JP2000316380A - 植物育成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マイクロ波ランプの点灯前に他の補助ランプを
点灯させることで、光エネルギーを無駄にすることな
く、植物に対する光強度を段階的に高めることができ、
何ら障害を招くことなく、マイクロ波ランプの強い光を
植物に照射できる植物育成装置を提供する。 【解決手段】人工光源３１は、マイクロ波ランプ３２
と、メタルハライドランプ４２とを具備して成り、人工
光源３１を点灯する際、先ずメタルハライドランプ４２
を点灯させた後、所定時間経過してからマイクロ波ラン
プ３２を点灯させるように制御する。また、マイクロ波
ランプ３２を点灯させた後に、メタルハライドランプ４
２は消灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植物に光を照射す
る人工光源を備え、該人工光源により光環境を人為的に
制御可能な植物育成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の植物育成装置で用いる人
工光源は、メタルハライドランプ等のＨＩＤランプ（高
強度放電灯）が一般的であった。ところが最近では、太
陽光に近似した連続スペクトルの可視光を得られること
や、真夏の昼間のような高光強度が得られること、熱線
が少ないこと等の理由により、マイクロ波ランプが人工
光源として注目されている。

【０００３】このようなマイクロ波ランプを人工光源と
して用いた場合、例えば植物の配置される床面積が１平
方メートルのとき、１ｋＷのマイクロ波ランプを１個点
灯させるだけで、約３０,０００ルクス（約４３０マイ
クロモル／平方メートル・秒）の照度（光量子束密度）
を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たマイクロ波ランプは、極めて短時間で非常に高い光強
度を得られるという優れた特性があるのだが、植物育成
用の場合は、この特性が逆に植物に悪影響を及ぼすおそ
れがあった。すなわち、植物の育成ステージの初期段階
（幼植物）では、点灯時において光強度が急変すること
により、光過剰による光障害を受ける場合があった。

【０００５】一般に植物は、光を受けると気孔を開いて
空気中の二酸化炭素を取り入れ、また根から水を吸い上
げて、これらを原料に光をエネルギー源として光合成を
行う。ここで光を受け始めてから気孔が全開するまで
に、通常数分から数１０分を要する。従って、光強度が
急激に高くなると気孔の開放が間に合わず、吸収された
エネルギーの蒸発による発散が阻害されて熱ストレス害
を生じる。また、放射を吸収してエネルギーが高まれ
ば、光化学的緊張を引き起こし、若い葉は抵抗性が低い
ため障害を受ける。

【０００６】従来のメタルハライドランプでは、点灯開
始後１０分から２０分かけて次第に明るくなるので、気
孔の開放に対応してうまく光強度が徐々に増加して安定
値に至っていたが、マイクロ波ランプは、瞬時（３秒か
ら５秒）に明るくなる。そのため、実際に植物が光強度
の急変に応答できず、光障害を受けてしまうおそれがあ
った。

【０００７】そこで、本出願人は、特願平９−３４５０
７６号により、光強度の強いマイクロ波ランプを用いつ
つ、植物に照射する光量を任意の値に調整することので
きる植物育成装置を提案している。これは、マイクロ波
ランプから出た光が植物に到達するまでの光路上に減光
装置を配置し、該減光装置により光量を任意の値に減じ
ることができるものであるが、光を遮光するために光エ
ネルギーが無駄になり、また、電気的に作動させる減光
装置が別途必要でコストが嵩むものであった。

【０００８】本発明は、以上のような従来技術が有する
問題点に着目してなされたもので、マイクロ波ランプの
点灯前に他の補助ランプを点灯させることで、光エネル
ギーを無駄にすることなく、植物に対する光強度を段階
的に高めることができ、何ら障害を招くことなく、マイ
クロ波ランプの強い光を植物に照射できる植物育成装置
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に
存する。 ［１］植物に光を照射する人工光源（３１）を備え、該
人工光源（３１）により光環境を人為的に制御可能な植
物育成装置（３０）において、前記人工光源（３１）
は、マイクロ波ランプ（３２）と、他の補助ランプ（４
２）とを具備して成り、前記人工光源（３１）を点灯す
る際、先ず前記補助ランプ（４２）を点灯させた後、所
定時間経過してから前記マイクロ波ランプ（３２）を点
灯させるように制御することを特徴とする植物育成装置
（３０）。

【００１０】［２］前記人工光源（３１）を点灯する
際、先ず前記補助ランプ（４２）を点灯させた後、所定
時間経過してから前記マイクロ波ランプ（３２）を点灯
させ、その後に前記補助ランプ（４２）だけ消灯させる
ように制御することを特徴とする［１］記載の植物育成
装置（３０）。

【００１１】［３］前記人工光源（３１）を点灯する
際、先ず前記補助ランプ（４２）を点灯させた後、所定
時間経過してから前記マイクロ波ランプ（３２）を点灯
させ、該マイクロ波ランプ（３２）を点灯させている間
中、前記補助ランプ（４２）を継続して点灯させるよう
に制御することを特徴とする［１］記載の植物育成装置
（３０）。

【００１２】［４］前記マイクロ波ランプ（３２）と補
助ランプ（４２）とを、互いの照射光が混合された状態
で植物に照射される状態に配置したことを特徴とする
［３］記載の植物育成装置（３０）。

【００１３】［５］前記マイクロ波ランプ（３２）と補
助ランプ（４２）とをそれぞれ複数個ずつ備え、各ラン
プの点灯個数を変えて光環境を調整することを特徴とす
る［３］または［４］記載の植物育成装置（３０）。

【００１４】［６］前記補助ランプ（４２）は、メタル
ハライドランプであることを特徴とする［１］，
［２］，［３］，［４］または［５］記載の植物育成装
置（３０）。

【００１５】次に前述した解決手段に基づく作用を説明
する。本発明に係る植物育成装置（３０）によれば、人
工光源（３１）を点灯する際には、先ず補助ランプ（４
２）を点灯させた後、所定時間経過してからマイクロ波
ランプ（３２）を点灯させる。

【００１６】ここで補助ランプ（４２）は、一般に点灯
してから徐々に光強度が高くなって安定するものであ
り、マイクロ波ランプ（３２）の如く急激に光強度が高
まることはない。また、両者の点灯後安定してからの光
強度を比べてみても、一般にはマイクロ波ランプ（３
２）の方が格段に高いといえる。

【００１７】従って、先ず補助ランプ（４２）の比較的
弱い光で植物を慣らしてから、マイクロ波ランプ（３
２）の光を照射することで、光エネルギーを無駄にする
ことなく、植物に対する光強度を段階的に高めることが
でき、植物の気孔の開き具合に対応させるようにして、
適切な強度の光を植物に照射することができる。

【００１８】例えば、前記人工光源（３１）を点灯する
際、先ず補助ランプ（４２）を点灯させた後、所定時間
経過してからマイクロ波ランプ（３２）を点灯させ、そ
の後に補助ランプ（４２）だけ消灯させるように制御し
てもよい。かかる場合、補助ランプ（４２）は一時的に
点灯させるだけであり、消費電力を節約することができ
る。なお、マイクロ波ランプ（３２）の点灯だけでも十
分な光強度が得られる。

【００１９】また、前記人工光源（３１）を点灯する
際、先ず補助ランプ（４２）を点灯させた後、所定時間
経過してからマイクロ波ランプ（３２）を点灯させ、該
マイクロ波ランプ（３２）を点灯させている間中、前記
補助ランプ（４２）を継続して点灯させるように制御し
てもよい。

【００２０】かかる場合、マイクロ波ランプ（３２）の
スペクトルに、別の補助ランプ（４２）のスペクトルが
組み合わさることにより、青色光、赤色光、および遠赤
色光の比を、より自然光に近づけることができる。

【００２１】ここで前記マイクロ波ランプ（３２）と補
助ランプ（４２）とを、互いの照射光が混合された状態
で植物に照射される状態に配置すれば、両ランプ（３
２，４２）のスペクトルが均等に混じり合った光を得る
ことができる。

【００２２】また、前記マイクロ波ランプ（３２）と補
助ランプ（４２）とを、それぞれ複数個ずつ備えるよう
にして、各ランプ（３２，４２）の点灯個数を変えて光
環境を調整してもよい。この場合、予め設置された両ラ
ンプ（３２，４２）のそれぞれの点灯個数を任意に変え
るだけで、植物の具体的な特性に応じて照射光中の分光
分布を調整でき、併せて全体の光強度も適宜調整するこ
とができる。

【００２３】さらに、発明者らの調査研究の結果、前記
マイクロ波ランプ（３２）の照射光に、前記補助ランプ
（４２）としてメタルハライドランプの照射光を混合さ
せた場合、自然光に比べてマイクロ波ランプ（３２）に
多少不足する青色光や遠赤色光を、前記メタルハライド
ランプで十分に補うことができることが判明した。従っ
て、自然光の種々相のスペクトルに極めて近似した光を
得ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明を代
表する各種実施の形態を説明する。図１〜図９は本発明
の第１実施の形態を示している。図１に示すように、植
物育成装置１０は、箱型の機本体１０ａ内に育成室２
０、光源室３０、それに機械室５０を備え、前記育成室
２０内に温度や湿度を調整した空気を循環させて環境要
因を人為的に制御し、植物の生育試験を行う装置であ
る。本発明の根幹を成す人工光源３１は、光源室３０に
配設されている。

【００２５】育成室２０は植物を育成する部屋であり、
その底面部は機本体１０ａの底面壁と平行な床板２１か
らなり、上面部は機本体１０ａの上面壁と平行な天井板
２３からなる。育成室２０の周囲は、機本体１０ａの外
壁や仕切板２５で囲われている。床板２１下は、育成室
２０内へ調整済みの空気を吹き出す吹出空間２０ａとな
っており、植物を植えた鉢等は床板２１上に載置する。

【００２６】床板２１には、その全域に多数の吹出孔２
２が開設されている。一方、天井板２３には、光源室３
０側の人工光源３１を挿通させる複数の開口部２４が開
設されている。ここで各開口部２４内には、それぞれ対
応する人工光源３１の下端開口（光照射部位）側を挿通
させて育成室２０内側へ突出させ、開口部２４の内周縁
と光反射笠３７，４８の外周との間に、リング状の隙間
を生じさせている。この隙間が、育成室２０内の空気を
室外に排出するための吸込孔となる。

【００２７】光源室３０は、前記天井板２３上に位置
し、育成室２０内を循環した空気を室外へ排出するため
の空気吸込空間ともなっている。この光源室３０内に
は、前述したように一部育成室２０側へも突出する人工
光源３１が配設されている。人工光源３１は植物に光を
照射し、光環境を人為的に制御することができるもので
ある。

【００２８】人工光源３１は、プラズマ現象により瞬時
に発光可能なマイクロ波ランプ３２と、他の補助ランプ
として選択されたメタルハライドランプ４２とを具備し
て成る。マイクロ波ランプ３２とメタルハライドランプ
４２とは、互いの照射光が混合された状態で、床板２１
上の植物に照射されるように配置されている。

【００２９】マイクロ波ランプ３２は、太陽光に近似し
た連続スペクトルの可視光を発すると共に、日本におけ
る真夏の昼間のような高光強度が得られ、かつ熱線が少
ないという特性を有している。図４に示すように、マイ
クロ波ランプ３２は、マイクロ波電子管としてのマグネ
トロン３４と、マイクロ波を受けると発光する発光バル
ブ３５を有し、ユニットとして構成されている。

【００３０】マグネトロン３４とそのランプ駆動回路
（図示せず）は、ハウジング３３に収納されており、ハ
ウジング３３の底面部下側に発光バルブ３５が支持され
ている。ランプ駆動回路は、３２０ボルトの単相交流か
ら３．５〜４．２キロボルトの直流高電圧を生成する回
路である。マグネトロン３４は、ランプ駆動回路から直
流高電圧が印加されると発振し、電子流を速度変調した
マイクロ波を生成するものであり、ここでは、周波数
２．４５ＧＨｚのマイクロ波が発生するようになってい
る。

【００３１】発光バルブ３５は、石英ガラス製の球管内
に硫黄等の有極分子を封入して成り、マイクロ波を受け
ると、硫黄等の有極分子が加熱されてプラズマ状態にな
り、プラズマ発光するものである。発光バルブ３５は、
円筒状のマイクロ波遮蔽スクリーン３６で囲まれてお
り、その外側には、発光バルブ３５を囲むように拡径し
つつ開口する光反射笠３７が配設されている。

【００３２】マイクロ波遮蔽スクリーン３６の基端はハ
ウジング３３内に連通しており、前記マグネトロン３４
から出力されたマイクロ波は、導波管３４ａを通ってマ
イクロ波遮蔽スクリーン３６の基端から発光バルブ３５
に伝送されるようになっている。マイクロ波遮蔽スクリ
ーン３６は、マイクロ波が外部に漏れないように電磁遮
蔽する機能を果たすものである。また、ハウジング３３
内には、冷却空気をマグネトロン３４に向けて送り込む
冷却器３８も設けられている。

【００３３】図９は、マイクロ波ランプ３２と自然光
（太陽光）の分光エネルギー分布を比較したグラフであ
る。ここで自然光は、地表において最も高い頻度で得ら
れる色温度の太陽光とする。このグラフから分かるよう
に、マイクロ波ランプ３２の分光エネルギー分布は、太
陽光に近似した連続スペクトルを有しているが、自然光
に比べてＵＶＡ領域紫外光（３２０〜４００ｎｍ）や青
紫色光（４００〜４５０ｎｍ）や遠赤色光（７００〜８
５０ｎｍ）の波長域の光が不足している。

【００３４】メタルハライドランプ４２は高圧水銀ラン
プの一種であり、図５に示すように、外球４３内に石英
発光管４４が支持され、電極４５、バイメタルスイッチ
４６、口金４７等から構成されている。石英発光管４４
内には水銀の他に金属ハロゲン化物（メタルハライド）
が添加されており、これら金属蒸気中の放電による発光
を主に利用したランプである。図６，７に示すように、
メタルハライドランプ４２の口金４７を装着する光反射
笠４８付きのソケット４９は、機本体１０ａの天井に配
設されている。

【００３５】このようなメタルハライドランプ４２は、
石英発光管４４内に添加する発光金属の種類によって分
光分布等の種類が異なり、その代表的なものがＤｙ−Ｔ
ｌ−Iｎ系ランプと、Ｓｎ系ランプである。Ｄｙ−Ｔｌ
−Iｎ系ランプは５４３ｎｍに強い輝線を有し、Ｓｎ系
ランプは遠赤色光域のエネルギー比が大きいランプであ
る。

【００３６】詳しく言えば、Ｄｙ−Ｔｌ−Iｎ系ランプ
は、石英発光管４４内に水銀、アルゴンの他に、ジスプ
ロシウム、タリウム等のハロゲン化物を封入したランプ
である。Ｄｙ−Ｔｌ−Iｎ系ランプの発光効率は水銀ラ
ンプの約１．５倍あり、演色性は平均演色評価数Ｒａが
９０程度に達する。具体的には例えば、ＢＯＣランプ
（登録商標）等が知られている。

【００３７】Ｄｙ−Ｔｌ−Iｎ系ランプの分光エネルギ
ー分布は、一般には広い可視領域にわたる豊富な連続ス
ペクトルと、５４３ｎｍの強いタリウムラインによって
象徴される。連続スペクトルは、主にＤｙによる無数の
ラインスペクトルの集まりから成り、この光源に高演色
の特性を与えている。ただし、自然光に比べて遠赤色光
（７００〜８５０ｎｍ）の波長域の光は相当不足してい
る。

【００３８】一方、Ｓｎ系ランプは、ハロゲン化錫（Ｓ
ｎI，ＳｎＢｒ）の分子発光による連続スペクトルを利
用したランプである。Ｓｎ系ランプの発光効率は水銀ラ
ンプと同程度であるが、演色性は平均演色評価数Ｒａが
９２程度に達する。具体的には例えば、陽光ランプ（登
録商標）等が知られている。

【００３９】本実施の形態では、メタルハライドランプ
４２として、Ｓｎ系ランプを採用している。図１１に示
すように、Ｓｎ系であるメタルハライドランプ４２の分
光エネルギー分布は、沃化錫の分子発光による広い可視
領域にわたる連続スペクトルに象徴され、遠赤色光（７
００〜８５０ｎｍ）の波長域の光が十分にある。

【００４０】マイクロ波ランプ３２とメタルハライドラ
ンプ４２は、それぞれ互いの照射光が混合された状態
で、床板２１上の植物に照射されるように配設されてい
る。具体的には図２に示すように、両ランプは、略水平
な機本体１０ａの上面壁に、４×４のマトリックス状に
配設されている。

【００４１】図２の例では、四角形がマイクロ波ランプ
３２であり、その外側にある丸形がメタルハライドラン
プ４２となっている。このような配置の他に、例えば、
行または列ごとに同一種類のランプで揃えて、一行また
は一列おきに交互に両ランプ列を並べるように配置して
もよい。なお、当然マトリックス状に限られるものでは
なく、放射状等に配置してもかまわない。

【００４２】図３に示す制御装置６０は、人工光源３１
や後述する機械室５０内の各種機器を集中管理するもの
であり、インターフェース，ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等
から構成されたマイクロコンピューターから成る。この
制御装置６０によって、前記人工光源３１を点灯する
際、先ず前記メタルハライドランプ４２が点灯した後、
所定時間経過してから前記マイクロ波ランプ３２が点灯
するように制御される。

【００４３】制御装置６０には、前記マイクロ波ランプ
３２やメタルハライドランプ４２の他に、第１スイッチ
６１、第２スイッチ６２、タイマ設定部６３、点灯時間
設定部６４、それに点灯個数選択部６５がそれぞれ接続
されている。なお、制御装置６０は、機本体１０ａの側
壁外部に設けられている。

【００４４】第１スイッチ６１は、前記人工光源３１を
点灯させるためのものであり、かかる第１スイッチ６１
が手動または自動的にＯＮとなった際、図８に示すよう
に、先ずメタルハライドランプ４２が点灯するように設
定されている。第２スイッチ６２は、前記第１スイッチ
６１がＯＮとなった時、すなわちメタルハライドランプ
４２が点灯した時から所定時間経過後に自動的にＯＮと
なり、今度はマイクロ波ランプ３２を点灯させるもので
ある。

【００４５】ここで所定時間とは、メタルハライドラン
プ４２が点灯してから最大光強度に達するまでに要する
時間であり、具体的には１０数分位である。かかる所定
時間は、タイマ設定部６３によって任意に調整できるよ
うになっている。点灯時間設定部６４は、メタルハライ
ドランプ４２が継続して点灯する時間を任意に調整する
ものである。本実施の形態では、この点灯時間設定部６
４により、マイクロ波ランプ３２が点灯した後にメタル
ハライドランプ４２が直ぐ消灯するように予め設定され
ている。

【００４６】また、点灯個数選択部６５は、両ランプ３
２，４２のそれぞれの点灯個数を変えて、光環境を適宜
調整するものである。ただし、本実施の形態では、メタ
ルハライドランプ４２は、マイクロ波ランプ３２の点灯
後に消灯するため、両ランプ３２，４２のそれぞれのス
ペクトルを混合した光環境を考慮する必要はあまりな
い。

【００４７】また、前記光源室３０の一端側は機械室５
０の上端側に連通し、機械室５０の下端側は前記吹出空
間２０ａに連通している。これら一続きに連通した空間
は、前記開口部２４から排出された空気を光源室３０内
を通して吹出孔２２まで循環させる空気循環経路を形成
している。なお、光源室３０と機械室５０の間には、空
気中の塵や埃を除去するエアーフィルター２６が介装さ
れている。

【００４８】機械室５０内には、空気の温度や湿度を調
整して一定方向に送る空気調整装置が配設されている。
ここで空気調整装置は具体的には、送風機５１、冷却コ
イル５２、電気ヒータ５３、および加湿ノズル５４を組
合せてなる。これら送風機５１等、空気調整装置の構成
装置の稼動は制御装置６０（図３参照）により制御され
ている。なお、空気調整装置は前述した構成に限定され
るものではなく、例えば加湿ノズル５４を除いて構成し
てもかまわない。

【００４９】次に作用を説明する。前記植物育成装置１
０によれば、人工光源３１を点灯するために、図３中の
第１スイッチ６１をＯＮにすると、先ずメタルハライド
ランプ４２が点灯する。図８に示すように、メタルハラ
イドランプ４２は点灯してから徐々に光強度が高くなっ
て安定するものであり、マイクロ波ランプ３２の如く急
激に光強度が高まることはない。また、両ランプ３２，
４２の点灯後安定してからの光強度を比べてみても、マ
イクロ波ランプ３２の方が格段に高い。

【００５０】前記メタルハライドランプ４２の点灯開始
時から所定時間が経過すると、図３中の制御装置６０の
制御によって、今度は第２スイッチ６２が自動的にＯＮ
となり、マイクロ波ランプ３２が点灯する。ここでの所
定時間は、予めタイマ設定部６３によって任意に調整で
き、前記メタルハライドランプ４２が点灯してから最大
光強度に達するまでに要する１０数分程度に設定されて
いる。

【００５１】マイクロ波ランプ３２は点灯開始時から３
秒〜５秒程度で最大限の光強度に到達する。例えば、植
物の配置される床面積が１平方メートルのとき、１ｋＷ
のマイクロ波ランプ３２を１個点灯させると、点灯開始
後数秒で約３０,０００ルクス（約４３０マイクロモル
／平方メートル・秒）の照度（光量子束密度）になる。

【００５２】マイクロ波ランプ３２からの強い光は、前
述したようにメタルハライドランプ４２が点灯してから
所定時間経過後に植物に照射される。このように、先ず
メタルハライドランプ４２の比較的弱い光で植物を慣ら
してから、マイクロ波ランプ３２の光を照射すること
で、光エネルギーを無駄にすることなく、植物に対する
光強度を段階的に高めることができる。従って、植物の
気孔が十分に開く前に、強い光が植物に照射されること
がなく、葉の組織を損傷したり、葉温が上昇して障害の
起こることがない。

【００５３】また、本実施の形態では、図３中の点灯時
間設定部６４によって、前記マイクロ波ランプ３２が点
灯した後にメタルハライドランプ４２が直ぐ消灯するよ
うに予め設定されている。かかる場合、図８に示すよう
に、メタルハライドランプ４２は一時的に点灯させるだ
けであり、消費電力を節約することができる。なお、図
９に示すように、マイクロ波ランプ４２の点灯だけで
も、太陽光に近似した連続スペクトルで十分な光強度を
得ることができる。

【００５４】また、図１に示すように、前記両ランプ３
２，４２は、それらの光反射笠３７，４８の下端開口側
が天井板２３の開口部２４を挿通して育成室２０内側へ
突出している。そのため、照射光が天井板２３を透過す
ることなく、植物に直接照射することが可能となる。ま
た、反射笠３２の下端開口が育成室２０内に表れるた
め、天井板２３を何ら開閉することなく、両ランプ３
２，４２を育成室２０内から交換したり、点検すること
が容易である。

【００５５】また、植物育成装置１０内における空気
は、先ず機械室５０内の冷却コイル５２や電気ヒータ５
３により所望の温度に調整され、加湿ノズル５４により
所望の湿度に調整された状態で、送風機５１の稼動によ
り育成室２０下方の吹出空間２０ａへ送られる。この調
整済の空気は、育成室２０の床板２１の全域にある多数
の吹出孔２２を通って育成室２０内へ吹き出される。

【００５６】一方、育成室２０の天井板２３上方にある
光源室３０は、前記送風機５１の稼動により陰圧になっ
ており、育成室２０内の空気は、天井板２３にある開口
部２４から室外へ吸気され排出される。それにより、育
成室２０内における温度や湿度等の環境要因の分布を良
好に維持することができ、育成室２０内の環境要因の不
均一に基づく植物の生育のバラツキを防ぐことができ
る。

【００５７】光源室３０の一端側は機械室５０の上端側
に連通し、機械室５０の下端側は吹出空間２０ａに連通
しており、これら一続きに連通した空間は空気循環経路
をなす。すなわち、天井板２３の吸込孔２４から育成室
２０外へ排出された空気は、そのまま光源室３０内に導
入されてここを通過し、再び機械室５０内の冷却コイル
５２や電気ヒータ５３により所望の温度に調整される等
して、吹出空間２０ａ側へと循環する。

【００５８】このように光源室３０も空気循環経路の一
部となるから、光源室３０内の両ランプから生じる余分
な熱は、たえず空気循環経路を流れる空気と共に光源室
３０外へ放出され、余分な熱は空気調整装置の主として
冷却コイル５２によって冷却される。従って、光源室３
０専用の冷凍機を特に設ける必要がなく、コストを抑え
ることができ、また、育成室２０と光源室３０との空気
の温度もほぼ等しくなるため、結露の発生も確実に防止
することができる。

【００５９】図１０〜図１２は本発明の第２実施の形態
を示している。本実施の形態では、前記人工光源３１を
点灯する際、先ず前記メタルハライドランプ４２を点灯
させた後、所定時間経過してから前記マイクロ波ランプ
３２を点灯させる点は、前記第１実施の形態と同一であ
るが、図１０に示すように、前記マイクロ波ランプ３２
を点灯させている間中、前記メタルハライドランプ４２
も継続して点灯させるように制御するものである。

【００６０】このようにメタルハライドランプ４２が継
続して点灯する時間は、図３中の点灯時間設定部６４に
より任意に調整することができる。この点灯時間設定部
６４により、本実施の形態では、マイクロ波ランプ３２
が消灯した後に、続いてメタルハライドランプ４２も消
灯するように予め設定されている。なお、第１実施の形
態と同種の部位には同一符号を付して重複した説明を省
略する。

【００６１】以上のような本実施の形態によれば、図１
１に示すように、マイクロ波ランプの点灯中そのスペク
トルに、メタルハライドランプ４２のスペクトルが組み
合わさることにより、人工光源３１の光をより自然光に
近づけることができる。図２に示すように、マイクロ波
ランプ３２とメタルハライドランプ４２とは、互いの照
射光が混合された状態で植物に照射されるよう配置され
ているので、両ランプ３２，４２のスペクトルが均等に
混じり合った光を得ることができる。

【００６２】詳しく言えば、マイクロ波ランプ３２とメ
タルハライドランプ４２の互いの照射光が略同率に混合
されることにより、図１１に示すように、自然光の種々
相のスペクトルに極めて近似した混合光を得ることがで
きる。すなわち、自然光に比べてマイクロ波ランプ３２
に多少不足する青色光（４５０ｎｍ付近）や遠赤色光
（７００〜８５０ｎｍ）を、メタルハライドランプ４２
で十分に補うことができ、青色光／赤色光、赤色光／遠
赤色光の比を、より自然光に近づけることができる。

【００６３】また、図２に示すように、前記マイクロ波
ランプ３２とメタルハライドランプ４２とは、それぞれ
８個ずつ備えてあるが、各ランプ３２，４２の点灯個数
を変えて光環境を調整してもよい。ここで各ランプ３
２，４２の点灯個数は、図３中の点灯個数選択部６５に
よって任意に設定することができる。

【００６４】それにより、予め設置された両ランプ３
２，４２のそれぞれの点灯個数を任意に変えるだけで、
植物の具体的な特性に応じて照射光中の分光分布を調整
でき、併せて全体の光強度も適宜調整することができ
る。具体的には例えば、前記マイクロ波ランプ３２に対
してメタルハライドランプ４２の点灯個数を略２倍程度
に設定すると、図１２に示すような混合光を得ることが
できる。

【００６５】なお、本発明に係る植物育成装置は、前述
した実施の形態に係る具体的構成に限定されるものでは
ない。例えば、メタルハライドランプ４２としてＳｎ系
ランプを採用したが、Ｄｙ−Ｔｌ−Iｎ系ランプを採用
したり、あるいは両者を組み合わせてもよい。

【００６６】Ｄｙ−Ｔｌ−Iｎ系ランプによれば、５３
０ｎｍ付近以下の短波長側の光を補うことができる。も
ちろん補助ランプは、メタルハライドランプに限られる
ものではなく、他の水銀ランプやナトリウムランプ、蛍
光灯、白熱灯、ＬＥＤランプ等を採用してもよい。

【００６７】また、前記天井板２３を透光性のあるガラ
ス板から構成し、人工光源３１を挿通させる開口部２４
を設けることなく、ランプ３１は光源室３０内にとど
め、ガラス板に多数の吸込孔を開設するようにしてもよ
い。また、両ランプ３２，４２の具体的な数や配置は、
図２に示す例に限られるものではない。

【００６８】

【発明の効果】本発明に係る植物育成装置によれば、人
工光源を点灯する際、先ず補助ランプを点灯させた後、
所定時間経過してからマイクロ波ランプを点灯させるか
ら、補助ランプの比較的弱い光で植物を慣らしてから、
マイクロ波ランプの光を照射することになり、光エネル
ギーを無駄にすることなく、植物に対する光強度を段階
的に高めることができる。それにより、急激に強い光が
当たって葉の組織が損傷するような事態を防止すること
ができる。

【００６９】また、マイクロ波ランプを点灯させた後
に、補助ランプだけ消灯させるように制御すれば、補助
ランプは一時的に点灯させるだけであり、消費電力を節
約することができる。また、マイクロ波ランプを点灯さ
せている間中、補助ランプを継続して点灯させるように
制御すれば、マイクロ波ランプのスペクトルに、別の補
助ランプのスペクトルが組み合わさることにより、より
自然光に近づけることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
内部構造を示す正面図である。

【図２】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源を構成するランプの配置を示す平面図である。

【図３】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源と制御装置等を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源を構成するマイクロ波ランプを拡大して示す正
面図である。

【図５】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源を構成するメタルハライドランプを拡大して示
す正面図である。

【図６】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源を構成するランプの取付状態を示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源を示す断面図である。

【図８】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源における光強度と時間との関係を示すグラフで
ある。

【図９】本発明の第１実施の形態に係る植物育成装置の
人工光源を構成するマイクロ波ランプと自然光の分光エ
ネルギー分布を比較したグラフである。

【図１０】本発明の第２実施の形態に係る植物育成装置
の人工光源における光強度と時間との関係を示すグラフ
である。

【図１１】本発明の第２実施の形態に係る植物育成装置
の人工光源を構成する両ランプの混合光を示すグラフで
ある。

【図１２】本発明の第２実施の形態に係る植物育成装置
の人工光源を構成する両ランプの混合比率を変えた混合
光を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…植物育成装置 １０ａ…機本体 ２０…育成室 ２０ａ…吹出空間 ２１…床板 ２３…天井板 ２４…開口部 ３０…光源室 ３１…人工光源 ３２…マイクロ波ランプ ３３…ハウジング ３５…発光バルブ ４２…メタルハライドランプ ４４…石英発光管 ５０…機械室 ６０…制御装置 ６１…第１スイッチ ６２…第２スイッチ ６３…タイマ設定部 ６４…点灯時間設定部 ６５…点灯個数選択部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】植物に光を照射する人工光源を備え、該人
   工光源により光環境を人為的に制御可能な植物育成装置
   において、 前記人工光源は、マイクロ波ランプと、他の補助ランプ
   とを具備して成り、 前記人工光源を点灯する際、先ず前記補助ランプを点灯
   させた後、所定時間経過してから前記マイクロ波ランプ
   を点灯させるように制御することを特徴とする植物育成
   装置。
2. 【請求項２】前記人工光源を点灯する際、先ず前記補助
   ランプを点灯させた後、所定時間経過してから前記マイ
   クロ波ランプを点灯させ、その後に前記補助ランプだけ
   消灯させるように制御することを特徴とする請求項１記
   載の植物育成装置。
3. 【請求項３】前記人工光源を点灯する際、先ず前記補助
   ランプを点灯させた後、所定時間経過してから前記マイ
   クロ波ランプを点灯させ、該マイクロ波ランプを点灯さ
   せている間中、前記補助ランプを継続して点灯させるよ
   うに制御することを特徴とする請求項１記載の植物育成
   装置。
4. 【請求項４】前記マイクロ波ランプと補助ランプとを、
   互いの照射光が混合された状態で植物に照射される状態
   に配置したことを特徴とする請求項３記載の植物育成装
   置。
5. 【請求項５】前記マイクロ波ランプと補助ランプとをそ
   れぞれ複数個ずつ備え、各ランプの点灯個数を変えて光
   環境を調整することを特徴とする請求項３または４記載
   の植物育成装置。
6. 【請求項６】前記補助ランプは、メタルハライドランプ
   であることを特徴とする請求項１，２，３，４または５
   記載の植物育成装置。