[实用新型]一种LED植物生长灯及其液冷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED植物生长灯设计制造领域，特别是涉及一种LED植物生长灯及其液冷装置。

背景技术

光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植株形态建成是设施栽培领域的一项重要技术。作为第四代新型照明光源，LED具有许多不同于其他电光源的特点，这也使其成为节能环保光源的首选。应用于植物培养领域的LED还表现出以下特征：波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱；可以集中特定波长的光均衡地照射作物；不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分；此外，其特强的耐用性也降低了运行成本。由于这些显著的特征，LED十分适合应用于可控设施环境中的植物栽培，如植物组织培养、设施园艺与工厂化育苗和航天生态生保系统等。

LED植物生长灯的核心部件——LED芯片，同其他LED光源的应用一样，在工作过程中会产生大量的废热，需要及时的排除系统外，否则将造成芯片内部温度逐步升高。当芯片内部长期运行温度高于75℃时，LED芯片的寿命将呈指数状急剧变短。

现有的LED植物生长灯的散热系统大多为型材散热器加风扇强迫对流方式。即在LED灯板背部设有一个带有翅片的型材散热器，其上设置风扇。LED芯片释放的热量经热传导传递至散热器底板，然后传导至翅片上，经强迫风冷使热量传递到环境中。此技术方案在应用中存在以下问题：

1、散热效率低，散热效果差。限于整体重量，风扇尺寸、转速、数量等参数的限制，此种方案的散热效率较低，总散热功率较小。基本上可以解决400W/m²以下的散热功率。另外在此种方案下，LED灯珠板的表面温度可能到达或超过60℃，对植物可能造成伤害。这就要求植物生长的空间必须保持和灯板的距离在40cm以上，造成植物生长空间的大量浪费。

2、散发热量影响环境温度。上述技术方案过程中，空气携带大量的热会在环境中逐渐积累，使得环境温度逐渐增高，影响植物生长环境温度的控制。同时给植物生长系统的空调系统增大了负荷。

3、噪音问题。由于风扇的高速转动及振动，此方案的噪音较难解决，尤其是在室内环境，多个风冷系统同时运行的噪音较大，直接影响到内部环境，对操作人员造成各种影响。

4、寿命和可靠性问题。风扇作为高速运动转动部件本身寿命就是个很严重的问题。加之植物生长环境，特别是水培植物环境中相对湿度能够达到95%以上，以及在植物生长过程中需要补充水分，水的泄露同样严重威胁着风扇的寿命。

由此可见，上述现有的LED植物生长灯及其冷却装置在结构与使用上，显然存在着严重的缺陷和不足，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种散热功率大、效果好、无噪音、安全、可靠且不影响环境的新型结构的LED植物生长灯及其液冷装置，亦成为当前业界极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种LED植物生长灯及其液冷装置，使其散热功率大、效果好、无噪音、安全、可靠且不影响环境，从而克服现有的LED植物生长灯冷却装置的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型一种LED植物生长灯液冷装置，包括液冷源、液冷板及其连接管路，液冷板的进液口和出液口分别通过连接管路与液冷源连接。

作为本实用新型的一种改进，所述的液冷板内部采用排管型液冷通道。

所述的液冷通道采用并联流通结构，由两根较大截面的主管路和两根以上支管路组成。

所述的液冷板包括：保护边框；分别固定于保护边框上下底面的导热板和保温层；以及位于保护边框、导热板和保温层形成的密封空间内部，通过固定结合件紧贴导热板，并与连接管路连通的液冷通道。

所述的导热板和液冷通道均采用高导热金属材质；保温层采用橡塑保温棉、岩棉或发泡水泥，并设有水汽防护层；导热板为板状平面结构，并设有螺钉孔；所述的连接管路外面包裹有圆管保温层。

所述的液冷通道由两根方形主管路和多根方形并联支路管焊接组成，主管路两端分别设有螺纹连接头和焊接堵头；导热板采用铝合金平板，液冷通道与导热板之间涂有环氧树脂粘结胶，保温层采用单面背胶的橡塑保温棉，保护边框为直角形，连接管路外覆有保温层。

所述的液冷板为两块以上液冷板拼接而成。

所述的液冷源采用压缩机制冷机组、空调冷却塔或外部循环水箱。

所述的连接管路上设有阀门。

此外，本实用新型还提供了一种应用上述液冷装置的LED植物生长灯，所述的液冷板的导热板与LED芯片板紧密贴合。