CN220528779U - 一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，属于蔬菜种植设备技术领域，包括支撑组件、光伏装置、种植箱、灌溉装置和控制器，光伏装置适于吸收太阳光能并转化为电能，种植箱至少一层，连接于支撑组件，适于种植蔬菜作物，种植箱内设置有湿度传感器；灌溉装置连接于支撑组件并适于向种植箱内自动浇水，蓄电池适于向灌溉装置供电；控制器连接于支撑组件且与湿度传感器电性连接，根据种植箱内湿度信息控制灌溉装置运行，蓄电池还适于向控制器供电。本实用新型提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，具有不用人工或定时为蔬菜作物浇水，能根据需水状况自动浇水，不用连接市电，降低能耗的技术效果。

Description

一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱

技术领域

本实用新型属于蔬菜种植设备技术领域，更具体地说，是涉及一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱。

背景技术

食品安全问题不可忽视，它事关每个人的健康。但是我们每日需要食用的蔬菜在生长栽培过程中易受到污染，随着对食品安全的关注，对田园生活的向往，家庭种植、阳台种植越来越受到人们欢迎。

在家庭和阳台种植活动中，上班族由于日常工作繁忙和长时间出差在外，会疏于蔬菜浇水，导致作物种养效果不佳；而老年人由于身体原因不适合长期弯腰浇水、搬运水箱，造成蔬菜作物养护不到位。与此同时，现有家用种植箱存在诸多缺陷，如现有专利名称为一种长期出差家庭用花卉定时浇水装置，CN111685026A，其只能通过水量没过浮体将浮塞拔起，这种监测水箱容量的方式进行浇水，不能根据植物的需水状况进行浇水作业。又如现有专利名称为一种可自动浇水的绿植用花盆，CN218184179U，主要依赖外接电路的方式提供电力进行自动浇水，其能耗较高。为此，亟需设计一种能耗低、兼顾蔬菜实际用水需求的自动浇水蔬菜种植箱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，旨在解决植物或蔬菜浇水时，不能根据需水状况进行浇水，而且浇水能耗高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，包括：

支撑组件，呈框架型结构；

光伏装置，连接于所述支撑组件顶部，适于吸收太阳光能并转化为电能，具有适于存储电能的蓄电池；

种植箱，至少一层，连接于所述支撑组件，适于种植蔬菜作物，所述种植箱内设置有湿度传感器；

灌溉装置，连接于所述支撑组件并适于向所述种植箱内自动浇水，所述蓄电池适于向所述灌溉装置供电；

控制器，连接于所述支撑组件且与所述湿度传感器电性连接，根据所述种植箱内湿度信息控制所述灌溉装置运行，所述蓄电池还适于向所述控制器供电。

在一种可能的实现方式中，所述灌溉装置包括水箱、两个横管、两个竖管、多个进水管和多个喷头组件，所述水箱置于所述支撑组件内下部，两个所述横管均呈水平状设置且一端分别连通所述水箱两侧，两个所述竖管分别设于所述水箱两侧且呈竖直状设置，下端分别连通两个所述横管的另一端，多个所述进水管呈水平状设置且两端分别连通两个所述竖管上端和中部，多个所述进水管呈不同高度设置，多个所述喷头组件分别连通所述进水管且置于所述种植箱上方，适于朝向所述种植箱浇水。

在一种可能的实现方式中，所述喷头组件包括上端连通所述进水管下端的喷头软管、上端连通所述喷头软管下端的弹簧管和与所述弹簧管下端连通的喷头，所述喷头适于朝向种植箱浇水。

在一种可能的实现方式中，所述水箱上端开口，靠近上端口处设置有进水口，所述水箱内设置有潜水泵，所述横管穿过所述水箱设置且内端连通所述潜水泵出水端，所述潜水泵与所述控制器电性连接且运行受控于所述控制器。

在一种可能的实现方式中，所述横管与所述水箱连接处设置有用于防水泄漏的密封垫，所述水箱内还设有用于控制水位的浮球阀，所述进水管上设有适于控制所述进水管内水流的电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电性连接且运行受控于所述控制器。

在一种可能的实现方式中，所述喷头呈圆形且底端均匀分布有多个出水小孔。

在一种可能的实现方式中，所述支撑组件包括多个钢柱、顶板、底板和垫块，多个所述钢柱间隔设置且围成矩形，所述顶板连接于多个所述钢柱上端，所述光伏装置设于所述顶板上端，所述底板连接于多个所述钢柱下部，所述垫块连接于所述钢柱底端。

在一种可能的实现方式中，所述种植箱上端开口，内部形成种植槽，所述种植槽内容纳有土壤，所述湿度传感器设置于所述种植箱内壁，蔬菜作物种植于土壤内。

在一种可能的实现方式中，所述光伏装置包括连接于所述支撑组件顶部的太阳能支架、连接于所述太阳能支架的太阳能板，所述太阳能板平面与水平面之间形成锐角，所述蓄电池设于所述太阳能支架下方，所述太阳能板电能输出端连接所述蓄电池充电端。

本实用新型提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱包括支撑组件、光伏装置、种植箱、灌溉装置和控制器，支撑组件呈框架型结构，光伏装置连接于支撑组件顶部，适于吸收太阳光能并转化为电能，具有适于存储电能的蓄电池；种植箱至少一层，连接于支撑组件，适于种植蔬菜作物，种植箱内设置有湿度传感器；灌溉装置连接于支撑组件并适于向种植箱内自动浇水，蓄电池适于向灌溉装置供电；控制器连接于支撑组件且与湿度传感器电性连接，根据种植箱内湿度信息控制灌溉装置运行，蓄电池还适于向控制器供电，具有不用人工或定时为蔬菜作物浇水，根据需水状况浇水，不用连接市电，降低能耗的技术效果。

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一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的侧视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的另一立面结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的另一立面结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的俯视图；

图6为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的水箱内部结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的种植箱内部结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的灌溉装置结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的喷头组件结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的光伏装置结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱的光伏装置另一视角结构示意图。

附图标记说明：

1、支撑组件；11、钢柱；12、顶板；13、底板；14、垫块；

2、光伏装置；21、蓄电池；22、太阳能支架；221、横杆；222、竖杆；223、斜杆；224、金属条；23、太阳能板；

3、种植箱；31、湿度传感器；

4、灌溉装置；41、水箱；42、横管；43、竖管；44、进水管；45、喷头组件；451、喷头软管；452、弹簧管；453、喷头；46、进水口；47、潜水泵；48、电磁阀；49、密封垫；410、浮球阀；

5、控制器。

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。

请一并参阅图1至图11，现对本实用新型提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱进行说明。所述一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，包括支撑组件1、光伏装置2、种植箱3、灌溉装置4和控制器5，支撑组件1呈框架型结构；光伏装置2连接于支撑组件1顶部，适于吸收太阳光能并转化为电能，具有适于存储电能的蓄电池21；种植箱3至少一层，连接于支撑组件1，适于种植蔬菜作物，种植箱3内设置有湿度传感器31；灌溉装置4连接于支撑组件1并适于向种植箱3内自动浇水，蓄电池21适于向灌溉装置4供电；控制器5连接于支撑组件1且与湿度传感器31电性连接，根据种植箱3内湿度信息控制灌溉装置4运行，蓄电池21还适于向控制器5供电。

本实用新型提供的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，与现有技术相比，通过使用光伏装置2可节省市电的使用，节省电能消耗，通过使用控制器5控制灌溉装置4运行，根据湿度信息控制浇水，具有不用人工或定时为蔬菜作物浇水，根据需水状况浇水，不用连接市电，降低能耗的技术效果。

具体的，本实施例中种植箱3设置为三层，呈上下状设置，结构都相同，该种植箱3结构简单，易于施工，解决了上班族因工作、出差忘记浇水，老年人因身体原因不便浇水的问题，以及种植箱3浇水电源供给的问题，本实用新型占地面积小，适于家庭阳台放置和使用。蓄电池21与湿度传感器31电性连接并实现供电。三层种植箱3位置或高度不同，接收的阳光程度不同，可据此，种植不同的蔬菜，例如顶层可种植草莓、韭菜等；中间层种植菠菜、上海青、香菜等；底层种植蒜黄、生菜、油菜等。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，灌溉装置4包括水箱41、两个横管42、两个竖管43、多个进水管44和多个喷头组件45，水箱41置于支撑组件1内下部，两个横管42均呈水平状设置且一端分别连通水箱41两侧，两个竖管43分别设于水箱41两侧且呈竖直状设置，下端分别连通两个横管42的另一端，多个进水管44呈水平状设置且两端分别连通两个竖管43上端和中部，多个进水管44呈不同高度设置，多个喷头组件45分别连通进水管44且置于种植箱3上方，适于朝向种植箱3浇水。三层种植箱3设置在由横管42、竖管43和进水管44包围成的空间内。

作为优选，每一层种植箱3的上方对应设置一个进水管44。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，喷头组件45包括上端连通进水管44下端的喷头软管451、上端连通喷头软管451下端的弹簧管452和与弹簧管452下端连通的喷头453，喷头453适于朝向种植箱3浇水。假设水量足够大时，弹簧管452可自由摆动进行喷射浇水，若水压不够大，喷头453不能自由摆动，则进行垂直浇水。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，水箱41上端开口，靠近上端口处设置有进水口46，水箱41内设置有潜水泵47，横管42穿过水箱41设置且内端连通潜水泵47出水端，潜水泵47与控制器5电性连接且运行受控于控制器5。蓄电池21还通过导线连接潜水泵47并实现供电，通过控制器5控制潜水泵47运行，能实现自动浇水。控制器5接收土壤湿度传感器31的信息，来控制潜水泵47的电磁阀48开关，浇水时打开，进行浇水作业；根据湿度传感器31的数据适度浇水，适于不同蔬菜的需水量进行不同程度的浇水作业，整个浇水过程中不需要人力参与，可以通过控制器5、湿度传感器31完成浇水作业，浇水作业过程中需要的电能均为此种植箱3的光伏装置2提供，解决了现有种植箱3能耗大的问题。进水口46与外接进水管相连。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，横管42与水箱41连接处设置有用于防水泄漏的密封垫49，水箱41内还设有用于控制水位的浮球阀410，进水管44上设有适于控制进水管44内水流的电磁阀48，电磁阀48与控制器5电性连接且运行受控于控制器5。蓄电池21还通过导线连接电磁阀48并实现供电。密封垫49为波纹垫，能起到防止水漏的作用。

在控制器5(为现有技术产品，如带有PLC的控制器)上湿度阈值可以人为设定一个参数，如湿度传感器31探测的湿度，当土壤湿度小于17％时，湿度传感器31通过导线向控制器5发送电流信号，控制器5接收到信号后通过导线分别向潜水泵47发送信号并控制潜水泵47抽水，通过控制器5向电磁阀48发送信号并使电磁阀48打开，此时可进行浇水作业。当土壤湿度到达44％时，湿度传感器31通过导线向控制器5发送电流信号，控制器5接收信号后向电磁阀48发送信号并使其关闭，向潜水泵47发送信号并停止抽水，至此完成整个浇水作业。

水箱41内水量低于水箱41容水量的15％时，水箱41内的浮球阀410自动浮起并打开，通过连接导线向控制器5发送信号，控制器5电性连接有报警器，此时控制器5指示报警器发出报警信号，此时提醒向水箱41供水。水箱41通过进水口46向水箱41内注水。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，喷头453呈圆形且底端均匀分布有多个出水小孔，该喷头类似于花洒的结构，可采用现有技术产品。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，支撑组件1包括多个钢柱11、顶板12、底板13和垫块14，多个钢柱11间隔设置且围成矩形，顶板12连接于多个钢柱11上端，光伏装置2设于顶板12上端，底板13连接于多个钢柱11下部，垫块14连接于钢柱11底端。水箱41设置在底板13上端，水箱41为一层，钢柱11为不锈钢材质，为四个，为空心钢柱11，垫块14能够起到与地面防滑的作用，其垫放的高度可根据实际情况进行选择或调节。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，种植箱3上端开口，内部形成种植槽，种植槽内容纳有土壤，湿度传感器设置于种植箱3内壁，蔬菜作物种植于土壤内。

在一些实施例中，请参阅图1至图11，光伏装置2包括连接于支撑组件1顶部的太阳能支架22、连接于太阳能支架22的太阳能板23，太阳能板23平面与水平面之间形成锐角，蓄电池21设于太阳能支架22下方，太阳能板23电能输出端连接蓄电池21充电端。太阳能板23通过导线与蓄电池21连接，太阳能板23通常情况下是与水平面成45°角设置，朝向南方，便于吸收或采集太阳光能，太阳能板23连接有光伏控制器，光伏控制器适于将光能转化为电能，其为现有技术。

具体的，太阳能支架22包括横杆221、竖杆222和斜杆223相互连接组合成的框架结构，太阳能板23通过金属条224连接固定在太阳能支架22上。斜杆223长度方向与水平面之间形成45度角。太阳能板23安装在斜杆223上端，金属条224与斜杆223连接。

本实用新型在使用时，将每个种植箱3种植相应的蔬菜，当需要浇水时，湿度传感器31将数据通过导线传递给控制器5，控制器5控制潜水泵47启动，并抽水到进水管44，后通过喷头喷向种植箱3内部，同时要控制电磁阀48打开，当土壤湿度达到一定程度时，有湿度传感器31向控制器5发送湿度信号，控制器5控制潜水泵47和电磁阀关闭，此时停止浇水。

城市家庭中，一般住宅层高为2.8米，为保证太阳能板23可以吸收阳光，整个装置的最大高度为1860mm，其中水箱41尺寸最小为900mm*350mm*250mm，单层种植箱3尺寸最大为900mm*450mm*200mm，植物可生长最小高度空间为300mm，单块太阳能板23的长度*宽度为900mm*450mm，功率为150w，太阳能支架22高度为200mm，蓄电池21尺寸为200mm*150mm*20mm。

综上所述尺寸，水箱41可蓄水78.75L，单层种植箱3的土壤最大总容量为0.2m³，1m³土用水湿透要0.3m³水，则三层种植箱3完全浸湿土壤达到适合植物生长的湿度约用水60L，150W的太阳能板23在正常天气下6小时可发电0.8～1度电，正常天气下，浸湿土壤到需要二次浇水的时间为10～14天。综上分析，本实用新型在水箱41充满水的状态下可满足2周的蔬菜浇水作业，不需要外部水源供给。

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 (7)

1.一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，其特征在于，包括：

支撑组件；

光伏装置，连接于所述支撑组件顶部，适于吸收太阳光能并转化为电能，具有适于存储电能的蓄电池；

种植箱，至少一层，连接于所述支撑组件，适于种植蔬菜作物，所述种植箱内设置有湿度传感器；

灌溉装置，连接于所述支撑组件并适于向所述种植箱内自动浇水，所述蓄电池适于向所述灌溉装置供电；

控制器，连接于所述支撑组件且与所述湿度传感器电性连接，根据所述种植箱内湿度信息控制所述灌溉装置运行，所述蓄电池还适于向所述控制器供电；

所述灌溉装置包括水箱、两个横管、两个竖管、多个进水管和多个喷头组件，所述水箱置于所述支撑组件内下部，两个所述横管均呈水平状设置且一端分别连通所述水箱两侧，两个所述竖管分别设于所述水箱两侧且呈竖直状设置，下端分别连通两个所述横管的另一端，多个所述进水管呈水平状设置且两端分别连通两个所述竖管上端和中部，多个所述进水管呈不同高度设置，多个所述喷头组件分别连通所述进水管且置于所述种植箱上方，适于朝向所述种植箱浇水；

所述喷头组件包括上端连通所述进水管下端的喷头软管、上端连通所述喷头软管下端的弹簧管和与所述弹簧管下端连通的喷头，所述喷头适于朝向种植箱浇水；

所述种植箱为三层，三层所述种植箱设置在由所述横管、所述竖管和所述进水管包围成的空间内，每层所述种植箱上方对应设置一个所述进水管，所述喷头借助所述弹簧管能摆动。

2.如权利要求1所述的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，其特征在于，所述水箱上端开口，靠近上端口处设置有进水口，所述水箱内设置有潜水泵，所述横管穿过所述水箱设置且内端连通所述潜水泵出水端，所述潜水泵与所述控制器电性连接且运行受控于所述控制器。

3.如权利要求2所述的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，其特征在于，所述横管与所述水箱连接处设置有用于防水泄漏的密封垫，所述水箱内还设有用于控制水位的浮球阀，所述进水管上设有适于控制所述进水管内水流的电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电性连接且运行受控于所述控制器。

4.如权利要求1所述的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，其特征在于，所述喷头呈圆形且底端均匀分布有多个出水小孔。

5.如权利要求1所述的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，其特征在于，所述支撑组件包括多个钢柱、顶板、底板和垫块，多个所述钢柱间隔设置且围成矩形，所述顶板连接于多个所述钢柱上端，所述光伏装置设于所述顶板上端，所述底板连接于多个所述钢柱下部，所述垫块连接于所述钢柱底端。

6.如权利要求1所述的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，其特征在于，所述种植箱上端开口，内部形成种植槽，所述种植槽内容纳有土壤，所述湿度传感器设置于所述种植箱内壁，蔬菜作物种植于土壤内。

7.如权利要求1所述的一种整合光伏装置的家庭型自动浇水蔬菜种植箱，其特征在于，所述光伏装置包括连接于所述支撑组件顶部的太阳能支架、连接于所述太阳能支架的太阳能板，所述太阳能板平面与水平面之间形成锐角，所述蓄电池设于所述太阳能支架下方，所述太阳能板电能输出端连接所述蓄电池充电端。