JP2015019654A - Plant cultivation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物栽培に関して、植物に直接光を照射することができる植物栽培装置に関するものである。 The present invention relates to a plant cultivation apparatus that can directly irradiate light to a plant with respect to plant cultivation.
近年、食への関心の高まりや、東日本大震災後における津波による塩害や放射能汚染の問題を抱える被災地の復興の手だてとして、植物工場および植物プランターに注目が集まっている。また、植物工場および植物プランターの人工光源として蛍光灯、高圧ナトリウムランプ、LEDなどの光源が使用されており、省エネルギー、低コストで効率よく植物を生長させる手法の構築が進められている。 In recent years, plant factories and plant planters have been attracting attention as a means of rehabilitating disaster-affected areas that suffer from salt damage and radioactive contamination caused by the tsunami following the Great East Japan Earthquake. In addition, light sources such as fluorescent lamps, high-pressure sodium lamps, and LEDs are used as artificial light sources for plant factories and plant planters, and construction of methods for efficiently growing plants with low energy consumption and low cost is being promoted.
植物工場では、日光に代わる充分な光を植物に照射することが必要である。植物の下方側から光を当てると、植物の上方側からの光のみでは光が当たらない葉にも光が当たるので、植物の生育に有利となる。しかし、光を植物の下方側から当てる場合、光源からの熱が植物にダメージを与える可能性があるので、植物の根本部分に直接近づけて光源を配置できないという問題がある。 In plant factories, it is necessary to irradiate plants with sufficient light instead of sunlight. When light is applied from the lower side of the plant, the light is also applied to the leaves that are not exposed to light only from the upper side of the plant, which is advantageous for the growth of the plant. However, when light is applied from the lower side of the plant, heat from the light source may damage the plant, so that there is a problem that the light source cannot be placed directly close to the root part of the plant.
例えば特許文献1には、植物の下方側から補光することができる植物栽培用補光装置について開示されている。上記特許文献1に開示されている植物栽培用補光装置100では、図10に示すように、端部に光を照射する光源104を備えた気体供給用ダクト101が設けられている。この気体供給用ダクト101は、上面および側面が透明であり、下面が反射面102となっている。
For example,
そして、植物栽培用補光装置100では、図11に示すように、気体供給用ダクト101を植物103の下方側に設置し、上記気体供給用ダクト101が筒状に膨らんだ状態で端部の光源104から気体供給用ダクト101の長手方向に光を照射する。これにより、気体供給用ダクト101の下面の反射面102によって反射された光が気体供給用ダクト101上部から放射される。この結果、植物栽培用補光装置100では、光源104が植物の根本部分から離れた状態で植物を下方側から照射することができるものとなっている。
In the plant cultivation
しかしながら、上記特許文献1に開示された従来の植物栽培用補光装置100では、気体供給用ダクト101の反射面102による光の放射によって光が上方に放射されるが、拡散効果などが考慮されていない。そのため、通常、気体供給用ダクト101の鉛直上方に光が強く放射される。この結果、多くの光が植物103に対して直接的に照射されず、植物に対して効率よく光を照射できないという問題がある。
However, in the conventional plant cultivation
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、その目的は、植物に対して下方側から効率よく光を照射する植物栽培装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a plant cultivation apparatus that efficiently irradiates light from the lower side to a plant.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る植物栽培装置は、植物を植え付ける植付部と、上記植物に光を照射する第1光源ユニットとを備えた植物栽培装置であって、上記第1光源ユニットは、光を出射する光源部と、上記光のうち、上記光源部の鉛直上方に出射される光を上記鉛直上方以外の方向に指向させるレンズ部とを備えていると共に、上記植付部から水平方向に離れた位置に配置されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a plant cultivation apparatus according to an aspect of the present invention is a plant cultivation apparatus including a planting unit for planting a plant and a first light source unit that irradiates light to the plant. The first light source unit includes a light source unit that emits light, and a lens unit that directs light emitted above the light source unit vertically above the light source unit in a direction other than the vertical upward direction. It is characterized by being arranged at a position away from the planting part in the horizontal direction.
本発明の一態様によれば、植物に対して下方側から効率よく光を照射する植物栽培装置を提供するという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect of providing a plant cultivation apparatus that efficiently irradiates a plant with light from below.
本発明の一実施形態に係る植物栽培装置について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明を省略する。 A plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
〔実施形態1〕
(植物栽培装置1Aの構成)
本発明の一実施形態に係る植物栽培装置1Aの構成について、図1から図3を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る植物栽培装置1Aの要部の構成を示す断面図である。図2は、植物栽培装置1Aの全体構成を示す側面図である。図3は、植物栽培装置1Aにおける第1光源ユニット10Aと植付部20との配置関係を示す平面図である。
(Configuration of
A configuration of a
植物栽培装置1Aは、図2に示すように、植物21が植え付けられた植付部20を複数備えていると共に、各植付部20の間に第1光源ユニット10Aが設けられている。なお、図2においては、植付部20が複数設けられているが、本発明においては必ずしもこれに限らず、植付部20が1個であってかつ第1光源ユニット10Aも1個であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態の植物栽培装置1Aでは、第1光源ユニット10Aは、植付部20に植え付けられた植物21に下方側から光を照射する。なお、上方側からは例えば太陽光などによって光が照射される。この結果、植物21は、上方側からだけではなく下方側からも光を照射されることによって、上方側からのみでは光が当たらない葉にも光を当てることができるので、生育が有利となる。
In the
また、植付部20と第1光源ユニット10Aとは互いに水平方向に離れた位置に配置される。このように、植付部20と第1光源ユニット10Aとの距離を離すことによって、第1光源ユニット10Aからの熱による植物21へのダメージを防止できる。
Further, the
さらに、本実施形態の植物栽培装置1Aでは、図1に示すように、植付部20と第1光源ユニット10Aとは、第1光源ユニット10Aから出射される光L2のうち、光強度が最も強い光L2が植物21に照射されるように配置されている。このとき、光強度が最も強い光L2と水平方向とのなす出射角をθとすると、出射角θ=60°以下に設定することが望ましい。その理由を下記に説明する。
Furthermore, in the
すなわち、植物栽培装置1Aでは、生長した植物21同士が互いに接触すると、植物21の生長が阻害され、栽培した植物21の品質が低下する問題がある。さらに、植物栽培装置1Aでは、隣接する植物21同士の葉が重なってしまうと、一方の植物21の葉に光L2が遮蔽されて他方の植物21の葉に光L2が当たらなくなり、光L2の照射効率が低下する問題がある。そこで、植物21が生長しても植物21同士が接触しない程度に距離をあけて設置することが望ましい。具体的には、植物21同士の距離は、例えば5cmから20cmが好ましい。ただし、植物21同士の距離は植物21の大きさにより異なるので、必ずしもこれに限らない。このような状況を想定した場合、どの程度の出射角θまでが植物21にとって有効な光L2となるかは、植物21の生長段階などによる。例えば、植物21の背が低い生長初期段階では出射角θ=45°以下の光L2が有効に植物21の葉に照射される。一方、植物21の背が高い生長後期段階では出射角θ=60°程度の光L2も有効に植物21の葉に照射される。このため、植物21の生長後期段階に多くの光L2を照射したい場合は、出射角θを60°程度に設定し、生長初期段階に多くの光を照射したい場合は出射角θを45°程度にするなど、適宜設定する。なお、おおむね出射角θ=60°以下となるようにすれば植物21の育成に有利となる効果が得られる。
That is, in the
また、植付部20が2か所に存在し、その間に第1光源ユニット10Aが存在する場合、第1光源ユニット10Aと植付部20との距離D1・D2は、図3に示すように、同距離となるように設置される。これにより、第1光源ユニット10Aは両側に設置されている植物21に対して同量の光を照射することができる。この結果、植物21の育成位置による植物21の生長の差を防止することができる。また、複数の植物21に対して必要な第1光源ユニット10Aの数を減らすことができるので、植物栽培装置1Aの低コスト化につながる。
Moreover, when the
(第1光源ユニット10Aの構成)
次に、第1光源ユニット10Aの構成について、図1および図4を参照して説明する。図4の(a)は第1光源ユニット10Aの構成を示す平面図であり、図4の(b)は第1光源ユニット10Aの構成を示す断面図である。
(Configuration of the first
Next, the configuration of the first
第1光源ユニット10Aは、図4の(a)および図4の(b)に示すように、LED11(光源部)、基板12、レンズ13(レンズ部)、およびピン14を備えている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the first
基板12には例えば1個のLED11が形成されている。なお、LED11は、必ずしも1個に限らず、複数個であってもよい。レンズ13は、例えば3本のピン14により基板12に接続されている。レンズ13が基板12に接続されていることによって、LED11の上部はレンズ13に覆われる。LED11の大きさは例えば直径1.5cm程度である。LED11の上部を本実施の形態のレンズ13にて覆うことによって、LED11から出射される光L1の鉛直上方の光強度を弱め、植物21が存在する鉛直上方以外の方向に光強度を強める。
For example, one
ここで、レンズ13と基板12とを接続した場合、基板12の表面にはLED11が設けられているので、レンズ13と基板12との間には隙間15ができる。そこで、本実施形態では、隙間15をシール剤で封止している。これによって、LED11とレンズ13との間に液体が入り込まない密閉構造を作製することできる。上記構成により、レンズ13とLED11との間が浸水することなく、電気的な信頼性を維持したまま継続して第1光源ユニット10Aを使用することが可能になり、水耕栽培などの栽培環境下においても効果を発揮することができる。ただし、第1光源ユニット10Aの密閉構造の作製方法は上記に限らない。例えば、予め、基板12側にシール剤を塗布し、上からレンズ13をかぶせて封止する方法により作製してもよい。また、シール剤は限定されないが、例えば、シリコンシーラントなどの弾性接着剤、あるいはゴムパッキンを用いることができる。
Here, when the
ここで、本実施形態の第1光源ユニット10Aのレンズ13の内部には空洞が形成されており、この空洞の下部にLED11が配されている。このため、LED11から出射された光L1は、レンズ13の内表面である光入射面13aからレンズ13に入射され、外表面である光出射面13bから出射される。このとき、LED11から出射された光L1は、レンズ13の内表面である光入射面13aの傾斜角度に応じて屈折してレンズ13の内部に入射され、その入射角度を維持してレンズ13の外表面である光出射面13bに到達した後、光出射面13bの傾斜角度に応じて屈折して外部へ出射される。
Here, a cavity is formed inside the
したがって、本実施形態のレンズ13では、LED11から出射された光L1のうち、鉛直上方に出射される光L1は、光入射面13aおよび光出射面13bの両面において進む方向が変更され、鉛直上方以外の方向に光L2として第1光源ユニット10Aから出射される。
Therefore, in the
上述したような作用を持たせるために、本実施形態のレンズ13の内表面である光入射面13aの断面形状は、図1に示すように、LED11の光軸Z上では光軸Zと略垂直に交わり、光軸Z付近では輪郭線の傾きが大きく変化し、光軸Zから離れたところでは輪郭線の傾きがあまり変化しないため、釣鐘形状をしている。一方、レンズ13の外表面である光出射面13bの断面形状は、光軸Z付近では輪郭線の傾きが光軸Zと略垂直で傾き変化が小さく、光軸Zから離れたところでは輪郭線の傾きの変化が大きくなり、次第に光軸Zと平行な方向に変化する形状を有している。これにより、光出射面13bにおける光軸Z付近の形状は凹形状となっている。
In order to provide the above-described action, the cross-sectional shape of the
なお、レンズ13の光入射面13aおよび光出射面13bの断面形状は、必ずしもこれに限らず、多少の変更が可能である。すなわち、LED11から出射される鉛直上方の光L1を、上記鉛直上方以外の方向に指向させるものであればよく、例えば、レンズ13の光入射面13aの断面形状を円形としたり、レンズ13の空洞自体を無くしたりすることが可能である。
The cross-sectional shapes of the
上記レンズ13は、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂(EP)などの透明樹脂材料や透明なガラスによって形成することが可能である。
The
このように、本実施形態の第1光源ユニット10Aでは、レンズ13が上記の断面形状を有しているので、LED11から鉛直上方に出射される光L1は、レンズ13により指向され鉛直上方以外に光L2として出射され、第1光源ユニットから出射される光L2は鉛直上方以外の位置で光強度が最大となるようになっている。その結果、植物栽培装置1Aに配置された植物21の葉に下方側から効率よく直接光を照射することができるものとなっている。
Thus, in the first
また、植物栽培装置1Aは光源としてLED11を使用しているので、特許文献1に記載されている植物栽培用補光装置100の光源として用いられているナトリウムランプと比較し、省エネルギーを実現できる。さらに、ナトリウムランプを使用した場合、熱線による葉焼けなどの障害を避けるため植物21近傍からの直接光を照射できなかった。それに対し、植物栽培装置1AはLED11を使用しているので、熱線による葉焼けなどの心配がなく植物21近傍から直接光を照射することが可能であり、光L2の照射効率を高めることができる。また、LED11の支配的な波長は、400nm〜450nmであり、それ以外の波長も含んでいる。400nm〜450nmの波長は、光合成における光の吸収量において、光合成が促進される600nm〜700nmの波長に比べて小さい。そのため、上記波長をもつ光L2を下方側から照射することによって、植物の中心内部付近まで光L2を供給することが可能である。さらに、光L2の波長は可変であるため、生長段階に応じて波長も選択的に照射することができる。
Moreover, since 1 A of plant cultivation apparatuses use LED11 as a light source, compared with the sodium lamp used as the light source of the
次に、第1光源ユニット10Aにおけるレンズ13の有無による効果の違いについて、表1を参照して説明する。表1は、第1光源ユニット10Aが出射角θ=45°および出射角θ=60°の場合において、全光束量に占める植物21に照射可能な光束量の比較を示したものである。なお、第1光源ユニット10Aと植付部20とは、図1に示すように、互いに一定距離離れて配置されている。
Next, the difference in effect depending on the presence or absence of the
例えば、植物栽培装置1Aに第1光源ユニット10Aを用いずLED11のみで光L1を照射した場合、水平方向とのなす角度が0°〜60°の範囲に収まる光束量は、表1に示すように、光L1の全体の光束量のうちの75.0%となる。したがって、光L1の全体の光束量のうちの残りの25.0%は、植物21に直接照射されない照射ロスとなる。
For example, as shown in Table 1, the amount of light flux that falls within the range of 0 ° to 60 ° with respect to the horizontal direction when the
それに対し、レンズ13の出射角θを60°とした第1光源ユニット10Aを用いた場合、水平方向とのなす角度が0°〜60°の範囲に収まる光束量は、光L1の全体の光束量のうちの95.9%となり、照射ロスは4.1%となる。この結果、第1光源ユニット10Aを使用することにより、LED11が同量の光L1を照射した場合、植物栽培装置1Aは照射ロスを少なくでき、植物21に対して光L1、延いては光L2を効率よく照射することが可能となる。
On the other hand, when the first
また、上記の光束量の違いについては、レンズ13の出射角θが60°である場合に限定されるものではない。例えば、レンズ13の出射角θが45°である場合でも同様のことがいえる。
The difference in the amount of light flux is not limited to the case where the exit angle θ of the
〔変形例1〕
本発明の実施形態1に係る植物栽培装置1Aの変形例について図5を参照して説明する。図5は、植物栽培装置1Aにおける第1光源ユニット10Aと植付部20との配置関係の変形例を示す平面図である。
[Modification 1]
A modification of the
植物栽培装置1Aにおいて植物21が4個配設されている場合には、図5に示すように、第1光源ユニット10Aは、4個の植物21の中央に配されて、該4個の植物21と互いに同距離の位置に設置されていることが好ましい。
When four
上記構成により、第1光源ユニット10Aは、4個の植付部20からの距離が等しくなるので、上記植付部20に植え付けられた4個の植物21に対して同量の光L2を照射することができる。この結果、植物21の育成位置による植物21の生長の差を防止することができる。また、複数の植物21に対して必要な第1光源ユニット10Aの数を減らすことができるので、植物栽培装置1Aの低コスト化につながる。なお、本変形例では、4個の植物21に対して1個の第1光源ユニット10Aを配置しているが、1個の第1光源ユニット10Aに対する植物21の数は上記4個に限定されない。
With the above configuration, the first
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2に係る植物栽培装置1Bについて、図6を参照して説明する。図6は、本発明の実施形態2に係る植物栽培装置1Bの第1光源ユニット10Bの構成を示す平面図である。
[Embodiment 2]
A
前記実施形態1に係る植物栽培装置1Aでは、1つの基板12に、1個のLED11とレンズ13とが設けられていた。しかし、本実施形態2に係る第1光源ユニット10Bでは、1つの基板12に、複数のLED11と複数のレンズ13とが設けられている点が異なっている。
In the
すなわち、本実施の形態の第1光源ユニット10Bは、図6に示すように、同一基板12上に、LED11、レンズ13、および図示しないピン14を有する光源ユニット部10bが複数形成されている。光源ユニット部10bは、第1光源ユニット10Aの基板12を除いた構成と同じである。光源ユニット部10bは3本のピン14により基板12に接続されている。光源ユニット部10bは、基板12上に略直線的に等間隔に配置されている。上記間隔は適宜設定するものとするが、例えば5cm程度であることが好ましい。また、基板12には配線12aが電気的に接続される。
That is, in the first
上記構成により、複数の光源ユニット部10bが同一基板12上に配置されるので、複数のLED11を一括に制御することが可能となる。このため、広範囲に植物21の育成位置による生長ムラを抑制することができる。その結果、一様に生長した植物21を収穫することができるので、出荷時の選別での評価を簡略化でき、製造コストを低減することができる。
With the above configuration, since the plurality of light
次に、植物栽培装置1Bにおける第1光源ユニット10Bと植付部20との配置関係について図7を参照して説明する。図7は、植物栽培装置1Bにおける、第1光源ユニット10Bと植付部20との配置関係を示す平面図である。
Next, the arrangement relationship between the first
第1光源ユニット10Bは、略直線的に並んだ複数の植付部20の方向と一致するよう設置される。つまり、第1光源ユニット10Bと植付部20とは、同一方向に向けて交互に列状に配置される。
The 1st
上記構成により、植物21の数に対する必要な第1光源ユニット10Bの数を減らすことができる。その結果、植物栽培装置1Bの低コスト化につながる。
With the above configuration, the number of necessary first
〔実施形態3〕
本発明の実施形態3について、図8および図9を参照して説明する。図8は、本発明の実施形態3に係る植物栽培装置1Cの構成を示す側面図である。図9の(a)は植物栽培装置1Cの第2光源ユニット30の構成を示す側面図であり、図9の(b)は第2光源ユニット30の光源部31の構成を示す正面図である。
[Embodiment 3]
Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a side view showing a configuration of a plant cultivation apparatus 1C according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 9A is a side view showing the configuration of the second
前記実施形態1の植物栽培装置1Aおよび実施形態2の植物栽培装置1Bでは、植物21の下方側から人工の光を照射するものであった。これに対して、本実施の形態の植物栽培装置1Cは、植物21の下方側から人工の光に加えて、植物21の上方側からも人工の光を照射する点が異なっている。
In the
すなわち、本実施形態の植物栽培装置1Cは、図8に示すように、植物21に上方側から光を照射する第2光源ユニット30をさらに備えている。上記植物栽培装置1Cの高さは植物21の高さにより適宜設定されるものとするが、例えば20から50cmとなっている。
That is, the plant cultivation apparatus 1C of the present embodiment further includes a second
(第2光源ユニット30の構成)
第2光源ユニット30は、図9の(a)(b)に示すように、光源部31、反射シート32、導光板33、プリズムシート34およびそれらを保持する図示しない保持部材を備えている。また、光源部31は、LED31aを複数有しており、LED31aは光源部31に等間隔に実装されている。LED31aの支配的な波長は、600nm〜700nmであり、それ以外の波長も含んでいる。600nm〜700nmの波長は、植物21の光合成吸収スペクトルの最大ピーク波長と一致するため、光合成が促進される。第1光源ユニット10Aおよび第2光源ユニット30の主波長を、それぞれ600nm〜700nmおよび400nm〜450nmとすることによって、植物21全体に光を最も効率よく照射でき、植物21の育成を促進することが可能になる。なお、波長は上記に限定されず波長を適宜設定することが好ましい。
(Configuration of the second light source unit 30)
As shown in FIGS. 9A and 9B, the second
光源部31から出射された光は導光板33内に入光し、全反射を繰り返す。導光板33表面にはインクあるいは光散乱部材が形成されており、その部分に入光した光は全反射条件がくずれ、導光板33外へ出射される。導光板33外へ出射された光のうち反射シート32側に出射した光は、反射シート32により反射させられ、プリズムシート34側に出射される。
The light emitted from the
プリズムシート34には、表面に三角柱つまりプリズムが複数形成されており、入射した光はプリズムによって屈折して導光板33とは反対側に出射される。このとき、プリズムシート34がない場合と比較して、多くの光を下向きつまり導光板33とは反対側に配光させることができる。この結果、第2光源ユニット30の下方側にある植物21に集中的に光を照射することができる。
A plurality of triangular prisms, that is, prisms are formed on the surface of the
上記構成により、第2光源ユニット30は植物21に集中的に光を照射できるため、導光板33に拡散シートを用いる場合と比較して植物21に対して効率的に光の照射を行うことができる。さらに、導光板33内で光がミキシングされることにより、光量ムラを抑制しつつ植物21に光を照射することができる。なお、導光板33の材質は、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)など適宜選択されるものとし、限定されない。
With the above-described configuration, the second
また、従来、植物栽培装置用の光源として植物の上方側から光を照射するために用いられていた蛍光灯は、光源がそのまま熱源となるため、輻射熱により植物の葉やけが発生し、光源と植物とを近づけることができなかった。そのため、高さ方向に植物栽培装置を積み上げると上部の植物栽培装置の位置が高くなってしまい、作業性が著しく低下していた。そのため、単位面積当たりの植物の育成数が悪化し、効率的な栽培を行うことができなかった。 In addition, fluorescent lamps that have been conventionally used for irradiating light from the upper side of plants as a light source for plant cultivation devices, because the light source serves as a heat source as it is, leaves and burns of plants are generated by radiant heat, and the light source I couldn't get close to the plant. Therefore, when plant cultivation devices are stacked in the height direction, the position of the upper plant cultivation device is increased, and workability is significantly reduced. Therefore, the number of plants grown per unit area deteriorated, and efficient cultivation could not be performed.
それに対し、第2光源ユニット30は、熱源となるのが端部に設けられた光源部31だけであり、導光板33は発熱せず、輻射熱を発生しない。このため、導光板33と植物21との距離を縮めることができるので、高さ方向の省スペース化が可能となる。また、高さ方向に植物栽培装置1Cを多層に積み上げた場合、全体の高さを低くすることができ、各層での作業効率が向上する。この結果、単位面積当たりの植物の育成数が増え、効率的な栽培を行うことができる。
On the other hand, in the second
また、植物栽培装置1Cの大きさは適宜設定されるものとするが、例えば家庭用の植物栽培装置1Cとして流通を想定した場合、縦×横の大きさが20cm×20cmから1m×1mであることが好ましい。 Moreover, although the magnitude | size of the plant cultivation apparatus 1C shall be set suitably, for example, when distribution | distribution is assumed as household plant cultivation apparatus 1C, a vertical x horizontal size is 20 cm x 20 cm to 1 m x 1 m. It is preferable.
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る植物栽培装置1A〜1Cは、植物を植え付ける植付部20と、上記植物に光を照射する第1光源ユニット10A・10Bとを備えた植物栽培装置であって、上記第1光源ユニット10Aは、光を出射する光源部(LED11)と、上記光のうち上記光源部(LED11)の鉛直上方に出射される光を、上記鉛直上方以外の方向に指向させるレンズ部(レンズ13)とを備えていると共に、上記植付部20から水平方向に離れた位置に配置されている。
[Summary]
上記構成により、第1光源ユニットは、光源部から鉛直上方に出される光を、鉛直上方以外の方向に指向させ、第1光源ユニットから光を植物に照射することができる。この結果、植物に対して下方側から側面に向けて効率よく、直接光を照射することができる。また、第1光源ユニットは、植付部から水平方向に離れた位置に配置されているので、光源部からの熱による植物へのダメージを防止できる。さらに、植物の下方側から出射光を照射することにより、植物に対して上方側からの光のみによる照射に比べて、植物の生育が有利となる。したがって、植物に対して下方側から効率よく光を照射する植物栽培装置を提供することができる。 With the above configuration, the first light source unit can direct light emitted vertically upward from the light source unit in a direction other than vertically upward, and can irradiate the plant with light from the first light source unit. As a result, the plant can be directly irradiated with light efficiently from the lower side to the side surface. Moreover, since the 1st light source unit is arrange | positioned in the position away from the planting part in the horizontal direction, the damage to the plant by the heat from a light source part can be prevented. Furthermore, by irradiating the emitted light from the lower side of the plant, the growth of the plant is advantageous as compared to the irradiation by only the light from the upper side. Therefore, the plant cultivation apparatus which irradiates light efficiently from the downward side with respect to a plant can be provided.
本発明の態様2に係る植物栽培装置1A〜1Bは、上記態様1において、前記植付部20は複数備えられており、前記第1光源ユニット10A・10Bは少なくとも以上備えられていると共に、各第1光源ユニット10A・10Bは、少なくとも2つの上記植付部20からの距離が等しい位置に配置されることが好ましい。
The
上記構成により、各第1光源ユニットは、複数の植付部からの距離が等しくなるので、複数の植物に対して同量の光を照射することができる。この結果、植物の育成位置による植物の生長の差を防止することができる。また、複数の植物に対して必要な第1光源ユニットの数を減らすことができるので、植物栽培装置の低コスト化につながる。 With the above configuration, the first light source units have the same distance from the plurality of planting units, and thus can irradiate the plurality of plants with the same amount of light. As a result, it is possible to prevent differences in plant growth due to plant growth positions. Moreover, since the number of 1st light source units required with respect to several plants can be reduced, it leads to the cost reduction of a plant cultivation apparatus.
本発明の態様3に係る植物栽培装置1Bは、上記態様2において、前記植付部20と第1光源ユニット10Bとは、同一方向に向けて交互に列状に配置されることが好ましい。
In the
上記構成により、植付部と第1光源ユニットとは、同一方向に向けて交互に列状に配置されているので、植物の数に対する必要な第1光源ユニットの数を減らすことができる。したがって、植物栽培装置の低コスト化につながる。 With the above configuration, since the planting units and the first light source units are alternately arranged in a row in the same direction, the number of necessary first light source units with respect to the number of plants can be reduced. Therefore, it leads to the cost reduction of a plant cultivation apparatus.
本発明の態様4に係る植物栽培装置1A〜1Cは、上記態様1から3において、前記第1光源ユニット10Aから出射される光のうち、光強度が最も強い光と水平方向とのなす角度が60°以下であることが好ましい。
The
上記構成により、光強度が最も強い光と水平方向とのなす角度が60°以下となるので、生長しても植物同士が接触しない程度に距離をあけて配置された植物に対して、効率よく下方側から光を照射することができる。したがって、第1光源ユニットから照射される光のロスを少なくする、つまり植物に照射されない光を少なくすることができるので、光を効率よく植物に照射することができる。 By the said structure, since the angle which the light intensity | strength and the horizontal direction make is 60 degrees or less, it is efficiently with respect to the plant arrange | positioned so that plants may not contact even if it grows up Light can be irradiated from the lower side. Therefore, the loss of light irradiated from the first light source unit can be reduced, that is, the light not irradiated on the plant can be reduced, so that the light can be efficiently irradiated on the plant.
本発明の態様5に係る植物栽培装置1Cは、上記態様1から4において、前記植物の上方側から光を照射する第2光源ユニット30をさらに備えていることが好ましい。
It is preferable that 1 C of plant cultivation apparatuses which concern on aspect 5 of this invention are further provided with the 2nd
上記構成により、植物の上方側に第2光源ユニットを備えているので、植物を上方側および下方側から光を植物に照射することができる。したがって、植物に対してばらつきなく光を照射することができる。 With the above configuration, since the second light source unit is provided on the upper side of the plant, the plant can be irradiated with light from the upper side and the lower side. Therefore, it is possible to irradiate the plant with light without variation.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
本発明は、植物を栽培するための植物栽培装置に利用することができる。 The present invention can be used for a plant cultivation apparatus for cultivating plants.
1A 植物栽培装置
1B 植物栽培装置
1C 植物栽培装置
10A 第1光源ユニット
10B 第1光源ユニット
10b 光源ユニット部
11 LED(光源部)
12 基板
12a 配線
13 レンズ(レンズ部)
13a 光入射面
13b 光出射面
14 ピン
15 隙間
20 植付部
21 植物
30 第2光源ユニット
31 光源部
31a LED
32 反射シート
33 導光板
34 プリズムシート
θ 出射角
D1・D2 距離
L1・L2 光
DESCRIPTION OF
12
13a
32
Claims (5)
上記第1光源ユニットは、
光を出射する光源部と、上記光のうち、上記光源部の鉛直上方に出射される光を上記鉛直上方以外の方向に指向させるレンズ部とを備えていると共に、
上記植付部から水平方向に離れた位置に配置されていることを特徴とする植物栽培装置。 A plant cultivation device comprising a planting part for planting a plant and a first light source unit for irradiating the plant with light,
The first light source unit includes:
A light source unit that emits light, and a lens unit that directs light emitted above the light source unit vertically above the light source unit in a direction other than the vertical upper side,
A plant cultivation device, wherein the plant cultivation device is disposed at a position away from the planting portion in the horizontal direction.
各第1光源ユニットは、少なくとも2つの上記植付部からの距離が等しい位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の植物栽培装置。 A plurality of the planting parts are provided, and at least one first light source unit is provided,
2. The plant cultivation apparatus according to claim 1, wherein each first light source unit is arranged at a position where the distance from at least two planting parts is equal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013153084A JP2015019654A (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Plant cultivation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013153084A JP2015019654A (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Plant cultivation device |
Publications (1)
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JP2015019654A true JP2015019654A (en) | 2015-02-02 |
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ID=52484679
Family Applications (1)
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JP2013153084A Pending JP2015019654A (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Plant cultivation device |
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Country | Link |
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-
2013
- 2013-07-23 JP JP2013153084A patent/JP2015019654A/en active Pending
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