(57)【要約】  水栽培システム（１）は、前記水栽培システム内で栽培される作物を支持するよう適合された上部パネル（２）と、前記上部パネルの下側に配置された下部パネル（３）と、を備えている。前記上部パネル（２）と前記下部パネル（３）との間には空間（４）が形成され、前記作物の根は、前記上部パネルを通って前記空間の中へ延びている。前記パネルは各々、先端部または隆起部から下方へ傾斜した斜めパネル面（６，７）を有している。前記上部パネルと前記下部パネルとの間に、栄養液を分配する栄養液用ディスペンサー（１１）が設けられている。前記各パネルの面は、少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つの接平面が前記各パネルに対して画定され得るような形状からなっており、各パネルの前記接平面はどれも、平行または一致していない。
2010523129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水栽培システムにおいて、
前記水栽培システム内で栽培される作物を支持するよう適合された上部パネルと、
前記上部パネルの下側に配置された下部パネルと、を備え、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間には空間が形成され、前記作物の根は、前記上部パネルを通って前記空間の中へ延び、
前記パネルは各々、先端部または隆起部から下方へ傾斜した斜めパネル面を有し、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間に、栄養液を分配する栄養液用ディスペンサーが設けられ、
前記各パネルの面は、少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つの接平面が前記各パネルに対して画定され得るような形状からなっており、各パネルの前記接平面はどれも、平行または一致していないことを特徴とする水栽培システム。
【請求項２】
前記接平面は、個々の平面間の角度全てが少なくとも１５度、好ましくは少なくとも２５度、さらに好ましくは少なくとも３５度となるよう画定されていることを特徴とする請求項１に記載の水栽培システム。
【請求項３】
前記各パネルの面は４つの側面を備え、前記４つの側面の下端は、好ましくは、正方形の底平面を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の水栽培システム。
【請求項４】
前記４つの側面および底平面はピラミッド形状を形成し、前記底平面に対する各側面の角度は、好ましくは、１０〜５０度、より好ましくは３０〜４０度の範囲内となっていることを特徴とする請求項３に記載の水栽培システム。
【請求項５】
前記上部パネルおよび前記下部パネルは、ほぼ同様の形状および寸法からなり、また前記上部パネルおよび前記下部パネルは、前記パネル間の前記空間がほぼ一定の高さとなるよう配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項６】
前記上部パネルは、穴またはネットを有する板形状からなり、穴または網目の寸法は、好ましくは５０ｍｍよりも小さく、より好ましくは２０ｍｍよりも小さくなっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項７】
前記上部パネルは、前記作物を支持するために前記上部パネル上に設けられるざらざらした培養基に摩擦抵抗を提供するよう適合された、ステップまたは波形などの多数の不整部を有していることを特徴とする請求項６に記載の水栽培システム。
【請求項８】
培養基、好ましくはパーライト、砂利または鉱質綿などの不活性の培養基が、前記上部パネルの全面にわたって配分されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の水栽培システムの多数が並べて配置され、これによって水栽培プラントが形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項１０】
水栽培システムにおける収穫方法において、
収穫される作物を支持する、取り外し可能な上部パネルと、前記上部パネルの下に配置された下部パネルとを備えた水栽培システムであって、前記上部パネルと前記下部パネルとの間に空間が形成され、前記作物の根が前記上部パネルを通って前記空間の中に延びる水栽培システムを提供するステップと、
前記収穫される作物を含む前記上部パネルを前記水栽培システムから取り除くステップと、
前記上部パネルを収穫場所へ搬送するステップと、
前記作物が前記上部パネルから解放されるよう前記作物の根を切り、これによって前記作物を収穫するステップと、を備えたことを特徴とする収穫方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載の水栽培システムを収穫することを特徴とする請求項１０に記載の収穫方法。
【請求項１２】
水栽培システムにおいて、
水栽培システム内で栽培される作物を支持するよう適合された上部パネルと、
前記上部パネルの下側に配置された下部パネルと、を備え、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間には空間が形成され、前記作物の根は、前記上部パネルを通って前記空間の中へ延びることができ、
前記パネルは各々、下方へ傾斜したパネル面を有し、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間に、栄養液を分配する栄養液用ディスペンサーが設けられ、
前記パネルの間の前記空間に前記栄養液を空中栽培用に分配する手段と、前記下部パネルの上面に前記栄養液を定常的に流す手段と、を備えたことを特徴とする水栽培システム。
【請求項１３】
前記下部パネルは、先端部において、前記栄養液が満たされる容器に関する開口部と、好ましくは超音波駆動され、前記容器の内側に配置された噴霧器とを備え、
好ましくは、前記容器はまた、前記容器のあふれによって前記下部パネルの上面上に前記栄養液を定常的に流すよう配置されることを特徴とする請求項１２に記載の水栽培システム。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の水栽培システムにおいて、前記システムは請求項１乃至９のいずれかによることを特徴とする水栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の第１の側面は、水栽培システム内で栽培される作物を支持するよう適合された上部パネルと、前記上部パネルの下側に配置された下部パネルとを備え、前記上部パネルと前記下部パネルとの間には空間が形成され、前記作物の根は、前記上部パネルを通って前記空間の中へ延び、前記パネルは各々、先端部または隆起部から下方へ傾斜した斜めパネル面を有し、前記上部パネルと前記下部パネルとの間に栄養液を分配する栄養液用ディスペンサーが設けられている水栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水栽培は、土の代わりに無機栄養液を用いて作物を栽培する方法である。陸生の作物は、無機栄養液の中のみで、またはパーライト、砂利または鉱質綿などの不活性な培養基の中で栽培され得る。所望の無機栄養素が作物の給水設備に人工的に導入されるとき、作物が成長する上で土はもはや必要とされない。水栽培は、しばしば最良の既存の作物生産方法である。すなわち、グリーンランドなど、適切な土を欠いている領域において、単位面積あたりの収穫量がもっとも高い方法である。
【０００３】
水栽培においては、温度および栽培時期に関わらず、高品質の作物が世界中のどこでも栽培され得る。その他の多くの利点が水栽培に関連して知られており、例えば、より少ない雑草、省エネルギー、土によってもたらされる病気の除去、およびより少ない農薬の必要性などである。水栽培はまた、相当量の水を節約する。
【０００４】
水栽培の２つの主要なタイプは、水耕作と培養基耕作である。水耕作は、根のための固体の培養基を用いず、ただ栄養液のみを用いる。水耕作の３つの主要なタイプは、静的な水耕作と、定常流の水耕作と、空中栽培とである。培養基耕作法は、根のための固体の培養基を有しており、また、培養基のタイプにちなんで名付けられる。例えば、砂栽培、礫耕栽培または岩綿栽培、パーライト耕作、発泡粘土耕作などである。
【０００５】
定常流の水耕作において、栄養液は常に根を通って流れている。一般によく知られている変形例は、栄養素フィルム技術、すなわちＮＦＴであり、この場合、作物の栽培のために必要とされる、溶解した栄養素を含む水の非常に浅い流れが、作物の露出した根を通って、防水の溝の中を再循環する。この防水の溝は、水路としても知られている。
【０００６】
空中栽培は、根が、例えば栄養液の超音波噴霧化によって細かい滴（霧または煙霧質）が満たされた環境の中に連続的にまたは非連続的に配置されているシステムである。この方法は、培養基を必要とせず、また、その根が大規模なエアまたは栽培チャンバーに吊された栽培作物に対して、微粒化された栄養素の細かい霧によってその根を周期的に湿らせることができる。
【０００７】
ＪＰ２０００３１６４０１は、導入部による水栽培システムであって、２つの平坦な外側パネル部が、逆Ｖ形状を有する上部パネルを形成するよう組み立てられている水栽培システムを開示している。上部パネルは長手方向において延び、また作物は、上部パネルの上面において成長する。外側パネルの下で、同様の形状および寸法を有する下部パネルが配置されており、作物の根がパネル間に画定される空間の中に延びている。作物の根に栄養液を吹き付けるための吹き付け管が、パネルの縁部の間に配置されている。下方に傾斜したパネル面が上部パネルに設けられており、パネル面が、逆Ｖ形状を形成している。１つの平坦なパネル面の部分が、Ｖ形状のそれぞれの脚部の上に画定されている。また、前記２つのパネル面の部分に対してそれぞれ接平面が画定されており、各接平面が各パネル面の部分に対して平坦になっている。
【０００８】
ＵＳ６０００１７３は、同様の形状と配置とを有するパネルを備えた水栽培システムを開示しており、ここで、栄養液は、パネルの縁部の間に配置された管から流れている。栄養液は、重力作用の力を介して内側パネルへ下方に流れており、これによって、下部パネル上に静止している作物の根に栄養素を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＪＰ２０００３１６４０１
【特許文献２】ＵＳ６０００１７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＪＰ２０００３１６４０１およびＵＳ６０００１７３において、上部パネルの逆Ｖ形状における収穫は手動で実施される。収穫人は、平行に配置された２つのパネルの間に画定された通路を歩いて、収穫人の両側にある作物を収穫する。作物は、典型的には個々の鉢（ｐｏｔ）の中で栽培され、収穫人は、作物を収穫する前に鉢を収集する。
【００１１】
本発明は、先行技術によるシステムに対して、収穫中の効率が増大するとともに収穫量が増大する水栽培システム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】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明の第１の側面による水栽培システムによれば、前記各パネルの面は、少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つの接平面が前記各パネルに対して画定され得るような形状からなっており、各パネルの前記接平面はどれも、平行または一致していない。
【００１３】
少なくとも３つの接平面が前記各パネルに対して画定され得るような形状をパネルの面に提供することにより、２つの接平面のみが確定され得るシステムに比べて、一定の床面積における改善された利用率がもたらされる。このため、作物を保持することができる面積が著しく増加する。
【００１４】
この利点は、本発明の発明者による以下の認識による。すなわち、本発明の第２の側面による収穫方法を用いることにより、並べて配置された水栽培システムの間の収穫用通路から上部パネル面へのアクセスを得ることができる必要がないという認識である。このため、利用可能な床面積のより最適な利用が可能となる。なぜなら、パネルのより複雑な幾何学的形状、例えばピラミッド形状または円錐形状のパネルなどが適用され得るからである。単位床面積あたりでより大きな作物面積が利用可能となるので、より大きな収穫量が実現される。
【００１５】
本発明の第１の側面における好ましい形態において、前記接平面は、個々の平面間の角度全てが少なくとも１５度、好ましくは少なくとも２５度、さらに好ましくは少なくとも３５度となるよう画定される。
【００１６】
その他の好ましい形態において、前記各パネルの面は４つの側面を備え、前記４つの側面の下端は、好ましくは、正方形の底平面を形成する。この特徴により、より多くの水栽培システムを近接して最適に配置することが可能となり、これによって、利用可能な床面積のさらなる利用率がもたらされる。この形態のさらなる発展において、前記４つの側面および底平面はピラミッド形状を形成し、前記底平面に対する各側面の角度は、好ましくは、１０〜５０度、より好ましくは３０〜４０度の範囲内となっている。このような角度の範囲により、床面積の活用、栄養素の循環、作物を所望の位置に固定すること、および作物における栄養素の吸収の間における最適な折衷の形成がなされることが分かっている。大きな角度は、空中栽培のために分配された栄養素のより良い循環をもたらし、一方、小さな角度は、作物をより確実に上部パネルに固定する。栄養液の過剰に強力な流れは、作物における栄養分の吸収に関する問題を含んでいる。弱すぎる流れは、栄養液の停滞、および下部パネルにおける作物の無酸素症を引き起こす。水平な底平面に対して４５度の角度を有するピラミッド形状のパネルに関して、上部パネルにおける作物にとっての利用可能面積は、上部パネルが平坦な場合に比べて約４０％増加される。
【００１７】
その他の好ましい形態において、前記上部パネルおよび前記下部パネルは、ほぼ同様の形状および寸法からなり、また前記上部パネルおよび前記下部パネルは、前記パネル間の前記空間がほぼ一定の高さとなるよう配置されている。
【００１８】
その他の好ましい形態において、前記上部パネルは、穴またはネットを有する板の形態からなり、穴または網目の寸法は、好ましくは５０ｍｍよりも小さく、より好ましくは２０ｍｍよりも小さくなっている。これによって、ポットホールの使用を避けることができる。なぜなら、作物は、広く配分された培養基の層の中で成長することができるからである。このことは、作物にとって利用可能な面積を著しく増加させ、これによって、作物の収穫量を著しく増加させることができる。この形態のさらなる発展において、前記上部パネルは、前記作物を支持するために前記上部パネル上に設けられるざらざらした培養基に摩擦抵抗を提供するよう適合された、ステップまたは波形などの多数の不整部を有している。この特徴は、砂利などのゆるい培養基を用いる場合に有利である。なぜなら、そのことは、上部パネル面の全面にわたって均等に配分された培養基を維持するのに寄与するからである。このため、その他の好ましい形態において、培養基、好ましくはパーライト、砂利または鉱質綿などの不活性の培養基が、前記上部パネルの全面にわたって配分されている。
【００１９】
その他の好ましい形態において、前記水栽培システムは、上述の形態のいずれかによる多数の同様の水栽培システムが並べて配置されて水栽培プラントを形成する。
【００２０】
第２の側面において、本発明は、水栽培システムにおける収穫方法を提供し、当該収穫方法は、
収穫される作物を支持する、取り外し可能な上部パネルと、前記上部パネルの下に配置された下部パネルとを備えた水栽培システムであって、前記上部パネルと前記下部パネルとの間に空間が形成され、前記作物の根が前記上部パネルを通って前記空間の中に延びる水栽培システムを提供するステップと、
前記収穫される作物を含む前記上部パネルを前記水栽培システムから取り除くステップと、
前記上部パネルを収穫場所へ搬送するステップと、
前記作物が前記上部パネルから解放されるよう前記作物の根を切り、これによって前記作物を収穫するステップと、を備えている。
【００２１】
本発明の第２の側面による方法において、水栽培システムの間に収穫用の通路を設けることなく、水栽培システムを並べて配置することが可能である。上部パネルは、例えば、上部パネルを水栽培システムのその他の部分から持ち上げるための上部パネルのチェーンまたは取っ手（ｌｕｇ）に係合することができるチェーン駆動装置のアームを用いて取り除かれる。次に、上部パネルが収穫場所に搬送される。ここで、収穫場所は、上部パネルの底面から作物の根を自動で切り取る手段を備えた中央収穫装置の形状からなっていてもよい。根の切断は、上部パネルの下端に沿って導かれる１つの大きなナイフによって容易に実行される。これによって、作物が上部パネルから切り取られ、そして収集される。
【００２２】
このため、当該方法は、互いにきわめて近接して並ぶよう配置された本発明の第１の側面による複数の水栽培システムにおいて連続して実行され得る。当該方法は、大部分は機械化され得る、非常に効率的なプロセスを提供する。収穫するステップだけでなく、上部パネルを取り除く、および搬送するステップも、完全に機械化され、および自動化され得る。ポットおよびポットホールもまた避けられ得る。なぜなら、根の切断ステップが、収穫中にポットを収集することを不要にするからである。このため、高い収穫量およびより効率的な収穫が実現される。
【００２３】
本発明の第２の側面の好ましい形態において、当該方法は、上述の形態のいずれかによる水栽培システムを収穫するためのものである。
【００２４】
第３の側面において、本発明は、水栽培システムであって、
水栽培システム内で栽培される作物を支持するよう適合された上部パネルと、
前記上部パネルの下側に配置された下部パネルと、を備え、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間には空間が形成され、
前記作物の根は、前記上部パネルを通って前記空間の中へ延びることができ、
前記パネルは各々、下方へ傾斜したパネル面を有し、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間に栄養液を分配する栄養液用ディスペンサーが設けられ、
前記パネルの間の前記空間に前記栄養液を空中栽培用に分配する手段と、前記下部パネルの上面に前記栄養液を定常的に流す手段と、を備えた栽培システムを提供する。
【００２５】
栄養液の空中栽培用の、および連続的な流れの分配をともに提供することは、連続的な流れの分配が実施されない場合よりも、空中栽培用に分配された栄養液がよく循環されるという、驚くべき利点を有している。この理由は、２つのパネルの間の気体および煙霧室に摩擦力を及ぼす連続的な流れ溶液から生じると信じられている。摩擦力は、流れ溶液の近傍にある粒子状物質に下方への力を働かせると信じられており、これによって、パネル間の空間に渦巻きを生成することができる。この空間内の根は空中栽培用に分配された栄養液に対してより露出しているので、より高い収穫量が実現される。また、あまりに強力な栄養液の流れを有する作物における栄養素吸収に関連する課題に関する上述の議論を参照すると、空中栽培用の分配と定常流の分配との組合せにより、下部パネル面の角度を、その他の場合のもっともらしい角度よりもより大きくすることができる。
【００２６】
本発明の第３の側面における好ましい形態において、前記下部パネルは、先端部において、前記栄養液が満たされる容器に関する開口部と、好ましくは超音波駆動され、前記容器の内側に配置された噴霧器とを備えている。噴霧器を前記容器の内側に配置することにより、前記パネル間の前記空間内における前記栄養液の空中栽培用の分配が可能となる。好ましくは、前記容器はまた、前記容器のあふれによって前記下部パネルの上面上に前記栄養液を定常的に流すよう配置される。このことは、栄養液の空中栽培用の分配、および定常流の分配をともに提供する、十分かつ優秀に機能する低コストの方法をもたらす。
【００２７】
その他の好ましい形態において、前記システムは、本発明の第１の側面のいずれかの形態による。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は、図を参照することによる形態の例によって以下に詳細に説明される。
【図１】図１は、本発明の第１および第３の側面による水栽培システムの一形態を示す斜視図。
【図２】図２は、本発明の第１および第３の側面による水栽培システムの上部パネルの変形例を示す側面図。
【図３】図３は、本発明の第１および第３の側面による水栽培システムのパネル形状の変形例を示す斜視図。
【図４】図４は、本発明の第１および第３の側面による水栽培システムのパネル形状の変形例を示す斜視図。
【図５】図５は、本発明の第１および第３の側面による水栽培システムのパネル形状の変形例を示す斜視図。
【図６】図６は、図１に示す一による多数の水栽培システムを備えた水栽培プラントを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図において、異なる形態における同一の参照符号は、同一の機能からなる同一のエレメントを示している。
【００３０】
図１は、本発明の第１および第３の側面による水栽培システム１の形態を示している。水栽培システム１は、水栽培システム１内で栽培される作物（図示せず）を支持するよう適合された上部パネル２を備えている。上部パネル１の下側には下部パネル３が配置されており、パネル２，３の間には空間４が画定されている。この場合、空間４は、作物の根が上部パネル２を通って空間４の中へ延びることができるよう画定されている。パネル２，３はボックス５の中に配置されており、各パネル２，３の底側は、ボックス５の内面に隣接している。ボックス５は、４つの側板と１つの底板とを備え、また開口した上部を有している。水栽培システム１の寸法は、約１×１×１ｍとなっており、囲われている体積は約１ｍ３となっている。本発明によるシステムは、原則として、様々なその他の適した寸法となっていてもよい。ボックス５およびパネル２，３は、好ましくはプラスチックから製造される。しかし、ガラス、ガラス繊維、金属および木材を含むその他の材料が用いられてもよい。
【００３１】
パネル２，３は、ほぼ同一の形状および寸法からなり、また、パネル２，３間の空間４がほぼ一定の高さからなるよう配置されている。上部パネル２の位置、すなわち高さは、様々な所望の根の長さ、または様々な根の長さの要求を有する作物に適合させるよう水栽培システム１をカスタマイズするために調整される。
【００３２】
各パネル２，３は、ピラミッド形状からなり、また、４つの類似、平坦かつ三角形のパネル板を備えている。４つの三角形の底側により、仮想の正方形の底面が画定される。仮想の正方形の底面に対する各パネル板の角度は約３５度となっている。４つのパネル板の各々は、従って、上部パネル２および下部パネル３においてそれぞれ、先端部から下方に傾斜した斜めパネル面６，７を形成している。このため、各パネル面６，７は、４つの仮想接平面が前記各パネル面６，７に対して画定され、前記接平面がどれも平行または一致しないような形状からなっている。このような場合において、４つの仮想接平面は、それぞれ４つのパネル板のうちの１つと一致している。
【００３３】
上部パネル２の三角形の板の各々は、ネットウェブ（ｎｅｔ  ｗｅｂ）から、適切な板の形状に切り抜かれており、当該板は、三角形の板の相互に隣接する側面において、互いに固定されている。ネットの網目の大きさは約２０ｍｍとなっており、このことにより、作物の根が、上部パネル２を通って延びることができる。
【００３４】
成長を促す培養基（図示せず）が、上部パネル面６上に配置されている。培養基は、好ましくは、パーライト、砂利または鉱質綿などの不活性な培養基からなっており、また培養基は、上部パネル２の方々に均等に配分されている。ボックス５の上部分は、成長を促す培養基を上部パネル２上に適切に保持するための土止め縁部８を形成している。その他の形態において、土止め縁部は、上部パネル面６に垂直な方向に対して外方に傾斜しており、これによって、成長を促す培養基の均一な高さを確保することができる（図２参照）。
【００３５】
下部パネル７およびボックス５が、チャンバー９を画定している。チャンバー９は、上部パネル２と下部パネル３との間に栄養液を分配するための分配システムを取り囲んでいる。栄養液は、水の中に、好ましくは、無機のまたはイオンの態様で溶解した作物栄養素を備えている。分配システムは、溶液導管１２を介して栄養液を溶液ディスペンサー１１に導く溶液用ポンプ１０を備えている。
【００３６】
下部パネル３は、ピラミッド形状の先端部において、溶液ディスペンサー１１が配置された位置の下側に開口部を備えている。溶液ディスペンサー１１は、溶液導管１２によって栄養液が満たされる容器１３を備えている。それは、更に、容器１３の内側で栄養液の中に沈められるよう配置された超音波駆動の噴霧器を備えている。噴霧器により栄養液を空間４内に空中栽培用に分配させることが可能となる。容器１３はまた、容器１３からのあふれによって下部パネル３の上面上に栄養液を定常的に流す（例えば、ＮＦＴ分配）ことができるよう配置される。
【００３７】
上述のように、空中栽培用の分配と定常流の分配との組合せは、空中栽培用に分配された栄養液が、定常流の分配が実施されない場合よりもより循環されるという利点を有している。下部パネル３の上面７に通常の所要の流路を用いて分配することも可能である。なぜなら、空中栽培用に分配された栄養液は、定常流の分配が到達しない領域に到達することができるからである。流路が除かれてもよいので、流路の閉塞によるリスクもまた避けられる。また、根が利用可能な空間がより活用される。なぜなら、より均一に分布された作物の根が実現されているからである。
【００３８】
しかしながら、栄養液が、その他の適切な方法によって分配されてもよい。例えば、ディスペンサー、例えば長手方向に分布する穴を有するチューブの態様からなるディスペンサーが、下部パネル３のパネル板の間のジョイントに沿って設けられていてもよい。これによって、下部パネル３の上面上に定常流を横向きに分配することができる。または、空中栽培用の分配のために、１つまたはそれ以上のノズルシステムが実装されていてもよく、および／または、例えば上部パネル２の下面に配置された多数の液滴ノズルを有する液滴散水システム（drop watering system）が実装されていてもよい。
【００３９】
光合成を実行するために必要な光を作物に供給するため、上部パネル２の上面６に向ってＬＥＤランプ（図示せず）が設置されている。その他の照明方法も可能である。
【００４０】
図２は、本発明の第１または第２の側面による水栽培システムの上部パネル２の変形例を示している。上部パネル２の各パネル板上に、ステップ１４，１５形状からなる多数の不整部が設けられている。各パネル板は、薄板形状からなる２つのステップ１４，１５を備えており、２つのステップ１４，１５は、上部パネル２上に配置された成長を促す培養基に摩擦抵抗をもたらすために垂直に配置されている。ステップ１４，１５の機能は、従って、保持縁部８の機能、すなわち上部パネル２上の成長を促す培養基を適切に保持する機能に対応している。本形態において、保持縁部８は、上部パネル面６に対して垂直な方向に対して外方に傾斜している。ステップ１４，１５は、有利には、上部パネル面６に対して垂直となるよう配置されている。
【００４１】
その他の形態において、ステップ１４，１５が、例えば波形部によって、上部パネル面６、多数のチャンバーまたは同様のものの中で、置換されまたは追加されていてもよい。
【００４２】
図３−５は、本発明の第１および第２の側面による水栽培システムのパネル２，３の３つの変形形状を示している。図３は、図１の形態におけるピラミッド形状のパネル２，３にほぼ相当するが、しかし４つの代わりに３つのパネル板を有している形態を示す。この形態において、３つの三角形のパネル板の下側により画定される仮想の底面もまた、三角形となっている。図４および図５は、パネル２，３がそれぞれ半球体および円錐形の形状となっている形態を示している。好ましくは、パネル２，３は、底面を有するよう形作られており、これによって、複数の水栽培システムが最適に近接して配置され得るよう、ボックス５が線形な側板を有することができる。
【００４３】
図１および図３−５の形態において、パネル２，３は、各パネルの先端にある先端部または頂部から下方に傾斜した傾斜パネル面を備えている。その他の形態において、各パネルは、代わりに、隆起部、すなわち各パネルの先端を形成するラインを備えている。この場合、また、本発明によれば、前記各パネル面は、前記各パネル面に対する少なくとも３つの接平面が画定され、各パネル面の前記接平面のいずれもが平行とならない、または一致しないような形状となっている。
【００４４】
図１の形態におけるパネル２，３を、図２−５によるパネルに置換することができる。図４および図５の形態の場合において、ボックス５は、同様に形作られており、すなわち円形に、または好ましくは線形に形作られている。
【００４５】
全ての形態において、水栽培システム１は、水栽培システム１を形成するよう組み立てられるモジュラー方式の態様からなっていてもよい。例えば、各パネル２，３、ボックス５および分配システムは、水栽培システム１を形成するよう組み立てられる独立したモジュラーユニットとして提供されてもよい。
【００４６】
図６は、図１の形態による多数の同一の水栽培システム１を備えた水栽培プラントを示しており、各水栽培システム１は互いにきわめて近接して並ぶよう配置されている。各システム１の底面の側部は、互いに向き合っており、また各システム１の底面の側部は、利用可能な床面積を最適に利用するため互いに隣接していてもよい。本発明による水栽培システムはまた、互いに上方で２つまたは３つの高さに配置されていてもよい。
【００４７】
図１の水栽培システム１における個々の栄養液ポンプ１０は、一般的なポンプを有する中央栄養液貯蔵タンクに置換されてきた。当該一般的なポンプもまた符号１０で表されている。一般的なポンプ１０は、栄養液を、中央貯蔵タンクから各水栽培システム１へ栄養液導管（システム１の２つのラインのうちの１つとして示されている）によって循環させている。上記において図１を参照して説明したように、導管１６，１７を介して、栄養液が各システムの中へ分配される。水栽培システム１の空間４を介して流された後、中央貯蔵タンクに戻されるよう、ホール１８（図１参照）を介して溶液が下部パネルの下部分の中に集められる。
【００４８】
さらなる栄養液が追加された後、または、溶液が交換された後、栄養素の濃度が小さくなりすぎるまで、栄養液が再循環される。しかしながら、好ましくは、栄養素は栄養液に連続的に追加される。温度および栄養素濃度に対するサンプリングおよび調整が貯蔵タンクにおいて行われてもよい。温度、湿度およびｐＨレベルが絶えず測定される。
【００４９】
作物を収穫するとき、はじめに、作物を含む上部パネル２が各水栽培システム１のその他の部分から取り除かれる。上部パネル２は、例えば、上部パネル２のチェーンまたは取っ手に係合することができるチェーン駆動装置を有するアームを用いて持ち上げられる。次に、例えば同一のアームを介して、上部パネル２が、中央収穫装置の形態からなる収穫場所に搬送される。収穫装置は、上部パネルの底面から作物の根を自動で切り取る手段を備えている。根の切断は、上部パネル２の下端に沿って導かれる１つの大きなナイフによって実行される。これによって、作物が上部パネルから切り取られ、そして、パッキングまたはさらなる工程（例えば、ベリーの摘み取りまたは同様の工程）のために収集される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月14日(2009.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水栽培システムにおいて、
前記水栽培システム内で栽培される作物を支持するよう適合された上部パネルと、
前記上部パネルの下側に配置された下部パネルと、を備え、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間には空間が形成され、前記作物の根は、前記上部パネルを通って前記空間の中へ延び、
前記パネルは各々、先端部または隆起部から下方へ傾斜した斜めパネル面を有し、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間に、栄養液を分配する栄養液用ディスペンサーが設けられ、
前記各パネルの面は、少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つの接平面が前記各パネルに対して画定され得るような形状からなっており、各パネルの前記接平面はどれも、平行または一致しておらず、
少なくとも上部の傾斜したパネル面は、円錐または半球体の形状からなり、または、先端部で接する３つまたはそれ以上の別個の平面を備えていることを特徴とする水栽培システム。
【請求項２】
前記上部の傾斜したパネル面は、先端部で接する３つまたはそれ以上の別個の平面を備え、
個々の平面間の角度は、少なくとも１５度、好ましくは少なくとも２５度、さらに好ましくは少なくとも３５度となっていることを特徴とする請求項１に記載の水栽培システム。
【請求項３】
前記各パネルの面は４つの側面を備え、前記４つの側面の下端は、好ましくは、正方形の底平面を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の水栽培システム。
【請求項４】
前記４つの側面および底平面はピラミッド形状を形成し、前記底平面に対する各側面の角度は、好ましくは、１０〜５０度、より好ましくは３０〜４０度の範囲内となっていることを特徴とする請求項３に記載の水栽培システム。
【請求項５】
前記上部パネルおよび前記下部パネルは、ほぼ同様の形状および寸法からなり、また前記上部パネルおよび前記下部パネルは、前記パネル間の前記空間がほぼ一定の高さとなるよう配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項６】
前記上部パネルは、穴またはネットを有する板形状からなり、穴または網目の寸法は、好ましくは５０ｍｍよりも小さく、より好ましくは２０ｍｍよりも小さくなっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項７】
前記上部パネルは、前記作物を支持するために前記上部パネル上に設けられるざらざらした培養基に摩擦抵抗を提供するよう適合された、ステップまたは波形などの多数の不整部を有していることを特徴とする請求項６に記載の水栽培システム。
【請求項８】
培養基、好ましくはパーライト、砂利または鉱質綿などの不活性の培養基が、前記上部パネルの全面にわたって配分されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の水栽培システムの多数が並べて配置され、これによって水栽培プラントが形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の水栽培システム。
【請求項１０】
水栽培システムにおける収穫方法において、
収穫される作物を支持する、取り外し可能な上部パネルと、前記上部パネルの下に配置された下部パネルとを備えた水栽培システムであって、前記上部パネルと前記下部パネルとの間に空間が形成され、前記作物の根が前記上部パネルを通って前記空間の中に延びる水栽培システムを提供するステップと、
前記収穫される作物を含む前記上部パネルを前記水栽培システムから取り除くステップと、
前記上部パネルを収穫場所へ搬送するステップと、
前記作物が前記上部パネルから解放されるよう前記作物の根を切り、これによって前記作物を収穫するステップと、を備えたことを特徴とする収穫方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載の水栽培システムを収穫することを特徴とする請求項１０に記載の収穫方法。
【請求項１２】
水栽培システムにおいて、
水栽培システム内で栽培される作物を支持するよう適合された上部パネルと、
前記上部パネルの下側に配置された下部パネルと、を備え、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間には空間が形成され、前記作物の根は、前記上部パネルを通って前記空間の中へ延びることができ、
前記パネルは各々、下方へ傾斜したパネル面を有し、
前記上部パネルと前記下部パネルとの間に、栄養液を分配する栄養液用ディスペンサーが設けられ、
前記パネルの間の前記空間に前記栄養液を空中栽培用に分配する手段と、前記下部パネルの上面に前記栄養液を定常的に流す手段と、を備えたことを特徴とする水栽培システム。
【請求項１３】
前記下部パネルは、先端部において、前記栄養液が満たされる容器に関する開口部と、好ましくは超音波駆動され、前記容器の内側に配置された噴霧器とを備え、
好ましくは、前記容器はまた、前記容器のあふれによって前記下部パネルの上面上に前記栄養液を定常的に流すよう配置されることを特徴とする請求項１２に記載の水栽培システム。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の水栽培システムにおいて、前記システムは請求項１乃至９のいずれかによることを特徴とする水栽培システム。
【国際調査報告】
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