特許 7519577 植物栽培設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】植物栽培設備

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/04 20060101AFI20240712BHJP

   A01G 31/00 20180101ALI20240712BHJP

【ＦＩ】

A01G31/04 A

A01G31/00 601B

A01G31/00 612

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021082992

(22)【出願日】2021-05-17

(65)【公開番号】P2022176513

(43)【公開日】2022-11-30

【審査請求日】2023-11-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】中田 次郎

(72)【発明者】

【氏名】手塚 達也

【審査官】星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】再公表特許第２０１１／１２５９６５（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１２６０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－７４４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２６８１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２３７３８６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ３１／０４

Ａ０１Ｇ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物が１株ずつ収容された複数の容器を搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアによって搬送された容器の少なくとも一部が浸漬される養液を貯留する複数の水槽であって、少なくとも一部の水槽が互いに栽培環境を異にする複数の水槽と、
各植物の状態を判定する判定装置とを備え、
前記搬送コンベアは、前記水槽を介して、植物が収容された容器を循環させることが可能な循環ラインを構成し、
前記判定装置の判定結果に基づき、前記循環ラインによって、植物が収容された各容器を、いずれかの前記水槽に搬送するように構成されたことを特徴とする植物栽培設備。

【請求項2】

前記搬送コンベアは、さらに、前記循環ラインから分岐して出荷部へ容器を搬送する出荷ラインと、植物が収容された新たな容器を前記循環ラインに搬入する搬入ラインを構成することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培設備。

【請求項3】

水槽ごとに照明装置が設けられており、前記照明装置の少なくとも一部が互いに光量または光の波長を異にすることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１株１株の植物をそれぞれ、最適に栽培することができる植物栽培設備に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、植物を栽培する栽培室の中を複数の栽培エリアに区画し、栽培エリアごとに設けられた給液バルブ（エリア別給液バルブ９８）を開いて、各栽培エリアに設けられた多数の栽培ベッドのそれぞれに養液を供給できるように構成された植物栽培設備が開示されている。この植物栽培設備においては、各給液バルブを独立して開閉することによって、栽培エリアごとの養液の供給量および供給時間を管理することができる。

【0003】

一方、特許文献２には、栽培室内の栽培ベッドが日陰に入る時間帯に、植物に日が当たるように、スライドレールを用いて栽培ベッドを移動可能に構成された植物栽培設備が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１０３７４号公報

【文献】特開２０１５－１４２５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された植物栽培設備においては、養液を供給する給液バルブが栽培エリアごとに設けられているため、栽培ベッド上の個々の植物への養液の供給に過不足が発生し、生長にムラが生じたり、病害が発生するなどの栽培管理上の問題があった。

【0006】

また、特許文献２に記載された植物栽培設備においては、栽培ベッドを日の当たる場所に移動させることができるが、各栽培ベッド上の個々の植物（１株１株の植物）の光合成量を適切に管理することが難しいという問題があった。

【0007】

すなわち、特許文献１および２に記載のいずれの植物栽培設備においても、１株１株の植物を適切に栽培管理することが困難であった。

【0008】

したがって、本発明は、１株１株の植物を適切に栽培管理することができる植物栽培設備を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のかかる目的は、
植物が１株ずつ収容された複数の容器を搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアによって搬送された容器の少なくとも一部が浸漬される養液を貯留する複数の水槽であって、少なくとも一部の水槽が互いに栽培環境を異にする複数の水槽と、
各植物の状態を判定する判定装置とを備え、
前記搬送コンベアは、前記水槽を介して、植物が収容された容器を循環させることが可能な循環ラインを構成し、
前記判定装置の判定結果に基づき、前記循環ラインによって、植物が収容された各容器を、いずれかの前記水槽に搬送するように構成されたことを特徴とする植物栽培設備によって達成される。

【0010】

本発明によれば、１株ずつ容器に収容された各植物を、その状態の判定結果に基づき、互いに栽培環境が異なるいずれかの水槽に搬送するように構成されているから、１株１株の植物を適切に栽培管理することができる。

【0011】

本発明の好ましい実施態様においては、
前記搬送コンベアは、さらに、前記循環ラインから分岐して出荷部へ容器を搬送する出荷ラインと、植物が収容された新たな容器を前記循環ラインに搬入する搬入ラインを構成している。

【0012】

本発明のこの好ましい実施態様によれば、循環ラインから分岐した出荷ラインによって、出荷部へ植物を搬送することができるから、出荷までを自動化することができる。

【0013】

また、本発明のこの好ましい実施態様によれば、植物栽培設備が、植物が収容された新たな容器を循環ラインに搬入する搬入ラインを備えているから、出荷され、在庫が少なくなった植物の苗を循環ライン上に補充することができる。

【0014】

本発明のさらに好ましい実施態様においては、水槽ごとに照明装置が設けられており、前記照明装置は少なくとも一部が互いに光量または光の波長を異にしている。

【0015】

本発明のこの好ましい実施態様によれば、少なくとも一部の水槽の照明装置の光量または波長が互いに異なるように構成されているから、各植物に、その状態に適した人工光を照射することができ、１株１株の植物を適切に栽培管理することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、１株１株の植物を適切に栽培管理することができる植物栽培設備を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる植物栽培設備を示す模式図である。

【図2】図２は、図１に示された矢印αの方向から見た水槽ラインの近傍の模式図である。

【図3】図３は、図１に示された植物栽培設備の制御系、検出系、および駆動系のブロックダイアグラムである。

【図4】図４は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる植物栽培設備の水槽の近傍の模式的背面図である。

【図5】図５（ａ）は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる植物栽培設備の略側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示された実施態様にかかる搬送コンベアの流れを示す略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。

【0019】

図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる植物栽培設備１を示す模式図である。

【0020】

本実施態様にかかる植物栽培設備１は、多数の植物２を一株ごとに容器７に収容し、栽培することができるように構成されている。本実施態様においては、植物２はリーフレタスである。

【0021】

図１に示されるように、植物栽培設備１は、個々の容器７に植物２の種を１つずつ播き、所定の期間にわたって植物２（稚苗）を栽培する育苗装置１６と、育苗装置１６から搬送された植物２に供給する養液が貯留された５つの水槽２１ないし２５と、水槽２１ないし２５を介して、植物２が収容された容器７を循環させるように構成された循環ライン３と、育苗装置１６内で栽培された植物２を循環ライン３に搬入する搬入ライン６と、循環ライン３上を搬送される植物２の状態を判定し、診断する診断装置１１と、出荷可能な大きさに育った植物２を出荷する出荷部（図示せず）と、循環ライン３と出荷部とを結ぶ出荷ライン４と、植物栽培設備１で栽培される植物２のうち、商品として不適格なもの（以下、「廃棄植物」という。）を廃棄する廃棄部（図示せず）と、循環ライン３から廃棄部に廃棄植物を搬送する搬出ライン５と、植物栽培設備１全体を制御するコントローラ１２を備えている。搬入ライン６、循環ライン３、出荷ライン４および搬出ライン５はそれぞれ、搬送コンベアによって構成されている。

【0022】

なお、本実施態様においては、植物２の状態は、外観、内部品質、および病気の有無を指し、診断装置１１は、外観として、植物２の葉の色や生長度合いを、内部品質として、植物２の糖度を判定し、さらに、植物２の葉の色に基づいて、病気の有無などを診断するように構成されている。診断装置１１は本発明の「判定装置」に相当するものである。

【0023】

本実施態様においては、植物２は、容器７に収容された状態で、５つの水槽２１ないし２５のうちのいずれかにおいて栽培されるが、１日に１回、所定の時刻に、以下のようにして、循環ライン３上を搬送され、診断装置１１によってその状態を判定および診断されて、その結果に基づき、出荷され、もしくは廃棄され、または５つの水槽２１ないし２５のいずれかに戻されて栽培が継続されるように構成されている。

【0024】

５つの水槽２１ないし２５は、左右方向に延びる不透明なパネル（図示せず）によって互いに仕切られており、各水槽２１ないし２５の上方にはそれぞれ、互いに光量または波長を異にする３種類のＬＥＤ照明３１，３２および３５（図３参照）のうちの一つが設けられている。すなわち、本実施態様においては、ＬＥＤ照明３１，３２および３５から各水槽２１ないし２５に照射される光の量または波長の違いによって、３種類の異なる栽培環境が形成されている。３種類のＬＥＤ照明３１，３２および３５は、本発明の「照明装置」に相当するものである。

【0025】

循環ライン３は、図１に示されるように、左右方向に延びる５つの水槽ライン１０と、出庫ライン８と、第一の仕分けライン９および第二の仕分けライン１９を備え、出庫ライン８は、搬入ライン６と第一の仕分けライン９とを繋ぐとともに、各水槽ライン１０と第一の仕分けライン９とを繋いでいる。

【0026】

図２は、図１に示された矢印αの方向から見た水槽ライン１０の近傍の模式図である。

【0027】

５つの水槽ライン１０は、前後方向（図１参照）に略平行に並んで設けられており、それぞれ、図２に示されるように、５つの水槽２１ないし２５のいずれかを通過する単一の槽内コンベア１４と、その右方（上流側）に位置し、植物２が収容された容器７同士の間隔を調整した上で、左方に位置する槽内コンベア１４上に容器７を一斉に搬送する単一のアキュムレーションコンベア１３を備えている。

【0028】

本実施態様においては、槽内コンベア１４はベルトコンベアによって、出庫ライン８、仕分けライン９，１９およびアキュムレーションコンベア１３はローラーコンベアによって、それぞれ構成されている。

【0029】

５つの槽内コンベア１４は、通過する水槽２１ないし２５を異にする点を除き、互いに同一に構成されており、それぞれ、図２に示されるように、植物２を容器７ごとに支持し、搬送するベルト４０と、ベルト４０を回転させる駆動プーリー３７および従動プーリー３８と、ベルト４０にテンションを与え、かつ、各水槽２１ないし２５内に収容されている養液内にベルト４０の一部を浸すテンションプーリー３９を備えている。

【0030】

容器７に収容された各植物２は、１日に１回、循環ライン３上を搬送される以外は、テンションプーリー３９によって各水槽２１ないし２５の養液に浸されたベルト４０上に保持され、栽培される（図２参照）。

【0031】

ここに、植物２が収容された各容器７の底部には、複数の孔（図示せず）が形成されており、図２に示されるように、ベルト４０に載置された各容器７の下部が養液に浸されるまで、駆動プーリー３７が回転されると、養液がこれらの孔から容器７内に浸入するため、植物２は、根から養液を吸収することができる。なお、テンションプーリー３９は、図１に示されるように、各水槽２１ないし２５内を通過するベルト４０（槽内コンベア１４）の前後方向中央部には延びておらず、したがって、ベルト４０の前後方向中央部を右方から左方へ搬送される容器７および植物２の搬送を妨げない。

【0032】

１日に１回、所定の時刻になると、コントローラ１２は、循環ライン３の駆動を開始する。その結果、各水槽ライン１０の槽内コンベア１４上の各植物２は、容器７に収容された状態で、槽内コンベア１４によって出庫ライン８へ、出庫ライン８から第一の仕分けライン９へと順次に搬送され、第一の仕分けライン９上を搬送される間に、診断装置１１によって、その状態、すなわち、植物２の葉の色や成長度合いなどの外観、植物２の糖度などの内部品質が判定され、植物２の葉の色に基づいて、植物２の病気の有無などが診断される。

【0033】

各容器７の側面には、その識別番号がエンコードされた二次元バーコードが記載されており、診断装置１１は、二次元バーコードを読取り、識別番号のデータを、各容器７に収容された植物２の状態に関するデータ（すなわち、植物２の葉の色、生長度合い、糖度および病気の有無のデータ）とともに、コントローラ１２に出力するように構成されている。

【0034】

診断装置１１による判定と診断の結果、病気がなく、所定以上の生長度合いが確認された植物２が収容された容器７は、出荷可能として（換言すれば、コントローラ１２によって出荷可能と判定されて）、コントローラ１２の出力信号に基づき、伸長されるエアシリンダ３３（図１参照）によって、出荷ライン４へ押し出される。本実施態様においては、植物２を出荷する出荷部にて、出荷ライン４上を搬送された植物２を、作業者が容器７から取り出し、袋詰めし、出荷するように構成されているが、植物２の容器７からの取り出しと、袋詰めとをそれぞれ、機械によって自動的に行うように構成してもよい。

【0035】

一方、診断装置１１による診断で、病気に罹患していると診断された植物２のうち、最初に病気の診断がなされた日から所定の日数が経過している植物については、廃棄植物として、コントローラ１２からの出力信号に基づき、エアシリンダ３３の伸長によって出荷ライン４へ押し出された後に、さらに、エアシリンダ３４の伸長によって、搬出ライン５上へ押し出され、搬出される。なお、本実施態様においては、図１に示されるように、エアシリンダ３４の近傍に、出荷ライン４上を搬送される容器７に記載された二次元バーコードを読み取る読取装置１８が設けられており、コントローラ１２は、読取装置１８から出力された識別番号のデータに基づき、より一層正確なタイミングで、エアシリンダ３４を伸長させることができる。

【0036】

その他の植物２、すなわち、診断装置１１による診断の結果、病気に罹患していると診断された植物２のうち、最初に病気の診断が下された日から所定の日数が経過していない植物と、診断装置１１による判定の結果、病気はないものの、生長度合いが所定未満と判定された植物２については、栽培を継続する植物として、第二の仕分けライン１９へ搬送される。

【0037】

本実施態様においては、出荷ライン４へ搬送され、または搬出ライン５から搬出された植物２の個数は、コントローラ１２によって自動的にカウントされている。そして、コントローラ１２の出力信号に基づき、その個数と同じ個数の植物２が、新たに、育苗装置１６から、搬入ライン６に送られるように構成されている。これらの植物２（稚苗）は、循環ライン３へ搬送され、診断装置１１による判定および診断を受けた後に、栽培を継続する他の植物２とともに、第二の仕分けライン１９上で、適切な水槽ライン１０に仕分けされる。

【0038】

図１に示される水槽２２ないし２４はそれぞれ、赤色、青色および白色の発光素子を所定の割合で備えたＬＥＤ照明３２（図３参照）が上方に設けられた標準水槽として構成されており、槽内コンベア１４上での栽培が開始された日から起算した栽培日数に比して生長度合いが良好で、かつ、病気に罹患していない植物２は、エアシリンダ２７ないし２９のいずれかによって左方へ押し出され、アキュムレーションコンベア１３を介して水槽２２ないし２４のいずれかに入庫される。

【0039】

また、５つの水槽のうち、最後部に位置する水槽２５は、水槽２２ないし２４の上方に設けられたＬＥＤ照明３２よりも照射する光量の多いＬＥＤ照明３５（図３参照）が上方に設けられた生長促進水槽として構成されており、病気に罹患しておらず、かつ、槽内コンベア１４上での栽培が開始された日から起算した栽培日数に比して生長度合いの不良な植物２は、エアシリンダ３０によって左方へ押し出され、アキュムレーションコンベア１３を介して水槽２５に入庫される。

【0040】

このように、生長度合いの不良な植物２には、水槽２２ないし２４に入庫された植物２に比して、より多くの光が照射されるため、光合成が促進され、出荷日を早めることができる。なお、本実施態様においては、ＬＥＤ照明３５は、赤色、青色および白色の発光素子を、水槽２２ないし２４の上方に設けられたＬＥＤ照明３２と同一の割合で備えている。

【0041】

一方、５つの水槽のうち、最前部に位置する水槽２１は、紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ照明３１（図３参照）が上方に設けられた養生水槽として構成されており、第二の仕分けライン１９上に搬送された植物２のうち、病気に罹患していると診断された植物２は、エアシリンダ２６によって左方へ押し出され、アキュムレーションコンベア１３を介して水槽２１に入庫される。

【0042】

ここに、図１に示されるように、第二の仕分けライン１９の前部には、殺菌投薬装置１７が設けられており、第二の仕分けライン１９まで搬送された植物２のうち、診断装置１１によって病気に罹患していると診断された植物２は、コントローラ１２の出力信号に基づき、第二の仕分けライン１９上を搬送される間に、殺菌投薬装置１７によって、殺菌や消毒などの最適な処方を施された後に、エアシリンダ２６の伸長によって、左方へスライドされ、最前部に位置するアキュムレーションコンベア１３を介して、水槽２１に入庫されるように構成されている。

【0043】

このように、診断装置１１によって病気に罹患していると診断された植物２は、搬出ライン５へ搬送されるもの（廃棄植物）を除き、殺菌投薬装置１７によって最適な処方を施された後に、槽内コンベア１４上で、紫外線を照射されるように構成されているから、罹患した植物２を自動的に治療することができ、人手を省力化することができる。

【0044】

なお、本実施態様においては、図１に示されるように、エアシリンダ３０の近傍（後方）に、第二の仕分けライン１９上を搬送される容器７に記載された二次元バーコードを読み取る読取装置２０が設けられており、コントローラ１２は、読取装置２０からの出力信号に基づき、より一層正確なタイミングで、エアシリンダ３４を伸長させることができる。

【0045】

一方、各水槽２１ないし２５の右方に設けられた５つのアキュムレーションコンベア１３は、互いに同一に構成されており、それぞれ、図２に示されるように、回転可能に構成された多数のローラー４５と、ローラー４５間に等間隔に設けられた多数のシャッター板４４を備えている。

【0046】

多数のシャッター板４４はそれぞれ、互いに独立して上下方向にスライド可能に構成され、容器７が第二の仕分けライン１９からアキュムレーションコンベア１３上に搬送される度に、左側に位置するシャッター板４４から順次に上方にスライドされることによって、搬送される各容器７が、各シャッター板４４に接触して停止し、アキュムレーションコンベア１３上に貯留されるように構成されている。

【0047】

本実施態様においては、各アキュムレーションコンベア１３上に貯留された容器７の数が所定の数に達するか、又はその日に槽内コンベア１４上から出庫されたすべての容器７が、出荷され、廃棄され、またはいずれかの水槽ライン１０上に搬送された時点で、各アキュムレーションコンベア１３のシャッター板４４が同時に下方にスライドされるように構成されている。その結果、アキュムレーションコンベア１３上に貯留された容器７が、一斉に左方の槽内コンベア１４上に入庫（搬送）され、容器７の底部が養液に浸される。

【0048】

すなわち、本実施態様においては、各水槽２１ないし２５に入庫されるすべての容器７（および植物２）は、アキュムレーションコンベア１３上で、多数のシャッター板４４によって左右方向に等間隔に並べられた後に、一斉に槽内コンベア１４上に入庫される。

【0049】

ここに、各槽内コンベア１４の左側のテンションプーリー３９の右側近傍には光電センサ４２（図３参照）が設けられており、光電センサが、槽内コンベア１４上を搬送される容器７のうち、先頭（左側）に位置する容器７を検知すると、コントローラ１２の出力信号に基づき、その槽内コンベア１４の駆動が停止されるように構成されている。このように構成することによって、槽内コンベア１４上（水槽上）に入庫された先頭の容器７が、養液に浸される部分から逸脱してしまう（水槽に貯留された養液に浸される場所よりも左方に搬送されてしまう）事態を防止することができる。

【0050】

図３は、図１に示された植物栽培設備１の制御系、検出系、および駆動系のブロックダイアグラムである。

【0051】

図３に示されるように、植物栽培設備１の制御系は、植物栽培設備１全体の動作を制御するコントローラ１２を備えている。

【0052】

コントローラ１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する処理部５０と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有する記憶部５１を備え、記憶部５１には、植物栽培設備１を制御する種々のプログラムおよびデータが格納されている。

【0053】

図３に示されるように、植物栽培設備１の検出系は、第一の仕分けライン９上を搬送される容器７に記載された二次元バーコードを読み取り、かつ、容器７に収容された植物２の状態を判定および診断する診断装置１１と、第二の仕分けライン１９の後部（図１参照）に設けられ、第二の仕分けライン１９上を搬送される容器７に記載された二次元バーコードを読み取る読取装置２０と、出荷ライン４上を搬送される容器７に記載された二次元バーコードを読み取る読取装置１８と、槽内コンベア１４上を搬送される容器７を検知する光電センサ４２を備えている。

【0054】

図３に示されるように、植物栽培設備１の駆動系は、水槽２２ないし２４（標準水槽）の上方に設けられたＬＥＤ照明３２の発光素子を駆動させる駆動回路４７と、水槽２５の上方に設けられたＬＥＤ照明３５の発光素子を駆動させる駆動回路４８と、水槽２１の上方に設けられた紫外線ＬＥＤ照明３１の発光素子を駆動させる駆動回路４９と、搬入ライン６を駆動するモータ５３と、出庫ライン８を駆動するモータ５４と、第一の仕分けライン９を駆動するモータ５５と、第二の仕分けライン１９を駆動するモータ５６と、各アキュムレーションコンベア１３を駆動する各モータ５７と、各槽内コンベアの駆動プーリー３７を回転駆動する各モータ５８と、出荷ライン４を駆動するモータ５９と、搬出ライン５を駆動するモータ６０と、エアシリンダ２６を伸縮させる電磁弁６１と、エアシリンダ２７を伸縮させる電磁弁６２と、エアシリンダ２８を伸縮させる電磁弁６３と、エアシリンダ２９を伸縮させる電磁弁６４と、エアシリンダ３０を伸縮させる電磁弁６５と、エアシリンダ３３を伸縮させる電磁弁６６と、エアシリンダ３４を伸縮させる電磁弁６７と、育苗装置１６から搬入ラインへ植物２を搬入する搬入用モータ６８と、殺菌投薬装置１７の投薬用電磁弁５２と、アキュムレーションコンベア１３のシャッター板４４を上下動させる各モータ４６を備えている。

【0055】

本実施態様によれば、光量または波長の異なる３種類のＬＥＤ照明３１，３２または３５によって、５つの水槽が３種類の異なる栽培環境下にあり、１株ずつ容器７に収容された各植物２が、それぞれの状態の判定結果に基づき、循環ライン３によって、栽培環境が異なるいずれかの水槽２１ないし２５に搬送されるように構成されているから、１株１株の植物２を適切に栽培管理することができる。

【0056】

また、本実施態様によれば、図１に示されるように、循環ライン３から分岐した出荷ライン４によって、出荷部へ植物２を搬送することができるから、栽培から出荷までを自動化することができる。

【0057】

さらに、本実施態様によれば、植物栽培設備１が、植物２が収容された新たな容器７を育苗装置１６から循環ライン３に搬入する搬入ライン６を備えているから、出荷ライン４から出荷され、搬出ライン５から搬出されて減少した分の植物２の苗を、循環ライン３上に補充することができる。

【0058】

また、本実施態様によれば、水槽２１と、水槽２２ないし２４と、水槽２５との間で、上方に設けられたＬＥＤ照明から照射される光の光量または波長を異にしているから、その状態に応じて仕分けされた各植物２に適切な人工光を照射することができ、したがって、１株１株の植物２を適切に栽培管理することができる。

【0059】

一方、図４は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる植物栽培設備１の水槽７１の近傍の模式的背面図である。

【0060】

本実施態様においては、水槽ライン１０は、ローラー７３を有するローラーコンベアによって構成されており、ローラー７３上に位置するトレイ７２と、ローラー７３の下方に位置し、植物２の根を囲うセル７０とが連結された状態で、水槽ライン１０によって各植物２を搬送できるように構成されている。

【0061】

図４に示されるように、植物２は、セル７０が水槽７１に収容された養液に部分的に浸漬された状態で栽培される。そして、収穫期を迎える際には、水槽ライン１０、トレイ７２およびセル７０が水槽７１から引き上げられ、水槽ライン１０の駆動によって左方に搬送された後に、セル７０の底部が自動的に開かれることによって、植物２がトレイ７２およびセル７０から落下し、その下方に設けられた自動袋詰め機（図示せず）によって、自動的に袋詰めされ、出荷されるように構成されている。このように構成することによって、植物２の栽培から収穫までを一連の制御で行うことができる。

【0062】

図５（ａ）は、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかる植物栽培設備１の略側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示された実施態様にかかる搬送コンベアの流れを示す略平面図である。

【0063】

本実施態様にかかる植物栽培設備１においては、断熱パネル８１によって囲われた養生室８２内において、植物２の挿し穂を定植したポット８７を、搬送コンベア８３によって定期的に循環可能に構成されている。本実施態様においては、植物２はパッションフルーツである。

【0064】

従来、パッションフルーツの挿し穂の発根能力にはバラつきがあり、多数のパッションフルーツを適切に栽培管理したいという需要があった。

【0065】

このような状況に鑑みて、本実施態様においては、図５（ｂ）に示されるように、各ポット８７にバーコード９４を記載して管理可能とするとともに、搬送コンベア８３の一部が、搬送される各ポット８７の重量を計測するロードセル８０として構成されており、循環される際に、ロードセル８０上で計測された各ポット８７の重量が、栽培が開始されたときの重量に比して、何％減少しているかを算出し、算出された割合に応じて、各ポット８７を、エアシリンダを用いていずれかのストックコンベア８８ないし９３に戻し、または育苗の工程に移行させるように構成されている（図５（ｂ）参照）。

【0066】

各ポット８７の重量は、その植物２の発根が進むほど、蒸散によって減少するため、たとえば、重量が０～１％減っているポット８７の植物２は、未発根の状態であり、重量が１～２０％減っているポット８７の植物２は、発根中の状態であり、重量が２０％以上減っているポット８７の植物２は、発根量が充分な状態であると推定することができる。

【0067】

すなわち、本実施態様においては、図５（ｂ）に示されるように、重量が０～１％減少し、ストックコンベア８８ないし９０に自動的に戻された植物２は未発根の状態であり、重量が１～２０％減少し、ストックコンベア９１ないし９３に戻された植物２は発根中の状態であり、重量が２０％以上減少した結果、育苗室へ搬送された植物２は発根量が充分な状態であることが推定される。このように、本実施態様においては、各植物２を、その発根状態に基づき、自動的にストックコンベア８８ないし９３に再整列させ、または次の工程である育苗の工程に払い出すことができるから、栽培管理を適切に行うことができる。

【0068】

なお、養生室８２内には、図５（ａ）に示されるように、ＬＥＤ照明８４、エアコン８６および加湿器８５が設けられている。このように、本実施態様においては、エアコン８６および加湿器８５によって、恒温と恒湿の環境が整えられており、植物２の発根を促進することができる。

【0069】

本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【0070】

例えば、図１ないし図３に示された実施態様においては、上方に設けられたＬＥＤ照明３１，３２または３５から照射される光の光量または波長が異なることによって、互いに栽培環境を異にする３種類の水槽、すなわち、標準水槽（水槽２２ないし２４）、生長促進水槽（水槽２５）および養生水槽（水槽２１）が設けられているが、栽培環境の違いは照明の光量や波長に限られず、たとえば、各水槽ごとに炭酸ガス濃度を異にし、または各水槽に貯留された養液の成分を異にすることによって、互いに栽培環境の異なる複数の水槽を形成してもよい。

【0071】

さらに、図１ないし図３に示された実施態様においては、互いに栽培環境を異にする複数の水槽、すなわち、標準水槽、生長促進水槽および養生水槽が設けられ、標準水槽として、同一の水槽２２ないし２４が設けられているが、標準水槽同士についても、水質やガス濃度などの違いにより、互いに栽培環境を異にするように構成してもよい。

【0072】

また、図１ないし図３に示された実施態様においては、複数の水槽２１ないし２５が用いられているが、単一の水槽を、パネルなどによって複数の室に分け、各室の栽培環境を互いに異にするように構成してもよい。

【0073】

さらに、図１ないし図３に示された実施態様においては、診断装置１１によって、植物２の状態として、外観、内部品質および病気の有無のすべてを判定し、診断するように構成されているが、循環ライン上に、植物の外観を検査する外観検査装置と、植物の内部品質を検査する内部品質検査装置と、植物の病気の有無などの生育診断を行う植物生育診断装置とをそれぞれ、別々に設けてもよい。

【0074】

加えて、図１ないし図３に示された実施態様においては、診断装置１１が、植物２の状態として、外観、内部品質および病気の有無を判定し、コントローラ１２の出力信号に基づき、各植物２を適切な場所に搬送するように構成されているが、診断装置が判定する植物２の状態は、外観、内部品質および病気の有無に限定されるものではない。

【0075】

また、図１ないし図３に示された実施態様においては、診断装置１１によって判定された植物２の状態に関するデータ、すなわち、葉の色、生長度合い、糖度および病気の有無のデータに基づき、コントローラ１２が、各植物２を、出荷ライン４、搬出ライン５、または各水槽２１ないし２５のいずれに搬送するかの判定を行い、制御信号を出力するように構成されているが、診断装置１１において、各植物２をいずれに搬送するかの判定し、さらに、その判定結果に基づき、搬送先についてのデータを診断装置１１からコントローラ１２に出力し、コントローラ１２から搬送先にかかるエアシリンダの電磁弁に制御信号を出力するように構成してもよい。

【0076】

さらに、図１ないし図３に示された実施態様においては、診断装置１１によって、当日に病気の診断がなされた植物２のうち、最初に病気の診断がなされた日から所定の日数が経過している植物については、廃棄植物として搬出し、廃棄するように構成されているが、最初に病気の診断がなされた日から所定の日数が経過した植物に加えて、生長が期待できない（栽培日数に比して生長が不良の）植物２についても廃棄するように構成してもよい。

【0077】

また、図１ないし図３に示された実施態様においては、植物２が収容される容器７の底部に、養液を内部に通す孔を形成し、水槽において、容器７の一部を養液に浸すように構成されているが、搬送コンベアによって構成されたライン上で、各容器に養液を潅水するように構成してもよく、この場合には、各植物に潅水（供給）する養液の濃度や量を、その状態に応じて自動的に変更するように構成してもよい。

【0078】

さらに、図１ないし図３に示された実施態様においては、各水槽２１ないし２５の上方に設けられたＬＥＤ照明はそれぞれ、照射する光量が一定となるように構成されているが、照射する光量を自動的にコントロール可能に構成してもよい。

【0079】

加えて、図１ないし図３に示された実施態様においては、廃棄植物は、出荷ライン４を介して、搬出ライン５上を搬送されるように構成されているが、出荷ライン４と同様に、搬出ライン５についても、直接、第一の仕分けライン９から分岐するように構成してもよい。

【0080】

また、図１ないし図３に示された実施態様においては、槽内コンベア１４はローラーコンベアによって、出庫ライン８、仕分けライン９，１９およびアキュムレーションコンベア１３はベルトコンベアによって、それぞれ構成されているが、搬送コンベアの種類はとくに限定されない。加えて、アキュムレーションコンベア１３を用いることは必ずしも必要でない。

【符号の説明】

【0081】

１ 植物栽培設備
２ 植物
３ 循環ライン
４ 出荷ライン
５ 搬出ライン
６ 搬入ライン
７ 容器
８ 出庫ライン
９ 第一の仕分けライン
１０ 水槽ライン
１１ 診断装置
１２ コントローラ
１３ アキュムレーションコンベア
１４ 槽内コンベア
１５ 植物
１６ 育苗装置
１７ 殺菌投薬装置
１８ 読取装置
１９ 第二の仕分けライン
２０ 読取装置
２１ 水槽
２２ 水槽
２３ 水槽
２４ 水槽
２５ 水槽
２６ エアシリンダ
２７ エアシリンダ
２８ エアシリンダ
２９ エアシリンダ
３０ エアシリンダ
３１ 紫外線ＬＥＤ照明
３２ ＬＥＤ照明
３３ エアシリンダ
３４ エアシリンダ
３５ ＬＥＤ照明
３７ 駆動プーリー
３８ 従動プーリー
３９ テンションプーリー
４０ ベルト
４１ モータ
４２ 光電センサ
４４ シャッター板
４５ ローラー
４６ モータ
４７ 駆動回路
４８ 駆動回路
４９ 駆動回路
５０ 処理部
５１ 記憶部
５２ 投薬用電磁弁
５３ モータ
５４ モータ
５５ モータ
５６ モータ
５７ モータ
５８ モータ
５９ モータ
６０ モータ
６１ 電磁弁
６２ 電磁弁
６３ 電磁弁
６４ 電磁弁
６５ 電磁弁
６６ 電磁弁
６７ 電磁弁
６８ 搬入用モータ
７０ セル
７１ 水槽
７２ トレイ
７３ ローラー
８０ ロードセル
８１ 断熱パネル
８２ 養生室
８３ 搬送コンベア
８４ ＬＥＤ照明
８５ 加湿器
８６ エアコン
８７ ポット
８８ ストックコンベア
８９ ストックコンベア
９０ ストックコンベア
９１ ストックコンベア
９２ ストックコンベア
９３ ストックコンベア
９４ バーコード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】