CN110583468A - 培植柜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种培植柜，包括框架，还包括人机交互界面和控制器，设置在框架上且用于调节植物生长参数的调节系统，人机交互界面通过控制器调控调节系统。本发明提供的培植柜新增了人机交互界面、控制器和调节系统。人机交互界面通过控制器实现对调节系统的智能化和自动化调节，以实现对所培植的植物生长参数的即时、适度调节，使得用户在培植的过程中的操作更加简便，对植物的培植方式也变得更加科学、合理，减少了用户的操作步骤和时间，同时还提高了植物的生长速度和成活率。符合人性化、智能化和工业化设计。
Description
技术领域
本发明属于植物培养种植领域，更具体地说，是涉及一种培植柜。
背景技术
随着人们生活水平和质量的提高，人们居家种植活动越来越多，而且要求越来越高，原来的土培因受空间、光照环境、卫生、美观等情况等限制，已经难以满足消费者的要求，
因此，可以像家用电器等放置在房间内的培植柜逐渐进入人们的视野和生活，培植柜极大地方便了人们对蔬菜、花草等植物的培植。
然而，目前的培植柜大多只是实现了将室外种植转移到室内种植，对于植物种植的参数，目前的培植柜依然有着难以实现智能化和自动化的调节。
发明内容
本发明的目的在于提供一种培植柜，以解决现有技术中存在的智能化和自动化的程度低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种培植柜，包括框架，其特征在于：还包括人机交互界面和控制器，设置在所述框架上且用于调节植物生长参数的调节系统，所述人机交互界面通过所述控制器调控所述调节系统。
进一步地，所述框架包括柜体和柜门，所述人机交互界面设置在所述柜门上，所述调节系统设置在所述柜体上。
进一步地，所述调节系统包括光照模块，所述光照模块包括至少一个设置在所述柜体内部的日照灯，所述日照灯为全光谱灯。
进一步地，所述调节系统还包括控温模块，所述控温模块包括设置在所述柜体内的温度传感器。
进一步地，所述控温模块还包括提供冷量的制冷组件、提供热量的电加热器、驱动所述柜体内气体流动的制冷制热风机。
进一步地，所述制冷组件具有制冷模式和除湿模式，所述制冷组件在所述柜体内的湿度参数超过预设值时进入除湿模式。
进一步地，所述调节系统还包括加湿模块和检测所述柜体内湿度的湿度传感器，加湿模块在湿度参数低于预设值时开始工作。
进一步地，所述调节系统还包括用于调控气体浓度和含量的换气模块。
进一步地，所述柜体内还设置有用于培植的供液系统，所述供液系统包括储液盒、设置在所述储液盒内的水泵、至少一个培植模组，以及连通所述水泵、所述培植模组、所述储液盒的管道；所述储液盒位于所述培植模组的底部。
进一步地，所述柜门包括两层透明隔热板，两层所述透明隔热板之间为真空。
本发明提供的培植柜的有益效果在于：与现有技术相比，本发明新增了人机交互界面、控制器和调节系统。人机交互界面通过控制器实现对调节系统的智能化和自动化调节，以实现对所培植的植物生长参数的即时、适度调节，使得用户在培植的过程中的操作更加简便，对植物的培植方式也变得更加科学、合理，减少了用户的操作步骤和时间，同时还提高了植物的生长速度和成活率。符合人性化、智能化和工业化设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的培植柜的爆炸结构示意图，部分结构未示出；
图2为本发明实施例提供的供液系统的原理结构示意图，部分结构未示出；
图3为本发明实施例提供的培植柜的主视结构示意图，部分结构未示出。
其中，图中各附图主要标记：
1、框架；101、柜体；102、柜门；
2、人机交互界面；3、控制器；
4、调节系统；41、光照模块；
42、控温模块；421、温度传感器；422、压缩机；423、蒸发器；424、电加热器；425、制冷制热风机；43、湿度传感器；
45、换气模块；451、换气风机；452、回风口；
5、供液系统；51、储液盒；52、水泵；53、培植模组；54、管道；541、供液管；542、回液管；
6、过滤网；7、液位开关；8、托盘；9、把手；10、托板；11、水位保持器。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1及图3，现对本发明实施例提供的培植柜进行说明。所述培植柜，包括框架1、人机交互界面2、控制器3和调节系统4。人机交互界面2连接控制器3，控制器3连接调节系统4，调节系统4设置在框架1上，用来调节植物的生长参数，以满足植物的生长发育需求，人机交互界面2通过控制器3来实现对调节系统4的调控。人机交互界面2和控制器3可以设置在框架1上，也可以设置在框架1之外，通过远程控制来实现，在此不再赘述。
本发明提供的培植柜，与现有技术相比，新增了人机交互界面2、控制器3和调节系统4。人机交互界面2通过控制器3实现对调节系统4的智能化和自动化调节，以实现对所培植的植物生长参数的即时、适度调节，使得用户在培植的过程中的操作更加简便，对植物的培植方式也变得更加科学、合理，减少了用户的操作步骤和时间，同时还提高了植物的生长速度和成活率。符合人性化、智能化和工业化设计。
进一步地，请一并参阅图1及图3，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，框架1包括柜体101和柜门102，柜体101和柜门102构成一个相对于外界既可开放、又可封闭的环境，当柜门102和柜体101闭合后形成封闭的环境，柜体101内的温度、光照、湿度、气体浓度等参数便不再随着外界因素的变化而受到影响。人机交互界面2设置在柜门102上，这样用户便至少可以通过按键或者触屏控制的方式来实现对控制器3和调节系统4的即时调节。当然，还可以通过手机、电脑、遥控器等远程控制终端来实现对调节系统4的远程即时调控。在此不再一一赘述。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，调节系统4包括光照模块41，顾名思义，光照模块41是用来对植物生长所需要的光照强度、波段、时长等因素参数来进行调节的，光照模块41包括多个日照灯，日照灯可以设置在柜体101内的顶端，还可以设置在柜体101内的其他位置，以便对植物进行全方位的照射，使得植物能够更全面地接收到光照，当然，具体还是要根据实际情况和用户的需求来对日照灯的数量和安装位置等进行具体的选用和布置。本实施方式选用全光谱灯作为日照灯，使得在调节的过程中，可以实现对各类植物、各个季节或者各个时段进行光线波段的选择和调试，根据水培经验把植物所需的最佳光照时间参数输入控制器3，通过控制开灯时间和关灯时间实现精确光照供给。对于光照时间、光照强度等参数的设置，与光线波段的选择和调试方式相似，例如，种植生菜，以一天为周期，光照时长为十四小时，其余十个小时便不再进行光照。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，调节系统4还包括控温模块42，控温模块42包括多个设置在柜体101内的温度传感器421，温度传感器421对柜体101内的温度进行实时检测并反馈到人机交互界面2，用户从人机交互界面2了解到柜体101内的温度需要调节后，也就是柜体101内部的温度参数与预设值不符时，可通过人机交互界面2对调节柜内的温度进行调节，以达到所培植植物的温度需求，具体可以对温度的高低进行调节，也可以对温度维持的时长进行调节，还可以对温度时段或者周期等参数进行调节等，在此不再一一赘述。在此将温度传感器421选用为感温包，当然，还可以根据实际情况和需求选择其他的温度传感器421，在此不再赘述。
具体的，柜体101的内部设置有压缩机422系统，采用吹胀式板片蒸发器实现大面积均匀制冷，在蒸发器423上设置薄膜式加热器，实现制热。柜体101内多处设置温度传感器421，通过控制器3进行温度控制，可精确控温至设置值，精度±1℃。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，控温模块42还包括制冷组件、电加热器424、制冷制热风机425。制冷组件用于为柜体101内提供冷量，在柜体101内部的温度参数高于预设值时进行降温，电加热器424用于对柜体101的内部进行升温加热，在柜体101内的温度参数低于预设值时进行升温加热，制冷制热风机425用来驱动柜体101内气流的流动，以配合制冷组件和电加热器424对柜体101内部的温度参数进行调节，制冷制热风机425加快了柜体101内气流的流动，可以使得制冷组件和电加热器424对柜体101内部的温度调节更加快速有效。其中，制冷组件包括压缩机422、蒸发器423、冷凝器、节流阀，制冷组件的制冷过程和空调的制冷过程相同。在上述实施方式是将制冷和制热的过程分开的，当然，还可以将制冷组件和电加热器424替换为同时具有制冷制热功能的调温组件，这样便省去了需要分别对制冷组件和电加热器424进行操作的步骤，当然，上述的制冷组件和电加热也具有节约成本的优点，当然，还可以根据实际情况和需求对选择上述的方式或者其他的方式，在此不再赘述。
进一步地，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，制冷组件具有制冷模式和除湿模式，制冷组件在柜体101内的温度参数超过预设值时进入制冷模式，制冷组件在柜体101内的湿度参数超过预设值时进入除湿模式。这样制冷组件便可以同时兼顾制冷和除湿的过程，无需再另加一个除湿模块，节约了成本的同时还减少了对柜体101或者柜体101内部空间的占用。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，调节系统4还包括加湿模块和湿度传感器43，湿度传感器43用于对柜体101内的湿度参数进行实时的检测并反馈到人机操作界面，结合上文，用户在得知湿度参数与预设值不符后，便需要对柜体101内的湿度进行调节，若湿度较高时，降温组件便开启除湿模式，降低柜体101内的湿度。若湿度较低时，用户便可通过对人机交互界面2的设定或调节来开启并控制加湿模块，加湿模块工作后将柜体101内的湿度提升至与预设值相同即可。另外，结合上文，控温模块42还可以和控湿模块结合成同一个模块，也就是同时具有控温和控湿的功能；同样，温度传感器421和湿度传感器43同样可以结合成同一个传感器，即温湿度传感器43。
具体的，柜体101内部布置有湿度传感器43，并反馈至控制器3，进行除湿或者加湿，加湿方式：柜体101底部设置凹槽，凹槽内设置火山石，制冷后的冷凝水经过凹槽会有部分冷凝水留存并浸润火山石，凹槽底部发泡层中设置电加热器424，当电加热器424通电时，火山石空隙中含的水分将迅速蒸发，加湿空气。除湿方式： 通过无风制冷方式进行除湿。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，调节系统4还包括换气模块45，换气模块45用于调控柜体101内的气体浓度，众所周知，大部分植物在生长的过程中，光合作用都是十分重要和必要的，而光合作用中二氧化碳的含量和浓度等参数是十分重要的，换气模块45主要对植物生长所需要的气体浓度、含量等参数进行调控。换气模块45包括设置在柜体101上的换气风机451和开设在柜体101内的回风口452，换气风机451连通回风口452。
进一步地，请参阅图1及图2，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，柜体101内还设置有供液系统5，供液系统5用于为培植提供营养液，供液系统5包括储液盒51、水泵52、管道54、至少一个培植模组53。柜体101内设置有用于承托培植模组53的托板10，托板10的数量和培植模组53的数量相同且分层设置，也就是说每一层托板10承托一个培植模组53。水泵52设置在储液盒51内，管道54依次连通水泵52、培植模组53、和储液盒51，其中储液盒51位于培植模组53的底部。培植模组53上设置有用于检测其内液位的液位开关7。在每层培植模组53的上方还可设置上文提到的全光谱灯，以提高被培植的植物光合作用所需要的光照。管道54包括供液管541和回液管542，培植模组53内还设置有水位保持器11，水位保持器11设置在培植模组53和回液管542的连接处，以保障培植模组53内的液位不至于过低。在此设置了三层培植模组53，一个储液盒51及其水泵52，水泵52开启后，储液盒51内的营养液会通过管道54进入最上层培植模组53，营养液在最上层的培植模组53循环后流入第二层培植模组53，最后回到储液盒51，完成循环，保证了供给到植物的营养液浓度的均匀性；其液位开关7在水位到达设定液位后发出信号，关闭水泵52，确保了培植模组53内水位不超出预设的液位，避免营养液溢出。培植模组53内还设置有过滤网6，营养液在循环的过程中，过滤网6将营养液中的杂质等进行过滤，和收集，以便后续对杂质进行清理，以防杂质再次被循环至储液盒51中。位于底部的培植模组53和储液盒51之间还设置有托盘8，托盘8用于培育植物的幼苗，幼苗发芽并生长处叶片后再移植在培植模组53中即可。
进一步地，作为本发明提供的培植柜的一种具体实施方式，柜门102包括两层透明的隔热板，两层透明的隔热板之间为真空。在此柜门102可选用双层真空玻璃，双层真空玻璃具备良好的隔热效果，用户还可以通过柜门102观察柜体101内部植物的生长情况。柜门102上还设置有把手9，便于用户开启和关闭柜门102。
具体的，结合上文提到的换气风机451和回风口452，对于植物来讲，对空气的需求有两部分，第一部分为氧气，第二部分为二氧化碳气体,其来源均为回风口452，通过换气风机451把箱外的空气泵入柜体101，并通过柜体101底部的孔排查柜体101内的气体，使内外气体进行循环，在此，换气风机451选用轴流风机。循环过程是受控制器3控制的，上述循环过程的控制方法为：（一）、根据水培技术经验，列出不同植物二氧化碳、浓度对应的换气量，计算出植物种植状态下所需的新风量，并输入程序，当选定种植的植物后，就同时选定了该参数，系统程序会按照该参数执行换气，通过控制开启换气风机451的风扇的时间和间隔时间确保换气量，从而保证特定时间内植物所需的氧气量和二氧化碳量。（二）、氧气的需求主要是根部需求，其氧气供给通过水流循环溶氧控制，水泵52液泵的开启与关闭也根据和植物相关的预设值执行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.培植柜，包括框架，其特征在于：还包括人机交互界面和控制器，设置在所述框架上且用于调节植物生长参数的调节系统，所述人机交互界面通过所述控制器调控所述调节系统。
2.如权利要求1所述的培植柜，其特征在于：所述框架包括柜体和柜门，所述人机交互界面设置在所述柜门上，所述调节系统设置在所述柜体上。
3.如权利要求2所述的培植柜，其特征在于：所述调节系统包括光照模块，所述光照模块包括至少一个设置在所述柜体内部的日照灯，所述日照灯为全光谱灯。
4.如权利要求2所述的培植柜，其特征在于：所述调节系统还包括控温模块，所述控温模块包括设置在所述柜体内的温度传感器。
5.如权利要求4所述的培植柜，其特征在于：所述控温模块还包括提供冷量的制冷组件、提供热量的电加热器、驱动所述柜体内气体流动的制冷制热风机。
6.如权利要求5所述的培植柜，其特征在于：所述制冷组件具有制冷模式和除湿模式，所述制冷组件在所述柜体内的湿度参数超过预设值时进入除湿模式。
7.如权利要求1至6任一项所述的培植柜，其特征在于：所述调节系统还包括加湿模块和检测所述柜体内湿度的湿度传感器，加湿模块在湿度参数低于预设值时开始工作。
8.如权利要求1所述的培植柜，其特征在于：所述调节系统还包括用于调控气体浓度和含量的换气模块。
9.如权利要求2所述的培植柜，其特征在于：所述柜体内还设置有用于培植的供液系统，所述供液系统包括储液盒、设置在所述储液盒内的水泵、至少一个培植模组，以及连通所述水泵、所述培植模组、所述储液盒的管道；所述储液盒位于所述培植模组的底部。
10.如权利要求2所述的培植柜，其特征在于：所述柜门包括两层透明隔热板，两层所述透明隔热板之间为真空。
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