本實(shí)用新型涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈。

背景技術(shù)：

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國(guó)發(fā)展迅速，現(xiàn)代園藝、植物工廠、溫室大棚等設(shè)施農(nóng)業(yè)面積達(dá)到了410.9萬(wàn)公頃(2015年數(shù)據(jù))，產(chǎn)值超過(guò)8000億元，大量反季蔬菜、瓜果、花卉等有著旺盛的市場(chǎng)需求。對(duì)于溫室大棚，由于冬春兩季日照時(shí)間短，尤其是在北方地區(qū)，植物生長(zhǎng)緩慢，再加上我國(guó)最近的霧霾天氣也使得溫室大棚光照愈發(fā)不足，人工補(bǔ)光非常必要；植物工廠等高科技農(nóng)業(yè)直接采用人工光源，也需要大量植物專用照明設(shè)備。目前，鹵素?zé)?、高壓鈉燈等光源就已經(jīng)被應(yīng)用到了植物照明領(lǐng)域，但低光效、高耗能、寬光譜等先天缺陷也使得它們沒(méi)有獲得大范圍應(yīng)用，而LED憑借它發(fā)光效率高、能耗低、壽命長(zhǎng)、體積小、發(fā)熱低、窄光譜的特性成為了植物生長(zhǎng)專用燈的新寵，同時(shí)，紅光和藍(lán)光被證實(shí)能夠顯著促進(jìn)植物生長(zhǎng)，用特定比例的這兩種光能有效促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

但目前的植物燈沒(méi)有解決光照的均勻性問(wèn)題，照度不均勻的光使得植物長(zhǎng)勢(shì)參差不齊，影響品質(zhì)；同時(shí)，不同的植物對(duì)紅藍(lán)光的需求比例不同，比如生菜在紅光/藍(lán)光為8:1的條件下生長(zhǎng)最快，黃瓜在紅光/藍(lán)光為3:1的條件下長(zhǎng)勢(shì)最好，所以植物燈需要能夠根據(jù)植物品種改變紅藍(lán)光質(zhì)比，但目前的植物燈不能做到光質(zhì)比的調(diào)節(jié)。因此，需要一種光照均勻度高、光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈，滿足溫室大棚、植物工廠等設(shè)施農(nóng)業(yè)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈。

本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈，包括：外殼、多個(gè)反光杯、多個(gè)光源；

多個(gè)反光杯安裝在外殼上且開(kāi)口朝下，反光杯內(nèi)壁具有反光面并且反光面為復(fù)合拋物面，每個(gè)反光杯內(nèi)設(shè)有光源安裝架并且光源安裝架位于復(fù)合拋物面的軸線上，每個(gè)光源通過(guò)一個(gè)光源安裝架安裝在反光杯內(nèi)且朝向反光杯底部設(shè)置。

優(yōu)選地，所述反光面的構(gòu)成曲線方程為：

其中，θmax表示光源發(fā)光角度的一半，R表示光接收面的半徑，ρ為光源至所述反光面上任意一點(diǎn)的距離，θ為光源與所述點(diǎn)之間的連線與曲線的軸線之間的夾角。

優(yōu)選地，還包括第一供電裝置、第二供電裝置、光強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置，多個(gè)光源包括至少一個(gè)紅光光源和至少一個(gè)藍(lán)光光源，第一供電裝置與紅光光源連接為紅光光源供電，第二供電裝置與藍(lán)光光源連接為藍(lán)光光源供電，光強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置與第一供電裝置和第二供電裝置連接，用于通過(guò)調(diào)占空比方式調(diào)節(jié)第一供電裝置和第二供電裝置的輸出脈沖電流。

優(yōu)選地，外殼上設(shè)有呈正三角形分布的第一反光杯、第二反光杯、第三反光杯，第一反光杯內(nèi)設(shè)有第一紅光光源，第二反光杯內(nèi)設(shè)有第二紅光光源，第三反光杯內(nèi)設(shè)有藍(lán)光光源，第一供電裝置與第一紅光光源和第二紅光光源連接用于為二者供電，第二供電裝置與藍(lán)光光源連接用于為藍(lán)光光源供電。

優(yōu)選地，第一紅光光源和第二紅光光源采用波長(zhǎng)為660nm±15nm的大功率LED，藍(lán)光光源采用波長(zhǎng)為450nm±15nm的大功率LED。

優(yōu)選地，第一紅光光源與第二紅光光源并聯(lián)連接。

優(yōu)選地，外殼外壁設(shè)有多個(gè)散熱板，多個(gè)散熱板平行間隔設(shè)置。

優(yōu)選地，多個(gè)散熱板自上而下水平設(shè)置，任意相鄰兩個(gè)散熱板之間距離相等。

優(yōu)選地，外殼和散熱板均采用鋁制材料制成。

優(yōu)選地，多個(gè)反光杯外壁抵靠外殼內(nèi)壁。

優(yōu)選地，每個(gè)反光杯杯口設(shè)有透明亞克力板。

本實(shí)用新型中，所提出的高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈，通過(guò)將光源朝向反光杯設(shè)置使得光源發(fā)射的光經(jīng)反光杯反射后均勻照在植物上，并且根據(jù)光學(xué)反射、折射定律，對(duì)反光杯的反光面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，光照均勻度大大提高，保證植物受光均勻，并且通過(guò)采用紅、藍(lán)光雙通道設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)紅藍(lán)光通量比值即光質(zhì)比R/B在0.1～100間可調(diào)，從而可以應(yīng)用于不同植物的種植及同種植物的整個(gè)生命周期。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈的結(jié)構(gòu)分解圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2和3所示，圖1為本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈的仰視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈的結(jié)構(gòu)分解圖。

參照?qǐng)D1、2和3，本實(shí)用新型提出的一種高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈，包括：外殼1、多個(gè)反光杯、多個(gè)光源；

多個(gè)反光杯安裝在外殼1上且開(kāi)口朝下，反光杯內(nèi)壁具有反光面并且反光面為復(fù)合拋物面，每個(gè)反光杯內(nèi)設(shè)有光源安裝架并且光源安裝架位于復(fù)合拋物面的軸線上，每個(gè)光源通過(guò)一個(gè)光源安裝架安裝在反光杯內(nèi)且朝向反光杯底部設(shè)置。

本實(shí)施例的高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈的具體工作過(guò)程時(shí)，光源發(fā)出的光經(jīng)反光杯反射后形成均勻光線，向下照射到植物上。

在本實(shí)施例中，所提出的高均勻度光質(zhì)比可調(diào)的植物生長(zhǎng)燈，通過(guò)將光源發(fā)光面朝向反光杯設(shè)置使得光源發(fā)射的光經(jīng)反光杯反射后均勻照在植物上，并且根據(jù)光學(xué)反射、折射定律，對(duì)反光杯的反光面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，光照均勻度大大提高，保證植物受光均勻，并且通過(guò)采用紅、藍(lán)光源雙通道設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)紅藍(lán)光通量比值即光質(zhì)比R/B在0.1～100間可調(diào)，從而可以應(yīng)用于不同植物的種植及同種植物的整個(gè)生命周期。

在反光杯的具體設(shè)計(jì)中，反光面的拋物線方程根據(jù)能量守恒定律、反射定律、折射定律求得的微分方程經(jīng)Runge-kuta法數(shù)值求解并擬合后旋轉(zhuǎn)得到，所述反光面的構(gòu)成曲線方程為：

其中，θmax表示光源發(fā)光角度的一半，R表示光接收面的半徑，ρ為光源至所述反光面上任意一點(diǎn)的距離，θ為光源與所述點(diǎn)之間的連線與曲線的軸線之間的夾角。

光源通過(guò)上述反光杯反射后投射到地面的光照度均勻度能夠達(dá)到90％以上。

為了實(shí)現(xiàn)光質(zhì)比可調(diào)，本實(shí)施例的植物生長(zhǎng)燈還包括第一供電裝置、第二供電裝置、光強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置，多個(gè)光源包括至少一個(gè)紅光光源3和至少一個(gè)藍(lán)光光源5，第一供電裝置與紅光光源3連接為紅光光源供電，第二供電裝置與藍(lán)光光源5連接為藍(lán)光光源5供電，光強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置與第一供電裝置和第二供電裝置連接用于調(diào)節(jié)第一供電裝置和第二供電裝置的輸出電流；在使用中，可根據(jù)需要改變第一供電裝置和第二供電裝置的電流占空比的大小，實(shí)現(xiàn)紅光光通量與藍(lán)光光通量比例R/B在0.1～100間可調(diào)。

在進(jìn)一步具體實(shí)施方式中，外殼1上設(shè)有呈正三角形分布的第一反光杯21、第二反光杯22、第三反光杯23，第一反光杯21內(nèi)設(shè)有第一紅光光源3，第二反光杯22內(nèi)設(shè)有第二紅光光源4，第三反光杯23內(nèi)設(shè)有藍(lán)光光源5，第一紅光光源3與第二紅光光源4并聯(lián)連接，第一供電裝置與第一紅光光源3和第二紅光光源4連接用于為二者供電，第二供電裝置與藍(lán)光光源5連接用于為藍(lán)光光源5供電，第一紅光光源3和第二紅光光源4采用波長(zhǎng)為660nm±15nm的大功率LED，藍(lán)光光源5采用波長(zhǎng)為450nm±15nm的大功率LED。

為了解決植物反光杯在外殼內(nèi)部的散熱問(wèn)題，多個(gè)反光杯2外壁抵靠外殼1內(nèi)壁，在外殼1外壁設(shè)有多個(gè)散熱板6，多個(gè)散熱板6平行間隔設(shè)置，具體地，多個(gè)散熱板6自上而下水平設(shè)置，任意相鄰兩個(gè)散熱板6之間距離相等，進(jìn)一步地，外殼1和散熱板6均采用鋁制材料制成。

為了保護(hù)LED不受外部干擾，多個(gè)反光杯2杯口安裝了透明亞克力板。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。