CN108401890B - 一种智能组合型种植保鲜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能组合型种植保鲜装置，包括冰箱和种植箱；冰箱上设有热气出口和冷气出口，热气出口与冰箱内的热量吸收装置连通，冷气出口与冰箱内的冷气源连通；热气进口和冷气进口处均设有风门和换气装置；种植箱包括种植箱本体，种植箱本体内设置有至少一个种植单元，种植箱本体上设有热气进口和冷气进口，热气进口和热气出口连通，冷气进口和冷气出口连通；种植箱还包括电源模块和控制模块，种植箱本体内安装有温度感应器，风门上安装有自动开闭装置，换气装置、自动开闭装置、控制模块和温度感应器全部连接到电源模块和控制模块，电源模块与控制模块相互连接。本发明合理利用冰箱的余热，环保节能。

Description

一种智能组合型种植保鲜装置

技术领域

本发明涉及保鲜装置技术领域，具体涉及一种智能组合型种植保鲜装置。

背景技术

传统的家用冰箱用于食物保鲜、存贮、制冰等，主要功能是制冷，在使用中会相应地产生热量，这些热量基本是没有利用的。

现有的室内种植，较多地利用辅助光照手段，以增强和补充光合作用的光源，同时利用补充光源的热效应，适当提高植物生长环境内的温度，维护和促进植物生长。在种植规模上，要么是单体小型装置供培育观赏小型植物为主，要么是类似于大棚种植的温室，也有小型的培植如芽苗类食用蔬菜的装置，但都是自然生长，并没有光、热等辅助生长或控制手段。

中国专利“ZL201520647636.5基于物联网的室内植物培育装置”公开了一种家用种植装置，采用人工光照、自动供水施肥、无土栽培方式来培育植物或种植蔬果等，使用中，该装置放置在室内，与室内环境是直接相通的，能够改变光照时间和强度，但不能控制生长温度和空气中的氧气、二氧化碳浓度。

上述现有技术存在以下缺点：

1、要实现对植物生长小环境的优化控制和调节，需要增加升温、散热、降温等措施，消耗能源。而普通家庭冰箱工作中产生的热量没有被有效利用。

2、植物生长过程中，在光合作用下会吸收二氧化碳、释放氧气，现有的家用植物种植装置与室内环境直接相通，虽然在光照上可以实现补充、增强并可人为调节，但无法为植物生长提供最优化的温度、湿度、空气中二氧化碳含量等特殊条件，植物生长效率虽然比自然环境下有所提升，但并不明显。

3、现有的室内植物培育装置体积较小，控制调节方式单一，产量较低，难以满足家庭食用多种蔬菜、较多产量的种植需要。

4、现有种植装置的观赏性不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有室内家用冰箱使用中产生的热量没有得到有效利用，造成现有的家用种植装置无法为植物生长提供最优化的生长环境的问题。

本发明采用以下技术手段解决上述技术问题：

一种智能组合型种植保鲜装置，包括冰箱和种植箱；所述冰箱上设有热气出口和冷气出口，所述热气出口与冰箱内的热量吸收装置连通，所述冷气出口与冰箱内的冷气源连通；所述热气进口和冷气进口处均设有风门和换气装置；

所述种植箱包括种植箱本体，种植箱本体内设置有至少一个种植单元，种植箱本体上设有热气进口和冷气进口，所述热气进口和热气出口连通，所述冷气进口和冷气出口连通；

所述种植箱还包括电源模块和控制模块，种植箱本体内安装有温度感应器，所述风门上安装有自动开闭装置，所述换气装置、自动开闭装置、控制模块和温度感应器全部连接到电源模块和控制模块，所述电源模块与控制模块相互连接。

优选地，所述热量吸收装置包括蓄热盒，所述蓄热盒的位置靠近冰箱内部的散热器，包括热进口和热出口，所述热进口处设有风机，所述热出口与热气出口连通。

优选地，所述冷气源为冰箱冷藏室内的冷气。

优选地，所述冰箱表面设有引出端子，所述引出端子与冰箱的电气装置连接，所述种植箱表面设有引入端子，所述引出端子和引入端子之间通过连接线连接。

优选地，所述种植箱本体上还设有空气进口和空气出口，所述空气进口和空气出口处均设有风门，风门上安装有自动开闭装置；

所述种植箱本体内设有二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器和自动开闭装置均连接到电源模块和控制模块。

优选地，所述种植单元包括水箱和生长盘；所述水箱设置于种植单元的底部，所述生长盘安装于水箱顶部，生长盘上有种植孔，所述种植孔为通孔。

优选地，所述生长盘为中空结构，种植孔包括上下排列的第一种植孔和第二种植孔，所述第一种植孔和第二种植孔分别设置于生长盘的上表面和下表面，第一种植孔和第二种植孔数量相同且位置一一对应；所述生长盘上还设有入水孔；

所述水箱内安装有第一水泵，所述第一水泵与第一水管连接；第一水管的另一端通过入水孔与生长盘连通；所述第一水泵连接到电源模块和控制模块。

优选地，所述水箱内安装有水位监测装置，所述水位监测装置连接到电源模块和控制模块。

优选地，所述种植箱本体内还安装有摄像模块和WIFI模块，摄像模块包括摄像头，所述摄像模块和控制模块均通过WIFI模块与用户终端无线连接。

优选地，所述种植单元还包括光照机构以及调节光照机构高度的升降机构；所述光照机构间隔安装在生长盘的上方，光照机构包括灯板，所述灯板与电源模块和控制模块电连接或信号连接。

本发明的优点在于：

本发明通过在冰箱上设置热气出口和冷气出口，在种植箱上设置热气进口和冷气进口，合理利用冰箱的余热，环保节能。同时将植物生长的小环境与室内大环境隔离，便于根据需要精准调节，达到最佳培育效果。

采用多层种植单元种植，可根据需要选择品种和调整苗情，空间利用效率高、产量大、观赏性强。

本发明可根据需要将种植箱内的富氧空气释放至室内，提高室内氧气含量，增加人体舒适度。

附图说明

图1是本发明实施例中智能组合型种植保鲜装置的结构图；

图2是本发明实施例中种植箱的结构图；

图3是本发明实施例中种植单元的分解图；

图4是图3中A部的放大图；

图5是本发明实施例中控制模块的自动控制原理图。

具体实施方式

为了对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，采用较佳的实施例及附图进行详细说明，具体如下：

一种智能组合型种植保鲜装置，如图1所示，包括冰箱1和种植箱2；

所述冰箱1的表面设有热气出口11和冷气出口12，热气出口11与冰箱1内的热量吸收装置连通，冷气出口12与冰箱1内的冷气源连通；优选地，所述热量吸收装置包括蓄热盒15，所述蓄热盒15的位置靠近冰箱内部的散热器16，蓄热盒15表面有相对设置的热进口151和热出口152，热进口151处设有风机(图未示)，热出口152与热气出口11连通；优选地，所述冷气源为冰箱冷藏室18内的冷气。冷气源也可以从冷冻室中提取，但冷冻室中的冷气需经过升温处理才能输送到种植箱2内。

优选地，热气出口11和冷气出口12设置于冰箱1的背面；

结合图2所示，所述种植箱2包括种植箱本体21，种植箱本体21使植物生长的小环境与室内大环境隔离，便于根据需要对植物生长环境进行精准调节，达到最佳培育效果；种植箱本体21上设有热气进口201和冷气进口202，所述热气进口201和热气出口11连通，所述冷气进口202和冷气出口12连通；冷气进口202和冷气出口12之间、热气进口201和热气出口11之间均设有风门13和换气装置，优选地，换气装置为换气扇14；风门13和换气扇14既可以安装在热气出口11和冷气出口12处，也可以安装在热气进口201和冷气进口202处。本实施例中的风门13和换气扇14安装在热气出口11和冷气出口12处。

所述种植箱本体21包括箱门211和箱体212，箱体212主要由顶面2121、底面2122和侧壁2123组成，箱体212的底部设有行走轮218，方便移动。优选地，所述箱门211为透明玻璃门，根据种植箱本体21的高度，可设置多个箱门，本实施例中设置上下两个透明玻璃门，且上下两个玻璃门之间设有操作面板219，操作面板219安装在箱体212上；操作面板219上设置有显示屏和操作按键(图未标示)。也可根据需要将箱体212制成透明状，便于观察种植箱本体21内植物生长情况，同时起到观赏作用。

所述种植箱本体21内设有至少一个种植单元(图未标示)，当有多个种植单元时，所述多个种植单元可根据观赏或种植需要在种植箱本体21内排列成各种形状，每个种植单元均可单独调节。如图2-3所示，种植单元包括水箱22和生长盘23。

所述水箱22设置于种植单元的底部，水箱22中存放有植物生长所需的水和营养液；作为进一步优选的技术方案，所述水箱22底部的外侧设有凹槽224，箱门211关闭时，所述凹槽224垂直于箱门211的底边，箱体的底面2122上设有与凹槽24相配合的导轨2124。使水箱22可以方便地抽出或装入。种植过程中可以根据需要随时打开透明玻璃门，对相关的植物种类进行变更，收获或者补充水和营养液，完成后重复上述步骤即可继续培育。

如图2-4所示，所述生长盘23安装于水箱22顶部并作为水箱22的上盖，生长盘23上有种植孔230，所述种植孔230为通孔。可根据需要在生长盘23上设置多个种植孔230，作为进一步优选的技术方案，生长盘23为中空结构，种植孔230包括上下排列的第一种植孔231和第二种植孔232，所述第一种植孔231和第二种植孔232分别设置于生长盘23的上表面和下表面，所述第一种植孔231和第二种植孔232数量相同且位置一一对应；第一种植孔231和第二种植孔232均为通孔，用于栽种植物，并将植物底部适当固定使得根系向下延伸至水箱，植物上部可以自由生长；拟培育的植物种子或苗芽外包覆有辅助生长和定位、过水的纤维质培养基，并植入种植孔。所述生长盘23上还设有入水孔(图未示)，入水孔可设置于生长盘的上部或侧面。

作为进一步优选的技术方案，所述生长盘23包括可拆卸连接的上盖233和底腔234，上盖233和底腔234之间卡合连接，所述入水孔设置于底腔234的侧壁上；所述第二种植孔232的边缘处设有凸起，形成凸缘235，所述凸缘235上位于底腔的底面上，凸缘235上开有缺口2351。水箱22内的水和营养液经过第一水泵222和第一水管223输送至底腔234中，流经各个种植孔230供植物吸收一部分，其余部分经过缺口回流到水箱22内实现循环。凸缘235的设置可减缓水和营养液回流到水箱22内的速度，确保水和营养液流经各个种植孔230。作为进一步优选的技术方案，所述缺口2351与凸缘235的高度相同。

作为进一步优选的技术方案，所述种植箱本体21内设有3个上下排列的种植单元，箱体212内底层种植单元的水箱22的容积大于其他种植单元的水箱容积，且底层种植单元的水箱内设有第二水泵(图未示)，第二水泵上连接若干第二水管(图未示)，第二水管的另一端分别插入其他各个种植单元的水箱内，第二水管上设有阀门(图未示)。当某个上层水箱内的水位过低时，开启第二水泵及对应的阀门开启，向该水箱中补充水，直至该水箱中的水位到达预设位置，实现上层水箱直接从底层容积较大的水箱补充水，更便于操作。

作为进一步优选的技术方案，所述种植箱本体21内还设有光照机构24以及调节光照机构高度的升降机构25；所述光照机构24间隔安装在生长盘23的上方，光照机构24包括灯板241。灯板241由较多数量、多种单色的LED发光源组成，根据不同植物以及不同生长阶段的需要，可调整每层的灯板同时被点亮的LED种类、数量的组合，形成该层植物生长的最佳光谱。

作为进一步优选的技术方案，所述光照机构24还包括灯罩242，所述灯板241安装在灯罩242内，所述灯罩242的侧壁底端面位于灯板241下表面的下方，使灯板241的上部及周边均被灯罩242遮盖，点亮时只向下部对着生长盘23发出光照，提高光照利用率。作为进一步优选的技术方案，所述光照机构24还包括导光板243，导光板243同样安装在灯罩242内，且位于灯板241的下方，可进一步提高发光效率，降低能耗。

升降机构25可以是拉绳、卷扬机构等各种驱动升降的机构，作为进一步优选的技术方案，所述升降机构25包括驱动电机251、丝杆252和螺母253，所述丝杆252竖直安装在种植箱本体21的侧壁上，丝杆252与驱动电机251的转轴连接；所述螺母253与丝杆252配合连接，并固定在所述灯罩242的侧面。驱动电机251可带动丝杆252正反旋转，进而推动固定在灯罩242上的螺母253，带动灯板241上下移动，用于调节随着植物长高而需要的空间，并可使植物受到的光照强度因其与发光源距离不同而产生变化。作为进一步优选的技术方案，所述灯罩242的至少一侧设有导柱2421，所述种植箱本体21上设有与导柱相配合的导槽217，所述导槽217与丝杆252平行。可以减小光照机构24上下移动的摩擦阻力。

所述种植箱2还包括电源模块和控制模块，所述电源模块与控制模块相互连接。

作为进一步优选的技术方案，如图1所示，所述冰箱1表面设有引出端子31，所述引出端子31与冰箱内的电气装置连接，所述种植箱2的表面设有引入端子32，引入端子32连接到种植箱2内的各个用电部件，所述引出端子31和引入端子32之间通过连接线连接，连接线包括电源线331，使种植箱2可以通过冰箱1电源取用市电，不需要额外设置外接电源，即种植箱2与冰箱1使用共同的电源模块。连接线还可以包括信号线332，将种植箱2的电控系统与冰箱1连接，便于采集冰箱1中存储的食物信息，还可以增加种植箱2软件功能，根据冰箱1中某种蔬菜的存量来推算需要补充的时间，进而通过控制光照、温度等适当调整种植箱内该类蔬菜的生长进程，避免该种蔬菜短缺或浪费。

作为进一步优选的技术方案，如图2所示，所述种植箱本体21上还设有空气出口214、空气进口215，所述空气出口214、空气进口215均设有风门，风门上安装有自动开闭装置；空气进口215和空气出口214构成与种植箱本体21外环境间的通风换气的通路，空气出口214处设有换气装置，本实施例中的换气装置为换气扇14，换气扇14可驱动打开空气出口214处的风门进行换气，换气完成后风门关闭。作为进一步优选的技术方案，所述空气出口215处设有空气过滤层，空气过滤层为活性炭网216，对箱体22内的空气进行过滤净化，进一步优化植物生长环境。

种植箱本体21内还安装有二氧化碳传感器和温度传感器，如图5所示，所述换气装置、自动开闭装置、二氧化碳传感器、温度传感器、灯板241和驱动电机251全部连接到电源模块和控制模块；

每个种植单元的水箱22内均安装有第一水泵222，所述第一水泵222与第一水管223连接；第一水管223的另一端通过入水孔与生长盘23连通；所述第一水泵222连接到电源模块和控制模块。

所述水箱22内安装有水位监测装置221，所述水位监测装置221连接到电源模块和控制模块。

所述第二水管上的阀门为自动阀门，所述第二水泵、自动阀门均连接到电源模块和控制模块。

所述种植箱本体21内还安装有摄像模块和WIFI模块，摄像模块包括摄像头，所述摄像模块和控制模块均通过WIFI模块与用户终端无线连接。所述用户终端优选手机终端。通过网络连接实现植物生长数据、长势的无线传输和手机终端的远程操控功能。

所述电源模块为智能家用种植装置提供电源。控制模块内的芯片中安装了控制软件，控制软件中预设培育品种和期望的控制方式，例如自动培育或另设环境参数值等，实现对整机的开停、运行以及各单元、各种功能的控制。所述换气扇14与电源模块、控制模块电连接或信号连接。控制模块与操作面板219连接，用户可通过在操作面板219上操作，从而对控制模块进行相应设置。预设的生长过程结束后，操作面板19的显示屏会提示用户及时收获产品，再次进行新的种植。

所述二氧化碳传感器和温度传感器用于实时检测种植箱本体21内的二氧化碳浓度和温度，并将检测值反馈至控制模块，控制模块对接收的数值进行分析比对，当控制模块分析得出种植箱本体21内的二氧化碳浓度过低时，控制模块启动换气扇14，将种植箱本体21内植物光合作用产生的氧气释放到室内环境中，并通过空气置换使得室内环境中的氧气含量增加，这样既增加了室内空气的氧气含量使人体更舒适，又及时补充了箱内植物生长所需的二氧碳。当控制模块分析得出种植箱本体21内的温度过低时，打开冷气进口处的风门，使冷气进入，对种植箱本体21内部降温，直到种植箱本体21内的温度达到控制模块内预设的适宜植物生长的温度；相反，当控制模块分析得出种植箱本体21内的温度过高时，打开热气进口处的风门，使热气进入，对种植箱本体21内部升温，直到种植箱本体21内的温度达到控制模块内预设的适宜植物生长的温度，从而实现对种植环境的控制。此外，用户还可根据需要设置其他传感器，对种植箱本体21内的其他环境参数进行监控。

所述水箱22中存放有植物生长所需的水和营养液，在控制模块中选择自动培育模式，按下启动键后，第一水泵222即开始运转将水箱22中的混合有营养液的水经第一水管223送至生长盘23内，再经过种植孔和芽苗外包覆的纤维质培养基，供植物根系吸收一部分，其余部分经过芽苗根系(图未示)、种植孔230流回水箱22，控制模块内预装的控制软件可以根据植物的生长需要自动控制第一水泵222的开停间隔和持续时间，当水箱22中的液体被植物生长消耗，水位降低到预设位置时，水位监测装置221会将这一信息反馈至控制模块并发出信号，提示用户及时添加水和营养液，从而实现对植物生长环境中的养分和湿度的控制。

当某个上层水箱内的水位监测装置221检测出水位过低时，控制模块控制第二水泵及对应的自动阀门开启，向该水箱中补充水，当该水箱中的水位到达预设位置时，控制模块关闭第二水泵及该层水箱对应的阀门，实现上层水箱直接从底层容积较大的水箱补充水，更便于操作。

所述灯板241与控制模块连接，根据不同植物以及不同生长阶段的需要，由控制模块自动调整每层的灯板同时被点亮的LED种类、数量的组合，形成该层植物生长的最佳光谱，同时会根据预设方案自动控制灯板241照射时间与间隔，这样可以使该层植物按软件预设程序生长，也可以根据用户的自选方案来调整光照的持续时间；软件会根据事先假定的生长节奏，在适当时候启动驱动电机251，使灯板241逐步上移，在整个长高过程中保持光源与植物之间的适当距离。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种智能组合型种植保鲜装置，其特征在于，包括冰箱和种植箱；所述冰箱上设有热气出口和冷气出口，所述热气出口与冰箱内的热量吸收装置连通，所述冷气出口与冰箱内的冷气源连通；

所述种植箱包括种植箱本体，种植箱本体内设置有至少一个种植单元，种植箱本体上设有热气进口和冷气进口，所述热气进口和热气出口连通，所述冷气进口和冷气出口连通；所述热气进口和热气出口之间、冷气进口和冷气出口之间均设有风门和换气装置；

所述种植箱还包括电源模块和控制模块，种植箱本体内安装有温度感应器，所述风门上安装有自动开闭装置，所述换气装置、自动开闭装置、控制模块和温度感应器全部连接到电源模块和控制模块，所述电源模块与控制模块相互连接；

所述热量吸收装置包括蓄热盒，所述蓄热盒的位置靠近冰箱内部的散热器，包括热进口和热出口，所述热进口处设有风机，所述热出口与热气出口连通；

所述冰箱表面设有引出端子，所述引出端子与冰箱的电气装置连接，所述种植箱表面设有引入端子，所述引出端子和引入端子之间通过连接线连接；

所述种植单元包括水箱和生长盘；所述水箱设置于种植单元的底部，所述生长盘安装于水箱顶部，生长盘上有种植孔，所述种植孔为通孔；

所述生长盘为中空结构，种植孔包括上下排列的第一种植孔和第二种植孔，所述第一种植孔和第二种植孔分别设置于生长盘的上表面和下表面，第一种植孔和第二种植孔数量相同且位置一一对应；所述生长盘上还设有入水孔；

所述第二种植孔的边缘处设有凸起，形成凸缘，所述凸缘上位于底腔的底面上，凸缘上开有缺口；

所述水箱内安装有第一水泵，所述第一水泵与第一水管连接；第一水管的另一端通过入水孔与生长盘连通；所述第一水泵连接到电源模块和控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种智能组合型种植保鲜装置，其特征在于，所述冷气源为冰箱冷藏室内的冷气。

3.根据权利要求1所述的一种智能组合型种植保鲜装置，其特征在于，所述种植箱本体上还设有空气进口和空气出口，所述空气进口和空气出口处均设有风门，风门上安装有自动开闭装置；

所述种植箱本体内设有二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器和自动开闭装置均连接到电源模块和控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种智能组合型种植保鲜装置，其特征在于，所述水箱内安装有水位监测装置，所述水位监测装置连接到电源模块和控制模块。

5.根据权利要求1所述的一种智能组合型种植保鲜装置，其特征在于，所述种植箱本体内还安装有摄像模块和WIFI模块，摄像模块包括摄像头，所述摄像模块和控制模块均通过WIFI模块与用户终端无线连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能组合型种植保鲜装置，其特征在于，所述种植单元还包括光照机构以及调节光照机构高度的升降机构；所述光照机构间隔安装在生长盘的上方，光照机构包括灯板，所述灯板与电源模块和控制模块电连接或信号连接。