一种菌类培养箱的制作方法

本发明属于食用菌种植领域，具体是一种菌类培养箱。

背景技术：

食用菌是指能形成显著的肉质或胶质的子实体和菌核类组织并能够供人们食用或药用的一类大型真菌。大型食用菌一般形体较大，肉眼可见，多为肉质、膜质或胶质，如香菇、黑木耳、双孢菇、姬松茸等，食用菌仅在条件适宜时形成子实体，成为人们喜食的佳品。

为了满足食用菌的生长条件，人工种植时通常采用恒温环境的培养箱和培养室对食用菌进行培养。传统的培养箱仅仅凭借恒温管和温度计对种植箱内的温度进行控制，由于温度计的灵敏度和精度值有限，不能捕捉温差小幅度变化，同时需要操作人员在观察到温度计刻度值的变化后手动调节恒温管的温度或进行降温措施，采用这种方式进行食用菌的种植，不仅耗费人力同时也无法准确把控食用菌的生长温度，影响了食用菌的产出质量。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本技术方案的目的是提供一种能自动调节菌类生长温度的菌类培养箱。

为了实现上述目的，本技术方案如下：一种菌类培养箱，包括上箱壁、下箱壁、左箱壁、右箱壁、前箱壁和后箱壁,左箱壁和右箱壁之间连接有水平分隔板，水平分隔板位于菌类培养箱的水平对称轴处且水平分隔板将菌类培养箱分为上恒温室和下种植室，上恒温室内安装有水平放置的恒温灯管，水平分隔板中间设有开口，开口处卡合有调温装置，调温装置包括导电板、第一金属板和第二金属板，导电板水平放置于上恒温室内，第一金属板位于下种植室且第一金属板与铝板之间设有p型半导体，第二金属板位于第一金属板右侧，第二铜板与铝板之间设有n型半导体，第一金属板与第二金属板之间连接有第一电导线，第一电导线的电流行程中依次连接有导电方向从左到右的一号二极管和电热管，电热管位于下种植室内。

本技术方案的有益效果如下：1、调温装置的设计主要是塞贝克效应(塞贝克效应又称作第一热电效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。一般规定热电势方向为：在热端电流由负流向正)的实际应用，当种植室温度低于上恒温室时，通过上恒温室和下恒温室的温度不同形成电势差并产生电流，并且利用电流驱动电热管对种植室进行加热，当种植室的温度高于上恒温室时，调温装置形成的电流因为一号二极管的导电方向为从左到右，所以第一电导线形成断路，电热管不工作，下种植室的温度向上恒温室内辐射，使下种植室降温。

2、根据塞贝克效应的原理，随着下种植室与上恒温室的温差逐渐减少，调温装置产生的电流随着温差的减少逐渐降低，电热管产生的温度也缓慢降低，直至下种植室与上恒温室的温差为零时，电热管停止工作。由于电热管辐射的温度平缓下降，避免了电热管熄灭后余温持续向下种植室放热从而破环下种植室与上恒温室的温度平衡，加强了种植箱内的恒温效果；同时上恒温室至少产生三个作用；第一，上恒温室内的恒温灯管是种植箱内主要的热量来源，第二，上恒温室与下种植室形成温差，产生电流。第三，上恒温室作为下种植室的温度标杆也是整个种植箱的温度标杆，当上恒温室和下种植室出现温差时，调温装置就会进行调温。

进一步，所述左箱壁内加工有空腔，空腔内卡合有竖直分隔板，竖直分隔板底部开有通槽，通槽内从左到右依次设有空气冷却滤清器、轴流风扇和水平放置的滚珠丝杠副，滚珠丝杠副包括丝杆和螺母，所述螺母表面固定连接有沿螺母的中轴线围成圆形矩阵的进气扇叶，竖直分隔板将空腔分为左主动部和右排气部，右排气部的箱壁加工有多个连通种植室和右排气部的通孔,左主动部的箱壁加工有使外界和左主动部连通的气孔,左主动部内水平设有通电后相互排斥的一组电磁铁，电磁铁与第一铜板和第二铜板之间连接有第二电导线，第二电导线的电流行程中连接有导电方向从右到左的二号二极管，电磁铁与电热管之间并联且电磁铁与滚珠丝杠副连接。

进一步，所述滚珠丝杠副的螺母紧贴轴流风扇，螺母表面固定有沿螺母的中轴线围成圆形矩阵的进气扇叶，进气扇叶将轴流风扇风叶产生的缝隙遮盖且进气扇叶采用隔热材料制作。因为进气扇叶将轴流风扇的缝隙遮盖，所以菌类培养箱内形成恒温密闭环境，减少了外界温度对菌类培养箱的影响。

进一步，所述电磁铁从左到右分为固定电磁铁和弹射电磁铁，弹射电磁铁的左侧与固定电磁铁的右侧连接有拉簧，弹射电磁铁的右侧连接滚珠丝杠副的丝杆。弹射电磁铁在拉簧的回复力进行简谐运动不停带动进气扇叶旋转，加快了下种植室进行气流交换，降低下种植室的温度，直至下种植室与上恒温室温差为零。

进一步，左箱壁和右箱壁表面加工有沿中垂线相互对称的滑槽，前箱壁通过滑槽滑动连接左箱壁和右箱壁。操作人员仅需滑动前箱壁就能对菌类培养箱添加菌种或取出已经培育好的食用菌，方便了操作。

附图说明

图1为本发明实施例的主视全剖图；

图2为图1中的调温装置全剖图；

图3为图1中调温装置的电路图；

图4为图1中b处放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：水平分隔板1、上恒温室2、恒温灯管201、下种植室3、调温装置4、铝板401、第一铜板402、第二铜板403、p型半导体404、n型半导体405、第一电导线5、一号二极管6、电热管7、空腔8、竖直分隔板9、空气冷却滤清器10、轴流风扇11、滚珠丝杠副12、进气扇叶13、第二电导线14、二号二极管15、固定电磁铁16、弹射电磁铁17、拉簧18。

实施例基本如附图1所示：一种菌类培养箱，包括上箱壁、下箱壁、左箱壁、右箱壁、前箱壁和后箱壁，左箱壁和右箱壁表面加工有沿中垂线相互对称的滑槽，前箱壁通过滑槽滑动连接左箱壁和右箱壁，左箱壁和右箱壁之间焊接有水平分隔板1，水平分隔板1位于菌类培养箱的水平对称轴处且水平分隔板1将菌类培养箱分为上恒温室2和下种植室3，上恒温室2内安装有水平放置的恒温灯管201，恒温灯管201与上箱壁螺纹连接。下种植室3内放置有菌材。

如附图2所示，水平分隔板1采用导热材料制作，水平分隔板1中间切割有开口，开口处卡合有调温装置4。调温装置4包括铝板401、第一铜板402和第二铜板403，铝板401水平放置于上恒温室2内，第一铜板402位于下种植室3且第一铜板402与铝板401之间粘接有p型半导体404，第二铜板403与第一铜板402处于同一水平线且第二铜板403位于第一铜板402右侧，第二铜板403与铝板401之间粘接有n型半导体405，第一铜板402与第二铜板403之间连接有第一电导线5，第一电导线5的电流行程中依次连接有导电方向从左到右的一号二极管6和电热管7。

如附图3和附图4所示，左箱壁内加工有空腔8，空腔8内卡合有竖直分隔板9，竖直分隔板9底部开有通槽，通槽内从左到右依次放置有空气冷却滤清器10、轴流风扇11和水平放置的滚珠丝杠副12，滚珠丝杠副12包括丝杆和螺母，滚珠丝杠副12的螺母紧贴轴流风扇11，螺母表面粘接有沿螺母的中轴线围成圆形矩阵的进气扇叶13，进气扇叶13将轴流风扇11风叶产生的缝隙遮盖且进气扇叶13采用隔热材料制作。竖直分隔板9将空腔8分为左主动部和右排气部，左主动部的箱壁加工有使外界和左主动部连通的气孔。

左主动部内水平放置有通电后相互排斥的一组电磁铁，电磁铁与第一铜板402和第二铜板403之间连接有第二电导线14，第二电导线14的电流行程中连接有导电方向从右到左的二号二极管15，电磁铁与电热管7之间并联。这一组电磁铁从左到右分为固定电磁铁16和弹射电磁铁17，固定电磁铁16的左侧与左箱壁内侧粘接，弹射电磁铁17的左侧与固定电磁铁16的右侧连接有拉簧18，弹射电磁铁17的右侧连接滚珠丝杠副12的丝杆。

滚珠丝杠副12的丝杆依次穿过空气冷却滤清器10和轴流风扇11的中心，轴流风扇11的风叶与轴流风扇11的外壳固定焊接且轴流风扇11的中心与丝杆间隙配合，滚珠丝杠副12的滚珠和螺母都位于右排气部，右排气部的箱壁加工有多个连通种植室和右排气部的通孔。

具体实施过程如下：操作人员将前箱壁向上滑动打开菌类培养箱，之后操作人员将恒温灯管201开启，等待恒温灯管201工作一段时间后将处理完善的菌材放入下种植室3，此时操作人员将前箱壁下滑用以关闭菌类培养箱，因为进气扇叶13将轴流风扇11的缝隙遮盖所以当操作人员将前箱壁下滑后，菌类培养箱内形成恒温密闭环境。

由于恒温灯管201属于利用热辐射传递热量的热源，但是热辐射的传递范围是由近至远逐渐递减且当外部气温低于下种植室3的温度时下种植室3与外部进行热交换，当下种植室3失去的热量大于恒温灯管201传递的热量时，下种植室3的温度降低。

a当下种植室3内的温度小于上恒温室2时，因为调温装置4中的铝板401位于上恒温室2，而调温装置4的第一铜板402和第一铜板402位于下种植室3，调温装置4的铝板401与两个铜板(两个铜板指：第一铜板402和第二铜板403)之间出现温差，此时调温装置4出现塞贝克效应。(塞贝克效应又称作第一热电效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。一般规定热电势方向为：在热端电流由负流向正。)

由于下种植室3内的温度低于上恒温室2的温度而产生的塞贝克效应，这种情况下产生的电流从左流向右，换而言之电流方向为第一铜板402流向第二铜板403。电流分别流向第一电导线5和第二电导线14。第一电导线5中的电流依次经过一号二极管6和电热管7，因为一号二极管6的导电方向为从左到右，此时电流的流向符合一号二极管6通电的条件，所以第一电导线5与调温装置4之间形成闭合回路，电热管7开始工作并对下种植室3进行升温。此时第二电导线14中的电流经过二号二极管15时，因为二号二极管15的导电方向是从右到左，所以第二电导线14形成断路，连接第二电导线14的电磁铁不工作,此时电热管7会产生两种情况。

(a)第一种情况，由于电热管7作为下种植室3的补充热源，当电热管7辐射热能时下种植室3内的温度缓慢升高，下种植室3与上恒温室2内的温差逐渐减少。根据塞贝克效应的原理，随着下种植室3与上恒温室2的温差逐渐减少，调温装置4产生的电流随着温差的减少逐渐降低，电热管7产生的温度也缓慢降低，直至下种植室3与上恒温室2的温差为零时，电热管7停止工作。

采用本技术方案时，电热管7辐射的温度平缓下降，避免了电热管7突然熄灭后余温持续向下种植室3放热从而破环下种植室3与上恒温室2的温度平衡，加强了种植箱内的恒温效果；同时上恒温室2至少产生三个作用；第一，上恒温室2内的恒温灯管201是种植箱内主要的热量来源，第二，上恒温室2与下种植室3形成温差，产生电流。第三，上恒温室2作为下种植室3的温度标杆也是整个种植箱的温度标杆，当上恒温室2和下种植室3出现温差时，调温装置4就会进行调温。

(b)第二种情况，由于种植箱外的温度持续降低，下种植室3对种植箱外流失的热能变多，导致了下种植室3与上恒温室2的温差逐渐加大，此时根据塞贝克效应的原理，随着下种植室3与上恒温室2的温差逐渐增大，调温装置4产生的电流随着温差的增大逐渐增大，电热管7产生的温度也逐渐上升，电热管7持续对下种植室3进行热辐射，这种加热方式保证了下种植室3的温度与上种植室的温差为零。

b当下种植室3内的温度大于上恒温室2时，这种情况下产生的电流从右流向左，换而言之电流方向为第二铜板403流向第一铜板402。电流分别流向第一电导线5和第二电导线14。第一电导线5中的电流依次经过一号二极管6和电热管7，因为一号二极管6的导电方向为从左到右，所以第一电导线5形成断路。当第二电导线14中的电流经过二号二极管15时，因为二号二极管15的导电方向是从右到左，所以第二电导线14使电磁铁和调温装置4之间形成闭合回路，电磁铁开始工作。

电磁铁通电后，固定电磁铁16与弹射电磁铁17之间产生斥力，连接于固定电磁铁16和弹射电磁铁17之间的拉簧18被拉伸，弹射电磁铁17带动丝杆向右移动，此时与丝杆连接的螺母将丝杆的轴向运动转化为周向运动，当螺母转动时，与螺母粘接的进气扇叶13也开始转动，进气扇叶13偏转后打开被遮盖的间隙，此时下种植室3与外界连通，进气扇叶13开始将外界的空气吸入左箱壁。

外界的空气依次经过通气孔、空气冷却滤清器10、轴流风扇11和通孔，由于空腔8内避免了阳光或室光的直接照射，空腔8内的温度低于外界温度，当空气从通气孔进入空腔8时，空气在空腔8中聚集盘旋，向空腔8内释放热量，这些热量在释放时存在一定的损耗，所以空腔8内的空气完成第一次冷却，而后流经空气冷却滤清器10的空气受到空气冷却滤清器10的过滤和冷却转化为洁净的空气并被第二次冷却，洁净的空气在右排气部内徘徊，此时由于滚珠丝杠副12的螺母带动进气扇叶13旋转加快了排气部中空气的流速，排气部的空气被第三次冷却，此时排气部的空气通过通孔进入下种植室3，空气经过三道工序的冷却后，空气与下种植室3内进行气流交换时带走了下种植室3内的热量。

当下种植室3与上恒温室2温差逐渐减少时，流经电磁铁的电流也相对减少，弹射电磁铁17和固定电磁铁16之间的斥力减少，拉簧18产生的回复力带动弹射电磁铁17回复，拉簧18带动弹射电磁铁17向左运动时，此时进气扇叶13将下种植室3气体向外排放，下种植室3内的热气被排出，热气依次经过通孔、轴流风扇11、空气冷却滤清器10和通气孔被排出菌类培养箱，而弹射电磁铁17在拉簧18的回复力进行简谐运动不停带动进气扇叶13旋转，加快了下种植室3进行气流交换，降低下种植室3的温度，直至下种植室3与上恒温室2温差为零。

本技术方案通过上恒温室2作为温度标杆保证下种植室3内的温度恒定，并且通过调温装置4对温度进行调节，本菌类培养箱为菌类的生长提供恒定的温度条件，提高了菌类的成活率，加大了产量，也避免了人工操作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。