一种太空叶类蔬菜种植装置及其方法制造方法及图纸

技术编号:33247754 阅读:12 留言:0更新日期:2022-04-27 18:03
本发明专利技术公开了一种太空叶类蔬菜种植装置,包括壳体、栽培系统、环控系统和通风系统;所述植物生长袋包括生长盆、营养液囊、培养基、植物种子和拉环,生长盆和营养液囊为一体结构;或所述栽培系统包括栽培盘、定植板和LED补光灯,栽培盘下端的种植室内设有营养液囊袋,营养液囊袋通过若干个出水针头与栽培盘内底部相通,营养液囊装的下端面位于挤压板上,挤压板下端设有挤压动力结构。方法能将营养液囊内的水或营养液定时定量部分进入生长盆的培养基中,使植物种子得到继续生长条件。本发明专利技术能在空间站内快速、局部地形成利于植物生长条件的装置,且能为空间站人员长久太空活动提供生存条件循环。循环。循环。

【技术实现步骤摘要】
一种太空叶类蔬菜种植装置及其方法


[0001]本专利技术涉及一种太空叶类蔬菜种植装置及其方法。

技术介绍

[0002]随着航天事业的快速发展,空间站将成为中国空间科学和空间技术研究实验的重要基地,一般空间站在轨运营10年以上,宇航员在空间驻留时间长,需要及时的蔬菜补给,因此需要在宇航飞船内种植蔬菜,来满足宇航员所需的绿色蔬菜的需要,但目前在空间站内植蔬菜仅限于试验瓶中,并未实际作为蔬菜补给应用。现空间站人员生存的物质支持多采用地球基地精心准备、系数携带、航天器内加工处置重复利用的方式解决,这种补充支持多为脱水成品,存在长期存放的陈旧性等诸多因素,对天地间的往返运输、对航天人员的身心健康都存在众多高昂代价和负面影响。
[0003]授权公告号为CN106005486B所公开一种航天器囊舱太空农场,包括航天器、接口A、接口B、工作囊舱和种植囊舱,其特征是通过接口A和接口B,连接固定于航天器,展开后具有巨大空间的工作囊舱和种植囊舱,构建一个分隔为不同环境和条件的生产、利用、加工、再利用的循环生态圈。本专利技术与现有技术相比,具有较大范围和规模的系统性和全面性生态循环系统,能够支持航天器驻守人员长期生存和生活需要的优越环境和条件,并为地球和未来移居其他星球提供新产品、新技术、经验和物质支持。但其建立在大型航天器囊舱基础上,这种大型航天器囊舱为气体囊舱难于适用复杂的太空环境,也难于形成植物生长的条件。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种太空叶类蔬菜种植装置及其方法,能在空间站内快速、局部地形成利于植物生长条件的装置,它可以实现定时定量补光、补气、调温和控湿,且方法简单实用。
[0005]2.技术方案为解决上述问题,本专利技术采用如下的技术方案。
[0006]一种太空叶类蔬菜种植装置,包括壳体、栽培系统、环控系统和通风系统;所述壳体内部按照从上至下依次设有种植室和分散腔,分散腔一侧的壳体上设有分散腔进气口,分散腔的上端与种植室之间设带孔分隔板,壳体前侧设有启闭分散腔和种植室的前门;种植室一侧的壳体上设有带电控排风扇的种植室出气口,环控系统位于前门上,通风系统位于种植室内;所述栽培系统包括栽培箱、植物生长袋、定植板和LED补光灯, LED补光灯安装在种植室内的顶部,用以提供植物生长所需的光谱,栽培箱安装在种植室内下端,栽培箱一侧设有挤压动力结构,定植板卡接在栽培箱上,定植板下端的栽培箱内设有挤压结构;所述植物生长袋包括生长盆、营养液囊、培养基、植物种子和拉环,生长盆和营养
液囊为一体结构,生长盆位于营养液囊的上端,生长盆内设有培养基,培养基内设有若干个植物种子,生长盆上端通过撕拉部密封,撕拉部密封上端设有拉环,营养液囊的上端与生长盆之间通过出水孔相通,出水孔用塞板密封,拉索一端与塞板上端固定,拉索另一端与拉环下端固定,营养液囊内填有营养液。
[0007]作为上述技术方案的进一步描述:所述植物生长袋用塑料制成。
[0008]作为上述技术方案的进一步描述:所述挤压动力结构为充气泵,与充气泵相配的挤压结构为充气囊,所述充气囊位于各植物生长袋的营养液囊周边,充气泵的出气口通过单向阀与挤压结构的充气囊内相通。
[0009]作为上述技术方案的进一步描述:或所述栽培系统包括栽培盘、定植板和LED补光灯, LED补光灯安装在种植室内的顶部,用以提供植物生长所需的光谱,栽培盘位于种植室内下端,定植板位于栽培盘上端且两端卡接在对应种植室内壳体的卡槽上,栽培盘下端的种植室内设有营养液囊袋,营养液囊袋的上端面均布有若干个出水针头,营养液囊袋通过若干个出水针头与栽培盘内底部相通,营养液囊装的下端面位于挤压板上,挤压板下端设有挤压动力结构,栽培盘内设有培养基,培养基内设有若干个植物种子。
[0010]作为上述技术方案的进一步描述:所述挤压动力结构为液压缸,液压缸位于分散腔内,液压缸的伸缩杆穿过带孔分隔板顶持在挤压板下端,液压缸的伸缩杆带动挤压板将营养液囊袋内的植物所需营养液通过出水针头注入栽培盘内。
[0011]作为上述技术方案的进一步描述:所述栽培盘的四周边框用2~4mm的硬塑料或金属制成,四周边框的下端面用塑料片密封,四周边框的上端面通过塑料撕拉部密封,栽培盘内设有培养基,培养基内设有若干个植物种子。
[0012]作为上述技术方案的进一步描述:所述定植板为网格板。
[0013]作为上述技术方案的进一步描述:所述通风系统包括有安装在种植室内上端两侧的循环风道,LED补光灯安装在循环风道内侧的上端,循环风道内侧的相对两侧对称设置有风向相反的轴流风扇,循环风道相通空调器进气管道和自动加湿器,分散腔相通分别设有电磁阀的CO2引入管道和与增氧泵相通的增氧管道,CO2引入管道和增氧管道的出气口设置在分散腔的内部;所述环控系统包括传感器组件和控制终端;所述传感器组件包括CO2传感器、氧含量传感器、湿度传感器和温度传感器, CO2传感器、氧含量传感器、湿度传感器和温度传感器均安装在种植室的内部, CO2传感器用以监测种植室内部的CO2,湿度传感器用以监测种植室内部的湿度,所述温度传感器用以监测种植室内部的温度;氧含量传感器用以监测种植室内部的氧气含量;所述控制终端包括PLC控制系统和工业触摸屏,PLC控制系统与CO2传感器、湿度传感器、温度传感器、氧含量传感器、充气泵、LED补光灯、二氧化碳发生器、液压缸、增氧泵、电磁阀和工业触摸屏电性连接。
[0014]作为上述技术方案的进一步描述:包括如下步骤:(1)在地面测定计划太空所种植的叶类蔬菜成熟期内所用水份量、营养量、耗CO2量、耗氧量的各生长指标阈值;记录各叶类蔬菜生长信息阈值;分类各叶类蔬菜种子;制备太空叶类蔬菜种植装置、栽培盘、营养液囊袋、植物生长袋;(2)在针对特定蔬菜种子的植物生长袋内的营养液囊中注入特定蔬菜成熟期内所
用水,密封营养液囊,植物生长袋的生长盆内置入干燥的培养基,培养基内设有若干个特定蔬菜种子及颗粒缓释肥,密封生长盆,得成品植物生长袋,含有同类蔬菜种子的成品植物生长袋归同类箱存放;或在针对特定蔬菜种子的植物生长袋内的营养液囊中注入特定蔬菜成熟期内所用水质营养液,密封营养液囊,植物生长袋的生长盆内置入干燥的培养基,培养基内设有若干个特定蔬菜种子,密封生长盆,得成品植物生长袋,含有同类蔬菜种子的成品植物生长袋归同类箱存放;在针对特定蔬菜种子的栽培盘内置入干燥的培养基,培养基内设有若干个特定蔬菜种子及颗粒缓释肥,密封栽培盘,得成品栽培盘,含有同类蔬菜种子的成品栽培盘归同类箱存放;在营养液囊袋内注入特定蔬菜成熟期内所用水,密封营养液囊袋;或在针对特定蔬菜种子的栽培盘内置入干燥的培养基,培养基内设有若干个特定蔬菜种子,密封栽培盘,得成品栽培盘,含有同类蔬菜种子的成品栽培盘归同类箱存放;在营养液囊袋内注入特定蔬菜成熟期内所用水质营养液,密封营养液囊袋;(3)将太空叶类蔬菜种植装置、成品栽培盘、成品营养液囊袋、成品植物生长袋运至空间站;(4)在空间站的叶类蔬菜种植,包括:(a)取本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:包括壳体、栽培系统、环控系统和通风系统;所述壳体内部按照从上至下依次设有种植室和分散腔,分散腔一侧的壳体上设有分散腔进气口,分散腔的上端与种植室之间设带孔分隔板,壳体前侧设有启闭分散腔和种植室的前门;种植室一侧的壳体上设有带电控排风扇的种植室出气口,环控系统位于前门上,通风系统位于种植室内;所述栽培系统包括栽培箱、植物生长袋、定植板和LED补光灯, LED补光灯安装在种植室内的顶部,用以提供植物生长所需的光谱,栽培箱安装在种植室内下端,栽培箱一侧设有挤压动力结构,定植板卡接在栽培箱上,定植板下端的栽培箱内设有挤压结构;所述植物生长袋包括生长盆、营养液囊、培养基、植物种子和拉环,生长盆和营养液囊为一体结构,生长盆位于营养液囊的上端,生长盆内设有培养基,培养基内设有若干个植物种子,生长盆上端通过撕拉部密封,撕拉部密封上端设有拉环,营养液囊的上端与生长盆之间通过出水孔相通,出水孔用塞板密封,拉索一端与塞板上端固定,拉索另一端与拉环下端固定,营养液囊内填有营养液。2.根据权利要求1所述的一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:所述植物生长袋用塑料制成。3.根据权利要求1所述的一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:所述挤压动力结构为充气泵,与充气泵相配的挤压结构为充气囊,所述充气囊位于各植物生长袋的营养液囊周边,充气泵的出气口通过单向阀与挤压结构的充气囊内相通。4.根据权利要求1所述的一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:或所述栽培系统包括栽培盘、定植板和LED补光灯, LED补光灯安装在种植室内的顶部,用以提供植物生长所需的光谱,栽培盘位于种植室内下端,定植板位于栽培盘上端且两端卡接在对应种植室内壳体的卡槽上,栽培盘下端的种植室内设有营养液囊袋,营养液囊袋的上端面均布有若干个出水针头,营养液囊袋通过若干个出水针头与栽培盘内底部相通,营养液囊装的下端面位于挤压板上,挤压板下端设有挤压动力结构,栽培盘内设有培养基,培养基内设有若干个植物种子。5.根据权利要求4所述的一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:所述挤压动力结构为液压缸,液压缸位于分散腔内,液压缸的伸缩杆穿过带孔分隔板顶持在挤压板下端,液压缸的伸缩杆带动挤压板将营养液囊袋内的植物所需营养液通过出水针头注入栽培盘内。6.根据权利要求4所述的一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:所述栽培盘的四周边框用2~4mm的硬塑料或金属制成,四周边框的下端面用塑料片密封,四周边框的上端面通过塑料撕拉部密封,栽培盘内设有培养基,培养基内设有若干个植物种子。7.根据权利要求1或4所述的一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:所述定植板为网格板。8.根据权利要求1所述的一种太空叶类蔬菜种植装置,其特征在于:所述通风系统包括有安装在种植室内上端两侧的循环风道,LED补光灯安装在循环风道内侧的上端,循环风道内侧的相对两侧对称设置有风向相反的轴流风扇,循环风道相通空调器进气管道和自动加湿器,分散腔相通分别设有电磁阀的CO2引入管道和与增氧泵相通的增氧管道,CO2引入管道和增氧管道的出气口设置在分散腔的内部;
所述环控系统包括传感器组件和控制终端;所述传感器组件包括CO2传感器、氧含量传感器、湿度传感器和温度传感器, CO2传感器、氧含量传感器、湿度传感器和温度传感器均安装在种植室的内部, CO2传感器用以监测种植室内部的CO2,湿度传感器用以监测种植室内部的湿度,所述温度传感器用以监测种植室内部的温度;氧含量传感器用以监测种植室内部的氧气含量;所述控制终端包括PLC控制系统和工业触摸屏,PLC控制系统与CO2传感器、湿度传感器、温度传感器、氧含量传感器、充气泵、LED补光灯、二氧化碳发生器、液压缸、增氧泵、电磁阀和工业触摸屏电性连接。9.一种用权利要求1所述的一种太空叶类蔬菜种植装置的种植方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)在地面测定计划太空所种植的叶类蔬菜成熟期内所用水份量、营养量、耗CO2量、耗氧量的各生长指...

【专利技术属性】
技术研发人员:周增产姚涛张栋杨晓霞马铁张晓文
申请(专利权)人:北京市农业机械研究所有限公司
类型:发明
国别省市:

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