TWI589223B

TWI589223B - 植物栽培裝置

Info

Publication number: TWI589223B
Application number: TW101141984A
Authority: TW
Inventors: 大野喜智
Original assignee: 大和房屋工業股份有限公司
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2017-07-01
Also published as: JP6013724B2; TW201340863A; JP2013111039A

Description

植物栽培裝置

本發明係關於一種使用多段設置之栽培托盤(tray)來栽培植物的植物栽培裝置。

在專利文獻1中係揭示一種立體多段式植物栽培裝置，該裝置係以在俯視觀看下彼此重疊之方式配置多段配置於高度方向的複數個栽培床(bed)，且使用具有可培育萵苣等之蔬菜之波長特性的電燈泡型螢光燈。

此外，在專利文獻2中係揭示一種水耕栽培裝置，該裝置係在栽培室內，將安裝複數個照明器在供儲存養液之栽培容器之底壁下面而成的栽培器單元(unit)，於上下方向隔開預定間隔作多段配置，另一方面使該養液在養液槽(tank)與各栽培器單元的各養液容器之間循環，且於循環路徑中介設冷卻單元，將來自各養液容器的回流養液予以散熱冷卻再供給至各養液容器。

如上所述，在將栽培托盤於上下方向作多段配置的植物栽培裝置中，要將養液槽內的養液供給至各個栽培托盤，但以該養液供給的方法而言，有使養液從上段的栽培托盤依序循環至下段的栽培托盤的方法。例如，有一種方法係將貫通於上述栽培托盤底部之循環管路(pipe)之上端突出位在上述底部的上方，並且使上述循環管路的下端位在下段側之栽培托盤的底部，再將在上述上段側的栽培托盤內越過上述循環管路上端而溢出的養液通過該循環管路而引導至上述下段側的栽培托盤。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2008-245554號公報

專利文獻2：日本特開2009-034064號公報

然而，在將在某個栽培托盤中培育而成的植物進行出貨而要重新培育下一個植物時等情形下，為了進行清掃等必須要暫且將養液從該栽培托盤內排出。然而，如上所述在使養液從上段的栽培托盤依序循環至下段的栽培托盤時，即使進行了循環泵(pump)的停止或閥(valve)的關閉，未越過上述循環管路上端的養液也會留在上述栽培托盤內，因此要進行將該殘留養液以例如桶(bucket)等從栽培托盤內排水的作業，而有使作業者勞動負擔變大的問題。

有鑑於上述情形，本發明之目的在提供一種植物栽培裝置，可使養液從上段的栽培托盤依序循環至下段的栽培托盤，且可易於將養液從上述栽培托盤予以排出。

為了解決上述問題，本發明係提供一種植物栽培裝置，係將用以培育植物的栽培托盤在上下方向作多段配置，該植物栽培裝置之特徵為具備：養液槽，用於儲存養液；養液循環系統，藉由泵從上述養液槽汲取養液，並使養液透過用以連通該栽培托盤彼此之循環管路從上段的栽培托盤依序循環至下段的栽培托盤；及排水系統，具備連接於上述栽培托盤的排水管路及從該排水管路排出上述栽培托盤內之養液的排水控制閥。

依據上述的構成，由於可從連接於上述栽培托盤的上述排水管路將上述栽培托盤內的養液進行排水，因此可既採用使養液從上段的栽培托盤依序循環至下段的栽培托盤的構造，又易於將養液從上述栽培托盤排出。

將上述養液從上方供給至上述栽培托盤的循環管路係設於該栽培托盤之一方之緣部之側，而將上述養液從該栽培托盤引導至下側的循環管路則係設於該栽培托盤之另一方之緣部之側，並且藉由個別設在上述栽培托盤的上述排水控制閥，而得以選擇成為排水對象之任意的一個或複數個栽培托盤。在此，當從上方供給上述養液至上述栽培托盤的循環管路與將上述養液引導至下側的循環管路的位置接近時，來自上方之新的養液，會有在栽培托盤內毫無遺漏地遍佈之前被引導至下側之虞。依據上述構成，從上方供給上述養液至上述栽培托盤的循環管路與將上述養液引導至下側的循環管路的位置會分開，來自上方的新的養液會在栽培托盤內毫無遺漏地遍佈之後引導至下側。此外，由於可選擇作為排水對象之任意的一個或複數個栽培托盤，因此即使在將任意的栽培托盤中例如培育而成的植物出貨而為了重新培育下一個植物進行清掃等時，也可不再需要以桶等將殘留於該栽培托盤內的養液進行排水的作業。

在上述植物栽培裝置，亦可檢測上述養液槽的液面變位並將水或養液自動地補給至上述養液槽。依據此，即可不再需要作業者以目視方式觀看上述養液槽的液面變化而以手動操作方式補給養液的作業。

在上述的植物栽培裝置中，亦可進行將藉由上述泵從上述養液槽汲取的養液經由上述排水系統的排水路徑予以排水的排水處理。依據此，由於在上述養液槽內的養液的排出亦使用上述養液循環的泵，因此相較於準備專用的排水泵，可實現低成本並且可減輕排水的作業負擔。

依據本發明，可達成可既採用使養液從上段的栽培托盤依序循環至下段的栽培托盤的構造，又易於將養液從上述栽培托盤予以排出等的各種效果。

1‧‧‧植物栽培裝置

2‧‧‧栽培托盤

3‧‧‧養液槽

4‧‧‧自動給水裝置

5‧‧‧養液循環系統

6‧‧‧排水系統

11‧‧‧排出口

31‧‧‧溢流用配管

41‧‧‧浮體

42‧‧‧閥

43‧‧‧管路

51‧‧‧泵

52‧‧‧循環主管路

53‧‧‧循環分歧管路

54‧‧‧循環管路

55‧‧‧養液送回管路

56‧‧‧循環控制閥

61‧‧‧排水管路

62‧‧‧排水集中管路

63‧‧‧排水控制閥

64‧‧‧直接排水管路

65‧‧‧直接排水控制閥

第1圖係為顯示本發明之一實施形態之植物栽培裝置的斜視圖。

第2圖係為顯示第1圖之植物栽培裝置中養液循環時之養液的流程的斜視圖。

第3圖係為顯示第1圖之植物栽培裝置中全養液排出時之養液的流程的斜視圖。

第4圖係為顯示第1圖之植物栽培裝置中任意的栽培托盤中之養液排出時之養液的流程的斜視圖。

接著根據所附圖式來具體說明本發明之實施形態的植物栽培裝置。另外，本發明之植物栽培裝置並不限定於以下實施形態所示者，在不變更其要旨的範圍下仍可作適當變更來實施。

第1圖雖為顯示本發明之實施形態之植物栽培裝置1之概略構成的斜視圖，但用以載置栽培托盤2的棚架構造部分、將光供予植物的照明裝置、及配置於上述栽培托盤2內的水耕床等則予以省略圖示。此外，該植物栽培裝置1係配置於配備有空調設備等的栽培室內，此外，在該栽培室的鄰室係設有前室。

在上述植物栽培裝置1中，係在上下方向多段配置有上述栽培托盤2。在第1圖所示的例中，雖具備有2組將4片栽培托盤2作上下多段配置的構成部分，但不限定於此種組合。

在用於儲存養液的養液槽3內，係藉由自動給水裝置4而自動供給該養液或水。上述自動給水裝置4係由配置於養液槽3內的浮體(float)41、藉由該浮體41的上下動作而進行開閉動作的閥42、及連接於該閥42的管路43所構成。上述管路43係連接於設在上述前室的水龍頭。

此外，在上述養液槽3的上緣附近係設有溢流(overflow)用配管31的一端側，在養液從上述養液槽3的上緣溢出之前，上述養液係從上述溢流用配管31的一端側排出。通過上述溢流用配管31而溢出的養液係排出至排出口11。

上述養液槽3內的養液係藉由養液循環系統5的泵51汲取而供給至循環主管路52。上述循環主管路52的上端部係位在較位於最上段的栽培托盤2更上方。此外，在上述循環主管路52的上端部，係連通有水平分歧為左右的循環分歧管路53。再者，在各循環分歧管路53中係安裝有循環控制閥56。此外，在各循環分歧管路53的端部，係朝向下方連接有循環管路54。各循環管路54的下端部係位於左右之栽培托盤2之緣側的底部，而形成於上述下端部的養液供給口係朝向上述栽培托盤2的中央側。

供給養液至上述最上段之栽培托盤2以外之下段側之栽培托盤2的其他循環管路54，雖在其下端部亦具有上述養液供給口，但其上端部並非連接於上述循環分歧管路53，而是連接於上段側之栽培托盤2的底部。再者，連通於上述栽培托盤2之底部之循環管路54的上端部，係較該栽培托盤2之底部更突出位於上側。另一方面，在位於最下段的栽培托盤2的底部係連接有養液送回管路55。該養液送回管路55的上端部，與上述循環管路54同樣係較上述栽培托盤2的底部更突出於上側，但下端部則係位於上述養液槽3內。

在上下相鄰的栽培托盤2彼此中，上述循環管路54的配置關係係設為彼此不同。此外，在位於最下段的栽培托盤2中，上述養液送回管路55係設在上述循環管路54之配置位置相反側的緣部。亦即，從上方供給上述養液至上述栽培托盤2的上述循環管路54，係設在該栽培托盤2之一方之緣部之側，而從該栽培托盤2引導上述養液至下側的上述循環管路54及上述養液送回管路55，則設在該栽培托盤2之另一方之緣部之側。在此，當從上方供給上述養液至上述栽培托盤2的循環管路54、與引導上述養液至下側的循環管路54或上述養液送回管路55的位置接近時，來自上方的新的養液，會有在栽培托盤2內毫無遺漏地遍佈之前被引導至下側之虞。依據上述的構成，從上方供給上述養液至上述栽培托盤2的循環管路54、與引導上述養液至下側的循環管路54或上述養液送回管路55的位置分開，來自上方的新的養液會在栽培托盤內毫無遺漏地遍佈之後被引導至下側。

此外，在各栽培托盤2的底部且為上述循環管路54之養液供給口所在之側，係連接有排水系統6中之排水管路61的上端部。各排水管路61之上端部的上面係設定為與各栽培托盤2之底部大致齊平。上述排水管路61係連通於排水集中管路62，而此排水集中管路62的出口端係朝向排出口11。

在各排水管路61中係設有排水控制閥63。當將該排水控制閥63進行開啟操作時，殘留在所對應之栽培托盤2內的養液即通過排水管路61而排水。

此外，在上述排水集中管路62中係連接有直接排水管路64的出口端。再者，該直接排水管路64的入口端，則係連接於上述循環主管路52的下部側。此外，在上述直接排水管路64中，係連接有直接排水控制閥65。

第2圖係為顯示上述植物栽培裝置1中養液循環時之養液的流程的斜視圖。在此養液循環狀態中，上述循環控制閥56係設為開啟狀態，並且上述泵51的電源係導通(on)，而上述養液槽3內的養液係通過上述循環主管路52及上述循環分歧管路53，且經由上述循環管路54而供給至最上段的栽培托盤2。供給至上述最上段之栽培托盤2的養液，係在該栽培托盤2內被充滿而逐漸增加水量，且越過連通該栽培托盤2之底部之循環管路54的上端部而溢出而被引導至下段的栽培托盤2。同樣的動作亦在下段側的栽培托盤2進行，養液即依序地被引導至下段側的栽培托盤2。

然後，上述養液會被引導至最下段的栽培托盤2，且在越過上述養液送回管路55的上端部而溢出之後回到上述養液槽3內。在此養液循環狀態中當上述養液槽3內的養液減少時，上述自動給水裝置4的浮體41即下降，因此該自動給水裝置4的閥42成為開啟狀態而從管路43補給新的養液。另一方面，當藉由上述自動給水裝置4供給養液至上述養液槽3內而達預定水位時，上述閥42即因為上述浮體41的上升而成為關閉狀態，而停止來自上述管路43的養液供給。另外，上述的預定水位係設為較上述溢流用配管31之一端側的位置更低。

第3圖係為顯示上述植物栽培裝置1中全養液排水時之養液之流程的斜視圖。在此全養液排水狀態下，係所有的排水控制閥63被設為開啟狀態，而使所有栽培托盤2內的養液通過排水管路61及上述排水集中管路62而排出至上述排出口11。再者，在此全養液排水狀態下，上述直接排水控制閥65亦被設為開啟狀態，並且養液循環用的上述泵51的電源亦導通，而使上述養液槽3內的養液通過上述直接排水管路64而排出至上述排出口11。如此，由於係使用養液循環用的上述泵51來排出上述養液槽3內的養液，因此相較於要另行準備專用的排水泵來排水，既可實現低成本又可減輕排水的作業負擔。

第4圖係為顯示僅就上述植物栽培裝置1中從上起第2個左側的栽培托盤2進行養液排水時的養液之流程的斜視圖。在此情形下，僅從上起第2個左側之栽培托盤2用的排水控制閥63被設為開啟狀態。如此，由於在各栽培托盤2個別設有排水控制閥63，因此將在任意一個或複數個栽培托盤2中例如培育而成的植物進行出貨而為了重新培育下一個植物而進行清掃等時，也不再需要以桶等將殘留於該栽培托盤2內的養液進行排水的作業。

另外，雖可使用手動操作的球閥(ball valve)等作為上述閥(循環控制閥56、排水控制閥63、直接排水控制閥65)，但不限定於此。例如，亦可使用由電磁線圈(solenoid)等所構成的電動操作閥，藉由在操作盤上的操作而從遠方來開閉操作任意的閥。此外，雖係將上述排水控制閥63等配置在管路的水平位置，但亦可配置在管路的垂直位置。此外，亦可設置複數個上述排出口11來減少上述排水集中管路62所形成的集中位置。此外，亦可在上述排水集中管路62的前端部設置軟管(hose)，且將該軟管的前端連接於上述排出口11。此外，亦可在上述養液槽3的緣部形成貫通孔，且將聯結管固定在該貫通孔，並透過該聯結管將上述自動給水裝置4配置於上述養液槽3的內側，再將連接於上述前室之水龍頭的軟管連接於上述養液槽3的外側。此外，亦可考慮上述排水管路61之排出養液的效率性，使之在棚架上具有梯度來配置上述栽培托盤2。

此外，在上述循環管路54及養液送回管路55中，較上述栽培托盤2的底部更突出位於上側的部分亦可設為可裝卸自如。依據此種構造，即可使在任意的栽培托盤2中上述突出所在的部分脫離，且使用循環管路54或養液送回管路55從該栽培托盤2回收養液。上述裝卸係藉由螺絲緊固構造或斜錐(taper)形狀等來進行。此外，在上述的例中，上述循環管路54及養液送回管路55雖係連接於上述栽培托盤2的底部，但不限定於此，亦可在上述栽培托盤2的側板形成連通口，且將上述循環管路54或養液送回管路55連接於該連通口。至於上述排水管路61，亦可連接在形成於上述栽培托盤2之側板之下緣的連通口。