一种可调光的植物水培系统

技术领域

本发明涉及植物培育技术领域，具体涉及一种可调光的植物水培系统。

背景技术

水培是一种应用广泛的无土栽培技术。但目前的水培装置不能自动添加培养液，操作麻烦，而且缺少氧气的供给，易发生腐根现象；而且所用光源一般固定，光效差，植物的生长空间受限。

发明内容

为了解决背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种可调光的植物水培系统。

本发明提出的一种可调光的植物水培系统，包括：水培室；温度调节单元；营养液供给单元；

光照单元，可升降地设置于所述水培室内顶部；

丝杠线性驱动机构，用于驱动所述光照单元升降；

水培槽，设置于所述水培室内底部；

所述水培槽包括：槽体；

活动板，以可移动地方式设置于所述槽体内且与所述槽体内壁密封连接，所述活动板将所述槽体隔成容积可变的第一水培间和容积可变的第二水培间；

传动单元，用于连接所述活动板和所述丝杠线性驱动机构的丝杠；

所述传动单元设有第一档位和第二档位，当所述传动单元处于所述第一档位时，所述活动板往复移动带动所述传动单元向所述丝杠输出第一单向转动动力，所述第一单向转动动力使所述丝杠沿一个方向单向转动从而使所述光照单元上升；

当所述传动单元处于所述第二档位时，所述活动板往复移动带动所述传动单元向所述丝杠输出第二单向转动动力，所述第二单向转动动力使所述丝杠沿相反方向单向转动从而使所述光照单元下降。

优选地，所述传动单元包括：

第一齿轮，设置于所述丝杠上；

推动齿条，设置于所述活动板上，且所述推动齿条平行于所述活动板的移动方向；

第一单向离合机构，设置于所述推动齿条一侧，所述第一单向离合机构和所述推动齿条啮合；

第二单向离合机构，设置于所述推动齿条与所述第一单向离合机构相对的一侧，且所述第二单向离合机构和所述推动齿条啮合，且所述第一单向离合机构和所述第二单向离合机构的输出方向相反；

第二齿轮，活动设置于所述第一齿轮、所述第一单向离合机构和所述第二单向离合机构之间；

驱动机构，用于驱动所述第二齿轮移动以使所述传动单元在所述第一档位和所述第二档位之间切换；

当所述传动单元处于所述第一档位时，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第一单向离合机构依次啮合连接；

当所述传动单元处于所述第二档位时，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第二单向离合机构依次啮合连接。

优选地，所述驱动机构包括：

弧形导轨，设置于所述第一齿轮、所述第一单向离合机构和所述第二单向离合机构之间，且所述弧形导轨的圆心在所述第一齿轮的轴线上；

滑动座，滑动设于所述弧形导轨上；

所述第二齿轮转动安装在所述滑动座上，所述第二齿轮和所述第一齿轮啮合连接，且所述第一单向离合机构和所述第二单向离合机构在所述第二齿轮的活动轨迹上；

动力装置，用于驱动所述滑动座沿所述弧形导轨滑动以使所述第二齿轮和所述第一单向离合机构或所述第二单向离合机构啮合连接。

优选地，还包括：

第一限位结构，设置于所述弧形导轨的一端，

第二限位结构，设置于所述弧形导轨的另一端，所述第一限位结构和所述第二限位结构用于限制所述滑动座在所述弧形导轨上的活动范围。

优选地，所述动力装置包括：

永磁体，设置于所述滑动座上，所述永磁体预设有磁场方向；

电磁铁，设置于所述弧形导轨一端，用于产生与所述磁场方向相同的磁场；

当所述电磁铁通电时，所述电磁铁产生与所述磁场方向相同的磁场，所述永磁体沿所述弧形导轨向远离所述电磁铁的方向运动，使所述第二齿轮和所述第一单向离合机构啮合；

当所述电磁铁断电时，所述电磁铁中的铁芯吸引所述永磁体，所述永磁体沿所述弧形导轨向接近所述电磁铁的方向运动，使所述第二齿轮和所述第二单向离合机构啮合。

优选地，还包括隔磁槽，所述滑动座和所述动力装置均设置于所述隔磁槽内。

优选地，所述滑动座和所述第一限位结构或/和所述第二限位结构之间设有弹簧。

优选地，所述第一单向离合机构和所述第二单向离合机构均为双向输入单向输出离合机构。

本发明提出了一种可调光的植物水培系统，具有以下有益效果：

(1)通过所述活动板往复移动可改变所述第一水培间和所述第二水培间的容积，从而使所述第一水培间和所述第二水培间的营养液液位进行涨落，形成潮汐，避免植物根系长期处于营养液中导致的腐坏，可有效促进植物生长。

(2)而且，在生长阶段，所述传动单元处于第一档位，在对植物进行潮汐灌溉的同时可通过所述活动板的往复移动带动所述传动单元向所述丝杠输出第一单向转动动力从而使所述丝杠的转动带动所述光照单元上升，改善光效，为植物的继续生长腾出空间，而且可避免所述光照单元的表面高温损伤植物；当植物成熟被采摘以后，所述传动单元处于第二档位，所述活动板的往复移动可带动所述光照单元下降，为新一轮的种植做准备。

综上所述，本发明可在对植物进行潮汐灌溉的同时提高光照单元的高度，改善光效，为植物的继续生长腾出空间，而且可避免所述光照单元的表面高温损伤植物，从而极大地促进了植物的生长。

附图说明

图1为本发明提出的一种可调光的植物水培系统的结构示意图。

图2为本发明中的传动单元的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种可调光的植物水培系统，包括：水培室1；温度调节单元；营养液供给单元；

光照单元5，可升降地设置于所述水培室1内顶部；

丝杠线性驱动机构6，用于驱动所述光照单元5升降；

水培槽，设置于所述水培室1内底部；

所述水培槽包括：槽体2；

活动板3，以可移动地方式设置于所述槽体2内且与所述槽体2内壁密封连接，所述活动板3将所述槽体2隔成容积可变的第一水培间和容积可变的第二水培间；

传动单元4，用于连接所述活动板3和所述丝杠线性驱动机构6的丝杠；

所述传动单元4设有第一档位和第二档位，当所述传动单元4处于所述第一档位时，所述活动板3往复移动带动所述传动单元4向所述丝杠输出第一单向转动动力，所述第一单向转动动力使所述丝杠沿一个方向单向转动从而使所述光照单元5上升；

当所述传动单元4处于所述第二档位时，所述活动板3往复移动带动所述传动单元4向所述丝杠输出第二单向转动动力，所述第二单向转动动力使所述丝杠沿相反方向单向转动从而使所述光照单元5下降。

本发明中通过所述活动板3往复移动可改变所述第一水培间和所述第二水培间的容积，从而使所述第一水培间和所述第二水培间的营养液液位进行涨落，形成潮汐，避免植物根系长期处于营养液中导致的腐坏，可有效促进植物生长；而且，在生长阶段，所述传动单元4处于第一档位，在对植物进行潮汐灌溉的同时可通过所述活动板3的往复移动带动所述传动单元4向所述丝杠输出第一单向转动动力从而使所述丝杠的转动带动所述光照单元5上升，改善光效，为植物的继续生长腾出空间，而且可避免所述光照单元5的表面高温损伤植物；当植物成熟被采摘以后，所述传动单元4处于第二档位，所述活动板3的往复移动可带动所述光照单元5下降，为新一轮的种植做准备。

当然，传动单元4处于第一档位和第二档位的传动比不一样，可以根据实际需求进行设计。

参照图2，为了使所述传动单元4在处于所述第一档位和所述第二档位时能够输出不同的单向转动力，在本实施方式中，所述传动单元4包括：

第一齿轮42，设置于所述丝杠上；

推动齿条41，设置于所述活动板3上，且所述推动齿条41平行于所述活动板3的移动方向；

第一单向离合机构43，设置于所述推动齿条41一侧，所述第一单向离合机构43和所述推动齿条41啮合；

第二单向离合机构44，设置于所述推动齿条41与所述第一单向离合机构43相对的一侧，且所述第二单向离合机构44和所述推动齿条41啮合，且所述第一单向离合机构43和所述第二单向离合机构44的输出方向相反；

第二齿轮45，活动设置于所述第一齿轮42、所述第一单向离合机构43和所述第二单向离合机构44之间；

驱动机构，用于驱动所述第二齿轮45移动以使所述传动单元4在所述第一档位和所述第二档位之间切换；

当所述传动单元4处于所述第一档位时，所述第一齿轮42、所述第二齿轮45和所述第一单向离合机构43依次啮合连接；

当所述传动单元4处于所述第二档位时，所述第一齿轮42、所述第二齿轮45和所述第二单向离合机构44依次啮合连接。

为了方便使所述传动单元4在所述第一档位和所述第二档位之间进行切换，在本实施方式中，所述驱动机构包括：

弧形导轨46，设置于所述第一齿轮42、所述第一单向离合机构43和所述第二单向离合机构44之间，且所述弧形导轨46的圆心在所述第一齿轮42的轴线上；

滑动座，滑动设于所述弧形导轨46上；

所述第二齿轮45转动安装在所述滑动座上，所述第二齿轮45和所述第一齿轮42啮合连接，且所述第一单向离合机构43和所述第二单向离合机构44在所述第二齿轮45的活动轨迹上；

动力装置，用于驱动所述滑动座沿所述弧形导轨46滑动以使所述第二齿轮45和所述第一单向离合机构43或所述第二单向离合机构44啮合连接。

为了避免所述滑动座脱离所述弧形导轨46，在本实施方式中，还包括：

第一限位结构，设置于所述弧形导轨46的一端；

第二限位结构，设置于所述弧形导轨46的另一端；

所述第一限位结构和所述第二限位结构用于限制所述滑动座在所述弧形导轨46上的活动范围。

为了便于驱动所述滑动座沿所述弧形导轨46滑动，从而使所述第二齿轮45和所述第一单向离合机构43或所述第二单向离合机构44啮合连接，在本实施方式中，所述动力装置包括：

永磁体，设置于所述滑动座上，所述永磁体预设有磁场方向；

电磁铁，设置于所述弧形导轨46一端，用于产生与所述磁场方向相同的磁场；

当所述电磁铁通电时，所述电磁铁产生与所述磁场方向相同的磁场，所述永磁体沿所述弧形导轨46向远离所述电磁铁的方向运动，所述滑动座带动所述第二齿轮45向所述第一单向离合机构43靠近以使所述第二齿轮45和所述第一单向离合机构43啮合；

当所述电磁铁断电时，所述电磁铁中的铁芯吸引所述永磁体，所述永磁体沿所述弧形导轨46向接近所述电磁铁的方向运动，所述滑动座带动所述第二齿轮45向所述第二单向离合机构44靠近以使所述第二齿轮45和所述第二单向离合机构44啮合。

为了避免所述永磁体以及所述电磁铁产生的磁场对其他结构的影响，在本实施方式中，还包括隔磁槽，所述滑动座和所述动力装置均设置于所述隔磁槽内。

为了进行缓冲，避免所述永磁体与所述第一限位结构或/和所述第二限位结构之间的直接碰撞，在本实施方式中，所述滑动座和所述第一限位结构或/和所述第二限位结构之间设有弹簧。

为了提高传动效率，在本实施方式中，所述第一单向离合机构43和所述第二单向离合机构44均为双向输入单向输出离合机构。

当然，在本实施方式中，还包括用于驱动活动板3沿所述槽体移动的动力机构。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。