JPH0260525A - 植物育成用蛍光灯 - Google Patents
植物育成用蛍光灯Info
- Publication number
- JPH0260525A JPH0260525A JP63210326A JP21032688A JPH0260525A JP H0260525 A JPH0260525 A JP H0260525A JP 63210326 A JP63210326 A JP 63210326A JP 21032688 A JP21032688 A JP 21032688A JP H0260525 A JPH0260525 A JP H0260525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activated
- fluorescent substance
- wavelength
- phosphor
- light
- Prior art date
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- Granted
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Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
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。
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
本発明は新規な植物育成用蛍光灯に関する。
従来の技術
近年、野菜等の植物を人工的に制御された環境のもとて
栽培、生産する、いわゆる植物工場の研究が活発化して
きており、一部は実用化されて゛いる。この植物工場に
おける光の供給方式としては完全自然光方式、自然光と
人工光を併用したハイブリッド光方式、それに完全人工
光方式がある。
栽培、生産する、いわゆる植物工場の研究が活発化して
きており、一部は実用化されて゛いる。この植物工場に
おける光の供給方式としては完全自然光方式、自然光と
人工光を併用したハイブリッド光方式、それに完全人工
光方式がある。
これらのうち完全人工光方式は品質がそろったものを安
定に供給する目的に適している。この場合の光源にはメ
タルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、蛍光灯等
が単独または組み合わせて用いられている。ところで、
植物の育成を目的とした蛍光灯としては赤色蛍光体と青
色蛍光体の２成分からなるものが公知である。この蛍光
灯は主としてトマト等の苗の育苗用に開発されたもので
、その発光スペクトルはクロロフィルの光合成曲線に似
せたものである。青色蛍光体にはタングステン酸カルシ
ウムが、そして赤色蛍光体にはマンガン付活フロロゲル
マン酸マグネシウムがそれぞれ用いられている。ただし
、この植物育成用蛍光灯は完全人工光環境をつくる目的
で開発されたものではなく、ハイブリッド光方式を前提
にして開発されたものである。
定に供給する目的に適している。この場合の光源にはメ
タルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、蛍光灯等
が単独または組み合わせて用いられている。ところで、
植物の育成を目的とした蛍光灯としては赤色蛍光体と青
色蛍光体の２成分からなるものが公知である。この蛍光
灯は主としてトマト等の苗の育苗用に開発されたもので
、その発光スペクトルはクロロフィルの光合成曲線に似
せたものである。青色蛍光体にはタングステン酸カルシ
ウムが、そして赤色蛍光体にはマンガン付活フロロゲル
マン酸マグネシウムがそれぞれ用いられている。ただし
、この植物育成用蛍光灯は完全人工光環境をつくる目的
で開発されたものではなく、ハイブリッド光方式を前提
にして開発されたものである。
発明が解決しようさする課題
完全人工光方式による植物工場の場合、生産コストに占
める光エネルギーコストの割合をいかにして低減するか
が大きな課題である。たとえば光エネルギーコストを比
較的低くできる葉菜類の場合でも生産コストの約３０％
が光エネルギーコストで占められる。このため、安定し
た品質と生産を実現できる工業生産方式のメリットが発
揮できる完全人工光方式の植物工場を実現するには生産
コストの中で大きな割合を占める光エネルギーコストの
引き下げが重要な課題である。このためには植物の光合
成に有効とされる４００〜７００ｎｍの光エネルギー（
光合成有効光放射、以下ＰＡＲという）の発光効率はで
き得るかぎり高いことが望ましい。しかるに、従来から
公知の植物育成用蛍光灯は自然光との併用を前提として
おり、発光エネルギーは青と赤を主成分とするものであ
り、発光効率はきわめて低かった。さらには、植物の育
成にとって重要な光のもう一つの作用である光形態形成
作用は全（考虜されていなかった。
める光エネルギーコストの割合をいかにして低減するか
が大きな課題である。たとえば光エネルギーコストを比
較的低くできる葉菜類の場合でも生産コストの約３０％
が光エネルギーコストで占められる。このため、安定し
た品質と生産を実現できる工業生産方式のメリットが発
揮できる完全人工光方式の植物工場を実現するには生産
コストの中で大きな割合を占める光エネルギーコストの
引き下げが重要な課題である。このためには植物の光合
成に有効とされる４００〜７００ｎｍの光エネルギー（
光合成有効光放射、以下ＰＡＲという）の発光効率はで
き得るかぎり高いことが望ましい。しかるに、従来から
公知の植物育成用蛍光灯は自然光との併用を前提として
おり、発光エネルギーは青と赤を主成分とするものであ
り、発光効率はきわめて低かった。さらには、植物の育
成にとって重要な光のもう一つの作用である光形態形成
作用は全（考虜されていなかった。
本発明は前記問題点を解決できる植物育成用蛍光灯を提
供することを目的とするものである。
供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明の植物育成用蛍光灯
はガラス管前面に、４００〜７００ｎｍのＰＡＲとして
、ピーク波長が４４０〜４６０ｎｍ、５４０〜５６０ｎ
ｍ、６００〜６２０ｎｍにある３種類の希土類元素付活
蛍光体に７００〜８００ｎｍに発光ピークを有する近赤
外放射蛍光体を付加した蛍光体層を設けた構成を有して
いる。
はガラス管前面に、４００〜７００ｎｍのＰＡＲとして
、ピーク波長が４４０〜４６０ｎｍ、５４０〜５６０ｎ
ｍ、６００〜６２０ｎｍにある３種類の希土類元素付活
蛍光体に７００〜８００ｎｍに発光ピークを有する近赤
外放射蛍光体を付加した蛍光体層を設けた構成を有して
いる。
作用
この構成により、植物の成育を制御する光合成の観点か
らみて、光合成に有効とされるＰＡＲとして既存の蛍光
灯の中で最も発光効率が高い３種類の希土類元素付活蛍
光体からなる、いわゆる３波長形蛍光灯用蛍光体の発光
を用い、かつこれに光形態形成作用を有する７００〜８
００ｎｍの近赤外エネルギーを付加することにより、植
物の生体重の増加が加速でき、植物の生産所要期間が短
縮されることにより、生産コストに占める光エネルギー
コストの低減を実現できる。
らみて、光合成に有効とされるＰＡＲとして既存の蛍光
灯の中で最も発光効率が高い３種類の希土類元素付活蛍
光体からなる、いわゆる３波長形蛍光灯用蛍光体の発光
を用い、かつこれに光形態形成作用を有する７００〜８
００ｎｍの近赤外エネルギーを付加することにより、植
物の生体重の増加が加速でき、植物の生産所要期間が短
縮されることにより、生産コストに占める光エネルギー
コストの低減を実現できる。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
４４０〜４７０ｎｍに発光する青発光蛍光体として２価
ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（以
下ＢＡＭという）を、５４０〜５６０ｎｍに発光する緑
発光蛍光体としてテルビウム付活アルミン酸セリウムマ
グネシウム（以下ＣＡＴという）を、そして６１．０〜
６３０ ｎｍに発光する赤発光蛍光体として３価ユーロ
ピウム付活酸化イツトリウム（以下ＹＯＸという）を、
７００〜８００ｎｍに発光ピークを有する蛍光体として
鉄付活アルミン酸リチウム（以下ＡＬＦという）をそれ
ぞれ用いて以下に示す調合比（重量比）からなる蛍光体
懸濁液を作製する。
ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（以
下ＢＡＭという）を、５４０〜５６０ｎｍに発光する緑
発光蛍光体としてテルビウム付活アルミン酸セリウムマ
グネシウム（以下ＣＡＴという）を、そして６１．０〜
６３０ ｎｍに発光する赤発光蛍光体として３価ユーロ
ピウム付活酸化イツトリウム（以下ＹＯＸという）を、
７００〜８００ｎｍに発光ピークを有する蛍光体として
鉄付活アルミン酸リチウム（以下ＡＬＦという）をそれ
ぞれ用いて以下に示す調合比（重量比）からなる蛍光体
懸濁液を作製する。
ＢＡＭ・・・・・・１４．８（％〉
ＣＡＴ・・・・・・３１．８（％）
ＹＯＸ・・・・・・３３．４（％）
ＡＬＦ・・・・・・２０．０（％）
上記の懸濁液を用いてガラス管前面に塗布し、通常の方
法で直管形４０ワツト蛍光灯を作製する。この蛍光灯の
分光エネルギー分布を第１図に示す。
法で直管形４０ワツト蛍光灯を作製する。この蛍光灯の
分光エネルギー分布を第１図に示す。
次に、かかる蛍光灯を用いて、温度、湿度およびＣＯ２
濃度が制御された第２図に示す植物栽培装置で植物栽培
の比較試験を行った。第２図において、風洞形育成キャ
ビネット１内には栽培室２と空気を循環させる風洞３が
設けられている。栽培室２の上方に前記の方法により制
作された蛍光灯４が取り付けられている。なお比較のた
めに従来の植物育成用蛍光灯５も取り付け、試験した。
濃度が制御された第２図に示す植物栽培装置で植物栽培
の比較試験を行った。第２図において、風洞形育成キャ
ビネット１内には栽培室２と空気を循環させる風洞３が
設けられている。栽培室２の上方に前記の方法により制
作された蛍光灯４が取り付けられている。なお比較のた
めに従来の植物育成用蛍光灯５も取り付け、試験した。
これら蛍光灯４．５の下には保水性を有する栽培ベツド
６が配設されている。栽培ベツド６には点滴方式で所定
量の培養液が与えられ、栽培ベツド６に栽培された植物
に水分と栄養が与えられる。
６が配設されている。栽培ベツド６には点滴方式で所定
量の培養液が与えられ、栽培ベツド６に栽培された植物
に水分と栄養が与えられる。
次に、上記装置２基を用いて植物栽培を行った実験例に
ついて説明する。栽培植物７には自然光彩環境制御温室
内で１２日間育苗したレタスを用いた。２基の育成キャ
ビネット１内には各々２種類の蛍光灯４，５が１０本づ
つ取り付けられている。評価は前記２種類の蛍光灯を１
０日間照射した後の育成状態を観察・比較した。その実
験結果を下表に示す。
ついて説明する。栽培植物７には自然光彩環境制御温室
内で１２日間育苗したレタスを用いた。２基の育成キャ
ビネット１内には各々２種類の蛍光灯４，５が１０本づ
つ取り付けられている。評価は前記２種類の蛍光灯を１
０日間照射した後の育成状態を観察・比較した。その実
験結果を下表に示す。
上表から明らかなように、本発明にかかる蛍光灯を用い
た処理−区のものは従来の植物育成用蛍光灯に比べると
、生体重で２．６倍、乾物重で２．３倍と育成効果が大
幅に向上していることがわかる。このことは同一育成状
態のものが得られる日数が、従来の蛍光灯を用いた場合
に比べて大幅に短縮できることを意味し、その結果本発
明の蛍光灯によれば生産コストを大幅に削減することが
できる。
た処理−区のものは従来の植物育成用蛍光灯に比べると
、生体重で２．６倍、乾物重で２．３倍と育成効果が大
幅に向上していることがわかる。このことは同一育成状
態のものが得られる日数が、従来の蛍光灯を用いた場合
に比べて大幅に短縮できることを意味し、その結果本発
明の蛍光灯によれば生産コストを大幅に削減することが
できる。
なお、本発明は上記実施例に示した蛍光体や、蛍光体調
合比に限定されるものでなく、青発光蛍光体に２価ユー
ロピウム付活ストロンチウムカルシウムクロロアパタイ
ト蛍光体や２価ユーロピウム付活カルシウムクロロボレ
ート蛍光体、緑発光蛍光体にテルビウム、セリウム付活
りん酸ランタン蛍光体、赤発光蛍光体に３価ユーロピウ
ム付活バナジン酸トリウム蛍光体や３価ユーロピウム付
活りんバナジン酸イツトリウム蛍光体でも同様な効果が
得られ、また蛍光体調合比も前記実施例が色温度５００
０に相当のものであるのに対し、３種類の希土類元素付
活蛍光体の調合比を変えて作製した２７００に〜７００
０にのものでも同様な効果が得られる。
合比に限定されるものでなく、青発光蛍光体に２価ユー
ロピウム付活ストロンチウムカルシウムクロロアパタイ
ト蛍光体や２価ユーロピウム付活カルシウムクロロボレ
ート蛍光体、緑発光蛍光体にテルビウム、セリウム付活
りん酸ランタン蛍光体、赤発光蛍光体に３価ユーロピウ
ム付活バナジン酸トリウム蛍光体や３価ユーロピウム付
活りんバナジン酸イツトリウム蛍光体でも同様な効果が
得られ、また蛍光体調合比も前記実施例が色温度５００
０に相当のものであるのに対し、３種類の希土類元素付
活蛍光体の調合比を変えて作製した２７００に〜７００
０にのものでも同様な効果が得られる。
発明の詳細
な説明したように、本発明の植物育成用蛍光灯は植物育
成に有効とされるＰＡＲ光源に既存の蛍光灯用蛍光体の
中で、効率の最も高い３種類の希土類元素付活蛍光体の
発光を用い、かつこれに７００〜８００ｎｍの近赤外線
放射エネルギーを付加することにより、光形態形成作用
による植物の生体重増加の加速と、植物の生産所要期間
の短縮を図ることができるため、生産コストに占める光
放射エネルギーコストの割合を低減することができる利
点を有する。
成に有効とされるＰＡＲ光源に既存の蛍光灯用蛍光体の
中で、効率の最も高い３種類の希土類元素付活蛍光体の
発光を用い、かつこれに７００〜８００ｎｍの近赤外線
放射エネルギーを付加することにより、光形態形成作用
による植物の生体重増加の加速と、植物の生産所要期間
の短縮を図ることができるため、生産コストに占める光
放射エネルギーコストの割合を低減することができる利
点を有する。
第１図は本発明の一実施例の蛍光灯の分光エネルギー分
布を示す図、第２図は植物育成試験装置の一例を示す図
である。 １・・・・・・育成キャビネット、２・・・・・・栽培
室、３・・・・・・風洞、４・・・・・・本発明にかか
る蛍光灯、５・・・・・・従来の植物育成用蛍光灯、６
・・・・・・栽培ベツド、７・・・・・・栽培植物。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名梠井パワー
（＠４） １ ・− ４，５・・− ７・−・ ｖ４成キマピ卆ット ｆＬ 右室 風洞 蛍九灯 故席ベーノド ｇＬ度栖物
布を示す図、第２図は植物育成試験装置の一例を示す図
である。 １・・・・・・育成キャビネット、２・・・・・・栽培
室、３・・・・・・風洞、４・・・・・・本発明にかか
る蛍光灯、５・・・・・・従来の植物育成用蛍光灯、６
・・・・・・栽培ベツド、７・・・・・・栽培植物。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名梠井パワー
（＠４） １ ・− ４，５・・− ７・−・ ｖ４成キマピ卆ット ｆＬ 右室 風洞 蛍九灯 故席ベーノド ｇＬ度栖物
Claims (3)
- （１）ガラス管前面に発光ピーク波長が４４０〜４６０
ｎｍ、５４０〜５６０ｎｍ、６００〜６２０ｎｍにある
３種類の希土類元素付活蛍光体と７００〜８００ｎｍに
ある蛍光体からなる蛍光体層を有することを特徴とする
植物育成用蛍光灯。 - （２）４４０〜４６０ｎｍに発光する蛍光体は２価ユー
ロピウム付活希土類蛍光体であり、５４０〜５６０ｎｍ
に発光する蛍光体はテルビウム付活希土類蛍光体であり
、６００〜６２０ｎｍに発光する蛍光体は３価ユーロピ
ウム付活希土類蛍光体であることを特徴とする請求項１
記載の植物育成用蛍光灯。 - （３）７００〜８００ｎｍに発光ピークを有する蛍光体
は鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体であることを特徴と
する請求項１記載の植物育成用蛍光灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210326A JP2971470B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 植物育成用蛍光灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210326A JP2971470B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 植物育成用蛍光灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260525A true JPH0260525A (ja) | 1990-03-01 |
| JP2971470B2 JP2971470B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=16587571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63210326A Expired - Fee Related JP2971470B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 植物育成用蛍光灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971470B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5525860A (en) * | 1992-02-07 | 1996-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plant growing 4 phosphor fluorescent lamp having a photon flux ratio of from 0.8 to 1.0 for light in the 600 NM-700 NM and 700 NM-800 NM bands |
| JPH10144126A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明装置 |
| JP2002360067A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-17 | Harison Toshiba Lighting Corp | 植物育成用蛍光ランプ |
| JP2014023473A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Sharp Corp | 照明装置、植物栽培システムおよび植物栽培方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4945581A (ja) * | 1972-08-04 | 1974-05-01 | ||
| JPS5289281A (en) * | 1976-01-22 | 1977-07-26 | Toshiba Corp | Fluorescent lamp for adjusting phytochrome |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP63210326A patent/JP2971470B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4945581A (ja) * | 1972-08-04 | 1974-05-01 | ||
| JPS5289281A (en) * | 1976-01-22 | 1977-07-26 | Toshiba Corp | Fluorescent lamp for adjusting phytochrome |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5525860A (en) * | 1992-02-07 | 1996-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plant growing 4 phosphor fluorescent lamp having a photon flux ratio of from 0.8 to 1.0 for light in the 600 NM-700 NM and 700 NM-800 NM bands |
| JPH10144126A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明装置 |
| JP2002360067A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-17 | Harison Toshiba Lighting Corp | 植物育成用蛍光ランプ |
| JP2014023473A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Sharp Corp | 照明装置、植物栽培システムおよび植物栽培方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971470B2 (ja) | 1999-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |