本专利申请要求2015年9月15日提交的标题为“用于促进孵化率的系统和方法(systemandmethodforpromotinghatchability)”的美国临时专利申请序列号62/218,818、2016年1月5日提交的标题为“孵育装置和方法(incubatingdevicesandmethods)”的美国临时专利申请序列号62/274,929以及2016年2月19日提交的标题为“用于促进孵育蛋中的生物反应的系统和方法(systemsandmethodsforpromotingbiologicalresponsesinincubatedeggs)”的美国临时专利申请序列号62/297,322的优先权权益，在此要求所述专利申请中的每一个的优先权权益，并且所述专利申请中的每一个通过援引以其全部内容并入本文。
本文件总体上、但非限制性地涉及促进孵育蛋中的生物反应，包括来自蛋的禽类的成活率。更具体地，涉及一种用于促进蛋的孵化率和性别选择的照明系统和方法。
背景技术：
如鸡或火鸡等禽类的蛋生产已经变成商业行业。在商业孵化场中，最初蛋是自然受精或通过人工授精进行受精。随后通常将蛋冷藏直到准备好进行孵育。随后收获或运送受精的蛋并且将其放入孵育室或装置中以促进蛋的孵化。通过这种方式，雌性禽类继续下额外的蛋，或者对额外的蛋进行受精并且可以控制孵育装置内的环境条件。
孵育室基本上是对外部环境密封的整个环境受控的房间，其中贮藏有大型的多托盘式孵育装置。为了促进和最大化孵化率，应控制诸如温度、湿度等环境条件。通常，孵育室内的温度被控制在90°-105°f之间并且通常为约99°f。这以本领域已知的许多方式来完成，包括但不限于，使用加热器结合风扇一起在整个孵育室中均匀地吹出暖空气。控制湿度以使相对湿度保持为至少大于45％。
控制孵育室内的热量可以通过以下方式来管理：在孵育过程中定期地重新排列孵育装置内的托盘以确保均匀加热系统内的所有蛋。此外，甚至要监测房间内的热量以解决在胚胎发育时由胚胎自身产生的热量。
在一些孵育室内提供风扇元件，并且利用诸如温度调节线圈等温度控制单元来加热和冷却环境。温度调节线圈在孵育室内呈现为导管，所述导管形成让流体流过的多个平行间隔开的散热构件。风扇元件通常是高度与孵育装置相当的具有多个叶片元件的商用风扇，或者多个风扇元件邻近温度控制单元定位，以将冷却空气输送遍及室的内部。
本领域中的孵育室的另一特征在于，它们被设计为将尽可能多的蛋装入具有有限空间的每个室内以占据未使用的空间。孵育室以并排关系排成行，其中密封门关闭每个室。孵育装置本身滚到每个室内。通常，在室的侧面利用轨道元件来帮助引导室内的孵育装置并使孵育装置保持在室内居中，以有助于消除和防止孵育装置碰撞孵育室内的辅助单元，诸如风扇元件或温度控制单元。
在一些孵育室中，风扇元件和温度控制单元位于两个邻接室之间的门之间，以便风扇和温度控制单元控制这两个邻接室内的气流和热量。虽然轨道元件防止孵育装置撞到室内的这些辅助装置，但在轨道元件与辅助装置之间留下的空间非常小。
此外，孵育室中的清洁极其重要。在移除孵育装置后，利用清洁剂和高压水来清洁室内的所有表面。
关于孵育装置本身，存在多种类型的孵育装置。第一种类型被称为装定器(setter)，所述给定器存在具有多个托持蛋的托盘的框架。托盘中具有开口，所述开口具有用于接纳蛋的大小和形状，并且没有地方用于托持来自孵化蛋的雏鸡。装定器仅用于孵育目的并且托持尽可能多的蛋并存在旋转托盘，其中通常利用装配在孵育装置的框架内的旋转框架。第二种类型的孵育装置被称为孵化器。孵化器也具有带有用于接纳蛋的开口的托盘，但是托盘本身是既托持蛋又在蛋孵化时托持雏鸡的篮子元件，或者在托盘下面提供单独的篮子元件，从而在蛋孵化时蛋落入篮子元件中来托持孵化出的雏鸡。篮子元件被穿孔以允许持续的空气流穿过装置。
通常，首先在孵育的第一孵育期期间将蛋放入装定器中，然后在孵育的第二孵育期或孵化期期间转入孵化器。第一孵育期的预定时期取决于蛋的类型，并且例如仅对于某些蛋而言，这为15天，而对于其他蛋而言，为18天。类似地，第二孵育期也取决于蛋的类型，并且通常为至少48小时或更长。可替代地，一旦在孵育室内达到第一孵育期，便在第二孵育期期间改变孵育室的环境条件并且不转移蛋，而是替代地孵育装置具有用于托持孵化出的雏鸡的篮子元件。由于篮子元件的大小和形状，可以将更多的鸡蛋放置到装定器内，从而使利用分开的装定器和孵化器是有利的。尽管已经描述了装定器和孵化器，但本公开设想了其他孵育装置。
此外，孵育装置被设计成进一步促进孵化率。具体地，孵育装置具有多个旋转托盘，所述旋转托盘定期地将蛋旋转至中心(0°)的+/-15°-30°。蛋上的条件(包括但不限于温度、湿度和移动)得到特别控制以模拟自然界中存在的条件并经测试以确定用于促进蛋的孵化的最佳条件。
孵育装置还被设计成最大化工作人员的效率。具体地，孵育装置在至少一侧是敞口的，并且被设计成使得托盘或替代地托盘上的蛋托持器或篮子元件可以可滑动地插入孵育装置中和从中取出。通过这种方式，蛋和/或雏鸡被快速且高效地插入孵育装置中和从中取出。
通常，在这种环境下不对蛋使用光，无论是在孵育室中还是在孵育装置上，蛋都是在黑暗中孵育。基于先前的研究，在孵化场中使用光大部分已被劝阻。尽管光的使用在某些情况下已经被认为是有利的，但是不适当地使用光已经在商业孵化场内显示为产生潜在的负面结果。
在coleman的美国专利号4,378,758中，coleman教导了将不同延伸的照明引入孵育装置中，并且coleman检查了光对孵化率、孵化时间和雏鸡体重的影响。coleman慎重地警告，在浮力期间(孵育的前9天)大体上需要使蛋暴露于彩色光下，并且仅将彩色光引导穿过靠近蛋的大头(broadenedend)的气室，以避免否则会由于蛋的内部加热而引起的有害影响。因此，coleman利用光纤电缆来将光集中在这个点处。coleman得出结论，照明处理的时期应延长至大约第三天以提高孵化率和减少孵化时间，照明应存在于孵育的第1天至第9天期间。在第9至17天期间的处理被认为是提高雏鸡体重的方式。然而，coleman的光纤系统难以具体实施，并且coleman不鼓励将蛋完全暴露于光下，从而在商业环境中造成复杂的设计问题。
在美国专利号6,789,500中，rozenboim研究了在孵育装置中对蛋使用单色绿光，并且确定相较于黑暗，在试验期间光简直对生育力或孵化率没有影响。如‘500专利中所指示，这与对火鸡蛋的孵化率没有显示出影响的白炽灯白光一致。因此，在孵育过程中通常不使用照明，因为照明装置往往产生大量的热量，而在受控的孵化环境中必须考虑所述热量，并且为了保护孵育蛋，在需要的地方使用复杂的照明系统。因此，在整个行业中，在黑暗中孵育蛋。
技术实现要素：
本文件的一个主要目的是提供一种促进商业孵育室中蛋内的生物反应的孵育装置。本文件的另一目的是在孵育室内提供光支持装置，所述光支持装置防止商业环境中的低效率。这些目的与其他目的、特征、优点和改进将会从本说明书和权利要求中变得清楚。
提供了利用照明装置来促进孵育蛋内的生物反应(包括提高孵化率和性别选择)的孵育系统和方法。所述系统包括光支持装置，所述光支持装置通过以下方式安装到新的或预先存在的孵育室中：将光支持装置固定到孵育装置上，或者将光支持装置固定在孵育室内与孵育装置间隔开。
根据一个实例，光支持装置可移除地固定到孵育装置的主体上，以允许当用户需要插入蛋或取出蛋时移除光支持装置。利用定向照明元件和支撑构件位置来确保孵育装置的内部腔体中的蛋的尽可能多的表面面积被光支持装置的光装置照射。
在另一个实例中，利用控制系统以通过提供预定波长的光达预定的光照和黑暗时期来促进孵育蛋内的生物反应。控制系统调光并致动照明装置来对正在孵育的蛋类型提供期望的颜色和光周期，以促进孵育蛋内的生物反应。
在又一个实例中，将窄带波长提供至与孵育装置处于间隔开关系的光支持装置的照明装置。通过在孵育室内使用定向照明和布置，光穿透孵育装置的内部腔体以促进孵育蛋内的生物反应。提供预定波长的光，包括考虑蛋类型和蛋壳穿透深度以促进生物反应。
附加实例包括使用位于单个平面中的光支持装置。在与照明元件相同的基板上利用电路来减小照明装置的大小以消除热量。通过提供位于单个平面中的光支持装置，所述光支持装置能够安装到预先存在的孵育室中与孵育装置相邻，尽管此类孵育室缺乏空间。进一步地，照明装置提供在640nm的15nm内和在450nm的15nm内的光谱输出两者，以促进孵育蛋中的生物反应。
在另一方面，本技术包括提供用于将光支持装置安装在孵育室内的方法。这包括具有可调式脚构件的光支持装置，所述可调式脚构件将光支持装置压缩配合在孵育室的天花板与地板之间，以及固定到孵育室内的辅助装置并将热量输送至这些辅助装置的光支持装置。
本概述旨在提供对本专利申请的主题的概述。本概述并非旨在提供对本发明的排他性或穷举性的说明。包括详细说明以提供关于本专利申请的进一步信息。
附图说明
在未必按比例绘制的附图中，相似的数字可以描述不同视图中的相似部件。附图通常以举例方式而非限制的方式示出在本文件中所讨论的不同实施例。
图1是孵育室的透视图。
图2a是具有固定到其上的光支持装置的装定器孵育装置的透视图。
图2b是具有固定到其上的光支持装置的孵化器孵育装置的透视图。
图2c是具有固定到其上的光支持装置的装定器孵育装置的透视图。
图3a是光支持装置的透视图。
图3b是光支持装置的透视图。
图3c是光支持装置的透视图。
图4a是光支持装置的局部透视图。
图4b是多件式光支持装置的透视图。
图5a是照明装置的截面图。
图5b是照明装置的电路的示意图。
图6a是示出当照明装置具有100％强度的光谱输出时相对发光功率与波长的曲线图。
图6b是示出当照明装置具有5％强度的光谱输出时相对发光功率与波长的曲线图。
图7是照明装置的控制系统的示意图。
图8是孵育室内的光支持装置的局部平面图。
图9是孵育室内的光支持装置的局部透视图。
具体实施方式
申请人确定可以利用对孵育蛋的光照来促进蛋内的生物反应。具体地，当在孵育期间照射整个蛋时，某些窄带的波长和/或窄带的组合可以显著提高禽蛋的孵化率。如在全文并入本文的grajcar的美国专利公开号2014/0158050中所描述，窄波长带显示为显著提高禽蛋的孵化率。此外，如在‘050专利公开中所公开，来自不同波长的光的能量也可以用于促进蛋内的其他生物反应，包括选择孵出雏鸡的性别。具体地，‘050专利公开显示，可以在孵育装置内使用光来影响孵出雏鸡的性别。
然而，还存在附加问题。尽管在实验室环境中提高孵化率和选择性别是可能的，但将技术应用于商业环境存在问题。在商业孵化场中，速度很重要并且托持蛋的托盘必须是可移除的以允许在孵化装置内快速插入和取出蛋。此外，照明装置产生热量，所述热量又可能影响孵育装置内的蛋并改变孵育装置中的环境。此外，即使在利用节能照明的情况下电力仍然是昂贵的，这增加了蛋生产的成本。进一步地，目前的商业孵化场并未被建造成在其中容纳照明。事实上，目前的孵化场被建造成将尽可能多的蛋装入孵育空间，几乎没有为任何种类的附加部件留下空间。因此，本领域中需要促进孵育室的蛋内的生物反应并操作以避免减缓或损害总产量。
图1示出了孵育室1，所述孵育室通常具有由门构件3关闭并密封的开放内部2。当关闭时，门构件3形成气密密封，以保持内部2内的内部环境条件受控制。
至少一个温度控制构件4在孵育室1内，在一个实施例中所述温度控制构件是散热线圈，所述散热线圈让流体穿过其而输送以提供热空气或凉空气来将内部2保持在预定温度。在一个实施例中，风扇元件5与温度控制构件4间隔开，以将空气输送通过孵育室来确保整个孵育室1中的均匀温度分布。风扇元件5使孵育室1的高度延伸以相应地循环空气。在一个实施例中，孵育室具有对外部密封的两个门构件，并且风扇元件5安置在门元件之间，以定位于孵育室1内的中心并同样输送空气并由此提供遍及孵育室1的温度控制。
控制单元6电连接到或通过空中通信而数字连接到风扇元件5、温度控制构件4以及传感器元件7和8，所述传感器元件监测孵育室1内的环境条件。在一个实施例中，传感器元件7和8分别是湿度传感器和温度传感器。在一个实例中，控制单元6位于孵育室1的外部，以向用户提供孵育室1的环境条件读数。控制单元6可操作地致动温度控制构件4和风扇元件5，以在整个预定孵育期内使湿度和温度两者保持恒定。
轨道元件9设置在孵育室1的内部2内并且在所述内部中一般在温度控制构件4和风扇元件5的前方延伸。具体地，轨道元件9被提供用于保护温度控制构件4和风扇元件5并且与它们间隔开，使得当孵育装置10被放入(通常被滚动进入)孵育室1中时，孵育装置10与轨道元件9而不是温度控制构件4或风扇元件5接合。轨道元件9还有助于将孵育装置10引导到内部2中并定位于所述内部的中心，以便可以将最大数量的孵育装置10放置在孵育室1的内部2内。
孵育装置10是任何类型的，包括但不限于，装定器或给定装置(例如，图2a、图2c)、孵化器或孵化装置(例如，图2b)等。在说明性实施例中，孵育装置10具有主体12，所述主体是具有大致矩形的立方体形状的框架，所述主体具有彼此平行的垂直支撑构件14。垂直支撑构件14连接到水平支撑构件(20、54)并且与其正交，所述水平支撑构件自身彼此平行。当主体或框架12打开时，所述框架具有中空的内部腔体24。
诸如托盘28或篮子元件29等多个托持构件27设置在内部腔体24内，以将多个蛋30托持在被配置成托持并防止蛋30移动的多个稳定构件35内，诸如但不限于，狭槽、孔、开口、杯等等。在一个实施例中，托持构件27由透明材料制成，以允许光穿过托持构件27来允许对蛋30进行完全照射。在一些实施例中，利用托盘28和篮子元件29两者，其中篮子元件29在托盘28下方以接纳孵出的雏鸡。在另一个实施例中，篮子元件29本身既托持鸡蛋30又为孵出雏鸡提供区域。在一个实施例中，托持构件27在主体12内可滑动，使得每个托持构件27可以从内部拉出，以便可以取回蛋30。蛋30可以是任何禽类的蛋，包括但不限于，家鸡蛋、火鸡蛋等。也可以使用爬虫类动物和其他物种的蛋。
在一些实施例中，提供了倾斜系统36，所述倾斜系统接纳托持构件27以使托持构件27响应于模拟蛋30在自然界中将遇到的移动(例如，当母鸡下蛋或当蛋经受其他环境条件时)而旋转或倾斜到各种角度。在一个实例中，每个托持构件28安装在可旋转轴杆37上，所述可旋转轴杆安装到旋转致动器39并由它控制。致动器39本身安装到主体12，并且可操作以使托持构件27相对于主体12移动，如本领域中已知。致动器可以连续或定期地移动托持构件27，所述托持构件具有设置在其上的蛋30。在一个实例中，致动器39可操作以使托持构件27沿顺时针和逆时针方向在水平位置(如图所示)与的成角度位置之间旋转。成角度位置可以对应于从水平测量的角度，并且可以在0°与最大角度(例如，15°或30°)之间的范围内。通常选择最大角度，以使得即使在托持构件27旋转到最大角度的情况下，设置在托持构件27上或所述托持构件中的任何蛋30也不会从稳定构件35中脱落。
图2a至图2c、图3a至图3c和图4a至图4b示出了光支持装置50，所述光支持装置具有与主体12的垂直支撑构件14对齐的垂直支撑构件52和与主体12的水平支撑构件20对齐的水平支撑构件54。光支持装置50具有在垂直支撑构件14之间延伸的辅助水平支撑构件56。所述辅助水平支撑构件56与托持构件27的边缘对齐。在一个实施例中，光支持装置50的支撑构件是一体式构造。尽管在附图中描述和示出为具有支撑构件的实心框架，但是光支持装置是包括悬挂线等在内的任何装置，所述装置以允许来自照明装置60的光照射腔体24内的蛋30的方式支撑多个照明装置60。
在每个实施例中，多个照明装置60固定到光支持装置50并附接到辅助水平支撑构件56。照明装置60跨光支持装置50均匀地间隔开，在一个实施例中是以网格状方式均匀地间隔开，使得在蛋30上提供大致均匀散布的光强度。具体地，照明装置被间隔开，使得当支撑装置固定在适当位置时，照明装置与主体12的垂直支撑构件14横向隔开。这提供了对托持构件27内的蛋30的最大覆盖。此外，光支持装置50通常处于单个平面中并且具有适于配合在轨道元件9与温度控制构件4或风扇元件5之间形成的空间内的大小和形状，以使光支持装置50在内部中占据的空间最小化并且允许光支持装置50配合在孵育装置10内。
照明装置60可以是任何类型，包括但不限于，白炽灯、紧凑型荧光灯、高压固态灯、led灯等。类似地，照明装置可以是单个平面上的条形灯、单独的led、筒灯等等。在如图5a中提供的一个实施例中，照明装置60是具有细长管状主体62的筒灯。在一个实施例中，细长管状主体62在其表面的一半上利用反射材料，以沿单一方向反射光。细长管状主体62还具有接纳基板66的中空内部64，在一个实施例中，所述基板是印刷电路板，所述印刷电路板上具有用于操作照明元件70的电路或驱动部件68，在一个实施例中，所述照明元件是固定到基板66的多个发光二极管(led)。基板66与细长管状主体62的内部接合，以使得来自电路或驱动部件68和照明元件70(led)的热量从基板66输送到细长管状主体。在不脱离本发明装置或技术的范围的情况下，可以利用任何与基板接合的附加散热器。
照明元件70是定向的并且当与细长管状本体62的反射材料结合使用以增加内部腔体24内的光时，最大量的光指向装置10的内部腔体24。由于照明元件70的定向特性，光支持装置50被设计成使得当定位在其将光发射到蛋30上的位置时，照明元件成角度以引导光背离主体的垂直支撑构件14或不对所述垂直支撑构件上发射光，以在蛋30上提供均匀的光散布，而不会由于主体12的反射或阻挡而损失光。此外，照明装置60的照明元件70定位成以考虑到托持构件27的旋转的角度来引导光，以确保表面区域上的光量随着沿第一方向发生旋转而增加。此外，可以利用一个以上的光支持装置50并且将其附接到孵育装置10的不同侧以增加腔体24内的光。因此，由于照明元件70的定向特性、光支持装置50的定位或多个光支持装置60的使用，多个蛋的所有暴露表面都被照射。因此提高了效率。
端盖72固定到细长管状主体62的端部，并且是用以密封中空内部64同时提供对接线74的接近的类型，以向照明装置60提供电力并允许照明装置60经由多个电连接器76进行电连接。在一个实施例中，端盖72提供防水密封，使得当对主体进行冲洗时，防止水进入照明装置60内，并且水不会渗入管状主体62内。
图5b示出了具有电路或驱动部件68的基板66。该电路类似于由z.grajcar于2013年2月12日公布的标题为“用于led负载的谐波失真的减少(reductionofharmonicdistortionforledloads)”的美国专利号8,373,363以及由z.grajcar于2014年2月4日公布的标题为“用于可调光acled照明的光谱偏移控制(spectralshiftcontrolfordimmableacledlighting)”的美国专利号8,643,308中所教导的电路，这些专利的全部内容以引用方式并入本文。
电路或驱动部件68包括接收来自ac电源82的电流的整流装置80，并且包括与第二组发光二极管86串联布置的第一组发光二极管84。在一个实施例中，第一组发光二极管84包括发射单个窄带波长的led。这个窄带波长包括人类可见的波长以及人类不可见的紫外和红外波长，包括但不限于，300纳米(nm)至800nm的任何范围内的窄带波长。在一个实施例中，发射波长在430nm与470nm之间的光。可替代地，第一组led84发射波长在620nm至660nm之间的光。可替代地，第一组led84包括led的混合，其中一些led发射波长在430nm与470nm之间的光并且其他led发射波长在620nm至660nm之间的光。
在另一个实施例中，基于正被孵育的蛋的类型和颜色，第一组led84所发射光的波长相较于其他波长增加了光到蛋中的蛋壳穿透。具体地，某些波长的光(诸如，620nm至660nm的光)已经显示为比其他波长的光以更高的速率发射或穿透某些蛋壳，包括但不限于棕色火鸡蛋壳，从而以比其他波长更高的速率将光能直接提供给胚胎。可替代地，第一组led发射白光或窄带波长与白光的组合。
第二组发光二极管86包括发射单个窄带波长的led。这个窄带波长包括人类可见的波长以及人类不可见的紫外和红外波长，包括但不限于，300nm至800nm的任何范围内的窄带波长。在一个实施例中，第二组发光二极管86发射白光。可替代地，在一个实施例中，发射波长在430nm与470nm之间的光。可替代地，第二组led86发射波长在620nm至660nm之间的光。可替代地，第二组led86包括led的混合，其中一些led发射波长在430nm与470nm之间的光并且其他led发射波长在620nm至660nm之间的光。
在另一个实施例中，基于正被孵育的蛋的类型和颜色，第二组led86所发射光的波长相较于其他波长增加了光到蛋中的蛋壳穿透。具体地，某些波长的光(诸如，620nm至660nm的光)已经显示为比其他波长的光以更高的速率发射或穿透某些蛋壳，包括但不限于棕色火鸡蛋壳，从而以比其他波长更高的速率将光能直接提供给胚胎。可替代地，第一组led发射白光或窄带波长与白光的组合。
旁通路径存在有第一阻抗元件92，该第一阻抗元件在一个实施例中是晶体管。在示例性实施例中，第一阻抗元件92是耗尽型mosfet，然而在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以使用p沟道mosfet、n沟道mosfet或类似物，即使出于多个功能性目的需要附加晶体管。还提供第一电阻器94以控制通过第一阻抗元件92的电流的流动，以提供平滑和连续的电流流动。
第二阻抗元件98串联连接到第二组发光二极管86，所述第二阻抗元件类似地在一个实施例中是耗尽型mosfet。类似于第一阻抗元件92，第二阻抗元件98利用第二电阻器100同样地控制阻抗元件98。类似地，还提供了第三阻抗元件104以及第三电阻器106和第四电阻器107。通过这种方式，当调光装置108电连接到电路时，根据电激励来控制组合的第一led组84和第二led组86的颜色输出。在一个实施例中，调光装置被放置在孵育室1的外部上，以防止来自调光装置108内的电路的热量被输送到室的内部2中。
通过利用图5b中提供的电路68，利用了最少量的电子部件，诸如晶体管、电阻器等。具体地，除了led组84和86之外，此电路呈现少于十个电部件，并且在图5b的实施例中不包括有八个电部件的调光器。由于电路68中用于led组84和86的驱动部件如此少，所以来自这些部件的热量被最小化。这在多个方面都是有利的。首先，这导致照明装置60对孵育室1内的温度具有最小影响。此外，电路全部位于单个平面上，从而使总体空间最小化，但也允许来自基板66的热量被直接输送至散热器并输送至孵育器内的期望位置。通过这种方式，如果某些单独的托持构件27需要更多的热量，则热量被输送以在遍及孵育室1提供期望的均匀加热。此外，因为来自电路的热量被最小化，所以led组84和86能够极为贴近蛋30，而不会对蛋30造成损害。因此，预定波长的光可以在蛋30中的胚胎的上浮期之后照射蛋30的所有暴露表面，而未对胚胎造成有害影响。此外，通过致动调光装置180并且改变led84和86的强度，可以利用电路来增加或减小室1内的热负载。
图6a和图6b示出了来自此驱动电路的示例性光谱输出。在此实施例中，第一组led84包括光谱含量在450nm处并且单独的光谱输出在640nm处的led，其中与450nm的led相比，640nm的led提供更大的相对发光功率。如图所示，在450nm处提供相对发光功率的局部峰110，而在640nm处提供相对发光功率的第二较大局部峰112。甚至当调光到5％时，仍然提供这些局部峰110和112。
在图7中提供控制系统118，并且所述控制系统电连接到照明装置60，并且在一个实施例中，所述控制系统是孵育室1的控制单元6。控制系统118包括用于启动计算系统120的输入119，该计算系统中具有与定时装置124相关联的编程部122。控制系统118另外控制调光装置108，该调光装置电连接到定时装置124上，使得在多个预定周期上编程部122使这些照明组件38自动调光至预定光设置。通过这种方式，控制系统118致动照明装置60以在24小时周期期间提供预定的光照和黑暗时期。
在一个实施例中，控制系统118通过空中通信经由wi-fi或如本领域中已知的其他协议进行远程通信，以向具有能够接收这样的通信的远程计算装置128或手持式装置130的个人提供光照和调光信息。在实施例中，可以使用计算装置128或手持式装置130将指令传达给控制系统118，使得由远程装置128或手持式装置130对控制系统118进行远程控制。这些远程装置的实例包括，但不限于，计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话、遥控器等。
因此，在操作中，控制系统118经编程以不仅提供预定波长或颜色，此外该定时装置124还设定每天的预定间隔。具体地，控制系统118可以在一天中提供十六小时的光，并且然后使led组84和86关闭八小时。然后在这八小时之后，调光装置108被启动，以再次提供光。编程部122可以另外被配置成随后改变预定的时间段，包括第一和第二孵育时间段以及每日时间段。因此，针对第一孵育期，诸如孵育的前十五天，不提供光。然后针对第二孵育期，诸如孵育的第16天至第21天，预定的每日时间段可以改变成不同的每日预定时间段，诸如十六小时的光照和八小时的黑暗，其中光具有促进孵化的预定窄带波长、或波长或多个波长。因此，在孵育时段期间，每个每日时间段可以具有不同的黑暗和光照设置。
预定波长、预定孵育期和预定日时段由多种因素确定。这包括，但不限于，光的相对强度、蛋类型(包括蛋类型是与物种(火鸡、家鸡、鸭等)、性别(肉鸡、蛋鸡等)还是品种(cobb、ross等)相关)、孵化时间、增加的蛋壳穿透等。
图2a和图3a示出了附接系统140，所述附接系统用于将光支持装置50可移除地固定到主体12。在一个实施例中，附接系统140具有托架142，所述托架接纳主体的上部水平支撑构件20以将光支持装置50悬挂到主体上，并且使光支持装置50稳定以防止光支持装置50垂直移动。在示例实施例中，每个托架142是c形的以向光支持装置50提供附加稳定性。
在如在图2b和图3b中提供的另一个实施例中，光支持装置利用铰链构件143铰接地附接到主体12的垂直支撑构件14，以允许进入主体的内部腔体24。同样，当光支持装置50邻近托持构件27处于照明位置时，铰链构件143使光支持装置50稳定并防止其移动，但允许光支持装置50容易地移动到不与托持构件27邻近的第二非照明位置。为了提供附加稳定性，将磁性装置接合、固定到光支持装置50并且接合主体以将光支持装置50保持在适当位置。磁性装置与主体之间的磁性结合使得它将光支持装置50保持在适当位置，但容易因工人拉动光支持装置而被克服。
在另一个实施例中，如图2c和图3c所示，轨道元件144固定到主体12，使得光支持装置50从与主体12对齐可滑动地移动到侧面以允许进入内部腔体24。具体地，轨道构件145固定到水平支撑构件20，并且对应的滚动元件146固定到光支持装置50并且被放置在轨道构件145内。止挡元件148设置在轨道构件145内，以防止当光支持装置从邻近托持构件27的第一照明位置移动到不与托持构件27邻近的第二非照明位置时滚动元件146滑出轨道构件145。
在所有的实施例中，光支持装置50能够从邻近蛋30的第一位置移动到不与蛋30邻近的第二位置，以允许进入主体的内部腔体24，使得托持构件27可以被容易地移除和插入，以利于将蛋30放回或装载到装置10中以及取回或卸下蛋。在不脱离本公开的范围的情况下，电动马达或装置可以类似地附接到光支撑构件，以在没有手动力的情况下自动移动灯支撑装置50。此外，设想使用多个光支持装置50，包括但不限于，用在孵育装置10的不止一个侧面上，以允许主体12的内部24内的最大光透射。
在如图4a至图4b所示的替代实施例中，附接系统140并未将光支持装置50固定到主体12上，而是替代地固定在孵育室10内。在实施例中，光支持装置具有与孵育室10的地板接合的脚构件150。在实施例中，脚构件150通过紧固件如螺栓等固定到地板，并且接纳光支持装置50的垂直支撑构件52以将照明装置50保持在预定位置，以便使进入主体的内部腔体24的光的量最大化。
在实施例中，脚构件150是高度可调节的，通过弹簧元件152进行调节，所述弹簧元件定位在垂直支撑构件52与地板之间，以迫使垂直支撑构件抵靠孵育室1的天花板，以便将光支持装置50保持在适当位置、与主体12处于间隔开关系。可替代地，脚构件150包括螺杆元件154，所述螺杆元件的高度随着旋转而增加，以同样压缩光支持装置50并且将它保持在孵育室1的天花板与地板之间的适当位置处。
在实施例中，鞋构件156在预定位置处固定到孵育室的地板，并且具有适于在其中接纳并固定光支持装置50的脚构件150的大小和形状。通过这种方式，通过使脚构件150在鞋构件156中滑动来正确地定位光支持装置50，将光支持装置50快速地插入到所述鞋构件中。然后调整脚构件150的高度以将光支持装置50保持在适当位置。当需要移除时，将脚构件150的高度降低并且将光支持装置50容易且快速地移除，使得工作人员可以快速地接近风扇元件或在光支持装置50后面的其他元件，以确保光支持装置50在与主体12间隔开的同时保持靠近主体12，以便使主体12的内部腔体24内和其中的蛋30上的光覆盖最大化。
在一个实施例中，鞋构件156的预定位置在轨道元件9与风扇元件5之间。通过这种方式，轨道元件9保护光支持装置50免于在被滚动或插入孵育室1中时与孵育装置10接触，从而防止对照明装置60的潜在损坏。此外，这将使照明装置60放置在风扇元件5的前面，并且在其中照明元件70是定向的并且利用反射材料的实施例中，由照明装置60发射的所有光被引导背离风扇元件5。因此，减少、消除或避免了以下情况：光从风扇元件5反射离开导致已显示出对孵育蛋有负面影响的周期性光或闪烁光，从而防止了蛋30内的负面生物反应。
在如图8所示的另一实施例中，光支持装置50具有附接系统140，所述附接系统将光支持装置50固定到孵育室1内的辅助装置，诸如，温度控制构件4、风扇元件5或轨道元件9。在这些实施例中，附接系统可以包括，但不限于，磁性附接件、弹簧加载附接构件、紧固件、夹具等。
在图8的实施例中，未示出孵育室1的其余部分，而仅示出了温度控制构件4以及附接系统，所述附接系统是到光支持装置50的磁性附接件159。在其他实施例中，光支持装置50与辅助装置4或5直接接合。无论哪种方式，照明装置60紧靠辅助装置4和5都会允许热量从照明装置60传递到辅助装置4或5，以调节孵育室1内的温度。
图9示出了孵育室1内的又一个实施例，其中光支持装置50接合并坐落在轨道元件9上并且与孵育室1的侧轨道接合。同样，为了便于查看接合点，未示出孵化室的其余部分。此光支持装置50利用钩入孵育室1中的钩元件。
光支持装置50以这样的方式可移除或固定，使得它可以快速且容易地插入和移除。在光支持装置50被固定到温度控制构件4的实施例中，来自光支持装置50的热量通过照明装置60、基板66或散热器与温度控制构件4的接合或替代地通过使用传热导管而被引导到温度控制构件4。温度控制构件4然后由控制单元6控制，以确保室1内的适当温度。通过接触温度控制构件4，实现了穿过室的热量的变化更小，从而使由照明装置60产生的热量的影响最小化。此外，通过将光支持装置固定到风扇元件5和/或固定在其前方并使用定向光元件和反射材料，减少、消除并避免了周期性/闪烁的反射光，从而防止了蛋30内的负面生物反应。
图4b示出了照明装置50的又一个实施例。在此实施例中，照明装置由多个互锁部分160构成。每个部分160具有其自身的一组照明装置60，并且具有适于涵盖主体12的内部腔体24内的预定区域的大小和形状。每个部分160具有用于在预定的连接点处可拆卸地固定到其他部分的互锁机构162。当每个部分160连接到另一部分162时，形成光支持装置50，所述光支持装置的大小和形状适于从主体12的单一侧照射内部腔体24中的蛋。电连接器164以防水方式将来自每个部分160的单独照明装置60的接线56连接到另一个部分的照明装置60。通过这种方式，在它们互连之后，所有部分160的照明装置60都被电连接并且由单个控制单元6控制。通过具有单独的部分160，这些部分更易处理，从而允许更快且更容易的安装和移除。此外，通过使连接器164防水，可以在孵育室1的清洁期间清洁光支持装置50。
在又一个实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，光支持装置50本身与风扇元件5和温度控制构件4类似地构建到孵育室1中。这与孵育室1成一体化构造或以其他方式。具体地，在孵育室1的构造期间，光支持装置50被制造成与孵育室1永久固定并且定位成使照明装置60邻近孵育装置10对齐，使得当所有的孵育装置10处于孵育室1中时，光支持装置50在照明位置与孵育装置10邻近。此外，通过将光支持装置50定位到风扇元件5的前方并使用定向光元件和反射材料，减少、消除并避免了周期性/闪烁的反射光，从而防止了蛋30内的负面生物反应。
在操作中，在一个实施例中，光支持装置50附接到孵育装置10的主体12或者与孵育室1固定在一起。具体地，在光支持装置50附接到孵育装置10的实施例中，附接系统140与主体12接合以将照明装置60定位成与主体的内部腔体24中的蛋30处于间隔开的关系，以将光分布遍及内部腔体24。此时，光支持装置50被认为处于照明位置。由于光支持装置50的定向照明来源以及大小和形状，孵育装置10的主体12引起最小的干涉，以增强对内部腔体24的体积内的蛋30上的光输出。此时，孵育装置10的内部体积的一半以上被光支持装置50的照明装置60照亮。
当蛋30准备好孵化时，将孵育装置10从孵育室10中移除并且光支持装置50被移除而不与孵育装置10邻近，使得如果操作的话，光不会穿透孵育装置的内部腔体24的体积的一半以上。此时，光支持装置50被认为处于非照明位置。这通过以下方式来实现：将光支持装置50拉离主体12；使所述光支持装置滑动背离主体12；使光支持装置50铰接地枢转；或以其他方式提供对孵育装置10的内部腔体24中的托持构件27的接近。然后将托持构件27移除并带到孵化装置或另一位置，并且将含有蛋30的新托持构件27插入孵育装置10中。然后邻近内部腔体24将光支持装置50放回其照明位置。如果需要清洁，则光支持装置50可以为了清洁目的而被移除，或留在孵育装置上，因为照明装置60和电连接件是防水的，能承受电动清洗装置。
在光支持装置50没有附接到孵育装置10的实施例中，在将孵育装置12插入室10中之前，通过以下方式来安装光支持装置50：将所述装置固定在孵育室10的天花板和地板之间，或者将所述装置固定至孵育室内的辅助装置，诸如风扇元件5、温度控制元件4、轨道元件9等或它们的组合。这可以包括，但不限于，将光支持装置50的脚构件150插入鞋构件156中并且将光支持装置推动到适当的位置，然后调整脚构件150以将光支持装置50压紧在孵育室10的天花板与地板之间，以便防止光支持装置50的移动。一旦安装，便根据需要将孵育装置10插入孵育室1和从所述孵育室中移除，并且照明装置60从与孵育装置10间隔开的位置照射蛋30。另外，通过使用定向照明、光支持装置50的设计以及将光支持装置50定位在孵育室1内，光支持装置50处于照明位置，以用窄波长照射内部腔体24中的蛋30达预定时间段，以便促进蛋30内的生物反应，诸如增加孵化率和性别选择。因此，不需要移除光支持装置50，并且另外由于光支持装置的防水性，可以根据需要来清洗所述光支持装置。
在一个实施例中，照明装置60以预定的波长在预定的时段内操作达预定时间间隔。在一个实施例中，预定的时间间隔是16小时的光照与8小时的黑暗。在另一个实施例中，预定的时期在孵育的第16天与第21天之间，并且预定的波长在430nm至470nm之间或620nm至660nm之间。这些范围仅用于举例说明，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以改变其他预定波长(包括从300nm至800nm的人类不可见波长)以及预定时期和包括短至毫秒的预定时间间隔。
在由本申请人进行的试验中，在孵育的第16天至第21天期间，本申请人为照明装置60提供了具有预定波长的照明处理达每天十六小时，其中局部峰110和112在450nm和640nm处，如图6a所示分布。在对许多不同的蛋类型进行的许多试验期期间，与在孵化期间未接受照明处理的蛋相比，蛋孵化率平均提高了6％以上(进行光处理时75.9％或44,820个中的34,014个被孵化与不进行光处理时69.8％或45,180个的中31,554个被孵化)。蛋类型包括，但不限于，cobb肉鸡、ross肉鸡、优质肉鸡(primebroiler)、红色蛋鸡(redranger)、特种黑鸡(specialblack)、isa黑鸡(isablack)等。因此，申请人已经表明，通过照明装置60的照明处理促进了孵化率。此外，因为在仅5天的预定时期或在第16天至第21天的时期期间使用照明处理促进了孵化，因此不需要在整个21天的孵育期进行照明处理来促进孵化，由此减少了促进孵化所需的电力。
此外，通过控制窄带的光和光周期，整体孵化时间减少。具体地，通常从第一个孵育蛋孵化的时间至同一组中最后一个蛋孵化的时间可以长达48小时。这意味着蛋必须被在孵化之前提前适当地取出，从而缩短了整个孵育时间并使过程变得更长且不可预测。通过控制波长和光周期，整个孵化期从高达48小时缩短到小于8小时。通过缩短孵化期，效率得以提高，蛋30处于孵育期时间量更适合，并且整体蛋产量增加。
此外，通过使光支持装置50与主体12对齐并且特别地与托持构件27对齐，光均匀地分散遍及内部腔体24中以使有效性最大化。类似地，通过将辅助的水平支撑构件56与托持构件27的边缘对齐，光同样不会被水平支撑构件56阻挡，从而允许光支持装置50进行最大覆盖。此外，由于光支持装置50是可移动的，所以容易移除和插入托持构件27，从而使对生产时间的影响最小化。
作为使用和布置驱动部件68的结果，利用了最少量的驱动部件68，从而使照明装置60的热量输出最小化。此外，由于使用定向led70，所以照明装置60以与托持构件27间隔开的关系固定到光支持装置，从而使输送到孵化装置内的蛋30上的热量最小化。通过这种方式，可以维持孵育室中的温度，并且由于来自照明装置60的热量，不改变单独的蛋，以防止对蛋30造成潜在伤害。
因此呈现了光支持装置50的多个实施例，所述光支持装置放置在孵育室中以发射具有预定波长的光达预定的时期来促进孵育蛋的生物反应，诸如，增加孵化率和性别选择。这是以最少的安装工作和以最小化对商业孵育室和设施的其他方面(诸如，蛋的取回和插入)的影响的方式来实现的。此外，热量被控制以确保不会实现对鸡蛋的有害影响，并且该系统适应由设施内的工作人员进行的清洗和卫生工作。因此，至少所有问题已经被克服。
除非另外陈述，否则在本说明书(包括所附权利要求书)中所阐述的所有测量结果、值、等级、位置、幅度、大小以及其他规格都是近似的而非精确的。它们旨在具有与它们所涉及的功能一致且与它们所属领域中的惯例一致的合理范围。
保护范围仅由现在所附的权利要求书限定。此范围旨在并且应当被解释为广泛的，当根据本说明书和随后的申请过程进行解释时与在权利要求书中使用的语言的普通含义一致，并且涵盖所有结构和功能等效物。
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提供了说明书摘要以允许读者快速确定技术公开的性质。提交时应理解，它不会被用来解释或限制权利要求书的范围或含义。此外，在以上详细说明中，可以看出为了使本公开流畅的目的，在各种实施例中将不同特征集中在一起。本公开的这种方法不应当被解释为反映所要求保护的实施例需要比在各权利要求中明确叙述的特征多的特征的意图。而是，如所附权利要求书所反映的，本发明的主题不在于单个公开的实施例的所有特征。因此，所附权利要求书在此合并到详细说明中，其中每项权利要求作为单独要求的主题而独立存在。
尽管前文已经描述了最佳模式和/或其他实例，但是应该理解，可以在其中进行各种修改，并且本文公开的主题可以以各种形式和实例来具体实施，并且所述教导可以应用于许多应用中，本文中仅描述了这些应用中的一些应用。所附权利要求书旨在要求落入本发明教导的真实范围内的任何和所有应用、修改和变化。