CN205018017U - 智能水培蔬菜种植柜 - Google Patents

Abstract

智能水培蔬菜种植柜，包括多个种植层、水循环系统、风循环系统以及控制系统，所述控制系统分别与水循环系统、风循环系统相连，实现自动水循环和自动风循环。每个种植层，包括种植盒和种植空间，种植空间顶部安装有照明灯管，相邻的上层种植盒与下层照明灯管间用保温棉隔开。水循环系统包括带水位传感器的封闭式水箱，水箱与一自动加营养液装置连接，并且通过压缩制冷机和加热装置对水温的调控，维持水温恒定。所述控制系统集中在一个控制盒内。本实用新型可实现自动水循环和风循环，并对蔬菜生长所需的环境进行自动化控制，同时创新了水冷和水热系统，维持水温恒定，可达到快速生产出绿色、环保、安全、有机的各种水培蔬菜的目的。

Description

智能水培蔬菜种植柜

技术领域

本实用新型属于家用智能领域的水培蔬菜种植装置领域，具体涉及一种智能水培蔬菜种植柜。

背景技术

随着城市化程度越多越高，农业土地和水资源越来越少，土地和水资源污染越来越严重，以及农药的过度使用，导致市面上出现很多的不健康蔬菜。

城市家庭用户想种植却没有场地，也没有时间管理，且受天气和气候的影响，无法体验到种植的乐趣和吃到绿色健康的蔬菜，因此设计一款可以放在室内或阳台上，无需阳光，无需打理的自动化室内种菜装置很有必要。

目前市面上已经出现不少类型的种菜装置：

(1)有土栽培的种菜装置，其占用空间大且不卫生，也不方便打理，而且不能实现自动施肥，自动控温，自动补水等功能。

(2)对于无土栽培的水培蔬菜种植装置，例如：

CN104255428A公开了一种家庭用水培养蔬菜装置，为解决现有的家庭培养蔬菜的主要方式存在营养不足、产生大量真菌而阻碍蔬菜成长，种植的蔬菜不便搬运，影响家庭卫生环境的问题而设计，不能自动化控制。

CN101558733B公开了一种水栽培植物蔬菜的种植系统，仅解决了分段控制营养水液，方便更换营养水液的问题。

CN203167691U公开了一种家庭快速种菜机，包括主机、多个分体机、保温进风管、多个LED照明管及保温回风管，该种家庭快速种菜机的分体机内能随时都保持蔬菜生长所需的湿度、温度、光度和营养。该种家庭快速种菜机不能实现水温恒定，也不能实现营养液的自动添加，且管道内的水未经过净化，易引起细菌和病毒的入侵。

CN103931433A公开了一种家用全自动蔬菜生产箱，包括可设定品种的生长按钮，每个按钮植入自动控制程序，包含温度，光照时间，生长周期，水肥周期等参数。该种家庭快速种菜机亦不能实现水温恒定，同样水管道容易堵塞。

CN103229707A公开了一种家用种菜机，由壳体、门、控制层、储水层、隔板、抽屉、显示屏和操作面板构成。该种家用种菜机不能自动补给营养液和自动维持水温恒定等功能，影响种菜机内植物的生长，且水循环系统同样容易堵塞，难于维修，影响种菜机的使用寿命。

CN203840882U公开了一种家用可自动进行营养液生产的立体蔬菜种植机，包括程序控制器和营养液自动生产系统，支撑部分，基质储存槽，营养液储存槽，进排水系统和循环浇灌系统，LED种植灯，温度传感器，二氧化碳传感器，湿度传感器，升降天窗、机侧壁观察窗和正面观察门。该种家庭快速种菜机亦不能实现水温恒定，且水循环系统容易堵塞，未经净化消毒的水也将给种菜机内的植物造成污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能为水培蔬菜的生长提供一个相对独立的空间，减少外界空气对蔬菜的污染；并通过实现自动水循环和风循环，达到蔬菜生长所需的最佳温度，营养，光照，水分等，营造一个最适合蔬菜生长的环境，且占地面积小的智能水培蔬菜种植柜。

为解决本实用新型的技术问题，所采用的技术方案如下；

智能水培蔬菜种植柜，包括多个种植层、水循环系统、风循环系统以及控制系统，所述控制系统分别与水循环系统、风循环系统相连，实现自动水循环和自动风循环；其中：

所述每个种植层，包括一个种植盒，和位于种植盒上方便于植物生长的密闭种植空间；所述种植盒放置在种植柜的骨架上，种植空间顶部安装有照明灯管；所述照明灯管与控制系统相连，以控制种植层内的光照时间。在相邻的上层种植盒与下层照明灯管间用保温棉隔开，保温棉有利于水的恒温，并且可以隔离灯光的热量。每个种植盒内安装有水位控制堵头；每个种植层设有电路控制器并统一接入控制盒。

所述水循环系统包括带水位传感器的封闭式水箱、水泵以及连接到各个种植层的循环水路，当水箱的水位传感器处于低水位时，水箱进水阀打开，水泵启动，自动进水；当水位传感器处于高水位时，进水阀关闭，水泵停止进水，水循环系统与控制系统相连，实现对每个种植层的定时水循环；所述水箱与一自动加营养液装置连接。

所述水箱的进水口连接一用于制冷用的压缩制冷机，当水温高于设定值，则利用压缩制冷机制冷；所述水箱内还设有加热装置(例如电热棒)，当水温低于设定值，则利用所述加热装置加热，实现对水温的调控，维持水温恒定。

所述风循环系统包括一组风扇，所述风扇安装在每层种植空间的背板上，风扇与控制系统相连。

所述控制系统集中在一个控制盒内。

进一步地，所述自动加营养液装置包括液位感应模块、控制板、营养液瓶、用于放置营养液瓶的营养液底座和蠕动泵；所述蠕动泵通过管道连接水箱和营养液瓶，营养液底座的出口处设有液位感应模块，当液位感应模块检测到无营养液时，发出信号至控制板，控制板连接一个闪灯，用于提醒用户更换营养液瓶。

进一步地，所述营养液底座内部设有一尖刺部，所述营养液瓶的瓶盖使用环保软胶材料，所述尖刺部能将瓶盖刺破，使营养液流入营养液底座的出口。

进一步地，所述种植空间的顶部为一透光板，所述透光板通过磁吸柱以磁吸的方式安装在相邻上层的种植盒下方，方便照明灯管损坏时更换。最上面种植层的透光板安装在种植柜的顶层。所述透光板只有照明灯管安装处透光，其他部分反光，能增加光的利用率。

进一步地，所述种植盒的面部为设有合理珠距种植孔的种植面板，其表面光滑，不吸水，保温，易清洗，珠距设计合理，可以最大化利用面积，节省空间。

进一步地，所述水循环系统还包括可以对水进行消毒的消毒装置，例如在水箱内设置紫外线灯，避免细菌和病毒的侵入，造成植物的感染。

进一步地，在所述水箱的面上装有一层过滤棉，可以过滤掉水中的菜叶、根、污物，防止水循环堵塞。

进一步地，所述智能水培蔬菜种植柜还设有一排水泵，实现对种植盒的清洗。当种植柜长使用时间，或需要搬移，或停止使用时，可以启动排水泵自动排水，然后拔下出水水位堵头，排干水并自动再抽水冲洗几分钟，再次排干，完成自动清洗功能。

进一步地，所述照明灯管为具有更全面光谱的LED灯管，所述LED灯管发出的灯光是植物生长所需要的光谱。

进一步地，所述智能水培蔬菜种植柜的背面为镜面不锈钢背板，可以增加光照利用率。

本实用新型的水循环原理：种植柜最顶层种植盒的进水口与水箱出水口通过水管连接，最顶层种植盒的出水口与下一层的进水口通过水管相连；依次连接到最底层的种植盒，最底层种植盒的进水口与相邻上层的出水口相连，最底层种植盒的出水口与水箱相连，形成一个循环水路。水循环系统与控制系统相连，定时进行水循环：控制系统定时控制水泵将水箱内的水抽至最顶层种植盒内，当最顶层种植盒内的水位达到设定的水位时，水会自动注入下一层，直至最底层，最后由最底层种植盒流入水箱，形成一个循环。每个种植盒内装有水位控制堵头，自动水循环可以使每个种植盒内的水位保持在固定深度，及良好的流动性，有利于植物更好地生长。

本实用新型的风循环原理：种植柜每层种植空间的背板上都设有风扇，所述风扇与控制系统相连，使每个种植层内实现自动风循环，风循环可带走照明灯管散发的热量，及让植物生长的空气流动，避免植物叶片堆叠坏死和二氧化碳浓度过高。

本实用新型的电路控制：每个种植层都设有电路控制器，通过电线统一接入控制盒，实现种植柜的电路控制。

本实用新型水循环系统的水路和控制电路的电线都布设在种植柜的背面；但水电路分离，高压部分做防水，安全性高。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型整机采用骨架受力的方式，稳定可靠，安装方便；所述控制系统集中在一个控制盒内，方便检测和维护；所述水箱采用封闭式结构，可保温和避免液体外溅带来危害。

2、本实用新型创新了水热系统和水冷系统，可以通过压缩制冷机制冷，通过加热装置加热，从而实现对水温的调节，实现水温自动恒温，保持植物的根际温度正常，以达到植物的最佳生长条件。

3、本实用新型可以实现自动水循环，水循环系统增加了过滤棉以及消毒装置，过滤棉可以避免堵塞情况的发生；由于水中配有营养液，很容易生长绿藻和细菌，植物易生病，消毒装置可以避免植物感染细菌和病毒，增加植物的成活率。

4、本实用新型可以实现自动风循环，风循环系统能增加空气流通，带走灯光的热量，避免植物叶片堆叠坏死和二氧化碳浓度过高，以达到均衡氧气浓度、调节温度的目的。

5、本实用新型的自动加营养液装置的营养液瓶采用环保软胶材料，一次性使用，无需开盖，直接插入营养液底座，自动刺破盖子，即可使用，使用方便且环保。

6、本实用新型还可以根据植物的生长要求，更换设计有相应合理株距的种植面板，从而达到快速生产出绿色、环保、安全、有机的各种水培蔬菜目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的拆分结构示意图；

图3为本实用新型种植盒的结构示意图；

图4为本实用新型的自动加营养液装置的结构示意图；

图5为本实用新型的底层控制区的内部结构示意图；

图6为本实用新型的水循环系统水循环原理示意图；

附图标注说明：

顶层1；种植盒2-1；种植空间2-2；控制区3；骨架4；照明灯管5；保温棉6；水位控制堵头7；电路控制器8；水位传感器9；水箱10；水泵11；进水阀12；液位感应模块13-1；控制板13-2；营养液瓶13-3；营养液底座13-4；蠕动泵13-5：压缩制冷机14；电热棒15；透光板16；磁吸柱16-1；种植面板17；过滤棉18；排水泵19；控制盒20；控制系统21；风扇22；紫外线灯23。

具体实施方式

以下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1所示，本实施例智能水培蔬菜种植柜为一立式柜体，分为顶层1、中间的种植层和底层的控制区3。具体包括四个种植层、水循环系统、风循环系统以及控制系统21，所述控制系统21分别与水循环系统、风循环系统相连，实现自动水循环和自动风循环。所述风循环系统包括一组风扇22，风扇22安装在每层种植空间的背板上，并与控制系统21相连。所述控制系统21集中在一个控制盒20内。

如图2和图3所示，每个种植层，包括一个种植盒2-1，和位于种植盒2-1上方便于植物生长的密闭种植空间2-2；种植盒2-1放置在种植柜的骨架4上，种植空间2-2顶部安装有照明灯管5，照明灯管5为具有更全面光谱的LED灯管，其发出的灯光是植物生长所需要的光谱。照明灯管5与控制系统相连，实现光照时间的控制。在相邻的上层种植盒2-1与下层照明灯管5间用保温棉6隔开，保温棉6有利于水的恒温，并且可以隔离灯光的热量。每个种植盒2-1内安装有水位控制堵头7；每个种植层设有电路控制器8，并统一接入控制盒20。种植柜的背面为镜面不锈钢背板23，可以增加光照利用率。

水循环系统包括带水位传感器9的封闭式水箱10、水泵11以及连接到各个种植层的循环水路，当水箱的水位传感器9处于低水位时，水箱进水阀12打开，水泵11启动，自动进水；当水位传感器9处于高水位时，进水阀12关闭，水泵11停止进水，水循环系统与控制系统22相连，实现定时水循环。

水箱10与一自动加营养液装置13连接。水箱10的进水口连接一用于制冷用的压缩制冷机14，当水温高于设定值，则利用压缩制冷机14制冷；所述水箱10内还设有电热棒15，当水温低于设定值，则利用电热棒15加热，实现对水温的调控，维持水温恒定。

如图4所示，所述自动加营养液装置包括液位感应模块13-1、控制板13-2、营养液瓶13-3、用于放置营养液瓶13-3的营养液底座13-4和蠕动泵13-5；所述蠕动泵13-5通过管道连接水箱10和营养液瓶13-3，营养液底座13-4的出口处设有液位感应模块13-1，当液位感应模块13-1检测到无营养液时，发出信号至控制板13-2，控制板13-2连接一个闪灯，用于提醒用户更换营养液瓶。所述营养液底座13-4内部设有一尖刺部，所述营养液瓶13-3的瓶盖使用环保软胶材料，所述尖刺部能将瓶盖刺破，使营养液流入营养液底座13-4的出口。

如图3所示，所述种植空间2-2的顶部为一透光板16，所述透光板16通过磁吸柱16-1以磁吸的方式安装在相邻上层的种植盒2-1下方，方便照明灯管5损坏时更换。第四层种植层的透光板安装在种植柜的顶层1。所述透光板16只有照明灯管安装处透光，其他部分反光，能增加光的利用率。

如图3所示，所述种植盒2-1的面部为设有合理珠距种植孔的种植面板17，可以最大化利用面积，节省空间。种植面板17可以根据不同蔬菜的生长需求进行更换。

如图4所示，所述水循环系统还包括设置在水箱10内的紫外线灯23，可以对水进行消毒，让水中不滋生细菌和生长藻类，避免细菌和病毒的侵入，造成植物的感染，提高植物成活率。

如图5所示，在所述水箱10的面上装有一层过滤棉18，可以过滤掉水中的菜叶、根、污物，防止水循环堵塞。

所述智能水培蔬菜种植柜还设有一排水泵19，实现对种植盒2-1的清洗。当种植柜长使用时间，或需要搬移，或停止使用时，可以启动排水泵19自动排水，然后拔下出水水位堵头7，排干水并自动再抽水冲洗几分钟，再次排干，完成自动清洗功能。

如图6所示，本实施例的水循环原理如下：种植柜第四层种植盒的进水口与水箱10出水口通过水管连接，第四层种植盒的出水口与第三层的进水口通过水管相连；依次连接到第一层的种植盒，第一层种植盒的进水口与第二层的出水口相连，第一层种植盒的出水口与水箱相连，形成一个循环水路。控制系统22定时控制水泵11将水箱10内的水抽至第四层种植盒内，当第四层种植盒内的水位达到设定的水位时，水自动注入第三层，依次注入第二层直至第一层，最后由第一层种植盒流入水箱10，形成一个循环。每个种植盒2-1内装有水位控制堵头7，自动水循环可以使每个种植盒内的水位保持在固定深度，及良好的流动性，有利于植物更好地生长。

本实施例的风循环原理如下：种植柜的每层种植空间2-2的背板上都设有风扇22，所述风扇22与控制系统21相连，使每个种植层内实现自动风循环，风循环可带走照明灯管5散发的热量，及让植物生长的空气流动，避免植物叶片堆叠坏死和二氧化碳浓度过高。

每个种植层都设有电路控制器8，通过电线统一接入控制盒20，实现种植柜的电路控制。

本实施例整机采用骨架受力的方式，稳定可靠，安装方便；所述控制系统集中在一个控制盒内，方便检测和维护；所述水箱采用封闭式结构，可保温和避免液体外溅带来危害。本实施例创新了水热系统和水冷系统，可以通过压缩制冷机制冷，通过加热装置加热，从而实现对水温的调节，实现水温自动恒温，保持植物的根际温度正常，以达到植物的最佳生长条件。本实施例可以实现自动水循环，水循环系统增加了过滤棉以及消毒装置，过滤棉可以避免堵塞情况的发生，消毒装置可以避免植物感染细菌和病毒，增加植物的成活率。本实施例可以实现自动风循环，风循环系统能增加空气流通，带走灯光的热量，避免植物叶片堆叠坏死和二氧化碳浓度过高，以达到均衡氧气浓度、调节温度的目的。本实施例的自动加营养液装置的营养液瓶采用环保软胶材料，一次性使用，无需开盖，直接插入营养液底座，自动刺破盖子，即可使用，使用方便且环保。本实施例还可以根据植物的生长要求更换合理株距的种植面板，从而达到快速生产出绿色、环保、安全、有机的各种水培蔬菜目的。

上述实施例是对本实用新型的进一步说明，而不是限制本实用新型的范围。不脱离本实用新型的整个技术范围，可进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，包括多个种植层、水循环系统、风循环系统以及控制系统，所述控制系统分别与水循环系统、风循环系统相连，实现自动水循环和自动风循环，其中，

每个种植层，包括一个种植盒，和位于种植盒上方便于植物生长的密闭种植空间；所述种植盒放置在种植柜的骨架上，种植空间顶部安装有照明灯管；所述照明灯管与控制系统相连，以控制种植层内的光照时间；在相邻的上层种植盒与下层照明灯管间用保温棉隔开；每个种植盒内安装有水位控制堵头；每个种植层设有电路控制器并统一接入控制盒；

所述水循环系统包括带水位传感器的封闭式水箱、水泵以及连接到各个种植层的循环水路，当水箱的水位传感器处于低水位时，水箱进水阀打开，水泵启动，自动进水；当水位传感器处于高水位时，进水阀关闭，水泵停止进水，水循环系统与控制系统相连，实现对每个种植层的定时水循环；所述水箱与一自动加营养液装置连接；

所述水箱的进水口连接一用于制冷用的压缩制冷机，当水温高于设定值，则利用压缩制冷机制冷；所述水箱内还设有加热装置，当水温低于设定值，则利用所述加热装置加热，实现对水温的调控，维持水温恒定；

所述风循环系统包括一组风扇，所述风扇安装在每层种植空间的背板上，所述风扇与控制系统相连；

所述控制系统集中在一个控制盒内。

2.根据权利要求1所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述自动加营养液装置包括液位感应模块、控制板、营养液瓶、用于放置营养液瓶的营养液底座和蠕动泵；所述蠕动泵通过管道连接水箱和营养液瓶，营养液底座的出口处设有液位感应模块，当液位感应模块检测到无营养液时，发出信号至控制板，控制板连接一个闪灯，用于提醒用户更换营养液瓶。

3.根据权利要求2任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述营养液底座内部设有一尖刺部，所述营养液瓶的瓶盖使用环保软胶材料，所述尖刺部能将瓶盖刺破，使营养液流入营养液底座的出口。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述种植空间的顶部为一透光板，所述透光板通过磁吸柱以磁吸的方式安装在相邻上层的种植盒下方，最上面种植层的透光板安装在种植柜的顶层；所述透光板只有照明灯管安装处透光，其他部分反光。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述种植盒的面部为设有合理珠距种植孔的种植面板。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述水循环系统还包括对水进行消毒的消毒装置，避免细菌和病毒的侵入，造成植物的感染。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，在所述水箱的面上装有一层过滤棉，过滤水中的菜叶、根、污物，防止水循环堵塞。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述智能水培蔬菜种植柜还设有一排水泵，实现对种植盒的清洗。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述照明灯管为具有更全面光谱的LED灯管，所述LED灯管发出的灯光是植物生长所需要的光谱。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的智能水培蔬菜种植柜，其特征在于，所述智能水培蔬菜种植柜的背面为镜面不锈钢背板。