專利名稱：一種模塊化植物工廠的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及植物無土栽培技術領域，尤其涉及一種模塊化植物工廠。
背景技術：
植物工廠技術的發展已有多年歷史，無論是國外或國內所采取的系統都是以水培或改良型水培植物燈系統作為植物工廠生產的體系。在上述的體系中通常包括以下幾個組成:栽培苗床，用作植物水培的場所；空氣循環系統，為植物提供空氣循環；溫度調節系統，控制植物生長環境的溫度；濕度調節系統，控制控制植物生長環境的濕度；光源系統，提供植物光合作用書所需的光；0)2供給系統，提供植物生長所需的二氧化碳。采用上述各項系統組成的植物工廠，在使用上有著下列的諸多缺點:如提供廠房溫室溫度的供暖系統太耗電能；使用水培栽培系統太耗水與養液；使用的平面或多層的栽培床產能低；人工光源-植物生長燈的紅藍光波長的設計光源不夠精準，影響植物工廠內操作人員的視覺。

實用新型內容本實用新型實施例的目的是針對現有技術結構上的缺點，提出一種模塊化植物工廠，通過為了達到上述實用新型目的，本實用新型實施例提出的一種模塊化植物工廠是通過以下技術方案實現的:一種模塊化植物工廠，包括栽培箱和養液供給系統，其特征在于:所述栽培箱兩側的側板均由至少一塊定植板構成，所述栽培箱內部設有與所述養液供給系統連通的多個噴頭，該些噴頭被設置成朝 向所述定植板；另外，所述植物工廠還包括設于所述栽培箱外的照射所述定植板的光源板，所述光源板和所述栽培箱之間形成有供植物生產的空間。所述栽培箱可滑動式設于軌道上，且所述軌道和該些定植板相互平行。所述植物工廠還包括至少一個框架結構的培育架，所述培育架上形成有多個沿其長度方向排布的子框架，多個所述的栽培箱一一對應的設于所述子框架底部的軌道上，且所述軌道以垂直于所述培育架長度方向設置，所述光源板固定安裝在所述子框架內位于所述軌道兩側的框體上。所述植物工廠包括多個培育架，該些培育架呈矩陣式排列。所述養液供給系統至少包括通過管路依次串接連通的逆滲透凈水器、強磁磁化器、蓄水池和營養液池，所述營養液池通過過濾器和電磁閥連接到所述噴頭，所述栽培箱的回水口通過紫外線殺菌器連接到所述營養液池。所述栽培箱內部設有與所述養液供給系統連通的養液管，所述的多個噴頭形成在所述養液管上，所述養液管端部的開口通過活動堵頭選擇性封閉；另外，所述養液供給系統還包括超聲波霧化器，所述超聲波霧化器上設有風機，所述超聲波霧化器通過霧化管道與所述養液管連通。[0012]所述植物工廠還包括通過管路連接到所述子框架內的供氣發生器和二氧化碳發生器。所述植物工廠還包括通過管路連接到所述子框架內的供冷暖發生器、溫度控制發生器和濕度控制發生器，所述子框架內設置有溫度傳感器和濕度傳感器。所述植物工廠還包括控制系統，所述控制系統連接所述溫度傳感器、濕度傳感器、供氣發生器、二氧化碳發生器、供冷暖發生器、溫度控制發生器和濕度控制發生器，并通過時間繼電器控制連接所述電磁閥和超聲波霧化器。所述光源板由多個紅色LED光源、多個藍色LED光源和多個綠色LED光源組合構成，所述栽培箱的側板由多塊可拆卸式設置的定植板拼接構成。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:采用模塊化栽培箱，栽培箱內設置可沿導軌滑動的模塊式的垂直設置的定植板，該些定植板采用可拆卸式設計，在植物定植與采收過程中均可方便的裝與卸。由此便于工作人員的操作流程，可節85%的勞動力。而栽培箱設計為立體多層的矩陣式分布，可依廠房溫室的。除此之外，通過逆滲透純水機及強磁磁化器，將城市用水過濾為純凈水并將純凈水轉化為磁化水，而養液配方與磁化水調制后的植物營養液由自吸加強泵的泵送下經由供液管將養液供應栽培箱內植物生長。通過LED植物生長燈作為人工光源，通過溫度控制器；濕度控制器控制栽培箱內的溫濕度。通過供氣發生器、二氧化碳發生器控制栽培箱內的氣體成分。而上述的各功能系統都由控制系統智能程控。LED植物生長燈不但能提高光能的利用，在光源的供應上能節省80%的電力；在控溫系統上能節省50%的電力；在自吸加強泵與電磁閥，時間繼電器的霧根操作上，能節省70%營養液及水的消耗上，在降低勞動力上及產能的增加上都能有驚人的效果。


通過
以下結合附圖對其示例性實施例進行的描述，本實用新型上述特征和優點將會變得更加清楚和容易理解。圖1為本實用新型的控制室示意圖；圖2為本實用新型的一個子框架的結構示意圖；圖3為本實用新型光源板結構示意圖；圖4為本實用新型的栽培箱結構示意圖；圖5為本實用新型的植物工廠整體結構示意圖；圖6為本實用新型的培育架部分的立體結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解:如圖1-6所示，標號分別表示:城市水源A、蓄水池B、營養液池Cl、營養液池C2、管道D1、管道D2、管道D3、回流管D4、供氣管D10、供二氧化碳管D10-1、供暖管Dl1、溫度傳感器D11-1、溫度管線D12、濕度傳感器D12-1、濕度管線D13、光源管線D14、、供液管D ；逆滲透凈水器10、強磁磁化器20、過濾器30、過濾器31、自吸加強泵40、自吸加強泵41、電磁閥50、電磁閥51、時間繼電器60、時間繼電器61、時間繼電器62、時間繼電器63、栽培箱70、噴頭71、軌道72、定植板73、定植孔74、活動堵頭75、光源發生器80、光源板81、紅色LED光源82、藍色LED光源83、綠色LED光源84、二氧化碳發生器90、供氣發生器901、供冷暖發生器91、溫度控制發生器92、濕度控制發生器93、控制系統100、紫外線殺菌器101、培育架110、子框架111、超聲波造霧箱201、造霧器202、水位儀203、風機204。參見圖1-5所示，本實施例1中提供一種模塊化植物工廠，主要由控制室和溫室兩部分組成，其中:一、溫室溫室作為用來栽培植物的設施。在本實施例中，溫室高度為7.5米，溫室內的空間中建置有3層矩陣式模塊化的培育架110，每層培育架110由多個平行設置的培育架110組成，這些培育架Iio形狀結構均相同，每個培育架110高度為2.36米。參見圖6，培育架110為框架式結構，其內形成有多個沿其長度方向排布的子框架111，每個子框架111的底部設置有一個軌道72，這個軌道72垂直于所述培育架110長度方向設置，且設于子框架111底部的中間位置。子框架111位于軌道72兩側的框體上安裝有光源板81。參見圖3所示，光源板81上裝配有紅色LED光源82 (波長為655nm)、藍色LED光源83 (波長為446nm)、綠色LED光源84 (波長為548nm)和光源控制器80，光源發生器80與控制系統100連接。并且每組光源板81上設計一個與下一個光源板81連接的接頭，由此提供一種模塊化的光源板81。光源板81用于提供植物生長的人工光源，不僅能夠改善一般植物工廠植物燈的高耗能狀況，降低植物工廠的耗電成本，且能精確調節光源的發光強度，提高光能利用率，更可避免人員在工廠長期操作時間里造成管理人員在視力上的污染及疲勞。軌道72上可滑動式支撐有栽培箱70。栽培箱70為長方體結構，栽培箱70的底部可滑動式設于軌道72上 ，栽培箱70平行于軌道72的兩個側面用于栽培植物。可參見圖4所示，這兩個側面尺寸均為2mX 2m，計4個平方，每個側面由四塊ImX Im的定植板73組合構成，每塊定植板73上具有多個定植孔74，每個定植孔74的直徑為2.5cm,這些定植孔74的株距、行距為15cmX 20cm，共計有33個。栽培植物時，在每個定植板73上的定值孔74中放置種子，這些定植板73均采用可拆卸式模塊化設計，可方便的扣上與取下，在工作人員進行定植和采收時提供操作上的便利。另外，栽培箱70內還設置有養液管，養液管與所述養液供給系統連通，養液管上設置有多個噴頭71，這些噴頭71被設置成朝向所述定植板72設置。另外，養液管的端頭設置開口，并通過活動堵頭75選擇性的封閉。養液管及其上的噴頭71、端頭開口用于將磁化養液經由氣霧方式提供栽培箱70上植物根系的生長，以下將結合養液供給系統進一步的詳細描述。每一個栽培箱70能沿著軌道72方便的推出，每顆植株從種子育苗到培養成定植苗，乃至到采收都在定植板73上培育到采收，使植物工廠在操作的過程上的能節省過多的勞動力，可節百分之85的勞動力，并達到植物工廠操作的標準流程化目的。而且采用這樣的溫室結構，還可最大利用定植板73的面積，將空間運用到最大化(比較平面栽種面積高6-7 倍)。培育架110上層為2米*0.36米的空間，里面裝置著供液管D，供氣管(供二氧化碳管DlO-1和供氣管DlO為同一管道)及供暖管Dll等功能管道。二、控制室控制室主要用于輸送溫室植物生長所需的氣體、營養液，以及控制溫室內的溫濕度。其中，養液供給系統包括通過管路依次串接連通的逆滲透凈水器10、強磁磁化器20、蓄水池B、營養液池Cl和營養液池C2，營養液池Cl通過過濾器30、自吸加強泵40和電磁閥50連接到供液管D、營養液池C2通過過濾器31、自吸加強泵41和電磁閥51連接到供液管D。在運行時，城市水源A經由管道由逆滲透凈水器10及強磁磁化器20將城市用水過濾成含EC值0.1以下的磁化純凈水，再由管道Dl進入蓄水池B中，調制植物不同成長階段所需的營養配方以管道D2導入營養液池Cl，以管道D3導入營養液池C2，并經由上述過濾器、自吸加強泵，進入供液管D并輸送至噴頭71，經由噴頭71噴出以供應植物生長。而電磁閥50連接時間繼電器60、電磁閥51連接時間繼電器61，時間繼電器60和61連接到控制系統100中，由此控制著營養液供應的啟動與停止。另外，栽培箱70內多余的養液通過回水口進入回流管D4，之后通過紫外線殺菌器101進行殺菌效果，并返回營養液池C2中，以實現營養液的充分利用。除此之外，養液供給系統還裝配一組輔助供液組件，具體的說該輔助供液組件為超聲波霧化器，該超聲波霧化器包括超聲波造霧箱201，超聲波造霧箱201內設置造霧器202和水位儀203，超聲波造霧箱201上還設有風機204，并通過管道連通養液管，由此將霧化后的營養液送入栽培箱7 0內。不同于自吸加強泵能提供的較大液流壓力，由于超聲波造霧箱201霧化后的營養液為氣霧狀態，其壓力較小，通過噴頭71流出的速度較慢，因此在使用輔助供液組件時，應當打開養液管上的活動堵頭75，氣霧狀態的營養液通過養液管上的兩端開口進入栽培箱70內，并均勻彌漫在栽培箱70內。該造霧器202受時間繼電器62的控制，而風機受時間繼電器63的控制，該時間繼電器62和63連接到控制系統100中，由此分別控制造霧器202與風機203的啟動控制。控制室還包括:供氣發生器901和二氧化碳發生器90。供氣發生器901通過供氣管D10、二氧化碳發生器90通過二氧化碳管D10-1接入溫室中。供冷暖發生器91、溫度控制發生器92和濕度控制發生器93。供冷暖發生器91通過供暖管Dll接入溫室中；溫度控制發生器92通過溫度管線D12接入溫室中；濕度控制發生器93通過濕度管線D13接入溫室中。上述管路接入溫室后，分別經由培育架110的上層空間并供給子框架111內的植物生長空間。另外，培育架110內還設置有位于植物葉面處的溫度傳感器Dll-1與濕度傳感器D12-1，該些溫度傳感器Dll-1與濕度傳感器D12-1通過濕度管線D12和溫度管線D13接入控制系統100中，以監控溫室內人工環境的濕度與溫度。而供氣發生器901、二氧化碳發生器90、供冷暖發生器91、溫度控制發生器92和濕度控制發生器93均被接入控制系統100中，通過系統100程控上述發生器，以智能控制溫室內人工環境的氣體成分、濕度、溫度等條件。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:采用模塊化栽培箱，栽培箱內設置可沿導軌滑動的模塊式的垂直設置的定植板，該些定植板采用可拆卸式設計，在植物定植與采收過程中均可方便的裝與卸。由此便于工作人員的操作流程，可節85%的勞動力。而栽培箱設計為立體多層的矩陣式分布，可依廠房溫室的。除此之外，通過逆滲透純水機及強磁磁化器，將城市用水過濾為純凈水并將純凈水轉化為磁化水，而養液配方與磁化水調制后的植物營養液由自吸加強泵的泵送下經由供液管將養液供應栽培箱內植物生長。通過LED植物生長燈作為人工光源，通過溫度控制器；濕度控制器控制栽培箱內的溫濕度。通過供氣發生器、二氧化碳發生器控制栽培箱內的氣體成分。而上述的各功能系統都由控制系統智能程控。LED植物生長燈不但能提高光能的利用，在光源的供應上能節省80%的電力；在控溫系統上能節省50%的電力；在自吸加強泵與電磁閥，時間繼電器的霧根操作上，能節省70%營養液及水的消耗上，在降低勞動力上及產能的增加上都能有驚人的效果。以上通過實施例對于本實用新型的發明意圖和實施方式進行詳細說明，但是本實用新型所屬領域的一般技術人員可以理解，本實用新型以上實施例僅為本實用新型的優選實施例之一，為篇幅限制，這里不能逐一列舉所有實施方式，任何可以體現本實用新型權利要求技術方案的實施，都在本實用新型的保護范圍內。需要注意的是，以上內容是結合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式
僅限于此，在上述實施例的指導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍 內。
權利要求1.一種模塊化植物工廠，包括栽培箱和養液供給系統，其特征在于:所述栽培箱兩側的側板均由至少一塊定植板構成，所述栽培箱內部設有與所述養液供給系統連通的多個噴頭，該些噴頭被設置成朝向所述定植板；另外，所述植物工廠還包括設于所述栽培箱外的照射所述定植板的光源板，所述光源板和所述栽培箱之間形成有供植物生產的空間。
2.根據權利要求1所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述栽培箱可滑動式設于軌道上，且所述軌道和該些定植板相互平行。
3.根據權利要求2所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述植物工廠還包括至少一個框架結構的培育架，所述培育架上形成有多個沿其長度方向排布的子框架，多個所述的栽培箱一一對應的設于所述子框架底部的軌道上，且所述軌道以垂直于所述培育架長度方向設置，所述光源板固定安裝在所述子框架內位于所述軌道兩側的框體上。
4.根據權利要求3所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述植物工廠包括多個培育架，該些培育架呈矩陣式排列。
5.根據權利要求4所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述養液供給系統至少包括通過管路依次串接連通的逆滲透凈水器、強磁磁化器、蓄水池和營養液池，所述營養液池通過過濾器和電磁閥連接到所述噴頭，所述栽培箱的回水口通過紫外線殺菌器連接到所述營養液池。
6.根據權利要求5所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述栽培箱內部設有與所述養液供給系統連通的養液管，所述的多個噴頭形成在所述養液管上，所述養液管端部的開口通過活動堵頭選擇性封閉；另外，所述養液供給系統還包括超聲波霧化器，所述超聲波霧化器上設有風機，所述超聲波霧化器通過霧化管道與所述養液管連通。
7.根據權利要求6所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述植物工廠還包括通過管路連接到所述子框架內的供氣發生器和二氧化碳發生器。
8.根據權利要求7 所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述植物工廠還包括通過管路連接到所述子框架內的供冷暖發生器、溫度控制發生器和濕度控制發生器，所述子框架內設置有溫度傳感器和濕度傳感器。
9.根據權利要求8所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述植物工廠還包括控制系統，所述控制系統連接所述溫度傳感器、濕度傳感器、供氣發生器、二氧化碳發生器、供冷暖發生器、溫度控制發生器和濕度控制發生器，并通過時間繼電器控制連接所述電磁閥和超聲波霧化器。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的一種模塊化植物工廠，其特征在于:所述光源板由多個紅色LED光源、多個藍色LED光源和多個綠色LED光源組合構成，所述栽培箱的側板由多塊可拆卸式設置的定植板拼接構成。
專利摘要本實用新型涉及一種模塊化植物工廠，包括栽培箱和養液供給系統，其特征在于所述栽培箱兩側的側板均由至少一塊定植板構成，所述栽培箱內部設有與所述養液供給系統連通的多個噴頭，該些噴頭被設置成朝向所述定植板；另外，所述植物工廠還包括設于所述栽培箱外的照射所述定植板的光源板，所述光源板和所述栽培箱之間形成有供植物生產的空間。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是采用模塊化栽培箱，栽培箱內設置可沿導軌滑動的模塊式的垂直設置的定植板，該些定植板采用可拆卸式設計，在植物定植與采收過程中均可方便的裝與卸。由此便于工作人員的操作流程，可節85%的勞動力。而栽培箱設計為立體多層的矩陣式分布，可依廠房溫室的。
文檔編號A01G31/02GK203120624SQ201320043440

公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者魏家威 申請人:魏家威