(57)【要約】【課題】定植プレートや栽培ベッド等の取付および取外しを容易に行うことができ、植物の収穫・入れ替え作業や清掃・交換等のメンテナンス作業を効率よく行いうる植物栽培装置を提供する。【解決手段】植物栽培装置1は、載置部20A,20B,20Cを有するラック2と、載置部に長さ方向が左右方向を向くようにかつ一端部から他端部に向かって底壁31に下り勾配が付くように載置され互いに並列に配置された複数の横樋状の栽培ベッド3と、各栽培ベッドの上方開口を覆うように各栽培ベッドの上部に着脱自在に配置されかつ複数の植付孔41が左右方向に間隔をおいて設けられた複数の定植パネル4と、培養液が収容されたタンク71、タンクからポンプ74によって各栽培ベッドの一端部内に培養液を供給する第１供給管72Aおよび各栽培ベッドの他端部から排出された培養液をタンクに戻す第１戻し管73Aを含む培養液循環ユニット7とを備えている。【選択図】図１
2017093378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支柱を含んだ構造材の組立体よりなりかつ少なくとも１段の載置部を有しているラックと、
載置部に長さ方向が左右方向を向くようにかつ一端部から他端部に向かって底壁に下り勾配が付くように載置されているとともに互いに並列に配置されている複数の横樋状の栽培ベッドと、
各栽培ベッドの上方開口を覆うように各栽培ベッドの上部に着脱自在に配置されかつ複数の植付孔が左右方向に間隔をおいて設けられている複数の定植パネルと、
培養液が収容されているタンク、タンクからポンプによって各栽培ベッドの一端部内に培養液を供給する第１供給管、および各栽培ベッド内を流れてその他端部から排出された培養液をタンクに戻す第１戻し管を少なくとも含んでいる培養液循環ユニットとを備えている、植物栽培装置。
【請求項２】
各栽培ベッドの前後側壁内面の上縁部にパネル受け部が設けられており、これらのパネル受け部に各定植パネルの前後縁部が載置されている、請求項１記載の植物栽培装置。
【請求項３】
培養液循環ユニットの第１供給管が、各栽培ベッドの一端部の上方に先端下向きに設けられた複数の吐出口を有しており、各吐出口は、定植パネルにあけられた連通孔に差し込まれる接続位置と、定植パネルよりも上方に位置する退避位置との間で上下方向スライド自在となされている、請求項１または２記載の植物栽培装置。
【請求項４】
培養液循環ユニットの第１供給管の一部が、前後方向にのびかつ一端が閉鎖されているヘッダ管部と、ヘッダ管部から分岐しかつ載置部に載置された複数の栽培ベッドそれぞれへの吐出口が先端に設けられている複数の略逆Ｕ形の分岐管部とを備えた分配管によって構成されており、分配管がラックの支柱に着脱自在に取り付けられている、請求項３記載の植物栽培装置。
【請求項５】
各栽培ベッドの他端部に、培養液を排出するための排出口が垂下状に設けられており、培養液循環ユニットの第１戻し管が、各栽培ベッドの排出口が差し込まれる先端上向きの複数の接続口を有している、請求項１〜４のいずれか１つに記載の植物栽培装置。
【請求項６】
培養液循環ユニットの第１戻し管の一部が、載置部に載置された複数の栽培ベッドの排出口それぞれが差し込まれる接続口を上端に有する複数のほぼ垂直な支流管部と、前後方向にのび一端が閉鎖されかつ複数の支流管部の下端がそれぞれ接続されているヘッダ管部とを備えた集合管によって構成されており、集合管がラックの支柱に着脱自在に取り付けられている、請求項５記載の植物栽培装置。
【請求項７】
さらに、載置部の上方に間隔をおいてラックに配置されている照明装置を備えており、
ラックが、６つの仮想壁で囲まれた仮想直方体状の栽培領域を有しており、
反射面を有する反射板が、前後左右の仮想壁のうち少なくともいずれかの仮想壁に位置するように反射面を栽培領域に向けてラックに配置されており、
ラックの隣り合う支柱に、互いに向かい合うように垂直溝が形成されており、
これらの垂直溝に反射板の両側縁部が差し込まれているとともに、これらの垂直溝を利用して支柱に上下位置調整自在に取り付けられている支持金具によって反射板が支持されている、請求項１〜６のいずれか１つに記載の植物栽培装置。
【請求項８】
ラックが２段以上の載置部を有しており、
最下段の載置部に、上方開口箱状の育苗プールが載置されており、
複数の育苗孔を有する育苗パネルが、育苗プールの上方開口を覆うように育苗プールの複数の側壁の上縁部に跨って載置されており、
培養液循環ユニットが、タンクからポンプによって育苗プール内に培養液を供給する第２供給管、および育苗プールから排出された培養液をタンクに戻す第２戻し管をさらに含んでいる、請求項１〜７のいずれか１つに記載の植物栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、植物栽培装置に関し、より詳細には、主として薄膜水耕法（ＮＦＴ）により植物の栽培を行う植物栽培装置に関する。
【０００２】
なお、この明細書および特許請求の範囲において、図１の左右を「左右」、図２の右を「前」、図２の左を「後」というものとする。
【背景技術】
【０００３】
薄膜水耕法（ＮＦＴ）は、底面に緩やかな勾配を付けた横樋状の栽培ベッドに培養液を少量ずつ流しながら植物の栽培を行う水耕栽培の一種である。
ＮＦＴによる植物栽培装置の場合、使用する栽培ベッドが比較的小型で軽量のものであって、高い位置にも設置可能であることから、装置を多段式として設置面積当たりの収量を確保することができるので、植物工場、野菜工場、育苗工場等の各種施設で使用されている。
【０００４】
この種の植物栽培装置として、下記の特許文献１記載のものが知られている。この装置は、栽培ベッドを構成する雨樋を複数本並列に並べた流路部と、流路部を保持する脚部と、雨樋に培養液を供給する給水部と、雨樋から培養液を排出させる排水部と、複数の雨樋の上に跨って載置されかつ植物を植え付ける孔を有する定植パネルとを備えてなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の植物栽培装置の場合、定植パネルが複数本の雨樋の上に跨って載置される大きなものであるため、植物の収穫・入れ替え作業や清掃等のメンテナンス作業に際して、定植パネルの取外しおよび取付を行い難く、作業性の面で問題があった。
また、従来の植物栽培装置では、雨樋等の栽培ベッドは、通常、ラックの載置部に載置されているが、培養液を搬送する給水部および排出部を構成している配管材は、ラックや栽培ベッドに固定状に取り付けられていて、容易に取り外すことができない。そのため、清掃などのメンテナンスのために栽培ベッドや配管材を取り外す場合や、配管材を交換する場合、その作業に手間と時間を要するという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、定植プレートや栽培ベッド等の構成部材の取付および取外しを容易に行うことができ、従って、植物の収穫・入れ替え作業や清掃・交換等のメンテナンス作業を効率よく行うことが可能な植物栽培装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００９】
１）複数の支柱を含んだ構造材の組立体よりなりかつ少なくとも１段の載置部を有しているラックと、
載置部に長さ方向が左右方向を向くようにかつ一端部から他端部に向かって底壁に下り勾配が付くように載置されているとともに互いに並列に配置されている複数の横樋状の栽培ベッドと、
各栽培ベッドの上方開口を覆うように各栽培ベッドの上部に着脱自在に配置されかつ複数の植付孔が左右方向に間隔をおいて設けられている複数の定植パネルと、
培養液が収容されているタンク、タンクからポンプによって各栽培ベッドの一端部内に培養液を供給する第１供給管、および各栽培ベッド内を流れてその他端部から排出された培養液をタンクに戻す第１戻し管を少なくとも含んでいる培養液循環ユニットとを備えている、植物栽培装置。
【００１０】
２）各栽培ベッドの前後側壁内面の上縁部にパネル受け部が設けられており、これらのパネル受け部に各定植パネルの前後縁部が載置されている、上記１）の植物栽培装置。
【００１１】
３）培養液循環ユニットの第１供給管が、各栽培ベッドの一端部の上方に先端下向きに設けられた複数の吐出口を有しており、各吐出口は、定植パネルにあけられた連通孔に差し込まれる接続位置と、定植パネルよりも上方に位置する退避位置との間で上下方向スライド自在となされている、上記１）または２）の植物栽培装置。
【００１２】
４）培養液循環ユニットの第１供給管の一部が、前後方向にのびかつ一端が閉鎖されているヘッダ管部と、ヘッダ管部から分岐しかつ載置部に載置された複数の栽培ベッドそれぞれへの吐出口が先端に設けられている複数の略逆Ｕ形の分岐管部とを備えた分配管によって構成されており、分配管がラックの支柱に着脱自在に取り付けられている、上記３）の植物栽培装置。
【００１３】
５）各栽培ベッドの他端部に、培養液を排出するための排出口が垂下状に設けられており、培養液循環ユニットの第１戻し管が、各栽培ベッドの排出口が差し込まれる先端上向きの複数の接続口を有している、上記１）〜４）のいずれか１つの植物栽培装置。
【００１４】
６）培養液循環ユニットの第１戻し管の一部が、載置部に載置された複数の栽培ベッドの排出口それぞれが差し込まれる接続口を上端に有する複数のほぼ垂直な支流管部と、前後方向にのび一端が閉鎖されかつ複数の支流管部の下端がそれぞれ接続されているヘッダ管部とを備えた集合管によって構成されており、集合管がラックの支柱に着脱自在に取り付けられている、上記５）の植物栽培装置。
【００１５】
７）さらに、載置部の上方に間隔をおいてラックに配置されている照明装置を備えており、
ラックが、６つの仮想壁で囲まれた仮想直方体状の栽培領域を有しており、
反射面を有する反射板が、前後左右の仮想壁のうち少なくともいずれかの仮想壁に位置するように反射面を栽培領域に向けてラックに配置されており、
ラックの隣り合う支柱に、互いに向かい合うように垂直溝が形成されており、
これらの垂直溝に反射板の両側縁部が差し込まれているとともに、これらの垂直溝を利用して支柱に上下位置調整自在に取り付けられている支持金具によって反射板が支持されている、上記１）〜６）のいずれか１つの植物栽培装置。
【００１６】
８）ラックが２段以上の載置部を有しており、
最下段の載置部に、上方開口箱状の育苗プールが載置されており、
複数の育苗孔を有する育苗パネルが、育苗プールの上方開口を覆うように育苗プールの複数の側壁の上縁部に跨って載置されており、
培養液循環ユニットが、タンクからポンプによって育苗プール内に培養液を供給する第２供給管、および育苗プールから排出された培養液をタンクに戻す第２戻し管をさらに含んでいる、上記１）〜７）のいずれか１つの植物栽培装置。
【発明の効果】
【００１７】
上記１）の植物栽培装置によれば、定植パネルが、各栽培ベッドの上方開口を覆うように各栽培ベッドの上部に着脱自在に配置される複数のものよりなり、従って、各定植パネルのサイズが小さく、その取付および取外しが容易となるので、植物の収穫・入れ替え作業や清掃等のメンテナンス作業を容易に行うことが可能である。
【００１８】
上記２）の植物栽培装置によれば、各栽培ベッドの前後側壁内面の上縁部に設けられたパネル受け部に各定植パネルの前後縁部が載置されているので、定植パネルの取付および取外しを左右方向にスライドさせながら行うことができ、その作業が簡単である。
また、上記２）の植物栽培装置によれば、定植パネルの位置決めが容易であり、定植パネルが不用意にずれたり外れたりするおそれがない。
【００１９】
上記３）の植物栽培装置によれば、培養液循環ユニットの第１供給管が、各栽培ベッドの一端部に培養液を吐出させる吐出口として、接続位置と退避位置との間で上下方向スライド自在となされたものを備えているので、吐出口を退避位置まで引き上げれば、定植パネルを栽培ベッドから簡単に取り外すことができ、栽培ベッド自体もラックの載置部から簡単に移動させることができ、また、定植パネルを栽培ベッドに取り付ける場合は、これを所定位置にセットした後、吐出口を降下させて定植パネルの連通孔に差し込めばよく、接続作業も極めて簡単である。
しかも、上記３）の植物栽培装置によれば、定植パネルの連通孔を通じて吐出口の接続が行われるため、栽培ベッドの上方開口を定植パネルで完全に覆うことが可能であり、藻の発生や雑菌の侵入等をより確実に防止しうる。
【００２０】
上記４）の植物栽培装置によれば、培養液循環ユニットの第１供給管の一部が、ヘッダ管部および複数の分岐管部を有する分配管で構成されており、この分配管がラックの支柱に着脱自在に取り付けられているので、分配管の清掃や交換等を容易に行うことができる。
また、上記４）の植物栽培装置によれば、ヘッダ管部から逆Ｕ形の分岐管部を経て各栽培ベッドに培養液が供給されるため、各栽培ベッドへの培養液の供給量を均等に保持することができる。
【００２１】
上記５）の植物栽培装置によれば、栽培ベッドの他端部に排出口が垂下状に設けられているとともに、これらの排出口が差し込まれる接続口を培養液循環ユニットの第１戻し管が有しているので、各栽培ベッドと第１排出管との接続をきわめて容易に行うことができ、ひいては、栽培ベッドをラックの載置部に載置したり取り出したりする作業も容易に行いうる。
【００２２】
上記６）の植物栽培装置によれば、培養液循環ユニットの第１戻し管の一部が、複数の支流管部およびヘッダ管部を有する集合管で構成されており、この集合管がラックの支柱に着脱自在に取り付けられているので、集合管の製造や交換等を容易に行うことができる。
【００２３】
上記７）の植物栽培装置によれば、照明装置から照射される人工光を、反射板の反射面で反射させて、定植パネルに植えられた植物に効率よく当てることができる。
また、上記７）の植物栽培装置によれば、反射板は、その両側縁部がラックの隣り合う支柱に形成された垂直溝に差し込まれて、支柱に上下位置調整自在に取り付けられた支持金具によって支持されることにより、ラックに取り付けられているので、その取付および取外しを容易に行うことができる上、取付位置の変更・調整も簡単に行いうる。
【００２４】
上記８）の植物栽培装置によれば、１つのラック内で定植と育苗が同時に行われるので、設置スペースおよび装置構成要素をより有効に利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施形態に係る植物栽培装置の垂直断面図である。
【図２】同植物栽培装置の左側面図である。
【図３】同植物栽培装置の右側面図である。
【図４】同植物栽培装置において、載置部に載置された栽培ベッド等の平面形態を示す水平断面図である。
【図５】同植物栽培装置において、載置部に載置された育苗プール等の平面形態を示す水平断面図である。
【図６】同植物栽培装置の栽培ベッドの詳細構造を示す部分拡大垂直断面図である。
【図７】同植物栽培装置における培養液循環ユニットの第１供給管および第２供給管の配管構造を分解して示す左側面図である。
【図８】同植物栽培装置における培養液循環ユニットの第１戻し管および第２戻し管の配管構造を分解して示す右側面図である。
【図９】同植物栽培装置における培養液循環ユニットのタンクの構造を示す水平断面図である。
【図１０】同植物栽培装置において、第１供給管と栽培ベッドとの接続構造を示すものであって、両者が接続された状態の拡大垂直断面図である。
【図１１】同植物栽培装置において、第１供給管と栽培ベッドとの接続構造を示すものであって、両者の接続が解除された状態の拡大垂直断面図である。
【図１２】同植物栽培装置において、栽培ベッドと第１戻し管との接続構造を示すものであって、両者が接続された状態の拡大垂直断面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿う水平断面図である。
【図１４】同植物栽培装置において、ラックに照明板が取り付けられた状態を示す部分省略水平断面図である。
【図１５】同植物栽培装置において、ラックに照明板が取り付けられた状態を示す部分省略垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、図面を参照して、この発明の実施形態を以下に説明する。
図１〜図１５は、この発明の実施形態に係る植物栽培装置を示すものである。図示の植物栽培装置(1)は、３段の載置部(20A)(20B)(20C)を有するラック(2)と、上段および中段の載置部(20A)(20B)にそれぞれ複数（ここでは４つ）ずつ載置されている横樋状の栽培ベッド(3)と、各栽培ベッド(3)の上方開口を覆うように各栽培ベッド(3)の上部に着脱自在に配置されている複数の定植パネル(4)と、下段の載置部(20C)に載置されている上方開口箱状の育苗プール(5)と、育苗プール(5)の上方開口を覆うように育苗プール(5)の側壁上縁部に載置されている育苗パネル(6)と、各栽培ベッド(3)および育成プール(5)に培養液を循環供給する培養液循環ユニット(7)と、各載置部(20A)(20B)(20C)の上方に間隔をおいてラック(2)に配置されている照明装置(8)とを備えている。
【００２７】
ラック(2)は、複数本の支柱(21)を含む構造材の組立体からなり、６つの仮想壁で囲まれた仮想直方体状の栽培領域を有している。
より詳細には、ラック(2)は、組立体の構造材として、仮想直方体のコーナー部に配置される４本の支柱(21)と、支柱(21)の上端レベル、高さ中間の３つのレベルおよび下端レベルにおいて前後に隣り合う支柱(21)どうしをそれぞれ連結している各５本の左横桟(22)および右横桟(22)と、支柱(21)の上端レベルおよび高さ中間の３つのレベルにおいて左右に隣り合う支柱(21)どうしをそれぞれ連結している各４本の前横桟(23)および後横桟(23)とを備えている。
上から１ないし３番目それぞれの高さに位置する前横桟(23)および後横桟(23)の長さ中央部どうしの間には、前後方向にのびる中間横桟(24)が渡し止められている。また、上から４番目の高さに位置する前横桟(23)および後横桟(23)の長さ中間どうしの間には、前後方向にのびる３本の中間横桟(24)が、左右方向に所定間隔おきに渡し止められている。
４本の支柱(21)の下端部には、左右方向内方に向かって短く突出した水平な支持フレーム(25)が取り付けられている。そして、ラック(2)の底の４つのコーナー部に、３角形の取付プレート(26)が、左右各横桟(22)および支持フレーム(25)に跨って取り付けられているとともに、各取付プレート(26)に支持脚(27)が取り付けられている。各支持脚(27)は、下端に接地金具を有するボルトからなるものであって、取付プレート(26)にあけられたネジ孔にねじ込まれており、ねじ込み量を適宜変更調整することにより、ラック(2)のレベル調整を行うことができる。
ラック(2)の構造材である支柱(21)、横桟(22)(23)(24)、および支持フレーム(25)は、所望の強度が得られる金属材等によって構成されていればよいが、この実施形態では、横断面略方形をなしかつ４つの外側面に長さ方向にのびる内部拡大溝(211)(221)(241)を有するアルミニウムプロファイル材によって構成されている。
支柱(21)と左右横桟(22)、前後横桟(23)または支持フレーム(25)との接続、および前後横桟(23)と中間横桟(24)との接合は、接続金具（図示略）を介してネジ接合により行われる他、溶接等によってもよい。
上段および中段の載置部(20A)(20B)は、上から２番目および３番目それぞれの高さに位置する左右横桟(22)および中間横桟(24)によって構成されている。
また、下段の載置部(20C)は、上から４番目の高さに位置する３本の中間横桟(24)によって構成されている。
【００２８】
各栽培ベッド(3)は、左右方向に長くのびる底壁(31)と、底壁(31)の前後縁から立ち上がった前後１対の側壁(32)と、底壁(31)および両側壁(32)の左右端により画定された開口を塞ぐ左右２つの端壁(33)とを備えている横断面略Ｕ形のものである（図６等参照）。各栽培ベッド(3)の左右長さは、ラック(2)の左右幅よりもやや大きいものとなされている。底壁(31)は、その上面の前後幅中間部が下方に凹むような段差を有しており、培養液は、主として底壁(31)の幅中間の凹所(311)内を流れるようになっている。前後側壁(32)は、上方に向かうにつれてやや外方に広がるように傾斜している。前後側壁(32)内面の上縁部には、上向きの水平な段差が形成されており、これらの段差がパネル受け部(321)を構成している。左右端壁(33)は、図１０〜１２等に示すように、上方に向かうにつれてやや外方に広がるように傾斜しており、また、左右端壁(33)内面の上縁部には、上向きの水平な段差が形成され、これらの段差がパネル受け部(331)を構成している。
この栽培ベッド(3)は、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の合成樹脂や、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の金属から形成されたものが使用される。また、栽培ベッド(3)は、市販されている雨樋（横樋）を利用して形成してもよい。
ラック(2)の上面ならびに上段および中段の載置部(20A)(20B)には、それぞれ水平な上部反射板(10)が載せられている。上部反射板(10)は、その下面に設けられた反射面によって、下方に位置する栽培領域の照明装置(8)から上向きに照射される光を反射するためのものである。上部反射板(10)としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂などの合成樹脂製シート、アルミニウム板、表面に樹脂がコーティングされた鋼板、表面に金属が蒸着された合成樹脂板が用いられる。
上段および中段の載置部(20A)(20B)に載せられる上部反射板(10)の上面には、その左側縁部、左右長さ中央部および右側縁部に、前後方向にのびる帯状の滑り止め兼高さ調整部材(11A)(11B)(11C)が貼り付けられている。３つの滑り止め兼高さ調整部材は、反射板上面の左側縁部に貼り付けられる部材(11A)、同左右長さ中央部に貼り付けられる部材(11B)、同右縁部に貼り付けられる部材(11C)の順に、これらの厚さ（高さ）が段階的に小さくなされている。滑り止め兼高さ調整部材(11A)(11B)(11C)は、例えばポリエチレン樹脂フォーム、ウレタン樹脂フォーム、合成ゴム、シリコン系ゴム、フッ素系ゴム等によって形成される。
そして、上段および中段の載置部(20A)(20B)それぞれに、複数の栽培ベッド(3)が、互いに前後方向にやや間隔をあけて並列状に載置されている。載置された各栽培ベッド(3)は、上部反射板(10)上面の３つの滑り止め兼高さ調整部材(11A)(11B)(11C)により、不用意に滑って位置ズレが生じないように保持されるとともに、左端部から右端部に向かって底壁(31)に下り勾配が付くようになされている。底壁(31)の勾配は、通常、約１％程度となされる。
なお、滑り止め兼高さ調整部材は、少なくとも１つあればよいが、滑り止め効果の点では２つ以上設けるのが好ましい。
【００２９】
定植パネル(4)は、左右方向に長いものであって、各栽培ベッド(3)の上方開口を左右２枚で被覆しうるように、栽培ベッド(3)の長さの約半分の長さを有するものとなされている。また、定植パネル(4)は、その前後縁部を栽培ベッド(3)の前後側壁(32)のパネル受け部(321)に載置しうるような前後幅を有している。栽培ベッド(3)の上部の左側に配置される定植パネル(4)は、その左端部が、栽培ベッド(3)の左端壁(33)のパネル受け部(331)に載置されている（図１０参照）。栽培ベッド(3)の上部の右側に配置される定植パネル(4)は、その右端部が栽培ベッド(3)の右端壁(33)のパネル受け部(331)に載置されている(図１２参照)。
定植パネル(4)には、所定の直径を有する円形状の複数の植付孔(41)が、左右長さ方向に所定間隔をおいて設けられている。
図６に示すように、定植パネル(4)の各植付孔(41)に植物(P2)が差し込まれて、その葉や茎が定植パネル(4)の上方に配置され、根が定植パネル(4)の下方に配置されるように保持される。なお、図示は省略したが、植付孔(41)の周面と植物(P2)との間には、育苗用スポンジが介在される。
定植パネル(4)は、例えば、ポリエチレン樹脂板、ポリプロピレン樹脂板、ポリ塩化ビニル樹脂板等によって構成される。
以上の構成により、各定植パネル(4)は、その前後縁部を栽培ベッド(3)の両側壁(32)内面のパネル受け部(321)に載置するだけで簡単に配置することができる上、位置ズレを生じるおそれもなく、栽培ベッド(3)の上方開口全体を完全に覆うことができる。また、収穫や清掃等のために定植パネル(4)を栽培ベッド(3)から取り外す場合には、これを左右方向にスライドさせて行うことができるので、取り外し作業が簡単である。
【００３０】
育苗プール(5)は、図５に示すように、平面より見て左右に長い方形をした上方開口箱状のものであって、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の合成樹脂から成形される。
この育苗プール(5)は、下段の載置部(20C)を構成する３本の中間横桟(24)にまたがって載置されている。
【００３１】
育苗パネル(6)は、例えば図５に示すように、育苗プール(5)の上方開口よりもやや大きい長方形状のものであって、育苗プール(5)の上方開口全体を覆うように、育苗プール(5)の４つの側壁の上縁部に跨って載置されている。
育苗パネル(6)には、所定の直径を有する円形状の多数の育苗孔(61)が、縦横各複数列に並ぶように形成されている。
各育苗孔(61)には、定植前の小さな苗の段階の植物(P1)が差し込まれて、その葉や茎の部分が育苗パネル(6)の上方に配置され、根の部分が育苗パネル(6)の下方に配置されるように保持される。なお、図示は省略したが、育苗孔(61)の周面と植物との間には、育苗用スポンジが介在される。
育苗パネル(6)は、定植パネル(4)と同様に、例えば、ポリエチレン樹脂板、ポリプロピレン樹脂板、ポリ塩化ビニル樹脂板等から形成される。
【００３２】
培養液循環ユニット(7)は、培養液が収容されているタンク(71)と、タンク(71)からポンプ(74)によって各栽培ベッド(3)の左端部内に培養液を供給する第１供給管(72A)と、各栽培ベッド(3)内を右向きに流れてその右端部から排出された培養液をタンク(71)に戻す第１戻し管(73A)と、タンク(71)からポンプ(74)によって育苗プール(5)内に培養液を供給する第２供給管(72B)と、育苗プール(5)から排出された培養液をタンク(71)に戻す第２戻し管(73B)とを備えている。
【００３３】
タンク(71)は、図１，９等に示すように、上方開口箱状のタンク本体(711)と、タンク本体(711)の上方開口を開閉自在に覆う蓋体(712)とを備えてなり、ラック(2)の下段の載置部(20C)の下方に位置するように床面等の設置面に置かれている。
タンク本体(711)内には、水中ポンプ(74)が設置されている。水中ポンプ(74)には、送出管(75)の一端が接続されている。送出管(75)は、タンク本体(711)の側壁を貫通して、タンク本体(711)外にのびている。送出管(75)の外側配管部分は、ヘッダ管部(751)を構成している。ヘッダ管部(751)の先端側には、タンク本体(711)の側壁を貫通してタンク本体(711)内にのびる再導入管部(752)が、バルブを介して接続されている。この再導入管部(752)から培養液がタンク(71)内に再導入されることにより、タンク(71)内の培養液が撹拌されるので、それによって培養液の滞留が防止され、培養液の濃度が一定に保たれる。
蓋体(712)には、戻し管導入孔(712a)が設けられている。そして、タンク本体(711)内における戻し管導入孔(712a)に臨む上側部分に、フィルタユニット(76)が設置されている。
【００３４】
第１供給管(72A)は、上段の載置部(20A)に載置された栽培ベッド(3)への培養液の供給と、中段の載置部(20B)に載置された栽培ベッド(3)への培養液の供給とが別個に行われるように、独立して２つ設けられている。２つの第１供給管(72A)は、送出管(75)のヘッダ管部(751)からバルブを介して分岐するように設けられている（図９参照）。したがって、各段の栽培ベッド(3)への培養液の供給を、植物の生長状態や収穫・メンテナンスのタイミング等に応じて、個別に調整することが可能である。
図２および図７に示すように、各第１供給管は(72A)、一端が送出管(75)のヘッダ管部(751)に接続されている可撓管(721)と、可撓管(721)の先端に接続されている分配管(722)とを備えている。
可撓管(721)は、例えばゴムホースやポリ塩化ビニル樹脂等の樹脂ホースにより構成される。
分配管(722)は、前後方向にのびるヘッダ管部(722a)と、ヘッダ管部(722a)から分岐しかつ各載置部(20A)(20B)に載置された複数の栽培ベッド(3)それぞれへの吐出口(723)が先端に設けられている複数（ここでは４つ）の略逆Ｕ形の分岐管部(722b)とを備えている。ヘッダ管部(722a)の後端には、右方に短くのびる連結管部(722c)を介して、垂下管部(722d)が設けられている。この垂下管部(722d)の下端に、可撓管(721)の先端部が外嵌されて接続されている。ヘッダ管部(722a)の前端には、右方に短くのびる連結管部(722e)を介して、立上り管部(722f)が設けられている。立上り管部(722f)の上端はキャップ(722g)により閉鎖されている。
そして、各第１供給管(72A)の分配管(722)が、ラック(2)の左側の前後支柱(21)に、上段および中段の載置部(20A)(20B)よりもやや上方に位置するように、取付金具(12)によって着脱自在に取り付けられている。
分配管(722)は、例えば、給水管の材料として一般に用いられているポリ塩化ビニル樹脂製の直管材、曲管材、継手管材等を適宜組み合わせて接続することにより形成される。
【００３５】
図１０および図１１に詳しく示すように、分配管(722)の各分岐管部(722b)先端の吐出口(723)は、各栽培ベッド(3)の左端部の上方に先端下向きに設けられている。より詳細には、吐出口(723)は、各分岐管部(722b)の先端にスライド自在に嵌められた筒状の吐出口部材よりなる。吐出口部材(723)の先端側部分は、基端側部分と比べて径が小さいものとなされている。以上の構成により、吐出口(723)は、定植パネル(4)の左端部にあけられた連通孔(42)に差し込まれる接続位置と、定植パネル(4)よりも上方に位置する退避位置との間で上下方向スライド自在となされている。なお、定植パネル(4)の連通孔(42)は、植付孔(41)と別個に設けたものとする他、植付孔(41)の１つをそのまま利用してもよい。
図１０に示すように、栽培ベッド(3)の上部の所定位置に定植パネル(4)が配置されて植物(P2)の栽培が行われている状態では、吐出口(723)は、下方にスライドさせられて、定植パネル(4)の連通孔(42)に差し込まれる接続位置にある。
また、図１１に示すように、植物(P2)の収穫や清掃等のメンテナンスに際して、定植パネル(4)を栽培ベッド(3)から取り外す場合には、吐出口(723)を、上方にスライドさせて、定植パネル(4)よりも上方に位置する退避位置まで移動させる。この状態で、定植パネル(4)を右方にスライドさせれば、栽培ベッド(3)から簡単に取り外すことができる。
【００３６】
第２供給管(72B)は、送出管(75)のヘッダ管部(751)からバルブを介して分岐状に設けられている可撓管(721)と、可撓管(721)の先端に接続されている吐出管(724)とを備えている。
可撓管(721)は、第１供給管(72A)の可撓管(721)と同じく、例えばゴムホースやポリ塩化ビニル樹脂等の樹脂ホースにより構成される。
吐出管(724)は、平面より見てＬ形に折れ曲がった水平曲管部(724a)と、水平曲管部(724a)の左端から下方に短くのびた第１垂下管部(724b)と、水平曲管部(724a)の右端から下方に長くのびた第２垂下管部(724c)とを備えている。
第１垂下管部(724B)の下端に、可撓管(721)の先端部が外嵌されて接続されている。
また、第２垂下管部(724c)の下部が、育苗パネル(6)に形成された連通孔（図示略）に差し込まれて、吐出口を構成している。なお、図示は省略したが、第２垂下管部(724c)は、育苗パネル(6)の連通孔に差し込まれる下部を、水平曲管部(724a)に通じる上部と別の部材で構成して、両者を差込接続するように構成してもよい。このような構成にすれば、育苗パネル(6)を育苗プール(5)の上部に配置する場合や、そこから取り外す場合において、第２供給管(72B)の接続・接続解除を迅速かつ簡単に行うことができ、作業性が高められる。
【００３７】
第１戻し管(73A)は、上段の載置部(20A)に載置された栽培ベッド(3)からの培養液の排出と、中段の載置部(20B)に載置された栽培ベッド(3)からの培養液の排出とをそれぞれ行う必要上、２つ設けられているが、共通のタンク(71)に培養液を戻すことから、途中で繋がって一体化されている。
ここで、図１２に詳しく示すように、各栽培ベッド(3)には、その底壁(31)の右端部に、培養液を排出するための排出口(34)が垂下状に設けられている。排出口(34)は、略筒状の排出口部材の上端部が、栽培ベッド(3)の底壁(31)の右端部に貫通状に取り付けられることによって形成されている。排出口(34)には、その下部が上部と比べて口径が小さくなるように段差が設けられている。
各第１戻し管(73A)は、上段および中段の載置部(20A)(20B)に載置された複数の栽培ベッド(3)の排出口(34)それぞれが差し込まれる接続口(732)を上端に有する複数の垂直な支流管部(731a)と、前後方向にのび前端が閉鎖されかつ複数の支流管部(731a)の下端がそれぞれ接続されているヘッダ管部(731b)とを備えた集合管(731)によって構成されている。
集合管(731)のヘッダ管部(731b)の後端には、Ｔ字継手管部(731c)を介して、立上り管部(731d)と垂下管部(731e)とが接続されている。
そして、各第１戻り管(73A)の集合管(731)が、ラック(2)の右側の前後支柱(21)に、上段および中段の載置部(20A)(20B)よりもやや下方に位置するように、取付金具(12)によって着脱自在に取り付けられている。
また、上段の載置部(20A)に対応する第１戻し管(73A)の集合管(731)の垂下管部(731e)の下端が、中段の載置部(20B)に対応する第１戻し管(73A)の集合管(731)の立上り管部(731d)の上端に接続され、これにより両者が一体化されている。
上段の載置部(20A)に対応する第１戻し管(73A)の集合管(731)の立上り管部(731d)の上端は、キャップ(731f)により閉鎖されている。
集合管(731)も、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂製の直管材、曲管材、継手管材等を適宜組み合わせて接続することにより形成される。
以上の構成によれば、栽培ベッド(3)をラック(2)の載置部(20A)(20B)の所定箇所に載置するだけで、栽培ベッド(3)の排出口(34)が、第１戻し管(73A)の集合管(731)の支流管部(731a)に設けられた接続口(732)に差し込まれて、配管接続が完了する。また、清掃などのメンテナンスの際に、ラック(2)の載置部(20A)(20B)から栽培ベッド(3)を取り外す際も、栽培ベッド(3)の右端部を持ち上げるだけで、その排出口(34)が第１戻し管(73A)の接続口(732)から外れるので、接続解除を容易に行うことができ、きわめて作業性が高い。
【００３８】
図３，５，８に示すように、育苗プール(5)の底壁の右側縁部分に前後２本のオーバーフロー管(51)が立ち上がり状に設けられ、育苗プール(5)内の培養液の液面レベルが一定に保持されるようになっている。なお、オーバーフロー管は、１本または３本以上であってもよい。
第２戻し管(73B)は、育苗プール(5)内の前後２本のオーバーフロー管(51)の下端にそれぞれ接続されてオーバーフローした培養液を取り出す前後２本の垂直な取出し管部(733a)と、前後方向にのび前端が閉鎖されかつ両取出し管部(733a)の下端が接続されているヘッダ管部(733b)と、ヘッダ管部(733b)の長さ中央から下方にのびて先端がタンク(71)の蓋体(712)の戻し管導入孔(711a)に差し込まれている垂下状の戻し管部(733c)とを備えた連絡管(733)よりなる。
この連絡管(733)も、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂製の直管材、継手管材等を適宜組み合わせて接続することにより形成される。
連絡管(733)のヘッダ管部(733b)の後端には、中段の載置部(20B)に対応する集合管(731)の垂下管部(731e)の下端が、Ｌ形継手管(734)および可撓管(735)を介して、接続されている。上下２つの集合管(731)から流下してきた培養液は、連絡管(733)のヘッダ管部(733b)および戻し管部(733c)を経て、タンク(71)に戻される。
【００３９】
図１２および図１３には、集合管(731)（第１戻し管(73A)）をラック(2)の支柱(21)に取り付けるための取付金具(12)の詳細が示されている。なお、これらの取付金具(12)は、第１供給管(72A)の分配管(722)を支柱(2)に取り付けるための取付金具(12)と同一構造のものである。
取付金具(12)は、連結サドル(121)と、連結サドル(121)を支柱(21)に固定するナット(122)およびボルト(123)とで構成されている。連結サドル(121)は、垂直板片状の基部(121a)と、基部(121a)の片面から両アーム状に突出しかつ内側に集合管(731)の一部（図１２では、立上り管部(731d)および垂下管部(731e)）が弾性的に嵌め入れられて保持される横断面略Ｃ形の保持部(121b)とを備えている。基部(121a)には、ボルト挿通孔が貫通状にあけられている。ナット(122)は、支柱(21)の内部拡大溝(211)にその一端から挿入されて内部拡大溝(211)内を長さ方向にスライド可能な略プレート状のものであって、ボルト(123)がねじ込まれるねじ孔を有している。ナット(122)としては、好適には、背面側にバネの付勢力によって内部拡大溝の底面に弾性的に押し付けられるボールを備えたいわゆるバネナットが用いられる。このバネナットによれば、支柱(21)の内部拡大溝(211)の任意の高さに容易に位置させることができるので、位置調整作業をより簡単に行うことができる。
【００４０】
照明装置(8)の詳しい図示は省略したが、例えば、額縁状の水平枠と、左右方向にのびかつ前後に間隔をおいて水平枠に着脱自在に取り付けられた複数の直管状ＬＥＤ灯具とを備えたＬＥＤ照明装置が用いられる。
各照明装置(8)は、各載置部(20A)(20B)(20C)の上方において、栽培領域の左右仮想壁に位置するようにラック(2)に設けられた横断面Ｌ形の左右１対の支持フレーム(28)の水平部に渡し止められている。支持フレーム(28)のラック(2)への固定手段は特に限定されないが、例えば、各段の左右横桟(22)に、垂下状の吊下げ金具（図示略）を介して、吊下げ状に取り付けることができる。また、吊下げ金具への支持フレーム(28)の上下取付位置を変更できるようにしておけば、照明装置(8)の設置高さの調整も可能となる。
【００４１】
図１４および図１５にその一部を示すように、ラック(2)における各載置部(20A)(20B)(20C)上方に設けられた栽培領域の前後仮想壁および左右仮想壁のそれぞれには、反射面(91)を有する反射板(9)が、反射面(91)を栽培領域に向けて配置されている。
反射板(9)としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂などの合成樹脂製シート、アルミニウム板、表面に樹脂がコーティングされた鋼板、表面に金属が蒸着された合成樹脂板が用いられる。
各反射板(9)は、その両側縁部が前後および左右に隣り合う支柱(21)の内部拡大溝（垂直溝）(211)に差し込まれているとともに、これらの内部拡大溝(211)を利用して支柱(21)に上下位置調整自在に取り付けられている支持金具(122)(123)によって下方から支持されている。
支持金具は、取付金具(12)の一部を構成しているナット(122)およびボルト(123)によって構成されている。具体的には、ボルト(123)で内部拡大溝(211)の所要高さ位置に固定されたナット(122)の上端部によって、反射板(9)の下縁が受けられることにより、反射板(9)が所要高さ位置で保持されている。この支持金具を構成するナット(122)も、前述したバネナットで構成されているのが好ましく、それによって位置調整作業をより簡単に行いうる。
反射板(9)のラック(2)への取付構造を以上のようなものとすれば、その取付および取外しを、支柱(21)の内部拡大溝(211)への差込および抜き取りというきわめて容易な作業によって行うことができるため、植物(P1)(P2)の収穫・観察や清掃等がしやすくなり、また、取付金具(12)の支柱(21)への固定位置を適宜変更調整することにより、反射板(9)の高さ位置を植物(P2)の生長等に応じて容易に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明による植物栽培装置は、薄膜水耕法（ＮＦＴ）により植物の栽培を行う植物栽培装置であって、ＬＥＤや蛍光灯等の人工光源を使用する植物工場、野菜工場、育苗工場等において好適に用いられるものである。
【符号の説明】
【００４３】
(1)：植物栽培装置
(2)：ラック
(20A)(20B)(20C)：載置部
(21)：支柱
(3)：栽培ベッド
(31)：底壁
(32)：側壁
(321)：パネル受け部
(34)：排出口
(4)：定植パネル
(41)：植付孔
(5)：育苗プール
(6)：育苗パネル
(61)：育苗孔
(7)：培養液循環ユニット
(71)：タンク
(72A)：第１供給管
(722)：分配管
(722a)：ヘッダ管部
(722b)：分岐管部
(723)：吐出口
(72B)：第２供給管
(73A)：第１戻し管
(731)：集合管
(731a)：支流管部
(731b)：ヘッダ管部
(73B)：第２戻し管
(74)：ポンプ
(8)：照明装置
(9)：反射板
(P1)(P2)：植物
【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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