CN103999756A - 一种具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，所述无土栽培系统包括柜体，以及柜体内层叠设置的抽屉型无土栽培盒，还包括用于向各无土栽培盒提供营养液的供液系统，所述无土栽培系统中设置有用于促进植物生长的辅助装置，所述辅助装置至少包括光照装置、保温装置和保湿装置。本发明的无土栽培系统中还包括设置有防倾覆装置、电气互锁装置、可翻转面板和辅助推拉装置。本发明的无土栽培系统，不但能够促进植物生长，提高作物品质，而且安全性高，稳定性好，操作简便。

Description

一种具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统

技术领域

本发明涉及无土栽培技术领域，特别是涉及一种具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统。

背景技术

无土栽培技术作为一种先进的农业技术，不但在大规模农业生产中得到了快速的应用和发展，而且已经开始以小规模、同时兼顾生产和休闲的方式步入人们的家居生活中。

温度、水份、光照是植物生长的基本要素，然而，当夏季过后，自然环境的温度和湿度开始下降，光照也逐步减弱，这些变化都非常不利于植物的生长，因此，自然条件下的植物生长期均较短，对于蔬菜等作物而言，尤为明显。

目前的家居型无土栽培系统大多采用柜结构，内置多层层叠抽屉型无土栽培盒，这样的结构可以有效的利用家居较小的空间，如家居阳台的边角之地，实现小规模的菜蔬种植，既可以作为花草养植，陶冶情操，同时也可以收获新鲜食材以补家用，特别是在各种农药蔬菜泛滥的今天，绿色蔬菜的价格及其昂贵，这种家居型无土栽培系统，对环境绿化，降低生活成本，提高生活品质，都越发凸显其重要性。

但是，现有的柜式无土栽培系统，往往忽视了这种自然条件对菜蔬种植的影响，特别是天气进一步恶化，绝大部分的菜蔬都无法继续生长，造成无土栽培系统闲置，不但起不到预想的效果，反而会造成家居环境凌乱。

发明内容

针对现有家居型无土栽培技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统。

本发明的技术方案如下：

一种具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，所述无土栽培系统包括柜体，以及柜体内层叠设置的抽屉型无土栽培盒，还包括用于向各无土栽培盒提供营养液的供液系统，其特征在于：所述无土栽培系统中设置有用于促进植物生长的辅助装置，所述辅助装置至少包括光照装置、保温装置和保湿装置。

可选的，所述光照装置包括一个或一组点状或条状光源，所述光源包括金属卤化物灯或钠灯或LED灯，所述光源设置于柜体内壁，或是分别设置于各无土栽培盒的内壁，或是设置于相邻无土栽培盒中上方盒体的下表面。

可选的，所述保温装置包括加热器和保温层，还包括温度传感器。

可选的，所述保湿装置包括喷雾装置和湿度传感器。

可选的，所述喷雾装置与加热器为一体结构，加热器设置于喷雾装置的出雾通道，加热器对所喷出的雾气直接进行加热，所述喷雾装置包括超声波喷雾装置。

可选的，所述辅助装置还包括一控制装置，所述控制装置包括可编程控制器，所述控制装置分别控制光照装置提供光照、保温装置进行恒温调节和保湿装置通过喷雾进行湿度调节。

可选的，所述各抽屉型无土栽培盒中位于最底部的盒体的抽出端的下部设置有支撑装置，所述支撑装置在该盒体抽出后与柜体底面处于同一承载平面上。

可选的，所述无土栽培系统中设置有电气互锁装置，所述电气互锁装置包括一组限制单元，且分别设置于各无土栽培盒体上。

可选的，所述各抽屉型无土栽培盒中至少有一个盒体包括有翻转的面板，所述翻转面板包括上下两部分面板组成，上方面板为活动面板，下方面板为固定面板，所述固定面板与盒体的相邻板壁固定连接，所述上方的活动面板通过翻转装置与下方的固定面板连接，所述翻转的面板的侧边设置有密封保温胶条或磁条。

可选的，所述各抽屉型无土栽培盒均设置有辅助其移动的装置，所述装置包括气压杆式辅助装置，或者是气压弹簧式辅助装置，或者是阻尼轨道式辅助装置，或者是一个或一组弹簧。

本发明的技术效果在于：

本发明的具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统通过在现有的家居型无土栽培系统中设置辅助装置，来弥补和克服自然条件下对植物生长造成的不利影响，提高无土栽培植物的生长环境和条件，提高植物的生长速度、生产效率和产品品质。

本发明的具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统中，辅助装置包括光照装置、保温装置和保湿装置，分别对应植物生长中最重要的几个要素，同时也是自然条件下最难以确定的因素，本发明的技术方案通过人工调节这些自然要素，可以有目的的为植物生长提供更为适宜的环境，促进植物的生长，消除造成植物生长中造成不良后果的温度、光照、水份等要素的影响，具有积极的、显著的技术效果。

光质调节可以有效提高植物的生长速度，消除因为光照缺失造成的植物生长缺陷，提高植物的生长品质，而且，在不同波长的光照对植物的影响也大不相同。

实验表明不同光谱范围对植物生理的影响如下：

280nm～315nm对形态与生理过程的影响极小。

315nm～420nm叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止茎伸长。

420nm～500nm(蓝)叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大。

500nm～620nm色素的吸收率不高。

620nm～750nm(红)叶绿素吸收率“高”，对光合作用与光周期效应有显著影响。

750nm～1000nm吸收率低，刺激细胞延长，影响开花与种子发芽。

本发明的光照装置选用金属卤化物灯、钠灯及LED灯，恰恰其所产生的光波分别位于420nm～500nm(蓝)和620nm～750nm(红)，所产生的光照对植物的光合作用促进作用最强。

本发明的保湿装置采用喷雾装置，通过控制装置一方面可以实现定时对植物的茎叶部位进行间歇性的定向喷淋，保持植株的水份，另一方面，可以通过湿度感应器随时调整喷淋的频率和强度。

本发明的保温装置包括加热器、温度感应器以及保温层，保温层设置于柜壁，控制装置通过温度感应器实时监控柜体温度，当低于设定的温度时，自动启动加热器进行加热，以实现恒温控制。

综上，本发明的无土栽培系统，针对自然条件下光照、温度、水份等要素，结合植物生长中与各要素之间的关系，有选择性的采用金属卤、钠灯、LED灯以及喷雾技术和温控技术，并将这些相对单一的技术措施相结合，从而为无土栽培系统中植物营造更为适宜的生长环境，不但能够促进植物的生长发育，而且可以有效消除植物生长中因光照条件、温度、水份等要素造成的品质下降或退化的缺陷。

另外，本发明还包括在最底层的无土栽培盒体的抽出端的下部设置支撑装置，提高了无土栽培系统的稳定性，克服了现有的柜式无土栽培系统易于发生柜体倾覆的弊端。

本发明通过在无土栽培系统中各层盒体设置相互锁闭的电气互锁装置，实现了盒体抽出或推进时，最底层盒体始终优先抽出柜体和最后推回柜体，进一步提升了无土栽培系统的使用稳定性，避免了由于盒体抽出或推回柜体时，由于次序混乱造成柜体倾覆的危险。

本发明的各层无土栽培盒体的面板均设置为可翻转的面板，通过活动面板的翻转，降低了由于面板遮蔽导致盒体内植物的采光不足或减少的弊端。为了进一步提高整个装置的保温特性，本发明的翻转的面板的侧边均设置有密封保温的胶条或磁条，所述密封保温胶条或磁条分别设置于固定面板和活动面板的侧边。

本发明在各层无土栽培盒体上均设置有辅助其移动的装置，所述装置包括气压杆式辅助装置，或者是气压弹簧式辅助装置，或者是阻尼轨道式辅助装置，或者是一个或一组弹簧。可以降低整个系统操作时的劳动强度。

附图说明

图1所示为本发明具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统的结构示意图。

图2a所示为本发明具有防倾覆装置的结构示意图。

图2b所示为一种支撑装置的实施例结构示意图。

图3a所示为本发明具有电气互锁装置的结构示意图。

图3b所示为电气互锁单元的结构示意图。

图4所示为本发明的可翻转面板的结构示意图。

图5所示为本发明的辅助移动装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明的具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，包括柜体1，柜体1内置若干用于无土栽培的盒体2，各盒体2在柜体1内层叠设置。

做为一种优选的实施例，本发明的各盒体2均设置于一上端开口的框架6中，盒体2与框架6为分体式结构，框架6通过两侧的轨道装置5与柜体1内壁相连，盒体2可随框架6沿轨道装置5滑动。盒体2可在框架6中自由取放。

本实施例中，还可以具有如包括供液软管、出液软管、液压泵、储液盒等附属的供液管路，以及用以推拉无土栽培盒体2的电动或液压推拉装置，或者是举升盒体2的举升装置，以及用于支撑和移动盒体2的轨道和滑道等，均未在本发明附图中示出，但这并不影响这些功能装置在本发明的具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统中的应用和实施。

做为一种具体的实施例，图1中，框架6的底面设置有若干光源3，当盒体2随框架6收回柜体1内时，控制装置自动启动各光源3进行光照，使得盒体2内的植株可以继续得到采光维持光合作用和生长。

本发明的控制装置采用可编程控制器，即单片机。

本发明的单片机以及其它的控制元器件均设置于一控制盒内，控制盒可以采用隐藏式或凸起式结构设置于柜体内侧或外侧。

本发明的光源3采用金属卤化物灯或是钠灯或是LED灯，其所产生的光线，多具有420nm～500nm(蓝)和620nm～750nm(红)的光波，所产生的光照对植物的光合作用促进作用最强。

本发明的保温装置包括保温层、加热器和温度传感器，保温层设置于柜体1的柜壁上，以减少柜内向外界散发热量，加热器可以设置于柜体1的侧壁，其所产生的热量通过柜内空气的对流就行扩散，加热器、温度传感器与控制装置相连，实时采集柜内的温度数据并通过控制装置进行逻辑判断，当柜内温度低于设定的温度时，控制装置自动启动加热器进行加热，当达到设定温度时，自动停止加热器，使得柜内达到恒温控制的目的。

本发明的保湿装置包括喷雾装置4和湿度传感器，分别与控制装置连接，湿度传感器实时采集柜内的湿度值，并传输至控制装置进行逻辑判断，当湿度值低于设定的数值时，控制装置自动启动喷雾装置4进行水雾喷淋。

做为一种实施例，本发明的喷雾装置包括若干组的喷雾头4，各喷雾头4分别设置于柜体1的内壁。

控制装置可以根据采集的柜内湿度值启动喷雾。

图1所示仅为本发明的一种具体的结构方式，当然，保温装置、保湿装置以及光源的分布并不仅仅局限于本发明图示的布置方式。

本发明的喷雾装置也可以采用超声波喷雾器，且可以将加热器设置于超声波喷雾器的雾气通道中，加热器可以直接对雾气进行加热，所喷出的雾气具有一定的温度，可以避免由于雾气温度较低，直接喷出会对柜内温度造成波动。

这种将加热器设置于喷雾装置的雾气通道中，并不仅仅局限于超声波喷雾器，对于任何的喷雾装置而言，均可以采用这种喷雾装置和加热器一体结合的方式，提高系统的性能和效果。

为了便于柜体整体搬迁或移动，柜体顶端可以设置吊环，底部设置滚轮。

本发明的无土栽培系统中，还可以设置防止倾覆的结构，如图2a所示，在位于柜体最底端的盒体或框架的前端设置有支撑装置，该支撑装置与柜体的支撑位于同一平面，支撑装置包括滑轮、滚珠、万向轮、旋转手柄、弹出式电磁柱体等。

如图2b所示为支撑装置的一种实施例结构示意图，图示支撑装置为电磁式柱体支撑装置，包括电磁铁81、铁磁性柱体83，以及复位弹簧82，还包括铰接于盒体2前端底部的曲柄式支撑体84，支撑体84的一端通过滑槽滑块结构连接于铁磁性柱体83前端，当电磁铁81通电，推动铁磁性柱体83运动，并驱动支撑体84转动至支撑状态，当电磁铁断电，复位弹簧82通过铁磁性柱体83驱动支撑体84至复位状态，此时盒体2推回柜体内。

当然，图2b中所示的支撑体84仅为一种结构方式，还有很多其他的现有的结构，均可直接引用到本发明的支撑装置中。

本发明的无土栽培系统中，还可以设置有控制各盒体或框架抽出或推进顺序的互锁装置，如图3a所示，互锁装置包括设置于各盒体或框架底部的电磁吸合装置和铁磁性销体及销孔，保证抽出时，位于最低端的盒体或框架优先抽出，回退时，位于最低端的盒体或框架最后退回柜体。

结构如图3b所示，凹槽43的下方设置有电磁铁44，凹槽43下部设置有弹簧45，弹簧45上设置有销轴41，当电磁铁44吸合时，销轴41受磁力作用向下压缩弹簧45，脱离凹槽42，此时，盒体或框架为自由抽出和回退状态；当电磁铁44断电，磁力消失，销轴41在弹簧45的作用下，向上弹出嵌于凹槽42中，此时，盒体或框架为限制状态，不能向外抽出。

本发明的无土栽培系统中，各盒体或框架的面板上还可以设置为翻转式面板，如图4所示，面板分为上下两部分，分别为活动面板和固定面板，活动面板和固定面板之间通过翻转装置相连接，翻转装置包括铰链或合页，以及拉簧、磁条、橡胶拉条或塑胶拉条、折叠设置的橡胶或塑胶板、气动拉杆或挺杆等。

为了进一步提高整个系统的保温特性，本发明的翻转的面板的侧边均设置有密封保温的胶条或磁条。

所述密封保温胶条或磁条分别设置于固定面板和活动面板的侧边。

与该密封保温胶条或磁条相对应的，在柜体的的贴合面处，设置有相应的吸合胶条或磁条，当抽屉型盒体收回柜体时，相应的胶条或磁条相互吸合，达到密封保温的效果。

本发明的无土栽培系统中，各盒体或框架均设置有辅助其移动的辅助装置，如图5所示，各盒体或框架的下方均设置有辅助装置8，辅助装置包括气动压杆或挺杆、气动弹簧、阻尼式轨道、压簧或拉簧。

还包括控制辅助装置8启动或锁定的手柄9。

以上所述仅为本发明的优选的实施方式，对于本领域的技术人员而言，依据本发明的说明和解释，还可以衍生变化其结构和形式，应当指出，任何不脱离本发明精神和实质的变形和变化，均将包含在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种具有促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，所述无土栽培系统包括柜体，以及柜体内层叠设置的抽屉型无土栽培盒，还包括用于向各无土栽培盒提供营养液的供液系统，其特征在于：所述无土栽培系统中设置有用于促进植物生长的辅助装置，所述辅助装置至少包括光照装置、保温装置和保湿装置。

2.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述光照装置包括一个或一组点状或条状光源，所述光源包括金属卤化物灯或钠灯或LED灯，所述光源设置于柜体内壁，或是分别设置于各无土栽培盒的内壁，或是设置于相邻无土栽培盒中上方盒体的下表面。

3.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述保温装置包括加热器和保温层，还包括温度传感器。

4.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述保湿装置包括喷雾装置和湿度传感器。

5.如权利要求4所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述喷雾装置与加热器为一体结构，加热器设置于喷雾装置的出雾通道，加热器对所喷出的雾气直接进行加热，所述喷雾装置包括超声波喷雾装置。

6.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述辅助装置还包括一控制装置，所述控制装置包括可编程控制器，所述控制装置分别控制光照装置提供光照、保温装置进行恒温调节和保湿装置通过喷雾进行湿度调节。

7.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述各抽屉型无土栽培盒中位于最底部的盒体的抽出端的下部设置有支撑装置，所述支撑装置在该盒体抽出后与柜体底面处于同一承载平面上。

8.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述无土栽培系统中设置有电气互锁装置，所述电气互锁装置包括一组限制单元，且分别设置于各无土栽培盒体上。

9.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述各抽屉型无土栽培盒中至少有一个盒体包括有翻转的面板，所述翻转面板包括上下两部分面板组成，上方面板为活动面板，下方面板为固定面板，所述固定面板与盒体的相邻板壁固定连接，所述上方的活动面板通过翻转装置与下方的固定面板连接，所述翻转的面板的侧边设置有密封保温胶条或磁条。

10.如权利要求1所述的具有保护和促进植物生长的辅助装置的无土栽培系统，其特征在于：所述各抽屉型无土栽培盒均设置有辅助其移动的装置，所述装置包括气压杆式辅助装置，或者是气压弹簧式辅助装置，或者是阻尼轨道式辅助装置，或者是一个或一组弹簧。