高效率節能led植物燈的製作方法

2023-06-30 13:20:51 1

專利名稱：高效率節能led植物燈的製作方法
技術領域：
高效率節能LED植物燈技術領域[0001]本實用新型涉及一種高效率節能LED植物燈，特別是指一種通過LED燈源發射出照明光束，經由光學反射件來收集大角度的光，使得能量可以經由擴散片的調製，有效的照射在植物上，且該擴散片通過散射機制來增加照明光束的出光角度，達成有效照射面積的提升，並將能量均勻分布於有效照射面積內的功效。
背景技術：
[0002]光照為植物生長不可或缺的要素，而許多植物栽培業者為了加速植物的成長速度，都會藉由傳統燈具照射植物以輔助加速植物的生長，而對於植物而言，一般輸出光照的光譜中，植物對於紅光以及藍光的反應最為明顯，然而傳統燈具無法具體分離出適用植物生長的波長，使得輸出光譜中對植物生長無幫助的波段產生額外的光損失，且一般傳統燈具易耗損，此也導致其使用壽命不長，間接增加了使用者的維修及汰換成本，另外傳統燈具大多含有鉛、水銀等重金屬物質，亦會對環境造成相當的汙染。[0003]為此經由市場多家廠商不斷研發改良後，終於研發出一種發光LED模塊，將特定波長的藍光發光LED與紅光發光LED整合於一基材之上，利用藍光LED及紅光LED的混合配置，用以提供植物生長需求，通過混合方式將不同波長的LED，以矩陣方位、並排或交錯， 並希望經由LED消耗電量低、使用壽命高，且不含水銀等重金屬的特性，使其更具市場競爭力。[0004]現有傳統燈具耗電、使用壽命較短、易造成環境汙染的缺失，但改良後的發光LED 模塊設計，僅是通過排列方式的變化，來達成LED的光源混合的功效，但在實際使用上，若欲照射面積較大的情形下，其所需運用的LED數量將是相當驚人的數目，此也導致其設置成本增加的弊病。實用新型內容[0005]本實用新型所要解決的主要技術問題在於，克服現有技術存在的植物燈耗電、使用壽命短、易造成環境汙染及照射面積有限等缺點，而提供一種高效率節能LED植物燈，本實用新型以LED燈源發射出照明光束，經由光學反射件來聚集照明光束並發射至擴散片， 再由擴散片散射機制來增加照明光束的出光角度，達成有效照射面積的提升，並將能量均勻分布於有效照射面積內的功效。[0006]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是[0007]一種高效率節能LED植物燈，其包括一光學反射件、一 LED燈源及一擴散片，其中[0008]該光學反射件，其兩端分別開設有至少一入射孔及至少一出光孔；[0009]該LED燈源，其一端設於該入射孔端部；[0010]該擴散片，其設於該光學反射件表面且位於出光孔的出光方向，該光學反射件設於LED燈源及擴散片間；[0011]藉此，該LED燈源發射出照明光束，經由該光學反射件來收集大角度的光，使得能量可以經由擴散片的調製，有效的照射在植物上，且該擴散片通過散射機制來增加照明光束的出光角度，達成有效照射面積的提升，並將能量均勻分布於有效照射面積內的功效。[0012]本實用新型該LED燈源包含有至少一波長350 470nm的藍光LED，及至少一波長 680 870nm的紅光LED，達成控制植物的被照光量，以及控制植物的生長速度，利於植物的生長發展的功效。[0013]本實用新型該光學反射件包含有一藍光反射面及一紅光反射面，該藍光反射面用來聚集藍光LED的照明光束，該紅光反射面用來聚集紅光LED的照明光束，達成加強聚光的功效。[0014]本實用新型該LED燈源可依照不同作物的光合作用頻譜，調整紅藍光LED的混合比例，以達到最佳的光合作用，達成節能效果最佳化的功效。[0015]本實用新型該擴散片兩端分別設有一出光表面及一入射表面，該入射表面位於出光孔的出光方向，而該出光表面位於入射表面的另一相對面。[0016]本實用新型該出光表面或入射表面可分別為拋物面、球面、平面或上述的任意結合，達成依使用者需求進行替換的功效。[0017]本實用新型該擴散片可經由設定深寬比，來改變光線的出光角度，達成可依使用者所需照射面積的大小進行調整的功效。[0018]相較於現行市場上的產品，本實用新型的高效率節能LED植物燈，其以LED燈源發射出照明光束，經由光學反射件來聚集照明光束並發射至擴散片，再由擴散片散射機制來增加照明光束的出光角度，達成有效照射面積的提升，並將能量均勻分布於有效照射面積內的功效。


[0019]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。[0020]圖I為本實用新型立體分解示意圖。[0021]圖2為本實用新型剖面示意圖。[0022]圖3為本實用新型立體組合示意圖。[0023]圖4為本實用新型實施狀態示意圖。[0024]圖中標號說明[0025]I光學反射件11入射孔[0026]12出光孔13藍光反射面[0027]14紅光反射面2LED燈源[0028]21藍光LED22紅光LED[0029]3擴散片31出光表面[0030]32入射表面4高效率節能LED植物燈[0031]5 土壤範圍6種植區域[0032]7光照區域具體實施方式
[0033]請參閱圖I至圖3其分別為本實用新型立體分解示意圖、本實用新型剖面示意圖及本實用新型立體組合示意圖，於本實用新型實施例中包含有一光學反射件I、一 LED燈源2、及一擴散片3，其中[0034]光學反射件1，其兩端分別開設有至少一入射孔11及至少一出光孔12，而於本實施例中其是以二入射孔11及二出光孔12來進行說明；[0035]LED燈源2，其一端設於入射孔11端部，LED燈源2包含有至少一波長350 470nm 的藍光LED21，及至少一波長680 870nm的紅光LED22，來用以控制植物的被照光量，以及植物的生長速度，利於植物的生長發展，其中藍光LED21可提供植物細胞的葉綠素進行光合作用，並對植物的分化與氣孔的調節十分重要，且波長較短的藍光LED21同時具有使植物花草矮化、呈橫向生長及使葉片肥厚等作用，再者由於植物細胞的葉綠素對紅光LED22 的吸收力最強，所以此波段光線對於植物花草進行光合作用最有幫助，而紅光LED22波長較多的光照則有利於葉片發芽及向上生長，且LED燈源2可依照不同作物的光合作用頻譜， 調整藍光LED21及紅光LED22的混合比例，以達到最佳的光合作用，達成節能效果最佳化的效果，而於本實施例以一個藍光LED21搭配紅光LED22進行混光效果的實施，但此並不代表其僅限定於一個藍光LED21搭配紅光LED22的實施方式，其亦可依使用需求來進行數個藍光LED21搭配數個紅光LED22的實施方式，來達成其另一種混光的效果；[0036]且光學反射件I包含有一藍光反射面及13 —紅光反射面14，當藍光LED21發射出照明光束時，會經由入射孔11照射至藍光反射面13，再經由藍光反射面13來聚集藍光 LED21的照明光束，最後經由出光孔12射出，而當紅光LED22發射出照明光束時，會經由另一入射孔11照射至紅光反射面14，再經由紅光反射面14來聚集紅光LED21的照明光束，最後經由另一出光孔12射出；[0037]擴散片3,其一端設於出光孔12端部表面,光學反射件I設於LED燈源2及擴散片3間，而擴散片3兩端分別設有一出光表面31及一入射表面32,入射表面32位於出光孔12的出光方向，而出光表面31則位於入射表面32的另一相對面，出光表面31或入射表面32可分別為拋物面、球面、平面或上述的任意結合，而於本實施例出光表面以平面為例， 而入射表面以連續拋物面為例，擴散片3可經由深寬比的設定，來改變光線的出光角度，藉此讓使用者可依所需照射面積的大小來自行進行調整，擴散片具有穿透率達90%的特性， 且整體的設計更可達到耗損能量在20%內、光學利用率達84. 7%的特性，有效提升市場的競爭力；[0038]藉此，通過LED燈源2發射出照明光束，經由光學反射件I來收集大角度的光，使得能量可以經由擴散片3的調製，有效的照射在植物上，且擴散片3通過散射機制來增加照明光束的出光角度，達成有效照射面積的提升，並將能量均勻分布於有效照射面積內的功效。[0039]高效率節能LED植物燈其相對於螢光燈以及白熾燈類型的植物燈，能夠節省50 % 以上的電能，將可大幅減低使用成本及降低能源的耗費。[0040]請參閱圖4其為本實用新型實施狀態示意圖，此時，請一併參閱圖I至圖3，於本實施例中包含有一高效率節能LED植物燈4及一土壤範圍5，於此土壤範圍5內種植植物，而此些植物即在土壤範圍5內形成數個種植區域6，而通過高效率節能LED植物燈4內的LED 燈源2發射出的藍光照明光束及紅光照明光束，經由光學反射件2來聚集藍光照明光束及紅光照明光束並發射至擴散片3，再由擴散片3散射機制來增加藍光照明光束及紅光照明光束的出光角度，達成運用較少的LED燈源2即可達到大面積的光照區域7，使光照區域7 與種植區域6相仿的節能效果，且擴散片3的散射機制，可達成使紅光照明光束及藍光照明光束能夠在種植區域6內混合均勻。[0041]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。[0042]綜上所述，本實用新型在結構設計、使用實用性及成本效益上，完全符合產業發展所需，且所揭示的結構亦是具有前所未有的創新構造，具有新穎性、創造性、實用性，符合有關新型專利要件的規定，故依法提起申請。
權利要求1.一種高效率節能LED植物燈，其特徵在於，包括一光學反射件、一 LED燈源、及一擴散片，其中該光學反射件，其兩端分別開設有至少一入射孔及至少一出光孔；該LED燈源，其一端設於該入射孔端部；該擴散片，其設於該光學反射件表面且位於出光孔的出光方向，該光學反射件設於LED 燈源及擴散片間。
2.根據權利要求I所述的高效率節能LED植物燈，其特徵在於，所述LED燈源包含有至少一波長350 470nm的藍光LED，及至少一波長680 870nm的紅光LED。
3.根據權利要求2所述的高效率節能LED植物燈，其特徵在於，所述光學反射件包含有一藍光反射面及一紅光反射面。
4.根據權利要求I所述的高效率節能LED植物燈，其特徵在於，所述擴散片兩端分別設有一出光表面及一入射表面，該入射表面位於出光孔的出光方向，而所述出光表面位於入射表面的另一相對面。
5.根據權利要求4所述的高效率節能LED植物燈，其特徵在於，所述出光表面或入射表面可分別為拋物面、球面、平面或上述的任意結合。
專利摘要一種高效率節能LED植物燈，包括一光學反射件、一LED燈源、及一擴散片，其中該光學反射件，其兩端分別開設有至少一入射孔及至少一出光孔；該LED燈源，其一端設於該入射孔端部；該擴散片，其設於該光學反射件表面且位於出光孔的出光方向，該光學反射件設於LED燈源及擴散片間。本實用新型以LED燈源發射出照明光束，經由光學反射件來聚集照明光束並發射至擴散片，再由擴散片散射機制來增加照明光束的出光角度，達成有效照射面積的提升，並將能量均勻分布於有效照射面積內的功效。
文檔編號A01G9/20GK202302871SQ20112040382
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者孫慶成, 張育譽, 李宣皓 申請人:國立中央大學