KR20130109996A - Led lamp for plant cultivation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식물 재배용 LED 램프에 관한 것이다. 보다 상세하게는 적색 및 청색의 조명광을 재배 식물에 교대로 조명하기 위한 직관 형광 램프형 LED 램프에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lamp for plant cultivation. More specifically, the present invention relates to a straight fluorescent lamp type LED lamp for illuminating red and blue illumination light alternately to cultivated plants.
종래, 식물 재배에 있어서 식물 모종을 인공광으로 조명해서 육묘(育苗)를 촉구하는 기술이 도입되어 있다. 식물의 생장을 촉진함으로써 재배 기간을 단축하여 동일 장소에서의 수확 횟수를 늘릴 수 있다. 또한, 같은 재배 기간이라도 식물을 보다 크게 생장시킬 수 있으면 수확량을 늘릴 수 있다.Background Art Conventionally, in plant cultivation, a technique of illuminating plant seedlings with artificial light and urging seedlings has been introduced. By accelerating the growth of plants, the growing period can be shortened to increase the number of harvests in the same place. In addition, the yield can be increased if plants can be grown larger during the same growing period.
인공광의 조명을 이용한 식물 재배 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1에는 식물을 녹색광과 백색광으로 교대로 조명하도록 구성한 식물의 조명 장치가 개시되어 있다. 이 조명 장치는 파장 500∼570㎚의 녹색광과 300∼800㎚의 백색광으로 교대로 조명함으로써 밤낮의 변화를 구성하고, 식물의 전류(轉流) 작용을 원활하게 하여 식물의 육성을 도모하는 것이다.As a plant cultivation method using illumination of artificial light, for example,
또한, 예를 들면 특허문헌 2에는 청색광(400∼480㎚)을 방사하는 발광 다이오드와 적색광(620∼700㎚)을 방사하는 발광 다이오드를 동시 또는 교대로 점등함으로써 식물의 배양, 생육, 재배 및 조직 배양을 위한 광에너지를 조사하는 식물 재배용 광원이 개시되어 있다. 이 식물 재배용 광원은 엽록소의 광흡수 피크(450㎚ 부근 및 660㎚ 부근)에 일치하는 파장의 광만을 조사함으로써 에너지 효율 좋게 식물을 재배하려고 하는 것이다.For example,
특허문헌 2에는 청색광을 방사하는 발광 다이오드와 적색광을 방사하는 발광 다이오드를 1개 또는 복수의 기판(보드) 상에 혼합 배치하고, 이들 발광 다이오드를 동시 또는 교대로 점등하는 것이 가능한 광원이 개시되어 있다(상기 문헌 청구항 1 참조). 그러나, 특허문헌 2는 청색광 단독 조사, 적색광 단독 조사, 청색광 및 적색광의 동시 조사의 비교에 있어서, 동시 조사 하에서는 일광 하에서의 재배와 마찬가지의 건전한 생장[단독 조사에 있어서의 웃자람 등의 불건전한 생장과 비교해서]이 확인되었다고 하는 것이며(상기 문헌 단락 「0011」 참조), 청색광과 적색광을 교대로 조사했을 경우의 생장 촉진 효과는 확인하고 있지 않다. 따라서, 특허문헌 2에 기재된 광원은 청색광과 적색광을 교대로 조사하는 구성으로는 실질적으로 되어 있지 않다.
한편, 최근 형광등을 대신해서 LED 램프가 급속도로 보급되고 있다. LED 램프는 형광등에 비해서 소비전력이 적고, 수명도 길다는 장점이 있다. 또한, 이 LED 램프를 부착할 때에 기설의 형광등 기구를 그대로 사용하고 램프만을 형광 램프에서 LED 램프로 교환하는 것만으로 LED 조명 장치로서 설치하는 것을 가능하게 한 것도 보인다. 예를 들면, 특허문헌 3에는 형광관의 와트수에 따른 규정의 길이로 설정되어 형광관을 분리해서 그대로 기설의 형광등 기구에 간단하게 부착할 수 있는 직관 형광 램프형 LED 램프가 개시되어 있다.On the other hand, LED lamps are rapidly spreading in recent years instead of fluorescent lamps. LED lamps have the advantage of low power consumption and long life compared to fluorescent lamps. Moreover, when attaching this LED lamp, it is also possible to use the existing fluorescent lamp mechanism as it is and to install as an LED lighting apparatus only by replacing only a lamp from fluorescent lamp to LED lamp. For example,
생산성의 향상을 위해서 생장 촉진 효과에 뛰어나며, 에너지 효율이 좋고, 간편하게 설치가 가능한 식물 재배용 광원이 기대되고 있다. 본 발명은 이들 요망을 충족시키는 식물 재배용 광원을 제공하는 것을 주목적으로 한다.In order to improve productivity, a light source for plant cultivation that is excellent in growth promoting effect, has good energy efficiency and can be easily installed is expected. The present invention aims to provide a light source for plant cultivation that satisfies these demands.
본 발명자들은 인공광에서의 조명에 의한 식물의 생장 촉진 효과에 대해서 예의 검토를 행한 결과, 놀랍게도 적색광과 청색광을 교대로 조명한다고 하는 간편한 방법에 의해 매우 현저한 효과가 얻어지는 것을 발견하고 있다(시험예 참조). 적색광만으로 식물을 조명하는 순서와 청색광만으로 식물을 조명하는 순서를 일정 기간 내에 별개 독립적으로 행함으로써 식물의 생장을 촉진하는 이 식물 재배 방법을 「집행 메소드(Shigyo Method)」라고 칭한다.As a result of earnestly examining the effect of promoting the growth of plants by illumination in artificial light, the inventors have surprisingly found that a very remarkable effect is obtained by a simple method of alternately illuminating red and blue light (see Test Example). . This plant cultivation method which promotes plant growth by independently independently performing the sequence of illuminating the plant only with red light and the sequence of illuminating the plant only with blue light within a certain period of time is referred to as a "Shigyo Method".
상기 지견에 의거하여 본 발명은 직관 형광 램프 형상을 갖고, 적색 LED 소자와 청색 LED 소자가 배치된 본체부와, 상기 본체부의 단부에 구비된 급전 단자와, 상기 급전 단자로부터 공급되는 전류를 상기 적색 LED 소자의 구동 회로 또는 상기 청색 LED 소자의 구동 회로에 스위칭하여 흘리는 스위칭 회로를 갖는 식물 재배용 LED 램프를 제공한다.Based on the above knowledge, the present invention has a straight fluorescent lamp shape, a main body portion in which a red LED element and a blue LED element are disposed, a feed terminal provided at an end of the main body portion, and a current supplied from the feed terminal. Provided is a plant cultivation LED lamp having a switching circuit flowing by switching to a driving circuit of an LED element or a driving circuit of the blue LED element.
이 식물 재배용 LED 램프에 의하면, 기설의 형광등 기구 등을 그대로 이용해서 비교적 간단한 공사로 집행 메소드를 실시할 수 있다.According to this plant cultivation LED lamp, an execution method can be performed by comparatively simple construction, using the existing fluorescent lamp fixture etc. as it is.
이 식물 재배용 LED 램프는 상기 스위칭 회로에 의한 구동 회로의 스위칭 동작을 제어하는 타이머 회로를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 적색 LED 소자로의 전류 공급 시간과 상기 청색 LED 소자로의 전류 공급 시간을 상기 타이머 회로에 설정하기 위한 입력부를 갖는 것이 바람직하게 된다.It is preferable that this plant cultivation LED lamp has a timer circuit which controls the switching operation of the drive circuit by the said switching circuit. In this case, it is preferable to have an input section for setting the current supply time to the red LED element and the current supply time to the blue LED element in the timer circuit.
이 식물 재배용 LED 램프는 교류/직류 변환기를 내부 또는 외부에 구비하는 것으로 할 수 있다.This plant cultivation LED lamp can be equipped with an alternating current / direct current converter inside or outside.
이 식물 재배용 LED 램프는 중심 파장 570∼730㎚의 상기 적색 LED 소자와 중심 파장 400∼515㎚의 상기 청색 LED 소자가 배치된 것으로 할 수 있다.This plant cultivation LED lamp may be such that the red LED element having a center wavelength of 570 to 730 nm and the blue LED element having a center wavelength of 400 to 515 nm are disposed.
본 발명에 있어서 적색광은 파장 570∼730㎚의 광을 말하고, 청색광은 파장 400∼515㎚의 광을 말하는 것으로 한다.In the present invention, red light means light having a wavelength of 570 to 730 nm, and blue light means light having a wavelength of 400 to 515 nm.
본 발명에 있어서 「직관 형광 램프」란 종래형의 직관 형광 램프를 말하고, 보다 상세하게는 JISC7617-2 「직관 형광 램프- 제 2부: 성능 규정」의 2.3.1 「데이터시트의 리스트」에 규정된 직관 형광 램프를 말하는 것으로 한다. 또한, 「직관형 형광등 기구」란 상술한 바와 같은 종래형의 직관 형광 램프를 부착해서 사용하는 것이 가능한 형상, 치수, 기능을 갖는 형광등 기구를 말하는 것으로 한다.In the present invention, the "direct fluorescent lamp" refers to a conventional straight fluorescent lamp, and more specifically, it is prescribed in 2.3.1 "List of data sheets" of JISC7617-2 "Intuitive fluorescent lamp-Part 2: Performance regulation". Let's say a straight fluorescent lamp which became. In addition, "a straight fluorescent lamp mechanism" shall mean the fluorescent lamp mechanism which has the shape, the dimension, and the function which can attach and use the conventional straight fluorescent lamp as mentioned above.
또한, 본 발명에 있어서 「식물」에는 엽채류, 과수류 및 곡류가 적어도 포함되고, 조류(藻類) 및 이끼류 등도 넓게 포함되는 것으로 한다.In the present invention, "plants" include at least leafy vegetables, fruit trees, and cereals, and algae, lichens, and the like are also broadly included.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명에 의해 생장 촉진 효과에 뛰어나며, 에너지 효율이 좋고, 간편하게 설치가 가능한 식물 재배용 광원이 제공된다.According to the present invention, there is provided a light source for plant cultivation that is excellent in growth promoting effect, has good energy efficiency, and which can be easily installed.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프(A)의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 2는 식물 재배용 LED 램프(A)의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 의한 식물 재배용 LED 램프의 제어 패턴의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프(B)의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 5는 식물 재배용 LED 램프(B)의 회로도이다.
도 6은 시험예 1에 있어서의 발아 7일 후의 생육 결과를 나타내는 도면 대용 사진이다.
도 7은 시험예 1에 있어서의 발아 14일 후의 생육 결과를 나타내는 도면 대용 사진이다.
도 8은 시험예 1에 있어서의 발아 21일 후의 생육 결과를 나타내는 도면 대용 사진이다.1: is a schematic diagram explaining the structure of the LED lamp for plant cultivation which concerns on 1st Embodiment of this invention.
2 is a circuit diagram of an LED lamp A for plant cultivation.
It is a figure explaining an example of the control pattern of the LED lamp for plant cultivation by this invention.
It is a schematic diagram explaining the structure of the LED lamp for plant cultivation which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
5 is a circuit diagram of an LED lamp B for plant cultivation.
FIG. 6 is a drawing substitute photograph showing the growth result after 7 days of germination in Test Example 1. FIG.
FIG. 7 is a drawing substitute photograph showing growth results after 14 days of germination in Test Example 1. FIG.
FIG. 8 is a drawing substitute photograph showing growth results after 21 days of germination in Test Example 1. FIG.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태는 본 발명의 대표적인 실시형태의 일례를 나타낸 것이며, 이에 따라 본 발명의 범위가 좁게 해석될 일은 없다. 설명은 이하의 순서로 행한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the preferable form for implementing this invention is demonstrated, referring drawings. In addition, embodiment described below shows an example of typical embodiment of this invention, and the scope of this invention is not interpreted narrowly by this. The description is made in the following order.
1. 제 1 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프1. LED lamp for plant cultivation according to the first embodiment
(1) 본체부(1) main body
(2) 구동 회로(2) drive circuit
(3) 제어 패턴(3) control pattern
(4) 입력부·표시부(4) Input part and display part
2. 제 2 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프2. LED lamp for plant cultivation by 2nd Embodiment
3. 재배 식물3. Cultivated Plant
(1) 엽채류(1) leafy vegetables
(2) 과수류(2) fruit trees
(3) 곡류(3) cereals
(4) 조류(4) algae
(5) 이끼류 등(5) lichens
1. 제 1 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프1. LED lamp for plant cultivation according to the first embodiment
(1) 본체부(1) main body
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프(A)의 구성을 설명하는 모식도이다. 또한, 도 2는 식물 재배용 LED 램프(A)의 회로도이다.1: is a schematic diagram explaining the structure of the LED lamp for plant cultivation which concerns on 1st Embodiment of this invention. 2 is a circuit diagram of the LED lamp A for plant cultivation.
식물 재배용 LED 램프(A)는 본체부(1)와, 본체부(1)의 단부에 구비된 단자(2)를 포함해서 구성되어 있다. 단자(2)는 일반적으로 본체부(1)의 단부에 각각 1개 또는 2개 설치된다. 단자(2)의 형상은 다양한 꼭지쇠 형상이면 좋고 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 사단 법인 일본 전구 공업회의 내부 규격인 L형 핀 베이스(GX16t-5) 등을 채용할 수 있다.The LED lamp A for plant cultivation is comprised including the main-
본체부(1)는 직관 형광 램프 형상을 갖고 있다. 본체부(1)의 형상을 종래형의 직관 형광 램프 형상으로 함으로써 식물 재배용 LED 램프(A)를 종래형의 직관 형광 램프를 부착하기 위한 직관형 형광등 기구(D)에 그대로 부착하는 것이 가능해진다. 단자(2)는 직관형 형광등 기구(D)의 소켓(10)으로의 부착시의 지지 핀으로서도 기능한다.The
본체부(1)는 공지의 직관 형광 램프와 마찬가지로 투명 또는 반투명의 플라스틱제 또는 유리제의 원통형상의 관체로 된다. 관체는 단일 소재의 것이라도 좋지만, 예를 들면 LED 소자로부터의 광의 방사 방향측(하측)의 반체를 폴리카보네이트 등의 플라스틱제로 하고, 상측 반체를 알루미늄 등의 금속제로 하는 것과 같이 다른 소재를 조합시킨 것이라도 좋다.The
본체부(1)의 내부에는 적색 LED 소자(3), 청색 LED 소자(4) 및 이들을 구동하기 위한 회로 기판(5)이 배치되어 있다. 적색 LED 소자(3) 및 청색 LED 소자(4)는 각각 복수가 회로 기판 상에 어레이 형상으로 배치되어 있다.The
직관형 형광등 기구(D)로의 부착 상태에 있어서, 회로 기판(5)은 직관형 형광등 기구(D)가 구비하는 AC/DC 컨버터(교류/직류 변환기)(11)에 접속된다. AC/DC 컨버터(11)에는 교류 전원(12)이 접속되어 있다. 도 2에서는 본체부(1)의 편측에 2핀 배치된 단자(2)를 급전 단자로 하고, 타단에 배치된 2핀 배치된 단자(2) 중 하나를 어스 단자로 하는 경우를 나타냈다. 어스는 관체의 금속에 접속된다.In the attachment state to the linear fluorescent lamp mechanism D, the
또한, 본 발명에 의한 식물 재배용 LED 램프에 있어서 결선 방식은 특별하게 한정되지 않고, 편측 2핀의 단자 사이에 인가하는 방식 외에 양단 1핀씩의 단자 사이에 인가하는 방식이라도 좋다.In addition, in the LED lamp for plant cultivation according to the present invention, the wiring system is not particularly limited, and in addition to the method of applying between two pins on one side, the method of applying between one pin at each end may be used.
적색 LED 소자(3)로서는 파장 570∼730㎚의 광, 바람직하게는 635∼660㎚의 파장을 중심 파장으로 하는 광을 발하는 소자가 사용된다. 또한, 청색 LED 소자(4)에는 파장 400∼515㎚의 광, 바람직하게는 중심 파장을 450㎚로 하는 광이 바람직하게 사용된다. 적색 LED 소자(3) 및 청색 LED 소자(4)는 상기 파장을 중심 파장으로 해서 소정의 파장 영역을 갖는 것이면 좋다. 파장 영역으로서는 예를 들면 청색광이면 450±30㎚, 바람직하게는 450±20㎚, 더욱 바람직하게는 450±10㎚로 할 수 있다.As the
적색 LED 소자(3) 및 청색 LED 소자(4)에는 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자 중 어느 한쪽만을 선 형상 또는 면 형상으로 배열한 단색 라인 광원 또는 단색 패널 광원이나, 1개의 적색 LED 소자와 1개의 청색 LED 소자를 조합시켜서 실장한 SMD(2 Chips Surface Mount Device)를 선 형상으로 배열한 SMD 라인 광원 등을 사용할 수 있다.The
상기 파장 영역의 광을 방사하는 LED로서는, 예를 들면 적색 LED에는 쇼와 덴코 가부시키가이샤에서 제품 번호 HRP-350F로서 판매되고 있는 알루미늄·갈륨·인듐·인계 발광 다이오드(갈륨·인계 기판, 적색 파장 660㎚) 등이 있고, 청색 LED에는 동사 제품 번호 GM2LR450G의 발광 다이오드 등이 있다.Examples of LEDs emitting light in the wavelength range include aluminum gallium indium phosphorus-based light-emitting diodes (gallium phosphorus-based substrates, red wavelengths) sold by Showa Denko Co., Ltd. as model number HRP-350F in red LEDs. 660 nm), and the blue LED includes a light emitting diode of the company product number GM2LR450G.
LED 소자는 소형이며 수명이 길고, 재료에 따라 특정한 파장으로 발광해서 불필요한 열방사가 없기 때문에 에너지 효율이 좋고, 식물에 근접 조사해도 엽소(葉燒) 등의 장해가 일어나지 않는다. 이 때문에, LED 소자를 광원에 사용함으로써 다른 광원에 비해서 저전력 비용이고, 또한 공간 절약으로 재배를 행하는 것이 가능해진다.The LED element is small in size and long in life, and emits light at a specific wavelength depending on the material, so that there is no unnecessary heat radiation. Thus, even when the LED element is irradiated close to the plant, no obstacle such as chlorophyll occurs. For this reason, by using an LED element for a light source, it becomes low power cost compared with other light sources, and it becomes possible to cultivate with space saving.
LED 소자는 원리상 수 메가헤르츠(㎒) 이상의 매우 높은 주파수로 점멸 구동이 가능하다. 이 때문에, LED 소자를 광원에 사용함으로써 적색광만으로 식물을 조명하는 스텝과 청색광만으로 식물을 조명하는 스텝의 스위칭을 매우 고속으로 행하는 것도 가능해진다.In principle, LED devices are capable of blinking at very high frequencies of several megahertz (MHz). For this reason, by using an LED element for a light source, it becomes possible to perform the switching of the step which illuminates a plant only by red light only, and the step which illuminates a plant only by blue light very fast.
(2) 구동 회로(2) drive circuit
회로 기판(5) 상의 적색 LED 소자(3) 및 청색 LED 소자(4)의 구동 회로에는 AC/DC 컨버터(11)로부터 급전 단자를 통해서 공급되는 직류 전류를 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자(4)의 구동 회로에 스위칭하여 흘리는 스위칭 회로(51)가 배치되어 있다. 스위칭 회로(51)는 범용의 LED 드라이버에 의해 구성할 수 있다.The driving circuits of the
또한, 회로 기판(5) 상의 구동 회로에는 스위칭 회로(51)의 구동 회로의 스위칭 동작을 제어하는 타이머 회로(52)가 배치되어 있다. 타이머 회로(52)는 통상 사용되는 1칩 마이크로컴퓨터에 의해 구성할 수 있다.Moreover, the
식물 재배용 LED 램프(A)는 스위칭 회로(51) 및 타이머 회로(52)에 의해 적색 LED 소자(3) 및 청색 LED 소자(4)의 구동 회로를 스위칭함으로써 적색광과 청색광을 교대로 조사하는 것이며, 집행 메소드를 실행 가능한 것이다. 즉, 식물 재배용 LED 램프(A)에 있어서 스위칭 회로(51) 및 타이머 회로(52)는 적색광만으로 식물을 조명하는 스텝과 청색광만으로 식물을 조명하는 스텝을 일정 기간 내에 별개 독립적으로 실행한다. 이어서, 스위칭 회로(51) 및 타이머 회로(52)에 의한 제어 패턴에 대하여 상세하게 설명한다.The LED lamp for plant cultivation A is to irradiate red light and blue light alternately by switching the drive circuits of the
(3) 제어 패턴(3) control pattern
스위칭 회로(51)는 타이머 회로(52)에 설정, 유지된 적색 LED 소자(3)로의 전류 공급 시간과 청색 LED 소자(4)로의 전류 공급 시간에 의거하여 적색 LED 소자(3) 및 청색 LED 소자(4)의 각 구동 회로로 전류를 스위칭하여 흘리고, 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자(4)의 발광 시간을 제어한다. 이하, 스위칭 회로(51)에 의해 적색 LED 소자(3)만이 발광되는 스텝을 「적색광 조명 스텝」으로 칭하고, 청색 LED 소자(4)만이 발광되는 스텝을 「청색광 조명 스텝」으로 칭한다.The switching
타이머 회로(52)를 구성하는 1칩 마이크로컴퓨터에는 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자(4)로의 전류 공급 시간에 추가하여 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자(4)의 구동 전류의 크기를 설정, 유지하도록 해도 좋다. 이 경우, 스위칭 회로(51)는 설정된 전류값에 의거하여 적색 LED 소자(3) 및 청색 LED 소자(4)의 각 구동 회로로의 전류값을 변화시켜서 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자(4)의 발광 강도도 제어한다.The one-chip microcomputer constituting the
도 3은 제어 패턴을 설명하는 도면이다. 이 실시형태는 적색광 조명 스텝과 청색광 조명 스텝을 교대로 연속해서 행하는 것이다.3 is a diagram illustrating a control pattern. This embodiment performs a red light illumination step and a blue light illumination step alternately and continuously.
도면 중, 부호 S1은 적색광 조명 스텝, 부호 S2는 청색광 조명 스텝을 나타낸다. 본 실시형태에서는 적색광 조명 스텝(S1)과 청색광 조명 스텝(S2)이 교대로 연속해서 행해지고, 적색광 조명 스텝(S1)과 청색광 조명 스텝(S2)으로 이루어지는 조사 사이클이 반복해서 행해진다.In the figure, reference numerals S 1 denotes a red light one trillion people step, the sign S 2 is one trillion people step blue light. In this embodiment, the red light illumination step S 1 and the blue light illumination step S 2 are successively performed alternately, and the irradiation cycle consisting of the red light illumination step S 1 and the blue light illumination step S 2 is repeatedly performed. .
이렇게, 식물에 대하여 적색광과 청색광을 교대로 조사함으로써 생장을 현저하게 촉진시킬 수 있다(시험예 참조). 또한, 웃자람을 억제하여 수확량을 향상시키는 것도 가능하다.Thus, growth can be remarkably promoted by alternately irradiating plants with red light and blue light (see Test Example). It is also possible to improve the yield by suppressing overgrowth.
여기에서는 제 1회째의 조사 사이클(C1)에 있어서 적색광 조명 스텝(S1)부터 순서를 개시할 경우를 예로 설명했지만, 각 조사 사이클에 있어서 적색광 조명 스텝(S1) 및 청색광 조명 스텝(S2) 중 어느 것을 먼저 행할지는 임의적이다.Although the case where the procedure is started from the red light illumination step S 1 in the first irradiation cycle C 1 has been described as an example, the red light illumination step S 1 and the blue light illumination step S in each irradiation cycle are described. Which one of 2 ) is performed first is arbitrary.
상술한 제어 패턴에 있어서, 하나의 조사 사이클의 시간은 최장으로 재배 전체 기간이다. 또한, 최단 시간은 본 발명의 효과가 나타나는 한에 있어서 임의적으로 설정할 수 있다. 하나의 조사 사이클은 예를 들면 시간(hr)을 시간 길이의 단위로 하는 것이라도 좋고, 또한 보다 긴 시간 길이 단위[예를 들면 일(day)] 또는 보다 짧은 시간 길이 단위[예를 들면 분(minutes)]으로 하는 것이라도 좋다.In the above-described control pattern, the time of one irradiation cycle is the longest growing period. In addition, the shortest time can be arbitrarily set as long as the effect of this invention is shown. One irradiation cycle may be, for example, a time (hr) as a unit of time length, and a longer time length unit (for example, day) or a shorter time length unit (for example, minute ( minutes)] may be used.
예를 들면, 하나의 조사 사이클을 하루로 할 경우 적색광 조명 스텝(S1)을 12시간, 청색광 조명 스텝(S2)을 12시간으로 할 수 있다. 또한, 예를 들면 하루에 조사 사이클을 4회 반복할 경우 하나의 조사 사이클은 6시간이 되고, 적색광 조명 스텝(S1)을 3시간, 청색광 조명 스텝(S2)을 3시간으로 할 수 있다.For example, when one irradiation cycle is made per day, the red light illumination step S 1 may be 12 hours, and the blue light illumination step S 2 may be 12 hours. For example, if the irradiation cycle is repeated four times a day, one irradiation cycle may be 6 hours, and the red light illumination step S 1 may be 3 hours and the blue light illumination step S 2 may be 3 hours. .
하나의 조사 사이클의 시간은 제 N회째의 조사 사이클(CN)과 제 M회째(M은 N과 다른 1 이상의 정수)의 조사 사이클(CM)로 변화시켜도 좋다. 예를 들면, 조사 사이클(CN)을 12시간으로 하고, 계속되는 조사 사이클(CN+1)을 6시간으로 할 수도 있다.The time of one irradiation cycle may be changed to the irradiation cycle CM of the Nth time and the irradiation cycle CM of the Mth time (M is one or more integers different from N). For example, the irradiation cycle CN may be 12 hours, and the subsequent irradiation cycle CN + 1 may be 6 hours.
또한, 하나의 조사 사이클 내에 있어서의 적색광 조명 스텝(S1)과 청색광 조명 스텝(S2)의 시간비는 임의적이라도 좋다. 예를 들면, 상술한 제 1 제어 패턴에 있어서 하나의 조사 사이클을 하루로 할 경우, 「적색광 조명 스텝(S1)·청색광 조명 스텝(S2)」을 「12시간·12시간(1:1)」, 「16시간·8시간(2:1)」, 「21시간·3시간(7:1)」 등과 같이 임의적으로 설정할 수 있다.The time ratio between the red light illuminating step S 1 and the blue light illuminating step S 2 in one irradiation cycle may be arbitrary. For example, the above-mentioned first control case to a single irradiation cycle, the pattern in the day, "red light one trillion people step (S 1), the blue light one trillion people step (S 2)" to "12 hours, 12 hours (1: 1 ) "," 16 hours, 8 hours (2: 1) "," 21 hours, 3 hours (7: 1) "and the like can be arbitrarily set.
적색광 조명 스텝(S1) 및 청색광 조명 스텝(S2)에 있어서의 적색광 및 청색광의 광량(강도)은 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 광합성 광량 자속 밀도(Photosynthetic Photon Flux Density: PPFD)로 각각 1∼1000μ㏖/㎡s, 바람직하게는 10∼500μ㏖/㎡s, 특히 바람직하게는 50∼250μ㏖/㎡s 정도가 된다.The amount of light (intensity) of the red light and the blue light in the red light illuminating step S 1 and the blue light illuminating step S 2 is not particularly limited, but is, for example, each of photosynthetic photon flux flux density (PPFD). It is 1-1000 micromol / m <2> s, Preferably it is 10-500 micromol / m <2> s, Especially preferably, it becomes about 50-250 micromol / m <2> s.
또한, 상기 각 스텝에 있어서의 적색광 및 청색광의 광량(강도)비는 예를 들면 「적:청」 또는 「청:적」으로 1:1, 2:1, 4:1, 10:1, 20:1 등과 같이 임의적으로 설정될 수 있다.In addition, the light quantity (intensity) ratio of the red light and blue light in each said step is 1: 1, 2: 1, 4: 1, 10: 1, 20 by "red: blue" or "blue: red", for example. It can be set arbitrarily, such as: 1.
또한, 적색광 및 청색광의 광량은 상기 범위 내에서 변화시켜도 좋고, 예를 들면 제 N회째(N은 1 이상의 정수)의 조사 사이클(CN)에 있어서 광량이 변화되어도 좋다. 또한, 제 N회째의 조사 사이클(CN)과 제 M회째(M은 N과 다른 1 이상의 정수)의 조사 사이클(CM)로 광량을 상기 범위 내에서 변화시켜도 좋다.In addition, the light quantity of red light and blue light may be changed in the said range, for example, the light quantity may change in the irradiation cycle CN of the Nth time (N is an integer of 1 or more). In addition, you may change light quantity within the said range in the irradiation cycle CM of the Nth time and the irradiation cycle CM of the Mth time (M is 1 or more integer different from N).
(4) 입력부·표시부(4) Input part and display part
식물 재배용 LED 램프(A)는 타이머 회로(52)를 구성하는 1칩 마이크로컴퓨터에 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자(4)로의 전류 공급 시간 및 전류값을 설정하고 기억시키기 위한 입력부(6)를 구비한다.The plant cultivation LED lamp (A) is an input unit (6) for setting and storing the current supply time and the current value to the red LED element (3) or the blue LED element (4) in the one-chip microcomputer constituting the timer circuit (52). ).
입력부(6)는 가변 저항에 의한 아날로그 신호 변환 스위치로 할 경우, 본체부(1)의 상측 반체에 슬라이드 스위치로서 설치할 수 있다. 또한, 디지털 입력을 행할 경우에는 입력부(6)는 누름 버튼 등에 의해 구성해도 좋다. 또는 입력부(6)는 적외선 수광부로서 적외선 리모트 컨트롤을 이용하여 전류 공급 시간 및 전류값을 입력할 수 있도록 해도 좋다.When the
식물 재배용 LED 램프(A)에서는 입력부(6)에 의해 타이머 회로(52)를 구성하는 1칩 마이크로컴퓨터에 원하는 전류 공급 시간 및 전류값을 설정함으로써 스위칭 회로(51)에 상술한 제어 패턴을 실행시키고, 집행 메소드에 의한 식물 재배를 행하는 것이 가능하다.In the plant cultivation LED lamp A, the
또한, 식물 재배용 LED 램프(A)에는 필요에 따라서 전류 공급 시간 및 전류값의 설정값을 확인하기 위한 표시부(7)를 설치하는 것이 바람직하다. 표시부(7)는 아날로그 또는 디지털식의 시계나 LED 인디케이터(indicater) 등이라도 좋다. 또한, 본 발명에 의한 식물 재배용 LED 램프에 있어서 적색 LED 소자(3) 또는 청색 LED 소자(4)의 전류 공급 시간 및 전류값의 설정은 각 램프에 제어선을 배선하여 유선으로, 또는 무선으로 복수의 램프의 스위칭 회로(51)를 일괄해서 제어하는 것도 가능하다.Moreover, it is preferable to provide the
2. 제 2 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프2. LED lamp for plant cultivation by 2nd Embodiment
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 식물 재배용 LED 램프(B)의 구성을 설명하는 모식도이다. 또한, 도 5는 식물 재배용 LED 램프(B)의 회로도이다.It is a schematic diagram explaining the structure of the LED lamp for plant cultivation which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 5 is a circuit diagram of the LED lamp B for plant cultivation.
식물 재배용 LED 램프(B)는 AC/DC 컨버터(11)를 내장하고, 상용 전원 직결형 또는 기설 안정기 접속형으로 되어 있는 점에서 상술한 DC 입력형의 식물 재배용 LED 램프(A)와 다르다. 또한, 식물 재배용 LED 램프(B)는 결선 방식이 양단 1핀씩의 단자 사이에 인가하는 방식인 점에서 편측 2핀의 단자 사이에 인가하는 방식의 식물 재배용 LED 램프(A)와 다르다. 이하, 식물 재배용 LED 램프(B)에 대하여 식물 재배용 LED 램프(A)와 다른 점을 설명한다.The plant cultivation LED lamp B differs from the above-described DC cultivation plant cultivation LED lamp A in that it has a built-in AC /
식물 재배용 LED 램프(B)에서는 회로 기판(5)에 AC/DC 컨버터(교류/직류 변환기)(11)가 탑재되어 있다. 이 때문에, 식물 재배용 LED 램프(B)는 기설의 안정기(E)에 부착이 가능하다. 안정기(E)로의 부착 상태에 있어서 회로 기판(5)은 안정기에 접속된 교류 전원(12)에 접속된다. 도 5에서는 본체부(1)의 양단에 2핀씩 배치된 단자(2) 중 편측 1핀씩을 급전 단자로 하는 경우를 나타냈다. 본체부(1)의 편측의 나머지 1핀은 어스 단자가 되고, 어스는 관체의 금속에 접속되어 있다.In the plant cultivation LED lamp B, an AC / DC converter (AC / DC converter) 11 is mounted on the
또한, 본 발명에 의한 식물 재배용 LED 램프에 있어서 접속되는 안정기는 기설의 것이라도 좋고, 안정기의 종류는 특별하게 한정되지 않고 자기식 스타터형, 자기식 래피드 스타트형(rapid-start type) 및 전자식 등으로 할 수 있다.The ballast connected in the LED lamp for plant cultivation according to the present invention may be an existing one, and the type of the ballast is not particularly limited, and is a magnetic starter type, a magnetic rapid start type, an electronic type, or the like. You can do
또한, 식물 재배용 LED 램프(B)는 회로 기판(5)에 AC/DC 컨버터를 내장하고 있기 때문에 안정기뿐만 아니라 일반적인 상용 교류 전원에 직결할 수도 있다. 상용 전원으로의 결선 방식도 특별하게 한정되지 않고 편측 2핀의 단자 사이에 인가하는 방식, 양단 1핀씩의 단자 사이에 인가하는 방식이라도 좋다.In addition, since the LED lamp B for plant cultivation incorporates an AC / DC converter in the
식물 재배용 LED 램프(B)의 본체부(1)의 형상이나 단자(2)의 형상, 적색 LED 소자(3), 청색 LED 소자(4) 및 스위칭 회로(51)와 타이머 회로(52)를 포함하는 이들 소자의 구동 회로의 구성, 및 스위칭 회로(51)의 제어 패턴은 식물 재배용 LED 램프(A)와 같다. 또한, 입력부(6) 및 표시부(7)의 구성도 식물 재배용 LED 램프(A)와 마찬가지이다.The shape of the
3. 재배 식물3. Cultivated Plant
본 발명이 대상으로 하는 재배 식물은 특별하게 한정되지 않고 야채류, 감자류, 버섯류, 과실류, 콩류, 곡물류, 종실류, 조류, 이끼류, 관상용 식물류 등으로 할 수 있다. 또한, 이들 식물의 재배 형태도 특별하게 한정되지 않고 수경 재배, 토경 재배 등이라도 좋다. 조류에 대해서는 액체 배지, 한천 배지 등의 배양 형태는 임의적이라도 좋다.The cultivated plant to which the present invention is intended is not particularly limited and may be vegetables, potatoes, mushrooms, fruits, legumes, grains, seeds, algae, moss, ornamental plants and the like. Moreover, the cultivation form of these plants is not specifically limited, either hydroponic cultivation, earth cultivation, etc. may be sufficient. For algae, a culture medium such as a liquid medium or agar medium may be arbitrary.
(1) 엽채류(1) leafy vegetables
엽채류로서는 상추류, 파, 아삭채, 보스턴 상추, 쑥갓, 파슬리, 파드득나물, 유채나물, 카라시미즈나, 겨자채, 고추냉이, 물냉이, 배추, 절임 채소류, 청경채, 양배추, 콜리플라워, 브로콜리, 방울 양배추, 양파, 마늘, 염교, 부추, 아스파라거스, 셀러리, 시금치, 미나리, 땅두릅, 양하, 머위, 차조기, 각종 허브 등을 들 수 있다. 또한, 소위 「베이비 리프」라고 칭해지며 주로 어린잎으로 먹는 디트로이트, 양상추, 루콜라, 피노그린, 레드 로메인, 치커리 등의 엽채류도 들 수 있다.As leafy vegetables, lettuce, green onions, crisp greens, Boston lettuce, garland chrysanthemum, parsley, green onions, rapeseed greens, karashimizuna, mustard greens, wasabi, watercress, cabbage, pickled vegetables, bok choy, cabbage, cauliflower, broccoli, drops Cabbage, onion, garlic, salt bridge, leek, asparagus, celery, spinach, buttercups, dumplings, mutton, coltsfoot, perilla, various herbs and the like. In addition, the so-called "Baby Leaf" and leafy vegetables such as Detroit, lettuce, Rucola, pinogreen, red romaine and chicory, which are mainly eaten as young leaves, are also mentioned.
상추류에는 결구성 상추, 비결구 상추 및 반결구 상추 등이 포함되고, 예를 들면 잎상추, 프릴상추, 로메인, 그린 웨이브, 그린 리프, 레드 리프, 프릴 아이스(등록상표), 리버 그린(등록상표), 프릴 리프, 프린지 그린, 노 팁, 모코상추, 상추, 치마상추를 들 수 있다.Lettuce includes cotyled lettuce, non-clus lettuce and semi-clus lettuce, for example, leaf lettuce, ruffle lettuce, romaine, green wave, green leaf, red leaf, ruffle ice (registered trademark), river green (registered trademark) , Frill reef, fringe green, no-tip, moco lettuce, lettuce, and skirt lettuce.
각종 허브에는 예를 들면 바질, 이탈리안 파슬리 등이 포함된다.Various herbs include, for example, basil, Italian parsley, and the like.
또한, 토마토, 멜론, 오이, 딸기, 호박, 수박, 가지, 피망, 오크라, 강낭콩, 잠두콩, 완두콩, 풋콩, 옥수수 등의 과채류, 무, 순무, 우엉, 당근, 고구마, 토란, 고구마, 참마, 생강, 고추냉이, 연근 등의 근채류 등도 재배 대상으로 할 수 있다.In addition, tomatoes, cantaloupe, cucumbers, strawberries, pumpkin, watermelon, eggplant, bell pepper, okra, kidney beans, green beans, peas, green beans, corn and vegetables, radish, turnips, burdock, carrots, sweet potatoes, taro, sweet potatoes, yams, Root vegetables such as ginger, wasabi and lotus root can also be cultivated.
(2) 과수류(2) fruit trees
과수류로서는 망고, 파인애플, 무화과, 블루베리, 라즈베리, 블랙베리, 보이젠베리, 포도, 앵두, 크랜베리, 하니베리, 구즈베리, 까치밥나무, 파파야, 패션프루츠, 드래곤프루츠 등을 들 수 있다.Examples of fruit trees include mangoes, pineapples, figs, blueberries, raspberries, blackberries, vozenberries, grapes, cherry, cranberries, honeyberries, gooseberries, currants, papayas, passion fruit, and dragon fruit.
(3) 곡류(3) cereals
곡류로서는 아마란스, 조, 귀리, 보리, 수수, 밀, 쌀, 찹쌀, 메밀, 옥수수, 율무, 피, 호밀을 예시할 수 있다.Examples of the cereals include amaranth, crude, oats, barley, sorghum, wheat, rice, glutinous rice, buckwheat, corn, barley, blood, and rye.
(4) 조류(4) algae
조류에는 원핵생물인지 진핵생물인지를 막론하고 녹조류, 갈조류, 남조류, 홍색 광합성 세균 등의 원생동물, 수초 등의 수생의 광합성능을 갖는 생물 등이 널리 포함된다. 조류로서 구체적으로는 남조류, 원핵녹조류, 홍조류, 회색조류, 크립토조류, 와편모조류, 황금색조류, 규조류, 갈조류, 황녹조류, 착편모조류, 라피드조류(녹색편조류), 클로라라크니오조류, 유글레나조류, 프라시노조류, 녹조류, 차축조류 등을 들 수 있다.Algae include a wide range of protozoa such as green algae, brown algae, cyanobacteria and red photosynthetic bacteria, and aquatic photosynthetic organisms such as aquatic plants. As algae, specifically, blue algae, prokaryotic algae, red algae, gray algae, crypto algae, coarse algae, golden algae, diatoms, brown algae, yellow algae, flax algae, rapid algae (green algae), , Euglena algae, pracino algae, green algae, axle algae and the like.
(5) 이끼류 등(5) lichens
이끼류로서는 선류에 속하는 이끼류가 포함된다. 예를 들면, 서리이끼(Racomitrium japonicum) 등, 소위 모래이끼로 칭해지는 고깔바위이끼목(Grimmiales) 고깔바위이끼과 서리이끼속의 이끼류를 들 수 있다.Lichens include lichens belonging to the stream. For example, the moss of Grimmiales moss rock and frost moss, such as a so-called sand moss, such as Racomitrium japonicum, are mentioned.
또한, 관상용 식물류로서는 장미, 미니 장미, 용담 등에 추가하여 여러 가지 관엽 식물을 재배 대상으로 할 수 있다.As ornamental plants, various houseplants can be cultivated in addition to roses, mini roses and gentians.
[실시예][Example]
<시험예 1>≪ Test Example 1 >
본 발명에 관련해서 생육시의 광환경이 다른 시험군 1∼8을 준비하고, 이들을 비교함으로써 인공광의 조사 패턴과 식물로의 생장 촉진 효과의 상관을 검증했다.According to the present invention,
A. 재료와 방법A. Materials and Methods
(재료)(material)
본 시험예에서는 생육 상태의 관찰 대상으로서 잎상추(품종: 서머서지)를 사용했다. 우선 잎상추의 종자를 6알, 육성 피트판에 등간격으로 파종하고, 형광등 하[12시간 일장(日長)]에 있어서 발아시켰다. 파종에서 발아까지의 3일간은 어느 시험군에 있어서나 동일한 광환경 하에 두었다.In this test example, leaf lettuce (variety: summer surge) was used as a growth target. First, the seeds of the leaf lettuce were sown at equal intervals in 6 grains and the growing pit plate, and germinated under fluorescent lamps [12 hours long]. Three days from sowing to germination were placed under the same light environment in any of the test groups.
발아 후, 상추는 광환경이 다른 각각의 인공 기상기 내에 두고 21일간 생육시켰다. 인공 기상기의 환경은 광조사 조건 이외 모두 동일하게 하여 기온 25∼27℃, 습도 50%로 했다.After germination, lettuce was grown for 21 days in each artificial meteorology with different light conditions. The environment of the artificial vapor phase machine was the same except for the light irradiation conditions, and the temperature was 25 to 27 ° C and the humidity was 50%.
(광원)(Light source)
본 시험예의 광환경을 위한 광원에는 적색 LED(중심 파장: 660㎚, 쇼와 덴코제 HRP-350F), 적색 LED(중심 파장: 635㎚, 쇼와 덴코제 HOD-350F), 청색 LED(중심 파장: 450㎚, 쇼와 덴코제 GM2LR450G), 백색 LED(근자외 405㎚ 여기, 쿄세라제 TOP-V5000K)의 3종류의 LED 및 형광등을 사용했다. 각 LED의 1세트의 실장수는 적색 LED가 660㎚, 635㎚ 모두 각 240개, 청색 LED가 240개, 백색 LED가 128개이다.The light source for the light environment of this test example includes a red LED (center wavelength: 660 nm, manufactured by Showa Denko HRP-350F), a red LED (center wavelength: 635 nm, manufactured by Showa Denko HOD-350F), and a blue LED (center wavelength). : 3 types of LED and fluorescent lamp of 450 nm, GM2LR450G by Showa Denko) and a white LED (near-ultraviolet 405 nm excitation, Kyocera TOP-V5000K) were used. One set of each LED has 240 red LEDs, 240 blue LEDs, and 128 white LEDs for both 660 nm and 635 nm.
각 광원을 이용하여 표 1에 나타내는 시험군 1∼10의 광환경을 만들었다. 광원의 광량은 광합성 광량 자속 밀도(PPFD, μ㏖m-2s-1)로 육성 피트판의 중심부에 있어서 약 140μ㏖m-2s-1(시험군 8만 약 80μ㏖m-2s-1)이 되도록 조절했다. 복수 파장의 광을 동시에 조사, 또는 교대로 조사하는 경우에는 각 조사광의 PPFD의 합계가 약 140μ㏖m-2s-1이 되도록 조정했다. 시험군 1∼10의 광환경에 있어서의 광합성 광량 자속 밀도(PPFD, μ㏖m-2s-1)는 육성 피트판에 들어간 토양 표면 부근의 높이에 있어서의 5점의 평균값에 의해 나타냈다. 또한, 각 시험군의 광환경, 조사광 및 조사 패턴의 상세에 대해서는 이하에 설명한다.Using each light source, the optical environment of the test groups 1-10 shown in Table 1 was created. Intensity of the light source is a light amount photosynthetic flux density (PPFD, μ㏖m -2 s -1) of about 140μ㏖m -2 at the center of the foot plate to the development s -1 (test group of about 80,000 80μ㏖m -2 s - 1 ). When irradiating light of multiple wavelengths simultaneously or irradiating alternately, it adjusted so that the sum total of PPFD of each irradiation light might be about 140 micromol -2s - 1 . The photosynthetic light quantity magnetic flux density (PPFD, μmol −2 s −1 ) in the test environment of the
(시험군 1)(Test group 1)
본 시험군에서는 상추에 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)을 12시간씩 교대로 조사했다. 본 시험군에 있어서는 어느 광도 조사하지 않는 시간은 설정하고 있지 않다.In this test group, lettuce was irradiated with red light (660 nm) and blue light (450 nm) alternately for 12 hours. In this test group, the time which does not irradiate any light is not set.
본 시험군에 있어서의 광환경은 적색광(660㎚)에 대해서는 PPFD가 평균 80.7μ㏖m-2s-1이었다. 청색광(450㎚)에 대해서는 PPFD가 평균 56.4μ㏖m-2s-1이었다.As for the light environment in this test group, PPFD averaged 80.7 micrometers -2 s -1 with respect to red light (660 nm). For blue light (450㎚) was PPFD average 56.4μ㏖m -2 s -1.
(시험군 2)(Test group 2)
본 시험군에서는 상추에 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)을 12시간 동시에 조사하고, 그 후 12시간은 어느 광도 조사하지 않는 시간을 설정하여 이것을 반복했다.In this test group, lettuce was irradiated with red light (660 nm) and blue light (450 nm) simultaneously for 12 hours, and after that, it set the time which no light is irradiated for 12 hours, and repeated this.
(시험군 3)(Test group 3)
본 시험군에서는 상추에 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)을 24시간 동시에 조사했다. 본 시험군에 있어서는 어느 광도 조사하지 않는 시간은 설정하고 있지 않다.In this test group, lettuce was irradiated with red light (660 nm) and blue light (450 nm) simultaneously for 24 hours. In this test group, the time which does not irradiate any light is not set.
본 시험군에 있어서의 광환경은 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)의 합계이며 PPFD가 평균 145.3μ㏖m-2s-1이었다. 또한, 시험군 2에 대해서도 마찬가지이다.Light environment in the test groups is the sum of the red light (660㎚) and blue light (450㎚) was PPFD average 145.3μ㏖m -2 s -1. The same applies to the
(시험군 4)(Test group 4)
본 시험군에서는 상추에 적색광(635㎚)과 청색광(450㎚)을 12시간씩 교대로 조사했다. 본 시험군에 있어서는 어느 광도 조사하지 않는 시간은 설정하고 있지 않다.In this test group, lettuce was irradiated with red light (635 nm) and blue light (450 nm) alternately for 12 hours. In this test group, the time which does not irradiate any light is not set.
(시험군 5)(Test group 5)
본 시험군에서는 상추에 적색광(635㎚)과 청색광(450㎚)을 12시간 동시에 조사하고, 그 후 12시간은 어느 광도 조사하지 않는 시간을 설정하여 이것을 반복했다.In this test group, lettuce was irradiated with red light (635 nm) and blue light (450 nm) simultaneously for 12 hours, and after that, the time was repeated for 12 hours without setting any light.
(시험군 6)(Test group 6)
본 시험군에서는 상추에 적색광(660㎚)만을 12시간 조사하고, 그 후 12시간은 어느 광도 조사하지 않는 시간을 설정하여 이것을 반복했다.In this test group, the lettuce was irradiated with only red light (660 nm) for 12 hours, and after that, the time was repeated without setting any light for 12 hours.
본 시험군에 있어서의 광환경은 PPFD가 평균 139.3μ㏖m-2s-1이었다.The optical environment in this test group had an average PPFD of 139.3 μmol −2 s −1 .
(시험군 7)(Test group 7)
본 시험군에서는 상추에 적색광(635㎚)만을 12시간 조사하고, 그 후 12시간은 어느 광도 조사하지 않는 시간을 설정하여 이것을 반복했다.In this test group, the lettuce was irradiated with only red light (635 nm) for 12 hours, and after that, the time was repeated for 12 hours without setting any light.
본 시험군에 있어서의 적색광(635㎚)의 PPFD는 시험군 6과 같은 정도이다.PPFD of red light (635 nm) in this test group was about the same as that of
(시험군 8)(Test group 8)
본 시험군에서는 상추에 청색광(450㎚)만을 12시간 조사하고, 그 후 12시간은 어느 광도 조사하지 않는 시간을 설정하여 이것을 반복했다.In this test group, lettuce was irradiated with only blue light (450 nm) for 12 hours, and after that, the time was repeated for 12 hours without setting any light.
본 시험군에 있어서의 광환경은 PPFD가 평균 84.1μ㏖m-2s-1이었다.The optical environment in this test group had an average of 84.1 μmol −2 s −1 of PPFD.
(시험군 9)(Test group 9)
본 시험군에서는 상추에 백색광(405㎚ 여기)만을 12시간 조사하고, 그 후 12시간은 어느 광도 조사하지 않는 시간을 설정하여 이것을 반복했다.In this test group, the lettuce was irradiated with only white light (405 nm excitation) for 12 hours, and then, this was repeated for 12 hours by setting a time for which no light was irradiated.
본 시험군에 있어서의 광환경은 PPFD가 평균 142.0μ㏖m-2s-1이었다.The optical environment in this test group had an average PPFD of 142.0 μmol −2 s −1 .
(시험군 10)(Test group 10)
본 시험군에서는 상추에 형광등만을 12시간 조사하고, 그 후 12시간은 어느 광도 조사하지 않는 시간을 설정하여 이것을 반복했다.In this test group, the lettuce was irradiated with only a fluorescent lamp for 12 hours, and then, this was repeated for 12 hours by setting a time for which no light was irradiated.
본 시험군에 있어서의 광환경은 PPFD가 평균 139.8μ㏖m-2s-1이었다.The optical environment in this test group had an average PPFD of 139.8 μmol −2 s −1 .
B. 결과B. Results
상술한 시험군 1∼10은 발아 후 다른 광환경 하에서 생육을 개시하고, 7일 후(종자의 파종 10일 후), 14일 후(파종 17일 후), 21일 후(파종 24일 후) 각각의 시점에서 생육 상태를 관찰, 측정하여 시험군간의 비교를 행했다.The
(생육 7일 후)(7 days after growth)
도 6은 다른 광환경 하에서 생육을 개시하고나서 7일 후 각각의 시험군의 생육 상태를 사진으로 나타낸다. 또한, 표 2에는 동(同) 시점의 각 시험군에 있어서의 줄기 길이(㎜), 제 1 엽(葉) 길이(㎝), 본엽수(매), 엽폭(葉幅) 길이(㎝)의 측정 결과를 나타낸다. 각 항목의 측정값은 동일한 육성 피트판 내에 파종된 6샘플의 「평균값」 또는 「최소값-최대값」을 기재하고 있다.Figure 6 shows the growth state of each
도 6 및 표 2에 나타내어지는 바와 같이, 생육 7일 후에 있어서 시험군 1의 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)의 교대 조사 하의 상추는 다른 시험군에 비해 제 1 엽 길이와 엽폭 길이가 긴 것이 나타내어졌다.As shown in Fig. 6 and Table 2, after 7 days of growth, the lettuce under the alternating irradiation of the red light (660 nm) and the blue light (450 nm) of the
(생육 14일 후)(14 days after growth)
도 7은 다른 광환경 하에서 생육을 개시하고나서 14일 후 각각의 시험군의 생육 상태를 사진으로 나타낸다. 또한, 각 사진에 있어서 육성 피트판의 크기는 동일하다. 또한, 표 3에는 동 시점의 각 시험군에 있어서의 줄기 길이(㎜), 제 1 엽 길이(㎝), 본엽수(매), 엽폭 길이(㎝)의 측정 결과를 나타낸다. 각 항목의 측정값은 표 2와 같이 6샘플의 「평균값」 또는 「최소값-최대값」을 기재하고 있다.Figure 7 shows the growth state of each test group 14 days after the start of growth in different light environment. In addition, in each photograph, the magnitude | size of a growth feet is the same. In addition, Table 3 shows the measurement results of the stem length (mm), the first leaf length (cm), the number of real leaves (sheets), and the leaf width (cm) in each test group at the same time. As for the measured value of each item, the "average value" or "minimum value-the maximum value" of 6 samples are described.
도 7 및 표 3으로부터 생육 14일 후에 있어서 시험군 1의 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)의 교대 조사 하의 상추는 다른 시험군과 비교해서 제 1 엽 길이가 길다는 특징이 보였다. 또한, 시험군 1의 본엽수는 다른 시험군과 비교해서 1, 2매 정도 많았다.From Fig. 7 and Table 3, after 14 days of growth, the lettuce under the alternating irradiation of the red light (660 nm) and the blue light (450 nm) of the
(생육 21일 후)(21 days after growth)
도 8은 다른 광환경 하에서 생육을 개시하고나서 21일 후 각각의 시험군의 생육 상태를 사진으로 나타낸다. 또한, 각 사진에 있어서 육성 피트판의 크기는 동일하다. 또한, 표 4는 동 시점의 각 시험군에 있어서의 지상부 신선 중량(g), 지상부 건조 중량(g), 본엽수(매), 줄기 길이(㎝), 엽신(葉身) 길이(㎝), 엽폭 길이(㎝), 엽병(葉柄) 길이(㎝)에 대하여 시험군 10(형광등 하)의 생육 결과를 100%로 한 비교 결과를 나타낸다. 각 항목의 측정값은 표 2와 마찬가지로 6샘플의 「평균값」을 기재하고 있다.FIG. 8 is a photograph showing the growth state of each test group 21 days after initiation of growth under different light conditions. In addition, in each photograph, the magnitude | size of a growth feet is the same. Table 4 shows ground fresh weight (g), ground dry weight (g), main leaf trees (sheets), stem length (cm), leaf length (cm) in each test group at the same time point. The comparison result which made the growth result of the test group 10 (under fluorescent lamp) 100% about the leaf width length (cm) and the leaf length (cm) is shown. As for the measured value of each item, the "average value" of 6 samples is described like Table 2.
표 4에 있어서 시험군 1의 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)의 교대 조사 하의 상추는 지상부 신선 중량이 시험군 10(형광등 하)에 비해 2배 이상 무거워졌다. 또한, 시험군 4의 적색광(635㎚)과 청색광(450㎚)의 교대 조사 하의 상추도 지상부 신선 중량이 시험군 10과 비교해서 2배 정도였다. 한편, 시험군 2 및 시험군 5의 적색광과 청색광의 동시 조사의 상추는 지상부 신선 중량이 시험군 10에 비해서 무겁지만, 교대 조사를 행한 시험군 1이나 시험군 4에는 미치지 못했다. 또한, 시험군 3의 적색광(660㎚)과 청색광(450㎚)을 24시간 동시에 조사한 상추의 지상부 신선 중량은 조사 시간이 절반인 시험군 2의 중량과 같은 정도였다. 이 결과로부터 적색광과 청색광의 교대 조사는 식물의 생장을 촉진하는 것이 나타내어졌다.In Table 4, the lettuce fresh weight under the alternating irradiation of the red light (660 nm) and the blue light (450 nm) of the
시험군 1의 본엽수는 생육 14일 후와 달리 21일 후의 시점에서는 시험군 2나 시험군 10과 같은 정도였다. 이것은 시험군 1에 있어서의 엽수를 늘리는 생장이 생육 14일 후에서 21일 후 사이에서 정체 상태에 도달했기 때문이라고 생각된다.The main leaves of
시험군 1 및 시험군 4에서는 엽신 길이와 엽폭 길이가 시험군 10에 비해서 길었다. 이 경향은 시험군 2, 시험군 3 및 시험군 5의 적색광과 청색광의 동시 조사 조건에서의 상추에서는 확인되지 않았다. 한편, 시험군 2 및 시험군 5에 있어서는 줄기 길이가 시험군 10에 비해서 길었다. 이 결과로부터 적색광과 청색광의 교대 조사에서는 동시 조사에 비해서 줄기의 웃자람을 억제하면서 잎의 생장만을 촉진할 수 있는 것이 나타내어졌다.In
표 5는 다른 광환경 하에서 생육을 개시하고나서 21일 후 각각의 시험군의 지상부 신선 중량(g) 및 지상부 건조 중량(g)에 있어서의 동화 기관(g) 및 비동화 기관(g) 각각의 전체 중량에 있어서의 비율(%)과, 건조 중량(g)의 신선 중량(g)에 대한 비율(%)을 나타내고 있다.Table 5 shows each of the assimilation engines (g) and non-assimilation engines (g) at the ground fresh weight (g) and ground dry weight (g) of each test group 21 days after initiation of growth under different light conditions. The ratio (%) in total weight and the ratio (%) with respect to the fresh weight (g) of dry weight (g) are shown.
시험군 1에 있어서의 지상부 신선 중량 및 지상부 건조 중량은 시험군 2군에 비해서 동화 기관의 비율이 높은 결과가 되었다. 또한, 시험군 4는 시험군 5에 비해서 동화 기관의 비율이 지상부 신선 중량에 있어서 높았다. 이 결과는 표 4에 나타낸 시험군 1 및 시험군 4에 있어서의 잎 부분의 생장 촉진의 결과 및 도 8에 있어서의 생육 상태의 관찰 결과와 일치한다.The ground portion fresh weight and ground portion dry weight in
C. 정리C. Theorem
본 시험예의 결과로부터 적색광과 청색광의 교대 조사는 식물의 생장을 촉진하는 것이 나타내어졌다. 또한, 상기 교대 조사는 잎의 생장을 촉진하는 한편 줄기의 웃자람은 촉진하지 않는 것이 나타내어졌다. 이 효과는 적색광과 청색광의 동시 조사나 어느 한쪽의 단독 조사 하에 있어서는 재현되지 않고, 적색광과 청색광의 교대 조사에 의해서만 얻어지는 것이 명확해졌다.From the results of this test example, it was shown that alternating irradiation of red light and blue light promotes plant growth. In addition, it was shown that the above irradiation promotes the growth of the leaves but does not promote the growth of the stems. It became clear that this effect was not reproduced under simultaneous irradiation of red light and blue light or either alone irradiation, but obtained only by alternate irradiation of red light and blue light.
본 발명에 의한 식물 재배용 LED 램프는 기설의 형광등 기구, 안정기 또는 상용 전원을 그대로 이용해서 비교적 간단한 공사로 집행 메소드를 실시할 수 있다. 따라서, 이 식물 재배용 LED 램프는 낮은 비용으로 식물의 생장을 촉진하고, 단위 시간당 수확 횟수 및 수확량 등을 증가시키기 때문에 엽채류, 과실 및 곡류 등의 식물 공장 등에 있어서 적합하게 사용될 수 있다.The LED lamp for plant cultivation according to the present invention can perform the execution method in a relatively simple construction by using an existing fluorescent lamp mechanism, ballast or commercial power supply as it is. Therefore, the LED lamp for plant cultivation can be suitably used in plant plants such as leafy vegetables, fruits and grains because it promotes plant growth at low cost and increases the number of harvests and yields per unit time.
A, B : 재배 식물 관찰용 조명구 D : 직관형 형광등 기구
E : 안정기 1 : 본체부
2 : 단자 3 : 적색 LED 소자
4 : 청색 LED 소자 5 : 회로 기판
51 : 스위칭 회로 52 : 타이머 회로
6 : 입력부 7 : 표시부
10 : 소켓 11 : AC/DC 컨버터
12 : 교류 전원 S1 : 적색광 조명 스텝
S2 : 청색광 조명 스텝 C1, C2 : 사이클A, B: Lighting fixture for cultivating plants D: Straight fluorescent lamp fixture
E: Ballast 1: Body
2: terminal 3: red LED element
4: blue LED element 5: circuit board
51: switching circuit 52: timer circuit
6
10
12: AC power supply S 1 : red light illumination step
S 2 : blue light illumination step C 1 , C 2 : cycle
Claims (5)
상기 본체부의 단부에 구비된 급전 단자와,
상기 급전 단자로부터 공급되는 전류를 상기 적색 LED 소자의 구동 회로 또는 상기 청색 LED 소자의 구동 회로에 스위칭하여 흘려보내는 스위칭 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 램프.A main body portion having a straight fluorescent lamp shape and including a red LED element and a blue LED element;
A power supply terminal provided at an end of the main body;
And a switching circuit for switching the current supplied from the power supply terminal to a driving circuit of the red LED element or a driving circuit of the blue LED element to flow.
상기 스위칭 회로에 의한 구동 회로의 스위칭 동작을 제어하는 타이머 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 램프.The method of claim 1,
An LED lamp for plant cultivation, comprising a timer circuit for controlling the switching operation of the drive circuit by the switching circuit.
상기 적색 LED 소자로의 전류 공급 시간과 상기 청색 LED 소자로의 전류 공급 시간을 상기 타이머 회로에 설정하기 위한 입력부를 갖는 것을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 램프.3. The method of claim 2,
An LED lamp for plant cultivation, comprising an input for setting the current supply time to the red LED element and the current supply time to the blue LED element in the timer circuit.
교류/직류 변환기를 내부 또는 외부에 구비하는 것을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 램프.The method of claim 3, wherein
An LED lamp for plant cultivation comprising an AC / DC converter inside or outside.
중심 파장 570∼730㎚의 상기 적색 LED 소자와 중심 파장 400∼515㎚의 상기 청색 LED 소자가 배치된 것을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 램프.5. The method of claim 4,
The red LED element having a center wavelength of 570 to 730 nm and the blue LED element having a center wavelength of 400 to 515 nm are disposed.
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