KR101908882B1

KR101908882B1 - 수경 재배 시스템, 수경 재배 방법, 식물 재배 시스템 및 식물 재배 장치

Info

Publication number: KR101908882B1
Application number: KR1020177035947A
Authority: KR
Inventors: 하루야스 미야베; 다츠오 무라오카; 아키히코 사토
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2018-10-16
Also published as: US9901045B2; US20160324089A1; CN106413385A; EP3097774A1; US10342190B2; US20170127629A1; WO2015111487A1; US10015941B2; KR20170141814A; CN106413385B; US20170127627A1; KR101929102B1; US20160324090A1; KR20160102029A; US20170127628A1; EP3097774A4; EP3311655A1

Abstract

식물 육성에 적합한 수경 재배 시스템, 수경 재배 방법, 식물 재배 시스템 및 식물 재배 장치를 제공한다. 제1 액비를 이용하여 식물을 수경 재배하는 제1 식물 재배 장치(1A)와, 상기 제1 식물 재배 장치(1A)에 형성되어, 상기 제1 액비를 공급하는 제1 공급로(31)와, 상기 제1 액비와는 성분이 다른 제2 액비를 이용하여 식물을 수경 재배하는 제2 식물 재배 장치(1B)와, 상기 제2 식물 재배 장치(1B)에 형성되어, 상기 제2 액비를 공급하는 제2 공급로(32)와, 식물을 싣고서, 상기 제1 식물 재배 장치(1A)와 상기 제2 식물 재배 장치(1B) 사이에서 이동할 수 있는 재배 트레이(4)를 포함한다.

Description

수경 재배 시스템, 수경 재배 방법, 식물 재배 시스템 및 식물 재배 장치{HYDROPONIC CULTIVATION SYSTEM, HYDROPONIC CULTIVATION METHOD, PLANT CULTIVATION METHOD, AND PLANT CULTIVATION APPARATUS}

본 발명은 수경 재배 시스템, 수경 재배 방법, 식물 재배 시스템 및 식물 재배 장치에 관한 것이다.

채소, 약초, 화분 등의 식물을 재배하는 분야에서는 복수의 선반이나 단을 이용하는 식물 재배법이 있으며, 이에 따르면, 비교적 좁은 공간에서 식물을 높은 밀도로 생산할 수 있다. 식물 재배법 중 수경 재배법에 따르면, 식물의 병해, 오염의 방제나 성장 제어가 용이하고, 주년 생산이 가능하다. 이것을 실현하기 위해서, 폐쇄 공간 내에서 인공광을 사용하는 폐쇄형의 식물 생산 시스템이 실용화되고, 폐쇄 공간으로서 예컨대 클린룸을 사용하는 식물 재배 시스템이 있다.

예컨대, 클린룸에 의해 구성한 재배실을 갖는 유닛화된 컨테이너를 갖춘 식물 재배 시스템이 알려져 있다. 그 재배실의 내부에는, 복수의 배지 블록을 착탈할 수 있는 1 또는 2 이상의 재배 선반이 배치된다. 또 재배실의 내부에는, 적어도 재배 선반에 대하여 배지 블록을 착탈하는 핸들링 로봇과, 이 핸들링 로봇 내부를 재배실 내에서 이동시키는 레일을 갖는 로봇 기구가 부착되어 있다. 또한 재배실 내에는, 재배 선반에 장착한 배지 블록에 대하여 재배 양액을 공급할 수 있는 양액 공급 수단과, 재배 선반에 장착한 배지 블록에 대하여 빛을 조사할 수 있는 광조사 수단이 설치되어 있다.

클린룸은 반도체 장치 등의 전자 디바이스의 제조에 사용되며, 예컨대 다운플로우 타입이 있다. 다운플로우 타입의 클린룸은, 천장 슬라브면에서 아래쪽으로 스페이스를 두고 천장이 설치되고, 천장에는 공기 공급 구멍이 형성되며, 또한 천장 위에는 에어 필터가 배치된다. 또한, 천장의 아래쪽에는 다수의 흡입 구멍을 갖는 바닥이 배치되어, 천장으로부터 공급된 공기는 그대로 바로 아래의 흡입 구멍에 빨려들어가 외부로 배기된다.

폐쇄형인지 여부와는 상관없이 수경 재배 장치로서 다음과 같은 기술이 있다.

예컨대, 식물 재배용 용기가 배치되는 바닥판의 위쪽에, 격자형 부재를 배치하고, 격자형 부재의 위쪽에, 아래쪽을 비추는 조명 기구가 삽입된 선반판을 설치한 구조가 알려져 있다. 격자형 부재와 선반판은 상하 방향으로 위치 조정할 수 있게 되어 있다.

또한, 복수 단의 선반 위에서 식물 재배를 하는 식물 재배용 랙을 갖춘 식물 재배 장치에서는 예컨대 다음과 같은 몇 개의 구조가 알려져 있다.

복수의 랙이 배치되는 장치에서는, 이웃하는 복수의 랙 중 양끝의 랙은, 작업 통로와의 사이에서 출납이 자유롭게 재배용 컨테이너가 개구 방향을 따라서 병렬로 배치되는 선반을 갖고 있다. 또한 중간의 랙은, 그 양측 어느 한 작업 통로와의 사이에서 출납이 자유롭게 재배용 컨테이너가 개구 방향을 따라서 병렬로 배치되는 선반을 갖고 있다. 또한 모든 랙에는, 그 천장부를 커버하는 천장 측의 광반사판이 설치됨과 더불어, 양끝의 랙에는 배면 측을 커버하는 배면 측의 수직 광반사판이 설치되고, 각 선반 위쪽의 천장 측의 광반사판의 하측에는 조명 기구의 광원이 설치되어 있다.

식물의 재배 선반 상에 배치되는 재배용 컨테이너는, 그 정면 측에서 컨테이너를 출납할 수 있도록 선반에 가이드 롤러가 설치되어 있다.

낙화생콩나물의 재배 장치에서는, 예컨대, 육성 케이스 안에, 콩나물을 육성하는 육성 트레이가 복수 단 배열되어 있다. 그 육성 케이스의 내부에는, 육성 트레이를 출납하기 위한 가이드 레일이며 트레이가 자유롭게 슬라이드하도록 배치되는 가이드 레일이 좌우 측벽에 복수 단 부설되어 있는 구조가 알려져 있다. 이 구조에서는, 콩나물이 되는 줄기의 생육이 종료되면, 육성 트레이를 트레이 대차로 자동적으로 옮겨 담고, 트레이 대차를 육성실로부터 반출하여 콩나물을 수확하고 있다.

또한, 인공적 배지가 내부에 부설되어 있는 트레이를 갖는 재배 장치에 있어서, 트레이가 재배 장치의 케이스 본체에 대하여 홀더에 의해 출납이 자유롭게 다단식으로 수납되는 구조가 알려져 있다. 그 케이스 본체의 양측 내면에는, 트레이를 출납이 자유롭게 안내하는 동시에 유지하는 대략 직선형의 홀더가 부착되어 있다. 홀더는 동일 높이 레벨인 것이 좌우에 대향하여 설치되어 있다. 낮에는 트레이를 외부로 적절하게 인출함으로써, 식물을 직접 태양광에 대어, 생육을 한층 더 촉진시키는 것도 가능하게 되어 있다.

이상과 같은 선반, 트레이, 격자형 부재를 갖는 식물 재배 장치에서는, 콩나물 재배와 같은 암실이 필수적인 장치를 제외하고, 각 선반이나 트레이나 격자형 부재의 위쪽에는, 형광관과 같은 조명 기구가 부착되어, 식물에 빛을 조사하는 구조를 갖고 있다.

잎채소의 수경 재배법에서는, 배지의 칼륨 함유량을 조절하면서 재배함으로써, 칼륨 함유량이 적은 잎채소류를 재배할 수 있다는 것이 알려져 있다. 그 방법은, 재배 기간 중, 맨 처음 기간은 수경액 속의 칼륨 함유량을 줄이지 않고 칼륨을 가하여 재배하고, 그 후의 수확까지의 7~10일 동안을, 칼륨 요소인 KNO₃을 포함하는 수경액을 KNO₃과 같은 농도의 NaNO₃를 포함하는 수경액으로 교환하는 처리를 갖는다. 이 경우, 수경액의 pH는 재배 기간 내내 NaOH를 이용하여 6.0~6.5로 조절된다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 2007-289056호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 평8-68554호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허공개 2013-192552호 공보 특허문헌 4 : 일본 특허공개 2011-078350호 공보 특허문헌 5 : 일본 특허공개 평09-248065호 공보 특허문헌 6 : 일본 특허공개 평01-30525호 공보 특허문헌 7 : 일본 특허공개 2000-157077호 공보 특허문헌 8 : 일본 실용신안등록 3024261호 공보 특허문헌 9 : 일본 특허공개 평07-231731호 공보 특허문헌 10 : 일본 특허공개 평07-227162호 공보 특허문헌 11 : 일본 특허공개 2011-36226호 공보

식물 재배에는, 전자 디바이스와 같은 미세 패턴의 형성이 요구되지 않지만, 전자 디바이스 제조 공장에 세워진 클린룸을 전용하는 것은 가능하다. 그러나, 식물 재배용의 클린룸에서는, 전자 디바이스 제조용의 클린룸에 요구되는 먼지, 부유물, 공기의 유속 등의 엄격한 조건은 불필요하며, 클린룸을 식물 재배에 그대로 전용하면, 공조 설비 등의 능력이 과도하게 되어 쓸데없는 전력이 소비되는 등, 극복해야 할 과제가 있다.

또한, 전자 디바이스 제조와 식물 재배는 클린룸 내부의 환경이 다르다. 예컨대, 식물 재배에는 물, 액비 등을 사용하기 때문에, 클린룸 내부의 습도는 높아져, 전자 디바이스용의 클린룸에 맞춘 공조 설비로는 적합하지 않게 된다.

또한, 상기한 것과 같이 이 재배 선반을 사용하여 식물을 폐쇄 공간에서 대량으로 재배하고자 하면, 식물이 자랄수록 클린룸에 차지하는 식물의 점유 비율이 커져, 공기의 흐름을 저해한다. 게다가, 재배된 식물을 이동시킬 때에, 영양소를 포함한 액이 바닥에 떨어질 가능성이 있어, 그와 같은 경우의 처리에 관해서도 설비적으로 배려할 필요가 생긴다.

인공광에 의한 식물 재배 장치에서는, 조명 기구에 의해 빛을 조사하여 식물을 육성시키지만, 조명 기구로부터 발생하는 열이 식물의 육성에 악영향을 미치게 하는 경우도 있다. 예컨대, 냉량한 기후에서 자라는 식물을 육성하는 경우에는, 조명 기구로부터 발생하는 열이 재배 선반 근변에 어리는 것은 바람직하지 않다. 그 때문에, 재배 선반 주위의 공기를 용이하게 교환할 수 있도록, 예컨대 재배 선반 측방의 측판을 없애고, 골조만의 랙 형상의 구조를 채용하는 것을 생각할 수 있다.

한편, 식물의 육성에는 충분한 빛이 필요하기 때문에, 식물에 대한 조명 기구의 거리를 식물의 성장에 맞춰 가변으로 할 수 있는 것이 바람직하다. 또, 하나의 식물에 있어서, 잎 등의 물듦이나 성장에 차이가 나지 않도록 하기 위해서, 식물에 대하여 지면 이외의 복수의 방향에서 빛이 조사되는 것이 바람직하다.

그러나, 골조만의 랙 형상으로 짜여진 재배 선반, 특히 재배 선반의 단부에 가까운 부분에서는, 조명 기구로부터 발생한 빛이 확산되어 랙의 골조 사이의 공간을 빠져 나가기 때문에, 랙 내부의 빛의 반사량이 적어지는 경향이 있다. 이 때문에, 조명 기구의 중앙 부근에 식물을 배치시킴으로써, 식물에의 광조사량의 저하를 방지할 수 있다. 그러나, 이에 따르면, 조명 기구 단부의 주변에서는 쓸데없는 공간, 즉, 선반 상의 넓이로서는 식물을 육성하기에 충분한 공간이 있음에도 불구하고, 육성을 할 수 없는 영역이 생기게 된다.

그 대책으로서, 재배 선반의 골조의 지주 등에 광반사 부재를 고정하는 것도 생각할 수 있는데, 그 광반사 부재에 의해 통기성이 나빠지거나, 광반사판이 방해가 되어 랙의 가로로 손을 넣거나 할 수 없게 되어, 작업 효율이 나빠진다.

또한, 재배 선반 위에 배치되는 재배 트레이에는 액비를 흘리는 호스, 가동 파이프, 노즐 등이 부착되는데, 재배 트레이를 교환할 때에 재배 트레이로부터 호스를 뽑아내는 구조에서는, 호스를 효율적으로 탈착하거나 부착하거나 하는 것이 바람직하다. 또한, 가요성 파이프는 구부러지기 쉬운데, 구부러진 부분에 액이 고이기 때문에, 액비를 흘린 후의 가요성 파이프의 취급 중에 액비가 새어나올 우려가 있다.

또한, 재배조의 가장자리를 단 형상으로 형성하여 덮개의 가장자리에 끼워 맞추는 구조에서는, 단 형상의 가공 정밀도가 요구되고, 더구나 커질수록 덮개가 휘는 경우가 있기 때문에, 이들의 가장자리가 끼워 맞춰지기 어렵게 되는 경우가 있다.

상기한 것과 같이 배지의 칼륨 함유량을 조정하기 위해서, 칼륨을 포함하는 액에서 칼륨을 포함하지 않는 액으로 수경액의 종류를 치환하고 있다. 그러나, 치환할 때는, 잎채소가 심어져 있는 용기로부터 칼륨을 포함하는 수경액을 배출한 후에, 다음 수경액을 용기에 공급한다고 하는 처리를 하게 되기 때문에, 수경액의 교환이나 회수에 시간이 걸려 작업 효율을 높일 수 없을 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 식물 육성에 적합하며, 작업 효율을 높일 수 있는 수경 재배 시스템, 수경 재배 방법, 식물 재배 시스템 및 식물 재배 장치를 제공하는 데에 있다.

본 실시형태의 하나의 관점에 따르면, 제1 액비를 이용하여 식물을 수경 재배하는 제1 식물 재배 장치와, 상기 제1 식물 재배 장치에 형성되어, 상기 제1 액비를 공급하는 제1 공급로와, 상기 제1 액비와는 성분이 다른 제2 액비를 이용하여 식물을 수경 재배하는 제2 식물 재배 장치와, 상기 제2 식물 재배 장치에 형성되어, 상기 제2 액비를 공급하는 제2 공급로와, 상기 식물을 실은 재배 트레이를 배치하며, 상기 제1 식물 재배 장치와 상기 제2 식물 재배 장치 사이에서 이동 가능한 트레이 반송 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 식물의 수경 재배 시스템이 제공된다.

본 실시형태의 다른 관점에 따르면, 제1 공급로로부터 공급된 제1 액비를 이용하여 식물을 수경 재배하며, 상기 식물을 실은 복수의 재배 트레이가 배치된 트레이 반송 기구를 탑재할 수 있는 제1 식물 재배 장치와, 제2 공급로로부터 공급되고, 상기 제1 액비와는 성분이 다른 제2 액비를 이용하여 상기 식물을 수경 재배하며, 상기 트레이 반송 기구를 탑재할 수 있는 제2 식물 재배 장치가 통로를 사이에 두고서 마주 대하게 배치된 수경 재배 시스템을 이용한 수경 재배 방법으로서, 상기 식물을 실은 복수의 재배 트레이가 배치된 트레이 반송 기구마다 상기 제1 식물 재배 장치로부터 빼내어, 상기 통로를 통해 상기 제2 식물 재배 장치로 이동시키는 공정을 갖는 수경 재배 방법이 제공된다.

본 실시형태의 또 다른 관점에 따르면, 액비를 이용하여 식물을 수경 재배하는 식물 재배 시스템으로서, 제1 식물 재배 선반이 배치되어 있는 영역과, 제2 식물 재배 선반이 배치되어 있는 영역과, 상기 제1 식물 재배 선반과 상기 제2 식물 재배 선반 사이의 영역을 포함하는 제1 영역을 갖는 제1 바닥과, 상기 제1 영역과는 다른 제2 영역을 가지며, 통풍 구멍을 갖춘 제2 바닥과, 급기 구멍을 갖는 천장으로부터, 상기 통풍 구멍을 갖는 상기 제2 바닥에 공기를 순환시키는 공조 설비를 구비한 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템이 제공된다.

본 실시형태의 또 다른 관점에 따르면, 식물을 출납할 수 있는 제1 식물 재배 선반과, 상기 식물을 출납할 수 있는 제2 식물 재배 선반과, 상기 제1 식물 재배 선반과 상기 제2 식물 재배 선반 사이의 영역을 포함하는 제1 영역과, 상기 제1 영역과는 달리, 바닥에 통풍 구멍을 갖는 제2 영역과, 상기 제1 영역보다 상기 제2 영역에 가까운 바닥 아래에 설치된 배기관과, 급기 구멍을 갖는 천장으로부터, 상기 통풍 구멍을 갖는 상기 바닥을 통해, 상기 배기관에 공기를 순환시키는 다운플로우형 클린룸을 구비한 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템이 제공된다.

본 실시형태의 또 다른 관점에 따르면, 높이를 조절할 수 있게 배치되는 조명 기구와, 상기 조명 기구에 전력을 공급하는 배선 케이블이 내부에 부착된 재배 랙과, 상기 재배 랙의 측부에 배치되어, 상기 배선 케이블을 이동 가능하게 통과시키는 슬릿을 포함하는 광반사판을 갖는 식물 재배 장치가 제공된다.

본 실시형태의 또 다른 관점에 따르면, 식물을 수경 재배하는 복수의 재배 트레이를 각각 수납하는 복수 단의 재배 랙과, 상기 재배 트레이에 대하여 액비를 공급하기 위한, 길이가 가변이며, 상기 재배 트레이의 호스 삽입 구멍을 향해서 하단을 삽입할 수 있는 액비 호스와, 상기 재배 랙에 상기 액비 호스를 고정하는 부착 도구를 갖는 식물 재배 장치가 제공된다.

본 실시형태의 또 다른 관점에 따르면, 상부에 개구를 가지며, 액비가 공급되는 재배 용기와, 상기 재배 용기의 상기 개구를 덮고, 길이 방향으로 지그재그로 간격을 두고서 복수 열 형성된 복수의 구멍이며, 식물의 모종이 심어진 재배 포트가 끼워져 들어가는 재배 포트 끼움 구멍이 형성된 판 형상의 덮개를 구비한 재배 트레이를 갖는 식물 재배 장치가 제공된다.

발명의 목적 및 이점은, 청구의 범위에 구체적으로 기재된 구성 요소 및 조합에 의해서 실현되고 달성된다. 전술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 전형예 및 설명을 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니라고 이해되는 것이다.

본 실시형태에 따르면, 식물 육성에 적합하며, 작업 효율을 높일 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치의 개요 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 2는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치에 부착되는 재배 유닛의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 3은 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치에 있어서의 재배 트레이와 그 반송 기구의 일례를 도시하는 분해 사시도이다.
도 4A~도 4C는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치에 있어서의 재배 트레이의 덮개의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 5A, 도 5B는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치의 재배 트레이 상호간에 접속되는 액비 호스의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 6A, 도 6B는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치의 재배 트레이 상호간에 접속되는 액비 호스의 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 7은 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치에 있어서의 액비 공급계의 일례를 도시하는 측면도이다.
도 8A, 도 8B는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치에 있어서의 재배 트레이와 조명 기구와 조명 기구용 승강기와 광반사판의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 9A는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치에 있어서의 광반사판의 변형예를 도시하는 사시도, 도 9B, 도 9C는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치에 있어서의 변형예의 반사판과 조명 기구의 동작을 도시하는 정면도이다.
도 10A, 도 10B는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치의 개요 구성의 제1 예를 도시하는 측단면도 및 평단면도이다.
도 11A, 도 11B는 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 도입되는 식물 재배 장치의 개요 구성의 제2 예를 도시하는 측단면도 및 평단면도이다.

이하에 도면을 참조하여 실시형태를 설명한다. 도면에서, 같은 구성 요소에는 동일한 참조 번호가 부여되어 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 식물 재배 장치의 개요 구성의 일례를 도시하는 사시도, 도 2는 본 실시형태에 따른 식물 재배 장치의 일례를 도시하는 정면도이다.

도 1, 도 2에서는, 재배 트레이(4)와 그 위에 배치되는 조명 기구(5)를 갖는 재배 유닛(3)을 재배 랙(2) 내에서 높이 방향으로 다단, 예컨대 적어도 3단으로 부착하고, 추가로 각 단의 재배 유닛(3)을 깊이 방향으로 2개씩 평행하게 배치하는 구조를 하나의 식물 재배 장치(1)로 하고 있다. 따라서, 도 1에서는, 폐쇄 공간인 식물 재배실, 예컨대 클린룸(51) 내의 제1 통로(A)를 따라서 식물 재배 장치(1A, 1C)(1B, 1D)가 인접하여 복수 설치되고, 또한 제1 통로(A)에 대하여 거의 직교하는 깊이 방향의 제2 통로(B)를 따라서도 식물 재배 장치(1A, 1B)(1C, 1D)가 인접하여 복수 설치된다.

그러나, 제1 통로(A)와 제2 통로(B)가 종횡으로 복수 배치되는 경우에, 제1 통로(A)와 제2 통로(B)에 의해 구획되는 각각의 영역에 있어서 설치되는 복수의 식물 재배 장치(1A, 1B, 1C, 1D)의 집합을 하나의 식물 재배 장치로서 파악하여도 좋다.

또한 이하의 설명에서, 식물 재배 장치(1)를 바로 위에서 내려다 본 경우의 제1 통로(A)는, 재배 트레이(4)의 부착, 탈착 작업이 행해지는 영역이며, 제1 통로 측을 전측(前側)이라고 표현하는 경우가 있다.

도 1에 도시하는 식물 재배 장치(1)(1A, 1B, 1C, 1D)는, 폐쇄 공간인 식물 재배실, 예컨대 후술하는 클린룸(51) 내의 제1 통로(A)(도 10B의 1점쇄선으로 나타내는 영역)를 따라서 인접하여 복수 설치되고, 또한, 제1 통로(A)에 대하여 거의 직교하는 깊이 방향의 제2 통로(B)를 따라서도 인접하여 복수 설치된다. 또한, 제1 통로(A)와 제2 통로(B)가 종횡으로 복수 배치되는 경우에는, 제1 통로(A)와 제2 통로(B)에 의해 구획되는 각각의 영역에 있어서 복수의 식물 재배 장치(1)가 부착된다. 제1 통로(A)와 제2 통로(B)에 통기 방어용 바닥판(58)을 깔더라도 좋다. 이하의 설명에서, 식물 재배 장치(1)를 바로 위에서 내려다 본 경우의 제1 통로(A) 측을 전측이라고 표현하는 경우가 있다.

이하에 설명하는 식물 재배 장치(1)는 주로 수경 재배에 사용된다. 재배하는 식물로서는 예컨대 잎채소를 생각할 수 있지만, 당연히 잎채소 이외의 식물을 재배 대상으로 하여도 상관없다.

식물 재배 장치(1)는 재배 랙(2)을 갖고 있다. 재배 랙(2)은, 골조 구조를 가지며, 제1 통로(A)를 따라서 복수의 지주(2a)가 간격을 두고서 바닥면(E) 상에 복수 열로 부착되어 있다. 지주(2a)는 바닥면(E)에 대하여 대략 수직으로 세워진다. 또한, 제2 통로(B)를 따라서 행 방향으로 인접하는 복수 개의 지주(2a)는, 복수 부위에서 제1 빔(2b)을 통해 상호 가로 방향으로 지지되고, 제1 빔(2b)과 지주(2a)는 예컨대 나사, 리벳 등에 의해 고정되어 있다.

제1 통로(A)를 따르는 열 방향에서 재배 랙(2)의 양측에 각각 배치되는 지주(2a)에는, 제1 통로(A)에서 보는 도 1의 정면도에 예시하는 것과 같이, 높이 방향으로 간격을 두고서 배치되는 복수 개의 제2 빔(2c)이 가로 방향으로 걸쳐져 있다. 지주(2a)와 제2 빔(2c)은 예컨대 나사, 리벳 등에 의해 고정되어 있다. 높이 방향으로 배치되는 복수의 제2 빔(2c)에는, 재배 트레이(4)와 조명 기구(5)가 높이 방향으로 인접하여 부착된다.

도 1에서는, 제1 통로(A)를 따라서 하나의 열로 배치되는 2개의 지주(2a) 사이의 제2 빔(2c)에 재배 유닛(3)이 부착되는 구조물을 하나의 식물 재배 장치(1)로 하고 있다. 이에 따르면, 제2 통로(B)를 따라서, 제1 식물 재배 장치(1A)와 제2 식물 재배 장치(1B)가 인접하고, 또한 제3 식물 재배 장치(1C)와 제4 식물 재배 장치(1D)가 인접한다. 또, 제1 통로(A)를 따라서, 제1 식물 재배 장치(1A)와 제3 식물 재배 장치(1C)가 인접하고, 또한 제2 식물 재배 장치(1B)와 제4 식물 재배 장치(1D)가 인접한다. 이 경우, 지주(2a)는 깊이 방향에서 이웃하는 식물 재배 장치(1A, 1B)(1C, 1D)에서 공유된다.

즉, 도 1에서는, 2개의 식물 재배 장치(1)가 제1 통로(A)를 따라서 인접하여 배치되고, 또 다른 2개의 식물 재배 장치(1)가 제2 통로(B)를 따라서 인접하여 배치됨과 더불어, 인접하는 식물 재배 장치(1)의 지주(2a)끼리 제1 빔(2b)을 통해 접속된 예를 도시하고 있다. 그러나, 이들 식물 재배 장치(1)를 합하여 하나의 식물 재배 장치라고 간주할 수도 있다. 식물 재배 장치(1)에, 몇 개의 지주(2a), 몇 개의 제1 빔(2b), 몇 개의 제2 빔(2c)을 포함하는지는, 재배하여야 할 식물의 양, 식물 재배 장치(1)를 설치하는 공간의 넓이, 배치하는 식물이나 기구를 포함한 무게에 대한 강도 등을 고려하여 적절하게 결정하여도 좋다.

도 1에서는, 2개의 식물 재배 장치(1), 예컨대 제2 통로(B)를 따라서 배면끼리 인접하여 복수 배치되는 2개의 식물 재배 장치(1A, 1B)에 있어서, 인접하는 식물 재배 장치(1A, 1B)의 지주(2a)끼리 빔(2b)을 통해 접속된 예를 도시하고 있다. 이들 2개의 식물 재배 장치(1A, 1B)를 합하여 하나의 식물 재배 장치라고 간주할 수도 있다. 즉, 식물 재배 장치(1A와 1B)를 합하여 하나의 식물 재배 장치로 하여도 좋다. 1대의 식물 재배 장치(1)에, 몇 개의 지주(2a), 몇 개의 빔(2b), 몇 개의 빔(2c)을 포함하는지는, 재배하여야 할 식물의 양, 식물 재배 장치(1)를 설치하는 공간의 넓이, 배치하는 식물이나 기구를 포함한 무게에 대한 강도 등을 고려하여 적절하게 결정하여도 좋다.

또한, 제2 통로(B)를 따라서 인접된 제1 식물 재배 장치(1A)와 제2 식물 재배 장치(1B) 및 제3 식물 재배 장치(1C)와 제4 식물 재배 장치(1D)는 각각 재배 랙(2)을 공유하고 있다. 또한 제1 통로(A)를 따라서 인접된 제1 식물 재배 장치(1A)와 제3 식물 재배 장치(1C) 및 제2 식물 재배 장치(1B)와 제4 식물 재배 장치(1D)도 재배 랙(2)을 공유하고 있다.

이어서, 재배 트레이(4)와 이것을 반송하기 위한 반송 기구(6)에 관해서 도 2의 정면도와 도 3의 사시도를 참조하여 설명한다.

재배 트레이(4)는, 가로로 긴 오목형의 재배 용기(4a)와 그 상부의 개구를 덮는 장방형의 평판형의 덮개(4b)를 가지며, 반송 기구(6)를 이용하여 재배 랙(2)에 반입되거나 또는 재배 랙(2)으로부터 반출된다.

반송 기구(6)는, 제2 통로(B)를 따른 깊이 방향으로 인접하는 복수의 재배 랙(2)에 있어서 깊이 방향의 복수의 제2 빔(2c) 위에 걸쳐지는 레일(7) 위를 미끄러져 전후 방향, 즉 제2 통로(B)를 따른 깊이 방향으로 이동된다. 레일(7)은, 단면이 사각형상을 가지며, 또한 복수의 제2 빔(2c) 위에서 폭 방향으로 간격을 두고서 평행하게 적어도 2개 부착되어 있다. 반송 기구(6)는, 도 3에 도시하는 것과 같이, 평면 형상이 대략 사각형인 프레임 형상으로 형성되고, 그 양측에는, 레일(7)의 상면과 측면의 코너에 내측에서 끼워 맞춰지는 단면 Γ자형의 미끄럼 이동부(6a)가 레일(7)을 따를 수 있는 직선형으로 형성되어 있다.

반송 기구(6) 양측의 미끄럼 이동부(6a)의 각각의 상면에는, 반송 기구(6)의 전단부, 후단부의 각각을 따라서 재배 트레이(4)가 가로로 길게 놓이는 부분을 갖고 있다. 이들 부분에는 가로로 긴 재배 트레이(4)를 끼워 넣는 U자형의 용기 끼움부(6b)가 제1 통로(A) 측에서 봤을 때, 앞뒤로 2개 이상으로 형성되어 있다. 이에 따라, 복수의 재배 트레이(4)가 반송 기구(6) 위에 위치 결정되어 부착되게 된다.

또한, 제1 통로(A)에서 봤을 때, 반송 기구(6)의 전단에는 1 이상의 핸들(6c)이 부착되어 있다. 예컨대, 복수의 핸들(6c)이 가로 방향로 간격을 두고서 부착되어 있다. 또한, 프레임 형상의 반송 기구(6)의 중앙 부근의 부분에는 보강용 빔(6d)이 부착되어 있어도 좋다.

재배 트레이(4)를 재배 랙(2) 안에 수납하는 경우, 작업자는, 우선, 식물(S)이 심어진 재배 용기(4)를 반송 기구(6)의 용기 끼움부(6b)에 위에서 끼워 넣고, 그 후에 제1 통로(A) 측에서부터 반송 기구(6)의 미끄럼 이동부(6a)의 후단부를 재배 랙(2) 내의 레일(7) 위에 싣는다. 또한 작업자는, 반송 기구(6)의 핸들(6c)에 손을 대어 반송 기구(6)를 밀어넣으면서 미끄럼 이동부(6a)를 레일(7) 위로 미끄러뜨려, 설정 위치에서 정지하게 한다. 이에 따라, 재배 랙(2)에 대한 재배 트레이(4)의 부착 작업은 종료된다. 이에 대하여, 재배 트레이(4)를 재배 랙(2)으로부터 빼내는 경우에는, 작업자는 핸들(6c)을 손으로 잡고서 제1 통로(A)를 향해서 반송 기구(6)를 인출하여, 반송 기구(6)의 미끄럼 이동부(6a)를 레일(7) 위로 미끄러뜨리고, 또한 반송 기구(6)를 지지하면서 복수의 재배 트레이(4)를 반송 기구(6)마다 식물 재배 장치(1)의 재배 랙(2)으로부터 외부로 빼낸다.

또한, 예컨대, 제1 식물 재배 장치(1A), 제2 식물 재배 장치(1B)에는, 상하 방향으로 다단, 예컨대 7단의 재배 유닛(3)을 수납할 수 있다. 그 경우, 바닥면(E)에 서있는 작업자는, 위쪽의 재배 유닛(3)의 깊이에 대한 작업을 하기 어렵다. 제1 식물 재배 장치(1A)로부터 재배 트레이(4)를 이동할 수 있게 함으로써, 재배 트레이(4)의 위치를 작업에 따른 위치로 변경할 수 있다.

작업자는, 빼내어진 재배 트레이(4)를 반송 기구(6)에 실은 상태에서 다른 처리 장치의 재배 랙에 바꿔 수납하거나, 재배할 때에 작업하기 쉽게 재배 트레이(4)를 반송 기구(6)로부터 내리게 한다. 여기서, 다른 처리 장치로서, 예컨대 상술한 대로, 공급하는 액비의 종류가 다르고, 본 실시형태와 같은 구조의 식물 재배 장치라도 좋다.

이와 같이, 재배 랙(2)에 설치한 레일(7) 위를 미끄럼 이동하는 반송 기구(6)를 사용하면, 복수의 재배 트레이(4)를 한 번에 재배 랙(2)에 출납할 수 있기 때문에 작업 효율이 높아진다. 더구나, 반송 기구(6) 위에는, 재배 트레이(4)를 끼워 넣는 복수의 용기 끼움부(6b)가 간격을 두고서 전후로 형성되어 있기 때문에, 복수의 재배 트레이(4)를 용이하게 위치 결정할 수 있어, 생육하는 복수의 식물(S)의 영역의 간격을 용이하게 확보할 수 있다.

또한, 식물 재배 장치(1)의 설치 면적에 대하여, 재배 트레이(4)의 설치 대수를 될 수 있는 한 많게 함으로써, 재배하는 식물(S)의 수, 나아가서는 수확량을 올리는 것을 감안하여, 각 재배 랙(2)의 양편에 통로(A, B)를 두는 것은 아니다. 즉, 도 1에 도시하는 것과 같이, 2대의 식물 재배 장치(1A, 1B)를, 말하자면 등을 맞댄 상태로 인접하여 설치하고, 하나의 식물 재배 장치(1A, 1B)에 대해서는 작업을 하는 정면에만 제1 통로(A)를 설치하여도 좋다. 그 경우, 상기한 구조의 반송 기구(6)를 이용함으로써, 식물 재배 장치(1) 내의 안쪽에 놓이는 재배 트레이(4)에 대한 작업을 하기 쉽게 되고, 또한, 재배 트레이(4)를 이동시킬 때에 작업을 하기 쉽게 된다.

또한 반송 기구(6)는, 깊이 방향, 즉 도 1의 제2 통로(B)를 따른 방향으로 인접하는 복수의 식물 재배 장치(1A, 1B)와 같은 단에 각각 싣는 재배 트레이(4)도 배치할 수 있는 크기로 형성되어도 좋다. 예컨대, 도 1 및 도 3과 같이, 식물 재배 장치(1) 내의 하나의 단에서, 깊이 방향으로 2개의 재배 트레이(4)를 배치하는 경우에, 복수의 식물 재배 장치(1A, 1B)를 접속시키면, 하나의 단으로 4개의 재배 트레이(4)를 배치할 수 있게 된다. 그래서, 반송 기구(6)를 도 3의 예시보다도 깊이 방향에서 대형화시킴과 더불어, 용기 끼움부(6b)의 수를 늘림으로써, 예컨대, 하나의 반송 기구(6) 상에 4개의 재배 트레이(4)를 배치할 수 있게 하여도 좋다.

또한, 도 3의 예에서는, 재배 트레이(4)에는 재배 포트(9)를 끼워 넣는 포트 끼움 구멍(4d)이 일렬로 뚫린 예를 도시하고 있지만 이것에 한할 필요는 없다. 반송 기구(6)에는, 예컨대, 재배 트레이(4)로서, 재배 포트(9)를 종횡으로 복수 배치하는 깊이가 넓은 육종용 재배 트레이를 싣더라도 좋으며, 이 경우에는 용기 끼움부는 1조만 설치하여도 좋다.

그와 같은 구조를 갖는 반송 기구(4) 상에 배치되는 재배 트레이(4)에 관해서 도 1~도 4를 참조하여 설명한다.

재배 트레이(4)의 판 형상 덮개(4b)의 양끝 부근에는, 도 3, 도 4A에 도시하는 것과 같이, 위에서부터 액비 호스(8)가 삽입되는 호스 삽입 구멍(4c)이 형성되고, 이들 사이의 영역에는, 재배 포트(9)가 끼워져 들어가는 복수의 포트 끼움 구멍(4d)이 길이 방향으로 간격을 두고서 직선상에 형성되어 있다.

그런데, 식물의 수확량을 올리는 것을 감안하면, 하나의 재배 트레이(4)에서 재배하는 식물의 수를 늘리는 것이 바람직하다. 그러나, 식물의 생육에는 적절한 폭, 예컨대 이웃하는 식물이 생육했을 때에 잎끼리 겹치지 않도록, 예컨대, 레터스류나 소송채(小松菜) 등의 잎채소라면, 덮개(4b) 상에서 15 센티 정도의 폭이 필요하다. 물론, 재배 대상으로 하는 식물의 종류에 따라서, 어느 정도의 폭으로 하는지를 적절하게 결정할 수 있다.

재배 트레이(4)는, 상기한 것과 같이 액비를 저장하거나 흘리거나 하는 통과 같은 재배 용기(4a)와, 재배 용기(4a) 상부의 개구를 덮는 덮개(4b)를 가지고, 또한 덮개(4b)에는 복수의 포트 끼움 구멍(4d), 호스 삽입 구멍(4c)이 형성되어 있다. 포트 끼움 구멍(4d)에는, 육묘된 식물(S)가 심어진 컵 형상의 재배 포트(9)가 끼워져 들어간다. 재배 포트(9) 상부의 가장자리가 포트 끼움 구멍(4d)의 가장자리에 걸리기 때문에, 덮개(4b)를 들어 올리면, 재배 포트(9)도 들어올려지게 된다.

덮개(4b)에 형성되는 포트 끼움 구멍(4d)은, 도 4B의 평면도에 도시하는 것과 같이, 길이 방향으로 지그재그가 되도록 2열 이상으로 형성되어도 좋다. 이 경우, 비스듬한 방향에서 인접하는 포트 끼움 구멍(4d)의 피치(L)를 일렬인 경우와 같게 설정하고, 각 열의 포트 끼움 구멍(4d)의 피치를 L 이상으로 설정하면, 길이당 포트 끼움 구멍(4d)의 개수를 예컨대 8 구멍에서 10 구멍으로 늘릴 수 있다. 더구나, 포트 끼움 구멍(4d)을 폭 방향으로 2열 이상으로 배치했기 때문에, 재배 포트(9)를 끼워 넣은 상태의 덮개(4b)를 재배 용기(4a)의 개구부 위에 두면, 도 4C에 예시하는 것과 같이, 근소한 깊이 방향의 어긋남량 x으로 재배 포트(9) 또는 재배 포트(9) 내의 식물로부터 돋아나온 뿌리가 재배 용기(4a)의 내측 벽면에 맞닿는다.

이 때문에, 덮개(4b) 이면 혹은 재배 용기(4a)의 개구부에, 덮개(4b)와 재배 용기(4a) 사이의 위치 결정을 위한, 예컨대 돌기나 단차 등의 구조를 두지 않아도 된다. 이에 따라, 재배 트레이(4) 반송시에 무게 중심이 기울어 밸런스를 무너뜨리거나, 재배 포트(9)마다 덮개(4b)가 틀어져 재배 포트(9) 안 혹은 밖으로 밀려나온 식물의 뿌리가 액비에 닿지 않는 상태가 되거나 하는 것이 피할 수 있다. 또한, 덮개(4b)의 위치 결정도 용이하게 된다.

재배 포트(9)는, 도 3에 예시하는 것과 같이, 상단에 개구를 갖는 바닥을 지닌 원통 형상을 가지며, 상단이 하단보다 넓은 테이퍼형의 외주면을 갖고 있다. 그 안에는, 소정 기간에 육묘된 식물(S), 예컨대 레터스류의 모종이 심어진 배지가 되는 스폰지(도시되지 않음)가 삽입되는 구조를 갖고 있다. 스폰지로서, 예컨대 큐빅 우레탄 스폰지가 사용된다. 또한, 재배 포트(9)의 하부 주위에는 식물의 뿌리가 밀려나올 수 있는 폭의 세로로 긴 슬릿(9a)이 둘레 방향으로 복수 형성되고, 또한 그 하부에는 복수의 구멍이(도시되지 않음) 형성되어 있다. 또한 도 3에서는, 식물(S)이 심어진 재배 포트(9)는 하나 도시되어 있지만, 장치의 사용시에는 복수 개 준비된다.

재배 트레이(4)의 재배 용기(4a)의 일단 부근은, 도 2, 도 5A, 도 5B의 절결 단면의 파선으로 둘러싸는 것과 같이, 덮개(4b) 일단 측의 호스 삽입 구멍(4c)에 삽입되는 액비 호스(8)를 통해서 액비가 공급되는 액비 도입 영역(4e)이 된다. 또한, 재배 용기(4a)의 타단 부근의 하부에는, 도 2와 도 5A의 일부 절결된 단면에 도시하는 것과 같이, 액비 배출 구멍(4f)이 형성되어 있다. 액비 배출 구멍(4f)과 그 주변에는, 재배 트레이(4)의 재배 용기(4a) 내의 액비가 설정 높이를 넘지 않도록 액량을 조정하는 액량 조정기(10)가 부착되어 있다.

액량 조정기(10)는 깔때기 구조를 가지고, 그 바닥의 액비 배출 구멍(4f)에는 아래쪽으로 연장되는 관 형상의 발(10b)이 형성되어 있다. 깔때기 형상의 액량 조정기(10) 상단의 개구의 직경은 배출구인 발(10b)의 직경보다 크다. 또한, 액량 조정기(10)의 밑바닥에서부터 설정 높이를 넘은 영역에는, 세로로 긴 복수의 배액 슬릿(10a)이 둘레 방향을 따라서 형성되어 있다. 이에 따라, 재배 트레이(4)의 재배 용기(4a) 내에서 설정 높이에 달한 액비(R)가 배액 슬릿(10a)을 통해서 액량 조정기(10) 안으로 넘쳐 들어가, 그 아래의 관 형상의 발(10b)을 통해서 아래쪽으로 배출된다.

재배 트레이(4) 내에는, 액비 재배를 위해 통상은 액비(R)가 흐르고 있는 상태이며, 상하단의 재배 트레이(4) 사이에 액비(R)를 순환시키기 위해서, 상단의 재배 트레이(4)로부터 배출된 액비(R)를, 하단의 재배 트레이(4)에 액비 호스(8)로 흘리고 있다.

클린룸 내부와 같은, 폐쇄되어 있지 않은 공간과 비교하여 균이 매우 적은 상태에서 키움으로써, 레터스류나 소송채 등 잎채소의 먹을 수 있는 부분인 잎은 씻지 않더라도 먹을 수 있을 정도의 청결함을 유지하고 있다. 한편, 액비(R) 속에는, 식물의 노폐물이나 비료 내에 원래 포함되어 있었던 잡균 등이 혼입되어 있을 가능성이 있다. 따라서 먹을 수 있는 부분을 청결한 상태로 유지하기 위해서는, 액비(R)가 분산되어 잎에 걸리는 것을 피할 필요가 있다. 이 때문에, 재배 트레이(4)에는, 액비에는 닿게 하고 싶지 않은 잎과 액비에 접할 필요가 있는 뿌리를 공간적으로 분리하는 덮개(4b)가 배치되어 있다.

한편, 재배하고 있는 식물을, 재배 랙(2)으로부터, 상기한 것과 같이 반송 기구(6)에 의해 재배 트레이(4)마다 이동시킬 필요가 있다. 예컨대, 액비의 종류를 바꾸기 위해서 다른 선반으로 이동하거나, 재배할 때에 작업하기 쉽게 재배 트레이(4)를 선반으로부터 내리거나 하기 위해서이다.

따라서, 식물 재배 장치(1)에 대하여 재배 트레이(4)를 이동할 수 있게 하기 위해서는, 액비 호스(8)를 재배 트레이(4)에 고정해 버리면 방해되기 때문에, 액비 호스(8)와 재배 트레이(4)를 간단히 분리할 수 있게 할 수 있을 필요가 있다. 또한, 복수의 재배 트레이(4) 사이에서 액비를 분산하지 않고서 순환시키는 것과, 재배 트레이(4)의 이동시에 용이하게 떼어낼 수 있는 것의 양립이 필요하다. 이 때문에, 이어서 도시하는 것과 같은 구조의 액비 호스(8)를 채용한다.

액량 조정기(10)의 관 형상의 발(10b)에 접속되는 액비 호스(8)는, 도 5A에 예시하는 것과 같이, 상측의 제1 호스(8a)와, 제1 호스(8a)의 하부에 위아래로 이동할 수 있게 끼워져 들어가는 하측의 제2 호스(8b)를 갖고 있다. 제2 호스(8b)의 내경은, 제1 호스(8a)의 외형보다 크게 되어, 제1 호스(8a)를 삽입할 수 있는 형상으로 되어 있다. 또한, 제2 호스(8b)의 하부에는, 측부를 관통하는 액류 구멍(8d)이 적어도 한 곳에 형성되어 있다. 액류 구멍(8d)은, 제2 호스(8b)를 제1 호스(8a)로부터 늘려 재배 랙(2)의 하단에 수납된 재배 트레이(4) 내에 삽입한 상태에서 액류 구멍(8d)이 뚫려 있는 상태가 된다. 제1 호스(8a)의 외주에는, 지주(2a)에 고정하기 위한 부착 도구(12)가 부착되어도 좋다.

또한, 액비 호스(8) 중 적어도 제1 호스(8a)는, 초기 상태에서 만곡되는 형상을 가지고, 더구나 외력에 의해 변형된 후에 외력을 해제함으로써 거의 초기 형상으로 되돌아갈 정도의 탄성을 갖고 있어도 좋다. 예컨대, 원형으로 한데 묶여 정리된 상태로 시판되고 있는 고무 호스를, 예컨대 20 센티 정도의 길이로 절단하면, 원형으로 묶여 있었을 때의 자국이 남아 있기 때문에, 절취된 호스는 원호 형상으로 헐겁게 만곡되어 있다. 이 만곡을 그대로 이용할 수 있다. 제2 호스(8b)는, 변형되기 어렵게 형성되어도 좋으며, 또한, 만곡하여 형성되는 경우에는, 그 곡율이 제1 호스(8a)의 곡율과 다른 구조로 형성되어 있어도 좋다. 제1 호스(8a), 제2 호스(8b)는, 예컨대 수지로 형성된다.

액비 호스(8)의 제1 호스(8a)의 상단은, 재배 트레이(4) 내의 액량 조정기(10)의 발(10b)에 끼워져 들어간다. 제2 호스(8b)를 제1 호스(8a)에서 아래쪽으로 늘려, 재배 랙(2)의 하단에 수납된 재배 트레이(4)의 호스 삽입 구멍(4c)에 삽입한 상태에서, 제2 호스(8b)가 호스 삽입 구멍(4c)의 안쪽 가장자리에 접촉하여, 가로 방향으로 덮개(4b)에 압력을 가할 정도의 만곡량으로 되어 있어도 좋다.

재배 트레이(4)의 액비 배출구(4f)로부터 돌출하는 발(10b)에 접속되는 액비 호스(8)는, 도 5A에 예시하는 것과 같이, 그 하단에 배치되는 다른 재배 트레이(4)의 덮개(4b)의 호스 삽입 구멍(4c)에 삽입됨으로써, 하단이 상기 다른 재배 트레이(4)의 액비 도입 영역(4e)에 배치되게 된다. 또한, 상측의 재배 트레이(4)로부터 액비 호스(8)의 제1 호스(8a) 내에 흘러들어온 액비는, 제2 호스(8b) 하단의 개구(8c)로부터 배출된다. 다만, 그 하단이 액비 도입 영역(4e)의 밑바닥에 접촉하는 상태가 되면 하단의 개구(8c)에서 액비가 흐르기 어렵게 된다. 그러나, 이러한 상태에서도, 액비는 제2 호스(8b) 하부의 측부에 형성된 액류 구멍(8d)으로부터 측방으로 흘러나오기 때문에 액비 도입 영역(4e)에 있어서의 액비의 공급은 원활하게 이루어진다. 또한, 액비 호스(8)는, 그 만곡에 의해 재배 트레이(4)의 덮개(4b)의 호스 삽입 구멍(4c)의 가장자리에 접촉하여 이동이 규제되기 때문에, 액비 호스(8)의 하단을 부재에 의해 고정하거나 빼거나 하는 작업이 불필요하게 된다.

액비 호스(8)는, 길이 방향으로 신축하는 구조를 가짐으로써 호스 삽입 구멍(4c)에의 삽입이 용이하게 된다. 그 신축 구조는 상기한 것에 한하는 것이 아니라, 예컨대 길이 방향으로 접을 수 있는 주름상자 구조를 적어도 일부에 갖는 관이라도 좋다. 주름상자 구조의 액비 호스(8)를 채용하는 경우에는, 주름상자의 오목부에 호스 삽입 구멍(4c)의 가장자리를 거는 것에 의해, 액비 호스(8)의 이동을 규제할 수 있다. 액비 호스(8)에 의해 복수의 재배 트레이(4)는 길이 방향으로 직렬로 접속된다. 이에 따라, 상단의 재배 트레이(4)의 한쪽 단부로부터 중단(中段)의 재배 트레이(4)의 한쪽 단부에 액비 호스(8)가 접속되고, 중단의 재배 트레이(4)의 다른 쪽 단부로부터 하단의 재배 트레이(4)의 다른 쪽 단부에 다른 액비 호스(8)가 접속된다.

그런데, 재배 트레이(4)를 재배 랙(2)으로부터 빼내는 경우에는, 재배 트레이(4)에의 액비 공급을 정지하여, 액비 호스(8)에 액비가 흐르지 않게 된 상태에서, 도 5B에 예시하는 것과 같이, 액비 호스(8)의 제2 호스(8b)를 위로 슬라이드하여 덮개(4b)에서 빼낸다. 제2 호스(8b)를 제1 호스(8a)의 외주를 따라서 슬라이드시키면, 탄성의 제1 호스(8a)와 제2 호스(8b)의 곡율 차이 때문에 서로의 접촉에 의한 마찰이 커져, 제2 호스(8b)가 제1 호스(8a)에서 어긋나기 어려운 상태가 된다. 이 후에, 제1 호스(8a)와 액량 조정기(10)의 접속을 분리한다. 여기서, 제2 호스(8b)를 슬라이드할 때에, 그 측부의 액류 구멍(8d)을 제1 호스(8a)에 의해 막도록 하면, 액량 조정기(10)로부터 액비가 새어 흘러나온다고 해도, 새어나오는 방향은 개구(8c)뿐만이 되므로 액비의 확산이 방지된다.

액류 구멍(8d)은, 제2 호스(8b)의 상단부의 측부에 형성되어도 좋으며, 이에 따라 제2 호스(8b)의 방향을 선택할 필요 없이 제1 호스(8a)를 제2 호스(8b)에 끼워 넣을 수 있어, 작업성이 향상한다. 여기서, 액류 구멍(8d)을 제2 호스(8b)의 상단부의 측부에도 형성한 경우, 액비 호스(8)를, 도 5A와 같이 액비를 공급하는 상태로 잡아늘린 상태라도, 도 5B와 같이 공급을 중단하여 하단의 재배 트레이(4)로부터 뽑아낸 상태라도, 제2 호스(8b)의 상단부의 측부에도 형성된 액류 구멍(8d)은 제1 호스(8a)에 의해 막힌 상태가 된다.

그런데, 도 5A, 5B에 도시한 액비 호스(8)는, 그 상단을 액량 조정기(10)의 관 형상의 발(10b)에 접속하는 구조를 갖고 있지만, 이것에 한하는 것은 아니다. 예컨대, 도 6A, 6B에 예시하는 것과 같이, 액비 호스(8)의 상부에 깔때기형 용기(11)의 발(11a)을 접속한 구조를 채용하여도 좋다. 깔때기형 용기(11)로서는, 예컨대 염화비닐관을 이용하여도 좋다. 깔때기형 용기(11)의 관 형상의 발(11a)은, 제1 호스(8a)의 상단에 접속되고, 또한 그 접속부의 주위에는, 지주(2a)에 고정하기 위한 부착 도구(12)가 부착되어 있다. 이러한 구조의 액비 호스(8)의 상부의 깔때기형 용기(11)는, 재배 트레이(4)의 재배 용기(4a) 내부의 액량 조정기(10)의 관 형상의 발(10b) 바로 아래에 배치된다.

이러한 구조의 액비 호스(8)에 따르면, 발(10b)과 액비 호스(8)의 상단 혹은 깔때기형 용기(11)를 공간적으로 이격한 상태라도, 실질적으로 접속한 상태로, 즉 발(10b)에서 흘러나온 액비가 빠짐없이 액비 호스(8)로 흘러들어가는 상태로 할 수 있다. 따라서, 재배 트레이(4)를 반송 기구(6)에 의해 반송할 때에, 액비 호스(8)를 액량 조정기(10)에 접속하거나 뽑거나 하는 수고가 들지 않아, 작업 효율을 높일 수 있다.

또한, 깔때기형 용기(11)와 액비 호스(8)의 제1 호스(8a)는 일체화되어 있어도 좋다. 이 경우는, 액비 호스(8)는, 상단이 깔때기형 형상을 띠는 제1 호스(8a)와 제2 호스(8b)를 갖게 되고, 깔때기형 용기(11)는 불필요하게 된다. 혹은 달리 표현하면, 깔때기형 용기(11)의 관 형상의 발(11a)을 길게 잡아늘려, 제2 호스(8b)에 접속한 상태라고 말할 수도 있다. 깔때기형 용기(11)의 발(11a)을 길게 잡아늘린 경우, 깔때기형 용기(11)의 출구 부분의 하부에 제2 호스(8b)가 위아래로 이동할 수 있게 끼워져 들어가게 된다. 제2 호스(8b)의 내경은, 깔때기형 용기(11)의 발(11a)의 외형보다 크고, 깔때기형 용기(11)의 출구 부분을 삽입할 수 있는 형상으로 되어 있다. 혹은, 깔때기형 용기(11)와 주름상자 구조의 액비 호스(8)가 일체화되어, 액비 호스(8)가 전체적으로 깔때기형, 즉, 상단의 개구경이 하단의 개구경보다도 크게 되어 있는 구조라도 좋다. 어떻든, 깔때기형 용기(11)의 상단 개구경 혹은 깔때기형 용기(11)와 일체화된 액비 호스(8)의 상단 개구경은, 액량 조정기(10)의 관 형상의 발(10b)의 개구경보다도 크게 함으로써, 발(10b)에서 흘러나온 액비를 흘리지 않고서 받아들일 수 있다.

반송 기구(6)에 배치된 재배 트레이(4)는, 도 2에 도시한 것과 같이, 식물 재배 장치(1) 내에서 간격을 두고서 위아래로 복수 단으로 배치되는데, 위아래로 인접하는 재배 트레이(4)의 방향은, 액비 공급 영역(4e)과 액량 조정기(10)의 부착 위치가 좌우 반대가 되도록 순차 배치된다. 즉, 재배 트레이(4)의 액비 공급 영역(4e)과 액량 조정기(10)의 부착 위치는 하나 걸러서 같은 방향으로 된다. 그리고, 가장 위의 단의 재배 트레이(4)의 액비 공급 영역(4e)에는 액비 공급 장치(도시되지 않음)로부터 액비 호스(8)를 통해 액비가 공급되고, 공급된 액비는, 재배 트레이(4) 내에서 설정 높이가 되면 액량 조정기(10)의 슬릿(10a)을 통해서 그 아래의 발(10b)로 향해서 새어나와, 발(10b)에 접속된 액비 호스(8)를 통해 아래 단의 재배 트레이(4)의 액비 공급 영역(4e)에 공급된다. 이와 같이 하여, 복수의 단으로 배치된 재배 트레이(4)에 끼워져 들어간 재배 포트(9)에서 재배되는 식물(S)에는 액비 호스(8)를 통해 위에서 밑으로 향해 순차 액비가 보내어져, 충분한 영양소를 포함하는 액비로 항상 교체되면서 공급되게 된다.

또한, 가장 아래 단에 부착되는 재배 트레이(4)의 액량 조정기(10)의 발(10b)은, 도 2에 도시하는 것과 같이, 중계관(13)을 통하여 배액 회수관(14)의 개구(14a) 내에 실질적으로 접속되고, 회수된 액비는 재생 처리 장치(도시되지 않음)에 의해 처리가 실시되어 다시 액비로서 가장 위의 단의 재배 트레이(4)에 공급된다.

그런데, 식물에 주는 액비의 종류를 식물의 생육 단계에 따라서 변화시키는 경우가 있다. 그래서, 본 실시형태의 식물 재배 장치(1)를 2 이상 포함하는 수경 재배 시스템으로서, 적어도 2개의 식물 재배 장치(1) 사이에서 공급하는 액비의 성분을 다르게 하여, 1의 식물(S)에 대하여, 육성 단계가 빠른 순으로 제1 액비, 그 다음 단계에 제2 액비를 부여하는 수경 재배 시스템을 실현할 수 있다. 예컨대, 정식기(定植期)의 전기에 제1 액비를, 정식기의 후기에 제2 액비를 부여하는 수경 재배 시스템을 실현할 수 있다. 또한, 제1 식물 재배 장치(1A)와 제2 식물 재배 장치(1B)의 각 재배 랙(2)은, 하나의 식물이 성장하는 기간 중, 다른 성장 타이밍에 재배를 하게 된다.

즉, 제1 액비 공급계에 접속된 제1 식물 재배 장치(1A)와, 제2 액비 공급계에 접속된 제2 식물 재배 장치(1B)를 갖는 식물의 수경 재배 시스템을 실현할 수 있다. 제1 액비와 제2 액비는 성분이 다르고, 어느 한쪽은 물이라도 좋다. 물의 일례로서 수돗물이나 지하수를 들 수 있다. 이 경우, 제1 식물 재배 장치(1A)에서 육성시킨 식물(S)을 포함하는 재배 트레이(4)를, 제2 식물 재배 장치(1B)로 옮겨 담을 필요가 생긴다. 본 실시형태의 식물 재배 장치(1)는, 다른 성분의 액비가 공급되고 있는 복수의 식물 재배 장치(1A, 1B) 사이에서 재배 트레이(4)를 용이하게 이동시킬 수 있기 때문에, 결과적으로, 1의 식물에 대하여 부여하는 액비의 성분을 변화시킬 수 있다.

이 경우, 수경 재배 시스템으로서는, 제1 액비 공급로(31)에 접속되어 있는 식물 재배 장치(1A)와, 제2 액비 공급로(32)에 접속되어 있는 식물 재배 장치(1B)를 등을 맞대게 하여, 제1 통로(A)를 사이에 두고서 복수 나란히 한 상태로 배치할 수 있다. 이 상태로 배치된 수경 재배 시스템을 옆에서 본 이미지 도면을 도 7에 도시한다.

이 경우, 상기한 것과 같이, 제1 식물 재배 장치(1A)에 있어서, 상기 재배 트레이(4)는 복수 단에 부착되고, 서로 액비 호스(8)를 통해 제1 액비 공급로(31)에 직렬로 접속된다. 또한, 제2 식물 재배 장치(1B)에 있어서, 상기 재배 트레이(4)는 복수 단에 부착되고, 상호 액비 호스(8)를 통해 제2 액비 공급로(32)에 직렬로 접속된다.

도 7에 도시하는 것과 같이, 다른 성분의 액비를 흘리고 있는 식물 재배 장치(1A)와 식물 재배 장치(1B)를 1조로 하여 복수 나란하게 한다. 그리고, 제1 통로(A)에 있는 작업자가, 제1 액비 공급로(31)에 접속되어 있는 식물 재배 장치(1A)로부터, 반송 기구(6)마다 혹은 단일로 재배 트레이(4)를 빼낸다. 작업자는, 빼낸 재배 트레이(4)를, 몸(D)의 방향을 반전하여 제1 통로(A)의 반대 측에 있는 제2 액비 공급로(32)에 접속되어 있는 식물 재배 장치(1B)로 이동시키고 부착함으로써, 식물(S)에 부여하는 액비의 변경 작업이 종료된다.

즉, 작업자는, 대략 같은 위치에 선 채로, 반송 기구(6)마다 재배 트레이(4)를, 혹은 재배 트레이(4) 단일체를 잡고서, 몸의 방향을 반전하는 것만으로 액비의 변경 작업을 할 수 있기 때문에, 작업 효율의 향상을 기대할 수 있다. 이 경우, 반송 전후에서 반송 기구(6)의 동일 측면이 동일한 제1 통로(A)에 면한다. 또한, 복수의 재배 트레이(4)를 실은 채로의 상태에서 반송 기구(6)마다 적은 동작으로 이동할 수 있게 함으로써, 식물 재배 장치(1A)에서 식물 재배 장치(1B)로의 한 번의 옮겨 담는 동작으로 복수의 재배 트레이(4)를 동시에 옮겨 담을 수 있어, 작업 효율을 향상시키게 된다. 재배 대상으로 하는 식물의 주수가 증가할수록, 이러한 액비 변경을 위한 작업의 효율화에 의한 작업 시간의 단축 효과도 높아진다.

도 7의 예에서는, 2대의 식물 재배 장치(1) 사이의 재배 트레이(4)의 옮겨 담는 작업을 작업자가 하고 있는 이미지 도면을 도시하고 있지만, 당연히 옮겨 담는 작업은 사람의 손이 아니라, 기계에 의해 작업하여도 상관없다.

그런데, 식물 재배 장치(1)에 있어서 위아래로 간격을 두고서 배치되는 복수의 재배 트레이(4)에는, 호스 삽입 구멍(4c)을 통해서 액비 공급 영역(4e)에 액비 호스(8)가 삽입되고, 포트 끼움 구멍(4d)에는 재배 포트(9)가 끼워져 들어간다. 재배 트레이(4)에 있어서, 제1 액비 공급로(31)에 접속되는 호스(8)에서 제2 액비 공급로(32)에 접속되는 호스(8)로 교환할 때에, 이들의 호스(8)는 동일한 액비 공급 영역(4e)에 삽입된다. 재배 포트(9) 내의 스폰지(도시되지 않음)에는 예컨대 육묘 공정을 끝낸 식물(S)이 심어져 있다. 그 식물(S)의 육성에는 광합성시키기에 충분한 양의 빛이 필요하다. 따라서, 다음에 설명하는 것과 같이, 식물에 대한 조명 기구(5)의 거리를 식물의 성장에 맞춰 가변으로 할 수 있는 것이 바람직하다.

조명 기구(5)는, 도 2의 정면도와 도 8A의 사시도에 예시하는 것과 같이, 재배 트레이(4)를 따른 기다란 형상을 가지며, 예컨대, 직관형 형광등 혹은 직선형으로 LED를 나란히 한 조명등이 사용되고, 그 일단 혹은 양끝에는 전력 공급용의 배선 케이블(15)이 돌출되어 접속되어 있다. 조명 기구(5)는, 승강기(16)를 통해 제2 빔(2c)의 웨브에 부착되어 있다. 승강기(16)는, 단면 T자형의 제2 빔(2c)의 웨브에 상단이 피봇 지지되어 상하 방향으로 신축 가능한 폴더식의 아암(16a)을 복수 갖고 있다. 복수의 아암(16a)의 중간의 접음 부분은, 빔(16b)을 통해 회동 가능하게 상호 접속되어 있다. 복수의 아암(16a)의 각각의 하단에는, 단면이 역T자형인 플레이트(16c)가 피봇 지지되어 있다.

플레이트(16c)의 하단에는, 전후로 조명 기구(5)를 지지하는 지지 도구(16d)가 복수 부위에 부착되어 있다. 지지 도구(16d)는, 예컨대 중앙에 오목부가 형성되어, 오목부 내에 플레이트(16c)가 나사, 리벳 등에 의해 고정되고, 이에 따라, 플레이트(16c)가 2개의 조명 기구(5) 사이에 위치하게 되어, 조명 기구(5)와 제2 빔(2c)의 간격을 작게 하고 있다. 또한, 플레이트(16c)의 좌우 양끝 부근에는 상측으로 인출되는 와이어(17)가 부착되어 있다. 와이어(17)는, 도 2에 도시하는 것과 같이, 제2 빔(2c)의 웨브에 회동이 자유롭게 부착된 풀리(18)를 통해서 코일 스프링(19)의 양끝에 접속되어, 아래로 떨어지지 않는 힘으로 상측으로 인장되어 있다.

그와 같은 구조의 승강기(16)에 위아래로 이동 가능하게 부착된 조명 기구(5)에 따르면, 식물의 성장에 맞춰 높이를 바꿀 수 있음과 더불어, 조명 기구(5)를 높게 올림으로써 재배 트레이(4)의 착탈 등의 작업을 하기 쉽게 된다.

그런데, 1개의 식물 중, 잎 등의 물듦이나 성장에 차가 나지 않도록 하기 위해서는, 식물에 대하여 위에서 또 지면 방향 이외의 각 면에서 인공광이 조사되는 것이 바람직하다고 생각될 것이다. 그러나, 상기한 것과 같이 골조만의 재배 랙(2)에서는, 공기의 유통성을 향상하여 식물 육성에 적정한 온도로 유지할 수는 있지만, 조명 기구(5)로부터 발생한 인공광이 지주(2a), 빔(2b, 2c) 사이의 개방 공간을 투과하여 그대로 확산되어 버린다. 이 때문에, 빛이 확산되지 않고서 식물 방향으로 되돌아가는 광반사 부재를 재배 랙(2)의 주위에 설치할 필요가 있다는 것을 발명자들은 알게 되었다. 그래서, 식물에 대한 조명 기구(5)의 거리를 변경하더라도, 조명으로부터 발생한 빛을 식물 방향으로 반사할 수 있는 다음과 같은 구조의 광반사판(광반사부)(20)을 발명했다.

광반사판(20)은, 식물 재배 장치(1) 내에 수납된 상태의 재배 트레이(4) 중 복수의 포트 끼움 구멍(4d)이 형성되어 있는 영역보다 외측의 위쪽에 배치되어 있다. 광반사판(20)은, 유리, 은막 등으로 이루어지는 거울이나, 경면 마무리의 금속판이라도 좋지만, 표면에 광택이 있는 흰 판, 예컨대 흰 염화비닐판으로 충분하다. 광반사판(20)은, 조명 기구(5)로부터 조사된 빛의 재배 트레이(4) 상에서의 광강도 분포를 대략 균일하게 하기 위해서 배치된다. 즉, 광반사판(20)은, 적어도, 조명 기구(5)의 양측 끝의 아래 위치에 배치되는 재배 포트(9)에서 자라는 식물에의 빛의 조사량을 광반사에 의해 보충하는 것이다. 이에 따라, 재배 트레이(4) 위의 광강도 분포를 거의 같게 할 수 있어, 재배 포트(9)의 위치에 관계없이 거의 같은 조건으로 식물을 성장시킬 수 있다.

또한 도 8B에 예시하는 것과 같이, 광반사판(20)의 상부에는, 조명 기구(5)의 양끝에 접속되는 돌기물인 배선 케이블(15)을 통과시키는 세로로 긴 슬릿(20s)이 형성되어 있다. 슬릿(20s)의 수는, 조명 기구(5)의 수에 따라서 결정하면 되며, 도 7의 예에서는 하나의 광반사판(20)에 대하여 2개의 조명 기구(5)가 있기 때문에, 슬릿(20s)은 두 곳에 형성되어 있다. 슬릿(20s)의 길이는, 조명 기구(5)의 상하 이동 범위에 대응시켜 결정된다. 또한, 조명 기구(5)가 형광등인 경우에는, 도 2에 예시하는 것과 같이 형광관(5a) 위에 반사경(23)을 배치한다. 반사경(23)은, 도 2에 예시하는 것과 같이, 형광관(5a)을 둘러싸는 주머니 형상이 되며, 상면 측에 반사면을 가지고, 하면 측에 투명 필름을 갖고 있다. 또한, 형광관(5a)에 주머니형 반사경(23)을 고정하기 위해서 클립(24)을 이용하여도 좋다.

이러한 구조에 따르면, 장착이 자유로운 광반사판(20)을 작업의 마지막에 부착할 수 있다. 즉, 프레임 형상의 재배 랙(2) 내에의 재배 트레이(4)의 설치, 액비 호스(8)의 부착 등의 작업이나 이들의 위치 확인을 제2 통로(B) 측으로부터도 행한 후에, 광반사판(20)을 식물 재배 장치(1)에 부착할 수 있다. 또한, 광반사판(20)에 형성된 슬릿(20s)은 공기의 유통 경로로도 되어, 조명 기구(5)와 재배 트레이(3) 사이의 공간을 지나는 공기를 제2 통로(B) 측으로 빠져 나가게 할 수 있다.

그런데, 도 8B의 2점쇄선에 예시하는 것과 같이, 광반사판(20)의 상단 중앙에는, 조명 기구(5)를 지지하는 제2 빔(지지체)(2c)의 일부나 승강기(16)의 일부가 들어가는 절결부(20a)를 형성하여도 좋다. 그와 같은 절결부(20a)를 형성함으로써, 광반사판(20)을 높이 방향으로 넓일 수 있어, 식물에의 광반사량을 크게 할 수 있다.

또한 도 9A에 예시하는 것과 같이, 광반사판(20)의 슬릿(20s)의 상부를 가로지르는 걸기 도구(21)를 착탈 가능하게 부착하여도 좋다. 도 9A의 예에서는, 걸기 도구(21)는 판 형상인 예를 도시하고 있지만, 판 형상에 한할 필요는 없고, 예컨대 끈 형상이라도 좋다. 그 이외의 형상이라도, 배선 케이블(15)에 광반사판(20)을 매달면 된다. 이에 따르면, 조명 기구(5)의 위치를 높게 이동시킬 때에, 걸기 도구(21)가 조명 기구(5)의 배선 케이블(15)에 걸려 광반사판(20)을 조명 기구(5)와 함께 들어 올리게 할 수 있다.

예컨대, 재배 트레이(4)에 심어진 식물이 어린 시기에는, 도 9B에 예시하는 것과 같이, 재배 트레이(4) 중 식물(S)이 심어져 있는 내측에 있어서 재배 트레이(4)의 덮개(4b)와 광반사판(20)이 이루는 각도(θ)가 90도보다 커지도록 경사시킨다. 이에 따라, 조명 기구(5)로부터 외측을 향해서 비스듬히 아래로 조사되는 빛을 가로 방향으로 반사시키도록 조정할 수 있다.

또한, 도 9C에 예시하는 것과 같이, 식물(S)이 자라나 그 높이가 커져 감에 따라서 조명 기구(5)와 재배 트레이(4)의 간격을 크게 하여 최적의 거리를 확보하게 된다. 이 경우, 조명 기구(5)의 위치를 높게 함으로써 배선 케이블(15)에 걸린 걸기 도구(21)를 통해 광반사판(20)을 들어 올려 세울 수 있다. 이에 따라, 위로 신장한 식물의 잎보다도 위에서 광반사판(20)에 의해 빛을 반사시켜, 식물(S)에 대한 광조사량을 최적화할 수 있다. 이 경우, 광반사판(20)의 하단과 재배 트레이(4) 사이에 간극을 둠으로써, 식물(S)의 잎의 증가 및 성장에 의해 열화되는 공기의 유통성을 개선할 수 있다.

이상과 같은 식물 재배 장치(1)에서는, 우선, 발아한 식물(S)이 심어진 스폰지(도시되지 않음)를 넣은 재배 포트(9)를 재배 트레이(4)의 포트 끼움 구멍(4d)에 끼워 넣는다. 그 후에, 재배 트레이(4)를 반송 기구(6)의 용기 끼움부(6b)에 끼워 맞춘다. 또한, 반송 기구(6) 양측의 미끄럼 이동부(6a)를 재배 랙(2) 내부의 레일(7) 위에 실어, 상기와 같은 조작에 의해 반송 기구(6)를 재배 랙(2) 안에 수용한다. 이 경우, 가장 아래에 부착되는 재배 트레이(4)의 액량 조정기(10)를 배액 회수관(14)의 개구(14a) 내에 중계관(13)을 통해 접속한다. 또한, 위아래에 배치되는 재배 트레이(4)의 공급 영역(4e)과 액량 조정기(10)의 위치가 좌우 반대가 되도록 순차 배치한다.

이와 같이 복수의 재배 트레이(4)를 배치한 후에, 상측의 재배 트레이(4)의 액량 조정기(10)의 관 형상의 발(10b)에, 액비 호스(8)의 상단을 실질적으로 접속한 상태에서, 액비 호스(8)의 길이를 바꿔 신장시킨다. 예컨대, 만곡된 제1 호스(8a)에서 제2 호스(8b)를 아래로 인출하여, 그 하단의 다른 재배 트레이(4)의 호스 삽입 구멍(4c)에 삽입한다. 이 경우, 제2 호스(8b)의 하단측부에 형성된 유통 구멍(8d)을 제1 호스(8a)에 의해 막히지 않게 조정한다. 또한, 가장 상단의 재배 트레이(4)의 호스 끼움 구멍(4c)에는, 액비 공급 장치의 급액구(도시되지 않음)에 연결되는 액비 호스(8)를 실질적으로 접속한다.

이후에, 광반사판(20)의 슬릿(20s)에 조명 기구(5)의 배선 케이블(15)을 통과시킴과 더불어, 그 하단을 재배 트레이(4)에 싣는다. 그 후에, 승강기(16)에 의해 조명 기구(5)의 높이를 조정한다. 또한, 광반사판(20)의 각도 등을 조정한다.

또한, 액비 공급 장치로부터 액비 호스(8)를 통해서 최상단의 재배 트레이(4) 내의 액비 공급 영역(4e)에 액비를 공급함으로써, 액비 트레이(4) 내에서 액비의 부피가 증가하여, 액량 조정기(10)의 슬릿(10a)에 달하는 높이가 되면, 거기에서 액비 호스(8)를 통해서 하단의 다른 재배 트레이(4)의 액비 공급 영역(4e)으로부터 그 내부에 액비가 공급된다. 그 중 액비의 양이 액량 조정기(10)의 슬릿(10a)에 달하면, 액량 조정기(10)로부터 액비 호스(8)를 통해서 더욱 하단의 재배 트레이(4)에 액비가 공급된다. 그와 같이 공급된 액비는, 최하단의 액비 트레이(4)의 액량 조정기(10)를 통해서 액비 회수관(14)에 방류되고, 액비 회수 장치에서 재처리되어 또 액비 공급 장치에 보내진다.

이러한 액비 공급의 순환을 설정 일수로 행하게 하면, 액비로부터 영양분을 흡수하고, 조명 기구(5)로부터 빛이 조사된 식물(S)은 성장한다. 그 성장에 맞춰 승강기(16)를 이용하여 조명 기구(5)의 높이를 바꾼다. 그 설정 일수가 경과하면, 재배 트레이(4) 내의 식물을 다른 환경에 두기 위해서, 재배 트레이(4)를 식물 재배 장치(1)로부터 다른 환경의 장치에 반출한다.

이동할 때 재배 트레이(4)를 빼내려면, 우선 액비 공급 장치에 의한 액비의 공급을 정지하여, 액비 호스(8)를 통해서 액비가 흐르지 않게 되었음을 확인하고, 액비 호스(8)의 길이를 줄인다. 예컨대, 제2 호스(8b)를 제1 호스(8a) 상에서 슬라이드시켜 밀어 올린다. 이 경우, 제2 호스(8b)의 하단측부의 액류 구멍(8d)을 제1 호스(8a)에 의해 막더라도 좋다. 또한, 조명 기구(5)의 발광을 정지하여도 좋다. 이 후에, 액비 호스(8)를 재배 트레이(4)의 호스 삽입 구멍(4c)에서 빼낸다. 그 후에, 레일(7) 상에 반송 기구(6)를 미끄러뜨려 제1 통로(A)로 인출하여 식물 재배 장치(1)로부터 재배 트레이(4)를 외부로 빼내고, 반송 기구(6)에 재배 트레이(4)를 실은 채로의 상태에서, 다른 장치에 옮겨 담는다.

그런데, 재배 트레이(4)에 둔 광반사판(20)은, 액비 호스(8)를 빼기 전 또는 후에, 재배 트레이(4) 위에서 제거하여, 작업을 하기 쉽게 할 수도 있다. 또한, 광반사판(20)은, 재배 랙(2)의 지주(2a), 제2 빔(2c)에 기대어 세워지더라도 좋다.

이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 식물 재배 장치(1)에 대한 재배 트레이(4)의 착탈을 용이하게 할 수 있어, 작업 효율을 높일 수 있다.

도 10A, 도 10B, 도 11A, 11B는, 본 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 있어서의 클린룸 및 공조 설비를 도시하고 있다. 이들 클린룸에는, 상기한 식물 재배 장치(1)가 복수 배치된다. 식물 재배 장치(1)는, 예컨대, 상기한 것과 같이 식물을 수경 재배하는 식물 재배 랙(2) 등을 갖고 있다.

도 10A는 본 실시형태에 따른 식물 재배 시스템에 있어서의 클린룸 및 공조 설비의 제1 예를 도시하는 측단면도, 도 10B는 도 10A의 X-X선 단면으로 도시하는 평면도이다.

도 10A, 10B에서, 식물 재배 시스템에 있어서의 클린룸(51)의 상부에는, 천상면(51a)과의 사이에 급기 영역(52)을 구획하는 천장판(53)이 부착되어 있다. 천장판(53)에는 급기 영역(52)에 공급되는 공기를 통과시키는 복수의 급기 구멍(53a)이 형성되어 있다. 천장판(53)의 급기 구멍(53a) 위에는 에어 필터(54)가 배치되어도 좋다.

클린룸(51)의 밑바닥에는 배기로(55)가 배치되고, 그 위에는 토대(56)를 통해, 통기용 바닥판(57)과 통기 방어용 바닥판(58)이 깔려 있다.

통기용 바닥판(57)은 통풍 구멍(57a)을 가지며, 클린룸(51)의 밑바닥의 배기로(55) 위에 부착되어 있다. 통기용 바닥판(57)으로서, 예컨대 펀치 구멍을 갖는 펀칭 메탈판이 사용되지만, 이것에 한정되어 것은 아니며, 수지, 세라믹 등으로 형성되는 판에 구멍이 형성된 바닥판이나 철망을 사용하여도 좋다.

통기 방어용 바닥판(58)은, 도 10A, 도 10B에 도시하는 적어도 식물 재배 장치(1)의 설치 장소에 있어서, 통기용 바닥판(57) 위에 겹쳐져 깔리며, 통풍 구멍(57a)을 막고 있다. 또한, 통기 방어용 바닥판(58)은, 식물 재배 장치(1)의 설치 장소만의 넓이가 아니라, 도 11A, 도 11B에 도시하는 제1 통로(A)와 제2 통로(B)를 덮는 넓이를 갖더라도 좋다. 이에 따라, 방어용 바닥판(58)의 배치 영역에서는, 재배 공간(59)의 공기가 바닥 아래의 배기로(55)에 직접 흘러 들어오는 것이 블록된 상태가 된다.

클린룸(51)의 바닥 중 식물 재배 장치(1)의 설치 영역 혹은 설치 영역 부근은 비배기 영역이 되고, 거기에서 벗어난 영역, 예컨대 클린룸(51)의 벽 영역의 적어도 일부의 통기용 바닥판(57)이 배기 영역이 된다. 또한, 통기용 바닥판(57)은, 통기 방어용 바닥판(58)에 겹치지 않는 영역에만 깔려도 좋다. 즉, 클린룸(51)의 바닥은, 일부는 통기용 바닥판(57)이 깔리고, 일부는 통기 방어용 바닥판(58)만이 깔린 상태라도 좋다. 그렇게 함으로써, 통기용 바닥판(57) 위에 통기 방어용 바닥판(58)을 겹쳐 까는 경우에 생기는 통기 방어용 바닥판(58) 두께만큼의 단차가 생기지 않는다.

통기 방어용 바닥판(58) 위에 설치되는 복수의 식물 재배 장치(1) 내에는 각각 액비가 공급되는데, 비료 성분이 다른 액비가 공급되는 식물 재배 장치(1A, 1B)가 동일한 클린룸(51) 내에 공존하여도 좋다. 예컨대, 제1 액비가 공급되는 제1 식물 재배 장치(1A)와 제2 액비가 공급되는 제2 식물 재배 장치(1B)가 제1 통로(A)를 사이에 두고 대향하도록 배치되어도 좋다. 그 상세한 점에 관해서는 후술한다. 또한, 제1 액비의 비료 성분은 제2 액비의 비료 성분과 비교하여 적어도 일부가 다르더라도 좋다.

통기용 바닥판(57)과 통기 방어용 바닥판(58)과 천장판(53)에 끼워지는 방의 공간은 재배 공간(59)이 된다.

클린룸(51)의 천장판(53) 상의 급기 영역(52)에는, 그 외측의 공조 설비(61)의 급기부에 접속되는 급기관(62)이 삽입된다. 또한, 통기용 바닥판(57)의 통풍 구멍(57a)에 연결되는 배기로(55)에는 공조 설비(61)의 흡기부에 접속되는 배기관(63)이 접속되어 있다.

공조 설비(61)는, 예컨대, 배기관(63)으로부터 받아들인 공기를 처리하여 급기관(62)으로 되돌리는 재순환 기구와, 외기를 청정화하여 급기관(62)에 급기하는 외기 처리 기구를 갖고 있다. 공조 설비(61)에 받아들인 공기는 내부의 에어 필터(도시되지 않음)을 통해서 청정화된다.

또한, 도 10B, 도 11B에서, 부호 50은 클린룸(51)의 출입구의 도어를 나타내고 있다.

상기한 실시형태에서, 공조 설비(61)로부터 급기관(62)을 통해서 청정화된 공기를 천장의 급기 영역(52)에 보내면, 공기는 에어 필터(54)를 통과하고 또 청정화되어, 천장판(53)의 급기 구멍(53a)를 통해서 아래쪽의 재배 공간(59)에 분출된다.

천장판(53)으로부터 나온 공기는, 식물 재배 장치(1) 안을 통과하면서 클린룸(51) 내의 통기용 바닥판(57)을 향해서 이동하는데, 통기용 바닥판(57) 중 통기 방어용 바닥판(58)에 덮인 부분에서는 통풍 구멍(57a)이 막히거나 혹은 통풍 구멍(57a)이 존재하지 않는다. 이 때문에, 식물 재배 장치(1) 위에서 방출된 공기는, 퍼지면서 식물 재배 장치(1)를 빠져나가, 통기용 바닥판(57)의 통풍 구멍(57a)으로 향하여 이동한다. 즉, 넓은 영역의 천장판(53)으로부터 좁은 영역의 통기 구멍(57a)으로 이동한다. 또한, 통기용 바닥판(57)의 통풍 구멍(57a)을 통해서 그 아래의 배기로(55)와 배기관(63)을 통과하여 공조 설비(61)에 되돌려진다. 실내의 공기 순환을 더욱 돕기 위해서, 실내에 송풍기를 설치하여도 좋다.

그런데, 식물 재배 장치(1)를 배치하는 폐쇄 공간으로서 이용하는 클린룸(51)으로서, 예컨대 반도체 장치의 제조에 이용하고 있었던 클린룸을 전용할 수 있다. 그 클린룸에서는, 실내의 공기를 청정하게 유지하기 위해서, 천장 이면에서 실내로 유입시킨 공기를 천장에서 바닥 방향으로 흘리는, 소위 다운플로우의 공기 흐름이 형성된다. 그리고, 바닥면에 복수 형성한 통기 구멍, 일례로서 바닥면에 뚫린 구멍을 통해서 바닥 아래로 빨려들어가 실외로 배기되는 식의 공기 흐름이 만들어지고 있다.

이러한 공기의 흐름을 만들기 위해서, 예컨대 바닥의 대략 일면 혹은 부분적으로 미세한 펀치 구멍이 형성된 펀칭 메탈을 바닥에 까는 것이지만, 이것을 그대로 식물 재배 용도로 전용하면, 다음과 같은 문제가 발생하는 것을 발명자들은 알게 되었다.

예컨대, 실내에서 배기된 공기는, 공조 설비(61) 등에서 필터에 통과시켜 오물 등을 여과하게 된다. 이 때에, 공기 중 수증기가 많으면, 필터를 빠르게 열화, 예컨대 눈막힘시켜 버린다. 식물(S)에는 액비가 공급되고 있기 때문에, 식물 재배 장치(1) 주위의 공기는 부분적으로 수증기가 많은 상태가 된다. 또한, 액비의 누설이 발생하면, 액비가 바닥면에 넘쳐흘러, 바닥면의 통기 구멍(57a)을 통해서 배기관(63)으로 들어갈 가능성도 있다. 따라서, 식물 재배 장치(1)가 설치되는 근방의 바닥면에는 통기 구멍(57a)이 없는 쪽이 바람직하다는 것을 발명자들은 알게 되었다.

그래서, 반도체 장치의 제조에 이용하고 있었던 클린룸을 개조하여, 바닥면에 형성되는 통풍 구멍(57a) 중, 식물 재배 장치(1)를 배치하는 영역의 바닥면의 통풍 구멍(57a)을 통기 방어용 바닥판(58)에 의해 막았다.

한편, 식물(S)의 성장에 있어서 공기의 흐름이 필요하다. 이것은, 공기의 흐름이 없으면, 후술하는 조명 기구로부터 발생하는 열 때문에 국소적으로 식물 부근의 공기 온도가 성장을 저해하는 더위로 되거나, 식물의 성장에 필요한 이산화탄소가 충분히 공급되지 않게 되거나 하기 때문이다. 상기한 것과 같이 수분이 바닥면의 통풍 구멍(57a)에서 배기관(63)으로 들어가는 것은 바람직하지는 않지만, 한편, 바닥의 통풍 구멍(57a) 전부를 막아 버려 실내의 공기 순환을 저해하는 것도 바람직하지 않다. 또한, 재배 대상으로 하는 식물(S)의 주수가 증가할수록, 즉 복수 대의 식물 재배 장치(1)를 설치하는 폐쇄 공간이 넓어지거나, 설치 면적당 식물 재배 장치(1)의 대수가 증가하거나 할수록 공기 흐름의 정체가 발생하기 쉽게 된다. 따라서, 대량 재배를 하는 경우에는, 공기가 실내에서 정체되는 일없이 흐르도록 제어하는 것이 보다 중요하게 된다.

그래서, 바닥면에 형성된 통풍 구멍(57a) 중, 어떤 부분을 남기고, 어떤 부분을 막는지를 연구하는 것을 발명자들은 생각했다.

도 10A, 도 10B에 도시하는 것과 같이, 클린룸(51) 내의 방의 벽의 통풍 구멍(57a)을 남기고, 방 중앙부의 통풍 구멍(57a)을 통기 방어용 바닥판(58) 등에 의해 막는다. 달리 표현하면, 식물 재배 장치(1)를 배치하는 부분의 바닥에는 통풍 구멍(57a)을 설치하지 않고, 작업 통로에 통풍 구멍(57a)을 형성한다. 예컨대, 클린룸(51)의 방의 중앙부의 바닥면에서는, 통풍 구멍(57a)을 형성하지 않고, 그 위에 식물 재배 장치(1)를 하나 또는 복수 배치한다. 그리고 방의 벽의 바닥면에서는, 통풍 구멍(57a)을 형성하고, 식물 재배 장치(1)는 배치하지 않고서 예컨대 작업자의 통로로서 이용한다. 또 여기서, 복수의 식물 재배 장치(1)(1A, 1B)를 둘러싸는 벽의 사방 모든 바닥면에 통풍 구멍(57a)을 형성하여도 좋지만, 적어도 일부의 벽에 통풍 구멍(57a)을 형성하면 된다.

이와 같이 함으로써, 만일, 액비 누설이 발생하더라도, 액비가 배기로(55)에 연결되는 통풍 구멍(57a)으로 들어갈 가능성을 매우 작게 할 수 있다. 또한, 식물 재배 장치(1) 부근에서 부분적으로 수증기가 많은 공기의 덩어리가 있었다고 해도, 그 공기가 통풍 구멍(57a)에 도달할 때에는 그것이 완화된 상태로 할 수 있기 때문에, 공조 설비(61)의 가용 기간을 길게 하는 것을 기대할 수 있다.

또한, 클린룸(51)의 바닥 아래에 접속되어 있는 배기관(63)에 가까운 벽 측의 바닥면의 통풍 구멍(57a)을 남기고, 그 이외의 바닥면의 통풍 구멍(57a)을 통기 방어용 바닥판(58) 등으로 막더라도 좋다. 이와 같이 함으로써, 배기관(63)에 가까운, 즉 흡기력이 강한 부분의 통풍 구멍(57a)이 남겨지게 되기 때문에, 실내의 공기를 잘 빨아들이기 쉽고, 그 결과, 실내에 공기가 정체하는 부위를 발생시키지 않고서 공기의 순환을 원활하게 하는 것을 기대할 수 있다.

게다가, 실내의 공기 순환을 더욱 돕기 위해서, 실내에 송풍기를 설치하는 것을 생각할 수 있다. 바닥면의 통풍 구멍(57a)이 뚫려 있지 않은 장소에서, 통풍 구멍(57a) 방향으로 송풍함으로써, 실내 전체의 공기 순환을 도울 수 있다.

도 11A는 식물 재배 시설에 있어서의 클린룸 및 공조 설비의 제2 예를 도시하는 측단면도, 도 11B는 도 11A의 Y-Y선 단면으로 도시하는 평면도이다. 도 11A, 도 11B에 있어서, 도 1~도 9, 도 10A, 도 10B에서 도시한 것과 동일한 것에 대해서는 동일한 번호가 부여되어 있다.

도 11A에서는, 도 10A와 비교하면, 배기관(63)에 대한 식물 재배 장치(1)의 배열 방법이 다르다. 즉, 도 11A와 도 10A에서는, 식물 재배 장치(1)의 배열 방법이 거의 직교한 상태로 되어 있다.

배기관(63)에 대한 식물 재배 장치(1)의 배열 방법을 도 11B와 같이 함으로써, 제1 통로(A)의 공기가 통기용 바닥판(57)의 57a 통풍 구멍에 빨려들어간다고 하는 흐름을 원활하게 할 수 있다. 그 결과, 배기관(63)으로 공기를 빨아들이는 힘이 약하더라도 재배 공간(59) 내의 공기 순환을 실현할 수 있다.

또한, 도 11B에서는, 도 10B와 비교하면, 통기용 바닥판(57)의 배치 위치가 다르다. 즉, 도 11B에서는, 도 10A의 도면 중 오른쪽의 벽 측에 도시되어 있는 통기용 바닥판(57)이 없고, 배기관(63)이 있는 쪽의 벽 측에만 통기용 바닥판(57)이 있다.

도 11B와 같이, 배기관(63)이 있는 쪽의 벽 측에 통기용 바닥판(57)을 설치함으로써, 57a 통풍 구멍과 배기관(63)과의 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 거리가 긴 경우와 비교하여, 배기관(63)으로 공기를 빨아들이는 힘이 약하더라도 재배 공간(59) 내의 공기 순환을 실현할 수 있다.

또한, 도 11B에서는, 도 10B와 비교하면, 식물 재배 장치(1)의 배치 위치가 다르다. 즉, 도 11B에서는, 도 10B에는 없던 위치, 즉 점선으로 식물 재배 장치(1)를 나타낸 벽의 위치에 식물 재배 장치(1)가 추가 배치되어 있다. 또한, 도 11B에서는, 점선으로 나타낸 식물 재배 장치(1)는, 클린룸(51)의 벽에 접하는 예를 도시하고 있지만, 이것을, 클린룸(51)의 벽에서 이격되는 위치에 배치하여도 좋다. 점선으로 나타낸 식물 재배 장치(1)는, 실선으로 나타낸 식물 재배 장치(1)와 비교하면, 제2 통로(B) 방향의 두께가 얇다. 그래서, 벽에 접하는 위치에 배치함으로써, 예컨대 지진 등이 일어났을 때에, 식물 재배 장치(1)가 쓰러지거나 하는 것을 억지하기 쉽게 할 수 있다.

이러한 클린룸(51)에 있어서, 도 7을 이용하여 설명한 것과 같이, 다른 액비가 공급되는 식물 재배 장치(1)가 동일한 클린룸(51) 내에 공존하여도 좋다. 예컨대, 제1 액비가 공급되는 제1 식물 재배 장치(1A)와 제2 액비가 공급되는 제2 식물 재배 장치(1B)가 제1 통로(A)를 사이에 두고서 대향하도록 배치되어도 좋다.

예컨대, 도 11B에 도시하는 것과 같이, 제1 통로(A)를 사이에 두고서 대향하는 위치에, 제1 액비가 공급되는 식물 재배 장치(1A)가 나란히 늘어선 열과, 제2 액비가 공급되는 식물 재배 장치(1B)가 나란히 늘어선 열을 배치한다. 또한, 식물 재배 장치(1A)와 식물 재배 장치(1B)를 등을 맞대게 인접하여 배치한다. 재배 공간(59) 중에서, 다른 액비가 공급되고 있는 식물 재배 장치(1)를 이와 같이 배치하면 이하의 효과가 있다. 즉, 제1 통로(A)에 있는 작업자는, 식물 재배 장치(1A)로부터 반송 기구(6)마다 혹은 단일로 재배 트레이(4)를 빼내고, 몸(D)의 방향을 반전하여 제1 통로(A)의 반대 측에 있는 제2 식물 재배 장치(1B)에 부착함으로써, 식물(S)에 부여하는 액비의 변경 작업이 종료된다. 그 때문에, 식물(S)에 부여하는 액비를 변경하는 작업의 작업 효율 향상을 기대할 수 있다. 재배 대상으로 하는 식물(S)의 주수가 증가할수록, 이러한 액비 변경을 위한 작업의 효율화에 의한 작업 시간의 단축 효과도 높아진다.

도 11B의 점선으로 식물 재배 장치(1)를 도시한 위치에도 식물 재배 장치(1)를 배치함으로써, 모든 식물 재배 장치(1A)와 식물 재배 장치(1B)가, 제1 통로(A)를 사이에 두고서 대향하는 위치에 설치되게 된다. 따라서, 식물(S)의 성장 시기에 따라서 식물 재배 장치(1A)와 식물 재배 장치(1B) 사이에서 재배 트레이(4)를 교체하는 운용을 하는 경우, 식물 재배 장치(1A)(1B)가 통로를 사이에 둔 대향 측에 존재하지 않는 식물 재배 장치(1B)(1A)를 생기게 하지 않고, 교체의 작업 효율, 클린룸(51) 내에서의 재배 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 복수의 실시형태에 있어서, 식물 재배 장치(1)의 조명 기구(5)를 언제 점등시키고, 언제 소등시키는지의 타이밍으로서, 도 10A, 10B나 도 11A, 11B에 도시하는 것과 같이 하나의 재배 공간(59) 내에 설치된 복수의 식물 재배 장치(1) 사이에서, 모두를 동일한 타이밍에 점등하고, 모두를 동일한 타이밍에 소등하지 않아도 된다. 예컨대, 하나의 재배 공간(59) 내에 설치된 복수의 식물 재배 장치(1) 사이에서, 제1 식물 재배 장치(1)는 조명 기구(5)를 점등하고 있을 때에, 제2 식물 재배 장치(1)에서는 조명 기구(5)를 소등하는 것이 바람직하다.

조명 기구(5)가 점등되면 적지 않게 열이 발생한다. 재배 공간(59)의 온도를, 식물(S)의 성장에 알맞은 온도로 유지하기 위해서는 온도가 지나치게 높아지는 것은 바람직하지 않으며, 그 때문에 공조 설비(61)에서는 온도를 제어하는 기능이 있는 것이 바람직하다. 재배 공간(59) 내의 모든 식물 재배 장치(1)가 동일한 타이밍에 점등되고 소등되면, 점등되어 있을 때와 소등되어 있을 때의 실온의 차가 커져, 공조 설비(61)로 실온을 제어하기 위한 전기량이나 능력이 많이 필요하게 된다. 그래서, 재배 공간(59) 내에 존재하는 복수의 식물 재배 장치(1) 중, 어떤 것을 점등하고 있을 때에, 어떤 것은 소등하고 있는 것과 같이, 점등 중인 식물 재배 장치(1)와 소등 중인 식물 재배 장치(1)를 혼재시킴으로써 실온의 상하 변동을 억제할 수 있다. 나아가서는, 공조 설비(61)로 실온을 제어하기 위한 전기량을 적게 억제할 수 있다.

또한 다른 측면으로서, 조명 기구(5)가 점등되어 있는 동안은, 빛을 받고 있는 식물(S)이 광합성을 하여 이산화탄소를 빨아들이고 산소를 배출한다. 식물(S)의 성장을 위해서는, 충분한 이산화탄소가 재배 공간(59) 내에 존재할 필요가 있기 때문에, 공조 설비(61)에서는 재배 공간(59)에 송출하는 공기의 이산화탄소량을 제어하는 기능이 있는 것이 바람직하다. 혹은, 도시되지 않는 다른 장치에 의해, 재배 공간(59) 내의 공기의 이산화탄소량을 제어하는 기능이 있는 것이 바람직하다.

재배 공간(59) 내의 모든 식물 재배 장치(1)가 동일한 타이밍에 점등되고 소등되면, 점등되어 있을 때와 소등되어 있을 때의 실내의 이산화탄소량의 차가 커져, 공조 설비(61)로 이산화탄소량을 제어하기 위한 전기량이나 능력이 많이 필요하게 된다. 그래서, 재배 공간(59) 내에 존재하는 복수의 식물 재배 장치(1) 중, 어떤 것은 점등되어 있을 때에, 어떤 것은 소등되어 있는 것과 같이, 점등 중인 식물 재배 장치(1)와 소등 중인 식물 재배 장치(1)를 혼재시킴으로써 이산화탄소량의 상하 변동을 억제할 수 있다. 나아가서는, 공조 설비(61)로 이산화탄소량을 제어하기 위한 전기량을 적게 억제할 수 있다.

도 10A, 10B, 도 11A, 11B 등에 도시하는 것과 같이, 액비를 이용하여 식물(S)을 수경 재배하는 식물 재배 시스템에서는, 제1 식물 재배 장치(1A)의 제1 재배와 제2 식물 재배 장치(1B)의 각각의 재배 랙(2)이 배치되는 영역과 이들 재배 랙(2) 사이의 영역을 포함한 전체를 제1 영역으로 한다. 또한, 제1 영역과 다른 영역을 제2 영역으로 한다. 이 구조에 있어서, 제1 영역에는, 예컨대 통기 방어용 바닥판(58)이 깔린다. 또한 제2 영역에는, 예컨대 통풍 구멍(57a)을 갖춘 통기용 바닥판(57)이 깔린다. 이러한 제1 영역과 제2 영역을 갖는 구조는 클린룸과 같은 폐쇄 공간 내에 배치된다. 또한, 폐쇄 공간의 상부에는, 복수의 급기 구멍(53a)을 갖는 천장판(53)이 부착되어 있다. 그리고, 급기 구멍(53a)을 갖는 천장판(53)으로부터 통기 구멍(57a)을 갖는 통기용 바닥판(57)에 공기를 순환시키는 공조 설비(61)가 폐쇄 공간에 접속된다. 이에 따라, 폐쇄 공간 내에서의 공기 흐름의 일부가 제1 영역의 천장에서 제2 영역의 바닥으로 향할 수 있어, 식물(S) 주위의 온도 상승, 공기의 정체를 방지할 수 있다.

또한, 식물 재배 시스템에 배치되는 제1 식물 재배 장치(1A)와 제2 식물 재배 장치(1B)의 각각은, 식물(S)의 출납이 가능한 재배 랙(2)을 갖고 있다. 이 경우, 복수의 재배 랙(2)이 배치되는 영역과 이들 사이의 영역 전체를 제1 영역으로 한다. 또한, 제1 영역과는 상이한 다른 영역이며, 통풍 구멍(57a)을 갖는 통기용 바닥판(57)이 깔린 다른 영역을 제2 영역으로 한다. 제1 영역보다도 제2 영역에 가까운 바닥 아래에는 배기관(63)이 설치되어 있다. 추가로, 흡입 기관(62)이 접속된 급기 영역(52)에 연결되는 급기 구멍(53a)을 갖는 천장판(53)으로부터, 통풍 구멍(57a)을 갖는 통기용 바닥판(57)을 통하여, 배기관(63)으로부터 급기관(62)으로 공기를 순환시키는 다운플로우형 클린룸을 갖추고 있다. 이에 따라, 다운플로우의 공기를 제1 영역의 천장에서 제2 영역의 바닥을 향해서 흘릴 수 있고, 폐쇄 공간 내에서의 공기의 흐름을 제어할 수 있어, 식물(S) 주위의 온도 상승, 공기의 정체를 방지할 수 있다.

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여기서 든 모든 예 및 조건적 표현은, 발명자가 기술 촉진에 공헌한 발명 및 개념을 독자가 이해하는 것을 돕기 위한 것으로, 여기서 구체적으로 든 그와 같은 예 및 조건에 한정하지 않고서 해석되며, 또한, 명세서에 있어서의 그와 같은 예의 조합은 본 발명의 우열을 나타내는 것과는 관계없다. 본 발명의 실시형태를 상세히 설명했지만, 본 발명의 정신 및 범위에서 일탈하지 않고서, 그에 대하여 다양한 변경, 치환 및 변형을 실시할 수 있다고 이해된다.

1: 식물 재배 장치 2: 재배 랙
3: 재배 유닛 4: 재배 트레이
4a: 재배 용기 4b: 덮개
4c: 호스 삽입 구멍 4d: 포트 끼움 구멍
5: 조명 기구 6: 반송 기구
7: 레일 8: 액비 호스
8a: 제1 호스 8b: 제2 호스
8d: 액류 구멍 9: 재배 포트
10: 액량 조정기 11: 깔때기형 용기
12: 부착 도구 15: 배선 케이블
16: 승강기 17: 와이어
18: 풀리 20: 광반사판
20s: 슬릿 20a: 절결부
21: 걸기 도구 51: 클린룸
52: 급기 영역 53: 천장판
53a: 급기 구멍 54: 에어 필터
55: 배기로 56: 토대
57: 통기용 바닥판 57a: 통풍 구멍
58: 통기 방어용 바닥판 59: 재배 공간
61: 공조 설비 62: 흡입 기관
63: 배기관

Claims

액비를 이용하여 식물을 수경 재배하는 식물 재배 시스템으로서,
제1 식물 재배 선반이 설치되는 제1 설치 영역과, 제2 식물 재배 선반이 설치되는 제2 설치 영역과, 상기 제1 식물 재배 선반과 상기 제2 식물 재배 선반 사이의 통로가 배치되는 통로 영역의 각각을 덮도록 구성되는 제1 표면을 갖고, 통풍 구멍을 갖지 않는 제1 바닥과,
상기 제1 표면과는 다른 제2 표면을 가지며, 통풍 구멍을 갖춘 제2 바닥과,
급기 구멍을 갖는 천장에서부터 상기 통풍 구멍을 갖는 상기 제2 바닥으로 공기를 순환시키는 공조 설비
를 구비하고,
배기관이 일 단부에서 상기 공조 설비의 흡입부에 연결되고 타 단부에서 제2 바닥의 통풍 구멍과 연통하는 배출 통로에 연결되며, 상기 배기관은 제1 표면보다 제2 표면에 가까운 위치에서 제2 바닥 아래에 배치되며,
제1 액비를 사용하여 제1 식물이 재배되는 상기 제1 식물 재배 선반은, 통로를 통하여, 제2 액비를 사용하여 제2 식물이 재배되는 제2 식물 재배 선반과 마주하고,
작업자에 의하여 통로에서 상기 제1 식물을 상기 제1 식물 재배 선반으로부터 제2 식물 재배 선반으로 옮겨서 제1 식물의 재배에서 사용되는 제1 액비를 제2 액비로 변경할 수 있으며,
상기 제1 식물 재배 선반에서는 제1 액비를 이용하고, 상기 제2 식물 재배 선반에서는 제2 액비를 이용하여 상기 식물을 수경 재배하고,
상기 제1 액비와 상기 제2 액비는 성분이 다른 액비이며,
상기 제1 바닥은, 상기 제1 액비 또는 상기 제2 액비를 블록하는 블록층으로서도 기능하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
제1항에 있어서, 급기 구멍을 갖는 천장으로부터, 상기 통풍 구멍을 갖는 상기 바닥을 통해, 상기 배기관으로 공기를 순환시키는 다운플로우형 클린룸을 구비하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
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제1항에 있어서, 상기 제2 액비로서 물을 이용하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 표면은, 상기 제1 식물 재배 선반으로부터 상기 제2 식물 재배 선반으로 향하는 방향과 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 식물 재배 선반과 상기 제2 식물 재배 선반에서, 하나의 식물이 성장하는 기간 중에, 다른 타이밍의 재배를 하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 식물 재배 선반은 제1 조명 기구를 갖추며, 상기 제2 식물 재배 선반은 제2 조명 기구를 갖추고,
상기 제1 조명 기구를 점등하고 있을 때에, 상기 제2 조명 기구를 소등시키는 것을 특징으로 하는 식물 재배 시스템.