JP5785877B2 - 植物栽培ラックユニット - Google Patents

Description

本発明は、植物栽培における植物栽培ラックユニットに関し、特に移動可能な栽培ラックを有する植物栽培ラックユニットに関する。

植物栽培における栽培ラックは、生産性向上のため、多段式であり、培養液循環装置、スプリンクラーなどを採用しているものや、LED、蛍光灯などの人工光を設置しているものが多く、培養液循環装置、スプリンクラーのための配管や、電源コードなどの設備が付帯している。

主に植物栽培では、「播種」「育苗」「定植」「収穫」とあり、各工程を実施する場合、作業場まで栽培トレー単位での移動を行うか、もしくは、栽培ラックでの作業を実施している。栽培トレーを移動する場合、栽培トレーは、土や水が入っているため、非常に重く重労働である。また、栽培ラックでの作業は、通路が狭い上に高い場所や、低い場所などがあり、作業を行う体勢上、こちらも重労働である。栽培ラック単位で移動できれば作業効率の向上が図れるだけでなく、重労働が緩和されるため、女性や高齢者でも安心して作業でき便利である。特開２００５−０４６０２５号公報には、キャスターが付いた栽培棚が開示されている。

特開２００５−０４６０２５号公報

植物栽培における栽培ラックは、培養液循環装置、スプリンクラー、人工光（光源）、配管、電源コード等設備が多く栽培ラックそのものを簡単に移動することができない。特開２００５−０４６０２５号公報には、キャスター付き栽培棚が開示されているが、棚の移動は作業をしやすいように通路幅を広げたり、車椅子が通れるように通路幅を調整するためであるので、栽培設備は栽培ラックに取り付けられたままであり、外部へ移動することは不可能である。また、地震災害の対策上、栽培ラック自体をしっかりと固定できなければ非常に危険である。

栽培ラックでの移動が可能となれば、「育苗」環境から、「定植」の状態で出荷し、他工場の「育成」専用環境工場に納品し、固定式ラックに装着することで、そのまま栽培が可能となり、生産性の向上が可能である。

また、食品加工センターや、大手食品チェーン店のなどでは、すでに包装や梱包をする設備があり、また、「消費者へ少しでも品質の良いもの」、「鮮度の高いもの」を提供したいため、植えた状態での納品を望んでいる。

培養液循環システムや、人工光を使用でき、ラック自体が簡単に移動できれば生産性向上だけでなく、重労働が緩和されるため、女性や高齢者でも安心して作業でき便利である。また、植えた状態で「出荷」、「運搬」できれば、ビジネスにおけるチャネルを広げることができる。

しかしながら、栽培ラックをしっかりと固定しておかなければ、地震災害時にラックが倒れ、非常に危険である。また、植えた状態での「出荷」、「運搬」をラックで行った場合、「無虫」状態で栽培した植物でも運搬中に虫が混入してしまう恐れがある。

そのように用いうる状態にするには、固定ラックより運搬ラックへ必要に応じて栽培トレーを移し換える必要がある。この際、培養土や、培養液の入った栽培用トレーは非常に重く重労働である。

本発明は、以上の問題点を解決するために、栽培ラックを固定部と移動部に分け、ラックをユニットにすることで、安全でかつ便利な植物栽培ラックユニットを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の植物栽培ラックユニットは、第１のフレームと１つ以上の植物栽培用トレーを載置する棚を有する移動式ラックと、移動式ラックを収容する空間を有する第２のフレームを有する固定式ラックと、を備える植物栽培ラックユニットである。固定式ラックは、植物栽培用の光源と、植物栽培用トレーに植物栽培用の液体を循環させる液体循環部と、１つ以上の植物栽培用トレーの各々に液体循環部から送出される液体を供給するための植物栽培用トレーとの第１の連結部と、植物栽培用トレーから排出される液体を液体循環部に戻す第２の連結部とを備える。移動式ラックは、固定式ラックに収容されるときに、固定式ラックの第１の連結部と連結する第３の連結部と、第２の連結部と連結する第４の連結部と、移動式ラックの下面に回転移動式のキャスターとを備える。そして、植物栽培ラックユニットは更に、移動式ラックが固定式ラックに収容されるときに、移動式ラックを固定式ラックの第２のフレーム内に固定する固定部を備える。

本発明の植物栽培ラックユニットは、植物栽培用トレーを載置する棚が多段で形成されており、多段に載置する複数の植物栽培用トレーは、多段の最上段に載置される植物栽培用トレーには第３の連結部が設けられ、多段の最下段に載置される植物栽培用トレーには第４の連結部が設けられ、植物栽培用トレーは各々連結ホースが設けられ、最上段の植物栽培用トレーから最下段の植物栽培用トレーへ液体循環部から送出される液体が流れる構成とすることができる。

また、固定式ラックは床面への固定部を有し、設置する床面とボルトを用いて固定することが好ましい。

移動式ラックは、地上運搬用には運搬コンテナ幅に、航空用には航空貨物用コンテナ幅に、運搬手段に応じた国際的に統一されたサイズに大きさを合わせることができる。

移動式ラックの移動時、トレー梱包用枠を植物栽培用トレーに設置してトレー梱包用枠と植物栽培用トレー、又は移動式ラックごとを梱包用材で密閉して、虫の混入を防ぐことができる。

固定式ラックは、光源から発生・滞留する熱を排除するため及び植物の葉が揺れることで発育を促進するための少なくとも１つ以上の移動式ファンを備えることができる。

植物栽培用トレーは、移動時、水がこぼれないように折り返しが付いているものを用いることができる。

本発明の植物栽培ラックユニットによれば、本来移動を行う場合に発生する配管、配線などの取り外しや、再接続を行うことなく、栽培ラックごと移動でき、栽培から運搬までを１つのラックで行うことができるため、固定されたラックより、移動用の荷台、移動用のラックなどに移し換えるなどの作業も必要なく、重労働が緩和され、女性や高齢者でも安心して作業でき便利である。

また、固定式ラックはしっかりと床にボルトで固定され、移動式ラックはしっかりと固定された固定式ラック内に収まり、固定されることで、耐震機能を備えており安心である。

更に、物流用コンテナの国際標準サイズをもとに予め移動式ラックのサイズを正規化することで、移動式ラックごと出荷した場合でも物流量を最大限にすることができ非常に経済的である。

更にまた、移動式ラックを正規化することで、梱包サイズが統一されるため、移動式ラックを覆うビニル製の梱包材を大量生産でき、非常に経済的である。また、梱包用ラップで下部を巻くことで、簡単に密閉できるため、虫が混入することが無く安心である。

本発明の植物栽培ラックユニットに係る実施の形態を示す正面図である。 実施の形態の植物栽培ラックユニットの固定式ラックを示す斜視図である。 実施の形態の植物栽培ラックユニットの移動式ラックを示す斜視図である。 実施の形態の移動式ラック内に収納される栽培用トレーの配管の一例を示す斜視図である。 実施の形態の移動式ラックを密封した状態を示す斜視図である。 栽培用トレーの梱包の変形例を示す図である。 栽培用トレーの配管の変形例を示す図である。

本実施の形態では、固定式ラックに２台の移動式ラックを収納し、各移動式ラックは３段の栽培棚を有する植物栽培ラックユニットについて説明する。また、本実施の形態では、植物に培養液を用いているが、水や成長剤等植物に用いる液体であれば種類は限定しない。図１は本発明の植物栽培ラックユニットの実施の形態を示し、図２は植物栽培ラックユニットの固定式ラック、図３は植物栽培ラックユニットの移動式ラックを示す。

図１及び図２に示すように、植物栽培ラックユニット１は、固定式ラック２のフレーム１０の収容空間に２台の移動式ラック３を横に並べて収納する。移動式ラック３を収納した状態で、固定式ラック２のフレーム１０の前面を閉じるように固定バー１１を取り付けることにより、固定式ラック２内に移動式ラック３が連結される状態となる。

そして、培養液循環装置１２を用いて、培養液が配管１３を通り、連結管１７を介して、移動式ラック３の栽培棚に設置される各栽培用トレーに送られ、配管１４から循環装置１２に戻されている。各栽培用トレーにおける培養液用の配管については後述する。

図２に示すように、固定式ラック２のフレーム１０は、固定金具１９でボルトによりしっかりと床に固定される。固定式ラック２が床に堅固に固定されているので、移動式ラック３が固定式ラック２内に収納され、固定バー１１が取り付けられた状態では、地震が起こった場合でも移動式ラック３が移動したり、倒れることはない。

固定式ラック２のフレーム１０は背面に設けられる電源を備える柱１５を有し、柱１５には取り付け高さ調整用穴２０が設けられている。柱１５には、各栽培用トレーに最適な高さに光源１６が配線内蔵型アーム２１で取り付けられている。

植物栽培ラックユニット１の固定式ラック２には、光源から発生、滞留する熱を効率よく排出し、植物の葉を揺らして生育を促進するように、移動式ファン２２が取り付けられている。ファンの取り付位置は植物の種類や生育条件等に対応して適宜変更が可能である。

図３に示すように、移動式ラック３はキャスター３６を有していて、移動可能な設計となっている。移動式ラック３のフレーム３０には、ラックの棚数や、高さ調節ができるように高さ調節用穴３２が設けられている。

栽培棚３４には、栽培用トレー３１が設置されている。３段の栽培用トレー３１には連結ホース３３が連結され、培養液が上段から下段に流れる。また、各栽培棚には栽培用トレー３１が移動時や、地震災害時に倒れ落ちることの無いようにガード３５が付いており、災害時にも対応した安心設計である。更にまた、栽培用トレー３１は水がこぼれないように折り返しをつけることができる。

図１、図２に示すように、固定式ラック２には移動式ラック３の栽培棚に載置される植物栽培用トレー３１に培養液を循環させる培養液循環装置１２が設置されている。培養液を上から下へ流すために、培養液の送出用配管１３が循環装置１２から固定式ラック２の上部に設けられ、培養液の戻し用配管１４が下部に設けられている。上部に設けられた送出用配管１３には連結管１７が設けられ、培養液の開閉用コックが取り付けられている。そして、下部に設けられた戻し用配管１４には連結管１８が設けられ、培養液の開閉用コックが取り付けられている。これら連結管１７、１８は移動式ラック３が固定式ラック２に収納されたときに、移動式ラック３に設けられる連結管に接続するものである。

上部の連結管１７は移動式ラック３の最上段に載置される植物栽培用トレーに取り付けられた連結管に接続し、下部の連結管１８は移動式ラックの最下段に載置される植物栽培用トレーに取り付けられた連結管に接続する。そして、それぞれの連結管に取り付けられたコックを開くことで、培養液が上段の栽培用トレーから下段の栽培用トレーに流れるように循環装置１２により循環される。

図４に３段の栽培用トレーの配管の連結状態を示す。図４に示すように、栽培用トレー３１ａ、３１ｂ、３１ｃの１つの側面には２つの孔が上下に設けられ、それと対向する側面にも２つの孔が設けられている。上の孔３７ａ、３８ａ、３７ｃ、３８ｃ、３７ｅ、３８ｅは他のトレーや固定式ラックとの連結用給水口、連結用排水口として用いられ、下の孔３７ｂ、３８ｂ、３７ｄ、３８ｄ、３７ｆ、３８ｆは培養液の排水口として用いられる。各給水口、排水口には開閉用コックが取り付けられている。

図４の栽培用トレーでは、上段の栽培用トレー３１ａの連結用排水口の孔３８ａと、その下の段の栽培用トレー３１ｂの連結用給水口の孔３７ｃが連結ホース３３ｂにより連結され、栽培用トレー３１ｂの連結用排水口の孔３８ｃと、最下段の栽培用トレー３１ｃの連結用給水口の孔３７ｅが連結ホース３３ｃにより連結されている。そして、最上段の連結用給水口の孔３７ａには連結管３３ａが接続され、固定式ラック２の連結管１７に接続し、最下段の連結用排水口の孔３８ｅには連結管３３ｄが接続され、固定式ラック２の連結管１８に接続する。

上述のような構成の栽培用トレーの連結では、給水口と排水口が対角に設けられているので、効率よく培養液を流すことができ、植物の発育を促進することができる。また、培養液の排水口３８ｂ、３８ｄ、３８ｆのコックを開くことで、培養液を排水することが可能な設計となっている。

本発明の植物栽培ラックユニットの移動式ラックの幅を地上運搬用には運搬コンテナ幅に、航空運搬用には航空貨物コンテナ幅に、運搬手段に応じた国際的に統一されたサイズにすることが好ましい。これにより、運搬の際、植物栽培用トレーが載置された移動式ラックを正規化することにより、栽培から運搬を無駄なく効率よく行うことができ、経済的な効果は大きい。

例えば、ＩＳＯ／ＪＩＳの国際貨物コンテナ規格の外のり寸法幅の２，４３８ｍｍ（８フィート）を基に、移動式ラックの幅を１，２００ｍｍに標準化することができる。

本発明の植物栽培ラックユニットは、横に連結することにより、栽培規模を拡張できる仕組みとなっている。光源１６、栽培棚３４の数量や、高さ調節をすることにより、植物に応じた栽培環境を作るとともに、栽培面積当たりの生産性の向上が可能となる。
図２において、上部に設けられる循環液の送出用配管１３と循環液の戻し用配管１４は拡張時に、設置される植物栽培ラックユニットの配管と接続できるような設計となっている。通常は配管１３、１４の培養液循環装置と連結していない端部は、図示しないコックにより閉じられている

上記のような構成の植物栽培ラックユニットにより生育された植物を出荷或いは異なる場所に移動するときは、固定ガード１１を固定式ラック２のフレーム１０より取外し、２台の移動式ラック３の培養液循環装置１２に繋がる連結管１７と連結管３３ａの連結と、連結管１８と連結管３３ｄとの連結を取外し、各栽培用トレーのコックを閉めた後に、移動式ラック３を移動させる。このとき、連結管が移動の妨げになる場合、連結管３３ａ、３３ｄを取り外してもよい。

移動式ラック３の移動中に虫や異物等が混入しないようにするために、移動式ラック３をビニル製の梱包材４０で覆い、ラック下部を梱包用ラップ４１で巻いて密閉状態にする。必要により、二酸化炭素を注入して密閉することで、植物は光合成をおこなうことができ、長時間鮮度を保つことが可能となる。

ここで、梱包材はビニル製に限らず、所望の生育状態を保つ条件により様々な材料を用いることができる。また、栽培用トレーに培養液が多く残り、重量を調整する必要がある場合、各栽培用トレーのコックを開いて培養液を外部へ排出することができる。

図４のように移動式ラックごと密閉することで、虫の混入を防ぎ、商品価値を下げる事無く「出荷」、「運搬」が可能である。

図６に梱包の変形例を示す。図６は栽培用トレーのみを梱包する場合であり、移動式ラックのフレームは梱包しない。図６（ａ）のトレーラッピング用枠４２の足を栽培用トレー３１の四隅に図６（ｂ）に示すように載置する。そして、図６（ｃ）に示すように、トレーラッピング用枠４２と栽培用トレー３１の上部までを梱包材４３により覆い梱包用ラップ４４で巻いて密閉状態とする。この梱包の場合でも栽培用トレー内に虫や異物が混入することがなく、植物を梱包により傷めることがない。

次に栽培用トレー用の配管の変形例を図７に示す。図７の栽培用トレーは２列３段に形成されていて、上段から下段の栽培用トレー３１に連結管３３ａ、連結ホース３３ｂ、３３ｃと連結管３３ｄにより培養液が循環し、同じ段の栽培用トレー同士も配管５０、５１により連結され、培養液が横に流れるように構成されている。
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、各栽培用トレー３１の１つの側面と対向する側面には、それぞれ２つの孔が上下に設けられている。上の孔は他のトレーや固定式ラックとの連結用に用いられ、下の孔は培養液の排水口として用いられる。排水口には開閉用コックが取り付けられている。

上述したように、上記の構成を有する植物栽培ラックユニットは、図示したように、一体化している栽培ラックと比較して、移動するには不都合な配管や、配線を必要とする光源などを固定式ラックに固定部として残し、栽培棚、栽培用トレーなどの栽培部だけを移動式ラックとして分けることで、簡単にラック移動を可能とし、栽培から運搬までを１つのラックで行うことができる。また、栽培工程における各作業をトレーの移動や、無理な姿勢を継続することなく、作業できるため、重労働は緩和され、女性や高齢者でも安心して作業でき便利である。

以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明の植物栽培ラックユニットは上記実施の形態に限定されることはなく、様々に変形可能である。
例えば、移動式ラックを固定式バーで固定したが、固定方法は固定式ラックのフレーム１０と移動式ラックのフレーム３０とを金具を用いて連結する等してもよい。また、収納する移動式ラックの数及び栽培用トレー用の棚の数は任意に適宜変更可能である。循環装置、配管、光源、ファン等の固定式ラックにおける取付位置もまた任意に変更可能である。

１…植物栽培ラックユニット、２…固定式ラック、３…移動式ラック、１０…固定式ラックのフレーム、１１…固定バー、１２…培養液循環装置、１３…循環装置の送出用配管、１４…循環装置の戻し用配管、１５…電源内蔵型柱、１６…光源、１７，１８…連結管、２０…高さ調節穴、２１…配線内蔵型アーム、３０…移動式ラックのフレーム、３１…栽培用トレー、３３ａ，３３ｄ…連結管、３３ｂ，３３ｃ…連結ホース、３４…棚、３５…トレーガード、３６…キャスター、４０，４３…梱包用ビニル、４１，４４…梱包用ラップ

Claims (7)

1. 第１のフレームと、１つ以上の植物栽培用トレーを載置する棚を有する移動式ラックと、
   前記移動式ラックを収容する空間を有する第２のフレームを有する固定式ラックと、を備える植物栽培ラックユニットであって、
   前記固定式ラックは、
   植物栽培用の光源と、
   前記植物栽培用トレーに植物栽培用の液体を循環させる液体循環部と、
   前記１つ以上の植物栽培用トレーの各々に前記液体循環部から送出される前記液体を供給するための前記植物栽培用トレーとの第１の連結部と、
   前記植物栽培用トレーから排出される前記液体を前記液体循環部に戻す第２の連結部と、を備え、
   前記移動式ラックは、
   前記固定式ラックに収容されるときに、前記固定式ラックの前記第１の連結部と連結する第３の連結部と、前記第２の連結部と連結する第４の連結部と、
   前記移動式ラックの下面に回転移動式のキャスターと、を備え、
   前記移動式ラックが前記固定式ラックに収容されるときに、前記移動式ラックを前記固定式ラックの前記第２のフレーム内に固定する固定部を備えることを特徴とする植物栽培ラックユニット。
2. 前記植物栽培用トレーを載置する棚が多段で形成されており、
   前記多段に載置する複数の前記植物栽培用トレーは、前記多段の最上段に載置される植物栽培用トレーには前記第３の連結部が設けられ、
   前記多段の最下段に載置される植物栽培用トレーには前記第４の連結部が設けられ、
   前記植物栽培用トレーは各々連結ホースが設けられ、
   前記最上段の植物栽培用トレーから前記最下段の植物栽培用トレーへ前記液体循環部から送出される前記液体が流れることを特徴とする請求項１記載の植物栽培ラックユニット。
3. 前記固定式ラックは床面への固定部を有し、設置する床面とボルトを用いて固定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の植物栽培ラックユニット。
4. 前記移動式ラックは、地上運搬用には運搬コンテナ幅に、航空用には航空貨物用コンテナ幅に、運搬手段に応じた国際的に統一されたサイズに大きさを合わせたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の植物栽培ラックユニット。
5. 前記移動式ラックの移動時、トレー梱包用枠を前記植物栽培用トレーに設置して前記トレー梱包用枠と前記植物栽培用トレー、又は、前記移動式ラックごとを梱包用材で密閉して、虫の混入を防ぐことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の植物栽培ラックユニット。
6. 前記固定式ラックは、前記光源から発生・滞留する熱を排除するため及び植物の葉が揺れることで発育を促進するための少なくとも１つ以上の移動式ファンを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の植物栽培ラックユニット。
7. 前記植物栽培用トレーは、移動時、水がこぼれないように折り返しが付いていることを特徴とする請求項１乃至請求項４及び請求項６のいずれか一項に記載の植物栽培ラックユニット。

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