(57)【要約】【課題】簡単な構成で、植物株の根を確実に孔部に吸引するとともに、孔部に滞留することなく確実に孔部の下方に伸びた状態とすることができ、監視や手作業の必要がなく生産効率の向上が可能な植物株移植装置を提供すること。【解決手段】植物株１０１の根１０３を吸引して孔部１２１を通過させる吸引手段１１０を備え、吸引手段１１０が孔部１２１の下方に密着可能な吸引筒１１１と、吸引筒１１１内を陰圧にする吸引配管１１２を有し、孔部１２１の近傍には植物株１０１の根１０３に向かって水を供給する水供給手段１３０が設けられていること。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物株の根を吸引して孔部を通過させる吸引手段を備えた植物株移植装置であって、
前記吸引手段が、孔部の下方に密着可能な吸引筒と、該吸引筒内を陰圧にする吸引配管を有し、
前記孔部の近傍には、植物株の根に向かって水を供給する水供給手段が設けられていることを特徴とする植物株移植装置。
【請求項２】
前記水供給手段が、水供給配管を介して前記吸引筒内から前記孔部に向かって水を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の植物株移植装置。
【請求項３】
前記水供給手段が、前記孔部に対して上方から水を供給する水吐出ノズルを有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の植物株移植装置。
【請求項４】
前記吸引筒が、複数の孔部に対応して複数設けられ、
前記水供給手段が、前記複数の吸引筒に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の植物株移植装置。
【請求項５】
上下に貫通する植物株の保持孔が複数設けられ、該保持孔を孔部として請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の植物株移植装置が使用される栽培パネルであって、
前記保持孔の上面側に、水を貯留する貯留部が形成されていることを特徴とする栽培パネル。
【請求項６】
前記貯留部が、前記保持孔の上面側の周縁部に形成された漏斗状部により形成されていることを特徴とする請求項５に記載の栽培パネル。
【請求項７】
前記貯留部が、前記保持孔の上面側に該保持孔の周縁部と連なり外周側に延びるように形成された少なくとも１つの傾斜溝により形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の栽培パネル。
【請求項８】
前記貯留部が、前記保持孔の上面側の周縁部の外周側に該保持孔の周縁部より大径に立設された水貯留壁により形成されていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の栽培パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物株の根を吸引して孔部を通過させる吸引手段を備えた植物株移植装置および栽培パネルに関し、例えば、植物工場等の水耕栽培設備において、成長に応じて植物株を異なる栽培パネルの保持孔に移植する植物株移植装置および栽培パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物工場等において、植物株を保持部材、例えば、複数の保持孔を有する栽培パネルに保持し、栽培パネルの保持孔の下方に伸びる植物株の根を栽培液等に浸け、あるいは、根に向かって栽培液等を散布するようにした水耕栽培設備が公知である。
これらの水耕栽培設備において、例えば、水平方向に大きく広がるように成長する植物を保持パネルで保持して栽培する場合、成長時を想定した間隔の保持孔を有する単一の栽培パネルではスペース効率が低くなり、全体の生産効率が悪化してしまう。
【０００３】
このため、植物の成長に応じて、保持孔の間隔が異なる栽培パネルに植物株を移植することが行われているが、スペース効率上、成長に応じてこの移植作業を頻繁に行うのが望ましい。
また、植物工場等においては、移植作業による全体の生産効率の悪化も避けなければならず、このために保持孔の間隔が異なる栽培パネルに植物株を移植する移植作業を移植装置によって自動化した栽培設備が提案されている（例えば、特許文献１等参照。）。
一方、植物株は成長に伴って根の長さ、太さ、量が増加し、また、個々の植物株毎にそれらにばらつきがあるため、植物株を孔部に移植する際に、根の一部あるいは全部が孔部に入らず、あるいは、孔部の中に滞留する虞があり、植物株を孔部に移植できず、あるいは、移植はできても根の一部あるいは全部が孔部の下方に出ない状態となることがあった。
【０００４】
孔部に移植できなかった植物株はその後の栽培の継続は不可能であり、また、根の一部あるいは全部が孔部の下方に出ない状態では、根に充分な栽培液を供給することができず植物株の成長が阻害され、最悪の場合枯死してしまう。
したがって、これらの弊害を防ぐためには、移植の状態、根の状態を監視し、不完全な場合は作業者が手作業を行う必要があり、全体の生産効率の向上の妨げとなっていた。
このような問題を軽減するために、移植が正常に行われ、植物株の根が孔部の下方から伸びた状態となるよう、植物株の根を吸引して孔部を通過させる吸引手段を用いた移植装置が公知である（特許文献２等参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１４７８５７号公報
【特許文献２】特開２０００−１６６４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような吸引手段を有する公知の移植装置では、植物株の根の一部あるいは全部が孔部に挿入されず孔部の上部周辺に滞留した場合は充分に吸引できず、孔部の下方に伸びないまま残留するという問題があった。
また、孔部に挿入された根も、その量や広がりが大きく孔部の内面に押し付けられた場合、根の一部あるいは全部が孔部の内面との抵抗によって滞留し、孔部の下方に伸びた状態とすることはできない虞もあった。
これらの問題を解決するために、吸引力を増大させることも考えられるが、植物株の根は多数が疎に絡まりあった状態であるため、空気の吸入量のみが増加して根を吸引する力は充分には増大せず、逆に、孔部に植物株自体（あるいは植物株を保持する栽培ポット）を強力に吸引することとなり、植物株にダメージを与えてしまう虞もあった。
【０００７】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、植物株の根を確実に孔部に吸引するとともに、孔部に滞留することなく確実に孔部の下方に伸びた状態とすることができ、根の挿入のための監視や手作業の必要がなく生産効率の向上が可能な植物株移植装置および栽培パネルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本請求項１に係る発明は、植物株の根を吸引して孔部を通過させる吸引手段を備えた植物株移植装置であって、前記吸引手段が、孔部の下方に密着可能な吸引筒と、該吸引筒内を陰圧にする吸引配管を有し、前記孔部の近傍には、植物株の根に向かって水を供給する水供給手段が設けられていることにより、前記課題を解決するものである。
【０００９】
本請求項２に係る発明は、請求項１に係る植物株移植装置の構成に加え、前記水供給手段が、水供給配管を介して前記吸引筒内から前記孔部に向かって水を供給するように構成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る植物株移植装置の構成に加え、前記水供給手段が、前記孔部に対して上方から水を供給する水吐出ノズルを有していることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る植物株移植装置の構成に加え、前記吸引筒が、複数の孔部に対応して複数設けられ、前記水供給手段が、前記複数の吸引筒に対応して複数設けられていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１０】
本請求項５に係る発明は、上下に貫通する植物株の保持孔が複数設けられ、該保持孔を孔部として請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の植物株移植装置が使用される栽培パネルであって、前記保持孔の上面側に、水を貯留する貯留部が形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項６に係る発明は、請求項５に係る栽培パネルの構成に加え、前記貯留部が、前記保持孔の上面側の周縁部に形成された漏斗状部により形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項７に係る発明は、請求項５または請求項６に係る栽培パネルの構成に加え、前記貯留部が、前記保持孔の上面側に該保持孔の周縁部と連なり外周側に延びるように形成された少なくとも１つの傾斜溝により形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項８に係る発明は、請求項５乃至請求項７のいずれかに係る栽培パネルの構成に加え、前記貯留部が、前記保持孔の上面側の周縁部の外周側に該保持孔の周縁部より大径に立設された水貯留壁により形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本請求項１に係る植物株移植装置によれば、孔部の近傍に植物株の根に向かって水を供給する水供給手段が設けられていることで、孔部の内部および疎に絡み合った植物株の根の隙間を水で満たすことができるため、孔部の下方に密着させた吸引筒内を陰圧にすることで、孔部の内部および疎に絡み合った植物株の根の隙間に満たされた水と根が同時に孔部の下方に吸引される。
根は水濡れ性が高く、また、水自体に表面張力が存在するため、水が供給されて隙間を水で満たされた根は、孔部の内部に満たされた水とともに孔部内に滞留することなく確実に吸引筒側に吸引される。
さらに、孔部の上部の周囲に拡がり孔部に挿入されなかった根も、水の粘性および表面張力により確実に孔部に吸引することができ、植物株の根を全て確実に孔部の下方に伸びた状態とすることができ、監視や手作業の必要がなく生産効率の向上が可能となる。
【００１２】
本請求項２に記載の構成によれば、水供給配管を吸引筒に対して下方側に追加するのみでよく、孔部側に構造部材を付加する必要がないため、構成が簡素化されるとともに、植物株の移植作業のための他の構造部材との干渉が少なく、移植設備全体の設計の自由度を損なうことがない。
また、吸引筒の近傍では吸引配管と水供給配管とを兼用することが可能であり、さらに構成が簡素化される。
本請求項３に記載の構成によれば、孔部の上部の周囲に拡がり孔部に挿入されなかった根に対して充分に水を供給することが可能であり、また、水吐出ノズルから供給される水の水流によって根を孔部の方向に集めることも可能なため、さらに確実に植物株の根を全て孔部の下方に伸びた状態とすることができる。
本請求項４に記載の構成によれば、例えば、複数の保持孔を有する栽培パネル等を使用した移植作業において、複数の孔部に対して複数の植物株の根を同時に吸引して孔部を通過させることが可能となるため、移植作業の効率が向上し、生産効率がさらに向上する。
【００１３】
本請求項５に係る栽培パネルによれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の植物株移植装置が使用される際に、孔部である保持孔内に加えて上面側に設けられた貯留部にも水が満たされるため、移植される植物株の根が接触する水の量が多くなり、植物株の根を全て確実に保持孔の下方に伸びた状態とすることができる。
また、貯留部により孔部の上面側の面積が拡がるように設定できるため、上方から植物株を移植する際に根の一部あるいは全部が保持孔に挿入されない状態を回避することが容易となる。
さらに、根の一部あるいは全部が保持孔に挿入されない状態となった場合でも、根が貯留部に吸引されることで、保持孔に容易に吸引され、挿入されなかった根が保持孔を通過することが可能となる。
【００１４】
本請求項６に記載の構成によれば、貯留部が漏斗状に形成されていることにより、より円滑に根を吸引することが可能となる。
また、上方から植物株を移植する際にも、漏斗状の傾斜面によって円滑に根を保持孔に挿入することが可能となる。
本請求項７に記載の構成によれば、移植作業が自動化されて植物株を水平方向に移動させながら移植する場合、水平移動による根の引きずりや揺れがあっても、当該方向に合わせた長さ向に合わせて適宜に設計することが可能となり、根の一部あるいは全部が保持孔に挿入されない状態を回避することがさらに容易となる。
本請求項８に記載の構成によれば、貯留部の容積や上方面積をさらに大きくでき、かつ、上下方向に水が満たされる空間を伸ばすことが可能となるため、根の一部あるいは全部が保持孔に挿入されない状態を回避することがさらに容易となるとともに、根の一部あるいは全部が保持孔に挿入されない状態となった場合でも、さらに容易に保持孔に吸引され、挿入されなかった根が保持孔を通過することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の適用される植物株および孔部の概略説明図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る植物株移植装置の概略説明図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る植物株移植装置の概略説明図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る植物株移植装置および栽培パネルの概略説明図。
【図５】本発明の第４実施形態に係る栽培パネルの形状説明断面図。
【図６】本発明の第５実施形態に係る栽培パネルの（ａ）形状説明平面図、（ｂ）形状説明断面図。
【図７】本発明の第６実施形態に係る栽培パネルの（ａ）形状説明平面図、（ｂ）形状説明断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の植物株移植装置は、植物株の根を吸引して孔部を通過させる吸引手段を備えた植物株移植装置であって、吸引手段が、孔部の下方に密着可能な吸引筒と、該吸引筒内を陰圧にする吸引配管を有し、孔部の近傍には、植物株の根に向かって水を供給する水供給手段が設けられ、簡単な構成で、植物株の根を確実に孔部に吸引するとともに、孔部に滞留することなく確実に孔部の下方に伸びた状態とすることができ、根の挿入のための監視や手作業の必要がなく生産効率の向上が可能なものであれば、その具体的な構成はいかなるものであってもよい。
植物株の把持や移動は、前述した公知技術のように自動化されたものでもよく、作業者による手作業で行うものであってもよい。
【００１７】
本発明の栽培パネルは、上下に貫通する植物株の保持孔が複数設けられ、該保持孔を孔部として請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の植物株移植装置が使用される栽培パネルであって、保持孔の上面側に、水を貯留する貯留部が形成されているものであり、簡単な構成で、植物株の根を確実に孔部に吸引するとともに、孔部に滞留することなく確実に孔部の下方に伸びた状態とすることができ、根の挿入のための監視や手作業の必要がなく生産効率の向上が可能なものであれば、その具体的な構成はいかなるものであってもよい。
なお、以降の説明に用いる全ての図は簡略化されたものであり、実際の配置、形状、寸法比率等を表すものではない。
【００１８】
まず、本発明の植物株移植装置および栽培パネルで取り扱う植物株と、植物株が挿入される孔部の概略を説明する。
植物株１０１は、図１に示すように、一株ずつ栽培ポット１０２で栽培され、茎や葉は栽培ポット１０２の上方の空間に成長し、根（地下茎を含む）は下方の空間に成長する。
該栽培ポット１０２は、栽培パネル１２０に設けられた保持孔１２１に挿入、保持され、植物工場等の各種栽培設備内において、栽培パネル１２０単位でハンドリングされながら植物株１０１の栽培が行われる。
栽培パネル１２０は、図４に示すように、複数の保持孔１２１が設けられており、前述したように、その保持孔１２１の数、間隔等は、植物株１０１の茎や葉の拡がりに応じた所定の種類のものが用意され、成長に応じて栽培ポット１０２ごと異なる栽培パネル１２０への移植作業が行われる。
【実施例１】
【００１９】
本発明の第１実施形態に係る植物株移植装置について、図２に基づいて説明する。
本実施形態に係る植物株移植装置には、植物株の根を吸引して孔部である栽培パネル１２０の保持孔１２１を通過させる吸引手段１１０と、植物株の根に向かって水を供給する水供給手段１３０とを有している。
吸引手段１１０は、保持孔１２１の下方に密着可能な吸引筒１１１と、該吸引筒１１１内を陰圧にする吸引配管１１２を有し、吸引配管１１２には吸引のオン・オフを行うためのバルブ１１３が配置されている。
水供給手段１３０は、吸引筒１１１内から孔部に向かって水を供給する水供給配管１３１を有し、水供給配管１３１には水供給のオン・オフを行うためのバルブ１３２が配置されている。
【００２０】
吸引と水供給とが同時に行われることはないため、本実施形態では、吸引配管１１２と水供給配管１３１が、それぞれバルブ１１３、１３２より後流で合流し一本の配管とされて吸引筒１１１に連結されている。
なお、図示しない吸引配管１１２の陰圧発生源、および、水供給配管１３１の水供給源は、いかなる構成であってもよい。
また、植物株の把持や移動を行うハンドリング機構、栽培パネル１２０の移動、位置決め等を行う機構、吸引筒１１１を栽培パネル１２０の下方に離接させる機構等、移植作業に行うための各種機構の図示も省略したが、これらはいかなる構成であってもよく、また、これらの機構の一部あるいは全ての動作を作業者の手作業で行うように構成されていてもよい。
【実施例２】
【００２１】
本発明の第２実施形態に係る植物株移植装置について、図３に基づいて説明する。
本実施形態に係る植物株移植装置は、水供給手段１３０を除き、前述の第１実施形態と同様である。
水供給手段１３０は、保持孔１２１に対して上方から水を供給する水吐出ノズル１３３を有している。
図示しない吸引配管１１２の陰圧発生源、および、水吐出ノズル１３３の水供給源は、いかなる構成であってもよく、水吐出ノズル１３３からの水の供給は、必要に応じてバルブ等によりオン・オフを可能としてもよく、水供給源から常に供給し続けるものであってもよい。
また、水供給手段１３０が、第１実施形態と同様の吸引筒１１１内から孔部に向かって水を供給する水供給配管１３１をさらに有していてもよい。
なお、図示しない移植作業を行うための各種機構については、前述の第１実施形態と同様にいかなる構成であってもよく、また、これらの機構の一部あるいは全ての動作を作業者の手作業で行うように構成されていてもよい。
【実施例３】
【００２２】
本発明の第３実施形態に係る植物株移植装置について、図４に基づいて説明する。
本実施形態に係る植物株移植装置は、保持孔１２１が複数設けられた栽培パネル１２０の１列分の保持孔１２１に対応して吸引筒１１１が設けられたものである。
また、水供給手段１３０（図４では図示せず）も１列分の保持孔１２１に対応して設けられている。
水供給手段１３０の構成は、前述の第１実施形態、第２実施形態のいずれでもよく、両方を備えてもよく、１列分の保持孔１２１に対して水が供給できるものであれば、他の形態であってもよい。
【実施例４】
【００２３】
本発明の第４実施形態に係る栽培パネルの形状について、図５に基づいて説明する。
本実施形態に係る栽培パネル１２０は、その保持孔１２１の栽培パネル１２０上面側に漏斗状部１２４が形成されており、該漏斗状部１２４の内側空間が水を貯留する貯留部１２７として機能するものである。
漏斗状部１２４の深さは、保持孔１２１が栽培ポット１０２（図５では図示せず）を安定的に保持できれば任意の深さでよく、傾斜角度も適用される植物株に応じて最適な任意のものとすることができる。
また、漏斗状部１２４の形状は図示のような直線傾斜でなく任意の曲線であってもよい。
【実施例５】
【００２４】
本発明の第５実施形態に係る栽培パネルの形状について、図６に基づいて説明する。
本実施形態に係る栽培パネル１２０は、その保持孔１２１の栽培パネル１２０上面側の周縁部と連なるように、１方向に外周側に延びるように形成された傾斜溝１２５を有し、該傾斜溝１２５の内側空間が水を貯留する貯留部１２７として機能するものである。
傾斜溝１２５の深さは、保持孔１２１が栽培ポット１０２（図５では図示せず）を安定的に保持できれば任意の深さでよく、その形状、長さ、傾斜角度も適用される植物株に応じて最適な任意のものとすることができる。
また、植物株の移植の際の移動方向を考慮して、傾斜溝１２５を２方向に延びるように形成してもよく、それぞれの方向の傾斜溝１２５の形状、長さ、傾斜角度を異なるものとしてもよい。
【実施例６】
【００２５】
本発明の第６実施形態に係る栽培パネルの形状について、図７に基づいて説明する。
本実施形態に係る栽培パネル１２０は、その保持孔１２１の栽培パネル１２０上面側の周縁部の外周側に、水貯留壁１２６が保持孔１２１の周縁部より大径に立設され、該水貯留壁１２６の内周側空間が水を貯留する貯留部１２７として機能するものである。
水貯留壁１２６の直径、高さ、適用される植物株に応じて最適な任意のものとすることができる。
【００２６】
また、図示のような円形ではなく、植物株の移植の際の移動方向を考慮して、周方向で径が変化する形状や、多角形状に形成してもよい。
さらに、栽培パネル１２０は、第４実施形態のような漏斗状部１２４、第５実施形態のような傾斜溝１２５および第６実施形態のような水貯留壁１２６の複数を組み合わせて設けてもよく、水を貯留する貯留部１２７を形成するものであれば、他の形状の構成を備えるものであってもよい。
【００２７】
以上のように構成された、本発明の植物株移植装置および栽培パネルの各実施形態によれば、簡単な構成で、植物株の根を確実に孔部に吸引するとともに、孔部に滞留することなく確実に孔部の下方に伸びた状態とすることができ、根の挿入のための監視や手作業の必要がなく生産効率を向上することができる。
なお、前述の各実施形態は、栽培パネル１２０の保持孔１２１を孔部としたものであるが、栽培ポット自体を孔部として、植物株１０１を異なる栽培ポット１０２に差し替えるものであってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１０１  ・・・  植物株
１０２  ・・・  栽培ポット
１０３  ・・・  根
１１０  ・・・  吸引手段
１１１  ・・・  吸引筒
１１２  ・・・  吸引配管
１１３  ・・・  バルブ
１２０  ・・・  栽培パネル
１２１  ・・・  保持孔（孔部）
１２２  ・・・  周縁部（上側）
１２３  ・・・  周縁部（下方）
１２４  ・・・  漏斗部
１２５  ・・・  傾斜溝
１２６  ・・・  水貯留壁
１２７  ・・・  貯留部
１３０  ・・・  水供給手段
１３１  ・・・  水供給配管
１３２  ・・・  バルブ
１３３  ・・・  水吐出ノズル
【図１】
2014073102.tif 000003
【図２】
2014073102.tif 000004
【図３】
2014073102.tif 000005
【図４】
2014073102.tif 000006
【図５】
2014073102.tif 000007
【図６】
2014073102.tif 000008
【図７】
2014073102.tif 000009