JP4987060B2

JP4987060B2 - 植物栽培体の反転装置

Info

Publication number: JP4987060B2
Application number: JP2009258467A
Authority: JP
Inventors: 良民矢野原; 泰士矢野原
Original assignee: TECHNOLOGICAL INSTITUTE OF ORGANIC FUNCTION
Current assignee: TECHNOLOGICAL INSTITUTE OF ORGANIC FUNCTION
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: JP2011101631A

Description

本願発明は、断熱性材料からなるボックス内部に、培養液を給排される根収納室を設け、該ボックスの上板に植えつけた植物の葉茎部をボックス上面に、根を上記根収納室内にそれぞれ延長させた植物栽培ボックス、又は、培養液面に浮かべたパネルに植物を植えつけ、該植物の葉茎部をパネル上面に、根をパネル下面から培養液中にそれぞれ延長させた植物栽培パネル等、その他各種の植物栽培体の反転装置に関する。

本発明者は、さきに、植物栽培パネルを使用した植物水耕栽培において、植物の葉茎部に付着した害虫を駆除する方法として、上記パネルを浸漬液の上で１８０度上下反転し、それにより植物葉茎部を浸漬液中に長時間浸漬して害虫を窒息死させる方法、及び上記栽培パネルを１８０度上下反転し、植物葉茎部を浸漬液中に短時間浸漬して害虫を葉茎部から離脱させる方法を提案した。

上記提案方法を実施するため、本発明者は、さらに、植物栽培ボックスを反転させる装置として、多数栽培ボックスを前後隣接状態に並列し、各栽培ボックスの相対する左右側面に突設された軸により各ボックスを回転自在に支持し、これら各ボックスの軸にスプロケットを固着すると共に、各前後隣り合うボックス同志の各両スプロケットに無端チエンをそれぞれ掛け、それにより各栽培ボックスを各チエンを介して同時に同方向に回転できるように連継したチエン式反転装置を提案した。

しかし、上記従来のチエン式反転装置は、各栽培ボックスを同時に反転したとき、各ボックス上面から突出している植物葉茎部が隣りのボックスに衝突する危険があるため、栽培する植物は、丈の短いものに限られる不都合があり、又植物の植え方は、横１列に植える必要があり、その結果収穫量の減少を招く欠点もあった。

特願２００８−３２３１３８

本願発明は、多数の植物栽培体で丈の高低に拘わらず、あらゆる植物を大量に栽培しつつ、確実に反転を行うことのできる植物栽培体の反転装置を提供することを課題とする。

上記課題解決の手段として、本願発明は、
多数の植物栽培体を、並列状態で各植物葉茎部を上向きに露出した状態で、積み下し可能に載置できる支持枠を有し、
上記支持枠に、上下反転時にも各植物栽培体を当初の載置状態に保持するホルダ部材を備え、
上記支持枠を、上記各植物栽培体の植物葉茎部が下向き及び上向きに上下反転できるように、支持した、
植物栽培体の反転装置を提案する。

本願発明の植物栽培体の反転装置によれば、多数の植物栽培体を支持枠上に並列状態に載置し、反転時にもホルダ部材により並列状態に保持しているから、従来装置のように反転時に植物葉茎部が隣りの栽培体に衝突する危険がないため、栽培する植物に丈の制限は全くなく、又植物栽培体に植物を複数列に植えることができるようになり、収穫量の増加を実現できるのである。

実施例１の一部省略平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。植物栽培ボックスの縦断正面図である。図３の一部の拡大図である。支持枠の一部省略斜面図である。連結具の拡大図である。実施例２の一部省略平面図である。

本願発明における上記「ホルダ部材」には、上記支持枠に並列状態で載置された多数の植物栽培体の各端部をロッド、バンド等で押さえるものがある。

以下図面を参照して本発明の実施例について詳述する。
図１において、スペース（Ａ）を栽培、反転浸漬ヤードとして、ここに長枠材（２）、（２ａ）及び短枠材（３）、（３ａ）からなる長方形枠形の昇降台（１）を昇降駆動手段により昇降可能に支持し、この昇降台（１）の相対する短枠材（３）、（３ａ）の中央部上面にそれぞれ軸受（４）、（４ａ）を固定し、一方多数の植物栽培体を載置すべき長方形扁平箱形の格子状支持枠（６）の下面に、該支持枠（６）の長辺よりも若干長い回転軸（５）を、両長側辺の中間位置に、該長側辺と平行に固定し、この回転軸（５）の両端部を上記軸受（４）、（４ａ）に回転自在に支承させ、それにより上記支持枠（６）を上記昇降台（１）上に該昇降台（１）の枠の内側へ入りこみながら回転できるように支持してある。

上記昇降台（１）の昇降駆動手段には、エア圧、油圧等の流体圧シリンダ、ウインチとチエン、ラックとピニオン、機械的ジャッキ等の駆動手段、場合によっては、チエンブロックを使用した作業員の人力によるものがあるが、本例ではエアシリンダを使用する。昇降台（１）の四隅の下位に図２に示すようにエアシリンダ（８）（８）、（８ａ）（８ａ）を垂直に設置し、各シリンダのピストンロッド（９）（９）、（９ａ）（９ａ）の上端部を、昇降台（１）下面に突設されたブラケット（１０）（１０）、（１０ａ）（１０ａ）にそれぞれピン（１１）（１１）、（１１ａ）（１１ａ）により回転自在に連結してある。

上記昇降台（１）の垂直昇降を補助する手段として、上記長枠材（２）、（２ａ）の中間部下位に２本づつのガイドロッド（１６）（１６）、（１６ａ）（１６ａ）を設置してある。これは、長いスリーブを垂直に設置し、該スリーブに摺動自在に保持されたガイドロッドの上端部を、上記ブラケット（１０）、（１０ａ）と同じく、ブラケットにピン係合により回転自在に連結したものである。

この場合、本例では、上記ピストンロッド（９）（９）、（９ａ）（９ａ）上端部と各ブラケット（１０）（１０）、（１０ａ）（１０ａ）とのピン係合の回転面、及び上記ガイドロッド（１６）（１６）、（１６ａ）（１６ａ）の各同様のピン係合の回転面は、上記昇降台（１）の短枠材（３）、（３ａ）と平行の垂直面としてある。

右側スペース（Ｂ）は準備ヤードとし、ここに、最上位に上昇したときの正姿勢の支持枠（６）と同じ高さに作業台（３８）を設置し、該作業台（３８）上に、本例では、長方形箱型で、植物葉茎部をボックス上面に突出させた植物栽培ボックス（７）…を置いている。本例では、栽培ボックス（７）…は、その長辺を支持枠（６）の短辺と平行に向けた状態で、１０個並列状態で載置できる寸法に設計してある。

上記支持枠（６）の構造は次のようである。図５において、支持枠（６）全体はアルミ合金パイプを組合わせてなるもので、まず長方形の格子状底壁（１２）の短辺がわ両側端に、桟入りの短辺側壁（１３）、（１３ａ）をそれぞれ直角に起立し、底壁（１２）の長辺がわ一側端に、桟入りの長辺側壁（１４）を直角に起立すると共に、該長辺側壁（１４）の上端から直角をなして小幅の桟入りホルダ壁（１５）を内側に延出し、ホルダ壁（１５）の長辺がわ両端部は上記短辺側壁（１３）、（１３ａ）の上端部に固定してある。それによりホルダ壁（１５）の下に、底壁（１２）、長辺側壁（１４）及びホルダ壁（１５）からなるポケットを形成している。

上記底壁（１２）の長辺がわ他側端の側壁は、図５に分離状態で示すように、桟入り長辺側壁（１４ａ）の上端から直角に小幅の桟入りホルダ壁（１５ａ）を延出した着脱型長辺側壁（６ａ）で、これ（６ａ）は植物栽培ボックス（７）…を支持枠（６）本体に積みこんだ後、ホルダ壁（１５ａ）を水平に向けて長辺がわ他側端に当接し、その状態で適宜の連結具により支持枠本体に連結する。

上記連結具の一例として図６の連結具（１７）は、板バネをひょうたん形に湾曲し、２つの湾曲部（１８）、（１８）にパイプ２本を弾着するものである。

なお、上記回転軸（５）を支持枠（６）に固定する手段は、図５に示すように、支持枠底壁（１２）の短辺がわ両側端及び中間の補強桟（１９）、（１９）の下面にブラケット（２０）…を固定し、これらブラケット（２０）…に回転軸（５）を支持させキー止めした構造である。

上記支持枠（６）の回転駆動手段には、所要角度回転調整モータ、ラックとピニオン等の駆動手段、場合によってはハンドル、チエンブロック等を利用した作業員の人力によるものがあるが、本例では所要角度回転調整モータを使用する。上記回転軸（５）の軸受（４）からの突出端部に、図１に示すように大歯車（２１）を固着し、該大歯車（２１）に、所要角度回転調整モータ（２２）の出力軸に固着された小歯車（２３）をかみ合わせ、上記モータ（２２）の所要角度回転により水平状態にある支持枠（６）を１８０度回転させて一旦停止し、次のモータ（２２）の始動により１８０度回転させて元の状態に戻り停止する。これを繰り返すことができるようにしてある。

本例では、上記昇降台（１）の下位に、害虫駆除用浸漬液（本例では水）（２５）を入れた浸漬槽（２４）を上面開口の状態で設置してある。この場合、シリンダ（８）（８）、（８ａ）（８ａ）の全伸長駆動により昇降台（１）を最上位に上昇させたときは、支持枠（６）は図２実線で示す最上位にあって植物栽培ボックス（７）…を、葉茎部を上に向けた正姿勢に支持し、
次に、上記最上位にあって、モータ（２２）の所要角度回転により、支持枠（６）が浸漬液（２５）に浸ることなく回転して各栽培ボックス（７）…を、葉茎部を下に向けた逆姿勢に反転させ、
次に、シリンダ（８）（８）、（８ａ）（８ａ）の縮小駆動により昇降台（１）を降下させれば、支持枠（６）も降下して反転状態の各栽培ボックス（７）…の下向き葉茎部を浸漬液（２５）中に浸漬する位置関係に設計されている。

なお、本例で使用する栽培ボックス（７）は発泡スチロール製のもので、図３に示すように上板（２６）と下板（２７）を重ね合わせ、その四周部分に金属、合成樹脂等の枠材（２８）…を着脱自在に嵌めつけて長方形ボックスに組立て、ボックス内部に根収納室（２９）及びそれと連通する連通孔（３０）を設け、上板（２６）には、上記根収納室（２９）と開通する多数の植物植えつけ孔（３１）…を開設し、ボックス短辺がわ端部に、根収納室（２９）と開通する培養液注入管（３２）及び連通孔（３０）と開通する培養液排出管（３３）を突設してある。

上記注入管（３２）及び排出管（３３）の内側端部分には、該内側端部周壁を弁として、図４に示すように先端を閉成し、先端部周壁に弁孔（３６）、（３７）を有する弁管（３４）、（３５）を摺動自在に被嵌してあり、そのうち弁管（３４）は根収納室（２９）に弁孔（３６）を通じて開通状態で、又弁管（３５）は連通孔（３０）に弁孔（３７）を通じて開通状態で、それぞれボックス端部に固定し、それにより注入管（３２）、排出管（３３）をボックス端部から進退自在に突出し、これら注入管（３２）、排出管（３３）を弁管（３４）、（３５）内に押しこんだときは、該管（３２）、（３３）の内側端周壁が弁として上記弁孔（３６）、（３７）を閉じ、管（３２）、（３３）を適宜長引き出したときは、上記弁孔（３６）、（３７）を開いて根収納室（２９）、連通孔（３０）にそれぞれ開通する。

使用においては、まず準備ヤードの作業台（３８）上に、栽培ボックス（７）…の各植えつけ孔（３１）…に植物苗を植えつけ、その上板（２６）下板（２７）、…の四周に枠（２８）…を嵌めつけて植物栽培ボックス（７）…を準備する。

ついで、着脱型側壁（６ａ）を取り外した支持枠（６）本体を正姿勢で作業台（３８）の高さ（最上位）に上昇させ、これに栽培ボックス（７）…を、正姿勢で、各培養液注入管（３２）及び排出管（３３）を支持枠（６）の固定長辺側壁（１４）がわに向けて並列状態に載置し、着脱型長辺側壁（６ａ）を連結具（１７）…により支持枠本体に取りつける。各栽培ボックス（７）…は、図２に示すように長辺両端部をホルダ壁（１５）、（１５ａ）により上から押さえられて反転時に備えることとなる。

各栽培ボックス（７）…の培養液注入管（３２）…、排出管（３３）…は、図２に示すように支持枠（６）の回転軌道（Ｃ）の外側まで引き出し、該軌道（Ｃ）外に配置された培養液給送管（３９）から各注入管（３２）…に培養液の供給を受け、各排出管（３３）からの排出培養液は該軌道（Ｃ）外に配置された排送樋（４０）に排出される。このような培養液給排の下で植物の栽培が行われる。

植物の葉茎部に害虫が付着し、その駆除が必要になったときは、上記培養液給送管（３９）への培養液供給を停止した後、上記注入管（３２）…，排出管（３３）…を上記回転軌道（Ｃ）内に後退させると共に、各弁管（３４）…、（３５）…の弁孔（３６）…、（３７）…を閉じて栽培ボックス（７）…内に培養液を封止状態におく。

その状態で、上述のようにモータ（２２）の始動により支持枠（６）を１８０度回転させて各栽培ボックス（７）…を葉茎部を下に向けた逆姿勢に反転させ、ついでエアシリンダ（８）（８）、（８ａ）（８ａ）の縮小駆動により昇降台（１）を降下させて、上記逆姿勢の葉茎部を浸漬液中に浸漬する。所要時間浸漬後支持台（１）を上昇させて葉茎部を浸漬液から引き上げ、ついで支持枠（６）を１８０度回転させて正姿勢に戻す。

ここで、必要に応じ、左側のエアシリンダ（８）、（８）を若干伸長駆動させて昇降台（１）を右肩下りに傾斜させ、それにより各栽培ボックス（７）…を同様に傾斜させ、根収納室（２９）及び連通孔（３０）内の培養液を右方へ流動させ、ついで左側エアシリンダ（８）、（８）を元に戻し、代って、右側のエアシリンダ（８ａ）、（８ａ）を若干伸長駆動させて昇降台（１）を左肩下りに傾斜させ、それにより各栽培ボックス（７）…を同様に傾斜させ、根収納室（２９）及び連通孔（３０）内の培養液を左方へ流動させ、以下これを数回繰り返すことにより、根収納室（２９）の培養液を撹拌する。

本例は、植物栽培体として、発泡スチロール等のフロート型矩形パネルに多数の植えつけ孔（１３１）…を設け、該植えつけ孔（１３１）…に植物を植えつけ、その葉茎部をパネル上面に、根をパネル下面にそれぞれ延出させた植物栽培パネル（１０７）…を使用した場合の反転装置である。

上記植物栽培パネル（１０７）で栽培を行う場合、培養液（１２５）入りの栽培槽（１２４）が必要である。そこで本例では、図７に示すようにスペース（Ｂ）を栽培ヤードとし、ここに上面開口の箱型栽培槽（１２４）を設置し、その培養液面に、多数枚の植物栽培パネル（１０７）…を、その長辺を互に隣接した状態で、浮かべ、根を培養液に浸して栽培を行う。

本例では、スペース（Ａ）を反転浸漬ヤードとし、ここに上記実施例１における反転装置及び浸漬装置と実質的に同一の昇降台（１０１）とその昇降駆動手段、支持枠（１０６）とその回転駆動手段、及び浸漬槽（１２４）を設けてある。ただし、支持枠（１０６）は、栽培ボックス（７）よりも薄い栽培パネル（１０７）…を反転可能に搭載できるだけの浅底に形成され、又培養液給送管（３９）及び排送樋（４０）に相当するものは除いてある。

さらに、上記支持枠（１０６）の底壁（１１２）面に、表面平滑な合成樹脂シート等の保護シートを敷いておくのがよい。

使用においては、栽培ヤードの栽培槽（１２４）で栽培を行っている栽培パネル（１０７）…の葉茎部に害虫が付着したとき、まず、着脱型長辺側壁（１０６ａ）を取り外した支持枠（１０６）本体を、正姿勢で栽培槽（１２４）の高さ（最上位）に上昇させ、ついで培養液（１２５）面に浮かべてある植物栽培パネル（１０７）…を順次栽培槽（１２４）から引き上げて上記支持枠（１０６）本体の底壁（１１２）上に、各栽培パネル（１０７）…の長辺を支持枠（１０６）の短辺と平行に向けて平行状態に載置し、着脱型側壁（１０６ａ）を連結具（１１７）…により支持枠（１０６）本体に取りつける。

ついで、実施例１と同様に、モータ（１２２）の始動により支持枠（１０６）を１８０度回転させて各栽培パネル（１０７）…を葉茎部を下に向けた逆姿勢に反転させ、ついでエアシリンダ（８）（８）、（８ａ）（８ａ）の縮小駆動により昇降台（１０１）を降下させ、上記逆姿勢の葉茎部を浸漬液（１２５）中に浸漬して害虫を駆除する。害虫駆除後支持枠（１０６）を最上位に上昇させ、ついで支持枠（１０６）を正姿勢に反転させた後着脱型側壁（１０６ａ）を取り外し、各栽培パネル（１０７）…を栽培槽（１２４）に戻し、栽培を再開する。

上記栽培パネル（１０７）…の逆姿勢への反転から栽培槽（１２４）への復帰まで、各植物の根は保護シートに覆われて乾燥を防止される。

５、１０５回転軸
６、１０６支持枠
７植物栽培ボックス
１０７植物栽培パネル
８、８ａ、１０８、１０８ａエアシリンダ
１５、１５ａ、１１５、１１５ａホルダ壁
２２、１２２所定角度回転制御モータ

Claims

多数の植物栽培体を、並列状態で各植物葉茎部を上向きに露出した状態で、積み下し可能に載置できる支持枠を有し、
上記支持枠に、上下反転時にも各植物栽培体を当初の載置状態に保持するホルダ部材を備え、
上記支持枠を、上記各植物栽培体の植物葉茎部が下向き及び上向きに上下反転できるように、当該支持枠に取り付けられた回転軸周りに回転可能に支持した、
植物栽培体の反転装置。
前記支持枠の下方に設けられるとともに、前記各植物栽培体の植物葉茎部を下向きの状態で浸漬するための浸漬液が貯留される浸漬槽をさらに備える、請求項１に記載の反転装置。
前記支持枠は、昇降可能に支持されている、請求項１又は２に記載の反転装置。