LED高效能植物生长灯的制作方法

本实用新型提供一种植物生长灯，特别涉及一种采用红蓝双色led与白光led并具有反光板而能够调整光线聚拢区域的led高效能植物生长灯。

背景技术：

发光二极体(light-emittingdiode,led)是一种半导体元件，初时多作为指示灯或显示板等，但随着白光led的出现，led也被作为照明使用，具有效率高、节能、寿命长、不易破损等传统白炽灯光源无法与之比较的优点，led加正向电压时能发出单色且不连续的光，此为电致发光效应的一种。

且知，led使用的半导体材料基本上已大致决定led所释出的波长，algaas（砷化铝镓）适合于制造高亮度红光及红外线led，algainp（磷化铝铟镓）适合于高亮度红、橘、黄及黄绿光led，gainn（氮化铟镓）适合于高亮度深绿、蓝、紫及紫外光led，白光led乃是用蓝光led加上黄色萤光材料构成的，多色led的构造便是将前述两种以上材料封装在一颗led中，并控制输入的电压，即可利用单一颗led发出r、g、b(红、绿、蓝)等三种颜色的光线。

然知，植物灯是一种用来提供植物充足照明以提高植物的生长速度的灯具，传统上是利用白炽灯作为照明用光源，目前大部分的植物灯都已改用上述led作为照明用光源。此外，植物灯的色温与流明是从人的眼睛所看到的，但植物行光合作用是受到光谱的影响；其中，光谱范围在280~315nm时，对植物形态与生理过程的影响极小；光谱范围在315~400nm时，叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止茎伸长；光谱范围在400~520nm时，呈现出蓝光，叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大；光谱范围在520~610nm时，呈现出绿光，色素的吸收率不高；光谱范围在610~720nm时，呈现出红光，叶绿素吸收率低，对光合作用与光周期效应有显著影响；光谱范围在720~1000nm时，吸收率底，刺激细胞延长，影响开花与种子发芽；光谱范围大于1000nm，转换成热能。

由此可知，不同波长的光线对于植物行光合作用的影响是不同的，植物行光合作用所需的光线，波长在400~720nm，其中400~520nm的蓝光与610~720nm的红光对于光合作用贡献最大，520~610nm的绿光被植物色素吸收的比率很低。白光led灯是使用蓝色核心，激发黄色萤光粉，由此复合产生视觉上的白光效果。能量分布上，在445nm的蓝光区和550nm的黄绿光区存在两个峰值，而植物所需的610~720nm的红光非常缺乏，因此植物在白光led的照射下生长不利。

按照以上原理，目前植物灯都是做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式，以提供红蓝两种波长的光线，覆盖光合作用所需的波长范围，其中又以红蓝组合的植物灯效果较佳；然而，传统红蓝组合的植物灯，主要是于单一灯管内设置多个红光led及蓝光led，以同时发出红色与蓝色的混光，但所放射的光线为发散的，无法集中聚拢于植物生长区域，并且所述红光led与蓝光led混光不均，易使植物生长速度趋缓、容易形成光斑、辐射出对植物生长无用的紫外光跟红外光，而且浪费大量电能且耐久使用寿命欠佳。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种采用红蓝双色led、白光led以及反光板所构成的植物生长灯，以克服上述先前技术中，由植物生长灯所放射的光线无法集中聚拢于植物生长区域，易使植物生长速度趋缓、容易形成光斑、辐射出对植物生长无用的紫外光跟红外光，而且浪费大量电能且耐久使用寿命欠佳等问题。

本实用新型的led高效能植物生长灯，设于待培养植物的上方，包含：

一灯管；

一基板，设于该灯管内；

多个红蓝双色led，间隔排列于该基板上朝向所述植物的表面，所述红蓝双色led同时发出红光及蓝光，而使所述红光与蓝光经由一次光学混合形成有利于植物行光合作用的均匀红蓝混光，用以照射所述植物；

多个白光led，间隔排列于该基板上朝向所述植物的表面，且位于所述红蓝双色led之间，所述白光led发出白光而照射所述植物，用以补充该红蓝混光的光谱范围以外的光；

一灯管背板，设置于该灯管上背向所述植物一侧的外侧表面上；

两块反光板，铰接于该灯管背板的两侧，且该两块反光板能够以铰接处为轴相向对合；以及

两块副反光板，铰接于该两块反光板的外侧，且该两块副反光板能够以铰接处为轴相向对合。

借由上述，利用所述红蓝双色led发出红蓝混光，并利用所述白光led发出白光，以及利用反光板将上述led发出的光线进行反射，以使植物生长灯所放射的光线集中聚拢于植物生长区域，使待培养植物接受所述红蓝混光与白光同时照射，从而提高植物生长速度、针对植物生长需求输出光能、防止植物表面形成光斑、不产生对植物生长无效的光而具节能的能力、提升生长灯的耐久使用寿命。

以下进一步说明本实用新型的具体实施方式：

依据上述主要结构特征，该红蓝双色led的红色及蓝色的色谱比例约为7~10：1。

依据上述主要结构特征，该蓝光的光谱范围约为450~465nm，该红光的光谱范围约为630~670nm，该白光属连续性波长光谱范围约为445~550nm。

依据上述主要结构特征，所述白光led可位于所述红蓝双色led旁侧。

依据上述主要结构特征，该灯管可设于一灯罩内，该灯罩设于一待培养植物用容置区顶部，且灯罩底部具有一位于该容置区的相对端的窗口，该灯管发出的所述红蓝混光与白光通过该窗口照射所述容置区的植物。

依据上述主要结构特征，该容置区可为容置槽或容置盒。

依据上述主要结构特征，所述灯罩与容置区的间可连接有至少一高度调整结构，用以调整所述灯罩与容置区之间的距离。

依据上述主要结构特征，该高度调整结构具有相互套接的多个套管，所述套管之间锁接一定位螺栓。

依据上述主要结构特征，该容置区底部边缘设有多个反光部，该反光部具有朝向该容置区内侧的反光面，且该反光面朝向斜上方设置。

相较于先前技术，本实用新型实具有如下的优点：

1.可同时对植物发出红蓝混光与白光，并可将光线聚拢于植物生长区域，以防止植物表面形成光斑，并提高植物生长速度，短时间即可尝到新鲜又营养的蔬菜。

2.针对植物生长需求的红光与蓝光输出光能，且不产生对植物生长较无效的紫外光与红外光及其他波长，并且通过将光线聚拢于植物生长区域，而可减少led灯珠的数量，因而具有节能的效果，进而提升生长灯的耐久使用寿命。

3.借由所述灯罩、容置区与高度调整结构的设计，可利于将本实用新型摆放于桌上或客厅等室内生活空间，而配合居家装潢，并美化生活空间，由于植物种植于室内，既能绿化生活空间，又可避免虫害，而生产无农药营养的蔬菜。

4.借由布设于容置区底部边缘的多个反光部的设计，可使植物的叶片背面吸收到更多的生长光线，从而促进植物更好的生长。

附图说明

图1是本实用新型中的灯管的立体结构图；

图2是本实用新型led高效能植物生长灯的仰视平面图；

图3是本实用新型led高效能植物生长灯的侧视剖面图；

图4是一展示柜的立体图；

图5是本实用新型设置于图4所示展示柜中的第一种实施例的侧视剖面图；

图6是另一展示柜的立体图；

图7是本实用新型设置于图6所示展示柜中的第二种实施例的一使用状态的侧视剖面图；

图8是图7所示的本实用新型另一使用状态的侧视剖面图。

【主要元件符号说明】

1、灯管；

2、基板；

3、红蓝双色led；

4、白光led；

5、5a、灯罩；

51、窗口；

6、6a、容置区；

7、展示柜；

8、高度调整结构；

81、套管；

82、定位螺栓；

9、植物；

10、灯管背板；

11、反光板；

12、副反光板；

13、铰接处；

14、反光部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

请参阅图1并配合图2至3所示，揭示出本实用新型第一种实施例的示意图，用以说明本实用新型的led高效能植物生长灯，是设于待培养植物9的上方，包含一透光灯管1、一电路基板2、多个红蓝双色led3、多个白光led4、一个灯管背板10、两块反光板11及两块副反光板12。在本实用新型的实施例中，为简述本技术方案的结构，以下仅以配置两块反光板11及两块副反光板12举例说明，但本实用新型并不以此为限，为了对植物生长灯所放射的光线更好的调整，本实用新型可以配置更多块反光板及副反光板；其中：

该基板2设于灯管1内，所述红蓝双色led3是将红、蓝两种半导体材料封装在一颗led中，而使单一颗led能够发出红、蓝两种颜色的光线。

所述红蓝双色led3沿着该基板2延伸轴向等间隔排列于基板2上朝向所述植物9的表面，所述红蓝双色led3能够同时发出红光及蓝光，而使所述红光与蓝光经由一次光学混合形成有利于植物9行光合作用的均匀红蓝混光，用以照射所述植物。

所述白光led4沿着该基板2延伸轴向等间隔排列于基板2上朝向所述植物9的表面，且位于所述红蓝双色led3之间，所述白光led4发出白光而照射所述植物9，用以补充该红蓝混光的光谱范围以外的光。

该灯管背板10设置于该灯管1背向该植物9一侧的外侧表面上；而两块反光板11铰接于该灯管背板10的两侧，且该两块反光板11能够以铰接处13为轴相向对合；该两块副反光板12铰接于该两块反光板11的外侧，且该两块副反光板12能够以铰接处13为轴相向对合。以上铰接处13可通过交接件的紧密配合方式而实现反光板及副反光板对合时的位置调整固定；此外，还可以采用螺紧件（如带有扳片的螺母，图未标示）以及螺栓（作为轴穿设于铰接处，图未标示）的螺紧配合，以使灯管背板及/或反光板及/或副反光板的相互铰接处轴向紧密配合而使位置被调整固定，以上调整方式为现有技术，本实用新型对此不进行赘述。

通过反光板11及副反光板12的组合结构以及对其进行对合角度的调整，可使植物生长灯放射的光线聚拢于植物生长区域，以提升光照效能；此外，通过调整反光板11及/或副反光板12的对合角度，还可灵活调整光线聚拢的区域大小；另外，反光板11及副反光板12的应用还可减少led灯珠的应用数量，不仅可提高光线的利用率，而且可达到节能的目的。

在本实用新型中，该反光板11及副反光板12可以为镜面，也可以为其它高反光性的板体。

在更加具体的实施上，本实用新型也包括：

该红蓝双色led3的红色及蓝色的色谱比例一般在5：1~10：1之间为宜，在约为7~10：1较佳。

该红蓝双色led3发出的蓝光的光谱范围约为450~465nm，且红蓝双色led3发出的红光的光谱范围约为630~670nm，该白光led4发出的白光属连续性波长光谱范围约为445~550nm。

所述白光led4可位于所述红蓝双色led3旁侧，而使白光led4与所述相邻的二红蓝双色led3之间排列呈三角形。

如图4、5所示，该led高效能植物生长灯可设于一灯罩5内，该灯罩5设于一待培养植物9用容置区6顶部，该容置区6在本实施上可为容置槽，且灯罩5底部具有一位于该容置区6的上方相对端的窗口51，该led高效能植物生长灯发出的所述红蓝混光与白光能够通过窗口51照射所述容置区6的植物9，并可通过调整反光板11及/或副反光板12的对合角度而调整照射区域。

如此，所述灯罩5与容置区6可构成一用来培养栽种植物9的展示柜7，使用时可将展示柜7摆放于客厅等室内生活空间，以配合居家装潢，并美化生活空间。在将本实用新型的led高效能植物生长灯装设于展示柜7中时，也可取消灯管背板的应用，而直接将反光板11铰接于灯管1上方的灯罩5内侧面上，而灯管1也可被直接固定于灯罩5内侧面上。

借由上述结构组成，可供据以实施本实用新型，使用时可利用所述红蓝双色led3发出红蓝混光，并利用所述白光led4发出白光，以及利用反光板11及/或副反光板12将红蓝双色led3及白光led4发出的光线进行反射，令所述红蓝混光与白光经由窗口51由上而下照射所述容置区6内的植物9，并使光线集中聚拢于植物9生长区域，致使待培养植物9接受所述红蓝混光与白光同时照射；其中，所述灯管1一般距离待培养植物9的叶片的高度约为0.05米左右。

值得一提的是，由于蓝光有利于植物9叶片的生长，红光有利于植物9开花与结果，所以红蓝双色led3的红、蓝蕊片的配置数量，可按照用户的植物9对光的要求特殊制作。

本实用新型按照科学的红、蓝光配比进行混色，人工合成植物9生长所必需的光，因此光谱纯，且光谱范围集中在450~465nm与630~670nm，跟传统植物灯相比优势明显，传统植物灯会辐射出对植物9生长较无用的紫外光跟红外光及其他波长，浪费大量电能，本实用新型的植物生长灯采用电致发光机理，在同等光强的条件下，本实用新型的植物生长灯要比传统植物灯节能50%以上，传统植物灯的寿命一般只有1000~5000小时，本实用新型的植物生长灯的寿命可达20000小时，长效、节能、光能利用率高、不产生对植物生长无效的光。

据此，本实用新型采用红蓝双色led3、白光led4以及反光板11与副反光板12所构成植物生长灯，以克服上述先前技术中，由植物生长灯所放射的光线无法集中聚拢于植物生长区域，易使植物生长速度趋缓、容易形成光斑、辐射出对植物生长较无用的紫外光跟红外光及其他波长，而且浪费大量电能且耐久使用寿命欠佳等问题，进而提高植物生长速度、针对植物生长需求输出光能、防止植物表面形成光斑、不产生对植物生长无效的光而具节能的能力、提升生长灯的耐久使用寿命。

请参阅图6所示，揭示出本实用新型第二种实施例的立体图，并配合图7及图8说明其与上述第一种实施例相异之处在于，该容置区6a可为容置盒，所述灯罩5a与容置区6a的间可连接有至少一高度调整结构8，且高度调整结构8具有相互套接的多个套管81，所述套管81之间锁接一定位螺栓82，所述套管81能够调整所述灯罩5a与容置区6a之间的距离，并利用定位螺栓82定位所述套管81；此外，如图7与8所示，该容置区6a底部边缘还可设有多个反光部14，该反光部14具有朝向该容置区6a内侧的反光面，且该反光面朝向斜上方设置，其余构件组成与实施方式等同于上述第一种实施例。该反光部14可为具有斜面的柱体，该柱体的形状不限，可为矩状体或圆柱状体等，而该反光面可为镜面。

相较于先前技术，本实用新型实具有如下的优点：

1.可同时对植物发出红蓝混光与白光，并可将光线聚拢于植物生长区域，以防止植物表面形成光斑，并提高植物生长速度，短时间即可尝到新鲜又营养的蔬菜。

2.针对植物生长需求的红光与蓝光输出光能，且不产生对植物生长较无效的紫外光与红外光及其他波长，并且通过将光线聚拢于植物生长区域，而可减少led灯珠的数量，因而具有节能的效果，进而提升生长灯的耐久使用寿命。

3.借由所述灯罩、容置区与高度调整结构的设计，可利于将本实用新型摆放于桌上或客厅等室内生活空间，而配合居家装潢，并美化生活空间，由于植物种植于室内，既能绿化生活空间，又可避免虫害，而生产无农药营养的蔬菜。

4.借由布设于容置区底部边缘的多个反光部的设计，可使植物的叶片背面吸收到更多的生长光线，从而促进植物更好的生长。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。