CN114982625A - 一种气雾栽培装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物栽培技术领域，尤其涉及一种气雾栽培装置。所述气雾栽培装置包括栽培架、栽培模块、配肥模块、供给管路和控制模块，栽培架包括立架和承载件，多层承载件沿立架的高度方向间隔固定于立架上；栽培模块包括栽培箱和植物生长灯，栽培箱和植物生长灯成对地分别设于两层相邻的承载件上；配肥模块包括配肥箱、原液供给箱和流量计量泵，原液供给箱与配肥箱上的流量计量泵连通；供给管路用于连通配肥箱和栽培箱，以向栽培箱内供给雾化营养液；控制模块能够根据植物生长需求控制植物生长灯的光谱、光照强度及光照时间，并控制配肥模块配制植物生长所需营养液，通过供给管路将所需营养液按要求输送至栽培箱，实现自动化室内栽培。

Description

一种气雾栽培装置

技术领域

本发明涉及植物栽培技术领域，尤其涉及一种气雾栽培装置。

背景技术

气雾栽培是集植物营养学、植物生理学、环境生态学、农业自动化、园艺作物栽培等多学科为一体的综合栽培技术，是一种全新的植物栽培方式，气雾栽培具有吸收营养快、生长效率高、节约水资源以及无亚硝酸盐等优点。

现有的气雾栽培装置大多如专利ZL201920175206.6中采用六棱台状的栽培架，然后在栽培架上安装定植挤塑板，人工配制营养液然后存储在营养液储存槽中，由喷雾管及喷雾头实现雾培，该装置可降低气雾栽培装置的占地面积，且位于定植挤塑板的植物不至于过多遮挡位于下部植物的光照，提高植物的光照利用率。然而，该气雾栽培装置限于栽培架的结构原因无法配备人工光照设备，不能有效满足植物生长的光照需求，且人工配肥稳定性较差，不利于对营养液浓度精度要求较高的植物的生长。

因此，亟待需要一种气雾栽培装置以解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气雾栽培装置，能够为其上的植物提供充足的光照，且配肥稳定，能够满足植物的生长需求。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种气雾栽培装置，包括：

栽培架，包括立架和承载件，多层所述承载件沿所述立架的高度方向间隔固定于所述立架上；

栽培模块，包括栽培箱和植物生长灯，所述栽培箱和所述植物生长灯成对地分别设置于两层相邻的承载件上，所述植物生长灯位于所述栽培箱的上方；

配肥模块，包括配肥箱、原液供给箱和流量计量泵，所述配肥箱上设有多个所述流量计量泵，多个所述原液供给箱与多个所述流量计量泵一一对应连通；

供给管路，用于连通所述配肥箱和所述栽培箱，以向所述栽培箱内供给营养液；

控制模块，与所述栽培模块、所述配肥模块和所述供给管路通讯连接。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述栽培箱包括箱体和盖板，所述盖板盖设于所述箱体的开口端，所述盖板上设有用于容置定植篮的通孔。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述盖板上凸设有凸条，多个所述凸条交错设置。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述箱体的底壁上设有内凹外凸的汇流定位部。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述箱体的侧壁上设有加强部，多个所述加强部沿所述箱体的周侧间隔设置。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述供给管路包括：

供给主管路，与所述配肥箱相连通；

供给支管路，多个所述供给支管路沿所述立架的高度方向间隔固定于所述立架上，所述供给支管路用于连通所述供给主管路和栽培箱。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述供给管路还包括分层控制阀，每个所述供给支管路上均设有所述分层控制阀，且所述分层控制阀位于所述供给支管路上靠近所述供给主管路的一端。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述供给管路还包括层压调节阀，每个所述供给支管路上均设有所述层压调节阀，且所述层压调节阀位于所述分层控制阀的下游以及所述栽培箱的上游。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述气雾栽培装置还包括回收管路和回收箱，多个所述回收管路沿立架的高度方向间隔固定于立架上，所述回收管路用于连通栽培箱与所述回收箱。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述气雾栽培装置还包括移动架，所述移动架与所述栽培架独立设置，所述控制模块、所述配肥箱和所述回收箱沿所述移动架的高度方向依次设置于所述移动架上。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述配肥模块还包括称重器和数据采集器，每个所述原液供给箱均配备有所述称重器，所述称重器用于实时监测所述原液供给箱的重量，所述数据采集器与多个所述称重器通讯连接。

作为所述气雾栽培装置的可选方案，所述配肥模块还包括多参数营养液监测器，所述多参数营养液监测器设于所述配肥箱上，用于监测所述配肥箱内的营养液的参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的气雾栽培装置，包括栽培架、栽培模块、配肥模块、供给管路和控制模块，控制模块与栽培模块、配肥模块和供给管路通讯连接，能够根据植物生长需求控制植物生长灯的光谱、光照强度及光照时间，并控制配肥模块配制植物生长所需营养液，然后通过供给管路将所需营养液按要求输送至栽培箱。该气雾栽培装置能够为其上的植物提供充足的光照，且配肥稳定，能够满足植物的生长需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的气雾栽培装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的控制模块和配肥模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的配肥模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的栽培模块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的栽培箱一个方向的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的栽培箱去掉盖板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的栽培箱另一个方向的结构示意图。

附图标记：

100、栽培架；101、立架；102、承载件；

201、栽培箱；2011、箱体；20111、加强部；20112、汇流定位部；2012、盖板；20121、凸条；2013、雾化管路；20131、第一支路；20132、第二支路；2014、雾化喷头；202、植物生长灯；

301、配肥箱；302、原液供给箱；303、流量计量泵；304、称重器；

401、供给主管路；402、供给支管路；403、分层控制阀；404、层压控制阀；

500、控制模块；

600、回收箱；

701、回收主管路；702、回收支管路；

800、移动架。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-图3所示，本实施例提供了一种气雾栽培装置，包括栽培架100、栽培模块、配肥模块、供给管路和控制模块500，其中，栽培架100包括立架101和承载件102，多层承载件102沿立架101的高度方向间隔固定于立架101上；栽培模块包括栽培箱201和植物生长灯202，栽培箱201和植物生长灯202成对地分别设置于两层相邻的承载件102上，植物生长灯202位于栽培箱201的上方；配肥模块包括配肥箱301、原液供给箱302和流量计量泵303，配肥箱301上设有多个流量计量泵303，多个原液供给箱302与多个流量计量泵303一一对应连通；供给管路用于连通配肥箱301和栽培箱201，以向栽培箱201内供给雾化营养液；控制模块500与栽培模块、配肥模块和供给管路通讯连接，能够根据植物生长需求控制植物生长灯202的光谱、光照强度及光照时间，并控制配肥模块配制植物生长所需营养液，然后通过供给管路将所需营养液按要求输送至栽培箱201，实现自动化室内栽培。

如图2所示，供给管路包括供给主管路401和供给支管路402，供给主管路401与配肥箱301相连通；多个供给支管路402沿立架101的高度方向间隔固定于立架101上，供给支管路402用于连通供给主管路401和栽培箱201，保证配肥箱301内的营养液可以通过供给支管路402供应至栽培箱201内的植物。

进一步地，供给管路还包括分层控制阀403，每个供料管路上均设有分层控制阀403，且分层控制阀403位于供料管路上靠近主管路的一端。该设计便于根据不同层植物的生长状态及需求供应不同量的营养液。

进一步地，供给管路还包括层压调节阀，每个供料管路上均设有层压调节阀，且层压调节阀位于分层控制阀403的下游以及喷雾管路的上游。该设计可实现不同高度层的营养液压力控制，以实现精细化营养液供给。

气雾栽培装置还包括回收管路和回收箱600，回收箱600设于配肥箱301的下方，回收管路用于连通箱体2011和回收箱600。

回收管路包括回收主管路701和回收支管路702，回收主管路701与回收箱600相连通；多个回收支管路702沿立架101的高度方向间隔固定于立架101上，回收支管路702用于连通回收主管路701和箱体2011，保证箱体2011内多余的营养液可以通过回收支管路702回收至回收箱600内，以便于回收利用，提高营养液的利用率，降低成本。

进一步地，供给主管路401和回收主管路701平行设置，供给支管路402和回收支管路702平行设置。

气雾栽培装置还包括移动架800，移动架800与栽培架100独立设置，控制模块500、配肥箱301和回收箱600沿移动架800的高度方向依次设置于移动架800上。当栽培架100上种植的植物类型改变后，若原有的配肥箱301内的营养液未使用完毕，可以整体更换移动架800而更换所需的配肥箱301，便于人工操作。示例性地，移动架800通过在其架体底部设置万向轮实现移动架800的便于移动的效果。

进一步地，栽培架100的底部设有万向轮，便于移动栽培架100，方便人工操作。

如图3所示，配肥模块包括五个原液供给箱302，五个原液供给箱302分别通过软管(图中未示出)与流量计量泵303与连通，然后，通过控制模块500控制流量计量泵303的开度时间，以配着栽培植物所需的营养液。其中，“所需的营养液”中的“所需”包括所需营养成分和所需量两个指标中至少一个。即控制模块500能够控制配肥模块根据需要配制一定比例成分的营养液，并向栽培箱201内的植物提供所需量的营养液。控制模块500中包含有植物栽培管理软件，种植管理人员可以方便地根据作物所需设置种植参数，从而配制所需的营养液，实现智能化种植，降低操作难度。

优选地，每个原液供给箱302设于称重器304上，称重器304与控制模块500通讯连接，控制模块500可根据称重器304的读数判断原液供给箱302内的营养液原液的量是否能够满足需求，若需要添加营养液原液，可通过设置警报器，由控制模块500控制警报器发出声/光/消息提醒等方式进行报警提醒，便于工作人员及时添加营养液原液。

此外，配肥模块还包括数据采集器，称重器304还可以监测到原液供给箱302的重量的变化，并通过数据采集器将数据送至控制模块500，以便于控制模块500精确控制每种营养原液的汲取量，实现营养液成分均衡配置。

进一步地，配肥模块还包括多参数营养液监测器(图中未示出)，多参数营养液监测器与配肥箱301相连接，用于监测配肥箱301内营养液的参数，多参数、双组份传感器自动互补平衡，可以确保系统稳定可靠的工作。在本实施例中，多参数营养液监测器固定于移动架800上并与配肥箱301相邻设置。

如图4结合图1所示，多个栽培架100可拆卸地固定连接以适用于大空间植物栽培需求。具体地，六个栽培架100三排两列呈矩形排布，栽培架100之间通过五金件固定连接，保证组装体的稳定性。

栽培架100设有五层承载件102，每层承载件102的上表面上均设有栽培箱201，每层栽培箱201上方的承载件102上均固定于植物生长灯202，保证每层栽培箱201内的植物均配备独立的植物生长灯202，从而可实现根据不同层栽培箱201内所种植的植物调节相应的植物生长灯202的光谱、光照强度及光照时间，保证植物正常生长。进一步地，每层承载件102上设有多个栽培箱201，该设计可将栽培箱201小型化，一方面，便于栽培箱201的加工；另一方面，还可以根据需要设置每层栽培箱201的数量。

植物生长灯202选用智能植物生长灯，其光谱、光照强度及光照时间可智能调整，以适应植物不同生长阶段的需要，提高栽培质量。此外，该智能植物生长灯202还可以模拟不同季节日升日落过程并控制光照亮度的改变，以种植不同季节的植物，提高该装置的适用范围。

如图5-图7所示，栽培箱201包括箱体2011和盖板2012，盖板2012盖设于箱体2011的开口端，盖板2012上设有用于容置定植篮的通孔。在栽培过程中，先将植物移至定植篮中，然后将定植篮的底部置于盖板2012上的通孔内，定植篮的顶部能够搭设在盖板2012上进行限位，防止定植篮掉入箱体2011内。

盖板2012上凸设有凸条20121，多个凸条20121交错设置，能够提高盖板2012的结构强度。该设计通过凸条20121增强盖板2012的结构强度，避免因栽培植物重量过重造成盖板2012受力变形。

箱体2011内设有雾化管路2013和雾化喷头2014，雾化管路2013上至少雾化喷头2014。雾化喷头2014将营养液形成雾状喷射至定植篮内的植物根系。箱体2011内设有支架，雾化管路2013设于支架上，可保证雾化管路2013的稳定性，避免因雾化喷头2014的喷力使雾化管路2013移动错位，保证雾化栽培的均匀性。

雾化管路2013包括第一支路20131和第二支路20132，其中，第一支路20131呈匚型围设于箱体2011的周侧，第一支路20131中相对的两个管路上设有多个第二支路20132，且每个第二支路20132上均设有若干雾化喷头2014。示例性地，第一支路20131中相对的两个管路上分别设有三个平行设置的第二支路20132，第二支管上设有两个雾化喷头2014。在其他实施例中，第二支路20132的数量及其上雾化喷头2014的数量，可以根据需要设计，在此不作限定。

箱体2011的底壁上设有内凹外凸的汇流定位部20112。该汇流定位部20112在箱体2011的底壁内呈凹陷部，以便于营养液汇聚于该凹陷部，便于营养液全部流出至回收管路进行回收，提高营养液重复利用率；该汇流定位部20112在箱体2011的底壁外呈凸台部，该凸台部可用于与承载件102配合以对箱体2011进行限位。具体地，承载件102由多根条板组成，汇流定位部20112的凸台部可以与条板的侧壁抵接以对箱体2011进行限位。此外，汇流定位部20112的凸台部还可以用作管路的连接部位。

进一步地，箱体2011的侧壁周侧设有多个加强部20111，多个加强部20111沿箱体2011的周侧间隔设置，加强部20111用于增加箱体2011的结构强度。示例性地，加强部20111为向箱体2011内部凸出的加强结构，该设计便于多个箱体2011的定位叠放。

可选地，在本实施例中，雾化管路2013为软管。供给管路和回收管路均为硬管。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的范围决定。

Claims (12)

1.一种气雾栽培装置，其特征在于，包括：

栽培架(100)，包括立架(101)和承载件(102)，多层所述承载件(102)沿所述立架(101)的高度方向间隔固定于所述立架(101)上；

栽培模块，包括栽培箱(201)和植物生长灯(202)，所述栽培箱(201)和所述植物生长灯(202)成对地分别设置于两层相邻的承载件(102)上，所述植物生长灯(202)位于所述栽培箱(201)的上方；

配肥模块，包括配肥箱(301)、原液供给箱(302)和流量计量泵(303)，所述配肥箱(301)上设有多个所述流量计量泵(303)，多个所述原液供给箱(302)与多个所述流量计量泵(303)一一对应连通；

供给管路，用于连通所述配肥箱(301)和所述栽培箱(201)，以向所述栽培箱(201)内供给营养液；

控制模块(500)，与所述栽培模块、所述配肥模块和所述供给管路通讯连接。

2.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述栽培箱(201)包括箱体(2011)和盖板(2012)，所述盖板(2012)盖设于所述箱体(2011)的开口端，所述盖板(2012)上设有用于容置定植篮的通孔。

3.根据权利要求2所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述盖板(2012)上凸设有凸条(20121)，多个所述凸条(20121)交错设置。

4.根据权利要求2所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述箱体(2011)的底壁上设有内凹外凸的汇流定位部(20112)。

5.根据权利要求2所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述箱体(2011)的侧壁上设有加强部(20111)，多个所述加强部(20111)沿所述箱体(2011)的周侧间隔设置。

6.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述供给管路包括供给主管路(401)和供给支管路(402)，所述供给主管路(401)与所述配肥箱(301)相连通；多个所述供给支管路(402)沿所述立架(101)的高度方向间隔固定于所述立架(101)上，所述供给支管路(402)用于连通所述供给主管路(401)和栽培箱(201)。

7.根据权利要求6所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述供给管路还包括分层控制阀(403)，每个所述供给支管路(402)上均设有所述分层控制阀(403)，且所述分层控制阀(403)位于所述供给支管路(402)上靠近所述供给主管路(401)的一端。

8.根据权利要求7所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述供给管路还包括层压调节阀，每个所述供给支管路(402)上均设有所述层压调节阀，且所述层压调节阀位于所述分层控制阀(403)的下游以及所述栽培箱(201)的上游。

9.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述气雾栽培装置还包括回收管路和回收箱(600)，多个所述回收管路沿立架(101)的高度方向间隔固定于立架(101)上，所述回收管路用于连通栽培箱(201)与所述回收箱(600)。

10.根据权利要求9所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述气雾栽培装置还包括移动架(800)，所述移动架(800)与所述栽培架(100)独立设置，所述控制模块(500)、所述配肥箱(301)和所述回收箱(600)沿所述移动架(800)的高度方向依次设置于所述移动架(800)上。

11.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述配肥模块还包括称重器(304)和数据采集器，每个所述原液供给箱(302)均配备有所述称重器(304)，所述称重器(304)用于实时监测所述原液供给箱(302)的重量，所述数据采集器与多个所述称重器通讯连接。

12.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述配肥模块还包括多参数营养液监测器，所述多参数营养液监测器与所述配肥箱(301)相连接，用于监测所述配肥箱(301)内的营养液的参数。

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