技术领域
[0001] 本发明属于植物栽培领域，特别涉及一种植物栽培装置。
相关背景技术
[0002] 植物栽培箱是目前常见的植物栽培装置，已知的植物栽培箱都是底部部分具有植物栽培区域，在其上方设置有光源，这些光源从位于植物上方的特定高度处产生用于植物的光，使得光从上方抵达植物。
[0003] 这些植物栽培箱的已知缺点包括：较低的光源空间效率，即在使用能够提供均匀光照的面光源的时候，单位面积的光源区域对应着相同面积的植物栽培区域。
[0004] 难以利用自然光照，由于栽培槽及光源的阻挡，栽培箱中基本只能利用人工光照。
[0005] 难以有效排除光源所散发的热量，由于光源呈平面分布，光源所散发的热量均匀传递至栽培空间中去，大大增加了其排除难度。
具体实施方式
[0023] 图1至图3图解了栽培装置的第一实施例。该栽培装置的圆筒形植物栽培架1由6层圆形栽培槽11组成，栽培槽11之间通过牢固的支架连接，根据预期栽培植物的不同，栽培槽11之间的间距可以调整以适应植物的高度。栽培槽11中可以填充栽培基质，也可以以纯营养液栽培植物而无需填充栽培基质，但不管怎样，在上下层栽培槽之间通过水管12将由上层栽培槽溢出的水引至下层栽培槽，水管12的上端管口应低于栽培槽11的栽培面以控制槽内的水体深度。
[0024] 该栽培装置有圆筒形光源2，用以向所栽培的作物提供光照。所述光源2竖直安置于植物栽培架1的中心位置，也就是与圆筒形植物栽培架1基本同轴，其长度应与各层栽培槽11的高度之和基本一致。可在植物栽培架1的不同高度处产生均匀一致的光照，确保各层栽培槽上的植物均接受到充分的光照。所述光源2包括基底21和发光元件22，基底21为圆筒形构造，具有较好的导热性，其制造材料可以是铝等金属，也可以是高导热性的塑材。进一步地，基底21还可以是双层圆筒结构，可以使冷却液体流经两层筒体之间，以进一步加快热量排除速度。发光元件22可以发出符合植物生长需求的光线，发光元件22可以是不同颜色发光二极管或激光二极管的组合。发光元件22的引线端固定于基底21上，并与基底21具有良好的热联接，其电子部件产生的热量可以迅速传递至基底21上。
[0025] 采用圆筒形的光源是极为有益的。首先，在常规栽培箱以及常见的人工光照下，光线是从植物顶部发出，光源发光面与植物受光面是平行的两个水平面或者是由发光点照射到受光面上，在第一种情况下，光源发光面积是与植物受光面积相等的，光源空间效率只有1，在第二种情况下，尽管光源空间效率大于1，但由于植物受光面上边缘位置与中心位置距离发光点的距离不等，故而受到的光照强度也极为不均匀，不利于培育出均匀一致的植物。
本发明采用了基于中心辐射的光照方式，可保证植物受光面上各点与光源的距离一致，这种方式从根本上保证了植物接受光照强度的均匀一致，另一方面，在满足光照强度的前提下，圆筒形植物栽培架1的直径可以大于圆筒形光源2的直径数倍，也就是说，在满足光照强度及光照均匀度的前提下，单位面积的光源发光面可以照射至数倍的栽培面上，大大提高了光源空间效率。此处术语“光源空间效率”指的是传递至植物上的有效光照面积与光源发光面积的比，高的光源空间效率意味着用更小更紧凑的光源即可满足较大面积植物的光照需求。其次，光源2工作时，其电子部件将产生大量热量，这些热量可以高效地集中于基底21上，并在圆筒中产生自下而上的热气流，将多余的热量排除至栽培装置外部。
[0026] 为了简单起见，图中并没有标出光源2上的电路及其控制装置等，但本技术领域的技术人员应当知道，为了实现光源的正常工作，电路及其控制装置是必须的，这些电路以及控制装置、以及发光元件22与基底21之间的热联接都是可以利用本技术领域的现有技术实现的。
[0027] 为了进一步提高光源散发热量的排除效率，栽培装置还在植物栽培架1下面设置了风扇3，所述风扇3可以产生向上的气流，促进圆筒中以及光源2与植物栽培架1间的空气流动，从而加快热量排除速度。
[0028] 在一些情况下，生产者可能不希望雨水等直接落到植物栽培装置上，这时候可以在植物栽培架1上方设置遮盖件4。
[0029] 采用该植物栽培装置栽培植物时，植物背向光源2的一面依然可以接收来自外部的自然光照，为保证植物生长的均匀性，可以定期将植物翻转，使其各个方向均有机会接收相同量的自然光照和人工光照。
[0030] 图4和图5图解了了栽培装置的第二实施例，其与第一实施例的差别在于圆筒形植物栽培架1是由2个半圆筒形植物栽培架13闭合而成的，所述半圆筒形植物栽培架13上有半圆形栽培槽。2个半圆筒形植物栽培架13之间采用转轴铰链131联接，使得植物栽培架1可以打开和闭合。所述2个半圆筒形植物栽培架13可以具有外壁132，在这种情况下，当植物栽培架1处于闭合状态时，可以形成一个相对封闭的环境，外壁132阻碍了栽培架内与外部之间的水平气流运动，但依然可以在光源2的圆筒中以及光源2与植物栽培架1间的空间内形成上下的气流。在设置外壁132的情况下，为了改善栽培槽11上植物的光照环境，可以在外壁132 的内里面设置反光膜133，以将光线发射到那些背向光源的植物叶片上。
[0031] 在半圆筒形植物栽培架13上设置外壁132的目的在于为所栽培的植物创造一个相对封闭的环境，使得其中的环境因素，譬如光照、温度等可以更加可控，这样做的有益效果在于：可以将栽培装置置于开放的环境中并同时为植物提供一个适宜的生长环境。譬如，可以将这一的一个个栽培装置置于低温环境中，在光源2工作时，其发散出大量的热量，控制风扇3的转动从而控制栽培架内上下气流的大小，进而控制热量的散发速度，使得栽培架内可以达到一个适宜的高温并保持栽培架内外热量的平衡。
[0032] 应当理解的是，上述实施例描述中的“圆筒形”、“半圆筒形”、“圆形”、“半圆形”等术语所指代的不应局限于圆形，其它类似的形状，譬如正多边形，也是可以用于本发明的植物栽培装置的。
[0033] 应当理解的是，上文描述和附图仅仅旨在解释本发明。对于本领域中的技术人员将显而易见的是，在不悖离本发明的范围的前提下，可以改变和修改本发明。
