出风式植物灯箱以及植物种植系统的制作方法

1.本实用新型是关于一种出风式植物灯箱以及植物种植系统，特别是使用人工光源的出风式植物灯箱以及使用前述出风式植物灯箱的植物种植系统。


背景技术：

2.在近年来的植物工厂中，例如光量、温度、湿度等植物的生长条件是受到严密的控制。对于温度与湿度，常见的风场设计是以水平的方式令风经过植物上方，借此进行生长条件的控制。
3.然而，当植物生长密度到达一定程度时，上述方式会变得难以改善植物顶部中心或相邻周边的温湿度，进而，植物间微环境湿度提高，植物蒸散速率受到影响，生长需求的养份输送受到阻碍。其中，当养分输送阻碍造成例如钙缺乏时，会导致植物的细胞壁薄弱，此时，会因高膨压造成乳汁细胞(laticifier)破裂并释出汁液到薄壁组织，进而造成细胞崩溃及坏疽的状况，这种情况即为俗称的叶烧(又称顶烧病，tip-burn)。
4.叶烧的发生会使得植物成品良率大受影响，为了避免叶烧发生，习知技术是通过降低光通量、降低种植密度、或是提早采收等方式来改善。但是，前述的方式都会降低产出效益，造成植物工厂的种植成本无法降低。


技术实现要素：

5.为了解决上述习知的问题点，本实用新型提供一种出风式植物灯箱，包括一灯箱主体、一灯板、至少一风扇、以及一驱动器。灯箱主体具有一入风面、一短边斜面、一顶面、至少一长边斜面、以及一凹槽，其中，入风面与短边斜面分别设置于灯箱主体的相对两侧，长边斜面连接于入风面与短边斜面之间，凹槽自顶面凹陷而形成。灯板具有多个出风孔及多个发光元件，其中，灯板与顶面相对地设置，用以与灯箱主体包围形成一箱内空间，其中出风孔对应植物的种植位置配置。风扇设置于入风面，用以将气体吸入箱内空间。驱动器，设置于凹槽内，电性连接并用以驱动发光元件。在箱内空间中，凹槽在面向入风面处形成一第一导流面。从入风面观察，长边斜面与顶面的夹角为大于90度。从长边斜面观察，短边斜面与顶面的夹角为大于90度。
6.在本实用新型的一些实施例中，凹槽朝灯板凹陷的深度与植物灯箱的高度的比值为介于0.35至0.65。
7.在本实用新型的一些实施例中，从短边斜面观察，凹槽的宽度与短边斜面或入风面的宽度的比值为介于0.2至0.35。
8.在本实用新型的一些实施例中，相对于顶面，长边斜面倾斜的斜率为介于0.58至1.73，短边斜面倾斜的斜率为介于0.58至1.73。
9.在本实用新型的一些实施例中，灯箱主体还包括至少一支撑肋，支撑肋具有一本体部自长边斜面延伸，用以固定灯板。
10.在本实用新型的一些实施例中，支撑肋具有一凸起部，自本体部朝远离顶面的方
向上延伸，且于延伸方向上凸起部比灯板更突出。
11.在本实用新型的一些实施例中，灯箱主体还包括至少一加强件，连接凹槽与对应的支撑肋。
12.在本实用新型的一些实施例中，加强件在面向入风面处具有一第二导流面，第二导流面在箱内空间中连接凹槽。
13.在本实用新型的一些实施例中，灯板对应长边斜面设置边缘区域，发光元件分别设置于灯板的边缘区域及其他区域，且发光元件在边缘区域的设置密度大于其他区域的设置密度。
14.本实用新型更提供一种植物种植系统，包括多个出风式植物灯箱、至少一层架、以及一空调装置。每一出风式植物灯箱包括一灯箱主体、一灯板、至少一风扇、以及一驱动器。灯箱主体具有一入风面、一短边斜面、一顶面、至少一长边斜面、以及一凹槽，其中，入风面与短边斜面分别设置于灯箱主体的相对两侧，长边斜面连接于入风面与短边斜面之间，凹槽自顶面凹陷而形成。灯板具有多个出风孔及多个发光元件，其中，灯板与顶面相对地设置，用以与灯箱主体包围形成一箱内空间，其中出风孔对应植物的种植位置配置，发光元件对应出风孔配置。风扇设置于入风面，将气体吸入箱内空间。驱动器，设置于凹槽内，电性连接并用以驱动发光元件。层架是设置出风式植物灯箱，其中植物灯箱彼此以长边斜面并排连接，且彼此的短边斜面设置于同一侧。空调装置包括至少一出风口以及至少一回风口。出风口朝向入风面出风，以提供已干燥或已降温的气体。回风口吸入经由出风孔排出的已加湿或已升温的气体。在箱内空间中，凹槽在面向入风面处形成一第一导流面。从入风面观察，长边斜面与顶面的夹角为大于90度。从长边斜面观察，短边斜面与顶面的夹角为大于90度。
15.通过本实用新型提供的出风式植物灯箱以及设置出风式植物灯箱的植物种植系统，气体均匀地朝植物的叶面垂直吹出，植物蒸散速率被改善，叶烧发生的可能性大幅降低，使得植物工厂的生产效益提高、种植成本降低。此外，植物种植系统的空间利用率是改善，单位面积内可种植更多植物，因此，植物工厂的生产效益更进一步地提高。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的出风式植物灯箱的立体图；
17.图2为本实用新型实施例的出风式植物灯箱的仰视图；
18.图3为本实用新型实施例的出风式植物灯箱的俯视图；
19.图4为从短边斜面观察本实用新型实施例的出风式植物灯箱时的示意图；
20.图5a为从入风面观察本实用新型实施例的出风式植物灯箱时的第一种风扇配置示意图；
21.图5b为从入风面观察本实用新型变形例的出风式植物灯箱时的第二种风扇配置示意图；
22.图6为从长边斜面观察本实用新型实施例的出风式植物灯箱时的示意图；
23.图7为本实用新型实施例的出风式植物灯箱的部分剖视图；
24.图8为本实用新型实施例的出风式植物灯箱的另一角度的部分剖视图；
25.图9为本实用新型实施例的支撑肋的部分放大图；
26.图10为本实用新型实施例的出风式植物灯箱设置于层架上于短边斜面观察的示意图；
27.图11为本实用新型实施例的出风式植物灯箱设置于层架上于顶面观察的示意图；
28.图12为本实用新型实施例的植物种植系统的示意图。
29.【符号说明】
30.1、1’:出风式植物灯箱
31.10:灯箱主体
32.11:入风面
33.12:短边斜面
34.13:顶面
35.14:长边斜面
36.15:支撑肋
37.15a:本体部
38.16:凸起部
39.17:入风加强件
40.17’:导流加强件
41.18、18’:第二导流面
42.20:灯板
43.21:出风孔
44.30:发光元件
45.40、40’:风扇
46.50:凹槽
47.51:第一导流面
48.60:驱动器
49.61:外接线路
50.70:层架
51.71:梁
52.100:植物种植系统
53.200:空调装置
54.210:出风口
55.220:回风口
56.α1:夹角
57.α2:夹角
58.b:水床
59.d:深度
60.e1～e4：边缘区域
61.h1、h2:高度
62.p:植物
63.s:箱内空间
64.w1、w2:宽度
具体实施方式
65.兹配合附图说明本实用新型的较佳实施例。有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中。
66.首先，请参照图1。如图1所示，出风式植物灯箱1，包括一灯箱主体10、一灯板20(请参照图2)、一风扇40、以及一驱动器60。
67.在一实施例中，灯箱主体10具有一入风面11、一短边斜面12、一顶面13、两长边斜面14、以及一凹槽50。在另一实施例中，灯箱主体10只要具有至少一个长边斜面14即可，但并非用以限制本实用新型。灯箱主体10大致为六面体，其中，在y方向上，入风面11与短边斜面12分别设置于灯箱主体10的相对两侧，长边斜面14连接于入风面11与短边斜面12之间。在z方向上，凹槽50自顶面13朝灯板20凹陷形成，并且，灯板20与顶面13相对向地设置于灯箱主体10的相对两侧。
68.请参照图2，灯板20具有多个出风孔21及多个发光元件30，且灯板20与灯箱主体10包围形成一箱内空间s(请参照图8)，出风孔21对应植物的种植位置配置，发光元件30对应出风孔21配置。因此，气流可直接从出风孔21朝植物供给，特别是吹至植物顶部尖端，进而改善植物蒸散速率，改善叶烧情形。
69.在本实施例中，发光元件30的设置方式如图2所示，除了对应出风孔21以既定密度排列外，更对应出风式植物灯箱1的矩形轮廓，在灯板上20沿着灯板20与矩形轮廓重叠的边而设置多个边缘区域例如e1至e4。在此，对于图2中不同灯板20上的边缘区域给予标号e1至e4。从图2可看出，各灯板20的四边中至少有一边被设置边缘区域e1、e2、e3、或e4，本实施例在对应出风式植物灯箱1矩形轮廓的两个长边斜面14处的灯板20上各设置四个边缘区域e1至e4。发光元件30在边缘区域e1至e4的设置密度，大于在边缘区域e1至e4以外的其他区域的设置密度，例如，边缘区域e1至e4中的发光元件30以两倍的既定密度设置排列，大于其他区域发光元件30的设置密度。借此，即使是种植在对应灯板20边缘的植物，也可接受到充足的光照量。
70.接着，如图3所示，驱动器60设置于凹槽50内，用以电性连接并且驱动该些发光元件30。在y方向上，凹槽50延伸至短边斜面12处，但未延伸至入风面11处，此时，如图4所示，在从短边斜面12观察时，可看到凹槽50的深度d以及宽度w1。凹槽50的深度d只要足以让驱动器60低于顶面13的高度，或是让驱动器60与顶面13的高度大致齐平即可，其中，凹槽50的深度d与出风式植物灯箱1自顶面13至灯板20间的高度的一比值的范围较佳为介于0.35至0.65。又，凹槽50的宽度w1只要足以收纳驱动器60即可，且该宽度被定义为一最小宽度，本实施例中最小宽度出现在凹槽50的底部，其中，凹槽50的宽度w1与短边斜面12与顶面13相对向的底边的宽度w2的一比值的范围较佳为介于0.2至0.35。
71.请参照图5a，风扇40设置于入风面11，用以将气体吸入箱内空间s。其中，风扇40的种类并没有限制，但较佳为使用轴流风扇，有较便利的风路设计及便于配置，但并非用以限制本实用新型。在从入风面11观察时，长边斜面14与顶面13的夹角α1为一钝角，亦即夹角α1大于90度；在一些实施例中该角度范围较佳为介于120
°
至150
°
。请参照图6，在从长边斜面14观察时，短边斜面12与顶面13的夹角α2为一钝角，亦即夹角α2大于90度；在一些实施例中
该角度范围较佳为介于120
°
至150
°
。其中，相对于顶面13，长边斜面14倾斜的一夹角范围较佳为30
°
至60
°
，亦即该夹角的一斜率范围较佳为介于0.58至1.73。又，相对于顶面13，短边斜面12倾斜的一夹角范围较佳为30
°
至60
°
，亦即该夹角的一斜率范围较佳为介于0.58至1.73。
72.稍后将说明通过上述方式设置灯箱主体10的外形，一方面可使箱内的气体流动较为均匀，另一方面可使多个出风式植物灯箱1彼此的组装更为方便。此外，多个短边斜面12若配置于同一侧，则与多个凹槽50配合更可用于使多个驱动器60彼此的走线更加简便。
73.另请参照图5b，是前述图5a于风扇配置上的其他实施方式示意。在此变形例中，出风式植物灯箱1具有两个风扇40’，且两个风扇40’并列设置于入风面11上。借此，与前述图5a的实施例相较，在所需要的入风量相同的设计条件下，可改用两个较小的风扇40’取代一个较大的风扇40，较大与较小的风扇配置影响出风式植物灯箱1外型，使其扇框高度分别为h1及h2，且h1》h2，借此配置进而可降低出风式植物灯箱1的高度，增加z方向空间利用率。
74.接着，请参照图7、8。如前所述，在z方向上，凹槽50自顶面13朝灯板20凹陷，此时，在箱内空间s中，凹槽50在面向入风面11处形成一第一导流面51。因此，当气体被风扇40吸入箱内空间s后，气体通过第一导流面51导流而可均匀地流动于箱内空间s减少紊流的发生，借此，气体能够均匀地从入风面11朝短边斜面12吹送，并从各出风孔21均匀地吹出朝植物供给，使植物不因种植位置不同而有不同的出风量。
75.接着，请再参照图7、8。灯箱主体10还包括多个加强件17、17’以及至少一支撑肋15，在图7、8的实施例中，将靠近入风面11的加强件定义为入风加强件17，将其他的加强件定义为导流加强件17’。
76.在箱内空间s中，入风加强件17是一端朝入风面11延伸，另一端连接对应的支撑肋15，且一部分朝z方向突出，而朝向顶面13地连接凹槽50。入风加强件17在面向入风面11处具有一第二导流面18，在本实施例中，第二导流面18是形成在入风加强件17的朝上突出而连接凹槽50的部分，因此，第二导流面18的部分亦连接凹槽50。
77.又，在图7中，导流加强件17’是在y方向上延伸配置，以底部两端连接两个相邻的支撑肋15，且一部分朝z方向突出，而朝向顶面13地连接凹槽50。导流加强件17’与入风加强件17的主要差异在于，导流加强件17’与凹槽50连接的面积较大。在例如以真空成形的方式制造出风式植物灯箱1的灯箱主体10及其他部件的时候，可同时形成凹槽50以及入风加强件17、导流加强件17’，并且，使凹槽50与入风加强件17、导流加强件17’接合而成为一体。借此，入风加强件17、导流加强件17’可增加支撑肋15以及凹槽50的结构强度并且强化导流及均流效果。
78.其中，与入风加强件17相同地，导流加强件17’也在面向入风面11处具有一第二导流面18’。通过第一导流面51与第二导流面18、18’的协同导流作用，气体能够更加均匀地从各出风孔21朝植物供给。在一些实施例中，第一导流面51的一部分与第二导流面18、18’的一部分彼此接触，以强化导流效果。
79.接着，请参照图9，灯板20固定于支撑肋15，在本实施例中，例如可设置三条支撑肋15(如图2)。在本实施例中，每一支撑肋15是具有一本体部15a从一长边斜面14于箱内空间s的侧缘延伸，也就是在x方向上延伸。在一些实施例中，灯箱主体10具有两个长边斜面14相对配置，前述支撑肋15的本体部15a从一长边斜面14于箱内空间s的侧缘沿x方向延伸至相
对的另一长边斜面14于箱内空间s的另一侧缘。在一些实施例中，支撑肋15与灯箱主体10结构一体成形而具有高强度。在一些实施例中，支撑肋15具有一凸起部16，与支撑肋15同样的在x方向上延伸。详细来说，凸起部16是自本体部15a延伸，并且在z方向上以远离顶面13的方式延伸凸起(如图8)，如此，在延伸的z方向上凸起部16是比灯板20更突出(如图9)。借此，支撑肋15可防止灯板20变形，凸起部16可保护灯板20在z方向上不受碰撞而损坏发光元件30。
80.如图10所示，多层式的层架70上设置有多个出风式植物灯箱1。在层架70的每一层中，该些出风式植物灯箱1是彼此以长边斜面14邻近且并排连接，并且，彼此的短边斜面12设置于同一侧。层架70是具有至少一梁71，由于灯箱主体10彼此以长边斜面14邻近且并排连接，梁71可位于相邻两植物灯箱1的两长边斜面14之间。借此，长边斜面14的设置可减少相邻两植物灯箱1组装时与梁71的结构干涉问题，更使得层架70于z方向上的高度降低，进而可增加空间利用率，设置更多层的出风式植物灯箱1。
81.如图11所示，设置于凹槽50内的驱动器60具有一外接线路61，外接线路61可从凹槽50与短边斜面12交界处拉出，并且沿着短边斜面12往两侧走线。借此，出风式植物灯箱1的线路设置是变得简单，且短边斜面12可形成走线的预留空间。
82.接着，请参照图12，植物种植系统100包括多个出风式植物灯箱1、至少一层架70、以及一空调装置200。层架70是设置多个出风式植物灯箱1，其中多个出风式植物灯箱1彼此以长边斜面14邻近且并排连接，且多个出风式植物灯箱1彼此的短边斜面12设置于同一侧(请参照图10)。在层架70的每一层中，均设置有多个出风式植物灯箱1以及对应的多个水床b，植物p以适当之间隔种植于水床b上。前述出风式植物灯箱1的结构与前述内容相同，在此不再赘述。
83.空调装置200包括至少一出风口210以及至少一回风口220。出风口210朝向出风式植物灯箱1设置有风扇40的一端(即入风面11)出风，以提供空调装置200处理过已干燥或已降温的气体。回风口220则可设于其他位置，例如靠近短边斜面12处，以吸入经由出风式植物灯箱1的出风孔21排出的已加湿或已升温的气体。
84.植物种植系统100中的气体流向是如图12中的箭头所示，首先，干燥或低温的气体从出风口210出风，依序供给气体给层架70上各层出风式植物灯箱1的入风面11的风扇40。接着，风扇40将气体吸入灯箱主体10后，在箱内空间s内通过前述多种导流面51、18、18’导流而使均匀流动的气体从各出风孔21出风并朝植物p顶部供给。借此，干燥或低温的气体直接朝植物p的叶面吹出，降低叶面附近的湿度或温度，进而可使植物p蒸散速率获得提升，改善叶烧情形。
85.另一方面，回风口220是持续吸入气体，在出风式植物灯箱1的箱内空间s内的另一端(即靠近短边斜面12)制造出低压的效果，借此，从出风孔21垂直吹出的气体，在经过植物p的叶面及水床b而加湿或升温之后，受回风口220吸入气流引导而再水平地朝层架70外移动，并进一步被向上吸入回风口220。
86.被回风口220吸入的湿热气体经空调装置200处理后，可再从出风口210出风，如此，持续运作后植物种植系统100的气体可转为干冷并良好的循环。
87.通过上述的出风式植物灯箱1以及设置出风式植物灯箱1的植物种植系统100，气体均匀地朝植物p的叶面垂直吹出，植物蒸散速率被改善，叶烧发生的可能性大幅降低，使
得植物工厂的生产效益提高、种植成本降低。此外，通过上述的出风式植物灯箱1以及植物种植系统100，植物种植系统的空间利用率是改善，单位面积内可种植更多植物，因此，植物工厂的生产效益更进一步地提高。
88.虽然本实用新型以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。