JP2012125204A - Lighting device for plant cultivation and plant cultivation system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress decline of the efficiency of irradiation with solar light when plants are cultivated with both artificial light and solar light.SOLUTION: A cultivation unit 3 includes: a frame body 10 whose top is open; artificial light irradiation parts 20 for applying artificial light to cultivation plants stored in the frame body 10 from the upper side of the frame body 10; and support parts 30 for supporting the artificial light irradiation parts 20 to the frame body 10. The artificial light irradiation parts 20 include a first irradiation body 21, a second irradiation body 22 and a third irradiation body 23 each of which has a plate-shaped radiation plate and a light emission part. The artificial light irradiation parts are supported in the frame body 10 by the support parts 30 in such a way that solar light can pass through the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23. The inclination of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 can be adjusted according to the altitude of the sun.

Description

本発明は、農作物等の植物の栽培に用いられる植物栽培用の照明装置等に関し、特に、太陽光および人工光を併用した植物栽培システムで用いられる植物栽培用の照明装置等に関する。   The present invention relates to a lighting device for plant cultivation used for cultivation of plants such as agricultural crops, and more particularly to a lighting device for plant cultivation used in a plant cultivation system using sunlight and artificial light in combination.

近年、自然条件の変動に左右されない農業環境づくりとして、栽培環境の光、温度、湿度、炭酸ガス濃度など、植物成長に影響を及ぼす各種条件を制御して、農作物などの植物を生産する植物工場などが実用化されつつある。
そして、このような植物工場における植物の栽培に際して、自然光(太陽光)と人工光とを併用するものが存在する(特許文献1〜3参照)。
In recent years, plant factories that produce plants such as crops by controlling various conditions that affect plant growth, such as light, temperature, humidity, and carbon dioxide concentration in the cultivation environment, to create an agricultural environment that is not affected by changes in natural conditions Etc. are being put to practical use.
And in cultivation of a plant in such a plant factory, what uses natural light (sunlight) and artificial light together exists (refer patent documents 1-3).

特開2007−259796号公報JP 2007-259796 A 特開2008−182951号公報JP 2008-182951 A 特開2008−092859号公報JP 2008-092859 A

しかしながら、人工光と太陽光とを併用しようとした場合、人工光の照明装置を、被照射体である植物と太陽光の光源である太陽との間に配置せざるを得ないことから、照明装置によって太陽光が遮られ、植物に照射される太陽光のエネルギー量にロスが生じる懸念があった。また、照明装置によって太陽光が遮られた箇所と遮られなかった箇所とで、植物が受けるエネルギー量に違いが生じ、その発育が不揃いになる懸念があった。   However, when artificial light and sunlight are used in combination, the artificial light illumination device must be placed between the plant that is the object to be irradiated and the sun that is the light source of sunlight. There was a concern that sunlight was blocked by the device, and that the amount of sunlight irradiated to the plant was lost. Moreover, there is a concern that the amount of energy received by the plant differs between the place where the sunlight is blocked by the lighting device and the place where the sunlight is not blocked, resulting in uneven growth.

本発明は、人工光と太陽光とを併用して植物を栽培する場合に、太陽光の照射効率が低下するのを抑制することを目的とする。   An object of this invention is to suppress that the irradiation efficiency of sunlight falls, when planting together using artificial light and sunlight.

本発明によれば、下記[1]〜[20]に係る発明が提供される。
[1]植物に太陽光および人工光を併用して照射する植物栽培において、人工光の照射に用いられる植物栽培用の照明装置であって、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第1熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように第1熱伝導性板材に取り付けられた第1発光部とを備えた第1照射体と、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第2熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように第2熱伝導性板材に取り付けられた第2発光部とを備え、第2熱伝導性板材が第1熱伝導性板材と空間を隔てて対向するように配置された第2照射体と
を含む植物栽培用の照明装置。
[2]第1熱伝導性板材の表裏面および第2熱伝導性板材の表裏面が、太陽光を反射する材料で構成されることを特徴とする[1]記載の植物栽培用の照明装置。
[3]第1熱伝導性板材および第2熱伝導性板材は、それぞれが屈曲した断面形状を有していることを特徴とする[1]または[2]記載の植物栽培用の照明装置。
[4]植物に対する第1照射体の取付角度および第2照射体の取付角度を調整する調整機構をさらに含むことを特徴とする[1]乃至[3]のいずれか記載の植物栽培用の照明装置。
[5]調整機構は、第1照射体および第2照射体を連動させて取付角度の調整を行うことを特徴とする[4]記載の植物栽培用の照明装置。
[6]太陽光を拡散させて植物に照射する拡散部材をさらに含むことを特徴とする[1]乃至[5]のいずれか記載の植物栽培用の照明装置。
[7]拡散部材は、第1照射体および第2照射体の上方に配置されることを特徴とする[6]記載の植物栽培用の照明装置。
[8]第1熱伝導性板材および第2熱伝導性板材はそれぞれ矩形状の形状を有し、
第1照射体において、第1発光部は第1熱伝導性板材の下方に長手方向に沿って取り付けられる複数の半導体発光素子で構成され、
第2照射体において、第2発光部は第2熱伝導性板材の下方に長手方向に沿って取り付けられる複数の半導体発光素子で構成されること
を特徴とする[1]乃至[7]のいずれか記載の植物栽培用の照明装置。
[9]第1熱伝導性板材および第2熱伝導性板材はそれぞれ矩形状の形状を有し、
第1照射体において、第1発光部は第1熱伝導性板材の下方に、可動できる状態で取り付けられる複数の半導体発光素子で構成され、
第2照射体において、第2発光部は第2熱伝導性板材の下方に、可動できる状態で取り付けられる複数の半導体発光素子で構成されること
を特徴とする[1]乃至[8]のいずれか記載の植物栽培用の照明装置。
[10]第1照射体および第2照射体を連動して回転させることで、第1の照射体と第2の照射体とが空間を隔てて配置される開状態と、第1の照射体の一部と第2の照射体の一部とが重ねて配置される閉状態とを設定する設定手段をさらに含むことを特徴とする[1]乃至[9]のいずれか記載の植物栽培用の照明装置。
According to the present invention, the inventions according to the following [1] to [20] are provided.
[1] In plant cultivation in which a plant is irradiated with sunlight and artificial light in combination, an illumination device for plant cultivation used for irradiation of artificial light,
A first heat conductive plate material made of a plate material having heat conductivity and having front and back surfaces, and a first light emitting unit attached to the first heat conductive plate material so that the light irradiation direction faces downward. A first illuminator provided;
A second heat conductive plate made of a plate having heat conductivity and having front and back surfaces, and a second light emitting part attached to the second heat conductive plate so that the direction of light irradiation faces downward. A lighting device for plant cultivation, comprising: a second irradiator disposed so that the second thermally conductive plate member faces the first thermally conductive plate member with a space therebetween.
[2] The lighting device for plant cultivation according to [1], wherein the front and back surfaces of the first heat conductive plate material and the front and back surfaces of the second heat conductive plate material are made of a material that reflects sunlight. .
[3] The lighting device for plant cultivation according to [1] or [2], wherein each of the first heat conductive plate material and the second heat conductive plate material has a bent cross-sectional shape.
[4] The plant cultivation illumination according to any one of [1] to [3], further including an adjustment mechanism for adjusting an attachment angle of the first irradiation body and an attachment angle of the second irradiation body with respect to the plant. apparatus.
[5] The plant cultivation lighting device according to [4], wherein the adjustment mechanism adjusts the mounting angle by interlocking the first irradiation body and the second irradiation body.
[6] The plant cultivation lighting device according to any one of [1] to [5], further including a diffusion member that diffuses sunlight and irradiates the plant.
[7] The lighting device for plant cultivation according to [6], wherein the diffusing member is disposed above the first irradiator and the second irradiator.
[8] Each of the first heat conductive plate and the second heat conductive plate has a rectangular shape,
In the first irradiator, the first light emitting portion is composed of a plurality of semiconductor light emitting elements attached along the longitudinal direction below the first thermally conductive plate material,
In any one of [1] to [7], in the second irradiator, the second light-emitting portion includes a plurality of semiconductor light-emitting elements attached along the longitudinal direction below the second thermally conductive plate. A lighting device for plant cultivation.
[9] The first heat conductive plate and the second heat conductive plate each have a rectangular shape,
In the first irradiating body, the first light emitting unit is composed of a plurality of semiconductor light emitting elements attached in a movable state below the first thermally conductive plate,
In any one of [1] to [8], in the second irradiator, the second light emitting unit is configured by a plurality of semiconductor light emitting elements that are movably attached below the second thermally conductive plate. A lighting device for plant cultivation.
[10] An open state in which the first irradiation body and the second irradiation body are arranged with a space therebetween by rotating the first irradiation body and the second irradiation body in conjunction with each other, and the first irradiation body The plant cultivation apparatus according to any one of [1] to [9], further including setting means for setting a closed state in which a part of the second irradiation body and a part of the second irradiation body are arranged to overlap each other Lighting equipment.

[11]植物に太陽光および人工光を併用して照射する植物栽培において、人工光の照射に用いられる植物栽培用の照明装置であって、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された熱伝導性板材と、光の照射方向が熱伝導性板材の面に沿うように熱伝導性板材に取り付けられた発光部とを、それぞれが備えた複数の照射体と、
複数の照射体にそれぞれ設けられた発光部による光の照射方向が下方を向くように、複数の照射体を支持する支持部と
を含む植物栽培用の照明装置。
[12]複数の照射体にそれぞれ設けられた熱伝導性板材の表裏面が、太陽光を反射する材料で構成されることを特徴とする[11]記載の植物栽培用の照明装置。
[13]支持部は、複数の照射体の取付角度を調整することで、複数の照射体にそれぞれ設けられた発光部からの光の照射方向を調整することを特徴とする[11]または[12]記載の植物栽培用の照明装置。
[14]支持部は、複数の照射体を連動して回転させることで、複数の照射体が相互に空間を隔てて配置される開状態と、複数の照射体が相互に重ねて配置される閉状態とを設定することを特徴とする[11]乃至[13]のいずれか記載の植物栽培用の照明装置。
[15]複数の照射体にそれぞれ設けられた発光部は、赤色光を出射する赤色半導体発光素子を備えることを特徴とする[11]乃至[14]のいずれか記載の植物栽培用の照明装置。
[16]複数の照射体にそれぞれ設けられた発光部は、さらに青色光を出射する青色半導体発光素子を備えることを特徴とする[15]記載の植物栽培用の照明装置。
[11] In plant cultivation in which a plant is irradiated with sunlight and artificial light in combination, an illumination device for plant cultivation used for irradiation of artificial light,
A thermally conductive plate material composed of a plate material having thermal conductivity and front and back surfaces, and a light emitting portion attached to the thermally conductive plate material so that the light irradiation direction is along the surface of the thermally conductive plate material, A plurality of irradiating bodies each provided,
An illuminating device for plant cultivation, comprising: a support unit that supports a plurality of irradiation bodies so that the light irradiation direction of the light emitting units provided on each of the plurality of irradiation bodies faces downward.
[12] The illuminating device for plant cultivation according to [11], wherein the front and back surfaces of the thermally conductive plate provided on each of the plurality of irradiating bodies are made of a material that reflects sunlight.
[13] The support unit adjusts the irradiation direction of light from the light emitting units respectively provided on the plurality of irradiation bodies by adjusting the mounting angle of the plurality of irradiation bodies [11] or [11] 12] The lighting apparatus for plant cultivation of description.
[14] The support unit rotates the plurality of irradiation bodies in conjunction with each other, so that the plurality of irradiation bodies are arranged with a space therebetween, and the plurality of irradiation bodies are arranged to overlap each other. The lighting device for plant cultivation according to any one of [11] to [13], wherein a closed state is set.
[15] The illuminating device for plant cultivation according to any one of [11] to [14], wherein the light emitting units provided in each of the plurality of irradiation bodies include a red semiconductor light emitting element that emits red light. .
[16] The illuminating device for plant cultivation according to [15], wherein the light emitting units provided in each of the plurality of irradiation bodies further include a blue semiconductor light emitting element that emits blue light.

[17]植物に太陽光および人工光を併用して照射する植物栽培で用いられる植物栽培装置において、
栽培される植物を収容する栽培容器と、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第1熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように第1熱伝導性板材に取り付けられた第1発光部とを備え、栽培容器の上方に配置された第1照射体と、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第2熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように第2熱伝導性板材に取り付けられた第2発光部とを備え、栽培容器の上方において、第2熱伝導性板材が第1熱伝導性板材と空間を隔てて対向するように配置された第2照射体と
を含む植物栽培装置。
[18]太陽光を透過する壁部を備え、内部には栽培容器、第1照射体および第2照射体を収容する栽培室をさらに含むことを特徴とする[17]記載の植物栽培装置。
[19]第1照射体および第2照射体を連動して回転させることで、第1の照射体と第2の照射体とが空間を隔てて配置される開状態と、第1の照射体の一部と第2の照射体の一部とが重ねて配置される閉状態とを設定する設定手段をさらに含むことを特徴とする[17]または[18]記載の植物栽培装置。
[20]植物に対する第1照射体および第2照射体の取付角度を調整することで、第1照射体と第2照射体との間において太陽光が通過する空間の大きさを変更する変更手段をさらに含むことを特徴とする[17]乃至[19]のいずれか記載の植物栽培装置。
[17] In a plant cultivation apparatus used in plant cultivation in which plants are irradiated with sunlight and artificial light in combination,
A cultivation container for accommodating the plant to be cultivated;
A first heat conductive plate material made of a plate material having heat conductivity and having front and back surfaces, and a first light emitting unit attached to the first heat conductive plate material so that the light irradiation direction faces downward. A first irradiator disposed above the cultivation container,
A second heat conductive plate made of a plate having heat conductivity and having front and back surfaces, and a second light emitting part attached to the second heat conductive plate so that the direction of light irradiation faces downward. A plant cultivation apparatus comprising a second irradiator disposed so that the second thermally conductive plate is opposed to the first thermally conductive plate with a space above the cultivation container.
[18] The plant cultivation apparatus according to [17], further including a wall that transmits sunlight, and further including a cultivation room that houses the cultivation container, the first irradiation body, and the second irradiation body.
[19] By rotating the first irradiator and the second irradiator in conjunction with each other, an open state in which the first irradiator and the second irradiator are arranged with a space therebetween, and the first irradiator The plant cultivation apparatus according to [17] or [18], further comprising setting means for setting a closed state in which a part of the second irradiation body and a part of the second irradiation body are arranged to overlap each other.
[20] Changing means for changing the size of the space through which sunlight passes between the first and second irradiation bodies by adjusting the attachment angles of the first and second irradiation bodies to the plant. The plant cultivation apparatus according to any one of [17] to [19], further including:

本発明によれば、人工光と太陽光とを併用して植物を栽培する場合に、太陽光の照射効率が低下するのを抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when cultivating a plant using artificial light and sunlight together, it can suppress that the irradiation efficiency of sunlight falls.

太陽光人工光併用型の植物栽培システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a plant cultivation system of sunlight artificial light combined use type. 実施の形態1における栽培ユニットの構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of the cultivation unit in Embodiment 1. FIG. (a)、(b)は、実施の形態1における第1照射体の構成の一例を示す斜視図である。(A), (b) is a perspective view which shows an example of a structure of the 1st irradiation body in Embodiment 1. FIG. (a)、(b)は、第1照射体の構成の一例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating an example of a structure of a 1st irradiation body. (a)〜(c)は、実施の形態1における第1照射体〜第3照射体の動作の一例を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating an example of operation | movement of the 1st irradiation body-3rd irradiation body in Embodiment 1. FIG. (a)〜(c)は、時刻および季節と太陽の位置との関係を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating the relationship between time and a season, and the position of the sun. (a)は栽培ユニットのx方向と北の方角とを一致させる第1の配置を示す図であり、(b)は栽培ユニットのy方向と北の方角とを一致させる第2の配置を示す図である。(A) is a figure which shows the 1st arrangement | positioning which makes the x direction and north direction of a cultivation unit correspond, (b) is a figure which shows the 2nd arrangement which makes the y direction and cultivation direction of a cultivation unit correspond. is there. 図7(a)に示す第1の配置を採用した場合における、植物の栽培過程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cultivation process of a plant in the case of employ | adopting the 1st arrangement | positioning shown to Fig.7 (a). 図7(b)に示す第2の位置を採用した場合における、植物の栽培過程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cultivation process of a plant in the case of employ | adopting the 2nd position shown in FIG.7 (b). (a)〜(c)は、実施の形態1における第1照射体の他の構成例を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating the other structural example of the 1st irradiation body in Embodiment 1. FIG. 図10(a)〜(c)に示す第1照射体をXI方向からみた正面図である。It is the front view which looked at the 1st irradiation object shown in Drawing 10 (a)-(c) from the XI direction. 実施の形態2における栽培ユニットの構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of the cultivation unit in Embodiment 2. FIG. (a)、(b)は、実施の形態2における第1照射体の構成の一例を示す斜視図である。(A), (b) is a perspective view which shows an example of a structure of the 1st irradiation body in Embodiment 2. FIG. (a)〜(d)は、実施の形態2における第1照射体〜第3照射体の動作の一例を説明するための図である。(A)-(d) is a figure for demonstrating an example of operation | movement of the 1st irradiation body-3rd irradiation body in Embodiment 2. FIG. (a)〜(c)は、実施の形態2の栽培ユニットを用いた場合における、栽培植物の栽培過程の一例を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows an example of the cultivation process of a cultivated plant in the case of using the cultivation unit of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の栽培ユニットの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the cultivation unit of Embodiment 2. FIG. (a)、(b)は、実施の形態2における第1照射体の他の構成の一例を示す斜視図である。(A), (b) is a perspective view which shows an example of the other structure of the 1st irradiation body in Embodiment 2. FIG. (a)〜(d)は、実施の形態2における第1照射体のさらに他の構成の一例を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows an example of the further another structure of the 1st irradiation body in Embodiment 2. FIG. 図18に示す第1照射体の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the 1st irradiation body shown in FIG.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態が適用される太陽光人工光併用型の植物栽培システム1の構成の一例を示す図である。
この植物栽培システム1は、例えばビニルシートやガラスなど、太陽光を透過する壁部を備え内部には空間が形成される栽培室2と、人工光を照射する機能を有し、栽培室2の内部に配置される複数の栽培ユニット3とを備えている。ここで、各栽培ユニット3には、それぞれ、栽培植物4を植栽した栽培容器5が収容されている。なお、栽培室2内では、図示しない空調設備等によって、栽培植物4の栽培条件に適した温度調整および湿度調整が施されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a plant cultivation system 1 of a combined use type with sunlight and artificial light to which the present embodiment is applied.
The plant cultivation system 1 has a function of irradiating artificial light with a cultivation room 2 having a wall portion that transmits sunlight, such as a vinyl sheet and glass, and a space inside. It has a plurality of cultivation units 3 arranged inside. Here, each cultivation unit 3 accommodates a cultivation container 5 in which a cultivation plant 4 is planted. In the cultivation room 2, temperature adjustment and humidity adjustment suitable for the cultivation conditions of the cultivated plant 4 are performed by an air conditioner or the like (not shown).

図2は、実施の形態1における栽培ユニット3の構成の一例を示す斜視図である。
植物栽培用の照明装置の一例としての栽培ユニット3は、図1に示す栽培容器5を内部に積載するための枠体10と、枠体10に収容される栽培容器5に植栽された栽培植物4に人工光を照射するための人工光照射部20と、人工光照射部20を枠体10に支持させるための支持部30とを備えている。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the cultivation unit 3 in the first embodiment.
The cultivation unit 3 as an example of a lighting device for plant cultivation includes a frame 10 for loading the cultivation container 5 shown in FIG. 1 and a cultivation planted in the cultivation container 5 accommodated in the frame 10. An artificial light irradiation unit 20 for irradiating the plant 4 with artificial light and a support unit 30 for supporting the artificial light irradiation unit 20 on the frame 10 are provided.

これらのうち、枠体10は、例えばコの字状の断面を有しており、矩形状の形状を有しその上面に栽培容器5を搭載する底部10cと、底部10cの一辺から上方に立ち上がる第1壁部10aと、底部10cの一辺から上方に立ち上がり且つ第1壁部10aに対向する第2壁部10bとを備えている。ここで、第1壁部10aの上部には、4つの貫通孔すなわち第1壁部第1孔11a、第1壁部第2孔12a、第1壁部第3孔13aおよび第1壁部第4孔14aが設けられている。一方、第2壁部10bの上部にも、4つの貫通孔すなわち第2壁部第1孔11b、第2壁部第2孔12b、第2壁部第3孔13bおよび第2壁部第4孔14bが設けられている。そして、第1壁部第1孔11aと第2壁部第1孔11bとが対向し、第1壁部第2孔12aと第2壁部第2孔12bとが対向し、第1壁部第3孔13aと第2壁部第3孔13bとが対向し、第1壁部第4孔14aと第2壁部第4孔14bとが対向するようになっている。   Among these, the frame 10 has, for example, a U-shaped cross section, has a rectangular shape, and rises upward from one side of the bottom 10c and the bottom 10c on which the cultivation container 5 is mounted. A first wall portion 10a and a second wall portion 10b that rises upward from one side of the bottom portion 10c and faces the first wall portion 10a are provided. Here, in the upper part of the first wall portion 10a, there are four through holes, that is, a first wall portion first hole 11a, a first wall portion second hole 12a, a first wall portion third hole 13a, and a first wall portion. Four holes 14a are provided. On the other hand, the upper portion of the second wall portion 10b also includes four through holes, that is, the second wall portion first hole 11b, the second wall portion second hole 12b, the second wall portion third hole 13b, and the second wall portion fourth. A hole 14b is provided. The first wall portion first hole 11a and the second wall portion first hole 11b face each other, the first wall portion second hole 12a and the second wall portion second hole 12b face each other, and the first wall portion. The third hole 13a and the second wall portion third hole 13b face each other, and the first wall portion fourth hole 14a and the second wall portion fourth hole 14b face each other.

なお、以下の説明においては、栽培ユニット3において、底部10cからみて第1壁部10aおよび第2壁部10bが設けられている側に沿う方向(図中右斜め上に向かう方向)をx方向と称する。また、底部10cからみて第1壁部10aおよび第2壁部10bが設けられていない側に沿う方向(図中左斜め上に向かう方向)をy方向と称する。さらに、図中下方から上方に向かう方向をz方向と称する。したがって、本実施の形態の栽培ユニット3では、枠体10の底部10cからみてz方向側すなわち上方に、人工光照射部20が位置していることになる。   In the following description, in the cultivation unit 3, the direction along the side on which the first wall portion 10a and the second wall portion 10b are provided as viewed from the bottom portion 10c (the direction toward the upper right in the figure) is the x direction. Called. In addition, a direction along the side where the first wall portion 10a and the second wall portion 10b are not provided when viewed from the bottom portion 10c (a direction toward the upper left in the figure) is referred to as a y direction. Furthermore, the direction from the lower side to the upper side in the figure is referred to as the z direction. Therefore, in the cultivation unit 3 of the present embodiment, the artificial light irradiation unit 20 is located on the z-direction side, that is, above the bottom 10c of the frame body 10.

また、人工光照射部20は、枠体10の底部10cからみてz方向(上方)であって、第1壁部10aと第2壁部10bとの間に配置される、第1照射体21、第2照射体22、および第3照射体23を備えている。複数の照射体の一例としての第1照射体21〜第3照射体23は、共通の構成を有しており、それぞれが後述するように底部10c側に向けて人工光を照射する機能を有している。また、これら第1照射体21〜第3照射体23は、それぞれが長方形の板状構造を有しており、その長辺側がx方向に沿い、その短辺側がz方向に沿うように配置されている。そして、これら第1照射体21〜第3照射体23はy方向に並べて配置されており、第1壁部10aの内面側には第1照射体21の表面が対向し、第1照射体21の裏面には第2照射体22の表面が対向し、第2照射体22の裏面には第3照射体23の表面が対向し、第3照射体23の裏面には第2壁部10bの内面側が対向するようになっている。   The artificial light irradiation unit 20 is arranged in the z direction (upward) when viewed from the bottom 10c of the frame body 10, and is disposed between the first wall portion 10a and the second wall portion 10b. The second irradiator 22 and the third irradiator 23 are provided. The first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 as an example of a plurality of irradiating bodies have a common configuration, and each has a function of irradiating artificial light toward the bottom 10c side as will be described later. is doing. Further, each of the first to third irradiators 21 to 23 has a rectangular plate-like structure, and is arranged such that its long side is along the x direction and its short side is along the z direction. ing. The first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 are arranged side by side in the y direction, and the surface of the first irradiating body 21 is opposed to the inner surface side of the first wall portion 10a. The surface of the second irradiation body 22 faces the back surface of the second irradiation body 22, the surface of the third irradiation body 23 faces the back surface of the second irradiation body 22, and the back surface of the third irradiation body 23 has the second wall portion 10b. The inner surfaces are opposed to each other.

さらに、調整機構、設定手段あるいは変更手段の一例としての支持部30は、枠体10に設けられた第1壁部第1孔11aおよび第2壁部第1孔11bを貫通するように取り付けられた第1支持体31と、第1壁部第2孔12aおよび第2壁部第2孔12bを貫通するように取り付けられた第2支持体32と、第1壁部第3孔13aおよび第2壁部第3孔13bを貫通するように取り付けられた第3支持体33と、第1壁部第4孔14aおよび第2壁部第4孔14bを貫通するように取り付けられた第4支持体34とを有している。これら第1支持体31〜第4支持体34は、それぞれが棒状あるいは線状の金属材等で構成されており、それぞれがy方向に沿うように配置されている。そして、これら第1支持体31〜第4支持体34は、第1照射体21〜第3照射体23のそれぞれに設けられた貫通孔(詳細は後述する)を介して、第1照射体21〜第3照射体23を支持している。
また、支持部30は、これら第1支持体31〜第4支持体34のそれぞれに複数個(この例では後述するように6個)ずつ取り付けられ、第1支持体31〜第4支持体34によって支持される第1照射体21〜第3照射体23の姿勢を規制するための規制部材35をさらに備えている。
Furthermore, the support part 30 as an example of an adjustment mechanism, a setting means, or a change means is attached so that the 1st wall part 1st hole 11a provided in the frame 10 and the 2nd wall part 1st hole 11b may be penetrated. The first support 31, the second support 32 attached so as to pass through the first wall portion second hole 12a and the second wall portion second hole 12b, the first wall portion third hole 13a and the second wall portion 13a. The third support 33 attached so as to penetrate the second wall part third hole 13b, and the fourth support attached so as to penetrate the first wall part fourth hole 14a and the second wall part fourth hole 14b. And a body 34. Each of the first support body 31 to the fourth support body 34 is made of a rod-like or linear metal material or the like, and is arranged along the y direction. And these 1st support bodies 31-the 4th support body 34 are the 1st irradiation bodies 21 through the through-hole (it mentions later for details) provided in each of the 1st irradiation bodies 21-the 3rd irradiation bodies 23. -The 3rd irradiation body 23 is supported.
Further, a plurality of support portions 30 are attached to each of the first support body 31 to the fourth support body 34 (six in this example as will be described later), and the first support body 31 to the fourth support body 34. Is further provided with a regulating member 35 for regulating the postures of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 supported by.

次に、第1照射体21〜第3照射体23の構成について説明を行うが、上述したように第1照射体21〜第3照射体23は共通の構成を有していることから、ここでは、第1照射体21を例として説明を行う。   Next, although the structure of the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 is demonstrated, since the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 have a common structure as mentioned above, here Now, the first irradiator 21 will be described as an example.

図3および図4は、第1照射体21の構成の一例を示している。これらのうち、図3(a)は第1照射体21を表面側(図2における第1壁部10a側)からみた場合の斜視図であり、図3(b)は第1照射体21を裏面側(図2における第2照射体22側)からみた場合の斜視図である。また、図4(a)は図3(a)、図3(b)における第1照射体21のIVA−IVA断面図であり、図4(b)は第1照射体21を図4(a)におけるIVB方向からみた正面図である。   3 and 4 show an example of the configuration of the first irradiation body 21. FIG. Among these, FIG. 3A is a perspective view when the first irradiator 21 is viewed from the front surface side (the first wall portion 10a side in FIG. 2), and FIG. It is a perspective view at the time of seeing from the back surface side (2nd irradiation body 22 side in FIG. 2). 4A is a cross-sectional view of the first irradiation body 21 taken along the line IVA-IVA in FIGS. 3A and 3B, and FIG. 4B shows the first irradiation body 21 in FIG. It is the front view seen from the IVB direction in).

本実施の形態において、第1照射体21は、電流の供給に伴って発光する発光部200と、発光部200が取り付けられるとともに発光部200の発光に伴って発生する熱を放出するための放熱板210とを有している。   In the present embodiment, the first irradiator 21 has a light emitting unit 200 that emits light when current is supplied, and heat dissipation that is attached to the light emitting unit 200 and that releases heat generated by the light emission of the light emitting unit 200. Plate 210.

これらのうち、放熱板210は、その長辺側がx方向に沿い、その短辺側がz方向に沿う長方形状の金属板で構成されている。また、本実施の形態の放熱板210の表裏面には、太陽光を反射するための反射層が設けられている。このような反射層としては、例えば金属板の表裏面を鏡面加工する態様や、金属板の表裏面に白色樹脂等を形成する態様などが挙げられる。なお、金属板の表裏面を鏡面加工する態様を採用した場合には、さらにその上に透明な樹脂からなる保護層を設けてもよい。また、放熱板210の四隅には、放熱板210の表裏面を貫通する放熱板第1孔211、放熱板第2孔212、放熱板第3孔213、および放熱板第4孔214が設けられている。ここで、本実施の形態では、相対的に上方に位置する放熱板第1孔211および放熱板第3孔213がz方向に延びる長孔で構成されるのに対し、相対的に下方に位置する放熱板第2孔212および放熱板第4孔214が円孔で形成されている。そして、第1照射体21を栽培ユニット3(図2参照)に取り付けた際には、放熱板第1孔211には第1支持体31が、放熱板第2孔212には第2支持体32が、放熱板第3孔213には第3支持体33が、放熱板第4孔214には第4支持体34が、それぞれ貫通するようになっている。なお、本実施の形態において、放熱板第1孔211および放熱板第3孔213の短径は、第1支持体31および第3支持体33の外径よりも大きく設定され、放熱板第2孔212および放熱板第4孔314の内径は、第2支持体32および第4支持体34の外径よりも大きく設定されている。   Among these, the heat radiating plate 210 is configured by a rectangular metal plate whose long side is along the x direction and whose short side is along the z direction. Moreover, the reflective layer for reflecting sunlight is provided in the front and back of the heat sink 210 of this Embodiment. Examples of such a reflective layer include a mode in which the front and back surfaces of a metal plate are mirror-finished, and a mode in which a white resin or the like is formed on the front and back surfaces of the metal plate. In addition, when the aspect which mirror-finishes the front and back of a metal plate is employ | adopted, you may provide the protective layer which consists of transparent resin further on it. The four corners of the heat radiating plate 210 are provided with a heat radiating plate first hole 211, a heat radiating plate second hole 212, a heat radiating plate third hole 213, and a heat radiating plate fourth hole 214 that penetrate the front and back surfaces of the heat radiating plate 210. ing. Here, in the present embodiment, the heat sink first hole 211 and the heat sink third hole 213 positioned relatively upward are configured by elongated holes extending in the z direction, but are positioned relatively lower. The heat sink second hole 212 and the heat sink fourth hole 214 are formed as circular holes. And when the 1st irradiation body 21 was attached to the cultivation unit 3 (refer FIG. 2), the 1st support body 31 is in the heat sink 1st hole 211, and the 2nd support body in the heat sink 2nd hole 212. 32, the third support 33 passes through the third heat sink plate 213, and the fourth support 34 passes through the fourth heat sink hole 214. In the present embodiment, the short diameters of the heat sink first hole 211 and the heat sink third hole 213 are set larger than the outer diameters of the first support 31 and the third support 33, and the heat sink second The inner diameters of the hole 212 and the heat sink fourth hole 314 are set larger than the outer diameters of the second support body 32 and the fourth support body 34.

また、発光部200は、放熱板210の表面側且つ−z方向(下方)側端部に、x方向に沿って取り付けられている。この発光部200は、x方向に沿って並べて配置される複数個の発光チップ201と、内部に配線(図示せず)が形成され、一方の面にはこれら複数の発光チップ201が実装されるとともに、裏側となる他方の面には放熱板210が取り付けられる配線基板202とを有している。   The light emitting unit 200 is attached to the surface side of the heat radiating plate 210 and the end on the −z direction (downward) side along the x direction. The light emitting unit 200 includes a plurality of light emitting chips 201 arranged side by side along the x direction and wiring (not shown) formed therein, and the plurality of light emitting chips 201 are mounted on one surface. In addition, a wiring board 202 to which the heat sink 210 is attached is provided on the other surface which is the back side.

発光部200を構成する各発光チップ201は、半導体発光素子(Light Emitting Diode:LED)を含む所謂サイドビュー型のパッケージ構造を有しており、樹脂等で構成されたパッケージ部2010と、パッケージ部2010に対しx方向に沿って並べて取り付けられた、第1LED2011、第2LED2012、および第3LED2013とを有している。そして、各発光チップ201は、それぞれに設けられた第1LED2011〜第3LED2013がそれぞれ−z方向側を向くように、配線基板202を介して放熱板210に取り付けられている。パッケージ部2010の高さは、太陽光を妨げないように、3mm以下、望ましくは、1mm以下、更に、望ましくは0.6mm以下が良い。太陽光を受けるパッケージ部2010の外装は、光を反射する材質で構成することが好ましく、白色の高反射率の樹脂材料が適している。また、パッケージ部2010の光取り出し表面には、レンズなどを用い、植物育成に適した放射角度を調整することが望ましい。また、パッケージ部2010は、照明の条件にあわせた構造を選択できる。例えば、放熱板形状を変更することで遮光面積がやや増加するが、発光効率が高く、安価なトップビュー型のパッケージを搭載することも好ましい。強い光が必要な場合は、1ワット以上の電力を投入できる所謂パワーパッケージを搭載することが好適である。   Each light emitting chip 201 constituting the light emitting unit 200 has a so-called side view type package structure including a semiconductor light emitting element (LED), and includes a package unit 2010 made of a resin and the like, and a package unit The first LED 2011, the second LED 2012, and the third LED 2013 are attached to the 2010 side by side along the x direction. And each light emitting chip 201 is attached to the heat sink 210 via the wiring board 202 so that the first LED 2011 to the third LED 2013 provided on each light emitting chip 201 face the −z direction side. The height of the package portion 2010 is 3 mm or less, preferably 1 mm or less, and more preferably 0.6 mm or less so as not to disturb sunlight. The exterior of the package unit 2010 that receives sunlight is preferably made of a material that reflects light, and a white, highly reflective resin material is suitable. Further, it is desirable to use a lens or the like on the light extraction surface of the package unit 2010 to adjust the radiation angle suitable for plant growth. In addition, the package unit 2010 can select a structure in accordance with illumination conditions. For example, the light shielding area is slightly increased by changing the shape of the heat sink, but it is also preferable to mount an inexpensive top view type package with high luminous efficiency. When strong light is required, it is preferable to mount a so-called power package that can supply power of 1 watt or more.

これにより、第1照射体21を栽培ユニット3(図2参照)に取り付けた際には、第1照射体21に設けられた各発光チップ201より、−z方向側すなわち下方に向けて光が出射される。ここで、本実施の形態では、第1LED2011および第3LED2013が植物のクロロフィルの吸収波長に対応する発光波長600〜700nm近辺の赤色光を出射するようになっており、特に、植物育成に好ましい660nm近辺の赤色光を出射するもので構成した。また、第2LED2012がクロロフィルの他の吸収波長に対応する450nm近辺の青色光を出射するようになっている。ただし、これに限られるものではなく、第1LED2011〜第3LED2013のすべてを、660nm近辺の赤色光を出射するもので構成もよい。また、緑、黄色、赤外などの他の色(LED)を加えてもよい。
そして、発光層の材質は、例えば赤色光については、発光効率の高いAlGaAs系、AlGaInP系等の半導体結晶を用いた発光素子が好適であり、特に、高効率のAlGaInP系が好ましい。一方、例えば青色光については、InGaN系が好適である。半導体発光素子は、素子の温度が上昇すると、発光効率が低下するため、放熱性の良い環境が重要である。また、LEDと蛍光体とを組み合わせたものを使用してもかまわない。
Thereby, when attaching the 1st irradiation body 21 to the cultivation unit 3 (refer FIG. 2), light is directed toward the -z direction side, ie, downward, from each light emitting chip 201 provided in the 1st irradiation body 21. Emitted. Here, in the present embodiment, the first LED 2011 and the third LED 2013 emit red light having an emission wavelength of 600 to 700 nm corresponding to the absorption wavelength of chlorophyll of the plant, and particularly near 660 nm which is preferable for plant growth. The one that emits red light. The second LED 2012 emits blue light in the vicinity of 450 nm corresponding to another absorption wavelength of chlorophyll. However, the present invention is not limited to this, and all of the first LED 2011 to the third LED 2013 may be configured to emit red light around 660 nm. Moreover, you may add other colors (LED), such as green, yellow, and infrared.
As the material of the light emitting layer, for example, for red light, a light emitting element using a semiconductor crystal such as an AlGaAs type or AlGaInP type having a high luminous efficiency is preferable, and a high efficiency AlGaInP type is particularly preferable. On the other hand, for blue light, for example, an InGaN system is suitable. A semiconductor light-emitting element has an excellent environment for heat dissipation because its luminous efficiency decreases as the temperature of the element increases. Moreover, you may use what combined LED and fluorescent substance.

また、本実施の形態において、例えば第1照射体21が第1照射体として機能するとき、第1照射体21に設けられた放熱板210が第1熱伝導性板材として機能するとともに、第1照射体21に設けられた発光部200が第1発光部として機能することになる。この場合において、第2照射体22あるいは第3照射体23が第2照射体として機能することになり、第2照射体22あるいは第3照射体23に設けられた放熱板210が第2熱伝導性板材として機能するとともに、第2照射体22あるいは第3照射体23に設けられた発光部200が第2発光部として機能することになる。   Moreover, in this Embodiment, when the 1st irradiation body 21 functions as a 1st irradiation body, for example, while the heat sink 210 provided in the 1st irradiation body 21 functions as a 1st heat conductive board material, 1st The light emitting unit 200 provided in the irradiation body 21 functions as the first light emitting unit. In this case, the second irradiating body 22 or the third irradiating body 23 functions as the second irradiating body, and the heat radiating plate 210 provided on the second irradiating body 22 or the third irradiating body 23 has the second heat conduction. The light emitting part 200 provided on the second irradiation body 22 or the third irradiation body 23 functions as the second light emitting part.

図5は、図2に示す栽培ユニット3における人工光照射部20と支持部30との関係を説明するための図である。なお、図5において、第3支持体33は第1支持体31の背後に隠れており、第4支持体34は第2支持体32の背後に隠れている。   FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the artificial light irradiation unit 20 and the support unit 30 in the cultivation unit 3 shown in FIG. 2. In FIG. 5, the third support 33 is hidden behind the first support 31, and the fourth support 34 is hidden behind the second support 32.

例えば第1支持体31において、第1照射体21の前後、第2照射体22の前後、および第3照射体23の前後には、それぞれ規制部材35が取り付けられている。これら規制部材35は、第1照射体21〜第3照射体23のそれぞれに設けられた孔(例えば第1照射体21では放熱板第1孔211)の短径よりも大きな外径を有しており、それぞれが第1支持体31に対して固定されている。
また、例えば第2支持体32において、第1照射体21の前後、第2照射体22の前後、および第3照射体23の前後にも、それぞれ規制部材35が取り付けられている。これら規制部材35は、第1照射体21〜第3照射体23のそれぞれに設けられた孔(例えば第1照射体21では放熱板第2孔212)の内径よりも大きな外径を有しており、それぞれが第2支持体32に対して固定されている。
なお、詳細については説明しないが、第3支持体33および第4支持体34にも、それぞれ6個の規制部材35が取り付けられている。
For example, in the first support 31, regulating members 35 are attached to the front and rear of the first irradiation body 21, the front and rear of the second irradiation body 22, and the front and rear of the third irradiation body 23, respectively. These restricting members 35 have an outer diameter larger than the short diameter of the holes (for example, the first holes 211 of the heat radiating plate in the first irradiation body 21) provided in each of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23. Each of them is fixed to the first support 31.
Further, for example, in the second support body 32, the regulating members 35 are attached to the front and rear of the first irradiation body 21, the front and rear of the second irradiation body 22, and the front and rear of the third irradiation body 23, respectively. These regulating members 35 have outer diameters larger than the inner diameters of the holes provided in each of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 (for example, the heat radiation plate second hole 212 in the first irradiation body 21). Each of them is fixed to the second support 32.
Although not described in detail, the six support members 35 are also attached to the third support body 33 and the fourth support body 34, respectively.

また、本実施の形態では、第2支持体32および第4支持体34が枠体10(図2参照)に固定されて取り付けられているのに対し、第1支持体31および第3支持体33は、枠体10に対しy方向および−y方向にスライド自在に取り付けられている。また、第1支持体31および第3支持体33は、y方向における位置を変更した上で、図示しない固定機構を用いて固定されるようになっている。   In the present embodiment, the second support body 32 and the fourth support body 34 are fixedly attached to the frame body 10 (see FIG. 2), whereas the first support body 31 and the third support body are attached. 33 is attached to the frame 10 so as to be slidable in the y direction and the −y direction. In addition, the first support 31 and the third support 33 are fixed by using a fixing mechanism (not shown) after changing the position in the y direction.

このような構成を採用することで、本実施の形態にかかる人工光照射部20(第1照射体21〜第3照射体23)は、次のような姿勢を取ることができるようになっている。   By adopting such a configuration, the artificial light irradiation unit 20 (the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23) according to the present embodiment can take the following posture. Yes.

図5(a)は、基準となる第1の状態を示している。第1の状態では、第1支持体31および第3支持体33がy方向あるいは−y方向へのスライドを停止した際に、第1支持体31および第3支持体33に設けられた各規制部材35が、第2支持体32および第4支持体34に設けられた各規制部材35の上方に位置するようになっている。これに伴い、第1の状態では、第1照射体21〜第3照射体23が、それぞれ立てられた状態になる。   FIG. 5A shows a first state serving as a reference. In the first state, when the first support 31 and the third support 33 stop sliding in the y direction or the −y direction, the respective restrictions provided on the first support 31 and the third support 33 are provided. The member 35 is positioned above each regulating member 35 provided on the second support body 32 and the fourth support body 34. Accordingly, in the first state, the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 are in a standing state.

また、図5(b)は、図5(a)に示す第1の状態から、第1支持体31および第3支持体33をy方向にスライドさせた第2の状態を示している。第2の状態では、第1支持体31および第3支持体33がy方向に移動することに伴い、第1照射体21〜第3照射体23それぞれの図中右側に設けられた規制部材35が、対応する第1照射体21〜第3照射体23に突き当たる。このとき、第2支持体32および第4支持体34は、上述したように固定されていることから、第2の状態では、第1照射体21〜第3照射体23が、それぞれ図中左上に向かって傾斜した状態になる。   FIG. 5B shows a second state in which the first support 31 and the third support 33 are slid in the y direction from the first state shown in FIG. In the second state, as the first support body 31 and the third support body 33 move in the y direction, the regulating member 35 provided on the right side of each of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 in the drawing. However, it strikes the corresponding first irradiator 21 to third irradiator 23. At this time, since the second support body 32 and the fourth support body 34 are fixed as described above, in the second state, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 are respectively shown in the upper left in the figure. It will be in a state inclined toward.

さらに、図5(c)は、図5(a)に示す第1の状態から、第1支持体31および第3支持体33を−y方向にスライドさせた第3の状態を示している。第3の状態では、第1支持体31および第3支持体33が−y方向に移動するのに伴い、第1照射体21〜第3照射体23それぞれの図中左側に設けられた規制部材35が、対応する第1照射体21〜第3照射体23に突き当たる。このとき、第2支持体32および第4支持体34は上述したように固定されていることから、第3の状態では、第1照射体21〜第3照射体23が、それぞれ図中右上に向かって傾斜した状態となる。   Further, FIG. 5C shows a third state in which the first support 31 and the third support 33 are slid in the −y direction from the first state shown in FIG. In the third state, as the first support body 31 and the third support body 33 move in the −y direction, the regulating members provided on the left side of each of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 in the drawing. 35 hits the corresponding first to third irradiation bodies 21 to 23. Since the 2nd support body 32 and the 4th support body 34 are being fixed as mentioned above at this time, in the 3rd state, the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 are respectively on the upper right in the figure. It will be in a state inclined toward.

そして、栽培ユニット3において、第1支持体31および第3支持体33を用いて、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜を変えることに伴い、これら第1照射体21〜第3照射体23それぞれに設けられた発光部200より出射される光の向きが調整される。
なお、この例において、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜状態は、第1支持体31および第3支持体33を停止させる位置に応じて無段階あるいは多段階に変更することができる。また、栽培ユニット3における第1支持体31および第3支持体33の位置変更については、手動で行う構成としてもよいし、例えばモータ等を利用して自動的に行う構成としてもかまわない。
And in the cultivation unit 3, with changing the inclination of the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 using the 1st support body 31 and the 3rd support body 33, these 1st irradiation bodies 21-3. The direction of the light emitted from the light emitting unit 200 provided in each of the irradiation bodies 23 is adjusted.
In this example, the inclined state of the first irradiator 21 to the third irradiator 23 can be changed steplessly or in multiple steps depending on the position at which the first support 31 and the third support 33 are stopped. it can. Moreover, about the position change of the 1st support body 31 in the cultivation unit 3, and the 3rd support body 33, it is good also as a structure performed manually, and it is good also as a structure performed automatically, for example using a motor etc.

続いて、本実施の形態の植物栽培システム1で利用される太陽の挙動について、簡単に説明しておく。
図6は、時刻および季節と太陽の位置との関係を説明するための図である。なお、以下の説明では、北の方角をNとし、南の方角をSとし、東の方角をEとし、西の方角をWとして表す。図6(a)に示すように、太陽は、午前に東の方角Eから昇り、正午に南の方角Sに到達した後、午後に西の方角Wに沈む。このとき、太陽の天体高度(仰角)は正午に南中する際において最大となる。そして、太陽が沈んだ後、次に太陽が昇るまでの間は、地上には太陽が存在しないことになる。なお、以下の説明においては、地上に太陽が現れている期間を『日中』と称し、地上に太陽が現れていない期間を『夜間』と称する。そして、『日中』を、『朝』、『昼』、『夕』に分けて表す。また、図6(b)に示すように、太陽の南中高度は季節によって変わり、『夏至』において最も大きく、『冬至』において最も小さくなり、『春分』および『秋分』において夏至と冬至との中間の大きさになる。なお、以下の説明においては、図6(c)に示したように、春分における南中高度をθspとし、夏至における南中高度をθsmとし、秋分における南中高度をθauとし、冬至における南中高度をθwiとする。
Then, the behavior of the sun utilized with the plant cultivation system 1 of this Embodiment is demonstrated easily.
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between time and season and the position of the sun. In the following description, the north direction is N, the south direction is S, the east direction is E, and the west direction is W. As shown in FIG. 6 (a), the sun rises from the east direction E in the morning, reaches the south direction S at noon, and then sinks to the west direction W in the afternoon. At this time, the celestial altitude (elevation angle) of the sun is maximized when going south-north at noon. And after the sun sets, the sun does not exist on the ground until the next sun rises. In the following description, a period in which the sun appears on the ground is referred to as “daytime”, and a period in which the sun does not appear on the ground is referred to as “nighttime”. “Daytime” is divided into “morning”, “daytime”, and “evening”. In addition, as shown in Fig. 6 (b), the southern middle altitude of the sun changes depending on the season and is the largest in the "summer solstice", the smallest in the "winter solstice", and the Medium size. In the following description, as shown in FIG. 6C, the south-central altitude at the spring equinox is θsp, the south-central altitude at the summer solstice is θsm, the south-central altitude at the autumn solstice is θau, and the south-central altitude at the winter solstice. Let altitude be θwi.

図7は、図1に示す植物栽培システム1において、方角と栽培ユニット3を配置する向きとの関係の一例を示している。
図7(a)は、栽培ユニット3のx方向と北の方角Nとを一致させる第1の配置を示している。これに対し、図7(b)は、栽培ユニット3のy方向と北の方角Nとを一致させる第2の配置を示している。
FIG. 7 shows an example of the relationship between the direction and the direction in which the cultivation unit 3 is arranged in the plant cultivation system 1 shown in FIG.
FIG. 7A shows a first arrangement in which the x direction of the cultivation unit 3 and the north direction N coincide with each other. On the other hand, FIG.7 (b) has shown the 2nd arrangement | positioning which makes the y direction and the north direction N of the cultivation unit 3 correspond.

図8は、図1に示す植物栽培システム1において、図7(a)に示す第1の配置を採用した場合における、栽培植物4の栽培過程の一例を示す図である。ただし、図8においては、栽培室2の記載を省略している。ここで、図8(a)は『夜間』における状態を、図8(b)は『日中』のうちの『朝』における状態を、図8(c)は『日中』のうちの『昼』における状態を、図8(d)は『日中』のうちの『夕』における状態を、それぞれ例示している。また、図8(a)〜(d)においては、図中左側が東の方角Eに対応し、図中右側が西の方角Wに対応し、図中手前側が北の方角N(図示せず)に対応し、図中奥側が南の方角S(図示せず)に対応している。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the cultivation process of the cultivated plant 4 in the case where the first arrangement illustrated in FIG. 7A is employed in the plant cultivation system 1 illustrated in FIG. 1. However, in FIG. 8, the description of the cultivation room 2 is omitted. Here, FIG. 8A shows the state at “night”, FIG. 8B shows the state in “morning” of “daytime”, and FIG. FIG. 8D illustrates the state at “daytime” and the state at “evening” in “daytime”. 8A to 8D, the left side in the figure corresponds to the east direction E, the right side in the figure corresponds to the west direction W, and the front side in the figure has a north direction N (not shown). The back side in the figure corresponds to the south direction S (not shown).

図8(a)に示す『夜間』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(a)に示す第1の状態に設定される。また、『夜間』においては、太陽光の採光が期待できないことから、人工光照射部20を用いた人工光の照射を実行させる。   In “Night” shown in FIG. 8A, in the cultivation unit 3, the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 constituting the artificial light irradiating unit 20 are shown in FIG. 1 state is set. In addition, since “sunlight” cannot be expected in “nighttime”, the artificial light irradiation using the artificial light irradiation unit 20 is executed.

その際、栽培ユニット3では、第1照射体21〜第3照射体23それぞれに設けられた発光部200に給電を行うことで、各発光部200において、第1LED2011および第3LED2013からは赤色光を出射させ、第2LED2012からは青色光を出射させる。そして、各発光部200から出射された人工光は、下方に配置された栽培容器5に植栽される栽培植物4に照射される。   In that case, in the cultivation unit 3, by supplying electric power to the light emission part 200 provided in each of the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23, in each light emission part 200, red light is emitted from 1st LED2011 and 3rd LED2013. The second LED 2012 emits blue light. And the artificial light radiate | emitted from each light emission part 200 is irradiated to the cultivation plant 4 planted by the cultivation container 5 arrange | positioned below.

第1照射体21〜第3照射体23では、それぞれに複数個ずつ取り付けられた第1LED2011〜第3LED2013の発光に伴って発生した熱が、配線基板202を介して放熱板210に伝達される。そして、放熱板210に伝達された熱は、その表裏面から外部に放出される。このとき、第1照射体21〜第3照射体23では、放熱板210の下方に発光部200が取り付けられていることから、発光部200から放熱板210に伝達された熱は、放熱板210を介して発光部200の取り付け位置とは逆向きとなる上方に放出される。このため、発光部200側には熱がこもりにくくなり、第1LED2011〜第3LED2013の熱的な劣化が抑制される。   In the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, the heat generated with the light emission of the first LED 2011 to the third LED 2013 attached to each of the plurality of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 is transmitted to the heat radiating plate 210 through the wiring board 202. The heat transferred to the heat radiating plate 210 is released to the outside from the front and back surfaces. At this time, in the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, since the light emitting unit 200 is attached below the heat radiating plate 210, the heat transferred from the light emitting unit 200 to the heat radiating plate 210 is The light is emitted upward in the direction opposite to the mounting position of the light emitting unit 200. For this reason, it becomes difficult for heat to remain on the light emitting unit 200 side, and thermal degradation of the first LED 2011 to the third LED 2013 is suppressed.

また、太陽光のない『夜間』においても、人工光が栽培植物4に照射されることになるため、『夜間』において人工光の照射を行わない場合と比べて、栽培植物4の栽培が促進されることになる。   In addition, since the artificial light is irradiated to the cultivated plant 4 even at “night” when there is no sunlight, the cultivation of the cultivated plant 4 is promoted compared to the case where no artificial light is irradiated at “night”. Will be.

図8(b)に示す『朝』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(c)に示す第3の状態に設定される。また、『朝』においては、太陽光の採光が期待できることから、人工光照射部20を用いた人工光の照射を停止させる。   In the “morning” shown in FIG. 8B, in the cultivation unit 3, the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 constituting the artificial light irradiating unit 20 are shown in FIG. 3 is set. In addition, in the “morning”, since sunlight can be expected, irradiation of artificial light using the artificial light irradiation unit 20 is stopped.

『朝』において、栽培ユニット3には、東の方角E側から太陽光が照射されることになる。第1照射体21〜第3照射体23は第3の状態に設定されていることから、このときの太陽光の照射方向と平行に近づいた状態になっている。このため、太陽光は、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる量が低減された状態で、栽培植物4に照射される。また、太陽光の一部が第1照射体21〜第3照射体23によって遮られたとしても、第1照射体21〜第3照射体23の表裏面には反射層が形成されていることから、最終的には反射後の太陽光を栽培植物4に照射することが可能になる。   In “morning”, the cultivation unit 3 is irradiated with sunlight from the east direction E side. Since the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 are set to the 3rd state, they are in the state which approached parallel to the irradiation direction of sunlight at this time. For this reason, sunlight is irradiated to the cultivation plant 4 in the state by which the quantity blocked | interrupted by the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 was reduced. Moreover, even if a part of sunlight is blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, a reflection layer is formed on the front and back surfaces of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23. Therefore, it becomes possible to finally irradiate the cultivated plant 4 with the reflected sunlight.

図8(c)に示す『昼』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(a)に示す第1の状態に設定される。また、『昼』においても、太陽光の採光が期待できることから、人工光照射部20を用いた人工光の照射を停止させる。   In “daytime” shown in FIG. 8C, in the cultivation unit 3, the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 constituting the artificial light irradiating unit 20 are shown in FIG. 1 state is set. Further, since “daylight” can be expected to collect sunlight, the artificial light irradiation using the artificial light irradiation unit 20 is stopped.

『昼』において、栽培ユニット3には、南の方角S側から太陽光が照射されることになるが、第1照射体21〜第3照射体23は第1の状態に設定されていることから、このときの太陽光の照射方向と平行に近づいた状態となっている。このため、太陽光は、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる量が低減された状態で、栽培植物4に照射される。また、太陽光の一部が第1照射体21〜第3照射体23によって遮られたとしても、第1照射体21〜第3照射体23の表裏面には反射層が形成されていることから、最終的には反射後の太陽光を栽培植物4に照射することが可能になる。   In “daytime”, the cultivation unit 3 is irradiated with sunlight from the south direction S side, but the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 are set to the first state. Therefore, it is in a state approaching parallel to the irradiation direction of sunlight at this time. For this reason, sunlight is irradiated to the cultivation plant 4 in the state by which the quantity blocked | interrupted by the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 was reduced. Moreover, even if a part of sunlight is blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, a reflection layer is formed on the front and back surfaces of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23. Therefore, it becomes possible to finally irradiate the cultivated plant 4 with the reflected sunlight.

図8(d)に示す『夕』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(b)に示す第2の状態に設定される。また、『夕』においても、太陽光の採光が期待できることから、人工光照射部20を用いた人工光の照射を停止させる。   In the “evening” shown in FIG. 8D, in the cultivation unit 3, the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 constituting the artificial light irradiating unit 20 are shown in FIG. 2 is set. In addition, since “sunlight” can be expected to collect sunlight, the artificial light irradiation using the artificial light irradiation unit 20 is stopped.

『夕』において、栽培ユニット3には、西の方角W側から太陽光が照射されることになるが、第1照射体21〜第3照射体23は第2の状態に設定されていることから、このときの太陽光の照射方向と平行に近づいた状態となっている。このため、太陽光は、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる量が低減された状態で、栽培植物4に照射される。また、太陽光の一部が第1照射体21〜第3照射体23によって遮られたとしても、第1照射体21〜第3照射体23の表裏面には反射層が形成されていることから、最終的には反射後の太陽光を栽培植物4に照射することが可能になる。   In “evening”, the cultivation unit 3 is irradiated with sunlight from the west direction W side, but the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 are set in the second state. Therefore, it is in a state approaching parallel to the irradiation direction of sunlight at this time. For this reason, sunlight is irradiated to the cultivation plant 4 in the state by which the quantity blocked | interrupted by the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 was reduced. Moreover, even if a part of sunlight is blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, a reflection layer is formed on the front and back surfaces of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23. Therefore, it becomes possible to finally irradiate the cultivated plant 4 with the reflected sunlight.

そして、この例においては、『朝』→『昼』→『夕』という時間の経過に伴って、第1照射体21〜第3照射体23の姿勢(傾斜角度)を、第3の状態→第1の状態→第2の状態に、連続的あるいは段階的に変更することが望ましい。
このように、太陽光のある『日中』においては、太陽光が栽培植物4に照射されることになるため、人工光のみで栽培植物4を栽培する場合と比べて、かかるエネルギーコストが低減されることになる。また、太陽光の入射角に応じて第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度を調整して太陽光の照射方向と平行に近づけることで、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる太陽光の量を減らすことが可能となり、太陽光の照射効率の低下が抑制されることにもなる。
In this example, as the time of “morning” → “noon” → “evening” elapses, the postures (tilt angles) of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 are changed to the third state → It is desirable to change from the first state to the second state continuously or stepwise.
Thus, in “daytime” with sunlight, the cultivated plant 4 is irradiated with sunlight, so that the energy cost is reduced as compared with the case where the cultivated plant 4 is cultivated only with artificial light. Will be. In addition, the first irradiation body 21 to the third irradiation body are adjusted by adjusting the inclination angle of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 according to the incident angle of sunlight to be close to parallel to the irradiation direction of sunlight. It is possible to reduce the amount of sunlight blocked by 23 and to suppress a decrease in sunlight irradiation efficiency.

なお、ここでは、『日中』すなわち『朝』、『昼』、『夕』のいずれにおいても、太陽光が採光されることを期待して、人工光照射部20からの人工光の照射を停止させる場合を例として説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば『日中』であっても天候不良(曇天や雨天等)により太陽光の光量が不足してしまう場合においては、太陽光とともに、人工光照射部20から人工光を照射するようにしてもかまわない。この場合において、太陽光と人工光とを併用するか否かについては、例えば手動で設定を行ってもかまわない。また、例えば光センサ等を用いて、太陽光単体の光量または太陽光および人工光の合計光量を計測し、太陽光と人工光とを合わせた合計光量が予め決められた基準光量となるように、人工光の光量をフィードバック制御してもよい。一方、太陽光が強すぎる場合は、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23を上述した説明とは逆向きに傾斜させることで、各放熱板210を、栽培植物4に対する太陽光の遮光板として利用することもできる。   In addition, here, in any of “daytime”, that is, “morning”, “daytime”, and “evening”, the artificial light irradiation unit 20 irradiates artificial light with the expectation that sunlight will be collected. The case of stopping is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, when the amount of sunlight is insufficient due to bad weather (such as cloudy or rainy weather) even during the daytime, artificial light may be emitted from the artificial light irradiation unit 20 together with sunlight. It doesn't matter. In this case, whether or not to use sunlight and artificial light together may be set manually, for example. In addition, for example, by using an optical sensor or the like, the amount of sunlight alone or the total amount of sunlight and artificial light is measured, and the total amount of light combined with sunlight and artificial light becomes a predetermined reference light amount. The amount of artificial light may be feedback controlled. On the other hand, when sunlight is too strong, each heat sink 210 is cultivated by inclining the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 which comprises the artificial light irradiation part 20 in the reverse direction to the description mentioned above. It can also be used as a sunlight shielding plate for the plant 4.

図9は、図1に示す植物栽培システム1において、図7(b)に示す第2の配置を採用した場合における、栽培植物4の栽培過程の一例を示す図である。ただし、図9においては、栽培室2の記載を省略している。ここで、図9(a)は『春分』の『日中』における状態を、図9(b)は『夏至』の『日中』における状態を、図9(c)は『秋分』の『日中』における状態を、図9(d)は『冬至』の『日中』における状態を、それぞれ例示している。また、図9(a)〜(d)においては、図中左側が南の方角Sに対応し、図中右側が北の方角Nに対応し、図中手前側が東の方角E(図示せず)に対応し、図中奥側が西の方角W(図示せず)に対応している。また、図9(a)〜(d)に示す太陽は、南中時における位置(南中高度)にある。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the cultivation process of the cultivated plant 4 in the case where the second arrangement illustrated in FIG. 7B is employed in the plant cultivation system 1 illustrated in FIG. 1. However, in FIG. 9, the description of the cultivation room 2 is omitted. Here, FIG. 9A shows the state of “Equinox” in “daytime”, FIG. 9B shows the state of “summer solstice” in “daytime”, and FIG. FIG. 9D illustrates the state in “daytime”, and FIG. 9D illustrates the state in “daytime” of “winter solstice”. 9A to 9D, the left side in the figure corresponds to the south direction S, the right side in the figure corresponds to the north direction N, and the front side in the figure corresponds to the east direction E (not shown). The back side in the figure corresponds to the west direction W (not shown). Moreover, the sun shown to Fig.9 (a)-(d) exists in the position (south middle altitude) at the time of south middle.

図9(a)に示す『春分』の『日中』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(c)に示す第3の状態に設定されている。特に、この例では、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度が、『春分』における南中高度θsp(図6(c)参照)に合わせて設定されていることから、このときの太陽光の照射方向と平行に近づいた状態になっている。このため、『春分』の『日中』における太陽光は、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる量が低減された状態で、栽培植物4に照射される。また、太陽光の一部が第1照射体21〜第3照射体23によって遮られたとしても、第1照射体21〜第3照射体23の表裏面には反射層が形成されていることから、最終的には反射後の太陽光を栽培植物4に照射することが可能になる。   In “daytime” of “spring equinox” shown in FIG. 9A, in the cultivation unit 3, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 constituting the artificial light irradiation unit 20 are supported by the support unit 30 in FIG. The third state shown in c) is set. In particular, in this example, since the inclination angles of the first irradiator 21 to the third irradiator 23 are set in accordance with the south-central altitude θsp (see FIG. 6C) at “Equinox”, at this time It is in a state of approaching parallel to the sunlight irradiation direction. For this reason, the sunlight in “daytime” of “spring equinox” is irradiated to the cultivated plant 4 in a state where the amount blocked by the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 is reduced. Moreover, even if a part of sunlight is blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, a reflection layer is formed on the front and back surfaces of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23. Therefore, it becomes possible to finally irradiate the cultivated plant 4 with the reflected sunlight.

図9(b)に示す『夏至』の『日中』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(c)に示す第3の状態に設定されている。特に、この例では、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度が、『夏至』における南中高度θsm(図6(c)参照)に合わせて設定されていることから、このときの太陽光の照射方向と平行に近づいた状態になっている。このため、『夏至』の『日中』における太陽光は、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる量が低減された状態で、栽培植物4に照射される。また、太陽光の一部が第1照射体21〜第3照射体23によって遮られたとしても、第1照射体21〜第3照射体23の表裏面には反射層が形成されていることから、最終的には反射後の太陽光を栽培植物4に照射することが可能になる。   In “Daytime” of “Summer Solstice” shown in FIG. 9B, in the cultivation unit 3, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 constituting the artificial light irradiation unit 20 are supported by the support unit 30 in FIG. The third state shown in c) is set. In particular, in this example, since the inclination angles of the first irradiator 21 to the third irradiator 23 are set in accordance with the south-central altitude θsm (see FIG. 6C) at the “summer solstice”, at this time It is in a state of approaching parallel to the sunlight irradiation direction. For this reason, the sunlight in "daylight" of "summer solstice" is irradiated to the cultivated plant 4 in a state where the amount blocked by the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 is reduced. Moreover, even if a part of sunlight is blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, a reflection layer is formed on the front and back surfaces of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23. Therefore, it becomes possible to finally irradiate the cultivated plant 4 with the reflected sunlight.

図9(c)に示す『秋分』の『日中』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(c)に示す第3の状態に設定されている。特に、この例では、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度が、『秋分』における南中高度θau(図6(c)参照)に合わせて設定されていることから、このときの太陽光の照射方向と平行に近づいた状態になっている。このため、『秋分』の『日中』における太陽光は、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる量が低減された状態で、栽培植物4に照射される。また、太陽光の一部が第1照射体21〜第3照射体23によって遮られたとしても、第1照射体21〜第3照射体23の表裏面には反射層が形成されていることから、最終的には反射後の太陽光を栽培植物4に照射することが可能になる。   In “daytime” of “autumn” shown in FIG. 9C, in the cultivation unit 3, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 constituting the artificial light irradiation section 20 are supported by the support section 30 in FIG. The third state shown in c) is set. In particular, in this example, since the inclination angles of the first irradiator 21 to the third irradiator 23 are set in accordance with the south-central altitude θau (see FIG. 6C) in “Akibun”, at this time It is in a state of approaching parallel to the sunlight irradiation direction. For this reason, the sunlight in "daytime" of "autumn" is irradiated to the cultivated plant 4 in a state where the amount blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 is reduced. Moreover, even if a part of sunlight is blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, a reflection layer is formed on the front and back surfaces of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23. Therefore, it becomes possible to finally irradiate the cultivated plant 4 with the reflected sunlight.

図9(d)に示す『冬至』の『日中』において、栽培ユニット3では、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23が、支持部30によって図5(c)に示す第3の状態に設定されている。特に、この例では、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度が、『冬至』における南中高度θwi(図6(c)参照)に合わせて設定されていることから、このときの太陽光の照射方向と平行に近づいた状態になっている。このため、『冬至』の『日中』における太陽光は、第1照射体21〜第3照射体23によって遮られる量が低減された状態で、栽培植物4に照射される。また、太陽光の一部が第1照射体21〜第3照射体23によって遮られたとしても、第1照射体21〜第3照射体23の表裏面には反射層が形成されていることから、最終的には反射後の太陽光を栽培植物4に照射することが可能になる。   In “daytime” of “winter solstice” shown in FIG. 9D, in the cultivation unit 3, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 constituting the artificial light irradiation unit 20 are supported by the support unit 30 in FIG. The third state shown in c) is set. In particular, in this example, the inclination angles of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 are set in accordance with the south-central altitude θwi (see FIG. 6C) at the “winter solstice”. It is in a state of approaching parallel to the sunlight irradiation direction. For this reason, the sunlight in "daytime" of "winter solstice" is irradiated to the cultivated plant 4 in a state where the amount blocked by the first irradiator 21 to the third irradiator 23 is reduced. Moreover, even if a part of sunlight is blocked by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, a reflection layer is formed on the front and back surfaces of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23. Therefore, it becomes possible to finally irradiate the cultivated plant 4 with the reflected sunlight.

そして、この例においては、『春分』→『夏至』→『秋分』→『冬至』→次の『春分』という季節の経過に伴って、それぞれの『日中』における第1照射体21〜第3照射体23の姿勢(傾斜角度)を、θsp→θsm→θau→θwi→θspに、連続的あるいは段階的に変更することが望ましい。
ただし、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度を適正に選択することで、それぞれの『日中』においては、『朝』→『昼』→『夕』にかけて、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度を固定して使用することもできる。また、季節や時間に関係なく、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜角度を、常時固定して使用することもできる。
In this example, the first irradiators 21 to 21 in each “daytime” with the passage of the season of “spring equinox” → “summer solstice” → “autumn equinox” → “winter solstice” → the next “spring equinox”. It is desirable to change the posture (tilt angle) of the three irradiator 23 continuously or stepwise from θsp → θsm → θau → θwi → θsp.
However, by appropriately selecting the inclination angles of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23, in each “daytime”, the first irradiating body is “morning” → “noon” → “evening”. The tilt angle of the 21st to 3rd irradiation bodies 23 can also be fixed and used. Moreover, the inclination angles of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 can be always fixed and used regardless of the season and time.

なお、この例では、『春分』、『夏至』、『秋分』、『冬至』における『日中』を例に説明を行ったが、それぞれにおける『夜間』については、図8(a)に示した例と同様に、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23を、支持部30によって図5(a)に示す第1の状態に設定し、人工光照射部20を用いた人工光の照射を実行させるようにすればよい。   In this example, the explanation was given by taking “daytime” as an example in “spring equinox”, “summer solstice”, “autumn equine”, and “winter solstice”, but “night” in each case is shown in FIG. 8 (a). Similarly to the example, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 constituting the artificial light irradiation unit 20 are set to the first state shown in FIG. Irradiation of artificial light using 20 may be executed.

また、ここでは、『日中』における、第1照射体21〜第3照射体23による人工光の照射の有無についての説明を行わなかったが、上述した例と同様、例えば『日中』において太陽光の採光が期待される場合には照射を行わないようにすればよいし、例えば『日中』であっても天候不良(曇天や雨天等)により太陽光の採光が期待できない場合には、太陽光とともに人工光を照射するようにしてもよい。この場合において、太陽光と人工光とを併用するか否かについては、例えば手動で設定を行ってもかまわない。また、例えば光センサ等を用いて、太陽光単体の光量または太陽光および人工光の合計光量を計測し、太陽光と人工光とを合わせた合計光量が予め決められた基準光量となるように、人工光の光量をフィードバック制御してもよい。一方、太陽光が強すぎる場合は、人工光照射部20を構成する第1照射体21〜第3照射体23を上述した説明とは逆向きに傾斜させることで、各放熱板210を、栽培植物4に対する太陽光の遮光板として利用することもできる。   In addition, here, no explanation was given about the presence or absence of artificial light irradiation by the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 in “daytime”. However, as in the above-described example, for example, in “daytime” If sunlight is expected, it is better not to irradiate. For example, even if it is “daytime”, if sunlight cannot be expected due to bad weather (cloudy weather, rainy weather, etc.) Further, artificial light may be irradiated together with sunlight. In this case, whether or not to use sunlight and artificial light together may be set manually, for example. In addition, for example, by using an optical sensor or the like, the amount of sunlight alone or the total amount of sunlight and artificial light is measured, and the total amount of light combined with sunlight and artificial light becomes a predetermined reference light amount. The amount of artificial light may be feedback controlled. On the other hand, when sunlight is too strong, each heat sink 210 is cultivated by inclining the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 which comprises the artificial light irradiation part 20 in the reverse direction to the description mentioned above. It can also be used as a sunlight shielding plate for the plant 4.

なお、本実施の形態では、所謂サイドビュー型のパッケージ構造を有する発光チップ201を用いて、第1照射体21〜第3照射体23を構成していたが、これに限られるものではない。
図10(a)〜(c)は、実施の形態1における第1照射体21(第2照射体22および第3照射体23も同様)の他の構成例を説明するための図である。また、図11は、図10(a)〜(c)に示す第1照射体21(第2照射体22および第3照射体23も同様)をXI方向からみた正面図である。
In the present embodiment, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 are configured using the light emitting chip 201 having a so-called side view type package structure, but the present invention is not limited to this.
FIGS. 10A to 10C are diagrams for explaining another configuration example of the first irradiation body 21 (the same applies to the second irradiation body 22 and the third irradiation body 23) in the first embodiment. FIG. 11 is a front view of the first irradiation body 21 (the same applies to the second irradiation body 22 and the third irradiation body 23) shown in FIGS. 10A to 10C as seen from the XI direction.

例えば図10(a)に示す例では、放熱板210が長手方向に沿ってL字状に折り曲げられており、折り曲げによって形成される面が−z方向を向くようになっている。また、例えば図10(b)に示す例では、放熱板210が長手方向に沿ってU字状に折り曲げられており、折り曲げによって形成される底面が−z方向を向くようになっている。さらに、例えば図10(c)に示す例では、放熱板210が長手方向に沿ってU字状に折り曲げられるとともに、そのz方向側の端部が閉じられるようになっている。そして、図10(a)〜(c)に示す例において、各放熱板210には、図3に示したものと同様に、放熱板第1孔211、放熱板第2孔212、放熱板第3孔213および放熱板第4孔214が形成されている。   For example, in the example shown in FIG. 10A, the heat radiating plate 210 is bent in an L shape along the longitudinal direction, and the surface formed by the bending is directed to the −z direction. For example, in the example shown in FIG. 10B, the heat radiating plate 210 is bent in a U shape along the longitudinal direction, and the bottom surface formed by the bending is directed to the −z direction. Further, for example, in the example shown in FIG. 10C, the heat radiating plate 210 is bent in a U shape along the longitudinal direction, and the end on the z direction side is closed. In the example shown in FIGS. 10A to 10C, each of the heat sinks 210 has a heat sink first hole 211, a heat sink second hole 212, and a heat sink second, similar to those shown in FIG. Three holes 213 and a fourth heat sink hole 214 are formed.

また、図10(a)〜(c)に示す例において、各放熱板210のうち−z方向を向く面には、x方向に沿って発光部200が取り付けられている。この発光部200は、図11に示すように、x方向に沿って並べて配置される複数個の発光チップ201と、内部に配線(図示せず)が形成され、一方の面にはこれら複数の発光チップ201が実装されるとともに、裏側となる他方の面には放熱板210が取り付けられる配線基板202とを有している。   Moreover, in the example shown to Fig.10 (a)-(c), the light emission part 200 is attached to the surface which faces -z direction among each heat sink 210 along the x direction. As shown in FIG. 11, the light emitting unit 200 includes a plurality of light emitting chips 201 arranged side by side along the x direction, and wiring (not shown) formed therein, and a plurality of these light emitting chips 201 are formed on one surface. The light emitting chip 201 is mounted, and a wiring board 202 to which a heat radiating plate 210 is attached is provided on the other surface on the back side.

この例において、発光部200を構成する各発光チップ201は、半導体発光素子(Light Emitting Diode:LED)を含む所謂トップビュー型のパッケージ構造を有しており、樹脂等で構成されたパッケージ部2010と、パッケージ部2010に対しx方向に沿って並べて取り付けられた、第1LED2011、第2LED2012、および第3LED2013とを有している。そして、各発光チップ201は、それぞれに設けられた第1LED2011〜第3LED2013がそれぞれ−z方向側を向くように、配線基板202を介して放熱板210に取り付けられている。   In this example, each light emitting chip 201 constituting the light emitting unit 200 has a so-called top view type package structure including a semiconductor light emitting element (LED), and the package unit 2010 made of resin or the like. And the first LED 2011, the second LED 2012, and the third LED 2013 that are attached to the package unit 2010 along the x direction. And each light emitting chip 201 is attached to the heat sink 210 via the wiring board 202 so that the first LED 2011 to the third LED 2013 provided on each light emitting chip 201 face the −z direction side.

このようなトップビュー型の発光チップ201を採用した場合であっても、実施の形態1で説明したものと同様の効果を得ることができる。   Even when such a top-view light-emitting chip 201 is employed, the same effects as those described in Embodiment 1 can be obtained.

<実施の形態2>
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、栽培ユニット3の構成に工夫を施すことにより、太陽光の遮光を可能としたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、実施の形態1と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
<Embodiment 2>
Although the present embodiment is substantially the same as the first embodiment, the sun light can be shielded by devising the configuration of the cultivation unit 3. In addition, in this Embodiment, about the thing similar to Embodiment 1, the same code | symbol as Embodiment 1 is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.

図12は、実施の形態2における栽培ユニット3の構成の一例を示す斜視図である。
本実施の形態の栽培ユニット3も、図1に示す栽培容器5を内部に積載するための枠体10と、枠体10に収容される栽培容器5に植栽された栽培植物4に人工光を照射するための人工光照射部20と、人工光照射部20を枠体10に支持させるための支持部30とを備えている。
FIG. 12 is a perspective view showing an example of the configuration of the cultivation unit 3 in the second embodiment.
The cultivation unit 3 of the present embodiment also has artificial light on the frame 10 for loading the cultivation container 5 shown in FIG. 1 and the cultivation plant 4 planted in the cultivation container 5 accommodated in the frame 10. The artificial light irradiating unit 20 for irradiating and the supporting unit 30 for supporting the artificial light irradiating unit 20 on the frame body 10 are provided.

これらのうち、枠体10は、例えばコの字状の断面を有しており、矩形状の形状を有しその上面に栽培容器5を搭載する底部10cと、底部10cの一辺から上方に立ち上がる第1壁部10aと、底部10cの一辺から上方に立ち上がり且つ第1壁部10aに対向する第2壁部10bとを備えている。ここで、第1壁部10aの上部には、3つの貫通孔すなわち第1壁部第1長孔101a、第1壁部第2長孔102aおよび第1壁部円孔103aが設けられている。一方、第2壁部10bの上部には、3つの貫通孔すなわち第2壁部第1長孔101b、第2壁部第2長孔102bおよび第2壁部円孔103bが設けられている。これらのうち、第1壁部第1長孔101a、第1壁部第2長孔102a、第2壁部第1長孔101bおよび第2壁部第2長孔102bは、それぞれz方向に伸びた開口形状を有している。そして、第1壁部第1長孔101aと第2壁部第1長孔101bとが対向し、第1壁部第2長孔102aと第2壁部第2長孔102bとが対向し、第1壁部円孔103aと第2壁部円孔103bとが対向するようになっている。   Among these, the frame 10 has, for example, a U-shaped cross section, has a rectangular shape, and rises upward from one side of the bottom 10c and the bottom 10c on which the cultivation container 5 is mounted. A first wall portion 10a and a second wall portion 10b that rises upward from one side of the bottom portion 10c and faces the first wall portion 10a are provided. Here, three through holes, that is, a first wall portion first long hole 101a, a first wall portion second long hole 102a, and a first wall portion circular hole 103a are provided in the upper portion of the first wall portion 10a. . On the other hand, three through holes, that is, a second wall portion first long hole 101b, a second wall portion second long hole 102b, and a second wall portion circular hole 103b are provided in the upper portion of the second wall portion 10b. Among these, the first wall portion first long hole 101a, the first wall portion second long hole 102a, the second wall portion first long hole 101b, and the second wall portion second long hole 102b each extend in the z direction. It has an open shape. The first wall portion first long hole 101a and the second wall portion first long hole 101b face each other, the first wall portion second long hole 102a and the second wall portion second long hole 102b face each other, The first wall circular hole 103a and the second wall circular hole 103b are opposed to each other.

また、人工光照射部20は、枠体10の底部10cからみてz方向(上方)であって、第1壁部10aと第2壁部10bとの間に配置される、第1照射体21、第2照射体22、および第3照射体23を備えている。これら第1照射体21〜第3照射体23は、共通の構成を有しており、また、相互の位置関係については実施の形態1と同じである。   The artificial light irradiation unit 20 is arranged in the z direction (upward) when viewed from the bottom 10c of the frame body 10, and is disposed between the first wall portion 10a and the second wall portion 10b. The second irradiator 22 and the third irradiator 23 are provided. These first irradiator 21 to third irradiator 23 have a common configuration, and the mutual positional relationship is the same as in the first embodiment.

さらに、支持部30は、枠体10に設けられた第1壁部第1長孔101aおよび第2壁部第1長孔101bを貫通するように取り付けられた第1支持線301および第2支持線302と、第1壁部第2長孔102aおよび第2壁部第2長孔102bを貫通するように取り付けられた第3支持線303および第4支持線304と、第1壁部円孔103aおよび第2壁部円孔103bを貫通するように取り付けられた第5支持線305とを有している。これら第1支持線301〜第5支持線305は、それぞれが線状の金属材等で構成されており、それぞれがy方向に沿うように配置されている。そして、第1支持線301〜第4支持線304は、第1照射体21〜第3照射体23のそれぞれに設けられた凹部(詳細は後述する)を介して、また、第5支持線305は、第1照射体21〜第3照射体23のそれぞれに設けられた貫通孔(詳細は後述する)を介して、第1照射体21〜第3照射体23を支持している。ここで、本実施の形態では、第1照射体21〜第3照射体23それぞれの前後において、第1支持線301と第2支持線302とが渡り線を介して結合され、且つ、第3支持線303と第4支持線304とが渡り線を介して結合されている。   Further, the support portion 30 includes a first support line 301 and a second support attached so as to penetrate the first wall portion first long hole 101a and the second wall portion first long hole 101b provided in the frame body 10. A wire 302, a third support wire 303 and a fourth support wire 304 attached so as to pass through the first wall portion second elongated hole 102a and the second wall portion second elongated hole 102b, and a first wall portion circular hole 103 and the 5th support line 305 attached so that it might penetrate the 2nd wall part circular hole 103b. Each of the first support line 301 to the fifth support line 305 is made of a linear metal material or the like, and is arranged along the y direction. And the 1st support line 301-the 4th support line 304 are the 5th support line 305 through the recessed part (it mentions later for details) provided in each of the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23. Supports the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 through through holes (details will be described later) provided in each of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23. Here, in the present embodiment, the first support line 301 and the second support line 302 are coupled to each other before and after each of the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 via a jumper line, and The support line 303 and the fourth support line 304 are coupled via a jumper line.

次に、第1照射体21〜第3照射体23の構成について説明を行うが、本実施の形態においても、第1照射体21〜第3照射体23は共通の構成を有していることから、ここでは、第1照射体21を例として説明を行う。   Next, although the structure of the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 is demonstrated, also in this Embodiment, the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 have a common structure. Therefore, here, the first irradiation body 21 will be described as an example.

図13は、実施の形態2の栽培ユニット3における第1照射体21の構成の一例を示している。これらのうち、図13(a)は第1照射体21を表面側(図12における第1壁部10a側)からみた場合の斜視図であり、図13(b)は第1照射体21を裏面側(図12における第2照射体22側)からみた場合の斜視図である。   FIG. 13 shows an example of the configuration of the first irradiation body 21 in the cultivation unit 3 of the second embodiment. Among these, Fig.13 (a) is a perspective view at the time of seeing the 1st irradiation body 21 from the surface side (1st wall part 10a side in FIG. 12), FIG.13 (b) shows the 1st irradiation body 21. FIG. It is a perspective view at the time of seeing from the back surface side (2nd irradiation body 22 side in FIG. 12).

本実施の形態において、第1照射体21は、電流の供給に伴って発光する発光部200と、発光部200が取り付けられるとともに発光部200の発光に伴って発生する熱を放出するための放熱板210とを有している。   In the present embodiment, the first irradiator 21 has a light emitting unit 200 that emits light when current is supplied, and heat dissipation that is attached to the light emitting unit 200 and that releases heat generated by the light emission of the light emitting unit 200. Plate 210.

これらのうち、放熱板210は、その長辺側がx方向に沿い、その短辺側がz方向に沿う長方形状の金属板で構成されている。また、本実施の形態の放熱板210の表裏面には、太陽光を反射するための反射層が設けられている。また、放熱板210の四隅には、放熱板210の上部側および下部側をそれぞれ切り欠いた放熱板第1凹部210a、放熱板第2凹部210b、放熱板第3凹部210cおよび放熱板第4凹部210dが形成されている。さらに、放熱板210の中央には、表裏面を貫通する放熱板円孔210eが設けられている。そして、第1照射体21を栽培ユニット3に取り付けた際には、放熱板第1凹部210aには第1支持線301が、放熱板第2凹部210bには第2支持線302が、放熱板第3凹部210cには第3支持線303が、放熱板第4凹部210dには第4支持線304が、それぞれ位置し、また、放熱板円孔210eには第5支持線305が貫通するようになっている。
なお、発光部200の構成および放熱板210への取り付け手法については、実施の形態1と同じである。
Among these, the heat radiating plate 210 is configured by a rectangular metal plate whose long side is along the x direction and whose short side is along the z direction. Moreover, the reflective layer for reflecting sunlight is provided in the front and back of the heat sink 210 of this Embodiment. Further, at the four corners of the heat sink 210, the heat sink first recess 210a, the heat sink second recess 210b, the heat sink third recess 210c, and the heat sink fourth recess are formed by cutting out the upper and lower sides of the heat sink 210, respectively. 210d is formed. Furthermore, in the center of the heat radiating plate 210, a heat radiating plate circular hole 210e penetrating the front and back surfaces is provided. And when the 1st irradiation body 21 was attached to the cultivation unit 3, the 1st support line 301 was set to the heat sink 1st recessed part 210a, the 2nd support line 302 was set to the heat sink 2nd recessed part 210b, and a heat sink. The third support line 303 is positioned in the third recess 210c, the fourth support line 304 is positioned in the heat sink fourth recess 210d, and the fifth support line 305 passes through the heat sink circular hole 210e. It has become.
The configuration of the light emitting unit 200 and the attachment method to the heat sink 210 are the same as those in the first embodiment.

図14は、図12に示す栽培ユニット3における人工光照射部20と支持部30との関係を説明するための図である。なお、図14において、第3支持線303は第1支持線301の背後に隠れており、第4支持線304は第2支持線302の背後に隠れている。   FIG. 14 is a diagram for explaining the relationship between the artificial light irradiation unit 20 and the support unit 30 in the cultivation unit 3 shown in FIG. In FIG. 14, the third support line 303 is hidden behind the first support line 301, and the fourth support line 304 is hidden behind the second support line 302.

本実施の形態では、第5支持線305が枠体10(図12参照)に固定して取り付けられているのに対し、第5支持線305よりも上方に位置する第1支持線301および第3支持線303が、枠体10に対し一体的にy方向および−y方向にスライド自在に取り付けられ、且つ、第5支持線305よりも下方に位置する第2支持線302および第4支持線304が、枠体10に対し一体的にy方向および−y方向にスライド自在に取り付けられている。また、第1支持線301〜第4支持線304は、y方向における位置を変更した上で、図示しない固定機構を用いて固定されるようになっている。   In the present embodiment, the fifth support line 305 is fixedly attached to the frame body 10 (see FIG. 12), whereas the first support line 301 and the first support line 301 positioned above the fifth support line 305 are provided. The third support line 303 is attached to the frame body 10 so as to be slidable integrally in the y direction and the −y direction, and is located below the fifth support line 305 and the second support line 302 and the fourth support line. 304 is integrally attached to the frame 10 so as to be slidable in the y direction and the −y direction. The first support line 301 to the fourth support line 304 are fixed using a fixing mechanism (not shown) after changing the position in the y direction.

このような構成を採用することで、本実施の形態にかかる人工光照射部20(第1照射体21〜第3照射体23)は、次のような姿勢を取ることができるようになっている。   By adopting such a configuration, the artificial light irradiation unit 20 (the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23) according to the present embodiment can take the following posture. Yes.

図14(a)は、基準となる第1の状態を示している。第1の状態では、第1支持線301〜第4支持線304がy方向あるいは−y方向へのスライドを停止した際に、第1照射体21〜第3照射体23がそれぞれ直立した状態になる。そして、第1の状態では、第1照射体21と第2照射体22との間、および第2照射体22と第3照射体23との間が開放されており、第1照射体21と枠体10(図12参照)における第1壁部10aとの間、および第3照射体23と枠体10における第2壁部10bとの間も開放されている。   FIG. 14A shows a first state serving as a reference. In the first state, when the first support line 301 to the fourth support line 304 stop sliding in the y direction or the −y direction, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 are in an upright state, respectively. Become. And in the 1st state, between the 1st irradiation body 21 and the 2nd irradiation body 22, and between the 2nd irradiation body 22 and the 3rd irradiation body 23 is open | released, The space between the first wall portion 10a of the frame body 10 (see FIG. 12) and the space between the third irradiation body 23 and the second wall portion 10b of the frame body 10 are also opened.

また、図14(b)は、図14(a)に示す第1の状態から、第1支持線301および第3支持線303をy方向にスライドさせ、且つ、第2支持線302および第4支持線304を−y方向にスライドさせた第2の状態を示している。第2の状態では、第1照射体21〜第3照射体23が、それぞれ図中左上に向かって傾斜した状態になる。また、第2の状態においても、第1照射体21と第2照射体22との間、および第2照射体22と第3照射体23との間が開放されており、第1照射体21と枠体10(図12参照)における第1壁部10aとの間、および第3照射体23と枠体10における第2壁部10bとの間も開放されている。   14B, the first support line 301 and the third support line 303 are slid in the y direction from the first state shown in FIG. 14A, and the second support line 302 and the fourth support line A second state in which the support line 304 is slid in the -y direction is shown. In a 2nd state, the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 will be in the state which inclined toward the upper left in the figure, respectively. Also in the second state, the first irradiation body 21 and the second irradiation body 22, and the second irradiation body 22 and the third irradiation body 23 are open, and the first irradiation body 21. And the first wall portion 10a in the frame body 10 (see FIG. 12) and the space between the third irradiation body 23 and the second wall portion 10b in the frame body 10 are also opened.

さらに、図14(c)は、図14(a)に示す第1の状態から、第1支持線301および第3支持線303を−y方向に移動させ、且つ、第2支持線302および第4支持線304をy方向に移動させた第3の状態を示している。第3の状態では、第1照射体21〜第3照射体23が、それぞれ図中右上に向かって傾斜した状態になる。また、第3の状態においても、第1照射体21と第2照射体22との間、および第2照射体22と第3照射体23との間が開放されており、第1照射体21と枠体10(図12参照)における第1壁部10aとの間、および第3照射体23と枠体10における第2壁部10bとの間も開放されている。   Further, FIG. 14C shows that the first support line 301 and the third support line 303 are moved in the −y direction from the first state shown in FIG. A third state in which the four support lines 304 are moved in the y direction is shown. In a 3rd state, the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 will be in the state which inclined toward the upper right in the figure, respectively. Also in the third state, the space between the first irradiating body 21 and the second irradiating body 22 and the space between the second irradiating body 22 and the third irradiating body 23 are opened. And the first wall portion 10a in the frame body 10 (see FIG. 12) and the space between the third irradiation body 23 and the second wall portion 10b in the frame body 10 are also opened.

そして、図14(d)は、図14(b)に示す第2の状態から、第1支持線301および第3支持線303をさらにy方向にスライドさせ、且つ、第2支持線302および第4支持線304をさらに−y方向にスライドさせた第4の状態を示している。第4の状態では、第1照射体21〜第3照射体23が、順番に重なった構造を形成する。より具体的に説明すると、第4の状態では、第1照射体21の裏面側下部に第2照射体22の表面側上部が重なり、第2照射体22の裏面側下部に第3照射体23の表面側上部が重なる。また、第4の状態においては、第1照射体21の上端部が枠体10(図12参照)における第1壁部10aの内面に突き当たり、第3照射体23の下端部が枠体10における第2壁部10bの内面に突き当たる。したがって、第4の状態では、第1照射体21と第2照射体22との間、および第2照射体22と第3照射体23とが閉鎖され、しかも、枠体10における第1壁部10aと第1照射体21との間、および第3照射体23と枠体10における第2壁部10bとの間も閉鎖されることになる。   14D shows a state in which the first support line 301 and the third support line 303 are further slid in the y direction from the second state shown in FIG. 14B, and the second support line 302 and the second support line 302 A fourth state in which the four support lines 304 are further slid in the -y direction is shown. In a 4th state, the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 form the structure which overlapped in order. More specifically, in the fourth state, the upper surface side of the second irradiation body 22 overlaps the lower surface of the first irradiation body 21 and the third irradiation body 23 overlaps the lower surface of the second irradiation body 22. The upper part of the surface side overlaps. Further, in the fourth state, the upper end portion of the first irradiation body 21 abuts on the inner surface of the first wall portion 10a in the frame body 10 (see FIG. 12), and the lower end portion of the third irradiation body 23 is in the frame body 10. It strikes against the inner surface of the second wall portion 10b. Therefore, in the 4th state, between the 1st irradiation body 21 and the 2nd irradiation body 22, and the 2nd irradiation body 22 and the 3rd irradiation body 23 are closed, and also the 1st wall part in the frame 10 Between the 10a and the 1st irradiation body 21, and between the 3rd irradiation body 23 and the 2nd wall part 10b in the frame 10, it will also be closed.

このように、本実施の形態の栽培ユニット3では、実施の形態1で説明した機能に加え、図14(a)〜図14(c)に示す「開状態」と、図14(d)に示す「閉状態」とを実現することができる。なお、第1照射体21〜第3照射体23に設けられた発光部200は、それぞれの表面下部側に取り付けられている(図13(a)参照)ので、各発光部200が「閉状態」を実現する際の妨げになることはない。   Thus, in the cultivation unit 3 of the present embodiment, in addition to the functions described in the first embodiment, the “open state” shown in FIGS. 14 (a) to 14 (c) and FIG. 14 (d). The “closed state” shown can be realized. In addition, since the light emission part 200 provided in the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 is attached to each surface lower side (refer Fig.13 (a)), each light emission part 200 is "closed state." "Is not an obstacle to realizing"

そして、栽培ユニット3において、第1支持線301〜第4支持線304を用いて、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜を変えることに伴い、これら第1照射体21〜第3照射体23それぞれに設けられた発光部200より出射される光の向きが調整される。
なお、この例において、第1照射体21〜第3照射体23の傾斜状態は、第1支持線301〜第4支持線304を停止させる位置に応じて無段階あるいは多段階に変更することができる。また、栽培ユニット3における第1支持線301〜第4支持線304の位置変更については、実施の形態1と同様に、手動で行う構成としてもよいし、例えばモータ等を利用して自動的に行う構成としてもかまわない。
And in the cultivation unit 3, with changing the inclination of the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 using the 1st support line 301-the 4th support line 304, these 1st irradiation body 21-3rd. The direction of the light emitted from the light emitting unit 200 provided in each of the irradiation bodies 23 is adjusted.
In this example, the inclined state of the first irradiator 21 to the third irradiator 23 can be changed steplessly or in multiple steps depending on the position at which the first support line 301 to the fourth support line 304 are stopped. it can. Moreover, about the position change of the 1st support line 301-the 4th support line 304 in the cultivation unit 3, it is good also as a structure performed manually similarly to Embodiment 1, for example, using a motor etc. automatically. It does not matter as a configuration to be performed.

また、本実施の形態の栽培ユニット3は、実施の形態1と同様に、例えば図7(a)に示す配置を採用し且つ図8を用いて説明した手順にて、栽培植物4に対する太陽光および人工光の照射を行うことができ、さらに、例えば図7(b)に示す配置を採用し且つ図9を用いて説明した手順にて、栽培植物4に対する太陽光および人工光の照射を行うことができる。   Moreover, the cultivation unit 3 of this Embodiment is the sunlight with respect to the cultivation plant 4 in the procedure which employ | adopted the arrangement | positioning shown, for example to Fig.7 (a), and demonstrated using FIG. Further, for example, the arrangement shown in FIG. 7B is employed and the cultivated plant 4 is irradiated with sunlight and artificial light according to the procedure described with reference to FIG. be able to.

そして、本実施の形態の栽培ユニット3では、太陽光を採光して栽培植物4に照射することができるとともに、照射される太陽光を遮光することができるようになっている。
図15は、実施の形態2の栽培ユニット3を用いた場合における、栽培植物4の栽培過程の一例を示す図である。ここで、図15(a)は『夜間』における状態を、図15(b)は『日中』における第1の設定を、図15(c)は『日中』における第2の設定を、それぞれ例示している。ここで、第1の設定は、『日中』において太陽光を採光する場合に適用されるものであり、例えば日長が一定時間よりも長くなると花芽を形成する『長日植物』の栽培において使用される。また、第2の設定は、『日中』において太陽光を遮光する場合に適用されるものであり、例えば日長が一定時間よりも短くなると花芽を形成する『短日植物』の栽培において使用される。
And in the cultivation unit 3 of this Embodiment, while sunlight can be lighted and it can irradiate to the cultivated plant 4, it can light-shield the irradiated sunlight.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the cultivation process of the cultivated plant 4 in the case where the cultivation unit 3 of the second embodiment is used. Here, FIG. 15A shows the state at “night”, FIG. 15B shows the first setting for “daytime”, and FIG. 15C shows the second setting for “daytime”. Each is illustrated. Here, the first setting is applied when sunlight is collected in “daytime”. For example, in the cultivation of “long-day plants” that form flower buds when the daylength is longer than a certain time. used. In addition, the second setting is applied in the case of shading sunlight in “daytime”, for example, used in the cultivation of “short-day plants” that form flower buds when the day length is shorter than a certain time. Is done.

図16は、本実施の形態にかかる栽培ユニット3の構成の変形例を示す斜視図である。
この栽培ユニット3の基本構成は、図12に示したものとほぼ同じであるが、枠体10の上部すなわち人工光照射部20の上方に、照射される太陽光を拡散するための拡散板40を設けたところに特徴がある。
FIG. 16 is a perspective view showing a modification of the configuration of the cultivation unit 3 according to the present embodiment.
The basic configuration of the cultivation unit 3 is substantially the same as that shown in FIG. 12, but a diffusion plate 40 for diffusing irradiated sunlight above the frame 10, that is, above the artificial light irradiation unit 20. There is a feature in that.

実施の形態1および実施の形態2で説明した栽培ユニット3は、人工光照射部20として板状の第1照射体21〜第3照射体23を用い、これらが太陽の高度に対して平行に近づくように傾斜させることで、栽培植物4に太陽光が照射されやすくなるようにしていた。しかしながら、第1照射体21〜第3照射体23の影となる部位に存在する一部の栽培植物4については、太陽光の照射が不十分となる懸念があった。   The cultivation unit 3 demonstrated in Embodiment 1 and Embodiment 2 uses the plate-shaped 1st irradiation body 21-3rd irradiation body 23 as the artificial light irradiation part 20, and these are parallel with the height of the sun. By making it incline so that it may approach, it was made easy to irradiate the cultivation plant 4 with sunlight. However, there is a concern that the irradiation of sunlight is insufficient for some of the cultivated plants 4 present in the shadowed portions of the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23.

これに対し、図16に示す構成を採用した場合には、拡散板40を介して枠体10の内側に照射される太陽光が、拡散板40によって拡散された状態となる。これに伴い、枠体10の内側には、第1照射体21〜第3照射体23に起因する影ができにくくなることから、枠体10内に配置される栽培植物4に対する太陽光の照射むらが起きにくくなる。なお、栽培ユニット3に対する拡散板40の取り付け位置については、人工光照射部20と栽培植物4との間としてもかまわないが、拡散板40による人工光の損失を考慮すると、図16に示したように人工光照射部20の上部とすることが望ましい。   On the other hand, when the configuration shown in FIG. 16 is adopted, the sunlight irradiated on the inner side of the frame body 10 through the diffusion plate 40 is diffused by the diffusion plate 40. In connection with this, since it becomes difficult to make the shadow resulting from the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 inside the frame 10, irradiation of the sunlight with respect to the cultivation plant 4 arrange | positioned in the frame 10 is carried out. Unevenness is less likely to occur. In addition, about the attachment position of the diffusion plate 40 with respect to the cultivation unit 3, although it does not matter as between the artificial light irradiation part 20 and the cultivated plant 4, when the loss of the artificial light by the diffusion plate 40 was considered, it showed in FIG. As described above, it is desirable that the upper part of the artificial light irradiation unit 20 be provided.

なお、実施の形態1、2では、人工光照射部20を3つの照射体すなわち第1照射体21〜第3照射体23にて構成する場合を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、2以上の照射体を有するものであればよい。   In the first and second embodiments, the case where the artificial light irradiation unit 20 is configured by three irradiation bodies, that is, the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 is described as an example, but the present invention is not limited thereto. What is necessary is just what has two or more irradiation bodies instead of a thing.

また、本実施の形態では、平板状の放熱板210を用いて第1照射体21〜第3照射体23を構成していたが、これに限られるものではない。
図17(a)、(b)は、実施の形態2における第1照射体21(第2照射体22および第3照射体23も同様)の他の構成の一例を示す斜視図である。これらのうち、図17(a)は第1照射体21を表面側(図12における第1壁部10a側)からみた場合の斜視図であり、図17(b)は第1照射体21を裏面側(図12における第2照射体22側)からみた場合の斜視図である。
Moreover, in this Embodiment, although the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23 were comprised using the flat heat sink 210, it is not restricted to this.
FIGS. 17A and 17B are perspective views showing an example of another configuration of the first irradiation body 21 (the same applies to the second irradiation body 22 and the third irradiation body 23) in the second embodiment. Of these, FIG. 17A is a perspective view of the first irradiator 21 as viewed from the surface side (the first wall portion 10a side in FIG. 12), and FIG. It is a perspective view at the time of seeing from the back surface side (2nd irradiation body 22 side in FIG. 12).

図17に示す例において、第1照射体21は、電流の供給に伴って発光する発光部200と、発光部200が取り付けられるとともに発光部200の発光に伴って発生する熱を放出するための放熱板210とを有している。この例における放熱板210は、長方形状の金属板に対し、例えば折り曲げ加工によって凹部と凸部とを交互に形成することで、断面が波形となった構造を有している。また、放熱板210には、図13に示したものと同様に、放熱板第1凹部210a、放熱板第2凹部210b、放熱板第3凹部210c、放熱板第4凹部210dおよび放熱板円孔210eが形成されている。   In the example shown in FIG. 17, the first irradiator 21 emits heat generated by light emission of the light emitting unit 200 and the light emitting unit 200 that emits light when current is supplied. And a heat sink 210. The heat radiating plate 210 in this example has a structure in which a cross section is corrugated by alternately forming concave portions and convex portions by, for example, bending processing on a rectangular metal plate. Further, the heat sink 210 has a heat sink first recess 210a, a heat sink second recess 210b, a heat sink third recess 210c, a heat sink fourth recess 210d, and a heat sink circular hole, as shown in FIG. 210e is formed.

そして、本実施の形態では、発光部200を構成する配線基板202として、例えばFPC(Flexible Printed Circuits:フレキシブルプリント基板)を用いることで、放熱板210の表面側に、凹凸に沿って配線基板202を取り付けることを可能としている。また、この例において、複数の発光チップ201は、放熱板210において山となる平坦部と谷となる平坦部とに、それぞれ実装されている。このような配置手法を採用することで、複数の発光チップ201の位置が分散し、照射光が均一化しやくなるという利点がある。ただし、これに限られるものではなく、例えば山となる平坦部のみに実装したり、例えば谷となる平坦部のみに実装したり、あるいはランダムに実装したりしてもよい。   In this embodiment, for example, FPC (Flexible Printed Circuits) is used as the wiring board 202 constituting the light emitting unit 200, so that the wiring board 202 is formed along the unevenness on the surface side of the heat radiating plate 210. It is possible to attach. Further, in this example, the plurality of light emitting chips 201 are respectively mounted on a flat portion that becomes a peak and a flat portion that becomes a valley in the heat sink 210. By adopting such an arrangement method, there is an advantage that the positions of the plurality of light emitting chips 201 are dispersed and the irradiation light is easily uniformized. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be mounted only on a flat portion that becomes a peak, or may be mounted only on a flat portion that becomes a valley, or may be mounted randomly.

図17に示す構成を備えた第1照射体21〜第3照射体23を、それぞれの表面の向きを揃え且つ並べて配置することで、図12に示す栽培ユニット3を構成した場合には、実施の形態2と同様に、第1照射体21〜第3照射体23を用いて開状態と閉状態とを実現することができる。また、波形の断面を有する放熱板210を用いることで、実施の形態2で説明した構成と比較して、放熱板210の表面積を大きくすることが可能となり、放熱能力が向上するという利点もある。なお、放熱板210における断面の形状については、図17に示した台形状のほか、曲線や半円等であってもかまわないが、加工の容易性や重ね合わせやすさという観点からすれば、台形状とすることが好ましい。また、波形の大きさについても、放熱板210の大きさや隣接する2つの放熱板210の間隔等を考慮して選択することが可能である。   When the cultivation unit 3 shown in FIG. 12 is configured by arranging the first irradiation body 21 to the third irradiation body 23 having the configuration shown in FIG. Similarly to Embodiment 2, the open state and the closed state can be realized using the first irradiator 21 to the third irradiator 23. Further, by using the heat radiating plate 210 having a corrugated cross section, the surface area of the heat radiating plate 210 can be increased as compared with the configuration described in the second embodiment, and there is an advantage that the heat radiating capability is improved. . In addition to the trapezoidal shape shown in FIG. 17, the shape of the cross section of the heat sink 210 may be a curve, a semicircle, or the like, but from the viewpoint of ease of processing and ease of overlaying, A trapezoidal shape is preferable. Further, the size of the waveform can also be selected in consideration of the size of the heat radiating plate 210, the interval between two adjacent heat radiating plates 210, and the like.

また、本実施の形態では、放熱板210に対し発光部200を固定して取り付けていたが、これに限られるものではない。
図18(a)〜(d)は、実施の形態2における第1照射体21(第2照射体22および第3照射体23も同様)のさらに他の構成の一例を示す図である。また、図19は、図18に示す第1照射体21(第2照射体22および第3照射体23も同様)の動作を説明するための図である。
Moreover, in this Embodiment, although the light emission part 200 was fixed and attached with respect to the heat sink 210, it is not restricted to this.
FIGS. 18A to 18D are diagrams showing examples of still another configuration of the first irradiation body 21 (the same applies to the second irradiation body 22 and the third irradiation body 23) in the second embodiment. Moreover, FIG. 19 is a figure for demonstrating operation | movement of the 1st irradiation body 21 (a 2nd irradiation body 22 and the 3rd irradiation body 23 are also the same) shown in FIG.

ここで、図18(a)は、第1照射体21を表面側(図12における第1壁部10a側)からみた場合の正面図である。また、図18(b)は、図18(a)をXVIIIB方向からみた側面図である。さらに、図18(c)は、図18(a)におけるXVIIIC−XVIIIC断面図であり、図18(d)は、図18(a)におけるXVIIID−XVIIID断面図である。   Here, Fig.18 (a) is a front view at the time of seeing the 1st irradiation body 21 from the surface side (1st wall part 10a side in FIG. 12). FIG. 18B is a side view of FIG. 18A viewed from the XVIIIB direction. Further, FIG. 18C is an XVIIIC-XVIIIC cross-sectional view in FIG. 18A, and FIG. 18D is an XVIIID-XVIIID cross-sectional view in FIG.

図18に示す例において、第1照射体21は、電流の供給に伴って発光する発光部200と、発光部200が取り付けられる取付部材220と、取付部材220が回転可能に取り付けられるとともに発光部200の発光に伴って発生する熱を、取付部材220を介して放出するための放熱板210とを有している。   In the example shown in FIG. 18, the first irradiator 21 includes a light emitting unit 200 that emits light when current is supplied, a mounting member 220 to which the light emitting unit 200 is mounted, a mounting member 220 that is rotatably mounted, and a light emitting unit. 200 has a heat radiating plate 210 for releasing heat generated by the light emission of 200 through the mounting member 220.

本実施の形態の放熱板210は、その長辺側がx方向に沿い、その短辺側がz方向に沿う長方形状の金属板で構成されている。また、本実施の形態の放熱板210の表裏面には、太陽光を反射するための反射層が設けられている。また、放熱板210の四隅には、放熱板210の上部側および下部側をそれぞれ切り欠いた放熱板第1凹部210a、放熱板第2凹部210b、放熱板第3凹部210cおよび放熱板第4凹部210dが形成されている。さらに、放熱板210の中央には、表裏面を貫通する放熱板円孔210eが設けられている。そして、第1照射体21を栽培ユニット3に取り付けた際には、放熱板第1凹部210aには第1支持線301が、放熱板第2凹部210bには第2支持線302が、放熱板第3凹部210cには第3支持線303が、放熱板第4凹部210dには第4支持線304が、それぞれ位置し、また、放熱板円孔210eには第5支持線305が貫通するようになっている。   The heat radiating plate 210 of the present embodiment is configured by a rectangular metal plate whose long side is along the x direction and whose short side is along the z direction. Moreover, the reflective layer for reflecting sunlight is provided in the front and back of the heat sink 210 of this Embodiment. Further, at the four corners of the heat sink 210, the heat sink first recess 210a, the heat sink second recess 210b, the heat sink third recess 210c, and the heat sink fourth recess are formed by cutting out the upper and lower sides of the heat sink 210, respectively. 210d is formed. Furthermore, in the center of the heat radiating plate 210, a heat radiating plate circular hole 210e penetrating the front and back surfaces is provided. And when the 1st irradiation body 21 was attached to the cultivation unit 3, the 1st support line 301 was set to the heat sink 1st recessed part 210a, the 2nd support line 302 was set to the heat sink 2nd recessed part 210b, and a heat sink. The third support line 303 is positioned in the third recess 210c, the fourth support line 304 is positioned in the heat sink fourth recess 210d, and the fifth support line 305 passes through the heat sink circular hole 210e. It has become.

また、放熱板210の−z方向(下方)側の端部には、放熱板第2凹部210bと放熱板第4凹部210dとの間であって、放熱板第2凹部210bと放熱板第4凹部210dとにそれぞれ隣接する位置に、−z方向(下方)に向かって突出する突出部210fが形成されている。そして、これら2つの突出部210fには、それぞれ、x方向に向かう貫通孔が形成されている。   The end of the heat sink 210 on the −z direction (downward) side is between the heat sink second recess 210b and the heat sink fourth recess 210d, and the heat sink second recess 210b and the heat sink fourth. Projecting portions 210f projecting in the −z direction (downward) are formed at positions adjacent to the recesses 210d. Each of these two protrusions 210f is formed with a through hole extending in the x direction.

一方、取付部材220は、その長辺側がx方向に沿い、yz平面において例えば台形状(三角形状でもよい)の断面を有する本体221と、本体221の軸方向両端部からそれぞれx方向に沿って延びる2つの軸222とを有している。そして、これら2つの軸222が、放熱板210の2つの突出部210fにそれぞれ設けられた貫通孔に挿入されることで、取付部材220は、放熱板210によって回転可能に支持されている。   On the other hand, the attachment member 220 has a main body 221 having a long side along the x direction and having a trapezoidal (or triangular) cross section in the yz plane, and both axial ends of the main body 221 along the x direction. And two shafts 222 extending. Then, these two shafts 222 are inserted into through holes provided in the two projecting portions 210 f of the heat radiating plate 210, so that the mounting member 220 is rotatably supported by the heat radiating plate 210.

また、本実施の形態では、取付部材220において側方を向く両面のそれぞれに、発光部200が取り付けられている。なお、各発光部200の構成は、実施の形態1で説明したものと同じであり、各発光部200は、図18に示す状態において、−z方向(下方)側に向けて光を出射するようになっている。   Moreover, in this Embodiment, the light emission part 200 is attached to each of both surfaces which face the side in the attachment member 220. As shown in FIG. In addition, the structure of each light emission part 200 is the same as what was demonstrated in Embodiment 1, and each light emission part 200 radiate | emits light toward the -z direction (downward) side in the state shown in FIG. It is like that.

図18に示す構成を備えた第1照射体21〜第3照射体23を並べて配置することで、図12に示す栽培ユニット3を構成した場合には、実施の形態2と同様に、第1照射体21〜第3照射体23を用いて開状態と閉状態とを実現することができる。また、例えば開状態において、第1照射体21〜第3照射体23は図19(a)に示す状態となり、例えば閉状態において第1照射体21〜第3照射体23は図19(b)に示す状態となる。すなわち、第1照射体21〜第3照射体23では、放熱板210の取り付け角度に関わらず、発光部200が−z方向(下方)側を向いた状態を維持し続ける。したがって、どの取り付け角度においても、栽培植物4に対し適切な光の照射角度を保てることになり、効率的な人工光による植物栽培が可能となる。また、図18に示す構成と、図17に示した構成とを組み合わせることも、望ましい形態である。   When the cultivation unit 3 shown in FIG. 12 is configured by arranging the first irradiator 21 to the third irradiator 23 having the configuration shown in FIG. 18, the first irradiator 21 is arranged in the same manner as in the second embodiment. An open state and a closed state can be realized using the irradiation body 21 to the third irradiation body 23. Further, for example, in the open state, the first irradiating body 21 to the third irradiating body 23 are in the state shown in FIG. 19A. It will be in the state shown in That is, in the 1st irradiation body 21-the 3rd irradiation body 23, irrespective of the attachment angle of the heat sink 210, the light emission part 200 continues maintaining the state which faced the -z direction (downward) side. Therefore, it is possible to maintain an appropriate light irradiation angle with respect to the cultivated plant 4 at any attachment angle, and efficient plant cultivation with artificial light becomes possible. Further, it is also desirable to combine the configuration shown in FIG. 18 with the configuration shown in FIG.

さて、人工光と太陽光とを併用した植物栽培システムで、現在実用化されているものは、照明装置によって太陽光が遮られる影響を極力小さくするため、ナトリウムランプや高圧水銀灯など光量の大きい点光源を植物から十分に離れた高い位置に配置したものがほとんどである。このような照明システムでは、1つの光源で広い面積を照射できるため、太陽光を遮る面積が少ない点では優れている。しかし、植物以外へ照射される光が多く低効率、周辺地域の光害および蛾などの害虫を誘引するなど、課題が多い。   Now, plant cultivation systems that use both artificial light and sunlight, which are currently in practical use, have a large amount of light, such as sodium lamps and high-pressure mercury lamps, in order to minimize the effect of sunlight being blocked by lighting devices. In most cases, the light source is arranged at a high position sufficiently away from the plant. In such an illumination system, since a large area can be irradiated with one light source, it is excellent in that the area that blocks sunlight is small. However, there are many problems such as a lot of light irradiated to other than plants, low efficiency, light pollution in the surrounding area and attracting pests such as moths.

一方、植物栽培用の人工光源としてLEDが注目されている。LEDを用いた光源は、植物の育成に必要とされる波長を選択的に照射できること、照射光に赤外線をほとんど含まないため、近接照射しても葉焼けを起こしにくいこと、効率が高く省エネルギーであること、寿命が長く光源の交換頻度が少なくて済むことなどの優れた点を有する。
しかしながら、LEDは温度上昇により発光効率が低下するため、省エネルギーの点から、照明装置の放熱技術が重要である。従来型の、遠方に点光源を配置した構成ではなく、LEDの特徴を生かした近接照明を行うためには、十分な放熱ができ、太陽光を遮蔽しない植物育成用の照明装置が必要である。
On the other hand, LED attracts attention as an artificial light source for plant cultivation. The light source using LED can selectively irradiate the wavelength required for plant growth, and since the irradiation light contains almost no infrared rays, it does not easily cause leaf burning even if it is irradiated nearby, and is highly efficient and energy-saving. In addition, it has excellent points such as long life and low light source replacement frequency.
However, since the light emission efficiency of the LED decreases as the temperature rises, the heat dissipation technology of the lighting device is important from the viewpoint of energy saving. In order to perform the proximity illumination that makes use of the characteristics of the LED rather than the conventional configuration in which the point light source is arranged at a distance, an illumination device for plant cultivation that can sufficiently radiate heat and does not shield sunlight is necessary. .

本発明は、人工光と太陽光とを併用して植物を栽培する場合に、太陽光の照射効率が低下するのを抑制すること、また、放熱性に優れた発光効率の高い照射装置および太陽光、人工光を効率的・柔軟に利用できる照明装置を備えた栽培装置を提供することができる。   The present invention suppresses a decrease in the irradiation efficiency of sunlight when a plant is cultivated using artificial light and sunlight in combination, and an irradiation device having high luminous efficiency excellent in heat dissipation and the sun The cultivation apparatus provided with the illuminating device which can utilize light and artificial light efficiently and flexibly can be provided.

1…植物栽培システム、2…栽培室、3…栽培ユニット、4…栽培容器、5…栽培植物、10…枠体、20…人工光照射部、21…第1照射体、22…第2照射体、23…第3照射体、30…支持部、31…第1支持体、32…第2支持体、33…第3支持体、34…第4支持体、35…規制部材、40…拡散板、200…発光部、201…発光チップ、202…配線基板、210…放熱板、2011…第1LED、2012…第2LED、2013…第3LED DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plant cultivation system, 2 ... Cultivation room, 3 ... Cultivation unit, 4 ... Cultivation container, 5 ... Cultivation plant, 10 ... Frame, 20 ... Artificial light irradiation part, 21 ... 1st irradiation body, 22 ... 2nd irradiation Body, 23 ... third irradiation body, 30 ... support section, 31 ... first support body, 32 ... second support body, 33 ... third support body, 34 ... fourth support body, 35 ... regulating member, 40 ... diffusion Plate 200, light emitting unit 201, light emitting chip, 202, wiring board, 210, heat radiating plate, 2011, first LED, 2012, second LED, 2013, third LED

Claims (20)

植物に太陽光および人工光を併用して照射する植物栽培において、当該人工光の照射に用いられる植物栽培用の照明装置であって、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第1熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように当該第1熱伝導性板材に取り付けられた第1発光部とを備えた第1照射体と、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第2熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように当該第2熱伝導性板材に取り付けられた第2発光部とを備え、当該第2熱伝導性板材が前記第1熱伝導性板材と空間を隔てて対向するように配置された第2照射体と
を含む植物栽培用の照明装置。
In plant cultivation to irradiate plants with sunlight and artificial light in combination, a plant cultivation lighting device used for irradiation of the artificial light,
A first heat conductive plate made of a plate having heat conductivity and having front and back surfaces, and a first light emitting part attached to the first heat conductive plate so that the direction of light irradiation faces downward A first irradiator comprising:
A second heat conductive plate made of a plate having heat conductivity and having front and back surfaces, and a second light emitting part attached to the second heat conductive plate so that the direction of light irradiation faces downward And a second irradiating body disposed so that the second thermally conductive plate member faces the first thermally conductive plate member with a space therebetween.
前記第1熱伝導性板材の表裏面および前記第2熱伝導性板材の表裏面が、前記太陽光を反射する材料で構成されることを特徴とする請求項1記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to claim 1, wherein the front and back surfaces of the first heat conductive plate material and the front and back surfaces of the second heat conductive plate material are made of a material that reflects the sunlight. . 前記第1熱伝導性板材および前記第2熱伝導性板材は、それぞれが屈曲した断面形状を有していることを特徴とする請求項1または2記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to claim 1 or 2, wherein each of the first heat conductive plate material and the second heat conductive plate material has a bent cross-sectional shape. 前記植物に対する前記第1照射体の取付角度および前記第2照射体の取付角度を調整する調整機構をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の植物栽培用の照明装置。   The illumination for plant cultivation according to any one of claims 1 to 3, further comprising an adjustment mechanism for adjusting an attachment angle of the first irradiator and an attachment angle of the second irradiator with respect to the plant. apparatus. 前記調整機構は、前記第1照射体および前記第2照射体を連動させて取付角度の調整を行うことを特徴とする請求項4記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to claim 4, wherein the adjustment mechanism adjusts the mounting angle by interlocking the first irradiation body and the second irradiation body. 前記太陽光を拡散させて前記植物に照射する拡散部材をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to any one of claims 1 to 5, further comprising a diffusing member that diffuses the sunlight and irradiates the plant. 前記拡散部材は、前記第1照射体および前記第2照射体の上方に配置されることを特徴とする請求項6記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to claim 6, wherein the diffusion member is disposed above the first irradiation body and the second irradiation body. 前記第1熱伝導性板材および前記第2熱伝導性板材はそれぞれ矩形状の形状を有し、
前記第1照射体において、前記第1発光部は前記第1熱伝導性板材の下方に長手方向に沿って取り付けられる複数の半導体発光素子で構成され、
前記第2照射体において、前記第2発光部は前記第2熱伝導性板材の下方に長手方向に沿って取り付けられる複数の半導体発光素子で構成されること
を特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の植物栽培用の照明装置。
Each of the first thermally conductive plate and the second thermally conductive plate has a rectangular shape,
In the first irradiator, the first light emitting unit is composed of a plurality of semiconductor light emitting elements attached along the longitudinal direction below the first thermally conductive plate material,
The said 2nd irradiation body WHEREIN: The said 2nd light emission part is comprised by the several semiconductor light-emitting element attached along a longitudinal direction under the said 2nd heat conductive board | plate material, The 1st thru | or 7 characterized by the above-mentioned. The lighting apparatus for plant cultivation of any one of Claims 1.
前記第1熱伝導性板材および前記第2熱伝導性板材はそれぞれ矩形状の形状を有し、
前記第1照射体において、前記第1発光部は前記第1熱伝導性板材の下方に、可動できる状態で取り付けられる複数の半導体発光素子で構成され、
前記第2照射体において、前記第2発光部は前記第2熱伝導性板材の下方に、可動できる状態で取り付けられる複数の半導体発光素子で構成されること
を特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の植物栽培用の照明装置。
Each of the first thermally conductive plate and the second thermally conductive plate has a rectangular shape,
In the first irradiator, the first light emitting unit is configured by a plurality of semiconductor light emitting elements that are movably attached below the first heat conductive plate.
The said 2nd irradiation body WHEREIN: The said 2nd light emission part is comprised under the said 2nd heat conductive board | plate material, and is comprised with the some semiconductor light-emitting element attached so that a movement is possible. The lighting apparatus for plant cultivation of any one of Claims 1.
前記第1照射体および第2照射体を連動して回転させることで、当該第1の照射体と当該第2の照射体とが空間を隔てて配置される開状態と、当該第1の照射体の一部と当該第2の照射体の一部とが重ねて配置される閉状態とを設定する設定手段をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の植物栽培用の照明装置。   By rotating the first irradiation body and the second irradiation body in conjunction with each other, an open state in which the first irradiation body and the second irradiation body are arranged with a space therebetween, and the first irradiation The plant according to any one of claims 1 to 9, further comprising setting means for setting a closed state in which a part of the body and a part of the second irradiation body are arranged to overlap each other. Lighting device for cultivation. 植物に太陽光および人工光を併用して照射する植物栽培において、当該人工光の照射に用いられる植物栽培用の照明装置であって、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された熱伝導性板材と、光の照射方向が当該熱伝導性板材の面に沿うように当該熱伝導性板材に取り付けられた発光部とを、それぞれが備えた複数の照射体と、
複数の前記照射体にそれぞれ設けられた前記発光部による光の照射方向が下方を向くように、複数の当該照射体を支持する支持部と
を含む植物栽培用の照明装置。
In plant cultivation to irradiate plants with sunlight and artificial light in combination, a plant cultivation lighting device used for irradiation of the artificial light,
A thermally conductive plate made of a plate having thermal conductivity and having front and back surfaces, and a light emitting portion attached to the thermally conductive plate so that the direction of light irradiation is along the surface of the thermally conductive plate. A plurality of irradiation bodies each provided with,
An illuminating device for plant cultivation, comprising: a support unit that supports a plurality of the irradiation bodies such that a light irradiation direction of the light emitting units provided on the plurality of irradiation bodies is directed downward.
複数の前記照射体にそれぞれ設けられた前記熱伝導性板材の表裏面が、前記太陽光を反射する材料で構成されることを特徴とする請求項11記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to claim 11, wherein front and back surfaces of the thermally conductive plate provided on each of the plurality of irradiation bodies are made of a material that reflects the sunlight. 前記支持部は、複数の前記照射体の取付角度を調整することで、複数の当該照射体にそれぞれ設けられた発光部からの光の照射方向を調整することを特徴とする請求項11または12記載の植物栽培用の照明装置。   The said support part adjusts the irradiation direction of the light from the light emission part each provided in the said several said irradiation body by adjusting the attachment angle of the said several irradiation body, The Claim 11 or 12 characterized by the above-mentioned. The lighting apparatus for plant cultivation of description. 前記支持部は、複数の前記照射体を連動して回転させることで、複数の当該照射体が相互に空間を隔てて配置される開状態と、複数の当該照射体が相互に重ねて配置される閉状態とを設定することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項記載の植物栽培用の照明装置。   The support unit is configured such that a plurality of the illuminating bodies are arranged in an open state in which the plurality of illuminating bodies are spaced apart from each other by rotating the plurality of illuminating bodies in conjunction with each other. The lighting device for plant cultivation according to any one of claims 11 to 13, wherein a closed state is set. 複数の前記照射体にそれぞれ設けられた前記発光部は、赤色光を出射する赤色半導体発光素子を備えることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか1項記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to any one of claims 11 to 14, wherein each of the light emitting units provided in each of the plurality of irradiation bodies includes a red semiconductor light emitting element that emits red light. 複数の前記照射体にそれぞれ設けられた前記発光部は、さらに青色光を出射する青色半導体発光素子を備えることを特徴とする請求項15記載の植物栽培用の照明装置。   The lighting device for plant cultivation according to claim 15, wherein each of the light emitting units provided in each of the plurality of irradiation bodies further includes a blue semiconductor light emitting element that emits blue light. 植物に太陽光および人工光を併用して照射する植物栽培で用いられる植物栽培装置において、
栽培される植物を収容する栽培容器と、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第1熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように当該第1熱伝導性板材に取り付けられた第1発光部とを備え、前記栽培容器の上方に配置された第1照射体と、
熱伝導性を有し且つ表裏面を有する板材で構成された第2熱伝導性板材と、光の照射方向が下方を向くように当該第2熱伝導性板材に取り付けられた第2発光部とを備え、前記栽培容器の上方において、当該第2熱伝導性板材が前記第1熱伝導性板材と空間を隔てて対向するように配置された第2照射体と
を含む植物栽培装置。
In plant cultivation equipment used in plant cultivation to irradiate plants with sunlight and artificial light in combination,
A cultivation container for accommodating the plant to be cultivated;
A first heat conductive plate made of a plate having heat conductivity and having front and back surfaces, and a first light emitting part attached to the first heat conductive plate so that the direction of light irradiation faces downward A first irradiator disposed above the cultivation container,
A second heat conductive plate made of a plate having heat conductivity and having front and back surfaces, and a second light emitting part attached to the second heat conductive plate so that the direction of light irradiation faces downward And a second irradiator disposed above the cultivation container so that the second heat conductive plate is opposed to the first heat conductive plate with a space therebetween.
前記太陽光を透過する壁部を備え、内部には前記栽培容器、前記第1照射体および前記第2照射体を収容する栽培室をさらに含むことを特徴とする請求項17記載の植物栽培装置。   The plant cultivation apparatus according to claim 17, further comprising a cultivation room that includes the wall that transmits the sunlight, and that accommodates the cultivation container, the first irradiation body, and the second irradiation body. . 前記第1照射体および第2照射体を連動して回転させることで、当該第1の照射体と当該第2の照射体とが空間を隔てて配置される開状態と、当該第1の照射体の一部と当該第2の照射体の一部とが重ねて配置される閉状態とを設定する設定手段をさらに含むことを特徴とする請求項17または18記載の植物栽培装置。   By rotating the first irradiation body and the second irradiation body in conjunction with each other, an open state in which the first irradiation body and the second irradiation body are arranged with a space therebetween, and the first irradiation The plant cultivation apparatus according to claim 17 or 18, further comprising setting means for setting a closed state in which a part of the body and a part of the second irradiation body are arranged to overlap each other. 前記植物に対する前記第1照射体および第2照射体の取付角度を調整することで、当該第1照射体と当該第2照射体との間において前記太陽光が通過する空間の大きさを変更する変更手段をさらに含むことを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項記載の植物栽培装置。   The size of the space through which the sunlight passes is changed between the first irradiation body and the second irradiation body by adjusting the mounting angles of the first irradiation body and the second irradiation body with respect to the plant. The plant cultivation device according to any one of claims 17 to 19, further comprising changing means.
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