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JPH11168993A - Plant growing box - Google Patents

Plant growing box

Info

Publication number
JPH11168993A
JPH11168993A JP9337076A JP33707697A JPH11168993A JP H11168993 A JPH11168993 A JP H11168993A JP 9337076 A JP9337076 A JP 9337076A JP 33707697 A JP33707697 A JP 33707697A JP H11168993 A JPH11168993 A JP H11168993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
microwave
lamp
plant
plant growing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9337076A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Moriya
孝志 守谷
Shigeru Handa
繁 半田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KI Holdings Co Ltd
Original Assignee
Koito Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Industries Ltd filed Critical Koito Industries Ltd
Priority to JP9337076A priority Critical patent/JPH11168993A/en
Publication of JPH11168993A publication Critical patent/JPH11168993A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Greenhouses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】光強度の強いマイクロ波ランプを用いつつ、植
物に照射する光量を任意の値に調整することのできる植
物育成箱を提供する。 【解決手段】植物に人工光を照射して育成する植物育成
箱において、人工光源としてマイクロ波ランプ23を用
い、当該マイクロ波ランプ23から出た光が植物に到達
するまでの光路上に減光装置30を配置し、減光装置3
0の有する遮光翼31の角度を調整することで光量を任
意の値に減じる。
(57) [Problem] To provide a plant growing box capable of adjusting the amount of light applied to a plant to an arbitrary value while using a microwave lamp having a high light intensity. In a plant growing box for growing plants by irradiating the plants with artificial light, a microwave lamp is used as an artificial light source, and the light emitted from the microwave lamp is dimmed on an optical path until reaching the plants. The device 30 is arranged, and the dimming device 3
By adjusting the angle of the light-blocking blade 31 of 0, the light amount can be reduced to an arbitrary value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、植物に人工光を照
射して育成する植物育成箱に関する。
The present invention relates to a plant growing box for growing plants by irradiating the plants with artificial light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、人工光を照射して植物の育成を促
進する植物育成箱で用いる光源は、HIDランプ(メタ
ルハライドランプ)等であったが、太陽光と同等のスペ
クトルを有することや真夏の昼間のような高光強度が得
られること等により、近年、マイクロ波ランプがその光
源として注目されている。たとえば、植物の配置される
床面積が1平方メートルのとき、1KWのマイクロ波ラ
ンプを1個点灯させると、約30,000ルクス(約4
30マイクロモル/平方メートル・秒)の照度(光量子
束密度)を得ることができる。
2. Description of the Related Art Hitherto, a light source used in a plant growing box for promoting plant growth by irradiating artificial light has been an HID lamp (metal halide lamp) or the like. In recent years, microwave lamps have attracted attention as their light sources because of their high light intensity as in the daytime. For example, when the floor area on which the plants are arranged is 1 square meter, one microwave lamp of 1 KW is turned on to generate about 30,000 lux (about 4 lux).
Illuminance (photon flux density) of 30 micromol / square meter / second) can be obtained.

【0003】このようなマイクロ波ランプを光源として
用いる場合、従来は、点灯するマイクロ波ランプの個数
を増減することで、植物に照射される光強度を調整して
いた。たとえば、2個のマイクロ波ランプの双方を点灯
させるか、1個のみを点灯させるかにより2段階に明る
さを調整していた。
[0003] When such a microwave lamp is used as a light source, conventionally, the number of microwave lamps to be turned on is increased or decreased to adjust the light intensity applied to the plant. For example, the brightness is adjusted in two stages by turning on both of the two microwave lamps or turning on only one.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイク
ロ波ランプは極めて明るいので、点灯数を1個だけに減
じたとしても、植物の育成ステージの初期段階(幼植
物)では明るすぎるという問題があった。
However, since the microwave lamp is extremely bright, there is a problem that, even if the number of lighting is reduced to only one, it is too bright in the initial stage (young plant) of the plant growing stage. .

【0005】また、C3、C4植物は、光を受けると気
孔を開いて空気中の炭酸ガスを取り込んで光合成を行
い、蒸散によって水を放出するが、光を受け始めてから
気孔が全開するまでに数分から数10分を要する。この
ような植物では、気孔が十分に開く前に強い光が当たる
と、活性酸素の影響により葉の組織が損傷を受けるおそ
れがある。
[0005] In addition, C3 and C4 plants open stomata upon receiving light, take in carbon dioxide gas in the air, perform photosynthesis, and release water by transpiration. It takes several minutes to several tens of minutes. In such plants, if strong light is applied before the pores are sufficiently opened, leaf tissue may be damaged by the influence of active oxygen.

【0006】従来のHIDランプでは、点灯開始後10
分から20分かけて次第に明るくなるので、気孔の開き
に合わせて光量が増加していたが、マイクロ波ランプ
は、瞬時(3秒から5秒)で明るくなる。このため、た
とえ当初の点灯数を1個に制限したとしても、植物が応
答できずに障害を受けてしまうおそれがあった。
[0006] In the conventional HID lamp, 10 hours after the start of lighting
Since the brightness gradually increased from minutes to 20 minutes, the amount of light increased in accordance with the opening of the pores. However, the microwave lamp brightened instantaneously (3 to 5 seconds). For this reason, even if the initial lighting number is limited to one, there is a possibility that the plant cannot respond and may be damaged.

【0007】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、マイクロ波ランプを
用いつつ、植物に照射する光量を任意の値に調整するこ
とのできる植物育成箱を提供することを目的としてい
る。
[0007] The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and uses a microwave lamp to grow a plant capable of adjusting the amount of light applied to the plant to an arbitrary value. It is intended to provide boxes.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 [1]植物に人工光を照射して育成する植物育成箱にお
いて、育成すべき植物に照射する光を発光するマイクロ
波ランプ(23)と、前記マイクロ波ランプ(23)か
ら出た光が前記植物に到達するまでの光路上に配置され
た減光手段(30)とを有し、前記マイクロ波ランプ
(23)から出た光のうち前記植物に到達する光の量を
前記減光手段(30)によって任意の値に減じることを
特徴とする植物育成箱。
The gist of the present invention to achieve the above object lies in the following inventions. [1] In a plant growing box for growing plants by irradiating the plants with artificial light, a microwave lamp (23) for emitting light for irradiating the plants to be grown and light emitted from the microwave lamp (23) are A dimming means (30) arranged on an optical path until reaching the plant, wherein the amount of light reaching the plant among the light emitted from the microwave lamp (23) is determined by the dimming means (30). 30) A plant growing box characterized by being reduced to an arbitrary value according to 30).

【0009】[2]前記減光手段(30)は、前記植物
に向かう光と平行な状態から当該光に垂直な状態まで回
動可能な遮光翼(31)と、当該遮光翼(31)を回動
させるためのモーター(32)とを有し、当該モーター
(32)によって前記遮光翼(31)の角度を変更する
ことで前記マイクロ波ランプ(23)から出た光のうち
前記植物に到達する光の量を任意の値に減じることを特
徴とする[1]記載の植物育成箱。
[2] The dimming means (30) includes a light-shielding wing (31) rotatable from a state parallel to the light toward the plant to a state perpendicular to the light, and the light-shielding wing (31). A motor (32) for rotating the light-shielding wings (31) to change the angle of the light-shielding wings (31) to reach the plants among the light emitted from the microwave lamp (23). The plant growing box according to [1], wherein the amount of light emitted is reduced to an arbitrary value.

【0010】[3]前記減光手段(30)は、光透過率
の異なる複数の減光フィルタ(51)と、前記光路内に
減光フィルタ(51)を移動させ挿入する減光フィルタ
挿入手段(53)とを備え、前記光路内に挿入する減光
フィルタ(51)の種類および枚数を選択することで減
じるべき光の量を多段階に変更するものであることを特
徴とする[1]記載の植物育成箱。
[3] The dimming means (30) includes a plurality of dimming filters (51) having different light transmittances and dimming filter inserting means for moving and inserting the dimming filter (51) in the optical path. (53), wherein the amount of light to be reduced is changed in multiple stages by selecting the type and number of neutral density filters (51) to be inserted into the optical path [1]. The described plant growing box.

【0011】[4]前記減光手段(30)は、光透過率
が高い状態から低い状態まで変化する濃淡を備えたニュ
ートラルフィルタ(81)と、前記ニュートラルフィル
タ(81)を移動させてその一部の領域を前記光路内に
挿入するフィルタ移動手段(72、82)とを備え、前
記光路内に挿入する領域を選択することで減じるべき光
の量を変更するものであることを特徴とする[1]記載
の植物育成箱。
[4] The dimming means (30) includes a neutral filter (81) having a density that changes from a high light transmittance state to a low light transmittance state, and one of the neutral filter (81) that moves the neutral filter (81). Filter moving means (72, 82) for inserting a region of the section into the optical path, wherein the amount of light to be reduced is changed by selecting the region to be inserted into the optical path. The plant growing box according to [1].

【0012】[5]植物に人工光を照射して育成する植
物育成箱において、育成すべき植物に照射する光を発光
するマイクロ波ランプ(23)と、前記マイクロ波ラン
プ(23)を点灯させるためのランプ駆動回路(10
0、200)とを有し、前記ランプ駆動回路(100、
200)は、前記マイクロ波ランプ(23)の発光量を
任意の値に調光し得るものであることを特徴とする植物
育成箱。
[5] In a plant growing box for irradiating plants with artificial light, a microwave lamp (23) for emitting light for irradiating the plants to be grown and the microwave lamp (23) are turned on. Lamp driving circuit (10
0, 200), and the lamp driving circuit (100,
200) A plant growing box characterized in that the amount of light emitted from the microwave lamp (23) can be adjusted to an arbitrary value.

【0013】[6]前記ランプ駆動回路(100、20
0)は、前記マイクロ波ランプ(23)の有するマイク
ロ波電子管(21)の陰極と陽極の間に所定の高電圧を
印加する時間の単位時間中における比率を変更すること
で前記マイクロ波ランプ(23)の発光量を調光するも
のであることを特徴とする[5]記載の植物育成箱。
[6] The lamp drive circuit (100, 20)
0) changes the ratio of the time for applying a predetermined high voltage between the cathode and the anode of the microwave electron tube (21) of the microwave lamp (23) in a unit time to change the microwave lamp (23). 23) The plant growing box according to [5], wherein the light emitting amount is adjusted.

【0014】[7]前記ランプ駆動回路(100)は、
前記マイクロ波ランプ(23)の有するマイクロ波電子
管(21)の陰極と陽極の間に印加する高電圧を生成す
るためのトランス(101)の一次側に供給される交流
をオン・オフ制御する交流電力調整回路(103、10
4)を有し、中抜きするサイクル数の割合を増減するこ
とで前記マイクロ波ランプ(23)の発光量を調光する
ものであることを特徴とする[5]記載の植物育成箱。
[7] The lamp driving circuit (100) comprises:
AC for turning on and off an AC supplied to a primary side of a transformer (101) for generating a high voltage applied between a cathode and an anode of a microwave electron tube (21) of the microwave lamp (23). Power adjustment circuit (103, 10
The plant growing box according to [5], wherein the light emitting amount of the microwave lamp (23) is adjusted by increasing / decreasing a ratio of the number of cycles of the hollowing out.

【0015】[8]前記ランプ駆動回路(200)は、
前記マイクロ波ランプ(23)の有するマイクロ波電子
管(21)の陰極と陽極の間に印加する高電圧を生成す
るためのPWMインバータ回路(205、206)を備
え、生成するパルスの幅を変更することによって前記マ
イクロ波ランプ(23)の発光量を調光するものである
ことを特徴とする[5]記載の植物育成箱。
[8] The lamp driving circuit (200) comprises:
The microwave lamp (23) includes a PWM inverter circuit (205, 206) for generating a high voltage to be applied between a cathode and an anode of the microwave electron tube (21), and changes a width of a generated pulse. The plant growing box according to [5], wherein the amount of light emitted from the microwave lamp (23) is adjusted by the method.

【0016】前記本発明は次のように作用する。光を発
光するマイクロ波ランプ(23)と育成すべき植物との
間の光路上に減光手段(30)を配置し、マイクロ波ラ
ンプ(23)から出た光のうち植物に到達する光の量を
減光手段(30)によって任意の値に減じるようにす
る。これにより、マイクロ波ランプ(23)の光量自体
を変更することなく、植物に照射される光量を任意の値
に調整することができ、植物の育成ステージや気孔の開
きに合わせて、適切な強度の光を植物に照射することが
できる。
The present invention operates as follows. A dimming means (30) is arranged on the optical path between the microwave lamp (23) that emits light and the plant to be grown, and the light from the microwave lamp (23) that reaches the plant is reduced. The amount is reduced to an arbitrary value by the dimming means (30). Thereby, the light quantity irradiated on the plant can be adjusted to an arbitrary value without changing the light quantity itself of the microwave lamp (23), and the appropriate intensity can be adjusted according to the growing stage of the plant and the opening of the pores. Light can be applied to the plant.

【0017】たとえば、植物に向かう光と平行な状態か
ら当該光に垂直な状態まで回動可能な遮光翼(31)
と、当該遮光翼(31)を回動させるためのモーター
(32)とを有し、当該モーター(32)によって遮光
翼(31)の角度を変更することで、マイクロ波ランプ
(23)から出た光のうち植物に到達する光の量を任意
の値に減じるようにしたものを減光手段(30)として
用いることができる。
For example, a light-blocking wing (31) rotatable from a state parallel to the light directed toward the plant to a state perpendicular to the light.
And a motor (32) for rotating the light-shielding wing (31). The angle of the light-shielding wing (31) is changed by the motor (32), so that the light from the microwave lamp (23) is emitted. The light that reaches the plant among the light that has been reduced can be used as the light reduction means (30).

【0018】また、光透過率の異なる複数の減光フィル
タ(51)と、光路内に減光フィルタ(51)を移動さ
せ挿入する減光フィルタ挿入手段(53)とを有し、光
路内に挿入する減光フィルタ(51)の種類および枚数
を選択することで、減じるべき光の量を多段階に変更す
るものを減光手段(30)として用いてもよい。減光フ
ィルタ(51)として、たとえば、50パーセント減光
するものと、25パーセント減光するものと、12.5
パーセント減光するものの3種類を用意すれば、それら
の組み合わせにより、減光フィルタ(51)を挿入しな
い場合を含めて全部で8段階に光量を調整することがで
きる。
[0018] Further, it has a plurality of neutral density filters (51) having different light transmittances, and neutral density filter inserting means (53) for moving and inserting the neutral density filter (51) in the optical path. A device that changes the amount of light to be reduced in multiple stages by selecting the type and the number of the light reduction filters (51) to be inserted may be used as the light reduction unit (30). As the neutral density filter (51), for example, a filter that dims 50%, a filter that dims 25%, and 12.5
If three types of light that are reduced by percent are prepared, the light amount can be adjusted in eight steps in total, including the case where the neutral density filter (51) is not inserted, by combining them.

【0019】さらに、光透過率の高い状態から低い状態
まで変化する濃淡を備えたニュートラルフィルタ(8
1)と、当該ニュートラルフィルタ(81)を移動させ
てその一部の領域を光路内に挿入するフィルタ移動手段
(82)とを備え、光路内にどの濃度の領域を挿入する
かを選択することで、減じるべき光の量を変更するよう
な減光手段(30)を用いることもできる。また連続的
に濃度の変化するグラデーションを有するニュートラル
フィルタ(81)を用いれば、植物に到達する光量を無
段階に連続的に変更することができる。
Furthermore, a neutral filter (8) having a density that changes from a high light transmittance state to a low light transmittance state.
1) and a filter moving means (82) for moving the neutral filter (81) and inserting a part of the area into the optical path, and selecting which density area is to be inserted into the optical path. Thus, a dimming means (30) for changing the amount of light to be reduced can be used. In addition, if the neutral filter (81) having a gradation in which the density continuously changes is used, the amount of light reaching the plant can be continuously and continuously changed.

【0020】このほか、マイクロ波ランプ(23)の発
する光量自体を電気的に調整するようにしてもよい。す
なわち、マイクロ波ランプ(23)を駆動するランプ駆
動回路(100、200)によって、発光量を任意の値
に調光する。これにより、マイクロ波ランプ(23)の
点灯数によって光量を調整するものに比べて、光強度の
極めて弱い状態から細かく光量を調整でき、植物の育成
ステージや気孔の開きに合わせた適切な強度の光を植物
に照射することができる。また機械式のものと比べて、
小型化が可能であるとともに、装置構成の簡略化を図る
ことができる。
In addition, the amount of light emitted from the microwave lamp (23) may be electrically adjusted. That is, the light emission amount is adjusted to an arbitrary value by the lamp driving circuits (100, 200) for driving the microwave lamp (23). This makes it possible to finely adjust the light intensity from an extremely low light intensity state as compared with the case where the light intensity is adjusted by the number of lighting of the microwave lamps (23), and to provide an appropriate intensity according to the plant growing stage and the opening of the pores. Light can be applied to the plants. Also, compared to the mechanical type,
It is possible to reduce the size and simplify the device configuration.

【0021】たとえば、マイクロ波ランプ(23)の有
するマイクロ波電子管(21)の陰極と陽極の間に所定
の高電圧を印加する時間の単位時間当たりにおける比率
を変更することで、マイクロ波ランプ(23)の発光量
を調光する。マイクロ波ランプ(23)に用いるマイク
ロ波電子管(21)は、印加電圧が一定以下になると発
振しなくなるので、電圧のピーク値を低下させて、発光
量を下げることは難しい。
For example, by changing the ratio per unit time of applying a predetermined high voltage between the cathode and the anode of the microwave electron tube (21) of the microwave lamp (23), the microwave lamp ( 23) Dimming the light emission amount. Since the microwave electron tube (21) used for the microwave lamp (23) does not oscillate when the applied voltage becomes lower than a certain value, it is difficult to lower the peak value of the voltage to lower the light emission amount.

【0022】一方、電圧の印加をオンオフするとちらつ
きを生じるが、これは植物の育成にほとんど影響を与え
ない。そこで、単位時間中に高電圧の印加される時間の
比率を制御することで、ピーク電圧を維持して発振可能
な状態を確保しつつ、マイクロ波ランプ(23)の発光
量を調整することができる。
On the other hand, flickering occurs when the voltage is turned on and off, but this has almost no effect on the growth of plants. Therefore, by controlling the ratio of the time during which the high voltage is applied during the unit time, it is possible to maintain the peak voltage and secure the oscillating state while adjusting the light emission amount of the microwave lamp (23). it can.

【0023】たとえば、マイクロ波電子管(21)の陰
極と陽極の間に印加する高電圧を生成するためのトラン
ス(101)の一次側に供給される交流をオン・オフ制
御する交流電力調整回路(103、104)を用い、中
抜きするサイクル数の割合を増減することでマイクロ波
ランプ(23)の発光量を調光する。かかるランプ駆動
回路(100、200)は、トライアックとそのトリガ
ー回路とによって構成することができる。
For example, an AC power adjusting circuit (ON / OFF control of AC supplied to a primary side of a transformer (101) for generating a high voltage applied between a cathode and an anode of a microwave electron tube (21). 103, 104), the light emission amount of the microwave lamp (23) is adjusted by increasing or decreasing the ratio of the number of cycles for hollowing out. Such a lamp driving circuit (100, 200) can be constituted by a triac and its trigger circuit.

【0024】また、ランプ駆動回路(100、200)
として、PWMインバータ回路(205、206)を用
い、生成するパルスの幅、あるいはデューティ比を変更
することによって、マイクロ波ランプ(23)の発光量
を調光するようにしてもよい。
Further, a lamp driving circuit (100, 200)
Alternatively, the light emission amount of the microwave lamp (23) may be adjusted by using a PWM inverter circuit (205, 206) and changing the width or the duty ratio of the generated pulse.

【0025】このほか、マイクロ波電子管(21)(マ
グネトロン等)のヒータ電流を制御することで、発光量
を調整するようにしてもよい。また、マイクロ波電子管
(21)の発振開始電圧にほぼ等しい電圧をバイアス電
圧として印加し、当該バイアス電圧に重畳する電圧を増
減することで、発光量を調整するようにしてもよい。
In addition, the amount of light emission may be adjusted by controlling the heater current of the microwave electron tube (21) (magnetron or the like). Alternatively, a voltage substantially equal to the oscillation start voltage of the microwave electron tube (21) may be applied as a bias voltage, and the amount of light emission may be adjusted by increasing or decreasing the voltage superimposed on the bias voltage.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の各種
の実施の形態を説明する。図2は、本発明の各種実施の
形態における植物育成箱10の断面を示したものであ
る。植物育成箱10は、仕切壁11と多数の空気孔を備
えた底板12とによって、育成すべき植物を収納する育
成室13と機械室14とに仕切られている。育成室13
の天井部分には、育成対象となる植物に人工光を照射す
るための光照射装置20が配置され、そのすぐ下方に
は、光量を調整するための減光装置30が設けられてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a cross section of the plant growing box 10 according to various embodiments of the present invention. The plant growing box 10 is divided by a partition wall 11 and a bottom plate 12 having a large number of air holes into a growing room 13 for storing plants to be grown and a machine room 14. Training room 13
A light irradiating device 20 for irradiating artificial light to a plant to be grown is disposed in a ceiling portion of the, and a dimming device 30 for adjusting a light amount is provided immediately below the light irradiating device 20.

【0027】光照射装置20は、マイクロ波ランプ23
をその光源に用いている。マイクロ波ランプ23は、太
陽光と同等の光スペクトル分布を有するとともに、わが
国の真夏の真昼のような高光強度を得ることができるも
のである。
The light irradiation device 20 includes a microwave lamp 23
Is used for the light source. The microwave lamp 23 has a light spectrum distribution equivalent to that of sunlight, and can obtain a high light intensity as in the midday of summer in Japan.

【0028】機械室14には、育成室13内の湿度と温
度を制御するため、加湿器15や送風機16等が配置さ
れている。送風機16によって送り出された空気は、底
板12に設けられた多数の空気孔を通じて育成室13内
に流れ込み、仕切壁11の上部に開設された吸気孔17
を通じて機械室14側に戻り、循環するようになってい
る。
In the machine room 14, a humidifier 15, a blower 16 and the like are arranged for controlling the humidity and temperature in the growing room 13. The air blown out by the blower 16 flows into the growth chamber 13 through a number of air holes provided in the bottom plate 12, and the air holes 17 formed in the upper part of the partition wall 11.
And returns to the machine room 14 side to circulate.

【0029】図1は、第1の実施の形態における光照射
装置20および減光装置30を示している。光照射装置
20は、マイクロ波電子管としてのマグネトロン21
と、マグネトロン21を駆動するランプ駆動回路22
と、発光球としてのマイクロ波ランプ23と、マイクロ
波遮蔽スクリーン24と、光反射笠25と、冷却部26
とを有している。
FIG. 1 shows a light irradiation device 20 and a light reduction device 30 according to the first embodiment. The light irradiation device 20 includes a magnetron 21 as a microwave electron tube.
And a lamp driving circuit 22 for driving the magnetron 21
A microwave lamp 23 as a light emitting sphere, a microwave shielding screen 24, a light reflecting shade 25, and a cooling unit 26.
And

【0030】ランプ駆動回路22は、200ボルトの単
相交流から3.5〜4.2キロボルトの直流高電圧を生
成する回路である。マグネトロン21は、ランプ駆動回
路22から直流高電圧が印加されると発振し、電子流を
速度変調したマイクロ波を生成するものであり、ここで
は、周波数2.45GHzのマイクロ波が発生するよう
になっている。マイクロ波ランプ23は、光反射笠25
の基部から導かれたマイクロ波によって、石英ガラス製
の球管内に封入されている硫黄などの有極分子が加熱さ
れてプラズマ状態になり、プラズマ発光するものであ
る。
The lamp drive circuit 22 is a circuit that generates a high DC voltage of 3.5 to 4.2 kilovolts from a single-phase AC voltage of 200 volts. The magnetron 21 oscillates when a high DC voltage is applied from the lamp drive circuit 22, and generates a microwave with a velocity-modulated electron flow. In this case, the magnetron 21 generates a microwave having a frequency of 2.45 GHz. Has become. The microwave lamp 23 has a light reflection shade 25.
The polar molecules, such as sulfur, sealed in a quartz glass bulb are heated by the microwaves guided from the base of the above to become a plasma state and emit plasma.

【0031】マイクロ波遮蔽スクリーン24は、マイク
ロ波が外部に漏れないように電磁遮蔽する機能を果たす
ものである。冷却部26は、冷却空気をマイクロ波ラン
プ23に向けて送り込むとともに、冷却空気が均一にマ
イクロ波ランプ23に当たるように、マイクロ波ランプ
23を回転させる機能を有している。マイクロ波ランプ
23は、ほぼ点光源と見なせる光源であり、光反射笠2
5の焦点に配置され、ほぼ平行な光を植物に向けて照射
するようになっている。
The microwave shielding screen 24 has a function of electromagnetically shielding microwaves from leaking outside. The cooling unit 26 has a function of sending cooling air toward the microwave lamp 23 and rotating the microwave lamp 23 so that the cooling air uniformly hits the microwave lamp 23. The microwave lamp 23 is a light source that can be regarded as a point light source.
It is arranged at five focal points and emits substantially parallel light toward the plant.

【0032】減光装置30は、光照射装置20から植物
に向けて照射される光と平行な状態から当該光に垂直な
状態まで回動可能な多数の遮光翼31と、当該遮光翼3
1を回動させるためのモーター32とから構成されてい
る。モーター32によって遮光翼31の角度を変更する
ことで、マイクロ波ランプ23から出た光のうち育成対
象の植物に到達する光の量を任意の値に減じるようにな
っている。
The light-reducing device 30 includes a number of light-shielding blades 31 rotatable from a state parallel to the light emitted from the light irradiation device 20 toward the plant to a state perpendicular to the light, and the light-shielding blades 3.
1 is rotated by a motor 32. By changing the angle of the light-shielding wings 31 by the motor 32, the amount of light reaching the plant to be grown out of the light emitted from the microwave lamp 23 is reduced to an arbitrary value.

【0033】図3は、減光装置30をより詳細に示した
ものである。遮光翼31は、それぞれ長方形の板状を成
しており、幅方向の中心に設けられ長手方向に延びる回
転軸33を備えている。回転軸33の端部には、かさ歯
車34が取り付けられている。モーター32によって回
転駆動される駆動軸35は、各回転軸33と垂直に配置
されており、それぞれのかさ歯車34にかみ合うよう
に、かさ歯車36が取り付けられている。かさ歯車36
は、1つずつ逆向きに取り付けられており、駆動軸35
を所定方向に回すことで、隣り合う遮光翼31が互いに
逆方向に回転するようになっている。
FIG. 3 shows the dimmer 30 in more detail. The light shielding blades 31 each have a rectangular plate shape, and include a rotation shaft 33 provided at the center in the width direction and extending in the longitudinal direction. A bevel gear 34 is attached to an end of the rotating shaft 33. The drive shaft 35 that is driven to rotate by the motor 32 is arranged perpendicular to each of the rotation shafts 33, and a bevel gear 36 is attached so as to mesh with each bevel gear 34. Bevel gear 36
Are mounted one by one in the opposite direction, and the drive shaft 35
Is rotated in a predetermined direction, so that the adjacent light shielding blades 31 rotate in directions opposite to each other.

【0034】次に、第1の実施の形態における作用を説
明する。図4は、光照射装置20および減光装置30を
育成対象の植物の配置される下方側から見た様子を示し
ている。減光装置30の有する遮光翼31を、ほぼ光と
平行な状態に立てた開状態にすると、マイクロ波ランプ
23からの光の大部分は、遮光翼31によって遮られる
ことなく植物に到達する。一方、図5に示すように遮光
翼31を光と垂直になるように配置した閉状態にする
と、マイクロ波ランプ23からの光は、その大部分が遮
光翼31によって遮光され、植物まで到達する光量を減
じることができる。
Next, the operation of the first embodiment will be described. FIG. 4 shows the light irradiation device 20 and the dimming device 30 as viewed from the lower side where the plant to be grown is arranged. When the light-shielding wings 31 of the dimming device 30 are set in an open state in which the light-shading wings 31 are substantially parallel to light, most of the light from the microwave lamp 23 reaches the plants without being blocked by the light-shielding wings 31. On the other hand, when the light-shielding wings 31 are arranged in a closed state so as to be perpendicular to the light as shown in FIG. 5, most of the light from the microwave lamp 23 is shielded by the light-shielding wings 31 and reaches the plants. The amount of light can be reduced.

【0035】ランプ駆動回路22から直流高電圧を印加
すると、マイクロ波ランプ23は3秒から5秒で最終的
な明るさにまで到達する。たとえば、植物の配置される
床面積が1平方メートルのとき、1KWのマイクロ波ラ
ンプ23を1個点灯させると、点灯開始後数秒で約3
0,000ルクス(約430マイクロモル/平方メート
ル・秒)の照度(光量子束密度)になる。このような強
い光を照射したくない場合には、遮光翼31の角度を調
整することで、減光装置30を通過する光量、すなわ
ち、植物に到達する光量を任意に減じることができる。
これにより、植物の育成ステージに適する強度の光を照
射することができる。
When a high DC voltage is applied from the lamp drive circuit 22, the microwave lamp 23 reaches the final brightness in 3 to 5 seconds. For example, when the floor area on which the plants are arranged is 1 square meter, if one microwave lamp 23 of 1 KW is turned on, it takes about 3 seconds in a few seconds after the start of lighting.
An illuminance (photon flux density) of 000 lux (about 430 micromol / m 2 / sec) is obtained. When it is not desired to irradiate such strong light, by adjusting the angle of the light shielding wings 31, it is possible to arbitrarily reduce the amount of light passing through the light reduction device 30, that is, the amount of light reaching the plants.
Thereby, it is possible to irradiate light having an intensity suitable for a plant growing stage.

【0036】また、光照射装置20から植物に向けて光
の照射を開始するとき、10分から20分をかけて、遮
光翼31を閉状態から徐々に開き、育成ステージに応じ
た光強度の得られる角度で最終的に遮光翼31を停止さ
せている。
When light irradiation from the light irradiation device 20 to the plant is started, the light-shielding wings 31 are gradually opened from the closed state over 10 to 20 minutes to obtain light intensity corresponding to the growth stage. The light-blocking wings 31 are finally stopped at the given angle.

【0037】図6は、光の照射を開始した時点からの気
孔の開き具合の変化と、光照射装置20から植物に照射
する光強度の変化とを示したものである。C3、C4植
物は、光を受けると気孔を開いて空気中の炭酸ガスを取
り込んで光合成を行い、蒸散によって水を放出するが、
図6の一点破線41に示すように、光を受け始めてから
気孔が全開するまでには数分から数10分を要する。こ
のような植物に、その気孔が十分に開く前に強い光を当
てると、活性酸素の影響により葉の組織が損傷を受ける
おそれがある。さらに、蒸散が抑えられると、葉温が上
昇し障害の出ることもある。
FIG. 6 shows a change in the degree of opening of the pores from the start of the light irradiation and a change in the intensity of light emitted from the light irradiation device 20 to the plant. When C3 and C4 plants receive light, they open pores, take in carbon dioxide in the air, perform photosynthesis, and release water by transpiration.
As shown by the dashed line 41 in FIG. 6, it takes several minutes to several tens of minutes from the start of receiving light until the pores are fully opened. If such plants are exposed to strong light before their pores are sufficiently opened, leaf tissue may be damaged by the influence of active oxygen. In addition, if transpiration is suppressed, leaf temperature may increase, causing damage.

【0038】そこで、モーター32を比例制御等によっ
て極めて低速で駆動するか、あるいは減速ギアによって
減速することで、遮光翼31を10分から数十分かけて
徐々に開き、図6の実線42に示すように、植物に到達
する光強度が除々に大きくなるよう制御している。これ
により、気孔が十分に開く前に、強い光が植物に照射さ
れることがなく、葉の組織を損傷したり、葉温が上昇し
て障害の起こることがない。
Therefore, by driving the motor 32 at an extremely low speed by proportional control or the like, or by reducing the speed by a reduction gear, the light-shielding blade 31 is gradually opened from ten minutes to several tens minutes, as shown by a solid line 42 in FIG. Thus, the light intensity reaching the plant is controlled so as to gradually increase. Thus, the plant is not irradiated with strong light before the pores are sufficiently opened, and no damage is caused to the leaf tissue or the leaf temperature is increased.

【0039】さらに、光強度を直線的に増加させるので
はなく、図6の点線43に示すように、植物の気孔の開
き具合の変化に合わせて徐々に強くすれば、植物にとっ
て最適な状態で光の照射を開始することができる。
Further, if the light intensity is not increased linearly but is gradually increased as shown by a dotted line 43 in FIG. Light irradiation can be started.

【0040】図7は、第2の実施の形態を示している。
ここでは、減光装置30に代えて、減光フィルタによっ
て光量を減じるようにした減光装置50を用いている。
減光装置50は、光透過率の異なる3枚の減光フィルタ
51a、51b、51cと、これらを格納箱52から光
反射笠25の前面、すなわち、マイクロ波ランプ23か
ら植物に向かう光の光路上にスライド移動させるフィル
タ駆動機構53とから構成されている。
FIG. 7 shows a second embodiment.
Here, instead of the dimming device 30, a dimming device 50 configured to reduce the amount of light by a dimming filter is used.
The light reduction device 50 includes three light reduction filters 51 a, 51 b, and 51 c having different light transmittances and the light from the storage box 52 to the front of the light reflection shade 25, that is, the light from the microwave lamp 23 toward the plant. And a filter drive mechanism 53 that slides on the road.

【0041】フィルタ駆動機構53は、内部にモーター
を備えている。当該モーターを正転させると各減光フィ
ルタ51a、51b、51cは、光反射笠25の前面に
移動し、反転駆動すると、光反射笠25の前面から格納
箱52内に戻るようになっている。また、図示しない内
部のクラッチ等により、どの減光フィルタを移動させる
かを選択し得るようになっている。
The filter driving mechanism 53 has a motor inside. When the motor is rotated forward, the respective neutral density filters 51a, 51b, and 51c move to the front of the light reflection shade 25, and return to the inside of the storage box 52 from the front of the light reflection shade 25 when inverted. . Further, it is possible to select which neutral density filter is to be moved by an internal clutch or the like (not shown).

【0042】ここでは、第1の減光フィルタ51aとし
て、光を約50パーセントに減じるものを用いている。
第2の減光フィルタ51bは、光を約25パーセント減
じ、第3の減光フィルタ51cは光を約12.5パーセ
ント減じるようになっている。すなわち、第1の減光フ
ィルタ51aの光透過率は50パーセントで、第2の減
光フィルタ51bの光透過率は75パーセントで、第3
の減光フィルタ51cの光透過率は87.5パーセント
に設定されている。
Here, a filter that reduces light to about 50% is used as the first neutral density filter 51a.
The second neutral density filter 51b reduces the light by about 25%, and the third neutral density filter 51c reduces the light by about 12.5%. That is, the light transmittance of the first neutral density filter 51a is 50%, the light transmittance of the second neutral density filter 51b is 75%, and
The light transmittance of the neutral density filter 51c is set to 87.5%.

【0043】次に、第2の実施の形態における作用を説
明する。全ての減光フィルタを格納箱52内に格納し、
光反射笠25の前面にいずれの減光フィルタも配置しな
い状態では、光透過率が100パーセントになり、真夏
の真昼のような強い光を植物に照射することができる。
また、第1の減光フィルタ51a、第2の減光フィルタ
51b、第3の減光フィルタ51cのうちのいずれか1
枚を光反射笠25の前面にスライド移動させることで、
50パーセント、25パーセント、12.5パーセント
の光を減じることができる。
Next, the operation of the second embodiment will be described. All the neutral density filters are stored in the storage box 52,
In a state where no neutral density filter is arranged on the front surface of the light reflection shade 25, the light transmittance becomes 100%, and the plant can be irradiated with strong light as in the midday of summer.
Further, any one of the first neutral density filter 51a, the second neutral density filter 51b, and the third neutral density filter 51c is used.
By sliding the sheet to the front of the light reflection shade 25,
50%, 25%, 12.5% of light can be reduced.

【0044】さらに、2枚あるいは3枚の減光フィルタ
51a、51b、51cを光反射笠25の前面に移動さ
せることにより、12.5パーセントごとの8段階に光
の量を減じることができる。これにより、植物の育成ス
テージに合わせた最適な強度の光を育成室13内の植物
に照射することができる。
Further, by moving two or three neutral density filters 51a, 51b, 51c to the front of the light reflection shade 25, the amount of light can be reduced in eight steps of 12.5%. Thereby, it is possible to irradiate the plants in the breeding room 13 with light having the optimum intensity according to the breeding stage of the plants.

【0045】また第1の実施の形態の場合と同様に、光
の照射を開始する際には、気孔の開きに合わせて、減光
フィルタ51により減光率を除々に低下させるようにな
っている。すなわち、照射開始当初は、3枚の減光フィ
ルタ51a〜51cを全て光反射笠25の前面にスライ
ド移動させ、その後、光反射笠25の前面に配置する減
光フィルタを切り替えて、段階的に光量を増加させるよ
うになっている。
As in the case of the first embodiment, when light irradiation is started, the dimming rate is gradually reduced by the dimming filter 51 in accordance with the opening of the pores. I have. That is, at the beginning of the irradiation, all the three neutral density filters 51a to 51c are slid to the front of the light reflecting shade 25, and thereafter, the neutral density filters arranged on the front of the light reflecting shade 25 are switched, and the light is gradually reduced. The amount of light is increased.

【0046】図8は、第3の実施の形態を示している。
第2の実施の形態では、減光フィルタをスライド移動さ
せるようにしたが、第3の実施の形態における減光装置
60では、3枚の減光スクリーン61a、61b、61
cが巻き取り式になっており、スクリーン巻き取り機構
62によっていずれの減光スクリーン61を光反射笠2
5の前面に送り出すかによって光の減光率を多段階に調
整するようになっている。なお、第1の減光スクリーン
61aの光透過率は50パーセントに、第2の減光スク
リーン61bの光透過率は75パーセントに、第3の減
光スクリーン61cの光透過率は87.5パーセントに
それぞれ設定されている。
FIG. 8 shows a third embodiment.
In the second embodiment, the dimming filter is slid, but in the dimming device 60 according to the third embodiment, three dimming screens 61a, 61b, 61 are used.
c is a take-up type, and any of the dimming screens 61 is moved by the screen take-up mechanism 62 to the light reflection shade 2.
The light attenuation rate is adjusted in multiple stages depending on whether the light is sent to the front surface of the light source 5. The light transmittance of the first darkening screen 61a is 50%, the light transmittance of the second darkening screen 61b is 75%, and the light transmittance of the third darkening screen 61c is 87.5%. Are set respectively.

【0047】第3の実施の形態における減光装置60
も、光反射笠25の前面に送り出す減光スクリーンの種
類および枚数等の組み合わせにより、8段階に光の減光
率を設定し得るようなっている。また、光の照射を開始
する際には、第2の実施の形態と同様に、光反射笠25
の前面に配置する減光スクリーンを切り替えて、植物に
到達する光を段階的に強くするように制御される。
The dimming device 60 according to the third embodiment
Also, the extinction ratio of the light can be set in eight stages according to the combination of the type and the number of the dimming screens sent to the front of the light reflection shade 25. When light irradiation is started, similarly to the second embodiment, the light reflecting shade 25
Is controlled so that the light reaching the plants is gradually increased by switching the dimming screen arranged on the front of the camera.

【0048】図9は、第4の実施の形態を示している。
第4の実施の形態における減光装置70は、円形のニュ
ートラルフィルタ71と、ニュートラルフィルタ71を
回転駆動するフィルタ駆動ユニット72とから構成され
ている。ニュートラルフィルタ71は、図10に示すよ
うに、光透過率(濃淡)の異なる6つの減光領域71a
〜71fを備えている。第1の減光領域71aは、光透
過率がほぼ100パーセントになっている。第2の減光
領域71bの光透過率はほぼ85パーセントになってお
り、第2の減光領域71b以後、第6の減光領域71f
まで、順次15パーセントずつ光透過率が低下するよう
になっている。
FIG. 9 shows a fourth embodiment.
The dimming device 70 according to the fourth embodiment includes a circular neutral filter 71 and a filter driving unit 72 that drives the neutral filter 71 to rotate. As shown in FIG. 10, the neutral filter 71 includes six darkening regions 71a having different light transmittances (shades).
To 71f. The first dimming region 71a has a light transmittance of almost 100%. The light transmittance of the second darkening region 71b is approximately 85%, and the sixth darkening region 71f after the second darkening region 71b.
Up to 15% light transmittance.

【0049】フィルタ駆動ユニット72は、ニュートラ
ルフィルタ71を回転駆動し、いずれかの減光領域71
a〜71fを光反射笠25の前面に移動させる機能を果
たすものである。減光装置70では、ニュートラルフィ
ルタ71のどの減光領域を光反射笠25の前面に配置す
るかによって、光を15パーセント刻みに最大75パー
セントまで減じることができる。これにより、植物の育
成ステージに合わせた適切な量の光を植物に照射するこ
とができる。なお、第4の実施の形態においても、光の
照射を開始する際には、他の実施の形態と同様に、光反
射笠25の前面に配置する減光領域を第6の減光領域7
1f側から第1の減光領域71aに向かって順次切り替
えることにより、植物に到達する光を段階的に強くする
ように制御している。
The filter drive unit 72 drives the neutral filter 71 to rotate, so that any one of the darkening regions 71
The function of moving a to 71f to the front of the light reflection shade 25 is achieved. The light reducing device 70 can reduce the light to a maximum of 75% in increments of 15%, depending on which light reducing region of the neutral filter 71 is arranged in front of the light reflecting shade 25. Thereby, the plant can be irradiated with an appropriate amount of light according to the plant growing stage. In the fourth embodiment as well, when light irradiation is started, similarly to the other embodiments, the dimming region arranged on the front surface of the light reflection shade 25 is the sixth dimming region 7.
By sequentially switching from the 1f side toward the first darkening area 71a, the light reaching the plants is controlled so as to be gradually increased.

【0050】図11は、第5の実施の形態を示してい
る。第5の実施の形態における減光装置80では、フィ
ルタ巻き取りユニット82によって減光フィルタ81の
巻き取りを行う巻き取り式になっており、図12に示す
ように減光フィルタ81は、一端から他端に向けて光透
過率が除々に変化するグラデーションを備えたものにな
っている。減光フィルタ81のうちのどの部分を光反射
笠25の前面に移動し配置するかによって、無段階に光
の透過率を変更することができるようになっている。
FIG. 11 shows a fifth embodiment. The light reduction device 80 according to the fifth embodiment is of a winding type in which the light reduction filter 81 is wound by a filter winding unit 82. As shown in FIG. It has a gradation in which the light transmittance gradually changes toward the other end. The light transmittance can be changed steplessly depending on which part of the neutral density filter 81 is moved to and arranged on the front surface of the light reflection shade 25.

【0051】第5の実施の形態における減光装置80
も、他の実施の形態と同様に、光の照射を開始すると
き、気孔の開きに応じて除々に光透過率を高めるように
なっている。なお、第4の実施の形態で用いたニュート
ラルフィルタ71を減光フィルタ81のように濃淡が除
々に連続的に変化するグラデーションタイプのものに
し、無段階に光透過率を変更するようにしてもよい。
Light reduction device 80 in the fifth embodiment
Also, similarly to the other embodiments, when light irradiation is started, the light transmittance is gradually increased in accordance with the opening of the pores. It should be noted that the neutral filter 71 used in the fourth embodiment may be of a gradation type in which the shading gradually changes like the neutral density filter 81, and the light transmittance may be changed steplessly. Good.

【0052】次に、マイクロ波ランプ23の発する光量
自体を電気的に調整する場合について説明する。電気的
に光量を調整する場合も、植物育成箱10の構成は図1
に示したものとほぼ同様であるが、機械式の減光装置3
0等を設ける必要はない。また、第1から第5の実施の
形態におけるランプ駆動回路22は、一定の直流高電圧
を印加するものであったが、これに代えて、以下のよう
なものを用いる。
Next, a case in which the amount of light emitted from the microwave lamp 23 is electrically adjusted will be described. Even when the light amount is electrically adjusted, the configuration of the plant growing box 10 is the same as that in FIG.
Is substantially the same as that shown in FIG.
It is not necessary to provide 0 or the like. Although the lamp driving circuit 22 in the first to fifth embodiments applies a constant high DC voltage, the following is used instead.

【0053】第6の実施の形態では、図13に示すよう
に、トライアックを用いたランプ駆動回路100を採用
している。ランプ駆動回路100の有する高圧トランス
101の一次側回路には、単相交流200ボルトの交流
電源102と直列に、トライアック103が接続されて
いる。またトライアック103のトリガー端子103a
と、T1端子103bには、これらの間にゲート電流を
流すためのトリガー回路104が接続されている。
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 13, a lamp drive circuit 100 using a triac is employed. A triac 103 is connected to the primary side circuit of the high voltage transformer 101 included in the lamp driving circuit 100 in series with an AC power supply 102 having a single-phase AC voltage of 200 volts. Also, the trigger terminal 103a of the triac 103
And a trigger circuit 104 for flowing a gate current between the T1 terminal 103b and the T1 terminal 103b.

【0054】高圧トランス101の二次側には、全波整
流回路105が接続され、全波整流回路105の出力
は、マグネトロン21の陰極21aと接続されている。
マグネトロン21の陽極21bは接地されている。この
ほか、マグネトロン21のヒーター部には、ヒータート
ランス106からヒーター電流が供給される。
The full-wave rectifier circuit 105 is connected to the secondary side of the high-voltage transformer 101, and the output of the full-wave rectifier circuit 105 is connected to the cathode 21 a of the magnetron 21.
The anode 21b of the magnetron 21 is grounded. In addition, the heater section of the magnetron 21 is supplied with a heater current from the heater transformer 106.

【0055】トリガー回路104は、ゼロボルト・スイ
ッチ方式でトライアック103のオンタイミングを制御
するようになっている。また、サイクルごとの中抜きを
行う機能を有しており、中抜きする比率を、各種に変更
し得るようになっている。ここでは、10サイクルを単
位周期とし、10サイクルの中で、中抜きするサイクル
数を0から9まで任意のサイクル数に変更し得るように
なっている。
The trigger circuit 104 controls the ON timing of the triac 103 by a zero volt switch system. In addition, it has a function of performing hollowing out for each cycle, and the ratio of hollowing out can be changed to various types. Here, 10 cycles are a unit cycle, and the number of cycles to be hollowed out in 10 cycles can be changed to an arbitrary number of cycles from 0 to 9.

【0056】図14は、マグネトロン21のアノード電
圧と電流との関係を示している。マグネトロン21は、
アノード電圧が発振開始電圧111以下になると発振し
ない。また、発振開始電圧111以上のアノード電圧で
は、わずかな電圧の変動で、電流値が大きく変動する。
このため、アノード電圧のピーク値を変更するような容
量制御を行うことは比較的難しい。
FIG. 14 shows the relationship between the anode voltage of the magnetron 21 and the current. The magnetron 21
When the anode voltage becomes equal to or lower than the oscillation start voltage 111, no oscillation occurs. Further, with an anode voltage equal to or higher than the oscillation start voltage 111, a slight change in voltage causes a large change in the current value.
For this reason, it is relatively difficult to perform capacity control that changes the peak value of the anode voltage.

【0057】一方、電圧の印加をオンオフすると、マイ
クロ波ランプ23はちらつくが、これは植物の育成にほ
とんど影響を与えない。そこで、図15に示すようにト
ライアック103によって交流サイクルの中抜き(点線
121で示したサイクルが抜かれている)を行うことに
よって、単位時間中に電圧が印加される時間比率を制御
し、ピーク電圧を変更することなく、すなわち発振可能
な状態を確保しつつ、マイクロ波ランプ23の発光量を
調整している。
On the other hand, when the voltage application is turned on and off, the microwave lamp 23 flickers, but this has almost no effect on the growth of the plant. Therefore, as shown in FIG. 15, by removing the AC cycle by the triac 103 (the cycle indicated by the dotted line 121 is removed), the time ratio in which the voltage is applied per unit time is controlled, and the peak voltage is reduced. Is adjusted, that is, while the oscillating state is ensured, the light emission amount of the microwave lamp 23 is adjusted.

【0058】図16は、第7の実施の形態におけるラン
プ駆動回路200を示している。ランプ駆動回路200
はPWMインバータ方式によって、光量を調整するもの
である。ランプ駆動回路200は、交流電源202から
の単相交流を整流する整流器203と、整流後の波形を
平滑化するためのコンデンサ等からなる平滑回路204
と、パワートランジスター205と、パワートランジス
ター205のオンオフ制御を行うPWM制御回路206
とを有している。PWM制御回路206の出力電圧は、
マグネトロン21の陰極21aと接続されている。ヒー
タートランス106等は、図13に示したものと同様で
あり、その説明を省略する。
FIG. 16 shows a lamp driving circuit 200 according to the seventh embodiment. Lamp drive circuit 200
Is for adjusting the amount of light by a PWM inverter method. The lamp driving circuit 200 includes a rectifier 203 for rectifying a single-phase AC from an AC power supply 202 and a smoothing circuit 204 including a capacitor for smoothing the rectified waveform.
, A power transistor 205, and a PWM control circuit 206 for performing on / off control of the power transistor 205
And The output voltage of the PWM control circuit 206 is
It is connected to the cathode 21 a of the magnetron 21. The heater transformer 106 and the like are the same as those shown in FIG. 13, and a description thereof will be omitted.

【0059】ランプ駆動回路200は、PWM制御回路
206によってパワートランジスター205のオンオフ
の制御を行うことで、図17に示すような、矩形波状の
直流高電圧を作り、これをマグネトロン21の陰極21
aに印加するようになっている。PWM制御回路206
によってパワートランジスター205のオンオフのタイ
ミングを制御することで、パルス幅211、212、や
デューティ比を変更し、ピーク電圧213を維持しつ
つ、光量の変更を行うようになっている。
The lamp drive circuit 200 controls the turning on and off of the power transistor 205 by the PWM control circuit 206 to generate a DC high voltage in a rectangular wave shape as shown in FIG.
a. PWM control circuit 206
By controlling the timing of turning on and off the power transistor 205, the pulse widths 211 and 212 and the duty ratio are changed, and the light amount is changed while maintaining the peak voltage 213.

【0060】このほか、発振開始電圧111に相当する
バイアス電圧に、直流電圧を重畳することによって、ア
ノード電圧が発振開始電圧111以下に低下しないよう
にし、重畳する直流電圧を増減することで、電流量を制
御して発光量を調整するようにしてもよい。またマイク
ロ波電子管(マグネトロン等)のヒータ電流を制御する
ことで、発光量を調整することもできる。
In addition, by superimposing a DC voltage on the bias voltage corresponding to the oscillation start voltage 111, the anode voltage is prevented from dropping below the oscillation start voltage 111, and the DC voltage to be superimposed is increased or decreased. The light emission amount may be adjusted by controlling the light emission amount. Further, by controlling the heater current of a microwave electron tube (such as a magnetron), the amount of light emission can be adjusted.

【0061】このようにして電気的に調光する場合にお
いても、第1から第5の実施の形態の場合と同様に、光
の照射を開始する際には、気孔の開く度合いに応じて、
徐々に光量を増加させるようになっている。また、植物
の育成ステージに応じた値に最終的な光量を制限してい
る。
Also in the case of electrically dimming in this way, as in the first to fifth embodiments, when light irradiation is started, the light is controlled according to the degree of opening of the pores.
The light amount is gradually increased. Further, the final light amount is limited to a value corresponding to the plant growing stage.

【0062】以上説明した実施の形態では、遮光翼、減
光フィルタ等によって植物に到達する光量を減じる減光
装置を示したが、減光方法は上述したものに限られず、
たとえば、カメラの絞りのような機構によって、光量を
減じても良い。また電気式の場合には、トライアックの
ほか、サイリスタなどを用いて、発光量を調整するよう
にしてもよい。
In the embodiment described above, the dimming device for reducing the amount of light reaching the plant by the light-blocking wings, the dimming filter, and the like has been described. However, the dimming method is not limited to the above.
For example, the amount of light may be reduced by a mechanism such as an aperture of a camera. In the case of the electric type, the light emission amount may be adjusted by using a thyristor or the like in addition to the triac.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明にかかる植物育成箱によれば、育
成対象の植物に到達する光量を任意の値に調整し得るよ
うにしたので、育成ステージに応じた適切な強度の光を
植物に照射することができる。また光の照射を開始する
際に、気孔の開き具合に合わせるように除々に光量を増
加させるので、急激に強い光が当たって葉の組織が損傷
するような事態を防止することができる。
According to the plant growing box of the present invention, the amount of light reaching the plant to be grown can be adjusted to an arbitrary value, so that light having an appropriate intensity according to the growing stage is applied to the plant. Can be irradiated. In addition, when light irradiation is started, the amount of light is gradually increased so as to match the degree of opening of the pores, so that it is possible to prevent a situation where leaf tissue is damaged due to suddenly strong light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる植物育成箱
の有する光照射装置および減光装置を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a light irradiation device and a dimming device provided in a plant growing box according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る植物育成箱を
示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a plant growing box according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係る植物育成箱の
有する減光装置を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a dimming device provided in the plant growing box according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係る植物育成箱の
有する減光装置の遮光翼を開いた状態を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which light shielding wings of the dimming device of the plant growing box according to the first embodiment of the present invention are opened.

【図5】本発明の第1の実施の形態に係る植物育成箱の
有する減光装置の遮光翼を閉じた状態を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which light shielding wings of the dimming device of the plant growing box according to the first embodiment of the present invention are closed.

【図6】光の照射を開始した時点からの気孔の開き具合
の変化と光照射装置から植物に照射する光強度の変化と
を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in the degree of opening of the pores from the start of light irradiation and a change in the intensity of light emitted from the light irradiation device to the plant.

【図7】本発明の第2の実施の形態に係わる植物育成箱
の有する光照射装置および減光装置を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory view showing a light irradiation device and a dimming device of a plant growing box according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態に係わる植物育成箱
の有する光照射装置および減光装置を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a light irradiation device and a dimming device included in a plant growing box according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施の形態に係わる植物育成箱
の有する光照射装置および減光装置を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a light irradiation device and a dimming device of a plant growing box according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態に係わる植物育成
箱の有する減光装置で用いる円形のニュートラルフィル
タを示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a circular neutral filter used in a dimming device provided in a plant growing box according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第5の実施の形態に係わる植物育成
箱の有する光照射装置および減光装置を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory view showing a light irradiation device and a dimming device of a plant growing box according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5の実施の形態に係わる植物育成
箱の有する減光装置で用いるニュートラルフィルタを示
す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a neutral filter used in a dimming device included in a plant growing box according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第6の実施の形態に係わる植物育成
箱の有するマイクロ波ランプを駆動するランプ駆動回路
を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a lamp driving circuit for driving a microwave lamp included in a plant growing box according to a sixth embodiment of the present invention.

【図14】マイクロ波ランプのアノード電圧・電流特性
を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing anode voltage / current characteristics of a microwave lamp.

【図15】本発明の第6の実施の形態に係わる植物育成
箱の有するランプ駆動回路の出力波形を示す説明図であ
る。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing output waveforms of a lamp drive circuit included in a plant growing box according to a sixth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第7の実施の形態に係わる植物育成
箱の有するマイクロ波ランプを駆動するランプ駆動回路
を示す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a lamp driving circuit for driving a microwave lamp included in a plant growing box according to a seventh embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第7の実施の形態に係わる植物育成
箱の有するランプ駆動回路の出力波形を示す説明図であ
る。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing output waveforms of a lamp drive circuit included in the plant growing box according to the seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…植物育成箱 13…育成室 14…機械室 20…光照射装置 21…マグネトロン 21a…陰極 21b…陽極 22、100、200…ランプ駆動回路 23…マイクロ波ランプ 24…マイクロ波遮蔽スクリーン 25…光反射笠 26…冷却部 30、50、60、70、80…減光装置 31…遮光翼 32…モーター 51a〜51c、81…減光フィルタ 53…フィルタ駆動機構 61a〜61c…減光スクリーン 62…スクリーン巻き取り機構 71…ニュートラルフィルタ 71a〜71f…減光領域 72…フィルタ駆動ユニット 82…フィルタ巻き取りユニット 101…高圧トランス 102、202…交流電源 103…トライアック 104…トリガー回路 105…全波整流回路 106…ヒータートランス 111…発振開始電圧 203…整流器 204…平滑回路 205…パワートランジスター 206…PWM制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plant growing box 13 ... Growing room 14 ... Machine room 20 ... Light irradiation device 21 ... Magnetron 21a ... Cathode 21b ... Anode 22, 100, 200 ... Lamp drive circuit 23 ... Microwave lamp 24 ... Microwave shielding screen 25 ... Light Reflector shade 26 Cooling unit 30, 50, 60, 70, 80 Light dimmer 31 Light shielding blade 32 Motor 51a-51c, 81 Light dimming filter 53 Filter driving mechanism 61a-61c Dimming screen 62 ... Screen Winding mechanism 71: Neutral filters 71a to 71f ... Light extinction area 72 ... Filter driving unit 82 ... Filter winding unit 101 ... High voltage transformer 102, 202 ... AC power supply 103 ... Triac 104 ... Trigger circuit 105 ... Full wave rectification circuit 106 ... Heater transformer 111: oscillation start voltage 2 3 ... Rectifier 204 ... smoothing circuit 205 ... power transistor 206 ... PWM control circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】植物に人工光を照射して育成する植物育成
箱において、 育成すべき植物に照射する光を発光するマイクロ波ラン
プと、前記マイクロ波ランプから出た光が前記植物に到
達するまでの光路上に配置された減光手段とを有し、 前記マイクロ波ランプから出た光のうち前記植物に到達
する光の量を前記減光手段によって任意の値に減じるこ
とを特徴とする植物育成箱。
1. A plant growing box for growing plants by irradiating the plants with artificial light, a microwave lamp for emitting light for irradiating the plants to be grown, and light emitted from the microwave lamps reaching the plants. Dimming means arranged on the optical path up to the light source, wherein the amount of light reaching the plant among the light emitted from the microwave lamp is reduced to an arbitrary value by the dimming means. Plant growing box.
【請求項2】前記減光手段は、前記植物に向かう光と平
行な状態から当該光に垂直な状態まで回動可能な遮光翼
と、当該遮光翼を回動させるためのモーターとを有し、
当該モーターによって前記遮光翼の角度を変更すること
で前記マイクロ波ランプから出た光のうち前記植物に到
達する光の量を任意の値に減じることを特徴とする請求
項1記載の植物育成箱。
2. The dimming means includes a light-blocking wing rotatable from a state parallel to the light directed to the plant to a state perpendicular to the light, and a motor for rotating the light-blocking wing. ,
The plant growing box according to claim 1, wherein the amount of light reaching the plant among the light emitted from the microwave lamp is reduced to an arbitrary value by changing an angle of the light shielding wing by the motor. .
【請求項3】前記減光手段は、光透過率の異なる複数の
減光フィルタと、前記光路内に減光フィルタを移動させ
挿入する減光フィルタ挿入手段とを備え、前記光路内に
挿入する減光フィルタの種類および枚数を選択すること
で減じるべき光の量を多段階に変更するものであること
を特徴とする請求項1記載の植物育成箱。
3. The light-reducing means includes a plurality of light-reducing filters having different light transmittances, and light-reducing filter inserting means for moving and inserting a light-reducing filter into the optical path, and inserting the light-reducing filter into the optical path. The plant growing box according to claim 1, wherein the amount of light to be reduced is changed in multiple stages by selecting the type and the number of the neutral density filters.
【請求項4】前記減光手段は、光透過率が高い状態から
低い状態まで変化する濃淡を備えたニュートラルフィル
タと、前記ニュートラルフィルタを移動させてその一部
の領域を前記光路内に挿入するフィルタ移動手段とを備
え、前記光路内に挿入する領域を選択することで減じる
べき光の量を変更するものであることを特徴とする請求
項1記載の植物育成箱。
4. The neutral density filter according to claim 1, wherein the neutral density filter has a density that changes from a high light transmittance state to a low light transmittance state, and the neutral filter is moved to insert a part of the neutral filter into the optical path. The plant growing box according to claim 1, further comprising a filter moving unit, wherein the amount of light to be reduced is changed by selecting a region to be inserted into the optical path.
【請求項5】植物に人工光を照射して育成する植物育成
箱において、 育成すべき植物に照射する光を発光するマイクロ波ラン
プと、前記マイクロ波ランプを点灯させるためのランプ
駆動回路とを有し、 前記ランプ駆動回路は、前記マイクロ波ランプの発光量
を任意の値に調光し得るものであることを特徴とする植
物育成箱。
5. A plant growing box for irradiating plants with artificial light, comprising: a microwave lamp for emitting light for irradiating the plants to be grown; and a lamp driving circuit for lighting the microwave lamps. The plant growing box, wherein the lamp driving circuit is capable of adjusting the light emission amount of the microwave lamp to an arbitrary value.
【請求項6】前記ランプ駆動回路は、前記マイクロ波ラ
ンプの有するマイクロ波電子管の陰極と陽極の間に所定
の高電圧を印加する時間の単位時間中における比率を変
更することで前記マイクロ波ランプの発光量を調光する
ものであることを特徴とする請求項5記載の植物育成
箱。
6. The microwave lamp according to claim 1, wherein the lamp driving circuit changes a ratio of a time for applying a predetermined high voltage between a cathode and an anode of the microwave electron tube of the microwave lamp in a unit time. The plant cultivation box according to claim 5, wherein the light emission amount is controlled.
【請求項7】前記ランプ駆動回路は、前記マイクロ波ラ
ンプの有するマイクロ波電子管の陰極と陽極の間に印加
する高電圧を生成するためのトランスの一次側に供給さ
れる交流をオン・オフ制御する交流電力調整回路を有
し、中抜きするサイクル数の割合を増減することで前記
マイクロ波ランプの発光量を調光するものであることを
特徴とする請求項5記載の植物育成箱。
7. The lamp driving circuit controls on / off of an alternating current supplied to a primary side of a transformer for generating a high voltage applied between a cathode and an anode of a microwave electron tube of the microwave lamp. 6. The plant growing box according to claim 5, further comprising an AC power adjusting circuit for adjusting the light emission amount of the microwave lamp by increasing / decreasing a ratio of the number of hollowing cycles.
【請求項8】前記ランプ駆動回路は、前記マイクロ波ラ
ンプの有するマイクロ波電子管の陰極と陽極の間に印加
する高電圧を生成するためのPWMインバータ回路を備
え、生成するパルスの幅を変更することによって前記マ
イクロ波ランプの発光量を調光するものであることを特
徴とする請求項5記載の植物育成箱。
8. The lamp driving circuit includes a PWM inverter circuit for generating a high voltage applied between a cathode and an anode of a microwave electron tube of the microwave lamp, and changes a width of a generated pulse. 6. The plant growing box according to claim 5, wherein the amount of light emitted from said microwave lamp is adjusted.
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