一种模块化资源集约利用型育菜机及其使用方法技术

本发明专利技术属于家庭农业技术领域，具体公开一种模块化资源集约利用型育菜机，主要由营养液洗气制冷增氧装置和垂直叠放的若干个栽培模块构成。垂直叠放的若干个栽培模块形成一个整体，由营养液洗气制冷增氧装置为其提供营养液和气体。本发明专利技术模块化资源集约利用型育菜机结构精简、安全，各个栽培模块相对独立，叠放使用时又形成一个整体，满足家庭种植的多种需求；人工光源产生的热量直接散到栽培模块外，且可利用营养液洗气制冷增氧装置通气降温迅速降低种植温度，改善植物生长环境；所用的营养液温度降低后溶氧量增加，为植物根系提供更富含氧气的环境；气泵在曝气增氧的同时提供营养液循环以及气体流动所需的动力，减少能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于家庭农业
，具体涉及。
技术介绍
随着城市化进程的不断加快，人们对高品质蔬菜的需求与有限的绿色健康蔬菜的供给间的矛盾愈专利技术显。随着水培技术的不断发展，越来越多的城市居民希望在家中生产无污染的蔬菜。一大批家庭用水培育菜机应运而生，但现有产品在主要功能与相关执行机构方面的设计缺乏创新，同质化现象严重，且其中相当一部分并不能满足植物生长对环境的需求，此外，几乎所有育菜机都在设计中未考虑其作为家庭电器所必须的节能高效这一特点，往往能耗较高，内部结构不尽合理。
技术实现思路
针对现有家庭育菜机存在的缺陷，本专利技术旨在提供。本专利技术的模块化资源集约利用型育菜机，主要由营养液洗气制冷增氧装置和垂直叠放的若干个栽培模块构成；所述栽培模块为以栽培槽为底、以人工光源为顶，并在一侧开门的箱体，箱体侧壁对应人工光源长边的位置设有缝隙，栽培模块敷设有一截气/液输送管路、一截营养液回流管路、一段供电线；气/液输送管路上连接有通往栽培槽内的气/液释放管路，为栽培槽提供营养液或气体；栽培槽上架有定植板，定植板设有通气孔；栽培槽内预设营养液的液位，超过液位的营养液流入营养液回流管路；供电线为人工光源提供电能；所述垂直叠放的若干个栽培模块，顶层栽培模块的气/液输送管路和营养液回流管路顶端封闭，相邻栽培模块的气/液输送管路相连、营养液回流管路相连，形成整一条气/液输送管路、整一条营养液回流管路；相邻栽培模块的供电线相连成的一个整体；所述营养液洗气制冷增氧装置由主营养液池、副营养液池和连接两者的营养液池连接管构成；主营养液池为密闭容器，顶部和底部分别设有可密封注液口和可密封排液口，分别用以注入和排出营养液；主营养液池装有制冷组件和曝气组件，分别用来对主营养液池内的营养液制冷和曝气增氧；主营养液池被营养液淹没的下部和不被营养液淹没的上部分别联通到气/液输送管路，且上部与气/液输送管路连接处设有供气阀；主营养液池被营养液淹没的下部通过营养液池连接管连接到副营养液池，且与营养液池连接管连接处装有液体止逆阀；所述曝气组件由气栗和通气管组成，通气管的上端连接气栗，下端通到主营养液池内营养液液面下，通气管上设有通向主营养液池内不被营养液淹没部分的支线，支线上装有气体止逆阀；副营养液池连接营养液回流管路，营养液回流管路连接各个栽培模块上栽培槽的端口均高于连接副营养液池的一端，副营养液池顶部有开口与大气相通。其中，所述若干个栽培模块，各个栽培模块的长、宽规格相统一，各个栽培模块按照其内所种植物的需求分别设置适合的高度。其中，所述若干个为一个或一个以上。其中，所述栽培模块敷设有一截气/液输送管路、一截营养液回流管路，优选为在栽培模块的气/液输送管路和营养液回流管路的顶端装上止水接头，底端装上与止水接头配套的通水接头。以此实现顶层栽培模块的气/液输送管路和营养液回流管路顶端封闭，相邻栽培模块的气/液输送管路相连、营养液回流管路相连，形成整一条气/液输送管路、整一条营养液回流管路，其原理为:当栽培模块处于顶层时，气/液输送管路和营养液回流管路的顶端由止水接头封闭；当栽培模块上方叠放有另一栽培模块时，其气/液输送管路和营养液回流管路顶端的止水接头与上方栽培模块气/液输送管路和营养液回流管路底端的通水接头相接，形成通路。 其中，所述栽培模块，在每个栽培模块的供电线两端设有接头。其中，所述人工光源由导光板和装于导光板长边的LED灯条构成。可在一条长边装LED灯条，也可在两条长边都装上LED灯条。其中，所述缝隙，优选其宽度为3-15mm0其中，所述栽培模块，其箱体侧壁与门的主体由透明材料构成，顶部与人工光源相接处由金属材料构成。其中，所述栽培模块，门的门轴和门柱以不透明材料隔出两个管线敷设空间，将供电线敷设在一个敷设空间内，将气/液输送管路和营养液回流管路敷设在另一敷设空间内。其中，所述制冷组件可装在主营养液池内部，也可装在主营养液池外壁。其中，所述制冷组件可选用半导体制冷组件、压缩机制冷组件等能实现制冷的组件。其中，所述供气阀为任意可控制开关的阀门，优选为电磁阀以便于进行自动控制。其中，所述模块化资源集约利用型育菜机还包括控制系统。本专利技术还提供所述模块化资源集约利用型育菜机的使用方法，具体步骤如下:在栽培槽内的定植板上进行水培种植，根据种植需求进行如下操作:a需要补光时，打开人工光源，补光完成后关闭；b需通气降温时，打开供气阀，开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温，再开启气栗栗入气体；完成通气降温后关闭气栗；c需进行营养液循环时，关闭供气阀，开启气栗栗入气体；完成营养液循环后关闭制冷组件和气栗。其中，步骤b的工作原理如下:打开供气阀，开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温，再开启气栗栗入气体，此时气体止逆阀处于关闭状态，栗入的气体在被冷营养液冷却的同时增大了主营养液池内的气压，被冷却后的气体先后通过气/液输送管路、气/液释放管路进入栽培槽，气体在气压梯度下经定植板上的通气孔向上进入栽培区域，最后经过人工光源长边，通过栽培模块箱体侧壁的缝隙散入大气，整个过程中被营养液冷却的空气带走了栽培区域以及人工光源中的热量，达到降温的效果；完成通气降温后关闭制冷组件和气栗。其中，步骤c的工作原理如下:关闭供气阀，开启气栗栗入气体，此时气体止逆阀处于关闭状态，栗入的气体在使营养液曝气增氧的同时增大了主营养液池内的压力，液体止逆阀在压力下关闭，曝气增氧后的营养液通过气/液输送管路、气/液释放管路被压入栽培槽；栽培槽内营养液超过预设液位后在重力的作用下通过营养液回流管路流入副营养液池；副营养液池内的营养液被营养液池连接管导向主营养液池，但液体止逆阀维持关闭状态，直到副营养液池内的营养液增加至其形成的液压大于主营养液池内液压时，液体止逆阀自动打开，副营养液池内的营养液流回主营养液池，形成营养液循环；完成营养液循环后关闭制冷组件和气栗，主营养液池内压力大于外界时气体止逆阀自动打开卸压。其中，步骤c优选为在开启气栗前，先开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温，在完成营养液循环后关闭制冷组件。这样供给到栽培槽的营养液为降温后的营养液，所述栗入气体，气体为空气或有助于种植的气体，如氧气、二氧化碳等。本专利技术还提供所述模块化资源集约利用型育菜机在家庭水培种植中的应用。所述家庭水培种植指家庭水培种植蔬菜和/或花卉，尤其是蔬菜。本专利技术模块化资源集约利用型育菜机的优点如下:1、各个栽培模块相对独立，在某栽培模块出故障时只要卸下该模块维修即可，不影响其它栽培模块的使用。2、各个栽培模块的长、宽规格相统一，气/液输送管路和营养液回流管路米用止水接头和配套的通水接头，供电线两端设有接头，使得对多个栽培模块进行组装的过程简单，进行简单叠放后连接上下栽培模块的供电线接头就完成了相邻栽培模块相应管线之间的连接。3、用户可根据对不同植物品种的高度，当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化资源集约利用型育菜机，其特征在于，主要由营养液洗气制冷增氧装置和垂直叠放的若干个栽培模块构成；所述栽培模块为以栽培槽为底、以人工光源为顶，并在一侧开门的箱体，箱体侧壁对应人工光源长边的位置设有缝隙，栽培模块敷设有一截气/液输送管路、一截营养液回流管路、一段供电线；气/液输送管路上连接有通往栽培槽内的气/液释放管路，为栽培槽提供营养液或气体；栽培槽上架有定植板，定植板设有通气孔；栽培槽内预设营养液的液位，超过液位的营养液流入营养液回流管路；供电线为人工光源提供电能；所述垂直叠放的若干个栽培模块，顶层栽培模块的气/液输送管路和营养液回流管路顶端封闭，相邻栽培模块的气/液输送管路相连、营养液回流管路相连，形成整一条气/液输送管路、整一条营养液回流管路；相邻栽培模块的供电线相连成的一个整体；所述营养液洗气制冷增氧装置由主营养液池、副营养液池和连接两者的营养液池连接管构成；主营养液池为密闭容器，顶部和底部分别设有可密封注液口和可密封排液口；主营养液池装有制冷组件和曝气组件；主营养液池被营养液淹没的下部和不被营养液淹没的上部分别联通到气/液输送管路，且上部与气/液输送管路连接处设有供气阀；主营养液池被营养液淹没的下部通过营养液池连接管连接到副营养液池，且与营养液池连接管连接处装有液体止逆阀；所述曝气组件由气泵和通气管组成，通气管的上端连接气泵，下端通到主营养液池内营养液液面下，通气管上设有通向主营养液池内不被营养液淹没部分的支线，支线上装有气体止逆阀；副营养液池连接营养液回流管路，营养液回流管路连接各个栽培模块上栽培槽的端口均高于连接副营养液池的一端，副营养液池顶部有开口与大气相通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李琨，杨其长，程瑞锋，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11