JP7142130B1

JP7142130B1 - plant cultivation equipment

Info

Publication number: JP7142130B1
Application number: JP2021113486A
Authority: JP
Inventors: 智之野村; 克洋田邊; 崇司川勝; 裕貴高山; 順也杢保
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Priority date: 2021-07-08
Filing date: 2021-07-08
Publication date: 2022-09-26
Anticipated expiration: 2041-07-08
Also published as: JP2023009859A

Abstract

【課題】植物工場に据える植物栽培装置の面積当たりの収容率を向上させる。
【解決手段】それぞれが鉛直方向に向き、水平方向に一直線上に並ぶ複数本の縦支柱１１と、縦支柱１１に対して固定され、縦支柱１１同士の間を渡し水平方向に向き、上下方向に複数段設けられた横支柱１２と、横支柱１２から横支柱１２の長さ方向に対して垂直な両横方向に延ばされた梁材１４と、梁材１４上に横支柱１２の左右それぞれに横支柱１２に沿って乗せられた水樋１５と、水樋１５の内側に設けられた栽培容器１６と、栽培容器１６に給水する給水機構とを有する植物栽培装置を用いた。
【選択図】図１

An object of the present invention is to improve the accommodation rate per unit area of a plant cultivation apparatus installed in a plant factory.
A plurality of vertical struts 11, each of which faces vertically and is aligned horizontally, is fixed to the vertical struts 11, and bridges between the vertical struts 11 and faces horizontally and vertically. horizontal struts 12 provided in a plurality of stages, beam members 14 extending in both horizontal directions perpendicular to the length direction of the horizontal struts 12 from the horizontal struts 12, and left and right of the horizontal struts 12 on the beams 14 Plant cultivation apparatuses each having a water gutter 15 placed along a lateral strut 12, a cultivation container 16 provided inside the water gutter 15, and a water supply mechanism for supplying water to the cultivation container 16 were used.
[Selection drawing] Fig. 1

Description

この発明は、植物工場で用いる植物栽培装置に関する。 The present invention relates to a plant cultivation device used in a plant factory.

植物工場は植物の栽培環境を人工的に制御することで、季節を選ばず一定品質の作物を安定的に収穫することができる。植物工場では光を日光に頼ることなく照明により提供するので、平面ではなく多段に重ねた棚の上で栽培することで、面積当たりの収容率を高めることが行われている。 A plant factory can stably harvest crops of constant quality regardless of the season by artificially controlling the plant cultivation environment. In plant factories, light is provided by illumination without relying on sunlight, so plants are cultivated on multi-tiered shelves instead of on a flat surface to increase the accommodation rate per area.

近年、温室や屋内での植物栽培において、その植物や生育状態に応じて栽培環境を管理することが一般的に行われている。このような栽培方法の一つとして、施肥量、灌水量を管理することに加えて、閉鎖的な空間で温度、湿度、光量をも管理した植物工場が提案されている。この植物工場では、栽培温度、湿度を管理し、さらに光量や日長に関しても人工光源によって適切に管理する。このような植物工場では栽培環境を人工的に制御することで、季節を選ばず一定品質の作物を安定的に収穫することができる。また、人工光源の採用により多段の栽培棚で３次元的な高密度栽培が可能となる。これにより、単位面積あたりの収容率を高めることができる。 BACKGROUND ART In recent years, in plant cultivation in greenhouses and indoors, it is common practice to manage the cultivation environment according to the plants and their growing conditions. As one of such cultivation methods, a plant factory has been proposed in which, in addition to controlling the amount of fertilization and irrigation, the temperature, humidity, and amount of light are also controlled in a closed space. In this plant factory, the cultivation temperature and humidity are controlled, and the amount of light and the length of day are appropriately controlled by artificial light sources. In such a plant factory, by artificially controlling the cultivation environment, it is possible to stably harvest crops of constant quality regardless of the season. In addition, the use of artificial light sources enables three-dimensional high-density cultivation with multi-stage cultivation racks. Thereby, the accommodation rate per unit area can be improved.

例えば特許文献１には、アルミニウム部材を利用して、栽培棚を多段に設置するために垂直に伸びる支柱を四隅に加えて長さ方向の複数個所に設けられた垂直支柱を有して垂直枠を為し、支柱と支柱との間に棚を渡し、その上に栽培容器を載置する載置棚で植物栽培装置を構成する例が提案されている。 For example, Patent Document 1 discloses a vertical frame that uses an aluminum member and has vertical posts provided at a plurality of locations in the length direction in addition to vertical posts at the four corners in order to install cultivation shelves in multiple stages. Thus, an example is proposed in which a shelf is provided between the support posts, and a plant cultivation apparatus is configured by a mounting shelf on which a cultivation container is placed.

特開2013-17397号公報JP 2013-17397 A

しかしながら、単に多段にするだけでは面積当たりの収容率の向上は不十分であり、経済的にはさらに収容率を向上して植物工場全体の経済性を向上させることが求められた。 However, merely increasing the number of stages is insufficient to improve the accommodation rate per area, and from an economic point of view, it has been required to further improve the accommodation rate to improve the economic efficiency of the plant factory as a whole.

例えば特許文献１では、四隅に支柱を据えることで水平方向と奥行方向に重複して部材を配して強度を保つ構造となっている。さらに、垂直方向でも、横部材に加えて複数段の受けレールが設けられている。水平/垂直/奥行方向にそれぞれ重複して多数の部材を使用することにより強度は確保できるものの、その分だけ支柱や部材が占める領域が多く、植物の栽培容器に割り当てられる空間に制限があり、面積当たりの収容率の向上には限界があった。 For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100000, a structure is provided in which struts are installed at the four corners to maintain strength by arranging overlapping members in the horizontal direction and the depth direction. Furthermore, in the vertical direction, a plurality of stages of receiving rails are provided in addition to the cross members. Although strength can be ensured by using multiple members that overlap in the horizontal, vertical, and depth directions, the area occupied by the pillars and members is correspondingly large, and the space allocated to the plant cultivation container is limited. There was a limit to improving the accommodation rate per area.

そこでこの発明は、植物工場で用いる植物栽培装置において、面積当たりの収容率をさらに向上させることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to further improve the accommodation rate per area in a plant cultivation apparatus used in a plant factory.

この発明は、
それぞれが鉛直方向に向き、一直線上に並ぶ複数本の縦支柱と、
前記縦支柱に対して固定され、前記縦支柱同士の間を渡し水平方向に向き、上下方向に複数段設けられた横支柱と、
前記横支柱から前記横支柱の長さ方向に対して垂直な両横方向に延ばされた梁材と、
前記梁材上に、前記横支柱の左右それぞれに前記横支柱に沿って乗せられた、栽培容器を格納できるように上向きに開放された空間を有する水樋と、
を有する植物栽培装置により、上記の課題を解決した。 This invention
A plurality of vertical struts, each facing vertically and lined up on a straight line,
a horizontal strut that is fixed to the vertical struts, spans between the vertical struts, is oriented horizontally, and is provided in a plurality of stages in the vertical direction;
a beam member extending in both lateral directions perpendicular to the length direction of the lateral strut from the lateral strut;
a water gutter having a space opened upward so that a cultivation container can be stored, which is placed on each of the left and right sides of the horizontal support along the horizontal support on the beam material;
The above problems are solved by a plant cultivation device having

すなわち、四隅に支柱を持つ櫓構造ではなく、一直線上に並ぶ縦支柱と、その間を渡して固定される横支柱から梁材が延ばされた上に栽培容器が並ぶので、両横方向の占有面積が支柱一本分とそれに伴う部位の分だけ削減することができ、面積当たりの収容率が大きく向上した植物栽培装置となった。 In other words, instead of a turret structure with pillars at the four corners, vertical pillars lined up in a straight line and horizontal pillars fixed across the pillars extend the beams from which the cultivation containers are lined up, so both horizontal pillars can be occupied. The area of the plant cultivation apparatus can be reduced by the area corresponding to one support and the part associated with it, and the accommodation rate per area is greatly improved.

また、この発明にかかる植物栽培装置は、下から二段目以降の前記水樋が下方側の一部に通水孔を有し、前記通水孔から下方に位置する別の前記水樋へ、落下より減速させて水を伝える伝水路を有する構造を採用できる。各段の前記水樋からの排水管を設けようとすると、その分だけ上下方向の高さを余分に必要とする。そこで、各段の前記水樋で排水すべき水を、伝水路をつたって下方にある別の前記水樋へ送り込み、最下段の前記水樋からのみ排水管に繋げることができるようにすると、従来は最下段以外の各段に設ける必要があった排水管の分だけ上下方向高さに必要な体積を削減することができる。例えば従来であれば４段分までしか収容できなかった空間に、５段分まで収容するといったことが可能になる。 Further, in the plant cultivation apparatus according to the present invention, the water gutter on the second and subsequent stages from the bottom has a water passage hole in a part of the lower side, and from the water passage hole to the other water gutter located below. , a structure having a transmission channel for transmitting water by decelerating it from falling can be adopted. If an attempt is made to install drain pipes from the water troughs of each stage, an extra vertical height is required accordingly. Therefore, if the water to be drained by the water troughs of each stage is sent to the other water troughs located below along the transmission channel, and it is possible to connect to the drain pipe only from the water troughs of the lowest stage, It is possible to reduce the volume required for the height in the vertical direction by the amount of the drainage pipes that had to be provided in each stage other than the lowest stage in the past. For example, it is possible to accommodate up to five stages in a space that could only accommodate up to four stages in the past.

また、この発明にかかる植物栽培装置は、その植物栽培装置を設置する設置面に接して前記両横方向に回転可能な車輪と、前記車輪を回転させる駆動機構とを有する構造を採用できる。車輪を有し可動式にすることで、設置後に同型の植物栽培装置との間をできるだけ詰めて設置することができるので、複数台を設置する際の面積当たりの収容率を高めることができる。 In addition, the plant cultivation apparatus according to the present invention can employ a structure having wheels rotatable in both lateral directions in contact with an installation surface on which the plant cultivation apparatus is installed, and a drive mechanism for rotating the wheels. By having wheels and making it movable, it is possible to install it with the same type of plant cultivation device as close as possible after installation, so that the accommodation rate per area when installing a plurality of units can be increased.

さらに、上記の車輪と駆動機構を有する構造に加えて、設置箇所の天井に、前記両横方向に配したレール内を移動するローラと、前記ローラから下方に配された天井リングとを設けておく。この天井リングを、最上段の前記縦支柱又は横支柱に対して直接的に又は間接的に拘束した拘束具を有する構造を採用できる。可動式にするだけでは転倒しやすくなってしまうが、可動する方向に沿って配したレール上を稼働できる天井リングに拘束させることで、地震などの際に転倒する危険性を大幅に抑制できる。 Furthermore, in addition to the structure having the above wheels and drive mechanism, the ceiling of the installation location is provided with rollers that move in the rails arranged in both lateral directions, and a ceiling ring arranged below the rollers. back. A structure having a restraining device that directly or indirectly restrains the ceiling ring with respect to the uppermost vertical support or horizontal support can be employed. Just making it movable makes it prone to overturning, but by restraining it with a ceiling ring that can move on rails arranged along the direction of movement, the risk of overturning in the event of an earthquake or the like can be greatly reduced.

また、この発明にかかる植物栽培装置は、前記栽培容器に給水する給水機構として、前記縦支柱に並行する縦給水管と、前記縦給水管から分岐して各段の前記横支柱に並行して前記水樋の間に配された横給水管と、前記横給水管から前記栽培容器へ給水する個別給水管とを有する構成を採用できる。前記横支柱を前記水樋の間に格納することで、上下方向の占有幅が給水機構によって広がらず、上下方向に格納できる段数を増やすことができる。 Further, in the plant cultivating apparatus according to the present invention, as a water supply mechanism for supplying water to the cultivation container, a vertical water supply pipe parallel to the vertical support and a It is possible to employ a configuration having horizontal water supply pipes arranged between the water troughs and individual water supply pipes for supplying water from the horizontal water supply pipes to the cultivation containers. By storing the horizontal struts between the water troughs, the occupied width in the vertical direction is not increased by the water supply mechanism, and the number of steps that can be stored in the vertical direction can be increased.

この発明にかかる植物栽培装置により、面積当たりに収容できる栽培容器の数を従来の櫓構造の植物栽培装置に比べて飛躍的に増加させることができる。これにより、植物工場における面積当たりの収容率及び作物の生産効率を高めることができる。 The plant cultivating apparatus according to the present invention can dramatically increase the number of cultivating containers that can be accommodated per unit area compared to conventional turret-structured plant cultivating apparatuses. As a result, the accommodation rate per area and the production efficiency of crops in the plant factory can be increased.

（ａ）この発明にかかる植物栽培装置の実施形態の横方向から見た図、（ｂ）（ａ）の長さ方向から見た図(a) View from the lateral direction of the embodiment of the plant cultivation apparatus according to the present invention, (b) View from the length direction of (a) この発明にかかる植物栽培装置の実施形態の端部方向から見下ろした斜視図1 is a perspective view looking down from an end of an embodiment of a plant cultivation apparatus according to the present invention; FIG. 図１（ｂ）の拡大図Enlarged view of Fig. 1(b) 図３の各段部分の拡大図Enlarged view of each step in FIG. 勾配曲げ金具の斜視図Perspective view of slope bending fittings 給水機構の拡大斜視図Enlarged perspective view of water supply mechanism 車輪及び装置台部付近の拡大図Enlarged view of wheels and equipment base 天井に対する転倒防止機構の拡大図Enlarged view of the overturn prevention mechanism for the ceiling 天井に設置したレール及び天井リングと最上段の横支柱との断面図Sectional view of the rail and ceiling ring installed on the ceiling and the uppermost horizontal strut

以下、この発明について具体的な実施形態とともに詳細に説明する。この発明は、面積当たりの収容率を高めた植物栽培装置１０である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail along with specific embodiments. The present invention is a plant cultivation device 10 with an increased accommodation rate per area.

この発明にかかる植物栽培装置の実施形態例の全体図を図１（ａ）及び（ｂ）に示す。図１（ａ）は横方向から見た全体側面図、図１（ｂ）は長さ方向から見た正面図である。なお、本説明において図１（ｂ）における左右方向を横方向という。 An overall view of an embodiment of a plant cultivation apparatus according to the present invention is shown in FIGS. 1(a) and 1(b). FIG. 1(a) is an overall side view seen from the lateral direction, and FIG. 1(b) is a front view seen from the length direction. In addition, in this description, the left-right direction in FIG.1(b) is called a horizontal direction.

この植物栽培装置１０の基本骨格は、それぞれが鉛直方向に向き、一直線上に並ぶ複数本の縦支柱１１と、縦支柱１１に対して固定され、縦支柱１１，１１同士の間を渡し水平方向に向き、上下方向に複数段設けられた横支柱１２（１２ａ～１２ｆ）とからなる。縦支柱１１が向く前記鉛直方向は図１（ａ）（ｂ）の上下方向であり、横支柱１２は図１（ａ）の左右方向で示される水平方向に向く。ここでは、一直線上に３本の縦支柱１１が並んだ実施形態を示しているが、２本でもよいし、４本以上でもよい。ただし、縦支柱１１の本数が増えると、その部分は後述する栽培容器１６を設置できないために面積当たりの収容率が減少してしまうので、縦支柱１１の数は強度上必要最低限に抑えることが望ましい。 The basic framework of the plant cultivation apparatus 10 includes a plurality of vertical posts 11 aligned in a vertical direction, and fixed to the vertical posts 11 to bridge between the vertical posts 11 and 11 in the horizontal direction. It consists of lateral struts 12 (12a to 12f) provided in multiple stages in the vertical direction. The vertical direction in which the vertical support 11 faces is the vertical direction in FIGS. 1(a) and 1(b), and the horizontal support 12 is oriented in the horizontal direction shown in the horizontal direction in FIG. 1(a). Here, an embodiment in which three vertical struts 11 are aligned on a straight line is shown, but the number may be two, or four or more. However, if the number of vertical struts 11 increases, the cultivation container 16, which will be described later, cannot be installed in that portion, and the accommodation rate per area decreases. is desirable.

上記の縦支柱１１及び横支柱１２を構成するそれぞれの支柱は、一定の長さを持つ、強度の高い材質のものであれば良く、例えば、金属製で中空状の円筒管、角パイプや、Ｈ型鋼を使用することができる。その中でも、工事現場で足場資材として利用される一般的な単管を用いると、強度及びコストの点で特に望ましい。 Each of the pillars constituting the vertical pillar 11 and the horizontal pillar 12 may be made of a material having a certain length and high strength. H-beam steel can be used. Among them, it is particularly desirable to use a general single pipe that is used as a scaffolding material at construction sites in terms of strength and cost.

上記の縦支柱１１及び横支柱１２との間の接点では、クランプ１３により上下左右に交錯しながら接するように固定する。このクランプ１３により縦支柱１１と横支柱１２とを固定した形態を、図２の斜視図及び図３の拡大図に示す。このクランプ１３としても、工事現場で足場資材の固定に利用される一般的なクランプを用いると、強度及びコストの点で特に望ましい。また、支柱の形状に応じて、上記のクランプの代わりに同様に支柱同士を固定できる部材を適宜利用できる。 At the points of contact between the vertical struts 11 and the horizontal struts 12, clamps 13 are used to fix the vertical and horizontal struts so that they are in contact with each other. A configuration in which the vertical support 11 and the horizontal support 12 are fixed by the clamp 13 is shown in the perspective view of FIG. 2 and the enlarged view of FIG. As the clamps 13, it is particularly desirable to use general clamps used for fixing scaffolding materials at construction sites in terms of strength and cost. Also, depending on the shape of the pillars, a member capable of fixing the pillars to each other can be appropriately used in place of the clamp described above.

横支柱１２（１２ａ～１２ｆ）には、間隔を空けて梁材１４が複数個取り付けられる。梁材１４は横支柱１２の長さ方向に対して垂直な両横方向に延ばされている。この両横方向とは図１（ｂ）における左右方向にあたる。梁材を横支柱１２に取り付ける形態としては、特に限定されないが、この実施形態では横支柱１２を囲むＵボルトクランプ２７が下に突起を延ばしており、その突起に対して下方から梁材１４を固定している。横支柱１２の下側から両横方向に梁材１４の両梁が延びる構造となっている。この梁材１４には後述する水樋１５及び栽培容器１６の重量が集中するため、金属製で強固な材料で形成されることが望ましい。 A plurality of beam members 14 are attached to the horizontal struts 12 (12a to 12f) at intervals. The beams 14 extend in both lateral directions perpendicular to the longitudinal direction of the lateral struts 12 . The two lateral directions correspond to the left and right directions in FIG. 1(b). Although there are no particular restrictions on the form in which the beams are attached to the lateral struts 12, in this embodiment, the U-bolt clamps 27 surrounding the lateral struts 12 have projections extending downward, and the beams 14 are attached to the projections from below. Fixed. It has a structure in which both beams of the beam member 14 extend in both lateral directions from the lower side of the lateral strut 12 . Since the weight of the water gutter 15 and the cultivation container 16, which will be described later, concentrates on the beam member 14, it is desirable that the beam member 14 be made of a strong metal material.

この横支柱１２から両横方向にそれぞれ複数本延ばされた梁材１４の上に、横支柱１２に沿って水樋１５が載せられる。図１（ａ）では水樋１５が３本の梁材１４に支えられている。また、図１（ｂ）では横支柱１２の横方向として左右両方に梁材１４が延ばされており、左右それぞれに水樋１５を載せた実施形態を示している。ただし、本発明としてはこれに限らず、左右いずれかの方向に延びる梁材を、上下互い違いに設けてその上に水樋１５を設置する実施形態でもよい。水樋１５は横支柱１２の長さ方向に長い方形又は半円筒形で、内部に後述する栽培容器１６を格納できるように上向きに開放された空間を有するように形成されている。なお、格納される際に、栽培容器１６が脱落しなければ、栽培容器１６の全体が収まっていなくても良い。また、水樋１５は内部に流された水をまとめて排水できるように内部に傾斜ができるように形成されているか、または傾斜を有するように配されている。この実施形態では傾斜を有するように両横方向に傾くように配されている。水樋１５はできるだけ軽量で、かつ水を通さないことが必要である。このため水樋１５はプラスチック材料で形成されていると好ましい。なお、軽量かつ水を通さなければ、金属でも木材であってもよい。 A water gutter 15 is placed along the horizontal support 12 on a plurality of beams 14 extending in both horizontal directions from the horizontal support 12 . In FIG. 1( a ), the water gutter 15 is supported by three beams 14 . In addition, FIG. 1(b) shows an embodiment in which beams 14 are extended in both the left and right sides of the horizontal support 12, and water troughs 15 are placed on the left and right sides, respectively. However, the present invention is not limited to this, and may be an embodiment in which beam members extending in either the left or right direction are provided alternately in the vertical direction and the gutter 15 is installed thereon. The water gutter 15 has a square or semi-cylindrical shape elongated in the longitudinal direction of the horizontal strut 12, and is formed to have an upwardly open space in which a cultivation container 16, which will be described later, can be stored. In addition, if the cultivation container 16 does not fall off when stored, the entire cultivation container 16 does not have to be stored. In addition, the water gutter 15 is formed so as to have a slope inside or is arranged to have a slope so that the water that has flowed inside can be drained collectively. In this embodiment, it is arranged to be inclined in both lateral directions so as to have an inclination. The water gutter 15 should be as light as possible and impervious to water. Therefore, it is preferable that the water gutter 15 is made of a plastic material. Metal or wood may be used as long as it is lightweight and impervious to water.

水樋１５を両横方向に傾斜させている構造の拡大図を図４に示す。梁材１４の左右両側に勾配曲げ金具２８が取り付けられており、これが水樋１５の両横方向の側面を支えて、傾斜させた状態で固定している。この勾配曲げ金具２８の斜視図を図５に示す。勾配曲げ金具２８は、梁材１４の上部に乗る天面２８ａと、天面２８ａから直角に下方へ折れ曲がった固定面２８ｂと、天面２８ａから上方に跳ね上がった傾斜面２８ｄを有する。固定面２８ｂには固定穴２８ｃが空けられ、梁材１４の固定穴に対してネジ留めすることで勾配曲げ金具２８の全体を固定できる。天面２８ａと傾斜面２８ｄとの為す角度は、植える作物の条件に応じて適宜設定するとよい。具体的には１００度以上１２５度以下程度に設定するとよい。これにより、栽培容器の土などの内容物の脱落を防ぎ、かつ、作業時に視認性・作業性が向上することができる。 FIG. 4 shows an enlarged view of the structure in which the water gutter 15 is tilted in both lateral directions. Angle bending metal fittings 28 are attached to both left and right sides of the beam 14, which support both lateral side surfaces of the water gutter 15 and fix it in an inclined state. A perspective view of this slope bending fitting 28 is shown in FIG. The sloped bending fitting 28 has a top surface 28a on which the top surface of the beam member 14 rests, a fixed surface 28b bent downward at right angles from the top surface 28a, and an inclined surface 28d that rises upward from the top surface 28a. A fixing hole 28c is formed in the fixing surface 28b, and the entire slope bending fitting 28 can be fixed by screwing it into the fixing hole of the beam member 14. As shown in FIG. The angle formed by the top surface 28a and the inclined surface 28d may be appropriately set according to the conditions of the crops to be planted. Specifically, it should be set to about 100 degrees or more and 125 degrees or less. As a result, contents such as soil in the cultivation container can be prevented from falling off, and visibility and workability can be improved during work.

一方、水樋１５の中央方向側の下方角は、横支柱１２（図４では１２ｘと表示）を囲んで梁材１４を支えるＵボルトクランプ２７の上側に乗って支えられている。上記の天面２８ａと傾斜面２８ｄとの為す角度は、水樋１５の中央方向側の下方角がＵボルトクランプ２７の上に乗せられたときに、水樋１５の両横方向側の側面の角度に傾斜面２８ｄが沿う角度であると好ましい。 On the other hand, the lower corner of the water gutter 15 on the central direction side is supported on the upper side of the U-bolt clamp 27 that surrounds the horizontal strut 12 (indicated by 12x in FIG. 4) and supports the beam member 14 . The angle formed by the top surface 28a and the inclined surface 28d is such that when the downward angle of the central direction side of the water gutter 15 is put on the U-bolt clamp 27, the side surfaces of both lateral sides of the water gutter 15 It is preferable that the angle is an angle along which the inclined surface 28d follows.

水樋１５の内側には作物を育成する栽培容器１６が設けられる。図に示す実施形態ではポット状の栽培容器１６を水樋１５の長さ方向に並べているが、形状はこれに限定されず、例えば水樋１５に沿った長尺形状の栽培容器を並べていてもよい。ただし、水樋１５の内部に植えられる作物の株数や収穫量ができるだけ多くなるように、間隔を空けずに栽培容器１６を詰めておけることが望ましい。それにより、面積当たりの収容率を高めることができる。栽培容器１６も軽量であることが望ましく、プラスチック材料で形成されていると好ましい。栽培容器１６の中は土やスポンジ、不織布などの、作物の種や苗などを固定できる内容物が詰められている。これらの内容物は水を保持できることが望ましい。一方で、栽培容器１６の下方には、余分な水を排水できる排水口（図示せず）が設けられていると好ましい。排水口から排出された水は、水樋１５に集められて排水される。 A cultivation container 16 for growing crops is provided inside the water gutter 15 . In the illustrated embodiment, the pot-shaped cultivation containers 16 are arranged in the length direction of the water gutter 15, but the shape is not limited to this. good. However, it is desirable that the cultivation containers 16 can be packed with no space between them so that the number of crops planted inside the water gutter 15 and the yield can be maximized. Thereby, the accommodation rate per area can be improved. The cultivation container 16 is also desirably lightweight and is preferably made of a plastic material. The cultivation container 16 is filled with contents such as soil, sponge, non-woven fabric, etc., to which seeds and seedlings of crops can be fixed. It is desirable that these contents be able to retain water. On the other hand, it is preferable that a drainage port (not shown) for draining excess water is provided below the cultivation container 16 . Water discharged from the drain port is collected in a gutter 15 and drained.

以上の構成により、横支柱１２（１２ｂ～１２ｆ）ごとの各段に、左右両横に水樋１５が配され、この水樋１５の内部に栽培容器１６が並べられた構造が並ぶ。従来の櫓構造に比べて、横支柱１２を挟んで水樋１５が並んでいるだけで四隅や外周を支柱などで囲まれることがなく、水平方向の占有面積を削減し、面積当たりの収容率を高めた構造を実現している。このような構造を上下方向に複数段重ねて、さらに面積当たりの収容率を数倍にしている。 With the above configuration, water troughs 15 are arranged on both left and right sides of each stage of each of the horizontal struts 12 (12b to 12f), and a structure in which cultivation containers 16 are arranged inside the water troughs 15 is arranged. Compared to the conventional turret structure, the horizontal occupied area is reduced and the accommodation rate per area is achieved without surrounding the four corners or the outer periphery with the support by simply arranging the water gutter 15 with the horizontal support 12 interposed therebetween. It realizes a structure that enhances By stacking a plurality of such structures in the vertical direction, the storage rate per area is increased several times.

個々の栽培容器１６への給水機構の例を図６の斜視図を用いて説明する。縦支柱１１と並行に、縦給水管１８が設けてある。縦給水管１８には下方から水が供給される。縦給水管１８からは横支柱１２（１２ｂ～１２ｆ）ごとに設けられた各段について、それぞれ横給水管１９（１９ａ～１９ｅ）が分岐している。横給水管１９は各段の横支柱１２に並行して水樋１５，１５の間に配されている。水樋１５は上記の通り両横方向に傾いている分、中央側が広く空いており、ここに横給水管１９を通すことで、スペースを有効活用し、各段に必要な高さを節約できる。横給水管１９の上部からは個別給水管１７が分岐しており、この個別給水管１７を介して個々の栽培容器１６へ給水する。また、縦給水管１８から分岐したそれぞれの横給水管１９（１９ａ～１９ｅ）には弁を操作するコック２２が設けてあり、その段の水樋１５及び栽培容器１６への給水が一時的に不要になった場合にはコック２２を操作して給水を停止する。 An example of a water supply mechanism to each cultivation container 16 will be described with reference to the perspective view of FIG. A vertical water supply pipe 18 is provided in parallel with the vertical strut 11 . Water is supplied to the vertical water supply pipe 18 from below. Horizontal water supply pipes 19 (19a to 19e) branch off from the vertical water supply pipe 18 for each stage provided for each of the horizontal struts 12 (12b to 12f). The horizontal water supply pipe 19 is arranged between the water gutters 15, 15 in parallel with the horizontal struts 12 of each stage. Since the water gutter 15 is tilted in both lateral directions as described above, the center side is wide open, and by passing the horizontal water supply pipe 19 through this space, the space can be effectively used and the height required for each stage can be saved. . An individual water supply pipe 17 is branched from the upper portion of the horizontal water supply pipe 19 , and water is supplied to each cultivation container 16 via the individual water supply pipe 17 . In addition, each horizontal water supply pipe 19 (19a to 19e) branched from the vertical water supply pipe 18 is provided with a cock 22 for operating a valve, and the water supply to the water gutter 15 and the cultivation container 16 of that stage is temporarily supplied. When it becomes unnecessary, the cock 22 is operated to stop water supply.

なお、栽培容器１６への給水機構は上記の形態に限られるものではなく、個別給水管１７の先端形状が変更されたものであったり、横給水管１９が水樋１５の上方にあって散水により給水するものであったり、特に限定されない。ただし、スペースの有効活用の点からは、水樋１５、１５の間に横給水管１９を配するのが特に好ましい。また、コック２２の弁が電磁弁であってもよいし、その電磁弁を電子的に制御するシステムを別途備えていてもよい。 In addition, the water supply mechanism to the cultivation container 16 is not limited to the above-described form, and the tip shape of the individual water supply pipe 17 is changed, or the horizontal water supply pipe 19 is above the water gutter 15 and sprinkles water. It is not particularly limited. However, from the point of view of effective use of space, it is particularly preferable to arrange the horizontal water supply pipe 19 between the water gutters 15,15. Also, the valve of the cock 22 may be an electromagnetic valve, or a separate system for electronically controlling the electromagnetic valve may be provided.

次に、個々の栽培容器１６からの排水機構の例を、図４を参照して説明する。栽培容器１６は植木鉢などのように下方に排水口が空けられており、栽培容器１６で余分となった水が水樋１５に落ちて集められる。水樋１５は両横方向へ傾けられているので、集められた水はこの傾きによって底部両横方向側へと集まる。この底部両横方向側のように最下部に位置することになる水樋１５の下方側の一部に、水を排出する通水孔２５を空ける。設置した際に水が集まる最下部となる位置であれば水樋１５の底面に限られず、傾けた際に下側となる側面であってもよい。さらに、この通水孔２５は開放せずに、孔を通して下方に位置する別の水樋１５の上まで到達する伝水路２３を取り付けてある。伝水路２３は、水が自由落下するよりも流速を制限させて水を下側へと伝えるものである。排水の流速を制限せずに下方に位置する別の水樋１５へ落下させると跳ね返って、植物や機器などに排水がかかる恐れがある。流速を制限することでこのような事態を抑制し、植物の汚染や、機器の故障などを防止することができる。スペースを省略するためには、水平方向へ延びたりせず、真下へ向けられていることが望ましい。例えば、流速を制限する突起物を内部に備えたホースなどが挙げられる。また、傾斜を有する螺旋状の管によって最終的に真下へ向かわせるものでもよい。図に示す実施形態では、伝水路２３として、耐水性のある鎖を用いる例を示す。通水孔２５を通る排水は、排水管などでまとめる必要なく、伝水路２３を伝って下方に位置する別の水樋１５で集めることができる。このため、各段の水樋１５からの排水を集めるための排水用配管を各段の下部に設けなくてよくなり、上下方向に必要となるスペースを削減できる。なお、最下段の拡大図である図７に示すように、最下段の水樋１５から下に延ばされた伝水路２３は、最下段にのみ設けられた排水管２４の中へ到達されており、最上段の水樋１５から最下段の水樋１５までの全ての排水が、排水管２４一本で集めて排水可能となる。 Next, an example of a drainage mechanism from each cultivation container 16 will be described with reference to FIG. The cultivating container 16 has a drainage port at the bottom like a flowerpot, and excess water in the cultivating container 16 falls into a gutter 15 and is collected. Since the water gutter 15 is tilted in both lateral directions, the collected water gathers on both lateral sides of the bottom due to this inclination. A water passage hole 25 for discharging water is formed in a portion of the lower side of the water gutter 15 which is to be positioned at the lowest portion, such as both lateral sides of the bottom. It is not limited to the bottom surface of the water gutter 15 as long as it is the lowest position where water collects when installed, and may be the side surface that is the lower side when tilted. Furthermore, this water flow hole 25 is not opened, and a water transmission path 23 is attached to reach the top of another water gutter 15 located below through the hole. The transmission channel 23 is for transmitting the water downward by restricting the flow velocity rather than allowing the water to freely fall. If the water is dropped into another water gutter 15 located below without restricting the flow velocity of the water, the water may rebound and splash on plants, equipment, and the like. By limiting the flow velocity, such a situation can be suppressed, and contamination of plants and failure of equipment can be prevented. In order to save space, it is desirable that it is not extended horizontally but directly downward. For example, there is a hose having a protrusion inside to limit the flow velocity. Alternatively, a helical tube having an inclination may be used to direct the tube to the bottom. In the illustrated embodiment, an example of using a water-resistant chain as the transmission channel 23 is shown. Drainage that passes through the water passage hole 25 can be collected by another water gutter 15 located below along the water transmission path 23 without the need to collect it with a drainage pipe or the like. Therefore, it is not necessary to provide drainage pipes for collecting the drainage from the water gutter 15 of each stage at the bottom of each stage, and the space required in the vertical direction can be reduced. In addition, as shown in FIG. 7, which is an enlarged view of the lowest stage, the transmission channel 23 extending downward from the water gutter 15 at the lowest stage reaches the drain pipe 24 provided only at the lowest stage. All of the drainage from the uppermost water gutter 15 to the lowermost water gutter 15 can be collected and drained by one drainage pipe 24.例文帳に追加

個々の栽培容器１６で育成する作物を照らす照明機構としては、図２の最上段に示すように、梁材１４の下方側に、横支柱１２ａに沿って配された長尺状の照明材２０が利用できる。照明材２０の構成としては、ＬＥＤを用いると、波長や波長ごとの光量などを任意に選択できるとともに、使用する電力量も最小限にとどめることができるので好ましい。 As a lighting mechanism for illuminating the crops grown in the individual cultivation containers 16, as shown in the uppermost part of FIG. is available. As for the configuration of the lighting material 20, it is preferable to use LEDs because the wavelength and the amount of light for each wavelength can be arbitrarily selected, and the power consumption can be minimized.

この発明にかかる植物栽培装置１０は、全体を動かせるようにするため、設置面に接して両横方向に回転可能な車輪３６と、車輪３６を回転させる駆動機構とを有する。全体を動かせると、栽培に関する作業を終えた後、隣接する植物栽培装置１０との間のスペースを詰めることが容易にできる。これにより、多数の植物栽培装置１０を併用する際の収容率を高めることが容易にできる。 The plant cultivation apparatus 10 according to the present invention has wheels 36 that are rotatable in both lateral directions in contact with the installation surface and a drive mechanism that rotates the wheels 36 in order to move the whole. If the entire device can be moved, the space between adjacent plant cultivating devices 10 can be easily reduced after finishing work related to cultivating. Thereby, it is possible to easily increase the accommodation rate when using a large number of plant cultivation devices 10 together.

駆動機構と車輪３６の構成例を、装置下部を拡大した図７を参照して説明する。車輪３６は四隅に配されている。これらの車輪３６は、各段の栽培容器１６への通常の作業では植物栽培装置１０が倒れないように支えられる位置に配されていると好ましい。これらの車輪は装置の底部のフレームとなる装置台部３７に対して固定されている。装置台部３７の上面には、縦支柱１１を支えて固定する支柱固定部３８が設けられており、縦支柱１１を装置台部３７に対して固定している。車輪３６の少なくとも一つに対して、手動で回転力を与えるハンドル３１が装置台部３７の上方に取り付けてある。ハンドル３１は手動で回すものであるため、大人の作業者の手が立ったまま届く高さに設けられていると好ましい。ハンドル３１を回転した回転力は、ベルトチェーン３４，３４を介して、車輪３６に隣接する回転軸３５を回転させる。なお、ベルトチェーン３４，３４の間に、ベルトチェーン３４に対して噛み合い回転される中継軸３３を設けてある。中継軸３３及び回転軸３５ともに、装置台部３７に対して回転可能に取り付けられてある。ハンドル３１が回されたことに従って回転軸３５が回転されると、さらにベルトチェーンを介して車輪３６が回転され、植物栽培装置１０を両横方向に移動させることができる。なお、伝達機構はベルトチェーンに限定されるものではなく、その他の回転駆動機構を選択してよい。 A configuration example of the drive mechanism and the wheels 36 will be described with reference to FIG. Wheels 36 are arranged at the four corners. These wheels 36 are preferably arranged at a position where they are supported so that the plant cultivating apparatus 10 does not topple during normal work on the cultivating containers 16 on each stage. These wheels are fixed to a device base 37 which forms the bottom frame of the device. A column fixing portion 38 for supporting and fixing the vertical column 11 is provided on the upper surface of the device base portion 37 to fix the vertical column 11 to the device base portion 37 . A handle 31 for manually applying a rotational force to at least one of the wheels 36 is attached above the apparatus base portion 37 . Since the handle 31 is to be turned manually, it is preferably provided at a height that an adult operator can reach while standing. A rotational force that rotates the handle 31 rotates a rotating shaft 35 adjacent to a wheel 36 via belt chains 34 , 34 . Between the belt chains 34 , 34 is provided a relay shaft 33 that engages with and rotates with the belt chain 34 . Both the relay shaft 33 and the rotary shaft 35 are rotatably attached to the apparatus base portion 37 . When the rotating shaft 35 is rotated according to the rotation of the handle 31, the wheels 36 are further rotated through the belt chain, and the plant cultivation device 10 can be moved in both lateral directions. In addition, the transmission mechanism is not limited to the belt chain, and other rotation driving mechanisms may be selected.

さらに、この発明にかかる植物栽培装置１０は、転倒防止機構を有すると好ましい。上記の車輪３６があることで移動させやすくなる半面、奥行方向の部材が使用されていないこともあり、高速な移動や地震などにより大きな揺れが両横方向に掛けられた場合、転倒しやすくなってしまうため、その危険性を低減するための機構である。この転倒防止機構の例を図８の斜視図及び図９の天井部断面図とともに説明する。植物栽培装置１０を設置する箇所の天井Ｓに、両横方向に配したレール４３を設けてある。レール４３の天井Ｓ裏には、振動を受けた際に植物栽培装置１０の荷重を支えられるように、レール固定具４５が設けてある。レール４３の内部には、レール４３に沿って移動するローラ４４が入れ込まれており、ローラ４４からは下方に天井リング４１がぶら下げられてある。天井リング４１と、最上段の縦支柱１１又は横支柱１２ａとの間を、直接的に又は間接的に拘束具で繋いで拘束する。図では拘束具として転倒防止チェーン４２を用いた例を示す。直接的にとは、天井リング４１を通した拘束具を、縦支柱１１や横支柱１２ａに直接引っ掛けて外れないようにすることである。間接的にとは、天井リング４１を通した拘束具を、縦支柱１１や横支柱１２ａに別途取り付けて固定した金具などの付属品に引っ掛けて外れないようにすることである。横支柱１２ａであれば横支柱１２ａの下側をくぐらせることで直接的に拘束しやすい。縦支柱１１であれば例えば上端に拡幅された部位を持つ抜け止めを設けてその抜け止めより下に拘束具を引っ掛けることで、縦支柱１１に直接的に拘束できる。間接的に取り付ける場合は、拘束具の形態に応じて適宜様々な金具を選択できる。いずれの形態であっても、高速な移動や地震などにより大きな揺れが起きて、両横方向に植物栽培装置１０が揺れ動いても、横支柱１２ａに転倒防止チェーン４２で繋げられた天井リング４１が、レール４３内を移動するローラ４４を動かし、揺れを吸収する。これにより、植物栽培装置１０が転倒する危険性を抑制できる。 Furthermore, the plant cultivation device 10 according to the present invention preferably has an overturn prevention mechanism. While the wheels 36 make it easier to move, the fact that no members in the depth direction are used makes it more likely to tip over when large shaking is applied in both lateral directions due to high-speed movement or earthquakes. This is a mechanism to reduce the risk of An example of this overturn prevention mechanism will be described with reference to the perspective view of FIG. 8 and the cross-sectional view of the ceiling portion of FIG. Rails 43 arranged in both lateral directions are provided on the ceiling S at the place where the plant cultivation device 10 is installed. A rail fixture 45 is provided behind the ceiling S of the rail 43 so as to support the load of the plant cultivation device 10 when subjected to vibration. A roller 44 that moves along the rail 43 is inserted inside the rail 43 , and a ceiling ring 41 is hung downward from the roller 44 . The ceiling ring 41 and the uppermost vertical support 11 or horizontal support 12a are directly or indirectly connected and restrained by a restraint tool. The figure shows an example in which a fall prevention chain 42 is used as a restraint. The term “directly” means that the restraining tool passed through the ceiling ring 41 is directly hooked to the vertical support 11 or the horizontal support 12a so as not to come off. "Indirectly" means that the restraint through which the ceiling ring 41 is passed is hooked to an accessory such as a metal fitting separately attached and fixed to the vertical support 11 or the horizontal support 12a so as not to come off. In the case of the horizontal strut 12a, it is easy to directly restrain by passing under the horizontal strut 12a. In the case of the vertical support 11, for example, by providing a retainer having a widened portion at the upper end and hooking a restraining tool below the retainer, the vertical support 11 can be directly restrained. In the case of indirect attachment, various fittings can be appropriately selected according to the form of the restraint. In either form, even if the plant cultivating apparatus 10 shakes in both lateral directions due to large shaking caused by high-speed movement or an earthquake, the ceiling ring 41 connected to the lateral strut 12a with the overturning prevention chain 42 will remain intact. , move the rollers 44 moving in the rails 43 to absorb the shaking. Thereby, the danger that the plant cultivation apparatus 10 will topple over can be suppressed.

本発明の植物栽培装置として、図１に示す形態の植物栽培装置を製造した。長さ８ｍで２４株分の栽培装置を収容した水樋を、両横方向に２本並べた。両横方向の占有幅は５５０ｍｍとなった。また、各段には排水管を設けず、各段の水樋からは下の段への排水を伝わせる伝水チェーンを設けることで、一段あたりの上下方向高さを圧縮し、段数は５段分を収容することができた。 As a plant cultivation apparatus of the present invention, a plant cultivation apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured. Two water troughs having a length of 8 m and accommodating 24 strains of the cultivation apparatus were arranged in both horizontal directions. The occupied width in both lateral directions was 550 mm. In addition, each level does not have a drainage pipe, but instead a water transmission chain is installed to convey the water from the water gutter of each level to the level below. It was able to accommodate the steps.

一方、従来の櫓型で四隅に支柱を有する植物栽培装置に、上記と同じ長さ８ｍで２４株分の栽培装置を収容した水樋を、一段あたり２列並べた。両横方向の占有幅は６００ｍｍであり、支柱がある分だけ両横方向の占有面積は本発明の植物栽培装置に比べて広がってしまった。 On the other hand, in a conventional turret-shaped plant cultivation apparatus having support posts at four corners, water troughs having the same length of 8 m and accommodating 24 plants were arranged in two rows per stage. The occupied width in both lateral directions is 600 mm, and the occupied area in both lateral directions is wider than that of the plant cultivation apparatus of the present invention due to the support.

また、従来の植物栽培装置では、それぞれの水樋の下部に水平方向へ延びる排水管を取り付けてあり、端部に設けた縦排水管に集約して排水する機構を採用した。このため、縦排水管の分、一段あたりの上下方向高さは本発明の植物栽培装置より高くなり、全体としては同じ高さの中に、４段分のみ収容することができた。 In addition, in the conventional plant cultivation apparatus, a drain pipe extending in the horizontal direction is attached to the lower part of each water gutter, and a mechanism is adopted in which water is collected and drained in a vertical drain pipe provided at the end. For this reason, the height in the vertical direction per stage is higher than that of the plant cultivation apparatus of the present invention due to the vertical drainage pipe, and only four stages can be accommodated in the same height as a whole.

１０植物栽培装置
１１縦支柱
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ横支柱
１３クランプ
１４梁材
１５水樋
１６栽培容器
１７個別給水管
１８縦給水管
１９横給水管
２０照明材
２２コック
２３伝水路
２４排水管
２５通水孔
２７Ｕボルトクランプ
２８勾配曲げ金具
２８ａ天面
２８ｂ固定面
２８ｃ固定穴
２８ｄ傾斜面
２９ファン
３１ハンドル
３３中継軸
３４ベルトチェーン
３５回転軸
３６車輪
３７装置台部
３８支柱固定部
４１天井リング
４２転倒防止チェーン
４３レール
４４ローラ
４５レール固定具
Ｓ天井 10 Plant cultivation device 11 Vertical support 12, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f Horizontal support 13 Clamp 14 Beam material 15 Water gutter 16 Cultivation container 17 Individual water supply pipe 18 Vertical water supply pipe 19 Horizontal water supply pipe 20 Lighting material 22 Cock 23 Water transmission channel 24 Drainage pipe 25 Water passage hole 27 U bolt clamp 28 Inclination bending fitting 28a Top surface 28b Fixing surface 28c Fixing hole 28d Inclined surface 29 Fan 31 Handle 33 Relay shaft 34 Belt chain 35 Rotating shaft 36 Wheel 37 Equipment base 38 Post fixing part 41 Ceiling ring 42 Overturn prevention chain 43 Rail 44 Roller 45 Rail fixture S Ceiling

Claims

それぞれが鉛直方向に向き、一直線上に並ぶ複数本の縦支柱と、
前記縦支柱に対して固定され、前記縦支柱同士の間を渡し水平方向に向き、上下方向に複数段設けられた横支柱と、
前記横支柱から前記横支柱の長さ方向に対して垂直な両横方向に延ばされた梁材と、
前記梁材上に、前記横支柱の左右それぞれに前記横支柱に沿って乗せられた、栽培容器を格納できるように上向きに開放された空間を有する水樋と、
前記植物栽培装置を設置する設置面に接して前記両横方向に回転可能な車輪と、
前記車輪を回転させる駆動機構と、
設置箇所の天井に配された両横方向に配したレール内を移動するローラから下方に配された天井リングに対して、最上段の前記縦支柱又は横支柱との間を直接的に又は間接的に拘束した拘束具を有する、植物栽培装置。 A plurality of vertical struts, each facing vertically and lined up on a straight line,
a horizontal strut that is fixed to the vertical struts, spans between the vertical struts, is oriented horizontally, and is provided in a plurality of stages in the vertical direction;
a beam member extending in both lateral directions perpendicular to the length direction of the lateral strut from the lateral strut;
a water gutter having a space opened upward so that a cultivation container can be stored, which is placed on each of the left and right sides of the horizontal support along the horizontal support on the beam material;
a wheel rotatable in both lateral directions in contact with an installation surface on which the plant cultivation device is installed;
a driving mechanism for rotating the wheel;
Directly or indirectly between the ceiling ring arranged below the rollers that move in the rails arranged in both horizontal directions arranged on the ceiling of the installation location and the vertical or horizontal pillars of the uppermost level A plant growing device having a restraint that is positively constrained .

下から二段目以降の前記水樋が下方側の一部に通水孔を有し、前記通水孔から下方に位置する別の前記水樋へ、落下より減速させて水を伝える伝水路を有する
請求項１に記載の植物栽培装置。 The water troughs on the second and subsequent stages from the bottom have a water flow hole in a part of the lower side, and a water transmission channel that transmits water from the water flow hole to another water trough located below by reducing the speed of falling. The plant cultivation device according to claim 1.

前記栽培容器に給水する給水機構として、
前記縦支柱に並行する縦給水管と、前記縦給水管から分岐して各段の前記横支柱に並行して前記水樋の間に配された横給水管と、前記横給水管から前記栽培容器へ給水する個別給水管とを有する、
請求項１又は２に記載の植物栽培装置。 As a water supply mechanism for supplying water to the cultivation container,
A vertical water supply pipe parallel to the vertical support, a horizontal water supply pipe branched from the vertical water supply pipe and arranged between the water gutters in parallel with the horizontal support on each stage, and the cultivation from the horizontal water supply pipe and an individual water supply pipe for supplying water to the container,
The plant cultivation device according to claim 1 or 2 .