CN204317138U - 一种适用于阳台种植的智能栽培钵体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于园艺设备技术领域，具体涉及一种适用于阳台种植的智能栽培钵体，其包括复合栽培基质(19)、双层钵体、底托(3)、温湿度控制系统以及温度调节盘管；本实用新型的适用于阳台种植的智能栽培钵体，是一种适用于中国北方地区阳台蔬菜高效盆栽的智能栽培设备，以日常盆栽所用花盆为基础，添加确定营养比例的复合栽培基质，及可调节微生态的盆栽基质温湿度调控系统。
Description
技术领域
本实用新型属于园艺设备技术领域，具体涉及一种适用于阳台种植的智能栽培钵体。
背景技术
随着现代都市农业的发展和食品安全需求的提高，阳台蔬菜种植正逐渐发展为都市普通家庭日常获取新鲜蔬菜的有效方式之一。阳台种植除需满足蔬菜的光照需求外，栽培基质的营养及温湿度条件也是需要时刻关注的环境因素。基质营养不足则需在蔬菜生长过程中频繁追肥，基质冬季温度过低或夏季温度过高均会影响蔬菜的根系生命活动与地上部正常生长。基质湿度条件可反映蔬菜的需水状况。都市工作生活节奏快、差旅外出等因素导致蔬菜阳台种植过程中基质营养和温湿度常无法得到及时有效的补充调节，因此需要保证栽培基质中含有蔬菜生长所需充足的基础养分，并实现对栽培基质温湿度状况的及时监测并可进行有效调控。
公开号为CN 203369150 U的中国专利公开了一种恒温的花盆，包括花盆主体、恒温装置、显示器和电池，通过恒温控制器控制加热器加热保持花盆内的温度。公开号为CN 203261861 U的中国专利公开了一种能控制土壤温度的花盆，包括盆体、显示器、显示屏、按键区、金属导热片和温度探测器，通过金属导热片的生热提高花盆内土壤的温度，避免冬季冻土影响花草的生长。两个专利中，花盆内土壤加热通过电热丝或金属导热片实现，加热形式均为电加热，加热过程中耗电量大且存在安全隐患，亦无法实现夏季降温。
至今尚未见到同时关注蔬菜阳台种植中基质营养、温度及湿度三种环境因子调控的相关申请，也尚未见到利用潜热型功能热流体的相变潜热蓄放热实现蔬菜阳台种植栽培基质温度调控的相关申请。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种使栽培钵体基质温度维持在相对稳定的范围内的适用于阳台种植的智能栽培钵体。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种适用于阳台种植的智能栽培钵体，其包括复合栽培基质19、双层钵体、底托3、温湿度控制系统以及温度调节盘管；其中，
温度调节盘管，包括外层吸热盘管4和内层调温盘管5；
双层钵体，包括外层钵体1和内层钵体2，内层钵体2嵌套在外层钵体1中，且内层钵体2与外层钵体1的底面板中心均有一个直径相同的钵体排水孔15；
内层调温盘管5沿竖向上下往复铺设在外层钵体1的内表面，外层吸热盘管4沿竖向上下往复铺设在外层钵体1的外表面；内层钵体2外壁紧贴外层钵体1内表面的内层调温盘管5，且内层钵体2与外层钵体1的上端通过卡槽紧密卡在一起；
复合栽培基质19装填在内层钵体2中；
温湿度控制系统，包括空气温度传感器7、基质温湿度传感器14、柔性电容触控显示屏6、显示屏电源键8、手动调节开关9、主控芯片10、电磁继电器11、蓄电池12及微型循环泵13，其中主控芯片10固定在外层钵体1内部，空气温度传感器7固定在外层钵体1的侧壁外表面，基质温度传感器14固定在外层钵体1的内底面，电磁继电器11、蓄电池12及微型循环泵13固定在外层钵体1底面板下表面，柔性电容触控显示屏6、显示屏电源键8及手动调节开关9均布置于外层钵体1的侧壁外表面；微型循环泵13的进水口连接外层吸热盘管4，微型循环泵13的出水口连接内层调温盘管5；
温湿度传感器插孔16位于内层钵体2底面上，基质温湿度传感器14穿过温湿度传感器插孔16接触内层钵体2内复合栽培基质19。
外层钵体1下端具有外层钵体外螺纹18，底托3内部具有底托内螺纹17，底托3与外层钵体1下端通过底托内螺纹17和外层钵体外螺纹18固定在一起。
所述温度调节盘管为内径2～12mm的无缝紫铜管。
所述温度调节盘管内填充潜热型功能热流体作为蓄放热介质。
所述温度调节盘管内填以硬脂酸丁酯或相变石蜡为相变材料的相变材料微乳液或相变微胶囊悬浮液。
所述外层钵体1所用材料为塑料或陶瓷。
所述内层钵体2所用材料为瓦或不锈钢。
所述底托3所用材料与外层钵体1相同。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的适用于阳台种植的智能栽培钵体，是一种适用于中国北方地区阳台蔬菜高效盆栽的智能栽培设备，以日常盆栽所用花盆为基础，添加确定营养比例的复合栽培基质，及可调节微生态的盆栽基质温湿度调控系统。依据韭菜的需肥特点，将充分腐熟的生物氢烷工程沼渣、无机复合肥、草炭、蛭石及珍珠岩在适宜配比下复配获得复合栽培基质，可为韭菜生长提供充足的基底肥，有效减少追肥次数，避免栽培过程中的频繁追肥。针对盆栽微生态条件下栽培基质对周围环境变化的缓冲能力较差、自身温湿度波动较大等问题，通过温湿度调控系统在冬季有效提高栽培钵体内基质的温度，并进行基质的夏季有效降温，从而使栽培钵体基质温度维持在相对稳定的范围内。通过基质湿度的实时监测分析，针对不同季节进行必要水分供应的及时提醒，从而形成科学的浇水周期与高效的灌溉制度，避免蔬菜生长过程中过度浇水或水分不足。
1、本实用新型依据韭菜的需肥特点，将充分腐熟的生物氢烷工程沼渣、无机复合肥、草炭、蛭石及珍珠岩复配获得复合栽培基质，可为韭菜生长提供充足的营养，促进韭菜的生长发育，其中腐熟生物氢烷工程沼渣、无机复合肥及草炭均可为韭菜生长提供有机、无机养分，可有效促进韭菜生长、提升品质，并可作为充足的基底肥，从而有效减少生长管理过程中的追肥次数，避免频繁追肥。
2、利用潜热型功能热流体的强化对流传热进行高效蓄放热，可高效利用太阳辐射热等清洁可再生能源提高栽培钵体整体对周围环境变化的缓冲能力，减小栽培基质的温度波动，为韭菜根系提供相对稳定的热环境，大量应用时可通过单个微生态热环境的高效调控降低盆栽生产采暖与制冷系统的整体能耗，提高阳台种植或盆栽生产的整体能效，节能减排。
3、通过基质湿度的实时监测分析，针对不同季节进行必要水分供应的及时提醒，形成科学的浇水周期与高效的灌溉制度，避免韭菜生长过程中过度浇水或水分不足，从而有效提高盆栽生产的水分利用效率。
4、本实用新型的各部件均可拆卸及灵活组装，在不需要运行温湿度调节系统的季节，也可仅适用内层钵体进行韭菜的自然钵体栽培。
附图说明
图1是本实用新型的一种适用于阳台种植的智能栽培钵体的结构示意图；
图2是本实用新型的一种适用于阳台种植的智能栽培钵体的组合效果示意图；
图3是本实用新型的一种适用于阳台种植的智能栽培钵体的外层钵体底部外观示意图；
图4是本实用新型的一种适用于阳台种植的智能栽培钵体的外层钵体纵剖图；
图5是本实用新型的一种适用于阳台种植的智能栽培钵体的基质温湿度调控系统原理框图。
附图标记：
1外层钵体 2内层钵体 3底托
4外层吸热盘管 5内层调温盘管 6柔性电容触控显示屏
7空气温度传感器 8显示屏电源键 9手动调节开关
10主控芯片 11电磁继电器 12蓄电池
13微型循环泵 14基质温湿度传感器 15钵体排水孔
16温湿度传感器插孔 17底托内螺纹 18外层钵体外螺纹
19复合栽培基质
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1至图4所示，本实用新型提供了一种适用于阳台种植的智能栽培钵体，主要包括复合栽培基质19、双层钵体、底托3、温湿度控制系统和温度调节盘管。其中，
温度调节盘管，包括外层吸热盘管4和内层调温盘管5。
双层钵体，包括外层钵体1和内层钵体2，内层钵体2嵌套在外层钵体1中，内层钵体2与外层钵体1的底面板中心均有一个直径相同的钵体排水孔15，用于排除钵体内基质的多余水分。
内层调温盘管5沿竖向上下往复铺设在外层钵体1的内表面，外层吸热盘管4沿竖向上下往复铺设在外层钵体1的外表面。
内层钵体2的外壁紧贴外层钵体1内表面的内层调温盘管5，且内层钵体2与外层钵体1的上端通过卡槽紧密卡在一起。
外层钵体1的下端具有外层钵体外螺纹18，底托3内部具有底托内螺纹17，底托3与外层钵体1的下端通过底托内螺纹17和外层钵体外螺纹18固定在一起。
本实施例以韭菜为例，复合栽培基质19装填在内层钵体2中。复合栽培基质19由充分腐熟的生物氢烷工程沼渣、草炭、蛭石、珍珠岩及无机复合肥混合而成，其中腐熟生物氢烷工程沼渣、草炭、蛭石、珍珠岩按体积比1:1:1:1均匀混合，无机复合肥中N、P2O5、K2O的添加比例为10:7:8。
温湿度控制系统，包括空气温度传感器7、基质温湿度传感器14、柔性电容触控显示屏6、显示屏电源键8、手动调节开关9、主控芯片10、电磁继电器11、蓄电池12及微型循环泵13。其中主控芯片10固定在外层钵体1内部，空气温度传感器7固定在外层钵体1的侧壁外表面，空气温度传感器7用于采集空气温度。基质温度传感器14固定在外层钵体1的内底面，电磁继电器11、蓄电池12及微型循环泵13固定在外层钵体1底面板下表面，柔性电容触控显示屏6、显示屏电源键8及手动调节开关9均布置于外层钵体1的侧壁外表面。温湿度控制系统的各部件均添加了防水处理，线路内置在外层钵体1内部。温湿度控制系统各部件通过线路相连，且均固定在外层钵体1内部或表面。温湿度可控制系统的电路中，电磁继电器11输入端通过线路依次与蓄电池12、主控芯片10输出端、手动调节开关9连接构成控制回路(输入回路)，其中主控芯片10的输入端与空气温度传感器7、基质温湿度传感器14连接构成数据采集回路，且主控芯片10通过RS232接口将内存数据传输至柔性电容触控显示屏6；柔性电容触控显示屏6、显示屏电源键8与蓄电池12连接构成显示器回路；此外，电磁继电器11输出端通过线路依次与蓄电池12、微型循环泵13连接构成被控制回路(输出回路)。
温湿度控制系统可通过手动调节开关9切换自动调控模式及手动调控模式两种系统运行模式。
温湿度传感器插孔16位于内层钵体2底面上，基质温湿度传感器14穿过温湿度传感器插孔16接触内层钵体2内复合栽培基质19并采集温湿度。
温度调节盘管为内径2～12mm的无缝紫铜管，与微型循环泵13相连，微型循环泵13的进水口连接外层吸热盘管4，微型循环泵13的出水口连接内层调温盘管5。温度调节盘管内填充潜热型功能热流体作为蓄放热介质，具体为以硬脂酸丁酯或相变石蜡为相变材料的相变材料微乳液或相变微胶囊悬浮液。温度调节盘管内潜热型功能热流体通过强化对流传热吸收外层钵体1外环境中的太阳辐射热等外来热源传输至钵体内侧，为双层钵体内的复合栽培基质19提供热量用于冬季基质加温，也可吸收外来冷量传输至双层钵体内的复合栽培基质19用于夏季降温。
柔性电容触控显示屏6为有机发光二极管(OLED)电容触控彩色显示屏，通过触控方式设置温湿度调控系统电路开启或暂停所需的空气温度及基质温湿度限值。
如图5所示，通过柔性电容触控显示屏6选择输入复合栽培基质19温湿度设定值至主控芯片10，空气温度传感器7和基质温度传感器14实时采集环境空气温度与复合栽培基质19的温湿度值，并将采集数据传至主控芯片10，通过主控芯片10的处理分析选择系统运行指令，将空气温度、基质温湿度实测值及相应系统运行状态在柔性电容触控显示屏6上彩色显示，同时发出开关指令控制电磁继电器11的开合，从而控制微型循环泵13的运行，并进一步控制外层吸热盘管4和内层调温盘管5内蓄放热介质的流动。
本实施例中，设定温湿度调控系统运行的空气温度上限值为24℃、下限值为12℃，基质温度上限值为20℃、下限值为10℃，基质湿度上限值为95％、下限值为70％。实时显示任意时刻的空气温度与基质温湿度值，过高温湿度值以红色显示，过低温湿度以蓝色显示；通过不同颜色及文字显示提醒系统开启、暂停及运行良好等不同状态，以黄色字体提醒系统的开启及暂停，以绿色字体提醒系统平稳运行；以红色字体提醒系统运行异常。
外层钵体1所用材料可以选择塑料、陶瓷等，特点是隔热保温性好；内层钵体2材料可以选择瓦、不锈钢等，特点是导热性能佳；底托3的材质与外层钵体1相同。
冬季复合栽培基质19的温度低于20℃、空气温度高于复合栽培基质19的温度时，开启温度调节系统进行复合栽培基质19加温；且当空气温度低于12℃时需提供辅助热源。夏季基质温度高于20℃、空气温度低于复合栽培基质19温度时，开启温度调节系统收集冷量进行基质降温；而当空气温度高于复合栽培基质19温度时需提供额外冷量。本实施例冬季可有效提升或夏季有效降低的复合栽培基质19温度范围为2～5℃。
一种适用于阳台种植的智能栽培钵体的双层钵体为圆形。根据实际运输、摆放、观赏及多样化等方面的需求，可设计为椭圆形、方形、正多边形等多种形状。
通过更改复合栽培基质19的营养配比及温湿度调控系统的温湿度设定值，可将其用于各种蔬菜、观赏花卉等不同园艺作物的钵体栽培。
将一种适用于阳台种植的智能栽培钵体用于不同植物的栽培时，可根据植物的不同种类设计不同的外观尺寸，亦可根据不同植物对温湿度的不同需求，通过冷热负荷计算选用不同内径规格的温度调节盘管并设计不同的温度调节盘管布置间距。
以上实施例的说明仅是本实用新型的优选实施方案，只用于帮助理解本实用新型的方法及核心思想，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，在具体实施方式及应用范围上可根据实际工作条件做出若干改进与调整，这些改进与调整也应视为本实用新型的保护范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围当以权利要求所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：其包括复合栽培基质(19)、双层钵体、底托(3)、温湿度控制系统以及温度调节盘管；其中，
温度调节盘管，包括外层吸热盘管(4)和内层调温盘管(5)；
双层钵体，包括外层钵体(1)和内层钵体(2)，内层钵体(2)嵌套在外层钵体(1)中，且内层钵体(2)与外层钵体(1)的底面板中心均有一个直径相同的钵体排水孔(15)；
内层调温盘管(5)沿竖向上下往复铺设在外层钵体(1)的内表面，外层吸热盘管(4)沿竖向上下往复铺设在外层钵体(1)的外表面；内层钵体(2)外壁紧贴外层钵体(1)内表面的内层调温盘管(5)，且内层钵体(2)与外层钵体(1)的上端通过卡槽紧密卡在一起；
复合栽培基质(19)装填在内层钵体(2)中；
温湿度控制系统，包括空气温度传感器(7)、基质温湿度传感器(14)、柔性电容触控显示屏(6)、显示屏电源键(8)、手动调节开关(9)、主控芯片(10)、电磁继电器(11)、蓄电池(12)及微型循环泵(13)，其中主控芯片(10)固定在外层钵体(1)内部，空气温度传感器(7)固定在外层钵体(1)的侧壁外表面，基质温度传感器(14)固定在外层钵体(1)的内底面，电磁继电器(11)、蓄电池(12)及微型循环泵(13)固定在外层钵体(1)底面板下表面，柔性电容触控显示屏(6)、显示屏电源键(8)及手动调节开关(9)均布置于外层钵体(1)的侧壁外表面；微型循环泵(13)的进水口连接外层吸热盘管(4)，微型循环泵(13)的出水口连接内层调温盘管(5)；
温湿度传感器插孔(16)位于内层钵体(2)底面上，基质温湿度传感器(14)穿过温湿度传感器插孔(16)接触内层钵体(2)内复合栽培基质(19)。
2.如权利要求1所述的适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：外层钵体(1)下端具有外层钵体外螺纹(18)，底托(3)内部具有底托内螺纹(17)，底托(3)与外层钵体(1)下端通过底托内螺纹(17)和外层钵体外螺纹(18)固定在一起。
3.如权利要求1所述的适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：所述温度调节盘管为内径2～12mm的无缝紫铜管。
4.如权利要求1或3所述的适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：所述温度调节盘管内填充潜热型功能热流体作为蓄放热介质。
5.如权利要求4所述的适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：所述温度调节盘管内填以硬脂酸丁酯或相变石蜡为相变材料的相变材料微乳液或相变微胶囊悬浮液。
6.如权利要求1所述的适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：所述外层钵体(1)所用材料为塑料或陶瓷。
7.如权利要求1所述的适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：所述内层钵体(2)所用材料为瓦或不锈钢。
8.如权利要求1所述的适用于阳台种植的智能栽培钵体，其特征在于：所述底托(3)所用材料与外层钵体(1)相同。
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| CN201420795467.5U CN204317138U (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 一种适用于阳台种植的智能栽培钵体 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105191689A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 北京工业大学 | 家庭阳台智能菜园系统 |
| CN106171928A (zh) * | 2016-09-05 | 2016-12-07 | 上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司 | 一种通过调节基质温度进行越夏越冬栽培的无土栽培装置 |
| CN106737707A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-05-31 | 河池学院 | 一种温室蔬菜种植过程温度控制机器人 |
| CN106879391A (zh) * | 2015-12-15 | 2017-06-23 | 徐天晟 | 家用电子蔬菜培育装置 |
-
2014
- 2014-12-15 CN CN201420795467.5U patent/CN204317138U/zh not_active Expired - Fee Related
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