TWI620410B - Solar light plant light - Google Patents

Abstract

本發明太陽光源植物燈，包含：一穿貫溫室植物工場屋頂之導光管，該導光管內壁設有反射膜。一組設於該導光管下端之出光單元，該出光單元包含一防眩光壓克力板及一擴散光壓克力板。一組設於該導光管上端之紅藍光LED燈模組。一組設於該導光管上方之集光罩。一組設於該導光管上方及該集光罩內部之光感測器。至少一組設於該溫室植物工場屋頂上方之太陽能發電儲電裝置，該太陽能發電儲電裝置供給該紅藍光LED燈模組及該光感測器所需電力。該太陽光源植物燈可解決溫室植物工場免人工電力光源照射或陰天、雨天植物照明及晚間人工輔助光源之電力問題，其藉由太陽能發電儲電裝置及紅藍光LED燈模組，提供溫室植物工場室內照明，並透過太陽能發電儲電裝置發電、儲電，供應紅藍光LED燈模組及光感測器之電力。

Description

太陽光源植物燈

本發明係關於一種太陽光源植物燈，尤其可解決溫室植物工場免人工電力光源照射或陰天、雨天植物照明及晚間人工輔助光源之電力問題，其藉由太陽能發電儲電裝置及紅藍光LED燈模組，提供溫室植物工場室內照明，該太陽光源植物燈透過太陽能發電儲電裝置發電、儲電，供應紅藍光LED燈模組及光感測器之電力。

已公告前案一，第097113743號「集光板」發明專利案(證書號：I359961)，該集光板將一平面光源的光線收集成點狀射出的光線，該集光板包含：一平面光源集光部件，接收該平面光源的光線，該平面光源的光線透過該平面光源集光部件經結構傳導匯聚成線形射出的光線；以及一線形光源集光部件，由該平面光源集光部件匯聚成的線形射出的光線經由一介於該平面光源集光部件與該線形光源集光部件之間的平面-線型光源假想面進入該線形光源集光部件，由該平面光源集光部件匯聚成線形射出的光線並透過該線形光源集光部件經結構傳導匯聚成點狀射出的光線。上述前案一之集光板，尚無法解決溫室植物工場陰天或雨天植物照明及晚間人工輔助光源之電力問題。

已公告前案二，第097119190號「光耦合器及其光耦合系統」 發明專利案(證書號：I369519)，該光耦合器包括一光輸入部、一光輸出部以及一第一反射部。光輸入部具有複數個第一稜鏡結構，其中各第一稜鏡結構適於將入射至光輸入部的一入射光折射。該光輸出部配置於光輸入部的相對向，且具有複數個第二稜鏡結構。第一反射部配置於光輸入部與光輸出部之間，其中第一反射部適於將光輸入部所折射的入射光反射。該光輸出部的第二稜鏡結構適於將第一反射部反射的入射光折射。上述前案二之光耦合器及其光耦合系統，尚無法解決溫室植物工場陰天或雨天植物照明及晚間人工輔助光源之電力問題。

已公告前案三，第101218314號「放光元件及使用該放光元件之照明系統」新型專利案(證書號：M448641)，該放光元件包括一透光本體，透光本體具有一貫穿於透光本體之中心之一光軸。透光本體包括有一底平面及複數個出光區域。底平面係垂直於光軸並於光軸通過處設置有一凹孔，其中在凹孔內側係具有複數個入光曲面，該等入光曲面係以光軸為對稱中心而環繞光軸排列。複數個出光區域係位於底平面上方並以光軸為對稱中心而環繞光軸而設置。該照明系統包括一集光單元、一上述的放光元件及一光學導管，放光元件具有多方向照射效果，並能增加照明區域。該光學導管係採用光學透鏡來達到導光效果，其導光效果佳，且能減少價格高昂之光纖的使用。上述前案三之照明系統，尚無法解決溫室植物工場陰天或雨天植物照明及晚間人工輔助光源之電力問題。

為了解決溫室植物工場免人工電力光源照射或陰天、雨天植物照明及晚間人工輔助光源之電力問題，本發明人創新設計一太陽光源植物燈，其藉由太陽能發電儲電裝置及紅藍光LED燈模組，提供溫室植物工 場室內照明，該太陽光源植物燈透過太陽能發電儲電裝置發電、儲電，供應紅藍光LED燈模組及光感測器之電力，利用光偵測器偵測外界流明辨識，自動調節陽光流明與紅藍光LED燈模組，藉以穩定溫室植物工場室內的照明環境。其中，紅藍光LED燈模組的電力來自太陽能發電儲電裝置，平日可透過太陽能發電儲電裝置將太陽光轉換成電能儲存，待到天氣不好或晚上再使用，本發明太陽光源植物燈充分利用太陽能，降低使用市電的比率。

本發明之目的在於提供一種可解決溫室植物工場免人工電力光源照射或陰天、雨天植物照明及晚間人工輔助光源電力問題之太陽光源植物燈，其藉由太陽能發電儲電裝置及紅藍光LED燈模組，提供溫室植物工場室內照明，並透過太陽能發電儲電裝置發電、儲電，供應紅藍光LED燈模組及光感測器之電力。本發明太陽光源植物燈之結構創新，可大幅度節省溫室植物工場之經營成本，其改善習用溫室植物工場排放二氧化碳之問題，溫室效應之環保問題得到緩解。

為達到上述之發明目的，本發明太陽光源植物燈，包含：一穿貫溫室植物工場屋頂之導光管。一組設於該導光管下端之出光單元。一組設於該導光管上端之紅藍光LED燈模組。一組設於該導光管上方之集光罩。一組設於該導光管上方及該集光罩內部之光感測器。至少一組設於該溫室植物工場屋頂2上方之太陽能發電儲電裝置，該太陽能發電儲電裝置供給該紅藍光LED燈模組及該光感測器所需電力。

上述該導光管內壁設有反射膜。

上述該集光罩係為中空半球形。

上述該集光罩係由壓克力材質成型。

上述該出光單元包含一防眩光壓克力板及一擴散光壓克力板。

本發明太陽光源植物燈，結合太陽能發電儲電裝置及紅藍光LED燈模組，提供溫室植物工場室內照明，透過太陽能發電儲電裝置發電、儲電，供應紅藍光LED燈模組及光感測器電力，並自動控制紅藍光LED燈模組之UVLED燈株、紅藍LED燈株啟動或關閉。本發明太陽光源植物燈利用太陽光源之光電、光導照明技術，不但沒有消耗天然資源的問題，更不需使用額外電力，可以節省溫室植物工場經營成本，更不會排放二氧化碳產生溫室效應問題。本發明太陽光源植物燈具有阻斷700nm以上IR幅射熱、降低70%熱源進入溫室植物工場室內之優點，其減少溫室植物工場室內空調之負荷、符合綠能。本發明太陽光源植物燈之半球形集光罩使用透明壓克力材料(PMMA稱)添加抗IR斷幅射熱，其讓太陽光中之280~400nm全光波長光進入溫室植物工場室內。

1‧‧‧太陽光源植物燈

11‧‧‧導光管

111‧‧‧反射膜

12‧‧‧出光單元

121‧‧‧防眩光壓克力板

122‧‧‧擴散光壓克力板

13‧‧‧紅藍光LED燈模組

14‧‧‧集光罩

15‧‧‧光感測器

16‧‧‧太陽能發電儲電裝置

2‧‧‧溫室植物工場屋頂

第1圖係本發明太陽光源植物燈組設於溫室植物工場屋頂之結構剖視圖。

有關於本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1圖，本發明太陽光源植物燈1，包含：一穿貫溫室 植物工場屋頂2之導光管11，該導光管11內壁設有反射膜111。一組設於該導光管11下端之出光單元12，該出光單元12包含一防眩光壓克力板及一擴散光壓克力板。一組設於該導光管11上端之紅藍光LED燈模組13。一組設於該導光管11上方之集光罩14，該集光罩14係為中空半球形，係由壓克力材質一體成型。一組設於該導光管11上方及該集光罩14內部之光感測器15。至少一組設於該溫室植物工場屋頂2上方之太陽能發電儲電裝置16，該太陽能發電儲電裝置16供給該紅藍光LED燈模組13及該光感測器15所需電力。

本發明太陽光源植物燈1，結合該太陽能發電儲電裝置16及該紅藍光LED燈模組13之LED燈株，提供溫室植物工場室內的動植物光合作用，該太陽能發電儲電裝置16具有發電及儲電功效，其供應紅藍光LED燈模組13及光感測器15所需電力。

本發明太陽光源植物燈1結合太陽能發電儲電裝置及紅藍光LED燈模組，提供溫室植物工場室內照明，透過太陽能發電儲電裝置發電、儲電，供應紅藍光LED燈模組及光感測器電力，並自動控制紅藍光LED燈模組之UVLED燈株、紅藍LED燈株啟動或關閉。

本發明太陽光源植物燈1之太陽能發電儲電裝置16利用太陽光源，不但沒有消耗能源的問題，不需使用額外電力，可以節省溫室植物工場之電力成本，更不會排放二氧化碳造成溫室效應問題。本發明太陽光源植物燈1之集光罩14可阻斷700nm以上IR幅射線熱，降低70%熱源進入溫室植物工場室內，當溫室植物工場室內減少空調負荷，可達到節能目的。該集光罩14設為中空半球形，係由透明稱壓克力材料、添加SiTO二氧化矽，使該集光罩14具有阻擋750nm波段幅射線(熱)進入之功能。該集光罩14抗IR 斷幅射熱、保證使UV紫外光譜進入溫室植物工場內部，滿足植物生長需求。

經由以上實施例之敘述，可知本發明太陽光源植物燈見諸以下功效增進之處：

1.本發明太陽光源植物燈1可解決溫室植物工場免人工電力光源照射或陰天、雨天植物照明及晚間人工輔助光源電力問題，其藉由太陽能發電儲電裝置16及紅藍光LED燈模組13，提供溫室植物工場室內照明，並透過太陽能發電儲電裝置16發電、儲電，供應紅藍光LED燈模組13及光感測器15之電力。本發明太陽光源植物燈1之結構創新，可大幅度節省溫室植物工場之經營成本，其改善習用溫室植物工場排放二氧化碳之問題，溫室效應之環保問題得到緩解。

2.本發明太陽光源植物燈，該集光罩14係由壓克力材質成形，其具有防震、抗衝擊、抗污及使用壽命長之優點。該集光罩14之入光角度>10°、陽光反射率>5%，可過濾有害的紫外線，促進生物維生素合成，有利於人的健康。該集光罩14設為中空半球形，表面光滑、灰塵不易存留，透過雨水沖洗可達到自潔功能。該壓克力材質更添加SiTO二氧化矽，保證使該集光罩14具有阻擋750nm波段幅射線(熱)進入之功能。

3.本發明太陽光源植物燈，該導光管11內壁設有反射膜111，具有傳輸光線之優點。該反射膜111光的一次反射率為99.5%已超過物理極限反射率98%，20次反射後將有94%光線輸出，藉由該導光管11可有效地將太陽光傳輸至溫室植物工場室內，並可吸收100%紅外線，不會將太陽熱輻射傳到溫室植物工場室內，減少溫室植物工場室內空調負荷、促進節能。

4.本發明太陽光源植物燈，該出光單元12包含一防眩光壓克力板及一擴散光壓克力板，透過該防眩光壓克力板及該擴散光壓克力板之整合，可達成高度廣照面的照明效果(280~700nm全波長光)。

5.本發明太陽光源植物燈，當白天太陽光充足時，該導光管11透過集光罩14聚集室外自然光線傳輸至溫室植物工場室內需要光線的地方，提供植物充足的照度。當陰雨天或晚上照度不足時，藉由該光感測器15啟動該太陽能發電儲電裝置16之電力輸出，提供該紅藍光LED燈模組13及該光感測器15所需電力。該紅藍光LED燈模組13依溫室植物工場室外天氣條件，自動調整LED燈株功率大小，以保持溫室植物工場室內照度亮度分布均勻。

綜上所述，本發明太陽光源植物燈之結構特徵與技術手段，具有同範疇產品未曾思及、作為之新穎性。該太陽光源植物燈可解決溫室植物工場免人工電力光源照射或陰天、雨天植物照明及晚間需要人工輔助光源之電力問題，其結構特徵與技術手段之創新，確實符合新穎性、進步性及產業利用性之專利要件。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (5)

1. 一種太陽光源植物燈，包含：一穿貫溫室植物工場屋頂之導光管；一組設於該導光管下端之出光單元；一組設於該導光管上端之紅藍光LED燈模組；一組設於該導光管上方之集光罩；一組設於該導光管上方及該集光罩內部之光感測器；至少一組設於該溫室植物工場屋頂上方之太陽能發電儲電裝置，該太陽能發電儲電裝置供給該紅藍光LED燈模組及該光感測器所需電力。
2. 根據申請專利範圍第1項所述太陽光源植物燈，其中該導光管內壁設有反射膜。
3. 根據申請專利範圍第1項所述太陽光源植物燈，其中該集光罩係為中空半球形。
4. 根據申請專利範圍第1項所述太陽光源植物燈，其中該集光罩係由壓克力材質成型。
5. 根據申請專利範圍第1項所述太陽光源植物燈，其中該出光單元包含一防眩光壓克力板及一擴散光壓克力板。