一种高精密环境控制室的制作方法

本发明要求于2018年06月19日提交中国专利局、申请号为cn201820942851.1、实用新型名称为“一种高精密环境控制室”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本发明中。

本发明涉及科研、农业生产设备技术领域，具体为一种高精密环境控制室。

背景技术：

现有技术中，催芽、育苗、嫁接、愈合及愈合后壮苗等环节在不同的空间内完成，一是空间利用率低；二是在转移的过程中苗容易受损，三是每个环节各个空间内引起的病虫害和嫁接愈合伤口感染细菌的几率极大增加，使得种子发芽率低，苗品质差，嫁接成活率低等，严重影响生产效率，导致经济效益低。

如专利号为201310616112.5的中国专利公开了一种嫁接苗愈伤系统，用于促进嫁接苗的快速愈合，但是仅用于果蔬苗嫁接愈合养生阶段，而催芽，幼苗培育，嫁接，愈合及愈合后壮苗等环节在不同的空间内完成，一是空间利用率低；二是在转移的过程中苗容易受损，导致嫁接苗成品率降低；三是嫁接愈合所用的苗来自大田或大棚等开放或半开放的环境，很容易引起嫁接愈合伤口细菌感染和引入虫害，即使有消毒装置对控制室进行定期消毒，由于嫁接所用的苗从种子催芽到苗可进行嫁接前都是在环境控制室外部的环境实现，然后再移入环境控制室，必然会引入细菌感染和病虫害，极大影响了成活率和商品苗的品质；且开放或半开放环境培育出来的苗受自然环境影响大，苗品质的一致性很难把控和病虫害控制过程打药带来环境污染；四是设备未配置氧气供应装置，限制其应用环境；五是设备和种植间没有进行隔离，导致设备在高达90%湿度的环境下工作，大大缩短了设备寿命，并加大空调的服务范围和加重工作负荷，增加了设备投入和能耗。五是空调冷凝水未回收处理，不利于节水。

愈合期是保证嫁接苗存活的关键，愈合时期对环境条件的要求比较严格，适宜的环境条件（湿度、温度、光照等）有利于嫁接苗更好的愈合，从而培育高质量的嫁接苗，而嫁接用的幼苗品质也直接影响着后期嫁接苗的品质，所以开发出一种能从种子催芽到培育幼苗，嫁接，嫁接愈合和愈合后生长集成一体控制室，具有极大的应用价值和市场价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种果蔬苗生产设备-高精密环境控制室，以解决上述背景技术中提出的问题，提高空间利用率，避免转移过程中苗受损，减少病虫害和嫁接愈合伤口感染细菌的几率，提高种子发芽率、苗品质和嫁接成活率，从而提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精密环境控制室，其特征在于：包括密闭房（1）、空调装置（9）、种植床（10）、加湿装置（15）、营养液母液盛放装置（16）、新风换气装置（17）、二氧化碳供应装置（18）、氧气供应装置（19）、杀菌消毒装置（20）、水净化装置（21）和控制单元（22）；所述密闭房（1）分隔为设备间（6）和种植间（4），所述设备间（6）的设备连通种植间（4）；

所述种植间（4）内设有操作台（7）和种植床（10）；

所述设备间（6）内设加湿装置（15）、营养液母液盛放装置（16）、新风换气装置（17）、二氧化碳供应装置（18）、氧气供应装置（19）、杀菌消毒装置（20）、水净化装置（21）和控制单元（22）。

优选的：所述密闭房（1）还分割出有风淋间（5）。

优选的：所述风淋间（5）设置在所述密闭房（1）的正面，与所述密闭房（1）的入门连通，通过所述风淋间（5）进入种植间（4）。

优选的：所述空调装置（9）为室内外机集成一体化空调，安装在种植间（4）顶部。

优选的：所述空调采用变频控制，根据内在负荷输出对应的冷量，并带有热泵和ptc加热分级调控加热需求。

优选的：所述种植间（4）与设备间（6）的设备之间通过管路（8）连通。

优选的：所述密闭房（1）的墙壁为夹心保温板，包括内外板壳（2）和设置在所述内外板壳（2）之间的保温板（3）。

优选的：所述种植床（10）包含多层床架（11）、种植盘（12）、led植物生长灯（13）和营养液槽（14）。

优选的：每层床架放置有一个种植盘（12），每层床架的顶部安装有led植物生长灯（13），种植床的底部安放有营养液槽（14）。

优选的：所述加湿装置（15）为超声雾化加湿器，所述加湿装置（15）通过连接管道（8）连通种植间（4）。

优选的：所述超声雾化加湿器既能在纯水环境中工作，也能满足在ph=4至10的酸碱环境中工作；并带有低水位保护功能；加湿晶片采用高频和对人安全晶片。

优选的：所述新风换气装置（17）、二氧化碳供应装置（18）和氧气供应装置（19）通过连接管道（8）连通种植间（4）。

优选的：所述新风换气装置（17）为全热回收式新风换气机；所述二氧化碳供应装置（18）为液态钢瓶；所述氧气供应装置（19）为气态钢瓶。

所述全热回收式新风换气机还包括电加热设备和温度传感器，所述电加热设备和温度传感器安装在新风换气装置的室外空气入口处。

优选的：所述杀菌消毒装置（20）采用臭氧消毒器，通过连接管道（8）连通种植间（4）。

优选的：所述控制单元（22）包括电控、触摸显示屏和环境传感器，所述控制单元（22）含有gprs模块（23），能与手机app互联，实现对植物生长环境的遥测，遥控和遥信。

优选的：所述环境传感器包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、臭氧传感器、光照传感器和压差传感器。

优选的：还包括空调冷凝水回收部件，所述空调冷凝水回收部件(9a)，位于水净化装置（21）前端，将空调冷凝水回收流入净化水装置，过滤后重新利用于加湿和营养液配制供水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构设计新颖，一室多用，既能实现催芽，又能达到苗期生长，苗无菌嫁接和苗嫁接后高效愈合及壮苗，高效利用设备；从种子到苗完成商品化生产都在相对隔绝可控的环境，极大地降低了病虫害发生，节约了种子，降低育苗风险，嫁接愈合细菌感染风险和生产成本；进一步的，本发明中的种植床采用多层床架生产苗，空间利用率提高至少75%，生产效率是原来的数倍；此外，整个环境控制采用智能化精确控制，节省劳力，减轻劳动强度。

进一步的，本发明密闭房的内外板壳之间设置有保温层，采用的保温层防水、阻燃、防腐效果好，保温性能佳，节能环保。

进一步的，本发明的密闭房内还设置有风淋间，降低人员进出密闭房带来的污染可能，从而进一步减少污染的出现。

具体的，本发明提供的控制室中，配置了种植盘和管道加湿系统，可实现果蔬种子催芽；所述种植盘，植物生长led灯和营养液槽，能够实现砧木和接穗幼苗培育和愈合后壮苗；所述操作台为超净工作台，可进行果蔬苗嫁接操作，为苗的嫁接过程提供无菌污染环境。从而实现了一室多用，高效利用设备，从种子到苗完成商品化生产都在隔绝可控的环境，生长不受外界环境影响，缩短育苗，愈合周期，保证嫁接苗的品质一致性，降低病虫害发生和嫁接愈合细菌感染风险，提高成活率。本发明提供的控制室结构设计合理，设备间和种植间隔离开，保证设备寿命，减少投入和潜在污染风险。

综上所述，本发明提供的高精密控制室能够满足种子发芽到育苗，到嫁接操作，到嫁接愈合，到愈合后壮苗的需求，具备利用率高，稳定性高，更节能，更节水，更高效，适用环境范围更广的特点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明种植间内种植床剖视图；

图3为本发明空调风路循环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和2，本发明提供一种技术方案：一种高精密环境控制室，包括密闭房1、空调装置9、种植床10、加湿装置15、营养液母液盛放装置16、新风换气装置17、二氧化碳供应装置18、氧气供应装置19、杀菌消毒装置20、水净化装置21和控制单元22，所述密闭房1分隔为设备间6和种植间4，所述设备间6的设备连通种植间4，所述设备间6内安装有加湿装置15、营养液母液盛放装置16、新风换气装置17、二氧化碳供应装置18、氧气供应装置19、杀菌消毒装置20、水净化装置21和控制单元22；所述控制单元22包含电控，触摸显示屏和环境传感器，可根据多种植物各个生长阶段所需环境条件设定运行参数，自动保证种植间的温湿度，光照营养提供，植物光合底物二氧化碳和呼吸底物氧气的供给，和提供无菌的环境，并含有gprs模块23，且能与手机app互联，实现对植物生长环境的遥测，遥控和遥信，达到种子高发芽率，苗的快速，高效，高品质的稳定生产。

在本发明的具体实施例中，所述种植间4与设备间6中的设备之间通过管路8连接，所述空调装置9和种植床10安装在种植间4内。

在本发明中，所述密闭房是根据功能将空间划分为几部分，包括用于放置设备的设备间6以及用于催芽、培育幼苗、嫁接和嫁接后壮苗的种植间4。在本发明中，所述设备间6设置在所述密闭房正面的左侧。

在本发明中的实施例中，所述密闭房还分割出有风淋间5，所述风淋间5为局部净化设备，设置在所述密闭房的正面，与所述密闭房的入门连通，通过所述风淋间5进入种植间4，连接控制室室外环境和设备间6、种植间4，人与货物要进入种植间4前进行吹淋，所述风淋间5吹出的洁净空气可去除人与货物所携带的尘埃，保证种植间的洁净度。在本发明中，所述风淋间5连接控制室的种植间4和室外环境，有效阻断或减少尘源，保证了种植间4的洁净度。

本发明中，如图1所示和图3所示，操作台7为植物嫁接过程提供了操作平台，保证整个嫁接过程在无菌的环境下完成，有效避免了嫁接伤口带来的细菌污染，提高嫁接品质和成活率。在本发明的实施例中，所述操作台为超净操作工作平台。

本发明中，空调装置9为室内外机集成一体化空调，安装在种植间4顶部。在本发明中，所述空调采用变频工业空调，根据内在负荷输出对应的冷量，并带有热泵和ptc加热分级调控加热需求，满足7×24小时运行，高效节能，寿命长，房间整体温度精度可控制在±2℃。在本发明的实施例中，所述空调配置空调多级加热调控，使控制室的适用环境范围更广。

如图1中箭头方向所示，空调吹出来的冷气沿着顶部流向种植间4两侧，随后再从两侧的开孔板吹向种植间4内给到植物，如图3所示，气流经过种植床10每层的植物后，最后再从种植间4的中间流回空调，从而形成空调风路循环，实现给种植间4内植物生长提供均匀稳定的温度环境，上下层温差不到0.5℃。在本发明的实施例中，所述顶部指的是吊顶与内外板壳之间的隔层。由于空调室内外机集成一体，安装简化，节省了安装材料和人工，以及空调安装在种植间顶部，不占用种植间4空间，极大提高了空间的利用率，上下温度控制也更均匀。

本发明采用的一体化空调无室外机可节省占地空间，相对同冷量的空调，无室外机可减少至少3%空间的占有，高效利用空间和灵活布局；空调采用变频工业空调，可根据内在负荷输出对应的冷量，高效节能，寿命长，并配置节能热泵和ptc电加热进行分级调控，在高于-10℃时，采用热泵加热，当温度低于-10℃时，采用ptc电加热加热；并配置低温组件，可实现室外环境达-40℃仍能满足控制室内的温度控制需求。

本发明中，种植床10包含多层床架11、种植盘12、led植物生长灯13和营养液槽14，每层床架放置有一个种植盘12、装在顶部的led植物生长灯13以及安放在所述种植床底部的营养液槽14。在本发明中，所述种植盘12用于放置需萌发的种子或苗；所述led植物生长灯13用于育苗、嫁接后愈合、愈合后壮苗提供光合作用所需光照；所述营养液槽14底部放置有防腐超声雾化器，用于雾化水/营养液，通过连接管道喷到每层床架，实现种子催芽所需湿度，实现叶面供给育苗或愈合后壮苗提供所需营养液物质。

本发明中，加湿装置15为超声雾化加湿器，所述加湿装置15通过连接管道8连通种植间4，湿度可达100%，能够快速提供种子发芽，植物育苗，嫁接愈合和植物生长需要的湿度并恒定控制。

在本发明中，所述超声雾化加湿器既能在纯水环境中工作，也能满足在ph=4至10的酸碱环境中工作，对水质要求降低；并带有低水位保护功能，提高加湿使用寿命；加湿晶片采用高频和对人安全晶片，实现雾化颗粒均匀和较细，保证加湿效率和实现节水。所述加湿装置15能够提供湿度，可达100%湿度，误差±3%，提供砧木和接穗幼苗培育、嫁接愈合和愈合后壮苗需要的湿度并恒定控制。在本发明的实施例中，所述加湿装置15安装在装有净水装置过滤后的水箱。

本发明中，营养液母液盛放装置16，为植物营养所需母液盛放装置，通过检测到种植间4中种植床10底部营养液槽14液位的低水位，自动补充到营养液槽14来满足植物营养的持续供给。

本发明中，新风换气装置17，二氧化碳供应装置18，氧气供应装置19，通过连接管道8连通种植间4，二氧化碳供应装置18和氧气供应装置19能够给植物生长，呼吸提供所需的氧气和二氧化碳，为实现生产的高效高产提供了必要条件。

在本发明的实施例中，所述新风换气装置17通过联动压差传感器，维持着种植间的微正压环境，防止室外带尘埃的空气从环境控制室的缝隙渗透进房间，从而保证了种植间的气密性和洁净度；所述新风换气装置17为全热回收式新风换气机，减少了能源浪费和补充洁净的空气；在本发明的一个实施例中，所述全热回收式新风换气机还包括电加热设备和温度传感器，所述电加热设备和温度传感器安装在新风换气装置的室外空气入口处；当所述温度传感器（为了与下文中的温度传感器区分，用于检测室外新风温度的传感器命名为第一温度传感器）检测到进入新风换气装置的室外新风低于0℃时，所述电加热设备开启，对进入新风换气装置的新风进行加热，使进入新风换气装置的新风温度不低于0℃，从而新风换气装置的换热芯体上不会出现结冰现象。

在本发明的实施例中，所述二氧化碳供应装置为液态钢瓶，与植物生长led灯启停时间同步，满足植物光合作用时需要的气肥，避免了暗期施放二氧化碳的浪费；

在本发明的实施例中，所述氧气供应装置为气态钢瓶，解决缺氧条件下导致种子发芽缓慢或坏死或植物进入无氧呼吸损坏植物，使得设备的应用范围更广。在本发明中，所述氧气供应装置和空调多级加热调控，使其适用环境范围更广。

在本发明的实施例中，所述杀菌消毒装置20采用臭氧消毒器，臭氧消毒过程中为了实现高效杀毒，开启加湿维持在60%~85%的湿度，为植物提供无菌的生长环境，保证从种子发芽、砧木和接穗幼苗培育、嫁接、嫁接愈合和愈合后壮苗都在无菌污染，无病虫害干扰的环境下生长，保证了生产质量和效率。完成一批嫁接愈合苗生产后，对环境控制室进行臭氧杀菌消毒，保证环境控制室属于无菌状态，臭氧消毒时，开启加湿，从而使得臭氧消毒更高效彻底。在本发明中，所述臭氧消毒装置和加湿装置联动，使消毒效果更有效；

此外，本发明中，密闭房1的墙体为夹心保温板，包括内外板壳2和设置在所述内外板壳2之间的保温板3。本发明采用的夹心保温板防水、阻燃、防腐效果好，保温性能佳，节能环保。本发明提供的控制室保温效果好，并能有效防止板内侧形成凝露，环境控制室内空气温度和湿度容易控制，节省能耗。

在本发明的实施例中，所述内外板壳2的厚度独立为75mm~100mm，具有高强度。

在本发明中，所述控制单元22包括电控，触摸显示屏和环境传感器，所述控制单元22含有gprs模块23和能与手机app互联，实现对植物生长环境的遥测，遥控和遥信。在本发明的实施例中，所述环境传感器包括温度传感器、湿度传感器（为了与上文的温度传感器区分，此处的温度传感器命名为第二传感器），二氧化碳传感器，氧气传感器，臭氧传感器，光照传感器和压差传感器。这些传感器将检测到的信号传送给控制器，控制器将接收到信息进行转换，然后与设定的参数进行比对后，控制器对设备做出对应的调控，实现控制室按设定的参数稳定运行。

在本发明的实施例中，所述控制室在水净化装置的前端位置还设置有空调冷凝水回收部件9a，用以将空调冷凝水回收流入净化水装置，过滤后重新利用于加湿和营养液配制供水。该控制室考虑了空调冷凝水回收利用，过滤后再生利用，节水明显。

综上所述，本发明结构设计新颖，一室多用，既能实现种子催芽，又能达到培育幼苗，苗无菌嫁接操作和苗嫁接后高效愈合及壮苗，高效利用设备；从种子到苗完成商品化生产都在相对隔绝可控的环境，极大的降低了病虫害发生，节约了种子，降低育苗风险，嫁接愈合细菌感染风险和生产成本，本发明提供的控制室设计巧妙、布局合理，通过各设备联动保证了提供经济效益明显。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。