(57)【要約】【課題】容易に配置変更やメンテナンスをすることができる栽培ベッド及び栽培装置を提供する。【解決手段】栽培ベッド１０は、間隔をあけて並列に設けられ、内部に空気が流入することで膨出する袋状の膨出部１２と、膨出部１２の間に形成された凹部１４と、を備える。また、栽培装置は、栽培ベッド１０と、膨出部１２の内部に空気を流入させる送風手段と、栽培ベッド１０の上部に載置され、植物が保持される栽培プレート２４と、凹部１４へ養液を供給する養液供給手段と、を備える。【選択図】図１
2018000111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をあけて並列に設けられ、内部に空気が流入することで膨出する袋状の膨出部と、
前記膨出部の間に形成された凹部と、
を備える栽培ベッド。
【請求項２】
請求項１に記載の栽培ベッドと、
前記膨出部の内部に空気を流入させる送風手段と、
前記栽培ベッドの上部に載置され、植物が保持される栽培プレートと、
前記凹部へ養液を供給する養液供給手段と、
を備える栽培装置。
【請求項３】
前記送風手段に空調された空気を供給する空調手段を備え、
前記膨出部の表面には、空気の吹出口が複数形成されている、
請求項２に記載の栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の栽培ベッド及び栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の人工光によって植物を育てる植物工場が知られている。この植物工場で用いられる栽培装置として、例えば、特許文献１には、栽培棚に配置された発泡スチロールからなる栽培ベッドを備える栽培ユニットが開示されている。また、特許文献２には、並列に並べられた雨樋によって栽培ベッドを構成する水耕栽培装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７３６１６号公報
【特許文献２】特開２００６−１９７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２では、栽培ベッドが発泡スチロールや雨樋で構成されているため、栽培ユニット全体及び水耕栽培装置全体が容易に変更し難い構造となっており、栽培ユニットや水耕栽培装置の配置変更やメンテナンスが容易ではなかった。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑み、容易に配置変更やメンテナンスをすることができる栽培ベッド及び栽培装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の栽培ベッドは、間隔をあけて並列に設けられ、内部に空気が流入することで膨出する袋状の膨出部と、前記膨出部の間に形成された凹部と、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、膨出部内に空気を流入させるだけで栽培ベッドを構成することができ、また、膨出部の間に形成された凹部を養液が流れる流路又は養液が溜まる貯留部とすることができる。さらに、膨出部内の空気を抜くことによって栽培ベッドを縮小させることができるため、栽培ベッドの設置や配置変更、メンテナンスが容易となる。
【０００８】
請求項２に記載の栽培装置は、請求項１に記載の栽培ベッドと、前記膨出部の内部に空気を流入させる送風手段と、前記栽培ベッドの上部に載置され、植物が保持される栽培プレートと、前記凹部へ養液を供給する養液供給手段と、を備える。
【０００９】
上記構成によれば、栽培ベッド、送風手段、栽培プレート、養液供給手段によって栽培装置を構成することができる。ここで、膨出部内の空気を抜くことによって栽培ベッドを縮小させることができるため、栽培装置の設置や配置変更、メンテナンスが容易となる。
【００１０】
請求項３に記載の栽培装置は、請求項２に記載の栽培装置であって、前記送風手段に空調された空気を供給する空調手段を備え、前記膨出部の表面には、空気の吹出口が複数形成されている。
【００１１】
上記構成によれば、膨出部の表面に形成された複数の吹出口から生育に最適な温度とされた空調空気を植物の周囲に吹出すことができる。このため、栽培ベッドごとの温度むらを抑制することができるとともに、栽培プレートに保持された植物の周囲に気流を発生させて葉面境界層を攪拌することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、容易に配置変更やメンテナンスをすることができる栽培ベッド及び栽培装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態における栽培ベッドを示す平面図である。
【図２】（Ａ）は図１におけるＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は巻かれた状態の栽培ベッドを示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における栽培装置を示す正面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第２実施形態における栽培ベッドを示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１実施形態に係る栽培ベッド及び栽培装置について、図１〜図３に従って説明する。なお、図１〜図３において、空気又は養液の流れを実線矢印で示す。
【００１５】
（栽培ベッド）
図１、図２に示すように、本実施形態の栽培ベッド１０は略長方形形状とされており、例えばポリテトラフルオロエチレン等の柔軟性を有する樹脂材料で構成されている。また、栽培ベッド１０は、間隔をあけて並列に設けられた袋状の膨出部１２と、膨出部１２の間に形成された非袋状の複数（本実施形態では４箇所）の凹部１４と、を備えている。
【００１６】
膨出部１２には、後述する空気供給パイプ４２が接続される注入口１６が形成されており、注入口１６から膨出部１２の内部に空気が流入することによって膨出部１２が膨出可能とされている。
【００１７】
なお、注入口１６の位置及び数は、栽培ベッド１０の大きさ等によって適宜定められる。また、図２（Ｂ）に示すように、膨出部１２の下面には、膨出部１２の内部の空気を外部へ吹出す複数の吹出口１８が形成されている。
【００１８】
複数の凹部１４は、栽培ベッド１０の長手方向に沿ってそれぞれ延びている。また、図２（Ａ）に示すように、長手方向の一端部から他端部（図２（Ａ）における右端部から左端部）に向かって凹部１４の厚さが徐々に薄くされることにより、凹部１４の底面が下方に傾斜している。
【００１９】
なお、非袋状である凹部１４には空気が流入しないため、膨出部１２が空気によって膨出した際に凹部１４の厚さ（高さ）は膨出部１２の厚さ（高さ）より低くなる。また、凹部１４の下面には、柔軟性を有するテープ状のＬＥＤ２０がそれぞれ接着されている。
【００２０】
図１に示すように、複数の凹部１４は、長手方向の他端部（図１における左端部）で互いに幅方向に連通している。また、栽培ベッド１０の側面端部へ延出した凹部１４の終端部には、流出口２２が形成されている。
【００２１】
また、栽培ベッド１０の膨出部１２の上面には、複数（本実施形態では３枚）の矩形形状の栽培プレート２４が載置される。栽培プレート２４は、例えば発泡スチロールで構成されており、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、植物Ｓが保持される複数の小穴２６が設けられている。
【００２２】
栽培ベッド１０の周縁部分には、複数の係止穴２８が形成されたフランジ部３０が略一周にわたって設けられている。なお、フランジ部３０の係止穴２８にはフック３２の一端が取付けられ、フック３２の他端は栽培装置３４の架台３６に設けられた係止穴３７に係止される。
【００２３】
（栽培装置）
栽培装置３４の架台３６は例えば金属製であり、図３に示すように、鉛直方向に延びる縦フレーム３６Ａと、縦フレーム３６Ａ同士を繋ぐ複数段の横フレーム３６Ｂとで構成されている。
【００２４】
なお、栽培ベッド１０は、架台３６の縦フレーム３６Ａ及び横フレーム３６Ｂにそれぞれ係止されることにより、鉛直方向に複数段に積層されて設置されている。このため、下段の栽培ベッド１０上に保持された植物Ｓには、上段の栽培ベッド１０の下面に接着されたＬＥＤ２０の光が照射される。
【００２５】
架台３６（栽培ベッド１０）の上部には、架台３６が置かれている栽培空間３８の空気を、植物Ｓの生育に最適な温度及び湿度に調節する複数の空調機４０が設けられている。また、栽培空間３８には、空調機４０によって空調された栽培空間３８の空気を、空気供給パイプ４２及び図１に示す注入口１６を介して栽培ベッド１０の膨出部１２の内部に供給するファン４４が設けられている。
【００２６】
さらに、栽培空間３８には、養液を貯蔵する養液タンク４６が設けられている。養液タンク４６には、養液を栽培ベッド１０の凹部１４に供給する養液供給パイプ４８、及び栽培ベッド１０の流出口２２から流出した養液を養液タンク４６に還流する養液還流パイプ５０がそれぞれ接続されている。なお、養液供給パイプ４８には養液循環ポンプ５２が設けられており、養液循環ポンプ５２によって養液が循環される。
【００２７】
（作用、効果）
栽培ベッド１０は、不使用時には、図２（Ｃ）に示すようなロール状に巻かれた状態、又は折畳まれた状態とされている。栽培ベッド１０を使用する場合には、まず、図２、図３に示すように、フック３２によって架台３６に栽培ベッド１０を係止する。
【００２８】
その後、栽培ベッド１０の膨出部１２の内部にファン４４によって栽培空間３８の空気を流入させて膨出部１２を膨出させる。なお、膨出部１２の内部の空気は、栽培ベッド１０の吹出口１８から下方へと吹出す。
【００２９】
次に、植物Ｓが保持された栽培プレート２４を膨出部１２の上面に載置する。なお、栽培プレート２４を膨出部１２の上面に載置した際に、植物Ｓの根を栽培ベッド１０の凹部１４内に位置させる。
【００３０】
次に、養液供給パイプ４８を栽培ベッド１０の凹部１４の長手方向の一端部（上流）に配設し、養液循環ポンプ５２を駆動させて、養液タンク４６内の養液を凹部１４内に供給する。養液は、凹部１４の底面の傾斜に沿って長手方向の他端部（下流）へと流れ、流出口２２から流出する。また、流出口２２から流出した養液は、養液還流パイプ５０へと流れ、養液タンク４６に還流される。
【００３１】
上記の工程により、栽培ベッド１０を植物Ｓの栽培装置３４として用いることができる。なお、栽培ベッド１０を使用しない場合には、ファン４４を停止させて膨出部１２の内部の空気を抜き、フランジ部３０の係止穴２８からフック３２を取外し、栽培ベッド１０を巻いていくことにより、図２（Ｃ）に示す巻かれた状態に戻すことができる。
【００３２】
本実施形態によれば、栽培ベッド１０が柔軟性を有する樹脂材料で構成されており、袋状の膨出部１２を備えている。このため、膨出部１２内に空気を流入させるだけで栽培ベッド１０を構成することができるとともに、膨出部１２内の空気を抜くことによって栽培ベッド１０を縮小させることができる。したがって、栽培ベッド１０の設置や搬送、メンテナンス等が容易となる。
【００３３】
また、栽培ベッド１０は軽量であり、フック３２による簡易な固定方法で架台３６に係止されている。このため、植物Ｓの品種等に合わせて、栽培ベッド１０の段数や間隔等の配置変更を容易に行うことができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、膨出部１２の間に底面が傾斜した凹部１４が形成されており、栽培プレート２４を膨出部１２の上面に載置した際に植物Ｓの根が凹部１４内に位置する。このため、凹部１４内に養液を流すことで、植物Ｓの根に養液を供給することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、栽培ベッド１０が複数段に積層されて設置されており、栽培ベッド１０の膨出部１２の下面に、複数の吹出口１８が形成されている。このため、上段の栽培ベッド１０の吹出口１８から、下段の栽培ベッド１０上に保持された植物Ｓの周囲に向かって、膨出部１２の内部の空気を吹出すことができる。
【００３６】
ここで、膨出部１２の内部の空気は、空調機４０によって植物Ｓの生育に最適な温度及び湿度に調節されている。このため、膨出部１２の内部の空気を複数の吹出口１８から吹出すことにより、栽培ベッド１０ごとの温度むらを抑制することができる。また、栽培プレート２４に保持された植物Ｓの周囲に気流を発生させることにより、葉面境界層を攪拌するとともに、チップバーン等の原因となる空気の滞留を抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、ＬＥＤ２０が栽培ベッド１０の凹部１４の下面に接着されているため、凹部１４内を流れる養液によってＬＥＤ２０の発熱を冷却することができる。さらに、ＬＥＤ２０が柔軟性を有するため、栽培ベッド１０とともに巻いたり折り畳んだりすることが可能となる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態に係る栽培ベッド及び栽培装置について、図４に従って説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。また、図４において、空気又は養液の流れを実線矢印で示す。
【００３９】
（栽培ベッド）
図４に示すように、本実施形態の栽培ベッド６０は、第１実施形態の栽培ベッド１０と同様に略長方形形状とされており、袋状の膨出部６２と、膨出部６２の間に形成された複数（本実施形態では５箇所）の凹部６４と、を備えている。なお、本実施形態の栽培ベッド６０は、例えば無色透明な樹脂材料で構成されることにより、透光性を有している。
【００４０】
膨出部６２には、空気供給パイプ４２が接続される注入口６６が形成されている。また、膨出部６２の上面には、膨出部６２の内部の空気を上方へ吹出す複数の吹出口６８が形成されている。
【００４１】
複数の凹部６４は、栽培ベッド６０の長手方向に沿ってそれぞれ延びており、長手方向の中央部で互いに幅方向に連通している。また、栽培ベッド６０の側面中央部へ延出した凹部６４の終端部には、流出口７２が形成されている。
【００４２】
また、栽培ベッド６０の膨出部６２の上面には、複数（本実施形態では２枚）の矩形形状の栽培プレート７４が載置される。栽培プレート７４には、植物Ｓが保持される複数の小穴７６と、小穴７６より大きな複数の開口７０と、が設けられている。なお、開口７０は、膨出部６２の吹出口６８に対応する位置にそれぞれ形成されている。
【００４３】
（作用、効果）
栽培ベッド６０は、図４（Ｂ）に示すように、フック３２によって架台３６に係止される。ここで、栽培ベッド６０は、長手方向の両端部のみが架台３６に係止され、長手方向の中央部は架台３６に係止されないため、自重によって長手方向の中央部が下方に撓む。
【００４４】
また、図４（Ａ）に示すように、養液供給パイプ４８は、栽培ベッド６０の凹部６４の長手方向の両端部（上流）にそれぞれ配設されている。養液供給パイプ４８から凹部６４内に供給された養液は、栽培ベッド６０の撓みに沿って長手方向の中央部（下流）へと流れ、流出口７２から流出する。
【００４５】
本実施形態によれば、栽培ベッド６０の長手方向の中央部に流出口７２を形成し、栽培ベッド６０を自重によって撓ませることで、凹部６４内の養液を長手方向の中央部から流出させている。このため、凹部６４の底面に傾斜を設けることなく、凹部６４内で養液を容易に上流から下流へと流すことができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、栽培ベッド６０の膨出部６２の上面に複数の吹出口６８が形成されており、栽培プレート７４の吹出口６８に対応する位置に開口７０が形成されている。このため、栽培プレート７４の開口７０を通して、栽培ベッド６０の吹出口６８から栽培ベッド６０上に保持された植物Ｓの周囲に向かって、膨出部６２の内部の空気を吹出すことができる。
【００４７】
さらに、栽培ベッド６０が透光性を有しているため、栽培ベッド６０の下面に接着されたＬＥＤ２０の光が上部の栽培ベッド６０を透過し、栽培プレート７４の開口７０を通して栽培ベッド６０上に保持された植物Ｓに下方向から照射される。これにより、上下双方向からＬＥＤ２０の光を植物Ｓに照射することが可能となる。
【００４８】
以上、本発明について実施形態の一例を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
【００４９】
例えば、第１、第２実施形態では、栽培装置３４は薄膜水耕式（ＮＦＴ）とされており、凹部１４、６４は養液が流れる流路とされていたが、栽培装置３４は湛液水耕式（ＤＦＴ）とされていてもよい。この場合、流出口２２、７２には、バルブ又はオーバーフロー堰が設けられ、凹部１４、６４は養液が溜まる貯留部とされる。
【００５０】
また、第１実施形態では、栽培ベッド１０が複数段に積層されていたが、栽培ベッド１０は積層されていなくてもよく、その場合、栽培ベッド１０の下面に接着されているＬＥＤ２０は不要となる。
【００５１】
また、第１、第２実施形態では、膨出部１２、６２の下面又は上面に吹出口１８、６８が形成されていたが、下面及び上面の両面に吹出口１８、６８が形成されていてもよく、また、膨出部１２、６２に吹出口１８、６８が形成されていなくてもよい。さらに、吹出口１８、６８には、吹出量を調節するバルブが設けられていてもよい。
【００５２】
なお、膨出部１２、６２に吹出口１８、６８を形成しない場合には、栽培空間３８の外部の空調されていない空気をファン４４によって膨出部１２、６２内に供給する構成としてもよい。
【００５３】
また、第１実施形態では、複数の空調機４０によって栽培空間３８の空気を調節していたが、栽培空間３８の空気を植物Ｓの生育に最適な温度及び湿度に調節することができれば、空調手段や空調方式はどのような構成とされていてもよい。
【００５４】
また、第２実施形態では、栽培ベッド６０が無色透明な樹脂材料で構成されていたが、一部のみが無色透明とされていればよい。例えば、膨出部６２を無色透明とし、凹部６４を有色又は不透明な材料とすることで、植物Ｓの葉の部分にはＬＥＤ２０の光が照射され、植物Ｓの根の部分には光が照射されない構成とすることができる。
【００５５】
その他、栽培ベッド１０、６０の架台３６への係止方法等についても、上記実施形態には限られず、様々な方法を用いることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０、６０           栽培ベッド
１２、６２           膨出部
１４、６４           凹部
１８、６８           吹出口
２４、７４           栽培プレート
３４                 栽培装置
４０                 空調機（空調手段の一例）
４４                 ファン（送風手段の一例）
５２                 養液循環ポンプ（養液供給手段の一例）
【図１】
2018000111.tif 000003
【図２】
2018000111.tif 000004
【図３】
2018000111.tif 000005
【図４】
2018000111.tif 000006