CN108541491A - 植物种植装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物种植装置，其包括：发热机构，所述发热机构包括：设置在种植区域处的容器，所述容器构造为能够向所述种植区域导热，以及设置在所述容器内的发热物，所述发热物构造为能产生热量。通过这种植物种植装置能够有效地调节种植区域附近的温度。
Description
技术领域
本发明涉及种植技术领域，特别是涉及一种植物种植装置。
背景技术
种植业是我国的重要产业之一。随着种植业的发展，如何更加高效地对植物等作物进行种植栽培以通过较少的成本实现较高的收成成为了该领域中非常重要的研究方向。
在现有技术中，通常以温室大棚来形成对于植物来说温度和湿度都适宜的环境，由此来提高种植栽培的效率。简单的温室大棚通常由塑料薄膜覆盖在种植土地上形成。该薄膜可以降低其两侧的热交换效率，由此将植物保持在相对封闭的环境内，以进行隔热。然而这种温室大棚的温度控制能力相对较弱，只能满足很小一部分种类的植物的需求。
因此，需要一种能够有效地调节种植区域附近的温度的装置。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种植物种植装置，通过这种植物种植装置能够有效地调节种植区域附近的温度。
根据本发明提出了一种植物种植装置，其包括：发热机构，所述发热机构包括：设置在种植区域处的容器，所述容器构造为能够向所述种植区域导热，以及设置在所述容器内的发热物，所述发热物构造为能产生热量。
通过上述植物种植装置，能够根据需要而借由发热物产生热量。该热量能够传到种植区域处(附近)，由此来将植物所种植的环境温度调节到适宜的范围内。
在一个实施例中，所述发热物为非机械式发热物。
在一个实施例中，所述发热物能通过反应来放热，所述发热机构还包括反应引发器，所述反应引发器构造为能选择性地引发所述发热物进行放热的反应。
在一个实施例中，所述反应引发器构造为能向所述发热物提供引发剂，所述引发剂与所述发热物接触能进行放热的反应，其中，所述发热物为桔梗，和/或所述引发剂为水。
在一个实施例中，所述容器为封闭的，所述容器的朝向所述种植区域的部分构造为导热的。
在一个实施例中，所述植物种植装置还包括导出机构，所述导出机构包括能将所述容器内的气体导出所述容器的第一引导管路。
在一个实施例中，所述气体包含甲烷，所述导出机构还包括连接在所述第一引导管路上的处理器，所述处理器构造为能消耗所述甲烷并产生二氧化碳。
在一个实施例中，所述导出机构还包括第二引导管路，所述第二引导管路的一端与所述处理器相连，所述第二引导管路的另一端延伸至所述种植区域处，在所述处理器处产生的二氧化碳能通过所述第二引导管路被引导至所述种植区域处，并释放到所述种植区域处。
在一个实施例中，所述容器设置在所述种植区域下方，所述容器的至少一部分形成于地下。
在一个实施例中，所述植物种植装置还包括保温罩体，所述保温罩体包围所述发热机构和所述种植区域。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过上述植物种植装置，能够根据需要而借由发热物产生热量。该热量能够传到种植区域处(附近)，由此来将植物所种植的环境温度控制在适宜的范围内。
附图说明
在下文中参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了根据本发明的植物种植装置的一个实施例的结构示意图；
图2显示了根据本发明的植物种植装置的另一个实施例的结构示意图；
图3显示了根据本发明的植物种植装置的发热机构的一个实施例的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1示意性地显示了根据本发明的植物种植装置100的一个实施例。在该实施例中，植物种植装置100包括发热机构，该发热机构包括容纳有发热物101的容器110。该容器110与用于种植植物的种植区域150相邻，并构造为能够确保发热物101所散发出的热量能够传导至种植区域150处。由此，能够确保种植区域150处的环境温度适宜于植物的种植和生长。
例如，容器110的与种植区域150相邻的一部分壁部111由导热材料制成。由此，容器内的发热物101所散发出的热量能够通过壁部111而传导至种植区域150处。这里的导热材料例如可以为金属板或水泥板。在如图1所示的实施例中，种植区域150位于容器110的上方，且种植区域中的用于种植植物的种植器(例如，花盆、种植箱等)直接设置在壁部111上。在这种情况下，在容器110内产生的热量能够最为高效地传递至种植区域150中并给所种植的植物提供适宜的温度。
在一个实施例中，上述一部分壁部111为实心的。由此，仅依靠该一部分壁部111的导热能力来进行导热。由此，能够避免容器与种植区域150通过这里而进行物质交换。例如，通过这种设置能避免容器内的气体逸散到种植区域150内。
在另一个实施例中，在上述一部分壁部111上开设有开口，以利于热量的传导。优选地，还可在开口上覆盖其他材料，例如不能透气的膜，以避免容器与种植区域150由此而进行物质交换。例如，通过这种设置来避免容器内的气体逸散到种植区域150内。上述其他材料优选为具有较好的导热能力；更优选地，其导热能力比壁部111的导热能力更强。
例如，容器110内的发热物101为非机械式的发热物，例如为通过化学反应来产生热量的发热物。该发热物可以是不需其他辅助的、自身可以主动发热的发热物，也可以是还需要进行某些操作才能开始发热的发热物。对于后者而言，发热机构还包括反应引发器120，该反应引发器120能工作以促使发热物101发热。
在一个实施例中，发热物101为桔梗。在这种情况下，反应引发器120可向该发热物101提供引发剂102。该引发剂102优选为水。在作为发热物的桔梗接触到作为引发剂的水的时候，桔梗能够发生反应(也可称之为“发酵”)，由此来产生热量。
然而，应当理解的是，本发明中的发热物101也可以是其它任意适合的发热物，例如为太阳能储热装置。例如通过太阳能将循环导热液体通过发热物101时将热量传导给发热物101并储存。发热物可以是水、土壤、沙石或者是上述两种或几种混合物。这里的发热物可以是一种利于储存热量的填充物。
例如在发热物101为桔梗而引发剂102为水的情况下，在产生热量的同时，还会在壳体110内产生甲烷(CH4)。在这种情况下，上述壁部111应构造为能够避免壳体110内的气体(包含甲烷)逸散到种植区域150内。为此，壁部111的设置可参考上文中的内容。
在一个实施例中，在容器110内设置大体上沿水平方向延伸的间隔层，以将容器110内的空间分隔开。例如在图3所示的实施例中，在容器110内设置有两个这种间隔层112、113，这两个间隔层112、113相互平行地间隔开，以将容器110内的空间分隔出三个子空间110A、110B和110C。在这三个子空间110A、110B和110C中可分别设置相应的发热物。应当理解的是，放置在不同的子空间内的发热物可以相同，也可以不同。
在一个实施例中，在这三个子空间110A、110B和110C内分别设置相应的反应引发器，以分别用于导致子空间110A、110B和110C内的发热物开始发热。间隔层112、113由导热材料制成，以确保相对远离种植区域150的子空间内的热量也能够朝向种植区域150传导。在这种情况下，间隔层112、113可以设置成不透水的。由此，能够确保相对处于上方的子空间内具有充足的水分。这有利于避免水全都积聚在壳体110的底部，从而能避免处于下方的桔梗接完全被水浸泡，而处于上方的桔梗不能充分反应。通过这种设置非常有利于提高桔梗反应产热的效率。
在另一个实施例中，仅在这三个子空间110A、110B和110C中的一个内设置相应的反应引发器120。在反应引发器120提供作为引发剂的水的情况下，该反应引发器120可被设置在处于最上方的子空间110A内，尤其是设置在子空间110A内的上部。在如图3所示的实施例中，反应引发器120安装在壳体110的顶壁内侧。间隔层112、113可均具有一定的透水能力，以使得水能透过间隔层112、113进入到相对处于下方的子空间内，但同时还确保有一定的水分保持在相对处于上方的子空间内。例如，间隔层112、113可具有一定的吸水、锁水能力，例如为棉布层、纤维层等。通过这种设置，也非常有利于确保桔梗反应的效率。
上述实施例是针对发热物为桔梗而引发剂为水的情况而提出的。然而，应当理解的是，在发热物和/或引发剂为其他物质的情况下，也可根据实际需要而这样设置，或者在不背离本发明的精神和范围的前提下进行相应的修改。
另外，植物种植装置100还包括导出机构，该导出机构包括第一引导管路131，以用于将壳体110(尤其是大体上封闭的壳体110)内的气体或液体导出到壳体110之外。在导出气体的情况下，如图1所示，第一引导管路131的一端延伸至壳体10内的上部。壳体10的上部可如图1所示的那样构造为锥形的、大体为锥形的。由此，在壳体10内所产生的气体可方便地聚集在壳体10的锥形的上部内，并通过第一引导管路131离开壳体10。另外，在种植区域150位于壳体10上方的情况下，邻近种植区域150的壁部111即可形成为锥形的。如图1所示的那样在锥形的壁部111的上方设置种植器，有利于在相对有限的占地面积上种植更多的植物。
通过第一引导管路131引出到壳体110之外的气体可被通向环境(包括种植区域150和其他的外界环境区域)中或相应的收集或利用装置中。在上述气体包含具有有毒或易燃易爆等特性的某种气体(例如，甲烷)时，第一引导管路131的第一端延伸至壳体110内，第二端与处理器132相连，以将壳体110内的气体输送至处理器132中，使得上述例如为甲烷的某种气体能够被处理掉，例如通过反应、过滤等方式被处理掉。处理器132又可与第二引导管路133相连。经过处理器132的气体能够通过第二引导管路133被输送至环境中或相应的收集或利用装置中。例如，在壳体110内的气体包含甲烷的情况下，该气体被输送至处理器132处。在那里，甲烷被加热(或燃烧)以转变成水和二氧化碳(CO2)。随后，经过处理器132的气体可被输送至种植区域150处，以增加种植区域150处的二氧化碳浓度。通过这种方式，有利于提高温室效应，并由此更有利于确保种植区域150内的温度适宜。另外，在处理器132处产生的水可以用于灌溉植物，或者可用于通过反应引发器120而作为引发剂102再次进入到壳体110内。
在如图1所示的实施例中，植物种植装置还包括保温罩体160，在该保温罩体160的内部限定了种植区域150。保温罩体160本身可由现有的保温材料制成。通过设置保温罩体160，能够避免种植区域150内的热量逸散除去，从而有利于确保种植区域150内的温度适宜。尤其是在通过第二引导管路133向种植区域150内输送二氧化碳的情况下，可以避免二氧化碳逸散到种植区域150之外。一方面，这有利于确保种植区域150内的二氧化碳浓度适宜。另一方面，这还能避免大幅升高外界环境中的二氧化碳浓度。
保温罩体160优选为透明或半透明的，以允许种植区域150内的植物能够接收到光照。另外，还可在保温罩体160的内侧和/或外侧设置可拆卸或可移动的遮光层，以便于调节进入到种植区域150内的光照强度。例如，遮光层可以是半透明的，因此可通过改变相互叠置的遮光层的数量来改变种植区域150内的光照强度。
另外，还可将容器110设置成其至少一部分处于地下。例如，在如图1所示的实施例中，通过在土地上挖掘出相应的大坑来形成用于容纳发热物101的壳体110的一部分。壳体的该部分可直接由土地形成，或者可在该土地处通过水泥等形成。壳体110的另一部分(即壁部111)可形成于地面之上。壁部111的相应设置可如上文所述的那样，在此不加赘述。上述壳体110的设置方式具有施工成本低、工程时间短等优势。另外，如此设置还方便使用者对壳体内的发热物以及位于壳体110上方的种植区域150进行操作。此外，非常重要的是，通过这种设置，在壳体110内产生的一部分热量可以散发到土地中去。一方面，土地非常有利于保持温度。另一方面，土地在吸收热量后，还可将热量缓慢地传递至种植区域150处或周围的环境中去。这样非常有利于将种植区域150内的温度保持在适宜的范围内。
此外，反应(发酵)后的桔梗可形成为植物的肥料。例如，可直接用于种植在种植区域150内的植物上，以利于它们的生长。
根据实验，例如在壳体内放置约每平方温室1至2吨的桔梗，可在40天至2个月内保持产生较多的热量，这些热量可将壳体110内的温度保持在约60℃至70℃之间。由此，通过热量传导，种植区域150内的温度可有效地保持在20℃至30℃之间。
图2显示了根据本发明的另一个实施方案的植物种植装置100’。该种植装置100’包括多个(例如，两个)相邻设置的发热机构，在各个发热机构上方均形成有相应的种植区域。另外，根据需要，还可在相邻的发热机构之间形成种植区域。也就是说，通过设置彼此间隔开一定距离的多个发热机构，可有效地增大种植区域的范围，且这种种植范围的扩大与发热机构的数量并非是呈线性关系的，而是通过增加发热机构的数量，可以十分有效地扩大种植区域的范围。例如，增加一个发热机构(且该发热机构与已经设置的发热机构之间的距离例如在20厘米至100厘米之间)，可使种植区域的范围增大2-3倍。
另外，根据需要，相邻设置的多个发热机构可不同时工作。例如，植物种植装置100’可设置成其中一个发热机构工作即可令整个种植区域或至少大部分种植区域内的温度达到适宜的程度。由此，可在一个发热机构内的发热物发出全部热量、或基本上发出全部热量之后，再使另一个发热机构内的发热物开始发热。由此，能够有效地延长在种植区域内保持适宜温度的时间。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种植物种植装置，其包括：
发热机构，所述发热机构包括：
设置在种植区域处的容器，所述容器构造为能够向所述种植区域导热，以及
设置在所述容器内的发热物，所述发热物构造为能产生热量。
2.根据权利要求1所述的植物种植装置，其特征在于，所述发热物为非机械式发热物。
3.根据权利要求2所述的植物种植装置，其特征在于，所述发热物能通过反应来放热，
所述发热机构还包括反应引发器，所述反应引发器构造为能选择性地引发所述发热物进行放热的反应。
4.根据权利要求3所述的植物种植装置，其特征在于，所述反应引发器构造为能向所述发热物提供引发剂，所述引发剂与所述发热物接触能进行放热的反应，其中，所述发热物为桔梗，和/或所述引发剂为水。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的植物种植装置，其特征在于，所述容器为封闭的，所述容器的朝向所述种植区域的部分构造为导热的。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的植物种植装置，其特征在于，所述植物种植装置还包括导出机构，所述导出机构包括能将所述容器内的气体导出所述容器的第一引导管路。
7.根据权利要求6所述的植物种植装置，其特征在于，所述气体包含甲烷，所述导出机构还包括连接在所述第一引导管路上的处理器，所述处理器构造为能消耗所述甲烷并产生二氧化碳。
8.根据权利要求7所述的植物种植装置，其特征在于，所述导出机构还包括第二引导管路，所述第二引导管路的一端与所述处理器相连，所述第二引导管路的另一端延伸至所述种植区域处，在所述处理器处产生的二氧化碳能通过所述第二引导管路被引导至所述种植区域处，并释放到所述种植区域处。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的植物种植装置，其特征在于，所述容器设置在所述种植区域下方，所述容器的至少一部分形成于地下。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的植物种植装置，其特征在于，所述植物种植装置还包括保温罩体，所述保温罩体包围所述发热机构和所述种植区域。
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