JP6488052B1 - 栽培方法、栽培設備、及び栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】栽培段数を増やしても、装置の複雑化や大型化を抑えることができる、栽培方法、栽培設備、及び栽培装置を提案する。
【解決手段】栽培方法は、栽培工程、搬出工程、作業工程、及び搬入工程を備える。栽培工程では、植物と栽培液を保持する複数の栽培槽が設置された複数の栽培ユニット２を、収納棚１に収納した状態で、植物の栽培を行う。搬出工程では、栽培ユニット２を、搬送装置４によって、収納棚１から離れた作業ステーションＡ１にまで搬出する。作業工程では、作業ステーションＡ１において、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３に新しい栽培液を供給する。搬入工程では、新しい栽培液の供給が完了した栽培ユニット２を搬送装置４によって作業ステーションＡ１から収納棚１に搬入する。栽培方法は、栽培工程、搬出工程、作業工程、及び搬入工程を、繰り返し行う。
【選択図】図１

Description

本開示は、栽培方法、栽培設備、及び栽培装置に関する。

特許文献１には、植物の生長に必要な養液が循環する栽培ベッドが、各段に設置された多段式植物栽培装置が記載されている。

特開平３−２３２４３４号公報

ところで、特許文献１に記載の多段式植物栽培装置において、単位面積当たりの収穫量を増やすためには、段数を増やす必要がある。

しかし、段数を増やすと、栽培ベッドに養液を供給、排出する配管の数が増大するため、装置が複雑になるうえ、高い段にある栽培ベッドに養液を供給するために太い配管や大容量のポンプが必要となり、装置が大型化するおそれがある。

上記事情に鑑みて、本開示は、栽培段数を増やしても、装置の複雑化や大型化を抑えることができる、栽培方法、栽培設備、及び栽培装置を提案することを、目的とする。

本開示に係る一態様の栽培方法は、栽培工程、搬出工程、作業工程及び搬入工程を備える。前記栽培工程は、植物と栽培液を保持する複数の栽培槽が設置された複数の栽培ユニットを、収納棚に収納した状態で、前記植物の栽培を行う工程である。前記搬出工程は、前記複数の栽培ユニットのうち少なくとも１つの栽培ユニットを、搬送装置によって、前記収納棚から離れた作業ステーションにまで搬出する工程である。前記作業工程は、前記作業ステーションにおいて、前記少なくとも１つの栽培ユニットに設置された前記複数の栽培槽に、新しい栽培液を供給する工程である。前記搬入工程は、前記新しい栽培液の供給が完了した前記少なくとも１つの栽培ユニットを、搬送装置によって、前記作業ステーションから前記収納棚に搬入する工程である。一態様の栽培方法は、前記栽培工程、前記搬出工程、前記作業工程及び前記搬入工程を、繰り返し行う。

また、本開示に係る一態様の栽培設備は、収納棚、複数の栽培ユニット、複数の栽培槽、搬送装置及び供給装置を備える。前記複数の栽培ユニットは、前記収納棚に収納される。前記複数の栽培槽は、前記複数の栽培ユニットのそれぞれに設置され、植物と栽培液を保持する。前記搬送装置は、前記複数の栽培ユニットのうち少なくとも１つの栽培ユニットを、前記収納棚と、前記収納棚から離れた作業ステーションとの間で、搬送する。前記供給装置は、前記作業ステーションにおいて、前記少なくとも１つの栽培ユニットに設置された前記複数の栽培槽に、新しい栽培液を供給する。

また、本開示に係る一態様の栽培装置は、収納棚、複数の栽培ユニット及び複数の栽培槽を備える。前記複数の栽培ユニットは、前記収納棚に出し入れ可能に収納される。前記複数の栽培槽は、前記複数の栽培ユニットのそれぞれに設置され、植物と栽培液を保持する。前記収納棚と前記複数の栽培ユニットのそれぞれは、前記複数の栽培槽に栽培液を供給する配管を有さない。

本開示は、栽培段数を増やしても、装置の複雑化や大型化を抑えることができる、栽培方法、栽培設備、及び栽培装置を提案することができる。

図１は、本開示に係る一実施形態の栽培設備を概略的に示す平面図である。 図２は、同上の栽培設備を概略的に示す側面図である。 図３は、同上の栽培設備を概略的に示す正面図である。 図４Ａは、同上の栽培設備の栽培ユニットを示す正面図であり、図４Ｂは、同上の栽培ユニットを示す側面図である。 図５Ａは、同上の栽培設備の栽培槽を示す平面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＸ−Ｘ線における断面図であり、図５Ｃは、図５ＡのＹ−Ｙ線における断面図である。 図６は、同上の栽培設備の供給装置と排出装置の一例を示す正面図である。 図７は、図６のＺ部を示す断面図である。

図１には、一実施形態の栽培設備の概略図が示されている。本実施形態の栽培設備は、栽培対象となる植物Ｐ１を水耕栽培するための設備である。栽培設備は、収納棚１、複数の栽培ユニット２、複数の栽培槽３、搬送装置４、供給装置５及び排出装置６を備える。

図４Ａ、図４Ｂに示すように、複数の栽培槽３のそれぞれは、植物Ｐ１と、植物Ｐ１を生育するための栽培液Ｌ１とを保持する栽培容器である。複数の栽培ユニット２のそれぞれは、上下に並ぶ複数の支持板２０を有する棚であり、複数の栽培槽３が設置される。図１に示すように、収納棚１は、複数の栽培ユニット２が出し入れ可能に収納される棚である。

搬送装置４は、複数の栽培ユニット２のうち少なくとも１つの栽培ユニット２を、収納棚１と、収納棚１から離れた作業ステーションＡ１，Ａ２との間で、搬送する装置である。搬送装置４は、スタッカークレーン４０と、複数のコンベア装置４１とを備える。

供給装置５は、作業ステーションＡ１において、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３に、新しい栽培液Ｌ２を供給する装置である。排出装置６は、作業ステーションＡ１において、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３に保持された栽培液Ｌ１を排出する装置である。

本実施形態の栽培設備は、栽培棟１００に設置される。栽培棟１００は、栽培室１０１と、作業室１０２，１０３を備える。本実施形態では、作業室１０２は、壁１０４によって区切られた栽培室１０１とは別の部屋である。作業室１０３は、壁１０５によって区切られた栽培室１０１とは別の部屋である。作業室１０２と作業室１０３とは、別の部屋である。

栽培室１０１は、植物Ｐ１を栽培するための部屋であり、収納棚１が設置される。栽培室１０１は、植物Ｐ１の栽培に適した温度、湿度等の環境に設定されている。作業室１０２は、栽培液Ｌ１を排出する排出作業と、新しい栽培液Ｌ２を供給する供給作業を行う部屋であり、供給装置５と排出装置６が配置されている。作業室１０２内のスペースが、作業ステーションＡ１である。作業室１０３は、栽培槽３に植物Ｐ１の苗を植え付ける植付作業と、栽培槽３から植物Ｐ１を収穫する収穫作業を行う部屋である。作業室１０３内のスペースが、作業ステーションＡ２である。

栽培室１０１と作業室１０２，１０３には、搬送装置４が設置される。詳しくは、スタッカークレーン４０は、栽培室１０１に設置される。複数のコンベア装置４１のうち一部のコンベア装置４１０は、栽培室１０１と作業室１０２にわたるように設置され、複数のコンベア装置４１のうち他の一部のコンベア装置４１１は、栽培室１０１と作業室１０３にわたるように設置される。

続いて、栽培設備の各構成について更に詳しく説明する。

収納棚１は、水平方向の一方向に長尺な棚である。以下では、収納棚１の長手方向を方向Ｄ１とし、収納棚１の短手方向を方向Ｄ２とし、収納棚１の高さ方向を方向Ｄ３として、各構成について説明する。

収納棚１は、図２、図３に示すように、方向Ｄ１に間隔をおいて並ぶ一対の受け部材１０のセットを方向Ｄ１及び方向Ｄ３に複数組み有する多段棚である。収納棚１は、複数の受け部材１０を支持する複数の支柱１１を更に有する。複数の受け部材１０と複数の支柱１１のそれぞれは、例えば、金属製である。本実施形態では、複数の受け部材１０のそれぞれは、方向Ｄ２に並ぶ一対の支柱１１によって片持ち支持されている。

収納棚１のサイズは、例えば、方向Ｄ１の長さが２０ｍ、方向Ｄ２の長さが２．１ｍ、方向Ｄ３の長さが１０ｍである。収納棚１のサイズは、栽培室１０１の広さ、及び積載する栽培ユニット２の数に応じて、適宜設定可能である。

本実施形態の栽培設備は、図１、図２に示すように、複数の収納棚１を備える。複数の収納棚１は、方向Ｄ２に並んで位置し、互いに平行である。複数の収納棚１は、スタッカークレーン４０が配置される間隔をあけて位置する一対の収納棚１のセットを、複数組備える。一対の収納棚１のセットと、方向Ｄ２に並ぶ他の一対の収納棚１のセットとは、間隔をあけず、隣接して位置する。栽培設備が有する収納棚１の数は、栽培室１０１の面積等に応じて、適宜設定される。

収納棚１は、図２、図３に示すように、栽培ユニット２が有する照射装置２２の受電部２３に電力を供給する送電部１２を更に有する。送電部１２は、複数の受け部材１０のうち、受電部２３の真下に位置する受け部材１０のそれぞれに設けられる。各送電部１２は、コンセント等の電源装置に電気的に接続されて、電力を得る。

収納棚１は、方向Ｄ１及び方向Ｄ３に並ぶ複数の収納スペースＡ３を有する。方向Ｄ３に隣接する２つの収納スペースＡ３は、方向Ｄ１に間隔をおいて並ぶ２つの受け部材１０を間に挟んで位置する。図１、図３に示すように、方向Ｄ１に隣接する２つの収納スペースＡ３は、方向Ｄ２に間隔をおいて並ぶ一対の支柱１１を間に挟んで位置する。方向Ｄ１に隣接する２つの収納スペースＡ３は、一対の支柱１１の間のスペースを介して、互いに連通している。複数の収納スペースＡ３のそれぞれに、栽培ユニット２が１つ収納される。方向Ｄ１に間隔をあけて並ぶ２つの受け部材１０によって、１つの栽培ユニット２が支持される。

複数の栽培ユニット２のそれぞれは、図４Ａ、図４Ｂに示すように、方向Ｄ３に間隔をあけて並ぶ複数の支持板２０と、複数の支持板２０を支持する複数の支柱２１と、を有する多段棚である。複数の支持板２０と複数の支柱２１のそれぞれは、例えば、金属製である。

栽培ユニット２のサイズは、例えば、方向Ｄ１の長さが、１．８ｍであり、方向Ｄ２の長さが１．５ｍであり、方向Ｄ３の長さが、２．０ｍである。この場合、栽培ユニット２上の各栽培槽３に対して各種の作業が行いやすい。

本実施形態では、複数の栽培ユニット２のそれぞれは、支持板２０を４つ有し、支柱２１を４つ有する。４つの支持板２０のそれぞれは、平面視矩形状であり、４隅が４つの支柱２１によって支持されている。栽培ユニット２が有する支持板２０の数は、適宜設定可能である。複数の支持板２０のそれぞれは、本実施形態では、下側に開口した扁平な箱型である。

複数の栽培ユニット２のそれぞれは、複数の栽培槽３に向けて育成用の光を照射する照射装置２２を更に有する。照射装置２２は、本実施形態では、複数の支持板２０のうち、最下段に位置する支持板２０を除く残りの支持板２０のそれぞれの下面に取り付けられた複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプ２２０で構成される。ＬＥＤランプ２２０は、本実施形態では、直管型のランプである。本実施形態では、支持板２０の下面には、６つのＬＥＤランプ２２０が取り付けられている。ＬＥＤランプ２２０は、方向Ｄ１に長尺である。６つのＬＥＤランプ２２０は、支持板２０の下面において、方向Ｄ２に等間隔に位置する。６つのＬＥＤランプ２２０のそれぞれは、箱型の支持板２０の厚み内に収まっている。

複数の栽培ユニット２のそれぞれは、収納棚１の送電部１２から電力が供給される受電部２３を有する。送電部１２と受電部２３との間では、例えば、非接触給電が行われる。受電部２３は、例えば、複数の支持板２０のうち、最下段の支持板２０に設けられる。受電部２３には、栽培ユニット２が有する複数のＬＥＤランプ２２０のそれぞれが電気配線（図示せず）を介して電気的に接続されている。複数のＬＥＤランプ２２０のそれぞれは、送電部１２から受電部２３に供給された電力によって点灯する。

図６に示すように、複数の支持板２０のうち、最上段に位置する支持板２０を除く残りの支持板２０のそれぞれには、方向Ｄ３に貫通する挿通孔２４が形成されている。挿通孔２４は、排出装置６の一部を挿通するための孔である。

栽培ユニット２には、最上段の支持板２０を除く残りの支持板２０のそれぞれの上に、栽培槽３が設置される。本実施形態では、各支持板２０の上に、２つの栽培槽３が、方向Ｄ２に隣接して並ぶように設置されている。

複数の栽培槽３は、互いに同じ構造である、栽培槽３は、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、上側に開口した扁平な箱型のトレイ３０と、トレイ３０の上端に固着された定植パネル３１と、を有する。トレイ３０内に、栽培液Ｌ１または新しい栽培液Ｌ２が保持される。栽培槽３は、平面視矩形状である。トレイ３０と定植パネル３１のそれぞれは、樹脂成型品であり、例えば真空成型によって形成される。

栽培槽３のサイズは、例えば、方向Ｄ１の長さが、１３００ｍｍであり、方向Ｄ２の長さが７００ｍｍであり、方向Ｄ３の長さが、７０ｍｍである。この場合、栽培槽３は持ち運びしやすい。

トレイ３０は、底壁３００と、底壁３００の外周縁から立ち上がった周壁３０１とを有する。底壁３００には、複数の波消し用の突起３０２，３０３が設けられている。突起３０２は、方向Ｄ１に長尺な突条であり、突起３０３は、方向Ｄ２に長尺な突条である。本実施形態では、底壁３００には、４つの突起３０２が、方向Ｄ２に等間隔に並び、６つの突起３０３が、方向Ｄ２に間隔をあけて一列に並んでいる。底壁３００に複数の波消し用の突起３０２，３０３を設けることで、搬送装置４によって栽培槽３を搬送する際に、栽培槽３から栽培液Ｌ１（Ｌ２）が落下することを抑制することができる。

底壁３００には更に、排水孔３０４が方向Ｄ３に貫通するように設けられている。排水孔３０４は、底壁３００の方向Ｄ１の片側の端部に設けられている。図７に示すように、底壁３００には、排水孔３０４を開閉する開閉弁３２が設けられている。

開閉弁３２は、排水時には排水孔３０４を開き、非排水時には排水孔３０４を閉塞するように構成されている。開閉弁３２は、排水孔３０４を閉塞する閉塞板３３と、閉塞板３３を貫通した軸３４と、軸３４を方向Ｄ３に移動可能に支持する支持板３５と、閉塞板３３と支持板３５との間に位置するコイルバネ３６と、支持板３５を底壁３００に固定する複数の脚３７を備える。複数の脚３７は、互いに離れて位置し、複数の脚３７の間を栽培液Ｌ１，Ｌ２が通過可能である。

開閉弁３２は、コイルバネ３６によって閉塞板３３が底壁３００に押し当てられることで、排水孔３０４を閉塞する。開閉弁３２は、軸３４を方向Ｄ３の片側（上側）に押圧することで、閉塞板３３を底壁３００から離れる方向（上側）に移動させることができ、排水孔３０４を開くことができる。

図５Ａ、図５Ｃに示すように、定植パネル３１には、植物Ｐ１を保持する複数の開口３１０が設けられている。本実施形態では、定植パネル３１には、方向Ｄ１に等間隔に一列に並ぶ６つの開口３１０のセットが、方向Ｄ２に等間隔に５組設けられており、都合３０個の開口３１０が設けられている。

定植パネル３１には更に、注入口３１１が方向Ｄ３に貫通するように設けられている。注入口３１１は、定植パネル３１の方向Ｄ１の片側の端部に設けられている。

定植パネル３１は、トレイ３０の周壁３０１に対して溶着等で固着されている。これにより、搬送装置４によって栽培槽３を搬送する際に、定植パネル３１とトレイ３０との間を通じて栽培液Ｌ１（Ｌ２）が落下することを防ぐことができる。

図１、図２に示すように、搬送装置４は、複数のスタッカークレーン４０と、複数のコンベア装置４１とを備える。各スタッカークレーン４０は、方向Ｄ２に間隔をあけて並ぶ一対の収納棚１の間に位置するように、栽培室１０１の床に設置される。

スタッカークレーン４０は、荷台４００と、荷台４００上を方向Ｄ２に移動するフォーク４０１と、荷台４００を昇降させる昇降装置と、荷台４００をレール４０２に沿って方向Ｄ１に移動させる走行装置と、を有する。コンベア装置４１は、例えばベルトコンベアである。

図６には、供給装置５と排出装置６の一例が示されている。排出装置６は、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３内の栽培液Ｌ１の排出を、一度に行えるように構成されている。排出装置６は、例えば、直線状の主管６０と、主管６０に連通する複数のＬ字状の接続管６１と、を有する。接続管６１の数は、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３の数と同じである。

図７に示すように、複数の接続管６１のそれぞれの方向Ｄ３の片側の端部（上流側の端部）には、開閉弁３２の軸３４を押圧するための押圧片６２と、押圧片６２を支持する複数の支持片６３が設けられている。複数の支持片６３は、間隔をおいて位置する。複数の支持片６３の間を、栽培液Ｌ１は通過可能である。

接続管６１の押圧片６２を開閉弁３２の軸３４に押し当てることで、閉塞板３３が方向Ｄ３の片側（上側）に移動して排水孔３０４を開く。これにより、排水孔３０４から栽培液Ｌ１が排出され、栽培液Ｌ１が、接続管６１及び主管６０を通じて排出される。複数の栽培槽３のそれぞれの軸３４に対して複数の接続管６１の押圧片６２を押し当てることで、複数の栽培槽３内の栽培液Ｌ１を一度に排出することができる。

図６に示すように、供給装置５は、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３への新しい栽培液Ｌ２の供給を、一度に行えるように構成されている。供給装置５は、例えば、直線状の主管５０と、主管５０に連通する複数のＬ字状の接続管５１と、主管５０の上流端部（下端部）に接続されたタンク５２と、タンク５２と主管５０との間に設けられたポンプ５３とを有する。接続管５１の数は、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３の数と同じである。供給装置５は、複数の接続管５１の下流側の端部を、複数の栽培槽３の注入口３１１に差し込み、ポンプ５３を駆動することによって、タンク５２内の新しい栽培液Ｌ２を、複数の栽培槽３内に一度に供給することができる。複数の栽培槽３内には、空気（酸素）を混入した新しい栽培液Ｌ２が供給される。

供給装置５は、タンク５２を複数有する。複数のタンク５２には、成分が互いに異なる栽培液Ｌ２が溜められている。供給装置５は、複数のタンク５２から１つのタンク５２を選択して、主管５０に接続することによって、供給する栽培液Ｌ２を選択することができる。各タンク５２に溜める栽培液Ｌ２の成分は、植物Ｐ１の成長段階や植物Ｐ１の種類に対応させて、適宜設定される。

続いて、上述した栽培設備を用いて、植物Ｐ１の栽培を行う栽培方法について説明する。

栽培方法は、栽培工程Ｓ１、搬出工程Ｓ２、作業工程Ｓ３及び搬入工程Ｓ４を備える。

栽培工程Ｓ１は、図２、図３に示すように、植物Ｐ１と栽培液Ｌ１を保持する複数の栽培槽３を各支持板２０に設置した複数の栽培ユニット２を、収納棚１に収納した状態で、植物Ｐ１の栽培を行う工程である。

栽培工程Ｓ１では、収納棚１の送電部１２から各栽培ユニット２の受電部２３へ電力が供給される。これにより、各栽培ユニット２の照射装置２２の複数のＬＥＤランプ２２０から、各栽培ユニット２の複数の栽培槽３が保持する複数の植物Ｐ１に向けて、育成用の光が照射されて、植物Ｐ１の栽培が促進される。

搬出工程Ｓ２は、複数の栽培ユニット２のうち少なくとも１つの栽培ユニット２（本実施形態では１つの栽培ユニット２）を、搬送装置４によって、収納棚１から離れた作業ステーションＡ１にまで搬出する工程である。

搬出工程Ｓ２では、スタッカークレーン４０が、収納棚１から１つの栽培ユニット２を抜き出して、コンベア装置４１０に載せ、図１に示すように、コンベア装置４１０が、１つの栽培ユニット２を、作業室１０２内の作業ステーションＡ１まで搬送する。

作業工程Ｓ３は、作業ステーションＡ１において、少なくとも１つの栽培ユニット２（本実施形態では１つの栽培ユニット２）に設置された複数の栽培槽３に対して、各種の作業を行う工程であり、少なくとも、複数の栽培槽３に新しい栽培液Ｌ２を供給する工程である。新しい栽培液Ｌ２は、植物Ｐ１の成長段階に応じた成分の栽培液である。本実施形態では、作業工程Ｓ３は、排出工程Ｓ３０、供給工程Ｓ３１、及び検査工程Ｓ３２を含む。

排出工程Ｓ３０は、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３に保持された栽培液Ｌ１を、排出する工程である。供給工程Ｓ３１は、栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３に、新しい栽培液Ｌ２を供給する工程である。供給工程Ｓ３１は、排出工程Ｓ３０の後に行われる。

詳しくは、排出工程Ｓ３０では、図６に示すように、１つの栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３のそれぞれに対して、排出装置６の複数の接続管６１を一対一に接続することで、複数の栽培槽３内の栽培液Ｌ１を一度に排出する。供給工程Ｓ３１では、１つの栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３のそれぞれに対して、供給装置５の複数の接続管５１を接続することで、複数の栽培槽３内に新しい栽培液Ｌ２を供給する。このとき、主管５０に接続するタンク５２を、複数のタンク５２から１つ選択することによって、植物Ｐ１の成長段階に対応した成分を有する栽培液Ｌ２が、複数の栽培槽３のそれぞれに供給される。

検査工程Ｓ３２は、複数の栽培槽３に保持された植物Ｐ１の状態を検査する工程である。検査工程Ｓ３２では、更に、複数の栽培槽３内の栽培液Ｌ１のｐＨ値及びＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）値を測定し、栽培液Ｌ１の状態を検査してもよい。また、作業工程Ｓ３は、複数の栽培槽３内の異物を除去する除去工程を含んでもよい。除去工程では、例えば、高圧洗浄機等で注入口３１１を通じて複数の栽培槽３内を洗浄して、植物Ｐ１の欠片や微小な藻類（アオコ）等の異物を除去する。

搬入工程Ｓ４は、新しい栽培液Ｌ１の供給が完了した少なくとも１つの栽培ユニット２を、搬送装置４によって、作業ステーションＡ１から収納棚１に搬入する工程である。

詳しくは、図１に示すように、搬入工程Ｓ４では、コンベア装置４１によって１つの栽培ユニット２が、作業室１０２内の作業ステーションＡ１から栽培室１０１内に搬送され、スタッカークレーン４０によって、１つの栽培ユニット２が収納棚１内に搬入される。このとき、１つの栽培ユニット２は、収納棚１内の元の収納スペースＡ３に搬入される。栽培ユニット２が収納棚１内に収納されると、収納棚１の送電部１２と栽培ユニット２の受電部２３とが給電を行い、栽培ユニット２の照射装置２２は育成用の光の照射を開始する。

栽培方法は、上述した栽培工程Ｓ１、搬出工程Ｓ２、作業工程Ｓ３及び搬入工程Ｓ４を、繰り返し行う。工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を繰り返す回数及びタイミングは、栽培槽３内の栽培液Ｌ１，Ｌ２の成分の濃度の低下のペースや、植物Ｐ１の成長段階に合わせて、適宜設定される。

栽培方法は更に、植付工程Ｓ５、搬入工程Ｓ６、搬出工程Ｓ７、収穫工程Ｓ８及び洗浄工程Ｓ９を備える。

植付工程Ｓ５は、作業室１０３（図１）内の作業ステーションＡ２において、複数の栽培槽３の複数の開口３１０のそれぞれに植物Ｐ１の苗を植え付け、複数の栽培槽３のそれぞれに栽培液Ｌ１を供給し、植物Ｐ１と栽培液Ｌ１を保持した複数の栽培槽３を、栽培ユニット２の各支持板２０に設置する工程である。なお、複数の栽培槽３への栽培液Ｌ１の供給は、植物Ｐ１のみを保持した複数の栽培槽３を栽培ユニット２に設置した後で行ってもよく、この場合、供給装置５と同様の構造の供給装置を用いて行うことが可能である。

搬入工程Ｓ６は、作業室１０３において植付が完了した１つの栽培ユニット２を、作業室１０３から収納棚１へ搬入する工程である。詳しくは、搬入工程Ｓ６では、コンベア装置４１１によって１つの栽培ユニット２が、作業室１０３から栽培室１０１に搬送され、スタッカークレーン４０によって、１つの栽培ユニット２が収納棚１に搬入される。

搬出工程Ｓ７は、収穫可能な状態まで成長した植物Ｐ１を保持する栽培槽３が設置された１つの栽培ユニット２を、収納棚１から作業室１０３内の作業ステーションＡ２にまで搬出する工程である。詳しくは、搬出工程Ｓ７では、スタッカークレーン４０が、収納棚１から１つの栽培ユニット２を抜き出して、コンベア装置４１１に載せ、コンベア装置４１１が、１つの栽培ユニット２を、作業室１０３内の作業ステーションＡ２にまで搬送する。

収穫工程Ｓ８は、作業ステーションＡ２において、１つの栽培ユニット２から複数の栽培槽３を取り出して、複数の栽培槽３が保持する複数の植物Ｐ１を、収穫する工程である。栽培ユニット２からの複数の栽培槽３の取り出しは、排出装置６と同様の構造の排出装置を用いて各栽培槽３内から栽培液Ｌ２を排出した後で行ってもよく、この場合、複数の栽培槽３は軽量化されるため取り出しが容易である。

洗浄工程Ｓ９は、植物Ｐ１の収穫が完了した栽培槽３を洗浄する工程である。詳しくは、洗浄工程Ｓ９では、栽培槽３から栽培液Ｌ２を排出し、栽培槽３内を高圧洗浄機等で洗浄する。洗浄が完了した栽培槽３は、植付工程Ｓ５で利用可能である。

栽培方法は更に、収穫工程Ｓ８の前に行う収穫前検査工程Ｓ１０を備えてもよい。収穫前検査工程Ｓ１０では、作業ステーションＡ２において、栽培ユニット２上の複数の栽培槽３に保持された複数の植物Ｐ１の状態（成長具合）を検査する。収穫工程Ｓ８の前に収穫前検査工程Ｓ１０を行うことで、成長不良の状態で植物Ｐ１が収穫されることを防ぐことができる。

以上説明した本実施形態の栽培方法は、植付工程Ｓ５及び搬入工程Ｓ６を行った後で、栽培工程Ｓ１、搬出工程Ｓ２、作業工程Ｓ３及び搬入工程Ｓ４を繰り返し、その後、搬出工程Ｓ７、収穫前検査工程Ｓ１０及び収穫工程Ｓ８を行うことで、植物Ｐ１の植付から収穫まで行うことができる。

以上説明した本実施形態の栽培設備では、収納棚１から栽培ユニット２を作業ステーションＡ１にまで搬送し、作業ステーションＡ１にて栽培ユニット２上の複数の栽培槽３内の栽培液Ｌ１の排出と新しい栽培液Ｌ２の供給（つまり栽培液Ｌ１，Ｌ２の入れ換え）を行うことができる。

そのため、本実施形態の栽培設備では、収納棚１や栽培ユニット２に、複数の栽培槽３に栽培液Ｌ１，Ｌ２を供給、排出する設備（配管やポンプ）を設置する必要がなく、収納棚１や栽培ユニット２の複雑化や大型化を防ぐことができる。また、栽培液Ｌ１，Ｌ２を供給、排出する設備の設置が不要であるため、施工費用を抑えることができる。

また、本実施形態の栽培設備では、収納棚１や栽培ユニット２に、栽培液Ｌ１，Ｌ２を供給、排出する設備を設置する必要がないため、収納棚１や栽培ユニット２の構造の簡素化と軽量化が図れ、収納棚１を高層化させやすくて、単位面積当たりの収穫量を増やしやすい。

また、本実施形態の栽培設備では、工程Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を定期的に繰り返すことで、植物Ｐ１の成長段階に対応した成分を有する栽培液Ｌ２を、各栽培槽３に対して供給することができ、より品質の高い植物Ｐ１の栽培が可能である。例えば、本実施形態の栽培設備では、所定の成分（硝酸態窒素等）の含有量の少ない植物Ｐ１を収穫することができる。

また、本実施形態の栽培設備では、栽培ユニット２毎に、成分の異なる栽培液Ｌ２を供給することもでき、この場合、１つの収納棚１内で、複数種類の植物Ｐ１を栽培することも可能である。

また、本実施形態の栽培設備では、栽培ユニット２に照射装置２２が設けられ、収納棚１に照射装置２２に電力を供給する送電部１２が設けられ、送電部１２と照射装置２２の受電部２３とが給電を行う。そのため、本実施形態の栽培設備では、収納棚１に照射装置２２の多数のＬＥＤランプ２２０を取り付ける場合に比べて、施工費用を抑えることができる。

また、本実施形態の栽培設備では、栽培ユニット２に照射装置２２が設けられているため、作業室１０２において照射装置２２のメンテナンスを行うことも可能である。

また、本実施形態の栽培設備では、栽培ユニット２の搬送中には、照射装置２２への電力供給を停止でき、栽培槽３から落下した栽培液Ｌ１，Ｌ２によってショートが起こることを防ぐことができる。

また、本実施形態の栽培設備では、収納棚１の高い位置に収納される栽培ユニット２を、搬送装置４によって、作業室１０２の床に近い高さ位置まで搬送することができる。そのため、本実施形態の栽培設備では、栽培ユニット２の複数の栽培槽３の栽培液Ｌ１，Ｌ２の入れ換え作業が、安全な高さで行えて、作業しやすい。

また、本実施形態の栽培設備では、植物Ｐ１を栽培する栽培室１０１と、栽培液Ｌ１，Ｌ２の入換作業を行う作業室１０２とを別々の部屋としている。そのため、本実施形態の栽培設備では、栽培室１０１は、植物Ｐ１の栽培に適した環境としたうえで、作業室１０２は、作業に適した環境とすることができ、各部屋の環境の最適化を図ることができる。また、栽培室１０１内は、温度、湿度、空調の乱れの少ない環境に維持しやすい。また、栽培室１０１内への作業者の出入りを抑制することができるため、作業者に付着した異物（虫や菌等）が栽培室１０１内へ入り込んで、植物Ｐ１の成長に不具合が生じることを抑制することができる。

また、本実施形態の栽培設備では、排出装置６と供給装置５のそれぞれは、栽培ユニット２の複数の栽培槽３に対して、栽培液Ｌ１の排出及び新しい栽培液Ｌ２の供給を一度に行うことができる。そのため、本実施形態の栽培設備では、１つの栽培ユニット２に対しての栽培液Ｌ１，Ｌ２の入換作業の作業時間を短縮化でき、作業効率の向上を図ることができる。

また、本実施形態の栽培設備では、複数の栽培槽３のそれぞれが波消し用の突起３０２，３０３を有し、且つトレイ３０と定植パネル３１とが固着されている。そのため、本実施形態の栽培設備では、搬送装置４によって栽培ユニット２を搬送している間に、各栽培槽３から栽培液Ｌ１（Ｌ２）が落下することを抑制することができる。

（変形例）
上述した本実施形態の栽培設備及び栽培方法は、上述した構成に限定されず、下記の変形例を採用可能である。

搬送装置４のスタッカークレーン４０は、１つの栽培ユニット２を搬送するものに限らず、２つ以上の栽培ユニット２を一度に搬送するものであってもよい。

また、一対の収納棚１間に設置されるスタッカークレーン４０は、１つに限らず、複数であってもよい。

栽培液Ｌ１，Ｌ２の入換作業を行う作業ステーションＡ１は、収納棚１から離れたスペースであればよく、栽培室１０１とは別の作業室１０２内に限らず、栽培室１０１内の一部のスペースであってもよい。

排出装置６は、栽培ユニット２上の複数の栽培槽３に対して栽培液Ｌ１の排出を一度に行うように構成されたものに限らず、例えば、複数の栽培槽３に対して１つずつ栽培液Ｌ１を排出するものであってもよい。また、供給装置５は、栽培ユニット２上の複数の栽培槽３に対して新しい栽培液Ｌ２の供給を一度に行うように構成されたものに限らず、例えば、複数の栽培槽３に対して１つずつ新しい栽培液Ｌ２を供給するものであってもよい。

供給装置５から供給される新しい栽培液Ｌ２は、供給した直後の栽培液Ｌ１と同じ成分の液体であってもよい。

照射装置２２は、栽培ユニット２ではなく、収納棚１が有してもよい。この場合、収納棚１には、照射装置２２が、栽培ユニット２上の複数の栽培槽３のそれぞれに対して育成用の光を照射するように多段に設けられ、且つ栽培ユニット２の搬出入の邪魔にならない位置に設けられる。

栽培棟１００は、栽培液Ｌ１，Ｌ２の入換作業を行う作業室１０２を複数備えてもよく、作業室１０２の数は、単位時間当たりに求める収穫量に合わせて、適宜設定可能である。また、複数の作業室１０２は、栽培棟１００の互いに異なる階に設けてもよく、この場合、収納棚１から作業ステーションＡ１までの搬送距離を短くできて、搬送時間の短縮化が図れ、作業効率を向上させることができる。

栽培棟１００は、植物Ｐ１の植付と収穫を行う作業室１０３を有するのではなく、植物Ｐ１の植付を行う植付室と、植物Ｐ１の収穫を行う収穫室とを別々に備えてもよく、また、植付室と収穫室の数は、適宜設定可能である。

また、植物Ｐ１の植付と植物Ｐ１の収穫を行う作業ステーションＡ２は、栽培室１０１内の一部にスペースであってもよい。

搬送装置４は、スタッカークレーン４０とコンベア装置４１との組み合わせに限らず、スタッカークレーン４０のみで構成されてもよい。この場合、スタッカークレーン４０は、作業室１０２，１０３まで栽培ユニット２を搬送するように構成される。

送電部１２と受電部２３とは、接触することで給電を行うように設けられてもよい。

ＬＥＤランプ２２０は、直管型のランプに限らず、平板状のランプであってもよい。

収納棚１は、複数の支柱１１によって、矩形状の棚板を支持する構造であってもよい。

収納棚１、栽培ユニット２及び栽培槽３のそれぞれのサイズは、単位時間当たりに求める収穫量や作業効率等に基づいて、適宜変更可能である。

栽培設備は、植物Ｐ１を水耕栽培するための設備に限らず、植物Ｐ１を固形培地に植えて養液栽培を行うための設備であってもよい。

この場合、栽培設備は、収納棚１、複数の栽培ユニット２、複数の栽培槽３、搬送装置４及び供給装置５を備える。ただし、栽培設備は、排出装置６を備えない。栽培槽３は、トレイ３０と、トレイ３０に収容される固形培地とを備え、定植パネル３１を備えない。固形培地は、栽培液Ｌ１（Ｌ２）が浸透可能なマット状の部材であり、例えば、ロックウール、れき、もみ殻、やしがら、ピートモス等で形成される。

この栽培設備を用いた栽培方法は、栽培工程Ｓ１、搬出工程Ｓ２、作業工程Ｓ３及び搬入工程Ｓ４を備える。作業工程Ｓ３は、供給工程Ｓ３１を含み、排出工程Ｓ３０を含まない。作業工程Ｓ３は、検査工程Ｓ３２は任意で含む。供給工程Ｓ３１では、トレイ３０に新しい栽培液Ｌ２を供給し、これにより、新しい栽培液Ｌ２を固形培地に浸透させる。なお、このとき、固形培地に浸透しなかった新しい栽培液Ｌ２の一部は、排出装置６と同様の装置を用いて排出してもよい。

この栽培設備及び栽培方法においても、収納棚１や栽培ユニット２に、栽培液Ｌ１，Ｌ２を排出、供給する設備を設置する必要がなく、収納棚１や栽培ユニット２の複雑化や大型化を防ぐことができる。また、この栽培設備及び栽培方法においても、収納棚１や栽培ユニット２の構造の簡素化と軽量化が図れ、収納棚１を高層化しやすくて、単位面積当たりの収穫量を増やしやすい。

（まとめ）
以上説明した一実施形態及びその変形例の栽培方法のように、第一態様の栽培方法は、以下の構成を備える。

すなわち、第一態様の栽培方法は、栽培工程Ｓ１、搬出工程Ｓ２、作業工程Ｓ３及び搬入工程Ｓ４を備える。栽培工程Ｓ１は、植物Ｐ１と栽培液Ｌ１を保持する複数の栽培槽３が設置された複数の栽培ユニット２を、収納棚１に収納した状態で、植物Ｐ１の栽培を行う工程である。搬出工程Ｓ２は、複数の栽培ユニット２のうち少なくとも１つの栽培ユニット２を、搬送装置４によって、収納棚１から離れた作業ステーションＡ１にまで搬出する工程である。作業工程Ｓ３は、作業ステーションＡ１において、少なくとも１つの栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３に、新しい栽培液Ｌ２を供給する工程である。搬入工程Ｓ４は、栽培液Ｌ２の供給が完了した少なくとも１つの栽培ユニット２を、搬送装置４によって、作業ステーションＡ１から収納棚１に搬入する工程である。第一態様の栽培方法は、栽培工程Ｓ１、搬出工程Ｓ２、作業工程Ｓ３及び搬入工程Ｓ４を、繰り返し行う。

上記構成を備えることで、第一態様の栽培方法では、収納棚１や栽培ユニット２に、栽培液Ｌ１，Ｌ２を排出、供給する設備を設置する必要がなく、収納棚１や栽培ユニット２の複雑化や大型化を防ぐことができる。また、第一態様の栽培方法では、収納棚１や栽培ユニット２の構造の簡素化と軽量化が図れ、収納棚１を高層化しやすくて、単位面積当たりの収穫量を増やしやすい。

また、一実施形態及びその変形例の栽培方法のように、第二態様の栽培方法は、第一態様の栽培方法の構成に加えて、下記の構成を付加的に備える。

すなわち、第二態様の栽培方法では、作業工程Ｓ３は、複数の栽培槽３に保持された栽培液Ｌ１を排出する排出工程Ｓ３０を含む。

上記構成を備えることで、第二態様の栽培方法では、複数の栽培槽３内から、植物Ｐ１の成長に必要な成分の濃度が低下した栽培液Ｌ１を排出することができ、栽培液Ｌ１，Ｌ２の入れ換えが行える。

また、一実施形態及びその変形例の栽培方法のように、第三態様の栽培方法は、第一又は第二態様の栽培方法の構成に加えて、下記の構成を付加的に備える。

すなわち、第三態様の栽培方法では、作業工程Ｓ３は、複数の栽培槽３に保持された植物Ｐ１の状態を検査する検査工程Ｓ３２を含む。

上記構成を備えることで、第三態様の栽培方法では、植物Ｐ１が予定した成長段階に達していないことを確認することができる。そのため、第三態様の栽培方法では、工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を繰り返す回数を増やしたり、供給する新しい栽培液Ｌ２の成分濃度を変更する等の適宜の処理を行いやすい。

また、一実施形態及びその変形例の栽培方法のように、第四態様の栽培方法は、第一〜第三態様のいずれかの栽培方法の構成に加えて、下記の構成を付加的に備える。

すなわち、第四態様の栽培方法では、新しい栽培液Ｌ２は、植物Ｐ１の成長段階に対応した成分を有する栽培液である。

上記構成を備えることで、第四態様の栽培方法では、より品質の高い植物Ｐ１の栽培が可能である。

また、一実施形態及びその変形例の栽培設備のように、第五態様の栽培設備は、下記の構成を備える。

すなわち、第五態様の栽培設備は、収納棚１、複数の栽培ユニット２、複数の栽培槽３、搬送装置４及び供給装置５を備える。複数の栽培ユニット２は、収納棚１に収納される。複数の栽培槽３は、複数の栽培ユニット２のそれぞれに設置される。複数の栽培槽３は、植物Ｐ１と栽培液Ｌ１を保持する。搬送装置４は、複数の栽培ユニット２のうち少なくとも１つの栽培ユニット２を、収納棚１と、収納棚１から離れた作業ステーションＡ１との間で、搬送する。供給装置５は、作業ステーションＡ１において、少なくとも１つの栽培ユニット２に設置された複数の栽培槽３に、新しい栽培液Ｌ２を供給する。

上記構成を備えることで、第五態様の栽培設備では、収納棚１や栽培ユニット２に、栽培液Ｌ１，Ｌ２を排出、供給する設備を設置する必要がなく、収納棚１や栽培ユニット２の複雑化や大型化を防ぐことができる。また、第五態様の栽培設備では、収納棚１や栽培ユニット２の構造の簡素化と軽量化が図れ、収納棚１を高層化しやすくて、単位面積当たりの収穫量を増やしやすい。

また、一実施形態及びその変形例の栽培設備のように、第六態様の栽培設備は、第五態様の栽培設備の構成に加えて、下記の構成を付加的に備える。

すなわち、第六態様の栽培設備は、作業ステーションＡ１において、複数の栽培槽３に保持された栽培液Ｌ１を排出する排出装置６を、更に備える。

上記構成を備えることで、第六態様の栽培設備では、排出装置６によって、複数の栽培槽３内から、植物Ｐ１の成長に必要な成分の濃度が低下した栽培液Ｌ１を排出することができ、栽培液Ｌ１，Ｌ２の入れ換えが行える。

また、一実施形態及びその変形例の栽培設備のように、第七態様の栽培設備は、第五又は第六態様の栽培設備の構成に加えて、下記の構成を付加的に備える。

すなわち、第七態様の栽培設備では、複数の栽培ユニット２のそれぞれが、複数の栽培槽３に向けて育成用の光を照射する照射装置２２を有し、収納棚１が、照射装置２２に電力を供給する送電部１２を有する。

上記構成を備えることで、第七態様の栽培設備では、収納棚１に照射装置２２を設ける場合に比べて、施工手間を抑えることができ、また、照射装置２２のメンテナンスもしやすく、収納棚１の高層化がしやすい。

また、一実施形態及びその変形例の栽培装置のように、第八態様の栽培装置は、下記の構成を備える。

すなわち、第八態様の栽培装置は、収納棚１、複数の栽培ユニット２及び複数の栽培槽３を備える。複数の栽培ユニット２は、収納棚１に出し入れ可能に収納される。複数の栽培槽３は、複数の栽培ユニット２のそれぞれに設置される。複数の栽培槽３は、植物Ｐ１と栽培液Ｌ１を保持する。

上記構成を備えることで、第八態様の栽培装置は、収納棚１から栽培ユニット２を取り出して、栽培ユニット２上の複数の栽培槽３内に、新しい栽培液Ｌ２を供給することができる。そのため、第八態様の栽培装置は、収納棚１や栽培ユニット２に、栽培液Ｌ１，Ｌ２を排出、供給する設備を設置する必要がなく、収納棚１や栽培ユニット２の複雑化や大型化を防ぐことができる。また、第八態様の栽培装置は、収納棚１や栽培ユニット２の構造の簡素化と軽量化が図れ、収納棚１を高層化しやすくて、単位面積当たりの収穫量を増やしやすい。

また、一実施形態及びその変形例の栽培装置のように、第九態様の栽培装置は、第八態様の栽培装置の構成に加えて、下記の構成を付加的に備える。

すなわち、第九態様の栽培装置では、複数の栽培ユニット２のそれぞれが、複数の栽培槽３に向けて育成用の光を照射する照射装置２２を有し、収納棚１が、照射装置２２に電力を供給する送電部１２を有する。

上記構成を備えることで、第九態様の栽培装置では、収納棚１に照射装置２２を設ける場合に比べて、施工手間を抑えることができ、また、照射装置２２のメンテナンスもしやすく、収納棚１の高層化がしやすい。

以上、本開示を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本開示は上記の実施形態に限定されるものではなく、本開示の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。

１ 収納棚
１２ 送電部
２ 栽培ユニット
２２ 照射装置
３ 栽培槽
４ 搬送装置
５ 供給装置
６ 排出装置
Ａ１ 作業ステーション
Ｐ１ 植物
Ｌ１ 栽培液
Ｌ２ 栽培液（新しい栽培液）
Ｓ１ 栽培工程
Ｓ２ 搬出工程
Ｓ３ 作業工程
Ｓ４ 搬入工程
Ｓ３０ 排出工程
Ｓ３２ 検査工程

Claims (9)

1. 植物と栽培液を保持する複数の栽培槽が設置された複数の栽培ユニットを、収納棚に収納した状態で、前記植物の栽培を行う栽培工程と、
   前記複数の栽培ユニットのうち少なくとも１つの栽培ユニットを、搬送装置によって、前記収納棚から離れた作業ステーションにまで搬出する搬出工程と、
   前記作業ステーションにおいて、前記少なくとも１つの栽培ユニットに設置された前記複数の栽培槽に、新しい栽培液を供給する作業工程と、
   前記新しい栽培液の供給が完了した前記少なくとも１つの栽培ユニットを、搬送装置によって、前記作業ステーションから前記収納棚に搬入する搬入工程と、を備え、
   前記栽培工程、前記搬出工程、前記作業工程及び前記搬入工程を、繰り返し行う、
   栽培方法。
2. 前記作業工程は、前記複数の栽培槽に保持された前記栽培液を排出する排出工程を含む、
   請求項１の栽培方法。
3. 前記作業工程は、前記複数の栽培槽に保持された前記植物の状態を検査する検査工程を含む、
   請求項１または２の栽培方法。
4. 前記新しい栽培液は、前記植物の成長段階に対応した成分を有する栽培液である、
   請求項１〜３のいずれかの栽培方法。
5. 収納棚と、
   前記収納棚に収納される複数の栽培ユニットと、
   前記複数の栽培ユニットのそれぞれに設置され、植物と栽培液を保持する複数の栽培槽と、
   前記複数の栽培ユニットのうち少なくとも１つの栽培ユニットを、前記収納棚と、前記収納棚から離れた作業ステーションとの間で、搬送する搬送装置と、
   前記作業ステーションにおいて、前記少なくとも１つの栽培ユニットに設置された前記複数の栽培槽に、新しい栽培液を供給する供給装置と、を備える、
   栽培設備。
6. 前記作業ステーションにおいて、前記複数の栽培槽に保持された前記栽培液を排出する排出装置を、更に備える、
   請求項５の栽培設備。
7. 前記複数の栽培ユニットのそれぞれが、前記複数の栽培槽に向けて育成用の光を照射する照射装置を有し、
   前記収納棚が、前記照射装置に電力を供給する送電部を有する、
   請求項５または６の栽培設備。
8. 収納棚と、
   前記収納棚に出し入れ可能に収納される複数の栽培ユニットと、
   前記複数の栽培ユニットのそれぞれに設置され、植物と栽培液を保持する複数の栽培槽と、を備え、
   前記収納棚と前記複数の栽培ユニットのそれぞれは、前記複数の栽培槽に栽培液を供給する配管を有さない、
   栽培装置。
9. 前記複数の栽培ユニットのそれぞれが、前記複数の栽培槽に向けて育成用の光を照射する照射装置を有し、
   前記収納棚が、前記照射装置に電力を供給する送電部を有する、
   請求項８の栽培装置。

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