(57)【要約】【課題】空調装置の設置台数が少なくても各育苗棚に空気を均一に循環させ、各育苗棚の環境を均一とすることができる栽培装置と、この栽培装置を用いた栽培方法を提供する。【解決手段】閉鎖空間を構成する建物構造物１と、該建物構造物内の天井部に設置された空調装置９と、該建物構造物１に配置された、前面が開放している多段棚式植物育成装置３〜８とを有した栽培装置において、栽培装置の平面視において、前記空調装置の吸気口は、多段棚式植物育成装置３〜８の前面より前側に位置し、前記空調装置の吹出口９ｆは、該前面よりも後側にあることを特徴とする栽培装置。【選択図】図２
2017055720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖空間を構成する建物構造物と、
該建物構造物内の天井部に設置された空調装置と、
該建物構造物に配置された、前面が開放している育成モジュールと
を有し、
前記育成モジュールは、育苗棚を上下方向に多段に配置して育苗空間を形成したものである栽培装置において、
栽培装置の平面視において、前記空調装置の吸気口は、育成モジュールの前面より前側に位置し、前記空調装置の吹出口は、該前面又はそれよりも後側にあることを特徴とする栽培装置。
【請求項２】
請求項１において、前記吹出口は前記育成モジュールの前面よりも３０ｍｍ以上後側に位置することを特徴とする栽培装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記空調装置は、前記天井部に取り付けられており、空気の取込口及び吐出口と、空気を温調するための温調部とを有した空調装置本体と、
前記育成モジュールよりも上位に配置され、前記空調装置本体の吐出口から吹き出した空気を前記育成モジュールの上側に案内する風向制御板とを有しており、
該風向制御板の該育成モジュール側の末端と前記天井部との間が前記空調装置の吹出口となっていることを特徴とする栽培装置。
【請求項４】
請求項３において、前記空調装置本体は、下面に前記取込口を備え、側面に前記吐出口を備えており、
前記風向制御板は、該取込口と重なる開口を有しており、該風向制御板の該開口の周縁部が該空調装置本体の下面の周縁部に取り付けられており、
該取込口が前記吸気口となっていることを特徴とする栽培装置。
【請求項５】
請求項３において、前記空調装置本体は、その下面の中央部に前記取込口を備え、下面の周縁部に前記吐出口を備えており、
前記風向制御板は、該空調装置本体の下面から下方に離隔して配置されており、
該風向制御板には、前記空調装置本体の取込口の下方位置に開口を有しており、
該開口が前記吸気口となっていることを特徴とする栽培装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記建物構造物内に複数の前記育成モジュールが、それぞれの前面を対峙させて、且つ両者間にスペースＡをあけて配置されており、
前記空調装置本体は、該スペースＡの上方に配置されており、
各育成モジュールの後面と前記建物構造物の壁面との間にスペースＢがあいており、
空気がスペースＡから各育成モジュールを通って該スペースＢに流れるように構成されていることを特徴とする栽培装置。
【請求項７】
請求項６において、前記育成モジュールの背面側に少なくとも１つの空気ファンを設けたことを特徴とする栽培装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記育成モジュールは、照明装置を有し、
すべての前記空調装置の合計の冷房能力（Ｗｂ）とすべての前記照明装置の合計の消費電力（Ｗａ）との比Ｗｂ／Ｗａが１以上５以下であることを特徴とする栽培装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の栽培装置を使用して植物を栽培する栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、育苗装置等の植物栽培装置と、この栽培装置を用いた植物栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、果菜類や葉菜類などの栽培方法として、植物工場による栽培が広く普及している。これらの植物工場の栽培は、均一な栽培を可能とすることが特徴の一つであり、均一な栽培を行うために、様々な方法が行われている。たとえば、特開２００６−２９４５９５号公報には、照明装置と反射板を使用し、照明を均等に照射する方法が開示されている。しかしながら、閉鎖空間における栽培において、均一な苗の栽培を行うためには、照明条件を均等にすることも重要であるが、環境温度を均一にすることも重要であり、環境温度を均一にするという点では、十分なものではなかった。
【０００３】
これを改善する方法として、たとえば国際公開ＷＯ２００４／０２６０２３号公報及び特開２０１４−２３３２３１号公報には、多数の空調装置を使用し、閉鎖空間内のいずれの育苗棚への空気循環路を均一とし、各棚における環境を均一にする方法が開示されている。この方法により、各育苗棚の環境を均一に保つことが可能となるが、空調装置が多数必要となり、それぞれの空調装置を制御することが複雑であったり、設備費用が高価になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９４５９５号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００４／０２６０２３号公報
【特許文献３】特開２０１４−２３３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、空調装置の設置台数が少なくても各育苗棚に空気を均一に循環させ、各育苗棚の環境を均一とすることができる栽培装置と、この栽培装置を用いた栽培方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の栽培装置は、閉鎖空間を構成する建物構造物と、該建物構造物内の天井部に設置された空調装置と、該建物構造物に配置された、前面が開放している育成モジュールとを有し、前記育成モジュールは、育苗棚を上下方向に多段に配置して育苗空間を形成したものである栽培装置において、栽培装置の平面視において、前記空調装置の吸気口は、育成モジュールの前面より前側に位置し、前記空調装置の吹出口は、該前面又はそれよりも後側にあることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の栽培方法は、この栽培装置を用いて植物を栽培するものである。
【０００８】
本発明の一態様では、前記育成モジュールは、照明装置を有し、すべての前記空調装置の合計の冷房能力（Ｗｂ）とすべての前記照明装置の合計の消費電力（Ｗａ）との比Ｗｂ／Ｗａが１以上５以下である。
【０００９】
本発明の一態様では、前記育成モジュールの複数個を開放前面が同方向を向くように配列した二つの列を、前記開放前面が互いに対向するように配置し、二つの列の間の天井部に前記空調装置を配置する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、空調装置の吹出口の位置を育成モジュールの前面よりも後方とし、吸気口を育成モジュールの前面よりも前方としたことで、育成モジュールを通過して温められた空気と空調装置で冷やされた空気は、混合された状態で、育成モジュールの前側に流れ込むことができる。これにより、育成モジュールの前面に流れ込む空気は、均一な温度の空気となり、各育成モジュール内に取り込まれることとなる。
【００１１】
また、育成モジュールは、複数個を開放前面が同方向を向くように配列した二つの列を、開放前面が互いに対向するように配置し、二つの列の間の天井部に前記空調装置を配置することが好ましい。こうすることにより、育成モジュールを通過して温められた空気と空調装置で冷やされた空気が混合された状態で、育成モジュールの前側に流れ込むことができ、この混合された空気を開放前面が互いに対向する育成モジュールに均等な状態で取り込みやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る栽培装置の水平断面図である。
【図２】図１の栽培装置の縦線断面図である。
【図３】実施の形態に係る多段棚式植物育成装置の正面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】実施の形態に係る多段棚式植物育成装置のトレイの平面図である。
【図６】図５のトレイの斜視図である。
【図７】図５のVII−VII線断面図である。
【図８】人工照明器の底面図である。
【図９】図８のIX−IX線断面図である。
【図１０】別の実施の形態に係る多段棚式植物育成装置のトレイの断面図である。
【図１１】実施の形態に係る栽培装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一つの態様では、栽培装置は、閉鎖空間内の環境を調整する少なくとも１つの空調装置と、前面が解放している育成モジュールを有する。前記育成モジュールは、育苗棚を上下方向に多段に配置して育苗空間を形成する。この空調装置の吸気口は、栽培装置の平面視において、育成モジュールの前面より前側に位置する。また、空調装置の吹出口は、該前面又はそれよりも後側にある。
【００１４】
図１〜１０を参照して、かかる栽培装置の好ましい形態を説明する。図１，２の通り、断熱性壁面で囲まれた完全遮光性とされた閉鎖型建物構造物１の部屋内に、箱形の複数個（図示の例では６個）の多段棚式植物育成装置（育成モジュール）３〜８が設置されている。部屋１は平面視形状が長方形であり、一方の短手方向壁面１ｉにドア２が設けられている。なお、図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ図２（ａ）のIa−Ia線、Ib−Ib線に沿う断面を示しており、図２（ａ），（ｂ）は図１（ａ）のIIa−IIa線、IIb−IIb線断面を示している。
【００１５】
この形態では、３個の多段棚式植物育成装置３〜５をそれらの開放前面が同方向を向くように配列して１列とし、３個の多段棚式植物育成装置６〜８もそれらの開放前面が同方向を向くように配列して１列とし、開放前面が互いに対向するように二つの列を部屋内に配置している。なお、以下、多段棚式植物育成装置３〜５及び６〜８の列の延在方向（部屋の長手方向）をＹ方向といい、部屋の短手方向（多段棚式植物育成装置３〜５と多段棚式植物育成装置６〜８とが対面する方向）をＸ方向と言うことがある。これら二つの列の多段棚式植物育成装置３〜５及び６〜８間に、一人または複数の作業者が作業できる程度のスペースＡを設けてある。部屋の長手方向壁面１ｊ，１ｋと各多段棚式植物育成装置３〜８の背面との間に、５０〜５００ｍｍ程度の幅のスペースＢを設けて、多段棚式植物育成装置３〜８を通過した空気の通路を形成する。
【００１６】
多段棚式植物育成装置３〜５，６〜８の列の一端側は、ドア２と反対側の建物壁面１ｈに当接している。多段棚式植物育成装置３〜５，６〜８の列の他端側は、ドア２側の壁面１ｉから若干離反している。
なお、前述するドア２側の壁面１ｉの離反スペースから、温められた空気がスペースＡに流れてくる場合は、この流れを抑制するための制御板を適切な場所に設けることもできる。
【００１７】
部屋に出入りするためのドア２の内側にエアーカーテンを設置すると、作業者が出入りする際に外気が入らないようにできるので好ましい。
【００１８】
この実施の形態では、植物育成装置は育苗装置である。多段棚式植物育成装置３〜８は、図３，４に示すように、それぞれ台座３ｃ、左右の側面パネル３ａ、背面の背面パネル３ｂ及び天頂部のトップパネル３ｅを有し、前面は開放した箱形構造体を備えている。この箱形構造体の内部に、複数の育苗棚１２が上下方向に一定間隔で多段に配置されている。
【００１９】
各多段棚式植物育成装置３〜８の高さは、作業者が作業できる程度の高さである２０００ｍｍ程度とし、育苗棚１２の幅は、数十から数百個のセル（小鉢）を格子状に配列させた樹脂製のセルトレイを複数枚並べて載置できるとともに、各棚１２の上側スペースの温度・湿度を一定に調節できる幅、例えば１０００ｍｍ〜２０００ｍｍ程度とし、育苗棚１２の奥行きは５００ｍｍ〜１０００ｍｍとするのが好ましい。各育苗棚１２には複数枚のセルトレイ４０（図１参照）がほぼ水平に載置されている。セルトレイ１枚の寸法は、一般的には幅が３００ｍｍ、長さが６００ｍｍ程度である。
【００２０】
最下段の育苗棚１２は、台座３ｃに載置されている。台座３ｃに設けたアジャスター（図示略）によって育苗棚１２の水平度を調整できるよう構成されている。
【００２１】
各育苗棚１２には、後述する潅水装置３０が設けられている。
【００２２】
下から２段目以上の各育苗棚１２及びトップパネル３ｅの下面には、人工照明器１３が設置され、各人工照明器１３の直下の育苗棚１２のセルトレイ４０で生育する植物に光を照射するよう構成されている。この実施の形態では、最上部以外の人工照明器１３は後述の潅水トレイ３１の下面に取り付けられている。
【００２３】
人工照明器１３の発光体としては蛍光灯、ＬＥＤ等が好ましいが、この実施の形態では光源として直管状の蛍光灯が用いられている。
【００２４】
この人工照明器１３の構成の詳細を図８，９に示す。なお、図８は人工照明器１３の底面図、図９は図８のIX−IX線断面図である。この人工照明器１３は、ボックス１３ａの下面に複数対（この実施の形態では６対）のソケット１３ｂを取り付け、蛍光灯１３ｃの両端をソケット１３ｂ，１３ｂに装着したものである。ボックス１３ａの下面にスイッチ１３ｓが設置されている。
【００２５】
ボックス１３ａは、天板１３ｄ及び底板１３ｅを有した箱状体であり、底板１３ｅは蛍光灯１３ｃの光を反射する反射板を兼ねている。このボックス１３ａ内に、安定器、インバータ、定電流回路、定電圧回路、電流制限抵抗等の電気回路部材１３ｆを内蔵した電源ユニット１３ｇが設置されている。この実施の形態では、３個の電源ユニット１３ｇが蛍光灯１３ｃ同士の間、すなわち１列目と２列目の蛍光灯１３ｃの間、３列目と４列目の蛍光灯１３ｃの間及び５列目と６列目の蛍光灯１３ｃの間に配置されている。各電源ユニット１３ｇはボックス１３ａの底板１３ｅに取り付けられている。各電源ユニット１３ｇとボックス１３ａの天板１３ｄとの間には３〜３０ｍｍ程度の隙間があいている。この人工照明器１３にあっては、電源ユニット１３ｇで発生する熱は、底板１３ｅに伝わり、該底板１３ｅから放散される。即ち、人工照明器１３の下側の育苗スペースを流れる空気に伝達される。なお、蛍光灯１３ｃからの熱もこの空気の流れに伝達される。
【００２６】
電源ユニット１３ｇとボックス天板１３ｄとの間には隙間があいているため、電源ユニット１３ｇから天板１３ｄに伝わる熱は著しく少ない。そのため、潅水トレイ３１上を流れる養液、およびセルトレイ４０に植えられた植物の根圏部が人工照明器１３の熱で温められることが防止される。
【００２７】
図４の通り、各育苗棚１２同士の間、及び最上段の育苗棚１２と天板パネル３ｅとの間のスペース（育苗スペース）の後方の背面パネル３ｂに通気口が設けられ、各通気口にそれぞれ空気ファン１５が取り付けられている。
【００２８】
なお、このように各育苗スペースの背面側にそれぞれ空気ファン１５を設けることにより、育苗スペースにおける気流が均一になり好ましい。
【００２９】
部屋の上部には、部屋内の空気を調温調湿し、設定条件に調温調湿した空気を循環させる機能を備えた空調装置９が設置されている。この空調装置９は、熱交換器を有した空調装置本体（エアコン）９Ａと、この空調装置本体９Ａの下面に取付けられた風向制御板１０とを有する。空調装置本体９Ａのコンプレッサは建物構造物１外に設置されている。
【００３０】
この実施の形態では、空調装置本体９Ａは、部屋の平面視において、部屋の中心の上部に位置している。空調装置本体９Ａの取込口９ａは空調装置本体９Ａの下面に設けられており、風向制御板１０には、取込口９ａと重なる位置に開口１０ａが設けられている。
【００３１】
前記空調装置本体９Ａは、建物構造物の天井１ｔに取り付けられ、その側面が部屋内に露呈した構造となっている。空調装置本体９Ａの４個の側面にそれぞれ空気の吐出口９ｂが設けられている。
【００３２】
前記風向制御板１０は、開口１０ａの周囲部分が空調装置本体９Ａの取込口９ａの周囲に重なっている。開口１０ａは取込口９ａと同一大きさか、又はそれよりも大きい。
【００３３】
風向制御板１０は、吊具（図示略）によって天井１ｔに支持されている。
【００３４】
風向制御板１０のＹ方向の一端側は壁面１ｈに当接している。風向制御板１０のＹ方向の他端側は、多段棚式植物育成装置３〜５及び６〜８よりも壁面１ｉ側にまで延在しているが、壁面１ｉから若干離反している。風向制御板１０の該他端側の辺部の全長にわたって、起立板１０ｒが立設されており、この起立板１０ｒの上端が天井１ｔに当接している。
【００３５】
風向制御板１０は、天井１ｔと多段棚式植物育成装置３〜８の上面との間にまでＸ方向に延在している。
【００３６】
図２（ａ）の通り、風向制御板１０のＸ方向の両端は、多段棚式植物育成装置３〜５、多段棚式植物育成装置６〜８のスペースＡ側の前面の鉛直上方又はそれよりも後方すなわちスペースＢ側に位置している。風向制御板１０のＸ方向の両端と各多段棚式植物育成装置３〜５，６〜８の前面との水平方向距離Ｌは０ｍｍであってもよいが、好ましくは３０ｍｍ以上、さらに好ましくは４０ｍｍ以上、さらに好ましくは９０ｍｍ以上、さらに好ましくは１４０ｍｍ以上である。
【００３７】
この実施の形態では、この風向制御板１０のＸ方向の両端と天井１ｔとの間が空調装置９の吹出口９ｆとなっている。吹出口９ｆは、栽培装置の平面視において、多段棚式植物育成装置３〜８の前面と重なってもよいが、好ましくはそれよりも前記距離Ｌだけ後方に位置している。
【００３８】
この実施の形態では、空調装置本体９Ａの取込口９ａが空調装置９の吸気口となっている。この吸気口は、栽培装置の平面視において、多段棚式植物育成装置３〜８の前面よりも前方すなわちスペースＡ側に位置する。
【００３９】
空気ファン１５を稼働させることにより、部屋内に図２（ａ）の矢印で示したような空気の循環流が生じる。すなわち、空調装置９によって調温調湿された空気は、多段棚式植物育成装置３〜８の開放前面側のスペースＡより育苗棚１２各段の育苗スペース内に吸引され、空気ファン１５から背面パネル３ｂの後方へ排出され、背面パネル３ｂの後方と建物壁面との間のスペースＢを通って上昇し、多段棚式植物育成装置３〜８の上側スペースＣを通過し、空調装置９から吹出された空気と混合され調温調湿されたのち、風向制御板１０と多段棚式植物育成装置３〜８との間を通って再び多段棚式植物育成装置３〜８の開放前面側のスペースＡに吹き出される。
【００４０】
また、風向制御板１０と多段棚式植物育成装置３〜８との間を通ってスペースＡに流れ込もうとする空気の一部は、開口１０ａを通り、空調装置本体９Ａの取込口９ａから吸い込まれ、調温調湿された後、吐出口９ｂを経て吹出口９ｆから吹き出される。
【００４１】
図１，２のように、２列の多段棚式植物育成装置３〜５と多段棚式植物育成装置６〜８をそれらの間に作業空間が形成されるように配列した場合には、この作業空間が空気の循環用のスペースＡとしても機能し、効果的な循環流が形成される。
【００４２】
循環流が多段棚式植物育成装置３〜８の各育苗スペースを通過する際に、潅水装置、培地、植物などから蒸発した水蒸気や人工照明器１３から放出される熱が循環流に同伴され、この循環流を空調装置９によって調温調湿して絶えず循環させることによって、部屋内を植物体生育に最適な温度湿度環境に保つことができる。育苗スペースを流れる空気の流速は、０．１ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましく、０．２ｍ／ｓｅｃ以上であることがより好ましく、０．３ｍ／ｓｅｃ以上が更に好ましい。気流の速度が速すぎると、植物の育成に問題が生じるおそれがあるため、一般的には２．０ｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【００４３】
この実施の形態では、気流を育苗スペースの前面からファン１５を経て棚背面側のスペースＢへ負圧の状態で流しているが、逆に棚背面側から前面側へ正圧の状態で流してもよい。ただし、前面側から負圧の状態で棚背面側へ流す方が、育苗スペースにおける気流が均一になる。
【００４４】
この実施の形態では、潅水装置（底面潅水装置）３０の潅水トレイ３１によって各育苗棚１２の棚板が構成され、該潅水トレイ３１に載置されたセルトレイ４０の底面から潅水を行うよう構成されている。この潅水装置３０の構成例を図５〜７を参照して説明する。なお、図５は潅水装置の平面図、図６は斜視図、図７は図５のVII−VII線断面図である。
【００４５】
この潅水装置３０は、後辺及び左右両側辺に側壁３１ａ、３１ｂ、３１ｃが立設された底版３１ｄを有する四角形の潅水トレイ３１を備えている。潅水トレイ３１の側壁のない前辺には底版３１ｄに連接して排水溝３２が設けられており、排水溝３２の一端には排水口３２ａが形成されている。排水溝３２と底版３１ｄとは堰３４により仕切られ、堰３４の両端部の切欠部３４ａから養液が排水溝３２に流出するよう構成されている。また、潅水トレイ３１の後辺の側壁３１ａに沿って、養液を潅水トレイ３１内に供給する給水管３３が設けられており、給水管３３に設けた複数の小孔３３ａから養液がトレイ３１上に供給されるようになっている。
【００４６】
潅水トレイ底版３１ｄの上面に高さ約７ｍｍ程度の複数のリブ３５が、排水溝３２に向って互いに平行に延設されており、これらリブ３５の上にセルトレイ４０が載置されるようになっている。
【００４７】
この潅水装置３０は、図４の通り、潅水トレイ３１を多段棚式植物育成装置３〜８の育苗棚１２に載置したときに、排水溝３２が育成装置３〜８の開放前面から突出する寸法とされている。排水溝３２を育成装置の開放前面から突出させることにより、育苗棚１２各段に載置した潅水トレイ３１の排水溝３２の排水口３２ａから排出される養液を集めて建物構造物１外部へ排出しやすくなる。
【００４８】
潅水装置３０の給水管３３に設けた小孔３３ａから養液を連続的に供給すると、養液は堰３４によって堰き止められて所定水位まで溜まりプール状態となる。給水管３３から養液を供給している間、切欠部３４ａから養液が少しずつ排水溝３２へ流出する。養液供給量と切欠部３４ａからの流出量を調節することによって、潅水トレイ３１内に例えば１０〜１２ｍｍ程度の水位のプール状態が維持されるようにするのが好ましい。リブ３５の上に載置されているセルトレイ４０の各セル４１底面に形成されたセル穴４２からセル内の培地へ毛管作用により水が吸い上げられ、短時間ですべてのセル４１内の培地が水分飽和状態になる。
【００４９】
この潅水トレイ３１の底版３１ｄの下面に人工照明器１３が取り付けられている。この実施の形態では、人工照明器１３のボックス１３ａの天板１３ｄが潅水トレイ３１の下面に直接に当接しているが、スペーサや断熱材を介在させてもよい。
【００５０】
なお、この潅水装置３０では、図７の通り、潅水トレイ３１の底版３１ｄの上面を排水溝３２の方向へ傾斜させている。これにより、潅水停止時に養液を排水溝３２へ短時間で排出させることができる。また、底版３１ｄの上面に傾斜をもたせた場合には、リブ３５の高さを変化させてリブの頂部３５ａが水平となるようにすることにより、リブ３５の上に載置したセルトレイ４０を水平に保持できる。
【００５１】
図１０は、本発明で用いる潅水装置の別例を示すものであり、図５〜図７における部材と同じ部材には、同じ符号を付してある。この潅水装置３０′においては、潅水トレイ底版３１ｄにセルトレイ４０を載置する際に、潅水トレイ底版３１ｄとセルトレイ４０との間にアンダートレイ５０を介在させる。このアンダートレイ５０は各セル４１内に培地を入れたセルトレイ４０を支持し得る程度の剛性を備えており、その底壁面には複数の小孔５１が形成されているとともに、その裏面には複数の突起５２が形成されている。これらの突起５２は、セルトレイ４０をアンダートレイ５０とともに潅水トレイ内に収容するときに、潅水トレイ底版３１ｄとセルトレイ４０底面との間に間隙を保持する間隙保持手段として機能する。
【００５２】
図１０の潅水装置３０′においても、給水管３３から養液を供給して所定水位のプール状態となった場合には、アンダートレイ５０の小孔５１からアンダートレイ５０内に養液が導かれ、セルトレイ４０の各セル４１底面に形成されたセル穴４２からセル内の培地へ毛管作用により水が吸い上げられる。
【００５３】
なお、図１０においても、潅水トレイ底版３１ｄの下面に人工照明器１３が取り付けられている。
【００５４】
潅水トレイ３１に載置されるセルトレイ４０は、前述したように、数十から数百のセル４１を格子状に配列させてトレイ形状に一体化したものであり、セルトレイ１枚の寸法は幅が３００ｍｍ、長さが６００ｍｍ前後とされているが、これに限定されない。
【００５５】
苗が光合成で消費する炭酸ガスを人為的に供給するために、図１に示すように、建物構造物１の外部に液化炭酸ガスボンベ１６を設置し、炭酸ガス濃度計測装置により計測した部屋内の炭酸ガス濃度が一定濃度となるように、炭酸ガスボンベ１６から炭酸ガスを供給する。
【００５６】
この育苗装置を使用して苗を育成することによって、苗の生育に好適な光量、温度、湿度、炭酸ガス、水分などの環境条件を自動的に調節することが可能である。また、各育苗棚の苗は全て同一環境下で生育することができるので、得られた苗質の均一性を高めることができる。
【００５７】
この実施の形態では、空調装置９の吹出口９ｆは、多段棚式植物育成装置３〜８の前面よりも３０ｍｍ以上後側にあるので、多段棚式植物育成装置３〜８（育成モジュール）を通過して温められた空気と空調装置９で冷やされた空気が混合された状態で、スペースＡに流れ込む。これにより、スペースＡに流れ込む空気は、均一な温度の空気となり、各多段棚式植物育成装置３〜８内に取り込まれることとなる。
【００５８】
なお、空調装置９で冷やされた空気が直接スペースＡに流れると、部分的に冷たい空気が多段棚式植物育成装置３〜８の前面から取り込まれるため、多段棚式植物育成装置３〜８間で温度のムラが発生してしまい、植物の成長が均一とならない。
【００５９】
また、この実施の形態では、空調装置本体９と風向制御板１０とが一体となっているので、ダクト配管等を多く設置する必要がなく好ましい。
【００６０】
この多段棚式植物育成装置では、人工照明器１３の熱が反射板を兼ねるボックス底板１３ｅに伝達され、該底板１３ｅから育苗スペースを流れる空気に伝わる。人工照明器１３から上側の潅水トレイ３１に伝わる熱は著しく少ない。そのため、潅水トレイ３１上の養液の温度が所定範囲にコントロールされる。
【００６１】
次に、本発明の栽培装置の別の実施形態について説明する。
【００６２】
この栽培装置は、閉鎖空間内の環境を調整する少なくとも１つの空調装置と、前面が解放している育成モジュールを有する。前記育成モジュールは、育苗棚を上下方向に多段に配置して育苗空間を形成する。前記空調装置の吸気口と吐出口は、栽培装置の平面視において、育成モジュールの前面より前側に位置する。前記空調装置の吐出口と前記育成モジュールの前面の間に、風向制御板を配置する。
【００６３】
図１１は、かかる栽培装置の一例を示すものであり、図１１（ａ）は前記図２（ａ）と同様部分の断面を示し、図１１（ｂ）は同（ａ）のXIb−XIb線断面を示している。
【００６４】
この実施の形態では、空調装置９’は空調装置本体９Ａ’と風向制御板１０’とを有する。空調装置本体９Ａ’は、建物構造物１の天井１ｔの空調装置設置口１ｓに嵌合するようにして設置されている。空調装置本体９Ａ’は、その下面が天井１ｔ下面よりも若干下方に突出している。
【００６５】
空調装置本体９Ａ’の下面のうち周縁部に空気の吐出口９ｂ’が設けられ、該周縁部よりも内側の下面中央部に空気の取込口９ａ’が設けられている。
【００６６】
吐出口９ｂ’からは、冷却された空気が空調装置本体９Ａ’から離れる方向（４方向）に吹き出される。
【００６７】
風向制御板１０’は天井１ｔと多段棚式植物育成装置３〜８の上面レベルとの中間のレベルに配置され、吊具によって天井１ｔに吊支されている。風向制御板１０’のうち空調装置本体９Ａ’の取込口９ａ’の下方位置には、空気が下方から上方へ通り抜けることを許容する開口１０ａ’が設けられている。
なお、吐出口９ｂ’から排出する冷された空気が直接取込口９ａ’に入り易い場合は、この流れを抑制するための制御板を適切な場所に設けることもできる。
【００６８】
図１１（ａ）の通り、風向制御板１０’のＸ方向の両端は、多段棚式植物育成装置３〜５、多段棚式植物育成装置６〜８のスペースＡ側の前面の鉛直上方又はそれよりも後方すなわちスペースＢ側に位置している。風向制御板１０’のＸ方向の両端と各多段棚式植物育成装置３〜５，６〜８の前面との水平方向距離Ｌの好ましい範囲は前記実施の形態と同様である。
【００６９】
また、風向制御板１０’のＸ方向の両端と、各多段棚式植物育成装置３〜５，６〜８の後面との水平方向距離Ｍの好ましい範囲も前記実施の形態と同様である。
【００７０】
風向制御板１０’にも風向制御板１０と同じく起立板１０ｒ’が設けられている。図１１の栽培装置のその他の構成は図１〜１０の栽培装置と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
【００７１】
この実施の形態では、この風向制御板１０’のＸ方向の両端と天井１ｔとの間が空調装置９’の吹出口９ｆ’となっている。吹出口９ｆ’は、栽培装置の平面視において、多段棚式植物育成装置３〜８の前面と重なってもよいが、好ましくはそれよりも前記距離Ｌだけ後方に位置している。
【００７２】
この実施の形態では、風向制御板１０’の開口１０ａ’が空調装置の吸気口となっている。この吸気口は、栽培装置の平面視において、多段棚式植物育成装置３〜８の前面よりも前方すなわちスペースＡ側に位置する。
【００７３】
かかる構成の栽培装置においても、多段棚式植物育成装置３〜８（育成モジュール）を通過して温められた空気と空調装置で冷やされた空気が混合された状態で、育成モジュールの前側に流れ込むことができる。これにより、育成モジュールの前面に流れ込む空気は、均一な温度の空気となり、各育成モジュール内に取り込まれることとなる。
【００７４】
本発明では、すべての空調装置１５の合計の冷房能力（Ｗｂ）とすべての照明装置（上記実施の形態では蛍光灯１３ｃ）の合計の消費電力（Ｗａ）との比Ｗｂ／Ｗａが１以上５以下であることが好ましく、１以上４以下であることがより好ましく、１以上３以下であることが更に好ましく、１以上２以下であることが特に好ましい。Ｗｂ／Ｗａを上記の範囲とすることで、閉鎖空間内の環境を適正かつ一定に保つことが可能となり、さらに、空調のオンオフによる環境変化もより少なくすることが可能となる。蛍光灯などの照明装置１本当りの消費電力をＷｓとし、照明装置の本数をｎとし、１基の空調装置の冷房能力をＷｋとし、空調装置の設置台数をｍとした場合、Ｗｂ／Ｗａは下記式のＡで表わされる。
【００７５】
Ａ＝Ｗｂ／Ｗａ
＝（Ｗｋ×ｍ）／（Ｗｓ×ｎ）
ｍ：空調装置の台数（基）
ｎ：照明装置の本数（本）
【００７６】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、部屋の大きさや、多段棚式植物育成装置の設置数は前記以外であってもよい。また、空調装置本体は、中心部以外に設置されてもよい。空調装置本体は２台以上設置されてもよいが、なるべく少数であることが好ましい。
【実施例】
【００７７】
＜実施例１＞
閉鎖型建物構造物内の完全閉鎖された空間内に５段３棚の育成モジュール（多段棚式植物育成装置）を２基、対面設置した。照明装置として蛍光灯（出力４５Ｗ）を各棚に６本ずつ、合計１８０本設置した。空調装置は、冷房能力１４ｋＷのものを１台設置した。Ａ値（Ｗｂ／Ｗａの値）は１．７である。
【００７８】
育成モジュール間の中心部の天井に空調装置本体９Ａを設けると共に、図示の通り風向制御板１０を設け、空調装置９の吹出口９ｆを育成モジュールの前面よりも後側５０ｍｍの位置に設け、ホウレンソウの栽培を行った。育成モジュールの各棚に温度計を設置し、各棚で同時に測定された温度のうち、最大の温度と最小の温度の差（以下、最大温度差という。）「ΔＴ」を算出した。
【００７９】
各棚の最大温度差「ΔＴ」は、１℃であった。
【００８０】
＜実施例２＞
空調装置９の吹出口９ｆを育成モジュールの前面よりも後側１５０ｍｍの位置に設けたこと以外は、実施例１と同様の条件でホウレンソウの栽培を行った。
各棚の最大温度差「ΔＴ」は、１．５℃であった。
【００８１】
＜実施例３＞
空調装置９の吹出口９ｆを育成モジュールの前面よりも後側４５０ｍｍの位置に設けたこと以外は、実施例１と同様の条件で、ホウレンソウの栽培を行った。
各棚の最大温度差「ΔＴ」は、１．８℃であった。
【００８２】
＜比較例１＞
空調装置９の吹出口９ｆを育成モジュールの前面よりも前側６００ｍｍの位置に設けたこと以外は、実施例１と同様の条件で、ホウレンソウの栽培を行った。
各棚の最大温度差「ΔＴ」は、４℃であった。
【００８３】
＜比較例２＞
空調装置９の吹出口９ｆを育成モジュールの前面よりも前側１００ｍｍの位置に設けたこと以外は、実施例１と同様の条件で、栽培を行った。
各棚の最大温度差「ΔＴ」は、４℃であった。
【符号の説明】
【００８４】
１  閉鎖型建物構造物
３〜８  多段棚式植物育成装置
３ａ  側面パネル
３ｂ  背面パネル
３ｃ  台座
３ｅ  トップパネル
９，９’  空調装置
９Ａ，９Ａ’  空調装置本体
９ａ，９ａ’  取込口
９ｂ，９ｂ’  吐出口
９ｆ，９ｆ’  吹出口
１０，１０’  風向制御板
１０ａ，１０ａ’  開口
１２  育苗棚
１３  人工照明器
１３ａ  ボックス
１３ｂ  ソケット
１３ｃ  蛍光灯
１３ｄ  天板
１３ｅ  底板
１３ｆ  電気回路部材
１３ｇ  電源ユニット
１３ｓ  スイッチ
１５  空気ファン
１６  炭酸ガスボンベ
３０，３０’  潅水装置
３１  潅水トレイ
３１ｄ  底版
３２  排水溝
３２ａ  排水口
３３  給水管
３３ａ  小孔
３４  堰
３４ａ  切欠部
３５  リブ
４０  セルトレイ
４１  セル
４２  セル穴
５０  アンダートレイ
５１  小孔
５２  突起
【図１】
2017055720.tif 000003
【図２】
2017055720.tif 000004
【図３】
2017055720.tif 000005
【図４】
2017055720.tif 000006
【図５】
2017055720.tif 000007
【図６】
2017055720.tif 000008
【図７】
2017055720.tif 000009
【図８】
2017055720.tif 000010
【図９】
2017055720.tif 000011
【図１０】
2017055720.tif 000012
【図１１】
2017055720.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月11日(2016.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖空間を構成する建物構造物と、
該建物構造物内の天井部に設置された空調装置と、
該建物構造物に配置された、前面が開放している育成モジュールと
を有し、
前記育成モジュールは、育苗棚を上下方向に多段に配置して育苗空間を形成したものである栽培装置において、
栽培装置の平面視において、前記空調装置の吸気口は、育成モジュールの前面より前側に位置し、前記空調装置の吹出口は、該前面又はそれよりも後側にあり、
前記建物構造物内に複数の前記育成モジュールが、それぞれの前面を対峙させて、且つ両者間にスペースＡをあけて配置されており、
前記空調装置は、該スペースＡの上方に配置されており、
各育成モジュールの後面と前記建物構造物の壁面との間にスペースＢがあいており、
空気がスペースＡから各育成モジュールを通って該スペースＢに流れるように構成されていることを特徴とする栽培装置。
【請求項２】
請求項１において、前記吹出口は前記育成モジュールの前面よりも３０ｍｍ以上後側に位置することを特徴とする栽培装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記空調装置は、前記天井部に取り付けられており、空気の取込口及び吐出口と、空気を温調するための温調部とを有した空調装置本体と、
前記育成モジュールよりも上位に配置され、前記空調装置本体の吐出口から吹き出した空気を前記育成モジュールの上側に案内する風向制御板とを有しており、
該風向制御板の該育成モジュール側の末端と前記天井部との間が前記空調装置の吹出口となっていることを特徴とする栽培装置。
【請求項４】
請求項３において、前記空調装置本体は、下面に前記取込口を備え、側面に前記吐出口を備えており、
前記風向制御板は、該取込口と重なる開口を有しており、該風向制御板の該開口の周縁部が該空調装置本体の下面の周縁部に取り付けられており、
該取込口が前記吸気口となっていることを特徴とする栽培装置。
【請求項５】
請求項３において、前記空調装置本体は、その下面の中央部に前記取込口を備え、下面の周縁部に前記吐出口を備えており、
前記風向制御板は、該空調装置本体の下面から下方に離隔して配置されており、
該風向制御板には、前記空調装置本体の取込口の下方位置に開口を有しており、
該開口が前記吸気口となっていることを特徴とする栽培装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記育成モジュールの背面側に少なくとも１つの空気ファンを設けたことを特徴とする栽培装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、前記育成モジュールは、照明装置を有し、
すべての前記空調装置の合計の冷房能力（Ｗｂ）とすべての前記照明装置の合計の消費電力（Ｗａ）との比Ｗｂ／Ｗａが１以上５以下であることを特徴とする栽培装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の栽培装置を使用して植物を栽培する栽培方法。