УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В РАСТИЛЬНЯХ Российский патент 1996 года по МПК A01G31/02 A01G9/24 A01G9/22 

Изобретение относится к устройствам для облучения растений в растильнях на гидропонных установках теплиц и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известно устройство для облучения растений в растильнях, содержащее связанные с блоком питания источники излучения для размещения под растильнями, при этом верхняя часть внутренней поверхности колбы каждого из упомянутых источников излучения покрыта светоотражающим слоем (А.Ф. Садовой, В. П. Советов "Установки искусственного климата" М. Агропромиздат, 1985 г. с. 53, 55).

Недостатком такого устройства является неэффективное использование светового излучения ввиду попадания значительной его части не на растения, а на окружающие предметы и неравномерное облучение растений, что не позволяет увеличить урожайность выращиваемых в устройстве растений, достигнуть одновременного созревания продукции и одинакового ее качества, требует повышенного расхода электроэнергии.

Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего эффективное использование светового излучения для облучения растений в процессе выращивания при равномерном облучении, экономию энергетической энергии.

Данная задача решена настоящим изобретением.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для облучения растений в растильнях, содержащем связанные с блоком питания источники излучения для размещения над растильнями, при этом верхняя часть внутренней поверхности колбы каждого из упомянутых источников излучения покрыта светоотражающим слоем, согласно изобретению, каждая точка нижней кромки светоотражающего слоя на внутренней поверхности колбы каждого источника излучения для размещения над растильней, расположена на прямой, соединяющей оптимальный центр данного источника излучения и соответствующие точки края растильни.

Покрытие части поверхности колбы светоотражающим материалом позволяет создать поток светового излучения определенной направленности, а установка источников света над растильнями таким образом, что каждая точка нижней кромки светоотражающего слоя на внутренней поверхности колбы каждого источника излучения для размещения над растильней, расположена на прямой, соединяющей оптический центр данного источника излучения и соответствующие точки края растильни, и дает возможность освещать строго заданную параметром площадь растильни, предотвращая попадание световых потоков за ее границы, либо недостаточное освещение у границ. Кроме того, наложение друг на друга световых потоков различной интенсивности от каждого источника излучения позволяет достигнуть равномерного облучения всех растений.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что предложенное устройство отличается от прототипа тем, что в качестве источников излучения используют источники в части поверхности колбы, покрытой светоотражающим слоем. Каждая точка его нижней кромки на внутренней поверхности расположена на прямой, соединяющей оптический центр данного источника излучения и соответствующие точки края растильни.

Таким образом предложенное техническое условие удовлетворяет критерию патентоспособности изобретения "новизна".

Из уровня техники для специалиста явным образом не следует влияние указанных отличительных признаков на достижение технического результата - эффективное использование светового излучения для облучения растений в процессе их выращивания при равномерном облучении и экономию энергетических затрат, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 представлен поперечный разрез устройства и схема размещения источников излучения над растильней, на фиг. 2 изображен фрагмент устройства с направлением световых потоков, на фиг. 3 показан пример установки источников излучения над растильней (грядкой).

Устройство для облучения растений в растильнях расположено в теплице, содержащей кровлю 1 и каркас 2. Внутри каркаса 2 размещены растильни 3 с установленной над ними совокупностью 4 источников света (излучения) 5 (фиг. 1), связанные с блоком питания (на чертеже не показан). В растильнях 3, укрепленных на опорах 6, находятся растения 7 (фиг. 2). Верхняя часть внутренней поверхности колбы каждого источника света 5 покрыта светоотражающим слоем 8, например алюминием, напыленным в вакууме, и установлены над растильнями 3 таким образом, что каждая точка нижней кромки светоотражающего слоя 8 на внутренней поверхности колбы каждого источника света 5 для размещения над растильней расположена на прямой, соединяющей оптический центр данного источника излучения 5 и соответствующие точки края А, В, С и Д растильни 3 (фиг. 3). Расположение границы 11 светоотражающего слоя 8 на колбе зависит от места нахождения источника излучения 5 над растильней 3, которые устанавливаются от ее центра в зеркальном отображении относительно осей симметрии растильни 3 (фиг. 1 и 2).

В качестве источников излучения 5 могут быть использованы лампы типа ДМ 1000. Область внутренней поверхности лампы, покрытую светоотражающим материалом, формируют так, чтобы лучи света, исходящие от лампы, проецировались бы на квадрат (или прямоугольник), конгруентный растильне. Установить границу этой области можно расчетными методами (решая систему уравнений, описывающих поверхность колбы лампы, а также плоскостей, проведенных через центр лампы и границы растильни). Высоту лампы под растильней определяют так, чтобы границы квадрата (прямоугольника) совпали бы с границей растильни, а также исходя из требуемых световых характеристик облучения растений.

Устройство для облучения растений в растильнях работает следующим образом.

В растильни 3 высаживают рассаду растений 7. Периодически, через заданный промежуток времени включают источники света 5. Световые потоки от каждого источника света 5, заключенного в колбу, отражаясь от внутренней поверхности колбы, покрытой светоотражающим слоем 8, имеют определенную направленность, заданную границами 11 светоотражающего слоя 8, и покрывают площадь растильни 3 строго от края до края, облучая растения 7. Таким образом, каждое растение 7, например, расположенное в точке А (фиг. 1), облучается одинаковым суммарным световым потоком, излучаемым источниками света 5, установленными над растильней 3, несмотря на то, что световое излучение от каждого источника света 5 в данной точке А имеет различную интенсивность.

Предложенное техническое решение может быть использовано в сельском хозяйстве и в устройствах для облучения растений в процессе их выращивания.

Заявленное изобретение раскрыто в материалах заявки с полнотой, достаточной для осуществления, и позволяет обеспечить эффективное использование светового излучения для облучения растений при равномерном их облучении и экономии энергетических затрат.

Использование заявленного технического решения может увеличить урожайность продукции на 15 20% при одновременном ее созревании и улучшении качества, уменьшить затраты энергии на облучение более чем на 50%
Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию патентоспособности изобретения "промышленная применимость". ЫЫЫ2

Использование: сельское хозяйство, области растениеводства, сооружения защищенного грунта. Сущность изобретения: устройство для облучения растений 7 в растильнях 3 включает источники излучения 5, в которых верхняя часть внутренней поверхности колбы покрыта светоотражающим слоем 8. Каждая точка нижней кромки светоотражающего слоя 8 расположена на прямой, соединяющей оптический центр источника излучения 5 и соответствующие точки края растильни. Это позволяет обеспечить эффективное использование светового излучения источника 5 для облучения растений 7 в процессе их выращивания при равномерном облучении и экономию энергетических затрат. 3 ил.

Устройство для облучения растений в растильнях, содержащее связанные с блоком питания источники излучения для размещения над растильнями, при этом верхняя часть внутренней поверхности колбы каждого из упомянутых источников излучения покрыта светоотражающим слоем, отличающееся тем, что каждая точка нижней кромки светоотражающего слоя на внутренней поверхности колбы каждого источника излучения для размещения над растильней расположена на прямой, соединяющей оптический центр данного источника излучения и соответствующие точки края растильни.