用于优化室内农场中的光分布的可调灯罩式反射器制造技术

一种可调灯罩式反射器和照明室内农场机架的方法。所述可调灯罩式反射器包括：主框架，其具有相对的第一长度侧和第二长度侧，以及相对的第一宽度侧和第二宽度侧；第一反射板和第二反射板，分别在所述主框架的所述第一宽度侧和所述第二宽度侧可枢转地联接到所述主框架；以及第三反射板和第四反射板，分别在所述主框架的所述第一长度侧和所述第二长度侧可枢转地联接到所述主框架；其中，所述第一反射板和所述第二反射板的各自的枢轴之间的距离可调，以调整所述可调灯罩式反射器的反射区域。以调整所述可调灯罩式反射器的反射区域。以调整所述可调灯罩式反射器的反射区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于优化室内农场中的光分布的可调灯罩式反射器


[0001]本专利技术广泛地涉及一种可调灯罩式反射器和照亮室内农场机架的方法，尤其是一种用于优化室内农场中的光分配的可调灯罩式反射器。

技术介绍

[0002]由于与室外农场相比，室内农场单位面积种植更多作物的能力，以及能够提供持续稳定的人工照明，而不是依赖根据云量和季节波动的阳光，室内农场正逐渐变得越来越受欢迎。室内农场机架包含多个垂直排列的架子，其可在所有三维空间中最大限度地利用空间，从而显著提高室内农场的生产力。人工光源通常由荧光灯或LED灯组成，直接放置在每个架子的顶部。然而，室内农场机架的典型设计没有考虑沿架子的光分布问题。安装在机架边缘的人工光源发出的大量光线会被环境损耗，而不是直接照射到架子上。即使来自位于机架正上方中心的光源的光线也可能丢失，因为大多数光源以广角方式发射光线，例如120
°
的朗伯型LED芯片和360
°
的荧光灯。这种损失可能导致能源浪费，从而增加植物种植成本。一种可能的解决方案是，通过使用灯罩配置中的反射器，将这种杂散光光线重定向到所需的方向。
[0003]灯罩式反射器是连接到光源以将光能聚焦到所需区域的重要辅助设备。几十年来，典型的灯罩式反射器由具有固定形状和角度的反射板组成，其设计用于补充特定光源，这将限制此类反射器(Armstrong，1978；Michalski，1991)的应用。为了应对这种不灵活的情况，近几十年来(Lee，1987；Cronk，2000；Chelf&Nigel，2002；Clonk，2007；Keen，2011；Dumont，2013)，人们提出了带有可调节部件的灯罩式反射器。然而，这些可调设计可能仍然无法满足新光源的需求，尤其是室内农场机架，架子上光源的配置可能会根据所需光源的类型而不时变化。US1978/4,078,169描述了一种利用人工光促进植物生长的装置，其设计用于以均匀的方式将光源发出的大部分光线引导到光传递平面上。这种被称为反射器的装置被设计成一种规则形状，可以沿着其长度向植物提供超过60
°
的光线夹角(Armstrong，1978)。US1991/5040329中还介绍了另一种用于反射目的的类似装置。该装置的新颖之处在于，它是为多个光源设计的，而前面提到的装置是为单个光源设计的。然而，由于规则形状的设计，其结构设计与早期专利技术一致，该形状根据所用光源的数量沿光传递平面提供固定的光分布(Michaloski，1991)。这两个反射器通过设置反射板的固定夹角来满足特定光源组件，从而展示了光反射功能的基本特征。它们的缺点很明显，因为反射的夹角是固定的，应用的角度可能无法在室内农场机架上实现最佳反射效果。
[0004]对于可调灯罩式反射器的概念，几十年来(Lee，1987；Cronk，2000；Chelf&Nigel，2002；Clonk，2007；Keen，2011；Dumont，2013)提出了多种不同的设计和配置。例如，US1987/4669033中的荧光灯用可调光学反射器于80年代推出，其中调节反射板各种夹角的方法是使用可锻丝/条固定网状反射器的两端，以确保其不同面可能朝向不同的聚焦方向，其中多个面以铰链连接的方式(Lee，1987)制作。最近又公开了另一项类似的灯罩型专利技术(US 2013/0343048A1)，该专利技术还将平面反射板用于园艺用途(Dumont，2013)。反射器装置的结
构最初由位于光源上方的第一反射器构件沿第一侧组成，然后沿第二侧向下延伸至第二反射器构件，然后沿该第三侧进一步向下延伸至该第三反射器构件。为了执行调节功能，每个反射器构件都可以单独调节，以增加或减少各自的相对角度。建议将金属作为制造该反射器的材料，并表明，本专利技术中反射板的夹角可以通过金属的柔韧性进行调整，该柔韧性允许金属以任何角度折叠，从而获得不同的反射效果(Dumont，2013)。
[0005]除了平面反射板外，还使用了曲面反射板。例如，US2000/6053624中的可调曲率灯反射器于2000年公开，其结构包括一个可调双抛物面反射板，该反射板由两个单独的抛物面部分铰接在一起。因此，在该反射板中形成了一个灵活的双抛物线形状，通过拧紧或松开连接在板两端的可调节链条固定器，产生各种反射夹角(Cronk，2000)。2007年(US2007/7156539B2)对反射器的这种特殊结构进行了进一步修改，通过将两个弧形结构的反射板放置在书脊状两页纸的两侧，并形成钝角来更好地调节反射板，从而确定了两个弧形配置之间的连接方式(Cronk，2007)。如前所述，该专利技术通常应用于单一光源，例如长LED管或荧光灯。这一结论得到了另一项类似可调反射器的专利技术(US2002/6382817B1)的进一步支持，该专利技术通过直接在光源两侧安装两个拱形的反射板引入到普通照明灯具中，其中，一个锁定元件同时用于将两块板锁定在不同的位置，以形成不同的夹角以进行反射(Chelf&Nigel，2002)。
[0006]有时，反射镜中整个反射板的曲率可以通过采用多块曲面板来构成。这可以从US2011/7954982B2中的具有风冷功能的高强度光反射装置中看到，该装置用于室内园艺应用(Keen，2011)。本专利技术声称包括由铰接分段的纵向构件连接的凹形主体组件，用于沿光传输平面产生均匀的光分布，以便植物生长。可通过增加或减少铰接分段纵向构件的数量来调节此凹面主体组件中反射板的夹角。专利技术人声称，由于反射器的光度特性得到改善，这种弯曲设计优于其他角度设计。专利技术者声称的另一个优点是，该仪器具有一个可调节的光源插座，该插座连接到马蹄形曲线顶点处的反射器主体，允许在其中应用任何规格的光源(Keen，2011)。
[0007]尽管在过去几十年中已经引进了许多先前的相关专利技术，但仍有一些缺点有待克服。首先，大多数专利技术只关注单一光源的反射。其次，大多数与反射器相关的专利技术仅严格适用于其设计用途的特定光源配置，这大大限制了此类反射器在不同情况下的应用。第三，所有先前的专利技术似乎只考虑了光源主体的反射问题。
[0008]本专利技术的实施例要求解决至少一个上述问题。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术的第一方面，提供了一种可调灯罩式反射器，包括：
[0010]主框架，其具有相对的第一长度侧和第二长度侧，以及相对的第一宽度侧和第二宽度侧；
[0011]第一反射板和第二反射板，分别在所述主框架的所述第一宽度侧和所述第二宽度侧可枢转地联接到所述主框架；以及
[0012]第三反射板和第四反射板，分别在所述主框架的所述第一长度侧和所述第二长度侧可枢转地联接到所述主框架；
[0013]其中，所述第一反射板和所述第二反射板的各自的枢轴之间的距离可调，以调整
所述可调灯罩式反射器的反射区域。
[0014]根据本专利技术的第一方面，提供了一种使用第一方面的可调灯罩式反射器照明室内农场机架的方法。
[0015]附图简要说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可调灯罩式反射器，包括：主框架，其具有相对的第一长度侧和第二长度侧，以及相对的第一宽度侧和第二宽度侧；第一反射板和第二反射板，分别在所述主框架的所述第一宽度侧和所述第二宽度侧可枢转地联接到所述主框架；以及第三反射板和第四反射板，分别在所述主框架的所述第一长度侧和所述第二长度侧可枢转地联接到所述主框架；其中，所述第一反射板和所述第二反射板的各自的枢轴之间的距离可调，以调整所述可调灯罩式反射器的反射区域。2.根据权利要求1所述的可调灯罩式反射器，其中，所述第一反射板、第二反射板、第三反射板和第四反射板中的每一个都联接到所述可调灯罩式反射器的一个或多个手动致动器上，以调节所述第一反射板、第二反射板、第三反射板和第四反射板与所述主框架的平面之间的各自角度。3.根据权利要求2所述的可调灯罩式反射器，其中，每个手动执行器包括一条连接到所述第一反射板、第二反射板、第三反射板和第四反射板中的一个的绳索，所述绳索可以由尼龙制成。4.根据前述任一项权利要求所述的可调灯罩式反射器，包括联接到所述第一反射板和所述主框架的第一机架。5.根据权利要求4所述的可调灯罩式反射器，其中，所述第一机架分别位于沿着所述主框架的所述第一长度侧和所述第二长度侧延伸的所述主框架的轨道中。6.根据权利要求4或5所述的可调灯罩式反射器，其中，所述第一反射板通过连接到所述第一机架的一个或多个第一铰链联接到所述主框架。7.根据权利要求4至6中任一项权利要求所述的可调灯罩式反射器，其中，所述第一反射板在所述枢轴处与所述第一机架大体上无缝地联接。8.根据前述任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周维彪，黄俊辉，克雷格，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：