(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖空間である閉鎖型構造体の内部に植物を栽培するための多段式棚が配置された多段式栽培装置であって、
前記多段式棚は、複数の段各々に対応する複数の立体状の栽培空間に仕切られ、
該栽培空間において、前記栽培空間のそれぞれの上面に、下方に配設される栽培トレーに対し光を上方から照射可能な照明装置を備え、奥行き方向に対向する面のうちの少なくとも一面が、反射板により仕切られることにより、
明期である前記栽培空間と暗期である前記栽培空間とが混在可能となり、
前記栽培空間は、複数の前記段各々に対応して上下方向に並列しており、
前記栽培空間において、奥行方向と直交する幅方向に対面する両側の側面のうちの一方の前記側面に面するように、給気ユニットが備えられており、
該給気ユニットは、一方の前記側面を覆う中空筐体である給気箱部と、該給気箱部と上端において連通し、内部にファンが装着されたファンボックスと、を有して構成されており、
前記給気箱部の面のうち一方の前記側面と対面している面には、給気孔が形成されており、
前記閉鎖型構造体の内部側面壁上端部には、空調装置が配設されており、
該空調装置の冷気吐出口は、前記ファンボックス方向に向けられていることを特徴とする多段式栽培装置。
【請求項２】
前記多段式棚は、前記栽培空間において、奥行き方向に対面する前面部と後面部とが、双方前記反射板で被覆されており、
奥行方向と垂直な方向である幅方向に対面する両側の前記側面には、開口が存在し該開口を塞ぐ前記反射板が配設されていないことを特徴とする請求項１に記載の多段式栽培装置。
【請求項３】
前記給気孔は、前記棚毎に備えられており、該棚各々に対応して上下方向に分画されて配置される複数の前記栽培空間内全てに対し、幅方向に空気を吐出することを特徴とする請求項１又は２に記載の多段式栽培装置。
【請求項４】
前記給気孔の下端部からは、前記給気箱部の内部には、整流板が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の多段式栽培装置。
【請求項５】
前記栽培空間の幅方向に対面する両側面のうちの他方の前記側面に面するように、排気ユニットが備えられており、
該排気ユニットは、他方の前記側面を覆う中空筐体である排気箱部を有して構成されており、
前記排気箱部の、他方の前記側面と対面する面は、通気性ボードにより被覆されるとともに、他方の前記側面と外側において対向する面には排気ファンが備えられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか一項に記載の多段式栽培装置。
【請求項６】
閉鎖空間である閉鎖型構造体の内部に植物を栽培するための多段式棚が配置された多段式栽培装置であって、
前記多段式棚は、複数の段各々に対応する複数の立体状の栽培空間に仕切られ、
該栽培空間において、前記栽培空間のそれぞれの上面に、下方に配設される栽培トレーに対し光を上方から照射可能な照明装置を備え、奥行き方向に対向する面のうちの少なくとも一面が、反射板により仕切られることにより、
明期である前記栽培空間と暗期である前記栽培空間とが混在可能となり、
前記栽培空間は、複数の前記段各々に対応して上下方向に並列しており、
前記栽培空間において、奥行方向と直交する幅方向に対面する両側の側面のうちの一方の前記側面に面するように、給気ユニットが備えられており、
該給気ユニットは、一方の前記側面を覆う中空筐体である給気箱部と、該給気箱部と上端において連通し、内部にファンが装着されたファンボックスと、を有して構成されており、
前記給気箱部の面のうち一方の前記側面と対面している面には、給気孔が形成されており、
前記栽培空間の幅方向に対面する両側面のうちの他方の前記側面に面するように、排気ユニットが備えられており、
該排気ユニットは、他方の前記側面を覆う中空筐体である排気箱部を有して構成されており、
前記排気箱部の、他方の前記側面と対面する面は、通気性ボードにより被覆されるとともに、他方の前記側面と外側において対向する面には排気ファンが備えられており、
前記閉鎖型構造体の内部側面壁上端部には、空調装置が配設されており、
該空調装置の冷気吐出口は、前記ファンボックス方向に向けられており、前記排気ファンからの空気吐出部直上には、前記空調装置の吸気口が配置されていることを特徴とする多段式栽培装置。
【請求項７】
閉鎖空間である閉鎖型構造体の内部に植物を栽培するための多段式棚が配置された多段式栽培装置であって、
前記多段式棚は、複数の段各々に対応する複数の立体状の栽培空間に仕切られ、
該栽培空間において、前記栽培空間のそれぞれの上面に、下方に配設される栽培トレーに対し光を上方から照射可能な照明装置を備え、奥行き方向に対向する面のうちの少なくとも一面が、反射板により仕切られることにより、
明期である前記栽培空間と暗期である前記栽培空間とが混在可能となり、
前記栽培空間は、複数の前記段各々に対応して上下方向に並列しており、
前記栽培空間において、奥行方向と直交する幅方向に対面する両側の側面のうちの一方の前記側面に面するように、給気ユニットが備えられており、
該給気ユニットは、一方の前記側面を覆う中空筐体である給気箱部と、該給気箱部と上端において連通し、内部にファンが装着されたファンボックスと、を有して構成されており、
前記給気箱部の面のうち一方の前記側面と対面している面には、給気孔が形成されており、
前記栽培空間の幅方向に対面する両側面のうちの他方の前記側面に面するように、排気ユニットが備えられており、
該排気ユニットは、他方の前記側面を覆う中空筐体である排気箱部を有して構成されており、
前記排気箱部の、他方の前記側面と対面する面は、通気性ボードにより被覆されるとともに、他方の前記側面と外側において対向する面には排気ファンが備えられており、
前記閉鎖型構造体の内部側面壁上端部には、複数の空調装置の冷気吐出口が対向するように配置されており、
前記ファンボックスは、対向する前記空調装置から吐出される冷気が衝突する位置の直下に配置されることを特徴とする多段式栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉鎖空間に設置される植物栽培用の多段式棚及びこれを備えた多段式栽培装置に関し、特に、人工光源等及び空調装置が完備され、外部環境の影響を排除して植物栽培を行うことができる多段式棚及びこれを備えた多段式栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種植物を育成する栽培方法として、植物工場に代表される規模の大きい栽培方法が知られている。
このような栽培方法では、太陽光に替えて人工光源を使用し、空調装置および自動灌水装置により、植物の栽培に適した環境を創出している。つまり、これらの装置を使用することにより、栽培空間の光量、温度、湿度、風速、灌水量などを人為的に最適状態に調節することが可能となるため、高品質で均一な苗を安定的に育成することができる。
しかし、このような装置では、太陽光に替えて、人工光源等を使用するため、この発熱による影響を受ける。また、植物の生育に伴う温湿度上昇による影響も受ける。よって、植物にとって最適な環境を創出することが必要である。
また、このような栽培方法においては、エネルギーの使用量が多く、このエネルギー使用量を低減することもまた課題である。
このような環境を創出し、エネルギーを効率良く使用する方法として、特許文献１のような技術が知られている。
【０００３】
特許文献１の技術においては、冷房運転が可能な空調装置を備えた植物工場に関する技術が開示されている。
この技術においては、空調装置の送風ダクトの先端部を、各栽培容器の上方に配置し、これに沿って延びる複数の容器対向部を形成している。そして、この各容器対向部において、各栽培容器に配置された各照明装置の上方側から各栽培容器に収容された植物へ向けて冷却空気を吹き出す構成とする。
このように、各照明装置を経由させて冷却空気を流動させることにより、冷却空気を各照明装置の発生する熱によって温めることができ、よって、空気の相対湿度を低下させた状態で、各栽培容器に収容された植物に到達させることができる。このような構成により植物の周辺空間の相対湿度が過度に高くならないように調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０１４２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術によると、多段式棚の湿度を一斉かつ単一的に調整することしかできない。
一方、所謂植物工場においては、栽培室内の湿度環境は、照明条件により大きく変化する。つまり、明期と暗期により、栽培室内の湿度環境は大きく変化する。
具体的には、照明が点灯する明期には、熱負荷が上昇するため、空調装置が高出力で稼働して冷却及び除湿を行う結果低温度となり、逆に、照明が消灯する暗期には、熱負荷が無いため、空調装置の稼働が抑制気味となり、空調装置の除湿量が植物からの水分蒸散量を下回ることとなる。
この点を鑑みると、特許文献１に記載のような装置は、このような明暗期に対応するものではなく、特許文献１に係る装置では、この明暗期による問題点を解消することができない。
また、特許文献１に記載の技術で対応しようとすると、加湿器及び除湿器等の大がかりな機器が必要となり、イニシャルコスト及びランニングコストが増大するという問題点があった。
また、加湿時には、空調装置の除湿量を上回る加湿が必要となるため、大量の水を必要とし、効率が悪くなるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、明期及び暗期に影響されず、栽培環境中の湿度を均一化することができる多段式棚及びこれを備えた多段式栽培装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、大掛かりな設備を必要とせず、簡易な通風設備によって、栽培環境中の湿度を更に均一化するとともに、エネルギー効率を良好なものとする多段式栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、請求項１に係る多段式栽培装置によれば、閉鎖空間である閉鎖型構造体の内部に植物を栽培するための多段式棚が配置された多段式栽培装置であって、前記多段式棚は、複数の段各々に対応する複数の立体状の栽培空間に仕切られ、該栽培空間において、前記栽培空間のそれぞれの上面に、下方に配設される栽培トレーに対し光を上方から照射可能な照明装置を備え、奥行き方向に対向する面のうちの少なくとも一面が、反射板により仕切られることにより、明期である前記栽培空間と暗期である前記栽培空間とが混在可能となり、前記栽培空間は、複数の前記段各々に対応して上下方向に並列しており、前記栽培空間において、奥行方向と直交する幅方向に対面する両側の前記側面のうちの一方の前記側面に面するように、給気ユニットが備えられており、該給気ユニットは、一方の前記側面を覆う中空筐体である給気箱部と、該給気箱部と上端において連通し、内部にファンが装着されたファンボックスと、を有して構成されており、前記給気箱部の面のうち一方の前記側面と対面している面には、給気孔が形成されており、前記閉鎖型構造体の内部側面壁上端部には、空調装置が配設されており、該空調装置の冷気吐出口は、前記ファンボックス方向に向けられていることにより解決される。
【０００８】
このように本発明においては、栽培空間の上面と下面とは閉塞されている。
これは、例えば、棚間に配置される栽培空間であれば、上方に配置される栽培トレーや照明装置の支持板などにより閉塞されるものであり、最上部に配置される栽培空間であれば、上方に配置される照明装置の支持板や蓋部材等で被覆を行えばよい。なお、最上部に配置される栽培空間においては、その上部（天井部）を反射板で閉塞することを排除するものではない。
そして、本発明においては、栽培空間の奥行き方向に対向する面のうち少なくとも一面側を反射板により仕切りとした。
これにより、外部の照明等の影響を最小限とするように、栽培空間を独立させることができる。
つまり、外部照明の影響や近接する栽培空間の照明の影響を受けることを最小限とすることができるため、多段式棚において、明期の栽培空間及び暗期の栽培空間を混在させることができる。
よって、明期と暗期とにより、空調を一斉に切り替える必要がなく、一日を通じて空調装置の負荷が平準化され、除湿量もまた一定となり湿度が平準化される。
このように、明暗期に影響されずに、湿度の均一化を図ることができる。
また、反射板の存在により、栽培空間における照明効率を上げることができる。
更に、明暗期が混在するため、明期における全体点灯が無くなるので、ピーク電力を抑えることができ、エネルギー的にも有利である。
なお、奥行き方向とは、枠状筐体として組まれる多段式棚の短手方向（幅の小さい側）を指し、後述する幅方向とは奥行方向と直交する方向であり長手方向（幅の大きい側）を指す。
また、このように構成されていると、簡易な構成により、反射板で覆われた空間となる栽培空間に空調装置からの低湿冷気を効率よく供給することができるため好適である。
【０００９】
このとき具体的には、請求項２に記載のように、前記多段式棚は、前記栽培空間において、奥行き方向に対面する前面部と後面部とが、双方前記反射板で被覆されており、奥行方向と垂直な方向である幅方向に対面する両側の前記側面には、開口が存在し該開口を塞ぐ前記反射板が配設されていないような構成であると、反射板における外部影響排除効果及び照明効率増大効果が更に大きくなるため好適である。また、反射板が栽培空間の外側面を覆うとともに、幅方向には開口が存在するため、開口から流入した空気は、この反射板がガイドとなり通風され、栽培空間（特に、栽培面付近）を効率的に冷却できる。よって、余計な箇所の冷却（例えば、作業空間等の冷却）を抑えることができる。
【００１１】
更に、このとき、具体的な適用構成としては、請求項３に記載のように、前記給気孔は、前記棚毎に備えられており、該棚各々に対応して上下方向に分画されて配置される複数の前記栽培空間内全てに対し、幅方向に空気を吐出すると好適である。
また、請求項４に記載のように、前記給気箱部の内部には、整流板が形成されていると好適である。
これらのように構成されていると、栽培空間内に効率良く空調装置からの低湿冷気を送ることができる。
【００１２】
更に、このとき、請求項５に記載のように、前記栽培空間の幅方向に対面する両側面のうちの他方の前記側面に面するように、排気ユニットが備えられており、該排気ユニットは、他方の前記側面を覆う中空筐体である排気箱部を有して構成されており、前記排気箱部の、他方の前記側面と対面する面は、通気性ボードにより被覆されるとともに、他方の前記側面と外側において対向する面には排気ファンが備えられていると好適である。
このように構成されていると、給気ユニットから栽培空間内に送り込まれた低湿冷気を排気ユニット側へと引くことができるため、栽培空間内に効率良く空調装置からの低湿冷気を送ることができる。
【００１３】
請求項６に記載のように、本発明に係る多段式栽培装置は、閉鎖空間である閉鎖型構造体の内部に植物を栽培するための多段式棚が配置された多段式栽培装置であって、前記多段式棚は、複数の段各々に対応する複数の立体状の栽培空間に仕切られ、該栽培空間において、前記栽培空間のそれぞれの上面に、下方に配設される栽培トレーに対し光を上方から照射可能な照明装置を備え、奥行き方向に対向する面のうちの少なくとも一面が、反射板により仕切られることにより、明期である前記栽培空間と暗期である前記栽培空間とが混在可能となり、前記栽培空間は、複数の前記段各々に対応して上下方向に並列しており、前記栽培空間において、奥行方向と直交する幅方向に対面する両側の前記側面のうちの一方の前記側面に面するように、給気ユニットが備えられており、該給気ユニットは、一方の前記側面を覆う中空筐体である給気箱部と、該給気箱部と上端において連通し、内部にファンが装着されたファンボックスと、を有して構成されており、前記給気箱部の面のうち一方の前記側面と対面している面には、給気孔が形成されており、前記栽培空間の幅方向に対面する両側面のうちの他方の前記側面に面するように、排気ユニットが備えられており、該排気ユニットは、他方の前記側面を覆う中空筐体である排気箱部を有して構成されており、前記排気箱部の、他方の前記側面と対面する面は、通気性ボードにより被覆されるとともに、他方の前記側面と外側において対向する面には排気ファンが備えられており、前記閉鎖型構造体の内部側面壁上端部には、空調装置が配設されており、該空調装置の冷気吐出口は、前記ファンボックス方向に向けられており、前記排気ファンからの空気吐出部直上には、前記空調装置の吸気口が配置されていると好適である。
また、更には、請求項７に記載のように、閉鎖空間である閉鎖型構造体の内部に植物を栽培するための多段式棚が配置された多段式栽培装置であって、前記多段式棚は、複数の段各々に対応する複数の立体状の栽培空間に仕切られ、該栽培空間において、前記栽培空間のそれぞれの上面に、下方に配設される栽培トレーに対し光を上方から照射可能な照明装置を備え、奥行き方向に対向する面のうちの少なくとも一面が、反射板により仕切られることにより、明期である前記栽培空間と暗期である前記栽培空間とが混在可能となり、前記栽培空間は、複数の前記段各々に対応して上下方向に並列しており、前記栽培空間において、奥行方向と直交する幅方向に対面する両側の前記側面のうちの一方の前記側面に面するように、給気ユニットが備えられており、該給気ユニットは、一方の前記側面を覆う中空筐体である給気箱部と、該給気箱部と上端において連通し、内部にファンが装着されたファンボックスと、を有して構成されており、前記給気箱部の面のうち一方の前記側面と対面している面には、給気孔が形成されており、前記閉鎖型構造体の内部側面壁上端部には、空調装置が配設されており、該空調装置の冷気吐出口は、前記ファンボックス方向に向けられていて、前記栽培空間の幅方向に対面する両側面のうちの他方の前記側面に面するように、排気ユニットが備えられており、該排気ユニットは、他方の前記側面を覆う中空筐体である排気箱部を有して構成されており、前記排気箱部の、他方の前記側面と対面する面は、通気性ボードにより被覆されるとともに、他方の前記側面と外側において対向する面には排気ファンが備えられており、前記閉鎖型構造体の内部側面壁上端部には、複数の空調装置の冷気吐出口が対向するように配置されており、前記ファンボックスは、対向する前記空調装置から吐出される冷気が衝突する位置の直下に配置されると好適である。
【００１４】
これらのように構成されていると、適正な循環気流を形成することができるため、好適である。
なお、これらの際には、多段式棚の個数や栽培空間の配置は限定されるものではない。つまり、栽培空間を、給気ユニットを中心として幅方向両側に配置してもよく、この場合には、給気ユニットの幅方向に対向する両面に給気孔及び整流板が配置される構成となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、栽培空間の側面において奥行き方向に対向する面のうち少なくとも一面側若しくは両面を反射板により仕切りとした。これにより、外部の照明や近接する栽培空間の照明等の影響を最小限に抑え、栽培空間を外部環境から独立させることができる。
特に、自己を照射する以外の照明の影響を受けることを最小限とすることができるため、多段式棚において、明期の栽培空間及び暗期の栽培空間を混在させることができる。
よって、明期と暗期とにより、空調を一斉に切り替える必要がなく、一日を通じて空調装置の負荷が平準化され、除湿量もまた一定となり湿度が平準化される。つまり、明暗期に影響されずに、湿度の均一化を図ることができる。
また、反射板の存在により、栽培空間における照明効率を上げることができる。
更に、明暗期が混在するため、明期における全体点灯が無くなるので、ピーク電力を抑えることができ、エネルギー的にも有利である。
また、簡易な装置である給気ユニットや排気ユニットを備えることで、簡易な構成で栽培空間に通風することができ、温度ムラが解消され、適度な気流が形成されるため、光合成速度が向上し、植物の収量が増大する。
更に、反射板が栽培空間の外側を覆うため、この反射板が通風を行う際のガイドとなり、栽培空間（特に、栽培面付近）を効率的に冷却でき、余計な箇所の冷却が不要となる。
このように、本発明によると、明期及び暗期に影響されず、栽培環境中の湿度を均一化することができる。また、大掛かりな設備を必要とせず、簡易な通風設備によって、栽培環境中の湿度を更に均一化するとともに、エネルギー効率を良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る多段式栽培装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る多段式棚を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る給気ユニットの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る給気ユニットの平面図及び側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る給気ユニットの上面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る排気ユニットの前面視及び背面視を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る排気ユニットの前面図、側面図、背面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る多段式栽培装置における気流を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る明暗期分画例を示す説明図である。
【図１０】第一改変例に係る多段式栽培装置を示す斜視図である。
【図１１】第一改変例に係る給気ユニットの前面図、側面図、背面図である。
【図１２】第一改変例に係る多段式栽培装置における気流を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、明期及び暗期に影響されず、栽培環境中の湿度を均一化することができる多段式棚及びこれを備えた多段式栽培装置に関するものである。また、栽培環境中の湿度を均一化するにあたって、特別な設備を必要とせず、簡易な構成をもって、エネルギー効率を良好なものとすることができるよう改良がくわえられた多段式棚及びこれが配置された多段式栽培装置に関するものである。
【００１８】
図１乃至図９は、本発明に係る一実施形態を示すものであり、図１は多段式栽培装置を示す斜視図、図２は多段式棚を示す斜視図、図３は給気ユニットの斜視図、図４は給気ユニットの平面図及び側面図、図５は給気ユニットの上面図、図６は排気ユニットの前面視及び背面視を示す斜視図、図７は排気ユニットの前面図・側面図・背面図、図８は多段式栽培装置における気流を示す説明図、図９は明暗期分画例を示す説明図である。
また、図１０乃至図１２は、上記実施形態の第一改変例を示すものであり、図１０は第一改変例に係る多段式栽培装置を示す斜視図、図１１は第一改変例に係る給気ユニットの前面図・側面図・背面図、図１２は第一改変例に係る多段式栽培装置における気流を示す説明図である。
なお、各図は、本発明の主要構成である気流の状態と、気流調整のための部材の動きを主として説明するためのものであり、その他の公知の周辺部材については省略等簡略化して図示してある。
そして、図１、図２、図１０等は、説明のため内部構成が視認しやすくなるよう、反射板を１枚省略して図示している。
また、図６においては、本来、パンチングボードを通して内部は視認し難いが、説明のため、内部を図示している。
更に、図１におけるように、長手方向（つまり、後述する両側面枠体２１Ａ，２１Ａに亘る方向）を幅方向とし、この幅方向と直交する方向を奥行方向とする。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係る多段式栽培装置Ｓは、閉鎖型構造体１と、多段式棚２と、空調装置３と、を有して構成されている。
本実施形態に係る閉鎖型構造体１は、公知のものが使用されていればよく、詳しい図示は省略するが、断熱性壁面で囲繞された空間を形成する大型の筐体として構成されており、その内部は太陽光を含む外部光から完全遮光されている。
これにより、閉鎖型構造体１内部は、外気、外湿、外光等の外部状況の影響を受けることのない空間となる。
【００２０】
また、閉鎖型構造体１の容積は、多段式棚２を少なくとも一個（多くの場合は、複数の多段式棚２が使用される）配置し、一人または複数の作業者が作業できる程度の作業空間を確保できる程度の大きさとされる。
なお、本実施形態においては、閉鎖型構造体１の外形として直方体形状のものを例示したが、これに限られることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、どのような形状を選択することもできる。多段式棚２の設置個数についても同様である。
【００２１】
本実施形態に係る多段式棚２は、栽培ラック２１と、複数の反射板２２と、給気ユニット２３と、排気ユニット２４と、を備えて構成されており、ここには不図示の照明装置と、不図示の栽培トレー等が配置されている。
照明装置は、公知の照明装置が使用されており、例えば、蛍光灯等の人口光源が使用されている。具体的には、光源が支持具に支持された状態で、適宜位置にて固定されており、下方に配設される栽培トレーに対し、光を上方から照射可能となっている。
【００２２】
また、栽培トレーは、公知の栽培トレーが使用されており、一段の棚に相当する栽培空間Ｍの下方に、ほぼ水平に配置される。この栽培トレーを配置することによって、空間が上下方向に区画されて、栽培トレーを挟んで上下に、栽培空間Ｍが各々形成される。つまり、棚の段数分栽培空間Ｍが存在することとなり、この栽培空間Ｍの下方に栽培トレーが配置される。この栽培トレーの配置は公知の方法で行えばよく、例えば棚板を設置したり、栽培トレーに係止部を設けたり、金属板・金属網・金属棒等を支持位置に備えたりするとよい。なお、栽培トレーには、自動灌水装置から水が供給される等、公知の装置が設置されているが、これらは公知の構成が使用されていればよく、本発明とは直接的な関係はないため説明を省略する。
なお、本実施形態においては、一段の棚は、後述する中央枠体２１Ｃを境界に半分に分けられており、一段の棚の約半分が一つの栽培のための単位となるよう構成されている。この一つの単位を総称して「単位栽培空間Ｍ１」と記す。
つまり、本実施形態においては、一段に対応する栽培空間Ｍは、幅方向に並列する２個の単位栽培空間Ｍ１，Ｍ１により構成されている。
【００２３】
図２に示すように、本実施形態に係る栽培ラック２１は、略矩形状に組まれた側面枠体２１Ａ，２１Ａと、長手方向水平に渡された複数の前後面段差形成バー２１Ｂと、側面枠体２１Ａと同形状に形成された中央枠体２１Ｃと、を有して構成された筐体状枠体である。
また、側面枠体２１Ａは、上下方向に延びて奥行方向に並列する２個の側面上下方向バー２１ａと、これら２個の側面上下方向バー２１ａ，２１ａの上端面を架橋する側面上方バー２１ｂと、この側面上方バー２１ｂの下方において側面上下方向バー２１ａ，２１ａを架橋する側面段差形成バー２１ｃと、を有して構成されている。
これら複数の側面段差形成バー２１ｃは、上下方向に等間隔にて５本配置されている。
なお、本例では、側面上下方向バー２１ａ，２１ａの下端は、最下方に配置される側面段差形成バー２１ｃよりも下方に各々突出しており、その２個の突出部を「側面脚部２１ｄ，２１ｄ」と記す。
【００２４】
また、中央枠体２１Ｃは、上記の通り、側面枠体２１Ａと同形状であり、側面上下方向バー２１ａに対応する部分を「中央上下方向バー２１ｅ」と記し、側面上方バー２１ｂに対応する部分を「中央上方バー２１ｆ」と記す。更に、側面段差形成バー２１ｃに対応する部分を「中央段差形成バー２１ｇ」と記し、側面脚部２１ｄに対応する部分を「中央脚部２１ｈ，２１ｈ」と記す。
【００２５】
中央枠体２１Ｃは、側面枠体２１Ａ，２１Ａ間（双方間の中央部）に配設される。
前後面段差形成バー２１Ｂは、本実施形態においては、１２本使用されており、中央枠体２１Ｃ及び側面枠体２１Ａ，２１Ａの奥行方向前後を架橋する。
つまり、各々の側面枠体２１Ａ，２１Ａにおいて、側面上下方向バー２１ａと側面上方バー２１ｂの両側交点及び中央上下方向バー２１ｅと中央上方バー２１ｆの交点、の３交点を架橋するように１本の前後面段差形成バー２１Ｂが渡され、同様に、各交点を架橋するように、前後面段差形成バー２１Ｂが渡されていく。
これにより、天面を除き、栽培ラック２１には、５段の棚が設置可能となる。
また、４個の側面脚部２１ｄの下端と、２個の中央脚部２１ｈの下端と、が床面に接地され、これにより、栽培ラック２１が床面に対して設置される。
【００２６】
なお、一段分、つまり、上下方向同高さに位置する側面段差形成バー２１ｃ，２１ｃと前後面段差形成バー２１Ｂ，２１Ｂで形成される枠体を単位枠体とすると、上下方向に隣接する単位枠体間が一段分、つまり、栽培空間Ｍとなる。
また、この栽培空間Ｍを中央段差形成バー２１ｇの位置で区切った単位が、単位栽培空間Ｍ１であるが、本実施形態においては、説明のため、各単位栽培空間Ｍ１を区別し、図９のように、単位栽培空間Ｍ１１〜Ｍ２０の記号を付すこととする。
【００２７】
本実施形態に係る反射板２２は、公知の反射板が使用されていればよいが、特に、単位栽培空間Ｍ１内部からは照明装置からの光を外部へと逃がさず、外部からの光を単位栽培空間Ｍ１内部へと透過させない反射率を有する素材であることが望ましい。
反射板２２は複数配置されており、前後面においては、各前後面段差形成バー２１Ｂ、各側面上下方向バー２１ａ、各中央上下方向バー２１ｅで囲まれた各空間（本実施形態では、前面に１０個及び後面に１０個の計２０個存在する）を閉塞するように配置される。
なお、双方の側面枠体２１Ａ，２１Ａの矩形空間（側面上下方向バー２１ａ、側面上方バー２１ｂ、側面段差形成バー２１ｃで囲まれた空間：各々に５個ずつ存在）には、反射板２２は配置されていない。
また、各反射板２２は、上下方向や手前方向に移動、開閉するような構成であると、作業性に際して良好となる。一例を挙げると、例えば、上方の前後面段差形成バー２１Ｂにヒンジ等を取付けて、このヒンジに反射板２２を当該前後面段差形成バー２１Ｂに対して回動可能に固定し、開閉可能となるような構成とすることができる。
【００２８】
図３乃至図５に示すように、本実施形態に係る給気ユニット２３は、ダクトフレーム２３Ａと、ファンボックス２３Ｂと、給気口２３Ｃと、を有して構成されている。
ダクトフレーム２３Ａは、その平面形状（図４（ａ）参照）が、側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となるように形成された箱状の部材であり、箱状の給気箱部２３ａと、この給気箱部２３ａの下方底面頂点部分から下方へと各々延出する給気側脚部２３ｂと、を有して構成されている。
【００２９】
給気箱部２３ａの給気面Ｎ１（側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる面の一方）には、水平方向に延びる矩形状の給気孔２３ｃが、上下方向等間隔に５個形成されている。
そして、この給気孔２３ｃの下辺には、内部上方へと給気面Ｎ１と鋭角を成して延びる整流板２３ｄが配設されている。
この整流板２３ｄは、給気箱部２３ａに吸引された低湿冷気が、上段から下段にかけて均一に給気されるように角度調整されており、この角度は手動で変更可能となるよう構成されている。
【００３０】
また、給気箱部２３ａの上面は開口されており、当該上面部分には、ファンボックス２３Ｂが載置固定されている。なお、給気箱部２３ａの底面は閉じられている。
ファンボックス２３Ｂは、矩形筒状のファン支持筒２３ｅの内部に３個の給気ファン２３ｆが固定された部材であり、図示しない外部電源より給電されてファン２３ｆが稼働するよう構成されている。
このように構成されているため、ファン２３ｆが稼働すると、外気がファンボックス２３Ｂから給気箱部２３ａ内部へと導かれるとともに、この導かれた空気は、整流板２３ｄにより整流されて、各給気孔２３ｃより吐出する。
【００３１】
図３乃至図５に示すように、本実施形態に係る排気ユニット２４は、排気フレーム２４Ａを有して構成されている。
本実施形態に係る排気フレーム２４Ａは、その平面形状（図７（ａ）参照）が、側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となるように形成された箱状の部材であり、箱状の排気箱部２４ａと、この排気箱部２４ａの下方底面頂点部分から下方へと各々延出する排気側脚部２４ｂと、を有して構成されている。
排気箱部２４ａの内側面Ｎ２（側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる二面のうちの一方の面）には、パンチングパネル２４ｃが配設されている（本実施形態では、当該一方の面が全体的にパンチングパネル２４ｃにて形成された例を示している）。
【００３２】
また、外側面Ｎ３（側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる二面のうちの他方の面）には、排気ファン２４ｄが配設されている。
この排気ファン２４ｄは、上下方向に等間隔で並列するように配置されており、本実施形態においては、３個の排気ファン２４ｄが配置された例を示した。
なお、排気箱部２４ａの上面及び底面は閉じられている。
【００３３】
以上のように構成された、栽培ラック２１と、複数の反射板２２と、給気ユニット２３と、排気ユニット２４は、図１のように組み立てられる。
なお、図１においては、内部状態が視認できるように、１枚の反射板２２（給気ユニット２３側の前面最上部に配設される反射板２２）を外した状態を示している。
また、上端面部分には、最上段の単位栽培空間Ｍ１，Ｍ１（栽培空間Ｍ）において、植物に光を照射するための照明装置が備えらており、本来においては閉塞されているが、内部の状況が視認できるように、当該照明装置の図示を省略している。
【００３４】
上記のように栽培ラック２１に２０枚（前面に２０枚及び後面に２０枚）の反射板２２を配設した後、一方の側面枠体２１Ａの外側面に、給気ユニット２３が取付けられる。このとき、給気ユニット２３は、給気孔２３ｃが形成された給気面Ｎ１（側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる面）を側面枠体２１Ａの外側面に対面接触させるように配置される。なお、下方は、給気側脚部２３ｂにて支持されている。
このとき、５個の給気孔２３ｃは、各々の段間（つまり、側面上方バー２１ｂと最上方に位置する側面段差形成バー２１ｃとの間、及び上下方向に隣接する各側面段差形成バー２１ｃ，２１ｃ間）に配置されるよう設計されている。
これにより、全ての各栽培空間Ｍ（水平方向に隣接する単位栽培空間Ｍ１，Ｍ１）に対して、送風することができる。
【００３５】
また、他方の側面枠体２１Ａの外側面には、排気ユニット２４が取付けられる。このとき、排気ユニット２４は、パンチングパネル２４ｃ（側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる面）を対面接触させるように配置される。なお、下方は、排気側脚部２４ｂにて支持されている。
これにより、各栽培空間Ｍ（水平方向に隣接する単位栽培空間Ｍ１，Ｍ１）を通過した空気は、排気箱部２４ａに集められるとともに、外側面Ｎ３に形成された排気ファン２４ｄにより、外側へと吐出される。
【００３６】
このように構成された多段式栽培装置Ｓにおける気流について、図８を用いて説明する。
図８に示すように、多段式棚２は、排気ユニット２４が空調装置３の下方に配置されるように設置される。好ましくは、排気ユニット２４に配置された排気ファン２４ｄの吐出口が、空調装置３の吸気口の直下付近に配設されることが望ましい。
また、空調装置３の冷気吐出口は、給気ユニット２３のファンボックス２３Ｂに向かっていると好適である。
このように構成されているため、空調装置３から吐出した低湿冷気Ｐ１は、ファンボックス２３Ｂに配置されたファン２３ｆにより吸引されて、給気箱部２３ａ内部へと導かれる（低湿冷気Ｐ２）とともに、この導かれた低湿冷気Ｐ２は、整流板２３ｄにより整流されて、給気孔２３ｃより吐出される。そして、５個の給気孔２３ｃから、全ての各栽培空間Ｍ（全ての水平方向に隣接する単位栽培空間Ｍ１，Ｍ１）に対して、低湿冷気Ｐ２が送風される。
【００３７】
そして、全ての各栽培空間Ｍを通って温湿度が上昇した加温湿風Ｐ３が、排気箱部２４ａに集められるとともに、外側面Ｎ３に形成された排気ファン２４ｄにより、外側へと吐出され、この排出された加温湿風Ｐ４が空調装置３の吸気口より回収される。
なお、このとき、前後面に配置された複数の反射板２２もまた、空気通路形成の一助となり（通過する空気が外側へ拡散しないようにガイドとなり）、空気移動の指向性を高めることができる。
【００３８】
次いで、本実施形態にかかる多段式棚２における、明暗期を混在させた植物栽培方法について、図９を参照して説明する。
図９に示すように、本実施形態においては、多段式棚２において、明期と暗期とを混在させて育成を行う。
図９に示す例は、育成タイムスケジュール分画範囲の一例であるが、本例では、幅方向（水平方向）に並設される２個の単位栽培空間Ｍ１，Ｍ１（つまり、一つの栽培空間Ｍ）は同グループとなるように、明期及び暗期が管理される。
具体的には、例えば、単位栽培空間Ｍ１１，Ｍ１２及び単位栽培空間Ｍ１３，Ｍ１４は、明期を０時〜１６時とし、単位栽培空間Ｍ１５，Ｍ１６は、明期を８時〜０時とした。また、単位栽培空間Ｍ１７，Ｍ１８及び単位栽培空間Ｍ１９，Ｍ２０は、明期を１６時〜８時とした。その他の時間は、暗期である。
つまり、例えば、本タイムスケジュールにおいては、午前２時の時点では、単位栽培空間Ｍ１１，Ｍ１２，１３，Ｍ１４，Ｍ１９，Ｍ２０が明期となり、単位栽培空間Ｍ１５，Ｍ１６は暗期となる。
【００３９】
このように、多段式棚２において、明期と暗期を混在させても、反射板２２が配置されているため、他の棚の照度の影響や外部の照明の影響を受けることが有効に回避される。
よって、本実施形態のような構成であると、多段式棚２において、明期と暗期とを混在させて育成を行うことが可能となる。
よって、一日を通して、空調装置３の負荷を平準化することができ、これにより、除湿量もまた一定となり湿度が平準化される。
更に、照明が全点灯する場合よりも、ピーク電力を抑えることが可能となるため、コスト的にも有利である。
また、反射板２２を備えることで、各単位栽培空間Ｍ１内部においては、照明効率が高まることとなる。これにより、照明器具の削減も可能であり、コスト的にも有利である。
なお、このタイムスケジュール等は一例であり、単位栽培空間Ｍ１（栽培空間Ｍ）の個数及び段数、明暗時間、明暗時間各々に属する単位栽培空間Ｍ１（栽培空間Ｍ）の組合せパターン等は、必要に応じて適宜変更可能なものである。
【００４０】
また、このように、多段式棚２において、明期と暗期を混在させて育成を行うために、複数の反射板２２を使用しているが、これにより、全単位栽培空間Ｍ１（栽培空間Ｍ）において、通気性の低下や、温湿度調整が若干困難となる可能性があるが、これは、上記のように、簡易な構成である給気ユニット２３及び排気ユニット２４を備えることにより解消することができる。
このように、各単位栽培空間Ｍ１（栽培空間Ｍ）に通風することによって、温湿度ムラがより有効に解消されるとともに、適度な気流を発生させることで、光合成速度を上昇させ、収量増加につながる。
また、栽培面付近を効率的に冷却できるため、通路などの余計は箇所の冷却が不要となり、省エネルギーの観点においても有効である。
【００４１】
（第一改変例）
次いで、図１０乃至図１２により、改変例について説明する。
本実施形態においては、多段式棚２を長手方向に２個並列に並べ、その境界部分に、第２給気ユニット１２３を配置し、その両端部には２個の排気ユニット２４，２４を各々配置した。
なお、多段式棚２や排気ユニット２４の構成は、上記実施形態と同様であるため、変更部分の説明に留める。
【００４２】
上記実施形態に係る給気ユニット２３は、給気箱部２３ａの給気面Ｎ１（側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる面の一方）に、水平方向に延びる矩形状の給気孔２３ｃ及び整流板２３ｄを設けた。
しかし、改変例に係る第２給気ユニット１２３においては、図１０及び図１１に示すように、側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる面の他方にもまた、第２給気面Ｎ１１を設けた。
第２給気面Ｎ１１の構成は、給気面Ｎ１の構成と同一である。
上記実施形態と改変例を区別するため、第２給気面Ｎ１１との文言を用いたが、簡単に言うと、側面枠体２１Ａの平面形状とほぼ同一となる両面に給気面Ｎ１の構成を形成したものである。
【００４３】
そして、図１２（ａ）に示すように、本例においては、２個の空調装置３，３が使用されている。
この空調装置３，３の吸気口の直下付近には、双方の排気ユニット２４，２４に配置された排気ファン２４ｄ，２４ｄの各吐出口が、配置されると望ましい。
また、これら空調装置３，３は、閉鎖型構造体１内壁の上端において、双方が対向するように備えられており、その対向線の中央部（つまり、吐出風が衝突する地点）の直下に、第２給気ユニット１２３が配置されていることが望ましい。
このように構成されていると、図１２に示すように、衝突した低湿冷風Ｐ１は、上方には閉鎖型構造体１の天井があるため、直下、つまり、第２給気ユニット１２３方向に進む。よって、第２給気ユニット１２３は効率的に低湿冷風Ｐ１を給気することができる。
その後の風の流れは、図８におけるものと同様である。つまり、図８の状態が、第２給気ユニット１２４を挟んで対称に両側に形成されるものである。
【００４４】
（第二改変例）
次いで、第二改変例を示す。
上記第一改変例は、第一改変例を更に改変した例である。
上記第一改変例においては、栽培ラック２１，２１に対し、第２給気ユニット１２３、排気ユニット２４，２４を備えた構成を示したが、給気ユニット２３及び排気ユニット２４は、任意にその配設の有無を選択することが可能である。
一例として、図１２（ｂ）に示すように、給気ユニット２３を備えない構成であってもよい。
このような構成の場合であっても、第２給気ユニット１２３が配設されていた位置、つまり、並列する２個の栽培ラック２１，２１間に形成される空隙Ｋは、２個の空調装置３，３からの吐出風が衝突する地点の直下であり、よって、衝突した低湿冷風Ｐ１は、この空隙Ｋに流れ込み、各栽培空間Ｍへと供給される。
このため、上記第一改変例と同様の機能を実現することが可能となる。
【００４５】
また、第一改変例において使用された給気ユニット２３のファンボックス２３Ｂを取り除いた構成としてもよい。
つまり、上記のように、並列する２個の栽培ラック２１，２１間に形成される空隙Ｋは、２個の空調装置３，３からの吐出風が衝突する地点の直下であり、よって、衝突した低湿冷風Ｐ１は、この空隙Ｋに流れ込むのであるから、ファンボックス２３Ｂが存在しない状態であっても、給気箱部２３ａに低湿冷気Ｐ１を取り込め、第２給気面Ｎ１１，Ｎ１１より、栽培空間Ｍへと低湿冷気Ｐ１を送り込める。
【００４６】
更に、排気ユニット２４を使用しない構成としてもよい。
つまり、上記のように、並列する２個の栽培ラック２１，２１間に形成される空隙Ｋは、２個の空調装置３，３からの吐出風が衝突する地点の直下であり、よって、衝突した低湿冷風Ｐ１は、この空隙Ｋに流れ込み、そして、空調装置３，３の吸気口に向かう空気流路が形成されることから、排気ユニット２４を使用しない構成としても、図１２と同様の空気流路を形成することが可能となる。
【００４７】
また、更に、同様の理由から、給気ユニット２３及び排気ユニット２４双方を使用しない構成であっても、図１２と同様の空気流路を形成することが可能である。
以上のように、給気ユニット２３及び排気ユニット２４の使用は、どのように組み合わせて使用することも可能である。
換言すると、給気ユニット２３のみを使用しない構成、排気ユニット２４のみを使用しない構成、給気ユニット２３のファンボックス２３Ｂのみを使用せず排気ユニット２４を使用する構成、給気ユニット２３のファンボックス２３Ｂのみを使用せず排気ユニット２４を使用しない構成、給気ユニット２３及び排気ユニット２４双方を使用しない構成、の５種の構成が第二改変例として実現可能である。
なお、最適な実施形態としては、上記実施形態及び第一改変例に示したように、給気ユニット２３及び排気ユニット２４双方を使用する構成である。
【００４８】
以上のように、本実施形態においては、多段式棚２において、反射板２２を使用することで、明期及び暗期を混在させた栽培を行うことを可能とした。
また、反射板２２を備えることで、単位栽培空間Ｍ１（栽培空間Ｍ）内における照明効率が高まる。
この際、反射板２２設置による通風性の若干の低下を補うために、給気ユニット２３及び排気ユニット２４を設置した。
よって、空調装置３の負荷を平準化するため、除湿量が平準化し、その結果として湿度状態もまた平準化される。更に、温度ムラが解消され、適度な気流が形成されるため、光合成速度が向上する。
また、明期において、照明装置を全点灯する必要がないため、ピーク電力を抑えられる。
更に、反射板２２が単位栽培空間Ｍ１（栽培空間Ｍ）の外側を覆うため、この反射板２２が通風を行う際のガイドとなり、単位栽培空間Ｍ１（栽培空間Ｍ）の、特に栽培面付近を効率的に冷却でき、余計な箇所の冷却が不要となる。
【符号の説明】
【００４９】
Ｓ  多段式栽培装置
１  閉鎖型構造体
２  多段式棚
２１  栽培ラック
２１Ａ  側面枠体
２１ａ  側面上下方向バー
２１ｂ  側面上方バー
２１ｃ  側面段差形成バー
２１ｄ  側面脚部
２１Ｂ  前後面段差形成バー
２１Ｃ  中央枠体
２１ｅ  中央上下方向バー
２１ｆ  中央上方バー
２１ｇ  中央段差形成バー
２１ｈ  中央脚部
２２  反射板
２３  給気ユニット
２３Ａ  ダクトフレーム
２３ａ  給気箱部
Ｎ１  給気面
２３ｃ  給気孔
２３ｄ  整流板
２３ｂ  給気脚部
２３Ｂ  ファンボックス
２３ｅ  ファン支持筒
２３ｆ  ファン
２３Ｃ  給気口
２４  排気ユニット
２４Ａ  排気フレーム
２４ａ  排気箱部
Ｎ２  内側面
２４ｃ  パンチングパネル（通気性ボード）
Ｎ３  外側面
２４ｄ  排気ファン
２４ｂ  排気脚部
３  空調装置
Ｍ  栽培空間
Ｍ１（Ｍ１１〜Ｍ２０）  単位栽培空間
Ｈ１  単位枠体
１２３  第２給気ユニット
Ｎ１１  第２給気面
Ｐ１，Ｐ２  低湿冷気
Ｐ３  加温湿風
Ｐ４  加温湿風
【図１】
0006526976.tif 000002
【図２】
0006526976.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0006526976.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006526976.tif 000008
【図８】
0006526976.tif 000009
【図９】
0006526976.tif 000010
【図１０】
0006526976.tif 000011
【図１１】
0006526976.tif 000012
【図１２】
0006526976.tif 000013