CN105145113B - 食用菌塑形机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食用菌塑形机，包括菌房，其侧部设机箱，机箱内设送风室、换风室和回风室，回风室与菌房回风口连通，送风室与菌房回风口进风口连通；回风室内设由冷却器和加热器构成的冷却加热装置，冷却加热装置将回风室分成进风段和出风段，出风段内设送风机和加湿器，送风机进口与出风段连通，送风机出口和加湿器均与送风室连通；换风室内设热交换器，热交换器的一进口经进风电动阀与大气连通、其一出口与出风段连通，热交换器的另一进口经排风电动阀与进风段连通、其另一出口经排风机与大气连通，冷却器和加热器分别与冷水装置和热水装置连通，菌房内设有温度、湿度和二氧化碳传感器。调节机可营造出理想的食用菌生长环境。

Description

食用菌塑形机

技术领域

本发明涉及一种可调节食用菌生长环境的食用菌塑形机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对食用菌需求的种类越来越多，对食用菌鲜品品质要求也愈来愈高。食用菌是大型食用真菌，栽培过程对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度要求极为严格，而在栽培过程中为保温，而不进行通风换气，造成高脚菇、柄长菌盖小的畸形菇，而且加大了病害感染的风险；此外，为通风换气，温度、湿度瞬间变化大，造成菇体纹理粗糙，菇体软、干裂、猴头菌体无刺光头等，显著影响外观品质。总之，温度、湿度、通风三者在栽培食用菌过程中矛盾关系显著。鉴于以上问题，生产中迫切需求一种可调节食用菌生产环境的机器，以使温度、湿度和通风三者关系协调，更好的营造出食用菌理想的生长环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可对食用菌生长环境进行调节的食用菌塑形机，以利于食用菌的生长和获得较好的菌形。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种如下结构的食用菌塑形机，包括菌房，菌房上部设有进风口、下部设有回风口，其结构特点在于：菌房侧部设有机箱，机箱内分隔成位于上部的送风室和换风室以及位于下部的回风室，回风室通过回风管与回风口连通，送风室通过送风管与进风口连通；回风室内设有冷却、加热装置，所述冷却加热装置由冷却器和加热器构成，冷却加热装置将回风室分隔成与回风管连通的进风段和远离回风管设置的出风段，出风段内设有送风机和加湿器，送风机的进口与出风段连通，送风机的出口和加湿器均与送风室连通；换风室内设有热交换器，换风室被分隔成新鲜空气进室、新鲜空气出室、污气进室和污气出室；热交换器的一介质的进口和出口分别与新鲜空气进室和新鲜空气出室连通，热交换器的另一介质的进口和出口分别与污气进室和污气出室连通；机箱上设有与新鲜空气进室连通的新鲜空气进口，新鲜空气进口上装有进风电动阀，机箱上设有与污气出室连通的污气出口，污气出口上装有排风机，污气进室通过排风电动阀与进风段连通，新鲜空气出室与出风段连通；冷却器与循环冷水供给装置连通，加热器与循环热水供给装置连通；所述循环冷水供给装置、循环热水供给装置、送风机、加湿器、进风电动阀、排风机和排风电动阀的动作均由电控器控制，所述菌房内设有与电控器电连接的湿度传感器、二氧化碳传感器和两个室内温度传感器，两个温度传感器分设在菌房内的上部和下部；送风管的出口处设有与电控器电连接的进风温度传感器。

所述送风室内设有将其分隔成多个送风通道的多块送风隔板。

所述送风管与进风口之间设有缓冲箱，送风管通过缓冲箱与进风口连通；所述进风温度传感器设在缓冲箱内。

所述缓冲箱内设有将其分隔成多个出风通道的多块出风隔板。

所述循环冷水供给装置包括冷水箱，冷水箱通过串接冷水输送泵的冷水输送管与冷却器的进水口连通，冷却器的回水口通过冷水回流管与冷水箱连通；所述循环热水供给装置包括热水箱，热水箱通过串接热水输送泵的热水输送管与加热器的进水口连通，加热器的回水口通过热水回流管与热水箱连通。

所述新鲜空气出室内设有可对进入新鲜空气出室内的新鲜空气进行预冷或预热的预冷预热器；预冷预热器的进水口与串接有送水泵的进水总管的一端口连通，预冷预热器的出水口与出水总管的一端口连通；热水箱上连通有串接热水输送电动阀的热水供送支管和串接热水回流电动阀的热水回流支管，冷水箱上连通有串接冷水输送电动阀的冷水供送支管和串接冷水回流电动阀的冷水回流支管；热水供送支管和冷水供送支管均与进水总管的另一端口连通，热水回流支管和冷水回流支管均与出水总管的另一端口连通。

所述塑形机还包括可对冷水箱内的水进行循环冷却和可对热水箱内的水进行循环加热的制冷制热装置。

所述制冷制热装置包括压缩机、热回收器和蒸发器；热回收器的制冷剂通道的入口与压缩机一端连通，热回收器的制冷剂通道的出口通过制冷剂输送管与蒸发器的制冷剂通道的入口连通，制冷剂输送管上按离热回收器由近及远的顺序依次串接有冷凝器、干燥过滤器和热力膨胀阀，蒸发器的制冷剂通道的出口通过制冷剂回流管与压缩机另一端连通；热回收器的水通道的入口通过串接热水循环泵的热水送管与热水箱连通，热回收器的水通道的出口通过串接热水循环电动阀的热水回管与热水箱连通；蒸发器的水通道的入口通过串接冷水循环泵的冷水送管与冷水箱连通，蒸发器的水通道的出口通过串接冷水循环电动阀的冷水回管与冷水箱连通。

本发明可对菌房内的温度、湿度以及二氧化碳的浓度进行适时调节，可以营造出食用菌的理想生长环境，不但能提高食用菌产量和品质，还能获得外观品质（菌形）较好的食用菌。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：

图1为本发明的结构原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，食用菌塑形机包括菌房1，菌房1侧壁上部设有进风口2，菌房1侧壁下部设有回风口3，菌房1内设有湿度传感器19、二氧化碳传感器20和两个室内温度传感器18，两个室内温度传感器18分设在菌房1上部和下部。菌房1侧部设有机箱4，机箱4内设有将机箱4内腔分隔成上腔室和下腔室的横分隔板59，下腔室为回风室7。上腔室内设有下端与横分隔板59之间设有间隙的竖分隔板60，竖分隔板60大致将上腔室分隔成左腔室和右腔室，右腔室为送风室5，左腔室为换风室。换风室内设有倾斜放置的热交换器14，热交换器14可以采用翅片式换热器。热交换器14顶部设有与热交换器14和机箱4左侧壁均连接的上横隔板80，上横隔板80、热交换器14、机箱4左侧壁和机箱的前后侧壁围成新鲜空气进室61。热交换器14侧部设有与热交换器14、竖分隔板60下端和机箱4右侧壁均连接的下横隔板81，下横隔板81除将送风室5下端封闭外，还与横分隔板59、热交换器14和机箱的右、前、后侧壁一起围成新鲜空气出室62。热交换器14、横分隔板59、机箱4左侧壁和机箱的前后侧壁围成污气进室63。上横隔板80、下横隔板81、竖分隔板60、热交换器14以及机箱4左、前、后和顶侧壁围成污气出室64。新鲜空气进室61与热交换器14的一介质通道的进口连通，新鲜空气出室62与热交换器14的一介质通道的出口连通；机箱4左侧壁上设有与新鲜空气进室61连通的新鲜空气进口，新鲜空气进口上装有进风电动阀15。污气进室63与热交换器14的另一介质通道的进口连通，污气出室64与热交换器14的另一介质通道的出口连通，机箱4后侧壁上设有与污气出室64连通的污气出口，污气出口上装有排风机16。简言之，就是新鲜空气进室61、热交换器14的一介质通道和新鲜空气出室62形成一条空气流通通道，污气进室63、热交换器14的另一介质通道和污气出室64形成另一条空气流通通道，流经热交换器14一介质通道的空气可与流经热交换器14另一介质通道的空气实现热交换。

参照图1，回风室7通过回风管8与回风口3连通，送风室5上连通有送风管9，送风管9与进风口2之间设有缓冲箱24，送风管9通过缓冲箱24与进风口2连通。设置缓冲箱24好处在于：可降低空气流速，使从进风口2吹出的风更加平缓，以免引起菌房内的气流波动较大。缓冲箱24内设有将其分隔成多个出风通道的多块出风隔板25，出风隔板25的设置可以降低风噪。送风室5内设有将其分隔成多个送风通道的多块送风隔板23，送风隔板23的设置也可以降低风噪。缓冲箱24内设有靠近送风管9出口设置的进风温度传感器6。

再参照图1，回风室7内设有冷却加热装置，所述冷却加热装置由冷却器10和加热器11构成，冷却加热装置将回风室7分隔成与回风管8连通的进风段71和远离回风管8设置的出风段72，新鲜空气出室62与出风段72连通，污气进室63通过装在横分隔板59上的排风电动阀17与进风段71连通。出风段72内设有送风机12和加湿器13，送风机12的功率大于排风机16，即送风机12的空气输送量大于排风机16，送风机12的进口与出风段72连通，送风机12的出口通过管路与送风室5连通，加湿器13通过管路与送风室5连通。

继续参照图1，新鲜空气出室62内设有可对进入新鲜空气出室62内的新鲜空气进行预冷或预热的预冷预热器22；预冷预热器22内流经热水可实现预热功能，预冷预热器22内流经冷水可实现预冷功能。预冷预热器22、冷却器10和加热器11虽然名称不同，其实质上均为通过流经其内的液体介质与流经其表面的空气可进行热量交换的热交换器。冷却器10与循环冷水供给装置连通，加热器11与循环热水供给装置连通，预冷预热器22均可与循环冷水供给装置和循环热水供给装置连通。所述循环冷水供给装置包括冷水箱26，冷水箱26通过串接冷水输送泵27的冷水输送管28与冷却器10的进水口连通，冷却器10的回水口通过串接冷水电动阀82的冷水回流管29与冷水箱26连通。所述循环热水供给装置包括热水箱30，热水箱30通过串接热水输送泵31的热水输送管32与加热器11的进水口连通，加热器11的回水口通过串接热水电动阀83的热水回流管33与热水箱30连通。预冷预热器22的进水口与串接有送水泵34的进水总管35的一端口连通，预冷预热器22的出水口与出水总管36的一端口连通；热水箱30上连通有串接热水输送电动阀37的热水供送支管38和连通有串接热水回流电动阀39的热水回流支管40，冷水箱26上连通有串接冷水输送电动阀41的冷水供送支管42和连通有串接冷水回流电动阀43的冷水回流支管44；热水供送支管38和冷水供送支管42均与进水总管35的另一端口连通，热水回流支管40和冷水回流支管44均与出水总管36的另一端口连通。

仍然参照图1，塑形机还包括可对冷水箱26内的水进行循环冷却和可对热水箱30内的水进行循环加热的制冷制热装置。所述制冷制热装置包括压缩机45、热回收器46和蒸发器47；热回收器46的制冷剂通道的入口与压缩机45一端连通，热回收器46的制冷剂通道的出口通过制冷剂输送管49与蒸发器47的制冷剂通道的入口连通，制冷剂输送管49上按离热回收器46由近及远的顺序依次串接有冷凝器48、干燥过滤器50和热力膨胀阀51，蒸发器47的制冷剂通道的出口通过制冷剂回流管52与压缩机45另一端连通；热回收器46的水通道的入口通过串接热水循环泵53的热水送管54与热水箱30连通，热回收器46的水通道的出口通过串接热水循环电动阀84的热水回管55与热水箱30连通；蒸发器47的水通道的入口通过串接冷水循环泵56的冷水送管57与冷水箱26连通，蒸发器47的水通道的出口通过串接冷水循环电动阀85的冷水回管58与冷水箱26连通。

为了防止气流波动较大，在新鲜空气进口的室外侧、回风口3和进风口2的房内侧分别装有新鲜空气百叶窗86、回风百叶窗87和进风百叶窗88。

本发明中所述的电动执行部件的动作均由连接在机箱4上的电控器21控制，例如送风机12、加湿器13、进风电动阀15、排风机16、排风电动阀17、冷水输送泵27、冷水电动阀82、热水输送泵31、热水电动阀83、送水泵34、热水输送电动阀37、热水回流电动阀39、冷水输送电动阀41、冷水回流电动阀43、压缩机45、热水循环泵53、冷水循环泵56、热水循环电动阀84和冷水循环电动阀85等的动作均由电控器21控制；室内温度传感器18、湿度传感器19、进风温度传感器6和二氧化碳传感器20均与电控器21电连接。电控器21的控制电路为公知技术，在此不再赘述，本领域技术人员根据下面对本发明动作过程的描述，不需要花费创造性劳动就可设计出此控制电路。

本发明可实现制冷模式、制热模式、排风模式、加湿模式和内循环模式五个模式的动作。下面参照图1对以上模式进行说明。

制热模式：

两个室内温度传感器18检测到的温度的平均值（内温平均值）低于设定值时，则送风机12和热水输送泵31启动，热水电动阀83开启，热水在加热器11中循环。在送风机12的作用下，菌房1内的低温空气经回风口3、回风管8进入回风室7，与加热器11中的循环热水进行热交换后变成热空气，热空气由送风机12送入送风室5，然后再经送风管9、缓冲箱24和进风口2进入菌房内，如此循环直到菌房内的温度到达设定值便停止工作。在此循环过程中，进风温度传感器6实时检测送风温度是否在设定的送风温度范围内，并通过控制器21调整热水输送泵31的转速来改变供水量，以保证送风温度在设定的送风温度范围内；也就是说，通过进风温度传感器6的设置，可实现利用比菌房内的温度高出不多的小梯度温差的热风对菌房进行平稳升温，以防止菌房内的温度波动较大，从而影响食用菌的生长。

制冷模式：

两个室内温度传感器18检测到的温度的平均值（内温平均值）高于设定值时，则送风机12和冷水输送泵27启动，冷水电动阀82开启，冷水在冷却器10中循环。在送风机12的作用下，菌房1内的高温空气经回风口3、回风管8进入回风室7，与冷却器10中的循环冷水进行热交换后变成冷空气，冷空气由送风机12送入送风室5，然后再经送风管9、缓冲箱24和进风口2进入菌房内，如此循环直到菌房内的温度到达设定值便停止工作。在此循环过程中，进风温度传感器6实时检测送风温度是否在设定的送风温度范围内，并通过控制器21调整冷水输送泵27的转速来改变供水量，以保证送风温度在设定的送风温度范围内；也就是说，通过进风温度传感器6的设置，可实现利用比菌房内的温度低出不多的小梯度温差的冷风对菌房进行平稳降温，以防止菌房内的温度波动较大，从而影响食用菌的生长。

内循环模式：

当上下设置的两个室内温度传感器18检测到温度差值超出设定范围时，则送风机12启动，在送风机12的作用下，菌房1内的空气经回风口3、回风管8进入回风室7，再由送风机12送入送风室5，然后再经送风管9、缓冲箱24和进风口2进入菌房内，如此循环直到两个室内温度传感器18检测到温度差值到达设定范围便停止工作。也就是说，内循环的目的是使菌房内空气的温度和湿度比较均匀。

排风模式：

当二氧化碳传感器20检测到菌房1内的二氧化碳超过设定值时，送风机12、进风电动阀15、排风机16和排风电动阀17开启，菌房1内的空气经回风口3、回风管8进入回风室7的进风段71，进入的进风段71内空气分成两路分别是小股气流和大股气流。大股气流进入出风段72内暂且不表，先说小股气流。小股气流经排风电动阀17、污气进室63、热交换器14内腔和污气出室64并由排风机16排出，同时新鲜空气经进风电动阀15、新鲜空气进室61、热交换器14内腔和新鲜空气出室62进入出风段72内与大股气流混合；流经热交换器14内腔的新鲜空气和小股气流可进行热交换，以减小菌房1内的空气与新鲜空气的温度差，防止菌房1内出现温度波动过大的情况，换言之，就是当新鲜空气的温度高于小股气流时，可利用小股气流进行降温，当新鲜空气的温度低于小股气流时，可利用小股气流进行预热，以充分利用作为废气排出的小股气流，也就是说热交换器14的设置可以降低能耗。混有新鲜空气的大股气流则在送风机12输送下进入送风室5，然后再经送风管9、缓冲箱24和进风口2进入菌房内，如此循环直到菌房内的二氧化碳达到设定值时便停止工作。

排风模式进行的过程中，可对新鲜空气进行升温也可进行降温。若进风温度传感器6检测到送风温度高于设定的送风温度范围，则送水泵34启动，冷水输送电动阀41和冷水回流电动阀43开启，向预冷预热器22内供送循环冷水以冷却新鲜空气出室62内新鲜空气；进风温度传感器6实时检测送风温度是否在设定的送风温度范围内，并通过控制器21调整送水泵34的转速来改变供水量，以保证送风温度在设定的送风温度范围内。若进风温度传感器6检测到送风温度低于设定的送风温度范围，则送水泵34启动，热水输送电动阀37和热水回流电动阀39开启，向预冷预热器22内供送循环热水以预热新鲜空气出室62内新鲜空气；进风温度传感器6实时检测送风温度是否在设定的送风温度范围内，并通过控制器21调整送水泵34的转速来改变供水量，以保证送风温度在设定的送风温度范围内。也就是说，排风模式进行中，通过进风温度传感器6的设置，可保证进入菌房内的风的温度与菌房内的温度基本一致，以防止菌房内的温度波动较大，从而影响食用菌的生长。

加湿模式：当湿度传感器19检测到菌房内的空气湿度低于设定值时，则送风机12和加湿器13启动，在送风机12的作用下，菌房1内的空气经回风口3、回风管8进入回风室7，再由送风机12送入送风室5与加湿器13产生水汽混合，然后再经送风管9、缓冲箱24和进风口2进入菌房内，如此循环直到菌房内的空气湿度达到设定值。以上为纯加湿模式进行的过程，其实在其它四个模式的进行过程中，加湿也可同时进行。

冷水箱26内盛装有冷水，热水箱30内盛装有热水，冷水和热水的来源如下所述。

冷水箱26内的冷水或/和热水箱30内的热水温度超出设定值时，压缩机45、热水循环泵53和冷水循环泵56动作，热水循环电动阀84和冷水循环电动阀85开启。压缩机45运行后，高温高压的气态制冷剂从压缩机45排出至热回收器46内与通过热水循环泵53送入热回收器46内的循环水进行热交换从而将热水箱30内的水进行加热。高温高压的气态制冷剂在热回收器46内与水换热后流入冷凝器48内再次放热，然后流经干燥过滤器50干燥过滤，再经热力膨胀阀51节流后流入蒸发器47内进行激烈的吸热汽化变成气态后回到压缩机45，制冷剂在蒸发器47内吸热汽化同时，冷水箱26内的水在冷水循环泵56作用下不断进入蒸发器47内，水被吸热后变成冷水流回冷水箱26内。

Claims (8)

1.一种食用菌塑形机，包括菌房（1），菌房（1）上部设有进风口（2）、下部设有回风口（3），其特征在于：菌房（1）侧部设有机箱（4），机箱（4）内分隔成位于上部的送风室（5）和换风室以及位于下部的回风室（7），回风室（7）通过回风管（8）与回风口（3）连通，送风室（5）通过送风管（9）与进风口（2）连通；回风室（7）内设有冷却加热装置，所述冷却加热装置由冷却器（10）和加热器（11）构成，冷却加热装置将回风室（7）分隔成与回风管（8）连通的进风段（71）和远离回风管（8）设置的出风段（72），出风段（72）内设有送风机（12）和加湿器（13），送风机（12）的进口与出风段（72）连通，送风机（12）的出口和加湿器（13）均与送风室（5）连通；换风室内设有热交换器（14），换风室被分隔成新鲜空气进室（61）、新鲜空气出室（62）、污气进室（63）和污气出室（64）；热交换器（14）的一介质的进口和出口分别与新鲜空气进室（61）和新鲜空气出室（62）连通，热交换器（14）的另一介质的进口和出口分别与污气进室（63）和污气出室（64）连通；机箱（4）上设有与新鲜空气进室（61）连通的新鲜空气进口，新鲜空气进口上装有进风电动阀（15），机箱（4）上设有与污气出室（64）连通的污气出口，污气出口上装有排风机（16），污气进室（63）通过排风电动阀（17）与进风段（71）连通，新鲜空气出室（62）与出风段（72）连通；冷却器（10）与循环冷水供给装置连通，加热器（11）与循环热水供给装置连通；所述循环冷水供给装置、循环热水供给装置、送风机（12）、加湿器（13）、进风电动阀（15）、排风机（16）和排风电动阀（17）的动作均由电控器（21）控制，所述菌房（1）内设有与电控器（21）电连接的湿度传感器（19）、二氧化碳传感器（20）和两个室内温度传感器（18），两个温度传感器（18）分设在菌房（1）内的上部和下部；送风管（9）的出口处设有与电控器（21）电连接的进风温度传感器（6）。

2.根据权利要求1所述的食用菌塑形机，其特征在于：所述送风室（5）内设有将其分隔成多个送风通道的多块送风隔板（23）。

3.根据权利要求1所述的食用菌塑形机，其特征在于：所述送风管（9）与进风口（2）之间设有缓冲箱（24），送风管（9）通过缓冲箱（24）与进风口（2）连通；所述进风温度传感器（6）设在缓冲箱（24）内。

4.根据权利要求3所述的食用菌塑形机，其特征在于：所述缓冲箱（24）内设有将其分隔成多个出风通道的多块出风隔板（25）。

5.根据权利要求1-4中任意权利要求所述的食用菌塑形机，其特征在于：所述循环冷水供给装置包括冷水箱（26），冷水箱（26）通过串接冷水输送泵（27）的冷水输送管（28）与冷却器（10）的进水口连通，冷却器（10）的回水口通过冷水回流管（29）与冷水箱（26）连通；所述循环热水供给装置包括热水箱（30），热水箱（30）通过串接热水输送泵（31）的热水输送管（32）与加热器（11）的进水口连通，加热器（11）的回水口通过热水回流管（33）与热水箱（30）连通。

6.根据权利要求5所述的食用菌塑形机，其特征在于：所述新鲜空气出室（62）内设有可对进入新鲜空气出室（62）内的新鲜空气进行预冷或预热的预冷预热器（22）；预冷预热器（22）的进水口与串接有送水泵（34）的进水总管（35）的一端口连通，预冷预热器（22）的出水口与出水总管（36）的一端口连通；热水箱（30）上连通有串接热水输送电动阀（37）的热水供送支管（38）和串接热水回流电动阀（39）的热水回流支管（40），冷水箱（26）上连通有串接冷水输送电动阀（41）的冷水供送支管（42）和串接冷水回流电动阀（43）的冷水回流支管（44）；热水供送支管（38）和冷水供送支管（42）均与进水总管（35）的另一端口连通，热水回流支管（40）和冷水回流支管（44）均与出水总管（36）的另一端口连通。

7.根据权利要求5所述的食用菌塑形机，其特征在于：塑形机还包括可对冷水箱（26）内的水进行循环冷却和可对热水箱（30）内的水进行循环加热的制冷制热装置。

8.根据权利要求7所述的食用菌塑形机，其特征在于：所述制冷制热装置包括压缩机（45）、热回收器（46）和蒸发器（47）；热回收器（46）的制冷剂通道的入口与压缩机（45）一端连通，热回收器（46）的制冷剂通道的出口通过制冷剂输送管（49）与蒸发器（47）的制冷剂通道的入口连通，制冷剂输送管（49）上按离热回收器（46）由近及远的顺序依次串接有冷凝器（48）、干燥过滤器（50）和热力膨胀阀（51），蒸发器（47）的制冷剂通道的出口通过制冷剂回流管（52）与压缩机（45）另一端连通；热回收器（46）的水通道的入口通过串接热水循环泵（53）的热水送管（54）与热水箱（30）连通，热回收器（46）的水通道的出口通过串接热水循环电动阀（84）的热水回管（55）与热水箱（30）连通；蒸发器（47）的水通道的入口通过串接冷水循环泵（56）的冷水送管（57）与冷水箱（26）连通，蒸发器（47）的水通道的出口通过串接冷水循环电动阀（85）的冷水回管（58）与冷水箱（26）连通。