一种照明均匀的植物培养装置的制作方法

本发明涉及植物培养的技术领域，尤其涉及一种照明均匀的植物培养装置。

背景技术：

随着现代农业的迅速发展，发达地区土地日益紧缺，传统农业日益衰退，为了满足日益增长的粮食需求，效仿日本和德国等发达国家建立植物工厂，大力发展垂直农业和现代农业成为大势所趋。作为植物生长的关键一环，光在植物的生长方面占据着重要的地位，带有led植物光源的植物培养架也应运而生，但是目前在植物工厂中培养架所使用的led光源多是采用将led灯珠阵列安装在培养架每一层的底面，用以对下一层的植物进行照明，这样虽然节省了设计成本，但是由于植物照明灯具的灯珠多为红、蓝，红、黄，红、橙等多色灯珠，因此简单的阵列结构很难达到非常均匀的多色光混光效果，使得受照植株表面出现局部过亮或者过暗或者光谱分布不均匀的问题，这样难以保证种植出的植物生长的均齐程度，最终会使得整一批次出产的植物的品质参差不齐，对之后营养液以及照明光谱的选取带来极大的不便，同时在植物的生长环境中热量的增高会增加植物表面的蒸腾作用，进而加快植物的萎蔫，不利于植物的增长，而led产生的大量热量会使得植物工厂内的温度迅速上升，并且不同于传统户内外照明光源只考虑光源后部的热量，在植物工厂中光源正面的热量也不容易忽视，正面为发光面，这一部分产生的热量会迅速聚集在植物上方，对植物的生长产生极大的影响，底部产生的热量对培养架上一层植物的生长也会产生影响，因此培养架中光源部分产生的热量需要严格的进行控制。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种照明均匀的植物培养装置，该培养装置的照明效果均匀，散热效果好。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种照明均匀的植物培养装置，包括固定板和多个培养架，多个培养架从上往下依次布置，培养架固定在固定板上；培养架的上端设有多列培养槽位和多列凸台，培养槽位和凸台依次交替设置，每列凸台上设有多个依次排列的led灯，凸台的内部设有热管；培养架的侧面设有入水口和出水口，培养架内设有用于水循环流通的空腔，培养架的入水口和出水口均与培养架内的空腔相通。

进一步的是：固定板有两块，两块固定板位于培养架的两侧。

进一步的是：热管呈条状，凸台的内部设有通孔，热管插入凸台的内部。

进一步的是：培养架的入水口处设有入水管，培养架的出水口处设有出水管。

进一步的是：培养架下表面的两侧设有弧形段。

进一步的是：培养架由铝制成。

进一步的是：led灯通过导热硅胶贴在凸台的上端面上。

进一步的是：led灯的外表面设有封装胶。

进一步的是：培养架的下表面设有反光膜。

进一步的是：led灯是红绿蓝三基色led灯。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.培养架的光源安装在水培架中凸起的凸台上，凸台中贯穿有热管，能及时将光源正面和后部产生的热量传导到外界，利于植株的生长。

2.培养架的led灯发出的光线通过上层培养架底部反射，增加了光线的耦合路径，使得光线充分混合，提高了照明均匀度。

3.led通过外部pwm调光器进行驱动，可以实现光谱的调控，以适应不同种类的幼苗对于光谱的需求。

4.该培养架采用水培的方式，培养植物用水的存在可以有效的降低整个培养装置的温度。

5.培养装置提高了散热效果、提高了植物光源多色光的混光均匀度、提高了受照面光谱分布的均匀度。

附图说明

图1是本发明培养装置的立体结构示意图。

图2是培养架的结构示意图。

图3是培养架的主视图。

其中，1为固定板，2为培养架，3为入水管，4为出水管，5为培养架的下表面，6为凸台，7为热管，8为led灯，9为培养槽位，10为培养架的空腔。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

为叙述方便，现对下文所说的上下左右前后方向规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图3本身投影关系的方位一致，左右方向即横向方向，前后方向即纵向方向。

结合图1至图3所示，一种照明均匀的植物培养装置，包括固定板和多个培养架，多个培养架从上往下依次布置，上方的培养架刚好位于下方培养架的正上方，培养架固定在固定板上，固定板有两块，两块固定板位于培养架的两侧，即每个培养架的侧面都固定在固定板上，从而将多个培养架整体固定好。培养架由铝制成。培养架的上端设有多列培养槽位和多列凸台，培养槽位和凸台都沿着纵向方向设置，培养槽位和凸台依次交替设置，每列凸台上设有多个依次排列的led灯，凸台的内部设有热管；培养架的侧面设有入水口和出水口，培养架内设有用于水循环流通的空腔，培养架的入水口和出水口均与培养架内的空腔相通。在培养植物时，植物的根系可以伸入培养架的空腔内，可在培养槽位的底部设置一些孔。

热管呈条状，凸台的内部设有通孔，热管插入凸台的内部。热管的导热效果好，led灯产生的热量通过热管传导到外界，使得培养装置的散热效果好。

培养架的入水口处设有入水管，培养架的出水口处设有出水管。

培养架下表面的两侧设有弧形段。

led灯通过导热硅胶贴在凸台的上端面上。由于led灯封贴在凸台上，而植物在光源部分的一侧，这就使得led灯正面的热量与植物叶面的接触面积减少，因此正面热量对于植物的影响被极大减小，底部的热量从插有热管的热沉导出，进而底部热量的影响也被大量削减，达到了良好的散热效果，热沉即是凸台，也是由金属铝制成。

led灯的外表面设有封装胶。由于培养架内有水，封装胶可以提供led灯的防护等级，避免水氧导致短路的情况出现。

培养架的下表面设有反光膜。培养架下表面的反光膜具有高反射率，可以对下层led灯发出的光线进行反射，并在一次反射过程中实现光线的充分耦合，使得光谱分布均匀、光色分布均匀、光照强度分布均匀，达到均匀照射植物的效果。下层培养架的led灯向上照射到上层培养架的下表面，再由反光膜反射，增加了光线的耦合距离，进而增加了光线的混合程度，使得照射到植物表面的光线的光谱分布更为均匀，进一步的对于光源颜色和光谱的调控通过pwm调光器进行调控。

led灯是红绿蓝三基色led灯。凸台上的led灯用电线连接好，本发明外接pwm调光器，可调节led灯发出的光的光谱，以根据不同的植物调整合适的光谱。植物的生长有一个生长光谱范围，led灯光的光谱范围能覆盖植物生长的光谱范围，且光谱分布均匀。

led灯向上发出光线，光线到达上层培养架的下表面，然后反射膜将光线反射，使得光线充分混合均匀，再照射到植物上，达到均匀照射植物的效果。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种照明均匀的植物培养装置，包括固定板和多个培养架，多个培养架从上往下依次布置，培养架固定在固定板上；培养架的上端设有多列培养槽位和多列凸台，培养槽位和凸台依次交替设置，每列凸台上设有多个依次排列的LED灯，凸台的内部设有热管；培养架的侧面设有入水口和出水口，培养架内设有用于水循环流通的空腔，培养架的入水口和出水口均与培养架内的空腔相通。该培养装置的照明效果均匀，散热效果好，属于植物培养的技术领域。

技术研发人员：文尚胜;马丙戌;蔡明兴;靳肖林;王洒洒;陈钊汶
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2017.07.18
技术公布日：2017.12.22