CN112931176A - 一种无土栽培设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无土栽培设备，包括栽培箱，所述栽培箱为内部中空的箱体结构，所述栽培箱内水平设置有隔板，所述隔板上设有植物，所述植物的叶子位于隔板的上方，其根系位于隔板的下方，所述栽培箱的顶部安装有LED灯，所述栽培箱的底部安装有营养液储槽，所述营养液储槽的上端设有超声波雾化装置，所述超声波雾化装置的输入端通过导液管与营养液储槽连通，所述超声波雾化装置的雾化端正对着植物的根系，所述营养液储槽的两侧分别安装有臭氧发生器和制冷制热器。本发明不但可以用来栽培耐涝植物，也可以栽培旱地植物，同时能调节栽培箱的环境使其适宜植物生长，保证植物的产量，并且本发明占地面积小，安装方便，应用范围广泛。

Description

一种无土栽培设备
技术领域
本发明涉及无土栽培技术领域，具体涉及一种无土栽培设备。
背景技术
无土栽培，是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。无土栽培中营养液成分易于控制，且可随时调节。在光照、温度适宜而没有土壤的地方，如沙漠、海滩、荒岛，只要有一定量的淡水供应，便可进行。
当前较为常用的是泵水循环无土栽培，适合大规模种植。但是这种方式存在一些不足：(1)并不适用于一些旱地植物，会导致植物烂根或根系不发达，影响产量；(2)循环水泵需要24小时工作，电能消耗巨大，增加栽培成本；(3)循环水容易生菌发臭，需要定期更换水源，不利于节约水资源；(4)不适用于船舶、高寒地区，应用范围受到限制。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无土栽培设备，用于解决现有背景技术中提到的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无土栽培设备，包括栽培箱，所述栽培箱为内部中空的箱体结构，所述栽培箱内水平设置有隔板，所述隔板上设有植物，所述植物的叶子位于隔板的上方，其根系位于隔板的下方，所述栽培箱内的顶部安装有LED灯，所述栽培箱内的底部安装有营养液储槽，所述营养液储槽的上端设有超声波雾化装置，所述超声波雾化装置的输入端通过导液管与营养液储槽连通，所述超声波雾化装置的雾化端正对着植物的根系，所述营养液储槽的两侧分别安装有臭氧发生器和制冷制热器，所述栽培箱其中一侧的侧壁上安装有进气口和光幕接收端，其另一侧的侧壁上分别安装有与进气口对应的排气扇和与光幕接收端对应的光幕发射端，所述栽培箱的内壁上还安装有温湿度传感器。
优选地，还包括PLC控制器，所述温湿度传感器和光幕接收端与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与所述排气扇、制冷制热器和超声波雾化装置连接。
优选地，所述光幕发射端和光幕接收端与所述植物的根系处于同一高度上。
优选地，所述栽培箱内壁的两侧安装有收集板，所述收集板位于隔板的下方且向下倾斜设置，所述收集板下方的端口与所述营养液储槽连通。
优选地，所述臭氧发生器的输出端连接有两个释放端口，且分别位于隔板的上方和下方。
优选地，所述制冷制热器的输出端连接有循环水管，所述循环水管布设在栽培箱的内部。
优选地，所述栽培箱的箱体采用双层玻璃制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明利用超声波原理，将营养液雾化成极小水珠，便于植物根系的吸收，同时不影响根系的呼吸作用，不但可以用来栽培耐涝植物，也可以栽培旱地植物；
(2)本发明通过温湿度传感器监测培养箱内的温湿度情况，再利用排气扇和制冷制热器调节栽培箱内的温湿度，通过光幕发射端和光幕接收端监测植物根系的生长状况，再调节超声波发生装置的功率控制营养量的排放量，使栽培箱的环境适宜植物生长，保证植物的产量；
(3)本发明占地面积小，安装方便，适用于高寒地区或偏远海岛，应用范围广泛。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的结构示意图。
其中，附图标记具体说明如下：栽培箱1、隔板2、植物3、LED灯4、营养液储槽5、超声波雾化装置6、臭氧发生器7、制冷制热器8、进气口9、排气扇10、光幕发射端11、光幕接收端12、温湿度传感器13、收集板14、循环水管15。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种无土栽培设备，包括栽培箱1，栽培箱1为内部中空的箱体结构，栽培箱1内水平设置有隔板2，隔板2上设有植物3，植物3的叶子位于隔板2的上方，其根系位于隔板2的下方，栽培箱1内的顶部安装有LED灯4，LED灯4位植物提供光照，植物整个生长过程中不需要阳光，栽培箱1内的底部安装有营养液储槽5，营养液储槽5的上端设有超声波雾化装置6，超声波雾化装置6的输入端通过导液管与营养液储槽5连通，超声波雾化装置6的雾化端正对着植物3的根系，使得雾化后的营养液雾滴能够充分被植物3的根系吸收，营养液储槽5的两侧分别安装有臭氧发生器7和制冷制热器8，栽培箱1其中一侧的侧壁上安装有进气口9和光幕接收端12，其另一侧的侧壁上分别安装有与进气口9对应的排气扇10和与光幕接收端12对应的光幕发射端11，栽培箱1的内壁上还安装有温湿度传感器13，用于监测栽培箱1内的温湿度情况。
本发明提供的一种无土栽培设备，还包括PLC控制器，温湿度传感器13和光幕接收端12与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与排气扇10、制冷制热器8和超声波雾化装置6连接。在栽培前通过上位机往PLC控制器内输入阈值，在栽培时，温湿度传感器13能够将检测到的栽培箱1内的温湿度信息传输至PLC控制器，当栽培箱1内的温湿度超过设定的最高值或低于设定的最低值时，PLC控制器便会控制排气扇的启停，同时控制制冷制热器启动制冷或制热模式，从而对栽培箱1内的温湿度进行调节，实现自动化控制。
本实施例中，光幕发射端11和光幕接收端12与植物3的根系处于同一高度上。光幕发射端11持续向光幕接收端12发射光幕，当光幕接收端接收到少量或没有接收到光信号时，说明光信号被植物的根系所遮挡，根据接收到的光信号情况来监测植物根系的生长情况，从而对超声波雾化装置6的功率进行调节，根系较少时功率降低，营养液的雾化量减少，根系较多时功率提高，营养液的雾化量增多，这样能够有效利用营养液，使营养液的雾化量保持在合适的范围。
本实施例中，栽培箱1内壁的两侧安装有收集板14，收集板14位于隔板2的下方且向下倾斜设置，收集板14下方的端口与营养液储槽5连通，收集板14用来对未被根系吸收的雾化液滴进行收集，并且引流到营养液储槽5中，实现资源的二次利用。
本实施例中，臭氧发生器7的输出端连接有两个释放端口，且分别位于隔板2的上方和下方，臭氧发生器7用来产生微量臭氧，起到杀菌消毒的作用。
本实施例中，制冷制热器8的输出端连接有循环水管15，循环水管15布设在栽培箱1的内部，制冷制热器8利用半导体制冷片通电后一面发热另一面冷却的原理制成，半导体制冷片在医疗、实验室、日常生活中均有应用，属于常规的技术手段，在此不作赘述。制冷制热器8能够对循环水管15内的循环液进行升温或降温，从而实现对栽培箱1内部的温度调节。
本实施例中，栽培箱1的箱体采用双层玻璃制成，这样既能方便对植物3的生长状况进行观察，同时还能起到保温效果。
使用时，本发明通过温湿度传感器13监测培养箱1内的温湿度情况，再利用排气扇10和进气口9对培养箱1内部进行通风，调节氧气和二氧化碳的浓度，同时降低湿度，有利于植物生长，在通过改变制冷制热器8的运行模式对栽培箱1内部进行空气加热或冷却，实现内部的温度调节，使温度适合植物生长，同时通过光幕发射端11和光幕接收端12监测植物根系的生长状况，再调节超声波发生装置6的功率控制营养量的雾化量，使栽培箱1的环境适宜植物生长，保证植物的产量；由于利用了超声波原理，能够将营养液雾化成极小水珠，便于植物根系的吸收，同时不影响根系的呼吸作用，不但可以用来栽培耐涝植物，也可以栽培旱地植物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无土栽培设备，其特征在于，包括栽培箱(1)，所述栽培箱(1)为内部中空的箱体结构，所述栽培箱(1)内水平设置有隔板(2)，所述隔板(2)上设有植物(3)，所述植物(3)的叶子位于隔板(2)的上方，其根系位于隔板(2)的下方，所述栽培箱(1)内的顶部安装有LED灯(4)，所述栽培箱(1)内的底部安装有营养液储槽(5)，所述营养液储槽(5)的上端设有超声波雾化装置(6)，所述超声波雾化装置(6)的输入端通过导液管与营养液储槽(5)连通，所述超声波雾化装置(6)的雾化端正对着植物(3)的根系，所述营养液储槽(5)的两侧分别安装有臭氧发生器(7)和制冷制热器(8)，所述栽培箱(1)其中一侧的侧壁上安装有进气口(9)和光幕接收端(12)，其另一侧的侧壁上分别安装有与进气口(9)对应的排气扇(10)和与光幕接收端(12)对应的光幕发射端(11)，所述栽培箱(1)的内壁上还安装有温湿度传感器(13)。
2.根据权利要求1所述的一种无土栽培设备，其特征在于，还包括PLC控制器，所述温湿度传感器(13)和光幕接收端(12)与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与所述排气扇(10)、制冷制热器(8)和超声波雾化装置(6)连接。
3.根据权利要求2所述的一种无土栽培设备，其特征在于：所述光幕发射端(11)和光幕接收端(12)与所述植物(3)的根系处于同一高度上。
4.根据权利要求2所述的一种无土栽培设备，其特征在于：所述栽培箱(1)内壁的两侧安装有收集板(14)，所述收集板(14)位于隔板(2)的下方且向下倾斜设置，所述收集板(14)下方的端口与所述营养液储槽(5)连通。
5.根据权利要求2所述的一种无土栽培设备，其特征在于：所述臭氧发生器(7)的输出端连接有两个释放端口，且分别位于隔板(2)的上方和下方。
6.根据权利要求2所述的一种无土栽培设备，其特征在于：所述制冷制热器(8)的输出端连接有循环水管(15)，所述循环水管(15)布设在栽培箱(1)的内部。
7.根据权利要求2所述的一种无土栽培设备，其特征在于：所述栽培箱(1)的箱体采用双层玻璃制成。
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