TW201322918A - 室內精緻農業植栽方法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種室內精緻農業植栽方法，其係以封閉式植栽平台提供植物所需的生長條件，並以溫度感測器、濕度感測器以及二氧化碳濃度感測器偵測植栽區內環境即時溫度、濕度以及二氧化碳濃度之數值，藉由偵測到的數值以控制溫度調控裝置、加濕器以及開放式循環風扇，使植栽區環境溫度、濕度以及二氧化碳濃度維持於植物生長所需之範圍數值內。

Description

室內精緻農業植栽方法

本發明係有關一種室內精緻農業植栽方法，詳而言之是將作物種植於植栽平台內，並提供作物所需的溫度、濕度以及二氧化碳濃度…等，使作物得以於穩定的環境內成長。

傳統農業栽種為戶外耕種，戶外耕種會受四季天候變化影響，使各類蔬果、植物僅能於其所適合的季節下栽種，且戶外耕種之農作物易受到颱風、洪雨以及蟲害…等影響農作物的產量及品質。現今都市型社會，人們的居住環境及生活環境日漸狹小，使得室內植栽在近年來成為大眾所熱衷的休閒娛樂，於是進而興起室內化栽培之風潮，辦公室及居家室內擺設些綠色植物，便等同於把自然景觀搬到室內，不僅具有美化作用，並可舒解人們忙碌緊張的工作情緒。又市面上許多的蔬果於植栽過程中噴灑許多農藥，這些表面殘留許多化學農藥的蔬果，若沒有妥善的洗淨，使吃入的農藥累積在人體內危害人體健康，因此為了改善農藥所帶來的健康問題，即發展出有機蔬果，但有機蔬果價格較為昂貴，不是所有人都能夠每餐都以有機蔬果為食材，因此，在家自己栽種蔬果也成為現今社會所盛行的風潮，但每種蔬果對溫度、濕度、光線等敏感度不一，很多植物不能久活的原因往往是在過熱、或是光線不足的環境上生長，也有一些植物的屬性偏好較高的溫度，或是習慣於陰暗環境，因此在種植前，必須先了解，該種植蔬果的適應性，而且還需提供各種蔬果所需環境條件，但是種植蔬果或植物於室內環境無法兼顧蔬果以及植物的各種環境條件需求，例如，陽光、溫度、濕度…等，且人們容易過於忙碌或疲勞導致忘記幫蔬果或植物澆水、施肥，易導致蔬果或植物的死亡或生長不佳等問題。

因此有必要加以研發一種可依據各種蔬果、植物所需的環境條件，隨時監控及調整栽種環境，使栽種環境隨時保持在蔬果、植物所需的最佳狀態。

本發明係有關一種室內精緻農業植栽方法，詳而言之係一種改善室外種植無法控制作物所需環境的溫度、溼度、二氧化碳濃度，及作物易受蟲害影響，導致植物的生長不佳等缺失；為達到前述發明目的，本發明「室內精緻農業植栽方法」其係包括下列步驟：植入作物，於植栽平台內種植作物，並以水耕的方式栽種；照明與養分設定，輸入植栽平台內照明裝置與養分供應裝置啟、閉時間，定時單元於輸入之時間點啟、閉照明裝置與養分供應裝置；環境設定，該植栽平台偵測環境溫度感測器、濕度感測器、二氧化碳濃度感測器所傳送各種數值，以及輸入適合種植作物生長之溫度、濕度及二氧化碳濃度的範圍數值至環境監控裝置；環境調控，環境監控裝置比對輸入之溫度、濕度及二氧化碳濃度的範圍數值及溫度感測器、濕度感測器、二氧化碳濃度感測器感測植栽平台內的溫度、濕度及二氧化碳濃度數值，控制溫度調控裝置、加濕裝置以及開放式循環風扇運作；啟閉封閉式循環風扇，啟動封閉式循環風扇，使植栽平台內的空氣呈對流狀態；啟閉溫度調控裝置，環境監控裝置比對輸入之溫度範圍數值與感測器感測植栽平台內的溫度數值，若後者高於前者的範圍數值，該環境監控裝置開啟溫度調控裝置，該溫度調控裝置利用壓縮機，將低溫低壓氣態冷媒壓縮成高溫高壓氣態冷媒，經冷凝器將高溫高壓氣態冷媒散熱，凝結成高壓常溫液態冷媒，再利用膨脹閥，將高壓常溫的液態冷媒降壓為液氣混合低壓低溫冷媒，最後以蒸發器將液氣混合低壓低溫冷媒轉為低壓低溫氣態冷媒，以上冷媒循環運作以降低植栽平台環境的溫度；啟閉開放式循環風扇，環境監控裝置比對輸入之二氧化碳濃度範圍數值與感測器感測植栽平台內的二氧化碳濃度數值，若後者高於前者的範圍數值，該環境監控裝置開啟開放式循環風扇，使植栽平台外空氣導入植栽平台內，使植栽平台內、外空氣對流以降低二氧化碳濃度；啟閉加濕裝置，監控裝置比對輸入之濕度範圍數值與感測器感測植栽平台內的濕度數值，若後者高於前者的範圍數值，環境監控裝置關閉加濕裝置及開啟溫度調控裝置，以降低植栽平台內環境濕度。

本發明該定時單元關閉時，係透過手動方式操控照明裝置與養分供應裝置。

本發明環境監控裝置中的運算單元，將所輸入植栽平台環境溫度、濕度以及二氧化碳濃度範圍的數值與感測器所偵測植栽平台環境內溫度、濕度以及二氧化碳濃度做比對，並將比對結果傳送至環境監控裝置中的中控單元，中控單元依照比對結果傳送的數值分別調控溫度調控裝置、加濕裝置以及開放式循環風扇。

本發明養分供應裝置利用幫浦定量傳送植栽平台內種植作物所需的營養成份。

本發明於室內精緻農業植栽方法用途上相當具有實用性及創新性，值得產業界大力推廣，並公諸於社會大眾。

為了達到上述室內精緻農業植栽方法，提供種植作物所需的溫度、濕度以及二氧化碳濃度，使作物得以穩定生長。本發明於下列舉一實施例，並請配合參閱圖式第一圖所示，本發明設有一植栽平台1，該植栽平台1以水耕方式種植作物，該植栽平台1與一環境監控裝置2、一主環境恆定組3、一副環境恆定組4、一二氧化碳濃度感測器5、一溫度感測器6、一溫度感測器7以及一封閉式循環風扇8連接，該環境監控裝置2包括一運轉單元20以及一中控單元21，該運轉單元20與二氧化碳濃度感測器5、溫度感測器6、濕度感測器7連結，該二氧化碳濃度感測器5、溫度感測器6、濕度感測器7得以偵測植栽平台1內之環境，以提供植栽平台1環境當下的溫度、濕度以及二氧化碳濃度的數值予中控單元21；該中控單元21與封閉式循環風扇8、主環境恆定組3以及副環境恆定組4電性連結，並該中控單元21根據運算單元20所給予之環境數值，以調控該封閉式循環風扇8、該主環境恆定組3以及該副環境恆定組4的啟/閉；該主環境恆定組3包括，溫度調控裝置30、加濕裝置31以及開放式循環風扇32，該溫度調控裝置30得以控制植栽平台1內環境溫度，該溫度調控裝置30包括壓縮機301、冷凝器302、膨脹閥303、蒸發器304，該壓縮機301電性連結冷凝器302及蒸發器304，該膨脹閥303電性連結冷凝器302及蒸發器304構成冷氣循環系統，該加濕裝置31得以控制植栽平台1環境濕度，該開放式循環風扇32得以使植栽平台1內、外空氣產生對流；該副環境恆定組4係包括定時單元40以及與分別與定時單元40電性連接之照明裝置41及養份供應裝置42，該定時單元40得以於時間限制條件下啟、閉照明裝置41及養份供應裝置42。

請參閱第二圖所示，其為本發明裝置圖，一植栽平台1係包括植栽區10及運轉區11，該植栽區10設於運轉區11上方，並以一隔板9設於兩區中間，該植栽區10係為封閉式植栽箱，該植栽區10設有複數設於上方之照明裝置41、一位於側邊之開放式循環風扇32、一設於內部之封閉式循環風扇8，該植栽區10種植作物於隔板9並與運轉區11連通，該運轉區11設有溫度調控裝置30以及一養分供應裝置42，該養分供應裝置42設有一水幫浦421，且水幫浦421與一供應管422連結，該水幫浦421提供動力，使作物所需養分於供應管422內循環至植栽區10給予作物吸收。

請參閱第三圖，其係本發明方法流程圖，該方法包括有下列步驟所完成：植入作物，於植栽平台1內種植作物，並以水耕的方式栽種；照明與養分設定，輸入植栽平台1內照明裝置41與養分供應裝置42啟、閉時間，定時單元40於輸入之時間點啟、閉照明裝置41與養分供應裝置42；環境設定，該植栽平台1偵測環境溫度感側器6、濕度感側器7、二氧化碳濃度感測器5所傳送各種數值，以及輸入適合種植作物生長之溫度、濕度及二氧化碳濃度的範圍數值至環境監控裝置2；環境調控，環境監控裝置2比對輸入之溫度、濕度及二氧化碳濃度的範圍數值及感測器感測植栽平台內的溫度、濕度及二氧化碳濃度數值，控制溫度調控裝置30、加濕裝置31以及開放式循環風扇32運作；啟閉封閉式循環風扇8，植栽平台1啟動封閉式循環風扇8，使植栽平台1內的空氣呈對流狀態；啟閉溫度調控裝置30，環境監控裝置2比對輸入之溫度範圍數值與溫度感測器6感測植栽平台1內的溫度數值，若後者高於前者的範圍數值，該環境監控裝置2開啟溫度調控裝置30，該溫度調控裝置30利用壓縮機301，將低溫低壓氣態冷媒壓縮成高溫高壓氣態冷媒，經冷凝器302將高溫高壓氣態冷媒散熱，凝結成高壓常溫液態冷媒，再利用膨脹閥303，將高壓常溫的液態冷媒降壓為液氣混合低壓低溫冷媒，最後以蒸發器304將液氣混合低壓低溫冷媒轉為低壓低溫氣態冷媒，以上冷媒循環運作以降低植栽平台1環境的溫度；啟閉開放式循環風扇32，環境監控裝置2比對輸入之二氧化碳濃度範圍數值與二氧化碳濃度感測器5感測植栽平台1內的二氧化碳濃度數值，若後者高於前者的範圍數值，該環境監控裝置2開啟開放式循環風扇32，使植栽平台1外空氣導入植栽平台1內，使植栽平台1內、外空氣對流以降低二氧化碳濃度；啟閉加濕裝置31，環境監控裝置2比對輸入之濕度範圍數值與濕度感測器7感測植栽平台1內的濕度數值，若後者高於前者的範圍數值，環境監控裝置2關閉加濕裝置31及開啟溫度調控裝置30，以降低植栽平台1內環境濕度。

另外操作方法，將定時單元40關閉，並以手動方式操控照明裝置41與養分供應裝置42。

進一步說明，環境監控裝置2中的運算單元20，將所輸入植栽平台1環境溫度、濕度以及二氧化碳濃度範圍的數值與二氧化碳濃度感測器5、溫度感測器6以及濕度感測器7所偵測植栽平台1環境內溫度、濕度以及二氧化碳濃度做比對，並將比對結果傳送至環境監控裝置2中的中控單元21，中控單元21依照比對結果傳送的數值分別調控溫度調控裝置30、加濕裝置31以及開放式循環風扇32。

進一步說明，養分供應裝置42利用幫浦定量傳送植栽平台1內種植作物所需的營養成份。

綜上所述，本發明「室內精緻農業植栽方法」其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構創作亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請　鈞局早日審查，並給予肯定。

1．．．植栽平台

10．．．植栽區

11．．．運轉區

2．．．環境監控裝置

20．．．運算單元

21．．．中控單元

3．．．主環境恆定組

30．．．溫度調控裝置

301．．．壓縮機

302．．．冷凝器

303．．．膨脹閥

304．．．蒸發器

31．．．加濕裝置

32．．．開放式循環風扇

4．．．副環境恆定組

40．．．定時單元

41．．．照明裝置

42．．．養分供應裝置

421．．．水幫浦

422．．．供應管

5．．．二氧化碳濃度感測器

6．．．溫度感測器

7．．．濕度感測器

8．．．封閉式循環風扇

9．．．隔板

第一圖係本發明裝置方塊示意圖。

第二圖係本發明裝置示意圖。

第三圖係本發明方法流程示意圖。

Claims (4)

1. 一種室內精緻農業植栽方法，其係包括下列步驟：植入作物，於植栽平台內種植作物，並以水耕的方式栽種；照明與養分設定，輸入植栽平台內照明裝置與養分供應裝置啟、閉時間，定時單元於輸入之時間點啟、閉照明裝置與養分供應裝置；環境設定，該植栽平台偵測環境溫度感測器、濕度感測器、二氧化碳濃度感測器所傳送各種數值，以及輸入適合種植作物生長之溫度、濕度及二氧化碳濃度的範圍數值至環境監控裝置；環境調控，環境監控裝置比對輸入之溫度、濕度及二氧化碳濃度的範圍數值及溫度感測器、濕度感測器及二氧化碳濃度感測器感測植栽平台內的溫度、濕度及二氧化碳濃度數值，控制溫度調控裝置、加濕裝置以及開放式循環風扇運作；啟閉封閉式循環風扇，植栽平台啟動封閉式循環風扇，使植栽平台內的空氣呈對流狀態；啟閉溫度調控裝置，環境監控裝置比對輸入之溫度範圍數值與感測器感測植栽平台內的溫度數值，若後者高於前者的範圍數值，該環境監控裝置開啟溫度調控裝置，該溫度調控裝置利用壓縮機，將低溫低壓氣態冷媒壓縮成高溫高壓氣態冷媒，經冷凝器將高溫高壓氣態冷媒散熱，凝結成高壓常溫液態冷媒，再利用膨脹閥，將高壓常溫的液態冷媒降壓為液氣混合低壓低溫冷媒，最後以蒸發器將液氣混合低壓低溫冷媒轉為低壓低溫氣態冷媒，以上冷媒循環運作以降低植栽平台環境的溫度；啟閉開放式循環風扇，環境監控裝置比對輸入之二氧化碳濃度範圍數值與感測器感測植栽平台內的二氧化碳濃度數值，若後者高於前者的範圍數值，該環境監控裝置開啟開放式循環風扇，使植栽平台外空氣導入植栽平台內，使植栽平台內、外空氣對流以降低二氧化碳濃度；啟閉加濕裝置，監控裝置比對輸入之濕度範圍數值與感測器感測植栽平台內的濕度數值，若後者高於前者的範圍數值，環境監控裝置關閉加濕裝置及開啟溫度調控裝置，以降低植栽平台內環境濕度。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之室內精緻農業植栽方法，其中該定時單元關閉時，係透過手動方式操控照明裝置與養分供應裝置。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之室內精緻農業植栽方法，其中環境監控裝置中的運算單元，將所輸入植栽平台環境溫度、濕度以及二氧化碳濃度範圍的數值與感測器所偵測植栽平台環境內溫度、濕度以及二氧化碳濃度做比對，並將比對結果傳送至環境監控裝置中的中控單元，中控單元依照比對結果傳送的數值分別調控溫度調控裝置、加濕裝置以及開放式循環風扇。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之室內精緻農業植栽方法，其中養分供應裝置利用幫浦定量傳送植栽平台內種植作物所需的營養成份。