一種直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，包括立柜柜體，所述柜體內層疊設置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，所述無土栽培單元的下方分別設置有驅動裝置，且無土栽培單元的兩側設置有限位式滑動軌道，其特征在于：所述無土栽培單元的驅動裝置包括直線電機，所述直線電機的定子與柜體兩側固定，所述直線電機的動子與無土栽培單元相連接。
【專利說明】—種直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及無土栽培技術，特別是涉及一種利用直線電機驅動無土栽培單元自動收放的立柜式無土栽培系統

【背景技術】
[0002]通常，電動機是旋轉型的。定子包圍著圓筒形的轉子，定子形成磁場，在轉子中流過電流，使轉子產生旋轉力矩。而直線電機則是將兩個圓筒形部件展開成平板狀，面對面，定子在相應于轉子移動的長度方向上延長，轉子通過一定的方式被支承起來，并保持穩定，形成轉子和定子之間的空隙。
[0003]在直線電機中，相當于旋轉電機定子的，叫初級；相當于旋轉電機轉子的，叫次級。
[0004]直線電機類型是平板式和U型槽式，和管式。
[0005]直線電機與旋轉電機相比，主要有如下幾個特點:一是結構簡單，由于直線電機不需要把旋轉運動變成直線運動的附加裝置，因而使得系統本身的結構大為簡化，重量和體積大大地下降；二是定位精度高，在需要直線運動的地方，直線電機可以實現直接傳動，因而可以消除中間環節所帶來的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機控制，則還可以大大地提高整個系統的定位精度；三是反應速度快、靈敏度高，隨動性好。直線電機容易做到其動子用磁懸浮支撐，因而使得動子和定子之間始終保持一定的空氣隙而不接觸，這就消除了定、動子間的接觸摩擦阻力，因而大大地提高了系統的靈敏度、快速性和隨動性；四是工作安全可靠、壽命長。直線電機可以實現無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。
[0006]無土栽培與常規栽培的根本區別，就是可以不用土壤，直接用營養液來栽培植物。目前的無土栽培技術中，為了固定植物，增加空氣含量，大多采用礫、沙、泥炭、蛭石、珍珠巖、巖棉、鋸木屑等作為固定基質，以有效控制作物在生長發育過程中對溫度、水分、光照、養分和空氣的要求。無土栽培與常規栽培相比具有不依賴土壤，可擴大種植范圍，有效控制和加速作物生長，提高作物質量，適于進行工廠化、規模化、定制化農業發展，能夠減低人工操作，降低農作物的勞動成本。
[0007]作為一種極為寶貴的、不可再生的資源，隨著工業發展和人們生活品質要求的提高，可用于人們耕作的土地越來越少，已經嚴重威脅到了人類的生存和發展。無土栽培技術恰恰可以用于那些不適于耕作的廣大的閑散土地上進行開發利用，使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充，這對于緩和及解決地球上日益嚴重的耕地問題，有著深遠的意義。
[0008]水資源也是世界上日益嚴重地威脅人類的生存發展的大問題。不僅在干旱地區，就是在發達的人口稠密的大城市，水資源緊缺也越來越突出。隨著人口的不斷增長，各種水資源被超量開采，某些地區已近枯竭，控制農業用水是節水的措施之一，而無土栽培恰恰可以避免水分大量的滲漏和流失，使得難以再生的水資源得到補償。
[0009]從另一個角度分析，現代的科技和商業發展，化肥和各種添加劑的無度濫用，已經在各種蔬菜商品上顯現出了嚴重后果，如何保證人們的日常飲食的安全，一方面需要依靠國家的各種監管政策和措施，另一方面，人們也急切需要一種可以利用居家閑余空間進行科技種植的技術和設備，這種家居式種植技術，既可以使得人們在緊張工作之余，利用種植來陶冶性情、放松疲憊的身心，又可以自娛自樂、自種自收，體會一份城市家居生活中難得體會的收獲的喜悅，同時還可以為居家提供一定數量的安心菜蔬。
[0010]但是，現有的無土栽培技術大多屬于大型的科技型農業設施，對于廣大的居民來說，既不可能也無必要為了一家數口的日常飲食去投資、維護一個大型的無土栽培場地，因此，如何能夠提供一種小型化的、便攜的、能夠滿足人們日常生活和娛樂的無土栽培裝置，具有現實的意義和價值。


【發明內容】

[0011]本發明的目的在于提供一種小型化的無土栽培系統，利用柜體內層疊設置的無土栽培單元，結合直線電機驅動裝置和滑軌裝置，實現無土栽培單元自動收放的目的。
[0012]本發明的技術方案如下:
[0013]一種直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，包括立柜柜體，所述柜體內層疊設置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，所述無土栽培單元的下方分別設置有驅動裝置，且無土栽培單元的兩側設置有限位式滑動軌道，其特征在于:所述無土栽培單元的驅動裝置包括直線電機，所述直線電機的定子與柜體兩側固定，所述直線電機的動子與無土栽培單元相連接。
[0014]可選的，所述限位式滑動軌道包括定軌和動軌，所述定軌和動軌分別對應設置于柜體的內壁和無土栽培單元的相鄰外壁上，定軌和動軌之間對應設置有相互匹配嵌置的凹凸結構，所述凹凸結構包括矩形凹凸結構和燕尾狀凹凸結構。
[0015]可選的，所述直線電機為管式直線電機。
[0016]可選的，所述直線電機為平板式直線電機。
[0017]可選的，所述直線電機為U型槽式直線電機。
[0018]可選的，所述定子上設置有控制動子行程的限位裝置，所述限位裝置包括觸碰式或光電式限位開關或直線編碼器。
[0019]可選的，所述無土栽培單元包括一托架，所述托架為上方開口的框架結構，所述無土栽培盒設置于托架中。
[0020]可選的，所述位于最底部的無土栽培單元的抽出端下部設置有支撐裝置，所述支撐裝置在該無土栽培單元抽出后與柜體底面處于同一承載平面上。
[0021]可選的，所述無土栽培系統包括設置于柜體內的通風裝置，包括設置于柜體一側上部的通風口，通風口處設置有一風機和一個貫通柜體兩側的除塵風袋，柜體下部的一側或兩側設置有出風口，所述風機的進氣端設置有可開閉的風機蓋。
[0022]可選的，所述無土栽培系統包括光照系統和溫度控制裝置，所述溫度控制裝置包括加熱器和溫度探頭。
[0023]本發明的技術效果在于:
[0024]本發明的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統中，通過在各無土栽培單元中設置直線電機驅動裝置和滑軌裝置，利用直線電機驅動無土栽培單元進行收放，與傳統旋轉電機驅動結構相比，直線電機具有響應快、移動平穩、速度快、力矩大的特點，且無需減速器、齒輪組或絲杠螺母等傳動機構，結構簡單，動子定子間基本上無摩擦，阻力小，效率高，壽命長，非常適用于本發明的無土栽培系統，可以減少設備占用的空間體積，噪音小，適于家居環境應用，同時結合凹凸嵌置的限位式滑動軌道，一方面實現定向滑動的目的，另一方面可以確保動子和定子之間的間隙穩定，這種相互嵌置的凹凸結構，具有良好的結構鋼性，可以兼具防墜的效果。
[0025]本發明的直線電機包括平板式直線電機、管式直線電機和U型槽式直線電機。
[0026]本發明的直線電機采用觸碰式限位開關或光電式限位開關或直線編碼器作為限位裝置。
[0027]為了提高本發明的保溫保濕性能，本發明在無土栽培單元的面板和柜體的連接處設置有密封膠條或磁條。當無土栽培單元收回柜體內后，提高柜內的密封性能。
[0028]本發明的無土栽培系統中，還可以包括在最底層的無土栽培單元的抽出端的下部設置支撐裝置，可以提高無土栽培系統的穩定性，特別是針對各無土栽培單元抽出柜體后柜體易于發生傾覆的缺陷，克服了現有的柜式無土栽培系統易于發生柜體傾覆的弊端。
[0029]本發明的無土栽培系統中，還包括設置于柜體內的通風裝置，通過在柜體一側上部設置通風口，在通風口處設置一風機，風機的出風口端設置一個貫通柜體兩側的除塵風袋，并在柜體下部的一側或兩側設置出風口，通過風機進入柜體的空氣經除塵風袋過濾后進入柜體，并通過出風口導出。為了保證風機停機時外部灰塵不會經風機氣道進入，本發明在風機的進氣端還設置有可開閉的風機蓋，風機蓋通過鉸鏈與風機進風口端鉸接。
[0030]本發明的無土栽培系統中，柜體內設置有光照裝置。
[0031]本發明的無土栽培系統中，柜體內設置有溫度控制裝置，包括溫度感應探頭、加熱器和控制裝置，加熱器采用電加熱或是板式換熱器，或是管式換熱器，或是板管式換熱器，通過設于柜體內的感溫探頭實時監測柜體溫度，并通過控制裝置自動調節。
[0032]為了避免柜體熱量散失，降低能耗，可以在柜體的壁板設置有保溫層。
[0033]為了便于移動搬運，柜體的底端設置有滾輪，柜體的頂板上部設置有吊環等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1所示為本發明的結構示意圖。
[0035]圖2所示為圖1的側向結構示意圖。

【具體實施方式】
[0036]以下結合附圖對本發明做進一步說明。
[0037]如圖1、2所示，本發明的無土栽培系統包括立式柜體1，柜體I包括前梁4和后梁
5,柜體I內設置有若干用于無土栽培的抽屜式盒體2，各抽屜式盒體2在柜體I內層疊設置。
[0038]做為一種實施例，本發明的各盒體2均可以設置于一上端開口的托架中，盒體2與托架為分體式結構，盒體2可在托架中自由取放。托架和盒體2共同組成一個無土栽培單
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[0039]盒體2的下方設置有直線電機驅動機構，定子62兩端分別固定在柜體I的前梁4和后梁5上，動子61設置于定子62上方，并保持一間隙，動子61通過連接板63與盒體2或托架相連。
[0040]盒體2或托架的兩側設置有限位式滑軌裝置3，包括定軌9和動軌8，定軌9固定在柜體I的內壁，動軌8設置于盒體2的側壁，如圖示中，動軌8作為凸部與定軌9的凹部相匹配，實際中，動軌8也可以選擇凹部結構而定軌9選擇凸部結構與其相匹配。
[0041]這種凹凸嵌置的滑軌結構，不但可以實現盒體移動進出柜體I的目的，而且定軌和動軌之間相互嵌置的凹凸結構，具有良好的結構鋼性，可以兼具防墜的效果，確保盒體2在直線電機的驅動下，沿滑軌裝置自如推出柜體I或收回柜體1，同時，滑軌裝置3可以兼具定位功能，可以保證動子61和定子62之間的間隙。
[0042]當定子62通以電流時，動子61繞組感應出電動勢并產生電磁推力，并驅動無土栽培單元隨之移動，在定子62的兩端設置有觸碰式或光電式限位開關，確保無土栽培單元在設定的位置停止，也可以采用直線編碼器作為限位裝置。
[0043]本實施例中，還可以具有如包括供液軟管、出液軟管、液壓泵、儲液盒等附屬的向無土栽培單元提供營養液的供液管路，均未在本發明附圖中示出，但這并不影響這些功能裝置在本發明的應用和實施。
[0044]各無土栽培盒體2的前端面板和柜體的連接處設置有密封膠條或磁條。當無土栽培單元收回柜體內后，可以提高柜內的密封性能。
[0045]與該密封膠條或磁條相對應的，在柜體的的貼合面處，設置有相應的吸合膠條或磁條，當抽屜型盒體收回柜體時，相應的膠條或磁條相互吸合，達到密封保溫的效果。
[0046]本發明的無土栽培系統中，還可以在位于柜體最底端的盒體2的前端設置防止柜體I傾覆的支撐裝置(圖中未示出)，該支撐裝置與柜體的支撐滾輪7位于同一平面，支撐裝置包括滑輪等。
[0047]各無土栽培單元對應的直線電機均可以設定為:當無土栽培單元推出柜體時，位于最底端的無土栽培單元先行推出，然后其它無土栽培單元再同時推出柜體；當無土栽培單元收回柜體時，其它無土栽培單元先行同時收回柜體，最后將最底端的無土栽培單元收回柜體。
[0048]這樣設定無土栽培單元的運動順序，結合其前端設置的支撐裝置，可以確保最底端的無土栽培單元先于其它無土栽培單元出柜，并晚于其它無土栽培單元收柜，可以保證整個無土栽培系統不會由于重心變化導致傾覆。
[0049]溫度控制裝置包括溫度感應探頭、加熱器和控制裝置，加熱器采用電加熱或是板式換熱器，或是管式換熱器，或是板管式換熱器，通過設于柜體I內的感溫探頭實時監測柜體I內溫度，并通過控制裝置自動調節。
[0050]為了避免柜體I內熱量散失，降低能耗，柜體I的壁板設置有保溫層。
[0051]本發明的無土栽培系統中，還包括設置于柜體內的通風裝置，通過在柜體一側上部設置通風口，在通風口處設置一風機，風機的出風口端設置一個貫通柜體兩側的除塵風袋，并在柜體I下部的一側或兩側設置出風口，通過風機進入柜體I的空氣經除塵風袋過濾后進入柜體1，并通過出風口導出。為了保證風機停機時外部灰塵不會經風機氣道進入，本發明在風機的進氣端還設置有可開閉的風機蓋，風機蓋通過鉸鏈與風機進風口端鉸接。
[0052]為了便于移動搬運，可以在柜體I的底端設置有滾輪7，在柜體I的頂板上部設置有吊環等。
[0053]以上所述僅為本發明的優選的實施方式，對于本領域的技術人員而言，依據本發明的說明和解釋，還可以衍生變化其結構和形式，應當指出，任何不脫離本發明精神和實質的變形和變化，均將包含在本發明的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，包括立柜柜體，所述柜體內層疊設置有若干組無土栽培單元，所述各組無土栽培單元中均包括一無土栽培盒，所述無土栽培單元的下方分別設置有驅動裝置，且無土栽培單元的兩側設置有限位式滑動軌道，其特征在于:所述無土栽培單元的驅動裝置包括直線電機，所述直線電機的定子與柜體兩側固定，所述直線電機的動子與無土栽培單元相連接。
2.如權利要求1所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述限位式滑動軌道包括定軌和動軌，所述定軌和動軌分別對應設置于柜體的內壁和無土栽培單元的相鄰外壁上，定軌和動軌之間對應設置有相互匹配嵌置的凹凸結構，所述凹凸結構包括矩形凹凸結構和燕尾狀凹凸結構。
3.如權利要求2所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述直線電機為管式直線電機。
4.如權利要求2所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述直線電機為平板式直線電機。
5.如權利要求2所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述直線電機為U型槽式直線電機。
6.如權利要求1所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述定子上設置有控制動子行程的限位裝置，所述限位裝置包括觸碰式或光電式限位開關或直線編碼器。
7.如權利要求1所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述無土栽培單元包括一托架，所述托架為上方開口的框架結構，所述無土栽培盒設置于托架中。
8.如權利要求1所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述位于最底部的無土栽培單元的抽出端下部設置有支撐裝置，所述支撐裝置在該無土栽培單元抽出后與柜體底面處于同一承載平面上。
9.如權利要求1所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述無土栽培系統包括設置于柜體內的通風裝置，包括設置于柜體一側上部的通風口，通風口處設置有一風機和一個貫通柜體兩側的除塵風袋，柜體下部的一側或兩側設置有出風口，所述風機的進氣端設置有可開閉的風機蓋。
10.如權利要求1所述的直線電機驅動的自動收放型立柜式無土栽培系統，其特征在于:所述無土栽培系統包括光照系統和溫度控制裝置，所述溫度控制裝置包括加熱器和溫度探頭。
【文檔編號】A01G31/06GK104160942SQ201410401223
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】魏延恕 申請人:魏延恕