栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置
【課題】栽培ベンチ循環方式の施設園芸農業として野菜や花卉類などの作物を高効率に水耕栽培等する栽培システム、および栽培装置を提供する。
【解決手段】栽培ベンチを、入り口ラインから出口ラインに向かって敷設した広軌レール上を、同栽培ベンチの短手方向を移動線と平行な向きにして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行い、出口ラインにおいて栽培ベンチ上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチは９０度水平回転させて同栽培ベンチの長手方向を移動線と平行な向きにし、往路の栽培ベンチ列の下を潜れるように広軌レールの内側に背を低く敷設した狭軌レール上を前進させて入り口ラインへ戻すステップを含むことなどを特徴とする。
【解決手段】栽培ベンチを、入り口ラインから出口ラインに向かって敷設した広軌レール上を、同栽培ベンチの短手方向を移動線と平行な向きにして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行い、出口ラインにおいて栽培ベンチ上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチは９０度水平回転させて同栽培ベンチの長手方向を移動線と平行な向きにし、往路の栽培ベンチ列の下を潜れるように広軌レールの内側に背を低く敷設した狭軌レール上を前進させて入り口ラインへ戻すステップを含むことなどを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、栽培ベンチ循環方式の施設園芸農業として野菜や花卉類などの作物を高効率に水耕栽培等する栽培システム、および栽培装置の技術分野に属し、更に云えば、作物を収穫して空状態になった栽培ベンチは、往路の栽培ベンチ列の下を潜る形の復路を入り口ラインまで戻される上下２段型の立体型循環路を形成し、敷地の有効利用度を高めた栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の栽培ベンチ循環型栽培システムは、図１０に概念図を例示したように、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって一方向に移動する栽培ベンチ列Ｃを栽培室Ｄの敷地が許す限りに複数列形成し、出口ラインＢに到達した栽培ベンチは、その位置で、又は隣接の処置室Ｅへ移動させて作物の収穫を行う。その後、栽培ベンチは９０度の水平回転Ｆを行って、例えば播種の作業が容易なように長手方向を進行方向に向けた縦列の播種ラインＫを形成して播種作業Ｇを行う。その後、栽培ベンチは再び９０度の水平回転Ｆを行って、短手方向を進行方向に向けた横列の数珠繋ぎ状態による発芽ラインＨを形成する。そして、発芽ラインＨの先頭の栽培ベンチを順次入り口ラインＡへ送り、出口ラインＢに向かって一方向に移動させる栽培ベンチ列Ｃに加える循環動作を繰り返す。
【０００３】
因みに、下記の特許文献１に開示された温室用栽培ベンチ構造は、正に上記図１０で説明した通りの栽培ベンチ循環システム構造と認められる。
また、下記の特許文献２、３に記載された栽培装置は、いわゆる入り口ラインと出口ラインとに横送り手段を一連に設置して、一つの栽培室内で平面的に見て栽培ベンチの往路と復路が横並びに隣接する循環ラインを構成していることが特徴である。
【０００４】
【特許文献１】実公平２−２８６８８号公報
【特許文献２】特許第２９５５９２９号公報
【特許文献３】特許第３３０６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０に例示し、また、特許文献１に開示された従来一般の栽培ベンチ循環型栽培システムは、栽培室Ｄとは別異の処理室Ｅを横並びに用意し、処理室Ｅに播種ラインＫを形成して播種作業Ｇを行い、また、発芽ラインＨを形成して発芽までの時間を稼いでいる。このように栽培室Ｄと処理室Ｅとを横並びに併設する必要があると、敷地の有効利用、高効率使用を妨げる結果となる。特に一般の農業用敷地は間口幅が狭く、奥行き方向に長い長方形の地形が多く、栽培室Ｄと処理室Ｅとを横並びに併設するには敷地の形状に限界があって適さないことが多い。
上記特許文献２、３のように、一つの栽培室内を平面的に見て横並びの配置で栽培ベンチが循環する往路と復路を連続させた構成も一案であるが、平面的に見ると、作物の育成に供する栽培ベンチの往路と、育成に供しない復路とが全く同じ長さで横並びに並行するから、作物の栽培効率が低い。もっとも、往路と復路を共に作物の育成に供せしめる実施も可能であるが、そうすると作物の播種、発芽作業と、収穫作業を共通の場所で行うことになり、各作業のスペース確保が難しいという問題もある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、敷地の狭い間口幅を最も有効に活用することができ、付随する農作業に必要な作業のスペース確保も容易であり、奥行き方向の長さの有効利用に適する構成の栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置を提供することにある。
本発明の究極の目的は、栽培ベンチの往路と復路とを上下２段の立体型循環構造とし、もって狭い間口幅でも、その全幅を作物の育成に供する栽培ベンチの往路列として可能なかぎり多数の列数を形成でき、また、奥行き方向の両端部に入り口ラインと出口ラインを設けて、入り口ラインに隣接する場所に作物の播種ラインや発芽ラインを形成し、出口ラインに隣接する場所に作物の収穫ラインを設けることが可能で、敷地の狭い間口幅を最も有効に活用することができ、しかも長い奥行き方向を有効利用することに最適な構成の栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る栽培ベンチ循環型栽培システムは、
平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチ１を、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設した広軌レール２上を、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向きにして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行い、出口ラインＢにおいて栽培ベンチ１上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチ１は９０度水平回転させて同栽培ベンチ１の長手方向を移動線と平行な向きにし、前記往路の栽培ベンチ列Ｃの下を潜れるように前記広軌レール２の内側に背を低く敷設した狭軌レール５上を前進させて入り口ラインＡへ戻すステップと、
入り口ラインＡに戻された栽培ベンチ１には、発芽させた育成作物を積載し、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向きにして、広軌レール２上を出口ラインＢに向かって前進移動させるステップと、
前記の入り口ラインＡおよび出口ラインＢには、前記栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構４０を備え、その回転テーブル４４を広軌レール２の高さ又は狭軌レール５の高さに垂直移動させる昇降機構４１を備えた移載装置４を設置して栽培ベンチ１の移載を行うステップを含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明に係る栽培ベンチ循環型栽培装置は、
入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設された広軌レール２、及び前記広軌レール２上を移動する往路の栽培ベンチ１の下を、復路の栽培ベンチ１が潜って進むことが可能に背を低くして前記広軌レール２の内側に敷設された狭軌レール５と、
前記広軌レール２および狭軌レール５上を走行可能な配置と間隔で複数の車輪８を下面に備えた平面形状が長方形の栽培ベンチ１と、
前記入り口ラインＡと出口ラインＢに位置させ、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１および出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１はその短手方向が広軌レール２と平行な向きに、出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１はその長手方向が狭軌レール５と平行な向きに少なくとも９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構４０を備え、その回転テーブル４４を背の高い広軌レール２又は背の低い狭軌レール５へ乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構４１を備える移載装置４とを含む構成であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置において、
栽培ベンチ下面の車輪８は、垂直軸１２の下に水平に回転する支持具１３が設置され、広軌レール２又は狭軌レール５の上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラ８０は左右対称なＶの字形配置で前記支持具１３に支持されてローラユニットとして構成されており、栽培ベンチ１の下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レール２と同じ間隔Ｌ１、短手方向には狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２の長方形の四隅相当位置に合計４個設置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置において、
移載装置４の回転テーブル機構４０は、その回転テーブル４４の上面に、且つその回転中心の周りに、広軌レール２と同じ間隔Ｌ１で平行な２本の固定レール２０、および狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２で平行な２本の固定レール２１がそれぞれ平面視を長方形の配置に設置されていると共に、前記長方形配置の固定レール２０、２１の四隅部分は、前記長方形の各頂点を中心として水平回転する垂直な回転軸２２に各固定レール２０、２１と広軌レール２又は狭軌レール５との連絡を可能にする長さの繋ぎレール２３を取り付けた回転レールとして構成され、また、前記の各回転軸２２にはそれぞれ同径のホイール２４が一体的に水平回転するように設置され、四隅位置の前記回転軸２２に取り付けた各ホイール２４と、回転テーブル４４の回転中心位置に設置された同径で非回転の固定ホイール２５とがそれぞれ無端の連動帯状体２７で一連に連結されており、回転テーブル４４の９０度の水平回転時に、四隅の各回転レールも９０度回転する構成とされていること、そして、前記回転テーブル機構４０は前記昇降機構４１の上に設置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載した発明は、請求項２又は４に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置において、
移載装置４は、入り口ラインＡおよび出口ラインＢにそれぞれ各ラインと同方向に敷設された軌道１５上を移動可能な走行機構４２を備えていること、入り口ラインＡと出口ラインＢの間に敷設された広軌レール２と狭軌レール５の組みは、各ラインＡ又はＢに沿って複数組みが、長手方向に隣接する栽培ベンチ１、１が相互に干渉を起こさない間隔Ｌ３をあけて敷設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置は、栽培ベンチ１の往路と復路とを上下２段の立体型循環構造として共通化させたので、栽培ベンチ１の往路（および復路）の列は、敷地幅を最大限度有効に活用して多数列設置できる。したがって、間口幅が狭く、奥行き方向に長い形状の敷地Ｄの有効利用に最適である。しかも、作物栽培に不可欠の播種ラインＫや発芽ラインＨは、栽培ベンチ１の往路と復路の両端部に位置する入り口ラインＡに隣接して設置し、他方の出口ラインＢには収穫ラインＪを隣接して設置することにより、細長い敷地Ｄの有効活用度を一層高めることが出来る。
【００１３】
また、前記入り口ラインＡと出口ラインＢにそれぞれ、少なくとも１台の移載装置４を設置することにより、入り口ラインＡから往路（広軌レール２）の作物育成ラインへ、栽培ベンチ１の短手方向を進行方向と平行な向き（横向き）にして送り込む作業、および出口ラインＢに到達して収穫作業を終え空になった栽培ベンチ１は長手方向を進行方向と平行な向き（縦向き）にして復路（狭軌レール５）へ送り込む作業を、それぞれ栽培ベンチ１が大形大重量でも、必要な水平回転と垂直移動を加えて、たった１人の作業員でも、移載装置４の回転テーブル機構４０および昇降機構４１を操作、制御することで迅速に安全、確実に遂行することができ、作業能率の向上と、省人化、そして作業員を重労働から解放することができる。
【００１４】
とりわけ、栽培ベンチ１は、その下面にレール２及び５上を走行する車輪８を合計４個設置しただけの簡易な構成であり、その車輪８は、垂直な回転軸１２の下に水平に回転する支持具１３を設置し、広軌レール２又は狭軌レール５の上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラ８０が左右対称なＶの字形配置で前記支持具１３に支持されたローラユニットとして構成されており、この車輪８を栽培ベンチ１の下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レール２と同じ間隔Ｌｌ、短手方向には狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２をあけた長方形の四隅相当位置に設置した構成であり、一方、移載装置４の回転テーブル機構４０の回転テーブル４４は、栽培ベンチ１の往路を形成する広軌レール２と同じ間隔Ｌ１で平行な２本の固定レール２０を、および同復路を形成する狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２で平行なそれぞれ２本の固定レール２１を平面視を長方形の配置に設置されて成り、しかも前記長方形配置の固定レール２０、２１の四隅部分は、前記長方形の各頂点を中心に水平回転する垂直な回転軸２２に各固定レール２０、２１と広軌レール２又は狭軌レール５との連絡を可能にする長さの繋ぎレール２３を取り付けた回転可能なレールとして構成し、更に各回転軸２２には同径のホイール２４が一体的に水平回転するように設置され、前記回転軸２２に取り付けた各ホイール２４と、回転テーブル４４の回転中心位置に設置された同径で非回転の固定ホイール２５とをそれぞれ無端の連動帯状体２７で一連に連結して、回転テーブル４４の９０度の水平回転時に四隅の各繋ぎレール２３も等しく９０度回転する構成としたから、栽培ベンチ１が回転テーブル４４へ乗り入れると、栽培ベンチ１の車輪８は、各繋ぎレール２３上に乗っかり、繋ぎレール２３の回転と共に車輪８も回転し、栽培ベンチ１の短手方向、長手方向の９０度の方向転換と同時に、栽培ベンチ１の車輪８も９０度回転する。そして、前記の回転テーブル機構４０は昇降機構４１で垂直移動させる構成としたので、栽培ベンチ１が往路の広軌レール２から回転テーブル４４の固定レール２０又は２１上へ乗り入れ、９０度水平回転させた後に同栽培ベンチ１を復路の狭軌レール５上へ乗り出させる作業を、作業員はさして腕力を必要とすることなく、スムーズに軽快に遂行することができ、重労働から解放される。
【００１５】
勿論、入り口ラインＡおよび出口ラインＢと同方向に軌道が敷設され、その上を移載装置４が走行機構４２で移動自在な構成であると、栽培ベンチ１の往復路が多数列形成されていても、１台の移載装置４を用意することで全列の栽培ベンチ１の出入り動作に対応できて経済的な構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の栽培ベンチ循環型栽培システムは、平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチ１を、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設した広軌レール２上を、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行う。出口ラインＢにおいて到達した栽培ベンチ１上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチ１は９０度水平回転させ、同栽培ベンチ１の長手方向を移動線と平行な向き（縦向き）にして、前記往路の栽培ベンチ列の下を潜れるように前記広軌レール２の内側に背を低く敷設した狭軌レール５上を前進させて入り口ラインＡへ戻すステップと、
入り口ラインＡに戻された栽培ベンチ１には、発芽させた育成作物を積載し、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして、再び広軌レール２上を出口ラインＢに向かって前進移動させるステップと、
前記入り口ラインＡおよび出口ラインＢには、前記栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構４０を備え、更に前記回転テーブル４４を広軌レール２の高さ又は狭軌レール５の高さに垂直移動させる昇降機構４１を備えた移載装置４を設置して栽培ベンチ１の移載を行うステップを含む構成とする。
【００１７】
本発明に係る栽培ベンチ循環型栽培装置は、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設された広軌レール２、及び前記広軌レール２上を移動する往路の栽培ベンチ列Ｃの下を、復路の栽培ベンチ１が潜って進むことが可能に背を低くし前記広軌レール２の内側に敷設された狭軌レール５と、
前記広軌レール２および狭軌レール５上を走行可能な配置と間隔で複数の車輪８を下面に備えた平面形状が長方形の栽培ベンチ１と、
前記入り口ラインＡと出口ラインＢに位置させ、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１および出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１はその短手方向が広軌レール２と平行な向き（横向き）に、出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１はその長手方向を狭軌レール５と平行な向き（縦向き）に少なくとも９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構４０を備え、更にその回転テーブル４４を支持して背の高い広軌レール２又は背の低い狭軌レール５へ乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構４１を備える移載装置４とを含む構成とする。
【実施例１】
【００１８】
以下に、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。先ず図１は、請求項１に係る発明の栽培ベンチ循環型栽培システムを概念的に示している。
平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチ１は、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設した広軌レール２上を、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして数珠繋ぎ状態に前進させ、その間に作物の育成を行う。出口ラインＢに到達するまでの間に作物は収穫可能にまで成長するようにラインの進行が設計される。よって、出口ラインＢに沿って作物の収穫に必要な設備、場所を用意した収穫ラインＪを設ける。出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１は移載装置４で受け取り、栽培ベンチ１上の作物の収穫を行う。空になった栽培ベンチ１は、９０度水平回転Ｆさせて同栽培ベンチ１の長手方向を移動線と平行な向き（縦向き）にし、前記往路の栽培ベンチ列Ｃの下を潜れるように前記広軌レール２の内側に背を低く敷設した（図２を参照）狭軌レール５（図１では見やすくするため、便宜上二種のレール２と５は分離して記載した。）の上を前進させて入り口ラインＡへ戻す。つまり、栽培ベンチ１の往路列Ｃと復路列とは、上下２段の立体型の循環構造とされている。したがって、わざわざ返送ラインを独立して設けないので、省スペース化が図れるし、敷地面積一杯に育成するラインを設置できるので、栽培効率を上げられる。
【００１９】
入り口ラインＡに戻された栽培ベンチ１は、待ち受けた移載装置４で受け取り、９０度水平回転Ｆさせて、入り口ラインＡに隣接する場所に設けた播種ラインＫへ縦向き列に進ませ、短手方向の狭い幅寸を利用して播種作業Ｇを行う。播種作業Ｇを終えた栽培ベンチ１は順次発芽ラインＨへ進ませ、ここでは横向き列に進ませて、発芽のための養生時間を確保する。発芽ラインＨで発芽を完了した栽培ベンチ１は、先頭のものから順に入り口ラインＡへ進ませて移載装置４へ載せ、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして、再び広軌レール２上を出口ラインＢに向かって前進移動させる。
【００２０】
上記したように、入り口ラインＡおよび出口ラインＢには、栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、同栽培ベンチ１を少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構と、その回転テーブルを広軌レール２の高さ又は狭軌レール５の高さに垂直移動させる昇降機構とを備えた移載装置４を設置して、栽培ベンチ１の移載を行うステップが本発明の不可欠の事項である。
【実施例２】
【００２１】
次に、更に具体的に、請求項２〜５に係る発明の栽培ベンチ循環型栽培装置の実施例を、図２〜図９に基づいて説明する。
先ず図２は、図１の入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設された広軌レール２上を横向きで移動する往路の栽培ベンチ１と、同往路の栽培ベンチ１の下を潜る形に縦向きに移動する復路の栽培ベンチ１との関係を示す。符号３は栽培ベンチ１の上に積載された作物の育苗箱（作物トレー）を示す。上下２段の立体型に循環する栽培ベンチ１、１が相互に干渉を起こす虞れのない程度に背が高い広軌レール２の内側に、背が低い狭軌レール５が、それぞれ平行に設置された構成である。広軌レール２の軌道幅をＬ１（本実施例の場合Ｌ１＝１８４０ｍｍ）で表し、狭軌レール５の軌道幅をＬ２（本実施例の場合Ｌ２＝１０５０ｍｍ）で表している。広軌レール２および狭軌レール５は、基礎６上に例えば樹脂被覆接着鋼管とこれを連結する各種の連結具とで構築した軌道フレーム７上に、やはり連結具を使用して固定し敷設されている。
【００２２】
栽培ベンチ１は、図３に構造の詳細を示したとおり、一例として樹脂被覆接着鋼管を連結具により連結して、平面形状が例えば縦×横をおよそ１２３０ｍｍ×３５００ｍｍの大きさの長方形に形成されている。床面にエキスパンドメタル１ａを張り、育苗箱３の載置が可能な構成とされている。この栽培ベンチ１の下面に、上記した広軌レール２および狭軌レール５の上を走行可能な配置と間隔で４個の車輪８が設置されている。
同車輪８の具体的な構造は、図４に示したように、栽培ベンチ１の床部を形成する２本を一組とする樹脂被覆接着鋼管９へ取り付けた継手１０の金具１１に下向きに垂直軸１２が設けられており、同垂直軸１２の下部に水平に回転する支持具１３が設置されている。前記支持具１３は、前記垂直軸１２の中心線を対称軸とする左右対称形とされ、その車輪支持部に、上記の広軌レール２又は狭軌レール５の上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラ８０が左右対称なＶの字形配置で支持されローラユニットとして構成されている。従ってこの車輪８は、２個の同形・同大のベアリングローラ８０が広軌レール２又は狭軌レール５を挟み付けるように掴んで走行するので、レールが平面的に見て曲がっていても走行安定性が高いし、レール乗り継ぎ時の自由度が高く使い勝手が良い。
上記構成の車輪８は、図３に示したように、栽培ベンチ１の下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レール２と同じ間隔Ｌ１、短手方向には狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２の長方形における四隅相当位置に合計４個設置されている。
【００２３】
次に、上記の入り口ラインＡおよび出口ラインＢに設備する移載装置４の構成を、図５と図６に基づいて説明する。
この移載装置４は、上記の入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１および出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、しかも入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１はその短手方向が広軌レール２と平行な向き（横向き）とし、出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１はその長手方向が狭軌レール５と平行な向き（縦向き）となるようにそれぞれ９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構４０を備えている。そして、前記回転テーブル機構４０を支持して、その回転テーブル４４を、例えば図２に示すように背が高い広軌レール２又は背が低い狭軌レール５の双方へ乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構４１を備えている。昇降機構４１として図示した実施例は、パンタグラフ機構を採用しているが、勿論この限りではない。また、昇降機構４１の駆動は、空圧シリンダや油圧シリンダ、或いは電動式のネジジャッキ機構などを採用した動力式、若しくは手動ジャッキによる手動式などで実施される。回転テーブル４４の９０度の回転位置および昇降機構４１の高さの位置決めには、位置決めセンサーを採用して精度を高めることができる。
【００２４】
移載装置４は更に、入り口ラインＡおよび出口ラインＢと同方向に敷設された軌道１５上を軌道輪１７で走行移動する走行機構４２を備えている。即ち、走行機構４２の架台上に昇降機構４１が設備され、同昇降機構４１の水平に平行移動して昇降する支持板４５の上に平面視が円形リング状をなす回転台４６が設置され、この回転台４６に上記の回転テーブル４４が水平に回転自在に設置されている。走行機構４２は、手押し走行させる場合のほか、電動機などによる動力走行の方式で実施することもできる。走行機構４２にも、水平移動の位置決めに位置決めセンサーを採用して精度を高めることができる。
【００２５】
移載装置４の回転テーブル機構４０について更に説明する。回転テーブル４４の上面には、図６ａ、図６ｂに示したように、同回転テーブル４４の回転中心の周りに、広軌レール２と同じ間隔Ｌ１で平行な２本の固定レール２０、２０と、および狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２で平行な２本の固定レール２１、２１がそれぞれ、平面視を長方形の配置にしっかりと固定して設置されている。そして、前記長方形の配置とされた固定レール２０と２１の四隅部分は、前記長方形の各頂点の位置に水平に回転する垂直な回転軸２２が設置され、この回転軸２２に、各固定レール２０、２１と広軌レール２又は狭軌レール５との連絡（栽培ベンチ１の車輪８の出入り走行）を可能にする長さの繋ぎレール２３を取り付け回転レールとして構成されている。また、前記の各回転軸２２には、それぞれ同径のホイール２４（本実施例ではスプロケットホイール）が一体的に回転するように設置され、これら四隅位置の前記回転軸２２のホイール２４と、回転テーブル４４の中央部の回転中心の位置に設置された同径で非回転の固定ホイール２５とが、それぞれ無端の連動帯状体２７（本実施例ではチエン）で一連に連結され連動する構成とされている。
【００２６】
上記回転テーブル４４の上面中央部（テーブル回転中心の位置）に設置された固定ホイール２５は、具体的には図５に示したように、昇降機構４１の支持板４５における回転テーブル４４の回転中心の位置に垂直に立ち上げた固定軸２６によって非回転状態に固定して設置されている。
したがって、回転テーブル４４を、栽培ベンチ１の乗り入れ、又は乗り出しの必要に応じて９０度水平回転させると、その回転に伴って連動帯状体２７は非回転の固定ホイール２５とのかみ合い運動又は摩擦力によって一定量走行移動され、ひいては四隅の各ホイール２４を等しく９０度回転させる。つまり、回転テーブル４４の９０度の水平回転の都度、繋ぎレール２３で構成した回転レールも図６ａ又は図６ｂに示すように等しく９０度の水平回転をして、固定レール２０、２０と広軌レール２又は狭軌レール５との間で車輪８の乗り継ぎが可能な条件が自動的に整えられるのである。因みに、回転テーブル４４の水平回転は、電動機などを用いた動力式、又は作業者の腕力に頼る手動式のいずれかで実施される。
【００２７】
図７には、入り口ラインＡ又は出口ラインＢにおける往路の広軌レール２とその上を横向きの列で前進移動する栽培ベンチ１の列Ｃ、および復路の狭軌レール５とその上を縦向きに戻る栽培ベンチ１、そして、入り口ラインＡ又は出口ラインＢに敷設された軌道１５上を左右に移動して栽培ベンチ１を受け取り、９０度水平回転させて送り出す移載装置４の相互関係を分かり易い形に示した。もとより入り口ラインＡと出口ラインＢの間に敷設された広軌レール２と狭軌レール５の組みは、図８に示したように、入り口ラインＡ又は出口ラインＢの長手方向に沿って複数組みが、往路を横向きに移動する各列の栽培ベンチ１、１が相互に干渉を起こさないだけの間隔Ｌ３（通例Ｌ＝１００ｍｍ＝図７）を列間に空けて隣接するように、敷地の間口幅を最大限度有効に活用して多数列設置して実施される。図９は広軌レール２とその上に乗った栽培ベンチ１および狭軌レール５の列と、移載装置４との関連する配置を示している。
【００２８】
以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、勿論、本発明の範囲は実施例に限定されるものではない。本願発明の目的と要旨を逸脱しないで、当業者が必要に応じて行う設計変更や変形・応用の実施をも包含するものであることを念のため申し添える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の栽培ベンチ循環型栽培システムを概念的に示した平面配置図である。
【図２】本発明の栽培ベンチ循環型栽培装置を構成する広軌レールと狭軌レールおよび栽培ベンチの関連を示した垂直面図である。
【図３】ａ〜ｃは栽培ベンチの平面図と正面図および側面図である。
【図４】ａ、ｂは栽培ベンチの車輪を示す正面図と側面図である。
【図５】移載装置の正面図である。
【図６】ａ、ｂは回転テーブルの９０度水平回転の変化を示す平面図である。
【図７】栽培ベンチ循環型栽培装置の要部を少し具体的に示した平面図である。
【図８】栽培ベンチ循環型栽培装置における広軌レールと狭軌レールの並びを示した正面図である。
【図９】栽培ベンチ循環型栽培装置における広軌レールと狭軌レールの並び、そして栽培ベンチとの関係を示した正面図である。
【図１０】従来一般の栽培ベンチ循環型栽培システムを概念的に示した平面配置図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 栽培ベンチ
Ａ 入り口ライン
Ｂ 出口ライン
２ 広軌レール
Ｃ 栽培ベンチ列
５ 狭軌レール
４ 移載装置
４０ 回転テーブル機構
４４ 回転テーブル
４１ 昇降機構
８ 車輪
１２ 垂直軸
１３ 支持具
８０ ベアリングローラ
２０、２１ 固定レール
２２ 回転軸
２３ 繋ぎレール
２４ ホイール
２５ 固定ホイール
２７ 連動帯状体
１５ 軌道
４２ 走行機構
【技術分野】
【０００１】
この発明は、栽培ベンチ循環方式の施設園芸農業として野菜や花卉類などの作物を高効率に水耕栽培等する栽培システム、および栽培装置の技術分野に属し、更に云えば、作物を収穫して空状態になった栽培ベンチは、往路の栽培ベンチ列の下を潜る形の復路を入り口ラインまで戻される上下２段型の立体型循環路を形成し、敷地の有効利用度を高めた栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の栽培ベンチ循環型栽培システムは、図１０に概念図を例示したように、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって一方向に移動する栽培ベンチ列Ｃを栽培室Ｄの敷地が許す限りに複数列形成し、出口ラインＢに到達した栽培ベンチは、その位置で、又は隣接の処置室Ｅへ移動させて作物の収穫を行う。その後、栽培ベンチは９０度の水平回転Ｆを行って、例えば播種の作業が容易なように長手方向を進行方向に向けた縦列の播種ラインＫを形成して播種作業Ｇを行う。その後、栽培ベンチは再び９０度の水平回転Ｆを行って、短手方向を進行方向に向けた横列の数珠繋ぎ状態による発芽ラインＨを形成する。そして、発芽ラインＨの先頭の栽培ベンチを順次入り口ラインＡへ送り、出口ラインＢに向かって一方向に移動させる栽培ベンチ列Ｃに加える循環動作を繰り返す。
【０００３】
因みに、下記の特許文献１に開示された温室用栽培ベンチ構造は、正に上記図１０で説明した通りの栽培ベンチ循環システム構造と認められる。
また、下記の特許文献２、３に記載された栽培装置は、いわゆる入り口ラインと出口ラインとに横送り手段を一連に設置して、一つの栽培室内で平面的に見て栽培ベンチの往路と復路が横並びに隣接する循環ラインを構成していることが特徴である。
【０００４】
【特許文献１】実公平２−２８６８８号公報
【特許文献２】特許第２９５５９２９号公報
【特許文献３】特許第３３０６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０に例示し、また、特許文献１に開示された従来一般の栽培ベンチ循環型栽培システムは、栽培室Ｄとは別異の処理室Ｅを横並びに用意し、処理室Ｅに播種ラインＫを形成して播種作業Ｇを行い、また、発芽ラインＨを形成して発芽までの時間を稼いでいる。このように栽培室Ｄと処理室Ｅとを横並びに併設する必要があると、敷地の有効利用、高効率使用を妨げる結果となる。特に一般の農業用敷地は間口幅が狭く、奥行き方向に長い長方形の地形が多く、栽培室Ｄと処理室Ｅとを横並びに併設するには敷地の形状に限界があって適さないことが多い。
上記特許文献２、３のように、一つの栽培室内を平面的に見て横並びの配置で栽培ベンチが循環する往路と復路を連続させた構成も一案であるが、平面的に見ると、作物の育成に供する栽培ベンチの往路と、育成に供しない復路とが全く同じ長さで横並びに並行するから、作物の栽培効率が低い。もっとも、往路と復路を共に作物の育成に供せしめる実施も可能であるが、そうすると作物の播種、発芽作業と、収穫作業を共通の場所で行うことになり、各作業のスペース確保が難しいという問題もある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、敷地の狭い間口幅を最も有効に活用することができ、付随する農作業に必要な作業のスペース確保も容易であり、奥行き方向の長さの有効利用に適する構成の栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置を提供することにある。
本発明の究極の目的は、栽培ベンチの往路と復路とを上下２段の立体型循環構造とし、もって狭い間口幅でも、その全幅を作物の育成に供する栽培ベンチの往路列として可能なかぎり多数の列数を形成でき、また、奥行き方向の両端部に入り口ラインと出口ラインを設けて、入り口ラインに隣接する場所に作物の播種ラインや発芽ラインを形成し、出口ラインに隣接する場所に作物の収穫ラインを設けることが可能で、敷地の狭い間口幅を最も有効に活用することができ、しかも長い奥行き方向を有効利用することに最適な構成の栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る栽培ベンチ循環型栽培システムは、
平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチ１を、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設した広軌レール２上を、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向きにして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行い、出口ラインＢにおいて栽培ベンチ１上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチ１は９０度水平回転させて同栽培ベンチ１の長手方向を移動線と平行な向きにし、前記往路の栽培ベンチ列Ｃの下を潜れるように前記広軌レール２の内側に背を低く敷設した狭軌レール５上を前進させて入り口ラインＡへ戻すステップと、
入り口ラインＡに戻された栽培ベンチ１には、発芽させた育成作物を積載し、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向きにして、広軌レール２上を出口ラインＢに向かって前進移動させるステップと、
前記の入り口ラインＡおよび出口ラインＢには、前記栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構４０を備え、その回転テーブル４４を広軌レール２の高さ又は狭軌レール５の高さに垂直移動させる昇降機構４１を備えた移載装置４を設置して栽培ベンチ１の移載を行うステップを含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明に係る栽培ベンチ循環型栽培装置は、
入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設された広軌レール２、及び前記広軌レール２上を移動する往路の栽培ベンチ１の下を、復路の栽培ベンチ１が潜って進むことが可能に背を低くして前記広軌レール２の内側に敷設された狭軌レール５と、
前記広軌レール２および狭軌レール５上を走行可能な配置と間隔で複数の車輪８を下面に備えた平面形状が長方形の栽培ベンチ１と、
前記入り口ラインＡと出口ラインＢに位置させ、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１および出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１はその短手方向が広軌レール２と平行な向きに、出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１はその長手方向が狭軌レール５と平行な向きに少なくとも９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構４０を備え、その回転テーブル４４を背の高い広軌レール２又は背の低い狭軌レール５へ乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構４１を備える移載装置４とを含む構成であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置において、
栽培ベンチ下面の車輪８は、垂直軸１２の下に水平に回転する支持具１３が設置され、広軌レール２又は狭軌レール５の上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラ８０は左右対称なＶの字形配置で前記支持具１３に支持されてローラユニットとして構成されており、栽培ベンチ１の下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レール２と同じ間隔Ｌ１、短手方向には狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２の長方形の四隅相当位置に合計４個設置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置において、
移載装置４の回転テーブル機構４０は、その回転テーブル４４の上面に、且つその回転中心の周りに、広軌レール２と同じ間隔Ｌ１で平行な２本の固定レール２０、および狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２で平行な２本の固定レール２１がそれぞれ平面視を長方形の配置に設置されていると共に、前記長方形配置の固定レール２０、２１の四隅部分は、前記長方形の各頂点を中心として水平回転する垂直な回転軸２２に各固定レール２０、２１と広軌レール２又は狭軌レール５との連絡を可能にする長さの繋ぎレール２３を取り付けた回転レールとして構成され、また、前記の各回転軸２２にはそれぞれ同径のホイール２４が一体的に水平回転するように設置され、四隅位置の前記回転軸２２に取り付けた各ホイール２４と、回転テーブル４４の回転中心位置に設置された同径で非回転の固定ホイール２５とがそれぞれ無端の連動帯状体２７で一連に連結されており、回転テーブル４４の９０度の水平回転時に、四隅の各回転レールも９０度回転する構成とされていること、そして、前記回転テーブル機構４０は前記昇降機構４１の上に設置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載した発明は、請求項２又は４に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置において、
移載装置４は、入り口ラインＡおよび出口ラインＢにそれぞれ各ラインと同方向に敷設された軌道１５上を移動可能な走行機構４２を備えていること、入り口ラインＡと出口ラインＢの間に敷設された広軌レール２と狭軌レール５の組みは、各ラインＡ又はＢに沿って複数組みが、長手方向に隣接する栽培ベンチ１、１が相互に干渉を起こさない間隔Ｌ３をあけて敷設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の栽培ベンチ循環型栽培システムおよび栽培装置は、栽培ベンチ１の往路と復路とを上下２段の立体型循環構造として共通化させたので、栽培ベンチ１の往路（および復路）の列は、敷地幅を最大限度有効に活用して多数列設置できる。したがって、間口幅が狭く、奥行き方向に長い形状の敷地Ｄの有効利用に最適である。しかも、作物栽培に不可欠の播種ラインＫや発芽ラインＨは、栽培ベンチ１の往路と復路の両端部に位置する入り口ラインＡに隣接して設置し、他方の出口ラインＢには収穫ラインＪを隣接して設置することにより、細長い敷地Ｄの有効活用度を一層高めることが出来る。
【００１３】
また、前記入り口ラインＡと出口ラインＢにそれぞれ、少なくとも１台の移載装置４を設置することにより、入り口ラインＡから往路（広軌レール２）の作物育成ラインへ、栽培ベンチ１の短手方向を進行方向と平行な向き（横向き）にして送り込む作業、および出口ラインＢに到達して収穫作業を終え空になった栽培ベンチ１は長手方向を進行方向と平行な向き（縦向き）にして復路（狭軌レール５）へ送り込む作業を、それぞれ栽培ベンチ１が大形大重量でも、必要な水平回転と垂直移動を加えて、たった１人の作業員でも、移載装置４の回転テーブル機構４０および昇降機構４１を操作、制御することで迅速に安全、確実に遂行することができ、作業能率の向上と、省人化、そして作業員を重労働から解放することができる。
【００１４】
とりわけ、栽培ベンチ１は、その下面にレール２及び５上を走行する車輪８を合計４個設置しただけの簡易な構成であり、その車輪８は、垂直な回転軸１２の下に水平に回転する支持具１３を設置し、広軌レール２又は狭軌レール５の上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラ８０が左右対称なＶの字形配置で前記支持具１３に支持されたローラユニットとして構成されており、この車輪８を栽培ベンチ１の下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レール２と同じ間隔Ｌｌ、短手方向には狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２をあけた長方形の四隅相当位置に設置した構成であり、一方、移載装置４の回転テーブル機構４０の回転テーブル４４は、栽培ベンチ１の往路を形成する広軌レール２と同じ間隔Ｌ１で平行な２本の固定レール２０を、および同復路を形成する狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２で平行なそれぞれ２本の固定レール２１を平面視を長方形の配置に設置されて成り、しかも前記長方形配置の固定レール２０、２１の四隅部分は、前記長方形の各頂点を中心に水平回転する垂直な回転軸２２に各固定レール２０、２１と広軌レール２又は狭軌レール５との連絡を可能にする長さの繋ぎレール２３を取り付けた回転可能なレールとして構成し、更に各回転軸２２には同径のホイール２４が一体的に水平回転するように設置され、前記回転軸２２に取り付けた各ホイール２４と、回転テーブル４４の回転中心位置に設置された同径で非回転の固定ホイール２５とをそれぞれ無端の連動帯状体２７で一連に連結して、回転テーブル４４の９０度の水平回転時に四隅の各繋ぎレール２３も等しく９０度回転する構成としたから、栽培ベンチ１が回転テーブル４４へ乗り入れると、栽培ベンチ１の車輪８は、各繋ぎレール２３上に乗っかり、繋ぎレール２３の回転と共に車輪８も回転し、栽培ベンチ１の短手方向、長手方向の９０度の方向転換と同時に、栽培ベンチ１の車輪８も９０度回転する。そして、前記の回転テーブル機構４０は昇降機構４１で垂直移動させる構成としたので、栽培ベンチ１が往路の広軌レール２から回転テーブル４４の固定レール２０又は２１上へ乗り入れ、９０度水平回転させた後に同栽培ベンチ１を復路の狭軌レール５上へ乗り出させる作業を、作業員はさして腕力を必要とすることなく、スムーズに軽快に遂行することができ、重労働から解放される。
【００１５】
勿論、入り口ラインＡおよび出口ラインＢと同方向に軌道が敷設され、その上を移載装置４が走行機構４２で移動自在な構成であると、栽培ベンチ１の往復路が多数列形成されていても、１台の移載装置４を用意することで全列の栽培ベンチ１の出入り動作に対応できて経済的な構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の栽培ベンチ循環型栽培システムは、平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチ１を、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設した広軌レール２上を、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行う。出口ラインＢにおいて到達した栽培ベンチ１上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチ１は９０度水平回転させ、同栽培ベンチ１の長手方向を移動線と平行な向き（縦向き）にして、前記往路の栽培ベンチ列の下を潜れるように前記広軌レール２の内側に背を低く敷設した狭軌レール５上を前進させて入り口ラインＡへ戻すステップと、
入り口ラインＡに戻された栽培ベンチ１には、発芽させた育成作物を積載し、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして、再び広軌レール２上を出口ラインＢに向かって前進移動させるステップと、
前記入り口ラインＡおよび出口ラインＢには、前記栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構４０を備え、更に前記回転テーブル４４を広軌レール２の高さ又は狭軌レール５の高さに垂直移動させる昇降機構４１を備えた移載装置４を設置して栽培ベンチ１の移載を行うステップを含む構成とする。
【００１７】
本発明に係る栽培ベンチ循環型栽培装置は、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設された広軌レール２、及び前記広軌レール２上を移動する往路の栽培ベンチ列Ｃの下を、復路の栽培ベンチ１が潜って進むことが可能に背を低くし前記広軌レール２の内側に敷設された狭軌レール５と、
前記広軌レール２および狭軌レール５上を走行可能な配置と間隔で複数の車輪８を下面に備えた平面形状が長方形の栽培ベンチ１と、
前記入り口ラインＡと出口ラインＢに位置させ、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１および出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１はその短手方向が広軌レール２と平行な向き（横向き）に、出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１はその長手方向を狭軌レール５と平行な向き（縦向き）に少なくとも９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構４０を備え、更にその回転テーブル４４を支持して背の高い広軌レール２又は背の低い狭軌レール５へ乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構４１を備える移載装置４とを含む構成とする。
【実施例１】
【００１８】
以下に、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。先ず図１は、請求項１に係る発明の栽培ベンチ循環型栽培システムを概念的に示している。
平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチ１は、入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設した広軌レール２上を、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして数珠繋ぎ状態に前進させ、その間に作物の育成を行う。出口ラインＢに到達するまでの間に作物は収穫可能にまで成長するようにラインの進行が設計される。よって、出口ラインＢに沿って作物の収穫に必要な設備、場所を用意した収穫ラインＪを設ける。出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１は移載装置４で受け取り、栽培ベンチ１上の作物の収穫を行う。空になった栽培ベンチ１は、９０度水平回転Ｆさせて同栽培ベンチ１の長手方向を移動線と平行な向き（縦向き）にし、前記往路の栽培ベンチ列Ｃの下を潜れるように前記広軌レール２の内側に背を低く敷設した（図２を参照）狭軌レール５（図１では見やすくするため、便宜上二種のレール２と５は分離して記載した。）の上を前進させて入り口ラインＡへ戻す。つまり、栽培ベンチ１の往路列Ｃと復路列とは、上下２段の立体型の循環構造とされている。したがって、わざわざ返送ラインを独立して設けないので、省スペース化が図れるし、敷地面積一杯に育成するラインを設置できるので、栽培効率を上げられる。
【００１９】
入り口ラインＡに戻された栽培ベンチ１は、待ち受けた移載装置４で受け取り、９０度水平回転Ｆさせて、入り口ラインＡに隣接する場所に設けた播種ラインＫへ縦向き列に進ませ、短手方向の狭い幅寸を利用して播種作業Ｇを行う。播種作業Ｇを終えた栽培ベンチ１は順次発芽ラインＨへ進ませ、ここでは横向き列に進ませて、発芽のための養生時間を確保する。発芽ラインＨで発芽を完了した栽培ベンチ１は、先頭のものから順に入り口ラインＡへ進ませて移載装置４へ載せ、同栽培ベンチ１の短手方向を移動線と平行な向き（横向き）にして、再び広軌レール２上を出口ラインＢに向かって前進移動させる。
【００２０】
上記したように、入り口ラインＡおよび出口ラインＢには、栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、同栽培ベンチ１を少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構と、その回転テーブルを広軌レール２の高さ又は狭軌レール５の高さに垂直移動させる昇降機構とを備えた移載装置４を設置して、栽培ベンチ１の移載を行うステップが本発明の不可欠の事項である。
【実施例２】
【００２１】
次に、更に具体的に、請求項２〜５に係る発明の栽培ベンチ循環型栽培装置の実施例を、図２〜図９に基づいて説明する。
先ず図２は、図１の入り口ラインＡから出口ラインＢに向かって敷設された広軌レール２上を横向きで移動する往路の栽培ベンチ１と、同往路の栽培ベンチ１の下を潜る形に縦向きに移動する復路の栽培ベンチ１との関係を示す。符号３は栽培ベンチ１の上に積載された作物の育苗箱（作物トレー）を示す。上下２段の立体型に循環する栽培ベンチ１、１が相互に干渉を起こす虞れのない程度に背が高い広軌レール２の内側に、背が低い狭軌レール５が、それぞれ平行に設置された構成である。広軌レール２の軌道幅をＬ１（本実施例の場合Ｌ１＝１８４０ｍｍ）で表し、狭軌レール５の軌道幅をＬ２（本実施例の場合Ｌ２＝１０５０ｍｍ）で表している。広軌レール２および狭軌レール５は、基礎６上に例えば樹脂被覆接着鋼管とこれを連結する各種の連結具とで構築した軌道フレーム７上に、やはり連結具を使用して固定し敷設されている。
【００２２】
栽培ベンチ１は、図３に構造の詳細を示したとおり、一例として樹脂被覆接着鋼管を連結具により連結して、平面形状が例えば縦×横をおよそ１２３０ｍｍ×３５００ｍｍの大きさの長方形に形成されている。床面にエキスパンドメタル１ａを張り、育苗箱３の載置が可能な構成とされている。この栽培ベンチ１の下面に、上記した広軌レール２および狭軌レール５の上を走行可能な配置と間隔で４個の車輪８が設置されている。
同車輪８の具体的な構造は、図４に示したように、栽培ベンチ１の床部を形成する２本を一組とする樹脂被覆接着鋼管９へ取り付けた継手１０の金具１１に下向きに垂直軸１２が設けられており、同垂直軸１２の下部に水平に回転する支持具１３が設置されている。前記支持具１３は、前記垂直軸１２の中心線を対称軸とする左右対称形とされ、その車輪支持部に、上記の広軌レール２又は狭軌レール５の上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラ８０が左右対称なＶの字形配置で支持されローラユニットとして構成されている。従ってこの車輪８は、２個の同形・同大のベアリングローラ８０が広軌レール２又は狭軌レール５を挟み付けるように掴んで走行するので、レールが平面的に見て曲がっていても走行安定性が高いし、レール乗り継ぎ時の自由度が高く使い勝手が良い。
上記構成の車輪８は、図３に示したように、栽培ベンチ１の下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レール２と同じ間隔Ｌ１、短手方向には狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２の長方形における四隅相当位置に合計４個設置されている。
【００２３】
次に、上記の入り口ラインＡおよび出口ラインＢに設備する移載装置４の構成を、図５と図６に基づいて説明する。
この移載装置４は、上記の入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１および出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１が乗り込むことが可能で、しかも入り口ラインＡを出発する栽培ベンチ１はその短手方向が広軌レール２と平行な向き（横向き）とし、出口ラインＢに到達した栽培ベンチ１はその長手方向が狭軌レール５と平行な向き（縦向き）となるようにそれぞれ９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構４０を備えている。そして、前記回転テーブル機構４０を支持して、その回転テーブル４４を、例えば図２に示すように背が高い広軌レール２又は背が低い狭軌レール５の双方へ乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構４１を備えている。昇降機構４１として図示した実施例は、パンタグラフ機構を採用しているが、勿論この限りではない。また、昇降機構４１の駆動は、空圧シリンダや油圧シリンダ、或いは電動式のネジジャッキ機構などを採用した動力式、若しくは手動ジャッキによる手動式などで実施される。回転テーブル４４の９０度の回転位置および昇降機構４１の高さの位置決めには、位置決めセンサーを採用して精度を高めることができる。
【００２４】
移載装置４は更に、入り口ラインＡおよび出口ラインＢと同方向に敷設された軌道１５上を軌道輪１７で走行移動する走行機構４２を備えている。即ち、走行機構４２の架台上に昇降機構４１が設備され、同昇降機構４１の水平に平行移動して昇降する支持板４５の上に平面視が円形リング状をなす回転台４６が設置され、この回転台４６に上記の回転テーブル４４が水平に回転自在に設置されている。走行機構４２は、手押し走行させる場合のほか、電動機などによる動力走行の方式で実施することもできる。走行機構４２にも、水平移動の位置決めに位置決めセンサーを採用して精度を高めることができる。
【００２５】
移載装置４の回転テーブル機構４０について更に説明する。回転テーブル４４の上面には、図６ａ、図６ｂに示したように、同回転テーブル４４の回転中心の周りに、広軌レール２と同じ間隔Ｌ１で平行な２本の固定レール２０、２０と、および狭軌レール５と同じ間隔Ｌ２で平行な２本の固定レール２１、２１がそれぞれ、平面視を長方形の配置にしっかりと固定して設置されている。そして、前記長方形の配置とされた固定レール２０と２１の四隅部分は、前記長方形の各頂点の位置に水平に回転する垂直な回転軸２２が設置され、この回転軸２２に、各固定レール２０、２１と広軌レール２又は狭軌レール５との連絡（栽培ベンチ１の車輪８の出入り走行）を可能にする長さの繋ぎレール２３を取り付け回転レールとして構成されている。また、前記の各回転軸２２には、それぞれ同径のホイール２４（本実施例ではスプロケットホイール）が一体的に回転するように設置され、これら四隅位置の前記回転軸２２のホイール２４と、回転テーブル４４の中央部の回転中心の位置に設置された同径で非回転の固定ホイール２５とが、それぞれ無端の連動帯状体２７（本実施例ではチエン）で一連に連結され連動する構成とされている。
【００２６】
上記回転テーブル４４の上面中央部（テーブル回転中心の位置）に設置された固定ホイール２５は、具体的には図５に示したように、昇降機構４１の支持板４５における回転テーブル４４の回転中心の位置に垂直に立ち上げた固定軸２６によって非回転状態に固定して設置されている。
したがって、回転テーブル４４を、栽培ベンチ１の乗り入れ、又は乗り出しの必要に応じて９０度水平回転させると、その回転に伴って連動帯状体２７は非回転の固定ホイール２５とのかみ合い運動又は摩擦力によって一定量走行移動され、ひいては四隅の各ホイール２４を等しく９０度回転させる。つまり、回転テーブル４４の９０度の水平回転の都度、繋ぎレール２３で構成した回転レールも図６ａ又は図６ｂに示すように等しく９０度の水平回転をして、固定レール２０、２０と広軌レール２又は狭軌レール５との間で車輪８の乗り継ぎが可能な条件が自動的に整えられるのである。因みに、回転テーブル４４の水平回転は、電動機などを用いた動力式、又は作業者の腕力に頼る手動式のいずれかで実施される。
【００２７】
図７には、入り口ラインＡ又は出口ラインＢにおける往路の広軌レール２とその上を横向きの列で前進移動する栽培ベンチ１の列Ｃ、および復路の狭軌レール５とその上を縦向きに戻る栽培ベンチ１、そして、入り口ラインＡ又は出口ラインＢに敷設された軌道１５上を左右に移動して栽培ベンチ１を受け取り、９０度水平回転させて送り出す移載装置４の相互関係を分かり易い形に示した。もとより入り口ラインＡと出口ラインＢの間に敷設された広軌レール２と狭軌レール５の組みは、図８に示したように、入り口ラインＡ又は出口ラインＢの長手方向に沿って複数組みが、往路を横向きに移動する各列の栽培ベンチ１、１が相互に干渉を起こさないだけの間隔Ｌ３（通例Ｌ＝１００ｍｍ＝図７）を列間に空けて隣接するように、敷地の間口幅を最大限度有効に活用して多数列設置して実施される。図９は広軌レール２とその上に乗った栽培ベンチ１および狭軌レール５の列と、移載装置４との関連する配置を示している。
【００２８】
以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、勿論、本発明の範囲は実施例に限定されるものではない。本願発明の目的と要旨を逸脱しないで、当業者が必要に応じて行う設計変更や変形・応用の実施をも包含するものであることを念のため申し添える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の栽培ベンチ循環型栽培システムを概念的に示した平面配置図である。
【図２】本発明の栽培ベンチ循環型栽培装置を構成する広軌レールと狭軌レールおよび栽培ベンチの関連を示した垂直面図である。
【図３】ａ〜ｃは栽培ベンチの平面図と正面図および側面図である。
【図４】ａ、ｂは栽培ベンチの車輪を示す正面図と側面図である。
【図５】移載装置の正面図である。
【図６】ａ、ｂは回転テーブルの９０度水平回転の変化を示す平面図である。
【図７】栽培ベンチ循環型栽培装置の要部を少し具体的に示した平面図である。
【図８】栽培ベンチ循環型栽培装置における広軌レールと狭軌レールの並びを示した正面図である。
【図９】栽培ベンチ循環型栽培装置における広軌レールと狭軌レールの並び、そして栽培ベンチとの関係を示した正面図である。
【図１０】従来一般の栽培ベンチ循環型栽培システムを概念的に示した平面配置図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 栽培ベンチ
Ａ 入り口ライン
Ｂ 出口ライン
２ 広軌レール
Ｃ 栽培ベンチ列
５ 狭軌レール
４ 移載装置
４０ 回転テーブル機構
４４ 回転テーブル
４１ 昇降機構
８ 車輪
１２ 垂直軸
１３ 支持具
８０ ベアリングローラ
２０、２１ 固定レール
２２ 回転軸
２３ 繋ぎレール
２４ ホイール
２５ 固定ホイール
２７ 連動帯状体
１５ 軌道
４２ 走行機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチを、入り口ラインから出口ラインに向かって敷設した広軌レール上を、同栽培ベンチの短手方向を移動線と平行な向きにして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行い、出口ラインにおいて栽培ベンチ上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチは９０度水平回転させて同栽培ベンチの長手方向を移動線と平行な向きにし、前記往路の栽培ベンチ列の下を潜れるように前記広軌レールの内側に背を低く敷設した狭軌レール上を前進させて入り口ラインへ戻すステップと、
入り口ラインに戻された栽培ベンチには、発芽させた育成作物を積載し、同栽培ベンチの短手方向を移動線と平行な向きにして、広軌レール上を出口ラインに向かって前進移動させるステップと、
前記入り口ラインおよび出口ラインには、前記栽培ベンチが乗り込むことが可能で、少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構を備え、その回転テーブルを広軌レールの高さ又は狭軌レールの高さに垂直移動させる昇降機構を備えた移載装置を設置して栽培ベンチの移載を行うステップを含むことを特徴とする、栽培ベンチ循環型栽培システム。
【請求項２】
入り口ラインから出口ラインに向かって敷設された広軌レール、及び前記広軌レール上を移動する往路の栽培ベンチの下を、復路の栽培ベンチが潜って進むことが可能に背を低くして前記広軌レールの内側に敷設された狭軌レールと、
前記広軌レールおよび狭軌レール上を走行可能な配置と間隔で複数の車輪を下面に備えた平面形状が長方形の栽培ベンチと、
前記入り口ラインと出口ライン上に、入り口ラインを出発する栽培ベンチおよび出口ラインに到達した栽培ベンチが乗り込むことが可能で、入り口ラインを出発する栽培ベンチはその短手方向が広軌レールと平行な向きに、出口ラインに到達した栽培ベンチはその長手方向が狭軌レールと平行な向きに少なくとも９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構を備え、更に前記の回転テーブルを支持して背の高い広軌レール又は背の低い狭軌レールへ栽培ベンチを乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構を備える移載装置とを含む構成であることを特徴とする、栽培ベンチ循環型栽培装置。
【請求項３】
栽培ベンチ下面の車輪は、垂直軸の下に水平に回転する支持具が設置され、レールの上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラは左右対称なＶの字形配置で前記支持具に支持されてローラユニットとして構成されており、栽培ベンチの下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レールと同じ間隔、短手方向には狭軌レールと同じ間隔の長方形の四隅相当位置に合計４個設置されていることを特徴とする、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置。
【請求項４】
移載装置の回転テーブル機構は、その回転テーブルの上面に、且つその回転中心の周りに、広軌レールと同じ間隔で平行な２本の固定レール、および狭軌レールと同じ間隔で平行な２本の固定レールがそれぞれ平面視を長方形の配置に設置されていると共に、前記長方形配置の固定レールの四隅部分は、前記長方形の各頂点を中心として水平回転する垂直な回転軸に各固定レールと広軌レール又は狭軌レールとの連絡を可能にする長さの繋ぎレールを取り付けた回転レールとして構成され、また、前記の各回転軸にはそれぞれ同径のホイールが一体的に水平回転するように設置され、四隅位置の前記回転軸に取り付けた各ホイールと、回転テーブルの回転中心位置に設置された同径で非回転の固定ホイールとがそれぞれ無端の連動帯状体で一連に連結されており、回転テーブルの９０度の水平回転時に、四隅の各回転レールも９０度回転する構成とされていること、そして、前記回転テーブル機構は昇降機構の上に設置されていることを特徴とする、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置。
【請求項５】
移載装置は、入り口ラインおよび出口ラインにそれぞれ各ラインと同方向に敷設された軌道上を移動可能な走行機構を備えていること、入り口ラインと出口ラインの間に敷設された広軌レールと狭軌レールの組みは、前記の各ラインに沿って複数組みが、広軌レール上で長手方向に隣接する栽培ベンチが相互に干渉を起こさない間隔をあけて敷設されていることを特徴とする、請求項２又は４に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置。
【請求項１】
平面視が長方形で育成作物を積載した栽培ベンチを、入り口ラインから出口ラインに向かって敷設した広軌レール上を、同栽培ベンチの短手方向を移動線と平行な向きにして数珠繋ぎ状態に前進させつつ作物の育成を行い、出口ラインにおいて栽培ベンチ上の作物の収穫を行い、空になった栽培ベンチは９０度水平回転させて同栽培ベンチの長手方向を移動線と平行な向きにし、前記往路の栽培ベンチ列の下を潜れるように前記広軌レールの内側に背を低く敷設した狭軌レール上を前進させて入り口ラインへ戻すステップと、
入り口ラインに戻された栽培ベンチには、発芽させた育成作物を積載し、同栽培ベンチの短手方向を移動線と平行な向きにして、広軌レール上を出口ラインに向かって前進移動させるステップと、
前記入り口ラインおよび出口ラインには、前記栽培ベンチが乗り込むことが可能で、少なくとも９０度水平回転させる回転テーブル機構を備え、その回転テーブルを広軌レールの高さ又は狭軌レールの高さに垂直移動させる昇降機構を備えた移載装置を設置して栽培ベンチの移載を行うステップを含むことを特徴とする、栽培ベンチ循環型栽培システム。
【請求項２】
入り口ラインから出口ラインに向かって敷設された広軌レール、及び前記広軌レール上を移動する往路の栽培ベンチの下を、復路の栽培ベンチが潜って進むことが可能に背を低くして前記広軌レールの内側に敷設された狭軌レールと、
前記広軌レールおよび狭軌レール上を走行可能な配置と間隔で複数の車輪を下面に備えた平面形状が長方形の栽培ベンチと、
前記入り口ラインと出口ライン上に、入り口ラインを出発する栽培ベンチおよび出口ラインに到達した栽培ベンチが乗り込むことが可能で、入り口ラインを出発する栽培ベンチはその短手方向が広軌レールと平行な向きに、出口ラインに到達した栽培ベンチはその長手方向が狭軌レールと平行な向きに少なくとも９０度水平回転させることが可能な回転テーブル機構を備え、更に前記の回転テーブルを支持して背の高い広軌レール又は背の低い狭軌レールへ栽培ベンチを乗り移らせる高さに垂直移動させる昇降機構を備える移載装置とを含む構成であることを特徴とする、栽培ベンチ循環型栽培装置。
【請求項３】
栽培ベンチ下面の車輪は、垂直軸の下に水平に回転する支持具が設置され、レールの上に乗る２個の同形・同大のベアリングローラは左右対称なＶの字形配置で前記支持具に支持されてローラユニットとして構成されており、栽培ベンチの下面中央寄り位置に、長手方向には広軌レールと同じ間隔、短手方向には狭軌レールと同じ間隔の長方形の四隅相当位置に合計４個設置されていることを特徴とする、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置。
【請求項４】
移載装置の回転テーブル機構は、その回転テーブルの上面に、且つその回転中心の周りに、広軌レールと同じ間隔で平行な２本の固定レール、および狭軌レールと同じ間隔で平行な２本の固定レールがそれぞれ平面視を長方形の配置に設置されていると共に、前記長方形配置の固定レールの四隅部分は、前記長方形の各頂点を中心として水平回転する垂直な回転軸に各固定レールと広軌レール又は狭軌レールとの連絡を可能にする長さの繋ぎレールを取り付けた回転レールとして構成され、また、前記の各回転軸にはそれぞれ同径のホイールが一体的に水平回転するように設置され、四隅位置の前記回転軸に取り付けた各ホイールと、回転テーブルの回転中心位置に設置された同径で非回転の固定ホイールとがそれぞれ無端の連動帯状体で一連に連結されており、回転テーブルの９０度の水平回転時に、四隅の各回転レールも９０度回転する構成とされていること、そして、前記回転テーブル機構は昇降機構の上に設置されていることを特徴とする、請求項２に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置。
【請求項５】
移載装置は、入り口ラインおよび出口ラインにそれぞれ各ラインと同方向に敷設された軌道上を移動可能な走行機構を備えていること、入り口ラインと出口ラインの間に敷設された広軌レールと狭軌レールの組みは、前記の各ラインに沿って複数組みが、広軌レール上で長手方向に隣接する栽培ベンチが相互に干渉を起こさない間隔をあけて敷設されていることを特徴とする、請求項２又は４に記載した栽培ベンチ循環型栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２５２３１５（Ｐ２００７−２５２３１５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８２９６２（Ｐ２００６−８２９６２）
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（０００２４５８３０）矢崎化工株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（０００２４５８３０）矢崎化工株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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