一种植物补光装置

技术领域

本发明涉及植物补光技术领域，尤其是涉及一种植物补光装置。

背景技术

随着科技技术的快速发展，人们对于植物的培育技术也得到快速的改进。传统植物养育主要依赖于自然环境，比如土地肥沃程度、日照时间、雨水量等多种自然因素，目前，人们已经主要通过人为施加介入技术手段来弥补植物生长过程中自然环境的不足，比如，对于室内植物的培育，通过设置植物补光灯来弥补室内植物面光源能量密度不足的问题。

室内的植物补光灯一般是安装在室内吊顶上，即为顶部发光的方式对植物进行补光，这种补光方式，其灯源的光源能量利用率低，特别是对于一些特殊的植物而言，这种补光方式无法很好的满足植物生长所需，比如爬墙植物或者一些在墙面上培育的植物，采取顶部放光的方式进行补光，会导致植物被照射的面积比较小，补光灯的能源利用率比较低。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明实施例提供一种植物补光装置及室内植物补光系统，可提高对墙面上植物的照射面积，提高能源利用率，节省能量消耗。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种植物补光装置，包括灯源架、动力部件与导轨，所述导轨在第一方向上延伸，所述灯源架可移动地设置于所述导轨上，所述动力部件驱动所述灯源架在所述导轨上移动，所述灯源架上包括多个补光光源，多个所述补光光源设置于所述灯源架的第一侧，并朝向远离所述第一侧的方向出光。

可选的，所述第一方向设置为与水平面平行，所述补光光源的出光方向与所述第一方向平行。

可选的，所述补光光源设置为沿第二方向延伸的条形灯，多个所述补光光源沿第三方向上排列在所述灯源架上。

可选的，所述灯源架的第二侧设置加强部件，所述加强部件沿第三方向延伸，所述加强部件的两端分别固定在所述灯源架上，所述加强部件分别与多个所述补光光源固定相连。

可选的，所述动力部件包括电机、传动轴以及齿轮，所述电机与所述灯源架相连，所述电机驱动所述传动轴转动，所述齿轮设置于所述传动轴上，还包括齿条，所述齿条沿第一方向延伸，且固定安装在所述导轨上，所述齿轮与齿条啮合。

可选的，包括两个所述导轨，两个所述导轨在第二方向上分别设置于所述灯源架的两端，两个所述导轨上分别设置有所述齿条，所述动力部件包括两个所述齿轮，两个所述齿轮分别与对应的所述齿条相啮合。

可选的，所述灯源架在第二方向上的两端分别安装有移动部，所述移动部可移动地设置于所述导轨上。

可选的，包括两个所述导轨，两个所述导轨在第二方向上分别设置于所述灯源架的两端，两个所述导轨上分别设置有所述齿条，所述动力部件包括两个所述齿轮，两个所述齿轮分别设置在所述传动轴的两端，两个所述齿轮分别与对应的所述齿条相啮合。

可选的，还包括固定支架，所述固定支架位于所述灯源架的上方，所述导轨固定安装在所述固定支架上。

可选的，包括多个所述固定支架，每个所述固定支架上均安装有所述导轨，每个所述固定支架下方均设置有所述灯源架，其中，多个所述固定支架在第二方向上排列布置。

本发明的有益效果：

本发明公开了一种植物补光装置，包括灯源架、动力部件与导轨，所述导轨在第一方向上延伸，所述灯源架可移动地设置于所述导轨上，所述动力部件驱动所述灯源架在所述导轨上移动，所述灯源架上包括多个补光光源，多个所述补光光源设置于所述灯源架的第一侧，并朝向远离所述第一侧的方向出光。本发明的植物补光装置，在灯源架上的多个补光光源形成面发光(或者认为是接近面发光)，灯源架及多个补光光源的位置通过动力部件驱动进行自动调整，使多个补光光源发出的光线能够均匀地覆盖一特定的区域并确保补光光源与该特定区域之间处于最佳的距离，确保植物种植面具有充足的光源能量密度值，提高能源的利用率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明实施例的植物补光装置的整体结构示意图；

图2是本发明第一个实施例的植物补光装置的结构示意图；

图3是本发明实施例的植物补光装置的动力部件处的安装结构示意图；

图4是本发明第二个实施例的植物补光装置的结构示意图；

图5是本发明实施例的植物补光装置的顶部的结构示意图；

图6是图5中去除导轨后的结构示意图；

图7是图6中动力部件的局部安装结构示意图。

其中图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、灯源架；2、动力部件；3、导轨；4、补光光源；5、齿条；6、移动部；7、固定支架；10、加强部件；20、电机；21、传动轴；22、齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，在最佳的实施例中，第一方向为垂直于植物种植面的方向，第二方向与第三方向为平行于植物种植面的两个基准方向。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

参照图1至图7，本发明实施例公开了一种植物补光装置，主要包括灯源架1、动力部件2与导轨3，其中导轨3在第一方向上延伸，灯源架1可移动地设置于导轨3上，动力部件2驱动灯源架1在导轨3上移动，灯源架1上包括多个补光光源4，多个补光光源4设置于灯源架1的第一侧，并朝向远离第一侧的方向出光。

本发明实施例的植物补光装置主要应用在室内温室或大棚温室环境中，对垂直种植墙上植物进行补光，传统的植物补光装置多是采用安装在室内顶部的补光灯进行对垂直种植墙上的植物进行补光，这种顶部出光的补光方式，导致垂直种植墙上植物被照射的面积比较小，植物照射面的能量密度值比较低，补光灯的能源利用率比较低，在本发明实施例中，通过多个补光光源4对垂直种植墙上植物进行补光，其中，多个补光光源4安装在灯源架1的第一次，并朝向远离第一侧的方向出光，考虑垂直种植墙上植物的补光，在安装植物补光装置时，将灯源架1的第一侧与植物墙相对，使灯源架1上的多个补光光源4的出光主要作用在垂直种植墙上的植物，灯源架1通过动力部件2驱动，以在导轨3上可以进行移动，从而实现对灯源架1上的多个补光光源4到植物墙之间的距离进行调节，可以根据植物的生长状况调节最佳的补光距离。与传统的植物补光装置相比较，本发明实施例的植物补光装置能够实现对垂直种植墙上植物的全面补光覆盖，显著提高了植物补光照射面的能量密度值，提高能量的利用率，并根据植物的生长状况调节作用在植物上的距离，充分实现节省补光能量消耗的效果，在较佳的实施例中，本发明的植物补光装置能够节省约30％的电能消耗。

本发明实施例中，通过多个补光光源4组成一整体的补光光源对垂直种植墙上的植物进行照射补光，其中，可以选择为多个补光光源4中包括了多种不同光谱的补光光源4，不同光谱的补光光源4相互混光，形成特定光谱的光源，从而满足不同植物对光谱的需求，也可以选择为每个补光光源4中包括多种不同光谱的灯珠，在每个补光光源4中，通过多种不同光谱的灯珠进行混光形成特定光谱的出光，从而使每个补光光源4的出光能够满足特定种植的植物对光谱的需求。

需要注意的，对垂直种植墙上植物进行补光只是本发明实施例的植物补光装置的一个主要的应用，本发明实施例的植物补光装置的基本构思在于灯源架1上的多个补光光源4可以实现对特定区域上的植物进行补光，并通过对灯源架1的位置进行调节实现对作用在该植物上的距离的调节，在该基本构思下，本发明实施例的植物补光装置还可以应用在其他的任何特定区域上的植物的补光。

根据本发明的一个实施例，第一方向设置为与水平面相平行，补光光源4的出光方向与第一方向平行。可以理解，在本发明实施例中，在安装时，灯源架1安装在与需要补光的区域相对，选择导轨3沿与水平面平行的方向设置，且补光光源4的出光方向与导轨3的延伸方向平行，即确保补光光源4直射到需要补光的区域的植物上，并且确保动力部件2调节补光光源4的位置时补光光源4是在出光方向所在的直线上靠近或远离需要补光的区域。

在一个具体的示例中，灯源架1的第一侧以及其上的补光光源4的出光方向设置为与需要补光的区域相正对，其中，第一方向与需要补光的区域垂直，即补光光源4的出光沿着垂直于需要补光的区域照射到其上的植物上，该角度能够确保最大限度提高植物的补光光照的利用率。

根据本发明的一个实施例，补光光源4设置为沿第二方向延伸的条形灯，多个补光光源4沿第三方向上排列在灯源架1上。

在本发明实施例中，为了确保与灯源架1的第一侧及其上的多个补光光源4相对的需要补光的区域能够得到全面的补光覆盖，较佳的方式是在瞪圆架1的第一侧上形成一面光源，利用面光源出光对相对的补光区域进行补光，但是如种植墙等补光区域，其需要补光的面积大，配备能够匹配的面光源的成本过大，在实际应用中并不可取，为此，在本实施例中，多个补光光源4采用多个条形灯沿一个方向阵列排布的方式形成一个类面光源，既降低了补光装置的成本，也满足了对整个种植区域进行全面补光覆盖的目的。

在一个具体的示例中，灯源架1设置为一个呈矩形的框体结构，多个补光光源4安装在该框体结构的内部，其中，该框体结构的短边/长边为第二方向/第三方向，多个补光光源4安装在该框体结构的内部，补光光源4的两端分别固定在灯源架1的框体上，相邻的两个补光光源4之间的间距可以调整在一个预设的间距下，以确保多个补光光源4所照射出的光源能够实现对补光区域的覆盖，所述预设的间距可以选择通过试验获得。可以理解的是，除了激光等少数光源为，大部分的光源在出光时，不可避免会存在一个出光角度，既以出光方向为中心线在两侧会有一个角度的扩散，本实施例，利用了光源的该种特性，实现利用多个具有预设间距的补光光源4的阵列排布，取得面光源的出光效果，实现显著地降低植物补光装置的成本。

根据本发明的一个实施例，灯源架1的第二侧设置有加强部件10，加强部件10沿第三方向延伸，加强部件10的两端分别固定在灯源架1上，加强部件10分别与多个补光光源4固定连接。

本实施例中，通过加强部件10的作用，增加了灯源架1的安装稳定性和牢固性。具体地，加强部件10设于多个补光光源4的中部，或者，可以选择通过多个加强部件10在第二方向上阵列排布的方式设置，从而提高安装在灯源架1上的多个补光光源4的稳固性。

根据本发明的一个实施例，动力部件2主要包括电机20、传动轴21以及齿轮22，其中电机20与灯源架1相连，电机20驱动传动轴21转动，齿轮22设置于传动轴21上，植物补光装置还包括齿条5，齿条5沿第一方向延伸，且固定安装在导轨3上，齿轮22与齿条5相啮合。

具体地，电机20固定安装在灯源架1上，当电机20工作时，带动传动轴21转动，进而齿轮22转动，使得齿轮22与齿条5啮合传动，其中，由于导轨3以及安装在导轨3上的齿条5处于固定的状态下，通过齿轮22与齿条5的啮合传动，使得电机20、传动轴21以及与电机20相连的灯源架1沿着导轨3的延伸方向产生移动，实现对灯源架1及其上的多个补光光源4相距补光区域的距离的调节。

根据本发明的一个实施例，植物补光装置包括两个导轨3，两个导轨3在第二方向上分别设置于灯源架1的两端，两个导轨3上分别设置有齿条5，动力部件2包括两个上述齿轮22，其中两个齿轮22与两个齿条5一一对应，两个齿轮22分别与对应的齿条5相啮合。

在本实施例中，在驱动灯源架1移动时，通过电机20的运转，带动传动轴21转动，使得传动轴21的两端的齿轮22同时产生转动，在传动轴21的两端分别与齿条5啮合传动，同时驱动灯源架1的两端沿着位于灯源架1两端的导轨3产生移动。本实施例通过同一个电机20分别驱动灯源架1的两端产生沿第一方向移动的驱动力，使得灯源架1在第一方向上的移动更加顺畅和平稳。

可选的，可以选择通过控制器与电机20相连接，在工作时，通过控制器控制电机20的工作与否以及电机20的转动转数，从而实现自动化、精确化地控制灯源架1的移动与否和移动的距离，实现自动化的调整。

根据本发明的一个实施例，灯源架1在第二方向上的两端分别安装有移动部6，移动部6可移动地设置在导轨3上。在本发明实施例中，在动力部件2的驱动下，灯源架1通过移动部6实现沿导轨3上的移动，确保灯源架1在导轨3上移动的顺畅和平稳。

在一个具体的示例中，导轨3位于灯源架1的上方，移动部6设置在灯源架1与导轨3之间，其中移动部6固定安装在灯源架1上，移动部6的上端与导轨3之间可移动的连接。

进一步地，移动部6设置为滑轮，滑轮通过在导轨3上滚动的方式实现在导轨3上的移动。导轨3上设置为倒U型的结构，导轨3倒U型结构的底部设置为开口，安装在灯源架1上方的滑轮经过开口安装在导轨3的内部，并与导轨3上部的内壁实现滚动连接，导轨3的开口两侧设置有限位壁，滑轮通过导轨3两侧的侧壁以及开口两侧的限位壁实现对滑轮的限位，确保滑轮在导轨3上移动时的方向始终位于第一方向上，在具体的实现上，可以选择将导轨3的两端设置为开口的结构，滑轮与导轨3进行装配时，可以选择通过导轨3的端部滑入倒导轨3内。

根据本发明的一个实施例，植物补光装置包括两个灯源架1以及两个动力部件2，两个灯源架1反向设置于导轨3上，两个动力部件2与两个灯源架1一一对应，以分别驱动对应的灯源架1在导轨3上移动。

在本发明实施例中，通过反向设置的两个灯源架1实现分别对第一方向上的两个相对的墙面上的植物进行补光的效果，其中，通过两个动力部件2分别实现对两个灯源架1的驱动，分别实现对两个灯源架1相对应的补光区域之间的距离进行调整。

根据本发明的一个实施例，植物补光装置还包括固定支架7，固定支架7位于灯源架1的上方，其中导轨3固定安装在固定支架7上。

在本实施例中，植物补光装置通过固定支架7实现安装，比如，在一个可选的示例中，可以选择将植物补光装置安装在大棚内，其中灯源架1上的补光光源4可以选择对大棚内的墙面上的植物进行补光，固定支架7位于灯源架1的上方，其固定安装在大棚内的某个部件上，从而为整个植物补光光源提供固定安装的载体，可选的，固定支架7固定安装在大棚的棚顶的内壁上。本发明实施例的植物补光装置采用顶部固定安装的方式，还减少了灯源架1及其上的多个补光光源7的重量对在第一方向上进行移动的阻力的影响。

根据本发明的一个实施例，植物补光装置包括多个固定支架7，每个固定支架7均安装有上述导轨3，每个固定支架7下方均设置有灯源架1，其中，多个固定支架7在第二方向上排列布置。可以理解，在本发明实施例中，植物补光装置可以理解为多个补光单元排列布置形成的一个整体，其中，每个补光单元包括一个固定支架7，以及以固定支架7作为固定载体的两个灯源架1、两个动力部件2、两个导轨3以及两组补光光源4，在本发明实施例中，在第二方向上，通过多个该补光单元进行排布以获得大面积的补光需求，其中，每个补光单元可以选择为独立进行调节，即每个补光单元可以实现对其所对应的一个小的补光区域进行单独进行调节，从而获得更有的补光效果，当然，在需要满足快速地调节的需求下，也可以选择多个补光单元之间采用联动的方式进行连接。

可选的，可以选择通过控制器分别将多个动力部件2的电机20连接，从而实现对多个动力部件2的电机20分别进行调整，实现分别对多个灯源架1的移动进行自动化和精准化的调整，大大提高了操作的便捷性和准确性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。