智能式混合种植和养殖装置的制作方法

本实用新型涉及一种智能式动物养殖和植物种植混合装置，属于农业种植和养殖技术领域。

背景技术：

中国的城镇化、城市居民生活品位的提高和对绿色食物如禽、蛋、果、蔬等的渴求，摧生了“城市农耕”热。露台（包括阳台和阴台）、特别是阳台是多数家庭实现“城市农耕”梦想的主要场所。小小露台的农业打造花去了“城市农耕”爱好者的许多心血和汗水。

露台农业不同于田间农业，有其特殊的问题。其首要的问题是阳光不够充足，因此需要补光；其次是给水要能自动化，从而解决人员外出也能灌溉的问题；第三是温度普遍低于田间，因此需要人工加温；第四，多数家庭的露台不“露”，而是在装修过程中用玻璃门窗封闭，因此需要解决通气和通风问题。针对露台农业的特殊问题，实用新型专利“智能植物种植箱”（专利申请号：201210184515.2）公开了一种能够实现温度自动控制、自动通风、自动光照和自动喷淋的种植箱，通过在该箱体内设置隔板、营养液箱、滴灌水箱、水泵水管、植物生长灯、进风扇、排风扇，以及控制系统等实现露台种植。实用新型专利“一种阳台模块化多层立体种植系统”（专利申请号：201510483802.7）则公开了一种能够以模块叠加方式在阳台上进行蔬菜立体种植的装置。类似专利不一而足，为城市居民满足种植爱好提供了条件。但“城市农耕”不仅仅限于种植，禽、畜动物的养殖也是重要的内容，同时还是实现城市居民绿色食物梦不可或缺的内容。禽畜动物的养殖不仅可以提供绿色蛋白质食物，更可以为露台种植提供有机肥，保障种植的绿色化。同时还有助于实现餐桌剩余物的循环和高值利用。对此需要有能够集种植和养殖于一体的技术。专为种植而设计的技术方案难以实现这一目的，原因是在露台开展动物的养殖不仅需要温度、通风、光照和给水等控制方案，还特别需要换气等去除异味的技术。对此，本专利公开了一种集种植和养殖于一体的技术方案，能够在露台实现绿色种植和养殖同时进行，并保证露台的清洁环境。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种集种植和养殖于一体的装置，造就健康的种植和养殖条件、实现种植与养殖环境的物质交换、隔离种植和养殖装置与露台环境空气的流通。该装置具有结构巧妙，操作方便，运行智能化等特点，可为家庭阳台和阴台环境中开展种植和养殖提供技术和设备，以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术方案是：一种智能式混合种植和养殖装置，包括封闭式的箱体，设置在箱体内的立柱，将箱体分为不同隔层空间的隔板，所述隔层空间分为种植空间和养殖空间，在所述种植空间和养殖空间之间设有空气交换和循环系统。

所述空气交换和循环系统包括双向风机，带有通风孔的中空立柱、通风管、第一单向风门、第二单向风门和第三单向风门，所述双向风机的一端通过通风管与一根立柱相连，另一端并连第一和第二单向风门，其中第一单向风门通过通风管道开口与露台外大气连通，第二单向风门与另一根立柱连接，在上部箱体侧面设置有第三单向风门。

在种植空间和养殖空间内均设有温度探头和加热组件，温度探头通过控制器与加热组件连接。

在种植空间和养殖空间内均设有光源，该光源与光电控制器及探头（光敏开关）连接。

在种植空间内设有供水装置和土壤湿度探头，土壤湿度探头通过控制器与供水装置连接。

在所述养殖空间内垂直箱壁设置有数条水平杆。

所述箱体前后左右和顶部由固定于四根立柱上的板材包围，与最下部隔板一起形成密封的箱体空间。

在所述立柱或箱体底部设有万向轮。

所述供水装置包括供水管、电磁阀门、营养液箱和水泵，其中供水管通过电磁阀门、水泵与营养液箱连接，所述供水管为渗水管或喷灌管或滴灌管。

在所述养殖空间的外侧面设置供水和供食装置。

本实用新型的有益效果是：能够实现家庭露台种植和养殖一体化，养殖为种植提供有机肥料生产绿色果蔬。密封的箱体结构和通风换气系统不仅解决了“家庭农耕”常常遇到的异味问题，还使种植空间中植物所产生的氧气传输给养殖空间的动物，而养殖所产生的氨气传输给种植空间的植物，加强了种植与养殖的互惠互利。智能化操作即使在无人看管下也能开展种植和养殖活动。立体箱式结构能够充分利用露台空间，在有限的空间资源条件下产生最大的种植和养殖效益。灯源和加热组件的设置使在无光和低温条件下同样可以开展家庭种植和养殖活动。

附图说明

图1.本实用新型结构示意图；

图2.本实用新型加热、通风和给水控制结构图；

图3.本实用新型照明控制结构图；

图4.本实用新型二箱结构空气外循环结构图；

图5本实用新型二箱结构空气内循环结构图；

图6. 本实用新型的温度、通风和给水控制与调节工作流程图；

图7.本实用新型三箱结构空气外循环结构图；

图8.本实用新型三箱结构空气内循环结构图；

图中：1-板材；2-立柱；3-加固和支撑组件；4-隔板；5-万向轮；6-光源；7-加热组件；8-供水装置；9-土壤湿度探头；10-温度探头； 11a-第一单向风2；11b-第二单向风门3；11c-第三单向风门；12-供水和供食装置；13-控制器；14-水平杆；15-通风孔；16-双向风机；17-空气流通路径示意。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

实施例1：

如图1-3所示，本实用新型混合种植和养殖装置包括箱体，隔板4，空气交换和循环系统，带有通风孔15的立柱2，万向轮5，加热组件7，温度探头10，光源6，土壤湿度探头9，供水装置8，水平杆14，供水和供食装置12，控制器13。

其中，箱体前后左右和顶部由固定于四根立柱2上的板材1包围，与最下部隔板4一起形成密封的箱体空间。

隔板4呈波浪或褶皱状，水平放置，将箱体分为两个隔层空间，上部为种植空间，下部为养殖空间。在垂直隔板波浪或褶皱延展线方向的两端设置加固和支撑组件3，如角钢或槽钢或柱钢或木条或有机玻璃柱或条等，在各空间的前部开门，门四周内缘设置密封条。

在种植空间和养殖空间内的顶部均安装有光源6和加热组件7，其中种植空间的光源设置为红蓝两种，都与光敏开关相连，光敏开关安装在箱体外部适当的地方，使其与箱体接受相同外部光源。在箱体内侧部安装有温度探头10，温度探头10通过控制器13与加热组件7连接。

在种植空间顶部或底部安装有供水装置8，在其底部安装有土壤湿度探头9，土壤湿度探头9通过控制器13与供水装置8连接，其中供水装置8包括供水管、电磁阀门、营养液箱和水泵，供水管通过电磁阀门、水泵与营养液箱连接，供水管可选择渗水管或喷灌管或滴灌管，电磁阀门与控制器13导线连接。这样土壤湿度探头9可检测植物生长土壤的湿度信息，并将该信息传输给控制器13，控制器13根据已设定好的程序判定是否要进行灌溉。本实用新型中还可直接采用承压水龙头替代水泵。

在所述养殖空间内垂直左右箱壁安装有数条水平杆14。在立柱2底部安装有万向轮5。在养殖空间的外侧面设置供水和供食装置12，以便于动物进食，其中供水和供食装置12可采用可打开的封闭水槽、食槽结构形式。

如图4-5所示，在种植空间和养殖空间设置有空气交换和循环系统，以使两个空间内的空气互换流通或外排。其中空气交换和循环系统组件包括双向风机16，带有通风孔15的中空立柱2和三个单向风门。双向风机16一端通过通风管与一根立柱2相连，另一端与第一单向风门11a和第二单向风门11b相连，其中第一单向风门11a通过通风管道开口于露台外大气，第二单向风门11b通过管道与一根立柱2相连,第三单向风门11c设置在上层箱体侧壁。

如图4所示，在空气外循环时，双向风机16从养殖箱体向外抽气从而在其中产生负压，空气在此负压作用下从设置于种植箱侧壁上的第三单向风门11c进入种植空间内，经过种植空间后由上下均设置有通风孔15的立柱2进入到养殖空间内，通过养殖空间后由双向风机16连通的立柱2及第一单向风门11a排出到露台外，完成空气的外循环。

如图5所示，在空气内循环时，双向风机16向养殖箱内压入空气，在其中产生正压，在此压力作用下，养殖箱体内的空气经上下均设置有通风孔15的立柱2进入到种植空间内，通过种植箱后由设有通风孔15的另一根立柱2和第二单向风门11b和双向风机16再进入养殖空间内，如此完成空气的内循环。在此循环模式下箱体内的空气不与箱体外空气产生交换。

本实用新型的工作原理如图2-6所示：灯源6及其所连接的光敏开关用于根据外部光照强度自动为植物生长及动物生活提供所需的光照条件；温度探头10用于检测箱体内的温度，并将其输送给控制器13，控制器13根据预设的温度范围通过加热组件7和空气交换和循环系统进行温度调节；土壤湿度探头9用于检测植物生长土壤的湿度信息，并将该信息传输给控制器13，控制器13将湿度值与事先在控制器13上设定好的适合植物生长的水分含量上、下端值进行比较，从而决定电磁阀门的开与关：当湿度值低于水分含量的下端值时，控制器13打开电磁阀门进行灌溉，如需施肥，则在营养液箱中加入液态肥料，营养元素即随水流放入土壤之中；当检测到的湿度值处于设定的水分含量范围内或高于设定的水分含量上限时，控制器13关闭电磁阀门。

实施例2：

用两块隔板4将箱体分为三个隔层空间，其空气交换和循环系统构成及工作原理如图7-8所示，在空气外循环时（图7），空气在双向风机16的抽力作用下从最下层空间（可种植也可养殖）抽出形成瞬时负压，在此负压作用下，外部空气从设置于种植箱侧壁上的第三单向风门11c进入到最上层空间（可种植也可养殖），然后经上、中层均设置有通风孔15的立柱2进入到中层空间（可种植也可养殖），再经由中、下层均设置有通风孔15的立柱2进入到最下层的空间（内，最后由与双向风机16及第一单向风门11a排出到露台外，完成空气的外循环。

在内循环模式下（图8），空气由双向风机16压入最下层空间（可种植也可养殖），在其中形成瞬时正压，在此压力作用下最下层空间的空气经中、下段均设置有通风孔15的立柱2进入到中层空间内，然后又经中、上段均设置有通风孔15的立柱2上进入到最上层空间内，再经仅上段设置有通风孔15的立柱2和第二单向风门11b进入双向风机16，完成空气的内循环。

其余结构与实施例1相同。