CN121753660A - 一种高密度食用菌种植的方舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高密度食用菌种植的方舱，涉及食用菌工厂化栽培装备技术领域；包括方舱主体和外部环境控制装置；方舱主体内部一端设有高压舱，另一端形成负压舱，其间设有若干可移动的多层种植货架；多层种植货架向高压舱一侧紧密并拢时形成多个高低不同的从高压舱延伸至负压舱的连续水平风道；环境控制装置集成风管及风机系统、水槽系统和热泵系统，可现实实现外部空气的吸入、混合及输送或内空气循环，增加空气湿度，以及对空气进行温度调控；方舱主体内设动态人行通道，通过移动货完成采摘作业。本发明实现了种植空间最大化、环境均匀精准控制及机械化作业，显著提高了食用菌的产量、品质与生产效率。

Description

一种高密度食用菌种植的方舱

技术领域

本发明涉及食用菌工厂化栽培装备技术领域，具体是一种集成了模块化可移动种植架、压力舱均匀送风系统、全热处理空气循环与换气系统、超声波精细化加湿与营养供给系统的高密度食用菌智能种植方舱。。

背景技术

食用菌工厂化栽培是现代农业发展的重要方向，其核心在于通过人工设施创造稳定、可控的生长环境，实现食用菌的周年化、标准化和高效率生产。目前，主流的栽培设施经历了从传统种植大棚到集装箱式环境控制方舱的演变。

最初，食用菌栽培多在蔬菜大棚中进行，此方式严重受制于自然气候，仅能在有限的春秋季节生产，且温度、湿度、二氧化碳浓度等关键环境参数波动剧烈，无法精准控制，导致产量低、品质不均、经济效益差且风险高。

为突破季节限制，业界引入了基于集装箱结构的方舱，并配备大型空调系统，实现了环境的初步控制，推动了产业的发展。然而，现有方舱在技术上多由传统的烤房、烤烟房结构演变而来，其环境控制系统存在固有的、相互关联的诸多弊病，严重制约了种植密度、环境均一性与生产效益的进一步提升。具体表现在以下三个相互耦合的方面：

第一，气流组织与空间布局不合理，导致环境参数分布极不均匀。 现有方舱通常采用一端送风、一端回风或顶部回风的简单气流模式，送、回风口尺寸与位置设计粗放。加之内部菌架多为固定式结构，需预留固定操作通道，导致舱内气流短路、涡流和死角现象严重。其结果就是温度、湿度、二氧化碳浓度在方舱内不同位置，尤其是不同层架的菌棒之间，存在显著梯度差。这种不均匀性迫使种植者不得不降低种植密度以避免边缘效应，同时导致出菇不整齐，严重影响产量与品质的均一性。

第二，环境控制逻辑落后，各参数调控相互干扰，精度低下。 现有系统通常采用直接向舱内喷淋冷水进行加湿，其加湿水珠粒径大，易在菇体表面形成水膜，抑制呼吸甚至引发病害；同时，冷水喷淋会直接导致舱内温度骤降，造成剧烈的温度波动。在通风换气方面，普遍采用将未经处理的室外空气直接加压送入舱内以排出二氧化碳，此举在夏季或冬季会引入极大的温度冲击，严重破坏菌丝与子实体的稳定生长环境。温度、湿度、气体三者调控手段相互掣肘，无法实现解耦的精准控制。

第三，设施智能化与机械化程度低，病虫害防控存在短板。 现有方舱缺乏对进入空气和加湿用水的有效灭菌处理，病害风险较高。同时，菌棒的上下架、转场及日常管理主要依赖人工，劳动强度大、效率低。缺乏针对食用菌不同生长阶段的精准光调控与营养补充手段，限制了品质提升与品种拓展。

综上所述，现有食用菌种植方舱在空间利用率、环境均一性、控制精准度及生产自动化等方面存在系统性不足。因此，迫切需要一种全新的高密度食用菌种植方舱设计方案，其必须能够同时解决以下核心技术问题：

1.如何重构舱内气流组织与空间布局，在实现超高密度种植的同时，确保每一处生长微环境的温度、湿度、二氧化碳浓度高度均匀。

2.如何设计一种高效、节能且互不干扰的环境控制逻辑，彻底消除加湿与换气过程带来的温度、湿度波动，实现各环境参数的独立精准调控。

3.如何集成模块化、机械化设计以及空气/水净化、精准补光与营养供给功能，从而构建一个智能化、低病害风险、适于规模化高效生产的完整系统。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的环境参数分布不均、控制精度低、空间利用率不足以及机械化程度不高等系统性技术问题，本发明提供一种高密度食用菌种植的方舱；该方舱通过集成模块化可移动种植架系统、基于压力舱的定向均匀送风系统、全热处理双模式空气循环系统以及超声波精细化加湿与营养供给系统，构建了一个高度可控、环境均一、适于机械化作业的智能化种植单元，从而在实现食用菌超高密度栽培的同时，确保生长环境的精准、稳定与高效控制。

本发明采用的技术方案为：

一种高密度食用菌种植的方舱，该高密度食用菌种植的方舱包括方舱主体和环境控制装置；

方舱主体一端设有对开式门板，另一端设有环境控制装置安装口；方舱主体内部靠近环境控制装置安装口的一侧设有高压舱；集装箱箱体内部靠近对开式门板的一侧设有负压舱；在方舱主体内部的高压舱与负压舱之间设置若干可移动的多层种植货架，多层种植货架的每层设有可抽拉的托盘；当所有多层种植货架向高压舱一侧紧密并拢时，各多层种植货架的同层托盘之间共同形成多个高低不同的从高压舱延伸至负压舱的连续水平风道；

环境控制装置为安装于方舱主体外部的独立箱体结构，其通过环境控制装置安装口与方舱主体连接，环境控制装置内部集成有：实现外部空气的吸入、混合及输送或内空气循环的风管及风机系统，配合风管及风机系统能够增加空气湿度的水槽系统，以及配合风管及风机系统的水槽系统对空气进行温度调控的热泵系统。

进一步，所述风管及风机系统包括轴流风机、三通风管、引风管路、送风通道和回风管路，引风管路能够引入外部空气，送风通道通过方舱主体的安装口与高压舱连通，其能够向高压舱内送入空气，回风管路能够抽吸负压舱内部的空气；

所述风管及风机系统的轴流风机安装于风箱内，风箱的前侧与冷凝器罩板连通；所述三通风管安装于风箱顶部，引风管路和回风管路通过三通风管与风箱连通；所述风箱、轴流风机和冷凝器罩形成与高压舱连通的送风通道；所述引风管路和回风管路内均安装有用于控制通断的电动风阀。

进一步，所述引风管路在引入外部空气的入口处安装有空气过滤器。

进一步，所述热泵系统的冷凝器部分设置于箱体结构内并与风管及风机系统的送风通道热耦合，冷凝器对所有流经送风通道的空气进行加热或冷却；

所述热泵系统包括蒸发器、压缩机、气液分离器和立式储液罐；所述蒸发器部分暴露于环境控制装置的箱体结构外部，冷凝器通过冷凝器罩板安装于箱体结构的前侧，并位于送风通道内；所述蒸发器和冷凝器通过管路与四通阀、压缩机及立式储液罐连接，构成完整的制冷剂循环回路。

进一步，所述冷凝器罩板内，位于冷凝器与风箱之间的位置处还安装有若干组辅助电加热管。

进一步，所述水槽系统包括水槽，安装有水槽内的超声波发生器，进水管路，排水管路和营养液添加模块；所述水槽系统的水槽为顶部开口的水箱，其开口延伸至送风通道内与送风通道连通，且处于轴流风机与冷凝器之间的位置，使得超声波发生器产生的雾气能够随气流流经冷凝器后进入方舱主体；所述水槽连接有进水管路和排水管路，进水管路上依次安装有进水净化器和管道式紫外线杀菌器；营养液添加模块包括营养液容器和用于将营养液定量注入水槽的蠕动泵。

进一步，所述环境控制装置的箱体结构包括底座、安装于底座四角的立柱、安装于立柱顶部的顶盖，以及覆盖于箱体结构周侧的侧板；箱体结构的两侧及后侧设有横梁，横梁的两端与立柱固定连接；

所述箱体结构内还安装有配电箱，用于为风管及风机系统、热泵系统及水槽系统供电及控制；所述箱体结构的两侧设有带铝合金边框的防尘网以及检修门。

进一步，所述高压舱为由隔板在方舱主体另一端隔断的区域，隔板上设有与各层连续水平风道一一对应的出风口；所述负压舱为一空地区域，该区域的上方设有配合风机系统的回风口，回风口处设有排风机。

进一步，在所述方舱主体的高压舱与负压舱之间，还设有与若干多层种植货架并排设置的人行通道；人行通道与若干多层种植货架之间设有可开合的密封帘；

当采摘食用菌时，通过逐排后移各多层种植货架，使人行通道形成L形或T形的动线区域。

进一步，所述多层种植货架的底部设有滑轮；所述托盘上方安装有补光装置，托盘的侧面设有吊装接口。

与现有技术相比，本发明提供的高密度食用菌种植方舱，通过系统性集成“模块化可移动种植货架与动态风道系统”、“全热处理双模式空气循环与换气系统”以及“超声波精细化加湿与营养供给系统”，取得了以下显著的有益效果：

1.实现了种植空间的极致化利用与生长环境的均一化，从根本上解决了现有方舱气流组织不合理的弊病；

种植密度革命性提升：通过采用可移动的多层种植货架，并结合固定的人行通道与可开合的密封帘设计，实现了“种植模式”与“作业模式”的动态转换。在种植模式下，所有多层种植货架紧密并拢，使方舱主体的有效种植面积最大化，实现了超高密度种植。

气流组织高度均匀、稳定：当多层种植货架并拢时，各层托盘之间自然形成了从高压舱延伸至负压舱的、多个不同高度的连续水平风道，能够确保等量、等压的空气被均匀分配到每一层连续水平风道。气流在负压舱排风机的抽吸作用下，形成稳定、单向的层流。这一设计彻底消除了传统方舱内的气流死角、涡流和上下温差，使得温度、湿度、CO₂浓度在方舱三维空间内，尤其是在不同层种植货架之间，分布高度均匀，为食用菌提供了高度一致的生长稳定环境，从而显著提高了食用菌的品质与总产量。

2.实现了环境参数的精准、解耦与稳定控制，彻底消除了各控制环节间的相互干扰；

恒温、高效换气：通过设置带有电动风阀的引风管路和回风管路，实现了智能化的双模式空气循环。在需要排出CO₂时，室外新风先被吸入，流经热泵系统的冷凝器进行预热或预冷，使其温度与方舱设定温度一致后送入高压舱；同时，负压舱的排风机同步启动，将等量的高浓度CO₂空气排出。这一“全热处理、等温置换”的换气逻辑，完全避免了直接引入新风造成的舱内温度剧烈波动，尤其保障了在酷夏和严冬季节的环境稳定。

恒温、无损加湿：采用超声波加湿器产生微米级冷雾，并将其设置于风机与冷凝器之间的送风通道内。雾气先随气流产生，再流经冷凝器进行温度调节，最后以设定温湿度的饱和空气形式送入舱内。这一“先雾化、后调温”的流程，从根本上解决了传统喷淋加湿导致舱温骤降的问题，实现了湿度控制的完全独立与精准，且细腻的水雾不会在食用菌表面形成水膜，杜绝了因加湿引发的病害。

3.构建了智能化、机械化与生物安全的完整生产体系，显著提升了生产效率和产品安全；

机械化与“货到人”作业：托盘两侧设置叉车吊环，配合可整体移动的货架，使得菌棒的上架、下架、转场等重体力作业可实现叉车配合吊车搬运，大幅降低劳动强度，提高生产效率。独特的动态人行通道形成方式使方舱的使用率最大化。

精准光调控与营养补充：在每层托盘顶部集成RGB可调光带，可根据不同菌种、不同生长阶段的需要，精准调控光照的光谱、强度与周期，优化食用菌的形态、色泽与营养成分。通过蠕动泵将营养液精准添加至超声波加湿水箱，实现了以“营养气溶胶”方式对食用菌进行追肥，吸收效率高，用量精准可控。

双重生物安全屏障：在室外新风入口加装空气过滤器，有效阻隔粉尘、杂菌孢子及害虫；在超声波加湿器的进水管路上串联中空纤维过滤器和紫外线消毒器，确保雾化用水无菌无杂。从空气和水源两个关键入口建立了有效的病原隔离屏障，显著降低了病害发生风险，减少了对化学农药的依赖，保障了食用菌的绿色安全生产。

综上所述，本发明通过一系列创新性设计，系统性解决了现有技术中种植密度低、环境不均、控制粗放、效率低下等核心问题，提供了一种适于规模化、智能化、高效化生产的食用菌工厂化栽培完整解决方案，具有极高的经济效益和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为高密度食用菌种植的方舱的整体结构示意图；

图2、图3为高密度食用菌种植的方舱的内部结构示意图；

图4为高密度食用菌种植的方舱的端面结构示意图；

图5和图6为食用菌种植方舱的环境控制装置的整体结构示意图；

图7、图8、图9、图10为食用菌种植方舱的环境控制装置的内部结构示意图；

图中，1-方舱主体，2-环境控制装置；

11-对开式门板，12-环境控制装置安装口，13-高压舱，14-负压舱，15-多层种植货架，16-托盘，17-连续水平风道，18-人行通道；

131-隔板，132-出风口；141-回风口；

21-风管及风机系统，22-热泵系统，23-水槽系统，24-辅助电加热管，25-配电箱，26-底座，27-立柱，28-顶盖，29-侧板，30-横梁，31-防尘网，32-检修门；

211-轴流风机，212-三通风管，213-引风管路，214-送风通道，215-回风管路，216-电动风阀，217-空气过滤器，218-风箱；

221-蒸发器，222-冷凝器，223-冷凝器罩板，224-四通阀，225-压缩机，226-第一立式储液罐，227-第二立式储液罐，228-气液分离器，229-过滤器；

231-水槽，232-进水净化器，233-管道式紫外线杀菌器，234-进水管路，235-排水管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图、对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述、显然、所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例、而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例、本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例、都属于本发明保护的范围。

本实施例提供的一种高密度食用菌种植的方舱，其核心在于通过结构创新与系统集成，构建一个环境高度可控、空间高效利用的方舱。以下结合附图对该高密度食用菌种植的方舱的具体结构进行阐述。

如图1所示，该高密度食用菌种植的方舱主要由方舱主体1和环境控制装置2两大部分构成：

其中，如图2、图3和图4所示，方舱主体1通常采用保温集装箱箱体改造而成，其一端设有供人员进出和物料搬运的对开式门板11，另一端设有环境控制装置安装口12。方舱主体1的内部沿长度方向，被划分为三个功能区域：靠近环境控制装置安装口12一侧为高压舱13，靠近对开式门板11一侧为负压舱14，高压舱13与负压舱14两者之间为种植作业区。

在种植作业区内，并行设置有一条固定的人行通道18和若干排可移动的多层种植货架15。人行通道18与多层种植货架15均沿高压舱13指向负压舱14的方向即方舱主体1长度方向延伸。多层种植货架15的底部安装有滑轮，方舱主体1的地面上预设有两根平行的轨道，滑轮与轨道配合，使得每一个多层种植货架15均可独立地沿轨道前后移动。

其核心工作原理是：如图3中的箭头所示，环境控制装置2对空气进行强制性的、顺序式的“吸入混合→超声波加湿→热泵调温”协同处理，生成温度、湿度、洁净度均符合要求的空气，并通过高压舱13进行均匀分配，形成稳定、单向的层流，水平穿透由多层种植货架15并拢后形成的各层连续水平风道17，最后在负压舱14被统一抽回，构成一个高效、均匀的闭合循环。以下对各子系统进行详细说明。

核心子系统详细说明如下：

1.可移动种植货架与动态风道系统：

每排多层种植货架15为独立的钢结构架，具有多层托盘16放置层，每层放置一个可抽拉的托盘16，用于承载菌棒。

动态密封与风道形成：在种植模式下，所有多层种植货架15通过滑轮沿轨道向高压舱13方向移动，直至彼此紧密并拢。此时，相邻货架间以及货架与舱壁间的间隙最小化。更重要的是，如图3和图4所示，各多层种植货架15的同层托盘16的边缘彼此靠近或接触，各多层种植货架15的同层托盘16之间共同形成多个高低不同的从高压舱13延伸至负压舱14的连续水平风道17。这些连续水平风道17的一端与高压舱13的出风口132匹配，另一端通向负压舱14。

作业模式转换：在人行通道18与各多层种植货架15之间，悬挂有可开合的透明密封帘，密封帘图中未示出。日常种植时，密封帘关闭，将人行通道18与各多层种植货架15隔开，保证各连续水平风道17气流稳定。当需要管理或采摘食用菌时，打开密封帘，如图3所示，将各多层种植货架15依次向负压舱14方向移动。例如，需管理最靠近高压舱13的第一排多层种植货架15时，可将其后所有多层种植货架15后移，原货架紧贴位置即形成采摘作业空间，人行通道18随之扩展为L形或T形动线，实现“货到人”作业。食用菌采摘作业完毕后各多层种植货架15复位，密封帘关闭，恢复高密度种植状态。

作为本实施例的优选技术方案，本实施例中在各多层种植货架15的每个托盘16上方安装有RGB可调光带，可进行精准补光；另外托盘16两侧设有吊装接口，如吊环，以便于叉车配合吊装进行整盘机械化搬运。

2.环境控制装置2：

如图1、图2、图3和图4所示，环境控制装置2是一个安装于方舱主1外部的独立箱体结构，通过其前侧的送风口与方舱主体1的环境控制装置安装口12密封连接。这种外置设计最大化释放了方舱内部种植空间。如图5和图6所示，环境控制装置2的箱体结构包括底座26、立柱27、顶盖28、侧板29、横梁30，环境控制装置2的箱体结构的两侧设有带防尘网31的通风口及检修门32。

环境控制装置2内部集成以下核心系统：

风管及风机系统21：如图7、图9和图10所示，风管及风机系统21是空气流动的驱动与分配核心；其包括如下部件：

轴流风机211：轴流风机211选用大风量、低噪音的型号，例如广东佛山风行通风设备的FDF-500型轴流风机。轴流风机211通过风机支架固定安装于一个由钣金制成的风箱218内。风箱218作为气流汇集与增压腔室，其前侧开口。送风通道214：风箱218的前侧开口处安装有扩口箱体结构的冷凝器罩板223，冷凝器罩板223的前侧露于环境控制装置2的箱体结构的外部，用于与方舱主体1的环境控制装置安装口12连接。轴流风机211、风箱218和冷凝器罩板223共同构成送风通道214。送风通道214直接与高压舱13连通，是处理后的空气送入方舱主体1的唯一路径。三通风管212：三通风管212为PVC或镀锌铁皮制作的三通管件，其下端与风箱218后侧的顶部开口密封连接；风箱218通过三通风管212能够连接引风管路213和回风管路215。引风管路213：引风管路213连接于三通风管212的一个水平接口，引风管路213的管端延伸至箱体结构外部，用于引入室外新鲜空气。作为优选技术方案，如图5所示，本实施例在管口处安装有空气过滤器217，例如亚都YD-AF350型初效复合滤网，用于过滤粉尘、孢子等污染物。回风管路215：回风管路215连接于三通风管212的另一个水平接口，如图2所示，回风管路215延伸至由方舱主体1内的负压舱14内，用于抽吸负压舱14内的空气。电动风阀216：如图7、图9和图10所示，本实施例中在引风管路213和回风管路215靠近三通风管212的位置，分别安装有霍尼韦尔VBF系列电动调节风阀。通过控制这两个风阀的开闭和开度，可以实现纯内循环模式、纯新风模式或混合模式，以灵活调节方舱内的二氧化碳浓度。

热泵系统22：如图5、图6图7和图8所示，热泵系统22是温度调节的核心，采用空气源热泵原理；其包括如下部件：

冷凝器222：冷凝器222作为系统的室内换热器，采用铜管铝翅片式换热器。冷凝器222固定安装在送风通道214的冷凝器罩板223的前侧开口处，冷凝器222的翅片面与气流方向垂直，确保与流过送风通道214的空气充分进行热交换，即热耦合。蒸发器221：蒸发器221作为系统的室外换热器，同样为铜管铝翅片式，蒸发器221的顿力外转子部分露在环境控制装置2的箱体结构外部，与外界空气进行换热。压缩机225：压缩机225选用高效涡旋压缩机，例如谷轮ZP系列，固定于底座26上，提供制冷剂循环动力。管路部分：蒸发器221通过管路与四通阀224连接；冷凝器222通过管路与第一立式储液罐226和四通阀224连接；第一立式储液罐226通过管路及过滤器229与第二立式储液罐227连接，第二立式储液罐227通过管路蒸发器221连接；气液分离器228通过管路与压缩机225和四通阀224连接，压缩机225通过管路与四通阀224连接。通过以上管路连接构成完整的制冷剂循环系统。管路上还安装有电子膨胀阀，用于精确节流，控制制冷剂流量。

水槽系统23：如图7、图9和图10所示，水槽系统23负责提供洁净的加湿雾气，其包括如下部件：

水槽231：如图7和图9所示，水槽231为一个顶部开口的不锈钢水箱，水槽231固定安装于底座26上，且位于冷凝器罩板223的下方，水槽231顶部开口延伸至冷凝器罩板223，该开口恰好位于轴流风机211的出风侧与冷凝器222的进风侧之间。超声波发生器：超声波发生器图中未示出，超声波发生器采用若干组超声波雾化片，安装于水槽231底部，型号可采用深圳雾王AS-200系列。工作时产生粒径仅为1-5微米的冷雾。进水净化器232：如图7、图9和图10所示，进水净化器232安装于底座26上，选用滨特尔BF-10型中空纤维超滤净水器，可有效滤除细菌、胶体等杂质。管道式紫外线杀菌器233：如图10所示，管道式紫外线杀菌器233安装于水槽231后侧，管道式紫外线杀菌器233串联在进水管路234上且位于进水净化器232之后，其型号如广东新佳JX-UVC-40W，对流经的水进行瞬时灭菌。本实施例中的进水管路234和排水管路235采用金属软管，立柱27上的进水口、进水净化器232、管道式紫外线杀菌器233至水槽231进水口依次通过金属软管连接，形成进水管路234；底座26上的排水硬管与水槽231排水口通过金属软管连接，形成排水管路235。

作为优选技术方案，还在可箱体结构内部安装营养液添加模块，营养液添加模块包括一个营养液容器和一台兰格蠕动泵，图中未示出。蠕动泵的注入端通过软管连接至水槽231内，可将营养液按设定比例精确泵入。

辅助系统：辅助系统包括如下部件：

辅助电加热管24：如图9所示，辅助电加热管24采用多组不锈钢电加热管，安装在冷凝器罩板223内，位于冷凝器222与风箱218之间的位置。当环境温度极低，热泵制热能力不足时启动，辅助加热气流，确保送风温度。辅助电加热管24型号可选华加热能SRQ型。

配电箱25：如图9和图10所示，配电箱25集成于箱体内部，装有断路器、接触器、PLC控制器或温湿度控制器、变频器等，用于接收方舱内传感器信号并协调控制风机、热泵、加湿器、风阀等所有部件。

该控制装置的核心流程与功能为：超声波发生器产生微米级冷雾，雾气在送风通道214内先被气流吹送，随后流经冷凝器222。在冷凝器222处，空气和雾气被统一调温。这一“先雾化，后调温”的流程，使雾气在送入方舱前已完成温度适应，彻底避免了传统喷淋导致的舱温骤降，实现了无损、恒温加湿。营养液可雾化后随气流送入，实现气肥功能。

3.压力舱与均匀送风系统：

高压舱13：如图2、图3和图4，本实施例中的高压舱13由一块竖向设置的隔板131在方舱主体1内隔断形成。隔板131上开有若干出风口132，出风口132的数量、高度与各层连续水平风道17一一严格对应。通过调整每个出风口132的开口大小，可以精确控制分配到对应层风道的风量，从而实现各层送风均匀。

负压舱14：如图2、图3和图4所示，本实施例中的负压舱14是位于所有连续水平风道17末端的空旷区域。其顶部设有回风口141，回风口141与回风管路215连接。回风口141处安装有排风机，排风机的设置使得此区域维持稳定的负压，如同一个“吸嘴”，均匀地将流过各层连续水平风道17的空气“吸入”送风通道214，保证了气流纵向分布的均匀性。

结合以上对该高密度食用菌种植的方舱的各部分的详细说明，该高密度食用菌种植的方舱的工作流程如下：

空气处理流程：轴流风机211启动，通过控制电动风阀216按比例吸入室外新风和/或舱内回风。混合气流首先经过水槽231开口，携带超声波产生的常温微雾。随后，这股湿空气被强制吹过冷凝器222，在冷凝器222处被加热或冷却至设定温度，同时微雾被“烘焙”成与空气同温的蒸汽。最后，温湿度精确可控的洁净空气通过送风通道214送入高压舱13。

解决气流不均与密度问题：处理后的空气在高压舱13的静压下，通过隔板131上经过匀流设计的出风口132，被平行、等量地分配到每一个连续水平风道17。在负压舱14的抽吸下，形成稳定、单向的层流，强制水平穿透每一层菌棒。这种“强制水平均匀送风”模式，彻底消除了垂直温差和气流死角，使得舱内任意位置的菌棒所处环境的温、湿、气，高度一致。因此，无需为避免边缘效应而降低密度，所有空间可用于种植，实现了超高密度种植。

解决控制干扰与波动问题：针对湿度控制，采用超声波干雾加湿，且雾气在送风通道214内先产生，后流经冷凝器222调温，避免了传统喷淋的“冷水降温”效应，实现了湿度调节对温度系统的“解耦”和恒温加湿。针对通风控制，换气时新风先经过冷凝器222进行预热或预冷，达到与舱内设定温度一致后再送入，同时启动排风机进行等量置换。这种“全热处理等温置换”逻辑，完全隔绝了室外气温对舱内环境的冲击。针对综合效果，温度、湿度、CO₂浓度三个关键参数得以在空气送出前完成协同处理，实现独立、精准、稳定的调控，相互之间不再干扰。

实现智能化与安全生产：RGB补光实现光周期与光谱的精准调控；营养液气雾化实现了高效追肥；空气过滤器217与水路净化消毒设备构建了水、气双重生物安全屏障；开式门板11开启后，多层种植货架15可整体移出方舱主体1，多层种植货架15可移动与托盘16吊装接口设计，为机械化、自动化作业提供了基础，显著提升了生产效率和产品安全性。

综上所述，本发明通过上述具体实施方式，构建了一个从空间布局、气流组织到环境控制逻辑完全革新的高密度食用菌种植方舱，系统性地解决了环境参数分布不均、控制精度低、空间利用率不足以及机械化程度不高等系统性技术问题，具备显著的实用性和先进性。

以上，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。

Claims (10)

1.一种高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：该高密度食用菌种植的方舱包括方舱主体和环境控制装置；

方舱主体一端设有对开式门板，另一端设有环境控制装置安装口；方舱主体内部靠近环境控制装置安装口的一侧设有高压舱；集装箱箱体内部靠近对开式门板的一侧设有负压舱；在方舱主体内部的高压舱与负压舱之间设置若干可移动的多层种植货架，多层种植货架的每层设有可抽拉的托盘；当所有多层种植货架向高压舱一侧紧密并拢时，各多层种植货架的同层托盘之间共同形成多个高低不同的从高压舱延伸至负压舱的连续水平风道；

环境控制装置为安装于方舱主体外部的独立箱体结构，其通过环境控制装置安装口与方舱主体连接，环境控制装置内部集成有：实现外部空气的吸入、混合及输送或内空气循环的风管及风机系统，配合风管及风机系统能够增加空气湿度的水槽系统，以及配合风管及风机系统的水槽系统对空气进行温度调控的热泵系统。

2.根据权利要求1所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述风管及风机系统包括轴流风机、三通风管、引风管路、送风通道和回风管路，引风管路能够引入外部空气，送风通道通过方舱主体的安装口与高压舱连通，其能够向高压舱内送入空气，回风管路能够抽吸负压舱内部的空气；

所述风管及风机系统的轴流风机安装于风箱内，风箱的前侧与冷凝器罩板连通；所述三通风管安装于风箱顶部，引风管路和回风管路通过三通风管与风箱连通；所述风箱、轴流风机和冷凝器罩形成与高压舱连通的送风通道；所述引风管路和回风管路内均安装有用于控制通断的电动风阀。

3.根据权利要求2所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述引风管路在引入外部空气的入口处安装有空气过滤器。

4.根据权利要求2所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述热泵系统的冷凝器部分设置于箱体结构内并与风管及风机系统的送风通道热耦合，冷凝器对所有流经送风通道的空气进行加热或冷却；

所述热泵系统包括蒸发器、压缩机、气液分离器和立式储液罐；所述蒸发器部分暴露于环境控制装置的箱体结构外部，冷凝器通过冷凝器罩板安装于箱体结构的前侧，并位于送风通道内；所述蒸发器和冷凝器通过管路与四通阀、压缩机及立式储液罐连接，构成完整的制冷剂循环回路。

5.根据权利要求4所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述冷凝器罩板内，位于冷凝器与风箱之间的位置处还安装有若干组辅助电加热管。

6.根据权利要求4所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述水槽系统包括水槽，安装有水槽内的超声波发生器，进水管路，排水管路和营养液添加模块；所述水槽系统的水槽为顶部开口的水箱，其开口延伸至送风通道内与送风通道连通，且处于轴流风机与冷凝器之间的位置，使得超声波发生器产生的雾气能够随气流流经冷凝器后进入方舱主体；所述水槽连接有进水管路和排水管路，进水管路上依次安装有进水净化器和管道式紫外线杀菌器；营养液添加模块包括营养液容器和用于将营养液定量注入水槽的蠕动泵。

7.根据权利要求1所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述环境控制装置的箱体结构包括底座、安装于底座四角的立柱、安装于立柱顶部的顶盖，以及覆盖于箱体结构周侧的侧板；箱体结构的两侧及后侧设有横梁，横梁的两端与立柱固定连接；

所述箱体结构内还安装有配电箱，用于为风管及风机系统、热泵系统及水槽系统供电及控制；所述箱体结构的两侧设有带铝合金边框的防尘网以及检修门。

8.根据权利要求1所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述高压舱为由隔板在方舱主体另一端隔断的区域，隔板上设有与各层连续水平风道一一对应的出风口；所述负压舱为一空地区域，该区域的上方设有配合风机系统的回风口，回风口处设有排风机。

9.根据权利要求1所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：在所述方舱主体的高压舱与负压舱之间，还设有与若干多层种植货架并排设置的人行通道；人行通道与若干多层种植货架之间设有可开合的密封帘；

当采摘食用菌时，通过逐排后移各多层种植货架，使人行通道形成L形或T形的动线区域。

10.根据权利要求1所述的高密度食用菌种植的方舱，其特征在于：所述多层种植货架的底部设有滑轮；所述托盘上方安装有补光装置，托盘的侧面设有吊装接口。