JP2020054297A - 植物育成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源配置空間と植物育成空間とを仕切る仕切板を利用して白色光源の白色光を特定の波長の色の光に切替えて植物に照射することができる植物育成装置を提供する。【解決手段】白色光を発し、育成する植物ＰＬに対向して設けられる白色光源３１と、白色光源３１が配置される光源配置空間２１と育成する植物ＰＬが配置される植物育成空間２２とを備え、外部の光が進入するのが遮断された格納設備２と、格納設備２に水平方向に延在して設けられ、光源配置空間２１と植物育成空間２２との間の温度の伝導および空気の流通の少なくとも一方を遮断し、かつ白色光源３１の白色光のうち特定の波長の光を透過するフィルタ５が設けられた仕切板４と、を備えた植物育成装置。【選択図】図１
Description
本発明は、白色光源の白色光を特定の波長の光に切替えて植物に照射する植物育成装置に関する。
食用或いは観賞用植物を人工的な環境で育成する植物工場において、植物の育成に使用される照明は、植物の種類、部位および生長時期に応じて、例えば青色、青緑色、赤色、白色などが選択して使用される。
特許文献１には、青色光および赤色光は、光合成に有効であり、青緑光は、開花の促進に有効であり、赤色光は、開花の遅延に有効であると記載されている。これらの色の光はＬＥＤにより得られると記載されている。
特許文献２には、植物が植えられた地上部側の空間と、植物に照射する光源側の空間とを、光透過性の断熱部（仕切板）で仕切ることが記載されている。
しかし、特許文献１において、植物の育成時期等の必要に応じて、このような種類の色の光源を植物に照射するには、複数種類の光源を用意して、その都度、かかる必要な特定の色の光源に取替えねばならないという問題があった。
特許文献２において、植物に照射する光源が記載されているが、特定の波長の色の光源が必要な場合に、特定の波長の色を発する光源を用意しなければならないという問題があった。
本発明は、光源配置空間と植物育成空間とを仕切る仕切板を利用して白色光源の白色光を特定の波長の色の光に切替えて植物に照射することができる植物育成装置を提供することを目的とする。
本発明に係る植物育成装置は、白色光を発し、育成する植物に対向して設けられる白色光源と、前記白色光源が配置される光源配置空間と前記育成する植物が配置される植物育成空間とを備えた格納設備と、前記格納設備に水平方向に延在して設けられ、前記光源配置空間と前記植物育成空間との間の温度の伝導および空気の流通の少なくとも一方を遮断し、かつ前記白色光源の白色光のうち特定の波長の光を透過するフィルタが設けられた仕切板と、を備えた。
なお、本明細書において、特定の波長の光を発する光源とは、白色光源以外の光を発する光源をいう。
なお、本明細書において、特定の波長の光を発する光源とは、白色光源以外の光を発する光源をいう。
これによると、特定の波長の光を発する光源を用意することなく、光源配置空間と植物育成空間との間を仕切る仕切板を利用し、白色光源の白色光から仕切板に設けたフィルタにより必要な色を生じる特定の波長の光だけを透過させて育成する植物に照射することができる。
（第一実施形態）
本発明に係る植物育成装置を具体化した第一実施形態について、図１〜図７を参照して以下に説明する。図１は、本発明に係る植物育成装置１の全体の概要を示している。植物育成装置１は、格納設備２、照明装置３、仕切板４、フィルタ５、空調設備６、水耕設備７および制御装置（図略）を備えている。
本発明に係る植物育成装置を具体化した第一実施形態について、図１〜図７を参照して以下に説明する。図１は、本発明に係る植物育成装置１の全体の概要を示している。植物育成装置１は、格納設備２、照明装置３、仕切板４、フィルタ５、空調設備６、水耕設備７および制御装置（図略）を備えている。
（格納設備）
格納設備２は、例えば、複数の鋼製板部材により切妻型屋根のある方形箱型に組み合わせて形成され、内部に空間を有している。格納設備２の屋根部２ａおよび壁部２ｂは、外部から内部に進入する光を遮る構造となっている。格納設備２は、内部の空間を水平方向に沿って延在する仕切板４によって上下の空間に仕切られている。上方の空間は、白色光源３１による照明装置３が配置される光源配置空間２１となっている。下方の空間は、育成する植物ＰＬが配置される植物育成空間２２となっている。
格納設備２は、例えば、複数の鋼製板部材により切妻型屋根のある方形箱型に組み合わせて形成され、内部に空間を有している。格納設備２の屋根部２ａおよび壁部２ｂは、外部から内部に進入する光を遮る構造となっている。格納設備２は、内部の空間を水平方向に沿って延在する仕切板４によって上下の空間に仕切られている。上方の空間は、白色光源３１による照明装置３が配置される光源配置空間２１となっている。下方の空間は、育成する植物ＰＬが配置される植物育成空間２２となっている。
（照明設備）
照明設備３は、白色光源３１、基板３２、反射板３３および電力供給部３４、を備える。例えば、白色光源３１として白色ＬＥＤを使用する。白色ＬＥＤとして、例えば、赤色、緑色、青色のＬＥＤチップから放射される光を混合して白色光とするタイプを使用する。白色ＬＥＤは、例えば砲弾型で、円盤状の基板３２の中央に配置されている。基板３２には、傘状に下方が開く反射板３３が上方から覆うように設けられている。
照明設備３は、白色光源３１、基板３２、反射板３３および電力供給部３４、を備える。例えば、白色光源３１として白色ＬＥＤを使用する。白色ＬＥＤとして、例えば、赤色、緑色、青色のＬＥＤチップから放射される光を混合して白色光とするタイプを使用する。白色ＬＥＤは、例えば砲弾型で、円盤状の基板３２の中央に配置されている。基板３２には、傘状に下方が開く反射板３３が上方から覆うように設けられている。
電力供給部３４は、交流電源から整流回路を介して白色光源３１に接続する。電力供給部３４は、調光回路（図略）を備えている。制御装置（図略）は、育成する植物ＰＬ（例えば、リーフレタス）の生育状況に応じて、調光回路により白色ＬＥＤから照射される光の制御（例えば点灯、消灯、照射する光の強弱など）をおこなう。
（仕切板・集光装置）
仕切板４は、仕切板本体部４ａと、後述するフィルタ５を取り付ける取付部４ｂとを備えている。
仕切板本体部４ａは、例えば、白色光が透過可能なポリカーボネート製の部材より方形の板状に形成され水平方向に延在している。仕切板本体部４ａの四方の端部は、格納設備２の内周壁の中央部に、例えばブラケット４１を介してボルト・ナット４２により固定されている。仕切板本体部４ａは、格納設備２の内部の空間を上下に仕切っている。仕切板本体部４ａの四方の端部と格納設備２の内周壁の間は、図略のゴム製シール材でシールされている。仕切板本体部４ａには、後述するフィルタ５を嵌め込む取付部４ｂが形成されている。
取付部４ｂは、仕切板本体部４ａの光源配置空間２１側が開口し、貫通されていない有底の円盤状の穴として形成されている。貫通されていない有底の円盤状の穴とすることで、フィルタ５を交換する際に、植物育成空間２２の調整された空気が光源配置空間２１に漏れるのを防止することができる。
仕切板４は、仕切板本体部４ａと、後述するフィルタ５を取り付ける取付部４ｂとを備えている。
仕切板本体部４ａは、例えば、白色光が透過可能なポリカーボネート製の部材より方形の板状に形成され水平方向に延在している。仕切板本体部４ａの四方の端部は、格納設備２の内周壁の中央部に、例えばブラケット４１を介してボルト・ナット４２により固定されている。仕切板本体部４ａは、格納設備２の内部の空間を上下に仕切っている。仕切板本体部４ａの四方の端部と格納設備２の内周壁の間は、図略のゴム製シール材でシールされている。仕切板本体部４ａには、後述するフィルタ５を嵌め込む取付部４ｂが形成されている。
取付部４ｂは、仕切板本体部４ａの光源配置空間２１側が開口し、貫通されていない有底の円盤状の穴として形成されている。貫通されていない有底の円盤状の穴とすることで、フィルタ５を交換する際に、植物育成空間２２の調整された空気が光源配置空間２１に漏れるのを防止することができる。
仕切板４は、光源配置空間２１と植物育成空間２２との間の温度の伝導および空気の流通を遮断する。具体的には、仕切板４は、主に光源配置空間２１における光源からの熱が、植物育成空間２２に移動するのを遮断し、植物育成空間２２における植物育成のために調整された空気が光源配置空間２１に漏れるのを遮断する。
仕切板４の下面（植物育成空間２２側）には、集光装置としての複数の遮光カーテン４３がブラケット（図略）を介して取り付けられている。
各遮光カーテン４３は、仕切板４の取付部４ｂに対応させて配置されている。遮光カーテン４３は、例えば、ポリエステル製布材で上下が開口した円筒状に形成されている。遮光カーテン４３は、遮光機能を有するとともに、内周壁部には、入射側の反対側に光を反射する機能を有する銀色の反射布部を有し、フィルタ５を透過した光が、円筒形の開口した下方に配置された育成する植物ＰＬに集中して照射されるようになっている。
各遮光カーテン４３は、仕切板４の取付部４ｂに対応させて配置されている。遮光カーテン４３は、例えば、ポリエステル製布材で上下が開口した円筒状に形成されている。遮光カーテン４３は、遮光機能を有するとともに、内周壁部には、入射側の反対側に光を反射する機能を有する銀色の反射布部を有し、フィルタ５を透過した光が、円筒形の開口した下方に配置された育成する植物ＰＬに集中して照射されるようになっている。
（フィルタ）
フィルタ５は、例えば、ガラス製で特定の波長の光を透過させる光学バンドパスフィルタが使用されている。フィルタ５（第一フィルタ）は、円盤状に形成され、図２および図３に示すように、外周には、例えば、合成樹脂製の取付縁５ａが設けられている。取付縁５ａには、把持部５ａ１が設けられ、作業者が指で把持部５ａ１を把持することでフィルタ５を仕切板４の取付部４ｂに対して容易に着脱できるようになっている。
このようにフィルタ５（第一・第二フィルタ）は、格納設備２の内部の空間を上下に仕切る仕切板４を利用して取り付けるため、専用の保持装置を要することなく、低コストの設備で必要な波長の光を照射できる植物育成装置１とすることができる。
フィルタ５は、例えば、ガラス製で特定の波長の光を透過させる光学バンドパスフィルタが使用されている。フィルタ５（第一フィルタ）は、円盤状に形成され、図２および図３に示すように、外周には、例えば、合成樹脂製の取付縁５ａが設けられている。取付縁５ａには、把持部５ａ１が設けられ、作業者が指で把持部５ａ１を把持することでフィルタ５を仕切板４の取付部４ｂに対して容易に着脱できるようになっている。
このようにフィルタ５（第一・第二フィルタ）は、格納設備２の内部の空間を上下に仕切る仕切板４を利用して取り付けるため、専用の保持装置を要することなく、低コストの設備で必要な波長の光を照射できる植物育成装置１とすることができる。
なお、図４に示すように、仕切板４の取付部４ｄは、貫通されていてもよい。この場合、フィルタ５（第二フィルタ）は、白色光源３１の光を仕切板４に影響されること無く透過させて育成する植物ＰＬに照射する。また、取付縁５ａと取付部４ｄとの間は、シール材（図略）によってシールされている。
（空調設備）
空調設備６は、光源配置空間２１の光源による温度上昇を抑制する通気装置６１と、植物育成空間２２の育成する植物ＰＬの適温を維持する温度調節装置６２と、適湿度を調節する湿度調節装置６３と、二酸化炭素供給装置６４と、を備えている。
空調設備６は、光源配置空間２１の光源による温度上昇を抑制する通気装置６１と、植物育成空間２２の育成する植物ＰＬの適温を維持する温度調節装置６２と、適湿度を調節する湿度調節装置６３と、二酸化炭素供給装置６４と、を備えている。
（通気装置）
通気装置６１は、光源配置空間２１に面した一方の壁面（図１において右側の壁面）に、ルーバーと強制排気するファン６１ａと内部の空気を外部に排気する排気口６１ｂとを備えている。通気装置６１は、光源配置空間２１に面した他方の壁面に、ルーバーを備えた吸気口６１ｃを備えている。通気装置６１は、吸気口６１ｃから冷たい外部の空気を吸引し、排気口６１ｂから白色光源３１により加熱された光源配置空間２１内の空気を外部に排出する。
通気装置６１は、光源配置空間２１に面した一方の壁面（図１において右側の壁面）に、ルーバーと強制排気するファン６１ａと内部の空気を外部に排気する排気口６１ｂとを備えている。通気装置６１は、光源配置空間２１に面した他方の壁面に、ルーバーを備えた吸気口６１ｃを備えている。通気装置６１は、吸気口６１ｃから冷たい外部の空気を吸引し、排気口６１ｂから白色光源３１により加熱された光源配置空間２１内の空気を外部に排出する。
（温度調節装置、湿度調節装置）
温度調節装置６２は、例えば、冷暖房装置であり、植物育成空間２２に配置される温度センサ（図略）を備えている。温度調節装置６２は、温度センサが検出する温度に基づいて、植物育成空間２２の温度を調節する。
湿度調節装置６３は、植物育成空間２２に配置される湿度センサ（図略）を備えている。湿度調節装置６３は、湿度センサが検出する温度に基づいて、植物育成空間２２の湿度を調節する。湿度の調節は、湿度が低い場合には、加湿装置で加湿し、湿度が高いときには、乾燥空気を送風装置で送り込む。あまり湿度が高いと、蒸散作用が不活発となって、水や養分の運搬や葉の温度上昇を抑制する働きが低下する。
温度調節装置６２は、例えば、冷暖房装置であり、植物育成空間２２に配置される温度センサ（図略）を備えている。温度調節装置６２は、温度センサが検出する温度に基づいて、植物育成空間２２の温度を調節する。
湿度調節装置６３は、植物育成空間２２に配置される湿度センサ（図略）を備えている。湿度調節装置６３は、湿度センサが検出する温度に基づいて、植物育成空間２２の湿度を調節する。湿度の調節は、湿度が低い場合には、加湿装置で加湿し、湿度が高いときには、乾燥空気を送風装置で送り込む。あまり湿度が高いと、蒸散作用が不活発となって、水や養分の運搬や葉の温度上昇を抑制する働きが低下する。
（二酸化炭素供給装置）
二酸化炭素供給装置６４は、植物育成空間２２に設けられる二酸化炭素濃度検知センサ（図略）を備えている。二酸化炭素供給装置６４は、二酸化炭素濃度検知センサが検出する二酸化炭素濃度に基づいて光合成の促進に必要な二酸化炭素を植物育成空間２２の空気に加える。
二酸化炭素供給装置６４は、植物育成空間２２に設けられる二酸化炭素濃度検知センサ（図略）を備えている。二酸化炭素供給装置６４は、二酸化炭素濃度検知センサが検出する二酸化炭素濃度に基づいて光合成の促進に必要な二酸化炭素を植物育成空間２２の空気に加える。
（水耕設備）
水耕設備７は、育成する植物ＰＬの根に水および養液を供給する栽培槽７１と、水および養液を貯留する栽培溶液タンク（図略）と、栽培溶液タンクの水および養液を栽培槽７１に送るポンプ（図略）とを備えている。
水耕設備７は、育成する植物ＰＬの根に水および養液を供給する栽培槽７１と、水および養液を貯留する栽培溶液タンク（図略）と、栽培溶液タンクの水および養液を栽培槽７１に送るポンプ（図略）とを備えている。
栽培槽７１には、例えば、発泡樹脂材からなる培地（図略）が設けられ、培地には育成する植物ＰＬが植えられる。培地は、循環する水および養液に浸漬した状態で育成する植物ＰＬを支持し、育成する植物ＰＬの根に水および養液を供給する。栽培溶液タンクでは、水、濃縮溶液の供給が行われ養液の濃度の調整が行われる。
（制御装置）
制御装置（図略）は、主に、照明設備３、温度調節装置６２、湿度調節装置６３、二酸化炭素供給装置６４の二酸化炭素量の調節、水耕設備７の動作を制御する。
（制御装置）
制御装置（図略）は、主に、照明設備３、温度調節装置６２、湿度調節装置６３、二酸化炭素供給装置６４の二酸化炭素量の調節、水耕設備７の動作を制御する。
（作動）
次に、植物育成装置１の作動について、照明装置３および仕切板４に取り付けられたフィルタ５の機能を中心に説明する。フィルタ５は、例えばバンドパスフィルタであり、透過させる光の中心波長が４５０ｎｍ、半値幅５０ｎｍの第一フィルタ（図６参照）と、透過させる光の中心波長が６６０ｎｍ、半値幅５０ｎｍの第二フィルタ（図７参照）とが使用される。
次に、植物育成装置１の作動について、照明装置３および仕切板４に取り付けられたフィルタ５の機能を中心に説明する。フィルタ５は、例えばバンドパスフィルタであり、透過させる光の中心波長が４５０ｎｍ、半値幅５０ｎｍの第一フィルタ（図６参照）と、透過させる光の中心波長が６６０ｎｍ、半値幅５０ｎｍの第二フィルタ（図７参照）とが使用される。
白色光源３１の白色光は、分光分布図である図６および図７に示すように、４２０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長の光を発している。白色光源３１の白色光は、第一フィルタにより、４２５ｎｍ〜４７５ｎｍの波長の光が透過される。この透過される光は、主に青色光である。
また、白色光源３１の白色光は、第二フィルタにより、６３５ｎｍ〜６８５ｎｍの波長の光が透過される。この透過される光は、主に赤色光である。
また、白色光源３１の白色光は、第二フィルタにより、６３５ｎｍ〜６８５ｎｍの波長の光が透過される。この透過される光は、主に赤色光である。
まず、育成する植物ＰＬが、茎ＰＬＳの生長時期において第一フィルタを使用して、茎ＰＬＳに青色光を照射することで、茎の生長を抑制する。
次に、育成する植物ＰＬが葉部ＰＬＬの生長時期にあるときに、第一フィルタを仕切板４から取り外し、第二フィルタを取り付ける。これにより、赤色光を照射することで、葉部ＰＬＬの生長を促進する。このように、育成する植物ＰＬが、例えば、リーフレタスのように葉部を食する野菜である場合、食さない茎部を小さく、かつ葉部を大きく育成して、商品価値を向上することができる。
次に、育成する植物ＰＬが葉部ＰＬＬの生長時期にあるときに、第一フィルタを仕切板４から取り外し、第二フィルタを取り付ける。これにより、赤色光を照射することで、葉部ＰＬＬの生長を促進する。このように、育成する植物ＰＬが、例えば、リーフレタスのように葉部を食する野菜である場合、食さない茎部を小さく、かつ葉部を大きく育成して、商品価値を向上することができる。
第一実施形態に係る植物育成装置１において、仕切板４は、光源配置空間２１と植物育成空間２２との間の温度の伝導および空気の流通を遮断する。また、仕切板４には、白色光源３１の白色光のうち特定の波長の光（青色光または赤色光）を透過するフィルタ５が設けられている。
これによると、特定の波長の光を発する光源を用意することなく、白色光源３１の白色光から仕切板４に設けたフィルタ５により必要な色を生じる特定の波長の光だけを透過させて育成する植物ＰＬに照射することができる。フィルタ５の取付は、光源配置空間２１と植物育成空間２２との間を仕切る仕切板４を利用しており、専用の保持装置を不要とするため、低コストの設備とすることができる。
また、仕切板４は、仕切板本体部４ａとフィルタ５を取り付ける取付部５ｂとを備え、フィルタ５は、取付部５ｂに着脱可能に設けられている。
これによると、育成する植物ＰＬに応じて、仕切板４に設けられたフィルタ５を容易に交換することができる。
これによると、育成する植物ＰＬに応じて、仕切板４に設けられたフィルタ５を容易に交換することができる。
また、フィルタ５は、仕切板４の光源配置空間２１側に着脱可能に設けられている。
これによると、フィルタ５は、仕切板４の上方に位置する光源配置空間２１側より容易に着脱することができる。
これによると、フィルタ５は、仕切板４の上方に位置する光源配置空間２１側より容易に着脱することができる。
また、仕切板本体部４ａは、白色光源３１の白色光を透過する。これによると、フィルタ５が存在する部分のみ、特定の波長の光を透過させる。フィルタ５の位置、或いは、育成する植物ＰＬの位置を操作するだけで、特定の波長の光を育成する植物ＰＬに照射することを容易に行なうことができる。
また、植物育成装置１は、育成する植物ＰＬに光を集める遮光カーテン４３（集光装置）をさらに備える。
これによると、育成する植物ＰＬに必要な波長の光を集中させて照射することができる。
これによると、育成する植物ＰＬに必要な波長の光を集中させて照射することができる。
また、遮光カーテン４３は、植物育成空間２２に配置される。
これによると、仕切板４を透過した光を含め、最終的に育成する植物ＰＬに照射される可能性のある光を、植物育成空間２２内で全て集めて、ピンポイントで照射することができる。
これによると、仕切板４を透過した光を含め、最終的に育成する植物ＰＬに照射される可能性のある光を、植物育成空間２２内で全て集めて、ピンポイントで照射することができる。
（第二実施形態）
次に、本発明に係る植物育成装置を具体化した第二実施形態について、図８および図９を参照して以下に説明する。
第二実施形態に係る植物育成装置２０１は、フィルタ２０５を水平に移動させる水平移動装置としての一対のレール２０６を備えている。レール２０６は、仕切板２０４の光源配置空間２１側に敷設されている。フィルタ２０５は、所定の厚みを有する長方形状に形成されている。複数の育成する植物ＰＬは、例えば、Ｘ方向に二列、Ｙ方向に五列で夫々構成されるＡ群およびＢ群の二群で構成されている。これらの点において、第一実施形態と相違する。その他の構成は、同様であるため、説明を省略する。なお、複数の養成する植物ＰＬによって、Ｘ方向に二列、Ｙ方向に五列で夫々構成されるものが、所定の単位に相当する。
次に、本発明に係る植物育成装置を具体化した第二実施形態について、図８および図９を参照して以下に説明する。
第二実施形態に係る植物育成装置２０１は、フィルタ２０５を水平に移動させる水平移動装置としての一対のレール２０６を備えている。レール２０６は、仕切板２０４の光源配置空間２１側に敷設されている。フィルタ２０５は、所定の厚みを有する長方形状に形成されている。複数の育成する植物ＰＬは、例えば、Ｘ方向に二列、Ｙ方向に五列で夫々構成されるＡ群およびＢ群の二群で構成されている。これらの点において、第一実施形態と相違する。その他の構成は、同様であるため、説明を省略する。なお、複数の養成する植物ＰＬによって、Ｘ方向に二列、Ｙ方向に五列で夫々構成されるものが、所定の単位に相当する。
以下、主に相違点について詳述する。
一対のレール２０６は、仕切板２０４上にＸ方向に沿って延在している。レール２０６は、例えば、Ｉ形鋼製部材により形成されている。フィルタ２０５は、Ｘ方向が短辺にＹ方向が長辺に形成され、各辺が構成する外周には周縁部２０５ａが設けられている。周縁部２０５ａは、例えば、ステンレス鋼製部材で形成され、各短辺にはＸ方向に並んで二対の支軸２０５ｂが設けられている。各支軸２０５ｂは、Ｙ方向に沿って延在し、各支軸２０５ｂにはレール２０６上を転動する転動輪２０５ｃが回転自在に設けられている。なお、レール２０６および転動輪２０５ｃにより、水平移動装置が構成される。
照明装置３は、白色光源３１がＸ方向に二列、Ｙ方向に五列の組み合わせで、Ａ群およびＢ群の育成する植物ＰＬに夫々対応して配置されている。
一対のレール２０６は、仕切板２０４上にＸ方向に沿って延在している。レール２０６は、例えば、Ｉ形鋼製部材により形成されている。フィルタ２０５は、Ｘ方向が短辺にＹ方向が長辺に形成され、各辺が構成する外周には周縁部２０５ａが設けられている。周縁部２０５ａは、例えば、ステンレス鋼製部材で形成され、各短辺にはＸ方向に並んで二対の支軸２０５ｂが設けられている。各支軸２０５ｂは、Ｙ方向に沿って延在し、各支軸２０５ｂにはレール２０６上を転動する転動輪２０５ｃが回転自在に設けられている。なお、レール２０６および転動輪２０５ｃにより、水平移動装置が構成される。
照明装置３は、白色光源３１がＸ方向に二列、Ｙ方向に五列の組み合わせで、Ａ群およびＢ群の育成する植物ＰＬに夫々対応して配置されている。
これによると、例えば、育成する植物ＰＬのＡ群よりも育成する植物ＰＬのＢ群の種まき時期が遅い場合。まず、Ａ群について青色の光を透過する第一フィルタ２０５１を対向させ、茎の生長時期に茎の生長を抑制し、その後、第一フィルタ２０５１をＢ群に対向する位置に移動させ、Ｂ群の茎の生長時期に茎の生長を抑制する。育成する植物ＰＬのＡ群には、赤色の光を透過する第二フィルタ２０５２を対向させ、葉部の生長促進を図る。
このように、必要な時期に必要な第一・第二フィルタ２０５１，２０５２を移動させるだけで、一種類の白色光源３１により植物の育成に必要な効果を生じさせることができる。
このように、必要な時期に必要な第一・第二フィルタ２０５１，２０５２を移動させるだけで、一種類の白色光源３１により植物の育成に必要な効果を生じさせることができる。
第二実施形態に係る植物育成装置２０１は、育成する植物ＰＬが、所定の単位毎に区分されて植えられている場合において、植物育成装置２０１は、所定の単位に対応して、異なる種類の第一フィルタ２０５１および第二フィルタ２０５２を備える。
これによると、必要な波長の光を、育成する植物ＰＬに所定の単位毎に照射することができる。
これによると、必要な波長の光を、育成する植物ＰＬに所定の単位毎に照射することができる。
植物育成装置２０１は、第一・第二フィルタ２０５１，２０５２を水平移動する水平移動装置（レール２０６および転動輪２０５ｃ）をさらに備える。
これによると、Ａ群の育成する植物ＰＬおよびＢ群の育成する植物ＰＬに応じて第一・第二フィルタ２０５１，２０５２フィルタを水平移動させて必要な波長の光を照射することができる。
これによると、Ａ群の育成する植物ＰＬおよびＢ群の育成する植物ＰＬに応じて第一・第二フィルタ２０５１，２０５２フィルタを水平移動させて必要な波長の光を照射することができる。
（第三実施形態）
次に、本発明に係る植物育成装置を具体化した第三実施形態について、図１２を参照して以下に説明する。
第三実施形態に係る植物育成装置３０１は、仕切板４を上下動させる上下動装置８を備えている。照明装置３は、支持フレーム３６を介して仕切板４に固定されている。これらの点について第一実施形態と相違する。その他の構成は同様であるので、同じ符号を添付して説明を省略する。
次に、本発明に係る植物育成装置を具体化した第三実施形態について、図１２を参照して以下に説明する。
第三実施形態に係る植物育成装置３０１は、仕切板４を上下動させる上下動装置８を備えている。照明装置３は、支持フレーム３６を介して仕切板４に固定されている。これらの点について第一実施形態と相違する。その他の構成は同様であるので、同じ符号を添付して説明を省略する。
上下動装置８は、スライダ８１と、スライダ８１に係合する上下ガイド部８２と、巻取部材８３と、電動モータ８４と、プーリ８５と、ロープ８６とを備えている。
スライダ８１は、例えば、アセタール樹脂製部材より形成され、仕切板４の四隅に夫々固定されている。各スライダ８１には、上下ガイド部材８２に係合する図略の係合部が夫々形成されている。
上下ガイド部８２は、例えば、ステンレス鋼製部材により上下方向に延在する棒状に形成されている。上下ガイド部８２には、スライダ８１の係合部が摺動可能に係合する図略の係合溝が上下方向に沿って形成されている。
スライダ８１は、例えば、アセタール樹脂製部材より形成され、仕切板４の四隅に夫々固定されている。各スライダ８１には、上下ガイド部材８２に係合する図略の係合部が夫々形成されている。
上下ガイド部８２は、例えば、ステンレス鋼製部材により上下方向に延在する棒状に形成されている。上下ガイド部８２には、スライダ８１の係合部が摺動可能に係合する図略の係合溝が上下方向に沿って形成されている。
巻取部材８３は、後述する電動モータ８４の駆動軸（図示せず）に連結されている。巻取部材８３は、軸方向に所定間隔離れて周設された三つの鍔状部（図略）を備え、これら三つの鍔状部で仕切られた四つの外周部に夫々四隅に対応するロープ８６を巻き取るよう構成されている。
電動モータ８４は、植物育成空間２１の中央上部に設けられた格納設備２の構造体２ｃに、例えば、ブラケットＢＲを介してボルト・ナット(図示せず)により固定されている。電動モータ８４には、図略の減速機構が連結されている。電動モータ８４は、減速機構内で噛み合わせる歯車を変えることで、巻取部材８３を正逆方向に回転させる。
電動モータ８４は、植物育成空間２１の中央上部に設けられた格納設備２の構造体２ｃに、例えば、ブラケットＢＲを介してボルト・ナット(図示せず)により固定されている。電動モータ８４には、図略の減速機構が連結されている。電動モータ８４は、減速機構内で噛み合わせる歯車を変えることで、巻取部材８３を正逆方向に回転させる。
各ロープ８６は、例えば、アラミド繊維製部材より夫々縒り合わせて形成されている。四隅に設けられた各スライダ８１の上部には、図略の連結部が形成され、ロープ８６の先端部が夫々連結されている。各ロープ８６の基端部は、巻取部材８３の四つの外周部のうちの対応する一つの外周部に夫々固定されている。
プーリ８５は、ロープ８６に接して回転する円盤状回転輪８５ａと、円盤状回転輪８５ａの回転軸（図示せず）を回転自在に軸支する軸受部８５ｂとを備えている。各プーリ８５の軸受部８５ｂは、格納設備２の植物育成空間２１の四隅の上部に図略のブラケットを介して夫々固定されている。各プーリ８５の円盤状回転輪８５ａは、各ロープ８６の中間部に接して回転し、電動モータ８４の回転方向の力を、上方に向かう力に変化させる。
格納設備２の壁部２ｂには、壁部２ｂの内側に出し入れ可能に突出する複数のストッパＳＴが設けられている。各ストッパＳＴは、仕切板４の下端部を支持するもので、仕切板４が停止する所定の位置に配置されている。ストッパＳＴにより、仕切板４を安定して支持することができる。
格納設備２の壁部２ｂには、壁部２ｂの内側に出し入れ可能に突出する複数のストッパＳＴが設けられている。各ストッパＳＴは、仕切板４の下端部を支持するもので、仕切板４が停止する所定の位置に配置されている。ストッパＳＴにより、仕切板４を安定して支持することができる。
照明装置３は、仕切板４の端部に設けられた図略の保護縁部に両端部が固定され、仕切板４の中央部を跨ぐように形成された複数（本実施形態では五本）の支持フレーム３６に固定されている。保護縁部は、例えば、ステンレス鋼製部材により断面コ字状に形成され、壁部２ｂ側には、例えばゴム製のシール材が設けられている。各支持フレーム３６は、例えば、ステンレス鋼部材により断面矩形状に形成され、対向する保護縁部に夫々連結して斜め上方に立ち上がる一対の斜辺部材３６ａと、斜辺部材３６ａの先端を水平方向に延在して連絡する水平部材３６ｂとを備えている。水平部材３６ｂの下面には、夫々三個の白色光源３１を支持し、水平方向に延在する水平基板３７が固定されている。
これによると、育成する植物ＰＬの生長に合せて仕切板４および白色光源３１を上下方向に移動させ、育成する植物ＰＬの特定な波長の光を必要な部位に照射することができる。
これによると、育成する植物ＰＬの生長に合せて仕切板４および白色光源３１を上下方向に移動させ、育成する植物ＰＬの特定な波長の光を必要な部位に照射することができる。
なお、第三実施形態において、仕切板４とともに照明設備３を上下動させることとしたが、これに限定されない。例えば、仕切板４のみ上下動させてもよく、特に、集光装置としての遮光カーテン４３が設けられている場合、育成する植物ＰＬの特定な波長の光を必要な部位に照射することができる
なお、上記実施形態において、白色ＬＥＤを赤色、緑色、青色のＬＥＤチップから放射される光を混合して白色光とするものとしたが、これに限定されない。例えば、青色ＬＥＤに黄色の蛍光体を塗布したものでもよい。この場合、白色光源は、図１０および図１１に示すような分光分布を示す。これによると、赤色を示す波長の６６０ｎｍ付近にピークがないため、赤色光を照射する場合、調光回路を使用して白色光源の出力を高めて光を育成する植物に照射する。
また、白色光源３１は、白色ＬＥＤに限定されない。例えば、白色光を発する蛍光灯、白熱球を使用することができる。
また、仕切板４は、ポリカーボネート製の板を使用したが、これに限定されず、例えばアクリル製板、強化ガラス板等を使用することができる。
また、仕切板４は、ポリカーボネート製の板を使用したが、これに限定されず、例えばアクリル製板、強化ガラス板等を使用することができる。
また、集光装置を、遮光カーテン４３を円筒形にしたものとしたが、これに限定されず、例えば、白色光源の光を集める凸レンズでもよい。
また、水平移動装置は、レール２０６および転動輪２０５ｃで構成するものとしたが、これに限定されず、例えば、仕切板上に設けられたベルトコンベヤにフィルタを載置して水平移動させてもよい。
また、水平移動装置は、レール２０６および転動輪２０５ｃで構成するものとしたが、これに限定されず、例えば、仕切板上に設けられたベルトコンベヤにフィルタを載置して水平移動させてもよい。
また、フィルタ５は、仕切板４と別体に設けられたものとしたが、これに限定されず、例えば、図５に示すように、Ａフィルタ１０５ａおよびＢフィルタ１０５ｂは、仕切板１０４に一体に設けられていてもよい。
これによると、Ａフィルタ１０５ａおよびＢフィルタ１０５ｂは、仕切板１０４に一体に設けられているので、部品点数を減らすことができる。また、仕切板１０４を取り付ける際に、同時にＡフィルタ１０５ａおよびＢフィルタ１０５ｂを取り付けることとなり、取り扱いが容易となる。また、図５に示すように、透過させる光の波長の異なるＡフィルタ１０５ａおよびＢフィルタ１０５ｂを一体に設けることで、育成する植物ＰＬを二種類のフィルタに対応する位置を移動させることで、植物の育成をコントロールすることができる。
これによると、Ａフィルタ１０５ａおよびＢフィルタ１０５ｂは、仕切板１０４に一体に設けられているので、部品点数を減らすことができる。また、仕切板１０４を取り付ける際に、同時にＡフィルタ１０５ａおよびＢフィルタ１０５ｂを取り付けることとなり、取り扱いが容易となる。また、図５に示すように、透過させる光の波長の異なるＡフィルタ１０５ａおよびＢフィルタ１０５ｂを一体に設けることで、育成する植物ＰＬを二種類のフィルタに対応する位置を移動させることで、植物の育成をコントロールすることができる。
また、フィルタ５をガラス製のバンドパスフィルタとしたが、これに限定されず、例えば、ダイクロイックフィルムのように、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過させるものを組み合わせても良い。
また、育成する植物を、食用に資するリーフレタスとしたが、これに限定されず、例えば観賞用の植物（バラ、菊等）でもよい。例えば、バラの場合、開花時期を早めたり、開花時期を延長したりする波長の光を透過するフィルタを使用する。
また、育成する植物を、食用に資するリーフレタスとしたが、これに限定されず、例えば観賞用の植物（バラ、菊等）でもよい。例えば、バラの場合、開花時期を早めたり、開花時期を延長したりする波長の光を透過するフィルタを使用する。
本発明は、上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
１・・・植物育成装置、２・・・格納設備、２１・・・光源配置空間、２２・・・植物育成空間、３・・照明装置、３１・・・白色光源、４・・・仕切板、４ａ・・・仕切板本体部、４ｂ・・・取付部、４３・・・遮光カーテン（集光装置）、５・・・フィルタ、１０４・・・仕切板、１０５ａ・・・Ａフィルタ、１０５ｂ・・・Ｂフィルタ、２０１・・・植物育成装置、２０４・・・仕切板、２０５・・・フィルタ、２０５１・・・第一フィルタ、２０５２・・・第二フィルタ、２０６・・・レール（水平移動装置）、２０５ｃ・・・転動輪（水平移動装置）、３０１・・・植物育成装置、８・・・上下動装置、ＰＬ・・・育成する植物。
Claims (10)
- 白色光を発し、育成する植物に対向して設けられる白色光源と、
前記白色光源が配置される光源配置空間と前記育成する植物が配置される植物育成空間とを備え、外部の光が進入するのが遮断された格納設備と、
前記格納設備に水平方向に延在して設けられ、前記光源配置空間と前記植物育成空間との間の温度の伝導および空気の流通の少なくとも一方を遮断し、かつ前記白色光源の白色光のうち特定の波長の光を透過するフィルタが設けられた仕切板と、
を備えた植物育成装置。 - 前記仕切板は、仕切板本体部と前記フィルタを取り付ける取付部とを備え、
前記フィルタは、前記取付部に着脱可能に設けられている請求項１に記載の植物育成装置。 - 前記フィルタは、前記仕切板の前記光源配置空間側に着脱可能に設けられている請求項２に記載の植物育成装置。
- 前記仕切板本体部は、前記白色光を透過する請求項２または３に記載の植物育成装置。
- 前記育成する植物が、所定の単位毎に区分されて植えられている場合において、
前記植物育成装置は、前記所定の単位に対応して、異なる種類の複数の前記フィルタを備える請求項２または３に記載の植物育成装置。 - 前記フィルタは、前記仕切板に一体に設けられている請求項１に記載の植物育成装置。
- 前記植物育成装置は、前記フィルタを水平移動する水平移動装置をさらに備える請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の植物育成装置。
- 前記植物育成装置は、前記育成する植物に光を集める集光装置をさらに備える請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の植物育成装置。
- 前記集光装置は、前記植物育成空間に配置される請求項８に記載の植物育成装置。
- 前記植物育成装置は、前記仕切板を上下動させる上下動装置をさらに備える請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の植物育成装置。
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