JPS63294714A - 植物栽培装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は人工照明を利用した高照度形の小形の植物栽培
装置に関するものである。

［従来の技術］ 実験用あるいは営業用の植物栽培装置においては光、温
度、湿度、炭酸ガス濃度等の管理を必要とする。このう
ちの光ｂｅついては、栽培室上の照明室に複数の照明灯
を並べて配置し、そこからの人工光で栽培室内の植物を
照射するようになっている。栽培室と照明室の間は透明
な仕切り板で仕切られ、照明灯は栽培室から離して置か
れている。

これは熱源でもある照明灯の熱の影響が栽培室に及ぶの
を防止するためである。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来のものは照明灯を栽培室から離して配置しであるた
め、栽培室と照明室を含む栽培装置全体の背丈が高くな
る。また、照明灯からの植物栽培に有害な赤外線が栽培
室へ入射する。植物の栽培に必要な光（放射束）の波長
は３００〜８００ｎｍであって、８００ｎｍ以上の赤外
線は有害である。

本発明は以上の問題点を解決しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の植物栽培装置は仕切り板で上下に仕切られた上
方の照明室と下方の栽培室とを備える。

この仕切り板の所々には所要の数の窓穴を設ける。

また本発明の植物栽培装置は光源と光源上の反射笠と光
源下のフィルタを含む複数の照明灯を備える。前記各反
射笠の少なくとも主要部は反射基板と多層コーティング
皮膜を含み、波長８００ｎｍ以上のものを透過し、それ
以下のものを反射する赤外線透過形のものである。前記
各フィルタはフィルタ基板と多層コーティング皮膜を含
み、波長８００ｎｍ以下のものを透過し、それ以上のも
のを反射する赤外線反射形のものとする。以上の各照明
灯はそのフィルタで前記仕切り板のそれぞれの前記窓穴
を塞ぐように前記照明室内に配置する。

〔作用コ 本発明の植物栽培装置は仕切り板で上方の照明室と下方
の栽培室とに仕切られている。この仕切り板の所々には
所要の数の窓穴があるが、この各窓穴はフィルタで塞が
れる。この仕切り板（窓穴のフィルタを含む）は照明室
側の熱が伝導、対流の作用で栽培室の側に及ぶのを防止
する。

照明灯の各フィルタは波長８００ｎｍ以下の植物育成に
有用な光のみを透過し、それ以上の光を反射する。波長
８００ｎｍ以上のものは近赤外部を外れた赤外部に属す
る光（赤外線）であって、栽培室内の植物に直射してこ
れを枯らし、また栽培室の温度上昇をもたらす点におい
て有害である。

各フィルタにて反射された波長８００ｎｍ以上の赤外線
は光源上の反射笠の方向に向かう。

光源に被さるように光源上に配置された反射笠の少なく
ともその主要部においては波長８００ｎｍ以下の光につ
いてはこれをフィルタ、栽培室の方向に転向し、波長８
００ｎｍ以上の赤外線については透過して逃がす１反射
笠が以上のような赤外線透過形のものでないごく普通の
タイプのものであっても、波長８００ｎｍ以上の赤外線
はフィルタでカットされるために、栽培室には入射しな
い、しかし、この場合は波長８００ｎｍ以上の赤外線・
がフィルタ、反射笠の相互間で繰り返して反射される。

このため、赤外線のエネルギーの一部がフィルタに吸収
され、フィルタの温度がたとえば１４５１Ｃに過熱する
０反射笠の主たる役割は波長８００ｎｍ以下の有用な光
をフィルタ、栽培室の方向に転向し、また波長８００ｎ
ｍ以上の赤外線を逃がしてフィルタの過熱を防止するこ
とである。

照明室内の各照明灯はそのフィルタで仕切り板のそれぞ
れの窓穴を塞ぐように、栽培室に寄せて配置される。こ
れは照明室、栽培室を含む装置全体の背丈を低くシ、小
形のものとするためである。

照明室と栽培室は窓穴の塞がれた仕切り板で仕切られ、
波長８００ｎｍ以上の赤外線はフィルタでカットされ、
また、赤外線透過形の反射笠の効用で栽培室に臨むフィ
ルタも低温に保たれる。したがって、照明室の側から栽
培室の側に流入する熱量は僅少である。

［実施例］ 以下１図示の実施例について説明する０図中の１は下方
の栽培室、２は上方の照明室、３は栽培室１側方の制御
Ｂ備室である。栽培室１と照明室２との間は栽培室１の
天井板に該当する透明な仕切り板１１で仕切られている
。栽培室１と制御設備室３との間は栽培室１の壁板１２
で仕切られている。１３は栽培室１の低部に架設された
床板であって、多数の吹出口１４を有する。栽培室１に
おける床板１３下方の部分は各吹出口１４と壁板１２下
部の吹出穴１５を連絡するダクトとなる。

１６は壁板１２の上部に形成した吸い込み口である。各
吹出口１４から上がって吸い込み口１６に至る空気で栽
培室１内の床板１３上の図外の植物はこの植物に応じた
適温に冷却される。このための空調機は冷凍機とヒータ
であって、これらは制御設備室３に配備されている。制
御設備室３のその他の役割は照明室２の照明を制御し、
また栽培室１内の湿度と炭酸ガス濃度を制御することで
ある。

照明室２配置される各照明灯４の主要部品は光ｇ４１０
と光源４１０上の反射笠４２と光源下のフィルタ４３で
ある。このうち、光源４１０は２５０Ｗのメタルハライ
ドランプ（メタルハライド系高圧水銀ランプ）である。

これは内管の中に水銀とともに金属ハロゲン化物を添加
した小形タイプのものであって、その外管はほぼ円筒形
状である。第５図は本実施例で用いた光源４１０（２５
０Ｗのメタルハライドランプ）の分光エネルギー分布を
示したものであって、その傾向は太陽光のそれに近く、
植物栽培に好適なものである。もう少し細かくいえば、
この光源４１０の光には植物の育成特に形態形成に有用
な７００〜８００ｎｍの近赤外部が含まれる。半面、植
物栽培に有害で栽培室１加温の要因となる８００ｎｍ以
上の赤外部の光も含まれる。７００〜８００ｎｍの近赤
外部を含み、８００ｎｍ以上の赤外部の光を含まない光
源があればさらに好適であるが、高出力のそのような人
工光源はない。

各照明灯４の反射笠４２は直管形光源４１０に被さるよ
うにその上側に配置されたものであって、左右（第２図
上）一対の湾曲した反射板４２１と前後（第２図上）一
対の湾曲した反射板４２２とを全体としては笠状を呈す
るように組み合わせたものである。この各反射板４２１
，４２２の頂部の隙間には器具枠４４の一部が臨む、一
対の反射板４２１は直管形光源４１０を鞍のように跨ぐ
、扱う光量の最も大きな主要な反射板である。

反射笠４２の主要な反射板４２１は波長８００ｎｍ以上
のものを透過し、それ以下のものを反射する赤外線透過
形のものである。この分光反射率は第６図の曲線４２１
の通りである。これは薄膜技術を利用したものであって
１図外の硬質ガラス製反射基板の内面にＴ　ｉ　０２と
Ｓｉ○λ交互に繰り返えした多層コーティング皮膜を蒸
着したものである。ＴｉＯ２は高屈折率誘電体であり、
ＳｉＯ２は低屈折率Ｗｓｔ体であり、これを交互に反射
対象波長の中心値（波長３００〜８００ｎｍの範囲に分
散する各中心値）の４分の１の膜厚で３５層にわたって
蒸着する。

フィルタ４３も硬質ガラス製反射基板の内面にＴ　ｉ　
Ｏ２と５ｉ０２交互に繰り返えした都合２７層の多層コ
ーティング皮膜を蒸着したものであり。

その分光透過率は第６図の曲線４３の通りである。

二二で、照明灯４の構成について補足して説明する。前
記器具枠４４はほぼコ字形のものであって、その頂部下
面に各反射板４２１．４２２の頂部を固定する金具４４
１が固定されている。各反射板４２１の下縁は各反射板
４２２下部の金具４４２で固定される。４２３は器具枠
４４に固定した配線用の端子盤である。４１１は各反射
板４２２の外面に固定したソケット固定金具であって、
ソケット４１２を固定する。このソケット４１２の要部
は各反射板４２２の窓４１３を介して各反射板４２２の
内部に臨み、光源４１０を保持する。

４３１はフィルタ４３の取り付は枠であって、これは栽
培室１の側から器具枠４４に取り付けられる。４３２は
その取り付けに利用される周知のＶバネであって、器具
枠４４の受は金具４３３を蹴って摺り上がる。照明灯４
の全体は器具枠４４の取り付は穴４２４とこれに係合す
る図外の取り付は具を使って照明室２内に取り付けられ
るが、その取り付は後の状況下では器具枠４４の裾部４
２５が仕切り板１１の窓穴１１０（第２図）に臨む。

また、フィルタ４３．取り付は枠４３１が装着された最
終の状況下では窓穴１１０がこれによって塞がれた格好
となる。

第１図の２１は換気扇、２２は空気取り入れ口であって
、照明室２の中を換気する。これは単なる強制換気で事
足り、冷房は不要である。照明灯４おける反射笠４２の
内部はその上下の所で照明室２と連通しており、ここも
換気の対象となる。

照明室２内の照明灯４の数は縦横に配置した４であり、
床板１３上で１００Ｋｌｘを実現するが。

栽培室１の面積の増加に応じてこの灯数を加増する。

第７図は本実施例にかかる照明灯４の温度上昇を測定し
たものであって、一対の主たる反射板４２１を赤外線透
過形のものに換え、通常の金属（アルミニュウム）反射
板としたものと対比させである。これは照明灯４が置か
れた室温３１．３°Ｃに対する温度上昇値を示したもの
であるにこで注目すべきことは、栽培室１に臨むフィル
タ４３の外面（下面）の温度上昇値（実際の温度）に９
０．９＠Ｃ（１２２，２”　Ｃ）と４８．７’（：、（
８０，ＯｏＣ）の差引３１°Ｃ程の差異があると°いう
点であって、本実施例の方が栽培室１に及ぼす熱の影響
が少なくなり、栽培室１の冷房負担が軽減する。

［発明の効果コ 以上のように本発明は、仕切り板で上下に仕切られた上
方の照明室と下方の栽培室とを備え、また光源と光源上
の反射笠と光源下のフィルタを含む複数の照明灯を備え
、前記各反射笠の少なくとも主要部を反射基板と多層コ
ーティング皮膜を含み、波長８００ｎｍ以上のものを透
過し、それ以下のものを反射する赤外線透過形のものと
し、前記各フィルタをフィルタ基板と多層コーティング
皮膜を含み、波長８００ｎｍ以下のものを透過し。

それ以上のものを反射する赤外線反射形のものとし１以
上の各照明灯をそのフィルタで前記仕切り板のそれぞれ
の窓穴を塞ぐように前記照明室内に配置したものであっ
て、背丈の低い小形のものであるにもかかわらず、照明
室から栽培室へ及ぼす熱の影響の少ないものが得られる
。したがって。

もともと熱の影響の大きい高照度形のものとして特に好
適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる植物栽培装置の断面図、第２図
は同装置に使用した照明灯の左半分を断面して示した正
面図、第３図は同照明灯の右半分を断面して示した右側
面図、第４図は同照明灯の部分底面図、第５図は同照明
灯に使用した光源の分光エネルギー分布を示す特性図、
第６図は同照明灯に使用した反射笠、フィルタの分光反
射率、分光透過率を示す特性図、第７図は前記照明灯の
温度上昇の測定結果を示す説明図である。 第　イ　図 弗　２　図 ＄　３　凹 ＄４　閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、仕切り板で上下に仕切られた上方の照明室と下方の
   栽培室とを備え、また光源と光源上の反射笠と光源下の
   フィルタを含む複数の照明灯を備え、前記各反射笠の少
   なくとも主要部を反射基板と多層コーティング皮膜を含
   み、波長８００ｎｍ以上のものを透過し、それ以下のも
   のを反射する赤外線透過形のものとし、前記各フィルタ
   をフィルタ基板と多層コーティング皮膜を含み、波長８
   ００ｎｍ以下のものを透過し、それ以上のものを反射す
   る赤外線反射形のものとし、以上の各照明灯をそのフィ
   ルタで前記仕切り板のそれぞれの窓穴を塞ぐように前記
   照明室内に配置したことを特徴とする植物栽培装置