CN201781834U

CN201781834U - 全自动家用芽菜机

Info

Publication number: CN201781834U
Application number: CN2010202518239U
Authority: CN
Inventors: 赵思明; 詹伟明; 尹涛; 黄汉英; 熊善柏; 丁俊胄; 李小雨; 曹见朝
Original assignee: XIANGFAN HAORAN ECOLOGICAL AGRICULTURAL DEVELOPMENT Co Ltd; Huazhong Agricultural University
Current assignee: XIANGFAN HAORAN ECOLOGICAL AGRICULTURAL DEVELOPMENT Co Ltd; Huazhong Agricultural University
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2020-06-29

Abstract

本实用新型为一种全自动家用芽菜培养装置，由机身和控制装置组成，机身上部为培养箱，培养箱下部设有水箱，水箱下部设有底座，底座内设有控制电路板，培养箱、水箱与底座为活连接；培养箱上部设有可移动的遮光板和透明顶盖，培养箱与水箱中间均设有导风管，导风管之间为活连接；水箱底部设有出水嘴；底座内部设有雾化室和加热室，外部正面设有显示面板，背面设有电源开关，底座下部设有底盖；底盖上设有进风口。控制装置由单片机模块、加热模块、温度检测模块、温度报警模块、加湿模块、电源模块以及风扇组成，可实现培养箱内的温度控制、加湿、选择性遮光或见光、通风等多项功能。该全自动家用芽菜培养装置具有体积小、功能全、操作方便等特点。

Description

全自动家用芽菜机

技术领域

本实用新型属于一种农副产品培养装置，特别的涉及一种全自动家用芽菜培养机。

技术背景

我国是生产、食用芽菜最早的国家，早在秦汉时就有关于芽菜栽培历史的记载(王德槟，张德纯.芽苗菜栽培技术百问[M]，北京：中国农业出版社，1999(1)：38～42)。绿豆芽和黄豆芽是食用最广的一类芽菜，随着新型芽菜种类的开发，芽菜培养技术的发展和消费者对食物口味、营养的需求，越来越多的芽菜种类已经可供人们食用，例如，香椿芽苗菜、荞麦芽苗菜、黑豆芽苗菜、相思豆芽菜、葵花籽芽苗菜、龙须豆芽苗菜、花生芽苗、蚕豆芽苗菜等。豆类种子在其发芽过程中，其部分营养物质如淀粉、蛋白质等被降解为糖、氨基酸等小分子物质，利于消化吸收。原豆中的胰蛋白抑制素、胀气因子等有害成分也在发芽过程中被除去，植酸在酶的作用下降解，更多的钙、磷、铁等矿物质被释放出来，使得绿豆芽的生物价和利用率大大提高(励建荣.美国大豆食品[J].中国粮油学报，2002.17(6)：12-18；R.A.Oloyo.Chemical and nutritional quality changes ingerminating seeds of Cajanus cajan L.Food Chemistry，Food Chemistry，(2004)：497-502；苗颖、马莹.大豆发芽过程中营养成分的变化.粮食与油脂.2005(5)：29-31))。普遍认为芽菜具有抗疲劳、抗衰老、抗癌症，减肥、美容等多种功能，因此芽菜作为营养丰富、保健的蔬菜而受到消费者的青睐。

芽菜种子的萌发需要适宜的条件，例如温度、水分、氧气、光照或避光等(中山包(日).发芽生理学，农业出版社.1988，7(1)：3-32)。把具有活力的种子放入适于萌发的环境中，种子便会吸收水分润张，然后发芽，一般经过5-7天培养即可食用，其生长周期远远低于一般的蔬菜。传统的芽菜人工生产方式，具有易受环境温度条件影响、不易通风、劳动强度大等缺点。芽菜机通过控制芽菜生长环境的温度、湿度、氧气量、光照或遮光等条件，可以极大的提高芽菜品质和生产效率，达到自动化生产。而芽菜生产(特别是豆芽菜生产)中滥用化肥、激素以及其它禁用增白剂化学药品现象仍然存在，使用这类药物将严重危害人体健康，消费者不敢食用市场上销售的芽菜，这在一定程度上又促进了家用芽菜机的发展。

目前，常见的芽菜机结构设计多针对工厂生产用芽菜机，而家用芽菜机相对较少。专利公告号CN2755964Y公布了一种家用豆芽机设计，包括生长箱、水箱、底座。生长箱内有出水叶片，出水叶片与水管一端相连，水管的另一端连接潜水泵。专利公告号CN2894222Y公开了一种家用豆芽机设计，包括盖子、生长箱、水箱、淋水喷头、水泵等，其特点为水箱内有加热器，盖子上开透气孔。专利公开号CN200969774Y公开了一种豆芽机设计，其特点为对水箱内水体加热，加热过程通过微电脑电路控制。专利公告号CN201328299Y公开了一种家用豆芽机设计，其对豆芽机的淋水系统和豆芽机的材质进行了改进。以上公开的豆芽机设计的共同特点为淋水系统包括水箱、水泵、淋水叶片等，通过水泵把水箱内水向生长箱输送，通过喷水的反作用力使淋水喷头反转，达到向生长箱内喷淋的作用；加热方式为直接对水箱内的水体加热；机体内不通风；完全遮光培养。

专利公开号CN201504466公开了一种带雾化器和加热棒的豆芽机，据称可以解决快速加热和水的高效利用的一种装置，但其对豆芽机各部件的结构和相对位置说明不清楚，导致该专利公开不充分，使该领域的技术人员无法实施该专利，并达到所述的效果。

以上公开的结构设计全部为豆芽培养装置结构设计，而豆芽只是芽菜中的一类，公开的豆芽机结构设计很难扩展到其它芽菜的生产，特别不适合需光照培养的芽菜的生产，限制了其在芽菜培养中的普遍应用。淋水喷头出水孔大小很难保证完全相同，易堵，以及出水孔处的转速不同会照成淋水不均匀，最终导致芽菜参差不齐；水在水箱内和生长箱内循环，生长箱内的微生物带入水箱，水体易受污染、产生异味；系统对水体进行直接加热，能耗高；水箱内的温水对生长环境加热，生长箱内温差大；没有温度检测和控制系统，温度控制不准确。通风效果不明显，难保证芽菜生长环境有充足的氧气。因此，家用芽菜机在多方面具有很大的提升空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有家用芽菜机存在的升温速度慢，能耗高，温度控制不准确的问题；克服喷淋方式中水的消耗大，淋水不均匀等问题；同时克服芽菜培养环境不通风，芽菜生长过程中氧气不充足等问题。本实用新型提供一种智能、控温精确、雾化均匀、通风的全自动家用芽菜机，该芽菜机还可根据需要选择光照培养或避光培养。

本实用新型的技术方案如下：

一种全自动家用芽菜机，由机身和控制装置组成，所述机身上部为培养箱(3)，培养箱的下部设有水箱(4)，水箱下部设有底座(5)，在所述的底座内设有控制电路板(29)，所述的培养箱、水箱与底座为活连接；所述培养箱上部有可移动的遮光板(2)和顶盖(1)；所述培养箱中间有培养箱导风管(11)，所述水箱中间有水箱导风管(13)，其中培养箱导风管(11)下部与水箱导风管(13)上部相连接，培养箱导风管(11)的上部设有出风口(12)；所述水箱底部设有出水嘴(17)；所述底座下部设有底盖(6)；所述底盖上设有进风口(27)。所述底座内中间设雾化室(24)，所述雾化室两侧分别设有加热室(19)和温度探头导管(20)，所述加热室上方设导风槽(15)与雾化室相连接；所述导风槽上部和水箱导风管(13)的底部连接；所述温度探头导管从底座穿过水箱进入培养室；所述底座(5)外部正面设有显示面板(9)，背面设有电源开关。

所述的培养箱内设有芽盘(36)，该芽盘外形为扇形，芽盘培养层开口(37)宽度为1.5-2.5mm，芽盘底座(40)高度为0.5-1cm，培养层的围栏(39)高度为1-2cm。

所述的控制电路板中的单片机型号为MSP430。控制电路板(29)中的单片机模块(41)分别与加热模块(42)、温度检测模块(43)，温度报警模块(44)，显示模块(46)和电源模块(47)连接。所述加热模块的加热器采用的是加热棒，加湿模块(45)采用的是超声波雾化器；所述的超声波雾化器安装于雾化室底部的水槽中，所述的风扇(26)安装于底盖进风口处，所述的加热棒固定于风扇上面的支架上，并置于加热室内部中间位置；

所述顶盖(1)为圆弧形透明外壳，其上有出气孔(7)和提口(8)；遮光板(2)安装在顶盖的下部，它有一个向下的弧形，中间设有一出气孔(10)。根据需要可选择光照培养或避光培养，培养避光芽菜时，盖上遮光板(2)，需要光照培养时，取下遮光板。

所述加热室(19)上部与圆柱形出风管(14)相连接，出风管(14)左侧壁有出风口(21)，所述加热室和出风管采用耐高温塑料。

上述实用新型的顶盖上有出气孔(7)，底盖或底座侧壁上有进气孔，出气孔和进气孔之间连通，通过风扇强制通风，保障培养箱内空气充足；遮光板中间的拱形孔，既可以保障气体流通，同时可以起到遮光的效果，当芽菜需要光照时，取下遮光板即可。

上述实用新型的机身内部有三条通道：即，加热通道、加湿通道和温度探头通道。加热通道包括加热室(19)、导风槽(15)、水箱导风管(13)、培养箱导风管(11)。外部空气通过底盖或侧壁的栅孔(27)由风扇导入加热室，在加热室内通过加热棒(28)加热，再经过导风槽、水箱导风管、培养箱导风管送入培养箱，保障培养箱内的温度满足芽菜生长所需的温度。加湿通道通过雾化室导风槽和加热通道连通，雾化室中的水通过超声波雾化器作用产生雾气，在流动空气作用下，经过水箱导风管(13)、培养箱导风管(11)进入培养箱，保障培养箱内的湿度满足芽菜生长的需要。由于超声波雾化器产生的水雾细小均匀，可以被芽菜充分吸收，基本上不产生废水，不需要再增设水循环装置，从而避免了水箱内的水受废水的污染。培养箱内安装的温度传感器是通过温度探头通道进入培养箱的，温度传感器通过温度探头导管经过水箱侧孔(16)和培养箱侧孔进入培养箱，该温度传感器能实时检测培养箱内的温度，并将检测数据传送到单片机的输入端口。

上述实用新型控制电路的控制系统(见图8)的单片机模块与加热模块、温度检测模块、温度报警模块和显示模块连接，它还包括加湿模块、电源模块、风扇和电源开关。

上述实用新型具有过热保护及缺水保护，过热保护通过以下方案实现，加热棒底部装有温度检测探头，当测定温度高于一定值时，加热棒停止加热，同时蜂鸣器响；缺水保护是通过超声波雾化器自带的缺水保护功能实现的，当超声波雾化器水位过低时，水位保护开关断开，停止雾化。

本实用新型具有以下优点：

1、可一键式操作，芽菜的温度控制采用智能控制，精度高、稳定。程序的编写是建立在大量芽菜培养工艺试验的基础上，程序编写科学，关键参数可靠；

2、采用对空气直接加热的方式，升温速度快，温度控制精确，能耗低；

3、采用超声波雾化的方式加湿，水的利用率高，加湿均匀，芽菜长势一致；

4、通风效果好，保证芽菜生长环境中有充足的氧气。

附图说明

附图1是本实用新型的芽菜机的主视图；图1中编号：1-顶盖；2-遮光板；3-培养箱；4-水箱；5-底座；6-底盖；7-气孔；8-提口；9-显示面板；

附图2是本实用新型的芽菜机的内部结构图；图2中编号：1-顶盖；2-遮光板；3-培养箱；4-水箱；5-底座；6-底盖；10-遮光板出风口；11-培养箱导风管；12-培养箱导风管出风口；13-水箱导风管；14-加热室顶部圆柱；15-导风槽；16-水箱侧孔；18-超声波雾化器；19-加热室；20-温度探头导管；21-加热室出风口；22-加热室温度探头；23-加热棒固定框；24-雾化室；25-支撑脚；26-风扇；27-底盖进风口；28-加热棒；29-控制电路板；30-培养箱温度探头；36-芽盘；

附图3是本实用新型的水箱的主视图；图3中编号：13-水箱导风管；14-圆柱形出风管；16-温度探头导管套管；17-水箱出水嘴；

附图4是本实用新型的水箱的仰视图；图4中编号：13-水箱导风管；14-圆柱形出风管；15-导风槽；16-水箱侧孔；17-水箱出水嘴；

附图5是本实用新型的底座的俯视图；图5中编号：14-圆柱形出风管；18-超声波雾化器；31-水箱出水嘴顶杆；

附图6是本实用新型的底座的主视图；图6中编号：20-温度探头导管；25-支撑脚；32-温度显示屏；33-加热指示灯；34-加湿指示灯；35-电源指示灯；

附图7是本实用新型的底盖的俯视图；图7中编号：23-加热棒固定框；27-进风口；

附图8是本实用新型的芽盘的俯视图；图8中编号：37-培养层开口；38-培养层支撑部分；39-培养层围栏；40-芽盘底座；

附图9是本实用新型的芽盘的主视图；图9中编号：37-培养层开口；38-培养层支撑部分；39-培养层围栏；40-芽盘底座；

附图10是本实用新型的全自动芽菜机控制系统方框图；图10中编号：41-单片机模块；42-加热模块；43-温度检测模块；44-温度报警模块；45-加湿模块；46-显示模块；47-电源模块

附图11是芽盘对芽菜生长影响的曲线图；

附图12是发芽温度对芽菜生长速度影响的曲线图；

具体实施方式

依照《发明内容》所公开的技术方案(为节约篇幅，上述公开的发明内容本处不在详述)，由图1所示：申请人设计了一种全自动家用芽菜培养箱，由机身和控制装置组成。机身包括顶盖、遮光板、培养箱、水箱、底座、底盖。控制装置由单片机模块、加热模块、温度检测模块、温度报警模块、加湿模块、电源模块以及风扇组成。

水箱出水嘴(17)与底座上的顶杆(31)接触，温度探头导管(20)和温度探头导管套管(16)套合。底座(5)背面有电源开关，底座(5)正面有显示面板，电源开关按下，系统即开始工作，显示面板上显示培养箱的温度，同时加热器、雾化器、电风扇等部件也开始工作。风扇将加热棒产生的热空气送入雾化室，与超声波雾化器产生水雾混合后，通过水箱导风管(13)进入培养箱(3)。

由图1-图3所示，加热棒被固定在固定框(23)上，加热棒产生的热量向上部传送，加热时顶部(14)的温度最高，试验测定最高温度为95℃，加热室(19)和加热棒固定框(23)均采用高温材料浇注，可以长期耐受200℃左右的高温，可以保证安全。加热室内壁涂耐高温涂料或加隔热套，可以起到隔热、保温的作用。

培育芽菜时可直接将清洗干净的种子均匀的放到芽盘中，或者先用温水浸泡种子4-8小时，浸泡后发芽速度更快。接通电源后，超声波雾化器产生水雾，水雾进入培养箱(3)被种子吸收，种子吸收水后开始润张，一般8-10小时即可出芽。加热室(19)内的热空气和水雾混合后，水雾被加热，进入培养箱后升高环境的温度。须避光培养芽苗时，应该盖上遮光板(2)，避免长成的芽苗出现不良症状。培养需见光芽菜时，应取下遮光板。水箱缺水时，水位保护开关断开，雾化器停止工作，使用者可以根据加湿指示灯(34)或者观察水箱(4)中水位进行补水。一般在开始培养前，向水箱中注满水，可以保障在整个芽菜生长周期内不需要补水。

实施例1芽盘关键参数的优化

试验材料：绿豆，中绿一号，购于湖北悦农种业有限公司

芽菜培养设备：本实用新型。

比较了不同芽盘开口直径和底座高度对豆芽生长的影响，三种芽盘的外形为扇形，该芽盘培养层开口直径和底座高度分别为：1mm和2mm；1.8mm和2mm；1.8mm和5mm。试验结果见图9，由图可知芽盘开口直径过小和底座过低都不利于芽苗扎根生长。开口直径过大，芽苗无法站立，也不利于生长。芽盘培养层开口宽度适宜尺寸为1.5-2.5mm，芽盘底座高度适宜尺寸为0.5-1cm。

实施例2培养温度对豆芽品质的影响

发芽温度是发芽的一项重要条件，在合适的发温度下，绿豆种子发芽速度快，豆芽品质好。设定培养温度分别为20℃、25℃、30℃、35℃，发芽时间100h，发芽结束后测定豆芽各部分的的尺寸和营养指标。

1、培养温度对豆芽生长速度的影响

由图10可以看出，随着培养温度的增加，发芽速度明显加快。

2、培养温度对豆芽外观品质的影响

由表1可知，30根鲜重、胚轴长、胚根长、轴径等均具有显著性差异。胚轴长，胚根长、鲜重等均随培养温度的增加而表现出增加趋势；轴径随培养温度的增加而下降。

表1培养温度对豆芽外观品质的影响

3、培养温度对豆芽营养品质的影响

由表2的试验结果可知，水分、水溶性糖、γ-氨基丁酸(GABA)含量具有显著性差异。水分含量随温度增加，含量显著增加；水溶性糖、γ-氨基丁酸含量随温度增加呈下降趋势；游离氨基酸含量无显著性差异。

表2培养温度对豆芽营养品质的影响

Claims

1.一种全自动家用芽菜机，由机身和控制装置组成，其特征在于：

A、所述机身上部为培养箱(3)，培养箱的下部设有水箱(4)，水箱下部设有底座(5)，在所述的底座内设有控制电路板(29)，所述的培养箱、水箱与底座为活连接；所述培养箱上部有可移动的遮光板(2)和顶盖(1)；所述培养箱中间有培养箱导风管(11)，所述水箱中间有水箱导风管(13)，其中培养箱导风管(11)下部与水箱导风管(13)上部相连接，培养箱导风管(11)的上部设有出风口(12)；所述水箱下部设有出水嘴(17)；所述底座下部设有底盖(6)；所述底盖上设有进风口(27)；

B、所述底座内中间设雾化室(24)，雾化室两侧分别设有加热室(19)和温度探头导管(20)，所述加热室上方设导风槽(15)与雾化室相连接；所述导风槽上部和水箱导风管(13)的底部连接；温度探头导管从底座穿过水箱进入培养箱；底座(5)外部正面设有显示面板(9)，背面设有电源开关；

C、控制电路板(29)中的单片机模块(41)分别与加热模块(42)、温度检测模块(43)，温度报警模块(44)，显示模块(46)和电源模块(47)连接。

D、所述加热模块的加热器采用的是加热棒(28)，加湿模块(45)采用的是超声波雾化器(18)；所述的超声波雾化器安装于雾化室底部的水槽中，风扇(26)安装于底盖进风口处，所述的加热棒固定于风扇上面的支架上，并置于加热室内部中间位置；

2.根据权利要求1所述的芽菜机，其特征在于所述的培养箱内设有芽盘(36)，该芽盘外形为扇形，芽盘培养层开口(37)宽度为1.5-2.5mm，芽盘底座(40)高度为0.5-1cm，培养层的围栏(39)高度为1-2cm。

3.权利要求1所述的芽菜机，其特征在于，所述的控制电路板中的单片机型号为MSP430。

4.权利要求1所述的芽菜机，其特征在于，顶盖(1)为圆弧形透明外壳，其上有出气孔(7)和提口(8)；遮光板(2)安装在顶盖的下部，它有一个向下的弧形，中间设有一个出气孔(10)。

5.权利要求1所述的芽菜机，其特征在于，所述加热室(19)上部有圆柱形出风管(14)，圆柱形出风管(14)的左侧壁装有出风口(21)。

6.权利要求1或5所述的芽菜机，其特征在于，所述加热室和出风管的内壁采用耐高温塑料。