特許 7103212 栽培設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-11

(45)【発行日】2022-07-20

(54)【発明の名称】栽培設備

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/02 20060101AFI20220712BHJP

【ＦＩ】

A01G31/02

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018245462

(22)【出願日】2018-12-27

(65)【公開番号】P2020103147

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】手塚 達也

(72)【発明者】

【氏名】武田 康志

(72)【発明者】

【氏名】大越 崇博

【審査官】磯田 真美

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－０４０８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５３６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２９９５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２３２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０２３５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０４９０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３２４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７９６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１７３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６０３５０４６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ７／００ － ７／０６

Ａ０１Ｇ ３１／００ － ３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

培養液を入れる水槽（１）と、植物の株（ｋ）を定植する樹脂製の定植用パネル（２）と、定植用パネル（２）の上方に位置し、定植用（３）パネルから伸長する植物の株（ｋ）の上部を案内する案内孔（３ａ）を形成する遮光パネル（３）と、遮光パネル（３）を上昇動作可能な昇降装置（５）を備え、
遮光パネル（３）の上方に、人工光を照射する人工光用照射部材（１３）を設け、
人工光用照射部材（１３）を昇降動作可能に構成し、
水槽（１）に株（ｋ）の根が通過するための孔（１７ａ）を多数形成するメタル部材（１７）を載置し、メタル部材（１７）に定植用パネル（２）を載置することを特徴とする栽培設備。

【請求項2】

定植用パネル（２）上には株（ｋ）の周囲を覆う覆い筒体（７）を載置し、栽培開始時には覆い筒体（７）の上部を遮光パネル３の下面に当接させることを特徴とする請求項１記載の栽培設備。

【請求項3】

人工光用照射部材（１３）と、遮光パネル（３）との距離を所定間隔に保つように上昇制御させる制御部を設け、遮光パネル（３）の上面に突出する植物の株（ｋ）の生長を検出するセンサ（１４）を設け、該センサ（１４）の検出結果に基づいて遮光パネル（３）を上昇動作させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の栽培設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、培養液で植物を栽培する栽培設備に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、いわゆる軟白ネギ栽培装置について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－２３５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、室内でも栽培できる栽培設備にすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

かかる課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
培養液を入れる水槽（１）と、植物の株（ｋ）を定植する樹脂製の定植用パネル（２）と、定植用パネル（２）の上方に位置し、定植用（３）パネルから伸長する植物の株（ｋ）の上部を案内する案内孔（３ａ）を形成する遮光パネル（３）と、遮光パネル（３）を上昇動作可能な昇降装置（５）を備え、
遮光パネル（３）の上方に、人工光を照射する人工光用照射部材（１３）を設け、
人工光用照射部材（１３）を昇降動作可能に構成し、
水槽（１）に株（ｋ）の根が通過するための孔（１７ａ）を多数形成するメタル部材（１７）を載置し、メタル部材（１７）に定植用パネル（２）を載置することを特徴とする栽培設備とする。
植物の収穫時には定植用パネル２を持ち上げてメタル部材１７と離間させ、当該離間した部分にカッター等の根の切断装置を挿入することで、株ｋの根を切断する。
これにより、定植用パネル２を持ち上げ易くすることができ、定植用パネル２から植物を引き抜きやすくすることができる。
請求項２記載の発明は、定植用パネル（２）上には株（ｋ）の周囲を覆う覆い筒体（７）を載置し、栽培開始時には覆い筒体（７）の上部を遮光パネル３の下面に当接させることを特徴とする。
これにより、
請求項３記載の発明は、
人工光用照射部材（１３）と、遮光パネル（３）との距離を所定間隔に保つように上昇制御させる制御部を設け、遮光パネル（３）の上面に突出する植物の株（ｋ）の生長を検出するセンサ（１４）を設け、該センサ（１４）の検出結果に基づいて遮光パネル（３）を上昇動作させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の栽培設備とする。
これにより、株の生長に応じた栽培を行うことができる。
また、人工光と株の上端部との距離を一定にでき、良好な栽培がおこなうことができる。

【発明の効果】

【0006】

本発明により、室内で人工光による栽培を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】栽培設備の斜視図

【図2】定植用パネルと遮光パネルで支持される株を示す図

【図3】定植用パネルの下にメタル部材を挿入して栽培することを示す図

【図4】定植用パネルの水槽への着脱及び株を定植することを示す模式図

【図5】栽培設備のレイアウトの一例を示す図

【図6】人工光による栽培の一例を示す図

【図7】制御による遮光パネルの上昇を示す図

【図8】植物が生長した状態を示す図

【図9】昇降装置の一例を示す図

【図10】株の生長をセンサで検出することを示す図

【図11】定植用パネルと遮光パネルで支持される株を示す図

【図12】定植用パネルの下にメタル部材を挿入していることを示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の実施の形態の設備について以下説明する。

【0009】

図２に示すように、培養液を入れる水槽１に植物の株ｋを定植する定植用パネル２を設ける。

【0010】

定植用パネル２には、植物の株ｋを定植する定植用の孔２ａを多数設けている。すなわち、一つの株ｋを一つの定植用の孔２ａに定植する構成である。

【0011】

定植用パネル２の上方には、植物の株ｋの上部が貫通する案内孔３ａを多数設ける遮光パネル３を設ける。定植用パネル２と遮光パネル３は発泡スチロール等の樹脂性が望ましい。定植用パネル２は水槽１側に支持され、遮光パネル３はステー等の昇降用支持具４に支持される構成とする。なお、定植用パネル２と遮光用パネル３の載置位置は上下方向に同じ位置に設ける。これにより、定植用の孔２ａと案内孔３ａとが対向する位置に位置決めさせることができる。

【0012】

図１に示すように、昇降用支持具４及び遮光パネル３は、水槽１の上部より上方に向かって延びる昇降装置５によって上下方向に昇降可能に構成する。昇降装置５は例えばギアラックやネジ式のシャフト等で構成するのが望ましい。昇降装置５は架台３０の支柱に取り付ける構成でも良いし、架台の支柱を兼ねてもよい。

【0013】

昇降用支持具４は手動用ハンドル１２や、昇降装置５の駆動モータＭの駆動により上下動する構成である。駆動モータＭの配置は適宜行うことができる。

【0014】

水槽１の周囲には水槽１を覆う暗幕１８で覆う。暗幕１８は昇降用支持具４側に支持される構成である。また、遮光パネル３の上方には天井部６を設ける。

【0015】

定植用パネル２と遮光パネル３は所定間隔で離間し、定植用の孔２ａと案内孔３ａを上下方向に対向する位置に設ける。栽培の開始時には、植物の株ｋの下部を定植用の孔２ａに挿入し、株ｋの根を水槽１内の培養液に浸されるようにする。そして、株ｋの上部を案内孔３ａを通過させて、株ｋの上端部を遮光パネル３より上方に突出させる。すなわち、株ｋの上端部以外は、遮光パネル３により外光に晒されないように構成している。

【0016】

図２に示すように、定植用パネル２と遮光パネル３の外形は同型に形成しており、相違点は、定植用パネル２の孔の径より遮光パネル３の径を小さく形成している。これにより、遮光パネル３を株ｋの上部が通過しながら外光が遮光パネル４を通過しにくくすることができながら、株ｋを定植用パネルの孔２ａに定植しやすくすることができる。また、定植用パネル２上には株ｋの周囲を覆う覆い筒体７を載置する。そして、栽培開始時には覆い筒体７の上部を遮光パネル３の下面に当接させることで、株ｋの上部が遮光パネル３の案内孔３ａに案内しやすいようにしている。また、栽培開始時に覆い筒体７の上部に遮光パネル３が当接する構成にすることで、定植用パネル２と遮光パネル３の距離を一定にすることができる。また、株ｋを案内孔３ａに挿入しやすくすることができる。覆い筒体７は定植用パネル２及び遮光用パネル３に対して特に固定しない構成にすることで、植物の収穫時には、覆い筒体７を簡単に定植用パネル２から取り外すことができる。

【0017】

図１１に示すように、遮光パネル３の案内孔３ａは上端部から下広がりのテーパー状に形成してもよい。これにより、株ｋの上部を遮光パネル３の案内孔３ａに案内しやすくすることができる。この場合には、案内孔３ａの下部の径を定植用パネルの孔２ａより大きくしてもよい。この場合にも、案内孔３ａの上端部が定植用パネルの孔２ａの上端部より小さく形成することが遮光能力上望ましい。

【0018】

図４には、定植用パネル２の水槽１への取り付け構成が示されている。すなわち、水槽１には、定植用パネル２を載置するためのフランジ部１ａが側面方向に延びるよう形成されており、定植用パネル２下面をフランジ部１ａに載置する構成であり、フランジ部１ａに設ける位置決め部１ｂで位置決めされる。これにより、定植用パネル２を簡単な構成で設置したり取り外したりすることができる。また、配置位置を一定にすることができる。

【0019】

遮光パネル３の上面には高反射フィルムを張り付け、下面には銀イオンを塗布するようにしてもよい。これにより、遮光パネル３より上方に突出した株ｋの上端部に照射する外光の量を増やして株ｋの促進を図ると共に、暗幕１８に覆われ、かつ、水槽１側に面する下面の汚れを低減や防腐作用を促進させることができる。

【0020】

栽培時には、株ｋの生長に合わせて昇降装置５を作動させることにより、昇降用支持具４が上昇すると共に、暗幕１８も上昇することで、絶えず株ｋの上端部分のみ外光に晒すようにしている。暗幕１８と遮光パネル３により、株ｋの途中部は外光に晒されないため、株ｋの途中部の色が白色となる。

【0021】

株ｋが所定の長さまで生長したら、オペレータは遮光パネル３を取り外し、覆い筒体７を取り外し、定植用パネル２から植物の株ｋを引き抜いて収穫する。
あるいは、定植用パネル２毎水槽１より取り外して収穫してもよい。

【0022】

本実施の形態は白ネギ等のいわゆる軟白野菜を栽培するのに適している。

【0023】

次に、天井部６に栽培用の人工光用照射部材１３を取り付けた場合について図６、図７に基づいて説明する。

【0024】

図６に示すように、天井部６に人工光用照射部材１３を取り付け、天井部６を昇降装置５で昇降自在に構成している。天井部６は、昇降用支持具４の上昇と共に上昇させる。すなわち、昇降用支持具４の上面と人工光照射部材１３との距離を略一定とするよう調節する。これにより、株ｋの上端部への人工光の照射が一定となり、安定した栽培を行うことが可能である。

【0025】

昇降用支持具４の上昇及び天井部６の上昇は手動でも調節可能であるが、制御で上昇させることも可能である。例えば図１０に示すように昇降用支持具４の上面に光電センサ１４を配置する。光電センサ１４は遮光パネル３より上方に突出する株ｋの上端部の長さを検出できる構成としており、図６に示すように光電センサ１４による株ｋの上端部の生長の検出を制御部Ｓで判定する。そして、制御部Ｓから昇降装置５に出力することで、昇降用支持具４を所定距離上昇させる。光電センサ１４も昇降用支持具４と共に上昇可能に構成することで、遮光パネル３から突出する株ｋの長さを良好に検出できる。光電センサ１４はいわゆるエリアセンサでも可能である。

【0026】

人工光用照射部材１３は調光器Ｔにより、光量の調節が可能である。光量は栽培開始から期間毎に変更制御するように設定する構成としてもよい。望ましくは、株ｋの生長に伴って光量を多くする。

【0027】

人工光用照射部材１３を備える天井部６は図１に示すように固定式にして調光器Ｔにより株ｋの生長に応じて光量を変更する構成にしてもよい。

【0028】

あるいは、人工光用照射部材が無く、太陽光による栽培でも良い。

【0029】

図３及び図１２には、定植用パネル２から植物を収穫する際に、定植用パネル２の下方から伸長する根を除去し易くするための構成である。すなわち、水槽１に株ｋの根が通過するための孔１７ａを多数形成するメタル部材１７を載置し、メタル部材１７に定植用パネル２を載置する。植物の収穫時には定植用パネル２を持ち上げてメタル部材１７と離間させ、当該離間した部分にカッター等の根の切断装置Ｄを挿入することで、株ｋの根を切断する。これにより、定植用パネル２を持ち上げ易くすることができ、定植用パネル２から植物を引き抜きやすくすることができる。

【0030】

図５には、水槽１に培養液の供給及び排出を行う構成が示されている。水槽１を架台３０に載置し、架台３０の下方のスペースに培養液を収容する培養液収容タンク８を設置してもよい。培養液収容タンク８には水槽１へ培養液を供給する供給ポンプ１８を設け、培養液供給ライン１９を水槽１へ接続することで、培養液を水槽１へ供給する構成である。また、水槽１には、培養液を排出する培養液排出ライン２０と培養液の排出を行うための排出弁２１を設け、培養液排出ライン２０は培養液収容タンク８と接続することで、排出した培養液を再度、利用できる構成である。なお、詳細は記載しないが培養液収容タンク８内に水や各種肥料を投入して培養液を生成できる構成としている。

【0031】

培養液収容タンク８内には培養液のＥＣ値を検出するＥＣセンサ及び培養液のｐｈ（ペーハ）を検出するｐＨセンサを設けてもよい。これにより、培養液の濃度，酸度管理が可能となる。また、リン酸イオンセンサを設けてリン酸イオンを管理し，欠乏症を予防できるようにしてもよい。特に、ネギ類はリンが欠乏することによる葉先の白変が生じることによる商品価値の低下を防止することができる。また、ＮＨ４+イオンセンサを設け、アンモニア態窒素（ＮＨ４+）を所定量供給することで、葉折れを防止することができる。

【0032】

また、水温計及び培養液の加温部材を設け、培養液の水温を所定範囲内の温度に維持することも可能である。
また、酸素濃度計とエアーポンプを加えた構成により、酸素濃度により撹拌用のエアーポンプをON－OFF制御し、溶存酸素濃度管理による生育促進を図ることができる。そして、エアーポンプの吐出口をタンク内水位よりも高く配管することで、撹拌時に水とエアを同時に落とし込むことで培養液内の酸素を確保することができる。エアーポンプは常時駆動でも良い。

【符号の説明】

【0033】

１ 水槽
２ 定植用パネル
３ 遮光パネル
５ 昇降装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】