JP2018061501A - 水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不均一な底面に対してベッドの水平状態を一定に維持することができ、既存設備を作物の生育条件に合わせて簡便に変更施工することができ、作業者の作業負担を軽減させ、施設の施工作業時間を短縮するとともに、簡便に自分で施工できる水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置を提供する。
【解決手段】底面に載置されて位置固定される支持ベース；作物が植栽されるように培養土または培養液が一定量満たされる栽培用ベッドが載置されて支持されるベッド支持部１２０、前記支持ベースとベッド支持部１２０間に組み立てられる一定長さの支柱１３５、前記支持ベースに具備された雌螺子部１１５ａと螺合される雄螺子部１３１を外部面に備えて前記支柱１３５の下端やベッド支持部１２０と結合されて前記ベッド支持部１２０の上下の高さを調節する一定長さの高さ調節体１３０、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は作物を栽培する装置に関するもので、より詳細には、栽培しようとする作物の種類によってベッドが載置される設置高さを調節することができるため不均一な底面に対してベッドの全体長さに対する水平状態を一定に維持することができ、栽培作物の切り替え時に既存設備を撤去することなく変更された作物の生育条件に合わせて簡便に変更施工することができ、支柱を地中にアンカリングして固定する作業を排除することによって作業者の作業負荷を軽減させ、施設の施工作業時間を短縮する一方未熟練者および老弱者が簡便に自分で施工できる水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置に関するものである。

一般にイチゴ、トマト、レタスなどのような作物は、母株からランナーが伸び出た幼い苗をポットに増殖した後、このポットからある程度成長した苗をハウス底の土や別途の支持台の上に設置したベッドに植栽して栽培することになる。
また、作物の特性によって、ベッドを高くして栽培する作物とベッドを低くして栽培する作物があるが、例えばイチゴは低く育つ作物であって、ベッドを地上から概略１ｍ高さに離隔して設置しなければならず、トマトやパプリカのような作物は低く育つためベッドの高さを相対的に低く設置しなければならない。

一方、ハウスの底に植栽された作物を栽培する方法は各種伝染病の拡散可能性が非常に高く、すべての作物栽培作業は作業者が低姿勢になってうつぶせた状態でなされるため労働強度が高いだけでなく、収穫および栽培期間が長くなるにつれて多くの労働力が必要であるため、作物が植栽されるベッドを一定の高さに設置した支持台の上に載置して作業者が気楽に立ったまま栽培作業を遂行できる栽培方法が開発されて拡散されている傾向である。

このような作物栽培はビニールハウスの内部で金属製のパイプを用いて一定の高さを有するように支持台を設置し、前記支持台の上端にベッドとポットを設置して苗を生産するか作物を栽培した。

前記支持台は底面に一定間隔をおいて一定長さの支柱の下端を打ち込んで垂直にアンカー固定し、前記支柱を横切って横木を溶接やクランプなどを用いて固定させ、前記横木上に複数の支持パイプを平行に設置した後、その上にベッドやポットを載置する構造を有する。

しかし、このような従来の作物栽培装置は、底面に二つの支柱用パイプを打ち込んで一定の深さにアンカリングした後、垂直と水平に高さを合わせて複数個の支柱用パイプを結んで設置する作業を作物栽培地域の全体にかけて繰り返し遂行しなければならないため、ハウス内で施設の初期設置作業時に作業者に作業負荷が過度にかかり、全体の作業時間が長期化する問題点があった。

特に、栽培施設を設置する施工作業が夏場の酷暑期を含む５月〜９月の間になされる場合、労働強度が非常に高く、施工に関連付属資材が多いため施工の労働強度が高く、施工時間が長いため施工費用が高くなる問題点があった。

また、栽培作物を切り替える場合には、作物の生育条件に合わせて既存のベッドを撤去した後、対象作物の特性に合わせて再設置する過程で作業時間が長くなり労働強度が高くなる問題点があった。

すなわち、イチゴを栽培する農家でトマトを栽培するためには、既存の固設ベッドを撤去した後、トマト作物栽培に合わせて低い高さのベッドを再設置施工しなければならない。

そして、前記支柱の上端に設置される支持台とこれに載置されるベッドの全体長さは、外部から供給される水がベッドに植栽された作物に偏重されることなく均一に供給され得るように水平状態を必ず維持しなければならない。

しかし、従来の作物栽培装置は、底面に垂直に設置される複数個の支柱の上端高さが一定でなく不均一であるため支柱上端部に設置される支持台とベッドの水平状態が不良となり、供給された水が偏重されて作物の成長を阻害し、部分的に作物が枯死する問題点があった。

したがって、作業者はハウスの全体長さに対してベッドおよび支持台の水平状態を一定に維持するために、区間別に水平状態を一つ一つ確認しながら支柱を施工しなければならないため、作業者に高い施工技術および専門性が要されていた。

ＫＲ１０−１６４５４５８Ｂ１

したがって、本発明は前述のような問題点を解決するためのもので、その目的は、栽培しようとする作物の種類によってベッドが載置される設置高さを調節できるため不均一な底面に対してベッドの全体長さに対する水平状態を一定に維持することができ、栽培作物の切り替え時に既存設備を撤去することなく変更された作物の生育条件に合わせて簡便に変更施工することができ、支柱を地中にアンカリングして固定する作業を排除することによって作業者の作業負荷を軽減させ、施設の施工作業時間を短縮する一方未熟練者および老弱者が簡便に自分で施工できる水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置を提供することである。

本発明で達成しようとする技術的課題は前記した技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解できるであろう。

前記した目的を達成するための具体的な手段として、本発明の好ましい実施例は、底面に載置されて位置固定される支持ベース；作物が植栽されるように培養土または、培養液が一定量満たされる栽培用ベッドが載置されて支持されるベッド支持部；前記支持ベースとベッド支持部間に組み立てられる一定長さの支柱；前記支持ベースに具備された雌螺子部と螺合される雄螺子部を外部面に備えて前記支柱の下端やベッド支持部と結合されて前記ベッド支持部の上下の高さを調節する一定長さの高さ調節体；を含む水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置を提供する。

好ましくは、前記支持ベースは底面に接する下辺の両端から傾斜して延長される一対の傾斜辺を含み、前記一対の傾斜辺が会う上端に雌螺子部を有する結合体を含むことができる。

さらに好ましくは、前記下辺は底面との接触面積を広げながら荷重を底面に均一に分散することができるように外側に延長される拡張面を含むことができる。
さらに好ましくは、前記下辺と一対の傾斜辺の間は支持柱体を媒介として連結されて支持され得る。

好ましくは、前記高さ調節体は上端に前記支柱の下端や前記ベッド支持部と対応結合されて前記高さ調節体の回転時に空転する差し込み具を含むことができる。
好ましくは、前記高さ調節体は本体の外部面にナット部を含むことができる。

好ましくは、前記ベッド支持部は前記支柱の上端または前記高さ調節体の上端と対応結合される結合具を有する水平台を含み、前記水平台の左右両端には前記水平台の上部面に載置されるベッドの下端に突出形成された組立段と対応結合される組立孔を含むことができる。

好ましくは、前記ベッド支持部は前記支柱の上端または前記高さ調節体の上端と対応結合される結合具を有する水平台を含み、前記水平台の左右両端に貫通形成された組立孔に対応結合される他の組立段を下端に突出形成した一対の支持台を含み、前記一対の支持台は前記ベッドの両側の縁が係止される支持バーと対応結合されるように上端に形成する結合用凹溝を含むことができる。

好ましくは、前記ベッド支持部は前記支柱の上端または前記高さ調節体の上端と対応結合される結合具を有する水平台を含み、前記水平台の左右両端に形成された支持孔と一端が対応結合する一定長さの延長バーと交差するように配置される複数個の補助支持バーを含み、前記支持ベースと前記延長バーの間には前記補助支持バーの上部に載置されるベッドの荷重を支持できるように支持バーを含むことができる。

前記のような本発明によれば次のような効果がある。
（１）作物が栽培されるベッドが載置されるベッド支持部を水平状態が一定でない底面に位置された支持ベースに対して高さ調節体の回転操作によって上下の高さを調節することによって、ハウス内に施工されるベッドの全体長さに対して水平状態を一定に維持しながら施工し、施工後にもベッドの高さ調節が可能であるため水耕栽培時にベッドに満たされた培養液の水位を水平に維持し、培養土の作物に水分の供給を一定に維持することができる。

（２）天幕用紙、スチロフォーム、プラスチックベッドのような多様な種類のベッドに対する簡単な取替えによって水耕栽培および培養土栽培とともに多様な作物栽培が可能な育苗システムの切り替えが容易であり、作物栽培の適用対象物を多様化し、活用度を高めることができる。

（３）支柱の下端を地表面から一定深さにアンカリングして固定する必要がないため施工性および作業性を改善することができ、作業者の作業負荷を軽減できる一方、施設物の施工作業時間を短縮して作業生産性を高めることができ、未熟練者および老弱者が簡便に自分で施工することができる。

（４）ベッドが載置されるベッド支持部を安定的に支持することによって外力による破損を防止することができ、垂直荷重に耐えることができて構造的安全性を高めることができるため施工後の使用寿命を延長することができ、補修維持費の節減と製品に対する信頼性を高めることができる。

本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置を図示した分解斜視図。 図２（ａ），（ｂ）は、本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置に採用される支持ベース、高さ調節体および支柱間の結合状態を図示した詳細図。 図３（ａ），（ｂ）は、本発明の好ましい実施例に水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置に採用されるベッド支持部を図示した詳細図。 本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置で支持バーを利用したイチゴ用ベッドを施工した構成図。 本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置でベッド支持部に水耕栽培用ベッドを施工した構成図。 本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置に延長バーと支持バーを利用してベッドが載置される拡張部を施工した構成図。 本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置で湛液型水耕栽培ベッドと育苗用ベッドを施工した構成図。 本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置でベッド支持部を高さ調節体に連結して施工した構成図。

以下、添付された図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が本発明を容易に実施できる好ましい実施例を詳細に説明する。ただし、本発明の好ましい実施例に対する構造原理の詳細な説明において、関連した公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にする恐れがあると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。

また、図面全体にかけて類似の機能および作用をする部分に対しては同じ図面符号を用いる。
また、明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているとするとき、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある構成要素を「含む」とは、特に反対の記載がない限り他の構成要素を除外すのではなく他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

本発明の好ましい実施例に係る水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置１００は図１〜図３に図示した通り、作物が栽培されるベッドの設置高さを調節してベッドの長さ方向に全体的に水平状態を一定に維持できるように、支持ベース１１０、ベッド支持部１２０、支柱１３５、高さ調節体１３０を含むことができる。

前記支持ベース１１０は底施工面に載置されて位置固定され、前記ベッド（Ｂ）を含む上部構造物を支持するベース構造物である。
このような支持ベース１１０は底面に接する下辺１１１の両端から一定角度傾斜して延長される一対の傾斜辺１１２、１１３を有する三角構造物で構成され得る。

前記下辺１１１は底面との接触面積を広げながら荷重を底面に均一に分散することができるように外側に延長される拡張面１１１ｂを具備することができ、前記下辺１１１と一対の傾斜辺１１２、１１３の間は支持柱体１１６を媒介として連結されて前記ベッドを含む上部構造物の全体荷重に対する支持ベースの支持強度を高めることができる。

このとき、前記支持柱体１１６は後述する支持バー１２７の下端が差し込み連結されるように中空管の形態で形成され得る。
そして、前記一対の傾斜辺１１２、１１３の上端が会う支持ベース１１０の上部には前記高さ調節体１３０と結合されて組み立てられるように雌螺子部１１５ａを有する結合体１１５を含むことができる。

前記結合体１１５は、前記高さ調節体１３０と螺合される雌螺子部を内周面に形成して前記高さ調節体との十分な螺合面積を有する一定長さの中空の円筒管で形成され、前記支持ベースに一体形成される一体型構造物と説明したがこれに限定されず、前記支持ベースに形成された組立孔に組立式に結合される独立構造物で具備され得る。

前記ベッド支持部１２０は、イチゴ、トマト、レタスのような多様な作物を選択的にまたは同時に土壌や水で栽培することができるように培養土または培養液が一定量満たされる栽培用ベッド（Ｂ）が載置されて支持されるものである。

このようなベッド支持部１２０は前記支柱１３５の上端または前記高さ調節体の上端と対応結合される結合具１２２を下部面の中央に具備する水平台１２１を含み、前記水平台１２１の左右両端には前記水平台の上部面に載置されるベッドの下端に突出形成された組立段が対応組立されるように貫通形成された組立孔１２１ａを含むことができる。

そして、前記ベッド支持部１２０は前記水平台１２１の左右両端に貫通形成された組立孔１２１ａに対応結合される他の組立段１２４ａを下端に突出形成した一対の支持台１２４を含み、前記一対の支持台の上端には前記ベッド（Ｂ）の上端両側の縁に突出形成された突出部が係止される支持バー１２５がそれぞれ配置されて弾力的に結合されるように陥没形成される結合用凹溝１２４ｂを含むことができる。

これによって、前記ベッド支持部１２０の水平台１２１に一対の支持台１２４および一対の支持バー１２５からなる組立構造物を具備する場合、図４に図示した通り、イチゴのような作物を栽培できるように培養土が満たされ、前記一対の支持バー１２５に両側の縁が係止されて位置固定されるベッド（Ｂ）が組立構造物に載置されて支持されるのである。

このとき、前記ベッド（Ｂ）は、前記一対の支持バー１２５に両側の縁が係止されて固定され、培養土や培養液が一定量満たされる概略直六面体状の箱構造物からなるものと説明したがこれに限定されず、前記一対の支持バー１２５に両端が接してクリップのような固定部材（図示されず）によって固定されて培養土が一定量満たされるように下部に膨らんだＵ字状の形態を有するベッドで構成され得る。

また、前記ベッド支持部１２０の水平台１２１には図５に図示した通り、培養土または培養液が一定量満たされた直六面体上のベッド（Ｂ１）が載置されて支持され得る。
このとき、前記ベッド支持部１２０の水平台１２１は図４で一定長さを有する支柱１３５を媒介として高さ調節体１３０と結合されるものと説明したがこれに限定されず、図５に図示した通り、前記水平台１２１の下部面の中央に形成された結合具１２２が前記高さ調節体１３０の上端と直接的に連結される構造で施工されて、ベッドは前記支柱を媒介に設置するより相対的に低い栽培位置に施工され得る。

そして、前記水平台１２１の左右両端には一定長さを有する延長バー１２６の一端が対応結合される支持孔１２１ｂを含み、前記支持孔１２１ｂと結合されて前記水平台の左右両端に延長される一対の延長バー１２６には苗が植栽される複数のポットを有する育苗用ベッドのような軽量の構造物が載置され得るように前記延長バー１２６と概略直角で交差するように配置される複数個の補助支持バー１２８を含むことができる。

このとき、前記支持ベース１１０と前記延長バー１２６の間には前記補助支持バーの上部に載置される育苗用ベッドの荷重を支持できるように支持バー１２７を含むことが好ましい。

このような支持バー１２７の下端は前記下部ベースの傾斜辺１１２、１１３に露出される支持柱体１１６の上端と連結され、前記支持バーの上端は前記延長バー１２６が配置されて弾力的に結合されるように形成される結合用凹溝１２７ｂを含むことができる。

このとき、前記補助支持バー１２８と対応して交差するように会う延長バー１２６の外部面には結合後前記補助支持バーの動きを防止できるように組立溝を陥没形成することが好ましい。

これに伴い、前記ベッド支持部１１０の水平台１２１の両側に前記延長バー１２６と補助支持バー１２８からなる延長構造物が具備される場合、図６と図７に図示した通り、苗が植えられたポットを複数個具備する育苗用ベッド（Ｂ）は前記支持ベースから延長された支持バーによって支持される補助支持バー１２８上に載置されて栽培され、前記水平台１２１の上部には培養土または培養液が満たされたベッド（Ｂ、Ｂ１）が載置されて作物が栽培され得るのである。

前記高さ調節体１３０は水平状態が一定でない底面に対して前記ベッドが載置されて配置されるベッド支持部１２０の高さを上下調節することによって、ハウスの長さ方向に連続的に設置されるベッドの全体長さを水平に施工することができる。

このような高さ調節体１３０は、前記支持ベース１１０に上端に具備された結合体１１５の雌螺子部１１５ａと螺合されるように雄螺子部１３１を外部面に備えて前記支柱１３５の下端や前記ベッド支持部１１０の下端と結合される一定長さの回転スクリュー部材で形成され得る。

前記高さ調節体１３０の上端には前記支柱の下端や前記ベッド支持部の水平台に形成された結合具と対応結合されるように突出形成されて前記高さ調節体の回転時に空転する差し込み具１３２を含み、前記差し込み具１３２の外径は、前記高さ調節体１３０の正方向または逆方向回転操作による前記ベッド支持部１２０とともに支柱１３５の上下移動時に前記支柱との結合部位での摩擦抵抗を減らすことができるように、中空パイプからなる支柱１３５の内径より相対的に小さい大きさで具備することが好ましい。

また、前記差し込み具の外周面と前記支柱の下端の内周面の間には、摩擦抵抗を減らすことができるように、ベアリング部材のような摺動部材を含むことができる。
そして、前記雄螺子部１３１が形成される高さ調節体の上端や下端の外部面にはスパナのような道具による前記高さ調節体１３０の回転操作が容易となるように平面部を有するナット部１３３を含むことが好ましく、前記高さ調節体１３０の下端と対応する支持ベース１１０の下辺１１１には開口部１１１ａを貫通形成することができる。

これに伴い、作業者が前記支持ベース１１０の結合体１１５に螺合された高さ調節体１３０を正方向または逆方向に回転させると、前記高さ調節体の差し込み具に対応結合された支柱１３５を媒介に連結されたベッド支持部１２０または前記高さ調節体の差し込み具と直接連結されたベッド支持部１２０は、水平状態が一定でない底面に対して上下の高さを調節することができる。

前記ベッド支持部１２０に載置されたベッドは、ハウスの長さ方向に連続して設置される過程において区間別に水平状態を一定に維持しながらハウス内部に施工することができるため、施工後外部から供給される水を水平状態を維持するベッドに全体的に均一に供給することができ、水偏重による作物の枯死および作物の不均一な生育を防止することができる。

一方、前記ベッドは一定長さを有する支柱を媒介に高さ調節体と連結されるものと説明したがこれに限定されず、図８に図示した通り、トマト、パプリカのような作物栽培時に低いベッド高さを有するように前記ベッド支持部の水平台１２１に具備される結合具１２２が高さ調節体１３０の差し込み具１３２に直接的に連結されて施工され得る。

以上で説明した本発明は前述した実施例および添付された図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な置換、変形および変更可能であることは本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に自明である。

１１０：支持ベース
１１１：下辺
１１２、１１３：傾斜辺
１１５：結合体
１１６：支持柱体
１２０：ベッド支持部
１２１：水平台
１２１ａ：組立孔
１２１ｂ：支持孔
１２２：結合具
１２４：支持台
１２５：支持バー
１２６：延長バー
１３０：高さ調節体
１３１：雄螺子部
１３２：差し込み具
１３３：ナット部
１３５：支柱

Claims (9)

1. 底面に載置されて位置固定される支持ベース；
   作物が植栽されるように培養土または培養液が一定量満たされる栽培用ベッドが載置されて支持されるベッド支持部；
   前記支持ベースとベッド支持部の間に組み立てられる一定長さの支柱；
   前記支持ベースに具備された雌螺子部と螺合される雄螺子部を外部面に備えて前記支柱の下端やベッド支持部と結合されて前記ベッド支持部の上下の高さを調節する一定長さの高さ調節体；を含む、水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
2. 前記支持ベースは底面に接する下辺の両端から傾斜して延長される一対の傾斜辺を含み、
   前記一対の傾斜辺が会う上端に雌螺子部を有する結合体を含むことを特徴とする、請求項１に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
3. 前記下辺は底面との接触面積を広げながら荷重を底面に均一に分散することができるように外側に延長される拡張面を含むことを特徴とする、請求項２に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
4. 前記下辺と一対の傾斜辺の間は支持柱体を媒介として連結されて支持されることを特徴とする、請求項２に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
5. 前記高さ調節体は上端に前記支柱の下端や前記ベッド支持部と対応結合されて前記高さ調節体の回転時に空転する差し込み具を含むことを特徴とする、請求項１に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
6. 前記高さ調節体は本体の外部面にナット部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
7. 前記ベッド支持部は前記支柱の上端または前記高さ調節体の上端と対応結合される結合具を有する水平台を含み、
   前記水平台の左右両端には前記水平台の上部面に載置されるベッドの下端に突出形成された組立段と対応結合される組立孔を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
8. 前記ベッド支持部は前記支柱の上端または前記高さ調節体の上端と対応結合される結合具を有する水平台を含み、
   前記水平台の左右両端に貫通形成された組立孔に対応結合される他の組立段を下端に突出形成した一対の支持台を含み、
   前記一対の支持台は前記ベッドの両側の縁が係止される支持バーと対応結合されるように上端に形成する結合用凹溝を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。
9. 前記ベッド支持部は前記支柱の上端または前記高さ調節体の上端と対応結合される結合具を有する水平台を含み、
   前記水平台の左右両端に形成された支持孔と一端が対応結合する一定長さの延長バーと交差するように配置される複数個の補助支持バーを含み、
   前記支持ベースと前記延長バーの間には前記補助支持バーの上部に載置されるベッドの荷重を支持できるように支持バーを含むことを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の水耕栽培が可能な多目的作物栽培装置。

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