CN204733686U - 一种自然补光生长箱 - Google Patents

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薛日江
张海丽
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Abstract

本实用新型公开了一种自然补光生长箱，包括生长箱本体以及位于生长箱本体内部的植物生长区、设备区和控制区，其中植物生长区内设置有保温箱体，保温箱体由多块保温板围接构成；设备区内设置有由多块双面不锈钢发泡保温板围接组成的设备箱体，且设备箱体内置有加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备；控制区内设置有不锈钢箱体；生长箱本体的顶部还设置有导光装置；导光装置包括光纤导光管。上述自然补光生长箱采用了由光纤导光管构成的导光装置；导光装置以光纤导光技术将室外的自然光，通过光导管(即光纤导光管)导入室内，以提供植物生长所需能量，相对传统生长箱大大降低了能量的消耗，节约能源。

Description

一种自然补光生长箱
技术领域
本实用新型涉及植物生长箱技术领域，尤其涉及一种自然补光生长箱。
背景技术
在日常生活中，传统植物的耕作方式，主要以土耕为主，且该种植技术早就已经得到了广泛的应用和长期发展，然而该土耕方式依然存在很多的技术缺陷；众所周知，植物生长的三大要素，水、阳光及养分，水和阳光是上天所赋与，每天都有日出日落，以供植物进行光合作用促进生长；水以及水量的储存供应也是保证植物健康生长的关键因素。
然而，随着农业相关科技技术的进步，市场上出现了一些简易结构的植物生长箱，上述植物生长箱用于实现植物在箱内培养和生长(以及生长试验)；该传统的植物生长箱大多仅仅是一个箱体结构，配有少量简易的供水设备和施肥或是培养基等结构。很显然，传统的植物生长箱结构简单，功能单一(即传统植物生长箱不能提供温度、湿度等调节功能)，并不能满足植物对该阳光、水及养分等因素的合理供应要求；尤其是传统植物生长箱会影响箱内植物的光照要求，不能做到全光谱补光，不能满足植物养分要求，严重影响了植物的健康生长。
综上，如何克服传统植物生长箱的上述技术缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自然补光生长箱，以解决上述问题。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型提供了一种自然补光生长箱，包括生长箱本体以及位于生长箱本体内部的植物生长区、设备区和控制区，其中：
所述植物生长区内设置有保温箱体，所述保温箱体由多块保温板围接构成；所述设备区内设置有由多块双面不锈钢发泡保温板围接组成的设备箱体，且所述设备箱体内置有加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备；所述控制区内设置有不锈钢箱体；
所述生长箱本体的顶部还设置有导光装置；所述导光装置用于将室外自然光导入到生长箱本体内；所述导光装置包括光纤导光管。
优选的，作为一种可实施方案，所述生长箱本体内还设置有多种传感器设备和PLC控制器；多种传感器设备分别与所述PLC控制器电连接；且所述PLC控制器还分别与所述加热设备、所述制冷设备、所述加湿器以及所述循环风通风设备电连接。
需要说明的是，即传感器设备用于感应传感当前的生长箱内温湿度参数、光照强度参数并传给PLC控制器；PLC控制器通过程序的执行，再通过控制加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备来适应调节
优选的，作为一种可实施方案，多种所述传感器设备分别包括温度传感器、湿度传感器以及光照强度传感器和CO2浓度感应传感器。
优选的，作为一种可实施方案，多种所述传感器设备均设置在所述植物生长区内。
需要说明的是，所述传感器设备用于直接感应所述植物生长区内的植物生长环境信息。
优选的，作为一种可实施方案，所述自然补光生长箱还包括人机显示界面HMI，所述人机显示界面HMI通过串口与所述PLC控制器连接。
优选的，作为一种可实施方案，所述人机显示界面HMI包括人机显示主机和触摸屏；所述人机显示主机与所述触摸屏集成连接；所述人机显示界面HMI设置在所述控制区内的所述不锈钢箱体上。
优选的，作为一种可实施方案，所述加热设备为不锈钢电热器。
优选的，作为一种可实施方案，所述加湿器为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器外接水源自动供水的水管。
优选的，作为一种可实施方案，所述制冷设备为水冷制冷设备。
优选的，作为一种可实施方案，所述自然补光生长箱内还设置有臭氧消毒设备和紫外线消毒设备。
与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：
本实用新型提供的一种自然补光生长箱，分析上述自然补光生长箱的主要结构可知：上述自然补光生长箱主要由植物生长区、设备区和控制区三个部分组成；所述植物生长区内设置有保温箱体，所述保温箱体由多块保温板围接构成；上述保温箱体可以给植物提供良好的温度生长环境，即便植物生长箱在室外也不会受到温度影响；同时，设备区内安装有，由多块双面不锈钢发泡保温板围接组成的设备箱体，且所述设备箱体内置有加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备；很显然，经过加热设备以及制冷设备、加湿器以及循环风通风设备可以实现生长箱内温湿度调节，保证其具有功能更多样化(即温湿度调节等功能)；所述控制区内设置有不锈钢箱体，此种构成方式一方面保证了设备的安全使用需求，另一方面保证了设备的使用保护以及使用寿命。
最为重要的是，上述自然补光生长箱采用了由光纤导光管构成的导光装置；所述导光装置用于将室外自然光导入到生长箱本体内；导光装置以光纤导光技术将室外的自然光，通过光导管(即光纤导光管)导入室内，以提供植物生长所需能量，相对传统生长箱大大降低了能量的消耗，节约能源；同时提高了补光的品质。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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自然补光生长箱的主视图；
图2为本实用新型实施例提供的自然补光生长箱中的电气结构原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
参见图1，本实用新型实施例提供的一种自然补光生长箱，包括生长箱本体以及位于生长箱本体内部的植物生长区1、设备区2和控制区3，其中：
所述植物生长区1内设置有保温箱体10，所述保温箱体10由多块保温板围接构成；所述设备区2内设置有由多块双面不锈钢发泡保温板围接组成的设备箱体20，且所述设备箱体内置有加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备；所述控制区3内设置有不锈钢箱体30(同时图1中还示意了触摸屏31的结构，A、B分别代表了室内和室外两个空间)；
所述生长箱本体的顶部还设置有导光装置4；所述导光装置4用于将室外自然光导入到生长箱本体内；所述导光装置包括光纤导光管。
分析上述自然补光生长箱的主要结构可知：上述自然补光生长箱主要由植物生长区、设备区和控制区三个部分组成；所述植物生长区内设置有保温箱体，所述保温箱体由多块保温板围接构成；上述保温箱体可以给植物提供良好的温度生长环境，即便植物生长箱在室外也不会受到温度影响；同时，设备区内安装有，由多块双面不锈钢发泡保温板围接组成的设备箱体，且所述设备箱体内置有加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备；很显然，经过加热设备以及制冷设备、加湿器以及循环风通风设备可以实现生长箱内温湿度调节，保证其具有功能更多样化(即温湿度调节等功能)；所述控制区内设置有不锈钢箱体，此种构成方式一方面保证了设备的安全使用需求，另一方面保证了设备的使用保护以及使用寿命。
最为重要的是，上述自然补光生长箱采用了由光纤导光管构成的导光装置；所述导光装置用于将室外自然光导入到生长箱本体内；导光装置以光纤导光技术将室外的自然光，通过光导管(即光纤导光管)导入室内，以提供植物生长所需能量，相对传统生长箱大大降低了能量的消耗，节约能源。
另外，需要说明的是，导光装置为内置式顶部光照装置，光源为直接引入的阳光，光源品质高。发光效率高，稳定性好。同时，上述不锈钢箱体采用优质不锈钢，整洁无腐蚀污染，易清洗，且更加美观大方坚固。采用优质保温材料，保温性好。上述自然补光生长箱整体占用空间也相对较小，且移动方便。
下面对本实用新型实施例提供的自然补光生长箱的具体结构以及具体技术效果做一下详细说明：
如图2所示意的自然补光生长箱的各个电气设备之间的结构关系，在具体结构中，所述生长箱本体内还设置有多种传感器设备11和PLC控制器12；多种传感器设备11分别与所述PLC控制器12电连接；且所述PLC控制器还分别与所述加热设备13、所述制冷设备14、所述加湿器15以及所述循环风通风设备16电连接。
需要说明的是，即传感器设备用于感应传感当前的生长箱内温湿度参数、光照强度参数并传给PLC控制器；PLC控制器通过程序的执行，再通过控制加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备来适应调节；因此，上述自然补光生长箱可以通过上述PLC控制器实现生长箱内的恒温恒湿控制。即自然补光生长箱，有一套独立的温湿度控制***(即PLC控制器)，可保持生长箱内温湿度参数稳定在设定值范围内，并达到极高的控制精度。主要包括温度控制***(制冷设备、循环风通风设备等)和加湿***(加湿器等)。
采用上述结构方式可以实现温湿度调节的精确控制，上述控制方式控制精度高相比较传统植物生长箱具有较高的自动化电子化优势。自然补光生长箱的稳定运行和控制***有很大关系，所以控制***首先就要保证自身的稳定。为此我公司采用进口德国西门子公司产PLC开发而成人工生长箱专用控制器(同时，采用西门子工业级触摸屏，只需轻触屏幕，即可实现参数查询，设定等功能。操作更直观，方便)。控制精度高，稳定性能好。且***模块化，可最大限度降低更换维修的时间。如遇停电、关机、再次开机都能延续原来工作状，从而保证设备按程序正常运行。
优选的，作为一种可实施方案，多种所述传感器设备分别包括温度传感器、湿度传感器以及光照强度传感器和CO2浓度感应传感器。多种所述传感器设备均设置在所述植物生长区内。
需要说明的是，所述传感器设备用于直接感应所述植物生长区内的植物生长环境信息，并最终将感应信息传递给PLC控制器；最后通过PLC控制器实现各种设备(即包括)的控制运行。
在控制区的具体结构中，所述自然补光生长箱还包括人机显示界面HMI，所述人机显示界面HMI通过串口与所述PLC控制器连接。
优选的，作为一种可实施方案，所述人机显示界面HMI包括人机显示主机和触摸屏；所述人机显示主机与所述触摸屏集成连接；所述人机显示界面HMI设置在所述控制区内的所述不锈钢箱体上。
需要说明的是。本实用新型实施提供的自然补光生长箱装配西门子生产的触摸屏，并设计人性化的人机结合控制界面，提高用户体验；这样一来，操作人员可以直接通过触摸屏控制实现对自然补光生长箱内的温度、湿度、通风情况实现控制。
优选的，作为一种可实施方案，所述加热设备为不锈钢电热器。
需要说明的是，本实用新型实施提供的自然补光生长箱中的加热设备可以选择多种形式；但是优先选择使用的不锈钢电热器，因为自然补光生长箱内有时候湿度较大，容易造成设备生锈，影响其正常工作，因此采用不锈钢电热器更为合理。
优选的，作为一种可实施方案，所述加湿器为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器外接水源自动供水的水管。
优选的，作为一种可实施方案，所述制冷设备为水冷制冷或风冷设备。制冷***：上述制冷***的压缩机可以选择国际品牌压缩机，制冷强劲，运行稳定，同时更加适合长期连续实验。
优选的，作为一种可实施方案，所述自然补光生长箱内还设置有臭氧消毒设备和紫外线消毒设备。
需要说明的是，本实用新型实施例涉及的自然补光生长箱内，还可以设置一些其他的辅助设备，例如：施肥***、超温声光报警设备等等；对此，本实用新型实施例不再一一赘述。
综上所述，本实用新型实施例提供的自然补光生长箱，从用户的使用成本、能源节约等方面考虑而设计，它采用自然补光，可保证生长箱内的光照度，节约能源，又可实现对温度、湿度、CO2等环境参数的控制，并可实现加热、降温、启动风机通风、喷雾加湿等功能，可最大化的利用自然资源来改进实验条件以及实现植物健康生长。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自然补光生长箱，其特征在于，包括生长箱本体以及位于生长箱本体内部的植物生长区、设备区和控制区，其中：
所述植物生长区内设置有保温箱体，所述保温箱体由多块保温板围接构成；所述设备区内设置有由多块双面不锈钢发泡保温板围接组成的设备箱体，且所述设备箱体内置有加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备；所述控制区内设置有不锈钢箱体；
所述生长箱本体的顶部还设置有导光装置；所述导光装置用于将室外自然光导入到生长箱本体内；所述导光装置包括光纤导光管。
2.如权利要求1所述的自然补光生长箱，其特征在于，
所述生长箱本体内还设置有多种传感器设备和PLC控制器；多种传感器设备分别与所述PLC控制器电连接；且所述PLC控制器还分别与所述加热设备、所述制冷设备、所述加湿器以及所述循环风通风设备电连接。
3.如权利要求2所述的自然补光生长箱，其特征在于，
多种所述传感器设备分别包括温度传感器、湿度传感器以及光照强度传感器和CO2浓度感应传感器。
4.如权利要求3所述的自然补光生长箱，其特征在于，
多种所述传感器设备均设置在所述植物生长区内。
5.如权利要求4所述的自然补光生长箱，其特征在于，
所述自然补光生长箱还包括人机显示界面HMI，所述人机显示界面HMI通过串口与所述PLC控制器连接。
6.如权利要求5所述的自然补光生长箱，其特征在于，
所述人机显示界面HMI包括人机显示主机和触摸屏；所述人机显示主机与所述触摸屏集成连接；所述人机显示界面HMI设置在所述控制区内的所述不锈钢箱体上。
7.如权利要求1所述的自然补光生长箱，其特征在于，
所述加热设备为不锈钢电热器。
8.如权利要求5所述的自然补光生长箱，其特征在于，
所述加湿器为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器外接水源自动供水的水管。
9.如权利要求5所述的自然补光生长箱，其特征在于，
所述制冷设备为水冷制冷设备。
10.如权利要求5所述的自然补光生长箱，其特征在于，
所述自然补光生长箱内还设置有臭氧消毒设备和紫外线消毒设备。
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CN107580923A (zh) * 2016-07-10 2018-01-16 王彦强 智能温室臭氧防病机

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