阅读说明：本技术 主动式室内植栽动态二氧化碳浓度调整系统 (Active indoor planting dynamic carbon dioxide concentration adjusting system ) 是由 纪兆浓 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种主动式室内植栽动态二氧化碳浓度调整系统,其包括一植栽组、多个可变光线强度的发光装置、一二氧化碳侦测器及一控制器,植栽组设于一室内空间,发光装置是用以根据一控制信号对该植栽组发光而使该植栽组行光合作用,二氧化碳侦测器是用以侦测室内空间的二氧化碳浓度并发出一浓度信号,控制器信号连接发光装置与二氧化碳侦测器,并用以接收浓度信号并给予控制信号,且控制器并根据浓度信号而动态地调整发光装置的光线强度,进而动态地调整植栽组行光合作用的效率。(The utility model provides an active indoor plant dynamic carbon dioxide concentration adjustment system, it includes plants group, a plurality of light intensity-variable light emitting device, a carbon dioxide detector and a controller, plants the group and locates an indoor space, light emitting device is used for planting the group and luminous and make should plant the group and carry out photosynthesis to should plant according to a control signal, the carbon dioxide detector is used for detecting the carbon dioxide concentration of indoor space and sends a concentration signal, controller signal connection light emitting device and carbon dioxide detector, and be used for receiving the concentration signal and give control signal, and the controller is according to the concentration signal and the light intensity of light emitting device is adjusted dynamically, and then the efficiency of group's photosynthesis is planted in dynamic adjustment.)

主动式室内植栽动态二氧化碳浓度调整系统

技术领域

本申请是有关于一种空气净化系统，特别是关于一种通过光合作用调节室内二氧化碳浓度的系统。

背景技术

二氧化碳、PM2.5、挥发性有机化合物(VOCs)是造成室内空气污染的三大主因，目前大多数的空气清净机主要用以处理PM2.5及部分VOCs，却始终缺乏能有效降低二氧化碳的处理机制。而且，人们经常因为户外空气太冷、太热、太脏或太吵杂而不愿意开窗，导致室内二氧化碳浓度升高，当二氧化碳浓度超过1000ppm时会使人感到困倦，长时间待在二氧化碳浓度高达3000-5000ppm的环境则会有害人体健康。

二氧化碳浓度过高的情形特别常见于办公室与学校的场合，其中办公室内的二氧化碳浓度经常高达2500ppm，而教室内的二氧化碳浓度甚至可能高达5000ppm。这样的高二氧化碳环境不但影响工作与学习效率，对健康也是有害的。

许多人认为可以在室内摆设植栽来消耗人体呼出的二氧化碳，但往往忽略两个重要的因素：(一)室内植栽所消耗的二氧化碳速率经常跟不上一群人产生二氧化碳的速率；(二)多数景观植物在高二氧化碳浓度的环境，例如超过1200ppm，无法进行光合作用，因此一旦室内二氧化碳浓度超过植栽可行光合作用的浓度区间时，植栽并无助于减少室内二氧化碳浓度。

发明内容

有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种能动态调节植栽光合作用效率，以便将二氧化碳浓度控制在合宜区间的二氧化碳浓度调整系统。

为了达成上述及其他目的，本申请提供一种主动式室内植栽动态二氧化碳浓度调整系统，其包括一植栽组、多个可变光线强度的发光装置、一二氧化碳侦测器及一控制器，植栽组设于一室内空间，发光装置是用以根据一控制信号对该植栽组发光而使该植栽组行光合作用，二氧化碳侦测器是用以侦测室内空间的二氧化碳浓度并发出一浓度信号，控制器信号连接发光装置与二氧化碳侦测器，并用以接收浓度信号并给予控制信号，且控制器并根据浓度信号而动态地调整发光装置的光线强度，进而动态地调整植栽组行光合作用的效率。

本申请通过将室内二氧化碳浓度反馈至控制器，并相应地、动态地调整光线强度，使光合作用效率能在二氧化碳浓度增加时能相映提高，从而避免或至少大幅减缓室内二氧化碳浓度超目标情形。

有关本申请的其它功效及实施例的详细内容，配合附图说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请第一实施例的系统架构示意图；

图2为本申请另一实施例的植栽组示意图。

符号说明

10：植栽组 20：发光装置

30：二氧化碳侦测器 40：控制器

50：风扇

具体实施方式

请参考图1，所绘示者为本申请第一实施例的主动式室内植栽动态二氧化碳浓度调整系统(以下简称调整系统)，其可应用于室内空间，并用以将室内空间的二氧化碳浓度控制在合宜的范围，例如1000ppm以下，或甚至600ppm以下。该调整系统包括一植栽组10、多个可变光线强度的发光装置20、一二氧化碳侦测器30、一控制器40及至少一风扇50。

植栽组10设于该室内空间，其可由多个植栽组成，这些植栽可能包括单一种植栽，也可能包括多种植栽。作为一种可能的选择，植栽组中的植栽例如是景观植物，包括但不限于西洋杜鹃、常春藤、孔雀竹芋、白马粗肋草、仙客来、秋石斛、圣诞红、火鹤花、黄金葛、心叶蔓绿绒、娃娃朱蕉、白蝴蝶合果芋及琴叶榕；作为另一种可能的选择，植栽组中的植栽例如是漂浮性水生植物、香草植物或其他可食用植物。在可能的实施方式中，植栽组是以水培方式栽培。每一种植物只在其特定的二氧化碳浓度区间行光合作用，以常春藤为例，其合适的二氧化碳浓度区间约介于50-600ppm，超过这个浓度区间，则常春藤不行光合作用；另以圣诞红为例，其合适的二氧化碳浓度区间约介于100-1200ppm，超过这个浓度区间，圣诞红不行光合作用；因此，在一个较佳的植栽组中，通常包含有二氧化碳浓度区间具有互补特性的多种植栽。另一方面，每一种植物都有其特定的光补偿点及光饱和点，当光线强度到达光补偿点时，植物光合作用所消耗二氧化碳与呼吸作用所产生二氧化碳达到平衡；当光线强度达到光饱和点时，植物光合作用所消耗二氧化碳达到最大，继续增加光线强度，光合作用也不会再增加；当光线强度介于光补偿点与光饱和点之间时，光线强度越大，光合作用所消耗的二氧化碳越高。此外，二氧化碳浓度越高，植物的光饱和点可能会提高。一般而言，阴生植物的光补偿点及光饱和点分别低于阳生植物的光补偿点及光饱和点，且阳生植物在高光线强度的环境下，其二氧化碳消耗率通常大于阴生植物；因此，在一个较佳的植栽组中，通常包含有光补偿点较低的植物，以便在低照度时仍能消耗二氧化碳，且通常还包含有光饱和点较高且最大二氧化碳消耗率也较高的植物，作为消耗室内过多二氧化碳的主力植栽。

该些发光装置20可各别根据控制信号对植栽组10发出光线而使植栽组行光合作用，适用的发光装置20可为但不限于发光二极管、白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯及霓虹灯，所发出的光线不限于可见光，也可能包括紫外光、红外光等不可见光。在可能的实施方式中，多个发光装置可置放于同一基座，但由各自独立的控制信号进行控制，例如在一基板上嵌设多个可独自受控发光的发光二极管。在可能的实施方式中，各别发光装置所发出的光线，其色温值或光谱值是用户或制造者预先设定的数值，而其光线强度是可调变的，例如，当给予不同电流，发光二极管可发出具有不同强度的光线，光线强度可调变的发光装置可根据控制信号在不同时间发出不同强度的光线。

二氧化碳侦测器30装设于室内，用以侦测室内空间的二氧化碳浓度并发出浓度信号。控制器40与二氧化碳侦测器30信号连接并可接收该浓度信号。在可能的实施方式中，二氧化碳侦测器30是在固定的时间间隔侦测二氧化碳浓度并发出浓度信号，从而使控制器40可根据最近两次收到的浓度信号判断二氧化碳浓度增加或减少的速率。

控制器40还与发光装置20信号连接并给予控制信号，特别是，控制器40可根据浓度信号而动态地调整发光装置20的光线强度，进而动态地调整植栽组10行光合作用的效率。例如，当控制器40根据最近两次收到的浓度信号判断二氧化碳浓度的增加速率时，控制器40更通过给予控制信号使发光装置20增加光线强度，进而使植栽组10因行光合作用而多消耗的二氧化碳的速率不小于二氧化碳浓度的增加速率，从而避免或至少减缓室内二氧化碳浓度增加。另一方面，当控制器40判断室内二氧化碳浓度减少时，也可相应地调降光线强度，减少植栽组行光合作用的效率，以此节省电力。

为了准确地提供控制信号调节植栽组行光合作用的效率，控制器40可储存有多种植物的各项与光合作用有关的参数、室内空间的空间体积参数及使用室内空间的最大使用人数等信息，前述参数可包含但不限于各植物的光线强度对光合作用效率的关系、各植物可行光合作用的二氧化碳浓度区间、各植物在特定光强度、二氧化碳浓度下，单位叶片面积在单位时间内产生的氧气莫耳数。另一方面，控制器可根据空间体积参数及其最大使用人数换算出该室内空间的最大二氧化碳浓度增加速度，从而提供植栽组10的合适植栽种类及其数量的建议信息，并可根据所储存的各项与光合作用有关的参数、植栽种类及其数量求得发光装置20的光线强度对植栽组10行光合作用的效率的关系式，以此实现根据二氧化碳侦测器30所提供的浓度信号相应地动态调节光合作用效率的功效。

风扇50是用以朝植栽组10吹气，将植栽组行光合作用所产生的氧气吹散，避免氧气滞留在植物周围而影响光合作用效率。在可能的实施方式中，风扇50与控制器40信号连接，且控制器40更可根据二氧化碳浓度增加或减少的速率相应地增加或减少风扇50的转速，从而动态地调节风扇50吹散氧气的能力。需说明的是，控制器40与发光装置20、二氧化碳侦测器30及风扇50之间可以是有线或无线信号连接。

在前述实施例中，植栽组10例示性地仅包含单一种植物。在如图2所示的实施例中，植栽组10被放置于多层架体，每一层架可摆放相同或不同的植物，每一层植物上方都设有发光装置20，因此在可能的实施方式中，每一层的发光装置20可以被独立控制，而使位于不同层的发光装置20提供不同的光线强度。

通过上述设计，本申请可以实现通过植栽组主动地、动态地调整室内二氧化碳浓度，让室内空间的二氧化碳浓度维持在合宜的范围，并且让使用者在室内也能呼吸到类似森林般的空气。本申请其他额外的优点包括，能够同时通过植物净化二氧化碳以外的多种气体污染物，并且提高美观。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本申请技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本申请技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本申请内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修改为其它等效的实施例，但仍应视为与本申请实质相同的技术或实施例。