植物栽培箱及使用该植物栽培箱的植物生长器的制作方法

本发明涉及植物栽培领域，具体地说，是涉及一种植物栽培箱以及使用该植物栽培箱在窗口的花槽内进行植物栽培的植物生长器，以满足现代城市人群栽培植物和粮食的需求。

背景技术：

近年来，食品安全问题备受关注，不少人对在家种植粮食渐感兴趣，但是在大厦林立，人口稠密的都市难以实行，因为种植需要投入大量的时间和精力，而且，高楼大厦也没有空间给予人们种植粮食。

现有技术中也有进行无土栽培的技术，例如适用于住宅的自动化无土栽培技术，包括水耕栽培或鱼菜共生系统都十分昂贵，再加上要用水泵和水缸组件，即使能置于窗口的花槽内，但可种植的空间必然会减少，而且所滋生的噪音会滋扰邻居。例如中国专利公告文本CN 205794381 U公开了一种超声波雾化植物生长器，属于无土栽培技术领域。它包括内部具有空腔的机身，机身的顶部具有用于盖住空腔的机盖，该机盖上设有若干内部具有定植腔的定植杯，定植杯的下部伸入至机身的空腔内，机身的空腔内设有用于给植物位于定植腔内的部分提供生长水分的供给单元，机盖上设有用于加湿植物位于定植杯上方的部分的加湿单元，该技术方案的生长器还包括控制器和照明单元，供给单元和照明单元分别与控制器电连接。该产品的结构简单，没有专门用于窗口的花槽内的结构，而且不能实现智能化的管理和控制。此外，该发明的雾化器位于箱体的底部，在营养液水位太高时，雾化器不能运作；而且箱体内无通过隔板将箱体隔开的营养液存储腔，植物根部会直接浸泡在营养液中而坏死。

再如，中国专利公告文本CN 203482713 U公开的一种植物栽培箱，其采用密封环境供应雾气，但却无抽气或供气装置，这会影响空气中的二氧化碳含量，直接影响植物生长效果。

因此，有必要对现有技术进行改进，设计一种新型的植物栽培箱以及使用该植物栽培箱并在窗口的花槽内进行植物栽培的植物生长器，通过实现智能化的管理和控制，从而方便植物栽培工作。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于解决上述的技术问题，提供一种新型的植物栽培箱，其设有控制装置、各种感应器和多个雾化器，以智能化的管理和控制方式进行植物栽培；又设有隔板，能避免植物根部直接浸泡在营养液中而坏死；还能采用不同类型的雾化器，操作方便灵活；而且还设计了可降低能耗的太阳能装置，以及可给植物制造温室效果的温室罩和供气装置。

本发明的另一个目的在于解决上述的技术问题，提供一种新型的植物生长器，可将其置于窗口的花槽内进行植物栽培，其设有升降装置，以便于不同身高的人隔着窗框设置和处理植物栽培工作。

为实现上述目的，根据本发明的另一方面，本发明采用如下的技术方案：

植物栽培箱，包括：

箱体；

盖体，与所述箱体配合并盖设在所述箱体上；

种植单元，设在所述植物栽培箱上，用于栽种植物；

营养液供给单元，其包括营养液存储腔和雾化器，以在植物缺少营养液的情况下将营养液供给到植物的根部；

其中所述营养液存储腔为通过隔板将所述箱体隔开的部分箱体空间。

根据本发明的植物栽培箱，所述种植单元包括多个定植篮，其一一对应地穿过预先在所述盖体上开设的多个孔并置于所述箱体内，其中所述定植篮由所述盖体承托。

根据本发明的植物栽培箱，所述隔板抵靠在所述箱体内壁上，且所述隔板配置成具有倾斜度，以利于引导液体流入所述营养液存储腔中。进一步，在该隔板上设有去液孔。

进一步，所述隔板上设有用于安装所述雾化器的安装位。

较佳地，所述雾化器包括吸液件和带有微孔雾化片的雾化器喷头，其中所述雾化器喷头设在所述安装位上，所述雾化器喷头与所述吸液件连接。

进一步，所述隔板上设有入液管，其一端穿过所述盖体上预先设置的孔，另一端穿过所述隔板插入到所述营养液存储腔内。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述雾化器为包括喷头的浮力雾化器，所述安装位上设有雾化器固定件，以将该雾化器设在所述固定件内，其中该固定件浸入营养液存储腔内。

进一步，所述固定件为限位罩，所述浮力雾化器限制于所述限位罩内，随液面浮动。较佳地，所述雾化器内设有浮力支架，以将所述喷头设在所述浮力支架内。

较佳地，所述隔板上设有入液管，其一端穿过所述盖体上预先设置的孔，另一端穿过所述隔板插入到所述营养液存储腔内。

较佳地，所述入液管上设有水位计，以观察营养液的余量，例如浮标水位计、电子水位计或其它类型的水位计。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述植物栽培箱包括控制装置，设在所述箱体上，并与所述雾化器电连接，以自动向栽种的植物供给营养液。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述植物栽培箱还包括雾浓度感应器，其设在所述植物栽培箱内，与所述控制装置通信，以检测植物所需的营养液是否耗尽或检测雾化器是否正常运作。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述植物栽培箱的顶部设有照明件，与所述控制装置电连接，以在环境光度不够的情况下对植物补充光线。

进一步，所述照明件连接有光度感应器，与所述控制装置电连接，以检测环境的光度。

进一步，所述照明件通过连接组件设在所述箱体的边缘，其中所述连接组件包括档位铰链，以档位的形式控制照明件的启用或收纳状态。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述植物栽培箱包括太阳能装置，设在所述箱体的一侧，以接收太阳能给充电池充电，并给所述控制装置供电。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述控制装置包括无线通信装置，以与外部智能终端通信，以远程控制和管理所述植物栽培箱。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述箱体上设有透明的温室罩，以给植物制造温室效果。较佳地，所述温室罩包括活门和孔，其中所述孔用于穿设线缆，允许例如连接雾浓度感应器、雾化器的线缆穿过。

进一步，所述箱体上设有供气装置，与所述控制装置电连接，并通过管道给所述温室罩内和/或箱体内供应新鲜空气。

根据本发明的植物栽培箱的一个实施例，所述定植篮上设有保湿盖，以防止营养液流失。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种植物生长器，其包括本发明的植物栽培箱和承托架装置，所述植物栽培箱设在所述承托架装置内，其中所述承托架装置包括：

支架；

固定框，设在所述支架内，用于装设和固定所述植物栽培箱，

高度和倾斜度调节组件，其设在所述支架和固定框的两端，以调整所述固定框的升降高度和/或水平方向的倾斜度。

进一步，所述高度和倾斜度调节组件包括滑轨、滑动块和支撑铰链，其中所述滑轨固定在支架上，所述滑动块的一端固定在所述固定框的一端，另一端设在所述滑轨内，以能沿着所述滑轨滑动。

进一步，所述支撑铰链的一端固定在所述支架上，另一端固定在所述固定框上，以通过所述支撑铰链的运动，带动所述滑动块垂直滑动，或者在所述滑动块固定的情形下，使所述固定框倾斜一定的角度。

本发明的植物栽培箱拥有雾浓度感应器和多个雾化器，若控制装置发现个别雾化器异常，另一雾化器将被自动启用，减低植物死亡风险。

本发明采用的雾化器，不论营养液水位高低均可运作，不会出现水位过高导致无法运作的情况。

而且，本发明的箱体内的隔板的设置，能避免植物根部直接浸泡在营养液中而坏死，且能回收因营养液雾气未被吸收所凝聚的水滴到隔板下的营养液储存腔中；以及能保持雾化器喷头的最佳位置，达至雾化的最佳效果。

本发明的植物生长器设有专门用于窗口的花槽内的承托架装置，可将整个植物生长器置于户外，其中，所述承托架装置设有升降装置，以便于不同身高的人设置和处理所述植物生长器。

此外，本发明的植物栽培箱设有各种感应器和多个雾化器，例如雾浓度感应器，光度感应器，可进行自动感应，在缺少营养液或光照或个别雾化器异常的情况下，可自动进行雾化操作或者点亮照明灯具，进行照明，完全脱离人手的操作，提升了种植的乐趣和简易性。此外，加设的无线通信装置，例如WI-FI收发器和/或蓝牙收发器，可以将智能终端与植物栽培箱联系起来，使得人们利用手机或电脑即可实现对植物栽培箱的智能化管理和控制，大大方便了工作和进一步提升了乐趣。

专门设置的太阳能电池板可利用户外的光照进行充电，在减少耗电量，降低成本的同时，还具有节能环保的作用。

附图说明

以下结合附图对本发明的结构及运作原理做详细的介绍，其中：

图1所示为本发明植物生长器的结构示意图；

图2为图1所示的植物栽培箱从承托架中抬高的状态；

图3为图1所示的承托架的结构示意图；

图4为图3所示的承托架被竖直抬高后呈倾斜状态的结构示意图；

图5为图3所示的承托架被竖直抬高至一定高度的结构示意图；

图6为图3所示的承托架被竖直抬高后朝另一方向呈倾斜状态的结构示意图；

图7所示为本发明植物栽培箱的示意图；

图8为图7所示植物栽培箱的内部结构示意图；

图9为图7所示植物栽培箱的隔板的一个实施例的示意图；

图10为图9所示的隔板的雾化器的安装示意图；

图11为图9所示的隔板的雾化器的安装有入液管的示意图；

图12所示为本发明植物栽培箱的隔板的另一个实施例的示意图；

图13为图12所示的隔板的雾化器的安装示意图；

图14为图12所示的隔板的雾化器的安装有入液管的示意图；

图15为图7所示植物栽培箱的分解结构示意图；

图16为图15所示的隔板及雾化器的分解结构示意图；

图17所示为本发明植物栽培箱的盖体的分解结构示意图；

图18所示为本发明植物栽培箱的照明件的结构示意图，其中所述照明件呈收纳状态；

图19为图18所示的照明件的结构示意图，其中所述照明件呈启用状态；

图20所示为本发明植物栽培箱的控制装置的电路结构框图；

图21所示为本发明植物栽培箱的温室罩的结构示意图；

图22所示为本发明植物栽培箱的温室罩及供气装置的示意图；

图23所示为本发明植物生长器嵌入窗口花槽后的侧视图；以及

图24所示为本发明植物生长器嵌入窗口花槽后的立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述，以了解本发明的结构及运作原理。

下文的描述中将本发明的植物栽培箱和植物生长器结合在一起进行结构的说明，以便于理解整体结构的同时，也能单独了解植物栽培箱及承托架装置各自的结构。

如图1-图3所示，本发明的植物生长器包括承托架装置10和设在承托架装置10内的植物栽培箱20，其中承托架装置10可以活动地设在室外，例如，可以设在窗口的花槽内，根据花槽的形状，可以将承托架装置10制成不同的形状予以配合，例如截面为长方形或圆形等，然后置于花槽内进行种植。

承托架装置10包括支架110和固定框140，该固定框140设在支架110内，用于装设和固定植物栽培箱20。支架110由多条具有足够强度和刚度的材料制成，例如不锈钢，铝合金或者角铁等，通过焊接固定而成，或者采用其它方式固定在一起。固定框140的设计应与植物栽培箱20相互配合，以接纳并固定植物栽培箱20。

支架110上设有高度和倾斜度调节组件，以调整固定框的升降高度和/或水平方向的倾斜度。该高度和倾斜度调节组件设在支架和固定框的两端，以调整固定框的升降高度和/或水平方向的倾斜度。该高度和倾斜度调节组件包括滑轨、滑动块和支撑铰链，其中滑轨固定在支架上，滑动块的一端固定在固定框的一端，另一端设在滑轨内并能沿着滑轨滑动。在一个实施例中，高度和倾斜度调节组件由两组部件组成, 每组部件分别固定在固定框140的相对两端的其中一端, 并各自包括一滑轨120、一滑动块121以及两个支撑铰链130, 其中, 滑轨120固定在支架110上，滑动块121的一端固定在固定框140上，另一端设在滑轨120内，以能在竖直方向上提升或降低固定框140的高度。滑动块121可以在滑轨120内固定，以保证能够支撑固定框140。每组部件的两个支撑铰链130设在滑动块121的两侧，每个支撑铰链具有支杆131，每个支撑铰链130的两端通过固定件132分别固定在固定框140和支架110上，其可以协助滑动块121支撑固定框140。在一个实施例中，支撑铰链130无需使用任何固定件，而是将其两端分别直接固定于固定框140和支架110上。

如图4-图6所示，支撑铰链130的支杆131可围绕支点形成一定角度，当相互对应的其中一对支杆与另一对支杆形成不同的角度时, 会使固定框140朝向一边倾斜，从而带动植物栽培箱20倾斜，例如倾斜10°左右, 以方便种植人员隔着窗框进行植物的种植和处理。倾斜的情况下还可以利于植物的采光，这是因为靠近窗边的一排植物通常会采光不足而变得瘦弱。如图5所示，当两对支杆131形成的角度一致的情况下，植物栽培箱20呈水平状态。

如图7-图17所示，植物栽培箱20是带有盖体210的四壁不透光的箱体，以防止藻类在箱体内滋生。盖体210也设置成不透光，其上设有多个孔，以能放置多个定植篮220，每一个定植篮220内设有定植棉222，盖体210的孔与定植篮220配合，保湿盖221设在定植篮220上并与其相配合，以防止定植篮220内的营养液流失。定植棉222可以采用椰纤或其它吸水性强的物质进行代替。定植篮220的数量根据植物栽培箱20的大小来定，例如可以设置10个或12个或更多或更少，以方便种植人员根据需要调整。定植篮220的尺寸不同会影响其数量的多寡，这些都取决于实际的需要。

植物栽培箱20内设有营养液供给单元，其将营养液以雾化的形式供给到植物的根部，以便吸收。营养液供给单元可以是单独设置在植物栽培箱20内的溶液箱或者是直接采用隔板240将栽培箱的底部隔离的营养液存储腔以及雾化器。

如图8-图16所示实施例中, 营养液供给单元设置成隔板的形式，例如可以采用层板进行隔离，隔板可以避免植物根部直接浸泡在营养液中而坏死。

如图9-图11所示为隔板240的一个实施例，隔板240设计成具有一定的倾斜度，并设有去液孔245，以便于液体回流到营养液存储腔内。例如，隔板240可以设计成碗形或拱形或其它具有倾斜度的形状，以便于液体的回流。隔板240设有四个脚2401，以方便置于植物栽培箱20的箱体内。

雾化器230设在隔板240的安装位231上，其将营养液以雾化的形式供给到植物的根部，以便吸收。雾化器230的吸液件242与带有微孔雾化片的喷头连接，在吸入营养液后，通过震动雾化营养液，再喷向植物的根部。在隔板240的安装位2402设置入液管244，用于向营养液存储腔内灌注营养液，入液管244竖直向上延伸, 其顶部的管口穿过盖体210，用盖子243封闭，可保证营养液不挥发。若要注入营养液或拆卸植物栽培箱20的盖体210时，种植人员须除下盖子243，待工作完成后扭上盖子243即可。入液管244的内部设有水位计241，例如浮标水位计或电子水位计，以显示当前营养液的余量。

雾化器230进行雾化操作后，多余的营养液经过倾斜的隔板240快速的聚集，然后经去液孔245流入营养液存储腔内，这样的回流设计可以减少营养液的浪费和营养液存储腔的外部积水。

如图12-图14所示，在隔板的另一个实施例中，采用了浮力雾化器2301来取代带吸液件和微孔雾化片的雾化器230。相应地，浮力雾化器2301设在隔板240的限位罩2403中，而浮力雾化器的喷头则设在其浮力支架248内。本实施例的隔板240的其它结构与前述实施例一致，在此不再赘述。

较佳地，如图18-图20所示，植物栽培箱20的顶部设有照明件，例如可折叠的植物灯250，以在环境光度不够的情况下点亮该植物灯250，以对植物补充光线。而且，植物灯250连接有光度感应器265，以检测环境的光度。植物灯250可以是可折叠的条形LED灯，或者白炽灯，这些灯能够根据植物生长的需要发出不同颜色和不同波长的光线，以利于植物的生长。

在一个实施例中，如图1所示, 植物灯250通过连接组件设在植物栽培箱20上，其中，所述连接组件包括设在支架110上的固定框251，以及档位铰链252，档位铰链252的一端固定在固定框251上，另一端与植物灯250连接，并以档位的形式控制植物灯250的启用或收纳状态。其中，固定框251也可以直接设在植物栽培箱20的边缘。在另一个实施例中，植物灯250不采用固定框251，而是将档位铰链252直接固定于植物栽培箱20的边缘，以减低成本。此外，所述连接组件设有高度调节器，以控制植物灯250与植物的距离，以根据环境情况改变光照的距离。

如图20所示，植物栽培箱20的箱体上设有控制装置260（如图中虚线所示），在通电的状态下控制整个植物栽培箱20的各种元件及其操作。控制装置260主要包括微控制器263、充电池261以及连接的电源等。例如，本发明的植物栽培箱20的箱体内包括雾浓度感应器266，与控制装置260通信，而且雾化器230或2301连接有继电器267。控制装置260可以控制雾浓度感应器266，以检测营养液是否耗尽，还能检测雾化器是否正常运作。其中，控制装置260通过继电器267控制雾化器230或2301、植物灯250和供气装置430的开关。如果控制装置260检测到其中的一个雾化器230或2301处于异常状态，则自动启用另一个雾化器230或2301，以保证雾化操作正常，降低植物死亡风险。而且，植物栽培箱20的箱体内还包括水位计，例如浮标水位计或与控制装置260通信的电子水位计，以检测营养液是否耗尽。光度感应器265与控制装置260电连接，以在环境光度不够的情况下点亮植物灯250，对植物补充光线。

控制装置260可以制成一体化的结构，例如设置成一个盒状结构，并设在支架110或者植物栽培箱20的边上，便于安装和使用。

本发明的植物栽培箱20可使用室内的电源进行供电，例如使控制装置260与室内的电源接通，以连接整个的电气部分。例如可以在电路中选择适配器电源264，以适配不同的电子元件使用。为了节能环保，在植物栽培箱20上设置了由太阳能板30、充电池261、继电器262及相关电路组成的太阳能装置，其中太阳能板30设在植物栽培箱20的一侧，以能接受阳光的照射，接收太阳能给充电池261充电，并给控制装置260供电。或者，可以将太阳能板30单独进行设置，即放置在有阳光的地方，再通过线缆进行连接。其它的元件，包括充电池261、继电器262都设在植物栽培箱20的边上，靠近控制装置260。通常情况下，本发明的植物栽培箱20首选的是太阳能装置的电源，只有在电能不足或充电池261没有充电的情况下才选用室内的电源，因而大大降低了操作所需的电成本。

在一个实施例中，为了使得整个操作智能化，在控制装置260内设有无线通信装置，例如WI-FI收发器270和/或蓝牙收发器280，在网络联通的情况下，控制装置260可以与外部智能终端通信。所述智能终端可包括手机或电脑。通过使智能终端与控制装置260联通，种植人员可远程控制和管理植物栽培箱20。例如可以控制雾浓度感应器266自动进行感应，或者设置成定期自动感应，并在需要供給营养液的情况下，控制雾化器进行雾化操作，以能及时地为植物补给营养液，避免人为的误差导致植物枯萎。或者，种植人员可以还通过远程控制，可以开关任何的一个雾化器，并设定植物灯和雾化器的自动启用条件等。

如图21和图22所示，根据本发明的植物栽培箱20的一个实施例，植物栽培箱20的箱体上设有透明的温室罩400，以给植物制造温室效果，同时该透明的温室罩400可以避免植物受到风吹和防止蚊虫的滋扰，利于植物的健康成长。较佳地，温室罩400包括活门410和孔420，其中孔420用于穿设线缆，例如可以让连接雾浓度感应器、雾化器的线缆穿过。活门410可以手动打开，方便人工操作。

进一步，所述箱体上设有供气装置430，例如气泵，供气装置430与控制装置260电连接，并通过管道给温室罩400内和/或植物栽培箱20的箱体内供应新鲜空气。或者，在没有温室罩400的情况下，也可以通过设置的供气装置430直接向植物栽培箱20的箱体内供应新鲜空气。

如图23和图24所示，在使用本发明的植物生长器时，首先将承托架装置10固定在窗口的花槽40内，将整个装有控制装置260等相关元件的植物栽培箱20放置在承托架装置10内，并保证太阳能板30对着太阳光的方向。如果花槽过长，可以设置多个本发明的植物生长器，如图24所示的那样，以能栽培更多的植物。种植人员通过窗框50的窗户51设置和管理本发明的植物生长器。在有智能控制的情况下，种植人员只需插上电源，植物生长器便会自动运作，远程控制可用于监察植物生长器的运作或变更智能化的相关设定。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。