專利名稱：植物生長用氙氣燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈具，具體涉及一種能夠有效促進植物光合作用、促進植物生長用的氣氣燈。
背景技術(shù)：
近年來，隨著植物種植以及電光源技術(shù)的不斷發(fā)展和革新，人造光源越來越多地被用于植物種植和栽培領(lǐng)域，如室內(nèi)外蔬菜、瓜果、花卉、樹苗等的生長照明，人造光源應(yīng)用于植物生長照明主要有如下優(yōu)勢:1、可以提供植物生長所有階段所需要的光線；2、在冬季寒冷季節(jié)，可以彌補太陽光照的不足，而使植物生長不受季節(jié)的影響；3、促進植物光合作用，加速植物生長，進而縮短生長周期。目前采用的植物生長燈的主要類型有白熾燈、熒光燈、LED燈、金鹵燈、高壓鈉燈等幾種類型。通過研究發(fā)現(xiàn)，植物生長處于不同階段對光線顏色的要求是不一樣的，紅光適合于植物生長的發(fā)芽和開花階段，藍光可以有效促進植物的莖葉生長和開花，而接近于太陽光的白色，非常適合植物的莖葉生長階段。由此可見，當植物處于不同的生長階段、不同的生長環(huán)境時，只有根據(jù)實際需要合理調(diào)整照射光線顏色才能保證植物又好又快地生長。進一步研究發(fā)現(xiàn)，評價植物燈的一個關(guān)鍵指標是光合有效輻射功率，即通過測量光源單位時間內(nèi)輻射出的適宜于植物生長需要的光線的總能量占光源發(fā)射功率的百分比，適宜于植物生長需要的光線其波 長通常在400-700nm，因此測量時，測出400-700nm光線能量占光源總發(fā)射功率的百分比即可算出光和有效輻射功率。目前測出的各種植物燈的有效輻射效率為:白熾燈6.25%、熒光燈12%左右，金鹵燈30%、高壓鈉燈30%，LED植物燈由于可以根據(jù)特定的植物對光譜的要求進行專門設(shè)計，其有效輻射效率最高，可達80%以上，因此目前LED植物生長燈應(yīng)用最為廣泛。但正如上述所述，當植物處于不同生長階段、不同生長環(huán)境中時，需要根據(jù)實際情況合理調(diào)整光源色溫，而上述的植物燈多是色溫固定，不能隨植物生長的變化而對光線進行調(diào)整。實際生產(chǎn)中多是準備幾種發(fā)射不同光線顏色的光源體，當需要變換光線時，需要對光源體進行更換，如此造成調(diào)整滯后、操作麻煩、生產(chǎn)成本增加的技術(shù)問題。而LED植物燈雖然有效輻射效率很高，但是其光線的穿透力很差，較適合于高度較矮的植株，例如菠菜等矮葉蔬菜，而對一些高度較高，例如藤類結(jié)果植物，往往是植物頂部接受了較多的光照，而植物下方的光照得不到充分滿足。而研究發(fā)現(xiàn)，當植物得到過多光照后，植物會長得過大和濃密，甚至?xí)鹬参矬w內(nèi)葉綠素的破壞，因此LED植物燈有其適用的局限性。中國專利CN201178499公開了一種植物照明用高強度氣體放電燈，具有玻殼，玻殼內(nèi)的發(fā)光源，發(fā)光源由金屬鹵化物電弧管和高壓鈉燈電弧管串聯(lián)組成。該混光植物照明用高強度氣體放電燈綜合了高壓鈉燈和金屬鹵化物燈兩種高強度氣體放電燈的優(yōu)點和特征光譜，將高壓鈉燈和金屬鹵化物燈一體化，并能同時發(fā)出626 595nm波長范圍的橙光、490 435nm波長范圍的藍光、435 400nm波長范圍的紫光。但上述高強度照明燈雖然可以提供較為完善的橙光、藍光和紫光輸出，但是其發(fā)出的光線時三種光線的混合光，不能對植物進行動態(tài)的光線調(diào)整，而且由于在同一玻管內(nèi)金鹵燈和高壓鈉燈的相互之間的影響，燈的使用壽命明顯縮短。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前植物生長用照明燈具所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種有效輻射效率高、光線穿透力強并能夠根據(jù)植物生長不同階段的光線要求進行實時光線輸出變換的植物生長燈。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:植物生長用氙氣燈，包括燈泡及與燈泡底部一體化的燈泡底座，所述的燈泡底座與控制器插接，其特征在于:所述的燈泡內(nèi)部設(shè)有三個發(fā)射不同色溫光線的氙氣發(fā)光內(nèi)膽，燈泡內(nèi)部設(shè)有一根公共電極及三根激發(fā)電極，三個氙氣發(fā)光內(nèi)膽分別串接在激發(fā)電極與公共電極之間，公共電極與激發(fā)電極穿過燈泡底座與控制器插接口內(nèi)的電極插孔插接；所述的控制器頂部設(shè)有與燈泡底座插接用的插接口，控制器表面設(shè)有氙氣發(fā)光內(nèi)膽選擇開關(guān)。所述的三個氙氣發(fā)光 內(nèi)膽其發(fā)射光線的色溫分別為2300-2800K、6200-6800K、7500-8000Κ。所述的三個氙氣發(fā)光內(nèi)膽在燈泡內(nèi)部為上下錯落布置。所述的燈泡內(nèi)部的公共電極及激發(fā)電極，其外部套有石英玻璃管。 所述的燈泡底座外壁上設(shè)有定位肋條。所述的控制器頂部插接口內(nèi)設(shè)有定位插入槽。所述的燈泡底座采用陶瓷材料制作。所述的控制器頂部插接口采用陶瓷材料制作。所述的控制器包括高壓發(fā)生器模塊、高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊及單片機控制模塊，高壓發(fā)生器模塊產(chǎn)生的高壓送至高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊，選擇開關(guān)信號送至單片機控制模塊，單片機控制模塊根據(jù)選擇開關(guān)的狀態(tài)將信號送至高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊控制激發(fā)電極獲得高壓。本發(fā)明的有益效果為:通過在燈泡內(nèi)部設(shè)置發(fā)射不同色溫光線的氙氣發(fā)光內(nèi)膽，可以根據(jù)植物生長的不同階段對光線的需求進行靈活調(diào)整，延長了植物光合作用的時間，使植物光合作用的效果更佳，能有效促進植物生長。同時該植物生長用氙氣燈具有有效輻射效率高、壽命長、控制靈活、顯色性好，工作性能可靠等優(yōu)點。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為燈泡底座的仰視圖。附圖3為控制器的俯視圖。附圖4為控制器內(nèi)部模塊組成示意圖。 圖中，1、燈泡,2、燈泡底座,3、公共電極,4、激發(fā)電極,5、氣氣發(fā)光內(nèi)膽,6、控制器，
7、插接口，8、石英玻璃管,9、定位肋條,10、定位插入槽,11、選擇開關(guān)，12、電極插孔。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。如圖1所示，植物生長用氙氣燈，包括燈泡I及與燈泡底部一體化的燈泡底座2。如圖1所示，燈泡I內(nèi)部設(shè)有三個發(fā)射不同色溫光線的氙氣發(fā)光內(nèi)膽5，燈泡I內(nèi)部設(shè)有一根公共電極3及三根激發(fā)電極4,三個氣氣發(fā)光內(nèi)膽5分別串接在激發(fā)電極4與公共電極3之間，公共電極3與激發(fā)電極4穿過燈泡底座2在燈泡底座2下方伸出4根電極插棒。如圖1所示，該植物生長用氙氣燈還包括控制燈泡I內(nèi)部氙氣發(fā)光內(nèi)膽5點亮的控制器6。如圖3所示，控制器6頂部設(shè)有與燈泡底座2插接用的插接口 7，控制器表面設(shè)有氣氣發(fā)光內(nèi)膽選擇開關(guān)11。如圖2所示，公共電極3位于燈泡底座2中間，三根發(fā)射電極4均布在公共電極3周緣。結(jié)合圖1所示，單個氙氣發(fā)光內(nèi)膽5在燈泡內(nèi)部為上下錯落布置，采用上述布置后，可以有效減小氙氣發(fā)光內(nèi)膽之間的相互影響，延長氙氣發(fā)光內(nèi)膽5的使用壽命。如圖3所示，控制器插接口 7內(nèi)設(shè)有電極插孔12，利用該電極插孔12與圖1中所示的燈泡底座2下方的電極插棒配合，可以將控制器6與燈泡底座2實現(xiàn)連接。為方便燈泡底座2與控 制器6準確定位插接，如圖2所示，在燈泡底座2外壁上設(shè)有定位肋條9，如圖3所示，在控制器頂部插接口 7內(nèi)設(shè)有定位插入槽10，通過定位肋條9與定位插入槽10的配合，可以實現(xiàn)燈泡底座2與控制器插接口 7的準確定位。由于氙氣發(fā)光內(nèi)膽的點亮電壓為23000V的高壓，為防止激發(fā)電極之間、激發(fā)電極與公共電極之間的高壓打火，如圖1所示，燈泡內(nèi)部的公共電極及激發(fā)電極，其外部套有石英玻璃管8以進行絕緣處理。同時，燈泡底座及控制器插接口采用陶瓷材料制作，既可以防止高壓打火，也可以防止由于溫度升高引起的接觸不良。由于植物在生長過程中主要對紅光、藍光更敏感，而研究發(fā)現(xiàn)，氙氣燈發(fā)射的光線中不同的色溫對應(yīng)著不同的光線顏色，其中色溫在2500K附近的光線以紅光為主，在6500K附近的光線接近于陽光下的白天，而在7800K附近的光線則明顯白中帶藍。因此在本發(fā)明所提供的植物生長用氙氣燈中，三個氙氣發(fā)光內(nèi)膽通過調(diào)整其內(nèi)部藥丸成分控制其發(fā)射光線的色溫分別為:2300-2800K、6200-6800K、7500-8000K，根據(jù)植物處于不同的生長階段控制發(fā)射不同色溫光線的氙氣發(fā)光內(nèi)膽點亮。其具體控制如圖4所示，如圖4所示，控制器內(nèi)部包括高壓發(fā)生器模塊、高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊及單片機控制模塊，高壓發(fā)生器模塊產(chǎn)生的高壓送至高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊，選擇開關(guān)信號送至單片機控制模塊，單片機控制模塊根據(jù)選擇開關(guān)的狀態(tài)將信號送至高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊控制燈泡內(nèi)部其中的一根激發(fā)電極獲得高壓。如圖4所示，由于單片機控制模塊帶有豐富的I/O 口，利用其中的輸入口作為傳感器接口，可以根據(jù)植物生長的環(huán)境因素進行對燈泡發(fā)光的控制，例如可以接入溫度、濕度、土壤酸堿度等傳感器，根據(jù)設(shè)定的數(shù)值，通過分析上述傳感器的輸入數(shù)據(jù)對氙氣發(fā)光內(nèi)膽進行實時控制，使其更有利于植物的生長。該植物生長用氙氣燈由于采用氙氣發(fā)光內(nèi)膽其光線穿透力強，在種植區(qū)域設(shè)置較少數(shù)量的燈具即可滿足植物生長對光線的需求。由于其具有光線變換調(diào)整方便，智能接口豐富的特點，能夠有效減小安裝勞動強度、降低照明成本。同時，氙氣燈的有效輻射效率雖然不及LED燈高，但是相對于其他燈具，其有效輻射效率還是具有一定的優(yōu)勢，經(jīng)過測試，其數(shù)值可達40%以上，遠高于 除LED燈外的其他燈具。
權(quán)利要求
1.植物生長用氙氣燈，包括燈泡及與燈泡底部一體化的燈泡底座，所述的燈泡底座與控制器插接，其特征在于:所述的燈泡內(nèi)部設(shè)有三個發(fā)射不同色溫光線的氙氣發(fā)光內(nèi)膽，燈泡內(nèi)部設(shè)有一根公共電極及三根激發(fā)電極，三個氙氣發(fā)光內(nèi)膽分別串接在激發(fā)電極與公共電極之間，公共電極與激發(fā)電極穿過燈泡底座與控制器插接口內(nèi)的電極插孔插接；所述的控制器頂部設(shè)有與燈泡底座插接用的插接口，控制器表面設(shè)有氙氣發(fā)光內(nèi)膽選擇開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的三個氙氣發(fā)光內(nèi)膽其發(fā)射光線的色溫分別為2300-2800K、6200-6800K、7500-8000K。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的三個氙氣發(fā)光內(nèi)膽在燈泡內(nèi)部為上下錯落布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的燈泡內(nèi)部的公共電極及激發(fā)電極，其外部套有石英玻璃管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的燈泡底座外壁上設(shè)有定位肋條。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的控制器頂部插接口內(nèi)設(shè)有定位插入槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的燈泡底座采用陶瓷材料制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的控制器頂部插接口米用陶瓷材料制作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的植物生長用氙氣燈，其特征在于:所述的控制器包括高壓發(fā)生器模塊、高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊及單片機控制模塊，高壓發(fā)生器模塊產(chǎn)生的高壓送至高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊，選擇開關(guān)信號送至單片機控制模塊，單片機控制模塊根據(jù)選擇開關(guān)的狀態(tài)將信號送至高壓輸出轉(zhuǎn)換模塊控制激發(fā)電極獲得高壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燈具，具體涉及一種能夠有效促進植物光合作用、促進植物生長用的氙氣燈，其包括燈泡及與燈泡底部一體化的燈泡底座，所述的燈泡底座與控制器插接，其特征在于所述的燈泡內(nèi)部設(shè)有三個發(fā)射不同色溫光線的氙氣發(fā)光內(nèi)膽，燈泡內(nèi)部設(shè)有一根公共電極及三根激發(fā)電極，三個氙氣發(fā)光內(nèi)膽分別串接在激發(fā)電極與公共電極之間，公共電極與激發(fā)電極穿過燈泡底座與控制器插接口內(nèi)的電極插孔插接；所述的控制器頂部設(shè)有與燈泡底座插接用的插接口，控制器表面設(shè)有氙氣發(fā)光內(nèi)膽選擇開關(guān)。該植物生長用氙氣燈具有有效輻射效率高、壽命長、控制靈活、顯色性好，工作性能可靠等優(yōu)點。
文檔編號A01G7/04GK103227099SQ201310112730
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者余雪強, 張珺峰 申請人:威海大榮新能源開發(fā)有限公司