专利名称：促进植物生长的led装置和方法
技术领域：
本申请涉及一种促进植物生长的LED装置以及形成植物辐射光源的方法。
背景技术：
为了有效利用农业资源，人们把农作物从自然环境下搬进了室内进行栽种。在室内，通过人为手段模拟农作物生长环境所需的诸多要素，例如光照、温度、湿度、CO2浓度、水分、营养、通风等等。这种工厂化的栽种方法不受自然气象制约，土地利用率高，不施化月巴，不洒农药，低碳环保，是可持续循环的现代农业工厂栽种方法。影响这种方法中的重要一个因素是光照。农作物进行光合作用时并不是吸收所有的太阳光，而是根据自身的需求选择具有一定光谱的光。光合作用所需的光是可以用人工的方法模拟的。目前大多数的人工光源主要包括荧光系列和HID光源，以及层架的LED (分层设置的LED)，光谱一般都是2到5种的配比，光谱范围在460nm-660nm之间，中间有断续空间，适用作物品种比较少。概述本申请的一方面提供了一种促进植物生长的LED装置。在该LED装置的基板上可安装有第一组LED和第二组LED。第一组LED具有从420nm_740nm之间选择的多个离散的发光波长，而第二组LED具有约为2，800K或7，000K的色温。第一组LED和第二组LED的数目可被选择为使得多个LED发出模拟太阳光的连续全谱光。本申请的另一方面提供了一种形成作物辐射光源的方法。该方法可包括在LED植物灯中的基板上安装具有第一预定数目的第一组LED的步骤，以及在基板上安装具有第二预定数目的第二组LED的步骤，其中第一组LED具有从420nm-740nm之间选择的多个离散的发光波长，而第二组LED具有约为2，800K或7，000K的色温。在一个实施方式中，第一预定数目和第二预定数目被选择为当给第一和第二组LED通电后，发出的光相互混合从而形成模拟太阳光的连续全谱光。本申请的另一方面提供了利用上述LED装置对植物进行照射以促进植物生长方法。例如可对西红柿、辣椒、茄子等进行照射以促进它们的生长。
图1为根据本申请一个实施方式的LED装置的示意图；图2为从图1的剖物线A-A处获得的剖视图；以及图3所示为根据本申请一个实施方式的形成作物辐射光源的方法。
具体实施例方式下面参照附图对本申请的实施方式进行描述。附图中相同的部件使用了相同的附图标号。图1所示为根据本申请一个实施方式的促进植物生长的LED装置10，图2所示为从图1的剖物线A-A处获得的剖视图。如图1和2所示，LED装置10包括基板3，例如铝基板。在基板3上可安装有多个独立的LED6。在该实施方式中，LED6可包括第一组LED和第二组LED，其中第一组LED具有从420nm-740nm之间选择的多个离散的发光波长，而第二组LED可具有约为2，800K或7，000K的色温，第一组LED和第二组LED的数目可被选择为使得多个LED发出模拟太阳光的连续全谱光。例如，多个LED6可按一定比例以面或线的各种形式设置在基板上。在一个实施方式中，这些LED可通过焊接的方式设置到铝基板3的正面。在一个实施方式中，LED6的数目可为100-3000。第一组LED和第二组LED的比例可约为9:1，而在第二组LED中，色温为2800K和7000K的LED的比例可约为1:1。更具体地,在第一组LED中，波长为420nm、430nm、450nm、460nm和470nm的LED可分别约占LED总数的2%，波长为600nm、620nm、630nm和740nm的LED可分别约占LED总数的5%，以及波长630nm的LED可分别约占LED总数的60%。如图2所示，LED装置10还可以包括设置在基板3的背面的散热铝板4。散热铝板4可与基板3紧贴从而达到更好的散热效果。在一个实施方式中，在LED6形成的层面上还可涂有透明胶5。在基板3和散热铝板4的四周还可固定有铝镶条2。图3所示为所示为根据本申请一个实施方式的形成植物辐射光源的30。根据图3所示的方法30，在步骤S31和步骤S32中，在LED装置中的基板上分别安装具有第一预定数目的第一组LED，以及具有第二预定数目的第二组LED。如上所述，可将第一和第二组LED按一定比例以面或线的各种形式设置在基板上。其中第一组LED可具有从420nm-740nm之间选择的多个离散的发光波长，而第二组LED具可有约为2，800K或7，000K的色温，第一预定数目和第二预定数目被选择为使得这两组LED发出的光形成模拟太阳光的420nm-740nm之间的连续全谱光。接着，在步骤S33中，为第一和第二组LED通电，从而使得它们发出的光相互混合从而形成模拟太阳光的连续全谱光。第一和第二组LED的具体数目选择配置可参见上面针对LED装置10的描述。选择不同波长的LED灯对本领域所属技术人员来说，可通过本领域常规技术完成。从该实施方式可以看出上述的LED装置组建方法简单，成本低，可操作性强，容易实现。与现有技术相比，通过选择不同波长和色温的LED，并按照上述比例组合起来形成了特定的光源，该光源具有较宽的波长范围(420nm-740nm)，并可以极好的模拟太阳光连续全光谱的波段。由于该光源的光谱含量丰富全面，能适合大多数工业化室内栽培的作物的生长，尤其适合瓜果、蔬菜和花卉类等作物的生长。下表为申请人所做的其中的几个试验例:
权利要求
1.一种促进植物生长的LED装置，包括基板(3)，所述基板(3)上配置有: 第一组LED，具有多个LED，每个具有从420nm-740nm之间选择的多个离散的发光波长；以及 第二组LED，具有多个LED，每个具有约为2，800K或7，OOOK的色温； 其中，配置适当数目的所述第一组LED和所述第二组LED使得所述LED装置能够发出模拟太阳光的连续全谱光。
2.如权利要求1所述的LED装置，其中，所述第一组LED和所述第二组LED的比例约为9:1。
3.如权利要求1所述的LED装置，其中，在所述第二组LED中，色温为2，800K和7，000K的LED分别约占所述多个LED总数的5%。
4.如权利要求2或3所述的LED装置，其中，在所述第一组LED中，波长约为420nm、430nm、450nm、460nm和470nm的LED分别约占所述多个LED总数的2%， 波长约为600nm、620nm、630nm和740nm的LED分别约占所述多个LED总数的5%，以及 波长约为660nm的LED约占所述多个LED总数的60%。
5.一种形成植物辐射光源的方法，包括: 在一基板上配置具有第一预定数目的第一组LED，所述第一组LED具有从420nm-740nm之间选择的多个离散的发光波长； 在所述基板上配置具有约为2，800K或7，000K的色温的、具有第二预定个数的第二组LED，其中 所述第一组LED和所述第二组LED发出的光相互混合形成模拟太阳光的连续全谱光。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一组LED和所述第二组LED的比例约为9:1。
7.如权利要求5所述的方法，其中，在所述第二组LED中，色温约为2800K和7000K的LED的个数比例约为1:1。
8.如权利要求6所述的方法，其中，在所述第一组LED中，波长为420nm、430nm、450nm、460nm和470nm的LED分别约占所述第一和第二预定个数总和的2%，波长为600nm、620nm、630nm和740nm的LED分别约占所述第一和第二预定个数总和的5%，以及波长630nm的LED约占所述第一和第二预定个数总和的60%。
9.促进植物生长方法，包括: 以权利要求1-4任一权利要求所述的LED装置对作物进行照射。
10.如权利要求9的方法，其中所述植物选自西红柿、辣椒、茄子。
全文摘要
本申请涉及一种促进植物生长的LED装置以及形成植物辐射光源的方法。在该LED装置的基板上配置有第一组LED和第二组LED。第一组LED具有从420nm-740nm之间选择的多个离散的发光波长，而第二组LED具有约为2,800K或7,000K的色温。第一组LED和第二组LED的数目可被选择为使得多个LED发出模拟太阳光的连续全谱光。
文档编号F21V19/00GK103162144SQ201310086660
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月16日 优先权日2013年3月16日
发明者程世友, 傅创业, 斉藤彌典, 山田耕作 申请人:浙江晶日照明科技有限公司