JPH0767482A - 水耕栽培施設用収穫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この種の水耕栽培施設での収穫作業において
人手への依存を軽減するとともに、効率的に収穫作業を
行うことができる水耕栽培施設用収穫装置を提供する。 【構成】 栽培トラフ１０５の端部と接離可能に設けら
れ、栽培トラフ１０５の端部と接続される接続部２０６
と、支持ベルト１０９の端部を係止して、この支持ベル
ト１０９を巻き取る巻取装置２０９と、接続部２０６と
巻取装置２０９との間に配置され、栽培野菜３００を支
持ベルト１０９から切り離すカッタ２０７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、培養液が流れる栽培ト
ラフの上部に、支持ベルトを配置して、この支持ベルト
に栽培野菜を保持させた水耕栽培施設に適用される収穫
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】培養液が流れる栽培トラフの上部に支持
ベルトを配置して、この支持ベルトに栽培野菜を保持さ
せた水耕栽培施設が提案されており（例えば、特許第１
６３０４４２号）、既に実用化されている。

【０００３】この水耕栽培施設における収穫作業は、栽
培トラフの一端側方で支持ベルトから栽培野菜を手作業
により収穫しながら、支持ベルトを巻き取ることにより
行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来は、栽
培トラフの一端部側に多数の人員を配置し、人手によっ
て野菜の収穫を行っていたため、作業効率が悪く、また
人件費が掛かるという問題があった。

【０００５】本発明はこのような背景に基づいてなされ
たものであり、この種の水耕栽培施設での収穫作業にお
いて人手への依存を軽減するとともに、効率的に収穫作
業を行うことができる水耕栽培施設用収穫装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明においては、培養液が流れる栽
培トラフの上部に、栽培トラフの長手方向に移動自在な
支持ベルトを配置して、この支持ベルトに栽培野菜を保
持させた水耕栽培施設に適用される収穫装置において、
前記栽培トラフの端部と接離可能に設けられ、前記栽培
トラフの端部と接続される接続部と、前記支持ベルトの
端部を係止して、この支持ベルトを巻き取る巻取装置
と、前記接続部と前記巻取装置との間に配置され、栽培
野菜を前記支持ベルトから切り離すカッタとを備えたも
のである。

【０００７】また、請求項２記載の発明においては、前
記栽培トラフの端部側方にあって、この栽培トラフの長
手方向と直交する方向に装置本体が移動可能に配置され
ているものである。

【０００８】さらに、請求項３記載の発明においては、
栽培野菜を育成、保持するポットを前記支持ベルトに適
宜間隔で取り付けると共に、このポットを前記支持ベル
トから除去するポット除去装置を前記接続部と前記巻取
装置との間に配置したものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明においては、栽培トラフの
端部に接続部を接続し、支持ベルトを巻取装置により巻
き取ると、支持ベルトに支持された栽培野菜は順次カッ
タ位置に移送され、カッタにて支持ベルトから切り離さ
れる。

【００１０】請求項２記載の発明においては、装置本体
は栽培トラフと直交する方向に移動できるので、収穫時
以外の栽培作業時にこの作業の邪魔にならない場所に移
動させることができる。

【００１１】請求項３記載の発明においては、支持ベル
トに取り付けられたポット内に栽培野菜の種を入れ、こ
のポット内で育成する。栽培野菜はカッタで切り離す
が、ポットはポット除去装置により支持ベルトから除去
される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は実施例に係る水耕栽培、収穫システ
ム全体の概略平面図である。

【００１４】この実施例においては、葉菜を栽培野菜と
して収穫するものであって、このシステムは水耕栽培施
設１００と、この施設１００で育成された栽培野菜を収
穫する収穫装置２００とに大別される。

【００１５】まず、水耕栽培施設については公知である
ので、簡単な説明に止める。培養液タンク１０１からポ
ンプ１０２により供給配管１０３に培養液を供給する
と、この培養液は３つに分岐され、バルブ１０４を介し
て栽培トラフ１０５の一端（入口側）に供給されるよう
になっている。バルブ１０４を設けた栽培トラフ１０５
は図から明らかなように、多数平行に配列された３つの
ブロックに分かれており、培養液はバルブ１０４を開け
ておく限り、３つのブロックの全栽培トラフ１０５に同
時に流れる。

【００１６】長い樋状の栽培トラフ１０５はその長手方
向と直角に適宜間隔で設けられた架台１０６によって支
持されている。また、栽培トラフ１０５内を流れる培養
液は、栽培トラフ１０５の他端（出口）部側で合流し、
回収配管１０７によって培養液タンク１０１内に回収さ
れるようになっている。

【００１７】図２は栽培トラフ１０５の縦断側面図であ
る。

【００１８】栽培トラフ１０５の上部両側に形成したガ
イド溝１０８には、例えばテフロンテープからなる支持
ベルト１０９の両側縁が長手方向に摺動自在に係止され
ており、また、支持ベルト１０９の長手方向には適宜間
隔で開口が形成されており、この開口に、栽培野菜を育
成、保持するポット１１０が上方から嵌合されている。

【００１９】再び、図１に戻り、栽培トラフ１０５の培
養液出口側端部近傍には栽培トラフ１０５の長手方向と
直角方向に回転するエンドレス状の搬送ベルト１１１が
配置されており、後述する収穫装置２００により、収穫
された栽培野菜が最終的にこの搬送ベルト１１１上に乗
せられ、下流（図１中矢印方向）の工程位置、例えば箱
詰め工程位置に搬送される。

【００２０】収穫装置２００は、装置本体２０１と、装
置本体２０１と連設され、搬送ベルト１１１と平行な第
１コンベア２０２と、同じく装置本体２０１と一体的に
設けられ、第１コンベア２０２と搬送ベルト１１１間を
中継する第２コンベア２０３と、装置本体２０１を、各
栽培トラフ１０５の出口側端部と順次対向するように、
栽培トラフ１０５の長手方向と直角方向に移動案内する
一対のレール２０４とから構成されている。

【００２１】次に主要部の装置本体２０１について詳細
に説明する。

【００２２】図３は装置本体２０１の平面図、図４はそ
の正面図、図５はその右側面図である。

【００２３】図３において、装置本体２０１は、枠体２
０５の一端に、栽培トラフ１０５（の出口側端部）と接
続する接続部２０６を備え、また、枠体２０５の内部に
は、周縁に刃を有する２枚の回転円板２０７ａ，２０７
ｂの縁部同士を一部圧接させ、その圧接部に切断対象物
である栽培野菜の根部を移行挿入して切断する機構のロ
ータリカッタ２０７、ポット除去装置２０８、支持ベル
ト１０９の一端を係止して巻き取る巻取装置２０９が、
接続部２０６側から順に配置されている。

【００２４】ポット除去装置２０８は支持ベルト１０９
の上方をその入口側と出口側で押さえる押さえローラ２
０８ａ，２０８ｂと、両ローラ２０８ａ，２０８ｂの間
にあって支持ベルト１０９の下面に接する押し上げロー
ラ２０８ｃを有しており、この押し上げローラ２０８ｃ
によりポット１１０を上方に押し上げて支持ベルト１０
９から除去するようになっている。

【００２５】２１０は接続部２０６からロータリカッタ
２０７の下流側（支持ベルト１０９の搬送方向から見
て）に亘って設けたガイド部材であり、支持ベルト１０
９はこのガイド部材２１０で案内されるようになってい
る。また、２１０ａは、ポット１１０内の栽培野菜を第
１コンベア２０２側に傾斜させるための傾斜部である。

【００２６】２１１はロータリカッタ２０７により支持
ベルト１０９から切断された栽培野菜を第１コンベア２
０２にスムーズに導くための誘導ブラシ、２１２はポッ
ト除去装置２０８の下流側にあって支持ベルト１０９に
付着しているごみなどを除去する洗浄ノズル、２１３は
同じくブラシ、２１４は支持ベルト１０９を案内するピ
ンチローラである。また、２１５は巻取装置２０９を構
成する巻取ドラムであり、図４に示すように、サーボモ
ータ２１６により駆動伝達ベルト２１７を介して駆動さ
れるようになっている。

【００２７】図４に示すように、枠体２０５の内部に
は、ローリング支持台２１８に一端が支持され、他端が
取付板２１９に軸支された揺動ユニット２２０が設けら
れており、前記ロータリカッタ２０７、ポット除去装置
２０８、ピンチローラ２１４、巻取装置２０９などはこ
の揺動ユニット２２０に一体的に取り付けられており、
図５に示すように、取付板２１９に形成された一対の円
弧溝２１９ａの範囲において前記支持ベルト１０９の断
面の中心を通る中心線まわりで揺動ユニット２２０は左
右に揺動し得るようになっている。これによって後述す
るように、傾斜部２１０ａの作用により傾斜された栽培
野菜の傾きに合わせて、ロータリカッタ２０７を傾斜さ
せることができる。

【００２８】次に接続部２０６の機構について詳細に説
明する。

【００２９】図６は接続部２０６の平面図、図７は同、
正面図である。

【００３０】接続部２０６は図６に示すように、両側部
にガイドレール２２１を設け、かつ、このガイドレール
２２１上を４個のキャリッジローラ２２２が転動するこ
とで、上流側と下流側に移動するキャリッジ２２３を設
けている。２２４はガイドレール２２１の前方（上流
側）と後方（下流側）とをそれぞれ連結するブラケット
である。

【００３１】キャリッジ２２３の前方部には、栽培トラ
フ１０５の出口側端部に設けた略ボール状のトラフジョ
イント１１２と係合する、同じく略ボール状のキャリッ
ジジョイント２２５が設けてある。キャリッジジョイン
ト２２５のトラフジョイント１１２との対向面は、トラ
フジョイント１１２の外周の円弧部が嵌合するように、
円弧部２２５ａとなっている。また、キャリッジジョイ
ント２２５の一側部には板ばねにより常に内側に付勢さ
れた係止爪２２６が設けられており、他側部には同じく
別の板ばねにより常に内側に付勢された接合ローラ２２
７が設けられている。

【００３２】一方、前記トラフジョイント１１２の一側
部には前記係止爪２２６と係止するための被係止部１１
２ａが形成されている。また、接合ローラ２２７はトラ
フジョイント１１２の外周面に当接するもので、後述す
る機構によりキャリッジジョイント２２５が前方、即ち
トラフジョイント１１２に接近する方向に移動する時、
トラフジョイント１１２の外周面を転動し、最大径のデ
ッドポイントを乗り越えた後は、その内方に向かう付勢
力によりキャリッジジョイント２２５をトラフジョイン
ト１１２に勢いよく引き込み、円弧部２２５ａとトラフ
ジョイント１１２を当接させる。この時、係止爪２２６
もトラフジョイント１１２の外周面を乗り越えて被係止
部１１２ａに係止される。これにより栽培トラフ１０５
と接続部２０６は接続される。

【００３３】次に、このようなキャリッジ２２３を前後
に移動させる機構について説明する。

【００３４】キャリッジ２２３の両側部間に軸支され
た、即ち、移動方向と直角に軸支された支軸２２８の中
央には、ピニオンギヤ２２９が設けてあり、このピニオ
ンギヤ２２９は、前後のブラケット２２４間に支持され
たラック２３０とかみ合っている。

【００３５】そして、この支軸２２８にはコイルスプリ
ング２２８ａが装着され、このコイルスプリング２２８
ａの一端を支軸２２８に固定するとともに、他端をキャ
リッジ２２３の側部に設置した係止ピン２２３ａに固定
させ、このコイルスプリング２２８ａのばね力により、
キャリッジ２２３を通常後退位置に位置させるように付
勢している。

【００３６】また、支軸２２８の一端には、操作レバー
２３１の一端が固定されている。

【００３７】そのため、操作レバー２３１は通常は実線
位置にあり、栽培トラフ１０５と接続部２０６を接続さ
せようという時には、操作レバー２３１を図７の２点鎖
線位置まで反時計回り方向に回動操作する。

【００３８】この操作レバー２３１の回転により、支軸
２２８は前記コイルスプリング２２８ａを拡径するよう
に撓ませながら前記ばね力に抗して回動し、ピニオンギ
ヤ２２９は支軸２２８を介して反時計回り方向に回転す
る。

【００３９】そして、ピニオンギヤ２２９はラック２３
０とかみ合っているため、ピニオンギヤ２２９はラック
２３０に対して相対的に移動し、この結果、キャリッジ
２２３は前方に移動し、トラフジョイント１１２とキャ
リッジジョイント２２５は当接する。

【００４０】なお、２３２は、ガイドレール２２１に対
してキャリッジローラ２２２と反対側から当接してキャ
リッジ２２３の脱落を防止するための補助ローラであ
る。

【００４１】図８はロータリカッタ部における栽培野菜
の切断の様子を示す斜視図であり、ガイド部材２１０の
傾斜部２１０ａにより、支持ベルト１０９も、ポット１
１０、その内部の栽培野菜３００ごとカッタ部において
第１コンベア２０２側に傾いている。このことにより、
重力が倒伏力として栽培野菜３００に作用するようにな
っている。また、この傾きと同角度だけ、支持ベルト１
０９の下方に配置されたロータリカッタ２０７も傾いて
いる。即ちロータリカッタ２０７の円板面と支持ベルト
１０９は平行になっているため、支持ベルト１０９の下
方でポット１１０を水平に切断する。

【００４２】栽培野菜３００は、前記傾斜部２１０ａの
傾きにより倒伏され、第１コンベア２０２上に落下させ
ることができる。なお、ロータリカッタ２０７はモータ
ユニット２４０に取り付けられている。そして、ポット
１１０の移動速度に対応して、モータユニット２４０内
のギヤ列を変えることで回転円板２０７ａと２０７ｂの
周速比を選択すれば、正確にかつ、瞬間的にこのロータ
リカッタ２０７によりポット１１０を切断することがで
きる。

【００４３】図９はロータリカッタ部の傾きを無視した
状態の正面図であり、ロータリカッタ２０７により切断
されたポット１１０の上側部１１０ａは切断後も依然と
して支持ベルト１０９に係止されているが、前述したよ
うに、搬送方向下流側でポット除去装置２０８により除
去されるようになっている。

【００４４】また、図９に示すように、隣接する栽培野
菜３００の根部３００ａ同士は絡み合っているが、支持
ベルト１０９の下方でポット１１０ごとこの根部３００
ａを切断することで、栽培野菜３００は各ポット１１０
毎に分離され、効率よく栽培野菜３００を収穫すること
ができる。なお、切断した根部３００ａは互いに連続し
た状態で落下するので、それ以降の清掃作業は楽であ
る。

【００４５】次に収穫装置２００の動作について述べ
る。

【００４６】まず、収穫しようとする栽培トラフ１０５
の位置に、装置本体２０１を移動させる。これは図示し
ないモータによってなされる。

【００４７】次いで接続部２０６の中心位置をトラフジ
ョイント１１２の中心位置に合わせて操作レバー２３１
を前方に倒し、キャリッジ２２３を前方に移動させてト
ラフジョイント１１２とキャリッジジョイント２２５を
接続することで、接続部２０６を栽培トラフ１０５に接
続する。

【００４８】その際、この実施例においては前記支持ベ
ルト１０９の先端部の所定の長さ部分だけにはポット１
１０を設置せずに余らせてあるので、その部分の支持ベ
ルト１０９を収穫装置２００に装着した状態として接続
を行い、その支持ベルト１０９の先端部を巻取装置２０
９の巻取ドラム２１５に係止し、そのままサーボモータ
２１６により巻取ドラム２１５を回転させて支持ベルト
１０９を巻き取りながらの収穫作業を開始する。

【００４９】この収穫作業において、支持ベルト１０９
に取り付けられたポット１１０は順次ロータリカッタ２
０７位置に搬送され、ガイド部材２１０の傾斜部２１０
ａにより傾斜された状態で（図８参照）、上側部１１０
ａを残してロータリカッタ２０７で切断される（図９参
照）。

【００５０】このようにして支持ベルト１０９から切り
離された栽培野菜３００は図８に示すように、第１コン
ベア２０２上に落下し、あるいは誘導ブラシ２１１の作
用により第１コンベア２０２上に誘導され、さらにこの
第１コンベア２０２と直交する第２コンベア２０３上に
移送され、最終的に搬送ベルト１１１上に移送されて、
次工程位置に運ばれる。

【００５１】一方、栽培野菜３００が切り離された支持
ベルト１０９に残っているポット１１０の上側部１１０
ａはポット除去装置２０８の押し上げローラ２０８ｃに
より支持ベルト１０９から押し上げられるようにして除
去される。支持ベルト１０９はその後、洗浄ノズル２１
２、ブラシ２１３により、上下面を清掃された状態で巻
取ドラム２１５に巻き取られる。

【００５２】したがって、この実施例による栽培野菜３
００の収穫作業においては、人手により行なうべき作業
がわずかであり、従来より人手への依存が少なく、効率
よく収穫作業を行なうことができる。

【００５３】なお、このような収穫作業に際し、トラフ
１０５に装着されていた支持ベルト１０９の後端部に新
たな支持ベルト１０９を連結しておけば、収穫作業によ
る支持ベルト１０９の巻き取りによりそのトラフ１０５
に新たな支持ベルト１０９を装着することができる。

【００５４】したがって、この新たな支持ベルト１０９
に苗の入った新たなポット１１０の装着作業を行いなが
らトラフ１０５内に進入させるようにすることによっ
て、先の支持ベルト１０９からの栽培野菜３００の収穫
の完了後そのまま直ちに新たな支持ベルト１０９による
水耕栽培を開始することができる。

【００５５】なお、本実施例では栽培野菜３００をポッ
ト１１０内で育成したが、支持ベルト１０９上で直接育
成させてもよく、さらにはポット１１０以外の手段によ
り育成させてもよい。その場合は当然のことながら、ポ
ット除去装置２０８は不要となる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、栽培野菜
を支持した支持ベルトを巻取装置により自動的に巻き取
りながら、カッタで栽培野菜を支持ベルトから切り離す
ようにしたので、人手によらず連続して効率的に収穫作
業を行うことができる。

【００５７】請求項２記載の発明によれば、装置本体を
移動可能としたので、多数の栽培トラフの栽培野菜を順
次収穫することができ、さらに効率を上げることができ
ると共に、収穫時以外の栽培作業時に装置本体を邪魔に
ならない場所に移動させることができるので、栽培野菜
の育成時の作業の効率を上げることができる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、ポットを用
いた栽培野菜の収穫後に、栽培野菜を切り離した後のポ
ットをポット除去装置により支持ベルトから除去するの
で、支持ベルトはそのまま再使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る水耕栽培、収穫システム
全体の概略平面図である。

【図２】栽培トラフの縦断側面図である。

【図３】本発明の実施例に係る収穫装置の装置本体の平
面図である。

【図４】本発明の実施例に係る収穫装置の装置本体の正
面図である。

【図５】本発明の実施例に係る収穫装置の装置本体の右
側面図である。

【図６】装置本体の接続部の平面図である。

【図７】装置本体の接続部の正面図である。

【図８】カッタ部における栽培野菜切断の様子を示す斜
視図である。

【図９】カッタ部の傾きを無視した状態の正面図であ
る。

【符号の説明】

１０５ 栽培トラフ １０９ 支持ベルト １１０ ポット ２０１ 装置本体 ２０４ レール ２０６ 接続部 ２０７ ロータリカッタ（カッタ） ２０８ ポット除去装置 ２０９ 巻取装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 徹 香川県坂出市笠指町５番37号 (72)発明者 大北 定則 香川県善通寺市善通寺町4345番地 (72)発明者 山本 登美雄 香川県高松市林町1343番地

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 培養液が流れる栽培トラフの上部に、栽
   培トラフの長手方向に移動自在な支持ベルトを配置し
   て、この支持ベルトに栽培野菜を保持させた水耕栽培施
   設に適用される収穫装置において、前記栽培トラフの端
   部と接離可能に設けられ、前記栽培トラフの端部と接続
   される接続部と、前記支持ベルトの端部を係止して、こ
   の支持ベルトを巻き取る巻取装置と、前記接続部と前記
   巻取装置との間に配置され、栽培野菜を前記支持ベルト
   から切り離すカッタとを備えたことを特徴とする水耕栽
   培施設用収穫装置。
2. 【請求項２】 前記栽培トラフの端部側方にあって、こ
   の栽培トラフの長手方向と直交する方向に装置本体が移
   動可能に配置されていることを特徴とする請求項１記載
   の水耕栽培施設用収穫装置。
3. 【請求項３】 栽培野菜を育成、保持するポットを前記
   支持ベルトに適宜間隔で取り付けると共に、このポット
   を前記支持ベルトから除去するポット除去装置を前記接
   続部と前記巻取装置との間に配置したことを特徴とする
   請求項１または２記載の水耕栽培施設用収穫装置。