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一种高效农作物补光灯具

阅读:374发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种高效农作物补光灯具专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种高效 农作物 补光 灯具 ,用于农作物补光,包括 旋转机 构,所述旋转机构安装在 光源 上,光源发出的光可穿过旋转机构散出;还包括光约束机构,所述光约束机构固定在旋转机构上方,光约束机构可把光源发出的光束约束并倾斜照射到地面;光约束机构为一种反光栅栏,反光栅栏包括平行反光片阵列和固定架;固定架为环状,所述反光片阵列设置在固定架内部;所述平行反光片阵列包括N个反光片,N个反光片互相平行放置;固定架与旋转机构固定连接。本 发明 与普通 温室 补光方式相比,这种方式使单个灯具的照明 覆盖 面积大幅增大,且在覆盖区域形成一个明暗交错的周期性照明,即单株 植物 接收的光强将以一圈转速为周期,瞬时光照面积与总光照面积比例为占空比。,下面是一种高效农作物补光灯具专利的具体信息内容。

1.一种高效农作物补光灯具,用于农作物补光,包括光源,还包括旋转机构,所述旋转机构安装在光源上,光源发出的光可穿过旋转机构散出;其特征在于:
还包括光约束机构,所述光约束机构固定在旋转机构上方,光约束机构可把光源发出的光束约束并倾斜照射到地面;
所述光约束机构为一种反光栅栏(6),所述反光栅栏(6)包括平行反光片阵列(61)和固定架(62);所述固定架(62)为环状,所述反光片阵列(61)设置在固定架(62)内部;
所述平行反光片阵列(61)包括N个反光片,N为大于1的自然数,N个反光片互相平行放置,所述反光片与平面呈夹放置;
固定架(62)与旋转机构固定连接。
2.根据权利要求1所述的高效农作物补光灯具,其特征在于:所述反光片的正面及背面反射率均大于98%。
3.根据权利要求1所述的高效农作物补光灯具,其特征在于:所述固定架(62)为圆环状。
4.根据权利要求1所述的高效农作物补光灯具,其特征在于:所述旋转机构为一种齿轮式旋转机构(1),所述齿轮式旋转机构(1)包括转轴上部(11)、转轴下部(12)、转珠(13)、大齿轮环(14)、可调速达(15)及横向齿轮(16);
所述转轴上部(11)固定在光源上,所述转轴下部(12)与转轴上部(11)相契合形成圆环行通道,所述圆环形通道内设置转珠(13);
所述转轴下部(12)外沿安装有大齿轮环(14),可调速马达(15)被固定在转轴上部(11),所述可调速马达(15)的转轴一端安装有横向齿轮(16),所述横向齿轮(16)与所述大齿轮环(14)啮合,当所述可调速马达(15)转动时,横向齿轮(16)将带动大齿轮环(14)转动,从而使转轴下部(12)同步转动,所述齿轮式旋转机构(1)通过所述转轴下部(12)底部与固定架(62)固定连接。
5.根据权利要求4所述的高效农作物补光灯具,其特征在于:所述转珠(13)涂抹润滑油
6.根据权利要求1所述的高效农作物补光灯具,其特征在于:所述旋转机构为一种扇式旋转机构(2),所述风扇式旋转机构(2)包括固定架二(21)和可调速马达(23),所述固定架二(21)呈圆环型,中间横杆连接,边缘环上设置有安装孔(22);
所述可调速马达(23)固定在固定架(21)中心,所述可调速马达(23)的转轴带动固定架二(21)旋转;
所述固定架(62)通过安装孔(22)固定在固定架二(21)的底侧;
所述固定架二(21)上方设置带有通孔的光源。
7.根据权利要求6所述的高效农作物补光灯具,其特征在于:所述带有通孔的光源为带有圆孔的圆形LED灯板。
8.根据权利要求1所述的高效农作物补光灯具,其特征在于:所述光源为LED、高压钠灯、金卤灯中的一种。

说明书全文

一种高效农作物补光灯具

技术领域

[0001] 本发明涉及灯具技术领域,具体涉及一种高效农作物补光灯具。

背景技术

[0002] 高纬度地区冬春季光照不足,这使温室补光技术自上世纪60年代起在荷兰等国家被广泛接受,农用高压钠灯、金卤灯以及近年来新兴的LED光源被广泛应用。温室补光对光强的要求较高,因为只有总光强高于净光合作用的补偿点后植物才能积累有机物。为了达到光补偿点,农户只能通过增加灯具数量,增大单灯功率来提升补光光强,但这种方法大幅提升了温室补光的初次安装成本和单位时间能耗,显著增加了投资成本,使投资回报率显著下降,这也导致在包括我国在内的诸多发展中国家中,由于温室单位面积产值较低无法负担起温室补光费用,从而严重阻碍了该项农业智能技术的推广。
[0003] 大自然中,植物接收到的光照实际经常处于过饱和状态,近期有研究表明,按照一定周期明暗交错的光照不仅不会影响植物的生长,反而有一定的促进作用。
[0004] 现有的植物补光灯具基本为从传统的普通照明领域发展而来,除光谱稍作修改外,无其他实质创新,同时由于特殊定制光谱成本较高,这些植物补光灯具价格普遍高于普通灯具,这导致单位面积的植物照明成本一直居于高位,极大阻碍的温室中该技术的普及。此外,为了达到植物光照补偿点,温室中植物灯只能通过增加灯具密度的方式提高光强,但这些灯具自身会在白天对植物接收自然光产生遮挡,即抵消一部分补光效果。与此同时,由于灯具前面板没有任何散热装置,例如COB封装的LED或密集的LED阵列组成的大功率植物照明灯具一直面临散热性能不足的问题,这严重影响了灯具寿命。

发明内容

[0005] 本发明提出的一种高效农作物补光灯具,可解决现有的植物补光灯成本大、效率低、寿命短的技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种高效农作物补光灯具,用于农作物补光,包括光源,还包括旋转机构,所述旋转机构安装在光源上,光源发出的光可穿过旋转机构散出;
还包括光约束机构,所述光约束机构固定在旋转机构上方,光约束机构可把光源发出的光束约束并倾斜照射到地面;
所述光约束机构为一种反光栅栏,所述反光栅栏包括平行反光片阵列和固定架;所述固定架为环状,所述反光片阵列设置在固定架内部;
所述平行反光片阵列包括N个反光片,N为大于1的自然数,N个反光片互相平行放置,反光片与平面呈夹设置;
固定架与旋转机构固定连接。
[0007] 进一步的,所述反光片的正面及背面反射率均大于98%。
[0008] 进一步的,所述固定架为圆环状。
[0009] 进一步的,所述旋转机构为一种齿轮式旋转机构,所述齿轮式旋转机构包括转轴上部、转轴下部、转珠、大齿轮环、可调速达及横向齿轮;所述转轴上部固定在光源上,所述转轴下部与转轴上部相契合形成圆环行通道,所述圆环形通道内设置转珠;
所述转轴下部外沿安装有大齿轮环,可调速马达被固定在转轴上部,所述可调速马达的转轴一端安装有横向齿轮,所述横向齿轮与所述大齿轮环啮合,当所述可调速马达转动时,横向齿轮将带动大齿轮环转动,从而使转轴下部同步转动,所述齿轮式旋转机构通过所述转轴下部底部与固定架固定连接。
[0010] 进一步的,所述转珠涂抹润滑油
[0011] 进一步的,所述旋转机构为一种扇式旋转机构,所述风扇式旋转机构包括固定架二和可调速马达,所述固定架二呈圆环型,中间横杆连接,边缘环上设置有安装孔;所述可调速马达固定在固定架中心,所述可调速马达的转轴带动固定架二旋转;
所述固定架通过安装孔固定在固定架二的底侧;
所述固定架二上方设置带有通孔的光源。
[0012] 进一步的,所述带有通孔的光源为带有圆孔的圆形LED灯板。
[0013] 进一步的,所述光源为LED、高压钠灯、金卤灯中的一种。
[0014] 由上述技术方案可知,本发明的高效农作物补光灯具具有以下有益效果:所述旋转机构与光约束机构配合,使LED、高压钠灯、金卤灯等温室补光常用光源斜射到地面,且光照区域随旋转机构的旋转而旋转,其旋转角速度与旋转机构旋转角速度相等。
与普通温室补光方式相比,这种方式使单个灯具的照明覆盖面积大幅增大,且在覆盖区域形成一个明暗交错的周期性照明,即单株植物接收的光强将以一圈转速为周期,瞬时光照面积与总光照面积比例为占空比。
[0015] 本发明的这种照明方式将扩大单个灯具的照射覆盖面积,即降低灯具安装密度,在显著降低单位照明成本的同时减少灯具自身对自然光的遮挡。在旋转过程中,光约束机构也会产生气流,该气流能够带动灯具正面的产生的热量,实现灯具正面降温。附图说明
[0016] 图 1是本发明实施例一的结构示意图;图2是本发明的反光栅栏结构示意图;
图3是本发明的齿轮式旋转机构;
图4是本发明的齿轮式旋转机构的剖面图;
图5是本发明实施例二的结构示意图;
图6是本发明的风扇式旋转机构;
图7是光照区域旋转的示意图。

具体实施方式

[0017] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0018] 本实施例所述的高效农作物补光灯具,用于农作物补光,包括光源7,还包括旋转机构,所述旋转机构安装在光源7上,光源发出的光可穿过旋转机构散出;光源7背部连接一个制太阳花型散热器8,所属散热器8中心有孔洞;
还包括光约束机构,所述光约束机构固定在旋转机构上方,光约束机构可把光源发出的光束约束并倾斜照射到地面;
实施例一:
如图1所示,实施例一的旋转机构为齿轮式旋转机构,光约束结构为反光栅栏6;
如图2所示,所述光约束机构为一种反光栅栏6,所述反光栅栏6包括平行反光片阵列61和固定架62;所述固定架62为圆环状,所述反光片阵列61设置在固定架62内部;
所述平行反光片阵列61包括N个反光片,N为大于1的自然数,N个反光片互相平行放置;
固定架62与旋转机构固定连接。所述反光片的正面及背面反射率均大于98%。
[0019] 如图3和图4所示,所述旋转机构为一种齿轮式旋转机构1由转轴上部11,转轴下部12,转珠13,大齿轮环14,可调速马达15,横向齿轮16组成。所述转轴上部11可固定在包括LED、高压钠灯、金卤灯等灯具的光源上,并使用螺丝等结构件通过所述转轴上部11上的安装孔17固定。所述转轴下部12与转轴上部11相契合形成圆环行通道,所述圆环形通道内均为涂油润滑油的转珠13,通过这种方式实现了转轴下部的单独旋转。所述转轴下部11外沿安装有大齿轮环14。可调速马达15被固定在转轴上部11,所述可调速马达15的转轴一端安装有横向齿轮16。所述横向齿轮16与所述大齿轮环啮合,当所述可调速马达15转动时,横向齿轮16将带动大齿轮环14转动,从而使转轴下部12同步转动。优选地,所述转轴下部12底部还设置有用于固定光约束机构的安装孔18。
[0020] 通过上述实施例可实现转轴上部11固定于灯具,转轴下部12在可调速电机15带动下旋转。
[0021] 实施例二:如图5所示,实施例一的旋转机构为风扇式旋转机构,光约束结构为反光栅栏6;
如图6所示,旋转机构为一种风扇式旋转机构2由固定架二21、安装孔22和可调速马达
23构成,所述可调速马达一端固定在固定架21中心。所述固定架呈圆环型,中间有纤细的横杆连接,边缘环上设置有安装孔22。所述安装孔与4种光约束装置的安装孔位吻合。所述固定架二21上方可非接触地安装带有圆孔的圆形LED灯板,所述可调速马达23的转轴带动固定架旋转。
[0022] 所述齿轮式旋转机构1和风扇式旋转机构2根据灯具的实际情况选择安装光约束机构为一种反光栅栏6,从而实现LED、高压钠灯、金卤灯等光源发出的光照倾斜地照射在地面,且在地面的光照区域以灯具中心为轴,旋转照射。
[0023] 结合图7可知,本发明实施例在未安装光约束机构6前,光源发出光线将直接照射到地面,呈以灯具所在中心轴为中心的圆形分布。安装光约束机构6后,光约束机构6使光线偏折一角度,使光线照射到地面的区域为中心偏离圆心的圆锥形,该圆锥区域将随着光约束机构的旋转而旋转,由于旋转以灯具中心轴为轴心,该圆锥形区域将以中心轴为圆心旋转,通过光约束机构的快速旋转,照射面形成一个较大面积的圆形照射闪烁区域。可见本发明实施例的照明方式的优势是:显著扩大了单个灯具的照射覆盖区域;在照射区域内,圆锥形光照快速旋转,对植物来说,提供了一个类似闪烁光照的效果(研究表明,闪烁光有利于植物生长)。此外,大功率温室补光灯目前面临的最大问题之一是发热严重,而反光栅栏的旋转将产生气流,效果与风扇类似,即它能够使光源正面降温,形成一个风冷效果,这有益于提高光源的放光效率并延长光源寿命。
[0024] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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