面上并分別設置在多個植物培養(yǎng)柱5-2上方和下方，所述多個植物培養(yǎng)柱5-2的外側均對應放置一個LVD照明光源6-4，所述電磁真空栗6-10通過兩根水管一 6-11的其中一根水管6-11與養(yǎng)料供給總管5-9連通，所述水回收罐6-9通過兩根水管一 6-11的另一根水管6-11與過濾器6-12及回水管道總管5-10連通，所述電磁真空栗6-10、營養(yǎng)液罐6-7、儲水罐6-6、水處理罐6_8、水回收罐6-9依次通過若干水管二 6-13兩兩連接。
[0016]所述LVD照明光源6-3位于培養(yǎng)箱8的頂部和底部，所述多個LED柱形光源位于植物培養(yǎng)柱5-2的左右兩側，從多角度給光，無死角照射，使植物均勻、溫和的接受光照，植物茁壯生長。
[0017]所述電磁真空栗6-10為水分的輸送提供動力；
所述水回收罐6-9回收冷凝水，為灌溉提供水源；
所述冷凝器6-5將多余水分冷凝儲備；
所述加濕器6-2用于增加空氣濕度；
所述空調6-1可調整CO2和O2的氣體濃度；
所述水處理罐6-8用于過濾流經(jīng)植物柱的水分，除去雜質；
所述儲水罐6-6用于儲水，為加濕、營養(yǎng)液調配、灌溉提供水源；
所述營養(yǎng)液罐6-7內(nèi)部含多種肥料元素，智能檢測調配； 所述過濾器6-12用于過濾除菌，還可以除去植物生長過程中產(chǎn)生的對其自身生長不利的次生代謝產(chǎn)物。
[0018]所述每個植物培養(yǎng)柱5-2由內(nèi)到外依次包括中心滴灌管5-2-1、單透內(nèi)襯5_2_2、根系生長層5-2-3、隔水膜5-2-4、蜂窩狀支撐網(wǎng)5-2-5及種植層5_2_6，所述中心滴灌管
5-2-1的側壁上均勻分布若干通孔。所述通孔可以將中心滴灌管5-2-1內(nèi)的水滲入單透內(nèi)襯5-2-2和根系生長層5-2-3。在太空中微重力的作用下，植物生長失去向地性，而且零重力環(huán)境并不會對植物生長造成影響，所以所述植物培養(yǎng)柱5為柱式可以充分利用太空艙內(nèi)有效空間。
【主權項】
1.一種用于空間站自給養(yǎng)生命保障系統(tǒng)的智能化植物培養(yǎng)裝置，包括微生物發(fā)電裝置(1)、計算機(2)、中央控制器(3)、中央監(jiān)測裝置(4)、盤式傳動裝置(5)、中央調節(jié)裝置(6)、培養(yǎng)箱(7)及導線；其特征在于:所述微生物發(fā)電裝置(I)與計算機(2)連接，所述計算機(2)與中央控制器(3)連接，所述中央控制器(3)通過導線與中央監(jiān)測裝置(4)和盤式傳動裝置(5)的電機(5-7)連接，所述中央調節(jié)裝置(6)通過導線與中央控制器(3)連接，所述中央調節(jié)裝置(6)通過兩根水管一(6-11)與盤式傳動裝置(5)連接，中央監(jiān)測裝置(4)、中央調節(jié)裝置(6 )、盤式傳動裝置(5 )均設置在培養(yǎng)箱(7 )內(nèi)。2.根據(jù)權利要求1所述的用于空間站自給養(yǎng)生命保障系統(tǒng)的智能化植物培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述盤式傳動裝置(5)包括兩個傳動盤(5-1)、多個植物培養(yǎng)柱(5-2)、多根伸縮管(5_3)、傳動軸(5_4)、傳動齒輪(5_5)、兩個軸承(5_6)、電機(5_7)、電機齒輪(5_8)、養(yǎng)料供給總管(5-9)及回水管道總管(5-10)，所述兩個傳動盤(5-1)為兩個外徑相等的圓盤，所述植物培養(yǎng)柱(5-2)與伸縮管(5-3)數(shù)量相同，所述兩個傳動盤(5-1)分別是上傳動盤(5-1-1)和下傳動盤(5-1-2)，所述兩個軸承(5-6)分別是上軸承(5-6-1)和下軸承(5-6-2)，所述上傳動盤(5-1-1)和下傳動盤(5-1-2)上下并列且同軸設置，所述多個植物培養(yǎng)柱(5-2 )均豎向設置在上傳動盤(5-1-1)和下傳動盤(5-1-2 )之間，且多個植物培養(yǎng)柱(5-2)的上下端與上傳動盤(5-1-1)和下傳動盤(5-1-2)固定連接，多個植物培養(yǎng)柱(5-2)沿上傳動盤(5-1-1)和下傳動盤(5-1-2)的外周邊均布設置，所述傳動軸(5-4)為空心軸，傳動軸(5-4)位于上傳動盤(5-1-1)和下傳動盤(5-1-2)中心處并與上傳動盤(5-1-1)和下傳動盤(5-1-2)固定連接，傳動軸(5-4)的上端通過上軸承(5-6-1)與養(yǎng)料供給總管(5-9)的一端固定連接，傳動軸(5-4)的下端通過下軸承(5-6-2)與回水管道總管(5-10)的一端固定連接，所述多根伸縮管(5-3)的一端均與傳動軸(5-4)側壁上部固定連接且與傳動軸(5-4)的內(nèi)腔相通，多根伸縮管(5-3)的另一端依次穿過上傳動盤(5-1-1)、多個植物培養(yǎng)柱(5-2)的中心滴灌管(5-2-1)及下傳動盤(5-1-2)與傳動軸(5-4)側壁下部固定連接并與傳動軸(5-4)內(nèi)腔相通，多根伸縮管(5-3)穿入多個植物培養(yǎng)柱(5-2)的中心滴灌管(5-2-1)內(nèi)的部分管壁上設有多個小孔，所述傳動齒輪(5-5 )固定在傳動軸(5-4)上且位于上軸承(5-6-1)與多根伸縮管(5-3)之間，所述電機(5-7)固定在培養(yǎng)箱(7)上，所述電機齒輪(5-8)固定在電機(5-7)的輸出軸上，電機齒輪(5-8)與傳動齒輪(5-5)相互嚙合。3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于空間站自給養(yǎng)生命保障系統(tǒng)的智能化植物培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述中央監(jiān)測裝置(4)包括溫度傳感器(4-1)、濕度傳感器(4-2)、光照傳感器(4-3)、氣體傳感器(4-4)、基質濕度傳感器(4-5)、營養(yǎng)情況傳感器(4-6);所述溫度傳感器(4-1)、濕度傳感器(4-2)、光照傳感器(4-3)、氣體傳感器(4-4)、基質濕度傳感器(4-5)、營養(yǎng)情況傳感器(4-6)均分別通過導線(7)與中央控制器(3)的端口連接，所述基質濕度傳感器(4-5)設置在植物培養(yǎng)柱(5-2)的根系生長層(5-2-3)內(nèi)。4.根據(jù)權利要求3所述的用于空間站自給養(yǎng)生命保障系統(tǒng)的智能化植物培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述中央調節(jié)裝置(6)包括空調機(6-1)、加濕器(6-2)、兩個LED照明光源(6-3)、多個LVD照明光源(6-4)、冷凝器(6-5)、儲水罐(6-6)、營養(yǎng)液罐(6-7)、水處理罐(6_8)、水回收耀(6_9)、電磁真空栗(6_10)、兩根水管一(6_11 )、若干根水管二(6_13)及過濾器(6-12);所述空調機(6-1)、加濕器(6-2)、兩個LED照明光源(6-3)、多個LVD照明光源(6-4 )、冷凝器(6-5 )、儲水罐(6-6 )、營養(yǎng)液罐(6-7 )、水處理罐(6_8 )、水回收罐(6_9 )及電磁真空栗(6-10)均分別通過導線與中央控制器(3)的所對應的端口連接，所述兩個LED照明光源(6-3)固定在培養(yǎng)箱(7)墻面上并分別設置在多個植物培養(yǎng)柱(5-2)上方和下方，所述多個植物培養(yǎng)柱(5-2)的外側均對應放置一個LVD照明光源(6-4)，所述電磁真空栗(6-10)通過兩根水管一(6-11)的其中一根水管(6-11)與養(yǎng)料供給總管(5-9)連通，所述水回收罐(6-9)通過兩根水管一(6-11)的另一根水管(6-11)與過濾器(6-12)及回水管道總管(5-10 )連通，所述電磁真空栗(6-10 )、營養(yǎng)液罐(6-7 )、儲水罐(6-6 )、水處理罐(6-8 )、水回收罐(6-9 )依次通過若干水管二(6-13)兩兩連接。5.根據(jù)權利要求2所述的用于空間站自給養(yǎng)生命保障系統(tǒng)的智能化植物培養(yǎng)裝置，其特征在于:所述每個植物培養(yǎng)柱(5-2)由內(nèi)到外依次由中心滴灌管(5-2-1)、單透內(nèi)襯(5-2-2 )、根系生長層(5-2-3 )、隔水膜(5-2-4 )、蜂窩狀支撐網(wǎng)(5-2-5 )及種植層(5-2-6 )固定連接構成，所述中心滴灌管(5-2-1)側壁上均勻分布若干通孔。
【專利摘要】用于空間站自給養(yǎng)生命保障系統(tǒng)的智能化植物培養(yǎng)裝置，屬于太空植物培養(yǎng)領域，它提供一種能夠保證航天員長時間的失重狀態(tài)下的植物蔬菜類營養(yǎng)需求，適合在航天環(huán)境下使用，用于空間站自給養(yǎng)生命保障系統(tǒng)的智能化植物培養(yǎng)裝置。所述微生物發(fā)電裝置與計算機連接，所述計算機與中央控制器連接，所述中央控制器通過導線與中央監(jiān)測裝置和盤式傳動裝置的電機連接，所述中央調節(jié)裝置通過導線與中央控制器連接，所述中央調節(jié)裝置通過兩根水管一與盤式傳動裝置連接，中央監(jiān)測裝置、中央調節(jié)裝置、盤式傳動裝置均設置在培養(yǎng)箱內(nèi)。本發(fā)明保證航天員長時間的失重狀態(tài)下的植物蔬菜類營養(yǎng)需求，還能提供氧氣的供應，適合在航天環(huán)境下使用。
【IPC分類】A01G31/04
【公開號】CN105104155
【申請?zhí)枴緾N201510499436
【發(fā)明人】王振宇, 白海娜, 張華 , 劉迪迪, 邱軍強
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月15日