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WO2025094533A1 - 植物育成装置および植物育成方法 - Google Patents

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WO2025094533A1
WO2025094533A1 PCT/JP2024/033447 JP2024033447W WO2025094533A1 WO 2025094533 A1 WO2025094533 A1 WO 2025094533A1 JP 2024033447 W JP2024033447 W JP 2024033447W WO 2025094533 A1 WO2025094533 A1 WO 2025094533A1
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WO
WIPO (PCT)
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light source
cultivation
artificial light
plant
spaces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/033447
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮二 阿部
僚三 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichirei Foods Inc
Original Assignee
Nichirei Foods Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Priority claimed from JP2023187852A external-priority patent/JP2025076112A/ja
Priority claimed from JP2023187851A external-priority patent/JP2025076111A/ja
Application filed by Nichirei Foods Inc filed Critical Nichirei Foods Inc
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Pending legal-status Critical Current
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the present invention relates to a plant cultivation device and a plant cultivation method that cultivates plants using artificial light.
  • Plant factories have been considered as a measure to increase agricultural crop production and achieve stable harvests.
  • plant factories it is possible to control various parameters, such as the intensity of light for photosynthesis irradiated from an artificial light source to the crops, environmental conditions such as temperature, humidity, carbon dioxide (CO 2 ) concentration, and wind speed in the plant growth space, and fertilizer components for plant growth. Therefore, agricultural crops can be produced year-round, and the productivity of agricultural crops can be dramatically improved.
  • various parameters such as the intensity of light for photosynthesis irradiated from an artificial light source to the crops, environmental conditions such as temperature, humidity, carbon dioxide (CO 2 ) concentration, and wind speed in the plant growth space, and fertilizer components for plant growth. Therefore, agricultural crops can be produced year-round, and the productivity of agricultural crops can be dramatically improved.
  • CO 2 carbon dioxide
  • Patent Document 1 discloses a plant growing device that includes a light source that emits light downward and a light-transmitting insulating section that separates the space on the light source side from the space on the aboveground side.
  • the insulating section prevents the heat emitted by the light source from reaching the plant directly.
  • the present invention provides a plant cultivation device and a plant cultivation method that can set periods when plants are exposed to artificial light and periods when they are not, preventing the plants from overheating.
  • a plant growing device in one aspect of the present invention, includes at least one growing space in which the above-ground portion of at least one plant is grown, at least one artificial light source that is disposed near the growing space and emits artificial light for growing the plant, a heat-shielding partition wall that is formed from a light-transmitting material and is interposed between the growing space and the artificial light source, and a movement control device that moves the artificial light source relative to the growing space so as to create a state in which the plant in the growing space is irradiated with the artificial light output from the artificial light source and a state in which the plant in the growing space is not irradiated with the artificial light output from the artificial light source.
  • a plant cultivation method is provided.
  • This plant cultivation method is a plant cultivation method for cultivating a plant using the plant cultivation device, and includes the movement control device moving the artificial light source relative to the cultivation space to create a state in which the plant in the cultivation space is irradiated with artificial light output from the artificial light source, and a state in which the plant in the cultivation space is not irradiated with artificial light output from the artificial light source.
  • the heat-shielding partition thermally separates the cultivation space from the artificial light source, making it less susceptible to the effects of that heat.
  • the heat-shielding partition prevents the cultivation space from overheating. This reduces the energy required to control the air temperature in the cultivation space, making it easy to control the cultivation space to an environment suitable for the plant being cultivated.
  • a movement control device by moving the artificial light source relative to the cultivation space using a movement control device, it is possible to create periods during which the plants in the cultivation space are irradiated with artificial light (periods corresponding to daytime) and periods during which they are not irradiated (periods corresponding to nighttime).
  • FIG. 1 is a front cross-sectional view showing a schematic configuration example of a plant growing device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 2 is a front view of a light source panel of the plant growing device of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the light source panel of FIG. 2 .
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a light source panel according to a modified example.
  • FIG. 2 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 5 in which a pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 13 is a plan cross-sectional view of a modified plant growing device in which a plurality of growing spaces are moved.
  • FIG. 11 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to a modified example of the first embodiment. 9 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 8 in which a pair of light source panels and a pair of heat-shielding partitions have been moved.
  • FIG. 11 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 10 in which a pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 11 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to still another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 13 in which a pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 14 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 13 in which two pairs of light source panels have been moved.
  • FIG. 11 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to still another modified example of the first embodiment.
  • FIG. 17 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 16 in which the pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 17 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 16 in which two pairs of light source panels have been moved.
  • FIG. 6 is a front cross-sectional view showing a schematic configuration example of a plant growing device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a side cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 19.
  • FIG. 11 is a front cross-sectional view showing a schematic configuration example of a plant growing device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 21 .
  • FIG. 23 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 22 in which a pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 13 is a plan cross-sectional view of a modified plant growing device in which a plurality of growing spaces are moved.
  • FIG. 13 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to a modified example of the third embodiment.
  • FIG. 26 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 25 in which a pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 13 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to another modified example of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to still another modified example of the third embodiment.
  • FIG. 29 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 28 in which a pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 29 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 28 in which two pairs of light source panels have been moved.
  • FIG. 13 is a plan cross-sectional view of a plant growing device according to still another modified example of the third embodiment.
  • FIG. 32 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 31 in which a pair of light source panels have been moved.
  • FIG. 32 is a plan cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 31 in which two pairs of light source panels have been moved.
  • FIG. 13 is a front cross-sectional view showing a schematic configuration example of a plant growing device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 is a side cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 34.
  • FIG. 13 is a plan view of a plant growing device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 is a front cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 36.
  • FIG. 37 is an exploded cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 36.
  • FIG. 37 is a front cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 36 immediately after assembly.
  • FIG. 37 is a front cross-sectional view of the plant growing device of FIG. 36 disassembled for removal of a mature plant.
  • FIG. 37 is a front cross-sectional view showing the air flow in the plant growing device of FIG. 36.
  • a plant growing device 1 has a cultivation device 2 for growing a large number of plants.
  • the plant growing device 1 is arranged in a plant factory.
  • the plant 3 grown in the plant growing device 1 is, for example, an agricultural crop such as a bean, but may be another plant that performs photosynthesis.
  • the plant growing device 1 according to the first embodiment is preferably used for a plant that grows with a long trunk and many leaves that overlap vertically. A large number of plants 3 are arranged in a direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. 1 (see FIGS. 5 and 6).
  • the cultivation device 2 has an upper part 2A and a lower part 2B arranged below the upper part 2A.
  • a lower housing 2C is provided in the lower portion 2B.
  • the lower housing 2C has a peripheral wall and a bottom wall that define a lower space 2D, and its upper portion is open.
  • At least one liquid fertilizer tank 4 is disposed inside the lower housing 2C. When a plurality of liquid fertilizer tanks 4 are provided, the liquid fertilizer tanks 4 are arranged in a row in a direction perpendicular to the plane of the paper in Fig. 1 (see liquid fertilizer tanks 4A and 4B in Figs. 10 and 11).
  • the roots of the plant 3 (including the main root and lateral roots) are placed inside the liquid fertilizer tank 4, where the roots grow.
  • the liquid fertilizer tank 4 is a container that holds a nutrient solution 41 (also called liquid fertilizer or liquid fertilizer) that contains fertilizer to be given to the roots of the plant 3.
  • a plant support panel 5 is attached to the upper part of the liquid fertilizer tank 4.
  • the trunks of a plurality of plants 3 pass through the plant support panel 5, and the plant support panel 5 supports these plants 3.
  • the plant support panel 5 may have air permeability.
  • the plant support panel 5 may be porous, or the plant support panel 5 may have a large number of through holes.
  • the plant growing device 1 further includes a nutrient solution supply system 10.
  • the nutrient solution supply system 10 is connected to the liquid fertilizer tank 4 via a liquid fertilizer pipeline 11, and supplies nutrient solution 41 to the liquid fertilizer tank 4.
  • the cultivation spaces 6A, 6B are arranged in the upper portion 2A.
  • the cultivation spaces 6A, 6B are spaces above the liquid fertilizer tank 4.
  • the cultivation spaces 6A, 6B are arranged close to each other in the direction perpendicular to the plane of FIG. 1 (see FIG. 5 and FIG. 6).
  • the above-ground portion (i.e., stems and leaves) of at least one plant 3 grows (is cultivated).
  • the above-ground portions of multiple plants 3 grow in each of the cultivation spaces 6A, 6B.
  • each light source unit 7 is disposed in the upper portion 2A.
  • the growth spaces 6A, 6B are interposed between these light source units 7.
  • each light source unit 7 is disposed in the vicinity of the growth spaces 6A, 6B.
  • Each light source unit 7 has a light source panel (artificial light source) 7a and a transparent heat-shielding case 7b that surrounds the light source panel 7a.
  • the pair of light source panels 7a are oriented vertically, arranged parallel to each other, and face each other.
  • the pair of heat insulating cases 7b surrounding the light source panels 7a are also oriented vertically and arranged parallel to each other.
  • Each light source panel 7a emits artificial light L that grows the plants 3.
  • the light source units 7 are arranged on both sides of the growth spaces 6A, 6B, and the light source panels 7a supply artificial light L from the sides to the plants 3 in the growth spaces 6A, 6B. Therefore, the artificial light L can be applied as evenly as possible to both the upper and lower leaves of the plant 3 in the growth stage, where the stem is long and the plant has many leaves that overlap vertically.
  • a pair of light source units 7 are disposed on both sides of the growth spaces 6A, 6B, but one light source unit 7 may be disposed on one side of the growth spaces 6A, 6B.
  • the pair of light source panels 7a are arranged so as to be used in common by the multiple cultivation spaces 6A, 6B, and supply artificial light L to the cultivation spaces 6A, 6B.
  • the cultivation spaces 6A, 6B use these light source panels 7a in a time-division manner (i.e., during different periods).
  • Each heat insulating case 7b is made of a light-transmitting material, such as glass or a transparent resin.
  • the transparent resin that can be used include, but are not limited to, acrylic, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyvinyl chloride.
  • Each heat insulating case 7b has a heat insulating partition 7c interposed between the growing spaces 6A, 6B and the light source panel 7a.
  • the heat insulating partition 7c is formed flat, and the heat insulating partitions 7c of the pair of heat insulating cases 7b are arranged parallel to each other. 5 and 6, each heat insulating case 7b has a length equal to or greater than the total length of the multiple growth spaces 6A, 6B.
  • Each heat insulating case 7b is disposed near the multiple growth spaces 6A, 6B and extends along the multiple growth spaces 6A, 6B.
  • Each heat insulating partition 7c also has a length equal to or greater than the total length of the multiple growth spaces 6A, 6B.
  • Each heat insulating partition 7c also has a length equal to or greater than the total length of the multiple growth spaces 6A, 6B and extends along the multiple growth spaces 6A, 6B.
  • Each heat shielding case 7b suppresses or inhibits heat radiation and heat conduction from the light source panel 7a, which is a heat source, and prevents overheating of the growing spaces 6A, 6B. In this embodiment, each heat insulating case 7b surrounds the entire light source panel 7a.
  • the heat insulating case 7b does not necessarily have to surround the entire light source panel 7a.
  • the upper wall and the lower wall of the heat insulating case 7b may be omitted, or the outer wall opposite to the heat insulating partition 7c may be omitted.
  • the heat insulating case 7b does not have to be transparent except for the heat insulating partition 7c that is interposed between the light source panel 7a and the growing spaces 6A and 6B and introduces the artificial light L into the growing spaces 6A and 6B.
  • an air blower (not shown) may be used to generate an air flow inside each heat-shielding case 7b, thereby cooling the heat-shielding case 7b with air.
  • a refrigerant pipe or refrigerant chamber (not shown) for lowering the temperature of each heat insulating case 7b may be arranged near each heat insulating case 7b (e.g., in contact with each heat insulating case 7b).
  • the refrigerant may be, for example, a gas such as air or hydrofluorocarbon, or a liquid such as water or ammonia.
  • the refrigerant pipe or refrigerant chamber is preferably provided on the opposite side of the heat insulating case 7b to the heat insulating partition wall 7c. Fins (not shown) for improving cooling efficiency may be provided on the wall of each heat insulating case 7b opposite to the heat insulating partition wall 7c. In order to efficiently suppress the heat conduction from the light source panel 7a, the inside of each heat insulating case 7b may be evacuated. In this case, it is preferable to provide a coolant pipe or a coolant chamber, and/or a fin.
  • the distance Z between a pair of light source units 7 (i.e., the distance between the heat-shielding partitions 7c of a pair of heat-shielding cases 7b) is set to a size that allows artificial light L to be applied almost evenly and sufficiently to each leaf of a plant 3 that has grown to a certain extent. However, it is preferable that the interval Z between the light source units 7 is set so as to restrict excessive lateral growth of the plant 3.
  • the position of the heat insulating partition 7c relative to the plant 3 is determined (the heat insulating partition 7c is disposed relative to the growth spaces 6A and 6B) so that the heat insulating partition 7c restricts the growth of the leaves of the plant 3 cultivated inside the growth spaces 6A and 6B in the direction toward the light source panel 7a.
  • the horizontal distance from the root of the plant 3 to the heat insulating case 7b is set smaller than the maximum horizontal distance from the root of the plant 3 that is predicted to be reached by the tip of the maximally grown leaf, assuming that the heat insulating case 7b does not exist. In this case, since the heat insulating partition 7c restricts excessive growth of the leaves of the plant 3, the plant 3 can be grown in a small space (small width).
  • the plant growing device 1 further includes an air conditioning system 12 , a light emission control device 18 , an environmental control device 20 , and a movement control device 30 .
  • the air conditioning system 12 adjusts the environment of the cultivation device 2 in which the plants are grown to temperature, humidity, and carbon dioxide (CO 2 ) concentration suitable for growing the plants.
  • the air conditioning system 12 is connected to the lower housing 2C via an air pipe 14 and communicates with the lower space 2D inside the lower housing 2C.
  • the air conditioning system 12 also communicates with the growth spaces 6A and 6B via an air pipe 16.
  • the air conditioning system 12 supplies conditioned air to the cultivation apparatus 2 via the air pipe 14 or 16, and takes in air inside the cultivation apparatus 2 via the air pipe 16 or 14.
  • Vents 40 Between the lower housing 2C of the lower portion 2B of the cultivation apparatus 2 and the liquid fertilizer tank 4.
  • the air conditioned by the air conditioning system 12 can flow through these ventilation gaps 40 from the upper portion 2A (growth spaces 6A, 6B) of the cultivation apparatus 2 to the lower portion 2B (lower space 2D) or from the lower portion 2B to the upper portion 2A.
  • the light emission control device 18 controls the light emission of the light source panel 7a of the light source unit 7. For example, the light emission control device 18 turns the light source panel 7a on and off.
  • the environmental control device 20 is a computer processor.
  • the environmental control device 20 controls the environment inside the cultivation device 2. As described below, the environmental control device 20 issues commands to the nutrient solution supply system 10 and the air conditioning system 12, and alternately controls the cultivation spaces 6A and 6B to an environment that promotes photosynthesis of plants and an environment that suppresses photosynthesis.
  • the movement control device 30 is also a computer processor.
  • the movement control device 30 may be a separate processor from the environmental control device 20 or may be the same processor as the environmental control device 20.
  • the movement control device 30 controls a movement mechanism (not shown) to move the light source panel 7a relative to the cultivation spaces 6A and 6B, as described below.
  • the cultivation device 2 has a movement mechanism that moves the light source panel 7a relative to the cultivation spaces 6A and 6B.
  • the movement mechanism may be, for example, wheels driven by a motor, a belt conveyor mechanism, a caterpillar mechanism, or a rack and pinion mechanism.
  • the light source panel 7a has a height X that is greater than the upper limit of the growth height of the plants 3, and a width Y that allows artificial light L to be applied substantially evenly and sufficiently to a plurality of plants 3 planted at intervals from one another.
  • the light source of the light source panel 7a may be, for example, a plurality of OLED (organic light-emitting diode) elements, but in this embodiment, a plurality of LED (light-emitting diode) chips that generate less heat are used.
  • the light source panel 7a has a flat substrate 32 serving as a support, and a plurality of LED chips 33 arranged on the substrate 32. These LED chips 33 are of the same type and emit white visible light.
  • LED chips 33 emit artificial light L of the same photon flux density.
  • the LED chips 33 are regularly arranged (specifically, in a matrix) at equal intervals vertically and horizontally. However, LED chips 33 that emit red wavelength light more strongly than other wavelengths and LED chips 33 that emit blue wavelength light more strongly than other wavelengths may be arranged on the substrate 32. In addition, LED chips 33 that emit green wavelength light more strongly than other wavelengths may be arranged on the substrate 32.
  • the LED chip 33 is mounted in a light emitting area of the light source panel 7a, the area having a height X1 and a width Y1.
  • the substrate 32 is provided with wiring (not shown) for lighting these LED chips 33.
  • a light emission control device 18 (see FIG. 1 ) for controlling the light emission of these LED chips 33 is provided outside the light source panel 7a, and the wiring is electrically connected to the light emission control device 18.
  • the surface of the substrate 32 on the side of the LED chip 33 has a high light reflectance.
  • the substrate 32 is preferably made of a light-reflecting material (e.g., a metal having a smooth surface).
  • the surface of the substrate 32 on the side of the LED chip 33 may be coated with a light-reflecting paint.
  • the light source panel 7a shown in Figures 2 and 3 is merely an example.
  • the substrate 32 of the light source panel 7a is a flat plate, but as shown in Fig. 4, the substrate 32 may be a corrugated plate.
  • Fig. 4 is a vertical cross-sectional view of the light source panel 7a as seen in the same manner as Fig. 3.
  • a light source panel 7a having a plurality of LED chips 33 that generate little heat is used as the artificial light source.
  • the artificial light source may be at least one fluorescent lamp, at least one cold cathode fluorescent tube, or other light source.
  • the liquid fertilizer tank 4 is a long container, and a plurality of plants 3 are arranged along the longitudinal direction of the liquid fertilizer tank 4.
  • the light source unit 7 and the cultivation spaces 6A, 6B extend along the longitudinal direction of the liquid fertilizer tank 4.
  • the heat shielding case 7b of each light source unit 7 has a length equal to or greater than the total length of the growing spaces 6A, 6B. Therefore, in this embodiment, the growing spaces 6A, 6B are spaces disposed above the single liquid fertilizer tank 4 and the single lower housing 2C, and are spaces interposed between the pair of light source units 7.
  • a light-shielding wall 50 is interposed between the growth spaces 6A and 6B.
  • the light-shielding wall 50 divides the growth spaces 6A and 6B.
  • a pair of heat-shielding cases 7b and the light-shielding wall 50 define the growth spaces 6A and 6B.
  • both sides of the light-shielding wall 50 have a high light reflectance.
  • the light-shielding wall 50 is formed from a material that reflects light (for example, a metal with smooth surfaces). Both sides of the light-shielding wall 50 may be coated with a light-reflective paint.
  • the lower housing 2C, the liquid fertilizer tank 4 and the heat insulating case 7b are fixed.
  • the cultivation spaces 6A and 6B above the liquid fertilizer tank 4 are stationary (i.e., fixed) in fixed positions.
  • the movement control device 30 controls a movement mechanism (not shown) to move the light source panel 7a relatively to the cultivation spaces 6A and 6B.
  • the movement control device 30 reciprocates the light source panels 7a of each light source unit 7 along the longitudinal direction of the liquid fertilizer tank 4 (the longitudinal direction of the cultivation spaces 6A, 6B). In other words, the movement control device 30 moves the light source panels 7a in the heat shielding case 7b while the heat shielding case 7b is stationary relative to the cultivation spaces 6A, 6B.
  • the movement control device 30 synchronously moves the light source panels 7a of the pair of light source units 7.
  • the cultivation space 6A is in a daytime state
  • the cultivation space 6B is in a nighttime state.
  • the light-shielding wall 50 prevents the artificial light from traveling from the cultivation space 6A to the cultivation space 6B.
  • Fig. 6 shows a state where a pair of light source panels 7a are positioned on the cultivation space 6B side and irradiate artificial light to the plant 3 in the cultivation space 6B. In this state, artificial light is not irradiated to the plant 3 in the cultivation space 6A.
  • the cultivation space 6B is in a daytime state
  • the cultivation space 6A is in a nighttime state.
  • the light-shielding wall 50 prevents the artificial light from traveling from the cultivation space 6B to the cultivation space 6A. Therefore, a state where the plant in the cultivation space 6B is irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a and a state where the plant in the cultivation space 6A is not irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 7a from the vicinity of one of the cultivation spaces 6A, 6B to the vicinity of the other in a 12-hour cycle, for example.
  • 12 hours of the day are daytime and the other 12 hours are nighttime.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 7a from one of the growing spaces 6A, 6B to the other in other cycles.
  • the light source panel 7a may be moved from one of the growing spaces 6A, 6B to the other in a 6-hour cycle, a 4-hour cycle, or a 3-hour cycle.
  • a total of 12 hours are daytime and a total of 12 hours are nighttime.
  • the heat-shielding case 7b thermally isolates the growing spaces 6A, 6B from the light source panel 7a, making them less susceptible to the effects of heat. In other words, the heat-shielding case 7b prevents the growing spaces 6A, 6B from overheating. This allows the air conditioning system 12 to reduce the energy it uses to control the air temperature in the plant growing spaces 6A, 6B, and makes it easy to control the growing spaces 6A, 6B to an environment suitable for the plants being cultivated.
  • a state in which the plants in one of the cultivation spaces 6A and 6B are irradiated with artificial light (a state corresponding to daytime) and a state in which the plants in the other cultivation space 6A and 6B are not irradiated (a state corresponding to nighttime) can be simultaneously created.
  • the cultivation space irradiated with artificial light and the cultivation space not irradiated can be changed.
  • the number of light source panels 7a does not need to correspond to the number of growing spaces 6A and 6B.
  • the light source units 7 are arranged on both sides of the two growing spaces 6A and 6B, but each light source unit 7 has a single light source panel 7a. It is not necessary for each light source unit 7 to have two light source panels 7a corresponding to the two growing spaces 6A and 6B. Therefore, an increase in the number of light source panels 7a can be prevented.
  • the light source panel 7a since the light source panel 7a is used by the multiple cultivation spaces 6A and 6B in a time-sharing manner, the light source panel 7a can be driven continuously. This reduces the number of times the light source panel 7a is switched on and off, thereby shortening the period during which the light source panel 7a is not in use.
  • the artificial light source is a fluorescent lamp or a cold cathode fluorescent tube, it is possible to reduce failures caused by switching on and off, and to save power consumption.
  • the light source panel 7a does not need to be driven permanently. Many types of plants flower when they sense changes in day length.
  • an off time during which the light source panel 7a does not emit light may be provided to bring about a change in day length.
  • the movement control device 30 moves the light source panel 7a in the heat shield case 7b along the longitudinal direction of the growth spaces 6A, 6B relative to the fixed growth spaces 6A, 6B without moving the heat shield case 7b.
  • the movement control device 30 may move the heat shielding case 7b together with the cultivation spaces 6A, 6B along the longitudinal direction of the cultivation spaces 6A, 6B without moving the light source panel 7a.
  • the state shown in Fig. 5 in which the light source panel 7a is located on the cultivation space 6A side can be transitioned to the state shown in Fig.
  • the light source panel 7a is located on the cultivation space 6B side and artificial light is irradiated to the plant 3 in the cultivation space 6B.
  • the state shown in Fig. 7 is equivalent to the state shown in Fig. 6, in which the cultivation space 6B is in a daytime state and the cultivation space 6A is in a nighttime state.
  • the liquid fertilizer pipe 11 and the air pipes 14, 16 are extendable and bendable. In either case, the movement control device 30 moves the light source panel 7a relative to the growing spaces 6A, 6B while the heat shielding case 7b is stationary relative to the growing spaces 6A, 6B.
  • the heat shielding case 7b has a length equal to or greater than the total length of the growing spaces 6A, 6B. Therefore, the heat shielding case 7b does not collide with or slide against the plants 3 inside the growing spaces 6A, 6B, and does not cause damage to the plants 3 due to impact or friction. Furthermore, as described above, if the position of the heat-shielding partition 7c relative to the plant 3 is determined so that the heat-shielding partition 7c restricts the lateral growth of the leaves of the plant 3 cultivated inside the cultivation spaces 6A, 6B, the plant 3 can be grown in a small space (small width).
  • FIGS. 8 and 9 are plan cross-sectional views of a plant growing device 1A according to another modified example of the first embodiment.
  • the movement control device 30 moves a pair of light source panels 7a and a pair of heat-shielding cases 7b together along the longitudinal direction of the fixed growing spaces 6A, 6B relative to the fixed growing spaces 6A, 6B.
  • the heat-shielding case 7b is shorter than the heat-shielding case 7b in FIGS. 5 to 7, and the light source panel 7a is fixed within the heat-shielding case 7b.
  • the movement control device 30 synchronously moves a pair of light source units 7, each of which includes a light source panel 7a and a heat-shielding case 7b.
  • the cultivation space 6A is in a daytime state
  • the cultivation space 6B is in a nighttime state.
  • the light-shielding wall 50 prevents the artificial light from traveling from the cultivation space 6A to the cultivation space 6B.
  • a state where the plant in the cultivation space 6A is irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a and a state where the plant in the cultivation space 6B is not irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created.
  • Fig. 9 shows a state where a pair of light source panels 7a are positioned on the cultivation space 6B side and irradiate artificial light to the plant 3 in the cultivation space 6B. In this state, artificial light is not irradiated to the plant 3 in the cultivation space 6A.
  • the cultivation space 6B is in a daytime state
  • the cultivation space 6A is in a nighttime state.
  • the light-shielding wall 50 prevents the artificial light from traveling from the cultivation space 6B to the cultivation space 6A. Therefore, a state where the plant in the cultivation space 6B is irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a and a state where the plant in the cultivation space 6A is not irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created.
  • the movement control device 30 may move the growth spaces 6A, 6B along the longitudinal direction of the growth spaces 6A, 6B without moving the light source panel 7a and the heat shielding case 7b.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 7a from the vicinity of one of the growing spaces 6A, 6B to the vicinity of the other in a 12-hour cycle, for example. However, the movement control device 30 may move the light source panel 7a from the vicinity of one of the growing spaces 6A, 6B to the vicinity of the other in another cycle. Since the light source panel 7a is used by the multiple cultivation spaces 6A and 6B in a time-division manner, the light source panel 7a can be driven continuously. Therefore, the number of times the light source panel 7a is switched on and off can be reduced. However, in order to change the photoperiod, an off time during which the light source panel 7a does not emit light may be provided.
  • the heat shielding case 7b does not need to have a length equivalent to the total length of the multiple cultivation spaces 6A, 6B. Therefore, the heat shielding case 7b can be made smaller.
  • the heat shielding case 7b and the light source panel 7a are moved together, if the heat shielding case 7b has a configuration that surrounds the light source panel 7a, the structure of the movement mechanism can be simple.
  • a plurality of cultivation spaces 6A, 6B are provided on a single liquid fertilizer tank 4 and a single lower housing 2C.
  • a plurality of growing spaces 6A, 6B may be provided above a plurality of liquid fertilizer tanks 4A, 4B.
  • the liquid fertilizer tanks 4A, 4B are arranged inside separate lower housings 2C (i.e. separate lower spaces 2D) arranged close to each other.
  • the plant growing device 1B has a combination of the growing space 6A where the above-ground parts of the plants grow and the liquid fertilizer tank 4A located immediately below it where the roots of the plants 3 grow, and a combination of the growing space 6B and the liquid fertilizer tank 4B located immediately below it.
  • the combination of the cultivation space 6A and the liquid fertilizer tank 4A and the combination of the cultivation space 6B and the liquid fertilizer tank 4B are isolated from each other and can be considered as independent cultivation units. Therefore, the environmental control device 20 (see FIG. 1) can easily place the combination of the cultivation space 6A and the liquid fertilizer tank 4A and the combination of the cultivation space 6B and the liquid fertilizer tank 4B in different environments.
  • a pair of light source panels 7a are positioned on the side of the growth space 6A, the growth space 6A is in a daytime state, and the growth space 6B is in a nighttime state.
  • a pair of light source panels 7a are positioned on the side of the growth space 6B, the growth space 6B is in a daytime state, and the growth space 6A is in a nighttime state.
  • the environmental control device 20 controls the cultivation space 6A or 6B, to which the light source panel 7a irradiates visible light, to an environment that promotes photosynthesis of the plant 3, and controls the cultivation space 6A or 6B, to which the light source panel 7a does not irradiate visible light, to an environment that suppresses photosynthesis of the plant 3. That is, during a period in which the cultivation space 6A shown in FIG. 10 is supplied with artificial light from the light source panel 7a and the cultivation space 6B is not supplied with artificial light, the combination of the cultivation space 6A and the liquid fertilizer tank 4A is controlled to an environment that promotes photosynthesis of the plant 3.
  • the combination of the cultivation space 6B and the liquid fertilizer tank 4B is controlled to an environment that suppresses photosynthesis of the plant 3.
  • the combination of the cultivation space 6B shown in FIG. 11 is supplied with artificial light from the light source panel 7a and the cultivation space 6A is not supplied with artificial light
  • the combination of the cultivation space 6B and the liquid fertilizer tank 4B is controlled to an environment that promotes photosynthesis of the plant 3.
  • the combination of the cultivation space 6A and the liquid fertilizer tank 4A is controlled to an environment that suppresses photosynthesis of the plant 3.
  • photosynthesis is promoted in the cultivation space 6A or 6B corresponding to the daytime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to that cultivation space, and photosynthesis is suppressed in the cultivation space 6A or 6B corresponding to the nighttime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to that cultivation space.
  • the environmental control device 20 executes at least one of the following environmental control examples.
  • the environmental control device 20 controls the air conditioning system 12 to increase the temperature of the cultivation space 6A or 6B corresponding to the daytime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space.
  • the environmental control device 20 controls the air conditioning system 12 to decrease the temperature of the cultivation space 6A or 6B corresponding to the nighttime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space. This can reduce the operating cost of the cultivation unit corresponding to the nighttime. Also, it can suppress the metabolism of the plant 3 in the cultivation unit corresponding to the nighttime.
  • the environmental control device 20 controls the air conditioning system 12 to increase the concentration of CO2 in the air of the cultivation space 6A or 6B corresponding to the daytime and to decrease the concentration of CO2 in the air of the cultivation space 6A or 6B corresponding to the nighttime. Therefore, the operating cost of the cultivation unit corresponding to the nighttime can be reduced.
  • the environmental control device 20 may control the air conditioning system 12 to appropriately control the humidity in the cultivation space 6A or 6B corresponding to the daytime, and may not need to control the humidity in the cultivation space 6A or 6B corresponding to the nighttime.
  • humidity is high, a lot of water vapor passes through the stomata of plant leaves, making it difficult for plants to absorb CO2 and suppressing photosynthesis.
  • the stomata are closed and plants cannot absorb CO2 .
  • transpiration from the stomata of the leaves becomes inactive, inhibiting plant growth.
  • the environmental control device 20 controls the nutrient solution supply system 10 to increase the amount of top dressing (specifically, the concentration of fertilizer) supplied to the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space 6A or 6B corresponding to the daytime.
  • the environmental control device 20 controls the nutrient solution supply system 10 to decrease the amount of top dressing supplied to the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space 6A or 6B corresponding to the nighttime. Therefore, the operating costs of the cultivation unit corresponding to the nighttime can be reduced.
  • the environmental control has been described in relation to the variants shown in Figures 10 and 11, in which liquid fertilizer tanks 4A, 4B are provided exclusively for the growing spaces 6A, 6B, respectively.
  • the above-mentioned environmental control control using the air conditioning system 12
  • the control of the amount of top dressing may be implemented in the embodiment and modified example having a single liquid fertilizer tank 4 common to the cultivation spaces 6A and 6B.
  • the above-mentioned ventilation gap 40 does not exist. This makes it difficult for the air inside the cultivation spaces 6A and 6B to mix.
  • the environmental control device 20 can use the air conditioning system 12 to control the temperature, CO2 concentration, and/or humidity of the cultivation spaces 6A and 6B individually.
  • each light source unit 7 has a single light source panel 7a.
  • each light source unit 7 may have a plurality of light source panels 7a.
  • each light source unit 7 has two light source panels 7a surrounded by a single long heat insulating case 7b.
  • the light source panels 7a are arranged along the longitudinal direction of the growing spaces 6A and 6B.
  • the upper part 2A of the cultivation device 2 has four cultivation spaces 6A, 6B arranged in one direction. Specifically, two cultivation spaces 6A and two cultivation spaces 6B are arranged alternately in the cultivation device 2.
  • the interval between the two light source panels 7a corresponds to the interval between the two cultivation spaces with the same reference numerals.
  • the lower housing 2C of the cultivation device 2 has four liquid fertilizer tanks 4A, 4B arranged corresponding to the four cultivation spaces 6A, 6B.
  • the four liquid fertilizer tanks 4A, 4B are arranged inside separate lower housings 2C arranged close to each other (i.e., separate lower spaces 2D).
  • the movement control device 30 synchronously moves the four light source panels 7a.
  • the movement control device 30 may move the heat shield case 7b together with the cultivation spaces 6A, 6B and the liquid fertilizer tanks 4A, 4B along the longitudinal direction of the cultivation spaces 6A, 6B without moving the light source panels 7a.
  • a state in which the plants in the two cultivation spaces 6A are irradiated with the artificial light output from the two pairs of light source panels 7a and a state in which the plants in the two cultivation spaces 6B are not irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created.
  • a state in which the plants in the two cultivation spaces 6B are irradiated with the artificial light output from the two pairs of light source panels 7a and a state in which the plants in the two cultivation spaces 6A are not irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created by relative movement of the light source panel 7a and the cultivation spaces 6A, 6B.
  • FIG. 13 to 15 are plan cross-sectional views of a plant growing device 1D according to yet another modified example of the first embodiment.
  • an upper portion 2A of a cultivation device 2 has three growing spaces 6A, 6B, and 6C arranged adjacent to each other along one direction.
  • Three liquid fertilizer tanks 4A, 4B, and 4C corresponding to the three growing spaces 6A, 6B, and 6C are arranged in a lower housing 2C of the cultivation device 2.
  • the liquid fertilizer tanks 4A, 4B, and 4C are arranged inside separate lower housings 2C arranged adjacent to each other (i.e., separate lower spaces 2D).
  • Each light source unit 7 has two light source panels (a first light source panel 71 and a second light source panel 72) surrounded by a single long heat-shielding case 7b.
  • the first light source panel 71 and the second light source panel 72 are arranged along the longitudinal direction of the growth spaces 6A, 6B, and 6C, but are arranged on different planes.
  • the plane on which the first light source panel 71 is arranged is parallel to the plane on which the second light source panel 72 is arranged. Therefore, as shown in Figs. 13 to 15, the first light source panel 71 and the second light source panel 72 can move along the longitudinal direction of the growth spaces 6A, 6B, and 6C without colliding with each other.
  • the first light source panel 71 and the second light source panel 72 emit artificial light L having wavelength spectra different from each other.
  • the first light source panel 71 and the second light source panel 72 are arranged so as to be shared by the three cultivation spaces 6A, 6B, and 6C.
  • the movement control device 30 moves the first light source panel 71 and the second light source panel 72 relatively to the cultivation spaces 6A, 6B, and 6C.
  • the movement control device 30 synchronously moves the first light source panels 71 of the two light source units 7, and also synchronously moves the second light source panels 72.
  • the movement control device 30 simultaneously creates a state in which the plant 3 inside one of the cultivation spaces 6A, 6B, 6C is irradiated with artificial light L output from the first light source panel 71, a state in which the plant 3 inside another of the cultivation spaces 6A, 6B, 6C is irradiated with artificial light L output from the second light source panel 72, and a state in which the plant 3 inside yet another of the cultivation spaces 6A, 6B, 6C is not irradiated with artificial light L.
  • the three cultivation spaces 6A, 6B, and 6C share the first light source panel 71 and the second light source panel 72, and use the first light source panel 71 and the second light source panel 72 in a time-division manner.
  • This makes it possible to simultaneously place one of the cultivation spaces 6A, 6B, and 6C in an environment irradiated with artificial light L from the first light source panel 71, place another of the cultivation spaces 6A, 6B, and 6C in an environment irradiated with artificial light L from the second light source panel 72 having a different wavelength spectrum, and place yet another of the cultivation spaces 6A, 6B, and 6C in an environment not irradiated with artificial light L.
  • the cultivation space illuminated with artificial light from the first light source panel 71 the cultivation space illuminated with artificial light from the second light source panel 72, and the cultivation space not illuminated with artificial light. Therefore, for the plants inside each cultivation space, it is possible to provide a period in which they are illuminated with artificial light from the first light source panel 71, a period in which they are illuminated with artificial light from the second light source panel 72 which has a different wavelength spectrum, and a period in which they are not illuminated with artificial light.
  • Figure 13 shows a state in which a plant 3 inside the cultivation space 6A is illuminated with artificial light L output from a first light source panel 71, a state in which a plant 3 inside the cultivation space 6B is illuminated with artificial light L output from a second light source panel 72, and a state in which a plant 3 inside the cultivation space 6C is not illuminated with artificial light L.
  • Figure 14 shows a state in which the plant 3 inside the cultivation space 6A is not irradiated with artificial light L, a state in which the plant 3 inside the cultivation space 6B is irradiated with artificial light L output from the second light source panel 72, and a state in which the plant 3 inside the cultivation space 6C is irradiated with artificial light L output from the first light source panel 71.
  • Figure 15 shows a state in which a plant 3 inside the cultivation space 6A is illuminated with artificial light L output from the second light source panel 72, a state in which a plant 3 inside the cultivation space 6B is illuminated with artificial light L output from the first light source panel 71, and a state in which a plant 3 inside the cultivation space 6C is not illuminated with artificial light L.
  • 13 to 15 are examples of how to use the plant growing device 1D, and other arrangements of the two pairs of light source panels 71, 72 for the three growing spaces 6A, 6B, 6C are also possible.
  • the first light source panel 71 and the second light source panel 72 emit artificial light L having different wavelength spectra. Specifically, the first light source panel 71 emits visible light, and the second light source panel 72 emits at least ultraviolet light. That is, the first light source panel 71 may be the same as the above-mentioned light source panel 7a, and the second light source panel 72 may emit only ultraviolet light, particularly UV-A with a wavelength of 315 to 400 nm, or may emit both visible light and UV-A. 2 to 4 are used in the second light source panel 72, all of the LED chips 33 may emit UV-A light. Alternatively, some of the LED chips 33 may emit visible light, and some of the LED chips 33 may emit UV-A light.
  • the heat insulating case 7b is preferably designed in terms of material and thickness so as to have high transmittance for not only visible light but also UV-A. Even when an artificial light source other than an LED panel is used, each light source unit 7 is provided with a first artificial light source that emits visible light and a second artificial light source that emits at least ultraviolet light.
  • Plants receive visible light and grow by photosynthesis. Visible light is essential for the growth of plants that perform photosynthesis.
  • UV-A which has a wavelength of 315 to 400 nm among ultraviolet rays
  • beneficial substances can be produced.
  • An example of a beneficial substance is an antioxidant
  • plants exposed to ultraviolet rays produce antioxidants as a defense against ultraviolet rays.
  • legumes exposed to ultraviolet rays produce a lot of isoflavones
  • lettuce, cabbage, broccoli, etc. exposed to ultraviolet rays produce a lot of anthocyanins.
  • the amount of antioxidants contained in a plant is too high, the taste and aroma of the plant may be impaired.
  • the plants in each cultivation space can appropriately perform photosynthesis and appropriately produce useful substances.
  • FIG. 16 to 18 are plan cross-sectional views of a plant growing device 1E according to yet another modified example of the first embodiment.
  • an upper portion 2A of a cultivation device 2 has two growing spaces 6A, 6B arranged adjacent to each other along one direction.
  • Two liquid fertilizer tanks 4A, 4B corresponding to the two growing spaces 6A, 6B are arranged in a lower housing 2C of the cultivation device 2.
  • the liquid fertilizer tanks 4A, 4B are arranged inside separate lower housings 2C arranged adjacent to each other (i.e., separate lower spaces 2D).
  • Each light source unit 7 has two light source panels (a first light source panel 73 and a second light source panel 74) surrounded by a single long heat-shielding case 7b.
  • the first light source panel 73 and the second light source panel 74 are arranged along the longitudinal direction of the growth spaces 6A and 6B, but are arranged on different planes.
  • the plane on which the first light source panel 73 is arranged is parallel to the plane on which the second light source panel 74 is arranged. Therefore, as shown in Figs. 16 to 18, the first light source panel 73 and the second light source panel 74 can move along the longitudinal direction of the growth spaces 6A and 6B without colliding with each other.
  • each heat shielding case 7b has a length greater than the length of the three growing spaces.
  • One end of each heat shielding case 7b (the right end in the figure) is used as a standby position 7d for the light source panel 73 or 74 that is not used to supply artificial light to the growing spaces 6A, 6B.
  • the first light source panel 73 and the second light source panel 74 emit visible light having different wavelength spectra. Specifically, the first light source panel 73 emits visible light, and the second light source panel 74 emits visible light with fewer blue wavelength components than the visible light emitted by the first light source panel 73.
  • the first light source panel 73 may have an LED chip 33 that emits red wavelength light more strongly than other wavelengths, and an LED chip 33 that emits blue wavelength light more strongly than other wavelengths.
  • the second light source panel 74 may only have an LED chip 33 that emits red wavelength light more strongly than other wavelengths.
  • each light source unit 7 is provided with a first artificial light source that emits visible light and a second artificial light source that emits visible light having fewer blue wavelength components than the visible light emitted by the first artificial light source.
  • the two cultivation spaces 6A, 6B share the first light source panel 73 and the second light source panel 74, and by using the first light source panel 73 and the second light source panel 74 in a time-division manner, it is possible to change the cultivation space illuminated with artificial light from the first light source panel 73, the cultivation space illuminated with artificial light from the second light source panel 74, and the cultivation space not illuminated with artificial light. Therefore, for the plants inside each cultivation space, it is possible to set a period in which they are illuminated with artificial light from the first light source panel 73, a period in which they are illuminated with artificial light from the second light source panel 74 which has a different wavelength spectrum, and a period in which they are not illuminated with artificial light.
  • the movement control device 30 creates a first stage in which the second light source panel 74 stops at a standby position 7d where the second light source panel 74 cannot supply artificial light to either of the cultivation spaces 6A and 6B, and moves the first light source panel 73 relatively to the cultivation spaces 6A and 6B.
  • the movement control device 30 also creates a second stage in which the first light source panel 73 stops at a standby position 7d where the first light source panel 73 cannot supply artificial light to either of the cultivation spaces 6A and 6B, and moves the second light source panel 74 to the cultivation spaces 6A and 6B.
  • FIG. 16 and 17 show a first stage in which the second light source panel 74 is stopped at the standby position 7d and the first light source panel 73 is moved relatively to the growing spaces 6A and 6B.
  • the growing space 6A is brought into a daytime state by the first light source panel 73, and the growing space 6B is brought into a nighttime state.
  • the growing space 6B is brought into a daytime state by the first light source panel 73, and the growing space 6A is brought into a nighttime state.
  • Fig. 18 shows a second stage in which the first light source panel 73 is stopped at the standby position 7d and the second light source panel 74 is moved relatively to the growing spaces 6A and 6B.
  • Fig. 16 and 17 show a first stage in which the second light source panel 74 is stopped at the standby position 7d and the first light source panel 73 is moved relatively to the growing spaces 6A and 6B.
  • the growing space 6A is brought to a daytime state by the second light source panel 74, and the growing space 6B is brought to a nighttime state.
  • the second light source panel 74 moves relatively, the growing space 6B is brought to a daytime state by the second light source panel 74, and the growing space 6A is brought to a nighttime state.
  • the light source panel 73 or 74 stopped at the standby position 7 d may be turned off by the light emission control device 18 .
  • phytochrome mainly performs photosynthesis in response to red light and far-red light
  • cryptochrome and phototropin mainly perform photosynthesis in response to blue light.
  • a light source device e.g., LED chip 33 that emits artificial light with a short wavelength (e.g., blue wavelength) consumes a large amount of power, while a light source device that emits artificial light with a long wavelength (e.g., red wavelength) consumes a small amount of power. This is because, for the same number of photons, light with a short wavelength has a high amount of energy and light with a long wavelength has a low amount of energy.
  • the first light source panel 73 and the second light source panel 74 which emit visible light having different wavelength spectra, are shared by the two cultivation spaces 6A and 6B in a time-sharing manner, so that each cultivation space can be easily made into an environment suitable for the growth stage.
  • the first light source panel 73 which emits visible light with a wide wavelength component, can be moved relatively to the cultivation spaces 6A and 6B to switch between daytime and nighttime in the cultivation spaces 6A and 6B.
  • the second light source panel 74 which emits artificial light with a small blue wavelength component, can be moved relatively to the cultivation spaces 6A and 6B to switch between daytime and nighttime in the cultivation spaces 6A and 6B. This allows the use of light source panels according to the growth stage of the plant. Before the plants are fully grown, the second light source panel 74 may be turned off, and after the plants are fully grown, the first light source panel 73 may be turned off. However, since switching between daytime and nighttime in each growing space is achieved by the relative movement of one of the light source panels, the number of times the light source panels 73 and 74 are switched on and off can be reduced.
  • each light source unit 7 has a single first light source panel 73 and a single second light source panel 74.
  • Each light source unit 7 does not need to have two first light source panels 73 corresponding to the two growing spaces 6A, 6B, and does not need to have two second light source panels 74. Therefore, an increase in the number of light source panels 7a can be prevented.
  • the environmental control device 20 may control the growth space where the artificial light source irradiates visible light (corresponding to daytime) to an environment that promotes plant photosynthesis. Also, the environmental control device 20 may control the growth space where the artificial light source does not irradiate visible light (corresponding to nighttime) to an environment that suppresses plant photosynthesis.
  • the environmental control device 20 may control both of the cultivation spaces 6A and 6B to an environment that promotes plant photosynthesis in the first stage in which the movement control device 30 moves the first light source panel 73 relatively to the cultivation spaces 6A and 6B. Then, the environmental control device 20 may control both of the cultivation spaces 6A and 6B to an environment that suppresses plant photosynthesis in the second stage in which the movement control device 30 moves the second light source panel 74 relatively to the cultivation spaces 6A and 6B.
  • the growth spaces 6A, 6B are controlled to an environment that promotes photosynthesis of plants.
  • the second stage which corresponds to the stage when the plants are fully grown, in which the second light source panel 74 emitting artificial light with a small blue wavelength component switches the growth spaces 6A, 6B between daytime and nighttime, the growth spaces 6A, 6B are controlled to an environment that suppresses photosynthesis of plants.
  • the environmental control device 20 may control the cultivation space 6A or 6B receiving visible light to an environment that promotes photosynthesis more than the cultivation space 6B or 6A not receiving visible light.
  • FIGS 19 and 20 show a plant growing device 81 according to a second embodiment of the present invention.
  • the plant growing device 81 has a cultivation device 82 for growing a large number of plants.
  • the cultivation device 82 has an upper part 82A and a lower part 82B disposed below the upper part 82A.
  • the lower part 82B is provided with a lower housing 82C.
  • the lower housing 82C has a peripheral wall and a bottom wall that define a lower space 82D, and its upper part is open. Inside the lower housing 82C, one liquid fertilizer tank 4 or multiple liquid fertilizer tanks 4A and 4B are arranged.
  • a single light source unit 77 is disposed above the growing spaces 6A, 6B arranged closely to each other. In other words, the light source unit 77 is disposed in the vicinity of the growing spaces 6A, 6B.
  • the light source unit 77 has a light source panel (artificial light source) 77a and a transparent heat insulating case 77b that surrounds the light source panel 77a.
  • the light source panel 77a is oriented horizontally, and the heat insulating case 77b surrounding the light source panel 77a is also oriented horizontally.
  • the light source panel 77a emits artificial light L for growing the plants 3. Since the light source unit 77 is disposed above the growth spaces 6A, 6B, the light source panel 77a supplies the artificial light L from above to the plants 3 in the growth spaces 6A, 6B.
  • the plant growing device 81 which irradiates the artificial light L from above downward in this manner, is suitable for applying the artificial light L to the plants 3 at a growth stage having leaves that spread widely in the horizontal or diagonal directions compared to their height.
  • the light source panel 77a is arranged so as to be used in common by the multiple cultivation spaces 6A, 6B, and supplies the cultivation spaces 6A, 6B with artificial light L. However, the cultivation spaces 6A, 6B use these light source panels 77a in a time-division manner (i.e., during different periods).
  • the heat insulating case 77b is made of a light-transmitting material, such as glass or a transparent resin.
  • the heat insulating case 77b has a heat insulating partition 77c interposed between the growing spaces 6A and 6B and the light source panel 77a.
  • the heat insulating partition 77c is formed flat and oriented horizontally.
  • the heat insulating case 77b has a length equal to or greater than the total length of the multiple growing spaces 6A, 6B.
  • the heat insulating case 77b is disposed near the multiple growing spaces 6A, 6B and extends along the multiple growing spaces 6A, 6B.
  • the heat insulating partition 77c also has a length equal to or greater than the total length of the multiple growing spaces 6A, 6B.
  • the heat insulating partition 77c also has a length equal to or greater than the total length of the multiple growing spaces 6A, 6B.
  • the heat insulating partition 77c is disposed near the multiple growing spaces 6A, 6B and extends along the multiple growing spaces 6A, 6B.
  • the heat shielding case 77b suppresses or inhibits heat radiation and heat conduction from the light source panel 77a, which is a heat source, and prevents overheating of the growing spaces 6A and 6B. In this embodiment, the heat shielding case 77b surrounds the entire light source panel 77a.
  • the heat shielding case 77b does not necessarily have to surround the entire light source panel 77a.
  • the top wall and side walls of the heat shielding case 77b may be omitted.
  • the portions of the heat shielding case 77b other than the heat shielding partitions 77c between the light source panel 77a and the growing spaces 6A and 6B do not have to be transparent.
  • a blower (not shown), a refrigerant pipe or refrigerant chamber (not shown), and fins (not shown) may be provided.
  • the inside of the heat shielding case 77b may be evacuated.
  • the height H from the plant support panel 5 to the heat insulating partition 77c of the light source unit 77 is set to a size that allows artificial light L to be applied almost evenly and sufficiently to each leaf of a plant 3 that has grown to a certain extent.
  • the height H of the heat insulating partition 77c of the light source unit 77 is set so as to restrict excessive growth of the plant 3 in the vertical direction.
  • the height of the heat insulating partition 77c with respect to the plant 3 is determined (the heat insulating partition 77c is disposed with respect to the plant support panel 5) so that the heat insulating partition 77c restricts the growth of the leaves of the plant 3 cultivated inside the cultivation spaces 6A and 6B in the direction toward the light source panel 77a.
  • the height H of the heat insulating partition 77c of the heat insulating case 77b is set smaller than the maximum height that the upper end of the leaves of the plant 3 is predicted to reach as the leaves grow, assuming that the heat insulating case 77b does not exist. In this case, since the heat insulating partition 77c restricts excessive growth of the leaves of the plant 3, the plant 3 can be grown in a small space (small height).
  • the heat shielding case 77b of the light source unit 77 has a length equal to or greater than the combined length of the growing spaces 6A and 6B.
  • the growing spaces 6A and 6B are the spaces above the liquid fertilizer tanks 4A and 4B, respectively.
  • the movement control device 30 controls a movement mechanism (not shown) to move the light source panel 77a of the light source unit 77 relative to the cultivation spaces 6A and 6B.
  • the light source panel 77a is arranged so as to be used in common for the two cultivation spaces 6A and 6B.
  • the movement control device 30 moves at least one of the cultivation spaces 6A and 6B and the light source panel 77a so as to simultaneously create a state in which the plant 3 in one of the cultivation spaces 6A and 6B is irradiated with the artificial light L output from the light source panel 77a and a state in which the plant 3 in the other of the cultivation spaces 6A and 6B is not irradiated with the artificial light L.
  • the cultivation space irradiated with artificial light and the cultivation space not irradiated with artificial light can be changed.
  • sharing the light source panel 77a between the two cultivation spaces 6A and 6B and using the light source panel 77a in a time-division manner it is possible to simultaneously place one of the cultivation spaces 6A and 6B in an environment irradiated with artificial light L from the light source panel 77a and place the other of the cultivation spaces 6A and 6B in an environment not irradiated with artificial light L.
  • FIG. 20 shows a state in which the plant 3 in the cultivation space 6A is irradiated with artificial light L output from the light source panel 77a and the plant 3 in the cultivation space 6B is not irradiated with artificial light L.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 77a from the vicinity of one of the cultivation spaces 6A, 6B to the vicinity of the other in a 12-hour cycle, for example.
  • 12 hours of the day are daytime and the other 12 hours are nighttime.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 77a from one of the growing spaces 6A, 6B to the other in other cycles. For example, even when the light source panel 77a is moved from one of the growing spaces 6A, 6B to the other in a 6-hour cycle or 4-hour cycle, in each of the growing spaces 6A, 6B, a total of 12 hours are daytime and a total of 12 hours are nighttime.
  • the heat-shielding case 77b thermally separates the growing spaces 6A, 6B from the light source panel 77a, making them less susceptible to the effects of heat. In other words, the heat-shielding case 77b prevents the growing spaces 6A, 6B from overheating. This allows the air conditioning system 12 to reduce the energy it uses to control the air temperature in the plant growing spaces 6A, 6B, and makes it easy to control the growing spaces 6A, 6B to an environment suitable for the plants being cultivated.
  • the light source panel 77a by sharing the light source panel 77a among a plurality of cultivation spaces 6A and 6B and using the light source panel 77a in a time-division manner (i.e., during different periods), it is possible to simultaneously place one of the cultivation spaces 6A and 6B in an environment irradiated with artificial light and place the other of the cultivation spaces 6A and 6B in an environment not irradiated with artificial light.
  • the number of light source panels 77a does not need to correspond to the number of the growing spaces 6A, 6B.
  • a single light source panel 77a can be used to simultaneously realize a daytime state in one of the growing spaces 6A, 6B and a nighttime state in the other of the growing spaces 6A, 6B. Therefore, an increase in the number of light source panels 77a can be prevented.
  • the light source panel 77a since the light source panel 77a is used by the multiple cultivation spaces 6A and 6B in a time-sharing manner, the light source panel 77a can be driven continuously. This reduces the number of times the light source panel 77a is switched on and off, thereby shortening the period during which the light source panel 77a is not in use.
  • the artificial light source is a fluorescent lamp or a cold cathode fluorescent tube, it is possible to reduce failures caused by switching on and off, and to save power consumption.
  • the light source panel 77a does not need to be driven permanently. Many types of plants flower when they sense changes in day length.
  • the movement control device 30 moves the light source panel 77a in the heat shielding case 77b along the longitudinal direction of the growth spaces 6A, 6B relative to the fixed growth spaces 6A, 6B without moving the heat shielding case 77b.
  • the movement control device 30 may move the heat insulating case 77b together with the growing spaces 6A, 6B along the longitudinal direction of the growing spaces 6A, 6B without moving the light source panel 77a.
  • the movement control device 30 moves the light source panel 77a relative to the growing spaces 6A, 6B while the heat shielding case 77b is stationary relative to the growing spaces 6A, 6B.
  • the heat shielding case 77b has a length equal to or greater than the total length of the growing spaces 6A, 6B.
  • the heat shielding case 77b does not collide with or slide against the plants 3 inside the growing spaces 6A, 6B, and does not cause damage to the plants 3 due to impact or friction.
  • the position of the heat-shielding partition 77c relative to the plant 3 or the plant support panel 5 is determined so that the heat-shielding partition 77c restricts the growth of the leaves of the plant 3 cultivated inside the cultivation spaces 6A, 6B in a direction toward the light source panel 77a.
  • the plant 3 can be cultivated in a small space (small height).
  • a plant growing device 101 has a cultivation device 102 for growing a large number of plants.
  • the plant growing device 101 is arranged in a plant factory.
  • the plant 3 grown in the plant growing device 101 is, for example, an agricultural crop such as a bean, but may be another plant that performs photosynthesis.
  • the plant growing device 101 according to the third embodiment is preferably used for a plant that grows with a long trunk and many leaves that overlap vertically. A large number of plants 3 are arranged in a row in a direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. 21 (see FIGS. 22 and 23).
  • the cultivation device 102 has an upper portion 102A and a lower portion 102B disposed below the upper portion 102A.
  • a plurality of liquid fertilizer tanks 4A, 4B are arranged in the lower portion 102B.
  • the plurality of liquid fertilizer tanks 4A, 4B are arranged in a direction perpendicular to the plane of the paper in Fig. 21 (see Figs. 22 and 23).
  • the roots (including the main root and lateral roots) of the plant 3 are placed inside each of the liquid fertilizer tanks 4A and 4B, and the roots grow here.
  • the liquid fertilizer tanks 4A and 4B are containers that contain a nutrient solution 41 that contains fertilizer to be applied to the roots of the plant 3.
  • a plant support panel 5 is attached to the upper part of each of the liquid fertilizer tanks 4A and 4B.
  • the trunks of a plurality of plants 3 pass through the plant support panel 5, and the plant support panel 5 supports these plants 3.
  • the plant support panel 5 may have air permeability.
  • the plant support panel 5 may be porous, or the plant support panel 5 may have a large number of through holes.
  • the plant growing device 101 further includes a nutrient solution supply system 10.
  • the nutrient solution supply system 10 is connected to the liquid fertilizer tanks 4A and 4B via a liquid fertilizer pipeline 11, and supplies nutrient solution 41 to the liquid fertilizer tanks 4A and 4B.
  • the cultivation device 102 further includes a housing 60.
  • the housing 60 extends vertically from the lower portion 102B to the upper portion 102A of the cultivation device 102.
  • a plurality of housings 60 are provided, and the plurality of housings 60 are arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 21 (see FIGS. 22 and 23).
  • a lower space 102D in which the liquid fertilizer tank 4A or 4B is disposed is provided in the lower part of each housing 60.
  • the liquid fertilizer tanks 4A and 4B are disposed inside these housings 60, respectively.
  • Two cultivation spaces 8A and 8B are arranged in the upper portion 102A of the cultivation device 102.
  • the cultivation spaces 8A and 8B are spaces above the liquid fertilizer tanks 4A and 4B, respectively, and are spaces inside the housing 60.
  • the cultivation spaces 8A and 8B are arranged close to each other in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 21 (see FIGS. 22 and 23).
  • the above-ground parts i.e., stems and leaves
  • the two enclosures 60 define enclosed growth spaces 8A and 8B, respectively.
  • a pair of light source panels (artificial light sources) 7a are disposed on the upper portion 102A of the cultivation device 102.
  • the cultivation spaces 8A and 8B are interposed between these light source panels 7a.
  • each light source panel 7a is disposed near and outside the two housings 60 corresponding to the cultivation spaces 8A and 8B, respectively.
  • the pair of light source panels 7a are oriented vertically, arranged parallel to each other, and facing each other.
  • Each light source panel 7a emits artificial light L that grows the plants 3.
  • the light source panels 7a are arranged on both sides of the growth spaces 8A, 8B, and the light source panels 7a supply artificial light L from the sides to the plants 3 in the growth spaces 8A, 8B. Therefore, the artificial light L can be applied as evenly as possible to both the upper and lower leaves of the plants 3 in the growth stage, where the stem is long and the plant has many leaves that overlap vertically.
  • a pair of light source panels 7a are arranged on both sides of the cultivation spaces 8A, 8B, but one light source panel 7a may be arranged on one side of the cultivation spaces 8A, 8B.
  • the pair of light source panels 7a are arranged so as to be used in common by the multiple cultivation spaces 8A and 8B, and supply artificial light L to the cultivation spaces 8A and 8B.
  • the cultivation spaces 8A and 8B use these light source panels 7a in a time-division manner (i.e., during different periods).
  • Each housing 60 defining the cultivation space 8A or 8B is made of a light-transmitting material, such as glass or a transparent resin.
  • the transparent resin that can be used include, but are not limited to, acrylic, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyvinyl chloride.
  • Each housing 60 has a heat insulating partition 60a interposed between the growing space 8A or 8B and the light source panel 7a.
  • the heat insulating partition 60a is formed flat, and the heat insulating partitions 60a of the pair of housings 60 are arranged parallel to each other.
  • Each housing 60 suppresses or inhibits heat radiation and heat conduction from the light source panel 7a, which is a heat source, and prevents overheating of the cultivation spaces 8A, 8B.
  • each housing 60 surrounds the entirety of the growing space 8A or 8B.
  • each housing 60 does not necessarily have to surround the entirety of the growing space 8A or 8B.
  • the upper and lower walls of each housing 60 may be omitted, or the upper and lower walls may not be transparent.
  • the portion of each housing 60 that exists in the lower portion 102B and surrounds the liquid fertilizer tank 4A or 4B may not be transparent.
  • a blower (not shown) may be used to generate airflow around each light source panel 7a, thereby cooling each light source panel 7a with air.
  • a refrigerant pipe or refrigerant chamber (not shown) for lowering the temperature of each light source panel 7a may be disposed near each light source panel 7a (for example, in contact with each light source panel 7a).
  • the refrigerant may be, for example, a gas such as air or hydrofluorocarbon, or a liquid such as water or ammonia.
  • the refrigerant pipe or refrigerant chamber is preferably provided on the opposite side of the light emitting surface of each light source panel 7a. Fins (not shown) for improving cooling efficiency may be provided on the wall opposite to the light emitting surface of each light source panel 7a.
  • the distance between a pair of heat insulating partition walls 60a of the housing 60 in FIG. 21 is set to a size that allows the artificial light L to be applied substantially evenly and sufficiently to each leaf of the plant 3 that has grown to a certain extent.
  • the interval between the heat insulating partitions 60a is set so as to restrict excessive lateral growth of the plants 3.
  • the position of the heat insulating partitions 60a relative to the plants 3 is determined so that the heat insulating partitions 60a restrict the growth of the leaves of the plants 3 cultivated inside the cultivation spaces 8A and 8B in the direction toward the light source panel 7a.
  • the horizontal distance from the base of the plants 3 to the heat insulating partitions 60a is set smaller than the maximum horizontal distance from the base of the plants 3 that is predicted to be reached by the tips of the leaves that have grown to their maximum extent, assuming that the housing 60 does not exist.
  • the heat insulating partitions 60a restrict excessive growth of the leaves of the plants 3, the plants 3 can be cultivated in a small space (small width).
  • the plant growing device 101 further includes an air conditioning system 12 , a light emission control device 18 , an environmental control device 20 , and a movement control device 30 .
  • the air conditioning system 12 adjusts the environment of the cultivation device 102 in which the plants are grown to temperature, humidity, and carbon dioxide (CO 2 ) concentration suitable for growing the plants.
  • the air conditioning system 12 is connected to the housing 60 via an air duct 14 and communicates with a lower space 102D inside the housing 60.
  • the air conditioning system 12 is also connected to the housing 60 via an air duct 16 and communicates with the growth spaces 8A and 8B inside the housing 60.
  • the air conditioning system 12 supplies conditioned air to the cultivation device 102 via the air pipe 14 or 16, and takes in air inside the cultivation device 102 via the air pipe 16 or 14.
  • the air conditioning system 12 can flow through these ventilation gaps 40 from the upper part 102A (growth spaces 8A, 8B) of the cultivation device 102 to the lower part 102B (lower space 102D) or from the lower part 102B to the upper part 102A.
  • the light emission control device 18 controls the light emission of the light source panel 7a.
  • the environmental control device 20 is a computer processor.
  • the environmental control device 20 controls the environment inside the cultivation device 102.
  • the environmental control device 20 issues commands to the nutrient solution supply system 10 and the air conditioning system 12, and alternately controls the cultivation spaces 8A and 8B to an environment that promotes photosynthesis of plants and an environment that suppresses photosynthesis.
  • the movement control device 30 is also a computer processor.
  • the movement control device 30 may be a separate processor from the environmental control device 20 or may be the same processor as the environmental control device 20.
  • the movement control device 30 controls a movement mechanism (not shown) to move the light source panel 7a relative to the housing 60 (i.e., to move the light source panel 7a relative to the cultivation spaces 8A and 8B), as described below.
  • the cultivation device 102 has a movement mechanism that moves the light source panel 7a relative to the cultivation spaces 8A and 8B.
  • the movement mechanism may be, for example, wheels driven by a motor, a belt conveyor mechanism, a caterpillar mechanism, or a rack and pinion mechanism.
  • the light source panel 7a may be the same as that described above with reference to Figures 2 to 4.
  • a light source panel 7a having a plurality of LED chips 33 with low heat generation is used as the artificial light source.
  • at least one fluorescent lamp, at least one cold cathode fluorescent tube, or other light source may also be used as the artificial light source.
  • the liquid fertilizer tanks 4A and 4B are long containers, and a plurality of plants 3 are arranged along the longitudinal direction of each liquid fertilizer tank.
  • the light source panel 7a and the cultivation spaces 8A and 8B extend along the longitudinal direction of the liquid fertilizer tanks 4A and 4B.
  • each light source panel 7a is moved between a state facing the growing space 8A and a state facing the growing space 8B.
  • the stroke of the movement of the light source panel 7a is set so that the light source panel 7a can face a plurality of growing spaces 8A and 8B.
  • a light-shielding wall 50 is interposed between the housings 60 (60A, 60B) that surround the cultivation spaces 8A, 8B, respectively.
  • both sides of the light-shielding wall 50 have a high light reflectance.
  • the light-shielding wall 50 is formed from a material that reflects light (for example, a metal with smooth surfaces on both sides). Both sides of the light-shielding wall 50 may be coated with a light-reflecting paint.
  • the housing 60, the liquid fertilizer tanks 4A, 4B and the growing spaces 8A, 8B are fixed.
  • the growing spaces 8A, 8B above the liquid fertilizer tank 4 are stationary (i.e., fixed) in fixed positions.
  • the movement control device 30 controls a movement mechanism (not shown) to move the light source panel 7a relative to the housing 60 and therefore relative to the cultivation spaces 8A and 8B.
  • the movement control device 30 reciprocates each light source panel 7a along the longitudinal direction of the housing 60 (60A, 60B) (the longitudinal direction of the growth spaces 8A, 8B). In other words, the movement control device 30 moves the light source panel 7a while the growth spaces 8A, 8B are stationary.
  • the movement control device 30 synchronously moves the pair of light source panels 7a.
  • the 22 shows a state where a pair of light source panels 7a are positioned on the cultivation space 8A side and irradiate artificial light to the plant 3 in the cultivation space 8A.
  • artificial light is not irradiated to the plant 3 in the cultivation space 8B.
  • the cultivation space 8A is in a daytime state
  • the cultivation space 8B is in a nighttime state.
  • the light-shielding wall 50 prevents the artificial light from traveling from the cultivation space 8A to the cultivation space 8B.
  • a state where the plant in the cultivation space 8A is irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a and a state where the plant in the cultivation space 8B is not irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created.
  • Fig. 23 shows a state where a pair of light source panels 7a are positioned on the cultivation space 8B side and irradiate artificial light to the plant 3 in the cultivation space 8B. In this state, artificial light is not irradiated to the plant 3 in the cultivation space 8A.
  • the cultivation space 8B is in a daytime state
  • the cultivation space 8A is in a nighttime state.
  • the light-shielding wall 50 prevents the artificial light from traveling from the cultivation space 8B to the cultivation space 8A. Therefore, a state where the plant in the cultivation space 8B is irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a and a state where the plant in the cultivation space 8A is not irradiated with the artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 7a from the vicinity of one of the cultivation spaces 8A, 8B to the vicinity of the other in a 12-hour cycle, for example.
  • 12 hours of the day are daytime and the other 12 hours are nighttime.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 7a from one of the growing spaces 8A, 8B to the other in other cycles.
  • the light source panel 7a may be moved from one of the growing spaces 8A, 8B to the other in a 6-hour cycle, a 4-hour cycle, or a 3-hour cycle.
  • a total of 12 hours are daytime and a total of 12 hours are nighttime.
  • the movement control device 30 moving the light source panel 7a relative to the housing 60, it is possible to alternately create periods in which the plants in the cultivation space 8A are irradiated with artificial light (periods corresponding to daytime) and periods in which they are not irradiated (periods corresponding to nighttime). Also, it is possible to alternately create periods in which the plants in the cultivation space 8B are irradiated with artificial light (periods corresponding to daytime) and periods in which they are not irradiated (periods corresponding to nighttime).
  • the housing 60 thermally isolates the cultivation spaces 8A, 8B from the light source panel 7a, making them less susceptible to the effects of heat. In other words, the housing 60 prevents the cultivation spaces 8A, 8B from overheating. This reduces the energy used by the air conditioning system 12 to control the air temperature in the cultivation spaces 8A, 8B, and makes it easy to control the cultivation spaces 8A, 8B to an environment suitable for the plants being cultivated.
  • the movement control device 30 can simultaneously create a state in which the plants in one of the cultivation spaces 8A and 8B are irradiated with artificial light (a state corresponding to daytime) and a state in which the plants in the other cultivation space 8A and 8B are not irradiated (a state corresponding to nighttime).
  • the movement control device 30 moves the light source panel 7a relatively to the multiple cultivation spaces 8A and 8B so that the artificial light output from the light source panel 7a is supplied to the different cultivation spaces 8A and 8B in different periods. Therefore, it is possible to change the cultivation space irradiated with artificial light and the cultivation space not irradiated.
  • the light source panel 7a is shared by multiple growing spaces 8A and 8B, the number of light source panels 7a does not need to correspond to the number of growing spaces 8A and 8B.
  • the light source panels 7a are arranged on both sides of the two growing spaces 8A and 8B, so that there is no need to provide two light source panels 7a corresponding to the two growing spaces 8A and 8B. Therefore, an increase in the number of light source panels 7a can be prevented.
  • the light source panel 7a since the light source panel 7a is used by the multiple cultivation spaces 8A and 8B in a time-sharing manner, the light source panel 7a can be driven continuously. This reduces the number of times the light source panel 7a is switched on and off, thereby shortening the period during which the light source panel 7a is not in use.
  • the artificial light source is a fluorescent lamp or a cold cathode fluorescent tube, it is possible to reduce failures caused by switching on and off, and to save power consumption.
  • the light source panel 7a does not need to be driven permanently. Many types of plants flower when they sense changes in day length.
  • an off time during which the light source panel 7a does not emit light may be provided to bring about a change in day length.
  • the movement control device 30 moves the light source panel 7a along the longitudinal direction of the growth spaces 8A, 8B relative to the fixed growth spaces 8A, 8B.
  • the movement control device 30 may move the housing 60 (60A, 60B) surrounding the liquid fertilizer tanks 4A, 4B together with the cultivation spaces 8A, 8B along the longitudinal direction of the cultivation spaces 8A, 8B without moving the light source panel 7a.
  • the state of FIG. 22 in which the light source panel 7a is located on the cultivation space 8A side can be transitioned to the state of FIG. 24 in which the light source panel 7a is located on the cultivation space 8B side and artificial light is irradiated to the plant 3 in the cultivation space 8B.
  • the cultivation space 8B is in a daytime state and the cultivation space 8A is in a nighttime state.
  • the liquid fertilizer pipe 11 and the air pipes 14, 16 are extendable and bendable. In either case, the movement control device 30 moves the light source panel 7 a relative to the housing 60 .
  • one housing 60 (60A) encloses the liquid fertilizer tank 4A and the cultivation space 8A
  • the other housing 60 (60B) encloses the liquid fertilizer tank 4B and the cultivation space 8B.
  • the environments within these housings 60 are isolated from each other and can be considered as independent cultivation units. Therefore, the environmental control device 20 (see FIG. 21) can easily place the combination of the cultivation space 8A and the liquid fertilizer tank 4A and the combination of the cultivation space 8B and the liquid fertilizer tank 4B in different environments.
  • the environmental control device 20 controls the cultivation space 8A or 8B, to which the light source panel 7a irradiates visible light, to an environment that promotes photosynthesis of the plant 3, and controls the cultivation space 8A or 8B, to which the light source panel 7a does not irradiate visible light, to an environment that suppresses photosynthesis of the plant 3. That is, during a period in which the cultivation space 8A shown in FIG. 22 is supplied with artificial light from the light source panel 7a and the cultivation space 8B is not supplied with artificial light, the combination of the cultivation space 8A and the liquid fertilizer tank 4A is controlled to an environment that promotes photosynthesis of the plant 3.
  • the combination of the cultivation space 8B and the liquid fertilizer tank 4B is controlled to an environment that suppresses photosynthesis of the plant 3.
  • the combination of the cultivation space 8B shown in FIG. 23 or FIG. 24 is supplied with artificial light from the light source panel 7a and the cultivation space 8A is not supplied with artificial light
  • the combination of the cultivation space 8B and the liquid fertilizer tank 4B is controlled to an environment that promotes photosynthesis of the plant 3.
  • the combination of the cultivation space 8A and the liquid fertilizer tank 4A is controlled to an environment that suppresses photosynthesis of the plant 3.
  • photosynthesis is promoted in the cultivation space 8A or 8B corresponding to the daytime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to that cultivation space, and photosynthesis is suppressed in the cultivation space 8A or 8B corresponding to the nighttime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to that cultivation space.
  • the environmental control device 20 executes at least one of the following environmental control examples.
  • the environmental control device 20 controls the air conditioning system 12 to increase the temperature of the cultivation space 8A or 8B corresponding to the daytime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space.
  • the environmental control device 20 controls the air conditioning system 12 to decrease the temperature of the cultivation space 8A or 8B corresponding to the nighttime and the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space. Therefore, the operating cost of the cultivation unit corresponding to the nighttime can be reduced. Also, the metabolism of the plant 3 in the cultivation unit corresponding to the nighttime can be suppressed.
  • the environmental control device 20 controls the air conditioning system 12 to increase the concentration of CO2 in the air of the cultivation space 8A or 8B corresponding to the daytime and to decrease the concentration of CO2 in the air of the cultivation space 8A or 8B corresponding to the nighttime. Therefore, the operating cost of the cultivation unit corresponding to the nighttime can be reduced.
  • the environmental control device 20 may control the air conditioning system 12 to appropriately control the humidity in the cultivation space 8A or 8B corresponding to the daytime, but may not need to control the humidity in the cultivation space 8A or 8B corresponding to the nighttime.
  • humidity is high, a lot of water vapor passes through the stomata of plant leaves, making it difficult for plants to absorb CO2 and suppressing photosynthesis.
  • the stomata are closed and plants cannot absorb CO2 .
  • transpiration from the stomata of the leaves becomes inactive, inhibiting plant growth.
  • the environmental control device 20 controls the nutrient solution supply system 10 to increase the amount of top dressing (specifically, the concentration of fertilizer) supplied to the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space 8A or 8B corresponding to the daytime.
  • the environmental control device 20 controls the nutrient solution supply system 10 to decrease the amount of top dressing supplied to the liquid fertilizer tank 4A or 4B corresponding to the cultivation space 8A or 8B corresponding to the nighttime. Therefore, the operating costs of the cultivation unit corresponding to the nighttime can be reduced.
  • 25 and 26 are plan sectional views of a plant cultivating device 101A according to another modification of the third embodiment.
  • the cultivation device 102 has only a single housing 60 that surrounds the liquid fertilizer tank 4A and the cultivation space 8A.
  • the horizontal length of the cultivation device 102 in the figure is the same as that of the cultivation device 102 of the third embodiment, and the cultivation device 102 is provided with a light-shielding wall 50.
  • the movement control device 30 moves the light source panel 7a relative to the housing 60 to create a period during which the plants in the cultivation space 8A are illuminated with artificial light output from the light source panel 7a (the state shown in Figure 25) and a period during which the plants in the cultivation space 8A are not illuminated with artificial light output from the light source panel 7a (the state shown in Figure 26).
  • one end of the cultivation device 102 (the right end in the figure) is used as a standby position 102F for the light source panel 7a.
  • the standby position 102F is a position where the light source panel 7a cannot supply artificial light to the growing space 8A.
  • the movement control device 30 stops the light source panel 7a at the standby position 102F.
  • the above-ground portions of multiple plants 3 grow (are cultivated) in the cultivation space 8A.
  • the above-ground portion of only one plant 3 may grow in the cultivation space 8A.
  • the cultivation device 102 has a pair of light source panels 7a.
  • the cultivation device 102 may have a plurality of pairs of light source panels 7a.
  • a cultivation device 102 has two pairs of light source panels 7a.
  • the pairs of light source panels 7a are arranged along the longitudinal direction of the growing spaces 8A and 8B.
  • the upper part 102A of the cultivation device 102 has four growing spaces 8A, 8B arranged in one direction. Specifically, two growing spaces 8A and two growing spaces 8B are arranged alternately in the cultivation device 102.
  • the interval between the two pairs of light source panels 7a corresponds to the interval between the two growing spaces with the same reference numerals.
  • the lower part 102B of the cultivation device 102 has four liquid fertilizer tanks 4A, 4B arranged corresponding to the four growing spaces 8A, 8B.
  • Each housing 60 surrounds the liquid fertilizer tank 4A or 4B and the growing space 8A or 8B.
  • the movement control device 30 synchronously moves the four light source panels 7a.
  • the movement control device 30 may move the four housings 60 along the longitudinal direction of the cultivation spaces 8A, 8B without moving the light source panels 7a.
  • a state in which the plants in the two cultivation spaces 8A are irradiated with artificial light output from the two pairs of light source panels 7a and a state in which the plants in the two cultivation spaces 8B are not irradiated with artificial light output from the light source panel 7a are simultaneously created.
  • FIGS. 28 to 30 are plan cross-sectional views of a plant growing device 101C according to yet another modified example of the third embodiment.
  • an upper part 102A of a cultivation device 102 has three growing spaces 8A, 8B, and 8C arranged adjacent to each other along one direction.
  • Three liquid fertilizer tanks 4A, 4B, and 4C corresponding to the three growing spaces 8A, 8B, and 8C are arranged in a lower part 102B of the cultivation device 102.
  • the liquid fertilizer tanks 4A, 4B, and 4C and the growing spaces 8A, 8B, and 8C are respectively arranged inside separate housings 60 arranged adjacent to each other.
  • the cultivation device 102 has two pairs of light source panels (a pair of first light source panels 71a and a pair of second light source panels 72a).
  • the first light source panel 71a and the second light source panel 72a are arranged along the longitudinal direction of the cultivation spaces 8A, 8B, and 8C, but are arranged on different planes.
  • the plane on which the first light source panel 71a is arranged is parallel to the plane on which the second light source panel 72a is arranged. Therefore, as shown in Figures 28 to 30, the first light source panel 71a and the second light source panel 72a can move along the longitudinal direction of the cultivation spaces 8A, 8B, and 8C without colliding with each other.
  • the first light source panel 71a and the second light source panel 72a emit artificial light L having wavelength spectra different from each other.
  • the first light source panel 71a and the second light source panel 72a are arranged so as to be shared by the three cultivation spaces 8A, 8B, and 8C.
  • the movement control device 30 moves the first light source panel 71 a and the second light source panel 72 a relatively to the cultivation spaces 8A, 8B, and 8C.
  • the movement control device 30 synchronously moves the pair of first light source panels 71 a, and also synchronously moves the pair of second light source panels 72 a.
  • the movement control device 30 simultaneously creates a state in which the plant 3 inside one of the cultivation spaces 8A, 8B, 8C is irradiated with artificial light L output from the first light source panel 71a, a state in which the plant 3 inside another of the cultivation spaces 8A, 8B, 8C is irradiated with artificial light L output from the second light source panel 72a, and a state in which the plant 3 inside yet another of the cultivation spaces 8A, 8B, 8C is not irradiated with artificial light L.
  • the three cultivation spaces 8A, 8B, and 8C share the first light source panel 71a and the second light source panel 72a, and use the first light source panel 71a and the second light source panel 72a in a time-division manner.
  • This makes it possible to simultaneously place one of the cultivation spaces 8A, 8B, and 8C in an environment irradiated with artificial light L from the first light source panel 71a, place another of the cultivation spaces 8A, 8B, and 8C in an environment irradiated with artificial light L from the second light source panel 72a having a different wavelength spectrum, and place yet another of the cultivation spaces 8A, 8B, and 8C in an environment not irradiated with artificial light L.
  • the three cultivation spaces 8A, 8B, 8C share the first light source panel 71a and the second light source panel 72a, and by using the first light source panel 71a and the second light source panel 72a in a time-division manner, it is possible to change the cultivation space illuminated with artificial light from the first light source panel 71a, the cultivation space illuminated with artificial light from the second light source panel 72a, and the cultivation space not illuminated with artificial light. Therefore, for the plants inside each cultivation space, it is possible to provide a period in which they are illuminated with artificial light from the first light source panel 71a, a period in which they are illuminated with artificial light from the second light source panel 72a having a different wavelength spectrum, and a period in which they are not illuminated with artificial light.
  • Figure 28 shows a state in which a plant 3 inside the cultivation space 8A is illuminated with artificial light L output from the first light source panel 71a, a state in which a plant 3 inside the cultivation space 8B is illuminated with artificial light L output from the second light source panel 72a, and a state in which a plant 3 inside the cultivation space 8C is not illuminated with artificial light L.
  • Figure 29 shows a state in which the plant 3 inside the cultivation space 8A is not irradiated with artificial light L, a state in which the plant 3 inside the cultivation space 8B is irradiated with artificial light L output from the second light source panel 72a, and a state in which the plant 3 inside the cultivation space 8C is irradiated with artificial light L output from the first light source panel 71a.
  • Figure 30 shows a state in which a plant 3 inside the cultivation space 8A is irradiated with artificial light L output from the second light source panel 72a, a state in which a plant 3 inside the cultivation space 8B is irradiated with artificial light L output from the first light source panel 71a, and a state in which a plant 3 inside the cultivation space 8C is not irradiated with artificial light L.
  • 28 to 30 are examples of how to use the plant growing device 101C, and other arrangements of the two pairs of light source panels 71a, 72a relative to the three growing spaces 8A, 8B, 8C are also contemplated.
  • the first light source panel 71a and the second light source panel 72a emit artificial light L having different wavelength spectra. Specifically, the first light source panel 71a emits visible light, and the second light source panel 72a emits at least ultraviolet light. That is, the first light source panel 71a may be the same as the above-mentioned light source panel 7a, and the second light source panel 72a may emit only ultraviolet light, particularly UV-A with a wavelength of 315 to 400 nm, or may emit both visible light and UV-A. 2 to 4 is used in the second light source panel 72a, all of the LED chips 33 may emit UV-A light. Alternatively, some of the LED chips 33 may emit visible light, and some of the LED chips 33 may emit UV-A light.
  • the material and thickness of the housing 60 are preferably designed so as to have high transmittance for not only visible light but also UV-A. Even when an artificial light source other than an LED panel is used, the cultivation device 102 is provided with a first artificial light source that emits visible light and a second artificial light source that emits at least ultraviolet light.
  • Plants receive visible light and grow by photosynthesis. Visible light is essential for the growth of plants that perform photosynthesis.
  • UV-A which has a wavelength of 315 to 400 nm among ultraviolet rays
  • beneficial substances can be produced.
  • An example of a beneficial substance is an antioxidant
  • plants exposed to ultraviolet rays produce antioxidants as a defense against ultraviolet rays.
  • legumes exposed to ultraviolet rays produce a lot of isoflavones
  • lettuce, cabbage, broccoli, etc. exposed to ultraviolet rays produce a lot of anthocyanins.
  • the amount of antioxidants contained in a plant is too high, the taste and aroma of the plant may be impaired.
  • the plants in each cultivation space can appropriately perform photosynthesis and appropriately produce useful substances.
  • 31 to 33 are plan cross-sectional views of a plant growing device 101D according to yet another modified example of the third embodiment.
  • an upper portion 102A of a cultivation device 102 has two growing spaces 8A, 8B arranged adjacent to each other along one direction.
  • Two liquid fertilizer tanks 4A, 4B corresponding to the two growing spaces 8A, 8B are arranged in a lower portion 102B of the cultivation device 102.
  • the combination of the cultivation space 8A and the liquid fertilizer tank 4A, and the combination of the cultivation space 8B and the liquid fertilizer tank 4B are respectively arranged inside separate housings 60 arranged adjacent to each other.
  • the cultivation device 102 has two pairs of light source panels (a pair of first light source panels 73a and a pair of second light source panels 74a).
  • the first light source panel 73a and the second light source panel 74a are arranged along the longitudinal direction of the cultivation spaces 8A and 8B, but are arranged on different planes.
  • the plane on which the first light source panel 73a is arranged is parallel to the plane on which the second light source panel 74a is arranged. Therefore, as shown in Figures 31 to 33, the first light source panel 73a and the second light source panel 74a can move along the longitudinal direction of the cultivation spaces 8A and 8B without colliding with each other.
  • the first light source panel 73a or the second light source panel 74a is used depending on the growth stage of the plant 3.
  • the horizontal length of the cultivation device 102 in the figure is the same as the length of the cultivation device 102 in Figures 28 to 30, and is greater than the length of the three cultivation spaces.
  • One end of the cultivation device 102 (the right end in the figure) is used as a standby position 102F for the light source panel 73a or 74a that is not used to supply artificial light to the cultivation spaces 8A and 8B.
  • the first light source panel 73a and the second light source panel 74a emit visible light having different wavelength spectra. Specifically, the first light source panel 73a emits visible light, and the second light source panel 74a emits visible light with fewer blue wavelength components than the visible light emitted by the first light source panel 73a.
  • the first light source panel 73a may have an LED chip 33 that emits red wavelength light more strongly than other wavelengths, and an LED chip 33 that emits blue wavelength light more strongly than other wavelengths.
  • the second light source panel 74a may only have an LED chip 33 that emits red wavelength light more strongly than other wavelengths.
  • a first artificial light source that emits visible light and a second artificial light source that emits visible light with fewer blue wavelength components than the visible light emitted by the first artificial light source are provided in the cultivation device 102.
  • the two cultivation spaces 8A, 8B share the first light source panel 73a and the second light source panel 74a, and by using the first light source panel 73a and the second light source panel 74a in a time-division manner, it is possible to change the cultivation space illuminated with artificial light from the first light source panel 73a, the cultivation space illuminated with artificial light from the second light source panel 74a, and the cultivation space not illuminated with artificial light. Therefore, for the plants inside each cultivation space, it is possible to provide a period in which they are illuminated with artificial light from the first light source panel 73a, a period in which they are illuminated with artificial light from the second light source panel 74a that has a different wavelength spectrum, and a period in which they are not illuminated with artificial light.
  • the movement control device 30 creates a first stage in which the second light source panel 74a is stopped at a standby position 102F where the second light source panel 74a cannot supply artificial light to either of the cultivation spaces 8A and 8B, and the first light source panel 73a is moved relatively to the cultivation spaces 8A and 8B.
  • the movement control device 30 also creates a second stage in which the first light source panel 73a is stopped at a standby position 102F where the first light source panel 73a cannot supply artificial light to either of the cultivation spaces 8A and 8B, and the second light source panel 74a is moved to the cultivation spaces 8A and 8B.
  • FIG. 31 and 32 show a first stage in which the second light source panel 74a is stopped at the standby position 102F and the first light source panel 73a is moved relatively to the growing spaces 8A and 8B.
  • the growing space 8A is set to a daytime state by the first light source panel 73a
  • the growing space 8B is set to a nighttime state.
  • the growing space 8B is set to a daytime state by the first light source panel 73a
  • the growing space 8A is set to a nighttime state.
  • Fig. 33 shows a second stage in which the first light source panel 73a is stopped at the standby position 102F and the second light source panel 74a is moved relatively to the growing spaces 8A and 8B.
  • Fig. 31 and 32 show a first stage in which the second light source panel 74a is stopped at the standby position 102F and the first light source panel 74a is moved relatively to the growing spaces 8A and 8B.
  • the growing space 8A is brought to a daytime state by the second light source panel 74a, and the growing space 8B is brought to a nighttime state.
  • the growing space 8B is brought to a daytime state by the second light source panel 74a, and the growing space 8A is brought to a nighttime state.
  • the light source panel 73 a or 74 a stopped at the standby position 102 F may be turned off by the light emission control device 18 .
  • a light source device e.g., LED chip 33
  • a short wavelength e.g., blue wavelength
  • a light source device that emits artificial light with a long wavelength e.g., red wavelength
  • the first light source panel 73a and the second light source panel 74a which emit visible light having different wavelength spectra, are shared by the three cultivation spaces 8A and 8B in a time-sharing manner, so that each cultivation space can be easily made into an environment suitable for the growth stage. That is, before the plants have fully grown, the first light source panel 73a, which emits visible light with a wide wavelength component, can be moved relatively to the cultivation spaces 8A and 8B to switch between daytime and nighttime in the cultivation spaces 8A and 8B.
  • the second light source panel 74a which emits artificial light with a small blue wavelength component, can be moved relatively to the cultivation spaces 8A and 8B to switch between daytime and nighttime in the cultivation spaces 8A and 8B.
  • This allows the use of light source panels according to the growth stage of the plants.
  • the second light source panel 74a may be turned off, and after the plants are fully grown, the first light source panel 73a may be turned off.
  • the switching between daytime and nighttime in each cultivation space is achieved by the relative movement of one of the light source panels, the number of times the light source panels 73a and 74a are switched on and off can be reduced.
  • the number of first light source panels 73a does not need to correspond to the number of growing spaces 8A, 8B.
  • the number of second light source panels 74a also does not need to correspond to the number of growing spaces 8A, 8B.
  • a pair of first light source panels 73a and a pair of second light source panels 74a are arranged on both sides of the two growing spaces 8A, 8B, there is no need to provide two first light source panels 73a corresponding to the two growing spaces 8A, 8B, and there is no need to provide two second light source panels 74a. Therefore, an increase in the number of light source panels can be prevented.
  • the environmental control device 20 may control the growth space where the artificial light source irradiates visible light (corresponding to daytime) to an environment that promotes plant photosynthesis. Also, the environmental control device 20 may control the growth space where the artificial light source does not irradiate visible light (corresponding to nighttime) to an environment that suppresses plant photosynthesis.
  • the environmental control device 20 may control both of the cultivation spaces 8A and 8B to an environment that promotes plant photosynthesis in the first stage in which the movement control device 30 moves the first light source panel 73a relatively to the cultivation spaces 8A and 8B. Then, the environmental control device 20 may control both of the cultivation spaces 8A and 8B to an environment that suppresses plant photosynthesis in the second stage in which the movement control device 30 moves the second light source panel 74a relatively to the cultivation spaces 8A and 8B.
  • the first light source panel 73a emitting visible light with a wide wavelength component switches the growth spaces 8A, 8B between daytime and nighttime, and the growth spaces 8A, 8B are controlled to an environment that promotes photosynthesis of plants.
  • the second stage which corresponds to the stage when the plants are fully grown, the second light source panel 74a emitting artificial light with a small blue wavelength component switches the growth spaces 8A, 8B between daytime and nighttime, and the growth spaces 8A, 8B are controlled to an environment that suppresses photosynthesis of plants.
  • the environmental control device 20 may control the cultivation space 8A or 8B receiving visible light to an environment that promotes photosynthesis more than the cultivation space 8B or 8A not receiving visible light.
  • FIGS 34 and 35 show a plant growing device 111 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the plant growing device 111 has a cultivation device 112 for growing a large number of plants.
  • the cultivation device 112 has an upper part 112A and a lower part 112B arranged below the upper part 112A.
  • a single light source panel (artificial light source) 77 is disposed above the growing spaces 8A and 8B arranged closely to each other. In other words, the light source panel 77a is disposed near and outside the two housings 60 corresponding to the growing spaces 8A and 8B, respectively.
  • Two liquid fertilizer tanks 4A, 4B corresponding to the two cultivation spaces 8A, 8B are arranged in the lower part 112B of the cultivation device 112.
  • the combination of the cultivation space 8A and the liquid fertilizer tank 4A, and the combination of the cultivation space 8B and the liquid fertilizer tank 4B are arranged inside separate housings 60 arranged close to each other.
  • a lower space 112D in which the liquid fertilizer tank 4A or 4B is arranged is provided in the lower part of each housing 60.
  • the above-ground portions (i.e., stems and leaves) of multiple plants 3 grow (are cultivated) in each of the cultivation spaces 8A, 8B.
  • the above-ground portion of only one plant 3 may grow in each of the cultivation spaces 8A, 8B.
  • each housing 60 defines a closed cultivation space 8 A or 8 B.
  • the housing 60 is made of a light-transmitting material, such as glass or a transparent resin.
  • Each housing 60 has an upper wall (heat insulating partition) 60b interposed between the cultivation space 8A or 8B and the light source panel 77a.
  • the upper wall 60b is formed flat and is disposed horizontally so as to be parallel to the light source panel 77a.
  • the light source panel 77a emits artificial light L for growing the plants 3.
  • the light source panel 77a is disposed above the growth spaces 8A, 8B, and supplies the artificial light L from above to the plants 3 in the growth spaces 8A, 8B.
  • the plant growing device 111 that irradiates the artificial light L from above downward in this manner is suitable for applying the artificial light L to the plants 3 at a growth stage having leaves that spread widely in the horizontal or diagonal directions compared to their height.
  • the light source panel 77a is arranged so as to be used in common by the multiple cultivation spaces 8A and 8B, and supplies artificial light L to the cultivation spaces 8A and 8B. However, the cultivation spaces 8A and 8B use these light source panels 77a in a time-division manner (i.e., during different periods).
  • the housing 60 suppresses or inhibits heat radiation and heat conduction from the light source panel 77a, which is a heat source, and prevents overheating of the growing spaces 8A and 8B.
  • each housing 60 surrounds the entire growing space 8A or 8B.
  • each housing 60 does not necessarily have to surround the entire growing space 8A or 8B.
  • the end walls of each housing 60 may be omitted, and the side walls may not be transparent.
  • the portion of each housing 60 that is present in the lower portion 112B and surrounds the liquid fertilizer tank 4A or 4B may not be transparent.
  • a blower (not shown), a refrigerant pipe or refrigerant chamber (not shown), and/or fins (not shown) may be provided to prevent overheating of each light source panel 77a.
  • the height from the plant support panel 5 to the upper wall 60b of the housing 60 is set to a size that allows the artificial light L to be applied almost evenly and sufficiently to each leaf of the plant 3 that has grown to a certain extent.
  • the height of the upper wall 60b is set so as to restrict excessive growth of the plant 3 in the vertical direction.
  • the height of the upper wall 60b with respect to the plant 3 is determined so that the upper wall 60b restricts the growth of the leaves of the plant 3 cultivated inside the cultivation spaces 8A and 8B in the direction toward the light source panel 77a.
  • the height of the upper wall 60b is set smaller than the maximum height that the leaves of the plant 3 are expected to reach when they grow to their maximum extent, assuming that the housing 60 does not exist. In this case, since the upper wall 60b restricts excessive growth of the leaves of the plant 3, the plant 3 can be grown in a small space (small height).
  • the movement control device 30 controls a movement mechanism (not shown) to move the light source panel 77a relative to the housing 60 (i.e., to move the light source panel 77a relative to the cultivation spaces 8A and 8B).
  • the light source panel 77a is arranged so as to be used in common for the two cultivation spaces 8A and 8B.
  • the movement control device 30 moves the light source panel 77a relative to the housing 60 and the cultivation spaces 8A and 8B so as to alternately create a period in which the plant 3 in one of the cultivation spaces 8A and 8B is irradiated with the artificial light L output from the light source panel 77a and a period in which the plant 3 in the other of the cultivation spaces 8A and 8B is not irradiated with the artificial light L.
  • the cultivation spaces irradiated with artificial light and the cultivation spaces not irradiated with artificial light can be alternately changed.
  • sharing the light source panel 77a between the two cultivation spaces 8A and 8B and using the light source panel 77a in a time-division manner it is possible to simultaneously place one of the cultivation spaces 8A and 8B in an environment irradiated with artificial light L from the light source panel 77a and place the other of the cultivation spaces 8A and 8B in an environment not irradiated with artificial light L.
  • 35 shows a state in which the plant 3 in the cultivation space 8A is irradiated with artificial light L output from the light source panel 77a and the plant 3 in the cultivation space 8B is not irradiated with artificial light L.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 77a from the vicinity of one of the cultivation spaces 8A, 8B to the vicinity of the other in a 12-hour cycle, for example.
  • 12 hours of the day are daytime and the other 12 hours are nighttime.
  • the movement control device 30 may move the light source panel 77a from one of the growing spaces 8A, 8B to the other in other cycles. For example, even when the light source panel 77a is moved from one of the growing spaces 8A, 8B to the other in a 6-hour cycle, a 4-hour cycle, or a 3-hour cycle, in each of the growing spaces 8A, 8B, a total of 12 hours are daytime and a total of 12 hours are nighttime.
  • the housing 60 thermally isolates the cultivation spaces 8A, 8B from the light source panel 77a, making them less susceptible to the effects of heat. In other words, the housing 60 prevents the cultivation spaces 8A, 8B from overheating. This reduces the energy used by the air conditioning system 12 to control the air temperature in the cultivation spaces 8A, 8B, and makes it easy to control the cultivation spaces 8A, 8B to an environment suitable for the plants being cultivated.
  • the movement control device 30 by moving the light source panel 77a relative to the cultivation spaces 8A and 8B using the movement control device 30, it is possible to simultaneously create a state in which the plants in one of the cultivation spaces 8A and 8B are irradiated with artificial light (a state corresponding to daytime) and a state in which the plants in the other of the cultivation spaces 8A and 8B are not irradiated (a state corresponding to nighttime).
  • the number of light source panels 77a does not need to correspond to the number of the growing spaces 8A, 8B.
  • a single light source panel 77a can be used to simultaneously realize a daytime state in one of the two growing spaces 8A, 8B and a nighttime state in the other of the two growing spaces 8A, 8B. Therefore, an increase in the number of light source panels 77a can be prevented.
  • the light source panel 77a since the light source panel 77a is used by the multiple cultivation spaces 8A and 8B in a time-sharing manner, the light source panel 77a can be driven continuously. This reduces the number of times the light source panel 77a is switched on and off, thereby shortening the period during which the light source panel 77a is not in use.
  • the artificial light source is a fluorescent lamp or a cold cathode fluorescent tube, it is possible to reduce failures caused by switching on and off, and to save power consumption.
  • the light source panel 77a does not need to be driven permanently. Many types of plants flower when they sense changes in day length.
  • an off time during which the light source panel 77a does not emit light may be provided to bring about a change in day length.
  • the movement control device 30 moves the light source panel 77a along the longitudinal direction of the growth spaces 8A, 8B relative to the fixed growth spaces 8A, 8B.
  • the movement control device 30 may move the housing 60 surrounding the liquid fertilizer tanks 4A, 4B together with the cultivation spaces 8A, 8B along the longitudinal direction of the cultivation spaces 8A, 8B without moving the light source panel 77a. In either case, the movement control device 30 moves the light source panel 77 a relative to the housing 60 .
  • the variations described above regarding the third embodiment may also be applied to this embodiment.
  • the plant growing device 200 according to the fifth embodiment has a plurality of cultivation units 202A and 202B.
  • the cultivation units 202A and 202B are arranged alternately.
  • Each of the cultivation units 202A and 202B has a housing unit 61, a plant support panel 5, and a liquid fertilizer tank unit 90.
  • the plant cultivation device 200 has a light source support unit 80, a plurality of housing units 61, a plant support panel 5, a plurality of liquid fertilizer tank units 90, and a lower housing 95.
  • the light source support unit 80 is shown by a virtual line, and the outline of the light source support unit 80 matches the lower housing 95.
  • the light source support unit 80 is arranged so as to be shared by the multiple cultivation units 202A, 202B, and covers the multiple housing units 61 in the cultivation units 202A, 202B.
  • the lower housing 95 is also arranged so as to be shared by the multiple cultivation units 202A, 202B, and covers the multiple liquid fertilizer tank units 90 in the cultivation units 202A, 202B.
  • a lower space 102D in which the multiple liquid fertilizer tank units 90 are arranged is provided inside the lower housing 95.
  • the multiple housing units 61 and the multiple liquid fertilizer tank units 90 are arranged in a direction perpendicular to the plane of the paper in FIG.
  • the plant support panels 5 are provided in each of the cultivation units 202A, 202B, and are arranged in a direction perpendicular to the plane of the page in Fig. 37.
  • the plant support panels 5 are interposed between one liquid fertilizer tank unit 90 and one housing unit 61, and extend horizontally.
  • the plant support panels 5 are not shown in Fig. 36.
  • the light source support unit 80 is formed from a rigid material and has an upper wall 81, a side wall 82, a partition wall 83, and an end wall 84.
  • the side walls 82 are arranged parallel to each other on both sides of the light source support unit 80, extend in the vertical direction, and are connected to the upper wall 81.
  • the partition wall 83 is arranged parallel to the side wall 82, extends in the vertical direction, and is connected to the upper wall 81.
  • the end wall 84 is arranged perpendicular to the side wall 82 and the partition wall 83, extends in the vertical direction, and is connected to the upper wall 81.
  • a space 85 is provided between the side wall 82 and the partition wall 83 , and a space 85 is also provided between the pair of partition walls 83 .
  • a pair of light source panels 7a are arranged in each space 85.
  • One light source panel 7a is supported on the inner surface of the side wall 82, and a light source panel 7a is supported on each of both sides of the partition wall 83.
  • the light source panel 7a is movable in the direction perpendicular to the paper surface of Figures 37 and 38 (the vertical direction in Figure 36) by a moving mechanism (not shown).
  • the light source panel 7a is supported by the side walls 82 and the partition walls 83.
  • the light source panel 7a may be supported movably on the lower surface of the upper wall 81, i.e., on the ceiling surface 86 of each space 85.
  • Each housing unit 61 has a plurality of housings 61A corresponding to the housing 60 of the third and fourth embodiments.
  • Each housing 61A is formed from a light-transmitting material, such as glass or transparent resin.
  • a growing space 62 is defined inside each housing 61A. In each growing space 62, the above-ground portions of a plurality of plants 3 grow (are cultivated). However, in each growing space 62, the above-ground portion of only one plant 3 may grow.
  • Each housing 61A has a pair of side walls 63, a top wall 65, and an end wall 66, which define a growth space 62.
  • the side walls 63 are arranged parallel to each other, extend in the vertical direction, and are connected to the top wall 65.
  • the end wall 66 is arranged perpendicular to the side walls 63, extends in the vertical direction, and is connected to the top wall 65.
  • the lower ends of adjacent housings 61A are connected by a horizontal connecting wall 67.
  • the trunks of multiple plants 3 penetrate each plant support panel 5, and each plant support panel 5 supports these plants 3.
  • the liquid fertilizer tank unit 90 has multiple liquid fertilizer tanks 91 and pipes 92 that connect these liquid fertilizer tanks 91. Liquid fertilizer can flow between the multiple liquid fertilizer tanks 91 through the pipes 92. The roots of one plant 3 are placed inside each liquid fertilizer tank 91, and the roots grow here.
  • the plant growing device 200 is assembled from the disassembled state shown in Fig. 38 as shown in Fig. 39.
  • the seedlings of the plants 3 are inserted into the holes in the plant support panel 5, and the roots of the seedlings of the plants 3 are placed in the liquid fertilizer tank 91 of the liquid fertilizer tank unit 90.
  • the liquid fertilizer tank unit 90 is placed in the lower space 102D inside the lower housing 95.
  • the above-ground portion of the seedling of the plant 3 is placed in the growing space 62 inside each housing 61A of the housing unit 61.
  • Each housing 61A is placed in the space 85 of the light source support unit 80, and the light source panels 7a are placed on both sides of each housing 61A.
  • the plant 3 is grown in the plant growing device 200. As shown in FIG. 37, once the plant 3 has grown, the light source support unit 80 is removed. Then, as shown in FIG. 40, the housing unit 61 is moved upward. This allows for harvesting.
  • the plant cultivation device 200 has a nutrient solution supply system 10, an air conditioning system 12, a light emission control device 18, and a movement control device 30.
  • the open arrows indicate the flow of liquid fertilizer supplied from the nutrient solution supply system 10 and collected into the nutrient solution supply system 10.
  • the liquid fertilizer first flows from the nutrient solution supply system 10 into the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202A that is closest to the nutrient solution supply system 10.
  • the liquid fertilizer tanks 91 are connected by pipes 92, so that the liquid fertilizer is distributed throughout all of the liquid fertilizer tanks 91.
  • the liquid fertilizer flows from left to right in Fig. 36.
  • the liquid fertilizer flows from the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202A into the liquid fertilizer tank unit 90 of the adjacent cultivation unit 202B.
  • the liquid fertilizer spreads throughout all of the liquid fertilizer tanks 91.
  • the liquid fertilizer flows from right to left in FIG.
  • the liquid fertilizer flows from the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202B into the liquid fertilizer tank unit 90 of the adjacent cultivation unit 202A.
  • the liquid fertilizer spreads throughout all of the liquid fertilizer tanks 91.
  • the cultivation unit 202A the liquid fertilizer flows from left to right in FIG.
  • the liquid fertilizer flows from the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202A into the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202B, which is the farthest from the liquid fertilizer tank unit 90.
  • the liquid fertilizer spreads throughout all of the liquid fertilizer tanks 91.
  • the liquid fertilizer flows from right to left in FIG.
  • the liquid fertilizer is collected from the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202B, which is the farthest from the liquid fertilizer tank unit 90, to the nutrient solution supply system 10. In this manner, the liquid fertilizer flows through the liquid fertilizer tanks 91 in all of the cultivation units 202A and 202B.
  • each liquid fertilizer tank unit 90 the liquid fertilizer tanks 91 are connected by pipes 92, so that liquid fertilizer is distributed throughout all of the liquid fertilizer tanks 91. Therefore, each liquid fertilizer tank unit 90 can be regarded as a single liquid fertilizer tank in which liquid fertilizer is stored and in which the roots of multiple plants 3 are placed.
  • the nutrient solution supply system (liquid fertilizer control system) 10 controls at least one of the concentration and temperature of the liquid fertilizer inside the liquid fertilizer tank unit 90.
  • the liquid fertilizer tank unit 90 and the liquid fertilizer tank unit 90 are used in common for multiple cultivation spaces 62 corresponding to multiple housings 61A, respectively. Therefore, the control of liquid fertilizer can be simplified compared to the case where a liquid fertilizer tank is provided for each of the multiple cultivation spaces 62 and the concentration or temperature of the liquid fertilizer inside these liquid fertilizer tanks is controlled.
  • the black arrows indicate the flow of air supplied from the air conditioning system 12 and collected by the air conditioning system 12.
  • the air first flows from the air conditioning system 12 into the lower space 102D of the lower housing 95.
  • the plant support panel 5 is breathable, and there are gaps around the liquid fertilizer tank 91 that allow ventilation. Therefore, as shown in FIG. 41, air can flow from the lower space 102D into the growing spaces 62 inside each housing 61A, and also flow out from the growing spaces 62 inside each housing 61A into the lower space 102D.
  • the air that has circulated through the multiple growing spaces 62 in this way is collected by the air conditioning system 12.
  • the light emission control device 18 controls the light emission of the light source panel 7a. For example, the light emission control device 18 turns the light source panel 7a on and off.
  • the movement control device 30 controls a movement mechanism (not shown) to synchronously move the light source panels 7a back and forth in the vertical direction of Fig. 36.
  • the period during which the light source panel 7a stops at the cultivation unit 202A and illuminates the cultivation space 62 inside the housing 61A in the cultivation unit 202A is a daytime period for the plants 3 in these cultivation spaces 62.
  • This period is a nighttime period for the plants 3 in these cultivation spaces 62 because the cultivation space inside the housing 61A in the cultivation unit 202B is not illuminated.
  • the period during which the moved light source panel 7a stops at the cultivation unit 202B and irradiates the cultivation space 62 inside the housing 61A in the cultivation unit 202B is a daytime period for the plants 3 in these cultivation spaces 62.
  • This period is a nighttime period for the plants 3 in these cultivation spaces 62 because the cultivation space inside the housing 61A in the cultivation unit 202A is not irradiated.
  • the air conditioning system 12 circulates air to all of the growing spaces 62 of the cultivation units 202A and 202B, and the nutrient solution supply system 10 circulates liquid fertilizer to all of the liquid fertilizer tanks 91 of the cultivation units 202A and 202B.
  • the air conditioning system 12 may separately control the air conditioning of the cultivation space 62 of the cultivation unit 202A and the cultivation space 62 of the cultivation unit 202B.
  • the nutrient solution supply system 10 may separately control the concentration of liquid fertilizer in the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202A and the concentration of liquid fertilizer in the liquid fertilizer tank unit 90 of the cultivation unit 202B.
  • the movement control device 30 and the environmental control device 20 are not limited to computer processors. All or part of them may be executed by hardware instead of a processor, or may be executed by a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a plant growing device for growing plants comprising: at least one growing space in which the above-ground part of at least one plant is grown; At least one artificial light source disposed in the vicinity of the growing space and emitting artificial light for growing the plant; a heat insulating partition formed of a light-transmitting material and interposed between the growing space and the artificial light source; a movement control device that moves the artificial light source relative to the cultivation space so as to create a state in which the plant in the cultivation space is illuminated with artificial light output from the artificial light source and a state in which the plant in the cultivation space is not illuminated with the artificial light output from the artificial light source.
  • a plurality of the above-mentioned growing spaces are arranged in close proximity to each other, and at least one above-ground part of a plant is grown in each growing space;
  • the artificial light source is arranged so as to be shared by the plurality of cultivation spaces;
  • the movement control device of the plant cultivation device of clause 1 simultaneously creates a state in which a plant in one of the cultivation spaces is irradiated with artificial light output from the artificial light source and a state in which a plant in another of the cultivation spaces is not irradiated with the artificial light output from the artificial light source, and moves the artificial light source relative to the multiple cultivation spaces so that the cultivation spaces in which the plants are irradiated with the artificial light and the cultivation spaces in which the plants are not irradiated are changed.
  • a state in which plants in one cultivation space are irradiated with artificial light (a state corresponding to daytime) and a state in which plants in other cultivation spaces are not irradiated (a state corresponding to nighttime) can be simultaneously achieved.
  • the cultivation space irradiated with artificial light and the cultivation space not irradiated can be changed. That is, by having multiple cultivation spaces share at least one artificial light source and using the artificial light source in a time-division manner (i.e., in different periods), it is possible to simultaneously achieve placing one cultivation space in an environment irradiated with artificial light and placing another cultivation space in an environment not irradiated with artificial light.
  • the cultivation space irradiated with artificial light and the cultivation space not irradiated with artificial light By changing the cultivation space irradiated with artificial light and the cultivation space not irradiated with artificial light, it is possible to provide a period in which plants in each cultivation space are irradiated with artificial light and a period in which they are not irradiated with artificial light.
  • the number of artificial light sources does not need to correspond to the number of cultivation spaces. Therefore, it is possible to prevent an increase in the number of artificial light sources.
  • the multiple cultivation spaces use the artificial light source in a time-division manner, the artificial light source can be continuously driven.
  • the number of times that an artificial light source needs to be switched on and off can be reduced, shortening the period of time that the artificial light source is not in use, and depending on the type of light source, this can reduce breakdowns caused by switching the artificial light source on and off, thus saving power consumption.
  • the thermal barrier has a length equal to or greater than the total length of the plurality of growth spaces, is disposed in the vicinity of the plurality of growth spaces, and extends along the plurality of growth spaces; 3.
  • the heat insulating partition has a length equal to or greater than the total length of the plurality of cultivation spaces and is stationary relative to the cultivation spaces, so that even if the artificial light source moves relative to the cultivation spaces, the heat insulating partition will not collide with or slide against the plants inside the cultivation spaces, and the plants will not be damaged due to impact or friction.
  • Clause 4 The plant growing device according to clause 3, wherein the heat insulating partition is disposed at a position that restricts the growth of an above-ground part of a plant grown inside the growing space in a direction toward the artificial light source.
  • the heat insulating barrier is stationary relative to the growing space and does not collide with or slide against the plants inside the growing space, so that the plants are not damaged due to impact or friction.
  • the heat insulating barrier restricts excessive growth of the above-ground parts of the plants (at least one of the stems and leaves), so that the plants can be grown in a small space.
  • a heat insulating case is provided to surround the artificial light source, the heat insulating case has a length equal to or greater than a total length of the plurality of growth spaces, is disposed in the vicinity of the plurality of growth spaces, extends along the plurality of growth spaces, and has the heat insulating partition wall; 5.
  • a plant growing device according to clause 3 or 4.
  • the heat insulating partition of the heat insulating case surrounding the artificial light source reliably prevents the growing space from being overheated.
  • Clause 6 The plant growing device according to clause 1 or 2, wherein the movement control device moves the artificial light source and the heat insulating partition together relative to the growing space.
  • the heat insulating partition does not need to have a length corresponding to the total length of the plurality of growing spaces.
  • the structure of the movement mechanism can be simple.
  • the at least one housing is formed from a light-transmitting material, defines the at least one growth space, and closes the at least one growth space; the at least one artificial light source is disposed outside the housing; 2.
  • an artificial light source is disposed outside the housing having a heat-insulating partition, and the growing space inside the housing is reliably thermally isolated from the artificial light source by the heat-insulating partition.
  • the heat-insulating partition provided on the housing is stationary with respect to the growing space inside the housing and does not collide with or slide against the plants inside the growing space, so that the plants are not damaged due to impact or friction.
  • Clause 10 The plant growing device according to any one of clauses 7 to 9, wherein the heat insulating partition of the housing is disposed at a position that restricts the growth of an above-ground part of a plant grown inside the growing space in a direction toward the artificial light source.
  • the heat-shielding barrier restricts excessive growth of the above-ground parts of the plant (stems and/or leaves), allowing the plant to be grown in a small space.
  • a method for growing a vegetative growth apparatus comprising: a plurality of housings arranged adjacent to each other, each housing defining a plurality of growing spaces, and each housing closing the plurality of growing spaces;
  • the artificial light source is arranged so as to be commonly used by a plurality of cultivation spaces corresponding to the plurality of housings,
  • the plant cultivation device according to any one of clauses 7 to 10, wherein the movement control device moves the artificial light source relative to the plurality of cultivation spaces so that the artificial light output from the artificial light source is supplied to different cultivation spaces for different periods.
  • one cultivation space can be placed in an environment irradiated with artificial light and another cultivation space can be placed in an environment not irradiated with artificial light at the same time.
  • a period during which artificial light is irradiated and a period during which artificial light is not irradiated can be provided for plants in each cultivation space.
  • a daytime state of one cultivation space and a nighttime state of another cultivation space can be simultaneously realized using one artificial light source. Therefore, an increase in the number of artificial light sources can be prevented.
  • the multiple cultivation spaces use the artificial light source in a time-sharing manner, the artificial light source can be continuously driven. Therefore, the number of times the artificial light source is switched on and off can be reduced, and the period during which the artificial light source is not used can be reduced, and depending on the type of light source, the number of failures caused by the on-off switching can be reduced, thereby saving power consumption.
  • a liquid fertilizer tank in which liquid fertilizer is stored and in which the roots of a plurality of plants are placed;
  • a liquid fertilizer control system is provided for controlling at least one of the concentration and temperature of the liquid fertilizer in the liquid fertilizer tank,
  • the liquid fertilizer tank and the liquid fertilizer control system are used in common for a plurality of cultivation spaces, thereby simplifying the control of the liquid fertilizer.
  • the at least one artificial light source comprises a first artificial light source and a second artificial light source, the first artificial light source and the second artificial light source emitting artificial light having different wavelength spectra from each other;
  • the first artificial light source and the second artificial light source are arranged so as to be commonly used by the plurality of cultivation spaces;
  • the first artificial light source and the second artificial light source among a plurality of cultivation spaces and using the first artificial light source and the second artificial light source in a time-division manner, it is possible to provide for each cultivation space a period during which it is irradiated with artificial light from the first artificial light source, a period during which it is irradiated with artificial light from the second artificial light source having a different wavelength spectrum, and a period during which it is not irradiated with artificial light. It is also possible to change the cultivation space irradiated with artificial light from the first artificial light source, the cultivation space irradiated with artificial light from the second artificial light source, and the cultivation space not irradiated with artificial light.
  • Clause 14 The plant growing device of clause 13, wherein the first artificial light source emits visible light and the second artificial light source emits at least ultraviolet light. Visible light is essential for the growth of plants that perform photosynthesis.
  • UV-A which has a wavelength of 315 to 400 nm among ultraviolet rays
  • beneficial substances e.g., antioxidants
  • the second artificial light source may emit not only ultraviolet light but also visible light.
  • Clause 15 The plant cultivation device according to any one of clauses 2 to 5 and 11 to 14, further comprising an environmental control device that controls the cultivation space into which the artificial light source irradiates visible light to an environment that promotes photosynthesis of plants, and controls the cultivation space into which the artificial light source does not irradiate visible light to an environment that suppresses photosynthesis of plants.
  • the cultivation space is controlled to an environment that promotes plant photosynthesis.
  • the cultivation space is controlled to an environment that suppresses plant photosynthesis. Since an environment that suppresses plant photosynthesis usually requires low operating costs, nighttime operating costs can be reduced.
  • the first artificial light source emits visible light
  • the second artificial light source emits visible light having fewer blue wavelength components than the visible light emitted by the first artificial light source;
  • a light source device that emits artificial light of a short wavelength e.g., blue wavelength
  • a light source device that emits artificial light of a long wavelength e.g., red wavelength
  • a first artificial light source that emits visible light with a wide wavelength component relatively to the multiple growing spaces to switch between daytime and nighttime in each growing space.
  • a second artificial light source that emits artificial light with a small blue wavelength component relatively to the multiple growing spaces to switch between daytime and nighttime in each growing space. This allows the use of a light source according to the growth stage of the plant.
  • the second artificial light source may be turned off, and at a stage after the plant has fully grown, the first artificial light source may be turned off.
  • switching between daytime and nighttime in each cultivation space is achieved by the relative movement of one of the artificial light sources, the number of times the artificial light sources need to be switched on and off can be reduced.
  • Clause 17 The plant cultivation device according to Clause 16, further comprising an environmental control device that, in the first stage, controls the plurality of cultivation spaces to an environment that promotes plant photosynthesis, and, in the second stage, controls the plurality of cultivation spaces to an environment that suppresses plant photosynthesis.
  • the cultivation spaces are controlled to an environment that promotes photosynthesis in the plants.
  • the cultivation spaces are controlled to an environment that suppresses photosynthesis in the plants.
  • an environment that suppresses photosynthesis in the plants requires low operating costs, so that the operating costs at the stage when the plants are fully grown can be reduced.
  • Clause 18 The plant cultivation device according to Clause 17, wherein the environmental control device controls the cultivation space receiving visible light in the first stage and the second stage to an environment that promotes photosynthesis more than a cultivation space not receiving visible light.
  • the cultivation space is controlled to an environment that promotes plant photosynthesis during the period corresponding to daytime, while the cultivation space is controlled to an environment that suppresses plant photosynthesis during the period corresponding to nighttime. Since an environment that suppresses plant photosynthesis usually requires low operating costs, nighttime operating costs can be reduced.
  • Clause 19 The plant growing device of any one of clauses 1 to 18, wherein the artificial light source irradiates the plant in the growing space with artificial light from a side.
  • the artificial light source irradiates the plant from the side, the artificial light can be applied as evenly as possible to both the upper and lower leaves of a plant at a growth stage having many leaves overlapping vertically.
  • Clause 20 A method for cultivating a plant using the plant cultivation device according to clause 1, comprising: a movement control device that moves the artificial light source relative to the cultivation space to create a state in which the plant in the cultivation space is illuminated with artificial light output from the artificial light source and a state in which the plant in the cultivation space is not illuminated with the artificial light output from the artificial light source.
  • a method for cultivating a plant using the plant cultivation device comprising: The movement control device moves the artificial light source relatively to the plurality of cultivation spaces, and simultaneously creates a state in which a plant in one of the cultivation spaces is irradiated with the artificial light output from the artificial light source and a state in which a plant in another of the cultivation spaces is not irradiated with the artificial light output from the artificial light source;
  • the plant cultivation method includes the step of: moving the artificial light source relatively to the plurality of cultivation spaces, thereby switching between cultivation spaces in which plants are illuminated with the artificial light and cultivation spaces in which plants are not illuminated.
  • Clause 22 A method for cultivating a plant using the plant cultivation device according to clause 7, comprising: moving the housing and the artificial light source relative to one another to create a period during which the plants in the cultivation space are irradiated with the artificial light output from the artificial light source; and moving the housing and the artificial light source relatively to each other to create a period during which the plants in the cultivation space are not irradiated with artificial light output from the artificial light source.
  • L artificial light, 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 81, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 111, 200...Plant growing device, 2, 82, 102, 112...Cultivation device, 3...Plant, 4,4A,4B,4C...Liquid fertilizer tank, 6A, 6B, 6C, 8A, 8B, 8C...nurturing space, 7, 77...light source unit, 7a, 77a...light source panel (artificial light source), 7b, 77b...heat-shielding case, 7c, 77c...heat-shielding partition wall, 10...Nutrient solution supply system (liquid fertilizer control system), 20...environment control device, 30...movement control device, 60...
  • housing 60a... heat insulating partition wall, 60b... upper wall (heat insulating partition wall), 61...housing unit, 61A...housing, 62...growing space, 71, 73, 71a, 73a...first light source panel, 72, 74, 72a, 74a... second light source panel 90... liquid fertilizer tank unit (liquid fertilizer tank), 202A, 202B... cultivation unit

Landscapes

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Abstract

植物育成装置は、少なくとも1つの植物の地上部分が育成される少なくとも1つの育成空間と、育成空間の近傍に配置され、植物を生育させる人工光を発する少なくとも1つの人工光源と、光透過性を有する材料から形成され、育成空間と人工光源との間に介在させられた遮熱隔壁と、育成空間に相対的に人工光源を移動させる移動制御装置とを備える。移動制御装置は、育成空間内の植物が人工光源から出力された人工光で照射される状態と、育成空間内の植物が人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを創出する。

Description

植物育成装置および植物育成方法
 本発明は、人工光により植物を育成する植物育成装置および植物育成方法に関する。
 農作物の増産および安定収穫を実現するための方策として、植物工場が検討されてきている。植物工場においては、人工光源から農作物に照射される光合成のための光の強度や、植物育成空間における温度、湿度、二酸化炭素(CO)濃度、風速といった環境条件、植物成長のための肥料成分といった各パラメータを制御することが可能である。そのため、農作物の周年生産を行うことができ、農作物の生産性を飛躍的に高めることが可能である。
 特許文献1は、下向きに光を発する光源と、光源側の空間と地上部側の空間とを仕切る光透過性の断熱部とを備える植物育成装置を開示する。断熱部は、光源が発した熱が植物まで直接到達することを抑制する。
国際公開第2017/047024号
 植物は光合成によって昼間に成長する一方、夜間にも成長する。光を照射し続けると、光合成機能が低下し、却って成長が阻害される場合がある。また、光を照射し続けると、開花しない植物がある。植物育成装置では、光を照射する期間を設けて光合成を促進する一方、光を当てない期間を設けて植物の成長を適切に導くことが好ましい。また、供給される光によって、植物が過熱されないことが好ましい。
 そこで、本発明は、植物に人工光が照射される期間とされない期間を設けることができ、植物の過熱を防止する植物育成装置および植物育成方法を提供する。
 本発明のある態様では植物育成装置を提供する。この植物育成装置は、少なくとも1つの植物の地上部分が育成される少なくとも1つの育成空間と、前記育成空間の近傍に配置され、前記植物を生育させる人工光を発する少なくとも1つの人工光源と、光透過性を有する材料から形成され、前記育成空間と前記人工光源との間に介在させられた遮熱隔壁と、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを創出するように、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる移動制御装置とを備える。
 本発明の他の態様では植物育成方法を提供する。この植物育成方法は、前記の植物育成装置を使用して、植物を育成する植物育成方法であって、前記移動制御装置が、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させ、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを創出することを備える。
 本発明の態様によれば、遮熱隔壁によって育成空間は人工光源から熱的に分離され、その熱の影響を受けにくい。すなわち、遮熱隔壁は育成空間の過熱を防止する。したがって、植物の育成空間の空気の温度を制御するエネルギーを削減することができ、栽培される植物に適した環境に育成空間を容易に制御することができる。また、移動制御装置が育成空間に相対的に人工光源を移動させることによって、育成空間内の植物が人工光で照射される期間(昼間に相当する期間)と照射されない期間(夜間に相当する期間)を創出することができる。
本発明の第1実施形態に係る植物育成装置の概略構成例を示す正面断面図である。 図1の植物育成装置の光源パネルの正面図である。 図2の光源パネルの縦断面図である。 変形例に係る光源パネルの縦断面図である。 図1の植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図5の植物育成装置の平面断面図である。 複数の育成空間が移動した変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 第1実施形態の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルと一対の遮熱隔壁が移動した図8の植物育成装置の平面断面図である。 第1実施形態の他の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図10の植物育成装置の平面断面図である。 第1実施形態の他の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 第1実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図13の植物育成装置の平面断面図である。 二対の光源パネルが移動した図13の植物育成装置の平面断面図である。 第1実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図16の植物育成装置の平面断面図である。 二対の光源パネルが移動した図16の植物育成装置の平面断面図である。 本発明の第2実施形態に係る植物育成装置の概略構成例を示す正面断面図である。 図19の植物育成装置の側面断面図である。 本発明の第3実施形態に係る植物育成装置の概略構成例を示す正面断面図である。 図21の植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図22の植物育成装置の平面断面図である。 複数の育成空間が移動した変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 第3実施形態の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図25の植物育成装置の平面断面図である。 第3実施形態の他の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 第3実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図28の植物育成装置の平面断面図である。 二対の光源パネルが移動した図28の植物育成装置の平面断面図である。 第3実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置の平面断面図である。 一対の光源パネルが移動した図31の植物育成装置の平面断面図である。 二対の光源パネルが移動した図31の植物育成装置の平面断面図である。 本発明の第4実施形態に係る植物育成装置の概略構成例を示す正面断面図である。 図34の植物育成装置の側面断面図である。 本発明の第5実施形態に係る植物育成装置の平面図である。 図36の植物育成装置の正面断面図である。 図36の植物育成装置の分解断面図である。 組み立て直後の図36の植物育成装置の正面断面図である。 成長した段階の植物を取り出すために分解されている図36の植物育成装置の正面断面図である。 図36の植物育成装置での空気の流れを示す正面断面図である。
 以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。
 図1に示すように、第1実施形態に係る植物育成装置1は、多数本の植物を育成するための栽培装置2を有する。植物育成装置1は植物工場に配置されている。
 植物育成装置1で育成される植物3は、例えば豆類のような農作物であるが、光合成を行う他の植物であってもよい。第1実施形態に係る植物育成装置1は、好ましくは、成長すると幹が長く伸びて鉛直方向に重なった多くの葉を持つ植物に使用される。
 多数本の植物3は、図1の紙面垂直方向に並べられている(図5および図6参照)。
 栽培装置2は、上部2Aと、上部2Aの下方に配置された下部2Bを有する。
 下部2Bには下方筐体2Cが設けられている。下方筐体2Cは、下方空間2Dを画定する周囲壁と底壁を有し、その上部が開放されている。
 下方筐体2Cの内部には、少なくとも1つの液肥槽4が配置されている。複数の液肥槽4が設けられている場合には、図1の紙面垂直方向に液肥槽4が並べられている(図10および図11の液肥槽4A,4B参照)。
 液肥槽4の内部には、植物3の根(主根、側根を含む)が配置され、ここで根が成長する。液肥槽4は、植物3の根に与えられる肥料を含む養液41(液体肥料すなわち液肥とも呼ぶ)を収容する容器である。
 液肥槽4の上部には、植物支持パネル5が取り付けられている。複数本の植物3の幹が植物支持パネル5を貫通し、植物支持パネル5はこれらの植物3を支持する。
 植物支持パネル5は通気性を有していてよい。例えば、植物支持パネル5は多孔質であってよいし、植物支持パネル5は多数の貫通孔を有していてもよい。
 植物育成装置1は、さらに養液供給システム10を有する。液肥槽4には養液供給システム10が液肥管路11を介して接続されており、養液供給システム10は液肥槽4へ養液41を供給する。
 上部2Aには、2つの育成空間6A,6Bが配置されている。育成空間6A,6Bは、液肥槽4の上方の空間である。育成空間6A,6Bは図1の紙面垂直方向に互いに近接して並べられている(図5および図6参照)。育成空間6A,6Bの各々では、少なくとも1つの植物3の地上部分(すなわち茎および葉)が成長する(育成される)。この実施形態では、育成空間6A,6Bの各々で、複数の植物3の地上部分が成長する。
 また、上部2Aには、一対の光源ユニット7が配置されている。育成空間6A,6Bはこれらの光源ユニット7の間に介在させられている。換言すれば、各光源ユニット7は、育成空間6A,6Bの近傍に配置されている。
 各光源ユニット7は、光源パネル(人工光源)7aと、光源パネル7aを包囲する透明な遮熱ケース7bを有する。
 一対の光源パネル7aは鉛直に配向され、互いに平行に配置されて、互いに対向している。光源パネル7aをそれぞれ包囲する一対の遮熱ケース7bも鉛直に配向され、互いに平行に配置されている。
 各光源パネル7aは、植物3を生育させる人工光Lを発する。光源ユニット7は育成空間6A,6Bの両側に配置されており、光源パネル7aは育成空間6A,6B内の植物3に側方から人工光Lを供給する。したがって、幹が長く伸びて鉛直方向に重なった多くの葉を持つ生育段階の植物3の上方の葉にも下方の葉にも人工光Lをなるべく均等に当てることができる。
 この実施形態では、一対の光源ユニット7が育成空間6A,6Bの両側に配置されているが、1つの光源ユニット7が育成空間6A,6Bの片側に配置されていてもよい。
 一対の光源パネル7aは、複数の育成空間6A,6Bに共通に使用されるように配置され、育成空間6A,6Bに人工光Lを供給する。但し、育成空間6A,6Bは、時分割で(すなわち異なる期間に)これらの光源パネル7aを使用する。
 各遮熱ケース7bは、光透過性を有する材料、例えばガラスまたは透明樹脂から形成されている。利用可能な透明樹脂の例は、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートおよびポリ塩化ビニルであるが、これらに限定されない。
 各遮熱ケース7bは、育成空間6A,6Bと光源パネル7aとの間に介在させられた遮熱隔壁7cを有する。遮熱隔壁7cは平坦に形成されており、一対の遮熱ケース7bの遮熱隔壁7cは互いに平行に配置されている。
 図5および図6に示すように、各遮熱ケース7bは、複数の育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。各遮熱ケース7bは、複数の育成空間6A,6Bの近傍に配置されて、複数の育成空間6A,6Bに沿って延びる。各遮熱隔壁7cも、複数の育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。各遮熱隔壁7cも、複数の育成空間6A,6Bの近傍に配置されて、複数の育成空間6A,6Bに沿って延びる。
 各遮熱ケース7bは、発熱源である光源パネル7aからの熱輻射と熱伝導を抑制または阻害し、育成空間6A,6Bの過熱を防止する。
 この実施形態では、各遮熱ケース7bは、光源パネル7aの全体を包囲する。但し、遮熱ケース7bは必ずしも光源パネル7aの全体を包囲する必要はない。例えば、遮熱ケース7bの上壁、下壁は省略してもよいし、遮熱隔壁7cと反対側の外側壁を省略してもよい。また、遮熱ケース7bのうち、光源パネル7aと育成空間6A,6Bの間に介在させられ、人工光Lを育成空間6A,6Bに導入させる遮熱隔壁7c以外の部分は透明でなくてもよい。
 各遮熱ケース7bおよびその内部の光源パネル7aの過熱を防止するため、送風装置(図示せず)によって、各遮熱ケース7bの内部に空気の流れを引き起こし、遮熱ケース7bを空気で冷却してよい。
 送風装置の代わりにあるいは送風装置に加えて、各遮熱ケース7bの温度を低下させる冷媒パイプまたは冷媒室(図示せず)を各遮熱ケース7bの近傍に(例えば、各遮熱ケース7bに接触するよう)配置してもよい。冷媒は、例えば、空気、ハイドロフルオロカーボンのような気体でもよいし、例えば、水、アンモニアのような液体でもよい。冷媒パイプまたは冷媒室は、遮熱ケース7bの遮熱隔壁7cとは反対側に設けられると好ましい。
 各遮熱ケース7bの遮熱隔壁7cとは反対側の壁には、冷却効率を高めるためのフィン(図示せず)を設けてもよい。
 光源パネル7aからの熱伝導を効率的に抑制するため、各遮熱ケース7bの内部を真空にしてもよい。この場合、好ましくは、冷媒パイプまたは冷媒室、および/またはフィンが設けられる。
 一対の光源ユニット7の間の間隔Z(すなわち一対の遮熱ケース7bの遮熱隔壁7cの間の間隔)は、ある程度成長した植物3の各葉にほぼ均等かつ十分に人工光Lを当てることが可能な大きさに設定されている。
 但し、光源ユニット7の間の間隔Zは、植物3の横方向への過剰な伸長を規制するよう設定されていると好ましい。すなわち、遮熱隔壁7cが育成空間6A,6Bの内部で栽培される植物3の葉の光源パネル7aに向かう方向への伸長を規制するように、植物3に対する遮熱隔壁7cの位置が決定されている(遮熱隔壁7cが育成空間6A,6Bに対して配置されている)と好ましい。具体的には、遮熱ケース7bがないと仮定した場合に、最大限に成長した葉の先端が到達しうると予測される植物3の根元からの水平方向での最大の距離よりも、植物3の根元から遮熱ケース7bまでの水平方向での距離が小さく設定されていると好ましい。この場合、遮熱隔壁7cが植物3の葉の過剰な伸長を規制するため、小さいスペース(小さい幅)で植物3を育成することができる。
 植物育成装置1は、さらに空調システム12、発光制御装置18、環境制御装置20および移動制御装置30を有する。
 空調システム12は、植物が育成される栽培装置2の環境を、植物の育成に適した温度、湿度、二酸化炭素(CO)濃度に調整する。空調システム12は、空気管路14を介して下方筐体2Cに接続され、下方筐体2Cの内部の下方空間2Dに連通する。また、空調システム12は、空気管路16を介して、育成空間6A,6Bに連通する。
 空調システム12は、空気管路14または16を介して調整された空気を栽培装置2に供給し、空気管路16または14を介して栽培装置2の内部の空気を取り込む。栽培装置2の下部2Bの下方筐体2Cと液肥槽4の間には、複数の通風隙間40がある。空調システム12で調整された空気は、これらの通風隙間40を通って、栽培装置2の上部2A(育成空間6A,6B)から下部2B(下方空間2D)または下部2Bから上部2Aに流れることができる。
 発光制御装置18は光源ユニット7の光源パネル7aの発光を制御する。例えば、発光制御装置18は光源パネル7aをオン・オフする。
 環境制御装置20はコンピュータープロセッサーである。環境制御装置20は、栽培装置2の内部の環境を制御する。後述するように、環境制御装置20は、養液供給システム10と空調システム12に指令を与え、育成空間6A,6Bを、植物の光合成を促進する環境と光合成を抑圧する環境に交互に制御する。
 移動制御装置30もコンピュータープロセッサーである。移動制御装置30は、環境制御装置20と別個のプロセッサーであってもよいし、環境制御装置20と同じプロセッサーであってもよい。
 移動制御装置30は、後述するように、育成空間6A,6Bに相対的に光源パネル7aを移動させるように、図示しない移動機構を制御する。栽培装置2は、育成空間6A,6Bに相対的に光源パネル7aを移動させる移動機構を有している。移動機構は、例えば、モーターで駆動される車輪であってもよいし、ベルトコンベアー機構であってもよいし、無限軌道機構であってもよいし、ラック・ピニオン機構であってもよい。
 図2に示すように、光源パネル7aは、植物3の成長高さの上限よりも大きい高さXを有し、互いに間隔をおいて植えられた複数の植物3にほぼ均等かつ十分に人工光Lを当てることが可能な幅Yを有する。
 光源パネル7aの光源は、例えば、複数のOLED(organic light-emitting diode)素子であってもよい。しかし、この実施形態においては、発熱量が少ない複数のLED(light-emitting diode)チップが使用される。
 図2および図3に示すように、光源パネル7aは、支持体である平坦な基板32と、基板32上に並べられた複数のLEDチップ33を有する。これらのLEDチップ33は、同じタイプであって、白色の可視光線を発する。したがって、同じ電流と電圧が与えられると、これらのLEDチップ33は同じ光量子束密度の人工光Lを放出する。LEDチップ33は、規則的に(具体的にはマトリックス状に)、縦横に等間隔をおいて配置されている。
 但し、赤色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33と、青色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33を基板32上に並べてもよい。加えて、緑色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33を基板32上に並べてもよい。
 LEDチップ33は、光源パネル7aのうち、高さX1、幅Y1の発光領域に実装されている。
 基板32には、これらのLEDチップ33を点灯するための配線(図示せず)が設けられている。光源パネル7aの外部には、これらのLEDチップ33の発光を制御する発光制御装置18(図1参照)が設けられており、配線は発光制御装置18に電気的に接続されている。
 育成空間6A,6B内での人工光Lの利用効率を高めるため、基板32のLEDチップ33側の面は、光の反射率が高いことが好ましい。基板32は、光を反射する部材(例えば、表面が平滑な金属)から形成されていることが好ましい。基板32のLEDチップ33側の面を光反射塗料でコートしてもよい。
 図2および図3に示される光源パネル7aは例に過ぎない。LEDチップ33のサイズ、数、および間隔は図示に限定されない。
 この実施形態においては、光源パネル7aの基板32は平板であるが、図4に示すように、基板32は波板であってもよい。図4は図3と同様に見た光源パネル7aの縦断面図である。
 この実施形態では、人工光源として、発熱量が少ない複数のLEDチップ33を有する光源パネル7aが使用される。しかし、人工光源としては、少なくとも1つの蛍光灯、少なくとも1つの冷陰極蛍光管、または他の光源を使用してもよい。
 図5および図6の平面断面図に示すように、液肥槽4は長尺な容器であって、複数本の植物3が液肥槽4の長手方向に沿って並べられている。光源ユニット7および育成空間6A,6Bは、液肥槽4の長手方向に沿って延びている。
 この実施形態では、図5および図6に示すように、各光源ユニット7の遮熱ケース7bは、育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。したがって、この実施形態では、育成空間6A,6Bは、単一の液肥槽4および単一の下方筐体2Cの上方に配置された空間であって、かつ一対の光源ユニット7の間に介在させられた空間である。
 育成空間6A,6Bの間には、遮光壁50が介在させられている。換言すれば、遮光壁50は育成空間6A,6Bを分割する。この実施形態では、一対の遮熱ケース7bと遮光壁50が、育成空間6A,6Bを画定する。育成空間6A,6B内での人工光Lの利用効率を高めるため、遮光壁50の両面は、光の反射率が高いことが好ましい。遮光壁50は、光を反射する部材(例えば、両面が平滑な金属)から形成されていることが好ましい。遮光壁50の両面を光反射塗料でコートしてもよい。
 この実施形態では、下方筐体2C、液肥槽4および遮熱ケース7bは固定されている。液肥槽4上の育成空間6A,6Bは定位置に静止している(すなわち固定されている)。
 上記のように、移動制御装置30は、育成空間6A,6Bに相対的に光源パネル7aを移動させるように、図示しない移動機構を制御する。
 移動制御装置30は、液肥槽4の長手方向(育成空間6A,6Bの長手方向)に沿って、各光源ユニット7の光源パネル7aを往復移動させる。つまり、育成空間6A,6Bに対して遮熱ケース7bが静止した状態で、移動制御装置30は遮熱ケース7b内の光源パネル7aを移動させる。移動制御装置30は、一対の光源ユニット7の光源パネル7aを同期的に移動させる。
 図5は、一対の光源パネル7aが育成空間6A側に位置し、育成空間6A内の植物3に人工光を照射する状態を示す。この状態では、育成空間6B内の植物3には人工光が照射されない。つまり、育成空間6Aが昼間の状態であり、育成空間6Bが夜間の状態である。遮光壁50は、育成空間6Aから育成空間6Bに人工光が進行することを阻害する。したがって、育成空間6Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、育成空間6Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 他方、図6は、一対の光源パネル7aが育成空間6B側に位置し、育成空間6B内の植物3に人工光を照射する状態を示す。この状態では、育成空間6A内の植物3には人工光が照射されない。つまり、育成空間6Bが昼間の状態であり、育成空間6Aが夜間の状態である。遮光壁50は、育成空間6Bから育成空間6Aに人工光が進行することを阻害する。したがって、育成空間6Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、育成空間6Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 移動制御装置30は、例えば、12時間周期で光源パネル7aを育成空間6A,6Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させてよい。この場合、育成空間6A,6Bの各々では、1日のうち12時間が昼間であり、他の12時間が夜間である。
 但し、移動制御装置30は、他の周期で光源パネル7aを育成空間6A,6Bの一方から他方へ移動させてよい。例えば、光源パネル7aが6時間周期、4時間周期または3時間周期で育成空間6A,6Bの一方から他方へ移動させられてもよい。いずれの場合も、育成空間6A,6Bの各々では、1日のうち合計12時間が昼間であり、合計12時間が夜間である。
 この実施形態によれば、遮熱ケース7bによって育成空間6A,6Bは光源パネル7aから熱的に分離され、その熱の影響を受けにくい。すなわち、遮熱ケース7bは育成空間6A,6Bの過熱を防止する。したがって、空調システム12が植物の育成空間6A,6Bの空気の温度を制御するエネルギーを削減することができ、栽培される植物に適した環境に育成空間6A,6Bを容易に制御することができる。
 また、移動制御装置30が育成空間6A,6Bに対して光源パネル7aを移動させることによって、育成空間6A,6Bの1つの内部の植物が人工光で照射される状態(昼間に相当する状態)と、育成空間6A,6Bの他の1つの内部の植物が照射されない状態(夜間に相当する状態)を同時に創出することができる。また、人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することができる。すなわち、複数の育成空間6A,6Bが光源パネル7aを共有し、時分割で(すなわち異なる期間に)光源パネル7aを使用することにより、育成空間6A,6Bの1つを人工光で照射された環境に置き、育成空間6A,6Bの他の1つを人工光で照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することにより、各育成空間内の植物に人工光が照射される期間とされない期間を交互に設けることができる。
 複数の育成空間6A,6Bが光源パネル7aを共有することにより、光源パネル7aの数は、育成空間6A,6Bの数に対応する必要はない。この実施形態では、2つの育成空間6A,6Bの両側に光源ユニット7が配置されているが、各光源ユニット7は単一の光源パネル7aを有する。各光源ユニット7が2つの育成空間6A,6Bに対応する2つの光源パネル7aを有する必要はない。したがって、光源パネル7aの数の増加を防止することができる。
 また、複数の育成空間6A,6Bが光源パネル7aを時分割で使用するので、光源パネル7aを継続的に駆動させておくことができる。したがって、光源パネル7aのオン・オフ切り替えの回数を減らして、光源パネル7aの不使用期間を削減することができる。また、人工光源が蛍光灯または冷陰極蛍光管である場合には、オン・オフ切り替えに起因する故障を減少させ、電力消費を節約することができる。
 但し、光源パネル7aを永続的に駆動する必要はない。多くの種類の植物は、日長の変化を感知して開花する。したがって、例えば、12時間周期で光源パネル7aを育成空間6A,6Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させる場合でも日長の変化をもたらすために光源パネル7aが発光しないオフの時間を設けてよい。
 移動制御装置30は、遮熱ケース7bを移動させずに、固定された育成空間6A,6Bに対して、育成空間6A,6Bの長手方向に沿って、遮熱ケース7b内の光源パネル7aを移動させる。
 しかし、図7に示す変形例のように、移動制御装置30は、光源パネル7aを移動させずに、育成空間6A,6Bとともに遮熱ケース7bを育成空間6A,6Bの長手方向に沿って移動させてもよい。この変形例では、光源パネル7aが育成空間6A側に位置した図5の状態から、光源パネル7aが育成空間6B側に位置し、育成空間6B内の植物3に人工光を照射する図7の状態に遷移させることができる。図7の状態は、図6の状態と対等であり、育成空間6Bが昼間の状態であり、育成空間6Aが夜間の状態である。この変形例では、液肥管路11、空気管路14,16は、伸縮可能かつ屈曲可能であると好ましい。
 いずれにせよ、育成空間6A,6Bに相対的に遮熱ケース7bが静止した状態で、移動制御装置30は、育成空間6A,6Bに相対的に光源パネル7aを移動させる。この実施形態では、遮熱ケース7bは、育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。したがって、育成空間6A,6Bの内部の植物3に遮熱ケース7bがぶつかったり摺動したりすることがなく、衝撃または摩擦に起因する損傷を植物3に与えない。
 また、上記の通り、遮熱隔壁7cが育成空間6A,6Bの内部で栽培される植物3の葉の横方向への伸長を規制するように、植物3に対する遮熱隔壁7cの位置が決定されていると、小さいスペース(小さい幅)で植物3を育成することができる。
 図8および図9は、第1実施形態の他の変形例に係る植物育成装置1Aの平面断面図である。この変形例では、移動制御装置30は、固定された育成空間6A,6Bに対して、育成空間6A,6Bの長手方向に沿って、一対の光源パネル7aと一対の遮熱ケース7bを一緒に移動させる。各光源ユニット7において、遮熱ケース7bは、図5から図7の遮熱ケース7bよりも短く、光源パネル7aは遮熱ケース7b内に固定されている。移動制御装置30は、それぞれ光源パネル7aと遮熱ケース7bを含む一対の光源ユニット7を同期的に移動させる。
 図8は、一対の光源パネル7aが育成空間6A側に位置し、育成空間6A内の植物3に人工光を照射する状態を示す。この状態では、育成空間6B内の植物3には人工光が照射されない。つまり、育成空間6Aが昼間の状態であり、育成空間6Bが夜間の状態である。遮光壁50は、育成空間6Aから育成空間6Bに人工光が進行することを阻害する。したがって、育成空間6Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、育成空間6Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 他方、図9は、一対の光源パネル7aが育成空間6B側に位置し、育成空間6B内の植物3に人工光を照射する状態を示す。この状態では、育成空間6A内の植物3には人工光が照射されない。つまり、育成空間6Bが昼間の状態であり、育成空間6Aが夜間の状態である。遮光壁50は、育成空間6Bから育成空間6Aに人工光が進行することを阻害する。したがって、育成空間6Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、育成空間6Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 図示しないが、移動制御装置30は、光源パネル7aと遮熱ケース7bを移動させずに、育成空間6A,6Bを育成空間6A,6Bの長手方向に沿って移動させてもよい。
 上記と同様に、移動制御装置30は、例えば、12時間周期で光源パネル7aを育成空間6A,6Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させてよい。但し、移動制御装置30は、他の周期で光源パネル7aを育成空間6A,6Bの一方から他方へ移動させてよい。
 複数の育成空間6A,6Bが光源パネル7aを時分割で使用するので、光源パネル7aを継続的に駆動させておくことができる。したがって、光源パネル7aのオン・オフ切り替えの回数を減らすことができる。但し、日長の変化をもたらすために光源パネル7aが発光しないオフの時間を設けてよい。
 図8および図9に示す変形例では、遮熱ケース7bは、複数の育成空間6A,6Bの合計長さに相当する長さを有する必要がない。したがって、遮熱ケース7bを小型化することができる。また、遮熱ケース7bと光源パネル7aは一緒に移動させられるので、遮熱ケース7bが光源パネル7aを包囲する構成を有する場合、移動機構の構造が簡素でよい。
 第1実施形態および上記の変形例では、単一の液肥槽4および単一の下方筐体2Cの上に複数の育成空間6A,6Bが設けられている。
 しかし、図10および図11に示す変形例に係る植物育成装置1Bのように、複数の液肥槽4A,4Bの上に複数の育成空間6A,6Bをそれぞれ設けてもよい。液肥槽4A,4Bは、互いに近接して並べられた別個の下方筐体2Cの内部(すなわち別個の下方空間2D)に配置されている。この場合、植物育成装置1Bは、植物の地上部が成長する育成空間6Aとその直下にあって植物3の根が成長する液肥槽4Aの組み合わせと、育成空間6Bとその直下の液肥槽4Bの組み合わせを有する。
 育成空間6Aと液肥槽4Aの組み合わせと、育成空間6Bと液肥槽4Bの組み合わせは、互いに隔離されており、独立した栽培ユニットとみなすことができる。したがって、環境制御装置20(図1参照)が、育成空間6Aと液肥槽4Aの組み合わせと、育成空間6Bと液肥槽4Bの組み合わせを容易に異なる環境に置くことができる。
 図10では、一対の光源パネル7aが育成空間6A側に位置し、育成空間6Aが昼間の状態であり、育成空間6Bが夜間の状態である。図11では、一対の光源パネル7aが育成空間6B側に位置し、育成空間6Bが昼間の状態であり、育成空間6Aが夜間の状態である。
 環境制御装置20は、光源パネル7aが可視光線を照射する育成空間6Aまたは6Bを、植物3の光合成を促進する環境に制御し、光源パネル7aが可視光線を照射しない育成空間6Aまたは6Bを、植物3の光合成を抑圧する環境に制御する。すなわち、図10に示される育成空間6Aが光源パネル7aから人工光を供給され、育成空間6Bが人工光を供給されない期間では、育成空間6Aと液肥槽4Aの組み合わせが植物3の光合成を促進する環境に制御される。同時に、育成空間6Bと液肥槽4Bの組み合わせが植物3の光合成を抑圧する環境に制御される。逆に、図11に示される育成空間6Bが光源パネル7aから人工光を供給され、育成空間6Aが人工光を供給されない期間では、育成空間6Bと液肥槽4Bの組み合わせが植物3の光合成を促進する環境に制御される。同時に、育成空間6Aと液肥槽4Aの組み合わせが植物3の光合成を抑圧する環境に制御される。
 換言すれば、昼間に相当する育成空間6Aまたは6Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bでは光合成が促進され、夜間に相当する育成空間6Aまたは6Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bでは光合成が抑圧される。
 具体的には、環境制御装置20は、下記の環境制御の例の少なくとも1つを実行する。
 環境制御の一例では、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、昼間に相当する育成空間6Aまたは6Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bの温度を上昇させる。同時に、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、夜間に相当する育成空間6Aまたは6Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bの温度を低下させる。したがって、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。また、夜間に相当する栽培ユニットでの植物3の代謝を抑制することができる。
 環境制御の他の例では、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、昼間に相当する育成空間6Aまたは6Bの空気中のCOの濃度を上昇させ、夜間に相当する育成空間6Aまたは6Bの空気中のCOの濃度を低下させる。したがって、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。
 環境制御の他の例では、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、昼間に相当する育成空間6Aまたは6Bの湿度を適切に制御してよく、夜間に相当する育成空間6Aまたは6Bの湿度を制御しなくてもよい。
 湿度が高い場合には、植物の葉の気孔を多くの水蒸気が通過し、植物がCOを吸収しにくくなって光合成が抑圧される。特に葉に水滴が付いた場合には、気孔が閉鎖され、植物がCOを吸収できない。また、湿度が高い場合には、葉の気孔からの蒸散が不活発になり、植物の成長が阻害される。一方、湿度が低すぎる場合には、乾燥ストレスによって、植物の光合成能力が低下するので、昼間の湿度には適正範囲がある。
 湿度の制御は、栽培装置2の外部環境が高湿度である場合、昼間に相当する栽培ユニットだけで実施すればよいため、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。
 環境制御の他の例では、環境制御装置20は、養液供給システム10を制御して、昼間に相当する育成空間6Aまたは6Bに対応する液肥槽4Aまたは4Bに供給する追肥量(具体的には肥料の濃度)を上昇させる。同時に、環境制御装置20は、養液供給システム10を制御して、夜間に相当する育成空間6Aまたは6Bに対応する液肥槽4Aまたは4Bに供給する追肥量を低下させる。したがって、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。
 育成空間6A,6Bのそれぞれに専用に設けられた液肥槽4A,4Bを有する図10および図11に示す変形例に関連して、環境制御を説明した。
 しかし、追肥量の制御を除く上記の環境制御(空調システム12を用いる制御)は、育成空間6A,6Bに共通する単一の液肥槽4を有する実施形態および変形例において、実施してもよい。この場合、栽培装置2の上部2A(育成空間6A,6B)と下部2B(下方空間2D)との間の空気の流通は遮断されていることが好ましい。例えば、上記の通風隙間40(図1参照)がないことが好ましい。これにより、育成空間6A,6Bの内部の空気が混ざりにくくなる。環境制御装置20は、空調システム12を用いて、育成空間6A,6Bを個別に温度、CO濃度および/または湿度の制御対象とすることができる。
 第1実施形態および上記の変形例では、各光源ユニット7は単一の光源パネル7aを有する。しかし、各光源ユニット7が複数の光源パネル7aを有してもよい。
 例えば、図12に示す変形例に係る植物育成装置1Cでは、各光源ユニット7が、単一の長尺な遮熱ケース7bに包囲された2つの光源パネル7aを有する。光源パネル7aは、育成空間6A,6Bの長手方向に沿って並べられている。
 栽培装置2の上部2Aは、一方向に沿って並べられた4つの育成空間6A,6Bを有する。具体的には、栽培装置2には、2つの育成空間6Aと2つの育成空間6Bが交互に並べられている。2つの光源パネル7aの間隔は、同じ符号が付された2つの育成空間の間隔に対応する。栽培装置2の下方筐体2Cには、4つの育成空間6A,6Bに対応する4つの液肥槽4A,4Bが配置されている。4つの液肥槽4A,4Bは、互いに近接して並べられた別個の下方筐体2Cの内部(すなわち別個の下方空間2D)に配置されている。
 移動制御装置30は、4つの光源パネル7aを同期的に移動させる。あるいは、移動制御装置30は、光源パネル7aを移動させずに、育成空間6A,6Bおよび液肥槽4A,4Bとともに遮熱ケース7bを育成空間6A,6Bの長手方向に沿って移動させてもよい。
 いずれにせよ、図12に示すように、2つの育成空間6Aの内部の植物が二対の光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、2つの育成空間6Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。図示しないが、光源パネル7aと育成空間6A,6Bの相対移動によって、2つの育成空間6Bの内部の植物が二対の光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、2つの育成空間6Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 図13から図15は、第1実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置1Dの平面断面図である。植物育成装置1Dでは、栽培装置2の上部2Aが、一方向に沿って互いに近接して並べられた3つの育成空間6A,6B,6Cを有する。栽培装置2の下方筐体2Cには、3つの育成空間6A,6B,6Cに対応する3つの液肥槽4A,4B,4Cが配置されている。液肥槽4A,4B,4Cは、互いに近接して並べられた別個の下方筐体2Cの内部(すなわち別個の下方空間2D)に配置されている。
 各光源ユニット7は、単一の長尺な遮熱ケース7bに包囲された2つの光源パネル(第1の光源パネル71と第2の光源パネル72)を有する。第1の光源パネル71と第2の光源パネル72は、育成空間6A,6B,6Cの長手方向に沿って並べられているが、異なる面上に配置されている。第1の光源パネル71が配置された面は、第2の光源パネル72が配置された面に平行である。したがって、図13から図15に示すように、育成空間6A,6B,6Cの長手方向に沿って、第1の光源パネル71と第2の光源パネル72は、互いに衝突することなく移動可能である。
 後述するように、第1の光源パネル71と第2の光源パネル72は、互いに異なる波長スペクトルを持つ人工光Lを発する。
 第1の光源パネル71と第2の光源パネル72は、3つの育成空間6A,6B,6Cに共通に使用されるように配置される。
 移動制御装置30は、育成空間6A,6B,6Cに相対的に第1の光源パネル71と第2の光源パネル72を移動させる。例えば、移動制御装置30は、2つの光源ユニット7の第1の光源パネル71を同期的に移動させ、第2の光源パネル72も同期的に移動させる。
 この結果、移動制御装置30は、育成空間6A,6B,6Cの1つの内部の植物3が第1の光源パネル71から出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6A,6B,6Cの他の1つの内部の植物3が第2の光源パネル72から出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6A,6B,6Cのさらに他の1つの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態とを同時に創出する。
 この変形例では、3つの育成空間6A,6B,6Cが第1の光源パネル71と第2の光源パネル72を共有し、時分割で第1の光源パネル71と第2の光源パネル72を使用する。これにより、育成空間6A,6B,6Cの1つを第1の光源パネル71からの人工光Lで照射された環境に置き、育成空間6A,6B,6Cの他の1つを別の波長スペクトルを持つ第2の光源パネル72からの人工光Lで照射された環境に置き、育成空間6A,6B,6Cのさらに他の1つを人工光Lで照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。
 また、3つの育成空間6A,6B,6Cが第1の光源パネル71と第2の光源パネル72を共有し、時分割で第1の光源パネル71と第2の光源パネル72を使用することにより、第1の光源パネル71からの人工光で照射される育成空間と、第2の光源パネル72からの人工光で照射される育成空間と、人工光で照射されない育成空間を変更することができる。したがって、各育成空間の内部の植物について、第1の光源パネル71からの人工光で照射された期間と、別の波長スペクトルを持つ第2の光源パネル72からの人工光で照射された期間と、人工光で照射されない期間を設けることができる。
 図13は、育成空間6Aの内部の植物3が第1の光源パネル71から出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6Bの内部の植物3が第2の光源パネル72から出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6Cの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態を示す。
 図14は、育成空間6Aの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態と、育成空間6Bの内部の植物3が第2の光源パネル72から出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6Cの内部の植物3が第1の光源パネル71から出力された人工光Lで照射される状態を示す。
 図15は、育成空間6Aの内部の植物3が第2の光源パネル72から出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6Bの内部の植物3が第1の光源パネル71から出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6Cの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態を示す。
 図13から図15は、植物育成装置1Dの使用方法の例示であって、3つの育成空間6A,6B,6Cに対する二対の光源パネル71,72の他の配置も考えられる。
 第1の光源パネル71と第2の光源パネル72は、互いに異なる波長スペクトルを持つ人工光Lを発する。具体的には、第1の光源パネル71は可視光線を発し、第2の光源パネル72は少なくとも紫外線を発する。すなわち、第1の光源パネル71は上記の光源パネル7aと同じでよく、第2の光源パネル72は紫外線、特に波長が315~400nmのUV-Aのみを発してもよいし、可視光線とUV-Aの両方を発してもよい。
 図2から図4に示すLEDチップ33を使用する光源パネルを第2の光源パネル72に使用する場合、すべてのLEDチップ33がUV-Aを発してもよい。あるいは、いくつかのLEDチップ33が可視光線を発して、他のいくつかのLEDチップ33がUV-Aを発してもよい。
 遮熱ケース7bは、可視光線だけでなくUV-Aの透過率が高いように、材料および厚さが設計されていることが好ましい。
 LEDパネル以外の人工光源が使用される場合も、可視光線を発する第1の人工光源と、少なくとも紫外線を発する第2の人工光源が各光源ユニット7に設けられる。
 植物は可視光線を受容して、光合成を行い成長する。光合成を行う植物の成長に可視光線は不可欠である。一方、紫外線の中でも波長が315~400nmのUV-Aを植物が受容すると、花芽の形成が促進されたり、有益な物質が生成されたりすることがある。有益な物質の例は抗酸化物質であり、紫外線にさらされた植物が紫外線からの防御作用として抗酸化物質を生成することが知られている。例えば、紫外線を照射されたマメ科植物はイソフラボンを多く生成し、紫外線を照射されたレタス、キャベツ、ブロッコリー等はアントシアニンを多く生成する。
 但し、植物に含まれる抗酸化物質の量が多すぎると、植物の食味や香りが損なわれることがある。また、植物が抗酸化物質の生成にエネルギーを費やし過ぎると、光合成による成長が不足することが考えられる。可視光線を発する第1の光源パネル71と、少なくとも紫外線を発する第2の光源パネル72を3つの育成空間6A,6B,6Cが時分割で共用し、育成空間6A,6B,6C内の植物3へのUV-Aの照射期間を適切に設定することにより、各育成空間内の植物が適切に光合成を行い、適切に有益な物質を生成することが可能となる。
 図16から図18は、第1実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置1Eの平面断面図である。植物育成装置1Eでは、栽培装置2の上部2Aが、一方向に沿って互いに近接して並べられた2つの育成空間6A,6Bを有する。栽培装置2の下方筐体2Cには、2つの育成空間6A,6Bに対応する2つの液肥槽4A,4Bが配置されている。液肥槽4A,4Bは、互いに近接して並べられた別個の下方筐体2Cの内部(すなわち別個の下方空間2D)に配置されている。
 各光源ユニット7は、単一の長尺な遮熱ケース7bに包囲された2つの光源パネル(第1の光源パネル73と第2の光源パネル74)を有する。第1の光源パネル73と第2の光源パネル74は、育成空間6A,6Bの長手方向に沿って並べられているが、異なる面上に配置されている。第1の光源パネル73が配置された面は、第2の光源パネル74が配置された面に平行である。したがって、図16から図18に示すように、育成空間6A,6Bの長手方向に沿って、第1の光源パネル73と第2の光源パネル74は、互いに衝突することなく移動可能である。
 植物育成装置1Eにおいては、植物3の成長段階に応じて、第1の光源パネル73または第2の光源パネル74が使用される。各遮熱ケース7bは、3つの育成空間の長さより大きい長さを有する。各遮熱ケース7bの一端部(図中の右端部)は、育成空間6A,6Bへの人工光の供給に使用されない光源パネル73または74の待機位置7dとして使用される。
 第1の光源パネル73と第2の光源パネル74は、互いに異なる波長スペクトルを有する可視光線を発する。具体的には、第1の光源パネル73は可視光線を発し、第2の光源パネル74は、第1の光源パネル73が発する可視光線よりも青色波長成分が少ない可視光線を発する。例えば、第1の光源パネル73は、赤色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33と、青色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33を有してよい。この場合、第2の光源パネル74は、赤色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33のみを有してよい。
 LEDパネル以外の人工光源が使用される場合も、可視光線を発する第1の人工光源と、第1の人工光源が発する可視光線よりも青色波長成分が少ない可視光線を発する第2の人工光源が各光源ユニット7に設けられる。
 2つの育成空間6A,6Bが第1の光源パネル73と第2の光源パネル74を共有し、時分割で第1の光源パネル73と第2の光源パネル74を使用することにより、第1の光源パネル73からの人工光で照射される育成空間と、第2の光源パネル74からの人工光で照射される育成空間と、人工光で照射されない育成空間を変更することができる。したがって、各育成空間の内部の植物について、第1の光源パネル73からの人工光で照射された期間と、別の波長スペクトルを持つ第2の光源パネル74からの人工光で照射された期間と、人工光で照射されない期間を設けることができる。
 移動制御装置30は、第2の光源パネル74が育成空間6A,6Bのいずれにも人工光を供給できない待機位置7dに第2の光源パネル74を停止させるとともに、第1の光源パネル73を育成空間6A,6Bに相対的に移動させる第1の段階を創出する。また、移動制御装置30は、第1の光源パネル73が育成空間6A,6Bのいずれにも人工光を供給できない待機位置7dに第1の光源パネル73を停止させるとともに、第2の光源パネル74を育成空間6A,6Bに移動させる第2の段階とを創出する。
 図16と図17は、第2の光源パネル74が待機位置7dに停止させられ、第1の光源パネル73が育成空間6A,6Bに相対的に移動させられる第1の段階を示す。図16では、育成空間6Aが第1の光源パネル73によって昼間の状態にされ、育成空間6Bが夜間の状態にされている。図17では、育成空間6Bが第1の光源パネル73によって昼間の状態にされ、育成空間6Aが夜間の状態にされている。
 図18は、第1の光源パネル73が待機位置7dに停止させられ、第2の光源パネル74が育成空間6A,6Bに相対的に移動させられる第2の段階を示す。図18では、育成空間6Aが第2の光源パネル74によって昼間の状態にされ、育成空間6Bが夜間の状態にされている。図示しないが、第2の光源パネル74が相対移動すると、育成空間6Bが第2の光源パネル74によって昼間の状態にされ、育成空間6Aが夜間の状態にされる。
 待機位置7dに停止させられた光源パネル73または74は、発光制御装置18によってオフにされてよい。
 植物の光受容体には、フィトクロム、クリプトクロム、フォトトロピンの3種が知られている。フィトクロムは主に赤色光および遠赤色光に応答して光合成を行い、クリプトクロムとフォトトロピンは主に青色光に応答して光合成を行う。植物が十分に成長した段階では、枝葉の繁茂が必要なくなり、光合成の速度が鈍化するため、生育に必要とされる光の量は低下する。したがって、植物の育成環境を、植物の光合成を抑圧する環境に変化させることが経済的観点から好ましい。短波長(例えば青色波長)の人工光を発する光源装置(例えばLEDチップ33)は消費電力が大きく、長波長(例えば赤色波長)の人工光を発する光源装置は消費電力が小さい。同じ光子数の場合、短波長の光はエネルギー量が高く、長波長の光はエネルギー量が低いためである。
 互いに異なる波長スペクトルを有する可視光線を発する第1の光源パネル73と第2の光源パネル74を2つの育成空間6A,6Bが時分割で共用することにより、各育成空間を生育段階に適した環境にすることが容易に可能である。すなわち、植物が十分に成長する前の段階では、幅広い波長成分の可視光線を発する第1の光源パネル73を育成空間6A,6Bに相対的に移動させて、育成空間6A,6Bの昼間と夜間とを切り替えることができる。一方、植物が十分に成長した段階では、青色波長成分が少ない人工光を発する第2の光源パネル74を育成空間6A,6Bに相対的に移動させて、育成空間6A,6Bの昼間と夜間とを切り替えることができる。これにより、植物の成長段階に応じた光源パネルを使用することができる。
 植物が十分に成長する前の段階では、第2の光源パネル74はオフされてよく、植物が十分に成長した後の段階では、第1の光源パネル73はオフされてよい。しかし、各育成空間の昼間と夜間の切り替えは、いずれかの光源パネルの相対移動により達成されるので、光源パネル73,74のオン・オフ切り替えの回数を減らすことができる。
 複数の育成空間6A,6Bが第1の光源パネル73と第2の光源パネル74を共有することにより、第1の光源パネル73の数は、育成空間6A,6Bの数に対応する必要はない。第2の光源パネル74の数も、育成空間6A,6Bの数に対応する必要はない。2つの育成空間6A,6Bの両側に光源ユニット7が配置されているが、各光源ユニット7は単一の第1の光源パネル73と単一の第2の光源パネル74を有する。各光源ユニット7が2つの育成空間6A,6Bに対応する2つの第1の光源パネル73を有する必要はなく、2つの第2の光源パネル74を有する必要もない。したがって、光源パネル7aの数の増加を防止することができる。
 上記のいずれの変形例においても、環境制御装置20は、人工光源が可視光線を照射する(昼間に相当する)育成空間を、植物の光合成を促進する環境に制御してよい。また、環境制御装置20は、人工光源が可視光線を照射しない(夜間に相当する)育成空間を、植物の光合成を抑圧する環境に制御してよい。
 さらに、図16から図18に示す変形例に係る植物育成装置1Eにおいては、環境制御装置20は、移動制御装置30が第1の光源パネル73を育成空間6A,6Bに相対的に移動させる第1の段階では、育成空間6A,6Bの両方を、植物の光合成を促進する環境に制御してよい。そして、環境制御装置20は、移動制御装置30が第2の光源パネル74を育成空間6A,6Bに相対的に移動させる第2の段階では、育成空間6A,6Bの両方を、植物の光合成を抑圧する環境に制御してよい。
 この場合、植物が十分に成長する前の段階に相当する、幅広い波長成分の可視光線を発する第1の光源パネル73が育成空間6A,6Bの昼間と夜間とを切り替える第1の段階では、それらの育成空間6A,6Bが植物の光合成を促進する環境に制御される。他方、植物が十分に成長した段階に相当する、青色波長成分が少ない人工光を発する第2の光源パネル74が育成空間6A,6Bの昼間と夜間とを切り替える第2の段階では、それらの育成空間6A,6Bが植物の光合成を抑圧する環境に制御される。上記の通り、通常、植物の光合成を抑圧する環境は稼働コストが低くて済むので、植物が十分に成長した段階の稼働コストを低減することができる。
 第1の段階と第2の段階において、環境制御装置20は、可視光を受ける育成空間6Aまたは6Bを、可視光を受けない育成空間6Bまたは6Aよりも、光合成をより促進する環境に制御してよい。
 図19および図20は、本発明の第2実施形態に係る植物育成装置81を示す。図19および図20において、第1実施形態と共通する構成要素を示すために、同一の符号が使用されており、それらの構成要素については詳細には説明しない。
 植物育成装置81は、多数本の植物を育成するための栽培装置82を有する。栽培装置82は、上部82Aと、上部82Aの下方に配置された下部82Bを有する。
 下部82Bには下方筐体82Cが設けられている。下方筐体82Cは、下方空間82Dを画定する周囲壁と底壁を有し、その上部が開放されている。下方筐体82Cの内部には、1つの液肥槽4または複数の液肥槽4A,4Bが配置されている。
 植物育成装置81では、互いに近接して並べられた育成空間6A,6Bの上方に、単一の光源ユニット77が配置されている。換言すれば、光源ユニット77は、育成空間6A,6Bの近傍に配置されている。
 光源ユニット77は、光源パネル(人工光源)77aと、光源パネル77aを包囲する透明な遮熱ケース77bを有する。
 光源パネル77aは水平に配向され、光源パネル77aを包囲する遮熱ケース77bも水平に配向されている。
 光源パネル77aは、植物3を生育させる人工光Lを発する。光源ユニット77は育成空間6A,6Bの上方に配置されているので、光源パネル77aは育成空間6A,6B内の植物3に上方から人工光Lを供給する。このように上方から下方に人工光Lを照射する植物育成装置81は、丈に比べて、横方向または斜め方向に大きく広がる葉を持つ生育段階の植物3に人工光Lを当てることに適している。
 光源パネル77aは、複数の育成空間6A,6Bに共通に使用されるように配置され、育成空間6A,6Bに人工光Lを供給する。但し、育成空間6A,6Bは、時分割で(すなわち異なる期間に)これらの光源パネル77aを使用する。
 上記の遮熱ケース7bと同様に、遮熱ケース77bは、光透過性を有する材料、例えばガラスまたは透明樹脂から形成されている。
 遮熱ケース77bは、育成空間6A,6Bと光源パネル77aとの間に介在させられた遮熱隔壁77cを有する。遮熱隔壁77cは平坦に形成され、水平に配向されている。
 図20に示すように、遮熱ケース77bは、複数の育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。遮熱ケース77bは、複数の育成空間6A,6Bの近傍に配置されて、複数の育成空間6A,6Bに沿って延びる。遮熱隔壁77cも、複数の育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。遮熱隔壁77cも、複数の育成空間6A,6Bの近傍に配置されて、複数の育成空間6A,6Bに沿って延びる。
 遮熱ケース77bは、発熱源である光源パネル77aからの熱輻射と熱伝導を抑制または阻害し、育成空間6A,6Bの過熱を防止する。
 この実施形態では、遮熱ケース77bは、光源パネル77aの全体を包囲する。但し、遮熱ケース77bは必ずしも光源パネル77aの全体を包囲する必要はない。例えば、遮熱ケース77bの上壁および側壁を省略してもよい。また、遮熱ケース77bのうち、光源パネル77aと育成空間6A,6Bの間の遮熱隔壁77c以外の部分は透明でなくてもよい。
 第1実施形態と同様に、遮熱ケース77bおよび光源パネル77aの過熱を防止するため、送風装置(図示せず)、冷媒パイプまたは冷媒室(図示せず)、およびフィン(図示せず)のいずれかを設けてもよい。光源パネル77aからの熱伝導を効率的に抑制するため、遮熱ケース77bの内部を真空にしてもよい。
 植物支持パネル5から光源ユニット77の遮熱隔壁77cまでの高さHは、ある程度成長した植物3の各葉にほぼ均等かつ十分に人工光Lを当てることが可能な大きさに設定されている。
 但し、光源ユニット77の遮熱隔壁77cの高さHは、植物3の鉛直方向への過剰な伸長を規制するよう設定されていると好ましい。すなわち、遮熱隔壁77cが育成空間6A,6Bの内部で栽培される植物3の葉の光源パネル77aに向かう方向への伸長を規制するように、植物3に対する遮熱隔壁77cの高さが決定されている(遮熱隔壁77cが植物支持パネル5に対して配置されている)と好ましい。具体的には、遮熱ケース77bがないと仮定した場合に、植物3の葉が成長して葉の上端が到達しうると予測される最大の高さよりも、遮熱ケース77bの遮熱隔壁77cの高さHが小さく設定されていると好ましい。この場合、遮熱隔壁77cが植物3の葉の過剰な伸長を規制するため、小さいスペース(小さい高さ)で植物3を育成することができる。
 この実施形態では、光源ユニット77の遮熱ケース77bは、育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。育成空間6A,6Bは、それぞれ液肥槽4A,4Bの上方の空間である。
 移動制御装置30は、育成空間6A,6Bに相対的に光源ユニット77の光源パネル77aを移動させるように、図示しない移動機構を制御する。光源パネル77aは、2つの育成空間6A,6Bに共通に使用されるように配置される。移動制御装置30は、育成空間6A,6Bの1つの内部の植物3が光源パネル77aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間6A,6Bの他の1つの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態とを同時に創出するように、育成空間6A,6Bと光源パネル77aの少なくともいずれかを移動させる。また、人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することができる。
 2つの育成空間6A,6Bが光源パネル77aを共有し、時分割で光源パネル77aを使用することにより、育成空間6A,6Bの1つを光源パネル77aからの人工光Lで照射された環境に置き、育成空間6A,6Bの他の1つを人工光Lで照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。図20は、育成空間6Aの内部の植物3が光源パネル77aから出力された人工光Lで照射され、育成空間6Bの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態を示す。図示しないが、逆に、育成空間6Bの内部の植物3が光源パネル77aから出力された人工光Lで照射され、育成空間6Aの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態にすることも可能である。こうして、各育成空間内の植物に人工光が照射される期間とされない期間を交互に設けることができる。
 移動制御装置30は、例えば、12時間周期で光源パネル77aを育成空間6A,6Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させてよい。この場合、育成空間6A,6Bの各々では、1日のうち12時間が昼間であり、他の12時間が夜間である。
 但し、移動制御装置30は、他の周期で光源パネル77aを育成空間6A,6Bの一方から他方へ移動させてよい。例えば、光源パネル77aが6時間周期または4時間で育成空間6A,6Bの一方から他方へ移動させられる場合も、育成空間6A,6Bの各々では、1日のうち合計12時間が昼間であり、合計12時間が夜間である。
 この実施形態によれば、遮熱ケース77bによって育成空間6A,6Bは光源パネル77aから熱的に分離され、その熱の影響を受けにくい。すなわち、遮熱ケース77bは育成空間6A,6Bの過熱を防止する。したがって、空調システム12が植物の育成空間6A,6Bの空気の温度を制御するエネルギーを削減することができ、栽培される植物に適した環境に育成空間6A,6Bを容易に制御することができる。
 また、移動制御装置30が育成空間6A,6Bに対して光源パネル77aを移動させることによって、育成空間6A,6Bの1つの内部の植物が人工光で照射される状態(昼間に相当する状態)と、育成空間6A,6Bの他の1つの内部の植物が照射されない状態(夜間に相当する状態)を同時に創出することができる。すなわち、複数の育成空間6A,6Bが光源パネル77aを共有し、時分割で(すなわち異なる期間に)光源パネル77aを使用することにより、育成空間6A,6Bの1つを人工光で照射された環境に置き、育成空間6A,6Bの他の1つを人工光で照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。
 光源パネル77aの数は、育成空間6A,6Bの数に対応する必要はない。この実施形態では、単一の光源パネル77aを用いて、育成空間6A,6Bの1つが昼間の状態と、育成空間6A,6Bの他の1つが夜間の状態を同時に実現することができる。したがって、光源パネル77aの数の増加を防止することができる。
 また、複数の育成空間6A,6Bが光源パネル77aを時分割で使用するので、光源パネル77aを継続的に駆動させておくことができる。したがって、光源パネル77aのオン・オフ切り替えの回数を減らして、光源パネル77aの不使用期間を削減することができる。また、人工光源が蛍光灯または冷陰極蛍光管である場合には、オン・オフ切り替えに起因する故障を減少させ、電力消費を節約することができる。
 但し、光源パネル77aを永続的に駆動する必要はない。多くの種類の植物は、日長の変化を感知して開花する。したがって、例えば、12時間周期で光源パネル77aを育成空間6A,6Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させる場合でも、光源パネル77aが発光しない時間を設けてよい。
 移動制御装置30は、遮熱ケース77bを移動させずに、固定された育成空間6A,6Bに対して、育成空間6A,6Bの長手方向に沿って、遮熱ケース77b内の光源パネル77aを移動させる。
 しかし、移動制御装置30は、光源パネル77aを移動させずに、育成空間6A,6Bとともに遮熱ケース77bを育成空間6A,6Bの長手方向に沿って移動させてもよい。
 いずれにせよ、育成空間6A,6Bに相対的に遮熱ケース77bが静止した状態で、移動制御装置30は、育成空間6A,6Bに相対的に光源パネル77aを移動させる。この実施形態では、遮熱ケース77bは、育成空間6A,6Bの合計長さ以上の長さを有する。したがって、育成空間6A,6Bの内部の植物3に遮熱ケース77bがぶつかったり摺動したりすることがなく、衝撃または摩擦に起因する損傷を植物3に与えない。
 また、上記の通り、遮熱隔壁77cが育成空間6A,6Bの内部で栽培される植物3の葉の光源パネル77aに向かう方向への伸長を規制するように、植物3または植物支持パネル5に対する遮熱隔壁77cの位置が決定されていると好ましい。この場合、小さいスペース(小さい高さ)で植物3を育成することができる。
 第1実施形態に関する上記の変形例は、この実施形態に適用してもよい。
 図21に示すように、第3実施形態に係る植物育成装置101は、多数本の植物を育成するための栽培装置102を有する。植物育成装置101は植物工場に配置されている。
 植物育成装置101で育成される植物3は、例えば豆類のような農作物であるが、光合成を行う他の植物であってもよい。第3実施形態に係る植物育成装置101は、好ましくは、成長すると幹が長く伸びて鉛直方向に重なった多くの葉を持つ植物に使用される。
 多数本の植物3は、図21の紙面垂直方向に並べられている(図22および図23参照)。
 栽培装置102は、上部102Aと、上部102Aの下方に配置された下部102Bを有する。
 下部102Bには、複数の液肥槽4A,4Bが配置されている。複数の液肥槽4A,4Bは、図21の紙面垂直方向に並べられている(図22および図23参照)。
 液肥槽4A,4Bの各々の内部には、植物3の根(主根、側根を含む)が配置され、ここで根が成長する。液肥槽4A,4Bは、植物3の根に与えられる肥料を含む養液41を収容する容器である。
 液肥槽4A,4Bの各々の上部には、植物支持パネル5が取り付けられている。複数本の植物3の幹が植物支持パネル5を貫通し、植物支持パネル5はこれらの植物3を支持する。
 植物支持パネル5は通気性を有していてよい。例えば、植物支持パネル5は多孔質であってよいし、植物支持パネル5は多数の貫通孔を有していてもよい。
 植物育成装置101は、さらに養液供給システム10を有する。液肥槽4A,4Bには養液供給システム10が液肥管路11を介して接続されており、養液供給システム10は液肥槽4A,4Bへ養液41を供給する。
 栽培装置102は、筐体60をさらに有する。筐体60は、栽培装置102の下部102Bから上部102Aにわたって鉛直方向に延びている。この実施形態では、複数の筐体60が設けられており、複数の筐体60は、図21の紙面垂直方向に並べられている(図22および図23参照)。
 各筐体60の下部には、液肥槽4Aまたは4Bが配置された下方空間102Dが設けられている。液肥槽4A,4Bは、これらの筐体60の内部にそれぞれ配置されている。
 栽培装置102の上部102Aには、2つの育成空間8A,8Bが配置されている。育成空間8A,8Bは、それぞれ液肥槽4A,4Bの上方の空間であって、かつ筐体60の内部の空間である。育成空間8A,8Bは図21の紙面垂直方向に互いに近接して並べられている(図22および図23参照)。この実施形態では、育成空間8A,8Bの各々では、複数の植物3の地上部分(すなわち茎および葉)が成長する(育成される)。しかし、育成空間8A,8Bの各々で、1つの植物3のみの地上部分が成長してもよい。
 2つの筐体60は、閉鎖された育成空間8Aまたは8Bをそれぞれ画定する。
 また、栽培装置102の上部102Aには、一対の光源パネル(人工光源)7aが配置されている。育成空間8A,8Bはこれらの光源パネル7aの間に介在させられている。換言すれば、各光源パネル7aは、育成空間8A,8Bにそれぞれ対応する2つの筐体60の近傍かつ筐体60の外部に配置されている。
 一対の光源パネル7aは鉛直に配向され、互いに平行に配置されて、互いに対向している。
 各光源パネル7aは、植物3を生育させる人工光Lを発する。光源パネル7aは育成空間8A,8Bの両側に配置されており、光源パネル7aは育成空間8A,8B内の植物3に側方から人工光Lを供給する。したがって、幹が長く伸びて鉛直方向に重なった多くの葉を持つ生育段階の植物3の上方の葉にも下方の葉にも人工光Lをなるべく均等に当てることができる。
 この実施形態では、一対の光源パネル7aが育成空間8A,8Bの両側に配置されているが、1つの光源パネル7aが育成空間8A,8Bの片側に配置されていてもよい。
 一対の光源パネル7aは、複数の育成空間8A,8Bに共通に使用されるように配置され、育成空間8A,8Bに人工光Lを供給する。但し、育成空間8A,8Bは、時分割で(すなわち異なる期間に)これらの光源パネル7aを使用する。
 育成空間8Aまたは8Bを画定する各筐体60は、光透過性を有する材料、例えばガラスまたは透明樹脂から形成されている。利用可能な透明樹脂の例は、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートおよびポリ塩化ビニルであるが、これらに限定されない。
 各筐体60は、育成空間8Aまたは8Bと光源パネル7aとの間に介在させられた遮熱隔壁60aを有する。遮熱隔壁60aは平坦に形成されており、一対の筐体60の遮熱隔壁60aは互いに平行に配置されている。
 各筐体60は、発熱源である光源パネル7aからの熱輻射と熱伝導を抑制または阻害し、育成空間8A,8Bの過熱を防止する。
 この実施形態では、各筐体60は育成空間8Aまたは8Bの全体を包囲する。但し、各筐体60は必ずしも育成空間8Aまたは8Bの全体を包囲する必要はない。例えば、各筐体60の上壁、下壁は省略してもよいし、上壁、下壁は透明でなくてもよい。各筐体60のうち下部102Bに存在し、液肥槽4Aまたは4Bを包囲する部分も透明でなくてもよい。
 各光源パネル7aの過熱を防止するため、送風装置(図示せず)によって、各光源パネル7aの周囲に空気の流れを引き起こし、各光源パネル7aを空気で冷却してよい。
 送風装置の代わりにあるいは送風装置に加えて、各光源パネル7aの温度を低下させる冷媒パイプまたは冷媒室(図示せず)を各光源パネル7aの近傍に(例えば、各光源パネル7aに接触するよう)配置してもよい。冷媒は、例えば、空気、ハイドロフルオロカーボンのような気体でもよいし、例えば、水、アンモニアのような液体でもよい。冷媒パイプまたは冷媒室は、各光源パネル7aの発光面とは反対側に設けられると好ましい。
 各光源パネル7aの発光面とは反対側の壁には、冷却効率を高めるためのフィン(図示せず)を設けてもよい。
 図21における筐体60の一対の遮熱隔壁60aの間の間隔は、ある程度成長した植物3の各葉にほぼ均等かつ十分に人工光Lを当てることが可能な大きさに設定されている。
 但し、遮熱隔壁60aの間の間隔は、植物3の横方向への過剰な伸長を規制するよう設定されていると好ましい。すなわち、遮熱隔壁60aが育成空間8A,8Bの内部で栽培される植物3の葉の光源パネル7aに向かう方向への伸長を規制するように、植物3に対する遮熱隔壁60aの位置が決定されていると好ましい。具体的には、筐体60がないと仮定した場合に、最大限に成長した葉の先端が到達しうると予測される植物3の根元からの水平方向での最大の距離よりも、植物3の根元から遮熱隔壁60aまでの水平方向での距離が小さく設定されていると好ましい。この場合、遮熱隔壁60aが植物3の葉の過剰な伸長を規制するため、小さいスペース(小さい幅)で植物3を育成することができる。
 植物育成装置101は、さらに空調システム12、発光制御装置18、環境制御装置20および移動制御装置30を有する。
 空調システム12は、植物が育成される栽培装置102の環境を、植物の育成に適した温度、湿度、二酸化炭素(CO)濃度に調整する。空調システム12は、空気管路14を介して筐体60に接続され、筐体60の内部の下方空間102Dに連通する。また、空調システム12は、空気管路16を介して筐体60に接続され、筐体60の内部の育成空間8A,8Bに連通する。
 空調システム12は、空気管路14または16を介して調整された空気を栽培装置102に供給し、空気管路16または14を介して栽培装置102の内部の空気を取り込む。栽培装置102の下部102Bにおいて筐体60と液肥槽4Aまたは4Bの間には、複数の通風隙間40がある。空調システム12で調整された空気は、これらの通風隙間40を通って、栽培装置102の上部102A(育成空間8A,8B)から下部102B(下方空間102D)または下部102Bから上部102Aに流れることができる。
 発光制御装置18は光源パネル7aの発光を制御する。例えば、発光制御装置18は光源パネル7aをオン・オフする。
 環境制御装置20はコンピュータープロセッサーである。環境制御装置20は、栽培装置102の内部の環境を制御する。後述するように、環境制御装置20は、養液供給システム10と空調システム12に指令を与え、育成空間8A,8Bを、植物の光合成を促進する環境と光合成を抑圧する環境に交互に制御する。
 移動制御装置30もコンピュータープロセッサーである。移動制御装置30は、環境制御装置20と別個のプロセッサーであってもよいし、環境制御装置20と同じプロセッサーであってもよい。
 移動制御装置30は、後述するように、筐体60に相対的に光源パネル7aを移動させるように(すなわち育成空間8A,8Bに相対的に光源パネル7aを移動させるように)、図示しない移動機構を制御する。栽培装置102は、育成空間8A,8Bに相対的に光源パネル7aを移動させる移動機構を有している。移動機構は、例えば、モーターで駆動される車輪であってもよいし、ベルトコンベアー機構であってもよいし、無限軌道機構であってもよいし、ラック・ピニオン機構であってもよい。
 光源パネル7aは、図2~図4を参照して上述したものと同じでよい。この実施形態では、人工光源として、発熱量が少ない複数のLEDチップ33を有する光源パネル7aが使用される。しかし、人工光源としては、少なくとも1つの蛍光灯、少なくとも1つの冷陰極蛍光管、または他の光源を使用してもよい。
 図22および図23の平面断面図に示すように、液肥槽4A,4Bは長尺な容器であって、複数本の植物3が各液肥槽の長手方向に沿って並べられている。光源パネル7aおよび育成空間8A,8Bは、液肥槽4A,4Bの長手方向に沿って延びている。
 この実施形態では、図22および図23に示すように、各光源パネル7aは、育成空間8Aに対面した状態と、育成空間8Bに対面した状態に移動される。光源パネル7aの移動のストロークは、複数の育成空間8A,8Bに対面可能に設定されている。
 育成空間8A,8Bをそれぞれ包囲する筐体60(60A,60B)の間には、遮光壁50が介在させられている。育成空間8A,8B内での人工光Lの利用効率を高めるため、遮光壁50の両面は、光の反射率が高いことが好ましい。遮光壁50は、光を反射する部材(例えば、両面が平滑な金属)から形成されていることが好ましい。遮光壁50の両面を光反射塗料でコートしてもよい。
 この実施形態では、筐体60、液肥槽4A,4Bおよび育成空間8A,8Bは固定されている。液肥槽4上の育成空間8A,8Bは定位置に静止している(すなわち固定されている)。
 上記のように、移動制御装置30は、筐体60ひいては育成空間8A,8Bに相対的に光源パネル7aを移動させるように、図示しない移動機構を制御する。
 移動制御装置30は、筐体60(60A,60B)の長手方向(育成空間8A,8Bの長手方向)に沿って、各光源パネル7aを往復移動させる。つまり、育成空間8A,8Bが静止した状態で、移動制御装置30は、光源パネル7aを移動させる。移動制御装置30は、一対の光源パネル7aを同期的に移動させる。
 図22は、一対の光源パネル7aが育成空間8A側に位置し、育成空間8A内の植物3に人工光を照射する状態を示す。この状態では、育成空間8B内の植物3には人工光が照射されない。つまり、育成空間8Aが昼間の状態であり、育成空間8Bが夜間の状態である。遮光壁50は、育成空間8Aから育成空間8Bに人工光が進行することを阻害する。したがって、育成空間8Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、育成空間8Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 他方、図23は、一対の光源パネル7aが育成空間8B側に位置し、育成空間8B内の植物3に人工光を照射する状態を示す。この状態では、育成空間8A内の植物3には人工光が照射されない。つまり、育成空間8Bが昼間の状態であり、育成空間8Aが夜間の状態である。遮光壁50は、育成空間8Bから育成空間8Aに人工光が進行することを阻害する。したがって、育成空間8Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、育成空間8Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 移動制御装置30は、例えば、12時間周期で光源パネル7aを育成空間8A,8Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させてよい。この場合、育成空間8A,8Bの各々では、1日のうち12時間が昼間であり、他の12時間が夜間である。
 但し、移動制御装置30は、他の周期で光源パネル7aを育成空間8A,8Bの一方から他方へ移動させてよい。例えば、光源パネル7aが6時間周期、4時間周期または3時間周期で育成空間8A,8Bの一方から他方へ移動させられてもよい。いずれの場合も、育成空間8A,8Bの各々では、1日のうち合計12時間が昼間であり、合計12時間が夜間である。
 このようにして、移動制御装置30が筐体60に相対的に光源パネル7aを移動させることによって、育成空間8A内の植物が人工光で照射される期間(昼間に相当する期間)と照射されない期間(夜間に相当する期間)を交互に創出することができる。また、育成空間8B内の植物が人工光で照射される期間(昼間に相当する期間)と照射されない期間(夜間に相当する期間)を交互に創出することができる。
 この実施形態によれば、筐体60(60A,60B)によって育成空間8A,8Bは光源パネル7aから熱的に分離され、その熱の影響を受けにくい。すなわち、筐体60は育成空間8A,8Bの過熱を防止する。したがって、空調システム12が植物の育成空間8A,8Bの空気の温度を制御するエネルギーを削減することができ、栽培される植物に適した環境に育成空間8A,8Bを容易に制御することができる。
 また、移動制御装置30が育成空間8A,8Bに対して光源パネル7aを移動させることによって、育成空間8A,8Bの1つの内部の植物が人工光で照射される状態(昼間に相当する状態)と、育成空間8A,8Bの他の1つの内部の植物が照射されない状態(夜間に相当する状態)を同時に創出することができる。また、移動制御装置30は、光源パネル7aから出力された人工光が、異なる期間に異なる育成空間8A,8Bに供給されるように、複数の育成空間8A,8Bに相対的に光源パネル7aを移動させる。したがって、人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することができる。すなわち、複数の育成空間8A,8Bが光源パネル7aを共有し、時分割で(すなわち異なる期間に)光源パネル7aを使用することにより、育成空間8A,8Bの1つを人工光で照射された環境に置き、育成空間8A,8Bの他の1つを人工光で照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することにより、各育成空間内の植物に人工光が照射される期間とされない期間を交互に設けることができる。
 複数の育成空間8A,8Bが光源パネル7aを共有することにより、光源パネル7aの数は、育成空間8A,8Bの数に対応する必要はない。この実施形態では、2つの育成空間8A,8Bの両側に光源パネル7aが配置されて2つの育成空間8A,8Bに対応する2つの光源パネル7aを設ける必要はない。したがって、光源パネル7aの数の増加を防止することができる。
 また、複数の育成空間8A,8Bが光源パネル7aを時分割で使用するので、光源パネル7aを継続的に駆動させておくことができる。したがって、光源パネル7aのオン・オフ切り替えの回数を減らして、光源パネル7aの不使用期間を削減することができる。また、人工光源が蛍光灯または冷陰極蛍光管である場合には、オン・オフ切り替えに起因する故障を減少させ、電力消費を節約することができる。
 但し、光源パネル7aを永続的に駆動する必要はない。多くの種類の植物は、日長の変化を感知して開花する。したがって、例えば、12時間周期で光源パネル7aを育成空間8A,8Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させる場合でも日長の変化をもたらすために光源パネル7aが発光しないオフの時間を設けてよい。
 移動制御装置30は、固定された育成空間8A,8Bに対して、育成空間8A,8Bの長手方向に沿って、光源パネル7aを移動させる。
 しかし、図24に示す変形例のように、移動制御装置30は、光源パネル7aを移動させずに、育成空間8A,8Bとともに液肥槽4A,4Bを包囲する筐体60(60A,60B)を育成空間8A,8Bの長手方向に沿って移動させてもよい。この変形例では、光源パネル7aが育成空間8A側に位置した図22の状態から、光源パネル7aが育成空間8B側に位置し、育成空間8B内の植物3に人工光を照射する図24の状態に遷移させることができる。図24の状態は、図23の状態と対等であり、育成空間8Bが昼間の状態であり、育成空間8Aが夜間の状態である。この変形例では、液肥管路11、空気管路14,16は、伸縮可能かつ屈曲可能であると好ましい。
 いずれにせよ、移動制御装置30は、筐体60に相対的に光源パネル7aを移動させる。
 この実施形態では、1つの筐体60(60A)が液肥槽4Aと育成空間8Aを包囲し、他の筐体60(60B)が液肥槽4Bと育成空間8Bを包囲する。これらの筐体60内の環境は、互いに隔離されており、独立した栽培ユニットとみなすことができる。したがって、環境制御装置20(図21参照)が、育成空間8Aと液肥槽4Aの組み合わせと、育成空間8Bと液肥槽4Bの組み合わせを容易に異なる環境に置くことができる。
 環境制御装置20は、光源パネル7aが可視光線を照射する育成空間8Aまたは8Bを、植物3の光合成を促進する環境に制御し、光源パネル7aが可視光線を照射しない育成空間8Aまたは8Bを、植物3の光合成を抑圧する環境に制御する。すなわち、図22に示される育成空間8Aが光源パネル7aから人工光を供給され、育成空間8Bが人工光を供給されない期間では、育成空間8Aと液肥槽4Aの組み合わせが植物3の光合成を促進する環境に制御される。同時に、育成空間8Bと液肥槽4Bの組み合わせが植物3の光合成を抑圧する環境に制御される。逆に、図23または図24に示される育成空間8Bが光源パネル7aから人工光を供給され、育成空間8Aが人工光を供給されない期間では、育成空間8Bと液肥槽4Bの組み合わせが植物3の光合成を促進する環境に制御される。同時に、育成空間8Aと液肥槽4Aの組み合わせが植物3の光合成を抑圧する環境に制御される。
 換言すれば、昼間に相当する育成空間8Aまたは8Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bでは光合成が促進され、夜間に相当する育成空間8Aまたは8Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bでは光合成が抑圧される。
 具体的には、環境制御装置20は、下記の環境制御の例の少なくとも1つを実行する。
 環境制御の一例では、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、昼間に相当する育成空間8Aまたは8Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bの温度を上昇させる。同時に、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、夜間に相当する育成空間8Aまたは8Bとその育成空間に対応する液肥槽4Aまたは4Bの温度を低下させる。したがって、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。また、夜間に相当する栽培ユニットでの植物3の代謝を抑制することができる。
 環境制御の他の例では、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、昼間に相当する育成空間8Aまたは8Bの空気中のCOの濃度を上昇させ、夜間に相当する育成空間8Aまたは8Bの空気中のCOの濃度を低下させる。したがって、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。
 環境制御の他の例では、環境制御装置20は、空調システム12を制御して、昼間に相当する育成空間8Aまたは8Bの湿度を適切に制御してよく、夜間に相当する育成空間8Aまたは8Bの湿度を制御しなくてもよい。
 湿度が高い場合には、植物の葉の気孔を多くの水蒸気が通過し、植物がCOを吸収しにくくなって光合成が抑圧される。特に葉に水滴が付いた場合には、気孔が閉鎖され、植物がCOを吸収できない。また、湿度が高い場合には、葉の気孔からの蒸散が不活発になり、植物の成長が阻害される。一方、湿度が低すぎる場合には、乾燥ストレスによって、植物の光合成能力が低下するので、昼間の湿度には適正範囲がある。
 湿度の制御は、栽培装置102の外部環境が高湿度である場合、昼間に相当する栽培ユニットだけで実施すればよいため、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。
 環境制御の他の例では、環境制御装置20は、養液供給システム10を制御して、昼間に相当する育成空間8Aまたは8Bに対応する液肥槽4Aまたは4Bに供給する追肥量(具体的には肥料の濃度)を上昇させる。同時に、環境制御装置20は、養液供給システム10を制御して、夜間に相当する育成空間8Aまたは8Bに対応する液肥槽4Aまたは4Bに供給する追肥量を低下させる。したがって、夜間に相当する栽培ユニットの稼働コストを低減することができる。
 図25および図26は、第3実施形態の他の変形例に係る植物育成装置101Aの平面断面図である。この変形例では、栽培装置102は、液肥槽4Aと育成空間8Aを包囲する単一の筐体60のみを有する。但し、栽培装置102の図中の横方向の長さは、第3実施形態の栽培装置102の長さと同じであり、栽培装置102には遮光壁50が設けられている。
 この植物育成装置101Aにおいては、移動制御装置30は、筐体60に相対的に光源パネル7aを移動させて、育成空間8A内の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射される期間(図25に示す状態)と、育成空間8A内の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない期間(図26に示す状態)とを創出する。
 この植物育成装置101Aにおいては、栽培装置102の一端部(図中の右端部)は、光源パネル7aの待機位置102Fとして使用される。待機位置102Fは、光源パネル7aが育成空間8Aに人工光を供給できない位置である。図26に示す育成空間8Aが夜間の期間においては、移動制御装置30は光源パネル7aを待機位置102Fに停止させる。
 この変形例では、育成空間8Aで、複数の植物3の地上部分が成長する(育成される)。しかし、育成空間8Aでは、1つの植物3のみの地上部分が成長してもよい。
 第3実施形態および上記の変形例では、栽培装置102は一対の光源パネル7aを有する。しかし、栽培装置102が複数対の光源パネル7aを有してもよい。
 例えば、図27に示す変形例に係る植物育成装置101Bでは、栽培装置102が、二対の光源パネル7aを有する。光源パネル7aの対は、育成空間8A,8Bの長手方向に沿って並べられている。
 栽培装置102の上部102Aは、一方向に沿って並べられた4つの育成空間8A,8Bを有する。具体的には、栽培装置102には、2つの育成空間8Aと2つの育成空間8Bが交互に並べられている。二対の光源パネル7aの間隔は、同じ符号が付された2つの育成空間の間隔に対応する。栽培装置102の下部102Bには、4つの育成空間8A,8Bに対応する4つの液肥槽4A,4Bが配置されている。各筐体60は、液肥槽4Aまたは4Bと育成空間8Aまたは8Bを包囲する。
 移動制御装置30は、4つの光源パネル7aを同期的に移動させる。あるいは、移動制御装置30は、光源パネル7aを移動させずに、4つの筐体60を育成空間8A,8Bの長手方向に沿って移動させてもよい。
 いずれにせよ、図27に示すように、2つの育成空間8Aの内部の植物が二対の光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、2つの育成空間8Bの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。図示しないが、光源パネル7aと筐体60の相対移動によって、2つの育成空間8Bの内部の植物が二対の光源パネル7aから出力された人工光で照射される状態と、2つの育成空間8Aの内部の植物が光源パネル7aから出力された人工光で照射されない状態とが同時に創出される。
 図28から図30は、第3実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置101Cの平面断面図である。植物育成装置101Cでは、栽培装置102の上部102Aが、一方向に沿って互いに近接して並べられた3つの育成空間8A,8B,8Cを有する。栽培装置102の下部102Bには、3つの育成空間8A,8B,8Cに対応する3つの液肥槽4A,4B,4Cが配置されている。液肥槽4A,4B,4Cと育成空間8A,8B,8Cは、互いに近接して並べられた別個の筐体60の内部にそれぞれ配置されている。
 栽培装置102は、二対の光源パネル(一対の第1の光源パネル71aと一対の第2の光源パネル72a)を有する。第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aは、育成空間8A,8B,8Cの長手方向に沿って並べられているが、異なる面上に配置されている。第1の光源パネル71aが配置された面は、第2の光源パネル72aが配置された面に平行である。したがって、図28から図30に示すように、育成空間8A,8B,8Cの長手方向に沿って、第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aは、互いに衝突することなく移動可能である。
 後述するように、第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aは、互いに異なる波長スペクトルを持つ人工光Lを発する。
 第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aは、3つの育成空間8A,8B,8Cに共通に使用されるように配置される。
 移動制御装置30は、育成空間8A,8B,8Cに相対的に第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aを移動させる。例えば、移動制御装置30は、一対の第1の光源パネル71aを同期的に移動させ、一対の第2の光源パネル72aも同期的に移動させる。
 この結果、移動制御装置30は、育成空間8A,8B,8Cの1つの内部の植物3が第1の光源パネル71aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間8A,8B,8Cの他の1つの内部の植物3が第2の光源パネル72aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間8A,8B,8Cのさらに他の1つの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態とを同時に創出する。
 この変形例では、3つの育成空間8A,8B,8Cが第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aを共有し、時分割で第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aを使用する。これにより、育成空間8A,8B,8Cの1つを第1の光源パネル71aからの人工光Lで照射された環境に置き、育成空間8A,8B,8Cの他の1つを別の波長スペクトルを持つ第2の光源パネル72aからの人工光Lで照射された環境に置き、育成空間8A,8B,8Cのさらに他の1つを人工光Lで照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。
 また、3つの育成空間8A,8B,8Cが第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aを共有し、時分割で第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aを使用することにより、第1の光源パネル71aからの人工光で照射される育成空間と、第2の光源パネル72aからの人工光で照射される育成空間と、人工光で照射されない育成空間を変更することができる。したがって、各育成空間の内部の植物について、第1の光源パネル71aからの人工光で照射された期間と、別の波長スペクトルを持つ第2の光源パネル72aからの人工光で照射された期間と、人工光で照射されない期間を設けることができる。
 図28は、育成空間8Aの内部の植物3が第1の光源パネル71aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間8Bの内部の植物3が第2の光源パネル72aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間8Cの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態を示す。
 図29は、育成空間8Aの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態と、育成空間8Bの内部の植物3が第2の光源パネル72aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間8Cの内部の植物3が第1の光源パネル71aから出力された人工光Lで照射される状態を示す。
 図30は、育成空間8Aの内部の植物3が第2の光源パネル72aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間8Bの内部の植物3が第1の光源パネル71aから出力された人工光Lで照射される状態と、育成空間8Cの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態を示す。
 図28から図30は、植物育成装置101Cの使用方法の例示であって、3つの育成空間8A,8B,8Cに対する二対の光源パネル71a,72aの他の配置も考えられる。
 第1の光源パネル71aと第2の光源パネル72aは、互いに異なる波長スペクトルを持つ人工光Lを発する。具体的には、第1の光源パネル71aは可視光線を発し、第2の光源パネル72aは少なくとも紫外線を発する。すなわち、第1の光源パネル71aは上記の光源パネル7aと同じでよく、第2の光源パネル72aは紫外線、特に波長が315~400nmのUV-Aのみを発してもよいし、可視光線とUV-Aの両方を発してもよい。
 図2から図4に示すLEDチップ33を使用する光源パネルを第2の光源パネル72aに使用する場合、すべてのLEDチップ33がUV-Aを発してもよい。あるいは、いくつかのLEDチップ33が可視光線を発して、他のいくつかのLEDチップ33がUV-Aを発してもよい。
 筐体60は、可視光線だけでなくUV-Aの透過率が高いように、材料および厚さが設計されていることが好ましい。
 LEDパネル以外の人工光源が使用される場合も、可視光線を発する第1の人工光源と、少なくとも紫外線を発する第2の人工光源が栽培装置102に設けられる。
 植物は可視光線を受容して、光合成を行い成長する。光合成を行う植物の成長に可視光線は不可欠である。一方、紫外線の中でも波長が315~400nmのUV-Aを植物が受容すると、花芽の形成が促進されたり、有益な物質が生成されたりすることがある。有益な物質の例は抗酸化物質であり、紫外線にさらされた植物が紫外線からの防御作用として抗酸化物質を生成することが知られている。例えば、紫外線を照射されたマメ科植物はイソフラボンを多く生成し、紫外線を照射されたレタス、キャベツ、ブロッコリー等はアントシアニンを多く生成する。
 但し、植物に含まれる抗酸化物質の量が多すぎると、植物の食味や香りが損なわれることがある。また、植物が抗酸化物質の生成にエネルギーを費やし過ぎると、光合成による成長が不足することが考えられる。可視光線を発する第1の光源パネル71aと、少なくとも紫外線を発する第2の光源パネル72aを3つの育成空間8A,8B,8Cが時分割で共用し、育成空間8A,8B,8C内の植物3へのUV-Aの照射期間を適切に設定することにより、各育成空間内の植物が適切に光合成を行い、適切に有益な物質を生成することが可能となる。
 図31から図33は、第3実施形態のさらに他の変形例に係る植物育成装置101Dの平面断面図である。植物育成装置101Dでは、栽培装置102の上部102Aが、一方向に沿って互いに近接して並べられた2つの育成空間8A,8Bを有する。栽培装置102の下部102Bには、2つの育成空間8A,8Bに対応する2つの液肥槽4A,4Bが配置されている。育成空間8Aと液肥槽4Aの組み合わせ、および育成空間8Bと液肥槽4Bの組み合わせは、互いに近接して並べられた別個の筐体60の内部にそれぞれ配置されている。
 栽培装置102は、二対の光源パネル(一対の第1の光源パネル73aと一対の第2の光源パネル74a)を有する。第1の光源パネル73aと第2の光源パネル74aは、育成空間8A,8Bの長手方向に沿って並べられているが、異なる面上に配置されている。第1の光源パネル73aが配置された面は、第2の光源パネル74aが配置された面に平行である。したがって、図31から図33に示すように、育成空間8A,8Bの長手方向に沿って、第1の光源パネル73aと第2の光源パネル74aは、互いに衝突することなく移動可能である。
 植物育成装置101Dにおいては、植物3の成長段階に応じて、第1の光源パネル73aまたは第2の光源パネル74aが使用される。栽培装置102の図中の横方向の長さは、図28から図30の栽培装置102の長さと同じであり、3つの育成空間の長さより大きい。栽培装置102の一端部(図中の右端部)は、育成空間8A,8Bへの人工光の供給に使用されない光源パネル73aまたは74aの待機位置102Fとして使用される。
 第1の光源パネル73aと第2の光源パネル74aは、互いに異なる波長スペクトルを有する可視光線を発する。具体的には、第1の光源パネル73aは可視光線を発し、第2の光源パネル74aは、第1の光源パネル73aが発する可視光線よりも青色波長成分が少ない可視光線を発する。例えば、第1の光源パネル73aは、赤色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33と、青色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33を有してよい。この場合、第2の光源パネル74aは、赤色波長の光を他の波長の光より強く放出するLEDチップ33のみを有してよい。
 LEDパネル以外の人工光源が使用される場合も、可視光線を発する第1の人工光源と、第1の人工光源が発する可視光線よりも青色波長成分が少ない可視光線を発する第2の人工光源が栽培装置102に設けられる。
 2つの育成空間8A,8Bが第1の光源パネル73aと第2の光源パネル74aを共有し、時分割で第1の光源パネル73aと第2の光源パネル74aを使用することにより、第1の光源パネル73aからの人工光で照射される育成空間と、第2の光源パネル74aからの人工光で照射される育成空間と、人工光で照射されない育成空間を変更することができる。したがって、各育成空間の内部の植物について、第1の光源パネル73aからの人工光で照射された期間と、別の波長スペクトルを持つ第2の光源パネル74aからの人工光で照射された期間と、人工光で照射されない期間を設けることができる。
 移動制御装置30は、第2の光源パネル74aが育成空間8A,8Bのいずれにも人工光を供給できない待機位置102Fに第2の光源パネル74aを停止させるとともに、第1の光源パネル73aを育成空間8A,8Bに相対的に移動させる第1の段階を創出する。また、移動制御装置30は、第1の光源パネル73aが育成空間8A,8Bのいずれにも人工光を供給できない待機位置102Fに第1の光源パネル73aを停止させるとともに、第2の光源パネル74aを育成空間8A,8Bに移動させる第2の段階とを創出する。
 図31と図32は、第2の光源パネル74aが待機位置102Fに停止させられ、第1の光源パネル73aが育成空間8A,8Bに相対的に移動させられる第1の段階を示す。図31では、育成空間8Aが第1の光源パネル73aによって昼間の状態にされ、育成空間8Bが夜間の状態にされている。図32では、育成空間8Bが第1の光源パネル73aによって昼間の状態にされ、育成空間8Aが夜間の状態にされている。
 図33は、第1の光源パネル73aが待機位置102Fに停止させられ、第2の光源パネル74aが育成空間8A,8Bに相対的に移動させられる第2の段階を示す。図33では、育成空間8Aが第2の光源パネル74aによって昼間の状態にされ、育成空間8Bが夜間の状態にされている。図示しないが、第2の光源パネル74aが相対移動すると、育成空間8Bが第2の光源パネル74aによって昼間の状態にされ、育成空間8Aが夜間の状態にされる。
 待機位置102Fに停止させられた光源パネル73aまたは74aは、発光制御装置18によってオフにされてよい。
 上記の通り、植物の育成環境を、植物の光合成を抑圧する環境に変化させることが経済的観点から好ましい。短波長(例えば青色波長)の人工光を発する光源装置(例えばLEDチップ33)は消費電力が大きく、長波長(例えば赤色波長)の人工光を発する光源装置は消費電力が小さい。同じ光子数の場合、短波長の光はエネルギー量が高く、長波長の光はエネルギー量が低いためである。
 互いに異なる波長スペクトルを有する可視光線を発する第1の光源パネル73aと第2の光源パネル74aを3つの育成空間8A,8Bが時分割で共用することにより、各育成空間を生育段階に適した環境にすることが容易に可能である。すなわち、植物が十分に成長する前の段階では、幅広い波長成分の可視光線を発する第1の光源パネル73aを育成空間8A,8Bに相対的に移動させて、育成空間8A,8Bの昼間と夜間とを切り替えることができる。一方、植物が十分に成長した段階では、青色波長成分が少ない人工光を発する第2の光源パネル74aを育成空間8A,8Bに相対的に移動させて、育成空間8A,8Bの昼間と夜間とを切り替えることができる。これにより、植物の成長段階に応じた光源パネルを使用することができる。
 植物が十分に成長する前の段階では、第2の光源パネル74aはオフされてよく、植物が十分に成長した後の段階では、第1の光源パネル73aはオフされてよい。しかし、各育成空間の昼間と夜間の切り替えは、いずれかの光源パネルの相対移動により達成されるので、光源パネル73a,74aのオン・オフ切り替えの回数を減らすことができる。
 複数の育成空間8A,8Bが第1の光源パネル73aと第2の光源パネル74aを共有することにより、第1の光源パネル73aの数は、育成空間8A,8Bの数に対応する必要はない。第2の光源パネル74aの数も、育成空間8A,8Bの数に対応する必要はない。2つの育成空間8A,8Bの両側に一対の第1の光源パネル73aと一対の第2の光源パネル74aが配置されているが、2つの育成空間8A,8Bに対応する2つの第1の光源パネル73aを設ける必要はなく、2つの第2の光源パネル74aを設ける必要もない。したがって、光源パネルの数の増加を防止することができる。
 上記のいずれの変形例においても、環境制御装置20は、人工光源が可視光線を照射する(昼間に相当する)育成空間を、植物の光合成を促進する環境に制御してよい。また、環境制御装置20は、人工光源が可視光線を照射しない(夜間に相当する)育成空間を、植物の光合成を抑圧する環境に制御してよい。
 さらに、図31から図33に示す変形例に係る植物育成装置101Dにおいては、環境制御装置20は、移動制御装置30が第1の光源パネル73aを育成空間8A,8Bに相対的に移動させる第1の段階では、育成空間8A,8Bの両方を、植物の光合成を促進する環境に制御してよい。そして、環境制御装置20は、移動制御装置30が第2の光源パネル74aを育成空間8A,8Bに相対的に移動させる第2の段階では、育成空間8A,8Bの両方を、植物の光合成を抑圧する環境に制御してよい。
 この場合、植物が十分に成長する前の段階に相当する、幅広い波長成分の可視光線を発する第1の光源パネル73aが育成空間8A,8Bの昼間と夜間とを切り替える第1の段階では、それらの育成空間8A,8Bが植物の光合成を促進する環境に制御される。他方、植物が十分に成長した段階に相当する、青色波長成分が少ない人工光を発する第2の光源パネル74aが育成空間8A,8Bの昼間と夜間とを切り替える第2の段階では、それらの育成空間8A,8Bが植物の光合成を抑圧する環境に制御される。上記の通り、通常、植物の光合成を抑圧する環境は稼働コストが低くて済むので、植物が十分に成長した段階の稼働コストを低減することができる。
 第1の段階と第2の段階において、環境制御装置20は、可視光を受ける育成空間8Aまたは8Bを、可視光を受けない育成空間8Bまたは8Aよりも、光合成をより促進する環境に制御してよい。
 図34および図35は、本発明の第4実施形態に係る植物育成装置111を示す。図34および図35において、第3実施形態と共通する構成要素を示すために、同一の符号が使用されており、それらの構成要素については詳細には説明しない。
 植物育成装置111は、多数本の植物を育成するための栽培装置112を有する。栽培装置112は、上部112Aと、上部112Aの下方に配置された下部112Bを有する。
 植物育成装置111では、互いに近接して並べられた育成空間8A,8Bの上方に、単一の光源パネル(人工光源)77が配置されている。換言すれば、光源パネル77aは、育成空間8A,8Bにそれぞれ対応する2つの筐体60の近傍かつ筐体60の外部に配置されている。
 栽培装置112の下部112Bには、2つの育成空間8A,8Bに対応する2つの液肥槽4A,4Bが配置されている。育成空間8Aと液肥槽4Aの組み合わせ、および育成空間8Bと液肥槽4Bの組み合わせは、互いに近接して並べられた別個の筐体60の内部にそれぞれ配置されている。各筐体60の下部には、液肥槽4Aまたは4Bが配置された下方空間112Dが設けられている。この実施形態では、育成空間8A,8Bの各々では、複数の植物3の地上部分(すなわち茎および葉)が成長する(育成される)。しかし、育成空間8A,8Bの各々で、1つの植物3のみの地上部分が成長してもよい。
 第3実施形態と同様に、各筐体60は、閉鎖された育成空間8Aまたは8Bを画定する。筐体60は、光透過性を有する材料、例えばガラスまたは透明樹脂から形成されている。
 各筐体60は、育成空間8Aまたは8Bと光源パネル77aとの間に介在させられた上壁(遮熱隔壁)60bを有する。上壁60bは平坦に形成されており、光源パネル77aと平行になるよう水平に配置されている。
 光源パネル77aは、植物3を生育させる人工光Lを発する。光源パネル77aは育成空間8A,8Bの上方に配置されており、育成空間8A,8B内の植物3に上方から人工光Lを供給する。このように上方から下方に人工光Lを照射する植物育成装置111は、丈に比べて、横方向または斜め方向に大きく広がる葉を持つ生育段階の植物3に人工光Lを当てることに適している。
 光源パネル77aは、複数の育成空間8A,8Bに共通に使用されるように配置され、育成空間8A,8Bに人工光Lを供給する。但し、育成空間8A,8Bは、時分割で(すなわち異なる期間に)これらの光源パネル77aを使用する。
 筐体60、特に上壁60bは、発熱源である光源パネル77aからの熱輻射と熱伝導を抑制または阻害し、育成空間8A,8Bの過熱を防止する。
 この実施形態では、各筐体60は育成空間8Aまたは8Bの全体を包囲する。但し、各筐体60は必ずしも育成空間8Aまたは8Bの全体を包囲する必要はない。例えば、各筐体60の端壁は省略してもよいし、側壁は透明でなくてもよい。各筐体60のうち下部112Bに存在し、液肥槽4Aまたは4Bを包囲する部分も透明でなくてもよい。
 第3実施形態と同様に、各光源パネル77aの過熱を防止するため、送風装置(図示せず)、冷媒パイプまたは冷媒室(図示せず)、およびフィン(図示せず)のいずれかを設けてもよい。
 植物支持パネル5から筐体60の上壁60bまでの高さは、ある程度成長した植物3の各葉にほぼ均等かつ十分に人工光Lを当てることが可能な大きさに設定されている。
 但し、上壁60bの高さは、植物3の鉛直方向への過剰な伸長を規制するよう設定されていると好ましい。すなわち、上壁60bが育成空間8A,8Bの内部で栽培される植物3の葉の光源パネル77aに向かう方向への伸長を規制するように、植物3に対する上壁60bの高さが決定されていると好ましい。具体的には、筐体60がないと仮定した場合に、植物3の葉が最大限に成長して葉の上端が到達しうると予測される最大の高さよりも、上壁60bの高さが小さく設定されていると好ましい。この場合、上壁60bが植物3の葉の過剰な伸長を規制するため、小さいスペース(小さい高さ)で植物3を育成することができる。
 移動制御装置30は、筐体60に相対的に光源パネル77aを移動させるように(すなわち育成空間8A,8Bに相対的に光源パネル77aを移動させるように)、図示しない移動機構を制御する。光源パネル77aは、2つの育成空間8A,8Bに共通に使用されるように配置される。移動制御装置30は、育成空間8A,8Bの1つの内部の植物3が光源パネル77aから出力された人工光Lで照射される期間と、育成空間8A,8Bの他の1つの内部の植物3が人工光Lで照射されない期間とを交互に創出するように、筐体60ひいては育成空間8A,8Bに相対的に光源パネル77aを移動させる。また、人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を交互に変更することができる。
 2つの育成空間8A,8Bが光源パネル77aを共有し、時分割で光源パネル77aを使用することにより、育成空間8A,8Bの1つを光源パネル77aからの人工光Lで照射された環境に置き、育成空間8A,8Bの他の1つを人工光Lで照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。図35は、育成空間8Aの内部の植物3が光源パネル77aから出力された人工光Lで照射され、育成空間8Bの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態を示す。図示しないが、逆に、育成空間8Bの内部の植物3が光源パネル77aから出力された人工光Lで照射され、育成空間8Aの内部の植物3が人工光Lで照射されない状態にすることも可能である。こうして、各育成空間内の植物に人工光が照射される期間とされない期間を交互に設けることができる。
 移動制御装置30は、例えば、12時間周期で光源パネル77aを育成空間8A,8Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させてよい。この場合、育成空間8A,8Bの各々では、1日のうち12時間が昼間であり、他の12時間が夜間である。
 但し、移動制御装置30は、他の周期で光源パネル77aを育成空間8A,8Bの一方から他方へ移動させてよい。例えば、光源パネル77aが6時間周期、4時間周期または3時間周期で育成空間8A,8Bの一方から他方へ移動させられる場合も、育成空間8A,8Bの各々では、1日のうち合計12時間が昼間であり、合計12時間が夜間である。
 この実施形態によれば、筐体60によって育成空間8A,8Bは光源パネル77aから熱的に分離され、その熱の影響を受けにくい。すなわち、筐体60は育成空間8A,8Bの過熱を防止する。したがって、空調システム12が植物の育成空間8A,8Bの空気の温度を制御するエネルギーを削減することができ、栽培される植物に適した環境に育成空間8A,8Bを容易に制御することができる。
 また、移動制御装置30が育成空間8A,8Bに対して光源パネル77aを移動させることによって、育成空間8A,8Bの1つの内部の植物が人工光で照射される状態(昼間に相当する状態)と、育成空間8A,8Bの他の1つの内部の植物が照射されない状態(夜間に相当する状態)を同時に創出することができる。すなわち、複数の育成空間8A,8Bが光源パネル77aを共有し、時分割で(すなわち異なる期間に)光源パネル77aを使用することにより、育成空間8A,8Bの1つを人工光で照射された環境に置き、育成空間8A,8Bの他の1つを人工光で照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。また、人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することにより、各育成空間内の植物に人工光が照射される期間とされない期間を交互に設けることができる。
 光源パネル77aの数は、育成空間8A,8Bの数に対応する必要はない。この実施形態では、単一の光源パネル77aを用いて、2つの育成空間8A,8Bの1つが昼間の状態と、育成空間8A,8Bの他の1つが夜間の状態を同時に実現することができる。したがって、光源パネル77aの数の増加を防止することができる。
 また、複数の育成空間8A,8Bが光源パネル77aを時分割で使用するので、光源パネル77aを継続的に駆動させておくことができる。したがって、光源パネル77aのオン・オフ切り替えの回数を減らして、光源パネル77aの不使用期間を削減することができる。また、人工光源が蛍光灯または冷陰極蛍光管である場合には、オン・オフ切り替えに起因する故障を減少させ、電力消費を節約することができる。
 但し、光源パネル77aを永続的に駆動する必要はない。多くの種類の植物は、日長の変化を感知して開花する。したがって、例えば、12時間周期で光源パネル77aを育成空間8A,8Bの一方の近傍から他方の近傍へ移動させる場合でも、日長の変化をもたらすために光源パネル77aが発光しないオフの時間を設けてよい。
 移動制御装置30は、固定された育成空間8A,8Bに対して、育成空間8A,8Bの長手方向に沿って、光源パネル77aを移動させる。
 しかし、移動制御装置30は、光源パネル77aを移動させずに、育成空間8A,8Bとともに液肥槽4A,4Bを包囲する筐体60を育成空間8A,8Bの長手方向に沿って移動させてもよい。
 いずれにせよ、移動制御装置30は、筐体60に相対的に光源パネル77aを移動させる。
 第3実施形態に関する上記の変形例は、この実施形態に適用してもよい。
 次に、図36から図41を参照して、本発明の第5実施形態に係る植物育成装置を説明する。図36から図41において、第3実施形態と共通する構成要素を示すために、同一の符号が使用されており、それらの構成要素については詳細には説明しない。
 図36に示すように、第5実施形態に係る植物育成装置200は、複数の栽培ユニット202A,202Bを有する。栽培ユニット202A,202Bは、交互に並べられている。栽培ユニット202A,202Bの各々は、筐体ユニット61と、植物支持パネル5と、液肥槽ユニット90を有する。
 図36および図37に示すように、植物育成装置200は、光源支持ユニット80、複数の筐体ユニット61、植物支持パネル5、複数の液肥槽ユニット90および下方筐体95を有する。図36では、光源支持ユニット80は仮想線で示されており、光源支持ユニット80の輪郭は下方筐体95と合致する。
 光源支持ユニット80は、複数の栽培ユニット202A,202Bに共通に使用されるように配置されて、栽培ユニット202A,202B内の複数の筐体ユニット61を覆う。
 下方筐体95も、複数の栽培ユニット202A,202Bに共通に使用されるように配置されて、栽培ユニット202A,202B内の複数の液肥槽ユニット90を覆う。下方筐体95の内部には、複数の液肥槽ユニット90が配置された下方空間102Dが設けられている。
 複数の筐体ユニット61および複数の液肥槽ユニット90は、図37の紙面垂直方向に並べられている。
 植物支持パネル5は、複数の栽培ユニット202A,202Bにそれぞれ設けられており、図37の紙面垂直方向に並べられている。植物支持パネル5は、1つの液肥槽ユニット90と、1つの筐体ユニット61との間に介在させられ、水平に延びている。図36では植物支持パネル5の図示が省略されている。
 図38の分解断面図を参照する。
 光源支持ユニット80は、剛性材料から形成されており、上壁81、側壁82、仕切り壁83および端壁84を有する。側壁82は、光源支持ユニット80の両側に互いに平行に配置されて鉛直方向に延びており、上壁81に連結されている。仕切り壁83は、側壁82に平行に配置されて鉛直方向に延びており、上壁81に連結されている。端壁84は、側壁82と仕切り壁83に直交するように配置されて鉛直方向に延びており、上壁81に連結されている。
 側壁82と仕切り壁83の間には空間85が設けられ、一対の仕切り壁83の間にも空間85が設けられている。
 各空間85には、一対の光源パネル7aが配置されている。側壁82の内側面には1つの光源パネル7aが支持されており、仕切り壁83の両面にはそれぞれ光源パネル7aが支持されている。光源パネル7aは、図示しない移動機構によって、図37および図38の紙面垂直方向(図36の縦方向)に沿って移動可能である。
 この実施形態では、光源パネル7aは、側壁82と仕切り壁83に支持されている。但し、光源パネル7aは、上壁81の下面すなわち各空間85の天井面86に移動可能に支持されていてもよい。
 各筐体ユニット61は、第3実施形態および第4実施形態の筐体60に相当する筐体61Aを複数有する。各筐体61Aは、光透過性を有する材料、例えばガラスまたは透明樹脂から形成されている。
 各筐体61Aの内部には、育成空間62が画定されている。各育成空間62では、複数の植物3の地上部分が成長する(育成される)。しかし、各育成空間62では、1つの植物3のみの地上部分が成長してもよい。
 各筐体61Aは、一対の側壁63、上壁65および端壁66を有し、これらの壁が育成空間62を画定する。側壁63は互いに平行に配置されて鉛直方向に延びており、上壁65に連結されている。端壁66は、側壁63に直交するように配置されて鉛直方向に延びており、上壁65に連結されている。隣り合う筐体61Aの下端は、水平な連結壁67によって連結されている。
 複数本の植物3の幹が各植物支持パネル5を貫通し、各植物支持パネル5はこれらの植物3を支持する。
 液肥槽ユニット90は、複数の液肥槽91とこれらの液肥槽91を接続する管部92を有する。液肥は、管部92を通じて複数の液肥槽91の間を流通可能である。各液肥槽91の内部には、1本の植物3の根が配置され、ここで根が成長する。
 図38に示す分解された状態から、図39に示されるように植物育成装置200が組み立てられる。組立の際、植物3の苗が植物支持パネル5の孔に差し込まれ、植物3の苗の根は液肥槽ユニット90の液肥槽91にそれぞれ配置される。下方筐体95の内部の下方空間102Dには、液肥槽ユニット90が配置される。
 また、組立の際、植物3の苗の地上部分は、筐体ユニット61の各筐体61Aの内部の育成空間62に配置される。各筐体61Aは、光源支持ユニット80の空間85内に配置され、各筐体61Aの両側に光源パネル7aが配置される。
 図39に示される段階の後、植物3が植物育成装置200内で育成される。図37に示すように、植物3が成長すると、光源支持ユニット80が取り外される。そして、図40に示されるように、筐体ユニット61が上方に移動させられる。こうして収穫が可能となる。
 図36に示すように、植物育成装置200は、養液供給システム10、空調システム12、発光制御装置18および移動制御装置30を有する。
 図36において、白抜きの矢印は、養液供給システム10から供給され、養液供給システム10に回収される液肥の流れを示す。液肥は、まず養液供給システム10から養液供給システム10に最も近い栽培ユニット202Aの液肥槽ユニット90に流入する。液肥槽ユニット90においては、管部92によって液肥槽91が接続されているので、すべての液肥槽91に液肥が行き渡る。栽培ユニット202Aでは、図36の左から右へ液肥が流れる。
 次に、液肥は、栽培ユニット202Aの液肥槽ユニット90から隣の栽培ユニット202Bの液肥槽ユニット90に流入する。ここでもすべての液肥槽91に液肥が行き渡る。栽培ユニット202Bでは、図36の右から左へ液肥が流れる。
 次に、液肥は、栽培ユニット202Bの液肥槽ユニット90から隣の栽培ユニット202Aの液肥槽ユニット90に流入する。ここでもすべての液肥槽91に液肥が行き渡る。栽培ユニット202Aでは、図36の左から右へ液肥が流れる。
 次に、液肥は、液肥槽ユニット90から最も遠い栽培ユニット202Bの液肥槽ユニット90に栽培ユニット202Aの液肥槽ユニット90から流入する。ここでもすべての液肥槽91に液肥が行き渡る。栽培ユニット202Bでは、図36の右から左へ液肥が流れる。
 最後に、液肥は、液肥槽ユニット90から最も遠い栽培ユニット202Bの液肥槽ユニット90から養液供給システム10に回収される。このようにして、すべての栽培ユニット202A,202B内の液肥槽91を液肥が流れるようになっている。
 上記のように、各液肥槽ユニット90においては、管部92によって液肥槽91が接続されているので、すべての液肥槽91に液肥が行き渡る。したがって、各液肥槽ユニット90を、液肥が収容されるとともに複数本の植物3の根が配置される1つの液肥槽とみなすことができる。養液供給システム(液肥制御システム)10は、液肥槽ユニット90の内部の液肥の濃度と温度の少なくとも一方を制御する。液肥槽ユニット90および液肥槽ユニット90は、複数の筐体61Aにそれぞれ対応する複数の育成空間62に共通に使用される。したがって、複数の育成空間62ごとに液肥槽を設けて、これらの液肥槽の内部の液肥の濃度または温度を制御する場合に比べて、液肥の制御を簡略化することができる。
 図36および図37において、黒線の矢印は、空調システム12から供給され、空調システム12に回収される空気の流れを示す。空気は、まず空調システム12から下方筐体95の下方空間102Dに流入する。植物支持パネル5は通気性を有しており、液肥槽91の周囲には通風可能な隙間がある。したがって、図41に示すように、空気は、下方空間102Dから各筐体61Aの内部の育成空間62に流入し、また各筐体61Aの内部の育成空間62から下方空間102Dに流出することができる。このようにして複数の育成空間62内を循環した空気は、空調システム12に回収される。
 発光制御装置18は光源パネル7aの発光を制御する。例えば、発光制御装置18は光源パネル7aをオン・オフする。
 移動制御装置30は、図示しない移動機構を制御して、複数の光源パネル7aを図36の縦方向に同期的に往復移動させる。図36のように、光源パネル7aが栽培ユニット202Aで停止し、栽培ユニット202A内の筐体61Aの内部の育成空間62を照射する期間が、これらの育成空間62内の植物3にとって昼間の期間である。この期間は、栽培ユニット202B内の筐体61Aの内部の育成空間が照射されないので、これらの育成空間62内の植物3にとって夜間の期間である。
 図示しないが、移動させられた光源パネル7aが栽培ユニット202Bで停止し、栽培ユニット202B内の筐体61Aの内部の育成空間62を照射する期間が、これらの育成空間62内の植物3にとって昼間の期間である。この期間は、栽培ユニット202A内の筐体61Aの内部の育成空間が照射されないので、これらの育成空間62内の植物3にとって夜間の期間である。
 このようにして、各育成空間62内の植物が人工光で照射される期間(昼間に相当する期間)と照射されない期間(夜間に相当する期間)を創出することができる。また、栽培ユニット202A,202Bの複数の育成空間62が光源パネル7aを共有し、時分割で(すなわち異なる期間に)光源パネル7aを使用することにより、栽培ユニット202Aまたは202Bの育成空間62を人工光で照射された環境に置き、栽培ユニット202Bまたは202Aの育成空間62を人工光で照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。
 この実施形態においては、空調システム12が栽培ユニット202A,202Bのすべての育成空間62に空気を循環させ、養液供給システム10が栽培ユニット202A,202Bのすべての液肥槽91に液肥を循環させる。
 しかし、空調システム12が、栽培ユニット202Aの育成空間62と、栽培ユニット202Bの育成空間62とを個別に空調制御してもよい。また、養液供給システム10が、栽培ユニット202Aの液肥槽ユニット90の液肥の濃度と、栽培ユニット202Bの液肥槽ユニット90の液肥の濃度とを個別に制御してもよい。この場合、上記の昼間と夜間に適応する環境制御を実行することができる。また、上記の植物3の成長段階に適応する環境制御を実行することもできる。
 以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。
 移動制御装置30および環境制御装置20は、コンピュータープロセッサーに限定されない。これらのすべてまたは一部は、プロセッサーの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array),DSP(Digital Signal Processor)等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
 上記実施形態および変形例は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。
 本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。
条項1. 植物を育成する植物育成装置であって、
 少なくとも1つの植物の地上部分が育成される少なくとも1つの育成空間と、
 前記育成空間の近傍に配置され、前記植物を生育させる人工光を発する少なくとも1つの人工光源と、
 光透過性を有する材料から形成され、前記育成空間と前記人工光源との間に介在させられた遮熱隔壁と、
 前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを創出するように、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる移動制御装置と
を備える植物育成装置。
条項2. 互いに近接して並べられた複数の前記育成空間を備え、少なくとも1つの植物の地上部分が各育成空間で育成され、
 前記人工光源は、前記複数の育成空間に共通に使用されるように配置され、
 前記移動制御装置は、前記育成空間の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間の他の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを同時に創出するとともに、内部の植物が前記人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間が変更されるように、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる
条項1の植物育成装置。
 移動制御装置が複数の育成空間に相対的に人工光源を移動させることによって、ある育成空間内の植物が人工光で照射される状態(昼間に相当する状態)と、他の育成空間内の植物が照射されない状態(夜間に相当する状態)を同時に達成することができる。また、人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することができる。すなわち、複数の育成空間が少なくとも1つの人工光源を共有し、時分割で(すなわち異なる期間に)人工光源を使用することにより、1つの育成空間を人工光で照射された環境に置き、他の1つの育成空間を人工光で照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することにより、各育成空間内の植物に人工光が照射される期間とされない期間を設けることができる。複数の育成空間が少なくとも1つの人工光源を共有することにより、人工光源の数は、育成空間の数に対応する必要はない。したがって、人工光源の数の増加を防止することができる。また、複数の育成空間が人工光源を時分割で使用するので、人工光源を継続的に駆動させておくことができる。したがって、人工光源のオン・オフ切り替えの回数を減らして、人工光源の不使用期間を削減することができ、光源の種類によっては、オン・オフ切り替えに起因する故障を減少させ電力消費を節約することができる。
条項3. 前記遮熱隔壁は、前記複数の育成空間の合計長さ以上の長さを有し、前記複数の育成空間の近傍に配置されて、前記複数の育成空間に沿って延びており、
 前記複数の育成空間に相対的に前記遮熱隔壁が静止した状態で、前記移動制御装置は、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる
条項2に記載の植物育成装置。
 この場合、遮熱隔壁は、複数の育成空間の合計長さ以上の長さを有し、育成空間に対して静止している。このため、育成空間に対して人工光源が移動しても、育成空間の内部の植物に遮熱隔壁がぶつかったり摺動したりすることがなく、衝撃または摩擦に起因する損傷を植物に与えない。
条項4. 前記遮熱隔壁は、前記育成空間の内部で栽培される植物の地上部分の前記人工光源に向かう方向への伸長を規制する位置に配置されている
条項3に記載の植物育成装置。
 この場合、遮熱隔壁は、育成空間に対して静止しており、育成空間の内部の植物にぶつかったり摺動したりすることがないため、衝撃または摩擦に起因する損傷を植物に与えない。そして、遮熱隔壁が植物の地上部分(茎と葉の少なくともいずれか)の過剰な伸長を規制するため、小さいスペースで植物を育成することができる。
条項5. 前記人工光源を包囲する遮熱ケースを備え、
 前記遮熱ケースは、前記複数の育成空間の合計長さ以上の長さを有し、前記複数の育成空間の近傍に配置されて、前記複数の育成空間に沿って延びており、前記遮熱隔壁を有し、
条項3または4に記載の植物育成装置。
 この場合、人工光源を包囲する遮熱ケースの遮熱隔壁によって、確実に育成空間の過熱が防止される。
条項6. 前記移動制御装置は、前記育成空間に相対的に前記人工光源と前記遮熱隔壁を一緒に移動させる
条項1または2に記載の植物育成装置。
 この場合、遮熱隔壁は、複数の育成空間の合計長さに相当する長さを有する必要がない。また、遮熱隔壁が人工光源を包囲する構成を有する場合、移動機構の構造が簡素でよい。
条項7. 光透過性を有する材料から形成され、前記少なくとも1つの育成空間を画定して、前記少なくとも1つの育成空間を閉鎖する少なくとも1つの筐体を備え、
 前記少なくとも1つの人工光源は、前記筐体の外部に配置され、
 前記筐体は前記遮熱隔壁を有する
条項1の植物育成装置。
 この場合、遮熱隔壁を有する筐体の外部に人工光源が配置され、筐体内の育成空間は人工光源から遮熱隔壁によって確実に熱的に分離される。筐体に設けられた遮熱隔壁は筐体内部の育成空間に対して静止しており、育成空間の内部の植物にぶつかったり摺動したりすることがないため、衝撃または摩擦に起因する損傷を植物に与えない。
条項8. 前記移動制御装置は、前記人工光源を移動させる
条項7に記載の植物育成装置。
条項9. 前記移動制御装置は、前記筐体を移動させる
条項7に記載の植物育成装置。
条項10. 前記筐体の前記遮熱隔壁は、前記育成空間の内部で栽培される植物の地上部分の前記人工光源に向かう方向への伸長を規制する位置に配置されている
条項7から9のいずれか1項に記載の植物育成装置。
 この場合、遮熱隔壁が植物の地上部分(茎と葉の少なくともいずれか)の過剰な伸長を規制するため、小さいスペースで植物を育成することができる。
条項11. 互いに近接して並べられ、複数の育成空間をそれぞれ画定して、前記複数の育成空間をそれぞれ閉鎖する複数の筐体を備え、
 前記人工光源は、前記複数の筐体に対応する複数の育成空間に共通に使用されるように配置され、
 前記移動制御装置は、前記人工光源から出力された人工光が、異なる期間に異なる育成空間に供給されるように、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる
条項7から10のいずれか1項に記載の植物育成装置。
 この場合、複数の育成空間が少なくとも1つの人工光源を共有し、時分割で(すなわち異なる期間に)人工光源を使用することにより、1つの育成空間を人工光で照射された環境に置き、他の1つの育成空間を人工光で照射されない環境に置くことを同時に達成することができる。また、人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することにより、各育成空間内の植物に人工光が照射される期間とされない期間を設けることができる。複数の育成空間が少なくとも1つの人工光源を共有することにより、人工光源の数は、育成空間の数に対応する必要はない。例えば、1つの人工光源を用いて、1つの育成空間の昼間の状態と他の1つの育成空間の夜間の状態を同時に実現することができる。したがって、人工光源の数の増加を防止することができる。また、複数の育成空間が人工光源を時分割で使用するので、人工光源を継続的に駆動させておくことができる。したがって、人工光源のオン・オフ切り替えの回数を減らして、人工光源の不使用期間を削減することができ、光源の種類によっては、オン・オフ切り替えに起因する故障を減少させ電力消費を節約することができる。
条項12. 液肥が収容されるとともに、複数本の植物の根が配置される液肥槽と、
 前記液肥槽内の前記液肥の濃度と温度の少なくとも一方を制御する液肥制御システムを備え、
 前記液肥槽および前記液肥制御システムは、前記複数の筐体にそれぞれ対応する前記複数の育成空間に共通に使用されることを
特徴とする条項11に記載の植物育成装置。
 この場合、液肥槽および前記液肥制御システムが複数の育成空間に共通に使用されることにより、液肥の制御を簡略化することができる。
条項13. 前記少なくとも1つの人工光源は、第1の人工光源と第2の人工光源を備え、前記第1の人工光源と前記第2の人工光源は、互いに異なる波長スペクトルを持つ人工光を発し、
 前記第1の人工光源と前記第2の人工光源は、前記複数の育成空間に共通に使用されるよう配置され、
 前記移動制御装置は、各育成空間の内部の植物について、前記第1の人工光源から出力された人工光で照射される期間と、前記第2の人工光源から出力された人工光で照射される期間と、人工光で照射されない期間とを創出するように、前記複数の育成空間に相対的に前記第1の人工光源と前記第2の人工光源を移動させる
条項2から5,11および12のいずれか1項に記載の植物育成装置。
 この場合、複数の育成空間が第1の人工光源と第2の人工光源を共有し、時分割で第1の人工光源と第2の人工光源を使用することにより、各育成空間について、第1の人工光源からの人工光で照射された期間と、別の波長スペクトルを持つ第2の人工光源からの人工光で照射された期間と、人工光で照射されない期間を設けることができる。また、第1の人工光源からの人工光で照射される育成空間と、第2の人工光源からの人工光で照射される育成空間と、人工光で照射されない育成空間を変更することができる。
条項14. 前記第1の人工光源は可視光線を発し、前記第2の人工光源は少なくとも紫外線を発する
条項13に記載の植物育成装置。
 光合成を行う植物の成長に可視光線は不可欠である。一方、紫外線の中でも波長が315~400nmのUV-Aを植物が受容すると、花芽の形成が促進されたり、有益な物質(例えば抗酸化物質)が生成されたりすることがある。可視光線を発する第1の人工光源と、少なくとも紫外線を発する第2の人工光源を複数の育成空間が時分割で共用し、育成空間内の植物への紫外線の照射期間を適切に設定することにより、各育成空間内の植物が適切に光合成を行い、適切に有益な物質を生成することが可能となる。ここで、第2の人工光源は、紫外線だけでなく可視光線を発してもよい。
条項15. 前記人工光源が可視光線を照射する育成空間を、植物の光合成を促進する環境に制御し、前記人工光源が可視光線を照射しない育成空間を、植物の光合成を抑圧する環境に制御する環境制御装置をさらに備える
条項2から5および11から14のいずれか1項に記載の植物育成装置。
 この場合、育成空間が可視光線を受ける昼間に相当する期間に、その育成空間が植物の光合成を促進する環境に制御される。他方、育成空間が可視光線を受けない夜間に相当する期間に、その育成空間が植物の光合成を抑圧する環境に制御される。通常、植物の光合成を抑圧する環境は稼働コストが低くて済むので、夜間の稼働コストを低減することができる。
条項16. 前記第1の人工光源は可視光線を発し、前記第2の人工光源は、前記第1の人工光源が発する可視光線よりも青色波長成分が少ない可視光線を発し、
 前記移動制御装置は、前記第2の人工光源が前記複数の育成空間のいずれにも人工光を供給できない待機位置に前記第2の人工光源を停止させるとともに、前記第1の人工光源を前記複数の育成空間に相対的に移動させる第1の段階と、前記第1の人工光源が前記複数の育成空間のいずれにも人工光を供給できない待機位置に前記第1の人工光源を停止させるとともに、前記第2の人工光源を前記複数の育成空間に相対的に移動させる第2の段階とを創出する
条項13に記載の植物育成装置。
 植物が十分に成長した段階では、枝葉の繁茂が必要なくなり、光合成の速度が鈍化するため、生育に必要とされる光の量は低下する。したがって、植物の育成環境を、植物の光合成を抑圧する環境に変化させることが経済的観点から好ましい。短波長(例えば青色波長)の人工光を発する光源装置は消費電力が大きく、長波長(例えば赤色波長)の人工光を発する光源装置は消費電力が小さい。したがって、植物が十分に成長する前の段階では、幅広い波長成分の可視光線を発する第1の人工光源を複数の育成空間に相対的に移動させて、各育成空間の昼間と夜間とを切り替える第1の段階にすることが好ましい。植物が十分に成長した段階では、青色波長成分が少ない人工光を発する第2の人工光源を複数の育成空間に相対的に移動させて、各育成空間の昼間と夜間とを切り替える第2の段階にすることが好ましい。これにより、植物の成長段階に応じた光源を使用することができる。植物が十分に成長する前の段階では、第2の人工光源はオフされてよく、植物が十分に成長した後の段階では、第1の人工光源はオフされてよい。しかし、各育成空間の昼間と夜間の切り替えは、いずれかの人工光源の相対移動により達成されるので、人工光源のオン・オフ切り替えの回数を減らすことができる。
条項17. 前記第1の段階では、前記複数の育成空間を、植物の光合成を促進する環境に制御し、前記第2の段階では、前記複数の育成空間を、植物の光合成を抑圧する環境に制御する環境制御装置をさらに備える
条項16に記載の植物育成装置。
 この場合、植物が十分に成長する前の段階に相当する、幅広い波長成分の可視光線を発する第1の人工光源が複数の育成空間の昼間と夜間とを切り替える第1の段階では、それらの育成空間が植物の光合成を促進する環境に制御される。他方、植物が十分に成長した段階に相当する、青色波長成分が少ない人工光を発する第2の人工光源が複数の育成空間の昼間と夜間とを切り替える第2の段階では、それらの育成空間が植物の光合成を抑圧する環境に制御される。通常、植物の光合成を抑圧する環境は稼働コストが低くて済むので、植物が十分に成長した段階の稼働コストを低減することができる。
条項18. 前記環境制御装置は、前記第1の段階と前記第2の段階において、可視光を受ける育成空間を、可視光を受けない育成空間よりも、光合成をより促進する環境に制御する
条項17に記載の植物育成装置。
 この場合、第1の段階でも第2の段階でも、昼間に相当する期間に、その育成空間が植物の光合成を促進する環境に制御される。他方、夜間に相当する期間に、その育成空間が植物の光合成を抑圧する環境に制御される。通常、植物の光合成を抑圧する環境は稼働コストが低くて済むので、夜間の稼働コストを低減することができる。
条項19. 前記人工光源が前記育成空間内の前記植物に側方から人工光を照射する
条項1から18のいずれか1項に記載の植物育成装置。
 この場合、人工光源が植物に側方から人工光を照射するので、鉛直方向に重なった多くの葉を持つ生育段階の植物の上方の葉にも下方の葉にも人工光をなるべく均等に当てることができる。
条項20. 条項1に記載の植物育成装置を使用して、植物を育成する植物育成方法であって、
 前記移動制御装置が、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させ、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを創出すること
を備える植物育成方法。
条項21. 条項2に記載の植物育成装置を使用して、植物を育成する植物育成方法であって、
 前記移動制御装置が、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させ、前記育成空間の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間の他の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを同時に創出することと、
 前記移動制御装置が、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させ、内部の植物が前記人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することと
を備える植物育成方法。
条項22. 条項7に記載の植物育成装置を使用して、植物を育成する植物育成方法であって、
 前記筐体と前記人工光源とを相対的に移動させ、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される期間を創出することと、
 前記筐体と前記人工光源とを相対的に移動させ、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない期間を創出することと
を備える植物育成方法。
L…人工光、
1,1A,1B,1C,1D,1E,81,101,101A,101B,101C,101D,111,200…植物育成装置、
2,82,102,112…栽培装置、
3…植物、4,4A,4B,4C…液肥槽、
6A,6B,6C,8A,8B,8C…育成空間、
7,77…光源ユニット、7a,77a…光源パネル(人工光源)、
7b,77b…遮熱ケース、7c,77c…遮熱隔壁、
10…養液供給システム(液肥制御システム)、
20…環境制御装置、30…移動制御装置、
60…筐体、60a…遮熱隔壁、60b…上壁(遮熱隔壁)、
61…筐体ユニット、61A…筐体、62…育成空間、
71,73,71a,73a…第1の光源パネル、
72,74,72a,74a…第2の光源パネル
90…液肥槽ユニット(液肥槽)、202A,202B…栽培ユニット

Claims (22)

  1.  植物を育成する植物育成装置であって、
     少なくとも1つの植物の地上部分が育成される少なくとも1つの育成空間と、
     前記育成空間の近傍に配置され、前記植物を生育させる人工光を発する少なくとも1つの人工光源と、
     光透過性を有する材料から形成され、前記育成空間と前記人工光源との間に介在させられた遮熱隔壁と、
     前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを創出するように、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる移動制御装置と
    を備える植物育成装置。
  2.  互いに近接して並べられた複数の前記育成空間を備え、少なくとも1つの植物の地上部分が各育成空間で育成され、
     前記人工光源は、前記複数の育成空間に共通に使用されるように配置され、
     前記移動制御装置は、前記育成空間の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間の他の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを同時に創出するとともに、内部の植物が前記人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間が変更されるように、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる
    請求項1の植物育成装置。
  3.  前記遮熱隔壁は、前記複数の育成空間の合計長さ以上の長さを有し、前記複数の育成空間の近傍に配置されて、前記複数の育成空間に沿って延びており、
     前記複数の育成空間に相対的に前記遮熱隔壁が静止した状態で、前記移動制御装置は、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる
    請求項2に記載の植物育成装置。
  4.  前記遮熱隔壁は、前記育成空間の内部で栽培される植物の地上部分の前記人工光源に向かう方向への伸長を規制する位置に配置されている
    請求項3に記載の植物育成装置。
  5.  前記人工光源を包囲する遮熱ケースを備え、
     前記遮熱ケースは、前記複数の育成空間の合計長さ以上の長さを有し、前記複数の育成空間の近傍に配置されて、前記複数の育成空間に沿って延びており、前記遮熱隔壁を有し、
    請求項3または4に記載の植物育成装置。
  6.  前記移動制御装置は、前記育成空間に相対的に前記人工光源と前記遮熱隔壁を一緒に移動させる
    請求項1または2に記載の植物育成装置。
  7.  光透過性を有する材料から形成され、前記少なくとも1つの育成空間を画定して、前記少なくとも1つの育成空間を閉鎖する少なくとも1つの筐体を備え、
     前記少なくとも1つの人工光源は、前記筐体の外部に配置され、
     前記筐体は前記遮熱隔壁を有する
    請求項1の植物育成装置。
  8.  前記移動制御装置は、前記人工光源を移動させる
    請求項7に記載の植物育成装置。
  9.  前記移動制御装置は、前記筐体を移動させる
    請求項7に記載の植物育成装置。
  10.  前記筐体の前記遮熱隔壁は、前記育成空間の内部で栽培される植物の地上部分の前記人工光源に向かう方向への伸長を規制する位置に配置されている
    請求項7から9のいずれか1項に記載の植物育成装置。
  11.  互いに近接して並べられ、複数の育成空間をそれぞれ画定して、前記複数の育成空間をそれぞれ閉鎖する複数の筐体を備え、
     前記人工光源は、前記複数の筐体に対応する複数の育成空間に共通に使用されるように配置され、
     前記移動制御装置は、前記人工光源から出力された人工光が、異なる期間に異なる育成空間に供給されるように、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させる
    請求項7から10のいずれか1項に記載の植物育成装置。
  12.  液肥が収容されるとともに、複数本の植物の根が配置される液肥槽と、
     前記液肥槽内の前記液肥の濃度と温度の少なくとも一方を制御する液肥制御システムを備え、
     前記液肥槽および前記液肥制御システムは、前記複数の筐体にそれぞれ対応する前記複数の育成空間に共通に使用されることを
    特徴とする請求項11に記載の植物育成装置。
  13.  前記少なくとも1つの人工光源は、第1の人工光源と第2の人工光源を備え、前記第1の人工光源と前記第2の人工光源は、互いに異なる波長スペクトルを持つ人工光を発し、
     前記第1の人工光源と前記第2の人工光源は、前記複数の育成空間に共通に使用されるよう配置され、
     前記移動制御装置は、各育成空間の内部の植物について、前記第1の人工光源から出力された人工光で照射される期間と、前記第2の人工光源から出力された人工光で照射される期間と、人工光で照射されない期間とを創出するように、前記複数の育成空間に相対的に前記第1の人工光源と前記第2の人工光源を移動させる
    請求項2から5,11および12のいずれか1項に記載の植物育成装置。
  14.  前記第1の人工光源は可視光線を発し、前記第2の人工光源は少なくとも紫外線を発する
    請求項13に記載の植物育成装置。
  15.  前記人工光源が可視光線を照射する育成空間を、植物の光合成を促進する環境に制御し、前記人工光源が可視光線を照射しない育成空間を、植物の光合成を抑圧する環境に制御する環境制御装置をさらに備える
    請求項2から5および11から14のいずれか1項に記載の植物育成装置。
  16.  前記第1の人工光源は可視光線を発し、前記第2の人工光源は、前記第1の人工光源が発する可視光線よりも青色波長成分が少ない可視光線を発し、
     前記移動制御装置は、前記第2の人工光源が前記複数の育成空間のいずれにも人工光を供給できない待機位置に前記第2の人工光源を停止させるとともに、前記第1の人工光源を前記複数の育成空間に相対的に移動させる第1の段階と、前記第1の人工光源が前記複数の育成空間のいずれにも人工光を供給できない待機位置に前記第1の人工光源を停止させるとともに、前記第2の人工光源を前記複数の育成空間に相対的に移動させる第2の段階とを創出する
    請求項13に記載の植物育成装置。
  17.  前記第1の段階では、前記複数の育成空間を、植物の光合成を促進する環境に制御し、前記第2の段階では、前記複数の育成空間を、植物の光合成を抑圧する環境に制御する環境制御装置をさらに備える
    請求項16に記載の植物育成装置。
  18.  前記環境制御装置は、前記第1の段階と前記第2の段階において、可視光を受ける育成空間を、可視光を受けない育成空間よりも、光合成をより促進する環境に制御する
    請求項17に記載の植物育成装置。
  19.  前記人工光源が前記育成空間内の前記植物に側方から人工光を照射する
    請求項1から18のいずれか1項に記載の植物育成装置。
  20.  請求項1に記載の植物育成装置を使用して、植物を育成する植物育成方法であって、
     前記移動制御装置が、前記育成空間に相対的に前記人工光源を移動させ、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを創出すること
    を備える植物育成方法。
  21.  請求項2に記載の植物育成装置を使用して、植物を育成する植物育成方法であって、
     前記移動制御装置が、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させ、前記育成空間の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される状態と、前記育成空間の他の1つの内部の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない状態とを同時に創出することと、
     前記移動制御装置が、前記複数の育成空間に相対的に前記人工光源を移動させ、内部の植物が前記人工光で照射される育成空間と照射されない育成空間を変更することと
    を備える植物育成方法。
  22.  請求項7に記載の植物育成装置を使用して、植物を育成する植物育成方法であって、
     前記筐体と前記人工光源とを相対的に移動させ、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射される期間を創出することと、
     前記筐体と前記人工光源とを相対的に移動させ、前記育成空間内の植物が前記人工光源から出力された人工光で照射されない期間を創出することと
    を備える植物育成方法。
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