JPS6349023A - 植物工場照明システム - Google Patents

植物工場照明システム

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JPS6349023A
JPS6349023A JP19042086A JP19042086A JPS6349023A JP S6349023 A JPS6349023 A JP S6349023A JP 19042086 A JP19042086 A JP 19042086A JP 19042086 A JP19042086 A JP 19042086A JP S6349023 A JPS6349023 A JP S6349023A
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JP
Japan
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distance
lighting
plant
plants
fixture
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JP19042086A
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English (en)
Inventor
飯田 陽久
粟田 昌延
新明 誠
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Hitachi Lighting Ltd
Original Assignee
Hitachi Lighting Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は、植物の生育に応じて照明器具の高さを自動的
に調整し、植物先端の照度を一定にして照明電力費を低
減する。植物工場照明システムに関するものである。
〔従来の技術〕
人工照明により植物の生育促進をはかる植物工場の照明
装置は、従来、特開昭58−20128号、特開昭57
−33520号に記載されているように、自然光を最大
限に利用して最適補光量を算出し、人工照明による消1
1力を最小限にとどめるようにしていた。また、人工照
明の調光によって最適照度を得、それによって省電力を
はかる方法が行われている。さらに、完全制御形の植物
工場も試みられているが、上記従来例はいずれも照明設
計を光束法に基づく計算によっており、空間に放射され
る総光束に対する栽培面に到達する光束の割合、すなわ
ち、照明率を判断の基準にしていたが、ある程度植物が
生育した状態の植物工場では、上記のように空間に放射
される光の反射光を算入した光束法を適用することは適
当でなく、むしろ、達意法による照明計算に基づいた照
明を行った方が望ましく、この場合には当然ながら照射
距離の9晋が極めて大きい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来技術は、自然光による日照時間の差や、照度が時々
刻々変化する点については配慮されておらず、そのため
、光合成が促進される補償点以上の照度を与えたとして
も、生育した植物に微妙な差異を生じるという問題があ
った。また、従来の植物工場では、自然光を最大限に活
用するため。
照明器具と栽培床との距離が離れており、人工照明によ
り必要照度を得るには多くの光源を要し、照明のための
消費電力が極めて大きかった。
本発明の目的は、人工照明だけによって植物を育成し、
支障がない限り近距離から植物を平均に照明して照度を
上げるとともに、上記植物の生育に伴って照射距離を自
動的に調節して植物生育の差異をなくし、人工照明のた
めの照明器を低減することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、均−照度形の配光を有する
蛍光ランプまたは透明形HIDランプ用の照明器具を使
用し、距離感知装置により植物頂部から光源までの距離
を知り、制御装置および照明器具昇降装置を用いて植物
の生育に応じた照明器具の高さを21整し、常に一定の
近距離から照明するようにしたものである。
〔作用〕
植物を光合成によって生育させるためには、植物の呼吸
による炭酸ガスの放出量と光合成による吸収量が同じに
なる光補償点をこえ、光合成の増加が停止する光飽和点
以下の光の強さで照明する必要がある。そのため、通常
は光源を植物にできるだけ接近させて照明する方がよい
が、余り接近しすぎると、光源の放射熱の影響により植
物が痛めつけられる。光源に蛍光ランプを用いた場合は
、植物と光源との距離を15■以上離すと、上記放射熱
の影響が殆んど無視できることが判っている。。
本発明では、均−照度形配光を有する線光源(透明形H
IDランプを含む)用の照明器具を、植物先端から15
■以上離して設置し、均一な高照度照明を行うが、上記
照明器具と植物先端との距離は距離感知装置で感知して
、照明器具の高さを調整する。上記距離感知装置は、栽
培植物の直上で照明器具の光源の高さに設置する。例え
ば、赤外線あるいは超音波などにより植物までの距離を
感知し、制御装置に内蔵されたコンピュータによりあら
かじめ指示された距離との差を計算し、照明器具の吊具
の昇降装置に設置された駆動部に信号を伝達して上記照
明器具を昇降させるが、上記距離感知装置は1栽培床に
複数個設置してその平均をとるとともに、あらかじめ指
示された最適距離と感知された距離との差を、上記制御
装置内で常にチェックしているため、照明器具は絶えず
栽培植物との最適距離近傍に位置し一定の照度を保持さ
せている。上記最適距離は、光源および照明器具の種類
、照明器具の取付は間隔、栽培床の大きさなどから、で
きるだけ均一化した最高の照度が得られるように、達意
法により算出された15■a以上の距離である。
なお、光源として透明形HIDランプを使用する場合は
、配光制御用反射板内に遮光板を取付けて光源直下方向
の光度を制御するとともに、上記遮光板を遮熱板として
利用することによって、下方に向う熱放射の影響を防ぐ
ことが可能である。
〔実施例〕
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図は本発明による植物工場照明システムの一実施例
を示すブロック図、第2図は上記実施例における制御系
統のフローチャート、第3図は上記実施例の植物工場に
おける断面図、第4図は上記植物工場の移動式栽培床を
示す平面図、第5図は栽培床移動の例を示す図、第6図
は上記実施例に使用した照明器具の形状と配光の一例を
示す図で、(a)は蛍光灯笠付器具の外観図、(b)は
上記笠付器具の鉛直面配光曲線図、(c)は透明形HI
 Dランプ用器具の外観図、(d)は上記HIDランプ
用器具の鉛直面配光曲線図である。
第1図において、植物栽培床5の直上に位置する照明器
具1に取付けられた、赤外線あるいは超音波を応用した
複数値の距離感知装置4が、栽培床5に植えた植物との
距離を感知して制御装置1oに入力すると、第2図に示
すように上記制御装置I0は平均距離を算出し、あらか
じめキーボードなどで入力された最適距離H(15an
以上の最適値)との距離差を計算し、昇降装置2の駆動
部に駆動方向と駆動距離とを指示する。制御装置10か
らの指示を受けた昇降装置2の、例えばサーボモータ。
ワイヤ、ドラム等で構成される駆動部は、指示された距
離だけドラムを回転させて、照明器具1を植物からの最
適距離の位置まで上昇または下降させる。このとき、照
明器具1が栽培床5の植物から最適高さになっているか
どうかを、上記複数個の距離感知装置4と制御装置10
とにより確認している。第3図は栽培床5および育苗間
隔が固定した植物工場の断面図を示したものである。上
記栽培床5は、一般に1mX’lOmの大きさのものが
多数並列に設置され、1つの栽培床5には同一時期に播
種された同一種類の植物が、人工照明だけによって栽培
されている。育苗室で発芽した植物6は、栽培床5の定
められた位置に定植されるが、この段階では植物6の背
丈が極めて低いため、照明も低い位置から照射される。
上記のように照明器具1に取付けられた距離感知装置4
が感知した距離から求めた最適距離Hとの差に基づいて
、照明器具1の吊具3が昇降装置2に操作され、植物先
端との間に15■以上の最適距離■(を距でた位置に照
明器具1が設置される。植物の生育につれて変化する植
物先端までの距離を絶えず感知している距離感知装置4
は、植物の伸張に伴ってその出力を制御装置に送り、昇
降装置2を働かせて照明器具1の位置を自動的に調整し
、常に植物先端との間に上記最適距MHが保持されるよ
うにするから、絶えず一定の照明が行われ、均質に生育
した植物を収穫することができる。
なお、幼苗の状態では、苗と苗との間が通常白色ウレタ
ン等で覆われているため1反射率が高く、かなりの相互
反射を見込むことができるから、反射率センサを併設し
て反射率を測定し、制御装置に伝達することにより、照
明器具1からの照射光を段調光して照明電力を低減する
ことができる。
この場合、植物が次第に成長して葉が繁り、それにより
相互反射が減じてきたときには、上記反射率センサによ
って段調光を解除すればよい。
第4図は育苗室で播種された種子が発芽したのち、所定
の幼苗に成長したものを栽培室に移動し、上記幼苗が成
長し葉が繁るにつれて栽培床の間隔を拡げて行く移動式
栽培床の例を示す平面図である。すなわち、播種された
栽培床8は、発芽し成長するにつれて破線で示された矢
印の方向に移動し、栽培室に自動的に押出されるように
しである。
上記載培室に移動した栽培床8は植物の成育による葉の
繁り具合に応じて、前方および右方向へと各栽培床8の
間隔を拡大移動して行き、育成用栽培床9に移植される
。さらに1例えば第5図に例示したように、床面と上記
育成用栽培床9の支持台の調整を行うことにより、上記
育成用栽培床9の高さを一定に保ったままで、収穫ライ
ンまで移動させることもできる。上記のような植物工場
では、育苗室および栽培室の前半までは照明器具の高さ
を一定に固定し、上記載培室の中間以降の工程で、植物
の種類や成長速度に応じて、上記実施例に示した手順に
より距離感知装置、制御装置、昇降装置等をWA動させ
、照明器具と生育植物との間を最適距離に保つようにす
る。
植物工場では通常の場合、葉菜類で約20an位、果菜
類でも1m程度の生育高さと考えることができるので、
照明器具が昇降する最大距離は1〜1.5mと見ればよ
い。
第6図に蛍光ランプ用照明器具と透明形HIDランプ用
照明器具の外ri5を形状および配光の一例を示す。第
6図(a)は蛍光ランプ用照明器具の外観例で、高照度
を得るために、例えば反射板にアルミニウム蒸着をし鏡
面仕上げとし、正反射分の配光を多くした高効率反射板
を用いている。第6図(b)は上記器具の鉛直面配光曲
線の左半分を示している。透明形)i I Dランプ用
照明器其の外観例を第6図(c)に示すが、ランプは横
向き点灯とし、上記栽培床の長手方向に対して直角に配
置する。なお、HIDランプはランプ1本当りのランプ
出力が大きいため、直下光度を遮光板で抑え、側方へ広
く光が出るような反射板を設けるが。
上記直下光度を抑える遮光板によって、直下方向の放射
熱を遮断するようにしている。第6図(d)は上記器具
の鉛直面配光曲線の左半分を示す図である。
〔発明の効果〕
上記のように本発明による植物栽培システムは、蛍光ラ
ンプまたは透明形HIDランプを装着した反射板付き照
明器具で照射して、植物を育成する植物工場照明システ
ムにおいて、上記光源から栽培植物までの距離を測定す
る距離感知装置と、該距離感知装置の出力を入力として
あらかじめ設定された最適距離との差距離を算出し、必
要な信号を出力する制御装置と、該制御装置からの信号
を受けて、照明器具の吊具を巻上げまたは巻戻しする昇
降装置のltA動回路とを備えたことにより、照明器具
と栽培植物との距離を常に必要最適値に保つことができ
るので、栽培植物の成長の均一性が確保され、照明電力
節減の効果がある。すなわち、例えばHIDランプで照
明する場合、従来の反射笠固定式の方法では約250W
/rrrの照明電力を消費していたが1本発明の方法に
よれば、約150W/d程度に削減でき、約40%の照
明電力を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による植物工場照明システムの一実施例
を示すブロック図、第2図は上記実施例における制御系
統のフローチャート、第3図は上記実施例の植物工場に
おける断面図、第4図は上記植物工場の移動式栽培床を
示す平面図、第5図は栽培床移動の例を示す図、第6図
は上記実施例に使用した照明器具の形状と配光の一例を
示す図で、(a)は蛍光灯笠付器具の外観図、(b)は
上記笠付器具の鉛直面配光曲線図、(c)は透明形HI
Dランプ用器具の外観図、(d)は上記HIDランプ用
器具の鉛直面配光曲線図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、蛍光ランプまたは透明形HIDランプを装着した反
    射板付き照明器具で照射して、植物を育成する植物工場
    照明システムにおいて、上記光源から栽培植物までの距
    離を測定する距離感知装置と、該距離感知装置の出力を
    入力としてあらかじめ設定された最適距離との差距離を
    算出し、必要な信号を出力する制御装置と、該制御装置
    からの信号を受けて、照明器具の吊具を巻上げまたは巻
    戻しする昇降装置の駆動回路とを備えたことを特徴とす
    る植物工場照明システム。
JP19042086A 1986-08-15 1986-08-15 植物工場照明システム Pending JPS6349023A (ja)

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JP19042086A JPS6349023A (ja) 1986-08-15 1986-08-15 植物工場照明システム

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JPS6349023A true JPS6349023A (ja) 1988-03-01

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010032788A1 (ja) * 2008-09-18 2010-03-25 シャープ株式会社 防虫効果を備えた植物の照明栽培方法および植物栽培用照明装置
CN102149237A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 亿光电子工业股份有限公司 照明系统
JP2012152226A (ja) * 2012-05-21 2012-08-16 Sharp Corp 防虫効果を備えた植物栽培用照明装置および植物の照明栽培方法
JP2020103147A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 井関農機株式会社 栽培設備
JP2020528757A (ja) * 2017-07-31 2020-10-01 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. 一定の光強度のための調光方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010032788A1 (ja) * 2008-09-18 2010-03-25 シャープ株式会社 防虫効果を備えた植物の照明栽培方法および植物栽培用照明装置
JP2010068754A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Sharp Corp 防虫効果を備えた植物の照明栽培方法および植物栽培用照明装置
CN102149237A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 亿光电子工业股份有限公司 照明系统
JP2012152226A (ja) * 2012-05-21 2012-08-16 Sharp Corp 防虫効果を備えた植物栽培用照明装置および植物の照明栽培方法
JP2020528757A (ja) * 2017-07-31 2020-10-01 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. 一定の光強度のための調光方法
JP2020103147A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 井関農機株式会社 栽培設備

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