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照明装置、植物栽培装置、以及照明装置的冷却方法

  • 专利名称
    照明装置、植物栽培装置、以及照明装置的冷却方法
  • 发明者
    大浦央子, 太田敏博, 藤宽
  • 公开日
    2012年11月21日
  • 申请日期
    2011年2月24日
  • 优先权日
    2010年4月9日
  • 申请人
    夏普株式会社
  • 文档编号
    A01G7/00GK102791121SQ20118001252
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种照明装置,是对植物照射光的照明装置,其特征在于,具备 光源单元,其具有光源; 冷却单元,其具有使制冷剂通过内部的冷却部,通过向该冷却部内供应制冷剂而在与上述光源单元之间进行热交换,进行上述光源的冷却; 温度传感器,其测定上述光源单元的温度;以及 制冷剂流通控制部,其基于上述温度传感器测定的温度,使上述制冷剂的供应开始或者停止2.根据权利要求I所述的照明装置,其特征在于, 上述制冷剂流通控制部设定上限温度和下限温度, 当上述温度传感器检测出比上述上限温度高的温度时使上述制冷剂的供应开始, 当上述温度传感器检测出比上述下限温度低的温度时使上述制冷剂的供应停止3.根据权利要求2所述的照明装置,其特征在于, 还具有 第2温度传感器,其测定设置有上述照明装置的空间内的温度;以及 湿度传感器,其测定设置有上述照明装置的空间内的湿度, 上述制冷剂流通控制部基于上述第2温度传感器和上述湿度传感器的测定结果计算出上述空间内的露点温度,将该露点温度设定为上述下限温度4.根据权利要求2所述的照明装置,其特征在于, 还具有第2温度传感器,该第2温度传感器测定设置有上述照明装置的空间内的温度, 上述制冷剂流通控制部将上述第2温度传感器测定的温度设定为上述上限温度5.根据权利要求I至4中的任一项所述的照明装置,其特征在于,上述制冷剂流通控制部在上述光源点亮时开始基于上述温度传感器测定的温度的上述制冷剂的供应的控制,在上述光源熄灭时使上述制冷剂的供应停止6.根据权利要求I至4中的任一项所述的照明装置,其特征在于,上述制冷剂流通控制部在从上述光源点亮起经过任意的时间后,开始基于上述温度传感器测定的温度的上述制冷剂的供应的控制,在从上述光源熄灭起经过任意的时间后,使上述制冷剂的供应停止7.根据权利要求I至4中的任一项所述的照明装置,其特征在于,上述制冷剂流通控制部设定在持续进行上述制冷剂的供应的期间中以规定周期使上述制冷剂的供应停止的期间8.根据权利要求I至7中的任一项所述的照明装置,其特征在于,上述光源是发光二极管9.根据权利要求I至8中的任一项所述的照明装置,其特征在于,上述制冷剂是设有上述光源单元的空间外的空气10.一种植物栽培装置,其具备权利要求I至9中的任一项所述的照明装置11.一种照明装置的冷却方法,其特征在于,上述照明装置具备光源单元,其具有对植物照射光的光源;以及冷却单元,其具有使制冷剂通过内部的冷却部,通过向该冷却部内供应制冷剂而在与上述光源单元之间进行热交换,进行上述光源的冷却, 上述照明装置的冷却方法具有 测定上述光源单元的温度的工序;以及基于测定的上述光源单元的温度使上述制冷剂的供应开始或者停止的工序12.根据权利要求11所述的照明装置的冷却方法,其特征在于, 在使上述制冷剂的供应开始或者停止的工序中, 当测定上述光源单元的温度的温度传感器检测出比预先设定的上限温度高的温度时,使上述制冷剂的供应开始, 当上述温度传感器检测出比预先设定的下限温度低的温度时,使上述制冷剂的供应停止
  • 技术领域
    本发明涉及植物栽培用的照明装置、具备该照明装置的植物栽培装置、以及照明装置中的光源的冷却方法
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    当基于图I 图11对本发明的一实施方式进行说明时则如下所述但是,该实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特定的记载,则主旨不是将本发明的范围仅仅限定于此,只不过是说明例(关于植物栽培装置的概略构成)图2中示出本实施方式的植物栽培装置10的概略构成如图2所示,植物栽培装置10具备需要大小的栽培室11此外,栽培室11具有人能进入到内部进行操作的充分的大小和宽度在栽培室11中设有纵、横、高度具有适当尺寸的栽培棚(未图示)在栽培棚中水平配置有I层或者多层载置板,在载置板上载置有放入栽培的植物40的托盘12此外,在图2的例子中,简便起见,仅图示I个托盘12,但托盘12的数量不限定于I个,也能载置多个托盘12在栽培室11的上部具备对植物40照射光的照明装置20在照明装置20中设有将发光二极管(LED)设为光源的光源单元25和用于冷却来自光源单元25的发热的冷却单元30另外,虽然未图示,但对托盘12供应从培养液罐通过去路管由泵抽吸的培养液,供应到托盘12的培养液经由归路管返回到培养罐由此,能在托盘12中进行植物40的培养液栽培此外,也能设置净化培养液罐内的培养液的水质的水质净化装置和对培养液供应肥料等的肥料供应装置等
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:照明装置、植物栽培装置、以及照明装置的冷却方法近年,食品市场、特别是生鲜蔬菜市场的规模正在增大,另一方面,气候变化、农业就业人口的减少、农户的老龄化、食品自给率的下降、产地冒充等变得显著,食品安全、放心等成为重要的关心事宜。 在这样的状况下,为了实现无农药蔬菜的供应、蔬菜等产品的可追溯性提高、稳定的生广和供应的实现、食品自给率的提闻等,对所谓的植物工厂的期待正在提闻。在现有的植物工厂中,例如使用日光灯、白炽灯作为光源,对植物照射它们的光而培育植物。另外,最近,以发光二极管(LED)为光源的照明装置在各种领域被使用。伴随于此,提出了使用LED照明装置作为上述的植物工厂、植物栽培装置的人工光源。LED与如白炽灯、日光灯、高压钠灯等现有的光源相比,不仅在能自由地仅选择植物所需的波长的光的方面作为植物照明光源是有效的,而且在发光光谱没有热辐射的方面,作为植物栽培用光源是非常有利的。即,在现有的光源中,为了避免由于热射线而引起的叶焦枯等障碍,不能进行来自栽培植物附近的直接照明(即,需要昂贵且占大空间的热射线除去装置),作为光的利用效率是不利的。相对于此,通过将LED用作光源,能照射没有热辐射的光线,因此能进行从植物的最近处的靠近照射。另外,通过有效地照射植物所需要的波长的光,植物的光的吸收效率变高。因此,能进行比较弱的光的栽培,所以能抑制消耗电力,能实现效率非常良好的植物栽培用的照明装置。如上所述,作为植物栽培用的照明装置的光源,可列举白炽灯、日光灯、高压钠灯、LED等,但来自光源的发热在该各光源中共同地成为问题。S卩,在植物栽培装置中栽培植物的情况下,期望将栽培室内的温度管理为适合植物的温度。但是,在将白炽灯等用作照明装置的光源的情况下,如上所述产生热射线,因此产生植物栽培室内的温度控制变得困难的问题。另外,在LED光源的情况下,不会如日光灯、白炽灯、高压钠灯等那样产生热射线。但是,投入的电力的一部分未转换成光,招致LED元件自身的温度上升(S卩,发热)。这样的LED的发热也有时使LED外壳的表面温度从40°C程度达到80°C,关联到LED元件的性能的劣化、寿命的缩短化,因此不合适。因此,期望采用用于抑制光源的发热的某种对策。例如,在专利文献I中提出了如下构成将植物栽培室设为内室和外室的双层结构,在内室与外室之间导入外部气体、将导入的外部气体用作制冷剂,与内室内的空气(内部气体)之间进行热交换,由此降低由于光源的发热而上升的内部气体的温度。现有技术文献专利文献专利文献I :日本公开实用新型公报“实开昭64-24947号公报(昭和64年(1989年)2月10日公开)”
发明要解决的问题但是,在通常的植物栽培室内将湿度保持得高,因此在 上述专利文献I记载的构成中,在外部气体的温度与内部气体的温度相比大幅地低的情况下,在内室内的外部气体与内部气体的边界壁产生结露。结露的产生有可能使光源、传感器等植物栽培装置内的机器引起不良情况,因此不合适。另外,结露的产生也有可能成为植物的病害产生的原因,对栽培的植物也带来不良影响。特别是在光源为LED的情况下,为了抑制基于发热的LED的劣化,假设将LED设于靠近制冷剂的位置。但是,通过将LED和制冷剂设为这样的配置,更容易受到结露的影响。本发明是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于在植物栽培用的照明装置和植物栽培装置中,减少在光源冷却时产生的结露,并且实现光源的有效的冷却。用于解决问题的方案为了解决上述问题,本发明的照明装置是对植物照射光的照明装置,其特征在于,具备光源单元,其具有光源;冷却单元,其具有使制冷剂通过内部的冷却部,通过向该冷却部内供应制冷剂而在与上述光源单元之间进行热交换,进行上述光源的冷却;温度传感器,其测定上述光源单元的温度;以及制冷剂流通控制部,其基于上述温度传感器测定的温度,使上述制冷剂的供应开始或者停止。在本发明的照明装置中设有使用制冷剂冷却光源的冷却单元。该冷却单元基于温度传感器测定的光源单元的温度进行制冷剂的供应的控制。根据上述的构成,能限于在期望光源单元的冷却的期间进行制冷剂的供应。因此,在光源单元的温度充分低、不需要冷却的期间停止制冷剂的供应,由此能防止光源单元的过冷,所以能使光源单元难以产生结露。另外,当不需要冷却时停止制冷剂的供应,由此能缩短冷却单元的工作时间,也能削减照明装置的运转成本。本发明的照明装置的冷却方法的特征在于,该照明装置具备光源单元,其具有对植物照射光的光源;以及冷却单元,其具有使制冷剂通过内部的冷却部,通过向该冷却部内供应制冷剂而在与上述光源单元之间进行热交换,进行上述光源的冷却,上述照明装置的冷却方法具有测定上述光源单元的温度的工序;以及基于测定的上述光源单元的温度使上述制冷剂的供应开始或者停止的工序。在本发明的照明装置的冷却方法中,基于温度传感器测定的光源单元的温度进行制冷剂的供应的控制。根据上述的方法,能限于在期望光源单元的冷却的期间进行制冷剂的供应。因此,在光源单元的温度充分低、不需要冷却的期间停止制冷剂的供应,由此能使光源单元难以产生结露。另外,当不需要冷却时,停止制冷剂的供应,由此能缩短冷却单元的工作时间,能削减照明装置的运转成本。发明效果根据本发明,能实现植物栽培用的光源的有效冷却,并且能减少在光源的周边产生的结露。
图I是示出设于图2所示的植物栽培装置的冷却风扇的开/关控制的处理流程的流程图。图2是示出本发明的一实施方式的植物栽培装置的构成的示意图。图3是示出本实施方式的冷却单元的构成的一例的俯视图。图4是示出冷却单元的其它构成例的俯视图。图5是示出冷却单元的其它构成例的俯视图。 图6是示出本发明的植物栽培装置的其它构成例的示意图。图7是说明本发明的照明装置中冷却风扇周期性地反复进行开/关的实施例的示意图。图8是说明本发明的照明装置中冷却风扇与光源的开/关连动地切换开/关的实施例的示意图。图9是示出图8所示的冷却风扇的开/关控制的处理流程的流程图。图10是说明本发明的照明装置中冷却风扇与光源的开/关连动地切换开/关的其它实施例的示意图。图11是示出图10所示的冷却风扇的开/关控制的处理流程的流程图。

另外,同样未图示,但在栽培室11内设有作为进行空气调节的空调单元的空调控制器和用于将室内的二氧化碳控制成需要值而供应的二氧化碳供应装置。在空调控制器中设置作为用于设定栽培室内温度(下面也称为“内部气体温度”)、湿度的设定部的操作面板。此外,可以取代操作面板而使用遥控器、信息处理终端(个人电脑等)等远程操作终端。另外,也能在栽培室11内设置加湿器等。在本实施方式的植物栽培装置10中,通过操作操作面板,能以例如白天将设定温度T设为25°C、将湿度设为60%、将工作时间设为16小时、而夜间将设定温度T设为15°C、将湿度设为80%、将工作时间设为8小时的方式设定室温、湿度、时间等。二氧化碳供应装置能将栽培室11内部的二氧化碳浓度设定为例如IOOOppm 1500ppm。(关于照明装置的构成)接着,对照明装置20的具体的构成进行说明。
照明装置20包括光源单元25,其具有用于对植物照射光的光源;冷却单元30,其用于冷却该光源的发热;以及控制部28,其用于控制光源单元25和冷却单元30。(关于冷却单元)冷却单元30具备冷却部21、入口管22、出口管23、以及风扇26。冷却部21设于栽培室11的内部。冷却部21为如热管等那样使作为制冷剂的外部气体(栽培室11外的空气)通过内部的结构。该制冷剂与作为热源的光源(在本实施方式中为LED)之间进行热交换,由此能冷却光源。此外,在本实施方式中,将空气用作制冷剂,但在本发明中不必限定于此。在本发明中,作为流过冷却部21的介质,只要是能与从热源产生的热进行热交换的介质即可,能列举空气、二氧化碳等气体、水等液体。冷却部21由例如铁等导热系数高的金属材料形成,具有长度为120cm、宽度为60cm、高度为Icm的长方体形状。在该情况下,将面积宽广的面(作为由上述长度和上述宽度划定的面的上表面和下表面)设为水平地配置冷却部21。如后所述,光源单元25安装于冷却部21的下表面。在具有如上述的构成的冷却部21的长度方向的一端连接着入口管22,在另一端连接着出口管23。未连接到冷却部21的入口管22的另一端与栽培室11的外部通气,流过冷却部21内的外部气体(制冷剂)通过入口管22被送到冷却部21内。另外,未连接到冷却部21的出口管23的另一端与栽培室11的外部通气,在冷却部21内循环的外部气体(制冷剂)通过出口管23向栽培室11外释放。另外,在入口管22的中途装有用于使空气以需要的流量(例如,每分钟4立方米)流过的风扇26 (制冷剂流通控制部)。风扇26的开/关由控制部28 (制冷剂流通控制部)决定。并且,当从控制部28指示风扇26的开启时,风扇26开始工作,对冷却部21供应外部气体(制冷剂)。另外,当从控制部28指示风扇26的关闭时,风扇26停止工作,外部气体(制冷剂)向冷却部21的供应停止。如上所述,通过切换风扇26的开/关,冷却单元30在开启状态(工作状态)与关闭状态(停止状态)之间切换。(关于光源单元)光源单元25设于栽培室11的内部。光源单元25以与构成冷却单元30内的冷却部21的下表面(底面)的底板24贴紧的方式安装。光源单元25具备比冷却单元30的底板24的面积小的矩形基板(例如,由铝制成或者由玻璃环氧树脂制成)、以及安装于该基板上的多个发光二极管(LED)等。光源单元25可以包括I片基板,也可以包括多片基板。另外,LED可以是各自发出相同颜色的光的LED,也可以是包括发出不同波长的光的多种LED。作为该多种LED的例子,能列举分别在430nm、660nm、700nm的波长附近具有发光峰值的各LED的组合。另外,在光源单元25安装有用于测定作为光源的LED的温度的光源温度传感器27 (温度传感器)。如上所述,光源单元25安装于冷却部21的底面24,由此成为其发光面朝向收纳于托盘12的植物40的方向的构成。(关于控制部)
控制部28进行光源单元25的开/关(点亮/熄灭)、以及冷却单元30的开/关(工作开始/停止)等的控制。特别是在本实施方式中,控制部28基于与由光源温度传感器27得到的光源温度有关的信息进行冷却单元的开/关的控制。控制部28是具备CPU、存储器等的计算机。在本实施方式中,假设控制部28设于栽培室11的外部而进行说明。但是,不限于此,控制部28可以设于栽培室11的内部。(关于光源单元向冷却部的安装方法)接着,对将光源单元25设置于冷却部21的下表面的具体的方法进行说明。图3的(a)示出冷却部21的下表面的构成的一例。另外,图3的(b)示出从A侧观看图3的(a)所示的冷却部21的下表面附近的情况的侧视图。如这些图所示,光源单元25通过将光源单元25的基板51的未安装LED52的面贴紧于作为冷却单元30的下表面的底板24而被固定。在图3的(a)中,虚线所示的部分是光源单元25。此外,基板51能用未图示的小螺钉等固定于底板24。另外,在基板51与底板24之间注入油脂等也能提高导热系数。另外,光源温度传感器27例如与光源单兀25同样,能设于冷却单兀30的底板24。此外,如图3的(a)所示,优选设于靠近入口管22的位置。这是因为入口管22附近最容易产生结露。但是,这是一例,本发明不限于该构成。此外,冷却部21的下表面的构成不限于上述的例子,也能使用其它的构成。图4和图5中示出冷却部21的下表面的其它构成例。在图4所示的冷却部21的底板24形成有尺寸比光源单元25的基板51的尺寸小一些的开口部24a。此外,在图4所示的例子中,光源单元25包括6片基板51,开口部24a形成于与各基板51对应的位置。即,6片基板51以分别覆盖形成于底板24的6个开口部24a的方式设于底板24。由此,在冷却单元30的内部流过的外部气体(制冷剂)直接与基板51接触,因此能从基板51直接获取热,能提高冷却效率。在图4所示的例子的情况下,优选以作为制冷剂的空气不从开口部24a与基板51之间泄漏的方式由密封部件等密闭开口部24a和基板51。另外,图5中示出将冷却部21的底板24用作载置LED52的基板的例子。即,在图5所示的例子中,在冷却部21的底板24上直接安装LED52。由此,能简化冷却单元30和光源单元25的装配工序,能实现成本降低。
在图4和图5中,光源温度传感器27未图示,但优选设于与图3所示的冷却单元30同样的位置。此外,在上述的任一构成中,也优选冷却部21的外部(外周)除了配置有光源单元25的底板24部分之外由发泡聚氨酯等绝热材料覆盖。由此,能提高热交换效率。(关于基于光源单元的温度的冷却单元的控制方法)接着,对本实施方式的照明装置20中基于光源温度传感器27测定的LED的温度控制冷却单元30的风扇26的开/关的方法进行说明。图I是示出本实施方式中的风扇26(冷却风扇)的开/关控制的处理流程的流程图。此外,在此说明的处理在控制部28中进行。最初,控制部28取得上限设定温度Tl (上限温度)(步骤SI)。该上限设定温度T I是成为风扇26开始(开启)工作的基准的温度。因此,优选当温度上升到该上限设定
温度Tl以上时为光源的性能有可能劣化的温度。在本实施方式中,将LED用作光源。LED发热到100°C程度,但也考虑到根据基板设计、使用条件而达到该上限设定温度T I以上的温度。LED芯片为长寿命,但是对于覆盖芯片的密封材料,越是高温(例如60°C)则劣化越快,结果是,有可能LED照明的性能劣化。因此,上述的上限设定温度Tl能设为例如60°C。该上限设定温度Tl可以预先存储于装置内,也可以由用户使用操作面板输入。接着,控制部28取得下限设定温度T2(下限温度)(步骤S2)。该下限设定温度Τ2是成为风扇26停止(关闭)工作的基准的温度。因此,优选设为当温度低于该下限设定温度Τ2时为在光源的周边产生结露等而对该光源带来障碍的温度。该下限设定温度Τ2可以预先存储于装置内,也可以由用户使用操作面板输入。接着,光源温度传感器27测定光源单元25的温度T (步骤S3)。所测定的温度T向控制部28发送。在控制部28,进行所发送的温度T是否比上限设定温度Tl高的判定(步骤 S4)。并且,在温度T比上限设定温度Tl高的情况下(在S4中为是),在控制部28检测风扇26的当前的状态S (步骤S5),在该状态S为不工作的情况下(在步骤S6为否),控制部28进行指示使得风扇26工作(步骤S7)。由此,风扇26开始工作。另一方面,在控制部28检测风扇26的当前的状态S (步骤S5),在该状态S为工作的情况下(在步骤S6中为是),原样地维持风扇26的工作状态,结束一系列处理(结束)。另外,在温度T为上限设定温度Tl以下的情况下(在S4中为否),接着,进行温度T是否比下限设定温度Τ2低的判定(步骤S8)。在此,在温度T比下限设定温度Τ2低的情况下(在S8中为是),在控制部28检测风扇26的当前的状态S (步骤S9),在该状态S为不工作的情况下(在步骤SlO为否),原样地维持风扇26的停止状态,结束一系列处理(结束)。另一方面,在控制部28检测风扇26的当前的状态S (步骤S9),在该状态S为工作的情况下(在步骤SlO中为是),控制部28进行指示使得停止风扇26(步骤S11)。由此,风扇26停止工作。上述的图I所示的流程图的一系列处理以规定周期反复执行。但是,可以在上限设定温度Tl和下限设定温度Τ2是固定值的情况下反复执行步骤S3 Sll的处理。这样,控制部28基于光源单元的温度控制冷却风扇的开/关,由此能仅在需要冷却的期间开启冷却风扇而冷却光源单元。由此,能减少由于过度的冷却而在光源周边产生的结露,并且能将冷却风扇的工作时间抑制成所需的最小限度。在通常的植物栽培装置中,大多提高室内的湿度进行栽培,当温度下降时,饱和水蒸气量将下降,所以为容易产生结露的状态。另外,冷却部为了有效地冷却光源单元,大多由导热系数高的金属形成。当使制冷剂在冷却部内通过时,则表面温度下降,所以在设有光源单元的冷却部的表面最容易产生结露。因此,如上所述,如果光源单元的温度比规定温度低则停止冷却风扇,由此能减少冷却部的表面的结露的产生。(关于植物栽培装置的其它构成例)此外,在上述的照明装置20中的冷却风扇的开/关切换控制中,上限设定温度Tl 和下限设定温度T2或者被预先存储,或者从操作面板被输入。但是,在本发明的照明装置20中,可以是能根据栽培室11及其周边的环境变更各设定温度Tl和T2的构成。图6中示出能基于栽培室11内温度和湿度、以及栽培室11外的温度变更各设定温度Tl和T2的植物栽培装置100的构成。如图6所示,在植物栽培装置100中设有用于测定栽培室11内的温度(内部气体温度)的内部气体温度传感器31 (第2温度传感器)、用于测定栽培室11内的湿度的湿度传感器32、以及用于测定栽培室11外的温度(外界温度)的外界温度传感器33。关于植物栽培装置100中的除上述以外的构成,与图2所示的植物栽培装置10的构成相同,因此省略其说明。在植物栽培装置100中,除了测定光源附近的温度的光源温度传感器27之外,还如上所述设有2个温度传感器31、33和湿度传感器32。并且,由该各传感器所得到的温度和湿度的信息被发送到控制部28。在控制部28,基于所发送的这些信息设定上限设定温度Tl和下限设定温度T2,能在上述图I所示的流程图中的SI和S2中分别取得上限设定温度Tl和下限设定温度T2。特别是下限设定温度T2,以减少光源周边的结露的产生作为主要目的进行设定,但结露产生的温度根据周围的环境(温度、湿度)而变化。因此,下限设定温度T2例如能设为基于由上述的内部气体温度传感器31和湿度传感器32所测定的栽培室11内的温度和湿度而计算出的露点温度。由此,当光源温度下降至作为开始产生结露的温度的露点温度时,能停止冷却风扇的运转,因此能更有效地防
止结露的产生。另外,下限设定温度T2也可以设为如上所述计算出的露点温度+ α (例如5°C )。由此,能在开始产生结露的稍前的阶段停止制冷剂的供应,因此能更可靠地防止结露的产生。另外,上限设定温度Tl能设为如上所述作为光源的LED不劣化的程度的温度,但也可以设为例如由内部气体温度传感器31测定的当前的内部气体温度。由此,如果光源温度比内部气体温度高,则能使冷却风扇工作。另外,例如在外界温度比内部气体温高的季节,当光源温度比内部气体温度高时,通过供应温度比内部气体高的外部气体,光源的冷却效果反而减弱。因此,在外界温度比内部气体温度高的夏天等,可以将上限设定温度Tl设为由外界温度传感器33测定的当前的外界温度。由此,如果光源温度比外界温度高,则能使冷却风扇工作。
此外,在进行如上所述的控制的情况下,在控制部28,基于由内部气体温度传感器31和湿度传感器32得到的各信息以规定周期重新计算各设定温度Tl和T2,每次变更各设定温度Tl和T2。(关于冷却风扇周期性地反复进行开/关的构成)另外,在本发明的照明装置中,为了防止由于使风扇26持续工作而过于冷却,可以在上述的图I的流程图所示的处理中,在控制部28针对风扇26指示开启的情况下,如图7所示,周期性地反复进行风扇26的开/关。在图7所示的例子中,示出将I周期设为T =30分、将其中的t = 20分设为开启状态的情况。在使用于冷却的制冷剂的温度充分低的情况、不必急剧冷却的情况下,如上所述间歇地开/关冷却风扇,由此能进一步缩短风扇的工作时间。另外,通过调整周期T和工作时间t,能根据t/T控制光源单元的温度。特别是冬季等,外界温度与内部气体温度差大,因此为非常容易产生结露的状态,但如图7所示,通过间歇地进行冷却,能避免光源单元的急剧的温度下降,能有效地减少结露。此外,例如可以使周期T或者工作时间t根据光源温度传感器27的检测温度随时间而变化,进行非周期性的间歇冷却。(与光源的开/关连动地切换冷却风扇的开/关的构成)
另外,在本发明的照明装置中,可以使得与光源的开/关连动地切换冷却风扇的开/关。对此,一边参照图8和图9 一边说明。在一般的植物栽培装置中,为了将栽培室内设为与自然环境类似的状态,利用光源的点亮(开启)和熄灭(关闭)形成白天的状态(亮期)和夜晚的状态(暗期)。在图8中,示出将光源从关闭向开启切换的时间点设为亮期开始时刻C1,将光源单元25从开启向关闭切换的时间点设为暗期开始时刻C2。并且,在图8所示的例子中,以与光源单元25的开/关的切换同时地风扇26也从关闭向开启切换、或者从开启向关闭切换的方式进行控制。此外,在图8所示的例子中,将亮期设为16小时,将暗期设为8小时,但这是一例,本发明不限于此。在此,一边参照图9的流程图一边说明进行如图8所示的光源的开/关切换的情况下的一系列处理流程。图9所示的处理在控制部28中执行。在控制部28进行该处理的情况下,在控制部28设有检测当前的时刻的钟表功能。首先,在控制部28检测当前的时刻C(步骤S21)。接着,对所检测的当前的时刻C是否为亮期间的范围内的时刻(图8所示的时刻C I到时刻C2之间的时刻)进行判定(步骤S22)。并且,在时刻C是亮期间的范围内的时刻的情况下(在S22中为是),控制部28针对光源单元25进行指示使得点亮各LED (步骤S23)。并且,如果光源单元25为开启的状态,则开始进行上述的图I所示的流程图的处理(步骤S24)。即,开始进行基于温度传感器的光源的开/关控制。另一方面,在时刻C不是亮期间的范围内的时刻的情况下(在S22为否),控制部28针对光源单元25进行指示使得熄灭各LED (步骤S25)。而且,控制部28进行指示使得停止风扇26 (步骤S26)。上述的图9所示的流程图的一系列处理以规定周期反复执行。S卩,控制部28内的钟表功能为一边以规定周期检测当前的时刻C,一边在当前的时刻C在亮期间的范围内持续的情况下将光源单元25维持为开启状态,在该状态持续的期间,继续执行S24中的处理。另一方面,在当前的时刻C在暗期间的范围内持续的情况下,将光源单元25维持为关闭状态。根据上述的构成,通过在不必冷却光源单元的熄灭时停止制冷剂的供应,能缩短冷却单元的工作时间。由此,能削减运转成本。而且,作为图8和图9所示的例子的变形例,可以在从光源的开/关的切换定时起经过一定时间后切换冷却风扇的开/关。对此,一边参照图10和图11 一边说明。在图10中示出如下,将光源从关闭向开启切换的时间点设为亮期开始时刻C1,将光源从开启向关闭切换的时间点设为暗期开始时刻C2。并且,在图10所示的例子中,在时刻Cl光源单元25从关闭切换为开启之后经过一定的时间(时间α)后,将风扇26从关闭切换为开启。这是因为在光源单元从关闭切换为开启之后一段时间(例如,时间α),光源单元的温度不急剧上升。 另一方面,在暗期开始时刻C2光源单元25从开启切换为关闭之后经过一定的时间(时间β)后,使风扇26从开启切换为关闭。这是因为光源单元从开启切换为关闭之后的一段时间(例如,时间β)放射热,因此使冷却单元30切换为关闭的定时延迟,能将光源单元冷却到某种程度。此外,在图10所示的例子中,将亮期设为16小时,将暗期设为8小时,但这是一例,本发明不限于此。在此,一边参照图11的流程图一边说明进行如图10所示的光源的开/关切换的情况下的一系列处理流程。图11所示的处理在控制部28中执行。首先,在控制部28检测当前的时刻C (步骤S31)。接着,对所检测的当前的时刻C是否为亮期间的范围内的时刻(从图10所示的时刻Cl到时刻C2之间的时刻)进行判定(步骤S32)。并且,在时刻C是亮期间的范围内的时刻的情况下(在S32中为是),控制部28针对光源单元25进行指示使得点亮各LED(步骤S33)。然后,待机规定时间(例如,时间α )(步骤S34),在经过该时间后,开始进行上述的图I所示的流程图的处理(步骤S35)。即,基于温度传感器开始进行光源的开/关控制。另一方面,在时刻C不是亮期间的范围内的时刻的情况下(在S32为否),控制部28针对光源单元25进行指示使得熄灭各LED (步骤S36)。然后,待机规定时间(例如,时间β )(步骤S37),在经过该时间后,控制部28进行指示使得停止风扇26 (步骤S38)。上述的图11所示的流程图的一系列处理与图9所示的处理同样,以规定周期反复执行。在光源单元从开启切换为关闭之后的一段时间(例如,时间β)从光源辐射热,因此通过进行如上述的处理,使冷却单元切换为关闭的定时延迟,由此能将光源单元冷却至某种程度。另一方面,在光源单元从关闭切换为开启之后的一段时间(例如,时间α)光源单元的温度不急剧上升,因此设为一段时间原样地关闭冷却风扇的状态,由此能缩短冷却风扇的工作时间。此外,在图10中示出栽培的一天(24小时)的时间表,在此作为一例,亮期设为16小时,暗期设为8小时,将从光源单元关闭向开启切换时的冷却单元的工作等待时间α设为30分,将从光源单元开启向关闭切换时的冷却单元工作停止为止的等待时间β设为60分。但是,这是一例,本发明不限于此。
本发明不限于上述的实施方式,能在权利要求所示的范围内进行各种变更,对于通过适当组合本实施方式所公开的各种技术措施而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。如上所述,本发明的照明装置是对植物照射光的照明装置,其特征在于,具备具有光源的光源单元;冷却单元,其具有使制冷剂通过内部的冷却部,通过向该冷却部内供应制冷剂而在与上述光源单元之间进行热交换,进行上述光源的冷却;温度传感器,其测定上述光源单元的温度;以及制冷剂流通控制部,其基于上述温度传感器测定的温度,使上述制冷剂的供应开始或者停止。本发明的照明装置设有使用制冷剂冷却光源的冷却单元。该冷却单元基于温度传感器测定的光源单元的温度进行制冷剂的供应的控制。根据上述的构成,能限于在期望光源单元的冷却的期间进行制冷剂的供应。因此,光源单元的温度充分低,在不需要冷却的期间停止制冷剂的供应,由此能防止光源单元的过冷,所以能使光源单元难以产生结露。另外,当不需要冷却时停止制冷剂的供应,由此能 缩短冷却单元的工作时间,也能削减照明装置的运转成本。在本发明的照明装置中,也可以是上述制冷剂流通控制部设定上限温度和下限温度,当上述温度传感器检测出比上述上限温度高的温度时,使上述制冷剂的供应开始,当上述温度传感器检测出比上述下限温度低的温度时,使上述制冷剂的供应停止。根据上述的构成,能限于温度传感器的检测结果处于上述下限温度到上述上限温度的范围内的情况而持续进行制冷剂的供应。因此,能结合结露产生的减少和光源的过热防止等的目的设定上述下限温度和上述上限温度,由此能可靠地得到该效果。本发明的照明装置可以还具有测定设置有上述照明装置的空间内的温度的第2温度传感器和测定设置有上述照明装置的空间内的湿度的湿度传感器,上述制冷剂流通控制部基于上述第2温度传感器和上述湿度传感器的测定结果计算出上述空间内的露点温度,将该露点温度设定为上述下限温度。根据上述的构成,能在光源附近的温度下降到作为刚开始产生结露的温度的露点温度时停止制冷剂的供应,因此能更有效地防止结露的产生。此外,为了更可靠地防止结露的产生,可以将上述下限温度设为露点温度+α (例如5°C )。由此,能在开始产生结露的稍前的阶段停止制冷剂的供应,因此能更可靠地防止
结露的产生。本发明的照明装置可以还具有第2温度传感器,该第2温度传感器测定设置有上述照明装置的空间内的温度,上述制冷剂流通控制部将上述第2温度传感器测定的温度设定为上述上限温度。根据上述的构成,如果光源附近的温度与设置有照明装置的空间内的温度相比上升,则能开始进行光源的冷却。在本发明的照明装置中,上述制冷剂流通控制部可以在上述光源点亮时开始基于上述温度传感器测定的温度的上述制冷剂的供应的控制,在上述光源熄灭时使上述制冷剂的供应停止。根据上述的构成,在不必冷却光源的熄灭时停止制冷剂的供应,由此能缩短冷却单元的工作时间。由此,能削减运转成本。
在本发明的照明装置中,上述制冷剂流通控制部可以在从上述光源点亮起经过任意的时间后,开始基于上述温度传感器测定的温度的上述制冷剂的供应的控制,在从上述光源熄灭起经过任意的时间后,使上述制冷剂的供应停止。根据上述的构成,在不必冷却光源的熄灭时停止制冷剂的供应,由此能缩短冷却单元的工作时间。除此之外,使光源的点亮和熄灭的定时和冷却单元的工作开始和工作停止的定时如上所述错开,由此能进行更有效的光源的冷却。在本发明的照明装置中,上述制冷剂流通控制部可以设定在持续进行上述制冷剂的供应的期间中以规定周期使上述制冷剂的供应停止的期间。根据上述的构成,能抑制光源急剧地被冷却,因此能更 有效地减少结露。在本发明的照明装置中,上述光源可以是发光二极管。发光二极管由于点亮而发热,但当温度过高(例如,80°C程度)时,则招致性能的劣化而寿命变短。因此,在光源为发光二极管的情况下,具备如上述的冷却单元,由此能防止发光二极管的过热,能抑制性能的劣化。在本发明的照明装置中,上述制冷剂可以是设有上述光源单元的空间外的空气。根据上述的构成,与将水等液体用作制冷剂的构成比较,能简化供应制冷剂的构成。本发明的植物栽培装置为了解决上述问题,具备上述任一照明装置。根据本发明的植物栽培装置,能限于在期望光源单元的冷却的期间进行制冷剂的供应。因此,能实现光源的有效的冷却,并且能实现减少在光源的周边产生的结露的植物栽
培装置。本发明的照明装置的冷却方法的特征在于,上述照明装置具备光源单元,其具有对植物照射光的光源;冷却单元,其具有使制冷剂通过内部的冷却部,通过向该冷却部内供应制冷剂而在与上述光源单元之间进行热交换,进行上述光源的冷却,上述照明装置的冷却方法具有测定上述光源单元的温度的工序;以及基于测定的上述光源单元的温度使上述制冷剂的供应开始或者停止的工序。在本发明的照明装置的冷却方法中,基于温度传感器测定的光源单元的温度进行制冷剂的供应的控制。根据上述的方法,能限于在期望光源单元的冷却的期间进行制冷剂的供应。因此,在光源单元的温度充分低、不需要冷却的期间停止制冷剂的供应,由此能使光源单元难以产生结露。另外,当不需要冷却时停止制冷剂的供应,由此能缩短冷却单元的工作时间,也能削减照明装置的运转成本。在本发明的照明装置的冷却方法中,可以在使上述制冷剂的供应开始或者停止的工序中,当测定上述光源单元的温度的温度传感器检测出比预先设定的上限温度高的温度时,使上述制冷剂的供应开始,当上述温度传感器检测出比预先设定的下限温度低的温度时,使上述制冷剂的供应停止。根据上述的方法,能限定于温度传感器的检测结果处于上述下限温度到上述上限温度的范围内的情况而持续进行制冷剂的供应。因此,通过与结露产生的减少和光源的过热防止等目的结合地设定上述下限温度和上述上限温度,能可靠地得到该效果。工业上的可利用件
如果使用本发明的照明装置,能实现光源的有效的冷却,并且能减少在光源的周边产生的结露。因此,本发明的照明装置能应用于在室内栽培蔬菜等植物的植物工厂、植物栽培装置的人工光源。附图标记说明
10植物栽培装置
11栽培室
20照明装置
21冷却部
25光源单元
26风扇(制冷剂流通控制部)
27光源温度传感器(温度传感器)
28控制部(制冷剂流通控制部)
30冷却单元
31内部气体温度传感器(第2温度传感器)
32湿度传感器
33外界温度传感器40 植物
51基板
52LED (光源)


在设于植物栽培装置(10)的照明装置(20)中设有光源单元(25),其具有作为光源的LED;以及冷却单元(30),其具有使制冷剂通过内部的冷却部(21);通过向该冷却部内供应制冷剂而在与光源单元(25)之间进行热交换,进行光源的冷却。并且,设于冷却单元(30)的风扇(26)基于设于光源单元(25)的光源温度传感器(27)测定的温度(T)使制冷剂的供应开始或者停止。由此,在植物栽培用的照明装置和植物栽培装置中,减少在光源冷却时产生的结露,并且实现光源的有效的冷却。



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