JP2020141566A - 栽培トレイ及び植物栽培装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また特許文献1に開示した植物栽培装置を改良するものとして、筒状空間の下部に空気を攪拌する送風機を設置した構造を特許文献2に開示した。
しかしながら従来技術の栽培トレイは、平面視が長方形であり、移動方向の前後の辺を構成する壁面が平坦である。
そのため筒状空間内においては隣接する栽培トレイの側壁同士が密接し、栽培トレイ群の裏面側と表面側との間の通気経路が少ない。そのため送風機が発生する風が上方に抜けにくく、筒状空間内における空気の攪拌効率が悪いという問題があった。
本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、並べて配置しても空気が上下に流通し易い栽培トレイを提供することを課題とするものである。
本態様の栽培トレイは、栽培トレイを排水口が下になる様に傾けて、排水口がある側の辺の培養液の水位が上がると、培養液は通水部を乗り越えて排水口側に流れる。そのため排水に要する時間を短縮することができる。
この場合には、培養液が上部部材上を流れて栽培トレイの縁から下に落下することとなるが、いたるところから落下することとなると、栽培トレイの周囲が濡れ、清掃に手間が掛かることとなる。
そこで本態様では、前記給水口の近傍に導水溝を設け、上部部材上の培養液を特定の位置から落下させることとした。
即ち栓が特定の回転位置にあるときには栓によって堰部の切り欠き部又は開口が封鎖され、栽培トレイ内に培養液を溜めることができる。また栓が特定の回転位置にある場合には、堰部の切り欠き部又は開口が開放され、栓に設けられた通水路を経由して培養液が排出される。
本態様の栓は、抜くことができないものであってもよい。
本発明の実施形態に係る植物栽培装置1は、図1で示されるように、棚部材2に複数並べて設置される。
ローラコンベヤ21は、植物栽培装置1の長手方向に延びるフレーム部材22と、このフレーム部材22に取り付けられる複数のコロ部材23を有している。各コロ部材23は動力を持たず、空転するものである。
上部側空気攪拌手段12は、栽培空間7の上部に設けられ、栽培空間7の長手方向に延びる2本の送風管25によって構成されている。当該送風管25には、一定間隔をあけて複数の送風口26が設けられている。送風管25は図示しない送風機に接続されており、図4、図5の様に送風口26から栽培空間7の中央側に向かって送風され、栽培空間7内の空気が攪拌される。
本実施形態では、下部側空気攪拌手段13のモータ30は、栽培空間7の外部に設置されており、羽根車28は栽培空間7の内部であって底部材27の近傍に位置している。
従ってモータ30を回転することによって底部材27の近傍で羽根車28が回転する。
即ち植物栽培装置1の栽培空間7内には、栽培トレイ10に培養液を供給する培養液供給手段31が設けられている。
培養液供給手段31は、主管35と、主管35から分岐された多数の枝管36を有する給水手段である。
本実施形態では、外部に図示しない養液タンクがあり、図示しないポンプによって培養液が主管35に圧送され、枝管36から栽培トレイ10に供給される。
栽培トレイ10からオーバーフローした培養液は、樋32で回収され、養液タンクに回収される。この様に栽培空間7には、栽培トレイ10に培養液を供給する給水手段と栽培トレイ10からオーバーフローした培養液を排水する排水手段を備えている。
貯留槽部50は発泡スチロール等の軽量の樹脂で作られたものであり、小型であって水が漏らない構造であり、上面が開放されたトレイである。
貯留槽部50は、底壁52と、底壁52の4辺から立設された4辺の側壁55、56、57、58を有している。そして底壁52と側壁55、56、57、58で囲まれた凹状空間53に培養液を溜めることができる。
本実施形態では、側壁55、57が対向する短辺を構成し、側壁56、58が対向する長辺を構成する。
側壁55、56、57、58の凹状空間53側には、段部65が設けられている。
本実施形態では、排水口67は、凹状空間53の角の位置に一個だけ形成されている。より具体的には、排水口67は図7、図9に示すように短辺を構成する側壁55と、長辺を構成する側壁58で囲まれた角に設けられている。
排水口67は、凹状空間53側に開口し、裏面側に連通している。
流路形成壁61a、61b、61cは、いずれも貯留槽部50の長辺と平行にのびるものであり、貯留槽部50の短辺に対して互い違いに接している。
即ち流路形成壁61a、61b、61cは、一方の短辺たる側壁55又は側壁57から、他方の短辺たる側壁57又は側壁55に向かって長辺と平行に延びている。そして流路形成壁61a、61b、61cは、いずれも一端側が短辺たる側壁55又は側壁57と接しており、他端側は対向する短辺たる側壁57又は側壁55とは離れている。
中央の流路形成壁61bは、給水予定地Xに対向する側の側壁57を基端とし、給水予定地X側の側壁55の近傍に至っている。但し、流路形成壁61bの他端と側壁55との間には流路の一部となる隙間71bがある。
給水予定地Xから最も遠い位置に形成された流路形成壁61cは、給水予定地X側の側壁55を基端とし、対向する側壁57の近傍に至っている。但し、流路形成壁61cの他端と対向する側壁57との間には流路の一部となる隙間71cがある。
本実施形態では、排水口67の高さAと、流路形成壁61a、61b、61cの高さBと、補強リブ63a、63b、63c、63dの高さCを比較すると、流路形成壁61a、61b、61cの高さBが最も高く、次いで排水口67の高さAが高く、補強リブ63a、63b、63c、63dは最も低い。
排水口67の高さAと、流路形成壁61a、61cに設けられた切り欠き状部(通水部)72a、72b及び補強リブ63a、63b、63c、63dの高さ関係は、図10(d)の通りであり、切り欠き状部72a、72bの高さDが最も高く、次いで排水口67の高さAが高く、補強リブ63a、63b、63c、63dは最も低い。
前記した様に貯留槽部50は、底壁52と、側壁55、56、57、58を有しており、貯留槽部50の外郭は、これらの外面によって構成されている。
貯留槽部50の外郭形状は高さが低い直方体であるが、各部に特徴的な凹凸がある。
貯留槽部50の長辺を構成する側壁56の外面側に注目すると、図6乃至図9の様に3か所に大きな凹凸がある。即ち貯留槽部50の側壁56には、幅広く且つ深い縦溝75a、75b、75cによって構成された凹凸がある。縦溝75a、75b、75cは、等間隔に設けられている。縦溝75a、75b、75cは、側壁56の高さ方向の全域に渡って伸びている。この様に貯留槽部50の一方の長辺側の側面には、縦溝75a、75b、75cで形成された凹凸がある。当該凹部及び凸部は、天地方向に連通している。
もう一つの長辺を構成する側壁58についても同様であり、3か所に大きな縦溝76a、76b、76cがある。縦溝76a、76b、76cは、等間隔に設けられている。縦溝76a、76b、76cは、側壁58の高さ方向の全域に渡って伸びている。
この様に貯留槽部50の他方の長辺側の側面にも、縦溝76a、76b、76cで形成された凹凸がある。当該凹部及び凸部は、天地方向に連通している。
なお本実施形態では、貯留槽部50は上部側の領域に比べて下部側の領域がやや小さく作られており、両者の境界部分に段部がある。3本の縦溝75a、75b、75c及び縦溝76a、76b、76cの内、両脇の縦溝75a、75c及び縦溝76a、76cについては、上部側と下部側の双方に溝が形成されており、上部側と下部側の境界に段部がある。中央の縦溝75b、76bの部分には、段部はない。
前記した様に本実施形態では、貯留槽部50は上部側の領域に比べて下部側の領域がやや小さく作られており、導水溝77a、77bは上部側と下部側の境界に段部がある。
導水溝77a、77bの上端部においては、側壁56、58が切り欠かれた形状となっている。即ち側壁56、58の上端には、導水溝77a、77bと連通する切り欠き部78a、78bが形成されている。
溝80aと溝80bは、同一の幅及び深さであり、平行に設けられている。溝80aと溝80bは、相当に大きな幅と深さを有している。溝80aと溝80bは、いずれも貯留槽部50の裏面にあって一方の側壁56から他方の側壁58にまで至っている。そして溝80aと溝80bは、前記した側壁56、58の縦溝の内、縦溝75a、76aと、縦溝75c、76cに連通している。
即ち裏側の溝80aは一端が縦溝75aと連通し、他端が縦溝76aと連通している。また裏側の溝80bは一端が縦溝75cと連通し、他端が縦溝76cと連通している。
溝80a、80bは、走行路15と係合する機能を有している。
本実施形態では、図8に示すように、溝92内に排水口67と連通する外部開口87がある。また外部開口87の周囲を環状の溝88が取りまいている。即ち貯留槽部50の裏面側の溝92内に、環状の溝88があり、その中央に排水口67と連通する外部開口87が突出している。溝88に変わって、溝88の周囲を凸壁で取り巻いてもよい。
植物保持具51は、比重の軽い素材で作られた板であり、複数の開口38が設けられている。開口38には図13の様に植物の苗が保持される。植物保持具51の幅は、凹状空間53の長辺側の側壁56、58間の距離に相当する長さである。植物保持具51の長さは、凹状空間53の短辺側の側壁55、57間の距離よりも短い。
板状部81の全長は凹状空間53の長辺側の側壁56、58間の距離に相当する長さである。
縦壁部82は、板状部81の全長に渡って形成されている。縦壁部82は、板状部81の長手方向に沿って形成された垂直壁である。
板状部81の長手方向の端部近傍には、給水口83が開口している。
植物保持具51と上部部材70は、両者によって貯留槽部50の凹状空間53の開口を略完全に覆う。植物保持具51と上部部材70は、辺部が貯留槽部50の側壁55、56、57、58に設けられた段部65に載置された状態で貯留槽部50に設置される。植物保持具51と上部部材70の裏面側と、排水口67と、流路形成壁61a、61b、61c及び補強リブ63a、63b、63c、63dとの間は離れていて接していない。
上部部材70は、給水予定地X及び排水口67に近い側壁55に沿った位置にあり、導水溝77a、77bに繋がる位置に設置される。
本実施形態では、図3の様に、栽培空間7内に栽培トレイ10を直列状であって密に並べられる。
従って栽培トレイ10が押されると、栽培トレイ10は走行路15上を直線移動する。本実施形態では、栽培空間7の外に設けられた図示しない押圧装置によって、最もトレイ搬入口85に近い位置の栽培トレイ10が押され、その力によって栽培空間7内の全ての栽培トレイ10が、走行路15に沿って直線移動する。
本実施形態では、二条の溝80a、80bが走行路15のローラコンベヤ21と係合しているので、移動時に蛇行しない。
本実施形態では、栽培トレイ10同士の間に隙間86ができるため、栽培空間7内の空気が栽培トレイ10の上下方向に流通する。
以下、説明する。
栽培トレイ10は、図3の様に、長辺側の側壁56、58を進行方向の前後方向に向けて走行路15の設置され、栽培空間7内に並べられる。
従って図3、図13の様に、各栽培トレイ10は、長辺側の側壁56、58同士が接した状態で配列される。
ここで本実施形態では、長辺側の側壁56に縦溝75a、75b、75cが設けられている。またもう一つの長辺側の側壁58にも縦溝76a、76b、76cが設けられている。
本実施形態では、培養液が主管35に圧送され、枝管36から栽培トレイ10に供給される。本実施形態では、枝管36の先端が栽培トレイ10の給水口83の位置と一致し、枝管36から給水口83に培養液が供給される。そして培養液は、栽培トレイ10内を流れ、余剰の培養液が排水口67からオーバーフローして下部の樋32に回収される。
以下説明する。
栽培トレイ10で植物を育成している間は、栽培トレイ10は概ね水平姿勢であり、余剰の培養液は排水口67から排出されるから、栽培トレイ10内における液面の高さは、図10(b)の様に排水口67の高さと等しい。
ここで補強リブ63a、63b、63c、63dの高さCは、排水口67よりも低いから、補強リブ63a、63b、63c、63dは全体が液面下にある。そのため培養液は、補強リブ63a、63b、63c、63dを横切ることとなり、補強リブ63a、63b、63c、63dは培養液の流路とはならない。ただし補強リブ63a、63b、63c、63dは流路形成壁61a、61b、61cに対して平行にのび、且つ直線状であるから、培養液の流れを層流化させる作用がある。本実施形態では、補強リブ63a、63b、63c、63dは、主に強度を向上させるために形成されている。
本実施形態では、上部部材70に給水口83が設けられており、貯留槽部50に給水される給水予定地Xは、予め決まっている。即ち本実施形態では、上部部材70の給水口83からのみ貯留槽部50に給水されるので、培養液は、必ず図11に示した給水予定地Xに落下する。即ち本実施形態では、給水口83は、側壁55と、側壁56で囲まれた角に設けられている。
また前記した様に排水口67は、側壁55と、側壁58で囲まれた角に設けられている。
本実施形態では、一か所の給水予定地Xと、一か所の排水口67とが、一本の流路90で繋がっている。
そのため、培養液が滞留する箇所が少なく、藻等の発生が少ない。
即ち本実施形態では、給水予定地Xと排水口67の位置は、いずれも貯留槽部50の角の位置であり、予め決まっていて、栽培トレイ10の姿勢が傾斜してもこの位置は変わらない。そして貯留槽部50内には、給水予定地Xと排水口67を繋ぐ流路90は、一本しか存在せず、給水予定地Xと排水口67は、前記した流路90の両端の位置にある。
そのため栽培トレイ10が多少傾斜したとしても、給水予定地Xに供給された培養液は、流路90以外に流れる道筋はなく、且つ給水予定地Xと排水口67は、流路90の両端の位置にあるので、培養液が滞る場所はない。
そのため、培養液が滞留することは少ない。
本実施形態では、栽培トレイ10を栽培空間7から取り出す際に、図12(b)の様に栽培トレイ10を傾けて栽培トレイ10内の培養液を排出する。
このとき、栽培トレイ10内の培養液は、図12(b)の様に排水口67側に集まり、排水口67側にある側壁55側の水位が上昇する。即ち図12(a)の矢印の様に培養液は、側壁57側から排水口67がある側壁55側に向かって流れる。
ここで本実施形態では、側壁55の近傍に切り欠き状部72a、72bが設けられている。
そのため側壁55の近傍においては、培養液は、切り欠き状部72a、72bを経由して流路形成壁61a、61cを乗り越え、排水口67側に流れる。
そのため本実施形態によると、排水に要する時間が短い。
なお切り欠き状部72a、72bの高さDと他の領域の高さを比較すると、高さDは、排水口67の高さAよりも僅かに高いので、栽培トレイ10が水平姿勢である場合には、培養液は切り欠き状部72a、72bを乗り越えることができない。
上記した様に、本実施形態では、枝管36の先端が栽培トレイ10の給水口83の位置と一致し、枝管36から給水口83に培養液が供給される。しかしながら、栽培トレイ10は、走行路15に沿って直線移動するので、例えば移動中に枝管36から培養液が落ちると、培養液は給水口83を外れて板状部81上に落下することとなる。
また栽培トレイ10の移動中に培養液の供給を停止していたとしても、枝管36の水切れが悪く、枝管36から培養液が滴下されることもある。
上部部材70上を流れて上部部材70の端部に至った培養液は、切り欠き部78a、78bを経て導水溝77a、77bに入り、導水溝77a、77bの内壁を伝って下方向に進み、下端から滴下されて樋32に回収される。そのため上部部材70に落下した培養液が過度に広がることはない。
本実施形態では、植物保持具51と上部部材70によって貯留槽部50の凹状空間53が覆われる。本実施形態では、植物保持具51に植物の苗が保持される。そのため貯留槽部50の表面が縦壁部82によって栽培領域120と給水領域121に分けられることとなる。
本実施形態では、栽培領域120と給水領域121の間に、縦壁部82があるので、跳ね返った培養液が縦壁部82に当たり、培養液が植物に当たったり、培養液が栽培領域に流れ込むことが防止される。即ち縦壁部82が防護壁となって培養液が植物の葉の部分に触れることが阻止される。
また排水口にコックを設け、当該コックを開いて排水してもよい。
一方、栓102は、コックとしての機能を発揮する。
即ち栓102は、径が大きい頭部103と、棒状の脚部105を有している。また栓102の内部には、図16、図17の様に空洞部110があり、当該空洞部110は脚部105の下端側に開口している。
また栓102の側面には、頭部103から脚部105にかけてスリット111が設けられている。
その一方、頭部103は堰101に突出し、側面のスリット111が堰101の上に開口する。そのため堰101を越える水位の培養液は、頭部103のスリット111を経て空洞部110に入り、下端側の開口から排出される。
また栽培トレイ10の下部に送風機等が設置されていることが望ましいが、送風機等の設置は必須ではない。
給水予定地Xと排水口67は対角の位置にあってもよい。
一体化された板は、植物保持具51としても機能し、上部部材70としても機能する。即ち一体化された板は、上部部材70でもある。
本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば図19に示す導水溝77cの様に、上部側が傾斜していて零れた培養液を集めやすい形状としてもよい。
本実施形態では、本来の溝部130と捕捉用の溝131との間の土手部132が、側壁56、58の下端よりも下に突出している。そのため土手部132を伝った培養液は、突出した突端部分から落下し、側壁56、58には広がらない。
本実施形態では、溝(水切り溝)92aについても、捕捉用の溝135が設けられている。
従来技術の栽培トレイは、移動中に蛇行する問題があった。本態様の栽培トレイ10によると、蛇行を防ぐことができる。
従来技術の栽培トレイは、傾斜させて培養液を排水する際に時間がかかるという問題があった。本態様の栽培トレイ10によると、比較的短時間で排水することができる。
従来技術の栽培トレイは、給水口に入らなかった培養液が、各部に広がって周囲を汚すという問題があった。本態様の栽培トレイによると、漏れた培養液が所定の位置に誘導されるので汚れが広がりにくい。
従来技術の栽培トレイは、排水口から排水された培養液が、栽培トレイの裏面に伝い広がり、栽培トレイの裏面を汚してしまうという問題があった。本態様の栽培トレイによると、培養液が広がりにくく汚れが広がりにくい。
従来技術の栽培トレイは、培養液が直接、苗にかかってしまうことがあった。本態様の栽培トレイ10によると、培養液が苗にかかることを防ぐことができる。
従来技術の栽培トレイは、培養液を排水する際に時間がかかるという問題があった。本態様の栽培トレイ10によると、比較的短時間で排水することができる。
従来技術の栽培トレイは、培養液を排水する際に時間がかかるという問題があった。本態様の栽培トレイ10によると、比較的短時間で排水することができる。
7 栽培空間
10 栽培トレイ
13 下部側空気攪拌手段
15 走行路
31 培養液供給手段
32 樋
50 貯留槽部
52 底壁
55、56、57、58 側壁
60 内底
61a、61b、61c 流路形成壁
67 排水口
70 上部部材
72a、72b 切り欠き状部(通水部)
75a、76a 縦溝
77a、77b、77c 導水溝
80a、80b 溝
82 縦壁部(障害壁)
83 給水口
86a、86b、86c 隙間
88 環状の溝
92、92a 溝(水切り溝)
100 排水口
102 栓
101 堰
106 切り欠き部
Claims (13)
- 培養液を貯留する貯留槽部を備え、植物を水耕栽培する栽培トレイにおいて、
少なくとも一つの側面に凹凸があり、複数の栽培トレイを直列的に並べた際に、前記凹凸によって隣接する栽培トレイ同士の間に上下方向に貫通する隙間が形成されることを特徴とする栽培トレイ。 - 栽培トレイは、走行路に載置されて移動されるものであり、裏面側に前記走行路と係合する溝が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の栽培トレイ。
- 貯留槽部の内底であって、特定の辺に近い位置に排水口があり、貯留槽部の内底に前記排水口に繋がる流路が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の栽培トレイ。
- 前記排水口は一個であることを特徴とする請求項3に記載の栽培トレイ。
- 前記流路は内底に設けられた流路形成壁によって構成されており、当該流路形成壁の前記特定の辺に近い部分に、高さの低い通水部が形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の栽培トレイ。
- 貯留槽部を覆う上部部材を有し、当該上部部材に給水口があり、当該給水口から貯留槽部内に培養液が供給され、
前記貯留槽部の側面であって前記上部部材に繋がる部位に導水溝が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の栽培トレイ。 - 貯留槽部の裏面側に溝があり、当該溝が前記導水溝と繋がっていることを特徴とする請求項6に記載の栽培トレイ。
- 前記栽培トレイは、給水手段と排水手段を有する植物栽培装置に配置されるものであり、前記植物栽培装置には、排水用の樋があり、前記溝は前記樋の上に相当する位置に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の栽培トレイ。
- 排水口を有し、当該排水口は、貯留槽部の内底から裏面側に連通し、裏面側の開口部の周囲に溝又は凸壁が形成されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の栽培トレイ。
- 貯留槽部の上部が栽培領域と給水領域に分かれており、両者の間に障害壁が設けられていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の栽培トレイ。
- 排水口を有し、当該排水口に栓が設けられていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の栽培トレイ。
- 排水口の周囲に堰部があり、当該堰部には切り欠き部又は開口があり、前記栓には通水路が形成されており、前記栓を排水口に装着した状態において、前記通水路が前記堰の上に開口し、堰部を越える水位の培養液が前記通水路を経由して排水され、
前記栓は排水口に回転可能に装着されており、前記栓が特定の回転位置にある時には前記栓によって前記堰部の切り欠き部又は開口が封鎖され、前記栓が他の特定の回転位置にある時には前記堰部の切り欠き部又は開口が開放されることを特徴とする請求項11に記載の栽培トレイ。 - 請求項1乃至12のいずれかに記載の植物栽培トレイと、複数の栽培トレイを収容する栽培空間と、栽培トレイに培養液を供給する培養液供給手段と、栽培トレイから培養液を回収する樋と、栽培トレイを移動可能に載置する走行路と、植物栽培トレイよりも下部に設置された空気攪拌手段を備えたことを特徴とする植物栽培装置。
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