JP2928758B2 - 植物栽培装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、植物栽培装置に関
する。より詳しくは、本発明は、上下複数段の栽培空間
で植物を栽培する多段式の植物栽培装置に関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】近年、野菜等の植物を工場的に生産する
植物栽培装置が開発され普及しつつある。この種の植物
栽培装置は建物の中に設置されており、照明装置を主体
的にあるいは太陽光の補助として使用し、植物を工場の
生産ラインの如く移送しながら栽培している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の植物栽培装置をより普及させるためには、生産コスト
をいかにして下げるかがポイントとなる。生産コストを
下げるためには、生産規模を拡大することが必要である
が、ただ単に植物栽培装置を平面的に大型化したので
は、広大な設置スペースが必要となって却ってコスト的
に不利になると共に、屋内の設置が困難になる。また、
多数の照明装置が必要になることから、電気代等のコス
トが多大になる。さらに、植物の病気を防ぐ等の為には
植物を植え付けるホルダを衛生的に管理しておく必要が
あるが、その衛生管理の為の労力を軽減することが必要
である。一方、異なる種類の植物の同時栽培を可能にす
ることも、植物栽培装置をより普及させためには有効で
ある。 【０００４】本発明は、栽培コストの低減が図られ、且
つ複数の種類の植物を同時に栽培できる植物栽培装置を
提供することを目的とする。 【０００５】 【０００６】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、植物が１列に植えられたホ
ルダを所定方向に移送しながら植物を生長させて収穫を
行う植物栽培装置において、植物を栽培する栽培空間を
上下方向に複数段設置すると共に、最上段以外の段の栽
培空間を照らす照明を備え、各段毎に移送用のガイドレ
ールを２本ずつ設置すると共に、これら各ガイドレール
にホルダの両端を懸垂移動手段によって吊り下げて構成
されている。したがって、植物栽培装置の設置スペース
を増加させることなく栽培面積が増加する。また、各段
毎に栽培する植物を変えることができ、しかもこれら異
なった種類の植物を同時に栽培できる。植物が植えられ
たホルダは、その両端を懸垂移動手段によってガイドレ
ールに吊り下げられながら移送される。 【０００７】また、請求項２記載の発明は、植物が１列
に植えられたホルダを所定方向に移送しながら植物を生
長させて収穫を行う植物栽培装置において、植物を栽培
する栽培空間を上下方向に複数段設置すると共に、最上
段以外の段の栽培空間を照らす照明を備え、且つ最上段
の栽培空間とその下の段の栽培空間との間に開閉可能な
遮光手段を設けて構成されている。したがって、植物栽
培装置の設置スペースを増加させることなく栽培面積が
増加する。また、各段毎に栽培する植物を変えることが
でき、しかもこれら異なった種類の植物を同時に栽培で
きる。また、遮光手段を閉めることで、人工光が最上段
の栽培空間に漏れるのを防いで最上段の栽培空間の植物
への影響を防止しながら植物栽培を行える。一方、遮光
手段を開けることで、人工光の最上段の栽培空間への漏
れを許容しながら植物栽培を行える。 【０００８】また、請求項３記載の発明は、ホルダを、
両端が支持されて移送され且つ培養液の流路を形成する
樋状容器と、該樋状容器内に設置されて植物を保持する
植物保持手段を備えて構成されている。 【０００９】したがって、ホルダの組み付けは、樋状容
器内に植物保持手段を置くことで完了する。また、樋状
容器内から植物保持手段を取り外すことで、ホルダを分
解できる。 【００１０】また、請求項４記載の発明は、植物保持手
段を流路内に配置された高さ調整部材によって培養液の
上方に持ち上げるように構成している。したがって、播
種直後の種子や伸び出た芽が流路内を流れる培養液の中
に沈んでしまうことがない。 【００１１】また、請求項５記載の発明は、植物保持手
段を流路内を流れる培養液に浮く材料で形成している。
したがって、ホルダ内を流れる培養液の水位の変化に応
じて植物保持手段が昇降し、種子や芽が水没から保護さ
れる。 【００１２】また、請求項６記載の発明は、各段毎に移
送用のガイドレールを２本ずつ設置すると共に、これら
各ガイドレールにホルダの両端を懸垂移動手段によって
吊り下げた構成である。したがって、各ホルダは両端を
ガイドレールに吊り下げられながら移送される。 【００１３】また、請求項７記載の発明は、懸垂移動手
段を、ガイドレール上を転がる１個又は２個の車輪と、
この車輪に吊り下げられたホルダ支持部材とを備えて構
成している。したがって、各ホルダは１個又は２個の車
輪に吊り下げられてスムーズに移送される。また、ホル
ダを支持するホルダ支持部材が車輪より吊り下げられて
いるので、懸垂移動手段の重心が低くなり、ホルダの転
倒を防止する。 【００１４】また、請求項８記載の発明は、最上段の栽
培空間とその下の段の栽培空間との間に開閉可能な遮光
手段を設けた構成である。したがって、遮光手段を閉め
た場合には、この遮光手段が照明手段の光を遮り、最上
段の栽培空間で栽培される植物への影響が防止される。
また、遮光手段を開けた場合には、遮光手段を設けてい
ない植物栽培装置と同様に使用できる。 【００１５】また、請求項９記載の発明は、各段の栽培
空間にホルダを搬入するリフタと、前記各段の栽培空間
より前記ホルダを搬出するリフタとを備えた構成であ
る。したがって、作業をし易い高さにホルダを上げ下げ
して作業を行うことができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の一形態に基づいて詳細に説明する。 【００１７】図１及び図２に、本発明に係る植物栽培装
置の実施形態の一例を示す。この植物栽培装置は、例え
ば上下３段の栽培空間５３，５４，５７を有する３段式
の水耕栽培装置であり、栽培装置本体１に催芽機５８、
リフタ５９、リフト牽引機２を付属させている。この植
物栽培装置は、例えば植物を保持するホルダ３を一定方
向に移送しながら常に培養液の循環を行い水耕栽培を行
うものである。本実施形態では、各段の栽培空間５３，
５４，５７毎に各ホルダ３を架台８の一端側から他端側
に向けて移送する。即ち、栽培装置本体１の一端側が搬
入位置、他端側が収穫位置となっている。 【００１８】栽培装置本体１は、樋状の流路を有し且つ
植物が１列に並べられたホルダ３を複数備えており、こ
れら各ホルダ３を懸垂移動手段４によってガイドレール
５に別々に吊り下げると共に、これら各ホルダ３を連結
して牽引しながら各ホルダ３の間隔を植物の生長に合わ
せて調節する移送手段６を設け、さらに、各ホルダ３へ
の培養液の供給を培養液循環手段７によって行ってい
る。 【００１９】ガイドレール５は、例えば２本が１組とな
って１段を構成し、上下方向に所定の間隔をあけて３段
設置されている。各ガイドレール５の断面形状はほぼＣ
字形状を成し、栽培装置本体の架台８にそれぞれ固着さ
れている。各段毎に１組ずつ設けられているガイドレー
ル５のうち、一方のガイドレール５の設置高さは途中で
滑らかに変化している。即ち、図３に示すように、当該
ガイドレール５の途中は部分的に滑らかに傾斜してお
り、ホルダ３の移送方向上流側では２本のガイドレール
５の設置高さは同じになっているが、下流側では２本の
ガイドレール５の設置高さは互いに異なり段違いになっ
ている。したがって、ホルダ３を各ガイドレール５に吊
り下げて移送すると、ホルダ３の姿勢は水平状態から傾
斜状態に自動的に変化する。本実施形態では、一方のガ
イドレール５の途中を約３ｍかけて０．２ｍ程度高くし
てあり、ホルダ３を５度程度傾斜させることができる。 【００２０】播種後間もなくて植物の根が比較的短い場
合、即ち育苗の段階では、ホルダ３を水平にして使用す
る。ホルダ３を水平にすることで、ホルダ３に供給され
る培養液の水位が高くなり、根が短い場合であっても栄
養分の供給を可能にする。一方、植物の根がある程度伸
びた後には、ホルダ３を傾斜させることで培養液の流れ
をある程度速めて溶存酸素の供給を十分に行う。 【００２１】ホルダ３は、例えば図４に示すように、両
端が支持されて移送され且つ培養液の流路１２を形成す
る樋状容器６０と、この樋状容器６０内に設置されて植
物を保持する植物保持手段６１を備えて構成されてい
る。樋状容器６０は、例えばその横断面形状がほぼＵ字
形状を成す細長い樋状の容器であり、例えばプラスチッ
クにより一体成形されている。樋状容器６０の両端に
は、詳しくは後述する懸垂移動手段４の吊り下げ棒６８
を挿入するための一対の穴６０ａが形成されている。 【００２２】植物保持手段６１には、例えば２通りの方
法がある。先ず第１の構造は、図５に示すように、ウレ
タンフォームにより成形された板材で、樋状容器６０と
ほぼ同じ長さ及び幅に成形されている。植物保持手段
（以下、植物保持板という）６１の幅方向中央には、所
定間隔で種子保持用の孔６１ａが多数形成されている。
この植物保持板６１は、流路１２内に配置された高さ調
整部材６２によって培養液の上方に持ち上げられてい
る。高さ調整部材６２は、例えば幅方向中央が山状に曲
げられたプラスチック製の網で、植物保持板６１を持ち
上げ可能な程度の剛性を有している。この高さ調整部材
（以下、高さ調整網という）６２は、植物保持板６１の
各孔６１ａが形成されている位置を下から支えており、
各孔６１ａ内に一粒ずつ播種された種子６３の落下を防
止する。高さ調整網６２には、例えばフェルトより成る
保水材６４が被されている。また、播種後の植物保持板
６１の上には、種子６３の乾燥を防止する水分保持フィ
ルム６５が被せられる。この水分保持フィルム６５は催
芽時にのみ使用され、発芽後に取り除かれる。 【００２３】このホルダ３を組み付けるには、樋状容器
６０内に先ず高さ調整網６２と保水材６４とを重ねて置
き、その上に植物保持板６１を載せれば良い。一方、ホ
ルダ３を分解するには、植物保持板６１、保水材６４及
び高さ調整網６２を順番に取り外せば良い。樋状容器６
０及び高さ調節部材は、例えばプラスチック製であり、
洗浄作業が容易である。なお、樋状容器６０及び高さ調
節部材を、例えばステンレス等の金属製としても良く、
この場合であっても洗浄作業が容易になる。 【００２４】また、樋状容器６０等をプラスチック製に
した場合には射出成形等の加工方法で製造することがで
きるので、また、金属製にした場合にはプレス加工等の
加工方法で製造することができるので、多数使用するホ
ルダ３の製造コスト、換言すると、植物栽培装置の製造
コストを抑制することができる。 【００２５】植物栽培手段６１のもう一つの構造を図１
５に示す。植物保持手段６１は、流路１２内を流れる培
養液に浮くものであっても良い。例えば、図１５〜図１
８に示すように、植物保持手段６１を発泡板７２と多数
のウレタンキューブ７３で構成しても良い。即ち、発泡
板７２に所定間隔をおいて多数のウレタンキューブ７３
をはめ込むと共に、各ウレタンキューブ７３の上面に凹
部７３ａを形成し、当該凹部７３ａに種子６３を一粒ず
つ播くようにしても良い。ウレタンキューブ７３及び発
泡板７２は培養液に浮くので、図１５に示すように、培
養液の液面の高さの変化に応じて上下動し、種子の水没
を防止する。種子６３から伸び出た根は、ウレタンキュ
ーブ７３を突き抜けて生長する。また、ウレタンキュー
ブ７３の上面に凹部７３ａを形成する代われに、図１９
に示すように、発泡板７２の各孔７２ａを各ウレタンキ
ューブ７３で下から塞ぐようにして種子６３を播く場所
を形成しても良い。 【００２６】樋状容器６０の一端には、培養液を流路１
２に流し込む漏斗１３が取り付けられている。一方、樋
状容器６０の他端の所定位置には、流路１２内の培養液
を抜くための排出孔が形成されている。したがって、漏
斗１３から流路１２に導かれた培養液は、この流路１２
を一端側から他端側に向けて流れた後、排出孔より排出
される。 【００２７】懸垂移動手段４はガイドレール５に吊り下
がって移動するスライダであり、例えば、図６及び図７
に示すように、ガイドレール５の上を転がる１つの車輪
６６と、この車輪６６に吊り下げられたホルダ支持部材
６７と、このホルダ支持部材６７の下端に所定の間隔を
あけて固着された一対の吊り下げ棒６８より構成されて
いる。ホルダ支持部材６７は上端から下端に向けて広が
るほぼ三角形状を成し、その重心を低くしている。した
がって、各吊り下げ棒６８を樋状容器６０の各穴６０ａ
に挿入することで当該懸垂移動手段４に取り付けられた
ホルダ３を反転し難いものとし、当該ホルダ３に植えら
れている植物の転倒防止を図っている。 【００２８】懸垂移動手段４はガイドレール５に対して
その幅方向（ホルダ３の長手方向）に若干ずれること及
び傾くことができる。したがって、各ガイドレール５に
吊り下げた各ホルダ３を傾斜させた場合であっても、懸
垂移動手段４に無理な力が作用することなく傾斜した各
ホルダ３の移送をスムーズに行うことができる。つま
り、ホルダ３を傾斜させることで水平面に対する当該ホ
ルダ３の見かけ上の長さが短くなった場合であってもそ
の短縮量を懸垂移動手段４のずれや傾きによって吸収す
ることができ、ホルダ３の長さとガイドレール間隔との
位置関係のずれを吸収する。 【００２９】移送手段６は、各段毎に一対ずつ設けられ
ている。移送手段６は、各懸垂移動手段４に取り付けら
れたフック１９と、各フック１９を連結して各懸垂移動
手段４を一体化する牽引チェーン２０を備えて構成され
ている。各牽引チェーン２０は、図８に示すように、並
べられた催芽機５８、リフタ５９、栽培装置本体１及び
リフト牽引機２の一端から他端までを往復できる長さの
ループ状を成しており、往路側は各フック１９に掛け渡
され、復路側は栽培装置本体１に取り付けられたパイプ
７４内に通されている。このパイプ７４は、各段の栽培
空間５３，５４，５７の下方に配置され、架台８に固着
されている。 【００３０】牽引チェーン２０はフック１９に対して位
置をずらして掛け替えを行うことができ、フック１９と
その隣のフック１９との間の牽引チェーン２０の長さ
（以下、フック間チェーン長という）を植物の生長に合
わせて段階的に伸ばすことができる。即ち、例えば毎日
少なくとも１回牽引チェーン２０の掛け替えを行って牽
引チェーン２０のフック１９に掛ける位置をずらし、栽
培日数の経過とともにフック間チェーン長を所定長（例
えば５ｃｍ）ずつ段階的に伸ばしていく。そして、両方
の牽引チェーン２０の掛け替えを行った状態でこれらの
牽引チェーン２０を同時に引っ張ると、各ホルダ３が移
送されると共に各ホルダ３の間隔がフック間チェーン長
に応じた距離に設定される。即ち、各ホルダ３の両端に
係る２本の牽引チェーン２０を同時に引っ張るだけでス
ペーシングと各ホルダ３の移送を行うことができる。 【００３１】２本の牽引チェーン２０を同時に引っ張る
手段としては、モータやエンジン等の機械力、あるいは
人力のいずれでも良い。ただし、各懸垂移動手段４はガ
イドレール５に沿ってスムーズに動くので、各牽引チェ
ーン２０の牽引力は軽いもので足り、人力によって軽く
引っ張ることができる。本実施形態では、各牽引チェー
ン２０毎に駆動用スプロケット２１を設けると共に、各
段の２個の駆動用スプロケット２１を同時に回転させる
操作ハンドル２２（図１０，図１１）を各段毎に設けて
いる。作業者が各牽引チェーン２０を駆動用スプロケッ
ト２１に巻き付け、そして操作ハンドル２２を手で回す
と、対応する段の２本の牽引チェーン２０が同時に駆動
され、各ホルダ３の移送及びスペーシングが行われる。
各駆動用スプロケット２１及び各操作ハンドル２２は、
例えばリフト牽引機２に取り付けられている。ただし、
これら各駆動用スプロケット２１及び各操作ハンドル２
２を、栽培装置本体１の架台８に取り付けても良いこと
は勿論である。また、各操作ハンドル２２の操作によっ
て、各牽引チェーン２０を正逆両方向に引っ張ることが
できる。 【００３２】培養液循環手段７は、図１及び図９に示す
ように、牽引された各ホルダ３の一端が通過する空間
（以下、通過空間という）２４の上方に並んで配置され
た多数の滴下孔２５と、通過空間２４の下方に配置され
て各滴下孔２５より滴下された培養液のうち、各ホルダ
３の間を通り抜けて落下したものを回収する第１回収部
２６と、各ホルダ３の他端より培養液を回収する第２回
収部２７を備えて構成されている。 【００３３】各滴下孔２５は、通過空間２４の上方に配
置され且つ架台８に固定されたパイプ（以下、多孔管と
いう）２８の底部に一定間隔をおいて、例えば５ｃｍ間
隔で形成されている。第１及び第２回収部２６，２７
は、例えば集液樋であり、架台８に取り付けられてい
る。第１回収部（以下、第１集液樋という）２６は、通
過空間２４の下方に配置されている。また、第２回収部
（以下、第２集液樋という）２７は、牽引されたホルダ
３の他端が通過する空間３７の下方に配置されている。 【００３４】したがって、多孔管２８の各滴下孔２５か
らは培養液がシャワー状に滴下される。滴下された培養
液のうち、ホルダ３の一端の漏斗１３によって受け止め
られたものはホルダ３内の流路１２を流れながら植物に
栄養を与えた後、当該ホルダ３の他端から第２集液樋２
７に落下する。一方、ホルダ３とホルダ３の間を通り抜
けて落下した培養液は、第１集液樋２６に落下して回収
される。 【００３５】多孔管２８と第１及び第２集液樋２６，２
７は、各段の栽培空間５３，５４，５７毎に別々に設け
られている。各多孔管２８の上流端には、図２に示す循
環ポンプ２９によって培養液タンク３０内の培養液が供
給される。循環ポンプ２９は、培養液を連続または間断
的に圧送する。一方、各段の第１及び第２集液樋２６，
２７によって回収された培養液はフィルタ３１によって
濾過された後、培養液タンク３０に戻される。 【００３６】植物栽培装置には、最上段とその下の段と
の間に、最上段以外の段の栽培空間を照らす照明が設け
られている。本実施形態では、植物栽培装置を３段式に
しているので、上段と中段、中段と下段の間に上段以外
の段、即ち中段及び下段の栽培空間５４，５７を照らす
照明、例えば蛍光灯３６が複数設置されている。各蛍光
灯３６は、架台８の上段の栽培空間５３と中段の栽培空
間５４の間及び中段の栽培空間５４と下段の栽培空間５
７の間に掛け渡された各梁４９に取り付けられている。
各蛍光灯３６は、ホルダ３の移送方向下流側に設置され
るものほど間隔をつめて設置される。なお、照明として
は蛍光灯３６に限るものではなく、高圧ナトリウムラン
プや白熱灯等であっても良い。 【００３７】また、この植物栽培装置には、上段と中段
の栽培空間５３，５４の間に開閉可能な遮光カーテン
（遮光手段）５０が設けられている。遮光カーテン５０
は、例えば図１２に示すように、上段の栽培空間５３と
中段の栽培空間５４とを仕切る天井部５０ａと、該天井
部５０ａの両側より垂らされて中段及び下段の栽培空間
５４，５７を隠す側部５０ｂより構成され、例えばホル
ダ３の移動方向に２分割されている。遮光カーテン５０
は、例えばワイヤによって支持されている。即ち、架台
８の両側には、一端から他端に向けて二対のワイヤが張
られており、これら各ワイヤに遮光カーテン５０がかけ
られている。したがって、遮光カーテン５０を開ける場
合には、分割された各々を架台８の一端又は他端に向け
て手繰り寄せれば良い。一方、遮光カーテン５０を閉め
る場合には、分割された各々を引き延ばしてこれらの先
端を若干重ね合わせれば良い。なお、遮光カーテン５０
を架台８や梁４９に直接取り付けても良い。また、架台
８の一端及び他端に、中段及び下段の栽培空間５４，５
７を隠すカーテン等の遮光手段を取り付けても良く、こ
の場合には中段及び下段の栽培空間５４，５７を完全に
遮光部材で囲むことができる。 【００３８】リフト牽引機２は、架台８の他端側に配置
され、各段の栽培空間５３，５４，５７よりホルダ３を
搬出するリフタである。このリフト牽引機２は、図１０
及び図１１に示すように、一対のホルダ搭載レール３８
と、各ホルダ搭載レール３８に連結された一対の昇降ワ
イヤ３９と、各昇降ワイヤ３９を別々に巻き取る一対の
巻き取りドラム４０，４１を備えて構成されている。各
ホルダ搭載レール３８は、栽培装置本体１の各ガイドレ
ール５と同じ間隔で配置され、例えば複数本のクロスシ
ャフト４２により枠状に連結されて一体化されている。
各ホルダ搭載レール３８は、それぞれ対応する昇降ワイ
ヤ３９によって吊り下げられている。 【００３９】各巻き取りドラム４０，４１は、リフト牽
引機２のフレーム４３の上部に回転自在に取り付けられ
たシャフト４４の両端近傍位置に固定されている。この
シャフト４４はギヤボックス４５，５５内に収容された
減速歯車列に接続されており、減速歯車列は上下移動ハ
ンドル４６に接続されている。したがって、上下移動ハ
ンドル４６を回転操作した場合、減速歯車列によって増
幅されたトルクにより各巻き取りドラム４０，４１が同
じ速度で回転駆動され、各昇降ワイヤ３９が巻き取られ
又は引き出されて各ホルダ搭載レール３８が上昇又は下
降する。各段において、２本のホルダ搭載レール３８は
栽培装置本体１の各段の２本のガイドレール５を延長す
るように配置される。リフト牽引機２には車輪４７が取
り付けれており、独立して移動させることができる。 【００４０】リフタ５９は、各段の栽培空間５３，５
４，５７にホルダ３を搬入することができる。即ち、リ
フタ５９は、催芽機５８と栽培装置本体１との橋渡しを
行うもので、催芽機５８の段数を栽培装置本体１の段数
よりも多くして催芽段階でのホルダ３の収容数を増加さ
せる場合に必要となる。このリフタ５９はリフト牽引機
２と同様にホルダ３を昇降させる機能を有するが、駆動
用スプロケット２１は取り付けられておらず牽引チェー
ン２０を引く機能は設けられていない。 【００４１】催芽機５８は、ホルダ３の植物保持板６１
の各孔６１ａに一粒ずつ播かれた種子６３を発芽させ
る。催芽機５８には、駆動用スプロケット２１が取り付
けられている。 【００４２】この植物栽培装置は、例えば図１３に示す
ように、太陽光が透過する温室やプラスチックハウス等
の施設６９内に設置され、植物の栽培を最上段の栽培空
間５３については太陽光により、最上段以外の段、具体
的には中段及び下段の栽培空間５４，５７については人
工的な照明により行う。 【００４３】この施設６９には、開閉可能な遮光・保温
カーテン７０が設けられている。この遮光・保温カーテ
ン７０により、施設６９内に射し込む太陽光は５０％程
度遮光されると共に、施設内がより一層保温される。ま
た、施設６９の天井には、多数の高圧ナトリウムランプ
７１が取り付けられている。各高圧ナトリウムランプ７
１は、天候不良時や日長不足の季節等に使用され、太陽
光の不足分を補う。 【００４４】次に、この植物栽培装置による植物の栽培
について説明する。 【００４５】上段の栽培空間５３については、太陽の光
によって植物を栽培する。一方、中段及び下段の栽培空
間５４，５７については、蛍光灯３６の光によって植物
を栽培する。即ち、遮光カーテン５０により上段の栽培
空間５３と中段及び下段の栽培空間５４，５７とを互い
に独立させる。これによって、最上段とそれ以外の段と
の間で光の出入りを阻止しながら、最上段の栽培空間５
３では太陽光と場合によっては即ち天候不良時や日照時
間の不足する季節等には高圧ナトリウムランプ７１の光
を併用して植物栽培を行う一方、最上段以外の段の栽培
空間５４，５７については蛍光灯３６によって照射時間
をコントロールしながら人工光による植物栽培を行うこ
とができる。このようにすることで、中段及び下段の栽
培空間５４，５７の照射時間を昼夜逆転させることが可
能になり、冬期は照射に伴う発熱を夜間暖房の一部とし
て利用でき、夏期は蛍光灯３６の放熱を夜間にすること
により最大冷房負荷を小さくすることができると共に、
経済的な夜間電力の利用が可能になってコスト低減を図
ることが出る。また、中段及び下段の栽培空間５４，５
７を２４時間照射し、植物の生長を促進することも可能
である。これらの場合、中段及び下段の栽培空間５４，
５７を照射する蛍光灯３６の光は遮光カーテン５０によ
って遮られて上段の栽培空間５３に漏れることはないの
で、上段の栽培空間５３で日長反応を示すほうれん草等
の植物を同時進行的に栽培することができる。なお、蛍
光灯３６を使用せずに中段及び下段の栽培空間５４，５
７を暗室にし、もやし等の光が不要な植物の栽培を行っ
ても良い。 【００４６】植物の栽培空間を多段式にすることで、植
物の収容量（栽培量）が増加し、したがって、生産量も
増加する。例えば栽培空間を３段にした場合には栽培植
物の収容量は３倍になり、栽培する植物の種類や栽培を
行う段等によって異なるものの、生産量は収容量にほぼ
比例して約３倍に増加する。 【００４７】次に、植物栽培装置の作動について説明す
る。なお、ホルダ３の移送及びスペーシングは、各段の
栽培空間５３，５４，５７とも同様に行われる。 【００４８】この植物栽培装置では、栽培装置本体１の
一端側が搬入位置、他端側が収穫位置となっている。即
ち、栽培装置本体１の一端側より各段の各ガイドレール
５にホルダ３を吊り下げる。この場合の種子６３の状態
は催芽機５８を使用して予め発芽させてある。 【００４９】次に、新規に吊り下げたホルダ３の両端の
懸垂移動手段４を各牽引チェーン２０で既に吊り下げら
れている懸垂移動手段４に連結する。このとき、一つ前
のホルダ３との間に、例えば５ｃｍのフック間チェーン
長を設けておく。同様にして、必要数のホルダ３を各ガ
イドレール５に新たに吊り下げた後、牽引チェーン２０
で連結する。また、既に吊り下げて日数が経っている他
のホルダ３についても、必要に応じてチェーンの掛け替
えを行いフック間チェーン長を調節しておく。即ち、ス
ペーシングを行う必要があるホルダ３については、フッ
ク間チェーン長を例えば５ｃｍずつさらに伸ばしてお
く。 【００５０】次に、操作ハンドル２２を回転操作して２
本の牽引チェーン２０を所定距離だけ同時に引っ張る。
各牽引チェーン２０には一の段の全てのホルダ３が連結
されているので、これら各ホルダ３は次々に引っ張られ
て移動し、フック間チェーン長に応じた間隔をあけなが
ら全体として所定位置まで移送される。各フック間チェ
ーン長は日数の経過と共に段階的に長くされるので、吊
り下げ日数（植物の栽培日数）が経過して大きく生長し
た植物が植えられているホルダ３ほど、大きく移送され
て間隔が広くあけられる。 【００５１】移送途中の各ホルダ３の一端は多孔管２８
の下方を移動するので、植物の移送中に培養液の供給を
行うことができる。また、スペーシングを行った後の状
態では、各ホルダ３の間隔は全て５ｃｍの倍数となって
いる。したがって、全てのホルダ３の一端は５ｃｍ間隔
で設けられた各滴下孔２５の真下あるいはその近傍に同
様の配置関係で位置しており、漏斗１３によって培養液
の供給を受けることができる。即ち、スペーシングと移
送を行っている最中であっても、また、終了後であって
も常に培養液を供給し続けることができ、しかも特別な
作業や手間は不要である。 【００５２】いま、各ガイドレール５に各ホルダ３を吊
り下げた直後では、各ホルダ３の姿勢は水平になってい
るので、絶え間なく培養液の供給を受けることによって
各ホルダ３内の培養液の水位は比較的高い位置に達して
いる。各ガイドレール５に吊り下げた直後のホルダ３の
植物は若くて根の長さは比較的短いものが殆どである
が、ホルダ３内の培養液の水位が高くなっているので、
植物は栄養分を良好に吸収することができる。 【００５３】各ホルダ３は、植物の生長に合わせて毎日
少なくとも１回スペーシングされながら栽培装置本体１
の他端に向けて移送される。そして、ある程度移送され
ると、２本のガイドレール５のうちの一方の高さが変わ
るので、この高さの変化に伴ってホルダ３が傾斜する。
このとき、ホルダ３は懸垂移動手段によって吊り下げら
れているので、各ホルダ３は傾きながらスムーズに移送
される。ホルダ３の傾斜により、多孔管２８の各滴下孔
２５から各ホルダ３の一端の漏斗１３に滴下した培養液
は、ホルダ３内の流路１２を勢い良く流れて他端の孔か
ら落下し、第２集液樋２７によって集められる。 【００５４】そして、植物が収穫可能なまでに生長する
頃に、当該植物が植えられているホルダ３が栽培装置本
体１の他端に到達する。栽培装置本体１の他端に到達し
たホルダ３は、その後の移送によってリフト牽引機２の
各ホルダ搭載レール３８に引き込まれる。即ち、この状
態では、各ホルダ搭載レール３８はホルダ３の移送を行
った段に配置されており、収穫適期の植物を保持するホ
ルダ３の全てが各ホルダ搭載レール３８に引き込まれて
収穫される。作業者はリフト牽引機２の上下移動ハンド
ル４６を回転操作することで、各ホルダ３を作業し易い
高さまで昇降させて収穫作業を行うことができる。 【００５５】なお、催芽機５８、リフタ５９及びリフト
牽引機２を栽培装置本体１の隣から別の場所に移動させ
る場合には、催芽機５８やリフト牽引機２の各駆動用ス
プロケット２１から各牽引チェーン２０を外してそのル
ープ端を垂らしておく。一方、リフタ５９又はリフト牽
引機２を栽培装置本体１の隣に設置する場合には、架台
８の隣にこれらを止めた後、垂らされている各牽引チェ
ーン２０のループ端を各駆動用スプロケット２１に掛け
回せば良い。 【００５６】この植物栽培装置では、各懸垂移動手段４
を牽引チェーン２０によって連結した後、当該牽引チェ
ーン２０をハンドル操作によって引っ張るだけで各ホル
ダ３の移送とスペーシングを同時に簡単に行うことがで
きる。また、リフタ５９による各ホルダ３の持ち上げ
も、ハンドル操作によって簡単に行うことができる。こ
れらの作業は軽作業であり、しかも作業者の数も１名で
足りる。このため、栽培作業の省力化が達成される。 【００５７】また、この植物栽培装置は３段式であり、
設置スペースを広くせずに栽培面積を広くできる。した
がって、収穫量を増やすことができると共に、１株当た
りの空調費や光熱費を減少させることができ、大変経済
的である。 【００５８】また、この植物の栽培装置では、太陽光の
採光が可能な施設６９内に設置されているので、最上段
の栽培空間５３を補助的に照らす高圧ナトリウムランプ
７１の設置数を太陽光を使用しない場合の約１／２に減
少させることができる。また、高圧ナトリウムランプ７
１は補助的に使用されるので、その照射時間が減少す
る。これらのため、消費電力量が太陽光を使用しない場
合の約１／１５に抑えられる。 【００５９】さらに、催芽機５８、リフタ５９、リフト
牽引機２を栽培装置本体１から切り離して別々に移動さ
せることができるので、数台の栽培装置本体１で１台の
リフト牽引機２等を共有することができ、設備費の増加
を抑えて経済的である。 【００６０】なお、上述の形態は本発明の好適な形態の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、上述の説明では、ホルダ３の樋状容器６０
の横断面形状をほぼＵ字形状としているが、図１４に示
すように、ほぼＷ字形状にしても良い。樋状容器６０の
横断面形状をほぼＷ字形状にした場合には、この樋状容
器６０で植物保持板６１を持ち上げることができるの
で、高さ調整網６２を省略することができる。 【００６１】また、上述した各種構造のホルダ３に代え
て、本件出願人が先に出願した植物栽培装置（出願番
号：平２−３１１０２１号）を用いても良い。 【００６２】また、３段式の栽培装置について説明した
が、必ずしも３段式に限るものではなく、２段式栽培装
置又は４段以上の多段式栽培装置に適用しても良いこと
は勿論である。 【００６３】また、架台８の一端側から他端側に向けて
各ホルダ３、即ち植物を移送する場合について説明した
が、他端側から一端側に向けて植物を移送しても良いこ
とは勿論である。このように、植物の移送方向をコント
ロールすることでホルダ３の搬入作業や植物の収穫作業
を行う位置を変えることができ、植物の種類等に応じて
作業し易い位置で作業を行うことが可能になり、作業労
力をより一層軽減することができる。 【００６４】また、上述の説明では、各段のガイドレー
ル５を２本で１組とし、これら各ガイドレール５に各ホ
ルダ３の両端を吊り下げる構成としているが、例えばガ
イドレールを１本追加して３本で１組とし、追加した１
本で各ホルダ３の中央を吊り下げるようにしても良く、
あるいはガイドレール５を４本以上で１組としても良
い。ガイドレール５の本数を増やすことで、装置の大型
化に対応することができる。 【００６５】また、上述の説明では、図３に示すように
各段の２本のガイドレール５のうちの一方を途中で傾斜
させることで各ガイドレール５の設置高さを途中から変
えていたが、必ずしもこの様にする必要はなく、全長に
亘って２本のガイドレール５を同じ高さ又は互いに異な
る高さにしても良い。また、一方のガイドレール５を全
体として斜めに設置して徐々に高さを変えるようにして
も良い。即ち、植物の生長に合わせて必要なホルダ３の
傾斜角が得られるようにすれば良い。 【００６６】また、催芽機５８、リフタ５９及びリフト
牽引機２は必ずしも必要ではなく、省略しても良い。催
芽機５８を省略した場合には、植物栽培装置を用いてホ
ルダ３を移送しながら種子６３を発芽させることになる
が、発芽するまでの間に移送されるスペース、即ち催芽
スペースに水分保持と温度調節のための催芽カバーを設
けることが望ましい。 【００６７】また、リフタ５９とリフト牽引機２とを同
一のものにしても良い。 【００６８】さらに、上述の説明では、ホルダ３を各ガ
イドレール５に吊り下げて移送していたが、このような
懸垂移送式の植物栽培装置に限るものではなく、例えば
各ホルダ３を台車に並べ、当該台車毎に植物を移送させ
るタイプの植物栽培装置に適用しても良いことは勿論で
ある。 【００６９】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の植
物栽培装置は、植物を栽培する栽培空間を上下方向に複
数段設置すると共に、最上段以外の段の栽培空間を照ら
す照明を備え、各段毎に移送用のガイドレールを２本ず
つ設置すると共に、これら各ガイドレールにホルダの両
端を懸垂移動手段によって吊り下げているので、植物栽
培装置の設置スペースを増加させることなく栽培面積を
増加させことができる。このため、生産量を増加させる
ことができると共に、１株当たりの空調費を低減するこ
とができ、低コストでの植物栽培が可能になる。また、
上段以外の段の栽培空間を照明によって照らすことがで
きるので、照射時間の管理を行いながら植物を栽培でき
る。さらに、各ガイドレールにホルダの両端を吊り下げ
ているので、下の段の植物の上に各ガイドレールの影が
落ち難くなり、太陽光の有効利用が可能になると共に、
ホルダを安定して移送することができる。 【００７０】また、請求項２記載の植物栽培装置は、植
物を栽培する栽培空間を上下方向に複数段設置すると共
に、最上段以外の段の栽培空間を照らす照明を備え、且
つ最上段の栽培空間とその下の段の栽培空間との間に開
閉可能な遮光手段を設けているので、植物栽培装置の設
置スペースを増加させることなく栽培面積を増加させこ
とができる。このため、生産量を増加させることができ
ると共に、１株当たりの空調費を低減することができ、
低コストでの植物栽培が可能になる。また、上段以外の
段の栽培空間を照明によって照らすことができるので、
照射時間の管理を行いながら植物を栽培できる。さら
に、開閉可能な遮光手段を設けているので、必要に応じ
て照明の明かりが最上段の栽培空間に漏れることを防止
することができ、同時に栽培できる植物の種類の組み合
わせの自由度が向上する。 【００７１】また、請求項３記載の発明は、ホルダを、
両端が支持されて移送され且つ培養液の流路を形成する
樋状容器と、該樋状容器内に設置されて植物を保持する
植物保持手段を備えて構成しているので、ホルダの組立
作業及び分解作業が容易になる。また、樋状容器をプラ
スチック成形品としているので、ホルダの洗浄作業も容
易になる。このため、作業効率が向上し、植物の栽培コ
ストを抑えることができる。 【００７２】また、請求項４記載の発明は、植物保持手
段を流路内に配置された高さ調整部材によって培養液の
上方に持ち上げているので、一方、請求項５記載の発明
は、植物保持手段を流路内を流れる培養液に浮く材料で
形成しているので、播種直後の種子や伸び出た芽の水没
を防止し、健全な植物の生育を図ることができる。 【００７３】また、請求項６記載の発明は、各段毎に移
送用のガイドレールを２本ずつ設置すると共に、これら
各ガイドレールにホルダの両端を懸垂移動手段によって
吊り下げているので、下の段の植物の上に各ガイドレー
ルの影が落ち難くなり、太陽光の有効利用が可能にな
る。また、各ホルダはその両端でガイドレールに吊り下
げられるので、ホルダを安定して移送することができ
る。 【００７４】また、請求項７記載の発明は、懸垂移動手
段を、ガイドレール上を転がる１個又は２個の車輪と、
この車輪に吊り下げられたホルダ支持部材とを備えてい
るので、各ホルダは各ガイドレールに沿って軽く動き、
スペーシング作業及び移送作業を軽作業にすることがで
きる。また、懸垂移動手段の重心が低くなり、ホルダの
反転を防止して植物の転倒防止を図ることができる。 【００７５】また、請求項８記載の発明は、最上段の栽
培空間とその下の段の栽培空間との間に開閉可能な遮光
手段を設けているので、照明手段が最上段の栽培空間で
栽培される植物に与える悪影響を防止することができ
る。即ち、最上段の栽培空間で日長効果によって栽培に
悪影響を受ける植物を栽培することが可能になり、同時
に栽培できる植物の種類の組み合わせの自由度が向上す
ると共に、この場合においても栽培面積の有効利用を図
ることができる。 【００７６】また、請求項９記載の発明は、各段の栽培
空間にホルダを搬入するリフタと、各段の栽培空間より
ホルダを搬出するリフタとを備えたので、作業し易い高
さにホルダを上げ下げして作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る植物栽培装置の実施形態の一例を
示し、植物の移送方向からみた概略構成図である。 【図２】図１の植物栽培装置の概略構成を示す平面図で
ある。 【図３】図１の植物栽培装置のガイドレールの位置関係
を示す概略構成図である。 【図４】図１の植物栽培装置のホルダの横断面図であ
る。 【図５】図４のホルダの植物保持手段の斜視図である。 【図６】図１の植物栽培装置の懸垂移動手段の正面図で
ある。 【図７】図７の懸垂移動手段の側面図である。 【図８】図１の植物栽培装置の牽引チェーンの位置関係
を示す概念図である。 【図９】図１の植物栽培装置のホルダの一端の付近を詳
しく示す断面図である。 【図１０】図１の植物栽培装置に付属するリフト牽引機
の正面図である。 【図１１】図１０のリフト牽引機の側面図である。 【図１２】図１の植物栽培装置の遮光カーテンの概略構
成図である。 【図１３】図１の植物栽培装置が設置された温室施設の
概略構成図である。 【図１４】図４のホルダの他の実施形態を示す横断面図
である。 【図１５】図４のホルダの更に他の実施形態を示す横断
面図である。 【図１６】図１５のホルダの縦断面図である。 【図１７】図１５のホルダの植物保持手段の平面図であ
る。 【図１８】図１７の植物保持手段の要部を示す断面図で
ある。 【図１９】図１８の植物保持手段の他の実施形態を示す
断面図である。 【符号の説明】 １ 栽培装置本体 ２ リフト牽引機（リフタ） ３ ホルダ ４ 懸垂移動手段 ５ ガイドレール １２ 流路 ３６ 蛍光灯（照明） ５０ 遮光カーテン（遮光手段） ５３，５４，５７ 植物栽培空間 ５９ リフタ ６０ 樋状容器 ６１ 植物保持手段 ６２ 高さ調整部材 ６６ 車輪 ６７ ホルダ支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01G 7/00 601 A01G 9/00 A01G 31/04

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 植物が１列に植えられたホルダを所定方
   向に移送しながら前記植物を生長させて収穫を行う植物
   栽培装置において、前記植物を栽培する栽培空間を上下
   方向に複数段設置すると共に、最上段以外の段の栽培空
   間を照らす照明を備え、前記各段毎に移送用のガイドレ
   ールを２本ずつ設置すると共に、これら各ガイドレール
   に前記ホルダの両端を懸垂移動手段によって吊り下げる
   ことを特徴とする植物栽培装置。 【請求項２】 植物が１列に植えられたホルダを所定方
   向に移送しながら前記植物を生長させて収穫を行う植物
   栽培装置において、前記植物を栽培する栽培空間を上下
   方向に複数段設置すると共に、最上段以外の段の栽培空
   間を照らす照明を備え、且つ最上段の栽培空間とその下
   の段の栽培空間との間に開閉可能な遮光手段を設けたこ
   とを特徴とする植物栽培装置。 【請求項３】 前記ホルダは、両端が支持されて移送さ
   れ且つ培養液の流路を形成する樋状容器と、該樋状容器
   内に設置されて前記植物を保持する植物保持手段を備え
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の植物栽培装
   置。 【請求項４】 前記植物保持手段は、前記流路内に配置
   された高さ調整部材によって培養液の上方に持ち上げら
   れることを特徴とする請求項３記載の植物栽培装置。 【請求項５】 前記植物保持手段は、前記流路内を流れ
   る培養液に浮く材料で形成されていることを特徴とする
   請求項３記載の植物栽培装置。 【請求項６】 前記各段毎に移送用のガイドレールを２
   本ずつ設置すると共に、これら各ガイドレールに前記ホ
   ルダの両端を懸垂移動手段によって吊り下げることを特
   徴とする請求項２から５のいずれか記載の植物栽培装
   置。 【請求項７】 前記懸垂移動手段は前記ガイドレール上
   を転がる１個又は２個の車輪と、この車輪に吊り下げら
   れたホルダ支持部材とを備えることを特徴とする請求項
   １又は６記載の植物栽培装置。 【請求項８】 最上段の栽培空間とその下の段の栽培空
   間との間に開閉可能な遮光手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の植物栽培装置。 【請求項９】 前記各段の栽培空間に前記ホルダを搬入
   するリフタと、前記各段の栽培空間より前記ホルダを搬
   出するリフタとを備えることを特徴とする請求項１から
   ８のいずれか記載の植物栽培装置。