CN211671806U - 蔬菜种植系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蔬菜种植系统，包括种植柜、为植物提供营养的营养液、用于放置植物的植物托盘、用于输送营养液的营养液管道以及为植物提供光照的灯具，植物托盘、营养液管道以及灯具均设于种植柜内，植物托盘具有至少一个用于承托植物的通孔，植物的根部穿过通孔插入营养液中，营养液管道处设有用于加热或制冷营养液的制冷制热器，营养液管道沿种植柜的内壁延伸设置，灯具面向所述种植柜的内壁一侧设有隔热膜。本实用新型提供的蔬菜种植系统，营养液管道处设有制冷制热器，保证营养液的温度恒定。另外，灯具面向种植柜内壁的一侧设有隔热膜，灯具朝向种植柜内壁散发的热量减小，保证营养液的温度可控。

Description

蔬菜种植系统

技术领域

本实用新型属于室内种植技术领域，更具体地说，是涉及一种蔬菜种植系统。

背景技术

随着社会的发展,人们生活水平的提高,食品安全问题成为了人们生活中的重中之重。因此，绿色无污染蔬菜变得炙手可热。但是供应链中可能存在的各种问题让人们获得真正的无污染蔬菜显得并不容易。为了满足人们对绿色蔬菜的需求，家用蔬菜种植应运而生。

但是，家用蔬菜种植系统在设计和使用上依然存在种种问题。

相较于传统的土壤种植方式，家用蔬菜种植一般采用营养液代替土壤的方式为植物提供所需养分。同时，阳光照射通常也会被人工光源所替代。而在家用蔬菜种植的设计中，人工光源会产生大量的热量，而且目前的家用蔬菜种植系统营养液的温度无法控制，营养液温度过高或者过低都不利用植物的生长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蔬菜种植系统，以解决现有技术中存在的营养液温度无法控制的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种蔬菜种植系统，包括种植柜、为植物提供营养的营养液、用于放置植物的植物托盘、用于输送营养液的营养液管道以及为植物提供光照的灯具，所述植物托盘、所述营养液管道以及灯具均设于所述种植柜内，所述植物托盘具有至少一个用于承托植物的通孔，植物的根部穿过所述通孔插入营养液中，所述营养液管道处设有用于加热或制冷营养液的制冷制热器，所述营养液管道沿种植柜的内壁延伸设置，所述灯具面向所述种植柜的内壁一侧设有隔热膜。

在一个实施例中，所述制冷制热器为半导体制冷制热器。

在一个实施例中，所述隔热膜包括依次设置的粘贴层、连接层以及二氧化硅气凝胶层，所述粘贴层用于粘贴在所述灯具的背部。

在一个实施例中，所述隔热膜包括粘贴层、两层二氧化硅气凝胶层以及连接层，所述粘贴层用于粘贴在所述灯具的背部，所述粘贴层、其中一层所述二氧化硅气凝胶层、所述连接层以及另外一层所述二氧化硅气凝胶层依次设置。

在一个实施例中，所述二氧化硅气凝胶层的厚度在0.035mm至0.4mm之间。

在一个实施例中，所述连接层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、无纺布层或离型膜。

在一个实施例中，所述隔热膜的面积与灯具背部面积的比值为0.8至1。

在一个实施例中，所述隔热膜的厚度为0.05mm至0.5mm。

在一个实施例中，所述营养液管道设于所述种植柜的内表面或者设于所述种植柜的柜壁的内部。

在一个实施例中，所述蔬菜种植系统还包括用于支撑灯具的灯架，所述灯架固定于所述种植柜。

本实用新型提供的蔬菜种植系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型蔬菜种植系统包括种植柜、植物托盘、营养液管道和灯具，种植柜内具有营养液，植物放在植物托盘内并从营养液中吸取营养。营养液可进入营养液管道中并随营养液管道循环流动，营养液管道处设有制冷制热器，能够根据营养液本身的温度进行制热或者制冷，保证营养液的温度恒定。另外，由于营养液管道沿种植柜的内壁延伸设置，灯具面向种植柜内壁的一侧设有隔热膜，灯具朝向种植柜内壁散发的热量减小，灯具产生的热量不会影响营养液管道内营养液的温度，保证营养液的温度可控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的蔬菜种植系统的剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的灯具及隔热膜的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种隔热膜的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种隔热膜的剖视图。

其中，图中各附图标记：

1-种植柜；2-植物托盘；3-营养液管道；4-制冷制热器；5-灯具；6-隔热膜；61-粘贴层；62-二氧化硅气凝胶层；63-连接层；7-灯架。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本实用新型实施例提供的蔬菜种植系统进行说明。

请参阅图1及图2，在其中一个实施例中，蔬菜种植系统包括种植柜1、植物托盘2、营养液管道3和灯具5。植物托盘2、营养液管道3和灯具5均设于种植柜1内。种植柜1内还具有营养液，营养液位于种植柜1的底部。植物托盘2具有至少一个通孔，每个通孔内可放置一株或多株植物，植物穿过通孔伸入营养液中，从营养液中汲取营养。植物托盘2可悬空于营养液的上方，可部分或者全部浸泡于营养液中，植物托盘2的结构和位置此处不作限定。营养液进入营养液管道3中，蔬菜种植系统可外接泵体或者内置泵体，使营养液在营养液管道3中流动。营养液管道3处设有制冷制热器4，随着制冷制热器4的不断工作和营养液在营养液管道3中的不断循环，营养液管道3中的营养液温度随之升高或者降低，对营养液的温度进行控制，使营养液的温度始终处于适宜植物生长的温度。当然，营养液中还可设置温度传感器，当检测到温度低于设定温度或者温度高于设定温度时，均反馈信号使制冷制热器4开始工作，以调节温度。营养液管道3沿种植柜1的内壁延伸设置，如从种植柜1的底部延伸至顶部，然后再从顶部延伸至底部，灯具5设置在种植柜1的侧面或者顶部，则有一段营养液管道3与灯具5的距离较近，灯具5散发的热量会使营养液管道3内的营养液温度升高，而不受制冷制热器4的调控。灯具5面向种植柜1 的内壁一侧设有隔热膜6，隔热膜6的作用在于隔绝热量，那么灯具5产生的热量朝向种植柜1的内壁散发较少，则营养液的温度受灯具5热量的影响也较小，更便于制冷制热器4调节营养液温度。

上述实施例中的蔬菜种植系统，包括种植柜1、植物托盘2、营养液管道3 和灯具5，种植柜1内具有营养液，植物放在植物托盘2内并从营养液中吸取营养。营养液可进入营养液管道3中并随营养液管道3循环流动，营养液管道 3处设有制冷制热器4，能够根据营养液本身的温度进行制热或者制冷，保证营养液的温度恒定。另外，由于营养液管道3沿种植柜1的内壁延伸设置，灯具 5面向种植柜1内壁的一侧设有隔热膜6，灯具5朝向种植柜1内壁散发的热量减小，灯具5产生的热量不会影响营养液管道3内营养液的温度，保证营养液的温度可控。

在制冷制热器4的其中一个实施例中，制冷制热器4为半导体制冷制热器。半导体制冷制热又称电子制冷制热，或者温差电制冷制热，它利用特种半导产生珀尔帖效应，即通过直体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应与压缩式热交换和吸收式热交换并称流电制冷的一种新型热交换方法。

半导体制冷制热器是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。重掺杂的N型和P型的碲化铋主要用作TEC的半导体材料，碲化铋元件采用电串联，并且是并行发热。TEC包括一些P型和N型对(组)，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间；当有电流从TEC流过时，电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧，在TEC上产生″热″侧和″冷″侧，这就是TEC的加热与制冷原理。

无论是制冷还是加热，还是制冷、加热的速率，均由通过它的电流方向和大小来决定。一对电偶产生的热电效应很小，故在实际中都将上百对热电偶串联在一起，所有的冷端集中在一边，热端集中在另一边，这样生产出用于实际的制冷器。如果在应用中需要的制冷或加热量较大，可以使用多级半导体制冷器，对于常年运行的设备，增大制冷元件的对数，尽管增加了一些初成本，但可以获得较高的制冷系数。

请参阅图3，在隔热膜6的其中一个实施例中，隔热膜6包括依次设置的粘贴层61、连接层63以及二氧化硅气凝胶层62，粘贴层61用于粘贴在灯具5 的背部。连接层63的设置用于在二氧化硅气凝胶层62形成时做基板使用。二氧化硅气凝胶层62的热导率较低，所以能够有效的隔离灯具5长期工作时产生的热量。

请参阅图4，在隔热膜6的另一个实施例中，隔热膜6包括粘贴层61、两层二氧化硅气凝胶层62以及连接层63，粘贴层61用于粘贴在灯具5的背部，粘贴层61、其中一层二氧化硅气凝胶层62、连接层63以及另外一层二氧化硅气凝胶层62依次设置。

其中，二氧化硅气凝胶层62的厚度在0.035mm至0.4mm之间，法向热导率为0.04W/(m·K)，热导率较低，传热效率较低，能够隔绝热量。

可选地，连接层63可为聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET层)、无纺布层、离型膜等可以作为基板使用的隔层。在生产隔热膜6时，采用去水离子，并添加表面活性剂搅拌后，并添加胶黏剂等工艺，使用流延机设备在连接层63上进行流延干燥成膜。

在蔬菜种植系统的其中一个实施例中，隔热膜6的数量可选为多片，隔热膜6的数量越多，隔绝热量的效果越好，但是占用的空间越大。因此隔热膜6 的数量可选为1至5层。隔热膜6的厚度在0.05mm至0.5mm之间，如0.2mm、 0.3mm等，厚度较薄，所需的结构空间小，并且只需要通过粘贴层61粘贴在灯具5上，无需改变其他结构设置，降低了设计难度。

请参阅图2，在蔬菜种植系统的其中一个实施例中，隔热膜6的面积与灯具5背部面积的比值为0.8至1。隔热膜6的面积尽可能地接近灯具5背部的面积，以保证其隔热性能。

在蔬菜种植系统的其中一个实施例中，营养液管道3设于种植柜1的内表面，贴近种植柜1的内壁设置，或者直接设于种植柜1的柜壁的内部，隐藏在种植柜1中。营养液管道3的位置此处不作限定。

请参阅图1，在蔬菜种植系统的其中一个实施例中，蔬菜种植系统还包括用于支撑灯具5的灯架7，灯架7固定连接于种植柜1。当然，灯具5也可以直接固定在种植柜1。灯具5的数量可为一个或者多个。

在蔬菜种植系统的其中一个实施例中，隔热膜6为图4实施例中的隔热膜 6，隔热膜6尺寸为25mm*560mm,其表面积为0.014㎡，灯具5背面表面积为0.0171㎡。五张隔热膜6叠加之后粘贴于灯具5背部的表面，用于隔离灯具 5时间运行产生的热量传递到邻近的营养液中。隔热膜6与灯具5背部的贴合面积占灯管背部表面积的约82％。隔热膜6的二氧化硅气凝胶层62每层厚度为0.2mm，其热导率为0.04W/(m·K)。

在本实施例中，蔬菜种植系统持续工作，其光照系统不间断运行、持续发热，测试时间为24小时。营养液初始温度为29.5℃，测试期间营养液最高温度为29.5℃。相较于无控温装置的蔬菜种植系统，其营养液平均降温达1.5℃。由此可知，本实用新型提供能够有效降低光照系统长时间运行产生的热量，以防止其致使营养液温度过高，达到控温作用,减少高温对植物生长产生不良影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.蔬菜种植系统，其特征在于：包括种植柜、为植物提供营养的营养液、用于放置植物的植物托盘、用于输送营养液的营养液管道以及为植物提供光照的灯具，所述植物托盘、所述营养液管道以及灯具均设于所述种植柜内，所述植物托盘具有至少一个用于承托植物的通孔，植物的根部穿过所述通孔插入营养液中，所述营养液管道处设有用于加热或制冷营养液的制冷制热器，所述营养液管道沿种植柜的内壁延伸设置，所述灯具面向所述种植柜的内壁一侧设有隔热膜。

2.如权利要求1所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述制冷制热器为半导体制冷制热器。

3.如权利要求1所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述隔热膜包括依次设置的粘贴层、连接层以及二氧化硅气凝胶层，所述粘贴层用于粘贴在所述灯具的背部。

4.如权利要求1所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述隔热膜包括粘贴层、两层二氧化硅气凝胶层以及连接层，所述粘贴层用于粘贴在所述灯具的背部，所述粘贴层、其中一层所述二氧化硅气凝胶层、所述连接层以及另外一层所述二氧化硅气凝胶层依次设置。

5.如权利要求3或4所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶层的厚度在0.035mm至0.4mm之间。

6.如权利要求3或4所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述连接层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、无纺布层或离型膜。

7.如权利要求3或4所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述隔热膜的面积与灯具背部面积的比值为0.8至1。

8.如权利要求1所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述隔热膜的厚度为0.05mm至0.5mm。

9.如权利要求1所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述营养液管道设于所述种植柜的内表面或者设于所述种植柜的柜壁的内部。

10.如权利要求1所述的蔬菜种植系统，其特征在于：所述蔬菜种植系统还包括用于支撑灯具的灯架，所述灯架固定于所述种植柜。

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