[發明專利]在擠奶廠中使用的LED照明器

有效

• 申請號: 201380026755.2
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104334014A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: R.G.阿爾弗里尼克
• 申請（專利權）人: 利拉伐控股有限公司
• 主分類號: A01K29/00
• 分類號: A01K29/00;F21V5/04;F21Y105/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳堯劍;陳麗來

技術領域

本發明涉及用于在家畜畜舍中使用的LED照明器。光是在由發光二極管(LED)發出的這種照明中。

背景技術

眾所周知的是光照會影響牛奶的產量。根據若干研究，在適當的管理下光周期(photoperiod)可對牛奶廠的產能產生積極的效果，例如參見在J?ANIM?SCI?2003,81:11-17中發表的由Dahl等人所著的文章“Management?of?photoperiod?in?the?dairy?herd?for?improved?production?and?health”。一貫顯示出的是，長的白天光照(LDL)能夠提高哺乳期期間的產奶量。然而，持續的光照并不與更高的產奶量相關聯，并且，實際上，處于自然界的或白天較短的光周期中的母牛與處于24小時光照的母牛之間的產量并沒有區別。

母牛是敏感的動物，對于它們來說白天黑夜的節奏是十分重要的。特定的亮度級(light?level)是在母牛身體上產生白天黑夜之間的差異所必需的。一旦某個亮度級到達視網膜，母牛的神經將向大腦中的腦下垂體發送信號以降低荷爾蒙褪黑素(hormone?melatonin)的分泌。這種荷爾蒙導致想睡、增加了體脂肪的百分比，并且擾亂動物的分泌能力。當褪黑素水平降低時，在動物的血液中的另一種荷爾蒙，IGF-I增加。IGF-I荷爾蒙的功能是激發動物的活力，從而，刺激其乳汁的產量。因此，更多的光意味著乳汁產量的增加。經驗證明，建立一種24小時的周期，其中有16小時的180勒克斯(lux)亮度(在距地面1米遠的水平高度處測得的)的日照和8小時的黑暗能夠產生最好的結果。

例如，在Visual?Neuroscience?15,581-584(1998)中發表的由Jacobs等人所著的“Photopigment?basis?for?dichromatic?color?vision?in?cows,goats,and?sheep”文章中已經提出母牛的眼睛具有與人類眼睛不同的波長靈敏度曲線。

與現有技術相關的問題

如果要在畜舍的所有區域中均維持一天中16小時150至200勒克斯的亮度級，這要耗費很多能量。對于現有技術的畜舍光照系統，很難使光均勻地分布在所有方向。這意味著，如果要在母牛能夠去到的畜舍的所有區域中均達到最小亮度級，則一些區域中的亮度級將不得不比最小亮度級高出很多，這意味著浪費了能量。

現有技術已經認識到降低能量消耗的需求，但是通常這是通過簡單地在不需要之時和不需要之處關掉燈來解決的。例如，EP2149296描述了根據動物當前的位置來控制畜棚不同部分的光照。

畜舍光照系統通常并不是基于LED技術的，而是基于高強度放電(HID)燈的。這樣的燈具有固定的光譜，該光譜取決于燈中的化學成分。因此不可能對HID燈發出的光譜進行調整以使其適應母牛的眼睛靈敏度曲線，以便僅發射實際上提高乳汁產量的光。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠以更有效的方式使用的照明器。

根據本發明，該目標通過最初描述的LED照明器來實現，該LED照明器包括配備有第一LED裝置的基板，該第一LED裝置配置成在操作中發出模擬白天光照條件的光，該第一LED裝置包括多個第一類型的LED和至少一個第二類型的LED，該第一類型的LED具有至少一個在500至600nm的波長范圍內的峰值波長，第二類型的LED是藍光LED，其峰值波長在440至480nm的波長范圍內，優選地在455至475nm的波長范圍內，其中照明器配備有光學系統，該光學系統被配置成使得由LED發出的光的強度是按照一定強度分布而分布的，該強度分布在相對于照明器的光軸成大于零度的角處具有峰值強度。

經驗已經顯示使母牛受到藍光照射會提高牛奶產量。同時，在畜舍中僅發射藍光會使農場主很難區分不同物體。奶牛的眼睛靈敏度曲線顯示：母牛的眼睛，除了對在440至480nm的波長范圍中的光(藍光)敏感以外，還對在500至620nm的波長范圍中的光敏感。為此，第一類型的LED優選地是白光LED，這種白光LED發射出對于母牛和農場主二者均可用的光(白光LED通常具有大約在500至600nm之間的寬峰值波長，但也可以具有其他峰值波長)。通過這種方式，由該LED照明器發出的光可適用于匹配母牛的眼睛靈敏度曲線，這意味著實際上沒有發出不能被母?！翱匆姟钡墓狻?/p>

為了確保畜舍的所有區域中達到最小亮度級，而不會浪費任何光，所發射的光的峰值強度應在相對于照明器光軸成大于零度的角度處。通過這種方式，所有發射的光事實上都被用于提高牛奶產量，而沒有浪費能量。