CN106561442A

CN106561442A - 蔬菜种植机箱

Info

Publication number: CN106561442A
Application number: CN201610934594.2A
Authority: CN
Inventors: 于葵; 张天平; 周建侨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2017-04-19

Abstract

一种蔬菜种植机箱，包括保温箱体，所述保温箱体内通过托盘支架竖直安装有多个用于种植的托盘，其特征在于，还包括温度控制系统、营养液循环系统，所述温度控制系统包括压缩机、冷凝器、温度传感器及冷凝盘管，冷凝盘管安装于保温箱体底部，所述营养液循环系统包括营养液箱、上水泵、上水管和安装于每个托盘的定位排水系统，所述上水泵通过上水管将营养液箱内的营养液注入最上方托盘，所述定位排水系统将托盘内的营养液排出至预定高度，营养液箱置于冷凝盘管上方。本发明节能、噪音小、结构简单，生产成本低、机箱内温度易于控制。

Description

蔬菜种植机箱

技术领域

本发明涉及蔬菜种植设备，尤其是涉及一种室内使用的蔬菜种植机箱。

背景技术

水、土污染，高度、高残留农药，重金属超标严重影响了蔬菜和瓜果的品质，甚至影响到人们的食用安全。为此人们开始在阳台和室内进行蔬菜和水果的种植。但因蔬菜和水果所需的环境有其特殊性，所以大部分人很难种植出品质好、产量高的蔬菜和水果，为此有人发明了专业的种菜设备。

风冷保鲜柜的是利用冷气或者热气通过风扇自上而下吹动，实现温度的均匀和调控。这种结构在通风通畅，中间没有阻碍物的保鲜柜内是可以实现温度均一。但蔬菜种植，每层都放置有种植托盘，种植托盘中间不通风，仅周边有不足一厘米的风道，甚至这些风道也被堵塞，使得冷气或热气流动的阻力很大，结果造成同一层中，中间热，四周冷，温度不均匀。箱体内，甚至出顶层结霜，底层温度高达三、四十度的现象，同一机器不同层间的温差距大，使得蔬菜长势不好，而且风冷机器很耗电。

直冷保鲜柜，它是在保温箱体侧壁的中、上部设有冷凝盘管，利用制冷剂在盘管内流动时的冷量辐射降温，箱内无风机。这种保鲜柜具有结构简单、耗电小、噪音低、有效容积大的优点，但是冷量辐射降温速度慢、易结霜、温度均匀性较差是其不足。将其用来种菜，箱体四壁经常出现大量结露、挂水现象，同一层中，中间热，四周冷，温度不均匀，空气的热容量小、冷量辐射效率低，使得压缩机基本上一小时启动一次，增加了压缩机的功耗，频繁启动严重影响压缩机的寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种至少在一定程度上解决前述技术问题之一的蔬菜种植机箱。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种蔬菜种植机箱，包括保温箱体，所述保温箱体内通过托盘支架竖直安装有多个用于种植的托盘，其特征在于，还包括温度控制系统、营养液循环系统，

所述温度控制系统包括压缩机、冷凝器、温度传感器及冷凝盘管，冷凝盘管安装于保温箱体底部，

所述营养液循环系统包括营养液箱、上水泵、上水管和安装于每个托盘的定位排水系统，所述上水泵通过上水管将营养液箱内的营养液注入最上方托盘，所述定位排水系统将托盘内的营养液排出至预定高度，营养液箱置于冷凝盘管上方。

进一步地，所述的温度控制系统还包括安装于保温箱体内的翅片式蒸发器、风道组件、电动风扇，电动风扇将通过蒸发器冷却后的冷气由风道组件强制吹入箱内空间。

进一步地，所述的温度控制系统还包括安装于保温箱体侧壁和/或底部的冷凝盘管。

进一步地，所述的营养液箱或为塑料箱，或为内层喷塑或非金属涂层的金属箱。

进一步地，所述保温箱体包括保温外箱体及换热内箱体，所述托盘支架固定于换热内箱体侧壁。

进一步地，所述托盘支架包括托盘承重架和托盘固定卡，所述托盘承重架安装于换热内箱体侧壁，所述托盘固定卡安装于托盘承重架，所述托盘安装于托盘固定卡。

进一步地，所述托盘支架包括托盘承重架和托盘滑轨，所述托盘承重架安装于换热内箱体侧壁，所述托盘滑轨安装于托盘承重架，所述托盘安装于托盘滑轨。

进一步地，位于所述换热内箱体底部的冷凝盘管上方还设有导热板，营养液箱置于导热板上方，所述温度传感器置于营养液箱的营养液内。

进一步地，所述定位排水系统安装于带有通孔的托盘内，包括水位连接器和水位控制器；所述水位连接器包括“T”形或“十”形的竖直方向开有水位连接器出水连接孔的中空管接头和螺母，所述中空管接头穿过托盘上的通孔并通过螺母将中空管接头紧固于托盘；所述水位控制器与水位连接器上端活性连接。

进一步地，所述的保温箱体底部设有万向锁紧轮，保温箱体设有磁封门、磁封门上有门把手，保温箱体上安装有控制器。

本发明的蔬菜种植机箱节能、噪音小、结构简单，生产成本低、机箱内温度易于控制，托盘装卸方便。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的冷凝盘管和营养液箱示意图；

图4是本发明保温箱体底部的冷凝盘管示意图；

图5是定位排水系统的一种实施方式结构示意图；

图6是图5定位排水系统的水位控制器的仰视图；

图7是本发明的一种风冷蔬菜种植机箱；

其中：1-冷凝器，2-压缩机，3-保温箱体，4-温度传感器，5-托盘承重架，6-菜苗，7-种植篮，8-种植板，9-托盘上底，10-LED灯，11-水电隔离板，12-托盘固定卡，13-换热内箱体，14-营养液箱，15-导热板，16-万向锁紧轮，17-上水泵，18-上水管，19-排水管，20-螺母，21-“T”形或“十”形中空管接头，22-进水管，23-水位控制器，24-托盘凹坑，25-风道，26-空气过滤室，27-中央支柱，28-门把手，29-磁封门，30-冷凝盘管，31-水位控制器锁紧螺孔，32-水位控制器锁紧把手，33-水位控制器出水连接孔，34-进水孔，35-水定位孔，36-“O”型密封圈，37-水位连接器出水连接孔，38-空心腔体，39-外螺纹，40-托盘，41-翅片式蒸发器，42-风道组件，43-电动风扇，

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参见图1至图4，本发明一种蔬菜种植机箱，包括保温箱体3，保温箱体内通过托盘支架竖直安装有多个用于种植的托盘40，包括温度控制系统、营养液循环系统。其中温度控制系统，包括压缩机2、冷凝器1、冷凝盘管、温度传感器4及安装于保温箱体侧壁和/或底部的冷凝盘管30。压缩机2和冷凝器1优选安装在保温箱体3的上部。营养液循环系统包括营养液箱14、上水泵17、上水管18和安装于每个托盘40的定位排水系统，上水泵通过上水管将营养液箱内的营养液注入最上方托盘，定位排水系统将托盘内的营养液排出至预定高度，营养液箱置于冷凝盘管上方。

下面结合图1所示实施方式继续揭示本发明，图1中，托盘有6层，第1层的托盘上部没有LED灯，所以环境阴暗潮湿，温度在25度到30度之间，是种子发芽和芽苗菜的最佳生长区域。第2到第5层是四个蔬菜种植层，这四层的结构与第一层不同的地方是，每层托盘底部都有LED灯10，层高较高，每层托盘上面有种植板8，种植板8上开有种植孔，种植篮7放在种植孔内，种植篮7内有菜苗6，其它的与第一层结构相同。种植板8到LED灯10之间的空间为蔬菜生长的空间。需要特别指出的是，优选实施方式中，第5层托盘的底部也可以不装LED灯。第6层是营养液层，设置有营养液箱，在营养液箱的下面设有冷凝盘管，本发明的营养液箱优选设置于底层，此时上层流出的多余营养液可以再次流入营养液箱，起到循环利用的目地。

优选地实施方式中，本发明的保温箱体包括保温外箱体及换热内箱体13，托盘支架固定于换热内箱体侧壁；冷凝盘管安装于换热内箱体侧壁或底板，或冷凝盘管安装于换热内箱体侧壁及底板。托盘支架可包括托盘承重架5和托盘固定卡12，托盘承重架5依靠螺钉固定在换热内箱体13的侧壁，托盘固定卡12卡在托盘承重架5上，托盘放置在托盘固定卡12上，箱体底部的营养液经过上水泵17和上水管18送到顶层的托盘上，并经排水管19送到下一层托盘内。另一实施方式中，托盘固定卡可替换为托盘滑轨，其它结构相同，托盘安装于托盘滑轨上，以使托盘能方便的推入和拉出箱体。

冷凝盘管30安装在换热内箱体13的侧面和/或底部，冷凝盘管上方还可设有导热板15，营养液箱置于导热板上方。导热板15可为金属板，导热板15下面是冷凝盘管30，冷凝盘管30下面是保温层。由于营养液箱14的底部放置在换热内箱体13底部的导热板15上，冷凝盘管30通过导热板15与营养液箱14紧贴在一起，通过热传导，冷凝盘管30的热量迅速传递到营养液里，实现对营养液控温。

本发明的营养液箱和托盘应与保温箱体内截面一致，优选为长方形箱，营养液箱和托盘为塑料箱，或为内层喷塑或或涂非金属层的金属箱。金属材料会与营养液发生化学反应，造成金属污染，阻碍植物生长，厚的塑料和非金属层热传导不佳，所以选用营养液箱外层为导热的金属，内层喷塑或涂非金属层，使热传导能力提高数倍，并阻止金属与营养液发生化学反应。再通过营养液循环系统、冷凝盘管、托盘，实现对LED灯温度和箱体温度的双重控制，在换热内箱体侧面的冷凝盘管，通过热对流也能起到一定的温度控制作用，再通过风循环系统使箱体温度均匀可控。

这种在箱体底部设置冷凝盘管，在冷凝盘管上方放置营养液箱，依靠大面积直接接触的热传导交换方式，与现有风冷机的热对流方式和直冷机的冷辐射方式都是绝然不同的，对于装在营养液箱中的营养液的来说，前者的热传导效率是后两者的数倍以上。

将经过冷却后的营养液再通过水泵和上水管送到顶层托盘，然后通过定位排水系统送至每层托盘，最后再回流到底部的营养液箱内，实现从冷却、加热、冷却的闭环温度控制，其营养液循环和热交换过程如下：

1、压缩机工作，冷凝盘管对营养液箱内的营养液降温；

2、降温后的营养液经水泵送至第一层托盘；

3、第一层托盘底部的LED灯对第一层托盘升温，营养液对第一层托盘和周围的空气降温；

4、升温后的营养液通过定位排水系统自动流进第二层托盘；

5、第二层托盘底部的LED灯对第二层托盘升温，营养液对第二层托盘和周围的空气降温；

6、重复上述3-5的营养液循环和热交换过程，直到第五层托盘的营养液流进底层的营养液箱内。

这种以液体热传导为主，空气热对流、热辅射为辅，通过营养液循环系统、冷凝盘管、托盘、LED灯、营养液箱五者的有机结合，实现对LED灯温和箱体温度的双重控制的温控方式，是一种新的结构简单、而又高效节能的控温方式。

本发明还可在保温箱体3底部设有万向锁紧轮16，保温箱体3设有磁封门29、门把手28，保温箱体3上端安装控制面板。

图5是虹吸式定位排水系统的结构示意图，本实施例中，中空管接头为“十”形，上端为进水管22，下端可另加或用作排水管19。”十”字形中空管接头21的下端穿过托盘凹坑24的中心孔，“O”形垫圈套在中空外螺纹管接头21的下端，通过螺母20将中空外螺纹管接头21下端固定在托盘凹坑24的中心位置。”十”字形中空管接头21的上端有外螺纹，水位控制器23为上部封闭，中间挖空的空心腔体38，下部至少有一个进水孔34与空心腔体38相通，进水孔34可以从水位控制器23的底部或侧面与空心腔体38相通，特别是进水孔34从水位控制器23的底部向上开孔与空心腔体38相通最好；水位控制器23下部还有一个与空心腔体38相通的水位控制器出水连接孔33，水位控制器出水连接孔33与中空外螺纹管接头21的上端螺接，中空外螺纹管接头21的上端于靠近空心腔体23的底部还有一个与水位连接器出水连接孔37相通的横向水定位孔35；

图6为水位控制器23的仰视图，此实施例中，8个(实际使用不限于8个)进水孔34均布在水位控制器出水连接孔33的周围并与水位控制器23的空心腔体38相通，下部中间还设有与出水连接器进水端外部相接触的径向水位控制器锁紧螺孔31，水位控制器锁紧螺孔上有水位控制器锁紧把手32。

图7是本发明的另一种实施例风冷蔬菜种植机箱，其主要结构与图1至图4相同，所不同的是，在保温箱体3的上部安装有翅片式蒸发器41和电动风扇2，保温箱体3的后壁安装有风道组件43、电动风扇将通过蒸发器冷却后的冷气由风道组件强制吹入箱内空间，风道组件包括冷凝风道和出风口。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种蔬菜种植机箱，包括保温箱体，所述保温箱体内通过托盘支架竖直安装有多个用于种植的托盘，其特征在于，还包括温度控制系统、营养液循环系统，

所述温度控制系统包括压缩机、冷凝器、温度传感器及冷凝盘管，冷凝盘管安装于保温箱体底部；

2.根据权利要求1所述的蔬菜种植机箱，其特征在于所述的温度控制系统还包括安装于保温箱体内的翅片式蒸发器、风道组件、电动风扇，电动风扇将通过蒸发器冷却后的冷气由风道组件强制吹入箱内空间。

3.根据权利要求1所述的蔬菜种植机箱，其特征在于所述的温度控制系统还包括安装于保温箱体侧壁和/或底部的冷凝盘管。

4.根据权利要求1所述的蔬菜种植机箱，其特征在于所述的营养液箱或为塑料箱，或为内层喷塑或非金属涂层的金属箱。

5.根据权利要求1-4所述的蔬菜种植机箱，其特征在于，所述保温箱体包括保温外箱体及换热内箱体，所述托盘支架固定于换热内箱体侧壁。

6.根据权利要求5所述的蔬菜种植机箱，其特征在于，所述托盘支架包括托盘承重架和托盘固定卡，所述托盘承重架安装于换热内箱体侧壁，所述托盘固定卡安装于托盘承重架，所述托盘安装于托盘固定卡。

7.根据权利要求5所述的蔬菜种植机箱，其特征在于，所述托盘支架包括托盘承重架和托盘滑轨，所述托盘承重架安装于换热内箱体侧壁，所述托盘滑轨安装于托盘承重架，所述托盘安装于托盘滑轨。

8.根据权利要求1-7所述的蔬菜种植机箱，其特征在于，位于所述换热内箱体底部的冷凝盘管上方还设有导热板，营养液箱置于导热板上方，所述温度传感器置于营养液箱的营养液内。

9.根据权利要求1-8所述的蔬菜种植机箱，其特征在于，所述定位排水系统安装于带有通孔的托盘内，包括水位连接器和水位控制器；所述水位连接器包括“T”形或“十”形的竖直方向开有水位连接器出水连接孔的中空管接头和螺母，所述中空管接头穿过托盘上的通孔并通过螺母将中空管接头紧固于托盘；所述水位控制器与水位连接器上端活性连接。

10.根据权利要求1-9所述的蔬菜种植机箱，其特征在于，所述的保温箱体底部设有万向锁紧轮，保温箱体设有磁封门、磁封门上有门把手，保温箱体上安装有控制器。