植物栽培装置
【課題】栽培槽の重量が負荷する部品等を外面が平坦面よりなる角材、角棒を使用し、且つラックとピニオンの噛合によりキャスターが横梁上を走行させるようにして角棒間のねじれやキャスター脱輪等が生じることなく安定的に横梁上を走行し、栽培槽を同一高さにて水平動するようにして栽培するため、全ての栽培槽が、植物生育のための光照射量や温度等の諸条件を一定化する。
【解決手段】複数本の横梁３の前後方向に所定間隔を有して平行に離隔し、横梁３の上方には左右１対の角棒８、８が直交して交差して配置されている。横梁３の下方にはラック７が取り付けられ。角棒８、８には連杆１９が架設され、連杆１９にはキャスター２０が横梁３上を走行可能に取り付けられている。角棒８には吊杆付栽培槽１８が吊り下げられている。回転シャフト２３の外周面に固着したピニオン２４はラック７と噛合し、モーターの駆動により栽培槽１８を宙吊り状態で左右水平方向に移動可能にしている。
【解決手段】複数本の横梁３の前後方向に所定間隔を有して平行に離隔し、横梁３の上方には左右１対の角棒８、８が直交して交差して配置されている。横梁３の下方にはラック７が取り付けられ。角棒８、８には連杆１９が架設され、連杆１９にはキャスター２０が横梁３上を走行可能に取り付けられている。角棒８には吊杆付栽培槽１８が吊り下げられている。回転シャフト２３の外周面に固着したピニオン２４はラック７と噛合し、モーターの駆動により栽培槽１８を宙吊り状態で左右水平方向に移動可能にしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培地が充填された栽培槽を温室等の建屋構造体内に吊り下げて設置し、野菜や花卉等を栽培する集約農業に供される吊り下げ式可動タイプの植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、特許文献１に記載のものが存在する。特許文献１には、温室天井より手作業高さ位置に吊設された複数の列状に配設された栽培ベッドを、該栽培ベッドと直交方向に走行自在に移動用フレームに取り付け、栽培ベッドを列と直交方向に移動可能にし作業通路を確保するようにしたものが開示されている。詳しくは、温室屋根から束柱状に垂設された支持棒でハンガーレールを吊設支持し、該ハンガーレール内にて走行自在に車輪を配設し、前記支持棒から出た水平腕外端には栽培ベッドの列と直交する方向に沿ってラックを取り付け、該ラックの歯と噛合する歯車をモーター軸に取り付けている。前記車輪の車軸に固着した吊棒により栽培ベッドのフレームは取り付けられている。
特許文献１に開示の栽培装置であると、栽培ベッドの上方に平行に位置する栽培フレームにハンガーレールに取り付けられ（「００１４」及び「００１８」の段参照）、ハンガーレールが束柱を介して取り付けられている温室天井に栽培ベッド等の総重量が負荷し危険である。又、車輪がハンガーレール内を走行する構成であるため、ハンガーレールの底面に設けた１対のガイド板が破損する等の事態等が生じた場合、総ての部品を外してメインテナンス作業をしなければならず、メンテナンス作業が煩雑であった。
【０００３】
３本１組とする吊り下げ部材（パイプ）のうち１本を固定用とし他の２本を移動用とし、これら３本の吊り下げ部材にワイヤを絡ませて１つの栽培ベッドを吊り下げ支持し、移動用吊り下げ部材の長さ方向に沿ってラックを取り付け、該ラックと噛合するピニオンと駆動用モータを具備した回転軸を吊り下げ部材と直交して配設し、移動用吊り下げ部材を相互正逆方向に等量分水平移動させるように構成したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に開示されている吊り下げ式栽培ベッドであると、特許文献中図８に示すように栽培ベッドは、３本１組の吊り下げ部材の最も外側に位置する固定用吊り下げ部材間をモータの駆動により巻き取り量に対応して移動し、栽培ベッドの移動量が極めて限られている。又、１つの栽培ベッドに対し、３本の吊り下げ部材を必要とし、ワイヤの巻着構造が複雑であるという欠点があった。
【０００４】
又、１対の水平架台部間にパイプからなる巻回部材を架け渡し、水平架台上を巻回部材を回転移動可能に取り付け、巻回部材には吊り下げ部材により植物栽培ベッドを吊設し、巻回部材の回転移動により吊り下げ部材を巻回部材に巻着したり、或いは巻き戻ししながら平行移動するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特許文献３に記載されている水平動機構は「００１６」、「００１７」及び「００１９」の段に記載されているように、巻回部材の水平動には吊り下げ部材の巻き取り或いは巻き戻しを伴い、吊り下げ部材上の巻回部材の転動量に応じて植物栽培ベッドの高さが変化し、全ての植物栽培ベッドの植物の日光照射量や温度条件が一律化されないという欠点があった。
【０００５】
又、吊掛け部材（横架材）に吊り下げ機構上端に取着したＳ字フックを引っ掛け、Ｓ字フックの引っ掛け位置を移動させることで、植物栽培ベッドを横方向に移動可能にしたものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特許文献４に記載されている栽培装置であると、吊掛け部材からＳ字フックを取り外し、所望位置にＳ字フックを引っ掛けるため、２〜４Ｋｇ程度の鉢状栽培ベッドには適用可能であるが、長さ数メートル以上の一方向に著しく長く複数本の吊り下げ支持部材を必要とする栽培ベッドの移動には適用不可能であるという欠点があった。
【０００６】
又、複数列の左右同列となる位置に栽培槽と平行に回転軸を配置し、軸の左右の栽培槽列を対となるように索で連結し、隣り合う栽培槽の索の軸への巻着方向を逆にし、軸の回転にて隣り合う槽が反対方向に上下移動するようにし、高設密集配置された多数の栽培槽間に農作業のための空間を作るようにすると共に、栽培槽の配置密度を高めたものや（例えば、特許文献５参照）、駆動スプロケットに懸垂索を掛け渡し、懸垂索の両下端に間隔保持具を介して栽培容器が取り付けられ、モータの駆動により駆動スプロケットが移動して栽培容器が上下動するようにしたもの（例えば、特許文献６参照）が提案されている。
ところで、農作物の生育に最も重要なのは温度管理と照射光量管理である。特許文献５又は６記載の発明は栽培槽を上下方向に移動のみする構成であるため、異なる高さに配置された夫々の栽培槽への光の入射角度、照射光量及び温度等の栽培条件が、配置場所により夫々異なる。つまり、上方と下方に配置された栽培槽を比較すると、上方に配置された栽培層の方が下方に配置された栽培槽よりも温度環境が高くなり、光源に近い上方に位置する栽培槽の方が照射光量が増加し、収穫される農作物の品質に差が生じるという問題点があった。
【０００７】
又、地面に設置した車輪付台座の上端に設けたバスケット載置枠軸心を中心とし、育苗バスケットを収納可能なバスケット載置枠を左右対称に設け、バスケット載置枠軸心を旋回アームで回転し、日光照射角度に応じてバスケット載置枠を傾斜させる構成の回転育苗棚が提案されている（例えば、特許文献７参照）。
しかしながら、特許文献７に記載の発明であると、隣り合う育苗バスケット間には農作業のための人が立てる空間を確保しておかなければならず、育苗バスケットを高密度に配置することは不可能である。又、日光照射角度に応じてバスケット載置枠を傾斜させると、水等が同一バスケット内で低い方に移動し、給水条件に差異が生じ農作物の生育が均一化せず、更に、日光の位置に応じて旋回アームを操作する作業を人手で行うため非効率的であるという問題点があった。
【０００８】
特許文献８には地面に水平レールを縦横に敷設し、栽培槽がレール上を縦方向又は横方向に自在にスライドして移動可能にした栽培装置が、特許文献９には地面上をキャスター付栽培棚のキャスターを転動しながら移動させるように構成したものが記載されている。
しかしながら、特許文献８又は特許文献９に記載の発明は移設作業の向上及び作業者の肉体的負担の軽減の見地から創案されたものであって、限られた面積の土地に高密度に栽培槽を配置し収穫量増産の見地からは創案されていないため、土地を有効利用できないという問題点があった。
【０００９】
特許文献１０には植物支持部を技状に形成し、植物に対し光を照射するランプを上下動可能にして枝に均等な光量を照射可能にした栽培装置が提案されているが、本願発明とは構成、目的、効果を著しく別異にする。
【００１０】
特許文献１１には、商業用或いは住居用等の通常の鉄骨建築物外壁に設置する栽培槽を建築物内側から農作業を可能にしたものであって、モーター駆動による灌水や日照調節装置をコンピュータプログラムにより制御するようにしたものである。
特許文献１１に記載の発明は、本願発明が栽培槽への温度、照射光量等の条件をどの位置に設置された栽培槽についても一定にし、温室内の限られた面積を有効利用するものとは目的を別異にする。
【特許文献１】特開２００３−５２２５２号公報
【特許文献２】特開２００４−２１号公報
【特許文献３】特開２００３−２４５０１６号公報
【特許文献４】特開２００２−５１６５３号公報
【特許文献５】特開２００４−２７５１７８号公報
【特許文献６】特開２００６−２５４８９０号公報
【特許文献７】特開２００６−２２３１２９号公報
【特許文献８】特開平１１−２８９８７１号公報
【特許文献９】特開２００５−４６０２５号公報
【特許文献１０】特開平９−２７５８１５号公報
【特許文献１１】特開２００５−２６１３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創案されたものであって、栽培槽重量が負荷する部品等を外面が平坦面よりなる角材、角棒を使用し、又、ラックとピニオンの噛合によりキャスターが横梁上を走行させるようにし、角棒間のねじれや移動等が生ぜず、キャスターも脱輪することなく安定的に横梁上を走行し、又、栽培槽を同一高さにて水平動するようにして栽培するため、全ての栽培槽が、植物生育のための光照射量や温度等の諸条件を一定化する植物栽培装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明のうち請求項１に係る発明は、温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、吊持されてなることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、前記栽培槽の振動を前記キャスターに伝達しないようにした振動吸収機構を介して吊持されてなることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、上記振動吸収機構は、前記角棒に掛け渡した吊持部に取付部材に弾性部材を介在させて吊杆を取り付け、前記吊杆の振動を前記弾性部材で吸収し、前記吊持部に伝達不可能にしたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、上記対となる角棒間には、該角棒間の左右方向の離隔距離保持手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、栽培槽が同一高さに宙吊りされ、農作業のために左右動するように構成されているので、ハウス設備、被覆設備、電照設備及び暖房設備等の環境設備が、同一温室内の栽培槽であれば総て同一条件であるため、植物が同じような生育状態をし栽培槽毎に異なる農作業をすることが無く、農作業性が向上し、略同一品質の農作物を収穫可能であるという効果がある。
【００１４】
又、栽培槽を吊持する角棒や連杆が、その外面が平坦面を有し、且つ隣り合う面を９０度の内角をもって連設している断面方形に形成されているので、角棒や角棒を受けている受具等が面連結或いは面当接をし、横梁、角棒、受具及び連結鋼材等のよれやねじれを未然に防止し、仮に多少のずれが生じても極めて容易に分解修理が可能で、メンテナンス作業が簡単であるという効果がある。又、相互の平坦面を互いに当接して面連結することにより複数の部材を一直線状に接続可能で、更に複数の部材を９０度の角度を有しての接続作業が容易にできるという効果がある。
【００１５】
対となる角棒間には、該角棒間の左右方向の離隔距離保持手段を設けているので、栽培槽が横方向に傾斜する等の不具合が生じないという効果がある。
【００１６】
回転シャフトの移動手段をラックとピニオンの噛合移動機構とすることにより、温室内の高湿度環境に対して耐久性を有し、簡易な機構で栽培槽を横方向に水平移動させることができ、隣り合う栽培槽間の間隔を高精度で設定可能であり、植物の成長や植物の栽培季節に応じて栽培槽の間隔を調整可能で、栽培植物の本数の増加や果実の高品質化を図り得るという効果がある。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１７】
温室内の複数の栽培槽に対する照射光や温度条件の均一化、栽培槽の１対の吊持部の左右間距離の一定化、一定面積の作付け量の増加、及びメインテナンス作業の効率化という複数の目的を、左右方向の離隔距離保持手段を具備した１対の角棒に吊杆付栽培槽を吊り下げ、吊り下げられる鋼材には平坦面を内角９０度をもって連設して成る角材或いは山形鋼を用い、特に角棒のうち横梁の上方にて直交する前後４０〜６０ｃｍの長さ部分をコ字形受具で受けることで実現した。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明植物栽培装置を設けた温室内全体の構成を概念的に簡略化して示した平面説明図、図２は植物栽培装置の構成を示す正面図、図３は植物栽培装置の要部を示す背面斜視図、図４は回転シャフトに回転駆動手段を設けた要部を示す平面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６はラックに回転駆動手段を具備していない回転シャフトを取り付けた状態を示す正面図、図７はラックを設けていない横梁と角棒との交差部分の取り付け状態を示す正面図である。
先ず図１において、前後方向に著しく長い温室（図示せず）内に、温室の左右両端に於いて温室前後方向に所定間隔を有して立設した複数本の支柱（図示せず）上端に天井受台１、２を連結固着している。横梁３は中空角柱よりなり、複数本の横梁３が温室の前後方向に所定間隔を有して離隔し、夫々の横梁３が互いに平行な位置関係となるように天井受台１、２間に架け渡されている。
【００１９】
図１及び図２に示すように、側視コ字形吊持部４は横梁３の前後に跨って挟み付け、横梁３に固定的に取り付けられている。側視コ字形吊持部４の下端には吊杆５の上端が固着され、吊杆５の下端は栽培槽６に固定的に取り付けられ、吊杆５、５で栽培槽６を安定的に定位置に吊り下げ支持している。栽培槽６は、前後方向に著しく長い上方を開放した有底容器よりなり、横梁３の左右横方向に所定間隔を有して離隔して互いに平行な位置関係となるように複数配置している。栽培槽６は、農作業者の身長に応じて地表面からの適切な高さに宙吊りに吊り下げられ、定位置に固定的に配置されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、横梁３の下方にはラック７が取り付けられている。ラック７は、横梁３の中心線とラック７の中心線とが互いに平行な位置関係になるように取り付けられている。詳しくは、ラック７は、図２に示すように横梁３に於ける隣り合う栽培槽６、６の対向する吊持部４、４間に、歯を下方に向けて取り付けられている。図１に示すように、ラック７は全ての横梁３に設けられている必要性はなく、前後方向に所定距離離隔して平行に並設された複数の横梁３のうち数本毎に設ける等、複数本の横梁のうち使用者の所望する横梁３に設けていればよい。
【００２１】
前後方向に並設された複数の横梁３に取り付けられた複数のラック７のうち少なくとも１つのラック７は、回転駆動手段を具備した回転シャフトのピニオンと噛合している必要がある。
以下に、回転駆動手段を具備した回転シャフトのピニオンと噛合するラック部分の構成について図１〜図５を参照にして説明する。
横梁３のうちラック７の取付部分に対応する位置には、左右横方向に所定距離を有して離隔し前後方向に延びる互いに平行な１対の角棒８、８が配設されている。角棒８はＣ形鋼よりなり、Ｃ形鋼の開口部を下方に向けて配設されている。対となる角棒８、８間の距離が安定的に保持可能に、角棒８、８間には距離保持手段を設けている。実施例１では、距離保持手段は、角棒８、８の対向側面に山形鋼９、１０を角棒８、８に対して９０度の角度をもって取り付け、山形鋼９、１０の下端に横梁３と平行に山形鋼１１を取り付けることで角棒８、８間の離隔距離を安定的に保持するようにしている。角棒８のうち横梁３との直交部には、コ字形受具１２を角棒８の外面と当接させて一体的に取り付けている。コ字形受具１２は、長さが約４０ｃｍ程度であることが好適である。吊持部１３はコ字形受具１２の長さ方向略中央位置にて、角棒８及びコ字形受具１２を左右方向に跨り、角棒８の開口部と対向面の外面及びコ字形受具１２の両側壁外面と当接して一体的に取り付けられている。吊持部１３と吊杆１４にはボルト挿通孔が夫々穿設されている。該ボルト挿通孔に挿通されたボルト１５に、吊持部１３と夫々のナット１６との間にばね１７を夫々介在させてナット１６を夫々締着することにより、吊持部１３に吊杆１４の上端が取り付けられている。吊持部１３と夫々のナット１６との間に弾性部材として夫々ばね１７を介在させて締着することで、吊杆１４からの振動をばね１７に吸収させ、吊持部１３に振動を伝達させないようにし、吊杆１４の振動を吊持部１３を介してキャスター２０に伝達しないようにしてキャスター２０の横梁３上からの脱輪を防止している。弾性部材は、蔓巻ばねに限定せず、弾性合成樹脂や板ばね等、公知の弾性部材のすべてが本願発明に包含される。吊杆１４の下端には栽培槽１８が取り付けられている。対となる角棒８、８に取着されたコ字形受具１２、１２の下面には、連杆１９が角棒８、８と９０度の角度をもって連結固着されている。連杆１９は溝形鋼よりなる。連杆１９の溝には一方向可動タイプのキャスター２０、２０が、横梁３の上面を走行可能に取り付けられている。キャスター２０、２０は、連杆１９の溝にボルト（図示せず）とナット（図示せず）で脱着自在に取り付けられており、スプリングワッシャ（図示せず）をナットと連杆１９との間に介在させている。支持板２１は、下部に軸受２２を具備し、横梁３に対して９０度の角度をもって連杆１９及び横梁３に固定的に取り付けられている。回転シャフト２３は外周面にピニオン２４を固着した中空管よりなる。回転シャフト２３は中空管よりなるため、中空部にガスを導通し温室暖房用のガス供給管とし、或いは水道管を遊挿して植物への水撒き作用を持たせることが可能である。回転シャフト２３は、ピニオン２４がラック７と噛合し、且つ軸受２２のボールに摺接して円滑に周方向に回転動するように軸受２２に支持されて取り付けられている。ラック７とピニオン２４の噛合部分には、該噛合部分を前後から挟み込むようにカバー２５が設けられ、ラック７とピニオン２４の噛合状態を安定的に保持するようにしている。回転変換装置２６は、モーター２７の駆動により回転するモーター軸の回転動を変換するための装置であって、例えば、複数のウォーム歯車を噛合して内蔵し、モーター軸の回転動を回転シャフト２３に周方向に正逆回転するように伝達するように形成されている。実施例１では、上述の回転シャフト２３のうちモーター等の駆動手段を設けた部分が交差する横梁３は、図１に示すように前後方向に複数並設された横梁３のうち中央部分に位置する横梁３である場合を例に説明しているが、複数の横梁３のうち中央部分に位置する横梁３部分に限定するものではなく、数箇所に所定間隔を有して設けることも本願発明に含まれる。
【００２２】
ラック７が取り付けられた横梁３のうち、回転駆動手段を具備していない回転シャフト２３の取り付け状態について、図６を参照にして説明する。横梁３の下方にラック７を取り付けている。横梁３の上方に於いて、横梁３と直交して交差するＣ形鋼よりなる角棒８、８は、左右に所定距離を有して離隔され平行な位置関係に設けられている。角棒８のうち横梁３との直交部には、コ字形受具１２を角棒８の外面と当接させて一体的に取り付けている。コ字形受具１２の長さは不問であるが、長さが約４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度であることが好適である。コ字形受具１２の長さを４０ｃｍ程度にすることで吊持部１３、連杆１９等を点連結ではなく面連結とし、１対の角棒８、８の捩れを防止可能である。吊持部１３はコ字形受具１２の長さ方向略中央位置にて、角棒８及びコ字形受具１２を左右方向に跨り、角棒８の開口部と対向面の外面及びコ字形受具１２の両側壁外面と当接して一体的に取り付けられている。吊持部１３と吊杆１４には、ボルト挿通孔が夫々穿設されている。該ボルト挿通孔に挿通されたボルト１５に、吊持部１３と夫々のナット１６との間に夫々ばね１７を介在させてナット１６を締着することにより、吊持部１３に吊杆１４の上端が取り付けられている。吊持部１３と夫々のナット１６との間に弾性部材として夫々ばね１７を介在させて締着することで、吊杆１４からの振動をばね１７に吸収させ、吊持部１３に振動を伝達させないようにしている。このように、それぞれのボルト１５に螺着するナット１６と吊持部１３との間にばね１７を夫々設けることにより、吊杆１４の振動を吊持部１３を介してキャスター２０に伝達しないようにし、キャスター２０の横梁３上からの脱輪を防止している。弾性部材は、蔓巻ばねに限定せず、弾性合成樹脂や板ばね等、公知の弾性部材のすべてが本願発明に包含される。吊杆１４の下端には栽培槽１８が取り付けられている。対となる角棒８、８に取着されたコ字形受具１２、１２の下面には、連杆１９が角棒８、８と９０度の角度をもって連結固着されている。連杆１９は溝形鋼よりなる。連杆１９の溝には一方向可動タイプのキャスター２０、２０が、横梁３の上面を脱輪することなく、横梁３の長さ方向に沿って安全に走行可能に取り付けられている。支持板２１は、下部に軸受を具備し、横梁３に対して９０度の角度をもって連杆１９及び横梁３に固定的に取り付けられている。回転シャフト２３は外周面にピニオン２４を固着した中空管よりなる。回転シャフト２３は、ピニオン２４がラック７と噛合し、且つ軸受に摺接して円滑に周方向に回転動するように軸受に支持されて取り付けられている。ラック７とピニオン２４の噛合部分前後にはカバー２５が設けられ、ラック７とピニオン２４の噛合状態を安定的に保持するようにしている。
実施例１では、ラック７が取り付けられた横梁３のうち、回転駆動手段を具備していない回転シャフト２３が直交する横梁は、図１のうち前後方向から夫々２本目の横梁部分に設けられている場合を例に説明したが、本願発明は回転シャフト２３が円滑に回転するために必要であれば、回転シャフト２３のうち横梁３と交差する部分の必要な所望位置に設ける場合のすべてが含まれる。
【００２３】
横梁３のうちラックを設けていない部分に於いては、図７に示すように、軸受２２を具備する支持板２１を連杆１９に取り付け、軸受２２に回転シャフト２３を挿通支持している。角棒８にはコ字形受具１２を取り付けている。吊持部１３の中途部位より下部位置と吊杆１４の上部にはボルト挿通孔を対向する位置に夫々穿設し、このボルト挿通孔にボルト１５を挿通している。ボルト１５にはナット１６をばね１７を介在させて吊持部１３と吊杆１４を挟み付けて締着し、吊持部１３は吊杆１４をボルト１５により吊り下げ支持している。対となる角棒８、８に取着されたコ字形受具１２、１２の下面には、連杆１９が連設され、一方向可動タイプのキャスター２０、２０が取り付けられている。連杆１９には支持板２１が取り付けられ、支持板２１には軸受２２を有する回転シャフト挿通孔が穿設され、該回転シャフト挿通孔には回転シャフト２３が挿通されている。
実施例１では、図１で示される横梁３のうちラック７が取り付けられていない横梁３には、図７に示す角棒８への回転シャフト２３の取り付け構造により取り付けられている。
【００２４】
次に、作用について説明する。モーター２７の駆動によりモーター軸が水平方向に回転し、該回転を回転変換器２６により変換し、回転シャフト２３を周方向に回転させる。ピニオン２４も回転シャフト２３と同期回転する。ピニオン２４はラック７のラック歯と噛合して回転動し、回転シャフト２３を回転方向に移動させる。支持板２１は回転シャフト２３を軸支し、且つ連杆１９に固着されているためピニオン２４の回転に応じてキャスター２０、２０が回転シャフト２３の移動量と同一量をもって横梁３の上面を走行する。吊杆１４に吊設された栽培槽１８は、高さを変化することなく宙吊り状態で水平移動する。回転変換装置２６は、モーター軸の回転動を回転シャフト２３に周方向に正逆回転するように伝達するように形成されているので、スイッチの操作により栽培槽１８を左右いづれか所望方向に水平移動することができる。農作業のためのスペースが必要な場合は、スイッチの操作により栽培槽１８を一方向に移動させて農作業者の作業スペースを確保するように作用する。回転シャフト２３は全ての横梁３との全ての交差箇所に於いて、軸受けにより回転自在に軸支されているため、約５０ｍ回転シャフト２３であっても、１個のモーターの駆動により角棒８をねじれさせること無く、前後が同一移動量をもって円滑に移動する。
【００２５】
温室内に設けた横梁３の長さが５９５ｃｍである場合、横幅３５ｃｍの固定式栽培槽６を横方向に宙吊りに設けるには、図８に示すように作業用スペースを最外側に夫々８５ｃｍのスペースと、栽培槽６間に９５ｃｍのスペースを必要とし、栽培槽６は４個しか配置できない。図９に示すように、固定式栽培槽６と可動式栽培槽１８を交互に配置すると、最外側に夫々９０ｃｍのスペースと、栽培槽６、１８間に６０ｃｍのスペースを必要とし、栽培槽６、１８を合計５個配置することが可能で、図８に示す固定式栽培槽６のみを配置した場合と比較すると栽培耕地が２５％広くなった。図１０に示すように、中央に固定式栽培槽６を配置し、左右に可動式栽培槽１８を配置すると、最外側に４４ｃｍのスペースと栽培槽６、１８間に４４ｃｍのスペースを必要とし、合計６個の栽培槽６、１８を配置することが可能で、図８に示す固定式栽培槽６のみを配置した場合と比較すると栽培耕地面積が７５％広くなった。このように、可動式の栽培槽１８を配置することで、固定式の栽培槽６のみを配置した場合と比較して、同一面積の温室内で広い栽培面積を確保可能であるという効果がある。
【実施例２】
【００２６】
図１１を参照にして実施例２について説明する。実施例１と異なる点は回転シャフト２３のうち横梁３との交差部には、すべて回転シャフトに回転駆動手段を設けている点である。
このような構成にすることで、５０ｍを越す回転シャフトであっても、極めて容易に回転可能であるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
横梁を天井受台に架設することなく、土地に立設した支柱と横桟を使用し、土地を有効利用することで、屋外の農業にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】植物栽培装置を設けた温室内全体の構成を概念的に簡略化して示した平面説明図である。（実施例１）
【図２】植物栽培装置の構成を示す正面図である。（実施例１）
【図３】植物栽培装置の要部を示す背面斜視図である。（実施例１）
【図４】回転シャフトに回転駆動手段を設けた要部を示す平面図である。（実施例１）
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。（実施例１）
【図６】ラックに回転駆動手段を具備していない回転シャフトを取り付けた状態を示す正面図である。（実施例１）
【図７】ラックを設けていない横梁と角棒との交差部分の取り付け状態を示す正面図である。（実施例１）
【図８】温室内に固定式の栽培槽のみを配置した場合の栽培槽配置状態を示す説明図である。（実施例１）
【図９】温室内に固定式の栽培槽と可動式の栽培槽を交互に配置した場合の栽培槽配置状態を示す説明図である。（実施例１）
【図１０】温室内に、中央に固定式の栽培槽を配置し、固定式の栽培槽の左右に可動式の栽培槽を配置した場合の栽培槽配置状態を示す説明図である。（実施例１）
【図１１】植物栽培装置を設けた温室内全体の構成を概念的に簡略化して示した平面説明図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００２９】
３ 横梁
５、１４ 吊杆
６、１８ 栽培槽
７ ラック
８ 角棒
１３ 吊持部
１９ 連杆
２０ キャスター
２１ 支持板
２３ 回転シャフト
２４ ピニオン
２６ 回転変換器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培地が充填された栽培槽を温室等の建屋構造体内に吊り下げて設置し、野菜や花卉等を栽培する集約農業に供される吊り下げ式可動タイプの植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、特許文献１に記載のものが存在する。特許文献１には、温室天井より手作業高さ位置に吊設された複数の列状に配設された栽培ベッドを、該栽培ベッドと直交方向に走行自在に移動用フレームに取り付け、栽培ベッドを列と直交方向に移動可能にし作業通路を確保するようにしたものが開示されている。詳しくは、温室屋根から束柱状に垂設された支持棒でハンガーレールを吊設支持し、該ハンガーレール内にて走行自在に車輪を配設し、前記支持棒から出た水平腕外端には栽培ベッドの列と直交する方向に沿ってラックを取り付け、該ラックの歯と噛合する歯車をモーター軸に取り付けている。前記車輪の車軸に固着した吊棒により栽培ベッドのフレームは取り付けられている。
特許文献１に開示の栽培装置であると、栽培ベッドの上方に平行に位置する栽培フレームにハンガーレールに取り付けられ（「００１４」及び「００１８」の段参照）、ハンガーレールが束柱を介して取り付けられている温室天井に栽培ベッド等の総重量が負荷し危険である。又、車輪がハンガーレール内を走行する構成であるため、ハンガーレールの底面に設けた１対のガイド板が破損する等の事態等が生じた場合、総ての部品を外してメインテナンス作業をしなければならず、メンテナンス作業が煩雑であった。
【０００３】
３本１組とする吊り下げ部材（パイプ）のうち１本を固定用とし他の２本を移動用とし、これら３本の吊り下げ部材にワイヤを絡ませて１つの栽培ベッドを吊り下げ支持し、移動用吊り下げ部材の長さ方向に沿ってラックを取り付け、該ラックと噛合するピニオンと駆動用モータを具備した回転軸を吊り下げ部材と直交して配設し、移動用吊り下げ部材を相互正逆方向に等量分水平移動させるように構成したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に開示されている吊り下げ式栽培ベッドであると、特許文献中図８に示すように栽培ベッドは、３本１組の吊り下げ部材の最も外側に位置する固定用吊り下げ部材間をモータの駆動により巻き取り量に対応して移動し、栽培ベッドの移動量が極めて限られている。又、１つの栽培ベッドに対し、３本の吊り下げ部材を必要とし、ワイヤの巻着構造が複雑であるという欠点があった。
【０００４】
又、１対の水平架台部間にパイプからなる巻回部材を架け渡し、水平架台上を巻回部材を回転移動可能に取り付け、巻回部材には吊り下げ部材により植物栽培ベッドを吊設し、巻回部材の回転移動により吊り下げ部材を巻回部材に巻着したり、或いは巻き戻ししながら平行移動するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特許文献３に記載されている水平動機構は「００１６」、「００１７」及び「００１９」の段に記載されているように、巻回部材の水平動には吊り下げ部材の巻き取り或いは巻き戻しを伴い、吊り下げ部材上の巻回部材の転動量に応じて植物栽培ベッドの高さが変化し、全ての植物栽培ベッドの植物の日光照射量や温度条件が一律化されないという欠点があった。
【０００５】
又、吊掛け部材（横架材）に吊り下げ機構上端に取着したＳ字フックを引っ掛け、Ｓ字フックの引っ掛け位置を移動させることで、植物栽培ベッドを横方向に移動可能にしたものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特許文献４に記載されている栽培装置であると、吊掛け部材からＳ字フックを取り外し、所望位置にＳ字フックを引っ掛けるため、２〜４Ｋｇ程度の鉢状栽培ベッドには適用可能であるが、長さ数メートル以上の一方向に著しく長く複数本の吊り下げ支持部材を必要とする栽培ベッドの移動には適用不可能であるという欠点があった。
【０００６】
又、複数列の左右同列となる位置に栽培槽と平行に回転軸を配置し、軸の左右の栽培槽列を対となるように索で連結し、隣り合う栽培槽の索の軸への巻着方向を逆にし、軸の回転にて隣り合う槽が反対方向に上下移動するようにし、高設密集配置された多数の栽培槽間に農作業のための空間を作るようにすると共に、栽培槽の配置密度を高めたものや（例えば、特許文献５参照）、駆動スプロケットに懸垂索を掛け渡し、懸垂索の両下端に間隔保持具を介して栽培容器が取り付けられ、モータの駆動により駆動スプロケットが移動して栽培容器が上下動するようにしたもの（例えば、特許文献６参照）が提案されている。
ところで、農作物の生育に最も重要なのは温度管理と照射光量管理である。特許文献５又は６記載の発明は栽培槽を上下方向に移動のみする構成であるため、異なる高さに配置された夫々の栽培槽への光の入射角度、照射光量及び温度等の栽培条件が、配置場所により夫々異なる。つまり、上方と下方に配置された栽培槽を比較すると、上方に配置された栽培層の方が下方に配置された栽培槽よりも温度環境が高くなり、光源に近い上方に位置する栽培槽の方が照射光量が増加し、収穫される農作物の品質に差が生じるという問題点があった。
【０００７】
又、地面に設置した車輪付台座の上端に設けたバスケット載置枠軸心を中心とし、育苗バスケットを収納可能なバスケット載置枠を左右対称に設け、バスケット載置枠軸心を旋回アームで回転し、日光照射角度に応じてバスケット載置枠を傾斜させる構成の回転育苗棚が提案されている（例えば、特許文献７参照）。
しかしながら、特許文献７に記載の発明であると、隣り合う育苗バスケット間には農作業のための人が立てる空間を確保しておかなければならず、育苗バスケットを高密度に配置することは不可能である。又、日光照射角度に応じてバスケット載置枠を傾斜させると、水等が同一バスケット内で低い方に移動し、給水条件に差異が生じ農作物の生育が均一化せず、更に、日光の位置に応じて旋回アームを操作する作業を人手で行うため非効率的であるという問題点があった。
【０００８】
特許文献８には地面に水平レールを縦横に敷設し、栽培槽がレール上を縦方向又は横方向に自在にスライドして移動可能にした栽培装置が、特許文献９には地面上をキャスター付栽培棚のキャスターを転動しながら移動させるように構成したものが記載されている。
しかしながら、特許文献８又は特許文献９に記載の発明は移設作業の向上及び作業者の肉体的負担の軽減の見地から創案されたものであって、限られた面積の土地に高密度に栽培槽を配置し収穫量増産の見地からは創案されていないため、土地を有効利用できないという問題点があった。
【０００９】
特許文献１０には植物支持部を技状に形成し、植物に対し光を照射するランプを上下動可能にして枝に均等な光量を照射可能にした栽培装置が提案されているが、本願発明とは構成、目的、効果を著しく別異にする。
【００１０】
特許文献１１には、商業用或いは住居用等の通常の鉄骨建築物外壁に設置する栽培槽を建築物内側から農作業を可能にしたものであって、モーター駆動による灌水や日照調節装置をコンピュータプログラムにより制御するようにしたものである。
特許文献１１に記載の発明は、本願発明が栽培槽への温度、照射光量等の条件をどの位置に設置された栽培槽についても一定にし、温室内の限られた面積を有効利用するものとは目的を別異にする。
【特許文献１】特開２００３−５２２５２号公報
【特許文献２】特開２００４−２１号公報
【特許文献３】特開２００３−２４５０１６号公報
【特許文献４】特開２００２−５１６５３号公報
【特許文献５】特開２００４−２７５１７８号公報
【特許文献６】特開２００６−２５４８９０号公報
【特許文献７】特開２００６−２２３１２９号公報
【特許文献８】特開平１１−２８９８７１号公報
【特許文献９】特開２００５−４６０２５号公報
【特許文献１０】特開平９−２７５８１５号公報
【特許文献１１】特開２００５−２６１３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創案されたものであって、栽培槽重量が負荷する部品等を外面が平坦面よりなる角材、角棒を使用し、又、ラックとピニオンの噛合によりキャスターが横梁上を走行させるようにし、角棒間のねじれや移動等が生ぜず、キャスターも脱輪することなく安定的に横梁上を走行し、又、栽培槽を同一高さにて水平動するようにして栽培するため、全ての栽培槽が、植物生育のための光照射量や温度等の諸条件を一定化する植物栽培装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明のうち請求項１に係る発明は、温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、吊持されてなることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、前記栽培槽の振動を前記キャスターに伝達しないようにした振動吸収機構を介して吊持されてなることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、上記振動吸収機構は、前記角棒に掛け渡した吊持部に取付部材に弾性部材を介在させて吊杆を取り付け、前記吊杆の振動を前記弾性部材で吸収し、前記吊持部に伝達不可能にしたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、上記対となる角棒間には、該角棒間の左右方向の離隔距離保持手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、栽培槽が同一高さに宙吊りされ、農作業のために左右動するように構成されているので、ハウス設備、被覆設備、電照設備及び暖房設備等の環境設備が、同一温室内の栽培槽であれば総て同一条件であるため、植物が同じような生育状態をし栽培槽毎に異なる農作業をすることが無く、農作業性が向上し、略同一品質の農作物を収穫可能であるという効果がある。
【００１４】
又、栽培槽を吊持する角棒や連杆が、その外面が平坦面を有し、且つ隣り合う面を９０度の内角をもって連設している断面方形に形成されているので、角棒や角棒を受けている受具等が面連結或いは面当接をし、横梁、角棒、受具及び連結鋼材等のよれやねじれを未然に防止し、仮に多少のずれが生じても極めて容易に分解修理が可能で、メンテナンス作業が簡単であるという効果がある。又、相互の平坦面を互いに当接して面連結することにより複数の部材を一直線状に接続可能で、更に複数の部材を９０度の角度を有しての接続作業が容易にできるという効果がある。
【００１５】
対となる角棒間には、該角棒間の左右方向の離隔距離保持手段を設けているので、栽培槽が横方向に傾斜する等の不具合が生じないという効果がある。
【００１６】
回転シャフトの移動手段をラックとピニオンの噛合移動機構とすることにより、温室内の高湿度環境に対して耐久性を有し、簡易な機構で栽培槽を横方向に水平移動させることができ、隣り合う栽培槽間の間隔を高精度で設定可能であり、植物の成長や植物の栽培季節に応じて栽培槽の間隔を調整可能で、栽培植物の本数の増加や果実の高品質化を図り得るという効果がある。
【発明の実施するための最良の形態】
【００１７】
温室内の複数の栽培槽に対する照射光や温度条件の均一化、栽培槽の１対の吊持部の左右間距離の一定化、一定面積の作付け量の増加、及びメインテナンス作業の効率化という複数の目的を、左右方向の離隔距離保持手段を具備した１対の角棒に吊杆付栽培槽を吊り下げ、吊り下げられる鋼材には平坦面を内角９０度をもって連設して成る角材或いは山形鋼を用い、特に角棒のうち横梁の上方にて直交する前後４０〜６０ｃｍの長さ部分をコ字形受具で受けることで実現した。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明植物栽培装置を設けた温室内全体の構成を概念的に簡略化して示した平面説明図、図２は植物栽培装置の構成を示す正面図、図３は植物栽培装置の要部を示す背面斜視図、図４は回転シャフトに回転駆動手段を設けた要部を示す平面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６はラックに回転駆動手段を具備していない回転シャフトを取り付けた状態を示す正面図、図７はラックを設けていない横梁と角棒との交差部分の取り付け状態を示す正面図である。
先ず図１において、前後方向に著しく長い温室（図示せず）内に、温室の左右両端に於いて温室前後方向に所定間隔を有して立設した複数本の支柱（図示せず）上端に天井受台１、２を連結固着している。横梁３は中空角柱よりなり、複数本の横梁３が温室の前後方向に所定間隔を有して離隔し、夫々の横梁３が互いに平行な位置関係となるように天井受台１、２間に架け渡されている。
【００１９】
図１及び図２に示すように、側視コ字形吊持部４は横梁３の前後に跨って挟み付け、横梁３に固定的に取り付けられている。側視コ字形吊持部４の下端には吊杆５の上端が固着され、吊杆５の下端は栽培槽６に固定的に取り付けられ、吊杆５、５で栽培槽６を安定的に定位置に吊り下げ支持している。栽培槽６は、前後方向に著しく長い上方を開放した有底容器よりなり、横梁３の左右横方向に所定間隔を有して離隔して互いに平行な位置関係となるように複数配置している。栽培槽６は、農作業者の身長に応じて地表面からの適切な高さに宙吊りに吊り下げられ、定位置に固定的に配置されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、横梁３の下方にはラック７が取り付けられている。ラック７は、横梁３の中心線とラック７の中心線とが互いに平行な位置関係になるように取り付けられている。詳しくは、ラック７は、図２に示すように横梁３に於ける隣り合う栽培槽６、６の対向する吊持部４、４間に、歯を下方に向けて取り付けられている。図１に示すように、ラック７は全ての横梁３に設けられている必要性はなく、前後方向に所定距離離隔して平行に並設された複数の横梁３のうち数本毎に設ける等、複数本の横梁のうち使用者の所望する横梁３に設けていればよい。
【００２１】
前後方向に並設された複数の横梁３に取り付けられた複数のラック７のうち少なくとも１つのラック７は、回転駆動手段を具備した回転シャフトのピニオンと噛合している必要がある。
以下に、回転駆動手段を具備した回転シャフトのピニオンと噛合するラック部分の構成について図１〜図５を参照にして説明する。
横梁３のうちラック７の取付部分に対応する位置には、左右横方向に所定距離を有して離隔し前後方向に延びる互いに平行な１対の角棒８、８が配設されている。角棒８はＣ形鋼よりなり、Ｃ形鋼の開口部を下方に向けて配設されている。対となる角棒８、８間の距離が安定的に保持可能に、角棒８、８間には距離保持手段を設けている。実施例１では、距離保持手段は、角棒８、８の対向側面に山形鋼９、１０を角棒８、８に対して９０度の角度をもって取り付け、山形鋼９、１０の下端に横梁３と平行に山形鋼１１を取り付けることで角棒８、８間の離隔距離を安定的に保持するようにしている。角棒８のうち横梁３との直交部には、コ字形受具１２を角棒８の外面と当接させて一体的に取り付けている。コ字形受具１２は、長さが約４０ｃｍ程度であることが好適である。吊持部１３はコ字形受具１２の長さ方向略中央位置にて、角棒８及びコ字形受具１２を左右方向に跨り、角棒８の開口部と対向面の外面及びコ字形受具１２の両側壁外面と当接して一体的に取り付けられている。吊持部１３と吊杆１４にはボルト挿通孔が夫々穿設されている。該ボルト挿通孔に挿通されたボルト１５に、吊持部１３と夫々のナット１６との間にばね１７を夫々介在させてナット１６を夫々締着することにより、吊持部１３に吊杆１４の上端が取り付けられている。吊持部１３と夫々のナット１６との間に弾性部材として夫々ばね１７を介在させて締着することで、吊杆１４からの振動をばね１７に吸収させ、吊持部１３に振動を伝達させないようにし、吊杆１４の振動を吊持部１３を介してキャスター２０に伝達しないようにしてキャスター２０の横梁３上からの脱輪を防止している。弾性部材は、蔓巻ばねに限定せず、弾性合成樹脂や板ばね等、公知の弾性部材のすべてが本願発明に包含される。吊杆１４の下端には栽培槽１８が取り付けられている。対となる角棒８、８に取着されたコ字形受具１２、１２の下面には、連杆１９が角棒８、８と９０度の角度をもって連結固着されている。連杆１９は溝形鋼よりなる。連杆１９の溝には一方向可動タイプのキャスター２０、２０が、横梁３の上面を走行可能に取り付けられている。キャスター２０、２０は、連杆１９の溝にボルト（図示せず）とナット（図示せず）で脱着自在に取り付けられており、スプリングワッシャ（図示せず）をナットと連杆１９との間に介在させている。支持板２１は、下部に軸受２２を具備し、横梁３に対して９０度の角度をもって連杆１９及び横梁３に固定的に取り付けられている。回転シャフト２３は外周面にピニオン２４を固着した中空管よりなる。回転シャフト２３は中空管よりなるため、中空部にガスを導通し温室暖房用のガス供給管とし、或いは水道管を遊挿して植物への水撒き作用を持たせることが可能である。回転シャフト２３は、ピニオン２４がラック７と噛合し、且つ軸受２２のボールに摺接して円滑に周方向に回転動するように軸受２２に支持されて取り付けられている。ラック７とピニオン２４の噛合部分には、該噛合部分を前後から挟み込むようにカバー２５が設けられ、ラック７とピニオン２４の噛合状態を安定的に保持するようにしている。回転変換装置２６は、モーター２７の駆動により回転するモーター軸の回転動を変換するための装置であって、例えば、複数のウォーム歯車を噛合して内蔵し、モーター軸の回転動を回転シャフト２３に周方向に正逆回転するように伝達するように形成されている。実施例１では、上述の回転シャフト２３のうちモーター等の駆動手段を設けた部分が交差する横梁３は、図１に示すように前後方向に複数並設された横梁３のうち中央部分に位置する横梁３である場合を例に説明しているが、複数の横梁３のうち中央部分に位置する横梁３部分に限定するものではなく、数箇所に所定間隔を有して設けることも本願発明に含まれる。
【００２２】
ラック７が取り付けられた横梁３のうち、回転駆動手段を具備していない回転シャフト２３の取り付け状態について、図６を参照にして説明する。横梁３の下方にラック７を取り付けている。横梁３の上方に於いて、横梁３と直交して交差するＣ形鋼よりなる角棒８、８は、左右に所定距離を有して離隔され平行な位置関係に設けられている。角棒８のうち横梁３との直交部には、コ字形受具１２を角棒８の外面と当接させて一体的に取り付けている。コ字形受具１２の長さは不問であるが、長さが約４０ｃｍ〜６０ｃｍ程度であることが好適である。コ字形受具１２の長さを４０ｃｍ程度にすることで吊持部１３、連杆１９等を点連結ではなく面連結とし、１対の角棒８、８の捩れを防止可能である。吊持部１３はコ字形受具１２の長さ方向略中央位置にて、角棒８及びコ字形受具１２を左右方向に跨り、角棒８の開口部と対向面の外面及びコ字形受具１２の両側壁外面と当接して一体的に取り付けられている。吊持部１３と吊杆１４には、ボルト挿通孔が夫々穿設されている。該ボルト挿通孔に挿通されたボルト１５に、吊持部１３と夫々のナット１６との間に夫々ばね１７を介在させてナット１６を締着することにより、吊持部１３に吊杆１４の上端が取り付けられている。吊持部１３と夫々のナット１６との間に弾性部材として夫々ばね１７を介在させて締着することで、吊杆１４からの振動をばね１７に吸収させ、吊持部１３に振動を伝達させないようにしている。このように、それぞれのボルト１５に螺着するナット１６と吊持部１３との間にばね１７を夫々設けることにより、吊杆１４の振動を吊持部１３を介してキャスター２０に伝達しないようにし、キャスター２０の横梁３上からの脱輪を防止している。弾性部材は、蔓巻ばねに限定せず、弾性合成樹脂や板ばね等、公知の弾性部材のすべてが本願発明に包含される。吊杆１４の下端には栽培槽１８が取り付けられている。対となる角棒８、８に取着されたコ字形受具１２、１２の下面には、連杆１９が角棒８、８と９０度の角度をもって連結固着されている。連杆１９は溝形鋼よりなる。連杆１９の溝には一方向可動タイプのキャスター２０、２０が、横梁３の上面を脱輪することなく、横梁３の長さ方向に沿って安全に走行可能に取り付けられている。支持板２１は、下部に軸受を具備し、横梁３に対して９０度の角度をもって連杆１９及び横梁３に固定的に取り付けられている。回転シャフト２３は外周面にピニオン２４を固着した中空管よりなる。回転シャフト２３は、ピニオン２４がラック７と噛合し、且つ軸受に摺接して円滑に周方向に回転動するように軸受に支持されて取り付けられている。ラック７とピニオン２４の噛合部分前後にはカバー２５が設けられ、ラック７とピニオン２４の噛合状態を安定的に保持するようにしている。
実施例１では、ラック７が取り付けられた横梁３のうち、回転駆動手段を具備していない回転シャフト２３が直交する横梁は、図１のうち前後方向から夫々２本目の横梁部分に設けられている場合を例に説明したが、本願発明は回転シャフト２３が円滑に回転するために必要であれば、回転シャフト２３のうち横梁３と交差する部分の必要な所望位置に設ける場合のすべてが含まれる。
【００２３】
横梁３のうちラックを設けていない部分に於いては、図７に示すように、軸受２２を具備する支持板２１を連杆１９に取り付け、軸受２２に回転シャフト２３を挿通支持している。角棒８にはコ字形受具１２を取り付けている。吊持部１３の中途部位より下部位置と吊杆１４の上部にはボルト挿通孔を対向する位置に夫々穿設し、このボルト挿通孔にボルト１５を挿通している。ボルト１５にはナット１６をばね１７を介在させて吊持部１３と吊杆１４を挟み付けて締着し、吊持部１３は吊杆１４をボルト１５により吊り下げ支持している。対となる角棒８、８に取着されたコ字形受具１２、１２の下面には、連杆１９が連設され、一方向可動タイプのキャスター２０、２０が取り付けられている。連杆１９には支持板２１が取り付けられ、支持板２１には軸受２２を有する回転シャフト挿通孔が穿設され、該回転シャフト挿通孔には回転シャフト２３が挿通されている。
実施例１では、図１で示される横梁３のうちラック７が取り付けられていない横梁３には、図７に示す角棒８への回転シャフト２３の取り付け構造により取り付けられている。
【００２４】
次に、作用について説明する。モーター２７の駆動によりモーター軸が水平方向に回転し、該回転を回転変換器２６により変換し、回転シャフト２３を周方向に回転させる。ピニオン２４も回転シャフト２３と同期回転する。ピニオン２４はラック７のラック歯と噛合して回転動し、回転シャフト２３を回転方向に移動させる。支持板２１は回転シャフト２３を軸支し、且つ連杆１９に固着されているためピニオン２４の回転に応じてキャスター２０、２０が回転シャフト２３の移動量と同一量をもって横梁３の上面を走行する。吊杆１４に吊設された栽培槽１８は、高さを変化することなく宙吊り状態で水平移動する。回転変換装置２６は、モーター軸の回転動を回転シャフト２３に周方向に正逆回転するように伝達するように形成されているので、スイッチの操作により栽培槽１８を左右いづれか所望方向に水平移動することができる。農作業のためのスペースが必要な場合は、スイッチの操作により栽培槽１８を一方向に移動させて農作業者の作業スペースを確保するように作用する。回転シャフト２３は全ての横梁３との全ての交差箇所に於いて、軸受けにより回転自在に軸支されているため、約５０ｍ回転シャフト２３であっても、１個のモーターの駆動により角棒８をねじれさせること無く、前後が同一移動量をもって円滑に移動する。
【００２５】
温室内に設けた横梁３の長さが５９５ｃｍである場合、横幅３５ｃｍの固定式栽培槽６を横方向に宙吊りに設けるには、図８に示すように作業用スペースを最外側に夫々８５ｃｍのスペースと、栽培槽６間に９５ｃｍのスペースを必要とし、栽培槽６は４個しか配置できない。図９に示すように、固定式栽培槽６と可動式栽培槽１８を交互に配置すると、最外側に夫々９０ｃｍのスペースと、栽培槽６、１８間に６０ｃｍのスペースを必要とし、栽培槽６、１８を合計５個配置することが可能で、図８に示す固定式栽培槽６のみを配置した場合と比較すると栽培耕地が２５％広くなった。図１０に示すように、中央に固定式栽培槽６を配置し、左右に可動式栽培槽１８を配置すると、最外側に４４ｃｍのスペースと栽培槽６、１８間に４４ｃｍのスペースを必要とし、合計６個の栽培槽６、１８を配置することが可能で、図８に示す固定式栽培槽６のみを配置した場合と比較すると栽培耕地面積が７５％広くなった。このように、可動式の栽培槽１８を配置することで、固定式の栽培槽６のみを配置した場合と比較して、同一面積の温室内で広い栽培面積を確保可能であるという効果がある。
【実施例２】
【００２６】
図１１を参照にして実施例２について説明する。実施例１と異なる点は回転シャフト２３のうち横梁３との交差部には、すべて回転シャフトに回転駆動手段を設けている点である。
このような構成にすることで、５０ｍを越す回転シャフトであっても、極めて容易に回転可能であるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
横梁を天井受台に架設することなく、土地に立設した支柱と横桟を使用し、土地を有効利用することで、屋外の農業にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】植物栽培装置を設けた温室内全体の構成を概念的に簡略化して示した平面説明図である。（実施例１）
【図２】植物栽培装置の構成を示す正面図である。（実施例１）
【図３】植物栽培装置の要部を示す背面斜視図である。（実施例１）
【図４】回転シャフトに回転駆動手段を設けた要部を示す平面図である。（実施例１）
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。（実施例１）
【図６】ラックに回転駆動手段を具備していない回転シャフトを取り付けた状態を示す正面図である。（実施例１）
【図７】ラックを設けていない横梁と角棒との交差部分の取り付け状態を示す正面図である。（実施例１）
【図８】温室内に固定式の栽培槽のみを配置した場合の栽培槽配置状態を示す説明図である。（実施例１）
【図９】温室内に固定式の栽培槽と可動式の栽培槽を交互に配置した場合の栽培槽配置状態を示す説明図である。（実施例１）
【図１０】温室内に、中央に固定式の栽培槽を配置し、固定式の栽培槽の左右に可動式の栽培槽を配置した場合の栽培槽配置状態を示す説明図である。（実施例１）
【図１１】植物栽培装置を設けた温室内全体の構成を概念的に簡略化して示した平面説明図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００２９】
３ 横梁
５、１４ 吊杆
６、１８ 栽培槽
７ ラック
８ 角棒
１３ 吊持部
１９ 連杆
２０ キャスター
２１ 支持板
２３ 回転シャフト
２４ ピニオン
２６ 回転変換器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、
前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、
前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、
前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、
前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、吊持されてなることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、
前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、
前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、
前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、
前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、前記栽培槽の振動を前記キャスターに伝達しないようにした振動吸収機構を介して吊持されてなることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項３】
上記振動吸収機構は、前記角棒に掛け渡した吊持部に取付部材に弾性部材を介在させて吊杆を取り付け、前記吊杆の振動を前記弾性部材で吸収し、前記吊持部に吊杆の振動を伝達不可能にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
上記対となる角棒間には、該角棒間の左右方向の離隔距離保持手段を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の植物栽培装置。
【請求項１】
温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、
前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、
前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、
前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、
前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、吊持されてなることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
温室内に、複数の横梁を前後方向に所定距離離隔して互いに平行な位置関係に夫々配置し、該横梁の下方に於いて、前記横梁と直交して前記横梁と直交する方向へ水平移動可能な回転シャフトを設け、
前記横梁の上方に於いて、前記横梁と９０度の角度を有して前後方向に延びる１対の角棒を設け、該１対の角棒は左右方向に所定距離を有して平行に離隔配設され、
前記対となる角棒間には連杆を架設し、該連杆には前記横梁上を走行するキャスターを取り付けると共に、前記連杆には支持板を垂設し、該支持板の下部には回転シャフト挿通孔が穿設され、
前記回転シャフトには、周方向に正逆回転する回転駆動手段を具備し、
前記角棒には吊杆を具備した栽培槽が、前記栽培槽の振動を前記キャスターに伝達しないようにした振動吸収機構を介して吊持されてなることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項３】
上記振動吸収機構は、前記角棒に掛け渡した吊持部に取付部材に弾性部材を介在させて吊杆を取り付け、前記吊杆の振動を前記弾性部材で吸収し、前記吊持部に吊杆の振動を伝達不可能にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
上記対となる角棒間には、該角棒間の左右方向の離隔距離保持手段を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の植物栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−６５９６１（Ｐ２００９−６５９６１Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７１９８（Ｐ２００７−２６７１９８）
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（５０７３３９４５６）村上産業株式会社 (1)
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（５０７３３９４５６）村上産業株式会社 (1)
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
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