CN112088704A - 一种机械控制潮汐灌溉的栽培床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物栽培领域，提供一种机械控制潮汐灌溉的栽培床，包括了底板、围合在底板周围的侧板和出水仓，侧板上设有进水口和出水口，出水仓通过出水口与栽培床内部相通，出水口为常闭状态，出水仓内设有机械控制装置，由出水口溢流而出的液体作为机械控制装置的驱动力驱动机械控制装置开启出水口，本发明中，使用机械控制装置来控制栽培床的涨潮和退潮，该机械控制装置通过接受的液体水流来自动控制出水口的开启与关闭，相对于传统的水泵和水阀控制，机械控制装置无需人工调节，节省了人力成本。

Description

一种机械控制潮汐灌溉的栽培床

技术领域

本发明涉及植物栽培领域，特别是一种机械控制潮汐灌溉的栽培床。

背景技术

潮汐灌溉植物营养液栽培技术是水培营养液栽培常用的一种节水灌溉方式，依据潮水涨落的原理设计，让盆栽或者床栽植物间接性地接受营养液灌溉，可有效提高水资源和营养液的灌溉效率。常用的潮汐灌溉技术手段是通过水泵或者水阀时控，将水泵送至苗床，使整个苗床中的水位缓慢上升并达到合适的液位高度(称为涨潮)，将栽培床淹没约2-3公分的深度；在保持一定时间(作物根系充分吸收)后，约10-15分钟后，液体因毛细作用而上升至盆中介质的表面，此时，打开回水口，将液体排出，返回液体池(称为落潮)，待另一栽培床需水时再将液体送出。潮汐灌溉关键技术原理在于水位的控制以及植物根系介质吸水饱和度的均一性。

现有潮汐灌溉装置一般通过水泵或者水阀进行控制，当进行大面积苗床栽培或者多层苗床栽培时，水泵或者水阀的设置使得整个控制系统更加复杂，不利于潮汐灌溉装置的实际应用。

发明内容

为此，需要提供一种机械控制潮汐灌溉的栽培床，解决了现有栽培床内的液面无法均衡的同时上升和下降的问题并降低栽培床潮汐灌溉人工成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种机械控制潮汐灌溉的栽培床，其特征在于，包括了底板、围合在底板周围的侧板和出水仓，所述侧板上设有进水口和出水口，所述出水仓通过出水口与栽培床内部相通，所述出水口为常闭状态，所述出水仓内设有机械控制装置，由出水口溢流而出的液体作为机械控制装置的驱动力驱动机械控制装置开启出水口。

进一步，所述出水仓内设置有支撑台，所述机械控制装置包括杠杆组件，所述杠杆组件包括支撑圆柱、蓄水槽和配重柄，配重柄和蓄水槽固定连接，支撑圆柱作为杠杆的支点设置在配重柄和蓄水槽的连接处，支撑圆柱架设在支撑台上，配重柄上设有配重件，蓄水槽上设有若干个排水孔，由出水口溢流而出的液体流入到蓄水槽中并作为杠杆的动力驱动蓄水槽位置发生改变进而开启出水口。

进一步，所述配重柄与蓄水槽的长度比为1-5:1。

进一步，所述出水口上拦截设置有液位插片，液位插片的上部设有溢水口，液位插片底部设有排空装置，所述蓄水槽与液位插片相互贴合使得排空装置处于常闭状态，由溢水口溢流而出的液体流入蓄水槽并作为杠杆的动力驱动阻挡板远离液位插片并释放排空装置，由排空装置流出的液体流入到蓄水槽中，阻挡板与液位插片的贴合时，阻挡板挡住排空装置，水床内的液体从溢水口的溢流而出并逐渐加重蓄水槽动力点的重量，当蓄水槽到达一定的重量时，杠杆状态发生改变，蓄水槽下压，阻挡板离开排空装置，排空装置得到释放，栽培床内的液体将通过排空装置排空，蓄水槽上的排水口用于排放蓄水槽内的液体，蓄水槽内的液体排空时，蓄水槽内的液体继续流出，当蓄水槽及其内的液体的少于一定重量时，杠杆的阻力点下压，蓄水槽上翘重新堵住排空装置。

进一步，所述排空装置的开口方向朝下，所述蓄水槽内设有和排空装置开口形状相对应的阻挡隔板，所述阻挡隔板与排空装置相互贴合使排空装置处于常闭状态。

进一步，所述排空装置的开口方向水平，所述蓄水槽的侧板与排空装置相互贴合使排空装置处于常闭状态。

进一步，所述蓄水槽包括为一体结构的主槽体和突出分槽，所述突出分槽位于主槽体的一侧边上，所述蓄水槽上设有阻挡板，所述阻挡板为突出分槽的一侧壁，所述阻挡板与排空装置相贴合使排空装置处于常闭状态，突出分槽在主槽体的侧面突出设置，在杠杆上下翘动的过程中，只有突出分槽与液位插片发生接触，避免主槽体与出水仓的侧壁发生碰撞。进一步，所述主槽体为长条形，所述主槽体内部沿其长轴方向设有一加强板，加强板用于加强主槽体的轴向强度，且主槽体为长条形用于作为杠杆的动力臂。

进一步，所述排水孔位于蓄水槽自由端的侧壁上，所述排水孔为V型开口，当排水孔进行排水时，蓄水槽内的水流由固定端向自由端流动，能够对该侧壁上产生一定的冲击力，加强蓄水槽自由端向下的作用力，使得蓄水槽在处于杠杆低点时能够尽量排空营养液。

进一步，所述液位插片相对的两侧边上设有卡槽，所述出水口上设有卡板，所述卡槽与卡板相卡合。

进一步，所述出水仓内设有支撑台，所述机械控制装置包括蓄水槽和弹簧复位组件，所述蓄水槽的一端可转动的架设在支撑台上，所述弹簧复位组件设置在蓄水槽另一端的底部，由出水口溢流而出的液体流入到蓄水槽中并使得弹簧组件发生弹性形变进而开启出水口。

上述技术方案具有以下有益效果：

本发明中，使用机械控制装置来控制栽培床的涨潮和退潮，该机械控制装置通过接受的液体水流来自动控制出水口的开启与关闭，相对于传统的水泵和水阀控制，机械控制装置无需人工调节，节省了人力成本，另外，机械控制装置无需进行通电，当进行大面积苗床栽培或者多层苗床栽培，栽培床无需配置复杂的电路控制系统，使得整个系统更加的简单，同时上层苗床排水口排出的水流到下一层苗床，也确保了下层苗床入水流量与上层苗床一致，该装置确保每一层苗床的灌溉深度与浸泡时间一致，从而达到均匀灌溉的目的。

附图说明

图1为实施例1所述栽培床的结构示意图。

图2为实施例1所述出水仓的剖视图。

图3为图2区域A的放大图。

图4为实施例1所述液位插片的结构示意图。

图5为实施例1所述液位插片另一侧面的结构示意图。

图6为实施例1所述杠杆组件的结构示意图。

图7为实施例1所述蓄水槽处于上翘状态的示意图。

图8为实施例1所述蓄水槽处于下压状态的示意图。

图9为实施例2所述蓄水槽的下压状态的示意图。

图10为实施例2所述杠杆组件的结构图。

图11为实施例2所述杠杆组件另一角度的结构图。

图12为实施例3所述蓄水槽的下压状态的示意图。

图13为实施例3所述杠杆组件的结构图。

图14为实施例3所述杠杆组件另一角度的结构图。

图15为实施例4所述蓄水槽的初始状态的示意图。

图16为实施例4所述蓄水槽的下压状态的示意图。

附图标记说明：

100、进水口；

200、出水口；210、液位插片；211、溢水口；212、排空装置；213、封闭筋条；214、卡槽；215、卡板；215、排空凸台；

300、进水通道；400、穴盘支撑板；

500、集水通道；

600、出水仓；

610、支撑台；

620、机械控制装置；621、蓄水槽；6211、阻挡板；6212、排水孔；；6213、主槽体；6214、突出分槽；6215、阻挡隔板；6216、排空口；

622、支撑圆柱；

623、配重柄；

624、配重件；

625、弹簧复位组件；

630、支撑板。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅图1-8，本实施例提供一种机械控制潮汐灌溉的栽培水床，包括了底板、围合在底板周围的侧板和出水仓600，侧板上设有进水口100和出水口200，出水仓600通过出水口200与栽培水床内部相通，栽培水床内设有穴盘支撑板400，栽培水床的四周设有集水通道500，进水口100通过进水通道300向穴盘支撑板400输送液体，流经穴盘支撑板400的通过集水通道汇聚后流向出水口。

出水仓600内设置有支撑台610，机械控制装置620包括杠杆组件，杠杆组件包括：支撑圆柱622、蓄水槽621和配重柄623，配重柄623和蓄水槽621固定连接，支撑圆柱622作为杠杆的支点设置在配重柄623和蓄水槽621的连接处，支撑圆柱622架设在支撑台610上，配重柄623作为杠杆的阻力臂，配重柄623上设有配重件624，配重件624作为杠杆的阻力点，蓄水槽621作为杠杆的动力臂和动力点，本实施例中，配重柄623与蓄水槽621的长度比为1:1。

出水口200上拦截设置有液位插片210，液位插片210的顶部设有溢水口211，液位插片210底部设有排空装置212，液位插片210靠近蓄水槽621的侧面上设有多个封闭筋条213，例如封闭筋条213可以设置成两个，封闭筋条213为“冂”字形，多个封闭筋条213层层嵌套，排空装置212位于最内层的封闭筋条213内部，蓄水槽621的一侧壁与封闭筋条213活动贴合，液位插片210相对的两侧边上设有卡槽214，出水口200上设有卡板215，卡槽214与卡板215相卡合。

本实施例中，排空装置212的开口方向水平，蓄水槽621包括为一体结构的主槽体6213和突出分槽6214，突出分槽6214位于主槽体6213的一侧边上，突出分槽6214靠近液位插片210侧壁为一阻挡板6211，阻挡板6211与封闭筋条213相互贴合使得排空装置212处于常闭状态，突出分槽6214在主槽体6213的侧面突出设置，在杠杆上下翘动的过程中，只有突出分槽6214与液位插片210发生接触，避免主槽体6213与出水仓600的侧壁发生碰撞，主槽体6213为长条形，主槽体6213为长条形用于作为杠杆的动力臂，蓄水槽621上位于自由端的侧壁上设有一个个V型的排水孔6212，V型开口当蓄水槽621的初期能够较好的积聚培养液，排水孔6212与主槽体6213和突出分槽6214相通。溢流口的开口面积大于排空装置212的开口面积，蓄水槽621上排水孔6212的总开口面积与液位插片210上排空装置212的开口面积相同，在蓄水槽621处于杠杆的低处时，由于排水孔6212的总开口面积与排空装置212的开口面积相同，当溢流口还有出水时，此时蓄水槽621和排水速度小于栽培床的排水速度，蓄水槽621内的液体漫过蓄水槽621，当栽培床只有排空装置212出水时，蓄水槽621的排水速度等于栽培床的排水速度，只有当栽培床内的水排空后，蓄水槽621的水才能排空，然后杠杆才能向上翘贴合排空装置212，蓄水槽621的底面向蓄水槽621内部凹陷并与出水仓600的底面之间形成排水通道，出水仓600的底面设有两个支撑板630，支撑板630用于支撑蓄水槽621，蓄水槽621的底面与出水仓600的底面之间形成排水通道，蓄水槽621的底面向内凹陷能够加强排水通道的宽度。本发明的工作过程：

液体由进水口100进入到进水通道300上，液体在进入进水通道300后流向穴盘支撑板400，在栽培床内快速分布。当栽培床内的液面上升到液位插片210的溢出口时，多余的液体从溢出口流出，从溢出口流出的液体流入到蓄水槽621中。当蓄水槽621和蓄水槽621内的液体的重量大于一个阈值时，由于杠杆作用，蓄水槽621下压，蓄水槽621内的排水孔6212同时也在排水，阻挡板6211离开排空装置212，溢流口和排空装置212同时向蓄水槽621排水，此时保证进水口100和出水口200的流速一样即可保证栽培床内的液体保持一个平稳液面。当进水口100停止进水后，出水口200不断出水，液面不断下降，在排水的过程中，栽培床内液体能够通过集水通道500排出，液面下降到溢出口以下时，只有排空装置212在排水，由于排空装置212和排水孔6212的开口面积相等，所以当排空水还在排水时，蓄水槽621依然处于下压状态，使得排空装置212能够完全将栽培床内的液体完全排净，当栽培床内的液体排干后，蓄水槽621内的液体逐渐减少，当蓄水槽621及其内的液体小于另一端的杠杆作用时，由于杠杆作用，蓄水槽621向上翘，阻挡板6211逐渐封住排空装置212，而此时配重柄623和蓄水槽621上的液体将通过第一排水口6216和第二排水口6232排净。

实施例2

请参阅图9-11，本实施例提供一种机械控制潮汐灌溉的栽培床，与实施例1相比本实施例的不同之处在于，液位插片210的底部靠近蓄水槽621的侧面上设有一个排空凸台215，排空凸台215的一侧面与蓄水槽621的自由端侧面相对设置且排空装置212设置在该侧面上，阻挡板6211为蓄水槽621的自由端侧面，蓄水槽621顶部由支撑圆柱622向下倾斜至阻挡板6211，蓄水槽621底面设有四个排空口6216。

实施例3

请参阅图12-14，本实施例提供一种机械控制潮汐灌溉的栽培床，与实施例1相比本实施例的不同之处在于，本实施例中，配重柄623与蓄水槽621的长度比为5:1，排空装置的212的开口方向朝下，蓄水槽621为圆筒形，蓄水槽621内的顶部悬设有与排空装置212开口形状相对应的阻挡隔板6215，阻挡隔板6215与排空装置212相互贴合使排空装置212处于常闭状态，排水孔6212设置在蓄水槽621的底面。

实施例3

请参阅图15-16，本实施例提供一种机械控制潮汐灌溉的栽培床，与实施例1相比本实施例的不同之处在于，出水仓内设有支撑台610，机械控制装置620包括蓄水槽621和弹簧复位组件625，蓄水槽621的一端可转动的架设在支撑台610上，蓄水槽621另一端设置在弹簧复位组件625上，具体的实施方式弹簧复位组件625包括两个弹簧，弹簧的底端与出水仓600的底端固定，弹簧的顶端与蓄水槽621固定，出水口200溢流而出的液体进入到蓄水槽621时，蓄水槽621的重量慢慢增加，逐渐下压弹簧复位组件625，蓄水槽621向下转动并逐渐远离出水口200进而开启出水口200，反之，当蓄水槽621的液体逐渐减少时，弹簧复位组件625逐渐将蓄水槽621顶回初始位置，关闭出水口200。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械控制潮汐灌溉的栽培床，其特征在于，包括了底板、围合在底板周围的侧板和出水仓，所述侧板上设有进水口和出水口，所述出水仓通过出水口与栽培床内部相通，所述出水口为常闭状态，所述出水仓内设有机械控制装置，由出水口溢流而出的液体作为机械控制装置的驱动力驱动机械控制装置开启出水口。

2.如权利要求1所述的栽培床，其特征在于，所述出水仓内设置有支撑台，所述机械控制装置包括杠杆组件，所述杠杆组件包括支撑圆柱、蓄水槽和配重柄，配重柄和蓄水槽固定连接，支撑圆柱作为杠杆的支点设置在配重柄和蓄水槽的连接处，支撑圆柱架设在支撑台上，配重柄上设有配重件，蓄水槽上设有若干个排水孔，由出水口溢流而出的液体流入到蓄水槽中并作为杠杆的动力驱动蓄水槽位置发生改变进而开启出水口。

3.如权利要求2所述的栽培床，其特征在于，所述配重柄与蓄水槽的长度比为1-5:1。

4.如权利要求2所述的栽培床，其特征在于，所述出水口上拦截设置有液位插片，液位插片的上部设有溢水口，液位插片底部设有排空装置，所述蓄水槽与排空装置相互贴合使得排空装置处于常闭状态，由溢水口溢流而出的液体流入蓄水槽并作为杠杆的动力驱动阻挡板远离液位插片并释放排空装置，由排空装置流出的液体流入到蓄水槽中。

5.如权利要求4所述的栽培床，其特征在于，所述排空装置的开口方向朝下，所述蓄水槽内设有和排空装置开口形状相对应的阻挡隔板，所述阻挡隔板与排空装置相互贴合使排空装置处于常闭状态。

6.如权利要求4所述的栽培床，其特征在于，所述排空装置的开口方向水平，所述蓄水槽的侧板与排空装置相互贴合使排空装置处于常闭状态。

7.如权利要求6所述的栽培床，其特征在于，所述蓄水槽包括为一体结构的主槽体和突出分槽，所述突出分槽位于主槽体的一侧边上，所述蓄水槽上设有阻挡板，所述阻挡板为突出分槽的一侧壁，所述阻挡板与排空装置相贴合使排空装置处于常闭状态。

8.如权利要求6所述的栽培床，其特征在于，所述排水孔位于蓄水槽自由端的侧壁上，所述排水孔为V型开口。

9.如权利要求4所述的栽培床，其特征在于，所述液位插片相对的两侧边上设有卡槽，所述出水口上设有卡板，所述卡槽与卡板相卡合。

10.如权利要求1所述的栽培床，其特征在于，所述出水仓内设有支撑台，所述机械控制装置包括蓄水槽和弹簧复位组件，所述蓄水槽的一端可转动的架设在支撑台上，所述弹簧复位组件设置在蓄水槽另一端的底部，由出水口溢流而出的液体流入到蓄水槽中并使得弹簧组件发生弹性形变进而开启出水口。

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