CN215992252U - 一种具有自动换水功能的水培系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所提供的一种具有自动换水功能的水培系统，包括多个栽培槽，储水箱，与所述储水箱连通的主管，分隔板组件，定植器，电控组件；通过分隔板组件将栽培槽分隔成补水槽和水培槽，水培植物通过定植器水培在水培槽中，并通过电控组件中的电控箱本体控制设置在水培槽以及补水槽中的电磁阀以及液位传感器，以控制水培槽的废液及时排放，从而形成补水槽及时向水培槽补水，储水箱向补水槽补水的梯级供水系统，实现整个水培系统的自动排水和补水的过程，结构简单，自动高效，降低成本。同时，一个大的储水箱还可以设置成和多个栽培槽并联使用，以实现规模化生产，进一步实现降本增效。

Description

一种具有自动换水功能的水培系统

技术领域

本实用新型涉及植物水培技术领域，尤其涉及一种具有自动换水功能的水培系统。

背景技术

植物水培不仅是现代农业生产的主要生产方式，同时由于其条件可控性高，各类生长条件可以人为调整，该技术在很多实验室中被广泛用于植物生理及植物营养学研究。由于植物代谢产生各类有毒物质，水培系统一般要每周进行培养液的更新。

目前，在农业科研栽培中，一些实验作物需要水培在人工气候室或这大棚内，能够有效预防天气变化对水培植物的影响；或者直接将水培作物放置在自然环境中，如此又容易受到雨水的干扰从而影响实验结果。无论是将水培作物种植在大棚内还是人工气候室中，这些种植方法均不易更换水源，并且在换水过程中会耗费巨大的人力物力，在科研工作量大、时间紧迫、人员紧缺的情况下，提高水培作物的换水效率尤为重要。

鉴于此，有必要提出一种具有自动换水功能的水培系统以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种具有自动换水功能的水培系统，以解决现有无论是将水培作物种植在大棚内还是人工气候室中，这些种植方法均不易更换水源，并且在换水过程中会耗费巨大的人力物力，在科研工作量大、时间紧迫、人员紧缺的情况下，如何实现水培作物自动换水的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有自动换水功能的水培系统，包括：多个栽培槽，储水箱，与所述储水箱连通的主管，分隔板组件，定植器，电控组件；

其中，所述栽培槽的外底面设置有抬升所述栽培槽高度的多个支撑块，以形成预留的排水空间；

所述储水箱设置在所述栽培槽的外侧，并高于所述栽培槽高度位置；

所述分隔板组件包括两块设置在所述栽培槽中的分隔侧板，一块分隔底板；其中，两块所述分隔侧板将所述栽培槽分隔成位于所述栽培槽中部的水培槽与位于所述水培槽两侧的补水槽，所述补水槽的外壁上开设有进水孔，所述进水孔与所述主管连通；所述分隔侧板的下部开设有补水孔；所述分隔底板设置在靠近所述栽培槽底面并与两块所述分隔侧板一体连接，以构成所述水培槽的底面；所述分隔底板上设有向外排水、且自上至下贯穿所述水培槽底面的漏斗状排水通道，所述排水通道的出水端穿过所述水培槽底面后向下延伸至所述排水空间；所述分隔底板具有朝向所述排水通道的排水坡度；

所述定植器设置在所述水培槽内，并与所述水培槽两侧的所述分隔侧板固定连接，所述定植器上开设有多个定植孔；

所述电控组件包括第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，第一液位传感器，第二液位传感器，以及电控箱本体；其中，所述电控箱本体与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀以及所述第一液位传感器、所述第二液位传感器通信连接，所述第一电磁阀设置在所述排水通道处，并且所述第一电磁阀上还设置有定时器，所述第二电磁阀设置在所述分隔侧板的补水口处，所述第三电磁阀设置在所述进水孔处，所述第一液位传感器设置在所述水培槽中，所述第二液位器设置在所述补水槽中。

优选地，所述定植孔的下部设置用于放置吸水棉的台阶，以防止换水时植物失水。

优选地，所述栽培槽和所述储水箱均为透明材质，所述栽培槽的内壁上还设置有液位刻度线。

优选地，所述分隔底板上还放置有氧气机，所述氧气机与所述电控箱本体电连接。

优选地，所述分隔底板与所述第一电磁阀，以及所述分隔侧板与所述第二电磁阀的连接处设置有防水密封垫。

优选地，所述补水孔与所述排水通道靠近所述水培槽一侧均设置有设置有泥沙过滤网。

优选地，所述电控组件还包括报警器，所述报警器设置在所述电控箱本体中，所述报警器与所述第一液位传感器和所述第二液位传感器通信连接。

优选地，所述分隔侧板与所述栽培槽之间可拆卸式地连接。

优选地，所述补水槽的上方还对应设置有盖板，所述盖板遮盖于所述补水槽的槽口，以减缓水分蒸发。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种具有自动换水功能的水培系统具有如下的有益效果：

本实用新型所提供的一种具有自动换水功能的水培系统，以实现水培系统的自动换水。包括多个栽培槽，储水箱，与所述储水箱连通的主管，分隔板组件，定植器，电控组件；通过分隔板组件将栽培槽分隔成补水槽和水培槽，水培植物通过定植器水培在水培槽中，通过电控组件中的电控箱本体控制设置在水培槽以及补水槽中的电磁阀以及液位传感器，控制水培槽的废液及时排放，形成补水槽及时向水培槽补水，储水箱向补水槽补水的梯级供水系统，通过提前按需设定好定时器的时间，当定时器到达预设时间排放时间后，电控箱本体发出预设指令控制第三电磁阀打开，水培槽中的废液经过漏斗状的排水通道迅速排除干净，此时设置在水培槽的第一液位传感器通过实时感知水培槽中的液位，当液位低于设定值后，电控箱本体根据该信号控制第三电磁阀关闭，并控制位于补水口处的第二电磁阀打开，此时补水槽开始向水培槽进水，当水培槽的液位恢复到设定值后，此时第一液位传感器将监测的液位信号传至电控箱本体，电控箱本体控制第二电磁阀关闭，并控制第三电磁阀打开，储水箱通过压差作用自动向补水槽进水，当补水槽的水位到达设定值后，位于补水槽中的第二液位传感器将监测的信号传至电控箱本体，电控箱本体控制第三电磁阀关闭。

如此自动实现整个水培系统的排水和补水的过程，结构简单，自动高效，能够长时间实现水培系统的自动换水功能，降低人力物力和科研成本。

同时，一个大的储水箱上的主管还可以连接多个分管与多个栽培槽的补水槽并联使用，以实现规模化生产，进一步实现降本增效。

此外，排放的废液还可以通过在所述漏斗状的排水通道接水管排放至土壤栽培苗，提高水资源的利用效率，节省资源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例中的整体场景应用示意图；

图2为本实用新型一个实施例中的栽培槽去掉盖板后的结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例中的栽培槽去掉盖板后的正视图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为本实用新型一个实施例中的栽培槽去掉盖板后的俯视图；

图6为本实用新型一个实施例中的分隔底板和排水通道处的结构示意图。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

栽培槽100；补水槽110；水培槽120；盖板130；

储水箱200；

主管300；分管310；

分隔板组件400；分隔侧板410；分隔底板420；

排水通道500；

支撑块600；

定植器700；定植孔710；台阶720；

电控组件800；第一电磁阀810；第二电磁阀820；第三电磁阀830；电控箱本体840。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅附图1-6，本实用新型提供的一实施例中的具有自动换水功能的水培系统包括多个栽培槽100，储水箱200，与所述储水箱200连通的主管300，分隔板组件400，定植器700，电控组件800；

其中，所述栽培槽100的外底面设置有抬升所述栽培槽100高度的多个支撑块600，以形成预留的排水空间；具体的，支撑块600的设置能够保证保证所述栽培槽100具有预设的高度，从而预留足够的排水空间。

所述储水箱200设置在所述栽培槽100的外侧，并高于所述栽培槽100 高度位置；具体的，请参阅附图1，储水箱200可用于存放营养液或水，将储水箱200设置在高于栽培槽100位置能够通过压差，在不依靠外部水泵和电机的基础上实现自动地向栽培槽100进行供水，如此能减少设备投入。此外，储水箱200的储水量可以根据实际需要设定，以满足规模化水培的需要，进一步降低成本。

所述分隔板组件400包括两块设置在所述栽培槽100中的分隔侧板410，一块分隔底板420；其中，两块所述分隔侧板410将所述栽培槽100分隔成位于所述栽培槽100中部的水培槽120与位于所述水培槽120两侧的补水槽110，所述补水槽110的外壁上开设有进水孔，所述进水孔通过所述主管300与所述储水箱200连通；所述分隔侧板410的下部上开设有用于从所述补水槽110 向所述水培槽120补水的补水孔；所述分隔底板420设置在靠近所述栽培槽 100底面并与两块所述分隔侧板410一体连接，以构成所述水培槽120的底面；所述分隔底板420上设有向外排水、且自上至下贯穿所述水培槽120底面的漏斗状排水通道500，所述排水通道500的出水端穿过所述水培槽120底面后向下延伸至所述排水空间；所述分隔底板420具有朝向所述排水通道500的排水坡度；

请再次参阅附图2和图5，分隔侧板410将栽培槽100分隔成补水槽110 和水培槽120，水培槽120用于水培植物，补水槽110用于及时向水培槽120 补水，避免植物缺水。需要注意的是，所述补水槽110的外壁上开设有进水孔，进水孔通过主管300能够将储水箱200中的水供至补水槽110，再经所述补水槽110供至所述水培槽120，从而形成一个梯级的补水系统。

本领域技术人员应当理解的是，补水孔的位置需要设置在分隔侧板410 的下部，避免将补水孔设置太高位置导致补水槽110水位下降出现无法补水的情况。

请再次参阅附图1，一根主管300还可以连通多根分管310，每根分管310 可以与所述补水槽110连通，如此能够实现一个储水箱200向多个栽培槽100 同时供水，实现规模化应用。

此外，为保证水培槽120中的废液能够及时快速地排出，迅速完成水交换，从而利于植物生长，本实用新型还设置了分隔底板420作为水培槽120 的底面，所述分隔底板420与两块所述分隔侧板410一体连接，避免水培槽 120的底部水渗漏。同时，在所述分隔底板420上还设置有用于排放水培槽120废液的排水通道500，值得注意的是，为保证水培槽120中的废液能够及时快速排除干净，所述排水通道500设置成能够快速收集废液的漏斗状，并且所述分隔底板420还固定连接有具有朝向所述排水空间的排水通道500，通过漏斗状的排水通道500以及分隔底板420排水坡度的设计，将排水通道500 设置在分隔底板420的最低位置处，通过利用漏斗状的排水通道500以及分隔底板420的排水坡度的设计，能迅速有效地收集并排除水培槽120的废液，从而实现大大缩短水培槽120废液的排放时间，有利于植物的生长。

所述定植器700设置在所述水培槽120内，并与所述水培槽120两侧的所述分隔侧板410固定连接，所述定植器700上开设有多个定植孔710；具体的，所述定植器700用于限定水培植物位置，可以理解的是，定植孔710的数量和形状可以根据实际需要设定。

所述电控组件800包括用于控制所述水培槽120中废液排放的第一电磁阀810，用于控制所述补水槽110和所述水培槽120连通的第二电磁阀820，用于控制所述储水箱200与所述补水槽110连通的第三电磁阀830，用于监测所述水培槽120水位的第一液位传感器，以及用于监测所述补水槽110水位的第二液位传感器，以及电控箱本体840；其中，所述电控箱本体840设置在所述栽培槽100的背面，并与所述第一电磁阀810、所述第二电磁阀820、所述第三电磁阀830以及所述第一液位传感器、所述第二液位传感器通信连接，所述第一电磁阀810设置在所述排水通道500处，并且所述第一电磁阀810 上还设置有定时器，所述第二电磁阀820设置在所述分隔侧板410的补水口处，所述第三电磁阀830设置在所述进水孔处，所述第一液位传感器设置在所述水培槽120中，所述第二液位器设置在所述补水槽110中。

自动换水的实现过程：提前按需设定好定时器的时间，当定时器到达预设时间排放时间后，电控箱本体840发出预设指令控制第三电磁阀830打开，水培槽120中的废液经过漏斗状的排水通道500迅速排除干净，此时设置在水培槽120的第一液位传感器通过实时感知水培槽120中的液位，当液位低于设定值后，电控箱本体840根据该信号控制第三电磁阀830关闭，并控制位于补水口处的第二电磁阀820打开，此时补水槽110开始向水培槽120进水，当水培槽120的液位恢复到设定值后，此时第一液位传感器将监测的液位信号传至电控箱本体840，电控箱本体840控制第二电磁阀820关闭，并控制第三电磁阀830打开，储水箱200通过压差作用自动向补水槽110进水，当补水槽110的水位到达设定值后，位于补水槽110中的第二液位传感器将监测的信号传至电控箱本体840，电控箱本体840控制第三电磁阀830关闭，如此自动实现整个水培系统的排水和补水的过程，结构简单，自动高效，能够长时间实现水培系统的自动换水功能，降低人力物力和科研成本，同时，一个大的储水箱200还可以设置成和多个栽培槽100并联使用，以实现规模化生产，进一步实现降本增效。此外，排放的废液还可以通过在所述漏斗状的排水通道500接水管排放至土壤栽培苗，提高水资源的利用效率，节省资源。

更应注意的是，本实用新型要实现大规模水培的自动进水，但是在大规模进水时，如果将植物统一地水培在一个栽培槽100内水培，若部分植物产生病害时，会影响整个栽培槽100内的植物，因为本实用新型中的储水箱200 设置成向多个栽培槽100供水，各栽培槽100之间保持独立，避免出现大范围多批次水培植物受到影响。但是，将植物分开水培时，如果在水箱上开设多个出水孔分别和不同的栽培槽100连接，又会造成管路过多，成本过高，并且不方便管理，如果采用一根主管300搭配多根分管310的形式对多个水培槽120进行供水，又会造成位于管路后面的水培槽120可能出现供水不及时，造成植物缺水。

因此，本实用新型的水培系统既能大规模地自实现动化实现进出水控制，又能有效降低植物病害带来的损失，还能便于管理，更重要的是，在实现上述效果的情况下，还能够及时地向所述水培槽120内供水。

作为本实用新型的一个较佳的实施方式，所述定植孔710的下部设置用于放置吸水棉的台阶720，以防止换水时植物失水。吸水棉的设置能够有利于保持水分，防止换水时植物失水。

进一步地，所述栽培槽100和所述储水箱200均为透明材质，所述栽培槽100的内壁上还设置有液位刻度线，如此便于工作人员进行观察。

作为本实用新型的一个优选的实施方式，所述分隔底板420上还放置有氧气机，所述氧气机与所述电控箱本体840电连接，以防止植物腐烂。氧气机能够提供充分的氧气，防止植物腐烂，有利于植物的正常生长。

作为本实用新型的一个较佳的实施方式，所述分隔底板420与所述第一电磁阀810，以及所述分隔侧板410与所述第二电磁阀820的连接处设置有防水密封垫。通过设置防水密封垫，能够防止水分流失浪费，提高整个换水系统的可靠性。

作为本实用新型的另一个较佳的实施方式，所述补水孔与所述排水通道 500靠近所述水培槽120一侧均设置有设置有泥沙过滤网。泥沙过滤网能够有效地过滤掉植物所带来的泥沙，有效地防止杂质堵住电磁阀，从而影响补水过程。

进一步地所述电控组件800还包括报警器，所述报警器设置在所述电控箱本体840中，所述报警器与所述第一液位传感器和所述第二液位传感器通信连接。为了增加安全防控预警，提高系统的可靠性，优选地，本实施例还在电控箱本体840中设置了报警器，当水培槽120中的废水排放完后，如果补水槽110没有及时向水培槽120补水，即当第一液位传感器检测到的液位持续在低位时，此时电控箱本体840根据第一液位传感器的信号及时向报警器发出报警指令，报警指令可以是发出响声、也可使发出报警灯光信息等。同样，当储水箱200没有及时从补水槽110及时补水时，即当补水槽110的水位长时间处于低位时，电控箱本体840同样根据第二液位传感器的信号及时向报警器发出报警指令，如此，大大提高了整个水培系统的安全防控，大大提高了可靠性。

进一步地，所述分隔侧板410与所述栽培槽100之间可拆卸式地连接，以便于进行更换和维修。优选地，所述补水槽110的上方还对应设置有盖板 130，所述盖板130遮盖于所述补水槽110的槽口，以减缓水分蒸发。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，包括：多个栽培槽，储水箱，与所述储水箱连通的主管，分隔板组件，定植器，电控组件；

其中，所述栽培槽的外底面设置有抬升所述栽培槽高度的多个支撑块，以形成预留的排水空间；

所述储水箱设置在所述栽培槽的外侧，并高于所述栽培槽高度位置；

所述分隔板组件包括两块设置在所述栽培槽中的分隔侧板，一块分隔底板；其中，两块所述分隔侧板将所述栽培槽分隔成位于所述栽培槽中部的水培槽与位于所述水培槽两侧的补水槽，所述补水槽的外壁上开设有进水孔，所述进水孔与所述主管连通；所述分隔侧板的下部开设有补水孔；所述分隔底板设置在靠近所述栽培槽底面并与两块所述分隔侧板一体连接，以构成所述水培槽的底面；所述分隔底板上设有向外排水、且自上至下贯穿所述水培槽底面的漏斗状排水通道，所述排水通道的出水端穿过所述水培槽底面后向下延伸至所述排水空间；所述分隔底板具有朝向所述排水通道的排水坡度；

所述定植器设置在所述水培槽内，并与所述水培槽两侧的所述分隔侧板固定连接，所述定植器上开设有多个定植孔；

所述电控组件包括第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，第一液位传感器，第二液位传感器，以及电控箱本体；其中，所述电控箱本体与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀以及所述第一液位传感器、所述第二液位传感器通信连接，所述第一电磁阀设置在所述排水通道处，并且所述第一电磁阀上还设置有定时器，所述第二电磁阀设置在所述分隔侧板的补水口处，所述第三电磁阀设置在所述进水孔处，所述第一液位传感器设置在所述水培槽中，所述第二液位器设置在所述补水槽中。

2.根据权利要求1所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述定植孔的下部设置用于放置吸水棉的台阶，以防止换水时植物失水。

3.根据权利要求1所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述栽培槽和所述储水箱均为透明材质，所述栽培槽的内壁上还设置有液位刻度线。

4.根据权利要求2所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述分隔底板上还放置有氧气机，所述氧气机与所述电控箱本体电连接。

5.根据权利要求2所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述分隔底板与所述第一电磁阀，以及所述分隔侧板与所述第二电磁阀的连接处设置有防水密封垫。

6.根据权利要求5所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述补水孔与所述排水通道靠近所述水培槽一侧均设置有设置有泥沙过滤网。

7.根据权利要求6所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述电控组件还包括报警器，所述报警器设置在所述电控箱本体中，所述报警器与所述第一液位传感器和所述第二液位传感器通信连接。

8.根据权利要求7所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述分隔侧板与所述栽培槽之间可拆卸式地连接。

9.根据权利要求8所述的具有自动换水功能的水培系统，其特征在于，所述补水槽的上方还对应设置有盖板，所述盖板遮盖于所述补水槽的槽口，以减缓水分蒸发。

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