(57)【要約】      （修正有）【課題】養液収容器内の養液を定期的に排出する際、各回の排水で養液を十分に排出する栽培ユニットを提供する。【解決手段】栽培ユニットが、養液の排出口を備えるトレー２と、トレー２の内部空間を排出口がある側と無い側の２つの領域に区画する区画壁７と、区画壁７に形成された連通穴７ａと、連通穴７ａを塞ぐ回動扉８と、回動扉８と当接する第一位置と回動扉８よりも上方に位置する第二位置との間を移動するリフト体９と、を備える。回動扉８は、リフト体９が第一位置にある間、リフト体９により係止されて連通穴７ａを塞いだ姿勢で保持され、リフト体９が第二位置にあると、リフト体９から離れて回動して連通穴７ａを開放する姿勢へ移行する。リフト体９は、トレー２の内部空間中、排出口がない側の液面上昇と連動しながら第二位置に向かって移動し、液面が下降している間、液面の下降速度よりも遅い速度にて第一位置に向かって移動する。【選択図】図２
2016041017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液中に根を浸すことで植物を栽培する栽培ユニットであって、
前記養液を内部に収容するとともに、前記養液の排出口を備える養液収容器と、
該養液収容器の内部空間中、前記養液が溜められる側の第一領域と、前記排出口が備えられている側の第二領域と、を区画する区画壁と、
前記第一領域と前記第二領域とを連通させるために前記区画壁に形成された連通穴と、
該連通穴を塞ぐ第一姿勢と、該連通穴を開放する第二姿勢との間で姿勢を切り替えることが可能な動作体と、
前記第一領域内に設けられ、前記動作体と当接する第一位置と、前記動作体よりも上方に位置する第二位置と、の間を移動する移動体と、を備え、
前記動作体は、前記移動体が前記第一位置にある間、前記移動体により係止されて前記第一姿勢に保持され、前記移動体が前記第二位置に至ると、前記第二姿勢へ移行し、
前記移動体は、前記第一領域内の前記養液の液面が上昇している間、該液面の上昇と連動しながら前記第二位置に向かって移動し、前記液面が下降している間、前記液面の下降速度よりも遅い速度にて前記第一位置に向かって移動することを特徴とする栽培ユニット。
【請求項２】
前記移動体の移動に対する抵抗を変更することが可能な抵抗可変機構を備え、
前記移動体が前記第一位置に向かって移動すると、前記抵抗可変機構が、前記移動体が前記第二位置に向かって移動するときよりも大きくなるように前記抵抗を変更することを特徴とする請求項１に記載の栽培ユニット。
【請求項３】
前記養液収容器の内壁面には、上下方向に延出したガイドレールが取り付けられており、
前記移動体は、前記ガイドレールに沿って移動し、
前記抵抗可変機構は、前記移動体が前記ガイドレールに沿って下方に移動するときにのみ作動し、かつ、前記移動体が前記ガイドレールに沿って上方に移動するときには作動しない制動装置であることを特徴とする請求項２に記載の栽培ユニット。
【請求項４】
前記養液収容器は、上端が開口端となったトレーであり、
該トレーは、前記養液の流路を形成する流路形成部の先端から連続的に流出してくる前記養液を受け入れることを特徴とする請求項３に記載の栽培ユニット。
【請求項５】
前記排出口は、前記トレーの角部のうち、前記流路形成部の先端の位置から最も離れた角部に位置しており、
前記連通穴は、前記区画壁の両側端部のうち、前記排出口により近い方の側端部に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の栽培ユニット。
【請求項６】
前記排出口は、前記養液収容器の底壁に形成されており、
前記連通穴は、前記区画壁の下端部に設けられており、
前記動作体は、水平方向に沿った回動軸周りに回動することが可能な回動体であり、
前記移動体が前記第二位置に至ると、前記回動体は、前記第一領域内の前記養液の押圧を受けて、前記回動体の下端部が持ち上がるように回動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の栽培ユニット。
【請求項７】
前記移動体は、フロートによって構成されており、前記第一領域内の前記養液の液面が上昇している間、該液面の上昇と連動しながら上方に移動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の栽培ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、養液中に根を浸すことで植物を栽培する栽培ユニットに係り、特に、養液収容器中に貯留されている養液を定期的に排出する栽培ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
水耕栽培のように養液中に根を浸すことで植物を栽培する方法は、既に知られている。かかる栽培方法を実践するうえで、養液収容器と植物の保持パネルとを主構成要素とする栽培ユニットが用いられる。養液収容器は、例えば上端が開口端となったトレーによって構成され、配管等を通って流出される養液を受け入れる。保持パネルは、栽培対象の植物を保持するものである。具体的には、保持パネルには穴が規則的に形成されており、各穴に栽培対象の植物が植え込まれる。また、保持パネルは、養液収容器の上部にセットされる。これにより、保持パネルに保持された植物の根が、上記の穴を通じて養液収容器中、養液に貯留されている空間内に入り込み、養液に浸漬されるようになる。
【０００３】
一方、植物の生育上、根に空気（特に酸素）を接触させることが重要である。このため、植物の根が過度に養液に浸っていると、空気との接触時間が少なくなる結果、植物の生育に影響を及ぼす可能性がある。このような問題に対する解決策として、特許文献１では、養液収容器を傾ける等して養液収容器中に貯留されている養液を定期的に移動させることが提案されている。これにより、植物の根が定期的に空気に晒されるようになる。この結果、植物の根が養液と空気とに交互に触れるようになるので、植物をより良好に育てることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２６１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、植物の根に養液と空気とを交互に触れさせる構成については、特許文献１に記載の構成に限定されるものではなく、他の構成も考えられる。例えば、機械的な機構（以下、排水機構）によって養液収容器に貯留されている養液を定期的に排出する構成であってもよい。かかる構成では、養液収容器内の養液の液面が所定のレベルに達した時点で排水機構が作動して器内の養液を排出することになる。一方、排水開始から一定時間が経過すると、排水が中断し、養液収容器内に養液が再び貯留されるようになる。
【０００６】
以上の構成を用いて植物の根に養液と空気とを交互に触れさせる場合、根に空気を効果的に触れさせる上で、養液収容器内の養液を十分に排出するまで排水し続けることが望ましい。換言すると、排水が開始されてからの養液収容器内の状態は、養液を十分に排出するまでの間、排水状態のままで保持されていることが求められる。また、排水の開始・終了の切り替えについては、制御システムを用いず比較的簡易なメカ機構によって行われるのが好適である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、養液収容器中に貯留されている養液を定期的に排出する構成において、各回の排水時に養液収容器内の養液を十分に排出することが可能な栽培ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、本発明の栽培ユニットによれば、養液中に根を浸すことで植物を栽培する栽培ユニットであって、（Ａ）前記養液を内部に収容するとともに、前記養液の排出口を備える養液収容器と、（Ｂ）該養液収容器の内部空間中、前記養液が溜められる側の第一領域と、前記排出口が備えられている側の第二領域と、を区画する区画壁と、（Ｃ）前記第一領域と前記第二領域とを連通させるために前記区画壁に形成された連通穴と、（Ｄ）該連通穴を塞ぐ第一姿勢と、該連通穴を開放する第二姿勢との間で姿勢を切り替えることが可能な動作体と、（Ｅ）前記第一領域内に設けられ、前記動作体と当接する第一位置と、前記動作体よりも上方に位置する第二位置と、の間を移動する移動体と、を備え、（Ｆ）前記動作体は、前記移動体が前記第一位置にある間、前記移動体により係止されて前記第一姿勢に保持され、前記移動体が前記第二位置に至ると、前記第二姿勢へ移行し、（Ｇ）前記移動体は、前記第一領域内の前記養液の液面が上昇している間、該液面の上昇と連動しながら前記第二位置に向かって移動し、前記液面が下降している間、前記液面の下降速度よりも遅い速度にて前記第一位置に向かって移動することにより解決される。
【０００９】
上記の栽培ユニットによれば、動作体の姿勢の切り替えに応じて連通穴が開閉する。そして、連通穴が開くと、第一領域内の養液が第二領域に移って排出口から養液収容器外に排出される。一方、動作体の姿勢は、移動体の移動に連動して切り替わることになっている。具体的には、移動体が第一位置から第二位置に向かって上方に移動し、第二位置に達した時点で移動体が動作体と当接しなくなり、動作体が移動体に係止されている状態が解除される。この結果、動作体は、連通穴を塞ぐ第一姿勢から、連通穴を開放する第二姿勢に移行する。反対に、移動体が第二位置から第一位置に向かって下方に移動すると、動作体は、第二姿勢から第一姿勢に移行する。このときの移動体の速度、すなわち、第一位置に向かって移動するときの移動体の速度は、養液の液面の下降速度よりも遅くなっている。したがって、第一領域内の養液が十分に排出された段階で移動体が第二位置に到達し、動作体の姿勢が第一姿勢に移行するようになる。以上の構成により、本発明の栽培ユニットでは、養液収容器内の養液を定期的に排出し、各回の排水時には器内の養液を十分に排出することが可能となる。
【００１０】
また、上記の栽培ユニットにおいて、前記移動体の移動に対する抵抗を変更することが可能な抵抗可変機構を備え、前記移動体が前記第一位置に向かって移動すると、前記抵抗可変機構が、前記移動体が前記第二位置に向かって移動するときよりも大きくなるように前記抵抗を変更すると、好適である。
上記の構成によれば、抵抗可変機構が設けられている。これにより、第一位置に向かって移動するときの移動体の速度を、確実に養液の液面の下降速度よりも遅くすることが可能となる。
【００１１】
また、上記の栽培ユニットにおいて、前記養液収容器の内壁面には、上下方向に延出したガイドレールが取り付けられており、前記移動体は、前記ガイドレールに沿って移動し、前記抵抗可変機構は、前記移動体が前記ガイドレールに沿って下方に移動するときにのみ作動し、かつ、前記移動体が前記ガイドレールに沿って上方に移動するときには作動しない制動装置であると、より好適である。
上記の構成によれば、抵抗可変機構として制動装置が用いられる。また、制動装置は、移動体がガイドレールに沿って下方に移動するときにのみ作動し、上方に移動するときには作動しない。これにより、養液収容器内の養液を定期的に排出する構成において、各回の排水時に器内の養液を十分に排出することが比較的簡易なメカ機構によって実現される。
【００１２】
また、上記の栽培ユニットにおいて、前記養液収容器は、上端が開口端となったトレーであり、該トレーは、前記養液の流路を形成する流路形成部の先端から連続的に流出してくる前記養液を受け入れることとしてもよい。
上記の構成によれば、トレー内に連続的に養液が流出してくる。そして、トレー内に養液が一定量以上貯留されると養液の排水が開始され、養液が十分に排出されると排水が中断して養液が再びトレー内に貯留するようになる。このように養液の排水・貯留を繰り返すことで、植物の根に養液と空気とが交互に触れるようになる。この結果、植物の生育が良好に行われるようになる。
【００１３】
また、上記の栽培ユニットにおいて、前記排出口は、前記トレーの角部のうち、前記流路形成部の先端の位置から最も離れた角部に位置しており、前記連通穴は、前記区画壁の両側端部のうち、前記排出口により近い方の側端部に形成されていると、より好適である。
上記の構成では、トレーの角部のうち、流路形成部の先端位置（すなわち、養液の供給口）から最も離れた角部に排出口が位置している。また、区画壁の両側端部のうち、排出口により近い方の側端部に連通穴が形成されている。このような構成であれば、各回の排水時に連通穴を通じて第一領域内の養液を第二領域へ移すとき、第一領域内で養液の流れが生じ易くなる。これにより、排水時に養液を植物の根に効率よく接触させることが可能となる。
【００１４】
また、上記の栽培ユニットにおいて、前記排出口は、前記養液収容器の底壁に形成されており、前記連通穴は、前記区画壁の下端部に設けられており、前記動作体は、水平方向に沿った回動軸周りに回動することが可能な回動体であり、前記移動体が前記第二位置に至ると、前記回動体は、前記第一領域内の前記養液の押圧を受けて、前記回動体の下端部が持ち上がるように回動すると、更に好適である。
上記の構成では、排出口が養液収容器の底壁に形成されている。また、連通穴が区画壁の下端部に設けられている。これにより、各回の排水時に養液収容器内の養液を効率よく排出することが可能となる。
【００１５】
また、上記の栽培ユニットにおいて、前記移動体は、フロートによって構成されており、前記第一領域内の前記養液の液面が上昇している間、該液面の上昇と連動しながら上方に移動すると、より一層好適である。
上記の構成では、移動体がフロートによって構成されている。このため、第一領域内の養液の液面が上昇するときには、当該液面の上昇速度に移動体の移動速度を合わせることが容易になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の栽培ユニットによれば、養液収容器中に貯留されている養液を定期的に排出する構成において、各回の排水時に養液収容器内の養液を十分に排出することが可能である。また、本発明の栽培ユニットによれば、栽培ユニットの構造を複雑化・煩雑化させることなく、比較的簡易なメカ機構にて上記の効果を奏することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る栽培ユニットの模式平面図であり、図中の（Ａ）は、保持パネルを取り付けた状態の図を、（Ｂ）は、保持パネルを外した状態の図を、それぞれ示している。
【図２】本発明の一実施形態に係る栽培ユニットのうち、制動装置周辺を示した斜視図である。
【図３】制動装置を含む制動ユニットの説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る栽培ユニットのうち、養液排出に関わる機器の動作例を模式的に示した図であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の順に遷移する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態）について図１乃至４を参照しながら説明する。なお、図１乃至４は、本実施形態に係る栽培ユニットを模式的に示すものであり、ユニット各部を幾分簡略化して図示している。また、下記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。つまり、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。特に、栽培ユニット各部の材質、寸法・サイズ、形状等については、以下に説明する内容に限定されず、本発明の効果を奏するものである限り、自由に設計することが可能である。
【００１９】
＜＜本実施形態に係る栽培ユニットの構成例＞＞
先ず、本実施形態に係る栽培ユニットの構成例について説明する。本実施形態に係る栽培ユニット（以下、本栽培ユニット１）は、養液中に根を浸すことで植物を栽培するものである。本栽培ユニット１は、図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、養液収容器としてのトレー２と、保持パネル３とを有する。トレー２は、プラスチック製の深底トレーである。トレー２は、矩形状の底壁と、底壁の４辺の各々に沿って立設された側壁とを有する。そして、トレー２は、底壁及び４つの側壁に囲まれる空間内に養液を収容する。
【００２０】
また、トレー２の上端は、養液を受け入れるために開口端となっている。具体的に説明すると、流路形成部５が、開口端であるトレー２の上端を通じてトレー２内に入り込んでいる。流路形成部５とは、養液の流路を形成する部材であり、具体的には配管やホース、あるいは蛇口によって構成される。養液は、流路形成部５内を流れ、その先端に形成された開口（供給口）から流出する。トレー２は、流路形成部５の先端から流出してくる養液を受け入れ、その内部に貯めるようになる。
【００２１】
なお、本実施形態では、養液が不図示の循環ポンプによって常時一定流量にて供給されるようになっている。このため、流路形成部５の先端からは、連続的に一定流量にて養液が流れ落ちてくることになる。また、本実施形態では、図１の（Ａ）に示すように、トレー２の角部のうちの一つ（以下、養液供給側の角部）にて流路形成部５がトレー２内に入り込んでいる。流路形成部５のうち、トレー２内に入り込んだ部分は、その先端開口が養液供給側の角部に位置するように敷設されている。
【００２２】
ちなみに、本実施形態では、上端が開口端となったトレー２を養液収容器として用いることとしたが、これに限定されるものではない。上端が閉じた容器、すなわち、天井壁を有する箱型の容器を養液収容器として用いることとしてもよい。
【００２３】
トレー２の構成について更に説明すると、トレー２の底壁には、図１の（Ｂ）に図示の貫通穴が形成されている。この貫通穴は、トレー２内に貯められた養液の排出口６として機能する。排出口６は、常時開放されている。また、排出口６の下方位置には、排出された養液を受け入れる不図示のリザーバタンクが設置されている。リザーバタンクに貯められた養液は、上述した循環ポンプに吸引された後、当該循環ポンプによりトレー２に向けて再び送液されることになっている。
【００２４】
なお、本実施形態において、排出口６は、図１の（Ｂ）に示すようにトレー２の角部のうち、養液供給側の角部とは対角位置にある角部、すなわち、流路形成部５の先端の位置から最も離れた角部に位置している。
【００２５】
さらに、トレー２内には、その内部空間を区画する区画壁７が設けられている。この区画壁７はトレー２の底壁から立設した衝立状の壁である。また、区画壁７は、図１の（Ｂ）に示すように、トレー２の側壁のうち、底壁の長辺部分から立設している一対の側壁の間に配置されている。より具体的に説明すると、区画壁７は、上記一対の側壁の各々に対して略直交する方向に延出しており、その端部（側端部）にて上記一対の側壁の各々と連結している。また、区画壁７は、トレー２の側壁よりも幾分背低となっている。
【００２６】
そして、区画壁７によりトレー２の内部空間が２つの領域に区画されている。一方の領域は、養液供給側の角部を含む領域であり、他方の領域は、排出口６が設けられている角部（以下、排水側の角部）を含む領域である。すなわち、一方の領域は、その内部に養液が溜められる第一領域Ｓ１であり、他方の領域は、排出口６を備えている第二領域Ｓ２である。なお、図１の（Ｂ）に示すように、トレー２の内部空間のうち、第一領域Ｓ１が占める割合は、第二領域Ｓ２が占める割合に比して十分に大きくなっている。
【００２７】
また、区画壁７の両側端部のうち、排出口６により近い方の側端部には、矩形状の連通穴７ａが形成されている。この連通穴７ａは、第一領域Ｓ１と第二領域Ｓ２とを連通するための穴である。通常時、連通穴７ａは、後述する回動扉８によって塞がれており、排水時に開放される。そして、連通穴７ａが開放されると、第一領域Ｓ１内に貯留していた養液が連通穴７ａを通じて第二領域Ｓ２内に流入し、さらに排出口６を通じてトレー２の外に排出される。
【００２８】
保持パネル３は、栽培される植物体を保持するものであり、例えばプレート状の樹脂材や発泡材によって構成されている。この保持パネル３は、トレー２の上端に形成された開口の内縁に沿った外形形状を有している。そして、保持パネル３は、図１の（Ａ）に示す如く上記の開口を塞ぐようにトレー２に対してセットされる。また、保持パネル３には、規則的に円穴状の植物保持用穴４が形成されている。この植物保持用穴４に埋め込まれることにより、植物は、保持パネル３に保持されるようになる。保持パネル３に保持されている植物は、その根が第一領域Ｓ１内に位置した状態にある。このため、第一領域Ｓ１に養液が十分に溜まっているときには、養液が植物の根に触れて植物内に吸収されるようになる。
【００２９】
なお、保持パネル３のうち、トレー２の養液供給側の角部に位置する部分（隅部）については、図１の（Ａ）に示すように矩形状に切り欠かれている。このように隅部が切り欠かれることで、トレー２と保持パネル３との間に隙間が形成されており、かかる隙間を通じて流路形成部５がトレー２内に入り込んでいる。
【００３０】
また、本栽培ユニット１は、区画壁７に形成された連通穴７ａ周りに付属機器を備えている。より詳しく説明すると、図２に示すように、回動体としての回動扉８と、移動体としてのリフト体９と、ガイドレール１０と、制動ユニット１１と、が付属機器として設けられている。
【００３１】
回動扉８は、連通穴７ａ内に配置され、通常時には連通穴７ａを塞いでいる。また、回動扉８は、その側端から延出した回動軸８ａを備えている。回動軸８ａは、水平方向、具体的には区画壁７の長手方向（延出方向）に沿って延びている。また、回動軸８ａは、区画壁７中、連通穴７ａの淵部分に形成された保持孔（不図示）に緩挿されている。これにより、回動扉８は、区画壁７に対して回転自在（回動自在）な状態で取り付けられている。なお、本実施形態において、連通穴７ａは、区画壁７の下端部に設けられており、その下端は、図２に示すように、区画壁７の下端にまで達している。一方で、回動扉８は、区画壁７とトレー２の底壁との間に挟まれている。
【００３２】
そして、回動扉８は、回動軸８ａ周りに回動することで姿勢を切り替えることが可能である。具体的に説明すると、通常時、回動扉８は、その上端及び側端が区画壁７中、連通穴７ａの淵部に当接し、かつ、下端がトレー２の底壁に当接した姿勢にある。すなわち、回動扉８は、通常時、連通穴７ａを塞ぐ姿勢にある。なお、以下では、通常時の回動扉８の姿勢（換言すると、連通穴７ａを塞ぐ姿勢）を第一姿勢と呼ぶ。
【００３３】
他方、回動扉８が第一姿勢にある状態から回動軸８ａ周りに所定量だけ回動すると、連通穴７ａが開くようになる。すなわち、回動扉８の姿勢は、回動することにより、連通穴７ａを開放する姿勢に切り替わるようになる。なお、以下では、連通穴７ａを開放するときの回動扉８の姿勢を第二姿勢と呼ぶ。
【００３４】
以上のように回動扉８は、回動軸８ａ周りに回動することで第一姿勢と第二姿勢との間で姿勢を切り替えることが可能である。したがって、第一領域Ｓ１内に養液が溜まるに連れて回動扉８の下端部に作用する圧力（水圧）が増えていき、その大きさが所定値を超えた時点で、回動扉８は、下端部が持ち上がるように回動することになる。なお、本実施形態において、回動扉８は、回動軸８ａ周りに３６０度回転可能な回転扉となっている。ただし、これに限定されるものではなく、回動扉８の回動可能な範囲が０度より大きく３６０度より小さい範囲であってもよい。
【００３５】
リフト体９は、第一領域Ｓ１に設けられ、ガイドレール１０に沿って上下方向に移動可能である。具体的に説明すると、リフト体９は、図２に示すように略直方体状のフロートによって構成されている。一方、ガイドレール１０は、トレー２の側壁の内壁面に取り付けられており、上下方向に延出している。より詳しく説明すると、ガイドレール１０は、区画壁７の両側端部のうち、連通穴７ａが形成されている方の側端部と隣り合うように設けられている。そして、リフト体９は、制動ユニット１１を介してガイドレール１０に締結されている。これにより、リフト体９は、ガイドレール１０に沿って上下動自在となっている。
【００３６】
また、リフト体９は、区画壁７中、第一領域Ｓ１に面する側の表面（以下、被当接面）に当接しながら上下動する。厳密に説明すると、リフト体９は、区画壁７の長手方向において連通穴７ａに掛かる位置、換言すると回動扉８に掛かる位置にて被当接面と当接する。
【００３７】
また、リフト体９は、その移動範囲の下端位置（下死端）に至った状態では、図２に示すように、回動扉８の側端部に当接している。より詳しく説明すると、下死端にあるときのリフト体９は、回動扉８の側端部のうち、回動軸８ａが設けられた部分及びその上方に位置する部分に当接する。一方、リフト体９は、その移動範囲の上端位置（上死端）に至った状態では、回動扉８よりも上方位置にある。すなわち、上死端にあるときのリフト体９は、その下端が回動扉８の上端よりも幾分上方に位置し、回動扉８から離間した状態にある。
【００３８】
以上のようにリフト体９は、その移動範囲のうち、下死端を含む所定区間（以下、当接区間）を移動しているときには、回動扉８に当接した状態にある。このとき、回動扉８は、リフト体９により係止されて回動不能な状態となる。すなわち、リフト体９が当接区間を移動する間、回動扉８は、第一姿勢に保持されるようになる。なお、当接区間内を移動しているときのリフト体９の位置は、本発明の第一位置に相当する。
【００３９】
他方、リフト体９は、その移動範囲のうち、上死端を含み当接区間よりも上方に設定された区間（以下、離間区間）を移動しているときには、回動扉８から離間した状態にある。このとき、回動扉８は、リフト体９による係止から解放されて回動可能な状態となる。すなわち、当接区間を移動していたリフト体９が離間区間を移動するようになると、回動扉８は、第二姿勢へ移行するようになる。なお、離間区間内を移動しているときのリフト体９の位置は、本発明の第二位置に相当する。
【００４０】
引き続きリフト体９について説明すると、前述したように本実施形態に係るリフト体９は、フロートからなり、養液に対して浮く性質を有している。そして、第一領域Ｓ１内に養液が溜まるに従って当該養液の液面が上昇すると、その液面上昇に連動しながらリフト体９が上昇するようになる（換言すると、第二位置に向かって移動する）。
【００４１】
これに対して、第一領域Ｓ１内の養液が第二領域Ｓ２を経由して排出口６から排出されて第一領域Ｓ１内の養液の液面が下降するとき、リフト体９は、自重により落下し、後述する制動ユニット１１を下方に押しながら制動ユニット１１とともに下降する。この際、リフト体９は、養液の液面の下降速度よりも遅い速度にて下降する（換言すると、第一位置に向かって移動する）。このように排水時にリフト体９の移動速度を養液の液面の下降速度よりも遅くするために、本実施形態では、制動ユニット１１がリフト体９に取り付けられている。この制動ユニット１１は、リフト体９の上下動に対する抵抗を変更することが可能な抵抗可変機構に相当する。具体的に説明すると、制動ユニット１１は、リフト体９の下降時において、リフト体９の上昇時よりも大きくなるように抵抗を変更する。
【００４２】
以上のような機能を有する制動ユニット１１としては、公知の構成のものが利用可能であり、一例を挙げると、特開２００９−１５０１２２号公報に記載された構成が利用可能である。本実施形態に係る制動ユニット１１は、上記の公報に記載された構成に倣ったものであり、以下、図３を参照しながら説明する。
【００４３】
制動ユニット１１は、図３に示すように、取り付けブラケット１２と、転動体１３と、制動装置１４と、ラック１５と、を有する。取り付けブラケット１２は、リフト体９のうち、ガイドレール１０と対向する側の面に固定されている。固定された状態の取り付けブラケット１２は、ガイドレール１０に向かって延出している。転動体１３は、取り付けブラケット１２の上端部及び下端部にそれぞれ取り付けられている。各転動体１３は、回転自在となっており、ガイドレール１０上を転動する。
【００４４】
制動装置１４は、制動ユニット１１の主要部であり、取り付けブラケット１２のうち、２つの転動体１３の間に挟まれる位置に取り付けられている。この制動装置１４は、図３に図示のピニオン１４ａとオイルダンパー１４ｂを有している。ピニオン１４ａは、ガイドレール１０に沿わせて設けられたラック１５と係合する。なお、ラック１５の全長及び配置位置は、リフト体９の移動範囲に応じて設計されている。
【００４５】
オイルダンパー１４ｂは、ピニオン１４ａに連結された不図示の制動回転体を有するとともに、当該制動回転体の回転に対して制動力を作用するオイルを収容している。そして、オイルが制動回転体に及ぼす制動力がピニオン１４ａに伝達されることで、リフト体９に対して制動作用が働き、これがリフト体９の移動抵抗として機能するようになる。すなわち、本実施形態に係る制動装置１４は、流体摩擦抵抗方式によって制動力を発生させるものである。ただし、これに限定されるものではなく、制動力の発生方式としては他の方式を採用することとしてもよく、例えば、制動力として電磁力を用いる方式、あるいは部材同士の接触摩擦を用いる方式であってもよい。
【００４６】
また、ピニオン１４ａと制動回転体との間には不図示のワンウェイクラッチが介在している。このワンウェイクラッチは、リフト体９が下降する際にはピニオン１４ａへ制動力を伝達する一方で、リフト体９が上昇する際にはピニオン１４ａへの制動力の伝達を遮断する。つまり、制動ユニット１１（厳密には、制動装置１４）は、リフト体９がガイドレール１０に沿って下方に移動するときにのみ作動し、かつ、リフト体９がガイドレール１０に沿って上方に移動するときには作動しないことになる。
【００４７】
なお、制動装置１４については、ワンウェイクラッチを搭載した構成に限定されるものではない。すなわち、第一領域Ｓ１内の養液を排出する際に当該養液の液面の下降速度よりもリフト体９の下降速度を遅くするものであれば、ワンウェイクラッチ以外の機構を用いてもよい。
【００４８】
＜＜本実施形態に係る栽培ユニットの動作例＞＞
次に、本栽培ユニット１のうち、養液排出に関わる機器の動作例について図４の（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら説明する。本栽培ユニット１では、トレー２の第一領域Ｓ１内に貯留されている養液を定期的に排出することとしている。これは、背景技術の項で説明した通り、植物の根を定期的に空気に晒し、養液と空気とを植物の根に交互に触れさせることで植物が良好に育つことを狙ったものである。
【００４９】
具体的な手順について説明すると、第一領域Ｓ１内に養液がある程度溜められた上で更に養液が第一領域Ｓ１内に流入している段階、すなわち、養液の液面が上昇している段階では、図４の（Ａ）に示すように、回動扉８が第一姿勢の状態にある。このとき、リフト体９は、回動扉８と当接しながらガイドレール１０に沿って上方に移動している（つまり、当接区間を移動している）。この間、回動扉８は、リフト体９によって係止されているので、第一姿勢で保持されることになる。
【００５０】
また、図４の（Ａ）に図示の状況では、制動ユニット１１が作動せず、リフト体９は、養液の液面の上昇速度と同じ速度にて上昇する。すなわち、第一領域Ｓ１内での養液の液面変動速度をＶｗとし、リフト体９の移動速度をＶｆとしたとき、図４の（Ａ）に図示の状況では、下記の関係式（１）が成立している。
Ｖｆ＝Ｖｗ                    （１）
【００５１】
そして、図４の（Ａ）に図示の状況では、保持パネル３に保持された植物Ｐが、その根が第一領域Ｓ１内において養液に浸漬された状態にある。こうした状況（すなわち、図４の（Ａ）に図示の状況）は、養液の液面が更に上昇してリフト体９がその上死端に達するまで継続する。
【００５２】
そして、リフト体９がその上死端に達するのに必要な量の養液が第一領域Ｓ１内に貯まると、図４の（Ｂ）に示すように、回動扉８の下端部に、回動扉８を回動させるのに十分な大きさの水圧が作用するようになる。一方、この時点では、既にリフト体９が回動扉８よりも上方に位置している。すなわち、図４の（Ｂ）に図示の時点では、回動扉８がリフト体９による係止から解放された状態にある。この結果、回動扉８は、第一領域Ｓ１内の前記養液の押圧を受け、図４の（Ｃ）に示すように下端部が持ち上がるように回動する。
【００５３】
回動扉８は、回動することにより、第一姿勢から第二姿勢に移行する。これにより、連通穴７ａが開放されて排水が開始されるようになる。具体的に説明すると、図４の（Ｃ）に示すように、第一領域Ｓ１内の養液が第二領域Ｓ２へ移り、第二領域Ｓ２に設けられた排出口６を通じてトレー２の外に排出されるようになる。そして、養液の排出に伴って第一領域Ｓ１内の養液の液面が下降する。
【００５４】
一方、養液の液面が下降すると、リフト体９にそれまで作用していた浮力がなくなり、リフト体９が自然落下する。すなわち、リフト体９がガイドレール１０に沿って下方に移動するようになる。このとき、制動ユニット１１の制動装置１４が作動するので、リフト体９は、制動装置１４からの制動力を受けながら下降することになる。この結果、下記の関係式（２）が成立し、リフト体９は、養液の液面の下降速度よりも遅い速度にて下降することとなる。
Ｖｆ＜Ｖｗ                    （２）
【００５５】
そして、第一領域Ｓ１内の養液が略すべて排出された時点でリフト体９が下死端に到達する。この時点で、図４の（Ｄ）に示すように、第一領域Ｓ１内の養液はほとんど排出され、わずかな養液だけが残るようになる。つまり、図４の（Ｄ）に示す状況では、保持パネル３に保持された植物Ｐの根が第一領域Ｓ１内において空気に晒されている。
【００５６】
一方、回動扉８は、回動開始の時点から１８０度回動し、第二姿勢から再び第一姿勢に移行する。また、リフト体９が下死端にあるため、回動扉８は、リフト体９と当接してリフト体９によって係止された状態にある。すなわち、回動扉８は、その後暫く回動不能となり第一姿勢を維持する。
【００５７】
以降、上記の手順が繰り返され、第一領域Ｓ１内の養液が定期的に排出されるようになる。つまり、第一領域Ｓ１内に養液が一定量以上貯留されると、養液の排水が自動的に開始される。また、養液が十分に排出される時点で排水が自動的に中断し、養液が再び第一領域Ｓ１内に貯留するようになる。このように養液の排水・貯留を繰り返す結果、保持パネル３に保持された植物Ｐの根に、養液と空気とが交互に触れることになる。
【００５８】
＜＜本実施形態の有効性について＞＞
本実施形態では、トレー２の第一領域Ｓ１内の養液を排出する際、リフト体９が養液の液面の下降速度よりも遅い速度にて下降することになっている。これにより、排水中において回動扉８の姿勢が第二姿勢となっている期間、換言すると、連通穴７ａの開放時間を十分に確保することが可能となる。この結果、第一領域Ｓ１内の養液を定期的に排出する上で、各回の排水時には第一領域Ｓ１内の養液を十分に排出することが可能となる。そして、第一領域Ｓ１内の養液が十分に排出されることで、養液の排出が不十分だったときの不具合、例えば、養液を排出したとしても植物Ｐの根の最下部が常に養液に浸されるような事態を回避することが可能となる。
【００５９】
また、本実施形態では、リフト体９の下降速度を養液の液面の下降速度よりも遅くするために制動装置１４を用いることとした。これにより、リフト体９の下降速度を、確実に養液の液面の下降速度よりも遅くすることが可能となる。また、本実施形態において用いている制動装置１４は、比較的簡易なメカ構成となっており、特に電子回路のような制御系統を必要としない。その分、制動装置１４の取り付けや取り扱い（メンテナンス）等が容易となる。
【００６０】
また、本実施形態では、トレー２の角部のうち、養液供給側の角部と排水側の角部とが互いに対角位置にある。換言すると、トレー２において養液を受け入れる部分から最も離れた位置に、養液の排出口６が形成されている。このような構成であれば、排水時に連通穴７ａを通じて第一領域Ｓ１内の養液を第二領域Ｓ２へ移すとき、第一領域Ｓ１内で養液の流れが生じ易くなる。より分かり易く説明すると、トレー２において養液を受け入れる部分から排出口６が離れているほど、排水時に養液がトレー２内を排出口６に向かって流れる経路（移動経路）が長くなる。そして、養液の経路が長くなるほど、トレー２内において養液の流れが生じるエリアが広くなる。このため、本実施形態のようにトレー２において養液を受け入れる部分から最も離れた位置に排出口６が形成されていれば、排水時に養液を植物の根に効率よく接触させることが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態では、排出口６がトレー２の底壁に形成されており、連通穴７ａが区画壁７の下端部に設けられていることとした。ここで、排出口６や連通穴７ａの位置については特に限定されるものではなく、本実施形態とは異なる位置であってもよい。ただし、本実施形態の位置となっていれば、各回の排水時に第一領域Ｓ１内の養液を効率よく排出することが可能であり、かかる点では好ましい位置と言える。
【００６２】
また、本実施形態では、リフト体９がフロートによって構成されていることとした。フロートであれば液面の上昇に連動させて移動させ易いので、第一領域Ｓ１内の養液の液面が上昇する際、当該液面の上昇速度にリフト体９の上昇速度を合わせることが容易になる。
【符号の説明】
【００６３】
１  本栽培ユニット
２  トレー
３  保持パネル
４  植物保持用穴
５  流路形成部
６  排出口
７  区画壁
７ａ  連通穴
８  回動扉（回動体）
８ａ  回動軸
９  リフト体（移動体）
１０  ガイドレール
１１  制動ユニット
１２  取り付けブラケット
１３  転動体
１４  制動装置
１４ａ  ピニオン
１４ｂ  オイルダンパー
１５  ラック
Ｐ  植物
Ｓ１  第一領域
Ｓ２  第二領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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