[发明专利]植物栽培用的照明装置和植物栽培系统

说明书

技术领域

本发明涉及植物栽培用的照明装置和使用该植物栽培用的照明装置的植物栽培系统。

背景技术

近年，作为不受自然条件的变动左右的农业环境制作，控制栽培环境的光、温度、湿度、二氧化碳浓度等对植物生长有影响的所有条件来生成农作物等的植物工厂、蔬菜工厂等不断实用化。

在这些植物工厂中，有完全人造光型和太阳光并用型的植物工厂，两者都必须设置照射人造光的照明装置。而且，需要从照明装置将红色和蓝色的光照射在植物上。照明装置的光源，使用半导体发光元件(LED：发光二极管)。

这样的植物工厂等的进行植物栽培的栽培室的环境，被维持管理在预先决定的温度和湿度。因此，来自设置于此的照明装置的热量由于会影响到栽培室的温度管理，所以并不优选。此外，栽培室由于一般为高温高湿，所以若在此设置照明装置，则急剧劣化、寿命变短等等，作为设置照明装置的环境并不优选。

在专利文献1中，记载有一种植物栽培装置，将由具备使用热冷媒的强制冷却装置的面板状光半导体单元构成的光源设置成与植物栽培面接近。

在专利文献2中，记载有如下植物栽培用的照明面板：为了在湿度高的环境下也使植物栽培用的照明面板的耐久性高，具备基座、密接在该基座的金属薄板制的基板、配置排列在该基板上的许多的发光二极管、与基座之间隔着空间配置的盖、和介置于基座和盖之间的用于相对于外部气密地维持空间的密封件，在空间填充有干燥空气，并且在框架件内收容有干燥剂。

在专利文献3中，记载有如下半导体发光照明装置：为了促进植物栽培用的半导体发光照明装置的半导体发光元件的散热、进行由施加大电流实现的高辉度化，具有在上侧可通冷却水且在内部可通电的金属壁和安装在金属壁的下部的光源单元。

专利文献1：日本特开平9-98665号公报

专利文献2：日本特开2000-207933号公报

专利文献3：日本特开2003-110143号公报

发明内容

以往，在使用半导体发光元件作为光源的植物栽培中，为了得到植物培育所必需的光量子密度，施加有超过额定电流的电流。与此相伴，半导体发光元件的发热量增加，半导体发光元件的PN结温度升高。半导体发光元件的温度升高，存在如下问题：引起半导体发光元件自身的发光效率的减小、作为半导体发光元件周边部件的环氧树脂等树脂材料的变黄。要解决该问题，对半导体发光元件进行水冷是有效的，但是问题是：会在半导体发光元件和半导体发光元件周边部件引起结露、吸湿，半导体发光元件自身的劣化和点不亮、由半导体发光元件周边的镀银、软钎料、铜箔的氧化导致的发光强度的减小、点不亮急剧发展。特别是，峰值波长660nm的红色发光元件，以往为Al组成高的Ga_1-xAl_xAs系的化合物半导体发光元件，因此，在高湿环境下，氧容易与Al原子结合，半导体发光元件自身急剧变质，发光强度急剧减小，最终以至于点不亮。

本发明的目的是，提供一种解决由通过水等冷媒高效率地冷却半导体发光元件时的结露、吸湿导致的不良情况、使用长寿命且维持高效率的半导体发光元件作为光源的植物栽培用的照明装置和使用该植物栽培用的照明装置的植物栽培系统。

基于该目的，应用本发明的照明装置为如下植物栽培用的照明装置。即，具备：多个发光元件；壳体，其具有使发光元件发出的光透射的透光性窗部，设置成覆盖发光元件；散热基板，其配置在壳体的内部，通过传导对发光元件产生的热进行散热；和冷媒导管，其安装在散热基板，成为冷媒的流路；壳体构成为：在壳体的内部包含冷媒导管，并且壳体的内部抑制外部气体的流入。

在这样的植物栽培用的照明装置中可以是，其特征在于，壳体构成为壳体的内部由干燥空气或干燥氮气填充。

此外，植物栽培用的照明装置可以是，其特征在于，还具备连接单元，该连接单元，连接冷媒导管和相邻的照明装置具备的相邻冷媒导管，在相邻冷媒导管和冷媒导管之间形成冷媒的流路。

另一方面，可以是，其特征在于，壳体为长的箱形，长度方向的1个面构成透光性窗部，长度方向的另外3个面构成相连的外装部，其余的2个面构成侧面部。

可以是，其特征在于，该外装部，通过铝或铝合金的挤压成型来制作。

可以是，其特征在于，散热基板，具有供冷媒导管插入的部分，通过铝或铝合金的挤压成型来制作，与插入的冷媒导管构成为一体。

此外，可以是，其特征在于，发光元件，被设置在发光元件组件(package)，发光元件组件被固定接合在电路基板，电路基板被固定在散热基板。