水产养殖照明装置和方法制造方法及图纸

在此提供了用于增强生态系统中水生生物的生长的一种照明组件以及用于增强此类生态系统中水生生物的生长的方法。该组件包括淹没在该生态系统的水体中的一个器皿。一个基板布置在该器皿内并且被该器皿包围、且提供电子器件以向同样包含在该基板上的多个发光二极管提供经调制的电流。这些发光二极管在该生态系统的水体内发射光，该光不仅在该生态系统的较大体积内维持生长、并且此外还增强了水生生物的生长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水产养殖照明装置和方法交叉引用本申请要求在2011年12月14日提交的、标题为LED照明结构的美国临时专利申请序列号61/570,552的权益并且是基于该临时申请的，并且该申请通过引用全文结合在此。
技术介绍
本专利技术是关于LED照明组件。更确切而言，本专利技术涉及用于增强自然和人造生态系统中的水产养殖的水下LED照明组件。可以使用照明来影响水生动物的生长。确切而言，大多数动物物种的生长需要光，并且光实质性地在饲养、再生产、在水柱中的位置以及其他因素方面影响动物的行为。当水变得更深时水天然地过滤光，而使得较低的光强度和不同谱带的光波长能到达深水中。在水产养殖中，二氧化碳(CO2)和氮氧化物污染水体并且产生对某些动物为致死性的环境。在自然界，水中的藻类在藻类生长和光合作用的过程中可以消耗CO2和氮气；在这样做时，藻类对水体进行去污而同时对动物提供食物。然而，为了将藻类用于此类目的，需要存在适当频率和强度的光以允许藻类通过光合作用而生长。水塘中可获得的光的量可能由于以下原因而减少：1)在24小时的太阳周期中存在不够理想的日照期来准许按所希望的发生光合作用；2)水体表面的反射性质，这种反射降低了可获得的光对光合作用的有利效果，并且这种反射随着在一天中太阳相对于水体的角度从锐角变为斜角而改变，因此抑制了光合作用；并且3)包含高水平固体(无论是腐败物质还是活物质的形式，例如腐败的或活的藻类)的水体不准许光达到表面以下太多。当水塘中的光减少时，光合作用可能降低或变成不可能，并且在表面以下太多的任何深度处，光合作用的益处可能不存在。这样，在水产养殖设施中使用较深的水位被证明可能是有问题的。小池塘具有抑制光穿透到池塘中的若干因素，这些因素包括缺少水的运动，因为较小的水体更受到保护并且吸取较少风能。在没有波浪动作的情况下，更多的光从水体表面反射走并且没有穿透到池塘中(相比之下，具有恒定的波浪动作时，太阳射线仅在一部分时间被反射并且较少的太阳光被反射，因为连续变化的表面没有产生光滑的反射表面)。一些测量估计出了，在光滑表面的池塘上，仅有40％的光能穿透了水体表面。在超过了临界角度的某个点之后，所有光都从表面反射走并且水下变为黑暗的(尽管在水体之上仍是亮的)。保护还降低了水体表面的洁净，并且藻类或其他物质可能栖息在表面上且使表面浑浊，这另外可能是从池塘的表面被吹走的和/或消散到更大水体中。对于不同的水深而言，这些动物可能需要不同谱带的光到达它们。例如，栖息地在池塘表面以下一米深度内之内的鱼可能利用与该池塘内栖息地位于更深处(例如，在10米深度处)的鱼不同的谱带来茁壮生长。进一步，研究已显示，不同的活生物在生理学和心理学上均受到它们所接收的光波长的影响。这对于该活生物是植物还是动物都是如此，如在本专利技术人的若干专利中所讨论的，这些专利包括授予格瑞吉卡(Grajcar)的标题为适应植物谱带敏感性的光源[LightSourcesAdaptedtoSpectralSensitivityofPlants]的临时专利申请61/669,825、以及授予格瑞吉卡的标题为用于在水生生物中操纵生理学和心理学影响的水生系统[AquaticSystemforManipulatingPsychologicalandPhysiologicalEffectsinAquaticLife]的61/698,074，这二者都通过引用全文结合在此。因此，本领域需要一种可以用于增强和饲养处于其自然栖息地中还以及人造设施中的水生生物的水下照明组件。本领域进一步需要提高水生生物的产率、大小和容量。因此，本专利技术的一个基本目的是提供一种用于水生生物的淹没式LED照明组件；本专利技术的又一个目的是优化水生生物的生长和产率。本专利技术的另一个目的是提供可以在其中养殖水生生物以采收的另外场所。这些以及其他的目的、特征和优点将从本说明书和权利要求书中变得清楚。专利技术概述在此提供了用于增强生态系统中水生生物的生长的一种照明组件以及用于增强此类生态系统中水生生物的生长的方法。该组件包括淹没在该生态系统的水体中的一个器皿，该器皿包含被布置在其中的一个基板。该基板具有位于其上的驱动电路以便向电连接至该驱动电路上的多个发光二级管供应电流。这些发光二极管在该生态系统的水体内发射光，该光不仅在该生态系统的较大体积内维持生长、并且此外还增强了水生生物的生长。该系统还可以包括用于增强该组件性能的一个控制系统、锚定系统和清洁系统。另外，该组件提供了光时长控制和颜色或谱带控制以用于允许使用者基于该水生生物和生态系统的预定属性来优化该照明输出从而优化水生生物的产量和生长。附图简要说明图1是生态系统中的一个照明组件的平面侧视图；图2是生态系统中的一个照明组件的平面侧视图；图3是用于生态系统中的一个照明组件的透视图；图4是用于生态系统中的一个照明组件的示意图；图5是用于生态系统中的、具有控制组件的一个照明组件的示意图；图6是具有清洁组件的一个照明组件的透视图；并且图7是具有清洁组件的一个照明组件的截面视图。本专利技术的优选实施方式的详细说明附图中示出了有待用于生态系统12中的一个照明组件10，该生态系统可以是在自然界中天然存在的或在户外创建的自然生态系统、或是在户内创建的人造生态系统。例如，天然存在的生态系统可以包括接收太阳直射的池塘、小溪、湖泊、人造水路、河流、大海、海洋等。人造生态系统是在户内或住所内建造的并且是不直接接收太阳光照的水族馆或其他户内水产养殖结构。而是，仅通过窗户、内部照明等提供照明。该照明组件10是光源胶囊，在一个实施例中该光源胶囊具有一个胶囊或器皿14，在一个实施例中该胶囊或器皿从一个第一闭合端15a延伸至一个第二开放端15b。在一个优选的实施例中，该器皿14是一个玻璃管。在另一个实施例中，该器皿是正方形或其他形状并且由一种透明材料制成以允许光穿过。该器皿在另一个实施例中可以由一种材料或颜色制成或替代地具有一个涂层，该涂层扩散光、改变光的颜色或实质性地转变透过其中的光。该器皿14环绕并封闭一个基板16，该基板可以具有任何的大小或形状。在一个实施例中该基板16在形状上是长方形的并且加长了该器皿的长度。在一个优选的实施例中该基板是一个印刷电路板(PCB)。一个功率输入18电连接至该基板16上，该功率输入在一个优选的实施例中是AC输入端并且在另一个实施例中是DC输入。输入电流由驱动电路20调节，该驱动电路包括一个整流器21、至少一个晶体管22和一个电阻器24。还可以根据需要提供保护电路，例如保险丝或MOV。该驱动电路调节用于多个发光二极管26的电流。这些发光二极管26可以串联安排(与该驱动电路20串联)、并联安排(与该驱动电路20并联)、或以任何方式安排从而基于所提供的AC或DC功率输入18而产生光。在一个优选的实施例中，该驱动电路20和这些LED26是按照授予格瑞吉卡的美国专利公开号2011/0210678所传授的那样安排的，该文件的内容全部结合在此。在器皿14内环绕该基板16布置了一种介质28。在一个实施例中该介质28是一种流体并且优选地是矿物油。然而，该胶囊10内的流体可以基于多种因素来选择，这些因素包括：该材料的比重(例如，小于该胶囊中空气产生的浮力)、热导率以及对不同波长的光的透过性。因此该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明组件，包括：淹没在一个生态系统的水体中的一个器皿；布置在该器皿内并且具有位于其上的驱动电路的一个基板；以及电连接至该驱动电路上的至少一个照明器件，该照明器件在该生态系统的水体内发射光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.14 US 61/570,5521.一种用于增强自然生态系统内的水生生物的生长的方法，该方法包括以下步骤：将一个器皿淹没在一个自然生态系统的水体内；所述器皿具有至少一个发光二极管；从该至少一个发光二极管发射光以使得该光被该自然生态系统中的水生生物所接收；预先确定该至少一个发光二极管在该水体中将放置处的深度；基于该预先确定的深度来预先确定光的最佳波长以发射最佳波长的光用于水生生物；还包括将该器皿锚定在该水体中的步骤。2.如权利要求1所述的方法，其中该自然生态系统是一个池塘。3.如权利要求2所述的方法，其中该池塘是一个人造池塘...

【专利技术属性】
技术研发人员：兹登科·格拉伊察尔，迈克尔·J·奥斯塔菲，
申请(专利权)人：万斯创新公司，兹登科·格拉伊察尔，迈克尔·J·奥斯塔菲，
类型：发明
国别省市：美国;US