照明系統(tǒng)及植物栽培裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可利用于水耕栽培的照明系統(tǒng)和植物栽培裝置，更具體地，涉及被栽培有植物的栽培托盤表面反射的光可以再次反射至栽培托盤的照明系統(tǒng)和裝備有照明系統(tǒng)的水耕栽培裝置。
【背景技術】
[0002]水耕栽培室保持在相對較高的溫度和高濕度下。當照明系統(tǒng)放置于這樣的環(huán)境下時，照明系統(tǒng)嚴重惡化且壽命縮短可能成為問題。因而，提出了在主體內(nèi)部安置有半導體發(fā)光器件且通過該主體的透明窗部而發(fā)出光的照明系統(tǒng)(參考專利文獻I)。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
專利文獻 1:JP2010-284127。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問題
上文的專利文獻I的照明系統(tǒng)包括反射器，該反射器包圍LED，具有拋物面的反射面形成于該反射器，并且，可以設定光發(fā)出的方向，使得能夠垂直于透明蓋而發(fā)出光。于是，光能夠以相對較高的效率照射于植物上。
[0005]然而，從照明系統(tǒng)發(fā)出的全部光不能照射于植物上，并且，光照射于栽培托盤表面等上。栽培托盤可以由諸如聚乙烯和聚氯乙烯的塑料樹脂或陶瓷等形成，并且，可以從具有白色和光澤的材料中選擇。這是因為，栽培托盤不吸收熱。在該情況下，從照明系統(tǒng)暴露的光在栽培托盤表面上被反射，該反射光不但返回照明系統(tǒng)內(nèi)側，而且在周圍逸出等，引起光浪費。
[0006]而且，用作光源的LED如此昂貴，以致于期望將LED的數(shù)量減少得盡可能少。當能夠減少LED數(shù)量時，可以減少用于冷卻LED的冷卻劑的量，并且，供給至LED的電力也變低。
[0007]用于解決問題的方案
通過考慮上文的問題而作出本發(fā)明，本發(fā)明能夠提供一種照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包括:多個光源；主體，保持多個光源，同時包括用于使從光源發(fā)出的光逸出的透明窗部；以及反射構件，安置該反射構件使得覆蓋窗部，以便反射來自主體外部的光，同時形成有用于發(fā)射從每個光源發(fā)出的光的多個孔。
[0008]發(fā)明的有利效果
根據(jù)本發(fā)明，由于窗部除了從光源逸出光的部分以外被反射構件覆蓋，因而從栽培托盤反射的光能夠再次高效地指向栽培于栽培托盤處的植物，從而可能在減少光源數(shù)量的同時，供給預定的光量，同樣地，不但減少設施成本，而且還降低運行成本。而且，由于光源保持在主體內(nèi)側，因而能夠防止光源惡化，使得延長光源壽命。
【附圖說明】
[0009]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的構成示例的圖；
圖2是說明反射片處的反射次數(shù)與從LED發(fā)出的光量為100%時的返回至植物的光量之間的關系的圖；
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的植物栽培裝置的構成示例的圖；
圖4是說明植物栽培裝置的放大的另一構成示例的圖；
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的植物栽培裝置的另一構成示例的圖；
圖6是說明裝備有水冷卻管的照明系統(tǒng)的沿著其寬度方向的橫截面的圖；
圖7是說明圖6的照明系統(tǒng)的沿著其縱向方向的橫截面的圖；
圖8是說明圖6的照明系統(tǒng)的LED芯片的附接部分的放大的橫截面的圖；
圖9是說明照明系統(tǒng)的隔離物的用于解釋其組合的分解平面圖的圖；
圖10是圖6的照明系統(tǒng)的端蓋構件的平面圖和側面圖的圖；
圖11是包括水冷卻管的照明系統(tǒng)的另一構成示例的橫截面的圖；
圖12是作為包括排熱部件的照明系統(tǒng)的示例的包括散熱翅片的照明系統(tǒng)的沿其寬度方向的橫截面的圖。
【具體實施方式】
[0010]將參考圖1而詳細地描述本照明系統(tǒng)；然而，本發(fā)明不應當限于圖1中所描繪的結構。照明系統(tǒng)10包括:光源11 ;主體12，保持多個光源11，同時包括用于使從光源11發(fā)出的光逸出的透明窗部；以及充當反射構件的反射片14，安置該反射構件使得覆蓋窗部，以便反射來自主體12的外部的光，同時形成有用于使從每個光源發(fā)出的光逸出的多個孔13。
[0011]作為光源11，可利用熒光燈管或LED等。在此，LED由于其低功耗而可以令人期望以作為光源。光源11例如能夠由各自獨立地發(fā)出紅光、綠光以及藍光的4個LED芯片形成。構成光源11的4個LED芯片的顏色可以取決于具體應用而選擇。能夠如圖1 (a)中所示地在I個基板上布置6個由4個LED芯片構成的光源11。但本發(fā)明不限于此，LED芯片的數(shù)量能夠不超過4或不少于5。而且，在I個基板上能夠安置5個或更少的數(shù)量或者不少于7個光源11。
[0012]在圖1中未示出，能夠安置用于控制每種顏色的LED芯片的亮度的光控制箱。光控制箱能夠獨立地控制每種顏色的亮度，或備選地能夠一律地控制所有顏色的LED芯片的亮度。
[0013]當發(fā)出光時，光源11生成熱。由于植物體內(nèi)的蓄熱而導致該熱引起對植物的熱損傷。因此，必須排出所生成的熱。實現(xiàn)照明系統(tǒng)10，使得各光源11放置于具有熱沉基板的功能的基板上，并且，冷卻劑管連接至該基板，以排出熱。在冷卻劑管內(nèi)，供給冷卻劑，并且，通過基板而傳導至冷卻劑管的熱被冷卻劑吸收?；迥軌虬ㄤX板或銅板等。冷卻劑能夠包括氨、異丁烷、二氧化碳、水等。這些是示范性地描述的，然而，能夠采用諸如送風至主體12內(nèi)的其他結構。
[0014]而且，在光源11的周圍，設有反射器15，反射器15導致可能將來自光源11的光朝向預定的方向發(fā)出。反射器15具有直徑相對于離光源11的距離而增大的反射面。反射面能夠具有拋物線型彎曲，諸如拋物線型天線。反射器15能夠由蒸鍍于形成有反射面用開口的丙烯樹脂等上的鋁或銀的金屬膜形成。
[0015]在圖1(a)中所示的實施例中，在基板上安置有6個光源11，并且，放置反射器15，使得反射器15覆蓋基板。各自安置有6個光源11的16個基板保持于主體12內(nèi)。
[0016]主體12是包括矩形上板16、與上板16的各邊連續(xù)的4塊側板17以及用于窗部的透明下板18的箱狀元件。安置帶有6個光源11的基板，使得該基板被上板16和下板18夾著，并且，端子臺19安置于上板16上，用于控制每種顏色的LED芯片的亮度的光控制箱連接至端子臺19。
[0017]上板16和側板17從任何材料中選擇，只要它們能夠為照明系統(tǒng)10提供硬度，以便防止變形。例如，可以從諸如鋁、不銹鋼、銅、鈦的金屬和諸如ABS樹脂的塑料材料等中選擇材料。鋁或鋁合金由于其優(yōu)越的輕的重量和成本而可以是合適的，并且，表面可以優(yōu)選地進行耐酸鋁加工，以便防止腐蝕。出于光反射率和光的有效利用的觀點，耐酸鋁加工可以是白色耐酸鋁且/或可以將無色涂層應用于耐酸鋁加工上。
[0018]下板18可以從任何材料中選擇，只要下板18能夠高效地使來自光源11的光通過。例如，材料能夠包括玻璃以及丙烯樹脂、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯等。也許有可能將用于防止光反射的防反射膜安置于該下板的面對光源11的一側。
[0019]當假定下板18的光源11側是上表面時，相反的下表面粘附有反射片14。能夠通過使用包括從環(huán)氧樹脂、硅樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂以及丙烯樹脂中選擇的主要成分的粘附劑來粘附反射片14。該反射片14使從主體12的外部進入內(nèi)部的光反射。另一方面，孔13具有矩形和與基板相同的面積，使得允許從各光源11發(fā)出的光逸出至外部。
[0020]通過切除反射片14而形成圖1 (a)中的孔13，因為反射器15具有高反射率且其面積并非如此大。然而，本發(fā)明可以不限于此，能夠獨立地切除每個圓，使得僅使每個光源11和光源11周圍的反射面暴露。
[0021]照明系統(tǒng)10通過反射器15而將由每個光源11發(fā)射的光垂直于構成窗部的下板18而發(fā)出，并且，照射于窗部上的植物上。一部分照射光能夠用于執(zhí)行植物的光合作用。剩余部分的光被栽培托盤表面反射而返回至照明系統(tǒng)10。在此，由于來自光源的光的方向由反射器15設定，因而剩余大部分光能夠通過利用栽培托盤表面來進行的反射而返回至照明系統(tǒng)10。
[0022]返回至照明系統(tǒng)10的光被粘附于下板18的反射片14再次反射，以照射于植物上。由于以上動作的重復而能夠高效地利用光，從而在減少光源的數(shù)量的同時，能夠供給預定的量的光。當光源11的數(shù)量減少時，對光源11的供電減少，于是，能夠減小運行成本。而且，將光源11保持于主體12內(nèi)，使得能夠防止光源的惡化，以延長光源的壽命。
[0023]反射片14可以優(yōu)選地具有更高的反射率，可以采用不小于98%的反射率。另外，反射片的材料可以以聚丙烯作為主要原料，因為聚丙烯比白色PET重量更輕，抗水解性高，并且，耐氣候性高。由聚丙烯制成的反射片是優(yōu)選的，因為光的反射率是比白色