(57)【要約】【課題】栽培スペース当たりの栽培量を多くする。【解決手段】植物栽培装置は、上下複数段に栽培容器（２２）が配置され、中継配管（３４）は、第１端部と第１端部とは反対側の第２端部とを結ぶ方向における第１端部と第２端部との間の位置に設けられ、中継配管（３４）の下部は、栽培プレート（２３）の出し入れの際に、栽培プレート（２３）に押されて栽培プレート（２３）の移動経路外へ移動する注ぎ口（３４ｂ）である。【選択図】図６
2018139517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に養液を収容し、上下方向に複数段に配置された栽培容器と、
栽培植物を保持し、前記栽培容器に対して、前記栽培容器の第１端部から入れられ、前記第１端部とは反対の第２端部から取り出される植物保持部材と、
上下に隣り合う第１の栽培容器の端部から第２の栽培容器の同じ側の端部へ養液を流す中継配管とを備え、
前記第１端部と前記第２端部との間を前記第１の栽培容器と前記第２の栽培容器とで逆方向に養液が流れる植物栽培装置において、
前記中継配管は、前記第１端部と前記第２端部とを結ぶ方向における前記第１端部と前記第２端部との間の位置に設けられ、
前記中継配管の上部は固定部であり、下部は、前記栽培容器の内部領域上に位置し、かつ前記栽培容器に対する前記植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、前記植物保持部材に押されて前記植物保持部材の移動経路外へ移動する可動部であることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項２】
内部に養液を収容し、上下方向に複数段に配置された栽培容器と、
栽培植物を保持し、前記栽培容器に対して、前記栽培容器の第１端部から入れられ、前記第１端部とは反対の第２端部から取り出される植物保持部材と、
前記各栽培容器へ養液を供給する供給配管とを備え、
前記供給配管は、前記第１端部と前記第２端部とを結ぶ方向における前記第１端部と前記第２端部との間の位置から前記各栽培容器に養液を供給し、
前記供給配管の下部は、前記栽培容器の内部領域上に位置し、かつ前記栽培容器に対する前記植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、前記植物保持部材に押されて前記植物保持部材の移動経路外へ移動する可動部であることを特徴とする植物栽培装置。
【請求項３】
前記可動部は、可撓性部材にて形成された注ぎ口であることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培装置。
【請求項４】
前記可動部は、前記栽培容器の内部領域上の位置から上方向へ回転可能に設けられた注ぎ口であることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培装置。
【請求項５】
前記可動部と接続された固定部の端部は、前記第１端部と前記第２端部とを結ぶ線に対して直交する方向の外側へ向かって横向きに配置され、
前記可動部は、前記固定部に対して上下方向へ回転自在に接続された回転部であることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培装置。
【請求項６】
前記可動部と接続された固定部の端部は下向きに配置され、
前記可動部は、前記固定部に対して左右方向へ回転自在に接続された回転部であり、
前記固定部と前記回転部との接続部には、回転した前記回転部を元の位置へ復帰させるばねが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培装置。
【請求項７】
前記可動部の先端部は、水平または水平よりも下方へ傾斜した状態に配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の植物栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の水耕栽培を行う植物栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、植物工場において野菜の水耕栽培が行われている。植物工場での水耕栽培では、特許文献１および２に開示されているように、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くするため、栽培容器を上下方向に多段に配置している。
【０００３】
特許文献１に記載されている構成では、栽培棚を使用して、栽培容器（生物体格納容器）を上下方向に多段に積み重ねて配置している。養液は、養液タンク（貯蔵タンク）から給液配管により各段の栽培容器へ供給され、各段の栽培容器から排液配管により養液タンクへ回収される。
【０００４】
また、特許文献２に記載されている構成では、栽培容器（栽培トレイ）を上下方向に多段に配置している。養液は、養液タンクから給液配管により最上段の栽培容器へ供給され、最上段の栽培容器から順次下段の栽培容器へ流れ、最下段の栽培容器から養液タンクに回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−９６０４８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１１０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
植物工場での水耕栽培では、栽培スペース当たりの栽培量を多くするためには、多段の栽培棚に栽培容器（生物体格納容器）を上下方向に並べて配置し、かつ複数列の栽培棚をできるだけ狭い間隔にて並べて配置することが好ましい。この場合、栽培容器に対する栽培植物（栽培される植物）の出し入れは、栽培棚の並び方向とは直交する方向（栽培容器の長手方向）から行うことになる。
【０００７】
このような観点から特許文献１，２に記載の構成を見た場合、特許文献１，２に記載の構成では、栽培棚の並び方向とは直交する方向（栽培容器の長手方向）に配管が存在し、栽培容器に対する栽培植物の出し入れを容易に行うことができない。このため、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くすることができない。
【０００８】
したがって、本発明は、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くすることができ、かつ低コストの水耕栽培装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る植物栽培装置は、内部に養液を収容し、上下方向に複数段に配置された栽培容器と、栽培植物を保持し、前記栽培容器に対して、前記栽培容器の第１端部から入れられ、前記第１端部とは反対の第２端部から取り出される植物保持部材と、上下に隣り合う第１の栽培容器の端部から第２の栽培容器の同じ側の端部へ養液を流す中継配管とを備え、前記第１端部と前記第２端部との間を前記第１の栽培容器と前記第２の栽培容器とで逆方向に養液が流れる植物栽培装置において、前記中継配管は、前記第１端部と前記第２端部とを結ぶ方向における前記第１端部と前記第２端部との間の位置に設けられ、前記中継配管の上部は固定部であり、下部は、前記栽培容器の内部領域上に位置し、かつ前記栽培容器に対する前記植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、前記植物保持部材に押されて前記植物保持部材の移動経路外へ移動する可動部である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の植物栽培装置を備えた植物工場の概略の正面図である。
【図２】図１に示した栽培室の内部を示す斜視図である。
【図３】図２に示した栽培棚での栽培植物の栽培状態を拡大して示す斜視図である。
【図４】図４の（ａ）は、図３に示した中継配管を斜め側方から見た場合の斜視図、図４の（ｂ）は、上記中継配管の先端部を側方の斜め上方からから見た場合の斜視図、図４の（ｃ）は、上記中継配管の先端部を斜め上方から見た場合の斜視図である。
【図５】図５の（ａ）は、図４に示した中継配管とは別の中継配管を備えた、比較形態に係る植物栽培装置の栽培棚およびその付近の構成を示す正面図、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示した栽培容器に対して栽培プレート２３を出し入れする作業を示す正面図である。
【図６】図６の（ａ）は、図３に示した本実施形態に係る植物栽培装置の栽培棚およびその付近の構成を示す正面図、図６の（ｂ）は、図６の（ａ）に示した栽培容器に対して栽培プレートを出し入れする作業を示す正面図である。
【図７】図７の（ａ）は、本発明の他の実施形態の植物栽培装置の栽培棚およびその付近の構成を示す正面図、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示した栽培容器に対して栽培プレートを出し入れする作業を示す正面図、図７の（ｃ）は、図７の（ａ）に示した配管部の注ぎ口の正面図である。
【図８】図８の（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態の植物栽培装置の栽培棚およびその付近の構成を示す正面図、図８の（ｂ）は、図８の（ａ）に示した栽培容器に対して栽培プレートを出し入れする作業を示す正面図である。
【図９】図９の（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態の植物栽培装置の栽培棚およびその付近の構成を示す正面図、図９の（ｂ）は、図９の（ａ）に示した栽培容器に対して栽培プレートを出し入れする作業を示す正面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態の植物栽培装置における栽培棚での栽培植物の栽培状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本実施形態の植物栽培装置を備えた植物工場の概略の正面図である。図２は、図１に示した栽培室の内部を示す斜視図である。図３は、図２に示した栽培棚２１での栽培植物の栽培状態を拡大して示す斜視図である。
【００１３】
（植物工場１の概要）
植物工場では、栽培植物、特に葉物野菜について、播種、播種後に芽が出た苗をある程度の大きさまで育てる育苗、育苗後の苗を収穫できる大きさまで育てる栽培、および収穫の各工程が行われる。ここでは、栽培工程を行う植物栽培装置について説明する。
【００１４】
図１に示すように、植物工場１は、中央部に栽培室１１を有し、栽培室１１の左右方向の一方側（図１では右側）に第１作業室１２を有し、他方側（図１では左側）に第２作業室１３を有している。植物栽培装置２は、栽培棚２１、栽培容器２２、栽培プレート（植物保持部材）２３（図３参照）、養液タンク３１、供給配管３２、回収配管３３、中継配管３４、ポンプＰ１およびポンプＰ２を備えている。
【００１５】
（栽培室１１の内部の概要）
栽培室１１の内部には、図２に示すように、複数の栽培棚２１（図２では４台）が一方向に並べて配置されている。栽培棚２１の並び方向は、栽培棚２１の長手方向（第１作業室１２、栽培室１１および第２作業室１３の並び方向）と直交する方向である。
【００１６】
栽培棚２１は、上下方向に複数段（図２では４段）の棚部２１ａを有し、各棚部２１ａには、栽培容器２２が配置されている。栽培容器２２は、第１作業室１２、栽培室１１および第２作業室１３の並び方向に細長い形状であり、栽培棚２１は、栽培容器２２の形状に合わせて細長い形状となっている。
【００１７】
栽培容器２２の内部には、水耕栽培用の養液が注入されており、さらに、図３に示すように、栽培プレート２３が配置されている。栽培プレート２３は、養液に浮かぶように、例えば発泡スチロールにて形成されており、栽培容器２２の長手方向に並ぶ状態にて複数枚配置されている。栽培プレート２３は栽培植物２４が配置される複数の穴（図示せず）を有し、栽培植物２４は、上記穴に配置された状態にて根が養液に浸るようになっている。なお、栽培容器２２の内部に配置する栽培プレート２３の数は、特に限定されず、１以上であればよい。
【００１８】
（養液を供給および回収する構成）
第２作業室１３には、図１に示すように、水耕栽培用の養液を収容した養液タンク３１が配置されている。養液タンク３１には供給配管３２および回収配管３３の一端部が接続されている。供給配管３２には養液タンク３１から養液を送り出すポンプＰ１が設けられ、回収配管３３には養液タンク３１へ養液を送り込むポンプＰ２が設けられている。なお、養液タンク３１の配置位置は、第２作業室１３に限定されず他の位置であってもよい。
【００１９】
供給配管３２の他端部は、各栽培棚２１の最上段（以下、上第１段とも称する）の栽培容器２２における、第２作業室１３側の端部である第２端部３６上に配置されている。上第１段の栽培容器２２の第２端部３６とは反対側の端部である第１端部３５には、中継配管３４の一端部が接続されている。この中継配管３４の他端部は、上第２段の栽培容器２２の第１端部３５上に配置されている。以下同様に、上第２段の栽培容器２２の第２端部３６には他の中継配管３４の一端部が接続され、この中継配管３４の他端部は、上第３段の栽培容器２２の第２端部３６上に配置されている。上第３段の栽培容器２２の第１端部３５には他の中継配管３４の一端部が接続され、この中継配管３４の他端部は、上第４段の栽培容器２２の第１端部３５上に配置されている。上第４段の栽培容器２２の第２端部３６には回収配管３３が接続されている。
【００２０】
これにより、養液タンク３１からポンプＰ１によって供給配管３２へ送り出された養液は、上第１段の栽培容器２２の第２端部３６に注入された後、上第１段の栽培容器２２の第１端部３５、中継配管３４、上第２段の栽培容器２２の第１端部３５、上第２段の栽培容器２２の第２端部３６、中継配管３４、上第３段の栽培容器２２の第２端部３６、上第３段の栽培容器２２の第１端部３５、中継配管３４、上第４段の栽培容器２２の第１端部３５および上第４段の栽培容器２２の第２端部３６の経路で流れ、ポンプＰ２により回収配管３３を介して養液タンク３１へ回収される。このように、植物栽培装置２では、上段の栽培容器２２とその下段の栽培容器２２では、養液の流れが逆向きとなっている。
【００２１】
（供給配管３２、中継配管３４の詳細構造）
図１および図２に示すように、供給配管３２および中継配管３４は、栽培容器２２の幅方向（第１端部３５と第２端部３６とを結ぶ方向）における第１端部３５と第２端部３６との間の位置から栽培容器２２の内部へ養液を注入するようになっている。これにより、栽培容器２２の第１端部３５側（第１作業室１２側）および第２端部３６側（第２作業室１３側）は供給配管３２または中継配管３４によって塞がれることがなく、開放されている。
【００２２】
図４の（ａ）は、中継配管３４を斜め側方から見た場合の斜視図、図４の（ｂ）は、中継配管３４の先端部を側方の斜め上方からから見た場合の斜視図、図４の（ｃ）は、中継配管３４の先端部を斜め上方から見た場合の斜視図である。
【００２３】
図４の（ａ）から図４の（ｃ）に示すように、中継配管３４は、配管部（固定部）３４ａと配管部３４ａの先端部に設けられた注ぎ口（可動部）３４ｂとを有している。配管部３４ａは、栽培プレート２３が衝突するような負荷を受けても変形し難く、そのような剛性を有する樹脂等の材料（例えば塩化ビニール）にて形成されている。配管部３４ａは、上段の栽培容器２２に接続された上端部から、栽培容器２２の上方領域を回避するように栽培容器２２の幅方向の外側へ湾曲した後、先端部（下端部）が下段の栽培容器２２の枠部２２ａ上に配置されている。枠部２２ａは栽培容器２２の周縁部である。
【００２４】
注ぎ口３４ｂは、栽培プレート２３が衝突するような負荷を受けて変形し易い可撓性材料、例えばゴムにて形成されている。注ぎ口３４ｂは、具体的には、平板状のゴム板を配管部３４ａの先端部に沿って丸めて、締結部材（例えばステンレス製の結束バンド）３４ｃにて配管部３４ａの先端部に固定されている。
【００２５】
中継配管３４の配管部３４ａの先端部は、栽培容器２２の枠部２２ａ上に位置し、注ぎ口３４ｂは、枠部２２ａよりも栽培容器２２の内側（栽培容器２２の内部領域上）へ、水平方向にあるいは水平方向よりも若干下向きに突出している。なお、好ましくは、水平方向よりも下向きである。注ぎ口３４ｂは、配管部３４ａへの締結位置から先端部へ向うに従って、側面の壁の高さが漸次低くなる形状を有している。これにより、注ぎ口３４ｂは、注ぎ口３４ｂから吐出して栽培容器２２の内部へ注入される養液が飛散し難く、かつ栽培プレート２３が衝突した場合に、折れ曲がって栽培容器２２の内部の上方位置（栽培容器２２の内部領域上）から退行し易くなっている。
【００２６】
また、注ぎ口３４ｂの先端部にはスリット３４ｂ１が形成されている。注ぎ口３４ｂは、このスリット３４ｂ１によって、養液を栽培容器２２内の所定個所にさらに安定に注入できるようになっている。
【００２７】
なお、供給配管３２は、中継配管３４の注ぎ口３４ｂと同様の注ぎ口（図示せず）を先端部に有し、供給配管３２の先端部は、中継配管３４の場合と同様にして、栽培容器２２上に配置されている。
【００２８】
また、供給配管３２および中継配管３４から栽培容器２２への養液の注入は、栽培プレート２３上ではなく、栽培容器２２の長手方向の端部の栽培プレート２３と栽培容器２２の内壁面との隙間に対して行うのが、養液の飛び跳ねを抑制する上で好ましい。
【００２９】
（植物工場１での栽培植物２４の栽培および収穫方法）
上記の構成において、植物工場１での栽培植物２４の栽培および収穫方法について説明する。ここでは、特に栽培植物２４の栽培工程について説明する。
【００３０】
栽培容器２２には、栽培容器２２に配置可能な数の栽培プレート２３を配置しており、各栽培プレート２３が保持する栽培植物２４は、第１端部３５から第２端部３６に向って生長が進んだ状態となっている。この場合、栽培容器２２には、時期をずらして、例えば１日毎に、育苗が終了した栽培植物２４を保持する一つの栽培プレート２３を配置していく。栽培容器２２内への栽培プレート２３の配置は、第１端部３５から行い、栽培プレート２３を追加する毎に、栽培プレート２３を第２端部３６の方向へ送っていく。このようにして、栽培容器２２内に、配置可能な数の栽培プレート２３を配置する。
【００３１】
その後、栽培容器２２の第２端部３６側の栽培プレート２３の栽培植物２４が収穫可能になると、その栽培プレート２３を第２端部３６にて栽培容器２２から取り出し、第２作業室１３にて収穫作業を行う。また、栽培容器２２内には、栽培プレート２３の一つ分の開きスペースが生じるので、育苗が終了した栽培植物２４を保持する一つの栽培プレート２３を配置する。
【００３２】
なお、栽培容器２２に対する栽培プレート２３の出し入れは、ポンプＰ１，Ｐ２を停止し、栽培容器２２内等における養液の流れを止めて行う。
【００３３】
（栽培室１１の床面積当たりの栽培量を多くするための構成）
栽培室１１（栽培スペース）の床面積当たりの栽培植物２４の栽培量を多くするには、下記の条件を満たすことが好ましい。
（１）複数列の栽培棚２１をできるだけ狭い間隔にて並べて配置し、一つの栽培室１１に収容可能な栽培棚２１の数を増やすこと。但し、隣り合う栽培棚２１同士の間には、点検スペースを確保しておくのが好ましい。
（２）栽培棚２１の上下方向に載置する栽培容器２２の段数を多くすること。
（３）栽培容器２２の幅方向の内寸に対して栽培プレート２３の幅方向の幅を可能な限り大きくし、栽培プレート２３にて保持可能な栽培植物２４の数を増やすこと。
【００３４】
上記の条件（１）を満たすには、本実施形態の植物工場１のように、栽培室１１に一方向に並べて配置した栽培棚２１同士の間隔を狭くし、栽培容器２２に対する栽培プレート２３の出し入れを栽培棚２１の並び方向とは直交する方向（栽培容器２２の長手方向）から行うのが好ましい。
【００３５】
上記の条件（２）を満たすには、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れ可能な範囲にて、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔（栽培容器２２上の空間）を狭くするのが好ましい。
【００３６】
（比較形態：栽培容器２２に対する栽培プレート２３の出し入れ作業）
図５の（ａ）は、中継配管３４に代えて、中継配管１０２を備えた、比較形態に係る植物栽培装置１０１の栽培棚２１およびその付近の構成を示す正面図、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示した栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする作業を示す正面図である。
【００３７】
図５の（ａ）および（ｂ）に示す植物栽培装置１０１において、中継配管１０２は、栽培プレート２３が衝突するような負荷を受けても変形し難く、そのような剛性を有する樹脂等の材料（例えば塩化ビニール）にて形成されている。
【００３８】
中継配管１０２は、上段の栽培容器２２に接続された上端部から、栽培容器２２の上方領域を回避するように栽培容器２２の幅方向の外側へ湾曲した後、先端部（下端部）が下段の栽培容器２２の容器内へ挿入されている。
【００３９】
上記のような植物栽培装置１０１において、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする場合、栽培プレート２３は中継配管１０２の先端部との衝突を回避するため（中継配管１０２の下部（先端部）によって栽培プレート２３の移動が妨害される事態を回避するため）、中継配管１０２の先端部上の中継配管１０２の湾曲部分を通す必要がある。この場合、上記の条件（２）を満たすため、図５の（ｂ）に示すように、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔が狭くなっていると、栽培プレート２３上の栽培植物２４が中継配管１０２の上部と衝突し、栽培植物２４を傷めることになる。
【００４０】
このような事態を回避するには、栽培プレート２３上の栽培植物２４が中継配管１０２の上部と衝突しないように、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔を広くする必要がある。この場合には、上記の条件（２）を満たすこと、すなわち、栽培棚２１の上下方向に載置する栽培容器２２の段数を多くすることができない。
【００４１】
（実施形態：栽培容器２２に対する栽培プレート２３の出し入れ作業）
図６の（ａ）は、図３に示した、本実施形態の植物栽培装置２の栽培棚２１およびその付近の構成を示す正面図、図６の（ｂ）は、図６の（ａ）に示した栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする作業を示す正面図である。
【００４２】
図６の（ａ）に示すように、中継配管３４の注ぎ口３４ｂは、栽培容器２２の枠部２２ａから栽培容器２２の内部の上方位置（栽培容器２２の内部領域上）に突出している。したがって、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする場合、栽培プレート２３の例えば側面が注ぎ口３４ｂに衝突する。このような状態は、上記の条件（２）および（３）を満たした構成のために生じる。
【００４３】
しかしながら、図６の（ｂ）に示すように、中継配管３４の注ぎ口３４ｂは、栽培プレート２３が衝突すると、栽培プレート２３の移動経路から退避するように、栽培容器２２の幅方向の外側へ向かって変形する。これにより、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔が狭くなっている場合であっても、栽培プレート２３上の栽培植物２４が中継配管３４の上部等と衝突することなく、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れすることができる。
【００４４】
（植物栽培装置２の利点）
植物栽培装置２では、中継配管３４の注ぎ口３４ｂは、栽培プレート２３が衝突すると、栽培プレート２３の移動経路から退避するように、栽培容器２２の幅方向の外側へ向かって変形する。したがって、栽培植物２４は、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔、すなわち下段に配置された栽培容器２２上の空間が狭くなっている場合であっても、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする際に、中継配管３４等と衝突して傷つくことがない。
【００４５】
これにより、植物栽培装置２は、上記の条件（１）から（３）を満たす構成とすることができる。したがって、植物栽培装置２は、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる構成、かつ配管数の数が少ない低コストの構成とすることができる。
【００４６】
また、注ぎ口３４ｂは、水平または水平よりも下方へ傾斜した状態に配置されているので、養液が、中継配管３４の先端部から逆流して栽培容器２２の外部へ滴り落ちる事態を防止することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、栽培容器２２に複数の栽培プレート２３を収容し、栽培植物２４の生長に応じて、栽培プレート２３を第１端部３５から第２端部３６へ順次送っていく方法を例に説明した。しかしながら、栽培容器２２での栽培植物２４の栽培方法はこれに限定されず、栽培容器２２に収容可能な数の栽培プレート２３を同時期に配置し、それら栽培プレート２３の栽培植物２４を同時期に収穫する構成であってもよい。
【００４８】
あるいは、栽培容器２２に１枚のみの栽培プレート２３を配置する構成であってもよい。この場合には、栽培プレート２３が保持している栽培植物２４が収穫可能になると、栽培プレート２３を栽培容器２２から取り出し、育苗工程が終了した新たな栽培植物２４を保持する栽培プレート２３栽培容器２２へ配置する。これらの点は、以下の他の実施形態の植物栽培装置においても同様である。
【００４９】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５０】
（中継配管４１の詳細構造）
図７の（ａ）は、本実施形態の植物栽培装置３の栽培棚２１およびその付近の構成を示す正面図、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示した栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする作業を示す正面図、図７の（ｃ）は、図７の（ａ）に示した配管部３４ａの注ぎ口３４ｂの正面図である。
【００５１】
図７の（ａ）から図７の（ｃ）に示すように、本実施形態の植物栽培装置３は、植物栽培装置２が備えていた中継配管３４に代えて、中継配管４１を備えている。中継配管４１は、配管部（固定部）４１ａおよび注ぎ口（可動部）４１ｂを有している。配管部４１ａは前記配管部３４ａと同じ構造であり、注ぎ口４１ｂは前記注ぎ口３４ｂと異なる構造である。
【００５２】
注ぎ口４１ｂは、正面から見てＵ字形に形成され、配管部４１ａの先端部に、軸部材４１ｃによって取り付けられている。注ぎ口４１ｂは、図７の（ａ）に示す正規位置から図７の（ｂ）に示す退避位置へ回転自在となっている。中継配管４１のその他の構成は前記中継配管３４と同様であり、植物栽培装置３のその他の構成は、前記植物栽培装置２と同様である。
【００５３】
（栽培容器２２に対する栽培プレート２３の出し入れ作業、および植物栽培装置３の利点）
図７の（ａ）に示すように、中継配管４１の注ぎ口４１ｂは、栽培容器２２の枠部２２ａから栽培容器２２の内部の上方位置に突出している。したがって、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする場合、栽培プレート２３の上面の幅方向の端部あるいは側面が中継配管４１の注ぎ口４１ｂに衝突する。
【００５４】
この場合、注ぎ口４１ｂは、図７の（ｂ）に示すように、栽培プレート２３の移動経路から退避するように、上方（栽培容器２２の幅方向の外側）へ向かって回転し、起立状態となる。これにより、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔が狭くなっている（下段に配置された栽培容器２２上の空間が狭くなっている）場合であっても、栽培プレート２３上の栽培植物２４が中継配管４１の上部等と衝突することなく、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れすることができる。したがって、植物栽培装置３は前記植物栽培装置２と同様の利点を有する。
【００５５】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５６】
（中継配管５１の詳細構造）
図８の（ａ）は、本実施形態の植物栽培装置４の栽培棚２１およびその付近の構成を示す正面図、図８の（ｂ）は、図８の（ａ）に示した栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする作業を示す正面図である。
【００５７】
図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の植物栽培装置４は、植物栽培装置２が備えていた中継配管３４に代えて、中継配管５１を備えている。中継配管５１は、固定部５１ａおよび回転部（可動部）５１ｂを有している。固定部５１ａは、栽培容器２２の幅方向の外側（第１端部３５と第１端部３５とを結ぶ線に対して直交する方向の外側）へ向かって横向きに配置されている。回転部５１ｂは、接続部５１ｃによって固定部５１ａに対して上下方向へ回転自在に接続されている。回転部５１ｂの先端部は、回転部５１ｂと一体の注ぎ口５１ｄとなっている。回転部５１ｂは、通常状態において、自重により固定部５１ａの真下の正規位置に回転した状態であり、注ぎ口５１ｄが栽培容器２２の枠部２２ａ上に位置している。
【００５８】
（栽培容器２２に対する栽培プレート２３の出し入れ作業、および植物栽培装置４の利点）
図８の（ａ）に示すように、中継配管５１の注ぎ口５１ｄは、栽培容器２２の枠部２２ａから栽培容器２２の内部の上方位置に突出している。したがって、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする場合、栽培プレート２３の上面の幅方向の端部あるいは側面が中継配管５１の注ぎ口５１ｄに衝突する。
【００５９】
この場合、中継配管５１の回転部５１ｂは、図８の（ｂ）に示すように、栽培プレート２３の上面における幅方向の端部に乗り、栽培プレート２３の出し入れの際の移動に伴い、接続部５１ｃを中心として回転する。すなわち、回転部５１ｂは、栽培プレート２３の出し入れの際の移動経路から退避する。なお、栽培プレート２３が通過した後、回転部５１ｂは、自重により栽培容器２２の枠部２２ａ上の正規位置に復帰する。
【００６０】
これにより、植物栽培装置５では、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔が狭くなっている（下段に配置された栽培容器２２上の空間が狭くなっている）場合であっても、栽培プレート２３上の栽培植物２４が中継配管５１の上部等と衝突することなく、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れすることができる。したがって、植物栽培装置４は前記植物栽培装置２と同様の利点を有する。
【００６１】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６２】
（中継配管６１の詳細構造）
図９の（ａ）は、本実施形態の植物栽培装置５の栽培棚２１およびその付近の構成を示す正面図、図９の（ｂ）は、図９の（ａ）に示した栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする作業を示す正面図である。
【００６３】
図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の植物栽培装置５は、植物栽培装置２が備えていた中継配管３４に代えて、中継配管６１を備えている。中継配管６１は、固定部６１ａおよび回転部（可動部）６１ｂを有している。固定部６１ａは下向きに配置されている。回転部６１ｂは、接続部６１ｃによって固定部６１ａに対して横方向へ回転自在に接続されている。回転部６１ｂの先端部は、回転部６１ｂと一体の注ぎ口６１ｄとなっている。固定部６１ａと回転部６１ｂとの接続部には、回転した回転部６１ｂを元の位置へ復帰させるばねが設けられている。したがって、回転部６１ｂは、通常状態において、固定部６１ａの真下の正規位置に回転した状態であり、注ぎ口６１ｄが栽培容器２２の枠部２２ａ上に位置している。
【００６４】
（栽培容器２２に対する栽培プレート２３の出し入れ作業、および植物栽培装置４の利点）
図９の（ａ）に示すように、中継配管６１の注ぎ口６１ｄは、栽培容器２２の枠部２２ａから栽培容器２２の内部の上方位置に突出している。したがって、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れする場合、栽培プレート２３の上面の幅方向の端部あるいは側面が中継配管６１の注ぎ口６１ｄに衝突する。
【００６５】
この場合、中継配管６１の回転部６１ｂは、図６の（ｂ）に示すように、栽培プレート２３の出し入れの際の移動に伴い、栽培プレート２３に押されて接続部６１ｃを中心として回転する。すなわち、回転部６１ｂは、栽培プレート２３の出し入れの際の移動経路から退避する。なお、栽培プレート２３が通過した後、回転部６１ｂは、ばね６２に駆動されて栽培容器２２の枠部２２ａ上の正規位置に復帰する。
【００６６】
これにより、植物栽培装置５では、上段の棚部２１ａの下面と下段の栽培容器２２の上面との間隔が狭くなっている（下段に配置された栽培容器２２上の空間が狭くなっている）場合であっても、栽培プレート２３上の栽培植物２４が中継配管６１の上部等と衝突することなく、栽培容器２２に対して栽培プレート２３を出し入れすることができる。したがって、植物栽培装置５は、前記植物栽培装置２と同様の利点を有する。
【００６７】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６８】
図１０は、本実施形態の植物栽培装置６における栽培棚２１での栽培植物２４の栽培状態を示す斜視図である。
【００６９】
植物栽培装置６は、上下方向に複数段に配置されたそれぞれの栽培容器２２に供給配管３２と回収配管３３とを設けている。したがって、養液タンク３１から供給配管３２を介してポンプＰ１により各栽培容器２２へ養液を送り出し、各栽培容器２２から回収配管３３を介してポンプＰ２により養液タンク３１へ養液を送り込む構成である。
【００７０】
各栽培容器２２において、供給配管３２が設けられているのは、例えば第１端部３５側であり、回収配管３３が設けられているのは、反対側の第２端部３６側である。この場合、各栽培容器２２において、養液は第１端部３５側から第２端部側へ流れる。
【００７１】
各供給配管３２は、栽培容器２２側の先端部に可動部３２ａを有している。可動部３２ａは、前述した中継配管３４，４１，５１または６１の可動部（注ぎ口３４ｂ、注ぎ口４１ｂ、回転部５１ｂまたは回転部６１ｂ）と同じものであり、栽培プレート２３の出し入れの際に、栽培プレート２３に押されて栽培プレート２３の移動経路外へ移動する。
【００７２】
これにより、植物栽培装置６においても、栽培プレート２３上の栽培植物２４が植物栽培装置６を構成する部材等と衝突することなく、栽培容器２２に対して給液配管３２が配置された側の栽培容器２２の端部から栽培プレート２３を出し入れすることができる。したがって、植物栽培装置６は、前記植物栽培装置２と比較して配管数は多くなるものの、植物栽培装置２と同様、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる利点を有する。
【００７３】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る植物栽培装置は、内部に養液を収容し、上下方向に複数段に配置された栽培容器２２と、栽培植物２４を保持し、前記栽培容器２２に対して、前記栽培容器２２の第１端部３５から入れられ、前記第１端部３５とは反対の第２端部３６から取り出される植物保持部材（栽培プレート２３）と、上下に隣り合う第１の栽培容器２２の端部から第２の栽培容器２２の同じ側の端部へ養液を流す中継配管（３４，４１，５１，６１）とを備え、前記第１端部３５と前記第２端部３６との間を前記第１の栽培容器２２と前記第２の栽培容器２２とで逆方向に養液が流れる植物栽培装置において、前記中継配管は、前記第１端部３５と前記第２端部３６とを結ぶ方向における前記第１端部３５と前記第２端部３６との間の位置に設けられ、前記中継配管の上部は固定部（配管部３４ａ、配管部４１ａ、固定部５１ａ、固定部６１ａ）であり、下部は、前記栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ前記栽培容器２２に対する前記植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、前記植物保持部材に押されて前記植物保持部材の移動経路外へ移動する可動部（注ぎ口３４ｂ、注ぎ口４１ｂ、回転部５１ｂ、回転部６１ｂ）である。
【００７４】
上記の構成によれば、栽培容器２２は上下方向に複数段に配置され、植物保持部材は栽培植物２４を保持する。植物保持部材は、栽培植物２４の栽培開始時には、第１端部３５から栽培容器２２に入れられ、栽培植物２４の収穫時には、第１端部３５とは反対の第２端部３６より栽培容器２２から取り出される。
【００７５】
中継配管は、上下に隣り合う第１の栽培容器２２の端部から第２の栽培容器２２の同じ側の端部へ養液を流す。養液は、第１の栽培容器２２と第２の栽培容器２２とでは、第１端部と第２端部との間を互いに逆方向に流れる。中継配管は、第１端部３５と第２端部３６とを結ぶ方向における第１端部３５と第２端部３６との間の位置に設けられている。
【００７６】
中継配管の上部は固定部、下部は、栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ栽培容器２２に対する植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、植物保持部材に押されて植物保持部材の移動経路外へ移動する可動部となっている。
【００７７】
したがって、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、中継配管の下部によって植物保持部材の移動が妨害される事態を回避するために、植物保持部材を中継配管の下部よりも上に持ち上げて移動させる必要がない。
【００７８】
これにより、上下の栽培容器２２の配置間隔を狭くすることができ、そのようにした場合であっても、栽培植物２４は、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、中継配管の上部等と衝突して傷つくことがない。
【００７９】
また、植物栽培装置は、上段の栽培容器２２から下段の栽培容器２２へ中継配管を介して養液を順次流す方式であるから、各栽培容器２２に対して養液供給用の配管を設け、各栽培容器２２に対してそれぞれ養液を供給する方式と比較して配管数を少なくすることができる。
【００８０】
これにより、植物栽培装置は、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる構成、かつ配管数の数が少ない低コストの構成とすることができる。
【００８１】
本発明の態様２に係る植物栽培装置は、内部に養液を収容し、上下方向に複数段に配置された栽培容器２２と、栽培植物２４を保持し、前記栽培容器２２に対して、前記栽培容器２２の第１端部３５から入れられ、前記第１端部３５とは反対の第２端部３６から取り出される植物保持部材（栽培プレート２３）と、前記各栽培容器２２へ養液を供給する供給配管３２とを備え、前記供給配管３２は、前記第１端部３５と前記第２端部３６とを結ぶ方向における前記第１端部３５と前記第２端部３６との間の位置から前記各栽培容器２２に養液を供給し、前記供給配管３２の下部は、前記栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ前記栽培容器２２に対する前記植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、前記植物保持部材に押されて前記植物保持部材の移動経路外へ移動する可動部３２ａ（注ぎ口３４ｂ、注ぎ口４１ｂ、回転部５１ｂ、回転部６１ｂ）である。
【００８２】
上記の構成によれば、栽培容器２２へ養液を供給する供給配管３２の下部は、栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ栽培容器２２に対する植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、植物保持部材に押されて植物保持部材の移動経路外へ移動する可動部３２ａとなっている。これにより、栽培植物２４を、植物栽培装置を構成する部材と衝突させて傷つけること無く、栽培容器２２の上に必要な空間を狭くすることができ、上下方向の栽培容器２２の段数を増加させることができる。
【００８３】
本発明の態様３に係る植物栽培装置は、上記態様１または２において、前記可動部は、可撓性部材にて形成された注ぎ口３４ｂである構成としてもよい。
【００８４】
上記の構成によれば、注ぎ口３４ｂは、栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ栽培容器２２に対する植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、植物保持部材に押されて変形し、植物保持部材の移動経路外へ移動する。なお、植物保持部材の通過後、注ぎ口３４ｂは、元の状態に復帰する。
【００８５】
したがって、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、注ぎ口３４ｂによって植物保持部材の移動が妨害される事態を回避するために、植物保持部材を注ぎ口３４ｂよりも上に持ち上げて移動させる必要がない。
【００８６】
これにより、上下の栽培容器２２の配置間隔を狭くすることができ、そのようにした場合であっても、栽培植物２４は、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、植物栽培装置を構成する部材等と衝突して傷つくことがない。
【００８７】
これにより、態様１または２に係る植物栽培装置と同様、植物栽培装置は、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる構成とすることができる。
【００８８】
本発明の態様４に係る植物栽培装置は、上記態様１または２において、前記可動部は、前記栽培容器２２の内部領域上の位置から上方向へ回転可能に設けられた注ぎ口４１ｂである構成としてもよい。
【００８９】
上記の構成によれば、注ぎ口４１ｂは、栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ栽培容器２２に対する植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、植物保持部材に押されて上方へ回転し、植物保持部材の移動経路外へ移動する。なお、植物保持部材の通過後、注ぎ口４１ｂは、元の状態に復帰する。
【００９０】
したがって、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、注ぎ口４１ｂによって植物保持部材の移動が妨害される事態を回避するために、植物保持部材を注ぎ口４１ｂよりも上に持ち上げて移動させる必要がない。
【００９１】
これにより、上下の栽培容器２２の配置間隔を狭くすることができ、そのようにした場合であっても、栽培植物２４は、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、植物栽培装置を構成する部材等と衝突して傷つくことがない。
【００９２】
これにより、態様１または２に係る植物栽培装置と同様、植物栽培装置は、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる構成とすることができる。
【００９３】
本発明の態様５に係る植物栽培装置は、上記態様１において、前記中継配管５１の前記可動部（回転部５１ｂ）と接続された前記固定部５１ａの端部は、前記第１端部と前記第２端部とを結ぶ線に対して直交する方向の外側へ向かって横向きに配置され、前記可動部は、前記固定部に対して上下方向へ回転自在に接続された回転部５１ｂである構成としてもよい。
【００９４】
上記の構成によれば、中継配管５１の回転部５１ｂは、栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ栽培容器２２に対する植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、植物保持部材に押されて上方へ回転し、植物保持部材の移動経路外へ移動する。なお、植物保持部材の通過後、回転部５１ｂは、自重により元の状態に復帰する。
【００９５】
したがって、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、中継配管５１（回転部５１ｂ）によって植物保持部材の移動が妨害される事態を回避するために、植物保持部材を回転部５１ｂよりも上に持ち上げて移動させる必要がない。
【００９６】
また、本発明の態様５に係る植物栽培装置は、上記態様２において、前記供給配管３２は、前記中継配管５１と同様、可動部３２ａ（回転部５１ｂ）と接続された固定部の端部が、前記第１端部と前記第２端部とを結ぶ線に対して直交する方向の外側へ向かって横向きに配置され、前記可動部３２ａは、前記固定部に対して上下方向へ回転自在に接続された回転部５１ｂである構成としてもよい。
【００９７】
これにより、上下の栽培容器２２の配置間隔を狭くすることができ、そのようにした場合であっても、栽培植物２４は、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、植物栽培装置を構成する部材等と衝突して傷つくことがない。
【００９８】
これにより、態様６に係る植物栽培装置は、態様１または２に係る植物栽培装置と同様、植物栽培装置は、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる構成とすることができる。
【００９９】
本発明の態様６に係る植物栽培装置は、上記態様１において、前記中継配管６１の前記可動部と接続された固定部６１ａの端部は下向きに配置され、前記可動部は、前記回転部６１ｂに対して左右方向へ回転自在に接続された回転部６１ｂであり、前記固定部６１ａと前記回転部６１ｂとの接続部には、回転した前記回転部６１ｂを元の位置へ復帰させるばね６２が設けられている構成としてもよい。
【０１００】
上記の構成によれば、中継配管６１の回転部６１ｂは、栽培容器２２の内部領域上に位置し、かつ栽培容器２２に対する植物保持部材の出し動作または入れ動作に伴い、植物保持部材に押されて左方向または右方向へ回転し、植物保持部材の移動経路外へ移動する。なお、植物保持部材の通過後、回転部６１ｂは、ばね６２に駆動されて元の状態に復帰する。
【０１０１】
したがって、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、中継配管６１（回転部６１ｂ）によって植物保持部材の移動が妨害される事態を回避するために、植物保持部材を回転部６１ｂよりも上に持ち上げて移動させる必要がない。
【０１０２】
また、本発明の態様６に係る植物栽培装置は、上記態様２において、前記供給配管３２は、前記中継配管６１と同様、前記可動部３２ａと接続された固定部の端部が下向きに配置され、前記可動部３２ａは、前記回転部６１ｂに対して左右方向へ回転自在に接続された回転部６１ｂであり、前記固定部６１ａと前記回転部６１ｂとの接続部には、回転した前記回転部６１ｂを元の位置へ復帰させるばね６２が設けられている構成としてもよい。
【０１０３】
これにより、上下の栽培容器２２の配置間隔を狭くすることができ、そのようにした場合であっても、栽培植物２４は、栽培容器２２に対して植物保持部材を出し入れする際に、中継配管６１の上部等と衝突して傷つくことがない。
【０１０４】
これにより、態様６に係る植物栽培装置は、態様１または２に係る植物栽培装置と同様、植物栽培装置は、栽培スペースの床面積当たりの栽培量を多くできる構成とすることができる。
【０１０５】
本発明の態様７に係る植物栽培装置は、上記態様１から６のいずれか１態様において、前記中継配管（３４，４１，５１，６１）または前記供給配管３２の前記可動部（注ぎ口３４ｂ、注ぎ口４１ｂ、回転部５１ｂ、回転部６１ｂ）の先端部は、水平または水平よりも下方へ傾斜した状態に配置されている構成としてもよい。
【０１０６】
上記の構成によれば、可動部の先端部は、水平または水平よりも下方へ傾斜した状態に配置されているので、養液が、可動部の先端部から逆流して栽培容器２２の外部へ滴り落ちる事態を防止することができる。
【０１０７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１    植物工場
２〜５    植物栽培装置
１１    栽培室
１２    第１作業室
１３    第２作業室
２１    栽培棚
２１ａ  棚部
２２    栽培容器
２３    栽培プレート（植物保持部材）
２４    栽培植物
３１    養液タンク
３２    供給配管
３２ａ  可動部
３３    回収配管
３４，４１，５１，６１  中継配管
３４ａ，４１ａ    配管部（固定部）
３４ｂ，４１ｂ    注ぎ口（可動部）
５１ｄ，６１ｄ    注ぎ口
３４ｂ１    スリット
３４ｃ  締結部材
３５    第１端部
３６    第２端部
５１ａ，６１ａ  固定部（上部）
５１ｂ，６１ｂ  回転部（可動部）
５１ｃ，６１ｃ  接続部
６２    ばね
Ｐ１，Ｐ２    ポンプ
【図１】
2018139517.tif 000003
【図２】
2018139517.tif 000004
【図３】
2018139517.tif 000005
【図４】
2018139517.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018139517.tif 000008
【図７】
2018139517.tif 000009
【図８】
2018139517.tif 000010
【図９】
2018139517.tif 000011
【図１０】
2018139517.tif 000012