JPH027003A - 植物裁培用光供給装置 - 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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、密閉断熱された栽培室にて、栽培せんとする
植物に向けて光源から所要量の光を供給するための光供
給装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、密閉された至内にて温度、湿度、内部雰囲気
及び光ω等を調節することにより食用植物等を効率的に
栽培する技術が知られている。

例えば、栽培せんとする植物を外部から密閉された栽培
室に配置し、天候等による影響を受りる自然光の代わり
に、栽培室内に電灯等の人工の発光源を設け、その光量
を調節することより植物に対して必要量の光を好適に供
給することが行われている。

しかるに、栽培室内の植物に各々均等に光を供給する必
要があるため、この植物を棚状に多段配置することが困
難であり、栽培室内空間の利用効率が悪くなりがちであ
った。また、電灯等の人工の発光源は発熱量が比較的大
きいことから、栽培室内の空調管理が煩雑になる問題が
めった。更に、栽培室は、その内部に植物の光合成を促
進する目的で二酸化炭素を常に充足する等、内部雰囲気
をも管理することが好ましいが、空調の目的で頻繁に栽
培室内を外気に連通すると、この雰囲気管理に影響を及
ぼす問題も生じる。

他方、自然光と人工の発光源からの光量とを併用するこ
とも提案されている。即ら栽培室を自然光を採光可能な
透明体で覆い、かつ栽培室内に補助的な光源として電灯
等を設りるものである。しかしながら、このような栽培
室は自然光に含まれる赤外線の作用により室内の気温が
上昇しがちになるため、上記した人工の発光源の発熱と
相俟って空調管理及び内部雰囲気管理が煩雑になる問題
が一層深刻となる。更に、栽培室内に人工の発光源の設
置場所を確保する必要があり、栽培室内空間の利用効率
が低下すると云う問題は回避できない。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、密閉断熱された栽培室にて植物を栽培する際に、栽
培室内空間を効率的に利用し得ると共に空調管理が煩雑
化することのない光供給装置を提供することにおる。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、密閉断熱された栽
培室にて植物を栽培するべく、所要量の光を前記植物に
向けて供給する植物栽培用光供給装置で必って、自然光
源または人工の発光源からの光を採光する手段と、前記
栽培室内にて前記採光した光を前記植物に向（プて投光
する手段と、前記両手段を互い接続する光ファイバとを
有することを特徴とする植物栽培用光供給装置を提供す
ることにより達成される。特に前記採光手段が、自然光
源からの光を採光する第１の採光手段と、人工の発光源
からの光を採光する第２の採光手段とを有し、前記第２
の採光手段が、前記人工の発光源からの光量を調節する
手段を具備すると良く、また、前記採光手段、前記投光
手段及び前記光ファイバのうちの少なくともいずれかひ
とつか、前記光源からの光の赤外線成分を減衰する手段
を有すると良い。

〈作用〉 このようにすれば、栽培ゼんとする植物を棚状に多段配
置しても効率的にかつ均一に植物に光を供給することが
可能となる。また、栽培せんとする植物に、外部に設置
した人工の発光源と赤外線成分のみを除去した自然光と
を併用１）で供給するようにすれば、人工の発光源の電
力コストが低減できると共に栽培室内が不必要に昇温す
ることがな、く、空調管理が容易となる。更に、光ファ
イバの投光側即ち栽培室内に於ける端部近傍の側面部を
切除し、光ファイバのコアを露出させ、その露出部分か
ら側面方向に投光するようにすれば、好適に光が拡散さ
れ、別途にレンズ等を設ける必要がない。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明が適用された植物栽培設置の構成を示す
模式図でおる。栽培室１は断熱隔壁２により外部から密
閉されると共に遮光されており、その内部には栽培せん
とする植物の光合成を促進覆るべく二酸化炭素が常に充
足されるようになっている。栽培室１の内部には、複数
の栽培４１１Ｉ３が多段配置されており、その上部には
各々投光装置４が配置されている。各投光装置４は外部
に設けられた自然光の採光装置５及び同じく外部に設け
られ、各々個別の人工の発光源からの光を採光する複数
の採光装置６に光ファイバ７及び８を介して接続されて
いる。ここで、光ファイバ７．８は、ポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ＞材をコアとして使用しており、こ
のＰＭＭＡ材は光の赤外線成分を吸収する効宋を有１）
でいることから、自然光から赤外線成分のみが減衰され
採光室１に送られるようになる。また、採光装置６は光
ファイバ８をもって栽培〒１と接続されているため、そ
の配置を比較的自由に行うことが可能となっている。

採光装置６には、後記するつを一タジャケツｌ−が付設
されており、該ジャケットには、管路１０を介してポン
プ１１によって冷却水が循環している。この管路１０の
一部は栽培室１内部に設けられたラジェータ１２及び栽
培室１外部に設けられたラジェータ１３に３方コツク９
を介して接続されている。尚、採光装置５の近傍には図
示されない光センサが設けられ、自然光の先優を検出す
ることができるようになっている。

第２図は採光装置５の要部を拡大して示す断面図でおる
。箱状をなす採光装置５の側部１４及び底部１５は、メ
チルメタクリレート（ＭＭＡ）板で覆われており、その
内面にはアルミ＠１６が貼着されている。また、第２図
に於ける上部の採光部１７は乳白色のアクリル板１８と
内部に設けられた複数のフレネルレンズ１９とから構成
されている。底部１５には、光ファイバ７の受光側端部
が外部から挿入されており、その端部には魚眼レンズ２
１が設りられている。尚、符号２０は透明なＭＭＡ板か
らなる補強リブである。

外部からの自然光は乳白色のアクリル板１８及びフレネ
ルレンズ１９を介して各光フフイバ７の端部魚眼レンズ
２１に集光され、採光室１に送られるようになる。ここ
で、乳白色のアクリル板１８は外部からの光を拡散させ
、その下部のフレネルレンズ１９に広範囲の光を取込ま
せるためのものであり、また、アルミ箔１６は採光装置
５内部の光を効率的に用いるための反射板である。

第３図は採光装置６を拡大して示す縦断面図である。こ
の採光装置６は、有底円筒形状のジャケット部材２４を
有し、その内孔２４ａの中央部には、発光源としての高
圧ナトリウムランプ２３が受容されている。ジャケット
部材２４の側面部の一部には、光ファイバ８の受光側端
部が外部から挿入され、その端面８ａとナトリウムラン
プ２３とが対向するようになっている。ジャケット部材
２４の第３図に於ける右側端部にはナトリウムランプ２
３を交換するためのＭ２５が設けられている。ジャケッ
ト部材２４内面の光ファイバ８の端部が挿入された部分
以外の部分にはアルミ箔２６が全面に亘り貼着されてお
り、ナトリウムランプ２３からの光を効率的に栽培室１
に送るようになっている。

ここで、ＰＭＭＡ材からなる光ファイバ８にて減衰され
る光の波長域とナトリウムランプ２３が発生する光の波
長域とが異なることから、該ランプの発生する光は殆ど
減衰されることなく効率的に採光室１に送られるような
る。

ジャケット部材２４に於けるナトリウムランプ２３が受
容された内孔２４ａと外部との間には、上記した管路１
０に連通するウォータジャケット２７が設けられている
。このウォータジャケット２７によりジャケット部材２
４がナトリウムランプ２３の発熱によって加熱されるこ
とを防止している。尚、実際には採光装置６内部をウォ
ータジャケットを用いて水冷する代わりにフィンを採光
装置６の外面に設けて該装置を空冷したり、採光装置６
内孔２４ａの空気自体を管路を介して強制的に循環させ
冷却するようにしても良い。

第４図は投光装置４の要部を拡大して示す断面図である
。投光装置４は栽培棚３の上面を概ね覆うような箱状を
なしている。投光装置４の第４図に於ける下部即ら底部
２８には、光ファイバ７．８の端部が、その投光側端面
７ｂ、８ｂ’２栽培棚３に植えられた植物と対向して露
出させるように、コネクタ２９をもって保持されている
。また、光ファイバ端部７ｂ、８ｂを覆うように透明な
アクリル板或いはＭＭＡ板であって良い保護板３０が設
けられている。・尚、実際にはこの保護板３０に光の赤
外線成分を吸収するものを用いても良い。

更に、投光装置４底部の栽培棚３と対向する面に於ける
光ファイバ端面７ｂ、８ｂの露出（）た部分以外の部分
にはアルミ箔３１が設けられており、栽培棚３から反射
される光を再度栽培棚３に向けて反射するようになって
いる。

次に、上記光供給装置の作動要領を説明する。

まず図示されない光センサにより自然光の光最が検出さ
れ、比較的自然光が強い場合、採光装置６のナトリウム
ランプ２３を殆ど点灯させず、天候が悪化する等自然光
が弱くなった場合にナトリウムランプ２３を適宜点灯さ
せ、常に好適に栽培室１に光を供給する。このとき、供
給される光が赤外線成分を殆ど含んでいないことから栽
培室内が昇温することがない。また、管路１０は、通常
はラジェータ１３に連通しているが、栽培室内の温度が
所要の温度よりも低下した場合には、３方コツク９を駆
動することにより管路１０をラジェータ１２に連通させ
、採光装置６にて発生する熱を該室内に放出させると良
い。

尚、実際には採光装置５を太陽の動きに応動するように
すれば、−層効率的に自然光を採光することができる。

また、本実施例では採光装置５．６の内部壁面及び投光
装置４の植物との対向面等にアルミ箔を貼着し光を効率
的に利用するようにしたが、これら各面にアルミ箔の代
わりにクロムメツキを施すようにしても良い。

第５図は上記実施例の投光装置を一部変形した実施例を
示しており、上実施例に於ける投光装置４の光ファイバ
７．８の投光側端部の構造を示す。

本実施例によれば、光ファイバ７．８の投光側の端部近
傍の側面部が一部切除されており、コア３５が側面部か
ら露出した形状をなしている。従って、この露出したコ
ア３５の側面部３５ａから、採光装置５及び６からの光
が側方に向けて均等に投光される。この側面部３５ａを
栽培棚３の植物と対向させるように設ければ、投光装置
４と栽培１１１３との間隔を一層狭めることができ、栽
培室１内の空間の利用効率が一層向上する。

［発明の効果］ このように、本発明によれば、光ファイバをもって外部
光源からの光を栽培室内に導くようにすることで、栽培
せんとする植物を棚状に多段配置しても効率的にかつ均
一に植物に光を供給することが可能となる。また、光源
が人工の発光源を有する場合、この発光源の配置も自由
に行える。更に、栽培せんとする植物に、外部に設置し
た人工の発光源と赤外線成分のみを除去した自然光とを
併用して供給するようにすれば、人工の発光源の電力コ
ストが低減できると共に栽培室内が不必要に昇温するこ
とがなく、空調管理が容易となる。

加えて光ファイバの投光側即ち栽培室内に於ける端部近
傍の側面部を切除し、光ファイバのコアを露出させ、そ
の露出部分から側面方向に投光するようにすれば、好適
に光が拡散され、別途にレンズ等を設ける必要がない。

以上のことから本発明の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された植物栽培設備の構成を示
す模式図である。 第２図は、第１図の自然光の採光装置の要部のみを拡大
して示す要部断面図である。 第３図は、第１図のナトリウムランプ光の採光装置のみ
を拡大して示す縦断面図である。 第４図は、第１図の投光装置のみを拡大して示す要部断
面図である。 第５図は、本発明に基づ〈実施例の変形実施例を示す投
光装置の要部の構造を示す斜視図である。 １・・・栽培室　　　　　２・・・隔壁３・・・栽培棚
　　　　　４・・・投光装置５．６・・・採光装置　　
７．８・・・光ファイバ８ａ、７ｂ、８ｂ−・・端面 ９・・・３方コツク　　　１０・・・管路１１・・・ポ
ンプ　　　　１２．１３・・・ラジェータ１４・・・側
部　　　　　１５・・・底部１６−・・アルミ＠　　　
１７・・・採光部１８・・・アクリル板　　１９・・・
フレネルレンズ２０・・・補強リブ　　　２１・・・魚
眼レンズ２３・・・高圧ナトリウムランプ ２４・・・ジャケット部材２４ａ・・・内孔２５・・・
蓋　　　　　　２６・・・アルミ箔２７・・・つ４−タ
ジャケット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉断熱された栽培室にて植物を栽培するべく、
   所要量の光を前記植物に向けて供給する植物栽培用光供
   給装置であって、 自然光源または人工の発光源からの光を採光する手段と
   、 前記栽培室内にて前記採光した光を前記植物に向けて投
   光する手段と、 前記両手段を互い接続する光ファイバとを有することを
   特徴とする植物栽培用光供給装置。
2. （２）前記採光手段が、自然光源からの光を採光する第
   １の採光手段と、人工の発光源からの光を採光する第２
   の採光手段とを有し、 前記第２の採光手段が、前記人工の発光源からの光量を
   調節する手段を具備することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の植物栽培用光供給装置。
3. （３）前記採光手段、前記投光手段及び前記光ファイバ
   のうちの少なくともいずれかひとつが、前記光源からの
   光の赤外線成分を減衰する手段を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項若しくは第２項に記載の植物栽
   培用光供給装置。
4. （４）前記投光手段が、前記栽培室内にある前記光ファ
   イバの側面部分のコアを露出させるように切除した軸線
   方向に延在する投光面を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の植物栽培
   用光供給装置。