专利名称：水培气液共用管道系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物水培生产设施，尤其涉及一种水培气液共用管道系统。
背景技术：
植物水培生产设施中，需要人工供给CO2、空调和营养液等资源，由于气体和液体的密度等物理特性相差甚远，一直以来，都无法将气体管路和液体管路进行合并，只能将其分别通过各自的专用管道进行输送，且随着植物工厂内分层、分空间立体栽培的发展，需要同时为多个栽培层、整个室内空间提供资源，使得现有的管道系统愈加庞杂，植物工厂等水培生产设施在成本、资源利用率、空间利用率等方面暴露了更多的弊端，致使水培生产设施的大范围推广应用的步伐严重受阻。例如对于CO2的供给，目前大都是利用专用的气体管路将设施外生产的CO2施放到植物工厂等水培生产设施内，该方案需要使用大量的CO2，尤其是对于多层种植的水培设施，为使最上层的植物冠层也能达到较适宜的CO2浓度，往往需要施加大量的CO2，直至充满整个空间，但能被植物吸收的只是很少一部分，其利用率也很低，浪费CO2资源；对于温度的供给，需要采用大功率空气调节装置(空调等)，大幅增加成本，且室内温度变化较剧烈，不适宜植物生长；对于营养液的供给，目前都是利用单独的液体管路进行输送，更降低了栽培架的空间利用率。综上，目前的CO2和营养液等环境因素都是依靠各自的专用管路完成输送，无法实现对于各蔬菜栽培区域的分别单独供给资源，CO2和空调的利用率很低。
发明内容
(一)要解决的技术问 题本发明的目的是提供一种水培气液共用管路系统，以解决现有的CO2、空调和营养液的利用率很低及浪费资源等技术问题。(二)技术方案为实现以上功能，本发明提供了一种水培气液共用管道系统，包括主管道、供气支管和供液支管，所述供气支管和供液支管分别连通主管道，且供气支管位于供液支管上方。优选的，所述供气支管上设有气孔。优选的，所述供气支管和供液支管上分别设有折弯部。优选的，所述主管道上还连接有支管道，所述支管道上连接有所述的供气支管和供液支管。优选的，所述支管道设置为多个。优选的，所述支管道上设置有阀门。优选的，所述阀门为手动、线控或者遥控阀门。(三)有益效果本发明提供的水培气液共用管道系统，利用独特的管路结构，能够将气液管路进行合并，令气体和液体通过同一路管道送入，既降低了管路系统的建设成本和管理成本，进一步推进了水培作业的大范围推广应用，提高CO2、空调和营养液的利用率，而特殊设计的供气支管和供液支管又能够实现气液的分开供给；进一步的，本发明设置有个多个支管道，能够分别为植物工厂内的各栽培单元提供CO2和营养液，进而实现对各个配置空间资源的单独精确调控，较之现有大空间的资源输送，本发明的单独调控资源方案更能实现即测即调，进而达到供需相对平衡的效果，节约资源、提高资源利用率。
图1是本发明水培气液共用管道系统的结构示意图；图2是本发明水培气液共用管道系统的应用实施例示意图；其中1、主管道，2、供气支管，21、气孔，3、供液支管，4、支管道，5、阀门，6、折弯部，
7、液槽，8、光源设备，9、栽培板。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，而非限制本发明的范围。图1所示的是本发明水培气液共用管道系统的具体实施例，一种水培气液共用管道系统，包括主管道1、供气支管2、供液支管3和支管道4，主管道I的一端连接用于抽取液体的水泵、用于调控温度的空调和用于抽取CO2的气泵，另一端伸入至水培设施内；主管道I上设置有三根支管道4，每 根支管道4上分别设有一供气支管2和一供液支管3，供气支管2较长，用于伸入水培设施内的独立栽培空间内，且供气支管2上设有若干气孔21，用于释放CO2气体，供液支管3较短，用于连通栽培单元底部的液槽；供气支管2位于供液支管3上方，由于营养液和CO2气体本身的密度等物理特性的差别，使得同时输送的营养液和CO2能够自行分开释放，CO2由位于上方的供气支管2排出，营养液由位于下方的供液支管3排出；供气支管2和供液支管3上分别设有类似过门槛的往下弯曲的折弯部6，供气支管2的折弯部6使液体不能自下而上流动，只能自行向下流入供液支管3输入至液槽内，而供液支管3的折弯部6滞留一部分液体形成液封，使得气体无法通过而只能通过供气支管2由出气孔21处释放；优选的，可以在各支管道4上分别设置阀门5，用于选择向资源匮乏的一个或者多个栽培单元内输送CO2和营养液等资源，而资源充足的栽培单元则关闭阀门停止输送，进而达到精确控制资源的供给和节约资源的目的。图1所示的结构为一较佳实施例，具体设计安装时，可根据作物特性、栽培单元结构以及成本预算等情况，进行适当的改进。如可以不添加支管道，直接将供气支管2和供液支管3连通在主管道I上，并将供气管道2设置在供液支管3上方，以控制成本并进一步节约空间，其管道结构类似图2示出的结构，即主管道竖直设置(类似于图2中的支管道4)，而供气支管和供液支管水平布置并接通在主管道上；又如，支管道4主要为了同时连通多个栽培单元，其长度及设置的数量依据具体情况而定，并非限于图1示出的三路支管道；再如，支管道4上的阀门5可以设置为手动、线控或者遥控阀门，以更方便的实现分别调控各个栽培单元的资源配置；另，为判断各配置箱内的资源含量，可以在供气支管和/或供液支管上设置用于监测CO2浓度、液面高度等相应的测试仪，即时反馈资源消耗状况，进而判断资源匮乏的栽培单元及其资源的匮乏量，按照该数据自动或者手动开启相应的阀门进行资源的输送，以实现各配置箱内的作物均衡生长。如图2所示，为本发明水培气液共用管道系统的一应用实施例，在水培设施内设有若干相对独立的栽培单元，将本管道系统的各分支管道分别连通相应的栽培单元，图示为其中的一路分支管道连通于一栽培单元，具体的，栽培单元为相对密封的结构，箱内的底部设置有用于盛装营养液的液槽7，液槽7上铺设有栽培板9，栽培板9上有若干培育孔，孔内栽培作物，箱内的顶部设置有光源设备8，用于供给光照和热量；分支管道中的供气支管2伸入至栽培单元内，用于从上方输入CO2，分支管道中的供液支管3连通底部的液槽7。由人工检测或者预先安装的检测仪自动检测到箱内资源匮乏时，手动或者自动开启阀门5，开始输送CO2和营养液等资源并通过控制所输送的气体温度调控栽培单元内的温度，气、液同时由主管道I送至支管道4内，CO2较轻由上方的供气支管2送入箱内，而营养液较重，由下方的供液支管3送至液槽7内。藉此，由本发明的具体 应用可知，本发明能够依据资源含量等因素操控各栽培单元的资源供给，不仅节约资源，而且能够按需精确调控资源，使得各箱内资源基本达到供需平衡，令整个植物工厂内的各个栽培单元中的植物均衡生长；改进后的共用管道系统，较之现有的庞杂的管道系统，本发明将管道系统进行了简化，实现了为各栽培单元分别输送资源的目的，且能够实现对各栽培单元的即测即调，进而达到供需相对平衡的效果，最终实现节约资源、提高资源利用率的目的。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种水培气液共用管道系统，其特征在于包括主管道(I)、供气支管(2)和供液支管(3)，所述供气支管(2)和供液支管(3)分别连通主管道(1)，且供气支管(2)位于供液支管(3)上方。
2.根据权利要求1所述的水培气液共用管道系统，其特征在于所述供气支管(2)上设有气孔(21)。
3.根据权利要求1所述的水培气液共用管道系统，其特征在于所述供气支管(2)和供液支管(3)上分别设有折弯部(6)。
4.根据权利要求1-3任ー权利要求所述的水培气液共用管道系统，其特征在于所述主管道(I)上还连接有支管道(4 )，所述支管道(4 )上连接有所述的供气支管(2 )和供液支管(3)。
5.根据权利要求4所述的水培气液共用管道系统，其特征在于所述支管道(4)设置为多个。
6.根据权利要求5所述的水培气液共用管道系统，其特征在于所述支管道(4)上设置有阀门(5)。
7.根据权利要求6所述的水培气液共用管道系统，其特征在于所述阀门(5)为手动、线控或者遥控阀门。
全文摘要
本发明公开了一种水培气液共用管道系统，包括主管道、供气支管和供液支管，所述供气支管和供液支管分别连通主管道，且供气支管位于供液支管上方；本发明提供的水培气液共用管道系统，利用独特的管路结构，能够将气、液通过同一根管道送入，再由供气支管和供液支管分开释放气、液，既降低了管路系统的建设成本和管理成本，又实现了对植物生长环境的CO2、温度的精确调控，大幅节约了CO2和空调用量，提高了资源利用率，进一步推进了水培的大范围推广应用。
文档编号A01G31/02GK103039342SQ20121059377
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者李琨, 杨其长, 刘文科, 程瑞锋, 魏灵玲, 仝宇欣, 张义, 方慧, 肖平 申请人:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所