植物栽培装置制造方法
植物栽培装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种能够根据植物的种类和植物的成长状况而使向植物照射的光量子通量密度最优化的植物栽培装置。植物栽培装置具有供种植有植物的栽培槽载置的载置部(2)、和配置在载置部(2)的上方且仅使用了LED封装(12)的LED照明装置，该LED照明封装(12)发出对载置于载置部(2)的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度。植物栽培装置在载置部(2)的上方且在栽培槽中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上，具有俯视下为方形的栽培区域(5)。若将栽培区域(5)的左右两侧边(5a)的长度作为L，则在将位于离左右两侧边(5a)的前后两端0.3×L的长度部分的点(PA、PB)彼此连结的直线(6、8)与前后两侧边(5b、5c)之间形成的带状部分(7、9)的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装(12)中30％以上的数量LED封装(12)。
【专利说明】植物栽培装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及仅将安装有LED晶片的LED封装作为光源来使用，且例如使用在植物工厂、蔬菜工厂、育苗装置等中的植物栽培装置。
[0002]在本说明书以及权利要求书中，将图1的上下称为上下。
【背景技术】
[0003]作为将人工光用作光源的植物栽培装置，具有:栽培架，该栽培架具有供种植有植物的栽培槽载置的载置部；和隔开间隔地配置在载置部的上方的照明装置，并且公知有如下的照明装置，照明装置具有:平行排列的多个直管型外部电极荧光灯；和沿外部电极荧光灯的长度方向隔开间隔地配置在相邻的外部电极荧光灯之间的多个LED封装，与外部电极荧光灯的排列方向的内侧相比，外侧一方中的相邻的外部电极荧光灯之间的间隔较密(参照专利文献I)。
[0004]但是，根据专利文献I所述的照明装置，因为使用了多个外部电极荧光灯，所以消耗电力成本变高。另外，对于外部电极荧光灯和LED，寿命不同，外部电极荧光灯的寿命比LED短，因此保养性变低。
[0005]专利文献1:日本特开2006-320314号公报实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于，解决上述问题，提供一种能够根据植物的种类和植物的成长状况而使向植物照射的光量子通量密度最优化，且具有能够降低消耗电力成本，并且能够提高保养性的照明装置的植物栽培装置。
[0007]本实用新型为了实现上述目的，而由以下的方式构成。
[0008]I) 一种植物栽培装置，具有供种植有植物的栽培槽载置的多个载置部、和隔开间隔地配置在载置部的上方且仅使用了 LED封装的LED照明装置，所述LED照明封装发出对载置于载置部的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度，
[0009]在载置部的上方且在载置于载置部的栽培槽中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上具有栽培区域，植物以使根向栽培区域的下侧扩开，并且使叶存在于栽培区域的上侧的方式配置，
[0010]将连结栽培区域的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将所述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与所述周缘之间形成带状部分，以使LED照明装置的所有LED封装中60%以上数量的LED封装位于所述带状部分的至少一部分的上方的方式配置LED封装。
[0011]2)上述I)所述的植物栽培装置中，栽培区域在俯视下为方形，将相互平行的两条边的长度作为L，在将位于距所述两条边的长度方向一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方、以及在将位于距所述两条边的长度方向另一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向另一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装中30%以上数量的LED封装。
[0012]3)上述2)所述的植物栽培装置中，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、和配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量的合计，成为LED照明装置的所有LED封装数量的100%。
[0013]4)上述2)或3)所述的植物栽培装置中，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、与配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量相等。
[0014]5)上述2)至4)中任一项所述的植物栽培装置中，在沿所述带状部分的长度方向延伸的一条直线上，以隔开间隔地排列有多个LED封装的方式构成有封装列，在所述两个带状部分的上方，沿带状部分的宽度方向隔开间隔地配置有多个封装列。
[0015]6)上述5)所述的植物栽培装置中，所述封装列中的配置在带状部分的长度方向两端的LED封装的光，到达所述栽培区域中的带状部分的长度方向两端。
[0016]根据上述I)?6)的植物栽培装置，因为具有仅使用了发出对于载置在载置部中的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度的LED封装的LED照明装置，所以与具有使用有外部电极荧光灯和LED封装的照明装置的专利文献I所述的植物栽培装置相比，能够降低消耗电力成本,并且提高保养性。
[0017]另外，因为将连结栽培区域的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将所述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与所述周缘之间形成带状部分，以使LED照明装置的所有LED封装中60%以上数量的LED封装位于带状部分的至少一部分的上方的方式配置LED封装，所以为了确保对于载置在载置部中的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度，而使用了最少必要数量的LED封装，在此基础上，能够使向栽培区域整体发出的光量子通量密度成为均匀化，并能够降低设备成本以及消耗电力成本。
[0018]根据上述2)?5)的植物栽培装置，因为栽培区域在俯视下为方形，将相互平行的两条边的长度作为L，在将位于距所述两条边的长度方向一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方、以及在将位于距所述两条边的长度方向另一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向另一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装中数量30%以上的LED封装，所以为了确保对于载置在载置部中的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度，而使用了最少必要数量的LED封装，在此基础上，能够使向栽培区域整体发出的光量子通量密度在效果上成为均匀化，并能够降低设备成本以及消耗电力成本。
[0019]根据上述6)的植物栽培装置，能够防止在栽培区域中产生从LED封装发出的光不能到达的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本实用新型的植物栽培装置的概略构成的正视图。
[0021]图2是表示LED封装相对于图1的植物栽培装置的栽培区域的配置例的图。
[0022]图3是表示为了验证本实用新型的植物栽培装置的效果而进行的试验例以及比较试验例的实施方法的图。
[0023]附图标记说明
[0024]I植物栽培装置
[0025]2载置部
[0026]3 LED照明装置
[0027]4栽培槽
[0028]5栽培区域
[0029]5a左右两侧边
[0030]5b前侧边
[0031]5c后侧边
[0032]6、8 直线
[0033]7前侧带状部分
[0034]9后侧带状部分
[0035]11封装列
[0036]12 LED 封装
[0037]13中间带状部分
【具体实施方式】
[0038]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式。本实施方式将本实用新型的植物栽培装置适用在植物的水耕栽培中。
[0039]在以下的说明中，将图2以及图3的左右称为左右，将图2以及图3的下侧称为前，将其相反侧称为后。
[0040]另外，在以下说明中，对于“招”这一用语，在表现为“纯铝”的情况的基础上，除了纯铝之外还包含铝合金。
[0041]图1是表示本实用新型的植物栽培装置的整体构成，图2以及图3表示其主要部分的构成。
[0042]在图1中，植物栽培装置I具有通过未图示的支柱沿上下方向隔开间隔地支承的多个载置部2、隔开间隔地配置在各载置部2的上方的LED照明装置3、和向种植在载置于载置部2上的栽培槽4中的蔬菜等的植物供给水分和养料的供给装置(图示略)。
[0043]植物栽培装置I在各载置部2的上方、且在载置于载置部2的栽培槽4中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上，具有栽培区域5，植物以使根向栽培区域的下侧扩开，并且使叶存在于栽培区域的上侧的方式配置。在该实施方式的水耕栽培的情况下，栽培槽4的上侧被罩20覆盖，虽省略了图示，但植物被支承部件支承，该支承部件配置于形成在罩20上的贯穿孔内，植物的根向罩20的下侧扩开，植物的茎从罩20的贯穿孔通过而向罩20的上方延伸，叶向罩20的上方扩开。而且,在罩20的上表面存在有栽培区域5。
[0044]LED照明装置3仅使用了 LED封装，该LED照明封装发出对于载置在各载置部2中的栽培槽4的植物的生长所必要的光量子通量密度(在以下说明中，简单称为光量)。另夕卜，除了上端的载置部2之外，LED照明装置3设在各载置部2的位于上方的载置部2上，而对于上端的载置部2，LED照明装置3通过适当的机构设置。而且，对载置于载置部2上的栽培槽4的蔬菜等的植物，通过LED照明装置I照射LED的光并且供给水分和养分，而且，通过过对设置有植物栽培装置I的室内的温度进行管理，促使植物的生长而高效地收获。
[0045]如图2所示，植物栽培装置I的栽培区域5从俯视观察为沿左右方向长的长方形。将栽培区域5的相互平行的两条左右两侧边5a的长度作为L，在将位于距左右两侧边5a的长度方向一端(前端)0.3 X L的长度部分的点PA彼此连结的直线6、与将左右两侧边5a的长度方向一端(前端)彼此连结的前侧边5b之间形成的前侧带状部分7的上方、以及在将位于距左右两侧边5a的长度方向另一端(后端)0.3XL的长度部分的点PB彼此连结的直线8、与将左右两侧边5a的长度方向另一端(后端)彼此连结的后侧边5c之间形成的后侧带状部分9的上方，分别配置有LED照明装置3的所有LED封装中数量30%以上的LED封装。
[0046]换言之，将连结栽培区域5的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将上述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与上述周缘之间形成带状部分，以位于带状部分的的至少一部分、即前侧带状部分7以及后侧带状部分9的上方的方式，两带状部分7、9合计配置有LED照明装置3的所有LED封装中60%以上数量的LED封装。
[0047]在此，如图3所示，以在沿两带状部分7、9的长度方向(左右方向)延伸的直线上，隔开间隔地排列有多个LED封装12的方式构成的封装列11，沿两带状部分7、9的宽度方向(前后方向)隔开间隔地配置在两带状部分7、9的上方。在各封装列11上配置有安装了红色LED晶片的LED封装12、和安装了蓝色LED晶片的LED封装12，例如在相邻的两个蓝色LED封装12之间配置有相同数量的红色LED封装12。所有的封装列11通过具有透光性的罩3a(参照图1)覆盖。虽省略了图示，但也可以为，各封装列11的所有的LED封装11安装在一个基盘上，或者安装有多个LED封装12的多个基盘沿左右方向并列配置。如公知那样地，LED封装12安装有I个或者多个LED晶片。
[0048]此外，也可以为，多个LED封装12在安装于基盘上的状态下组装至在左右方向上较长的直管型LED灯具中，并使由多个直管型LED灯具构成的LED照明装置配置在各载置部2的上方。而且，也可以为，使具有一个或者多个LED封装12的其他形式的LED灯适当地排列多个，由此构成LED照明装置，且使该LED照明装置配置在各载置部2的上方。
[0049]在此，优选为，使配置在前后两个带状部分7、9中一方的带状部分的上方的LED封装12的数量、和配置在前后两个带状部分7、9中另一方的带状部分的上方的LED封装12的数量的合计，成为LED照明装置3的所有LED封装12数量的100%，以及/并且，使配置在前后两个带状部分7、9中一方的带状部分的上方的LED封装12的数量、与配置在前后两个带状部分7、9中另一方的带状部分的上方的LED封装12的数量相等。而且，优选为，使配置在两个带状部分7、9的长度方向两端(左右两端)的LED封装12的光，到达栽培区域5中的两个带状部分7、9的长度方向两端。
[0050]此外，封装列11也可以为，不需要在前后两个带状部分7、9的前后方向的整个宽度范围内配置，而仅在该宽度方向的一部分上配置。例如，可以为，仅配置在距前侧带状部分7的前侧边5b具有1/3的宽度的部分、或者具有2/3的宽度的部分上。另外，也可以为，仅配置在距后侧带状部分9的后侧边5c具有1/3的宽度的部分、或者具有2/3的宽度的部分上。而且，也可以为，在栽培区域5中的形成在两个直线6、8之间的中间带状部分13、SP前侧带状部分7和后侧带状部分9之间的中间带状部分13的上方，配置封装列11，或者也可以完全不配置。在封装列11配置在中间带状部分13的上方的情况下，配置在中间带状部分13的上方的封装列11所具有的LED封装12当然不足于LED照明装置3中所有LED封装12数量的40%。
[0051]以下，与比较试验例一同来说明为了验证本实用新型的植物栽培装置I的效果而进行的试验例。
[0052]试验例以及比较试验例
[0053]将一个栽培区域5的左右两侧边5a的前后方向的长度L作为600mm，将前后两侧边5b、5c的左右方向的长度LI作为1300mm。
[0054]另外，准备20列封装列11，并通过这些20列的封装列11而构成LED照明装置3，其中，封装列11使各安装有一个红色LED晶片(昭和电工公司制，HRP-350F)的36个红色LED封装12、和各安装有一个蓝色LED晶片(昭和电工公司制，GH2GR450G)的12个蓝色LED封装12，以使蓝色LED封装12为等间隔、即使得三个红色LED封装12位于相邻的蓝色LED封装12之间的方式排列在一条直线上。红色LED封装12以及蓝色LED封装12为沿左右方向长的长方形，左右两侧片5a的前后方向的长度为3mm，并且前后两侧边的左右方向的长度为4mm，而且，在各封装列11中，作为相邻的LED封装12的中心间距离的间距为27mm。
[0055]而且,在栽培区域5的前后两带状部分7、9的上方20cm的高度位置上,沿前后方向等间隔地配置适当数量的封装列11或者不配置，而且在中间带状部件13的上方20cm的高度位置上，沿前后方向等间隔地配置适当数量的封装列11或者不配置，由此，对配置在栽培区域5的前后两带状部分7、9以及中间带状部分13的上方的LED封装12的数量进行各种变更。
[0056]在试验例I?4以及比较试验例I中，将封装列11沿前后方向等间隔地配置在栽培区域5的前后两带状部分7、9的前后方向的宽度整体上(配置条件I)。在试验例5?7以及比较试验例2?3中，将封装列11沿前后方向等间隔地仅配置在栽培区域5的距前侧带状部分7的前侧边5b具有2/3的宽度的部分、以及距后侧带状部分9的后侧边5c具有2/3的宽度的部分上(配置条件2)。在试验例8?10以及比较试验例4?5中，将封装列11沿前后方向等间隔地仅配置在栽培区域5的距前侧带状部分7的前侧边5b具有1/3的宽度的部分、以及距后侧带状部分9的后侧边5c具有1/3的宽度的部分上(配置条件3)。
[0057]此外，在试验例5?10以及比较试验例2?5中，在前侧带状部分7与中间带状部分13之间、以及后侧带状部分9与中间带状部分13之间，分别存在有在上方没有配置封装列11的部分。
[0058]此时，以使在各带状部分7、9、13的上方沿前后方向相邻的封装列11、以及在前后两端的封装列11和各带状部分7、9、13的前后两侧缘的上方配置的封装列11中前后两端的封装列11，与各带状部分的前后两侧缘的正上方相比位于内侧的方式配置封装列11。另夕卜，将各封装列11的左右两端的LED封装12的中心和试验区域的左右两侧边5a之间的距离设为15.5_。表I表示配置在栽培区域5的前后两带状部分7、9以及中间带状部分13的上方的封装列11的数量、以及LED封装12的数量。
[0059]表I
[0060]
【权利要求】
1.一种植物栽培装置，其特征在于，具有供种植有植物的栽培槽载置的多个载置部、和隔开间隔地配置在载置部的上方且仅使用了 LED封装的LED照明装置，所述LED封装发出对载置于载置部的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度， 在载置部的上方且在载置于载置部的栽培槽中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上具有栽培区域，植物以使根向栽培区域的下侧扩开，并且使叶存在于栽培区域的上侧的方式配置， 将连结栽培区域的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将所述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与所述周缘之间形成带状部分，以使LED照明装置的所有LED封装中60%以上数量的LED封装位于所述带状部分的至少一部分的上方的方式配置所述LED封装。
2.根据权利要求1所述的植物栽培装置，其特征在于，栽培区域在俯视下为方形，将相互平行的两条边的长度作为L，在将位于距所述两条边的长度方向一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方、以及在将位于离所述两条边的长度方向另一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向另一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装中30%以上数量的LED封装。
3.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其特征在于，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、和配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量的合计，成为LED照明装置的所有LED封装数量的100%。
4.根据权利要求2或3所述的植物栽培装置，其特征在于，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、与配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量相等。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，在沿所述带状部分的长度方向延伸的一条直线上，以隔开间隔地排列有多个LED封装的方式构成有封装列，在所述两个带状部分的上方，沿带状部分的宽度方向隔开间隔地配置有多个封装列。
6.根据权利要求5所述的植物栽培装置，其特征在于，所述封装列中的配置在带状部分的长度方向两端的LED封装的光，到达所述栽培区域中的带状部分的长度方向两端。
【文档编号】A01G9/02GK203416667SQ201320381784
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】成愿茂利, 藤林弘树 申请人:昭和电工株式会社
【专利摘要】本实用新型提供一种能够根据植物的种类和植物的成长状况而使向植物照射的光量子通量密度最优化的植物栽培装置。植物栽培装置具有供种植有植物的栽培槽载置的载置部(2)、和配置在载置部(2)的上方且仅使用了LED封装(12)的LED照明装置，该LED照明封装(12)发出对载置于载置部(2)的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度。植物栽培装置在载置部(2)的上方且在栽培槽中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上，具有俯视下为方形的栽培区域(5)。若将栽培区域(5)的左右两侧边(5a)的长度作为L，则在将位于离左右两侧边(5a)的前后两端0.3×L的长度部分的点(PA、PB)彼此连结的直线(6、8)与前后两侧边(5b、5c)之间形成的带状部分(7、9)的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装(12)中30％以上的数量LED封装(12)。
【专利说明】植物栽培装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及仅将安装有LED晶片的LED封装作为光源来使用，且例如使用在植物工厂、蔬菜工厂、育苗装置等中的植物栽培装置。
[0002]在本说明书以及权利要求书中，将图1的上下称为上下。
【背景技术】
[0003]作为将人工光用作光源的植物栽培装置，具有:栽培架，该栽培架具有供种植有植物的栽培槽载置的载置部；和隔开间隔地配置在载置部的上方的照明装置，并且公知有如下的照明装置，照明装置具有:平行排列的多个直管型外部电极荧光灯；和沿外部电极荧光灯的长度方向隔开间隔地配置在相邻的外部电极荧光灯之间的多个LED封装，与外部电极荧光灯的排列方向的内侧相比，外侧一方中的相邻的外部电极荧光灯之间的间隔较密(参照专利文献I)。
[0004]但是，根据专利文献I所述的照明装置，因为使用了多个外部电极荧光灯，所以消耗电力成本变高。另外，对于外部电极荧光灯和LED，寿命不同，外部电极荧光灯的寿命比LED短，因此保养性变低。
[0005]专利文献1:日本特开2006-320314号公报实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于，解决上述问题，提供一种能够根据植物的种类和植物的成长状况而使向植物照射的光量子通量密度最优化，且具有能够降低消耗电力成本，并且能够提高保养性的照明装置的植物栽培装置。
[0007]本实用新型为了实现上述目的，而由以下的方式构成。
[0008]I) 一种植物栽培装置，具有供种植有植物的栽培槽载置的多个载置部、和隔开间隔地配置在载置部的上方且仅使用了 LED封装的LED照明装置，所述LED照明封装发出对载置于载置部的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度，
[0009]在载置部的上方且在载置于载置部的栽培槽中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上具有栽培区域，植物以使根向栽培区域的下侧扩开，并且使叶存在于栽培区域的上侧的方式配置，
[0010]将连结栽培区域的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将所述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与所述周缘之间形成带状部分，以使LED照明装置的所有LED封装中60%以上数量的LED封装位于所述带状部分的至少一部分的上方的方式配置LED封装。
[0011]2)上述I)所述的植物栽培装置中，栽培区域在俯视下为方形，将相互平行的两条边的长度作为L，在将位于距所述两条边的长度方向一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方、以及在将位于距所述两条边的长度方向另一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向另一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装中30%以上数量的LED封装。
[0012]3)上述2)所述的植物栽培装置中，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、和配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量的合计，成为LED照明装置的所有LED封装数量的100%。
[0013]4)上述2)或3)所述的植物栽培装置中，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、与配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量相等。
[0014]5)上述2)至4)中任一项所述的植物栽培装置中，在沿所述带状部分的长度方向延伸的一条直线上，以隔开间隔地排列有多个LED封装的方式构成有封装列，在所述两个带状部分的上方，沿带状部分的宽度方向隔开间隔地配置有多个封装列。
[0015]6)上述5)所述的植物栽培装置中，所述封装列中的配置在带状部分的长度方向两端的LED封装的光，到达所述栽培区域中的带状部分的长度方向两端。
[0016]根据上述I)?6)的植物栽培装置，因为具有仅使用了发出对于载置在载置部中的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度的LED封装的LED照明装置，所以与具有使用有外部电极荧光灯和LED封装的照明装置的专利文献I所述的植物栽培装置相比，能够降低消耗电力成本,并且提高保养性。
[0017]另外，因为将连结栽培区域的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将所述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与所述周缘之间形成带状部分，以使LED照明装置的所有LED封装中60%以上数量的LED封装位于带状部分的至少一部分的上方的方式配置LED封装，所以为了确保对于载置在载置部中的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度，而使用了最少必要数量的LED封装，在此基础上，能够使向栽培区域整体发出的光量子通量密度成为均匀化，并能够降低设备成本以及消耗电力成本。
[0018]根据上述2)?5)的植物栽培装置，因为栽培区域在俯视下为方形，将相互平行的两条边的长度作为L，在将位于距所述两条边的长度方向一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方、以及在将位于距所述两条边的长度方向另一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向另一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装中数量30%以上的LED封装，所以为了确保对于载置在载置部中的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度，而使用了最少必要数量的LED封装，在此基础上，能够使向栽培区域整体发出的光量子通量密度在效果上成为均匀化，并能够降低设备成本以及消耗电力成本。
[0019]根据上述6)的植物栽培装置，能够防止在栽培区域中产生从LED封装发出的光不能到达的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本实用新型的植物栽培装置的概略构成的正视图。
[0021]图2是表示LED封装相对于图1的植物栽培装置的栽培区域的配置例的图。
[0022]图3是表示为了验证本实用新型的植物栽培装置的效果而进行的试验例以及比较试验例的实施方法的图。
[0023]附图标记说明
[0024]I植物栽培装置
[0025]2载置部
[0026]3 LED照明装置
[0027]4栽培槽
[0028]5栽培区域
[0029]5a左右两侧边
[0030]5b前侧边
[0031]5c后侧边
[0032]6、8 直线
[0033]7前侧带状部分
[0034]9后侧带状部分
[0035]11封装列
[0036]12 LED 封装
[0037]13中间带状部分
【具体实施方式】
[0038]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式。本实施方式将本实用新型的植物栽培装置适用在植物的水耕栽培中。
[0039]在以下的说明中，将图2以及图3的左右称为左右，将图2以及图3的下侧称为前，将其相反侧称为后。
[0040]另外，在以下说明中，对于“招”这一用语，在表现为“纯铝”的情况的基础上，除了纯铝之外还包含铝合金。
[0041]图1是表示本实用新型的植物栽培装置的整体构成，图2以及图3表示其主要部分的构成。
[0042]在图1中，植物栽培装置I具有通过未图示的支柱沿上下方向隔开间隔地支承的多个载置部2、隔开间隔地配置在各载置部2的上方的LED照明装置3、和向种植在载置于载置部2上的栽培槽4中的蔬菜等的植物供给水分和养料的供给装置(图示略)。
[0043]植物栽培装置I在各载置部2的上方、且在载置于载置部2的栽培槽4中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上，具有栽培区域5，植物以使根向栽培区域的下侧扩开，并且使叶存在于栽培区域的上侧的方式配置。在该实施方式的水耕栽培的情况下，栽培槽4的上侧被罩20覆盖，虽省略了图示，但植物被支承部件支承，该支承部件配置于形成在罩20上的贯穿孔内，植物的根向罩20的下侧扩开，植物的茎从罩20的贯穿孔通过而向罩20的上方延伸，叶向罩20的上方扩开。而且,在罩20的上表面存在有栽培区域5。
[0044]LED照明装置3仅使用了 LED封装，该LED照明封装发出对于载置在各载置部2中的栽培槽4的植物的生长所必要的光量子通量密度(在以下说明中，简单称为光量)。另夕卜，除了上端的载置部2之外，LED照明装置3设在各载置部2的位于上方的载置部2上，而对于上端的载置部2，LED照明装置3通过适当的机构设置。而且，对载置于载置部2上的栽培槽4的蔬菜等的植物，通过LED照明装置I照射LED的光并且供给水分和养分，而且，通过过对设置有植物栽培装置I的室内的温度进行管理，促使植物的生长而高效地收获。
[0045]如图2所示，植物栽培装置I的栽培区域5从俯视观察为沿左右方向长的长方形。将栽培区域5的相互平行的两条左右两侧边5a的长度作为L，在将位于距左右两侧边5a的长度方向一端(前端)0.3 X L的长度部分的点PA彼此连结的直线6、与将左右两侧边5a的长度方向一端(前端)彼此连结的前侧边5b之间形成的前侧带状部分7的上方、以及在将位于距左右两侧边5a的长度方向另一端(后端)0.3XL的长度部分的点PB彼此连结的直线8、与将左右两侧边5a的长度方向另一端(后端)彼此连结的后侧边5c之间形成的后侧带状部分9的上方，分别配置有LED照明装置3的所有LED封装中数量30%以上的LED封装。
[0046]换言之，将连结栽培区域5的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将上述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与上述周缘之间形成带状部分，以位于带状部分的的至少一部分、即前侧带状部分7以及后侧带状部分9的上方的方式，两带状部分7、9合计配置有LED照明装置3的所有LED封装中60%以上数量的LED封装。
[0047]在此，如图3所示，以在沿两带状部分7、9的长度方向(左右方向)延伸的直线上，隔开间隔地排列有多个LED封装12的方式构成的封装列11，沿两带状部分7、9的宽度方向(前后方向)隔开间隔地配置在两带状部分7、9的上方。在各封装列11上配置有安装了红色LED晶片的LED封装12、和安装了蓝色LED晶片的LED封装12，例如在相邻的两个蓝色LED封装12之间配置有相同数量的红色LED封装12。所有的封装列11通过具有透光性的罩3a(参照图1)覆盖。虽省略了图示，但也可以为，各封装列11的所有的LED封装11安装在一个基盘上，或者安装有多个LED封装12的多个基盘沿左右方向并列配置。如公知那样地，LED封装12安装有I个或者多个LED晶片。
[0048]此外，也可以为，多个LED封装12在安装于基盘上的状态下组装至在左右方向上较长的直管型LED灯具中，并使由多个直管型LED灯具构成的LED照明装置配置在各载置部2的上方。而且，也可以为，使具有一个或者多个LED封装12的其他形式的LED灯适当地排列多个，由此构成LED照明装置，且使该LED照明装置配置在各载置部2的上方。
[0049]在此，优选为，使配置在前后两个带状部分7、9中一方的带状部分的上方的LED封装12的数量、和配置在前后两个带状部分7、9中另一方的带状部分的上方的LED封装12的数量的合计，成为LED照明装置3的所有LED封装12数量的100%，以及/并且，使配置在前后两个带状部分7、9中一方的带状部分的上方的LED封装12的数量、与配置在前后两个带状部分7、9中另一方的带状部分的上方的LED封装12的数量相等。而且，优选为，使配置在两个带状部分7、9的长度方向两端(左右两端)的LED封装12的光，到达栽培区域5中的两个带状部分7、9的长度方向两端。
[0050]此外，封装列11也可以为，不需要在前后两个带状部分7、9的前后方向的整个宽度范围内配置，而仅在该宽度方向的一部分上配置。例如，可以为，仅配置在距前侧带状部分7的前侧边5b具有1/3的宽度的部分、或者具有2/3的宽度的部分上。另外，也可以为，仅配置在距后侧带状部分9的后侧边5c具有1/3的宽度的部分、或者具有2/3的宽度的部分上。而且，也可以为，在栽培区域5中的形成在两个直线6、8之间的中间带状部分13、SP前侧带状部分7和后侧带状部分9之间的中间带状部分13的上方，配置封装列11，或者也可以完全不配置。在封装列11配置在中间带状部分13的上方的情况下，配置在中间带状部分13的上方的封装列11所具有的LED封装12当然不足于LED照明装置3中所有LED封装12数量的40%。
[0051]以下，与比较试验例一同来说明为了验证本实用新型的植物栽培装置I的效果而进行的试验例。
[0052]试验例以及比较试验例
[0053]将一个栽培区域5的左右两侧边5a的前后方向的长度L作为600mm，将前后两侧边5b、5c的左右方向的长度LI作为1300mm。
[0054]另外，准备20列封装列11，并通过这些20列的封装列11而构成LED照明装置3，其中，封装列11使各安装有一个红色LED晶片(昭和电工公司制，HRP-350F)的36个红色LED封装12、和各安装有一个蓝色LED晶片(昭和电工公司制，GH2GR450G)的12个蓝色LED封装12，以使蓝色LED封装12为等间隔、即使得三个红色LED封装12位于相邻的蓝色LED封装12之间的方式排列在一条直线上。红色LED封装12以及蓝色LED封装12为沿左右方向长的长方形，左右两侧片5a的前后方向的长度为3mm，并且前后两侧边的左右方向的长度为4mm，而且，在各封装列11中，作为相邻的LED封装12的中心间距离的间距为27mm。
[0055]而且,在栽培区域5的前后两带状部分7、9的上方20cm的高度位置上,沿前后方向等间隔地配置适当数量的封装列11或者不配置，而且在中间带状部件13的上方20cm的高度位置上，沿前后方向等间隔地配置适当数量的封装列11或者不配置，由此，对配置在栽培区域5的前后两带状部分7、9以及中间带状部分13的上方的LED封装12的数量进行各种变更。
[0056]在试验例I?4以及比较试验例I中，将封装列11沿前后方向等间隔地配置在栽培区域5的前后两带状部分7、9的前后方向的宽度整体上(配置条件I)。在试验例5?7以及比较试验例2?3中，将封装列11沿前后方向等间隔地仅配置在栽培区域5的距前侧带状部分7的前侧边5b具有2/3的宽度的部分、以及距后侧带状部分9的后侧边5c具有2/3的宽度的部分上(配置条件2)。在试验例8?10以及比较试验例4?5中，将封装列11沿前后方向等间隔地仅配置在栽培区域5的距前侧带状部分7的前侧边5b具有1/3的宽度的部分、以及距后侧带状部分9的后侧边5c具有1/3的宽度的部分上(配置条件3)。
[0057]此外，在试验例5?10以及比较试验例2?5中，在前侧带状部分7与中间带状部分13之间、以及后侧带状部分9与中间带状部分13之间，分别存在有在上方没有配置封装列11的部分。
[0058]此时，以使在各带状部分7、9、13的上方沿前后方向相邻的封装列11、以及在前后两端的封装列11和各带状部分7、9、13的前后两侧缘的上方配置的封装列11中前后两端的封装列11，与各带状部分的前后两侧缘的正上方相比位于内侧的方式配置封装列11。另夕卜，将各封装列11的左右两端的LED封装12的中心和试验区域的左右两侧边5a之间的距离设为15.5_。表I表示配置在栽培区域5的前后两带状部分7、9以及中间带状部分13的上方的封装列11的数量、以及LED封装12的数量。
[0059]表I
[0060]
【权利要求】
1.一种植物栽培装置，其特征在于，具有供种植有植物的栽培槽载置的多个载置部、和隔开间隔地配置在载置部的上方且仅使用了 LED封装的LED照明装置，所述LED封装发出对载置于载置部的栽培槽的植物的生长所必要的光量子通量密度， 在载置部的上方且在载置于载置部的栽培槽中所种植的植物的根与叶之间的高度位置上具有栽培区域，植物以使根向栽培区域的下侧扩开，并且使叶存在于栽培区域的上侧的方式配置， 将连结栽培区域的周缘的各点与中心的直线的长度作为L，在将所述直线中位于距周缘0.3XL的长度部分的点连结的线与所述周缘之间形成带状部分，以使LED照明装置的所有LED封装中60%以上数量的LED封装位于所述带状部分的至少一部分的上方的方式配置所述LED封装。
2.根据权利要求1所述的植物栽培装置，其特征在于，栽培区域在俯视下为方形，将相互平行的两条边的长度作为L，在将位于距所述两条边的长度方向一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方、以及在将位于离所述两条边的长度方向另一端0.3XL的长度部分的点彼此连结的直线、与将所述两条边的长度方向另一端彼此连结的边之间形成的带状部分的上方，分别配置有LED照明装置的所有LED封装中30%以上数量的LED封装。
3.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其特征在于，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、和配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量的合计，成为LED照明装置的所有LED封装数量的100%。
4.根据权利要求2或3所述的植物栽培装置，其特征在于，配置在所述两个带状部分中一方的带状部分的上方的LED封装的数量、与配置在所述两个带状部分中另一方的带状部分的上方的LED封装的数量相等。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的植物栽培装置，其特征在于，在沿所述带状部分的长度方向延伸的一条直线上，以隔开间隔地排列有多个LED封装的方式构成有封装列，在所述两个带状部分的上方，沿带状部分的宽度方向隔开间隔地配置有多个封装列。
6.根据权利要求5所述的植物栽培装置，其特征在于，所述封装列中的配置在带状部分的长度方向两端的LED封装的光，到达所述栽培区域中的带状部分的长度方向两端。
【文档编号】A01G9/02GK203416667SQ201320381784
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】成愿茂利, 藤林弘树 申请人:昭和电工株式会社
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