CN104222041A - 太阳能紫外可见发光二极管与信息素协同诱虫装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光诱杀除虫装置。太阳能电池板在白天向蓄电池充电也可以向高压电网供电，夜间蓄电池向大功率紫外-可见发光二极管以及高压电网等供电，害虫在紫外-可见双波长的吸引下将向杀虫装置聚集并被高压电杀灭。在光源附近放置含昆虫信息素的诱芯可以产生协同诱虫效果，它甚至在白天也可以诱虫。将昆虫信息素与昆虫致病细菌、病毒组合制成诱芯，可以获得灯光诱虫与昆虫信息素诱虫的双重效果，当受引诱并携带了病毒细菌的害虫自由离开灭虫灯后，将向特定的害虫种群传播细菌及病毒并使害虫种群产生严重病害，从而达到害虫种群控制的目的。

Description

太阳能紫外可见发光二极管与信息素协同诱虫装置

技术领域

本发明涉及一种物理除虫装置，具体涉及一种以太阳能为电源的紫外及可见发光二极管与昆虫信息素协同诱虫、除虫装置。

背景技术

光诱杀害虫种类多、数量大，能大幅度降低害虫落卵量，压低虫口基数和密度，保护害虫的天敌，延缓害虫抗药性的发生。光诱杀对人畜无害，它的广泛使用可以减少农药对环境的污染、保持生态平衡，为蔬菜、果树、水稻、森林、茶叶、棉花等病虫害发生量大、用药频繁的农作物提供了有力的物理治理手段。

因杀虫装置往往放置在野外，当不便接通电源时，必须独立供电。目前的通用技术是以太阳能发电，以高压汞灯、黑光灯、振频灯诱虫。如CN200610026543.6，CN201010294250.2，CN201120003217.X，CN201020632797.4，CN201120277705.X，CN201220638456.7等专利申请都有相似的原理，它们在白天有阳光时，太阳能电池板产生电能，通过充放电控制器对蓄电池充电，夜晚时，光敏开关开启，蓄电池对高压汞灯、黑光灯或频振灯等光源供电，天亮时灯光熄灭，装置重新充电。

因目前以太阳能为电源的光诱虫装置主要使用高压汞灯、黑光灯诱虫，它还存在四大问题：其一为电源匹配问题，一般设计的太阳能、蓄电池的工作电压为12伏，而高压汞灯、黑光灯的一般工作电压为220伏，这时必须使用逆变器使电压升高至220伏，逆变器既产生了可观的功率损失、又增加了一个更易损坏的部位；其二，高压汞灯、黑光灯的需要通过镇流器启辉，仅镇流器将消耗约全面能量20％的电力；其三，发光效率低，尽管高压汞灯、黑光灯的发光效率高于白炽灯，但只有LED的一半；其四，高压汞灯、黑光灯的寿命短，在野外条件下往往只能工作半年至1年就需要更换，这不便维护，增加了成本。

尽管CN201020123999.6，CN201010101004.0，CN200910097069.X，CN200820075300.6，CN200820075300.6，CN200620016339.1，CN200520116378.4等专利申请提及用发光二极管代替高压汞灯、黑光灯、频振灯等光源，但这些申请都只用太阳能供电，大都未提及用大功率发光二极管，也未采用紫外与可见光组合的二波长结构，更没有考虑与昆虫信息素协同诱虫的方法，在电源性质、发光强度、诱虫效果上都有不足之处。

本发明的目的是以大功率紫外-可见发光二极双光源系统降低能耗并提高诱虫效果，用发光诱虫与昆虫信息素诱虫相结合的方法增加诱虫效果，用电杀灭、杀虫剂杀灭以及传播昆虫致病病毒或细菌的方式控制害虫。

发明内容

本发明以太阳能向高压电网以及大功率紫外-可见发光二极管供电，害虫在紫外-可见双波长的吸引下向杀虫装置聚集，被光诱害虫可以用高压电网所产生的高压电予以杀灭，或者让其落入装在容器中的杀虫剂予以杀灭。在大功率紫外-可见发光二极管附近放置含昆虫信息素或者昆虫信息素与杀虫剂、昆虫致病细菌或病毒的诱芯，以提高杀灭或昆虫致病细菌、病毒传播效果。详细发明内容及技术方案如下：

1、一种以太阳能为电源的紫外及可见发光二极管与昆虫信息素协同诱虫、除虫装置，其特征是，由蓄电池、控制器、太阳能电池板、太阳能电池板支架、紫外和可见大功率发光二极管、二极管的散热片、高压电网或装在容器内的杀虫剂组成。有阳光时太阳能电池板发电，通过控制器提供稳压电源，对蓄电池、高压电网、大功率紫外和可见发光二极管供电。当夜晚时蓄电池通过控制器向高压电网、大功率紫外和可见发光二极管供电。控制器可以控制蓄电池的充放电还可以防止过充电或反充电，并可根据机内时间或外界自然光的亮度开启或关闭大功率紫外和可见发光二极管的发光。大功率紫外发光二极管为350±50nm的紫外光发光二极管，大功率可见发光二极管可以是发紫光、蓝光、青光、绿光、黄光或白光的发光二极管。紫外-可见二极管以串联、并联或混合串并联或大功率集成的方式相联接并固定在散热片上，组成紫外-可见发光二极管阵列。被光吸引的害虫可以用围绕在发光二极管阵列周围的高压电网所产生的高压电予以杀灭，也可以用处于紫外-可见发光二极管阵列下的装在容器中的杀虫剂予以杀灭。如果在鱼场上建立该装置，被击落的昆虫可以直接成为鱼虾的饲料。

2，如1所示的一种以太阳能供电的紫外-可见发光二极管诱虫的除虫装置，其特征是，在高压电网内，发光二极管光源附近，放置了可以引诱害虫的昆虫信息素的诱芯，昆虫信息素包括但不限于性诱剂、聚集信息素、食物引诱信息素。这些昆虫信息素可以吸附在诱芯上，也可以与杀虫剂、昆虫致病细菌或病毒混合提高杀虫效率(在希望害虫传播细菌病毒时关闭杀虫电网，让害虫携带细菌病毒自由离开诱虫灯并传播至害虫种群)，打开封闭装置后昆虫信息素可以自动向空气中扩散，也可以用大功率紫外和可见发光二极管所附的散热片加热后加速扩散。

3，一种以太阳能供电的灯光诱虫、除虫装置，其特征是，在高压电网内，光源附近，放置了可以引诱害虫的昆虫信息素的诱芯，昆虫信息素包括但不限于性诱剂、聚集信息素、食物引诱信息素，这些昆虫信息素可以吸附在诱芯上，也可以与杀虫剂、昆虫致病细菌或病毒混合提高杀虫效率，昆虫信息素可以与灯光协同诱虫，也可以在白天单独诱虫。在希望害虫传播细菌病毒时关闭杀虫电网，让害虫携带细菌病毒自由离开诱虫灯并传播至害虫种群。上述内容中所提及的太阳能电池板包括但不限于单晶硅、多晶硅、薄膜太阳能电池板；大功率紫外和可见发光二极管可以是但不限于氧化锌、砷/镓、氮/镓、氮/镓，铟大功率紫外或可见发光二极管；蓄电池可以是但不限于铅酸蓄电池、免维护铅酸蓄电池、锂电池、镍氢电池、铁-磷酸盐电池。

与现有技术相比，本发明有以下优势：

1，这种装置用LED代替高压汞灯、黑光灯诱虫。因大功率紫外和可见发光二极管工作电压可以与太阳能电池板输出电压相匹配，比如可以让太阳能电池板、蓄电池、耗电装置全部是12伏直流电压工作，从而简化了电路，避免了逆变器的功耗，减少了安全及寿命隐患；无镇流器，避免了镇流器所造成的功耗；有高发光效率，在需要同样的照度下仅需要更小的功率；长寿命，LED可以使用长达20年，使用了大功率紫外和可见发光二极管，功率更大、发光效率和亮度更高，特别是使用了对害虫有极强引诱力的350±50nm的紫外光发光二极管，并用发射蓝光、青光、绿光、黄光或白光的大功率发光二极管与紫外光进行双波长协同诱虫，使得诱虫效果得到有力的提升，还可以通过害虫的光引诱实验针对特定害虫选择合适的大功率可见发光二极管。

2，使用了引诱害虫的昆虫信息素，例如性诱剂、聚集信息素、食物引诱昆虫信息素，与LED光源或其它紫外光进行联合诱虫，增加了在夜晚的诱虫效果。昆虫信息素与杀虫剂或昆虫致病细菌、病毒组合，可以直接杀死害虫或通过昆虫传播疾病杀虫。另外，只要在白天将高压电网开启，昆虫也可以在白天被昆虫信息素引诱而聚歼，或参与致病细菌病毒的传播。

具体实施方式

实施例1：

50W，12V单晶硅太阳能电池板一只，铅酸蓄电池一只，太阳能电池板用支架固定，支架上挂有灭虫灯。灭虫灯包括一只20W大功率带宽为330至370nm的紫外发光二极管，一只电压为12V、功率为20W、发光谱峰λp＝460～465nm的蓝紫色InGaN/GaN大功率集成发光二极管，多组二极管散热片，一个12V产生3000V高压的多根平行立柱，它们呈环状围绕在发光二极管外的高压电网，其中高压电网的相邻两立柱的电压相反，另有一只负载了昆虫性诱剂的诱芯。太阳能电池板分别接入控制器的输入端，紫外发光二极管、蓝紫色发光二极管以及高压电网、蓄电池分别接入控制器的输出端，太阳能电池板在有阳光时通过控制器提供稳压电源，对蓄电池、高压电网、以及大功率紫外和可见发光二极管供电。蓄电池在无阳光时通过控制器向高压电网、大功率紫外和可见发光二极管供电。控制器还包括控制电池充放电以防止过充电或反充电功能，还有根据机内时间或外界自然光的强度开启或关闭大功率紫外和可见发光二极管等功能。

在白天阳光下，太阳能发电板获得较强光照并发电。控制器调节太阳能电池板所发出的电能对蓄电池进行充电，持续到午后或傍晚时。当夜幕降临，虫类增多，光敏控制器和时控开关打开，蓄电池开始供电，紫外可见二极管阵列点亮，引诱周围大面积的害虫飞来。害虫触碰到高压发生器，此时两立柱间电压达到3000伏左右，害虫被击杀，落入装置下方的集虫袋。

实施例2：

50W，12V太阳能电池板一只，太阳能电池板用支架固定。12伏免维护蓄电池电池以及充放电控制器各一，支架上挂有灭虫灯，灭虫灯包括一只20W总输入电压为12伏，发光谱峰λp＝360nm组成为A1:Ga/P集成发光二极管、一只20W总输入电压为12伏的，发光谱峰λp＝550nm绿色Ga/P:N集成发光二极管、相应紫外-可见发光二极管的散热片、一个昆虫性诱剂的诱芯、一个由12V直流产生的3000V的的高压电网，高压电网的相邻两立柱的电压相反并且多根平行立柱呈环状围绕在发光二极管之外。太阳能电池板输出分别接入控制器的输入端，紫外发光二极管、绿色发光二极管以及高压电网、蓄电池分别接入控制器的输出端，太阳能电池板在有阳光时发电并通过控制器提供稳压电源，对蓄电池、高压电网、以及大功率紫外和可见发光二极管供电。蓄电池在无阳光时通过控制器向高压电网、大功率紫外和可见发光二极管供电，控制器还包括控制电池充放电以防止过充电或反充电功能，还有根据机内时间或外界自然光的照度开启或关闭大功率紫外和可见发光二极管等功能。诱芯可以根据要防控的害虫种类添加不同药剂，如捕获斜纹夜蛾时在诱芯中添加斜纹夜蛾性诱剂(顺9，反11-十四碳二烯乙酸酯与顺9，反12-十四碳二烯乙酸酯的混合物)或斜纹夜蛾聚集剂。

紫外和可见大功率发光二极管通电发光后可以吸引昆虫，昆虫还能被诱芯上的昆虫信息素如性诱剂所吸引，当被灯光及性诱剂吸引的害虫飞到高压电网的两立柱之间时，将会被高压电杀灭。

如果断开高压电网的电源，并将昆虫性诱剂与昆虫致病细菌、病毒如核型多角体病毒组合制成诱芯，将有传播细菌及病毒的效果。当被灯光或性诱剂吸引的害虫接触到昆虫致病细菌或病毒后，害虫可以自由离开灭虫灯并将向特定的害虫种群传播细菌及病毒。

实施例3：

50W，12V太阳能电池板一只，太阳能电池板用支架固定。12伏免维护蓄电池电池以及充放电控制器各一，支架上挂有灭虫灯，灭虫灯由20W的紫外灯(黑光灯)或频振灯、一个昆虫性诱剂的诱芯、一个由12V直流产生的3000V的的高压电网，高压电网的相邻两立柱的电压相反并且多根平行立柱呈环状围绕在发光二极管之外。发电机的输出端和太阳能电池板输出端分别接入控制器的输入端，紫外灯(镇流器)以及高压电网、蓄电池分别接入控制器的输出端，太阳能电池板在有阳光时发电并通过控制器提供稳压电源，对蓄电池、高压电网、以及紫外灯供电。蓄电池在夜间通过控制器向高压电网、大功率紫外和可见发光二极管供电，控制器还包括控制电池充放电以防止过充电或反充电功能，还有根据机内时间或外界自然光的强度开启或关闭紫外灯等功能。诱芯可以根据要防控的害虫种类添加不同药剂，如捕获斜纹夜蛾时在诱芯中添加斜纹夜蛾性诱剂(顺9，反11-十四碳二烯乙酸酯与顺9，反12-十四碳二烯乙酸酯的混合物)或斜纹夜蛾聚集剂。

在有阳光时太阳能电池板通过恒压电路提供12V稳压电源对蓄电池充电，并在夜晚使灭虫灯发光，昆虫还能被诱芯上的诱剂所吸引，当被灯光及性诱剂所吸引的害虫飞到高压电网的两立柱之间时，将会被高压电杀灭。

如果断开电网电源，并将性诱剂以及病毒如核型多角体病毒组合制成诱芯，将有传播细菌及病毒的效果。当被灯光或性诱剂吸引的害虫接触到昆虫致病细菌或病毒后，害虫可以自由离开灭虫灯并将向特定的害虫种群传播细菌及病毒。

Claims (3)

1.一种以太阳能为电源的紫外及可见发光二极管与昆虫信息素协同诱虫、除虫装置，其特征是，由蓄电池、控制器、太阳能电池板、太阳能电池板支架、紫外和可见大功率发光二极管、二极管的散热片、高压电网或装在容器内的杀虫剂组成。有阳光时太阳能电池板发电，通过控制器提供稳压电源，对蓄电池、高压电网、大功率紫外和可见发光二极管供电。当夜晚时蓄电池通过控制器向高压电网、大功率紫外和可见发光二极管供电。控制器可以控制蓄电池的充放电还可以防止过充电或反充电，并可根据机内时间或外界自然光的亮度开启或关闭大功率紫外和可见发光二极管的发光。大功率紫外发光二极管为350±50nm的紫外光发光二极管，大功率可见发光二极管可以是发紫光、蓝光、青光、绿光、黄光或白光的发光二极管。紫外-可见二极管以串联、并联或混合串并联或大功率集成的方式相联接并固定在散热片上，组成紫外-可见发光二极管阵列。被光吸引的害虫可以用围绕在发光二极管阵列周围的高压电网所产生的高压电予以杀灭，也可以用处于紫外-可见发光二极管阵列下的装在容器中的杀虫剂予以杀灭。如果在鱼场上建立该装置，被击落的昆虫可以直接成为鱼虾的饲料。

2.如1所示的一种太阳能供电的紫外-可见发光二极管诱虫的除虫装置，其特征是，在高压电网内，发光二极管光源附近，放置了可以引诱害虫的含昆虫信息素的诱芯，昆虫信息素包括但不限于性诱剂、聚集信息素、食物引诱信息素。这些昆虫信息素可以吸附在诱芯上，也可以与杀虫剂、昆虫致病细菌或病毒混合提高杀虫效率(在希望害虫传播细菌病毒时关闭杀虫电网，让害虫携带细菌病毒自由离开诱虫灯并传播至害虫种群)，打开封闭装置后昆虫信息素可以自动向空气中扩散，也可以用大功率紫外和可见发光二极管所附的散热片加热后加速扩散。

3.一种以太阳能供电的灯光诱虫、除虫装置，其特征是，在高压电网内，光源附近，放置了可以引诱害虫的昆虫信息素的诱芯，昆虫信息素包括但不限于性诱剂、聚集信息素、食物引诱信息素，这些昆虫信息素可以吸附在诱芯上，也可以与杀虫剂、昆虫致病细菌或病毒混合提高杀虫效率，昆虫信息素可以与灯光协同诱虫，也可以在白天单独诱虫。在希望害虫传播细菌病毒时关闭杀虫电网，让害虫携带细菌病毒自由离开诱虫灯并传播至害虫种群。