JPH0751024B2

JPH0751024B2 - 植物への灌水方法および灌水装置

Info

Publication number: JPH0751024B2
Application number: JP4120192A
Authority: JP
Inventors: 山久和内
Original assignee: コスモプラント株式会社
Priority date: 1992-04-13
Filing date: 1992-04-13
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPH05284863A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は植物への灌水方法およ
び灌水装置に関する。さらに詳しくは、温室内に列植さ
れた植物などに効果的に灌水する方法およびその方法に
好適に用いられる灌水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】メロンなどの高級作物は、図２０に示す
ように、温室内に配列された長い槽状の容器ないしプラ
ンター（以下、栽培槽という）１に用土（養土）２を入
れ、これに一定間隔をあけて植物３の株を植えつけ、１
株ごとに大事に育成される。さらにそのような作物は、
葉に水がかかるのは好ましくない。そのためそれらの植
物３に対する灌水も、畑の全体にスプリンクラーで撒水
したり、配水管で栄養分などと共に供給する方法を採る
ことができず、作業者が長いジョロ（如露）Ｊを用いて
１株ごとに、苗の根元近辺の用土に撒水することにより
行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし温室内は株数が
多く、しかも高温（たとえば４０℃前後）であるので作
業者の負担が大きい。とくに図２０に示すように、日
照、水はけの関係で、栽培槽１を階段状に多数配設して
いる場合は、灌水作業が困難である。さらに灌水に適し
た時刻が定まっているので、毎日、定まった時間に短時
間で大量の灌水をする必要があり、単純な反復労働であ
ることと相まって灌水作業はメロン栽培のネックとなっ
ている。加うるに手作業で撒水を行なっているので、灌
水量や灌水位置にバラツキが多い。そのため成育に必要
とする灌水量に足りなかったり、根の張り方が不均一に
なったりすることがある。その上作業者の手の動きが正
確でなく、ジョロが作物の葉などに接触して傷つけるこ
とがあり、作物の収穫量、品質に悪影響を及ぼすことが
ある。本発明はかかる従来の人手による灌水の問題を解
消し、植物の成育段階に応じてもっとも適切に灌水する
方法を見出し、さらにかかる方法を効率よく行なう灌水
装置を提供することを技術課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の灌水方法は、
植物の定植後の一定期間は苗の真上から灌水し、その後
は株を中心とする円状の軌跡に沿って灌水し、さらに植
物の成長にしたがい、前記円状の軌跡の半径を次第に大
きくしていくことを特徴としている。請求項２の灌水方
法は、たがいに間隔をあけて１列で植えられた植物に対
し、前記列に沿って移動しながら各株ごとに順に灌水し
ていく方法であって、ある株の走行方向に向って右また
は左側に撒水ノズルを配置し、その位置から、株を中心
とする円状の軌跡に沿って地面に時計廻りまたは反時計
廻りに灌水して元の位置に戻り、ついで撒水ノズルを前
記列に沿って前進させ、次の株の前記進行方向に向かっ
て右または左側に至らせることを特徴としている。

【０００５】請求項３の灌水方法は、前記請求項２の灌
水方法を栽培槽の横の通路から行なう方法であって、前
記円状の軌跡の直径より長い支持部材の先端に前記撒水
ノズルを保持させると共に、該支持部材を植物の列と交
差するように支持し、前記ある株に対し、支持部材を進
行方向の後方から接近させた状態で、かつもっとも先端
側に延ばした位置から撒水を始め、支持部材の向きを維
持しながら平行旋回運動させることにより撒水ノズルで
円状軌跡を描き、ついで支持部材を植物の列に沿って前
進させて次の株に接近させるようにして行なうものであ
る。

【０００６】本発明の灌水装置は、たがいに間隔をあけ
て１列に植えられた植物に対し、各株ごとに順に灌水し
ていくための装置であって、前記植物の列の横を列と平
行に走行する走行機構と、該走行機構に前記列と交差す
るように保持される支持部材と、該支持部材の先端に支
持される撒水ノズルと、前記支持部材を、撒水ノズルが
植物の株を中心とする円状の軌跡を描くように、かつ走
行機構の進行方向に向かって右または左に株を見るばあ
いに、それぞれ時計方向または反時計方向に平行を維持
しながら旋回させるための支持部材旋回機構とを有する
ことを特徴としている（請求項４）。

【０００７】このような灌水装置においては、前記支持
部材旋回機構を、走行機構のフレームと、該フレームに
対し、鉛直軸まわりに回動自在に設けられる２本の回動
リンクと、該２本の回動リンクの先端近辺にその両端が
回動自在に結合される平行旋回リンクとからなる４節平
行リンク機構によって構成し、前記平行旋回リンクに前
記支持部材を保持させると共に、前記２本の回動リンク
の有効回転半径を調節可能に構成するのが好ましい（請
求項５）。また前記支持部材旋回機構は、支持部材の伸
縮方向の横移動機構と、走行機構の走行方向の縦移動機
構と、それらの横移動と縦移動の動きを同調させる制御
手段とによって構成することもできる（請求項６）。

【０００８】

【作用】定植後の苗は高さも低く、葉もほとんどない。
そのため請求項１の方法におけるように、その期間は真
上から灌水するのが便利であり、しかもそうしても葉を
傷める心配もない。また根も伸びていないので、苗自体
に集中的に灌水することにより、無駄な灌水を防ぐこと
ができ、根を深く伸ばすことを助長する。一定期間を経
過して植物が成長すると、植物の株を中心とする円状の
軌跡に沿って地面に灌水することにより、葉に水がかか
るのを防ぐことができ、しかも根が均等に横方向に拡が
るのを助長する。かかる場合、根の拡がっている先端よ
りもいくらか外側に灌水すると、根が水分を求めて一層
外側へ伸びようとする。そのためメロンなどの植物がし
っかりと立ち、バランスよく成育させることができる。

【０００９】多数の株が１列に植えられている植物群の
各株に前記円状の軌跡で灌水する場合、請求項２の方法
におけるように、撒水ノズルをギリシャ文字の「逆Ω」
を連続して描くように移動させれば、いわば一筆書きで
前記円状の軌跡による灌水を続けていくことができる。
そのため撒水ノズルを同じ軌跡を往復させる無駄がな
く、効率的に灌水作業を行なうことができる。このと
き、株と株の間を列に沿って移動するときも灌水を続け
るようにしてもよい。

【００１０】請求項３記載の灌水方法によれば、前記撒
水ノズルの一筆書きの移動を栽培槽同士の間の通路から
効率的に行なうことができる。すなわち通路上で支持部
材の基端側を保持し、支持部材を畝ないし栽培槽と交わ
るように保持して株に接近させ、撒水ノズルを株に対し
てその通路とは反対側に位置させておき、その位置から
時計方向、または反時計方向に株を中心として円状の軌
跡を描くように移動させ、もとの位置に戻ってからつぎ
の株に向かうのである。このようにすると撒水ノズルは
葉や茎を避けて地面のすぐ上を移動するので、正確な円
状の軌跡に沿って狭い幅で灌水することができる。また
長い支持部材を植物と干渉させることなく、連続的に前
記一筆書きの経路に沿って灌水を続けることができる。

【００１１】請求項４〜６の装置は請求項３の灌水方法
を機械的に行なうためのものであり、とくに自動的に効
率よく灌水を行なうことができる。このうち請求項５の
装置は、前記の株を中心とする円状の軌跡を４節平行リ
ンクで簡単に実現するものである。すなわち一対の回動
リンクが一回転すると、平行移動リンクおよびこれに保
持される支持部材が回動リンクの有効回転半径を半径と
する円軌跡で、しかも回動リンクと同じ角速度で平行旋
回運動する。このとき、支持部材の有効長さ（先端から
平行移動リンクへの取り付け部までの長さ）を植物の列
の中心線と回動リンクの回動中心との距離に一致させて
おくと、撒水ノズルの旋回中心が前記植物の列の中心線
上にくる。したがって回動リンクが植物の列に対して直
交する状態で支持部材が植物の中心を通るように前記走
行機構を停止させておくと、撒水ノズルは植物の株を中
心とする、回動リンクと同じ回転半径の円軌跡を描く。
また回動リンクの有効回転半径を変化させた場合でも、
撒水ノズルの旋回中心は変わらず、常に植物を中心とす
る円軌跡を描く。さらに回動リンクを等速回転させるだ
けで、撒水ノズルを等速回転させることができるので、
容易に円周上に均一な灌水を施しうる。

【００１２】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の灌水方法
および灌水装置を説明する。図１ａ〜ｃは本発明の灌水
方法の一実施例をその順に示す平面図である。図１にお
いて１は細長い栽培槽（図２０参照）であり、その栽培
槽１内には用土２が入れられ、植物３が栽培槽１の長手
方向に間隔をあけて植えられている。本実施例では、つ
ぎのように３期にわけて撒水の形態が変化する。第１期（図１ａ）植物３の定植後の一定期間（メロンの場合、５〜１０日
程度）、すなわちまだ苗の状態では、撒水ノズル２２を
植物３の真上に配置し、下に向けて植物３自体に撒水す
る。このとき苗の高さが低いので、植物３の真上に撒水
ノズル２２をもってきても植物に触れない。また撒水ノ
ズル２２を支持する支持部材兼用の灌水パイプ１９もと
くに邪魔にならない。

【００１３】第２期（図１ｂ）前記一定期間が経過した後は、植物３にある程度葉が繁
り、根がついてくる。この時期は、まず撒水ノズル２２
を灌水パイプ１９を支持している側からみれば植物３の
反対側の位置に配置して撒水を始め、たとえば矢印Ｓに
示すように円状の軌跡４を描くようにして用土２に灌水
する。これにより植物３の根は水分の多いところをめざ
して、ほぼ均等に外に拡がっていく。なおこの第２期は
植物３の高さがまだ高くないので、灌水パイプ１９を植
物３の上を通すことができる。この第２期の期間中は、
植物３の成育段階に応じて円状の軌跡４の半径Ｒを次第
に大きくする。それにより根を広く均等にしっかりと張
らすことができる。

【００１４】第３期（図１ｃ）この時期も基本的には第２期と変わらない。しかし植物
３が成育して高さが高くなり、葉３ａも多く繁るように
なるので、撒水の始め（実線）と終り（想像線）には図
３に示すように給水パイプ１９を葉３ａの下側をくぐら
せ、幹３ｂに触れない範囲で接近させる。この時、灌水
パイプ１９を栽培槽２の軸心に対して傾斜させるように
してもよい。第３期の場合も、第２期と同じく、植物の
生育に応じて円状の軌跡４の半径Ｒを次第に大きくして
いく。

【００１５】以上、植物３の１本の株についての灌水方
法について説明したが、図２０に示すように長い栽培槽
１に多数の植物３の株が植設されている場合において
は、図１ａ〜ｃの矢印Ｐで示すように、１本の株の灌水
後、そのまま栽培槽１の軸心と平行につぎの株に向って
移動すればよい。このように一筆書きの要領で灌水を順
次行なうと、無駄な動きをせずに多数の植物３への灌水
を効率よく行なうことができる。なお図１の実施例では
図面の右から左へ順に、すなわち進行方向に向かって植
物を右に見ながら撒水していくので、時計廻りに円状の
軌跡４を描いているが、逆に進行方向に向かって左に植
物を見るときは反時計廻りに軌跡を描く。また株から株
への移動のときも、撒水ノズル２２による撒水を止め
ず、続けておくようにしてもよく、それにより通水と断
水を交互に繰り返す煩わしさを避けうる。とくに電磁バ
ルブ２１の開閉で通水と断水を頻繁に繰り返す場合の電
磁バルブ２１の故障を避けることができ、好ましくない
水圧の変動を避けうる。前記撒水方法は、作業者がたと
えば長いジョロないしホースに接続された撒水ノズル２
２つきの灌水パイプ１９を用いて実施することができる
が、以下に説明する本発明の灌水装置によれば、自動的
に、または半自動的に行なうことができる。

【００１６】図２は本発明の灌水装置の一実施例を示す
平面図、図３はその側面図である。灌水装置５は大きく
わけて栽培槽１に沿って走行する台車（走行機構）Ａ
と、その台車Ａの上に設けられる平行旋回機構（以下、
旋回機構という）Ｂとから構成される。始めに旋回機構
Ｂについて説明する。旋回機構Ｂは鉛直方向に、たがい
に平行に設けられる２本の回転軸６、７を備えた台板８
を有する。台板８は台車Ａのフレームの一部である。回
転軸６、７はその中間が２個の軸受けによって回転自在
に支承されており、下端には同歯数の一対のチェーンホ
イール１０、１１がそれぞれ固定されている。また上端
には４節平行リンクの回動リンクを構成する一対の腕１
２、１３をたがいに平行になるように固着している。さ
らに台板８には鉛直方向のモータ軸を備えたブレーキ付
減速モータ（以下、旋回用モータという）１４が取りつ
けられており、モータ軸に固定した小径のチェーンホイ
ール１５が前記一対のチェーンホイール１０、１１に掛
け渡したチェーン１６と噛み合っている。これにより旋
回用モータ１４が回転すると一対の腕１２、１３がたが
いに同調して同方向に等速回転する。

【００１７】一対の腕１２、１３の先端近辺には鉛直方
向のピン５４、５５を備えたジョイント５６、５７がそ
れぞれ腕１２、１３の長手方向に調節自在に挿入されて
おり、さらにピン５４、５５には平行旋回リンク１８の
両端がそれぞれ回動自在に嵌合されている。これによ
り、一対の腕１２、１３、平行旋回リンク１８および台
板８は、台板８を固定リンクとする４節平行リンク機構
を構成する。前記ジョイント５６、５７は、２本の回転
軸６、７同士を結ぶ線と２本のピン５４、５５を結ぶ線
との平行を確保しながら腕１２、１３の有効回転半径
Ｒ、ひいては灌水ノズル１９の旋回半径を調節するため
のものである。

【００１８】前記平行旋回リンク１８の中心部には、こ
れとほぼ直交するように、灌水パイプ１９を保持するた
めの支承部２０が設けられている。図３に示すように灌
水パイプ１９は支承部２０に貫通した孔（図１１の２０
ａ参照）に挿入され、長さ調節可能に固定されている。
灌水パイプ１９の基部、すなわち支承部２０に入る手前
の位置には、灌水パイプ１９内を通る水の給水および遮
断をするための電磁バルブ２１が取りつけられている。
また灌水パイプ１９の先端には、下向きに開口する撒水
ノズル２２が設けられており、基端には後述する配水管
（図４の符号６６）が接続されている。前記一方の腕１
３には近接スイッチ用の検出片２３が取りつけられ、台
板８には検出片２３を検知する３個の近接スイッチ２
４、２５、２６が、それぞれ腕１３の一時停止位置を検
出するため、あるいは後述するように灌水パイプ１９の
後退限の位置を検出するために設けられている。

【００１９】以上のように構成される旋回機構Ｂにおい
て、図５に示すように、一対の腕１２、１３がそれぞれ
回転軸６、７まわりに回転すると、平行旋回リンク１８
および灌水パイプ１９は向きを変えずに回転軸６、７同
士を結ぶ中心線Ｑと平行の状態を維持しながら旋回す
る。したがって撒水ノズル２２は点Ｃを中心とし、腕１
２、１３の有効半径Ｒ₁ と同じ半径Ｒ₁ の円軌跡を描
く。ここで点Ｃは腕１２、１３が前記中心線Ｑに対して
直角のときの撒水ノズル２２の位置Ｐ₁ と、そこから１
８０°回転したときの位置Ｐ₂ との中間点である。した
がって一対のジョイント５６、５７をそれぞれ腕１２、
１３に沿って矢印Ｅ₁ 、Ｅ₂ 方向にずらせて撒水ノズル
２２の旋回半径をＲ₂ に変更し、それに伴なって旋回開
始位置をずらせても旋回中心Ｃは変化しない。そのため
一旦台車の停止位置および灌水パイプ１９の長さを設定
して旋回中心Ｃを定めれば、その後はジョイント５６、
５７を矢印Ｅ₁ 、Ｅ₂ 方向に調節するだけで、撒水ノズ
ル２の円軌跡４を同心円で変更しうる。なお灌水パイプ
１９の有効長さを調節自在としておくと、栽培槽１の幅
が異なる場合でも簡単に適合させうる。

【００２０】つぎに図２〜４を参照して灌水装置５の台
車Ａの部分（走行機構）について説明する。前記台板８
の前側、すなわち栽培槽１側には下向きの板８ａが延び
ており、その板８ａに軸受け２７、２８が設けられてい
る。軸受け２７、２８は車輪２９、３０の車軸をそれぞ
れ回転自在に支承している。さらに一方の車輪２９には
ブレーキ付減速モータ（以下、走行用モータという）３
１のモータ軸が連結されており、他方の車輪３０の車軸
には、前記一方の車輪の車軸からチェーンホイール３
２、チェーン３３を経て回転が伝えられるチェーンホイ
ール３４が取りつけられている。車輪２９、３０はＶ型
溝またはフランジ付きのものであり、本実施例では栽培
槽１の一方の壁の上辺３５をレールとして利用してい
る。しかし別個にレールを設けてもよい。台板８の後側
には、他の下向きの板８ｂが２枚設けられており、それ
らの下端はそれぞれ通路上を自由に転動する車輪３６、
３７を回転自在に支承している。

【００２１】さらに台板８の前側には走行方向における
位置確認用の近接スイッチ３８が取りつけられており、
これに対応して栽培槽１の壁には近接スイッチ用の検出
片３９が設けられている。この検出片３９は、植物３の
位置毎に設けられ、走行してくる灌水装置５が植物体の
正面で停止できるようにされている。なお近接スイッチ
３８の取付位置は走行方向に沿って位置調節できるよう
になっている。これにより後述するように灌水装置５を
植物３の正面から必要長さだけずらした位置に停止させ
る場合にも対応可能である。なお図２〜３において、符
号４０は灌水装置５の電装関係を収容する制御箱であ
る。灌水装置５への給電、給水は、たとえば図４に示す
ように天井に吊したレール４１に沿って移動し得る多数
のフック４２に波形に掛け吊した可撓性の電線、配水管
（ホース）６６によって行うのが好ましい。これにより
灌水装置５の移動に伴って波形の電線、配水管６６が自
由に追従する。

【００２２】前記実施例では旋回用モータ１４から腕１
２、１３の回転軸６、７までの伝導をチェーンホイール
１０、１１およびチェーン１６で行っているが、歯付ベ
ルトおよび歯付プーリで行ってもよい。これは台車Ａの
車輪２９、３０を回転駆動する場合においても同じであ
る。また回転軸６、７のうち一方に旋回用モータ１４の
モータ軸を直接連結してもよい。さらに旋回機構Ｂも台
車Ａも２本の回転軸６、７および２個の車輪２９、３０
のうちいずれか一方だけを駆動し、他方をフリーとして
もよい。つぎに前記のごとく構成される灌水装置５の旋
回機構Ｂと台車Ａの動きの関係の一実施例を図６および
図２〜３を参照して説明する。灌水装置５は走行用モー
タ３１の回転によって栽培槽１の長手方向（矢印４７方
向）に走行し、近接スイッチ３８が近接スイッチ用検出
片３９の位置を検出して灌水すべき植物３の正面に停止
する。停止時、腕１２、１３は、灌水パイプ１９が植物
３の茎と干渉しないように、栽培槽１に対して直交する
基準位置（図６のＰ₁ ）から初期角度θだけ回転した位
置にある。それにより撒水ノズル２２は図６の開始位置
５２、つまり図２に示すように灌水パイプ１９が最も先
端側に突出した状態の位置Ｐ₁ からいくらか後退した位
置にある。なお灌水装置５は前記開始位置５２に至るま
でにすでに撒水を実行している。灌水装置５が停止する
と直ちに旋回用モータ１４が起動して平行リンク機構を
旋回させ、撒水ノズル２２を図６の矢印４４方向に角度
θ₂ だけ旋回させる。撒水ノズル２２が位置５３に達す
ると、図２の近接スイッチ２６が近接スイッチ用検出片
２３を検出し、これにより走行用モータ３１が起動して
灌水装置５が矢印４７方向に走行し、次の植物３の正面
に至って停止する。その後は栽培槽１に沿って移動しな
がら、前述の灌水作用を各株について順次繰り返してい
く。なお矢印４７方向に走行する間も撒水させておくの
は、電磁バルブ２１の頻繁な開閉動作が故障の原因にな
りやすく、水圧の変動も好ましくないからである。また
その間も撒水を続けても、植物には悪影響を及ばさな
い。

【００２３】なお灌水装置５が株同士の間を矢印４７方
向に移動している間も腕１２、１３は同じ方向に回動を
続けている。この場合は灌水装置５が次の植物の正面に
至って停止する迄に腕１２、１３が残りの角度θ₃ を回
動し終わるように、灌水装置５の移動速さとリンク回動
速さの比を定めておく。残りの角度θ₃ の回動の終了
は、たとえば近接スイッチ２４に腕１３上の検出片２３
の接近を検知させて行なうようにする。なお残りの角度
θ₃ の回動終了と灌水装置５の移動の完了とを同時にし
ておけば、腕１２、１３の回動を停止することなく、そ
の株について引き続き矢印４４方向の円状の軌跡４の回
動に入っていくことができる。この場合、台車Ａは間欠
的に植物３の正面で停止しながら走行するが、旋回機構
は停止することなく、連続回転しながら１列の株に順次
灌水することになる。灌水装置５の移動中の撒水ノズル
２２の運動軌跡は腕１２、１３の円弧状の後方への回転
運動と、灌水装置５の直線状の前進運動とを合成した符
号４５に示す曲線運動軌跡になるのであるが、移動速さ
に比して回動速さが大きい場合は、図７の符号４５ａで
示すように途中から直進運動になる。逆に回動速さが小
さい場合、撒水ノズル２２や灌水パイプ１９が次の植物
に接触するおそれがあるので、このようなことのないよ
う回動終了は遅くとも移動の終了と同時であるように速
度比を定めるのが好ましい。

【００２４】図８〜１０は、図２〜３の灌水装置５にお
いて、旋回機構の旋回と台車の走行の制御タイミングを
変えることにより、撒水ノズル２２が図６とは異なる運
動軌跡を描くようにした実施例を示している。図８の場
合は、灌水装置５は植物３の図面の右方向から走行して
きて、真正面からある距離８０だけ手前の位置５２で停
止する。このことは近接スイッチ３８の取付位置を変更
することで実現しうる。なお平行リンク機構の停止位置
を決める近接スイッチ２４、２６も１個にし、位置も変
更している。これにより撒水ノズル２２の初期角度θ₁
は０（進行方向に対し、直角）であり、最も突出した状
態にある。ただし植物３に対しては図５の符号５２と同
じ位置にあるので、幹と干渉しない。停止すると直ちに
旋回用モータ１４が起動して平行リンク機構を動かし、
撒水ノズル２２を矢印４４方向に１８０°回動させる。
そして最も手前側の位置８２に達すると、これを近接ス
イッチ（図２の符号２５）で検出して一旦旋回用モータ
１４を停止させ、平行リンク機構の回動を停止する。そ
れと同時に走行用モータ３１が起動して灌水装置５が矢
印８３方向に走行し、植物３よりある距離だけ行き過ぎ
た位置８４で停止する。

【００２５】停止と同時に旋回用モータ１４が再起動し
て撒水ノズル２２を矢印８５方向に１８０°回動し、位
置８６で停止させる。なお前記台車Ａの停止位置８４で
の走行用モータ３１の停止は、前記位置検出用の近接ス
イッチ３８と同様の機能を有する近接スイッチ（図示し
ない）を灌水装置５に追加して設け、これと栽培槽１の
検出片３９とで位置を検出して行なう。撒水ノズル２２
が矢印８５方向に回動して近接スイッチ２６により位置
８６にて停止するとき、再度、走行用モータ３１が起動
して灌水装置５が次の植物３に向かって走行する。この
走行中は平行リンク機構は停止している。これにより撒
水ノズル２２は位置５２、８２、８４、８６を通るトラ
ック状の近似楕円の軌跡を植物３のまわりに描くことに
なる。特許請求の範囲にいう円状の軌跡とは、かかる近
似楕円をも含む概念である。図８に示す実施例の場合
は、前述のように植物３のある株からつぎの株までの走
行中は旋回機構が停止している。そのため灌水パイプ１
９と植物３とが干渉するおそれがない。また株間の走行
中は撒水ノズル２２が横方向に振れず、正確な直進運動
をするので、直線状の灌水軌跡４５ｂがえられる。

【００２６】図９は図８の近似楕円より円に近い軌跡を
描くようにした実施例である。このものは図８の場合と
同じく、灌水装置５は、撒水を行いながら植物の右方向
から走行してきて、植物３の真正面から距離８０の手前
までくる。撒水ノズル２２は、平行リンク機構の初期角
度θ₁ が０で、最も突出した状態にある。前記手前の位
置５２に達すると灌水装置５は台車の走行を続けながら
平行リンク機構が起動し、距離８０を走行する間に９０
°回動して撒水ノズル２２は位置８７に達する。そのと
き、灌水装置５は植物３の真正面に至って停止する。し
かし平行リンク機構は回動を継続し、位置８７から１８
０°回動して位置８８に達すると、灌水装置５が起動し
て走行を再開し、位置８９に至って回動が停止する。そ
のときも走行は継続して行われ、次の植物に向かって進
む。かくて撒水ノズルは位置５２、８７、８８、８９を
通る円に近い軌跡を植物を中心として描くことになる。
このものも植物間の灌水軌跡４５ｃは直線であり、しか
も植物３回りの軌跡が図８の実施例の場合より一層円に
近い利点がある。

【００２７】図１０の実施例は基本的に図９の実施例と
同じであるが、灌水装置５が距離８０の範囲を走行して
いる間に腕１２、１３が９０°より小さい角度θ₄ （図
では６０°）だけ旋回する。また走行を停止している間
に１８０°より大きい角度（図では２４０°）θ₅ だけ
旋回する。このものは図９の実施例よりさらに円に近い
軌跡を描くことができる。なおこの場合も植物３間の移
動の間の灌水軌跡４５ｄは直線である。前記実施例にお
いてはいずれもリンクの回動速度および灌水装置の走行
速度が一定であるが、これらを可変速とすればさらに多
彩な運動をすることが可能である。また電磁バルブ２１
の開度をノズルの運動と連動させ、必要な個所（たとえ
ばノズルの移動速度が速い個所）ではノズルの開度を大
きくするようにすれば、より望ましい灌水量を与えるこ
とが可能となる。

【００２８】以上述べたように灌水装置の走行と平行リ
ンク機構の回動との組み合わせの選択、および撒水半径
の変更によって成育段階に応じてもっとも適した撒水ノ
ズルの軌跡をうることができ、さらには変速運動、給水
量の連動変更によって一層望ましい撒水を行なうことが
できる。つぎに本発明の付加的改良について説明する。
図１１は平行旋回リンク１８の支承部２０に、灌水パイ
プ１９を摺動自在に挿入した実施例を示している。また
図１２は、この部分の他の実施例であり、支承部２０の
上下に案内コロ４８、４９を回転自在に設け、その案内
コロ４８、４９で灌水パイプ１９を軸方向移動自在に支
持するものである。

【００２９】さらにこれらの灌水パイプ１９は、図示し
ない減速モータないしエアシリンダなどのアクチュエー
タによって、軸方向に往復駆動されるように構成されて
いる。したがって台車の走行と灌水パイプ１９の伸縮動
作とを組み合わせ、あるいは更に平行リンク機構の動き
とも組み合わせて、撒水ノズルを円運動、楕円運動ある
いはＵ字状の運動などのリンク機構では達成しがたい軌
跡を描かさせることが可能である。また後述するよう
に、灌水装置を次の栽培槽に移すときなどに、灌水パイ
プ１９を本体側に引っ込めて灌水装置が占めるスペース
を小さくすることができる。図２の近接スイッチ２５
は、図８の実施例の場合を含めて、このように撒水ノズ
ル２２を最も後退した位置に停止させるためのものであ
る。

【００３０】前記実施例においては、植物３の幹との干
渉を避けるため、灌水パイプ１９は植物３の幹のいくら
か手前で停止させ、また旋回も植物３の幹と干渉しない
ようにいくらか手前で止めている。そのため植物３の後
背部に、灌水不可能領域ができる（たとえば図６または
図８〜１０のＦ）。図１３はこれらの灌水不可能領域Ｆ
をできるだけ少なくするための実施例を示しており、図
１３Ａは灌水パイプ１９を支承部２０に対して自軸回り
に回動自在に構成し、灌水パイプ１９に同心状に設けた
扇状のギア５０と、減速モータ５１のモータ軸に固定し
たピニオン５１ａとを噛み合わせ、それにより撒水ノズ
ル２２の下向き角度を変更できるようにしたものであ
る。このものは撒水ノズル２２が図６や図８〜１０の到
着位置５２に達したとき、またはその前から灌水を継続
しながら、撒水ノズル２２を矢印５８方向に首振り回動
させることによって灌水不可能領域Ｆを少なくすること
ができる。なお灌水パイプ１９の旋回が始まれば撒水ノ
ズル２２は再び下向きに戻しておく。つぎに旋回が完了
して出発位置に至れば、逆に矢印５８’の方向に首振り
駆動して、灌水不可能領域Ｆを少なくしうる。

【００３１】これらの場合は灌水装置５が位置５２に達
しても直ちに撒水ノズル２２を旋回させず、矢印５８方
向の首振りを行なって、再び下向に戻してから回動開始
させ、またノズルが５３位置に達しても直ちに灌水装置
が移動を開始するのではなく、ノズルの矢印５８方向へ
の首振りを行なって、また下向に戻してから走行開始す
るのが望ましい。他方、図１３Ｂの機構は、図１３Ａの
首振り機構５０Ａを２個とクランク状の灌水パイプ１９
Ａとを組み合わせたものであり、腕１２、１３の回転と
２個の首振り機構５０Ａの１８０°回転とを同調させる
ものである。このものは幹の後背部に撒水ノズルを位置
させて灌水不可能領域を実質的になくすことができる。
以上の説明では図６の位置５２、４、５３、４５、５
２’などのサイクル全区間を撒水を継続することを趣旨
として記述したが、必要に応じて例えば灌水装置５の走
行中の区間４５は電磁バルブ２１を閉じて撒水を停止し
てもよく、また電磁バルブの開度を変更して撒水量を区
間に応じて変更することも容易に可能である。

【００３２】かくして図１４に示すように、定植直後は
植物３の苗の直上９３のみ灌水し、その後の成長に応じ
て軌跡９４、９５、９６の順に半径を次第に大きくした
ほぼ円周に沿って灌水し、かつ植物３同士の間は軌跡９
７のように、ほぼ直線で灌水することが可能である。図
１５および図１６は灌水パイプを二又にした実施例であ
る。このものは平行旋回リンク１８上に走行方向と平行
の回動支承部１００を設け、これに中空軸１０１を嵌合
させ、支承部１００に対し９０°の旋回可能に取付けた
ものである。中空軸１０１の中空部は灌水通路となり、
支承部１００の手前に電磁バルブ１０２および可撓性パ
イプ１０３が設けられ、また支承部１００を出たところ
で灌水パイプ１０４、１０５が互いに９０°の角度で分
岐し、分岐直後に手動バルブ１０６、１０７を設け、先
端はそれぞれ第１および第２撒水ノズル１０８、１０９
を設けている。したがって中空軸１０１を矢印１１０方
向に回動させて固定すれば、第１撒水ノズル１０９は符
号１１２の位置に、また第２撒水ノズル１０８は符号１
１１の位置に移る。

【００３３】温室内にはたとえば図１９または図２０に
示すように植物３を列植した栽培槽１が多数列設してあ
り、灌水装置５をつぎの槽列に移す場合、後に述べるよ
うに列端で吊上げて移動させるのであるが、本実施例で
は１列の灌水を終了した後、二又の灌水パイプ１０４、
１０５を９０°旋回し、固定し、手動バルブ１０６、１
０７を切り替えて逆向きに走行させることにより、隣接
する栽培槽に灌水しうる。すなわち灌水装置５を一往復
させることによって２列の栽培槽に対して灌水すること
ができ、吊上げ移動回数が半分になる。なお一本の灌水
パイプ１９を水平軸回りに１８０°反転可能としても上
記と同じ効果を奏する。この場合、撒水ノズルの向きを
図１３の機構と類似の機構で表裏変更できるようにする
か、表裏それぞれに開閉自在な一対の撒水ノズルを設け
る。図１７は旋回機構の他の実施例を示すのスケルトン
図であり、今まで述べたような平行旋回リンク１８と直
角に灌水パイプ１９を設けたものとは異なり、平行旋回
リンク１８の延長方向に灌水パイプ１９が設けられ、先
端が撒水ノズル２２となっている。栽培槽列の間隔が広
く、台車Ａの長手方向のスペースを小さくしたい場合に
はこの型式が便利である。構成、作用効果は今まで述べ
たものと全く同じである。温室が大型で栽培槽が長大に
なると灌水装置の走行距離が長くなり、図４のように可
撓性電線、配水管を追随させながら移動するのは余分な
動力を要する。しかも電線、配水管を追随させながら移
動させるため、温室内の見通し、照明が妨げられ、また
他の設備の設置が不便になることがある。図１８はこれ
らの欠点を解消した他の実施例であり、外部からの供
電、給水ではなく、バッテリ５９と給水タンク６０とを
灌水装置５に搭載したものである。バッテリ５９は公知
の装置で作業終了後充電すればよく、必要であればバッ
テリそのものを交換してもよい。また給水タンクへの給
水は図１９に示すように温室の側端部に、配管６１およ
びバルブ６１ａを有している給水箇所を設け、必要に応
じて給水すればよい。図１９に示すように、温室内には
植物３を列植した栽培槽１が多数列設けてあるので、次
の灌水すべき列に灌水装置を移すことが必要である。こ
の移送方法および装置を図１８〜１９の実施例によって
説明する。この実施例では温室の一側上部にホイストレ
ール６２、ホイスト６３が設置され吊上げ具６４が掛け
られている。ホイストレール６２は栽培槽の列とは直交
している。灌水装置５の方には吊上げ具６４と係合する
掛け具６５を設置している。このものを使用するには栽
培槽１の終端まで灌水すると、灌水装置５をホイスト６
３で吊上げて次の列に降ろし、図３に示すように栽培槽
１の壁の上辺３５と灌水装置５の車輪２９、３０とを係
合させ、つぎの栽培槽１の植物３への給水を可能にす
る。なお温室内の地上にあって灌水装置を持上げるリフ
タを用いてもよいが、図２０のように温室内に段差があ
る場合はホイストで吊上げて次の栽培槽に運んで降下さ
せる図１８〜１９の方法および装置の方が便利である。

【００３４】なお前記実施例においては、「撒水」とし
て水を撒く場合を中心にして記述したが、液肥料、農薬
の散布などに採用してよいのはもちろんである。さらに
本発明の装置に対し、撒水ノズルに代えて植物を観察す
る器具を取付けて植物の観察を自動的に行なってもよ
い。また噴霧ノズルによって葉の消毒液を噴霧させる作
業を自動的に行なうこともでき、さらには栽培槽の用土
の湿度、温室内の温度なをデータとして入力して計算
し、結果として給水バルブの流量制御を自動的に行なう
など、ハウス栽培を一元管理するいわば栽培ロボットの
役割を行なわせることもできる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の請求項１の灌水方法は苗のうち
は真上から灌水するので、植物は深くしっかり根付き、
成長するにしたがって植物を中心とする大きな半径の円
状の軌跡で地面に灌水するから、根が栽培槽中に横に均
等に拡がる。そのため植物はしっかりと成長し、収穫量
が増え、品質が向上する。請求項２の灌水方法によれば
一列に列植した多数の植物に対し、無駄な動きなしに効
率的に請求項１の方法で灌水しうる。請求項３の装置に
よれば温室の栽培槽中に列植された多数の植物に順次株
を中心とするほぼ円周状に、しかも均等に灌水すること
ができ、自動化も容易である。請求項４の装置によれ
ば、前記灌水方法を簡単な機構で実施することができ、
かつ撒水ノズルの旋回半径の調節も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の灌水方法の一実施例をその順に示す平
面図。

【図２】本発明の灌水装置の一実施例を示す平面図。

【図３】図２の装置の側面図。

【図４】図２の装置における配線、配管状態を示す正面
図。

【図５】本発明にかかわる旋回半径の調節方法を説明す
るための平面図。

【図６】図２〜３の装置の撒水ノズルの軌跡の一例を示
す平面図。

【図７】図２〜３の装置の撒水ノズルの軌跡の他の例を
示す平面図。

【図８】図２〜３の装置の撒水ノズルの軌跡のさらに他
の例を示す平面図。

【図９】図２〜３の装置の撒水ノズルの軌跡のさらに他
の例を示す平面図。

【図１０】図２〜３の装置の撒水ノズルの軌跡のさらに
他の例を示す平面図。

【図１１】本発明にかかわる灌水パイプの伸縮ガイド機
構の一実施例を示す正面図

【図１２】本発明にかかわる灌水パイプの伸縮ガイド機
構の他の実施例を示す正面図

【図１３】本発明にかかわる撒水ノズル首振機構の一実
施例を示す正面図およびその応用例を示すスケルトン
図。

【図１４】本発明の装置を用いた撒水方法の実施例を示
す平面図。

【図１５】本発明にかかわる灌水パイプ反転機構の実施
例を示す側面図。

【図１６】図１５の灌水パイプ反転機構の正面図。

【図１７】本発明にかかわる撒水ノズル旋回機構のほか
の実施例を示すスケルトン図。

【図１８】本発明の撒水装置の他の実施例を示す正面
図。

【図１９】図１８の装置の概略平面図。

【図２０】本発明にかかわる栽培槽の配列状態の一例を
示す斜視図。

【符号の説明】

３植物４円状の軌跡５灌水装置１２腕１３腕１８平行旋回リンク１９灌水パイプ２２撒水ノズル３６車輪３７車輪

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】苗の定植後の一定期間は苗の真上から灌
水し、その後は株を中心とする円状の軌跡に沿って灌水
し、さらに植物の成長にしたがい、前記円状の軌跡の半
径を次第に大きくしていく植物への灌水方法。
【請求項２】たがいに間隔をあけて１列で植えられた
植物に対し、前記列に沿って移動しながら各株ごとに順
に灌水していく方法であって、ある株の走行方向に向っ
て右または左側に撒水ノズルを配置し、その位置から、
株を中心とする円状の軌跡に沿って地面に時計廻りまた
は反時計廻りに灌水して元の位置に戻り、ついで撒水ノ
ズルを前記列に沿って前進させ、次の株の前記進行方向
に向かって右または左側に至らせる植物への灌水方法。
る請求項２記載の方法。
【請求項３】前記円状の軌跡の直径より長い支持部材
の先端に前記撒水ノズルを保持させると共に、該支持部
材を植物の列と交差するように支持し、前記ある株に対
し、支持部材を進行方向の後方から接近させた状態で、
かつもっとも先端側に延ばした位置から撒水を始め、支
持部材の向きを維持しながら平行旋回運動させることに
より撒水ノズルで円状軌跡を描き、ついで支持部材を植
物の列に沿って前進させて次の株に接近させる請求項２
記載の方法。
【請求項４】たがいに間隔をあけて１列に植えられた
植物に対し、各株ごとに順に灌水していくための装置で
あって、前記植物の列の横側を列と平行に走行する走行
機構と、該走行機構に前記列と交差するように保持され
る支持部材と、該支持部材の先端に支持される撒水ノズ
ルと、前記支持部材を、撒水ノズルが植物の株を中心と
する円状の軌跡を描くように、かつ台車の進行方向に向
かって右または左に株を見るばあいに、それぞれ時計方
向または反時計方向に平行を維持しながら旋回させるた
めの支持部材旋回機構とを有する植物への灌水装置。
【請求項５】前記支持部材旋回機構が、走行機構のフ
レームと、該フレームに対し、鉛直軸回りに回動自在に
設けられる２本の回動リンクと、該２本の回動リンクの
先端近辺にその両端が回動自在に結合される平行旋回リ
ンクとからなる４節平行リンク機構を備えており、前記
平行旋回リンクが前記支持部材を保持しており、さらに
前記２本の回動リンクの有効回転半径が調節可能に構成
されている請求項４記載の装置。
【請求項６】前記支持部材旋回機構が、支持部材の伸
縮方向の横移動機構と、走行機構の走行方向の縦移動機
構と、それらの横移動と縦移動の動きを同調させる制御
手段とを備えている請求項４記載の装置。