TW202345678A - 貨櫃或密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種水耕植栽設備，特別是提供一種「貨櫃或密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備」者，其主要包括於貨櫃或於密閉空間內設以種植穴管為介體達到兼具種植量及方便管理、採收等效能之垂直排列栽培區結合無死角的V字型光源照射系統以及由S型方式自然溢流搭配垂直溢流結合而成之給水系統，其中，垂直排列栽培區係由四面垂直栽培區架排列成兩走道左右兩面各一排垂直栽培區架，且藉由傾斜45~65度的置槽口而使每一排垂直栽培區架上的種植槽孔皆形成傾斜，每一種植槽並設計錐形種植穴管為介體搭配，利用該錐形種植穴管的上下口徑大小不同以方便種植植物及更易以插置於垂直栽培區架上，達到修剪植物根部及調整植物頭部或更換植栽容易且快速切實，另由S型方式自然溢流搭配垂直溢流結合而成之給水系統，達到增加營養液溢流速度與曝氣度；而營養液則由設置於垂直栽培區下方之水箱負責回收與提供，藉由上述組件組構成一種結構簡單、組裝容易、製造成本低及單位空間植栽量多及管理方便之貨櫃或密閉空間內垂直式水耕植栽系統及設備者。
Description
本發明係有關一種水耕植栽設備改良，特別是提供一種「貨櫃或密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備」者。
水耕栽培係為無土栽培(Soilless Culture)之方式之一，主要係將植物根部浸潤於營養液之中，藉由營養液提供植物所需的養分與元素，以取代傳統的土耕栽培方式，因此，又稱為養液栽培(Nutriculture)。故只要能夠在水中提供植物生長所需之養分與元素，水耕栽培依然能夠生產大量作物，有效降低或避免採用大量土壤與土地；實為現代經濟與科技下的一種作物方式，但其栽培數量不僅侷限於有限空間外，且其栽培設備也較一般露天栽培廠複雜且成本高，再者，因植物具有向光性及攀藤性，隨著光源向上成長，使得植物的頭部會向上推移，然傳統水耕栽培係以海棉固定植株種植於預定孔洞中，令植物的根部浸泡於營養液中，故當植物的頭部往上移位時，其根系也生長茂盛，造成事後拔起不易，調整頭部也有困難，就因如此，目前水耕栽培設備都以一次性栽培植物為主，亦即植物自幼苗種植至收成後便必須再重新種植新幼苗植物，屬一次性的，無法留植物的根頭再生，無異也是造成成本高的因素之一。
如第1圖所示，新型專利第M437047號，屬一次性水耕栽培設備，係習知水耕栽培設備之LED光盤立體多層薄膜式水耕栽培架，主要係由一框架(1)、栽培盤(2)及一LED光盤(3)、給水端(4)、排水端(5)、高度調整單元(6)與
水箱(7)等構件所組成；係屬採上下行水平排列方式構成，其主要於水平方式的排列種植植物，因此，其LED光盤(3)也必須採水平方式設置，LED燈具(30)緊鄰植物(8)設置且光線朝下方照射，如是，勢必影響栽培盤(2)設置的數量，亦即減少植物的種植數量，以及會直接影響到植物的生長空間及植物成熟後之採收便利性與速度；是故，實有再改進的必要性。以下是本發明與Agricool、Freight Farm的水耕植栽系統就排列方式、供水方式、栽培槽結構、栽種與取苗方式、光源照射、種植株數等差異比較如下：
本發明之主要目的，即在提供一種密閉式水耕植栽工廠，特別是提供一種貨櫃或密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備，其系統主要包括於貨櫃或於密閉空間內設以種植穴管為介體達到兼具種植量及方便管理、採收等效能之垂直排列栽培區結合無死角的V字型光源照射系統以及由S型方式自然溢流搭配垂直溢流結合而成之給水系統，其中，垂直排列栽培區係由四面垂直栽培區架排列成兩走道左右兩面各一排垂直栽培區架，且藉由傾斜45~65度的置槽口而使每一排垂直栽培區架上的種植槽皆形成傾斜，每一種植槽並設計錐形種植穴管為介體搭配，利用該錐形種植穴管的上下口徑大小不同以方便種植植物及更易以插置於垂直栽培區架上，達到修剪植物根部及調整植物頭部或更換植栽容易且快速切實，另由S型方
式自然溢流搭配垂直溢流結合而成之給水系統，達到增加營養液溢流速度與曝氣度。
本發明之再一目的，在提供一種貨櫃或密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備，其設備主要由垂直栽培區架、V字型光源照射系統、給水系統及水箱等構件所組成；藉由兩具細長條狀LED燈管所構成之V字型光源照射系統提供予垂直栽培區架無死角的光源；而至少兩支架與複數個栽培管條及複數個種植穴管所組構成的垂直栽培區架，則能以錐狀的種植穴管為介體，使植珠容易種植在栽培管條之45~65度傾斜的種植槽孔內，並於每一栽培管條左右兩端面以一上一下方式設一連接管銜接上下栽培管條，以及於每一栽培管條近左右兩邊適當處以錯開方式設溢流管連接上下栽培管條，構成S型方式的自然溢流及垂直瀑布式溢流等雙重作用之給水系統，有效提高垂直栽培區架之所有栽培管條內營養液的流速與曝氣度(含氧性)；而營養液則由設置於垂直栽培區下方之水箱負責回收與提供，藉由上述組件組構成一種結構簡單、組裝容易、製造成本低及單位空間植栽量多及管理方便之密閉空間內垂直式水耕植栽設備者。
(1):框架
(2):栽培盤
(3):LED光盤
(4):給水端
(5):排水端
(6):高度調整單元
(7,61):水箱
(30):LED燈具
(10):垂直排列栽培區
(11):垂直排列栽培區架
(20):V字型光源照射系統
(12):支架
(B、C):走道
(13):栽培管條
(120，121):固定桿
(200):V字型LED燈具
(122):置槽口
(130):種植槽孔
(402，403):連接管
(14):錐形種植穴管
(400):S型自然溢流
(40):給水系統
(401):垂直溢流
(A):貨櫃或密閉空間
(404，405):溢流管
第1圖所示係新型專利權第M437047號「水耕栽培設備之LED光盤立體多層薄膜式水耕栽培架」結構示意圖。
第2圖所示係本發明之結構俯面示意圖。
第3圖所示係本發明之F-F剖面示意圖。
第4圖所示係本發明之給水系統結構示意圖。
第5圖所示係本發明之單面式支架側面視圖。
第6圖所示係本發明之單面式支架背面視圖。
第7圖所示係本發明之雙面式支架側面視圖。
第8圖所示係本發明之栽培管條與種植穴管的關係示意圖。
第9圖所示係本發明之給水系統平面示意圖。
第10圖所示係本發明之給水系統側面示意圖。
關於本發明為達成上述目的，所採用之技術手段及其可達到的功效，茲舉以下可行實施例配合附圖詳述如下，俾利完全瞭解本發明之實質技術特徵。
請參閱第2~4圖所示，係本發明之結構俯面示意圖及F-F剖面示意圖以及給水系統結構示意圖。由圖式可知，本系統包括：於貨櫃或密閉空間(A)內設以種植穴管(14)為介體而能提供兼具種植量及方便管理、採收、換植等目的之垂直排列栽培區(10)結合提供無死角光源照射的V字型光源照射系統(20)以及提供由S型自然溢流(400)方式搭配垂直溢流(401)結合而成之給水系統(40)，如第4圖所示；其中，垂直排列栽培區(10)係由四面垂直栽培區架(11)排列成兩走道(B、C)左右兩面各一排垂直栽培區架(11)者，且藉由傾斜45~65度的置槽口(122)而使每一排垂直栽培區架上的種植槽孔(130)皆形成傾斜，每一種植槽孔並設計有錐形種植穴管(14)為介體搭配，利用該錐形種植穴管(14)的上下口徑大小不同以方便種植植物及插置於垂直栽培區架上，達到修剪植物根部及調整植物頭部或更換植栽容易且快速切實，另由S型方式自然溢流(400)搭配垂直溢流(401)結合而成之給水系統(40)，達到增加營養液溢流速度與曝氣度(含氧性)。
本發明主要結構包括：
由支架(12)與複數個栽培管條(13)及複數個種植穴管(14)所組構成的垂直栽培區架(11)，其中，支架(12)上下端適當處各設有一固定桿(120，121)，兩固定桿(120，121)間則設有複數個垂直排列整齊且傾斜45~65度的置槽口
(122)，如第5、6圖所示，藉上下端的固定桿(120，121)設置V字型LED燈具(200)，及藉置槽口(120)設置栽培管條(13)，該支架(12)之固定桿(120，121)的口(122)，除上述單邊設計外，亦可左右雙邊設計，如第6圖所示；栽培管條(13)為中空之條狀管體者，水平式設置於支架(12)之置槽口(122)上，藉其內管容納營養液，其上端面上以等距離開設有複數個種植槽孔(130)連通管體之內孔，藉每一種植槽孔(130)可設計一種錐形植穴管(14)為介體搭配使用，亦即利用錐形種植穴管(14)種植植物再插置於種植槽孔(130)上，該錐形種植穴管(14)為上下端口徑大小不一之錐狀體者，利用其口徑小的下管體除能易以插入於種植槽孔(130)內且能自動定位固定，事後更換種植亦容易，如第7、8圖所示；
V字型光源照射系統(20)係以前置方式設置於垂直排列栽培區(10)的前方，由兩具細長條狀LED燈管所構成V字型LED燈具(200)者，藉由V字型LED燈具(200)的設計能提供予垂直栽培區架(11)無死角的光源照射；
給水系統(40)，主要係作為抽送營養液至位最上方之栽培管條(13)內用，係於栽培管條(13)之左右兩側端面以一上一下方式設連接管(402，403)連接上下栽培管條，使栽培管條(13)內之營養液可由右流向左邊而形成S型方式的自然溢流，以及於栽培管條(13)正面近左右邊適當處以錯開方式上下設溢流管(404，405)連接上下栽培管條形成垂直溢流等所組構而成者，如第8~10圖所示，藉由以上S型方式自然溢流與垂直溢流等相互作用，足可提高垂直栽培區架(11)之所有栽培管條(13)內營養液的流速與曝氣度(含氧性)；
水箱(61)，係盛裝及回收營養液用之容器，係設置在栽培區架(11)之下方以回收及提供營養液；
藉由上述組件組構成一種結構簡單、組裝容易、製造成本低及單位空間植栽量多之密閉空間內垂直式水耕植栽設備者。目前本發明已進入產品
生產階段，如附件一、二所示，為本發明之實際產品之照片。
相較於先前技術，本創作著實具有如下之優點：
1.組件少、易於組裝，製造成本低。
2.藉錐狀之種植穴管與栽培管條之種植槽孔等之搭配設計，使種植穴管除能易以插入於該種植槽孔內且能自動定位固定，事後要修剪植物根部及調整植物頭部或更換種植皆容易。
3.可使植物為多年生，改進並解決傳統水耕植栽設備僅為一年生造成成本居高不下的問題。
4.設計成由S型方式自然溢流與垂直溢流等相互作用之給水方式，足可提高垂直栽培區架之所有栽培管條內營養液的流速與曝氣度(含氧性)
5.盆栽背背雙并及垂直結構設計，提高單位體積的植栽量【21cm*10株=210株*5排(寬)=1050株*4個5排(深)=4020株】。
6.容易管理，採雙并並以垂直且配合傾斜植栽面等結構設計，在同一走道上可同時管理二大面積的植栽物，無論是採收或修剪皆很方便。
7.光源由兩具細長條狀LED燈管所構成V字型LED燈具交叉廣角式照射，在相同空間與消耗能源上，確比傳統燈具來得佳且無死角。
綜上論述，本發明確實能改善上揭專利權案之不足處，進而提供一種構造簡易且能增加植物栽種量，以及藉由可修剪植物根部與調整植物頭部而使植物成為多年生，同時又能兼顧人員在管理上的便利性之密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備者。運用本發明之技術手段後確實能達成所預期之目的及達到前述實質功效，實為利用自然法則之技術思想之發明，在產業上特具利用價值，實施時確能造福社會大眾。
(10):垂直排列栽培區
(1):垂直排列栽培區架
(20):V字型光源照射系統
(2):支架
(B、C):走道
(13):栽培管條
(120，121):固定桿
(200):V字型LED燈具
(122):置槽口
(130):種植槽孔
(402):連接管
(14):錐形種植穴管
(404):溢流管
(40):給水系統
(61):水箱
(A):貨櫃或密閉空間
Claims (2)
- 一種貨櫃或密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備，其系統主要包括於貨櫃或於密閉空間內設以種植穴管為介體達到兼具種植量及方便管理、採收等效能之垂直排列栽培區結合無死角的V字型光源照射系統以及由S型方式自然溢流搭配垂直溢流結合而成之給水系統，其中，垂直排列栽培區係由四面垂直栽培區架排列成兩走道左右兩面各一排垂直栽培區架，且藉由傾斜45~65度的置槽口而使每一排垂直栽培區架上的種植槽皆形成傾斜，每一種植槽並設計有錐形種植穴管為介體搭配，利用該錐形種植穴管的上下口徑大小不同以方便種植植物及更易以插置於垂直栽培區架上，達到修剪植物根部，病蟲害防治處理及調整植物頭部或更換植栽容易且快速切實，另由S型方式自然溢流搭配垂直溢流結合而成之給水系統，達到增加營養液溢流速度與曝氣度。
- 依據申請專利範圍第1項所述之貨櫃或密閉空間內的垂直式水耕植栽系統及其設備，其主要設備包括：垂直栽培區架，係至少兩支架與複數個栽培管條及複數個種植穴管所組構成，其中，支架上下端適當處各設有一固定桿，兩固定桿間則設有複數個垂直排列整齊且傾斜45~65度的置槽口，藉上下端的固定桿設置V字型LED燈具，及藉置槽口設置栽培管條，該支架之置槽口，除上述單邊設計外，亦可左右雙邊設計；而栽培管條為中空之條狀管體者，水平式設置於上述支架之置槽口上，藉其內管容納營養液，其上端面上以等距離開設有複數個種植槽孔連通管體之內孔，藉每一種 植槽孔可設計一種錐形植穴管為介體搭配使用，亦即利用錐形種植穴管種植植物再插置於種植槽孔上，該錐形種植穴管為上下端口徑大小不同者，利用其口徑上大下小之設計，分別方便種植植物及方便且容易插入於種植槽孔內且能自動定位固定，事後更換種植亦容易；V字型光源照射系統，係以前置方式設置於垂直排列栽培區的前方，由兩具細長條狀LED燈管所構成V字型LED燈具者，藉由V字型LED燈具的設計能提供予垂直栽培區架無死角的光源照射；給水系統，主要係作為抽送營養液至位最上方之栽培管條內用，係於栽培管條之左右兩側端面以一上一下方式設連接管連接上下栽培管條，使栽培管條內之營養液可由右流向左邊而形成S型方式的自然溢流，以及於栽培管條正面近左右邊適當處以錯開方式上下設溢流管連接上下栽培管條形成垂直溢流等所組構而成者，藉由以上S型方式自然溢流與垂直溢流等相互作用，足可提高垂直栽培區架之所有栽培管條內營養液的流速與曝氣度(含氧性)；水箱，係盛裝及回收營養液用之容器，係設置在栽培區架之下方以回收及提供營養液；藉由上述組件組構成一種結構簡單、組裝容易、製造成本低及單位空間植栽量多之貨櫃或密閉空間內垂直式水耕植栽設備，為其特徵者。
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