(57)【要約】  重力駆動式植物培養システムは、（ａ）フレーム、（ｂ）そのフレームに搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリを備える。各コンベヤアセンブリは、コンベヤ軸に沿って延在する少なくとも１つの重力コンベヤを含む。そのコンベヤ軸は、フレームのフレーム上流端からフレーム下流端まで水平面に対して下方に傾斜している。このシステムは、（ｃ）各重力コンベヤ上に回転支持され、重力によりそれぞれのコンベヤ軸に沿ってフレーム下流端に向かって平行移動させられる複数の植物栽培トレイをさらに備える。
2021511815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力駆動式植物栽培システムにおいて、
（ａ）フレーム上流端および該フレーム上流端から水平に間隔が空けられたフレーム下流端を有するフレーム、
（ｂ）前記フレームに搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリであって、各コンベヤアセンブリは、コンベヤ軸に沿って前記フレーム上流端と前記フレーム下流端との間に延在する少なくとも１つの重力コンベヤを含み、該コンベヤ軸は、該フレーム上流端から該フレーム下流端まで水平面に対して下方に傾斜している、複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリ、および
（ｃ）各重力コンベヤ上に回転支持され、重力によりそれぞれのコンベヤ軸に沿って前記フレーム下流端に向かって平行移動させられる複数の植物栽培トレイであって、各トレイは、
（ｉ）トレイ上部および該トレイ上部と垂直に反対のトレイ底部を有するトレイ本体と、
（ｉｉ）前記トレイ本体内にあり、前記トレイ上部に開いた複数の植物キャビティであって、植物を保持するための植物キャビティと、
（ｉｉｉ）前記トレイ本体内部にあり、前記植物キャビティと流体連通している栄養素チャンバであって、植物栄養素溶液を保持するたの栄養素チャンバと、
を含む、複数の植物栽培トレイ、
を備えた重力駆動式植物栽培システム。
【請求項２】
各重力コンベヤが、コンベヤ開口により互いから横方向に間隔が空けられた一対のトレイ支持体を備え、各トレイ支持体は、それぞれのコンベヤ軸と略平行な前記フレーム下流端と前記フレーム上流端との間に延在するレール、および該レールに回転可能に搭載され、前記コンベヤ軸に沿って互いから間隔が空けられた複数の車輪を備え、前記一対のトレイ支持体の車輪は、前記コンベヤ上に支持された前記植物栽培トレイのトレイ裏面と横方向に間隔が空けられて係合し、各トレイ裏面は、前記コンベヤ軸に略平行に、水平面に対して下方に傾斜している、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記トレイ本体が、底壁面にある栄養素チャンバ底壁、および該栄養素チャンバ底壁の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁を含み、該栄養素チャンバ底壁および該栄養素チャンバ側壁は、前記栄養素チャンバを包囲し、該栄養素チャンバ底壁は、該栄養素チャンバ底壁に亘り前記植物栄養素溶液の深さを略一定に維持するために、水平面と略平行である、請求項１または２記載のシステム。
【請求項４】
前記栄養素チャンバが、前記一対のトレイ支持体の横方向に中間にある、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記栄養素チャンバが、前記コンベヤ開口中に延在する、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
各トレイが、前記トレイ本体を貫通する少なくとも１つのトレイ通気孔を含み、該トレイ通気孔は、該トレイ上部に開いた通気孔上端と前記トレイ底部に開いた通気孔下端との間に、水平面に対して直角な垂直通気孔軸に沿って延在し、該トレイ通気孔は、前記トレイ本体に空気を通過させて、前記植物への空気の送達を下から促進させるためにある、請求項１から５いずれか１項記載のシステム。
【請求項７】
前記トレイ通気孔が前記栄養素チャンバを貫通する、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記植物に空気を送達するための空気送達ダクト構造であって、該空気送達ダクト構造から下方に空気を排出して、該植物に空気を上から送達するための、各植物栽培トレイの上にある複数の第１のポート、および該空気送達ダクト構造から上方に空気を排出して、前記トレイ通気孔を通じて該植物に空気を下から送達するための、各植物栽培トレイの下にある複数の第２のポートを含む空気送達ダクト構造をさらに備える、請求項６または７記載のシステム。
【請求項９】
重力駆動式植物栽培システム用の植物栽培トレイにおいて、
（ａ）トレイ上部、該トレイ上部と垂直に反対のトレイ底部、トレイ前部、および該トレイ前部と軸方向に反対のトレイ後部を有するトレイ本体であって、
（ｉ）重力コンベヤの車輪と係合して前記植物栽培トレイをその上に回転支持するための一対の横方向に間隔が空けられたトレイ裏面であって、前記トレイが前記コンベヤ上で支持されているときに、各々が、前記トレイ後部からトレイ前部に、水平面に対して下方に傾斜しているトレイ裏面と、
（ｉｉ）底壁面にある栄養素チャンバ底壁と、
（ｉｉｉ）前記栄養素チャンバ底壁の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁であって、前記栄養素チャンバ底壁および該栄養素チャンバ側壁は、植物栄養素溶液を保持するために、栄養素チャンバを前記トレイ本体内部に包囲し、前記栄養素チャンバ底壁は、該栄養素チャンバ底壁に亘り前記植物栄養素溶液の深さを略一定に維持するために、前記トレイが前記コンベヤ上に支持されているときに、水平面と略平行である、栄養素チャンバ側壁と、
を含むトレイ本体、および
（ｂ）植物を保持するための、前記トレイ本体内にある複数の植物キャビティであって、前記トレイ上部に開き、該植物に前記植物栄養素溶液を供給するために前記栄養素チャンバと流体連通している植物キャビティ、
を備えた植物栽培トレイ。
【請求項１０】
前記栄養素チャンバ底壁が、前記裏面の下の高さで、該裏面の横方向に中間にある、請求項９記載のトレイ。
【請求項１１】
各トレイが、前記トレイ本体を貫通する少なくとも１つのトレイ通気孔を含み、該トレイ通気孔は、前記トレイ上部に開いた通気孔上端と前記トレイ底部に開いた通気孔下端との間に、水平面に対して直角な垂直通気孔軸に沿って延在し、該トレイ通気孔は、前記トレイ本体に空気を通過させて、前記植物への空気の送達を下から促進させるためにある、請求項９または１０記載のトレイ。
【請求項１２】
前記トレイ通気孔が、前記栄養素チャンバを貫通する、請求項１１記載のトレイ。
【請求項１３】
各植物キャビティが、前記トレイ上部に開いたキャビティ上端と該キャビティ上端の下のキャビティ下端との間に、水平面に対して直角な垂直キャビティ軸に沿って延在する、請求項９から１２いずれか１項記載のトレイ。
【請求項１４】
各植物キャビティのキャビティ下端が、共通のキャビティ底平面にあり、該キャビティ底平面は、前記トレイが前記コンベヤ上に支持されているときに、水平面と略平行である、請求項１３記載のトレイ。
【請求項１５】
各植物キャビティのキャビティ上端が、共通のキャビティ上平面にあり、該キャビティ上平面は、前記トレイが前記コンベヤ上に支持されているときに、水平面と略平行である、請求項１３または１４記載のトレイ。
【請求項１６】
高密度植物栽培システムを作動させる方法において、
（ａ）植物を保持する複数の植物栽培トレイを重力コンベヤ上に回転支持する工程であって、該重力コンベヤは、フレーム上流端とフレーム下流端との間にコンベヤ軸に沿って延在し、該コンベヤ軸は、該フレーム上流端から該フレーム下流端まで、水平面に対して下方に傾斜している工程、
（ｂ）空気、植物栄養素溶液、および光を前記植物に送達して、植物成長を促進する工程、および
（ｃ）重力により、前記フレーム下流に向かって前記コンベヤ軸に沿って、前記重力コンベヤ上で支持された前記植物栽培トレイを転がす工程、
を有してなる方法。
【請求項１７】
各トレイ内部の栄養素チャンバに前記植物栄養素溶液を供給する工程であって、該栄養素チャンバが、前記植物と流体連通しており、前記トレイの栄養素チャンバ底壁により下から取り囲まれており、該栄養素チャンバ底壁が底壁面にある工程、および工程（ａ）から（ｃ）中、前記底壁面を水平面と略平行に維持する工程をさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
植物栽培システムにおいて、
（ａ）フレーム上流端および該フレーム上流端から水平に間隔が空けられたフレーム下流端を有するフレーム、
（ｂ）前記フレームに搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリであって、各々が、コンベヤ軸に沿って前記フレーム上流端と前記フレーム下流端との間に延在する少なくとも１つのコンベヤを含むコンベヤアセンブリ、
（ｃ）それぞれのコンベヤ軸に沿って前記フレーム下流端に向かって平行移動させるために、各コンベヤ上に支持された複数の植物栽培トレイであって、各々が、トレイ上部および該トレイ上部と垂直に反対のトレイ底部を有するトレイ本体と、前記トレイ本体内にあり、前記トレイ上部に開いた複数の植物キャビティであって、植物を保持するための植物キャビティと、前記トレイ本体を垂直に貫通する少なくとも１つのトレイ通気孔であって、空気を該トレイ本体に垂直に通して、前記植物への空気の送達を下から促進させるために、前記トレイ上部と前記トレイ底部に開いたトレイ通気孔とを備える植物栽培トレイ、および
（ｄ）空気を前記植物に送達するための空気送達ダクト構造であって、該空気送達ダクト構造から下方に空気を排出して、該植物に空気を上から送達するための、各植物栽培トレイの上にある複数の第１のポート、および該空気送達ダクト構造から上方に空気を排出して、前記トレイ通気孔を通じて植物に空気を下から送達するための、各植物栽培トレイの下にある複数の第２のポートを含む空気送達ダクト構造、
を備えた植物栽培システム。
【請求項１９】
前記トレイ通気孔が、前記トレイ上部に開いた通気孔上端と前記トレイ底部に開いた通気孔下端との間に延在し、該通気孔下端は、前記第２のポートの内の少なくとも１つから排出された空気を受け入れるために、該第２のポートの内の少なくとも１つの上に重なっている、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
各植物栽培トレイが、前記トレイ本体内部にある、前記植物キャビティと流体連通している栄養素チャンバを備え、該栄養素チャンバは、植物栄養素溶液を保持するためにあり、前記トレイ通気孔は、該栄養素チャンバを垂直に貫通する、請求項１８または１９記載のシステム。
【請求項２１】
各トレイが、前記トレイ上部と前記トレイ底部との間に延在するトレイ側壁を備え、該トレイ側壁は、水平に外向きの側壁外面および該側壁外面の水平内側に延在し、該トレイ上部と該トレイ底部に開いた少なくとも１つの通気孔凹部を有し、前記トレイ通気孔は該通気孔凹部から作られている、請求項１８または１９記載のシステム。
【請求項２２】
各コンベヤが、コンベヤ開口により互いから横方向に間隔が空けられ、前記コンベヤ軸に沿って前記フレーム上流端と前記フレーム下流端との間に延在する一対のトレイ支持体を含み、該支持体は、前記コンベヤ上に支持された前記植物栽培トレイのトレイ裏面と横方向に間隔を空けて係合し、該コンベヤ上に支持された該植物栽培トレイの前記トレイ通気孔は、該一対のトレイ支持体の横方向の中間にあり、前記コンベヤ開口の上に重なっている、請求項１８から２１いずれか１項記載のシステム。
【請求項２３】
前記空気送達ダクト構造が、空気を前記第１と第２のポートに導くための複数のダクトアセンブリを含み、該ダクトアセンブリは、互いから垂直に間隔が空けられており、前記コンベヤアセンブリと該ダクトアセンブリは、互いの間に垂直に入れられている、請求項１８から２２いずれか１項記載のシステム。
【請求項２４】
前記空気送達ダクト構造が、空気をそこに導くために各ダクトアセンブリと流体連通しているダクトヘッダーを含む、請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記ダクトアセンブリが、前記コンベヤアセンブリの上に上側ダクトアセンブリを含み、該上側ダクトアセンブリは、該コンベヤアセンブリに面する上側ダクト底壁を有する少なくとも１つの上側ダクト、および該上側ダクトから下方に空気を排出するための該上側ダクト底壁にある一連の第１のポートを含む、請求項２３または２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記ダクトアセンブリが、前記コンベヤアセンブリの下に下側ダクトアセンブリを含み、該下側ダクトアセンブリは、該コンベヤアセンブリに面する下側ダクト上壁を有する少なくとも１つの下側ダクト、および該下側ダクトから上方に空気を排出するための該下側ダクト上壁にある一連の第２のポートを含む、請求項２３から２５いずれか１項記載のシステム。
【請求項２７】
前記ダクトアセンブリが、少なくとも１つの中間ダクトアセンブリであって、該中間ダクトアセンブリの上の前記コンベヤアセンブリの上側のものと、該中間ダクトアセンブリの下の該コンベヤアセンブリの下側のものとの垂直に中間にある少なくとも１つの中間ダクトアセンブリを含み、該中間ダクトアセンブリは、少なくとも１つの中間ダクトであって：前記コンベヤアセンブリの下側のものに面する中間ダクト底壁、前記中間ダクトから下方に空気を排出するための該中間ダクト底壁にある一連の第１のポート、前記コンベヤアセンブリの上側のものに面する、該中間ダクト底壁と反対にある中間ダクト上壁、および前記中間ダクトから上方に空気を排出するための該中間ダクト上壁にある一連の第２のポートを有する少なくとも１つの中間ダクトを備える、請求項２３から２６いずれか１項記載のシステム。
【請求項２８】
前記コンベヤ軸が、重力による、前記フレーム下流端に向かう該コンベヤ軸に沿った前記植物栽培トレイの平行移動を促進するために、前記フレーム上流端から該フレーム下流端まで、水平面に対して下方に傾斜している、請求項１８から２７いずれか１項記載のシステム。
【請求項２９】
植物栽培トレイにおいて、
（ａ）トレイ上部および該トレイ上部と反対のトレイ底部を有するトレイ本体、
（ｂ）植物栄養素溶液を保持するための、前記トレイ本体内部の栄養素チャンバ、
（ｃ）植物を保持するための前記トレイ本体内の複数の植物キャビティであって、各々が、前記トレイ上部に開いており、前記植物に前記植物栄養素溶液を提供するために前記栄養素チャンバと流体連通している複数の植物キャビティ、および
（ｄ）前記トレイ本体および前記栄養素チャンバを垂直に貫通している少なくとも１つのトレイ通気孔であって、該トレイ本体に空気を垂直に通過させて、下からの前記植物への空気の送達を促進させるために前記トレイ上部および前記トレイ底部に開いたトレイ通気孔、
を備えた植物栽培トレイ。
【請求項３０】
前記トレイ本体が、トレイ下側部分および該トレイ下側部分内に取り外し可能に入れ子になったトレイ上側部分を含み、前記栄養素チャンバは該トレイ下側部分内にあり、前記植物キャビティは該トレイ上側部分内にあり、前記トレイ通気孔は、該トレイ下側部分および該トレイ上側部分を貫通している、請求項２９記載のトレイ。
【請求項３１】
前記トレイ本体が、栄養素チャンバ底壁および該栄養素チャンバ底壁の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁を含み、該栄養素チャンバ底壁および該栄養素チャンバ側壁が、前記栄養素チャンバを取り囲んでいる、請求項２９または３０記載のトレイ。
【請求項３２】
前記トレイ通気孔が、前記栄養素チャンバ底壁から上方に前記栄養素チャンバを通って延在する通気孔突出部を含み、該通気孔突出部は、前記栄養素チャンバと流体隔離された中空通気孔内部、および該通気孔内部と前記トレイ上部との間に流体連通を提供する、該栄養素チャンバの上にある突出部ポートを含む、請求項３１記載のトレイ。
【請求項３３】
前記通気孔突出部が、前記栄養素チャンバの上にある突出部上壁および前記チャンバ底壁と該突出部上壁との間に延在する突出部側壁を含み、該突出部側壁は前記通気孔内部を水平に取り囲み、前記突出部ポートは該突出部上壁内にある、請求項３２記載のトレイ。
【請求項３４】
高密度植物栽培システム内で植物を栽培する方法において、
（ａ）コンベヤアセンブリ上に複数の植物栽培トレイを支持する工程であって、各植物栽培トレイは、植物を保持する複数の植物キャビティを含み、該植物キャビティは、前記トレイのトレイ上部に開いている工程、
（ｂ）各植物栽培トレイ内の栄養素チャンバに植物栄養素溶液を供給する工程であって、該栄養素チャンバは、前記植物に該植物栄養素溶液を提供するために前記植物キャビティと流体連通している工程、および
（ｃ）ダクト内の複数のポートから上方に空気を排出し、前記トレイを垂直に通して、各栄養素チャンバを垂直に貫通するトレイ通気孔を通じて、下から前記植物に該空気を導く工程、
を有してなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、植物栽培に関する。より詳しくは、本開示は、高密度の垂直積層植物栽培システム並びに関連装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（Vail等）には、屋内農業モジュールシステムが開示されている。その屋内農業モジュールシステムは、筐体を備えることがある。それに加え、屋内農業モジュールシステムは、その筐体内にある複数の屋内農業モジュール部材であって、その複数の屋内農業モジュール部材は、筐体内の複数の垂直レベルを有する高密度ラッキングシステムを含み、２つの隣接する垂直レベルの間の垂直距離が１１インチ（約２８ｃｍ）以下である、複数の屋内農業モジュール部材；複数の垂直レベルの各レベルに空気流および照明を与える空気流管理照明システム；灌漑システム；および再循環システムを備えることがある。
【０００３】
特許文献２（Greiling）には、成形可能な材料の平板内に複数のカップを有する植物トレイであって、そのカップは平行列にあり、その列の少なくともいくつかは、平板内の空気開口がカップ内で成長している植物の茎葉に空気を供給するために、カップの内のいくつかの間に空間を有する、植物トレイが開示されている。隣接する列内のカップは、ずれており、利用可能空間内に、空気開口に近接して位置する最大数のカップを提供するために、六角形などの可変幅形状を有することがある。六角形断面のカップには、植物の根の成長を方向付けるための角もある。空気開口を取り囲む隣接するカップの側壁は、空気排出を改善するための煙突を形成する。
【０００４】
特許文献３（Talbott）には、複数の隆起突起を持つ床を有する、植物を成長させるための装置であって、その隆起突起は、それらの間に樋領域を画成し、その突起の上部周囲に対してあるレベルで植物散水流体を保持するように適合された、装置が開示されている。各々が開口を画成する底部を含む、複数の間隔が空けられた下方に延在するセルを有する、受け皿の挿入物も提供される。その挿入物は、第１の位置と第２の位置との間に移動可能である。その第１の位置は、散水流体が開口に入ることができるように、底部がその流体のレベルより下の樋領域内に配置される位置である。第２の位置において、その底部の内の少なくともいくつかは、開口が突起により完全ではなく塞がれ、セル内の流体をそこから排水できるように、突起上に載っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／００２７１１２号明細書
【特許文献２】米国特許第４８５４０７５号明細書
【特許文献３】米国特許第４４９５７２５号明細書
【発明の概要】
【０００６】
以下の概要は、出願人の教示の様々な態様を読者に紹介する意図があるが、どのような発明も定義する意図はない。
【０００７】
いくつかの態様によれば、重力駆動式植物栽培システムは、（ａ）フレーム上流端およびそのフレーム上流端から水平に間隔が空けられたフレーム下流端を有するフレーム；および（ｂ）そのフレームに搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリを備える。各コンベヤアセンブリは、コンベヤ軸に沿ってフレーム上流端とフレーム下流端との間に延在する少なくとも１つの重力コンベヤを含む。そのコンベヤ軸は、フレーム上流端からフレーム下流端まで水平面に対して下方に傾斜している。このシステムは、（ｃ）各重力コンベヤ上に回転支持され、重力によりそれぞれのコンベヤ軸に沿ってフレーム下流端に向かって平行移動させられる複数の植物栽培トレイをさらに備える。各トレイは、（ｉ）トレイ上部およびそのトレイ上部と垂直に反対のトレイ底部を有するトレイ本体；（ｉｉ）トレイ本体内にあり、トレイ上部に開いた複数の植物キャビティであって、植物を保持するための植物キャビティ；および（ｉｉｉ）トレイ本体内部にあり、植物キャビティと流体連通している栄養素チャンバであって、植物栄養素溶液を保持するための栄養素チャンバを含む。
【０００８】
ある例では、各重力コンベヤは、コンベヤ開口により互いから横方向に間隔が空けられた一対の支持体を備える。各トレイ支持体は、それぞれのコンベヤ軸と略平行なフレーム下流端とフレーム上流端との間に延在するレール、およびそのレールに回転可能に搭載され、コンベヤ軸に沿って互いから間隔が空けられた複数の車輪を備える。一対の支持体の車輪は、コンベヤ上に支持された植物栽培トレイのトレイ裏面と横方向に間隔が空けられて係合する。各トレイ裏面は、コンベヤ軸に略平行に、水平面に対して下方に傾斜している。
【０００９】
ある例では、トレイ本体は、底壁面にある栄養素チャンバ底壁、およびその栄養素チャンバ底壁の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁を含む。その栄養素チャンバ底壁および栄養素チャンバ側壁は、栄養素チャンバを包囲する。その栄養素チャンバ底壁は、この栄養素チャンバ底壁に亘り植物栄養素溶液の深さを略一定に維持するために、水平面と略平行である。
【００１０】
ある例では、栄養素チャンバは、一対のトレイ支持体の横方向に中間にある。ある例では、栄養素チャンバは、コンベヤ開口中に延在する。
【００１１】
ある例では、各トレイは、トレイ本体を貫通する少なくとも１つのトレイ通気孔を含む。そのトレイ通気孔は、トレイ上部に開いた通気孔上端とトレイ底部に開いた通気孔下端との間に、水平面に対して直角な垂直通気孔軸に沿って延在する。このトレイ通気孔は、トレイ本体に空気を通過させて、植物への空気の送達を下から促進させるためにある。ある例では、トレイ通気孔は、栄養素チャンバを貫通する。
【００１２】
ある例では、前記システムは、植物に空気を送達するための空気送達ダクト構造をさらに備える。この空気送達ダクト構造は、空気送達ダクト構造から下方に空気を排出して、植物に空気を上から送達するための、各植物栽培トレイの上にある複数の第１のポート、および空気送達ダクト構造から上方に空気を排出して、トレイ通気孔を通じて植物に空気を下から送達するための、各植物栽培トレイの下にある複数の第２のポートを含む。
【００１３】
いくつかの態様によれば、重力駆動式植物栽培システム用の植物栽培トレイは、（ａ）トレイ上部、そのトレイ上部と垂直に反対のトレイ底部、トレイ前部、およびそのトレイ前部と軸方向に反対のトレイ後部を有するトレイ本体を備える。そのトレイ本体は、（ｉ）重力コンベヤの車輪と係合して植物栽培トレイをその上に回転支持するための一対の横方向に間隔が空けられたトレイ裏面を含む。各裏面は、トレイがコンベヤ上で支持されているときに、トレイ後部からトレイ前部に、水平面に対して下方に傾斜している。そのトレイ本体は、（ｉｉ）底壁面にある栄養素チャンバ底壁、および（ｉｉｉ）その栄養素チャンバ底壁の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁を含む。その栄養素チャンバ底壁および栄養素チャンバ側壁は、植物栄養素溶液を保持するために、栄養素チャンバをトレイ本体内部に包囲する。その栄養素チャンバ底壁は、トレイが、この栄養素チャンバ底壁に亘り植物栄養素溶液の深さを略一定に維持するためにコンベヤ上に支持されているときに、水平面と略平行である。植物栽培トレイは、（ｂ）植物を保持するための、トレイ本体内にある複数の植物キャビティをさらに備える。この植物キャビティは、トレイ上部に開き、植物に植物栄養素溶液を供給するために栄養素チャンバと流体連通している。
【００１４】
ある例では、栄養素チャンバ底壁は、裏面の下の高さで、横方向に中間にある。
【００１５】
ある例では、トレイは、トレイ本体を貫通する少なくとも１つのトレイ通気孔を含む。そのトレイ通気孔は、トレイ上部に開いた通気孔上端とトレイ底部に開いた通気孔下端との間に、水平面に対して直角な垂直通気孔軸に沿って延在する。このトレイ通気孔は、トレイ本体に空気を通過させて、植物への空気の送達を下から促進させるためにある。ある例では、トレイ通気孔は、栄養素チャンバを貫通する。
【００１６】
ある例では、各植物キャビティは、トレイ上部に開いたキャビティ上端とそのキャビティ上端の下のキャビティ下端との間に、水平面に対して直角な垂直キャビティ軸に沿って延在する。ある例では、各植物キャビティのキャビティ下端は、共通のキャビティ底平面にあり、そのキャビティ底平面は、トレイが重力コンベヤ上に支持されているときに、水平面と略平行である。ある例では、各植物キャビティのキャビティ上端は、共通のキャビティ上平面にあり、そのキャビティ上平面は、トレイが重力コンベヤ上に支持されているときに、水平面と略平行である。
【００１７】
いくつかの態様によれば、高密度植物栽培システムを作動させる方法は、（ａ）植物を保持する複数の植物栽培トレイを重力コンベヤ上に回転支持する工程であって、重力コンベヤは、フレーム上流端とフレーム下流端との間にコンベヤ軸に沿って延在し、そのコンベヤ軸は、フレーム上流端からフレーム下流端まで、水平面に対して下方に傾斜している工程、（ｂ）空気、植物栄養素溶液、および光を植物に送達して、植物成長を促進する工程、および（ｃ）重力により、フレーム下流に向かってコンベヤ軸に沿って、重力コンベヤ上で支持された植物栽培トレイを転がす工程を有してなる。
【００１８】
ある例では、その方法は、各トレイ内部の栄養素チャンバに植物栄養素溶液を供給する工程であって、栄養素チャンバが、植物と流体連通しており、トレイの栄養素チャンバ底壁により下から取り囲まれており、その栄養素チャンバ底壁が底壁面にある工程、および工程（ａ）から（ｃ）中、底壁面を水平面と略平行に維持する工程をさらに含む。
【００１９】
いくつかの態様によれば、植物栽培システムは、（ａ）フレーム上流端およびそのフレーム上流端から水平に間隔が空けられたフレーム下流端を有するフレーム；および（ｂ）そのフレームに搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリを備える。各コンベヤアセンブリは、コンベヤ軸に沿ってフレーム上流端とフレーム下流端との間に延在する少なくとも１つのコンベヤを含む。このシステムは、（ｃ）それぞれのコンベヤ軸に沿ってフレーム下流端に向かって平行移動させるために、各コンベヤ上に支持された複数の植物栽培トレイをさらに備える。各植物栽培トレイは、（ｉ）トレイ上部およびそのトレイ上部と垂直に反対のトレイ底部を有するトレイ本体；（ｉｉ）トレイ本体内にあり、トレイ上部に開いた複数の植物キャビティであって、植物を保持するための植物キャビティ；および（ｉｉｉ）トレイ本体を垂直に貫通する少なくとも１つのトレイ通気孔であって、空気をトレイ本体に垂直に通して、植物への空気の送達を下から促進させるために、トレイ上部とトレイ底部に開いたトレイ通気孔を備える。このシステムは、（ｄ）空気を植物に送達するための空気送達ダクト構造をさらに備える。この空気送達ダクト構造は、空気送達ダクト構造から下方に空気を排出して、植物に空気を上から送達するための、各植物栽培トレイの上にある複数の第１のポート、および空気送達ダクト構造から上方に空気を排出して、トレイ通気孔を通じて植物に空気を下から送達するための、各植物栽培トレイの下にある複数の第２のポートを含む。
【００２０】
ある例では、各トレイ通気孔は、トレイ上部に開いた通気孔上端とトレイ底部に開いた通気孔下端との間に延在し、通気孔下端は、第２のポートの内の少なくとも１つから排出された空気を受け入れるために、その第２のポートの内の少なくとも１つの上に重なっている。
【００２１】
ある例では、各植物栽培トレイは、トレイ本体内部にある、植物キャビティと流体連通している栄養素チャンバを備える。その栄養素チャンバは、植物栄養素溶液を保持するためにある。ある例では、トレイ通気孔は、その栄養素チャンバを垂直に貫通する。
【００２２】
ある例では、各トレイは、トレイ上部とトレイ底部との間に延在するトレイ側壁を備え、そのトレイ側壁は、水平に外向きの側壁外面およびその側壁外面の水平内側に延在し、トレイ上部とトレイ底部に開いた少なくとも１つの通気孔凹部を有する。ある例では、そのトレイ通気孔は通気孔凹部から作られている。
【００２３】
ある例では、各コンベヤは、コンベヤ開口により互いから横方向に間隔が空けられ、コンベヤ軸に沿ってフレーム上流端とフレーム下流端との間に延在する一対の支持体を含む。その支持体は、コンベヤ上に支持された植物栽培トレイのトレイ裏面と横方向に間隔を空けて係合する。コンベヤ上に支持された植物栽培トレイのトレイ通気孔は、一対のトレイ支持体の横方向の中間にあり、コンベヤ開口の上に重なっている。
【００２４】
ある例では、空気送達ダクト構造は、空気を第１と第２のポートに導くための複数のダクトアセンブリを含む。そのダクトアセンブリは、互いから垂直に間隔が空けられており、コンベヤアセンブリとダクトアセンブリは、互いの間に垂直に入れられている。
【００２５】
ある例では、空気送達ダクト構造は、空気をそこに導くために各ダクトアセンブリと流体連通しているダクトヘッダーを含む。
【００２６】
ある例では、ダクトアセンブリは、コンベヤアセンブリの上に上側ダクトアセンブリを含む。その上側ダクトアセンブリは、コンベヤアセンブリに面する上側ダクト底壁を有する少なくとも１つの上側ダクト、およびその上側ダクトから下方に空気を排出するための上側ダクト底壁にある一連の第１のポートを含む。
【００２７】
ある例では、ダクトアセンブリは、コンベヤアセンブリの下に下側ダクトアセンブリを含む。その下側ダクトアセンブリは、コンベヤアセンブリに面する下側ダクト上壁を有する少なくとも１つの下側ダクト、およびその下側ダクトから上方に空気を排出するための下側ダクト上壁にある一連の第２のポートを含む。
【００２８】
ある例では、ダクトアセンブリは、少なくとも１つの中間ダクトアセンブリであって、その中間ダクトアセンブリの上のコンベヤアセンブリの上側のものと、その中間ダクトアセンブリの下のコンベヤアセンブリの下側のものとの垂直に中間にある少なくとも１つの中間ダクトアセンブリを含む。その中間ダクトアセンブリは、少なくとも１つの中間ダクトであって：コンベヤアセンブリの下側のものに面する中間ダクト底壁、中間ダクトから下方に空気を排出するための中間ダクト底壁にある一連の第１のポート、コンベヤアセンブリの上側のものに面する、中間ダクト底壁と反対にある中間ダクト上壁、および中間ダクトから上方に空気を排出するための中間ダクト上壁にある一連の第２のポートを有する少なくとも１つの中間ダクトを備える。
【００２９】
ある例では、コンベヤ軸は、重力による、フレーム下流端に向かうコンベヤ軸に沿った植物栽培トレイの平行移動を促進するために、フレーム上流端からフレーム下流端まで、水平面に対して下方に傾斜している。ある例では、各コンベヤアセンブリは複数のダクトを含み、各ダクトとは、コンベヤ軸に対して垂直にコンベヤアセンブリに亘り横方向に延在している。各ダクトアセンブリのダクトは、コンベヤアセンブリ軸に沿って互いから間隔が空けられている。そのコンベヤアセンブリ軸は、コンベヤ軸と平行である。
【００３０】
ある例では、各コンベヤアセンブリは、概して共通の高さに搭載され、隣り合ったレーンに配列された複数のコンベヤを含み、各コンベヤアセンブリのコンベヤは、第１のコンベヤおよびその第１のコンベヤから横方向に間隔が空けられ、それと平行に延在する第２のコンベヤを含む。ある例では、空気送達ダクト構造が、第１と第２のコンベヤの横方向に中間の１つ以上のダクトヘッダー、各第１のコンベヤ上に支持されたトレイ内に保持された植物に空気を送達するための、ダクトヘッダーの第一面から横方向に延在する複数の第１のダクトアセンブリ、および各第２のコンベヤ上に支持されたトレイ内に保持された植物に空気を送達するための、第一面と反対のダクトヘッダーの第二面から横方向に延在する複数の第２のダクトアセンブリを含む。ある例では、その１つ以上のダクトヘッダーは、そこに空気を導くために第１のダクトアセンブリと流体連通している第１のダクトヘッダー、およびそこに空気を導くために第２のダクトアセンブリと流体連通している第２のダクトヘッダーを含む。ある例では、第１のダクトヘッダーは、第２のダクトヘッダーから軸方向に間隔が空けられている。ある例では、各ダクトヘッダーは略垂直に向けられており、各ダクトアセンブリは略水平に向けられている。
【００３１】
いくつかの態様によれば、植物栽培トレイは、（ａ）トレイ上部およびそのトレイ上部と反対のトレイ底部を有するトレイ本体、（ｂ）植物栄養素溶液を保持するための、トレイ本体内部の栄養素チャンバ、（ｃ）植物を保持するためのトレイ本体内の複数の植物キャビティであって、各植物キャビティは、トレイ上部に開いており、植物に植物栄養素溶液を提供するために栄養素チャンバと流体連通している、複数の植物キャビティ、および（ｄ）トレイ本体および栄養素チャンバを垂直に貫通している少なくとも１つのトレイ通気孔であって、トレイ本体に空気を垂直に通過させて、下からの植物への空気の送達を促進させるためにトレイ上部およびトレイ底部に開いたトレイ通気孔を備えている。
【００３２】
ある例では、トレイ本体は、トレイ下側部分およびそのトレイ下側部分内に取り外し可能に入れ子になったトレイ上側部分を含む。栄養素チャンバはトレイ下側部分内にあり、植物キャビティはトレイ上側部分内にあり、トレイ通気孔は、そのトレイ下側部分およびトレイ上側部分を貫通している。
【００３３】
ある例では、トレイ本体は、栄養素チャンバ底壁およびその栄養素チャンバ底壁の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁を含む。その栄養素チャンバ底壁および栄養素チャンバ側壁は、栄養素チャンバを取り囲んでいる。
【００３４】
ある例では、トレイ通気孔は、栄養素チャンバ底壁から上方に栄養素チャンバを通って延在する通気孔突出部を含む。この通気孔突出部は、栄養素チャンバと流体隔離された中空通気孔内部、および通気孔内部とトレイ上部との間に流体連通を提供する、栄養素チャンバの上にある突出部ポートを含む。ある例では、通気孔突出部は、栄養素チャンバの上にある突出部上壁およびチャンバ底壁と突出部上壁との間に延在する突出部側壁を含む。その突出部側壁は通気孔内部を水平に取り囲み、突出部ポートは突出部上壁内にある。
【００３５】
いくつかの態様によれば、高密度植物栽培システム内で植物を栽培する方法は、（ａ）コンベヤアセンブリ上に複数の植物栽培トレイを支持する工程であって、各植物栽培トレイは、植物を保持する複数の植物キャビティを含み、その植物キャビティは、トレイのトレイ上部に開いている工程、（ｂ）各植物栽培トレイ内の栄養素チャンバに植物栄養素溶液を供給する工程であって、その栄養素チャンバは、植物に植物栄養素溶液を提供するために植物キャビティと流体連通している工程、および（ｃ）ダクト内の複数のポートから上方に空気を排出し、トレイを垂直に通して、各栄養素チャンバを垂直に貫通するトレイ通気孔を通じて、下から植物にその空気を導く工程を有してなる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
ここに含まれる図面は、本明細書の装置および方法の様々な例を図示するためであり、教示されているものの範囲をいかようにも限定する意図はない。
【図１】例示の植物栽培システムの斜視図
【図１Ａ】図１のシステムの部分分解図
【図２】図１のシステムの側面図
【図３】図１のシステムのコンベヤ上に支持された植物栽培トレイを示す、図１のシステムの一部の概略側面図
【図４】図１のシステムの背面図
【図５】図１のシステムのコンベヤ上に支持された植物栽培トレイを示す、図１のシステムの一部の概略背面図
【図６】図１のシステムの植物栽培トレイの斜視図
【図７】図６のトレイの上面図
【図８】図７の線８−８に沿ってとられた図６のトレイの分解断面図
【図９】図７の線９−９に沿ってとられた図６のトレイの分解断面図
【図１０】図７の線８−８のような断面線に沿ってとられた、図１のシステムの一部の概略断面背面図
【図１１】図６のトレイのトレイ下側部分の上面斜視図
【図１２】図１１のトレイ下側部分の底面斜視図
【図１３】図１１のトレイ下側部分の側面図
【図１４Ａ】随意的なトレイ装填装置および随意的なトレイ抽出装置がそれぞれの第１の配置にある、図１のシステムの概略側面図
【図１４Ｂ】図１４Ａの図のようであるが、それぞれの第２の配置にあるトレイ装填装置およびトレイ抽出装置を示す概略側面図
【図１５】図１のもののようなシステム用の別の例示の植物栽培トレイの上面斜視図
【図１６】図１５の線１６−１６に沿ってとられた、図１５のトレイの断面斜視図
【図１７】図１５のトレイの底面斜視図
【図１８】図１５のトレイの下側部分および上げ床の上面斜視図
【図１９】図１８の図のようであるが、上げ床が取り除かれた上面斜視図
【図２０】別の例示の植物栽培システムの概略側面図
【図２１】別の例示の植物栽培システムの斜視図
【図２１Ａ】図２１のシステムの部分分解図
【図２２】図２１Ａの線２２−２２でとられた、図２１のシステムのダクト部分の断面図
【図２３】別の例示の植物栽培システムの斜視図
【図２４】図２３のシステムの空気送達ダクト構造の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
各請求項の発明の実施の形態の例を提供するために、様々な装置または方法が、下記に記載されている。下記に記載されたどの実施の形態も、どの請求項の発明を限定するものではなく、どの請求項の発明も、下記に記載されたものと異なる方法または装置に及ぶであろう。その請求項の発明は、下記に記載されたいずれか１つの装置または方法の特徴の全てを有する装置または方法に、もしくは下記に記載された装置の複数または全てに共通する特徴に限定されない。下記に記載された装置または方法は、どの請求項の発明の実施の形態でもない可能性がある。この書類の請求項に記載されていない、下記に記載された装置または方法に開示されたどの発明も、別の保護手段、例えば、継続特許出願の主題であってもよく、出願人、発明者、または所有権者は、この書類の開示により、どのそのような発明も、遺棄する、放棄する、または共用に捧げる意図はない。
【００３８】
本出願において、発明者等は、屋内環境において生産的な植物成長を促進できる、高密度の垂直積層植物栽培システムを開示する。ここに開示された設計の態様は、より効率的、簡単な、費用効果的な、および／または信頼できる栽培システムを提供できる特徴を含む。ここに開示された特徴のいくつかは、そのように試みたときに経験する難題を克服するやり方で、そのシステムの所定の全体積について植物密度を増加させる。例えば、発明者等は、増加した密度により、そのシステム内で栽培される全ての植物にとって植物成長の最適環境を提供することが難しくなることを見出した。ここに開示された特徴は、そのシステム内で栽培されている植物に、空気（様々な気体を含む）、栄養素溶液、および／または照明のより均一な供給を与えるのに役立つことによって、この課題に対処しようとするものである。
【００３９】
図１および１Ａを参照すると、図示された例において、植物栽培システム１００は、フレーム上流端１０２ａおよびフレーム上流端１０２ａから水平に間隔が空けられたフレーム下流端１０２ｂを有するフレーム１０２を備える。図２を参照すると、図示された例において、フレーム１０２に、複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリ１０４が搭載されている。各コンベヤアセンブリ１０４は、コンベヤ軸１０８に沿ってフレーム上流端１０２ａとフレーム下流端１０２ｂとの間に延在する少なくとも１つのコンベヤ１０６（図３も参照のこと）を含む。図４を参照すると、図示された例において、各コンベヤアセンブリ１０４は、概して共通の高さに搭載され、隣り合ったレーンに配列された複数のコンベヤ１０６を含む。図示された例において、各コンベヤアセンブリ１０４は、３つのコンベヤ１０６を含む。
【００４０】
図２および３を参照すると、図示された例において、フレーム下流端１０２ｂに向かってそれぞれのコンベヤ軸１０８に沿って平行移動するために、各コンベヤ１０６上に、複数の植物栽培トレイ１１０が支持されている。図示された例において、コンベヤ１０６の各々は、６個の植物栽培トレイ１１０を支持している。植物栽培トレイ１１０は、コンベヤ軸１０８に沿って互いに隣接して各コンベヤ上に支持されている。
【００４１】
図６を参照すると、図示された例において、各植物栽培トレイ１１０は、トレイ上部１１４およびトレイ上部１１４と垂直に反対のトレイ底部１１５（図５も参照のこと）を有するトレイ本体１１２を含む。各トレイ１１０は、トレイ上部１１４に開いた、トレイ本体１１２内の複数の植物キャビティ１１６をさらに含む。植物キャビティ１１６は、植物（例えば、図５に示されたような植物１１８）を保持するためのものである。図示された例において、各トレイ１１０は、３６個の植物を保持するために６×６配列で配列された３６個の植物キャビティ１１６を含む。
【００４２】
図２および３を参照すると、図示された例において、各コンベヤ１０６に沿ったトレイ１１０の動きは重力駆動され、各コンベヤ１０６のコンベヤ軸１０８は、フレーム上流端１０２ａからフレーム下流端１０２ｂまで水平面１２０に対して下方に傾斜している。水平面１２０は、重力に対して直角である。植物栽培トレイ１１０は、各コンベヤ１０６上に回転支持され、重力によりフレーム下流端１０２ｂに向かってそれぞれのコンベヤ軸１０８に沿って平行移動させられる。コンベヤ軸１０８は、例えば、約０．５度と約５度の間の角度で、水平面１２０に対して下方に傾斜し得る。ある例では、コンベヤ軸１０８は、約０．５度と約１．５度の間の角度で水平面１２０に対して下方に傾斜している。図示された例において、コンベヤ軸１０８は、約１度の角度で水平面１２０に対して下方に傾斜している。
【００４３】
図５を参照すると、図示された例において、各コンベヤ１０６は、コンベヤ開口１２４によって互いから横方向に間隔が空けられた一対の支持体１２２を含む。図３を参照すると、図示された例において、各トレイ支持体１２２は、それぞれのコンベヤ軸１０８と略平行な、フレーム上流端１０２ａとフレーム下流端１０２ｂとの間に延在するレール１２６、およびコンベヤ１０６上にトレイ１１０を回転支持するために、レール１２６に回転可能に搭載され、コンベヤ軸１０８に沿って互いから間隔が空けられた複数の車輪１２８を含む。
【００４４】
まだ図３を参照すると、図示された例において、各植物栽培トレイ１１０は、トレイ前部１３０、トレイ前部１３０と軸方向に反対のトレイ後部１３２、および一対のトレイ支持体１２２の車輪１２８と係合して、コンベヤ１０６上にトレイ１１０を回転支持する一対の横方向に間隔が空けられたトレイ裏面１３４（図５も参照のこと）を含む。図示された例において、トレイ１１０の各裏面１３４は、トレイ後部１３２からトレイ前部１３０まで水平面１２０に対して下方に傾斜している。植物栽培トレイ１１０がコンベヤ１０６上に支持されているときに、各トレイ１１０のトレイ裏面１３４は、コンベヤ軸１０８と略平行である。
【００４５】
図８および９を参照すると、図示された例において、各植物栽培トレイ１１０は、トレイ本体１１２内部にあり、植物キャビティ１１６と流体連通している栄養素チャンバ１３６を備えている（図１０および１１も参照のこと）。栄養素チャンバ１３６は、植物成長を促進するために植物１１８に与えられるべき植物栄養素溶液１３８（図１０）を保持するためのものである。図示された例において、トレイ本体１１２は、トレイ下側部分１１２ａおよびトレイ下側部分１１２ａ内に取り外し可能に入れ子になったトレイ上側部分１１２ｂを含む。図示された例において、栄養素チャンバ１３６はトレイ下側部分１１２ａ内にあり、植物キャビティ１１６はトレイ上側部分１１２ｂ内にある。トレイ上側部分１１２ｂは、例えば、栄養素チャンバ１３６を含む、トレイ１１０の内部へのアクセスを容易にするために、トレイ下側部分１１２ａから取り外すことができる。図示された例において、植物栽培トレイ１１０はツーピース構造のものであり、トレイ下側部分１１２ａおよびトレイ上側部分１１２ｂの各々は、一体型、単一体のワンピース構造のものである。
【００４６】
まだ図８および９を参照すると、図示された例において、トレイ本体１１２は、底壁面１４２にある栄養素チャンバ底壁１４０、および栄養素チャンバ底壁１４０の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁１４４を含む。栄養素チャンバ底壁１４０および栄養素チャンバ側壁１４４は、栄養素チャンバ１３６を取り囲む（図１０および１１も参照のこと）。図示された例において、栄養素チャンバ底壁１４０は、栄養素チャンバ底壁１４０に亘り植物栄養素溶液の深さを略一定に維持するために、コンベヤ１０６上にトレイ１１０が支持されているときに、水平面１２０と略平行である。これにより、トレイ１１０内の全てのキャビティに亘り、各植物のより均一な栄養摂取を促進させることができる。
【００４７】
図８を参照すると、図示された例において、栄養素チャンバ底壁１４０は、トレイ裏面１３４の横方向の中間で、その下のある高さにある。図１０を参照すると、植物栽培トレイ１１０がコンベヤ１０６上に支持されているときに、栄養素チャンバ１３６は、一対のトレイ支持体１２２の横方向の中間にあり、コンベヤ開口１２４中に延在する。
【００４８】
図８を参照すると、図示された例において、各植物キャビティ１１６は、キャビティ軸１４６に沿って、トレイ上部１１４に開いたキャビティ上端１４８と、キャビティ上端１４８の下のキャビティ底端１５０との間に延在する。図示された例において、キャビティ軸１４６は、トレイ１１０がコンベヤ１０６上に支持されているときに、水平面１２０に対して直角である。図示された例において、各トレイ１１０内の植物キャビティ１１６のキャビティ上端１４８は、共通のキャビティ上平面１５２にある。図示された例において、キャビティ上平面１５２は、トレイ１１０がコンベヤ１０６上に支持されているときに、水平面１２０（および底壁面１４２）と略平行である。
【００４９】
図示された例において、各トレイ１１０内の植物キャビティ１１６のキャビティ底端１５０は、共通のキャビティ底平面１５４にある。図示された例において、キャビティ底平面１５４は、トレイ１１０がコンベヤ１０６上に支持されているときに、水平面１２０（および底壁面１４２）と略平行である。図示された例において、各キャビティ底端１５０は、栄養素チャンバ底壁１４０の上にある。図１０を参照すると、図示された例において、各キャビティ底端１５０は、トレイ上側部分１１２ｂがトレイ下側部分１１２ａ内に入れ子になっているときに（図１０参照のこと）、栄養素チャンバ１３６内にある。
【００５０】
図９を参照すると、図示された例において、各植物キャビティ１１６は、キャビティ底端１５０を画成するキャビティ底壁１５６、およびキャビティ軸１４６に沿って、キャビティ底壁１５６とキャビティ上端１４８との間に延在するキャビティ側壁１５８により取り囲まれている。図示された例において、キャビティ底壁１５６は、トレイ上側部分１１２ｂがトレイ下側部分１１２ａ内に入れ子になっているときに（図１０参照のこと）、栄養素チャンバ１３６内に位置付けられている。キャビティ底壁１５６およびキャビティ側壁１５８の少なくとも一方は、栄養素チャンバ１３６と植物キャビティ１１６との間の流体連通を与えるための１つ以上の穿孔１５９を有する。図示された例において、各穿孔は、キャビティ底壁１５６およびキャビティ側壁１５８を貫通している。図示された例において、トレイ上側部分１１２ｂは、キャビティ底壁１５６およびキャビティ側壁１５８を構成する。
【００５１】
図示された例において、キャビティ側壁１５８は、キャビティ底壁１５６から上方にキャビティ上端１４８に向かって延在する側壁下側部分１６０、および側壁下側部分１６０からキャビティ上端１４８に延在する側壁上側部分１６２を含む。図示された例において、キャビティ底壁１５６および側壁下側部分１６０は、植物根を保持するためのキャビティ下側部分１１６ａを画成する。図示された例において、側壁上側部分１６２は、キャビティ上側部分１１６ｂを画成し、植物の植物被（例えば、図１０に示された植物１１８の植物被１１８ａ）を支持するためのものである。図示された例において、側壁上側部分１６２は、植物被の下側部分と係合して、植物被の成長を支援し方向付けるための上側部分内面１６４を有する（図１０参照のこと）。図示された例において、上側部分内面１６４は、略円錐台状であり、側壁下側部分１６０からキャビティ上端１４８まで、側壁下側部分１６０に対してキャビティ軸１４６に沿って半径方向外側に広がっている。
【００５２】
図１０を参照すると、図示された例において、各トレイ１１０は、トレイ本体１１２を垂直に貫通する少なくとも１つのトレイ通気孔１６６をさらに含む。各トレイ通気孔１６６は、空気をトレイ本体１１２に垂直に通して、下からの植物１１８への空気の送達を促進するために、トレイ上部１１４およびトレイ底部１１５に開いている。図示された例において、各トレイ通気孔１６６は、トレイ下側部分１１２ａおよびトレイ上側部分１１２ｂを貫通している。図示された例において、各トレイ通気孔１６６は、通気孔軸１６８に沿って、トレイ上部１１４に開いた通気孔上端１７０およびトレイ底部１１５に開いた通気孔底端１７２の間に延在する。図示された例において、通気孔軸１６８は、トレイ１１０がコンベヤ１０６上に支持されているときに、水平面１２０に対して直角である。図６を参照すると、図示された例において、トレイ１１０は複数のトレイ通気孔１６６を含み、そのトレイ通気孔１６６は植物キャビティ１１６の間に置かれている。図示された例において、各トレイ１１０は、５×５配列で配列された２５のトレイ通気孔１６６を含む。
【００５３】
図９を参照すると、図示された例において、トレイ通気孔１６６は、栄養素チャンバ１３６（図１０および１１も参照のこと）を垂直に貫通している。図示された例において、各トレイ通気孔１６６は、栄養素チャンバ側壁１４４から水平方向に内側に間隔が空けられている。図示された例において、各トレイ通気孔１６６は、栄養素チャンバ底壁１４０から上方に、栄養素チャンバ１３６を通って延在する通気孔突出部１７４を含む。通気孔突出部１７４は、栄養素チャンバ１３６と流体隔離された中空通気孔内部１７６、および通気孔内部１７６とトレイ上部１１４との間に流体連通を提供する、栄養素チャンバ１３６の上にある突出部ポート１８２を含む。図示された例において、通気孔突出部１７４は、栄養素チャンバ１３６の上にある突出部上壁１７８およびチャンバ底壁１４０と突出部上壁１７８との間に延在する突出部側壁１８０を含む。図示された例において、突出部側壁１８０は通気孔内部１７６を水平に取り囲み、突出部ポート１８２は突出部上壁１７８内にある。図示された例において、各トレイ通気孔１６６は、トレイ上側部分１１２ｂ内にトレイポート１８４をさらに含む。図示された例において、突出部ポート１８２は、トレイポート１８４を通じて、通気孔内部１７６とトレイ上部１１４との間に流体連通を提供する。図示された例において、トレイ上側部分１１２ｂは、トレイ下側部分１１２ａ内に入れ子になっているときに、突出部上壁１７８上に支持されている。
【００５４】
植物栽培システム１００は、植物に空気（および他の気体）を供給して、植物成長を促進させるための空気処理システムを含み得る。図１Ａを参照すると、図示された例において、その空気処理システムは、トレイ１１０内に保持された植物に空気を送達するための空気送達ダクト構造１９０を含む。空気送達ダクト構造１９０は、空調装置と流体連通して、植物１１８に送達するための調整空気を受け取ることができる。その空気は、例えば、栽培されている植物の成長を最適化するのに適した気体の湿度、温度、および／または濃度を有するように調整することができる。ある例では、空気は、約２０〜２５℃の気温、約６５％±５％の相対湿度、および約１０００ｐｐｍから１５００ｐｐｍの二酸化炭素濃度を有するように調整することができる。
【００５５】
図１０を参照すると、図示された例において、空気送達ダクト構造１９０は、空気送達ダクト構造１９０から下方に空気を排出して、植物１１８に空気を上から送達するための、コンベヤアセンブリ１０４上に支持された各植物栽培トレイ１１０の上にある複数の第１のポート１９２を含む。空気送達ダクト構造１９０は、空気送達ダクト構造１９０から上方に空気を排出して、トレイ通気孔１６６を通じて植物１１８に空気を下から送達するための、コンベヤアセンブリ１０４上に支持された各植物栽培トレイ１１０の下にある複数の第２のポート１９４をさらに含む。植物１１８に上と下の両方から空気を送達することは、植物１１８の植物被１１８ａの全体に亘る空気分布を改善するのに役立ち、植物の成長を改善するのに役立ち、植物栽培システム１００を通過する、全植物のための均一な環境を提供するのに役立つことができる。
【００５６】
図示された例において、コンベヤ１０６に支持されたトレイ１１０のトレイ通気孔１６６は、一対のトレイ支持体１２２の横方向の中間にあり、コンベヤ開口１２４の上に重なっている。図示された例において、第２のポート１９４からの空気の上方の排出は、コンベヤ開口１２４およびトレイ通気孔１６６を上方に通って、植物１１８に下から空気を送達する。図示された例において、各トレイ通気孔１６６の通気孔底端１７２は、第２のポート１９４の内の少なくとも１つから排出された空気を受け入れるために、その第２のポート１９４の内の少なくとも１つの上に重なっている。
【００５７】
図１Ａを参照すると、図示された例において、空気送達ダクト構造１９０は、空気を第１と第２のポート１９２、１９４に導くための複数のダクトアセンブリ１９６を含む。ダクトアセンブリ１９６は、互いから垂直に間隔が空けられている。図示された例において、コンベヤアセンブリ１０４とダクトアセンブリ１９６は、互いの間に垂直に入れられている（例えば、図１および２参照のこと）。
【００５８】
図示された例において、空気送達ダクト構造１９０は、空気をそこに導くために各ダクトアセンブリ１９６と流体連通しているダクトヘッダー２０２を含む。ダクトヘッダー２０２は、調整空気をそこから受け入れ、その調整空気を各ダクトアセンブリ１９６に導くために、空調装置と流体連通することができる。
【００５９】
図示された例において、各ダクトアセンブリ１９６は、それぞれの気流を第１および／または第２のポート１９２、１９４に導くための複数のダクト１９８を含む。図示された例において、各ダクトアセンブリ１９６は６個のダクト１９８を含む。図示された例において、各ダクト１９８は、コンベヤ軸１０８に対して垂直に、コンベヤアセンブリ１０４を横方向に亘り延在する。図示された例において、各ダクト１９８は、それぞれの水平ダクト軸２００に沿って、空気を受け入れるためにダクトヘッダー２０２と流体連通しているダクト第１端部と、そのダクト第１端部から水平方向に間隔が空けられたダクト第２端部との間に延在している。図示された例において、各ダクト軸２００は、コンベヤ軸１０８に対して略垂直である。図示された例において、各ダクトアセンブリ１９６のダクト１９８は、それぞれのダクトアセンブリ軸１９７に沿って、互いから間隔が空けられている。図示された例において、ダクトアセンブリ軸１９７は、コンベヤ軸１０８と略平行である（図２も参照のこと）。
【００６０】
まだ図１Ａを参照すると、図示された例において、ダクトアセンブリ１９６は、一連のコンベヤアセンブリ１０４の上の上側ダクトアセンブリ１９６ａを含む。上側ダクトアセンブリ１９６ａは、少なくとも１つの上側ダクト１９８ａを含む。図１０を参照すると、図示された例において、上側ダクト１９８ａは、一連のコンベヤアセンブリ１０４に面する上側ダクト底壁２０４、および上側ダクト１９８ａから下方に空気を排出するための上側ダクト底壁２０４にある一連の第１のポート１９２を含む。
【００６１】
図１Ａを参照すると、図示された例において、ダクトアセンブリ１９６は、一連のコンベヤアセンブリ１０４の下に下側ダクトアセンブリ１９６ｂをさらに含む。下側ダクトアセンブリ１９６ｂは、少なくとも１つの下側ダクト１９８ｂを含む。下側ダクト１９８ｂは、一連のコンベヤアセンブリ１０４に面する下側ダクト上壁２０６、および下側ダクト１９８ｂから上方に空気を排出するための下側ダクト上壁２０６にある一連の第２のポート１９４を含む。
【００６２】
まだ図１Ａを参照すると、図示された例において、ダクトアセンブリ１９６は、上側と下側のダクトアセンブリ１９６ａ、１９６ｂの垂直に中間にある少なくとも１つの中間ダクトアセンブリ１９６ｃをさらに含む。各中間ダクトアセンブリ１９６ｃは、その中間ダクトアセンブリ１９６ｃの上のコンベヤアセンブリ１０４の上側のものと、その中間ダクトアセンブリ１９６ｃの下のコンベヤアセンブリ１０４の下側のものとの垂直に中間にある。各中間ダクトアセンブリ１９６ｃは、少なくとも１つの中間ダクト１９８ｃを含む。図１０を参照すると、図示された例において、各中間ダクト１９８ｃは、コンベヤアセンブリ１０４の下側のものに面する中間ダクト底壁２０８、および中間ダクト１９８ｃから下方に空気を排出するための中間ダクト底壁２０８にある一連の第１のポート１９２を含む。各中間ダクト１９８ｃは、コンベヤアセンブリ１０４の上側のものに面する、中間ダクト底壁２０８と反対にある中間ダクト上壁２１０、および中間ダクト１９８ｃから上方に空気を排出するための中間ダクト上壁２１０にある一連の第２のポート１９４をさらに含む。
【００６３】
図示された例において、空気処理システムは、空気をコンベヤアセンブリ１０４の間から空気再循環ダクト構造中に吸い出すための複数の吸引ファンを有する空気再循環システムをさらに含む。そのファンは、コンベヤアセンブリ１０４の垂直に中間にあり、横方向に外寄りにあるフレームに搭載することができる。空気再循環ダクト構造は、調整し、空気送達ダクト構造１９０に送達するために、吸引空気を空調装置に導くことができる。
【００６４】
図１０を参照すると、図示された例において、各植物栽培トレイ１１０は、植物栄養素溶液を栄養素チャンバ１３６に送達するためのトレイ本体１１２内の栄養素チャンバ入口２１８を含む。図示された例において、トレイ下側部分１１２ａは周辺端部１１３を含み、その上側周辺端部１１３の少なくとも一部は、入口間隔２２０だけ、トレイ上側部分１１２ｂから横方向の外側に間隔が空けられている。図示された例において、栄養素チャンバ入口２１８は入口間隔２２０を構成する。
【００６５】
図１１を参照すると、図示された例において、栄養素チャンバ側壁１４４は、トレイ前部１３０とトレイ後部１３２との間に軸方向に延在する側壁第１部分１４４ａ；側壁第１部分１４４ａから横方向に間隔が空けられ、トレイ前部１３０とトレイ後部１３２との間に軸方向に延在する側壁第２部分１４４ｂ；側壁第１および第２部分１１４ａ、１１４ｂの横方向の間に延在する側壁第３部分１４４ｃ；および側壁第３部分１４４ｃから軸方向に間隔が空けられ、側壁第１および第２部分１１４ａ、１１４ｂの横方向の間に延在する側壁第４部分１４４ｃを含む。
【００６６】
図示された例において、栄養素チャンバ入口２１８は、トレイ本体１１２内部にあり、側壁第１部分１４４ａにより栄養素チャンバ１３６から隔てられた栄養素送達樋２２２を含む（図１０も参照のこと）。図示された例において、送達樋２２２は、トレイ前部およびトレイ後部１３０、１３２の間に軸方向に延在している。図１０を参照すると、図示された例において、入口間隔２２０は、植物栄養素溶液を栄養素送達樋２２２に供給するために、栄養素送達樋２２２に開いている。
【００６７】
図１１を参照すると、図示された例において、栄養素チャンバ入口２１８は、側壁第１部分１４４ａ内の複数の側壁開口２２４をさらに含む。側壁開口２２４は、側壁第１部分１４４ａの軸長に沿って、植物栄養素溶液を栄養素送達樋２２２から栄養素チャンバ１３６に分配するために、側壁第１部分１４４ａの軸長に沿って互いから間隔が空けられている。図示された例において、各側壁開口２２４は、側壁第１部分１４４ａの上端に開いている。
【００６８】
図１０を参照すると、図示された例において、各植物栽培トレイ１１０は、栄養素チャンバ１３６から植物栄養素溶液を排出するための、トレイ本体１１２内の栄養素チャンバ出口２２６を含む。図示された例において、栄養素チャンバ１３６は、栄養素チャンバ入口２１８および栄養素チャンバ出口２２６の水平方向で中間にある。これにより、植物が吸収するために、栄養素チャンバ１３６の幅に亘り栄養素チャンバ入口２１８で導入された新たな植物栄養素溶液の流れが促進され、その後、消耗した植物栄養素溶液は、栄養素チャンバ出口２２６を通じて、栄養素チャンバ１３６から流出することができる。図示された例において、栄養素チャンバ出口２２６は、栄養素チャンバ１３６から溢れ出る植物栄養素溶液を排出するための、トレイ下側部分１１２ａ内の複数の排出ポート２２８を含む。
【００６９】
図１１を参照すると、図示された例において、栄養素チャンバ出口２２６は、トレイ本体１１２内部にあり、側壁第２部分１４４ｂにより栄養素チャンバ１３６から隔てられた排出樋２３０をさらに含む。図示された例において、排出樋２３０は、トレイ前部１３０とトレイ後部１３２との間に軸方向に延在する。図示された例において、排出ポート２２８は、栄養素チャンバ１３６から側壁第２部分１４４ｂを越えて排出樋２３０に流れる植物栄養素溶液を排出するために、排出樋２３０内にある。
【００７０】
図示された例において、側壁第１、第２、第３、および第４部分１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４４ｄの各々は、栄養素チャンバ底壁１４０の上に、それぞれ、第１、第２、第３、および第４の高さを有する。図示された例において、側壁第２部分１４４ｂの第２の高さは、側壁第１、第３、および第４部分１４４ａ、１４４ｃ、１４４ｄの第１、第３、および第４の高さより低い。側壁第２部分１４４ｂの第２の高さは、栄養素チャンバ１３６の高さ、および栄養素チャンバ１３６内に保持できる植物栄養素溶液の深さを規定する。図示された例において、側壁第２部分１４４ｂは、栄養素チャンバ１３６の上方境界を画成する上縁１４５を有する。
【００７１】
システム１００は、植物栄養素溶液を植物栽培トレイ１１０に送達するための栄養素処理システムをさらに含み得る。図１０を参照すると、図示された例において、その栄養素処理システムは、複数の栄養素送達ポート２３６（その内の１つが図１０に概略示されている）を有する栄養素送達ダクト構造２３４（図１０に概略示されている）を含む。各栄養素送達ポート２３６は、植物栄養素溶液をそこに送達するために、それぞれの栄養素チャンバ入口２１８に隣接して、そこと流体連通している。
【００７２】
図示された例において、その栄養素処理システムは、栄養素チャンバ１３６から排出された植物栄養素溶液を再循環させるための栄養素再循環システムをさらに含み得る。その栄養素再循環システムは、栄養素チャンバ出口２２６から流出する植物栄養素溶液を回収するための複数の回収樋２４２を含む栄養素再循環ダクト構造を含み得る。図示された例において、各回収樋２４２は、フレーム１０２に搭載されており、それぞれのコンベヤ１０６上に支持されたトレイ１１０の排出ポート２２８の下に延在する開放上部を有する。
【００７３】
図１１を参照すると、図示された例において、トレイ下側部分１１２ａは、栄養素チャンバ１３６内に複数のバッフル２４４を含む。バッフル２４４は、栄養素チャンバ１３６内の植物栄養素溶液がバチャバチャはねるのを抑制するのに役立ち得、栄養素チャンバ１３６に亘り植物栄養素溶液が分布するのを促進することができ、植物の根の成長を方向付けるのに役立つことがある。図示された例において、バッフル２４４は、互いから軸方向に間隔が空けられており、各バッフル２４４は、栄養素チャンバ底壁１４０から上方に、栄養素チャンバ側壁１４４の側壁第１および第２部分１４４ａ、１４４ｂの間に横方向に延在している。図示された例において、バッフル２４４は、通気孔突出部１７４の突出部側壁１８０の下側部分を構成する。
【００７４】
図示された例において、栄養素チャンバ１３６は、側壁第１および第２部分１４４ａ、１４４ｂの間に横方向に延在する複数の横方向通路２４６を含む。横方向通路２４６は、バッフル２４４によって互いから軸方向に隔てられている。図示された例において、栄養素チャンバ入口２１８の各側壁開口２２４は、それぞれの横方向通路２４６に開いており（図９も参照のこと）、軸方向に隣接するバッフル２４４のそれぞれの対の軸方向の中間にある。図９を参照すると、図示された例において、各植物キャビティ１１６のキャビティ底端１５０は、軸方向に隣接するバッフル２４４のそれぞれの対の軸方向に中間にあり、トレイ上側部分１１２ｂがトレイ下側部分１１２ａ内に入れ子になっているときに（図１０も参照のこと）、栄養素チャンバ１３６のそれぞれの横方向通路２４６内に位置している。
【００７５】
図１１を参照すると、図示された例において、複数のバッフル２４４は、側壁第１部分１４４ａから側壁第２部分１４４ｂに向かって横方向に延在する一連の第１のバッフル２４４ａ、および側壁第２部分１４４ｂから側壁第１部分１４４ａに向かって横方向に延在する一連の第２のバッフル２４４ｂを含む。第１のバッフル２４４ａおよび第２のバッフル２４４ｂは、軸方向に互いの間に置かれている。
【００７６】
図示された例において、栄養素チャンバ１３６は、横方向通路２４６の間に流体連通を与えるための、バッフル２４４に亘り軸方向に延在する複数の軸方向通路２４８をさらに含む。図示された例において、複数の軸方向通路２４８は、第１のバッフル２４４ａと側壁第２部分１４４ｂの横方向の中間にある、第１のバッフル２４４ａに亘り延在する複数の第１の軸方向通路２４８ａ、および第２のバッフル２４４ｂと側壁第１部分１４４ａの横方向の中間にある、第２のバッフル２４４ｂに亘り延在する複数の第２の軸方向通路２４８ｂを含む。
【００７７】
システム１００は、システム１００内で栽培されている植物の全てに均一な照明を与えて、植物成長を促進させるための植物照明システムをさらに含み得る。図１０を参照すると、図示された例において、その植物照明システムは、各植物栽培トレイ１１０の上に搭載された１つ以上にライト２５２（例えば、ＬＥＤライト）を含む。
【００７８】
図１４Ａおよび１４Ｂを参照すると、前記システムは、必要に応じて、植物栽培トレイ１１０をコンベヤアセンブリ１０４上に装填するための、フレーム上流端１０２ａに隣接した自動化トレイ装填装置２５４を含み得る。図示された例において、トレイ装填装置２５４は、少なくとも１つの植物栽培トレイ１１０を受け取るための装填装置の第１の位置（図１４Ａ）と、少なくとも１つの植物栽培トレイ１１０をフレーム上流端１０２ａからコンベヤアセンブリ１０４上に装填するための、装填装置の第１の位置から間隔が空けられた少なくとも１つの装填装置の第２の位置（図１４Ｂ）との間で移動可能な少なくとも１つの装填装置往復台２５６を含む。図示された例において、装填装置の第１の位置および装填装置の第２の位置は、互いから垂直に間隔が空けられている。
【００７９】
図示された例において、装填装置往復台２５６は、底壁面１４２が水平面１２０と平行な状態で、植物栽培トレイ１１０を支持する。トレイ装填装置２５４は、装填装置往復台２５６内に植物栽培トレイ１１０を保持するための装填装置閉鎖位置（図１４Ａ）と、植物栽培トレイ１１０を装填装置往復台２５６からそれぞれのコンベヤ１０６上に解放するための装填装置開放位置（図１４Ｂ）との間で移動可能な装填装置の作動装置２５８をさらに含む。図１４Ｂを参照すると、図示された例において、装填装置往復台２５６装填装置の第２の位置にあり、装填装置の作動装置２５８が装填装置開放位置にあるときに、装填装置往復台２５６内のトレイ１１０は、重力によって、装填装置往復台２５６から、それぞれのコンベヤ１０６上に平行移動させられる。
【００８０】
システム１００は、必要に応じて、コンベヤ１０６上に支持された植物栽培トレイ１１０の平行移動を阻止するためのトレイロッキングシステム２６０を含み得る。図示された例において、ロッキングシステム２６０は、フレーム下流端１０２ｂに隣接する各コンベヤ１０６について、トレイロック作動装置２６２を含む。各トレイロック作動装置２６２は、フレーム下流端１０２ｂに最も近いそれぞれの植物栽培トレイ１１０に係合して、コンベヤ１０６上に支持された植物栽培トレイ１１０の平行移動を阻止するためのロック位置（両方のコンベヤ１０６に関して、図１４Ｂに示されている）と、コンベヤ軸１０８に沿ってフレーム下流端１０２ｂに向かうトレイ１１０の重力による平行移動を可能にするためのトレイ１１０を解放するロック解除位置（上側コンベヤ１０６に関して、図１４Ａに示されている）との間で移動可能である。
【００８１】
システム１００は、必要に応じて、コンベヤアセンブリ１０４から植物栽培トレイ１１０を抽出するための、フレーム下流端１０２ｂに隣接した自動化トレイ抽出装置２６４を含み得る。トレイ抽出装置２６４は、フレーム下流端１０２ｂでコンベヤアセンブリ１０４から少なくとも１つの植物栽培トレイ１１０を抽出するための抽出装置の第１の位置（図１４Ａ）と、抽出装置往復台２６６から少なくとも１つの植物栽培トレイ１１０を取り出すための、抽出装置の第１の位置から間隔が空けられた抽出装置の第２の位置（図１４Ｂ）との間で移動可能な少なくとも１つの抽出装置往復台２６６を含む。図示された例において、抽出装置の第１の位置および抽出装置の第２の位置は、互いから垂直に間隔が空けられている。
【００８２】
図示された例において、抽出装置往復台２６６は、底壁面１４２が水平面１２０と平行な状態で植物栽培トレイ１１０を支持する。トレイ抽出装置２６４は、抽出装置往復台２６６内に植物栽培トレイ１１０を維持するための抽出装置閉鎖位置（図１４Ａ）と、抽出装置往復台２６６から植物栽培トレイ１１０を解放するための抽出装置開放位置（図１４Ｂ）との間で移動可能な抽出装置作動装置２６８をさらに含む。図１４Ｂを参照すると、図示された例において、抽出装置往復台２６６が抽出装置の第２の位置にあり、抽出装置作動装置２６８が抽出装置開放位置にあるときに、抽出装置往復台２６６内のトレイ１１０は、重力によって、抽出装置往復台２６６から平行移動して出される。
【００８３】
ここで、システム１００の作動を、１つのコンベヤ１０６に関して記載する。複数の植物栽培トレイ１１０が、トレイ装填装置２５４によりフレーム上流端１０２ａでコンベヤ１０６上に装填される。装填されたトレイ１１０は、重力により、コンベヤ軸１０８に沿ってフレーム下流端１０２ｂに向かって平行移動し、ロッキングシステム２６０により互いに隣接してコンベヤ軸１０８に沿ったそれぞれの第１の位置で保持される。植物栄養素溶液が、トレイ１１０の栄養素チャンバ１３６に送達され、空気が、第１のポート１９２から下方に、または第２のポート１９４から上方に排出され、上と下から植物１１８に送達され、光が上から植物１１８に与えられる。
【００８４】
規定量の時間後、抽出装置往復台２６６が抽出装置の第２の位置に動かされ、ロック作動装置２６２がロック解除位置に動かされる。コンベヤ１０６上のトレイ１１０は、重力によって、さらにフレーム下流端１０２ｂに向かって平行移動し、フレーム下流端１０２ｂでトレイ１１０は抽出装置往復台２６６中に平行移動し、残りのトレイ１１０はフレーム下流端１０２ｂに向かってコンベヤ軸１０８に沿ってそれぞれの第２の位置に平行移動する。トレイロック作動装置２６２がロック位置に動かされて、コンベヤ１０６上に支持されたトレイ１１０をそれぞれの第２の位置に保持する。各トレイ１１０がフレーム下流端１０２ｂから抽出されるときに、別のトレイ１１０を、フレーム上流端１０２ａからコンベヤ１０６上に装填することができる。
【００８５】
抽出されたトレイ１１０を保持する抽出装置往復台２６６は、抽出装置の第１の位置から抽出装置の第２の位置まで動かされる。抽出装置往復台２６６が一旦、抽出装置の第２の位置内に入ると、抽出装置作動装置２６８が、さらなる処理のために抽出されたトレイ１１０を抽出装置往復台２６６から取り出すために、抽出装置閉鎖位置から抽出装置開放位置に動かされる。コンベヤ１０６上に残っているトレイ１１０内の植物は、さらに、栄養素、空気、および光を受けることができる、および／または残りのトレイ１１０は、さらなる処理のために抽出し、別の組のトレイ１１０と交換することができる。
【００８６】
図１５を参照すると、システム１００のような植物栽培システムのための別の植物栽培トレイ１１１０の一例が、概略示されている。トレイ１１１０は、トレイ１１０との類似点を有し、同様の特徴が、１０００ずつ増やされた同様の参照番号により特定される。
【００８７】
図示された例において、植物栽培トレイ１１１０は、トレイ上部１１１４およびトレイ上部１１１４と垂直に反対のトレイ底部１１１５を有するトレイ本体１１１２を含む。トレイ１１１０は、トレイ上部１１１４に開いた、トレイ本体１１１２内の複数の植物キャビティ１１１６をさらに含む。図示された例において、各トレイ１１１０は、２×２配列で配列された４個の植物キャビティ１１１６を含む。
【００８８】
図１６を参照すると、図示された例において、トレイ１１１０は、トレイ本体１１１２内部にあり（図１８および１９も参照のこと）、植物キャビティ１１１６と流体連通している栄養素チャンバ１１３６を備えている。図示された例において、トレイ本体１１１２は、トレイ本体１１１２を垂直に貫通する少なくとも１つの第１のトレイ通気孔１１６６ａをさらに含む。第１のトレイ通気孔１１６６ａは、空気をトレイ本体１１１２に通過させて、トレイ１１１０内に保持された植物への下からの空気の送達を促進させるために、トレイ上部１１１４およびトレイ底部１１１５に開いている。図示された例において、第１のトレイ通気孔１１６６ａは、栄養素チャンバ１１３６を垂直に貫通する。図示された例において、トレイ１１１０は、植物キャビティ１１１６の間に水平に中心に置かれた１つの第１のトレイ通気孔１１６６ａを含む。
【００８９】
図示された例において、トレイ１１１０は、トレイ本体１１１２を垂直に貫通する複数の第２のトレイ通気孔１１６６ｂをさらに含む。各第２のトレイ通気孔１１６６ｂは、空気をトレイ本体１１１２に通過させて、下からのトレイ１１１０内に保持された植物への空気の送達を促進させるために、トレイ上部１１１４およびトレイ底部１１１５に開いている。図１５を参照すると、図示された例において、トレイ１１１０は、トレイ上部１１１４とトレイ底部１１１５の間に延在するトレイ側壁１２７０を含む。トレイ側壁１２７０は、水平に外側に向けられた側壁外面１２７２および側壁外面１２７２の内側に水平に延在し、トレイ上部１１１４およびトレイ底部１１１５に開いた複数の通気孔凹部１２７４を有する。図示された例において、第２のトレイ通気孔１１６６ｂは通気孔凹部１２７４から作られる。
【００９０】
図１６を参照すると、図示された例において、トレイ側壁１２７０は、トレイ１１１０のトレイ前部１１３０にある側壁前方部分１２７０ａ、トレイ１１１０のトレイ後部１１３２にあり、側壁前方部分１２７０ａと軸方向に反対にある側壁後方部分１２７０ｂ（図１５）、側壁前方および後方部分１２７０ａ、１２７０ｂの間に延在する側壁左側部分１２７０ｃ、および側壁左側部分１２７０ｃと横方向の反対にあり、側壁前方および後方部分１２７０ａ、１２７０ｂの間に延在する側壁右部分１２７０ｄを含む。
【００９１】
図示された例において、通気孔凹部１２７４は、側壁前方部分１２７０ａ内の少なくとも１つの前方通気孔凹部１２７４ａ、および側壁後方部分１２７０ｂ内の少なくとも１つの後方通気孔凹部１２７４ｂ（図１５）を含む。複数のトレイ１１１０が軸方向に互いに隣接して位置付けられたとき（例えば、トレイ１１１０がコンベヤ上で支持されているとき）、軸方向に隣接したトレイ１１１０の前方および後方通気孔凹部１２７４ａ、１２７４ｂは、互いに開いており、互いに位置合わせされて、その中を上方に通る空気の送達を促進する。
【００９２】
まだ図１６を参照すると、図示された例において、通気孔凹部１２７４は、側壁左側部分１２７０ｃ内にある少なくとも１つの左側通気孔凹部１２７４ｃ、および側壁左側部分１２７０ｄ内にある少なくとも１つの右側通気孔凹部１２７４ｄをさらに含む。トレイ１１１０が横方向に互いに隣接して位置付けられたとき（例えば、トレイ１１１０が隣り合ったコンベヤ上で支持されているとき）、横方向に隣接したトレイ１１１０の左側および右側通気孔凹部１２７４ｃ、１２７４ｄは、互いに開いており、互いに位置合わせされて、その中を上方に通る空気の送達を促進する。
【００９３】
図１７を参照すると、図示された例において、トレイ１１１０は、重力コンベヤ（例えば、重力コンベヤ１０６のような）の車輪と係合して、そのコンベヤ上にトレイ１１１０を回転支持するために、一対の横方向に間隔が空けられたトレイ裏面１１３４を含む。図示された例において、そのトレイが重力コンベヤ上に支持されているときに、各トレイ裏面１１３４は、トレイ後部１１３２からトレイ前部１１３０まで水平面に対して下方に傾斜している。
【００９４】
図１９を参照すると、図示された例において、トレイ本体１１１２は、底壁面にある栄養素チャンバ底壁１１４０、および栄養素チャンバ底壁１１４０の周囲から上方に延在する栄養素チャンバ側壁１１４４を含む。栄養素チャンバ底壁１１４０および栄養素チャンバ側壁１１４４は、栄養素チャンバ１１３６を取り囲む。図示された例において、栄養素チャンバ底壁１１４０は、栄養素チャンバ底壁１１４０に亘り植物栄養素溶液の深さを略一定に維持するために、コンベヤ上にトレイ１１１０が支持されているときに、水平面と略平行である。
【００９５】
図１６を参照すると、図示された例において、トレイ本体１１１２は、トレイ下側部分１１１２ａおよびトレイ下側部分１１１２ａ内に取り外し可能に入れ子になったトレイ上側部分１１１２ｂを含む。図示された例において、栄養素チャンバ１１３６はトレイ下側部分１１１２ａ内にあり、植物キャビティ１１１６はトレイ上側部分１１１２ｂ内にある。
【００９６】
まだ図１６を参照すると、図示された例において、植物栽培トレイ１１１０は、植物栄養素溶液を栄養素チャンバ１１３６に送達するためのトレイ本体１１１２内にある栄養素チャンバ入口１２１８を含む。図示された例において、栄養素チャンバ入口１２１８は、トレイ上側部分１１１２ｂ内の複数の入口ポート１２７８を含む。図示された例において、入口ポート１２７８は、栄養素チャンバ１１３６の上にあり、それに対して開いている。
【００９７】
図示された例において、植物栽培トレイ１１１０は、栄養素チャンバ１１３６から溢れた植物栄養素溶液を排出するための、トレイ本体１１１２内の栄養素チャンバ出口１２２６をさらに含む。図示された例において、栄養素チャンバ出口１２２６は、トレイ下側部分１１１２ａ内の少なくとも１つの排出ポート１２２８を含む。図示された例において、トレイ下側部分１１１２ａは、栄養素チャンバ底壁１１４０から上方に、栄養素チャンバ１１３６を通って延在する中空排出突出部１２８０を含む（図１９も参照のこと）。排出突出部１２８０は、栄養素チャンバ底壁１１４０の上の排出上壁１２８２、およびチャンバ底壁１１４０と排出上壁１２８２の間に延在する排出側壁１２８４を含む。図示された例において、排出ポート１２２８は、排出上壁１２８２を垂直に貫通し、トレイ底部１１１５に開いている（図１７も参照のこと）。
【００９８】
図１８を参照すると、図示された例において、植物栽培トレイ１１１０は、栄養素チャンバ１１３６内に入れ子になり、栄養素チャンバ底壁１１４０の上に間隔が空いた随意的な上げ床１２８６をさらに含む。図示された例において、上げ床１２８６は、栄養素チャンバ底壁１１４０および植物キャビティ１１１６の垂直方向に中間にある床の第１の部分１２８６ａ、および栄養素チャンバ出口１２２６と重なって、栄養素チャンバ出口１２２６を植物キャビティ１１１６から隔てる床の第２の部分１２８６ｂを含む（図１６も参照のこと）。このことは、栄養素チャンバ１１３６中に伸びる植物の根で栄養素チャンバ出口１２２６が塞がれるのを阻止するのに役立ち得る。
【００９９】
図１６を参照すると、図示された例において、床の第１の部分１２８６ａは、栄養素チャンバ１１３６を、床の第１の部分１２８６ａの下の下側容積１１３６ａ、および床の第１の部分１２８６ａの上にあり、１つ以上の床開口１２８８（図１８）を介して、上側容積１２２６ｂと流体連通した上側容積１１３６ｂに垂直に隔てている。図示された例において、植物キャビティ１１１６は、栄養素チャンバ１１３６の上側容積１１３６ｂと流体連通している。図示された例において、床の第１の部分１２８６ａは、トレイ１１１０がコンベヤ上に支持されているときに、水平面と略平行な床面にある。
【０１００】
図１９を参照すると、図示された例において、植物栽培トレイ１１１０は、栄養素チャンバ１１３６内に複数のバッフル１２４４をさらに含む。図示された例において、バッフル１２４４は、栄養素チャンバ底壁１１４０から上方に延在し、栄養素チャンバ底壁１１４０および上げ床１２８６の垂直方向の中間にある。
【０１０１】
図１６を参照すると、図示された例において、トレイ上側部分１１２ｂは、マルチピース構造のものであり、トレイ下側部分１１２ａにより支持されたフレーム１２９０およびフレーム１２９０に取り外し可能に搭載され、それぞれの植物キャビティ１１１６を取り囲む複数の植物ポット１２９２を含む。
【０１０２】
図２０を参照すると、別の植物栽培システム２１００の一例が、概略示されている。システム２１００は、システム１００との類似点を有し、同様の特徴が、２０００ずつ増やされた同様の参照番号により特定される。
【０１０３】
図示された例において、システム２１００は複数のフレーム２１０２を備える。各フレーム２１０２は、フレーム上流端２１０２ａおよびフレーム上流端１０２ａから水平に間隔が空けられたフレーム下流端２１０２ｂを有する。フレーム２１０２は、フレーム２１０２の最初のものの下流端２１０２ｂが、フレーム２１０２の第２のものの上流端２１０２ａと隣接するように、連続して位置付けられている。
【０１０４】
図示された例において、システム２１００は、各フレーム２１０２に搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリ２１０４をさらに備えている。各コンベヤアセンブリ２１０４は、それぞれのコンベヤ軸２１０８に沿ってフレーム上流端２１０２ａとフレーム下流端２１０２ｂとの間に延在する少なくとも１つの重力コンベヤ２１０６を含む。図示された例において、コンベヤ軸２１０８は、フレーム上流端２１０２ａからフレーム下流端２１０２ｂまで水平面２１２０に対して下方に傾斜している。
【０１０５】
図示された例において、システム２１００は、各コンベヤ２１０６上に回転支持され、重力によって、それぞれのコンベヤ軸２１０８に沿ってフレーム下流端２１０２ｂに向かって平行移動させられる複数の植物栽培トレイ２１１０をさらに備える。各植物栽培トレイ２１１０は、トレイ上部およびそのトレイ上部と垂直に反対のトレイ底部を有するトレイ本体を含む。各トレイは、そのトレイ本体内にあり、トレイ上部に開いた複数の植物キャビティ２１１６をさらに含む。植物キャビティ２１１６は、植物を保持するためものである。
【０１０６】
図示された例において、システム２１００は、フレーム２１０２の最初のものの下流端２１０２ｂと、フレーム２１０２の第２のものの上流端２１０２ａの軸方向に中間にある自動化トレイ移送機構２２８０をさらに備えている。トレイ移送機構２２８０は、フレーム２１０２の最初のものに搭載されたコンベヤアセンブリ２１０４から少なくとも１つのトレイ２１１０を受け入れるための受け入れ位置（実線で示されている）と、フレーム２１０２の第２のものに搭載されたコンベヤアセンブリ２１０４上に少なくとも１つのトレイ２１１０を装填するための、受け入れ位置の上にある移送位置（点線で示されている）との間で移動可能な少なくとも１つの移送往復台２２８２を含む。
【０１０７】
図２１を参照すると、別の植物栽培システム３１００の一例が、概略示されている。システム３１００は、システム１００との類似点を有し、同様の特徴が、３０００ずつ増やされた同様の参照番号により特定される。
【０１０８】
図示された例において、システム３１００は、フレーム３１０２、およびフレーム３１０２に搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリ３１０４を備える。複数の植物栽培トレイ３１１０が、それぞれのコンベヤ軸に沿って平行移動するために、アセンブリ３１０４の各コンベヤ３１０６上に支持されている。
【０１０９】
図２１Ａを参照すると、図示された例において、植物栽培システム３１００は、トレイ３１１０内に保持された植物に空気を送達するための空気送達ダクト構造３１９０を有する空気処理システムを含む。図示された例において、空気送達ダクト構造３１９０は、空気送達ダクト構造３１９０から下方に空気を排出して、上から植物に空気を送達するための、コンベヤアセンブリ３１０４上に支持された各植物栽培トレイ３１１０の上にある複数の第１のポート３１９２（図２２）を含む。ある例では、各第１のポート３１９２は、それぞれの植物キャビティ（およびある例では、そのキャビティ内に保持されたそれぞれの植物の頭部）に揃え（上に重ね）ることができる。空気送達ダクト構造３１９０は、空気送達ダクト構造３１９０から上方に空気を排出して、下から植物に空気を送達する（例えば、トレイ通気孔を通じて）ための、コンベヤアセンブリ３１０４上に支持された各植物栽培トレイ３１１０の下にある複数の第２のポート２１９４をさらに含む。ある例では、第２のポートは省かれてもよい。
【０１１０】
図示された例において、空気送達ダクト構造３１９０は、第１と第２のポート３１９２、３１９４に空気を導くための複数の垂直に間隔が空けられたダクトアセンブリ３１９６（図２２）、およびそこに空気を導くための各ダクトアセンブリ３１９６と流体連通したダクトヘッダー３２０２を含む。図示された例において、各ダクトアセンブリ３１９６は、それぞれの気流を第１および／または第２のポートに導くための複数のダクト３１９８を含む。図示された例において、各ダクトアセンブリ３１９６は、１８のダクト３１９８を含む。図２２を参照すると、図示された例において、各ダクト３１９８は、略円形断面を有する管からなる。管状ダクトを提供することは、例えば、空気送達ダクト構造３１９０の製造原価を減少させるのに役立つであろう。
【０１１１】
まだ図２２を参照すると、図示された例において、各ダクト３１９８は、ダクト底壁３２０８およびダクト底壁３２０８と垂直に反対のダクト上壁３２１０を含む。図示された例において、一連の第１のポート３１９２が、ダクト３１９８から下方に空気を排出するために、ダクト底壁３２０８に設けられており、一連の第２のポート３１９４が、ダクト３１９８から上方に空気を排出するために、ダクト上壁３２１０に設けられている。図示された例において、各ダクト３１９８は、底壁３２０８と上壁３２１０との間に延在する側壁３２１１、および必要に応じて、ダクト３１９８から横に空気を排出するための側壁にある一連の側方ポート３１９５を含む。
【０１１２】
図２３を参照すると、別の植物栽培システム４１００の一例が示されている。システム４１００は、システム１００との類似点を有し、同様の特徴が、４０００ずつ増やされた同様の参照番号により特定される。
【０１１３】
図示された例において、システム４１００は、フレーム４１０２、およびフレーム４１０２に搭載された複数の垂直に積層されたコンベヤアセンブリ４１０４を備えている。各コンベヤアセンブリ４１０４は、複数の植物栽培トレイ４１１０を支持するための、各々がコンベヤ軸４１０８に沿って延在する複数のコンベヤ４１０６を含む。図示された例において、各コンベヤアセンブリ４１０４のコンベヤ４１０６は、概して共通の高さに搭載され、隣り合ったレーンに配列されており、第１のコンベヤ４１０６ａおよび第１のコンベヤ４１０６ａから横方向に間隔が空けられ、それと平行に延在する第２のコンベヤ４１０６ｂを含む。図示された例において、各コンベヤアセンブリ４１０４は、第１のコンベヤ４１０６ａの横方向の外寄りにある第３のコンベヤ４１０６ｃ、および第２のコンベヤ４１０６ｂの横方向の外寄りにある第４のコンベヤ４１０６ｄをさらに含む。
【０１１４】
図示された例において、植物栽培システム４１００は、コンベヤ４１０６上に支持されたトレイ４１１０内に保持された植物に空気を送達するための、空気送達ダクト構造４１９０を含む空気処理システムをさらに備える。図示された例において、空気送達ダクト構造４１９０は、第１と第２のコンベヤ４１０６ａ、４１０６ｂの横方向に中間にある１つ以上のダクトヘッダー４２０２、各第１のコンベヤ４１０６ａ（および図示された例においては、各第３のコンベヤ４１０６ｃ）上に支持されたトレイ４１１０内に保持された植物に空気を送達するための、ダクトヘッダー４２０２の第１の側から横方向に延在する複数の第１のダクトアセンブリ４１９６ａ（図２４）、および各第２のコンベヤ４１０６ｂ（および図示された例においては、各第４のコンベヤ４１０６ｄ）上に支持されたトレイ４１１０内に保持された植物に空気を送達するための、第１の側と反対のダクトヘッダー４２０２の第２の側から横方向に延在する複数の第２のダクトアセンブリ４１９６ｂ（図２４）を含む。
【０１１５】
ダクトヘッダー４２０２を第１と第２のコンベヤ４１０６ａ、４１０６ｂの間に位置付けることは、例えば、システム４１００に、概して障害物がない、概して開いた側面を与えるのに役立ち得る。これにより、特に幅広いコンベヤアセンブリ（例えば、数多くの隣り合ったコンベヤを有する、または幅広いコンベヤを有するコンベヤアセンブリ）を含む植物栽培システムにおいて、コンベヤ４１０６および／または他のシステムの構成要素により都合よいアクセスが容易になるであろう。このことは、例えば、洗浄および／または殺菌、検査、保守管理、および／または構成要素の調整または交換に役立つであろう。
【０１１６】
図２４を参照すると、図示された例において、１つ以上のダクトヘッダー４２０２は、そこに空気を導くための第１のダクトアセンブリ４１９６ａと流体連通した第１のダクトヘッダー４２０２ａ、およびそこに空気を導くための第２のダクトアセンブリ４１９６ｂと流体連通した第２のダクトヘッダー４２０２ｂを含む。図示された例において、第１のダクトヘッダー４２０２ａは、第２のダクトヘッダー４２０２ｂから軸方向に間隔が空けられている。図示された例において、第１と第２のダクトヘッダー４２０２ａ、４２０２ｂは、略垂直方向に（第１と第２のコンベヤ４１０６ａ、４１０６ｂの横方向の中間に）空気を導くために略垂直に向けられており、第１と第２のダクトアセンブリ４１９６ａ、４１９６ｂは、略水平方向に（コンベヤアセンブリ４１０４の上および／または下に）空気を導くために略水平に向けられている。
【０１１７】
図２３を参照すると、システム４１００は、植物栽培トレイ４１１０をコンベヤアセンブリ４１０４上に装填するための、フレーム上流端４１０２ａに隣接した自動化トレイ装填装置４２５４をさらに備えている。図示された例において、トレイ装填装置４２５４は、少なくとも１つの植物栽培トレイ４１１０を受け入れるための装填装置の第１の位置と、その少なくとも１つの植物栽培トレイ４１１０をフレーム上流端４１０２ａからコンベヤアセンブリ４１０４上に装填するための、装填装置の第１の位置から垂直に間隔が空けられた少なくとも１つの装填装置の第２の位置との間で移動可能な少なくとも１つの装填装置往復台４２５６を含む。ある例では、システム４１００は、フレーム４１０２のフレーム下流端４１０２ｂに、自動化トレイ抽出装置（抽出装置２６４のような）および／または自動化トレイ移送機構（機構２２８０のような）も備えることがある。
【符号の説明】
【０１１８】
１００、２１００、３１００、４１００    植物栽培システム
１０２、２１０２、３１０２、４１０２    フレーム
１０２ａ、２１０２ａ    フレーム上流端
１０２ｂ、２１０２ｂ    フレーム下流端
１０４、２１０４、３１０４、４１０４    コンベヤアセンブリ
１０６、２１０６、３１０６、４１０６    コンベヤ
１０８、２０１８    コンベヤ軸
１１０、１１１０、２１１０、３１１０、４１１０    トレイ
１１２、１１１２    トレイ本体
１１４、１１１４    トレイ上部
１１５、１１１５    トレイ底部
１１６、１１１６、２１１６    植物キャビティ
１１８  植物
１２０    水平面
１２２    トレイ支持体
１２４    コンベヤ開口
１３０、１１３０    トレイ前部
１３２、１１３２    トレイ後部
１３４、１１３４    トレイ裏面
１３６、１１３６    栄養素チャンバ
１４０、１１４０    栄養素チャンバ底壁
１４４、１１４４    栄養素チャンバ側壁
１４６    キャビティ軸
１４８    キャビティ上端
１５０    キャビティ底端
１５２    キャビティ上平面
１５６    キャビティ底壁
１５８    キャビティ側壁
１６６、１１６６    トレイ通気孔
１９０、３１９０、４１９０    空気送達ダクト構造
１９２、３１９２    第１のポート
１９４、３１９４    第２のポート
１９６、３１９６、４１９６    ダクトアセンブリ
１９８、３１９８    ダクト
２００    ダクト軸
２０２、３２０２、４２０２    ダクトヘッダー
２０８、３２０８    ダクト底壁
２１０、３２１０    ダクト上壁
２５４、４２５４    自動化トレイ装填装置
２５６、４２５６    装填装置往復台
２５８    装填装置の作動装置
２６０    トレイロッキングシステム
２６２    トレイロック作動装置
２６４    トレイ抽出装置
２６６    抽出装置往復台
２６８    抽出装置の作動装置
１２７０    トレイ側壁
１２７４    通気孔凹部
１２７８    入口ポート
２２８０    自動化トレイ移送機構
【図１】
2021511815.tif 000003
【図１Ａ】
2021511815.tif 000004
【図２】
2021511815.tif 000005
【図３】
2021511815.tif 000006
【図４】
2021511815.tif 000007
【図５】
2021511815.tif 000008
【図６】
2021511815.tif 000009
【図７】
2021511815.tif 000010
【図８】
2021511815.tif 000011
【図９】
2021511815.tif 000012
【図１０】
2021511815.tif 000013
【図１１】
2021511815.tif 000014
【図１２】
2021511815.tif 000015
【図１３】
2021511815.tif 000016
【図１４Ａ】
2021511815.tif 000017
【図１４Ｂ】
2021511815.tif 000018
【図１５】
2021511815.tif 000019
【図１６】
2021511815.tif 000020
【図１７】
2021511815.tif 000021
【図１８】
2021511815.tif 000022
【図１９】
2021511815.tif 000023
【図２０】
2021511815.tif 000024
【図２１】
2021511815.tif 000025
【図２１Ａ】
2021511815.tif 000026
【図２２】
2021511815.tif 000027
【図２３】
2021511815.tif 000028
【図２４】
2021511815.tif 000029
【国際調査報告】
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2021511815.tif 000031
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2021511815.tif 000033
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