一种室内箱柜式四季蔬菜种植机的制作方法

本实用新型涉及蔬菜种植技术领域，具体涉及一种室内箱柜式四季蔬菜种植机，该种植机能自动为蔬菜生长提供所需的光、温度、空气水等最佳生长条件，是一款不用土壤、无需自然阳光的，可用于叶菜、芽菜等蔬菜室内种植的箱柜式种植机，其不受季节、地域及昼夜的影响，无论南方、北方，一年四季都可种植享受新鲜、无污染的叶菜型（如小白菜、生菜等）、芽菜型（如绿豆芽、黄豆芽、花生芽等）蔬菜。

背景技术：

众所周知，光照、温度、水份、空气及养份是植物生长必不可缺的要素，光是植物进行光合作用的能量来源，是形成叶绿素的必要条件，可调节碳同化许多酶的活性和空气孔开度，因此光是影响光合作用的重要因素。按照植物的吸收光谱，420～500nm（可见蓝光区域），叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大；620～750nm（可见红光区域），叶绿素吸收率高，对光合作用与光周期效应有显著影响。叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响很大。叶绿体形成最适合的温度为20～30°C。植物缺水时，会抑制叶绿素的生物合成，且影响蛋白质的合成。严重缺水时，还会加速原有叶绿素的分解，造成植物枯萎。空气中的二氧化碳是光合作用的原料，二氧化碳越多，光合作用速率越大。此外，适当的养份有助于植物的快速生长。

目前很多人都喜欢在阳台、客厅种植蔬菜，一方面享受种植的乐趣，另一方面也可吃到放心菜。然而，现在许多家用种植装置，多为采用PVC管制作的架式装置，用水泵循环供水，其缺点是占地大，室内阳光不充足，无法控温，不适宜四季种植。此外，用芽盘式的种植方法，也或多或少存在以上的问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种室内箱柜式四季蔬菜种植机，该种植机结构简单，使用方便，一年四季都能自动有效地将蔬菜生长所需的光照、温度、水份、空气以及养份等条件控制在最有利于植物生长的状态，使植物快速健康的生长。

实现本实用新型上述目的所使用的技术方案为：

一种室内箱柜式四季蔬菜种植机，该种植机为箱柜式结构，包括箱体和箱门，箱体至少包括上部控制层和下部种植层，下部种植层由一层以上的蔬菜种植层构成，各蔬菜种植层从上至下依次设置，上部控制层内设有电控箱和储水箱，电控箱包括控制显示面板、控制系统、温度控制器，控制显示面板、温度控制器分别与控制系统电气连接，蔬菜种植层内设有种植盘拉篮、种植盘水箱、种植盘、LED光谱灯、温度传感器、换气扇、加热器和液位传感器，种植盘拉篮活动安装于蔬菜种植层底部上，LED光谱灯和温度传感器安装于蔬菜种植层的顶部上，换气扇和加热器安装于蔬菜种植层的侧壁上，种植盘水箱安装于种植盘拉篮底部上，液位传感器安装于种植盘水箱上，种植盘放置于种植盘水箱正上方，储水箱与种植盘水箱通过输水管连通，输水管上设有电磁水阀，加热器、LED光谱灯、液位传感器、电磁水阀、换气扇均通过线路与电控箱相连，温度传感器与温度控制器电气连接。

所述的电控箱还包括小型音箱，小型音箱与控制系统电气连接。

蔬菜种植层设有三层，分别为上层蔬菜种植层、中层蔬菜种植层和下层蔬菜种植层，上层蔬菜种植层内设置上层种植盘拉篮、上层种植盘水箱、上层种植盘、上层LED光谱灯、上层温度传感器、上层换气扇、上层加热器和上层液位传感器，上层种植盘拉篮活动安装于上层蔬菜种植层底部上，上层LED光谱灯和上层温度传感器安装于上层蔬菜种植层的顶部上，上层换气扇和上层加热器安装于上层蔬菜种植层的侧壁上，上层种植盘水箱安装于上层种植盘拉篮底部上，上层液位传感器安装于种植盘水箱上，上层种植盘放置于上层种植盘水箱正上方；

中层蔬菜种植层内设置中层种植盘拉篮、中层种植盘水箱、中层种植盘、中层LED光谱灯、中层温度传感器、中层换气扇、中层加热器和中层液位传感器，中层种植盘拉篮活动安装于中层蔬菜种植层底部上，中层LED光谱灯和中层温度传感器安装于中层蔬菜种植层的顶部上，中层换气扇和中层加热器安装于中层蔬菜种植层的侧壁上，中层种植盘水箱安装于中层种植盘拉篮底部上，中层液位传感器安装于种植盘水箱上，中层种植盘放置于中层种植盘水箱正上方；

下层蔬菜种植层内设置下层种植盘拉篮、下层种植盘水箱、下层种植盘、下层LED光谱灯、下层温度传感器、下层换气扇、下层加热器和下层液位传感器，下层种植盘拉篮活动安装于下层蔬菜种植层底部上，下层LED光谱灯和下层温度传感器安装于下层蔬菜种植层的顶部上，下层换气扇和下层加热器安装于下层蔬菜种植层的侧壁上，下层种植盘水箱安装于下层种植盘拉篮底部上，下层液位传感器安装于种植盘水箱上，下层种植盘放置于下层种植盘水箱正上方；

上层种植盘水箱、中层种植盘水箱和下层种植盘水箱均通过输水管与储水箱连通，输水管上设有上层支管、中层支管和下层支管，输水管的进水口与储水箱的底部连通，上层支管的进水口通过三通接头与输水管的上部连通，出水口位于上层种植盘的上方，上层支管与输水管的连接处安装上层电磁水阀，中层支管的进水口通过三通接头与输水管的中部连通，出水口位于中层种植盘的上方，中层支管与输水管的连接处安装中层电磁水阀，下层支管的进水口通过三通接头与输水管的下端连通，出水口位于下层种植盘的上方，下层支管与输水管的连接处安装下层电磁水阀，上层加热器、中层加热器、下层加热器、上层LED光谱灯、中层LED光谱灯、下层LED光谱灯、上层液位传感器、中层液位传感器、下层液位传感器、上层换气扇、中层换气扇、下层换气扇、上层电磁水阀、中层电磁水阀和下层电磁水阀分别通过线路与电控箱相连，上层温度传感器、中层温度传感器、下层温度传感器分别与温度控制器电气连接。

所述的上层种植盘、中层种植盘和下层种植盘顶部均设有提手。

所述的箱体顶部盖装有箱盖，箱盖上设有拉手和水平仪。

储水箱出水口处设有滤网。

箱体底部设有可调节箱脚。

上层种植盘底部上设有多个上层定根器，中层种植盘底部上设有多个中层定根器，各上层定根器安装在上层种植盘对应的镂空孔中，各中层定根器安装在中层种植盘对应的镂空孔中。

所述的上层液位传感器、中层液位传感器和上层液位传感器均为非接触式霍尔液位传感器。

所述的箱门为智能门，箱门通过线路与电控箱连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1）该种植机能自动有效地将蔬菜生长所需的光照、温度、水份、空气以及养份等条件控制在最有利于植物生长的状态，使蔬菜快速健康的生长，因此，该种植机种出的蔬菜具有无污染、无虫害和生长周期短等优势。

2）该种植机在设置好各参数，将储水箱加满营养液，在各种植盘上播种，开启电控箱后，该种植机可自动运行和管理，不需要人为过多地进行操作，大幅度节省了人力。

3）该种植机内设有植物生长所需的最适宜光合作用的人造光源，具有恒温控制、自动平衡种植盘内的水位、智能舱门控制等功能，通过电控箱控制并显示各工作单元的工作状况，操作简单、易学易用。

4）该种植机内通过间歇式人工阳光的方式，可为植物提供24小时内任意的光照时间，通过液位传感器控制种植盘水箱的水位，使种植机内保持着适合蔬菜生长的温度、水份及营养、微量元素，因此，该种植机不需要自然阳光，不受季节、白昼影响，可四季种植蔬菜。

5）该种植机采用箱柜式结构进行多层立体种植，大幅度减小种植所需的空间。

6）该种植机使用无土栽培、种植蔬菜，减少了环境污染。

7）该种植机适用面广，可适用于任何地区、任何环境（如沙漠、草原游牧、高原雪域、野外施工、远洋航船、南北极地等）的室内种植。

附图说明

图1为本实用新型的室内箱柜式四季蔬菜种植机的内部结构示意图。

图2为本实用新型的室内箱柜式四季蔬菜种植机的外部结构示意图。

图3为本实用新型的室内箱柜式四季蔬菜种植机工作原理的逻辑框图。

图4为本实用新型的室内箱柜式四季蔬菜种植机的电控图。

其中，1-箱盖；2-储水箱；3-滤网；4-输水管；5a-上层电磁水阀、5b-中层电磁水阀、5c-下层电磁水阀；6a-上层液位传感器、6b-中层液位传感器、6c-下层液位传感器；7a-上层加热器、7b-中层加热器、7c-下层加热器；8a-上层换气扇、8b-中层换气扇、8c-下层换气扇；9a-上层定根器、9b-中层定根器；10-可调节箱脚；11a-上层种植盘水箱、11b-中层种植盘水箱、11c-下层种植盘水箱；12a-上层种植盘、12b-中层种植盘、12c-下层种植盘；13-提手；14a-上层种植盘拉篮、14b-中层种植盘拉篮、14c-下层种植盘拉篮； 15a-上层LED光谱灯、15b-中层LED光谱灯、15c-下层LED光谱灯；16a-上层温度传感器、16b-中层温度传感器、16c-下层温度传感器；17-电控箱；18-水平仪；19-箱盖拉手；20a-上层蔬菜种植层、20b-中层蔬菜种植层、20c-下层蔬菜种植层；21-控制显示面板、22-温度控制器、23-控制系统、24a-上层支管、24b-中层支管、24c-下层支管、25-小型音箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的室内箱柜式四季蔬菜种植机的结构如图1和图2所示，该种植机为箱柜式结构，包括箱体和箱门，箱体至少包括上部控制层和下部种植层。箱体顶部装有箱盖1，箱盖1上设有箱盖拉手19和水平仪18，箱体底部设有可调节箱脚10，通过可调节箱脚调整整个种植机处于水平状态。下部种植层设有三层蔬菜种植层，分别为上层蔬菜种植层20a、中层蔬菜种植层20b和下层蔬菜种植层20c。上层蔬菜种植层20a、中层蔬菜种植层20b和下层蔬菜种植层20c从上至下依次设置。上部控制层内设有电控箱17和储水箱2。电控箱17包括控制显示面板21、控制系统23、温度控制器22和小型音箱25，控制显示面板21、温度控制器22和小型音箱25分别与控制系统电气连接。箱门为智能门，箱门通过线路与电控箱连接。

上层蔬菜种植层20a内设置上层种植盘拉篮14a、上层种植盘水箱11a、上层种植盘12a、上层LED光谱灯15a、上层温度传感器16a、上层换气扇8a、上层加热器7a和上层液位传感器6a。上层种植盘拉篮14a活动安装于上层蔬菜种植层20a底部上，上层LED光谱灯15a和上层温度传感器16a安装于上层蔬菜种植层20a的顶部上，上层换气扇8a和上层加热器7a安装于上层蔬菜种植层20a的侧壁上。上层种植盘水箱11a安装于上层种植盘拉篮14a底部上，上层液位传感器6a安装于种植盘水箱11a上。上层种植盘12a底部上设有多个上层定根器9a，各上层定根器9a安装在上层种植盘12a对应的镂空孔中。上层种植盘12a放置于上层种植盘水箱11a正上方。上层种植盘12a顶部设有提手，方便拿取上层种植盘。

中层蔬菜种植层20b内设置中层种植盘拉篮14b、中层种植盘水箱11b、中层种植盘12b、中层LED光谱灯15b、中层温度传感器16b、中层换气扇8b、中层加热器7b和中层液位传感器6b。中层种植盘拉篮14b活动安装于中层蔬菜种植层20b底部上，中层LED光谱灯15b和中层温度传感器16b安装于中层蔬菜种植层20b的顶部上，中层换气扇8b和中层加热器7b安装于中层蔬菜种植层20b的侧壁上。中层种植盘水箱11b安装于中层种植盘拉篮14b底部上，中层液位传感器6b安装于种植盘水箱11b上。中层种植盘12b底部上设有多个中层定根器9b，各中层定根器9b安装在中层种植盘12b对应的镂空孔中。中层种植盘12b放置于中层种植盘水箱11b正上方，中层种植盘12b顶部设有提手，方便拿取中层种植盘。

下层蔬菜种植层20c内设置下层种植盘拉篮14c、下层种植盘水箱11c、下层种植盘12c、下层LED光谱灯15c、下层温度传感器16c、下层换气扇8c、下层加热器7c和下层液位传感器6c。下层种植盘拉篮14c活动安装于下层蔬菜种植层20c底部上，下层LED光谱灯15c和下层温度传感器16c安装于下层蔬菜种植层20c的顶部上，下层换气扇8c和下层加热器7c安装于下层蔬菜种植层20c的侧壁上。下层种植盘水箱11c安装于下层种植盘拉篮14c底部上，下层液位传感器6c安装于种植盘水箱11c上。下层种植盘12c放置于下层种植盘水箱11c正上方，下层种植盘12c顶部设有提手，方便拿取下层种植盘。

上层种植盘水箱11a、中层种植盘水箱11b和下层种植盘水箱11c均通过输水管与储水箱2连通。输水管4的进水口与储水箱2的底部连通，储水箱2出水口处设有滤网3。输水管2上设有上层支管24a、中层支管24b和下层支管24c。上层支管24a的进水口通过三通接头与输水管2的上部连通，出水口位于上层种植盘11a的上方，上层支管24a与输水管2的连接处安装上层电磁水阀5a。中层支管24b的进水口通过三通接头与输水管2的中部连通，出水口位于中层种植盘11b的上方，中层支管24b与输水管的连接处安装中层电磁水阀5b。下层支管24c的进水口通过三通接头与输水管2的下端连通，出水口位于下层种植盘11c的上方，下层支管24c与输水管的连接处安装下层电磁水阀5c。

上层加热器7a、中层加热器7b、下层加热器7c、上层LED光谱灯15a、中层LED光谱灯15b、下层LED光谱灯15c、上层液位传感器6a、中层液位传感器6b、下层液位传感器6c、上层换气扇8a、中层换气扇8b、下层换气扇8c、上层电磁水阀5a、中层电磁水阀5b和下层电磁水阀5c分别通过线路与电控箱17相连，上层温度传感器16a、中层温度传感器16b、下层温度传感器16c分别控制系统系统23连接，其具体的电路控制图见图4所示

上层液位传感器6a、中层液位传感器6b和下层液位传感器6c均为非接触式霍尔液位传感器。

该种植机将种植盘和种植盘水箱设置在种植盘拉篮中，可随时将种植盘拉篮拉出查看蔬菜的生长情况。

该种植机配置人造光源，人造光源采用单一波长具有可靠稳定性的LED光源，该LED光源的蓝色光和红色光的比例为1:4，光谱波长精准控制在380～800nm范围内。作为植物光合作用的光源合理有效，对植物光合作用的光质、光量、光周期的控制远远优于其他光源，LED光源不仅电能利用率高，且在植物光合作用的吸收光谱控制方面也是其他光源无法比拟的。

该种植机可以根据其内种植的蔬菜种类设定最适宜的温度上限阈值，并可以实时检测箱体内各种植层的温度，一旦温度高于设定温度的上限阈值，则将无法启动LED光源，只有在箱内各种植层的温度低于设定温度的上限阈值时，才可启动LED光源对各种植层补充光照，同时提高箱内各种植层的温度。

该装置通过换气扇保证各种植层内空气的流通。

该装置将营养剂、营养液混入储水箱的水中，保证各种植盘中蔬菜所需的营养。通过通过储水箱对各种植盘水箱进行补水，各层种植盘均设有液位传感器，一旦低于设定的水位值，则自动开启电磁水阀进行加水，达到设定的水位值后，电磁水阀自动关闭。当贮水箱水量不足时，则通过语音予以提醒。

本实用新型的室内箱柜式四季蔬菜种植机的使用方法如下，具体的工作原理见图3所示：

1、对储水箱进行加水：

开启箱门，当储水箱中无水或水量不足时，可听到小型音箱发出加水的语音提示。打开箱盖，往储水箱中加水，加至适量时，提示音停止，注意不要加水超过水位刻度以上。

2、加营养物质：

往储水箱中投入适量的固状营养剂，或液状营养液，固状营养剂或液状营养液与储水箱中水的体积比一般为2：800～1000。

3、设定温度阈值：

在温度控制器上设定箱体内各种植层的温度的上限阈值；

4、播种：

1）芽菜播种方法

将育苗纸铺在种植盘，将种子（如绿豆、黄豆）平铺在育苗纸上；

2）蔬菜播种方法

将合适大小的海绵置于固根器内，将蔬菜种子放入海绵中。

5、种植：

拉出各蔬菜种植层中的种植盘拉篮，将种植盘放在种植盘水箱上，确认放置平稳后，再将各种植盘拉篮推进箱体内。

6、开启电源：

开启电源，并开启换气装置及各工作单元的开关。

可通过观察窗看到，储水箱正在自动给各种植盘水箱内注水，一旦达到设定水位，则自动停止注水。

7、补光及加温：

通过温度控制器显示的温度可得知观察箱体内温度，如各种植层内的温度太低，则装置会自动分别开启各种植层内的LED光源，对植物进行补光及加温，注意，芽菜种植时，不需要光源。

8、管理：

由该种植机进行自动管理。