基于植物特征光谱LED照明的多功能育苗床.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410651140.5 (22)申请日 2014.11.17 A01G 9/20(2006.01) A01G 9/26(2006.01) (71)申请人 福建农林大学 地址 350002 福建省福州市仓山区上下店路 15 号 (72)发明人 刘银春 曹立 陈美香 武礼宾 刘东欣 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (54) 发明名称 基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床 (57) 摘要 本发明涉及一种基于植物特征光谱 LED 照明 的多功能育苗床， 该育苗床由植物特征光谱 LED。

2、 照明光源、 营养液输送系统或微喷灌系统、 环境感 知系统、 可拆卸组合式的多层育苗床和总控制系 统组成。可根据植物的品种选择合适的光谱、 光 强、 光照时间进行培育， 同时所述植物特征光谱 LED 光源热量经一热交换系统使 LED 光源热量传 递至营养液或微喷灌系统用于加热营养液以提高 热能的利用率。本发明为植物育苗提供良好的条 件， 结构紧凑适用性广， 可实现高产高效益。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104429722 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 。

3、104429722 A 1/1 页 2 1. 一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征在于 ： 包括支撑架、 植物特 征光谱 LED 照明光源及营养液输送系统或微喷灌系统， 所述支撑架内沿纵向设有多层横向 架置的育苗盘， 所述植物特征光谱 LED 照明光源设置于支撑架内上下相邻育苗盘之间， 所 述植物特征光谱 LED 光源热量经一热交换系统传递至营养液或微喷灌系统。 2. 根据权利要求 1 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征 在于 ： 植物特征光谱 LED 照明光源及营养液输送系统或微喷灌系统包括用于营养液储存容 器， 所述支撑架外侧设有与营养液。

4、储存容器相连接的输液管。 3. 根据权利要求 3 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征在 于 ： 所述植物特征光谱 LED 光源由设置于一 LED 灯板上的多个 LED 灯构成， 所述 LED 灯板顶 部设有散热板， 所述散热板上设有罩盖使其形成封闭的冷却腔， 所述冷却腔另一端设有连 接冷却水进水管的冷却水进口另一端设有连接冷却水出水管的冷却水出口， 所述冷却水出 口与一换热器连接， 所述换热器置于营养液储存容器内。 4. 根据权利要求 1、 2 或 3 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其 特征在于 ： 所述植物特征光谱 LED 光源为组合。

5、光源， 所述育苗盘上表面设有朝向植物特征 光谱 LED 照明光源的光照辐射强度传感器， 所述支撑架外侧设有总控制系统， 所述总控制 系统与 LED 灯及光照辐射强度传感器连接， 以根据植物栽培的对象选择合适的光谱及其生 长的环境条件， 对光谱、 光强、 光照时间进行控制。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特 征在于 ： 所述育苗盘包括一密闭的座体， 所述座体内放置有育苗盆， 所述育苗盆上方设有与 输液管联通的输液支管， 所述各层输液支管相互并联于输液管， 所述输液支管上设有电控 泵以控制输液支管输液启闭。 6. 根据权利要求 3 所述。

6、的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征在 于 ： 所述 LED 灯板下表面设有朝向育苗床与输液管相连通的喷头。 7. 根据权利要求 4 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征在 于 ： 所述 LED 灯板两端固定连接有套环， 所述支撑架内设有螺杆， 所述套环内设有与螺杆相 配合的内螺纹以形成丝杆螺母使多层的 LED 灯整体升降， 以驱动调节 LED 灯板灯板至植物 最高叶面的高度从而调节特定光谱的光强。 8. 根据权利要求 1 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征在 于 ： 所述支撑架包括两侧板及连接两侧板顶端的固定横。

7、板， 所述侧板及横板内嵌有用于输 送营养液的软管， 所述输液软管与输液支管或喷头连接。 9. 根据权利要求 7 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征在 于 ： 所述螺杆由电机驱动转动， 所述电机由总控制系统控制， 所述支撑架侧壁设有控制显示 屏， 所述控制显示屏与总控制系统相连接。 10.根据权利要求7所述的一种基于植物特征光谱LED照明的多功能育苗床， 其特征在 于 ： 所述侧板及横板内表面设有石棉保温层。 权 利 要 求 书 CN 104429722 A 2 1/3 页 3 基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床 技术领域 0001 本发明涉及一种基于植物。

8、特征光谱 LED 照明的多功能育苗床。 背景技术 0002 随着设施农业的兴起， 在温室中进行育苗， 补光和环境控制极为重要。 植物分为喜 阳植物、 中性植物和喜阴植物， 各种植物对阳光的需求是不一样的。即使是同一种植物， 各 个生长阶段， 也有其最合适的光谱、 光照强度和光照周期。 植物在不同的生长阶段对光的波 长、 强度的需求所形成的独特光谱称为该植物的特征光谱。研究植物的特征光谱及其光周 期对于认识植物对光利用的效率和规律有重要意义， 此外， 现有的育苗中为了保证特定营 养液的活性需要进行升温需要持续的热能提供， 能耗高， 尤其是在冬季时还需要对室温及 营养液保持一定温度防止营养液冻结。。

9、 发明内容 0003 本发明就是针对温室中育苗的实际， 根据植物的特征光谱及其光周期而设计的一 种装置。 它能够最大限度地提高人工光源的利用率， 提高育苗的品质、 土地利用率和温室的 经济效益。 0004 本发明的具体实施方案是 ： 一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 包 括支撑架、 植物特征光谱 LED 照明光源及营养液输送系统或微喷灌系统， 所述支撑架内沿 纵向设有多层横向架置的育苗盘， 所述植物特征光谱 LED 照明光源设置于支撑架内上下相 邻育苗盘之间， 所述植物特征光谱 LED 光源热量经一热交换系统传递至营养液或微喷灌系 统。 0005 进一步的， 植物特征光谱 L。

10、ED 照明光源及营养液输送系统或微喷灌系统包括用于 营养液储存容器， 所述支撑架外侧设有与营养液储存容器相连接的输液管。 0006 进一步的， 所述植物特征光谱 LED 光源由设置于一 LED 灯板上的多个 LED 灯构成， 所述 LED 灯板顶部设有散热板， 所述散热板上设有罩盖使其形成封闭的冷却腔， 所述冷却 腔另一端设有连接冷却水进水管的冷却水进口另一端设有连接冷却水出水管的冷却水出 口， 所述冷却水出口与一换热器连接， 所述换热器置于营养液储存容器内。 0007 根据权利要求 1、 2 或 3 所述的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 其特征在于 ： 所述植物特征光谱 。

11、LED 光源为组合光源， 所述育苗盘上表面设有朝向植物特 征光谱 LED 照明光源的光照辐射强度传感器， 所述支撑架外侧设有总控制系统， 所述总控 制系统与 LED 灯及光照辐射强度传感器连接， 以根据植物栽培的对象选择合适的光谱及其 生长的环境条件， 对光谱、 光强、 光照时间进行控制。 0008 进一步的， 所述育苗盘包括一密闭的座体， 所述座体内放置有育苗盆， 所述育苗盆 上方设有与输液管联通的输液支管， 所述各层输液支管相互并联于输液管， 所述输液支管 上设有电控泵以控制输液支管输液启闭。 0009 进一步的， 所述 LED 灯板下表面设有朝向育苗床与输液管相连通的喷头。 说 明 书 。

12、CN 104429722 A 3 2/3 页 4 0010 进一步的， 所述 LED 灯板两端固定连接有套环， 所述支撑架内设有螺杆， 所述套环 内设有与螺杆相配合的内螺纹以形成丝杆螺母以形成丝杆螺母使多层的 LED 灯整体升降， 以驱动调节 LED 灯板至植物最高叶面的高度从而调节特定光谱的光强。 0011 进一步的， 所述支撑架包括两侧板及连接两侧板顶端的固定横板， 所述侧板及横 板内嵌有用于输送营养液的液体输液软管， 所述输液软管与输液支管或喷头连接。 0012 进一步的， 所述螺杆由电机驱动转动， 所述电机与总控制系统电性连接。 0013 进一步的， 所述支撑架侧壁设有控制显示屏， 所。

13、述控制显示屏与总控制系统相连 接。 与现有技术相比， 本发明的一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床由植物特 征光谱 LED 照明光源、 营养液输送系统或微喷灌系统、 环境感知系统、 可拆卸组合式的多层 育苗床和总控制系统组成， 可根据植物的品种选择合适的光谱、 光强、 光照时间进行培育， 同时所述植物特征光谱LED光源热量经一热交换系统使LED光源热量传递至营养液或微喷 灌系统用于加热营养液以提高热能的利用率。本发明为植物育苗提供良好的条件， 结构紧 凑适用性广， 可实现高产高效益。 附图说明 0014 图 1 为本发明实施例的正视图示意图。 0015 图 2 为本发明实施例的多功。

14、能育苗床的立体结构示意图。 0016 图 3 为本发明实施例的多功能育苗床 LED 光源热传导结构示意图。 0017 图 4 为本发明实施例的多功能育苗床 LED 光源结构示意图。 0018 图 5 为本发明实施例的多功能育苗床侧视示意图。 0019 图 6 为本发明实施例的多功能育苗床 LED 灯丝杆升降结构示意图。 0020 图 7 为本发明实施例的控制系统原理框图。 0021 图 8 为本发明实施例的具有保温结构的纵板结构示意图 。 0022 图中 ： 10-支撑架， 20-育苗盘， 30-输液管， 40-LED灯板， 50-散热板， 60-光照辐射 强度传感器， 70- 控制显示屏， 。

15、210- 座体， 220- 育苗盆， 310- 养液储存容器， 320- 输液支 管， 410-LED 灯， 420 - 套环， 430- 螺杆， 512- 冷却水出口， 511- 冷却水进口。 具体实施方式 0023 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。 0024 如图 1 2 所示， 一种基于植物特征光谱 LED 照明的多功能育苗床， 包括植物特征 光谱 LED 照明光源、 营养液输送系统或微喷灌系统、 环境感知系统、 可拆卸组合式的多层育 苗床和总控制系统组成。 0025 如图 1 所示， 多功能育苗床主要包括支撑架 10， 所述支撑架内沿纵向设有多层横 向架置的育苗盘。

16、 20， 所述植物特征光谱 LED 照明光源设置于支撑架内上下相邻育苗盘之 间， 即每层育苗盘的上部均设有对应的 LED 照明光源， 光源的光源由多种单色光组成， 通过 调节各单色光的强度组成不同的光谱， 可供选择的光谱可达 4060 以上。 0026 多功能育苗床的营养液输送系统或微喷灌系统主要包括包括用于营养液储存容 器 310， 所述支撑架 10 外侧设有与营养液储存容器 310 相连接的输液管 30。所述育苗盘 20 说 明 书 CN 104429722 A 4 3/3 页 5 包括一密闭的座体 210， 所述座体 210 内放置有育苗盆 220， 所述育苗盆 220 上方设有与输 液。

17、管联通的输液支管320， 所述各层输液支管320相互并联于输液管30， 电控泵设在输液管 30 处， 以实现各层输液支管的输液同时启闭。此外， LED 照明关于下方设有朝向育苗床与输 液管相连通的喷头 330。 0027 本实施例中， 植物特征光谱 LED 光源的支撑架可以采用大片金属板制造或空心管 状体作为支撑体， 支架采用空心管制造， 其中设有液体输送软管， 输液软管与输液支管 320 或喷头 330 连接， 以输送植物营养液。 0028 在冬季或是需要对营养液加热情况， 本实施例设计了一种实现能量的综合利用的 加热模式， 将 LED 光源热量经一热交换系统使 LED 光源热量传递至营养液。

18、或微喷灌系统。 0029 本实施例中， 该方案采用下列结构实现， 植物特征光谱LED光源由设置于一LED灯 板 40 上的多个 LED 灯 410 构成， 所述 LED 灯板 40 顶部设有散热板 50， 所述散热板 50 上设 有罩盖使其形成封闭的冷却腔 510， 所述冷却腔另一端设有连接冷却水进水管的冷却水进 口511另一端设有连接冷却水出水管的冷却水出口512， 所述冷却水出口512与一换热器或 散热器连接， 所述换热器或散热器置于营养液储存容器 310 内， 当冷却水进水管开始进水 并启动换热器或散热器工作即可实现热能的转换。 0030 本实施例中， 所述支撑架10包括两侧板110及连。

19、接两侧板顶端的固定横板120， 所 述侧板及横板内嵌有用于输送营养液的液体输液软管， 所述输液软管与输液支管或喷头连 接， 为了更好地实现在输液软管输液过程中能够保温， 所述的两侧板110及固定横板120内 壁均设有保温层 111， 所述保温层的材质可以为棉质或其他复合保温材质。 0031 为了更好地调整LED光源的高低， 本发明在LED灯板40两端固定连接有套环420， 所述支撑架内设有螺杆430， 所述套环420内设有与螺杆430相配合的内螺纹已形成丝杆螺 母， 使多层的LED灯整体升降， 以驱动调节LED灯板至植物最高叶面的高度从而调节特定光 谱的光强。 0032 育苗盘20上表面设有朝。

20、向植物特征光谱LED照明光源的光照辐射强度传感器60， 所述支撑架 10 外侧设有总控制系统， 所述总控制系统与 LED 灯 410 及光照辐射强度传感器 60 连接， 以根据植物栽培的对象选择合适的光谱及其生长的环境条件， 对光谱、 光强、 光照 时间进行控制。用户可以根据所栽培的植物选择相应的植物特征光谱和相应的光周期， 并 将其输入控制装置， 这样 LED 光源就可以发出相应的光谱， 控制器可根据植物的生长状况 自动调节光强、 光照周期。 0033 此外， 所述螺杆 430 由电机驱动转动， 所述电机也可与总控制系统电性连接， 支撑 架 10 侧壁设有控制显示屏 70， 所述控制显示屏与总控制系统相连接。 0034 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰， 皆应属本发明的涵盖范围。 说 明 书 CN 104429722 A 5 1/4 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 104429722 A 6 2/4 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 104429722 A 7 3/4 页 8 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104429722 A 8 4/4 页 9 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 104429722 A 9 。