JP6168392B2 - Plant growing device - Google Patents
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Description
本発明は、植物を育成する植物育成装置に関する。 The present invention relates to a plant growing apparatus for growing plants.
植物を育成する技術としては、下記の特許文献1が知られている。この特許文献1には、噴霧方式によって植物体の根に水分を供給する水耕栽培方法が記載されている。この水耕栽培方法では、植物の根が下方に向かって自由に伸張可能な底面を有する栽培培地容器を架台上に設置した栽培ベッドを使用する。そして、この水耕栽培方法は、培養土を含有する無菌化処理を施した栽培培地を敷き詰めて幼樹を育成する。さらに、この水耕栽培方法は、架台の下方の空間の開放面を遮光可能な素材で覆ってミスト噴霧室としている。
The following
ところで、水耕栽培方式では、土を使用した栽培方式よりも根が長く伸びる傾向がある。一方で、植物工場での収穫量を上げるために栽培箇所を上下方向に多段化することが望まれている。これらのことから、水耕栽培方式では、根圏のためのスペースを小さくすることが望ましい。 By the way, in the hydroponics method, the roots tend to grow longer than the method using soil. On the other hand, in order to increase the yield at a plant factory, it is desired to cultivate cultivation places in a vertical direction. Therefore, it is desirable to reduce the space for the rhizosphere in the hydroponics method.
特に、水耕栽培方式のうち噴霧耕栽培においては、重力により根が下方向に伸びていく。このため、噴霧耕栽培のメリットを活かすためには、下方向に広いスペースが必要である。 In particular, in spray-cultivation cultivation among hydroponics, the roots extend downward due to gravity. For this reason, in order to make use of the merit of spray cultivation, a wide space is required in the downward direction.
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、根圏に要するスペースを省いて水耕栽培を行うことができる植物育成装置を提供することを目的とする。 Then, this invention is proposed in view of the situation mentioned above, and it aims at providing the plant growing apparatus which can perform hydroponic cultivation, omitting the space which a rhizosphere requires.
本発明の第1の態様に係る植物育成装置は、地下部に養分を蓄える植物を水耕栽培によって育成する植物育成装置であって、前記植物の根を支持する根支持部を備え、前記根支持部は、前記根を支持する支持体部と、前記支持体部が前記根を支持する動作の支点となる支点部と、前記支持体部の位置を固定する固定部と、前記支点部と前記支持体部とを接続する第1保持部と、前記支持体部と前記固定部とを接続する第2保持部とを有し、前記根が存在する領域を高さ方向において少なくするよう前記支持体部の位置が調整可能であることを特徴とする。 The plant growing device according to the first aspect of the present invention is a plant growing device that grows a plant that stores nutrients in an underground portion by hydroponics, and includes a root support unit that supports the root of the plant, and the root The support portion includes a support portion that supports the root, a fulcrum portion that serves as a fulcrum for the operation in which the support portion supports the root, a fixing portion that fixes the position of the support portion, and the fulcrum portion. A first holding part that connects the support part, and a second holding part that connects the support part and the fixing part, and reduces the region where the roots exist in the height direction. The position of the support portion can be adjusted.
本発明の第2の態様に係る植物育成装置は、第1の態様の植物育成装置であって、前記支持体部、前記支点部、前記固定部、前記第1保持部、及び、前記第2保持部の組を複数有し、前記各組によって異なる高さ位置で前記根を支持することを特徴とする。 The plant growing apparatus according to the second aspect of the present invention is the plant growing apparatus according to the first aspect, wherein the support body part, the fulcrum part, the fixing part, the first holding part, and the second part. A plurality of sets of holding portions are provided, and the roots are supported at different height positions depending on each set.
本発明の第3の態様に係る植物育成装置は、第2の態様の植物育成装置であって、単一の前記支点部に対して複数の支持体部を有し、前記複数の支持体部が、単一の前記支点部から同一の方向となるよう配置されていることを特徴とする。 Plant growing apparatus according to the third aspect of the present invention, there is provided a plant growing apparatus of the second embodiment, a plurality of support portions for a single of the supporting point portion, said plurality of support parts, characterized in that it is arranged to be the same direction from the supporting point portion of the single.
本発明の第4の態様に係る植物育成装置は、第1乃至第3の何れかの態様の植物育成装置であって、栄養体部を配置する空間と前記根を配置する空間とを区分する仕切り部と、前記仕切り部によって区分された前記根に水分を供給する水供給部とを備えることを特徴とする。 A plant growing device according to a fourth aspect of the present invention is the plant growing device according to any one of the first to third aspects, and divides a space for arranging a nutrient part and a space for arranging the root. It is provided with the partition part and the water supply part which supplies a water | moisture content to the said root divided by the said partition part, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の第5の態様に係る植物育成装置は、第1乃至第4の何れかの態様の植物育成装置であって、前記根の長さを検知するセンサ部と、前記根が存在する領域を高さ方向において少なくするよう前記支持体部の位置を調整する制御部とを備え、前記制御部は、前記センサ部により検知結果に基づいて、前記支持体部の位置を制御することを特徴とする。 A plant growing device according to a fifth aspect of the present invention is the plant growing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the root is present in a sensor unit and the region where the root exists. A control unit that adjusts the position of the support body part so as to reduce the height of the support body part in the height direction, and the control unit controls the position of the support body part based on the detection result by the sensor unit. And
本発明の第6の態様に係る植物育成装置は、第1乃至第5の何れかの態様の植物育成装置であって、前記水供給部は、水分を前記根に噴霧する噴霧口を有することを特徴とする。 The plant growing device according to a sixth aspect of the present invention is the plant growing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the water supply unit has a spray port for spraying moisture onto the roots. It is characterized by.
本発明によれば、根が存在する領域を高さ方向において少なくすることができ、根圏に要するスペースを省いて水耕栽培を行うことができる。 According to the present invention, the area where roots exist can be reduced in the height direction, and hydroponics can be performed while omitting the space required for the rhizosphere.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態として示す植物育成装置は、例えば図1に示すような各部を含んでいる。この植物育成装置は、地下部に養分を蓄える植物を水耕栽培によって育成するものである。本実施形態において、育成対象の植物体としてジャガイモといった地下部に養分を蓄える作物を育成するものについて説明する。しかし、地下部に養分を蓄える作物に限らず、地下部に養分を蓄える植物であれば本実施形態の植物育成装置によって育成できることは勿論である。また、植物育成装置は、植物体の育成のために土を使わず、植物体の根102(地下部)に液体を供給して、植物体を栽培する水耕栽培を行うものである。 A plant growing apparatus shown as an embodiment of the present invention includes each unit as shown in FIG. This plant growing apparatus grows plants that store nutrients in the underground by hydroponics. In the present embodiment, a description will be given of what grows a crop that stores nutrients in an underground portion such as potato as a plant body to be grown. However, it is not limited to crops that store nutrients in the underground part, but of course, any plant that stores nutrients in the underground part can be grown by the plant growing apparatus of this embodiment. In addition, the plant growing apparatus performs hydroponics for cultivating a plant by supplying liquid to the root 102 (underground) of the plant without using soil for growing the plant.
植物育成装置は、植物の根を支持する根支持部1を有する。この根支持部1は、遮光シート2に設けられた支点部3、保持部4(以下、第1保持部4とも呼ぶ。)、及び、支持体部5を備える。なお、図示はしていないが、植物育成装置は、植物体の栄養体部100を支持する土台部を有する。なお、この栄養体部100は、ジャガイモの塊茎やサツマイモ等の塊根といった部位が含まれる。栄養体部100は、育苗装置(図示せず)によって萌芽してある程度茎が伸びた状態で土台部に載置され、茎101が上部の遮光シート2を貫通して伸びる。一方で、下方向には、根102が伸び、栄養体部100の下部に垂れ下がる。
The plant growing device has a
支持体部5は、下方に垂れ下がった根102を支持する。支持体部5は、例えば断面が円状の棒状部材からなる。支持体部5は、長さ方向の両端が保持部4によって接続される。
The
支点部3は、支持体部5が根102を支持する動作の支点となる。支点部3は、支持体部5に接続された保持部4ごとに設けられる。
The fulcrum portion 3 serves as a fulcrum for the operation in which the
このような植物育成装置における根支持部1は、図1中の矢印で示すように根102の側方に向けて略水平方向に移動される。これにより根支持部1は、図2に示すように、根102を持ち上げる。その結果、根102の上下方向におけるスペースは短くなる。
The root support
さらに、根支持部1は、図2に示すように、第2保持部6、固定部7、及び、調整部8を有する。
Furthermore, the
固定部7は、支持体部5の位置を固定する。この固定部7は、支持体部5の位置を固定するため、第2保持部6を固定する。第2保持部6を固定することによって第2保持部6が調整部8からスライドしないようにする。
The
第2保持部6は、支持体部5と固定部7とを接続する。第2保持部6は、保持部4と同様に、支持体部5の両端に接続されていてもよい。第2保持部6は、支持体部5の位置を固定するときに、固定部7によって固定される。また、第2保持部6は、支持体部5の位置を調整するときには、固定部7から開放されて調整部8によってスライドされる。
The
この根支持部1は、根102が存在する領域を少なくするよう支持体部5と支点部3と固定部7との位置関係が調整可能とする構成を有している。この構成として、調整部8を有している。調整部8は、例えば回転することによって第2保持部6を引っ張るよう動作する。調整部8は、手動によって回転可能な構成であってもよく、自動で回転可能な構成であってもよい。
The
自動で第2保持部6を引っ張る構成の場合、図2に示すような制御部11を有する。制御部11は、調整部8の動作を制御するアクチュエータを駆動するよう命令を出力するマイクロコンピュータ等で構成される。制御部11は、根102が存在する領域を高さ方向において少なくするよう支持体部5の位置を調整する。制御部11は、支持体部5を水平方向に移動させるときに、アクチュエータ等を制御して、調整部8を回転させる。これにより、根支持部1は、自動で第2保持部6を引っ張り、支持体部5を水平方向に移動させることができる。
In the case of a configuration in which the
また、この植物育成装置は、根102の下方に、噴霧口10を有していてもよい。噴霧口10は、制御部11の制御に従って、霧状の水分を根102に供給する。
In addition, the plant growing device may have a
以上のように、この植物育成装置によれば、根支持部1を備えることによって、図2に示すように、支持体部5を水平方向に移動させて根102を纏めることができる。これにより、植物育成装置は、根102の下端を上方に引き上げることができる。また、固定部7によって第2保持部6を固定することによって、根102を引き上げた状態を維持できる。その結果、植物育成装置は、高さ方向において根圏に要するスペースを省いて水耕栽培を行うことができる。
As described above, according to this plant growing device, by providing the
また、植物育成装置は、噴霧口10から根102の下端に向けて水分を供給できる。これにより、支持体部5によって根102を纏めても植物の成長が妨げられることを抑制できる。
In addition, the plant growing device can supply moisture from the
なお、植物育成装置は、噴霧口10からのミストによる水耕栽培を想定しているが、その他の水耕栽培による実施でも良い。
In addition, although the plant growing apparatus assumes the hydroponics cultivation by the mist from the spraying
上述した植物育成装置は、図3に示すように、複数の支持体部5a、5bを有していてもよい。この植物育成装置は、支持体部5a、5b、支点部3a、3b、第1保持部4a、4b、第2保持部6a、6b、固定部7a、7b、及び、調整部8a、8bを有する。これにより、植物育成装置は、支点部3、保持部4、支持体部5、第2保持部6、固定部7の組を複数有する。
The plant growing apparatus mentioned above may have several
このような植物育成装置は、図4に正面図を示すように、支持体部5aの高さ位置と、支持体部5bの高さ位置が異なっている。これにより、各組によって異なる高さ位置で根102を支持する。
In such a plant growing device, as shown in a front view in FIG. 4, the height position of the
このような植物育成装置は、図3に示すように、支持体部5aに接続された第2保持部6aを引っ張ることによって、図中の左方向に支持体部5aを移動させる。一方で、植物育成装置は、支持体部5bに接続された第2保持部6bを引っ張ることによって、図中の右方向に支持体部5bを移動させる。すなわち、一方の支持体部5aと、他方の支持体部5bとを異なる水平方向に移動させる。これにより、植物育成装置は、支持体部5aの高さ位置においては根102を左方向に収束させ、支持体部5bの高さ位置においては根102を右方向に収束させる。
As shown in FIG. 3, such a plant growing apparatus moves the
以上のように、この植物育成装置によれば、図2に示した植物育成装置よりも、さらに高く根102の下端を引き上げることができ、さらに根102のスペースを小さくすることができる。
As described above, according to this plant growing device, the lower end of the
さらに、上述の植物育成装置は、図5に示すように、栄養体部100を配置する空間と根102を配置する空間とを区分する仕切り部12を有していてもよい。この植物育成装置は、仕切り部12によって区分された根102に水分を供給する水供給部としての噴霧口10を仕切り部12の下部に備える。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the plant growing apparatus described above may have a
仕切り部12は、例えば、水分を伝わらないような材質からなる防水シートによって構成される。仕切り部12は、根102の先端が当該仕切り部12の下方に位置するよう構成される。仕切り部12は、例えば、一部に穴を開けることで、根102の先端部を仕切り部12より下に位置するような構成とする。
The
また、仕切り部12は、茎又は根111から実った作物110を支持することもできる。なお、茎又は根111は、ジャガイモの場合、茎から種芋に繋がるストロンと呼ばれる部位である。
Moreover, the
このような植物育成装置によれば、仕切り部12より下方に位置する根102に、水分を効果的に吸収させる。一方で、仕切り部12より上方に位置する根102は、酸素を効率よく吸収することができる。これによって、植物育成装置は、より効率的に植物体を成長させることができる。
According to such a plant growing device, moisture is effectively absorbed by the
例えばジャガイモ等、地下部に栄養体部100から作物110を作る植物において、仕切り部12より上方に作物110が育成されるよう仕切り部12を位置させてもよい。これにより、作物110に余分な水分を与えることが無くなり、例えば皮目肥大のような成長不良や品質悪化の原因を減少させることが可能となる。
For example, in a plant that produces the
さらに、植物育成装置は、図2に示したように、根102の長さを検知するセンサ部9を有していてもよい。センサ部9は、植物体における地下部の高さ方向の長さを認識する。センサ部9は、例えばCMOSイメージセンサや赤外線センサ等が挙げられる。すなわち、センサ部9は、地下部において、根102の高さ方向における長さを認識できれば、他のセンサでも良い。また、センサ部9は、所定の高さまで根102が伸びたことを検知するものであってもよい。
Furthermore, the plant growing device may have a sensor unit 9 that detects the length of the
制御部11は、センサ部9からの検知結果を取得する。制御部11は、センサ部9により検知結果に基づいて、支持体部5の位置を制御する。このとき、制御部11は、センサ部9により読み取った長さを判断する。制御部11は、固定部7を操作することにより、高さ方向における根102の領域を小さくすることを可能とする。
The
さらに、植物育成装置における根支持部1は、図6に示すように、単一の支点部に対して複数の支持体部を有していてもよい。この根支持部1は、複数の支持体部5a、5bが、単一の支点部3aから同一の方向となるよう配置されている。すなわち、支点部3aと支持体部5aが保持部4aにより連結され、支持体部5aと支持体部5bが保持部4bによって連結されている。支持体部5a、5bは、それぞれ、第2保持部6a、6bによって、固定部7a、7b及び調整部8a、8bに接続されている。同様に、複数の支持体部5c、5dが、単一の支点部3bから同一の方向となるよう配置されている。すなわち、支点部3bと支持体部5cが保持部4cにより連結され、支持体部5cと支持体部5dが保持部4dによって連結されている。支持体部5c、5dは、それぞれ、第2保持部6c、6dによって、固定部7c、7d及び調整部8c、8dに接続されている。
Furthermore,
また、この植物育成装置は、根102の下方に、水耕槽13、養液14を配置してもよい。この植物育成装置は、根102を養液14に浸すことによって、根102に水分を供給する。
Moreover, this plant growing apparatus may arrange the
このような植物育成装置は、支持体部5a、5bによって、根102を支持する。また、植物育成装置は、支持体部5c、5dによって、他の根102を支持する。
Such a plant growing device supports the
このような植物育成装置は、同一方向に複数の支持体部5を配置している。これにより、植物育成装置によれば、同じ高さにおいて、根102の水平方向における必要な範囲を狭くすることが可能となる。したがって、この植物育成装置によれば、複数の植物体を育成するための地下部におけるスペースの制約による植物体同士の離間距離を短くすることができる。
In such a plant growing device, a plurality of
なお、植物育成装置は、複数の支持体部5を互い違いの方向に移動して固定することもできる。これにより、図3に示したように根102の上下方向におけるスペースを省くことができる。
Note that the plant growing device can also move and fix the plurality of
また、根支持部1は、単一の固定部7及び調整部8によって、複数の支持体部5を固定して、高さ位置を調整してもよい。さらに、根支持部1は、複数の植物体を一つの支持体部5で支持しても良い。
Moreover, the
さらに、植物育成装置は、栄養体部100や作物110の下方に、防水シート15を配置してもよい。防水シート15は、下方の養液14と栄養体部100や作物110との間に空気を分断する敷居となる。このように敷居を作ることにより、地下部に形成される例えばジャガイモ等を、地下部の湿気が少ない場所にて育成することができる。このように防水シート15を設けることによって、水耕槽13のように、噴霧耕以外の水耕栽培であっても、効果的に植物体を育成できる。
Furthermore, the plant growing apparatus may arrange the
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.
1 根支持部
3 支点部
4 保持部(第1保持部)
5 支持体部
6 第2保持部
7 固定部
8 調整部
9 センサ部
10 噴霧口
11 制御部
12 仕切り部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記植物の根に水分を供給する水供給部と、
前記植物の根を支持する根支持部を備え、
前記根支持部は、
前記根を支持する支持体部と、
前記支持体部が前記根を支持する動作の支点となる支点部と、
前記支持体部の位置を固定する固定部と、
前記支点部と前記支持体部とを接続する第1保持部と、
前記支持体部と前記固定部とを接続する第2保持部とを有し、
前記根が存在する領域を高さ方向において少なくするよう前記支持体部の位置が調整可能であること
を特徴とする植物育成装置。 A plant growing device that grows plants that store nutrients in the basement by hydroponics,
A water supply unit for supplying moisture to the roots of the plant;
Comprising a root support for supporting the roots of the plant,
The root support is
A support part for supporting the root;
A fulcrum part serving as a fulcrum for the operation in which the support part supports the root;
A fixing part for fixing the position of the support part;
A first holding part that connects the fulcrum part and the support part;
A second holding part that connects the support part and the fixing part;
The plant growing device characterized in that the position of the support portion can be adjusted so that the area where the roots exist is reduced in the height direction.
前記各組によって異なる高さ位置で前記根を支持すること
を特徴とする請求項1に記載の植物育成装置。 A plurality of sets of the support body part, the fulcrum part, the fixing part, the first holding part, and the second holding part;
The plant growing device according to claim 1, wherein the roots are supported at different height positions depending on each group.
前記複数の支持体部が、単一の前記支点部から同一の方向となるよう配置されていること
を特徴とする請求項2に記載の植物育成装置。 A plurality of support portions for a single of the supporting point portion,
Wherein the plurality of support portions, plant growing apparatus according to claim 2, characterized in that it is arranged to be the same direction from the supporting point portion of the single.
前記水供給部は、前記仕切り部によって区分された前記根に水分を供給することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の植物育成装置。 A partition section that divides a space in which a nutrient body part is disposed and a space in which the root is disposed;
The said water supply part supplies a water | moisture content to the said root divided by the said partition part, The plant growing apparatus as described in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
前記根が存在する領域を高さ方向において少なくするよう前記支持体部の位置を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、前記センサ部により検知結果に基づいて、前記支持体部の位置を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の植物育成装置。 A sensor unit for detecting the length of the root;
A control unit that adjusts the position of the support unit so as to reduce the region where the roots exist in the height direction;
The said control part controls the position of the said support body part based on the detection result by the said sensor part, The plant growing apparatus as described in any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
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