CN105165588B - 一种营养液洗气制冷增氧循环装置及其使用方法 - Google Patents

一种营养液洗气制冷增氧循环装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于家庭农业技术领域，具体公开一种营养液洗气制冷增氧循环装置，由主营养液池、副营养液池、栽培床和导管构成；主营养液池顶部和底部分别设有可密封注液口和可密封排液口，装有制冷组件和曝气组件；主营养液池下部和上部分别通过导管输送营养液和气体到栽培床，且上部与导管连接处设供气阀；主营养液池下部通过导管连接到副营养液池，且与导管连接处装有液体止逆阀；栽培床内预设营养液的液位，通过导管将超过液位的营养液导入到副营养液池中；副营养液池为顶部开有口的容器，被营养液淹没的下部通过导管连接到主营养液池。本发明还提供上述装置的使用方法。使用本发明的装置可实现低功率实现家庭水培装置中营养液的制冷增氧循环。

Description

一种营养液洗气制冷增氧循环装置及其使用方法
技术领域
本发明属于家庭农业技术领域，具体涉及一种营养液洗气制冷增氧循环装置及其使用方法。
背景技术
随着城市化进程的不断加快，人们对高品质蔬菜的需求与有限的绿色健康蔬菜的供给间的矛盾愈发明显。随着水培技术的不断发展，越来越多的城市居民希望在家中生产无污染的蔬菜。一大批家庭用水培育菜机应运而生，但现有产品在主要功能与相关执行机构方面的设计缺乏创新，同质化现象严重，且其中相当一部分并不能满足植物生长对环境的需求，此外，几乎所有育菜机都在设计中未考虑其作为家庭电器所必须的节能高效这一特点，往往能耗较高，内部结构不尽合理。
发明内容
针对现有家庭育菜机存在的缺陷，本发明旨在提供一种营养液洗气制冷增氧循环装置及其使用方法。
本发明的营养液洗气制冷增氧循环装置，由主营养液池、副营养液池、栽培床和导管构成；
主营养液池为密闭容器，顶部和底部分别设有可密封注液口和可密封排液口，分别用以注入和排出营养液；主营养液池装有制冷组件和曝气组件，分别用来对主营养液池内的营养液制冷和曝气增氧；主营养液池被营养液淹没的下部和不被营养液淹没的上部分别通过导管输送营养液和气体到栽培床，且上部与导管连接处设有供气阀；主营养液池被营养液淹没的下部通过导管连接到副营养液池，且与导管连接处装有液体止逆阀；所述曝气组件由气泵和通气管组成，通气管 的上端连接气泵，下端通到主营养液池内营养液液面下，通气管上设有通向主营养液池内不被营养液淹没部分的支线，支线上装有气体止逆阀；
栽培床为用于水培的槽体，内预设营养液的液位，通过导管将超过液位的营养液导入到副营养液池中，该段导管连接栽培床的一端的水平位置高于连接副营养液池的一端；
副营养液池为顶部开有口的容器，被营养液淹没的下部通过导管连接到主营养液池。
其中，所述制冷组件可装在主营养液池内部，也可装在主营养液池外壁。
其中，所述制冷组件可选用半导体制冷组件、压缩机制冷组件等能实现制冷的组件。
其中，所述供气阀为任意可控制开关的阀门，优选为电磁阀以便于进行自动控制。
本发明还提供所述营养液洗气制冷增氧循环装置的使用方法，具体为在栽培床上进行水培种植，按种植需求进行如下操作：
a需进行营养液循环时，关闭供气阀，再开启气泵泵入气体；
b需通气制冷时，开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温，打开供气阀，再开启气泵泵入气体。
其中，步骤a优选在开启气泵前先开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温。
a的工作原理为：需进行营养液循环时，关闭供气阀，再开启气泵泵入气体，此时气体止逆阀处于关闭状态，泵入的气体在使营养液曝气增氧的同时增大了主营养液池内的压力，液体止逆阀在压力下关闭，曝气增氧后的营养液通过导管被压入栽培床；栽培床内营养液超过预设液位后在重力的作用下通过导管流入副营养液池；副营养液池内的营养液被导管导向主营养液池，但液体止逆阀维持关闭状态，直 到副营养液池内的营养液增加至其形成的液压大于主营养液池内液压时，液体止逆阀自动打开，副营养液池内的营养液流回主营养液池，形成营养液循环；完成营养液循环后关闭制冷组件和气泵，主营养液池内压力大于外界时气体止逆阀自动打开卸压；
b的工作原理为：需通气制冷时，打开供气阀，开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温，再开启气泵泵入气体，此时气体止逆阀处于关闭状态，泵入的气体增大了主营养液池内的气压，被冷却后的气体通过导管压入栽培床，对栽培床通气制冷；完成通气制冷后关闭制冷组件和气泵。
所述泵入气体，气体为空气或有助于种植的气体，如氧气、二氧化碳等。
本发明还提供所述营养液洗气制冷增氧循环装置在家庭水培种植中的应用。
所述家庭水培种植指家庭水培种植蔬菜和/或花卉，尤其是蔬菜。
本发明营养液洗气制冷增氧循环装置的优点如下：
1、较已有产品增加营养液制冷功能，大幅降低营养液温度至植物生长最适宜的15-18℃，增加其溶氧量，改善根际环境；
2、充分利用液体的导热系数(0.54W/mK)大大高于空气(0.024W/mK)的性质，改变已有产品采用空气作为单一媒介的现状，采用营养液作为介质直接与制冷组件进行热交换，即使用很少的能量即可将营养液降至较低温度；
3、在获得适宜植物生长需要温度的营养液的同时，将热空气导入进行洗气，很大程度上扩大了空气与冷源的接触面，提高空气降温效率；
4、由于此时营养液温度较低，其饱和溶解氧浓度较未进行降温的营养液显著提高，更有利于氧气的溶入，进行通气增氧的效率更高， 能够为植物提供更加富含氧气的营养液；
5、气泵可作为气力泵同时提供营养液循环以及空气循环所需的动力，降低设备制造、运行成本，减少能耗与养护费用。
附图说明
图1为本发明实施例1中营养液洗气制冷增氧循环装置的结构示意图。
其中，1为主营养液池，2为气泵，3为导管，4为栽培床，5为副营养液池，6为液体止逆阀，7为气体止逆阀，8为可密封注液口，9为开口，10为可密封排液口，11为供气阀，12为制冷组件。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1本发明的营养液洗气制冷增氧循环装置
本发明的营养液洗气制冷增氧循环装置如图1所示，由主营养液池1、副营养液池5、栽培床4和导管3构成；
主营养液池1为密闭容器，顶部和底部分别设有可密封注液口8和可密封排液口10，分别用以注入和排出营养液；主营养液池1装有制冷组件12和曝气组件，分别用来对主营养液池1内的营养液制冷和曝气增氧；主营养液池1被营养液淹没的下部和不被营养液淹没的上部分别通过导管3输送营养液和气体到栽培床4，且上部与导管连接处设有供气阀11；主营养液池1被营养液淹没的下部通过导管3连接到副营养液池5，且与导管3连接处装有液体止逆阀6；
栽培床4为用于水培的槽体，内预设营养液的液位，通过导管3将超过液位的营养液导入到副营养液池5中，该段导管连接栽培床4的一端的水平位置高于连接副营养液池5的一端；
副营养液池5为顶部开有口的容器，被营养液淹没的下部通过导管3连接到主营养液池1。
其中，所述曝气组件由气泵2和通气管组成，通气管的上端连接气泵2，下端通到主营养液池内营养液液面下，通气管上设有通向主营养液池内不被营养液淹没部分的支线，支线上装有气体止逆阀7。
本实施例的制冷组件12选用半导体制冷组件，装在主营养液池内部。
所述供气阀11选用电磁阀，以便于进行自动控制。
实施例2使用本发明营养液洗气制冷增氧循环装置
使用本发明实施例1的营养液洗气制冷增氧循环装置，具体步骤如下：
经主营养液池1的可密封注液口8、副营养液池5顶部开口9和/或栽培床4往营养液洗气制冷增氧循环装置内注入营养液，需要时可通过主营养液池1的可密封排液口10排出多余营养液，最终达到如下要求：
1)主营养液池1内的营养液淹没其下部连接栽培床4和连接副营养液池5的导管3的端口，同时淹没通气管的下端；
2)栽培床4内营养液达到预设的液位；
达到上述要求后密封主营养液池1的可密封注液口8和可密封排液口10，在栽培床4上进行蔬菜或花卉的水培种植，按种植需求进行如下操作：
a需进行营养液循环时，关闭供气阀11，(当营养液温度高于22℃时先开启制冷组件12使主营养液池1内的营养液降温至15-18℃)再开启气泵2泵入气体，此时气体止逆阀7处于关闭状态，泵入的气体在使营养液曝气增氧的同时增大了主营养液池1内的压力，液体止逆阀6在压力下关闭，曝气增氧后的营养液通过导管3被压入栽培床4；栽培床4内的营养液超过预设液位后在重力的作用下通过导管3流入副营养液池5；副营养液池5内的营养液被导管3导向主营养液池1，但液体止逆阀6维持关闭状态，直到副营养液池内5的营养液 增加至其形成的液压大于主营养液池1内液压时，液体止逆阀6自动打开，副营养液池5内的营养液流回主营养液池1，形成营养液循环；完成营养液循环后关闭制冷组件12和气泵2，主营养液池内压力大于外界时气体止逆阀7自动打开卸压；
b当植物生长环境温度高于30℃时需通气制冷，打开供气阀11，先开启制冷组件12使主营养液池内1的营养液降温至15-18℃，再开启气泵2泵入气体，此时气体止逆阀7处于关闭状态，泵入的气体在被冷营养液冷却的同时增大了主营养液池1内的气压，被冷却后的气体通过导管3压入栽培床4，对栽培床4通气制冷，完成通气制冷后关闭制冷组件12和气泵2。
所述气泵2泵入的气体为空气或有助于种植的气体，如氧气、二氧化碳等。
在水培过程中如需更换营养液，可开启主营养液池1的可密封排液口10排出营养液，再经主营养液池1的可密封注液口8和/或副营养液池5顶部开口9处往营养液洗气制冷增氧循环装置内注入营养液。
使用营养液洗气制冷增氧循环装置大幅降低了营养液温度，增加其溶氧量，改善了水培的根际环境。该装置充分利用了液体导热系数(0.54W/mK)大大高于空气(0.024W/mK)的性质，采用营养液作为介质直接与制冷组件进行热交换，使用很少的能量即可将营养液降至较低温度。
使用该设备进行营养液循环时，气泵作为气力泵，在对营养液曝气增氧的同时提供营养液循环所需的动力，降低设备制造、运行成本，减少能耗与养护费用。
使用该装置进行通气制冷时，将热空气导入营养液进行洗气，很大程度上扩大了空气与冷源的接触面，提高空气降温效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种营养液洗气制冷增氧循环装置，其特征在于，由主营养液池、副营养液池、栽培床和导管构成；
主营养液池为密闭容器，顶部和底部分别设有可密封注液口和可密封排液口，主营养液池还装有制冷组件和曝气组件；主营养液池被营养液淹没的下部和不被营养液淹没的上部分别通过导管输送营养液和气体到栽培床，且上部与导管连接处设有供气阀；主营养液池被营养液淹没的下部通过导管连接到副营养液池，且与导管连接处装有液体止逆阀；所述曝气组件由气泵和通气管组成，通气管的上端连接气泵，下端通到主营养液池内营养液液面下，通气管上设有通向主营养液池内不被营养液淹没部分的支线，支线上装有气体止逆阀；
栽培床为用于水培的槽体，内预设营养液的液位，通过导管将超过液位的营养液导入到副营养液池中，该段导管连接栽培床的一端的水平位置高于连接副营养液池的一端；
副营养液池为顶部开有口的容器，被营养液淹没的下部通过导管连接到主营养液池。
2.如权利要求1所述的营养液洗气制冷增氧循环装置，其特征在于，所述制冷组件装在主营养液池内部。
3.如权利要求1所述的营养液洗气制冷增氧循环装置，其特征在于，所述制冷组件装在主营养液池外壁。
4.如权利要求1所述的营养液洗气制冷增氧循环装置，其特征在于，所述制冷组件为半导体制冷组件或压缩机制冷组件。
5.如权利要求1所述的营养液洗气制冷增氧循环装置，其特征在于，所述供气阀为电磁阀。
6.权利要求1-5任一项所述营养液洗气制冷增氧循环装置的使用方法，其特征在于，为在栽培床上进行水培种植，按种植需求进行如下操作：
a需进行营养液循环时，关闭供气阀，再开启气泵泵入气体；
b需通气制冷时，开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温，打开供气阀，再开启气泵泵入气体。
7.如权利要求6所述使用方法，其特征在于，步骤a在开启气泵前先开启制冷组件使主营养液池内的营养液降温。
8.如权利要求6所述使用方法，其特征在于，所述开启气泵泵入气体，气体为空气。
9.权利要求1-5任一项所述的营养液洗气制冷增氧循环装置在家庭水培种植中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述家庭水培种植为家庭水培种植蔬菜。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107125125B (zh) * 2017-07-06 2020-05-05 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法
CN107318626A (zh) * 2017-08-01 2017-11-07 深圳前海弘稼科技有限公司 营养液降温系统
CN110140653A (zh) * 2019-05-10 2019-08-20 金华市思内克科技有限公司 一种营养液增氧循环装置
CN112690199A (zh) * 2021-02-01 2021-04-23 深圳市蔬心宝科技有限公司 营养液制冷控制方法、控制装置及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW590739B (en) * 2003-03-05 2004-06-11 Hau Yang Air/water alternating type cultivation method and system
CN201256575Y (zh) * 2008-04-19 2009-06-17 张子平 电动、手压气动家用花卉、蔬菜无土栽培器
CN102860250A (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 乔奥华塑胶制品(深圳)有限公司 培养液栽培装置
CN203120626U (zh) * 2013-03-29 2013-08-14 四川省农业科学院作物研究所 一种自动调节营养液温度的雾培装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100660733B1 (ko) * 2005-04-07 2006-12-22 박상훈 콩나물 재배 용수의 재활용 급수 장치
US20120192487A1 (en) * 2009-10-05 2012-08-02 Toshiharu Tanaka Nutriculture system and water treatment apparatus for sterilization and purification purposes
KR101549189B1 (ko) * 2013-11-18 2015-09-01 대한민국 수경재배장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW590739B (en) * 2003-03-05 2004-06-11 Hau Yang Air/water alternating type cultivation method and system
CN201256575Y (zh) * 2008-04-19 2009-06-17 张子平 电动、手压气动家用花卉、蔬菜无土栽培器
CN102860250A (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 乔奥华塑胶制品(深圳)有限公司 培养液栽培装置
CN203120626U (zh) * 2013-03-29 2013-08-14 四川省农业科学院作物研究所 一种自动调节营养液温度的雾培装置

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Contract record no.: X2023980032782

Denomination of invention: A circulating device for refrigeration and oxygenation of nutrient solution washing gas and its use method

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