植物栽培用led燈及植物栽培用led燈系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及植物栽培用LED燈及植物栽培用LED燈系統(tǒng)，提供一種生長促進(jìn)效果優(yōu)異、能量轉(zhuǎn)換效率好、能簡便設(shè)置的植物栽培用光源。提供植物栽培用LED燈，具有直管熒光燈形狀，具備：發(fā)光波長區(qū)域不同的n種（n為2以上的整數(shù)）LED元件各2個以上；和n組端子對，相同發(fā)光波長區(qū)域的LED元件電串聯(lián)和/或電并聯(lián)連接而構(gòu)成LED元件組，所述端子對各自與獨(dú)立的所述LED元件組連接。
【專利說明】植物栽培用LED燈及植物栽培用LED燈系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及植物栽培用LED燈及植物栽培用LED燈系統(tǒng)。更詳細(xì)而言，涉及用于對栽培植物照射紅色及藍(lán)色的照明光的直管熒光燈型LED燈等。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在植物栽培中，采用用人工光照明植物苗而促進(jìn)育苗的技術(shù)。通過促進(jìn)植物的生長，能夠縮短栽培期間，增加在同一場所的收獲次數(shù)。此外，即使是相同栽培期間，若能夠使植物生長得更大，則能夠增加收獲量。
[0003]作為利用了人工光的照明的植物栽培方法，例如在專利文獻(xiàn)I中，公開有一種構(gòu)成為用綠色光和白色光交替照明植物的植物照明裝置。該照明裝置通過用波長500?570nm的綠色光和300?800nm的白色光交替照明而構(gòu)成晝夜的變化，使植物的運(yùn)輸作用順暢地進(jìn)行，謀求植物的育成。
[0004]另一方面，近年來，代替熒光燈，LED燈正迅速得到普及。與熒光燈相比，LED燈有功耗少、壽命也長這樣的優(yōu)點(diǎn)。此外，在安裝該LED燈時，可原封不動采用已設(shè)的熒光燈器具，僅將燈從熒光燈更換為LED燈，就能夠作為LED照明裝置而設(shè)置。例如專利文獻(xiàn)2中，公開了如下一種直管熒光燈型LED燈，其被設(shè)定成與熒光管的瓦數(shù)相對應(yīng)的規(guī)定的長度，能夠拆下熒光管后直接簡單地安裝于已設(shè)的熒光燈器具。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平6-276858號公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-351402號公報(bào)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了提高生產(chǎn)率，期望一種生長促進(jìn)效果優(yōu)異、能量轉(zhuǎn)換效率好、能簡便設(shè)置的植物栽培用光源。本實(shí)用新型的主要目的在于提供滿足這些要求的植物栽培用光源。
[0008]本實(shí)用新型的發(fā)明人們針對人工光下的照明對植物的生長促進(jìn)效果進(jìn)行認(rèn)真研究發(fā)現(xiàn)，通過使紅色光和藍(lán)色光的照射條件進(jìn)行各種變化而進(jìn)行照明，在一定的照射條件下能獲得非常顯著的效果，并基于該發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了專利申請(日本特愿2012-070713)。
[0009]基于上述發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型提供一種植物栽培用LED燈，具有直管熒光燈形狀，具備:發(fā)光波長區(qū)域不同的η種LED元件各2個以上，η為2以上的整數(shù)；和η組端子對，相同發(fā)光波長區(qū)域的LED元件電串聯(lián)和/或電并聯(lián)連接而構(gòu)成LED元件組，所述端子對各自與獨(dú)立的所述LED元件組連接。
[0010]該植物栽培用LED燈中，作為所述LED元件，優(yōu)選具備紅色LED元件及藍(lán)色LED元件。
[0011 ] 在作為LED元件，采用紅色LED元件及藍(lán)色LED元件的情況下，其具體排列結(jié)構(gòu)并沒有特別限定，例如，能夠舉出以下(I)?(5)那樣的排列結(jié)構(gòu)。
[0012](I)所述LED元件在長方形基板上俯視呈正方格子狀排列，
[0013]所述正方格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致，[0014]在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，僅由紅色LED元件或僅由藍(lán)色LED元件構(gòu)成。[0015](2)所述LED元件在長方形基板上俯視呈正方格子狀排列，
[0016]所述正方格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致，
[0017]在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，為I個或多個所述紅色LED元件和I個或多個所述藍(lán)色LED元件交替排列的結(jié)構(gòu)。
[0018](3)所述紅色LED元件和所述藍(lán)色LED元件為棋盤格狀排列的結(jié)構(gòu)。
[0019](4)所述LED元件在長方形基板上俯視呈三角格子狀排列，
[0020]所述三角格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致，
[0021]在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，僅由紅色LED元件或僅由藍(lán)色LED元件構(gòu)成。
[0022](5)所述LED元件在長方形基板上俯視呈三角格子狀排列，
[0023]所述三角方格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致，
[0024]在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，為I個或多個所述紅色LED元件和I個或多個所述藍(lán)色LED元件交替排列的結(jié)構(gòu)。
[0025]本實(shí)用新型的植物栽培用LED燈可以將用于對所述LED元件組點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光等的電源控制裝置分別獨(dú)立連接所述端子對，作為植物栽培用LED燈系統(tǒng)構(gòu)成。
[0026]此外，本實(shí)用新型的植物栽培用LED燈可以內(nèi)置用于對所述LED元件組點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光等的電源控制電路，該情況下，所述端子對各自經(jīng)由獨(dú)立的I個電源控制電路與所述LED元件組連接。
[0027]另外，本實(shí)用新型中，紅色光是指峰值波長為570~730nm的光，藍(lán)色光是指峰值波長為400~515nm的光。
[0028]本實(shí)用新型中，“直管熒光燈”是指以往類型的直管熒光燈，更詳細(xì)而言，是指JISC7617-2 “直管熒光燈-第2部:性能規(guī)定”的2.3.1 “數(shù)據(jù)表清單(于''一夕 '> 一卜Q U^卜)”所規(guī)定的直管熒光燈。
[0029]本實(shí)用新型中，“植物”至少包括葉菜類、果樹類及谷物類，還廣泛包括藻類及苔蘚類等。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型，提供生長促進(jìn)效果優(yōu)異、能量轉(zhuǎn)換效率好、能簡便設(shè)置的植物栽培用光源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是說明本實(shí)用新型的植物栽培用LED燈的結(jié)構(gòu)的圖。
[0032]圖2a、2b、2c、2d分別是說明LED元件的電連接方法的圖。
[0033]圖3a~3n分別是說明基板上的LED元件的排列狀態(tài)的圖。
[0034]圖4A、4B分別是說明植物栽培用LED燈的接合端子對和LED元件部的接線方式的圖。
[0035]圖5是說明電源控制電路外置型的植物栽培用LED燈系統(tǒng)(接線方式A)的圖。
[0036]圖6是說明電源控制電路外置型的植物栽培用LED燈系統(tǒng)的接線方式的變形例(接線方式B)的圖。[0037]圖7是說明電源控制電路內(nèi)置型的植物栽培用LED燈系統(tǒng)(接線方式A)的圖。
[0038]圖8是說明電源控制電路內(nèi)置型的植物栽培用LED燈的接線方式的變形例(接線方式B)的圖。
[0039]圖9是說明電源控制電路一部分內(nèi)置型的植物栽培用LED燈系統(tǒng)(接線方式A)的圖。
[0040]圖10是說明電源控制電路一部分內(nèi)置型的植物栽培用LED燈系統(tǒng)的接線方式的變形例(接線方式B)的圖。
[0041]【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，參照附圖對用于實(shí)施本實(shí)用新型的優(yōu)選方式進(jìn)行說明。另外，以下說明的實(shí)施方式表示本實(shí)用新型的代表性實(shí)施方式的一例，并不由此縮小解釋本實(shí)用新型的范圍。
[0043]1.植物栽培用LED燈
[0044]圖1是說明本實(shí)用新型的植物栽培用LED燈的結(jié)構(gòu)的圖。植物栽培用LED燈包括主體部1、和設(shè)置在主體部I的端部的端子41?44而構(gòu)成。
[0045][主體部]
[0046]主體部I具有直管熒光燈形狀。主體部1，與以往類型的直管熒光燈一樣，為透明或半透明的塑料制或玻璃制的圓筒形狀的管體。另外，管體的尺寸不一定要與以往類型的直管型熒光燈的規(guī)格尺寸相同。管體可以是單一素材的管體，但例如也可以是如下這樣組合了不同素材的管體:使來自LED元件的光的放射方向側(cè)(下側(cè))的半體為聚碳酸酯等塑料制，使上側(cè)半體為鋁等金屬制。
[0047][LED 元件]
[0048]在主體部I的內(nèi)部，設(shè)置有長方形基板11，在該長方形基板11分別排列有2個以上的紅色LED元件2及藍(lán)色LED元件3?；?1上的紅色LED元件2及藍(lán)色LED元件3形成彼此電獨(dú)立的2個LED元件組(紅色LED元件組及藍(lán)色LED元件組)。
[0049]在此，紅色LED元件組及藍(lán)色LED元件組可以是將各自顏色的LED元件電串聯(lián)連接而成的(圖2 (a));或?qū)⒏髯灶伾腖ED元件電并聯(lián)連接而成的(圖2 (b));或者組合電串聯(lián)連接和電并聯(lián)連接地連接各自顏色的LED元件而成的(圖2 (C)、圖2 (d))。
[0050]不限于上述的電連接方法，基板11上的紅色LED元件2及藍(lán)色LED元件3可采用多種多樣的排列方式。
[0051]由于主體部I為直管熒光燈形狀，因此，基板11優(yōu)選形成為長方形?；?1上的紅色LED元件2及藍(lán)色LED元件3的排列方式可以是沿著基板11的長度方向的線狀、也可以是面狀。
[0052]在LED元件的排列為線狀的情況下，優(yōu)選將I個或多個紅色LED元件2及I個或多個藍(lán)色元件LED3線狀交替排列。通過設(shè)為這樣的排列，在僅使紅色LED元件2或僅使藍(lán)色元件LED3發(fā)光的情況下，LED燈的長度方向的輝度分布均勻。
[0053]在LED元件的排列為面狀的情況下，優(yōu)選規(guī)則的排列，由此，輝度分布在基板11的面內(nèi)均勻。作為規(guī)則的排列的具體例子，可舉出在對基板11俯視的情況下，圖3 (a)?圖3 (f)、圖3 (m)、圖3 (η)所不的正方格子狀的排列、圖3 (g)?圖3 (I)所不的三角格子狀的排列。在此，正方格子的單位格子的四邊形不一定要是正方形。此外，三角格子的單位格子的三角形不一定要是正三角形。無論哪種情況，只要是在基板上LED元件均勻排列這樣的單位格子的形狀例如長方形、平行四邊形、等腰三角形即可。
[0054]在為正方格子狀的排列的情況下，優(yōu)選使正方格子的I個軸的方向(例如，圖3(a)的A)與基板的長度方向一致。而且，優(yōu)選當(dāng)以沿著該軸A方向直線狀排列的LED元件組為I個單位時，該直線狀的LED元件組的單位在基板的寬度方向上反復(fù)。圖3 (a)?圖3 (f)、圖3 U)、圖3 (η)中，該直線狀的LED元件組存在3列，但并不限于此，2列以上即可。
[0055]正方格子狀的排列中，沿著軸A方向直線狀排列的各LED元件組如圖3 (a)所示，可以僅由紅色LED元件2或僅由藍(lán)色LED元件3構(gòu)成。圖3 (a)中，3列直線狀的LED元件組分別由紅色LED元件2、藍(lán)色LED元件3、紅色LED元件2構(gòu)成。另外，3列直線狀的LED元件組并不限于上述情況，可以分別由藍(lán)色LED元件3、紅色LED元件2、藍(lán)色LED元件3構(gòu)成。通過這樣的結(jié)構(gòu),紅色LED元件2之間及藍(lán)色LED元件3之間的電連接容易。此外，優(yōu)選在基板的寬度方向上，由紅色LED元件2構(gòu)成的LED元件組和由藍(lán)色LED元件3構(gòu)成的LED元件組交替排列。通過這樣的結(jié)構(gòu)，輝度分布均勻。
[0056]此外，正方格子狀的排列中，沿著軸A方向直線狀排列的各LED元件組可以是I個或多個紅色LED元件2和I個或多個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)。圖3(b)及圖3(d)示出直線狀的LED元件組為I個紅色LED元件2和I個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)的情況。此外，圖3 (c)及圖3 Ce)示出直線狀的LED元件組為2個紅色LED元件2和I個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)的情況。另外，雖未圖示，但直線狀的LED元件組也可以是I個紅色LED元件2和2個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)，另外，直線狀的LED元件組也可以是2個紅色LED元件2和2個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)。此外，還可以是一個發(fā)光色的3個以上LED元件和另一個發(fā)光色的I個LED元件交替排列的結(jié)構(gòu)。圖3 (f)示出直線狀的LED元件組為3個紅色LED元件2和I個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)的情況。通過這樣的結(jié)構(gòu)，輝度分布均勻。尤其是，如圖3 (d)所示，在紅色LED元件2和藍(lán)色LED元件3棋盤格(市松模様)狀排列的情況下，輝度分布更均勻，更優(yōu)選。
[0057]另一方面，在三角格子狀的排列的情況下，也優(yōu)選使三角格子的I個軸的方向(例如，圖3 (g)的B)與基板的長度方向一致。而且，優(yōu)選當(dāng)以沿著該軸B方向直線狀排列的LED元件組為I個單位時，該直線狀的LED元件組的單位在基板的寬度方向上反復(fù)。但是，與正方格子的情況不同之處在于，相鄰的直線狀的LED元件組中的各LED元件的位置在軸B方向上相對錯開。圖3 (g)?圖3 (I)中，該直線狀的LED元件組存在3列，但并不限于此，2列以上即可。
[0058]三角格子狀的排列中也同樣，沿著軸A方向直線狀排列的各LED元件組如圖3(g)所示，可以僅由紅色LED元件2或僅由藍(lán)色LED元件3構(gòu)成。圖3(g)中，3列直線狀的LED元件組分別由紅色LED元件2、藍(lán)色LED元件3、紅色LED元件2構(gòu)成。通過這樣的結(jié)構(gòu),紅色LED元件2之間及藍(lán)色LED元件3之間的電連接容易。此外，優(yōu)選在基板的寬度方向上，由紅色LED元件2構(gòu)成的LED元件組和由藍(lán)色LED元件3構(gòu)成的LED元件組交替排列。通過這樣的結(jié)構(gòu)，輝度分布均勻。
[0059]此外，三角格子狀的排列中也同樣，沿著軸B方向直線狀排列的各LED元件組可以是I個或多個紅色LED元件2和I個或多個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)。圖3 (h)及圖3 (j)示出直線狀的LED元件組為I個紅色LED元件2和I個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)的情況。此外，圖3 (i)、圖3 (k)及圖3 (I)示出直線狀的LED元件組為2個紅色LED元件2和I個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)的情況。另外，雖未圖示，但直線狀的LED元件組也可以是I個紅色LED元件2和2個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)，另外，直線狀的LED元件組也可以是2個紅色LED元件2和2個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)。此外，與正方格子狀的排列的情況一樣，可以是一個發(fā)光色的3個以上LED元件和另一個發(fā)光色的I個LED元件交替排列的結(jié)構(gòu)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，輝度分布均勻。
[0060]以上，對LED元件的排列為面狀的情況示出了具體例子，但本實(shí)用新型的LED元件的排列并不限于此。例如，在正方格子狀的排列或三角格子狀的排列中，沿著軸A或軸B方向直線狀排列的多個LED元件組無需全部為I個或多個紅色LED元件2和I個或多個藍(lán)色LED元件3交替排列的結(jié)構(gòu)。如圖3 (m)、圖3 (η)所示,沿著軸A或軸B方向直線狀排列的多個LED元件組的一部分為紅色LED元件和藍(lán)色LED元件交替排列的結(jié)構(gòu)，其余的可僅由一方的發(fā)光色的LED元件構(gòu)成。即，只要個數(shù)少的發(fā)光色的LED元件在基板的長度方向上大致均勻分布地排列即可。
[0061]上述的LED元件的排列方式為排列紅色LED元件2和藍(lán)色LED元件3的方式，但也可將在I個封裝內(nèi)收納有紅色LED芯片和藍(lán)色LED芯片的LED元件沿著基板11的長度方向線狀排列或面狀排列。作為這樣的LED元件，可使用在I個封裝內(nèi)收納有I個紅色LED芯片和I個藍(lán)色LED芯片的2inl (二入一)類型的元件、在I個封裝內(nèi)收納有2個紅色LED芯片和I個藍(lán)色LED芯片的3inl (三入一)類型的元件等。
[0062]作為紅色LED元件2，采用發(fā)出峰值波長為570?730nm的光、優(yōu)選峰值波長為635?660nm的光的元件。此外，藍(lán)色LED元件3，優(yōu)選采用發(fā)出峰值波長為400?515nm的光、優(yōu)選峰值波長為400?460nm的光的元件。
[0063]作為放射上述波長區(qū)域的光的LED，例如紅色LED有昭和電工株式會社銷售的產(chǎn)品編號HRP-350F的鋁鎵銦磷類發(fā)光二極管(鎵磷類基板，紅色波長660nm)等，藍(lán)色LED有該公司制產(chǎn)品編號GM2LR450G的發(fā)光二極管等。
[0064]LED元件由于小型且壽命長，根據(jù)材料按特定的波長發(fā)光，沒有不需要的熱輻射，因此能量轉(zhuǎn)換效率好，即使接近照射植物也不會引起葉焦枯等傷害。因此，通過將LED元件用于光源，能夠與其他光源相比低電力成本且節(jié)省空間地進(jìn)行栽培。
[0065][供電端子對]
[0066]植物栽培用LED燈中，通過4個端子41?44構(gòu)成2個供電端子對。2個供電端子對分別與紅色LED元件組及藍(lán)色LED元件組的任意一方連接。供電端子對與LED元件組的具體連接方式在圖4中示出。圖4A中，由端子41、42構(gòu)成的供電端子對與紅色LED元件組21連接，由端子43、44構(gòu)成的供電端子對與藍(lán)色LED元件組31連接。以下將該對設(shè)置在兩端的2個插腳(>)中的每I個插腳的端子間施加電壓的接線方式稱為“接線方式A”(LED的極性可與圖4A相反)。此外，圖4B中，由端子41、43構(gòu)成的供電端子對與紅色LED元件組21連接，由端子42、44構(gòu)成的供電端子對與藍(lán)色LED元件組31連接。以下將該對設(shè)置在一側(cè)的端部的2個插腳的端子間施加電壓的接線方式稱為“接線方式B” (LED的極性可與圖4B相反)。
[0067]端子41?44可為各種燈頭形狀，并沒有特別限定，例如可采用作為社團(tuán)法人日本燈泡工業(yè)會的內(nèi)部規(guī)格的L型插腳燈頭(GX16t-5)等。
[0068]2.植物栽培用LED燈系統(tǒng)[0069][電源控制電路外置型]
[0070]〔接線方式A〕
[0071]圖5中，示出第一實(shí)施方式的植物栽培用LED燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖中示出用于將LED元件組點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光等的電源控制裝置為外置并與LED燈主體部I連接的“電源控制電路外置型”的植物栽培用LED燈系統(tǒng)。
[0072]作為圖5示出的LED燈系統(tǒng)，示出了由端子41、42構(gòu)成的供電端子對與紅色LED元件組21的電源控制裝置22連接，由端子43、44構(gòu)成的供電端子對與藍(lán)色LED元件組31的電源控制裝置32連接的接線方式A的LED燈系統(tǒng)。
[0073]在由端子41、42構(gòu)成的供電端子對，連接有用于將紅色LED元件組21點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光等的電源控制裝置22。電源控制裝置22在內(nèi)部設(shè)置有:用于將從交流電源供給的交流電壓(AC)轉(zhuǎn)換為直流電壓(DC)的電源電路22a ;和用于控制紅色LED元件組21的發(fā)光的控制電路22b。另外，這里所說的發(fā)光控制的要素至少包括LED元件組的光量(發(fā)光強(qiáng)度)及發(fā)光時間?？刂齐娐?2b的方式可采用振幅控制、脈沖寬度控制(PWM)或相位控制等以往公知的方式。
[0074]此外，在由端子43、44構(gòu)成的供電端子對，連接有用于將藍(lán)色LED元件組31點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光等的電源控制裝置32。電源控制裝置32也與電源控制裝置22 —樣，內(nèi)置有電源電路32a和控制電路32b。
[0075]本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈系統(tǒng)中，通過與紅色LED元件組21連接的電源控制裝置22、和與藍(lán)色LED元件組31連接的電源控制裝置32，能夠獨(dú)立控制紅色LED元件2及藍(lán)色LED元件3的點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光。
[0076]優(yōu)選的是，在控制電路22b、32b設(shè)置用于控制供電時間的定時器電路，使對紅色LED元件組21和藍(lán)色LED元件組31的供電每隔一定時間變化。定時器電路可由通常使用的單片微型機(jī)構(gòu)成。
[0077]在電源控制裝置22及電源控制裝置32，可設(shè)置用于對控制電路22b、32b設(shè)定對紅色LED元件組21或藍(lán)色LED元件組31的供電時間、電流值及電壓值等的輸入部、用于確認(rèn)設(shè)定值的顯示部等。輸入部的結(jié)構(gòu)可采用利用了可變電阻的模擬信號變換開關(guān)、利用了按鈕等的數(shù)字輸入；利用了與紅外線遙控組合的紅外線受光部等。此外，顯示部可以是模擬或數(shù)字式的顯示、LED指示器等。各電源控制裝置也可通過有線或無線一并控制。
[0078]本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈中，主體部I的形狀設(shè)為以往類型的直管熒光燈形狀，因此，通過使管體的尺寸及燈頭的規(guī)格與以往類型的直管熒光燈的規(guī)格對應(yīng)，能夠代替以往類型的直管熒光燈安裝于已設(shè)的熒光燈器具。該情況下，根據(jù)本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈，可原封不動地采用已設(shè)的熒光燈器具，通過簡單的施工以低成本構(gòu)建植物栽培用LED燈系統(tǒng)。
[0079]〔接線方式B〕
[0080]圖5中，例示了對植物栽培用LED燈的兩端各I個插腳的端子間施加電壓的接線方式A的LED燈系統(tǒng)，但也可采用對一側(cè)2個插腳的端子間施加電壓的接線方式B的LED燈系統(tǒng)(參照圖6)。在此，LED燈I的結(jié)構(gòu)與圖4B相同。另外，圖6的電源控制裝置與接線方式A的情況一樣，電源電路和控制電路設(shè)置在內(nèi)部。
[0081 ][電源控制電路內(nèi)置型][0082]〔接線方式A〕
[0083]圖7示出第二實(shí)施方式的植物栽培用LED燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖中示出用于將LED元件組點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光等的電源控制電路內(nèi)置在LED燈主體部I的“電源控制電路內(nèi)置型”的植物栽培用LED燈系統(tǒng)。
[0084]作為圖7示出的LED燈系統(tǒng)，示出了由端子41、42構(gòu)成的供電端子對在LED燈主體部I內(nèi)與紅色LED元件組21的電源控制電路連接，由端子43、44構(gòu)成的供電端子對在LED燈主體部I內(nèi)與藍(lán)色LED元件組31的電源控制電路連接的接線方式A的LED燈系統(tǒng)。
[0085]由端子41、42構(gòu)成的供電端子對在LED燈主體部I內(nèi)，經(jīng)由電源控制電路與紅色LED元件組21連接，該電源控制電路由用于將從交流電源供給的交流電壓(AC)轉(zhuǎn)換為直流電壓(DC)的電源電路22a、和用于控制紅色LED元件組21的發(fā)光的控制電路22b構(gòu)成?？刂齐娐?2b的方式可如上述那樣。
[0086]此外，由端子43、44構(gòu)成的供電端子對也一樣經(jīng)由電源電路32a和控制電路32b構(gòu)成的電源控制電路與藍(lán)色LED元件組31連接。
[0087]本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈中，通過與紅色LED元件組21連接的控制電路22b、和與藍(lán)色LED元件組31連接的控制電路32b，能夠獨(dú)立控制紅色LED元件2及藍(lán)色LED元件3的點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光。
[0088]優(yōu)選的是，在控制電路22b及控制電路32b設(shè)置用于控制供電時間的定時器電路，使對紅色LED元件組21和藍(lán)色LED元件組31的供電每隔一定時間變化。
[0089]在植物栽培用LED燈，可設(shè)置用于對控制電路22b、32b設(shè)定對紅色LED元件組21或藍(lán)色LED元件組31的供電時間、電流值及電壓值等的輸入部、用于確認(rèn)設(shè)定值的顯示部等。輸入部及顯示部的結(jié)構(gòu)可如上述那樣。
[0090]本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈將電源控制電路內(nèi)置，因此，可與已設(shè)的交流電源連接。此外，主體部I的形狀設(shè)為以往類型的直管熒光燈形狀，因此，通過使管體的尺寸及燈頭的規(guī)格與以往類型的直管熒光燈的規(guī)格對應(yīng)，能夠代替以往類型的直管熒光燈安裝于已設(shè)的熒光燈器具。該情況下，根據(jù)本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈，可原封不動地采用已設(shè)的熒光燈器具及已設(shè)的交流電源，通過簡單的施工以低成本構(gòu)建植物栽培用LED燈系統(tǒng)。
[0091]〔接線方式B〕
[0092]圖7中，例示了對植物栽培用LED燈的一側(cè)2個插腳的端子間施加電壓的接線方式A的LED燈系統(tǒng)，但也可采用對兩端各I個插腳的端子間施加電壓的接線方式B的LED燈系統(tǒng)(參照圖8)。
[0093][電源控制電路一部分內(nèi)置型]
[0094]〔接線方式A〕
[0095]圖9中示出第三實(shí)施方式的植物栽培用LED燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖中示出用于將LED元件組點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光等的控制電路內(nèi)置在LED燈主體部1、且電源電路外置而與LED燈主體部I連接的“電源控制電路一部分內(nèi)置型”的植物栽培用LED燈系統(tǒng)。
[0096]作為圖9示出的LED燈，示出了由端子41、42構(gòu)成的供電端子對在LED燈主體部I內(nèi)與紅色LED元件組21的控制電路22b連接且在外部與電源電路22a連接，由端子42、44構(gòu)成的供電端子對在LED燈主體部I內(nèi)與藍(lán)色LED元件組31的控制電路32b連接且在外部與電源電路32a連接的接線方式A的LED燈系統(tǒng)。
[0097]在由端子41、42構(gòu)成的供電端子對，連接有電源裝置22，該電源裝置22內(nèi)置了用于將從交流電源供給的交流電壓(AC)轉(zhuǎn)換為直流電壓(DC)的電源電路22a。此外，由端子41、42構(gòu)成的供電端子對在LED燈主體部I的內(nèi)部，經(jīng)由用于控制紅色LED元件組21的發(fā)光的控制電路22b與紅色LED元件組21連接?？刂齐娐?2b的方式可如上述那樣。
[0098]此外，在由端子43、44構(gòu)成的供電端子對，連接有內(nèi)置了電源電路32a的電源裝置32。此外，由端子43、44構(gòu)成的供電端子對經(jīng)由控制電路32b與藍(lán)色LED元件組31連接。
[0099]本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈中，通過與紅色LED元件組21連接的控制電路22b、和與藍(lán)色LED元件組31連接的控制電路32b，能夠獨(dú)立控制紅色LED元件2及藍(lán)色LED元件3的點(diǎn)亮、熄滅、調(diào)光。
[0100]優(yōu)選的是，在控制電路22b及控制電路32b設(shè)置用于控制供電時間的定時器電路，使對紅色LED元件組21和藍(lán)色LED元件組31的供電每隔一定時間變化。
[0101]在植物栽培用LED燈，可設(shè)置用于對控制電路22b、32b設(shè)定對紅色LED元件組21或藍(lán)色LED元件組31的供電時間、電流值及電壓值等的輸入部、用于確認(rèn)設(shè)定值的顯示部等。輸入部及顯示部的結(jié)構(gòu)可如上述那樣。
[0102]本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈中，由于主體部I的形狀設(shè)為以往類型的直管熒光燈形狀，因此，通過使管體的尺寸及燈頭的規(guī)格與以往類型的直管熒光燈的規(guī)格對應(yīng)，能夠代替以往類型的直管熒光燈安裝于已設(shè)的熒光燈器具。該情況下，根據(jù)本實(shí)施方式的植物栽培用LED燈，可原封不動地采用已設(shè)的熒光燈器具，通過簡單的施工以低成本構(gòu)建植物栽培用LED燈系統(tǒng)。
[0103]〔接線方式B〕
[0104]圖9中，例示了對植物栽培用LED燈的兩端各I個插腳的端子間施加電壓的接線方式A的LED燈系統(tǒng)，但也可采用對一側(cè)2個插腳的端子間施加電壓的接線方式B的LED燈系統(tǒng)(參照圖10)。另外，圖10的電源裝置如上述那樣，電源電路設(shè)置在內(nèi)部。
[0105]以上各實(shí)施方式的植物栽培用LED燈中，說明了通過2組端子對獨(dú)立連接紅色LED元件組和藍(lán)色LED元件組這2個顏色的發(fā)光元件組的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的植物栽培用LED燈只要使發(fā)光波長區(qū)域不同的η種(η為2以上的整數(shù))LED元件分別具有2個以上，并具有η組端子對即可，也可以是，發(fā)光元件組為3色以上，端子對為3組以上。該情況下，也是各端子對與LED元件組的任一個連接。此外，在植物栽培用LED燈中內(nèi)置電源電路、控制電路等的情況下，電源電路、控制電路等準(zhǔn)備與LED元件組的顏色數(shù)相同的數(shù)量，分別與各LED元件組連接。
[0106]3.栽培植物
[0107]作為本實(shí)用新型的對象的栽培植物沒有特別限定，可以是菜類、薯類、菌類、果實(shí)類、豆類、谷物類、種實(shí)類、藻類、苔蘚類、觀賞用植物類等。此外，這些植物的栽培方式也沒有特別限定，可以是水耕栽培、土耕栽培等。對于藻類，液體培養(yǎng)基、瓊脂培養(yǎng)基等培養(yǎng)方式可隨意。
[0108][葉菜類]
[0109]作為葉菜類，可以舉出萵苣類、蔥、水菜、生菜、茼蒿、荷蘭芹、鴨兒芹、油菜、辛子水菜(力9 S < t)、芥末、山崳菜、水芹、白菜、潰腌用菜類、青梗菜、卷心菜、菜花、花椰菜、芽甘藍(lán)、洋蔥、蒜、Il頭、韭菜、蘆筍、芹菜、菠菜、水芹、土當(dāng)歸、囊荷、蜂斗菜、紫蘇、各種香草等。此外，還可舉出被稱作所謂的“嬰兒葉”，主要以嫩葉來吃的糖蘿卜(7卜口 4卜)、紅珊瑚生菜(口口口 7寸)、芝麻菜、壬生菜(C 7 — >)、紅長葉萵苣(> ^ F' 口 J 4 >)、菊苣等葉菜類。
[0110]萵苣類中，包括結(jié)球性萵苣、非結(jié)球萵苣及半結(jié)球萵苣等，例如，可舉出散葉萵苣CJ -7 >夕7)、皺邊萵苣(7夕7)、羅曼萵苣(口 J 4 >)、綠波萵苣(夕'' 1J 一 >々二一 7')、綠葉萵苣、紅葉萵苣、荷葉冰萵苣(7 V 4 7，注冊商標(biāo))、河水綠萵苣(U八一夕'' V 一 >，注冊商標(biāo))、荷葉萵苣(7 V U —7)、綠紋萵苣(7 V 'y ''J ^ V 一 >)、無芯萵苣(7 —子7 7°)、M0C0萵苣(? - >夕7)、韓國萵苣(寸 > 子二)、莖用萵苣(子7.寸
[0111]各種香草中，例如包括羅勒、意大利芹菜等。
[0112]此外，西紅柿、甜瓜、黃瓜、草莓、南瓜、西瓜、茄子、辣椒、秋葵、扁豆、蠶豆、豌豆、毛豆、玉米等果菜類、蘿卜、蕪菁、牛蒡、胡蘿卜、土豆、芋頭、紅薯、山藥、姜、山崳菜、藕等根菜類等也可作為栽培對象。
[0113][果樹類]
[0114]作為果樹類，可舉出芒果、菠蘿、無花果、藍(lán)莓、木莓、黑莓、波森莓、葡萄、毛櫻桃、蔓越莓、藍(lán)靛果P、^力7°) 、醋栗、穗醋栗(7寸^夕'' '))、木瓜、百香果、火龍果等。
[0115][谷物類]
[0116]作為谷物類,可例示出莧、小米、燕麥、大麥、黍子、小麥、大米、糯米、蕎麥、玉米、薏該、稗子、黑麥。
[0117][藻類]
[0118]藻類中，不管是原核生物還是真核生物，廣泛包括綠藻類、褐藻類、藍(lán)藻類、紅色光合成細(xì)菌等原生動物、水草等水生的具有光合能力的生物等。作為藻類，具體而言，可舉出藍(lán)藻類、原核綠藻類、紅藻類、灰藻類、隱藻(々'J I卜藻)類、溝鞭藻類、金藻類、硅藻類、褐藻類、黃綠藻類、定鞭藻(〃 7°卜藻)類、針胞藻(9 7 ^ F'藻)類(綠胞藻類)、綠蜘藻(々Π 99夕二才 >藻)類、裸藻(S K 'J A '>藻)類、綠枝藻(^ V藻)類、綠藻類、輪藻類等。
[0119][苔蘚類等]
[0120]作為苔蘚類，包括屬于蘚綱的苔蘚類。例如，可舉出東亞砂蘚(Racomitriumjaponicum)等被稱為所謂的砂苔的、紫萼蘚目(Grimmiales)紫萼蘚科砂蘚屬的苔蘚類。
[0121]此外，作為觀賞用植物類，除了玫瑰、迷你玫瑰、龍膽等之外，可以以各種觀葉植物作為栽培對象。
[0122]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0123]根據(jù)本實(shí)用新型的植物栽培用LED燈及植物栽培用LED燈系統(tǒng)，可原封不動利用已設(shè)的熒光燈器具和已設(shè)的商用電源，通過比較簡單的施工實(shí)施獨(dú)立控制紅色光和藍(lán)色光的照射。因此，該植物栽培用LED燈等，適合用于在葉菜類、果實(shí)及谷物類等植物工廠等中，通過獨(dú)立控制并照射紅色光照明光和藍(lán)色光照明光，促進(jìn)植物生長，使每單位時間的收獲次數(shù)及收獲量等增加。
[0124]標(biāo)號說明
[0125]1:主體部，11:基板，2:紅色LED元件，21:紅色LED元件組，22、32:電源控制裝置(電源裝置)，22a、32a:電源電路，22b、32b:控制電路，3:藍(lán)色LED元件，31:藍(lán)色LED元件組，41?44:端子。
【權(quán)利要求】
1.一種植物栽培用LED燈，具有直管熒光燈形狀，其特征在于， 具備:發(fā)光波長區(qū)域不同的η種LED元件各2個以上，η為2以上的整數(shù)；和η組端子對， 相同發(fā)光波長區(qū)域的LED元件電串聯(lián)和/或電并聯(lián)連接而構(gòu)成LED元件組， 所述端子對各自與獨(dú)立的所述LED元件組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物栽培用LED燈，其特征在于， 作為所述LED元件,具備紅色LED元件及藍(lán)色LED元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物栽培用LED燈，其特征在于， 所述LED元件在長方形基板上俯視呈正方格子狀排列， 所述正方格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致， 在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，僅由紅色LED元件或僅由藍(lán)色LED元件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物栽培用LED燈，其特征在于， 所述LED元件在長方形基板上俯視呈正方格子狀排列， 所述正方格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致， 在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，為I個或多個所述紅色LED元件和I個或多個所述藍(lán)色LED元件交替排列的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物栽培用LED燈，其特征在于， 所述LED元件在長方形基板上俯視呈三角格子狀排列， 所述三角格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致， 在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，僅由紅色LED元件或僅由藍(lán)色LED元件構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物栽培用LED燈，其特征在于， 所述LED元件在長方形基板上俯視呈三角格子狀排列， 所述三角格子的I個軸的方向與所述基板的長度方向一致， 在與所述基板的長度方向一致的軸的方向上直線狀排列的各LED元件組，為I個或多個所述紅色LED元件和I個或多個所述藍(lán)色LED元件交替排列的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項(xiàng)所述的植物栽培用LED燈，其特征在于， 具備η個電源控制電路， 所述端子對各自經(jīng)由所述η個電源控制電路中的獨(dú)立的I個與所述LED元件組連接。
8.一種植物栽培用LED燈系統(tǒng)，包括: 權(quán)利要求1?6中任意一項(xiàng)所述的植物栽培用LED燈；和 分別獨(dú)立連接于所述端子對的電源控制裝置。
【文檔編號】F21V23/00GK203489021SQ201320032043
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】安田剛規(guī), 鈴木廣志, 荒博則 申請人:昭和電工株式會社