CN208620115U - 一种旋转扫描式植物灯 - Google Patents

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张昕昱
张放心
李明
王通
刘�文
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Abstract

本实用新型公开了一种旋转扫描式植物灯，植物灯主体通过所述转轴可转动安装在固定架上，驱动电机与植物灯连接用于驱动植物灯主体围绕转轴转动，植物灯主体的安装壳顶部设有散热片且底部设有发光面，所述发光面上设有发光单元。通过上述优化设计的旋转扫描式植物灯，通过将植物灯主体转动设置，使矩形辐照范围旋转，从而满足了灯具正下方以矩形边长为直径的区域内的补光需求，在满足植物补光需求的同时节省了大量灯具成本，并且通过旋转带动散热片内空气的流通，从而解决大功率发光单元的散热问题，同时灯具悬挂位置较高，不会影响温室地面采收等作业，并且减少了日间对太阳光的遮挡。

Description

一种旋转扫描式植物灯
技术领域
本实用新型涉及植物灯技术领域，尤其涉及一种旋转扫描式植物灯。
背景技术
伴随着LED光效的快速提高，使用与植物光合作用吸收峰吻合的红蓝LED 生产蔬菜已经成为现实。在高纬度国家的冬春季，越来越多的农户选择使用大功率LED为温室大棚进行补光，具体方式目前主要有两种，即悬挂式和阵列式。所谓悬挂式就是将大功率LED灯悬挂在温室顶部，从而照射地面上的一大块区域，这种方式的优点是安装方便且较高的安装高度不会影响农业生产，但缺点是大面积的照射使其平均光强较低从而影响补光效果，同时大功率LED需要风扇等散热装置持续降温，这也增加了成本和功耗；所谓阵列式就是采用小功率 LED灯管或灯带按照垄的排布安装在植物正上方，形成一个补光阵列，这种方式的优点是光基本都照射到植物上，补光光强容易达到要求，补光效果好且光能利用率高，缺点是安装比较复杂且安装成本高，同时会对播种、采收等操作造成一定阻碍。此外，这两种方式都存在共同的问题：首先，两种安装方式在白天都会遮挡一部分太阳光，造成部分区域长势不均匀；此外，温室补光时长并不是全天，一般集中于每天2-4小时，所以上述两种方式中光源的闲置时间大于全天时间的80％，这样就无形中提高了效用成本。
实用新型内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种旋转扫描式植物灯。
本实用新型提出的一种旋转扫描式植物灯，包括：固定架、驱动电机、植物灯主体；
固定架上设有竖直设置的转轴，植物灯主体通过所述转轴可转动安装在固定架上，驱动电机与植物灯主体连接用于驱动植物灯主体围绕转轴转动；
植物灯主体包括安装壳，安装壳顶部设有散热片，安装壳底部设有发光面，所述发光面上设有发光单元。
优选地，还包括电刷滑环，电刷滑环包括定子和转子，定子与固定架固定连接，定子上设有环形定电极，转子通过所述转轴可转动安装在定子上，转子上设有与所述环形定电极配合的动电极，安装壳固定在转子上，驱动电机的驱动轴与转子连接用于驱动转子转动。
优选地，发光单元包括多个发光模块，多个发光模块在所述发光面上的分布密度沿所述转轴径向向远离所述转轴的方向逐渐增大。
优选地，发光单元包括蓝光发光模块和红光发光模块。
优选地，所述蓝光发光模块波长范围为430nm-470nm；和/或，所述红光发光模块的波长范围为640nm-680nm；
优选地，所述蓝光模块采用COB封装的蓝光LED或蓝光半导体激光器，所述红光模块采用COB封装的红光LED或红光半导体激光器。
优选地，每个发光模块上设有调光模块。
优选地，所述发光面包括依次连接的第一倾斜面、主水平面、第二倾斜面，所述第一倾斜面远离所述主水平面一端高度高于所述主水平面，所述第二倾斜面远离所述主水平面的高度高于所述主水平面。
优选地，安装壳顶部设有多个平行设置的散热片，散热片垂直于发光面设置；优选地，散热片平行于所述转轴布置。
优选地，所述发光面具有中部向下凸起的弧形结构。
本实用新型中，所提出的旋转扫描式植物灯，植物灯主体通过所述转轴可转动安装在固定架上，驱动电机与植物灯连接用于驱动植物灯主体围绕转轴转动，植物灯主体的安装壳顶部设有散热片且底部设有发光面，所述发光面上设有发光单元。通过上述优化设计的旋转扫描式植物灯，通过将植物灯主体转动设置，使矩形辐照范围旋转，从而满足了灯具正下方以矩形边长为直径的区域内的补光需求，在满足植物补光需求的同时节省了大量灯具成本，并且通过旋转带动散热片内空气的流通，从而解决大功率发光单元的散热问题，同时灯具悬挂位置较高，不会影响温室地面采收等作业，并且减少了日间对太阳光的遮挡。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种旋转扫描式植物灯的结构示意图。
图2为本实用新型提出的一种旋转扫描式植物灯的局部结构示意图。
具体实施方式
如图1和2所示，图1为本实用新型提出的一种旋转扫描式植物灯的结构示意图，图2为本实用新型提出的一种旋转扫描式植物灯的局部结构示意图。
参照图1和2，本实用新型提出的一种旋转扫描式植物灯，包括：固定架 1、驱动电机、植物灯主体2；
固定架1上设有竖直设置的转轴，植物灯主体2通过所述转轴可转动安装在固定架1上，驱动电机与植物灯主体2连接用于驱动植物灯主体2围绕转轴转动；
植物灯主体2包括安装壳，安装壳顶部设有散热片3，安装壳底部设有发光面，所述发光面上设有发光单元4。
本实施例的旋转扫描式植物灯的具体工作过程中，驱动电机驱动植物灯主体转动，使得植物灯在地面呈较大的圆形照射范围；安装壳顶部的散热片随着转动大大提高散热效果，在大功率照射的同时保证散热效果。
在本实施例中，所提出的旋转扫描式植物灯，植物灯主体通过所述转轴可转动安装在固定架上，驱动电机与植物灯连接用于驱动植物灯主体围绕转轴转动，植物灯主体的安装壳顶部设有散热片且底部设有发光面，所述发光面上设有发光单元。通过上述优化设计的旋转扫描式植物灯，通过将植物灯主体转动设置，使矩形辐照范围旋转，从而满足了灯具正下方以矩形边长为直径的区域内的补光需求，在满足植物补光需求的同时节省了大量灯具成本，并且通过旋转带动散热片内空气的流通，从而解决大功率发光单元的散热问题，同时灯具悬挂位置较高，不会影响温室地面采收等作业，并且减少了日间对太阳光的遮挡。
在具体实施方式中，还包括电刷滑环，电刷滑环包括定子5和转子6，定子 5与固定架1固定连接，定子5上设有环形定电极，转子6通过所述转轴可转动安装在定子5上，转子6上设有与所述环形定电极配合的动电极，安装壳固定在转子6上，驱动电机的驱动轴与转子6连接用于驱动转子6转动；这种方式有效解决了植物灯阵列旋转时的绕线问题。
在其他具体实施方式中，发光单元4包括多个发光模块，多个发光模块在所述发光面上的分布密度沿所述转轴径向向远离所述转轴的方向逐渐增大；使得发光单元旋转照过的区域光分布均匀。
为了减小植物灯主体对阳光的遮挡，所述发光面包括依次连接的第一倾斜面、主水平面、第二倾斜面，所述第一倾斜面远离所述主水平面一端高度高于所述主水平面，所述第二倾斜面远离所述主水平面的高度高于所述主水平面。
在本实施例的旋转扫描式植物灯的具体设计方式中，所述主水平面的长度为a，第一倾斜面和第二倾斜面对称设置，二者长度为b且倾斜角度为β，该植物灯在在距离地面H的高度正入射到水平地面的辐照范围为矩形，所述矩形的长度S和宽度L可分别表达为：
在一种设置实施例中，当a＝0.5m，b＝0.5m，α＝60°，β＝30°，H＝5m时，矩形辐照范围的长度S＝20m，矩形辐照范围的宽度L＝3m。此时通过旋转形成的辐照范围为直径为S＝20m的圆，可覆盖的面积是不旋转情况的5倍以上，从而与全覆盖的补光方式相比可节省80％的光源。
在其他具体设置方式中，所述发光面具有中部向下凸起的弧形结构。
针对不同的需补光植物，可以选择不同的光源，在发光单元的具体光源选择中，发光单元4包括蓝光发光模块和红光发光模块，其中，所述蓝光发光模块波长范围为430nm-470nm；和/或，所述红光发光模块的波长范围为640 nm-680nm。为促进植物的营养生长，当补光植物为叶菜时，蓝光/红光发光模块可分别采用COB封装的峰值波长为450nm的蓝光大功率LED芯片和峰值波长 660nm的红光大功率LED芯片组合，或采用波长为450nm的蓝光半导体激光器和波长为660nm的红光半导体激光器组合；为促进植物的生殖生长，当补光植物为果菜时，所述蓝光/红光发光模块可采用同一种COB封装的全光谱大功率LED 芯片，或采用波长为450nm的蓝光半导体激光器和波长为660nm的红光半导体激光器组合。
为了保证照射均匀性，在具体实施方式中，每个发光模块上设有调光模块，当发光模块采用COB封装全光谱大功率LED芯片时，调光模块可以采用反光杯透镜组，当发光模块采用半导体激光器时，调光模块可以改为发散透镜。
为了保证散热效果，安装壳顶部设有多个平行设置的散热片3，散热片3垂直于发光面设置，加速空气在散热片之间的流动；优选地，散热片3平行于所述转轴布置。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种旋转扫描式植物灯，其特征在于，包括：固定架(1)、驱动电机、植物灯主体(2)；
固定架(1)上设有竖直设置的转轴，植物灯主体(2)通过所述转轴可转动安装在固定架(1)上，驱动电机与植物灯主体(2)连接用于驱动植物灯主体(2)围绕转轴转动；
植物灯主体(2)包括安装壳，安装壳顶部设有散热片(3)，安装壳底部设有发光面，所述发光面上设有发光单元(4)。
2.根据权利要求1所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，还包括电刷滑环，电刷滑环包括定子(5)和转子(6)，定子(5)与固定架(1)固定连接，定子(5)上设有环形定电极，转子(6)通过所述转轴可转动安装在定子(5)上，转子(6)上设有与所述环形定电极配合的动电极，安装壳固定在转子(6)上，驱动电机的驱动轴与转子(6)连接用于驱动转子(6)转动。
3.根据权利要求1所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，发光单元(4)包括多个发光模块，多个发光模块在所述发光面上的分布密度沿所述转轴径向向远离所述转轴的方向逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，发光单元(4)包括蓝光发光模块和红光发光模块。
5.根据权利要求4所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，所述蓝光发光模块波长范围为430nm-470nm。
6.根据权利要求4所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，所述红光发光模块的波长范围为640nm-680nm。
7.根据权利要求4所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，所述蓝光发光模块采用COB封装的蓝光LED或蓝光半导体激光器，所述红光发光模块采用COB封装的红光LED或红光半导体激光器。
8.根据权利要求3所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，每个发光模块上设有调光模块。
9.根据权利要求1或3所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，所述发光面包括依次连接的第一倾斜面、主水平面、第二倾斜面，所述第一倾斜面远离所述主水平面一端高度高于所述主水平面，所述第二倾斜面远离所述主水平面的高度高于所述主水平面。
10.根据权利要求1所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，安装壳顶部设有多个平行设置的散热片(3)，散热片(3)垂直于发光面设置。
11.根据权利要求10所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，散热片(3)平行于所述转轴布置。
12.根据权利要求1所述的旋转扫描式植物灯，其特征在于，所述发光面具有中部向下凸起的弧形结构。
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