CN104542233A - 一种调节营养液深度的led立体家用栽培装置 - Google Patents

Abstract

一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，由营养液供液系统、LED光照系统和栽培系统和支撑架（25）组成。营养液供补系统通过阀门和管道将营养液送至栽培系统；LED将光照提供栽培系统植物生长。栽培系统包括种植格（2）、种植盘（3）、植物定植海绵（4）和水温调节电热丝（5）。每个种植盘的上方都安装了LED光源（1）。营养液供补系统包括营养液箱（18）、联通管（16）、总控制阀（17）、止回阀（15）、侧液箱（7）、溢流管（9）、余液回收箱（11）。本发明不需用电实现营养液的自动补充，同时在一个营养液系统中实现深液流、浅液流以及深浅液层相结合的多种水培方式，使植物能获得全面的营养。本发明省力、简单、安全，适合家庭种植使用。

Description

一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置

技术领域    

    本发明涉及一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，属植物栽培技术领域。

背景技术    

无土栽培是利用营养液通过一定的栽培设施形式栽培作物。无土栽培具有清洁、卫生、产量高、品质好等特点。经过多年的发展，无土栽培在农业生产中大面积推广使用，成为我们设施农业栽培中不可或缺的一部分。近年来，无土栽培逐渐深入家庭，已经成为家庭栽培植物的主要方式。

目前水培方式根据营养液深度主要分为深液流水培和浅液流水培。深液流水培需要营养液层深，需水量多，氧气较少，需循环增氧；浅液流水培营养液液层浅，需要一直持续不断地进行营养液膜的供应，两种方式的营养液的供应均需要依赖电力进行循环，长期使用存在以下问题：一是组件多，装置较复杂，营养液循环需要增加水泵、供液管与回流管等多个部件，且管道之间的连接处需要较好的密封性，如果出现松动，会造成营养液的泄漏；二是耗电，深水培中营养液需要每3-4小时需循环0.5小时，而浅水培中营养液一直循环供应，需消耗较多的电力，且一旦出现较长时间的断电，深液流水培容易造成植物根系缺氧，浅液流水培中薄水层供应中断，根系易缺水而死亡；三是不灵活，目前家用水培装置只能利用某一种固定的液面高度对植物进行栽培，如单一的深液流水培或浅液流水培栽培方式，而水培植物由于植物种类的不同，以及植物本身生长发育时期的不同，其个体所需的水分和营养的量都是不相同的，需要不同用量的营养液。因此，一种不依赖于电力循环的，同时可调节营养液液面高度的家庭水培立体装置，简单，省力，安全，灵活，尤其适用于都市家庭用户。

发明内容    

本发明的目的是，根据现有家庭用无土栽培存在的问题，本发明提供一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置。

本发明的技术方案是，本发明一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置由营养液供补系统、LED光照系统和栽培系统和支撑架组成。支撑架分成多层，栽培系统安装在每一层的架上；LED光照系统安装每一层的上部；营养液供补系统安装在支撑架的顶部；营养液供补系统通过阀门和管道将营养液送至栽培系统；在栽培系统上方的LED光照系统将光照提供给栽培系统生长的植物。

LED光照系统包括LED灯、控制器、光电传感器和开关。通过光电传感器感光和控制器控制，可根据植物需要，调节LED光源的光照时间和光照强弱。

栽培系统包括种植格、种植盘、植物定植海绵和水温调节电热丝。种植格置于方形种植盘中，每二个种植格之间设置了植物定植海绵；水温调节电热丝安装在长条型种植盘底部。

种植格通过支撑脚架在种植盘上，根据液面高度和根系大小，通过上下调整支撑腿，对种植格高度进行相应的调整。种植格表面与液面留有一定的空间，以供应根系的氧气。种植格上设置植物种植的定植穴，定植穴中利用植物定植海棉进行育苗与栽培，植物定植海绵上端与种植格表面相平，下端没于种植盘营养液中。

多个方形种植盘被安装在同一位置的不同高度，除最下层种植盘外，位于上面每个种植盘的底部安装了LED光源，为下面种植盘的植物提供光照；最上层种植盘的上方安装了LED光源，为最上层种植盘的植物提供光照。

营养液供补系统包括营养液箱、联通管、总控制阀、止回阀、侧液箱、折叠管、溢流管、余液回收箱。

营养液箱的出口连接联通管，并通过联通管连接各层种植盘端部的侧液箱；联通管上设置了总控制阀和分控制阀；每一层的种植盘设置了溢流管和放空阀；每一层的溢流管都连接至余液回收箱。

侧液箱位于种植盘内一侧，侧液箱为透明状，可以观测营养液的高度；侧液上方有一段与联通管连接的折叠管，折叠管的另一端直插侧液箱；该折叠管可上下调节，利用该折叠管可以控制侧液箱及种植槽的营养液的深度，将折叠管拉伸，种植槽营养液液层降低，将折叠管压缩，种植槽内营养液液层升高；侧液箱与种植盘底部相连，可以通过调节上下可调节折叠管的出水口高度来控制种植盘内液面高度。每个种植盘内设置溢流管，防止过多营养液从槽内溢出，每层溢流管连接至余液回收箱内。种植盘底部设置放空阀，方便营养液的排放与装置的清洗。

营养液箱补液口密封状态下，当侧液箱内液面低于位于上方的联通管底部开口处时，联通管内营养液由于重力作用而流下，当侧液箱内液面高于联通管底部液面时，由于大气压强的作用，联通管的水不再流出，由此实现营养液箱向侧液箱的营养液自动补充。

营养液箱设置了液位观测尺，可以观测液面的高低，如液面低于规定的高度，可从营养液箱的补液口添加营养液。

种植盘营养液液面高低是通过侧液箱大气压原理控制的，液面下降，伸缩管液体自动流出。

本发明的工作原理是，植物栽种在种植盘的种植格中，营养液箱中的营养液通过联通管送至各层的种植盘中，为植物生产提供水分和各种肥料营养，种植盘中的水温调节电热丝为种植盘的植物提供合适的生长温度；种植盘上方的LED光源为植物提供光照，保证植物光合作用的进行。每一层种植盘设置的溢流管都连接至余液回收箱，如果种植盘中的营养液液面超过规定高度，营养液将从溢流管流入余液回收箱。

本发明的有益效果是，本发明利用大气压原理进行营养液的自动补充，既简单又省电安全；本发明利用折叠管控制液面高度，一个营养液系统可以实现深液流、浅液流以及深浅液层相结合的多种水培方式，使植物能获得全面的营养；本发明通过溢流管将多余营养液收集，溢出余液可以回收；本发明中的种植格可以根据液面高低和根系长短调节高度；本发明采取多层立体式栽培。该发明很好的解决了电循环营养液耗电、不安全、噪音的弊端。本发明一种可调节深浅营养液的多层水培LED装置为家庭提供了一套立体种植的模式，该装置可调节营养液深浅，该装置简单、安全，适合家庭种植使用。

附图说明   

图1为本发明可调节深浅营养液的多层水培LED装置示意图；

图2为本发明种植盘立面示意图；

图3为本发明种植盘平面示意图；

图4为本发明种植格平面分布示意图；

图5为本发明种植格立面示意图；

图6为种植格支撑脚放大示意图；

图中，1是LED光源；2是种植格；3是种植盘；4是植物定植海绵；5是水温调节电热丝；6是连通口；7是侧液箱；8是放空阀；9是溢流管；10是放空管；11是余液回收箱；12是分控制阀；13是液位观测尺；14是折叠管，通过调节水管出水高度来控制液面高度；15是止回阀；16是联通管；17是总控制阀；18是营养液箱；19是密封塞，下面的营养液箱上开口为补液口；20是定植穴；21是种植格支撑脚；22是可上下调整的支撑脚；23是种植格支撑脚固定螺杆；25是支撑架。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如图1所示。

本实施例一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置由营养液供补系统、LED光照系统和栽培系统和支撑架组成。营养液供补系统通过阀门和管道将营养液送至栽培系统；在栽培系统上方的LED光照系统将光照提供给栽培系统生长的植物。

栽培系统包括种植格2、种植盘3、植物定植海绵4和水温调节电热丝5。种植格2置于方形种植盘3中，种植格2中间设置了植物定植海绵5；水温调节电热丝5安装在方形种植盘底部。

本实施例立体家用栽培装置高1800mm，长1400mm，宽1000mm，；支撑架25分成三层，最下一层距地面300mm，每层之间高度为500mm，每一层上安装一个长方形种植盘，种植盘的高度为100mm，长L为1200mm,宽B为800mm；每层侧边有一个横截面积150mm×150mm的侧液箱，占据种植盘的一角；最上层安装了营养液箱；每一层的顶部安装有LED光源，为下面种植盘的植物提供光照。

本实施例LED光源包括LED灯、控制器、光电传感器和开关。开关一端接电源，一端接控制器输入端，光电传感器连接控制器的输入端，控制器输出端连接LED灯。由控制器控制，根据植物的不同需要，可以调节LED光源的光照时间和光照强弱，使植物获得充足的光照。

种植格2通过种植格支撑脚21架在种植盘3上，根据液面高度和根系大小，通过上下调整支撑腿，对种植格高度进行相应的调整；每个种植格之间的距离为100mm。

营养液供补系统包括营养液箱18，联通管16，总控制阀17，止回阀15，侧液箱7，溢流管9，余液回收箱11。

营养液箱18的出口连接联通管16，并通过联通管在到达各层种植盘端部的侧液箱前连接一段可伸缩的折叠管14，折叠管14一端通侧液箱7。

联通管16上设置了总控制阀17和分控制阀12；每一层的种植盘3设置了溢流管9和放空阀8；每一层的溢流管9都连接至余液回收箱11。

营养液箱18设置了液位观测尺13，可以观测液面的高低，如液面低于规定的高度，可从营养液箱的补液口补充营养液。

本实施例中，种植格2通过种植格支撑脚21架在种植盘3上，种植格支撑脚21由支撑脚22和安装在种植格上的种植格支撑脚固定螺杆23所组成。根据液面高度和根系大小，通过调节螺纹，上下调整支撑腿，对种植格高度进行相应的调整。种植格表面与液面留有一定的空间，以供应根系的氧气。种植格2上设置定植穴20，定植穴20利用植物定植海棉进行育苗与栽培，植物定植海绵上端与种植格表面相平，下端没于种植盘营养液中。

Claims (8)

1.一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，包括，

营养液供补系统，用于为栽培系统生长的植物提供营养液；并可调节营养液的深度；

LED光照系统，用于为植物提供光照；并根据需要自动调节光照度的强弱；

栽培系统，用于植物栽培，并使植物获得充足的水分、营养和光照；以及，

用以安装上述系统的支撑架。

2.根据权利要求1所述的一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，所述营养液供补系统包括营养液箱、联通管、总控制阀、止回阀、侧液箱、溢流管、余液回收箱；

所述营养液箱的出口连接联通管，并通过联通管连接各层种植盘端部的侧液箱；联通管上设置了总控制阀和分控制阀；每一层的种植盘设置了溢流管和放空阀；每一层的溢流管都连接至余液回收箱。

3.根据权利要求1所述的一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，所述栽培系统包括种植格、种植盘、植物定植海绵和水温调节电热丝；种植格置于方形种植盘中，种植格中间设置了植物定植海绵；水温调节电热丝安装在方形种植盘底部；

多个方形种植盘被安装在同一位置的不同高度，除最下层种植盘外，位于上面每个种植盘的底部安装了LED光源，为下面种植盘的植物提供光照；最上层种植盘的上方安装了LED光源，为最上层种植盘的植物提供光照。

4.根据权利要求1所述的一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，所述支撑架分成多层，栽培系统安装在每一层的架上；LED光照系统安装在每一层的上部；营养液供补系统安装在支撑架的顶部；所述营养液供补系统通过阀门和管道将营养液送至所述栽培系统；在栽培系统上方的LED光照系统将光照提供给栽培系统生长的植物。

5.根据权利要求2所述的一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，所述侧液箱位于种植盘内一侧，侧液箱为透明状，可以观测营养液的高度；侧液箱上方有一段与联通管连接的可伸缩折叠管，折叠管的另一端直插侧液箱；所述折叠管可上下调节，利用所述折叠管可以控制侧液箱及种植槽的营养液的深度，将折叠管拉伸，种植槽营养液液层降低，将折叠管压缩，种植槽内营养液液层升高；通过调节上下可调节折叠管管的出水口高度来控制种植盘内液面高度；可以在一个营养液系统中实现深液流、浅液流以及深浅液层相结合的多种水培方式。

6.根据权利要求3所述的一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，所述种植盘中营养液与侧液箱底部相通，营养液箱密封状态下，当侧液箱内液面低于位于上方的联通管底部开口处时，联通管内营养液由于重力作用而流下，当侧液箱内液面高于联通管底部液面时，由于大气压强的作用，联通管的水不再流出，由此实现营养液箱向侧液箱的营养液自动补充；当顶部的营养液箱出现漏气，营养液不断流向侧液箱，则多余的营养液会从溢流管排出进入余液回收箱。

7.根据权利要求3所述的一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，所述种植格通过支撑脚架在种植盘上，根据液面高度和根系大小，通过上下调整支撑腿，对种植格高度进行相应的调整；种植格表面与液面留有一定的空间，以供应根系的氧气；种植格上设置植物种植的定植穴，定植穴中利用植物定植海棉进行育苗与栽培，植物定植海绵上端与种植格表面相平，下端没于种植盘营养液中。

8.根据权利要求2所述的一种调节营养液深度的LED立体家用栽培装置，其特征在于，所述营养液箱设置了液位观测尺，可以观测液面的高低，如液面低于规定的高度，可从营养液箱的补液口添加营养液。