(57)【要約】      （修正有）【課題】水耕栽培において、植物の成長を促すため、且つ洗浄等の管理作業を容易にするための新規な形状および構造を持つ栽培用パネルを提供する。【解決手段】栽培用パネル１は、表面が光反射率が高く、裏面が光吸収率が高く、且つ湾曲したことを特徴とする。例えば、略長方形状の板材であるパネル基部１１と、当該パネル基部１１の裏面に設けられた光吸収シート１２とを備え、平面に垂直な一断面が湾曲形状である。【選択図】図１
0003216402.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
略長方形状の板材であるパネル基部と、
当該パネル基部の裏面に設けられた光吸収シートと、
を備え、
平面に垂直な少なくとも一断面が湾曲形状である
ことを特徴とする水耕栽培に用いる栽培用パネル。
【請求項２】
上記パネル基部は光に対する反射率が高い材質である
ことを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培に用いる栽培用パネル。
【請求項３】
上記パネル基部は白色系の発泡樹脂である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の水耕栽培に用いる栽培用パネル。
【請求項４】
略長方形状の板材であるパネル基部と、
当該パネル基部の表面に設けられた反射シートと、
を備え、
平面に垂直な少なくとも一断面が湾曲形状である
ことを特徴とする水耕栽培に用いる栽培用パネル。
【請求項５】
上記パネル基部は光に対する吸収率の高い材質である
ことを特徴とする請求項４に記載の水耕栽培に用いる栽培用パネル。
【請求項６】
上記パネル基部は灰色あるいは黒色の発泡樹脂である
ことを特徴とする請求項４または５に記載の水耕栽培に用いる栽培用パネル。
【請求項７】
厚み方向に重ねられた２種の樹脂で形成された略長方形状の板材であって、
上記２種の樹脂の内、一種の樹脂は光に対する反射率が高く、
他方の樹脂は光に対する吸収率が高く、
平面に垂直な少なくとも一断面が湾曲形状である
ことを特徴とする水耕栽培に用いる栽培用パネル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水耕栽培に用いる栽培用パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に水耕栽培においては、栽培用パネルに植物を定植し、この栽培用パネルを養液槽上に設置、あるいは養液槽内の養液に浮かべることで、植物を生育させる。栽培用パネルは、発泡樹脂が通常使用され、植物を挿入するための複数の貫通孔が設けられている。
栽培用パネルは、植物を生育するための重要な器具であり、これまでも様々な工夫がなされている。
【０００３】
例えば、定植パネルは、樹脂組成物に植物の成長に重要な役割を持つ波長の光を反射する色素を添加して成形したり、あるいは樹脂成形体の表面に色素含有塗料を塗布したりしたもので、光合成色素であるクロロフィルの吸収のピークである青色光や赤色光を選択的に反射するようにする。これにより、植物の成長を早めることができる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０４５６６９
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された定植パネル（栽培用パネル）においては、光合成に必要な光の波長に注目した工夫がなされている。しかし、植物の成長を促すためには、葉の裏側に光を効率良く照射することも非常に大切なことであるが、この観点においての工夫がなされていない。
また、定植パネル（栽培用パネル）を廉価に製造し、洗浄等の管理作業を容易にする観点からの工夫もなされていない。
【０００６】
本考案は、植物の成長を促すため、且つ洗浄等の管理作業を容易にするための新規な形状および構造を持つ栽培用パネルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルは、
略長方形状の板材であるパネル基部と、
当該パネル基部の裏面に設けられた光吸収シートと、
を備え、
平面に垂直な少なくとも一断面が湾曲形状である
ことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本考案に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルは、
略長方形状の板材であるパネル基部と、
当該パネル基部の表面に設けられた反射シートと、
を備え、
平面に垂直な少なくとも一断面が湾曲形状である
ことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本考案に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルは、
厚み方向に重ねられた２種の樹脂で形成された略長方形状の板材であって、
上記２種の樹脂の内、一種の樹脂は光に対する反射率が高く、
他方の樹脂は光に対する吸収率が高く、
平面に垂直な少なくとも一断面が湾曲形状である
ことを特徴とするものである。
【考案の効果】
【００１０】
水耕栽培は、土耕栽培に比べて高品質の植物を安定に生産できるというメリットを有している。特に、昨今は気象変動が激しく、野菜等の不作の年が増加している。植物工場における栽培は、このような気象変動に影響されないという大きな特長がある。
一方で、水耕栽培の課題は、装置コストや管理コストが掛かる。したがって、装置コストや管理コストを抑制し、且つ生産量をできるだけ増加させることができる水耕栽培システムが求められている。
【００１１】
本考案においては、栽培用パネルに着目し、生産量を増加させ、且つ管理コストを低減できる新規な形状を持つパネルを提供するものである。
本考案の栽培用パネルは、平面に垂直な一断面が湾曲形状である。すなわち、表面の中央部が盛り上がった湾曲形状、あるいは凹んだ湾曲形状である。そして、表面側の素材の光に対する反射率が高く、裏面側の素材の光に対する吸収率が高いことを特徴としている。この構造の持つ特長について、以下に列挙する。
【００１２】
第一に、表面層が光源からの光を反射し、植物の葉の裏面に反射光を効率良く照射できることで、植物の生育を早めることができる。特に、平面に垂直な一断面が湾曲形状であるため、反射光が左右に広がり、植物の中央軸付近の葉にも反射光が効率良く照射される。
【００１３】
第二に、パネル表面の中央部が盛り上がった湾曲形状である場合には、定植された植物の成長方向が左右に広がり、隣接する植物の葉との絡まりが少なくなる。これにより、個々の植物の成長空間が広がり、且つ葉が絡みにくいので、光源からの光をしっかりと吸収できる。これらの理由も、植物の成長を早めることに貢献する。
【００１４】
第三に、光源からの光をパネル表面で反射し、透過した一部の光は裏面で吸収できるため、養液に光が入らず、アオコ等の微細藻類の繁殖を抑制できる。微細藻類が繁殖すると、除去するために多大な手間が掛かり、管理コストの増大につながる。
【００１５】
第四に、養液への光の入射をほとんど皆無にできるため、植物の根に光が照射されない。すなわち、土耕栽培と同様の環境で植物が生育できるため、植物が痩せる等の不良が生じない。
【００１６】
第五に、栽培用パネルの洗浄や乾燥が容易に行える。
収穫後は、栽培用パネルの洗浄を行うが、養液槽から洗浄室等へ栽培用パネルを運搬する際に、複数の栽培用パネルを平積みにして運ぶ。平積みにした平板の栽培用パネルは、濡れているために互いに吸着し、洗浄の際に一枚一枚を剥がすという手間が生じる。栽培用パネルは大きなものでは一辺が１ｍ以上あり、吸着面積が非常に大きくなり、剥がすために大きな力が必要となる。
しかし、本願の栽培用パネルは、平積みにしても吸着しにくい。栽培用パネルとして最も一般的な素材である発泡樹脂等は、成型時や熱接着時における形状のわずかなばらつきが生じやすく、湾曲した形状においては、部分的な湾曲角度のばらつきが生じる。このため、湾曲した栽培用パネルを重ね合わせた際に、わずかな隙間が生じ、吸着を防止してくれる。
また、図３のように、湾曲面を交互にして重ねれば、完全に吸着を防止できる。
さらに、平面に比べて、湾曲面には汚れが密着しにくい。水耕栽培において付着するものは、植物の葉や根等であるが、このようなものは、湾曲面には強く密着しないため、洗浄が素早く行える。
洗浄後の乾燥についても同様であり、平板の栽培用パネルは吸着を避けるために、一枚一枚を離間して乾燥させる必要があるが、本願の栽培用パネルでは、湾曲面を交互にして重ねれる等の方法で、省スペースで乾燥が行える。
【００１７】
第六に、湾曲した栽培用パネルを廉価に製作できる。熱接着や２種材料の樹脂成形を用いて、材料を選択することで、容易に湾曲した栽培用パネルを作製することができる。
【００１８】
以上のように、本考案の栽培用パネルは、植物の成長速度を高めるとともに、製作コストおよび管理コストの低減が行えるという実務上重要な特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の実施の形態１に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルの（ａ）上面図、（ｂ）右側面図、および（ｃ）前面図である。
【図２】本考案の実施の形態１に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルの使用時の様子を表す前面方向からの模式図である。
【図３】本考案の実施の形態１に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルを積み重ねた際の斜視図である。
【図４】本考案の実施の形態２に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルの（ａ）上面図、（ｂ）右側面図、および（ｃ）前面図である。
【図５】本考案の実施の形態３に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルの（ａ）上面図、（ｂ）右側面図、および（ｃ）前面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
本考案に係る水耕栽培に用いる栽培用パネルの構成や使用方法、特長等に関して、以下において、図面を用いて説明する。なお、以下の説明は本考案に関する良好な一例を開示するものであり、本考案が当該実施の形態に限定されるものではない。
【００２１】
実施の形態１．
＜栽培用パネルの構成＞
図１を用いて、本実施の形態の栽培用パネルの構成を説明する。
図１は栽培用パネルの（ａ）上面図、（ｂ）右側面図、および（ｃ）前面図である。
【００２２】
本考案に係る水耕栽培に用いる栽培用パネル１は、略長方形状の板材であるパネル基部１１と、当該パネル基部の裏面に設けられた光吸収シート１２とを備え、平面に垂直な少なくとも一断面が湾曲形状である。
【００２３】
栽培用パネル１は、上面から底面に貫通している植物挿入用開口１３が複数設けられ、この植物挿入用開口１３に植物を株ごとに定植する。
パネル基部１１は発泡樹脂や、あるいは通常の樹脂でも良い。成型等により安価に量産できる材料が望まれる。また、光に対する反射率が高い材料が良い。光源から照射される光を反射し、植物の葉の裏面にも光を当てることで、良好な成長を促すことができる。図１（ｃ）において、栽培用パネル１が湾曲している様子を表している。やや誇張して湾曲を表している。実際には、図１（ｂ）における両端に対して中央部がわずかに盛り上がっている。例えば、１ｍ幅の栽培用パネルの場合に、両端に対して中央部が２ｃｍから１０ｃｍ程度盛り上がっている。
【００２４】
光吸収シート１２は、光に対する吸収率が高い黒や灰色のシートである。本実施の形態においては、黒の樹脂製シートを使用した。パネル基部１１として発泡樹脂を用いた場合、反射率が高くても、ある程度の光透過率がある。この透過した光源から照射される光を養液に照射しないようにするため光吸収シート１２を用いている。光を養液に照射されると、アオコ等の微細藻類が繁殖しやすくなる。また、植物の根に光が照射されると、成長が阻害される場合もある。
光吸収シート１２の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）やＰＰ（ポリプロピレン樹脂）といった、高い光吸収率に加え、耐光性や耐熱性も兼ね備えたものが適している。厚みは０．５ｍｍと薄手のシートを用いた。薄手のシートを用いた理由は、低コストに加え、パネル基部１１への密着性および接着性を考慮したためである。薄手のシートであれば、熱接着により、低コストでしっかりとパネル基部１１の表面に接着できる。パネル基部１１の材料である発泡樹脂と光吸収シート１２の材料であるＰＰ等は熱収縮率が異なるため、熱接着後の冷却過程において、栽培用パネル１は湾曲形状になる。図１に示すように、栽培用パネル１が長方形の時には、長手方向に沿って湾曲する。
【００２５】
＜使用例１＞
次に、図２を用いて、本実施の形態の栽培用パネルの使用例について説明する。
図２は、栽培用パネル１の使用時の様子を表す前面方向からの模式図である。植物挿入用開口１３に植物が挿入された栽培用パネル１が、養液槽内の養液４に浮かんでいる状態である。
上部には、光合成を行うためのＬＥＤや蛍光灯の光源５が設けられている。
【００２６】
光源５より出射された光は、植物の葉の上面を照らすとともに、反射率が高いパネル基部１１からの反射により、植物の葉の裏面も効率良く照らすことができる。特に、栽培用パネル１のパネル基部１１は湾曲形状であるため、反射光がより平面上に広がり、植物の中央軸付近の葉の裏面まで効率良く光を照射できる。
【００２７】
＜検証実験＞
栽培用パネルとして、（ａ）一般に使用される白色の発泡樹脂製のパネルと（ｂ）上記の実施の形態で示した栽培用パネルを用いて、植物の成長に差異を与えるのかについて実験を行った。
植物はリーフレタスとコマツナを用いた。栽培用パネルが異なる以外、その他の栽培条件は同じである。
【００２８】
リーフレタス、コマツナともに、収穫までの日数を８％から１０％短縮できた。また、株の周辺部も中央部も同様に大きく成長しており、成長の均一性が良かった。
以上のように、栽培用パネル１のパネル基部１１を湾曲形状にし、その裏面に光吸収シート１２を設けることで、植物の成長を促進できることを検証できた。
【００２９】
＜使用例２＞
次に、図３を用いて、本実施の形態の栽培用パネルの使用例について説明する。図３は、栽培用パネルを積み重ねた際の斜視図である。このように表面と裏面を交互にして重ねることで、栽培用パネル１が濡れていても吸着することは無い。また、乾燥させる際にも、表面や裏面に空気の循環が生じて、乾きやすい。
【００３０】
＜その他の構成＞
上記の一例においては、左右両端に対して中央部がわずかに盛り上がった湾曲形状の栽培パネルについて説明した。パネル基部１１の熱収縮率が光吸収シート１２の熱収縮率に比べて大きい場合、このように、中央部がわずかに盛り上がった湾曲形状になる。
一方、材料を選択して、パネル基部１１の熱収縮率が光吸収シート１２の熱収縮率に比べて小さくした場合には、左右両端に対して中央部がわずかに凹んだ湾曲形状の栽培パネルが得られる。このように逆方向に湾曲した形状であっても、同様の効果が得られる。
したがって、盛り上がった湾曲形状でも凹んだ湾曲形状でも良く、平面に垂直な一断面が湾曲形状であれば良い。
【００３１】
実施の形態２．
＜栽培用パネルの構成＞
図４を用いて、本実施の形態の栽培用パネルの構成を説明する。
図４は栽培用パネルの（ａ）上面図、（ｂ）右側面図、および（ｃ）前面図である。
【００３２】
本考案に係る水耕栽培に用いる栽培用パネル２は、略長方形状の板材であるパネル基部２１と、当該パネル基部の表面に設けられた光反射シート２１とを備え、平面に垂直な一断面が湾曲形状である。
【００３３】
栽培用パネル２は、上面から底面に貫通している植物挿入用開口２３が複数設けられ、この植物挿入用開口２３に植物を株ごとに定植する。
パネル基部２１は発泡樹脂や、あるいは通常の樹脂でも良い。成型等により安価に量産できる材料が望まれる。また、光の吸収率が高い材料が良い。光源から照射される光を養液に照射しないようにするためである。光が養液に照射されると、アオコ等の微細藻類が繁殖しやすくなる。また、植物の根に光が照射されると、成長が阻害される場合もある。このような観点から、本実施の形態においては、灰色あるいは黒色の発泡樹脂を素材としている。
図４（ｃ）において、栽培用パネル２が湾曲している様子を表している。やや誇張して湾曲を表している。実際には、図４（ｂ）における両端に対して中央部がわずかに凹んでいる。例えば、１ｍ幅の栽培用パネルの場合に、両端に対して中央部が２ｃｍから１０ｃｍ程度盛り上がっている。
【００３４】
光反射シート２２は、白色やメタリックのシートである。本実施の形態においては、白色の樹脂製シートを使用した。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）やＰＰ（ポリプロピレン樹脂）といった、高反射率に加え、耐光性や耐熱性も兼ね備えたものが適している。厚みは０．５ｍｍと薄手のシートを用いた。薄手のシートを用いた理由は、低コストに加え、パネル基部２１への密着性および接着性を考慮したためである。薄手のシートであれば、熱接着により、低コストでしっかりとパネル基部２１の表面に接着できる。パネル基部２１の材料である発泡樹脂と光反射シート２２の材料であるＰＰ等は熱収縮率が異なるため、熱接着後の冷却過程において、栽培用パネル１は湾曲形状になる。
【００３５】
本実施の形態で示した栽培用パネル２も、実施の形態１で示した栽培用パネル１と全く同様に使用できる。また、植物の栽培において同様の効果を持つ。
【００３６】
＜その他の構成＞
材料を選択して、パネル基部２１の熱収縮率が光吸収シート２２の熱収縮率に比べて小さくした場合には、両端に対して中央部がわずかに盛り上がった湾曲形状の栽培パネルが得られる。このように逆方向に湾曲した形状であっても、同様の効果が得られる。
したがって、盛り上がった湾曲形状でも凹んだ湾曲形状でも良く、平面に垂直な一断面が湾曲形状であれば良い。
【００３７】
また、反射シート１２として厚手のシートを用い、ほぼ１００％の反射率を得られるのであれば、パネル基部１１は一般的な白色の発泡樹脂でも良い。
【００３８】
実施の形態３．
＜栽培用パネルの構成＞
図５を用いて、本実施の形態の栽培用パネルの構成を説明する。
図５は栽培用パネルの（ａ）上面図、（ｂ）右側面図、および（ｃ）前面図である。
【００３９】
本考案に係る水耕栽培に用いる栽培用パネル３は、厚み方向に重ねられた２種の樹脂で形成された略長方形状の板材３１、３２であって、上記２種の樹脂の熱収縮率が異なり、上記２種の樹脂の内、一種の樹脂は光に対する反射率が高く、他方の樹脂は光に対する吸収率が高く、平面に垂直な一断面が湾曲形状である。
【００４０】
２種の樹脂で形成された略長方形状の板材３１、３２は、上面から底面に貫通している植物挿入用開口３３が複数設けられ、この植物挿入用開口３３に植物を株ごとに定植する。
板材３１、３２は一体成型等により安価に量産できる材料が望まれる。発泡樹脂でも良いが、ＰＰ（ポリプロピレン樹脂）といった通常の樹脂がより望ましい。例えば、板材３１として光に対する反射率の高い白色のＰＰを、板材３２として光に対する吸収率の高い黒色のＰＰを用いた場合、成型後の収縮過程において、図５（ｂ）に示すように、両端に対して中央部がわずかに盛り上がった湾曲形状になる。
【００４１】
本実施の形態で示した栽培用パネル３も、実施の形態１や２で示した栽培用パネル１や２と全く同様に使用できる。また、植物の栽培において同様の効果を持つ。
【００４２】
＜その他の構成＞
板材３１、３２の材料を選択することで、栽培用パネル３として、中央部がわずかに盛り上がった湾曲形状、あるいは中央部がわずかに凹んだ湾曲形状のいずれでも得ることができる。したがって、盛り上がった湾曲形状でも凹んだ湾曲形状でも良く、平面に垂直な一断面が湾曲形状であれば良い。
【００４３】
＜本考案のまとめ＞
水耕栽培は、土耕栽培に比べて高品質の植物を安定に生産できるというメリットを有している。特に、昨今は気象変動が激しく、野菜等の不作の年が増加している。植物工場における栽培は、このような気象変動に影響されないという大きな特長がある。
一方で、水耕栽培の課題は、装置コストや管理コストが掛かる。したがって、装置コストや管理コストを抑制し、且つ生産量をできるだけ増加させることができる水耕栽培システムが求められている。
【００４４】
本考案においては、栽培用パネルに着目し、生産量を増加させ、且つ管理コストを低減できる新規な形状を持つパネルを提供するものである。
実施の形態１から３で示した本考案の栽培用パネルは、平面に垂直な一断面が湾曲形状である。すなわち、表面の中央部が盛り上がった湾曲形状、あるいは凹んだ湾曲形状である。そして、表面側の素材の光に対する反射率が高く、裏面側の素材の光に対する吸収率が高いことを特徴としている。この構造の持つ特長について、以下に列挙する。
【００４５】
第一に、表面層が光源からの光を反射し、植物の葉の裏面に反射光を効率良く照射できることで、植物の生育を早めることができる。特に、平面に垂直な一断面が湾曲形状であるため、反射光が左右に広がり、植物の中央軸付近の葉にも反射光が効率良く照射される。
【００４６】
第二に、パネル表面の中央部が盛り上がった湾曲形状である場合には、定植された植物の成長方向が左右に広がり、隣接する植物の葉との絡まりが少なくなる。これにより、個々の植物の成長空間が広がり、且つ葉が絡みにくいので、光源からの光をしっかりと吸収できる。これらの理由も、植物の成長を早めることに貢献する。
【００４７】
第三に、光源からの光をパネル表面で反射し、透過した一部の光は裏面で吸収できるため、養液に光が入らず、アオコ等の微細藻類の繁殖を抑制できる。微細藻類が繁殖すると、除去するために多大な手間が掛かり、管理コストの増大につながる。
【００４８】
第四に、養液への光の入射をほとんど皆無にできるため、植物の根に光が照射されない。すなわち、土耕栽培と同様の環境で植物が生育できるため、植物が痩せる等の不良が生じない。
【００４９】
第五に、栽培用パネルの洗浄や乾燥が容易に行える。
収穫後は、栽培用パネルの洗浄を行うが、養液槽から洗浄室等へ栽培用パネルを運搬する際に、複数の栽培用パネルを平積みにして運ぶ。平積みにした平板の栽培用パネルは、濡れているために互いに吸着し、洗浄の際に一枚一枚を剥がすという手間が生じる。栽培用パネルは大きなものでは一辺が１ｍ以上あり、吸着面積が非常に大きくなり、剥がすために大きな力が必要となる。
しかし、本願の栽培用パネルは、平積みにしても吸着しにくい。栽培用パネルとして最も一般的な素材である発泡樹脂等は、成型時や熱接着時における形状のわずかなばらつきが生じやすく、湾曲した形状においては、部分的な湾曲角度のばらつきが生じる。このため、湾曲した栽培用パネルを重ね合わせた際に、わずかな隙間が生じ、吸着を防止してくれる。
また、図３のように、湾曲面を交互にして重ねれば、完全に吸着を防止できる。
さらに、平面に比べて、湾曲面には汚れが密着しにくい。水耕栽培において付着するものは、植物の葉や根等であるが、このようなものは、湾曲面には強く密着しないため、洗浄が素早く行える。
洗浄後の乾燥についても同様であり、平板の栽培用パネルは吸着を避けるために、一枚一枚を離間して乾燥させる必要があるが、本願の栽培用パネルでは、図３のように、湾曲面を交互にして重ねれる等の方法で、省スペースで乾燥が行える。
【００５０】
第六に、湾曲した栽培用パネルを廉価に製作できる。実施の形態１および２では熱接着を用いて、実施の形態３では２種の樹脂成形を用いて、材料を選択することで、容易に湾曲した栽培用パネルを作製することができる。
【００５１】
以上のように、本考案の栽培用パネルは、植物の成長速度を高めるとともに、製作コストおよび管理コストの低減が行えるという実務上重要な特長を有している。
【符号の説明】
【００５２】
１  栽培用パネル
１１  パネル基部
１２  光吸収シート
１３  植物挿入用開口
２  栽培用パネル
２１  パネル基部
２２  光吸収シート
２３  植物挿入用開口
３  栽培用パネル
３１  パネル基部
３２  光吸収シート
３３  植物挿入用開口
４  養液
５  光源
【図１】
0003216402.tif 000003
【図２】
0003216402.tif 000004
【図３】
0003216402.tif 000005
【図４】
0003216402.tif 000006
【図５】
0003216402.tif 000007