CN103651092B

CN103651092B - 水耕模块

Info

Publication number: CN103651092B
Application number: CN201210329818.9A
Authority: CN
Inventors: 赖元章; 戴大欣; 程文燕
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: CN103651092A

Abstract

一种水耕床组、水耕层架、水耕层架组及水耕模块。水耕床组包括一底盘以及一渠道板。底盘具有一底板及多个侧壁，该些侧壁连结于底板的周缘，以构成一容置空间。渠道板设置于容置空间，渠道板具有多个渠道。本发明具有简化架设现有水耕层架的工程及耗时短的功效。

Description

水耕模块

技术领域

本发明涉及一种水耕床组、水耕层架、水耕层架组及水耕模块。

背景技术

水耕栽培(又称为无土栽培或养液栽培)就是利用适当的设施及介质，将植物所需的养液供应于其根部，因而无需使用土壤的科学栽培方法。近代环境的变迁剧烈，以往关于节气及气象的相关经验，已无法有效地适用于今日的气候，农业因而大受影响。人口激增，而土壤有使用效期，要维持土壤中所供给植物生长的养分，必须进行休耕或轮作，但这将令世界各地都会面临到粮食短缺的情形。因此，利用温室栽培植物已逐渐成为现代农业的重点项目。温室中，亦有利用地面原来土壤以栽培的方式，可以节省设施的费用。然而，由于土壤的养分甚难控制，故一般温室中，已倾向于采用无需仰赖土壤，其所需的水分及培养液则由人工调配的水耕栽培法。

目前常见的水耕栽培法包括有环流式、营养液薄膜技术(Nutrientfilmtechnique,NFT)以及深液流水耕技术(Deepflowtechnique,DFT)等，而不论何种水耕栽培法皆需要盛装培养液的水床及水耕层架，水耕层架则具有可摆放水床的多层框架，且水耕层架通常设有管路结构，以输送培养液，以及于每层水床上方通常设置有LED灯，以提供植物光照来源。就以深液流水耕技术而言，其规模相当大，一排的水耕层架通常有10～15米长，而现有的水床乃为泡沫塑料材质，故水床是由多个泡沫塑料组合而成，并于床体内侧铺设塑胶防水布作为床槽，但塑胶防水布并无法承受如此大量的液体流动，因此每隔一段时间，塑胶防水布的表面便会形成微孔洞，而造成漏水的情形，进而损坏LED灯具。目前并无理想的解决方法，只能靠每隔一段时间更换塑胶防水布，不但麻烦且帮助有限。另外，目前架设水耕层架的方式，乃为一次架设一排，因目前现有的液体循环的路径是水平方向，例如从右到左或从左到右，故一次必须架设约10～15米的水耕层架，除了架设水耕层架外，同时亦必须一次架设约10～15米的液体循环管线，工程浩大且耗时长；另外，亦有需耗费大量液体，以及液体中的营养成分受到水床长度距离影响而有偏差的缺点。

因此，如何提供一水耕水床及水耕层架，可不再频繁地更换塑胶防水布，且能简化架设水耕层架的工程及时间，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种无须更换塑胶防水布的水耕床组，代替现有的水床。本发明的另一目的为提供一种水耕层架及水耕层架组，以该水耕层架或水耕层架组为一单位，并由多个单位组合成现有的水耕框架，进而简化架设水耕层架的工程及时间。本发明的又一目的为提供一种水耕模块，组合该水耕床组与水耕层架及/或水耕层架组，应用于水耕栽培。

为达上述目的，依据本发明的一种水耕床组，包括一底盘以及一渠道板。底盘具有一底板及多个侧壁，该些侧壁连结于底板的周缘，以构成一容置空间。渠道板设置于容置空间，渠道板具有多个渠道。

在本发明一较佳实施例中，底盘与渠道板一体成型为单一构件。

在本发明一较佳实施例中，该些渠道呈平行配置。

在本发明一较佳实施例中，该些渠道的两端具有高度差。

在本发明一较佳实施例中，底盘的底板两端具有高度差。

在本发明一较佳实施例中，底盘具有可堆叠结构。

为达上述目的，依据本发明的一种水耕层架，包括多个横杆以及多个支柱。横杆彼此连结构成多个框架。部分的该些横杆与该些支柱连结。

在本发明一较佳实施例中，各支柱位于对应的框架内或对应的框架外。

在本发明一较佳实施例中，该些支柱或该些横杆为中空。

在本发明一较佳实施例中，水耕层架更包括多个连结件，分别连结于各框架相对二侧的横杆。

为达上述目的，本发明更提供一种水耕层架组，由多个水耕层架彼此相邻设置而成，各水耕层架包括多个横杆以及多个支柱。横杆彼此连结构成多个框架。部分的该些横杆与该些支柱连结。其中，至少部分的相邻水耕层架的二个相邻横杆彼此连通。其它关于水耕层架组的特征与前述的水耕层架相同，故不多加赘述。

为达上述目的，依据本发明的一种水耕模块，包括一水耕层架、多个水耕床组、多个发光单元以及一液体循环单元。水耕层架包括多个横杆及多个支柱，横杆彼此连结构成多个框架，部分的该些横杆与该些支柱连结。多个水耕床组分别设置于该些框架，水耕床组包括一底盘及一渠道板，底盘具有一底板及多个侧壁，该些侧壁连结于底板的周缘，以构成一容置空间，渠道板设置于容置空间，渠道板具有多个渠道。多个发光单元分别对应该些水耕床组设置。液体循环单元使液体依一循环路径流经该些水耕床组的该些渠道。

在本发明一较佳实施例中，水耕模块更包括多个遮蔽件，分别连结于对应的各框架的至少一侧。

在本发明一较佳实施例中，液体循环单元更包括一供应槽、一液体循环通道、一泵以及一收集槽。供应槽容纳该液体。液体循环通道设置于部分的该些支柱及部分的该些横杆并对应水耕床组具有至少一开口。泵连接供应槽及液体循环通道。收集槽设置于水耕层架最下层的空间，接收流经该些水耕床组的该液体。

在本发明一较佳实施例中，遮蔽件的一端枢接于框架，使遮蔽件可相对于对应的框架的一侧转动。

承上所述，本发明的水耕模块是由一水耕层架、多个水耕床组、多个发光单元以及一液体循环单元所组成，故可由多个水耕模块共同组合成现有的一排水耕层架，除了可达成简化架设现有水耕层架的工程及耗时短的功效外，更因本发明的水耕模块为一独立的系统，故水耕水床无须如现有方法承载大量的液体，再加上水耕水床乃由渠道板及底盘所共同组成，并无如现有的泡沫塑料水床铺设塑胶防水布，因此不会有塑胶防水布的表面因无法承受大量的液体重量，进而形成微孔洞造成漏水的情形，并同时解决了现有液体中的营养成分受到水床长度距离影响而有偏差的缺点。

另外，本发明的水耕水床因具有多个渠道，而水耕栽培所使用的水或培养液流经该些渠道，因此相较于现有没有特别设计的泡沫塑料水床，更有节省水或培养液的用量的功效，也因此水耕水床及水耕层架的的强度可较现有小，进而能增加框架的层数，以提高产能。而本发明的水耕层架组，至少部分的相邻水耕层架的二个相邻横杆彼此连通，可使水耕层架更具有整体性。

附图说明

图1A为依据本发明较佳实施例的水耕床组的示意图；

图1B为图1A所示的水耕床组的分解示意图；

图2A为图1A所示的渠道板的侧视图；

图2B为依据本发明另一较佳实施例的水耕床组的侧视图；

图3为依据本发明较佳实施例的水耕层架的示意图；

图4A为依据本发明的水耕层架组第一实施例的示意图；

图4B为依据本发明的水耕层架组第二实施例的示意图；

图4C为依据本发明的水耕层架组第三实施例的示意图；

图4D为依据本发明的水耕层架组第四实施例的示意图；以及

图5为依据本发明的水耕模块的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：水耕床组

11：底盘

111：底板

112：侧壁

113：容置空间

114：堆叠结构

12：渠道板

121：渠道

2、2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h：水耕层架

21、21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h：横杆

22、22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h：支柱

23：框架

24：连结件

3：发光单元

4：液体循环单元

41：供应槽

42：液体循环通道

421：开口

43：泵

44：收集槽

5：遮蔽件

F₁、F₂、F₃、F₄：水耕层架组

H、H'：高度差

L：液体循环路径

M：水耕模块

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种水耕床组、水耕层架、水耕层架组及水耕模块，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1A为依据本发明较佳实施例的水耕床组的示意图，图1B为图1A所示的水耕床组的分解示意图，并请同时参考图1A及图1B所示。本发明的水耕床组1，包括一底盘11以及一渠道板12。底盘11具有一底板111及多个侧壁112，该些侧壁112连结于底板111的周缘，以构成一容置空间113。渠道板12设置于容置空间113，渠道板12具有多个渠道121。于本实施例中，底盘11与渠道板12一体成型为单一构件，当然本发明不限定其态样，亦可底盘11与渠道板12以卡合、扣合或黏合，甚至是直接将渠道板12放置于底盘11的方式组装。该些渠道121之间呈平行的方式配置，渠道121的设计相较于平面的水床而言，因液体乃流经渠道121的部分，而非整个水床，故可减少液体(水或培养液或其他液体，如防冻液、防蚀液…等)的使用量。而底盘11具有可堆叠结构114，于本实施例中是以阶梯状的方式，但本发明不限定其态样，亦可为斜面等方式，仅需可堆叠以达到降低所占空间的功效，进而节省仓储、运送成本。

图2A为图1A所示的渠道板的侧视图，图2B为依据本发明另一较佳实施例的水耕床组的侧视图。渠道121的两端具有高度差H，亦即，渠道121相对于水平面(例如但不限于地面)呈倾斜状态(如图2A所示)。抑或是，底盘11的底板111两端具有高度差H'(如图2B所示)。同样地，当渠道板12设置于不等高度的底盘11的容置空间113时，该些渠道121相对于水平面亦呈倾斜状态。

图3为依据本发明较佳实施例的水耕层架的示意图，请参考图3所示。水耕层架2包括多个横杆21以及多个支柱22，横杆21彼此连结构成多个垂直配置的框架23，部分的横杆21与支柱22连结，亦即，并非所有的横杆21皆与支柱22连结，部分的横杆21与相邻的其它横杆21连结(如图3左侧)，换言之，支柱22并非同时与同一平面的二横杆21连结。于本发明较佳实施例中，水耕层架2具有四支柱22分设于水耕层架2的四侧，而每一垂直配置的框架23由四横杆21彼此连结而成，且各支柱22与一横杆21连结。另外，各支柱22可位于对应的框架23内或对应的框架23外。若支柱22位于对应的框架23内(可先参考图4D的水耕层架2h)，则整体来看，支柱22受到横杆21的阻挡，使水耕层架2更具整体性。

在本实施例中，支柱22及/或横杆21为中空管体。除了中空管体的轻量化设计，可用以减轻重量、节省材料之外，更可作为种植所需液体流通的管线及/或各式导线穿设或是容置的空间，而使管线及/或导线隐藏不外露，美观且不致破坏结构的整体性。抑或是，直接以该些支柱22至少其中之一及/或该些横杆21至少其中之一作为种植所需液体流动的通道，而不另外设置管线。另外，水耕层架2更包括多个连结件24，分别连结于各框架23相对二侧的二横杆21，惟需特别注明的是，为求画面简洁，连结件24仅显示于图3的一层框架23，于实务应用上，连结件24用以承载水耕床组，当然，连结件24例如但不限定横杆或板状物。

图4A为依据本发明的水耕层架组第一实施例的示意图，水耕层架组F₁，由多个水耕层架2a、2b彼此相邻设置，在本发明较佳实施例中，为至少二水耕层架2a、2b组成(于本实施例中水耕层架2a与2b相同，但为求说明清楚明了，故以不同的标号表示)，且由该二水耕层架2a、2b交错连续设置形成水耕层架组F₁。其中，水耕层架2a、2b与上述的水耕层架2的结构特征相同，故不多加赘述，不同的是至少部分的相邻水耕层架2a、2b的二个相邻横杆21a、21b彼此连通。举例而言，在本实施例中，水耕层架2a的支柱22a与水耕层架2b的支柱22b相邻处乃为交错设置，使得相邻的横杆21a、21b得以连通。而水耕层架2a、2b便可以2a、2b、2a、2b…的方式，依据使用者需求连续排设成水耕层架组F₁，惟需特别注明的是，本发明所指的连通方式，可以为横杆21a、21b连通处可以额外加设连接件以例如但不限定卡合、扣合及粘合等方式直接连接或不以其它连接件，直接相邻设置。另外，图4B为依据本发明的水耕层架组第二实施例的示意图，其水耕层架2c、2d的支柱22c、22d配置方式与水耕层架2a、2b不同，但水耕层架2c的支柱22c与水耕层架2d的支柱22d相邻处亦为交错设置组成水耕层架组F₂，使得相邻的横杆21c、21d得以连通。

另外，其它的支柱交错设置方式，亦可如图4C及图4D所示，图4C至图4D为依据本发明的水耕层架组第三至第四实施例的示意图。图4C的水耕层架组F₃亦由水耕层架2e的支柱22e与水耕层架2f的支柱22f相邻处交错设置，并使相邻的横杆21e、21f得以设置管线使其连通。故本发明不限定连通的方式，可以相邻的横杆直接连通并可选用连接件连接相邻处，亦可以管线连通两相邻有间隔距离的横杆(如图4C及图4D所示)。此种相邻两横杆有间隔距离且横杆交错设置的方式，亦可见于图4D的水耕层架组F₄，其由水耕层架2g与2h交错设置而成。

图5为依据本发明的水耕模块的示意图，水耕模块H包括多个水耕床组1、一水耕层架2、多个发光单元3以及一液体循环单元4。水耕床组1与水耕层架2已详述于前，故不多加赘述，例如其中多个水耕床组1分别设置于水耕层架2垂直方向对应的多个框架23，发光单元3分别对应水耕床组1设置，于本发明较佳实施例中，将发光单元3设置于每一水耕床组1的上方，即对应于上层框架23的下侧，然，本发明不限定发光单元3的设置位置，仅需能照射置于水耕床组1上的植物。而于实务应用上，更可由多个水耕层架2组成一水耕模块M。

液体循环单元4的液体循环路径L自上而下流经垂直配置的水耕床组1的渠道121。液体循环单元4更包括一供应槽41、一液体循环通道42、一泵43以及一收集槽44。供应槽41容纳水或培养液或其他液体，以下皆以水或培养液为例提出说明。而泵43连接供应槽41及液体循环通道42，且液体循环通道42设置于部分的横杆21及支柱22，液体循环通道42可另外设置管线或直接利用横杆21及支柱22的中空结构，其连通至水耕层架2的最上层，并对应最上层的水耕床组1具有一开口421。故可借由泵43将供应槽41中的水或培养液借由液体循环通道42连通至水耕层架2的最上层，并由水耕床组1上方的开口421流出，以流入水耕床组1的渠道板12。另外，水耕床组1与液体循环通道42具有对应的开口及通道，故可借由渠道板12或底盘11高度差H或H'的设计，使水或培养液可从渠道板12一侧流至另一侧后再向下流动，使水或培养液不会有分布不均的情形。前述垂直向配置的多层水耕床组1，亦可设置为使水或培养液可从各层对应渠道板12的两侧交错式的流入与流出，例如第一层水流为自渠道板12的左侧进入并经渠道121及高度差H或H'而自渠道板12的右侧流出。同理，第二层渠道板12水流即可设计为右进出左出的形式。同理，若有第三层渠道板12，其水流设计即可回到左进右出的形式，并可依此类推其下层的其他层渠道板设置，以达到总合最短水流路径设计及省水的目的。另外，收集槽44设置于水耕层架2最下层的空间，故可接收流经该些水耕床组的液体。于实务应用上，可由多个水耕层架2组成一水耕模块M，且液体循环通道42连通至水耕层架2的最上层，故相邻的二水耕层架2的框架23设置层数可不相同。

另外，水耕模块M包括多个遮蔽件5，分别连结于对应的各框架23的至少一侧，为求画面简洁，图5仅显示一侧具有遮蔽件5。遮蔽件5用以反射发光单元3所发出的光线，使光线反射至种植作物，增加作物吸收光线的面积，以充分利用发光单元3的效能，其中，遮蔽件5的设置高度与固定作物的板面至灯源距离40～60％最佳。而遮蔽件5的一端枢接于框架23，使遮蔽件5可相对于对应的框架的一侧转动，因此，将遮蔽件5转成与框架23平行的状态时，亦可作为种植作物采收时，防止种植所需液体跟随植物被采收而渗漏到下层的发光单元3而造成发光单元3的损坏情形。

综上所述，本发明的水耕模块是由一水耕层架、多个水耕床组、多个发光单元以及一液体循环单元所组成，故可由多个水耕模块共同组合成现有的一排水耕层架，除了可达成简化架设现有水耕层架的工程及耗时短的功效外，更因本发明的水耕模块为一独立的系统，故水耕水床无须如现有方法承载大量的液体，再加上水耕水床乃由渠道板及底盘所共同组成，并无如现有的泡沫塑料水床铺设塑胶防水布，因此不会有塑胶防水布的表面因无法承受大量的液体重量，进而形成微孔洞造成漏水的情形，并同时解决了现有液体中的营养成分受到水床长度距离影响而有偏差的缺点。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求范围中。

Claims

1.一种水耕模块，其特征在于，包括：

一水耕层架，包括：

多个横杆，彼此连结构成多个框架；及

多个支柱，部分的所述多个横杆与所述多个支柱连结；

多个水耕床组，分别设置于所述多个框架，该水耕床组包括：

一底盘，具有一底板及多个侧壁，所述多个侧壁连结于该底板的周缘，以构成一容置空间；及

一渠道板，设置于该容置空间，该渠道板具有多个渠道；

多个发光单元，分别对应所述多个水耕床组设置；以及

一液体循环单元，使液体依一循环路径流经所述多个水耕床组的所述多个渠道，该液体循环单元包括：

一供应槽，容纳该液体；

一液体循环通道，设置于部分的所述多个支柱及部分的所述多个横杆，并对应该水耕床组具有至少一开口；

一泵，连接该供应槽及该液体循环通道；以及

一收集槽，设置于该水耕层架最下层的空间，接收流经所述多个水耕床组的该液体。

2.如权利要求1所述的水耕模块，还包括：

多个遮蔽件，分别连结于对应的各框架的至少一侧。

3.如权利要求2所述的水耕模块，其中该遮蔽件的一端枢接于该框架，使该遮蔽件可相对于对应的该框架的一侧转动。

4.如权利要求1所述的水耕模块，其中该水耕床组的该底盘的底板两端具有高度差。

5.如权利要求1所述的水耕模块，其中该水耕床组的该底盘与该渠道板一体成型为单一构件。

6.如权利要求1所述的水耕模块，其中该水耕床组的所述多个渠道的两端具有高度差。

7.如权利要求1所述的水耕模块，其中该水耕层架的所述多个支柱或所述多个横杆为中空，供液体流通及/或导线穿设。

8.如权利要求1所述的水耕模块，其中该水耕层架每一个所述支柱位于对应的该框架内或对应的该框架外。

9.如权利要求1所述的水耕模块，其中该水耕层架还包括：

多个连结件，分别连结于每一个所述框架相对二侧的横杆。