JP7197115B2 - 栽培用温調カバー及び栽培システム - Google Patents

Description

本発明は、栽培用温調カバー及び栽培システムに関するものである。

植物の根の部分（以下、根域と称する）の温度を調整することにより、植物の地上部の生育や開花を制御可能であることが知られている。根域温度の調整装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。このような特許文献１に開示された根域温度の調整装置は、土壌を詰めた鉢（栽培容器）を恒温水槽内に浸漬させることにより、根域の温度調整を行っている。また、特許文献２においては、温調床部と鉢との間の熱伝達率を向上させるために、断熱パネルの底面から栽培容器の側面と当接面に至る金属箔等の熱伝導部を備える栽培容器保持トレイが開示されている。

実開昭６２－１０５５１１号公報 特開２０１７－２１６８９７号公報

例えば、特許文献２においては、熱伝導部によって底面側から側面側に熱を伝えることによって、栽培養器の底面と側面とを均一な温度に調整することができる。一方で、特許文献２においては、栽培容器を収容する貫通孔ごとに熱伝導部を設置する必要があり、栽培容器保持トレイの製造コストの上昇につながる。さらに、特許文献２の栽培容器保持トレイにおいては、高さ方向において栽培容器の上部から底部に至るまで貫通孔部分を除いて断熱パネルが密に配置されている。このため、栽培用容器保持トレイの重量が増加することなる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、金属箔等の熱伝導部を有する栽培容器保持トレイよりも安価かつ軽量な部材によって、植物の根を均一に温度調整可能とすることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、栽培容器で栽培される植物の温調を行う温調床部上に載置される栽培用温調カバーであって、上下方向に貫通して上記栽培容器を挿し込み可能とされた貫通孔を有する天板部と、上記天板部と上記温調床部との間に介挿されて上記貫通孔の貫通方向から見て上記貫通孔を囲って設けられることで上記天板部と上記温調床部との間に温調空間を形成する囲壁部とを有するという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記貫通孔の内壁面が上方から下方に向かうに連れて縮径されかつ上記栽培容器の周面に当接されるテーパ面であり、上記天板部からの上記囲壁部の下方への突出寸法が、上記貫通孔の内壁面に周面が当接された上記栽培容器の底面が上記温調床部に接触可能に設定されているという構成を採用する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記天板部が、第１方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔からなる第１貫通孔列と、上記第１方向と直交する第２方向に上記第１貫通孔列に対して変位して設けられると共に、上記第１貫通孔列における上記貫通孔の配列ピッチと半ピッチ異なる配列ピッチで上記第１方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔からなる第２貫通孔列とを有し、平面視における上記天板部の第１方向での端部の形状は、上記第１方向における上記第１貫通孔列の端部位置と上記第２貫通孔列の端部位置とに沿って斜辺あるいは段状に設定されているという構成を採用する。

第４の発明は、上記第１～第３いずれかの発明において、上記天板部に対して着脱可能とされると共に装着状態にて上記貫通孔を塞ぐ蓋部を有するという構成を採用する。

第５の発明は、上記第４の発明において、上記蓋部が、上記天板部に対して装着された状態で上記天板部よりも下方に突出されているという構成を採用する。

第６の発明は、栽培システムであって、上記第１～第５いずれかの発明である栽培用温調カバーと、上記栽培用温調カバーの下方に配置されると共に温度調整可能な上記温調床部とを有するという構成を採用する。

第７の発明は、上記第６の発明において、配列された複数の上記栽培用温調カバーを有するという構成を採用する。

第８の発明は、上記第６または第７の発明において、上記温調空間に配設されると共に潅水用の水を噴出する水噴出部を有するという構成を採用する。

本発明の栽培用温調カバーによれば、天板部と温調床部との間に空間が形成され、この空間が側方から囲壁部によって囲まれている。天板部の貫通孔に収容された栽培容器は、下部側面と底面とが温調空間に配置されることになるため、本発明によれば、植物の根を均一に温度調整することができる。また、本発明の栽培用温調カバーは、温調床部まで密に断熱パネルを有する構造と比較して軽量化される。したがって、本発明によれば、金属箔等の熱伝導部を有する栽培容器保持トレイよりも安価かつ軽量な部材によって、植物の根を均一に温度調整することが可能となる。

本発明の第１実施形態における栽培システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態における栽培システムが備える栽培用温調カバーの斜視図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態における栽培システムが備える栽培用温調カバーの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図である。 図３（ｂ）の要部拡大図である。 本発明の第２実施形態における栽培システムが備える栽培用温調カバーの斜視図である。 本発明の第２実施形態における栽培システムが備える栽培用温調カバーの要部断面図である。 本発明の第３実施形態における栽培システムの概略構成図である。 本発明の第３実施形態における栽培システムが備える栽培用温調カバーの要部断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る栽培用温調カバー及び栽培システムの一実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における栽培システム１の概略構成図である。本実施形態の栽培システム１は、鉢Ｘ（栽培容器）に収容された植物を同時に複数栽培するためのシステムであって、図１に示すように、温調床部２と、ヒートポンプユニット３と、栽培用温調カバー４と、制御装置５とを備えている。

温調床部２は、栽培用温調カバー４を下方から支持すると共に鉢Ｘの温度調整を行う。つまり、本実施形態の栽培システム１においては、栽培用温調カバー４の下方に温度調整可能な温調床部２が配置されている。この温調床部２は、ヒートポンプユニット３で生成される温調水Ｙを案内する水管を有しており、鉢Ｘの下部（すなわち植物の根域）の温度を調整する。このような温調床部２は、水管に供給された温調水Ｙと鉢Ｘとを非接触にて熱交換させることによって、鉢Ｘの温度を調整する。例えば、冬場においては、温調床部２に温水が温調水Ｙとして供給されることによって、鉢Ｘが加温される。また、夏場においては、温調床部２に冷水が温調水Ｙとして供給されることによって、鉢Ｘが冷却される。

ヒートポンプユニット３は、温調床部２と接続されており、温調床部２に供給するための温調水Ｙを生成する。また、ヒートポンプユニット３は、温調床部２から排出される温調水Ｙを回収し、再度、適温に調整された温調水Ｙとして温調床部２に供給する。例えば、冬場であれば、ヒートポンプユニット３は、鉢Ｘを加温することによって冷却された温調水Ｙを温調床部２から回収して加熱した後、再び温調床部２に供給する。また、夏場であれば、ヒートポンプユニット３は、鉢Ｘを冷却することによって加熱された温調水Ｙを温調床部２から回収して冷却した後、再び温調床部２に供給する。

栽培用温調カバー４は、温調床部２上に隣接して複数配置されている。図２は、栽培用温調カバー４の斜視図である。また、図３（ａ）は栽培用温調カバー４の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図である。また、図４は、図３（ｂ）の要部拡大図である。これらの図に示すように、栽培用温調カバー４は、天板部４ａと、囲壁部４ｂとを備えている。

天板部４ａは、例えば厚さ寸法が鉢Ｘの高さ寸法の半分程度された板状の部位であり、上下方向に貫通する貫通孔４ｃを複数有している。これらの貫通孔４ｃは、鉢Ｘを上方から挿し込み可能とされており、図４に示すように、内壁面４ｃ１が上方から下方に向かうに連れて縮径されるテーパ面とされている。この内壁面４ｃ１は、貫通孔４ｃに対して鉢Ｘが収容された場合に、鉢Ｘの周面の上部に当接する。このようにテーパ面とされた内壁面４ｃ１に鉢Ｘの周面の上部が当接することによって、鉢Ｘは天板部４ａに保持可能とされている。

天板部４ａは、図３（ａ）に示すように、平面視において、両端が段状とされた略長方形とされている。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、平面視における天板部４ａの長軸に沿った方向を幅方向（第１方向）と称し、平面視において幅方向に直交する方向を奥行方向（第２方向）と称する。

図３（ａ）に示すように、天板部４ａには、幅方向に等間隔の配列ピッチで並ぶ複数の貫通孔４ｃからなる貫通孔列（以下、第１貫通孔列４ｄと第２貫通孔列４ｅと称する）が２つ設けられている。第１貫通孔列４ｄと第２貫通孔列４ｅとは奥行方向に離間して、並行に設けられている。また、第１貫通孔列４ｄを構成する貫通孔４ｃと、第２貫通孔列４ｅを構成する貫通孔４ｃとは、図３（ａ）に示すように、配列ピッチが半ピッチ異なって配置されている。つまり、本実施形態において栽培用温調カバー４は、幅方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔４ｃからなる第１貫通孔列４ｄと、幅方向と直交する奥行方向に第１貫通孔列４ｄに対して変位して設けられると共に、第１貫通孔列４ｄにおける貫通孔４ｃの配列ピッチと半ピッチ異なる配列ピッチで幅方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔４ｃからなる第２貫通孔列４ｅとを有している。これによって、天板部４ａに設けられた貫通孔４ｃは、千鳥状に配置されている。

上述のように、貫通孔４ｃが千鳥状に配置されることによって、第１貫通孔列４ｄの端部位置と第２貫通孔列４ｅの端部位置とは、幅方向において貫通孔４ｃの配列ピッチの半ピッチ分だけ変位することになる。本実施形態において天板部４ａの幅方向における端部の形状は、図３（ａ）に示すように、第１貫通孔列４ｄの端部位置と第２貫通孔列４ｅの端部位置とに沿って段状に設定されている。天板部４ａの幅方向における一方側の端部の形状と、他方側の端部形状とは、２つの栽培用温調カバー４を幅方向に隣接配置した場合に、互いに隙間なく当接する形状とされている。

囲壁部４ｂは、平面視において（すなわち貫通孔４ｃの貫通方向から見て）、全ての貫通孔４ｃを囲うように天板部４ａの外縁部に設けられている。この囲壁部４ｂは、天板部４ａの外縁部に沿って環状形状とされており、天板部４ａの外縁部から下方に垂下するように設けられている。この囲壁部４ｂは、栽培用温調カバー４が温調床部２上に載置された場合に、温調床部２と天板部４ａとの間に介挿されて、図３（ｂ）に示すように天板部４ａと温調床部２との間に温調空間Ｋを形成する。

温調空間Ｋは、温調床部２、天板部４ａ及び囲壁部４ｂによって囲まれた空間であり、温調床部２から放出された温熱あるいは冷熱を閉じ込めることによって、均一な温度とされた空間である。この温調空間Ｋは、天板部４ａの貫通孔４ｃに収容された鉢Ｘの下部側面が配置される空間である。

また、囲壁部４ｂの天板部４ａから下方への突出寸法ｄは、鉢Ｘが貫通孔４ｃの内壁面４ｃ１に当接された状態における鉢Ｘの底面が温調床部２に接触可能となるように設定されている。なお、囲壁部４ｂの突出寸法ｄは、囲壁部４ｂの周方向のいずれの位置でも同様に設定されている。これによって、どの貫通孔４ｃに対して同型の鉢Ｘを収容しても鉢Ｘの底面が温調床部２に接触可能とされている。

このような栽培用温調カバー４は、本実施形態においてポリスチレンフォーム（すなわち発泡スチロール）によって形成されている。なお、栽培用温調カバー４の形成材料は、ポリスチレンフォームに限られるものではなく、耐水性が高く、複数の鉢Ｘを保持可能な強度を有する発泡プラスチックを好適に用いることができる。例えば、硬質ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム等を栽培用温調カバー４の形成材料として用いることも可能である。

図１に戻り、制御装置５は、ヒートポンプユニット３と接続されており、外部からの指令等に基づいてヒートポンプユニット３の制御を行う。例えば、制御装置５は、作業者が設定した温度に温調空間Ｋがなるように、ヒートポンプユニット３に生成する温調水Ｙの温度を調整させる。また、栽培システム１に温度センサやタイマーを設置し、これらの出力に応じて制御装置５がヒートポンプユニット３を制御する構成とすることも可能である。

このような構成の本実施形態の栽培システム１においては、制御装置５の制御の下にヒートポンプユニット３で生成される温調水Ｙの温度が調整され、温調床部２からの放熱によって温調空間Ｋが温調床部２の温度と略同一の温度に均一化される。このため、本実施形態の栽培システム１によれば、鉢Ｘの底面と下部側面とが同一の温度で保温される。なお、温調床部２から排出された温調水Ｙは、ヒートポンプユニット３に戻され、温度調整された上で再び温調床部２に供給される。

以上のような本実施形態の栽培システム１が備える栽培用温調カバー４によれば、天板部４ａと温調床部２との間に温調空間Ｋが形成され、この温調空間Ｋが側方から囲壁部４ｂによって囲まれている。天板部４ａの貫通孔４ｃに収容された鉢Ｘは、下部側面と底面とが温調空間Ｋに配置されることになるため、栽培用温調カバー４によれば、植物の根を均一に温度調整することができる。また、栽培用温調カバー４は、温調床部２まで密な断熱パネルを有する構造と比較して軽量化される。したがって、栽培用温調カバー４によれば、金属箔等の熱伝導部を有する栽培容器保持トレイよりも安価かつ軽量な部材によって、植物の根を均一に温度調整することが可能となる。

また、本実施形態における栽培用温調カバー４においては、貫通孔４ｃの内壁面４ｃ１が上方から下方に向かうに連れて縮径されかつ鉢Ｘの周面に当接されるテーパ面であり、天板部４ａからの囲壁部４ｂの下方への突出寸法ｄが、貫通孔４ｃの内壁面４ｃ１に周面が当接された鉢Ｘの底面が温調床部２に接触可能に設定されている。このため、本実施形態における栽培用温調カバー４によれば、鉢Ｘの重量を天板部４ａと温調床部２との両方で支えることができる。このため、鉢Ｘの重量を全て天板部４ａで支える場合と比較すると、貫通孔４ｃが形成された天板部４ａの板厚寸法を小さくすることができ、栽培用温調カバー４を軽量化することができる。

また、本実施形態における栽培用温調カバー４において天板部４ａは、幅方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔４ｃからなる第１貫通孔列４ｄと、幅方向と直交する奥行方向に第１貫通孔列４ｄに対して変位して設けられると共に、第１貫通孔列４ｄにおける貫通孔４ｃの配列ピッチと半ピッチ異なる配列ピッチで幅方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔４ｃからなる第２貫通孔列４ｅとを有している。さらに、本実施形態において天板部４ａの幅方向における端部の形状は、第１貫通孔列４ｄの端部位置と第２貫通孔列４ｅの端部位置とに沿って段状に設定されている。このため、図１に示すように、栽培用温調カバー４を幅方向に隣接して配置した場合に、栽培用温調カバー４同士の間に貫通孔４ｃが設けられないデッドスペースが発生することを抑制することができ、多数の鉢Ｘを載置することが可能となる。

また、本実施形態における栽培システム１においては、複数の栽培用温調カバー４を備えている。各々の栽培用温調カバー４によって温調空間Ｋが形成されるため、本実施形態の栽培システム１では、複数の独立した温調空間Ｋを備えることとなる。このため、１つ１つの温調空間Ｋを小さくすることができ、温調空間Ｋの内部にて温度ムラが生じることを抑止することができる。したがって、より確実に植物の根を均一に温度調整することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５及び図６を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図５は、本実施形態の栽培システムが備える栽培用温調カバー４Ａの斜視図である。また、図６は、本実施形態の栽培システムが備える栽培用温調カバー４Ａの要部断面図である。この図に示すように、本実施形態における栽培用温調カバー４Ａは、天板部４ａに対して着脱可能とされた蓋部４ｆを複数備えている。

蓋部４ｆは、鉢Ｘと略同一の外形形状とされており、貫通孔４ｃに対して挿入されて天板部４ａに装着状態とされることによって貫通孔４ｃを塞ぐ部材である。鉢Ｘに植えられた植物が育つと、鉢Ｘ同士の間を空けるために、鉢Ｘが配置されない貫通孔４ｃが発生する。このような鉢Ｘが配置されない貫通孔４ｃに対して蓋部４ｆを挿入することによって貫通孔４ｃが塞がれる。貫通孔４ｃが塞がれることによって、温調空間Ｋから熱が逃げることを防止することができ、温調空間Ｋが意図しない温度となることを防止することができる。

また、蓋部４ｆは、鉢Ｘと同様に、下方に向けて窄む形状とされており、天板部４ａに対して装着された状態で天板部４ａよりも下方に突出されている。蓋部４ｆをこのような形状とすることによって、温調空間Ｋの空間容積を鉢Ｘが設置された場合と同様あるいは近づけることができる。このため、温調空間Ｋを意図した温度に調整することが容易となる。また、蓋部４ｆをこのような形状とすることによって、温調空間Ｋの空間形状を鉢Ｘが設置された場合と同様あるいは近づけることができる。このため、温調空間Ｋ内部の気体の流れを、蓋部４ｆを設置する場合としない場合とで同様にすることができ、鉢Ｘを常に同じ環境で保温することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図７は、本実施形態の栽培システム１Ａの概略構成図である。また、図８は、本実施形態の栽培システム１Ａが備える栽培用温調カバー４を含む要部断面図である。この図に示すように、本実施形態の栽培システム１Ａは、給水装置６と、給水管７（水噴出部）とを備えている。給水装置６は、制御装置５と接続されており、制御装置５の制御の下に、給水管７に潅水用の水を供給する。給水管７は、図８に示すように、栽培用温調カバー４の内部の温調空間Ｋを通過するように配設されており、温調空間Ｋに配置される領域に水を噴出するための開口が設けられている。

このような本実施形態の栽培システム１Ａによれば、潅水用の水を噴出するための給水管７が備えられている。このため、栽培用温調カバー４を移動させなくても、植物の根に対して水を供給することが可能となる。

なお、給水管７は、栽培用温調カバー４ごとに設けられるようにしても良い。このような構成とすることによって、各々の温調空間Ｋへの水の供給を制御することが可能となり、温調空間Ｋごとに給水状態を調整することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、本実施形態において天板部４ａの幅方向における端部の形状は、第１貫通孔列４ｄの端部位置と第２貫通孔列４ｅの端部位置とに沿って段状に設定された構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態において天板部４ａの幅方向における端部の形状は、第１貫通孔列４ｄの端部位置と第２貫通孔列４ｅの端部位置とに沿った直線状であって、幅方向に対して傾斜した斜辺形状とすることも可能である。

１……栽培システム
１Ａ……栽培システム
２……温調床部
３……ヒートポンプユニット
４……栽培用温調カバー
４ａ……天板部
４Ａ……栽培用温調カバー
４ｂ……囲壁部
４ｃ……貫通孔
４ｃ１……内壁面
４ｄ……第１貫通孔列
４ｅ……第２貫通孔列
４ｆ……蓋部
５……制御装置
６……給水装置
７……給水管（水噴出部）
Ｋ……温調空間
Ｘ……鉢（栽培容器）
Ｙ……温調水

Claims (8)

1. 栽培容器で栽培される植物の温調を行う温調床部上に載置される栽培用温調カバーであって、
   上下方向に貫通して前記栽培容器を挿し込み可能とされた貫通孔を有する天板部と、 前記天板部と前記温調床部との間に介挿されて前記貫通孔の貫通方向から見て前記貫通孔を囲って設けられることで前記天板部と前記温調床部との間に温熱あるいは冷熱を閉じ込め可能な温調空間を形成する囲壁部と
   を有することを特徴とする栽培用温調カバー。
2. 前記貫通孔の内壁面が上方から下方に向かうに連れて縮径されかつ前記栽培容器の周面に当接されるテーパ面であり、
   前記天板部からの前記囲壁部の下方への突出寸法が、前記貫通孔の内壁面に周面が当接された前記栽培容器の底面が前記温調床部に接触可能に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載の栽培用温調カバー。
3. 前記天板部は、
   第１方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔からなる第１貫通孔列と、 前記第１方向と直交する第２方向に前記第１貫通孔列に対して変位して設けられると共に、前記第１貫通孔列における前記貫通孔の配列ピッチと半ピッチ異なる配列ピッチで前記第１方向に沿って等間隔で直線状に配列された複数の貫通孔からなる第２貫通孔列とを有し、
   平面視における前記天板部の第１方向での端部の形状は、前記第１方向における前記第１貫通孔列の端部位置と前記第２貫通孔列の端部位置とに沿って斜辺あるいは段状に設定されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の栽培用温調カバー。
4. 前記天板部に対して着脱可能とされると共に装着状態にて前記貫通孔を塞ぐ蓋部を有することを特徴とする請求項１～３いずれか一項に記載の栽培用温調カバー。
5. 前記蓋部は、前記天板部に対して装着された状態で前記天板部よりも下方に突出されていることを特徴とする請求項４記載の栽培用温調カバー。
6. 請求項１～５いずれか一項に記載の栽培用温調カバーと、
   前記栽培用温調カバーの下方に配置されると共に温度調整可能な前記温調床部と
   を有することを特徴とする栽培システム。
7. 配列された複数の前記栽培用温調カバーを有することを特徴とする請求項６記載の栽培システム。
8. 前記温調空間に配設されると共に潅水用の水を噴出する水噴出部を有することを特徴とする請求項６または７記載の栽培システム。

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