一種設施栽培冠層環形led補光裝置的製作方法

2023-07-31 04:22:01 1

專利名稱：一種設施栽培冠層環形led補光裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於植物栽培人工光源技術領域，具體為一種設施栽培冠層環形LED補光裝置。
背景技術：
設施園藝是現代農業的重要形式，可在設施(溫室、植物工廠、塑料大棚等)內部進行蔬菜、花卉、果樹和中藥材的集約化栽培反季節生產，具有複種指數高、產量高、環境因子可調、可周年生產等優勢，是滿足城鄉居民冬春季蔬菜等園藝產品需求的主要生產方式，具有不可替代的作用。我國是設施園藝生產大國，設施園藝栽培面積和產量居世界首位。然而，由於我國設施園藝的栽培形式以日光溫室和塑料大棚為主，設施內的光照只有設施外的70%左右，在陰雨雪霧霾等惡劣天氣條件下，設施內光照嚴重不足，弱光寡照逆境脅迫頻繁發生，嚴重製約著設施作物的生長發育與產量品質的形成。在我國，陰雨雪霧霾等惡劣天氣導致的連陰天現象時有發生，低溫和弱光寡照共同作用下經常導致作物減產甚至絕收，經濟效益無法保證。尤其是在大都市周邊，空氣汙染導致的大氣透明度較低也加劇了連陰天現象的發生與危害。人工補光是保證弱光寡照條件下設施園藝優質高產的重要技術手段。然而，傳統的補光燈，如高壓鈉燈，存在能耗高、光效低、光譜與植物光合作用需求相差較遠的缺陷，很難保證設施作物的高效生產的需求。LED是一種半導體固態光源，具有體積小、重量輕、節能環保、長壽命、光譜可按植物需求調製等優點，較傳統補光光源具有無法比擬的光電優勢，是替代傳統光源進行高效補光的理想光源。更為重要的是，LED光源為冷光源，可貼近植物葉片表面照射，減少了照射距離，提高了生物光效。目前植物栽培LED人工光源技術多採用頂燈為主。由於LED光源普遍存在光弱的問題，補光距離受到很大程度限制。為了解決這一問題，本實用新型對現有的植物栽培LED光源裝置做了進一步改良`
實用新型內容本實用新型針對以上技術問題，提供一種使用靈活、方便，對設施栽培植物能夠實現充分補光的設施栽培冠層環形LED補光裝置。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案如下:—種設施栽培冠層環形LED補光裝置,其特徵在於,包括燈殼、設於燈殼內的散熱件和呈環形壁狀的基板，該基板的外表面設有紅光和藍光LED燈珠，該基板外側設有燈罩。進一步地，所述基板的環形壁的表面為下列形式中的一種:由多個平面構成、由外凸的曲面構成、由至少一個平面和至少一個外凸的曲面構成。進一步地，所述散熱件設於所述基板的內表面，其間縫隙用導熱材料填充。更進一步地，所述散熱件的外延部分為鋸齒狀。進一步地，所述基板的材質為鋁。[0011]進一步地，所述基板表面的紅光和藍光LED燈珠呈平行多排設置。進一步地，紅光和藍光LED光波長分別為620 700nm和420 500nm，紅光和藍光LED的光強比例為2 8:1。進一步地，所述燈罩與所述基板的表面平行。進一步地，所述LED補光裝置還包括連接所述LED燈珠的電源線。進一步地，在燈殼上設有掛件，比如吊環等，用於懸掛該LED補光裝置。目前植物栽培LED人工光源技術多採用頂燈為主。由於LED光源普遍存在光弱的問題，補光距離受到很大程度限制，所以作物冠層內環形LED補光是解決作物光合作用的有效方法。本實用新型的環形LED補光裝置，可實現在設施作物的冠層補光，尤其是可實現冠層行間或冠層內部近距離水平全方位補光，也可通過多個燈具串連，實現上下層垂直大跨度大面積補光；根據不同作物的需要可調節紅、藍光LED燈珠的光強及波長。本實用新型是一項實用高效的人工補光技術，使用靈活、方便，對設施植物能夠實現充分補光的作用 ；不僅減少燈具使用數量、對行作植物能夠實現充分補光，而且便於規模化集約管理，改變了設施園藝植物栽培人工補光多採用頂燈為主的傳統技術，為LED光源裝置在設施園藝補光中的應用提供了新途徑。

圖1為實施例中環形LED補光裝置的整體結構示意圖。圖2為圖1所示裝置中LED燈珠條帶的示意圖。圖3為圖1所示裝置中散熱件與基板的位置關係示意圖。圖4為圖1所示裝置中基板的環形壁的形狀示例圖。其中，1-燈殼，2-鋁基板，3-LED燈珠條帶，31-紅光LED燈珠，32-藍光LED燈珠，4-吊環，5-燈罩，6-電源線，7-散熱件，8-導熱矽脂。
具體實施方式
下面通過具體實施例，並配合附圖，對本實用新型做進一步說明。圖1所示為本實施例的一種設施栽培冠層環形LED補光裝置的整體結構示意圖。該裝置中，在燈殼I (上下兩片蓋板)內設有鋁基板2，鋁基板2具有環形壁，其表面平行設有多排LED燈珠條帶3，包括紅光LED燈珠31 (如圖2中實心點所示)，以及藍光LED燈珠32(如圖2中空心圈所示)。圖1中6為連接LED燈珠的電源線。鋁基板外側設有燈罩(保護罩)5，燈罩為具有高透光率的材料，燈罩邊緣與燈殼邊緣相接。燈殼兩端設有吊環(即掛件)4，用於懸掛該LED補光裝置。本實施例中，整個燈具尺寸為:長300_，寬150_，高170_。本實施例中，LED補光裝置還包括散熱件7，設於鋁基板的內表面(該散熱件未在圖1中示出，請參考圖3)，並將該散熱件固定在燈殼上，散熱件與鋁基板間的縫隙用導熱矽脂8等導熱材料填充。散熱件7與鋁基板的位置關係如圖3所示，該圖可看成是圖1的俯視圖，其中為散熱件緊貼鋁基板呈環形布置。散熱件外延部分可以採用鋸齒狀，即包含多個散熱齒的結構，以增大散熱面積；具體可參考現有技術中的LED燈具散熱件結構，本實用新型不再詳細描述。在本實施例中，燈殼的上下面作為散熱面，散熱件的散熱齒與空氣接觸，通過該散熱面進行散熱。燈殼的上下面還可以設置開口或縫隙以利於散熱。[0026]本實施例中，鋁基板封裝的紅、藍光LED燈珠分三行平行排列，如圖2所示，LED燈珠距離約為10mm，紅、藍光的光強比例為8:1，紅光和藍光LED光波長分別為680nm和480nm。燈罩3與帶有紅、藍光LED燈珠的環形鋁基板表面平行(即燈罩的形狀和弧度與基板的弧度一致)，間距10mm，這樣有利於使LED光源光效保持不變。本實施例中，鋁基板可以是圖1中所示的形狀，兩端的壁面為圓弧形，中間為兩個平行的平面，即如圖4(a)所示的形狀。但在其它實施例中也可以是其它的環形壁面，如圖4(b)、(C)所示的多邊形、圖4(d)所示的橢圓形等。本實用新型通過該基板構成環形壁狀的發光面(短管狀的)，以實現周圍水平360度補光，發光面(環形壁)本身可以是平面或外凸面，如弧面等，概括來說，可以為下列形式中的一種:由多個平面構成、由外凸的曲面構成、由至少一個平面和至少一個外凸的曲面構成。此外，該鋁基板可以是一體的，也可以是由多塊板拼接或焊接而成的。以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其進行限制，本領域的普通技術人員可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和範圍，本實用新型的保護範圍應以權利要求所 述為準。
權利要求1.一種設施栽培冠層環形LED補光裝置,其特徵在於,包括燈殼、設於燈殼內的散熱件和呈環形壁狀的基板，該基板的外表面設有紅光和藍光LED燈珠，該基板外側設有燈罩。
2.如權利要求1所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於，所述基板的環形壁的表面為下列形式中的一種:由多個平面構成、由外凸的曲面構成、由至少一個平面和至少一個外凸的曲面構成。
3.如權利要求1所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於:所述散熱件設於所述基板的內表面，其間縫隙用導熱材料填充。
4.如權利要求3所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於:所述散熱件的外延部分為鋸齒狀。
5.如權利要求1所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於:所述基板的材質為招。
6.如權利要求1所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於:所述基板表面的紅光和藍光LED燈珠呈平行多排設置。
7.如權利要求1或6所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於:紅光和藍光LED光波長分別為62(T700nm和42(T500nm，紅光和藍光LED的光強比例為2 8:1。
8.如權利要求1所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於:所述LED補光裝置還包括連接所述LED燈珠的電源線。
9.如權利要求1所述的設施栽培冠層環形LED補光裝置，其特徵在於:在所述燈殼上設有掛件。`
專利摘要本實用新型為一種設施栽培冠層環形LED補光裝置，該裝置包括燈殼、設於燈殼內的散熱件和呈環形壁狀的基板，該基板的外表面設有紅光和藍光LED燈珠，該基板外側設有燈罩。本裝置結構合理，可實現冠層行間或冠層內部近距離水平全方位補光。
文檔編號F21S2/00GK203099468SQ201320119958
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者劉文科, 楊其長, 劉喜明 申請人:中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所