JP2015181378A - 移動栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】栽培ベンチが所定位置で停止したときに、該パイプへ熱媒体を確実に供給できるようにしようとする。
【解決手段】ハウス８内に設けられ、搬送装置２０Ａ・２０Ｂ・４０Ａ・４０Ｂによって複数の栽培ベンチ１０・１０・・・を循環搬送させる移動栽培装置１であって、前記栽培ベンチ１０には作物を栽培するプランター２が載置され、該各プランター２には、熱媒体を流通させて作物近傍を加温冷却する熱交換パイプ３０が敷設され、該熱交換パイプ３０の一端は熱媒体受部３１を設け、他端には排出口となる排水管３０ｂが設けられ、前記搬送装置には、前記熱媒体受部３１と供給部３３、前記排水管３０ｂと排出受３２が対向する位置で停止させるための停止位置を検出する停止位置検出手段８０が設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動栽培装置において、循環させるプランターの表土付近を温度調節するための技術に関する。

従来、イチゴのクラウン部の周辺を温めて、草丈を大きくし、葉を大きくする技術が公知となっている。例えば、特許文献１の技術である。
特許文献１の技術は、１個以上の窓を有する窓付構造体と、気体や液体からなる媒体を通す通媒体から構成され、窓付構造体の上内面と培地との間に空間である環境共生空間を形成し、窓及び窓付構造体が、２個以上複数に分割でき、媒体を通媒体へ送ることにより環境共生空間を温度調節し、イチゴのクラウン部及びその周縁部の温度調節をするようにしていた。このような構成であると、栽培ベンチにイチゴを移植したプランターを載置し、栽培ベンチを循環させるような移動栽培装置に前記技術を適用するとなると、所定の位置で媒体を通媒体へ送らなければならず、タイミングがずれると、通媒体へ媒体を送れないおそれがあった。

特開２０１０−２６８７８７号公報

移動栽培装置における栽培ベンチに熱媒体を流通させるパイプを敷設し、栽培ベンチが所定位置で停止したときに、該パイプへ熱媒体を確実に供給できるようにしようとする。

本発明の請求項１における移動栽培装置は、ハウス内に設けられ、搬送装置によって複数の栽培ベンチを循環搬送させる移動栽培装置であって、前記栽培ベンチには作物を栽培するプランターが載置され、該各プランターには、熱媒体を流通させて作物近傍を加温冷却する熱交換パイプが敷設され、該熱交換パイプの一端は熱媒体受部を設け、他端には排出口が設けられ、前記熱媒体受部と前記排出口が熱媒体供給装置と接続する位置である停止位置を検出する停止位置検出手段が搬送装置に設けられるものである。

請求項２においては、前記停止位置検出手段は、複数の栽培ベンチの何れか一つの停止位置に配置されるものである。

請求項３においては、前記停止位置検出手段は、接触式または非接触式センサで構成されるものである。

以上のような手段を用いることにより、栽培ベンチが設置停止位置で停止したことを停止位置検出手段により検出され、熱媒体の供給が適切に行われるようになり、熱媒体が漏れたり、溢れたりすることがなく、確実に熱媒体を熱交換パイプに流通させることができて、作物を加温または冷却することができる。

移動栽培装置の斜視図。 栽培ベンチの斜視図。 イチゴを栽培しているプランターの側面断面図。 栽培ベンチと熱媒体供給装置を示す斜視図。 搬送装置に停止位置検出手段を設けた側面図。

以下では、図１を参照して、本発明に係るイチゴのクラウン部を加温または冷却するための熱交換パイプ３０を備える移動栽培装置１について説明する。図１、図２に示す如く、移動栽培装置１は野菜を栽培するプランター２、プランター２を載置して移動可能とする栽培ベンチ１０・１０・・・、栽培ベンチ１０・１０・・・を搬送する第一縦搬送装置２０Ａ、第二縦搬送装置２０Ｂ、第一横搬送装置４０Ａ、第二横搬送装置４０Ｂ、防除装置５２、薬液供給装置５３、熱媒体供給装置６０、図示しない水供給装置、搬送装置や防除装置等を制御する制御ユニット７０、及び、これらを覆うハウス８を具備する。なお、移動栽培装置１は水耕栽培、高設栽培に適用可能である。

一対の第一横搬送装置４０Ａと第二横搬送装置４０Ｂは、前後方向に間隔を空けた状態で、互いに平行に配置される。第一横搬送装置４０Ａ・第二横搬送装置４０Ｂは、栽培ベンチ１０の搬送方向が互いに平行になるように配置される。
第一横搬送装置４０Ａ・第二横搬送装置４０Ｂは、栽培ベンチ１０を左右方向に搬送し、かつ、互いに逆向きに搬送する。

一対の第一縦搬送装置２０Ａと第二縦搬送装置２０Ｂは、第一横搬送装置４０Ａと第二横搬送装置４０Ｂの間に設けられ、左右方向に間隔を空けた状態で、互いに平行に配置される。第一縦搬送装置２０Ａ・第二縦搬送装置２０Ｂは、栽培ベンチ１０を前後方向に案内する。

第一縦搬送装置２０Ａは、第一横搬送装置４０Ａの下流部と第二横搬送装置４０Ｂの上流部の間に設けられ、第一横搬送装置４０Ａの下流部から第二横搬送装置４０Ｂの上流部に栽培ベンチ１０を案内する。
第二縦搬送装置２０Ｂは、第二横搬送装置４０Ｂの下流部と第一横搬送装置４０Ａの上流部の間に設けられ、第二横搬送装置４０Ｂの下流部から第一横搬送装置４０Ａの上流部に栽培ベンチ１０を案内する。

第一横搬送装置４０Ａ・第二横搬送装置４０Ｂと第一縦搬送装置２０Ａ・第二縦搬送装置２０Ｂは、複数の栽培ベンチ１０を循環搬送するために閉ループ状に構成されている。栽培ベンチ１０は、第一横搬送装置４０Ａ→第一縦搬送装置２０Ａ→第二横搬送装置４０Ｂ→第二縦搬送装置２０Ｂ→第一横搬送装置４０Ａ→・・・、の順に循環搬送される。

以下では、栽培ベンチ１０について説明する。
図２に示すように、栽培ベンチ１０は、上向きの開口を有し、横長の容器であるプランター２と、プランター２が収容される横長箱枠状のフレーム枠１１と、を備える。プランター２は栽培用の土（培地）を収容するものであり、その底面には余分な水分及び薬液を外部に排出する排出孔が形成される。プランター２上面の前後縁部には、フレーム枠１１の上面側を構成する左右横長のアッパーフレーム１２に係合する係止片部（不図示）が形成されている。前記係止片部をアッパーフレーム１２に引っ掛り係合させることによって、プランター２が栽培ベンチ１０に支持されている。

栽培ベンチ１０のフレーム枠１１の下面側を構成する左右横長のロワフレーム１８には、栽培ベンチ１０を第一縦搬送装置２０Ａ・第二縦搬送装置２０Ｂ上で摺動させる摺動体としての車輪１３が二個一組の計四組取り付けられている。四組の車輪１３は、第一縦搬送装置２０Ａ（第二縦搬送装置２０Ｂ）の案内レール３５・３５Ｂの幅に合わせた間隔で、栽培ベンチ１０の横方向に並べて配置されている。なお、摺動体は、車輪１３に限定されず、コロ、スライダー、ローラ等であってもよい。ロワフレーム１８の上面側には、プランター２下面の排出孔から排出される余分な水及び薬液を回収する受け桶１４が取り付けられている。各栽培ベンチ１０の受け桶１４に集められた水及び薬液は、第二縦搬送装置２０Ｂ・第二縦搬送装置２０Ｂの長手方向（縦方向）に沿って延びる回収桶に回収される。

栽培ベンチ１０において、前側のロワフレーム１８の長手中途部には当接フレーム１９が固定されている。当接フレーム１９は、上面視コ字上に形成され、ロワフレーム１８から前方に突出している。当接フレーム１９先端の横パイプ部１９ａは、第一縦搬送装置２０Ａ・第二縦搬送装置２０Ｂ上で、前方に存在する栽培ベンチ１０のロワフレーム１８に当接可能に構成される。これにより、第一縦搬送装置２０Ａ・第二縦搬送装置２０Ｂ上で、前後に隣り合う栽培ベンチ１０・１０の前後間隔が確保される。

防除装置５２は第二横搬送装置４０Ｂの左右方向における略中央部に配置され、防除剤（植物の病害および虫害を防止する薬剤）を散布する。薬液供給装置５３は第二横搬送装置４０Ｂの左右方向における略中央部に配置される。
ハウス８は、木材または鋼材で躯体を形成し、この躯体を合成樹脂フイルムで覆って、または、ガラスや透明樹脂板等で覆って小屋を形成し、降雨や風を避け、保温や加温を行えるようにしている。

プランター２は植物（野菜）を栽培するための容器である。図２に示す如く、プランター２の外形は縦方向に短く、横方向に長い形状を有する。より詳細には、プランター２の外形は概ねその上面に比べて下面の縦方向および横方向における長さが小さい四角錐台形状であり、プランター２の内部には空間が形成される。プランター２の内部に形成される空間には培土（培地）が収容され、当該培土に野菜（イチゴ）が植えられる。なお、本実施形態のプランター２はイチゴ３（図３）を栽培する用途に用いられる。

図３、図４、図５における本実施形態では、熱交換パイプ３０は、イチゴ３のクラウン部３ａを加温または冷却するために培地表土上に付設される。クラウン部とはイチゴの茎の根茎部分のことである。このクラウン部分を温めることにより、草丈を伸ばし、葉を大きくすることができ、それに伴って花房を早く出させることができる。但し、熱交換パイプ３０は培地に埋設して、培地を加温する構成であってもよい。熱交換パイプ３０を流通させる熱媒体は、本実施形態では水とし、加温するときには温水を流し、冷却するときには冷水を流す。

図３、図４に示すように、プランター２に熱交換パイプ３０が付設される。熱交換パイプ３０は熱伝導率の高い鋼管で構成される。なお、熱交換パイプ３０には熱交換をさらに促進させるためにフィンを設ける構成であってもよい。熱交換パイプ３０はプランター２の長手方向に沿って、培地表面付近のいちごのクラウン部３ａが位置する近傍となるように配置して、プランター２の側面及び左右中央の仕切りに架設される。

熱交換パイプ３０の一端（熱媒体供給側）には給水管３０ａが連通され、該給水管３０ａは上方に屈曲され、その上端には、熱媒体を受け取る熱媒体受部３１が設けられている。熱媒体受部３１は漏斗状に形成され、上側が大きく開口し、供給部３３から漏れずに供給できるようにしている。

熱交換パイプ３０の他端（熱媒体排出側）には、排水管３０ｂが連通され、該排水管３０ｂはプランター２の側面を貫通し、下方に屈曲され、下方に向けて延出される。排水管３０ｂの下方には、熱交換後の熱媒体を排出する排出受３２が設けられている。

排出受３２は樋状に構成して第一縦搬送装置２０Ａと第二縦搬送装置２０Ｂの一側下方に搬送方向と平行にそれぞれ配置され、常時熱媒体を受けられるようにしている。

図４より、熱交換パイプ３０に滅媒体を供給する熱媒体供給装置６０に構成について説明する。
熱媒体供給装置６０は、熱媒体を溜めるタンク６１、熱媒体を加温または冷却するヒートポンプ６２、熱媒体を圧送するポンプ６３、配管（供給管６４、戻り管６６）、制御ユニット７０を備える。

タンク６１内の熱媒体は調温手段となるヒートポンプ６２により加温または冷却されて設定温度に維持される。ただし、調温手段はヒートポンプ６２に限定するものではなく、ヒータ等を用いることも可能である。タンク６１の上部と下部には吸水管６５が連通され、切換バルブ６７を介してポンプ６３の吸水口と連通される。切換バルブ６７は電磁バルブで構成され制御ユニット７０と接続され制御される。切換バルブ６３は温水を取り出すときは上側の吸水管６５をポンプ６３と連通し、冷水を取り出すときは下側の吸水管６５をポンプ６３と連通するように切り換えるように制御ユニット７０により制御される。
ポンプ６３はモータにより駆動され、モータは制御ユニット７０と接続されている。ポンプ６３の吐出口には供給管６４の一端が接続され、供給管６４の他端は縦搬送装置１２へ延設され、各栽培ベンチ１１・１１・・・の側部上において分岐して吐出バルブ６８・６８・・・を介して供給部３３・３３・・・と接続される。吐出バルブ６８は電磁バルブで構成され制御ユニット７０と接続されている。

供給部３３に供給された熱媒体は、媒体受部３１を介して熱交換パイプ３０内を流通し、排水管３０ｂの下方に設けられた排出受３２に排出され、排出受３２の他端には戻り管６６が連通され、戻り管６６よりタンク６１に戻される。

制御ユニット７０は温度センサ（図示せず）、第一縦搬送装置２０Ａ・第二縦搬送装置２０Ｂ・第一横搬送装置４０Ａ・第二横搬送装置４０Ｂ、ヒートポンプ６２、ポンプ６３、切換バルブ６７、及び、吐出バルブ６８に接続されており、タンク６１内の温度調整、タンク６１からの熱媒体の圧送、タンク６１から供給される温水と冷水の切換え、及び、供給部３３からの給水といった一連の動作を制御している。

制御ユニット７０は、ハウス内温度等に応じて、作物が所望の温度となるようにヒートポンプ６２の動作を制御して熱媒体の温度を制御し、温水又は冷水の切換えを行う切換バルブ６７の動作を制御する。
栽培ベンチ１１が所定位置に停止して熱媒体供給装置６０と熱交換パイプ３０が接続された時に、タンク６１内に貯水されている熱媒体を圧送できるようにポンプ６３、切換バルブ６７、及び、吐出バルブ６８を制御し、熱媒体受部３１に熱媒体を供給できるようにしている。

即ち、第一縦搬送装置２０Ａ及び第二縦搬送装置２０Ｂは、移動用シリンダ２４（図５）を所定の間隔で伸縮を繰り返すことで、栽培ベンチ１０を所定距離（栽培ベンチ１０一つ分）移動させる。そのため、供給部３３は、栽培ベンチ１０が移動される所定間隔毎に配置され、停止時は熱交換パイプ３０の給水管３０ａの真上に供給部３３が位置するようにしている。従って、何れかひとつの栽培ベンチ１０の停止位置を停止位置検出手段８０で検出すると、ポンプ６３を駆動し、吐出バルブ６８を開けて、所定量の熱媒体を吐出し、移動用シリンダ２４を駆動する前にポンプ６３を停止し、吐出バルブ６８も閉じるように制御するのである。こうして、熱媒体はこぼれることなく効率よくイチゴを温め、または、冷却することができる。

前記栽培ベンチ１０の停止位置を検出する停止位置検出手段８０について説明する。
図５に示すように、停止位置検出手段８０はリミットスイッチ８１により構成し、リミットスイッチ８１を何れかひとつの栽培ベンチ１０の停止位置に配置する。リミットスイッチ８１は第一縦搬送装置２０Ａ、または、第二縦搬送装置２０Ｂの搬送フレームに固定される。こうして、リミットスイッチ８１の感知部８１ａに栽培ベンチ１０のフレーム枠１１（例えばロワフレーム１８）が当接すると、リミットスイッチ８１がオンとなり、吐出バルブ６８が開かれて熱交換パイプ３０に熱媒体が供給される。

また、停止位置検出手段８０は非接触式のセンサを用いることも可能である。例えば、光センサ８２を用いる場合には、栽培ベンチ１０の側方に停止位置検出手段８０を配置して、給水管３０ａまたは排水管３０ｂ（フレーム枠１１等でも可能）が光センサ８２の投光を遮ることで栽培ベンチ１０の停止を検知する。また、磁気センサを用いる場合には、栽培ベンチ１０の側方に磁気センサを配置して、栽培ベンチ１０が停止した位置のフレーム枠１１の適宜位置に磁石を配置し、停止位置検出手段８０により栽培ベンチ１０の停止を検出するように構成することもできる。

以上のように、ハウス８内に設けられ、搬送装置２０Ａ・２０Ｂ・４０Ａ・４０Ｂによって複数の栽培ベンチ１０・１０・・・を循環搬送させる移動栽培装置１であって、前記栽培ベンチ１０には作物を栽培するプランター２が載置され、該各プランター２には、熱媒体を流通させて作物近傍を加温冷却する熱交換パイプ３０が敷設され、該熱交換パイプ３０の一端は熱媒体受部３１を設け、他端には排出口となる排水管３０ｂが設けられ、前記第一縦搬送装置２０Ａ、または、第二縦搬送装置２０Ｂには、前記熱媒体受部３１と供給部３３、前記排水管３０ｂと排出受３２が対向して接続される位置で停止する停止位置検出手段８０が設けられるので、栽培ベンチ１０の停止位置が正確に検出されて、熱媒体供給装置６０から熱交換パイプ３０への受継ぎが確実に行われ、熱媒体が漏れることなく効率良く加温または冷却ができる。

また、前記停止位置検出手段８０は、複数の栽培ベンチ１０・１０・・・の何れか一つの停止位置に配置されるので、一つの停止位置検出手段８０で複数の栽培ベンチ１０の停止位置がわかり、配線も短くすることができ、制御装置と接続することで他のアクチュエータと連動できるようになり、制御構成を簡易にできるようになる。

また、前記停止位置検出手段８０は、非接触式センサで構成されるので、接触不良を防げ、確実に位置を検出することができる。

１ 移動栽培装置
２ プランター
３ イチゴ
８ ハウス
１０ 栽培ベンチ
３０ 熱交換パイプ
３０ｂ 排水管
３１ 熱媒体受部
３２ 排出受
３３ 供給部

Claims (3)

1. ハウス内に設けられ、搬送装置によって複数の栽培ベンチを循環搬送させる移動栽培装置であって、前記栽培ベンチには作物を栽培するプランターが載置され、該各プランターには、熱媒体を流通させて作物近傍を加温冷却する熱交換パイプが敷設され、該熱交換パイプの一端は熱媒体受部を設け、他端には排出口が設けられ、前記熱媒体受部と前記排出口が熱媒体供給装置と接続する位置である停止位置を検出する停止位置検出手段が搬送装置に設けられることを特徴とする移動栽培装置。
2. 前記停止位置検出手段は、複数の栽培ベンチの何れか一つの停止位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の移動栽培装置。
3. 前記停止位置検出手段は、非接触式センサで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動栽培装置。
   

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