CN107624322B - 一种凉亭式阳台种植装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凉亭式阳台种植装置，包括转动底座(400)，转动底座(400)上方设有转动平台(200)，转动平台(200)上均匀设有多根主立柱(210)，主立柱(210)上设有从下到上尺寸依次减小的多层种植层(100)，种植层(100)的上方设有向上的开口(121)，且从下到上记为第一种植层(100a)到第N种植层(100z)，相邻的种植层(100)之间设有副立柱(111)；所述的转动平台(200)上还设有水箱(300)，水箱(300)经水管连接有水泵(310)，水泵(310)连接有浇水管(320)，浇水管(320)出口设置在第N种植层(100z)上方；所述的水泵(310)还连接有控制装置(330)。本发明外形美观，并且本发明种植的植物受光照均匀。

Description

一种凉亭式阳台种植装置
技术领域
本发明涉及一种阳台种植装置，特别是一种凉亭式阳台种植装置。
背景技术
随着城镇化的进展，城市里的地面空间原来越少，家庭园艺逐渐兴起。与快节奏的城市生活相比，园艺时间能够舒缓身心，消除疲劳，因此越来越受人们欢迎。其中，阳台种植作为家庭园艺的主要部分，其发展势头最为迅猛。
现有的阳台种植装置结构相对简单，其外形不够美观，不符合人们对美的追求。同时，现有的阳台种植装置基本上是静置的，上面种植的植物存在受光照不均匀的问题，这一点在多层的种植装置上尤为明显。因此，现有的种植装置存在不够美观和种植的植物受光照不均匀的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种凉亭式阳台种植装置。本发明外形美观，并且本发明种植的植物受光照均匀。
本发明的技术方案：一种凉亭式阳台种植装置，包括转动底座，转动底座上方设有转动平台，转动平台上均匀设有多根主立柱，主立柱上设有从下到上尺寸依次减小的多层种植层，种植层的上方设有向上的开口，且从下到上记为第一种植层到第N种植层，相邻的种植层之间设有副立柱；所述的转动平台上还设有水箱，水箱经水管连接有水泵，水泵连接有浇水管，浇水管出口设置在第N种植层上方；所述的水泵还连接有控制装置。
前述的一种凉亭式阳台种植装置中，所述的控制装置包括单片机，单片机连接有温湿度传感器和设置在水泵出口的压力传感器，单片机还与水泵相连接。
前述的一种凉亭式阳台种植装置中，所述的单片机还连接有显示屏和CAN模块。
前述的一种凉亭式阳台种植装置中，所述的种植层包括呈环形的种植管路，开口设置在种植管路的上方，种植管路中间设有骨架，所述的副立柱设置在相邻的两层骨架之间；所述的种植管路包括种植直管，种植直管的两端设有连接种植直管的接合弯头，接合弯头的一侧设有下挡板，下挡板与管路底部重合，接合弯头的另一侧设有设上挡板，上挡板的下端与管路底部不接触且形成底口，下挡板的顶端高于上挡板的底端且低于上挡板的顶端，在上挡板的底部设有肥料架，且按顺时针方向下挡板的高度依次降低；按照下挡板的高度从高到低依次定义所在接合弯头为第一接合弯头至第M接合弯头；所述的浇水管出口位于第N种植层的第一接合弯头的上方；第M接合弯头内设有通向下一种植层的第一连通水管；第一种植层的第M接合弯头内设有通向水箱的第二连通水管。
前述的一种凉亭式阳台种植装置中，接合弯头内的肥料架的高度与下一个接合弯头的下挡板的高度相一致；当接合弯头前一段种植直管内的水位超过下挡板高度时，水会溢出下挡板并冲刷该接合弯头的上挡板上肥料架的肥料，水冲刷肥料架中的肥料流到下一种植直管，对下一种植直管内的植物进行施肥；当下一种植直管内的液面蒸发下降后，肥料架的肥料高于液面，不再与水接触，从而停止对下一种植直管内的植物的施肥。
前述的一种凉亭式阳台种植装置中，第M接合弯头的肥料架的高度与第一连通水管的高度相一致。
前述的一种凉亭式阳台种植装置中，所述的转动底座包括座体，座体上设有位于转动平台下方的圆形滑轨，圆形滑轨连接有转动电机，转动电机连接有辅助控制装置。
与现有技术相比，本发明的种植部分呈上小下大的金字塔型，种植部分经立柱固定在转动平台上。本发明的整体呈凉亭状，因此在美观程度上远优于现有的种植装置。同时，本发明的转动平台设在一旋转装置上，更进一步地，该旋转装置的电机受单片机控制在白天时间段工作，因此本发明上培养的植物都能够均匀地接收光照，植物的长势更好。
更进一步地，本发明具有合理高效的灌溉布局。通过高度依次降低的下挡板形成类似梯田的阶梯状水路，上下种植层通过连通水管联通；同时，下挡板与上挡板配合，水体由下至上替换，不会形成死水。上挡板下端设有肥料架，肥料架内放置肥料。每次灌溉，水体便会冲刷肥料架，使肥料扩散，因此每次灌溉便相当于一次施肥。肥料架决定一段种植直管水位高度的下挡板的高度相当，在非灌溉期间，随着水位下降，肥料与水体分离，水中的肥料浓度不会继续提高，由此防止烧根现象。
更进一步地，本发明设有灌溉系统中的单片机控制水泵定时灌溉，并且能够根据环境温湿度来控制灌溉量，结合压力传感器进一步使水泵灌溉更稳定。
综上，本发明外形美观，并能使培养的植物受光照均匀。除此之外，本发明还具有水资源利用率高和种植省力的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的侧视图；
图3是种植层的结构示意图；
图4是种植管路的原理图；
图5是图4中A处的局部示意图；
图6是控制装置的结构示意图。
附图标记：100-种植层，100a-第一种植层，100z-第N种植层，110-骨架，111-副立柱，120-种植管路，121-开口，130-种植直管，140-接合弯头，140a-第一接合弯头，140z-第M接合弯头，150-下挡板，160-上挡板，161-肥料架，171-第一连通水管，172-第二连通水管。
200-转动平台，210-主立柱。
300-水箱，310-水泵，320-浇水管，330-控制装置，331-单片机，332-温湿度传感器，333-压力传感器，334-显示屏，335-CAN模块。
400-转动底座，410-座体，420-圆形滑轨，430-转动电机，440-控制装置。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种凉亭式阳台种植装置，如图1和图2所示(所有图例中，用于连接的水管并未画出，本发明可采用软水管，按下述顺序连接即可)，包括转动底座400，转动底座400上方设有转动平台200，转动平台200上均匀设有多根主立柱210，主立柱210上设有从下到上尺寸依次减小的多层种植层100，种植层100的上方设有向上的开口121，且从下到上记为第一种植层100a到第N种植层100z，相邻的种植层100之间设有副立柱111；所述的转动平台200上还设有水箱300，水箱300经水管连接有水泵310，水泵310连接有浇水管320，浇水管320出口设置在第N种植层100z上方；所述的水泵310还连接有控制装置330。为了增加美观程度和质感，所述的主立柱210可采用木材。
如图3和图4所示，所述的种植层100包括呈环形的种植管路120，开口121设置在种植管路120的上方，种植管路120中间设有骨架110，所述的副立柱111设置在相邻的两层骨架110之间；所述的种植管路120包括种植直管130，种植直管130的两端设有连接种植直管130的接合弯头140，接合弯头140的一侧设有下挡板150，下挡板150与管路底部重合，接合弯头140的另一侧设有设上挡板160(下档板设置在接合弯头的右侧，上档板设置在接合弯头的左侧，或者说下档板设置在接合弯头沿顺时针的前端，上档板设置在接合弯头沿顺时针的后端)，上挡板160的下端与管路底部不接触且形成底口，且按顺时针方向下挡板150的高度依次降低，所述的上挡板160的底部设有肥料架161；按照下挡板150的高度从高到低依次定义所在接合弯头140为第一接合弯头140a至第M接合弯头140z；在同一接合弯头140中，下挡板150的顶端高于上挡板160的底端且低于上挡板160的顶端；所述的浇水管320出口位于第N种植层100z的第一接合弯头140a的上方；第M接合弯头140z内设有通向下一种植层的第一连通水管171；第一种植层100a的第M接合弯头140z内设有通向水箱的第二连通水管172。
所述的开口121是放置种植基质和灌溉的通道，同时也是植物接收光照的窗口。
在顺时针方向上，接合弯头140的头尾依次设有下挡板150和上挡板160。换句话说，在顺时针方向上，一段种植直管的头部紧邻着一个接合弯头的上挡板，并且该种植直管的尾部紧邻着下一接合弯头的下挡板。
一个接合弯头内的肥料架的高度与下一个接合弯头的下挡板的高度相一致，第M接合弯头的肥料架的高度与第一连通水管的高度相一致；当一个种植直管内的水位超过其顺时针末端的下挡板高度时，水会溢出下挡板并冲刷该下挡板所在接合弯头内的肥料架，水带着肥料架中的肥料流到下一种植直管，对该种植直管内的植物进行施肥；当种植直管内的液面蒸发下降后，肥料架的肥料高于液面，不再与水接触，从而停止对种植直管内的植物的施肥。
在本实施例中，种植管路120为正方形，这种形状的结构容易组装，成本也较低。种植管路120可采用PVC管道，管道直径在20cm左右。由于大部分家庭的阳台宽度在150cm左右，因此底层种植管路120的最大外围尺寸不超过100X100cm。
除此之外，为了减少装置的重量，骨架110可采用空心铝合金管，并交错布置呈网状，副立柱111可采用同样材料。为了防止应力过大，副立柱111的尺寸较骨架110更大，并且每层骨架110与副立柱111的连接处垫有木块。
如图6所示，所述的控制装置330包括单片机331，单片机331连接有温湿度传感器332和设置在水泵310出口的压力传感器333，单片机331还与水泵310相连接。本发明可采用小功率的直流水泵，从水箱300中抽取水分并输送给喷头310。单片机331通过PWM控制水泵310输出一定水压，压力传感器333对压力事实反馈，形成闭环系统，使水泵310的输出压力稳定。通过单片机331控制可实现定时灌溉；同时，由温湿度传感器332检测环境的温度和湿度，单片机331据此决定灌溉水量。
所述的单片机331还连接有显示屏334和CAN模块335。显示屏334用于显示由温湿度传感器331检测到的温度和湿度，而CAN模式实现单片机331局域联网，用户可据此监测信息或远程控制灌溉。
所述的转动底座400包括座体410，座体410上设有位于转动平台200下方的圆形滑轨420，圆形滑轨420连接有转动电机430，转动电机430连接有辅助控制装置440。所述的辅助控制装置440可采用具有嵌入式系统的电路板，其主要作用在于在日照的时间段使转动电机430工作。
工作原理：如图4所示，假想地，将第N种植层100z的种植管路120在最高的下挡板150处切开并拉直，从浇水管320出来的水先冲刷第一接合弯头140a内的肥料架并携带其中的养分，然后流向顺时针方向与其相连的种植直管130；该种植直管130顺时针方向的头部为第一接合弯头140a，其顺时针方向的尾部为第二接合弯头，当种植管道内的水位高于第二接合弯头的下挡板的高度时，水便会溢出，继而冲刷第二接合弯头内的肥料架(如图5所示)，并流向顺时针方向的下一种植直管，后续过程同理。
在同一种植管路内，水最后会流向第M接合弯头以及与其联通的的种植直管。由于第M接合弯头内设有第一连通水管，当该处的水位高于连通水管内最高点时，水便会溢出并流向位于下一层的种植管路开始新一轮的流动(第一种植层100a的第M接合弯头140z内所设置的为第二连通水管，水最终流向水箱)。水泵310单次的灌水量以第二连通水管172恰好有水流向水箱300为最佳。
前述的下挡板150侧旁设有上挡板160。如图4中所示，上挡板160和下挡板150形成一个活水的结构，即下挡板150的顶端高于上挡板160的底端。由此，水体会从一个种植直管的上部流道下一种植直管的下部，不会形成死水，有利于植物生长；同时，下挡板150的高度依次降低，灌溉后水位高度也依次降低形成类似梯田的结构，有利于水体流动。其次，上挡板160为肥料提供了放置处。非灌溉期间，水位下降，由于上挡板160下端到管道底部有一定距离，肥料与水体分离，水中的肥料浓度不会继续提高，由此防止烧根现象。

Claims (5)

1.一种凉亭式阳台种植装置，其特征在于：包括转动底座(400)，转动底座(400)上方设有转动平台(200)，转动平台(200)上均匀设有多根主立柱(210)，主立柱(210)上设有从下到上尺寸依次减小的多层种植层(100)，种植层(100)的上方设有向上的开口(121)，且从下到上记为第一种植层(100a)到第N种植层(100z)，相邻的种植层(100)之间设有副立柱(111)；所述的转动平台(200)上还设有水箱(300)，水箱(300)经水管连接有水泵(310)，水泵(310)连接有浇水管(320)，浇水管(320)出口设置在第N种植层(100z)上方；所述的水泵(310)还连接有控制装置(330)；所述的控制装置(330)包括单片机(331)，单片机(331)连接有温湿度传感器(332)和设置在水泵(310)出口的压力传感器(333)，单片机(331)还与水泵(310)相连接；所述的种植层(100)包括呈环形的种植管路(120)，开口(121)设置在种植管路(120)的上方，种植管路(120)中间设有骨架(110)，所述的副立柱(111)设置在相邻的两层骨架(110)之间；所述的种植管路(120)包括种植直管(130)，种植直管(130)的两端设有连接种植直管(130)的接合弯头(140)，接合弯头(140)的一侧设有下挡板(150)，下挡板(150)与管路底部重合，接合弯头(140)的另一侧设有设上挡板(160)，上挡板(160)的下端与管路底部不接触且形成底口，下挡板(150)的顶端高于上挡板(160)的底端且低于上挡板(160)的顶端，在上挡板(160)的底部设有肥料架(161)，且按顺时针方向下挡板(150)的高度依次降低；按照下挡板(150)的高度从高到低依次定义所在接合弯头(140)为第一接合弯头(140a)至第M接合弯头(140z)；所述的浇水管(320)出口位于第N种植层(100z)的第一接合弯头(140a)的上方；第M接合弯头(140z)内设有通向下一种植层的第一连通水管(171)；第一种植层(100a)的第M接合弯头(140z)内设有通向水箱的第二连通水管(172)。
2.根据权利要求1所述的一种凉亭式阳台种植装置，其特征在于：所述的单片机(331)还连接有显示屏(334)和CAN模块(335)。
3.根据权利要求1所述的一种凉亭式阳台种植装置，其特征在于：接合弯头内的肥料架的高度与下一个接合弯头的下挡板的高度相一致；当接合弯头前一段种植直管内的水位超过下挡板高度时，水会溢出下挡板并冲刷该接合弯头的上挡板上肥料架的肥料，水冲刷肥料架中的肥料流到下一种植直管，对下一种植直管内的植物进行施肥；当下一种植直管内的液面蒸发下降后，肥料架的肥料高于液面，不再与水接触，从而停止对下一种植直管内的植物的施肥。
4.根据权利要求3所述的一种凉亭式阳台种植装置，其特征在于：第M接合弯头的肥料架的高度与第一连通水管的高度相一致。
5.根据权利要求1所述的一种凉亭式阳台种植装置，其特征在于：所述的转动底座(400)包括座体(410)，座体(410)上设有位于转动平台(200)下方的圆形滑轨(420)，圆形滑轨(420)连接有转动电机(430)，转动电机(430)连接有辅助控制装置(440)。
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