CN106413386A - 作物栽培设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是：降低作物栽培设备的运行成本；提高栽培作物的营养液吸收率；促进栽培作物的生长；并且增加栽培作物的产量。本发明具有长且窄的、中空的栽培盒，栽培作物的根部在栽培盒中垂挂。营养液供应管在长度方向上附接到侧壁的内表面。用于喷射包含营养液的流体的喷嘴以所需间隔附接到每个营养液供应管。来自喷嘴的喷雾包括颗粒尺寸小于20微米的小颗粒和颗粒尺寸在20‑100微米范围内的大颗粒。来自喷嘴的喷雾的平均颗粒尺寸在10‑30微米范围内。

Description

作物栽培设备

技术领域

本发明涉及一种作物栽培设备，更具体地，涉及一种优选地用在作物工厂中耕种并且可以通过降低运行成本并且增加产量实现经济耕种的作物栽培设备。

背景技术

已提出了大量的作物栽培设备。如日本专利申请平开No.2012-196164(专利文献1)所公开的，申请人曾提出图9(A)和图9(B)所示的作物栽培设备。在专利文献1中提出的作物栽培设备中，在栽培盒100内部的长度的一端到另一端以一定间隔设置栽培作物P，以使得栽培作物P布置在沿着栽培盒100的纵向方向L的栽培盒100的上表面上。栽培作物P的根部Pr在栽培盒100内部向下垂挂。在栽培盒100内部，沿着其纵向方向安装有将栽培盒隔离为上下部分的倾斜的隔离板106。一个喷嘴110安装在栽培盒100的一个较短侧壁101的内表面的中心处。喷雾循环风扇115安装在与侧壁101相对的另一个较短侧壁102附近的下部分处。

在栽培盒100内部，通过喷嘴110和风扇115的操作，喷嘴110喷射的营养液从倾斜隔离板106朝向另一个侧壁102向上地流动。在营养液沿着另一个侧壁102向下流动之后，营养液从倾斜隔离板106朝向侧壁101向下流动。当喷嘴110使用用于喷射营养液和压缩空气的混合气体的双流体喷嘴时，如图9(B)所示，压缩空气从空气压缩机120供应至喷嘴110。营养液以所需的压力从营养液箱121供入栽培盒。为了增加朝向栽培盒100内部的另一个侧壁102喷射的营养液的飞行距离，营养液以高喷射压力从双流体喷嘴110朝向另一个侧壁102喷射。

在长栽培盒100内部，喷嘴110安装在栽培盒100的纵向方向的一端侧。因此，为了使得从喷嘴110喷射的营养液保留在栽培盒100内部的空气中，液滴的直径被设定为小至不超过30微米并且最好不超过10微米。此外，栽培盒内部的湿度设定为具有喷射的营养液烟雾的饱和状态，因此远离喷嘴110的栽培作物的根部Pr能够吸收营养液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请平开No.2012-196164

发明内容

本发明所要解决的问题

在专利文献1的作物栽培设备中，为了通过使用安装至栽培盒110的另一侧的风扇115以使得从安装在栽培盒100的纵向方向上的一端的一个喷嘴110喷射的喷雾在栽培盒100内部循环，使用了增加喷雾的飞行距离的双流体喷嘴。因为需要空气压缩机以便将压缩空气供应至双流体喷嘴，安装成本和运行成本变高。此外，喷雾循环风扇115的安装成本和运行成本较高。高运行成本对于耕种是不利的。

当包含直径不大于10微米的颗粒的精细营养液的雾气(所谓的干雾气)填充栽培盒100内部时，可以使得远离喷嘴110的栽培作物的根部吸收营养液。但是，在与营养液喷雾侧相对的一侧，营养液变稀薄。因此，作物的生长缓慢并且难以使得栽培作物均匀地生长。此外，漂浮在空气中的液滴没有被作物吸收，而是积聚在栽培盒100的底部。因此，如图9(B)所示，大量液滴收集在箱130中，收集的液滴量是从喷嘴110喷射的喷雾量的大约30％。被作物的根部所吸收的营养液的量以该量减少，这样效率低。

随着栽培作物生长，所需的营养的量增加。在营养液漂浮在栽培盒内部的空气中的情形中，可以使得生长的根部吸收营养液。但是，随着漂浮在空气中的营养液的量增加，成为液滴下落并且被收集的营养液的量也增加。因此，作物的根部所吸收的营养液的量变少。为了通过在早期阶段种植作物以保持作物的健康生长并且增加产量，必须改善作物栽培设备，使得作物的根部可靠地吸收必需量的营养液。

本发明的目的是通过改善上述运行成本问题和栽培作物的低营养吸收速率问题，使得栽培作物迅速地生长，从而增加其产量并且减少运行成本，实现经济耕种。

用于解决技术问题的手段

为了解决上述问题，本发明提供了一种作物栽培设备，其具有细长中空的栽培盒，在该栽培盒中：栽培作物的根部向下垂挂；营养液供应管沿着在栽培盒的纵向方向上延伸的侧壁的内表面安装；并且多个喷嘴以所需间隔安装在营养液供应管上，每个喷嘴喷射包含营养液的一种流体；

其中，从喷嘴喷射的喷雾包括直径小于20微米的小颗粒和直径不小于20微米且不大于100微米的大颗粒；并且平均颗粒直径设定为10微米至30微米。

如上所述，在本发明中，用于将营养液喷射至栽培作物的根部的多个喷嘴以一定间隔布置在栽培盒中。因而，与专利文献1中的从一个喷嘴喷射的喷雾在栽培盒内部循环的作物栽培设备的构造不同，本发明的作物栽培设备的构造不需要用于延长从喷嘴喷射的喷雾的飞行距离。因此，在本发明中使用的单流体喷嘴仅喷射营养液而不与加压空气混合。如上所述，因为不采用加压空气，可以不需要使用空气压缩机和用于使喷雾在栽培盒内部循环的风扇。因而，可以降低运行成本和安装成本。

从单流体喷嘴中喷射平均颗粒直径为10微米至30微米的所谓的半干雾气。栽培作物的根部直接地吸收颗粒直径不小于20微米且不大于100微米的营养液，优选地颗粒直径在20至40微米的范围内或大约30微米的营养液。由直径不大于10微米的颗粒构成的超精细液滴漂浮在栽培盒内部的空气中以将营养液附着至与喷雾注入侧相对的根部的一部分以及从根茎分支的须部。上述雾气的颗粒直径通过激光方法测量。

因为可以使得栽培作物的根部有效地吸收包含由大颗粒和小颗粒组成的液滴的营养液，可以加速栽培作物的生长。

此外，因为从喷嘴喷射由平均直径为10微米至30微米的精细颗粒构成的半干雾气，营养液不太可能以液滴的形式下落至栽培盒的底部。因而，可以使得栽培作物的根部以高吸收率吸收营养液并且防止营养液被浪费。

通常，从喷嘴喷射的喷雾的颗粒直径不均匀。特别是在仅喷射不与空气混合的流体的单流体喷嘴中，喷雾中包括的液滴的颗粒直径变大。在从其注入口以回旋流喷射营养液的单流体喷嘴中，位于分布喷雾的中心部分处的颗粒直径易于变大，而位于分布喷雾的外围的颗粒直径易于变小。

在本发明中，通过利用以回旋流喷射营养液的单流体喷嘴的特性，如上所述，大颗粒构成的液滴被喷射至栽培作物的根部，以使得根部可靠地吸收营养液，而小颗粒构成的液滴漂浮在栽培盒内部的空气中，以使得营养液不能直接被喷射到其的根部的一部分吸收营养液。

优选地，在包括单流体喷嘴的上述每个喷嘴中，圆柱形壳体的中空部分设定为营养液流动路径；营养液从营养液流动路径的纵向方向上的一侧被供应至喷嘴；营养液流动路径的纵向方向上的另一端被注入壁封闭；并且注入口形成在注入壁的中心；并且

喷嘴尖被固定至注入壁的内表面；与注入口连通的注入孔形成在喷嘴尖的一端表面上；弯曲成弧形的回旋槽朝向注入孔形成在喷嘴尖的另一侧，以在营养液通过回旋槽回旋的情况下从注入口注入营养液。

可以根据包括弧角度和弧长的回旋槽的构造和相邻回旋槽之间的间隔调整喷雾的大颗粒和小颗粒的直径及其平均颗粒直径。此外，可以根据稍后描述的喷射压力增加和减少喷嘴的喷射角范围和喷射量。

优选地，单流体喷嘴用作上述喷嘴，从该单流体喷嘴的注入口以回旋流喷射营养液，并且该单流体喷嘴被构造成其喷射角范围和喷射量由于喷射压力的增加和减少而增加和减少。

优选地，营养液从泵供应至喷嘴；喷嘴的喷射压力设定在1兆帕至7兆帕的范围内；并且根据栽培作物的根部的生长长度改变泵的排出压力，并且在设定为1兆帕至7兆帕的喷嘴的喷射压力范围内逐渐增加喷嘴的喷射压力，从而喷嘴的喷射角和喷射量增加。

如上所述，喷嘴的喷射压力设定为1兆帕至7兆帕，优选地为2兆帕至4兆帕。

如上所述，优选地，通过调整喷射压力，喷射量在1:3的范围内增加和减少。进一步优选地，喷射角在50度至120度的范围内增加和减少。

更加具体地，在栽培早期，喷射压力设定成低的，以将喷射角设定在50至70度的范围内并且喷射量设定成小的。随着栽培作物生长，优选地提高喷射压力，从而在作物的根部在其竖直方向生长较快的情形中，将喷射角扩大至90度至120度并且将喷射量增加至其在栽培早期时的三倍。优选地，在作物的根部在其竖直方向生长缓慢的情形中，将喷射角设定为50至90度。

在本发明中，优选地使用单流体喷嘴，当其喷射压力降低至1至2兆帕时，其喷射角降低至50至70度，并且当其喷射压力超过3兆帕并增加至7兆帕时，其喷射角增加至70度至120度并且喷射量增加为大约三倍。

优选地，营养液供应管沿着在栽培盒的纵向方向上延伸的栽培盒的两个侧壁的内表面安装，并且喷嘴以一定间隔呈锯齿形安装在沿着两个侧壁布置的营养液供应管上。

在将喷嘴呈锯齿形安装在沿着两个侧壁安装的营养液供应管时，优选地将喷嘴布置在与栽培作物的根部相对的位置或者相邻根部之间的位置。例如，在因为栽培作物较小，栽培作物排列成两排的情形中，优选地将喷嘴布置在相邻栽培作物之间、在栽培盒的同一侧。另一方面，在因为栽培作物较大，栽培作物排列成一排的情形中，优选地将喷嘴布置在栽培盒的两侧并且以相邻栽培作物之间的间隔的两倍长的间隔将喷嘴间隔开。

本发明的作物栽培设备的目的在于用于农业耕种。由此，例如，栽培盒由栽培盒的大的三个单元构成，每个单元具有6米的长度，0.35米至1米的宽度，以及0.4米的高度，或者18至20米的长度，0.35米至1米的宽度，以及0.4米的高度。栽培作物以50至100厘米的间隔纵向地布置在大的栽培盒的内部。因而，在栽培作物排列成一排的情形中，喷嘴以100至200厘米的间隔安装在布置在栽培盒的两侧的营养液供应管上。

如上所述，通过从呈锯齿形布置在栽培盒的两侧的喷嘴向内喷射营养液，可以使喷雾近乎均匀地填充栽培盒的内部，使得栽培作物的根部在其整个外周均匀地吸收营养液。

通过从喷嘴将营养液喷射到与栽培作物的根部相对的位置或者相邻栽培作物根部之间的位置，可以使得根部直接吸收由大颗粒构成的液滴并且防止营养液被浪费。因而，可以实现经济耕种。

沿着栽培盒的两个侧壁安装的一对营养液供应管连接至用于将营养液供应至营养液供应管道的泵；并且泵以一定时间延迟将营养液供应至沿着两个侧壁布置的营养液供应管，从而从布置在两个侧壁上的喷嘴交替地喷射营养液；

或者布置在两个侧壁上的一个营养液供应管是连续的，用于将营养液供应至营养液供应管的一个泵连接至该一个营养液供应管，从而同步地并且连续地从布置在两个侧壁上的喷嘴喷射营养液或者以一定时间延迟同步地喷射营养液。

上述构造使得一个泵将营养液供应至布置在栽培盒两侧的喷嘴。因此能够降低运行成本。

通过采用前述构造并且从布置在栽培盒两侧的喷嘴交替地喷射营养液，可以显著地降低泵的容量，并且抑制运行成本。

优选地，栽培盒排列成多排，并且通过将共用供应管分支为多个管，将一个泵的共用供应管通过开关阀连接至布置在多个栽培盒内部的营养液供应管，从而使得一个泵将营养液供应至布置在栽培盒内部的多个喷嘴。

上述构造降低了安装和运行成本，此外增加栽培作物的产量。

优选地，将连接营养液供应管和清洗液供应管的共用管通过开关阀连接至泵的进入侧并且通过打开和关闭开关阀而间歇地供应清洗液至安装了喷嘴的营养液供应管。

通过以间歇地供应的清洗液，例如水，清洗附着至营养液供应管的粘性营养液，可以防止营养液的黏性成分在喷嘴的注入口和连接部分处积聚。因此，从喷嘴喷射的营养液的喷雾能够保持正常。

本发明的效果

在本发明的作物栽培设备中，以一定间隔安装在栽培作物的根部所垂挂的栽培盒内部铺设的营养液供应管上的喷嘴将营养液被喷射至栽培作物的根部或者相邻根部之间。因此，作物栽培设备的构造不需要用于延长从喷嘴喷射的液滴的飞行距离。因而，可以使用仅喷射不与加压空气混合的营养液的单流体喷嘴，并且不需要使用空气压缩机和用于使喷雾在栽培盒内部循环的风扇。因而，可以降低运行成本。

喷雾从单流体喷嘴喷射，作为以直径不小于20微米且不大于100微米的大颗粒和直径不小于20微米的小颗粒分布并且平均颗粒直径为10微米至30微米的所谓半干雾气。因而，可以使得栽培作物的根部直接吸收由大颗粒组成的液滴，并且使得小颗粒漂浮在栽培盒内部的空气中。因而，可以使小颗粒附着至布置在与喷雾注入侧相对的根部的一部分以及从根茎分支的须部。因为可以使得栽培作物的根部有效地吸收包含大颗粒和小颗粒构成的液滴的营养液，因此可以加速栽培作物的生长。此外，因为从喷嘴喷射的半干雾气的平均直径为10微米至30微米，营养液不太可能以液滴的形式下落至栽培盒的底部。因而，可以使得栽培作物的根部以高吸收率吸收营养液并且防止浪费营养液。

附图说明

图1(A)是显示本发明的第一实施例的作物栽培设备的栽培盒的截面图；图1(B)是沿着图1(A)的线B-B所取的放大截面图；并且图1(C)是描述主要部分的放大截面图；

图2是作物栽培设备的整体立体图；

图3是显示作物栽培设备的营养液供应线的示意性平面图；

图4显示安装在栽培盒内部的喷嘴；图4(A)是截面图，并且图4(B)是喷嘴尖的右侧视图；

图5(A)是显示从喷嘴向栽培作物喷射营养液的状态的立体图；图5(B)是显示在栽培的早期阶段从喷嘴喷射喷雾的角度的立体图；并且图5(C)是显示在栽培的晚期阶段从喷嘴喷射喷雾的角度的立体图；

图6是第一实施例的第一变型例的示意性平面图；

图7是第一实施例的第二变型例的示意性平面图；

图8是第二实施例的示意性平面图；

图9(A)和图9(B)显示现有技术。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的作物栽培设备的实施例进行描述。

图1至图5显示第一实施例。

如图1所示，作物栽培设备具有上表面打开的矩形固体形状的栽培盒1。每个栽培盒具有长度L和宽度W，以规则间隔栽培大量的栽培作物P。实施例的栽培盒1的长度L为6米，宽度W为450毫米或1米(在本实施例中为1米)，并且高度H为0.4米。三个栽培盒彼此连接以形成狭长的一个子单元。栽培作物P以规则间隔(70毫米)在栽培盒内部的宽度方向上的中间部分纵向地排成一排。

如图2所示，多个栽培盒1竖直地安装在安装框架10的上下台阶中。如图3所示，两个子单元SU 3在横向上并排排列在每个台阶上，并且利用稍后描述的管彼此连接以形成一个单元U。三个单元U并排排列在每个台阶上。安装框架10上的栽培盒1的安装形式及安装在其上的数量没有具体限制。

如图1所示，在栽培盒1内部，一对营养液供应管2(2A，2B)在栽培盒的几乎全长上沿着两个侧壁1a、1b的内表面纵向地铺设。用于喷射包含营养液的一种流体的喷嘴3(3A，3B)以规则间隔安装在营养液供应管2上，将喷嘴的尖端指向内。

因为大量喷嘴3在栽培盒1的两侧纵向地布置在栽培盒1内部，本实施例的栽培盒1没有设置布置在栽培盒内部的循环风扇，与专利文献1的栽培盒不同。

如图3所示，铺设在栽培盒的两个侧壁的营养液供应管2(2A，2B)的一端供应口连接到管5C，5D，在管5C，5D上分别安装有电磁开关阀4A，4B。管5C，5D通过公用管5连接到泵6。泵6连接到营养液箱7。

通过以上述方式铺设管，通过以预定时间间隔交替地打开开关阀4A，4B，营养液以预定时间间隔从喷嘴3A和喷嘴3B被交替地喷射。例如，在从喷嘴3A喷射10秒营养液之后，以50秒的时间间隔从喷嘴3B喷射10秒营养液。重复这个喷射方式。

如图3所示，在本实施例中，横向并排排列的两个子单元SU设定为一个单元U。因此两个子单元SU的营养液供应管2A利用联接管5A彼此联接，并且连接到管5C。两个子单元SU的营养液供应管2B利用联接管5B彼此联接，并且连接到管5D。三个单元U的共用管5连接到从连接到泵6的连接管5E分支的三个支管5F，5G和5H。通过将开关阀4C，4D和4E分别安装在支管5F至5H上，泵6依序地将营养液供应至每个营养液供应管2。

在一个子单元SU中，三个栽培盒1在其纵向方向上连续地排列。因此，被营养液供应管2插入通过的通孔形成为通过在宽度上延伸的每个栽培盒1的壁1c，以使得营养液供应管2在其纵向方向上的端部通过连接件(未显示)而连续。以这种方式，营养液供应管2分别插入通过上述通孔。即，在其纵向方向连续地布置的三个栽培盒1的营养液供应管2彼此连接并连接至三个单元的前端。

布置在每个栽培盒1的上表面上的开口由盖材料11封闭，以将栽培盒1的内部设定为大致密封的中空部分1f。盖材料11由泡沫聚苯乙烯构成的基板11a和固定到基板11a的上表面的热屏蔽板11b组成。种植孔11d以一定间隔形成并通过盖材料11，从而将由盖材料11漂浮地支撑的栽培作物P的根部Pr插入通过种植孔11d并且使根部Pr向下垂挂至中空部分1f的上部分。

如上所述，营养液供应管2(2A，2B)沿着在栽培盒1中纵向延伸的两个侧壁1a，1b的内表面安装在几乎与种植栽培作物时栽培作物P的根部Pr的竖直位置对应的高度，如图1(B)和图5所示。如图1(C)所示，喷嘴3A，3B安装在布置在栽培盒的两侧的营养液供应管2A，2B上，使喷嘴3A，3B以相邻栽培作物P之间的间隔S两倍长的间隔2S间隔开。纵向排列的喷嘴3A，3B呈锯齿状安装在营养液供应管上，喷嘴3A，3B交替地与栽培作物P相对。喷嘴3A，3B可以分别布置在相邻栽培作物P之间以使得根部从其侧面吸收营养液。

如图4(A)和4(B)所示的单流体喷嘴被用作喷嘴3(3A，3B)。喷嘴3仅喷射通过将肥料和水以所需的比率稀释的营养液Pr。即，本实施例不使用专利文献1所示的需要空气压缩机的双流体喷嘴。

喷嘴3是单流体喷嘴，其从注入口62c以回旋流喷射Pr营养液。喷射角范围和喷射量通过喷射压力的增加和减少而增加和减少。从喷嘴3喷射的喷雾颗粒包括直径小于20微米的小颗粒(优选地直径不大于10微米的超精细颗粒)，以及直径不小于20微米且不大于100微米(优选地30至50微米)的大颗粒的混合物。此外，可以产生10微米至30微米的平均颗粒直径的所谓半干雾气。

喷嘴3包括圆柱形壳体62和喷嘴尖63，喷嘴尖63固定到注入侧壁62b的内表面，该注入侧壁62b布置在构成壳体62的中空部分的营养液流动路径62a的一个纵向端。注入口62c形成在注入侧壁62b的中心。布置在营养液流动路径62a的另一端的开口与营养液供应管2连续。

与注入口62c连通的注入孔63a形成在喷嘴尖63的注入侧的一端表面上。喷嘴尖63设置有锥形孔63b，锥形孔63b的直径从喷嘴尖63的另一端表面朝向注入孔63a减小。如图4(B)所示，多个弯曲成弧形的回旋槽63m形成在锥形孔63b的内表面和环绕锥形孔63b的另一端表面63c上。

在喷嘴3中，以所需的压力从泵6供应至营养液流动路径62a的营养液流入喷嘴尖63的锥形孔63b。形成在锥形孔63b的内圆周表面的回旋槽63m产生回旋流，在营养液回旋的情况下该回旋流通过注入孔63a和注入口62c被注射到外部。

泵6的排出压力被控制为使得营养液以1兆帕至7兆帕的注入压力从喷嘴3注射。

因为营养液从喷嘴3的注入口62c作为回旋流被喷射，喷雾作为回旋流被喷射的角度被发散，即，喷射角随着喷射压力增加而增加。

更加具体地，在喷嘴3中，当喷射压力从1兆帕增加至7兆帕，喷射角从50度扩宽至120度。当喷射压力从1兆帕增加至7兆帕时，喷射量增加三倍。

因此，当种植作物P时，如图5(B)所示，喷射压力被设定为最小压力1兆帕并且喷射角设定为大约50度，因为根部Pr短。以这种方式，根据栽培作物P的根部Pr的生长长度设定喷射压力和喷射角。在栽培的晚期阶段，如图5(C)所示，泵6的排出压力被控制为逐渐增加喷嘴3的喷射压力直至7兆帕，从而扩宽喷射角并且增加喷射量Pr。因而，根部Pr的整个长度被包括在喷雾范围中。

用作清洗液的自来水间歇地被供应至喷嘴3。如图3所示，两个入口6i-1，6i-2连接至泵6的排出口6u。一个入口6i-1经由管16连接至营养液箱7，而另一个入口6i-2经由管17连接至自来水供应部18。通过将开关阀4H和4I分别安装在管16和17上，当营养液没有被供应至喷嘴3时，清洗液被供应至喷嘴3。

在喷射开始和停止的情形中，通过控制电磁开关阀4A至4I的打开和关闭，清洗液被供应至喷嘴。

在栽培盒1内部经过凝结的营养液从形成在栽培盒1上的排水出口排出。排出的营养液由收集箱(未显示)收集并且返回营养液箱以备循环使用。

在具有上述构造的作物栽培设备中，营养液交替地以一定时间延迟从安装在每个栽培盒1的两侧的营养液供应管2A，2B的喷嘴3A，3B被喷射至栽培作物P的根部。因为平均颗粒直径被设定为10至30微米，能够限制喷雾聚集和作为液滴滴落。喷雾漂浮于大的栽培盒1内的空气中，使得栽培作物的根部容易地吸收营养液并且容易地吸收空气中的氧气和氮气。此外，因为从喷嘴3直接将营养液喷射至根部Pr，可以将喷雾中包含的直径为20微米的大颗粒直接附着至根部Pr。因而，可以增强营养液的吸收效率。

进一步，通过根据栽培作物的生长增加喷嘴3的喷射压力来扩宽喷射角，根部Pr可以总是以其整个长度直接吸收营养液。此外，通过根据栽培作物的生长增加喷嘴3的喷射压力，喷嘴3的喷射量增加。因此，加速栽培作物的生长。因而，可以增加产量。

因为将喷嘴3布置在栽培盒1的两侧并以一定间隔将喷嘴分开，不需要增加从每个喷嘴喷射的喷雾的飞行距离。因此，本实施例采用了仅喷射营养液而不将营养液与加压空气混合的单流体喷嘴，这样不需要安装用于使喷雾在栽培盒1内部循环的风扇。因此，本实施例的作物栽培设备的构造不需要使用空气压缩机和风扇。因而，可以降低运行成本和安装成本。

图6显示第一实施例的第一变型例。

在第一变型例中，布置在栽培盒1的两侧的营养液供应管是连续的，以形成一个营养液供应管2，用于将营养液供应至营养液供应管的一个泵6连接到该营养液供应管2。营养液从呈锯齿形布置在栽培盒的两侧的喷嘴3同步地喷射至栽培作物的根部。

图7显示第一实施例的第二变型例。

在第二变型中，通过使喷嘴3A与布置在喷嘴3A同侧的作物P相对并且使喷嘴3B与布置在喷嘴3B同侧的作物P相对，栽培作物呈锯齿形以两排布置在栽培盒1的内部中。

喷嘴3A，3B的位置可以与图7中所示的喷嘴3A，3B的位置相反，以将喷嘴3A，3B放置在与图7中的栽培作物P的位置远离的位置。

喷嘴可以不与栽培作物的位置相对地布置，而是布置在相邻栽培作物之间，使得相邻栽培作物的根部从侧面吸收营养液。

图8显示第二实施例。

在第二实施例，栽培盒的宽度设定为450毫米。在栽培盒1内部具有狭窄的宽度，营养液供应管2沿着纵向地延伸的一个侧壁1a铺设，喷嘴3安装在营养液供应管2上，而营养液供应管2不沿着另一个侧壁1b铺设，并且因此不在其上安装喷嘴。因而，喷嘴3仅将营养液喷射至栽培作物的一侧。栽培盒1-B的长度为18米至20米。两个长的栽培盒1-B相互平行地布置以构成一个单元U。开关阀4M，4N安装在连接至两个栽培盒1-B内部的营养液供应管2的管5M，5N上。

如上所述，在第二实施例的栽培盒1-B内部，营养液供应管2沿着纵向地延伸的一个侧壁1a铺设，并且营养液仅从安装在营养液供应管2上的喷嘴3喷射至栽培作物的根部的一侧。即使在这个构造中，因为营养液从喷嘴中以平均颗粒直径为10微米至30微米的半干雾气喷射，可以使得液滴漂浮在栽培盒内部的空气中，并且使营养液附着于布置在喷嘴3不直接地喷射营养液的一侧的根部的一部分。

参考符号和数字的说明

1：栽培盒

2：营养液供应管

3：喷嘴

4：开关阀

6：泵

P：栽培作物

Pr：根部

Claims (9)

1.一种作物栽培设备，具有细长中空的栽培盒，在所述栽培盒中：栽培作物的根部向下垂挂；营养液供应管沿着纵向地延伸的侧壁的内表面安装；并且多个喷嘴以所需间隔安装在所述营养液供应管上，每个喷嘴喷射包含营养液的一种流体；其特征在于，

由所述喷嘴喷射的喷雾包括直径小于20微米的小颗粒和直径不小于20微米且不大于100微米的大颗粒的混合物；并且平均颗粒直径设定为10微米至30微米。

2.如权利要求1所述的作物栽培设备，其特征在于，单流体喷嘴用作所述喷嘴，从所述单流体喷嘴的注入口以回旋流喷射所述营养液，并且所述单流体喷嘴被构造成其喷射角范围和喷射量由于喷射压力的增加和减少而增加和减少。

3.如权利要求1或2所述的作物栽培设备，其特征在于，所述营养液以所需的压力从泵供应至所述喷嘴；所述喷嘴的喷射压力设定为1兆帕至7兆帕的范围；并且根据所述栽培作物的所述根部的生长长度，所述泵的排出压力在设定为1兆帕至7兆帕的所述喷嘴的所述喷射压力范围内逐渐增加，从而所述喷嘴的所述喷射角和所述喷射量增加。

4.如权利要求2或3所述的作物栽培设备，其特征在于，通过增加和减少所述喷嘴的所述喷射压力，所述喷射量在1:3的范围内增加和减少。

5.如权利要求2至4中任一项所述的作物栽培设备，其特征在于，通过增加和减少所述喷嘴的所述喷射压力，所述喷射角在50度至120度的范围内变化。

6.如权利要求1至5中任一项所述的作物栽培设备，其特征在于，所述营养液供应管沿着在所述栽培盒的所述纵向方向上延伸的所述栽培盒的所述两个侧壁的所述内表面安装；所述喷嘴以一定间隔呈锯齿形安装在沿着所述两个侧壁布置的所述营养液供应管上；并且所述栽培盒内部不安装用于使从所述喷嘴喷射的雾气循环的风扇。

7.如权利要求6所述的作物栽培设备，其特征在于，沿着所述栽培盒的所述两个侧壁安装的一对所述营养液供应管连接至用于将所述营养液供应至所述营养液供应管的一个泵；所述泵以一定时间延迟将所述营养液供应至沿着所述两个侧壁布置的所述营养液供应管，从而所述营养液间歇地从布置在所述两个侧壁上的所述喷嘴喷射；或者替代地

布置在所述两个侧壁上的一个连续营养液供应管连接了用于将所述营养液供应至所述营养液供应管的一个泵，从而同步地并且连续地从布置在所述两个侧壁上的所述喷嘴喷射所述营养液或者以一定时间延迟同步地喷射所述营养液。

8.如权利要求3至7中任一项所述的作物栽培设备，其特征在于，清洗液供应管和连接至所述泵的进入侧的所述营养液供应管连接至所述泵；并且开关阀连接至所述营养液供应管和所述清洗液供应管，以通过所述营养液供应管间歇地将所述清洗液供应至所述喷嘴。

9.如权利要求1至8中任一项所述的作物栽培设备，其特征在于，在每个所述喷嘴中，圆柱形壳体的中空部分设定为营养液流动路径；所述营养液流动路径在其纵向方向的另一端由注入壁封闭；并且注入口形成在所述注入壁的中心；

喷嘴尖固定至所述注入壁的内表面；与所述注入口连通的注入孔形成在所述喷嘴尖的一端表面上；弯曲为弧形的回旋槽在所述喷嘴尖的另一侧朝向所述注入孔形成，以在所述营养液通过所述回旋槽回旋的情况下从所述注入口喷射所述营养液。