JP2759172B2 - 植物栽培設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、植物栽培設備に関するものである。さら
に詳しくは、この発明は、水耕栽培による植物生産にお
いて、植物成長過程での植物の移植回数を低減させ、植
物の成長に応じた株間の拡大を容易に行うことができ、
しかも植物工場等の設備自体を簡略化し、生産性を向上
させることのできる植物栽培設備に関するものである。

（従来の技術） 従来より、無農薬植物栽培と地理的、季節的な供給変
動のない植物の栽培およびその消費への関心が高まるに
つれて、水耕栽培技術の開発はさらに活発化してきてい
る状況にある。

これまでに知られている水耕栽培の方法としては、水
平および傾斜式の栽培床を用い、植物の根を培養液に浸
し、酸素および養分を供給して栽培する方法と、植物の
根を培養液に浸さず、直接、栄養分をそれにスプレー噴
射して供給する方法とがある。いずれの方法において
も、生産性を向上させるために、栽培面積当りの収穫量
を増加させることが重要な課題となっている。

通常は、そのために植物の生育に応じた生育パネルを
用意し、植物の成長過程において、植物の生育の度合に
応じた株間を有する生育パネルへ手作業により移植して
きている。この方法は、用意するパネルが安価であると
いう利点を有するものの、栽培面積の増加にともなって
労働力が増大し、その作業が面倒になるとともに、移植
によって植物の根が損傷するという欠点があった。

このような手作業による植物の移植の欠点を解決する
ために、たとえば第６図に示したような植物の成長に応
じて連続的に栽培密度を変更する方法が提案されてもい
る。

第６図（ａ）に示したように、この装置においては、
ライン進行方向（ア）に対し、植物（イ）を支持する複
数の梁（ウ）を直交方向に配置し、この梁（ウ）を折り
たたみ部（エ）で連結して、パネル（オ）を形成し、こ
のパネル（オ）をライン進行方向（ア）にスライドさせ
る構成を有している。植物（イ）の成長にしたがって、
第６図（ｂ）に示したように、徐々に折りたたみ部
（エ）を広げ、水平部（カ）を形成し、植物（イ）の株
間を拡大していく。さらに、植物（イ）が成長すると、
第６図（ｃ）に示したように、水平部（カ）は、梁
（ウ）と略同一平面となり、株間をさらに広げていく。

このように、折りたたみ部（エ）をライン進行方向
（ア）に広げていくことによって、植物（イ）の成長に
応じた連続的な植物（イ）の株間の拡大を行うことがで
き、手作業による植物（イ）の移植の手間が省け、第７
図に示したような連続的な植物（イ）の生育工程を実現
することが可能ともなる。折りたたみ部（エ）の拡張
は、手動により、あるいはスパイラル軸を回転駆動させ
るなどの機械的駆動手段により行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これら第６図および第７図に示したよ
うな装置を用いても、手動により折りたたみ部（エ）を
一定の割合で広げていくのは困難であり、しかもそのた
めには多大な労力と時間を必要とするという欠点があ
る。一方、機械的駆動手段を用いた場合には、折りたた
み部（エ）の拡張は容易に行うことができるものの、パ
ネル（オ）の支持部の構造および機構は複雑となり、こ
れによって装置が高コストのものになるという問題があ
る。また、連続的な植物（イ）の株間の拡大に際し、植
物（イ）の密度が過密にならない程度の密植性を保持
し、かつ植物（イ）を光、培養液および栽培スペースを
有効に利用できる正方形あるいは正三角形の配置を必ず
しも維持していないというのが実状であった。

また第７図に示したような装置においては、パネル
（オ）のライン後部を植物（イ）の植え付け部（キ）お
よびライン前部を収穫部（ク）とすることによって植物
（イ）の生産を連続ライン化することができ、作業効率
の向上を図ることが可能ともなるが、実際には、そうす
ることによって、かえってこの装置を配備した生育室が
大規模なものとなるという問題も生ずる。その上、使用
したパネル（オ）を洗浄するためのパネル（オ）を移動
させるスペースやその作業を行う作業者の移動スペース
も必要となり、低コストで植物（イ）を生産するために
は、生育室の単位面積当りの生産性をも加味して考えな
ければならないという問題もある。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもの
であり、従来の水耕栽培の欠点を解消し、植物成長過程
での植物の移植回数を低減させ、植物の成長に応じた植
物の株間の拡大を容易に行うことができ、しかも植物工
場等の設備自体を簡略化し、生産性を向上させることの
できる改善された植物栽培設備を提供することを目的と
している。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するために、左右に片
長チャンネルを有するフレームに、非透光性でかつ非浸
透性のシートで連結した複数のスポットを有する梁をス
ライド自在に配設し、梁拡張部と梁縮小部とを有してな
るパネルを移動および着脱自在に連結してなることを特
徴とする植物栽培設備を提供する。

この発明の植物栽培設備においては、スポット間隔と
梁幅とシート幅の比を3.464:1:2とし、フレーム左右の
片長チャンネルにＬ型アングルを配備することを好まし
い態様としている。

（作 用） この発明の植物栽培設備においては、一枚のパネルに
植物の成長に応じた株間を形成することができ、しかも
光効率に有効な正六角形配置を維持したままで、株間を
簡便に変更することができる。梁がスライドする左右の
フレームに片長チャンネルを用いることによって、梁縮
小部におけるシートの屈曲を邪魔することなく、しかも
光の侵入や培養液の漏れを防止することができる。パネ
ル相互は、片長チャンネルに設けたＬ型アングルを係合
させて容易に連結することができ、パネルの左右方向の
移動と着脱を自在とすることもできる。また、このＬ型
アングルによる連結で、その接合部における光の侵入や
培養液の漏れを防止することもできる。さらには、パネ
ルを連続配置するパネルの挿入場所と植物を収穫するパ
ネルの取り出し場所を同一とすることができ、生育室の
省スペース化をも実現できる。

（実施例） 以下、図面に沿って実施例を示し、この発明の植物栽
培設備についてさらに詳しく説明する。

第１図は、この発明の植物栽培設備に用いることので
きるパネルの一実施例を示した平面図である。

左右に片長チャンネル（１）を有するフレーム（２）
に、非透光性でかつ非浸透性のシート（３）で連結した
複数のスポット（４）を有する梁（５）を図に示した矢
印方向にスライド自在に配設している。フレーム（２）
の両側部の梁（５）は、フレーム（２）に接着または固
定部材等により固定されており、梁（５）の移動範囲は
その側部フレーム（２）間としている。また、この第１
図に示したように、一枚のパネル（６）には梁拡張部
（７）と梁縮小部（８）とが形成するように梁（５）を
配置している。梁拡張部（７）および梁縮小部（８）
は、パネル（６）を傾斜させ、梁（５）の自重によって
形成することができる。このように梁拡張部（７）と梁
縮小部（８）を形成することによって、一枚のパネル
（６）内に植物の成長に応じた栽植密度を得ることがで
き、第６図に示したような従来の株間を拡大させるため
のパネルを伸張させる器具は不要となり、パネル（６）
自体の構造を単純にすることができ、その結果、パネル
の製造コストを安価とすることができる。

この梁（５）の材質については特に制限はなく、植物
とシート（３）を支持することができ、かつ自重に耐え
られるものを用いることができ、たとえば軽量のウレタ
ン等の発砲体を薄いアクリル板で挟んだものを使用する
ことができる。支持する植物が軽い場合や梁（５）が多
少湾曲しても差し支えない場合には、たとえばシート
（３）を利用して筒状体を作成し、梁（５）の代わりと
することもできる。この場合、左右の片長チャンネル
（１）を円柱等の棒状体とすることもできる。梁（５）
の厚さについても制限はなく、シート（３）を効果的に
押さえることのできる厚さとし、たとえば播種するウレ
タンの厚さと略同一にすることができる。

シート（３）の材質については、前述したように光を
通すことのなく、培養液が漏れることのないものを用
い、好適には梁（５）との接続が容易でかつ硬質のもの
を例示することができる。硬質のシート（３）を用いた
場合には、梁縮小部（８）において、シート（３）は鋭
角に折れ曲がり、噴霧する培養液を邪魔することはな
い。

梁（５）のスポット間隔（ｄ）および幅（ｌ）、シー
ト幅（ｗ）の比を3.464:1:2とすることによって、梁拡
張部（７）においても梁縮小部（８）においても、常
に、一つのスポット（４）を中心とした正六角形を構成
することができ、正方形植えの場合に生じていた無駄な
スペースをなくすことができ、しかも光の効率を良好な
ものとすることができる。

このようなパネル（６）の大きさについても特に制限
はないが、人が簡単に持ち運べるような大きさとするこ
とが好ましく、たとえば横90cm×縦130cmのものを例示
することができる。またパネル（６）は、その両面を植
物の栽培に使用できるようにしてもよい。

側部のフレーム（２）には、パネル（６）を円滑に移
動させることのできる車輪（９）を設けてもいる。ま
た、左右の片長チャンネル（１）には、パネル（６）を
複数連結するための接合部材としてのＬ型アングル（1
0）を配備している。

第２図は、パネル（６）の接合例を示した断面図であ
る。

パネル（６）（６′）の接合は、各々のパネル（６）
（６′）の左右の片長チャンネル（１）（１′）に配設
したＬ型アングル（10）（10′）を係合させることによ
り得られる。Ｌ型アングル（10）（10′）を用いること
によって、光および培養液の漏れを防止することができ
るとともに、パネル（６）（６′）を図に示した矢印方
向に押したり、引いたりすることができる。このように
バネル（６）（６′）自体をスライド自在とすることに
よって、たとえば、パネル（６）（６′）を連続配置す
る挿入場所と成長した植物を収穫する取り出し場所とを
同一の場所にすることができ、生育室の一端部において
植物の移植作業および収穫作業を行うことができる。こ
れによって、生育室の単位面積当りの作業性を向上させ
ることができる。

また、この第２図に示したように、パネル（６）の左
右を片長チャンネル（１）とすることによって、梁
（５）の縮小部でのシート（３）の折り曲げを確実にす
ることができ、また梁（５）のスライドを容易にもして
おり、さらに噴霧式水耕栽培の場合にも光の侵入および
培養液の漏れを防止することもできる。

第３図は、以上の構成からなるパネル（６）を用いた
植物栽培設備の一実施例を示した斜視図である。

この例は、傾斜式水耕栽培の例を示したものである。
山形にパネル（６）を配置すると、梁（５）はその自重
により、梁拡張部（７）および梁縮小部（８）を形成す
る。梁縮小部（８）のスポット（４）に移植した植物が
成長し、その株間を広げる場合には、パネル（６）を反
転させ、梁（５）をスライドさせて梁縮小部（８）の拡
張を行うことができる。またパネル（６）の反転によっ
て、たとえば第４図に例示したように、従来の傾斜式水
耕栽培において避けることのできなかった植物（11）の
茎（12）の曲がりを矯正することができ、パネル（６）
に対して植物（11′）の茎（12′）を直立させることが
できる。また、第３図に示したように、パネル（６）
は、図に示した矢印（Ａ）方向に移動可能としており、
しかもパネル（６）相互の着脱をも自在としているた
め、植物の移植、収穫等の諸作業は生育室の一端で行う
ことができる。さらには、パネル（６）の大きさも前述
したように充分小さくすることができるため、この第３
図に示したような山形配置のパネル（６）の場合には、
生育室の高さを低くすることができ、たとえば地下室等
のように限られたスペースでの植物栽培に有効となる。
また、生育室の高さに余裕がある場合には、パネル
（６）を二段以上に積み重ねることもでき、単位面積当
りの収穫量を２倍以上にすることもできる。

この例においては、パネル（６）の内側に培養液噴霧
装置（13）を配備してもいる。この噴霧装置（13）は、
図中の矢印（Ｂ）方向に往復運動できるようにしてい
る。培養液（14）は、噴霧装置（13）に設けたノズル
（15）から噴出する。この場合、バルブ等により培養液
（14）を間欠的に噴霧しても、あるいはスパイラル軸等
に設けて噴霧装置（13）を回転させるようにしてもよ
い。また、この噴霧装置には（13）には、床面およびパ
ネル（６）の背面を清掃する別のノズル（16）を設けて
もおり、常時または間欠的な清掃を行うようにしてい
る。このような清掃手段については、ノズル（16）に限
定されることはなく、ワイパー等の任意のものを用いる
こともできる。

ノズル（15）（16）自体の目詰まりは、たとえば電磁
バルブなどを用いて、間欠的な噴霧（好適には２分噴
霧、10分停止）を行うことにより解消することができ
る。培養液（14）の供給停止時には、自然にノズル（1
5）（16）内に空気が入り、その後、培養液（14）の供
給を再開すると、その空気が急激に噴出するため、ノズ
ル（15）（16）に付着した藻やゴミを吹き飛ばしたり、
一時的な高水圧によりノズル（15）（16）の目詰まりを
防止することができる。

光源については特に制限はなく、太陽光を用いても、
人工光（17）を用いてもよい。計画的な生産を行うため
には、人工光（17）を用いた方が好ましい。照度ムラを
なくすためには規則的人工光（17）を上下動または揺動
させることも効果的である。

第４図は、植物栽培設備の別の例を示した斜視図であ
る。

この例は、水平式水耕栽培の例を示したものである。
循環する培養液（14）を貯留する培養液槽（18）上にパ
ネル（６）を複数連結し、配置している。パネル（６）
は図に示した矢印（Ｃ）方向に移動可能としている。パ
ネル（６）の梁（５）の拡張と縮小はパネル（６）の側
部を持ち上げ、傾斜させることで株間を調整することが
できる。あるいは、パネル（６）相互の接合を解除し、
パネル（６）を反転させてもよく、適宜な方法で植物の
成長に応じた株間を形成することができる。

以上のような植物栽培設備を用いてサラダ菜およびリ
ーフレタスを栽培したところ、パネル（６）の梁縮小部
（８）に移植後８日間生育させた後、パネル（６）を反
転させ、梁拡張部（７）で８日間でサラダナおよびリー
フレタスを生産することができた。なお、このときの株
間は、梁（５）の縮小状態87mmの正六角形配置および拡
張状態で150mmの正六角形配置であった。

もちろんこの発明は、以上の例によって限定されるも
のではない。パネルの構造および構成、梁およびシート
の材質および形状、パネルの配置形式等の細部について
は様々な態様が可能であることはいうまでもない。

（発明の効果） 以上詳しく説明した通り、この発明の植物栽培設備に
よって、一枚のパネルに植物の成長に応じた株間を形成
することができ、しかもその株間の変更はパネルの反転
等の簡便な操作で行うことができ、植物を移植する手間
が省けるとともに、株間を変更、維持するための特別な
部材は不要となり、簡単な構造でしかも低コストの植物
栽培設備を実現できる。株間は、梁拡張部においても梁
縮小部においても常に一つのスポットを中心とした正六
角型の配置をしており、光の効率は向上する。また、Ｌ
型アングルを用いてパネルを接合することにより、パネ
ルを一方向だけでなく、左右両方向に移動させることが
でき、生育室においてパネルを連続配置するパネル挿入
部と成長した植物を収穫するパネル取り出し部を同一の
場所とすることが可能となり、生育室のスペースを有効
に使用することもできる。

傾斜式水耕栽培する場合には、従来発生しやすかった
植物の茎の曲がりを矯正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の植物栽培設備に用いることのでき
るパネルの一実施例を示した平面図である。第２図は、
パネルの接合例を例示した断面図である。 第３図は、この発明の植物栽培設備の一実施例を示した
斜視図である。 第４図は、植物の生育の一例を示した側面図である。 第５図は、この発明の植物栽培設備の別の例を示した斜
視図である。 第６図および第７図は、従来の植物栽培装置の例を示し
た工程斜視図および斜視図である。 １……片長チャンネル ２……フレーム ３……シート ４……スポット ５……梁 ６……パネル ７……梁拡張部 ８……梁縮小部 ９……車輪 10……Ｌ型アングル 11……植物 12……茎 13……噴霧装置 14……培養液 15,16……ノズル 17……人工光 18……培養液槽

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右に片長チャンネルを有するフレーム
   に、非透光性でかつ非浸透性のシートで連結した複数の
   スポットを有する梁をスライド自在に配設し、梁拡張部
   と梁縮小部とを有してなるパネルを移動および着脱自在
   に連結してなることを特徴とする植物栽培設備。
2. 【請求項２】スポット間隔と梁幅とシート幅の比を3.46
   4:1:2とする請求項（１）記載の植物栽培設備。
3. 【請求項３】フレーム左右の片長チャンネルにＬ型アン
   グルを配備し、複数のパネルを連結する請求項（１）記
   載の植物栽培設備。
4. 【請求項４】パネルを傾斜配置してなる請求項（１）記
   載の植物栽培設備。
5. 【請求項５】パネルを水平配置してなる請求項（１）記
   載の植物栽培設備。