CN106212255A - 立体式绿色栽培系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种立体式绿色栽培系统，包括底部的支撑座、多个栽培立柱、驱动装置及水循环系统；多个栽培立柱为上下开口结构，其安装在支撑座上并可沿栽培立柱的轴向转动，栽培立柱在沿支撑座均匀圆周分布，栽培立柱上设置有多个栽培槽；驱动装置安装在多个栽培立柱的顶部，其可驱动栽培立柱转动；水循环系统与栽培立柱相连通。本发明实现了空间的利用率最大化，可以使每个栽培槽上的植物均能得到充分的光照，进一步提高了生产效率，而且本发明还具有水循环系统，可以将栽培立柱中的营养液、水份等回收再利用，进一步节约生产能源和生产成本。

Description

立体式绿色栽培系统

技术领域

本发明涉及无土栽培技术领域，具体的涉及一种立体式绿色栽培系统。

背景技术

无土栽培是指利用非土壤基质培养植物的方法，主要包括水培、雾培、基质培。无土栽培具有优质高产、产品病虫害少、不受土地资源限制、便于规模化生产等优点，现有的无土栽培装置能够很好解决植物根基附着、呼吸、水分供给、营养供给等问题。

目前，无土栽培技术已成为工厂化农业生产或者家庭农作物种植的主要方式之一，其具有品种优良、安全低虫害、营养元素易于控制、可标准化管理等优势。但传统的栽培方式占用大量的平面空间和立体空间，同时空间利用不足，如何充分利用种植空间，高效的种植各类蔬菜瓜果，就成为急需解决的问题。

因此许多为解决上述问题的立体式栽培产品应运而生，例如，公开号为CN203194193的中国专利公开了一种种植箱，由多个种植箱体层通过支撑柱连接在一起形成由上到下的多层复合结构，可以实现多方位立体化的室内种植方式，提高了室内空间的利用效率。但上述结构由上到下的多层复合结构使位于底层的植物光照差，植物生长不良，容易发黄甚至枯死。又如公开号为CN204540088U的中国专利公开了一种立柱栽培系统，包括营养液池、集液槽、营养液供给管、营养液回流管、水泵、比例施肥器、消毒器、若干栽培立柱和固定管，固定管固定安装在集液槽内，栽培立柱包括多个栽培体，每个栽培体均包括基体和若干栽培杯，基体呈柱状，栽培杯固定在基体的外表面上，栽培杯开口向上，且栽培杯沿基体的周向均布，营养液通过管路由营养液池输送至栽培立柱。该结构虽然可以充分利用栽培空间，但是栽培立柱固定安装在底座上，仅仅有一个面可以充分接触阳光，减低了栽培效率。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此本发明提供了一种立体式绿色栽培系统，其具体技术方案如下：

一种立体式绿色栽培系统，包括底部的支撑座、多个栽培立柱、驱动装置及水循环系统；多个所述栽培立柱为上下开口结构，其安装在所述支撑座上并可沿栽培立柱的轴向转动，所述栽培立柱在沿所述支撑座均匀圆周分布，所述栽培立柱上设置有多个栽培槽；所述驱动装置安装在多个所述栽培立柱的顶部，其可驱动所述栽培立柱转动；所述水循环系统与所述栽培立柱相连通。

根据本发明提供的立体式绿色栽培系统，通过支撑座和安装在支撑座上的多个栽培立柱形成一筒状结构，可以在栽培立柱的栽培槽上无土栽培农作物或其他植物，实现了空间的利用率最大化，本发明还设置有驱动装置，其可使栽培立柱沿其轴向转动，也以调整栽培槽与阳光的角度，可以使每个栽培槽上的植物均能得到充分的光照，进一步提高了生产效率，而且本发明还具有水循环系统，可以将栽培立柱中的营养液、水份等回收再利用，进一步节约生产能源和生产成本，本发明生产管理方便、安装和拆卸快捷、美化环境，可以自动满足植物健壮生长的营养、水分需要，提高了单位土地的利用率及植物的光照效率。

另外，根据本发明上述实施例的立体式绿色栽培系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，所述水循环系统包括第一储液装置、喷淋装置、第二储液装置及循环泵；所述第一储液装置和所述喷淋装置均安装在所述栽培立柱上方，所述喷淋装置分别与所述第一储液装置和所述栽培立柱相连通，其具有多个安装在栽培立柱上开口处的喷淋头，所述第二储液装置安装在所述栽培立柱的下方，其用于收集栽培立柱的下开口处流出的水和营养液，所述循环泵安装在所述第二储液装置底部，所述循环泵通过管路与所述第一储液装置相连接。

根据本发明的一个示例，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述喷淋装置、第二储液装置及循环泵控制连接，所述控制装置每隔一段时间控制所述喷淋装置进行喷淋，并控制所述循环泵进行液体循环；所述控制装置还连接有温度传感器和温度调节装置，所述温度传感器实时监测栽培立柱和水循环系统中的营养液温度，并将该温度数据传输至所述控制装置，所述控制装置根据该温度数据操作温度调节装置进行营养液的温度控制。

根据本发明的一个示例，多个所述栽培立柱的下开口处安装有水过滤装置。

根据本发明的一个示例，所述支撑座的中部还安装有一补光灯，所述补光灯位于所述多个所述栽培立柱的圆心处。

根据本发明的一个示例，所述补光灯顶部安装有空间电场发生器，所述空间电场发生器具有正、反空间电场。

根据本发明的一个示例，所述驱动装置包括安装在所述栽培立柱的顶部的一传动轮及电机，所述传动轮的外缘与所述栽培立柱的外壁相连接，所述电机的转轴与所述传动轮相连接。

根据本发明的一个示例，所述传动轮的外缘设有一橡胶垫，所述橡胶垫与所述栽培立柱的外壁紧密连接，或，所述传动轮的外缘设有一圈齿，所述栽培立柱的外壁设有一圈与所述齿相啮合的齿槽。

根据本发明的一个示例，还包括保护罩，所述保护罩安装在所述支撑座上，其将所述栽培立柱、驱动装置、水循环系统及过滤装置罩护在保护罩内，所述保护罩为透明结构并设有多个通气孔。

根据本发明的一个示例，多个所述栽培槽为所述栽培立柱的壁向外伸出呈树杈状结构。

根据本发明的一个示例，所述栽培槽沿所述栽培立柱的长度方向均匀间隔布设，所述栽培槽沿所述栽培立柱外壁的圆周方向均匀间隔布设。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体式绿色栽培系统的结构示意图(一)；

图2为本发明实施例一的立体式绿色栽培系统的结构示意图(二)；

图3为本发明实施例一的立体式绿色栽培系统的结构示意图(三)

图4为本发明实施例一的立体式绿色栽培系统的栽培立柱的结构示意图。

图中：1、支撑座；2、栽培立柱；3、驱动装置；31、传动轮；4、水循环系统；41、第一储液装置；42、喷淋装置；421、喷淋头；43、第二储液装置；44、循环泵；5、水过滤装置；6、保护罩、7、栽培槽；8、补光灯。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

结合附图1-4所示，本实施例提供了一种立体式绿色栽培系统，包括底部的支撑座1、多个栽培立柱2、驱动装置3、水循环系统4、水过滤装置5及保护罩6。如图4所示，本实施例中个栽培立柱2为上下开口结构，支撑座1可以为一圆台，栽培立柱2安装在支撑座1上并可沿栽培立柱2的轴向转动，具体的该结构可以为：支撑座1上表面具有多个安装槽，栽培立柱2安装在安装槽内，并且栽培立柱2的下开口流出的液体可以流向水循环系统中去。栽培立柱2在沿支撑座1均匀圆周分布，即栽培立柱2以圆台结构的中心为圆心呈环状分布。

如图4所示，在栽培立柱2上设置有多个栽培槽7，有利的，为了充分利用栽培立柱2的栽培空间，多个栽培槽7为栽培立柱2的壁向外伸出呈树杈状结构，栽培槽7可以与栽培立柱2一体成型，栽培槽7沿栽培立柱2的长度方向均匀间隔布设，栽培槽7沿栽培立柱2外壁的圆周方向均匀间隔布设，即栽培立柱2的外壁每隔一段设有一组栽培槽7，栽培槽7沿栽培立柱2外壁的圆周均匀间隔分布。

如图3所示，驱动装置3安装在多个栽培立柱2的顶部，驱动装置可以安装在本系统的另外设置的上部的支架上，也可以利用底部的支撑座1来支撑，这里不一一赘述，驱动装置3可驱动栽培立柱2转动；水循环系统4与栽培立柱2相连通。具体的，在本实施例中，驱动装置3包括安装在栽培立柱2的顶部的一传动轮31及电机(未示出)，传动轮的外缘与栽培立柱2的外壁相连接，电机的转轴与传动轮相连接。当然驱动装置也可以为其他结构，只要能够满足使得栽培立柱2可以转动即可。

具体的，在本实施例中在上述方案的基础上，传动轮31与栽培立柱2的配合关系可以是：传动轮31的外缘设有一橡胶垫，橡胶垫与栽培立柱2的外壁紧密连接；也可以是：传动轮的外缘设有一圈齿，栽培立柱2的外壁设有一圈与齿相啮合的齿槽。当然，以上方案仅仅是一个示例，本领域人员也可以通过其他连接方式实现传动轮31与栽培立柱2的传动配合。

如图2所示，具体的，在本实施例中的水循环系统4包括第一储液装置41(即一储液罐或其他结构)、喷淋装置42、第二储液装置43及循环泵44；第一储液装置41和喷淋装置42均安装在栽培立柱2上方，喷淋装置42分别与第一储液装置41和栽培立柱2相连通，喷淋装置42具有多个安装在栽培立柱2上开口处的喷淋头421，第二储液装置43安装在栽培立柱2的下方，其用于收集栽培立柱2的下开口处流出的水和营养液，循环泵44安装在第二储液装置43的底部，循环泵44通过管路与第一储液装置41相连接。当第一储液装置41中国的营养液通过喷淋装置42的喷淋头421喷进栽培立柱2后，部分营养液被栽培槽7中的植物吸收，还有大部分营养液及水分通过栽培立柱2的下口流进第二储液装置43，随后第二储液装置43中的营养液和水通过循环泵再次回到第一储液装置41中，完成一个循环过程，该循环过程在植物栽培中可以一直进行，也可以在第二储液装置43设置一个液位传感器，当检测到第二储液装置43中的液位达到一个标准值时在进行水循环，更加智能化。

具体的，在本实施例中，本系统还设有控制装置，控制装置分别与喷淋装置、第二储液装置及循环泵控制连接，控制装置每隔一段时间控制喷淋装置进行喷淋，并控制循环泵进行液体循环；控制装置还连接有温度传感器和温度调节装置，温度传感器实时监测栽培立柱和水循环系统中的营养液温度，并将该温度数据传输至控制装置，控制装置根据该温度数据操作温度调节装置进行营养液的温度控制。控制装置与喷淋装置、第二储液装置形成定时循环喷雾浇灌系统，控制装置与温度传感器、温度调节装置形成营养液液温控制系统，体现了本发明的进一步智能化。

具体的，在本实施例中，为了使得流向第二储液装置43的营养液和水的纯净，在栽培立柱2的下开口处安装有水过滤装置5，其可以为一个过滤网结构，当然也可以为其他过滤装置。

具体的，在本实施例中，为了进一步提高光照效率，支撑座1的中部还安装有一补光灯8，补光灯8位于多个栽培立柱2的圆心处，栽培立柱2外侧的栽培槽7上的植物可以通过阳光进行光合作用，栽培立柱2内侧的栽培槽7上的植物可以利用补光灯8进行补光，也可以进行光合作用，大大提高了本系统的生产效率，而且由于栽培立柱2可以转动，用户可以任意切换栽培立柱2内侧或外侧的栽培槽7上的植物，使得每棵植物都能进行充分的光照。

具体的，在本实施例中，补光灯顶部安装有空间电场发生器，空间电场发生器具有正、反空间电场。本实施例可采用用几万伏的高压模仿雷电电场，可以杀毒、杀菌、除湿、防虫、除尘、促进植物生长、直接电解空气制造空气氮肥，减少肥料使用，正、反空间电场的分别应用可以分别促进根系生长和植物叶片生长，减少植物生长时间和促进植物产品品质。

具体的，在本实施例中，本系统包括保护罩6，保护罩6的材质为pc板，保护罩6安装在支撑座1上，其将栽培立柱2、驱动装置3、水循环系统4及过滤装置罩护在保护罩6内，保护罩6为透明结构并设有多个通气孔。

综上所述，根据本发明提供的立体式绿色栽培系统，通过支撑座和安装在支撑座上的多个栽培立柱形成一筒状结构，可以在栽培立柱的栽培槽上无土栽培农作物或其他植物，实现了空间的利用率最大化，本发明还设置有驱动装置，其可使栽培立柱沿其轴向转动，也以调整栽培槽与阳光的角度，可以使每个栽培槽上的植物均能得到充分的光照，进一步提高了生产效率，而且本发明还具有水循环系统，可以将栽培立柱中的营养液、水份等回收再利用，进一步节约生产能源和生产成本，本发明生产管理方便、安装和拆卸快捷、美化环境，可以自动满足植物健壮生长的营养、水分需要，提高了单位土地的利用率及植物的光照效率。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例对上述的控制装置进行改进，本实施例的控制装置具有一防水的壳体，申请人发现由于控制装置时刻处于工作状态，其内部会产生热量，而由于栽培系统处于一个较高的温度环境中，因此需要对控制装置内部进行冷却，以保证其使用寿命，进而提高了整个栽培系统的使用寿命和工作效率。

本实施例的控制装置包括壳体和PCB板，PCB板的第一面安装有电子元件，第二面的上方设置有冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在冷却管路上，电动阀门的开口朝向电子元件并使得喷出的冷却气流正对电子元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于PCB板的电路回路中；当电路回路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路回路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。

当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的电子元件旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的电子元件加热过的冷却用气体来对这些电子元件进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将电子元件的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈串联到电路板用以连接电子元件的线路中，当电子元件越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈可以产生更大的作用力，以对抗弹簧所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的电子元件的不同冷却效果，或对于同一电子元件，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

优选的，本实施例中的冷却用气体发生装置中储存液氮。

采用液氮的方式进行冷却，不但气体温度很低，冷却能力强，而且不会产生空气冷却中的灰尘污染到电子元件表面，降低电子元件散热能力的问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种立体式绿色栽培系统，其特征在于，包括底部的支撑座、多个栽培立柱、驱动装置及水循环系统；多个所述栽培立柱为上下开口结构，其安装在所述支撑座上，并可沿栽培立柱的轴向转动，所述栽培立柱在沿所述支撑座均匀圆周分布，所述栽培立柱上设置有多个栽培槽；所述驱动装置安装在多个所述栽培立柱的顶部，其可驱动所述栽培立柱转动；所述水循环系统与所述栽培立柱相连通。

2.根据权利要求1所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，所述水循环系统包括第一储液装置、喷淋装置、第二储液装置及循环泵；所述第一储液装置和所述喷淋装置均安装在所述栽培立柱上方，所述喷淋装置分别与所述第一储液装置和所述栽培立柱相连通，其具有多个安装在栽培立柱上开口处的喷淋头，所述第二储液装置安装在所述栽培立柱的下方，其用于收集栽培立柱的下开口处流出的水和营养液，所述循环泵安装在所述第二储液装置底部，所述循环泵通过管路与所述第一储液装置相连接。

3.根据权利要求2所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述喷淋装置、第二储液装置及循环泵控制连接，所述控制装置每隔一段时间控制所述喷淋装置进行喷淋，并控制所述循环泵进行液体循环；所述控制装置还连接有温度传感器和温度调节装置，所述温度传感器实时监测栽培立柱和水循环系统中的营养液温度，并将该温度数据传输至所述控制装置，所述控制装置根据该温度数据操作温度调节装置进行营养液的温度控制。

4.根据权利要求2所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，多个所述栽培立柱的下开口处安装有水过滤装置。

5.根据权利要求1所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，所述支撑座的中部还安装有一补光灯，所述补光灯位于所述多个所述栽培立柱的圆心处。

6.根据权利要求5所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，所述补光灯顶部安装有空间电场发生器，所述空间电场发生器具有正、反空间电场。

7.根据权利要求1所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，所述驱动装置包括安装在所述栽培立柱的顶部的一传动轮及电机，所述传动轮的外缘与所述栽培立柱的外壁相连接，所述电机的转轴与所述传动轮相连接。

8.根据权利要7所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，所述传动轮的外缘设有一橡胶垫，所述橡胶垫与所述栽培立柱的外壁紧密连接，或，所述传动轮的外缘设有一圈齿，所述栽培立柱的外壁设有一圈与所述齿相啮合的齿槽。

9.根据权利要求1-8任一项所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，还包括保护罩，所述保护罩安装在所述支撑座上，其将所述栽培立柱、驱动装置、水循环系统及过滤装置罩护在保护罩内，所述保护罩为透明结构并设有多个通气孔。

10.根据权利要求1-8任一项所述的立体式绿色栽培系统，其特征在于，多个所述栽培槽为所述栽培立柱的壁向外伸出呈树杈状结构，所述栽培槽沿所述栽培立柱的长度方向均匀间隔布设，所述栽培槽沿所述栽培立柱外壁的圆周方向均匀间隔布设。