CN103491766A - 植物栽培设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高栽培效率和可用性的植物栽培设备。植物栽培设备（100）包括：具有栽培架（S）的架单元（120），在栽培架（S）上，容纳植物的栽培单元（110）存放为培养介质单元（111）；和运送设备，其沿着由导轨（149）界定的水平移动路径移动且，并且运送培养介质单元（111）运送和将培养介质单元（111）装载到栽培架（S）/从栽培架（S）卸载。多个栽培架（S）组成栽培架排（C），栽培架设置沿上下方向多层设置于栽培架排中。架单元（120）包括：由多个栽培架排（C）组成的栽培库（121）；和具有库存架排（170）的装载/卸载站（122），其中未容纳植物的栽培单元（110）的保持框架（115）被存放为空单元。运送设备（130）将保持框架（115）装载到库存架排（170）/从库存架排（170）卸载保持框架（115）。

Description

植物栽培设备

技术领域

本发明涉及一种包括多个栽培架的植物栽培设备，所述栽培架存放由运送设备运送的栽培单元，所述栽培单元能够容纳要栽培的植物。

背景技术

已知植物栽培设备包括多个能够容纳要栽培植物的栽培单元、具有多个能够存放栽培单元的栽培架的栽培库、运送栽培单元并将它们搬入或者搬出栽培架的运送设备。此外，通过运送设备将容纳植物的栽培单元存放在栽培架上（例如，参考专利文献1和2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2000-209970号公开专利

专利文献2：日本特开平2001-78568号公开专利

发明内容

本发明要解决的问题

为了提高栽培效率，需要有此类植物栽培设备以用高比例的存放栽培单元的栽培架（在下文中，该比例称作“存放效率”）进行操作。每个栽培单元容纳要栽培的植物（在下文中，称作“培养介质单元”），并且栽培架组成栽培库。

但是，当将已经在植物栽培设备中完成栽培的培养介质单元运送到（按照现在的做法）植物栽培设备的外部来收割长成的植物时，或者当将因为在植物栽培设备中完成了栽培而没有种植植物的栽培单元（称作“空单元”）存放在植物栽培设备的外部时，将培养介质单元或者空单元搬出或搬入植物栽培设备则比较。当将通过把植物装载到空单元中而准备好的培养介质单元从植物栽培设备的外部运送到其内部时，也比较麻烦。结果是，由于时间延长二造成效率低，这降低了栽培效率并降低了植物栽培设备的可用性。

此外，由于通过不同的运送设备来运送培养介质单元和空单元，因此，从将植物装入到栽培单元到将这个栽培单元存放在栽培架上，可能会花费很长时间。另外，需要准备不同的运送设备会增加植物栽培设备的成本。

另一方面，将空单元存放在栽培架上降低了存放效率，并且，将空单元搬出栽培架以装入植物比较麻烦。这降低了栽培效率。

一般地，为了方便在植物栽培设备中搬动运送设备，栽培单元具有较大的强度。在许多情况下，栽培单元因此比较重。

但是，当栽培单元比较重的时候，培养介质单元（即，种植有植物的栽培单元）变得更重。如果手动运送培养介质单元，，则难以进行输送，这样降低了植物栽培设备的可用性。

此外，当由这样的栽培架排组成栽培库时，即，所述栽培架排中多层地垂直设有多个栽培架，当在栽培周期结束，植物栽培设备已经完成了栽培并且将培养介质单元搬出栽培库进行收割时，将培养介质单元搬出栽培架会比较麻烦。因此，植物栽培设备的可用性会降低。

此外，当由这样的栽培架排组成栽培库时，即，所述栽培架排中多层地垂直设有多个栽培架，如果栽培水供应设备分别对存放在一个栽培架排的每个栽培架上的每个培养介质单元供给栽培水，则栽培水供给系统和排放系统的结构变得复杂。这样，栽培库变得更大，导致植物栽培设备的成本增加。

处理上述问题的本发明的目的是提供一种提高栽培效率和可用性的植物栽培设备。

本发明的另一个目的是提供一种紧凑的植物栽培设备。

解决问题的手段

根据权利要求1的本发明通过提供包括多个栽培单元、架单元和运送设备的植物栽培设备来解决上述问题。所述栽培单元能够容纳要培养的植物。所述架单元包括多个栽培架。所述栽培架存放所述栽培单元存作为培养介质单元。所述栽培单元容纳所述植物。所述运送设备在移动路径上移动。所述运送设备运送所述培养介质单元。所述运送设备将所述培养介质单元搬入或者搬出所述栽培架。以多层的方式沿垂直方向上设置预定数量的栽培架，形成单个栽培架排。所述架单元包括栽培库和工作站。所述栽培库包括预定数量的栽培架排，所述预定数量为一个或者多个。所述工作站包括库存区。该库存区存放未容纳植物、作为空单元的栽培单元。所述运送设备将所述空单元搬入或者搬出所述库存区。

根据权利要求2的本发明，除了权利要求1的结构之外，通过提供一种所述库存区是库存架排的结构来解决上述问题，所述库存架排包括以多层方式沿垂直方向设置的预定数量以上的库存架，所述库存架排靠近作为所述栽培架排的特定栽培架排，所述库存架排与所述特定栽培架排集成在一起。

根据权利要求3的本发明，除了权利要求1或2的结构之外，通过提供一种所述工作站包括装载区的结构来解决上述问题，通过停在所述移动路径上的装载位置的所述运送设备把要被搬入所述栽培架的所述培养介质单元放置于所述装载区中，并且所述库存区位于所述运送设备无需从所述装载位置在所述移动路径上移动就可以将所述空单元搬出所述库存区并搬入所述装载区的位置。

权利要求4的本发明，除了权利要求1至3任意一项权利要求的结构之外，通过提供一种每个栽培单元包括容纳部件和保持部件的结构来解决上述问题，其中所述容纳部件容纳要存放的对象，该要存放的对象具有种植于其中的植物，并且所述保持部件可取下地把持住所述容纳部件，所述保持部件部件由所述运送设备搬运，在所述容纳部件被取下的状态下所述空单元是所述保持部件。

权利要求5的本发明，除了权利要求1至4任意一项权利要求的结构之外，通过提供一种结构来解决上述问题，在所述结构中，每个栽培架排包括用于装载的栽培架或者最上方栽培架，在所述培养介质单元被所述运送设备搬入所述栽培库之后即刻将所述培养介质单元存放与所述栽培架，并包括用于卸载的栽培架或者最下栽培架，在所述培养介质单元被所述运送设备搬出所述栽培库之前一直将所述培养介质单元存放在所述栽培架上，所述工作站包括卸载区，其中所述培养介质单元在被所述运送设备搬出所述用于卸载的栽培架或者所述最下栽培架并运送之后，被所述运送设备摆放于所述卸载区中，所述卸载区比每个栽培架排中的所述用于装载的栽培架或者所述最上栽培架更靠近所述用于卸载的栽培架或者所述最下栽培架。

权利要求6的本发明，除了权利要求1至4任意一项权利要求的结构之外，通过提供一种结构来解决上述问题，在所述结构中，所述栽培架排中的预定数量的栽培架被分成预定数量区域，其中每个区域含有至少一个栽培架，较低一个区域中的栽培架的架高比较高一个区域中的栽培架的架高大，所述工作站包括卸载区，已由所述运送设备从最下方一个区域中的栽培架搬出的培养介质单元由所述运送设备运送并放置于所述卸载区中，所述卸载区的位置最靠近所述预定数量区域的最下方区域。

权利要求7的本发明，除了权利要求1至6任意一项权利要求的结构之外，通过提供一种每个栽培架排具有管道的结构来解决上述问题，在每个垂直相邻的栽培架对中，存放在上栽培架中的培养介质单元定义为上侧培养介质单元，存放在下栽培架中的培养介质单元定义为下侧培养介质单元，所述管道将供给至所述上侧培养介质单元的栽培水的多余部分从所述上侧培养介质单元引导到所述下侧培养介质单元。

权利要求8的本发明，除了权利要求1至6任意一项权利要求的结构之外，通过提供一种结构来解决上文描述的问题，在所述结构中，每个栽培架排中的所有栽培架被分成位于最上方的最上栽培架、位于最下方的最下栽培架和多个位于所述最上方和所述最下方栽培架之间的中间栽培架，所述最上栽培架具有第一进水口和第一出水口，从栽培水供应源给所述第一进水口供应栽培水，通过所述第一出水口将多余的栽培水排放到下水道，所述最下栽培架具有第二进水口和第二出水口，从所述栽培水供应源给所述第二进水口供应栽培水，通过所述第二出水口将多余的栽培水排放到下水道，在中间的栽培架中，直接在所述最上栽培架之下的上部中间栽培架具有第三进水口，从所述栽培水供应源给第三进水口供应栽培水，直接在所述最下栽培架之上的下部中间栽培架具有第三出水口，通过第三出水口将多余的栽培水排放到所述下水道，在每对垂直相邻的中间栽培架中提供管道，存放在所述中间栽培架对的上栽培架中的所述培养介质单元定义为上侧培养介质单元，存放在所述中间栽培架对的下栽培架中的所述培养介质单元定义为下侧培养介质单元，其中所述管道将供给至所述上侧培养介质单元的栽培水从所述上侧培养介质单元引导到所述下侧培养介质单元，在被按顺序从所述第三进水口通过所述管道引导到下侧的培养介质单元，然后供应给存放在所述下部中间栽培架上的所述培养介质单元之后，从所述第三出水口排放所述栽培水。

本发明的效果

因此，本发明的植物栽培设备包括能够容纳要栽培的植物的栽培单元、具有将所述栽培单元存放为培养介质单元的栽培架的架单元（所述栽培单元容纳所述植物）、和在所述移动路径上移动的运送设备。所述运送设备运送所述培养介质单元，所述运送设备将所述培养介质单元搬入或者搬出所述栽培架。此外，预定数量的栽培架是以多级的方式设置在垂直方向上，并构成单个栽培架排。在这种结构下，存放所述培养介质单元的栽培架结构所述垂直多级栽培架排。因此，所述植物栽培设备，通过使用垂直空间增加所述栽培架的数量，增加了要栽培的植物的产量，而同时保持其在水平方向上的紧凑型。除此之外，本发明实现了下列明显的优点。

具体而言，根据权利要求1的本发明的植物栽培设备，所述架单元包括栽培库和工作站。所述栽培库包括预定数量（一个或多个）栽培架排。所述工作站包括库存区，其将没有容纳植物的栽培单元存放为空单元。在这种结构下，存放没有种植植物的空单元的库存区，例如在将长成的植物收获之后，被放入所述植物栽培设备，作为包括存放种植有植物的培养介质单元的栽培库的架单元的一部分。因此，无需将所述空单元运送到所述植物栽培设备外部，提高了为获得所述培养介质单元而运送所述空单元的工作效率。相应地，所述植物栽培设备可以在所述栽培库中高存放效率地工作，从而提高所述植物栽培设备的栽培效率。

另外，由于所述运送设备将所述空单元搬入或者搬出所述库存区，所述空单元被通过使用在所述栽培库中的栽培架之间转移所述培养介质单元并将所述培养介质单元搬入或者搬出所述栽培架的所述运送设备被运到所述库存区。因此，不必要有一个专门的运送设备来将所述空的库存搬入或者搬出所述库存区，使得所述植物栽培设备的成本降低。此外，所述空单元是通过与将所述培养介质单元搬入或者搬出所述栽培架的方式类似的搬入/搬出模式被搬入或者搬出所述栽培架。因此，有可能提高所述植物栽培设备的可用性、简化所述运送设备的结构，从而减少所述植物栽培设备的成本。

除了根据权利要求1的本发明的优点之外，根据权利要求2的本发明的植物栽培设备实现了下列优点。

因为库存区是包括以多层方式沿垂直方向设置预定数量或者多个库存架的库存架排，所述库存架排为所述栽培库中的所有栽培架排中的每一排保留至少一个存放所述空单元的库存架。因此有可能提高运送每个栽培架排的所述空单元和所述培养介质单元的工作效率，从而提高所述栽培效率。

所述库存架排设置为靠近作为栽培架排的特定栽培架排，并与所述特定栽培架排集成。这减小了具有所述栽培架排和所述库存架的架单元的大小。因此，可以将所述植物栽培设备做得紧凑。

除了根据权利要求1或2的本发明的优点之外，根据权利要求3的本发明的植物栽培设备实现了下列优点。

所述工作站包括装载区，其中由停在所述移动路径上的所述装载位置处的运送设备放置要被搬入所述栽培架的所述培养介质单元，所述库存区的位置设置为，使得所述运送设备可以将所述空单元搬出所述库存区并被搬入所述装载区，而不从所述装载位置在所述移动路径上移动。在这种结构下，当所述运送设备将空单元搬出所述库存区以将所述栽培单元从所述空单元变成所述培养介质单元时，所述运送设备可以将所述空单元搬出所述库存区而不用从所述装载位置在所述移动路径上移动。结果是，缩短了运送所述空单元以获得所述培养介质单元的时间，使得运送所述空单元的工作效率得到提高。此外，缩短了将从所述空单元获得的所述培养介质单元运到所述栽培架的时间，使得所述植物栽培设备的可用性得到提高。

除了根据权利要求1至3任意一项权利要求的本发明的优点之外，根据权利要求4的本发明的植物栽培设备实现了下列优点。

每个栽培单元包括容纳部件和保持部件。所述容纳部件容纳要存放的对象，该要存放的对象其中种植有植物，所述保持部件可取下地把持着所述容纳部件并由所述运送设备操作。增加所述运送设备搬运的所述保持部件的强度可靠地方便了用所述运送设备搬运所述培养介质单元。另外，由于所述保持部件作为加固容纳所述植物的容纳部件的加固部件，可以减轻所述容纳部件的重量。因此，当将所述植物搬出所述植物栽培设备时，只有容纳所述植物的容纳部件可以从所述培养介质单元中取出并被输送。因此，当所述植物被搬出所述植物栽培设备之外时，有可能减轻运送容纳所述植物的所述容纳部件的工作。

所述空单元对应于假设所述容纳部件被去掉的状态下的所述保持部件。相应地，所述容纳部件从之去掉的所述保持部件留在所述植物栽培设备中，例如，通过被保持在所述库存区作为所述空单元。因此，有可能通过结合所述保持部件和容纳所述已经开始栽培的植物的所述容纳部件容易地生成所述培养介质单元。

除了权利要求1至4任意一项权利要求的本发明的优点之外，根据权利要求5的本发明的植物栽培设备实现了下列优点。

每个栽培架排包括用于装载的栽培架或者最上栽培架，每个培养介质单元在被所述运送设备搬入所述栽培库之后即刻存放于其上，并包括用于卸载的栽培架或者所述最下栽培架，每个培养介质单元在被所述运送设备搬出所述栽培库之前一直存放于其中。所述工作站包括卸载区，每个培养介质单元在被所述运送设备搬出所述用于卸载的栽培架或者所述最下栽培架、并由所述运送设备运送之后由所述运送设备放置于所述卸载区中。在每个栽培架排中，所述卸载区的位置比所述用于装载的栽培架或者所述最上栽培架更靠近所述用于卸载的栽培架或者所述最下栽培架。在上述结构下，关于所述栽培架排中的栽培架，所述卸载区和所述用于卸载的栽培架或者所述最方栽培架之间的距离比所述卸载区和所述用于装载的栽培架或者所述最上栽培架之间的距离短。因此，所述培养介质单元被搬出所述栽培库，一般地，容纳在所述植物栽培设备中已经完成栽培的植物且收获周期到来的培养介质单元的时间缩短了。因此，有可能提高运送所述培养介质单元来卸载它们的工作效率，从而提高了所述植物栽培设备的可用性。

除了根据权利要求1至4任意一项权利要求的本发明的优点之外，根据权利要求6的本发明的植物栽培设备获得下列优点。

每个栽培架排中的栽培架被分成预定数量区域，每个区域含有至少一个栽培架。下方一个区域内的栽培架的架高比上方一个区域内的栽培架的架高大。所述工作站包括所述卸载区，每个培养介质单元由所述运送设备放置于其中，每个培养介质单元已经被所述运送设备搬出最下方一个区域内的栽培架并被运送。所述卸载区的位置最靠近所述预定数量的区域中最下方一个。在有上述结构的情况下，关于所述栽培架排中的栽培架，所述卸载区和所述最下方区域之间的距离做得比所述卸载区和除了所述最下方区域之外的任何一个区域之间的距离短。因此，从所述栽培库卸载的所述培养介质单元、一般是容纳所述长大且变高的植物的所述培养介质单元被运送到所述卸载区的时间缩短了。因此，有可能提高输送所述培养介质单元以卸载它们的工作效率，从而提高所述植物栽培设备的可用性。

除了根据权利要求1至6任意一个权利要求的本发明的优点，根据权利要求7的本发明的植物栽培设备实现下列优点。

每个栽培架排具有管道，通过该管道将供给所述上侧培养介质单元的栽培水的多余部分从所述上侧培养介质单元引导到所述下侧培养介质单元，所述上侧培养介质单元是各个存放在沿垂直方向靠近彼此设置的所述栽培架中上方那一个上的培养介质单元，所述下侧培养介质单元是各个存放在位于下侧的一个所述栽培架上的培养介质单元。在这种结构下，通过所述管道将供给所述上侧培养介质单元的栽培水的多余部分供给所述下侧培养介质单元。因此，所述栽培水的供应系统和排放系统的结构（例如，用管道输送）比独立地将所述栽培水供应给所述每个培养介质单元或者从所述每个培养介质单元排放所述栽培水的结构简单。因此，有可能将所述植物栽培设备做得紧凑，从而缩减所述植物栽培设备的成本。

除了根据权利要求1至6任意一项权利要求的本发明的优点之外，根据权利要求8的本发明的植物栽培设备实现了下列优点。

每个栽培架排中的所有栽培架被分成位于最上方的最上栽培架、定位于最下方的最下栽培架和多个在所述最上栽培架和所述最下栽培架之间的多个中间栽培架。所述最上栽培架具有所述第一进水口，从所述栽培水供应源将所述栽培水供应给所述第一进水口；和所述第一出水口，通过所述第一出水口将过多的栽培水排放到所述下水道。最下方的栽培架具有第二进水口，从所述栽培水供应源将所述栽培水供应给所述第二进水口；和所述第二出水口，通过所述第二出水口将多余的栽培水排放到所述下水道。在所述中间栽培架中，直接在所述最上栽培架之下的上部中间栽培架具有第三进水口，从所述栽培水供应源将所述栽培水供应给所述第三进水口，直接在所述最下栽培架之上的下部中间栽培架具有第三出水口，通过所述第三出水口将多余的栽培水排放到所述下水道。沿垂直方向彼此相邻设置的所述每个中间栽培架具有所述管道，通过该管道将供应给所述上侧培养介质单元的栽培水从所述上侧培养介质单元引导到所述下侧培养介质单元，所述上侧培养介质单元为存放在位于上侧的其中一个所述中间栽培架上的每个培养介质单元，所述下侧培养介质单元为存放在位于下侧的其中一个所述中间栽培架上的每个培养介质单元。所述栽培水按顺序被从所述第三进水口通过管道引导到所述下侧上的所述培养介质单元，并且在被供应给存放在所述下部中间栽培架上的每个培养介质单元之后，所述栽培水被从所述第三出水口排放。在这种结构下，在每个栽培架排，所述三部分（或者所述最上栽培架、所述最下栽培架和所述中间栽培架）每一部分的栽培水的供应和排放，可以彼此独立地得到控制。因此，当所述培养介质单元被搬入或者搬出每个栽培架时，可以具体规定所述栽培水的供应所停止的区域。因此，有可能提高所述植物栽培设备的栽培效率，而同时保持所述栽培水供应设备的结构简单。

附图说明

图1是示出根据本发明一个实施例的整体植物栽培设备的立体图；

图2是示出从图1的箭头II方向观察植物栽培设备中的栽培库的图；

图3是图1的植物栽培设备中的栽培单元的分散立体图；

图4是图2的IV部分的主要部分的放大剖视图；

图5是图1的植物栽培设备的主要部分的示意立体图，示出了培养介质单元的装载准备步骤和装载步骤，其中，5A示出了运送设备位于装载/卸载位置以将保持框架从库存区移动到装载/卸载区的状态，5B示出了运送设备将保持框架从库存区运送并放置在装载/卸载区的状态；5C示出了培养介质托盘被把持框把持在装载/卸载区从而产生培养介质单元的状态，5D示出了装载/卸载区的培养介质单元被运送设备运送并被存放在栽培库的最上栽培架上的状态。

图6是与图5类似的示意图，示出了培养介质单元的卸载步骤，其中，6A示出了库存区内的所有保持部件都做成培养介质单元并被存放在栽培架上的状态，存放在最下栽培架上的培养介质单元被运送设备运送并被放置在负载/卸载区；6B示出了将培养介质托盘从装载/卸载区的保持框架取下的状态；6C示出了保持框架被运送设备从装载/卸载区运送并被放置在库存区的状态；6D示出了将培养介质单元从栽培库中的所有最下栽培架卸载、保持框架存放在库存区的状态。

具体实施方式

本发明的植物栽培设备包括：多个能够容纳要栽培植物的栽培单元；包括多个栽培架的架单元，栽培架存放栽培单元作为培养介质单元，栽培单元容纳植物；及沿移动路径移动的运送设备，运送设备运送培养介质单元，运送设备将培养介质单元搬入或者搬出栽培架。此外，以多层方式沿垂直方向设置预定数量的栽培架，形成单个栽培架排。架单元包括栽培库和工作站。栽培库包括预定数量的（一个或者多个）栽培架排。所述预定数量为一个或者多个。工作站包括库存区，库存区存放没有容纳植物的栽培单元作为空单元。运送设备将空单元搬入或者搬出库存区。对植物栽培设备并无具体限制，只要其提高栽培效率和可用性。

在本发明的植物栽培设备中，例如，植物可以是任何给定的植物，包括蔬菜、谷物、大豆、水果和装饰性植物。另外，植物的种养可以在任何给定状态下开始，比如在种子或者树苗状态下，并可以在任何给定状态下完成。

本发明的植物栽培设备可以安装在室内，比如在塑料大棚或者建筑内，或者在室外。

在本发明的植物栽培设备中，栽培单元可以直接容纳培养介质或者容纳存放培养介质的容器。

实施例

参考图1至6描述本发明的一个实施例。

参考图1，其是根据本发明的实施例的整体植物栽培设备100的立体图，植物栽培设备100是安装在作为安装区的平地101上的多层植物栽培设备。

此外，参考图2和图3，图2示出了植物栽培设备100的栽培库121，图3是示出栽培单元110的分解立体图，植物栽培设备100包括多个能够容纳要栽培植物102（见图3）的栽培单元110；带有多个栽培架S的架单元120，所述栽培架S能够存放容纳植物102作为培养介质单元111的栽培单元110；运送设备130，其自动运送培养介质单元111并自动将培养介质单元111搬入或者搬出任意给定的栽培架S；栽培环境设置设备，其设置用于种养存放在每个栽培架S上的培养介质单元111中的植物102的栽培环境（图2示出了组成栽培环境设置设备的其中一个设备的栽培水供应设备150）；以及控制设备105，其根据来自操作员操作的控制板（未示）和各种传感器（未示）的输入信号控制运送设备130和栽培环境设置设备（图1示意性示出了控制设备105）。

在图1和图2中，简明起见，省略了容纳在每个培养介质单元111中的植物102。

架单元120包括：栽培库121，其包括一个或多个和预定数量（在本实施例中是十二个）个栽培架排C；作为工作站的装载/卸载站122，运送设备130通过装载/卸载站122将要装载到栽培库121中的培养介质单元111（即，容纳植物102的培养单元110）运送到栽培库121，并且运送设备130将从栽培库121卸载的培养介质单元111运送到装载/卸载站122；以及下文将描述的框架体123，其支撑每个栽培架S和装载/卸载站122的架161和架171。

栽培库121具有一个或多个以及预定数量的架排块。在本实施例中，栽培库121具有两个架排块，或者第一和第二架排块125和126，每个架排块具有多个栽培架S。

每个架排块125和126包括一个或多个栽培架排C。在本实施例中，每个架排块125和126具有六个栽培架排C。

栽培环境设置设备包括：栽培水供应设备150，其将栽培水供给至存放在每个栽培架S上的培养介质单元111；用光照射植物102的光源设备（未示）；和调节温度和湿气并具有鼓风功能的空调设备（未示）。

在此处，栽培水包括不含除培养流体之外的肥料的水，并且指的是种养植物102所需的液体。

参考图4，其是图3和图2的主要部分的放大剖视图，栽培单元110包括：塑料培养介质托盘112，其用作能够容纳种植器皿103的容纳部件，种植器皿103为分别容纳带有人工种植植物102之培养介质的容器；和作为保持部件的金属保持框架115，其可拆下地保持住由工人搬运并由运送设备130运送的培养介质托盘112。

培养介质托盘112，其容纳并保持作为容纳对象的种植器皿103，具有底壁112a，所述底壁上放置设有一个或多个（在本实施例中是多个）种植器皿103。底壁112a具有：管道槽113，其中流动着供应给培养介质托盘112的栽培水；和位于管道槽113底部的管道出口114，其用于将已经流入管道槽113的栽培水排放下文描述的管道154a。

因此，各种植器皿103分配有从栽培水供应设备150供给至培养介质托盘112的栽培水的一部分，其多余部分经过管道槽113和管道出口114以这个顺序流入管道154a。

保持框架115是加固部件，其加固容纳种植器皿103的培养介质托盘112。保持框架115包括：具有窗116的底壁115a，窗116在包括沿垂直方向面向管道出口114之位置的区域中沿垂直方向开口；及一对沿运送方向相互面对的侧壁115b（见图1和2），所述转移方向为运送设备130转移保持框架115的方向（相应地，保持框架115还可以对应于培养介质单元111）。每个侧壁115b具有能够与运送设备130接合接合的接接合部117。

参考图2，运送设备130包括：将培养介质单元111和保持框架115搬入或者搬出栽培架S的转移机构131；及运送机构141，其与转移机构131配合沿水平方向和垂直方向运送由转移机构131转移的培养介质单元111。转移机构131和运送机构141通过控制设备105的控制自动操作。在本实施例中，运送机构141沿垂直方向运送保持框架115。

安装在运送机构141中的转移机构131包括：一对设于运送机构141的转移架142中的滚子排132，滚子排132在平面内沿垂直于转移方向的方向（在本实施例中，描述为沿水平运动方向）彼此分开；可移动地设于转移架142上的可动体133，，其能够沿转移方向线性地往复运动；及设于可动体133中的手把区134，其能够与保持框架115的接合接合部分117接接合，以使得能够将培养介质单元111搬入或搬出栽培架S。

可动体133由驱动部件（未示）驱动，并可以沿转移方向在转移架142的端部之间移动。在图2中，用实线表示通过位于转移架142一端而处于第一位置的可动体133，用长短线构成的虚线表示位于转移架142的另一端而处于第二位置的可动体133。

位于一对滚子行132之间的手把区134接合能够相对于可动体133沿垂直方向且在接合接合位置和脱离位置之间移动，在所述接合接合位置，手把区134通过由作动器（未示）的驱动与接合接合部分117接合，在所述脱离位置，手把区134与接合接合部分117分离接合。

在可动体133处于第一位置且手把区134与接合部分117接合的情况下，可动体133沿其中一个转移方向（在图2中是左边方向）移动。然后，可动体133将培养介质单元111搬出第一架排块125中的栽培架S，并将其转移到转移架142，并且接着将放置在转移架142上的培养介质单元111搬入第二架排块126的栽培架S，并将其存入其中。

类似地，当可动体133处于第二位置并且手把区134与接合部分117接合时，可动体133沿另一个转移方向（在图2中是右边方向）移动。然后，可动体133将培养介质单元111搬出第二架排块125中的栽培架S并将其转移到转移架142，接着将放置在转移架142上的培养介质单元111搬入第一架排块126中的栽培架S，并将其存放于其上。

运送机构141包括：转移架142，其上放置由转移机构131转移到栽培架S/从栽培架S转移来的培养介质单元111；提升部143，其使转移架142与转移机构131一起平行地沿垂直方向移动；和水平移动区146，其使转移架142和提升部143与传送机构131一起沿水平方向的水平移动方向移动。

提升部143包括：四个柱子144，每个柱子144作为提升引导部件部件；链条（未示），其设为在垂直方向上沿每个柱子144延伸；以及设于转移架142中的链轮145，链轮145与链条配合。随着由旋转驱动部件（未示）所驱动之链轮145的转动，转移架142沿垂直方向运动，以能够在转移机构131可将培养介质单元111搬入或者搬出栽培架S之处停止。

水平移动区146包括：与支撑片148配合着支撑柱子144的底板147，底板147由旋转驱动部件（未示）来驱动；及作为导向部的导轨149，其用作明确给出作为底板147（相应地，运送机构141）的移动路径的水平移动路径作。导轨149配备有分别被设于地板101和框架体123的上部上的直线第一导轨149b和第二导轨149a。当沿垂直方向观察时（在下文称作平面视图），水平移动路径沿与转移方向垂直的方向直线延伸。

参考图1和2，第一架排块125中的每个栽培架排C和第二架排块126中的每个栽培架排C设为其间沿转移方向设有导轨149，所述转移方向是垂直于作为运送机构141移动方向的水平移动方向的水平方向。另外，第一架排块125中的每个栽培架S和第二架排块126中的对应栽培架S设为沿转移方向相互面对上朝向彼此，并位于在水平移动路径上或沿水平移动方向的相同位置。

组成单排的栽培架排C，每排包括多个和预定数量，实际上是四个或者更多个（即，在本实施例中是十五个）以多层的方式沿垂直方向设置的栽培架S，栽培架排C具有相同的结构。相应地，作为在栽培库121内组成单排的栽培架排C，配置有预定数量（即，十五个）的架。在栽培架排C中具有相同次序级别的各栽培架S位于沿垂直方向的相同位置。

给出另一个例子，在多个栽培架排C中，构成单个栽培架排C的栽培架S的数量可以互不相同。

每个栽培架排C包括：位于最上方的最上栽培架S1；位于最下方的最下栽培架S2；和一个或多个（在本实施例中是十三个）中间栽培架S3，其为最上栽培架S1和最下栽培架S2之间的中间架。

中间栽培架S3包括：直接位于最上栽培架S1之下的上部中间栽培架S3a；直接位于在最下栽培架S2之上的下部中间栽培架S3b；和在上部中间栽培架S3a和下部中间栽培架S3b之间的中部中间栽培架S3C。

在每个栽培架排C中，最上栽培架S1是用于开始栽培的栽培架或者是用于装载的栽培架，在培养介质单元111从装载/卸载站122搬入（即，装载到）栽培库121之后立即将培养介质单元111放在最上栽培架S上。最下栽培架S2是用于收割的栽培架或者是用于卸载的栽培架，直到在培养介质单元111被搬出栽培库121（即，从其卸载）而搬到装载/卸载站122之前将培养介质单元111存放在最下栽培架S2上。

在从最上栽培架S1到最下栽培架S2的区域内，每个栽培架排C中的所有栽培架S被分成多个区域R，每个区域R含有预定数量的（一个或多个）栽培架S。另外，每个区域R是由具有不同架高H的栽培架S形成。

在本实施例中，每个栽培架排C被分成多个或者三个区域R，更具体而言，位于最上方的最上区域R1、位于最下方的最下区域R2和在最上区域R1和最下区域R2之间的中间区域R3。

区域R1至R3具有相同数量的架子，每个架子含有多个或者五个栽培架S。

每个栽培架排C包括多个具有多级的不同架高H的栽培架S。

更具体而言，从包括最上栽培架S1的最上区域R1开始朝向包括最下栽培架S2的最下区域R2，各区域R1至R3中的架高H变得越来越大。从最上区域R1朝向最下区域R2每个栽培架S的架高H会变大。

因此，区域R的位置越低，其所包括的栽培架S的架高H则越大，最下栽培架S2的架高H大于最上栽培架S1的架高H。

在各区域R1至R3中，将位于最上方的栽培架S的高度设置为比其它栽培架S的架高H大，目的是容易识别沿垂直方向相邻设置的区域R1和R2之间或者R2和R3之间的边界。再给出一个例子，各区域R1至R3中的所有栽培架S可以具有相同的架高H。

随着种植的植物102在培养介质单元111内长大、变高，它的培养介质单元111被运送设备130运送到具有较大架高H的栽培架，即，位于较低位置的栽培架S。

参考图2和4，其示意性示出了栽培水供应设备150，将栽培水供应给存放在每个栽培架S上的培养介质单元111的栽培水供应设备150包括：栽培水供应源151；供水管152，其形成用于将栽培水从栽培水供应源151引导到培养介质单元111的供水路径152a；设于供水路径152a上的供水调节阀153，供水调节阀153通过由控制设备105控制而供应或者停止供应栽培水；形成管道154a的管道管154；形成排水路径155a的排水管155，排水路径155a排出来自培养介质单元的多余栽培水111；和下水道156，多余栽培水通过排水路径155a被引导到下水道156。

栽培水从栽培单元110中的培养介质托盘112的管道出口114流入设于每个栽培架S中的管道154a。在所有管道154a中，入口154i和出口154o设为它们彼此在平面视图上重叠。

在栽培水供应设备150中，栽培水从供水路径152a的进水口157供应到存放在特定栽培架上的培养介质单元111的培养介质托盘112，所述特定栽培架是在每个栽培架排C中的最上栽培架S1、最下栽培架S2和上部中间栽培架S3a。另外，多余栽培水从作为特定栽培架的最上栽培架S1、最下栽培架S2和下部中间栽培架S3b通过排水路径155a的出水口158排放到下水道156。

在图1和图2中，示出了每个不包括培养介质单元11的最上栽培架S1的状态。

具体而言，最上栽培架S1具有：作为第一进水口的进水口157a，栽培水从供水路径152a流向进水口157a；及作为第一出水口的出水口158a，由进水口157a供给的栽培水中的多余部分从出水口158a排出。出水口158a是管道154的出口154o，其作为设于最上栽培架S1中的第一管道。

最下栽培架S2具有：作为第二进水口的进水口157b，栽培水从供水路径152a流向进水口157b；及作为第二出水口的出水口158b，由进水口157b供给的栽培水中的多余部分从出水口158b排出。出水口158b是管道154a的出口154o，其作为设于最下栽培架S2中的第二管道。

在中间栽培架S3中，上部中间栽培架S3a未设有与下水道156连通的出水口158，而仅设有作为第三进水口的进水口157c。下部中间栽培架S3b未设有与供水路径152a连通的进水口157，而仅设有作为第三出水口的出水口158c。通过出水口158c，已经从上架到下架沿垂直方向依次流过设于上部中间栽培架S3a和下部中间栽培架S3b之间的中部中间栽培架S3c的管道154a的栽培水流入排水路径155a。出水口158c是管道154a的出口154o，其作为设于下部分中间栽培架S3b中的第三管道。

在管道154a设于中间栽培架S3中作为中间管道的情况下，对于沿垂直方向相邻设置之栽培架S的中间栽培架S3，将供给至位于较高位置的中间栽培架S3上存放的上侧培养介质单元111（例如，图4的培养介质单元111a）的栽培水的多余部分从上侧培养介质单元111引导到存放在位于较低位置的中间栽培架S3上的下侧培养介质单元111（例如，培养介质单元111b）。

此外，所有管道154a的出口154o设为在平面视图上彼此重叠。在这个布局下，即使在至少一个中间栽培架S3不存放培养介质单元111时，通过跳过不存放培养介质单元111的中间栽培架S3，将水从出口154o供应给位于较低位置的中间栽培架S3。

因此，通过进水口157，将栽培水供给至从顶部开始的第二栽培架的上部中间栽培架S3a。然后，栽培水沿朝下方向通过管道154a而依次连续地从上部中间栽培架S3a流向中部中间栽培架S3c。最后，在栽培水到达下部中间栽培架S3b（从底部开始的第二栽培架）之后，通过出水口158c排放。参考图1和2，装载/卸载站122包括：装载/卸载区160，其组成装载区和卸载区，已经由运送机构141运送并且要被装载到栽培库121上的培养介质单元111放置于所述装载区，并且已经被运送设备130从栽培库121卸载的培养介质单元111放置于所述卸载区；和至少一个（在本实施例中是一个）库存架排170作为库存区，其中未容纳植物102的栽培单元110的保持框架115作为空单元存放，从而能够由运送设备130的转移机构131搬运。

装载/卸载区160和库存架排170设为在转移方向上沿它们之间的水平移动路径相互面对，，并且位于沿水平移动路径或沿各水平移动方向的相同位置。

装载/卸载站122，即，装载/卸载区160和库存架排170，设为沿运送机构141的水平移动方向相邻于栽培库121，并且同时与栽培库121集成。

更具体而言，装载/卸载站122相对于栽培库121的位置确定为，当装载/卸载站122在水平移动路径上相对于栽培架排C1和C2（其为相邻于装载/卸载站122的特定栽培架排）移动一定距离时，该距离与运送机构141在每个架排块125和126中的相邻栽培架排C之间沿水平移动路径上移动的距离相同，装载/卸载站122能够将培养介质单元111或者保持框架115搬入或者搬出装载/卸载区160和库存架排170。换句话说，装载/卸载区122沿水平移动方向以一定间隔相邻于栽培库121，所述间隔与沿水平移动方向相邻的栽培架排C之间的间隔相同。

装载/卸载区160沿水平移动方向设为相邻于第二架排块126，第二架排块126为架排块125和126中的一个。另外，装载/卸载区160设为相邻于位于第二架排块126端部的栽培架排C2，与上文的栽培架排C2集成。

库存架排170设为沿水平移动方向相邻于第一架排块125，第一架排块125是架排块125和126中的另一个。另外，库存架排170设为相邻于位于第一架排块125端部作为特定栽培架排的栽培架排C1附近，与上文的栽培架排C1集成。

因此，运送设备130用运送模式和搬入/搬出模式将培养介质单元111和保持框架115搬入或者搬出装载/卸载站122，所述运送模式和搬入/搬出模式分别与关于水平和垂直地将运送培养介质单元111到栽培库121的描述以及将培养介质单元111搬入或者搬出栽培架S的模式相同。

装载/卸载区160包括至少一个（在本实施例中是一个）转移轨道，其是沿垂直方向设置的装载/卸载架161。

装载/卸载架161是其上放置有已由运送设备130运送而要被搬入栽培库121的培养介质单元111的装载架。同样，装载/卸载架161是其上放置有已由运送设备130运送而被搬出栽培库121的培养介质单元111的卸载架。

对于每个栽培架排C中的所有栽培架S，装载/卸载架161的位置比最上栽培架S1和中间栽培架S3更靠近最下栽培架S2。另外，装载/卸载架161的位置最靠近下方区域R2中的最下栽培架S2，并且最靠近预定数量的区域R1至R3中的最下区域R2。

库存架排170包括库存架171，其数量等于或者多于组成栽培库121的栽培架排C的数量。在本实施例中，库存架171的数量为十二个，等于栽培架排C的预定数量。

最下库存架171沿垂直方向位于与栽培架排C中的最下栽培架S2相同的高度，最并且上库存架171高度与具有栽培架行C中的一个中间栽培架S3（其为相同具有顺序级别的栽培架S）的高度相同。库存架171的高度与栽培架排C中具有相同顺序级别的栽培架S的高度相同，并且根据它们的垂直位置而不同。

给出另一个例子，所有库存架171的高度可以彼此相同，并且至少一个库存架171的高度可以与栽培架S的架高H不同。

培养介质单元111被搬出栽培架S，并被放置在装载/卸载架161上。然后，从培养介质单元111取下容纳种植器皿103的培养介质托盘112。随后，其余的保持框架115被转移机构131从位于沿垂直方向与最下库存架171处于相同位置的装载/卸载架161转移到库存架171，并作为作为空单元存放于其上。

库存架171不具有包括栽培架S所需之栽培水供应设备150的栽培环境设置设备。

当运送机构141处于水平移动路径上的装载/卸载位置P（见图5）时，已经由转移机构131从库存架171转移的保持框架115由转移机构131放置在装载/卸载架161上。

然后，容纳其中种植有工人种植植物102的种植器皿103（见图3）的培养介质托盘112由放置于装载/卸载架161上的保持框架115保持着。结果是，获得培养介质单元111。

当运送机构141处于装载/卸载位置P（见图6）时，在已经从栽培库121运送来的培养介质单元111由转移机构131放置在装载/卸载架161之后，剩余的保持框架115（为了收割而取下了培养介质托盘112）通过转移机构131从装载/卸载架161运送并被放置在库存架171上。

通过这种方式，装载/卸载位置P变成装载位置以及卸载位置。

接着，主要参考描述了植物栽培设备100的栽培库121的装载/卸载步骤图5和6，并且，在必要情况下参考图1和2，下文将描述从存放在库存架171上的保持框架115形成培养介质单元111和将所形成的培养介质单元111装载到栽培库121上的装载步骤，以及一种在植物栽培设备中存放培养介质单元的方法，其包括将培养介质单元111从栽培库121卸载的卸载步骤。

在图5和6中，为了简明起见，局部删除并简化了植物栽培设备100。

如图1所示，保持框架115保持在库存架排170中，而保持框架115存放在库存架171上，所述保持框架115用于形成要存放在第一架排块125和第二架排块126中的栽培架排C的最上栽培架S1上的培养介质单元111。

参考图5A，在用于准备要被装载到栽培库121上的培养介质单元111的装载准备步骤中，已经沿着导轨149移动了的移动架142和运送机构141的转移机构130（见图2）处于装载/卸载区160和库存架排170之间的水平移动路径上的装载/卸载位置P。

在装载/卸载位置P，位于由图2的实线表示的位置处的转移机构130的可动体133将单个保持框架115（即，空框架）搬出库存架排170中的最下库存架171，并将它运送到朝向装载/卸载架161的转移架142。然后，可动体133沿转移方向（在图2中是左边方向）朝向装载/卸载架161移动。结果是，当整个保持框架115被放置在转移架142的预定位置之后，手把区134在转移架142上的把持框架115下移动并且处于脱离位置。随后，在朝向库存架排170（在图2的右边方向）移动预定距离之后，可动体133停止。在这个位置，手把区134朝上移动，以处于其与与接合部分117接合的接合位置。

然后，可动体133在手把区134和接合部分117彼此接合的情况下朝装载/卸载架161移动。随后，转移机构131将保持框架115从转移架142搬入装载/卸载架161中。结果是，保持框架115被放置在装载/卸载架161上（见图5B）。

在这之后，容纳其中工人已经将植物102种植于其中的种植器皿103（见图3）的培养介质托盘112被放入放置在装载/卸载架161上的保持框架115中。培养介质托盘112被容纳在保持框架115内，从而在装载/卸载区160内形成培养介质单元111（见图5C）。

在包括上文描述的一系列步骤的装载准备步骤完成之后，在装载步骤中，当运送机构141占有装载/卸载位置P，转移机构131将培养介质单元111搬出装载/卸载区160，并将它运送到转移架142上的预定位置。然后，运送机构141在水平移动路径上沿着导轨149移动，并在沿水平运动方向与与栽培架排C对应的存放位置处停止，这包括在其中要存放培养介质单元111的第一架排块125中。

此后，通过提升部143沿垂直方向将转移架142向上移动到最上栽培架S1（见图2），并且停止。转移机构131将培养介质单元111从转移架142搬入最上栽培架S1中，使得培养介质单元111被存放在最上栽培架S1上（见图5D）。

在水平移动路径上的存放位置同样适用于在第一架排块125和第二架排块126中的沿转移方向相互面对的栽培架S。

此后，重复上文的装载准备步骤和装载步骤，从而按顺序将存放在库存架171上的保持框架115从较低的架搬出库存架171。然后，保持框架115形成为装载/卸载架161上的培养介质单元111，并被运送机构141和转移机构131从装载/卸载区160运送。随后，培养介质单元111按顺序存放在第一架排块125的最上栽培架S1上，以便装载它们。此后，与第一架排块125类似，从库存架排170中的所有保持框架115形成的培养介质单元111被存放在第二架排块126中的栽培架排C的最上栽培架S1上（见图6A）。

接下来描述卸载步骤。已经被存放在第一架排块125的最下栽培架S2上的培养介质块111被搬出最下栽培架S2，并被转移机构131转移到转移架142。然后，培养介质单元111被运送机构141沿着水平移动路径运送到装载/卸载位置P。在装载/卸载位置P，培养介质单元111被转移机构131从转移架142运到装载/卸载区160，并被放置于其上（见图6A）。

然后，工人仅从装载/卸载区160中的培养介质单元111拿出培养介质托盘112。结果是，在装载/卸载架161上只留下栽培单元110的保持框架115（见图6B）。

此后，在装载/卸载位置P，保持框架115被转移机构131搬出装载/卸载架161，并被转移到转移架142。然后，保持框架115被搬入位于装载/卸载架161的沿转移方向的相对侧（转移架142在它们之间）的库存架排170中一个预定库存架171，并被存放在该库存架171上（参见图6C）。

与上述步骤类似，然后，培养介质单元111被依次搬出第一架排块125中的其余栽培架排C的最下栽培架S2。随后，培养介质单元111被依次搬出第二架排块126中的栽培架排C的最下栽培架S2。已经被存放在栽培库121的最下栽培架S2上的培养介质单元111的保持框架115被存放在库存架排170的库存架171上（参见图6D）。

完成上述卸载步骤之后，在用于培养介质单元111的轮换步骤中，在处于图6D所示状态的植物栽培设备100中，已经存放在各架排块125和126中的下部中间栽培架S3b上的培养介质单元111（见图1和2）被转移机构131和运送机构141一个接一个地搬出下部中部栽培架S3b，并被一个接一个地搬入最下栽培架S2。

同样，已经存放在位置高于下部中间栽培架S3b的栽培架S上的培养介质单元111依次被转移机构131和运送机构141转移到下一个栽培架S。

接着，下文将描述如上配置实施例的操作和优点。

植物栽培设备100包括：具有栽培架S的架单元120，容纳植物102的栽培单元110存放在所述栽培架S作为培养介质单元111；及在水平移动路径上移动的运送设备130，运送设备130运送培养介质单元111，并将培养介质单元111搬入或者搬出栽培架S。此外，以多层形式沿垂直方向设置的多个栽培架S组成单个栽培架排C。

根据这一结构，多个存放培养介质单元111的栽培架S组成垂直的多层栽培架排C。因此，植物栽培设备100可以通过利用垂直空间增加栽培架S的数量而增加要栽培植物102的产量，同时保持其沿水平方向的紧凑性。

架单元120包括：具有栽培架排C的栽培库121；及具有库存架排170的装载/卸载站122，在库存架排170中，将未容纳植物102的栽培单元110的保持框架115作为空单元存放。此外，运送设备130将保持框架115搬入或者搬出库存架排170。

根据这一结构，存放未种植植物102（例如在长成的植物102被收割之后）之保持框架115的库存架区170被放入植物栽培设备100中，作为架单元120的一部分，所述架单元包括存放带有种植有植物102的培养介质单元111的栽培库121。因此，无需将保持框架115输送到植物栽培设备100的外部，并且提高了运送保持框架115来获得培养介质单元111的工作效率。因此，植物栽培设备100可以在栽培室121内以高存放效率操作，从而提高植物栽培设备100的栽培效率。

此外，通过使用运送设备130可将保持框架115运送到库存架排170，所述运送设备在将栽培库121中的栽培架S之间转移培养介质单元111并且将培养介质单元111搬入或者搬出栽培架S。因此，不必有用于将保持框架115搬入或者搬出库存架排170的专用运送设备，以便减少植物栽培设备100的成本。此外，通过与将培养介质单元111搬入或者搬出栽培架S相同的搬入/搬出方式，将保持框架115搬入或者搬出库存架排170。因此，有可能提高植物栽培设备100的可用性并简化运送设备130的结构，从而缩减植物栽培设备100的成本。

因为库存架排170配置有库存架171，其数量等于栽培库121所具有的栽培架排C的数量。因此，库存架排170为栽培库121中的所有栽培架排C中的每一个保留至少一个存放保持框架115的库存架171。因此，有可能提高运送每个栽培架排C的保持框架115和培养介质单元111的工作效率，从而提高栽培效率。

库存架排170和装载/卸载区160设为分别相邻于特定栽培架排C1和C2近，作为栽培库121的特定栽培架，并分别与特定栽培架排C1和C2集成。这减小了具有栽培架排C的栽培库121的尺寸，以及具有库存架171和装载/卸载区160的装载/卸载站122的尺寸。因此，可以将植物栽培设备100做得紧凑。

装载/卸载站122具有装载/卸载架161，其上放置有由停在水平移动路径上的装载/卸载位置P处的运送设备130搬入栽培库121的栽培架S的培养介质单元111。另外，库存架排170中的库存架171的位置确定为，使得运送设备130可以将保持框架115搬出库存架171，并将它搬入装载/卸载架161，而不从装载/卸载位置P开始在水平移动路径上移动。

根据这一结构，当容纳植物102的培养介质托盘112被保持框架115支撑着，并且保持框架115被运送设备130搬出库存架171以将栽培单元110从保持框架115换到培养介质单元111中时，运送设备130可以将保持框架115搬出库存架171，而不从装载/卸载位置P开始在水平移动路径上移动。结果是，缩短了为了获得培养介质单元111而运送保持框架115的时间，使得运送保持框架115的工作效率得到提高。因此，缩短了将从保持框架115获得的培养介质单元111运送到栽培架S的时间，使得植物栽培设备100的可用性得到提高。

栽培单元110包括：容纳种植有植物102的种植器皿103的培养介质托盘112；及可取下地保持住培养介质托盘112的保持框架115，保持框架115由运送设备130的转移机构131把持。增加由转移机构131把持着的保持框架115的强度可靠地方便用运送设备130把持培养介质单元111。

另外，由于保持框架115作为加强容纳植物102的培养介质托盘112的加固部件，因此可减轻培养介质托盘112的重量。因此，当植物102被搬出植物栽培设备100时，只有容纳植物102的培养介质托盘112可以被从培养介质单元111中取出并被运送。因而，当植物102被搬出植物栽培设备100时，有可能减轻运送容纳植物102的培养介质托盘112的工作。

保留在库存架排170中的空单元对应于假设培养介质托盘112被从栽培单元110取走的状态下的保持框架115。相应地，从中取走了培养介质托盘112的保持框架115被留在植物栽培设备100中，例如，通过被保留在库存架排170中作为空单元。因此，有可能通过将保持框架115与容纳已经开始栽培了的植物102的培养介质托盘112组合而容易地形成培养介质单元111。

每个栽培架排C包括：最上栽培架S1，其上存放有在被运送设备130装载到栽培库121上之后立即存放的培养介质单元111；和最下栽培架S2，其上面存放有直到被运送设备130从栽培库121卸载之前存放的培养介质单元111。装载/卸载站122包括装载/卸载区160，其上放置被搬出最下栽培架S2的培养介质单元111，装载/卸载区160的位置比最上栽培架S1更靠近最下栽培架S2。

根据这一结构，对于栽培架排C中的栽培架S，装载/卸载区160和最下栽培架S2之间的距离比装载/卸载区160和最上栽培架S1之间的距离短。这缩短了将被搬出栽培库121的培养介质单元111或者将容纳已经在植物栽培设备100中完成栽培而到达收获期之植物102的培养介质单元111运送到装载/卸载区160的时间。因此，有可能提高为了卸载培养介质单元111而运送它的工作效率，从而提高植物栽培设备100的可用性。

栽培架排C中的所有栽培架S被分成多个区域R；下方区域R内的栽培架S比上方区域R内的架高H高。装载/卸载站122具有装载/卸载区160，在运送设备130将培养介质单元111搬出最下区域R2中的最下栽培架S2并被运送之后，通过运送设备130将培养介质单元111放入装载/卸载区160。装载/卸载区160最靠近区域R1至R3中的最下区域R2。

根据这一结构，对于栽培架排C中的栽培架S，装载/卸载区160和最下区域R2之间的距离小于装载/卸载区160和区域R1和R3之中除了最下区域R2之外的任何一个区域之间的距离。这缩短了将从栽培库121卸载的培养介质单元111或者容纳已经长大且变高的植物102的培养介质单元111运送到装载/卸载区160的时间。因此有可能提高为了卸载培养介质单元111而运送它的工作效率，从而提高了植物栽培设备100的可用性。

每个栽培架排C具有管道154a。通过管道154a，供给至存放在沿垂直方向相互靠近的中间栽培架S3中的上方一个上的上侧培养介质单元111a的栽培水的多余被从上侧培养介质单元111a引导到存放在位于下侧的另一中间栽培架S3上的下侧栽培架单元111b。

根据这一结构，供给至上侧培养介质单元111a的栽培水的多余部分通过管道154a供给至下侧培养介质单元111b。因此，较之独立地向每个培养介质单元111供应栽培水或者从每个培养介质单元排放栽培水的供应系统和排放系统，栽培水的所述供应系统和排放系统结构简单（例如，布置管道）。因此，有可能将植物栽培设备100做得紧凑，从而缩减植物栽培设备100的成本。

每个栽培架排C中的所有栽培架S被分成最上栽培架S1、最下栽培架S2和多个中间栽培架S3。最上栽培架S1具有：进水口157a，来自栽培水供应源151的栽培水供给进水口157a；及出水口158a，多余栽培水从出水口158a排放到下水道156。最下栽培架S2具有：及第二进水口157b，来自栽培水供应源151的栽培水供给至第二进水口157b；第二出水口158b，多余的栽培水从第二出水口158b排放到下水道156。对于中间栽培架S3，上部中间栽培架S3a具有第三进水口157c，来自栽培水供应源151栽培水供给至第三进水口157c，并且直接位于在最下栽培架S2之上的下部中间栽培架S3b具有出水口158c，多余的栽培水从出水口158c被排放到下水道156。沿垂直方向相互相邻的每个中间栽培架S3具有管道154a。管道154a将供给至存放在位于上侧的一个中间栽培架S3上的上侧培养介质单元111的栽培水引导到存放在位于下侧的另一个中间栽培架S3上的下侧培养介质单元111。栽培水依次通过管道154a从进水口157c引导到在下侧的下侧培养介质单元111。在被供给至存放在下部中间栽培架S3上的培养介质单元111之后，栽培水从出水口158c排放。

根据这一结构，在每个栽培架排C中，对于三个部分的每个部分，即最上栽培架S1、最下栽培架S2和中间栽培架S3的栽培水的供应和排放可以互相独立地控制。因此，当培养介质单元111被搬入或者搬出每个栽培架S时，可以限制停止供应栽培水的区域。因此有可能提高植物栽培设备100的栽培效率，同时保持栽培水供应设备150的简单结构。

此外，最上栽培架S1作为用于装载的栽培架，在培养介质单元111被装载到栽培库121之后，最上栽培架S1上面立即存放培养介质单元111，并且最下栽培架S2作为用于卸载的栽培架，直到在培养介质单元111被从栽培库121卸载之前即刻培养介质单元111存放在最下栽培架S2上。将培养介质单元111移动到最上栽培架S1或者到最下栽培架S2需要比在中间栽培架S3之间转移培养介质单元更长的时间。相应地，独立于中间栽培架S3的栽培水供给系统，为最上栽培架S1和最下栽培架S2的提供各自栽培水供给系统提供，所述用于最上栽培架S1和最下栽培架S2的栽培水供给系统较长时间地停止供给栽培水。这使之有可能进一步提高植物栽培设备100的栽培效率。

下文将描述修改后的配置，作为对上述实施例的局部修改而形成的实施例。

根据所容纳的植物102的生长周期或者类型，以及根据长成的植物102的改变高度，可以将培养介质单元111存放在具有适当架高H的栽培架S上。

组成栽培架排C的所有栽培架S可以具有相同的架高H。

多个架排块彼此之间的栽培架排C数量可能不同。

栽培单元可能是可以容纳种植器皿103且与转移机构131接合的单个一体性部件，而不是可被分成培养介质托盘112和保持框架115的可分开部件。

培养介质托盘112可以直接容纳作为容纳对象的培养介质。

在装载/卸载站122中，装载/卸载区160可以由沿垂直方向设置的两个或者三个或者更多或者多个装载/卸载架161组成。另外，各装载/卸载区160和库存架171分别可以在水平方向上的沿水平移动路径设置成多排。此外，可以用单独的架或者排的形式形成装载架或者卸载架。

管道154a由管道管154组成，其为独立于培养介质托盘112的部件。。但是，它可以通过将管道管和培养介质托盘112一体成型而形成，或者设于培养介质托盘112中。

在栽培架排C中，用于装载的栽培架可以是除最上栽培架S1之外的任何栽培架S，用于卸载的栽培架可以是除最下栽培架S2之外的任何栽培架S。

栽培水供应源151可以是由多个独立地对多个培养介质单元111供应栽培水的栽培水供应源组成的组件。同样，下水道156可以是由多个下水道组成的组件，多余的栽培水被从多个培养介质单元111独立地引导到多个下水道。

100...植物栽培设备

102...植物

110...栽培单元

111...培养介质单元

112...培养介质托盘

115...保持框架

120...架单元

121...栽培库

122...装载/卸载站

125,126...架排块

130...运送设备

131...转移机构

141...运送机构

150...栽培水供应设备

154a...管道

157...进水口

158...出水口

160...装载/卸载区

161...装载/卸载架

170...库存架排

171...库存架

S,S1,S2,S3...栽培架

C...栽培架排

R...区域

P...装载/卸载位置

H...架高

Claims (8)

1.一种植物栽培设备，包括：

多个能够容纳要栽培植物的栽培单元；

包括多个栽培架的架单元，其中所述栽培架存放所述栽培单元作为培养介质单元，并且所述栽培单元容纳所述植物；和

在移动路径上移动的运送设备，其中所述运送设备运送所述培养介质单元，并且所述运送设备将所述培养介质单元搬入或者搬出所述栽培架，其中

以多层方式沿垂直方向设置预定数量的所述栽培架，以形成单个的栽培架排，

所述植物栽培设备的特征在于，

所述架单元包括栽培库和工作站，

所述栽培库包括预定数量的栽培架排，所述预定数量为一个或者多个，

所述工作站包括库存区，并且所述库存区存放所述未容纳植物而作为空单元的栽培单元，并且

所述运送设备将所述空单元搬入或者搬出所述库存区。

2.根据权利要求1的植物栽培设备，其特征在于，

所述库存区是库存架排，并且所述库存架排包括以多层方式沿垂直方向设置的预定数量以上的栽培架，并且

所述库存架排设为相邻于作为所述栽培架排的特定栽培架排，并且所述库存架排与所述特定栽培架排集成在一起。

3.根据权利要求1或者2的植物栽培设备，其特征在于，

所述工作站包括装载区，由停在所述移动路径上的装载位置处的所述运送设备把要被搬入所述栽培架的所述培养介质单元放置入所述装载区，并且

所述库存区位于这样的位置，即，所述运送设备不用从所述装载位置在所述移动路径上移动就可以将所述空单元搬出所述库存区并搬入所述装载区。

4.根据权利要求1至3任意一项权利要求的植物栽培设备，其特征在于，

每个栽培单元包括容纳部件和保持部件，其中所述容纳部件容纳要存放的对象，所述要存放的对象中种植有所述植物，所述保持部件可取下地保持住所述容纳部件，并且所述保持部件由所述运送设备来搬动，并且

所述空单元是处于所述容纳部件被取走状态下的所述保持部件。

5.根据权利要求1至4任意一项权利要求的植物栽培设备，其特征在于，

每个栽培架排包括：

用于装载的栽培架或者最上栽培架，在所述培养介质单元被所述运送设备搬入所述栽培库之后即刻被存放于其上，及

用于卸载的栽培架或者最下栽培架，在所述培养介质单元被所述运送设备搬出所述栽培库之前一直被存放于其上，

所述工作站包括卸载区，所述培养介质单元在被所述运送设备搬出所述用于卸载的栽培架或者所述最下方栽培架并运送之后，被所述运送设备放置于所述卸载区，并且

所述卸载区的位置比每个栽培架排中的所述用于装载的栽培架或者所述最上栽培架更靠近所述用于卸载的栽培架或者所述最下栽培架的位置。

6.根据权利要求1至4任意一项权利要求的植物栽培设备，其特征在于，

所述栽培架排中的预定数量的栽培架被分成预定数量的区域，其中每个区域含有至少一个所述栽培架，

较低的所述区域中的栽培架的架高比较高的所述区域中的栽培架的架高大，

所述工作站包括卸载区，已由所述运送设备从最下方的一个所述区域中的栽培架搬出的所述培养介质单元由所述运送设备运送并放置于其中，并且

所述卸载区的位置最靠近所述预定数量区域中的最下区域。

7.根据权利要求1至6任意一项权利要求的植物栽培设备，其特征在于，

每个栽培架排具有管道，

在每个垂直相邻的栽培架对中，存放在上栽培架中的所述培养介质单元定义为上侧培养介质单元，存放在下栽培架中的所述培养介质单元定义为下侧培养介质单元，

所述管道将供给至所述上侧培养介质单元的栽培水的多余部分从所述上侧培养介质单元引导到所述下侧培养介质单元。

8.根据权利要求1至6任意一项权利要求的植物栽培设备，其特征在于，

每个栽培架排中的所有栽培架被分成位于最上方的最上栽培架、位于最下方的最下栽培架和多个位于所述最上和所述最下栽培架之间的中间栽培架，

所述最上栽培架具有第一进水口和第一出水口，从栽培水供应源将栽培水供应给所述第一进水口，并且通过所述第一出水口将多余的栽培水排放到下水道，

所述最下栽培架具有第二进水口和第二出水口，从所述栽培水供应源将所述栽培水供应给所述第二进水口，并且通过所述第二出水口将多余的栽培水排放到所述下水道，

在所述中间栽培架中，直接在所述最上栽培架下面的上部中间栽培架具有第三进水口，从所述栽培水供应源将所述栽培水提供给所述第三进水口，并且直接在所述最下栽培架上面的上部中间栽培架具第三出水口，通过所述第三出水口将多余的栽培水排放到所述下水道，

在每对垂直相邻的中间栽培架中设置管道，存放在所述栽培架对中的上栽培架中的所述培养介质单元被定义为上侧培养介质单元，存放在所述栽培架对中的下栽培架中的所述培养介质单元被定义为下侧培养介质单元，其中所述管道将供给至所述上侧培养介质单元的栽培水从所述上侧培养介质单元引导到所述下侧培养介质单元，并且

在被按顺序从所述第三进水口通过所述管道引导到位于下侧的所述培养介质单元，然后供给到存放在所述下部中间栽培架上的所述培养介质单元之后，所述栽培水从所述第三出水口排放。

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