CN214593421U - 一种集装箱式植物种植装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集装箱式植物种植装置，该植物种植装置壳体为集装箱箱体，所述箱体包括控制室和种植室；控制室内设有缓冲通道，缓冲通道两头分别连接进入控制室和种植室内的门；控制室设有环境调控模块和营养液调配模块，用于调控种植室内的空气环境并提供营养液；所述种植室内设有多层栽培模组及与环境调控模块连通的风道，由风道向栽培模组提供调节后的空气并回收待调节空气输送给环境调控模块。本实用新型能够最大化种植室的区域的面积，实现较高的自动化控制水平和空气环境的均匀度。

Description

一种集装箱式植物种植装置

技术领域

本实用新型涉及农业设施技术领域，具体涉及一种集装箱式植物种植装置。

背景技术

随着植物科学研究的深入，人类逐步掌握了植物生长发育的密码，可以通过栽培技术调控其生命进程。先进工业技术的不断被引入到植物生产领域，设施农业应运而生。植物工厂，是设施农业发展的高级阶段，利用计算机控制精准控制光照、温度、水、CO₂、营养元素等植物生长所需环境因子，不受外界气候环境的影响，实现植物产品的全年不间断生产供应。集装箱是世界范围内通用的运输载体，是物流运输体系的重要组成。集装箱式植物工厂是将植物生产设备集成在一个集装箱内小型农业生产装置，能实现移动运输和灵活部署。

当前的集装箱植物工厂通常以20英尺或40英尺的标准集装箱为载体，配以环控设备和种植设备。集装箱被分为种植空间和设备空间，或者种植空间、设备空间和入口缓冲空间。前者由于缺少缓冲区而造成空间密闭性差，人员进出导致造成能源浪费，且种植区洁净环境容易受到污染。后者由于增加缓冲空间造成可用的种植空间变少，相对产量降低。部分集装箱式植物工厂将环控设备放在箱体外部或者对箱体结构进行过度改造，不满足标准化运输的要求，未能充分利用集装箱作为共同运输单元在海、陆、空运输中的通用性优势，无法实现灵活机动部署。此外，植物生长对空气环境的稳定性和均匀性有很强的要求。由于的空间有限，部分集装箱式的植物工厂未设置合适的空气循环管路，导致不同高度的种植位置温度和空气流速差异较大，植物生长不良。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种集装箱式植物种植装置，能够最大化种植室的区域的面积，实现较高的自动化控制水平和空气环境的均匀度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种集装箱式植物种植装置，所述植物种植装置壳体为集装箱箱体，所述箱体包括控制室和种植室；

所述控制室内设有缓冲通道，缓冲通道两头分别连接进入控制室和种植室内的门；控制室设有环境调控模块和营养液调配模块，用于调控种植室内的空气环境并提供营养液；所述种植室内设有多层栽培模组及与环境调控模块连通的风道，由风道向栽培模组提供调节后的空气并回收待调节空气输送给环境调控模块。

进一步地，正常运行状态下，控制室和种植室内的门互为连锁，同一时间仅一扇门处于打开状态。

进一步地，所述控制室在垂直方向上由保温隔板划分为两部分空间，其中上部空间用于设置环境调控模块；下部空间划分为三个区域，所述缓冲通道位于中间，两侧分别为营养液调配区和人员操作区；营养调配区设置所述营养液调配模块。

进一步地，所述环境调控模块包括空调系统、新风系统、加湿系统和净化系统；所述上部空间上设置有回风口、送风口和新风口；

种植室内的空气由回风口进入环境调控模块，经过净化系统、空调系统和加湿系统进行空气净化和温湿度调节，之后从送风口送入种植室内；外界空气由新风系统后经过新风口输送到种植室。

进一步地，所述营养液调配模块通过管路收集来自种植室被植物吸收过的营养液，调节后重新通过管路输送给种植室。

进一步地，所述种植室还包括层流送风墙，设置在种植室下部空间两侧，所述层流送风墙上设有散流孔，散流孔与栽培模组的种植高度对应；所述栽培模组采用侧壁固定在层流送风墙上；两侧的层流送风墙上端设置有风机，风机将环境调控模块输送的空气通过风道送入层流送风墙内，并由所述散流孔流出。

进一步地，所述栽培模组采用水电一体化。

进一步地，所述送风口和新风口均为两个，回风口位于中间，两个新风口分置于回风口两侧，两个送风口分置于回风口两侧最外侧；

所述风道包括回风道和送风道，设置在所述种植室上部空间；所述回风道位于中央，连接控制室的回风口；所述回风道底部设有吸风口；所述送风道位于回风道的两边，送风道与控制室的送风口和新风口连通。

进一步地，所述人员操作区设有操作台、智能控制柜、储物柜及二氧化碳供应模块。

进一步地，所述种植室内还设有传感器，用于监测种植室内的温度、湿度、压强及二氧化碳浓度；所述智能控制柜根据传感器监测的数据控制环境调控模块、二氧化碳供应模块根据预定参数运行。

有益效果：

1、本实用新型结构紧凑，将缓冲空间和环控设备所用空间有机结合，在较小的空间内布置环控设备和缓冲走廊，最大化种植室的区域的面积；同时保证种植室与室外有缓冲空间，有利于维持室内洁净度。

2、本实用新型种植室仅设有种植架、水管、风道以及传感器，不设置其他环控设备，从而将种植空间最大化。

3、本实用新型控制室设有环境调控模块、营养液调配模块、二氧化碳供应模块以及人员操作区，集成度高，功能完善。

附图说明

图1为本实用新型水平剖视图。

图2为本实用新型竖直剖视图。

图3为本实用新型三维结构示意图。

其中，1-控制室，2-种植室，3-门Ⅰ，4-门Ⅱ，5-回风道，6-送风道Ⅰ，7-送风道Ⅱ，8-新风口Ⅰ，9-新风口Ⅱ，10-层流送风墙，11-操作通道，12-多层种植架，13-环境调控模块，14-操作台，15-二氧化碳供应模块，16-营养液调配模块，17-智能控制柜。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供了一种集装箱式植物种植装置，植物种植装置壳体为集装箱箱体，箱体内壁设置保温层，箱体包括控制室1和种植室2，如图1所示。

控制室1设有一道门Ⅰ3，用于由外界进入植物种植装置内；种植室2上设有一道门Ⅱ4，用于连通控制室1和种植室2。操作人员由控制室1的门Ⅰ3进入，通过控制室1内的中间走廊即缓冲通道，打开种植室2的门Ⅱ4，从而进入种植室2。为保证种植室2内洁净空间不受外界环境的影响，双门可设置为互为连锁，同一时间仅一扇门处于打开状态，有效阻止交叉污染。

控制室1在垂直方向上由保温隔板划分为两部分空间。

控制室1上部空间用于设置环境调控模块13，用于调控种植室2内的环境；环境调控模块13包括空调系统、新风系统、加湿系统和净化系统。上部空间上设置有回风口、送风口和新风口；送风口和新风口均为两个，回风口位于中间，两个新风口：新风口Ⅰ8、新风口Ⅱ9分置于回风口两侧，两个送风口分置于回风口两侧最外侧。种植室2内的空气由回风口进入进风道，经过净化系统、空调系统和加湿系统进行空气净化和温湿度调节，之后从送风口送入种植室2内的两个送风道；外界空气由新风系统通过新风口输送到种植室2内的两个送风道。

控制室1下部空间划分为三个区域，缓冲通道位于中间，缓冲通道两头分别连接进入控制室1和种植室2内的门；缓冲通道两侧分别为营养液调配区和人员操作区；营养调配区设置营养液调配模块16。营养液调配模块16通过供液管向种植室2供应植物生长所需的营养液，并通过管路收集来自种植室2被植物吸收过的营养液，由营养液调配模块16内的可调节装置测量酸碱度和离子浓度后重新通过供液管输送到种植室2供植物生长使用。如图3所示，人员操作区设有操作台14、智能控制柜17、储物柜及二氧化碳供应模块15，操作人员可以在此区域进行播种、配制营养液等操作，也可以通过触控屏监控、调节集装箱内所有设备的运行。二氧化碳供应模块15向控制室1上部空间的进风道输送气态二氧化碳，为种植室2内植物光合作用源源不断地提供气体肥料。智能控制柜17通过电接口连接市电或者发电机，通过信号线路获取种植室2内传感器监测的温度、湿度、压强及二氧化碳浓度数据，由智能控制柜17控制环境调控模块13及二氧化碳供应模块15根据预定参数运行，使种植空间的环境始终处于最适植物生长状态。

种植室2在垂直方向上分为上、下两部分。

如图2所示，种植室2下部空间的中间为操作通道11，两侧对称分布有多层立体栽培模组和层流送风墙10。栽培模组设置在多层种植架12上，栽培模组采用水电一体化设计，减少箱体内营养液管路及光源布线；层流送风墙10设置在种植室2下部空间两侧。栽培模组仅有给水管接口、一个排水管接口及一个电接口，共3个标准接口，外部无其他挂件，连接方便。营养液通过给水管接口、排水管接口连接的水管进出。两侧的层流送风墙10最上端设置有风机，风机从送风道吸风，向层流送风墙10内吹风。风机的送风量可以根据种植室的植物种类和生长状态调节，保证植物所需的最适的空气环境。层流送风墙10对应不同种植高度开有散流孔，用于将风机吹下来的风均匀地输送到不同种植高度，确保温度和风速分布均匀。

种植室2上部空间为回风道5和送风道。其中回风道5位于中央，连接控制室1的回风口。回风道5上部与箱体内壁的保温层相连接，底部分布有吸风口，可将种植室2内待调节的空气吸收到回风道5内，再由回风道5输送至控制室1的进风道。送风道采用两个：送风道Ⅰ6、送风道Ⅱ7，送风道Ⅰ6、送风道Ⅱ7分置于回风道5的两边，由与进风道下部平行的吊顶和回风道5分割后顶部空间围护而成，送风道连接控制室1的送风口和新风口。经过净化系统、空调系统和加湿系统调节后的空气经过送风口输送到送风道，同时经过新风系统净化后的外界空气通过新风口输送到送风道，而后一同被风机吹到层流送风墙10之内，并由散流孔流出。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述植物种植装置壳体为集装箱箱体，所述箱体包括控制室和种植室；

所述控制室内设有缓冲通道，缓冲通道两头分别连接进入控制室和种植室内的门；控制室设有环境调控模块和营养液调配模块，用于调控种植室内的空气环境并提供营养液；所述种植室内设有多层栽培模组及与环境调控模块连通的风道，由风道向栽培模组提供调节后的空气并回收待调节空气输送给环境调控模块。

2.如权利要求1所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，正常运行状态下，控制室和种植室内的门互为连锁，同一时间仅一扇门处于打开状态。

3.如权利要求1所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述控制室在垂直方向上由保温隔板划分为两部分空间，其中上部空间用于设置环境调控模块；下部空间划分为三个区域，所述缓冲通道位于中间，两侧分别为营养液调配区和人员操作区；营养调配区设置所述营养液调配模块。

4.如权利要求3所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述环境调控模块包括空调系统、新风系统、加湿系统和净化系统；所述上部空间上设置有回风口、送风口和新风口；

种植室内的空气由回风口进入环境调控模块，经过净化系统、空调系统和加湿系统进行空气净化和温湿度调节，之后从送风口送入种植室内；外界空气由新风系统后经过新风口输送到种植室。

5.如权利要求1所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述营养液调配模块通过管路收集来自种植室被植物吸收过的营养液，调节后重新通过管路输送给种植室。

6.如权利要求1所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述种植室还包括层流送风墙，设置在种植室下部空间两侧，所述层流送风墙上设有散流孔，散流孔与栽培模组的种植高度对应；所述栽培模组采用侧壁固定在层流送风墙上；两侧的层流送风墙上端设置有风机，风机将环境调控模块输送的空气通过风道送入层流送风墙内，并由所述散流孔流出。

7.如权利要求1所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述栽培模组采用水电一体化。

8.如权利要求4所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述送风口和新风口均为两个，回风口位于中间，两个新风口分置于回风口两侧，两个送风口分置于回风口两侧最外侧；

所述风道包括回风道和送风道，设置在所述种植室上部空间；所述回风道位于中央，连接控制室的回风口；所述回风道底部设有吸风口；所述送风道位于回风道的两边，送风道与控制室的送风口和新风口连通。

9.如权利要求3所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述人员操作区设有操作台、智能控制柜、储物柜及二氧化碳供应模块。

10.如权利要求9所述的集装箱式植物种植装置，其特征在于，所述种植室内还设有传感器，用于监测种植室内的温度、湿度、压强及二氧化碳浓度；所述智能控制柜根据传感器监测的数据控制环境调控模块、二氧化碳供应模块根据预定参数运行。

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