[發(fā)明專利]用于輻射植物的輻射裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380064192.6
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN105142391A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: O.魏斯;S.利諾夫
• 申請（專利權(quán)）人: 賀利氏特種光源有限責(zé)任公司
• 主分類號: A01G7/04
• 分類號: A01G7/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊國治;宣力偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于輻射植物的輻射裝置，其具有確定種植平面E的用于栽培植物的承載元件、多個用于以可見和/或紫外射線對植物進行輻射的輻射源以及多個用于以紅外射線對植物進行輻射的紅外輻射器。

此外，本發(fā)明涉及一種用在輻射裝置中的使用紅外射線對植物進行輻射的輻射器模塊。

背景技術(shù)

在培育以及栽培植物時例如在溫室中以及分層種植中使用人工的光源。這些光源的發(fā)射光譜通常匹配葉綠素的綠色的葉色素和胡蘿卜素的吸收光譜。

在葉綠素和胡蘿卜素的名稱下總結(jié)了多種天然的色素，這些色素在很大程度上參與了光合作用。溶解在溶劑中的色素的吸收光譜具有兩個顯著的吸收最大值，也就是在可見光的400nm和500nm之間的紫色與藍(lán)色光譜范圍中的吸收最大值以及另一個在600nm和700nm之間的紅色光譜范圍內(nèi)的吸收最大值。

為了確保對植物的有效輻射，用于輻射植物的人工光源的發(fā)射光譜在兩個上面所述的波長范圍內(nèi)具有大的射線份額。

作為光源，例如使用氣體放電燈或者發(fā)光二極管（LED）。氣體放電燈包括用填充氣體填充的放電室，在該放電室中布置了兩個電極。依賴于在電極上施加的電壓，在放電室中發(fā)生氣體放電，該氣體放電與光學(xué)的射線的發(fā)射相聯(lián)系。發(fā)出的射線的波長可以通過填充氣體的選擇受到影響并且匹配葉綠素的吸收光譜，例如通過相應(yīng)的填充氣體的摻雜。相反，LED僅僅發(fā)出處于限制的光譜范圍內(nèi)的光，從而為了產(chǎn)生匹配葉綠素的吸收光譜的發(fā)射光譜，必須相互組合不同波長的多個LED。例如由US2009/0251057A1公開了具有多個LED的人工光源，其中為了產(chǎn)生人工的陽光組合了具有不同的發(fā)射光譜的發(fā)光二極管。

然而植物的有效培育不僅取決于光合作用的激發(fā)，而且也取決于植物中的水分和養(yǎng)分輸送以及二氧化碳同化作用。不僅植物中的水分和養(yǎng)分輸送而且所述二氧化碳同化作用都會受到植物的氣口結(jié)構(gòu)的影響。植物通過植物的氣口（氣孔）調(diào)整與周圍空氣的氣體交換，尤其來自空氣中的二氧化碳的吸收和氧氣到空氣中的排放。此外，通過氣孔的開口尺寸也影響了植物的水分平衡。如此，打開的氣孔導(dǎo)致增強的水蒸發(fā)，該水蒸發(fā)產(chǎn)生了蒸騰吸力，從而整體提高了從根部到葉子的水分以及養(yǎng)分輸送（液流）。

氣孔的開口尺寸可以通過多個因素調(diào)節(jié)，例如溫度、水分的可用性、葉子內(nèi)部的二氧化碳濃度以及對光的吸收都屬于這些因素。通過用紅外射線有針對性地進行輻射，可以調(diào)整氣口尺寸并且由此調(diào)整光合作用的效率。

在WO2010/044662A1中提出一種用于植物的具有腔室的輻射裝置，其中除了用于以可見或紫外射線對植物進行輻射的輻射源之外，還設(shè)置了多個布置在腔室側(cè)壁上的用于以紅外射線對植物進行輻射的紅外輻射器。通過紅外輻射器如此加熱植物的葉子，使得氣孔打開，從而實現(xiàn)植物與其周圍環(huán)境的交換過程的刺激。

由于紅外輻射器的側(cè)向布置，各個植物根據(jù)其在種植平面上的種植位置分別與紅外輻射器具有不同的距離并且因此受到不均勻的輻射。已經(jīng)得到證實的是，種植表面的外部區(qū)域與種植表面的內(nèi)部區(qū)域相比尤其受到更高的輻射強度。然而為了確保對植物有效的培育，植物的均勻生長以及由此對所有植物的均勻輻射原則上是值得期望的。

此外，在側(cè)向布置紅外輻射器時，關(guān)于種植表面需要大量輻射器，為了不通過過度的加熱損壞種植表面的外部區(qū)域中的植物，所述輻射器必須具有較低的功率。然而紅外輻射器典型地具有較高的功率；較低功率的輻射器制造起來很麻煩并且僅僅具有受到限制的使用壽命。

此外，紅外輻射器的側(cè)向布置也導(dǎo)致其它設(shè)置在輻射裝置中的部件例如用于輻射源的電線和裝配元件，以及還有設(shè)置在輻射裝置中的輻射源的輻射和加熱，其中通過輻射縮短了所述部件的使用壽命。因此，紅外輻射器的側(cè)向布置伴隨著較高的運行成本。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：

因此，本發(fā)明的任務(wù)是說明一種用于輻射植物的輻射裝置，其具有較高的使用壽命并且除了用紫外和/或可見射線對植物進行輻射之外也確保了用紅外射線對植物進行均勻的輻射，而不會不必要地影響用紫外和/或可見射線進行的輻射，并且此外關(guān)于種植表面需要較少數(shù)量的紅外輻射器。

此外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于以紅外射線對植物進行輻射的輻射器模塊，設(shè)計該輻射器模塊為最佳地用在用于輻射植物的輻射裝置中。

最后，本發(fā)明的任務(wù)是將電能轉(zhuǎn)換成紅外射線時的損耗、紅外射線偏轉(zhuǎn)到待輻射的植物上時的損耗、光源相互間的遮蔽以及其它能量損耗最小化。

本發(fā)明的一般描述：