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一種水培種植設備的流體循環裝置與方法.pdf

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一種 水培 種植 設備 流體 循環 裝置 方法
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摘要
申請專利號:

CN201610208385.X

申請日:

20160406

公開號:

CN105660352A

公開日:

20160615

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01G31/02 主分類號: A01G31/02
申請人: 上海海濯農業科技有限公司
發明人: 楊帆,寧博
地址: 200082 上海市楊浦區國定東路200號1號樓1202
優先權: CN201610208385A
專利代理機構: 上海東亞專利商標代理有限公司 代理人: 董梅
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610208385.X

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及一種水培種植設備的流體循環裝置與方法,一種水培種植設備的流體循環裝置,包括水箱、水泵、進水管、種植槽、溢流管、虹吸管、光源,溢流管與虹吸管互為備份作為種植槽的排水管,與水箱、水泵、進水管、種植槽構成一種水培種植設備的流體循環裝置,其中,所述的進水管從種植槽的側面或底部進入種植槽內,使進水管的出水口上部邊緣低于種植槽的上邊緣;所述進水管的出水口的下邊緣高于溢流管上邊緣,而所述的溢流管上邊緣高于虹吸管的上邊緣。本發明提高了長期無人照料時的水培種植設備運行的可靠性。進水管和出水管的截面面積及其高度方向的布局設計,保證營養液流體循環,滿足水培種植作物在水培種植設備上生長的需求。

權利要求書

1.一種水培種植設備的流體循環裝置,包括水箱(1)、水泵(2)、進水管(3)、種植槽(4)、溢流管(5)、虹吸管(6)、光源(7),其特征在于,溢流管(5)與虹吸管(6)互為備份作為種植槽(4)的排水管,與水箱(1)、水泵(2)、進水管(3)、種植槽(4)構成一種水培種植設備的流體循環裝置,其中,所述的進水管(3)從種植槽(4)的側面或底部進入種植槽內,使進水管(3)的出水口(31)上部邊緣低于種植槽(4)的上邊緣;所述進水管的出水口(31)的下邊緣高于溢流管(5)上邊緣,而所述的溢流管(5)上邊緣高于虹吸管(6)的上邊緣。2.根據權利要求1所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:所述的種植槽(4)的內部設有凸起(41),凸起(41)上邊緣高于虹吸管(6)的上邊緣之間1mm~15mm而低于溢流管(5)的上端1mm~15mm。3.根據權利要求1或2所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:所述的進水管(3)的出水口(31)上部邊緣低于種植槽(4)的上部邊緣1~15mm。4.根據權利要求1或2所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:所述的進水管(3)的出水口(31)的下邊緣高于溢流管(5)上邊緣3~15mm。5.根據權利要求4所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:所述的溢流管(5)上邊緣高于虹吸管(6)的上邊緣2~16mm。6.根據權利要求1或2所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:所述的虹吸管(6)的上邊緣高于種植槽(4)內部底表面30~60mm。7.根據權利要求1或2所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:所述的溢流管(5)的截面是虹吸管(6)的截面面積的0.5~4倍;且溢流管(5)的截面是進水管(3)的截面面積的0.5倍~4倍。8.根據權利要求2所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:所述的種植槽(4)內部的凸起被加工出一個接口,與進水管(3)對接,作為流體循環裝置的進水管(3)的進水口(31);和/或與溢流管(5)對接,作為流體循環裝置的溢流管(5)的出水口(51)。9.根據權利要求1或2所述的一種水培種植設備的流體循環裝置,其特征在于:當有二層以上種植槽時,上層的虹吸管和溢流管是下層種植槽的進水管。10.一種利用權利要求1至9所述水培種植設備的流體循環裝置的方法,流體循環是指營養液在水培種植設備的循環,使用虹吸管與溢流管互為排水管備份,營養液自水箱(1)由水泵(2)自進水管(3)泵入種植槽(4)內,營養液水位先達到虹吸管(6)的出水口時,不斷利用虹吸管(6)排出過量營養液,當水位高過溢流管(5)時,排液速度加快,使營養液在水箱(1)與種植槽(4)內形成循環。

說明書

技術領域

本發明涉及一種水培種植設備的流體循環裝置與方法,應用于農業生產水培種植,適合水培作物精細生產中的營養液的循環過程。

背景技術

水培是一種新型的農作物生產方式,水培種植設備是專用于水培作物生長的裝置,具有清潔、高效、擺脫土地限制等優勢。

針對水培種植需要設計專用的水培種植設備,其中一種方式是使用虹吸管實現水培種植設備的循環系統,如專利:97249220.8,“虹吸式水培裝置”,其主要特征是使用虹吸管作為排水管,與泵、進水管線、種植槽、水箱形成完整的流體循環裝置,其說明書附圖和權利要求書內容主要使用虹吸管作為排水管,但是潛在的風險在于:虹吸管堵塞時,水培種植設備存在較大溢水風險。同時對進水管和虹吸管的位置并沒有進行詳細設計,管徑之間的界面對比關系在該專利內容中沒有任何描述。

專利201320883445.X,“一種利用虹吸效應實現潮汐式水培的系統”,存在同樣的問題,仍舊僅使用一種排水管,這種系統無法實現長期無人照料,因為當僅有的一種排水管出現堵塞時,會導致營養液溢出,整套水培種植設備的可靠性較低。

發明內容

本發明目的在于提供一種水培種植設備的流體循環裝置,以克服虹吸管堵塞時存在的溢水風險,及營養液溢出的的問題。

本發明的再一個問題是提供一種利用上述水培種植設備的流體循環裝置的方法。

本發明目的通過下述技術方案實現:一種水培種植設備的流體循環裝置,包括水箱、水泵、進水管、種植槽、溢流管、虹吸管、光源,其中,溢流管與虹吸管互為備份作為種植槽的排水管,與水箱、水泵、進水管、種植槽構成一種水培種植設備的流體循環裝置,所述的進水管從種植槽的側面或底部進入種植槽內,使進水管的出水口上部邊緣低于種植槽的上邊緣;所述進水管的出水口的下邊緣高于溢流管上邊緣,而所述的溢流管上邊緣高于虹吸管的上邊緣。

在上述方案基礎上,所述的種植槽的內部設有凸起,凸起上邊緣高于虹吸管的上邊緣之間1mm~15mm而低于溢流管的上端1mm~15mm。

在上述方案基礎上,所述的進水管的出水口上部邊緣低于種植槽的上部邊緣1~15mm。

在上述方案基礎上,所述的進水管的出水口的下邊緣高于溢流管上邊緣3~15mm。

在上述方案基礎上,所述的溢流管上邊緣高于虹吸管的上邊緣2~16mm。

在上述方案基礎上,所述的虹吸管的上邊緣高于種植槽內部底表面30~60mm。

在上述方案基礎上,所述的溢流管的截面是虹吸管的截面面積的0.5~4倍;且溢流管的截面是進水管的截面面積的0.5倍~4倍。

在上述方案基礎上,所述的種植槽(4)內部的凸起被加工出一個接口,與進水管對接,作為流體循環裝置的進水管的進水口;和/或與溢流管對接,作為流體循環裝置的溢流管的出水口。

在上述方案基礎上,當有二層以上種植槽時,上層的虹吸管和溢流管作為下層種植槽的進水管。

本發明提供一種水培種植設備的流體循環裝置的方法,流體循環是指營養液在水培種植設備的循環,使用虹吸管與溢流管互為排水管備份,營養液自水箱由水泵自進水管泵入種植槽內,營養液水位先達到虹吸管的出水口時,不斷利用虹吸管排出過量營養液,當水位高過溢流管時,排液速度加快,使營養液在水箱與種植槽內形成循環。

本發明的優越性在于:提高長期無人照料時的水培種植設備運行的可靠性,防止因為單個排水管堵塞造成營養液溢出。同時,本發明對進水管和出水管的截面面積及其高度方向的布局重新設計,形成完整營養液流體循環系統,滿足水培種植作物在水培種植設備上生長的需求。

附圖說明

附圖1:一種水培種植設備的流體循環裝置實施例一示意圖;

附圖2:一種水培種植設備的流體循環裝置實施例二示意圖;

附圖3:一種水培種植設備的流體循環裝置實施例三示意圖;

附圖4:一種水培種植設備的流體循環裝置實施例四示意圖;

圖中標號說明

1——水箱;2——水泵;

3——進水管;31——進水口;

4——種植槽;41——凸起;4’——下層種植槽;

5——溢流管;6——虹吸管;

5’——下層溢流管;6’——下層虹吸管;

7——光源。

具體實施方式

實施例1

一種水培種植設備的流體循環裝置與方法如附圖1一種水培種植設備的流體循環裝置實施例一所示:

一種水培種植設備的流體循環裝置,包含水箱1、水泵2、進水管3、種植槽4、溢流管5、虹吸管6和位于上方的光源7,溢流管5與虹吸管6一起作為種植槽的排水管,在種植槽4內底部合并后自底部種植槽4伸出延至水箱內,與水箱1、水泵2、進水管3、種植槽4共同構成一種水培種植設備的流體循環裝置,其中,其中,所述的進水管3從種植槽4的側面進入種植槽4內,進水管3的出水口31上部邊緣低于種植槽4的上邊緣;所述進水管的出水口31的下邊緣高于溢流管5上邊緣,而所述的溢流管5上邊緣高于虹吸管6的上邊緣。

本實施例溢流管5與虹吸管6在種植槽4內部合并成一條管線61,然后通過種植槽4的壁面將過量營養液排到水箱1中。

溢流管5、虹吸管6及其在種植槽4穿過的方式有兩種,1)、使用穿壁接頭,利用密封圈來抑制種植槽4內部的營養液滲出;或者,2)在種植槽4內外側加工出接口,與溢流管5和虹吸管6對插,但是種植槽加工的接口是種植槽4的一部分。

所述的進水管3的出水口31上部邊緣低于種植槽4的上部邊緣1~15mm。

所述的進水管3的出水口31的下邊緣高于溢流管5上邊緣3~15mm。

所述的溢流管5上邊緣高于虹吸管6的上邊緣2~16mm。

所述的虹吸管6的上邊緣高于種植槽4內部底表面30~60mm。

所述的溢流管5的截面是虹吸管6截面面積的0.5~4倍;且溢流管5的截面是進水管3截面面積的0.5倍~4倍。

本實施例中,為減少種植槽4內部的存水量,針對系統的可靠性進行優化,凸起41處于沒有水培作物的位置,同時凸起41可以加工出接口,對接溢流管5或進水管3或者溢流管5和進水管3一起對接到凸起41的接口上。

所述的凸起41上邊緣高于虹吸管6的上邊緣之間1mm~15mm而低于溢流管5的上端1mm~15mm。

所述的種植槽(4)內部的凸起被加工出一個接口,與進水管3對接,作為流體循環裝置的進水管3的進水口31。

所述的種植槽4內部的凸起41可以被加工出一個接口,與溢流管5對接,作為流體循環裝置的溢流管5的出水口。

本發明進水管3出水口、溢流管5進水口、虹吸管6的進水口三者的位置關系決定了整個流體循環系統運行的可靠性與水培種植設備設計和生產過程的合理性。同時,本發明規范了進水管3、溢流管5和虹吸管6之間的截面對比關系,按照這個范圍設計的一種水培種植設備的流體循環系統可以營養液溢出的可能性降低到最低限度。

水箱1內部存放有營養液,水泵2放置在水箱1中,通過水泵2將營養液通過進水管道3泵入種植槽4中,當水位超過虹吸管6的上邊緣后,水會通過虹吸管6流出,當虹吸管6的營養液質量流量低于進水管3的質量流量,水位繼續上升,多余的水會通過溢流管5流出,回到水箱1,形成完整的循環。

流體循環是指營養液在水培種植設備的循環,使用虹吸管與溢流管互為排水管備份,營養液自水箱1由進水管3泵入種植槽4內,營養液水位達到虹吸管6的出水口時,不斷利用虹吸管6排出過量營養液,當水位高過溢流管5時,排液速度加快,使營養液在水箱與種植槽內形成循環。

本發明不限定必須將水泵2放置在水箱1中,還可以放置在別的位置,如水箱1外。

實施例2

其他與實施例1相同,只是如圖2所示,只是溢流管5與虹吸管6分別穿過種植槽4,在種植槽4外部合并成一條管線,然后通過這條管線將營養液排回到水箱1中。

實施例3

其他與實施例1相同,只是如圖3所示,溢流管5與虹吸管6是獨立的兩根管線,分別通入水箱1中。

以上各個細節的修訂,可以通過數學上的排列組合形成針對單層水培結構的具體實施方式,都是本專利要求保護的內容。

實施例4

其他與實施例3相近,只是如圖4所示,為雙層的水培裝置,有種植槽4和下層種植槽4’,進水管3自種植槽4側面進入,進水管3進入種植槽4的方式通過穿壁接頭,或者進水管3進入種植槽4的方式是在種植槽4表面設置接口,通過進水管3對接接口來實現進水管3進入種植槽,溢流管5和虹吸管6作為下層種植槽4’的進水管。

凸起在種植槽4內部,設計在正上方沒有水培作物生長的位置。有減重作用的凸起表面可以不加工任何接口,也可以加工出一個接口對接溢流管5或者進水管4,或者加工出兩個接口同時對接溢流管5和進水管4。

種植槽4的溢流管5和虹吸管6作為下層種植槽4’的進水管在下層種植槽4’的側壁進入,下層溢流管5’和下層虹吸管6’自下層種植槽4’底部伸出進入水箱1

水箱1內部存放有營養液,水泵2放置在水箱1中,通過水泵2將營養液通過進水管道3通入上層的種植槽4中,當水位超過虹吸管6的上邊緣后,水會通過虹吸管6流出至下層種植槽4’,而當虹吸管6的營養液質量流量低于進水管3的質量流量,水位繼續上升,多余的水會通過溢流管5流出,通過管道進入到下層種植槽4’中;然后,當下層種植槽4’液位超過下層虹吸管二6’的上邊緣后,水會通過下層虹吸管流出至水箱1,當下層虹吸管6’的營養液質量流量低于溢流管5和虹吸管6的流量時,水位繼續上升,多余的營養液好會通過下層溢流管5’流出,回到水箱1,形成完成的循環。

凸起在種植槽4內部,只能設計在正上方沒有水培作物生長的位置。其中減重凸起表面可以不加工任何接口,也可以加工出一個接口對接溢流管5或者進水管4,或者加工出兩個接口同時對接溢流管5和進水管4。

以上各個細節的修訂,可以通過組合形成針對單層水培結構的具體實施方式,都是本專利要求保護的內容。

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