CN107343471A - 一种多功能种植系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业种植设备技术领域，特别是一种多功能种植系统，适用于蔬菜无土栽培、蔬菜水培、植物工厂、荒山绿化、沙漠化治理以及屋顶绿化领域，无需借助外在动力便可实现高度控制的阀体。包括保护外壳和自动液位高度控制机构，自动液位高度控制机构包括密封浮子、蓄水腔室和止水浮子，蓄水腔室上设有水源接头。通过水源接头方便与水源连接，增设密封浮子有效保护自动液位高度控制机构，同时方便拆装检修。其独立封装的模式可以使用于任何种植容器，只需将本发明固定于种植容器中即可实现容器中的水位的下降和上升，而不用对种植容器进行任何改变。

Description

一种多功能种植系统

技术领域

本发明涉及农业种植设备技术领域，特别是一种多功能种植系统，适用于蔬菜无土栽培、蔬菜水培、植物工厂、荒山绿化、沙漠化治理以及屋顶绿化领域，无需借助外在动力便可实现液位高度控制的多功能种植系统。

背景技术

无论无土栽培、蔬菜水培、植物工厂、荒山绿化、沙漠化治理还是屋顶绿化等作业，都是采用容器的方式进行开展，这种方式使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。同时，水资源的问题日益严重地威胁人类的生存发展的大问题，无论是无介质的营养液膜技术、深液流技术还是有介质的基质栽培技术，节水灌溉是一个一直存在的严重问题，存在很大的水资源浪费；在屋顶绿化、荒山绿化、沙漠化治理方面这种问题尤为突出。

尽管现在的滴灌、渗灌、喷灌等灌溉方式在不同程度上成功实现了水资源的节约，但是都是需要外在动力输入以及很多的人工干预，耗费大量的时间、精力，且人工控制有偏差，效果不均。

另外，现在所有的灌溉方式都没有考虑植物对水分的实际需求量，不仅存在水资源的浪费，同时还会导致一些喜水植物出现缺水而一些无需过多水分的植物出现根部腐烂或死亡的问题。所以本领域仍然需要一种完全自动化的、可靠和自维持的自动系统，实现水位高度控制，植物按照自身对水分的需求通过毛细作用自行获取所需水分，即在养护方面带来极大的方便，也解决种植业因灌溉方式导致的其他问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多功能种植系统。更具体的目的是提供一种无需动力输入的自动液位高度控制，当与具有一定压力或落差的水源相连时，自动实现种植容器中的液位高度控制，更容易维护和再填充。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种多功能种植系统，包括水位高度控制机构、无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构；无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构内设有水位高度控制机构；

所述无土栽培机构包括盆体、种植杯和自动液位高度控制阀，盆体内设有自动液位高度控制阀，自动液位高度控制阀与进水管路连接，盆体内设有多个种植杯，种植杯下部开设连通孔，连通孔高度低于自动液位高度；

所述模块化种植机构包括蓄水托盘、基质承载板、阀门舱室面板和自动液位高度控制阀，所述蓄水托盘上设有基质承载板，基质承载板上设有透水孔，蓄水托盘上设有自动液位高度控制阀；

所述立体化种植机构包括蓄水托盘、种植杯和自动液位高度控制阀，蓄水托盘上设有蓄水托盘面板，蓄水托盘面板上开设多个连接孔，连接孔上设有种植杯，种植杯下部开设连通孔，连通孔高度低于自动液位高度；还包括支撑架，支撑架上设有至少一个蓄水托盘。

还包括缓释种植机构，缓释种植机构包括承载盆体、自动液位高度控制阀和吸水棉孔，自动液位高度控制阀与进水管路连接，承载盆体上设有隔板，隔板上设有自动液位高度控制阀和吸水棉孔；所述隔板上设有保护盖。

所述水位高度控制机构包括保护外壳和自动液位高度控制机构，自动液位高度控制机构包括密封浮子、蓄水腔室和止水浮子，蓄水腔室上设有水源接头；所述保护外壳一侧设有滤网。

所述保护外壳下端设有固定卡槽；上盖上设有上盖支柱；所述止水浮子的止水浮子转轴通过圆槽与保护外壳内侧连接，止水浮子上设有胶塞；所述密封浮子上设有密封浮子转轴，密封浮子转轴通过卡槽与蓄水腔室连接；所述密封浮子上设有外壳卡条，外壳卡条通过外卡槽与保护外壳连接。

所述密封浮子上设有密封胶塞。

所述蓄水腔室下部开设凹槽。

所述蓄水腔室上开设透水孔。

本发明的有益效果为：

1、一种多功能种植系统，包括水位高度控制机构、无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构；无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构内设有水位高度控制机构；水位高度控制机构包括保护外壳和自动液位高度控制机构，自动液位高度控制机构包括密封浮子、蓄水腔室和止水浮子，蓄水腔室上设有水源接头。通过水源接头方便与水源连接，增设密封浮子有效保护自动液位高度控制机构，同时方便拆装检修。

2、保护外壳一侧设有滤网。通过滤网减少水中杂质影响，所述保护外壳下端设有固定卡槽。方便与各种种植容器连接。

3、止水浮子的止水浮子转轴通过圆槽与保护外壳内侧连接，止水浮子上设有胶塞。所述密封浮子上设有密封浮子转轴，密封浮子转轴通过卡槽与蓄水腔室连接。所述密封浮子上设有密封胶塞。减少接触冲击并降低工作噪音。蓄水腔室下部开设凹槽。方便水体流入控制阀内。

4、无土栽培机构包括蓄水托盘、种植杯和自动液位高度控制阀，蓄水托盘上设有蓄水托盘面板，蓄水托盘面板上开设多个连接孔，连接孔上设有种植杯，种植杯下部开设连通孔，连通孔高度低于自动液位高度。蓄水托盘上放置种植杯并通过自动液位高度控制阀控制进水量。支撑架上设有至少一个蓄水托盘。可以通过支撑架充分利用立体空间。

5、模块化种植机构包括蓄水托盘、基质承载板、阀门舱室面板和自动液位高度控制阀，所述蓄水托盘上设有基质承载板，基质承载板上设有透水孔，蓄水托盘上设有自动液位高度控制阀。通过基质承载板上种植植物。通过透水孔连通水路，并通过自动液位高度控制阀控制液位高度。

6、缓释种植机构包括承载盆体、自动液位高度控制阀和吸水棉孔，自动液位高度控制阀与进水管路连接，承载盆体上设有隔板，隔板上设有自动液位高度控制阀和吸水棉孔。通过隔板将进水路隔离并通过自动液位高度控制阀控制液位，水体通过吸水棉孔缓慢滴入承载盆体空腔内实现缓释功能。

综上所述本发明的多功能种植系统，其水位高度控制机独立封装的模式可以使用于任何种植容器，只需将本发明固定于种植容器中即可实现容器中的水位的下降和上升，而不用对种植容器进行任何改变。具有更好的适用性，特别适合无土栽培、蔬菜水培、植物工厂、荒山绿化、沙漠化治理和屋顶绿化等领域作业。

附图说明

图1是本发明自动液位高度控制阀的结构示意图Ⅰ；

图2是本发明自动液位高度控制阀的结构示意图Ⅱ；

图3是本发明自动液位高度控制阀的分解结构示意图；

图4是本发明密封浮子的结构示意图；

图5是本发明外壳的结构示意图；

图6是本发明蓄水腔室的结构示意图；

图7是本发明止水浮子的结构示意图；

图8是本发明无土栽培机构的结构示意图；

图9是本发明无土栽培机构的俯视图；

图10是本发明无土栽培机构剖面图；

图11是本发明无土栽培机构的结构示意图Ⅱ；

图12是本发明无土栽培机构的盆体结构示意图；

图13是本发明模块化种植机构的结构示意图；

图14是本发明模块化种植机构的蓄水托盘结构示意图；

图15是本发明模块化种植机构的蓄水托盘的俯视图；

图16是本发明模块化种植机构的组装示意图；

图17是本发明立体化种植机构的结构示意图；

图18是本发明立体化种植机构的分解示意图；

图19是本发明立体化种植机构种植杯的结构示意图Ⅰ；

图20是本发明立体化种植机构种植杯的结构示意图Ⅱ；

图21是本发明立体化种植机构蓄水托盘面板的结构示意图；

图22是本发明立体化种植机构蓄水托盘的结构示意图；

图23是本发明缓释种植机构的结构示意图;

图24是本发明缓释种植机构盆体的结构示意图。

具体实施方式

一种多功能种植系统，其特征在于包括水位高度控制机构、无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构；无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构内设有水位高度控制机构； 所述无土栽培机构包括盆体101、种植杯102和自动液位高度控制阀103，盆体101内设有自动液位高度控制阀103，自动液位高度控制阀103与进水管路连接，盆体101内设有多个种植杯102，种植杯102下部开设连通孔，连通孔高度低于自动液位高度；所述模块化种植机构包括蓄水托盘107、基质承载板110、阀门舱室面板111和自动液位高度控制阀103，所述蓄水托盘107上设有基质承载板110，基质承载板110上设有透水孔，蓄水托盘107上设有自动液位高度控制阀103；所述立体化种植机构包括蓄水托盘107、种植杯102、支撑架109和自动液位高度控制阀103，蓄水托盘107上设有蓄水托盘面板108，蓄水托盘面板108上开设多个连接孔，连接孔上设有种植杯102，种植杯102下部开设连通孔，连通孔高度低于自动液位高度；支撑架109上设有至少一个蓄水托盘107。还包括缓释种植机构，缓释种植机构包括承载盆体104、自动液位高度控制阀103和吸水棉孔106，自动液位高度控制阀103与进水管路连接，承载盆体104上设有隔板，隔板上设有自动液位高度控制阀103和吸水棉孔106；所述隔板上设有保护盖105。

所述水位高度控制机构包括保护外壳1和自动液位高度控制机构，自动液位高度控制机构包括密封浮子3、蓄水腔室4和止水浮子5，蓄水腔室4上设有水源接头13；所述保护外壳1一侧设有滤网6。所述保护外壳1下端设有固定卡槽7；上盖2上设有上盖支柱8；所述止水浮子5的止水浮子转轴9通过圆槽11与保护外壳1内侧连接，止水浮子5上设有胶塞10；所述密封浮子3上设有密封浮子转轴15，密封浮子转轴15通过卡槽12与蓄水腔室4连接；所述密封浮子3上设有外壳卡条17，外壳卡条17通过外卡槽18与保护外壳1连接。所述密封浮子3上设有密封胶塞14。所述蓄水腔室4下部开设凹槽16。所述蓄水腔室4上开设透水孔19。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的通过无土栽培机构实现小空间、无土化栽培，模块化种植机构和立体化种植机构实现规模化、立体化种植，有效解决中大型植物种植问题，可在楼宇、阳台、天台、外墙壁上种植，不受空间和环境影响，同时有效美化居住环境。

无土栽培机构通过基质的虹吸原理以及植物根系的毛吸原理实现对栽种农作物的供水，无动力自动液位高度控制阀是将水的浮力、空气压力、水的张力三个物理原理有效结合，控制阀门的开关，实现种植容器中的液位控制。水通过水管流到无动力自动液位高度控制阀，水直接从进水管流入盆体。无水时，止水漂因水的浮力不够自动下降，也就自动打开进水孔排水；水足够时，止水漂通过水的浮力上升而浮在水面上并自动堵住进水孔止水。种植杯中栽种的植物利用基质的虹吸作用、植物根系的毛吸作用实现对水分的需求，实现自动持续灌溉。

模块化种植机构代替现有屋顶绿化的防水层以及土壤承载层，解决了屋顶绿化施工难度及防水问题，利用轻质基质的容重小的特性，解决了屋顶绿化的承重问题；利用基质的虹吸原理以及植物根系的毛吸原理实现对栽种农作物的供水，无动力自动液位高度控制阀是将水的浮力、空气压力、水的张力三个物理原理有效结合，控制阀门的开关，实现蓄水托盘中的液位控制根据种植植物的不同在基质承载板上平铺不同厚度的轻质基质，基质承载板的材质为PP材料，并将蔬菜种子或其他植物栽种到中，种植基质通过虹吸作用从蓄水托盘中汲取水分，满足植物生长所需的水分需求；蓄水托盘中的水位通过无动力自动液位高度控制阀进行控制，无水时，止水漂因水的浮力不够自动下降，也就自动打开进水孔排水；水足够时，止水漂通过水的浮力上升而浮在水面上并自动堵住进水孔止水，实现自动持续灌溉。同时可以利用立体化种植机构拓展立体空间增大种植面积。干旱地区或荒山地区可以选用缓释种植机构，提高水分利用率，提升植物成活率。整个多功能种植系统的适应性显著提升。

水通过自动液位高度控制阀的水源接头13进入蓄水腔室4，并随着水位高度的上升，借助水的浮力将止水浮子5托起，同时随着种植容器中水位的上升，水的浮力也将密封浮子3托起，当达到所预定的水位后，胶塞10与水源接头13的通孔完全接触，从而封住水路，水位停止上升；当水位下降时，密封浮子3下降，使得蓄水腔室4中形成一个水的浮力与空气压力的平衡，随着液位的下降直至有空气从凹槽16进入蓄水腔室4打破平衡，止水浮子5落下，胶塞10与水源接头13的通孔完全分离，水接入种植容器，水位上升，开始了下一个循环过程。

Claims (7)

1.一种多功能种植系统，其特征在于包括水位高度控制机构、无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构；无土栽培机构、模块化种植机构和立体化种植机构内设有水位高度控制机构；

所述无土栽培机构包括盆体（101）、种植杯（102）和自动液位高度控制阀（103），盆体（101）内设有自动液位高度控制阀（103），自动液位高度控制阀（103）与进水管路连接，盆体（101）内设有多个种植杯（102），种植杯（102）下部开设连通孔，连通孔高度低于自动液位高度；

所述模块化种植机构包括蓄水托盘（107）、基质承载板（110）、阀门舱室面板（111）和自动液位高度控制阀（103），所述蓄水托盘（107）上设有基质承载板（110），基质承载板（110）上设有透水孔，蓄水托盘（107）上设有自动液位高度控制阀（103）；

所述立体化种植机构包括蓄水托盘（107）、种植杯（102）、支撑架（109）和自动液位高度控制阀（103），蓄水托盘（107）上设有蓄水托盘面板（108），蓄水托盘面板（108）上开设多个连接孔，连接孔上设有种植杯（102），种植杯（102）下部开设连通孔，连通孔高度低于自动液位高度；支撑架（109）上设有至少一个蓄水托盘（107）。

2.根据权利要求1所述的一种多功能种植系统，其特征在于还包括缓释种植机构，缓释种植机构包括承载盆体（104）、自动液位高度控制阀（103）和吸水棉孔（106），自动液位高度控制阀（103）与进水管路连接，承载盆体（104）上设有隔板，隔板上设有自动液位高度控制阀（103）和吸水棉孔（106）；所述隔板上设有保护盖（105）。

3.根据权利要求1所述的一种多功能种植系统，其特征在于所述水位高度控制机构包括保护外壳（1）和自动液位高度控制机构，自动液位高度控制机构包括密封浮子（3）、蓄水腔室（4）和止水浮子（5），蓄水腔室（4）上设有水源接头（13）；所述保护外壳（1）一侧设有滤网（6）。

4.根据权利要求3所述的一种多功能种植系统，其特征在于所述保护外壳（1）下端设有固定卡槽（7）；上盖（2）上设有上盖支柱（8）；所述止水浮子（5）的止水浮子转轴（9）通过圆槽（11）与保护外壳（1）内侧连接，止水浮子（5）上设有胶塞（10）；所述密封浮子（3）上设有密封浮子转轴（15），密封浮子转轴（15）通过卡槽（12）与蓄水腔室（4）连接；所述密封浮子（3）上设有外壳卡条（17），外壳卡条（17）通过外卡槽（18）与保护外壳（1）连接。

5.根据权利要求4所述的一种多功能种植系统，其特征在于所述密封浮子（3）上设有密封胶塞（14）。

6.根据权利要求4所述的一种多功能种植系统，其特征在于所述蓄水腔室（4）下部开设凹槽（16）。

7.根据权利要求4所述的一种多功能种植系统，其特征在于所述蓄水腔室（4）上开设透水孔（19）。