一种多功能无土栽培装置的制作方法

文档序号:13698585阅读:455来源:国知局
技术领域本发明属于设施农业栽培技术领域,特别是涉及一种多功能无土栽培装置。

背景技术:
目前,无土栽培技术在我国设施农业中得到了广泛的应用,如烤烟的漂浮肓苗、蔬菜和花卉的营养液栽培等。我国的无土栽培技术和国外相比,装备水平较低,特别是通气、补光、控温、CO2施肥等方面不够完善,影响栽培植物的生长和产量。针对我国无土栽培装置存在的上述问题,提供了一种新型的多功能无土栽培装置。

技术实现要素:
发明目的:为解决无土栽培技术中的增氧和补光及CO2问题,使无土栽培中植物对水、肥、气、热的需求更加合理,从而提高植物的生长量,本发明提供一种多功能无土栽培装置。技术方案:为实现上述技术目的,本发明的多功能无土栽培装置,包括栽培箱,所述栽培箱下部为水箱,上部为玻璃罩,所示玻璃罩上设置有温度检测单元、气压自动平衡阀门和CO2阀;所述水箱底部与循环通气单元相连,所述循环通气单元包括相互连接的密闭容器和水塔,所述密闭容器的顶端通过分气接口与水箱底部相通,所述水塔的水位高于所述密闭容器的顶端,水塔内的水在大气压和自重的作用下通过水管流入到密闭容器中,所述水塔与密闭容器之间设置有水量计和控水阀门,所述密闭容器的上部设置有通气阀;所述密闭容器的底部连接有水泵,通过所述水泵将密闭容器中的水循环送入水塔内;所述气压自动平衡阀门用于调节玻璃罩内的气压。优选地,所述水箱内装有全营养液,含有植物所需要的各种矿物质,且配比合理,能满足植物不同阶段对营养的需求。优选地,所述水箱上端设置有水封装置,所述水封单元为在水箱的上端四周设置一圈可盛水的凹槽,然后将将玻璃罩放置在所述凹槽内。更优选地,所述水箱和玻璃罩之间可以通过钩和环相互扣住,从而可以形成一个二氧化碳的高浓度空间。所述玻璃罩外侧还设置有照明单元。白天植物进行呼吸作用主要光源是太阳光,而夜间则是通过照明单元,如照明灯进行补光。具体地,所述气压自动平衡阀门包括气室罩和气室罩托,其中所述气室罩为底部开口的圆柱体,其内部的空间构成气室;所述气室罩托为圆锥形,其底部与一管道相通,所述气室罩托与所述玻璃罩顶面固定连接,所述气室罩设置于所述气室罩托的上方,所述气室罩托内含有水,当所述气室罩与所述气室罩托接触式形成密闭空间。气压自动平衡阀门的原理为:当根部有气体往上冒,又有二氧化碳往里通,则玻璃罩内的气压势必会增加,并引起气室内的气压相应增加。当气室内的气压达到一定值时,气体将顶开气室罩,并进行“泄气”,从而实现玻璃罩内与大气问的气压平衡。该阀门还可通过调节气室罩的自重来控制玻璃罩内的气压大小,因为只有当内部气压产生的压力大于气室罩自重,即P*S>G时,才能自动“泄气”,其中P为玻璃罩内的压强,S为气室罩的底面积大小,G为气室罩的自重。每当“泄”完一次气,玻璃罩的气压就急剧减到大气压,而要再次“泄气”则需要气体的慢慢积压,而这就正好使玻璃罩内的二氧化碳气体能够保留较久的时间,从而被植物充分的吸收和利用。本发明整体运作原理为:水塔通过水管与密闭容器相连,水塔里的水在大气压和自重的作用下,流到密闭容器中,这时通气阀为关闭状态,使容器与大气互不相通,所以当水流入密闭容器使其内部压强达到一定程度时,容器内部的空气将会通过输气管被压入营养液中,从而使植物根部能吸收更多的氧气,而水塔与密闭容器之间的控水阀门可以通过调节水的流量来控制空气的流量。植物根部吸收水肥气后,白天在太阳光下进行光合作用,夜间可以利用灯光进行补光,这样便可以实现植物无土栽培过程中对水、肥、气、热的需求。有益效果:本发明具有操作方使、功能全面等优点。此项发明解决了无土栽培技术中的增氧和补光及CO2问题,使无土栽培中植物对水、肥、气、热的需求更加合理,从而提高植物的生长量。附图说明图1为本发明的无土栽培装置示意图;其中:1、植物;2、全营养液;3、输气针;4、玻璃罩;5、密闭容器;6、水塔;7、水泵;8、通气阀;9、CO2阀;10、水封装置;11、气压自动平衡阀门;12、白天日照;13、照明灯;14、排气的循环水;15、分气接口;16、温度计;17、控水阀门;18、水量计;19、水箱;图2为气压自动平衡阀门的结构示意图;图3为气压自动平衡阀门的剖视图;其中:11-1、水;11-2、气室;11-3、气室罩;11-4、气室罩托;11-5、管道;S代表气室罩的底面积具体实施方式本发明提供的是一种多功能无土栽培装置,如图1所示,包括栽培箱,栽培箱下部为水箱19,水箱内部装有全营养液,含有栽培植物所需要的各种矿物质,且配比合理,能满足植物不同阶段对营养的需求。水箱19上部罩设有玻璃罩4,在水箱上端四周设置一圈可盛水的凹槽,然后将将玻璃罩放置在所述凹槽内,作为水封装置。玻璃罩4上设置有温度检测单元(即温度计16)、气压自动平衡阀门11和CO2阀9,在外侧还设置有照明单元(即照明灯13);水箱19底部与循环通气单元相连,循环通气单元包括相互连接的密闭容器5和水塔6,密闭容器5的顶端通过分气接口15与水箱19底部相通,水塔6的水位高于密闭容器5的顶端,水塔6内的水在大气压和自重的作用下通过水管流入到密闭容器5中,水塔6与密闭容器5之间设置有水量计18和控水阀门17,密闭容器5的上部设置有通气阀8;密闭容器5的底部连接有水泵7,通过水泵7将密闭容器5中的水循环送入水塔6内;气压自动平衡阀11(如图2所示)门用于调节玻璃罩内的气压。气压自动平衡阀门包括气室罩11-3和气室罩托11-4,其中气室罩11-3为底部开口的圆柱体,其内部的空间构成气室11-2;气室罩托11-4为圆锥形,其底部与一管道11-5相通,气室罩托11-4与玻璃罩4顶面固定连接,气室罩11-3设置于气室罩托11-4的上方,靠其自身重力卡在气室罩托11-4上,气室罩托11-4内含有水11-1,当气室罩与气室罩托接触时形成密闭空间。气压自动平衡阀门的原理为:当根部有气体往上冒,又有二氧化碳往里通,所以图1玻璃罩内的气压势必会增加,并引起图2气室内的气压相应增加。当气室内的气压达到一定值时,气体将顶开气室罩,并进行“泄气”,从而实现玻璃罩内与大气问的气压平衡。该阀门还可通过调节气室罩的自重来控制玻璃罩内的气压大小,因为只有当内部气压产生的压力大于气室罩自重,即P*S>G时,才能自动“泄气”,其中P为玻璃罩内的压强,S为气室罩的底面积大小,G为气室罩的自重。每当“泄”完一次气,玻璃罩的气压就急剧减到大气压,而要再次“泄气”则需要气体的慢慢积压,而这就正好使玻璃罩内的二氧化碳气体能够保留较久的时间,从而被植物充分的吸收和利用。由于水塔与大气是相通的,水塔通过水管与密闭容器相连,水塔里的水在大气压和自重的作用下,流到密闭容器中,此时通气阀为关闭状态,使容器与大气互不相通,所以当水流入密闭容器使其内部压强达到一定值时,容器内部的空气将会通过输气管被压入营养液中,从而使植物根部能吸收更多的氧气,而水塔与密闭容器之间的控水阀门可以通过调节水的流量来控制空气的流量。植物根部吸收水肥气后,白天在太阳光下进行光合作用,夜间可以利用灯光进行补光,这样便可以实现植物无土栽培过程中对水、肥、气、热的需求,同时利用温度计时刻监视温度。当水塔中的水流干时,可用水泵将水倒抽回水塔继续循环利用,但此时需打开通气阀,否则密闭容器内将会出现负压从而倒吸营养液。通气阀的另外一个作用就是当营养液中的溶氧量不多时,可以在水泵抽水时往密闭容器里通入一定量空气以提高氧浓度,也可以通过CO2阀来控制二氧化碳的流量情况,向植物补充CO2来提高植物的光合作用。综上所述,本发明的一种多功能无土栽培装置可实现水、肥、气、热的协调供应,凡依据本发明的技术实质对以上实施例做任何简单修改,等同变化与修饰,均落实在本发明要求的保护范围内。
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