CN110214687A - 一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机 - Google Patents

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李毅
童一潇
苏瑞
贺昱
申祎喆
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Abstract

本发明公开了一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，包括相对设置的结构相同的左支架和右支架；左支架包括竖直设置的固定板和转动机构；还包括设置在左支架和右支架之间的多个通过转动机构带动其转动的培植槽架；培植槽架内设置有培植槽；还包括气雾栽培装置，水泵通过导流管连接雾化喷头；左支架和右支架之间下部设置有下固定架；下固定架上设置有育苗层托盘；育苗层托盘上方设置有与营养液箱连通的超声雾化喷头；本发明将气雾栽培与转动机构相结合，保证了气雾栽培装置的正常工作，又可使每一层作物均匀受光；能够适应采光条件较为苛刻的住宅区域的植物种植。

Description

一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机
技术领域
本发明涉及自动化蔬菜无土栽培装置，具体涉及一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机。
背景技术
家庭蔬菜农场作为新时代提高人民生活幸福度的重要工具，已经走进中国家庭。传统的家庭蔬菜农场种植方式为有土栽培和无土栽培。其中有土栽培更为普遍，但其缺点较为明显，诸如空间利用率极低、作物成活率不高、容易滋生昆虫等。而现有的无土栽培技术主要为水培，其缺点是水电浪费严重、营养液废液污染、根系水气矛盾。因此，提高空间利用率和节约水电资源成为亟待解决的问题。
现有的无土栽培培育机，如“多功能家用水培蔬菜设备”（CN201720685744），为解决现有家庭无土栽培技术中存在的营养液废液乱排放污染、结构设计相对复杂、字形维修安装困难、循环效果不好的问题。不能实现自动化和即时回流，不具备长期种植的可行性。“智能水培蔬菜种植柜”（CN201520628124）通过自动水循环和风循环，对蔬菜生长所需的环境进行自动控制，利用水冷和水热***，维持水温恒定，但其耗电量巨大，水泵持续工作无法提供安静环境。
发明内容
本发明公开了空间占用率高、节省水电资源的基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机。
本发明采用的技术方案是：一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，包括相对设置的结构相同的左支架和右支架；左支架包括竖直设置的固定板和转动机构；还包括设置在左支架和右支架之间的多个通过转动机构带动其转动的培植槽架；培植槽架内设置有培植槽；还包括气雾栽培装置，气雾栽培装置包括营养液箱、水泵和雾化喷头；水泵通过导流管连接雾化喷头；培植槽架底板上设置有与雾化喷头对应的开口，左右两侧均设置有通孔；通孔对应位置设置有流液挡片；固定板上设置有与流液挡片配合的限位臂；通孔下方设置有与营养液箱连通的回收端；左支架和右支架之间下部设置有下固定架；下固定架上设置有育苗层托盘；育苗层托盘上方设置有与营养液箱连通的超声雾化喷头。
进一步的，所述转动机构包括固定设置在固定板上的太阳轮和系杆；还包括设置在左支架和右支架之间的传动轴；传动轴固定连接到系杆；传动轴通过驱动电机带动其转动；系杆4包括四角星形的中心板，和与中心板连接的四个运动臂，四个运动臂分别设置在中心板四个角上；运动臂包括左连杆、右连杆和放大连杆；左连杆一端连接运动行星轮，运动行星轮与传动行星轮啮合，传动行星轮与太阳轮啮合；左连杆另一端与放大连杆一端铰接；右连杆一端通过轴承固定连接到中心板，另一端与放大连杆与左连杆铰接一端铰接；放大连杆另一端嵌套有轴承；运动行星轮远离左连杆另一侧设置有左虚约束杆，左虚约束杆一端通过轴与左连杆连接；右虚约束杆一端通过轴与右连杆连接；左虚约束杆另一端与虚约束连杆一端铰接，右虚约束杆另一端与虚约束连杆另一端铰接。
进一步的，所述固定板下部设置有内固定架；限位臂和回收端固定设置在内固定架上。
进一步的，所述固定架内侧设置有补光灯。
进一步的，所述雾化喷头设置有多个，多个雾化喷头等间距的设置在同一直线上。
进一步的，所述超声雾化喷头设置有多个，多个超声雾化喷头等间距的设置在同一直线上。
进一步的，所述培植槽底板上对应培植槽架开口位置设置有槽口，槽口通过带有间隙的软橡胶片密封，其间隙与雾化喷头相配合。
本发明的有益效果是：
（1）本发明采用转动机构，减小了所需的采光面积，保证光照的同时减小了雾化喷头的数量，提高了雾化的效率；
（2）本发明通过设置转动机构的转动周期和营养液的雾化频率，减小了营养液和电量的消耗，提高了成活率、加快了生长周期；
（3）本发明设置有补光灯，在较差采光状态的培植槽上的植株接收补光灯补给照明，实现在此采光条件下，作物保持正常生长。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图。
图2为本发明装置下部结构示意图。
图3为本发明培植槽及回流结构示意图。
图4为本发明营养液箱和补光结构示意图。
图5为本发明转动机构正面结构示意图。
图6为本发明转动机构背面结构示意图。
图中：1-固定板，2-下固定架，3-驱动电机，4-系杆，5-太阳轮，6-传动行星轮，7-运动行星轮，8-左连杆，9-右连杆，10-放大连杆，11-左虚约束杆，12-右虚约束杆，13-虚约束连杆，14-传动轴，15-培植槽，16-培植槽架，17-流液挡片，18-外固定片，19-营养液箱，20-水泵，21-导流管，22-雾化喷头，23-内固定架，24-限位臂，25-回收端，26-回流管，27-超声雾化喷头，28-育苗层托盘，29-补光灯。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，包括相对设置的结构相同的左支架和右支架；左支架包括竖直设置的固定板1和转动机构；还包括设置在左支架和右支架之间的多个通过转动机构带动其转动的培植槽架16；培植槽架16内设置有培植槽15；还包括气雾栽培装置，气雾栽培装置包括营养液箱19、水泵20和雾化喷头22；水泵20通过导流管21连接雾化喷头22；培植槽架16底板上设置有与雾化喷头22对应的开口，左右两侧均设置有通孔；通孔对应位置设置有流液挡片17；固定板1上设置有与流液挡片17配合的限位臂24；通孔下方设置有与营养液箱19连通的回收端25；左支架和右支架之间下部设置有下固定架2；下固定架2上设置有育苗层托盘28；育苗层托盘28上方设置有与营养液箱19连通的超声雾化喷头27。
转动机构包括固定设置在固定板1上的太阳轮5和系杆4；还包括设置在左支架和右支架之间的传动轴14；传动轴14固定连接到系杆4；传动轴14通过驱动电机3带动其转动；系杆4包括四角星形的中心板，和与中心板连接的四个运动臂，四个运动臂分别设置在中心板四个角上；运动臂包括左连杆8、右连杆9和放大连杆10；左连杆8一端连接运动行星轮7，运动行星轮7与传动行星轮6啮合，传动行星轮6与太阳轮5啮合；左连杆8另一端与放大连杆10一端铰接；右连杆9一端通过轴承固定连接到中心板，另一端与放大连杆10与左连杆8铰接一端铰接；放大连杆10另一端嵌套有轴承；运动行星轮7远离左连杆8另一侧设置有左虚约束杆11，左虚约束杆11一端通过轴与左连杆8连接；右虚约束杆12一端通过轴与右连杆9连接；左虚约束杆11另一端与虚约束连杆13一端铰接，右虚约束杆12另一端与虚约束连杆13另一端铰接。
左连杆8、右连杆9、放大连杆10和系杆4形成铰链四杆机构；通过驱动电机3带动传动轴14转动，传动轴14带动系杆4转动；当系杆4转动时，运动行星轮7的自转速度与公转速度的比值固定，并且运行方向与系杆4转动方向相同。传动行星轮与运动行星轮铰接于系杆，其中运动行星轮与传动行星轮啮合，传动行星轮与太阳轮啮合，当系杆转动时，运动行星轮的自转速度与公转速度的比值固定，并且运行方向与系杆转动方向相同。通过调整齿轮的大小与放大连杆的长度可以形成一个参数可以控制的椭圆周轨迹。运动时系杆转动，系杆上的传动齿轮与固定的太阳轮啮合，运动齿轮与传动齿轮啮合，构成行星齿轮系。运动过程中系杆与运动齿轮的角速度方向保持一致。运动齿轮将转动传递给左连杆，带动四杆机构做平动，放大连杆的末端运动轨迹呈椭圆周。
固定板1下部设置有内固定架23；限位臂24和回收端25固定设置在内固定架23上。一般情况下通孔对应位置设置有流液挡片17，通过流液挡片17挡住通孔内的液体，避免培植槽架16内的液体流出。培植槽15底板上对应培植槽架16开口位置设置有槽口，槽口通过带有间隙的软橡胶片密封，其间隙与雾化喷头22相配合。
培植槽架16底板上设置有四个开口，当培植槽架16运动到下部时，雾化喷头23从培植槽架16底部开口，通过培植槽15底板上槽口软橡胶片间隙进入培植槽15，进而进入培植槽15内。雾化装置工作，营养液从雾化喷头22以喷雾形式喷射至植物的根部；达到设定时间，即完成一个周期工作；培植槽架16向上运动，此时限位臂24会挡住流液挡片17随培植槽架16运动，使得通孔位置露出，此池通孔下方为回收端25；营养液从培植槽架16回流到回收端25，将多余营养液回收，回流到营养液箱19。当培植槽架16离开装置底部，流液挡片17在重力的作用下自然下垂，流液挡片17对通孔位置形成约束，实现封闭。
固定架23内侧设置有补光灯29。当采光状态较差时，补光灯29开启，培植槽15上的植株接受补光灯补给照明，在光线较差的条件下也可以使作物保持正常生长。
雾化喷头22设置有多个，多个雾化喷头22等间距的设置在同一直线上。
超声雾化喷头27设置有多个，多个超声雾化喷头27等间距的设置在同一直线上。
本发明中装置底部的育苗层，最大可同时种植二十四株植物幼苗，为了保证种子可正常发芽，配置有超声雾化喷头27，可在固定时间喷射雾滴。
本发明采用转动机构，减小了所需的采光面积，同时结构较为简单，可实现工厂的大规模生产。可为使用家庭提供大量可放心食用的蔬菜，具有良好的实用价值。采用转动机构，在保证光照的同时减小了雾化喷头22的数量，同时可提高雾化的效率。通过设置转动机构的转动周期和营养液的雾化频率，可减小营养液和电量的消耗；同时还可对营养液进行回收利用。提高了成活率、加快了生长周期、增大了室内绿化面积，具有广阔的应用前景。

Claims (7)

1.一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，其特征在于，包括相对设置的结构相同的左支架和右支架；左支架包括竖直设置的固定板(1)和转动机构；还包括设置在左支架和右支架之间的多个通过转动机构带动其转动的培植槽架(16)；培植槽架(16)内设置有培植槽(15)；还包括气雾栽培装置，气雾栽培装置包括营养液箱(19)、水泵(20)和雾化喷头(22)；水泵(20)通过导流管(21)连接雾化喷头(22)；培植槽架(16)底板上设置有与雾化喷头(22)对应的开口，左右两侧均设置有通孔；通孔对应位置设置有流液挡片(17)；固定板(1)上设置有与流液挡片(17)配合的限位臂(24)；通孔下方设置有与营养液箱(19)连通的回收端(25)；左支架和右支架之间下部设置有下固定架(2)；下固定架(2)上设置有育苗层托盘(28)；育苗层托盘(28)上方设置有与营养液箱(19)连通的超声雾化喷头(27)。
2.根据权利要求1所述的一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，其特征在于，所述转动机构包括固定设置在固定板(1)上的太阳轮(5)和系杆(4)；还包括设置在左支架和右支架之间的传动轴(14)；传动轴(14)固定连接到系杆(4)；传动轴(14)通过驱动电机(3)带动其转动；系杆(4)包括四角星形的中心板，和与中心板连接的四个运动臂，四个运动臂分别设置在中心板四个角上；运动臂包括左连杆(8)、右连杆(9)和放大连杆(10)；左连杆(8)一端连接运动行星轮(7)，运动行星轮(7)与传动行星轮(6)啮合，传动行星轮(6)与太阳轮(5)啮合；左连杆(8)另一端与放大连杆(10)一端铰接；右连杆(9)一端通过轴承固定连接到中心板，另一端与放大连杆(10)与左连杆(8)铰接一端铰接；放大连杆(10)另一端嵌套有轴承；运动行星轮(7)远离左连杆(8)另一侧设置有左虚约束杆(11)，左虚约束杆(11)一端通过轴与左连杆(8)连接；右虚约束杆(12)一端通过轴与右连杆(9)连接；左虚约束杆(11)另一端与虚约束连杆(13)一端铰接，右虚约束杆(12)另一端与虚约束连杆(13)另一端铰接。
3.根据权利要求1所述的一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，其特征在于，所述固定板(1)下部设置有内固定架(23)；限位臂(24)和回收端(25)固定设置在内固定架(23)上。
4.根据权利要求1所述的一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，其特征在于，所述固定架(23)内侧设置有补光灯(29)。
5.根据权利要求1所述的一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，其特征在于，所述雾化喷头(22)设置有多个，多个雾化喷头(22)等间距的设置在同一直线上。
6.根据权利要求1所述的一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，其特征在于，所述超声雾化喷头(27)设置有多个，多个超声雾化喷头(27)等间距的设置在同一直线上。
7.根据权利要求1所述的一种基于气雾栽培的轮换式家庭蔬菜培育机，其特征在于，所述培植槽(15)底板上对应培植槽架(16)开口位置设置有槽口，槽口通过带有间隙的软橡胶片密封，其间隙与雾化喷头(22)相配合。
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