JP2010267591A

JP2010267591A - 照明器具

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Publication number: JP2010267591A
Application number: JP2009120169A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ishiwatari; 正紀石渡; Makoto Yamada; 真山田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2029-05-18
Also published as: JP5571325B2

Abstract

【課題】照明器具において、植物の何時の成長段階においても植物の先端から根元まで好ましい強度の紫外線を照射できると共に、製造コストを低減できる。
【解決手段】照明器具１は、複数の灯具２を備え、灯具２が照射部１３と非照射部１４で構成されると共に、紫外線を照射する線状の発光部９を収納して成る。灯具２同士は、それら長手方向端においてヒンジ部３により回動自在に連接されている。複数の灯具２は、それぞれの発光部９が略直線状に配置される展開状態と、それぞれの灯具２の非照射部１４が近接することで、それぞれの灯具２が略相反する方向に光照射する折畳状態と、に切替自在である。照明器具１は、灯具２同士を回動させて紫外線の照射方向を調整することで、植物Ｐの何時の成長段階においても植物Ｐの先端から根元まで好ましい強度の紫外線を照射できる。また、複数の灯具２を１箇所にまとめて設置するので、製造コストを低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、植物育成のための紫外線を照射する照明器具に関する。

ビニールハウス等で育成されている植物は、その上方位置に設置された照明器具から、放射波長が２８０〜３８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光である紫外線を照射されることで、藻やカビの発生が抑えられる。しかし、植物が成長したとき、草丈の高くなった植物と照明器具の間隔が近接することで、過剰な紫外線が植物に照射されてしまい、葉焼け症状をもたらす。

成長した植物が照明器具と近接したとき、単純に照明器具の発光部の光出力を弱めると、植物上部の葉焼けを防ぐことができるが、地面付近の植物下部に到達する紫外線が少なくなってしまう。そのため、植物下部は、他の部分に比べて紫外線照射による生長促進や植物病害防除などの効果が小さくなる。

そこで、植物の上方位置、側方位置及び下方位置に、それぞれ上部光源、側部光源及び下部光源が設けられた照明器具が知られている（例えば、引用文献１参照）。この照明器具は、各光源の光出力を調整することで、植物の何時の成長段階においても植物の先端から根元まで好ましい強度の紫外線を照射できるので、葉焼け症状を防ぎつつ、生長促進や植物病害防除などの効果が得られる。しかし、複数の光源を複数個所に設置するので、光源設置のために多くの部材が必要となり、製造コストが増加する。

特開２００５−３２８７３４号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、植物の何時の成長段階においても植物の先端から根元まで好ましい強度の紫外線を照射できると共に、製造コストを低減できる照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、複数の灯具を備えた照明器具であって、前記灯具は、照射部と非照射部とで構成されると共に、紫外線を照射する線状の発光部を収納して成り、前記灯具同士は、それら長手方向端においてヒンジ部により回動自在に連接されており、前記複数の灯具は、それぞれの線状の発光部が略直線状に配置される展開状態と、それぞれの灯具の非照射部が近接することで、それぞれの灯具が略相反する方向に光照射する折畳状態と、に切替自在に構成されているものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の照明器具において、前記灯具の高さ位置を調整するリフター装置を備え、前記灯具は、前記線状の発光部の長手方向に沿って該発光部の側方に、反射板又は遮光板が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、灯具同士を回動させて紫外線の照射方向を調整することで、植物の何時の成長段階においても植物の先端から根元まで好ましい強度の紫外線を照射できる。また、複数の灯具を１箇所にまとめて設置するので、灯具設置のために多くの部材が必要とならず、製造コストを低減できる。

請求項２の発明によれば、灯具の高さ位置を変えることで、植物の何時の成長段階においても植物の先端から根元までより好ましい強度の紫外線を照射できる。また、反射板又は遮光板によって弱められた紫外線が灯具に近い場所にある植物に照射されるので、葉焼けを防ぐことができる。

（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係る照明器具の使用状態を示し、草丈が低い植物に使用した場合、草丈が中ぐらいの植物に使用した場合、草丈が高い植物に使用した場合の側面図。（ａ）は同照明器具の灯具の展開状態であって、反射板が灯具内に収納された状態を示す斜視図、（ｂ）は灯具の折畳状態であって、灯具から反射板が引き出された状態を示す斜視図。（ａ）は同灯具の展開状態を示す上面図、（ｂ）は同灯具の折畳状態を示す上面図。（ａ）は同上実施形態の変形例に係り、灯具の折畳状態であって反射板が灯具から分解された状態を示す斜視図、（ｂ）は灯具の折畳状態であって反射板が灯具に取り付けられた状態を示す斜視図。

図１（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図２（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る照明器具１を示す。照明器具１は、２個の長尺状の灯具２と、これら灯具２同士を繋ぐヒンジ部３と、灯具２を栽培施設であるビニールハウスやガラスハウス等の天井部４に設置するための吊り下げ部材５と、吊り下げ部材５に取り付けられるリフター装置６と、を備え、畝７に配置される植物Ｐに紫外線を照射する。照明器具１は、複数の灯具２を１箇所にまとめて設置するので、灯具２を設置するために多くの部材が必要とならず、製造コストを低減できる。なお、照明器具１は、灯具２を３個以上備えていてもよい。

ヒンジ部３は、蝶番構造をしており、軸部１６と、軸部１６を中心にして回動自在の２枚のヒンジ板１７と、を有し、各ヒンジ板１７に灯具２がそれぞれ設置され、灯具２の向きを調整できる。また、ヒンジ部３は、蝶番構造部分の摩擦によって、灯具２同士を途中まで回動させた斜めの状態でも固定可能である。

灯具２は、展開状態と折畳状態とに切替自在である。すなわち、２個の灯具２は、図１（ａ）、図２（ａ）に示されるように、ヒンジ部３のヒンジ板１７が一直線上に開くことで、それぞれの線状の発光部９が略直線状に配置された展開状態となる。また、２個の灯具２は、図１（ｃ）、図２（ｂ）に示されるように、ヒンジ部３のヒンジ板１７同士を接触させ、それぞれの灯具２の非照射部１４を近接させることで、それぞれの灯具２が略相反する方向に光照射する折畳状態となる。

灯具２は、紫外線を照射する線状の発光部９と、発光部９を保持するソケット１０と、ソケット１０が設置される筐体１１と、筐体１１に内装される２枚の反射板１２と、筐体１１の内部に設けられる電子部品（図示せず）と、を有する。灯具２同士は、それら長手方向端においてヒンジ部３により回動自在に連接されている。電子部品は、発光部９の発光を安定させるための安定器などである。筐体１１は、照射部１３と非照射部１４を有する。照射部１３は、発光部９が設置されて発光する側の面であり、非照射部１４は、照射部１３の裏側の面である。

また、灯具２は、筐体１１に収納された反射板１２を手で簡単に引き出せる構造である。具体的には、灯具２は、筐体１１内に設置されたガイドレール（図示せず）に沿って反射板１２をスライドさせて引き出して任意の位置で固定できる構造である。

吊り下げ部材５は、チェーンや紐などから成る。リフター装置６は、その内部がリール状の構造となっており、吊り下げ部材５を巻き取り又は巻き戻すことで、灯具２の高さ位置を調整できる。照明器具１は、灯具２の高さ位置を変えることで、植物Ｐの何時の成長段階においても植物Ｐの先端から根元までより好ましい強度の紫外線を照射でき、植物Ｐがトマト、ナス、キュウリの栽培及びイチゴ稚苗取り等のように、草丈の低い状態から草丈の高い状態に育つ植物である場合に特に有効である。

発光部９は、例えば、キセノンランプ、蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ、水銀灯やメタルハライドランプ等の高輝度放電灯（ＨＩＤ）が挙げられる。また、発光部９は、点光源であるキセノンランプやＬＥＤ等が用いられるとき、略直線状に並べて外観的に線状光源にして用いる。発光部９から照射される紫外線は、放射波長が２８０〜３２０ｎｍの範囲にピーク波長を有するＵＶ−Ｂ領域の光、又は放射波長が３２０〜３８０ｎｍの範囲にピーク波長を有するＵＶ−Ａ領域の光のうちの少なくとも一方である。

反射板１２は、発光部９から照射される紫外線を反射し、側面視で略放物線状となるように屈曲された板であり、全体の開口率が３０％以下となるように複数の小孔１５が形成される。なお、反射板１２は、遮光板であってもよい。遮光板は、発光部９から照射される紫外線を反射しないので、植物Ｐに照射する紫外線の強度を弱くしたいときに用いられる。

反射板１２は、取扱いを容易とするため、筐体１１から引き出し得る構成とすることが望ましい。すなわち、図２（ａ）に示されるように、反射板１２は、発光部９を中心に白抜き矢印で示す円弧方向に引き出し得る。図２（ｂ）に示されるように、反射板１２は、発光部９の側面側を覆う位置まで引き出され、発光部９から側面方向に照射される紫外線を反射板１２の小孔１５に通過させることで強度が適切に抑えられた弱い紫外線を照射することが可能となる。これにより、照明器具１は、反射板１２によって弱められた紫外線が灯具２に近い場所にある植物Ｐに照射されることになり、葉焼けを防ぐことができる。

植物Ｐは、一般的に農家が栽培している農作物全てが対象である。具体的には、トマト、ナス、キュウリ、シシトウ、ピーマン、メロン、スイカ、イチゴ等の果菜類、レタス、キャベツ、ハクサイ、チンゲンサイ、ホウレンソウ、コマツナ、シソ等の葉栽類、ゴボウ、ダイコン、ニンジン等の根菜類、大豆、エダマメ、ソラマメ、エンドウ等の豆類、キク、バラ、トルコギキョウ、カーネーション、ケイトウ等の花き類、その他として稲や茶などが挙げられる。

植物Ｐは、露地栽培、ビニールハウス栽培、ガラス温室栽培のいずれで栽培されてもよい。畝７は、植物Ｐを栽培するための培地であり、露地畑によく見られるような形状の畝である。なお、畝７は、金属や木材で作られた栽培ベンチ上に盛られる土で形成された畝、栽培ベンチ上に置かれた鉢やプランタ等であってもよい。

ここで、紫外線照射による植物病害防除の原理について説明する。ＵＶ−Ｂを植物に照射させることにより、以下のような原理に基いて病害防除がなされる。

植物病害防除の原理は、植物病害の基となる糸状菌に直接作用して菌糸の生長を抑制させて病気が広がらないようにすることである。糸状菌は、例えば、うどんこ病菌、灰色カビ病菌、炭そ病菌、ベト病菌、ススカビ病菌などである。特許文献１には、葉焼けの防止のためにＵＶ−Ｂの紫外線強度が５０μＷ／ｃｍ^２以下である紫外線を植物に照射させて、カビの発生を抑制することが記載されている。また、本発明者による室内実験において、寒天培地に接種した灰色カビ病菌や炭そ病菌に、５〜５０μＷ／ｃｍ^２のＵＶ−Ｂを照射することによって、その後の菌糸の生長が抑えられること（恒温庫で１週間培養しても菌のコロニーの大きさに変化なし）が確認されている。

次に、上記のように構成された照明器具１の使用状態に応じて形態を変える動作手順を図３（ａ）（ｂ）を加えて説明する。図１（ａ）、図３（ａ）は、灯具２が展開状態の照明器具１を示す。図１（ｂ）は、灯具２が展開状態と折畳状態の中間の状態の照明器具１を示す。図１（ｃ）、図３（ｂ）は、灯具２が折畳状態の照明器具１を示す。また、図３（ａ）（ｂ）の灰色で囲んだ領域は、照明器具１から紫外線が直接照射される領域を示す。

手順１：図１（ａ）、図３（ａ）に示されるように、植物Ｐの草丈が低いか又は天井部４の位置が高くて、照明器具１から植物Ｐまでの距離が十分にある場合、例えば、距離が１ｍ以上ある場合、灯具２を展開状態にして照射部１３を略真下に向ける。このとき、灯具２は、反射板１２を筐体１１内に収納した状態にする。また、照明器具１は、葉焼けを防ぐために灯具２の真下に植物Ｐと畝７が来ない位置に配置され、栽培施設の天井部４から吊り下げ部材５で吊るして植物Ｐの上方位置に設置される。栽培施設は、例えば、間口７ｍ、奥行き５０ｍ、高さ３．５ｍのビニールハウスを用いる。植物Ｐは、それぞれ３０ｃｍ以上の間隔をあけて、畝７に沿って略直線状に植えられている。

照明器具１の設置目的を植物病害防除とする場合、ＵＶ−Ｂにピーク波長を持つ光を照射する発光部９を使用する。そして、日中の太陽光が十分に照射される時間帯、例えば、午前１０時頃から午後３時頃までの時間帯に、植物Ｐに対して５〜５０μＷ／ｃｍ^２程度の紫外線強度で植物Ｐに光照射を行う。なお、照明器具１の設置目的を生長促進とする場合、ＵＶ−Ａにピーク波長を持つ光を照射する発光部９を使用する。

照明器具１から照射される紫外線は、照明器具１の周囲にあるほとんどの植物Ｐに直接照射される。植物Ｐは、照明器具１との距離が十分あるので、葉焼けすることなく先端から根元まで好ましい強度の紫外線が照射される。

手順２：図１（ｂ）に示されるように、植物Ｐが成長し草丈が伸びて照明器具１と植物Ｐの距離が近くなったときか、又は天井部４の高さ位置が低いために最初から照明器具１と植物Ｐの距離が近いときで、植物Ｐに照射される紫外線が５０μＷ／ｃｍ^２を超える場合、ヒンジ部３を途中まで折り曲げて灯具２を展開状態と折畳状態の中間の状態にして、照射部１３を斜め下方向に向ける。このとき、灯具２は、反射板１２を筐体１１から引き出した状態にする。照明器具１は、発光部９の側面方向に、反射板１２によって強度が抑えられた紫外線を照射すると共に、発光部９の真正面方向（畝間に沿った方向）に、反射板１２で反射されて細く遠くへ照射されるように制御された紫外線を照射する。そのため、植物Ｐは、反射板１２によって強度が抑えられた紫外線と、畝７の周囲を照らす紫外線からの漏光とが照射されるので、葉焼けすることなく紫外線が照射される。また、照射部１３が斜め下方向を向いているので、植物Ｐの先端から根元まで紫外線が照射される。

手順３：図１（ｃ）、図３（ｂ）に示されるように、植物Ｐがさらに成長し草丈が伸びて、照明器具１の設置位置が植物Ｐの草丈よりも低くなった場合、灯具２を折畳状態にして各灯具２の照射部１３を略相反する方向に向ける。このときも、灯具２は、反射板１２を筐体１１から引き出した状態にする。照明器具１は、実線矢印Ａで示す発光部９の真正面方向（畝間に沿った方向）に、反射板１２で反射された紫外線を照射する。また、点線矢印Ｂで示す発光部９の側面方向に、反射板１２の小孔１５を通過した紫外線を照射する。つまり、照明器具１から照射される紫外線は、照明器具１の周囲にあるほとんどの植物Ｐに直接照射されない。そのため、植物Ｐは、反射板１２によって強度が抑えられた紫外線と、畝７の周囲を照らす紫外線からの漏光とが照射されるので、葉焼けすることなく紫外線が照射される。また、発光部９が地面に対して略垂直に配置されているので、手順２の場合に比べてより植物Ｐの先端から根元まで紫外線が照射される。

したがって、照明器具１は、灯具２同士を回動させて紫外線の照射方向を調整することで、植物Ｐの何時の成長段階においても植物Ｐの先端から根元まで好ましい強度の紫外線を照射できる。なお、リフター装置６によって照明器具１の高さ位置を調整することで、植物Ｐに照射される紫外線の強度をさらに調整してもよい。

なお、植物Ｐの草丈が伸びると共に、畝７の間隔がある程度広い場合、例えば、間隔が１ｍ程度の場合、反射板１２を完全に引き出さずにやや広がる配光としてもよい。さらに、リフター装置６で照明器具１が植物Ｐの上方位置に配置されるように高さ位置を調整し、ヒンジ部３を途中まで折り曲げて灯具２を展開状態と折畳状態の中間の状態にしてもよい。植物Ｐは、配光が適度に広がった紫外線を斜め上方から照射されることで、適切な強度の紫外線が照射される。

次に、本実施形態の変形例に係る照明器具１の灯具２について図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。本変形例の照明器具１の灯具２１は、それぞれ別体の２枚の反射板２２を有し、これら反射板２２が筐体２４から取り外し可能とされ、器具の取扱いを容易としている。図４（ａ）は灯具２の折畳状態であって反射板２２が分解された状態の灯具２１を示し、図４（ｂ）は同折畳状態であって反射板２２が取り付けられた状態の灯具２１を示す。

ここに、反射板２２は挿し込み片２３を有し、筐体２４は照射部１３に挿し込み孔２５を有する。反射板２２が筐体２４の挿し込み孔２５に挿し込み片２３を挿し込まれることで、発光部９の長手方向に沿って、発光部９の側面側を覆う位置に固定される。このような灯具２１を有する照明器具１においても、上述の灯具２を有する照明器具１と同等の作用効果が得られる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、１つのヒンジ部で２つの灯具を連接するものを示したが、２つのヒンジ部で３つの灯具を直列に連接するものであっても構わない。

１照明器具
２、２１灯具
３ヒンジ部
６リフター装置
９発光部
１２、２２反射板
１３照射部
１４非照射部

Claims

複数の灯具を備えた照明器具であって、
前記灯具は、照射部と非照射部とで構成されると共に、紫外線を照射する線状の発光部を収納して成り、前記灯具同士は、それら長手方向端においてヒンジ部により回動自在に連接されており、
前記複数の灯具は、それぞれの線状の発光部が略直線状に配置される展開状態と、それぞれの灯具の非照射部が近接することで、それぞれの灯具が略相反する方向に光照射する折畳状態と、に切替自在に構成されていることを特徴とする照明器具。
前記灯具の高さ位置を調整するリフター装置を備え、
前記灯具は、前記線状の発光部の長手方向に沿って該発光部の側方に、反射板又は遮光板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。