JP6340802B2 - 植物栽培システム - Google Patents

Description

本発明は、植物栽培システムに関する。

野菜、薬草、花卉等の植物を栽培する分野では複数の棚や段を用いる植物栽培法があり、これによれば、比較的狭い空間において植物を高密度で生産することができる。植物栽培法のうち水耕栽培法によれば、植物の病害、汚染の防除や成長制御が容易であり、周年生産が可能である。これを実現するため、閉鎖空間内で人工光を使用する閉鎖型の植物生産システムが実用化され、閉鎖空間として例えばクリーンルームを使用する植物栽培システムがある。

例えば、クリーンルームにより構成した栽培室を有するユニット化されたコンテナを備えた植物栽培システムが知られている。その栽培室の内部には、複数の培地ブロックを着脱可能な一又は二以上の栽培棚が配置される。また、栽培室の内部には、少なくとも栽培棚に対して培地ブロックを着脱するハンドリングロボットと、このハンドリングロボットを栽培室内で移動させるレールを有するロボット機構を有している。さらに、栽培室には、栽培棚に装着した培地ブロックに対して栽培養液を供給可能な養液供給手段と、栽培棚に装着した培地ブロックに対して光を照射可能な光照射手段とが設けられている。

クリーンルームは、半導体装置などの電子デバイスの製造に使用されて、例えばダウンフロー式がある。ダウンフロー式クリーンルームは、天井スラブ面から下方にスペースをおいて天井が設けられ、天井には空気供給孔が形成され、さらに、天井の上にはエアフィルタが配置される。また、天井の下方には多数の吸入孔を有する床が配置され、天井から供給された空気はそのまま直下の吸入孔に吸い込まれ、外部に排気される。

特開２００７−２８９０５６号公報 特開平８−６８５５４号公報

植物栽培には、電子デバイスのような微細パターンの形成が要求されないが、電子デバイス製造工場に建てられたクリーンルームを転用することは可能である。しかし、植物栽培用のクリーンルームでは、電子デバイス製造用のリーンルームに要求されるゴミ、浮遊物、空気流速などの厳しい条件は不要であり、クリーンルームを植物栽培にそのまま転用すると、空調設備などの能力が過剰になり、無駄な電力が消費されるなど、乗り越えなければならない課題がある。

また、電子デバイス製造と植物栽培では、クリーンルーム内の環境が異なる。例えば、植物栽培には水、液肥などを使用するため、クリーンルーム内の湿度は高くなり、電子デバイス用のクリーンルームに合わせた空調設備では適合しなくなる。

また、上記のように栽培棚を使用して植物を閉鎖空間で大量に栽培しようとすると、植物が育つほどクリーンルームに占める植物の占有の割合が大きくなり、空気の流れを阻害する。さらには、栽培された植物を移動する際に、栄養素を含んだ液が床に落ちる可能性があり、そのような場合の処理についても設備的に配慮する必要が生じる。

本発明の目的は、植物育成に適合した植物栽培システムを提供することにある。

本実施形態の１つの観点によれば、液肥を用いて植物を水耕栽培する植物栽培システムであって、第１の植物栽培棚が配置されている領域と、第２の植物栽培棚が配置されている領域と、前記第１の植物栽培棚と前記第２の植物栽培棚との間の領域とを含む第１領域を有し、通風孔を有さない第１の床と、前記第１領域とは異なる第２領域を有し、通風孔を備えた第２の床と、給気孔を有する天井から、前記通風孔を有する前記第２の床へ空気を循環させる空調設備とを備えたことを特徴とする植物栽培システムが提供される。
発明の目的および利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素および組み合わせによって実現され達成される。前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、典型例および説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない、と理解されるものである。

本実施形態によれば、植物育成に適合させることができる。

図１Ａ（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置の概要構成の一例を示す側断面図及び平断面図である。 図１Ｂは、本実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置の概要構成の一例を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置に取り付けられる栽培ユニットの一例を示す正面図である。 図３は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置における栽培トレーとその搬送器具の一例を示す分解斜視図である。 図４（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置における栽培トレーの蓋体の一例を示す平面図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置の栽培トレー相互間に接続される液肥ホースの一例を示す正面図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置の栽培トレー相互間に接続される液肥ホースの変形例を示す正面図である。 図７は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置における液肥供給系の一例を示す側面図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置における栽培トレーと照明器具と照明器具用昇降機と光反射板の一例を示す斜視図である。 図９（ａ）は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置における光反射板の変形例を示す斜視図、図９（ｂ）、（ｃ）は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置における変形例の反射板と照明器具の動作を示す正面図である。 図１０（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置に導入される植物栽培装置の概要構成の他の例を示す側断面図及び平断面図である。

以下に、図面を参照して実施形態を説明する。図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。
図１Ａ（ａ）は、本実施形態にかかる植物栽培システムにおけるクリーンルーム及び空調設備を示す側断面図、図１Ａ（ｂ）は、図１Ａ（ａ）のＸ−Ｘ線断面で示す平面図である。

図１Ａにおいて、植物栽培システムにおけるクリーンルーム５１の上部には、天上面５１ａとの間に給気領域５２を区画する天井板５３が取り付けられている。天井板５３には給気領域５２に供給される空気を通過させる複数の給気孔５３ａが形成されている。天井板５３の給気孔５３ａの上にはエアフィルタ５４が配置されてもよい。

クリーンルーム５１の底部には排気路５５が配置され、その上には、土台５６を介して、通気用床板５７と通気防御用床板５８が張られている。

通気用床板５７は、通風孔５７ａを有し、クリーンルーム５１の底部の排気路５５の上に取り付けられている。通気用床板５７として、例えばパンチ孔を有するパンチングメタル板が使用されるが、これに限られものではなく、樹脂、セラミック等から形成される板に孔が形成された床板や金網を使用してもよい。

通気防御用床板５８は、図１Ｂに示す少なくとも植物栽培装置１の設置場所において、通気用床板５７上に重ねられて張られ、通風孔５７ａを塞いでいる。なお、通気防御用床板５８は、植物栽培装置１の設置場所のみの広さではなく、図１Ｂに示す第１通路Ａと第２通路Ｂを覆う広さを有してもよい。これにより、防御用床板５８の領域では、栽培空間５９の空気が床下の排気路５５へ直接流れ込むことがブロックされた状態になる。クリーンルーム５１の床のうち植物栽培装置１の設置領域もしくは設置領域付近は非排気領域となり、そこから外れた領域、例えばクリーンルーム５１の壁際の領域の少なくとも一部の通気用床板５７が排気領域となる。なお、通気用床板５７は、通気防御用床板５８に重ならない領域だけに張られてもよい。すなわち、クリーンルーム５１の床は、一部は通気用床板５７が張られ、一部は通気防御用床板５８のみが張られた状態でもよい。そうすることで、通気用床板５７の上に通気防御用床板５８を重ねて張る場合に生じる通気防御用床板５８の厚み分の段差が生じない。

通気防御用床板５８の上に設置される複数の植物栽培装置１には、それぞれ液肥が供給されるが、異なる液肥が供給される植物栽培装置１が同一のクリーンルーム５１内に共存してもよい。例えば、第１液肥が供給される第１の植物栽培装置１Ａと第２液肥が供給される第２の植物栽培装置１Ｂが第１通路Ａを挟んで対向するように配置されてもよい。その詳細については後述する。

通気用床板５７と通気防御用床板５８と天井板５３に挟まれる部屋の空間は栽培空間５９となる。

クリーンルーム５１の天井板５３の上の給気領域５２には、外側の空調設備６１の給気部に接続される給気管６２が差し込まれる。また、通気用床板５７の通風孔５７ａに繋がる排気路５５には空調設備６１の吸気部に接続される排気管６３が接続されている。

空調設備６１は、例えば、排気管６３から取り込んだ空気を処理して給気管６２に戻す再循環機構と、外気を清浄化して給気管６２に給気する外気処理機構を有している。空調設備６１に取り込まれた空気は、エアフィルタ（不図示）を通して清浄化される。

なお、図１Ａにおいて、符号５０は、クリーンルーム５１の出入り口の扉を示している。

上記の実施形態において、空調設備６１から給気管６２を通して清浄化された空気を天井の給気領域５２に送ると、空気はエアフィルタ５４を通過してさらに清浄化され、天井板５３の給気孔５３ａを通して下方の栽培空間５９に吹き出される。

天井板５３から出た空気は、植物栽培装置１内を通過しながらクリーンルーム５１内の通気用床板５７に向けて移動するが、通気用床板５７のうち通気防御用床板５８に覆われた部分では通風孔５７ａが塞がれる、もしくは通風孔５７ａが存在しないので、植物栽培装置１の上から放出された空気は、広がりながら植物栽培装置１を通り抜け、通気用床板５７の通風孔５７ａに向けて移動する。即ち、広い領域の天井板５３から狭い領域の通気孔５７ａに移動する。さらに、通気用床板５７の通風孔５７ａを通してその下の排気路５５と排気管６３を通して空調設備６１に戻される。

さて、植物栽培装置１を配置する閉鎖空間として利用するクリーンルーム５１として、例えば、半導体装置の製造に用いていたクリーンルームを転用できる。そのクリーンルームでは、室内の空気を清浄に保つため、天井裏から室内に流入させた空気を天井から床方向に流す、いわゆるダウンフローの空気の流れが形成されている。そして、床面に複数設けた通気孔、一例として床面に開けた孔を通して床下へ吸い込まれ、室外へ排気されるような空気の流れが作られている。

このような空気の流れを作るために、例えば床の略一面もしくは部分的に細かなパンチ孔があけられたパンチングメタルを床に張るわけだが、これをそのまま植物栽培用途に転用すると、次のような問題が発生することに発明者らは気付いた。

例えば、室内から排気された空気は、空調設備６１などでフィルタに通されて塵などを濾過されることになる。この際に、空気内の水蒸気が多いと、フィルタを早く劣化、例えば目詰まりさせてしまう。液肥が供給されているため、植物栽培装置１の周囲の空気は部分的に水蒸気が多い状態になる。また、液肥の漏れが発生すると、液肥が床面にこぼれ、床面の通気孔を通して排気管６３に入り込む可能性もある。従って、植物栽培装置１が設置される近傍の床面には、通気孔が無い方が望ましいことに発明者らは気付いた。

そこで、半導体装置の製造に利用していたクリーンルームを改造し、床面に設けられている通風孔５７ａのうち、植物栽培装置１を配置する領域の床面の通風孔５７ａは通気防御用床板５８により塞いだ。

一方で、植物の生長にとって空気の流れが必要である。というのは、空気の流れが無いと、照明から発せられる熱のために局所的に植物付近の空気の温度が成長を阻害するような暑さになったり、植物の成長に必要な二酸化炭素が十分に供給されなくなったりするからである。上記の通り水分が床面の通風孔５７ａから排気管６３に入り込むことは望ましくはないが、その一方で、床の通風孔５７ａの全部を塞いでしまい、室内の空気の循環を阻害することも望ましくない。また、栽培対象とする植物の株数が増えるほど、すなわち、複数台の植物栽培装置１を設置する閉鎖空間が広くなったり、設置面積あたりの植物栽培装置１の台数が増えたりするほど、空気の流れのよどみが発生しやすくなる。従って、大量栽培を行う場合には、空気が室内で淀むことなく流れるように制御することがより重要になる。

そこで、床面に設けられた通風孔５７ａのうち、どの部分を残し、どの部分を塞ぐかを工夫することに発明者らは気付いた。

図１Ａに示すように、クリーンルーム５１内の部屋の壁際の通風孔５７ａを残し、部屋中央部の通風孔５７ａを通気防御用床板５８などにより塞ぐ。別の表現をすれば、植物栽培装置１を配置する部分の床には通風孔５７ａを設けず、作業通路に通風孔５７ａを設ける。例えば、クリーンルーム５１の部屋の中央部の床面では通風孔５７ａを設けず、その上に植物栽培装置１を１または複数配置する。そして部屋の壁際の床面では通風孔５７ａを設けて、植物栽培装置１は配置せずに例えば作業者の通路として利用する。なおここで、壁際の四辺全ての床面に通風孔５７ａを設けてもよいが、少なくとも一部の壁際に通風孔５７ａを設ければよい。

このようにすることで、万が一、液肥漏れが発生しても、液肥が排気路５５に繋がる通風孔５７ａに入り込む可能性を非常に小さくできる。また、植物栽培装置１付近で部分的に水蒸気が多い空気の塊があったとしても、その空気が通風孔５７ａに届く頃にはそれが緩和された状態にできるので、空調設備６１の可用期間を長くすることが期待できる。

また、クリーンルーム５１の床下に接続されている排気管６３に近い壁の側の床面の通風孔５７ａを残し、それ以外の床面の通風孔５７ａを通気防御用床板５８などで塞いでもよい。このようにすることで、排気管６３に近い、すなわち吸気力の強い部分の通風孔５７ａが残されることになるので、室内の空気がうまく吸い込まれやすく、その結果、室内に空気がよどむ箇所を発生させずに、空気の循環をスムーズにすることが期待できる。

またさらに、室内の空気循環をさらに助けるために、室内に送風機を設置することが考えられる。床面の通風孔５７ａが空いていない場所から、通風孔５７ａの方向へ送風することで、室内全体の空気の循環を助けることができる

図１Ｂは、本実施形態に係る植物栽培システムのクリーンルームに導入される植物栽培装置の概要構成の一例を示す斜視図、図２は、本実施形態に係る植物栽培システムに導入される植物栽培装置の一例を示す正面図である。植物栽培装置１は、植物を水耕栽培する植物栽培棚の一例である。

図１Ｂにおいて、植物栽培装置１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、閉鎖空間である植物栽培室、例えばクリーンルーム５１内の第１通路Ａ（図１Ａ（ｂ）の一点鎖線で示す領域）に沿って隣接して複数設置され、さらに、第１通路Ａに対してほぼ直交する奥行き方向の第２通路Ｂに沿っても隣接して複数設置される。また、第１通路Ａと第２通路Ｂが縦横に複数配置される場合には、第１通路Ａと第２通路Ｂにより区画されるそれぞれの領域において複数の植物栽培装置１が取り付けられる。以下の説明において、植物栽培装置１を真上から見下ろした場合の第１通路Ａ側を前側と表現する場合がある。

なお、以下に説明する植物栽培装置１は主に水耕栽培に使用される。栽培する植物としては、例えば葉物野菜が考えられるが、当然ながら葉物野菜以外の植物を栽培対象としても構わない。また、図１Ｂには、４台の植物栽培装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが連結されて一体化されている例を示している。これらのうちの１台を指して植物栽培装置１と表現する場合がある。

植物栽培装置１は栽培用ラック２を有している。栽培ラック２は、骨組み構造を有し、第１通路Ａに沿って複数の支柱２ａが間隔をおいて床面Ｅ上に複数列で取り付けられている。支柱２ａは床面Ｅに対して略垂直に立てられる。また、第２通路Ｂに沿って行方向に隣接する複数本の支柱２ａは、複数箇所で第１の梁２ｂを介して互いに横方向に支えられ、第１の梁２ｂと支柱２ａは例えばネジ、リベット等により固定されている。

栽培ラック２の両側にそれぞれ配置される支柱２ａには、第１通路Ａから見る図２の正面図に例示するように、高さ方向に間隔をおいて配置される複数本の第２の梁２ｃが横方向に渡され、支柱２ａと第２の梁２ｃは例えばネジ、リベット等により固定されている。高さ方向に配置される複数の第２の梁２ｃには、栽培トレー４と照明器具５が高さ方向に隣接して取り付けられる。

図１Ｂでは、２つの植物栽培装置１、例えば１Ａと１Ｂとが第２通路Ｂに沿って隣接して複数配置されるとともに、隣接する植物栽培装置１の支柱２ａ同士が梁２ｂを介して接続された例を示しているが、これら２つの植物栽培装置１を合せて、１つの植物栽培装置と見ることもできる。すなわち、植物栽培装置１Ａと１Ｂとを合せて１つの植物栽培装置としてもよい。１台の植物栽培装置１に、何本の支柱２ａ、何本の梁２ｂ、何本の梁２ｃを含めるかは、栽培すべき植物の量、植物栽培装置１を設置する空間の広さ、載置する植物や器具を含めた重さに対する強度などを考慮して適宜決定してもよい。

なお、第２通路Ｂに沿って隣接された第１の植物栽培装置１Ａと第２の植物栽培装置１Ｂ、及び、第３の植物栽培装置１Ｃと第４の植物栽培装置１Ｄは、それぞれ栽培ラック２を共有している。さらに、第１通路Ａに沿って隣接された第１の植物栽培装置１Ａと第３の植物栽培装置１Ｃ、及び、第２の植物栽培装置１Ｂ第と４の植物栽培装置１Ｄも栽培ラック２を共有している。

次に、栽培トレー４とこれを搬送するための搬送器具６について、図２の正面図と図３の斜視図を参照して説明する。

栽培トレー４は、横に長い凹状の栽培容器４ａとその上部の開口を覆う長方形の平板状の蓋体４ｂを有し、搬送器具６を用いて栽培ラック２に搬入され、栽培ラック２から搬出される。

搬送器具６は、第２通路Ｂに沿った奥行き方向に隣接する複数の栽培用ラック２の第２の梁２ｃの上に渡されるレール７の上を滑って前後方向、即ち第２通路Ｂに沿った奥行き方向に移動される。レール７は、断面が四角形状を有し、第２の梁２ｃの上で幅方向に間隔をおいて平行に少なくとも２本取り付けられている。搬送器具６は、平面形状が略四角形の枠状に形成され、その両側には、レール７の上面と側面の角に内側から嵌め合わされる断面Γ字形状の摺動部６ａがレール７に沿える直線状に形成されている。

搬送器具６の両側の摺動部６ａのそれぞれの上には、搬送器具６の前端部、後端部に沿って栽培トレー４が横長に置かれる部分を有し、それらの部分には栽培トレー４を嵌め入れるＵ字状の容器嵌入部６ｂが第１通路Ａ側から見て、前後に２個以上で形成されている。これにより、複数の栽培トレー４が搬送器具６の上に位置決めされて取り付けられることになる。

また、第１通路Ａから見て、搬送器具６の前端には１以上のハンドル６ｃが取り付けられている。例えば、複数のハンドル６ｃが横方向に間隔をおいて取り付けられている。また、枠状の搬送器具６の中央寄りの部分には、補強用梁６ｄが取り付けられていてもよい。

栽培トレー４を栽培ラック２の中に収納する場合、作業者は、まず、栽培容器４を搬送器具６の容器嵌入部６ｂに上から嵌め入れ、その後に第１通路Ａ側から搬送器具６の摺動部６ａの後端部を栽培ラック２内のレール７の上に載せる。さらに、作業者は、搬送器具６のハンドル６ｃに手を添えて搬送器具６を押し込みながら摺動部６ａをレール７上に滑らせ、設定位置で停止させる。これにより、栽培ラック２に対する栽培トレー４の取り付け作業は終了する。これに対し、栽培トレー４を栽培ラック２から取り出す場合には、作業者はハンドル６ｃを手で握りながら第１通路Ａに向けて搬送器具６を引き出し、搬送器具６の摺動部６ａをレール７の上に滑らせ、さらに搬送器具６を支持しながら、栽培トレー４を搬送器具６ごと栽培ラック２から取り出す。

また、例えば、第１の植物栽培装置１Ａ、第２の植物栽培装置１Ｂには、上下方向に多段、例えば７段の栽培ユニット３を収納可能である。その場合、床面Ｅに立っている作業者では、上の方の栽培ユニット３に対する作業を行いづらい。第１の植物栽培装置１Ａから栽培トレー４を移動可能にすることで、栽培トレー４の位置を作業に応じた位置に変更できる。

作業者は、取り出された栽培トレー４を搬送器具６に載せたままの状態で別の処理装置の栽培ラックに収納し変えたり、栽培の際に作業しやすいように栽培トレー４を搬送器具６からおろしたりする。

このように、栽培ラック２に設けたレール７上を摺動する搬送器具６を使用すると、複数の栽培トレー４を一度に栽培ラック２に出し入れすることができるので作業効率が高くなる。しかも、搬送器具６の上には、栽培トレー４を嵌め込む複数の容器嵌込部６ｂが間隔をおいて前後に形成されているので、複数の栽培トレー４を容易に位置決めすることができ、生育する複数の植物Ｓの領域の間隔を容易に確保することがきる。

また、植物栽培装置１の設置面積に対して、栽培トレー４の設置台数をできるだけ多くすることで、栽培する植物Ｓの数、ひいては収穫量を上げられることを鑑み、栽培ラック２の両脇に通路を設けるのではなく、図１に示したように、２台の植物栽培装置１Ａと１Ｂとを、いわば背中合わせの状態で隣接して設置し、１つの植物栽培装置１に対しては作業を行う正面にのみ第１通路Ａを設けることが考えられる。その場合、上記の構造の搬送器具６を用いることにより、植物栽培装置１の奥にある栽培トレー４に対する作業がし易くなり、また、栽培トレー４を移動させる際に作業がし易くなる。

なお、搬送器具６は、奥行き方向、すなわち図１Ｂの第２通路Ｂに沿った方向に隣接する植物栽培装置１Ａと１Ｂとの同じ段にそれぞれ載せる栽培トレー４をも載置できる大きさに形成されてもよい。例えば、図１Ｂ及び図３のように、植物栽培装置１内の１つの段で、奥行き方向に２つの栽培トレー４を載置する場合に、植物栽培装置１Ａと１Ｂを接続させれば、１つの段で４つの栽培トレー4を載置できることになる。そこで、搬送器具６を図３の例示よりも大型化させるとともに、容器嵌込部６ｂの数を増やすことで、例えば、１つの搬送器具６上に４つの栽培トレー４を載置できるようにしてもよい。
また、図３の例では、栽培トレー４には栽培ポット９をはめ込むポット嵌入孔４ｄが一列に開けられた例を示しているがこれに限る必要は無い。搬送器具６には、例えば、栽培トレー４として、栽培ポット９を縦横に複数配置する奥行きの広い育種用栽培トレーを載せてもよく、この場合には、容器嵌込部は１組だけ設けることもできる。

そのような構造を有する搬送器具４上に載置される栽培トレー４について図１〜図４を参照して説明する。

栽培トレー４の板状の蓋体４ｂの両端寄りには、図３、図４（ａ）に示すように、上から液肥ホース８が差し込まれるホース差込孔４ｃが形成され、それらの間の領域には、栽培ポット９が嵌め入れられる複数のポット嵌入孔４ｄが長手方向に間隔をおいて直線上に形成されている。

ところで、植物の収穫量を上げることを鑑みると、１つの栽培トレー４で栽培する植物の数を増やすことが望ましい。しかし、植物の生育には適度な幅、例えば隣会う植物が生育した際に葉同士が重ならないように、例えば、レタス類や小松菜などの葉物野菜であれば、蓋体４ｂ上で１５センチ程度の幅が必要である。もちろん、栽培対象とする植物の種類に応じて、どの程度の幅にするかを適宜決めることができる。

栽培トレー４は、上記のように液肥を溜めたり流したりする桶のような栽培容器４ａと、栽培容器４ａの上部の開口を覆う蓋体４ｂとを有し、さらに蓋体４ｂには複数のポット嵌入孔４ｄ、ホース差込孔４ｃが形成されている。ポット嵌入孔４ｄには、育苗された植物Ｓが植えられたコップ状の栽培ポット９が嵌め入れられる。栽培ポット９の上部の縁がポット嵌入孔４ｄの縁に引っかかるので、蓋体４ｂを持ち上げると、栽培ポット９も持ち上がることになる。

蓋体４ｂに形成されるポット嵌入孔４ｄは、図４（ｂ）の平面図に示すように、長手方向にジグザグになるように２列以上に形成されてもよい。この場合、斜め方向で隣り合うポット嵌入孔４ｄのピッチＬを一列の場合と同じに設定し、各列のポット嵌入孔４ｄのピッチをＬ以上に設定しても、長さあたりのポット嵌入４ｄの個数を例えば８孔から１０孔に増やすことができる。しかも、ポット嵌入孔４ｄを幅方向に２列以上で配置したので、栽培ポット９を嵌め入れた状態の蓋体４ｂを栽培容器４ａの開口部上に置くと、図４（ｃ）に例示するように、僅かな奥行き方向のズレ量ｘで栽培ポット９又は栽培ポット９内の植物から生えた根が栽培容器４ａの内側壁面に当たる。このため、蓋体４ｂの裏もしくは栽培容器４ａの開口部に、蓋体４ｂと栽培容器４ａとの間の位置決めのための例えば突起や段差などの構造を設けなくてもよい。これにより、栽培トレー４搬送時に重心が偏ってバランスを崩したり、栽培ポット９ごと蓋体４ｂがずれて栽培ポット９内もしくは外にはみ出た植物の根が液肥に触れない状態になったりすることが避けられる。また、蓋体４ｂの位置決めも容易になる。

栽培ポット９は、図３に例示するように、上端に開口を有する有底円筒形状を有し、上端が下端より広いテーパー状の外周面を有している。その中には、所定期間で育苗された植物Ｓ、例えばレタス類の苗が植えられた培地となるスポンジ（不図示）が挿入される構造を有している。スポンジとして例えばキュービックウレタンスポンジが使用される。また、栽培ポット９の下部の周囲には植物の根がはみ出すことができる幅の縦長スリット９ａが周方向に複数形成され、さらに、その底部には複数の孔が（不図示）形成されている。

栽培トレー４の栽培容器４ａの一端寄りは、図２、図５の切り欠き断面の波線で囲むように、蓋体４ｂの一端側のホース差込孔４ｃに差し込まれる液肥ホース８を通して液肥が供給される液肥導入領域４ｅとなる。また、栽培容器４ａの他端寄りの底部には、図２と図５（ａ）の一部切り欠いた断面に示すように、液肥排出孔４ｆが形成されている。液肥排出孔４ｆとその周辺には、栽培トレー４の栽培容器４ａ内の液肥が設定の高さを超えないように液量を調整する液量調整器１０が取り付けられている。

液量調整器１０は、漏斗構造を有し、その底の液肥排出孔４ｆには下方に延びる管状の足１０ｂが形成されている。さらに、液量調整器１０の底から設定の高さを超えた領域には、縦長の複数の排液スリット１０ａが周方向に沿って形成されている。これにより、栽培トレー４の栽培容器４ａ内で設定高さに達した液肥Ｒが排液スリット１０ａを通して液量調整器１０の中に溢れて入り、その下の管状の足１０ｂを通して下方に排出される。

栽培トレー４内には、液肥栽培のため、通常は液肥Ｒが流れている状態であり、上下段の栽培トレー４間に液肥Ｒを循環させるため、上段の栽培トレー４から排出された液肥Ｒを、下段の栽培トレー４へ液肥ホース８で流している。

クリーンルーム内のような、閉鎖されていない空間と比較して菌が非常に少ない状態で育てることで、レタス類や小松菜など葉物野菜の可食部である葉は洗わなくても食べられる程度の清潔さを保っている。一方、液肥Ｒの中には、植物の老廃物や肥料内に元々含まれていた雑菌などが混入している可能性がある。従って可食部を清潔な状態に保つためには、液肥Ｒが飛び散って葉にかかることを避ける必要がある。このために、栽培トレー４には、液肥には触れさせたくない葉と液肥に接する必要のある根とを空間的に分離する蓋４ｂが配置されている
一方で、栽培している植物を、栽培ラック２から、上記のように搬送器具６により栽培トレー４ごと移動させる必要がある。例えば、液肥の種類を変えるために別の棚に移動したり、栽培の際に作業しやすいように栽培トレー４を棚から下ろしたりするからである。

従って、植物栽培装置１に対して栽培トレー４を移動可能にするためには、液肥ホース８を栽培トレー４に固定してしまうと邪魔になるため、液肥ホース８と栽培トレー４を簡単に離せるようにできる必要がある。さらに、複数の栽培トレー４間で液肥を飛び散らせずに循環させることと、栽培トレー４の移動時に容易に取り外せることの両立が必要である。このため、次に示すような構造の液肥ホース８を採用する。

液量調整器１０の管状の足１０ｂに接続される液肥ホース８は、図５（ａ）に例示するように、第１ホース８ａと、第１ホース８ａの下部に上下に移動可能に嵌め込まれる第２ホース８ｂとを有している。第２ホース８ｂの内径は、第１ホース８ａの外形より大きくなって、第１ホース８ａを差し込める形状となっている。また、第２ホース８ｂの下部には、側部を貫通する液流孔８ｄが少なくとも１カ所に形成されている。液流孔８ｄは、第２ホース８ｂを第１ホース８ａから伸ばして栽培ラック２の下段に収納された栽培トレー４内に差し込んだ状態で液流孔８ｄが開いている状態となる。第１ホース８ａの外周には、支柱２ａに固定するための取り付け具１２が取り付けられてもよい。

また、液肥ホース８のうち少なくとも第１ホース８ａは、初期状態で湾曲する形状を有し、しかも外力により変形した後に外力を解くことによりほぼ初期形状に戻る程度の弾性を有していてもよい。例えば、円形にまとめて束ねられた状態で市販されているゴムホースを、例えば２０センチ程度の長さに切ると、円形に束ねられていた時の癖がついているため、切り取られたホースは円弧形状にゆるく湾曲している。この湾曲をそのまま利用できる。第２ホース８ｂは、変形しにくく形成されてもよく、また、湾曲して形成される場合には、その曲率が第１ホース８ａの曲率と異なる構造に形成されていてもよい。第１ホース８ａ、第２ホース８ｂは例えば樹脂から形成される。

液肥ホース８の第１ホース８ａの上端は、栽培トレー４内の液量調整器１０の足１０ｂに嵌め込まれる。第２ホース８ｂを第１ホース８ａから下方に引き伸ばして、栽培ラック２の下段に収納された栽培トレー４のホース差込孔４ｃに差し込んだ状態で、第２ホース８ｂがホース差込孔４ｃの内縁に接触し、横方向に蓋体４ｂに圧力をかける程度の湾曲量となっていてもよい。

栽培トレー４の液肥排出口４ｆから突出する足１０ｂに接続される液肥ホース８は、図５（ａ）に例示するように、その下段に配置される別の栽培トレー４の蓋体４ｂのホース差込孔４ｃに挿入されることで、下端が該別の栽培トレー４の液肥導入領域４ｅに配置されることになる。さらに、上側の栽培トレー４から液肥ホース８の第１ホース８ａ内に流れ込んだ液肥は、第２ホース８ｂの下端の開口８ｃから排出される。ただし、その下端が液肥導入領域４ｅの底に接触する状態になると下端の開口８ｃから液肥が流れにくくなる。しかし、このような状態でも、液肥は第２ホース８ｂの下部の側部に形成された液流孔８ｄから側方に流出するので液肥導入領域４ｅにおける液肥の供給は円滑に行われる。また、液肥ホース８は、その湾曲により栽培トレー４の蓋４ｂのホース差込孔４ｃの縁に接触し、移動が規制されるので、液肥ホース８の下端を部材により固定したり外したりする作業が不要になる。

液肥ホース８は、長さ方向に伸縮する構造を有することによりホース差込孔４ｃへの差込が容易になる。その伸縮構造は上記に限るものではなく、例えば長手方向にたたむことができる蛇腹構造を少なくとも一部に有する管であってもよい。蛇腹構造の液肥ホース８を採用する場合には、蛇腹の凹部にホース差込孔４ｃの縁をかけることにより、液肥ホース８の移動を規制することができる。

ところで、栽培トレー４を栽培用ラック２から取り出す場合には、栽培トレー４への液肥の供給を停止し、液肥ホース８に液肥が流れなくなった状態で、図５（ｂ）に例示するように、液肥ホース８の第２ホース８ｂを上にスライドして蓋体４ｂから外す。第２ホース８ｂを第１ホース８ａの外周に沿ってスライドさせると、弾性の第１ホース８ａと第２ホース８ｂの曲率の違いから互いの接触による摩擦が大きくなり、第２ホース８ｂが第１ホース８ａからズレにくい状態となる。この後に、第１ホース８ａと液量調整器１０の接続を外す。ここで、第２ホース８ｂをスライドする際に、その側部の液流孔８ｄを第１ホース８ａにより塞ぐようにすれば、液量調整器１０から液肥が漏れ流れるとしても、漏れ出る方向は開口８ｃのみになるため液肥の拡散が防止される。

液流孔８ｄは、第２ホース８ｂの上端部の側部に形成されてもよく、これにより第２ホース８ｂの向きを選択する必要なく第１ホース８ａを第２ホース８ｂに嵌め入れることができ、作業性が向上する。ここで、液流孔８ｄを第２ホース８ｂの上端部の側部にも形成した場合、液肥ホース８を、図５（ａ）のように液肥を供給する状態に伸ばした状態でも、図５（ｂ）のように供給を中断して下段の栽培トレー４から引き抜いた状態でも、第２ホース８ｂの上端部の側部にも形成した液流孔８ｄは、第１ホース８ａにより塞がれた状態となる。

ところで、図５に示した液肥ホース８は、その上端を液量調整器１０の管状の足１０ｂに接続する構造を有しているが、これに限るものではない。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に例示するように、液肥ホース８の上部に漏斗状容器１１の足１１ａを接続した構造を採用してもよい。漏斗状容器１１としては、例えば塩化ビニール管を用いることができる。漏斗状容器１１の管状の足１１ａは、第１ホース８ａの上端に接続され、さらにその接続部の周囲には、支柱２ａに固定するための取り付け具１２が取り付けられている。このような構造の液肥ホース８の上部の漏斗状容器１１は、栽培トレー４の栽培容器４ａ内の液量調整器１０の管状の足１０ｂの直下に配置される。

このような構造の液肥ホース８によれば、足１０ｂと液肥ホース８の上端もしくは漏斗状容器１１とを空間的に離間した状態でも、実質的に接続した状態に、すなわち、足１０ｂから流れ出た液肥が漏れなく液肥ホース８に流れ込む状態にすることができる。従って、栽培トレー４を搬送器具６により搬送する際に、液肥ホース８を液量調整器１０に接続したり、抜いたりする手間がかからず、作業効率を高くすることができる。

また、漏斗状容器１１と液肥ホース８の第１ホース８ａは、一体化されていてもよい。この場合は、液肥ホース８は、上端が漏斗状形状を呈する第１ホース８ａと第２ホース８ｂとを有することになり、漏斗状容器１１は不要になる。もしくは、別の表現をすれば、漏斗状容器１１の管状の足１１ａを長く伸ばし、第２ホース８ｂに接続した状態ということもできる。漏斗状容器１１の足１１ａを長く伸ばした場合、漏斗状容器１１の出口部分の下部に第２ホース８ｂが上下に移動可能に嵌め込まれることになる。第２ホース８ｂの内径は、漏斗状容器１１の足１１ａの外形より大きく、漏斗状容器１１の出口部分を差し込める形状となっている。もしくは、漏斗状容器１１と蛇腹構造の液肥ホース８とが一体化され、液肥ホース８が全体として漏斗状、すなわち、上端の開口径が下端の開口径よりも大きくなっている構造でもよい。いずれにせよ、漏斗状容器１１の上端開口径もしくは、漏斗状容器１１と一体化された液肥ホース８の上端開口径は、液量調整器１０の管状の足１０ｂの開口径よりも大きくすることで、足１０ｂから流れ出た液肥をこぼさずに受け入れることができる。

搬送器具６に載置された栽培トレー４は、図２に示したように、植物栽培装置１内で間隔をおいて上下に複数段で配置されるが、上下に隣り合う栽培トレー４の向きは、液肥供給領域４ｅと液量調整器１０の取り付け位置が左右逆になるように順に配置される。即ち、栽培トレー４の液肥供給領域４ｅと液量調整器１０の取り付け位置は１つおきに同じ向きとなる。そして、最も上の段の栽培トレー４の液肥供給領域４ｅには液肥供給装置（不図示）から液肥ホース８を通して液肥が供給され、供給された液肥は、栽培トレー４内で設定の高さになると液量調整器１０のスリット１０ａを通してその下の足１０ｂに向けて漏れ出し、足１０ｂに接続された液肥ホース８を通して下の段の栽培トレー４の液肥供給領域４ｅに供給される。このようにして、複数の段に配置された栽培トレー４に嵌め込まれた栽培ポット９で栽培される植物Ｓには液肥ホース８を介して上から下に向けて順に液肥が送られ、十分な栄養素を含む液肥に常に交換されながら供給されることになる。

なお、最も下の段に取り付けられる栽培トレー４の液量調整器１０の足１０ｂは、図２に示したように、中継管１３を介して排液回収管１４の開口１４ａ内に実質的に接続され、回収された液肥は再生処理装置（不図示）により処理が施されて再び液肥として最も上の段の栽培トレー４に供給される。

さて、植物に与える液肥の種類を、植物の生育段階に応じて変化させることがある。そこで、本実施形態の植物栽培装置１を２以上含む水耕栽培システムとして、少なくとも２つの植物栽培装置１の間で供給する液肥の成分を異ならせ、１の植物Ｓに対して、育成段階の早い順に第１の液肥、その次の段階に第２の液肥を与える水耕栽培システムを実現できる。例えば、定植期の前期に第１の液肥を、定植期の後期に第２の液肥を与える水耕栽培システムを実現できる。 すなわち、第１の液肥供給系に接続された第１の植物栽培装置１Ａと、第２の液肥供給系に接続された第２の植物栽培装置１Ｂとを有する植物の水耕栽培システムを実現することができる。第１の液肥と第２の液肥とは成分が異なり、いずれか一方は水であっても良い。水の一例として、水道水や地下水が挙げられる。この場合、第１の植物栽培装置１Ａで育成させた植物Ｓを含む栽培トレー４を、第２の植物栽培装置１Ｂに移し替える必要が生じる。本実施形態の植物栽培装置１は、異なる成分の液肥が供給されている複数の植物栽培装置１Ａ、１Ｂ間で栽培トレー４を容易に移動可能なので、結果的に、１の植物に対して与える液肥の成分を変化させることができる。

なおこの場合、水耕栽培システムとしては、第１の液肥供給系３１に接続されている植物栽培装置１Ａと、第２の液肥供給系３２に接続されている植物栽培装置１Ｂとを背中合わせにし、第１通路Ａを挟んで複数並べた状態に配置することができる。この状態に配置された水耕栽培システムを横から見たイメージ図を、図７に示す。

図７に示すように、異なる成分の液肥を流している植物栽培装置１Ａと植物栽培装置１Ｂを１組として、複数並べる。そして、第１通路Ａにいる作業者が、第１の液肥供給系３１に接続されている植物栽培装置１Ａから、搬送器具６ごともしくは単体で栽培トレー４を取り出す。作業者は、取り出した栽培トレー４を、体Ｄの向きを反転して第１通路Ａの逆側にある第２の液肥供給系３２に接続されている植物栽培装置１Ｂに取り付けることで、植物Ｓに与える液肥の変更作業が終了する。即ち、作業者は、略同じ位置に立ったまま、搬送器具６ごと栽培トレー４を、もしくは栽培トレー４単体を持って、体の向きを反転するだけで液肥の変更作業を行えるため、作業効率の向上を見込める。また、複数の栽培トレー４を載せたままの状態で搬送器具６ごと少ない動作で移動可能にすることで、植物栽培装置１Ａから植物栽培装置１Ｂへの１回の移し替えの動作で複数の栽培トレー４を同時に移し替えることができ、作業効率を向上させられる。栽培対象とする植物の株数が増えるほど、このような、液肥変更のための作業の効率化による作業時間の短縮効果も高くなる。
図７の例では、２台の植物栽培装置１間の栽培トレー４の移し替えを作業者が行っているイメージ図を示しているが、当然ながら、移し替え作業は人手ではなく、機械により行っても構わない。

さて、植物栽培装置１において上下に間隔をおいて配置される複数の栽培トレー４には、ホース差込孔４ｃを通して液肥供給領域４ｅに液肥ホース８が差し込まれ、ポット嵌入孔４ｄには栽培ポット９が嵌め入れられる。栽培ポット９内のスポンジ（不図示）には例えば育苗工程を終えた植物Ｓが植えられている。その植物の育成には光合成をさせるために十分な量の光が必要である。従って、次に説明するように、植物に対する照明器具５の距離を植物の生長に合せて可変にできることが望ましい。

照明器具５は、図２の正面図と図８（ａ）の斜視図に例示するように、栽培トレー４に沿った長い形状を有し、例えば、直管状蛍光灯、或いは、直線状にＬＥＤを並べた照明灯が使用され、その一端もしくは両端には電力供給用の配線コード１５が接続されている。照明器具５は、昇降機１６を介して第２の梁２ｃのウェブに取り付けられている。昇降機１６は、断面Ｔ字状の第２の梁２ｃのウェブに上端が軸支されて上下方向に伸縮可能な折りたたみ式のアーム１６ａを複数有している。複数のアーム１６ａの中間の折り返し部分は、梁１６ｂを介して回動可能に互いに接続されている。複数のアーム１６ａのそれぞれの下端には、断面が逆Ｔ字状のプレート１６ｃが軸支されている。

プレート１６ｃの下端には、前後に照明器具５を支持する支持具１６ｄが複数箇所に取り付けられている。支持具１６ｄは、例えば中央に凹部が形成され、凹部内にプレート１６ｃがネジ、リベット等により固定され、これにより、プレート１６ｃが２つの照明器具５の間に位置することになり、照明器具５と第２の梁２ｃの間隔を小さくしている。さらに、プレート１６ｃの左右両端寄りには上側に引き出されるワイヤ１７が取り付けられている。ワイヤ１７は、図２に示すように、第２の梁２ｃのウェブに回動自在に取り付けられたプーリー１８を通してコイルバネ１９の両端に接続され、下に落ちない力で上側に引っ張られている。

そのような構造の昇降機１６に上下に移動可能に取り付けられた照明器具５によれば、植物の生長に合わせて高さを変えることができるとともに、照明器具５を高く上げることにより栽培トレー４の着脱等の作業がしやすくなる。

ところで、１個の植物のうち、葉などの色づきや成長に差が出ないようにするためには、植物に対して上から、かつ地面方向以外の各面から光が照射されることが望ましいと考えられよう。しかし、上記のように骨組だけの栽培ラック２では、空気の流通性を向上して植物育成に適正な温度に保つことはできるが、照明器具５から発せられた光が支柱２ａ、梁２ｂ、２ｃの間の開放空間を透過してそのまま拡散してしまう。このため、光が拡散せずに植物方向に戻るような光反射部材を栽培ラック２の周りに設けることが必要であることに発明者らは気付いた。そこで、植物に対する照明器具５の距離を変更しても、照明から発せられた光を植物方向に反射可能な次のような構造の光反射板（光反射部）２０を発明した。

光反射板２０は、植物栽培装置１内に収納された状態の栽培トレー４のうち複数のポット嵌入孔４ｄが形成されている領域より外側の上方に配置されている。光反射板２０は、ガラス、銀膜などからなる鏡や、鏡面仕上げの金属板であってもよいが、表面に光沢のある白い板、例えば白い塩化ビニール板で十分である。光反射板２０は、照明器具５から照射された光の栽培トレー４上での光強度分布を略均一にするために配置される。即ち、光反射板２０は、少なくとも、照明器具５の左右両側端の下の位置に配置される栽培ポット９で育つ植物への光の照射量を光反射により補うものである。これにより、栽培トレー４の上の光強度分布をほぼ等しくすることができ、栽培ポット９の位置にかかわらずにほぼ等しい条件で植物を成長させることができる。

また、図８（ｂ）に例示するように、光反射板２０の上部には、照明器具５の両端に接続される配線コード１５を通す縦長のスリット２０ｓが形成されている。スリット２０ｓの数は、照明器具５の数に応じて決定すればよく、図８の例では、１の光反射板２０に対して二つの照明器具５があるため、スリット２０ｓは２カ所に形成されている。スリット２０ｓの長さは、照明器具５の上下の移動範囲に対応させて決められる。なお、照明器具５が蛍光灯の場合には、図２に例示するように。蛍光管５ａの上に反射鏡２３を配置する。反射鏡２３は、図２に例示するように、蛍光管５ａを包む袋状になり、上面側に反射面を有し、下面側に透明フィルムを有している。また、蛍光管５ａに袋状の反射鏡２３を固定するためにクリップ２４を用いてもよい。

このような構造によれば、装着自在な光反射板２０を作業の最後に取り付けることができる。即ち、フレーム状の栽培ラック２内への栽培トレー４の設置、液肥ホース８の取り付けなどの作業やそれらの位置の確認を第２通路Ｂ側からも行なった後に、光反射板２０を植物栽培装置１に取り付けることができる。また、光反射板２０に形成されたスリット２０ｓは、空気の流通経路ともなり、照明器具５と栽培トレー３の間の空間を通る空気を第２通路Ｂ側に通り抜けさせることができる。

ところで、図８（ｂ）の二点鎖線に例示するように、光反射板２０の上端中央には、照明器具５を支持する第２の梁２ｃの一部や昇降機１６の一部が入り込む切り欠き部２０ａを形成してもよい。そのような切り欠き部２０ａを設けることにより、光反射板２０を高さ方向に広げることができ、植物への光反射量を大きくすることができる。

また、図９（ａ）に例示するように、光反射板２０のスリット２０ｓの上部を横切る掛け具２１を着脱可能に取り付けてもよい。図９（ａ）の例では、掛け具２１は板状の例を示しているが、板状に限る必要はなく、例えば紐状であっても良い。それ以外の形状でも、配線コード１５に光反射板２０をぶら下げられれば良い。これによれば、照明器具５の位置を高く移動させる際に、掛け具２１が照明器具５の配線ケーブル１５に掛かって光反射板２０を照明器具５とともに持ち上がるようにできる。

例えば、栽培トレー４に植えられた植物が小さい時期には、図９（ｂ）に例示するように、栽培トレー４のうち植物Ｓが植えられている内側において栽培トレー４の蓋４ｂと光反射板２０のなす角度θが９０度より大きくなるように傾斜させる。これにより、照明器具５から外側に向けて斜め下に照射される光を横方向に反射させるように調整することができる。

さらに、図９（ｃ）に例示するように、植物Ｓが育ってその高さが増してゆくにつれて照明器具５と栽培トレー４の間隔を大きくして最適な距離を確保することになる。この場合、照明器具５の位置を高くすることにより配線ケーブル１５に掛けられた掛け具２１を介して光反射板２０を持ち上げて立てることができる。これにより、上に伸びた植物の葉よりも上で光反射板２０により光を反射させ、植物Ｓに対する光照射量を最適化することができる。この場合、光反射板２０の下端と栽培トレー４との間に隙間をあけることにより、植物Ｓの葉の増加及び成長により劣化する空気の流通性を改善することができる。

以上のような植物栽培装置１では、まず、発芽した植物Ｓが植えられたスポンジ（不図示）を入れた栽培ポット９を栽培トレー４のポット嵌入孔４ｄに嵌め込む。その後に、栽培トレー４を搬送器具６の容器嵌合部６ｂに嵌め合わせる。さらに、搬送器具６の両側の摺動部６ａを栽培ラック２内のレール７の上に載せ、上記のような操作により搬送器具６を栽培ラック２の中に収める。この場合、最も下に取り付けられる栽培トレー４の液量調整器１０を排液回収管１４の開口１４ａ内に中継管１３を介して接続する。また、上下に配置される栽培トレー４の供給領域４ｅと液量調整器１０の位置が左右逆になるように順に配置する。

このように複数の栽培トレー４を配置した後に、上側の栽培トレー４の液量調整器１０の管状の足１０ｂに、液肥ホース８の上端を実質的に接続した状態で、液肥ホース８の長さを伸ばして、例えば湾曲した第１ホース８ａから第２ホース８ｂを下に引き出して、その下段の別の栽培トレー４のホース差込孔４ｃに挿入する。この場合、第２ホース８ｂの下端側部に設けられた流通孔８ｄを第１ホース８ａにより塞がらないように調整する。なお、最も上段の栽培トレー４のホース嵌入孔４ｃには、液肥供給装置の給液口（不図示）に繋がる液肥ホース８を実質的に接続する。

この後に、光反射板２０のスリット２０ｓに照明器具５の配線ケーブル１５を通すとともに、その下端を栽培トレー４に乗せる。その後に、昇降機１６により照明器具５の高さを調整する。さらに、光反射板２０の角度等を調整する。

また、液肥供給装置から液肥ホース８を通して最上段の栽培トレー４内の液肥供給領域４ｅに液肥を供給することにより、液肥トレー４内で液肥の嵩が増し、液量調整器１０のスリット１０ａに達する高さになると、そこから液肥ホース８を通して下段の別の栽培トレー４の液肥供給領域４ｅからその内部に液肥が供給される。その中の液肥の量が液量調整器１０のスリット１０ａに達成すると、液量調整器１０から液肥ホース８を通してさらに下段の栽培トレー４に液肥が供給される。そのように供給された液肥は、最下段の液肥トレー４の液量調整器１０を通して液肥回収管１４に放流され、液肥回収装置で再処理されてさらに液肥供給装置に送られる。

このような液肥供給の循環を設定日数で行わせると、液肥から栄養分を吸収し、照明器具５から光が照射された植物Ｓは成長する。その成長に合わせて昇降機１６を用いて照明器具５の高さを変える。その設定日数が経過すると、栽培トレー４内の植物を別な環境に置くために、栽培トレー４を植物栽培装置１から別の環境の装置に搬出する。

栽培トレー４の取り出しには、まず液肥供給装置による液肥の供給を停止し、液肥ホース８を通して液肥が流れなくなったことを確認し、液肥ホース８の長さを縮める。例えば、第２ホース８ｂを第１ホース８ａ上でスライドさせて押し上げる。この場合、第２ホース８ｂの下端側部の液流孔８ｄを第１ホース８ａにより塞いでもよい。さらに、照明器具５の発光を停止してもよい。この後に、液肥ホース８を栽培トレー４のホース差込孔４ｃから外す。その後に、レール７上に搬送器具６を滑らして第１通路Ａに引き出して植物栽培装置１から栽培トレー４を外部に取り出し、搬送器具６に栽培トレー４を載せたままの状態で、別の装置に移し替える。

ところで、栽培トレー４に置いた光反射板２０は、液肥ホース８を外す前又は後に、栽培トレー４の上から取り除き、作業をしやすくすることもできる。なお、光反射板２０は、栽培ラック２の支柱２ａ、第２の梁２ｃに立掛けてもよい。

このように、本実施形態によれば、植物栽培装置１に対する栽培トレー４の着脱を容易にすることができ、作業効率を高めることができる。

次に、第２の実施形態を説明する。図１０（ａ）は、第２の実施形態にかかる植物栽培施設におけるクリーンルーム及び空調設備を示す側断面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＹ−Ｙ線断面で示す平面図である。図１０において、図１〜図９で示したものと同一のものについては、同一の番号が付されている。

図１０（ａ）では、図１（ａ）と比較すると、排気管６３に対する植物栽培装置１の並び方が異なる。即ち、図１０（ａ）と図１（ａ）とでは、植物栽培装置１の並び方がほぼ直交した状態になっている。

排気管６３に対する植物栽培装置１の並び方を図１０（ｂ）のようにすることで、第１通路Ａの空気が通気用床板５７の５７ａ通風孔に吸い込まれるという流れをスムーズにすることができる。その結果、排気管６３で空気を吸い込む力が弱くても栽培空間５９内の空気の循環を実現できる。

また、図１０（ｂ）では、図１（ｂ）と比較すると、通気用床板５７の配置位置が異なる。即ち、図１０（ｂ）では、図１（ａ）の図中右の壁側に示されている通気用床板５７が無く、排気管６３が有る側の壁側にのみ通気用床板５７がある。
図１０（ｂ）のように、排気管６３が有る側の壁側に通気用床板５７を設けることにより、５７ａ通風孔と排気管６３との距離を短くできるので、距離が長い場合と比較して、排気管６３で空気を吸い込む力が弱くても栽培空間５９内の空気の循環を実現できる。

また、図１０（ｂ）では、図１（ｂ）と比較すると、植物栽培装置１の配置位置が異なる。即ち、図１０（ｂ）では、図１（ｂ）には無かった位置、即ち点線で植物栽培装置１を示した壁際の位置に植物栽培装置１が追加して配置されている。なお、図１０（ｂ）では、点線で示した植物栽培装置１は、クリーンルーム５１の壁に接する例を示しているが、これを、クリーンルーム５１の壁から離間する位置に配置してもよい。点線で示した植物栽培装置１は、実線で示した植物栽培装置１と比較すると、第２通路Ｂ方向の厚みが薄い。そこで、壁に接する位置に配置することで、例えば地震などの際に、植物栽培装置１が倒れたりすることを抑止しやすくできる。

図１０（ｂ）の点線で植物栽培装置１を示した位置にも植物栽培装置１を配置することにより、全ての植物栽培装置１Ａと植物栽培装置１Ｂとが、第１通路Ａを挟んで対向する位置に設置されることになる。従って、植物Ｓの成長時期に応じて植物栽培装置１Ａと植物栽培装置１Ｂとの間で栽培トレー４を入れ替える運用を行う場合、植物栽培装置１Ａ（１Ｂ）が通路を挟んだ対向側に存在しない植物栽培装置１Ｂ（１Ａ）を生じさせず、入れ替えの作業効率、クリーンルーム５１内での栽培効率を向上させることができる。

上記複数の実施形態において、植物栽培装置１の照明器具５をいつ点灯させ、いつ消灯させるかのタイミングとして、図１Ａや図１０に示したように１の栽培空間５９内に設置された複数の植物栽培装置１の間で、全てを同じタイミングで点灯し、全てを同じタイミングで消灯しなくてもよい。例えば、１の栽培空間５９内に設置された複数の植物栽培装置１の間で、第１の植物栽培装置１は照明器具５を点灯している時に、第２の植物栽培装置１では照明器具５を消灯することが好ましい。

照明器具５が点灯すると、少なからず熱が発生する。栽培空間５９の温度を、植物Ｓの成長に適した温度に保つためには、温度が高くなりすぎることは望ましくなく、そのため空調設備６１では温度を制御する機能があることが望ましい。栽培空間５９内の全ての植物栽培装置１が同じタイミングで点灯し消灯すると、点灯している時と消灯している時との室温の差が大きくなり、空調設備６１で室温を制御するための電気量や能力が多く必要になる。そこで、栽培空間５９内に存在する複数の植物栽培装置１のうちで、あるものは点灯している時に、あるものは消灯しているというように、点灯中の植物栽培装置１と消灯中の植物栽培装置１とを混在させることで、室温の上下変動を抑えることができる。ひいては、空調設備６１で室温を制御するための電気量を少なく抑えることができる。

また別の側面として、照明器具５が点灯している間は、光が当てられている植物Ｓが光合成を行ない、二酸化炭素を吸い酸素を排出する。植物Ｓの成長のためには、十分な二酸化炭素が栽培空間５９内に存在することが必要であるため、空調設備６１では栽培空間５９に送り出す空気の二酸化炭素量を制御する機能があることが望ましい。もしくは、付図示の別装置により、栽培空間５９内の空気の二酸化炭素量を制御する機能があることが望ましい。

栽培空間５９内の全ての植物栽培装置１が同じタイミングで点灯し消灯すると、点灯している時と消灯している時との室内の二酸化炭素量の差が大きくなり、空調設備６１で二酸化炭素量を制御するための電気量や能力が多く必要になる。そこで、栽培空間５９内に存在する複数の植物栽培装置１のうちで、あるものは点灯している時に、あるものは消灯しているというように、点灯中の植物栽培装置１と消灯中の植物栽培装置１とを混在させることで、二酸化炭素量の上下変動を抑えることができる。ひいては、空調設備６１で二酸化炭素量を制御するための電気量を少なく抑えることができる。

ここで挙げた全ての例および条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明および概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例および条件に限定することなく解釈され、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換および変形を施すことができると理解される。

１ 植物栽培装置
２ 栽培ラック
３ 栽培ユニット
４ 栽培トレー
４ａ 栽培容器
４ｂ 蓋体
４ｃ ホース差込孔
４ｄ ポット嵌入孔
５ 照明器具
６ 搬送器具
７ レール
８ 液肥ホース
８ａ 第１ホース
８ｂ 第２ホース
８ｄ 液流孔
９ 栽培ポット
１０ 液量調整器
１１ 漏斗状容器
１２ 取り付け具
１５ 配線コード
１６ 昇降機
１７ ワイヤ
１８ プーリー
２０ 光反射板
２０ｓ スリット
２０ａ 切り欠き部
２１ 掛け具
５１ クリーンルーム
５２ 給気領域
５３ 天井板
５３ａ 給気孔
５４ エアフィルタ
５５ 排気路
５６
５７ 通気用床板
５７ａ 通風孔
５８ 通気防御用床板
５９ 栽培空間
６１ 空調設備
６２ 吸気管
６３ 排気管

Claims (9)

1. 液肥を用いて植物を水耕栽培する植物栽培システムであって、
   第１の植物栽培棚が配置されている領域と、第２の植物栽培棚が配置されている領域と、前記第１の植物栽培棚と前記第２の植物栽培棚との間の領域とを含む第１領域を有し、通風孔を有さない第１の床と、
   前記第１領域とは異なる第２領域を有し、通風孔を備えた第２の床と、
   給気孔を有する天井から、前記通風孔を有する前記第２の床へ空気を循環させる空調設備と
   を備えたことを特徴とする植物栽培システム。
2. 植物を出し入れ可能な第１の植物栽培棚と、前記植物を出し入れ可能な第２の植物栽培棚と、前記第１の植物栽培棚と前記第２の植物栽培棚との間の領域とを含む第１領域を含み、通風孔を有さない第１の床と、
   前記第１領域とは異なる第２領域を含み、通風孔を有する第２の床と、
   前記第１領域より前記第２領域に近い床下に設けられた排気管と、
   給気孔を有する天井から、前記通風孔を有する前記床を介し、前記排気管へ空気を循環させるダウンフロー型クリーンルームと
   を備えたことを特徴とする植物栽培システム。
3. 前記第１の植物栽培棚には第１の液肥を用い、前記第２の植物栽培棚には第２の液肥を用いて前記植物を水耕栽培することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の植物栽培システム。
4. 前記第１の液肥と前記第２の液肥とは、成分が異なる液肥であることを特徴とする請求項３に記載の植物栽培システム。
5. 前記第２の液肥として、水を用いることを特徴とする請求項４に記載の水耕栽培システム。
6. 前記第１領域の下には、第１の液肥または第２の液肥をブロックするブロック層を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
7. 前記第２領域は、前記第１の植物栽培棚から前記第２の植物栽培棚へ向かう方向と略平行に設置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
8. 前記第１の植物栽培棚と前記第２の植物栽培棚にて、一つの植物が成長する期間の中で、異なるタイミングの栽培を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
9. 前記第１の植物栽培棚は第１照明器具を備え、前記第２の植物栽培棚は第２照明器具を備え、
   前記第１照明器具を点灯している時に、前記第２照明器具を消灯させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の植物栽培システム。

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