説明

照明装置及びそれを用いた植物育成装置

【課題】放熱の効率を向上させる、又は虫による害を抑制することが可能な植物育成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】板状部材の一方の面に複数配置されたLED32と、板状部材3の他方の面に配置された複数のファン33と、ファン33に対応した位置であって、LED32の間に設けられた複数の空気吸引孔35とを有する、照明装置3と、LED32によって光が照射される植物を載置する載置台4と、ファン33に被せられた捕虫網34と、前記ファンの回転を制御する制御部とを備えた、植物育成装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置及びそれを用いた植物育成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、野菜、果物等の植物を効率良く育成するための照明装置が使用されている。例えば、工場などにおいて、人工的に光を照射することによって、野菜を短期間で育成させる手法等が行われている。
【0003】
このような照明装置として、蛍光灯以外に、長寿命で低発熱であるLEDを用いたものが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実用新案登録第3139260号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1の照明装置は、ビニールハウス内において用いられているため、通気性を気にする必要がないが、小型の植物育成装置に照明装置を適用する場合、LEDの発熱により熱がこもる場合があり、植物の育成温度を適正な温度に保つことが出来ない場合があった。
【0006】
又、LEDの光に寄せられ、虫が集まり、植物に害を及ぼす場合もあった。
【0007】
本発明は、上記従来の照明装置の課題を考慮し、放熱の効率を向上させる、又は虫による害を抑制することが可能な照明装置及びそれを用いた植物育成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、第1の本発明は、
板状部材の一方の面に複数配置されたLEDと、
前記板状部材の他方の面に配置された空気吸引部と、
前記空気吸引部に対応した位置であって、前記LEDの間に設けられた複数の空気吸引孔とを備えた、照明装置である。
【0009】
また、第2の本発明は、
前記空気吸引孔は、前記空気吸引部が配置されている側から、前記LEDが配置されている側の方に向けて、直径が増加している、第1の本発明の照明装置である。
【0010】
また、第3の本発明は、
第1の本発明の照明装置と、
前記LEDによって光が照射される植物を載置する載置台とを備えた、植物育成装置である。
【0011】
また、第4の本発明は、
前記空気吸引部に被せられた捕虫網を備えた、第3の本発明の植物育成装置である。
【0012】
また、第5の本発明は、
前記空気吸引部は、
1つ又は複数個のファンを有し、
前記ファンの回転を制御する制御部を備えた、第3の本発明の植物育成装置である。
【0013】
また、第6の本発明は、
前記空気吸引部は、
前記板状部材に正方形状に配置された4つのファンを有し、
前記制御部は、対角線状に配置された2つの前記ファンを1組とし、2組の前記ファンを交互に運転するように制御を行う、第5の本発明記載の植物育成装置である。
【0014】
また、第7の本発明は、
前記板状部材は、前記載置台の上方に配置されており、
前記板状部材と前記載置台の間の距離を変更する変更部を備えた、第3の本発明の植物育成装置である。
【0015】
また、第8の本発明は、
前記LED、前記空気吸引部及び前記空気吸引孔が設けられた前記板状部材と、前記載置台の組は、複数組設けられている、第3の本発明の植物育成装置である。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、放熱の効率が良い、放熱の効率を向上させる、又は虫による害を抑制することが可能な照明装置、及び植物育成装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明にかかる実施の形態1における植物育成装置の外観図
【図2】本発明にかかる実施の形態1における植物育成装置の内部構成図
【図3】(a)本発明にかかる実施の形態1における照明装置の底面図、(b)本発明にかかる実施の形態1における照明装置の断面模式図
【図4】図1のα拡大図
【図5】本発明にかかる実施の形態2における照明装置の断面模式図
【図6】本発明にかかる実施の形態3における植物育成装置の内部構成図
【図7】本発明にかかる実施の形態3における植物育成装置の外観図
【図8】本発明にかかる実施の形態4における植物育成装置の正面内部構成図
【図9】本発明にかかる実施の形態4の変形例における植物育成装置の正面内部構成図
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明にかかる実施の形態について説明する。
【0019】
(実施の形態1)
図1は、本発明にかかる実施の形態1における植物育成装置の外観図である。図1に示すように、本実施の形態1の植物育成装置は、外壁100の前面に両開きの扉101が設けられており、外壁100の天井部102に複数の空気孔103が設けられている。又、外壁の右側面部104の中央部にも複数の空気孔105が設けられている。尚、図1では、右側面部分にしか、空気孔105を図示していないが、左側面部分の中央部にも複数の空気孔が設けられている。
【0020】
図2は、本発明にかかる実施の形態1における植物育成装置を示す構成図である。図2は、図1において外壁100を取り除いた状態を示す植物育成装置の構成図である。
【0021】
図2に示すように、本実施の形態1の植物育成装置には、矩形状の底板1と、底板1の四隅に、底板1に対して垂直に設けられた4本のフレーム2が設けられている。そして、4本のフレームには、上から照明装置3、載置台4、照明装置3及び載置台4が順に設けられている。この照明装置3は、載置台4上に載置された野菜、果物、観賞用の花などの植物等に光りを照射し、植物の育成を促すものである。尚、図2に示すように、本実施の形態1では、照明装置3及び載置台4の左右端には、スライダー5が設けられており、照明装置3及び載置台4は装置正面側に引き出し可能に構成されている。また、載置台4上には植物7が載置されている。
【0022】
次に、本実施の形態1の照明装置3の構成について説明する。図3(a)は、本実施の形態1の照明装置3の底面図である。
【0023】
図2及び図3(a)に示すように、本実施の形態1の照明装置3は、板状部材31を有しており、その板状部材31の下面には、複数のLED32が格子状に設けられている。一方、上面には4つのファン33a、33b、33c、33dが設けられており、4つのファン33のそれぞれには、捕虫網34が被せられている。尚、植物を育成するために水分等の付着によって短絡しないように、LED32が設けられている板状部材31の表面には、レジン樹脂等の防湿塗料が塗布されている。
【0024】
図3(a)には、板状部材31の裏面に配置されている4つのファン33a、33b、33c、33dが点線で示されており、そのファン33に対応する領域のLED32の間には、空気吸引孔35が設けられている。図3(b)は、照明装置3の部分断面図である。図3(b)に示すように、空気供給孔35は、円柱形状であって、この空気吸引孔35から吸引された虫が、上記捕虫網34によって捕らえられる。尚、空気吸引孔35としては、虫が吸引される大きさが必要であり、例えばアブラムシの場合、大きくても4mm程度までのため、空気吸引孔35の大きさは、約5mmと設定することが出来る。
【0025】
図3(a)に示すLED32としては、両端の及び中央の領域のLED32aには赤色のLED(波長640〜690nm)が用いられており、左右に一列ずつ設けられているLED32bには、青色のLED(420〜470nm)が用いられている。ここで赤色のLED32aは、植物の光合成等に必要な波長であり、青色のLED32bは、植物の形態形成に必要な波長であり、タンニンの生成を促進し、味を良くする効果がある。なお、図2では、LEDの数を省略して記載しているが、例えば、横20列、縦25行の500個のLEDを用い、左から7列目の行と右から7列目の行のLEDを青色LEDとしてもよい。
【0026】
また、図1には、リモートコントローラ6が記載されており、このリモートコントローラ6によって、LED32の点灯の制御が行われる。又、ファン33の制御は、板状部材31に配置されているマイコン36によって行われる(図2参照)。
【0027】
図4は、図2のα拡大図である。図2では図示していないが、図4に示すように、フレーム2には、長孔21が形成されており、スライダー5は、長孔21を通したネジ41によってフレーム2に固定されている。この長孔21及びネジ41を用いた構造は、他の3本のフレーム2においても共通であり、ネジ41を弛め、載置台4をスライダー5ごと、例えば上方に持ち上げて、ネジ41を再び締めることにより、LED32と載置台4の距離を近くすることが出来る。
【0028】
例えば、このように、LED32と載置台4の距離を可変とすることにより、植物が育つに従ってLED32と植物の距離を離したり、植物の品種によって照明装置3との距離を変えることを可能になる。
【0029】
尚、本発明の空気吸引部の一例は、本実施の形態1のファン33a、33b、33c、33dに相当する。又、本発明の制御部の一例は、本実施の形態1のマイコン36に相当する。
【0030】
次に、本実施の形態1の植物育成装置の動作について説明する。
【0031】
本実施の形態1の植物育成装置では、載置台4に育成対象植物を載置し、LED32が点灯されると、ファン32も回転するように制御が行われる。ここで、4つのファン32のうち、対角線上に配置されているファン32aとファン32cが動作する。そして、一定時間経過後には、ファン32bとファン32dが動作し、再び一定時間経過後には、ファン32aとファン32cが動作するように制御が行われる。このようにファン32a、32cの組とファン32b、32dの組が交互に動作するように制御が行われる。この制御は、マイコン36によって行われる。
【0032】
尚、最上部に配置されている照明装置3の場合、ファン33によって吸引された空気は、図1に示す天井部102の空気孔103から庫外へと排気される。また、下の段に配置されている照明装置3の場合、ファン33によって吸引された空気は、図1に示す右側面部104の空気孔105及び左側面部の空気孔から排気される。
【0033】
又、リモートコントローラ6により、LED32の点灯が適宜切り替えられる。本実施の形態1では、LED32を常時点灯した状態、5Hzの周波数で点滅する状態、及び10Hzの動作で点滅する状態に、LED32の点灯状態を切り替えることが出来る。この各周波数での点滅によって、植物の育成をより促進させることが出来る。
【0034】
又、捕虫網34については、ユーザによって適宜取り替えられる。
【0035】
以上のように、本実施の形態1の植物育成装置では、LED32を取り付けている板状部材31の背面側からファン33によって、LEDを冷却するとともに、空気吸引孔35を介して装置の内部空間の空気を排気することが出来るため、冷却効率を向上することが可能となる。
【0036】
又、冷却する際の空気吸引孔35から、アブラムシ等の害虫を吸い上げ、捕虫網34に捉えることが出来るため、虫害を抑制することが可能となる。
【0037】
又、ファン32a、32cの組とファン32b、32dの組を交互に動作させるように制御を行うことによって、4つ全てのファン32を同時に停止及び動作を行うよりも省エネルギー化を図ることが可能になる。
【0038】
尚、本実施の形態1では、照明装置3と載置台4は2組設けられていたが、1組であっても、3組以上が設けられていても良い。
【0039】
又、本実施の形態1の植物育成装置は、外壁100によって覆われているが、太陽光も利用するように、外壁100が設けられていなくてもよい。
【0040】
又、本実施の形態1では、赤色のLED(波長640〜690nm)と、青色のLED(420〜470nm)が用いられているが、この波長に限らなくても良いし、更に、複数種類のLEDを用いても良い。例えば、590nmの波長を用いる場合、発芽を促進させず、ビタミンCの生成を促進させる働きがある。
【0041】
又、LED32の点灯制御及びファン33の制御を同じリモートコントローラ6で行っても良いし、LED32の制御も板状部材31にマイコンとして組み込まれていても良い。このような場合には、電源投入後、所定時間経過後にファン33を切り替えたり、LED32の点灯を切り替える等といった制御を行うプログラムが組まれていても良い。又、コントロールパネルが設けられ、ユーザがコントロールパネルを操作することにより、LED32の点灯制御又はファン33の制御を行っても良い。
【0042】
また、本実施の形態1では、ファンは4つ設けられていたが、4つに限らなくても良い。
【0043】
また、本実施の形態1では、ファン33に捕虫網34が被せられていたが、無くても良い、この場合でもLEDを冷却するとともに、空気吸引孔35から内部空間の空気を排気することが出来るため、冷却効率が良いという効果を発揮することが出来る。
【0044】
また、本実施の形態1では、照明装置3と載置台4の距離は手動で調整しているが、モーター等を用いて調整するように構成されていても良い。
【0045】
また、本実施の形態1では、照明装置3及び載置台4の左右端にスライダー5が設けられ、照明装置3及び載置台4が装置正面側に引き出し可能に構成されているが、スラーだー5が設けられていなくてもよい。
【0046】
(実施の形態2)
次に、本発明にかかる実施の形態2における照明装置及び植物育成装置について説明する。
【0047】
本実施の形態2の照明装置及び植物育成装置は、実施の形態1と基本的な構成は同じあるが、空気吸引孔の構成が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明する。尚、実施の形態1と同様の構成については同一の符号が付与されている。
【0048】
図5は、空気供給孔45が設けられた照明装置の部分断面図である。図5に示すように、本実施の形態2の照明装置では、ファン33側からLED32側に向かって直径が広くなるような、断面が台形状の空気供給孔45が設けられている。このような形状の空気供給孔45によって、ファン33a、33b、33c、33dの回転により、空気が吸引されると、空気はLED32の表面を通って行く。
【0049】
野菜育成装置では、栽培する野菜に水を供給する必要があるため、装置の内部空間の水分が多くなり、LED32の表面に水滴が付着する場合がある。このような場合、LED32の光量が落ち、照射効率が悪くなるが、本実施の形態2のような構成では、LED32の表面を通過する空気によって、水分が吹き飛ばされるため、LED32の表面に付着した水分を除去することが可能となる。
【0050】
尚、本実施の形態では、空気供給孔45から装置の内部空間の空気を吸引することにより、LED32の表面の水分を除去しているが、空気を吐き出すことにより水分を除去してもよい。但し、捕虫網34がファン33に絡まる場合や、虫が庫内に侵入する場合があるため、捕虫網34を取り除いた状態で行う方がより好ましい。
【0051】
(実施の形態3)
次に、本発明にかかる実施の形態3における照明装置及び植物育成装置について説明する。
【0052】
本実施の形態3の照明装置及び植物育成装置は、実施の形態1と基本的な構成は同じあるが、照明装置の配置が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明する。尚、実施の形態1と同様の構成については同一の符号が付与されている。
【0053】
図6は、本実施の形態3の植物育成装置の構成図である。尚、図6では、外壁は省略されている。
【0054】
上述したように、実施の形態1の植物育成装置では、載置台4と平行に照明装置3が配置されていたが、図6に示すように、本実施の形態3の植物育成装置では、載置台4を斜め方向から光で照射するように2つの照明装置3が、逆Vの字形状に配置されている。尚、図6では、捕虫網34も省略している。
【0055】
この場合、外壁100に設けられる空気孔は、それぞれに対応した箇所となる。図7は、本実施の形態3の植物育成装置の外観図である。図7に示すように、本実施の形態3の植物育成装置では、天井部102に空気孔103が設けられており、右側面部104の上半分及び下半分にも空気孔105が設けられている。尚、左側面部も同様に構成されている。
【0056】
(実施の形態4)
次に、本発明にかかる実施の形態4における照明装置及び植物育成装置について説明する。
【0057】
本実施の形態4の照明装置及び植物育成装置は、実施の形態1と基本的な構成は同じあるが、照明装置及び載置台の配置が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明する。尚、実施の形態1と同様の構成については同一の符号が付与されている。
【0058】
図8は、本発明にかかる実施の形態4における植物育成装置の正面内部構成図である。
【0059】
図8に示すように、本実施の形態4にかかる植物育成装置では、照明装置3が上部に1つだけ設けられており、その下方に平行に2つの載置台4が配置されている。この2つの載置台4の間にもフレーム2が設けられており、2つの載置台4は、それぞれ照明装置3との距離が可変となる。
【0060】
尚、本実施の形態では、青色のLED32bの列(図3(b)参照)が図8において左右方向に配置されるように照明装置3が設けられている。このような構成に限らず、例えば、図9に示すように、青色のLED32bの列(図3(b)参照)が紙面奥行き方向に配置されるように照明装置3が設けられてもよいが、一方の載置台4に配置された植物には、その上方に配置された青色LED32b1からの光が主に届き、他方の載置台4の上方に配置されたLED32b2からの光はあまり届かない。そのため、本実施の形態のように、青色LED32bの列が左右方向になるように照明装置3を設けた方が、青色及び赤色の波長を効率良く植物に照射することが出来るため、より好ましい。
【0061】
又、実施の形態1で説明した変形例は、上記実施の形態2〜4においても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明の照明装置及び野菜育成装置は、放熱の効率が良い、酸素不足を低減する、又は虫による害を抑制することが可能な照明装置、及び植物育成装置を提供することが出来る。
【符号の説明】
【0063】
1 底板
2 フレーム
3 照明装置
4 載置台
5 スライダー
6 リモートコントローラ
7 植物
31 板状部材
32a、32b LED
33a、33b、33c、33d ファン
34 捕虫網
35 空気供給孔
36 マイコン
41 ネジ
45 空気供給孔
100 外壁
101 扉
102 天井部
103 空気孔
104 右側面図
105 空気孔



【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状部材の一方の面に複数配置されたLEDと、
前記板状部材の他方の面に配置された空気吸引部と、
前記空気吸引部に対応した位置であって、前記LEDの間に設けられた複数の空気吸引孔とを備えた、照明装置。
【請求項2】
前記空気吸引孔は、前記空気吸引部が配置されている側から、前記LEDが配置されている側の方に向けて、直径が増加している、請求項1記載の照明装置。
【請求項3】
請求項1記載の照明装置と、
前記LEDによって光が照射される植物を載置する載置台とを備えた、植物育成装置。
【請求項4】
前記空気吸引部に被せられた捕虫網を備えた、請求項3記載の植物育成装置。
【請求項5】
前記空気吸引部は、
1つ又は複数個のファンを有し、
前記ファンの回転を制御する制御部を備えた、請求項3記載の植物育成装置。
【請求項6】
前記空気吸引部は、
前記板状部材に正方形状に配置された4つのファンを有し、
前記制御部は、対角線状に配置された2つの前記ファンを1組とし、2組の前記ファンを交互に運転するように制御を行う、請求項5記載の植物育成装置。
【請求項7】
前記板状部材は、前記載置台の上方に配置されており、
前記板状部材と前記載置台の間の距離を変更する変更部を備えた、請求項3記載の植物育成装置。
【請求項8】
前記LED、前記空気吸引部及び前記空気吸引孔が設けられた前記板状部材と、前記載置台の組は、複数組設けられている、請求項3記載の植物育成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−39937(P2012−39937A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−183803(P2010−183803)
【出願日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【出願人】(301049571)八洲電業株式会社 (12)
【Fターム(参考)】