阅读说明：本技术 一种菌房环境整体机 (Integrated machine for fungus house environment ) 是由 金阿龙 向延勇 袁杰 邱辉 戴陈渲 陈建汶 谢毓豪 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种菌房环境整体机,包括食用菌菌房、机架、送风机、控制柜、CO2浓度控制装置和温度控制装置,CO2浓度控制装置包括一切换装置和翅片式蒸发器,机架内还设有一中间隔板,中间隔板和翅片式蒸发器平行分布,并将机架内部依次分成第一室、第二室和第三室,第一室上设有至少一个新风入口,第二室上设有至少两个回风入口,中间隔板上设有一通风口；切换装置用于开启通风口并同时关闭一个回风入口,或者用于开启一个回风入口并同时关闭通风口；通过本技术方案能实现实时温度控制和二氧化碳浓度控制,并配合均匀的空气交换,有利于食用菌批量化、规模化均衡生长的菇房环境整体机,满足市场需求。(The invention discloses a fungus room environment integral machine, which comprises an edible fungus room, a frame, a blower, a control cabinet, a CO2 concentration control device and a temperature control device, wherein the CO2 concentration control device comprises a switching device and a finned evaporator, a middle partition plate is also arranged in the frame, the middle partition plate and the finned evaporator are distributed in parallel, the interior of the frame is sequentially divided into a first chamber, a second chamber and a third chamber, the first chamber is provided with at least one fresh air inlet, the second chamber is provided with at least two return air inlets, and the middle partition plate is provided with a vent; the switching device is used for opening the vent and closing one return air inlet at the same time, or is used for opening one return air inlet and closing the vent at the same time; by adopting the technical scheme, real-time temperature control and carbon dioxide concentration control can be realized, and uniform air exchange is matched, so that the mushroom house environment integrated machine for mass and large-scale balanced growth of edible mushrooms is facilitated, and the market demand is met.)

一种菌房环境整体机

技术领域

本发明涉及食用菌培植装置，尤其涉及一种菌房环境整体机。

背景技术

食用菌含有氨基酸、蛋白质、糖类、脂类、维生素和矿物质等多种人体所需的营养成分，并有具有抑制肿瘤、调节免疫力、降低胆固醇的良好功效。随着我国人民生活水平的逐步提高，食用菌的国内消费量日益增大，而大部分城市居民已成为食用菌的主要消费者。以300万人的城市每天每人消费100g食用菌计算，一城市每天可消费食用菌30万公斤，年消费可达110万吨，我国超300万人的城市有50多个，仅这些城市消费量就是目前食用菌产量的五倍以上，预计在未来20年内，我国的食用菌消费量还会迅猛增长，食用菌市场发展前景非常广阔。这就需要提供专门培植食用菌的菇房环境机，配合规模化、工厂化种植才能满足市场的需求。

食用菌的集约化、工厂化是一个较为复杂的整体系统，不能单单对某一参数进行检测、控制，而需对食用菌整个生产环境，进行全面、同时、一致的控制。通过一系列实践项目，发现对于食用菌生长速度、质量、产量影响最大的因素包括四个方面：温度、湿度、CO2浓度和光照强度。而食用菌种类的不同，以及所处生长阶段的不同，对这四个要素的要求是发生变化的，因此一个可以根据具体食用菌种类、食用菌具体生长阶段来进行整体控制的技术极其重要。

因此，公开号为CN107622361B的中国专利文献公开了一种用于食用菌大棚环境的数学建模及其控制方法，设置数据采集机构、数据处理机构及动作执行机构，在数据处理机构内建立基于温度、湿度、二氧化碳浓度及光照度四因素的目标函数模型与实时函数模型，根据目标函数模型与实时函数模型的偏差因子及偏差度，启用动作执行机构的相应控制模式，完成对食用菌大棚环境的实时调控。通过收集的历史食用菌房生产环境数据，对比研究温度、湿度、CO2浓度和光照强度对食用菌产量与质量的影响，创新出一种控制模型，对菌房的温度、湿度、CO2和光照，进行中央整体控制调整，使得食用菌一直处于最佳的生长环境，且可随实际需求进行模型与控制修正的控制。为食用菌大棚的环境调控提供多方位指向。

而本领域的技术人员在使用过程中发现，将该控制方法(温度、湿度、CO2浓度和光照强度四个因素都考虑)应用到实际生产中，尽管可以达到比较高的食用菌产量和质量，但造价高昂，设备庞大即占地面积大，反而使得食用菌在生产过程中不能达到很高的性价比。

公开号为CN102726212B的中国专利文献公开了一种菇房环境机，通过设于食用菌菌房内的温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器等感应菌房内的实时温度、湿度及二氧化碳浓度，再经可编程控制器分析、处理，并自动控制压缩机、离心风机、电加热管组、加湿器、电动新风装置和换气风机等，实现自动化调节控制食用菌菌房内环境的温湿度和二氧化碳浓度，保证菌房恒温、恒湿，当食用菌菌房内二氧化碳浓度升高时自动打开电动新风装置和换气风机，把二氧化碳浓度控制在合适的范围内，使食用菌菌房内具备良好的食用菌生长环境；该发明中仅考虑了温度、湿度和CO2浓度三个方面的影响因素，适当的降低了成本以及设备占地面积，提高了生产食用菌的性价比，操作简便，控制效果好，有利于规模化、工厂化种植生产食用菌，值得推广应用。

但仍旧具有下列不足：

1)、在温度、湿度、CO2浓度和光照强度四个因素中，对食用菌的产量以及质量影响最大的是温度和CO2浓度，因此，菇房环境机的性价比还可进一步的提高；

2)、现有的菇房环境机整体体积依旧较大，占地面积大，影响了食用菌的培植面积；

3)、现有的菇房环境机当室内CO2浓度过高时，仅靠引进室外新风，很难有效以及快速的降低室内CO2浓度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安装方便并能实现实时温度控制和二氧化碳浓度控制，并配合均匀的空气交换，有利于食用菌批量化、规模化均衡生长的菇房环境整体机，满足市场需求。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种菌房环境整体机，包括食用菌菌房、机架、送风机和控制柜，所述控制柜和送风机安装在机架上并分别位于机架相对的两侧，所述食用菌菌房内还设有与机架相连的送风管、回风管和新风管，其作出的改进在于，

所述食用菌菌房内还设有至少一个温度传感器和至少一个CO2浓度传感器；所述机架上设有温度控制装置和CO2浓度控制装置,所述控制柜内设有温度控制单元和与CO2浓度控制单元，所述温度控制单元通过温度控制装置和温度传感器以控制食用菌菌房内的温度，所述CO2浓度控制单元通过CO2浓度控制装置和CO2浓度传感器以控制食用菌菌房内的CO2浓度；

所述CO2浓度控制装置包括一切换装置和翅片式蒸发器，所述机架内还设有一中间隔板，所述中间隔板和翅片式蒸发器平行分布，并将机架内部依次分成第一室、第二室和第三室，所述第一室和第二室分别位于中间隔板两侧，所述第二室和第三室分别位于翅片式蒸发器两侧，所述控制柜位于第一室内，所述送风机位于第三室的外侧并与送风管相连，所述第一室上设有至少一个新风入口，所述第二室上设有至少两个回风入口，所述中间隔板上设有一通风口；所述切换装置用于开启通风口并同时关闭一个回风入口，或者用于开启一个回风入口并同时关闭通风口。

作为优选，所述第二室上设有第一回风入口和第二回风入口，其中，第一回风入口位于第二室底部或顶部，第二回风入口位于第二室侧壁，所述切换装置用于开启通风口并同时关闭第一回风入口，或者用于开启第一回风入口并同时关闭通风口。

作为优选，所述切换装置包括一封板、一风阀执行器和一连接装置，所述封板可转动的安装在中间隔板或机架上，所述风阀执行器通过连接装置使得封板具有第一停留位置和第二停留位置，当封板位于第一停留位置时，所述封板封住第一回风入口，当封板位于第二停留位置时，所述封板封住通风口。

作为优选，所述连接装置包括第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴一端与风阀执行器固定连接且另一端与第二连接轴的一端铰接，所述第二连接轴的另一端可转动的安装在封板上。

作为优选，所述温度控制装置包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀，所述压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、翅片式蒸发器和送风机通过制冷剂管道循环连接，其中，压缩机和冷凝器位于第一室内，干燥过滤器和膨胀阀位于第二室内。

作为优选，所述制冷剂管道包括吸气管、排气管、高压液体管和低压液体管，所述压缩机与冷凝器通过排气管连接；所述壳管式冷凝器、干燥过滤器与膨胀阀通过高压液体管连接；所述膨胀阀与翅片式蒸发器通过低压液体管连接；所述翅片式蒸发器与压缩机通过吸气管连接。

作为优选，所述CO2浓度控制装置还包括至少一块新风面板，所述新风面板上设有多个交错分布的孔形成新风入口。

作为优选，所述新风面板有两块，分别位于第一室的两个侧壁上。

作为优选，所述CO2浓度控制装置还包括至少一个空气过滤器，所述空气过滤器位于第一室内并位于新风入口处。

作为优选，所述机架安装在食用菌菌房顶部。

本发明的有益效果为：

1)、本发明通过设于食用菌菌房内的温度传感器、二氧化碳浓度传感器等感应菌房内的实时温度、二氧化碳浓度，再经温度控制单元和与CO2浓度控制单元分析、处理，并自动控制压缩机、送风机、切换装置等，实现自动化调节控制食用菌菌房内环境的温度和二氧化碳浓度，保证菌房恒温，当食用菌菌房内二氧化碳浓度升高时自动打开切换装置，把二氧化碳浓度控制在合适的范围内，使食用菌菌房内具备良好的食用菌生长环境。本发明的结构合理、紧凑，成本合理，操作简便，控制效果好，有利于规模化、工厂化种植生产食用菌，值得推广应用。

2)、本发明中设备简单并排布合理，极大的减小了机架的占地面积，甚至还可安装在菌房顶部，进而不再占用食用菌的培育面积。

3)、本发明在菌房内的CO2浓度较高时，可通过切换装置关闭第一回风入口以及开启通风口，可有效并迅速的降低菌房内的CO2浓度。

附图说明

图1为本发明环境整体机的结构示意图一；

图2为本发明环境整体机的结构示意图二(省略机架的前侧部分)；

图3为本发明环境整体机的结构示意图三(省略机架的前后左右以及顶侧部分)；

图4为本发明图1的正视图；

图5为本发明图1的仰视图。

附图标记说明：1、机架；20、送风机；21、控制柜；22、翅片式蒸发器；10、中间隔板；11、第一室；12、第二室；13、第三室；14、新风入口；30、通风口；15、第一回风入口；16、第二回风入口；17、封板；23、风阀执行器；18、第一连接轴；19、第二连接轴；24、压缩机；25、冷凝器；26、干燥过滤器；27、膨胀阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-5所示的一种菌房环境整体机，包括食用菌菌房、机架1、送风机20和控制柜21，所述控制柜21和送风机20安装在机架1上并分别位于机架1相对的两侧，所述食用菌菌房内还设有与机架1相连的送风管、回风管和新风管，其作出的改进在于，

所述食用菌菌房内还设有至少一个温度传感器和至少一个CO2浓度传感器；所述机架1上设有温度控制装置和CO2浓度控制装置,所述控制柜21内设有温度控制单元和与CO2浓度控制单元，所述温度控制单元通过温度控制装置和温度传感器以控制食用菌菌房内的温度，所述CO2浓度控制单元通过CO2浓度控制装置和CO2浓度传感器以控制食用菌菌房内的CO2浓度；

所述CO2浓度控制装置包括一切换装置和翅片式蒸发器22，所述机架1内还设有一中间隔板10，所述中间隔板10和翅片式蒸发器22平行分布，并将机架1内部依次分成第一室11、第二室12和第三室13，所述第一室11和第二室12分别位于中间隔板10两侧，所述第二室12和第三室13分别位于翅片式蒸发器22两侧，所述控制柜21位于第一室11内，所述送风机20位于第三室13的外侧并与送风管相连，所述第一室11上设有至少一个新风入口14，所述第二室12上设有至少两个回风入口，所述中间隔板10上设有一通风口30；所述切换装置用于开启通风口30并同时关闭一个回风入口，或者用于开启一个回风入口并同时关闭通风口30。

如此设置，通过设于食用菌菌房内的温度传感器、二氧化碳浓度传感器等感应菌房内的实时温度、二氧化碳浓度，再经温度控制单元和与CO2浓度控制单元分析、处理，并自动控制压缩机24、送风机20、切换装置等，实现自动化调节控制食用菌菌房内环境的温度和二氧化碳浓度，保证菌房恒温，当食用菌菌房内二氧化碳浓度升高时自动打开切换装置，把二氧化碳浓度控制在合适的范围内，使食用菌菌房内具备良好的食用菌生长环境。本发明的结构合理、紧凑，成本合理，操作简便，控制效果好，有利于规模化、工厂化种植生产食用菌，值得推广应用。

在本实施例中，由于机架1整体所需承载的设备仅有温度控制装置和CO2浓度控制装置，极大的减小了机架1的占地面积，并且由于载重变小还可将机架1整体安装在菌房顶部，进而不再占用食用菌的培育面积；同时，由于送风机20送出的空气温度基本上低于室内的空气温度，进而当送风机20位于菌房内顶端时，所送出的空气可以均匀的传递至菌房内的各个角落，使得菌房内温度和CO2浓度均匀，有利于食用菌批量化、规模化均衡生长。

值得说明的是，可以通过吊装、嵌入或者搭支撑梁等或其他方式将机架1安装在菌房顶部，此处不再详述。

在本实施例中，所述第二室12上设有第一回风入口15和第二回风入口16，其中，第一回风入口15位于第二室12底部或顶部，机架1第二回风入口16位于第二室12侧壁，所述切换装置用于开启通风口30并同时关闭第一回风入口15，或者用于开启第一回风入口15并同时关闭通风口30；其中，当机架1位于菌房顶部时，第一回风入口15位于第二室12底部，当机架1位于菌房地面上时，第一回风入口15位于第二室12顶部。

在本实施例中，所述切换装置包括一封板17、一风阀执行器23和一连接装置，所述封板17可转动的安装在中间隔板10或机架1上，所述风阀执行器23通过连接装置使得封板17具有第一停留位置和第二停留位置，当封板17位于第一停留位置时，所述封板17封住第一回风入口15，当封板17位于第二停留位置时，所述封板17封住通风口30。如此设置是由于风阀执行器23仅有全开和全关两个状态，进而可使得封板17具有第一停留位置和第二停留位置。

在本实施例中，所述连接装置包括第一连接轴18和第二连接轴19，所述第一连接轴18一端与风阀执行器23固定连接且另一端与第二连接轴19的一端铰接，所述第二连接轴19的另一端可转动的安装在封板17上；如此设置，结构简单，且尽可能的减少了对新风的阻碍作用。

在本实施例中，所述温度控制装置包括压缩机24、冷凝器25、干燥过滤器26和膨胀阀27，所述压缩机24、冷凝器25、干燥过滤器26、膨胀阀27、翅片式蒸发器22和送风机20通过制冷剂管道循环连接，其中，压缩机24和冷凝器25位于第一室11内，干燥过滤器26和膨胀阀27位于第二室12内。

在本实施例中，所述制冷剂管道包括吸气管、排气管、高压液体管和低压液体管，所述压缩机24与冷凝器25通过排气管连接；所述壳管式冷凝器25、干燥过滤器26与膨胀阀27通过高压液体管连接；所述膨胀阀27与翅片式蒸发器22通过低压液体管连接；所述翅片式蒸发器22与压缩机24通过吸气管连接。

在本实施例中，所述CO2浓度控制装置还包括至少一块新风面板，所述新风面板上设有多个交错分布的孔形成新风入口14；进一步优选，所述新风面板有两块，分别位于第一室11的两个侧壁上。

在本实施例中，所述CO2浓度控制装置还包括至少一个空气过滤器，所述空气过滤器位于第一室11内并位于新风入口14处。

本实施例的工作过程如下：

降温过程：当设于食用菌菌房内的温度传感器检测到温度偏高时，这时温度传感器传输信号给控制柜21内的温度控制单元，然后制冷剂经压缩机24压缩，由低温低压气体变为高温高压气体，高温高压气体通过排气管连接冷凝器25，并在其中与冷却水进行交换热被冷却，变为常温高压液体；常温高压液体通过高压液体管进入膨胀阀27进行节流，使常温高压液体为低温低压的气液两相的物质；最后低温低压的气液两相制冷剂通过低压液管进入翅片式蒸发器22，并在其中蒸发，而制冷剂蒸发需要吸收热量，这样致使通过第一回风口和第二回风口进入第二室12内的空气得到降温，低温空气通过送风机20输送到送风管中进入食用菌菌房，从而对整个菌房降温；经翅片式蒸发器22热交换的制冷剂蒸发成低温低压的气体通过吸气管回到压缩机24，依次循环；使菇房内的环境保持一定的温度。

当食用菌菌房内温度传感器感应到温度过低时，温度传感器给电控箱传输信号、关闭压缩机24。

值得说明的是，当菌房外的温度明显低于菌房内的温度时，也可直接通过引进新风达到降温的目的。

CO2浓度的控制过程：当设于食用菌菌房内的CO2浓度传感器检测到CO2浓度偏高时，这时CO2浓度传感器传输信号给控制柜21内的CO2浓度控制单元，CO2浓度控制单元立即给风阀执行器23传输开启指令，风阀执行器23接收信号后自动开启，风阀执行器23带动第一连接轴18旋转90°，并通过第二连接轴19使新风封板17旋转90°，进而盖住第一回风口，这样新风通道开启。室外CO2浓度低的新鲜空气依次通过新风入口14、空气过滤器、通风口30与通过侧面的第二回风口进入第二室12的室内空气混合；空气过滤器过滤食用菌菌房内吸出空气的杂质，使回收出来的风更洁净；混合后的空气在翅片式蒸发器22与管内的制冷剂进行热质交换，空气的水分析出、温度降低；新鲜、低温空气通过送风机20送入食用菌菌房内，带走食用菌在生长过程中产生的的二氧化碳和热量，使菇房内的环境保持一定的温度和二氧化碳浓度。

当设于食用菌菌房内的二氧化碳浓度传感器检测到二氧化碳浓度偏低时，这时CO2浓度传感器传输信号给控制柜21内的CO2浓度控制单元，CO2浓度控制单元立即给风阀执行器23传输关闭指令，风阀执行器23接收信号后自动关闭，风阀执行器23带动第一连接轴18旋转90°，并通过第二连接轴19使新风封板17旋转90°，进而盖住通风口30，这样新风通道关闭。

这样通过设置在菇房内的温度传感器和二氧化碳浓度传感器实时监测空气中的温度和二氧化碳浓度，可控制压缩机24和风阀执行器23的关闭或开启，使菇房内的环境保持一定的温度和二氧化碳浓度。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。