一种组合式立体水培装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种组合式立体水培装置及方法，其中的一种组合式立体水培装置，包括若干个水培箱，所述若干个水培箱叠加组合放置，所述水培箱中设有第一溢水柱、第二溢水柱及支撑柱，所述水培箱之间上下用固定圆管穿过，所述立体水培箱四周设有若干个种植孔，所述种植孔内安插有种植用的套管，最底层的所述水培箱安放有水泵，用于定时将营养液通过设置的输送管抽到最上方的水培箱内。本发明由于装置简洁，运行可靠，养护简单，装配方便，此装置适合组合出大规模的种植工厂，进行标准化、集约化和高效率种植生产；可以大幅度降低设施造价，降低使用维护技术门槛，而且大幅度提升产量。
【专利说明】一种组合式立体水培装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涉及无土栽培领域，具体涉及一种组合式立体水培装置及方法。
【背景技术】
[0002] 无土栽培作为先进的种植方式，相继出现基质培、水培、气雾培，细分有有机基质 培、无机基质培；深流液水培、浅流液水培、潮汐培、气雾培等。在众多的无土栽培方式中，都 需要给植物根系提供水分、养分和氧气。在水分、养分都通过营养液得以实现，氧气的供给 各种方式有所不同，基质培与土壤相似，通过基质的透气性来供氧；水培通过营养液中溶解 的氧气来给氧；气雾培通过水雾与空气的混合来供氧；潮汐培通过根系在营养液和空气中 轮流暴露而获得氧气。无土栽培设施，必须考虑根系的供氧问题，否则，轻则植物生长不良， 重则烂根死亡。
[0003] 现有的立体栽培装置，要么采用基质培--用基质填充空间，营养液流经基质，给 基质里栽培的植物根系供给养分、水分；要么采用气雾培--立体空间内用压力泵、喷头将 营养液转换成气雾喷在根系上。这两种方式，存在一些不足和限制。
[0004] 采用基质培的立体栽培，需要大量基质作为填充物，在栽培过程中需要定期清理、 补充、更换基质，对营养液的供给需要经常调节，养护管理工作技术要求高，工作量大。
[0005] 采用气雾培的立体栽培，首先需要较大压力及传输管道以及喷头将营养液转换成 雾状，装置成本较高，维护技术要求高，还存在能耗高、噪音大等不利因素。更重要的缺点是 抗断电能力弱，几十分钟的断电可能导致栽培数月的植物死亡。
[0006] 其它方式如潮汐培、水培，在立体栽培中的应用受到的限制较多。如水培的防水要 求、增氧措施；潮汐培的落差要求、防水要求等，由于诸多限制和难点，难以灵活地根据需要 装配成需要的立体栽培形状。
[0007] 由于上述原因，导致水培这种高科技种植方式数十年来难以规模推广应用。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的问题是：用简洁的装置，不但获得较好的无土栽培效 果，而且可以自由组合成多种形状，以适应场地条件。不但生产制作简便、成本低廉，而 且能大幅度提高栽培效率。
[0009] 本发明针对上述问题，提供了一种组合式立体水培装置及方法。
[0010] 根据本发明的一个方面，提出了一种组合式立体水培装置，包括若干个水培箱，所 述若干个水培箱叠加组合放置，所述水培箱中设有第一溢水柱及支撑柱，所述水培箱之间 上下用固定圆管穿过，所述立体水培箱四周设有若干个种植孔，所述种植孔内安插有种植 用的套管，最底层的所述水培箱安放有水泵，用于定时将营养液通过设置的输送管抽到最 上方的水培箱内。
[0011] 进一步地，所述水培箱中还设有第二溢水柱。
[0012] 更进一步地，所述若干水培箱能叠加组合成连体种植墙结构或三角连 体形结构或四柱连体形结构或圆形连体形结构，水培箱叠加的立柱之间通过固定圆管 连接。
[0013] 更进一步地，所述水培箱为塑料或木料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
[0014] 一种组合式立体水培方法，包括以下步骤： S1，所述套管斜插在箱体四周，植物根系插入种植管内进入水培箱内 与里面的营养液接触；水培箱垂直叠加，中间用圆管穿过；上层水培箱内溢出的营养 液流入下层水培箱，下层水培箱内水位超过溢水柱后，自动溢出流到再下层的水培箱，如此 类推，最后流入最底层的水培箱；套管安插到种植孔后，将植物根系塞入套管，让根系浸入 营养液中，即可获得相应的养分、水分，由于营养液定时循环，水中氧容量始终保持丰富，确 保植物的生长需要； 52, 在最底层的水培箱安放水泵，定时将营养液通过输送管抽到最上 方的水培箱内，达到溢出水位后，第一层水培箱营养液从溢水柱的孔中流出，流入第二 层水培箱；装满第二层水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱内，如此类推，最终 营养液回到最下面的液池中，完成循环； 53, 所述固定圆管穿过水培箱的支撑孔，增加水培箱构成柱型的稳定 性，并可以支撑受力，以便形成种植柱；如果仅在柱体内营养液循环，将底层水培箱的 溢水孔堵住，水泵从底层水培箱内抽水，通过定时器定时将营养液输送到顶层水培箱；营养 液装满顶层水培箱后，从溢水柱中间的孔流到到第二层水培箱，当第二层水培箱接满营养 液后，多余的从溢水柱溢出，继续流到下层的水培箱；如此层层溢出，最终营养液流回底层 水培箱，循环使用；通过一轮循环，每个水培箱内均有一定深度的营养液。
[0015] 进一步地，所述组合式立体水培方法，还包括营养液从底层的水培箱 溢出后，汇集到共同的一个液池中，由一个水泵定时抽出输送到顶层水培箱，然后逐层 溢出后回到液池；定时抽出由一个定时器控制水泵的电源开关实现。
[0016] 本发明的优点： 大幅提高栽培数量：水培箱四周栽种，叠层高度、根据需要和水泵功率调整，通过试验， 可以做到相同面积的数十倍产量； 增氧效果好：营养液经过每层的空气洒流，充分溶解氧气，对水培箱内的营养液既增 氧，又有造成流动，确保根系的氧气供给，并能防止代谢物在根系周围淤积； 抗断电能力强：水培箱内的营养液可以供植物存活数日，明显优于气雾培、潮汐培和基 质培，这对经常断电场所具有较大的使用价值； 装置简洁：最简单的装置也是可靠程度最高的装置，同时具备降低造价、减少设施维护 的优点，还能降低减轻营养液堵塞的概率，具备大规模使用的实用价值，这对无土栽培的规 模应用具有明显的价值； 方便组合，便于多种场合使用：本发明的装置可单独使用，也可以无限制组合使用。可 做成植物墙、植物柱、植物门甚至组合成房屋形成楼顶四面墙全立体种植，不仅可成为可栽 种蔬菜、鲜花的造型美化环境，而且能极大提高土地利用率； 本发明由于装置简洁，运行可靠，养护简单，装配方便，此装置适合组合出大规模的种 植工厂，进行标准化、集约化和高效率种植生产；可以大幅度降低设施造价，降低使用维护 技术门槛，而且大幅度提升产量。
[0017] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0019] 图1为本发明的水培箱的结构示意图； 图2为本发明的水培箱的正视图； 图3为本发明的水培箱的截面剖视图； 图4为本发明的套管结构示意图； 图5为本发明的总体结构剖视图； 图6为本发明的改变循环方式后的结构示意图； 图7为本发明的连体种植墙结构示意图； 图8为本发明的四柱连体型结构示意图； 图9为本发明的三角连体型结构示意图； 图10为本发明的圆形连体型结构示意图； 图11为本发明的种植房屋结构示意图； 图12为本发明的组合式立体水培方法流程图。
[0020] 附图标记： 1为第一溢水柱、2为第二溢水柱、3为支撑住、4为种植孔、5为套管、6为固定圆管及7 为输送管。
【具体实施方式】
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0022] 实施例1 参考图1至图11，如图1至图11所示的一种组合式立体水培装置，包括若干个水培箱， 所述若干个水培箱叠加组合放置，所述水培箱中设有第一溢水柱1及支撑柱3,所述水培箱 之间上下用固定圆管6穿过，所述立体水培箱四周设有若干个种植孔4,所述种植孔4内安 插有种植用的套管5,最底层的所述水培箱安放有水泵，用于定时将营养液通过设置的输送 管7抽到最上方的水培箱内。
[0023] 所述水培箱中还设有第二溢水柱2。
[0024] 所述若干水培箱能叠加组合成连体种植墙结构或三角连体形结构或四 柱连体形结构或圆形连体形结构，水培箱叠加的立柱之间通过固定圆管6连接。
[0025] 四柱连体型，通过固定圆管之间的连接，可增加稳定性。
[0026] 三角连体型，通过固定圆管之间的连接，可增加稳定性。
[0027] 连体种植墙，通过固定圆管之间的连接和墙体形成夹角，可增加稳定性。
[0028] 圆形连体型，通过固定圆管之间的连接，可增加稳定性。
[0029] 本发明可组合成的种植房屋，用水培箱组成墙体后，嵌入门窗，在固定圆管上搭建 合适的框架后，可在房顶继续摆放水培箱，最终形成可种植蔬菜花卉的种植房屋，使土地在 建造房屋后，种植面积不但未减少，反倒增加。
[0030] 所述水培箱为塑料或木料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
[0031] 实施例2 参考图12,如图12所示的一种组合式立体水培方法，包括以下步骤： S1，所述套管5斜插在箱体四周，植物根系插入种植管内进入 水培箱内与里面的营养液接触；水培箱垂直叠加，中间用圆管穿过；上层水培箱内溢 出的营养液流入下层水培箱，下层水培箱内水位超过溢水柱后，自动溢出流到再下层的水 培箱，如此类推，最后流入最底层的水培箱；套管5安插到种植孔后，将植物根系塞入套管 5,让根系浸入营养液中，即可获得相应的养分、水分，由于营养液定时循环，水中氧容量始 终保持丰富，确保植物的生长需要； 52, 在最底层的水培箱安放水泵，定时将营养液通过输送管抽到最上 方的水培箱内，达到溢出水位后，第一层水培箱营养液从溢水柱的孔中流出，流入第二 层水培箱；装满第二层水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱内，如此类推，最终 营养液回到最下面的液池中，完成循环； 53, 所述固定圆管6穿过水培箱的支撑孔，增加水培箱构成柱型的稳 定性，并可以支撑受力，以便形成种植柱；如果仅在柱体内营养液循环，将底层水培箱 的溢水孔堵住，水泵从底层水培箱内抽水，通过定时器定时将营养液输送到顶层水培箱；营 养液装满顶层水培箱后，从溢水柱中间的孔流到到第二层水培箱，当第二层水培箱接满营 养液后，多余的从溢水柱溢出，继续流到下层的水培箱；如此层层溢出，最终营养液流回底 层水培箱，循环使用；通过一轮循环，每个水培箱内均有一定深度的营养液。
[0032] 所述组合式立体水培方法，还包括营养液从底层的水培箱溢出后，汇 集到共同的一个液池中，由一个水泵定时抽出输送到顶层水培箱，然后逐层溢出后回 到液池；定时抽出由一个定时器控制水泵的电源开关实现。
[0033] 本发明的有益效果： 大幅提高栽培数量：水培箱四周栽种，叠层高度、根据需要和水泵功率调整，通过试验， 可以做到相同面积的数十倍产量； 增氧效果好：营养液经过每层的空气洒流，充分溶解氧气，对水培箱内的营养液既增 氧，又有造成流动，确保根系的氧气供给，并能防止代谢物在根系周围淤积； 抗断电能力强：水培箱内的营养液可以供植物存活数日，明显优于气雾培、潮汐培和基 质培，这对经常断电场所具有较大的使用价值； 装置简洁：最简单的装置也是可靠程度最高的装置，同时具备降低造价、减少设施维护 的优点，还能降低减轻营养液堵塞的概率，具备大规模使用的实用价值，这对无土栽培的规 模应用具有明显的价值； 方便组合，便于多种场合使用：本发明的装置可单独使用，也可以无限制组合使用。可 做成植物墙、植物柱、植物门甚至组合成房屋形成楼顶四面墙全立体种植，不仅可成为可栽 种蔬菜、鲜花的造型美化环境，而且能极大提高土地利用率； 本发明由于装置简洁，运行可靠，养护简单，装配方便，此装置适合组合出大规模的种 植工厂，进行标准化、集约化和高效率种植生产；可以大幅度降低设施造价，降低使用维护 技术门槛，而且大幅度提升产量。
[0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
【权利要求】
1. 一种组合式立体水培装置，其特征在于，包括若干个水培箱，所述若干个水培箱叠加 组合放置，所述水培箱中设有第一溢水柱（1)及支撑柱（3)，所述水培箱之间上下用固定圆 管（6)穿过，所述立体水培箱四周设有若干个种植孔（4)，所述种植孔（4)内安插有种植用 的套管（5)，最底层的所述水培箱安放有水泵，用于定时将营养液通过设置的输送管（7)抽 到最上方的水培箱内。
2. 根据权利要求1所述的组合式立体水培装置，其特征在于，所述水培箱中还设有第 二溢水柱（2)。
3. 根据权利要求1所述的组合式立体水培装置，其特征在于，所述若干水培箱能叠加 组合成连体种植墙结构或三角连体形结构或四柱连体形结构或圆形连体形结构，水培箱叠 加的立柱之间通过固定圆管（6)连接。
4. 根据权利要求1所述的组合式立体水培装置，其特征在于，所述水培箱为塑料或木 料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
5. -种组合式立体水培方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，所述套管（5 )斜插在箱体四周，植物根系插入种植管内进入 水培箱内与里面的营养液接触；水培箱垂直叠加，中间用圆管穿过；上层水培箱内溢 出的营养液流入下层水培箱，下层水培箱内水位超过溢水柱后，自动溢出流到再下层的水 培箱，如此类推，最后流入最底层的水培箱；套管（5)安插到种植孔后，将植物根系塞入套 管（5)，让根系浸入营养液中，即可获得相应的养分、水分，由于营养液定时循环，水中氧容 量始终保持丰富，确保植物的生长需要； 52, 在最底层的水培箱安放水泵，定时将营养液通过输送管抽到最上 方的水培箱内，达到溢出水位后，第一层水培箱营养液从溢水柱的孔中流出，流入第二 层水培箱；装满第二层水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱内，如此类推，最终 营养液回到最下面的液池中，完成循环； 53, 所述固定圆管（6)穿过水培箱的支撑孔，增加水培箱构成柱型的 稳定性，并可以支撑受力，以便形成种植柱；如果仅在柱体内营养液循环，将底层水培 箱的溢水孔堵住，水泵从底层水培箱内抽水，通过定时器定时将营养液输送到顶层水培箱； 营养液装满顶层水培箱后，从溢水柱中间的孔流到到第二层水培箱，当第二层水培箱接满 营养液后，多余的从溢水柱溢出，继续流到下层的水培箱；如此层层溢出，最终营养液流回 底层水培箱，循环使用；通过一轮循环，每个水培箱内均有一定深度的营养液。
6. 根据权利要求4所述的组合式立体水培方法，其特征在于，还包括营养液从底层的 水培箱溢出后，汇集到共同的一个液池中，由一个水泵定时抽出输送到顶层水培箱，然后逐 层溢出后回到液池；定时抽出由一个定时器控制水泵的电源开关实现。
【文档编号】A01G31/00GK104206256SQ201410444829
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】何建华 申请人:何建华