一種組合式立體水培裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合式立體水培裝置及方法，其中的一種組合式立體水培裝置，包括若干個水培箱，所述若干個水培箱疊加組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱、第二溢水柱及支撐柱，所述水培箱之間上下用固定圓管穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔，所述種植孔內(nèi)安插有種植用的套管，最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養(yǎng)液通過設置的輸送管抽到最上方的水培箱內(nèi)。本發(fā)明由于裝置簡潔，運行可靠，養(yǎng)護簡單，裝配方便，此裝置適合組合出大規(guī)模的種植工廠，進行標準化、集約化和高效率種植生產(chǎn)；可以大幅度降低設施造價，降低使用維護技術(shù)門檻，而且大幅度提升產(chǎn)量。
【專利說明】一種組合式立體水培裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涉及無土栽培領(lǐng)域，具體涉及一種組合式立體水培裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 無土栽培作為先進的種植方式，相繼出現(xiàn)基質(zhì)培、水培、氣霧培，細分有有機基質(zhì) 培、無機基質(zhì)培；深流液水培、淺流液水培、潮汐培、氣霧培等。在眾多的無土栽培方式中，都 需要給植物根系提供水分、養(yǎng)分和氧氣。在水分、養(yǎng)分都通過營養(yǎng)液得以實現(xiàn)，氧氣的供給 各種方式有所不同，基質(zhì)培與土壤相似，通過基質(zhì)的透氣性來供氧；水培通過營養(yǎng)液中溶解 的氧氣來給氧；氣霧培通過水霧與空氣的混合來供氧；潮汐培通過根系在營養(yǎng)液和空氣中 輪流暴露而獲得氧氣。無土栽培設施，必須考慮根系的供氧問題，否則，輕則植物生長不良， 重則爛根死亡。
[0003] 現(xiàn)有的立體栽培裝置，要么采用基質(zhì)培--用基質(zhì)填充空間，營養(yǎng)液流經(jīng)基質(zhì)，給 基質(zhì)里栽培的植物根系供給養(yǎng)分、水分；要么采用氣霧培--立體空間內(nèi)用壓力泵、噴頭將 營養(yǎng)液轉(zhuǎn)換成氣霧噴在根系上。這兩種方式，存在一些不足和限制。
[0004] 采用基質(zhì)培的立體栽培，需要大量基質(zhì)作為填充物，在栽培過程中需要定期清理、 補充、更換基質(zhì)，對營養(yǎng)液的供給需要經(jīng)常調(diào)節(jié)，養(yǎng)護管理工作技術(shù)要求高，工作量大。
[0005] 采用氣霧培的立體栽培，首先需要較大壓力及傳輸管道以及噴頭將營養(yǎng)液轉(zhuǎn)換成 霧狀，裝置成本較高，維護技術(shù)要求高，還存在能耗高、噪音大等不利因素。更重要的缺點是 抗斷電能力弱，幾十分鐘的斷電可能導致栽培數(shù)月的植物死亡。
[0006] 其它方式如潮汐培、水培，在立體栽培中的應用受到的限制較多。如水培的防水要 求、增氧措施；潮汐培的落差要求、防水要求等，由于諸多限制和難點，難以靈活地根據(jù)需要 裝配成需要的立體栽培形狀。
[0007] 由于上述原因，導致水培這種高科技種植方式數(shù)十年來難以規(guī)模推廣應用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的問題是：用簡潔的裝置，不但獲得較好的無土栽培效 果，而且可以自由組合成多種形狀，以適應場地條件。不但生產(chǎn)制作簡便、成本低廉，而 且能大幅度提高栽培效率。
[0009] 本發(fā)明針對上述問題，提供了一種組合式立體水培裝置及方法。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種組合式立體水培裝置，包括若干個水培箱，所 述若干個水培箱疊加組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱及支撐柱，所述水培箱之間 上下用固定圓管穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔，所述種植孔內(nèi)安插有種植 用的套管，最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養(yǎng)液通過設置的輸送管抽到最 上方的水培箱內(nèi)。
[0011] 進一步地，所述水培箱中還設有第二溢水柱。
[0012] 更進一步地，所述若干水培箱能疊加組合成連體種植墻結(jié)構(gòu)或三角連 體形結(jié)構(gòu)或四柱連體形結(jié)構(gòu)或圓形連體形結(jié)構(gòu)，水培箱疊加的立柱之間通過固定圓管 連接。
[0013] 更進一步地，所述水培箱為塑料或木料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
[0014] 一種組合式立體水培方法，包括以下步驟： S1，所述套管斜插在箱體四周，植物根系插入種植管內(nèi)進入水培箱內(nèi) 與里面的營養(yǎng)液接觸；水培箱垂直疊加，中間用圓管穿過；上層水培箱內(nèi)溢出的營養(yǎng) 液流入下層水培箱，下層水培箱內(nèi)水位超過溢水柱后，自動溢出流到再下層的水培箱，如此 類推，最后流入最底層的水培箱；套管安插到種植孔后，將植物根系塞入套管，讓根系浸入 營養(yǎng)液中，即可獲得相應的養(yǎng)分、水分，由于營養(yǎng)液定時循環(huán)，水中氧容量始終保持豐富，確 保植物的生長需要； 52, 在最底層的水培箱安放水泵，定時將營養(yǎng)液通過輸送管抽到最上 方的水培箱內(nèi)，達到溢出水位后，第一層水培箱營養(yǎng)液從溢水柱的孔中流出，流入第二 層水培箱；裝滿第二層水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱內(nèi)，如此類推，最終 營養(yǎng)液回到最下面的液池中，完成循環(huán)； 53, 所述固定圓管穿過水培箱的支撐孔，增加水培箱構(gòu)成柱型的穩(wěn)定 性，并可以支撐受力，以便形成種植柱；如果僅在柱體內(nèi)營養(yǎng)液循環(huán)，將底層水培箱的 溢水孔堵住，水泵從底層水培箱內(nèi)抽水，通過定時器定時將營養(yǎng)液輸送到頂層水培箱；營養(yǎng) 液裝滿頂層水培箱后，從溢水柱中間的孔流到到第二層水培箱，當?shù)诙铀嘞浣訚M營養(yǎng) 液后，多余的從溢水柱溢出，繼續(xù)流到下層的水培箱；如此層層溢出，最終營養(yǎng)液流回底層 水培箱，循環(huán)使用；通過一輪循環(huán)，每個水培箱內(nèi)均有一定深度的營養(yǎng)液。
[0015] 進一步地，所述組合式立體水培方法，還包括營養(yǎng)液從底層的水培箱 溢出后，匯集到共同的一個液池中，由一個水泵定時抽出輸送到頂層水培箱，然后逐層 溢出后回到液池；定時抽出由一個定時器控制水泵的電源開關(guān)實現(xiàn)。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點： 大幅提高栽培數(shù)量：水培箱四周栽種，疊層高度、根據(jù)需要和水泵功率調(diào)整，通過試驗， 可以做到相同面積的數(shù)十倍產(chǎn)量； 增氧效果好：營養(yǎng)液經(jīng)過每層的空氣灑流，充分溶解氧氣，對水培箱內(nèi)的營養(yǎng)液既增 氧，又有造成流動，確保根系的氧氣供給，并能防止代謝物在根系周圍淤積； 抗斷電能力強：水培箱內(nèi)的營養(yǎng)液可以供植物存活數(shù)日，明顯優(yōu)于氣霧培、潮汐培和基 質(zhì)培，這對經(jīng)常斷電場所具有較大的使用價值； 裝置簡潔：最簡單的裝置也是可靠程度最高的裝置，同時具備降低造價、減少設施維護 的優(yōu)點，還能降低減輕營養(yǎng)液堵塞的概率，具備大規(guī)模使用的實用價值，這對無土栽培的規(guī) 模應用具有明顯的價值； 方便組合，便于多種場合使用：本發(fā)明的裝置可單獨使用，也可以無限制組合使用?？?做成植物墻、植物柱、植物門甚至組合成房屋形成樓頂四面墻全立體種植，不僅可成為可栽 種蔬菜、鮮花的造型美化環(huán)境，而且能極大提高土地利用率； 本發(fā)明由于裝置簡潔，運行可靠，養(yǎng)護簡單，裝配方便，此裝置適合組合出大規(guī)模的種 植工廠，進行標準化、集約化和高效率種植生產(chǎn)；可以大幅度降低設施造價，降低使用維護 技術(shù)門檻，而且大幅度提升產(chǎn)量。
[0017] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。
[0019] 圖1為本發(fā)明的水培箱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的水培箱的正視圖； 圖3為本發(fā)明的水培箱的截面剖視圖； 圖4為本發(fā)明的套管結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)剖視圖； 圖6為本發(fā)明的改變循環(huán)方式后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明的連體種植墻結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明的四柱連體型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明的三角連體型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明的圓形連體型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明的種植房屋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本發(fā)明的組合式立體水培方法流程圖。
[0020] 附圖標記： 1為第一溢水柱、2為第二溢水柱、3為支撐住、4為種植孔、5為套管、6為固定圓管及7 為輸送管。

【具體實施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0022] 實施例1 參考圖1至圖11，如圖1至圖11所示的一種組合式立體水培裝置，包括若干個水培箱， 所述若干個水培箱疊加組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱1及支撐柱3,所述水培箱 之間上下用固定圓管6穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔4,所述種植孔4內(nèi)安 插有種植用的套管5,最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養(yǎng)液通過設置的輸送 管7抽到最上方的水培箱內(nèi)。
[0023] 所述水培箱中還設有第二溢水柱2。
[0024] 所述若干水培箱能疊加組合成連體種植墻結(jié)構(gòu)或三角連體形結(jié)構(gòu)或四 柱連體形結(jié)構(gòu)或圓形連體形結(jié)構(gòu)，水培箱疊加的立柱之間通過固定圓管6連接。
[0025] 四柱連體型，通過固定圓管之間的連接，可增加穩(wěn)定性。
[0026] 三角連體型，通過固定圓管之間的連接，可增加穩(wěn)定性。
[0027] 連體種植墻，通過固定圓管之間的連接和墻體形成夾角，可增加穩(wěn)定性。
[0028] 圓形連體型，通過固定圓管之間的連接，可增加穩(wěn)定性。
[0029] 本發(fā)明可組合成的種植房屋，用水培箱組成墻體后，嵌入門窗，在固定圓管上搭建 合適的框架后，可在房頂繼續(xù)擺放水培箱，最終形成可種植蔬菜花卉的種植房屋，使土地在 建造房屋后，種植面積不但未減少，反倒增加。
[0030] 所述水培箱為塑料或木料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
[0031] 實施例2 參考圖12,如圖12所示的一種組合式立體水培方法，包括以下步驟： S1，所述套管5斜插在箱體四周，植物根系插入種植管內(nèi)進入 水培箱內(nèi)與里面的營養(yǎng)液接觸；水培箱垂直疊加，中間用圓管穿過；上層水培箱內(nèi)溢 出的營養(yǎng)液流入下層水培箱，下層水培箱內(nèi)水位超過溢水柱后，自動溢出流到再下層的水 培箱，如此類推，最后流入最底層的水培箱；套管5安插到種植孔后，將植物根系塞入套管 5,讓根系浸入營養(yǎng)液中，即可獲得相應的養(yǎng)分、水分，由于營養(yǎng)液定時循環(huán)，水中氧容量始 終保持豐富，確保植物的生長需要； 52, 在最底層的水培箱安放水泵，定時將營養(yǎng)液通過輸送管抽到最上 方的水培箱內(nèi)，達到溢出水位后，第一層水培箱營養(yǎng)液從溢水柱的孔中流出，流入第二 層水培箱；裝滿第二層水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱內(nèi)，如此類推，最終 營養(yǎng)液回到最下面的液池中，完成循環(huán)； 53, 所述固定圓管6穿過水培箱的支撐孔，增加水培箱構(gòu)成柱型的穩(wěn) 定性，并可以支撐受力，以便形成種植柱；如果僅在柱體內(nèi)營養(yǎng)液循環(huán)，將底層水培箱 的溢水孔堵住，水泵從底層水培箱內(nèi)抽水，通過定時器定時將營養(yǎng)液輸送到頂層水培箱；營 養(yǎng)液裝滿頂層水培箱后，從溢水柱中間的孔流到到第二層水培箱，當?shù)诙铀嘞浣訚M營 養(yǎng)液后，多余的從溢水柱溢出，繼續(xù)流到下層的水培箱；如此層層溢出，最終營養(yǎng)液流回底 層水培箱，循環(huán)使用；通過一輪循環(huán)，每個水培箱內(nèi)均有一定深度的營養(yǎng)液。
[0032] 所述組合式立體水培方法，還包括營養(yǎng)液從底層的水培箱溢出后，匯 集到共同的一個液池中，由一個水泵定時抽出輸送到頂層水培箱，然后逐層溢出后回 到液池；定時抽出由一個定時器控制水泵的電源開關(guān)實現(xiàn)。
[0033] 本發(fā)明的有益效果： 大幅提高栽培數(shù)量：水培箱四周栽種，疊層高度、根據(jù)需要和水泵功率調(diào)整，通過試驗， 可以做到相同面積的數(shù)十倍產(chǎn)量； 增氧效果好：營養(yǎng)液經(jīng)過每層的空氣灑流，充分溶解氧氣，對水培箱內(nèi)的營養(yǎng)液既增 氧，又有造成流動，確保根系的氧氣供給，并能防止代謝物在根系周圍淤積； 抗斷電能力強：水培箱內(nèi)的營養(yǎng)液可以供植物存活數(shù)日，明顯優(yōu)于氣霧培、潮汐培和基 質(zhì)培，這對經(jīng)常斷電場所具有較大的使用價值； 裝置簡潔：最簡單的裝置也是可靠程度最高的裝置，同時具備降低造價、減少設施維護 的優(yōu)點，還能降低減輕營養(yǎng)液堵塞的概率，具備大規(guī)模使用的實用價值，這對無土栽培的規(guī) 模應用具有明顯的價值； 方便組合，便于多種場合使用：本發(fā)明的裝置可單獨使用，也可以無限制組合使用?？?做成植物墻、植物柱、植物門甚至組合成房屋形成樓頂四面墻全立體種植，不僅可成為可栽 種蔬菜、鮮花的造型美化環(huán)境，而且能極大提高土地利用率； 本發(fā)明由于裝置簡潔，運行可靠，養(yǎng)護簡單，裝配方便，此裝置適合組合出大規(guī)模的種 植工廠，進行標準化、集約化和高效率種植生產(chǎn)；可以大幅度降低設施造價，降低使用維護 技術(shù)門檻，而且大幅度提升產(chǎn)量。
[0034] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種組合式立體水培裝置，其特征在于，包括若干個水培箱，所述若干個水培箱疊加 組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱（1)及支撐柱（3)，所述水培箱之間上下用固定圓 管（6)穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔（4)，所述種植孔（4)內(nèi)安插有種植用 的套管（5)，最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養(yǎng)液通過設置的輸送管（7)抽 到最上方的水培箱內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式立體水培裝置，其特征在于，所述水培箱中還設有第 二溢水柱（2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式立體水培裝置，其特征在于，所述若干水培箱能疊加 組合成連體種植墻結(jié)構(gòu)或三角連體形結(jié)構(gòu)或四柱連體形結(jié)構(gòu)或圓形連體形結(jié)構(gòu)，水培箱疊 加的立柱之間通過固定圓管（6)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式立體水培裝置，其特征在于，所述水培箱為塑料或木 料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
5. -種組合式立體水培方法，其特征在于，包括以下步驟： S1，所述套管（5 )斜插在箱體四周，植物根系插入種植管內(nèi)進入 水培箱內(nèi)與里面的營養(yǎng)液接觸；水培箱垂直疊加，中間用圓管穿過；上層水培箱內(nèi)溢 出的營養(yǎng)液流入下層水培箱，下層水培箱內(nèi)水位超過溢水柱后，自動溢出流到再下層的水 培箱，如此類推，最后流入最底層的水培箱；套管（5)安插到種植孔后，將植物根系塞入套 管（5)，讓根系浸入營養(yǎng)液中，即可獲得相應的養(yǎng)分、水分，由于營養(yǎng)液定時循環(huán)，水中氧容 量始終保持豐富，確保植物的生長需要； 52, 在最底層的水培箱安放水泵，定時將營養(yǎng)液通過輸送管抽到最上 方的水培箱內(nèi)，達到溢出水位后，第一層水培箱營養(yǎng)液從溢水柱的孔中流出，流入第二 層水培箱；裝滿第二層水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱內(nèi)，如此類推，最終 營養(yǎng)液回到最下面的液池中，完成循環(huán)； 53, 所述固定圓管（6)穿過水培箱的支撐孔，增加水培箱構(gòu)成柱型的 穩(wěn)定性，并可以支撐受力，以便形成種植柱；如果僅在柱體內(nèi)營養(yǎng)液循環(huán)，將底層水培 箱的溢水孔堵住，水泵從底層水培箱內(nèi)抽水，通過定時器定時將營養(yǎng)液輸送到頂層水培箱； 營養(yǎng)液裝滿頂層水培箱后，從溢水柱中間的孔流到到第二層水培箱，當?shù)诙铀嘞浣訚M 營養(yǎng)液后，多余的從溢水柱溢出，繼續(xù)流到下層的水培箱；如此層層溢出，最終營養(yǎng)液流回 底層水培箱，循環(huán)使用；通過一輪循環(huán)，每個水培箱內(nèi)均有一定深度的營養(yǎng)液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式立體水培方法，其特征在于，還包括營養(yǎng)液從底層的 水培箱溢出后，匯集到共同的一個液池中，由一個水泵定時抽出輸送到頂層水培箱，然后逐 層溢出后回到液池；定時抽出由一個定時器控制水泵的電源開關(guān)實現(xiàn)。
【文檔編號】A01G31/00GK104206256SQ201410444829
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】何建華 申請人:何建華