JP2023065108A - 水耕栽培用シート及び栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】栽培装置において植物育成に適した環境を維持するために必要な作業を減らし、植物を育成するために必要な空間を削減すること。【解決手段】１つ以上の軸方向に対して伸縮性を有する弾性材料により構成されるシート状部材（栽培シート１０）を利用して栽培する植物を支持する。栽培する植物を配置可能な１つ以上の定植孔１１を栽培シート１０に形成する。栽培シート１０の周縁部の複数箇所を栽培プールの周縁部などに固定する際に、張力を付与して平面形状を維持する。取り付け時の張力により栽培シート１０が水平面内で伸縮するので、栽培シート１０の大きさが変化し、定植孔１１の間隔も変化する。【選択図】図１

Description

本発明は、栽培装置において植物を栽培するために利用可能な水耕栽培用シート、及び栽培装置に関する。

一般に、水耕栽培により植物を生産する植物工場等の栽培装置においては、植物の育成に必要な養分や水分を含む養液を満たした栽培プールの上方に栽培パネルを配置し、栽培パネルに植物の苗などを一定の間隔で配置して、植物を栽培する（例えば、特許文献１参照。）。

したがって、栽培中の多数の植物はそれらの間隔が一定であり、各植物の成長に伴って隣接する植物同士の隙間が減少し成長の妨げになる。そこで、移植作業により、植物同士の間隔を大きくして、隣接する植物が互いに干渉することなく余裕を持って成長できるように環境作りを行う必要がある。

特開平２－２２２６２５号公報

特許文献１の水耕栽培法においては、栽培槽を仕切り壁で長手方向に仕切って、互いに連通する往路及び復路を形成し、移動可能な定植パネルを、往路端から順次敷設し、仕切壁に沿って移動させ、復路の終端において植物を収穫する。また、この定植パネルは、隣接する角柱状植物支持体同士を柔らかい遮光フィルムで連結し、かつ、複数の角柱状植物支持体の端部を支持する枠体が伸縮可能に構成される。この構成により、隣接する植物同士の間隔を移動可能な方向に調整することが可能である。

しかしながら、特許文献１の技術では移動可能な方向に対しては植物同士の間隔を調整できるが、幅方向の間隔は調整できない。したがって、植物の移植作業を行わずに植物を栽培することを前提とする場合には、幅方向の植物の間隔を最初から十分に大きく空けておかないと、成長に伴って植物同士の隙間が小さくなり成長に悪影響が生じることが予想される。

したがって、苗のようにそれぞれの植物が小さい時期であっても、植物を配置する密度を高めることができず、植物同士の大きすぎる隙間が栽培装置の中で広い空間を占有することになる。そのため、栽培装置の生産効率向上の妨げになる。

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、栽培装置等において植物の育成に適した環境を維持するために必要な作業を容易化し、植物を育成するために必要な空間を削減することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る水耕栽培用シート及び栽培装置は、下記（１）～（１２）を特徴としている。
（１） 弾性材料により構成され、少なくとも一方向に伸縮性を有するシート状部材と、
前記シート状部材に形成され、栽培する植物を配置可能な１つ以上の開口部と、
を備える水耕栽培用シート。

（２） 前記シート状部材の周縁部の複数箇所に形成されたシート支持部を備える、
上記（１）に記載の水耕栽培用シート。

（３） 前記シート支持部は、複数の固定具を有する、
上記（２）に記載の水耕栽培用シート。

（４） 前記シート支持部は、前記シート状部材の周縁部に形成された係合用開口部を有する、
上記（２）に記載の水耕栽培用シート。

（５） 前記シート支持部は、前記弾性材料に比べて強度が大きく伸縮性を有する補強材を含み、前記補強材は前記シート状部材の周縁部の少なくとも一部分に厚み方向に重なる状態で配置される、
上記（２）に記載の水耕栽培用シート。

（６） 前記シート状部材は、前記弾性材料としてゴムを含む、
上記（１）から（５）のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

（７） 前記開口部が、前記少なくとも一方向に互いに間隔を空けた状態で複数形成されている、
上記（１）から（５）のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

（８） 栽培する植物を収容可能な１つ以上の栽培用ポットを備え、
前記栽培用ポットが前記開口部に配置される、
上記（１）から（７）のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

（９） 前記栽培用ポットは、互いに連結及び分離が可能な上部品及び下部品を含み、
前記栽培用ポットは、互いに連結された前記上部品及び下部品の間に前記シート状部材を挟んだ状態で、前記シート状部材に支持される、
上記（８）に記載の水耕栽培用シート。

（１０） 前記シート状部材の前記開口部に、前記栽培用ポットを支持可能な固定枠が前記シート状部材を挟み込む状態で配置され、
前記固定枠は、前記弾性材料に比べて変形しにくい材料で構成されている、
上記（８）に記載の水耕栽培用シート。

（１１） 前記シート状部材は定常状態における平面形状が矩形に形成され、
前記シート状部材の平面上の縦方向及び横方向のそれぞれに沿って、複数の前記開口部が互いに間隔を空けて形成されている、
上記（１）から（１０）のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

（１２） 上記（１）から（１１）のいずれかに記載の水耕栽培用シートと、
前記水耕栽培用シートが配置され、内部に養液を収容可能な栽培プールと、を備えた、
栽培装置。

上記（１）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記シート状部材が弾性材料により構成されるので、栽培する植物を水耕栽培用プール上に配置するために必要な構造が単純化され部品数が大幅に削減される。しかも、前記シート状部材を構成する弾性材料が伸縮性を有するので、部品の交換や植物の移植作業を個別に行わなくても、植物の成長に合わせて隣接する植物同士の間隔を適切に調整できる。

上記（２）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記シート支持部を水耕栽培用プール上に固定するだけで、前記シート状部材の平面形状維持に必要な張力を付与することができる。これにより、各植物を安定した状態で水耕栽培用プール上に支持できる。また、水耕栽培用シートがシート支持部を有することにより、シート状部材を引き伸ばした状態で水耕栽培用プール上に固定することができる。

上記（３）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記複数の固定具を用いて、前記シート状部材の周縁部を水耕栽培用プールの周縁部に固定することができる。これにより、前記シート状部材に張力を与え、所定の平面形状を維持できる。したがって、各植物を安定した状態で水耕栽培用プール上に配置できる。また、必要に応じて幅や長さが異なる水耕栽培用プールに前記シート状部材を取り付けることができるので、植物間の間隔を調整するための移植作業が容易になる。

上記（４）の構成の水耕栽培用シートによれば、フックを用いて前記係合用開口部と、水耕栽培用プールの周縁部とを連結できるので、前記シート状部材の周縁部を水耕栽培用プールの周縁部に固定する作業が容易になる。また、前記フックにより前記シート状部材に張力を与え、所定の平面形状を維持できる。したがって、各植物を安定した状態で水耕栽培用プール上に配置できる。また、必要に応じて幅や長さが異なる水耕栽培用プールに前記シート状部材を取り付けることができるので、植物間の間隔を調整するための移植作業が容易になる。

上記（５）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記補強材により前記シート状部材の耐久性を高めることができる。また、前記シート状部材の周縁部に張力を与えて引き伸ばす際に、広い範囲に亘り均一に伸ばすことが容易になる。

上記（６）の構成の水耕栽培用シートによれば、ゴムを素材として利用し前記シート状部材を構成するので、植物を栽培する場合に必要とされる十分な伸縮性を得ることができる。この水耕栽培用シートによれば、隣接して配置される植物間の間隔を例えば２倍程度まで拡張できる。したがって、栽培装置で多数の植物を水耕栽培する場合に、植物の移植作業が容易になる。

上記（７）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記開口部が複数形成されているので、それぞれの開口部に１株ずつ植物を配置することで、複数の植物を並べた状態でまとめて水耕栽培用プール上に配置することができる。

上記（８）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記栽培用ポットにより栽培する植物を前記シート状部材の各開口部に安定した状態で支持できる。

上記（９）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記上部品と前記下部品の間に前記シート状部材を挟み込んだ状態で前記上部品と前記下部品とを連結することで、これらをしっかりと固定できる。例えば、前記シート状部材に力が加わって変形する場合でも、前記栽培用ポットが前記シート状部材から脱落するような状況が発生するのを防止できる。

上記（１０）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記固定枠を介して前記栽培用ポットを前記シート状部材上に配置することで、植物を安定した状態で支持できる。例えば、前記シート状部材に力が加わって変形する場合でも、前記栽培用ポットが前記シート状部材から脱落するような状況が発生するのを防止できる。

上記（１１）の構成の水耕栽培用シートによれば、前記複数の開口部の箇所にそれぞれ植物を配置することで、縦方向及び横方向に多数の植物を並べて配置できる。また、前記シート状部材の形状が矩形であるため、水耕栽培用プールの平面形状が矩形である場合に、安定した状態で前記シート状部材を取り付けることが可能である。

上記（１２）の構成の栽培装置によれば、前記シート状部材が弾性材料により構成されるので、栽培する植物を水耕栽培用プール上に配置するために必要な構造が単純化され部品数が大幅に削減される。しかも、前記シート状部材を構成する弾性材料が伸縮性を有するので、部品の交換や植物の移植作業を個別に行わなくても、植物の成長に合わせて隣接する植物同士の間隔を適切に調整できる。

本発明によれば、栽培装置において植物の育成に適した環境を維持するために必要な移植作業が容易になる。また、植物を育成するために必要な空間も削減できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施形態における水耕栽培用シートの外観を示す平面図であり、図１（ａ）は張力を加えない状態、図１（ｂ）は張力を加えて引き伸ばした状態をそれぞれ表す。 図２は、栽培用ポットを取り付けた状態の栽培シートの外観を示す平面図である。 図３は、栽培用ポットの外観を示す斜視図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ栽培シートの使用例１を示す縦断面図及び斜視図である。 図５は、栽培シートの使用例２に用いるラックの斜視図である。 図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、それぞれ栽培シートの使用例２を示す平面図である。 図７（ａ）は栽培シートの一部分を示す拡大図、図７（ｂ）は栽培シートと栽培プールの連結状態の例を示す平面図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）は、それぞれ栽培プールの容器周縁部と栽培シートとの連結の例を説明するための斜視図である。 図９（ａ）は栽培プールの容器周縁部にフックを固定した状態を説明するための斜視図、図９（ｂ）は、栽培プール側のフックと栽培シートの連結状態の例を説明するための斜視図である。 図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、及び図１０（ｄ）は、それぞれ栽培シートの固定に利用可能な部品の例を示す斜視図である。 図１１は、固定治具にネジ止めしたタープフックと栽培シートの連結状態の例を示す斜視図である。 図１２は、栽培シートに取り付けた状態の栽培用ポットの例を示す斜視図である。 図１３は、変形例における栽培用ポットを示す斜視図である。 図１４は、固定枠を取り付けた栽培シートの一部分を示す拡大図である。

本発明に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
＜水耕栽培用シートの外観＞
本発明の実施形態における水耕栽培用シートの本体である栽培シート１０の外観を図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す。図１（ａ）は張力を加えない状態、図１（ｂ）は張力を加えて引き伸ばした状態をそれぞれ表している。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示した栽培シート１０は、例えば栽培装置において、栽培する多数株の植物の苗を養液プール上の空間にほぼ等間隔で並べて配置する用途で利用できる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示した例では、栽培シート１０はＸ軸、及びＹ軸のそれぞれの方向に対して伸縮可能なシート状の弾性体を用いて構成してある。栽培シート１０は、弾性材料としてのゴムを主要な素材として用いることで、栽培シート１０として利用可能な機能を実現できる。ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、及びスチレンゴム等が挙げられる。

すなわち、栽培シート１０は弾性材料により構成され、伸縮性を有するため、栽培シート１０に張力を加えることで、例えばＸ軸、及びＹ軸のそれぞれの方向に対して２倍程度の長さまで引き伸ばすことが可能である。例えば、栽培シート１０に張力を加える前、すなわち例えば平面上に静置した場合は図１（ａ）の状態であり、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれの方向に対して張力を加えることで図１（ｂ）に示した状態のように栽培シート１０のシート長Ｌおよびシート幅Ｗを引き伸ばすことができる。

張力を加えない状態における栽培シート１０の寸法は、例えばシート長Ｌが６０ｃｍ、シート幅Ｗが３０ｃｍである。張力を加えることにより、例えばシート長Ｌを１２０ｃｍに引き伸ばすことができる。なお、栽培シートの寸法はこれに限られるものではない。また、栽培シートは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくともいずれか一方向に引き伸ばすことができるものであればよく、その長さは２倍程度に限られるものではない。

また、天然ゴム、イソプレンゴム、及びスチレンゴムのそれぞれの素材は、引っ張り強さ、引き裂き強度、及び破断伸びが良好であり、遮光性も有しているので栽培装置における水耕栽培の用途で栽培シート１０に必要とされる物理特性を有している。なお、栽培シートを構成する弾性材料は、上述した必要な物理特性を満たすものであれば、これに限られるものではない。

また、栽培シート１０は遮光性の材料で構成し、植物栽培のために上方から照射される光が栽培シート１０の下方側の養液２１（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）に届かないように材料が選定されることが好ましい。これにより、養液内に藻が生えるのを防止できる。また、栽培シート１０の上面は光反射特性を有することが望ましい。これにより、光源からの光を効率よく植物に照射し、エネルギー効率を改善することが可能になる。

なお、本実施形態ではＸ軸、及びＹ軸のそれぞれの方向に対して引き伸ばすことが可能な栽培シート１０を想定しているが、単一方向にのみ伸縮性を有するシートであっても栽培シート１０として利用可能である。

図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、栽培シート１０はほぼ等間隔で配置された多数の定植孔１１を有している。それぞれの定植孔１１は、栽培シート１０をその厚み方向に貫通する開口部であり、栽培する植物の苗を定植する部位として利用される。実際には、後述する栽培用ポット１５を介して、例えばレタスといった植物の苗が各定植孔１１の箇所に定植される。

栽培シート１０は、栽培する多数の植物を安定した状態で支持するために十分な強度が得られる厚みを有していることが好ましい。

栽培シート１０上に定植される植物の苗は、最初は小さいが成長に伴って大きくなる。したがって、定植した直後は狭い空間に多数の苗を配置することが可能であるが、植物の成長に伴って隣接する植物間の隙間がなくなり、それ以降の成長の妨げになる。そのため、通常の栽培装置では植物の成長に伴って植え替え作業を実施して、植物間の間隔を大きくする必要がある。

しかし、図１（ａ）、図１（ｂ）に示した栽培シート１０を利用する場合には栽培シート１０自体が伸縮性を有しているので、図１（ａ）に示す栽培シート１０に、栽培シート１０を引き伸ばすのに必要な張力を加えるだけで、図１（ｂ）のように定植孔１１の間隔を大きくし、植物の間隔を大きくすることができる。そのため、植物の植え替え作業が非常に簡単になる。

図１（ａ）、図１（ｂ）に示した栽培シート１０においては、後述する栽培プール２０に栽培シート１０を固定するために利用可能な多数の支持用開口部１２が、シート周縁部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄに沿った領域に形成されている。なお、これらの支持用開口部１２がなくても後述するように栽培シート１０を栽培プール２０に固定可能である。

＜栽培用ポットの説明＞
栽培用ポット１５を取り付けた状態の栽培シート１０の外観を図２に示す。また、栽培用ポット１５の外観を図３に示す。

図２に示すように、それぞれの定植孔１１の箇所に栽培用ポット１５を配置することができる。また、栽培シート１０に張力を加え引き伸ばした状態で固定すれば、図２のように隣接する栽培用ポット１５の間隔を十分に大きくすることができる。

図３に示すように、栽培用ポット１５は上下方向（Ｚ軸方向）に栽培用ポット１５を貫通する状態で形成された植物収容部１５ａを有している。この植物収容部１５ａは、その内部で植物の苗を安定した状態で支持できるように、上側が大きく開き下側に向かって徐々に小さく絞り込まれるような形状の空間を形成している。
したがって、それぞれの栽培用ポット１５の植物収容部１５ａに上側から植物の苗を挿入して動かないように配置することができる。

栽培用ポット１５の下方に配置されているポット底部１５ｂは円筒形状に形成され、ポット底部１５ｂの内側には植物収容部１５ａと連通する空間が形成されている。したがって、植物収容部１５ａに配置された植物の根の部位が、ポット底部１５ｂの内側の空間を貫通し栽培用ポット１５の下方に突出するように、植物を配置することができる。

図３に示すように、栽培用ポット１５の中間部および上部に、それぞれ円環状の中間フランジ部１５ｃおよび上部フランジ部１５ｄが栽培用ポット１５の外側に突出する状態で形成されている。

栽培用ポット１５において、中間フランジ部１５ｃよりも下側の部位の外形形状は下側に向かって細くなる円筒に近い形状であり、その外径は定植孔１１の直径よりも僅かに大きい程度の寸法になっている。また、円筒の外側の複数箇所に小さい突起１５ｅを有している。

したがって、栽培用ポット１５を栽培シート１０の各定植孔１１の位置に上側から差し込めば、その栽培用ポット１５を栽培シート１０の弾力により固定することができる。すなわち、中間フランジ部１５ｃが定植孔１１の外側に部位の上方に載置されて支持される。また、中間フランジ部１５ｃの下方に突起１５ｅがあるので、取り付けた栽培用ポット１５は栽培シート１０の定植孔１１から外れにくくなる。

また、上部フランジ部１５ｄは常に栽培シート１０の上側及び円周の外側に突出した状態になっている。したがって、作業者が栽培用ポット１５を栽培シート１０に取り付けるときや取り外す際に、上部フランジ部１５ｄの部位を把持することで、その作業を容易に行うことができる。

＜栽培シートの使用例１＞
栽培シート１０の使用例１を図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。
すなわち、栽培装置で多数の植物を栽培する際には、栽培シート１０は図４（ａ）及び図４（ｂ）のように栽培プール２０の上方にほぼ水平な状態で配置され固定される。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した例では、栽培プール２０の平面形状はほぼ矩形であり、Ｘ軸方向の長さ（プール長Ｌ１）がＹ軸方向の幅よりも大きい細長い形状になっている。また、内部空間に養液２１を収容できるように、栽培プール２０の容器（水槽）は中空の箱形に近い形状に形成され、上面は開放されている。

栽培シート１０は、栽培プール２０内の養液２１の上方に水平に配置され、栽培シート１０の平面形状を維持するのに必要な張力を加えた状態で固定される。例えば、シート周縁部１０ｃ及び１０ｄのそれぞれの箇所が、容器周縁部２０ａ及び２０ｂの上部の箇所で連結され栽培シート１０に張力を加えた状態で固定される。なお、このとき栽培シート１０は必ずしも平面形状が維持される必要はなく、栽培用ポット１５を保持できればたわみがあってもよい。

なお、図４（ａ）に示した例では、栽培プール２０の中央部に底部から起立した状態で衝立２０ｅが形成されている。この衝立２０ｅは、栽培プール２０に必須の構成ではないが、衝立２０ｅを設けることで、栽培シート１０を中間部で下方から支持し取り付け状態の安定度を高めることができる。

また、実際に植物を栽培する場合には、植物の成長に伴って隣接する植物同士の隙間が減少し、その後の植物の成長に悪影響を及ぼすので移植が必要になる。ここで、本実施形態の栽培シート１０を利用している場合には、栽培シート１０のシート長Ｌ及びシート幅Ｗを引き伸ばすことができるので、栽培シート１０の交換や、植物毎の配置場所の変更を個別に行うことなくそのまま移植の作業を実施できる。すなわち、比較的小さい栽培プール２０から比較的大きい別の栽培プールに栽培シート１０、栽培用ポット１５、及び植物をそのまま移動し、栽培シート１０に加える張力を大きくして寸法を引き伸ばすだけで移植を完了できる。

また、同じ栽培プール２０上で、栽培シート１０を取り付ける位置を変更するだけで移植を完了することも可能である。例えば、最初は、比較的小さい栽培シート１０を、図４（ａ）に示した衝立２０ｅと容器周縁部２０ａとの間に固定する。そして、移植の際にはシート周縁部１０ｄが容器周縁部２０ｂの位置となるように栽培シート１０を引き伸ばして固定し直すことで、プール長Ｌ１に合わせて植物の配置間隔を大きくすることができる。

なお、栽培プール２０内の養液２１を植物の栽培に適した状態に維持するためには、養液２１が循環できるように養液２１の流路を形成する必要がある。したがって、例えば衝立２０ｅは養液２１の循環を妨げないように、養液２１の通路として利用可能な開口部を有する。

＜栽培シートの使用例２＞
栽培シート１０の使用例２を図５及び図６に示す。
使用例２では、図５に示すように、上下方向に並んで配置された複数の棚板３６を有するラック３５を、栽培装置として利用して、立体的な空間内に植物を高密度で配置可能にする。

図５の例では、ラック３５のＸ軸方向の長さが１２０ｃｍであり、Ｙ軸方向の長さが１８０ｃｍである。栽培プール２０Ａは、図５及び図６（ａ）に示すようにＸ軸方向の長さが６０ｃｍであり、各段の棚板３６上に、栽培プール２０ＡをＸ軸方向に２つ並べて配置することができる。栽培プール２０Ａは、図５に示すようにＹ軸方向の長さが１８０ｃｍである。栽培プール２０Ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の長さ以外は、栽培プール２０と同様に構成される。尚、栽培プール２０Ａにおいて、衝立２０ｅは設けなくてもよい。

このラック３５で多数の植物を栽培する際には、栽培シート１０は栽培プール２０Ａの上方にほぼ水平な状態で、Ｙ軸方向に複数枚、図６（ａ）の例では６枚並べて配置され、固定される。栽培シート１０の栽培プール２０Ａへの固定は、使用例１と同様に、栽培プール２０Ａ内の養液の上方に水平に配置され、張力を加えた状態で行われる。

使用例２においても、植物の成長に伴って移植が必要になった場合、図６（ｂ）又は図６（ｃ）に示すように栽培シート１０を引き伸ばすことにより、栽培シート１０の交換や、植物毎の配置場所の変更を個別に行うことなく、栽培シート１０毎、移植の作業を実施できる。

図６（ｂ）の例では、栽培プール２０Ａから別の栽培プール２０Ｂに、栽培シート１０、栽培用ポット１５、及び植物をそのまま移動し、栽培シート１０に加える張力を大きくして寸法を引き伸ばすだけで移植を完了できる。栽培プール２０Ｂは、栽培プール２０Ａと比較して、Ｙ軸方向の長さが同じであり、Ｘ軸方向の長さが２倍である。よって、栽培シート１０をＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれにおいて２倍に引き延ばすことで、栽培プール２０ＢのＹ軸方向に伸張された栽培シート１０を３枚、並べて配置できる。

また、図６（ｃ）の例では、栽培プール２０Ａとこれと同一構成の栽培プール２０Ａ－１とがＸ軸方向において隣接配置されている。この場合、栽培プール２０Ａに配置されていた栽培シート１０を、Ｘ軸方向に引き延ばして栽培プール２０Ａ－１に固定し直し、Ｙ軸方向に引き延ばして同一の栽培プール２０Ａに取り付け位置を変更して固定し直す。

このように、使用例２においても、栽培シート１０を引き伸ばして固定し直すことで、植物の配置間隔を大きくすることができる。

＜栽培シートと栽培プールの連結構造＞
－＜構成例－１＞
栽培シート１０の一部分を拡大した状態を図７（ａ）に示す。また、栽培シート１０と栽培プール２０の連結状態の例を図７（ｂ）に示す。

本実施形態では、栽培シート１０のシート周縁部１０ａ等に支持用開口部１２が存在する場合を想定している。したがって、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すようにＳ字フック２２を用いて各支持用開口部１２と、栽培プール２０の周縁部にある容器開口部２０ｃとの間を連結することができる。図７（ｂ）に示すように、栽培プール２０の周縁部に容器開口部２０ｃを設け、Ｓ字フック２２を用いて栽培シート１０を栽培プール２０に連結する構成によれば、簡単な操作で栽培シート１０を取り付けられ、栽培シート１０が外れにくい。

Ｓ字フック２２で支持用開口部１２と容器開口部２０ｃを連結することで、栽培シート１０に水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に張力を加えることができ、栽培プール２０の大きさに合わせて栽培シート１０を引き伸ばすこともできる。また、これにより栽培シート１０上の定植孔１１の間隔を拡張し、植物間の隙間を拡げることが可能になる。

なお、栽培シート１０を大きく引き伸ばす場合には、栽培シート１０を構成する素材の強度が不足したり変形が生じやすくなる。そこで、本実施形態では各シート周縁部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄの辺に沿った領域に細長い形状の板状（又はシート状）の補強芯１３を重ねるように組み込んである。この補強芯１３は、少なくとも長手方向に伸縮性を有しており、栽培シート１０のサイズ変化に伴って２軸（Ｘ、Ｙ）方向に栽培シート１０と共に伸縮する。栽培シート１０のサイズによるが、栽培シート１０が１軸方向に伸縮する場合、及び２軸方向に伸縮する場合のいずれにおいても、支持用開口部１２は、栽培シート１０の四隅のそれぞれに少なくとも１つずつ設けられればよい。尚、栽培シート１０がＸ軸方向にのみ伸縮する場合であれば、伸縮するＸ軸方向に垂直なＹ軸方向に沿って、複数の支持用開口部１２を設けることができる。また、栽培シート１０がＸ軸方向及びＹ軸方向の２方向に伸縮する場合には、栽培シート１０の周縁、すなわち四辺のそれぞれにおいて、複数の支持用開口部１２を設けてもよい。

支持用開口部１２に、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示すＳ字フック２２や、後述する図９（ａ）又は図９（ｂ）に示すフック３１、３１Ａを用いる場合には、栽培シート１０を繰り返し使用することにより、栽培シート１０における支持用開口部１２の周囲が裂けるおそれがある。そこで、栽培シート１０のシート周縁部１０ａ～１０ｄに補強芯１３を組み込むことにより、栽培シート１０の裂けを防止できる。また、栽培シート１０のシート周縁部１０ａ～１０ｄに補強芯１３を組み込むことで、栽培シート１０の引っ張りに対する耐久性が向上し、栽培シート１０を引っ張る際に均一に伸ばすことが容易になる。

－＜構成例－２＞
図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）を参照して、栽培プール２０の容器周縁部２０ａと栽培シート１０のシート周縁部１０ａ～１０ｄ（以下、シート周縁部１０ａ等ともいう。）との連結の例を説明する。構成例２では、栽培プール２０の容器周縁部２０ａ等と固定治具（固定部材２３、２５、２７）との間に、栽培シート１０のシート周縁部１０ａ等を直接挟み込んで固定する例を示す。

図８（ａ）に示した例では、栽培プール２０の容器周縁部２０ａの上側に固定部材２３を配置して、これらの間に栽培シート１０を挟み込み、ネジ２４で固定する。
また、図８（ｂ）に示した例では、栽培プール２０の容器周縁部２０ａの上側に固定部材２５を配置して、これらの間に栽培シート１０を挟み込み、ネジ２６で固定する。

また、図８（ｃ）に示した例では、栽培プール２０の容器周縁部２０ａの上側に固定部材２７を配置して、これらの間に栽培シート１０を挟み込み、ネジ２８で固定する。
したがって、図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）のいずれの構成においても、ねじ２４、２６、２８を外すことで栽培シート１０を取り外し可能である。また、図８（ａ）、図８（ｂ）、又は図８（ｃ）の構成によれば、栽培プール２０の容器周縁部２０ａにネジ止め用の穴を設け、固定治具との間に栽培シート１０をネジ止めすることにより、栽培シート１０が固定治具と容器周縁部２０ａとの間に挟み込まれて固定される。よって、栽培シート１０が外れにくく、栽培シート１０へのダメージが少ない。尚、図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）のいずれの構成においても、栽培シート１０を固定するためのフックは不要であり、支持用開口部１２も不要である。

－＜構成例－３＞
図９（ａ）を参照して、栽培プール２０の容器周縁部２０ａにフック３１を固定した状態の例を説明する。また、図９（ｂ）を参照して、栽培プール２０側のフック３１Ａと栽培シート１０の連結状態の例を説明する。構成例３では、栽培プール２０の容器周縁部２０ａ等にフック３１、３１Ａをそれぞれ固定し、固定された各フック３１、３１Ａに栽培シ－ト１０を引っ掛けて取り付ける例を示す。

図９（ａ）に示す例では、栽培プール２０の容器周縁部２０ａの上面にフック３１がネジ止めしてある。図９（ｂ）に示す例では、容器周縁部２０ａの上部内側（養液側）の側面にフック３１Ａが複数のネジ３２で固定される。栽培シート１０のシート周縁部１０ａ等には支持用開口部１２が存在するので、図９（ｂ）に示すようにフック３１Ａの突起部分を支持用開口部１２に挿入することで、両者を係合し固定することができる。図９（ａ）の例においても同様に、フック３１の突起部分を支持用開口部１２に挿入することで、栽培シート１０を栽培プール２０の容器周縁部２０ａ等に固定することができる。このように、栽培プール２０の容器周縁部２０ａに予めフック３１、３１Ａをネジ止めしておくことで、簡単な操作で栽培シート１０を取り付けられ、栽培シート１０が外れにくい。

尚、図８（ａ）に示した固定部材２３を容器周縁部２０ａ等に固定しておき、この固定部材２３にフック３１、３１Ａを取り付け、栽培シート１０をフック３１、３１Ａに引っ掛けて固定してもよい。フック３１、３１Ａを、固定部材２３を介して容器周縁部２０ａ等に固定することで、栽培プール２０の設計変更を行うことなく栽培シート１０を引っ掛けて固定することができる。

－＜構成例－４＞
栽培シート１０の固定に利用可能な部品の例を図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）、図１０（ｄ）にそれぞれ示す。構成例４では、栽培プール２０の容器周縁部２０ａ等に把持部材をそれぞれ固定し、固定された把持部材で栽培シ－ト１０を把持して固定する例を示す。

図１０（ａ）に示したチャック４１、及び図１０（ｂ）に示したチャック４２は、一般的なフォースゲージのアタッチメントとして用いられている部品である。図１０（ｃ）に示したタープフック４３は、テントを固定するために利用可能な部品である。図１０（ｄ）に示したスプリングクランプ４４は、内蔵するスプリングの力によって板状部材等を挟み付けて固定可能な部品である。

図１０（ａ）～図１０（ｄ）のチャック４１、４２、タープフック４３、及びスプリングクランプ４４のいずれかを、挿通孔４１ａ、４２ａ、４３ａ、及び４４ａのいずれかに、挿通したねじ等の締結部材により、栽培プール２０の容器周縁部２０ａ側に固定する。容器周縁部２０ａ側に固定されたチャック４１、４２、タープフック４３、又はスプリングクランプ４４で、栽培シート１０のシート周縁部１０ａ～１０ｄのいずれかを挟み込み把持する。このようにして、栽培プール２０の容器周縁部２０ａと栽培シート１０のシート周縁部１０ａ～１０ｄのいずれかとを連結することができる。容器周縁部２０ａに固定された把持部材で栽培シート１０を把持して固定することにより、簡単な操作で栽培シート１０を取り付けられ、栽培シート１０が外れにくい。また、栽培シート１０へのダメージが少ない。尚、栽培シート１０を引き伸ばすために必要な張力を加えた状態で栽培シート１０を把持部材で把持し固定する場合、栽培シート１０に加えられる張力に応じた把持力を有する把持部材を使用することで、栽培シート１０が外れることを防止できる。

また、逆にチャック４１、４２、タープフック４３、及びスプリングクランプ４４のいずれかを栽培シート１０のシート周縁部１０ａ～１０ｄのいずれかに固定し、チャック４１、４２、タープフック４３、又はスプリングクランプ４４で栽培プール２０の容器周縁部２０ａを挟み込み把持してもよい。このようにして、両者を連結することも可能である。

さらに、図１１に示すように、図８（ａ）に示した固定部材２３を容器周縁部２０ａ等に固定しておき、この固定部材２３にタープフック４３をねじ４３ｂにより締結固定し、栽培シート１０を把持して固定してもよい。もちろん、タープフック４３に代えて、チャック４１、４２、及びスプリングクランプ４４等の把持部材を固定部材２３にネジ止めしてもよい。把持部材を、固定部材２３を介して容器周縁部２０ａ等に固定することで、栽培プール２０の設計変更を行うことなく栽培シート１０を把持して固定することができる。尚、図１１に示す、固定部材２３とタープフック４３等の把持部材とを予め一体化した治具を、容器周縁部２０ａに固定して、栽培シート１０を把持して固定してもよい。

＜栽培用ポット１５の取り付け構造＞
－＜単一の部品で栽培用ポット１５を構成する場合＞
栽培シート１０に取り付けた状態の栽培用ポット１５の例を図１２に示す。

図１２に示した例では、図３に示した栽培用ポット１５をそのまま栽培シート１０の定植孔１１に取り付ける場合を想定している。したがって、中間フランジ部１５ｃの箇所が定植孔１１の周囲に載った状態で栽培用ポット１５が栽培シート１０に固定されている。

しかし、図１２に示した構成の場合には、栽培シート１０の伸縮に伴う変形により栽培用ポット１５が定植孔１１から脱落してしまう可能性がある。そこで、定植孔１１の内径は、栽培シート１０に張力を加えて栽培プール２０に固定した状態で、栽培用ポット１５が脱落しない大きさとされることが好ましく、具体的には、栽培用ポット１５における中間フランジ部１５ｃよりも下側部分の外径よりも小さく形成されていることが好ましい。定植孔１１の内径を小さめにしておくことで栽培用ポット１５が定植孔１１から脱落しにくくなる。

－＜複数の部品で栽培用ポット１５を構成する場合＞
変形例における栽培用ポット１５Ａについて図１３を参照して説明する。
図１３に示した構成例では、栽培用ポット１５Ａは上下に配置された上側部材１５Ａａ及び下側部材１５Ａｂを連結して一体化することにより構成される。また、上側部材１５Ａａ及び下側部材１５Ａｂは互いに着脱自在に構成されている。

また、上側部材１５Ａａと下側部材１５Ａｂとを連結する際に、それらの間に栽培シート１０を挟み込むことができる。つまり、図１３に示すように、栽培シート１０の上下に上側部材１５Ａａ及び下側部材１５Ａｂを配置してこれらを連結することで、栽培用ポット１５Ａで栽培シート１０を挟み込みこれらを一体化するように固定することが可能になる。

図１３に示した構成の場合には、栽培シート１０の伸縮に伴って定植孔１１が変形しようとする場合でも、栽培用ポット１５Ａは定植孔１１から脱落しにくい状態になる。また、図１３に示した構成においても、定植孔１１の内径を小さめにしておくことで栽培用ポット１５が定植孔１１から脱落しにくくなる。

－＜固定枠を用いる場合＞
固定枠１６を取り付けた栽培シート１０の一部分を拡大した状態を図１４に示す。
図１４に示した例では、円環状の固定枠１６、すなわちハトメが栽培シート１０の定植孔１１に固定されている。固定枠１６は樹脂又は金属により構成され、形状が変化しないように十分な強度を有している。固定枠１６は、定植孔１１の周囲にしっかりと固定されている。

固定枠１６の中央部に栽培シート１０の定植孔１１と同等の貫通孔が形成されているので、固定枠１６の中に栽培用ポット１５を通して固定枠１６で栽培用ポット１５を支持するように固定することができる。

固定枠１６を用いる場合には、栽培シート１０が伸縮する際に、栽培用ポット１５を支持する定植孔１１の形状が変化しないように固定枠１６で補強することができる。これにより、栽培用ポット１５が定植孔１１及び固定枠１６から脱落するのを防止できる。また、固定枠１６を用いることにより、栽培シート１０における定植孔１１の周囲が裂けることを防止できる。

＜栽培シート１０の利点＞
前述した特開平２－２２２６２５号公報に記載の技術では、定植パネルが、角柱状植物支持体同士を柔らかい遮光フィルムで連結して構成されることから、水面上に安定して浮かせるために、スライド枠体又はステーを使用して、パネルの形状を維持している。このため、栽培装置で使用する部品の数が多くなり、作業工程も複雑になる傾向がある。したがって、作業性があまり良くなく、かつ、栽培装置の部品コストやランニングコストを削減することが困難であった。

これに対し、上述の栽培シート１０は、張力を加えた状態で支持することで、水平方向に伸縮することが可能である。したがって、栽培シート１０を装着する栽培プール２０の大きさや、栽培プール２０の容器周縁部２０ａと栽培シート１０のシート周縁部１０ａ～１０ｄとの連結位置を変更することで、定植孔１１の間隔を必要に応じて変更できる。つまり、栽培装置等で栽培している植物の成長に伴い植物間の隙間を大きくしたい場合に、栽培シート１０を引き伸ばして隣接する定植孔１１間の間隔を大きくするだけで、植物の移植と同等の作業工程を実現できる。よって、それぞれの植物や栽培用ポット１５の取り外し作業や取り付け作業を削減できる。また、栽培シート１０は必要な部品数が少ないので、部品コストの削減が容易である。

また、特開平２－２２２６２５号公報に記載の技術では、長さが２６ｍの大型の栽培槽を用いていることから、水面に浮かんだ定植パネルを移動させたり、ステーを着脱して定植パネルを伸縮させたりする作業が、比較的容易に行える。しかし、例えば幅が１ｍ程度の小型のラックの棚板の上で植物を栽培するような場合には、大型の水槽は利用できず、特開平２－２２２６２５号公報の技術は適用が困難である。したがって、隣接する植物同士の間隔を、植物の成長に合わせて変更するためには、作業者が、成長した植物を１株ずつ取り出して、別の場所の水槽などの設備まで持ち運んで移植することとなる。そのため、栽培する植物の数が多いと移植作業の手間が増えるのは避けられない。

この点、上述の栽培シート１０は、栽培シート１０に加える張力を調整することにより、隣接する定植孔１１同士の間隔を必要に応じて拡張できる。よって、植物を栽培する初期においては、高密度で植物の苗を栽培シート１０上に配置し、植物の成長に合わせて、隣接する植物同士の間隔を容易に変更できる。そのため、比較的狭い空間でも大量の植物を生産することが可能になり、栽培装置における空間の利用効率を上げることが容易になる。また、栽培シート１０は弾性材料により構成されているので、同じ栽培シート１０を何回でも繰り返し利用できる。

＜補足説明＞
ここで、上述した本発明に係る水耕栽培用シート及び栽培装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［１２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 弾性材料により構成され、少なくとも一方向に伸縮性を有するシート状部材（栽培シート１０）と、
前記シート状部材に形成され、栽培する植物を配置可能な１つ以上の開口部（定植孔１１）と、
を備える水耕栽培用シート。
［２］ 前記シート状部材の周縁部の複数箇所に形成されたシート支持部（シート周縁部１０ａ～１０ｄ、支持用開口部１２、Ｓ字フック２２等）を備える、
上記［１］に記載の水耕栽培用シート。

［３］ 前記シート支持部は、複数の固定具（Ｓ字フック２２、固定部材２３、２５、２７、フック３１、３１Ａ、チャック４１等）を有する、
上記［２］に記載の水耕栽培用シート。

［４］ 前記シート支持部は、前記シート状部材の周縁部に形成された開口部（支持用開口部１２）を有する、
上記［２］に記載の水耕栽培用シート。

［５］ 前記シート支持部は、前記弾性材料に比べて強度が大きく伸縮性を有する補強材（補強芯１３）を含み、前記補強材は前記シート状部材の周縁部の少なくとも一部分に厚み方向に重なる状態で配置される、
上記［２］に記載の水耕栽培用シート。

［６］ 前記シート状部材は、前記弾性材料としてゴムを含む、
上記［１］から［５］のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

［７］ 前記開口部（定植孔１１）が、前記少なくとも一方向に互いに間隔を空けた状態で複数形成されている（図１参照）、
上記［１］から［３］のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

［８］ 栽培する植物を収容可能な１つ以上の栽培用ポット（１５、１５Ａ）を備え、
前記栽培用ポットが前記開口部（定植孔１１）に配置される、
上記［１］から［５］のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

［９］ 前記栽培用ポット（１５Ａ）は、互いに連結及び分離が可能な上部品（上側部材１５Ａａ）及び下部品（下側部材１５Ａｂ）を含み、
前記栽培用ポットは、互いに連結された前記上部品及び下部品の間に前記シート状部材を挟んだ状態で、前記シート状部材に支持される、
上記［８］に記載の水耕栽培用シート。

［１０］ 前記シート状部材の前記開口部に、前記栽培用ポットを支持可能な固定枠（１６）が前記シート状部材を挟み込む状態で配置され（図１２参照）、
前記固定枠は、前記弾性材料に比べて変形しにくい材料で構成されている、
上記［８］に記載の水耕栽培用シート。

［１１］ 前記シート状部材（栽培シート１０）は定常状態における平面形状が矩形に形成され、
前記シート状部材の平面上の縦方向及び横方向のそれぞれに沿って、複数の前記開口部（定植孔１１）が一定の間隔で形成されている（図１参照）、
上記［１］から［１０］のいずれかに記載の水耕栽培用シート。

［１２］ 上記［１］から［１１］のいずれかに記載の水耕栽培用シートと、
前記水耕栽培用シートが配置され、内部に養液を収容可能な栽培プール（２０、２０Ａ、２０Ａ－１、２０Ｂ）と、を備えた、
栽培装置（ラック３５）。

本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ 栽培シート
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ シート周縁部
１１ 定植孔
１２ 支持用開口部
１３ 補強芯
１５ 栽培用ポット
１５ａ 植物収容部
１５ｂ ポット底部
１５ｃ 中間フランジ部
１５ｄ 上部フランジ部
１５Ａ 栽培用ポット
１５Ａａ 上側部材
１５Ａｂ 下側部材
１６ 固定枠
２０ 栽培プール
２０ａ，２０ｂ 容器周縁部
２０ｃ 容器開口部
２１ 養液
２２ Ｓ字フック
２３，２５，２７ 固定部材
２４，２６，２８，３２ ネジ
３１ フック
４１，４２ チャック
４３ タープフック
４４ スプリングクランプ
Ｌ シート長
Ｌ１ プール長
Ｗ シート幅

Claims (12)

1. 弾性材料により構成され、少なくとも一方向に伸縮性を有するシート状部材と、
   前記シート状部材に形成され、栽培する植物を配置可能な１つ以上の開口部と、
   を備える水耕栽培用シート。
2. 前記シート状部材の周縁部の複数箇所に形成されたシート支持部を備える、
   請求項１に記載の水耕栽培用シート。
3. 前記シート支持部は、複数の固定具を有する、
   請求項２に記載の水耕栽培用シート。
4. 前記シート支持部は、前記シート状部材の周縁部に形成された係合用開口部を有する、
   請求項２に記載の水耕栽培用シート。
5. 前記シート支持部は、前記弾性材料に比べて強度が大きく伸縮性を有する補強材を含み、前記補強材は前記シート状部材の周縁部の少なくとも一部分に厚み方向に重なる状態で配置される、
   請求項２に記載の水耕栽培用シート。
6. 前記シート状部材は、前記弾性材料としてゴムを含む、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水耕栽培用シート。
7. 前記開口部が、前記少なくとも一方向に互いに間隔を空けた状態で複数形成されている、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水耕栽培用シート。
8. 栽培する植物を収容可能な１つ以上の栽培用ポットを備え、
   前記栽培用ポットが前記開口部に配置される、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の水耕栽培用シート。
9. 前記栽培用ポットは、互いに連結及び分離が可能な上部品及び下部品を含み、
   前記栽培用ポットは、互いに連結された前記上部品及び下部品の間に前記シート状部材を挟んだ状態で、前記シート状部材に支持される、
   請求項８に記載の水耕栽培用シート。
10. 前記シート状部材の前記開口部に、前記栽培用ポットを支持可能な固定枠が前記シート状部材を挟み込む状態で配置され、
    前記固定枠は、前記弾性材料に比べて変形しにくい材料で構成されている、
    請求項８に記載の水耕栽培用シート。
11. 前記シート状部材は定常状態における平面形状が矩形に形成され、
    前記シート状部材の平面上の縦方向及び横方向のそれぞれに沿って、複数の前記開口部が互いに間隔を空けて形成されている、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の水耕栽培用シート。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の水耕栽培用シートと、
    前記水耕栽培用シートが配置され、内部に養液を収容可能な栽培プールと、を備えた、
    栽培装置。

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