(57)【要約】      （修正有）【課題】照明装置をバランスよく上側に付勢する付勢部材を設けることによって、照明装置の撓みを防止することができるとともに、植物の成状態が変化した場合や異なる植物を栽培する場合に、植物を載置した棚板と照明装置の間隔を容易に変更できる、屋内栽培用棚ユニットを提供する。【解決手段】棚板１０と、照明装置２０と、棚板１０及び照明装置２０を支持するフレーム３０と、照明装置２０に設けられ、照明装置２０を上下（棚板１０に近接又は離反する）方向に移動させる一対の相対可動装置４０、４０と、照明装置２０の外縁（本実施形態では、枠部材４２の四隅）に設けられ、照明装置２０を上方向に付勢する複数の付勢部材５０と、前記棚板１０に周設されるとともに、前記一対の相対可動装置４０、４０を支持する一対のフレーム３５、３５と、を備えて構成される屋内栽培用棚ユニット１とした。【選択図】図１
2010110241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
育成対象物が載置される棚板と、
前記棚板の上側に配置されて前記棚板に向かって光を照射する照明装置と、
前記棚板及び前記照明装置の周囲を囲むように立設されるフレームと、
前記フレームに固定されて、前記照明装置又は前記棚板を上方向に付勢する複数の付勢部材と、
前記棚板と前記照明装置を近接及び離反する方向に往復移動させる相対可動装置と、
を備えることを特徴とする、屋内栽培用棚ユニット。
【請求項２】
前記付勢部材によって付勢される前記照明装置又は前記棚板は、水平方向に移動自在に支持されていることを特徴とする、
請求項１に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項３】
前記フレームと、前記付勢部材によって付勢される前記照明装置又は前記棚板との間には、前記照明装置又は前記棚板が水平方向に移動自在とするための隙間が形成されていることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項４】
前記付勢部材は、前記照明装置又は前記棚板の複数の対向する位置に設けられていることを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項５】
前記付勢部材は、前記棚板と前記照明装置の間に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項６】
前記付勢部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項７】
前記照明装置は、光を発生する光発生器、及び前記光発生器の周縁を囲む枠部材を有して構成されており、
前記付勢部材は、前記照明装置の前記枠部材を上方に付勢しており、
前記相対可動装置は、
前記枠部材の一対の対向外縁の中央近傍にそれぞれ設けられる直動機構と、
前記一対の直動機構を連結するように設けられ、前記直動機構を同時に且つ同じ方向に可動させる連動機構と、
を備えて構成されることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項８】
前記直動機構は、ネジシャフトと、該ネジシャフトに設置されて該ネジシャフトの回転に伴って軸方向に移動するスライド部材と、前記ネジシャフトに設けられるプーリ又はスプロケットと、を備えて構成されるとともに、
前記連動機構は、前記一対の直動機構の該一対のスプロケットの間に張設されて、前記一対のプーリ又はスプロケットを同時に回転させるベルト部材と、
を備えて構成されることを特徴とする、
請求項７に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項９】
前記照明装置は、光を発生する光発生器、及び前記光発生器の周縁を囲む枠部材を有して構成されており、
前記付勢部材は、前記照明装置の前記枠部材を上方に付勢しており、
前記照明装置の外縁近傍には、水平方向の移動規制部材を更に備えるとともに、
前記フレームは、前記移動規制部材と間隔を空けて配置されるストッパーを備え、
前記照明装置が前記フレームの外側方向に移動する場合に、前記移動規制部材が前記ストッパーに当接して、前記照明装置の前記フレームの外側方向の水平移動を規制することを特徴とする、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１０】
前記フレームは、鉛直方向に延在する筒状部材とされることで、該筒状部材の内部に前記付勢部材が収容されており、
前記フレームには、鉛直方向にスライド用開口が形成されており、
前記照明装置には、前記スライド用開口を介して前記フレーム内に挿入されて、前記付勢部材によって上方向に付勢される受部材が突出形成されていることを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１１】
前記フレームにおける前記スライド用開口の周縁は、前記ストッパーによって構成されていることを特徴とする、
請求項１０に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１２】
前記付勢部材を支持するとともに、該付勢部材の変形を防止する支持部材を更に備え、
前記支持部材は、前記付勢部材の内側に係合し、該付勢部材を内側で支持する内側支持部材と、
前記付勢部材の外側に係合し、該支持部材を外側で支持する外側支持部材と、
を備えて構成されていることを特徴とする、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１３】
前記内側支持部材は、前記棚板から前記照明装置方向に立設する下側支持部材と、
前記照明装置から前記下側支持部材に対向するように設けられる上側支持部材と、
を備えて構成されていることを特徴とする、
請求項１２に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１４】
前記下側支持部材の長さと前記上側支持部材の長さの合計が、前記付勢部材の圧縮時の長さよりも短いことを特徴とする、
請求項１３に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１５】
前記外側支持部材は、前記筒状部材とされた前記フレームの該筒状部材の内部に設けられていることを特徴とする、
請求項１０又は１１に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１６】
前記ネジシャフトに連結され、該ネジシャフトを回転するモータを更に備えていることを特徴とする、
請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１７】
前記光発生器は、前記枠部材内においてスライド可能に支持されていることを特徴とする、
請求項９乃至１６のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１８】
前記光発生器は、白熱灯又は蛍光灯又はこれらの組合せであることを特徴とする、
請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項１９】
少なくとも前記棚板及び前記照明装置を複数備え、
複数の前記棚板及び前記照射装置を、鉛直方向に棚状態で連結することを特徴とする、
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【請求項２０】
前記鉛直方向に棚状態で連結した前記棚板及び前記照射装置は、更に水平方向に連結することを特徴とする、
請求項１９に記載の屋内栽培用棚ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内で行われる育成対象物の人工光による育成に用いられる、屋内栽培用棚ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光の代わりに人工光を照射することによって、屋内でも育成対象物（例えば植物や菌類など）を育成できることが一般的に知られている。例えば、植物に照射する人工光の光源として、発熱の少ない冷陰極蛍光ランプを使用することによって、周囲の温度変化を少なくできる。これによって、植物を載置する棚板と冷陰極蛍光ランプを配置する棚板の間隔を狭くすることで、棚全体を小型化できる培養・育成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−７５０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されている発明は、支柱によって、板状の棚板を水平に支持する構造としている。しかし、前述の構造では、１段毎の棚板の面積を広くすることで、多くの植物を１度に同じ棚板に載置して効率よく植物を栽培しようとすると、その棚板（棚板に載置されている植物）全体を照らす為の照明装置の面積も広くしなければならない。しかし、照明装置の面積を広くした場合、照明装置は、自重により撓んでしまう（例えば、長手方向に撓んでしまう）と言う問題があった。
【０００４】
また、照明装置を撓まないようにするために、照明装置を構成する枠などにリブなどを設けることも考えられるが、照明装置のコストが高くなるとともに、リブにより照明装置における光発生器の配置スペースが限られてしまうという問題もあった。
【０００５】
また、各段の下の棚板と上の棚板の間隔は、その間に配置される柱の長さで決まってしまい、棚を一度組み立ててしまうと、その後各段の棚板の間隔を変えるには、一度、棚を分解して再調整しなければならないという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、照明装置をバランスよく上側に付勢する付勢部材を設けることによって、照明装置の撓みを防止することができるとともに、植物の成状態が変化した場合や異なる植物を栽培する場合に、植物を載置した棚板と照明装置の間隔を容易に変更できる、屋内栽培用棚ユニットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者の鋭意研究によって、上記目的は下記の手段によって達成される。
【０００８】
（１）本発明は、育成対象物が載置される棚板と、前記棚板の上側に配置されて前記棚板に向かって光を照射する照明装置と、前記棚板及び前記照明装置の周囲を囲むように立設されるフレームと、前記フレームに固定されて、前記照明装置又は前記棚板を上方向に付勢する複数の付勢部材と、前記棚板と前記照明装置を近接及び離反する方向に往復移動させる相対可動装置と、を備えることを特徴とする、屋内栽培用棚ユニットである。
【０００９】
（２）また、本発明は、前記付勢部材によって付勢される前記照明装置又は前記棚板は、水平方向に移動自在に支持されていることを特徴とする、（１）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１０】
（３）また、本発明は、前記フレームと、前記付勢部材によって付勢される前記照明装置又は前記棚板との間には、前記照明装置又は前記棚板が水平方向に移動自在とするための隙間が形成されていることを特徴とする、（１）又は（２）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１１】
（３）また、本発明は、前記付勢部材は、前記照明装置又は前記棚板の複数の対向する位置に設けられていることを特徴とする、（１）乃至（３）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１２】
（５）また、本発明は、前記付勢部材は、前記棚板と前記照明装置の間に設けられることを特徴とする、（１）乃至（４）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１３】
（６）また、本発明は、前記付勢部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする、（１）乃至（５）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１４】
（７）また、本発明は、前記照明装置は、光を発生する光発生器、及び前記光発生器の周縁を囲む枠部材を有して構成されており、前記付勢部材は、前記照明装置の前記枠部材を上方に付勢しており、前記相対可動装置は、前記枠部材の一対の対向外縁の中央近傍にそれぞれ設けられる直動機構と、前記一対の直動機構を連結するように設けられ、前記直動機構を同時に且つ同じ方向に可動させる連動機構と、を備えて構成されることを特徴とする、（１）乃至（６）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１５】
（８）また、本発明は、前記直動機構は、ネジシャフトと、該ネジシャフトに設置されて該ネジシャフトの回転に伴って軸方向に移動するスライド部材と、前記ネジシャフトに設けられるプーリ又はスプロケットと、を備えて構成されるとともに、前記連動機構は、前記一対の直動機構の該一対のスプロケットの間に張設されて、前記一対のプーリ又はスプロケットを同時に回転させるベルト部材と、を備えて構成されることを特徴とする、（７）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１６】
（９）また、本発明は、前記照明装置は、光を発生する光発生器、及び前記光発生器の周縁を囲む枠部材を有して構成されており、前記付勢部材は、前記照明装置の前記枠部材を上方に付勢しており、前記照明装置の外縁近傍には、水平方向の移動規制部材を更に備えるとともに、前記フレームは、前記移動規制部材と間隔を空けて配置されるストッパーを備え、前記照明装置が前記フレームの外側方向に移動する場合に、前記移動規制部材が前記ストッパーに当接して、前記照明装置の前記フレームの外側方向の水平移動を規制することを特徴とする、（１）乃至（８）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１７】
（１０）また、本発明は、前記フレームは、鉛直方向に延在する筒状部材とされることで、該筒状部材の内部に前記付勢部材が収容されており、前記フレームには、鉛直方向にスライド用開口が形成されており、前記照明装置には、前記スライド用開口を介して前記フレーム内に挿入されて、前記付勢部材によって上方向に付勢される受部材が突出形成されていることを特徴とする、（１）乃至（９）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１８】
（１１）また、本発明は、前記フレームにおける前記スライド用開口の周縁は、前記ストッパーによって構成されていることを特徴とする、（１０）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００１９】
（１２）また、本発明は、前記付勢部材を支持するとともに、該付勢部材の変形を防止する支持部材を更に備え、前記支持部材は、前記付勢部材の内側に係合し、該付勢部材を内側で支持する内側支持部材と、前記付勢部材の外側に係合し、該支持部材を外側で支持する外側支持部材と、を備えて構成されていることを特徴とする、（１）乃至（１１）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２０】
（１３）また、本発明は、前記内側支持部材は、前記棚板から前記照明装置方向に立設する下側支持部材と、前記照明装置から前記下側支持部材に対向するように設けられる上側支持部材と、を備えて構成されていることを特徴とする、（１２）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２１】
（１４）また、本発明は、前記下側支持部材の長さと前記上側支持部材の長さの合計が、前記付勢部材の圧縮時の長さよりも短いことを特徴とする、（１３）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２２】
（１５）また、本発明は、前記外側支持部材は、前記筒状部材とされた前記フレームの該筒状部材の内部に設けられていることを特徴とする、（１０）又は（１１）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２３】
（１６）また、本発明は、前記ネジシャフトに連結され、該ネジシャフトを回転するモータを更に備えていることを特徴とする、（８）乃至（１５）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２４】
（１７）また、本発明は、前記光発生器は、前記枠部材内においてスライド可能に支持されていることを特徴とする、（９）乃至（１６）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２５】
（１８）また、本発明は、前記光発生器は、白熱灯又は蛍光灯又はこれらの組合せであることを特徴とする、（９）乃至（１４）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２６】
（１９）また、本発明は、少なくとも前記棚板及び前記照明装置を複数備え、複数の前記棚板及び前記照射装置を、鉛直方向に棚状態で連結することを特徴とする、（１）乃至（１８）のいずれかに記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【００２７】
（２０）また、本発明は、前記鉛直方向に棚状態で連結した前記棚板及び前記照射装置は、更に水平方向に連結することを特徴とする、（１９）に記載の屋内栽培用棚ユニットである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、棚板を上側方向に付勢する付勢部材を設けることによって、棚板の撓みを防止することができるとともに、育成対象物の育成状態が変わった場合や同じ棚で異なる育成対象物を栽培する場合に、育成対象物を載置した棚板と人工光源を配置した棚板の間隔を容易に変更できる、屋内栽培用棚ユニットを提供できるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３０】
まず、図１を用いて、本発明の第１実施形態にかかる屋内栽培用棚ユニットについて説明する。同図は、屋内栽培用棚ユニット１の分解した状態を示す概略斜視図である。
【００３１】
屋内栽培用棚ユニット１は、棚板１０と、棚板１０の上側で、棚板１０に対向するように配置される照明装置２０と、棚板１０及び照明装置２０の周囲を囲むように立設されるフレーム３０と、照明装置２０の一対の対辺の中央近傍に設けられ、照明装置２０を鉛直（棚板１０に近接又は離反する）方向に移動させる一対の相対可動装置４０、４０と、フレーム３０に設けられ、照明装置２０の外縁の四隅を上方向に付勢する付勢部材５０と、前記棚板１０に周設されるとともに、前記一対の相対可動装置４０、４０を支持する一対のフレーム３５、３５と、備えて構成されている。また、棚板１０の上面には、栽培用トレイ１００が置かれるとともに、栽培用トレイ１００の任意の位置には、複数の植物が載置される。
【００３２】
本実施形態では、主に植物の栽培を例に示すが、屋内において人工光で栽培又は育成（培養）できるものであれば、植物に限定されるものでない。例えば、菌類などの培養に用いても好ましい。
【００３３】
棚板１０は、長方形の平板部材である。棚板１０は、棚板１０の自重や載置する栽培用トレイ１００及び植物の重さに耐え得るように剛性の高い鉄等の金属で構成されている。棚板１０は、周囲を囲むように立設される４つのフレーム３０に溶接などによって固定されている。なお、棚板１０は、栽培用トレイ１００、栽培用トレイ１００に載置する植物を乗せた場合でも、撓まない程度の剛性を備えているものであればよく、前述した金属製に限定されるものではない。また、棚板１０は、曲げやリブ等を設けて撓みに対する剛性を向上するようにしても良い。
【００３４】
また、棚板１０は、フレーム３０に直接に固定するものに限定されず、例えば、フレーム３０で囲った枠組みの中に、複数の棚板１０を棚状にして組み付けたラックを別途収納するようにしても好ましい。
【００３５】
棚板１０の四隅近傍には、照明装置２０方向に立設して設けられた下側支持部材１４（以下、下側ガイドと言うことがある）が設けられている（図２参照）。下側ガイド１４は、後述する圧縮バネである付勢部材５０の内側に係合するように構成され、付勢部材５０をガイドするようになっている。
【００３６】
照明装置２０は、枠部材２２と、光発生器２４と、を備えて構成されている。
【００３７】
枠部材２２は、金属製で長方形の枠状部材である。枠部材２２の長手方向には、１又は複数の光発生器２４が、棚板１０に向かって光を照射するように配置されている。枠部材２２は、長方形の四隅近傍にそれぞれ受部材２２Ａが突出して設けられるとともに、枠部材２２の一対の長辺２２Ｅ、２２Ｅの真ん中近傍には、相対可動装置４０のスライド部材４４と係合するシャフト係合部材２２Ｂが突出して設けられている。
【００３８】
受部材２２Ａは、フレーム３０に形成されるスライド用開口３２を介してフレーム３０に挿入される。また、受部材２２Ａは、フレーム３０との間に所定の隙間（例えば、５ｍｍ）を有する用に構成されている（図３参照）。つまり、照明装置２０は、フレーム３０との隙間によって、水平面内において微少な移動ができるようになっている。
【００３９】
また、受部材２２Ａには、棚板１０方向（鉛直下側方向）に突出するように、概略円筒形状の上側支持部材２３（以下、上側ガイドと言うことがある）が設けられ、この上側ガイド２３は、下側ガイド１４と同様に、圧縮バネである付勢部材５０の内側に係合するようになっている。
【００４０】
なお、付勢部材５０は、下側ガイド１４と上側ガイド２３との間にガイドされていない内部空間Ｌ３が設けられるように構成されている（図３（ａ）参照）。つまり、付勢部材５０は、下側ガイド１４と上側ガイド２３によって、付勢部材５０の全長の全範囲をガイドされているわけではなく、内部空間Ｌ３部分は水平方向に自由に動ける状態となっている。したがって、照明装置２０は、バネの弾性及び内部空間Ｌ３の存在によって、フレーム３０との隙間分だけ、水平方向に自由に移動ができるようになっている。
【００４１】
換言すると、照明装置２０は、下側ガイド１４及び上側ガイド２３を介して、フレーム３０に設けられる付勢部材５０によって支持されている。また、付勢部材５０には、下側ガイド１４及び上側ガイド２３にガイドされていない内部空間Ｌ３を有するとともに、照明装置２０の受部材２２Ａとフレーム３０の間には隙間が設けられている。したがって、照明装置２０は、圧縮バネである付勢部材５０の弾性によって水平面内で微少移動できるようになっている。つまり、照明装置２０の枠部材２２が多少撓んだ場合でも、一対の相対可動装置４０、４０のスライド部材４４、４４とネジシャフト４２、４２が噛むのを防止することができ、照明装置２０をスムーズにスライドすることができる。
【００４２】
ネジシャフト係合片２２Ｂは、略中央に嵌合孔２２Ｃを有し、この嵌合孔２２Ｃに相対可動装置４０のスライド部材４４（詳細は後述）の外周部分が嵌合して固定される。したがって、照明装置２０の枠部材２２は、スライド部材４４と一体となり、ネジシャフト４２の長手方向に移動できるようになっている。
【００４３】
また、図１では省略しているが、枠部材２２の一対の短辺２２Ｄ、２２Ｄ及び長辺２２Ｅ、２２Ｅの両端部近傍には、移動規制部材２５が設けられている（図３参照）。この移動規制部材２５は、照明装置２０が水平方向に揺動した場合に、フレーム３０に設けられているストッパー３２（図３参照）と当接し、フレーム３０の外側まで移動できないようになっている。
【００４４】
光発生器２４は、具体的には、電圧を印可することで発光する白熱灯や蛍光灯等の発光素子である。複数の光発生器２４を枠部材２２の長手方向に整列配置し、棚板１０に載置される植物に向かって、満遍なく人工光を照射できるようになっている。なお、本実施形態では、枠部材２２の枠内に複数の光発生器２４を配置しているが、人工光を植物に向かって満遍なく、且つムラ無く照射できるものであれば、これに限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、照明装置２０の略全面を発光部とした板状の光発生器を一枚配置してもよい。この場合、光発生器２４は、面状態で均一な光りを発することができるため、植物に対して、人工光をムラ無く、効率よく照射することができる。
【００４５】
なお、光発生器２４は、植物や菌類などの育成対象物を生成できる光（波長）を生成する光源であることが好ましく、例えば、ＬＥＤ（発行ダイオード）、白熱ランプ、蛍光灯、ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等、又はこれらの組合せでも好ましい。また、光発生器２４は、栽培対象である植物の種類や育成の状態（段階）によって、光の波長を変えるようにしても好ましい。具体的には、光発生器２４は、植物の発芽段階では、赤外線に近い赤色光を照射し、茎伸長段階では、紫外線に近い青色光を照射できるように構成することが好ましい。
【００４６】
前述したように、フレーム３０は、断面が略Ｌ字形状の板金部材であり、棚板１０及び照明装置２０の周囲を囲むように立設されている。なお、フレーム３０は、Ｌ字の曲げ内側に付勢部材５０及び照明装置２０の受部材２２Ａの少なくとも一部を収容できるようになっている。なお、フレーム３０の内部に付勢部材５０及び照明装置２０の受部材２２Ａの少なくとも一部を収容できるものであれば、Ｌ字形状に限定されるものでなく、例えば、半円形状や、長手方向に延在する開口を有する筒状部材などでも好ましい。
【００４７】
フレーム３０は、棚板１０及び照明装置２０を支持できる剛性を備えていればよく例えば、高剛性の樹脂を使用しても好ましい。
【００４８】
本実施形態では、フレーム３０は、棚板１０及び照明装置２０の周囲の四隅に対応する位置に合計４つ立設される例を示したが、勿論、フレーム３０の数は４つに限定されるものではない。例えば、長手方向側に対応する２つのフレーム３０、３０を一体にしてもよく（この場合、断面は略コの字形状となる）、４つのフレームを一体になるように形成（この場合、フレーム３０は、棚板１０の外縁の略全周に対向するように周設され、断面は概略ロの字形状になる）しても好ましい。
【００４９】
また、フレーム３０は、Ｌ字となる開口近傍の内側（照明装置２０側）にストッパー３２（図３参照）が設けられている。また、ストッパー３２によって形成されるスライド用開口３３を介して、フレーム３０の内部に照明装置２０の受部材２２が挿入される。したがって、照明装置２０は、鉛直方向に延在するスライド用開口３３に沿って、鉛直方向に移動できるようになっている。
【００５０】
なお、照明装置２０が水平面内で大きく移動した場合には、照明装置２０の移動規制部材２５はストッパー３２に当接し、照明装置２０の水平面内の移動が規制される（図３参照）。
【００５１】
また、相対可動装置４０は、外周にネジ部４２ａが形成されたネジシャフト４２と、ネジシャフト４２（単に、シャフトと言うことがある）のネジ部４２ａと螺合するネジ孔４４ａが形成されたスライド部材４４と、を備えて構成されている（ネジシャフト４２とスライド部材４４を合わせて直動機構と言う）。これにより、スライド部材４４は、ネジシャフト４２の回転に伴って、ネジシャフト４２上を軸方向に直線的に移動できるようになっている。また、ネジシャフト４２は、固定ジグにより回転可能に軸支された状態で、棚板１０の一対の長辺２２Ｅ、２２Ｅの中央近傍に周設される一対のフレーム３５、３５に配設される。つまり、照明装置２０は、ネジシャフト４２の回転に伴って、フレーム３５に対して鉛直方向に移動することができる。換言すると、照明装置２０は、フレーム３５の内側に固定されている棚板１０に対して近接及び離反できるようになっている。
【００５２】
なお、相対可動装置４０は、本実施形態で示したように、ネジシャフト４２とネジシャフト４２に螺合するスライド部材４４による、いわゆるボールネジ機構に限定されるものではなく、棚板１０と照明装置２０を近接及び離反できるものであれ良い。例えば、エアシリンダやリニアモータなどを用いても良い。
【００５３】
また、一対の相対可動装置４０、４０のネジシャフト４２、４２は、連動機構４６により同時に同じ方向に回転するように構成されている。連動装置４６はベルト部材４８を備えて構成されている。ベルト部材４８は、金属製のチェーンベルトであり、一対のネジシャフト４２、４２のそれぞれに固定されるスプロケット４７、４７の間に巻かれる、動力伝達部材である。
【００５４】
スプロケット４７は、金属製の歯車状の動力伝達部材である。一対のスプロケット４７、４７に、金属製のチェーンベルト４８を噛み合わせて巻くことによって、片方のスプロケット４７の回転が他方のスプロケット４７に伝達され、それに接続されているネジシャフト４４が回転する仕組みになっている。
【００５５】
この連動機構４６により、一対のスライド部材４４、４４は、一対のネジシャフト４２、４２に対して同時に同じ方向にスライドすることができ、ネジ孔４４ａにネジ部２２ａが噛むことがなく、照明装置２０は、鉛直方向にスムーズにスライドすることができる。
【００５６】
なお、連動機構４６は、一方の直動機構の動力を他方の直動機構へ伝達できるものであればよく、本実施形態に限定されるものではない。例えば、チェーンベルト４８の代わりに、ゴムベルトなどを用いても良い。この場合、スプロケット４７の代わりにプーリなどを用いるよって、連動機構４６を軽量、且つ安価に製作することができる。
【００５７】
更に、ネジシャフト４２には、ラチェットハンドル４９が係合するようになっており、ラチェットハンドル４９によって、ネジシャフト４２を時計回り又は反時計回りに回転することができる。ネジシャフト４２の回転手段は、ラチェットハンドル４９によるものに限定されるものではなく、例えば、電動モータを接続することによって自動で回転させても良いことは言うまでもない。
【００５８】
次に、付勢部材５０の構造及び機能について説明する。
【００５９】
図２は、屋内栽培用棚ユニット１を側面方向から見た断面図である。なお、図２は、付勢部材５０の構造を分かり易く表すため、特に図示したものを除き、棚板１０、枠部材２２、フレーム３０、付勢部材５０以外の構成物は省略している。
【００６０】
圧縮バネ等である付勢部材５０は、その下側において、棚板１０から鉛直上側方向に立設された下側ガイド１４に係合している。また、付勢部材５０の上側において、照明装置２０の受部材２２Ａから鉛直下側方向に設けられた上側ガイド２３に係合している。また、前述したように、付勢部材５０の下側ガイド１４と上側ガイド２３の間には、下側ガイド１４及び上側ガイド２３にガイドされない内部空間Ｌ３が設けられている。したがって、付勢部材５０は、この内部空間Ｌ３部分において、バネの弾性により僅かに撓むことで、支持している照明装置２０を水平方向に微少に移動することができる。
【００６１】
なお、本実施形態の屋内栽培用棚ユニット１の棚板１０及び受部材２２Ａの四隅の４か所に配置された付勢部材５０はすべて同じ構造となっている。
【００６２】
一方、棚板１０は、その周囲を囲むように鉛直方向に立設される４つのフレーム３０の任意の位置に固定されている。したがって、照明装置２０は、フレーム３０に固定された棚板１０に対して近接及び離反するように移動する（同図（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００６３】
また、同図（ｂ）に示されるように、付勢部材５０が最も縮んだ状態において、下側ガイド１４と上側ガイド２３が衝突しないようになっている。つまり、下側ガイド１４の長さＬ１と上側ガイド２３の長さＬ２の合計は、付勢部材５０の圧縮時の長さｌよりも短くなっている。このような構成にしていることにより、付勢部材５０は、照明装置２０を水平方向に移動させるために必要な内部空間Ｌ３を確保できる。
【００６４】
また、付勢部材５０は、フレーム３０のＬ字の内側でもガイドされるようになっている。これにより、付勢部材５０は、フレーム３０によって外周側でガイドされ、下側ガイド１４又は上側ガイド２３から外れるのを確実に防止することができる。
【００６５】
なお、付勢部材５０となる圧縮バネのバネ係数は、照明装置２０の重さ大きさなどによって、適宜選択して変えることが好ましい。
【００６６】
また、付勢部材５０は、圧縮状態で組みつけられているため、上側で支持している照明装置２０に対して、常に伸びようとする方向に力を及ぼしている。つまり照明装置２０は、四隅に配置された合計４つの付勢部材５０によって、全体を鉛直上側に均等に押し上げる力を受けている。これにより、照明装置２０の面積を広くする場合において、照明装置２０の自重などにより、特に長手方向の端部側が下方向に撓もうとする力を、この四隅に配置された付勢部材５０によって上側に押し上げることによって、照明装置２０が撓むのを防止することができる。
【００６７】
換言すると、屋内で植物を効率よく栽培する場合には、面積の広い棚板１０の上にできるだけ多くの植物を一度に載置することが好ましく、そのため棚板１０全体に人工光を照射できる大きな照明装置２０が必要となる。また、面積の広い照明装置２０の枠部材２２では、枠が撓まないように強度補強のための梁を設けるのが一般的であるが、枠内に梁を設けることによって、光発生器２４を設置するスペースが限られてしまい、植物へ均等に光を照射することができなくなってしまう恐れがある。このため、照明装置２０の枠部材２２の内側には強度補強のための梁などを設けないことが望まれる。一方、本実施形態の枠部材２２は、小スペースで、且つ簡易な機構で、効率的に昇降できるように、一対の相対可動装置４０、４０を枠部材２２の一対の長辺の中央に装置する構造としている。しかし、枠部材２２は、一対の長辺２２Ｅ、２２Ｅの中央で一対の相対可動装置４０、４０によって支持されるために、中央から折れ曲がるような撓みが生じ易い。特に、枠部材２２の面積が広くなるほど（大きくなるほど）、撓みが大きくなり照明装置２０の昇降が困難になる場合がある。そこで、前述した付勢部材５０は、枠部材２２の四隅の下側から上方向に均等に押し上げる力を与えることによって、この撓みを防止し、照明装置２０を広くした場合でも、照明装置２０の円滑な昇降を行うことができるようにしたものである。
【００６８】
次に、照明装置２０の移動を任意の範囲内で規制する機構（移動規制部材２５及びストッパー３２）について説明する。
【００６９】
図３は、照明装置２０とフレーム３０の関係を示す、照明装置２０側から見た平面図である。なお、照明装置２０の規制機構を分かりやすく表すため、特に図示した場合を除き、光発生器２４などの構成物は省略する。
【００７０】
前述したように、枠部材２２の短辺２２Ｄの両端部近傍には、移動規制部材２５（Ｙ軸方向の移動規制部材をＹ方向移動規制部材２５Ａと言う）が設けられ、長辺２２Ｅの両端部近傍にも、移動規制部材２５（Ｘ軸方向の移動規制部材をＸ方向移動規制部材２５Ｂと言う）が設けられている。
【００７１】
フレーム３０側には、Ｙ方向移動規制部材２５ＡとＹ軸方向に任意の隙間（例えば、５ｍｍ）を隔てた位置にストッパー３２（Ｙ軸方向のストッパーをストッパー３２Ａと言う）が設けられている。これにより、枠部材２２がＹ軸方向に撓んだり、振動などによってＹ軸方向に５ｍｍ以上動いた場合には、Ｙ方向移動規制部材２５Ａとストッパー３２Ａが当接し、枠部材２２のＹ軸方向の移動が規制される（同図（ｂ）参照）。
【００７２】
また、フレーム３０のＸ方向移動規制部材２５ＢとＸ軸方向に任意の隙間（例えば、５ｍｍ）を隔てた位置にストッパー３２（Ｘ軸方向のストッパーをストッパー３２Ｂと言う）が設けられている。これにより、枠部材２２がＸ軸方向に撓んだり、振動などによってＸ軸方向に任意の隙間分（５ｍｍ）以上動いた場合には、Ｘ方向移動規制部材２５Ｂとストッパー３２Ｂが当接し、枠部材２２のＸ軸方向の移動が規制される（同図（Ｃ）参照）。
【００７３】
このように、枠部材２２の四隅近傍にＹ、Ｘ方向の移動規制部材２５を設け、枠部材２２の四隅に周設されるフレーム３０の対応する位置にストッパー３２を設けることによって、枠部材２２が撓んだり、枠部材２２がフレーム３０の外側まで移動するのを防止することができる。したがって、照明装置２０が大きく撓むことにより、昇降できなくなるのを防止するとともに、付勢部材５０から外れるのを防止することができる。
【００７４】
なお、前述した屋内栽培用棚ユニット１を鉛直方向に重ねてもよい。図４は、屋内栽培用ユニット１を鉛直方向に３段重ねた状態の屋内栽培用棚ユニット２の側面図である。第１実施形態に係る屋内栽培用棚ユニット１と同じものについては、同一の番号を付すとともに、説明及び図示は省略する。
【００７５】
屋内栽培用棚ユニット２において、棚板１０は、フレーム３０に任意の間隔で固定されている。各フレーム３０には、それぞれ付勢部材５０及び照明装置２０が設けられている。したがって、照明装置２０は、対応する各棚板１０に対して個別に昇降できるようになっている。
【００７６】
つまり、棚板１０毎に、照明装置２０の高さを調整することで、棚板１０毎に異なる植物を栽培したり、育成状態の異なる植物を栽培することが可能となる。
【００７７】
また、図５に示されるように、複数の屋内栽培用棚ユニット２を連続して配置するようにしてもよい。このようにすることによって、例えば、植物の育成初期段階においては、棚板１０と照明装置２０の距離が近く設定された屋内栽培用棚ユニット３Ａで栽培し、植物が生長し茎伸長段階などでは、棚板１０と照明招致２０の距離がより離されて設定された屋内栽培用棚ユニット３Ｂに連続的に移動することによって、植物を効率的に栽培することができる。勿論、屋内栽培用棚ユニット３Ａで使用する照明装置２０の光の波長と、屋内栽培用棚ユニット３Ｂで使用する照明装置２０の光の波長を異なるものを使用してもよいことは言うまでもない。
【００７８】
なお、棚板１０の底面を回転ローラとしても好ましい。例えば、長手方向に連続する回転ローラとすることで、栽培用トレイ１００を出し入れし易くなり、例えば、図５に示されるように、屋内栽培用棚ユニット２を連続的に配置した場合には、次の棚ユニットにローラにより自動で搬送することがでる。
【００７９】
また、相対可動装置４０により棚板１０を昇降するようにしても好ましく、相対可動装置４０を操作することによって、棚板１０と照明装置２０を同時に反対方向に昇降するようにしても好ましい。棚板１０と照明装置２０を同時に反対方向に昇降させることによって、棚板１０と照明装置２０の調整ストロークが長い場合でも、迅速に調整することができる。
【００８０】
また、付勢部材５０を照明装置２０の上側（照明装置２０と図示しないフレームの間）に設けても良い。この場合、付勢部材５０は引っ張りバネにして、照明装置２０の四隅を上方向に持ち上げるようにすることがより好ましい。
【００８１】
また、棚板１０又は栽培用トレイ１００に水平方向にフォトダイオードとフォトトランジスタからなる物体検知センサを設けても良い。これによって、植物が一定のサイズまで生長したのを検出し、自動で次の棚ユニットに搬送することができる。
【００８２】
また、光発生器２４を枠部材２２内の水平方向に移動可能に構成してもよい。これによって、小さい光発生器２４を植物のある場所まで移動することができ、効率よく植物に人工光を照射することができる。
【００８３】
屋内栽培用棚ユニット１は、棚板１０と、枠状の枠部材２２と光発生器２４と、を備える照明装置２０と、棚板１０及び照明装置２０の四隅近傍の周囲を囲むように立設され、棚板１０を支持するフレーム３０と、を備えて構成される。また、フレーム３０に配設され、棚板１０又は照明装置２０を鉛直上方向に付勢しつつ支持する付勢部材５０と、枠部材２２の一対の長辺２２Ｅ、２２Ｅの中央近傍に配設され、棚板１０又は照明装置２０を鉛直方向に移動させる一対の相対可動装置４０、４０とを備える構成とした。したがって、枠部材２２は、付勢部材５０によって、自重による撓みを抑えられるとともに、棚板１０に対して近接又は離反するように移動することができる。
【００８４】
また、付勢部材５０によって付勢される棚板１０又は照明装置２０は、水平面内において移動自在に支持されるので、照明装置２０の枠部材２２が撓んだ場合でも、枠部材２２は、任意の範囲で自在に微少移動し、フレーム３０に固定されるネジシャフト４２と照明装置２０に固定されるスライド部材４４の軸を同心とすることができる。これによって、照明装置２０は、枠部材２２が多少撓んだ場合でも、鉛直方向に移動することができる。
【００８５】
また、フレーム３０と、付勢部材５０によって付勢される照明装置２０又は棚板１０との間には、照明装置２０又は棚板１０が水平方向に移動自在とするための隙間が形成されている。したがって、照明装置２０は、水平方向に微少に移動することによって、フレーム３０に固定されるネジシャフト４２と照明装置２０に固定されるスライド部材４４の軸を合わせることによって、多少撓んだ場合でも垂直方向にスライドすることができる。
【００８６】
また、付勢部材５０は、枠部材２２の一対の短辺２２Ｄ、２２Ｄ及び一対の長辺２２Ｅ、２２Ｅの両端近傍に設けられている。したがって、付勢部材５０は、棚板１０又は照明装置２０の枠部材２２の全体を押し上げ（上方に付勢する）、枠部材２２の撓みを抑えることができる。
【００８７】
また、付勢部材５０は、圧縮コイルバネを使用している。圧縮コイルバネで照明装置２０の四隅を持ち上げることによって、照明装置２０の撓みを防止することができる。
【００８８】
また、相対可動装置４０は、枠部材２２の一対の長辺２２Ｅ、２２Ｅの略中央に設けられる直動機構（例えば、ネジシャフト４２とスライド部材４４）と、前記直動機構を同時に且つ同じ方向に可動させる連動機構４６とを備えて構成されている。したがって、照明装置２０は、狭いスペースの中で、効率よく昇降できる機構を構成することができる。
【００８９】
また、直動機構は、ネジシャフト４２とネジシャフト４２に沿って摺動するスライド部材４４とを備えて構成されるとともに、連動機構４６は、一対のネジシャフト４２、４２に係合して巻着付けられるベルト部材４８とを備えている。したがって連動機構４６は、ベルト部材４８に連動して回転する一対のスプロケット４７、４７を介して、一対のネジシャフト４２、４２を同時に同方向に回転させることができる。
【００９０】
また、照明装置２０の外周には、移動規制部材２５（Ｙ方向移動規制部材２５Ａ、Ｘ方向移動規制部材２５Ｂ）が設けられ、照明装置２０の四隅に周設されるフレーム３０には、照明装置２０側に突出し、移動規制部材２５に当接する位置にストッパー３２（ストッパー３２Ａ、３２Ｂ）が設けられている。したがって、照明装置２０が、フレーム３０から外側に移動するのを防止することができる。
【００９１】
また、フレーム３０は、鉛直方向に延在する筒状部材とされることで、筒状部材の内部に付勢部材５０が収容されており、フレーム３０には、鉛直方向にスライド用開口３３が形成されており、照明装置２０には、スライド用開口３３を介してフレーム３０内に挿入されて、付勢部材によって上方向に付勢される受部材２２Ａが突出形成されている。したがって、照明装置２０は、スライド用開口３３を介して、フレーム３０に沿って鉛直方向に移動することができる。
【００９２】
また、フレーム３０におけるスライド用開口３３の周縁は、ストッパー３２によって構成されているので、照明装置２０が、水平面内で大きく移動した場合に、移動規制部材２５がストッパー３２に当接して、照明装置２０の移動を規制することができる。
【００９３】
また、付勢部材５０を支持するとともに、付勢部材５０の変形を防止する支持部材（下側ガイド１４及び上側ガイド２３、フレーム３０の内側）を備え、下側ガイド１４及び上側ガイド２３は、付勢部材５０を内側で支持するとともに、フレーム３０の内側は、付勢部材５０の外周を支持する。したがって、付勢部材５０は、バネの内側と外形で支持されるため、より確実に支持されることができる。
【００９４】
また、下側ガイド１４の長さＬ１と、上側ガイド２３の長さＬ２の合計は、付勢部材５０を最も圧縮した際の長さｌよりも短くなるように構成され、付勢部材５０の内側には内部空間Ｌ３を有するように構成されている。したがって、照明装置２０は、付勢部材５０を介して、水平方向に微少移動をすることができる。
【００９５】
また、ネジシャフト４２に連結され、ネジシャフト４２を自動で回転させるモータを更に備えているので、照明装置２０の昇降を自動で、迅速に行うことができる。
【００９６】
また、光発生器２４は、枠部材２２内で水平方向に移動可能に設けられている。したがって、植物の位置により、光発生器２４を移動させ、効率よく光の照射を行うことができる。
【００９７】
また、照明装置２０は、前述したように白熱灯や蛍光灯、又はこれらの組合せで構成することができる。したがって、植物の種類や育成段階に応じて効率よく、最もよく育成できる光源により栽培することができる。
【００９８】
また、棚板１０と、照明装置２０を有する屋内栽培用棚ユニット１を鉛直方向に複数重ねた屋内栽培用棚ユニット２とすることができる。したがって、個々の棚板１０と照明装置２０の高さを調整することによって、棚板１０ごとに異なる植物を栽培できる。
【００９９】
また、屋内栽培用棚ユニット２を水平方向に連続させることができる。これによって、植物の育成段階に応じて、屋内栽培用棚ユニット３Ａから屋内栽培用棚ユニット３Ｂへ連続的に搬送することができる。
【０１００】
尚、本発明の屋内栽培用棚ユニットは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の屋内栽培用棚ユニットは、屋内で行われる植物の人工光栽培の分野で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１実施形態に係る屋内栽培用棚ユニット１の分解斜視図である。
【図２】（ａ）棚板１０と枠部材２２が離反した状態を示す、同屋内栽培用棚ユニット１の側面から見た断面図である。（ｂ）棚板１０と枠部材２２が近接した状態を示す、同屋内栽培用棚ユニット１の側面から見た断面図である。
【図３】（ａ）同屋内栽培用棚ユニット１の平面図である。（ｂ）Ｙ方向規制部材２５Ａとストッパー３２Ａが当接した状態を示す、同屋内栽培用棚ユニット１のＫ部拡大図である。（ｃ）Ｘ方向規制部材２５Ｂとストッパー３２Ｂが当接した状態を示す、同屋内栽培用棚ユニット１のＫ部拡大図である。
【図４】（ａ）屋内栽培用棚ユニット２の側面図であり、（ｂ）屋内栽培用棚ユニット２の正面図である。
【図５】屋内栽培用棚ユニット３の側面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１      屋内栽培用棚ユニット
１０    棚板
２０    照明装置
２２    枠部材
２４    光発生器
３０    フレーム
３５    フレーム
４０    相対可動装置
５０    付勢部材
１００  栽培用トレイ
【図１】
2010110241.tif 000003
【図２】
2010110241.tif 000004
【図３】
2010110241.tif 000005
【図４】
2010110241.tif 000006
【図５】
2010110241.tif 000007