JP2013034393A

JP2013034393A - 植物栽培装置の灌水装置

Info

Publication number: JP2013034393A
Application number: JP2011170553A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Utaki; 昭彦宇瀧; Nobuyuki Yamazaki; 信幸山崎; Takeshi Ito; 豪伊藤
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2013-02-21
Also published as: WO2013018460A1

Abstract

【課題】植物栽培装置の構成部材への栽培水の付着を抑制することおよび栽培トレーの植物に栽培水を噴霧することにより、植物栽培装置のメンテナンス性の向上が可能で、かつ栽培水の消費量と植物の生産コストとを削減可能な植物栽培装置の潅水装置を提供する。
【解決手段】植物栽培装置１００は、栽培トレー１０１が格納される栽培棚１０６を有する栽培庫１０５と、灌水装置Ｗと、潅水される栽培トレー１０１が載置される入出庫棚１２０とを備える。灌水装置Ｗは、植物Ｐに栽培水を噴霧する噴霧ノズル１４５と、噴霧ノズル１４５から噴霧された栽培水の拡散を防止するカバー１３０とを有する。潅水室Ｒｉを形成するカバー１３０は、平面視で植物Ｐの全体を覆うとともに、カバーの側壁１３２の下端部が平面視で植物Ｐの全体を囲むように、天井壁１３１から栽培トレー１０１に向かって下方に延びている。噴霧ノズル１４５は潅水室Ｒｉ内で栽培水を噴霧する。
【選択図】図１

Description

本発明は、栽培対象である植物が植えられている栽培トレーが格納される複数の栽培棚を有する栽培庫を備える植物栽培装置において、植物に栽培水を灌水するための灌水装置に関する。そして、前記植物は、例えば苔植物である。

植物栽培装置が、栽培対象である植物が植えられている栽培トレーが格納される複数の栽培棚を有する栽培庫を備え、さらに、栽培トレーの植物に栽培水を灌水するための灌水装置を備えるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、室内での観賞用に、苔を栽培する栽培装置が、苔に散水する噴霧ノズルと、容器に植えられた苔の全体を水平方向（または、側方）から囲むカバーとを備えるものもは知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−２０９９７０号公報（段落００４２、図１、図３）特開２００９−２９６９２８号公報（段落００２２−００３２、図１−図３）

ところで、栽培トレーが格納される複数の栽培棚を有する栽培庫を備える植物栽培装置において、栽培トレーに植えられた植物に潅水が行われる場合に、栽培トレーに収容されて植物が植えられている用土に上方から潅水するだけでは、栽培トレーのすべての植物を均一に潅水することは困難であるために、生育にバラツキが生じるという問題があった。

そこで、すべての植物に均一に潅水するために、栽培水の水量を多くすると、栽培トレーから栽培水が溢れ出たり、用土や植物が栽培水とともに流出してしまうという問題、流出した用土や植物により排水路が詰まるという問題、これらの問題に起因して植物栽培装置のメンテナンス作業に手間がかかるという問題、さらに栽培液の消費量が増加して、育成される植物のコストが増加するという問題があった。

また、すべての植物に対して上方から栽培水の噴霧によって潅水が行われる場合には、植物を側方から覆うカバーだけでは、噴霧された栽培水の拡散または飛散（以下、「飛散」を含めて単に「拡散」という。）を十分に抑制することができないために、植物に対する効率的な潅水が困難であり、栽培液の消費量が増加するという問題があった。

また、自動倉庫型の植物栽培装置においては、噴霧された栽培水が拡散または飛散すると、拡散した栽培水が栽培トレーの移送装置や栽培庫などに付着して、植物栽培装置の構成部材に悪影響（例えば、錆の発生）を与える虞があるため、さらには衛生上の観点から、該構成部材に付着した栽培液を除去することが必要になって、植物栽培装置のメンテナンス作業に手間がかかるという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、植物栽培装置の構成部材への栽培水の付着を抑制することおよび栽培トレーの植物に栽培水を噴霧することにより、植物栽培装置のメンテナンス性を向上させること、および、栽培水の消費量と栽培された植物の生産コストとを削減する植物栽培装置の潅水装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、さらに、吸気ポンプおよび給水ポンプを有する潅水装置の小型化およびコスト削減が可能な植物栽培装置の潅水装置を提供することである。

まず、請求項１に係る発明は、栽培対象である植物が植えられている栽培トレーが格納される複数の栽培棚を有する栽培庫を備える植物栽培装置に備えられて、前記栽培トレーの前記植物に栽培水を灌水するための灌水装置において、前記植物に栽培水を噴霧する噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルから噴霧された栽培水の拡散を防止するカバーとを有し、前記植物栽培装置が、前記栽培棚とは別個に、前記栽培トレーが灌水対象トレーとして載置されるトレー載置部を備え、前記カバーが、平面視で前記灌水対象トレーの前記植物の全体を覆うとともに、下端部が平面視で前記灌水対象トレーの前記植物の全体を囲むように、頂部から前記灌水対象トレーに向かって下方に延びていることにより、前記各栽培棚から隔離された空間であって、前記灌水対象トレーの前記植物が前記噴霧ノズルからの栽培水により灌水される灌水室を形成し、前記噴霧ノズルが、前記灌水室内において栽培水を噴霧することにより、前述した課題を解決したものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記トレー載置部が、前記栽培庫に対する前記栽培トレーの入出庫のための入出庫部であり、前記カバーが、前記入出庫部に着脱可能に設けられていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の構成に加えて、前記灌水室内の空気圧を前記カバーの外側空間の外気圧よりも低圧にするために前記灌水室内の室内空気を吸引する吸気ポンプを有することにより、前述した課題を解決したものである。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の構成に加えて、前記噴霧ノズルに栽培水を供給する給水ポンプを有し、前記吸気ポンプおよび前記給水ポンプが、ツインヘッド型の１つのポンプにより構成されることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に係る発明の構成に加えて、前記給水ポンプが吸入する栽培水が貯留されているタンクと、前記吸気ポンプにより吸引された室内空気に含まれている栽培水を前記タンクに導く栽培水戻し部材とを有することにより、前述した課題を解決したものである。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか１つに係る発明の構成に加えて、前記植物栽培装置が、前記栽培棚に対する前記栽培トレーの搬入出を自動的に行う移送装置を備える立体倉庫型の植物栽培装置であり、前記移送装置が、前記栽培トレーを前記栽培棚と前記トレー載置部との間で自動的に移送することにより、前述した課題を解決したものである。

本発明の潅水装置は、栽培対象である植物が植えられている栽培トレーが格納される複数の栽培棚を有する栽培庫を備える植物栽培装置に備えられることにより、植物栽培装置の栽培庫の栽培棚に格納される栽培トレーに植えられた植物に栽培水を潅水することができることができるばかりでなく、以下のような本発明に特有の効果を奏する。

すなわち、請求項１に係る本発明の潅水装置によれば、植物に栽培水を噴霧する噴霧ノズルと噴霧ノズルから噴霧された栽培水の拡散を防止するカバーとを有し、植物栽培装置が栽培棚とは別個に栽培トレーが灌水対象トレーとして載置されるトレー載置部を備え、カバーが平面視で灌水対象トレーの植物の全体を覆うとともに、下端部が平面視で灌水対象トレーの植物の全体を囲むように、頂部から栽培トレーに向かって下方に延びていることにより、各栽培棚から隔離された空間であって、灌水対象トレーの植物が噴霧ノズルからの栽培水により灌水される灌水室を形成し、噴霧ノズルが灌水室内において栽培水を噴霧することにより、噴霧ノズルから噴霧された栽培水の拡散を防止するカバーが平面視で灌水対象トレーの植物の全体を覆うとともに、下端部が平面視で灌水対象トレーの植物の全体を囲むように、頂部から潅水対象トレーに向かって下方に延びていることにより潅水室を形成するため、カバーにより植物栽培装置の構成部材への栽培水の付着が抑制されるので、植物栽培装置のメンテナンス作業が軽減されて、植物栽培装置のメンテナンス性を向上させることができる。

しかも、栽培水は潅水室内において噴霧されて、栽培トレーの植物への潅水が行われるので、栽培トレーのすべての植物に均一化された状態で潅水することができるため、栽培トレー毎の植物の生育状態を均一化することができ、しかも均一化された潅水を実現するために、多量の栽培水で栽培トレーの一部に集中的に潅水することに起因する栽培トレーからの栽培水の溢水および培地や植物の流出、さらに栽培トレーから流出した用土や植物による排水路の閉塞の発生が防止されるため、植物栽培装置のメンテナンス作業が軽減されて、植物栽培装置のメンテナンス性を向上させることができる。
また、潅水室を上方から覆うカバーにより、噴霧ノズルから噴霧された栽培水の拡散が防止されるので、栽培水が栽培トレーの植物に効率よく潅水されるため、栽培水の消費量を削減することができ、栽培された植物の生産コストを削減することができる。

請求項２に係る本発明の潅水装置によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、次の効果が奏される。
トレー載置部が、栽培庫に対する栽培トレーの入出庫のための入出庫部であり、カバーが、入出庫部に着脱可能に設けられていることにより、植物栽培装置が備える入出庫部を利用することで、潅水作業用の専用のトレー載置部を備える必要がないため、栽培される植物の生産コストを削減することができ、さらに、カバーが着脱可能であることにより、既存の植物栽培装置に、カバーを備える灌水装置を容易に設置することができる。

請求項３に係る本発明の潅水装置によれば、請求項１または請求項２に係る発明が奏す
る効果に加えて、次の効果が奏される。
灌水室内の空気圧をカバーの外側空間の外気圧よりも低圧にするために灌水室内の室内空気を吸引する吸気ポンプを有することにより、吸気ポンプにより潅水室内が負圧状態になるので、潅水室から外側空間への栽培水の拡散や漏出を効果的に抑制することができ、栽培水が植物栽培装置の構成部材に付着することを一層抑制することができる。

請求項４に係る本発明の潅水装置によれば、請求項３に係る発明が奏する効果に加えて、次の効果が奏される。
噴霧ノズルに栽培水を供給する給水ポンプを有し、吸気ポンプおよび給水ポンプが、ツインヘッド型の１つのポンプにより構成されることにより、吸気ポンプおよび給水ポンプが１つの一体化されたポンプに備えられるので、吸気ポンプおよび給水ポンプが別々のポンプにより構成される場合に比べて、潅水装置を小型化することができ、さらに潅水装置のコストを削減することができる。

請求項５に係る本発明の潅水装置によれば、請求項３または請求項４に係る発明が奏する効果に加えて、次の効果が奏される。
給水ポンプが吸入する栽培水が貯留されているタンクと、吸気ポンプにより吸引された室内空気に含まれている栽培水をタンクに導く栽培水戻し部材とを有することにより、吸気ポンプに吸引された潅水室内の室内空気は、栽培水を含んだ状態でそのまま外気の放出されることなく、室内空気に含まれている栽培水が栽培水戻し部材によりタンクに回収されるので、栽培水の消費量を削減することができ、しかも室内空気と一緒に外気中に放出される栽培水が植物栽培装置の構成部材に付着することを抑制することができる。

請求項６に係る本発明の潅水装置によれば、請求項１から請求項５のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、次の効果が奏される。
植物栽培装置が、栽培棚に対する栽培トレーの搬入出を自動的に行う移送装置を備える立体倉庫型の植物栽培装置であることにより、潅水装置による潅水作業での栽培水が移送装置に付着することが防止されるので、自動的に作動する移送装置のメンテナンス作業が軽減されて、自動化された立体倉庫型植物栽培装置のメンテナンス性を向上させることができる。
しかも、移送装置が、栽培トレーを栽培棚とトレー載置部との間で自動的に移送することにより、潅水作業を開始前に、栽培棚から、潅水作業が行われるトレー載置部までの栽培トレーの移送、および、潅水作業の完了後に、トレー載置部から栽培棚までの栽培トレーの移送が自動的に行われるので、噴霧ノズルから噴霧された栽培水の拡散を防止するカバーを有する潅水装置による潅水作業のための栽培トレーの移送工程を無人化することができ、大量の植物を低コストで生産することができる。

本発明の実施例である潅水装置を備える植物栽培装置の要部斜視図。図１の潅水装置のカバーの平面図の模式図およびカバー以外の構成部材の模式図と、植物栽培装置の搬送装置の平面図の模式図。

本発明の潅水装置は、栽培対象である植物が植えられている栽培トレーが格納される複数の栽培棚を有する栽培庫を備える植物栽培装置に備えられ、栽培トレーの植物に栽培水を灌水するために、植物に栽培水を噴霧する噴霧ノズルと噴霧ノズルから噴霧された栽培水の拡散を防止するカバーとを有し、植物栽培装置が栽培棚とは別個に栽培トレーが灌水対象トレーとして載置されるトレー載置部を備え、前記カバーが平面視で灌水対象トレーの植物の全体を覆うとともに、下端部が平面視で灌水対象トレーの植物の全体を囲むように頂部から灌水対象トレーに向かって下方に延びていることにより、各栽培棚から隔離された空間であって、灌水対象トレーの植物が噴霧ノズルからの栽培水により灌水される灌水室を形成し、噴霧ノズルが灌水室内において栽培水を噴霧することにより、植物栽培装置の構成部材への栽培水の付着を抑制することおよび栽培トレーの植物に栽培水を噴霧することにより、植物栽培装置のメンテナンス性を向上させること、および、栽培水の消費量と栽培された植物の生産コストとを削減することができるものであれば、その具体的な態様は如何なるものであっても構わない。

例えば、栽培トレーは、植えられている植物を生育させるための容器であり、いかなる形状および構造を有するものでもよい。
潅水装置は、既存の植物栽培装置に後付けされるもの、潅水装置付きの植物栽培装置として製造されたもの、いずれでもよい。
植物栽培装置は、自動式および非自動式のもの、また立体倉庫型のもの、および、立体倉庫型以外のもの、いずれでもよい。
カバーの形状は、四角筒状のもの、および、四角形状以外の形状（例えば、四角以外の角筒状、円筒状またはドーム状）のもの、いずれでもよい。
栽培トレーに植えられる植物は、苔植物、苔植物以外の背丈の低い植物など、潅水室に収容可能な植物であればよい。

以下、本発明の実施例を、図１，図２を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明の実施例である灌水装置Ｗを備える植物栽培装置１００は、立体倉庫型の植物栽培装置であり、該灌水装置Ｗのほかに、栽培対象である植物Ｐ（本実施例では、苔植物である。）が植えられている栽培トレー１０１と、該栽培トレー１０１が格納される複数の栽培棚１０６を有する栽培庫１０５と、栽培トレー１０１を自動的に搬送するとともに各栽培棚１０６に対して自動的に搬入出を行う移送装置１１０（図２参照）と、該移送装置１１０により栽培庫１０５に対して入出庫される栽培トレー１０１が一時的に載置される作業ステーションを構成する入出庫棚１２０と、各栽培棚１０６に格納された栽培トレー１０１の植物Ｐを生育させるための栽培環境を設定する栽培環境設定装置（図示されず）と、移送装置１１０を制御するための各種検出手段１７１および灌水装置Ｗからの入力信号に応じて移送装置１１０を制御する制御装置１７０とを備える。

図２を併せて参照すると、栽培トレー１０１は、植物Ｐが植えられる培地としての用土を収容するプランター１０４を介して収容しており、この用土に植物Ｐが植えられている。別の例として、栽培トレー１０１は用土を直接収容していてもよい。
栽培庫１０５は、栽培トレー１０１を格納するために使用される複数の栽培棚１０６と、それら栽培棚１０６を支持する支持フレーム１０７とを有する。上下方向に１列に並んで配置された複数の栽培棚１０６は多段棚１０８を構成する。
そして、栽培庫１０５は、複数の前記多段棚１０８が配列方向としての左右方向に配列された１以上の、本実施例では複数の棚ブロックを有する。なお、図１には、１つの棚ブロックが示されている。

本実施例では、栽培庫１０５は、栽培トレー１０１を格納するために使用されない棚である１以上の非栽培棚１０９、ここでは複数の非栽培棚１０９を有する。該非栽培棚１０９には、灌水装置Ｗを構成するポンプＡ、タンク１４１、制御盤１６０が配置されている。
このように、栽培庫１０５が有する棚の一部に灌水装置Ｗの構成部材が格納されることにより、栽培庫１０５を備える既存の植物栽培装置に後付けされた灌水装置Ｗを備える植物栽培装置１００をコンパクト化することができる。

移送装置１１０（図２参照）は、栽培トレー１０１を栽培庫１０５の各栽培棚１０６に対して自動的に搬入出する移載機１１１と、移載機１１１を搭載している搬送機１１２とを有する。
移載機１１１は、この移載機１１１と栽培棚１０６との間で栽培トレー１０１を移載するための可動係合部を有し、可動係合部は栽培トレー１０１のフック１０２に係合可能である。
搬送機１１２は、棚ブロックの前方に配置された案内レール１１３と、水平方向としての左右方向（図１参照）に延びている案内レール１１３に案内されて水平方向に自動的に移動可能である水平可動台１１４と、水平可動台１１４に上下方向（図１参照）に延びて設けられた垂直ガイド１１５と、該垂直ガイド１１５に沿って上下方向に自動的に移動可能な垂直可動台１１６とを有する。

ここで、水平方向である前後方向は、各栽培棚１０６に対して栽培トレー１０１が搬入出される搬入出方向であり、前方は栽培トレー１０１が栽培棚１０６から搬出される搬出方向、後方は栽培トレー１０１が栽培棚１０６に搬入される搬入方向である。

水平可動台１１４と、移載機１１１が搭載されている垂直可動台１１６とは、制御装置１７０により制御されて、移載機１１１が各栽培棚１０６の前方である搬入出位置を占める位置と移載機１１１が入出庫棚１２０の前方である入出庫位置との間および異なる搬入出位置の間を移動し、搬入出位置および該入出庫位置で停止する。
移載機１１１は、制御装置１７０により制御されて、搬入出位置において、前後方向で対向する栽培棚１０６との間で栽培トレー１０１を移載し、入出庫位置において、前後方向で対向する入出庫棚１２０との間で栽培トレー１０１を移載する。

栽培庫１０５に対する栽培トレー１０１の入出庫のための入出庫部である入出庫棚１２０は、栽培棚１０６とは別個の設けられていて、植物Ｐが植えられた栽培トレー１０１が灌水対象トレー１０１Ａとして載置されるトレー載置部を構成する。
入出庫棚１２０は、棚部１２１および該棚部１２１を支持する支持部１２２を有し、栽培庫１０５において左右方向での端部に位置する端部多段棚１０８Ａの栽培棚１０６に隣接して配置されている。
支持部１２２の一部は、栽培庫１０５の支持フレーム１０７により構成されることで、入出庫棚１２０は栽培庫１０５と一体化されている。
ここで、栽培庫１０５および入出庫棚１２０は、棚ユニットを構成する。

制御装置１７０により制御される前記栽培環境設定装置には、各栽培棚１０６に格納された栽培トレー１０１の植物Ｐに光を照射する照明装置（図示されず）、温度や湿度を調整するととともに送風機能を有する空調装置（図示されず）が含まれる。

栽培トレー１０１の植物Ｐに栽培水を灌水するための灌水装置Ｗは、その構成部材として、灌水対象トレー１０１Ａ（すなわち、入出庫棚１２０に載置されている栽培トレー１０１）の植物Ｐの全体（すなわち、栽培トレー１０１のすべての植物Ｐ）に栽培水を噴霧する噴霧ノズル１４５を有する給水装置１４０と、噴霧ノズル１４５により散水された栽培水の外側空間Ｒｏへの拡散（前述したように、栽培水の飛散を含む。）を防止するカバー１３０と、カバー１３０が形成している潅水用空間である潅水室Ｒｉの内側の空気（以下、「室内空気」という。）を吸引する空気吸引装置１５０と、灌水装置Ｗによる潅水作業状態を検出する潅水作業状態検出手段１６１と、給水装置１４０および空気吸引装置１５０を制御する潅水用制御盤１６０と、を有する。
ここで、栽培水は、培養液のほかに、肥料を含有していない水などを含み、植物Ｐの生育に必要な液体を意味する。
また、外側空間Ｒｏは、カバー１３０の内側の空間である潅水室Ｒｉに対して、カバー１３０の外側の空間である。

カバー１３０は、平面視で灌水対象トレー１０１Ａの植物Ｐの全体を覆うとともに、カバー１３０の下端部１３０ｅが平面視で灌水対象トレー１０１Ａの植物Ｐの全体を囲むように、カバー１３０の頂部としての天井壁１３１から潅水対象トレー１０１Ａに向かって下方に延びていることにより、各栽培棚１０６から隔離されている空間であって、灌水対象トレー１０１Ａの植物Ｐの全体が噴霧ノズル１４５からの栽培水により灌水される潅水室Ｒｉを形成する。この潅水室Ｒｉは、灌水対象トレー１０１Ａの上方に形成されるとともに潅水室Ｒｉの上部がカバー１３０により閉じた空間である。
本実施例では、カバー１３０は、平面視で灌水対象トレー１０１Ａの内側のほぼ全体および植物Ｐの植付け領域であるプランター１０４の全体を覆っており、下端部１３０ｅが平面視で灌水対象トレー１０１Ａの内側のほぼ全体およびプランター１０４の全体を囲んでいる。
ここで、平面視は、上下方向から見ることを意味する。

より具体的には、カバー１３０は、入出庫棚１２０に載置されている灌水対象トレー１０１Ａよりも上方に配置されるとともに、下方に向かって開放している箱状または四角筒状の部材であり、天井壁１３１と、平面視で矩形状の天井壁１３１の四辺から下方に向かって延びている側壁１３２と、棚ユニットの入出庫棚１２０にカバー１３０を取り付けるための取付部１３７とを有する。
カバー１３０は、取付部１３７において、入出庫棚１２０の支持部１２２に、固定および固定解除可能な結合具（例えば、ボルト）により取り付けられることで、入出庫棚１２０に着脱可能に設けられている。

天井壁１３１および側壁１３２は、いずれも平板状の板材により構成され、該平板状の板材は、好ましくは、カバー１３０の外側から潅水用空間内の様子が観測できるように、透明な部材により構成され、例えば合成樹脂により形成されている。
カバー１３０において水平方向から潅水室Ｒｉを囲んでいる側壁１３２は、移載機１１１による搬入出の方向が行われる側に面する前壁１３３と、該前壁１３３と前後方向で対向する後壁１３４と、左右方向で互いに対向する左壁１３５および右壁１３６とから構成される。
そして、カバー１３０は、天井壁１３１および側壁１３２により、噴霧ノズル１４５から噴霧された栽培水が、上方および水平方向へ拡散することを防止している。

前壁１３３は、上下方向に分割された上壁１３３ａと下壁１３３ｂとから構成される。上壁１３３ａはカバー１３０において不動の固定壁であり、下壁１３３ｂは上壁１３３ａに対して上下方向にスライド移動可能な可動壁である。
そして、下壁１３３ｂが上方に移動させられて、前壁１３３の下部に開口が形成された状態が保たれるように、下壁１３３ｂの上部には、天井壁１３１に設けられた係止部１３３ｃに係合可能な係合部１３３ｄが設けられている。

カバー１３０の下端部１３０ｅを構成する側壁１３２の下端部１３３ｅ〜１３６ｅ（図２参照）と灌水対象トレー１０１Ａとの間には、入出庫棚１２０に対する移載機１１１による栽培トレー１０１の搬入出を可能とするための隙間が形成されている。
そして、四角形状の環状の該隙間により、カバー１３０の内側空間である潅水室Ｒｉとカバー１３０の外側空間Ｒｏとの通気口１３９が構成される。
上下方向での通気口１３９の幅は、栽培トレー１０１の上下方向幅よりも小さく、好ましくは該上下方向幅の１／２以下である。

また、潅水室Ｒｉ内で噴霧された栽培水が外側空間Ｒｏに拡散することを抑制する観点から、カバー１３０において、天井壁１３１と側壁１３２との合わせ部および側壁１３２を構成する壁１３３〜１３６同士の合わせ部は、必要な場合にはシール部材を使用することにより、それら合わせ部に、隙間が形成されないか、または噴霧された栽培水が外側空間Ｒｏに実質的に漏出する隙間が形成されないにように構成されていことが好ましい。
そして、外側空間Ｒｏに存在する空気である外気は、空気吸引装置１５０により後述する負圧状態になる潅水室Ｒｉは、通気口１３９および後述する給水ホース１４４が貫通するための貫通孔１３８を通じて潅水室Ｒｉに流入可能である。

給水装置１４０は、栽培水が貯留されているタンク１４１と、潅水室Ｒｉ内において栽培水を噴霧する噴霧ノズル１４５と、タンク１４１内の栽培水を吸引して噴霧ノズル１４５に圧送する給水ポンプ１４３と、給水ポンプ１４３およびタンク１４１に接続されてタンク１４１内の栽培水を給水ポンプ１４３に導く吸水路を形成する吸水ホース１４２と、給水ポンプ１４３および噴霧ノズル１４５に接続されて給水ポンプ１４３から吐出された栽培水を噴霧ノズル１４５に導く給水路を形成する給水ホース１４４とを有する。

１以上の、本実施例では１つの噴霧ノズル１４５には、潅水室Ｒｉ内で開口して、栽培水を植物Ｐに向けて噴霧する１以上の、本実施例では複数の噴口１４６が設けられる。
別の例として、複数の噴霧ノズル１４５が設けられてもよく、また、複数の噴口１４６が潅水室Ｒｉ内で点在するように、噴霧ノズル１４５が配置されてもよい。
噴霧ノズル１４５は、潅水室Ｒｉ内において、灌水対象トレー１０１Ａに植えられた植物Ｐよりも上方であって、潅水室Ｒｉの上部、本実施例では上端部に配置されており、天井壁１３１に取り付けられて、天井壁１３１付近から栽培水を噴霧して植物Ｐに散水する。
給水ポンプ１４３は、ツインヘッド型のポンプＡの第１ポンプ部である液体用ポンプ部により構成される。ポンプＡは、制御盤１６０により、その作動が制御される電動ポンプである。

空気吸引装置１５０は、潅水室Ｒｉ内の空気圧を外側空間Ｒｏの空気圧である外気圧よりも低圧の状態である負圧状態に維持するために室内空気を吸引する吸気ポンプ１５２と、吸気ポンプ１５２およびカバー１３０に接続されて室内空気を吸気ポンプ１５２に導く吸引路を形成する吸気ホース１５１と、吸気ポンプ１５２に接続されて、吸気ポンプ１５２により吸引された室内空気をタンク１４１内に排出する排出路を形成する排気ホース１５３とを有する。
吸気ホース１５１とカバー１３０との接続部は、シール部材により密封されることが好ましい。

前記負圧状態は、吸気ポンプ１５２により吸引される室内空気の吸引流量と、通気口１３９および貫通孔１３８から潅水室Ｒｉに流入する外気の流入流量とに応じて設定され、潅水室Ｒｉ内が、潅水室Ｒｉ内で噴霧ノズル１４５から噴霧された栽培液が潅水室Ｒｉから外側空間Ｒｏに漏出しない程度で、かつ噴霧ノズル１４５で噴霧された栽培水による灌水が外気の流入により妨げられない程度の空気圧となる圧力状態である。なお、貫通孔１３８と給水ホース１４４との間は、シール部材により密封されることが好ましい。

排気ホース１５３は、タンク１４１内を外気と連通させるためのタンク１４１の給水口１４１ａから、タンク１４１内に挿入されていて、タンク１４１内で栽培液の液面に向けて空気を排出する。
これにより、吸気ポンプ１５２により吸引された室内空気に混入している栽培水がタンク１４１に戻される。したがって、排気ホース１５３は、吸気ポンプ１５２により吸引された室内空気に含まれている栽培水をタンク１４１に導く栽培水戻し部材である。
吸気ポンプ１５２は、ポンプＡの第２ポンプ部である気体用ポンプ部により構成される。

制御盤１６０は、潅水作業状態検出手段１６１により検出される潅水作業状態に基づいて、給水ポンプ１４３および吸気ポンプ１５２の運転および停止、すなわちポンプＡの運転および停止を制御する。
潅水作業状態検出手段１６１は、噴霧ノズル１４５からの栽培水の噴霧を開始する潅水開始時期を検出する潅水開始時期検出手段１６２と、噴霧ノズル１４５からの栽培水の噴霧を完了する潅水完了時期を検出する潅水完了時期検出手段１６３とを含む。

潅水開始時期検出手段１６２は、移載機１１１により入出庫棚１２０に移載された灌水対象トレー１０１Ａが、入出庫棚１２０において所定位置に載置されたことを検出するトレー載置検出手段（例えば、リミットスイッチである。）により構成される。
このトレー載置検出手段は、灌水装置Ｗによる潅水の準備が完了したことを検出する潅水準備完了検出手段でもある。
また、潅水完了時期検出手段１６３は、噴霧ノズル１４５からの栽培水の噴霧が開始された時点からの経過時間を計測するタイマにより構成される。
別の例として、潅水完了時期検出手段１６３は、給水ポンプ１４３により供給される栽培水の供給量が所定値に達したことを検出する栽培水供給量検出手段により構成されてもよい。

制御盤１６０は、潅水開始時期検出手段１６２により潅水開始時期が検出されたときに、給水ポンプ１４３を作動させて、噴霧ノズル１４５による栽培水の噴霧を開始させ、潅水完了時期検出手段１６３により潅水完了時期が検出されたときに、給水ポンプ１４３を停止して、噴霧ノズル１４５による栽培水の噴霧を停止する。
そして、制御盤１６０は、潅水開始時期が検出されたときに、給水ポンプ１４３の作動開始と同時に吸気ポンプ１５２を作動させて、室内空気を吸引して、潅水期間中、潅水室Ｒｉを前記負圧状態に保つ。
また、制御盤１６０は、潅水完了時期が検出されたときに、給水ポンプ１４３の停止と同時または所定の遅れ時間が経過した後に吸気ポンプ１５２を停止して、潅水室Ｒｉの前記負圧状態を解消する。
なお、前記所定の遅れ時間は、噴霧ノズル１４５による栽培水の噴霧完了後において、潅水室Ｒｉ内に浮遊している霧状の栽培水が、通気口１３９を通じて外側空間Ｒｏに拡散することを抑制する観点から適宜設定される。

そして、制御盤１６０は、潅水完了時期が検出されたとき、または給水ポンプ１４３および吸気ポンプ１５２が停止したとき、潅水完了信号を制御装置１７０に出力する。
制御装置１７０は、該潅水完了信号に基づいて、移載機１１１および搬送機１１２を以下のように制御する。
前記入出庫位置に待機していた移載機１１１が作動して、入出庫棚１２０から潅水が完了した灌水対象トレー１０１Ａを搬出し、移載機１１１に載置する。搬送機１１２は、該灌水対象トレー１０１Ａであった栽培トレー１０１を、栽培庫１０５の所定の栽培棚１０６に搬入出位置まで移載機１１１とともに搬送し、次いで、移載機１１１が潅水完了後の該栽培トレー１０１を潅水作業前に格納されていた元の栽培棚１０６Ａ（図１参照）に移載し、該栽培棚１０６Ａに格納する。

次いで、潅水が必要な栽培トレー１０１を特定するトレー特定信号（例えば、植物Ｐ栽培装置１００の操作者の指示信号）が制御装置１７０に入力されたとき、トレー特定信号に基づいて制御装置１７０が制御する移載機１１１および搬送機１１２により、トレー特定信号により特定された栽培トレー１０１が、栽培棚１０６から入出庫棚１２０まで移送されて、灌水対象トレー１０１Ａとして入出庫棚１２０に載置される。
その後、前述したことと同様の潅水作業が行われ、この潅水作業の完了後、移載機１１１および搬送機１１２により、入出庫棚１２０から元の栽培棚１０６に戻される。
以下、灌水装置Ｗを備える植物栽培装置１００において、潅水作業に関して、同様の動作が繰り返される。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
灌水装置Ｗは、苔植物である植物Ｐが植えられている栽培トレー１０１が格納される複数の栽培棚１０６を有する栽培庫１０５を備える植物栽培装置１００に備えられることにより、植物栽培装置１００の栽培庫１０５の栽培棚１０６に格納される栽培トレー１０１に植えられた植物Ｐに栽培水を潅水することができる。

灌水装置Ｗは、植物Ｐに栽培水を噴霧する噴霧ノズル１４５と、噴霧ノズル１４５から噴霧された栽培水の拡散を防止するカバー１３０とを有し、植物栽培装置１００が、栽培トレー１０１が灌水対象トレー１０１Ａとして載置されるトレー載置部としての入出庫棚１２０を備え、潅水室Ｒｉを形成するカバー１３０が、平面視で灌水対象トレー１０１Ａの植物Ｐの全体を覆うとともに、水平方向から潅水室Ｒｉを囲んでいる側壁１３２の下端部１３３ｅ〜１３６ｅが平面視で灌水対象トレー１０１Ａの植物Ｐの全体を囲むように、側壁１３２が天井壁１３１から潅水対象トレー１０１Ａに向かって下方に延びており、噴霧ノズル１４５が潅水室Ｒｉ内において栽培水を噴霧する。
この構成により、噴霧ノズル１４５から噴霧された栽培水の拡散を防止するカバー１３０が、平面視で灌水対象トレー１０１Ａの植物Ｐの全体を覆うとともに、下端部１３３ｅ〜１３６ｅが平面視で灌水対象トレー１０１Ａの植物Ｐの全体を囲むように、天井壁１３１から潅水対象トレー１０１Ａに向かって下方に延びていることにより潅水室Ｒｉを形成することで、カバー１３０により、植物栽培装置１００の構成部材、すなわち栽培庫１０５、移送装置１１０の移載機１１１および搬送機１１２、入出庫棚１２０、制御装置１７０、および、灌水装置Ｗのカバー１３０、給水装置１４０、空気吸引装置１５０および制御盤１６０などへの栽培水の付着が抑制されるので、植物栽培装置１００のメンテナンス作業が軽減されて、植物栽培装置１００のメンテナンス性を向上させることができる。
しかも、栽培水は潅水室Ｒｉ内において噴霧されて、栽培トレー１０１の植物Ｐへの潅水が行われるので、栽培トレー１０１のすべての植物Ｐに均一化された状態で潅水することができるため、栽培トレー１０１毎の植物Ｐの生育状態を均一化することができ、しかも均一化された潅水を実現するために、多量の栽培水で栽培トレー１０１の一部に集中的に潅水することに起因する栽培トレー１０１からの栽培水の溢水および培地や植物Ｐの流出、さらに栽培トレー１０１から流出した用土や植物Ｐによる排水路の閉塞の発生が防止されるため、植物栽培装置１００のメンテナンス作業が軽減されて、植物栽培装置１００のメンテナンス性を向上させることができる。
また、潅水室Ｒｉを上方から覆う天井壁１３１を有するとともに、潅水室Ｒｉの上部を閉塞しているカバー１３０により、天井壁１３１に取り付けられた噴霧ノズル１４５から噴霧された栽培水の拡散が防止されるので、栽培水が栽培トレー１０１の植物Ｐに効率よく潅水されるため、栽培水の消費量を削減することができ、その分、栽培された植物Ｐの生産コストを削減することができる。

灌水対象トレー１０１Ａが載置されるトレー載置部が、栽培庫１０５に対する栽培トレー１０１の入出庫のための入出庫棚１２０であり、カバー１３０が、入出庫棚１２０に着脱可能に設けられていることにより、植物栽培装置１００が備える入出庫棚１２０を利用することで、潅水作業用の専用のトレー載置部を備える必要がないため、栽培される植物Ｐの生産コストを削減することができる。
さらに、カバー１３０が着脱可能であることにより、既存の植物栽培装置に、該カバー１３０を備える灌水装置Ｗを容易に設置することができる。

潅水室Ｒｉ内の空気圧をカバー１３０の外側空間Ｒｏの外気圧よりも低圧にするために潅水室Ｒｉ内の室内空気を吸引する吸気ポンプ１５２を有することにより、吸気ポンプ１５２により潅水室Ｒｉ内が前記負圧状態になるので、潅水室Ｒｉから外側空間Ｒｏへの栽培水の拡散や漏出を効果的に抑制することができ、栽培水が植物栽培装置１００の構成部材に付着することを一層抑制することができる。

灌水装置Ｗが噴霧ノズル１４５に栽培水を供給する給水ポンプ１４３を有し、吸気ポンプ１５２および給水ポンプ１４３が、ツインヘッド型の１つのポンプＡにより構成されることにより、吸気ポンプ１５２および給水ポンプ１４３が１つの一体化されたポンプＡに備えられるので、吸気ポンプ１５２および給水ポンプ１４３が別々のポンプにより構成される場合に比べて、灌水装置Ｗを小型化することができ、さらに灌水装置Ｗのコストを削減することができる。

灌水装置Ｗが、給水ポンプ１４３が吸入する栽培水が貯留されているタンク１４１と、吸気ポンプ１５２により吸引された室内空気に含まれている栽培水をタンク１４１に導く栽培水戻し部材としての排気ホース１５３とを有する。
この構成により、吸気ポンプ１５２に吸引された潅水室Ｒｉ内の室内空気は、栽培水を含んだ状態でそのまま外気の放出されることなく、該室内空気に含まれている栽培水が排気ホース１５３によりタンク１４１に回収されるので、栽培水の消費量を削減することができ、しかも室内空気と一緒に外気中に放出される栽培水が植物栽培装置１００の構成部材に付着することを抑制することができる。

植物栽培装置１００は、栽培棚１０６に対する栽培トレー１０１の搬入出を自動的に行う移送装置１１０を構成する移載機１１１および搬送機１１２を備える立体倉庫型の植物栽培装置１００であることにより、灌水装置Ｗによる潅水作業での栽培水が移載機１１１および搬送機１１２に付着することが防止されるので、自動的に作動する移送装置１１０のメンテナンス作業が軽減されて、自動化された立体倉庫型植物栽培装置１００のメンテナンス性を向上させることができる。
しかも、移載機１１１および搬送機１１２が、栽培トレー１０１を栽培棚１０６と入出庫棚１２０との間で自動的に移送することにより、潅水作業を開始前に、栽培棚１０６から、潅水作業が行われる入出庫棚１２０までの栽培トレー１０１の移送、および、潅水作業の完了後に、入出庫棚１２０から栽培棚１０６までの栽培トレー１０１の移送が自動的に行われるので、噴霧ノズル１４５から噴霧された栽培水の拡散を防止するカバー１３０を有する灌水装置Ｗによる潅水作業のための栽培トレー１０１の移送工程を無人化することができ、大量の植物Ｐを低コストで生産することができる。このため、屋上緑化のために大量に使用される苔植物を低コストで供給することができる。

カバー１３０において、前後方向で移載機１１１に対向する側壁１３２である前壁１３３の下壁１３３ｂが、前壁１３３の下部を開放するように移動可能であることにより、下壁１３３ｂを上昇させて前壁１３３の下部を開放することで、移載機１１１が入出庫棚１２０との間で栽培トレー１０１を移載するための、潅水室Ｒｉに対する栽培トレー１０１の出入口が形成されるので、潅水室Ｒｉを前記負圧状態に維持する観点、または、吸気ポンプ１５２が運転されないために潅水室Ｒｉが前記負圧状態にならない場合に、噴霧された栽培水が通気口１３９を通じて外側空間Ｒｏに拡散することを抑制する観点から、通気口１３９の上下方向での幅が小さく設定される場合にも、入出庫棚１２０に対する栽培トレー１０１の搬入出を容易にすることができ、灌水作業の準備作業の効率を向上させることができる。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
給水ポンプ１４３および吸気ポンプ１５２は、別々のポンプにより構成されてもよい。
プランター１０４が使用されない場合、カバー１３０は、平面視で植物Ｐの植付け領域の全体を覆っており、下端部１３０ｅが平面視で該植付け領域の全体を囲んでいる。
灌水対象トレー１０１Ａが載置されるトレー載置部が、入出庫棚１２０の代わりに、栽培庫１０５の一部の棚であって、栽培棚１０６とは別個の非栽培棚１０９により構成されてもよい。入庫棚および出庫棚を別々である場合、そのいずれか一方がトレー載置部を構成してもよい。
トレー載置部は、灌水対象トレー１０１Ａを上下方向に移動可能とする機構を備えていてもよく、この場合、通気口１３９を構成するカバー１３０と灌水対象トレー１０１Ａとの隙間は、水平方向での隙間であってもよい。

吸気ポンプ１５２に吸引された室内空気に含まれている栽培液をタンク１４１に戻すために、排気ホース１５３の途中、吸気ホース１５１の途中、または、排気ホース１５３の出口に、気液分離器（例えば、霧状の栽培水が付着する邪魔板を有する気液分離器、室内空気を冷却する冷却手段を有する気液分離器）が設けられてもよい。
この場合、該気液分離器で分離された栽培液が、タンク１４１に戻され、栽培水が分離された後の室内空気は、タンク１４１に戻されることなく外側空間Ｒｏに排出される。
この場合、前記気液分離器は、吸気ポンプ１５２により吸引された室内空気に含まれている栽培水をタンク１４１に導く栽培水戻し部材である。

灌水装置Ｗは、空気吸引装置１５０を有していなくてもよい。この場合、潅水室Ｒｉ内で噴霧された栽培水が外側空間Ｒｏに拡散することを抑制する観点から、カバー１３０において、天井壁１３１と各側壁１３２との合わせ部、側壁１３２同士の合わせ部に加えて、ホースなどの部材がカバー１３０を貫通する貫通部は、シール部材を使用することにより、カバー１３０は、カバー１３０自体に隙間が形成されないか、または噴霧された栽培水が外側空間Ｒｏに実質的に漏出する隙間が形成されないにように構成される。
このため、カバー１３０は、栽培液に対して密封状態またはほぼ密封状態で潅水室Ｒｉを形成している。

通気口１３９にビニール等の可撓性素材で構成したカーテンを設けることで、外側空間Ｒｏへの栽培水の拡散を一層抑制できる。
このカーテンは、潅水対象トレー１０１Ａの縁よりも低い位置まで垂れ下がっていてもよい。この場合、潅水対象トレー１０１Ａは、可撓性のカーテンを押し退けながら、入出庫棚１２０に対して搬入出される。
カバー１３０の天井壁１３１および各側壁１３２は、形成材料（例えば、合成樹脂）により一体成形されてもよい。
植物栽培装置１００は、移載機１１１および搬送機１１２の少なくとも一方が自動式でないものであってもよく、また立体倉庫型以外のものであってもよい。

１００・・・植物栽培装置
１０１・・・栽培トレー
１０１Ａ・・・灌水対象トレー
１０５・・・栽培庫
１０６・・・栽培棚
１１０・・・移送装置
１１１・・・移載機
１１２・・・搬送機
１２０・・・入出庫棚
１３０・・・カバー
１３０ｅ・・・下端部
１３１・・・天井壁
１３２・・・側壁
１４０・・・給水装置
１４１・・・タンク
１４３・・・給水ポンプ
１４５・・・噴霧ノズル
１５０・・・空気吸引装置
１５２・・・吸気ポンプ
１５３・・・排気ホース
Ｐ・・・植物
Ｗ・・・灌水装置
Ｒｉ・・・潅水室
Ａ・・・ツインヘッド型ポンプ

Claims

栽培対象である植物が植えられている栽培トレーが格納される複数の栽培棚を有する栽培庫を備える植物栽培装置に備えられて、前記栽培トレーの前記植物に栽培水を灌水するための灌水装置において、
前記植物に栽培水を噴霧する噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルから噴霧された栽培水の拡散を防止するカバーとを有し、
前記植物栽培装置が、前記栽培棚とは別個に、前記栽培トレーが灌水対象トレーとして載置されるトレー載置部を備え、
前記カバーが、平面視で前記灌水対象トレーの前記植物の全体を覆うとともに、下端部が平面視で前記灌水対象トレーの前記植物の全体を囲むように、頂部から前記灌水対象トレーに向かって下方に延びていることにより、前記各栽培棚から隔離された空間であって、前記灌水対象トレーの前記植物が前記噴霧ノズルからの栽培水により灌水される灌水室を形成し、
前記噴霧ノズルが、前記灌水室内において栽培水を噴霧することを特徴とする植物栽培装置。
前記トレー載置部が、前記栽培庫に対する前記栽培トレーの入出庫のための入出庫部であり、
前記カバーが、前記入出庫部に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の灌水装置。
前記灌水室内の空気圧を前記カバーの外側空間の外気圧よりも低圧にするために前記灌水室内の室内空気を吸引する吸気ポンプを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の灌水装置。
前記噴霧ノズルに栽培水を供給する給水ポンプを有し、
前記吸気ポンプおよび前記給水ポンプが、ツインヘッド型の１つのポンプにより構成されることを特徴とする請求項３に記載の灌水装置。
前記給水ポンプが吸入する栽培水が貯留されているタンクと、前記吸気ポンプにより吸引された室内空気に含まれている栽培水を前記タンクに導く栽培水戻し部材とを有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の灌水装置。
前記植物栽培装置が、前記栽培棚に対する前記栽培トレーの搬入出を自動的に行う移送装置を備える立体倉庫型の植物栽培装置であり、
前記移送装置が、前記栽培トレーを前記栽培棚と前記トレー載置部との間で自動的に移送することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の灌水装置。