(57)【要約】      （修正有）【課題】養液槽の清掃作業に係る手間及び労力を低減することができる植物栽培装置を提供する。【解決手段】養液を貯留する養液槽３１と、養液槽３１上にスライド可能に載置された栽培すべき植物を保持する栽培用プレート２と、栽培用プレート後方辺の縁部に設けられている養液槽３１の内面と接触する清掃部材７とを備える植物栽培装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液を貯留する養液槽と、
前記養液槽上にスライド可能に載置された、栽培すべき植物を保持する栽培用プレートと、
前記栽培用プレートに設けられた、前記養液槽の内面と接触する清掃部材と
を備えることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
前記栽培用プレートが対向する前方辺と後方辺を有する略矩形状のものであり、前記植物を回収する際に前記後方辺側から前記前方辺側に向かってスライド移動するように構成されており、
前記清掃部材が前記栽培用プレートの前記後方辺の縁部に設けられている、請求項１記載の植物栽培装置。
【請求項３】
前記清掃部材が、
前記栽培用プレートに係合する係合部材と、
前記係合部材に取付けられ、前記養液槽の内面と接触する清掃部材本体と
を有する請求項１又２記載の植物栽培装置。
【請求項４】
前記清掃部材本体が弾性体である請求項３記載の植物栽培装置。
【請求項５】
前記清掃部材本体が、少なくとも前記養液槽の内面が有する長尺状の底面に接触するものであり、
前記底面の短手方向における前記清掃部材本体の長さが、前記底面の短手方向長さと同等である請求項３または４のいずれか記載の植物栽培装置。
【請求項６】
前記清掃部材が、前記栽培用プレートに着脱可能に設けられたものである請求項１〜５のいずれか記載の植物栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水耕栽培で用いられる植物栽培装置としては、特許文献１に示すように、複数段の栽培棚を有するものがある。この栽培棚の棚板上には養液を貯留する養液槽が設けられ、この養液槽には複数の栽培用プレートが並んで配置されている。養液槽と栽培用プレートとの間にはレール部材が設けられており、作業者は栽培用プレートを養液槽上でスライド移動させることにより、栽培した植物を一ヵ所で回収することができるようになっている。
【０００３】
ところで、このような水耕栽培において使用される養液には豊富な栄養素が含まれているため、当該養液を貯留する養液槽内はカビや微生物等が繁殖しやすくなっている。また植物の成長に伴って植物の根から老廃物が排出され、この老廃物が養液槽内にたまるようになる。そのため養液槽内を清潔に保つように定期的に養液槽の清掃が行われるが、作業者は、長尺状の養液槽の内面を端から端まで拭き掃除する必要があり、更にはこの作業を複数段にわたって行う必要があるので、当該清掃作業にかかる労力が作業者にとって大きな負担になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５２１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、養液槽の清掃作業に係る労力を低減することができる植物栽培装置を提供することを主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明に係る植物栽培装置は、養液を貯留する養液槽と、前記養液槽上にスライド可能に載置された、栽培すべき植物を保持する栽培用プレートと、前記栽培用プレートに設けられた、前記養液槽の内面と接触する清掃部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このようなものであれば、栽培用プレートに設けられた清掃部材が養液槽の内面に接触しているので、例えば栽培した植物を回収する時に栽培用プレートを養液槽上でスライド移動させると、これと同時に清掃部材が養液槽の内面に付着・堆積した汚れを拭き取りながら移動することができる。このため、作業者自ら養液槽の内面を清掃する手間が省け、養液槽の清掃作業に係る労力を低減することができる。
【０００８】
前記栽培用プレートが対向する前方辺と後方辺を有する略矩形状のものであり、前記植物を回収する際に前記後方辺側から前記前方辺側に向かってスライド移動するように構成されており、前記清掃部材が前記栽培用プレートの前記後方辺の縁部に設けられていることが望ましい。
このようなものであれば、清掃部材が栽培用プレートの後方辺の縁部に設けられているので、植物を回収するにあたり栽培用プレートをスライド移動させた際に、養液槽の内面の広範囲を清掃することができる。そのため、清掃作業に係る労力をより低減することができる。
【０００９】
前記清掃部材は、複数の部材から構成されてもよく、例えば栽培用プレートに係合する係合部材と、当該係合部材に取付けられて前液槽の内面と接触する清掃部材本体とを含んで構成されてもよい。
【００１０】
前記清掃部材本体が、少なくとも前記養液槽の内面が有する長尺状の底面に接触するものであり、前記底面の短手方向における前記清掃部材本体の長さが、前記底面の短手方向長さと同等であることが好ましい。
このようなものであれば、清掃部材本体と養液槽の底面の幅長さが同等であるので、栽培用プレートを移動させた際に養液槽の底面の広範囲を清掃することができる。そのため、清掃作業に係る労力をより一層低減することができる。
【００１１】
前記清掃部材が、前記栽培用プレートに着脱可能に設けられたものであることが望ましい。
このようなものであれば、栽培用プレートを有する植物栽培装置であれば、本発明に係る清掃部材を取り付けることができる。
【００１２】
前記清掃部材本体は弾性体であることが好ましい。
このようなものであれば、養液槽の内面に小さな起伏があっても、清掃部材本体の接触面は当該起伏に応じた形状に変化し、内面に常に密着することができる。そのため、内面に付着等した汚れをきれいに除去することができる。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成した本発明によれば、養液槽の清掃作業に係る労力を低減することができる植物栽培装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の植物栽培装置の構成を模式的に示す正面図。
【図２】本実施形態の植物栽培装置の構成を模式的に示す側面図。
【図３】同実施形態の栽培用プレートを示す平面図及びＡ−Ａ線断面図。
【図４】同実施形態の養液槽を示す平面図及びＢ−Ｂ線断面図。
【図５】同実施形態の栽培用プレートと養液槽の接合部分の詳細を示す断面図。
【図６】同実施形態の植物栽培装置の詳細な構成を示す平面図及びＣ−Ｃ線断面図。
【図７】同実施形態の押さえ板を示す平面図、正面図及び側面図。
【図８】同実施形態の押さえ板を示す斜視図。
【図９】図６におけるＤ部拡大図。
【図１０】図６におけるＥ−Ｅ線断面図。
【図１１】同実施形態の係合部材を示す平面図、正面図及び側面図。
【図１２】同実施形態の係合部材を示す斜視図。
【図１３】植物回収時における植物栽培装置の動作を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明に係る植物栽培装置の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する植物栽培装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態にも適用可能である。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
【００１６】
本実施形態の植物栽培装置１００は、人工光を用いた完全人工環境で植物を水耕栽培するためのものである。具体的にこの植物栽培装置１００は、図１及び図２に示すように、栽培すべき植物を保持する複数の栽培用プレート２と、植物に養液を供給する養液供給機構３と、栽培用プレート２及び養液供給機構３を支持する棚構造体４とを有する。栽培用プレート２は棚構造体４の幅方向にスライド移動させることができ、棚構造体４から取り外せるように構成されている。
以下、各部について説明する。
【００１７】
栽培用プレート２は、図３に示すように、対向する短手側辺部２ａ（前方辺）および短手側辺部２ｂ（後方辺）と、対向する長手側辺部２ｃ、２ｄとを有する平面視概略矩形板状をなすものである。
【００１８】
この栽培用プレート２には、植物の茎部分が挿入されて当該植物を栽培用プレート２に固定するための保持穴２１が複数形成されている。保持穴２１は、栽培用プレート２の表面から裏面に貫通するように形成されている。ここでは、栽培用プレート２の長手方向に列状に形成された保持穴２１の列が、栽培用プレート２の短手方向に２列形成されるように構成されている。
【００１９】
この栽培用プレート２は、養液供給機構３の養液槽３１の上に配置されるものであり、具体的には図６に示すように、短手側辺部２ａ、２ｂが互いに接触するように一列に配置される。
【００２０】
養液供給機構３は、図１及び図２に示すように、栽培用プレート２を支持するとともに養液を貯留する養液槽３１と、この養液槽３１に養液を供給又は循環させる養液供給部３２とを有する。
【００２１】
図４に示すように、養液槽３１は、上部開口を有する平面視概略矩形状をなすものである。具体的には、長尺矩形板状の底板３１１と、底板３１１の両長手側辺部に設けられた一対の側壁３１２ａ、３１２ｂと、底板３１１の中央部に長手方向に沿って設けられた一対の中央壁３１３ａ、３１３ｂとを含んでおり、底板３１１と側壁３１２ａ（又は３１２ｂ）と中央壁３１３ａ（又は３１３ｂ）によって囲まれた領域に養液を貯留できるように構成されている。
なお、一対の中央壁３１３ａと３１３ｂとの間には、後述する紐状体６１を収納できるように構成されている。
【００２２】
養液供給部３２は、養液タンク３２１と、当該養液タンク３２１内の養液を流通させる養液配管３２２と、当該養液配管３２２内に養液を送液するポンプ（不図示）とを有しており、養液配管３２２は、養液タンク３２１と養液槽３１に接続されている。
【００２３】
この養液槽３１と上述した栽培用プレート２とは、養液槽３１の上を栽培用プレート２がスライド移動できるように、スライド構造５を介して接合されている。
このスライド構造５は、具体的には図５に示すように、栽培用プレート２の裏面に形成された溝５１、溝５２と、養液槽３１の側壁３１２ａ、３１２ｂによって構成されるサイドレール５３と、養液槽の中央壁３１３ａ、３１３ｂによって構成される中央レール５４とを含む。そして、溝５１及び溝５２が、それぞれサイドレール５３及び中央レール５４に係合するように構成されている。これにより、栽培用プレート２は、養液槽３１上で、側壁３１２ａ、３１２ｂ及び中央壁３１３ａ、３１３ｂが延びる方向（養液槽３１の長手方向）に沿ってスライド移動することが可能になっている。
【００２４】
植物栽培装置１００は、養液槽３１上で、栽培用プレート２をその後端側から先端側に向かう一方向にスライド移動させるための駆動機構６を更に具備している。具体的にこの駆動機構６は、図６に示すように、列状に配置された栽培用プレート２に沿って延びる紐状体６１を含む。
【００２５】
この紐状体６１は、一列に配置された複数の栽培用プレート２の列方向（長手方向）の最後端側に位置する栽培用プレート２の後端部近傍に一端が接続されるとともに、栽培用プレート２の列方向に沿って先端側に延び設けられている。
【００２６】
より詳細には、紐状体６１は、複数の栽培用プレート２の裏面側であって、養液槽３１の一対の中央壁３１３ａ、３１３ｂの間を通って、前記列方向の先端側まで延び設けられている。紐状体６１として、例えばロープ、ワイヤー又はテグス等を用いてよい。
【００２７】
この紐状体６１を先端側から引き寄せることによって、列状に配置された複数の栽培用プレート２は、その後端側から先端側に向かう方向に引っ張られ、養液槽３１上を先端側にスライド移動することができる。
【００２８】
この紐状体６１には、図６に示すように、列方向に隣り合う２枚の栽培用プレート２の連結縁部の浮き上がりを防止する押さえ板６２が設けられている。この押さえ板６２には、図７及び図８に示すように、表面から裏面に貫通する丸穴６２ａ及び長穴６２ｂが形成されている。
【００２９】
この押さえ板６２は、図６に示すように、隣り合う２枚の栽培用プレート２の縁部にまたがるように設けられており、この押さえ板６２に紐状体６１が接続されている。具体的には、栽培用プレート２の下側を後端側から先端側に向かって伸びる紐状体６１は、長穴６２ｂを通って押さえ板６の上面側に露出し、その後丸穴６２ａを通って再び栽培用プレート２の下側を通るように構成されている。このように構成することで、紐状体６１を引っ張ることにより、この引っ張り力が押さえ板６２に上から下に加わる押さえ力となり、栽培用プレート２の連結縁部が下側に押されて、上方向に持ち上がることが防止される。
【００３０】
本実施形態の植物栽培装置１００は、養液層３１の内面を清掃するための清掃部材７を更に具備している。
【００３１】
この清掃部材７は、具体的に、養液槽３１の底面に接触する清掃部材本体７１と、清掃部材本体７１に接続されるとともに栽培用プレート２に係合する係合部材７２とを具備している。
【００３２】
清掃部材本体７１は、図９及び図１０に示すように、養液槽３１の底面の短手方向長さと同等又はそれよりも若干短い長さを有する。そして、その長さ方向断面が概略コの字形状又は部分円弧形状をなすものである。この清掃部材本体７１は、係合部材７２の下端を覆うように取り付けられている。素材としては弾性変形可能な材料から構成されており、本実施形態では具体的にはスポンジである。
【００３３】
ここでは清掃部材本体７１は、養液槽３１の中央壁３１３ａ及び３１３ｂを挟んで分離して設けられており、清掃部材本体７１ａ（又は７１ｂ）は、養液槽３１の側壁３１２ａ（又は３１２ｂ）と中央壁３１３ａ（又は３１３ｂ）との間の長さと同等又それよりも若干短い長さを有するように構成されている。
【００３４】
係合部材７２は、栽培用プレート２の後端側（すなわち後方辺２ｂ）の縁部に設けられている。
この係合部材７２は、図９、図１１及び図１２に示すように、栽培用プレート２の上面に載置される水平部材７２１と、水平部材７２１の端部から下垂する下垂部材７２２とを含む。
【００３５】
水平部材７２１は、図６に示すように、栽培用プレート２の短手側辺部２ｂと同等の長さ又はそれよりも若干短い長さを有する概略矩形状の板状部材である。その表面から裏面にかけて貫通穴７２１ｃが形成されている。水平部材７２１が栽培用プレート２と係合している状態で、栽培用プレート２の後端側端部２ｂに形成された凹部２３の底部が表裏貫通する開口部を形成する。この開口部を通るように前記紐状体６１が水平部材７２１に接続されている。本実施形態では、紐状体６１の一端が、水平部材７２１に設けられた貫通穴７２１ｃに接続されている。
【００３６】
下垂部材７２２は、図１０〜図１２に示すように、養液槽３１の短手方向に沿って離間した２つの脚部７２２ａ及び７２２ｂを有している。図１０に示すように、係合部材７２を栽培用プレート２に係合させると、この２つの脚部７２２a及び７２２ｂが、養液槽３１の中央壁３１３ａ及び３１３ｂを挟むように配置されるようになっている。この２つの脚部７２２ａ、７２２ｂの下端には、清掃部材本体７１を取り付けることができる。
また係合部材７２が栽培用プレート２と係合している状態で、この脚部７２２ａ及び７２２ｂはその前面が栽培用プレート２の後端面に接触するように構成されている。
【００３７】
図１１及び図１２に示すように下垂部材７２２はまた、脚部７２２ａ及び７２２ｂの間に、ずれ防止部７２２ｃを有している。係合部材７２が栽培用プレート２と係合している状態で、このずれ防止部７２２ｃが凹部２３に嵌まり込むように構成されている。このずれ防止部７２２ｃは、栽培用プレート２の後端側端部２ｂに形成された凹部２３の幅長さと同等またはそれよりも若干短い長さを有している。これにより、ずれ防止部７２２ｃが凹部２３に嵌まりこんでいる状態で、係合部材７２が栽培用プレート２の短手方向にずれることを防止することができる。
【００３８】
このように構成された係合部材７２が栽培用プレート２の端部に係合している状態で、紐状体６１を先端側から引っ張ると、栽培用プレート２は、下垂部材７２２の脚部７２２ａ及び７２２ｂに押されて、先端側へスライド移動することができる。それと同時に、下垂部材７２２の下端に取付けられた清掃部材本体７１は、養液層３１の底面に接触しながら、先端側へスライド移動することができる。また紐状体６１の一端が栽培用プレート２の上面に載置された水平部材７２１に接続されているので、栽培用プレート２の下面側を延びる紐状体６１を先端側から引っ張ると、水平部材７２１ｃは、先端側方向に引っ張られると同時に、下方向（すなわち養液層３１の底面方向）にも引っ張られるようになる。これにより、係合部材７２の下端に取付けられた清掃部材本体７１が養液層３１の底面に押し付けられるようになり、清掃力が向上する。
【００３９】
上述したように、栽培用プレート２及び養液槽３１は、棚構造体４によって支持されている。棚構造体４は、図１及び図２に示すように、上下に複数段設けられた棚板部材４１と、当該複数の棚板部材４１を支持する複数の支柱４２とを具備する。
【００４０】
棚板部材４１は養液槽３１を直接的に支持するものである。具体的には、図６に示すように、対向する長手側辺部４１ａ、４１ｂを有する平面視概略矩形板状をなすものである。この棚板部材４１の上面には、その長手側辺部に沿うようにして、複数の栽培用プレート２及び養液槽３１が設けられている。そしてその下面には、当該棚板部材４１の下側に光を照射するための光源８が設けられている。
【００４１】
支柱４２は、鉛直方向に立設されて、上下に複数段設けられた棚板部材４１を直接的に支持するものであり、これにより当該棚板部材４１の上面に載置された養液槽３１及び栽培用プレート２を間接的に支持するものである。
【００４２】
次に、図１３を参照して、植物回収時における植物栽培装置１００の動作について説明する。この植物回収時には、成長した植物を保持している栽培用プレート２を棚板部材４１から、具体的には養液槽３１から取り外すため、栽培用プレート２を養液槽３１上でスライド移動させる。
【００４３】
具体的には、まず紐状体６１を先端側から引き寄せる。これにより栽培用プレート２は、養液槽３１上を長手側辺方向に沿ってスライド移動する。この際、清掃部材７は、栽培用プレート２の移動に合わせて、清掃部材本体７１を養液槽３１の底面に接触させた状態で、養液槽３１の長手側辺方向に沿ってスライド移動する（図１３（ａ））。
【００４４】
栽培用プレート２を先端側にスライド移動させ続けると、清掃部材本体７１は養液槽３１の底面の汚れをふき取るとともに、養液槽３１の底面に堆積した老廃物等を掃き取ることができる（図１３（ｂ））。
【００４５】
このように構成した本実施形態に係る植物栽培装置１００によれば、栽培用プレート２に設けられた清掃部材７が養液槽３１の底面に接触しているので、例えば栽培した植物を回収する時に栽培用プレート２を養液槽上３１でスライド移動させると、清掃部材７の清掃部材本体７１が養液槽３１の底面に付着・堆積した汚れを拭き取りながら移動することができる。このため、作業者自ら養液槽３１の底面を清掃する手間が省け、清掃作業に係る労力を低減することができる。
【００４６】
また、清掃部材７は、複数の栽培用プレート２の長手方向の最後端側に位置する栽培用プレート２の後端部縁部に設けられているので、紐状体６１を先端側から引き寄せて栽培用プレート２を移動させることにより、養液槽３１の底面の広い領域を清掃することができ、清掃作業に係る労力を低減することができる。
【００４７】
さらに、清掃部７１の脚部７１２ａ及び７１２ｂの長さが、養液槽３１の底面の幅長さ（側壁３１２ａと中央レール３１３ａとの間の長さと側壁３１２ｂと中央レール３１３ｂとの間の長さとの合計）と同等又それよりも若干短い長さを有するので、栽培用プレート２を移動させた際に、養液槽３１の底面の広範囲を清掃することができる。そのため、清掃作業に係る労力をより一層低減することができる。
【００４８】
また清掃部材本体７１は弾性体であるので、養液槽３１の内面に小さな起伏があっても、清掃部材本体７１の接触面は当該起伏に応じた形状に変化し、養液層３１の内面に常に密着しながらスライド移動することができる。そのため、内面に付着等した汚れをきれいに除去することができる。
【００４９】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００５０】
前記実施形態では清掃部材７は、係合部材７２と清掃部材本体７１の２つの部材から構成されていたがこれに限定されず、前記係合部材７２と清掃部材本体７１の機能を兼ねる一つの部材から構成されていてもよい。
【００５１】
前記実施形態では、係合部材７２の垂直部７１２は２つの脚部７１２ａ及び７１２ｂを有するものであったがこれに限定されない。垂直部７１２は、養液槽３１の両側面３１２ａ及び３１２ｂ間の長さと同等又はそれより若干短い長さを有する１つの脚部により構成されていてもよい。
この場合には、養液槽３１は、一対の中央レール３１３ａ、３１３ｂを有していなくてもよい。
【００５２】
前記実施形態では清掃部材本体７１はスポンジであったが、これに限定されない。養液槽３１の内面に付着した汚れを拭き取ったり、底面に堆積した老廃物を掃きとることができるものであればよく、例えば、不織布、織布又は樹脂等から構成されてもよい。また、ブラシやたわしのように、多数の繊維や針金が取り付けられたものであってもよい。
【００５３】
前記実施形態では１つの清掃部材７を最後端の栽培用プレート２に設けているが、その他の栽培用プレート２にも設けるように構成してもよい。
【００５４】
前記実施形態では、清掃部材７は養液槽３１の底面を清掃するものであったがこれに限定されない。清掃部材本体７１を養液槽３１の底面及び側面に接触するようにして、この底面及び側面を清掃するように構成してもよい。
【００５５】
他の実施形態の植物栽培装置１００では、養液槽３１と棚板部材４１とを一体化して形成したものであってもよい。この場合には、複数の支柱４２が、養液槽３１を直接支持するように構成される。
【００５６】
また、前記実施形態の植物栽培装置１００は、上下多段の棚板部材４１を有し、各段で栽培用プレート２を一列に配置するものであったが、各段に複数列の栽培用プレート２を配置するものであってもよい。なお、棚板部材４１は多段に構成されてなくてもよく、１段のみで構成されてもよい。
【００５７】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５８】
１００  ・・・植物栽培装置
２      ・・・栽培用プレート
３      ・・・養液供給機構
３１    ・・・養液槽
４      ・・・棚構造体
７      ・・・清掃部材
【図１】
2019080530.tif 000003
【図２】
2019080530.tif 000004
【図３】
2019080530.tif 000005
【図４】
2019080530.tif 000006
【図５】
2019080530.tif 000007
【図６】
2019080530.tif 000008
【図７】
2019080530.tif 000009
【図８】
2019080530.tif 000010
【図９】
2019080530.tif 000011
【図１０】
2019080530.tif 000012
【図１１】
2019080530.tif 000013
【図１２】
2019080530.tif 000014
【図１３】
2019080530.tif 000015