照明系统及植物栽培装置的制造方法_2

文档序号:9264124阅读:来源:国知局
PET更高的约 99%ο
[0024]反射片14可以优选地附接于栽培托盘表面和透明下板18的下侧,因为能够将光适当地反射至附接于下板18的反射片,从而更有效地利用光。另外,一部分光朝向侧方逸出。因而,可以将光反射板安置于侧方,以防止光朝向侧方逸出。
[0025]在主体12内,保持多个光源11,并且,当主体12内的湿度变高,光源11的恶化变得严重,引起寿命缩短时,可以优选地将主体12内的湿度保持得较低。因此,能够将诸如干燥剂等的具有吸湿性的材料(吸收剂)封入主体12内。吸收剂可以包括活性炭和硅胶,但不限于此,本发明可以使用任何具有吸湿性的材料。能够通过加热吸收剂来使吸收剂恢复。
[0026]现在,示出能够通过附接反射片14来如何有效地利用光的仿真的结果。图2示出附接有反射片14的情况和无反射片14的情况的反射次数与光量(%)之间的关系。进一步将附接反射片14的情况以反射片14附接于下板18和栽培托盘表面两者的情况(情况A)和反射片14仅附接于下板18的情况(情况B)这两种情况进行仿真。通过假定根本未附接反射片14 (情况C)来执行对无反射片的情况的仿真。
[0027]反射次数表示附接于下板18的反射片14上的反射的次数,并且,光量(%)是从光源11发出的光量假定为100%时的各反射次数下的光量的百分位。S卩,由光源11发出的光量100%和反射光的光量%的总和。
[0028]在此,在该仿真中,假定植物吸收率为20% ;反射片14的反射率为99% ;栽培托盘表面的反射率为80% ;并且,未附接反射片14的反射器15等的反射率为50%。栽培托盘是由有光泽的白色的氯乙烯制成的托盘;主体12由如下部件组成:上板16和侧板17,各自由铝板形成;以及下板18,由透明玻璃板形成。
[0029]在情况C下,如图2中的十字标记所示,在反射次数为5次的情况下,光量几乎恒定为150%,达到平衡状态。由于从光源11发出的光量为100%,因而剩余的约50%的值是基于来自栽培托盘的反射光的光量。实际上,存在逸出至侧方的光,并且,可能认为光量将低于150%。光逸出至侧方这点可能在其他情况下也类似。
[0030]在情况B下,如图2中的三角标记所示,在反射次数为情况C的2倍的10次的情况下,光量几乎恒定为约270%,达到平衡状态。该情况B的光量约270%几乎是情况C的值150%的2倍。因此,仅通过将反射片14仅附接于下板18,就能够获得约2培的光量。当假定获得与情况C相同的光量时,光源11的数量将减少至情况C的一半。
[0031]在情况A下,当反射次数为14次时,未达到平衡状态。而且,反射次数为14次时的光量是约450%,该值是情况C的约3倍。这意味着通过将反射片14附接于栽培托盘表面,从而能够大大地增加光量,其结果是,能够显著地减少获得相同光量所必需的光源11的数量。即,当假定期望光量与情况C相同时,能够将光源11的数量减少至低至1/3。
[0032]在上文中,已说明水耕栽培用的照明系统10,本发明也许有可能提供包括照明系统10的植物栽培装置20。植物栽培装置20包括:至少一个槽构件21,培养液供给至槽构件21 ;栽培托盘22,彼此相邻地放置于至少一个槽21上;以及栽培搁架23,至少一个槽构件21倾斜至纵向方向地放置于栽培搁架23,并且,照明系统10附接于栽培搁架23。而且,植物栽培装置20还包括作为将培养液供给至各槽构件21内的培养液供给部件的循环泵24、作为培养液的贮液器的培养液罐25以及作为用于将空气送至培养液的气体供给部件的空气泵26。
[0033]槽构件21可以是例如市场上可买到的雨水槽,并且,可以被放置以使得雨水槽构件21具有约1%的梯度。因而,由供给泵24将培养液供给至槽构件21的较高的一侧,并且,培养液沿着槽构件21的内表面流动至相反的较低的一侧。在槽构件21的相反侧,安置有排放口,以便排放过量的培养液,并且,在该排放口的下方,安置有集液器。集液器中所收集到的培养液返回至培养液罐25。同样地,安置槽构件21,使得多个槽构件平行地布置。
[0034]栽培托盘22安置成在槽构件21上横过平行地对准的槽构件21。栽培托盘22具有用于以恒定的间隔种植植物的孔,并且,将海绵放在该孔中。在栽培托盘22上,植物的叶子生长,并且,在栽培托盘22的下方,植物的根伸展。该根容纳于槽构件21内,并且,根冠浸渍于沿着槽构件21的内表面流动的培养液中。
[0035]植物从根冠吸收栽培养分和水分并摄入体内,并且,叶子通过吸收光来执行光合作用而生长。除了水和氧之外,培养液还能够包括氮、磷酸、钾以及钙。
[0036]照明系统10安置于栽培托盘22的上部。照明系统10在设置窗部的下板处附接有反射片14,并且,优选将反射片附接于栽培托盘22上。另外,示出栽培搁架23的侧方,使得侧方开放;然而,出于有效利用光的观点,优选由反射板将侧方封闭。
[0037]反射板将种植于各栽培托盘22的植物的侧方封闭,并且,包括反射面,该反射面防止来自放置于上面的照明系统10的光和从栽培托盘22反射的光逸出至侧方,同时使光再次朝向植物反射。
[0038]例如,如图4中所示,反射板27可以附接于栽培托盘22的与反射片14的反射面对置的表面,并且,可以安置反射板28,使得将种植于栽培托盘22的植物的侧方封闭。可以通过将反射片14粘附于诸如木材、塑料树脂、陶瓷等的板状材料而形成反射板28,并且,可以通过诸如螺栓和螺母的紧固部件而将反射板28安置于栽培搁架23。
[0039]植物栽培装置20可以安置于室内,并且,可以包括作为用于使空气循环以保持室内的温度恒定的空气循环部件的循环风扇。同样地,因为由于培养液的蒸发和植物的呼吸而导致室内的湿度变高,所以植物栽培装置20可以包括作为用于将湿度控制为恒定的湿度控制部件的除湿机。而且,植物栽培装置20可以包括作为用于在吸入外部空气的同时将室内空气排放至外部的通风部件的通风扇。植物栽培装置20可以包括作为用于在吸入外部空气时除去漂浮于空气中的真菌和/或粉尘的漂浮物除去部件的过滤器等。
[0040]同样地,植物栽培装置20可以布置放在槽构件21上的多个栽培托盘22,使得关于较早收获时机而使栽培托盘22排成一行,从而通过将处于收获时期的栽培托盘转移至收获地点并在相反侧追加新的栽培托盘来实现连续收获。
[0041]当如上所述地排成一行时,期望取决于植物的生长而改变光源11的数量。因为植物取决于其生长阶段而要求不同的光量。即,期望将多得多的光量提供给生长出许多叶子且接近收获时期的植物,并且,将较少的光量提供给刚刚发芽且叶子小的植物。通过设定这样的适当的光量,从而可以减少光源11的数量,结果,相应地可以降低装置成本和运行成本。
[0042]例如,槽构件21沿其纵向方向划分成三个区域。关于放置种植有叶子还小的植物的栽培托盘的一侧的区域,可以装备如图1 (a)中所示的具有较少数量的光源11的照明系统10。关于放置种植有稍微生长的植物的栽培托盘的中央的区域,可以装备如图5 (a)中所示的具有比图1 (a)的照明系统更多数量的光源11的照明系统10。
[0043]而且,关于放置种植有生长出许多叶子的植物的栽培托盘的另一侧的区域,可以装备如图5 (b)中所示的具有比图5 Ca)的照明系统更多得多的数量的光源11的照明系统10。图5中所示的光源11的布置作为一个示例而说明,可以允许任何其他布置。另外,只要光源11的数量可以按照图1 (a)、图5 (a)和图5 (b)的序列增大,光源11的数量就可以比图中所描述的数量更多或更少。备选地,不是增减光源11的数量,而是所有光源11数量设定为相同,并且,可以控制由个别的光源11发出的光量。
[0044]沿着槽构件21的纵向方向划分的区域的数量能够不限于此,数量可以是2个或不少于4个。通过将区域细分成不少于4个,从而可以达到精细的光量控制。
[0045]如上所述,本发明的照明系统能够包括诸如用于排出光源11所生成的热的散热基板或冷却剂管的部件。包括上述的用于排热的部件的照明系统的示例可以包括装备有水冷却管的照明系统和装备有散热翅片的照明系统。将参考图6-图12而说明上文的照明系统的详细的构成。首先,将参考图6-图10而说明包括冷却管的照明系统。
[0046]图6示出包括冷却管的照明系统的沿着其宽度方向的横截面图。图7示出同一照明系统的沿着垂直于宽度的纵轴的横截面图。该照明装置包括具有大致矩形的冷却面板30。冷却面板30由散热基板31和整体地安置于散热基板31并安置于其宽度方向的中央处的上表面上的中空部32组成。
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