JP3139059U - 農作物の養液栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】栽培場所を容易に変えられ、農業従事者でなくても農作物を容易にかつ効率的に栽培でき、栽培コストを引き下げることが可能な農作物の養液栽培装置を提供する。
【解決手段】複数の培地ベッドを移送するベッド移送手段は、養液栽培用の部屋の両サイドに面して配置された左右の搬送用チェーンと、左右の搬送用チェーン間に複数の培地ベッドを吊り下げた状態で回転方向に沿って移送するチェーン駆動モータと、チェーン駆動モータからの動力を左右の搬送用チェーンへ伝達する動力伝達機構を具備し、養液栽培用の部屋として、直方体形の輸送用コンテナを用いたことを特徴とする農作物の養液栽培装置。
【選択図】図３

Description

本考案は、コンテナのうち船舶用の海上コンテナ、鉄道用の陸上コンテナ、冷凍用コンテナなど、大型の直方体形の輸送用コンテナを有効利用した農作物の養液栽培装置に関する。

従来から、農作物に必要な養液を供給し、農作物を育てる養液栽培が行われている。このような養液栽培は水耕栽培を含め、養液栽培用ハウスあるいは養液栽培工場の建屋の部屋内で、種子や苗から農作物を天候や害虫などの自然環境に晒さず、計画的に育てる方法である。
たとえば地域および季節を問わずに軟弱野菜等を栽培できる養液栽培方法が、特許文献１に開示されている。この野菜等の栽培方法は、野菜を支持する培地が充填された育苗ポットを、栽培槽に溜められた養液に浸漬し、野菜や草花などを生育させる方法であり、育苗ポットを養液に浸漬するベッドが使用される。

この特許文献１に記載の野菜等を栽培する方法には、育苗ポットを養液に浸漬するベッドが、内部の空間を外部へ解放するドームで上方から覆われた栽培装置が用いられ、しかもドーム内の温度をある所定の温度範囲内に保つため、育苗ポットを養液に浸漬するベッドがハウス内に設置されている。
このため、自然環境下の田畑で農作物を育てる場合に比べ、農業専業者でなくても農作物を容易に栽培でき、出荷時期の調整もしやすいという利点がある。

農作物の養液栽培を実現するには、養液栽培用ハウスあるいは養液栽培工場の建屋を建設するだけではなく、その養液栽培用の部屋内に、（１）農作物の種子や苗を育てるための複数のベッド（種子を蒔いたポットや育苗ポットを養液に浸漬するベッド：本考案で培地ベッドという）、（２）種子や苗の栄養となる養液を各ベッドへ供給する送液手段を設置する必要がある。

たとえば、栽培装置全体の軽量化と病中害の防止、多段に配置した貯留槽内への培養液の均一な供給により植物を均一に生育させて生産性を高める立体水耕栽培装置が開示されている（特許文献２）。この特許文献２に記載の立体水耕栽培装置は、空調手段を有する植物耕栽用の室内において、多数の支柱の左右両側に多段に形成した複数の栽培棚と、該複数の栽培棚に載せられた、貯留槽を有したベッドと、各ベッドの貯留槽に養液を供給する送液手段などを備えている。

さらに栽培作業を効率的に行うためには、養液栽培用の部屋内に、（３）複数の培地ベッドを必要に応じて移送する移送手段を設置する必要がある。
特開2007-105001号公報 特開2006-262750号公報

このように養液栽培法は、農業専業者でなくても農作物を容易にかつ効率的に栽培できる利点があるものの、（１）農作物の種子や苗を育てるための複数の培地ベッドおよび（２）種子や苗の栄養となる養液を各培地ベッドへ供給する送液手段の設備費がかかり、さらに、（３）養液栽培用ハウスあるいは養液栽培工場の建屋の建設費が高いため、栽培コストを引き下げることが困難であるという欠点がある。

また、（４）養液栽培用ハウスあるいは養液栽培工場の建屋をある場所に設置してしまうと、必要によって養液栽培場所を変えたいと思っても、それらには大地に支持された支柱があるから、養液栽培場所を変更し難いという欠点、（５）農作物栽培施設の場合、建築確認上、農業用地に建てるという制約もある。
本考案は、上記欠点のうち、特に（３）、（４）、（５）を解決するためになされたものであり、農作物栽培施設の建築確認が不要で、農業用地に限らず、住宅用地にも設置でき、また栽培場所を容易に変えられ、農業専業者でなくても農作物を容易にかつ効率的に栽培でき、栽培コストを引き下げることが可能な農作物の養液栽培装置を提供することを目的とする。

本考案者らは、輸送用コンテナのうち船舶用の海上コンテナ、鉄道用の陸上コンテナ、冷凍用コンテナなど、大型の直方体形コンテナを有効利用することで、上記の課題を解決できることを知見し、以下の考案をなすに至った。
〔考案１〕養液栽培用の部屋内に、農作物の種子や苗を育てるための複数の培地ベッド、各培地ベッドへ種子や苗の栄養となる養液を供給する送液手段および前記複数の培地ベッドを移送するベッド移送手段として搬送用チェーンを設置した農作物の養液栽培装置であって、前記複数の培地ベッドを移送するベッド移送手段は、前記養液栽培用の部屋の両サイドに面して配置された左右の搬送用チェーンと、該左右の搬送用チェーン間に複数の培地ベッドを吊り下げた状態で回転方向に沿って移送するチェーン駆動モータと、該チェーン駆動モータからの動力を該左右の搬送用チェーンへ伝達する動力伝達機構を具備し、前記養液栽培用の部屋として、直方体形の輸送用コンテナを用いたことを特徴とする農作物の養液栽培装置。
〔考案２〕前記チェーン駆動モータは、電気で回転する電動モータであり、前記チェーン駆動モータからの動力を左右の搬送用チェーンへ伝達する動力伝達機構、前記チェーン駆動モータの回転を制御するモータ回転制御装置を具備し、左右の搬送用チェーンは左右のサイドパネルの内面に平行に配置されかつ左右のサイドパネルの内面の中央部に長方形を描くように配置した複数の搬送用スプロケットに、所定のピッチで設けた連結部が、チェーン回転方向に沿って同じ位置にくるように、しかも連結部の先端側を内向きとして噛み合せられていることを特徴とする考案１に記載の農作物の養液栽培装置。
〔考案３〕前記左右の搬送用チェーンに所定のピッチで設けた連結部に、複数の培地ベッドが左右の吊りアームを介して着脱容易に吊り下げられていることを特徴とする考案２に記載の農作物の養液栽培装置。
〔考案４〕前記複数の培地ベッドを移送するベッド移送手段を、直方体形の輸送用コンテナに収めるように形成した養液栽培ユニット内に予め具備しておき、該養液栽培ユニットを輸送用コンテナ内に装着してなることを特徴とする考案１〜３のいずれかに記載の農作物の養液栽培装置。

本考案によれば、養液栽培用の部屋として、コンテナのうち船舶用の海上コンテナ、鉄道用の陸上コンテナ、冷凍用コンテナなど、大型の直方体形の輸送用コンテナを有効利用することで、農作物栽培施設の建築確認が不要となり、農業用地に限らず、住宅用地にも設置できる。また栽培場所を容易に変えられ、農業専業者でなくても農作物を容易にかつ効率的に栽培でき、栽培コストを引き下げることが可能な農作物の養液栽培装置を実現できる。

本考案の実施例を図面により説明する。
実施例に用いた大型の直方体形の輸送用コンテナ１の形状を図１に示した。（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。この直方体形の輸送用コンテナ１は、船舶用の海上コンテナであって、所定期間使用された中古品である。その寸法は、図１に記載したが、コンテナ長さＬ＝6000ｍｍ（12000ｍｍ）、コンテナ幅Ｗ＝2500ｍｍ、コンテナ高さＨ＝2500ｍｍである。

直方体形の輸送用コンテナ１は、天井パネル２と、天井パネル２に向かい合う床パネル３と、天井パネル２および床パネル３に長い一辺でつながる両サイドパネル（４，５）と、天井パネル２および床パネル３に短い一辺でつながる後パネルと、後パネルに向かい合う扉1aで形成された前パネルとからなる。
海上コンテナは海上で所定期間使用された中古品であっても、各パネルの構成部材は鋼製とされ、各パネルの外面及びまたは内面は塗装されているから、穴あきもなく、十分な強度と剛性を有する。

この大型の直方体形の輸送用コンテナ１の内部には、図２、図３に示したように、農作物の種子や苗を育てるための複数の培地ベッド９、各培地ベッド９へ種子や苗の栄養となる養液を供給する送液手段（図示せず）および複数の培地ベッド９を移送するベッド移送手段として、左右に閉ループの搬送用チェーン８を設置した。図２は、実施例にかかる農作物の養液栽培装置を説明する側面図、図３は図2のＸ−Ｘ断面図である。

すなわち、本考案の特徴は、養液栽培用の部屋として、直方体形の輸送用コンテナ１を用いたことである。
ここで、種子や苗の栄養となる養液を供給する送液手段は、各培地ベッド９内へ養液を均一に供給することができるものであればよく、たとえば水耕栽培で採用されているように、循環式とすることができる。その送液手段の構成は、図示しないが、養液栽培用の部屋内の下部に設けた下部養液タンクから、下部養液タンクに接続した送液ポンプで養液栽培用の部屋の上部に養液を送り、部屋内の上部に設けた上部養液タンクから養液流量調整バルブを経て各栽培ベッドに養液を供給するようにしてやればよい。

なお、上部養液タンクから各栽培ベッド９に養液を供給するまでの間の養液は、図２、図３に示したように、左右の搬送用チェーン８間に各栽培ベッド９が吊り下げられている構造を有するため、各栽培ベッド９にロータリージョイントを接続し、ロータリージョイントを介して各栽培ベッド９に、養液流量調整バルブを経た養液がそれぞれの培地ベッド９へ送給されるようにする。このようにすれば、上部養液タンクから栽培ベッド９に養液が、栽培ベッドから溢れ出ない程度に均一に供給することができる。

また、培地ベッド９は、種を蒔いたポットや育苗ポットを養液に浸漬することが可能とされ、栽培する農作物の高さに応じ、浅い箱型、深い箱型、あるいは養液がベッド内を一方向に流れるよう、その底が幅方向に傾斜した構造とすることもできる。なお、図５（ａ）には、本考案に用いて好適な、吊りアームを幅方向両端部に設けた箱型の培地ベッド９を示した。

また養液栽培用の部屋内に設置したベッド移送手段は、図２，３に示したように、左右の搬送用チェーン８を有し、電気で回転するチェーン駆動モータ（電動モータ）６、チェーン駆動モータ６からの動力を左右の搬送用チェーン８へ伝達する動力伝達機構およびチェーン駆動モータ６の回転を制御するモータ回転制御装置（図示せず）を具備し、左右の搬送用チェーン８は左右のサイドパネル（４，５）の内面に平行に配置されているのが好適である。

このチェーン駆動モータ６からの動力を伝達する動力伝達機構は、図３に示したように、チェーン駆動モータ６の軸の左右に固定した駆動用スプロケット6aと、動力伝達用スプロケット6bと、スプロケット6aおよび6bと噛み合う駆動用チェーン７と、動力伝達用スプロケット6bと一緒に回転する搬送用スプロケット6cからなり、左右のサイドパネル（４，５）の内面の後側上部に配置されている。ここで、図2では、養液栽培用の部屋内の後側を省略した。

それ以外に搬送用スプロケット6cは、左右のサイドパネル（４，５）の内面の、後側下部、前側上・下部および中央上・下部に回転可能に軸支されている。
この左右のサイドパネル（４，５）の内面の中央部に長方形を描くように配置した複数の搬送用スプロケット6cに、左右の搬送用チェーン８を、所定のピッチで設けた連結部１３が、チェーン回転方向10に沿って同じ位置にくるように、しかも連結部１３の先端側を内向きとして噛み合せる。

この左右の搬送用チェーン８の連結部１３に、後述するが各培地ベッド９の左右に設けた吊りアームの先端部15を回転自在に連結することで、複数の培地ベッド９が左右の搬送用チェーン８間に吊り下げられている。
したがって、たとえば図２中、養液栽培用の部屋内の下部にあった培地ベッド９が、左右のサイドパネル（４，５）の内面の前側下部に設けた搬送用スプロケット6cの周りを回り、それを吊り下げている左右の搬送用チェーン８の回転方向10が、水平から垂直に変わっても、左右の搬送用チェーン８の連結部１３に、複数の培地ベッド９が回転自在に吊りアームの先端部15で連結されているから、各培地ベッド９の水平が保てるのである。

この培地ベッド９の移送開始、停止およびその移送速度の設定は、チェーン駆動モータ６の回転を制御するモータ回転制御装置で行う。
この結果、モータ回転制御装置でチェーン駆動モータ６を回転させることによって、左右の搬送用チェーン８間に吊り下げられた複数の培地ベッド９は、同じ速度で図2に示す回転方向10に沿って移送される。

そして、左右の搬送用チェーン８間に吊り下げられた培地ベッド９が、作業者Mのいる扉側の所定の高さに来たとき、モータ回転制御装置を介してチェーン駆動モータ６を停止してやれば、作業者Mは腰を曲げず、楽な姿勢で栽培作業を行うことができる。
このため、作業者Mの平均身長に応じて扉側の所定の高さ位置に運転・停止スイッチを設けておくのが好ましい。

なお、左右の搬送用スプロケット6cの間には、幅方向にわたるシャフトがないため、左右の搬送用チェーン８間に吊り下げられた各培地ベッド９は、そのシャフトに邪魔されず、チェーン回転方向10に沿って左右の搬送用チェーン８と一緒に回転させることができる。図３中、Ｂ−Ｂは、左右の搬送用チェーン８間に各培地ベッド９を回転自在に吊り下げたときの、左右の搬送用チェーンの連結部１３の中心を示す。

ここで、左右の搬送用チェーン８には、図４に示したように、ブロックに固定した連結部１３が所定のピッチで設けられたエンドレスチェーンが好適に用いられる。図４は、実施例に用いた搬送用チェーン８の構造を示す斜視図であり、12はプレート11間に設けた回転自在なローラを示す。左右の搬送用チェーン８の連結部１３の先端側には、ねじ結合した６角ナット14が設けてある。

次いで、左右の搬送用チェーン８間に各培地ベッド９を着脱容易に吊り下げる構造について説明する。図５（ａ）は実施例に用いた培地ベッド９の構造を示す斜視図、（ｂ）はその搬送用チェーン８への取付け方を示す要部断面図である。
13aは、培地ベッド９の左右の吊りアームの先端部15に設けた連結部対応孔であって、連結部１３が回転自在に嵌まり込む大きさを有する孔である。一方、14aは吊りアームの先端部15に形成したナット挿通孔であって、連結部対応孔13aよりも大きく、６角ナット14が自由に通過できる大きさを有する孔である。

吊りアームの先端部15に設けたナット挿通孔14aの中心Ａ−Ａと、連結部13の中心Ｂ−Ｂを一致させ、図５（ｂ）の矢印のように、培地ベッド９を水平に移動させた後、培地ベッド９を下げてやれば、左側の吊りアームの先端部15に設けたナット挿通孔14aに連結部１３が嵌まり込み、左側の吊りアームの先端部15と左の搬送用チェーン８の連結部１３とが連結される。このような連結作業を右側に次いで行うことで、左右の搬送用チェーン８間に各培地ベッド９を着脱容易に吊り下げることができる。

ところで、培地ベッド９の寸法は、船舶用の海上コンテナの場合、その大きさに応じて、長さ方向寸法＝900ｍｍ、深さ＝150mm、幅方向寸法＝2000mmとすることができる。また、吊りアームの先端部15に設けた連結部対応孔13aの中心Ｂ−Ｂから、培地ベッド９の底までの寸法は、700ｍｍとすることができる。
ただし、本考案に用いる培地ベッド９の形状は、図5（ａ）に示した箱型に限定されず、雨樋型等の適宜な形状とすることができる。

また、複数の培地ベッドを移送する養液栽培用の部屋内のベッド移送手段は、搬送用チェーン８を搬送用スプロケット6cに噛み合わせるようにしたが、断面Ｃ状のチャンネル部材を、輸送用コンテナ１の左右のサイドパネルに取り付け、搬送用チェーン８を受ける構造とすることもできる。
以上の説明では、複数の培地ベッド９を移送するベッド移送手段を、直接的に直方体形の輸送用コンテナ１内に設けるとしているが、本考案は、ベッド移送手段を、図６に示した養液栽培ユニット16内に予め具備しておき、この養液栽培ユニット16を輸送用コンテナ１内に装着してもよい。図６中、17は上部フレーム、18はサイドフレーム、19はサイドフレームの脚部に設けたユニットすべり止め部を示す。

すなわち、図６に示した養液栽培ユニット16の上部フレーム17の幅ｗ寸法、そのサイドフレーム19の高さｈ寸法は、船舶用の海上コンテナのコンテナ幅Ｗ＝2500ｍｍ、コンテナ高さＨ＝2500ｍｍに比べて小さく、また養液栽培ユニット16の長さ寸法も、コンテナ長さＬ＝6000ｍｍ（12000ｍｍ）に比べて小さい。この養液栽培ユニット16には、直方体形の輸送用コンテナ１のような、扉1aで構成される前パネル、後パネルおよび底部パネルがない。

このように複数の培地ベッド９を移送するベッド移送手段を、直方体形の輸送用コンテナ１に収めるように形成した養液栽培ユニット16内に予め具備しておき、該養液栽培ユニット16を輸送用コンテナ１内に装着してなる農作物の養液栽培装置とした場合には、外側の輸送用コンテナ１が劣化したとしても、それに代わる中古品の直方体形の輸送用コンテナ１が容易にかつ安価に入手できる。

したがって、本考案によれば、養液栽培用の部屋として、コンテナのうち船舶用の海上コンテナ、鉄道用の陸上コンテナ、冷凍用コンテナなど、大型の直方体形の輸送用コンテナを有効利用することで、農作物栽培施設の建築確認が不要となり、農業用地に限らず、住宅用地にも設置できる。また農業専業者でなくても農作物を容易にかつ効率的に栽培でき、栽培コストを引き下げることが可能である。冷凍用コンテナによれば冷凍器も有効利用できる。

（ａ）は実施例に用いた大型の直方体形の輸送用コンテナの形状を示す側面図、（ｂ）はその正面図である。 実施例にかかる農作物の養液栽培装置を説明する側面図である。 実施例にかかる農作物の養液栽培装置を説明する図2のＸ−Ｘ断面図である。 実施例に用いた搬送用チェーンの構造を示す斜視図である。 （ａ）は実施例に用いた培地ベッドの構造を示す斜視図、（ｂ）はその搬送用チェーンへの取付け方を示す要部断面図である。 養液栽培ユニットの構造を示す要部断面図である。

符号の説明

Ｍ 作業者
L コンテナ長さ
W コンテナ幅
H コンテナ高さ
１ 輸送用コンテナ
1a 扉
２ 天井パネル
３ 底パネル
４、５ サイドパネル
６ チェーン駆動モータ（電動モータ）
6a 駆動用スプロケット
6b 動力伝達用スプロケット
6c 搬送用スプロケット
７ 駆動用チェーン
８ 搬送用チェーン
９ 培地ベッド
10 チェーン回転方向
11 プレート
12 ローラ
13 連結部
13a 連結部対応孔
14 ６角ナット
14a ナット挿通孔
15 吊りアームの先端部
16 養液栽培ユニット
17 上部フレーム
18 サイドフレーム
19 ユニットすべり止め部
Ａ−Ａ 吊りアームの先端部に設けたナット挿通孔の中心
Ｂ−Ｂ 連結部の中心

Claims (4)

1. 養液栽培用の部屋内に、農作物の種子や苗を育てるための複数の培地ベッド、各培地ベッドへ種子や苗の栄養となる養液を供給する送液手段および前記複数の培地ベッドを移送するベッド移送手段として搬送用チェーンを設置した農作物の養液栽培装置であって、
   前記複数の培地ベッドを移送するベッド移送手段は、前記養液栽培用の部屋の両サイドに面して配置された左右の搬送用チェーンと、該左右の搬送用チェーン間に複数の培地ベッドを吊り下げた状態で回転方向に沿って移送するチェーン駆動モータと、該チェーン駆動モータからの動力を該左右の搬送用チェーンへ伝達する動力伝達機構を具備し、
   前記養液栽培用の部屋として、直方体形の輸送用コンテナを用いたことを特徴とする農作物の養液栽培装置。
2. 前記チェーン駆動モータは、電気で回転する電動モータであり、前記チェーン駆動モータからの動力を左右の搬送用チェーンへ伝達する動力伝達機構、前記チェーン駆動モータの回転を制御するモータ回転制御装置を具備し、
   左右の搬送用チェーンは左右のサイドパネルの内面に平行に配置されかつ左右のサイドパネルの内面の中央部に長方形を描くように配置した複数の搬送用スプロケットに、所定のピッチで設けた連結部が、チェーン回転方向に沿って同じ位置にくるように、しかも連結部の先端側を内向きとして噛み合せられていることを特徴とする請求項１に記載の農作物の養液栽培装置。
3. 前記左右の搬送用チェーンに所定のピッチで設けた連結部に、複数の培地ベッドが左右の吊りアームを介して着脱容易に吊り下げられていることを特徴とする請求項２に記載の農作物の養液栽培装置。
4. 前記複数の培地ベッドを移送するベッド移送手段を、直方体形の輸送用コンテナに収めるように形成した養液栽培ユニット内に予め具備しておき、該養液栽培ユニットを輸送用コンテナ内に装着してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の農作物の養液栽培装置。

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