一种免搭建植物工厂论文和设计-黎志银

全文摘要

本实用新型涉及植物工厂领域，具体涉及一种免搭建植物工厂，包括至少一个种植盒，所述种植盒具有一盒体和盒盖，所述盒盖上设有光源模块，所述盒盖或盒体上设有散热模块，盒体上设置有连接口连接口，所述盒盖顶部设有连接部，盒盖顶部的连接部与盒体底部的连接口契合，所述盒盖内部形成一空腔，所述空腔内设有光源模块和散热模块。本实用新型极大的降低了植物工厂搭建成本和运营成本，对空间配置要求低、可操作性强、操作简单、免安装、省人工，可密集堆放，减少了空调系统的投入，能更加精确地控制植物生长温度。

主设计要求

1.一种免搭建植物工厂，其特征在于：包括至少一个种植盒，所述种植盒具有一盒体和盒盖，所述盒盖上设有光源模块，所述盒盖或盒体上设有散热模块，盒体上设置有连接口，所述盒盖设有连接部，盒盖的连接部与盒体的连接口契合，所述盒盖内部形成一空腔，所述空腔内设有光源模块和散热模块。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：所述光源模块包括多个设置在空腔内的灯管。

3.根据权利要求1所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：所述散热模块包括隔设置在灯管间的散热通道、散热风扇和散热片，所述散热通道分别连接于所述散热片，并通过空腔壁上的散热通道入口与出口与外部连通，所述散热通道内流动有冷却介质，所述冷却介质通过入口进入经散热通道进入空腔内，吸收空腔内的热量后从出口排出。

4.根据权利要求3所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：多个所述灯管平行可拆卸设置在空腔内，所述散热片均匀排布在两灯管之间，且与两灯管方向垂直，所述散热风扇设置在散热片之间。

5.根据权利要求1所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：所述盒盖与盒体之间设有冷凝水收集器，所述冷凝水收集器与散热通道连通。

6.根据权利要求1所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：所述盒盖顶部的连接部为软胶锥形连接塞，所述盒体底部的连接口为锥形连接口。

7.根据权利要求1所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：所述散热模块设置在盒体内壁一侧面，所述散热模块包括散热主体，散热主体顶部设有散热风扇、散热主体侧面分别设有冷却液进液口和冷却液出液口，所述散热主体还包括多个散热片，散热片位于风扇出风口，所述散热主体底部还连接有冷凝水收集器。

8.根据权利要求1所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：所述盒体侧面设有可视窗口，所述盒体顶部设有L型滑道。

9.根据权利要求1所述的一种免搭建植物工厂，其特征在于：所述盒体为全密闭式、水槽式或镂空式。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及植物工厂领域，具体涉及一种免搭建植物工厂。

背景技术

植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和系统管理于一体，代表着未来农业的发展方向。

植物工厂从1957年发展至今，高成本投入是影响其推广最显著的原因，投入产出比低。植物工厂的成本投入主要包含前期建厂成本和后期运营成本，前期建厂成本很大部分投入在空调设备系统和设备搭建上；后期运营成本高主要是大面积的灯体照明带来的厂房内的高温问题，需要大型空调设备不间断的进行制冷，使得植物工厂后期运营的电力消耗大，运营成本高。现有植物工厂种植设备主要有管道种植、层架种植和模组种植，这三种形式都存在种植设备搭建繁琐、光利用效率低和成本高的问题，并且设备一旦搭建好，就难以变动或移动，出现故障时维修困难。投入产出比低，高成本投入以上已说明，产出低在于现有降温技术都是用空调对大面积厂房进行降温，因此种植设备间不能密集堆放，造成投入产出比低。

综上所述，目前植物工厂投入产出比低，种植设备搭建繁琐、光利用效率低，成本高、维修困难，空间利用率低。本实用新型提供了一种免搭建植物工厂。相对于现有的植物工厂，本实用新型可以极大降低植物工厂搭建成本和运营成本，对空间配置要求低、可操作性强、操作简单、免安装、省人工，可密集堆放，减少了空调系统的投入，能更加精确地控制植物生长温度。

发明内容

为了解决上述技术问题，需要提供一种免搭建植物工厂，降低植物工厂搭建成本和运营成本，降低空间配置要求，减少空调系统的投入。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种免搭建植物工厂，包括至少一个种植盒，所述种植盒具有一盒体和盒盖，所述盒盖上设有光源模块，所述盒盖或盒体上设有散热模块，盒体底部具有连接口，所述盒盖顶部设有连接部，盒盖顶部的连接部与盒体底部的连接口契合，实现上下层种植盒的堆叠嵌套连接，所述盒盖内部形成一空腔，所述空腔内设有光源模块和散热模块。

进一步的，所述光源模块包括多个设置在空腔内的灯管。

进一步的，所述散热模块包括隔设置在灯管间散热通道、散热风扇和散热片，所述散热通道分别连接于所述散热片，并通过空腔壁上的散热通道入口与出口与外部连通，所述散热通道内流动有冷却介质，所述冷却介质通过入口进入经散热通道进入空腔内，吸收空腔内的热量后从出口排出。

进一步的，多个所述灯管平行可拆卸设置在空腔内，所述散热片均匀排布在两灯管之间，且与两灯管方向垂直，所述散热风扇设置在散热片之间。

进一步的，所述盒盖与盒体之间设有冷凝水收集器，所述冷凝水收集器与散热通道连通。

进一步的，所述盒盖顶部的连接部为软胶锥形连接塞，所述盒体底部的连接口为锥形连接口。软胶锥形连接塞与锥形连接口契合后可以达到密封效果，以此实现种植盒间散热通道的连接，减少逐个接通散热通道的操作复杂性。

进一步的，所述散热模块设置在盒体内壁一侧面，所述散热模块包括散热主体，散热主体顶部设有散热风扇、散热主体侧面分别设有冷却液进液口和冷却液出液口，所述散热主体还包括多个散热片，散热片位于风扇出风口，所述散热主体底部还连接有冷凝水收集器。

进一步的，所述盒体侧面设有可视窗口。

进一步的，所述盒体顶部设有L型滑道。

进一步的，所述盒体为全密闭式、水槽式或镂空式。

区别于现有技术，上述技术方案具有以下优点：

1.本实用新型设备组装简单，用箱体堆叠的方式实现免搭建植物工厂，降低了种植设备成本，空间配置成本低，可操作性强且操作简单。

2.本实用新型灯体置于不透光种植盒内，提高了光的利用率，减少了光的损失。

3.本实用新型设计有独立降温系统，可减少空调系统投入，相比空调降温更具有均衡性及稳定性，能更加精确地控制植物的生长温度。

4.本实用新型的免搭建植物工厂空间利用率高且维修简单。

5.本实用新型冷凝水收集装置的设计可实现冷凝水的循环利用，达到节水省水的效果。

6.本实用新型可实现种植盒间CO_{2<\/sub>补给管道及降温系统管道的连接，减少了逐个连接操作的复杂性，CO_{2<\/sub>补给系统使种植物生长周期缩短，产量有效增加，提高了收益。}}

7.本实用新型密闭系统的设计，实现了植物免加水、免看管的功能，实现了全自动无人车间，减少了人工成本。

附图说明

图1为实施例1的免搭建植物工厂单个种植盒立体图；

图2为实施例1的种植盒叠加后的种植组立体图；

图3为实施例1的种植盒体上盖散热模块示意图；

图4为实施例1的种植盒体内部结构示意图；

图5为实施例1的种植盒体内散热通道连接示意图；

图6为散热通道连接示意图5中A处局部放大图；

图7为散热通道连接示意图5中B处局部放大图；

图8为实施例1的种植盒体顶部结构示意图；

图9为实施例1的L型滑槽放大示意图；

图10为实施例1全密闭式种植盒体图；

图11为实施例2水槽式种植盒体图；

图12为实施例3镂空式种植盒体图。

图13为实施例4的内部结构示意图。

图14为实施例4的散热模块结构示意图。

附图标记：1.盒盖；2.可视窗口；3.种植盒体；4.堆叠结构；5.散热片；6. 散热风扇；7.内部排布多列散热通道；8.光源模块；9.散热通道入口；10.散热通道出口；11.冷凝水收集器；12.CO2进气通道；13.散热模块；14.散热腔体； 15.半透膜；16.软胶锥形连接部；17.锥形连接口；18.L型滑槽；19.斜面抠手位置；20.凸边限位；21.照明腔体；22.冷却液进液口；23.冷却液出液口； 24.散热片；25.散热模块。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅附图1-附图10，本实施例应用于植物工厂领域，一种免搭建植物工厂，种植盒体为全密闭式，适用于药材的种植，包括至少一个种植盒，种植盒具有一种植盒体3和盒盖1，盒盖1内部形成以空腔，设有光源模块8和散热模块13，所述光源模块8为多个设置在照明腔体21内的灯管，多个灯管平行可拆卸；散热模块13包括设置在灯管间的散热通道7、散热风扇6和散热片5，散热通道7分别连接于散热片5并通过空腔壁上的散热通道入口9与散热通道出口10和外部连通，散热通道内流动有冷却介质，冷却介质经散热通道入口9进入散热腔体14内，吸收空腔内热量后从散热出口10排出，散热片5均匀排布在两灯管之间，与灯管方向垂直，散热风扇6设置在散热片5 之间。

盒体底部具有锥形连接口17，顶部设有软胶锥形连接部16，盒盖顶部的锥形连接部16与锥形连接口17契合，从而可以使上下层种植盒堆叠嵌套连接。盒盖1与盒体3之间设有冷凝水收集器11与散热通道连通，盒体侧面有可视窗口2，通过此窗口可以观测到植物的长势；盒体顶部设有L型滑槽18，照明腔体通过L型滑槽18固定于种植盒体顶部，单个种植盒接上电后即可投入种植使用，也可将种植盒进行叠加形成种植组实现工厂式的种植。

实施例2

请参阅附图11，本实施例应用于植物工厂领域，一种免搭建植物工厂，种植盒体为水槽式时，适用于大菜、种苗的水培，包括至少一个种植盒，种植盒具有一种植盒体3和盒盖，盒盖内部形成以空腔，设有光源模块和散热模块，所述光源模块为多个设置在照明腔体内的灯管，多个灯管平行可拆卸；散热模块包括设置在灯管间的散热通道、散热风扇和散热片，散热通道分别连接于散热片并通过空腔壁上的散热通道入口与散热通道出口和外部连通，散热通道内流动有冷却介质，冷却介质经散热通道入口进入散热腔体14内，吸收空腔内热量后从散热出口排出，散热片均匀排布在两灯管之间，与灯管方向垂直，散热风扇设置在散热片之间。

盒体底部具有锥形连接口，顶部设有软胶锥形连接部，盒盖顶部的锥形连接部与锥形连接口契合，从而可以使上下层种植盒堆叠嵌套连接。盒盖与盒体之间设有冷凝水收集器与散热通道连通，盒体侧面有可视窗口，通过此窗口可以观测到植物的长势；盒体顶部设有L型滑槽，照明腔体通过L型滑槽固定于种植盒体顶部，单个种植盒接上电后即可投入种植使用，也可将种植盒进行叠加形成种植组实现工厂式的种植。

本实施例2的基本结构大体与实施例1相同，不同之处在于，参考图11 所示，本实施例的种植盒体3为水槽式，即在该种植盒体3内部具有一凹陷，作为水槽使用。

实施例3

请参阅附图12，本实施例应用于植物工厂领域，一种免搭建植物工厂，种植盒体为镂空式时，适用于组培，包括至少一个种植盒，种植盒具有一种植盒体3和盒盖，盒盖内部形成以空腔，设有光源模块和散热模块，所述光源模块为多个设置在照明腔体内的灯管，多个灯管平行可拆卸；散热模块包括设置在灯管间的散热通道、散热风扇和散热片，散热通道分别连接于散热片并通过空腔壁上的散热通道入口与散热通道出口和外部连通，散热通道内流动有冷却介质，冷却介质经散热通道入口进入散热腔体14内，吸收空腔内热量后从散热出口排出，散热片均匀排布在两灯管之间，与灯管方向垂直，散热风扇设置在散热片之间。

盒体底部具有锥形连接口，顶部设有软胶锥形连接部，盒盖顶部的锥形连接部与锥形连接口契合，从而可以使上下层种植盒堆叠嵌套连接。盒盖与盒体3之间设有冷凝水收集器与散热通道连通，盒体侧面有可视窗口，通过此窗口可以观测到植物的长势；盒体顶部设有L型滑槽，照明腔体通过L型滑槽固定于种植盒体顶部，单个种植盒接上电后即可投入种植使用，也可将种植盒进行叠加形成种植组实现工厂式的种植。

本实施例3的基本结构大体与实施例1相同，不同之处在于，参考图12 所示，本实施例的种植盒体3为镂空式，即在该种植盒体3内部具有一镂空式凹陷槽。

实施例4

参考图13和图14所示，本实施例4与其他实施例的不同之处在于，在本实施例中，散热模块25设置在种植盒体3上，所述散热模块25设置在盒体内壁一侧面，所述散热模块包括散热主体，散热主体顶部设有散热风扇6、散热主体侧面分别设有冷却液进液口22和冷却液出液口23，所述散热主体还包括多个散热片24，散热片位于风扇出风口，所述散热主体底部还连接有冷凝水收集器11。

本实用新型的有益效果：与传统的植物工厂相比，本实用新型设计有密闭系统，可实现种植物免加水、免看管的功能，种植盒体前视图面与后视图面设计有可视窗口，便于观察植物长势，本实用新型具有多种盒体，根据不同种植需求可搭配不同的盒体，通过盒体堆叠的方式实现了免搭建植物工厂，降低了植物工厂建厂和种植设备成本，本实用新型的CO_{2<\/sub>补给系统缩短了植物的生长周期，有效增加了产量，提高了收益；降温系统使种植物生长温度稳定可控，减少了空调设备成本的投入及后期运营的用电消耗，本实用新型冷凝水装置的设置实现了冷凝水的循环利用节水省水，不透光种植盒的设计提高了光的利用率，全密闭式系统为植物提供了全密闭生长环境，减少了病虫害的产生。}

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

设计图

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