WO2004109182A1 - 水槽用の照明装置および照明付き水槽 - Google Patents

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light
lighting device
light source
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Yasuhiro Mori
Hiroyuki Watanabe
Hisakazu Uchiyama
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Sunpower Co.,Ltd
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/06—Arrangements for heating or lighting in, or attached to, receptacles for live fish
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/30—Lighting for domestic or personal use
    • F21W2131/308—Lighting for domestic or personal use for aquaria
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an illuminating device and an illuminated aquarium for ornamental fish and for aquariums for cultivating aquatic plants.
  • the conventional light source it is difficult for the conventional light source to uniformly irradiate the entire upper surface of the aquarium, causing unevenness in the amount of light on the cultivation surface, and in particular, it is difficult to reach the bottom corner of the aquarium, so that the layout scene is disturbed.
  • the above light source has a short lifespan. ⁇ Because the power supply is integrated, it has heat, and as a result, an increase in water temperature has a negative effect on ornamental fish and aquatic plants. Furthermore, fine adjustment of the light quantity cannot be easily performed. In addition, the equipment becomes large, so it is obstructive when changing water and it is difficult to move. In the above-mentioned conventional light source, it is conceivable to increase the number in order to make the inside of the aquarium look brighter.
  • the present invention solves the above-mentioned problems when using the conventional chemicals, and suppresses the occurrence of algae attached to the wall surface and the corner of the aquarium, which is a problem in rearing ornamental fish and growing aquatic plants, without changing the water quality. This is a technical issue. Furthermore, the present invention can uniformly irradiate the entire upper surface of the aquarium, and moderately suppresses the growth of plants and suppresses the overgrowth of aquatic plants, so that the layout landscape is not disturbed and trimming is prevented. The technical issue is to provide an illuminated aquarium that can maintain the landscape for a long period of time. Disclosure of the invention
  • the lighting device for an aquarium of the present invention is characterized by using a light source that emits green light having a peak wavelength at 500 to 600 nm.
  • a light source that emits light of another wavelength can be used in combination with the light source that emits green light.
  • the light source is preferably an optical semiconductor, particularly preferably a light emitting diode.
  • the lighting device may have a form of a decorative article in an aquarium.
  • the illuminated aquarium of the present invention is characterized by comprising an ornamental aquarium and any one of the above-mentioned illumination devices for irradiating the inside of the aquarium. In such an illuminated aquarium, the lighting device may be housed in the aquarium.
  • the lighting device is preferable arbitrarily to arranged to illuminate the equipment.
  • the light source is made of an optical semiconductor, it is preferable that the light source is provided on an outer surface of a wall member constituting the water tank. In that case, the pipeline that cools the lighting device It is more preferable that the upper end and the lower end of the conduit communicate with the inside of the water tank.
  • the lighting device of the present invention emits green light having a peak wavelength in the range of 500 to 600 nm, and by the action of the light, suppresses the generation of algae and suppresses the overgrowth of aquatic plants.
  • the light source used in the present invention can irradiate strong light into the water tank without generating algae, and since the relative visibility is the highest wavelength, the inside of the water tank can be seen brighter and sharper. it can.
  • an optical semiconductor of another wavelength is used as a light source in combination with the optical semiconductor that emits green light, in addition to suppressing the growth of algae and the overgrowing of aquatic plants, a lighting effect close to natural light can be achieved. Can also be given.
  • the light source has a longer-term suppression effect than a conventional light source, and a regular use leads to a preventive effect.
  • a so-called surface light emitter can be obtained, and the entire upper surface of the water tank can be uniformly irradiated.
  • the lighting equipment can be reduced in weight and can be installed in any shape, so that it does not hinder the replacement of water. Also, since heat radiation is small and the power source and light source can be easily separated, it is possible to prevent the water temperature from rising. Further, fine adjustment of the light amount can be easily performed.
  • the optical semiconductor is a light emitting diode, it is easy to handle and generates little heat. In the case where the lighting device is given the form of a decorative article in the aquarium, it is possible to produce an interesting lighting and decorative effect on the view in the aquarium.
  • the illuminated aquarium of the present invention comprises: an ornamental aquarium; Since it is composed of some of the lighting devices, it is possible to suppress the growth of algae and the overgrowth of aquatic plants. Furthermore, when the lighting device is housed in a water tank, a unique lighting effect can be provided, and the light source can be efficiently cooled. Wherein the water tank is provided with a gear to diffuse co 2, the lighted aquarium lighting you are irradiating the equipment is usually also the site of diffusion sphagnum is grown easily C_ ⁇ 2, sphagnum Growth can be suppressed.
  • the light source is made of an optical semiconductor and is provided on the outer surface of the wall material constituting the water tank, there is no need to provide a lighting device around the water tank, so that it does not hinder viewing.
  • the surroundings can easily handle the water tank.
  • a pipe for cooling the lighting device is provided and the upper end and the lower end of the pipe communicate with the water tank, the lighting device can be efficiently cooled and the inside of the water tank can be heated.
  • FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an illuminated water tank of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the illuminated water tank of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the water tank with illumination of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the illuminated water tank of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the effect of the lighting device of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the effect of the lighting device of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The illuminated water tank 10 shown in FIG. 1 includes a water tank 11, a lighting device 12 disposed outside the side surface 10 a, and a lighting device disposed on the upper surface side. 1 and 3 are provided.
  • the lighting devices 12 on the side surface are provided in two stages at the top and bottom, and as shown in FIG. 2, are arranged in the vicinity of the front and rear corners.
  • the upper lighting device 12 may be connected at the rear with a hinge or the like so as not to be in the way when changing water.
  • Water tank 1 1 In it, water 14 and soil or sand 15, ornamental water plants 16 and landscape stones 17 are arranged in a favorite layout. There are 18 ornamental fish swimming in the water. As in the conventional case, an air valve, a device that diffuses CO 2 into the water or outside, and a circulating purification device can be provided.
  • the water tank 11 may be substantially the same as the conventional one, and a transparent or translucent synthetic resin plate such as a glass plate or an acrylic resin is combined, and a gap is filled with a caulking material for watertightness. It is composed. The bottom and back surfaces do not need to be transparent plates.
  • Each of the lighting devices 12 and 13 includes a light-emitting panel in which a large number of light-emitting diodes are arranged, and the light-emitting diodes serve as light sources.
  • Each of the light emitting diodes emits green light having a peak wavelength of 500 to 600 nm, more preferably, 52 to 580 nm, and particularly, 52 to 55,5 nm. Things. If the peak wavelength is less than 500 nm, or conversely, if it exceeds 60 O nm, algae and aquatic plants grow more actively.
  • the brightness of the entire light-emitting panel is about 20 to 25 O jmo 1 / m 2 ⁇ s in terms of the photosynthetic photon flux density (PPFD) of the irradiated surface, especially 100 to 15 O ju mo 1 / m 2 ⁇ s
  • the degree is preferred. If it is too bright, the growth of algae and the growth of aquatic plants become active, and if it is too dark, it is not preferable from the viewpoint of appreciation.
  • the method of attaching the lighting devices 12 and 13 to the water tank 11 may be a conventionally known method, and the lighting devices 12 and 13 can be provided on the bracket attached to the water tank 11 so that the angle can be adjusted. . In addition, separately from the water tank 11, it may be supported by a stand or the like.
  • the permanent tank with illumination according to the present invention includes, besides the one directly attached, the one in which the illumination device is indirectly attached to the water tank to irradiate the inside of the water tank.
  • the illumination device 13 illuminates the inside of the aquarium 11 including the aquatic plants 16
  • the brightness required for viewing can be obtained.
  • Sa Intense light can be radiated into the aquarium, and the peak wavelength is 50,000 to 600 nm, which is the wavelength with the highest relative luminous efficiency, so that the inside of the aquarium can be seen brighter and sharper.
  • a transparent plate such as a glass plate that constitutes the water tank 11
  • the transparent plate is contaminated with algae and the visibility is reduced. Can be prevented and the inside of the aquarium can always be seen clearly.
  • the side lighting devices 12 illuminate the corners, even in the corners where water tends to stagnate and to which algae are easy to grow, the growth of algae can be sufficiently suppressed. Even when the inner surface of the ⁇ tank 11 is wiped and cleaned, it is difficult to wipe the corners, but by illuminating the area intensively, the propagation of algae is sufficiently suppressed and cleaning is facilitated.
  • the aquatic plants 16 do not harm, but their breeding is moderately suppressed, so that the layout is not disturbed by excessive growth. Also, the trimming period can be extended.
  • the aquarium for ornamental use which does not contain ornamental fish, is a natural aquarium that reproduces the nature of specific areas such as the Amazon and southern Thailand with aquatic plants, driftwood, stones, etc. Appreciation objects that reproduce such natural conditions require complicated care such as trimming of aquatic plants. Therefore, suppressing the overgrowing of aquatic plants has a great effect of saving time and effort in maintaining the landscape in the aquarium.
  • the light emitting diodes are used as the light sources of the illuminating devices 12 and 13.
  • other optical semiconductors such as a low-power laser semiconductor may be used.
  • a light source other than the optical semiconductor can be used.
  • a fluorescent paint that irradiates a wavelength in the range of 500 to 60 nm may be used.
  • a film that transmits only a wavelength within the range of 500 to 60 O nm may be affixed to the surface of the water tank (whole or irradiated part (for example, corner part)) or the lighting device.
  • a conventional light source including a wavelength other than green light such as a fluorescent lamp, can be used.
  • the illuminated aquarium 20 shown in FIG. 3 has a light-emitting diode with a peak wavelength of 500 to 600 nm in the aquarium 11.
  • a lighting device 21 with a panel as a light source is included. The lighting device 21 is placed in a transparent case 22 having a sufficient sealing effect against water and water pressure, and then placed in water 14.
  • the illuminator 21 is usually placed near the wall to illuminate the central part of the aquarium 11 to illuminate the scenery inside, but it is transparent at corners and the like. It may be arranged outward so as to illuminate the board.
  • illuminating devices 21 using light emitting diodes as light sources are placed in water in this way, in addition to the effects of suppressing the growth of aquatic plants 16 and algae as described above, as well as the lighting effects, the light emitting diodes are cooled and the luminous efficiency is reduced. The effect of maintaining a high level can also be achieved.
  • metal fins may be provided on a part of the case 22 to increase the contact area with the water 14 to increase the cooling efficiency.
  • the illuminated aquarium 20 shown in FIG. 3 accommodates a decoration 23 in the shape of a house.
  • a light emitting diode having a peak wavelength of 500 to 600 nm is placed inside the decorative article 23, and the light emitting diode is partially or entirely made of a light-transmitting material.
  • the light emitted from the ornaments 23 illuminates the inside of the aquarium 11 fantastically, enhancing the visual effect and at the same time providing the practical effect of suppressing the occurrence of the above-mentioned aquatic plants and algae.
  • the shape of the ornament is not particularly limited, and may be in the form of a turtle or other aquatic animal or aquatic plant. Also used in the lighted tub 2 0 in FIG. 3, the diffusion tube 2 4 that is diffused C 0 2 in water.
  • a light emitting diode for irradiating light having a peak wavelength of 500 to 60 O nm is arranged in such a device, whereby generation of moss can be suppressed. Therefore no problems to the release of C 0 2.
  • a lighting device 32 composed of a light emitting diode is fixed to the outer surface of a wall material constituting the water tank, for example, a glass 31 with some gap. However, they may be close together.
  • a cooling pipe 33 is closely attached to the light emitting diode substrate 32a, for example, a substrate made of an aluminum plate.
  • the pipe 33 extends vertically, and its upper and lower ends are bent laterally, and each penetrates the glass 31 to communicate with the inside of the water tank.
  • the light emitting diodes 32 may be arranged to exhibit a specific decoration effect. Thereby, a favorable decorative effect such as a pattern shining in water can be obtained. In that case, it is easier to appreciate the water tank provided on the back than on the side.
  • the light emitting diode of the illuminating device 32 is cooled by water passing through the cooling pipe 33, so that the durability of the light emitting diode is improved. Further, the water in the pipe 33 rises as the temperature rises, and circulates automatically because new cold water rises from below. Therefore, a pump or the like is unnecessary.
  • the cooling efficiency may be increased by forced circulation.
  • the water that has been cooled by the water in the water tank and the temperature has risen is returned to the water tank again, there is no need for water supply or extra piping for drainage.
  • the electric power of the heater can be saved by the heat generated by cooling the light emitting diode.
  • a fill 34 is provided at the lower end of the pipe 33, it is possible to simultaneously clean dust in the water tank as the water circulates.
  • a photocatalyst such as titanium oxide based on visible light and water that decomposes organic substances is coated on the inner surface of a transparent plate of the water tank.
  • the light emitted from the lighting device can efficiently decompose organic substances adhering to the inner surface of the aquarium, thereby further suppressing the generation and adhesion of algae.
  • Example 1 Green algae cultured cells (Scendesumium acultus) were cultured under a fluorescent lamp for 3 days, and then subcultured and cultured under LED (light emitting diode) light having a wavelength of 525 nm.
  • the result of the change in cell density (/ 1 acked cell volume / ml) at that time is shown by the graph indicated by Ex in FIG.
  • the horizontal axis of the graph is the number of days of culture, and the vertical axis is the cell density.
  • Culture vessel Tube type culture tube with vent tube (diameter 50mm, length 400mm, capacity 400ml)
  • Carbon dioxide supply 4% CO 2 / airw / w) was bubbled at 5 Oml / min.
  • Subculture The cell suspension was diluted 10-fold with fresh medium every 3 days. The time of planting is indicated by U in Fig. 5.
  • Comparative Examples 1 to 3 Cultured cells of green algae under the same conditions as in Example 1 except that a LED having a wavelength of 660 nm, an LED having a wavelength of 470 nm, and a fluorescent lamp were used as Comparative Examples 1, 2 and 3. Was cultured. Comparative Example 1 is indicated by a reference numeral C1, Comparative Example 2 is indicated by a reference numeral C2, and Comparative Example 3 is indicated by a reference numeral C3. In the graph of FIG. 5, it can be seen that in the case of the LED having the wavelength of 525 nm in the example, green algae hardly propagated, and the cell density was at most 1.2 times as high.
  • Example 2 to 7 The water temperature was kept constant at 22 ° C, moss called Hygrofila was trimmed to 0.2 g, and 20 plants were planted in a 30 cm water tank. The same bottom sand was used. LEDs with wavelengths of 505 nm, 525 nm, 555 nm, 570 nm, 580 nm, and 592 nm were illuminated on the aquatic plants in each aquarium. PP FD was kept constant at 5 ⁇ , ⁇ 1 / m 2 .s. One week later, the aquatic plants in each aquarium were harvested, and the fresh weight was calculated, and the average value of 20 plants was calculated. The results are shown in the graph of FIG.
  • Comparative Examples 4 to 7 The experiments of Comparative Examples 4 to 6 were performed in the same manner as in Examples 2 to 7, except that LEDs having wavelengths of 450, 470, and 660 nm were used. Further, a similar experiment was performed as Comparative Example 7 using white LED. The results are shown in the graph of FIG. From the graph in Fig. 6, it can be seen that in the case of Comparative Examples 4 and 5 in which the wavelength is less than 500 nm, and in the case where the wavelength exceeds 60 Onm, the growth of water moss becomes faster, and that in Examples 2 to 7 in which the wavelength is 500 to 600 nm. In this case, it can be seen that the growth of moss is suppressed. In particular, when the wavelength is in the range of 525 to 555 nm, it is found that the growth is largely suppressed, which is about one-half that of the white light of Comparative Example 7.

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Abstract

水槽１１と、その水槽内を照らす、５００～６００ｎｍにピーク波長をもつ緑色光を発光する光源を有する照明装置１２、１３とからなる照明付き水槽１０．光源は通常は光半導体であり、とくに発光ダイオードが用いられる。照明装置１２、１３はとくにコーナー部を照らしている。照明装置１２、１３は水槽１１内に配置することもできる。

Description

■ 明細書 水槽用の照明装置および照明付き水槽 技術分野
本発明は観賞魚用や、 水生植物栽培のための水槽用の照明装置および照明付き 水槽に関する。 背景技術
従来、 水槽用の光源として、 蛍光灯、 メタルハラィ ドランプ、 高圧ナトリウム ランプが用いられている。 しかしこれらの光源は、 いずれも水槽内あるいは水ネ曹 を構成するガラスの内面で藻類が発生する問題があり、 また、 植物の生育過多に より、 レイアウトの景観を乱す問題がある。 とくに近時、 観賞用水槽は、 水槽中 で泳いでいる観賞魚のほか、 水草や水槽内の装飾物を含めた全体のレイアウトに 工夫をしており、 奥の方まで鮮明に見渡せることが望まれるが、 ガラスの内面に 発生した藻類により、 充分な視界が得られにくい。 また、 前記従来の光源は、 水槽の上部全面に均一に照射することが難しく、 栽 培面に光量のムラを生じ、 とくに水槽の底の隅まで届きにくいため、 レイアウト の景観が乱される。また、上記の光源は寿命が短《電源が一体化しているため、 熱を持ち、 その結果、 水温の上昇で観賞魚や水草に悪影響がある。 さらに光量の 微調整が簡単にできない。 また、 装置も大型化するため、 換水時に邪魔になった り、 移動が大変である。 なお前記従来の光源では、 水槽内をより明るく見せるために数を増やすことが 考えられるが、 藻類の繁殖が活発になり、 ガラス面の透明度が低下する。 さらに 水生植物の繁殖過多で、 頻繁に手入れをする必要が生ずる。 上記の水槽での藻類の繁殖や水性植物の繁殖過多を抑制するため、 従来、 抑制 剤が用いられる場合もある。 しかし従来の抑制剤はピートの成分が入っているも のが多く、 p Hが酸性側に偏り、水質を変化させてしまう傾向がある。その場合、 ρ Η 7 . 2〜Ί . 4の弱アルカリ性でないと栽培や飼育ができない水草や観賞魚 には使用することができない。 また、 これらの製品は液体や粒状で販売されてい るが、 何度も使用することができない消耗品であり、 しかも抑制効果の持続期間 も短い。 さらに水槽に色がつくことが多く、 景観を乱す。 本発明は前記従来の薬剤を使用する場合の問題を解消し、 観賞魚の飼育や水生 植物の育成において問題となる水槽の壁面やコーナ部につく藻類の発生を、 水質 を変化させることなく抑制することを技術課題としている。 さらに本発明は、 水 槽の上部全面を均一に照射することが可能で、しかも植物の生育をほどよく抑え、 水草の生育過多を抑制することにより、 レイアウトの景観を乱さず、 トリミング をしなくても長期間に渡って景観を維持することができる照明付き水槽を提供す ることを技術課題としている。 発明の開示
本発明の水槽用の照明装置は、 5 0 0〜6 0 0 nmにピーク波長をもつ緑色光 を発光する光源を用いることを特徴としている。 このような水槽用の照明装置に おいては、 前記緑色光を発光する光源と併用して、 他の波長の光を発光する光源 をも用いることができる。 さらに前記光源は光半導体とするのが好ましく、 とく に発光ダイオードとするのが好ましい。 前記照明装置は、 水槽内の装飾品の形態 を備えているものとすることができる。 本発明の照明付き水槽は、 観賞用の水槽と、 その水槽の内部を照射する前記い ずれかの照明装置とからなることを特徴としている。 そのような照明付き水槽で は、 照明装置を水槽内に収容してもよい。 さらに前記水槽内に C 0 2を拡散させ る機材を設ける場合は、 照明装置がその機材を照射するように配置するのが好ま しい。 さらに前記光源が光半導体から構成されている場合は、 水槽を構成する壁 材の外面に設けられているものが好ましい。 その場合は照明装置を冷却する管路 が設けられると共に、 その管路の上端および下端が水槽内と連通しているものが さらに好ましい。 本発明の照明装置は、 5 0 0〜6 0 0 nmにピーク波長をもつ緑色光を発光し、 その光の作用で藻類の発生を抑制し、 水草の育成過多を抑制する。 そのため薬剤 を用いる従来の方法に比して、 水質を変化させることがなく、 観賞魚や水草に悪 影響を与えることがない。 すなわち水草に対しては、 単に育成をほどよく抑制す るだけであって、 害を及ぼすことはない。 そのため、 一旦トリミングした形態を 長期間維持することができ、 レイアウトの景観を乱さない。 また、 水槽の透明度 あるいは透光性を長期に渡って維持することができる。 さらに本発明で使用する光源は、 藻類を発生させることなく強い光を水槽内に 照射することが可能であり、 比視感度が最も高い波長であるため、 水槽内をより 明るく鮮明に見せることができる。 前記緑色光を発光する光半導体と併用して、 他の波長の光半導体をも光源とす る場合は、 藻類の繁殖および水草の育成過多を抑制することに加えて、 自然光に 近い照明効果を与えることもできる。また、光半導体を光源として用いる場合ば、 従来の光源に比して長時間抑制効果があり、 普段使用することで予防効果にもつ ながる。 また、 多数の光半導体を用いることで、 いわば面発光体をすることがで き、 水槽上部の全面に均一に照射することができる。 さらに光半導体は小型軽量 で、 低電圧駆動であるので、 照明装置の軽量化や自由な形状での設置が可能であ り、 換水時の邪魔にならない。 また熱放射が少なく、 電源と光源の分離が容易な ため、水温の上昇も防ぐことが可能である。さらに光量の微調整も簡単にできる。 前記光半導体を発光ダイオードとする場合は、 取り扱いが容易で、 発熱作用も少 ない。 また、 前記照明装置に水槽内の装飾品の形態を与える場合は、 水槽内の景 観に興趣のある照明および装飾効果を演出することができる。 本発明の照明付き水槽は、 観賞用の水槽と、 その水槽の内部を照射する前記い ずれかの照明装置とから構成されているので、 藻類の繁殖を抑制し、 水草の育成 過多を抑制しうる。 さらに照明装置を水槽内に収容する場合は、 独特の照明効果 を与えることができ、 しかも光源を効率的に冷却することができる。 前記水槽内 に c o 2を拡散させる機材が設けられており、 前記照明がその機材を照射してい る照明付き水槽は、 通常は水苔が生えやすい C〇2の拡散する部位にでも、 水苔 の生育を抑制することができる。 前記光源が光半導体からなり、 水槽を構成する壁材の外面に設けられている場 合は、 水槽の周りに照明装置を設ける必要がないので、 鑑賞の邪魔にならない。 しかも周囲が水槽の取り扱いが容易になる。 その場合において、 照明装置を冷却 する管路を設け、 その管路の上端および下端を水槽内に連通させる場合は、 照明 装置を効率よく冷却することができ、 水槽内を暖房することができる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の照明付き水槽の一実施形態を示す正面図である。
図 2は図 1の照明付き水槽の側面図である。
図 3は本発明の照明付き水槽の他の実施形態を示す断面図である。
図 4は本発明の照明付き水槽のさらに他の実施形態を示す要部断面図である。 図 5は本発明の照明装置の効果を示すグラフである。
図 6は本発明の照明装置の効果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態 図 1に示す照明付き水槽 1 0は、 水槽 1 1と、 その側面 1 0 aの外側に配置さ れる照明装置 1 2と、 上面側に配置される照明装置 1 3とを備えている。 側面側 の照明装置 1 2は上下に 2段で設けられており、 さらに図 2に示すように、 前後 のコーナ部近辺にそれそれ配列されている。 なお、 鑑賞の妨げにならない範囲で あれば、 前面卿に設けてもよい。 また、 上部の照明装置 1 2は、 後部をヒンジな どで連結して、 水を換えるときに邪魔にならないようにしてもよい。水槽 1 1内 には水 1 4および土または砂 1 5、 観賞用の水草 1 6および景観用の石 1 7など が好みのレイァゥ卜で配列されている。水中には観賞魚 1 8が泳いでいる。なお、 従来の場合と同じく、 水中あるいは外部にエアバルブ §生器や C O 2を拡散させ る機材、 さらに循環浄化装置を設けることもできる。 前記水槽 1 1は従来のものと実質的に同じものでよく、 ガラス板あるいはァク リル樹脂などの透明あるいは透光性を有する合成樹脂板を組み合わせ、 隙間部分 に水密のためのコーキング材を充填して構成している。 なお、 底面および背面は 透明な板にしなくてもよい。 前記照明装置 1 2、 1 3は、 発光ダイオードを多数並べた発光パネルを備えて おり、 それらの発光ダイォ一ドが光源になる。 それそれの発光ダイォ一ドは、 ピ —ク波長が 5 0 0〜6 0 0 nm、 より好ましくは 5 2 0〜 5 8 0 nm、 とくに 5 2 5〜5 5 5 n mの緑色光を発光するものである。 ピーク波長が 5 0 0 nmより も小さい場合、 あるいは逆に 6 0 O n mを超えると、 藻類の繁殖および水草の生 育が活発になるからである。 発光パネル全体の明るさは、 照射面の光合成光量子 束密度 （P P F D ) で 2 0〜2 5 O j m o 1 /m2 · s程度、 とくに 1 0 0〜1 5 O ju m o 1 /m2 · s程度が好ましい。 明るすぎると藻類の繁殖や水草の生育 が活発になり、 暗すぎると鑑賞の観点から好ましくない。 照明装置 1 2、 1 3を水槽 1 1に取り付ける方法は、 従来公知の方法でよく、 水槽 1 1に取り付けたブラケッ卜に対して照明装置 1 2、 1 3を角度調節自在に 設けることができる。 なお、 水槽 1 1とは別個に、 スタンドなどで支持するよう にしてもよい。 本発明における照明付き永槽には、 そのような直接取り付けたも ののほか、 照明装置を間接的に水槽に取り付けて水槽内を照射するよう構成した ものを含む。 上記のように構成される照明付き水槽 1 0は、 上部の照明装置 1 3が水草 1 6 を含む水槽 1 1の内部を照らしているので、 鑑賞に必要な明るさが得られる。 さ らに強い光を水槽内に照射することができ、 ピーク波長が 5 0 0〜 6 0 0 nmと 比視感度が最も高い波長であるため、 水槽内をより明るく鮮明に見せることがで きる。 さらに水槽 1 1を構成するガラス板などの透明板の内面をビーク波長が 5 0 0 - 6 0 O nmの光で照射しているので、 透明板が藻類で汚れて視認性が低く なることを防止することができ、水槽の内部を常にクリアに見せることができる。 とくに側面側の照明装置 1 2はコーナ部を照らしているので、 水が澱みやすく、 藻類が付着して繁殖しやすいコーナ部であっても、 藻類の繁殖を充分に抑制する ことができる。 なお、 τΚ槽 1 1の内面をふき取って清掃する場合でも、 コーナ部 はふき取りにくいが、 その部分を集中的に照らすことにより、 藻類の繁殖を充分 に抑制し、 清掃が容易になる。 また、 水草 1 6についても、 害することはないが、 その育成も穏やかに抑制す るので、 過度な成長でレイアウトを乱すことがない。 またトリミングをする期間 も延ばすことができる。とくに近時の観賞用の水槽は、観賞魚を入れずに、水草、 流木、 石などで、 アマゾンやタイ南部などの特定の地域の自然を再現するネイチ ヤーアクアリウムが好まれているが、このような自然状態を再現した鑑賞対象は、 水草のトリミングなどの手入れが煩雑である。 そのため、 水草の過度の育成を抑 制することは、 水槽内の景観を維持する上で手間を省ける効果が大きい。 前記実施形態では、 照明装置 1 2、 1 3の光源として発光ダイオードを採用し ているが、 低出力のレーザ一半導体など、 他の光半導体も使用しうる。 さらにビ ーク波長が 5 0 0〜6 0 O nmの範囲であれば、 光半導体以外の光源を用いるこ ともできる。 たとえば、 5 0 0〜6 0 O nmの範囲内の波長を照射する蛍光塗料 を用いてもよい。 また、 5 0 0〜6 0 O nmの範囲内の波長のみを透過させるフ イルムを水槽の表面（全体あるいは照射する部分（たとえば、 コーナ部）） または 照明装置に貼ってもよい。 また、 蛍光灯など、 緑色光以外の波長を含む従来の光 源を^ ^用することもできる。 その場合は 5 0 0〜6 0 O nmの範囲外の波長の光 が水草や藻類の繁殖を促進する方向に働くが、 5 0 0〜6 0 0 nmの光を強くし ておくことで、 充分に望ましい抑制効果を得ることができる。 蛍光灯などの光源 を併用する場合は、 自然に近い景観を得ることができる利点がある 図 3に示す照明付き水槽 2 0は、 水槽 1 1内にピーク波長が 5 0 0〜 6 0 0 η mの発光ダイオードのパネルを光源とする照明装置 2 1を入れている。 この照明 装置 2 1は水および水圧に対して充分な密閉作用を備えた透明なケース 2 2に入 れた上で、 水 1 4中に入れる。 この照明装置 2 1は、 通常は壁面に近い位置に配 置し、 水槽 1 1の中央部を照射するようにして、 内部の景観を照明するようにす るが、 コーナ部などでは逆に透明板を照らすように外向きに配置してもよい。 このように発光ダイオードを光源とする照明装置 2 1を水中に配置する場合 は、 前述と同様の水草 1 6および藻類の繁殖抑制効果、 照明効果のほか、 発光ダ ィォードを冷却し、 発光効率を高く維持する作用を併せて奏することができる。 その場合、 ケース 2 2の一部に金属製のフィンを設け、 水 1 4との接触面積を増 加させて冷却効率を高めるようにしてもよい。 図 3の照明付き水槽 2 0では、 家の形状をした装飾品 2 3を収容している。 こ の装飾品 2 3の内部にピーク波長が 5 0 0〜6 0 0 nmの発光ダイオードを入れ、 部分的あるいは全体を透光性を有する材料で構成している。 それにより装飾品 2 3から発せられる光が水槽 1 1の内部を幻想的に照らし、 視覚的効果を高めると 共に、 前述の水草や藻類の発生を抑制するという実用的な効果も得ることができ る。 装飾品の形状はとくに限定されるものでなく、 亀などの水棲動物や水草の形 にすることもできる。 また、 図 3の照明付き水槽 2 0では、 水中へ C 0 2を拡散させている拡散筒 2 4を用いている。 このような C〇2を放出する機材には苔が生えやすく、 それに より C 02の放出に問題が生ずることがある。 この実施形態では、 そのような機 材にピーク波長が 5 0 0〜6 0 O nmの光を照射する発光ダイオードを配置して おり、 それにより苔の発生を抑制することができる。 したがって C 0 2の放出に 問題を生じない。 図 4に示す照明付き水槽 3 0は、 水槽を構成する壁材、 たとえばガラス 3 1の 外面に発光ダイオードからなる照明装置 3 2をいくらか隙間をあけて固定してい る。 ただし密接させてもよい。 発光ダイオードの基板 3 2 a、 たとえばアルミ二 ゥム板製の基板には、 冷却用の配管 3 3を密接して取り付けている。 配管 3 3は 上下方向に延びており、 上端および下端は横向きに屈曲した上で、 それそれガラ ス 3 1を貫通して水槽の内部と連通している。 発光ダイオード 3 2は、 特定の装 飾効果を発揮するように配列してもよい。 それにより水中で光り輝く絵柄などの 好ましい装飾効果が得られる。 その場合は、 水槽の側面よりも背面に設けほうが 鑑賞し易い。 この照明付き水槽 3 0では、 照明装置 3 2の発光ダイォードが冷却用の配管 3 3を通る水によって冷却され、 そのため発光ダイオードの耐久性が向上する。 ま た、 配管 3 3内の水は、 温度が高くなると上昇し、 下方から新たな冷たい水が上 昇してくるので、 自動的に循環する。 そのためポンプなどは不要である。 ただし 強制的に循環させて冷却効率を上げるようにしてもよい。 また水槽内の水で冷却 し、 温度が上昇した水は再び水槽内に戻されるため、 水道や排出用の余分な配管 が不要である。 また、 熱帯魚用の水槽などで、 水槽内にヒー夕を入れる場合は、 発光ダイォ一ドを冷却することに伴う熱で、 ヒータの電力を節約することができ る。 また、 配管 3 3の下端にフィル夕 3 4を設けておく場合は、 水が循環するの に伴つて水槽内のゴミの清掃を同時に行うことができる。 本発明の照明付き水槽の他の実施形態として、 たとえば、 水槽の透明板の内面 に酸化チタン系などの、 可視光と水の存在のもとで有機物を分解する光触媒をコ 一ティングするようにしてもよい。 その場合、 使用する発光ダイオードが照射す る光の波長で触媒効果が高くなる種類のものを用いるのが好ましい。 それにより 照明装置から出される光で効率的に水槽の内面に付着する有機物を分解し、 藻類 の発生 ·付着を一層抑制することができる。 実施例
[実施例 1 ] 緑藻培養細胞 （Scendesumium acultus) を 3日間蛍光灯で培養し た後、 植え継いで波長 525 nmの LED (発光ダイオード） 光のもとで培養し た。 そのときの細胞密度 （ /1 acked cell volume/ml)の変化結果を図 4の符 号 Exのグラフで示す。グラフの横軸は培養日数であり、縦軸は細胞密度である。
[培養条件]
培養容器：通気管付きチューブ型培養管 （径 50mm、 長さ 400mm、 容量 4 00ml)
培養液： 1/2 Kunert標準培地
培養温度： 22°C
光強度： 50 zmo 1/m2 · s
炭酸ガス供給： 4%C02/a i r w/w) を 5 Oml/mi nでバブリングし た。
植え継ぎ： 3日ごとに新しい培地で細胞混濁液を 10倍に希釈した。 植え継ぎの 時期は図 5に符号 Uで示す。
[比較例 1〜 3 ] 比較例 1、 比較例 2、 比較例 3として、 波長 660 n mの L ED、 波長 470nmの LED、 蛍光灯を用いたほかは前記実施例 1と同じ条件 で緑藻培養細胞を培養した。 比較例 1を符号 C 1、 比較例 2を符号 C 2、 比較例 3を符号 C 3のグラフでそれそれ示す。 図 5のグラフにおいて、 実施例の波長 525 nmの LEDの場合はほとんど緑 藻が繁殖せず、 せいぜい 1. 2倍の細胞密度になっていることが分かる。 他方、 比較例 2の波長 470の LEDの場合は、 植え継ぎ後、 順調に生育し、 3日後に は元の 4倍もの細胞密度になっていることが分かる。 さらに比較例 2の波長 66 0 nmの L E Dおよび比較例 3の蛍光灯の場合は、 いずれも植え継ぎの 2曰後で 8倍から 9倍の細胞密度に繁殖していることが分かる。 以上の結果から、 本発明 の照明装置を用いれば、 水槽内の藻の繁殖を大幅に抑制することができることが 分かる
[実施例 2〜7] 水温 22°Cで一定にし、 ハイグロフイラという水苔を 0. 2 gにトリミングして、 30 cm水槽にそれそれ 20本ずつ定植した。 底砂につい ては同じものを使用した。 各水槽の水草に波長が 505 nm、 525 nm、 55 5 nm、 570 nm、 580 nm、 592 nmの LEDを照身寸した。 PP FDは 5 Ομ,ταο 1/m2 . sで一定とした。 そして 1週間後にそれそれの水槽の水草 を収穫し、 生体重を求め、 それぞれ 20本の平均値を出した。 図 5のグラフにそ の結果を実施例 2〜 7として示す。
[比較例 4〜7] 波長が 450、 470、 660 nmの L E Dを用いたほかは、 実施例 2〜 7と同様にして比較例 4〜 6の実験を行った。 さらに白色 L E Dを用 い、 比較例 7として同様の実験を行った。 それらの結果を図 6のグラフに示す。 図 6のグラフから、 波長が 500 nm未満の比較例 4、 5の場合、 および 60 Onmを超える場合は、 水苔の生長が速くなり、 波長が 500〜600 nmの実 施例 2〜 7の場合は、 水苔の育成が抑制されていることがわかる。 とくに波長が 525〜555 nmの場合は、比較例 7の白色光の場合に比して約 1/2程度と、 大きく成長が抑制されることがわかる。

Claims

請求の範囲
1 . 観賞用の水槽を照明するための照明装置であって、 5 0 0〜6 0 0 nmにピ ーク波長をもつ緑色光を発光する光源を用いている水槽用の照明装置。
2 . 前記緑色光を発光する光源と併用して、 他の波長の光を発光する光源をも用 いている請求項 1記載の水槽用の照明装置。
3 . 前記光源が光半導体である請求項 1または 2記載の水槽用の照明装置。
4 . 前記光半導体が発光ダイォードである請求項 3記載の水槽用の照明装置。
5 . 前記照明装置が、 装飾品の形態を備えている請求項 1記載の照明装置。
6 . 観賞用の水槽と、 その水槽の内部を照射する請求項 1、 2、 3、 4または 5 のいずれかに記載の照明装置とからなる照明付き水槽。
7 . 前記照明装置が水槽内に収容されている請求項 6記載の照明付き水槽。
8 . 前記水槽内に C 02を拡散させる機材が設けられており、 前記照明装置がそ の機材を照射している請求項 6記載の照明付き水槽。
9 . 前記光源が光半導体であり、 かつ、 その光半導体が、 水槽を構成する壁材の 外面に設けられている請求項 6記載の照明付き水槽。
1 0 . 前記光半導体を冷却する管路が設けられると共に、 その管路の上端および 下端が水槽内と連通されている請求項 9記載の照明付き水槽。
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