Устройство для облучения растений Советский патент 1978 года по МПК F21S8/00 

1

Устройство относится к области светотехники и может использоваться для освендения сельскохозяйственных помещений, преимущественно для облучения искусственным светом растений при пх выращивании.

Известно устройство для облучения растений, содержащее источник света с оптическими элементами для ввода излучения в световод с зеркализоваиным каналом и оптической щелью излучения но всей длине канала 1.

Недостатком атого устройства является низкий КПД: порядка 30%, что обусловлено многократным отражением излучения от зеркальных поверхностей капала световода. При коэффициенте отраженпя поверхности канала световода 0,95 первые пять отражений уменьшают ноток, выходящий из световода в 1,3 раза, а десять отражений - 1,7 раза. При коэффициенте зеркальиого отражения поверхности канала световода ниже 0,95 уменьщение светового потока с ростом числа отражений света до выхода его через оптическую щель более значительно.

Кроме того, устройство не обеспечивает возможности измеиения светораспределения в процессе эксплуатации, что принципиально важно в связи с ростом растений.

Целью предлагаемого изобретения является повышение КПД излучения на растения.

2

Это достигается тем, что световод имеет ноперечное сечение в виде эллипса, а источник света с оптическими элементами расположен у торцовой новерхности световода, в зоне

нервой фокальной оси световода, прн этом оптическая щель световода расположена в зоне второй его фокальной оси.

На фиг. 1 показано вводное устройство; на фиг. 2 - канал световода с оптической щелью;

на фиг. 3 - устройство для светового облучения растений, расположенных на стеллаже; на фиг. 4 - световод с двумя подвижными вводными устройствами. Вводное устройство состоит из мощного источника 1 излучения, оптических элементов 2, создающих каустику 3, и выходного окна 4. Канал световода 5 имеет форму эллинтического цилиидра. Внутренняя поверхность цилиндра частично зеркализована. Фокальная

ось световода 6 параллельна образующей цилиндра. Вблизи второй фокальиой оеи 7 параллельно образующей цилиндра расположепа пезеркализованиая прозрачная для световых лучей часть световода - оптическая

щель 8.

Световоды выполнены из металла, пленочных или других полимерных материалов. Оптическая щель 8 может закрываться пропускающим свет материалом, например нолимерной пленкой. Торцы световода 9 также могут быть закрыты светонрозрачным материалом, что ооеснечивает герметичность световода, возможность ввода излучения с двух концов световода и предохраняет его зеркальную поверхьость от загрязнения. Световод 5 раснолагается над стеллажом 10, на котором размещаются растения И. Вводное устройство, создающее единичную каустику, может оыть расположено таким образом, чтооы ось создаваемой им каустики составляла заданный угол с фокальной осью световода, изменение этого угла позволяет желаемым образом изменять характер светораспределе1-шя устройства. Ьводное устройство может быть снабжено оптическими элементами (линзы, зеркальные отражатели, множественные источники свега ы т. п.), обеспечивающими создание двух или нескольких каустик о, оси которых пересекают фокальную ось световода, нанример, под углами KI к а2. Наличие нескольких каустик, нересекающих фокальную ось под разными углами, позво.1яет изменять желаемым образом характер светораспределения излучения, выходящего из оптической щели. стройство работает следующим образом. Вводное устройство благодаря выоранной форме отрал ателя и соответствующему размещению светового центра источника (для формы отражателя в виде эллипсоида вращения 2 (см. фиг. 1} световой центр источника 1 помещен в одном из фокусов эллипсоида) создает каустику световых лучей. Для эллипсоида вращения (см фиг. i) эта каустика 3 размещается в районе второго фокуса, эллипсоида. Каждый из лучей, вощедший в канал световода и прощедщий вблизи его фокальной оси 6, после однократного отражения по законам геометрической оптики от зеркальной поверхности эллипсоцилиндрического канала выйдет через оптическую щель наружу, поскольку оптическая щель расположена вблизи второй фокальной оси световода. Лучи, образующие каустику, имеют разный угол с оптической осью световода и выходят по всей длине оптической щели. Управление светораспределением устройства для облучения растений осуществляется поворотом источника излучения с оптическими элементами на соответствующий угол а (см. фиг. 3) относительно оптической оси канала световода. Управление светораспределением устройства в любой радиальной плоскости световода при вводном устройстве, создающем несколько каустик (см. фиг. 4), достигается аналогично изменением углов «i и а. Формула изобретения Устройство для облучения растений, содержащее источник света с оптическими элементами для ввода излучения в световод с зеркализованным каналом и оптической щелью излучения по всей длине канала, отличающееся тем, что, с целью повыщения КПД излучения па растения, световод имеет поперечное сечение в виде эллипса, а источник света с оптическими элементами расположен у торцовой позерхности световода, в зоне первой фокальной оси световода, при этом оптическая щель световода расположена в зоне второй его фокальной оси. Р1сточники информации, принятые во внимание нри экспегртизе 1. Авторское свидетельство СССР № 422915, кл. F2iM3/28, 1972.