CN112493109B - 一种光照高度可调节的潮汐式水培系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种光照高度可调节的潮汐式水培系统，包括水培室、温度调节单元、营养液供给单元、设置于水培室内底部的水培槽以及可升降地设置于水培室内顶部的光照单元，水培槽包括槽体、活动板和动力机构，活动板滑动设置于槽体内且与槽体内壁密封连接，活动板将槽体隔成容积可变的第一水培间和容积可变的第二水培间，动力机构与活动板驱动连接，用于将所述和所述动力机构和光照单元通过可分离式传动机构可分离式连接。本发明可在对植物进行潮汐灌溉的同时调节光照单元的高度以适应不同生长阶段的植物，有效促进植物生长，全程只使用同一个动力机构，简化结构，降低耗能。

Description

一种光照高度可调节的潮汐式水培系统

技术领域

本发明涉及植物培育技术领域，具体涉及一种光照高度可调节的潮汐式水培系统。

背景技术

水培是一种应用广泛的无土栽培技术。但目前的水培装置仍具有一定的缺点，如不能自动添加培养液，操作麻烦，而且缺少氧气的供给，易发生腐根现象；而且光照高度恒定，光效低。

发明内容

为了解决背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种光照高度可调节的潮汐式水培系统。

本发明提出的一种光照高度可调节的潮汐式水培系统，包括：水培室；温度调节单元；营养液供给单元；

水培槽，设置于所述水培室内底部；

光照单元，可升降地设置于所述水培室内顶部；

其中，水培槽包括：槽体；

活动板，滑动设置于所述槽体内且与所述槽体内壁密封连接，所述活动板将所述槽体隔成容积可变的第一水培间和容积可变的第二水培间；

动力机构，设置在所述水培室内，所述动力机构用于驱动所述活动板沿所述槽体滑动；

可分离式传动机构，用于将所述光照单元和所述动力机构可分离式连接；

当所述光照单元和所述动力机构连接时，所述动力机构用于带动所述光照单元升降。

优选地，所述动力机构包括：

第一丝杠，转动设置于所述槽体顶部，且所述第一丝杠和所述活动板螺纹连接，所述活动板能随所述第一丝杠的转动沿所述第一丝杠做滑动运动；

动力源，用于驱动所述第一丝杠转动；

所述光照单元包括：

第二丝杠，转动设于所述水培室内，且所述第二丝杠和所述第一丝杠垂直布置；

导向柱，固设于所述水培室内，所述导向柱和所述第二丝杠平行；

补光灯，所述补光灯的灯座与所述第二丝杠螺纹连接，且所述补光灯的灯座与所述导向柱滑动连接，所述补光灯随所述第二丝杠的转动沿所述第二丝杠做升降运动；

所述可分离式传动机构用于使所述第一丝杠和所述第二丝杠可分离式连接。

优选地，可分离式传动机构包括：齿轮箱体；

主动锥齿轮，可转动地支承于所述齿轮箱体内，所述主动锥齿轮和第一丝杠固定；

从动锥齿轮，可转动地支承于所述齿轮箱体内，且所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮的轴伸出所述齿轮箱体并和所述第二丝杠可分离式连接。

优选地，所述第二丝杠包括：丝杠本体；

容纳腔，开设于所述丝杠本体底端；

推杆，滑动设置于所述容纳腔内，且所述推杆一端伸出所述容纳腔外并伸出所述丝杠本体外；

定位件，设置于所述推杆伸出所述丝杠本体的一端；其中，所述从动锥齿轮的轴伸出所述齿轮箱体的一端开设有与所述定位件相匹配的定位槽；

限位件，设置于所述推杆远离所述定位件的一端，所述限位件用于使所述推杆只能沿所述推杆的轴向进行移动，而不能与所述容纳腔发生相对转动；

导磁体，设置于所述限位件上；

复位弹簧，设置于所述容纳腔内，用于连接所述容纳腔和所述限位件；

电磁驱动组件，设置于所述容纳腔内远离所述定位件的一端，用于驱动所述推杆沿其轴向移动；

当所述推杆在所述电磁驱动组件的驱动下沿其轴向移动时，所述定位件和所述定位槽分离；

当所述推杆在所述复位弹簧的复位作用下沿其轴向移动时，所述定位件和所述定位槽接触，且所述第二丝杠能随所述从动锥齿轮的转动而转动。

优选地，还包括：

第一止挡部，设置于所述容纳腔的内壁上，且所述第一止挡部位于所述限位件远离定位件的一侧；

第二止挡部，设置于所述容纳腔的内壁上，且所述第二止挡部位于所述限位件靠近所述定位件的一侧；

所述第一止挡部和所述第二止挡部配合用于限制所述限位件在容纳腔内沿所述推杆的轴向的活动范围。

本发明提出了一种光照高度可调节的潮汐式水培系统，具有以下有益效果：

(1)通过所述活动板移动可改变所述第一水培间和所述第二水培间的容积，从而使所述第一水培间和所述第二水培间的营养液液位进行涨落，形成潮汐，可有效促进植物生长，避免植物根系腐坏。

(2)提高可分离式传动机构将光照单元和所述动力机构进行分离或连接以使光照单元处于合适的补光高度，从而对植物进行更好的补光，促进植物生长，全程只使用同一个动力机构，简化结构，降低耗能。

综上所述，本发明可在对植物进行潮汐灌溉的同时调节光照单元的高度以适应不同生长阶段的植物，有效促进植物生长，全程只使用同一个动力机构，简化结构，降低耗能。

附图说明

图1为本发明提出的一种光照高度可调节的潮汐式水培系统的结构示意图。

图2为本发明中的水培室的结构示意图。

图3为本发明中的可分离式传动机构的结构示意图。

图4为本发明中的水培槽的俯视示意图。

具体实施方式

参照图1、图2和图4，本发明提出的一种光照高度可调节的潮汐式水培系统，包括：柜体1；温度调节单元；营养液供给单元；光照单元；

隔板，设置于所述柜体1内，所述隔板将所述柜体1隔成多个水培室；

水培槽，设置于所述水培室内底部；

其中，水培槽包括：槽体2；

活动板3，以可移动地方式设置于所述槽体2内且与所述槽体2内壁密封连接，所述活动板3将所述槽体2隔成容积可变的第一水培间和容积可变的第二水培间。

本发明中通过所述活动板3移动可改变所述第一水培间和所述第二水培间的容积，从而使所述第一水培间和所述第二水培间的营养液液位进行涨落，形成潮汐，可有效促进植物生长，避免植物根系腐坏。

为了便于驱动活动板3往复移动，在本实施方式中，还包括：

动力机构，所述动力机构设置在所述水培室内；所述动力机构用于驱动所述活动板3沿所述槽体2滑动；

可分离式传动机构，所述光照单元可升降地设置在水培室顶部，所述可分离式传动机构用于将所述光照单元和所述动力机构可分离式连接；

当所述光照单元和所述动力机构连接时，所述动力机构用于带动所述光照单元升降。

本发明中通过所述可分离式传动机构可将所述光照单元和所述动力机构进行分离或连接，当所述光照单元和所述动力机构进行连接时，所述动力机构动作可带动所述光照单元进行升降，当所述光照单元调整到合适的高度时，通过所述可分离式传动机构将所述光照单元和所述动力机构进行分离，使所述光照单元处于合适的补光高度，从而对植物进行更好的补光，促进植物生长，全程只使用同一个动力机构，简化结构，降低耗能。

为了进一步提高光照效果，在本实施方式中，所述动力机构包括：

第一丝杠10，转动设置于所述槽体2顶部，且所述第一丝杠10和所述活动板3螺纹连接，所述活动板3能随所述第一丝杠10的转动沿所述第一丝杠10做滑动运动；

动力源，用于驱动所述第一丝杠10转动；

所述光照单元包括：

第二丝杠9，转动设于所述水培室内，且所述第二丝杠9和所述第一丝杠10垂直布置；

导向柱，固设于所述水培室内，所述导向柱和所述第二丝杠9平行；

补光灯8，所述补光灯8的灯座与所述第二丝杠9螺纹连接，且所述补光灯8的灯座与所述导向柱滑动连接，所述补光灯8随所述第二丝杠9的转动沿所述第二丝杠9做升降运动；

所述可分离式传动机构用于使所述第一丝杠10和所述第二丝杠9可分离式连接。

具体使用时，所述可分离式传动机构将所述第一丝杠10和所述第二丝杠9连接，所述动力源驱动所述第一丝杠10转动，从而带动所述第二丝杠9转动，所述第二丝杠9的转动带动所述光照单元的升降，当所述光照单元调整到合适的高度时，所述可分离式传动机构将所述第一丝杠10和所述第二丝杠9分离，从而使所述光照单元处于合适的高度对植物进行光照，提高生物的生长空间，且可避免所述光照单元中的灯离植物过近而导致植物受损，。

应当指出的是，各个所述水培室内的所述活动板3可以采用单独的动力源进行驱动，也可以只使用同一个动力源，通过传动装置进行传动连接。

为了便于使所述第一丝杠10和所述第二丝杠9进行传动连接和分离，参照图3，在本实施方式中，所述可分离式传动机构包括：齿轮箱体；

主动锥齿轮，可转动地支承于所述齿轮箱体内，所述主动锥齿轮和第一丝杠10固定；

从动锥齿轮，可转动地支承于所述齿轮箱体内，且所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮的轴伸出所述齿轮箱体并和所述第二丝杠9可分离式连接。

为了使所述从动锥齿轮与所述第二丝杠9可分离式连接，在本实施方式中，第二丝杠9包括：丝杠本体；

容纳腔，开设于所述丝杠本体底端；

推杆13，滑动设置于所述容纳腔内，且所述推杆13一端伸出所述容纳腔外并伸出所述丝杠本体外；

定位件14，设置于推杆13本体伸出丝杠本体的一端；其中，所述从动锥齿轮的轴伸出所述齿轮箱体的一端开设有与所述定位件14相匹配的定位槽；

限位件12，设置于所述推杆13远离所述定位件14的一端，所述限位件12用于使所述推杆13只能沿所述推杆13的轴向进行移动，而不能与所述容纳腔发生相对转动；

导磁体，设置于所述限位件12上；

复位弹簧，设置于所述容纳腔内，用于连接所述容纳腔和所述限位件12；

电磁驱动组件11，设置于所述容纳腔内远离所述定位件14的一端，用于驱动所述推杆13沿其轴向移动；

当所述推杆13在所述电磁驱动组件11的驱动下沿其轴向移动时，所述定位件14和所述定位槽分离；

当所述推杆13在所述复位弹簧的复位作用下沿其轴向移动时，所述定位件14和所述定位槽接触，所述第二丝杠9能随所述从动锥齿轮的转动而转动。

为了进一步限制所述限位件12的活动范围，提高所述推杆13移动的稳定性，在本实施方式中，还包括：

第一止挡部，设置于容纳腔内壁上，且所述第一止挡板位于所述限位件12远离定位件14的一侧；

第二止挡部，设置于容纳腔内壁上，且所述第二止挡部位于所述限位件12靠近所述定位件14的一侧；

所述第一止挡部和所述第二止挡部配合用于限制所述限位件12在容纳腔内沿所述推杆13的轴向的活动范围。

为了避免所述光照单元脱出所述导向杆，在本实施方式中，还包括限位块，所述限位块设置于所述导向杆底端，所述限位块用于限制所述光照单元脱出所述导向杆。

为了提高光照效果，在本实施方式中，还包括：

第一聚光组件，设置于所述活动板3朝向所述第一水培间的一侧，所述第一聚光组件用于将光照聚在第一水培间的植物上；

第二聚光组件，设置于所述活动板3朝向所述第二水培间的一侧，所述第二聚光组件用于将光照聚在第二水培间的植物上。

在进一步地实施方式中，第一聚光组件和第二聚光组件均包括第一聚光板4，所述第一聚光板4设于所述活动板3朝向所述第一水培间或第二水培间的一侧。

具体使用时，所述第一聚光板4随所述活动板3的移动而移动，可改变聚光部位，提高光照的均匀性，使植物的更多部位能够接收到光照，从而进一步促进植物生长。

为了进一步改善光照效果，使植物的更多部位能够接收到光照，在本实施方式中，还包括：

第一转轴，转动支撑于设于所述槽体2上，且所述第一转轴和所述活动板3平行；

第一齿轮7，固定设于所述第一转轴上；

第一直齿条6，固定设于所述活动板3朝向所述第一转轴的一侧，且所述第一直齿条6和所述第一齿轮7啮合连接；

所述第一聚光板4固定设于所述第一转轴上，且所述第一聚光板4随所述第一转轴的转动而转动。

当所述活动板3移动时，将带动所述第一直齿条6移动，从而使与所述第一直齿条6啮合的第一齿轮7转动，进而带动第一转轴转动，从而使第一聚光板4转动，改变第一聚光板4的聚光角度，使得植物的更多部位能够接收到光照；活动板3的往复移动可在进行潮汐灌溉的同时对植物进行循环补光，从而极大地促进了植物的生长。

应当指出的是，第一聚光板4与水平面的夹角应当始终在0-90度之间，当然，具体角度可以根据实际情况进行设置，如30-90度或45-90度等等。

为了限制活动板3的活动范围，从而限制第一聚光板4的转动角度，在进行潮汐灌溉的同时提高光照效果，在本实施方式中，还包括限位结构，所述限位结构设置在所述槽体2和所述活动板3之间，用于限制所述活动板3在所述槽体2上的活动范围。

具体使用时，第一聚光板4的转动角度为45-90度。

为了提高所述第一聚光板4转动的稳定性，在本实施方式中，还包括第一导向机构，所述第一导向机构设置于所述活动板3和所述第一聚光板4之间，用于对所述第一聚光板4的转动进行导向。

在进一步地实施方式中，所述第一导向机构包括：

导向筒，固定于所述活动板3朝向所述聚光板的一侧上；

导向杆，滑动设置于所述导向筒内；

弹簧，设于所述导向筒和所述导向杆之间，所述弹簧用于限制所述导向杆和所述导向筒的伸缩活动。

为了进一步提高光照均匀效果，避免植物由于趋光性而造成的形状怪异，在进一步地实施方式中，还包括：

第三聚光组件，设置于所述槽体2上与第一聚光组件相对的一侧，所述第三聚光组件用于将光照聚集在所述第一水培间的植物上；

第四聚光组件，设置于所述槽体2与所述第二聚光组件相对的一侧，所述第四聚光组件用于将光照聚在第二水培间的植物上。

为了更进一步提高光照效果，在进一步地实施方式中，第三聚光组件和第四聚光组件均包括：

第二转轴，转动支撑于设于所述槽体2上，且所述第二转轴和所述第一转轴平行；

第二齿轮，固定设于所述第二转轴上，且所述第二齿轮和所述第一直齿条6啮合连接；

第二聚光板5，固定设于所述第二转轴上，且所述第二聚光板5随所述第二转轴的转动而转动。

具体使用时，活动板3的往复移动可以同时使第一聚光组件、第二聚光组件、第三聚光组件和第四聚光组件对植物进行循环补光，促进植物生长速度和生长质量。

为了提高所述第二聚光板5转动的稳定性，在本实施方式中，还包括：

还包括第二导向机构，所述第二导向机构设置于所述槽体2和所述第二聚光板5之间，用于对所述第二聚光板5的转动进行导向。

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 (2)

1.一种光照高度可调节的潮汐式水培系统，其特征在于，包括：水培室；温度调节单元；营养液供给单元；

水培槽，设置于所述水培室内底部；

光照单元，可升降地设置于所述水培室内顶部；

其中，水培槽包括：槽体（2）；

活动板（3），滑动设置于所述槽体（2）内且与所述槽体（2）内壁密封连接，所述活动板（3）将所述槽体（2）隔成容积可变的第一水培间和容积可变的第二水培间；

动力机构，设置在所述水培室内，所述动力机构用于驱动所述活动板（3）沿所述槽体（2）滑动；

可分离式传动机构，用于将所述光照单元和所述动力机构可分离式连接；

其中，当所述光照单元和所述动力机构连接时，所述动力机构用于带动所述光照单元升降；

所述动力机构包括：

第一丝杠（10），转动设置于所述槽体（2）顶部，且所述第一丝杠（10）和所述活动板（3）螺纹连接，所述活动板（3）能随所述第一丝杠（10）的转动沿所述第一丝杠（10）做滑动运动；

动力源，用于驱动所述第一丝杠（10）转动；

所述光照单元包括：

第二丝杠（9），转动设于所述水培室内，且所述第二丝杠（9）和所述第一丝杠（10）垂直布置；

导向柱，固设于所述水培室内，所述导向柱和所述第二丝杠（9）平行；

补光灯（8），所述补光灯（8）的灯座与所述第二丝杠螺纹连接，且所述补光灯（8）的灯座与所述导向柱滑动连接，所述补光灯（8）随所述第二丝杠的转动沿所述第二丝杠（9）做升降运动；

所述可分离式传动机构用于使所述第一丝杠（10）和所述第二丝杠（9）可分离式连接；

所述可分离式传动机构包括：齿轮箱体；

主动锥齿轮，可转动地支承于所述齿轮箱体内，所述主动锥齿轮和第一丝杠（10）固定；

从动锥齿轮，可转动地支承于所述齿轮箱体内，且所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮的轴伸出所述齿轮箱体并和所述第二丝杠（9）可分离式连接；

所述第二丝杠（9）包括：丝杠本体；

容纳腔，开设于所述丝杠本体底端；

推杆（13），滑动设置于所述容纳腔内，且所述推杆（13）一端伸出所述容纳腔外并伸出所述丝杠本体外；

定位件（14），设置于所述推杆（13）伸出所述丝杠本体的一端；其中，所述从动锥齿轮的轴伸出所述齿轮箱体的一端开设有与所述定位件（14）相匹配的定位槽；

限位件（12），设置于所述推杆（13）远离所述定位件（14）的一端，所述限位件（12）用于使所述推杆（13）只能沿所述推杆（13）的轴向进行移动，而不能与所述容纳腔发生相对转动；

导磁体，设置于所述限位件（12）上；

复位弹簧，设置于所述容纳腔内，用于连接所述容纳腔和所述限位件（12）；

电磁驱动组件（11），设置于所述容纳腔内远离所述定位件（14）的一端，用于驱动所述推杆（13）沿其轴向移动；

当所述推杆（13）在所述电磁驱动组件（11）的驱动下沿其轴向移动时，所述定位件（14）和所述定位槽分离；

当所述推杆（13）在所述复位弹簧的复位作用下沿其轴向移动时，所述定位件（14）和所述定位槽接触，且所述第二丝杠能随所述从动锥齿轮的转动而转动。

2.根据权利要求1所述的光照高度可调节的潮汐式水培系统，其特征在于，还包括：

第一止挡部，设置于所述容纳腔的内壁上，且所述第一止挡部位于所述限位件（12）远离定位件（14）的一侧；

第二止挡部，设置于所述容纳腔的内壁上，且所述第二止挡部位于所述限位件（12）靠近所述定位件（14）的一侧；

所述第一止挡部和所述第二止挡部配合用于限制所述限位件（12）在容纳腔内沿所述推杆（13）的轴向的活动范围。

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