穫用スペースEから位置(A1)付近へとアクセスするための収穫口41を備えている。
(Configuration-foundation part)
The
(動作)
続いて、本実施の形態に係る植物栽培システム1の動作について説明する。この植物栽培システム1は、動力(図示省略)の電源をオンにした際に稼働し、スプロケット11が回転することによりチェーン12がスプロケット11の周囲を周回し、このことによりポッド30が図1に示す矢印の向きに搬送される。以下ではポッド30の位置(A1)から位置(A10)について順を追って説明する。なお、図1では、便宜上、ラッチ34が突出している状態(ラッチON)を黒丸で示し、ラッチ34が引っ込んでいる状態(ラッチOFF)を白丸で示す。なお、搬送の速度は任意であり、例えば丸1日かけて1周する速度でもよい。
(Operation)
Then, operation | movement of the plant cultivation system 1 which concerns on this Embodiment is demonstrated. The plant cultivation system 1 operates when power (not shown) is turned on, and the
まず位置(A1)では、ポッド30が最下端に位置するので、収穫用スペースEからポッド30に植物を植栽したり、植物を収穫したりできる。なお、ポッド30は錘33によって偏心されているため、図示のように搬送方向(上下方向)に対して右側に傾いている。そして、ポッド30は、チェーン12に沿って位置(A2)、位置(A3)へ順次移動し、往路12aを上昇して位置(A4)へ移動し、続いてチェーン12に沿って位置(A5)、位置(A6)、位置(A7)へと順次移動する。なお、この際にも、ポッド30は常に往路12aの搬送方向(上下方向)に対して右側に傾いたまま搬送される。ここで、位置(A7)では、図示のようにアーム13がラッチ34を介してポッド30を規制する。「規制する」とは、ポッド30に対して力を加えてポッド30を初期状態(本実施の形態では、右に傾いた状態)以外の状態にすることである。例えば本実施の形態では、ラッチ34がアーム13に接触することで、ラッチ34がアーム13から上方向への力を受け、ポッド30は回転軸32を支点として反時計回りに回転していき、位置(A8)では図示のように復路12bの搬送方向(上下方向)に対して左側に傾いた状態になる。そして、ポッド30は、常に左側に傾いたまま復路12bを下降して位置(A9)、及び位置(A10)へと順次至る。
First, at the position (A1), since the
ここで、位置(A10)では、ラッチ34を引っ込める(ラッチOFF)機構を備えており、ラッチ34とアーム13との規制を無くすことで、アーム13による上方への押圧が解除され、元の状態(右に傾いた状態)にポッド30を戻すことができる。これは、ラッチ34が突出したままの位置(A10)から位置(A1)に移動した際に、位置(A9)の状態であると、ラッチ34がアーム13によってさらに上方に押し、ポッド30が反時計回りに一回転してしまい、植物が落下してしまう可能性があるからである。ただし、ラッチOFFにする機構を設けずポッド30を一回転させてもよく、この場合には植物の落下防止用の工夫(例えば植物をポッド30に結び付ける等)を施すことが好ましい。また、このように引っ込めたラッチ34は、ポッド30が位置(A7)に到着するまでに再度突出(ラッチON)させればよいが、本実施の形態では後述するように所定時間(例えば10秒)経過後にラッチONにする。
Here, at the position (A10), a mechanism for retracting the latch 34 (latch OFF) is provided. By eliminating the restriction between the
このようにラッチ34をポッド30の内部に出入りさせる具体的な方法は任意であり、電気的手段に限らず機械的手段でもよいが、以下では電気的手段を用いる。具体的には、公知のセンサ35(例えば赤外線センサや磁気形接近センサなど)を用いてポッド30が位置(A10)に来たことを検知し、検知した際にポッド30に設けられた公知のソレノイド機構に通電してラッチ34を引っ込める(ラッチOFF)。なお、このようなソレノイド機構の具体的な構成については公知であるため詳細な説明を省略する。そして、このようにソレノイド機構に通電した際にタイマー(図示省略)を起動し、タイマーで所定期間(例えば10秒)の経過を判断した後に、再度ソレノイド機構への通電を解除することで、ラッチ34を再度突出させる(ラッチON)。ここで、「所定期間」は、図1の如き正面視におけるラッチ34の位置が、アーム13と正面視で重ならない位置に至る(すなわち、ラッチ34が、アーム13の上方から、アーム13をかわして、アーム13の下方に至る(以降、「アームをかわす」と称する))までに要する時間である。
As described above, a specific method for moving the
ここで、図5は、実施の形態の効果を概略的に示す図1に対応する正面図であり、図5(a)は従来技術、図5(b)は本実施の形態を示す図である。なお、植物の幅及び高さを共にαで表している。このように本実施の形態では、往路12a及び復路12bの搬送方向に対して、植物の生長方向を傾けている。そのため、本実施の形態に係る植物栽培システム1では、概略的に、以下で説明する2つの効果を少なくとも有する。
Here, FIG. 5 is a front view corresponding to FIG. 1 schematically showing the effect of the embodiment, FIG. 5 (a) is a prior art, and FIG. 5 (b) is a diagram showing the present embodiment. is there. In addition, both the width and height of the plant are represented by α. Thus, in this Embodiment, the growth direction of a plant is inclined with respect to the conveyance direction of the
まず第1に、図5に示すように、本実施の形態に係る植物栽培システム1では、搬送方向(上下)に並んだポッド30の相互間の距離を従来よりも短くできる。すなわち、傾きの無い従来技術(図5(a))では、上下のポッド30の相互間距離(例えば、上のポッド30の開口面中央から下のポッド30の開口面中央までの距離。以下、「上下間距離」D1)として必要な高さは、「植物の高さ(以下、「植物高」α)」と、「下のポッド30の植物が上のポッド30に接触しないようにするための隙間(以下、「隙間」C)」と、「ポッド30の高さh(以下、「ポッド高」h)」を合わせた高さである。一方、本実施の形態の植物栽培システム1(図5(b))では、上下間距離D1として必要な高さは、「植物高α」と、「隙間C」を合わせた高さであり、従来技術と比べて概ね「ポッド高h」の分だけ短くできる。そのため、1つのチェーン12により多くのポッド30を設置できる。なお、図5では高さと幅が同一の長さ(α)の植物を図示しているが、縦長の植物(幅よりも高さが大きい植物)を栽培する場合には、ポッド30を傾けることで、植物高αも短くすることもでき、相互間距離をさらに短くできる。
First, as shown in FIG. 5, in the plant cultivation system 1 according to the present embodiment, the distance between the
第2に、本実施の形態に係る植物栽培システム1では、往路12a側の植物と復路12b側の植物の相互間距離(以下、「往復路間距離」D2)を従来よりも短くできる。すなわち、傾きの無い従来技術(図5(a))では、往路12a側の植物の生長スペースと、復路12b側の植物の生長スペースが、往路12aと復路12bの相互間で重複してしまうことを防止するために、往復路間距離D2を十分に確保する必要がある。一方、本実施の形態の植物栽培システム1(図5(b))では、往路12a側の植物の生長スペースと、復路12b側の植物の生長スペースが、互いに反対を向いており、重複しない。そのため、往復路間距離D2として必要な長さは、搬送上必要最低限の長さで済み、従来技術と比べて短くできる。なお、図1では、往復路間距離D2を長く誇張して図示しているが、往復路間距離D2をもっと短くしても構わない。
Second, in the plant cultivation system 1 according to the present embodiment, the distance between the plant on the
(実施の形態の効果)
このような本実施の形態に係る植物栽培システム1によれば、搬送方向に対して植物の生長方向を傾けるので、ポッド30間の距離を短くした際に植物が他のポッド30に干渉してしまうことを防止でき、植物の生長を阻害することなく一度に栽培可能な植物の総量が増大し、栽培効率が向上する。
(Effect of embodiment)
According to the plant cultivation system 1 according to this embodiment, the plant growth direction is inclined with respect to the transport direction, so that when the distance between the
また、ポッド30を偏心させることにより搬送方向に対して生長方向を傾ける錘33を備えるので、簡素な構成により生長方向を傾けることができ、栽培効率が向上する。
Moreover, since the
また、アーム13がラッチ34を介してポッド30を規制することにより、搬送方向に対して生長方向を傾けるので、簡素な構成により生長方向を傾けることができ、栽培効率が向上する。
Moreover, since the
〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
[III] Modifications to Embodiments Although the embodiments according to the present invention have been described above, the specific configuration and means of the present invention are within the scope of the technical idea of each invention described in the claims. Can be arbitrarily modified and improved. Hereinafter, such a modification will be described.
(解決しようとする課題や発明の効果について)
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決する場合や、上述した効果の一部のみを奏することがある。
(About problems to be solved and effects of the invention)
First, the problems to be solved by the invention and the effects of the invention are not limited to the above contents, and may vary depending on the implementation environment and details of the configuration of the invention. In some cases, only a part of the effects described above may be achieved.
(寸法や材料について)
発明の詳細な説明や図面で説明した植物栽培システム1の各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。
(About dimensions and materials)
The dimensions, shapes, materials, ratios, and the like of each part of the plant cultivation system 1 described in the detailed description of the invention and the drawings are merely examples, and may be any other dimensions, shapes, materials, ratios, and the like.
(ラッチの出し入れについて)
本実施の形態では、上述したようにラッチ34がアーム13をかわすために、電気的手段(ソレノイド機構)でラッチ34を出し入れしたが、これに限らず、機械的手段で出し入れしてもよい。以下ではその一例として、リンク機構を用いた例を説明する。図6は、第1の変形例に係る植物栽培システム100のポッド30及びその周辺を示す図であって、図6(a)は正面図、図6(b)は右側面図(図6(a)のb−b矢視図)、図6(c)は平面図である。なお、この図6の各図は、図1の位置(A10)付近での状態を示している。また、以降に示す各変形例では、便宜上、ガイドレール14の図示を省略する。
(About taking in and out the latch)
In the present embodiment, as described above, in order for the
この図6に示すように、第1の変形例に係る植物栽培システム100は、概略的に、ポッド30の内部に固定された旋回軸110、旋回軸110を中心として平面(XY平面)内で回転(図6(c)の矢印の方向)可能な旋回ロッド120、旋回ロッド120の右端部(+X方向端部)に回動自在に連結されたポッド30の内部に出入り自在なラッチ130、及び、鉛直方向(Z方向)に対して傾斜した斜面141を有する第1斜面部材140を備えている。なお、図6(b)では、便宜上、旋回軸110の図示を省略している。そして、植物栽培システム100が稼働してポッド30が下方に搬送された場合、旋回ロッド120の左端部(−X端部)が第1斜面部材140の斜面141に接触する。この状態でポッド30が更に下方に搬送されると、旋回ロッド120は斜面141に沿って徐々に移動していくので、図6(c)の矢印で示すように旋回ロッド120が反時計回りに徐々に回転する。この結果、旋回ロッド120の右端部(+X端部)に設けられたラッチ130はポッド30の内部に引っ込んでラッチOFFになる。なお、さらにポッド30が下方に搬送されていき、旋回ロッド120の左端部(−X端部)が第1斜面部材140よりも下方に到達して第1斜面部材140からの力を受けなくなると、旋回ロッド120は元の状態(図示の状態)に戻り、ラッチ130は再び突出してラッチONになる。なお、旋回ロッド120が元の状態により好適に戻るように、バネ等で付勢してもよい。
As shown in FIG. 6, the
また、磁石を用いてラッチ34を出し入れしてもよい。図7は、第2の変形例に係る植物栽培システム200のポッド30及びその周辺を示す正面図であって、図7(a)はラッチON時、図7(b)はラッチOFF時である。図8は、第2の変形例に係る植物栽培システム200のポッド30及びその周辺を示す平面図であって、図8(a)はラッチON時、図8(b)はラッチOFF時である。なお、図7(a)は、図1の位置(A7)付近での状態を示しており、図7(b)は、図1の位置(A10)付近での状態を示している。
Further, the
これらの図7及び図8に示すように、植物栽培システム200は、中空のアーム210と、中空のアーム210の内部を内外方向に沿って摺動可能な棒磁石であるアーム磁石220と、ポッド30から先端が出入り可能な棒磁石であってラッチとして機能するラッチ磁石230と、アーム210の内部における回転軸32とアーム磁石220との間に配置されており、アーム磁石220を内方向(チェーン12に近づく方向)に付勢するバネ240と、を備えている。なお、図8では、アーム磁石220及びラッチ磁石230のN極をハッチング有り、S極をハッチング無しで図示している。そして、まず図7(a)のように、バネ240の付勢力が働くため、アーム磁石220は常にアーム210の中の内側端部(チェーン12に近い側端部)にある。この際には図8(a)に示すように、ラッチ磁石230の先端(S極)付近に、アーム磁石220のN極が位置しているので、各磁石が互いに引き寄せ合い、ラッチ磁石230はポッド30の外部に突出してラッチONになる。次に、植物栽培システム200を稼働させて、ポッド30が下降して図8(b)に示すようにアーム210の傾きが大きくなると、アーム磁石220の自重がバネ240の付勢力に勝り、アーム磁石220が外方向(図7(b)の矢印方向)に摺動する。この際には図8(b)に示すように、ラッチ磁石230の先端(S極)付近に、アーム磁石220のS極が位置しているので、各磁石が互いに反発し合い、ラッチ磁石230はポッド30の内部に引っ込められてラッチOFFになる。そして、このように図1の位置(A10)にてラッチOFFでアーム210をかわして、図1の位置(A2)から位置(A3)付近に来ると、続いてバネ240の付勢力がアーム磁石220の自重に勝り、アーム磁石220は再度摺動して内側端部(チェーン12に近い側端部)に戻る。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
(ポッドの偏心について)
本実施の形態では、ポッド30の右寄りに設けた錘33でポッド30を偏心させて傾けたが、ポッド30を偏心させる方法はこれに限らない。ポッド30を偏心させる他の例としては、上述したように、ポッド30の吊り下げ支持を兼ねる回転軸32(回転の中心)が、ポッド30の重心を通る垂線上に位置しないように、回転軸32を水平方向にずらす方法がある。例えば、ポッド30の略中央に回転軸32を設けた本実施の形態に対して、回転軸32の位置をポッド30の左寄りにすれば、ポッド30自体の重さによって、同様に傾けることができる。
(About pod eccentricity)
In the present embodiment, the
(ポッドの傾きについて)
また、ポッド30を偏心させることなく傾けてもよい。このような方法としては、例えば上述したように、ポッド30自体(例えばポッド30の縁)に外力を加える方法がある。以下では、一例として、当接部材350(後述する)にポッド30をぶつけて傾ける方法を説明する。なお、この例や、上述した回転軸32を水平方向にずらす例では、必要により、錘33をポッド30の中央に置いてもよい。図9は、第3の変形例に係る植物栽培システム300のポッド30及びその周辺を示す図であって、図9(a)は正面図、図9(b)は左側面図(図9(a)のc−c矢視図)、図9(c)は平面図である。なお、この図9の各図は、図1の位置(A2)や位置(A3)付近の状態を示している。ここで、図9(a)では、同一のポッド30が搬送される様子を段階的に図示しており、搬送の方向を矢印で示し、各段階でのポッド30の位置をそれぞれ位置(B1)から位置(B3)で示している。
(About the tilt of the pod)
Further, the
図9に示すように、第3の変形例に係る植物栽培システム300は、概略的に、ポッド30の内部に固定された旋回軸310、旋回軸310を中心として平面内(XY平面)にて回転(図9(c)の矢印の方向)可能な旋回ロッド320、旋回ロッド320の左端部(−X方向端部)に回動自在に連結されたポッド30の内部に出入り自在なラッチ330、鉛直方向に対して傾斜した斜面341を有する第2斜面部材340、及び、ポッド30の搬送経路の外側に配置された縦長の当接部材350を備えている。なお、図9(b)では、便宜上、旋回軸310の図示を省略している。また、当該第3の変形例に係るラッチ330は、実施の形態のラッチ34のような右ラッチではなく、ポッド30の左寄りに設けられた「左ラッチ」である。そして、第3の変形例では、位置(B1)ではラッチ330は突出(ラッチON)している。そして、植物栽培システム300が稼働してポッド30が上方に搬送された場合、旋回ロッド320の右端部(+X端部)が第2斜面部材340の斜面341に接触する。この状態でポッド30が更に上方に搬送されると、旋回ロッド320は斜面341に沿って徐々に移動していくので、図9(c)の矢印で示すように旋回ロッド120が時計回りに徐々に回転する。この結果、旋回ロッド320の左端部(−X端部)に設けられたラッチ330はポッド30の内部に引っ込んでラッチOFFになる。なお、さらにポッド30が上方に搬送されていき、位置(B2)まで至ると、ポッド30の右縁部(+X方向縁部)が当接部材350に当接する。この状態でポッド30が更に上方に搬送されると、ポッド30の右側は当接部材350との摩擦力を受けながら上昇するので、ポッド30の全体を右側に傾けることができる。このようにポッド30が傾いたまま上方に搬送されていき、旋回ロッド320の右端部(+X端部)が第2斜面部材340よりも上方に到達(位置(B3))して第2斜面部材340からの力を受けなくなると、旋回ロッド320は元の状態(図示の状態)に戻り、ラッチ330は再び突出してラッチONになる。このように、正面視(図9(a))でのラッチ330の位置がアーム13より上に来た後(ラッチ330がアーム13をかわした後。例えば位置(B3)に示す状態となった後。)に、ラッチ330を再度突出させて(ラッチON)ラッチ330をアーム13に乗せることで、ポッド30の傾きを維持する。なお、旋回ロッド120が元の状態により好適に戻るように、バネ等で付勢してもよい。また、ポッド30と当接部材350との接触をより円滑化させる工夫を施してもよい。例えば、ポッド30と当接部材350との接触部にラックピニオンギアを採用してもよい。
As shown in FIG. 9, the
図10は、第4の変形例に係る植物栽培システム400を示す正面図である。なお、この図10は、図1の位置(A2)や位置(A3)付近の状態を示している。ここで、図10では、同一のポッド30が搬送される様子を段階的に図示しており、搬送の方向を矢印で示し、各段階でのポッド30の位置をそれぞれ位置(C1)から位置(C4)で示している。
FIG. 10 is a front view showing a
この図10に示すように、第4の変形例に係る植物栽培システム400は、概略的に、ポッド30が特定位置(例えば位置(C1))まで来たことを検知するセンサ410、ポッド30に向かって左右(X方向)に進退する進退部材420、及びポッド30の内部に出入り自在なラッチ430(左ラッチ)を備えている。なお、進退部材420は例えば公知のカムやクランクを用いて構成できる。ここで、カムは軸を中心に回転することで、進退部材420を左方向(−X方向)に進出させるが、左方向(−X方向)に進出した進退部材420を右方向(+X方向)に戻すために図示しないバネを用いてもよい。そして、植物栽培システム400が稼働してポッド30が上方に搬送された場合、まずポッド30が位置(C1)に来たことをセンサ410が検知して、ソレノイド機構等によりラッチ430を引っ込める。同時に、進退部材420を左方向(−X方向)に進出させる。次にポッド30が位置(C2)まで来ると、ポッド30の右縁部(+X方向縁部)が進退部材420に引っ掛かり右に傾く。なお、この際にはまだラッチ430は引っ込んでいるため、ラッチ430はアーム13をかわすことができる。そして、ラッチ430がアーム13を完全にかわしきった際に、ラッチ430を再度突出させると共に、進退部材420を右方向(+X方向)に退出させることで、ポッド30は位置(C3)に至り、そのまま上昇して位置(C4)に至る。なお、このようにラッチ430がアーム13を完全にかわしきったことを判定する方法は任意であるが、例えば公知のタイマーにより所定時間(例えば、数秒)が経過したか否かを判定してもよい。また、ポッド30と進退部材420との接触をより円滑化させる工夫を施してもよい。例えば、ポッド30の右縁部(+X側縁部)にローラー(図示省略)を設けることで、ポッド30と進退部材420との接触をよりスムーズにしてもよい。
As shown in FIG. 10, the
(ポッドを傾ける方向について)
本実施の形態では、ポッド30の搬送方向(上下方向)に対して植物の生長方向を傾けたが、これに限らず、複数の植物栽培システム500の並列方向に対して植物の生長方向を傾けてもよい。図11は、第5の変形例に係る植物栽培システム500を示す正面図である。この図11では、ポッド30を横方向(X方向)に沿って搬送する複数の植物栽培システム500を縦(Z方向)に複数(図11では3つ)並べている。この場合に、図示のように、植物栽培システム500の並列方向(Z方向)に対して植物の生長方向を傾けることで、植物栽培システム500間の距離を短くでき、少ないスペースでより多くの植物を栽培できる。なお、このような植物栽培システム500では、上述したような各ラッチ等のように、いずれかの位置で傾きの向きを変更させる工夫は必要ない。すなわち、ポッド30を例えば錘33等で外向きに傾けるだけで、当該ポッド30はいずれの位置でも図示のように外向きに傾く。
(About the direction of tilting the pod)
In the present embodiment, the plant growth direction is inclined with respect to the conveyance direction (vertical direction) of the
(ユニットについて)
上述した実施の形態や各変形例に係る1つの植物栽培システム1、100、200、300、400、500をユニットとして筐体に収め、このユニットを上下前後左右に並べて配置する施工方法を採用してもよい。このように施工することで、複数の植物栽培システム1、100、200、300、400、500を設置する際の施工性が向上する。
(About the unit)
One
(実施の形態や各変形例の相互関係)
実施の形態や各変形例に示した特徴は、相互に入れ替えたり、一方の特徴を他方に追加してもよい。例えば、第1の変形例に係る特徴(第1斜面部材140など)と、第3の変形例に係る特徴(第2斜面部材340や当接部材350)と、を複合したシステムとしてもよい。また、実施の形態に示したような右ラッチと、第3の変形例や第4の変形例に示したような左ラッチの両方を備えるシステムとしてもよい。
(Correlation between embodiment and each modification)
The features shown in the embodiment and each modification may be interchanged with each other, or one feature may be added to the other. For example, a system that combines the features according to the first modification (the
(付記)
付記1の植物栽培システムは、植物を栽培するための複数の植物栽培容器と、前記植物栽培容器を相互に平行かつ逆方向に搬送する往路及び復路を有する搬送手段と、を備え、前記往路及び復路の搬送方向に対して、前記植物栽培容器における植物の生長方向を傾けた。
(Appendix)
The plant cultivation system of Supplementary Note 1 includes a plurality of plant cultivation containers for cultivating plants, and a transport unit having a forward path and a backward path for transporting the plant cultivation containers in parallel and in opposite directions, and the forward path and The growth direction of the plant in the plant cultivation container was tilted with respect to the conveyance direction of the return path.
付記2の植物栽培システムは、付記1に記載の植物栽培システムにおいて、前記植物栽培容器を偏心させることにより、前記搬送方向に対して、前記生長方向を傾ける偏心手段を備える。 The plant cultivation system according to appendix 2 includes an eccentric means for tilting the growth direction with respect to the transport direction by decentering the plant cultivation container in the plant cultivation system according to appendix 1.
付記3の植物栽培システムは、付記1又は2に記載の植物栽培システムにおいて、前記植物栽培容器と前記搬送手段とを相互に接続する接続手段と、前記植物栽培容器及び前記接続手段に対して当接するラッチと、を備え、前記接続手段が前記ラッチを介して前記植物栽培容器を規制することにより、前記搬送方向に対して、前記生長方向を傾ける。 The plant cultivation system according to appendix 3 is the same as the plant cultivation system according to appendix 1 or 2, with respect to the connection means that interconnects the plant cultivation container and the transport means, the plant cultivation container, and the connection means. A latch that comes into contact, and the connecting means regulates the plant cultivation container via the latch, so that the growth direction is inclined with respect to the transport direction.
(付記の効果)
付記1に記載の植物栽培システムによれば、搬送方向に対して植物の生長方向を傾けるので、植物栽培容器間の距離を短くした際に植物が他の植物栽培容器に干渉してしまうことを防止でき、植物の生長を阻害することなく一度に栽培可能な植物の総量が増大し、栽培効率が向上する。
(Additional effects)
According to the plant cultivation system of appendix 1, since the growth direction of the plant is inclined with respect to the transport direction, the plant interferes with other plant cultivation containers when the distance between the plant cultivation containers is shortened. The total amount of plants that can be cultivated at one time without inhibiting the growth of the plant is increased, and the cultivation efficiency is improved.
付記2に記載の植物栽培システムによれば、植物栽培容器を偏心させることにより搬送方向に対して生長方向を傾ける偏心手段を備えるので、簡素な構成により生長方向を傾けることができ、栽培効率が向上する。 According to the plant cultivation system of appendix 2, since the eccentric means for inclining the growth direction with respect to the transport direction by decentering the plant cultivation container is provided, the growth direction can be inclined with a simple configuration, and the cultivation efficiency is improved. improves.
付記3に記載の植物栽培システムによれば、接続手段がラッチを介して植物栽培容器を規制することにより、搬送方向に対して生長方向を傾けるので、簡素な構成により生長方向を傾けることができ、栽培効率が向上する。 According to the plant cultivation system described in appendix 3, the growth means is inclined with respect to the conveying direction by restricting the plant cultivation container via the latch, so that the growth direction can be inclined with a simple configuration. , Cultivation efficiency is improved.
1 植物栽培システム
10 搬送部(搬送手段)
11 スプロケット
11a 車軸
11b 車軸
12 チェーン
12a 往路
12b 復路
13 アーム(接続手段)
14 ガイドレール
14a ウェブ
15 支持柱
20 照明
30 ポッド(植物栽培容器)
31 容器
32 回転軸
33 錘(偏心手段)
34 ラッチ
35 センサ
40 土台部
41 収穫口
100 植物栽培システム
110 旋回軸
120 旋回ロッド
130 ラッチ
140 第1斜面部材
141 斜面
200 植物栽培システム
210 アーム(接続手段)
220 アーム磁石
230 ラッチ磁石(ラッチ)
240 バネ
300 植物栽培システム
310 旋回軸
320 旋回ロッド
330 ラッチ
340 第2斜面部材
341 斜面
350 当接部材
400 植物栽培システム
410 センサ
420 進退部材
430 ラッチ
500 植物栽培システム
A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10 位置
B1、B2、B3 位置
C 隙間
C1、C2、C3、C4 位置
D1 上下間距離
D2 往復路間距離
E 収穫用スペース
α 植物高
h ポッド高
1
11
14
31
34
220
240
Claims (3)
前記植物栽培容器を相互に平行かつ逆方向に搬送する往路及び復路を有する搬送手段と、を備え、
前記往路及び復路の搬送方向に対して、前記植物栽培容器における植物の生長方向を傾けた、
植物栽培システム。 A plurality of plant cultivation containers for cultivating plants;
Transporting means having a forward path and a backward path for transporting the plant cultivation container in parallel and in opposite directions,
Inclined the growth direction of the plant in the plant cultivation container with respect to the transport direction of the forward path and the return path,
Plant cultivation system.
請求項1に記載の植物栽培システム。 Eccentric means for inclining the growth direction with respect to the transport direction by decentering the plant cultivation container,
The plant cultivation system according to claim 1.
前記植物栽培容器及び前記接続手段に対して当接するラッチと、を備え、
前記接続手段が前記ラッチを介して前記植物栽培容器を規制することにより、前記搬送方向に対して、前記生長方向を傾ける、
請求項1又は2に記載の植物栽培システム。
Connection means for mutually connecting the plant cultivation container and the transport means;
A latch abutting against the plant cultivation container and the connection means,
By tilting the growth direction with respect to the transport direction, the connecting means regulates the plant cultivation container via the latch,
The plant cultivation system according to claim 1 or 2.
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2016
- 2016-08-08 JP JP2016155912A patent/JP2018023294A/en active Pending
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