CN112106638B - 一种基于潮汐灌溉的水培装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于潮汐灌溉的水培装置，包括：第一水培间、第二水培间、第一暂存室、第二暂存室、第三暂存室、第四暂存室和驱动机构，第一暂存室和第一水培间连通，第二暂存室和第二水培间连通，第一水培间和第二水培间不连通，第一水培间内设有第一曝气头，第二水培间设有第二曝气头，第一曝气头和第三暂存室连通，第二曝气头和第四暂存室连通。本发明通过驱动机构使第一暂存室进行吸液或注液以及第二暂存室进行注液或吸液可使第一水培间和第二水培间的营养液水位进行涨落，形成潮汐，而且可使第三暂存室的吸气或注气以及第四暂存室的注气或吸气对位于第一水培间和第二水培间的营养液进行补氧，进一步促进了植物的生长。

Description

一种基于潮汐灌溉的水培装置
技术领域
本发明涉及植物培育技术领域，具体涉及一种基于潮汐灌溉的水培装置。
背景技术
潮汐式种植系统是一种应用广泛的无土栽培方式。目前，现有的潮汐式种植系统需要不停往营养池加营养液，然后利用虹吸原理把营养液排走，通过控制进水速度和出水速度之差来控制营养液水位的高低，进而实现潮汐式种植。但这种方式对水泵的损耗较大，而且水泵消耗能源过多，并且虹吸式排液结构的零件的更换和安装非常麻烦。
发明内容
为了解决背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种基于潮汐灌溉的水培装置。
本发明提出的一种基于潮汐灌溉的水培装置，包括：第一水培间、第二水培间、第一暂存室、第二暂存室、第三暂存室、第四暂存室、第一伸缩杆、第二伸缩杆和驱动机构；
第一暂存室和第一水培间连通，第二暂存室和第二水培间连通，第一水培间和第二水培间不连通，第一水培间内设有第一曝气头，第二水培间设有第二曝气头，第一曝气头和第三暂存室连通，第二曝气头和第四暂存室连通；
连接块位于第一暂存室和第二暂存室之间，驱动机构和连接块驱动连接，驱动机构用于驱动连接块在第一暂存室和第二暂存室之间往复移动，第一暂存室内滑动密封有第一柱塞，第一柱塞一端伸出第一暂存室与连接块固定，第二暂存室内滑动密封有第二柱塞，且第二柱塞杆一端伸出第二暂存室与连接块固定；
第三暂存室位于连接块远离第二暂存室的一侧，第四暂存室位于连接块远离第一暂存室的一侧，第三暂存室内滑动密封有第三柱塞，第三柱塞一端伸出第三暂存室并和第一伸缩杆同轴固定，第一伸缩杆和连接块固定连接，第四暂存室内滑动密封有第四柱塞，第四柱塞一端伸出第四暂存室并和第二伸缩杆同轴固定，第二伸缩杆和连接块固定连接。
优选地，驱动机构包括气缸驱动机构、液压驱动机构或丝杆驱动机构。
优选地，第一柱塞、第二柱塞、第三柱塞和第四柱塞均包括柱塞头和柱塞杆，柱塞头和对应的暂存室滑动密封连接，柱塞杆一端和柱塞头固定，柱塞杆另一端伸出对应的暂存室，且柱塞杆和对应的暂存室滑动连接。
优选地，柱塞杆和柱塞头同轴固定。
优选地，第一曝气头和第二曝气头上的曝气孔均设有透气不透水膜。
优选地，第一暂存室和第一水培间连通之处设有过滤网，第二暂存室和第二水培间连通之处设有过滤网。
本发明可使第一水培间和第二水培间的营养液水位进行涨落，形成潮汐，有效促进了植物生长，而且通过第三暂存室的吸气和注气以及第四暂存室的注气和吸气对位于第一水培间和第二水培间的营养液进行补氧，进一步促进了植物的生长，并且全程只使用了一个动力源，结构简单，操作方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于潮汐灌溉的水培装置的结构示意图。
图2为图1中A处的放大图。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明提出的一种基于潮汐灌溉的水培装置，包括：第一水培间1、第二水培间2、第一暂存室4、第二暂存室、第三暂存室5、第四暂存室、第一伸缩杆7、第二伸缩杆和驱动机构；
第一暂存室4和第一水培间1连通，第二暂存室和第二水培间2连通，第一水培间1和第二水培间2不连通，第一水培间1内设有第一曝气头8，第二水培间2设有第二曝气头，第一曝气头8和第三暂存室5连通，第二曝气头和第四暂存室连通；
连接块3位于第一暂存室4和第二暂存室之间，驱动机构和连接块3驱动连接，驱动机构用于驱动连接块3在第一暂存室4和第二暂存室之间往复移动，第一暂存室4内滑动密封有第一柱塞6，第一柱塞6一端伸出第一暂存室4与连接块3固定，第二暂存室4内滑动密封有第二柱塞，且第二柱塞杆一端伸出第二暂存室4与连接块3固定；
第三暂存室5位于连接块3远离第二暂存室的一侧，第四暂存室位于连接块3远离第一暂存室4的一侧，第三暂存室5内滑动密封有第三柱塞，第三柱塞一端伸出第三暂存室5并和第一伸缩杆7同轴固定，第一伸缩杆7和连接块3固定连接，第四暂存室内滑动密封有第四柱塞，第四柱塞一端伸出第四暂存室并和第二伸缩杆同轴固定，第二伸缩杆和连接块3固定连接。
本发明具体使用时，驱动机构驱动连接块3在第一暂存室4和第二暂存室之间移动，当连接块3向第二暂存室移动时，连接块3带动第一柱塞6移动将第一水培间1内的营养液吸入第一暂存室4中，同时联动第二柱塞使第二暂存室内暂存的营养液注入第二水培间2，且同时联动第一伸缩杆7进行伸展和第二伸缩杆进行收缩；
其中，当第一水培间1的营养液水位降至第一曝气头8以下且第二水培间2的营养液水位涨至第二曝气头以上时，即第一伸缩杆7伸展至最大值且第二伸缩杆收缩至最小值，连接块3将联动第三柱塞移动将空气吸入第三暂存室5内，同时将联动第四柱塞使第四暂存室暂存的空气鼓入第二水培间2；
当连接块3带动第一柱塞6移动将第一暂存室4的暂存的营养液注入第一水培间1的过程中，将联动第二柱塞使第二水培间2内的营养液吸入第二暂存室，且同时联动第一伸缩杆7进行收缩和第二伸缩杆进行伸展；
其中，当第一水培间1的营养液水位涨至第一曝气头8以上同时第二水培间2的营养液水位降至第二曝气头以下时，即第一伸缩杆7收缩至最小值且第二伸缩杆伸展至最大值，连接块3带动第三柱塞移动将第三暂存室5暂存的空气鼓入第一水培间1内，同时将联动第四柱塞使空气吸入第四暂存室内。
本发明可使第一水培间1和第二水培间2的营养液水位进行涨落，形成潮汐，有效促进了植物生长，而且第三暂存室5的吸气和注气以及第四暂存室的注气和吸气对位于第一水培间1和第二水培间2的营养液进行补氧，进一步促进了植物的生长，并且全程只使用了一个动力源，结构简单，操作方便。
当然，在具体实施时，第一伸缩杆7和第二伸缩杆也可为其他可定量伸缩的伸缩装置，如波纹管。
在进一步地实施方式中，驱动机构包括气缸驱动机构、液压驱动机构或丝杆驱动机构。
为了避免第一柱塞6、第二柱塞、第三柱塞和第四柱塞脱离相应的暂存室，在本实施方式中，第一柱塞6、第二柱塞、第三柱塞和第四柱塞均包括柱塞头和柱塞杆，柱塞头和对应的暂存室滑动密封连接，柱塞杆一端和柱塞头固定，柱塞杆另一端伸出对应的暂存室，且柱塞杆和对应的暂存室滑动连接。
为了提高柱塞头的受力均匀性，从而提高柱塞头和对应的暂存室的滑动密封性，在本实施方式中，柱塞杆和柱塞头同轴固定。
为了提高吸气和鼓气效果，在本实施方式中，第一曝气头8和第二曝气头上的曝气孔均设有透气不透水膜。
为了避免杂质堵塞第一暂存室4和第二暂存室，在本实施方式中，第一暂存室4和第一水培间1连通之处设有过滤网，第二暂存室和第二水培间2连通之处设有过滤网。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于潮汐灌溉的水培装置，其特征在于，包括：第一水培间(1)、第二水培间(2)、第一暂存室(4)、第二暂存室、第三暂存室(5)、第四暂存室、连接块(3)、第一伸缩杆(7)、第二伸缩杆和驱动机构；
第一水培间(1)和第二水培间(2)不连通，第一暂存室(4)和第一水培间(1)连通，第二暂存室和第二水培间(2)连通，第一水培间(1)内设有第一曝气头(8)，第二水培间(2)设有第二曝气头，第一曝气头(8)和第三暂存室(5)连通，第二曝气头和第四暂存室连通；
连接块(3)位于第一暂存室(4)和第二暂存室之间，驱动机构和连接块(3)驱动连接，驱动机构用于驱动连接块(3)在第一暂存室(4)和第二暂存室之间往复移动，第一暂存室(4)内滑动密封有第一柱塞(6)，第一柱塞(6)一端伸出第一暂存室(4)与连接块(3)固定，第二暂存室内滑动密封有第二柱塞，且第二柱塞杆一端伸出第二暂存室与连接块(3)固定；
第三暂存室(5)位于连接块(3)远离第二暂存室的一侧，第四暂存室位于连接块(3)远离第一暂存室(4)的一侧，第三暂存室(5)内滑动密封有第三柱塞，第三柱塞一端伸出第三暂存室(5)并和第一伸缩杆(7)同轴固定，第一伸缩杆(7)和连接块(3)固定连接，第四暂存室内滑动密封有第四柱塞，第四柱塞一端伸出第四暂存室并和第二伸缩杆同轴固定，第二伸缩杆和连接块(3)固定连接；
第一曝气头(8)和第二曝气头上的曝气孔均设有透气不透水膜。
2.根据权利要求1所述的基于潮汐灌溉的水培装置，其特征在于，驱动机构包括气缸驱动机构、液压驱动机构或丝杆驱动机构。
3.根据权利要求1所述的基于潮汐灌溉的水培装置，其特征在于，第一柱塞(6)、第二柱塞、第三柱塞和第四柱塞均包括柱塞头和柱塞杆，柱塞头和对应的暂存室滑动密封连接，柱塞杆一端和柱塞头固定，柱塞杆另一端伸出对应的暂存室，且柱塞杆和对应的暂存室滑动连接。
4.根据权利要求3所述的基于潮汐灌溉的水培装置，其特征在于，柱塞杆和柱塞头同轴固定。
5.根据权利要求1所述的基于潮汐灌溉的水培装置，其特征在于，第一暂存室(4)和第一水培间(1)连通之处设有过滤网，第二暂存室和第二水培间(2)连通之处设有过滤网。
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