JPH0779645A - 芝育成用照明装置 - Google Patents

芝育成用照明装置

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JPH0779645A
JPH0779645A JP23340093A JP23340093A JPH0779645A JP H0779645 A JPH0779645 A JP H0779645A JP 23340093 A JP23340093 A JP 23340093A JP 23340093 A JP23340093 A JP 23340093A JP H0779645 A JPH0779645 A JP H0779645A
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和彦 速水
Hiroki Sawada
裕樹 澤田
Yoshi Kudo
善 工藤
Masayuki Yanagi
雅之 柳
Norifumi Yamauchi
規史 山内
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ドーム構造など室内スポーツヤードにおいて、
スポーツヤード利用の障害とならず且つ消費電力の少な
い芝育成用照明装置を提供する。 【構成】 芝育成用の被照射面から小間隔を介して反射
板1を支持脚4により支持し、反射板1の被照射面と対
向する表面に低赤外放射ランプ2を保持する。好ましく
は低赤外放射ランプ2を三波長域発光形蛍光ランプとす
る。支持脚4又は反射板1に二酸化炭素ガス吐出口10を
設け、芝育成面に向けて二酸化炭素ガスを供給する。被
照射面と低赤外放射ランプ2との間隔が育成芝に葉焼け
の生じない限度の近距離となるよう支持脚4の長さを選
択する。支持脚4にはキャスター10を設け、照明休止時
に照明装置をスポーツヤード外へ移動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は芝育成用照明装置に関
し、とくにドーム構造のスポーツヤード等において人工
照明により天然芝を育成する照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来ドーム構造の建造物内などに芝スポ
ーツヤードを造成する場合は、日射量の不足から天然芝
(以下、天然芝のことを単に芝と言うことがある)の育
生が難しく、人工芝が用いられてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、人工芝には滑
りやすいなどの問題があるため、屋内のスポーツヤード
においても天然芝を望む声がある。例えば植物工場にお
いては野菜等が人工照明により育成されており、人工照
明での芝育成も不可能ではない。一方、大面積の天然芝
スポーツヤードの造成には大規模照明施設が必要とな
り、照明施設が障害となってスポーツヤードとしての利
用が難しくなることがある。また、照明施設が大規模化
するほど保守・維持経費が膨大になる問題もあるため、
室内の天然芝スポーツヤードは実現されていない。
【0004】そこで本発明の目的は、芝スポーツヤード
利用の障害とならず且つ消費電力の少ない室内における
芝育成用照明装置を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、宇宙ステー
ションなどの閉鎖環境における植物栽培システムとして
提案されている蛍光ランプによる近接照明方式に注目し
た。蛍光ランプによる近接照明方式とは「植物と蛍光ラ
ンプの距離を数十cmに近接させ、内面を白色塗装し、反
射光を有効に利用する照明方式」を言う(CELSS研究会
誌、Vol.5、No.2、谷村泰宏、池田彰、p7-10)。以下、
近接照明方式を本願の理解に必要な程度において説明す
る。
【0006】一般に光利用効率を示す係数である照明率
Uは次式により定義される。
【式1】 E=(U・M・F)/S ………(1)
【0007】ここで、Eは被照射面の照度(lx)、Mはラ
ンプ保守率、Fはランプ全光束(lm)、Sは被照射面の面
積(m2)を表す。ランプ保守率Mは例えば1.0とすること
ができる定数であるから、照明率Uが大きくなるに従っ
てランプ全光束Fに対する被照射面への入射光束すなわ
ち照度Eの割合は高くなる。
【0008】一方照明率Uは部屋指数Kr、ランプ周囲
面の反射率ρ等の影響を強く受ける。例えば、天井面・
床面・壁面の反射率をそれぞれρ1(=0.8)・ρ2(=0.8)・
ρ3(=0.6)とした場合における照明率Uと部屋指数Krと
の関係は図5のように表すことができる。ここに、ラン
プ高さH(m)、間口L(m)及び奥行W(m)の育生室の部屋
指数Krは次式により定義される。
【0009】
【式2】 Kr=[H・(L+W)]/(2・L・W) ………(2)
【0010】図5は部屋指数Krの減少に伴い照明率U
が増加することを示し、式(2)は部屋指数Krとランプ高
さHとが比例関係にあることを示す。即ちランプ高さH
を低くすれば照明率Uを増加させることができる。
【0011】高圧ナトリウムランプなどの高輝度ランプ
を使用する場合は赤外放射による葉焼けを避けるためラ
ンプ高さを1m以上必要とする。しかし、赤外放射の低
い(以下、低赤外放射ということがある)蛍光ランプな
どを用いれば、植物と照明用ランプとの距離を数十cmに
まで接近させても葉焼けを避けることができ、光利用効
率を向上させて省電力を図ることができる。
【0012】図1を参照するに、本発明の芝育成用照明
装置は、芝育成用の被照射面から小間隔を介して反射板
1を支持する支持脚4、反射板1の被照射面と対向する
表面に保持された低赤外放射ランプ2、及び被照射面に
向けて支持脚4又は反射板1に保持された二酸化炭素ガ
ス吐出口10を備え、被照射面と低赤外放射ランプ2との
間隔が育生芝に葉焼けの生じない近距離となるように支
持脚4の長さを選択する。
【0013】好ましくは、低赤外放射ランプ2を蛍光ラ
ンプ又は三波長域発光形蛍光ランプ(以下、三波長形蛍
光ランプということがある)とする。
【0014】
【作用】図1の実施例を参照して本発明の作用を説明す
る。本発明は、間口L及び奥行Wが大きく大面積である
被照射面に対し、ランプ高さHの小さい近接照明を行う
ので、上記式(2)から部屋指数Krを小さくすることがで
き高い照明率Uが得られる。本発明者の実験によればス
ポーツ用芝ターフの育生には30klx以上の照度が必要で
あり、低赤外放射ランプ2の本数を適宜増やして被照射
面に所要の照度を確保する。低赤外放射ランプ2の本数
は、被照射面の面積S、ランプ保守率M、照明率U、及
び所要の照度E(≧30klx)を上記式(1)に代入して求めた
ランプ全光束F(lm)とランプ一本当たりの光束(lm/本)
とから算出することができる。
【0015】反射板1は、例えば被照射面と対向する表
面を白色塗装して反射率を高くしたものである。1枚の
反射板1で覆うには被照射面が広すぎる場合は、複数の
反射板1により被照射面を平面状に覆うことで育生芝へ
の均一な照明を確保することができる。図1の実施例
は、比較的小面積の複数の反射板1を屈曲自在に接続し
て平面状に展開可能とした反射面8を示す。但し反射板
1の大きさ及び形状は適宜選択することができ、図示例
に限定されない。
【0016】また、芝スポーツヤード等に広く用いられ
る西洋芝は、光合成速度の上限を示す飽和光強度が大き
いことを特徴とするC4植物である。従って、低赤外放
射ランプ2の本数を増やして光飽和に達するまで被照射
面の照度を高め、芝の光合成速度を大きくすることがで
きる。本発明は低赤外放射ランプ2を用い、更に被照射
面と低赤外放射ランプ2との間隔を育生芝に葉焼けの生
じない限度に保つので、葉焼けの問題を起こすことなく
被照射面の照度の増加が可能である。
【0017】更に、芝の生育する被照射面へ二酸化炭素
ガスを供給すれば芝の光合成が一層増進する。本発明者
の実験によれば、高照度照明と二酸化炭素ガス供給との
併用により芝の光合成速度を効果的に高め、芝育成に必
要な照明時間を短縮することができる。例えば、夜間な
どスポーツヤードの非使用時のみの高照度照明及び二酸
化炭素ガス供給によって芝育成に十分な光合成が確保で
きる。
【0018】本発明の照明装置は式(1)の照明率Uが高
いので、大きな照度を比較的少ない本数の低赤外放射ラ
ンプ2により効率的に確保できる。また、被照射面とラ
ンプとを葉焼けの生じない限度にまで接近させるので、
照明装置を移動可能な程度に小型・軽量化することがで
きる。照明休止時に照明装置を被照射面外へ移動すれ
ば、照明装置が芝スポーツヤードの利用の障害となるこ
とはない。
【0019】従って本発明の目的である「芝スポーツヤ
ード利用の障害とならず且つ消費電力の少ない室内にお
ける芝育成用照明装置」の提供を達成することができ
る。
【0020】低赤外放射ランプ2として蛍光ランプを使
用することができる。更に、赤・緑・青の狭帯域に強い
発光をもつ蛍光体を組合せた三波長形蛍光ランプを使用
すれば、三波長形蛍光ランプが植物育生に最適の分光分
布を有するので、芝光合成の一層の増大が期待できる。
蛍光ランプを使用する場合には、ランプと被照射面との
間隔を数十cm以下にまで接近させることができる。
【0021】
【実施例】図1は、支持脚4に支持され且つ低赤外放射
ランプ(以下、単にランプと言うことがある)2を保持
する複数の反射板1を接続して平面状に展開可能な反射
面8とした本発明の実施例を示す。図示例の各反射板1
はそれぞれ幅6m、長さ0.5mの同一形状であり、ラン
プ2として被照射面と対向する4本の三波長形蛍光ラン
プ(記号EX、110W)を幅方向直列に保持している。反射
板1の幅方向両端に接続用側帯5を固定継手7により固
定し、隣接する接続用側体5をそれぞれ可撓継手6によ
り屈曲自在に接続する。図示例は、複数の反射板1を一
列に接続して形成したベルト状の反射面8を示す。但し
反射面8の形状は図示例に限定されず、平面状に展開可
能であれば足りる。複数の反射面8により大面積の被照
射面を均一に覆うこともできる。また、反射面8の被照
射面側には伸縮自在のガス輸送管11が配設され、その一
端は流量調節付き二酸化炭素ガスタンク(図示せず)に
接続される。ガス輸送管11に適当な間隔で設けたガス吐
出口12から被照射面へ向け二酸化炭素ガスを噴出する。
【0022】図示例の反射面8は約3m間隔で設けた支
持脚4により被照射面から約30cmの小間隙を介して支持
され、支持脚4が被照射面と当接する位置にキャスター
10を設けるので容易に移動可能である。好ましくは、接
続用側帯5の被照射面側に一定間隔で突出爪9を取り付
け、突出爪9と噛合する駆動ドラム21(図2)に接続用
側帯5を係合させ、駆動ドラム22の回転により照明装置
を移動させる。更に、接続用側帯5の一端を巻き取りド
ラム24(図2)に巻き付けた巻き取り索25の一端に接続
すれば、照明時にのみ照明装置を被照射面上へ展開し、
照明終了後は巻き取りドラム24により巻き取って収納す
ることができる。
【0023】図2は、地下に設置した駆動ドラム21及び
巻き取りドラム24により地下収納庫14に収納された本発
明の照明装置を示す。図示例のように地下収納庫14を観
覧席29の地下部に設ければ、ドーム構造の建造物内の床
面積及び地上面積の有効利用が図れる。図中、3は被照
射面、22は搬送ドラム、23は搬送ローラ、28はシャッタ
ーを示す。図3は接続用側帯5の突起爪9を送る駆動ド
ラム21及び搬送ドラム22の拡大図、図4はゴム被膜され
た搬送ローラ23の拡大図をそれぞれ示す。
【0024】芝育成のための照明は主に夜間に行われ
る。図示例を参照して照明装置の展開及び収納を説明す
るに、展開時には地下収納庫14に収納された照明装置を
駆動ドラム21により被照射面3へ送り出す。反射面8の
最後部が被照射面3上に展開された時点で送出作業は終
了するが、照明装置の一端と巻き取りドラム24とは巻き
取り索25により連結されている。送出作業終了後、ラン
プ2の点灯及び二酸化炭素ガスの供給を開始する。例え
ば送出作業終了の信号をトリガ信号としてランプ点灯及
びガス供給を自動的に開始させることも可能である。
【0025】所定時間照明を行った後収納するには、先
ずランプ2を消灯させ二酸化炭素ガスの供給を停止す
る。その後、地下設置の巻き取りドラム24が巻き取り索
25を介して照明装置を巻き取る。反射面8の先頭部が収
納室14の出入口を通過した時点でシャッター28を閉鎖し
て収納作業を終える。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の芝
育成用照明装置は、芝育成用の被照射面から小間隔を介
して反射板を支持する支持脚、反射板の被照射面と対向
する表面に保持された低赤外放射ランプ、及び被照射面
に向けて支持脚又は反射板に保持された二酸化炭素ガス
吐出口を備え、被照射面と低赤外放射ランプとの間隔が
育生芝に葉焼けの生じない近距離となるように支持脚の
長さを選択する構成を有するので、以下に述べる顕著な
効果を奏する。
【0027】(1)光利用効率の高い近接照明を行うの
で、少ない消費電力で芝育成に必要な照度を確保するこ
とができる。 (2)ランプ効率のよい三波長域発光形蛍光ランプを用
いれば、更に省電力化を図ることができる。 (3)近接照明と二酸化炭素ガス供給との併用により芝
光合成速度を増加させ、芝育成に十分な光合成を比較的
短時間に確保することができる。 (4)照明装置をコンパクトに形成することができ、非
照明時に照明装置を被照射面外へ容易に搬送して収納し
ておくことができる。 (5)照明装置を地下に収納すれば、ドーム構造の建造
物内の床面積及び地上面積の有効利用を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の一実施例の説明図である。
【図2】は、本発明の他の実施例の説明図である。
【図3】は、本発明の実施例で使用する駆動ドラムの説
明図である。
【図4】は、本発明の実施例で使用する搬送ローラの説
明図である。
【図5】は、照明率と部屋指数との関係を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 反射板 2 低赤外照射ランプ 3
被照射面 4 支持脚 5 接続用側帯 6
可撓継手 7 固定継手 8 反射面 9
突出爪 10 キャスター 11 ガス輸送管 12
ガス吐出口 14 地下収納庫 21 駆動ドラム 22
搬送ドラム 23 搬送ローラ 24 巻き取りドラム 25
巻き取り索 28 シャッター 29 観覧席。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 雅之 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 山内 規史 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芝育成用の被照射面から小間隔を介して
    反射板を支持する支持脚、前記反射板の前記被照射面と
    対向する表面に保持された低赤外放射ランプ、及び前記
    被照射面に向けて前記支持脚又は反射板に保持された二
    酸化炭素ガス吐出口を備え、前記被照射面と前記低赤外
    放射ランプとの間隔が育生芝に葉焼けの生じない近距離
    となるように前記支持脚の長さを選択してなる芝育成用
    照明装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の照明装置において、前記低赤
    外放射ランプを蛍光ランプ又は三波長域発光形蛍光ラン
    プとしてなる芝育成用照明装置。
  3. 【請求項3】 請求項2の照明装置において、前記被照
    射面と前記蛍光ランプとの間隔を数十cm以下としてなる
    芝育成用照明装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3の照明装置におい
    て、前記支持脚に支持され且つ前記ランプを保持する複
    数の前記反射板の両側端をそれぞれ屈曲自在に接続用側
    帯によって接続し、前記複数の反射板を平面状に展開可
    能としてなる芝育成用照明装置。
  5. 【請求項5】 請求項4の照明装置において、前記接続
    用側帯の前記被照射面側に一定間隔で突出爪を取り付
    け、前記突出爪と噛合する駆動ドラムに前記接続用側帯
    を係合させ、前記駆動ドラムの回転により前記照明装置
    を移動させてなる芝育成用照明装置。
  6. 【請求項6】 請求項5の照明装置において、前記駆動
    ドラムを地下に設置してなる芝育成用照明装置。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6の照明装置において、前
    記接続用側帯の一端に巻き取りドラムに巻き付けた巻き
    取り索の一端を接続してなる芝育成用照明装置。
  8. 【請求項8】 請求項7の照明装置において、前記巻き
    取りドラムを地下に設置してなる芝育成用照明装置。
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