CN111149677B - 一种pH自调节的水培设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种pH自调节的水培设备，属于植物无土栽培设备领域，其包括箱体和箱盖，所述的箱体分为种植区、pH调节区和过渡区，通过在种植区设置有多条吸水管道，通过多点带动营养液流动，使种植区的营养液更彻底的循环流动；在pH调节区设置有多组挡水槽，并在挡水槽中进行pH测定和调节，利用水流的冲击代替机械搅拌，可以缩减调节空间，同时水流的落下能补充水中的氧气，同时箱盖的设置使种植孔之间的距离可以调节，适应种植不同大小的植物，本发明提供的水培设备具有可以自动调节pH值、补充氧气和适应不同大小的植物的优点。

Description

一种pH自调节的水培设备
技术领域
本发明属于植物无土栽培设备领域，尤其涉及一种pH自调节的水培设备。
背景技术
无土栽培，是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。无土栽培中营养液成分易于控制，且可随时调节。无土栽培根据栽培介质的不同分为水培、雾(气)培和基质栽培，水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。
在水培的过程中，植物会不断吸收营养液中的所需成分，同时会向营养液中释放或者分泌产生的物质，因此水培的营养液的成分会随着时间变化而发生变化，从而导致营养液的酸碱度发生变化。而植物的生长一般需要一个适合的酸碱度范围，因此在水培的过程中经常需要对营养液的pH值进行调整，以维持营养液的pH值范围，但是目前的水培设备均不具备自动调节pH值的功能。
发明内容
基于现有技术存在上述问题，本发明提供一种pH自调节的水培设备，其包括箱体和箱盖，所述的箱体分为种植区、pH调节区和过渡区，通过在种植区设置有多条吸水管道，通过多点带动营养液流动，使种植区的营养液更彻底的循环流动；在pH调节区设置有多组挡水槽，并在挡水槽中进行pH测定和调节，利用水流的冲击代替机械搅拌，可以缩减调节空间，同时水流的落下能补充水中的氧气，同时箱盖的设置使种植孔之间的距离可以调节，适应种植不同大小的植物，本发明提供的水培设备具有可以自动调节pH值、补充氧气和适应不同大小的植物的优点。
本发明通过以下详细技术方案达到上述目的：
一种pH自调节的水培设备，其包括箱体和箱盖，所述的箱体内设置有一体成型的竖隔板和横隔板，所述的竖隔板和横隔板将箱体内部空间分割为种植区、pH调节区和过渡区，所述的pH调节区位于种植区的一侧且pH调节区底部与过渡区连通；所述的过渡区位于种植区和pH调节区的底部，所述的种植区远离pH调节区的一侧底部设置有若干条间隔均匀的出水管，所有出水管汇集到出水总管后再连通到设置在过渡区内的回水泵；在出水管出口下方的过渡区内设置有隔水板，所述的隔水板将过渡区分隔成湿区和干区，所述的干区内设置有回水泵，所述的回水泵通过进水管连通到湿区；所述的竖隔板靠向种植区的一侧设置有若干条间隔均匀的吸水管，所有吸水管汇集到吸水总管后再连通到设置在竖隔板顶部的吸水泵；所述的pH调节区两相对的侧壁从上到下分别错位重叠的设置有若干挡水槽，上层的挡水槽中溢出的水能落入下层挡水槽中，所述的吸水泵的出水端连通到最顶层的挡水槽，所述的挡水槽分为测量挡水槽和调节挡水槽，测量挡水槽和调节挡水槽间隔设置且测量挡水槽相对高于调节挡水槽，即一个测量挡水槽和一个调节挡水槽形成一组，每组内的测量挡水槽均高于调节挡水槽，并不是所有测量挡水槽都高于所有的调节挡水槽；所述的箱体对应pH调节区的外壁上固定安装有pH调节组件，所述的pH调节组件内设置有酸液室、碱液室，所述的酸液室和碱液室内各设置有一个定量泵且定量泵的出水端穿透箱体并连通到对应的调节挡水槽上部，所述的测量挡水槽内设置有酸碱度传感器，酸碱度传感器电性连接到位于pH调节组件内的控制器中，控制器再电性连接到定量泵，控制器根据酸碱度传感器反馈的检测数据控制定量泵的启动和关闭，从而向调节挡水槽中的营养液滴放酸液或者碱液；所述的箱盖上设置有若干种植孔，箱盖卡接在箱体顶部并遮盖种植区和pH调节区。
其中，所述的箱盖包括盖边框、种植板和调节板，所述的盖边框与箱体顶部开口形状一致，且边框下部设置有台阶卡位，所述的箱体顶部开口设置有相匹配的台阶卡位；所述的盖边框其中一组相对边上设置有双层滑轨；所述的种植板和调节板均为板状结构且厚度与盖边框上的滑轨宽度相适应，所述的种植板上均匀设置有若干种植孔；所述的种植板和调节板两端滑动的安装在盖边框的滑轨上。
其中，所述的种植板安装在双层滑轨的上层滑轨内，所述的调节板安装在双层滑轨的下层滑轨内；或者所述的种植板安装在双层滑轨的下层滑轨内，所述的调节板安装在双层滑轨的上层滑轨内，种植板和调节板的错位安装可以避免相互之间的滑动影响，同时也能遮挡间隙，避免落叶跌落到营养液中，也方便调节两块种植板之间的距离以适应不同植株大小的植物，在实际应用中，还可以根据实际需求作出只安装种植板等的变化。
其中，所述的pH调节组件具有两组，分别对称的设置在箱体的两侧；所述的挡水槽具有四组，从上到下第一和第三组为测量挡水槽，第二和第四组为调节挡水槽，多组挡水槽的设置能够使营养液更加均匀，同时分为两级pH调节，可以弥补一级调节的不稳定性。
其中，所述的吸水管的分布长度与竖隔板宽度长度一致，使箱体一侧的均设置有吸水点，以点带线，充分引流营养液，使营养液的流动更加均匀。
其中，所述的挡水槽为弧形挡水槽，弧形挡水槽的端部设置有一个弧形的反卷收边，弧形的反卷收边使水流不会在挡水槽边缘自然聚集，使水流滴落更加均匀。
其中，所述的过渡区底部在平行于隔水板的方向上的高度分布为两端的高度高于中轴线的高度，所述的进水管入口对应过渡区底部最低处，使落到过渡区中的营养液汇聚到过渡区中央，方便回水泵抽取营养液。
本发明具有的有益效果：
1、在箱体两侧设置有pH调节组件、通过pH调节组件和箱体的种植区、pH调节区和过渡区的配合，实现自动测量、调节和搅拌营养液，同时利用水流滴落冲击代替机械搅拌，既能减免机械结构缩小体积，也能通过水流的滴落补充营养液中的氧气。
2、通过设置多处吸水点，在种植区的营养液的对角线上设置吸水点和进水点，使种植区内的营养液流动更加均匀，循环更加均匀。
3、箱盖包括盖边框、种植板和调节板的设置可以避免种植板和调节板相互之间的滑动影响，同时也能遮挡间隙，避免落叶跌落到营养液中，也方便调节两块种植板之间的距离以适应不同植株大小的植物，而且调节板还能对植物的颈部起到一定的夹持固定作用。
附图说明
图1，一种pH自调节的水培设备的立体结构示意图。
图2，一种pH自调节的水培设备的俯视结构示意图。
图3，一种pH自调节的水培设备的箱体剖面立体结构示意图。
图4，一种pH自调节的水培设备的箱体的另一角度剖面立体结构示意图。
图5，一种pH自调节的水培设备的剖面侧视结构示意图。
图6，一种pH自调节的水培设备的过渡区立体结构示意图。
图7，一种pH自调节的水培设备的箱盖立体结构示意图。
图8，一种pH自调节的水培设备的箱盖隐藏了部分种植板和调节板的立体结构示意图。
图9，一种pH自调节的水培设备的箱盖侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的描述。
如附图1-9所示的一种pH自调节的水培设备，其包括箱体1和箱盖2，所述的箱体1内设置有一体成型的竖隔板11和横隔板12，所述的竖隔板11和横隔板12将箱体1内部空间分割为种植区13、pH调节区14和过渡区15，所述的pH调节区14位于种植区13的一侧且pH调节区14底部与过渡区15连通，；所述的过渡区15位于种植区13和pH调节区14的底部，所述的种植区13远离pH调节区14的一侧底部设置有若干条间隔均匀的出水管161，所有出水管161汇集到出水总管16后再连通到设置在过渡区15内的回水泵6；在出水管161出口下方的过渡区15内设置有隔水板5，所述的隔水板5将过渡区15分隔成湿区和干区，所述的干区内设置有回水泵6，所述的回水泵6通过进水管51连通到湿区；所述的竖隔板11靠向种植区13的一侧设置有若干条间隔均匀的吸水管17，所有吸水管17汇集到吸水总管19后再连通到设置在竖隔板11顶部的吸水泵3；所述的吸水管17的分布长度与竖隔板11宽度长度一致；所述的pH调节区14两相对的侧壁从上到下分别错位重叠的设置有四个挡水槽18，上层的挡水槽18中溢出的水能落入下层挡水槽18中，所述的吸水泵3的出水端连通到最顶层的挡水槽18，所述的挡水槽18分为测量挡水槽181和调节挡水槽182，从上到下第一和第三组为测量挡水槽181，第二和第四组为调节挡水槽182；所述的箱体1对应pH调节区14的外壁上固定安装有pH调节组件4，所述的pH调节组件4具有两组，分别对称的设置在箱体1的两侧，所述的pH调节组件4内设置有酸液室、碱液室，所述的酸液室和碱液室内各设置有一个定量泵且定量泵的出水端42穿透箱体1并连通到对应的调节挡水槽182上部，所述的测量挡水槽181内设置有酸碱度传感器41，酸碱度传感器41电性连接到位于pH调节组件4内的控制器中，控制器再电性连接到定量泵，控制器根据酸碱度传感器41反馈的检测数据控制定量泵的启动和关闭，从而向调节挡水槽182中的营养液滴放酸液或者碱液；所述的箱盖2上设置有若干种植孔，箱盖2卡接在箱体1顶部并遮盖种植区13和pH调节区14。
作为优选实施例，所述的箱盖2包括盖边框21、种植板22和调节板23，所述的盖边框21与箱体1顶部开口形状一致，且边框下部设置有台阶卡位，所述的箱体1顶部开口设置有相匹配的台阶卡位；所述的盖边框21其中一组相对边上设置有双层滑轨211；所述的种植板22和调节板23均为板状结构且厚度与盖边框21上的滑轨211宽度相适应，所述的种植板22上均匀设置有若干种植孔；所述的种植板22安装在双层滑轨211的上层滑轨211内，所述的调节板23安装在双层滑轨211的下层滑轨211内
作为优选实施例，所述的挡水槽18为弧形挡水槽18，弧形挡水槽18的端部设置有一个弧形的反卷收边183。
作为优选实施例，所述的过渡区15底部在平行于隔水板5的方向上的高度分布为两端的高度高于中轴线的高度，所述的进水管51入口对应过渡区15底部最低处。
上述实施例在使用的时候根据实际需要选用对应数量的种植板22和调节板23再配合盖边框21组合成箱盖2，将植物穿过种植孔，使根部从箱盖下伸出，伸入到箱体1的种植区13内，再将对应的营养液倒入到箱体1内，使营养液浸没吸水管17，再将箱盖2连同要种植的植物放置到箱体1上。
此时可以根据种植的需求长期开启或者使用定时开关定时开启吸水泵3、pH调节组件4和回水泵6，吸水泵3将营养液吸到第一个测量挡水槽181中测量pH值，当pH值在正常范围时，pH调节组件4不进行pH值的调节，营养液经过多层挡水槽18后落入到过渡区15，再由回水泵6泵回种植区13。
当pH值不在正常范围时，pH调节组件4控制定量泵泵出酸液或者碱液对在第一个调节挡水槽182的营养液的pH进行调节，在下一个测量挡水槽181中同时测量pH值，此时可以预先根据实际需要设定第二个调节挡水槽182对应的定量泵的工作条件，从而实现多种功能，例如设定两处测定的pH值的差值过大时启动，实现过度调节补偿的功能；或者设定两处测定的pH值的差值过小时启动，第二个调节挡水槽182作为第一个调节挡水槽182的补充等，最后营养液经过多层挡水槽18后落入到过渡区15，再由回水泵6泵回种植区13。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种pH自调节的水培设备，其包括箱体(1)和箱盖(2)，其特征在于，所述的箱体(1)内设置有一体成型的竖隔板(11)和横隔板(12)，所述的竖隔板(11)和横隔板(12)将箱体(1)内部空间分割为种植区(13)、pH调节区(14)和过渡区(15)，所述的pH调节区(14)位于种植区(13)的一侧且pH调节区(14)底部与过渡区(15)连通；所述的过渡区(15)位于种植区(13)和pH调节区(14)的底部，所述的种植区(13)远离pH调节区(14)的一侧底部设置有若干条间隔均匀的出水管(161)，所有出水管(161)汇集到出水总管(16)后再连通到设置在过渡区(15)内的回水泵(6)；在出水管(161)出口下方的过渡区(15)内设置有隔水板(5)，所述的隔水板(5)将过渡区(15)分隔成湿区和干区，所述的干区内设置有回水泵(6)，所述的回水泵(6)通过进水管(51)连通到湿区；所述的竖隔板(11)靠向种植区(13)的一侧设置有若干条间隔均匀的吸水管(17)，所有吸水管(17)汇集到吸水总管(19)后再连通到设置在竖隔板(11)顶部的吸水泵(3)；所述的pH调节区(14)两相对的侧壁从上到下分别错位重叠的设置有若干挡水槽(18)，上层的挡水槽(18)中溢出的水能落入下层挡水槽(18)中，所述的吸水泵(3)的出水端连通到最顶层的挡水槽(18)，所述的挡水槽(18)分为测量挡水槽(181)和调节挡水槽(182)，测量挡水槽(181)和调节挡水槽(182)间隔设置且测量挡水槽(181)相对高于调节挡水槽(182)；所述的箱体(1)对应pH调节区(14)的外壁上固定安装有pH调节组件(4)，所述的pH调节组件(4)内设置有酸液室、碱液室，所述的酸液室和碱液室内各设置有一个定量泵且定量泵的出水端(42)穿透箱体(1)并连通到对应的调节挡水槽(182)上部，所述的测量挡水槽(181)内设置有酸碱度传感器(41)，酸碱度传感器(41)电性连接到位于pH调节组件(4)内的控制器中，控制器再电性连接到定量泵，控制器根据酸碱度传感器(41)反馈的检测数据控制定量泵的启动和关闭，从而向调节挡水槽(182)中的营养液滴放酸液或者碱液；所述的箱盖(2)上设置有若干种植孔，箱盖(2)卡接在箱体(1)顶部并遮盖种植区(13)和pH调节区(14)，所述的挡水槽(18)为弧形挡水槽(18)，弧形挡水槽(18)的端部设置有一个弧形的反卷收边(183)。
2.根据权利要求1所述的一种pH自调节的水培设备，其特征在于，所述的箱盖(2)包括盖边框(21)、种植板(22)和调节板(23)，所述的盖边框(21)与箱体(1)顶部开口形状一致，且边框下部设置有台阶卡位，所述的箱体(1)顶部开口设置有相匹配的台阶卡位；所述的盖边框(21)其中一组相对边上设置有双层滑轨(211)；所述的种植板(22)和调节板(23)均为板状结构且厚度与盖边框(21)上的滑轨(211)宽度相适应，所述的种植板(22)上均匀设置有若干种植孔；所述的种植板(22)和调节板(23)两端滑动的安装在盖边框(21)的滑轨(211)上。
3.根据权利要求2所述的一种pH自调节的水培设备，其特征在于，所述的种植板(22)安装在双层滑轨(211)的上层滑轨(211)内，所述的调节板(23)安装在双层滑轨(211)的下层滑轨(211)内；或者所述的种植板(22)安装在双层滑轨(211)的下层滑轨(211)内，所述的调节板(23)安装在双层滑轨(211)的上层滑轨(211)内。
4.根据权利要求3所述的一种pH自调节的水培设备，其特征在于，所述的pH调节组件(4)具有两组，分别对称的设置在箱体(1)的两侧；所述的挡水槽(18)具有四组，从上到下第一和第三组为测量挡水槽(181)，第二和第四组为调节挡水槽(182)。
5.根据权利要求4所述的一种pH自调节的水培设备，其特征在于，所述的吸水管(17)的分布长度与竖隔板(11)宽度长度一致。
6.根据权利要求5所述的一种pH自调节的水培设备，其特征在于，所述的过渡区(15)底部在平行于隔水板(5)的方向上的高度分布为两端的高度高于中轴线的高度，所述的进水管(51)入口对应过渡区(15)底部最低处。
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