(57)【要約】  部品点数が少なく、且つ消費エネルギーも少ない植物栽培装置を開発することを課題とする。  複数の育苗ユニットが直列に接続されて構成されている。育苗ユニットは、両端が開放され周面を覆うことが可能なケースを有している。ケース内に、照明装置１６が設けられている。育苗ユニットのケースが連結されて一連の筒状空間が形成され、栽培トレイ３８は、ケースで形成される一連の筒状空間に置かれ、栽培トレイ３８はケースを跨いで下流側に移動可能である。照明装置１６は下流にいくに従って発光素子２０５の数が多く、且つ高く、発光素子２０５と苗保持板４１との距離が遠くなる。
2016129673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の苗又は種が植えられた複数の栽培トレイと、植物に光を当てるための照明装置と、栽培トレイを上流側から下流側に向かって順次移動させ、栽培トレイ上で植物を成長させつつ栽培トレイを下流側に移動させる植物栽培システムにおいて、
上流側における栽培トレイと照明装置の関係と、下流側における栽培トレイと照明装置の関係との間に少なくとも下記のいずれかの相違があることを特徴とする植物栽培システム。
（１）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近い。
（２）上流側においても下流側においても照明装置は１又は複数の発光素子によって構成された照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されたものであり、下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きい。
（３）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては１又は複数の発光素子によって構成された照明群が複数配置されたものであり、下流側においては発光素子が全体に分布した状態となっている。
【請求項２】
上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近く、
上流側においても下流側においても照明装置は１又は複数の発光素子によって構成された照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されたものであり、下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きいことを特徴とする請求項１に記載の植物栽培システム。
【請求項３】
上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近く、
上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては１又は複数の発光素子によって構成された照明群が複数配置されたものであり、下流側においては発光素子が全体に分布した状態となっていることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培システム。
【請求項４】
栽培トレイを移動させる栽培トレイの移動経路の最上流から最下流に至る間に、複数の育苗ユニットで構成された植物栽培装置があり、
前記育苗ユニットは両端が開放され周面を覆うことが可能なケースを有し、当該ケースの中に照明装置があり、
複数の育苗ユニットのケースが連結されて一連の筒状空間が形成され、
前記栽培トレイは、前記ケースで形成される一連の筒状空間に置かれ、前記栽培トレイはケースを跨いで下流側に移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の植物栽培システム。
【請求項５】
筒状空間の高さが低い幼苗用の植物栽培装置と、前記幼苗用の植物栽培装置よりも筒状空間の高さが高い成苗用の植物栽培装置を有することを特徴とする請求項４に記載の植物栽培システム。
【請求項６】
構造及び／又は筒状空間内の環境が異なる複数の植物栽培装置があり、栽培トレイを一つの植物栽培装置から他の植物栽培装置に載せ変えるトレイ入替え装置を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の植物栽培システム。
【請求項７】
栽培トレイに植えられた個々の苗に対して光を集める集光部材を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の植物栽培システム。
【請求項８】
植物の苗又は種が植えられた複数の栽培トレイと、栽培トレイを上流側から下流側に向かって順次移動させる搬送手段を有し、栽培トレイ上で植物を成長させつつ搬送手段で栽培トレイを下流側に移動させる植物栽培装置において、
複数の育苗ユニットを有し、前記育苗ユニットは両端が開放され周面を覆うことが可能なケースを有し、当該ケースの中に照明装置があり、
複数の育苗ユニットのケースが連結されて一連の筒状空間が形成され、
前記栽培トレイは、前記ケースで形成される一連の筒状空間に置かれ、前記栽培トレイは搬送手段によってケースを跨いで下流側に移動することができるものであり、
上流側に配置された育苗ユニット内における栽培トレイと照明装置の関係と、上流側に配置された育苗ユニット内における栽培トレイと照明装置の関係との間に少なくとも下記のいずれかの相違があることを特徴とする植物栽培装置。
（１）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近い。
（２）上流側においても下流側においても照明装置は１又は複数の発光素子によって構成された照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されたものであり、下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きい。
（３）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては１又は複数の発光素子によって構成された照明群が複数配置されたものであり、下流側においては発光素子が全体に分布した状態となっている。
【請求項９】
栽培トレイは天面が円弧状に湾曲したケース内にあり、照明装置は前記天面にあって複数の発光素子によって構成され、
天面の頂点近傍においては発光素子の配置密度が天面の裾領域に比べて低いことを特徴とする請求項８に記載の植物栽培装置。
【請求項１０】
照明装置は微小時間間隔で点滅するものであることを特徴とする請求項８又は９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、農作物等の植物を連続的に栽培する植物栽培装置及び植物栽培システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農作物を建屋内で連続的に栽培する植物栽培装置が知られている。植物栽培装置は、作物工場と通称される栽培形態に使用されるものである。即ち植物栽培装置は、人工照明を使用して作物に適度の日照を与えると共に、建屋内や室内を生育に適した温度や湿度に保って作物を育成する装置である。
植物栽培装置によると、日照や温度、水分、肥料濃度等が適度に制御された環境で作物を作ることができるので、露地栽培に比べて収穫に要する期間が短い。
また植物栽培装置の多くは水耕栽培によって作物を育成するものであり、露地栽培に比べて清潔である。さらに室内で作物を栽培するので害虫が付かず、無農薬で作物を栽培することができる。そのため植物栽培装置は、レタス等の皮を剥いたりせずに食する野菜を栽培するのに好適である。【０００３】
特許文献１，２に開示された植物栽培装置は、極めて低速で進行するコンベア装置を主体とするものである。そしてコンベア装置の始端部に、苗を植えつけた栽培トレイを載置し、当該栽培トレイを生育エリアに移動させる。生育エリアでは人工照明によって日照が確保されている。そして前記した栽培トレイを、コンベア装置に乗せて、生育エリアをゆっくりと進める。
栽培トレイがコンベア装置の末端に至ったときには、苗が収穫可能な大きさに成長している。【０００４】
植物栽培装置では前記した様に人工照明によって日照が確保される。ここで従来技術においては、幼苗から収穫直前に至るまで、ほぼ同一の条件で苗に照明が照射されていた。即ち植物栽培装置は、前記した様に極めて低速で進行するコンベア装置を主体とするものである。そしてコンベア装置の上に蛍光灯や発光ダイオード等の照明機器が設けられている。ここで従来技術においては、照明機器の単位面積当たりの数、配置レイアウト、栽培トレイとの距離は、上流から下流に至るまで同一である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−６０５２９号公報
【特許文献２】特開２００１−７８５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術の植物栽培装置は、季節や設置された地域の環境に係わらず、作物等を生産することができる。
しかしながら従来技術の植物栽培装置は、部品点数が多く、製造コストが高いという問題があった。また従来技術の植物栽培装置は、照明に必要なエネルギーが大きいという問題があった。【０００７】
この問題を解決するべく本発明者らは、従来技術の問題点を検証した。以下、説明する。
植物栽培装置では、栽培トレイに種又は幼苗を植え、栽培トレイ上で苗を育てる。時間の経過と共に苗が成長し、株が大きくなっていくが、人手による作業を低減する目的から、苗の植え替えは行われない。
そのため幼苗は、将来の成長を見越して、一定の間隔を開けて栽培トレイに植えられる。
一方、従来技術においては、前記した様に照明機器の単位面積当たりの数、配置レイアウト、栽培トレイとの距離は、上流から下流に至るまで同一である。そのため幼苗期においては、照明の数が過剰であり、葉のないところを光が照らしている割合が高い。
また照明の高さは、苗の成長を見越して、栽培トレイから相当に距離をおいた高さに設置されている。
一方、幼苗期は株の全高が低いので、照明と葉との距離が長い。周知の通り、光のエネルギーは、距離の二乗に反比例する。そのため従来技術の植物栽培装置では、幼苗期においては、単位面積当たりの照度は低いものとなってしまう。【０００８】
本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、部品点数が少なく、且つ消費エネルギーも少ない植物栽培装置を開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するための態様は、植物の苗又は種が植えられた複数の栽培トレイと、植物に光を当てるための照明装置と、栽培トレイを上流側から下流側に向かって順次移動させ、栽培トレイ上で植物を成長させつつ栽培トレイを下流側に移動させる植物栽培システムにおいて、上流側における栽培トレイと照明装置の関係と、下流側における栽培トレイと照明装置の関係との間に少なくとも下記のいずれかの相違があることを特徴とする植物栽培システムである。
（１）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近い。
（２）上流側においても下流側においても照明装置は１又は複数の発光素子によって構成された照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されたものであり、下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きい。
（３）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては１又は複数の発光素子によって構成された照明群が複数配置されたものであり、下流側においては発光素子が全体に分布した状態となっている。【００１０】
ここで、「上流側」「下流側」は、単に両者の位置を区別するための表現に過ぎず、相対的なものである。「上流側」とは、「下流側」よりも上流という趣旨であり、「下流側」とは「上流側」よりも下流という趣旨である。従って植物栽培システムや、後記する植物栽培装置の全長とは直接関係はない。
植物栽培装置の中程であっても最下流端に比べれば「上流側」であり、最上流端に比べれば中程であっても「下流側」である。
栽培トレイを上流側から下流側に向かって順次移動させる方法は任意であり、自動的に搬送してもよく、機械や器具を使用して移動させてもよい。また中途に作業者の手によって移動させる領域があってもよい。
「配置密度」は、発光素子の単位面積当たりの数であってもよい。例えば同じサイズの発光素子を使用し、単位面積当たりの使用量が少ない場合は「配置密度」が低く、単位面積当たりの使用量が多い場合は「配置密度」が高い。
「配置密度」は、発光素子の面積密度であってもよい。例えば小さいサイズの発光素子を使用する場合は「配置密度」が低く、大きいサイズの発光素子を使用する場合は「配置密度」が高い。
本態様の植物栽培システムの一態様は、上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近い構成を備えている。
そのため例えば幼苗期（便宜上の表現であり、「幼苗」「成苗」は相対的なものである）においては、発光素子の配置密度が低いのでエネルギーコストが低い。また上流側においては発光素子の総数が少ないので部品点数が少ない。
その一方で、上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近い。そのため苗の葉に当たる光は、相当の照度が確保される。
本態様の植物栽培システムの他の一態様は、上流側においても下流側においても照明装置は１又は複数の発光素子によって構成された照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されたものであり、下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きいという構成を備えている。
本態様では、照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されているから、照明の光が無駄なく葉にあたる。
また下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きいので、苗に十分に光を当たることができ、苗を大きく成長させることができる。
本態様においても、上流側の発光素子の総数が少ないので部品点数が少ない。
本態様の植物栽培システムのさらに他の態様は、上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては１又は複数の発光素子によって構成された照明群が複数配置されたものであり、下流側においては発光素子が全体に分布した構成を有している。
本態様では、照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されているから、照明の光が無駄なく葉にあたる。
また下流側においては、発光素子が全体に分布しているから苗に十分に光を当てることができ、苗を大きく成長させることができる。【００１１】
望ましい態様は、上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近く、上流側においても下流側においても照明装置は１又は複数の発光素子によって構成された照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されたものであり、下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きいことを特徴とする植物栽培システムである。【００１２】
またもう一つの望ましい態様は、上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低く、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近く、上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては１又は複数の発光素子によって構成された照明群が複数配置されたものであり、下流側においては発光素子が全体に分布した状態となっていることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培システムである。【００１３】
栽培トレイを移動させる栽培トレイの移動経路の最上流から最下流に至る間に、複数の育苗ユニットで構成された植物栽培装置があり、前記育苗ユニットは両端が開放され周面を覆うことが可能なケースを有し、当該ケースの中に照明装置があり、複数の育苗ユニットのケースが連結されて一連の筒状空間が形成され、前記栽培トレイは、前記ケースで形成される一連の筒状空間に置かれ、前記栽培トレイはケースを跨いで下流側に移動する構成が推奨される。【００１４】
本態様で採用する植物栽培装置は、複数の育苗ユニットによって構成され、育苗ユニットをつなぎ合わせることによって栽培空間となる筒状空間が形成される。また栽培トレイは搬送手段によってケースを跨いで下流側に移動する。
ここで各育苗ユニットは、製造工場で製作することができる。
本発明では、各育苗ユニットは、製造工場で製作することを想定している。そして製造工場で製作された育苗ユニットを施工現場に搬入して連結し、植物栽培装置を完成させる。
本発明によると、施工現場における作業が大幅に低減される。そのため本発明の植物栽培装置は、設置工事が簡単である。
また育苗ユニットを取り外して修理を行えば、修理工事が大がかりなものとならない。
また連結する育苗ユニットの数を変えることによって装置の全長や育成期間の変更を行うことができる。
さらに環境調整は、一連の筒状空間内だけで足るので、調整対象の空間が小さく、環境調整に要するエネルギーが少なくて足る。
本発明の植物栽培装置は、害虫が侵入した場合の駆除についても容易である。即ち本発明によると、駆除対象となる空間が小さい上、害虫の成虫や幼虫、卵等がひそみ難いので、害虫が侵入した場合の駆除も容易である。【００１５】
筒状空間の高さが低い幼苗用の植物栽培装置と、前記幼苗用の植物栽培装置よりも筒状空間の高さが高い成苗用の植物栽培装置を有することが望ましい。【００１６】
本態様によると、苗に生育に合わせて適切な高さの植物栽培装置が使用される。そのため空間を有効に活用することができる。【００１７】
構造及び／又は筒状空間内の環境が異なる複数の植物栽培装置があり、栽培トレイを一つの植物栽培装置から他の植物栽培装置に載せ変えるトレイ入替え装置を有することが望ましい。【００１８】
本態様によると栽培トレイを一つの植物栽培装置から他の植物栽培装置に載せ変える作業を容易に行うことができる。【００１９】
栽培トレイに植えられた個々の苗に対して光を集める集光部材を有することが望ましい。【００２０】
植物栽培装置の具体的態様は、植物の苗又は種が植えられた複数の栽培トレイと、栽培トレイを上流側から下流側に向かって順次移動させる搬送手段を有し、栽培トレイ上で植物を成長させつつ搬送手段で栽培トレイを下流側に移動させる植物栽培装置において、
複数の育苗ユニットを有し、前記育苗ユニットは両端が開放され周面を覆うことが可能なケースを有し、当該ケースの中に照明装置があり、複数の育苗ユニットのケースが連結されて一連の筒状空間が形成され、前記栽培トレイは、前記ケースで形成される一連の筒状空間に置かれ、前記栽培トレイは搬送手段によってケースを跨いで下流側に移動することができるものであり、上流側に配置された育苗ユニット内における栽培トレイと照明装置の関係と、上流側に配置された育苗ユニット内における栽培トレイと照明装置の関係との間に少なくとも下記のいずれかの相違があることを特徴とする。
（１）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては発光素子の配置密度が下流側に比べて低くく、且つ上流側においては発光素子と栽培トレイとの距離が下流側に比べて近い。
（２）上流側においても下流側においても照明装置は１又は複数の発光素子によって構成された照明群が栽培トレイに植えられた苗の位置に合わせて複数配置されたものであり、下流側においては各照明群が占める面積が上流側に比べて大きい。
（３）上流側においても下流側においても照明装置は複数の発光素子によって構成され、上流側においては１又は複数の発光素子によって構成された照明群が複数配置されたものであり、下流側においては発光素子が全体に分布した状態となっている。【００２１】
植物栽培装置は、上記した構成に加えて、３以上の育苗ユニットによって一連の筒状空間が形成されており、中間部の育苗ユニットを個別に着脱することが可能であることが望ましい。【００２２】
本態様によると、メンテナンスが容易になる。【００２３】
隣接するケースは端部が対向する状態となる様に配置され、ケースの端部同士の間に接続部材が介在されて隣接するケース同士が接続されていることが望ましい。【００２４】
本態様によると、中間部分に設置されたケースを取り外しやすい。【００２５】
育苗ユニットのケースは直線的であって且つ間隔を開けて配置され、隣接する育苗ユニットのケース同士の間に接続部材があり、隣接するケースは接続部材を介して閉塞性が保持されて一連の筒状空間が構成されていることが望ましい。【００２６】
本態様によると、ケース同士の間に間隔がある。そのため配管等の接続をケース同士の間で行うことができる。【００２７】
育苗ユニットのケース内に、栽培トレイを載置する載置台と、栽培トレイを下流側に押す押圧部材が内蔵されていることが望ましい。【００２８】
押圧部材は、モータや空圧、油圧等の動力によって動作するものであってもよく、また手回し式の様な人力に頼るものであってもよい。
押圧部材を駆動するモータ等がケース内にあってもよい。また押圧部材を駆動するモータ等がケース外にあってもよい。【００２９】
育苗ユニットのケース内に、栽培トレイを下流側に押す押圧部材が内蔵され、複数のケースの押圧部材が連結部材で連結されていて、複数のケースの押圧部材が同一の動力源によって駆動されることが望ましい。【００３０】
本態様によると、押圧部材を駆動する動力源の数を減らすことができる。【００３１】
育苗ユニットのケース内に、栽培トレイを下流側に押す押圧部材と、押圧部材を移動させる移動機構の一部が内蔵されており、隣接するケースの間に、隣接するケースに内蔵された移動機構の間で動力を伝達する動力伝達部材がある構成を採用することもできる。【００３２】
本態様によると、押圧部材を駆動する動力源の数を減らすことができる。また動力伝達部材が隣接するケースの間に設置されているから、動力伝達部材の着脱が容易である。【００３３】
一連の筒状空間の少なくとも一端側の開口を開閉する開閉部材を有することが推奨される。【００３４】
本態様によると、筒状空間を閉塞することができる。【００３５】
開閉部材は、シート状部材とシート状部材を移動させる移動手段を有しており、シート状部材には開口が設けられ、開口の位置を筒状空間と合致させることによって筒状空間が開放され、開口以外の部位を筒状空間と合致させることによって筒状空間が閉塞された状態となることが望ましい。【００３６】
ケースの内面の一部又は全部は、反射率が４０パーセント以上であることが望ましい。【００３７】
反射率は、光の波長によって変わるが、本態様では太陽光を基準とする。【００３８】
栽培トレイは天面が円弧状に湾曲したケース内にあり、照明装置は前記天面にあって複数の発光素子によって構成され、天面の頂点近傍においては発光素子の配置密度が天面の裾領域に比べて低いことが望ましい。【００３９】
照明装置は微小時間間隔で点滅するものであることが望ましい。【００４０】
連続して発光する照明を植物に照射した場合と、肉眼で識別できない程度の微小時間間隔で点滅する光を植物に照射した場合の生育状況を比較すると、両者に大きな相違は無い。そこで本態様では、照明装置に微小時間間隔で点滅するものを採用している。本態様によると、照明装置の消費電力を逓減することができる。【００４１】
ケース外周面を水冷する水冷手段を有することが望ましい。【００４２】
例えばケース内に照明装置が内蔵されている場合、照明の発熱によって筒状空間内の温度が過度に上昇する。本態様は、ケース外周面を水冷する水冷手段を有するので、筒状空間内の過度の過度上昇を抑制することができる。
照明は、ケースの天井部に設けられる場合が多いから、ケースの屋根部分を水冷することが望ましい。【００４３】
ケース外周面を水冷する構成を採用する場合には、ケースの外周面を保湿性を有する部材で覆い、ケースの外周面を常に湿られておくことが望ましい。【００４４】
複数のケースを保持する保持部材を有し、当該保持部材はケースの底を支持する底支持部を有し、ケースは前記底支持部によって底が支持され、ケースは底支持部上を滑らせて筒状空間の軸方向から交差する方向に移動させることが可能であることが望ましい。【００４５】
本態様では、ケースは底支持部で支持される。またケースは底支持部上を滑らせて筒状空間の軸方向から交差する方向に移動させることが可能であるから、ケースの入替え作業やケースの設置作業が容易である。即ち本態様では、ケースを横滑りさせてケースの入替え作業やケースの設置作業を行う。【００４６】
植物栽培システムとしての態様は、上記した植物栽培装置が複数段及び／又は複数列に渡って設置されていることを特徴とする。【００４７】
本態様によると空間を有効活用することができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の植物栽培装置及び植物栽培システムは、部品点数が少なく、且つ消費エネルギーも少ない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の要部であって、育苗ユニット内における栽培トレイと、照明との関係を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の要部であって、幼苗用の育苗ユニット内における栽培トレイと、照明との関係を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の要部であって、成苗用の育苗ユニット内における栽培トレイと、照明との関係を示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の要部であって、育苗ユニット内における発光素子の分布を示すレイアウトであり、（ａ）は幼苗用、（ｂ）は中間苗用、（ｃ）（ｄ）は成苗用を示す。
【図５】本発明の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の全景を表す斜視図である。
【図６】図５の植物栽培装置（植物栽培システム）をモデル化して表現した植物栽培装置（植物栽培システム）の全景を表す斜視図である。
【図７】図６の植物栽培装置（植物栽培システム）を機能別に区分した概念図である。
【図８】図６の植物栽培装置の成苗用架台の一部及び育苗ユニットの斜視図である。
【図９】（ａ）は、単位植物栽培装置の構成を示す斜視図であって育苗ユニットの間から接続部材を取り外した状態を示し、（ｂ）は、育苗ユニットが連結された状態の単位植物栽培装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】図９の育苗ユニットの内部構造を示す斜視図である。
【図１１】図９の育苗ユニットに栽培トレイを挿入した状態における内部構造を示す斜視図である。
【図１２】育苗ユニットの内部構造及び隣接する育苗ユニット同士の関係を示す育苗ユニットの端部の一部拡大斜視図である。
【図１３】図９の育苗ユニットの内部構造を示す正面図である。
【図１４】図６の植物栽培装置で使用する栽培トレイの分解斜視図である。
【図１５】（ａ）乃至（ｄ）は、図８の育苗ユニットに内蔵されている搬送装置によって栽培トレイを移動させる際の動作を示す説明図である。
【図１６】図６の植物栽培装置（植物栽培システム）の成苗用架台の一部を示す斜視図である。
【図１７】図６の植物栽培装置（植物栽培システム）で採用されている開閉手段の斜視図である。
【図１８】図６の植物栽培装置（植物栽培システム）で採用されている開閉手段の正面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態の育苗ユニットの内部構造を示す斜視図である。
【図２０】図１９の育苗ユニットに内蔵されている搬送装置の斜視図である。
【図２１】本発明の他の実施形態の育苗ユニットに内蔵される搬送装置の要部の斜視図である。
【図２２】図２１の搬送装置の要部の正面図であり、（ａ）は、動力伝達部材を取り外した状態を示し、（ｂ）は、動力伝達部材を装着した状態を示す。
【図２３】本発明の他の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の概念図である。
【図２４】本発明のさらに他の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）のレイアウトを示す平面図である。
【図２５】本発明のさらに他の実施形態の植物栽培装置を示し、（ａ）は、単位植物栽培装置の構成を示す斜視図であって育苗ユニットの間から接続部材を取り外した状態を示し、（ｂ）は、育苗ユニットが連結された状態の単位植物栽培装置の構成を示す斜視図である。
【図２６】本発明の他の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の要部であって、育苗ユニット内における発光素子の分布を示すレイアウトであり、（ａ）は幼苗用、（ｂ）は中間苗用、（ｃ）は成苗用を示す。
【図２７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の他の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システム）の要部であって、育苗ユニット内における発光素子の分布を示すレイアウトである。
【図２８】（ａ）は本発明の他の実施形態の育苗ユニットの内部構造を示す正面図であり、（ｂ）はその屋根部の一部拡大断面図であり、（ｃ）は屋根部内面の発光素子の分布を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
最初に本実施形態の概要と、特徴部分について説明し、その後に、植物栽培装置（植物栽培システム）の全体構造について説明する。
【００５１】
本実施形態の植物栽培システム及び植物栽培装置（以下、総称して植物栽培システム）は、後記する様に複数の育苗ユニット２が直列に接続されて構成されたものである。育苗ユニット２は、ケース５を有し、ケース５が連結されてその内部に一連の筒状空間６０が形成されている。
本実施形態の植物栽培システムでは、各育苗ユニット２内にトレイ設置台１２と、搬送装置１５と、照明装置１６及び給排水設備１７が設けられている。育苗ユニット２内のトレイ設置台１２には、図１の様に栽培トレイ３８が４台づつ設置される。そして筒状空間６０内に設置された栽培トレイ３８は、一定時間ごとに下流側に送られてゆく。
【００５２】
本実施形態の植物栽培システムは、照明装置１６に特徴がある。また本実施形態の植物栽培システムは、照明装置１６と栽培トレイ３８との関係に特徴がある。
【００５３】
本実施形態で採用する栽培トレイ３８は、容器部４０と、苗保持板４１によって構成されている。そして苗保持板４１には、一定間隔で植え孔２００が設けられている。植え孔２００は、苗の成長を見越して相当の間隔を開けて設けられている。
【００５４】
また育苗ユニット２のケース５には照明装置１６が内蔵されている。照明装置１６は、照明設置板２０１を有し、照明設置板２０１に発光素子取り付けエリア２０２がある。
栽培トレイ３８が定位置にあるときの植え孔２００と発光素子取り付けエリア２０２は対応する位置関係にあり、植え孔２００の位置に合わせて発光素子取り付けエリア２０２が配置されている。
より具体的には、各植え孔２００の真上の位置に、それぞれ発光素子取り付けエリア２０２がある。
【００５５】
発光素子取り付けエリア２０２には発光ダイオード等の発光素子２０５が１又は複数取り付けられ、照明群２１２が構成されている。
ここで、発光素子取り付けエリア２０２に取り付けられる発光素子２０５の数及び配置には、複数の配列パターンがある。即ち照明群２１２を構成する発光素子２０５の数及び発光素子２０５の配置には、複数の配列パターンがある。
具体的に説明すると、比較的小さな幼苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、発光素子取り付けエリア２０２に取り付けられる発光素子２０５の数が少ない。またそのレイアウトは広がりが少なく、専有する面積が狭い。即ち各発光素子取り付けエリア２０２自体が小さく、照明群２１２が占める面積が狭い。
そのため全体的に観察すると、幼苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、発光素子２０５の総量が少なく、配置密度が低い。
【００５６】
一方、ある程度成長した苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、発光素子取り付けエリア２０２に取り付けられる発光素子２０５の数が多い。またそのレイアウトは広がりがあり、照明群２１２が専有する面積が広い。即ち各発光素子取り付けエリア２０２自体が大きい。
そのため全体的に観察すると、成苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、発光素子２０５の配置密度が高い。
【００５７】
発光素子２０５の数及び配置の配列パターンは、数多くある。即ち実際には３以上の配列パターンがある。最も好ましくは、育苗ユニット２ごとに発光素子２０５の数及び配置の配列パターンが異なる。
【００５８】
最も発光素子２０５の数が少なく、且つ専有する面積が狭い配列パターンは、図２及び図４（ａ）の様なものであり、一個の発光素子２０５だけを有している。
また成苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２における配列パターンは、図３及び図４（ｃ）の様なものであり、多数の発光素子２０５が２重の同心円状に配列されている。
成苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２における配列パターンとしては、他に図４（ｄ）の様に発光素子２０５が全体に分布した状態となったものであってもよい。図４（ｄ）のレイアウトでは、発光素子２０５は照明設置板２０１に均一に分布している。また列状に分布していたり千鳥状に分布させるレイアウトも考えられる。
【００５９】
また図２６に示すレイアウトの様に、苗の生育に合わせて発光素子２０５自体を大きくして行くことも考えられる。
即ち幼苗を生育する領域においては、図２６（ａ）の様に小球の発光素子２０５が使用される。中程度の大きさの苗を生育する領域においては、図２６（ｂ）の様に中程度の直径の発光素子２０５が使用される。成苗を生育する領域においては、図２６（ｃ）の様に大径の発光素子２０５が使用される。
この場合においても、幼苗を生育する領域たる上流側においては発光素子の配置密度（面積密度）が下流側に比べて低く、上流側に向かうにつれて配置密度（面積密度）が高くなる。
【００６０】
一つの苗（植え孔２００）に対する発光素子２０５の分布の例としては、他に図２７の様なものがある。
図２７（ａ）は、発光素子２０５を円形に配置したものである。図２７（ｂ）は、発光素子２０５を二重り円形に配置したものである。図２７（ｃ）は、発光素子２０５そのそものがリング状である。
【００６１】
照明設置板２０１の高さについても複数の段階があり、幼苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、照明設置板２０１の設置高さが低い。そのため発光素子２０５と苗保持板４１との距離が近い。
一方、成苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、照明設置板２０１の設置高さが高い。そのため発光素子２０５と苗保持板４１との距離が遠い。
【００６２】
本実施形態では、照明設置板２０１の下面に、集光部材２０６が設けられている。集光部材２０６は下向きに開口する碗状であり、その内面は鏡面又は金属光沢面であり、反射面となっている。幼苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２には小さな集光部材２０６が設置されている。成苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２には大きな集光部材２０６が設置されている。
【００６３】
本実施形態の植物栽培システムでは、上流側であって比較的小さい苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、苗が植えられる植え孔２００の真上の位置に、１又は数個の少ない数の発光素子２０５が設置されている。また発光素子２０５（照明群２１２）は植え孔２００に近い位置にある。
そのため、図２の様に比較的小さい苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２では、発光素子２０５の光は、苗２０８及びその近傍の狭い領域に集中的に照射される。即ち光の照射領域２１０は、小さい苗２０８とその近傍に限られ、他の領域には光は当たらない。
特に本実施形態では、照明設置板２０１の下面に、集光部材２０６が設けられており、集光部材２０６が苗２０８の上部の全域と、周囲の一部を囲う。そのため光は、より重点的に苗２０８に照射される。
【００６４】
これに対して下流側であって比較的大きい苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、苗が植えられる植え孔２００の真上の位置に、１０又はそれ以上の多くの発光素子２０５が面状の広がりをもって設置されている。また発光素子２０５（照明群２１２）は植え孔２００から遠い位置にある。
そのため発光素子２０５の光は、より広い領域に照射され、大きく育った苗の全体に光が当たる。即ち光の照射領域２１０は、大きい苗の全域に広がる。また照明設置板２０１の下面に、集光部材２０６が設けられており、集光部材２０６が苗２０８の上部の全域と、周囲の一部を囲う。そのため光は、より重点的に苗２０８に照射される。
【００６５】
本実施形態の植物栽培システムでは、比較的小さい苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、取り付けられる発光素子２０５の総数が少ない。そのため部品点数が少なく、製造コストが低い。また比較的小さい苗を育成する領域に設置される育苗ユニット２は、取り付けられる発光素子２０５の総数が少ないから、消費電力が少ない。
【００６６】
次に植物栽培装置の全体構造について説明する。なお以下に説明する植物栽培装置についても、請求項の植物栽培システムの要件を満足する。
本発明の実施形態の植物栽培装置（植物栽培システムでもある）は、図８の様に同じ形状、構造の育苗ユニット２を直列に接続して一連の筒状空間を形成し、この筒状空間の中で植物を栽培する。本発明の実施形態では、前記した育苗ユニット２を直列に接続した物が一単位の植物栽培装置１である。そして本実施形態では、前記した一単位の植物栽培装置１が、図５、図６の様に幼苗用架台１０３ａ及び成苗用架台１０３ｂに複数条設置され、さらに付帯設備が追加されて総合的な植物栽培装置（植物栽培システム）１００が構成されている。
以下、両者を区別するために、前者を「単位植物栽培装置１」と称し、後者を「総合植物栽培装置１００」と称する。
【００６７】
単位植物栽培装置１は、図５、図６、図８、図９の様に複数の育苗ユニット２が直列に接続されて構成されたものである。なお図８、図９では、作図の関係上、個々の育苗ユニット２の全長が実際よりも短く図示されている。実際の育苗ユニット２は、図５、図６の様により全長が長い。また実際には、育苗ユニット２の数は図示された数よりも多い。
【００６８】
本実施形態の総合植物栽培装置１００では、幼苗用育苗ユニット２ａで構成された幼苗用単位植物栽培装置１ａと、成苗用育苗ユニット２ｂで構成された成苗用単位植物栽培装置１ｂが混在しているが、幼苗用育苗ユニット２ａと成苗用育苗ユニット２ｂは全高が異なるだけであって、内部構造は概ね同一である。そのため以下の説明は、幼苗用育苗ユニット２ａと成苗用育苗ユニット２ｂを総称して「育苗ユニット２」と称して説明する。なお図８、図９、図１０に描かれているのは、成苗用育苗ユニット２ｂである。
【００６９】
育苗ユニット２は、両端が開放され周面を覆うことが可能なケース５を有している。
ケース５は、円弧形状の屋根部６と、底面部１０と、これらを繋ぐ縦壁状の側面部７，８を有している。ケース５は、３ｍ前後の長さを有している。ケース５の幅は、１ｍ程度である。ケース５の両端は開放されている。一方の開口を導入開口５０と称し、他方を排出側開口５１と称する。
屋根部６の峰の部分には管３６が設けられている。管３６には小孔が複数設けられている。屋根部６の軒の部分には冷却水回収用樋３７が形成されている。
【００７０】
ケース５の一方の側面部７には、点検窓１１が４個設けられている。点検窓１１は透明であり、外部からケース５の様子を見ることができる。また点検窓１１は開閉可能であり、作業者がケース５内に手を差し入れることができる。
ケース５は、有色の樹脂または金属で作られており、点検窓１１以外の部分は不透明である。
ケース５の内面には、反射性の塗料が塗布されている。そのためケース５の内面は、太陽光を基準として４０パーセント以上の反射率を有している。またケース５の内面は、６０パーセント以上の反射率を有することが望ましく、さらに８０パーセント以上の反射率を有することが推奨される。
【００７１】
図５、図６、図８の様に  ケース５が架台（幼苗用架台１０３ａ又は成苗用架台１０３ｂ）に設置された状態においては、点検窓１１が設けられた側面部７が作業通路側に面し、その反対側の側面部８が奥側となるから、説明の便宜上、点検窓１１が設けられた側面部７を通路側側面部７と称し、その反対側を奥側側面部８と称する。
【００７２】
本実施形態では、ケース５内に、トレイ設置台１２と、搬送装置１５と、照明装置１６及び給排水設備１７が設けられている。
トレイ設置台１２は、上に後記する栽培トレイ３８を載せた状態で、栽培トレイ３８を滑り動かすことができる。
【００７３】
トレイ設置台１２は、金属板を曲げ加工して作られたものであり、左右両端にそれぞれ帯状に延びる載置部１４を有している。
即ちトレイ設置台１２は、平板の両端をそれぞれ「コ」の字状に折り曲げたものであり、平板状のベース部１２ａと、ベース部１２ａの両端から垂直に立ち上げられた脚部１２ｂと、脚部１２ｂから水平に張り出した載置部１４を有している。
また載置部１４には、固定側係合突出部１８が設けられている。固定側係合突出部１８は、一端が図示しないヒンジによってトレイ設置台１２の載置部１４に揺動可能に固定され他端側が載置部１４から外側に突出する様に付勢されている。固定側係合突出部１８には、開度を規制する図示しないストッパーがある。そのため固定側係合突出部１８は、ヒンジを中心として載置部１４を構成する面と片持ち状に傾斜突出した固定側係合突出部１８の成す角が３０度から６０度程度の開度を限界として開き、それ以上には開かない。即ち固定側係合突出部１８は他端側がトレイ設置台１２の載置部１４から突出した状態で傾斜姿勢となっている。固定側係合突出部１８は、垂直方向に外力を受けると、載置部１４内に沈み、外力が無くなると、再び他端側が載置部１４から外側に突出する。固定側係合突出部１８は、逆止機能を有する突起である。
【００７４】
搬送装置１５は、２列の押圧部材連結体２０によって構成されている。押圧部材連結体２０は、複数の押圧部材２２がワイヤー、チェーン、ベルト等の索状体２３によって結合されたものである。本実施形態では、４個の押圧部材２２が間隔を開けてワイヤーによって結合されている。
【００７５】
押圧部材２２は、ブロック状の本体部２４を有し、それぞれの本体部２４に移動側係合突出部２１が設けられている。移動側係合突出部２１は、前記した固定側係合突出部１８と同等の構造及び機能を有するものである。即ち移動側係合突出部２１は、一端が図示しないヒンジによって本体部２４に揺動可能に固定され他端側が本体部２４から外側に突出する様に付勢されている。
移動側係合突出部２１には、開度を規制する図示しないストッパーがある。そのため移動側係合突出部２１は、ヒンジを中心として押圧部材２２の表面を構成する面と、片持ち状に傾斜突出した移動側係合突出部２１の成す角が３０度から６０度程度の開度を限界として開き、それ以上には開かない。即ち移動側係合突出部２１は他端側が本体部から突出した状態で傾斜姿勢となっている。
【００７６】
移動側係合突出部２１は、垂直方向に外力を受けると、本体部２４の本体部分に沈み、外力が無くなると、再び他端側が本体部２４から外側に突出する。移動側係合突出部２１は、逆止機能を有する突起である。
前記した様に、押圧部材２２は、索状体２３によって連結されているが、搬送装置１５の両端の索状体２３の端部には、係合リング２７が設けられている。
【００７７】
２列の押圧部材連結体２０は、一定の距離をおいて平行に配置されている。より具体的には、各押圧部材連結体２０は、トレイ設置台１２の脚部１２ｂで囲まれる領域であって、載置部１４の内側端部の近傍にある。
【００７８】
照明装置１６は、蛍光灯又はＬＥＤであり、植物を育成するのに適した波長の光を発光させることができる。
照明装置１６の構造は、前記した通りであり、育苗ユニット２の設置位置によって発光素子２０５の数、配置、高さが異なる。
【００７９】
給排水設備１７は、栽培トレイ３８に培養液を供給する供給側配管３１と、栽培トレイからオーバーフローした培養液を回収する回収側配管３２によって構成されている。
供給側配管３１は、一本の主管３３と、主管３３から分岐された複数の枝管３５によって構成されている。
回収側配管３２は、培養液回収用樋４６を有している。
【００８０】
栽培トレイ３８は、図１４の様に平面視が四角形の容器部４０と、苗保持板４１によって構成されている。
容器部４０は水が漏らない構造であって上面が開放されたトレーである。容器部４０の開口部近傍は、面積がやや大きく作られている。
容器部４０の底は、図１４の様に凹凸形状が設けられている。即ち容器部４０の底には、凸状部４２と凹溝部４３が平行且つ交互に設けられている。凹溝部４３の縦壁部分は、後記する様に係合部４５として機能する。
苗保持板４１は、複数の開口が設けられた板である。
【００８１】
次に、育苗ユニット２を構成する各部材の位置関係及び栽培トレイ３８の位置関係について説明する。
トレイ設置台１２及び搬送装置１５は、ケース５内の底の位置に配置されている。また前記した様に、２列の押圧部材連結体２０はトレイ設置台１２の内側部分にある。
トレイ設置台１２は、ケース５内の長手方向に対して交差する方向に僅かに傾斜している。
即ちトレイ設置台１２の２列に延びる載置部１４は、横方向に僅かに傾斜しており、奥側側面部８よりも通路側側面部７の方が低い。
そのため図１３の様にトレイ設置台１２に栽培トレイ３８を設置すると、栽培トレイ３８は横方向に僅かに傾斜する。
【００８２】
搬送装置１５は、後記する様に動力伝達部材２８で連結され、図示しないモータを起動することによって押圧部材２２をケース５の長手方向（両端開口を結ぶ方向）に走行させることができる。
【００８３】
給排水設備１７の供給側配管３１の主管３３は、奥側側面部８の上端近傍にある。
また給排水設備１７の枝管３５は、トレイ設置台１２の上に開口している。
給排水設備１７の培養液回収用樋４６は、通路側側面部７の近傍であって高さ方向には低い位置に取り付けられている。
【００８４】
次に単位植物栽培装置１について説明する。
単位植物栽培装置１は、複数の育苗ユニット２を直列に接続して構成されたものである。複数の育苗ユニット２は照明装置１６を除いて同じ形状、構造であり、一方の育苗ユニット２のケース５の排出側開口５１に、育苗ユニット２のケース５の導入開口５０が接続されている。
本実施形態では、複数の育苗ユニット２は、いずれも照明装置１６の発光素子２０５の数、配置、高さが異なる。
そして本実施形態では、上流側に図４（ａ）の様な発光素子２０５数が少なく、且つ照明設置板２０１の設置高さが低く発光素子２０５と苗保持板４１との距離が近いものが配置される。そして下流にいくに従って発光素子２０５の数が多く、且つ照明設置板２０１の設置高さが高く発光素子２０５と苗保持板４１との距離が遠いものが配置される。
実際には、育苗ユニット２のケース５同士を隙間を開けた状態で対向させ、両者の間に接続部材５５を装着してケース５同士を接続する。接続部材５５は、図８、図９の様にベルトであり、図８、図１６の様に幼苗用架台１０３ａ及び成苗用架台１０３ｂの柱１０７に一端が固定されている。接続部材５５の幅はケース５よりも短い。具体的には３０ｃｍから８０ｃｍ程度である。
接続部材５５はベルト状であり、ケース５同士の隙間部分に巻き付けられる。
【００８５】
即ち育苗ユニット２のケース５は、図８、図９の様に直線状に並べられる。ここで一方の育苗ユニット２のケース５の排出側開口５１と隣接する育苗ユニット２のケース５の導入開口５０との間は、手が入る程度の間隔が開けられる。具体的には１０ｃｍから４０ｃｍ程度の間隔を開けてケース５の排出側開口５１と隣接する育苗ユニット２の端部が対向する状態となる様に配置される。
そして図１２の様に隣接する育苗ユニット２の間で、配線や配管等が接続される。
具体的には、給排水設備１７の供給側配管３１の主管３３同士が接続される。屋根部６の冷却水回収用樋３７が育苗ユニット２の間で接続される（図示せず）。照明装置１６の給電線が育苗ユニット２の間で接続される（図示せず）。
各ケース５内の給排水設備１７は、図示しないカプラ等で接続され、一連の給排水ラインが構築されている。即ち供給側配管３１の主管３３は、その両端が隣接する育苗ユニット２の主管３３と接続され、一連の給水ラインが構築されている。
同様に、培養液回収用樋４６についても、その両端が隣接する育苗ユニット２の培養液回収用樋４６と接続され、一連の排水ラインが構築されている。
【００８６】
必要に応じて下記の部材や部分が隣接する育苗ユニット２の間に配置される。
（１）培養液の供給路の接続部及び／又は合流部
（２）培養液を供給する主配管から枝配管を分岐する分岐部
（３）培養液の排出路の接続部及び／又は合流部
（４）照明の電気配線の接続部及び／又は合流部
（５）照明の電気配線の主線から各照明に至る分岐部
（６）空調用ダクトの接続部及び／又は合流部
（７）空調用ダクトの分岐部
（８）二酸化炭素配管の接続部及び／又は合流部
（９）二酸化炭素配管の分岐部
（１０）バルブ
（１１）配分盤
（１２）ヒューズ
【００８７】
また隣接するケース５内の押圧部材連結体２０同士が接続される。具体的には押圧部材連結体２０の端部に設けられた係合リング２７同士が、動力伝達部材２８で接続される。本実施形態では、動力伝達部材２８は係合リング２７同士を接続する接続金具であり、動力を軸方向に伝える。
一連に繋がれた押圧部材連結体２０の両端はロール３０ａ，３０ｂに巻き付けられている。
その結果、ケース５内の搬送装置１５が接続され、複数のケース５内の搬送装置１５が図１５の様に一連の搬送手段１９を構成する。
ロール３０ａ，３０ｂは図示しないモータによって正逆両方向に回転することができる。ロール３０ａ，３０ｂを回転することにより、押圧部材連結体２０が移動し、ケース５内で押圧部材２２が直線移動する。
【００８８】
また一つのケース５内のトレイ設置台１２の長手方向端部と、隣接するケース５内のトレイ設置台１２の長手方向端部は近接した位置にあり、複数のケース５内のトレイ設置台１２の載置部１４が一連のトレイ走行面を構成する。
【００８９】
そして二つの育苗ユニット２のケース５の間に、接続部材５５が外側から装着されている。
複数の育苗ユニット２のケース５が接続部材５５で連結された結果、その内部に一連の筒状空間が形成される。単位植物栽培装置１の両端には何らかの扉や蓋が設置される。そのため筒状空間はほぼ閉塞空間となるが、筒状空間の密閉度はさほど高くはない。
【００９０】
各ケース５内の照明装置１６には、給電線２５が接続されており、育苗ユニット２ごとに点灯・消灯を行うことができる。また照度についても各ケース５ごとに調整することができる。なお照度を調整するボリューム（図示せず）やヒューズは、二つの育苗ユニット２のケース５の間にある。
栽培トレイ３８は、トレイ設置台１２に載置されるが、前記した給排水設備１７の枝管３５は、栽培トレイ３８の上に開口する。そのため枝管３５から培養液を排出すると、排出された培養液は全て栽培トレイ３８の中に入る。
【００９１】
また栽培トレイ３８は、傾斜姿勢であるから、余剰の培養液は栽培トレイ３８の通路側側面部７側に辺からオーバーフローするが、通路側側面部７の近傍であって高さ方向には低い位置に培養液回収用樋４６が設けられているから、オーバーフローした培養液は、培養液回収用樋４６に回収される。
【００９２】
また屋根部６の峰の部分に設けられた管３６は連結され、一連の冷却水供給ラインが構築される。
冷却水供給ラインは、各ケース５内に設置された照明装置１６によって筒状空間の内の温度が過度に上昇することを防ぐものであり、管３６に設けられた孔から水を放出し、ケース５の屋根部６を冷却する。放出された水は、円弧状の屋根部６を流れ、冷却水回収用樋３７に回収される。
【００９３】
次に単位植物栽培装置１の機能について説明する。
単位植物栽培装置１では、一連の筒状空間６０の一端側（上流側端部）から栽培トレイ３８を挿入する。なお栽培トレイ３８には予めレタス等の植物の苗が植えつけられている。本実施形態では、一つの育苗ユニット２のトレイ設置台１２に４台の栽培トレイ３８が設置される。一つの育苗ユニット２に入れる栽培トレイ３８の数は任意であるが、２個から６個程度であることが推奨される。
【００９４】
栽培トレイ３８は、図１１、図１３の様にケース５内のトレイ設置台１２に傾斜姿勢で載置される。
そして給排水設備１７の供給側配管３１によって栽培トレイ３８に培養液が供給され、オーバーフローした培養液は、培養液回収用樋４６に回収される。従って栽培トレイ３８内は、常に培養液で満たされる。
また照明装置１６によって苗の成長に要する光が供給される。本実施形態では、ケース５の内面には、反射性の塗料が塗布されているから、ケース５の内壁に当たった光も反射して苗に当たる。また本実施形態では、照明設置板２０１の下面に、集光部材２０６が設けられており、集光部材２０６が苗２０８の上部の全域と、周囲の一部を囲うから、光は、より重点的に苗２０８に照射される。
【００９５】
さらに図示しない空調設備等によって、筒状空間６０内の温度、湿度及び二酸化炭素濃度が調節される。
【００９６】
筒状空間６０内に設置された栽培トレイ３８は、一定時間ごとに下流側に移動させられる。例えば２４時間ごとに、搬送装置１５を動作させ、栽培トレイ３８を排出側開口５１側に隣接する育苗ユニット２に移動させる。
【００９７】
ここで本実施形態では、育苗ユニット２の配列には規則性があり、図４（ａ）に示すように、上流側の育苗ユニット２は発光素子２０５の数が少なく、且つ照明設置板２０１の設置高さが低く発光素子２０５と苗保持板４１との距離が近い。そして下流側に配列されるに従って育苗ユニット２は、内蔵する発光素子２０５の数が多く、且つ照明設置板２０１の設置高さが高く発光素子２０５と苗保持板４１との距離が遠いものとなる。
そのため、生育に応じて適切な量の光が、苗に照射される。
【００９８】
次に栽培トレイ３８を移動させる際の動作について図１５を参照しつつ説明する。
栽培トレイ３８は、前記した様にトレイ設置台１２に載置されており、トレイ設置台１２の載置部１４上を滑り動くことができる。
またトレイ設置台１２の載置部１４の内側には、搬送装置１５の２列の押圧部材連結体２０があり、栽培トレイ３８の辺部は、図１３の様に押圧部材連結体２０の上に被さっている。
この状態で、ロール３０ａ，３０ｂを回転させて搬送装置１５の押圧部材連結体２０を図１５（ａ）の矢印の方向に動作させる。即ち搬送装置１５の押圧部材２２が、ケース５内で導入開口５０側から排出側開口５１側に移動する様に図示しないモータを回転する。
【００９９】
ここで搬送装置１５の移動側係合突出部２１は、図１５（ａ）の様に突出し、斜め姿勢となっている。また栽培トレイ３８の底は、図１４の様に凹凸形状である。
そのため、搬送装置１５の押圧部材２２を、導入開口５０側から排出側開口５１側に移動させると、移動側係合突出部２１の突端部が凹溝部４３の縦壁部分（係合部４５）と係合し、図１５（ｂ）の様に栽培トレイ３８を、導入開口５０側から排出側開口５１側に押し動かす。その結果、栽培トレイ３８は当初の育苗ユニット２のトレイ設置台１２から下流側に隣接した育苗ユニット２のトレイ設置台１２に乗り移り、育苗ユニット２を跨いで移動する。即ち本実施形態では、各ケース５内の搬送装置１５が結合された一連の搬送手段１９を構成し、搬送手段１９によって育苗ユニット２が育苗ユニット２を跨いで下流側に移動する。
本実施形態では、各育苗ユニット２内の栽培トレイ３８を一連の搬送手段１９によって順次先の育苗ユニット２に送り出す。育苗ユニット２には上流側から新たな栽培トレイ３８が搬入される。
【０１００】
その後、図１５（ｃ）の様に、ロール３０ａ，３０ｂを逆転して、搬送装置１５を逆方向に移動し、押圧部材２２が排出側開口５１側から導入開口５０側に移動する様に図示しないモータを回転する。
その際に、搬送装置１５の移動側係合突出部２１が、栽培トレイ３８の底と衝突するが、移動側係合突出部２１は、傾斜姿勢であって傾斜の下側から栽培トレイ３８と当接する。移動側係合突出部２１の傾斜面が栽培トレイ３８と当接するから、傾斜の垂直方向分力によって移動側係合突出部２１が下方向に押し下げられる。ここで、移動側係合突出部２１は、本体部分から外側に突出する様に付勢されているが、垂直方向に外力を受けると、押圧部材２２の本体部２４に沈む。
そのため図１５（ｃ）（ｄ）の様に移動側係合突出部２１は、栽培トレイ３８の凸部の下を通過し、新たな栽培トレイ３８と移動側係合突出部２１は、図１５（ａ）の関係に戻る。
【０１０１】
なお、押圧部材２２が排出側開口５１側から導入開口５０側に移動することによって、栽培トレイ３８は、排出側開口５１側から導入開口５０側に向かう力を受けるが、載置部１４には固定側係合突出部１８が設けられており、固定側係合突出部１８は載置部１４から外側に突出していて逆止機能を有し、栽培トレイ３８が排出側開口５１側から導入開口５０側に移動するのを阻止する。
【０１０２】
単位植物栽培装置１では、１０日から３０日程度の日数をかけて栽培トレイ３８を始端から終端に送る。そして終端で栽培トレイ３８を取り出し、成長した植物を収穫するか、あるいは栽培トレイ３８を再度他の単位植物栽培装置１に搬入して苗をより大きく成長させる。
即ち、単位植物栽培装置１の始端に位置する育苗ユニット２に苗を植えつけた栽培トレイ３８を挿入し、照明装置１６を点灯して苗の葉に光を当て、苗の根から栽培トレイ３８の培養液を吸収させて苗を育てる。そして搬送装置１５を駆動し、栽培トレイ３８を筒状空間６０内でゆっくりと移動させる。そして栽培トレイ３８が一つの単位植物栽培装置１の終端、あるいは複数の単位植物栽培装置１を通過して終端に至った際には、苗は食用に供される程度に成長しており、栽培トレイ３８から収穫されて出荷される。
【０１０３】
また本実施形態の単位植物栽培装置１では、単位植物栽培装置１の温度を調整する際、補助的に冷却水供給ラインの管３６から水が放出され、照明装置１６による過度の昇温が抑制される。
【０１０４】
次に総合植物栽培装置（植物栽培システム）１００について説明する。
総合植物栽培装置１００は、２４条の単位植物栽培装置１と、トレイ搬入装置１０１と、トレイ入替え装置１０２と、トレイ搬出装置１１２と、開閉部材１１８及びトレイ搬送コンベア１４０を有している。また空調設備１２２と二酸化炭素供給設備１２３を備えている。
２４条の単位植物栽培装置１の内訳は、幼苗用育苗ユニット２ａで構成される１６条の幼苗用単位植物栽培装置１ａと、成苗用育苗ユニット２ｂで構成される８条の成苗用単位植物栽培装置１ｂである。
【０１０５】
幼苗用単位植物栽培装置１ａ及び成苗用単位植物栽培装置１ｂは、それぞれ幼苗用架台１０３ａ及び成苗用架台１０３ｂに設置され、幼苗用単位植物栽培装置群１０５と成苗用単位植物栽培装置群１０６を構成している。
幼苗用単位植物栽培装置群１０５は、１６条の幼苗用単位植物栽培装置１ａを幼苗用架台１０３ａに２列８段に並べたものであり、成苗用単位植物栽培装置群１０６は、８条の成苗用単位植物栽培装置１ｂを成苗用架台１０３ｂに２列４段に並べたものである。
【０１０６】
総合植物栽培装置１００の各装置の配置は、図６の通りであり、図６の左端から、トレイ搬入装置１０１、幼苗用単位植物栽培装置群１０５、トレイ入替え装置１０２、成苗用単位植物栽培装置群１０６、及びトレイ搬出装置１１２が順次設置されている。また幼苗用単位植物栽培装置群１０５の両端と、成苗用単位植物栽培装置群１０６の両端にそれぞれ開閉部材１１８が設けられている。
トレイ搬送コンベア１４０は、幼苗用単位植物栽培装置群１０５及び成苗用単位植物栽培装置群１０６の上にある。空調設備１２２と二酸化炭素供給設備１２３は幼苗用単位植物栽培装置群１０５及び成苗用単位植物栽培装置群１０６の下にある。
また給電ケーブル、培養液の流路を構成する外部配管、二酸化炭素の配管、空調用ダクト、信号線等についても幼苗用単位植物栽培装置群１０５及び成苗用単位植物栽培装置群１０６の下にある。
【０１０７】
必要に応じて次の部材や部分が幼苗用単位植物栽培装置群１０５及び成苗用単位植物栽培装置群１０６の下に配置される。
（１）給電ケーブル
（２）培養液の流路
（３）二酸化炭素の配管
（４）空調用ダクト
（５）信号線
【０１０８】
前記した様に、幼苗用育苗ユニット２ａと成苗用育苗ユニット２ｂは全高が異なるだけであり、その他の構造や機能は同一である。
そのため幼苗用架台１０３ａ及び成苗用架台１０３ｂは、段数と各段の高さが異なるだけであり、他の構造は同一である。
従って両者を代表して成苗用架台１０３ｂについて説明する。
【０１０９】
成苗用架台１０３ｂは、８条の成苗用単位植物栽培装置１ｂを２列４段に設置して成苗用単位植物栽培装置群１０６を構成する棚であり、図１６の様に複数の柱１０７と、保持部材１０８を有している。
各柱１０７は複数の高さの位置で連結されている。各柱１０７はいずれも自立するものである。保持部材１０８は、柱１０７に取り付けられており、図１６の様に柱１０７を中心として４エリアの底支持部１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄを有している。各底支持部１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄは水平である。
成苗用架台１０３ｂでは、成苗用単位植物栽培装置１ｂを２列４段に設置するために、保持部材１０８が４段に取り付けられている。
各柱１０７の保持部材１０８の間隔は、成苗用育苗ユニット２ｂの高さよりもやや高い。
また各柱１０７の間隔は、成苗用育苗ユニット２ｂの長さに等しい。各柱１０７の保持部材１０８が取り付けられた各段には、接続部材５５が設けられている。
【０１１０】
また成苗用架台１０３ｂの側面側の上部にはレール１１１ａ，１１１ｂが設けられており、当該レール１１１ａ，１１１ｂに昇降装置１１５が取り付けられている。昇降装置１１５は手動または電動によってレール１１１ａ，１１１ｂに沿って走行する。
昇降装置１１５は、図示しないモータによって回転するローラ１４１に昇降ワイヤー１１６が巻き付けられたものである。
昇降ワイヤー１１６には、フォーク部材１４２が吊り下げられている。フォーク部材１４２は、側面形状が略「Ｌ」型であり、フォークリフトの爪の如く、複数の水平板１４３が片持ち状に張り出したフォーク部１４５を有している。
【０１１１】
即ちフォーク部材１４２は、２本の水平板１４３が接続部１４６から平行かつ片持ち状に取り付けられ、接続部１４６から斜め上方に延長部１４４が延びている。フォーク部１４５の幅は、育苗ユニット２の全長よりも短い。
そして延長部１４４の先端に昇降ワイヤー１１６が取り付けられている。
昇降ワイヤー１１６は、フォーク部１４５が水平姿勢を保つことができる位置に取り付けられている。
【０１１２】
開閉部材１１８は、図１７の様に、上下に水平且つ平行に巻き取りローラ１４６ａ，１４６ｂが配され、二つの巻き取りローラ１４６ａ，１４６ｂにシート１４７が巻き付けられたものである。シート１４７は一部に開口１４８が設けられている。
巻き取りローラ１４６ａ，１４６ｂは、ローラ本体にモータが内蔵されたものであり、内部のモータを回転することにより、巻き取りローラ１４６ａ，１４６ｂが回転する。その結果シート１４７が移動して開口１４８の位置が変わる。
【０１１３】
トレイ搬送コンベア１４０はローラコンベアである。
【０１１４】
本実施形態では、図１２の様に、保持部材１０８の柱１０７を中心として底支持部１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄの一つと、隣接する柱１０７の保持部材１０８の底支持部１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄの一つに、一個の成苗用育苗ユニット２ｂが載置される。即ち本実施形態では、長さ方向には隣接する柱１０７の間であって、高さ方向には上下の保持部材１０８の間がユニット設置空間となる。
そしてユニット設置空間に載置された状態で、隣接する成苗用育苗ユニット２ｂはケース５同士が隙間を開けて対向され、当該対向部分に接続部材５５が装着されている。
【０１１５】
成苗用単位植物栽培装置群１０６は、成苗用架台１０３ｂの各ユニット設置空間に成苗用育苗ユニット２ｂが設置され、成苗用単位植物栽培装置１ｂを２列４段に並べたものである。
【０１１６】
なおユニット設置空間に対する成苗用育苗ユニット２ｂの設置手順は次の通りである。
即ち成苗用育苗ユニット２ｂを一つずつフォーク部材１４２のフォーク部１４５に載せ、昇降装置１１５を昇降させると共に昇降装置１１５をレール１１１ａ，１１１ｂに沿って走行させ、成苗用育苗ユニット２ｂを設置すべきユニット設置空間の前に移動させる。このとき、フォーク部１４５の高さは、柱１０７に取り付けられた保持部材１０８よりも高い。
そしてフォーク部材１４２を押して昇降ワイヤー１１６を傾斜姿勢とし、フォーク部１４５を保持部材１０８の間に入れる。その後、昇降装置１１５を動作させてフォーク部材１４２を降下させ、成苗用育苗ユニット２ｂをフォーク部１４５から保持部材１０８に載せ変える。
【０１１７】
幼苗用単位植物栽培装置群１０５は、幼苗用架台１０３ａに幼苗用単位植物栽培装置１ａを２列８段に設置したものである。幼苗用架台１０３ａは保持部材１０８の数と間隔が前記した成苗用架台１０３ｂと異なるものであるが、他の構成については同一であるから詳細な説明を省略する。
【０１１８】
トレイ搬入装置１０１、トレイ入替え装置１０２及びトレイ搬出装置１１２は、いずれもトレイ搬送用の昇降エレベータであり、昇降台１２５，１２６，１２７が２基設けられている。
トレイ搬入装置１０１、トレイ入替え装置１０２及びトレイ搬出装置１１２は、いずれも図示しない昇降チェーン等で昇降台１２５，１２６，１２７を昇降するものである。
昇降台１２５，１２６，１２７にはそれぞれローラコンベア装置１３０，１３１，１３２が搭載されており、動力によって昇降台１２５，１２６，１２７上の栽培トレイ３８を搬入及び排出することができる。
【０１１９】
開閉部材１１８は、幼苗用単位植物栽培装置群１０５の両端と、成苗用単位植物栽培装置群１０６の両端にそれぞれ設けられている。そして各単位植物栽培装置１の端部の開口が、開閉部材１１８のシート１４７によって封鎖されている。
また開閉部材１１８のシート１４７の開口１４８を単位植物栽培装置１の端部の位置に合わせることによって単位植物栽培装置１の端部を開放することができる。
【０１２０】
本実施形態の総合植物栽培装置１００は、幼苗用育苗ユニット２ａで構成される幼苗用単位植物栽培装置１ａと、成苗用育苗ユニット２ｂで構成される成苗用単位植物栽培装置１ｂで一連の植物栽培システムを構築するものである。幼苗用単位植物栽培装置１ａ内では、栽培トレイ３８が上流側から下流側に向かって順次移動する。また栽培トレイ３８は、幼苗用単位植物栽培装置１ａの末端から成苗用単位植物栽培装置１ｂに移動し、さらに成苗用単位植物栽培装置１ｂ内で上流から下流側に移動する。
【０１２１】
本実施形態の総合植物栽培装置１００は、前半部分で幼苗をある程度の大きさまで成長させ、これを後半でさらに収穫可能な大きさまで育成するものである。
即ち本実施形態の総合植物栽培装置１００では、図示しない作業エリアで、栽培トレイ３８に幼苗を植えつける。
そしてこの状態の栽培トレイ３８をトレイ搬入装置１０１の昇降台１２５に載せる。本実施形態では、昇降台１２５にはローラコンベア装置１３０が搭載されているから、ローラコンベア装置１３０を起動することによって、外部から栽培トレイ３８を昇降台１２５に引き入れることができる。
【０１２２】
そして昇降台１２５を所定の高さに上昇させ、ローラコンベア装置１３０を起動して昇降台１２５から栽培トレイ３８を排出し、いずれかの幼苗用単位植物栽培装置１ａの始端部の幼苗用育苗ユニット２ａに搬入する。なお始端部の幼苗用育苗ユニット２ａの導入開口５０には前記した様に開閉部材１１８があり、開閉部材１１８のシート１４７の開口１４８を単位植物栽培装置１の端部の位置に合わせることによって幼苗用単位植物栽培装置１ａの始端部を開く。そしてシート１４７の開口１４８から栽培トレイ３８を幼苗用育苗ユニット２ａに導入し、その後にシート１４７の開口１４８の位置を移動させて幼苗用育苗ユニット２ａの端部を閉じる。
いずれの幼苗用単位植物栽培装置１ａに栽培トレイ３８を挿入するかは予めプログラムされており、トレイ搬入装置１０１の昇降台１２５に栽培トレイ３８を載置した後の一連の動作は、自動的に実行される。
即ち、昇降台１２５は自動的に上昇して所定の位置に停止し、シート１４７が移動して幼苗用単位植物栽培装置１ａの端部が開き、ローラコンベア装置１３０を起動し、栽培トレイ３８を幼苗用育苗ユニット２ａに導入し、その後に幼苗用単位植物栽培装置１ａの端部を閉じる。
【０１２３】
各幼苗用単位植物栽培装置１ａに栽培トレイ３８が挿入され、各幼苗用単位植物栽培装置１ａで、幼苗がある程度の大きさになるまで育成される。
即ち幼苗用育苗ユニット２ａ内の照明装置１６を点灯して苗の葉に光を当て、苗の根から栽培トレイ３８の培養液を吸収させて苗を育てる。そして搬送装置１５を駆動し、栽培トレイ３８を筒状空間６０内でゆっくりと上流側から下流側に向かって移動させる。即ちトレイ３８は、幼苗用育苗ユニット２ａを跨いで下流側に順次移動する。そして栽培トレイ３８が幼苗用単位植物栽培装置１ａの終端に至った際には、苗はケース５の天井近くまで成長している。
【０１２４】
本実施形態では、各幼苗用単位植物栽培装置１ａは、下流側に配列されるに従って育苗ユニット２は、内蔵する発光素子２０５の数が多く、且つ照明設置板２０１の設置高さが高く発光素子２０５と苗保持板４１との距離が遠いものとなる。
そのため、生育に応じて適切な量の光が、苗に照射される。
【０１２５】
幼苗用単位植物栽培装置１ａの終端に至った栽培トレイ３８は、トレイ入替え装置１０２の昇降台１２６に載置され、成苗用単位植物栽培装置１ｂに移載される。
即ち幼苗用単位植物栽培装置１ａの終端の幼苗用育苗ユニット２ａの排出側開口５１には開閉部材１１８が設けられており、当該開閉部材１１８の開口１４８の位置が移動して幼苗用単位植物栽培装置１ａの終端を開いて栽培トレイ３８が幼苗用育苗ユニット２ａから排出され、トレイ入替え装置１０２の昇降台１２６に載置される。
【０１２６】
そしてトレイ入替え装置１０２は、予め入力されたプログラムに従って昇降し、特定の成苗用単位植物栽培装置１ｂの高さで停止する。
さらにその後、成苗用単位植物栽培装置１ｂの始端部の成苗用育苗ユニット２ｂの導入開口５０に設けられた開閉部材１１８によって成苗用単位植物栽培装置１ｂの始端部が自動的に開き、昇降台１２６のローラコンベア装置１３１が起動して栽培トレイ３８を成苗用育苗ユニット２ｂに導入し、その後に成苗用単位植物栽培装置１ｂの始端部が自動的に閉じる。
【０１２７】
以後は、成苗用単位植物栽培装置１ｂで苗が生育される。ここで、成苗用単位植物栽培装置１ｂを構成する成苗用育苗ユニット２ｂのケース５は高さが高いので、苗を大きく育てることができる。
【０１２８】
本実施形態では、成苗用単位植物栽培装置１ｂについても下流側に配列されるに従って育苗ユニット２は、内蔵する発光素子２０５の数が多く、且つ照明設置板２０１の設置高さが高く発光素子２０５と苗保持板４１との距離が遠いものとなる。
そのため、生育に応じて適切な量の光が、苗に照射される。
【０１２９】
成苗用単位植物栽培装置１ｂの終端に至った栽培トレイ３８は、トレイ搬出装置１１２の昇降台１２７に載置され、昇降台１２７を降下した後ローラコンベア装置１３２によって総合植物栽培装置１００から排出される。
この一連の動作についても自動的に実行される。
即ち成苗用単位植物栽培装置１ｂの終端の成苗用育苗ユニット２ｂの排出側開口５１には開閉部材１１８が設けられており、当該開閉部材１１８が自動的に動作して成苗用単位植物栽培装置１ｂの終端を開く。そして栽培トレイ３８が成苗用育苗ユニット２ｂから排出され、トレイ搬出装置１１２の昇降台１２７に載置され、昇降台１２７を降下した後ローラコンベア装置１３２によって総合植物栽培装置１００から排出される。
【０１３０】
本実施形態の総合植物栽培装置１００は、植物を育成させる空間が筒状空間に限定されているから、温度、湿度、二酸化炭素等を制御する空間が狭い。そのためこれらを制御するのに要するエネルギーが少ない。
また単位植物栽培装置１内に害虫が侵入した場合は、一条の単位植物栽培装置１の運転を停止させて害虫駆除を行うことができ、被害が広がらない。
また本実施形態の総合植物栽培装置１００では、清浄に保つべき空間が、筒状空間に限定されるから、従来の植物工場の様な厳格な害虫侵入防止措置を講じたり、大がかりな清浄装置を設置する必要はない。
そのため廃工場や倉庫に本実施形態の総合植物栽培装置１００を設置して作物を生産することもできる。
また本実施形態の総合植物栽培装置１００は、植物を育成させる空間が筒状空間に限定されているから、異なる植物を一つの総合植物栽培装置１００で育成することもできる。
【０１３１】
総合植物栽培装置１００を設置する場合は、予め、育苗ユニット２や架台１０３を工場で製造し、これを施工現場に運搬して組み立てることによって総合植物栽培装置１００を完成させることができる。そのため施工現場における作業が低減される。
また総合植物栽培装置１００を移転させる際も同様であり、育苗ユニット２を取り外して搬送し、同様に、架台１０３も取り外して搬送し、新たな設置場所で総合植物栽培装置１００を再構築することができる。
そのため、総合植物栽培装置１００を製造するのに要する工事期間や移築期間が短い。そのため遊休工場等に一時的に総合植物栽培装置１００を設置し、例えばワンシーズンだけ植物を製造することもできる。
総合植物栽培装置１００をリースして遊休地を有効利用するビジネスモデルも考えられる。
【０１３２】
また本実施形態では、各育苗ユニット２は端部同士を対向させた状態で棚状の保持部材１０８に載置し、育苗ユニット２の端部同士を別途の接続部材５５で接続している。そのため接続部材５５を外すと、各育苗ユニット２の係合が解け、育苗ユニット２を個別に取り外すことができる。そのため育苗ユニット２が故障した場合に、故障した育苗ユニット２を取り外し、修理をしたり、新たな育苗ユニット２と入れ換えることができる。即ち単位植物栽培装置１は、３以上の育苗ユニット２によって一連の筒状空間が形成されているが、中間部の育苗ユニット２を個別に着脱することが可能である。
【０１３３】
以上説明した実施形態では、搬送装置１５はモータによって駆動されるが、搬送装置１５を駆動するための動力はモータに限定されるものではなく、空圧や油圧を利用するものであってもよい。
またハンドルを差し込み、当該ハンドルを回転させて搬送装置１５を駆動するものであってもよい。
【０１３４】
また図１９、図２０に示す育苗ユニット１５０の様に、搬送装置１５４は内部に駆動源を有するものであってもよい。
図１９、図２０に示す搬送装置１５４は、２列の環状体１５２と両者を駆動する駆動機構を備えている。
環状体１５２は、ベルト又はチェーンである。環状体１５２は、複数の移動側係合突出部２１を有している。
【０１３５】
各環状体１５２は、駆動側回転体１５３と従動側回転体１５５の間に懸架されている。なお駆動側回転体１５３及び従動側回転体１５５は、プーリ又はスプロケットである。
２列の環状体１５２は、一定の距離をおいて平行に配置され、二つの駆動側回転体１５３同士の間に駆動シャフト１５６が挿通され、二つの従動側回転体１５５の間に連動シャフト（図示せず）が挿通されている。
駆動シャフト１５６には図示しないモータが係合しており、駆動シャフト１５６を正逆両方向に回転させることができる。従って、二つの環状体１５２は、正逆両方向に回転可能である。
【０１３６】
また図１９、図２０に示した実施形態では、各ケース５にモータを内蔵させたが、隣接する育苗ユニット１５０の間で動力を伝達してもよい。
例えば図２１、図２２の様に、２連回転体１６０ａ，１６０ｂを使用する。そして２連回転体１６０ａ，１６０ｂの各一方の回転体に環状体１５２を懸架する。そして育苗ユニット１５０の２連回転体１６０ａと、他の育苗ユニット１５０の２連回転体１６０ｂと間をベルトやチェーン等の動力伝達部材１６１で繋ぐ。
図２１、図２２に示した実施形態は、隣接するケース５に内蔵された移動機構の間で動力を伝達する動力伝達部材１６１がある構成である。
以上説明した実施形態では、育苗ユニット２の搬入から搬出までの一連の動作を全て自動制御で行うこととしたが、いくつかの工程または全ての工程を手動で実施してもよい。
【０１３７】
例えば幼苗用単位植物栽培装置１ａから成苗用単位植物栽培装置１ｂに栽培トレイ３８を載せ変える作業を、手作業で行い、上流側の幼苗用単位植物栽培装置１ａから下流側の成苗用単位植物栽培装置１ｂに栽培トレイを移動させてもよい。
【０１３８】
また図６のレイアウトは、総合植物栽培装置１００を地上の空き倉庫等に設置することを想定したものであるが、総合植物栽培装置１００の設置場所は任意であり、例えば地下トンネルや、使われなくなった地下街に総合植物栽培装置１００を設置することも可能である。
この場合のレイアウトは、図２３の様であり、幼苗用単位植物栽培装置群１０５、トレイ入替え装置１０２、成苗用単位植物栽培装置群１０６、トレイ搬出装置１１２及びトレイ搬送コンベア１４０が地下に設置されている。
そしてトレイ搬入装置１０１の搬入口１３５が地上に設けられている。
図２３のレイアウトでは、地上で栽培トレイ３８に苗を植えて、トレイ搬入装置１０１で栽培トレイ３８を地下に下ろし、単位植物栽培装置１に栽培トレイ３８を搬入して苗を成長させる。
【０１３９】
苗が成長したらトレイ搬出装置１１２で栽培トレイ３８を排出し、トレイ搬送コンベア１４０に載せてトレイ搬入装置１０１側に移動させる。そして栽培トレイ３８をトレイ搬入装置１０１に載置し、地上に運び出す。
【０１４０】
また上記した実施形態では、幼苗用単位植物栽培装置群１０５と成苗用単位植物栽培装置群１０６とを直線的に配置したが、図２４に示すレイアウトの様に、曲部を有するレイアウトを採用することもできる。
即ちトレイ入替え装置１０２として栽培トレイ３８の進行方向を変換可能なものを使用し、進行方向を変えて下流側の単位植物栽培装置１に栽培トレイ３８を搬入する。
【０１４１】
以上説明した実施形態では、植物栽培装置（植物栽培システム）１００は、幼苗用単位植物栽培装置１ａと、成苗用育苗ユニット２ｂの２種類で構成されているが、より多くの種類の単位植物栽培装置１で構成されていてもよい。
即ち高さ等の構造や、温度設定、湿度設定、照度、培養液の種類等の筒状空間内の環境が異なる複数の単位植物栽培装置があり、栽培トレイを一つの単位植物栽培装置から他の単位植物栽培装置に載せ変えるトレイ入替え装置を有するものであってもよい。
【０１４２】
以上説明した実施形態では、接続部材５５は、バンド状のものであったが、図２５に示す様な成形物であってもよい。接続部材１７０は、ケース５と類似の断面形状であり、円弧形状の屋根部１７６と縦壁状の側面部１７７，１７８を有している。接続部材１７０には底面部は無い。
【０１４３】
上記した実施形態では、育苗ユニット２をユニット設置空間に設置する際に、フォーク部材１４２で育苗ユニット２を吊り下げ、育苗ユニット２をフォーク部材１４２から保持部材１０８に載せ変える方法を採用しているが、本発明はこの方策に限定されるものではない。例えばなんらかの方法で、育苗ユニット２を保持部材１０８の端部に載せ、育苗ユニット２を横滑りさせて育苗ユニット２をユニット設置空間に設置してもよい。
即ち底支持部１１０上でケース５を滑らせ、ケース５を筒状空間の軸方向から交差する方向に移動させることによって育苗ユニット２をユニット設置空間に設置してもよい。
【０１４４】
以上説明した実施形態は、育苗ユニット２によって構成される単位植物栽培装置１及び植物栽培装置（植物栽培システム）１００であるが、従来技術の様なコンベア装置を主体とする植物栽培装置や植物栽培システムにも本発明を応用することができる。
即ち棚等に一連のコンベア装置を設置し、複数の栽培トレイをコンベア装置で下流側に搬送する構成の植物栽培装置や植物栽培システムであり、コンベア装置の上部に植物に光を当てるための照明装置が設けられている様な植物栽培装置や植物栽培システムにも本発明を適用することができる。
この場合には、照明装置の発光素子のレイアウトをコンベアの位置によって変更することとなる。
【０１４５】
さらに本発明の他の実施形態の育苗ユニット３を説明する。育苗ユニット３は、図２８の通りである。即ち育苗ユニット３は、先の実施形態と同様のケース５を有している。そしてケース５内に、トレイ設置台６１と、直線移動部材（押圧部材連結体）６２と、照明装置２４３が設けられている。
さらに育苗ユニット３は、ケース５内に送風路形成部材６５が内蔵されている。
育苗ユニット３は、両端が開放され周面を覆うことが可能なケース５を有している。
【０１４６】
ケース５は、先の実施形態と同様に円弧形状の屋根部６を有している。屋根部６はステンレススチール等の錆びにくく、且つ熱伝導性に優れた素材で作られている。
図２８の様に屋根部６の外周面は、保湿部材２４０で覆われている。保湿部材２４０は、不織布等の布やマット等であり、屋根部６の外周面に水の層を薄く形成されるものである。
本実施形態においても、屋根部６の峰の部分には管３６が設けられており、管３６から放水して屋根部６を冷却することができる。特に本実施形態では、屋根部６の外周面に保湿部材２４０が設けられているから、屋根部６は常時湿った状態となり、気化熱を奪って屋根部６を冷却する。
【０１４７】
また本実施形態では、図２８の様に屋根部６を構成する金属板に、照明基板２４１が直接取り付けられている。照明基板２４１は、薄い樹脂製の基板に発光素子としてＬＥＤ２４３が取り付けられたものである。
従ってＬＥＤ２４３が生じる熱は、直接的に屋根部６を構成する金属板に電熱され、外部に放熱される。
本実施形態では、ＬＥＤ２４３は、微小時間間隔で点滅する様に制御されている。即ち肉眼では、連続して発光している様に感じる程度の間隔で点滅する。
【０１４８】
また本実施形態では、屋根部６の内面に反射板２４２が取り付けられている。反射板２４２は、屋根部６の内面の円弧に沿う円弧状を有し、屋根部６の内側全面を網羅している。ただしＬＥＤ２４３が存在する部分には、反射板２４２に孔２４５が設けられており、当該孔２４５を介してＬＥＤ２４３の光が栽培トレイ９０に照射される。
なお本実施形態では、反射板２４２の外側（栽培トレイ９０側）にさらに透明樹脂２４６が設けられている。透明樹脂２４６は、反射板２４２の孔２４５の部分についても覆い、ＬＥＤ２４３側に水が侵入することを防いでいる。
【０１４９】
本実施形態では、屋根部６の内面に設けられた発光素子（ＬＥＤ２４３）の分布は一様ではない。
具体的には、天面の頂点近傍においてはＬＥＤ２４３の配置密度が天面の裾領域に比べて低い。
即ち本実施形態では、照明装置は円弧状に湾曲したケース５内にある。ここで図２８（ｃ）のＡ領域の様に、天面の頂点近傍にあるＬＥＤ２４３は、真下に向いて光を照射する。そのため天面の頂点近傍にあるＬＥＤ２４３は、栽培トレイ９０の中央領域を照らすこととなる。
これに対して図２８（ｃ）のＢ領域の様に、裾の部分に設けられたＬＥＤ２４３は斜め方向に光を照射する。そのため裾の部分に設けられたＬＥＤ２４３は、栽培トレイ９０の端から中央領域にかける領域を照らすこととなる。
そのため屋根部６の内面に発光素子を均一に分布させると、栽培トレイ９０の中央領域の光量が辺部に比べて多くなる。そこで本実施形態では、天面の頂点近傍のＬＥＤ２４３の単位面積当たりの個数を少なくしている。
【０１５０】
上記した本実施形態では、屋根部６の内面にＬＥＤ２４３等の発光部材を設けた。そのため発光部材の高さ（栽培トレイ９０に対する高さ）は、常に一定であり、変えることはできない。
これに対して発光部材の高さを変更することができる構成を採用することもできる。例えば苗が小さい場合には、一部又は全部の発光部材の高さを下げて苗に近づける。また苗に照射しにくい位置にある発光部材は消滅又は減光することが望ましい。
【符号の説明】
【０１５１】
１    単位植物栽培装置
１ａ  幼苗用単位植物栽培装置
１ｂ  成苗用単位植物栽培装置
２，１５０  育苗ユニット
２ａ  幼苗用育苗ユニット
２ｂ  成苗用育苗ユニット
５  ケース
１５，１５４  搬送装置
１６  照明装置
３８  栽培トレイ
４１  苗保持板
５５，１７０  接続部材
１００  総合植物栽培装置
２００  植え孔
２０２  発光素子取り付けエリア
２０５  発光素子
２０６  集光部材
２１２  照明群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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