(57)【要約】  植物工場において場所や時間による栽培環境の変化を低減することを目的とする。  人工光型の植物工場で用いられる栽培装置１Ａは、密閉された栽培室１０Ａと、栽培室１０Ａが上下方向に区画されて形成される複数の栽培チャンバ２０Ａと、所定の条件に調整された空気を複数の栽培チャンバ２０Ａのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された空気を複数の栽培チャンバ２０Ａから回収して循環させる空気循環装置３０と、所定の条件に調整された養液を複数の栽培チャンバ２０Ａのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された養液を栽培チャンバ２０Ａから回収して循環させる養液循環装置４０と、を備える。
2019208279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工光型の植物工場で用いられる栽培装置であって、
内部を密閉可能な栽培室と、
前記栽培室が上下方向に所定の間隔で区画されて形成される複数の栽培チャンバと、
所定の条件に調整された空気を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された空気を前記複数の栽培チャンバから回収して循環させる空気循環装置と、
所定の条件に調整された養液を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された養液を前記栽培チャンバから回収して循環させる養液循環装置と、を備える栽培装置。
【請求項２】
前記所定の条件に調整された空気を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに、変更可能な設定値の流速で供給する、
請求項１に記載の栽培装置。
【請求項３】
前記所定の条件に調整された養液を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに、変更可能な設定値の流速で供給する、
請求項１又は２に記載の栽培装置。
【請求項４】
前記空気循環装置及び前記養液循環装置により前記栽培チャンバにそれぞれ供給される養液の流れ方向は、該栽培チャンバの短手方向に沿っている請求項１から３のいずれか１項に記載の栽培装置。
【請求項５】
前記空気循環装置及び前記養液循環装置により前記栽培チャンバにそれぞれ供給される空気の流れ方向は、該栽培チャンバの短手方向に沿っている請求項１から４のいずれか１項に記載の栽培装置。
【請求項６】
前記空気循環装置及び前記養液循環装置により前記栽培チャンバにそれぞれ供給される空気の流れ方向は、該栽培チャンバの上方から下方に沿っている請求項１から４のいずれか１項に記載の栽培装置。
【請求項７】
複数の矩形状の栽培プレートを備えており、
前記複数の栽培プレートは、短手方向が前記栽培チャンバの長手方向に沿うように、前記栽培チャンバに配置される請求項１から６のいずれか１項に記載の栽培装置。
【請求項８】
前記栽培チャンバに配置され、養液を流し入れるための養液トレイを備え、
前記養液トレイは、前記栽培プレートと略同じ大きさで該栽培プレートを配置可能な矩形状トレイで構成されており、
複数の前記矩形状トレイは、短手方向が前記栽培チャンバの長手方向に沿うように、前記栽培チャンバに配置される請求項７に記載の栽培装置。
【請求項９】
前記養液トレイは、養液の流れの下流側が下方になるように、前記栽培チャンバの短手方向について所定の角度で傾斜した傾斜面を備える請求項８に記載の栽培装置。
【請求項１０】
前記栽培チャンバは、箱状部材で構成され、長手方向の一端側に前記栽培プレートを出し入れするためのチャンバ開口部と、該チャンバ開口部を開閉可能なチャンバ蓋部と、を有しており、
前記チャンバ蓋部で前記チャンバ開口部を閉じることにより、前記栽培チャンバを密閉状態とすることができる請求項７から９のいずれかに記載の栽培装置。
【請求項１１】
前記栽培プレートを搬送するための搬送機構を更に備えており、
前記搬送機構は、
前記栽培チャンバ内に設けられ、該栽培チャンバの長手方向に前記栽培プレートを搬送するための搬送機と、
前記栽培チャンバの前記チャンバ開口部が設けられた側に隣接して設けられ、前記栽培プレートを前記チャンバ開口部から出し入れして上下方向に搬送するための昇降機と、
を有する請求項１０に記載の栽培装置。
【請求項１２】
前記昇降機は、前記栽培室内に設けられており、
前記栽培室は、長手方向のうち前記昇降機が設けられた一端側に、前記栽培プレートを出し入れするための栽培室開口部及び該栽培室開口部を開閉可能な栽培室蓋部を有する請求項１１に記載の栽培装置。
【請求項１３】
前記栽培チャンバに配置され、養液を流し入れるための養液トレイは、前記栽培プレートと略同じ大きさで該栽培プレートを配置可能な矩形状トレイで構成されており、
前記搬送機構は、前記栽培プレートが前記矩形状トレイに配置された状態で、栽培プレート及び矩形状トレイを搬送する請求項１１又は１２に記載の栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工光型の植物工場で用いられる栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界的な人口の増加による食料不足や、日本等の先進国における高齢化に伴う農村人口の減少による農作物の生産量の減少等の問題に対する解決策として植物工場が注目されている。
植物工場は、完全人工光型と太陽光利用型の２つの種類に大別される。完全人工光型は、閉鎖環境で太陽光を用いずに人工光源のみで栽培するものであり、太陽光利用型は、温室に近い環境で、太陽光の利用を基本とし、人工光による補光や夏季の高温抑制技術を用いて栽培するものである。【０００３】
一般的な完全人工光型の植物工場では、閉鎖環境の栽培室内に、各段に人工光源を備える多段式の栽培棚が複数配置され、栽培室の天井や上方にエアコン等の空調装置が取り付けられる。各栽培棚では、人工光源の点灯時には排熱により温度が上昇するので、空調装置により栽培室内の空気を循環させ、温度や湿度が各栽培棚間で均一となるように制御する（特許文献１参照）。
また、植物に供給される養液量を制御するため、循環方式の養液供給装置が用いられる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９１３４９号公報
【特許文献２】特開２００５−２１０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、空調装置を用いて栽培室内の栽培環境を均一に制御しようとしても、実際には、空調装置の近傍に設置された栽培棚と遠方に設置された栽培棚とでは、温度差や湿度差が生じる。また、栽培棚の上下方向においても、同様に温度差や湿度差が生じる。
また、循環方式の養液供給装置により常に一定量の養液が植物に供給されたとしても、養液の水温は、人工光源の点灯期間中の排熱により上昇し、消灯期間中には徐々に下降して一定とはならない。
このように従来の植物工場では、栽培室内の空気の温度や湿度の場所による不均一や、時間による養液の温度変化が生じる。空気の温度、湿度の変化や養液の温度の変化によって、植物の生長速度は影響を受けるため、このような栽培環境の局所的変化や経時的変化は、植物工場の生産性の低下を招く。【０００６】
従って、本発明は、植物工場において場所や時間による栽培環境をほぼ一定に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、人工光型の植物工場で用いられる栽培装置であって、内部を密閉可能な栽培室と、前記栽培室が上下方向に所定の間隔で区画されて形成される複数の栽培チャンバと、所定の条件に調整された空気を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された空気を前記複数の栽培チャンバから回収して循環させる空気循環装置と、所定の条件に調整された養液を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された養液を前記栽培チャンバから回収して循環させる養液循環装置と、を備える栽培装置に関する。【０００８】
また、前記所定の条件に調整された空気を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに、変更可能な設定値の流速で供給することが好ましい。【０００９】
また、前記所定の条件に調整された養液を前記複数の栽培チャンバのそれぞれに、変更可能な設定値の流速で供給することが好ましい。【００１０】
また、前記空気循環装置及び前記養液循環装置により前記栽培チャンバにそれぞれ供給される養液の流れ方向は、該栽培チャンバの短手方向に沿っていることが好ましい。【００１１】
また、前記空気循環装置及び前記養液循環装置により前記栽培チャンバにそれぞれ供給される空気の流れ方向は、該栽培チャンバの短手方向に沿っていることが好ましい。【００１２】
また、前記空気循環装置及び前記養液循環装置により前記栽培チャンバにそれぞれ供給される空気の流れ方向は、該栽培チャンバの上方から下方に沿っていることが好ましい。【００１３】
また、複数の矩形状の栽培プレートを備えており、
前記複数の栽培プレートは、短手方向が前記栽培チャンバの長手方向に沿うように、前記栽培チャンバに配置されることが好ましい。【００１４】
また、前記栽培チャンバに配置され、養液を流し入れるための養液トレイを備え、前記養液トレイは、前記栽培プレートと略同じ大きさで該栽培プレートを配置可能な矩形状トレイで構成されており、複数の前記矩形状トレイは、短手方向が前記栽培チャンバの長手方向に沿うように、前記栽培チャンバに配置されることが好ましい。【００１５】
また、前記養液トレイは、養液の流れの下流側が下方になるように、前記栽培チャンバの短手方向について所定の角度で傾斜した傾斜面を備えることが好ましい。【００１６】
また、前記栽培チャンバは、箱状部材で構成され、長手方向の一端側に前記栽培プレートを出し入れするためのチャンバ開口部と、該チャンバ開口部を開閉可能なチャンバ蓋部と、を有しており、前記チャンバ蓋部で前記チャンバ開口部を閉じることにより、前記栽培チャンバを密閉状態とすることが好ましい。【００１７】
また、前記栽培プレートを搬送するための搬送機構を更に備えており、前記搬送機構は、前記栽培チャンバ内に設けられ、該栽培チャンバの長手方向に前記栽培プレートを搬送するための搬送機と、前記栽培チャンバの前記チャンバ開口部が設けられた側に隣接して設けられ、前記栽培プレートを前記チャンバ開口部から出し入れして上下方向に搬送するための昇降機と、を有することが好ましい。【００１８】
また、前記昇降機は、前記栽培室内に設けられており、前記栽培室は、長手方向のうち前記昇降機が設けられた一端側に、前記栽培プレートを出し入れするための栽培室開口部及び該栽培室開口部を開閉可能な栽培室蓋部を有することが好ましい。【００１９】
また、前記栽培チャンバに配置され、養液を流し入れるための養液トレイは、前記栽培プレートと略同じ大きさで該栽培プレートを配置可能な矩形状トレイで構成されており、前記搬送機構は、前記栽培プレートが前記矩形状トレイに配置された状態で、栽培プレート及び矩形状トレイを搬送することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、密閉された栽培室で上下方向に配置された複数の栽培チャンバのそれぞれに空気循環装置により空気を供給するので、栽培室において場所によらず均一な栽培環境を提供でき、常に所定の条件に調整された空気及び養液が栽培室内の栽培チャンバに供給されて短時間で回収されるので、栽培室内の環境をほぼ一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る栽培装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る栽培装置の外観を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る栽培装置の内部を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る栽培装置が備える栽培室を長手方向から見た断面模式図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る栽培装置に配置される栽培プレート及び栽培トレイの説明図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る栽培装置が備える人工光源の説明図である。
【図６】第１実施形態に係る栽培装置が備える空気循環装置の説明図である。
【図７】第１実施形態に係る栽培装置が備える養液循環装置の説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る栽培装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】第２実施形態に係る栽培装置の外観を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る栽培装置が備える栽培室を長手方向から見た断面模式図である。
【図１１】第２実施形態に係る栽培装置が備える空気循環装置の説明図である。
【図１２】第２実施形態に係る搬送機構の構成を説明するための模式図である。
【図１３Ａ】第２実施形態に係る搬送機構を用いた栽培プレートの搬送方法の説明図である。
【図１３Ｂ】第２実施形態に係る搬送機構を用いた栽培プレートの搬送方法の説明図である。
【図１３Ｃ】第２実施形態に係る搬送機構を用いた栽培プレートの搬送方法の説明図である。
【図１３Ｄ】第２実施形態に係る搬送機構を用いた栽培プレートの搬送方法の説明図である。
【図１３Ｅ】第２実施形態に係る搬送機構を用いた栽培プレートの搬送方法の説明図である。
【図１３Ｆ】第２実施形態に係る搬送機構を用いた栽培プレートの搬送方法の説明図である。
【図１３Ｇ】第２実施形態に係る搬送機構を用いた栽培プレートの搬送方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の栽培装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の栽培装置は、人工光型の植物工場で用いられるものであり、従来では栽培環境の管理が困難であった生産規模の大きい植物工場に好適に用いられる。
【００２３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の栽培装置１Ａについて、図１〜図７を参照して説明する。
図１は本発明の栽培装置１Ａの構成を示す機能ブロック図である。栽培装置１Ａは、栽培室１０Ａと、複数の栽培チャンバ２０Ａと、空気循環装置３０と、養液循環装置４０と、操作部５０と、制御部６０と、表示部７０と、を備える。
【００２４】
栽培室１０Ａは、図２に示すように、内部を密閉可能な直方体形状の外壁を備えており、栽培装置１Ａが配置される植物工場の作業室の環境（温度や湿度）から独立した栽培環境を維持可能である。外壁の素材としては、栽培室１０Ａの外側である作業室の環境の影響を受けにくいように、断熱材を用いるのが好ましい。図３には、栽培室１０Ａの外壁を取り除いた状態の栽培装置１Ａを示す。
【００２５】
図４は、本発明の栽培室１０を長手方向から見た断面模式図を示す。
複数の栽培チャンバ２０Ａは、図４に示すように、栽培室１０Ａが上下方向に所定の間隔で棚板１１１により区画されて形成され、それぞれが略直方体形状を有する。複数の栽培チャンバ２０Ａは、従来公知の多段式の栽培棚に外装を設けることにより構成することができる。本実施形態では、５段の栽培棚１００に外装（栽培室１０Ａの外壁）を設けて構成した。
【００２６】
各栽培チャンバ２０Ａには、図５Ａに示すような養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０が、図５Ｂに示すように、これらの短手方向が栽培チャンバ２０Ａの長手方向に沿うように、複数枚配置される。養液トレイ２１０は、矩形状の栽培プレート２２０と略同じ大きさで、栽培プレート２２０をはめ込むように配置可能な矩形状トレイで構成されている。本実施形態では、およそ３０ｃｍ×１２０ｃｍの養液トレイ２１０に栽培プレート２２０がはめ込まれた状態（図５Ｂ参照）で、各栽培チャンバ２０Ａに１６枚配置される。
尚、栽培チャンバ２０Ａの形状は、生産規模の大きい植物工場に好適に用いられるため、長手方向の長さが短手方向の長さに対して２倍以上である長尺な形状であることが好ましい。本実施形態では、短手方向の長さ：長手方向の長さ＝１：５である。ただし、栽培チャンバ２０Ａの大きさ（栽培チャンバ２０Ａに配置される栽培プレート２２０の枚数）は、上述の実施形態の大きさに限られない。
また、本実施形態で養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０は矩形であるが、これに限らず正方形であってもよい。正方形の場合、正方形の栽培プレート２２０の一辺が栽培チャンバ２０Ａの長手方向に沿うよう配置される。
このように、養液トレイ２１０が配置された状態においては、複数の栽培チャンバ２０は、それぞれが密閉又は半密閉の状態となる。
【００２７】
また、養液トレイ２１０には、供給された養液を排出するための排出口２１１（図４参照）が長手方向の一端側（養液の流れの下流側）に形成される。また、養液トレイ２１０は、養液の流れの下流側が下方になるように、栽培チャンバ２０Ａの短手方向について所定の角度（例えば、１度程度）で傾斜した傾斜面を備えており、これにより、供給された養液が養液トレイ２１０に滞留することなく、供給流量に応じた所定の流速で一方向の流れを作り出すことができる。また、後述する養液回収管４７０が、排出口２１１の下方に配置される（図４参照）。
尚、養液トレイ２１０は、栽培プレート２２０の１枚分に対応するサイズでなくてもよく、複数枚の栽培プレート２２０を１つの養液トレイ２１０に配置することができるよう構成してもよい。
【００２８】
また、各栽培チャンバ２０Ａの上方には、図５Ｂに示すように、人工光源２３０が配置され、人工光源２３０の調光を行う調光器２３１が接続される。本実施形態では、人工光源２３０は、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０の長手方向（栽培チャンバ２０Ａの短手方向）に沿うように、２本配置される。人工光源２３０としては、消費電力が少なく薄型に構成できるＬＥＤが好適に用いられる。また、人工光源として蛍光灯を用いてもよい。
【００２９】
空気循環装置３０は、図２及び図３に示すように、栽培室１０の長手方向の一端側に、栽培棚１００に隣接して配置され、所定の条件に調整された空気を所定の流速で各栽培チャンバ２０Ａに供給し、各栽培チャンバ２０Ａの内部を通過した空気を回収して、所定の条件となるように調整し、これを繰り返して循環供給を行う。
【００３０】
図６を参照して、空気循環装置３０の構成について説明する。空気循環装置３０は、少なくとも温度、湿度、二酸化炭素濃度及び空気の流速（流量）を調整する機能を有していればよい。本実施形態では、空気循環装置３０は、空気滅菌装置３１０と、加温、冷却及び除湿機能を有する直膨式（冷媒で直接空気を冷やす方式）の空調装置３２０と、加湿機能を有する加湿装置３３０と、二酸化炭素濃度を調整する二酸化炭素供給装置３４０と、吸引ポンプ３５０と、圧縮ポンプ３６０と、を備える。
尚、温度を調整する機能を有する装置として、間膨方式（冷媒で水を介して空気を冷やす方式）のチラー装置を用いてもよい。
【００３１】
各栽培チャンバ２０Ａと空気循環装置３０とは、空気回収管３７０Ａ及び空気供給管３８０を介して接続される。空気回収管３７０Ａ及び空気供給管３８０は、栽培チャンバ２０の長手方向に延びている。空気回収管３７０Ａには所定の間隔で設けられる複数の空気回収口３７１が形成されている。また、空気供給管３８０には所定の間隔で設けられる複数の空気供給口３８１が形成され、これら空気供給口３８１には不図示の定流量弁が設けられている。
【００３２】
また、不図示の温度センサ、湿度センサ及び二酸化炭素濃度センサが各栽培チャンバ２０Ａの所定箇所に取り付けられ、循環中の空気の温度、湿度や二酸化炭素濃度がモニタされる。
【００３３】
吸引ポンプ３５０により空気回収管３７０Ａを介して各栽培チャンバ２０Ａから回収された空気は、空気滅菌装置３１０を経て滅菌され、空調装置３２０に送られる。空調装置３２０では、温度センサ及び湿度センサの測定結果に応じて温度調整や除湿がなされたのち、加湿装置３３０で加湿が行われる。その後、二酸化炭素供給装置３４０により、二酸化炭素濃度センサの測定結果に応じて二酸化炭素ボンベ等の二酸化炭素供給源３４１から二酸化炭素が供給される。そして、圧縮ポンプ３６０により空気供給管３８０を介して各栽培チャンバ２０Ａに所定の条件及び所定の流速に調整された空気が供給される。
なお、空気の流速の設定値は、固定でもよく、また変更可能でもよい。
この際、図４に示すように栽培チャンバ２０Ａにおける空気の流れ方向は、栽培チャンバ２０Ａの短手方向に沿っている。これにより、空気の流れ方向を栽培チャンバ２０Ａの長手方向に沿うように供給した場合に比べて、空気の供給から回収までの時間を短くすることができる。よって、空気の流れの上流側と下流側とで生じる温度や湿度、二酸化炭素濃度等の栽培環境の変化を小さくすることができる。
ただし、これに限定されず、栽培チャンバ２０Ａにおける空気の流れ方向は、栽培チャンバ２０Ａの上方から下方に沿っていてもよい。
【００３４】
なお、実施形態においては、１つの栽培装置１Ａが１つの栽培室１０Ａを備え、１つの栽培室１０Ａが複数の栽培チャンバ２０Ａと１つの空気循環装置３０を備え、複数の栽培チャンバ２０Ａに１つの空気循環装置３０から空気が送られる。
【００３５】
ただし、これに限定されず、１つの栽培装置１Ａが１つの栽培室１０Ａを備え、１つの栽培室１０Ａが複数の栽培チャンバ２０Ａと、それぞれの栽培チャンバ２０に対応する複数の空気循環装置３０を備え、複数の栽培チャンバ２０Ａのそれぞれに、対応する空気循環装置３０から空気が送られる構成であってもよい。この場合、栽培チャンバ２０Ａごとに循環中の空気の温度、湿度、二酸化炭素濃度及び流速（流量）等を変えることができる。
【００３６】
また、１つの栽培装置１Ａが複数の栽培室１０Ａを備え、複数の栽培室１０Ａがそれぞれ、複数の栽培チャンバ２０Ａと１つの空気循環装置３０を備えてもよい。
さらに、１つの栽培装置１Ａが複数の栽培室１０Ａを備え、複数の栽培室１０Ａがそれぞれ、複数の栽培チャンバ２０Ａと、それぞれの栽培チャンバ２０に対応する複数の空気循環装置３０を備えてもよい。
【００３７】
養液循環装置４０は、図２及び図３に示すように、栽培室１０Ａの下方に配置され、所定の条件に調整された養液を所定の流速で各栽培チャンバ２０Ａの養液トレイ２１０に供給し、各養液トレイを通過した養液を回収して、所定の条件となるように調整し、これを繰り返して養液の循環供給を行う。
【００３８】
図７を参照して、養液循環装置４０の構成について説明する。養液循環装置４０は、少なくとも養液の温度、養分（窒素、リン酸、カリウム等の各種単肥イオン）を調整する機能を有していればよい。本実施形態では、養液循環装置４０は、養液滅菌装置４１０と、市水供給源と接続される養液タンク４２０と、加温及び冷却機能を有するチラー装置（不図示）と、養分供給装置４４０と、酸素を供給して溶存酸素濃度を調整する酸素供給装置４５０と、養液圧力ポンプ４６０と、を備える。
【００３９】
各栽培チャンバ２０Ａと養液循環装置４０とは、養液回収管４７０及び養液供給管４８０を介して接続される。養液回収管４７０は、栽培チャンバ２０Ａの長手方向に延びており、養液トレイ２１０の排出口から排出される養液を回収できるように構成される。また、養液供給管４８０も同様に栽培チャンバ２０の長手方向に延びており、養液供給管４８０には、所定の間隔で複数の養液供給口４８１が形成されている。養液供給口４８１は、養液供給管４８０において下方を向くように開口していてもよいが、本実施形態のように、養液の流れ方向に沿う方向を向くように開口する方が好ましい（図４及び図７参照）。これにより、下方に開口する場合に比べ、同じ供給量ならば養液の流速を速めることができる。
【００４０】
なお、実施形態においては、１つの栽培装置１Ａが１つの栽培室１０Ａを備え、１つの栽培室１０Ａが複数の栽培チャンバ２０Ａと１つの養液循環装置４０を備え、複数の栽培チャンバ２０Ａに１つの養液循環装置４０から養液が送られる。
なお、養液の流速の設定値は、固定でもよく、また変更可能でもよい。
【００４１】
ただし、これに限定されず、１つの栽培装置１Ａが１つの栽培室１０Ａを備え、１つの栽培室１０Ａが複数の栽培チャンバ２０Ａと、それぞれの栽培チャンバ２０に対応する複数の養液循環装置４０を備え、複数の栽培チャンバ２０Ａのそれぞれに、対応する養液循環装置４０から養液が送られる構成であってもよい。この場合、栽培チャンバ２０Ａごとに養液の温度、養分、流速等を変えることができる。
【００４２】
また、１つの栽培装置１Ａが複数の栽培室１０Ａを備え、複数の栽培室１０Ａがそれぞれ、複数の栽培チャンバ２０Ａと１つの養液循環装置４０を備えてもよい。
さらに、１つの栽培装置１Ａが複数の栽培室１０Ａを備え、複数の栽培室１０Ａがそれぞれ、複数の栽培チャンバ２０Ａと、それぞれの栽培チャンバ２０に対応する複数の養液循環装置４０を備えてもよい。
【００４３】
また、水温センサ（不図示）が養液タンク４２０に、各種養分の濃度を測定する単肥センサＳＦＳが養液タンク４２０の養液回収管４７０との接続口近傍に取り付けられ、循環中の養液の水温、各種単肥イオン濃度をモニタする。チラー装置は水温センサの測定結果に応じて、養液の温度を調整する。
養分供給装置４４０は、単肥イオン濃度制御部４４１、単肥センサＳＦＳ及び単肥イオン供給プランジャ４４２を含んで構成される。そして、この養分供給装置４４０では、単肥イオン濃度制御部４４１が、各種単肥センサＳＦＳの測定結果に応じて、単肥イオン供給プランジャ４４２を駆動して、養液の単肥イオン濃度を調整する。尚、養液の単肥イオン濃度は、ｐＨセンサ及びＥＣセンサを用いて測定してもよい。
【００４４】
養液タンク４２０に貯留された養液は、チラー装置により所定の水温に調整され、養分供給装置４４０により所定の単肥イオン濃度に調整され、酸素供給装置４５０により所定の溶存酸素量となるように調整される。その後、養液圧力ポンプ４６０により養液供給管４８０を介して各栽培チャンバ２０Ａに配置された養液トレイ２１０に養液が供給される。図４に示すように、養液は養液トレイ２１０を栽培チャンバ２０Ａの短手方向に沿って所定の流速で流れて行き、養液トレイ２１０の排出口２１１から排出されて、養液回収管４７０に流れて行く。各栽培チャンバ２０Ａに接続される養液回収管４７０により回収された養液は、養液滅菌装置４１０で滅菌されたのち、養液タンク４２０に流入する。
この際、栽培チャンバ２０Ａにおける養液の流れ方向は、栽培チャンバ２０Ａの短手方向に沿っている。これにより、養液の流れ方向が栽培チャンバ２０Ａの長手方向に沿う場合に比べて、養液の供給から回収までの時間を短くすることができる。
尚、養液タンク４２０は、栽培チャンバ２０Ａ毎に設けてもよいし、栽培室１０につき１つだけ設けてもよい。
【００４５】
操作部５０は、栽培室１０内が所定の栽培環境となるように設定するためのボタンやキーボード等で構成され、図１及び図２に示すように、栽培室１０の長手方向の一端側（空気循環装置３０が配置されている側）の外側に配置される。
【００４６】
制御部６０は、栽培室１０の内部に配置され、空気循環装置３０、養液循環装置４０及び操作部５０からの信号を受けて、空気循環装置３０、養液循環装置４０及び後述の表示部７０を制御するものであり、例えば中央演算処理装置やＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるコンピュータ装置で構成される。
【００４７】
表示部７０は、栽培室１０内の各栽培チャンバ２０において各種センサによりモニタされた測定結果や、操作部５０により設定された所定の栽培環境等を表示するためのもので、液晶パネル等により構成される。表示部７０は、図２及び図３に示すように、栽培室１０の長手方向の一端側（空気循環装置３０が配置されている側）の外側に配置される。
【００４８】
尚、操作部５０、制御部６０及び表示部７０は、栽培室１０と一体で構成することなく、栽培室１０と別体で構成してもよい。その場合、操作部、制御部及び表示部を備える制御盤を植物工場の所定箇所に配置し、この制御盤により複数の栽培室１０それぞれにおける複数の栽培チャンバ２０の栽培環境を集中して管理してもよい。
【００４９】
以上説明した本発明の栽培装置１Ａによれば、以下の効果を奏する。
【００５０】
（１）人工光型の植物工場で用いられる栽培装置１Ａは、内部を密閉可能な直方体形状の栽培室１０Ａと、栽培室１０Ａが上下方向に所定の間隔で区画されて形成される直方体形状の複数の栽培チャンバ２０Ａと、所定の条件に調整された空気を複数の栽培チャンバ２０Ａのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された空気を複数の栽培チャンバ２０Ａから回収して循環させる空気循環装置３０と、所定の条件に調整された養液を複数の栽培チャンバ２０Ａのそれぞれに所定の流速で供給し、該供給された養液を栽培チャンバ２０Ａから回収して循環させる養液循環装置４０と、を備えるものとした。
これにより、密閉された栽培室１０Ａで上下方向に配置された複数の栽培チャンバ２０Ａのそれぞれに空気循環装置３０により空気を供給するので、栽培室１０Ａにおいて場所によらず均一な栽培環境を提供できる。
また、栽培室１０Ａは、密閉可能な構造であるので、植物工場において人が作業する作業室に本発明の栽培装置１Ａを配置した場合に、栽培室１０Ａ内と作業室とは独立した環境とすることができる。よって、従来の植物工場における作業室のように植物と人とを共存させる必要がないので、例えば、栽培室１０Ａ内の環境を人体にとっては適切とはいえないが、植物にとっては最適な栽培条件とすることができる。また、本発明の栽培装置１Ａは、装置１Ａごと独立して最適な栽培環境を設定できるので、植物工場の１つの作業室において栽培条件の異なる植物を栽培することができる。更に、栽培室１０Ａを密閉式としたことで、植物工場の内部の温度及び湿度に影響されることなく栽培室１０Ａの内部に温度及び湿度を管理できる。よって、植物工場の内部の環境管理条件を緩やかに設定できるので、植物工場をより大型化できる。
【００５１】
（２）空気循環装置３０及び養液循環装置４０により栽培チャンバ２０Ａにそれぞれ供給される空気及び養液の流れ方向は、栽培チャンバ２０Ａの短手方向に沿っているものとした。これにより、常に所定の条件に調整された空気及び養液が栽培室１０内の栽培チャンバ２０Ａに供給されて、栽培チャンバ２０Ａの短手方向に流れて短時間で回収されるので、上流側と下流側の栽培環境の変化を低減することができる。よって、栽培室１０Ａ内の時間による環境変化（温度や湿度の変化）を低減することができる。その結果、植物の生長にとって最適かつ均質な栽培環境が保持され、植物工場の生産性を向上させることができる。
【００５２】
（３）栽培装置１Ａは、複数の矩形状の栽培プレート２２０を備えるものとし、複数の栽培プレート２２０は、短手方向が栽培チャンバ２０Ａの長手方向に沿うように、栽培チャンバ２０Ａに配置されるものとした。これにより、複数の栽培プレート２２０を配置可能な長尺な栽培装置１Ａ（栽培チャンバ２０Ａ）であっても、空気や養液を短手方向に流すので栽培環境の変化を小さくできる。よって、環境が均一に制御された栽培チャンバで大量に効率よく植物を生産可能である。
【００５３】
（４）栽培装置１Ａは、栽培チャンバ２０に配置される養液を流し入れるための養液トレイ２１０を備えるものとし、養液トレイ２１０は、養液の流れの下流側が下方になるように、栽培チャンバ２０Ａの短手方向について所定の角度で傾斜した傾斜面を備えるものとした。これにより、栽培チャンバ２０Ａの短手方向に沿って養液を滞留させずに所定の流速で短手方向に流すことができる。例えば、長手方向に傾斜をつけて長手方向に養液を流す場合に比べて養液トレイを浅く構成できる。よって、栽培チャンバ２０Ａの高さを低くできるので、省スペースとすることができ、同じスペースに配置するならば、栽培チャンバ２０Ａの段数を増やすことができるので、単位面積当たりの生産量を増加させることができる。更に、養液を所定の流速で流しながら植物を栽培できるので、植物の根に常時新しい養液を接触させ続けられる。よって、植物の成長をより促進でき、植物の生産効率を向上させられる。
【００５４】
（５）栽培装置１Ａの養液トレイは、栽培プレート２２０と略同じ大きさで栽培プレート２２０を配置可能な矩形状トレイ２１０で構成されているものとし、複数の矩形状トレイ２１０は、短手方向が栽培チャンバ２０Ａの長手方向に沿うように、栽培チャンバ２０Ａに配置されるものとした。これにより、栽培チャンバ２０Ａの短手方向に沿って、養液トレイが区切られた状態となるので、供給される養液が栽培チャンバ２０Ａの短手方向に沿って流れやすくなる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の栽培装置１Ｂについて、図８〜図１３を参照して説明する。
第２実施形態にかかる栽培装置１Ｂは、栽培室の構成、栽培チャンバの構成、及び、栽培チャンバと空気循環装置とを接続する空気回収管の構成が、第１実施形態におけるものとは異なり、更に、栽培プレートを搬送するための搬送機構を備える点で第１実施形態と異なる。本実施形態では、第１実施形態と異なる構成について詳細に説明し、同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
図８は本発明の栽培装置１Ｂの構成を示す機能ブロック図である。図９は、栽培装置１Ｂを示す斜視図である。
栽培装置１Ｂは、栽培室１０Ｂと、複数の栽培チャンバ２０Ｂと、空気循環装置３０と、養液循環装置４０と、操作部５０と、制御部６０と、表示部７０と、搬送機構８０と、を備える。
【００５６】
栽培室１０Ｂは、箱状に形成された栽培チャンバ２０Ｂが複数段上下方向に積み重ねられた直方体形状に構成される。これにより、複数の栽培チャンバ２０Ｂはそれぞれ、内部を密閉可能に構成され、栽培装置１Ｂが配置される植物工場の作業室の環境（温度や湿度）から独立した栽培環境を維持可能である。栽培チャンバ２０Ｂの素材としては、栽培室１０Ｂの外側である作業室の環境の影響を受けにくいように、断熱材を用いるのが好ましい。本実施形態では、栽培室１０Ｂは、５段の栽培チャンバ２０Ｂを含んで構成される。
【００５７】
また、栽培室１０Ｂには、長手方向の一端側（空気循環装置３０が設けられた側とは反対側）の下方に、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を出し入れするための栽培室開口部１１と、該開口部１１を開閉するための栽培室蓋部１２と、が設けられる（図９及び図１２参照）。栽培室蓋部１２は、一例として、電動ヒンジ１３により開閉可能に構成される。
養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を出し入れするときのみ、栽培室蓋部１２を開け、その他は閉じた状態とすることにより、栽培室１０Ｂを密閉状態とすることができる。
【００５８】
図１０は、本発明の栽培室１０を長手方向から見た断面模式図を示す。
複数の栽培チャンバ２０Ｂは、密閉性のある箱状部材で構成され、栽培室１０Ｂ内で上下方向に多段に配置される。即ち、複数の栽培チャンバ２０Ｂは、栽培室１０Ｂが上下方向に所定の間隔で箱状部材により区画されて形成され、それぞれが略直方体形状を有し、密閉性を備える。
【００５９】
また、栽培チャンバ２０Ｂは、長手方向の一端側（空気循環装置３０が設けられた側とは反対側）に、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を出し入れするためのチャンバ開口部２１と、開口部２１を開閉可能なチャンバ蓋部２２と、を備える（図１２参照）。チャンバ蓋部２２は、一例として、電動ヒンジ２３により開閉可能に構成される。
養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を出し入れするときのみ、チャンバ蓋部２２を開け、その他は閉じた状態とすることにより、栽培チャンバ２０Ｂを密閉状態とすることができる。よって、栽培チャンバがそれぞれ密閉されていない構成に比べて、栽培チャンバ２０Ｂからの空気（特に二酸化炭素）の漏出及び栽培チャンバ２０Ｂへの空気の混入を低減することができるので、１つの栽培室１０Ｂ内において、複数の栽培チャンバ２０Ｂのそれぞれを異なる栽培環境で独立に制御することができる。また、複数の栽培チャンバ２０Ｂ間で、たとえ、１つの栽培チャンバ２０Ｂに虫や菌等が発生しても、同じ栽培室１０Ｂ内の他の栽培チャンバ２０Ｂに虫や菌等の汚染が広がる可能性を低減することができる。
【００６０】
また、栽培チャンバ２０Ｂの内壁は、光を効率よく植物に吸収させる観点から、反射率が９０％以上の材質で構成することが好ましい。例えば、栽培チャンバ２０Ｂの内壁は、反射率が９６％〜９７％程度の鏡面で構成することが好ましい。
【００６１】
各栽培チャンバ２０Ｂには、第１実施形態で説明した場合と同様に、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０が、これらの短手方向が栽培チャンバ２０Ｂの長手方向に沿うように、複数枚配置される。
【００６２】
空気循環装置３０は、第１実施形態で説明した場合と同様に、栽培室１０Ｂの長手方向の一端側に、栽培棚１００に隣接して配置され、所定の条件に調整された空気を所定の流速で各栽培チャンバ２０Ｂに供給し、各栽培チャンバ２０Ｂの内部を通過した空気を回収して、所定の条件となるように調整し、これを繰り返して循環供給を行う。
【００６３】
図１１を参照して、空気循環装置３０の構成について説明する。空気循環装置３０は、少なくとも温度、湿度、二酸化炭素濃度及び空気の流速（流量）を調整する機能を有していればよい。本実施形態では、空気循環装置３０は、空気滅菌装置３１０と、加温、冷却及び除湿機能を有する直膨式（冷媒で直接空気を冷やす方式）の空調装置３２０と、加湿機能を有する加湿装置３３０と、二酸化炭素濃度を調整する二酸化炭素供給装置３４０と、吸引ポンプ３５０と、圧縮ポンプ３６０と、を備える。
尚、温度を調整する機能を有する装置として、間膨方式（冷媒で水を介して空気を冷やす方式）のチラー装置を用いてもよい。
【００６４】
各栽培チャンバ２０Ｂと空気循環装置３０とは、空気回収ダクト３７０Ｂ及び空気供給ダクト３８０Ｂを介して接続される。空気回収ダクト３７０Ｂ及び空気供給ダクト３８０Ｂは、栽培チャンバ２０Ｂの長手方向に延びており、空気回収ダクト３７０Ｂ及び空気供給ダクト３８０Ｂは、栽培チャンバ２０Ｂに隣接して配置される（図１０及び図１１参照）。空気回収ダクト３７０Ｂには所定の間隔で設けられる複数の空気回収口３７１が形成されており、これら空気回収口３７１には栽培チャンバ内の空気を空気回収ダクト３７０Ｂに吸引するためのファン（不図示）が設けられている。空気供給ダクト３８０Ｂには所定の間隔で設けられる複数の空気供給口３８１が形成されており、これら空気供給口３８１には不図示の定流量弁が設けられている。
【００６５】
また、第１実施形態で説明した場合と同様に、不図示の温度センサ、湿度センサ及び二酸化炭素濃度センサが栽培チャンバ２０Ｂの所定箇所に取り付けられ、循環中の空気の温度、湿度や二酸化炭素濃度がモニタされる。
【００６６】
吸引ポンプ３５０により空気回収ダクト３７０Ｂを介して各栽培チャンバ２０Ｂから回収された空気は、空気滅菌装置３１０を経て滅菌され、空調装置３２０に送られる。空調装置３２０では、温度センサ及び湿度センサの測定結果に応じて温度調整や除湿がなされたのち、加湿装置３３０で加湿が行われる。その後、二酸化炭素供給装置３４０により、二酸化炭素濃度センサの測定結果に応じて二酸化炭素ボンベ等の二酸化炭素供給源３４１から二酸化炭素が供給される。そして、圧縮ポンプ３６０により空気供給管３８０を介して各栽培チャンバ２０Ｂに所定の条件及び所定の流速に調整された空気が供給される。この際、図１０に示すように栽培チャンバ２０Ｂにおける空気の流れ方向は、栽培チャンバ２０Ｂの短手方向に沿っている。これにより、空気の流れ方向を栽培チャンバ２０Ｂの長手方向に沿うように供給した場合に比べて、空気の供給から回収までの時間を短くすることができる。よって、空気の流れの上流側と下流側とで生じる温度や湿度、二酸化炭素濃度等の栽培環境の変化を小さくすることができる。
【００６７】
養液循環装置４０、操作部５０、制御部６０及び表示部７０については、第１実施形態と同様に構成であるので、説明を省略する。
尚、本実施形態では、第１実施形態で説明した場合と同様に、１つの栽培室１０Ｂに対して、人工光源２３０の調光器２３１、空気循環装置３０及び養液循環装置４０を１つずつ配置して、これらにより調整される栽培環境を各栽培チャンバ２０Ｂで同じものとしてもよい。また、栽培チャンバ２０Ｂ毎に、調光器２３１、空気循環装置３０及び養液循環装置４０を１つずつ配置して、複数の栽培チャンバ２０Ｂのそれぞれを異なる栽培環境とすることもできる。
【００６８】
搬送機構８０について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、搬送機構８０の構成を説明するための模式図であり、図１３は、搬送機構８０を用いた栽培プレート２２０の搬送方法の説明図である。
【００６９】
搬送機構８０は、複数の栽培プレート２２０を栽培室１０Ｂ外から栽培チャンバ２０Ｂ内の所定の位置に搬送し、また、栽培チャンバ２０Ｂ内に配置された複数の栽培プレート２２０を搬送して栽培室１０Ｂに取り出すためのものである。図１２に示すように、搬送機構８０は、搬送機８１０と、昇降機８２０と、を備える。本実施形態では、一例として、栽培プレート２２０と共に養液トレイ２１０も搬送する場合について説明する。
【００７０】
搬送機８１０は、複数の栽培チャンバ２０Ｂ内のそれぞれに設けられており、栽培チャンバ２０Ｂの長手方向に養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を搬送するためのものである。搬送機８１０は、複数のローラ８１１と、ローラ支持台８１２と、で構成されており、複数のローラ８１１が養液トレイ２１０の裏面に接触するように配置され、ローラ支持台８１２は、栽培チャンバ２０Ｂ内の底面に配置される（図１０参照）。複数のローラ８１１は、電動駆動ローラと非駆動ローラとで構成されており、電動駆動ローラの回転方向と回転量を制御することにより、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を栽培チャンバ２０Ｂの長手方向に搬送することができる。尚、複数のローラ８１１の全てを電動駆動ローラで構成してもよい。
【００７１】
昇降機８２０は、栽培チャンバ２０Ｂのチャンバ開口部２１が設けられた側に隣接して設けられ、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０をチャンバ開口部２１から出し入れして上下方向に移動することにより、チャンバ開口部２１と栽培室１０Ｂの下方に設けられる栽培室開口部１１との間で養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を搬送するためのものである。また、本実施形態において、昇降機８２０は、栽培室１０Ｂ内に配置される。よって、栽培室開口部１１及びチャンバ開口部２１が同時に開状態とならないように搬送機構８０を制御することによって、昇降機８２０が栽培室１０Ｂ外に配置される場合に比べて、栽培チャンバ２０Ｂ内は二重に密閉されていると言え、栽培チャンバ２０Ｂの密閉性を更に高めることができる。よって、各栽培チャンバ２０Ｂからの空気（特に二酸化炭素）の漏出及び栽培室１０Ｂ外からの空気の混入を更に低減することができるので、１つの栽培室１０Ｂ内において、複数の栽培チャンバ２０Ｂのそれぞれを異なる栽培環境で独立に容易に制御することができる。また、密閉性が更に高まるので、栽培室１０Ｂ外からの虫や菌の混入を更に低減できる。また、たとえ、１つの栽培チャンバ２０Ｂに虫や菌等が発生しても、同じ栽培室１０Ｂ内の他の栽培チャンバ２０Ｂに虫や菌等の汚染が広がる可能性を低減することができる。
昇降機８２０は、図１２に示すように、荷台８２１と、支柱８２２と、トレイ受け板８２３と、複数のローラ８２４と、で構成されている。
【００７２】
荷台８２１は、上下方向に延びる支柱８２２に取り付けられており、電動により上下方向に移動可能である。また、荷台８２１には、養液トレイ２１０を受けるためのトレイ受け板８２３が栽培チャンバ２０Ｂの長手方向にスライド可能に取り付けられる。
【００７３】
トレイ受け板８２３は、図１０に示すローラ８１１及びローラ支持台８１２の両側の空間に挿入可能な二股の形状に構成されている。
【００７４】
複数のローラ８２４は、荷台８２１に取り付けられ、電動駆動ローラと非駆動ローラとで構成されており、複数のローラ８２４で構成される面は、電動で斜めに傾けることができる（図１３Ｆ及び図１３Ｇ参照）。電動駆動ローラの回転方向と回転量を制御し、複数のローラ８２４で構成される面を傾けることにより、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を荷台８２１から栽培室開口部１１に向けて送り出すことができる。尚、複数のローラ８２４の全てを電動駆動ローラで構成してもよい。
【００７５】
次に、図１２及び図１３を参照して、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０の搬送機構８０を用いた搬送方法について説明図する。ここでは、図１２における最下段の栽培チャンバ２０Ｂ内に配置された養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を順次、栽培室１０Ｂの外に取り出す場合について説明する。
【００７６】
栽培室１０Ｂの栽培室蓋部１２を閉じた状態で、取り出し対象の栽培チャンバ２０Ｂの近傍のうち、チャンバ蓋部２２が開閉しても干渉しない位置に搬送機８１０を配置する。本実施形態の場合では、取り出し対象の栽培チャンバ２０Ｂの下方に搬送機８１０を配置する（図１２参照）。
【００７７】
次に、図１２に示す状態からチャンバ蓋部２２を電動ヒンジ２３により開状態とした後、チャンバ開口部２１下限近傍まで搬送機８１０を移動させる（図１３Ａ参照）。
図１３Ａに示す状態から、トレイ受け板８２３をチャンバ開口部２１に向かってスライドさせ（図１３Ｂ参照）、ローラ８１１及びローラ支持台８１２の両側の空間に挿入させる。
【００７８】
図１３Ｂに示す状態から、トレイ受け板８２３と共に荷台８２１を、少し上昇させて、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０をトレイ受け板８２３に載せる（図１３Ｃ参照）。
【００７９】
図１３Ｃに示す状態から、トレイ受け板８２３を荷台８２１側に向かってスライドさせた後、荷台８２１を栽培室開口部１１に向かって下方に移動させる（図１３Ｄ参照）。
【００８０】
図１３Ｄに示す状態から、荷台８２１を栽培室開口部１１まで移動させた後、チャンバ蓋部２２を電動ヒンジ２３により閉状態とした後、搬送機８１０の複数のローラ８２４のうち電動駆動ローラを動作させて、残りの養液トレイ２１０（及び栽培プレート２２０）の全てを１枚分、チャンバ開口部２１側に移動させる。また、栽培室蓋部１２を電動ヒンジ１３により開状態とする（図１３Ｅ参照）。
【００８１】
図１３Ｅに示す状態から、栽培室蓋部１２を開状態とした後、荷台８２１に取り付けられた複数のローラ８２４を斜めに傾けると共に、複数のローラ８２４の電動駆動ローラを駆動させることにより、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０は、電動駆動ローラ及び重力の作用により、栽培室開口部１１に向かって移動し、栽培室１０Ｂの外側に送り出される（図１３Ｆ参照）。
【００８２】
図１３Ｆに示す状態から、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０が栽培室開口部１１近傍から人や他の搬送手段により移送された後、電動ヒンジ１３により栽培室蓋部１２を閉状態とすると共に、荷台８２１に取り付けられた複数のローラ８２４の傾きを元に戻す（図１３Ｇ参照）。
【００８３】
以下、図１３Ａ〜図１３Ｇで行った手順を、最下段の栽培チャンバ２０Ｂ内の養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を全て取り出し終わるまで繰り返す。その後、残りの栽培チャンバ２０Ｂにおいて、同様の作業を繰り返すことにより、栽培室１０Ｂ内全ての養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を、栽培室１０Ｂ外を取り出すことができる。
【００８４】
このようにして、栽培プレート２２０が養液トレイ２１０に配置された状態で、１セットずつ搬送機構８０により養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を搬送することができる。本実施形態では、栽培プレート２２０と共に養液トレイ２１０も回収できるので、養液トレイが栽培チャンバに据え置かれる場合に比べて、養液トレイ２１０の清掃が行いやすく、栽培チャンバ２０Ｂ内を清潔に保つことができる。
【００８５】
また、栽培室１０Ｂ外から栽培チャンバ２０Ｂ内に、養液トレイ２１０及び栽培プレート２２０を配置して行く場合は、上述で説明したものと逆の手順で操作を行うことにより、栽培チャンバ２０Ｂに複数の養液トレイ２１０及び複数の栽培プレート２２０を順次、所定の位置に配置することができる。
【００８６】
以上説明した本発明の栽培装置１Ｂによれば、上述の効果（１）〜（４）に加えて、以下の効果を奏する。
【００８７】
（６）人工光型の植物工場で用いられる栽培装置１Ｂの栽培チャンバ２０Ｂは、箱状部材で構成され、長手方向の一端側に栽培プレート２２０を出し入れするためのチャンバ開口部２１と、該開口部２１を開閉可能なチャンバ蓋部２２と、を有するものとし、チャンバ蓋部２２でチャンバ開口部２１を閉じることにより、栽培チャンバ２０Ｂを密閉状態とすることができるものとした。これにより、１つの栽培室１０Ｂ内において、複数の栽培チャンバ２０Ｂのそれぞれを異なる栽培環境で独立に制御することができる。また、複数の栽培チャンバ２０Ｂ間で、環境の影響を受けにくくすることができるので、たとえ、１つの栽培チャンバ２０Ｂに虫や菌等が発生しても、同じ栽培室１０Ｂ内の他の栽培チャンバ２０Ｂに虫や菌等の汚染が広がる可能性を低減することができる。
【００８８】
（７）人工光型の植物工場で用いられる栽培装置１Ｂは、栽培プレート２２０を搬送するための搬送機構８０を更に備えるものとし、搬送機構８０は、栽培チャンバ２０Ｂ内に設けられ、栽培チャンバ２０Ｂの長手方向に栽培プレート２２０を搬送するための搬送機８１０と、栽培チャンバ２０Ｂのチャンバ開口部２１が設けられた側に隣接して設けられ、栽培プレート２２０をチャンバ開口部２１から出し入れして上下方向に搬送するための昇降機８２０と、を有するものとした。これにより、長尺で多段に積み上げられた栽培チャンバ２０Ｂを備える栽培装置１Ｂであっても、搬送機構８０により栽培プレート２２０を所望の位置に搬送することができる。
【００８９】
（８）搬送機構８０の昇降機８２０は、栽培室１０Ｂ内に設けるものとし、栽培室１０Ｂは、長手方向のうち昇降機８２０が設けられた一端側に、栽培プレート２２０を出し入れするための栽培室開口部１１及び該開口部１１を開閉可能な栽培室蓋部１２を有するものとした。これにより、栽培室開口部１１及びチャンバ開口部２１が同時に開状態とならないように搬送機構８０を制御することによって、昇降機８２０が栽培室１０Ｂ外に配置される場合に比べて、栽培チャンバ２０Ｂの密閉性を更に高めることができる。よって、各栽培チャンバ２０Ｂからの空気（特に二酸化炭素）の漏出及び栽培室１０Ｂ外からの空気の混入を更に低減することができるので、１つの栽培室１０Ｂ内において、複数の栽培チャンバ２０Ｂのそれぞれを異なる栽培環境で独立に容易に制御することができる。また、密閉性が更に高まるので、栽培室１０Ｂ外からの虫や菌の混入を更に低減できる。
【００９０】
（９）栽培装置１Ｂの養液トレイは、栽培プレート２２０と略同じ大きさで栽培プレート２２０を配置可能な矩形状トレイ２１０で構成されているものとし、搬送機構８０は、栽培プレート２２０が矩形状トレイ２１０に配置された状態で、栽培プレート２２０及び矩形状トレイ２１９を搬送するものとした。これにより、栽培プレート２２０と共に養液トレイ２１０も回収できるので、養液トレイが栽培チャンバに据え置かれる場合に比べて、養液トレイ２１０の清掃が行いやすく、栽培チャンバ２０Ｂ内を清潔に保つことができる。
【００９１】
以上、本発明の栽培装置の好ましい実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００９２】
例えば、上述の各実施形態では、栽培チャンバに供給される空気及び養液の流れ方向を同じ方向としたが、反対方向となるように各供給管及び各回収管を構成してもよい。
【００９３】
また、上述の各実施形態では、空気循環装置３０及び養液循環装置４０により栽培チャンバ２０にそれぞれ供給される空気及び養液の流れ方向を、栽培チャンバ２０の短手方向に沿わせたが、これに限らない。即ち、栽培チャンバにそれぞれ供給される空気及び養液の流れ方向を、栽培チャンバの長手方向に沿わせてもよい。
【００９４】
また、上述の各実施形態では、養液タンクが市水供給源と直接接続される構成や、二酸化炭素供給源として二酸化炭素ボンベを用いる構成を示したがこれに限らない。例えば、市水供給源と接続されるプラグと二酸化炭素供給源と接続されるプラグとをまとめて１本の栽培装置側プラグとして構成し、この栽培装置側プラグを、植物工場内に設けられる水及び二酸化炭素を供給可能な工場側プラグと接続することにより、栽培装置に水及び二酸化炭素が供給される構成としてもよい。
【００９５】
また、上述の各実施形態では、操作部、制御部及び表示部は、栽培装置に一体的に取り付けられる構成を示したが、これに限らない。例えば、各栽培装置には操作部、制御部及び表示部を設けずに、複数の栽培装置を個別に又は一括して集中制御できる操作部、制御部及び表示部を設けてもよい。尚、この操作部、制御部及び表示部は、栽培装置の設置場所とは離れた場所に設けてもよい。
【００９６】
また、上述の第２実施形態では、空気回収ダクト及び空気供給ダクトは、栽培室内の栽培チャンバの外側に設ける構成を一例として説明したがこれに限らない。栽培チャンバ内の密閉性を保てる限り、空気回収ダクト及び空気供給ダクトを栽培チャンバ内に配置してもよいし、栽培室外に配置してもよい。
【００９７】
また、上述の第２実施形態では、栽培プレートの搬送方法について、搬送機構により栽培プレートと共に養液トレイも搬送する例を示したがこれに限らない。養液トレイを栽培チャンバに据え置く構成とし、栽培プレートのみを搬送するように搬送機構を構成してもよい。
【００９８】
また、上述の第２実施形態では、搬送機構により養液トレイ及び栽培プレートを１セットずつ搬送する場合を示したが、複数セットずつ搬送するように搬送機構を構成してもよい。
【００９９】
また、上述の第２実施形態では、搬送機構の昇降機を栽培室内に配置する構成を示したが、これに限らない。昇降機を栽培室外に配置してもよい。
また、上述の第２実施形態では、搬送機構の搬送機及び昇降機において、栽培チャンバの長手方向の搬送手段として、複数のローラによるローラコンベア方式の構成を示したが、これに限らない。例えば、搬送手段として、ベルトコンベア方式やチェインコンベア方式等、他の方式を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１Ａ、１Ｂ  栽培装置
１０Ａ、１０Ｂ  栽培室
２０Ａ、２０Ｂ  栽培チャンバ
３０  空気循環装置
４０  養液循環装置
５０  操作部
６０  制御部
７０  表示部
８０  搬送機構
１００  栽培棚
２１０  養液トレイ（矩形状トレイ）
２２０  栽培プレート
２３０  人工光源
３７０Ａ  空気回収管
３７０Ｂ  空気回収ダクト
３８０  空気供給管
３８０Ｂ  空気供給ダクト
４２０  養液タンク
４６０  養液圧力ポンプ
４７０  養液回収管
４８０  養液供給管
８１０  搬送機
８２０  昇降機
【図１】
2019208279.tif 000003
【図２】
2019208279.tif 000004
【図３】
2019208279.tif 000005
【図４】
2019208279.tif 000006
【図５Ａ】
2019208279.tif 000007
【図５Ｂ】
2019208279.tif 000008
【図６】
2019208279.tif 000009
【図７】
2019208279.tif 000010
【図８】
2019208279.tif 000011
【図９】
2019208279.tif 000012
【図１０】
2019208279.tif 000013
【図１１】
2019208279.tif 000014
【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【国際調査報告】
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