JP2823846B2

JP2823846B2 - 植物栽培装置

Info

Publication number: JP2823846B2
Application number: JP8338735A
Authority: JP
Inventors: 哲雄関山; 利明岡野; 鴻一米沢; 文雄大谷
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry; Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry; Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2016-12-18
Also published as: JPH10174533A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、野菜等の植物の水
耕栽培に適した植物栽培装置に関する。より詳しくは、
本発明は、植物を移送しながら収穫可能なまでに生長さ
せた後一定位置で収穫を行う植物栽培装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の植物栽培装置として、ハウス内に
架台を設置すると共に当該架台上に一対のガイドレール
を敷設し、当該ガイドレール上に台車を並べて順次移動
させながら水耕栽培を行うタイプものがあった。各台車
上には、例えば、特願平２−３１１０２１号公報に開示
されているような樋状トレイが多数並べられており、水
耕栽培される植物はこの樋状トレイ内の人工土壌によっ
て支持されている。各樋状トレイ内には、その一端に接
続された培養液供給チューブによって培養液が供給され
る。そして、供給された培養液は樋状トレイ内を流れな
がら各植物に栄養分を供給した後、各樋状トレイの他端
から回収される。

【０００３】植物栽培装置の架台の長さは、植物の移送
について定植から収穫までの全日程に必要な距離に設定
されている。即ち、架台上には栽培日数順に台車が並べ
られており、架台の一端から他端まで台車を移送する間
に植物を収穫可能なまでに生長させる。台車の移送は人
力による。作業者は、台車を１台ずつあるいは数台まと
めて移動させる。この場合、作業者は台車上の各樋状ト
レイから培養液供給チューブを外した後台車を移送す
る。そして、移送先では各樋状トレイに別の培養液供給
チューブを接続する。

【０００４】植物の管理は台車毎に行われ、植物がある
程度生長した後は台車の姿勢を傾ける。つまり、植物の
根が比較的短い時期には台車上の各樋状トレイを水平に
保持して培養液の水位を高く維持する一方、植物の根が
ある程度伸びた後には台車ごと各樋状トレイを傾けて培
養液の流れをある程度速くして溶存酸素の供給量を増や
す必要がある。架台上に敷設された一対のガイドレール
のうち、一側のガイドレールは上下に２段設けられてお
り、作業者は台車の一側を持ち上げ又は降ろして別の段
のガイドレールに載せ替え、台車を傾ける。

【０００５】また、栽培面積を有効に活用するために
は、植物の生長に合わせて栽培植物の間隔を広げていわ
ゆるスペーシングを行う必要があるが、この植物栽培装
置では台車毎にスペーシングを行う。具体的には、２名
の作業者が樋状トレイの両端を持って同時にずらし、台
車上で各樋状トレイの間隔を調節する。

【０００６】一方、スペーシングを人手によらずに機械
力によって行う植物栽培装置として、伸縮可能なキャリ
ア上に複数のポットを並べ、当該キャリアを栽培装置の
横方向に伸ばしながら縦方向に徐々に大きく移送するも
のが知られている（農業機械学会誌第５３巻第１号（１
９９１）第６５頁〜第７２頁）。この植物栽培装置で
は、ウォーキングビーム方式の移送手段によってキャリ
アを移送するが、ビームに設けているフックの間隔を徐
々に広げておくことで、縦方向のスペーシングを行って
いる。また、キャリアの両端を案内する各レールはその
間隔が徐々に広がるようにして敷設されており、キャリ
アは移送されながら徐々に伸ばされ横方向のスペーシン
グが行われる。このキャリアは複数の平行リンク機構に
よって構成されており、横方向に伸ばされても各ポット
は等間隔で配置される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
植物栽培装置では、植物の移送を台車ごと人力で行って
いたので、作業者の労力が多大であった。特に、植物が
ある程度生長した後には台車ごと各樋状トレイを傾ける
必要があるので、この姿勢変化によって台車の水平面に
対する見かけ上の幅が変化することになり、一定間隔で
平行に敷設されているガイドレールとの関係にずれが生
じて台車が滑り難くなる。このため、余分な労力が必要
となっていた。また、植物の生長によって台車上の重量
は増加しており、台車を傾けるためにも多大な労力を必
要としていた。さらに、水平な台車と傾いた台車とを一
緒に移送することができず、台車の移送作業をより一層
煩雑にしていた。また、各樋状トレイを台車に対して一
つずつずらしながらスペーシングを行い、しかも各樋状
トレイの両端に別々の作業者を必要とするので、スペー
シング作業にも多大の労力が必要であった。さらに、台
車に対して各樋状トレイを動かしながらスペーシングを
行うために各樋状トレイを台車に固定することができ
ず、植物の生長による重心の上昇によって転倒してしま
うおそれがあった。加えて、各台車は架台の上にしか並
べられていなかっため、いわゆる１段栽培となって設置
スペース利用効率が悪く、１株当たりの光熱費等の増大
を招いていた。

【０００８】一方、後者の植物栽培装置では、スペーシ
ングを機械力によって行っているので、作業者の労力を
軽減して省力化にはなるが、その反面、移送手段やキャ
リアの構造が複雑になる。このため、設備費が多大にな
ると共に栽培空間の多段化が困難であり、経済性に劣っ
ていた。

【０００９】本発明は、簡単な構造で省力化を達成する
ことができると共に、多段化への対応が容易な植物栽培
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１記載の発明は、樋状の流路を有し且つ植物
が１列に並べられたホルダを複数備え、当該各ホルダを
懸垂移動手段によってガイドレールに別々に吊り下げる
と共に、当該各懸垂移動手段を連結して牽引しながら各
ホルダの間隔を植物の生長に合わせて調節する移送手段
を設け、各ホルダへの培養液の供給を、牽引された各ホ
ルダの一端が通過する空間の上方に並んで配置された多
数の滴下孔と、空間の下方に配置されて各滴下孔より滴
下された培養液のうち各ホルダ間を落下したものを回収
する第１回収部と、各ホルダの他端より培養液を回収す
る第２回収部とを備える培養液循環手段によって行う構
成である。

【００１１】したがって、移送手段が連結した各懸垂移
動手段を引っ張ると、これら各懸垂移動手段は次々にガ
イドレールに沿って動き出して各ホルダを移送する。同
時に、各ホルダの間隔が各懸垂移動手段の間の移送手段
の長さに応じたものとなり、スペーシングが行われる。
移送中の各ホルダの一端は滴下孔の並びの下を通るの
で、移送中であっても移送完了後であっても常に培養液
の供給を受ける。各ホルダに供給された培養液は流路を
流れながら植物に栄養分を供給し、第２回収部より回収
される。また、各滴下孔から滴下された培養液のうちホ
ルダによって受け止められなかったものについては、第
１回収部によって回収される。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、ガイドレー
ルを２本で１組とし、これら各ガイドレールに各ホルダ
の両端をそれぞれ懸垂移動手段によって吊り下げる構成
である。したがって、１組のガイドレールは植物が植え
られている空間の上方から外れて配置され、各ガイドレ
ールの影が植物に当たり難くなる。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、２本のガイ
ドレールを互いに段違いに設置して各ホルダの傾斜角度
を移送に伴って自動的に変更させることを特徴とするも
のである。２本のガイドレールが同じ高さのときにはホ
ルダは水平に維持され培養液の流れが遅く深くなる。ま
た、ガイドレールの高さが段違いにされた箇所では、ホ
ルダの一端が他端に比べて持ち上げられるのでホルダに
傾きが生ずる。したがって、ホルダを各ガイドレールに
吊り下げて移送するだけで所望とする傾斜を得ることが
でき、これによって、ホルダの流路内の培養液の流れを
調整できる。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、各ホルダの
一端に漏斗を取り付けると共に、各滴下孔は空間の上方
に配置されたパイプの底部に一定間隔をあけて形成され
る一方、第１及び第２回収部を樋で構成したものであ
る。したがって、予め滴下孔が形成されたパイプを設置
することにより、多数の滴下孔が一定間隔で配置され
る。そして、これらの滴下孔から滴下された培養液を漏
斗で受け、ホルダ内の流路に導く。また、第１及び第２
の回収部を樋にすることで、簡単な構造で重力を使用し
て培養液を回収できる。

【００１５】また、請求項５記載の発明は、懸垂移動手
段は、ガイドレール上を転がる１個の車輪と、当該ガイ
ドレールを下から押さえ付ける２個の車輪とを備えて構
成されている。したがって、各車輪がガイドレールを３
点で上下から挟み付けることになり、ガイドレールに対
する一の車輪を中心とした懸垂移動手段側の回転が防止
され、ホルダの反転、即ち植物の転倒が防がれる。

【００１６】また、請求項６記載の発明は、移送手段
は、懸垂移動手段の各々に取り付けられたフックと、こ
れら各フックを連結して各懸垂移動手段を引っ張る牽引
チェーンを備えて構成されている。したがって、牽引チ
ェーンを引っ張ると、各懸垂移動手段が次々に引かれて
動き出し、各ホルダが移送される。

【００１７】また、請求項７記載の発明は、牽引チェー
ンを、フックに対して位置をずらして掛け替えを行うこ
とができるように構成している。したがって、牽引チェ
ーンの掛け替えを行うと、各フック間の牽引チェーンの
長さが変わる。この後、牽引チェーンを引っ張ると、各
ホルダの間隔が各フック間の牽引チェーンの長さに対応
したものとなり、スペーシングが行われる。

【００１８】また、請求項８記載の発明は、各ガイドレ
ールに沿って各ホルダを移送させる栽培空間を上下方向
に２段設置すると共に下段の栽培空間を各ホルダを水平
にして使用する育苗用スペースにし、当該下段の栽培空
間に育苗用の照明手段を備えた構成である。したがっ
て、栽培空間が１段の場合に比べて設置スペースを増加
させることなく植物の栽培面積が２倍になる。また、専
用の照明手段を使用して十分な光量で育苗が行われる。

【００１９】また、請求項９記載の発明は、育苗用スペ
ースのホルダ移送方向上流側位置を催芽スペースにする
と共に、少なくとも当該催芽スペースを覆って遮光及び
水分保持を行う遮光・保湿部材（例えば催芽カバー）を
備えて構成されている。したがって、種子に光を当てる
ことなく、また、乾燥させることなく発芽させることが
できる。

【００２０】さらに、請求項１０記載の発明は、上下段
の間でホルダの移送を行うリフタを備える構成である。
したがって、複数の段の栽培空間を連続的に移送しなが
ら植物の栽培が行われる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の一形態に基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１及び図２に、本発明に係る植物栽培装
置の実施形態の一例を示す。なお、植物栽培装置には多
数のホルダ３を備えているが、図２においては一部のホ
ルダ３のみを図示する。

【００２３】この植物栽培装置は、上下２段の栽培空間
５３，５４を有する２段式の水耕栽培装置であり、栽培
装置本体１にリフタ２を付属させている。この植物栽培
装置は、例えば温室内に設置され、植物を植えたホルダ
３を一定方向に移送させながら常に培養液の循環を行い
水耕栽培を行う。本実施形態では、栽培植物を、栽培装
置本体１の下段側の栽培空間５４について一端側から他
端側に向けて移送した後、リフタ２によって持ち上げ、
上段側の栽培空間５３について他端側から一端側に向け
て移送する。即ち、栽培装置本体１の一端側が搬入・収
穫位置となっている。

【００２４】栽培装置本体１は、樋状の流路１２を有し
且つ植物が１列に並べられたホルダ３を複数備えてお
り、これら各ホルダ３を懸垂移動手段４によってガイド
レール５に別々に吊り下げると共に、これら各ホルダ３
を連結して牽引しながら各ホルダ３の間隔を植物の生長
に合わせて調節する移送手段６を設け、さらに、各ホル
ダ３への培養液の供給を培養液循環手段７によって行っ
ている。

【００２５】ガイドレール５は、例えばホルダ３の両端
を支える２本のガイドレール５，５が１組となって１段
を構成し、上下方向に所定の間隔をあけて２段設置され
ている。即ち、各段のガイドレール５は２本で構成され
ている。各ガイドレール５の断面形状はほぼＣ字形状を
成し、栽培装置本体の架台８にそれぞれ固着されてい
る。下段の各ガイドレール５は、互いに同じ高さで水平
且つ平行に設置されている。一方、上段の各ガイドレー
ル５は、互いに高さを変えて、換言すると、段違で水平
且つ平行に設置されている。したがって、ホルダ３を各
ガイドレール５に吊り下げた場合、下段ではホルダ３は
水平になり、上段ではホルダ３は傾斜する。本実施形態
では、上段の２本のガイドレール５は、吊り下げたホル
ダ３を全範囲にわたって５度程度傾斜させるように互い
の高さを変えて段違いに設置されている。ただし、必ず
しも上段の全範囲にわたってホルダ３を５度程度傾斜さ
せる必要はない。例えば、一方のガイドレール５の設置
高さを途中で滑らかに変化させることで２本のガイドレ
ール５の高さの差を途中で変化させ、これによってホル
ダ３の傾斜角度が途中で変わるようにしても良く、又
は、ホルダ３を水平な状態から途中で傾斜させるように
しても良い。

【００２６】播種後間もなくて植物の根が比較的短い場
合、即ち育苗の段階では、ホルダ３を水平にして使用す
る。ホルダ３を水平にすることで、ホルダ３に供給され
る培養液の水位が高くなり、根が短い場合であっても栄
養分の供給を可能にする。即ち、ホルダを水平にして使
用する下段の栽培空間５４が育苗スペースとなってい
る。一方、植物の根がある程度伸びた後には、ホルダ３
を傾斜させることで培養液の流れをある程度速めて溶存
酸素の供給を十分に行う。

【００２７】ホルダ３は、例えば図３に示すように、２
本のロッド９と、これら各ロッド９間に挟み込まれた土
壌代用プレート１０及び流路形成シート１１とを備えて
構成されている。各ロッド９の両端は、詳しくは後述す
る懸垂移動手段４のホルダ支持ブラケット１８に載せら
れ支持されている。土壌代用プレート１０は、例えばウ
レタンフォームによって成形され、複数のスペーサ（図
示省略）を所定間隔に挟み込みながら谷状に折り返され
て植え付け用の溝１４を形成している。植え付け用の溝
１４に播かれた種子から伸びた根は、土壌代用プレート
１０を貫通して伸びる。

【００２８】流路形成シート１１は、各ロッド９間に弛
みをもって掛け渡されており、土壌代用プレート１０の
下方に樋状の流路、即ち、水耕栽培用の培養液の流路１
２を形成している。流路形成シート１１の端は、一端側
のみ袋状に折り返されている。そして、この折返し部分
には、漏斗１３が差し込まれている。即ち、ホルダ３の
一端には培養液を流路１２に流し込む漏斗１３が取り付
けられている。漏斗１３から流路１２に導かれた培養液
は、一端側が折り返されて堰き止められるために他端に
向けて流れる。この流路形成シート１１は、例えば塩化
ビニル等の軟質のプラスチックシートであり、光を遮っ
て植物の根に対する光の影響を防ぐと共に藻等の発生を
防止する。

【００２９】なお、土壌代用プレート１０から培養液中
には不織布が垂らされている。この不織布は培養液を吸
い上げ、根が短く培養液中に到達しない場合であっても
当該根に培養液を供給する。

【００３０】懸垂移動手段４はガイドレール５に吊り下
がって移動するスライダであり、例えば、図４及び図５
に示すように、１つの吊車輪１５と２つの転倒防止車輪
１６とでガイドレール５を挟み付けている。これら各車
輪１５，１６はステー１７の上部に取り付けられてお
り、このステー１７の下端にはホルダ支持ブラケット１
８が固着されている。吊車輪１５はガイドレール５上に
載って転がり、各転倒防止車輪１６はガイドレール５の
底面を押さえ付けながら転がるので、ホルダ支持ブラケ
ット１８が支持するホルダ３の反転を防止し、即ち、当
該ホルダ３に植えられている植物の転倒を防止する。

【００３１】なお、ホルダ支持ブラケット１８に支持さ
れる各ロッド９の両端は、図３に示すように、両側が切
りかかれて細長い横断面形状となっている。そして、こ
の細長い部分をホルダ支持ブラケット１８に差し込むよ
うにして載せることで、各ロッド９がブラケット１８に
支持される。

【００３２】懸垂移動手段４はガイドレール５に対して
当該ガイドレール５の幅方向（ホルダ３の長手方向）に
若干ずれることができ、また、ガイドレール５に対して
若干傾くことができる。さらに、ホルダ３の各ロッド９
は、懸垂移動手段４のブラケット１８に対して若干傾く
ことができる。したがって、上段の各ガイドレール５に
各ホルダ３を吊り下げることで当該ホルダ３を傾斜させ
た場合であっても、懸垂移動手段４に無理な力が作用す
ることなく傾斜した各ホルダ３の移送をスムーズに行う
ことができる。つまり、ホルダ３を傾斜させることで水
平面に対する当該ホルダ３の見かけ上の長さが短くなっ
た場合であってもその短縮量を懸垂移動手段４のずれや
傾きによって吸収することができ、ホルダ３の長さとガ
イドレール間隔との位置関係のずれを吸収する。

【００３３】移送手段６は、各段毎に一対ずつ設けられ
ている。移送手段６は、懸垂移動手段４に取り付けられ
たフック１９と、各フック１９を連結して各懸垂移動手
段４を引っ張る牽引チェーン２０を備えて構成されてい
る。各牽引チェーン２０は、図６に示すように、栽培装
置本体１とリフタ２の一端から他端までを往復できる長
さのループ状を成しており、往路側は各フック１９に掛
け渡され、復路側はパイプ７４内に通されている。この
パイプ７４は、ホルダ３が移送される場合に各ホルダ３
の中央が通過する空間の下方に配置され、架台８に固着
されている。

【００３４】牽引チェーン２０はフック１９に対して位
置をずらして掛け替えを行うことができ、フック１９と
その隣のフック１９との間の牽引チェーン２０の長さ
（以下、フック間チェーン長という。）を植物の生長に
合わせて段階的に伸ばすことができる。即ち、例えば毎
日牽引チェーン２０の掛け替えを行って牽引チェーン２
０のフック１９に掛ける位置をずらし、栽培日数の経過
とともにフック間チェーン長を所定長（例えば５ｃｍ）
ずつ段階的に伸ばしていく。そして、両方の牽引チェー
ン２０の掛け替えを行った状態でこれらの牽引チェーン
２０を同時に引っ張ると、各ホルダ３が移送されると共
に各ホルダ３の間隔がフック間チェーン長に応じた距離
に設定される。即ち、各ホルダ３の両端に係る２本の牽
引チェーン２０を同時に引っ張るだけでスペーシングと
各ホルダ３の移送が完了する。

【００３５】２本の牽引チェーン２０を同時に引っ張る
手段としては、モータやエンジン等の機械力、あるいは
人力のいずれでも良い。ただし、各懸垂移動手段４はガ
イドレール５に沿ってスムーズに動くので、各牽引チェ
ーン２０の牽引力は軽いもので足り、人力によって軽く
引っ張ることができる。本実施形態では、各段の各牽引
チェーン２０毎に駆動用スプロケット２１を設けると共
に、各段毎に各駆動用スプロケット２１を同時に回転さ
せる操作ハンドル２２を設けている。作業者は、牽引チ
ェーン２０を駆動用スプロケット２１に巻き付けた後操
作ハンドル２２を手で回すことで、各段毎に独立して２
本の牽引チェーン２０を同時に引っ張り各ホルダ３を移
送することができる。

【００３６】なお、下段側の各駆動用スプロケット２１
及び操作ハンドル２２は、例えばリフタ２に取り付けら
れている（図１０及び図１１）。一方、上段側の各駆動
用スプロケット２１及び操作ハンドルは、例えば図６に
示すように、収穫用の台車２３に取り付けられている
（操作ハンドルについては図示省略）。ただし、これら
各駆動用スプロケット２１及び各操作ハンドル２２を、
栽培装置本体１の架台８に取り付けても良いことは勿論
である。また、各操作ハンドル２２の操作によって、各
牽引チェーン２０を正逆両方向に引っ張ることができ
る。なお、図６、図１０、図１１中符号５６は、チェー
ン用スプロケットである。

【００３７】培養液循環手段７は、図１及び図７に示す
ように、牽引された各ホルダ３の一端が通過する空間
（以下、通過空間という。）２４の上方に並んで配置さ
れた多数の滴下孔２５と、通過空間２４の下方に配置さ
れて各滴下孔２５より滴下された培養液のうち、各ホル
ダ３の間を通り抜けて落下したものを回収する第１回収
部２６と、各ホルダ３の他端より培養液を回収する第２
回収部２７を備えている。

【００３８】各滴下孔２５は、通過空間２４の上方に配
置され且つ架台８に固定されたパイプ（以下、多孔管と
いう。）２８の底部に一定間隔をおいて、例えば５ｃｍ
間隔で形成されている。第１及び第２回収部２６，２７
は、例えば集液樋であり、架台８に取り付けられてい
る。第１回収部（以下、第１集液樋という。）２６は、
通過空間２４の下方に配置されている。また、第２回収
部（以下、第２集液樋という。）２７は、牽引されたホ
ルダ３の他端が通過する空間３７の下方に配置されてい
る。

【００３９】したがって、図８に示すように、多孔管２
８の各滴下孔２５からは培養液がシャワー状に滴下され
る。滴下された培養液のうち、ホルダ３の一端の漏斗１
３によって受け止められたものはホルダ３内の流路１２
を流れながら植物に栄養を与えた後、当該ホルダ３の他
端から第２集液樋２７に落下する。一方、ホルダ３とホ
ルダ３の間を通り抜けて落下した培養液は、第１集液樋
２６に落下して回収される。

【００４０】多孔管２８と第１及び第２集液樋２６，２
７は、各段の栽培空間５３，５４毎に別々に設けられて
いる。各多孔管２８の上流端には、循環ポンプ２９によ
って培養液タンク３０内の培養液が供給される。循環ポ
ンプ２９は、培養液を連続または間断的に圧送する。一
方、上段の多孔管２８内を各滴下孔２５から落下せずに
通過した培養液は、フィルタ３１を介して培養液タンク
３０に戻される。なお、下段の多孔管２８の下流端は閉
塞されている。

【００４１】循環ポンプ２９と各多孔管２８との間には
バルブ３２が、該バルブ３２と下段側多孔管２８との間
にはバルブ３３が、上段側多孔管２８と培養液タンク３
０との間にはバルブ３４がそれぞれ設置されている。こ
れら各バルブ３２〜３４の開閉量を制御することで、各
段の多孔管２８から滴下される培養液の量を調節するこ
とができる。

【００４２】上段側の第１及び第２集液樋２６，２７に
よって回収された培養液はそれぞれ対応する排液管３５
内に流れ込んで集められ、フィルタ３１によって濾過さ
れた後、培養液タンク３０に戻される。また、下段側の
第１及び第２集液樋２６，２７によって回収された培養
液もフィルタ３１によって濾過された後、培養液タンク
３０に戻される。

【００４３】植物栽培装置には、最上段とその下の段と
の間に、最上段以外の段の栽培空間を照らす照明が設け
られている。本実施形態では、植物栽培装置を２段式に
しているので、上段と下段の間に下段の栽培空間５４を
照らす照明、例えば蛍光灯３６が複数設置されている。
各蛍光灯３６は、架台８の上段側栽培空間５３と下段側
栽培空間５４の間に掛け渡された梁４９に取り付けられ
ている。各蛍光灯３６は、下段側の栽培空間５４を照ら
して、育苗に必要な光の不足分を補う。なお、照明とし
ては蛍光灯３６に限るものではなく、ナトリウムラン
プ、白熱灯等であっても良い。

【００４４】各蛍光灯３６は、ホルダ３の移送方向下流
側のものほど間隔をつめて設置されている。即ち、架台
８の一端側では比較的広い間隔で各蛍光灯３６が設置さ
れているのに対し、架台８の他端側では比較的狭い間隔
で各蛍光灯３６が設置されている。このように各蛍光灯
３６を設置することで、下段の栽培空間５４の他端近傍
における光の照射量を上段の栽培空間５３の太陽光の照
射量とほぼ同じにすることができ、下段の栽培空間５４
の他端近傍位置でも上段の栽培空間５３と同様に植物の
栽培を行うことができる。例えば、天候不良が続いて上
段の栽培空間５３における栽培があまり進まずに収穫が
予定通りできない場合等には、上段の栽培空間５３が密
になって下段の栽培空間５４から新たにホルダ３を移送
することが困難になることもあるが、このような場合で
あっても下段の栽培空間５４で上段の栽培空間５３と同
様の光の照射量で植物の栽培を継続することができる。

【００４５】また、この植物栽培装置には、図１２に示
すように、上下段の栽培空間５３，５４の間に開閉可能
な催芽カバー（遮光・保湿部材）５０が設けられてい
る。より具体的に説明すると、この催芽カバー５０は、
例えばフェルト等よりなるカバーで、種子が発芽するま
での間に移送されるスペース、即ち育苗用スペースのホ
ルダ移送方向上流側位置の催芽スペースに設置されてい
る。催芽カバー５０は、種子の遮光及び水分保持を行う
もので、催芽スペースの各ホルダ３の上に広げられてこ
れらを覆っている。また、この植物栽培装置とは別に催
芽室や催芽機などを使って催芽させたものを準備する場
合には、この植物栽培装置には催芽スペースが必ずしも
設けられないこともある。例えば、ホルダ３を移送する
場合や、本装置では催芽を行わずに催芽機の使用によっ
て発芽させた苗の状態のものを本装置で栽培する場合等
には、催芽カバー５０を芯ロールに巻き取り、邪魔にな
らないように一側に寄せておく。

【００４６】リフタ２は、図１０及び図１１に示すよう
に、一対のホルダ搭載レール３８と、各ホルダ搭載レー
ル３８に連結された一対の昇降ワイヤ３９と、各昇降ワ
イヤ３９を別々に巻き取る一対の巻き取りドラム４０，
４１を備えて構成されている。各ホルダ搭載レール３８
は、栽培装置本体１の各ガイドレール５と同じ間隔で配
置され、例えば複数本のクロスシャフト４２により枠状
に連結されて一体化されている。各ホルダ搭載レール３
８は、それぞれ対応する昇降ワイヤ３９によって吊り下
げられている。

【００４７】各巻き取りドラム４０，４１は、リフタ２
のフレーム４３の上部に回転自在に取り付けられたシャ
フト４４の両端近傍位置に固定されている。このシャフ
ト４４はギヤボックス４５，５５内に収容された減速歯
車列に接続されており、減速歯車列は上下移動ハンドル
４６に接続されている。したがって、上下移動ハンドル
４６を回転操作した場合、減速歯車列によって増幅され
たトルクによって各巻き取りドラム４０，４１が回転駆
動され、各昇降ワイヤ３９が巻き取られ又は引き出され
て、各ホルダ搭載レール３８を上昇又は下降させる。

【００４８】各巻き取りドラム４０，４１の直径は、互
いに異なっている。したがって、各巻き取りドラム４
０，４１が同一回転しても各昇降ワイヤ３９の巻き取り
量は相違し、各ホルダ搭載レール３８を互いに異なる距
離だけ昇降させる。このため、リフタ２は、下段位置で
は水平であった各ホルダ３をその姿勢を傾けながら上段
位置まで上昇させることができる。上段位置及び下段位
置のいずれであっても、各ホルダ搭載レール３８は栽培
装置本体１の各ガイドレール５を延長するように配置さ
れる。このリフタ２には車輪４７が取り付けられてお
り、独立して移動させることができる。

【００４９】一方、収穫台車２３は、図６に示すよう
に、収穫装置本体１の上段側の各ガイドレール５を延長
するように配置される一対の収穫レール４８を有してい
る。また、収穫台車２３には、前述したように上段側の
各駆動用スプロケット２１及び操作ハンドル（図示省
略）が取り付けられている。

【００５０】次に、この植物栽培装置による植物の栽培
について説明する。なお、植物栽培装置は温室内に設置
されており、太陽の光によって植物の栽培を行う。

【００５１】この植物栽培装置では、栽培装置本体１の
一端側が搬入・収穫位置となっている。即ち、栽培装置
本体１の一端側より下段の各ガイドレール５にホルダ３
を吊り下げる。この場合の種子の状態は発芽前でも発芽
後でも良く、栽培する植物の種類に応じて適宜決定され
る。即ち、栽培装置本体１で栽培される植物は、図示し
ない催芽機を使用して予め発芽させてあっても良く、又
は、発芽前の状態であっても良い。

【００５２】次に、新規に吊り下げたホルダ３の両端の
懸垂移動手段４を各牽引チェーン２０で既に吊り下げら
れている懸垂移動手段４に連結する。このとき、一つ前
のホルダ３との間に、例えば５ｃｍのフック間チェーン
長を設けておく。同様にして、必要数のホルダ３を各ガ
イドレール５に新たに吊り下げた後、牽引チェーン２０
で連結する。また、既に吊り下げて日数が経っている他
のホルダ３についても、必要に応じてチェーンの掛け替
えを行いフック間チェーン長を調節しておく。即ち、ス
ペーシングを行う必要があるホルダ３については、フッ
ク間チェーン長を例えば５ｃｍずつさらに伸ばしてお
く。

【００５３】次に、下段の操作ハンドル２２を回転操作
して両方の牽引チェーン２０を所定距離だけ同時に引っ
張る。各牽引チェーン２０には下段側の全てのホルダ３
が連結されているので、これら各ホルダ３は次々に引っ
張られて移動し、フック間チェーン長に応じた間隔をあ
けながら全体として所定位置まで移送される。各フック
間チェーン長は日数の経過とともに段階的に長くされる
ので、吊り下げ日数（植物の栽培日数）が経過して大き
く生長した植物が植えられているホルダ３ほど、大きく
移送されて間隔が広くあけられる。

【００５４】移送途中の各ホルダ３の一端は多孔管２８
の下方を動くので、植物の移送中に培養液の供給を行う
ことができる。また、スペーシングを行った後の状態で
は、各ホルダ３の間隔は全て５ｃｍの倍数となってい
る。したがって、全てのホルダ３の一端は５ｃｍ間隔で
設けられた各滴下孔２５の真下あるいはその近傍に同様
の配置関係で位置しており、漏斗１３によって培養液の
供給を受けることができる。即ち、スペーシングと移送
を行っている最中であっても、また、終了後であっても
常に培養液を供給し続けることができ、しかも特別な作
業や手間は不要である。

【００５５】いま、下段側の各ホルダ３の姿勢は水平に
なっているので、絶え間なく培養液の供給を受けること
によって各ホルダ３内の培養液の水位は比較的高い位置
に達している。下段側のホルダ３の植物は育苗の段階で
根の長さが比較的短いものが殆どであるが、ホルダ３内
の培養液の水位が高くなっているので、また、ホルダ３
内には不織布が配置されているので、植物は栄養分を良
好に吸収することができる。即ち、下段側の栽培空間５
４では、主に育苗が行われる。

【００５６】下段側の各ホルダ３は、植物の生長に合わ
せて毎日スペーシングされながら栽培装置本体１の他端
に向けて移送される。そして、栽培装置本体１の他端に
達したホルダ３は、その後の移送によってリフタ２の各
ホルダ搭載レール３８に引き込まれる。即ち、この状態
では、各ホルダ搭載レール３８は下段位置まで降ろされ
ており、上段側に移送すべきホルダ３の全てが各ホルダ
搭載レール３８に移される。各ホルダ搭載レール３８に
移された各ホルダ３については、懸垂移動手段４のフッ
ク１９から牽引チェーン２０を外しておく。

【００５７】その後、作業者はリフタ２の上下移動ハン
ドル４６を回転操作して各ホルダ３を上段位置まで持ち
上げると共に傾斜させ、次に、各ホルダ３の懸垂移動手
段４のフック１９に上段側の牽引チェーン２０を掛け
る。このとき、各フック間チェーン長を所定長に設定し
ておく。

【００５８】次に、上段側の操作ハンドル２２を回転さ
せて各牽引チェーン２０を引っ張ると、リフタ２によっ
て持ち上げられた各ホルダ３が栽培装置本体１の上段側
の各ガイドレール５側に引き出される。上段側では各ホ
ルダ３は傾斜しているので、多孔管２８の各滴下孔２５
から各ホルダ３の一端の漏斗１３に滴下した培養液は、
ホルダ３内の流路１２を勢い良く流れて他端から落下
し、第２集液樋２７によって集められる。上段側におい
ても下段側と同様に、各ホルダ３を毎日栽培装置本体１
の一端側に向けてスペーシングしながら移送する。

【００５９】各ホルダ３に植えられている植物は、栽培
装置本体１の一端に到達する頃には収穫可能なまでに生
長する。そして、栽培装置本体１の一端に到達したホル
ダ３は収穫台車２３の各収穫レール４８に引き込まれ、
これによって植物の収穫が行われる。

【００６０】なお、リフタ２及び収穫台車２３を栽培装
置本体１の隣から移動する場合には、リフタ２又は収穫
台車２３の各駆動用スプロケット２１より各牽引チェー
ン２０を外してそのループ端を垂らしておく。一方、リ
フタ２又は収穫台車２３を栽培装置本体１の隣に設置す
る場合には、架台８の隣にリフタ２又は収穫台車２３を
止めた後、垂らされている各牽引チェーン２０のループ
端を各駆動用スプロケット２１に掛け回せば良い。

【００６１】この植物栽培装置では、各懸垂移動手段４
を牽引チェーン２０で連結した後、当該牽引チェーン２
０をハンドル操作によって引っ張るだけで各ホルダ３の
移送とスペーシングを同時に簡単に行うことができる。
また、リフタ２による各ホルダ３の持ち上げも、ハンド
ル操作によって簡単に行うことができる。これらの作業
は軽作業であり、しかも作業者は１名で足りる。このた
め、栽培作業の省力化が達成される。

【００６２】また、この植物栽培装置は２段式であり、
設置スペースを狭くできる一方、栽培面積を広くでき
る。したがって、収穫量を増やすことができると共に、
１株当たりの空調費や光熱費を減少させることができ、
大変経済的である。

【００６３】さらに、リフタ２や収穫台車２３は栽培装
置本体１から切り離して移動させることができるので、
数台の栽培装置本体１で１台のリフタ２や収穫台車２３
を共有することができ、設備費の増加を抑えて経済的で
ある。

【００６４】なお、上述の形態は本発明の好適な形態の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、２段式の栽培装置について説明したが、必
ずしも２段式に限るものではなく、１段式栽培装置又は
３段以上の多段式栽培装置に適用しても良いことは勿論
である。

【００６５】また、下段から上段に向けて各ホルダ３、
即ち植物を移送する場合について説明したが、上段から
下段に向けて植物を移送しても良いことは勿論である。
このように、植物の移送方向をコントロールすることで
ホルダ３の搬入作業や植物の収穫作業を行う位置や高さ
を変えることができ、植物の種類等に応じて作業し易い
位置や高さで作業を行うことが可能になり、作業労力を
より一層軽減することができる。

【００６６】また、上述の説明では、各段のガイドレー
ル５を２本で１組とし、これら各ガイドレール５に各ホ
ルダ３の両端を吊り下げる構成としているが、例えばガ
イドレールを１本追加して３本で１組とし、追加した１
本で各ホルダ３の中央を吊り下げるようにしても良く、
あるいはガイドレール５を４本以上で１組としても良
い。ガイドレール５の本数を増やすことで装置の大型化
に対応できる。

【００６７】また、上述の説明では、下段側の２本のガ
イドレール５の高さを互いに同じにする一方、上段側の
２本のガイドレール５の高さを互いに変えていたが、必
ずしもこの様にする必要はなく、両方の段とも２本のガ
イドレール５を同じ高さにしても良く又は高さを変えて
も良い。さらに、一方のガイドレール５の一部を斜めに
して途中から高さが変わるようにしても良く、又は、一
方のガイドレール５を全体として斜めに設置して徐々に
高さが変わるようにしても良い。高さを途中から或いは
徐々に変える場合であっても、各ホルダ３は各懸垂移動
手段４によって吊り下げられているので、各ホルダ３の
長さの水平面に対する見かけ上の変化に対応することが
でき、各ホルダ３の移送をスムーズに行うことができ
る。

【００６８】また、上述の説明では、上下両段の栽培空
間５３，５４を使用して一の種類の植物を栽培していた
が、各段の栽培空間５３，５４毎に別々の種類の植物を
栽培しても良い。例えば、上段と下段とでは太陽光の照
射量が異なるので、太陽光を多く必要とする植物を上段
で栽培し、あまり必要としない植物を下段で栽培するよ
うにしても良い。

【００６９】

【実施例】温室内に、床面積４００ｍ²の植物栽培装置
を設置し、ほうれん草を栽培する実験を行った。スペー
シング及び植物移送を行うのに必要な時間を測定したと
ころ、１人の作業者による作業で約１０分かかった。

【００７０】一方、同規模の従来の植物栽培装置（台車
によって移送する方式）では、同様のスペーシング及び
植物移送を行うのに２人の作業者で約１時間かかってい
た。

【００７１】この結果から、本発明に係る植物栽培装置
では、作業労力が従来の１／１２程度ですみ、作業時間
を大幅に短縮することができることがわかった。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、樋状の流路を有し且つ植物が１列に並べられた
ホルダを複数備え、当該各ホルダを懸垂移動手段によっ
てガイドレールに別々に吊り下げると共に、当該各懸垂
移動手段を連結して牽引しながら各ホルダの間隔を植物
の生長に合わせて調節する移送手段を設け、各ホルダへ
の培養液の供給を、牽引された各ホルダの一端が通過す
る空間の上方に並んで配置された多数の滴下孔と、空間
の下方に配置されて各滴下孔より滴下された培養液のう
ち各ホルダ間を落下したものを回収する第１回収部と、
各ホルダの他端より培養液を回収する第２回収部とを備
えるので、移送手段によって各懸垂移動手段を引っ張る
だけでスペーシングを行いながら各ホルダを移送するこ
とができる。各ホルダは懸垂移動手段によってガイドレ
ールに吊り下げられているので、ガイドレールに沿って
軽く動き、スペーシング作業及び移送作業は軽作業とな
る。また、各ホルダの位置に影響されずに培養液の供給
を行うことができるので、従来の植物栽培装置のように
供給チューブを付け替える必要がなくなり、付随した作
業を不要にすることができる。これらのため、植物栽培
のために必要な労力が大幅に軽減され、省力化を達成で
きる。さらに、省力化によって作業時間を短くすること
ができるので、作業者を介しての病気の感染機会を減ら
すことも可能である。

【００７３】また、請求項２記載の発明は、請求項２記
載の発明では、ガイドレールを２本で１組とし、これら
各ガイドレールに各ホルダの両端をそれぞれ懸垂移動手
段によって吊り下げるので、植物の上に各ガイドレール
の影が落ち難くなり、太陽光の有効利用が可能になる。
また、各ホルダはその両端でガイドレールに吊り下げら
れるので、ホルダの姿勢の安定性を確保しつつ懸垂移動
手段の数を最小にすることができる。このため、ホルダ
移送の抵抗力を最小限に抑えて、移送作業に要する労力
をより一層軽減することができる。

【００７４】また、請求項３記載の発明では、２本のガ
イドレールを段違いに設置して各ホルダを傾斜させてい
るので、各ホルダを別のガイドレールに掛け替える等の
特別な作業を行うことなく、各ホルダを傾斜させること
ができ、より一層の省力化を図ることができる。

【００７５】また、請求項４記載の発明では、各ホルダ
の一体に漏斗を取り付けると共に、各滴下孔は空間の上
方に配置されたパイプの底部に一定間隔をあけて形成さ
れる一方、第１及び第２回収部は樋であるので、培養液
循環手段の構造を簡単にすることができ、植物栽培装置
の製造コストを抑制することができる。

【００７６】また、請求項５記載の発明では、懸垂移動
手段は、ガイドレール上を転がる１個の車輪と、当該ガ
イドレールを下から押さえ付ける２個の車輪とを備える
ので、栽培途中の植物の転倒を防止することができる。

【００７７】また、請求項６記載の発明では、移送手段
は、懸垂移動手段の各々に取り付けられたフックと、こ
れら各フックを連結して各懸垂移動手段を引っ張る牽引
チェーンを備えるので、移送手段の構造が簡単になって
低コスト化を図ることができると共に、移送のための作
業も簡単になってその労力を軽減できる。

【００７８】この場合、請求項７記載の発明のように、
牽引チェーンは、フックに対して位置をずらした掛け替
えを行うことができることが望ましい。この場合には、
牽引チェーンの掛け替えを簡単に行うことができ、スペ
ーシング作業が簡単になる。

【００７９】また、請求項８記載の発明では、各ガイド
レールに沿って各ホルダを移送させる栽培空間を上下方
向に２段設置すると共に下段の栽培空間を各ホルダを水
平にして使用する育苗用スペースにし、下段の栽培空間
に育苗用の照明手段を備えたので、設置スペースを増や
すことなく段数を増やして植物の栽培面積を増加させる
ことができる。このため、収量を増加させることができ
ると共に、１株あたりの空調費を低減することができ、
低コストでの植物栽培が可能になる。また、下段の育苗
用スペースに専用の照明手段を設けたので、育苗を良好
に行うことができる。

【００８０】また、請求項９記載の発明では、育苗用ス
ペースのホルダ移送方向上流側位置を催芽スペースにす
ると共に、少なくとも当該催芽スペースを覆って遮光及
び水分保持を行う遮光・保湿部材（例えば催芽カバー）
を備えるので、種子の発芽を良好に行うことができる。

【００８１】さらに、請求項１０記載の発明は、上下段
の間でホルダの移送を行うリフタを備えるので、上下２
段の栽培空間を連続的に移送しながら植物の栽培を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る植物栽培装置の実施形態の一例を
示し、植物の移送方向からみた概略構成図である。

【図２】図１の植物栽培装置の概略構成を示す平面図で
ある。

【図３】図１の植物栽培装置のホルダの構造の要部を示
す斜視図である。

【図４】図１の植物栽培装置の懸垂移動手段の正面図で
ある。

【図５】図４の懸垂移動手段の側面図である。

【図６】図１の植物栽培装置の牽引チェーンを示す正面
図である。

【図７】図１の植物栽培装置のホルダの一端の付近を詳
しく示す断面図である。

【図８】図１の植物栽培装置の培養液循環手段を示し、
培養液を供給する部分の概略構成図である。

【図９】図１の植物栽培装置の培養液循環手段を示し、
培養液を回収する部分の概略構成図である。

【図１０】図１の植物栽培装置のリフタの正面図であ
る。

【図１１】図１の植物栽培装置のリフタの側面図であ
る。

【図１２】図１の植物栽培装置の催芽カバーの概略構成
図である。

【符号の説明】

１栽培装置本体２リフタ３ホルダ４懸垂移動手段５ガイドレール６移送手段７培養液循環手段１５吊車輪１６転倒防止車輪１９フック２０牽引チェーン２４通過空間２５滴下孔２６第１回収部２７第２回収部２８多孔管３６蛍光灯５０催芽カバー（遮光・保湿部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡野利明千葉県我孫子市我孫子1646番地財団法人電力中央研究所我孫子研究所内 (72)発明者米沢鴻一広島県広島市中区小町４番33号中国電力株式会社内 (72)発明者大谷文雄広島県広島市中区小町４番33号中国電力株式会社内 (56)参考文献特開平６−303863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01G 31/04 A01G 31/00 601

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】樋状の流路を有し且つ植物が１列に並べ
られたホルダを複数備え、当該各ホルダを懸垂移動手段
によってガイドレールに別々に吊り下げると共に、当該
各懸垂移動手段を連結して牽引しながら各ホルダの間隔
を前記植物の生長に合わせて調節する移送手段を設け、
前記各ホルダへの培養液の供給を、牽引された前記各ホ
ルダの一端が通過する空間の上方に並んで配置された多
数の滴下孔と、前記空間の下方に配置されて前記各滴下
孔より滴下された培養液のうち前記各ホルダ間を落下し
たものを回収する第１回収部と、前記各ホルダの他端よ
り培養液を回収する第２回収部とを備える培養液循環手
段によって行うことを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】前記ガイドレールを２本で１組とし、こ
れら各ガイドレールに前記各ホルダの両端をそれぞれ前
記懸垂移動手段によって吊り下げることを特徴とする請
求項１記載の植物栽培装置。
【請求項３】前記２本のガイドレールを段違いに設置
して前記各ホルダを傾斜させることを特徴とする請求項
２記載の植物栽培装置。
【請求項４】前記各ホルダの一端に漏斗を取り付ける
と共に、前記各滴下孔を前記空間の上方に配置されたパ
イプの底部に一定間隔をあけて形成する一方、前記第１
及び第２回収部は樋であることを特徴とする請求項１か
ら３のいずれか記載の植物栽培装置。
【請求項５】前記懸垂移動手段は、前記ガイドレール
上を転がる１個の車輪と、当該ガイドレールを下から押
さえ付ける２個の車輪とを備えることを特徴とする請求
項１から４のいずれか記載の植物栽培装置。
【請求項６】前記移送手段は、前記懸垂移動手段の各
々に取り付けられたフックと、これら各フックを連結し
て各懸垂移動手段を引っ張る牽引チェーンを備えること
を特徴とする請求項１から５のいずれか記載の植物栽培
装置。
【請求項７】前記牽引チェーンは、前記フックに対し
て位置をずらして掛け替えを行うことができることを特
徴とする請求項６記載の植物栽培装置。
【請求項８】前記各ガイドレールに沿って前記各ホル
ダを移送させる栽培空間を上下方向に２段設置すると共
に下段の栽培空間を前記各ホルダを水平にして使用する
育苗用スペースにし、当該下段の栽培空間に育苗用の照
明手段を備えたことを特徴とする請求項１から７のいず
れか記載の植物栽培装置。
【請求項９】前記育苗用スペースのホルダ移送方向上
流側位置を催芽スペースにすると共に、少なくとも当該
催芽スペースを覆って遮光及び水分保持を行う遮光・保
湿部材を備えることを特徴とする請求項８記載の植物栽
培装置。
【請求項１０】前記上下段の間で前記ホルダの移送を
行うリフタを備えることを特徴とする請求項８又は９記
載の植物栽培装置。