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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024014135
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】植物栽培装置及びイチゴ製造方法
(51)【国際特許分類】
A01G 31/04 20060101AFI20240125BHJP
A01G 31/00 20180101ALI20240125BHJP
A01G 22/05 20180101ALI20240125BHJP
A01G 7/00 20060101ALI20240125BHJP
【ＦＩ】
A01G31/04 B
A01G31/00 601C
A01G31/00 612
A01G22/05 A
A01G7/00 601Z
A01G7/00 601A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022116749
(22)【出願日】2022-07-21
(71)【出願人】
【識別番号】592026819
【氏名又は名称】伊東電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100480
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
(72)【発明者】
【氏名】伊東 一夫
(72)【発明者】
【氏名】田中 政樹
【テーマコード（参考）】
2B022
2B314
【Ｆターム（参考）】
2B022AA01
2B022AA03
2B022AB15
2B022DA01
2B314MA38
2B314NA24
2B314NA37
2B314ND32
2B314PB17
2B314PD06
2B314PD07
2B314PD09
2B314PD37
2B314PD59
2B314PD62
(57)【要約】
【課題】実がなる植物を栽培することが可能な植物工場を開発する。
【解決手段】太陽光照射エリアと、人工照明エリアと、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、太陽光照射エリアは、栽培トレイに植えられた植物に主として太陽光を照射することができる領域であり、人工照明エリアは、栽培トレイに植えられた植物に主として人工光照明を照射する領域であり、給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、それ以上の時間、栽培トレイを人工照明エリアに置く。
【選択図】 図１９
【解決手段】太陽光照射エリアと、人工照明エリアと、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、太陽光照射エリアは、栽培トレイに植えられた植物に主として太陽光を照射することができる領域であり、人工照明エリアは、栽培トレイに植えられた植物に主として人工光照明を照射する領域であり、給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、それ以上の時間、栽培トレイを人工照明エリアに置く。
【選択図】 図１９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の栽培トレイを有し、当該栽培トレイに植物を植えて植物を栽培する植物栽培装置において、
太陽光照射エリアと、人工照明エリアと、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、
太陽光照射エリアは、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に主として太陽光を照射することができる領域であり、
人工照明エリアは、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に主として人工光照明を照射する領域であり、
給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、
前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、
前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、
トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、時を変えて同じ栽培トレイを人工照明エリアにも置くことを特徴とする植物栽培装置。
太陽光照射エリアと、人工照明エリアと、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、
太陽光照射エリアは、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に主として太陽光を照射することができる領域であり、
人工照明エリアは、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に主として人工光照明を照射する領域であり、
給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、
前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、
前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、
トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、時を変えて同じ栽培トレイを人工照明エリアにも置くことを特徴とする植物栽培装置。
【請求項2】
上下にトレイ配置部が配置された棚状部材と、昇降装置を有し、太陽光照射エリアは、棚状部材の最上階にあり、前記人工照明エリアは、太陽光照射エリアよりも下の階にあり、前記昇降装置によって、栽培トレイを各階に移動されることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
【請求項3】
太陽光を取り入れることができる構造物内に設置される植物栽培装置であって、複数の栽培トレイを有し、当該栽培トレイに植物を植えて植物を栽培する植物栽培装置において、
複数のトレイ配置部と、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、
トレイ配置部は上下に配置されており、
最上階のトレイ配置部は、前記太陽光照射エリアであって、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、
太陽光照射エリアよりも下の階のトレイ配置部は、人工照明エリアであって複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に人工光照明を照射することが可能な領域であり、
給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、
前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、
前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、
トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、時を変えて同じ栽培トレイを人工照明エリアにも置くことを特徴とする植物栽培装置。
複数のトレイ配置部と、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、
トレイ配置部は上下に配置されており、
最上階のトレイ配置部は、前記太陽光照射エリアであって、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、
太陽光照射エリアよりも下の階のトレイ配置部は、人工照明エリアであって複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に人工光照明を照射することが可能な領域であり、
給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、
前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、
前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、
トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、時を変えて同じ栽培トレイを人工照明エリアにも置くことを特徴とする植物栽培装置。
【請求項4】
一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、それ以上の時間、栽培トレイを人工照明エリアに置くことを特徴とする請求項１又は３に記載の植物栽培装置。
【請求項5】
上下にトレイ配置部が配置された棚状部材を有し、太陽光照射エリアは、棚状部材の最上階にあり、太陽光照射エリアには透光性の天井部があり、当該天井部を透過した太陽光が前記栽培トレイに照射されるものであり、
前記天井部に照明が取り付けられており、前記照明が発生する人工光を前記栽培トレイに照射することも可能であることを特徴とする請求項１又は３に記載の植物栽培装置。
前記天井部に照明が取り付けられており、前記照明が発生する人工光を前記栽培トレイに照射することも可能であることを特徴とする請求項１又は３に記載の植物栽培装置。
【請求項6】
太陽光照射エリアと人工照明エリアの少なくともいずれかは、少なくとも二列のレールを備え、
前記栽培トレイは、前記レールに対応するコロを備えており、前記コロは自由回転するものであり、
特定の一本のレールと係合するコロは、前記レールを保持する凹部を有していてコロとレールとの接触面は横方向の自由度が少なく、他のレールと係合するコロは、コロ自体或いはコロとレールとの接触面に横方向の自由度があることを特徴とする請求項１又は３に記載の植物栽培装置。
前記栽培トレイは、前記レールに対応するコロを備えており、前記コロは自由回転するものであり、
特定の一本のレールと係合するコロは、前記レールを保持する凹部を有していてコロとレールとの接触面は横方向の自由度が少なく、他のレールと係合するコロは、コロ自体或いはコロとレールとの接触面に横方向の自由度があることを特徴とする請求項１又は３に記載の植物栽培装置。
【請求項7】
上下にトレイ配置部が配置された棚状部材と、昇降装置を有し、前記棚状部材の両端に昇降装置があることを特徴とする請求項１又は３に記載の植物栽培装置。
【請求項8】
上下にトレイ配置部が配置された棚状部材を有し、前記棚状部材は、複数列、平行に配列されており、前記棚状部材の端部に、受け渡し装置が設けられており、
特定の棚状部材から栽培トレイが排出されて前記受け渡し装置に載置され、当該栽培トレイが当該受け渡し装置によって他の棚部材に送られることを特徴とする請求項１又は３記載の植物栽培装置。
特定の棚状部材から栽培トレイが排出されて前記受け渡し装置に載置され、当該栽培トレイが当該受け渡し装置によって他の棚部材に送られることを特徴とする請求項１又は３記載の植物栽培装置。
【請求項9】
太陽光照射エリアと人工照明エリアの少なくともいずれかは、少なくとも一端に押し出し装置があり、当該押し出し装置で栽培トレイを押して栽培トレイを移動させることを特徴とする請求項１又は３に記載の植物栽培装置。
【請求項10】
請求項１又は３に記載の植物栽培装置を使用してイチゴを栽培し、イチゴを結実させることを特徴とするイチゴ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、農作物等の植物を栽培する植物栽培装置に関するものである。また本発明は、イチゴ製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
農作物を屋内で栽培する植物栽培装置が知られている。植物栽培装置は、作物工場と通称される栽培形態に使用されるものである。即ち植物栽培装置は、人工照明を使用して作物に適度の日照を与えると共に、建屋内や室内を生育に適した温度や湿度に保って作物を育成する装置である。
植物栽培装置によると、日照や温度、水分、肥料濃度等が適度に制御された環境で作物を作ることができるので、露地栽培に比べて収穫に要する期間が短い。
また植物栽培装置の多くは水耕栽培によって作物を育成するものであり、露地栽培に比べて清潔である。さらに室内で作物を栽培するので害虫が付かず、無農薬で作物を栽培することもできる。そのため植物栽培装置は、レタス等の皮を剥いたりせずに食する野菜を栽培するのに好適である。
植物栽培装置によると、日照や温度、水分、肥料濃度等が適度に制御された環境で作物を作ることができるので、露地栽培に比べて収穫に要する期間が短い。
また植物栽培装置の多くは水耕栽培によって作物を育成するものであり、露地栽培に比べて清潔である。さらに室内で作物を栽培するので害虫が付かず、無農薬で作物を栽培することもできる。そのため植物栽培装置は、レタス等の皮を剥いたりせずに食する野菜を栽培するのに好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平２－６０５２９号公報
【特許文献2】特開２００１－７８５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本出願人らは植物工場を製作し、レタスをはじめ各種の植物を栽培した。その一環として、イチゴの生産に取り組んだ。しかしながら、従来の植物工場では、おいしいイチゴを実らせることができなかった。
即ち従来技術の植物工場でイチゴの苗を育成したところ、葉や根は旺盛に成長したが、花が少なく、且つ結実した実は形が悪いものであった。
本発明は、上記した問題を解決するものであり、イチゴの様な実がなる植物を栽培することが可能な植物工場を開発することを課題とするものである。
また本発明は、新たなイチゴの製造方法を提案するものである。
即ち従来技術の植物工場でイチゴの苗を育成したところ、葉や根は旺盛に成長したが、花が少なく、且つ結実した実は形が悪いものであった。
本発明は、上記した問題を解決するものであり、イチゴの様な実がなる植物を栽培することが可能な植物工場を開発することを課題とするものである。
また本発明は、新たなイチゴの製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記した課題を解決するための態様は、複数の栽培トレイを有し、当該栽培トレイに植物を植えて植物を栽培する植物栽培装置において、太陽光照射エリアと、人工照明エリアと、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、太陽光照射エリアは、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に主として太陽光を照射することができる領域であり、人工照明エリアは、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に主として人工光照明を照射する領域であり、給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、時を変えて同じ栽培トレイを人工照明エリアにも置くことを特徴とする植物栽培装置である。
【0006】
本態様の植物栽培装置は、太陽光照射エリアと、人工照明エリアを有している。太陽光照射エリアは、主として太陽光を取り入れて栽培トレイに植えられた植物に太陽光を照射することができる領域である。一方、人工照明エリアは、栽培トレイに植えられた植物に主として人工光照明を照射する領域である。
本態様によると、栽培トレイに植えられた植物に人工光照明だけでなく、太陽光も照射することができるので、植物が結実しやすい。
本態様によると、栽培トレイに植えられた植物に人工光照明だけでなく、太陽光も照射することができるので、植物が結実しやすい。
【0007】
上記した態様において、上下にトレイ配置部が配置された棚状部材と、昇降装置を有し、太陽光照射エリアは、棚状部材の最上階にあり、前記人工照明エリアは、太陽光照射エリアよりも下の階にあり、前記昇降装置によって、栽培トレイを各階に移動されることが望ましい。
【0008】
本態様によると、空間を有効利用することができる。
【0009】
同様の課題を解決するためのもう一つの態様は、太陽光を取り入れることができる構造物内に設置される植物栽培装置であって、複数の栽培トレイを有し、当該栽培トレイに植物を植えて植物を栽培する植物栽培装置において、複数のトレイ配置部と、給水エリアと、トレイ搬送手段を有し、トレイ配置部は上下に配置されており、最上階のトレイ配置部は、前記太陽光照射エリアであって、複数の栽培トレイを収容することが可能であり、太陽光照射エリアよりも下の階のトレイ配置部は、人工照明エリアであって複数の栽培トレイを収容することが可能であり、栽培トレイに植えられた植物に人工光照明を照射することが可能な領域であり、給水エリアは、栽培トレイに散水する散水装置を備えた領域であり、前記栽培トレイは、植物保持部と、保水部材を有し、前記保持手段で植物を保持し、前記散水によって保水部材を湿らせて植物の根から水分及び養分を吸収させるものであり、トレイ搬送手段は、栽培トレイを前記各エリアに順次搬送させるものであり、栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、時を変えて同じ栽培トレイを人工照明エリアにも置くことを特徴とする植物栽培装置である。
【0010】
上記した態様において、一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、それ以上の時間、栽培トレイを人工照明エリアに置くことが望ましい。
【0011】
本態様の植物栽培装置は、一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、それ以上の時間に渡って栽培トレイを人工照明エリアに置く。本態様の植物栽培装置では、植物が太陽光を受ける時間が確保されている。そのためイチゴ等を結実させることができ、かつ、形の良い実をならすことができる。
以下、その理由について説明する。
太陽光スペクトルは人工光には無い波長帯域にエネルギーの厚みがあり、それが植物の育成にプラスに働いていると考えられる。
現在、各種の太陽光ライクのＬＥＤの開発が進められている。しかしながら、人工光を太陽光に近づけるのは技術に限界があり、完全に太陽光と同じスペクトル分布の人工光照明は現在のところ存在しない。
そこで本態様の植物栽培装置では、自然の光をそのまま利用することによって、人工光照明では不足するスペクトル部分を補っている。
本態様の植物栽培装置は、栽培トレイを一定時間の間、太陽光照射エリアに置くことによって、人工光照明だけでは不足する光の成分を補うものである。そのため本態様の植物栽培装置は、一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、それ以上の時間、栽培トレイを人工照明エリアに置く構成となっている。
以下、その理由について説明する。
太陽光スペクトルは人工光には無い波長帯域にエネルギーの厚みがあり、それが植物の育成にプラスに働いていると考えられる。
現在、各種の太陽光ライクのＬＥＤの開発が進められている。しかしながら、人工光を太陽光に近づけるのは技術に限界があり、完全に太陽光と同じスペクトル分布の人工光照明は現在のところ存在しない。
そこで本態様の植物栽培装置では、自然の光をそのまま利用することによって、人工光照明では不足するスペクトル部分を補っている。
本態様の植物栽培装置は、栽培トレイを一定時間の間、太陽光照射エリアに置くことによって、人工光照明だけでは不足する光の成分を補うものである。そのため本態様の植物栽培装置は、一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリアに置き、それ以上の時間、栽培トレイを人工照明エリアに置く構成となっている。
【0012】
上記した各態様において、上下にトレイ配置部が配置された棚状部材を有し、太陽光照射エリアは、棚状部材の最上階にあり、太陽光照射エリアには透光性の天井部があり、当該天井部を透過した太陽光が前記栽培トレイに照射されるものであり、前記天井部に照明が取り付けられており、前記照明が発生する人工光を前記栽培トレイに照射することも可能であることが望ましい。
【0013】
本態様の植物栽培装置では、太陽光照射エリアに設けられた天井部は、透光性があるから、晴天時には、天井部を透過した太陽光を植物に照射することができる。
一方、曇天や雨降りの場合は、天井部設けられた照明を植物に照射し成長を促すことができる。
一方、曇天や雨降りの場合は、天井部設けられた照明を植物に照射し成長を促すことができる。
【0014】
上記した各態様において、太陽光照射エリアと人工照明エリアの少なくともいずれかは、少なくとも二列のレールを備え、前記栽培トレイは、前記レールに対応するコロを備えており、前記コロは自由回転するものであり、特定の一本のレールと係合するコロは、前記レールを保持する凹部を有していてコロとレールとの接触面は横方向の自由度が少なく、他のレールと係合するコロは、コロ自体或いはコロとレールとの接触面に横方向の自由度があることが望ましい。
【0015】
本態様の植物栽培装置は、特定の一本のレールと係合するコロにレールを保持する凹部があって、コロとレールとの接触面は横方向の自由度が少なく、他のレールと係合するコロは、コロ自体或いはコロとレールとの接触面に横方向の自由度があるので、レールの平行度に狂いがあっても円滑に栽培トレイを移動させることができる。
即ち、本態様の植物栽培装置では、太陽光照射エリアと人工照明エリアの少なくともいずれかに、少なくとも二列のレールが設けられている。一方、栽培トレイは、レールに対応するコロを備えている。
本態様の植物栽培装置では、レールにコロを係合させた状態で栽培トレイが設置される。前記したコロは、自由回転するものであるから、栽培トレイに外力をかけると、コロが回転して進む。
ここで本態様では、特定の一本のレールと係合するコロは、レールを保持する凹部を有していてコロとレールとの接触面は横方向の自由度が少ない。そのため、栽培トレイは、前記下特定の一本のレールに沿って移動することとなる。
これに対して、他のレールと係合するコロは、横方向の自由度があるから、レール間の幅が多少変化しても、その変化を吸収することができる。
そのため本態様の植物栽培装置によると、レールの平行度に狂いがあっても円滑に栽培トレイを移動させることができるので、レールの平行度を厳密に調整する必要がない。
即ち、本態様の植物栽培装置では、太陽光照射エリアと人工照明エリアの少なくともいずれかに、少なくとも二列のレールが設けられている。一方、栽培トレイは、レールに対応するコロを備えている。
本態様の植物栽培装置では、レールにコロを係合させた状態で栽培トレイが設置される。前記したコロは、自由回転するものであるから、栽培トレイに外力をかけると、コロが回転して進む。
ここで本態様では、特定の一本のレールと係合するコロは、レールを保持する凹部を有していてコロとレールとの接触面は横方向の自由度が少ない。そのため、栽培トレイは、前記下特定の一本のレールに沿って移動することとなる。
これに対して、他のレールと係合するコロは、横方向の自由度があるから、レール間の幅が多少変化しても、その変化を吸収することができる。
そのため本態様の植物栽培装置によると、レールの平行度に狂いがあっても円滑に栽培トレイを移動させることができるので、レールの平行度を厳密に調整する必要がない。
【0016】
上記した各態様において、上下にトレイ配置部が配置された棚状部材と、昇降装置を有し、前記棚状部材の両端に昇降装置があることが望ましい。
【0017】
本態様によると、空間を有効利用することができる。
【0018】
上記した各態様において、上下にトレイ配置部が配置された棚状部材を有し、前記棚状部材は、複数列、平行に配列されており、前記棚状部材の端部に、栽培トレイを隣接する棚状部材に受け渡す、受け渡し装置が設けられており、特定の棚状部材から栽培トレイが排出されて前記受け渡し装置に載置され、当該栽培トレイが当該受け渡し装置によって他の棚部材に送られることが望ましい。
【0019】
本態様の植物栽培装置では、受け渡し装置によって棚状部材の間で栽培トレイを行き来させることができる。
【0020】
上記した各態様において太陽光照射エリアと人工照明エリアの少なくともいずれかは、少なくとも一端に押し出し装置があり、当該押し出し装置で栽培トレイを押して栽培トレイを移動させることが望ましい。
【0021】
本態様によると、簡単な構造の装置で、栽培トレイを移動させることができる。
【0022】
上記した植物栽培装置を使用してイチゴを栽培し、イチゴを結実させることが望ましい。
【発明の効果】
【0023】
本発明によると、イチゴの様な、実がなる植物を栽培することができる。また本発明のイチゴの製造方法によると、形のよいイチゴを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】（ａ）は本発明の実施形態の植物栽培装置の正面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図4】昇降装置の斜視図である。
【図7】受け渡し装置の斜視図である。
【図10】レールに載置された状態における栽培トレイの斜視図である。
【図13】（ａ）乃至（ｄ）は、昇降装置の昇降台の機能を説明する説明図であり、栽培トレイを外部から昇降台側に引き入れて、当該栽培トレイを昇降台から棚状部材側に押し出す一連の動きを示す。
【図14】（ａ）乃至（ｇ）は、一端側の昇降台によって栽培トレイを棚状部材側に押し入れて棚状部材に栽培トレイを敷き詰め、さらに棚状部材の他方から栽培トレイを排出する一連の動きを示す説明図である。
【図17】（ａ）、（ｂ）は、受け渡し装置の一連の動作を示す斜視図である。
【図21】昇降台の変形例であって、押し出し装置と引き込み装置を分離して示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の実施形態の植物栽培装置１について説明する。
実施形態の植物栽培装置１は、イチゴを育てるものである。
植物栽培装置１は、図１、図２に示す様に、中央部に棚状部材２があり、その両端に、昇降装置３ａ、３ｂと、受け渡し装置５ａ、５ｂが設置されたものである。
棚状部材２は、３階構造であり、二つの棚状部材２が並列的に配置されている。棚状部材２の各階には、トレイ配置部６があり、複数の栽培トレイ１００を収容することができる。本実施形態では、全てのトレイ配置部６には照明が設けられている。また最上階のトレイ配置部６は、太陽光照射エリア２００であり、太陽光を取り入れることができる。他の階のトレイ配置部６は、人工照明エリア２０１であり、主として人工光照明を照射する領域である。
また植物栽培装置１には、給水エリア２０２があり、当該給水エリア２０２には、栽培トレイ１００に散水する散水装置４８が設けられている。また本実施形態では、給水エリア２０２で農薬が散布される。
植物栽培装置１は、複数の栽培トレイ１００を有し、栽培トレイに１００にイチゴの苗３００が保持された状態で装置に収容される。図１２に示す様に栽培トレイ１００は、本体部１０１と、保水部材１３０、１３１を有している。栽培トレイ１００は、本体部１０１でイチゴの苗３００を保持し、散水によって保水部材１３０、１３１を湿らせて根から水分及び養分を吸収させるものである。
栽培トレイ１００は、植物栽培装置１内を循環し、人工光照明及び太陽光によって生育される。またその間、給水エリア２０２で散水される。また必要に応じて苗３００に農薬が散布される。
本実施形態では、一日の内の一定時間は、栽培トレイ１００を太陽光照射エリア２００において植物に太陽光を当てる。他の時間は、原則として人工光照明を照射して植物を育てる 以下、説明する。
実施形態の植物栽培装置１は、イチゴを育てるものである。
植物栽培装置１は、図１、図２に示す様に、中央部に棚状部材２があり、その両端に、昇降装置３ａ、３ｂと、受け渡し装置５ａ、５ｂが設置されたものである。
棚状部材２は、３階構造であり、二つの棚状部材２が並列的に配置されている。棚状部材２の各階には、トレイ配置部６があり、複数の栽培トレイ１００を収容することができる。本実施形態では、全てのトレイ配置部６には照明が設けられている。また最上階のトレイ配置部６は、太陽光照射エリア２００であり、太陽光を取り入れることができる。他の階のトレイ配置部６は、人工照明エリア２０１であり、主として人工光照明を照射する領域である。
また植物栽培装置１には、給水エリア２０２があり、当該給水エリア２０２には、栽培トレイ１００に散水する散水装置４８が設けられている。また本実施形態では、給水エリア２０２で農薬が散布される。
植物栽培装置１は、複数の栽培トレイ１００を有し、栽培トレイに１００にイチゴの苗３００が保持された状態で装置に収容される。図１２に示す様に栽培トレイ１００は、本体部１０１と、保水部材１３０、１３１を有している。栽培トレイ１００は、本体部１０１でイチゴの苗３００を保持し、散水によって保水部材１３０、１３１を湿らせて根から水分及び養分を吸収させるものである。
栽培トレイ１００は、植物栽培装置１内を循環し、人工光照明及び太陽光によって生育される。またその間、給水エリア２０２で散水される。また必要に応じて苗３００に農薬が散布される。
本実施形態では、一日の内の一定時間は、栽培トレイ１００を太陽光照射エリア２００において植物に太陽光を当てる。他の時間は、原則として人工光照明を照射して植物を育てる 以下、説明する。
【0026】
（棚状部材２）
棚状部材２は、図１（ａ）、図３の様に、上下３段にトレイ配置部６が配置されたものである。本実施形態では、図１乃至図３の様に棚状部材２Ｌ、２Ｒが二列平行に配置されている。以下、左右の棚状部材２を区別する必要がある場合には、棚状部材２Ｌ、２Ｒと表記し、区別する必要が無い場合には単に棚状部材２と表記する。
棚状部材２は、図１（ａ）、図３の様に、上下３段にトレイ配置部６が配置されたものである。本実施形態では、図１乃至図３の様に棚状部材２Ｌ、２Ｒが二列平行に配置されている。以下、左右の棚状部材２を区別する必要がある場合には、棚状部材２Ｌ、２Ｒと表記し、区別する必要が無い場合には単に棚状部材２と表記する。
【0027】
棚状部材２のトレイ配置部６には、図３の様に、いずれも長手方向にのびる一対のレール７ａ、７ｂが敷設されている。以下、左右のレール７を区別する必要がある場合には、レール７ａ、７ｂと表記し、区別する必要が無い場合には単にレール７と表記する。
レール７の断面形状は、円形である。一対のレール７は、平行に設置されている。
レール７の断面形状は、円形である。一対のレール７は、平行に設置されている。
【0028】
各トレイ配置部６は、全長が栽培トレイ１００に比べて著しく長く、多数の栽培トレイ１００を収容することができる。
各トレイ配置部６には、円弧状の天井部８、１０があり、各天井部８、１０には照明１２が設けられている。
最上階の天井部１０は、透明であり、太陽光を取り入れることができる。
本実施形態では、最上階のトレイ配置部６が、太陽光照射エリア２００であり、２階部分以下が、人工照明エリア２０１である。
各トレイ配置部６には、円弧状の天井部８、１０があり、各天井部８、１０には照明１２が設けられている。
最上階の天井部１０は、透明であり、太陽光を取り入れることができる。
本実施形態では、最上階のトレイ配置部６が、太陽光照射エリア２００であり、２階部分以下が、人工照明エリア２０１である。
【0029】
（昇降装置３）
次に昇降装置３ａ、３ｂの構造について説明する。以下、二つの昇降装置３ａ、３ｂを区別する必要がある場合には、昇降装置３ａ、３ｂと表記し、両者を区別する必要が無い場合には単に昇降装置３と表記する。
昇降装置３は、トレイ搬送手段の一つである。二つの昇降装置３は、勝手違いではあるが、構造は同じである。
昇降装置３は、図４の様に枠状フレーム１３を有し、当該枠状フレーム１３に、昇降台１５が２台、設置されたものである。
昇降台１５は、図５の様に昇降本体１６に押し出し装置(プッシャー)１７と、引き込み装置１８が設置されたものである。
次に昇降装置３ａ、３ｂの構造について説明する。以下、二つの昇降装置３ａ、３ｂを区別する必要がある場合には、昇降装置３ａ、３ｂと表記し、両者を区別する必要が無い場合には単に昇降装置３と表記する。
昇降装置３は、トレイ搬送手段の一つである。二つの昇降装置３は、勝手違いではあるが、構造は同じである。
昇降装置３は、図４の様に枠状フレーム１３を有し、当該枠状フレーム１３に、昇降台１５が２台、設置されたものである。
昇降台１５は、図５の様に昇降本体１６に押し出し装置(プッシャー)１７と、引き込み装置１８が設置されたものである。
【0030】
昇降本体１６は、図５の様に、平面視が四角形であり、一方の端部に取り付け片２０が設けられている。また昇降本体１６の左右の辺には、ガイド部２１が設けられている。ガイド部２１は、昇降本体１６の側面の両端に支持部材２２が立ち上げられており、当該支持部材２２にガイド棒２３がかけ渡されてなるものである。
【0031】
押し出し装置１７は、図６に示すように、移動部材２５と、当該移動部材２５を直線移動させる水平移動機構２６によって構成されている。
移動部材２５は、板状の本体部２７を有し、当該本体部２７から突出する押圧部材２８を有している。
押圧部材２８は、一辺側が本体部２７に軸支されており、一辺側を中心として揺動する。押圧部材２８は、図示しない付勢手段によって、図５、図６の様な立ち姿勢となっている。ただし、上方から外力を受けると、寝姿勢となる。
前記した様に、押圧部材２８は、一辺側が本体部２７に軸支されており、一辺側を中心として揺動するので、軸支側から栽培トレイ１００が接近すると、栽培トレイ１００に押されて寝姿勢となる。これに対して、栽培トレイ１００が押圧部材２８の進行方向側にある場合は、押圧部材２８が立姿勢となる。
移動部材２５は、ガイド５７と係合しており、直線方向にのみ移動する。
移動部材２５は、板状の本体部２７を有し、当該本体部２７から突出する押圧部材２８を有している。
押圧部材２８は、一辺側が本体部２７に軸支されており、一辺側を中心として揺動する。押圧部材２８は、図示しない付勢手段によって、図５、図６の様な立ち姿勢となっている。ただし、上方から外力を受けると、寝姿勢となる。
前記した様に、押圧部材２８は、一辺側が本体部２７に軸支されており、一辺側を中心として揺動するので、軸支側から栽培トレイ１００が接近すると、栽培トレイ１００に押されて寝姿勢となる。これに対して、栽培トレイ１００が押圧部材２８の進行方向側にある場合は、押圧部材２８が立姿勢となる。
移動部材２５は、ガイド５７と係合しており、直線方向にのみ移動する。
【0032】
水平移動機構２６は、図６の様に、二組のベルト伝導機構であり、二つの駆動側プーリ３０と、二つの従動側プーリ３１と、二本の歯付きベルト３２によって構成されている。駆動側プーリ３０と、従動側プーリ３１は、同じ高さの位置に設けられている。歯付きベルト３２は、一対の駆動側プーリ３０と、従動側プーリ３１に懸架されている。駆動側プーリ３０は、モータ内蔵ローラ４３によって駆動される。
移動部材２５は、水平移動機構２６の歯付きベルト３２に接続されており、モータ内蔵ローラ４３を回転して、歯付きベルト３２を走行させることによって水平に直線移動する。
移動部材２５は、水平移動機構２６の歯付きベルト３２に接続されており、モータ内蔵ローラ４３を回転して、歯付きベルト３２を走行させることによって水平に直線移動する。
【0033】
引き込み装置１８は、図６の様に、２列のコロ列３３によって構成されている。コロ列３３は、複数のコロ４２が一列に配されたものである。各コロ４２には、ベルト６７が懸架されている。一つのコロ４２にモータ６６が係合しており、当該モータ６６を駆動することによって、全てのコロ４２が同期的に回転する。
【0034】
本実施形態の昇降台１５では、図５の様に、中央に押し出し装置１７があり、その両脇に、引き込み装置１８のコロ列３３がある。
コロ列３３の最高高さは、押し出し装置１７の本体部２７よりも上にある。しかし押し出し装置１７の押圧部材２８が立姿勢になると、押圧部材２８の多くの領域が、コロ列３３の最高高さよりも上に位置する。
コロ列３３の最高高さは、押し出し装置１７の本体部２７よりも上にある。しかし押し出し装置１７の押圧部材２８が立姿勢になると、押圧部材２８の多くの領域が、コロ列３３の最高高さよりも上に位置する。
【0035】
昇降装置３ａの枠状フレーム１３側には、図４、図５の様な昇降機構３５が設けられている。
昇降機構３５は、二組のベルト伝導機構であり、二つの駆動側プーリ３７と、二つの従動側プーリ３８と、歯付きベルト４０によって構成されている。
歯付きベルト４０は、一対の駆動側プーリ３７と、従動側プーリ３８に懸架されている。駆動側プーリ３７は、モータ内蔵ローラ４１によって駆動される。
昇降台１５は、昇降機構３５の歯付きベルト４０に接続されており、モータ内蔵ローラ４１を回転して歯付きベルト４０を走行させることによって垂直方向に直線移動する。
昇降機構３５は、二組のベルト伝導機構であり、二つの駆動側プーリ３７と、二つの従動側プーリ３８と、歯付きベルト４０によって構成されている。
歯付きベルト４０は、一対の駆動側プーリ３７と、従動側プーリ３８に懸架されている。駆動側プーリ３７は、モータ内蔵ローラ４１によって駆動される。
昇降台１５は、昇降機構３５の歯付きベルト４０に接続されており、モータ内蔵ローラ４１を回転して歯付きベルト４０を走行させることによって垂直方向に直線移動する。
【0036】
昇降装置３の機能をまとめると次の通りである。
昇降装置３は、昇降台１５を２基有し、当該昇降台１５は、動力によって個別に昇降させることができる。即ち昇降台１５に栽培トレイ１００を載置して栽培トレイ１００を昇降させることができる。
各昇降台１５の中央部には、それぞれ押し出し装置１７があり、押し出し装置１７には、押圧部材２８がある。押圧部材２８は、立姿勢と寝姿勢をとることができ、押圧部材２８が立姿勢である場合は、押圧部材２８は引き込み装置１８のコロ列３３よりも上に突出する。押し出し装置１７は、水平方向に直線移動する。
昇降台１５に栽培トレイ１００を載せ、押圧部材２８を立姿勢として押し出し装置１７を直線移動することにより、栽培トレイ１００を押し動かすことができる。
各昇降台１５の両側面側に、引き込み装置１８の２列のコロ列３３があり、各コロ４２は、動力によって回転する。
コロ列３３に栽培トレイ１００の一部を載せ、コロ列３３を回転することによって、栽培トレイ１００を昇降台１５に引き入れることができる。
昇降装置３は、昇降台１５を２基有し、当該昇降台１５は、動力によって個別に昇降させることができる。即ち昇降台１５に栽培トレイ１００を載置して栽培トレイ１００を昇降させることができる。
各昇降台１５の中央部には、それぞれ押し出し装置１７があり、押し出し装置１７には、押圧部材２８がある。押圧部材２８は、立姿勢と寝姿勢をとることができ、押圧部材２８が立姿勢である場合は、押圧部材２８は引き込み装置１８のコロ列３３よりも上に突出する。押し出し装置１７は、水平方向に直線移動する。
昇降台１５に栽培トレイ１００を載せ、押圧部材２８を立姿勢として押し出し装置１７を直線移動することにより、栽培トレイ１００を押し動かすことができる。
各昇降台１５の両側面側に、引き込み装置１８の２列のコロ列３３があり、各コロ４２は、動力によって回転する。
コロ列３３に栽培トレイ１００の一部を載せ、コロ列３３を回転することによって、栽培トレイ１００を昇降台１５に引き入れることができる。
【0037】
（受け渡し装置５）
次に受け渡し装置５ａ、５ｂについて説明する。以下、二つの受け渡し装置５ａ、５ｂを区別する必要がある場合には、受け渡し装置５ａ、５ｂと表記し、両者を区別する必要が無い場合には単に受け渡し装置５と表記する。
受け渡し装置５は、トレイ搬送手段の一つである。二つの受け渡し装置５は、勝手違いではあるが、構造は同じである。
受け渡し装置５は、図７の様に、主搬送装置４５と、二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂと、一つの散水装置４８によって構成されている。散水装置４８の下は、給水エリア２０２であり、栽培トレイ１００に散水する領域である。
次に受け渡し装置５ａ、５ｂについて説明する。以下、二つの受け渡し装置５ａ、５ｂを区別する必要がある場合には、受け渡し装置５ａ、５ｂと表記し、両者を区別する必要が無い場合には単に受け渡し装置５と表記する。
受け渡し装置５は、トレイ搬送手段の一つである。二つの受け渡し装置５は、勝手違いではあるが、構造は同じである。
受け渡し装置５は、図７の様に、主搬送装置４５と、二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂと、一つの散水装置４８によって構成されている。散水装置４８の下は、給水エリア２０２であり、栽培トレイ１００に散水する領域である。
【0038】
主搬送装置４５は、ローラコンベヤであり、複数のローラ５０が間隔を空けて配置されたものである。複数のローラ５０の内のいくつかは、モータ内蔵ローラであり、内蔵されたモータを駆動することによってローラ本体が回転する。他のローラ５０は、自由回転するローラ５０である。各ローラには、図示しないベルトが懸架されており、モータ内蔵ローラを駆動することによって、全てのローラ５０が回転する。
【0039】
横搬送装置４６ａ．４６ｂは、図７、図８の様な幅の狭い二組のベルトコンベヤ部４７を有している。以下、二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂを区別する必要がある場合には、横搬送装置４６ａ．４６ｂと表記し、両者を区別する必要が無い場合には単に横搬送装置４６と表記する。
横搬送装置４６のベルトコンベヤ部４７は、細長い上板部材５１と、複数のプーリ５２、５３と、幅の狭いベルト５５を有している。複数のプーリの一つは、モータによって回転する駆動プーリ５３であり、他のプーリは、従動プーリ５２である。
上板部材５１には、従動プーリ５２の一部が突出する開口５６が複数個所に設けられている。
ベルト５５は、各プーリ５２、５３に懸架されている。そしてプーリ５２の一部は、図８の様に、開口５６から突出しており、ベルト５５の一部は、上板部材５１の上に露出する。
横搬送装置４６のベルトコンベヤ部４７は、細長い上板部材５１と、複数のプーリ５２、５３と、幅の狭いベルト５５を有している。複数のプーリの一つは、モータによって回転する駆動プーリ５３であり、他のプーリは、従動プーリ５２である。
上板部材５１には、従動プーリ５２の一部が突出する開口５６が複数個所に設けられている。
ベルト５５は、各プーリ５２、５３に懸架されている。そしてプーリ５２の一部は、図８の様に、開口５６から突出しており、ベルト５５の一部は、上板部材５１の上に露出する。
【0040】
二組のベルトコンベヤ部４７は、図８の様に、一端が受け渡し装置５ａのフレームに軸６０で揺動可能に支持されており、他端側がカム６１と接している。
そのため、横搬送装置４６の二組のベルトコンベヤ部４７は、カム６１を回転することによって、図７、図８（ａ）の様な水平姿勢と、図８（ｂ）、図９の様な傾斜姿勢をとることができる。
そのため、横搬送装置４６の二組のベルトコンベヤ部４７は、カム６１を回転することによって、図７、図８（ａ）の様な水平姿勢と、図８（ｂ）、図９の様な傾斜姿勢をとることができる。
【0041】
横搬送装置４６ａ．４６ｂは、図７、図９の様に、ベルトコンベヤ部４７が、主搬送装置４５のローラ５０の間に挟まる様に配置されている。
ベルトコンベヤ部４７が水平姿勢であるときは、ベルトコンベヤ部４７の全体が主搬送装置４５のローラ５０の間に沈んでいる。ベルトコンベヤ部４７が傾斜姿勢であるときは、ベルトコンベヤ部４７の略全体が主搬送装置４５のローラ５０の上に突出する。
ベルトコンベヤ部４７が水平姿勢であるときは、ベルトコンベヤ部４７の全体が主搬送装置４５のローラ５０の間に沈んでいる。ベルトコンベヤ部４７が傾斜姿勢であるときは、ベルトコンベヤ部４７の略全体が主搬送装置４５のローラ５０の上に突出する。
【0042】
横搬送装置４６の搬送方向は、主搬送装置４５の搬送方向に対して直行する方向である。
本実施形態では、二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂが、主搬送装置４５の走行方向に距離を空けて配置されている。
二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂは、個別に傾斜させることができる。また二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂは、個別に栽培トレイ１００を搬送することができる。
本実施形態では、二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂが、主搬送装置４５の走行方向に距離を空けて配置されている。
二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂは、個別に傾斜させることができる。また二つの横搬送装置４６ａ．４６ｂは、個別に栽培トレイ１００を搬送することができる。
【0043】
散水装置４８は、図７の様に、門型のフレーム６２を有し、その上辺部にノズル６３が複数設けられたものである。ノズル６３からは、養分を含んだ水が噴射される。
また散水装置４８は、農薬を含んだ水を噴射することもできる。
散水装置４８は、図７の様に、主搬送装置４５の走行方向の中央部に設置されている。
また散水装置４８は、農薬を含んだ水を噴射することもできる。
散水装置４８は、図７の様に、主搬送装置４５の走行方向の中央部に設置されている。
【0044】
受け渡し装置５の機能をまとめると次の通りである。
即ち受け渡し装置５は、主搬送装置４５によって栽培トレイ１００を直線方向に移動させることができる。
横搬送装置４６を傾斜姿勢に変化させると、ベルトコンベヤ部４７の搬送面が、主搬送装置４５の搬送面よりも上に移動する。横搬送装置４６を駆動することにより、栽培トレイ１００を受け渡し装置５に出し入れすることができる。
散水装置４８を使用して、主搬送装置４５上の栽培トレイ１００に散水することができる。また散水装置４８を使用して、栽培トレイ１００に農薬を含んだ水を散布することができる。
即ち受け渡し装置５は、主搬送装置４５によって栽培トレイ１００を直線方向に移動させることができる。
横搬送装置４６を傾斜姿勢に変化させると、ベルトコンベヤ部４７の搬送面が、主搬送装置４５の搬送面よりも上に移動する。横搬送装置４６を駆動することにより、栽培トレイ１００を受け渡し装置５に出し入れすることができる。
散水装置４８を使用して、主搬送装置４５上の栽培トレイ１００に散水することができる。また散水装置４８を使用して、栽培トレイ１００に農薬を含んだ水を散布することができる。
【0045】
（栽培トレイ１００）
次に、栽培トレイ１００について説明する。
栽培トレイ１００は、図１２の様に、発泡スチロール等の部材で作られた本体部１０１と、保水部材１３０、１３１によって構成されている。
本体部１０１は複数のパーツが組み合わされたものであるが、組み合わされた状態においては、図１０、図１２の様に、苗３００を保持する植物保持部１０３、１０６を有している。
本実施形態では、植物保持部１０３は上部板１０５に設けられた開口であり、図１２の様に、植物の根本を保持する。もう一つの植物保持部１０６は、縦壁１０７に設けられた切り欠きであり、図１２の様に、植物の茎を保持する。
次に、栽培トレイ１００について説明する。
栽培トレイ１００は、図１２の様に、発泡スチロール等の部材で作られた本体部１０１と、保水部材１３０、１３１によって構成されている。
本体部１０１は複数のパーツが組み合わされたものであるが、組み合わされた状態においては、図１０、図１２の様に、苗３００を保持する植物保持部１０３、１０６を有している。
本実施形態では、植物保持部１０３は上部板１０５に設けられた開口であり、図１２の様に、植物の根本を保持する。もう一つの植物保持部１０６は、縦壁１０７に設けられた切り欠きであり、図１２の様に、植物の茎を保持する。
【0046】
栽培トレイ１００の本体部１０１の底には、コロ１２０、１２１が４個、設けられている。即ち、コロ１２０と、コロ１２１が２個ずつ設けられている。
４個のコロ１２０、１２１は、いずれも自由回転するコロである。
一方のコロ１２０は、鼓型であり、表面に凹部１２２がある。他方のコロ１２１は、円筒形であり、表面が直線的であって平らである。
４個のコロ１２０、１２１は、いずれも自由回転するコロである。
一方のコロ１２０は、鼓型であり、表面に凹部１２２がある。他方のコロ１２１は、円筒形であり、表面が直線的であって平らである。
【0047】
栽培トレイ１００の本体部１０１には、図１２の様に水抜き孔１１０が設けられている。
保水部材１３０、１３１は、複数のシートや綿が重ねられたものであり、本体部１０１の底板１１１と、上部板１０５の間に重ねて収容されている。
保水部材１３０、１３１は、複数のシートや綿が重ねられたものであり、本体部１０１の底板１１１と、上部板１０５の間に重ねて収容されている。
【0048】
栽培トレイ１００は、図１０、図１１の様に、棚状部材２のトレイ配置部６に敷設されているレール７ａ、７ｂに載せられる。
即ち、二つの円筒状のコロ１２１は、いずれも一方のレール７ａに載せられる。二つの鼓状のコロ１２０は、いずれも他方のレール７ｂに載せられる。
栽培トレイ１００の鼓状のコロ１２０は、凹部１２２がレール７ｂの外周と係合する。そのため鼓状のコロ１２０は、レール７ｂに対して横方向の自由度が小さい。即ち鼓状のコロ１２０は、常に凹部１２２の最奥部が、レール７ｂの中心と一致する状態で、レール７ｂに乗る。
即ち、二つの円筒状のコロ１２１は、いずれも一方のレール７ａに載せられる。二つの鼓状のコロ１２０は、いずれも他方のレール７ｂに載せられる。
栽培トレイ１００の鼓状のコロ１２０は、凹部１２２がレール７ｂの外周と係合する。そのため鼓状のコロ１２０は、レール７ｂに対して横方向の自由度が小さい。即ち鼓状のコロ１２０は、常に凹部１２２の最奥部が、レール７ｂの中心と一致する状態で、レール７ｂに乗る。
【0049】
これに対して、円筒状のコロ１２１は、表面が直線的であって平らであるから、レール７ａ載置されるものの、レール７ａとは係合しない。そのため、円筒状のコロ１２１は、任意の位置でレール７ａと接する。そのため、円筒状のコロ１２１は、レール７ａに対して横方向の自由度が大きい。
そのため、本実施形態によると、レール７ａ、７ｂの平行度に狂いがあっても、栽培トレイ１００は、レール７ａ、７ｂから外れることは無い。具体的には、鼓状のコロ１２０とレール７ｂが嵌合関係にあるので、栽培トレイ１００は、レール７ｂに沿って進む。
円筒形のコロ１２１は、鼓型のコロ１２０に従って進み、両者で栽培トレイの１００の重量を支持する。
そのため、本実施形態によると、レール７ａ、７ｂの平行度に狂いがあっても、栽培トレイ１００は、レール７ａ、７ｂから外れることは無い。具体的には、鼓状のコロ１２０とレール７ｂが嵌合関係にあるので、栽培トレイ１００は、レール７ｂに沿って進む。
円筒形のコロ１２１は、鼓型のコロ１２０に従って進み、両者で栽培トレイの１００の重量を支持する。
【0050】
本実施形態では、栽培トレイ１００でイチゴの苗３００が保持されて栽培される。イチゴの苗３００は、植物保持部１０３、１０６で保持され、根は、保水部材１３０、１３１の間に広がり、保持部材保水部材１３０、１３１に保持された水や養分を吸収する。
【0051】
次に、植物栽培装置１の機能について説明する。
植物栽培装置１は、前記した様に、中央部の棚状部材２があり、その両端に、昇降装置３ａ、３ｂがあり、さらにその両端に受け渡し装置５ａ、５ｂが配置されている。
そして栽培トレイ１００が、これらの間を巡回する。本実施形態では、昇降装置３の昇降台１５が、栽培トレイ１００を上下方向に移動させるトレイ搬送手段として機能する。また押し出し装置１７が、栽培トレイ１００を棚状部材２側に移動させるトレイ搬送手段と、棚状部材２内の栽培トレイ１００を直線移動させるトレイ搬送手段として機能する。受け渡し装置５についても、トレイ搬送手段として機能する。
植物栽培装置１は、前記した様に、中央部の棚状部材２があり、その両端に、昇降装置３ａ、３ｂがあり、さらにその両端に受け渡し装置５ａ、５ｂが配置されている。
そして栽培トレイ１００が、これらの間を巡回する。本実施形態では、昇降装置３の昇降台１５が、栽培トレイ１００を上下方向に移動させるトレイ搬送手段として機能する。また押し出し装置１７が、栽培トレイ１００を棚状部材２側に移動させるトレイ搬送手段と、棚状部材２内の栽培トレイ１００を直線移動させるトレイ搬送手段として機能する。受け渡し装置５についても、トレイ搬送手段として機能する。
【0052】
次に、栽培トレイ１００の流れについて説明する。
栽培トレイ１００は、昇降装置３によって棚状部材２のトレイ配置部６に押し入れられる。例えば図１３（ｂ）の様に、図１の左側の昇降装置３ａによって、栽培トレイ１００を棚状部材２のトレイ配置部６に押す。
即ち、図１３（ａ）の様に、昇降装置３ａの昇降台１５に栽培トレイ１００を搬入する。栽培トレイ１００は、図１３（ａ）の様に、押圧部材２８の背面側から搬入されるので、押圧部材２８は、栽培トレイ１００に押されて寝姿勢となる。そのため、押圧部材２８は、栽培トレイ１００を昇降装置３ａに搬入する際に障害とはならない。
栽培トレイ１００を昇降装置３ａの昇降台１５に載せる際には、図１３（ａ）の様に、昇降台１５に栽培トレイ１００の一部を載せ、その状態で引き込み装置１８のコロ列３３を回転して、栽培トレイ１００の全体を昇降台１５に引き入れる。
栽培トレイ１００は、昇降装置３によって棚状部材２のトレイ配置部６に押し入れられる。例えば図１３（ｂ）の様に、図１の左側の昇降装置３ａによって、栽培トレイ１００を棚状部材２のトレイ配置部６に押す。
即ち、図１３（ａ）の様に、昇降装置３ａの昇降台１５に栽培トレイ１００を搬入する。栽培トレイ１００は、図１３（ａ）の様に、押圧部材２８の背面側から搬入されるので、押圧部材２８は、栽培トレイ１００に押されて寝姿勢となる。そのため、押圧部材２８は、栽培トレイ１００を昇降装置３ａに搬入する際に障害とはならない。
栽培トレイ１００を昇降装置３ａの昇降台１５に載せる際には、図１３（ａ）の様に、昇降台１５に栽培トレイ１００の一部を載せ、その状態で引き込み装置１８のコロ列３３を回転して、栽培トレイ１００の全体を昇降台１５に引き入れる。
【0053】
その結果、栽培トレイ１００は、押圧部材２８の上を通過し、押圧部材２８から離れる。
前記した様に、押圧部材２８は、立ち姿勢となる様に付勢されているから、図１３（ｂ）の様に、栽培トレイ１００が完全に昇降台１５に乗ると、押圧部材２８が立姿勢となって突出する。
この状態で、押し出し装置１７を図１３（ｃ）の様に、棚状部材２のトレイ配置部６側に移動させる。その結果、栽培トレイ１００が棚状部材２のトレイ配置部６に押し入れられる。また図１３（ｄ）の様に、レール７の上に、栽培トレイ１００のコロ１２０、１２１が乗り、鼓型のコロ１２０の凹部１２２がレール７ｂと係合する。
前記した様に、押圧部材２８は、立ち姿勢となる様に付勢されているから、図１３（ｂ）の様に、栽培トレイ１００が完全に昇降台１５に乗ると、押圧部材２８が立姿勢となって突出する。
この状態で、押し出し装置１７を図１３（ｃ）の様に、棚状部材２のトレイ配置部６側に移動させる。その結果、栽培トレイ１００が棚状部材２のトレイ配置部６に押し入れられる。また図１３（ｄ）の様に、レール７の上に、栽培トレイ１００のコロ１２０、１２１が乗り、鼓型のコロ１２０の凹部１２２がレール７ｂと係合する。
【0054】
栽培トレイ１００は、図１４の様に、次々とトレイ配置部６に押し入れられてゆく。即ち図１４（ａ）の様に第１栽培トレイ１００ａが、昇降装置３ａの昇降台１５に載せられ、図１４（ｂ）の様に第１栽培トレイ１００ａが、トレイ配置部６に押し入れられる。
続いて図１４（ｃ）の様に、第２栽培トレイ１００ｂが、昇降装置３ａの昇降台１５に載せられ、第２栽培トレイ１００ｂが、トレイ配置部６に押し入れられる。ここで、先にトレイ配置部６に収容されていた第１栽培トレイ１００ａは、後から導入された第２栽培トレイ１００ｂに押されて前進する。
以下、図１４（ｄ）の様に、順次、第３栽培トレイ１００ｃ、第４栽培トレイ１００・・を押し入れて行く。そして図１４（ｅ）の様に、先頭の第１栽培トレイ１００ａがトレイ配置部６の先端に達し、トレイ配置部６に栽培トレイ１００が隙間なく収容される。
そして、一定時間の間、太陽光又は人工光照明を照射する。
続いて図１４（ｃ）の様に、第２栽培トレイ１００ｂが、昇降装置３ａの昇降台１５に載せられ、第２栽培トレイ１００ｂが、トレイ配置部６に押し入れられる。ここで、先にトレイ配置部６に収容されていた第１栽培トレイ１００ａは、後から導入された第２栽培トレイ１００ｂに押されて前進する。
以下、図１４（ｄ）の様に、順次、第３栽培トレイ１００ｃ、第４栽培トレイ１００・・を押し入れて行く。そして図１４（ｅ）の様に、先頭の第１栽培トレイ１００ａがトレイ配置部６の先端に達し、トレイ配置部６に栽培トレイ１００が隙間なく収容される。
そして、一定時間の間、太陽光又は人工光照明を照射する。
【0055】
一定時間が経過すると、トレイ配置部６から栽培トレイ１００を排出し、他のトレイ配置部６に栽培トレイ１００を移動させる。本実施形態では、一列のトレイ配置部６を全て排出して他のトレイ配置部６に移動させるバッチ方式を採用しているが、常時、少しずつトレイ配置部６から栽培トレイ１００を排出し、少しずつ移動させてもよい。
栽培トレイ１００は、各段のトレイ配置部６に密に充填されている。そして図１４（ｆ）の様に、密状態のトレイ配置部６にさらに昇降装置３ａから他の栽培トレイ１００ｎをトレイ配置部６に押し入れることによって、トレイ配置部６の先頭に位置する栽培トレイ１００ａを、他方の昇降装置３ｂに押し出す。この段階では、図１４（ｆ）の様に、栽培トレイ１００ａの一部を図面右の昇降装置３ｂに乗せる。
その後、図面右の昇降装置３ｂの引き込み装置１８を駆動して、栽培トレイ１００ａを昇降装置３ｂに引き込む。
以上の説明は、左側の昇降装置３ａからトレイ配置部６に栽培トレイ１００を押し入れ、当該栽培トレイ１００を右側の昇降装置３ｂから排出する場合について説明したが、栽培トレイ１００は植物栽培装置１内を循環するものであるから、右側の昇降装置３ｂからトレイ配置部６に栽培トレイ１００を押し入れ、当該栽培トレイ１００を左側の昇降装置３ａから排出する場合もある。
栽培トレイ１００は、各段のトレイ配置部６に密に充填されている。そして図１４（ｆ）の様に、密状態のトレイ配置部６にさらに昇降装置３ａから他の栽培トレイ１００ｎをトレイ配置部６に押し入れることによって、トレイ配置部６の先頭に位置する栽培トレイ１００ａを、他方の昇降装置３ｂに押し出す。この段階では、図１４（ｆ）の様に、栽培トレイ１００ａの一部を図面右の昇降装置３ｂに乗せる。
その後、図面右の昇降装置３ｂの引き込み装置１８を駆動して、栽培トレイ１００ａを昇降装置３ｂに引き込む。
以上の説明は、左側の昇降装置３ａからトレイ配置部６に栽培トレイ１００を押し入れ、当該栽培トレイ１００を右側の昇降装置３ｂから排出する場合について説明したが、栽培トレイ１００は植物栽培装置１内を循環するものであるから、右側の昇降装置３ｂからトレイ配置部６に栽培トレイ１００を押し入れ、当該栽培トレイ１００を左側の昇降装置３ａから排出する場合もある。
【0056】
押し出された栽培トレイ１００は、昇降装置３ａ、３ｂに引き入れられ、上下に移動されて他の階のトレイ配置部６に押し入れられる。あるいは、昇降装置３ａ、３ｂに引き入れられた栽培トレイ１００は、受け渡し装置５に引き渡される。このとき、一方の横搬送装置４６が傾斜姿勢となって栽培トレイ１００を受け渡し装置５に引き入れる。
【0057】
トレイ配置部６から栽培トレイ１００を排出する場合は、排出側の昇降装置３の昇降台１５を上下方向に移動させて、昇降台１５を対象のトレイ配置部６の先端に移動させて待機させる。
そして前記した様に、例えば図１、図２の左側の昇降装置３ａで新たに栽培トレイ１００を棚状部材２のトレイ配置部６に押し入れる。
その結果、先頭の第１栽培トレイ１００ａが、トレイ配置部６から押し出され、図１４（ｆ）の様に、第１栽培トレイ１００ａが、右側の昇降装置３ｂの昇降台１５に乗る。その状態で引き込み装置１８のコロ列３３を回転して、図１４（ｇ）の様に、第１栽培トレイ１００ａの全体を右側の昇降装置３ｂの昇降台１５に引き入れる。
そして前記した様に、例えば図１、図２の左側の昇降装置３ａで新たに栽培トレイ１００を棚状部材２のトレイ配置部６に押し入れる。
その結果、先頭の第１栽培トレイ１００ａが、トレイ配置部６から押し出され、図１４（ｆ）の様に、第１栽培トレイ１００ａが、右側の昇降装置３ｂの昇降台１５に乗る。その状態で引き込み装置１８のコロ列３３を回転して、図１４（ｇ）の様に、第１栽培トレイ１００ａの全体を右側の昇降装置３ｂの昇降台１５に引き入れる。
【0058】
そして、図面右側の昇降装置３ｂの昇降台１５を上下方向に移動させて、他の階に昇降台１５を移動し、右側の昇降装置３ｂの昇降台１５を使用して当該他の階のトレイ配置部６に、先の栽培トレイ１００を押し入れてゆく。この場合には、右側の昇降装置３ｂからトレイ配置部６に栽培トレイ１００を押し入れ、当該栽培トレイ１００を左側の昇降装置３ａから排出することとなる。
【0059】
次に、一方の棚状部材２にあった栽培トレイ１００を他の棚状部材２に移動させる場合の工程について説明する。
例えば、左側の受け渡し装置５ａを使用して、左の棚状部材２Ｌの３階のトレイ配置部６から、右側の棚状部材２Ｒに栽培トレイ１００を移動させる際の手順について、図１５乃至図１８を参照しつつ説明する。
この場合は、図１５（ａ）の様に、昇降装置３ａの昇降台１５を昇降して、棚状部材２Ｌの３階のトレイ配置部６の高さに移動させる。
そして図１５（ａ）の様に、トレイ配置部６から栽培トレイ１００を排出し、昇降装置３ａの昇降台１５に乗せる。
続いて図１５（ｂ）、図１８（ａ）の様に、昇降台１５を降下して、受け渡し装置５ａよりもやや上の位置で停止させる。
例えば、左側の受け渡し装置５ａを使用して、左の棚状部材２Ｌの３階のトレイ配置部６から、右側の棚状部材２Ｒに栽培トレイ１００を移動させる際の手順について、図１５乃至図１８を参照しつつ説明する。
この場合は、図１５（ａ）の様に、昇降装置３ａの昇降台１５を昇降して、棚状部材２Ｌの３階のトレイ配置部６の高さに移動させる。
そして図１５（ａ）の様に、トレイ配置部６から栽培トレイ１００を排出し、昇降装置３ａの昇降台１５に乗せる。
続いて図１５（ｂ）、図１８（ａ）の様に、昇降台１５を降下して、受け渡し装置５ａよりもやや上の位置で停止させる。
【0060】
続いて図１６（ｃ）、図１８（ｂ）の様に、受け渡し装置５ａの一方の横搬送装置４６ａの姿勢を傾斜姿勢に変化させる。
そして、昇降台１５の引き込み装置１８と、受け渡し装置５ａの横搬送装置４６ａを駆動して、図１６（ｄ）、図１８（ｃ）の様に、栽培トレイ１００を受け渡し装置５ａの一端側に引き入れる。
このとき、栽培トレイ１００は、傾斜姿勢となっている。そのため受け渡し装置５ａに置かれた栽培トレイ１００に対し、必要に応じて作業者による手入れが行われるが、栽培トレイ１００は傾斜姿勢であるから、枯れ葉の取り除きやイチゴの実の収穫を行いやすい。
そして必要に応じて作業者によって栽培トレイ１００の手入れが行われる。例えばイチゴの収穫や枯れ葉の除去が行われる。
前記した様に、横搬送装置４６ａ．４６ｂが傾斜姿勢となって栽培トレイ１００を受け渡し装置５ａ、５ｂに引き入れるので、受け渡し装置５ａ、５ｂに引き入れられた栽培トレイ１００は、傾斜姿勢となっている。そのため、作業者は楽な姿勢で栽培トレイ１００の手入れを行うことができる。
そして、昇降台１５の引き込み装置１８と、受け渡し装置５ａの横搬送装置４６ａを駆動して、図１６（ｄ）、図１８（ｃ）の様に、栽培トレイ１００を受け渡し装置５ａの一端側に引き入れる。
このとき、栽培トレイ１００は、傾斜姿勢となっている。そのため受け渡し装置５ａに置かれた栽培トレイ１００に対し、必要に応じて作業者による手入れが行われるが、栽培トレイ１００は傾斜姿勢であるから、枯れ葉の取り除きやイチゴの実の収穫を行いやすい。
そして必要に応じて作業者によって栽培トレイ１００の手入れが行われる。例えばイチゴの収穫や枯れ葉の除去が行われる。
前記した様に、横搬送装置４６ａ．４６ｂが傾斜姿勢となって栽培トレイ１００を受け渡し装置５ａ、５ｂに引き入れるので、受け渡し装置５ａ、５ｂに引き入れられた栽培トレイ１００は、傾斜姿勢となっている。そのため、作業者は楽な姿勢で栽培トレイ１００の手入れを行うことができる。
【0061】
必要な手入れが終わると、図１７、図１８（ｄ）の様に、横搬送装置４６ａの姿勢を水平姿勢に戻し、横搬送装置４６ａの二組のベルトコンベヤ部４７を、主搬送装置４５のローラ５０の間に没入させ、栽培トレイ１００をベルトコンベヤ部４７から主搬送装置４５のローラ５０に載せ替える。
そして主搬送装置４５によって栽培トレイ１００を右側の棚状部材２Ｒに移動させる。 その間、図１７、図１８（ｅ）の様に、栽培トレイ１００は、散水装置４８の門型のフレーム６２の下を通過し、ノズル６３から散水される。即ち栽培トレイ１００は、給水エリア２０２を通過する際に散水装置４８で散水される。散水された水は、保水部材１３０、１３１に吸収されるが、多くの水は、栽培トレイ１００の中に溜まる。また必要に応じて農薬を含んだ水が散布される。
そして主搬送装置４５によって栽培トレイ１００を右側の棚状部材２Ｒに移動させる。 その間、図１７、図１８（ｅ）の様に、栽培トレイ１００は、散水装置４８の門型のフレーム６２の下を通過し、ノズル６３から散水される。即ち栽培トレイ１００は、給水エリア２０２を通過する際に散水装置４８で散水される。散水された水は、保水部材１３０、１３１に吸収されるが、多くの水は、栽培トレイ１００の中に溜まる。また必要に応じて農薬を含んだ水が散布される。
【0062】
栽培トレイ１００は、図１８（ｆ）の様に、水平姿勢を保ったままの状態で、給水エリア２０２を通過して、図１７（ｂ）の様に、右側の棚状部材２Ｒの近傍に至る。即ち、他方の横搬送装置４６ｂの上で、栽培トレイ１００が停止する。
そして図１８（ｇ）の様に、他方の横搬送装置４６ｂの姿勢を傾斜姿勢に変化させる。その結果、図１８（ｇ）の様に、栽培トレイ１００に溜まった水の多くが排水される。
そして図１８（ｇ）の様に、他方の横搬送装置４６ｂの姿勢を傾斜姿勢に変化させる。その結果、図１８（ｇ）の様に、栽培トレイ１００に溜まった水の多くが排水される。
【0063】
この間に、昇降装置３ａの昇降台１５を昇降して、受け渡し装置５ａよりもやや上の位置で停止させる。
そして、受け渡し装置５ａの横搬送装置４６ｂと、昇降台１５の引き込み装置１８とを駆動して、図１８（ｈ）の様に、栽培トレイ１００を受け渡し装置５ａから、昇降台１５に載せ替える。ここで、載せ替えられた昇降台１５は、右側の棚状部材２Ｒの一端にある。そのため、昇降台１５を所望の段の高さに移動し、右側の棚状部材２Ｒに栽培トレイ１００を搬入することができる。
そして、受け渡し装置５ａの横搬送装置４６ｂと、昇降台１５の引き込み装置１８とを駆動して、図１８（ｈ）の様に、栽培トレイ１００を受け渡し装置５ａから、昇降台１５に載せ替える。ここで、載せ替えられた昇降台１５は、右側の棚状部材２Ｒの一端にある。そのため、昇降台１５を所望の段の高さに移動し、右側の棚状部材２Ｒに栽培トレイ１００を搬入することができる。
【0064】
次に、栽培トレイ１００を移動させる際のタイムスケジュールについて説明する。本実施形態の植物栽培装置１では、一日の内の一定時間は、栽培トレイ１００を太陽光照射エリア２００において植物に太陽光を当てることができるようにタイムスケジュールが組まれている。他の時間は、原則として人工光照明を照射して植物を育てる。タイムスケジュールは、図示しない制御装置にプログラムされており、各装置はプログラムされたタイムスケジュールに従って動作する。
【0065】
説明の便宜上、棚状部材２の各トレイ配置部６を図３の様に符号をつけて区別する。
即ち、図３を基準として左側の棚状部材２Ｌに属するトレイ配置部６は、いずれもＬの記号を付し、右側の棚状部材２Ｒに属するトレイ配置部６は、いずれもＲの記号を付している。また、トレイ配置部６の階に応じて、１、２、３の番号が付されている。
従って左列１階のトレイ配置部６は、Ｌ１であり、２階はＬ２であり、３階はＬ３である。右列１階のトレイ配置部６は、Ｒ１であり、２階はＲ２であり、３階はＲ３である。
本実施形態の植物栽培装置１は、図３の様に、ビニールハウスや天窓を有する建屋（構造物）２１０内に設置されており、少なくとも建屋２１０の天井から太陽光が差し込む。
また最上階のトレイ配置部たるＬ３、Ｒ３は、天井部１０が透明であり、太陽光を取り入れることができる。本実施形態では、トレイ配置部たるＬ３、Ｒ３が太陽光照射エリア２００であり、他のトレイ配置部たるＬ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２は、人工照明エリア２０１である。
即ち、図３を基準として左側の棚状部材２Ｌに属するトレイ配置部６は、いずれもＬの記号を付し、右側の棚状部材２Ｒに属するトレイ配置部６は、いずれもＲの記号を付している。また、トレイ配置部６の階に応じて、１、２、３の番号が付されている。
従って左列１階のトレイ配置部６は、Ｌ１であり、２階はＬ２であり、３階はＬ３である。右列１階のトレイ配置部６は、Ｒ１であり、２階はＲ２であり、３階はＲ３である。
本実施形態の植物栽培装置１は、図３の様に、ビニールハウスや天窓を有する建屋（構造物）２１０内に設置されており、少なくとも建屋２１０の天井から太陽光が差し込む。
また最上階のトレイ配置部たるＬ３、Ｒ３は、天井部１０が透明であり、太陽光を取り入れることができる。本実施形態では、トレイ配置部たるＬ３、Ｒ３が太陽光照射エリア２００であり、他のトレイ配置部たるＬ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２は、人工照明エリア２０１である。
【0066】
各トレイ配置部６に栽培トレイ１００を入れる時刻、順番、滞留時間は任意であるが、日の出から日の入りまでの間に、いずれの栽培トレイ１００についても、少なくとも一回は、太陽光照射エリア２００に入る。
即ち栽培トレイ１００を太陽光照射エリア２００に置き、時を変えて同じ栽培トレイ１００を人工照明エリア２００にも置く。
本実施形態では、日の出から日の入りまでの間に、すべての栽培トレイ１００が二回ずつ太陽光照射エリア２００に入る。仮に日の出から日の入りまでの時間を１２時間とすると、いずれの栽培トレイ１００についても、３時間程度、太陽光照射エリア２００に入り、その他の時間は、人工照明エリア２０１にあるか、作業者による手入れを受けている。
即ち栽培トレイ１００を太陽光照射エリア２００に置き、時を変えて同じ栽培トレイ１００を人工照明エリア２００にも置く。
本実施形態では、日の出から日の入りまでの間に、すべての栽培トレイ１００が二回ずつ太陽光照射エリア２００に入る。仮に日の出から日の入りまでの時間を１２時間とすると、いずれの栽培トレイ１００についても、３時間程度、太陽光照射エリア２００に入り、その他の時間は、人工照明エリア２０１にあるか、作業者による手入れを受けている。
【0067】
例えば、日の出から日の入りまでの間に、図１９に示すフローチャートの様に栽培トレイ１００を移動させることによって、いずれの栽培トレイ１００の植物についても一定時間の間、太陽光線を浴びることができる。
例えば、昇降装置３ａに栽培トレイ１００を載せ、昇降装置３ａを一階へ降下させて栽培トレイ１００を昇降装置３ａから棚状部材２Ｒのトレイ配置部Ｒ１に順次搬入する。
トレイ配置部Ｒ１に密に栽培トレイ１００が収容されると、トレイ配置部Ｒ１の照明１２を点灯し、その状態で一定時間放置して人工光を栽培トレイ１００の植物に照射し続ける。トレイ配置部Ｒ１は、人工照明エリア２０１であり、苗３００に人工照明が照射され、苗３００は、主として人工光照明で育成される。
例えば、昇降装置３ａに栽培トレイ１００を載せ、昇降装置３ａを一階へ降下させて栽培トレイ１００を昇降装置３ａから棚状部材２Ｒのトレイ配置部Ｒ１に順次搬入する。
トレイ配置部Ｒ１に密に栽培トレイ１００が収容されると、トレイ配置部Ｒ１の照明１２を点灯し、その状態で一定時間放置して人工光を栽培トレイ１００の植物に照射し続ける。トレイ配置部Ｒ１は、人工照明エリア２０１であり、苗３００に人工照明が照射され、苗３００は、主として人工光照明で育成される。
【0068】
タイマー等により、一定時間が経過したことが検知されると、トレイ配置部Ｒ１に新たに栽培トレイ１００が供給されて、トレイ配置部Ｒ１内の栽培トレイ１００が一つずつ押し出されて昇降装置３ｂに載置される。そして昇降装置３ｂは２階へ上昇し、一個の栽培トレイ１００を二階のトレイ配置部Ｒ２に押し入れる。この作業を順次くり返し、元、１階のトレイ配置部Ｒ１に収容されていた栽培トレイ１００を全て２階のトレイ配置部Ｒ２に移動させる。なお、多くの場合、２階のトレイ配置部Ｒ２には他の栽培トレイ１００が収容されているが、トレイ配置部Ｒ２の栽培トレイ１００は、押し出されて他のトレイ配置部６に移動される。
【0069】
元、一階のトレイ配置部Ｒ１に収容されていた栽培トレイ１００の全てが、２階のトレイ配置部Ｒ２に移動すると、トレイ配置部Ｒ２の照明を点灯し、その状態で一定時間放置して人工光を栽培トレイ１００の植物に照射し続ける。即ち、トレイ配置部Ｒ２は、人工照明エリア２０１であり、苗３００に人工光照明が照射され、苗３００は、主として人工光照明で育成される。
【0070】
タイマー等により、一定時間が経過したことが検知されると、トレイ配置部Ｒ２に新たに栽培トレイ１００が供給されて、トレイ配置部Ｒ２内の栽培トレイ１００が一つずつ押し出されて昇降装置３ａに載置され、昇降装置３ａで３階へ移される。そして先の工程と同様に、トレイ配置部Ｒ２内の全ての栽培トレイ１００は昇降装置３ａから棚状部材２Ｒのトレイ配置部Ｒ３に移動する。
【0071】
棚状部材２Ｒのトレイ配置部Ｒ３は、最上階であって、太陽光が照射する。トレイ配置部Ｒ３内の栽培トレイ１００は、その状態で一定時間放置され、植物は、太陽光を受けて生育する。即ち、トレイ配置部Ｒ３は、太陽光照射エリア２００であり、苗３００に太陽光線が照射され、苗３００は、主として太陽光線で育成される。
【0072】
タイマー等により、一定時間が経過したことが検知されると、トレイ配置部Ｒ３に新たに栽培トレイ１００が供給されて、トレイ配置部Ｒ３内の栽培トレイ１００が一つずつ押し出されて昇降装置３ｂに載置され、昇降装置３ｂで受け渡し装置５ｂの高さに降下される。
そして栽培トレイ１００は、昇降装置３ｂから受け渡し装置５ｂに移動し、作業者の手入れを受ける。さらに栽培トレイ１００に散水され、その後に栽培トレイ１００が傾斜されて余剰の水が排出される。
そして栽培トレイ１００は、昇降装置３ｂから受け渡し装置５ｂに移動し、作業者の手入れを受ける。さらに栽培トレイ１００に散水され、その後に栽培トレイ１００が傾斜されて余剰の水が排出される。
【0073】
栽培トレイ１００は、受け渡し装置５ｂ内を移動して、棚状部材２Ｌ側に移る。
そして栽培トレイ１００受け渡し装置５ｂから昇降装置３ｂに移動し、昇降装置３ｂが、１階へ降下する。さらに栽培トレイ１００は、昇降装置３ｂから棚状部材２Ｌのトレイ配置部Ｌ１に押し入れられる。
そして栽培トレイ１００受け渡し装置５ｂから昇降装置３ｂに移動し、昇降装置３ｂが、１階へ降下する。さらに栽培トレイ１００は、昇降装置３ｂから棚状部材２Ｌのトレイ配置部Ｌ１に押し入れられる。
【0074】
元、棚状部材２Ｒのトレイ配置部Ｒ３に収容されていた栽培トレイ１００の全てが、棚状部材２Ｌのトレイ配置部Ｌ１に移動すると、トレイ配置部Ｌ１の照明を点灯し、その状態で一定時間放置して人工光を栽培トレイ１００の植物に照射し続ける。
【0075】
以下、同様に、トレイ配置部Ｌ１に収容されていた栽培トレイ１００が昇降装置３ａに移動し、昇降装置３ａで２階へ運ばれ、昇降装置３ａから棚状部材２Ｌのトレイ配置部Ｌ２に収容されて人工光により育成される。
さらにトレイ配置部Ｌ２に収容されていた栽培トレイ１００が昇降装置３ｂに移動し、昇降装置３ａで３階へ運ばれ、昇降装置３ｂから棚状部材２Ｌのトレイ配置部Ｌ３に収容されて太陽光により育成される。
さらにトレイ配置部Ｌ２に収容されていた栽培トレイ１００が昇降装置３ｂに移動し、昇降装置３ａで３階へ運ばれ、昇降装置３ｂから棚状部材２Ｌのトレイ配置部Ｌ３に収容されて太陽光により育成される。
【0076】
その後、栽培トレイ１００は、トレイ配置部Ｌ３から排出され、昇降装置３ａで受け渡し装置５ａの高さに降下され、手入れ、散水、排水が行われる。
栽培トレイ１００は、受け渡し装置５ａ内を移動して、棚状部材２Ｒ側に移る。
そして栽培トレイ１００は、受け渡し装置５ａから元の昇降装置３ａに戻り、前記した一連の動作を繰り返す。
栽培トレイ１００は、受け渡し装置５ａ内を移動して、棚状部材２Ｒ側に移る。
そして栽培トレイ１００は、受け渡し装置５ａから元の昇降装置３ａに戻り、前記した一連の動作を繰り返す。
【0077】
夜間は、栽培トレイ１００の移動が停止され、いずれかのトレイ配置部６に栽培トレイ１００が止まる。そしてトレイ配置部６の照明に照らされて植物が生育する。
なお、いずれかのタイミングで、照明が消灯され、植物を休ませる。
なお、いずれかのタイミングで、照明が消灯され、植物を休ませる。
【0078】
太陽光照射エリア２００では、原則として照明は消灯されており、太陽光によって植物を育成するが、補助的に照明を使うこともある。例えば、曇天や雨降りであって、太陽光が不足する場合は、照明が併用される。
人工照明エリア２０１では、原則的に照明によって植物が育成されるが、ビニールハウスに植物栽培装置１が設置された場合の様に、側面から太陽光が差し込む場合は、人工光に加えて、太陽光も利用することが望ましい。
人工照明エリア２０１では、原則的に照明によって植物が育成されるが、ビニールハウスに植物栽培装置１が設置された場合の様に、側面から太陽光が差し込む場合は、人工光に加えて、太陽光も利用することが望ましい。
【0079】
本実施形態の植物栽培装置１は、太陽光照射エリア２００と、人工照明エリア２０１の比率が１：２であり、且つ、各エリア内の栽培トレイ１００の滞在時間が同じになるから、栽培トレイ１００は、一定の時間だけ栽培トレイを太陽光照射エリア２００に置かれ、その倍の時間に渡って栽培トレイ１００が人工照明エリア２０１に置かれる。
栽培トレイ１００を太陽光照射エリア２００に置く時間と、人工照明エリア２０１に置く時間の比率は任意であるが、栽培トレイ１００は、少なくとも太陽光照射エリア２００と同じ時間、人工照明エリア２０１に置かれる。
栽培トレイ１００を太陽光照射エリア２００に置く時間と、人工照明エリア２０１に置く時間の比率は任意であるが、栽培トレイ１００は、少なくとも太陽光照射エリア２００と同じ時間、人工照明エリア２０１に置かれる。
【0080】
本実施形態の植物栽培装置１では棚状部材２Ｌ、２Ｒが二列平行に配置されているが、が、棚状部材２の列数は任意であり、一列でも良いし、３列以上であってもよい。
本実施形態の植物栽培装置１で採用する受け渡し装置５は、隣接する棚状部材２の間で栽培トレイ１００を移動させるものであるが、例えば３列以上、棚状部材２が並べられている場合には、隣以外の棚状部材２に栽培トレイ１００を移動させる場合もある。
本実施形態の植物栽培装置１で採用する受け渡し装置５は、隣接する棚状部材２の間で栽培トレイ１００を移動させるものであるが、例えば３列以上、棚状部材２が並べられている場合には、隣以外の棚状部材２に栽培トレイ１００を移動させる場合もある。
【0081】
本実施形態の植物栽培装置１では棚状部材２の近くに受け渡し装置５ａ、５ｂがあり、当該受け渡し装置５ａ、５ｂ内に給水エリア２０２がある。即ち上記した実施形態では、受け渡し装置５ａ、５ｂが給水エリア２０２を兼ねている。
しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではなく、受け渡し装置５ａ、５ｂとは別に給水エリア２０２があってもよい。例えば棚状部材２から離れた位置に独立した散水装置があり、棚状部材２と散水装置の間にコンベヤ装置等の栽培トレイ１００を移動させる搬送装置があり、棚状部材２から取り出した栽培トレイ１００を搬送装置で散水装置に移動させる。そして当該散水装置で栽培トレイ１００に散水する。
しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではなく、受け渡し装置５ａ、５ｂとは別に給水エリア２０２があってもよい。例えば棚状部材２から離れた位置に独立した散水装置があり、棚状部材２と散水装置の間にコンベヤ装置等の栽培トレイ１００を移動させる搬送装置があり、棚状部材２から取り出した栽培トレイ１００を搬送装置で散水装置に移動させる。そして当該散水装置で栽培トレイ１００に散水する。
【0082】
本実施形態で採用する昇降装置３は、昇降本体１６に押し出し装置(プッシャー)１７と、引き込み装置１８が設置されたものであるが、いずれか一方の機能だけを有するものであってもよい。
【0083】
以上説明した実施形態で採用した押し出し装置１７は、二組のベルト伝導機構によって移動部材２５を移動させるものであるが、図２２に示す様なラックアンドピニオン機構で移動部材２５を移動させるものであってもよい。
図２２に示押し出し装置７０では、ガイド５７にラック７１が設置されている。また本体部２７の裏面にギャードモータ７２で駆動されるピニオンギヤ７３があり、ピニオンギヤ７３がラック７１と係合している。
図２２に示す押し出し装置７０では、ギャードモータ７２を駆動することにより、本体部２７が移動する。
図２２に示押し出し装置７０では、ガイド５７にラック７１が設置されている。また本体部２７の裏面にギャードモータ７２で駆動されるピニオンギヤ７３があり、ピニオンギヤ７３がラック７１と係合している。
図２２に示す押し出し装置７０では、ギャードモータ７２を駆動することにより、本体部２７が移動する。
【符号の説明】
【0084】
１ 植物栽培装置
２Ｌ、２Ｒ 棚状部材
３ａ、３ｂ 昇降装置
５ａ、５ｂ 受け渡し装置
６ トレイ配置部
７ａ 、７ｂ レール
８ 、１０ 天井部
１２ 照明１２
１５ 昇降台
１７ 押し出し装置
１００ 栽培トレイ
１３０、１３１ 保水部材
１０３、１０６ 植物保持部
１２０ コロ
１２１ コロ
１２２ 凹部
２００ 太陽光照射エリア
２０１ 人工照明エリア
２０２ 給水エリア
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ トレイ配置部
２Ｌ、２Ｒ 棚状部材
３ａ、３ｂ 昇降装置
５ａ、５ｂ 受け渡し装置
６ トレイ配置部
７ａ 、７ｂ レール
８ 、１０ 天井部
１２ 照明１２
１５ 昇降台
１７ 押し出し装置
１００ 栽培トレイ
１３０、１３１ 保水部材
１０３、１０６ 植物保持部
１２０ コロ
１２１ コロ
１２２ 凹部
２００ 太陽光照射エリア
２０１ 人工照明エリア
２０２ 給水エリア
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ トレイ配置部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】