具有最小日光拦截的温室灯具的制作方法

文档序号:32089307发布日期:2022-11-05 10:24阅读:53来源:国知局

1.本发明涉及一种光产生装置(尤其用于例如温室照明)、一种包括这种光产生装置的农业设施、以及一种安装这种光产生装置的方法。


背景技术:

2.使用发光二极管照射植物的方法和设备在本领域中是已知的。例如,us7033060b2描述了一种温室灯,包括:至少一个pcb;至少一个安装在所述至少一个pcb上的led;具有散热器的载体,所述至少一个pcb附接到所述载体;垫片,所述垫片将pcb固定到所述载体;适合安装所述灯的夹具;和电源。该夹具适于将所述灯安装到温室框架上。载体宽约4.5厘米,长约240厘米,pcb宽约3厘米,长约60厘米。温室还包括多个pcb,每个pcb具有至少一个led,其中pcb附接到载体。载体包括具有用于接收pcb的通道的基座。pcb为金属芯pcb条,pcb条上安装有多个功率封装led。垫片是围绕一个led的项圈。温室灯还包括散热器。


技术实现要素:

3.对于温室照明系统而言,最小化对日光的阻挡以最大限度地提高温室内的光照水平和产量似乎很重要。在使用常用的hid/son-t 1000w灯具来建立约200umol/s/m2的人造光的典型情况下,拦截率似乎约为2-3%。这个值可能取决于温室的结构、灯具的确切类型、温室相对于太阳的取向、天气条件(晴天或阴天)、一年中的季节等。拦截水平可能看起来很低,但对一年中较暗季节的产量有直接影响。产量减少了与日光拦截相似的量。
4.考虑到这一点,似乎需要最小化照明装置的这种负面影响。此外,可以改进温室中的其他结构和装置,以最小化遮阳效果并减少免费阳光的损失。例如,结构框架可以涂成白色,屋顶形状可以最优化,每个窗户的尺寸可以增加以降低窗框的影响等。
5.随着led灯具进入温室,更换hid灯具可能会在日光拦截方面付出相对较大的代价。如今,led灯具在将电转化为光方面效率要高很多,但它们似乎仍会产生热量,这些热量不会作为辐射光谱的一部分朝向作物发射。led灯具可能需要一个散热器来通过传导去除热量,然后通过(主要是)对流将热量释放到空气中。这种散热器可能对led灯具的整体形状和尺寸(体积)有很大的贡献,因此会导致最大部分的日光拦截。
6.看起来led灯具可能比hid灯具更笨重,但发出的光量相同或更少。可以应用散热器的主动冷却,从而能够减小相关散热器的尺寸。在水冷灯具的情况下,安装可能会变得更加复杂,冷却所需的管道可能还会占用空间并阻挡日光。如果使用风扇强制空气通过散热器,则系统的可靠性可能会成为一个问题。似乎并不总是推荐在近乎户外的应用中使用风扇。
7.因而,本发明的一方面是提供一种可替换的(农业用)光产生装置,其优选地进一步至少部分地消除以上描述的缺陷中的一个或多个。本发明的目的可以是:通过提供根据权利要求1所述的光产生装置来克服或改善现有技术的至少一个缺点,或者提供有用的替代方案。
8.外壳可以包括第一端部和第二端部,它们在实施例中可以由侧壁元件限定。特别地,第一端部和第二端部(的末端)具有h1的相互距离。当装置被配置为处于操作配置时,第一端部可以是底部(部分)并且第二端部可以是顶部(部分),从顶部到端部的方向基本上在重力方向上。
9.外壳包括侧壁元件。在一些实施例中,侧壁元件可以包括侧壁。在又一些实施例中,侧壁元件可以包括屋顶瓦片构造的面板(或“薄片”)。因此,在特定实施例中,一个或多个侧壁元件包括配置成屋顶瓦片构造的多个面板。如下文进一步阐明的,在各面板(或屋顶瓦片结构的各框格)之间存在空间,以允许空气流入和/或流出外壳。这样,例如可以对光源进行冷却。因此,配置成屋顶瓦片结构的面板具有以下优点:能够使空气能够通过侧壁元件流入外壳中(和/或流到外壳外)以进行所需的冷却,同时提供更好的保护以防止水滴进入外壳的内部部件,使光产生装置相对安全。通常,在温室中,大气相对潮湿,水滴是通过在温室相对冷的墙壁和天花板上凝结形成的。这些液滴可以落在光产生装置的外壳上并沿着侧壁元件向下流动到光产生装置的第一端部(也称为底部)。然而,如果这些侧壁元件设有开口,则这些液滴趋向于落入外壳内部,特别是如果侧壁相对于重力方向具有倾斜方向的话尤其如此,这导致光发生装置的早期故障和/或增加的短路风险。附加地或替代地,外壳的第二端部(也称为顶部)可以具有重叠的平铺构造,使得当外壳空置时(空置的意思是外壳内没有容纳任何光源、导热元件、电线、驱动器、控制系统和传感器),在平行于重力方向的投影中,从外壳的底部到顶部不可能有直接的视线。通过该特征,抵消了下落的液滴可以通过外壳顶部进入外壳,而外壳顶部仍然具有开口以形成从外壳的底部到顶部的气流通道。因此,在仍然允许空气流入和/或流出外壳以进行所需冷却的同时,抵消了光产生装置的短路和/或早期故障的风险。因此,光产生装置具有这样的特征,即第二端和一个或多个侧壁元件中的至少一个可以包括多个面板,这些面板被配置成屋顶瓦片配置,在各面板之间具有开口,优选地,在各瓦片之间的所述开口是形成气流通道的一部分。
10.在第一方面,本发明提供一种光产生装置(“照明装置”或“装置”),包括:(i)一个或多个光源,尤其是多个光源,被配置为产生光源光;和(ii)包括侧壁元件的外壳。特别是,外壳具有虚拟外壳平面。在特定实施例中,光源包括固态光源。在实施例中,光源至少部分地被侧壁元件包围。此外,特别地,光产生装置可以被配置为在顶角(α)小于180
°
的三棱柱内产生至少70%,例如至少80%,更特别是至少90%的光源光。在实施例中,虚拟外壳平面被配置在各侧壁元件之间。特别地,在特定实施例中,外壳平面可以是三棱柱的对称平面。此外,尤其是每个侧壁元件可以具有向内指向(例如指向光源)的第一侧,和向外指向(例如远离光源指向)的第二侧。在实施例中,第二侧面的至少一部分(甚至更特别地基本上整个第二侧面)对于可见光是反射性的。此外,在从相对于外壳平面成0-45
°
范围选择的实施例中,尤其是侧壁元件可以配置在外壳平面的两侧,每个都处在第一角度(β1)下。特别地,侧壁元件可以在外壳平面上具有突出部,该突出部具有第一高度(h1)和第一长度(l1)。此外,尤其是侧壁元件可以限定灯壳的最大宽度(w1)(垂直于壳平面),其中第一高度(h1)和最大宽度(w1)具有选自h1/w1≥0.25范围的比率,如h1/w1≥0.5,尤其是h1/w1≥0.5。甚至更特别地,h1/w1》1,例如h1/w1≥1.5,或者在实施例中甚至h1/w1≥2。因此,本发明在实施例中尤其提供了一种光产生装置,其包括:(i)被配置为产生光源光的多个光源;以及(ii)包括侧壁元件的外壳,其中该外壳具有虚拟外壳平面;其中(a1)光源至少部分地被侧壁元件包
围,(a2)光产生装置被配置为在顶角(α)小于180
°
(其中特别是虚拟外壳平面配置在各侧壁元件之间)的三棱柱内产生至少90%的光源光;其中进一步地,侧壁元件:(b1)每个具有向内指向(例如指向光源)的第一侧,和向外指向(例如远离光源指向)的第二侧,其中第二侧的至少一部分对可见光是反射性的;(b2)设置在外壳平面的两侧,分别与外壳平面成处于0-45
°
范围内的第一夹角(β1);(b3)在外壳平面上具有突出部,该突出部具有第一高度(h1)和第一长度(l1);定义发光装置的最大宽度(w1),其中第一高度(h1)与最大宽度(w1)的比值选自h1/w1≥0.25的范围,例如特别是h1/w1》1,如在实施例中h1/w1≥1.5。在实施例中,甚至h1/w1≥4。
11.使用这样的装置,诸如日光之类的其他光(由光产生装置产生,更特别是外壳)的光拦截可以被最小化。此外,利用这种装置,可以使诸如日光的其他光的光损失最小化,因为反射可以导致反射光的有效(再)使用。此外,通过这种装置,热管理可以得到改善。此外,这样的装置可以被配置为尽可能地基本上“隐藏在”温室中现有的结构/框架之后;例如,在实施例中,该设备可以基本上完全集成到现有框架(例如“格架”)中。壁元件还可用于改善气流和光源的散热。可以定位壁元件以迫使空气沿着光源的(实际)散热器移动。此外,本发明还可以围绕现有框架“集成”。在这样的实施例中,壁元件也可以覆盖和隐藏框架的一部分。此外,壁元件还可用于反射来自太阳的红外辐射,例如防止对光源的散热器附加热负荷。
12.下面,更详细地描述一些特征和实施例。
13.在实施例中,围绕外侧的直边可以竖直地定向并涂成白色,以便尽可能将阳光重新导向作物。如果没有边缘,光可能会被散热鳍片吸收,散热鳍片可能基本上是光的迷宫。此外,在实施例中,散热鳍片的内部结构可以允许足够的散热并因此冷却led。由于可以认为设备的顶面基本上吸收了被拦截的所有阳光,因此减少该吸收顶面可能是进一步减少日光拦截的关键。
14.如上所述,光产生装置包括一个或多个光源,尤其是多个光源。光源被配置为产生光源光。
15.术语“光源”可以指半导体发光器件,例如发光二极管(led)、谐振腔发光二极管(rcled)、垂直腔激光二极管(vcsel)、边缘发射激光器等。术语“光源”也可以指有机发光二极管,例如无源矩阵oled(pmoled)或有源矩阵oled(amoled)。在一个具体实施例中,光源包括固态光源(例如led或激光二极管)。在一个实施例中,光源包括led(发光二极管)。术语“led”还可以是指多个发光二极管器。此外,术语“光源”在实施例中还可以指所谓的板上芯片(cob)光源。术语“cob”特别是指半导体芯片形式的led芯片,它既不封装也不连接,而是直接安装在基底上,例如pcb上。因此,可以在同一基底配置多个半导体光源。在实施例中,cob是一起配置为单个照明模块的多led芯片。术语“光源”还可以涉及多个(基本上相同(或不同)的)光源,例如2-2000个固态光源。在实施例中,光源可以包括一个或多个微光学元件(微透镜阵列),位于单个固态光源(例如led)的下游,或位于多个固态光源(即,例如由多led共享)的下游。在实施例中,光源可以包括具有片上光学器件的led。在实施例中,光源包括像素化的单个led(具有或不具有光学器件)(在实施例中提供片上光束控制)。
16.短语“不同的光源”或“多个不同的光源”以及类似的短语在实施例中可以指代选自至少两个不同箱的多个固态光源。同样地,短语“相同的光源”或“多个相同的光源”以及
类似的短语在实施例中可以指代从相同箱中选择的多个固态光源。
17.发光二极管(led)在园艺照明中可以起到多种作用,例如:补充照明:在农作物价格可能较高的例如秋季、冬季和春季期间,补充自然日光以增加产量(例如西红柿的产量)或延长作物产量的照明;光周期照明:光照的周期性持续时间对许多植物都很重要。例如,24小时循环中明暗时期的持续时间和相对比率影响许多植物的开花反应。通过补充照明来控制持续时间和/或它们的比率可以有助于调节开花时间;人工照明:不依赖自然阳光的园艺系统中用于栽培的照明;差异化照明:例如在组织培养的情况下,选择照明以促进细胞分化。
18.如上所述,光源被配置为产生光源光。在特定实施例中,光源光可以是(或可以包括)园艺光。术语“园艺光”在本文中可以特别指在400-475nm的第一波长区域和625-675nm的第二波长区域中的一个或多个中具有一个或多个波长的光。在这些区域中提供的相对能量(瓦特)可能取决于植物的类型和/或生长期。因此,配方可以定义一种或多种植物的比率,可选地作为时间的函数。特别地,术语“园艺光”可以指par区域(400-700nm的光合有效区域)。术语“园艺光”也可用于在水培应用中应用于植物的光。如本领域已知的,在par区域(400-700nm的光合有效区域)中,叶子的反射系数相对较低(5-10%)。朝向近红外(超过700nm),反射系数增加。在特定实施例中,园艺光除了par光之外还可以包括一小部分(《20%的功率,尤其是大约最多10%的功率)远红光,即700-800nm。
19.如上所述,该装置可以包括多个光源。特别地,在实施例中,外壳是细长的(也参见下文),并且该装置包括多个光源,该多个光源被配置成阵列,该阵列基本上平行于该装置的伸长轴和/或基本上平行于该外壳平面。因此,该装置可以包括多个光源,这些光源尤其可以配置为1d或2d阵列。在实施例中,光产生装置可以包括至少四个光源,例如至少16个光源,如在实施例中至少32个光源。特别地,在实施例中,光源包括固态光源,例如led。
20.在特定实施例中,光产生装置可以包括多个不同的光源,例如两个或更多个光源子集,每个子集包括一个或多个光源,该一个或多个光源被配置为产生具有基本相同光谱功率分布的光源光,但是其中不同子集的光源被配置为产生具有不同光谱分布的光源光。在这样的实施例中,控制系统可以被配置为控制多个光源。在特定实施例中,控制系统可以单独控制光源子集。
21.术语“控制”和类似术语至少特别是指确定元件的行为或监督元件的运行。因此,本文中的术语“控制”和类似术语可以例如指对元件施加行为(确定元件的行为或监督元件的运行)等,例如测量、显示、致动、打开、移动,改变温度等。除此之外,术语“控制”和类似术语可能还包括监控。因此,术语“控制”和类似的术语可以包括对元件施加行为以及对元件施加行为并监控该元件。元件的控制可以通过控制系统来完成,该控制系统也可以表示为“控制器”。控制系统和元件因此可以至少暂时地或永久地在功能上耦合。该元件可以包括控制系统。在实施例中,控制系统和元件可以不物理耦合。控制可以通过有线和/或无线控制来完成。术语“控制系统”也可以指多个不同的控制系统,它们尤其是功能耦合的,并且其中例如一个控制系统可以是主控制系统并且一个或多个其他控制系统可以是从控制系统。控制系统可以包括或可以在功能上耦合到用户界面。
22.控制系统还可以被配置为接收和执行来自遥控器的指令。在实施例中,控制系统可以通过设备上的应用程序(app)来控制,该设备例如为便携式设备,如智能手机或智慧手
机、平板电脑等。该设备因此不必耦合到照明系统,而是可以(临时性地)功能性地耦合到照明系统。
23.因此,在实施例中,控制系统(也)可以被配置为由远程设备上的应用程序控制。在这样的实施例中,照明系统的控制系统可以是从控制系统或者是处于从模式中的控件。例如,照明系统可以用代码来识别,该代码尤其是相应照明系统的唯一代码。照明系统的控制系统可以被配置为由外部控制系统控制,该外部控制系统基于以下知识能够访问照明系统,即该知识由具有(唯一)代码的光学传感器(例如,qr码阅读器)的用户界面输入)。照明系统还可以包括用于与其他系统或设备进行通信的装置,例如基于蓝牙、wifi、lifi、zigbee、ble或wimax或其他无线技术的装置。
24.系统或装置或设备可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”中执行动作。同样,在方法中,动作或阶段或步骤可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“操纵模式”中执行。术语“模式”也可以表示为“控制模式”。这不排除该系统或装置或设备也可以适用于提供另一种控制模式或多种其他控制模式。同样,这不排除在执行模式之前和/或在执行模式之后可以执行一个或多个其他模式。
25.然而,在实施例中,控制系统可能是可用的,其适于至少提供控制模式。如果其他模式可用,这些模式的选择尤其可以通过用户界面执行,尽管其他选项(例如根据传感器信号或(时间)方案执行模式)也是可能的。操作模式在实施例中还可以指只能在单一操作模式下(即“开启”,没有其它可调性)操作的系统、装置或设备。
26.因此,在实施例中,控制系统可以根据用户界面的输入信号、(传感器的)传感器信号和定时器中的一个或多个进行控制。术语“定时器”可以指代时钟和/或预定的时间方案。
27.在实施例中,控制系统可以被配置为远离光产生装置。在又一实施例中,控制系统可由光产生装置包括。
28.此外,光产生装置包括外壳。
29.外壳的一个相对简单的实施例是梁形外壳。
30.底部可以打开,以使光源光逸出。此外,顶部也可以是敞开的,这将允许空气流过外壳以冷却光源。侧壁元件将是平行的并且可以是反射性的;同样,端壁也可以。然而,修改也是可能的,例如1d或2d弯曲侧壁。曲率可以是这样的,即没有端壁和/或没有单独的顶部(面)。侧壁元件可以是倾斜的和/或可以是屋顶瓦片。侧壁元件可以限定外壳的边缘。无论选择何种实施例,一个或多个通用特征似乎可以促进上述优点中的一个或多个。这些特征将在下文进一步阐明。
31.如下文进一步阐明的,在各面板(或屋顶瓦片结构的框格)之间存在空间,以允许空气流入和/或流出外壳。这样,例如可以冷却光源。因此,配置成屋顶瓦片结构的面板可以允许空气流过侧壁元件进入外壳(和/或流出外壳)。因此,在实施例中,侧壁元件中的一个或多个可以包括多个面板,这些面板被配置成屋顶瓦片构造,在各面板之间具有开口。可选地,面板相对于外壳平面的角度可以是可调节的。光产生装置可以具有如下特征,即瓦片与重力方向成角度β1取向,其中β1选自0-45
°
的范围,优选地β1选自15-40
°
的范围。所述取向能够实现液滴的平顺且相对节省的流动,即液滴进入外壳、从顶部到底部流过瓦片的风险相对较小的流动。因此,在实施例中,可以以多种方式促进冷却。在实施例中,侧壁元件可以与光源热接触。然后壁可以通过传导接收热量。替代地或附加地,壁可以通过光源的辐射来
接收热量。壁升温,并通过对流加辐射向周围空气释放热量。更进一步地,替代地或附加地,侧壁元件可以通过引导气流来改善围绕和/或通过外壳的气流。
32.通常,有两个侧壁元件。此外,在特定实施例中,两个侧壁元件可以基本相同。侧壁元件可以是彼此的镜像(相对于(虚拟)平面),另参见下文)。
33.外壳具有虚拟外壳平面(“外壳平面”)。在实施例中,在设备操作期间,虚拟外壳平面可以被配置为基本上竖直。在此,诸如“基本竖直”或“竖直”之类的术语以及类似术语可以指代在竖直面的约5
°
内的配置。
34.特别地,在实施例中,光源至少部分地被侧壁元件包围。更特别地,在实施例中,光源的发光表面可无法从垂直于外壳平面的观察方向直接观察到。因此,在特定实施例中,当外壳平面被配置为竖直并且(因此)观看者以水平方式观看时,侧壁元件可防止观看者直接观看与侧壁元件处于相同高度的发光表面。
35.由于光源可以至少部分地被侧壁元件包围,因此这里还指出,第一侧可以朝向光源引导并且第二侧可以背离光源引导。因此,尤其是第二侧可以限定边缘(或边缘表面)。
36.此外,在特定实施例中,光产生装置可以被配置为在具有顶角(α)小于180
°
的三棱柱内产生至少70%的光源光,特别是产生至少80%的光源光,例如甚至更特别地产生至少90%的光源光。在实施例中,外壳平面可以是三棱柱的对称平面。将会明晰的是,该“三棱柱”是一个虚拟棱柱。然而,如下面在实施例中进一步描述的,侧壁元件还可以限定三棱柱或截头三棱柱的形状。在一实施例中,光产生装置可被配置为在顶角(α)小于180
°
的三棱柱内产生至少90%的光源光,这一事实可能是由于:(a)一个或多个(下游)光学元件,例如透镜;以及(b)侧壁元件。这里,这些光源光的百分比特别是指光源光的总功率(瓦特)。在具体实施例中,光产生装置可以被配置为在顶角(α)小于140
°
的三棱柱内产生至少70%的光源光,例如在更具体的实施例中,特别是产生至少80%的光源光,例如甚至更特别地产生至少90%的光源光。特别地,在实施例中,外壳平面是三棱柱的对称平面,在该三棱柱内产生至少约70%的光源光。在特定实施例中,顶角(α)可为至少30
°
,例如至少45
°

37.透镜可以提供特定的光束形状,在实施例中将基本朗伯光束变成更聚焦或准直的光束。透镜可以包括在led封装中,或者可以配置为离光源更远,例如在非零距离处。透镜可以由微透镜阵列提供,但其他实施例也是可能的。替代地或附加地,侧壁元件可以施加光束形状并且将光源光引导到沿着外壳平面更加准直的方向上。因此,在实施例中,侧壁元件还可以反射光源光(即,第一侧的至少一部分(见下文)可以反射光源光,例如在实施例中镜面反射光源光,和/或在其他实施例中漫反射光源光。对于光源光,第一侧可以是镜面反射性的或漫反射性的。特别地,第一侧可以对光源光具有相对高的反射率。例如,在光源的垂直照射下,至少50%,例如至少60%,尤其是至少70%的光可以被第一侧反射。甚至更特别地,在光源的垂直照射下,至少80%、例如至少90%、尤其是至少95%的光可以被第一侧反射。因此,第一侧的至少一部分(也)对于可见光是反射性的。
38.术语"上游"和"下游"涉及项目或特征相对于来自光产生装置(这里特别是第一光源)的光的传播的布置,其中,相对于来自光产生装置的光束内的第一位置,光束内靠近光产生装置的第二位置是"上游",光束内更远离光产生装置的第三位置是"下游。
39.注意,这里在实施例中使用术语“三棱柱”是来指代光源光的。该三棱柱可以将外壳平面作为对称平面。请注意,外壳平面不一定是外壳的对称平面。在实施例中,外壳可以
相对于外壳平面基本对称。然而,在特定实施例中,外壳也可以相对于外壳平面不对称。通常,这里描述并示意性地描绘了与外壳平面对称的外壳。
40.在实施例中,每个侧壁元件具有向内指向(例如指向光源)的第一侧,和向外指向(例如远离光源指向)的第二侧。因此,侧壁元件可以限定空腔,其中可以配置每个光源的至少一部分。这种空腔在实施例中可进一步容纳诸如电线、驱动器、控制系统、传感器等中的一个或多个元件。因此,本文中的短语“其中光源至少部分地被侧壁元件包围”和类似的短语可以特别表示光源、电线、驱动器、控制系统和传感器中的一个或多个(甚至更特别地为光源、驱动器和控制系统中的至少一个或多个)至少部分地被侧壁元件包围。更特别地,光源的至少一部分和/或驱动器的至少一部分被侧壁元件包围。通常,光源可以被配置为使得从与外壳相同的高度处观看处于悬挂配置中的外壳的观看者可能看不到光源的发光表面。
41.特别地,在实施例中,第二侧的至少一部分对于可见光是反射性的。以这种方式,在安装配置中,诸如太阳光之类的其他光可能不会例如由于散热器鳍片中的捕获而丢失,而是可以被反射和(再)使用。特别地,基本上整个第二侧可以是反射性的。第二侧可以是镜面反射和漫反射中的一种或多种。尤其是前者似乎可以改善农业设施中的光照管理。因此,在实施例中,第二侧的至少一部分对于可见光是镜面反射性的。例如,在实施例中,第二侧可由白色涂层元件、电镀元件或镜状元件(例如alanod)来限定。在特定实施例中,每个第二侧的至少一部分,更尤其是基本上整个第二侧,可具有对可见光的至少50%的反射率,尤其是至少60%的反射率。因此,在实施例中,第二侧的至少一部分对于在垂直于外壳平面的方向上传播的可见光具有至少50%、例如至少60%的反射率。甚至更特别地,第二侧的至少一部分对于在垂直于外壳平面的方向上传播的可见光具有至少70%,例如甚至更特别地至少80%的反射率。特别是,反射率可以更大,例如甚至至少90%,例如甚至至少95%的反射率。因此,反射率可能很高。特别地,反射是镜面的,因为用镜面的实施例获得了最好的结果,比用阳极氧化层好,通常也比用白色涂层好。因此,特别是侧壁元件的反射可以用白色材料来获得,甚至更特别是用具有至少80%(甚至更特别是至少90%)的反射率的镜状材料来获得。
42.术语"可见","可见光"或"可见发射"和类似术语是指具有在约380-780nm范围内的一个或多个波长的光。
43.在更进一步的具体实施例中,每个第二侧的(该)至少部分可具有对红外辐射的至少50%,例如至少60%,或甚至更高反射率,该红外辐射在垂直于外壳平面的方向上传播,并且尤其具有选自780-2500nm范围(例如在特定实施例中,至少处于780-1100nm的范围内)的波长。
44.上述反射率尤其可以是一种宏观反射率。例如,具有多个空腔的高反射材料仍可能捕获至少部分光。因此,在实施例中,第二侧的部分的上述反射率可以是在整个相应各侧上集成的反射率。因此,例如,在垂直于外壳平面的方向上传播的可见光的反射率至少为第二侧的50%,这意味着第二侧将被可见光均匀地照射,所有光的50%将被反射,平均而言,第二侧的每个部分反射至少50%。因此,上述反射率也可以指“有效反射率”。
45.此外,似乎侧壁元件可以最好地配置为平行于外壳平面(假设设备为(悬置)应用)或与之处于微小的角度。当然,单独的侧壁元件可以被不同地配置,但通常以相同的角度配置。因此,在实施例中,各侧壁元件可以配置在外壳平面的两侧,每个都处于相对于外壳平面从0-45
°
的范围中选择的第一角度(β1)下。因此,在特定实施例中,侧壁元件可以配置在
外壳平面的两侧,每个都处在相对于外壳平面为0
°
的第一角(β1)下,即彼此平行,而在其他实施例中,侧壁元件可以配置在外壳平面的两侧,每个都处于相对于外壳平面从0《β1《45
°
的范围中选择的第一角度(β1)下。当两者均以非零角度配置时,侧壁元件可限定三棱柱状形状。因此,在特定实施例中,侧壁元件可以限定三棱柱形外壳或截头三棱柱形外壳。特别地,在实施例中,侧壁元件可以限定直角三棱柱形外壳或截头直角三棱柱形外壳。
46.第一角度(β1)选自相对于外壳平面成0-45
°
的范围内的条件尤其是指侧壁元件的相应第二侧。特别地,从相对于外壳平面成0-45
°
的范围内选择第一角度(β1)的条件在实施例中可以指相应侧壁元件的整个第二侧。在又一些实施例中,从相对于外壳平面成0-45
°
的范围内选择第一角度(β1)的条件在实施例中可以指相应侧壁元件的第二侧的表面积的至少80%。注意,相应侧壁元件的第一侧和第二侧可以不必相对于外壳平面具有相同的角度。因此,从相对于外壳平面成0-45
°
的范围内选择第一角度(β1)的条件尤其是指侧壁元件的相应第二侧(的至少80%的表面积)。进一步看来,考虑到其他光(尤其是自然光)的拦截,外壳的尺寸特别选择在特定范围内。
47.侧壁元件可以在外壳平面上具有突出部,该突出部具有第一高度(h1)和第一长度(l1)。此外,侧壁元件限定了灯罩的最大宽度(w1)。特别有利的是,第一高度(h1)和最大宽度(w1)具有选自h1/w1≥0.25范围的比率,例如h1/w1≥0.5。然而,h1/w1≥1甚至可以得到更好的结果,例如h1/w1》1。此外,当例如h1/w1≤16时,获得了良好的(模拟)结果。因此,在特定实施例中,第一高度(h1)和最大宽度(w1)具有选自0.25≤h1/w1≤16范围内的比率,例如1≤h1/w1≤16,甚至更特别地1《h1/w1≤16, 例如在一些实施例中1.5≤h1/w1≤8。在另外的具体实施方案中,h1/w1≥2。
48.例如,在实施例中,第一高度(h1)和最大宽度(w1)具有从h1/w1≥0.25的范围中选择的比率,并且第一长度(l1)可以例如从至少40cm的范围中选择,举例而言,选自例如40-200cm的范围,尤其是约50-120cm。例如,假设采用50mm宽的外壳,则外壳可以具有至少12.5mm的高度,甚至更特别地至少25mm的高度。
49.然而,在实施例中,外壳可以不高于约200mm,例如不超过100mm。特别是,外壳可以至少不高于约500mm。
50.在假设h1/w1≥1.5并且假设50mm宽的外壳的实施例中,外壳可以例如具有至少75mm的高度。长度可以例如选自40-200cm的范围。然而,具有不同于40-200cm的长度的实施例也是可能的。例如,假设在20mm宽的外壳的实施例中,则高度可以例如是40mm(假设h1/w1≥2),并且假设在200mm长的外壳的实施例中,则w1/l1=0.1,并且h1/l1=0.2。
51.在实施例中,侧壁元件可以具有选自0.1≤h1/l1≤0.5的范围的比率,例如0.15≤h1/l1≤0.4。,其他尺寸也是可能的。在实施例中,最大宽度(w1)和第一长度(l1)可以具有特别选自0.1≤w1/l1≤0.5的范围的比率,例如0.15≤w1/l1≤0.4。
52.然而,其他尺寸也可以是可能的。因此,在实施例中,h1/l1≥0.5或h1/l1≤0.1。替代地或附加地,在实施例中w1/l1≥0.5或w1/l1≤0.1。
53.注意,当侧壁元件是直的侧壁元件,且被配置成与外壳平面成零角度时,由侧壁元件限定的外壳宽度(装置宽度)可以在整体上基本上是恒定的。因此,最小宽度和最大宽度之间可能基本上没有区别。
54.特别地,在实施例中,侧壁元件限定第一外壳开口,其中在光产生装置的操作期
间,光源光的至少一部分经由第一外壳开口逸出。在实施例中,可以有一个以上的第一外壳开口。在具体实施例中,存在有限数量的第一外壳开口,例如最多8个,例如最多4个,例如最多2个,例如1个。然而,在实施例中,多于8个外壳开口也是可能的。
55.因此,特别地外壳不是完全封闭的,而是包括一个或多个,尤其是多个开口。例如,在各光源之间可以有开口和/或在光源和侧壁元件之间存在开口,和/或在各侧壁元件中存在开口。以这种方式,温度升高的元件可以通过自然的空气流动而冷却。因此,在特定实施例中,光产生装置可以包括空气流动通道,该空气流动通道被配置为促进空气在第一高度(h1)的至少一部分上流动。气流通道尤其可以通过物理元件的缺失来创建,例如,如上所述,通过各光源之间的开口和/或光源与侧壁元件之间的开口,和/或各侧壁元件中的开口来创建。
56.术语“气流通道”也可以指多个(不同的)气流通道。
57.特别地,气流通道可以与光源和/或导热元件(例如散热器)热接触。例如,设备中的开口可以允许空气从下方流到设备,通过设备流到设备上方。因此,在特定实施例中,光产生装置可以包括气流通道,该气流通道被配置为促进气流在第一高度(h1)的至少一部分上流动,其中气流通过外壳散布。
58.如上所述,侧壁元件可以限定第一外壳开口。此外,侧壁元件可以限定第二开口。在特定实施例中,第一外壳开口和第二外壳开口以至少0.5*h1的相互距离(d)配置。特别地,第一外壳开口和第二开口是气流通道的开口。因此,可能希望具有某种长度以允许良好的空气流动。第二外壳开口不一定在顶部(这可能导致相互距离等于大约h1),但也可以在侧壁元件中。此外,术语“第二外壳开口”也可以指多个外壳开口。特别地,相互距离被确定为平行于外壳平面。
59.如上所述,侧壁元件可以是平面的和平行的。或者,侧壁元件可以是平面的并且配置成处于锐角(等于或小于90
°
)。在实施例中,侧壁元件也可以是弯曲的,例如1d弯曲或2d弯曲。弯曲可以沿着外壳的长度轴线。这可能导致类似圆柱形的形状。替代地或附加地,弯曲可以沿着外壳的高度轴线。这可能导致盘状形状。注意,侧壁元件的仅一部分可以是弯曲的,例如上部。如上所述,替代地或替代地,侧壁元件也可以是多面的(例如呈一种屋顶瓦片构造)。
60.当侧壁元件是多面的时,这可以是封闭的侧壁元件或开放的侧壁元件。在前一个实施例和/或后一个实施例中,例如在实施例中,下笔直部分可以具有第一角度并且上笔直部分可以具有另一个角度(相对于外壳平面)。在前一实施例(封闭的侧壁元件)中,侧壁元件可以具有一个或多个弯曲部。在后一实施例(开放式侧壁元件)中,在其间具有开口的屋顶瓦片结构是可能的。然而,原则上没有开口的屋顶瓦片结构也是可能的。考虑到热因素,在瓦片之间具有开口的屋顶瓦片结构可能是有用的。因此,瓦片或各面可以形成堆叠,且在该堆叠的z方向上具有开口。
61.因此,在特定实施例中,外壳可以包括特别是由侧壁元件限定的第一端部和第二端部,其中两个侧壁元件的至少一部分在第二端部的方向上向彼此会聚。这种会聚可以是平面侧壁元件(部分)或弯曲侧壁元件(部分)。在特定实施例中,两个侧壁元件的至少一部分在第二端部的方向上向彼此会聚,从而限定了类似半圆柱形的形状。
62.如上所述,热管理可能是所期望的。部分热能可以通过侧壁元件消散。因此,在实
施例中,当侧壁元件是导热的时可能是有用的。因此,在特定实施例中,侧壁元件可以包括具有至少10w/m/k、甚至更特别是20w/m/k的热传导率的导热材料。
63.导热材料可尤其具有至少约20w/m/k的导热率,例如至少约30w/m/k、例如至少约100w/m/k、尤其例如至少约200w/m/k的导热率。在更进一步的具体实施例中,导热材料尤其可以具有至少约10w/m/k的导热率。
64.在实施例中,导热材料可以包括铜、铝、银、金、碳化硅、氮化铝、氮化硼、碳化铝硅、氧化铍、碳化硅复合物、碳化铝硅、铜钨合金、碳化铜钼、碳、金刚石和石墨中的一种或多种。备选地或附加地,导热材料可包括氧化铝或由氧化铝组成。
65.在实施例中,(侧壁元件的)导热材料可以与光源和/或与可选的散热器(也见下文)热接触。
66.如果元件可以通过热过程交换能量,则可以认为该元件与另一个元件热接触。在实施例中,热接触可以通过物理接触来实现。在实施例中,热接触可以通过诸如导热胶(或导热粘合剂)之类的导热材料来实现。当两个元件相对于彼此以等于或小于约10μm的距离布置时,也可以在两个元件之间实现热接触,尽管更大的距离,例如高达100μm也是可能的。距离越短,热接触越好。特别地,该距离为10μm或更小,例如5μm或更小。该距离可以是相应元件的两个相应表面之间的距离。该距离可以是平均距离。例如,两个元件可以在一个或多个位置(例如复数个位置)物理接触,但在一个或多个位置(尤其是复数个其他位置)处,元件不物理接触。例如,这可能是当一个或两个元件具有粗糙表面时的情况。因此,在实施例中,两个元件之间的平均距离可以是10μm或更小(尽管更大的平均距离是可能的,例如高达100μm)。在实施例中,两个元件的两个表面可以通过一个或多个距离保持器来保持间距。
67.此外,在实施例中,光产生装置还可包括至少部分地被侧壁元件包围的导热元件,其中光源被配置为与导热元件热接触,并且其中在更进一步的实施例中,导热元件包括散热鳍片。关于“热接触”和“导热”,也参照上述内容。因此,特别是光产生装置可以进一步包括至少部分地被侧壁元件包围的散热器。
68.散热器在本领域中是已知的。术语“散热器”尤其可以是被动式热交换器,其将由诸如电子设备或机械设备的设备产生的热量传递到流体(冷却)介质(通常是空气或液体冷却剂)。因此,热量(至少部分地)从设备消散。散热器特别地被设计为使得其与周围流体冷却介质接触的表面积最大化。因此,特别地,散热器可以包括多个鳍片。例如,散热器可以是具有多个在其上延伸的鳍片的主体。散热器尤其包括导热材料(更特别地由导热材料构成)。术语"散热器"还可以指代多个(不同的)散热器。特别是,散热器可以基本上完全被侧壁元件包围(考虑到反射率)。
69.作为散热器的附加,或作为散热器的替代,导热元件可以包括蒸汽腔、热管等。
70.在农业应用中,可能存在支撑结构,例如格架。可以从支撑结构的一部分悬挂光产生装置。如此一来,光产生装置可向光产生装置下方的植物提供光。替代地或附加地,光产生装置可以由两个或更多个部件组成,这些部件可以围绕支撑结构的该部件组装在一起,由此光产生装置可以成为支撑结构的一部分,并且甚至可以进一步减少光拦截。
71.因此,在实施例中,光产生装置可以是模块化装置,其包括:包括侧壁元件中的一个的第一部分;和包括侧壁元件中的另一个的第二部分,其中,当组装在一起时,光产生装置包括悬挂布置,其中,当光产生装置被配置为处于从预定细长支撑元件(在实施例中具有
大于第一长度(l1)的第二长度(l2))悬垂的悬挂状态时,光产生装置在该第一长度(l1)上包围该预定细长支撑元件。
72.因此,在又一方面,本发明还提供了包括第一部分和第二部分的部件套件,其中第一部分包括侧壁元件中的一个,第二部分包括侧壁元件中的另一个,其中,当组装在一起,光产生装置包括悬挂装置,其中,当光产生装置被配置为处于从预定细长支撑元件(在实施例中具有大于第一长度(l1)的第二长度(l2))悬垂的悬挂状态时,光产生装置在第一长度(l1)上包围该预定细长支撑元件。
73.因此,在另一方面,本发明进一步提供了一种安装如本文所定义的(模块化)光产生装置的方法,其中该方法包括:围绕该预定细长支撑元件组装第一部分和第二部分,其中在光产生装置的操作期间,该外壳平面垂直于水平面。
74.在又一方面,本发明还提供了一种农业设施(用于种植植物),其中该农业设施包括支撑结构和如本文所定义的光产生装置,其中光产生装置被配置为从支撑结构的一部分悬挂。特别地,支撑结构可以被配置为支撑植物的屋顶和/或托盘。特别地,支撑结构可以用于支撑屋顶。支撑结构也可以被配置为支撑用于供水的装置。支撑结构也可以被配置为支撑(传统)照明。支撑结构可以包括竖直部分和水平部分。在实施例中,支撑结构可以包括框架。特别地,水平部分(配置在地板上方(和/或托盘上方))可以用作光产生装置的支撑。
75.如上所述,支撑结构可以是格架或其一部分。
76.农业设施可以例如是温室。特别是,农业设施用于种植植物,其中还使用日光,此外还使用人造光。后者可以由光产生装置提供。特别是农业设施可以包括多个光产生装置。
77.在本文中,术语“植物”被使用于植物发育的基本上所有阶段。术语“植物部分”可以指根、茎、叶、果实(如果有)、花(如果有)等。
78.农业设施尤其可以被配置为容纳植物。特别地,农业设施可以包括支撑植物的支撑物。因此,在实施例中,在操作期间,植物可以布置在农业设施中。特别地,术语“农业设施”可以指代用于容纳植物的结构,尤其是其中植物在(至少部分)受控条件下生长的结构。
79.在北回归线以上或北回归线以下的地方,更尤其是在北纬或南纬至少35
°
或甚至至少40
°
的度数处,光产生装置可能特别有用。
附图说明
80.现在将参照所附的示意性附图,仅通过示例方式描述本发明的实施例,图中对应的附图标记指示对应的部件,并且在图中:图1a-1b示意性地描绘了本发明的一些实施例;图2示意性地描绘了一些模拟结果;图3a-3c示意性地描绘了本发明的一些方面的另外一些实施例。
81.图3d示意性地描绘了又一实施例;和图4a-4c示意性地描绘了一些另外方面和实施例。示意图不一定按比例绘制。
具体实施方式
82.尽管不排除其他实施例,本文描述的光产生装置尤其可以是被动冷却的led灯具。似乎更高的系统效率可能导致每单位光输出所产生的热量更少。园艺领域的led功效仍在
增加。因此,可能希望每个散热器的光量可以例如加倍。此外,当散热表面(例如散热器的鳍片或散热器本身)被特别布置和定向以允许空气以自然方式流过时,似乎是很有用的。此外,在实施例中,可以最优化从led(pcb)向鳍片的热量传输,从而允许热量有效地到达鳍片。此外,似乎期望尽可能地减少灯具的截断(和光吸收)外表面。这里表明这可以通过最优化形状来获得。此外,当剩余拦截外表面的反射率尽可能高时,它似乎很有用,特别是允许重新使用拦截的日光。此外,当灯具可以尽可能“隐藏”在温室中现有的结构/框架后面时,它似乎很有用。在实施例中,它可以基本上完全集成到现有框架中。
83.在实施例中,围绕外侧的直边缘可以竖直地定向并涂成白色,以便尽可能将阳光重新导向作物。如果没有该边缘,光会被鳍片结构吸收,鳍片结构基本上是光的迷宫。此外,在实施例中,鳍片的内部结构可以设计成允许足够的热耗散,并因此冷却led。此外,由于灯具的顶面似乎基本上吸收了所有被拦截的阳光,因此减少该吸收顶面可能有助于进一步减少日光拦截。
84.图1a-1b示意性地描绘了光产生装置(用附图标记100表示)的一些实施例。
85.图1a非常示意性地描绘了光产生装置100的实施例。光产生装置100包括外壳120,外壳120包括侧壁元件20。外壳120具有虚拟外壳平面110。
86.侧壁元件20在外壳平面110上具有突出部,该突出部具有第一高度h1和第一长度l1。此外,侧壁元件20定义了光产生装置100的最大宽度w1(垂直于外壳平面110)。
87.如在图1b中以更详细的方式示意性地描绘的那样,光产生装置100包括多个光源10,多个光源10被配置为产生光源光11(参见图1b,实施例i-iii)。光源10至少部分地被侧壁元件20包围。光源10尤其可以包括固态光源,例如led。
88.光产生装置100被配置为在顶角α小于180
°
的三棱柱内产生至少70%,尤其是至少80%,例如至少90%的光源光11,例如顶角α等于或小于130
°
。该百分比尤其与光源光11的总发射功率(例如以瓦特为单位)有关。特别地,外壳平面110是三棱柱的对称平面(光源光11可以在该三棱柱内产生)。如图中示意性描绘的,虚拟外壳平面110配置在各侧壁元件20之间。或者,换言之,虚拟外壳平面110被配置在三棱柱的两个面之间(其中可以产生至少约70%的光源光)。此外,虚拟外壳平面与三棱柱的第三面相交(其中可以产生至少约70%的光源光)。
89.如示意性描绘的,每个侧壁元件20都具有向内指向(例如指向光源10)的第一侧21和向外指向(例如远离光源10指向)的第二侧22。特别地,第二侧22的至少一部分对于可见光是反射性的。在特定实施例中,第二侧22的至少一部分对于可见光是镜面反射性的。
90.在实施例中,侧壁元件20包括具有至少20w/m/k的导热率的导热材料。这可以促进设备100的热管理,因为来自光源的热量可以更好地消散。
91.进一步地,侧壁元件20配置在外壳平面110的两侧,每个侧壁元件相对于外壳平面110处于选自0-45
°
范围内的第一角度β1。用于相应侧壁元件20的第一角度β1可以相同,但在特定实施例中也可以不同。在图1a中和在图1b的实施例i中,第一角度β1为0
°

92.参考图1b中的实施例ii和iii,第一角度(β1)选自相对于外壳平面成0-45
°
的范围内的条件尤其是指侧壁元件20的相应第二侧22。特别地,从相对于外壳平面成0-45
°
的范围内选择第一角度(β1)的条件在实施例中可以指相应侧壁元件20的整个第二侧22(尤其参见实施例ii)。在又一些实施例中,从相对于外壳平面成0-45
°
的范围内选择第一角度(β1)的
条件在实施例中可以指相应侧壁元件20(也参见实施例iii)的第二侧22的至少80%的表面积。
93.附图标记af表示气流。因此,尤其是外壳20被配置为使得气流可以流过外壳20的至少一部分,尤其是在第一高度h1的至少一部分上流动。
94.如上所述,侧壁元件20可以在外壳平面110上具有突出部,该突出部具有第一高度h1和第一长度l1。此外,侧壁元件20可定义光产生装置100或外壳的最大宽度w1(垂直于外壳平面110)。此外,通过模拟,特别是h1/w1≥0.25,例如h1/w1≥0.5,似乎可能是有益处的。此外,当例如h1/w1》1时,获得了良好的(模拟)结果。因此,在特定实施例中,第一高度(h1)和最大宽度(w1)具有选自h1/w1》1的范围,甚至更特别是选自h1/w1≥1.5的范围的比率,例如在实施例中h1/w1≥2。此外,模拟表明,当侧壁的反射率也增加时,增加h/w具有更好的结果。具有大h值但最小w值和100%反射率的理论灯具将具有最佳结果,因为将反射最大量的阳光。在200毫米高和20毫米宽的相对最窄灯具的具体示例中,h1/w1=10。然而,在实施例中,外壳可以不高于约200mm。
95.此外,在具体实施例中,0.1≤w1/l1≤0.5。特别地,0.15≤h1/l1≤0.4且0.15≤w1/l1≤0.4。
96.如在图1b的实施例i-iii中示意性地描绘的,光产生装置100可以包括气流通道30,该气流通道30被配置为促进空气流过第一高度h1的至少一部分。
97.特别地,侧壁元件20限定了第一外壳开口25。在光产生装置100的操作期间,光源光11的至少一部分通过第一外壳开口25逸出。
98.此外,侧壁元件20可以以至少0.5*h1的相互距离d限定第一外壳开口25和第二开口26。特别地,第一外壳开口25和第二开口26是气流通道30的开口。在图1b的实施例i-iii中,距离d基本上是h1。如上所述,第一高度h1特别定义为平行于外壳平面110。
99.外壳120可以包括由侧壁元件20限定的第一端部125和第二端部126,第一端部125也可以表示为底部,第二端部126也可以表示为顶部。
100.在实施例中,参见图1b中的实施例ii和iii,两个侧壁元件20的至少一部分在第二端部126的方向上超向彼此会聚。例如,参见图1b的实施例ii,侧壁元件20限定了(截头的)三棱柱形外壳120。在另一个示例中,参见图1b的实施例iii,两个侧壁元件20的至少一部分在第二端部126的方向上向彼此会聚,例如限定类似半圆柱形的形状。
101.参考图1b的实施例ii,示意性描绘的外壳尤其具有截头直角三棱柱的形状。显示了三个面(由于截头而未呈现顶面),其中两个面由侧壁元件定义。虚拟外壳平面110配置在这两个面之间,并且在本实施例中也是这些面的对称平面。同样,虚拟外壳平面110在该实施例中是侧壁元件20的对称平面。注意,在本实施例中,2*β1与α不同。这些角度不一定相同。角度α可用于表示光源光11的强度分布,角度β1用于表示侧壁元件20与虚拟外壳平面110的角度。
102.执行了模拟以确定形状因数和表面饰面对日光拦截的影响。总共包括了7种不同的形状因数,从“平而宽”到“高而窄”。这7个例子如下所示。请注意,在所有这些示例中,假设外壳具有类似梁的形状(即所有面的所有角度均为90
°
):
设计长度(l1)(厘米)宽度(w1)(厘米)高度(h1)(厘米)h1/w1h1/l1w1/l11125121210.0960.096
212562440.1920.04831252460,250.0480.192462.524120,50.1920.384562.5122420.3840.192662.54860,1250.0960.768762.564880.7680.096
103.对于这些形状中的每一个,外部竖直壁的饰面或反射是不同的:阳极氧化(40%)、镜面(95%)和白色(87%)。这些在图2中分别用参考a、m和w表示。所有情况都设立了相同的人造光水平。所有型号都具有相同的立方体积。在图2中,x轴上的数字是指设计;y轴表示相对于日光水平的减少。在模拟中,已选择了与温室相关的真实尺寸和与阳光相关的条件。地理位置位于北回归线上,尤其是荷兰。
104.从此图2可以得出一些结论:1. 扁平和宽大的形状因数(型号3,6)阻挡了大部分日光;2. 对于阳极氧化和白色饰面而言,似乎最好保持所有3个尺寸尽可能相似;例如,使用方形截面,甚至使用立方体整体形状;3. 通过采用高反射“镜面”饰面,结合“高而窄”形状(型号2、5、7),可以大大减少日光拦截。
105.图3a示意性地描绘了一些进一步的示例,类似于在图1b的实施例ii和iii中示意性地描绘的那些。图3a-3b中的实施例用数字i、ii和iii表示。与图1b中的数字i-iii没有特定关系。
106.图3b示意性地描绘了开口26的一些实施例。不同的选择是可能的。
107.图3a-3b示意性地示出了线性生长光照明器的示例,其包括具有最小水平表面(基本上仅为一条线)的设备顶部。传统形状的灯具的一个可能问题是:到达灯具的水平顶面的入射光将向上反射离开植物。图3a-3b示出了特定实施例的示例,其中线性温室照明器被成形为使得其设备顶部具有最小水平表面。通常,这种装置的截面将(基本上)呈三角形或水滴形。
108.参考图1b(尤其是实施例ii)和图3a和3b(尤其是实施例i),在实施例中,外壳可以是三棱柱形外壳或截头三棱柱形外壳。
109.参考图3a和3b的实施例i,示意性描绘的外壳尤其具有直角三棱柱的形状。显示了三个面,其中两个面由侧壁元件定义。虚拟外壳平面(未描绘)配置在这两个面之间,并且在该实施例中也是这些面的对称平面。同样,虚拟外壳平面在该实施例中是侧壁元件的对称平面。
110.如上所述,本文描述最优化照明系统或照明器或光产生装置的形状或形状因数。此外,提出了一种(线性)灯具为温室提供生长光,其中:(1)线性灯具的顶部具有最小的水平表面(例如,是一条线);并且(2)在外侧壁上使用高反射表面以尽可能多地重新使用(重定向)入射日光。也可以组合这样的多个线性结构,该多个线性结构例如呈在植物上方的开放二维网格形式,或通过将建议的方案与温室的机械支撑结构(格架)集成。
111.存在多个实施例可以减少日光拦截。截面示意性地显示在图3c中并将在下面讨论。特别地,侧壁元件20具有高反射率(例如镜面反射),具有至少90%的反射率。虚线元件
可能会吸收光。穿孔元件允许空气流过。附图标记10表示光源。箭头af表示气流。图3c示意性地描绘了一些减少日光拦截的选项。
112.实施例i具有宽度最小但高度大的形状因数,以仍具有充足的冷却表面积。大侧壁具有高反射性,可以是像镜子一样的镜面反射,也可以是像纸张一样的漫射(或两者的混合)。如果使用像“alanod miro”这样的材料,则大侧壁可以通过辐射(除了对流之外)对散热做出重大贡献。这种材料结合了高光反射率和高热发射率。由于距离远,将热量从led传输到顶部具有挑战性。这可以通过使用厚壁铝结构来解决;但是,这会增加重量。替代方案是使用热管、蒸汽室或热虹吸原理在灯具内向上传输热量。
113.实施例ii具有与现有的昕诺飞紧凑模块(signify compact module)非常相似的形状因数和功能,但具有“一半的宽度和两倍的高度”。与a)相比,传输热量更容易。在图1的实施例i和ii中,第一角度基本上是0
°

114.实施例iii提供了对实施例ii的变型,其中顶面减小并且竖直侧壁倾斜。因此,第一角度不等于0
°

115.实施例iv具有反射侧壁,其被热解耦并且可以被认为是“护套”。其仍然允许气流沿着实际(隐藏的)散热器进行流动。因此,在实施例中,光产生装置100还可以包括至少部分地由侧壁元件20包围的导热元件130,其中光源10被配置为与导热元件130热接触,并且其中导热元件包括散热鳍片131。也可进一步参见图4a-4b。
116.实施例v与实施例iv基本相同,但具有由多个薄片组成的外部反射器,以允许气流在多个进气位置进入,例如通过薄片之间的开口进入。薄片略微重叠,例如它们以屋顶瓦片配置排列,以确保最大程度地拦截和重定向阳光。另一种变化是使发光区域具有略微可调的倾斜以实现更宽的光束或更好的光束瞄准,从而在作物水平上产生更好的均匀性。因此,在实施例中,一个或多个侧壁元件包括配置成屋顶瓦片配置的多个面板。这里,瓦片或面或面板可以形成堆叠,该堆叠在其z方向上具有开口。这允许空气通过侧壁元件进入。
117.实施例vi是其中照明系统可以安装在温室中的格架安装结构“周围”的实施例。净拦截较低,因为格架结构已经导致日光拦截。基本上,照明系统安装在安装结构的(部分)阴影中。照明系统可以由2个子模块组成,允许向上的气流通过中心。2个子模块机械连接到1个系统,或单独安装到格架。该概念也可以与v)结合使用。光产生装置中间的矩形特征代表支撑结构(例如格架)的一部分。
118.特别地,通常光源10可以被配置为:使得从与外壳相同的高度观看处于悬挂配置的外壳(如图3c中示意性描绘)的观察者可能看不到光源的发光表面。在实施例中,参考图3c的实施例v,最低面板可以与光源的最低发光表面一样低(假设光产生装置100被配置成操作配置)。
119.当然,也可以将概念a)或任何其他灯具安装到格架的两侧。然而,新概念涉及在单个灯具中提供可用功能。
120.图3d示意性地描绘了光产生装置100的实施例,类似于图3c的实施例v,具有抵消沿重力方向29下落的液滴进入外壳120的选项。外壳120包括第一端部125、第二端部126和在第一端部和第二端部之间延伸的侧壁20。每个侧壁20包括布置成屋顶瓦片构造的多个面板27,在各面板之间具有开口31,也称为瓦片,使得气流af沿着导热元件130的散热鳍片131在各面板之间流动。光源10布置在第一端125处,而顶部屋顶面板23布置在第二端126处。面
板27被定向成与重力方向29和外壳平面110成约15
°
的角度β1,而顶面板23被定向成与重力方向29和外壳平面110成约40
°
的相应角度β1。面板27和顶面板23都以这样的方式重叠,使得水滴可以在重力29的方向上流过面板27和顶面板23,基本上不进入外壳120。特别要注意的是,顶面板23布置在外壳平面110的任一侧,但彼此重叠,使得当外壳是空的时,在平行于重力方向29的投影中,从外壳120的底部125通过顶部126不可能有直接的视线。
121.图4a示意性地描绘了农业设施1000的实施例,例如温室屋顶结构。标号1100表示支撑结构。作为示例,描绘了两个光产生装置100,其作为示例可以包围支撑结构1100的一部分。因此,图4a示意性地描绘了农业设施1000(用于种植植物(未示出))的实施例,其中农业设施1000包括支撑结构1100和光发生装置100,其中光发生装置100被配置为从支撑结构1100的一部分进行悬挂。
122.参考图4b,光产生装置100可以是模块化装置,其包括:包括侧壁元件20中的一个的第一部分101;和包括侧壁元件20中的另一个的第二部分102。当组装在一起时,光产生装置100包括悬挂装置140,其中,当光产生装置100被配置为处于从预定细长支撑元件1105(在实施例中具有大于第一长度l1的第二长度l2)悬挂的悬置状态时,光产生装置100在第一长度l1上包围该预定细长支撑元件1105。
123.图4b还示意性地描绘了安装光产生装置100的方法的实施例,其中该方法包括围绕细长支撑元件1105组装(成套部件的)第一部件101和(成套部件的)第二部件102。其中在光产生装置100的操作期间,外壳平面110垂直于水平面。图4b(因此)还示意性地描绘了可用于组装到光产生装置100的成套部件。该成套部件还可以包括更多的元件(除了第一部件和第二部件之外)。
124.所提出的线性照明元件概念的多个元件也可以组合成新的形状因数,如图4c所示。例如,可以通过组合多个线性光产生设备100来创建开放的2d网格结构,该2d网格结构可作为悬垂结构悬挂在多根电线上,该悬垂结构可以竖直移动以调整植物高度。
125.术语“多个”是指两个或更多个。
126.本领域技术人员将能够理解本文中的术语“基本上”或“大致”以及类似的术语。术语“基本上”或“大致”还可以包括具有“全部”、“完全”、“所有”等的实施方式。因此,在实施例中,形容词“基本上”或“大致”也可以被删除。在适用的情况下,术语“基本上”或术语“大致”还可以涉及90%或更高,例如95%或更高,尤其是99%或更高,甚至更特别是99.5%或更高,包括100%。
127.术语“包括”还包括如下的实施方式,即其中术语“包括”意指“由
……
组成”。
128.术语“和/或”尤其涉及在“和/或”之前和之后提及的一项或多项。例如,短语“项目1和/或项目2”和类似的短语可能与项目1和项目2中的一个或多个相关。术语"包含"在一个实施例中可以指"由......组成",但是在另一实施例中还可以指的是"包含至少所限定的种类,以及可选择地包含一个或者多个其他种类"。
129.此外,说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于在相似的元件之间区分,而不一定用于描述相继的或按时间的次序。应当理解,如此使用的术语在适当情况下是可互换的,并且本文描述的本发明的实施例能够以除了本文描述或图示之外的其他顺序操作。
130.在本文中,设备、装置或系统可以在操作过程中进行描述。如本领域技术人员将清
楚的,本发明不限于操作方法或操作中的设备、装置或系统。
131.应注意的是,上述实施例是举例说明而不是限制本发明,并且在不脱离所附权利要求书的范围的情况下,本领域的技术人员将能够设计许多替换实施例。
132.在权利要求中,置于括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。
133.使用动词"包含"及其变形不排除在权利要求中所述的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。除非上下文另有明确要求,在说明书和权利要求书的通篇中,用语"包含"和"包含"等应当以包括在内的含义进行解释,而不应当相反地以专有或穷举的含义进行解释,也就是说,为“包括但不限于”的含义。
134.在元件之前的冠词"一"或"一个"不排除多个这种元件的存在。
135.本发明可以通过包括几个不同元件的硬件以及通过适当编程的计算机来实现。在设备权利要求、或装置权利要求或系统权利要求中,列举了若干手段,这些手段中的若干可以由同一个硬件项来体现。在相互不同的从属权利要求中描述了某些措施的单纯事实并不表明这些措施的组合不能被使用以取得益处。
136.本发明还提供了一种控制系统,该控制系统可以控制设备、装置或系统,或者可以执行这里描述的方法或过程。此外,本发明还提供一种计算机程序产品,当其在功能上耦合到设备、装置或系统(或由设备、装置或系统所包含)的计算机上运行时,控制此类设备、装置或系统的一个或多个可控元件。
137.本发明还适用于如下的装置、设备或系统,即其包括在说明书中描述和/或在附图中示出的一个或多个特征。本发明另外涉及如下的方法或过程,即其包含说明书中描述和/或附图中示出的特征的一个或多个。
138.本专利中讨论的各个方面可以被组合以提供附加的优点。此外,本领域技术人员将理解,可以组合实施例,并且也可以组合多于两个的实施例。此外,某些特征可以形成一个或多个分案申请的基础。
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