气动力循环水栽培设备的制作方法

本实用新型涉及了无土栽培领域，具体的是一种气动力循环水栽培设备。

背景技术：

水栽培设备是一种无土栽培种植的专用设备，现有的水栽培设备各个种植单元间营养液循环的动力由水泵提供。传统由水泵提供驱动力时，营养液循环路径上，近端和远端存在较大的液位差。为了避免较大的液位差给种植带来负面影响，种植单元的串接个数就受到了限制，使得一般情况下种植单元不超过20个。此外，水泵在使用过程中使用电力作为能量来源，一方面存在浪费能源的情况，另一方面也存在漏电的隐患。一般情况下，一套水栽培设备配备一个循环动力水泵，一旦水泵出现故障，整个水栽培设备都将无法正常使用，使得水栽培设备出现故障的可能性较高。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种气动力循环水栽培设备，其用于解决上述种植单元间存在液位差导致的种植单元个数受到限制的问题。

本申请实施例公开了：一种气动力循环水栽培设备，包括：用于容纳营养液的多个腔体、至少两个设置在腔体内的气动力驱动结构；至少两个气动力驱动结构包括能与另一个腔体连通的进液端、能与气源连通的进气端和出口端；出口端位于进液端和进气端的上方，且出口端朝上设置，进液端、进气端和出口端三者内部相通，出口端用于将由进液端输入的液体和进气端的气体混合后输出；任一个出口端的最高点低于与其对应的腔体的最低液位。

进一步地，其中一个腔体内的气动力驱动结构的进液端与储液池连通。

进一步地，其中一个腔体内设置有检测系统，检测系统与母液添加装置和水添加装置连通。

进一步地，包括外壳，所述外壳内设置有多个隔板，各个隔板和外壳之间围构而成多个依次排列的腔体，隔板设置有穿孔，气动力驱动结构的进液端穿过隔板的穿孔与另一个腔体连通。

进一步地，包括用于控制营养液液位的液位阀。

进一步地，进液端、所述进气端和所述出口端形成t字形。

进一步地，至少一个气动力驱动结构包括本体，出口端、进液端和进气端均设置在本体上，出口端能相对本体转动，从而改变出口端与竖直方向之间形成的夹角。

进一步地，进液端设置为大口径，出口端口径小于所述进液端的口径。

进一步地，水栽培种植单元设有可移除的保温层。

进一步地，水栽培种植单元上部安装有开设有用于对植物进行固定的定植孔的盖子。

本实用新型的有益效果如下：

通过将原有的水泵提供营养液循环动力改为由气动力驱动结构来提供，使得将原来安装水泵时的液体进液形式转变为当前的气体与液体混合进液形式，由原来的由水泵提供单一的循环动力源，变为由气动力驱动结构提供的多点分布的动力源，可以消除不同腔体之中营养液因流动而产生的液位差，从而消除现有技术中对于种植单元或腔体串接数量的限制。由于气动力驱动结构在每个腔体中均有分布，所以可以在每个腔体内提供同样的动力，使得每一个腔体中的营养液液面相同，从而消除液位差，使得腔体之间可以连接的数量增大。原有的水栽培种植设备中的水泵用来提供营养液的循环动力，气泵用来提供曝气的气体，本申请中的气动力驱动结构的使用，可以仅用气泵便实现提供营养液循环动力和提供曝气气体的作用。利用气动力驱动结构作为增氧设备来进行营养液的循环驱动，省却了传统的水泵结构，降低了能耗。由于是在多个腔体均包含气动力驱动结构的多点布置，当单一曝气头气动力驱动结构的曝气头出现故障时，设备仍能正常使用，提高了水栽培设备的稳定性。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的腔体内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的气动力驱动结构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的气动力驱动结构的拆解结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的带有储液池的气动力循环水栽培设备的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的无储液池的气动力循环水栽培设备的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中的槽式腔体的拆解结构示意图；

图7是本实用新型实施例中的槽式单元的气动力循环水栽培设备的结构示意图；

图8是本实用新型实施例中的种植单元保温层的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中的盖子的结构示意图；

以上附图的附图标记：1、腔体；2、气动力驱动结构；21、进液端；22、进气端；23、出口端；231、导管；3、曝气头；4、送气管；5、连通管；6、进液管道；7、回液管；8、保温层；9、盖子；10、检测系统；11、母液添加装置；12、水添加装置；13、外壳；14、隔板；15、穿孔；16、定植孔。

具体实施方式

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做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。

如图1至图9所示，本实施例的气动力循环水栽培设备包括：

多个腔体1，用于容纳能使腔体1中被栽培植物正常存活或生长的营养液。腔体1可以为包含底面和与其相连的四周侧壁所形成的长方体结构，从而为营养液的放置提供空间。当然的，在其他可选的实施方式中，腔体1的形状可以根据实际需要进行调整。

气动力驱动结构2，气动力驱动结构2包括能与另一个腔体1连通的进液端21、能与气源连通的进气端22和出口端23。在本实施例中，进液端21为空心圆柱体管道和与之能够密闭贴合的接头共同组成的进液装置。当然的，进液端21也可以为其他能够使流入其中的营养液通过的结构。与进气端22所连通的气源包括曝气头3、送气管4和气泵(图中未示出)。曝气头3的一端与连有气泵的送气管4密封连接，曝气头3的另一端与进气端22密封连接，从而使得曝气过程中的气体量较大，增加了曝气后营养液中的含氧量。优选的，气泵中的气体为空气。当然的，气泵中也可以使用纯氧或其他可以用于曝气的气体。

在本实施例中，出口端23位于进液端21和进气端22的上方，且出口端23朝上设置。进液端21，进气端22和出口端23三者内部相通，出口端23用于将进液端21输入的液体和进气端22的输入的气体混合后输出。任一个出口端23的最高点低于与其对应的腔体1的最低液位，最低液位的具体液位高度可以根据实际需要进行调整。

借由上述结构，营养液进入进液端21并与进气端22输入的气体混合，形成新的曝气过后的营养液。曝气头3所在的位置由于曝气猛烈，水面明显高于周边水面。由于有气体，这一曝气头3所在区域的营养液有效密度降低，与重力加速度和水深的乘积也相应降低，即压强降低。局部压强降低，营养液流体压力将驱动周围的营养液流入，使得局部营养液深度加大，从而达到平衡。用气动力驱动结构2的管道结构，更加强化了这一效应，从而使得向气动力驱动结构2内注入气体，气动力驱动结构2内部压力下降，营养液上升，即实现了一个气提过程。本实施例中将多个带有气动力驱动结构2的腔体1串接，从而完成营养液在不同腔体1之间流通和曝气的效果。曝气头3与出口端23分离，使得曝气头3没有出现在营养液流动的路线中，可以减少营养液中的旋流和堵塞，避免了曝气头3对于营养液流动的干扰，从而增加营养液的流速，使得营养液的流通更顺畅。气动力驱动结构2分布于各个腔体1中，当个别腔体1的曝气头3出现气管脱落或曝气头堵塞等故障时，由于出现故障的腔体1与上游的腔体1存在液位差，而出现故障的腔体1的进液端21和与之相连的上游腔体1的连通口低于该上游腔体1的最低液面，使得可以借助液体压强使得营养液从上游的腔体1沿进液端21流入该曝气头3出现故障的腔体1中。而下游的腔体1可以借助气动力驱动装置2，从该曝气头3出现故障的腔体1中将营养液流通至该下游腔体1。整个过程使得虽然部分曝气头3出现故障但不影响营养液在整个气动力循环水栽培设备中的流动。

采用上述实施例，通过将原有的水泵提供营养液循环动力改为由气动力驱动结构2来提供，使得将原来安装水泵时的液体进液形式转变为当前的气体与液体混合进液形式，由原来的由水泵提供单一的循环动力源，变为由气动力驱动结构2提供的多点分布的动力源，可以消除不同腔体1之中营养液因流动而产生的液位差，从而消除现有技术中对于种植单元或腔体1串接数量的限制。由于气动力驱动结构2在每个腔体1中均有分布，所以可以在每个腔体1内提供同样的动力，使得每一个腔体1中的营养液液面相同，从而消除液位差，使得腔体1之间可以连接的数量增大。原有的水栽培种植设备中的水泵用来提供营养液的循环动力，气泵用来提供曝气的气体，本申请中的气动力驱动结构2的使用，可以仅用气泵便实现提供营养液循环动力和提供曝气气体的作用。利用气动力驱动结构2作为增氧设备来进行营养液的循环驱动，省却了传统的水泵结构，降低了能耗。由于是在多个腔体1均包含气动力驱动结构2的多点布置，当单一曝气头3气动力驱动结构2的曝气头3出现故障时，设备仍能正常使用，提高了水栽培设备的稳定性。

具体的，参照图4所示，本实施例提供了一种带有储液池的气动力循环水栽培设备。其中一个腔体1内的气动力驱动结构2的进液端21与储液池(图中未示出)通过进液管道6连接，储液池中放置有能使被栽培植物正常存活或生长的营养液。该与储液池连接的进液管道6位于腔体1的一端可以设有液位阀(图中未示出)，液位阀与进液管道6可以通过螺纹连接或其他可以固定的连接方式连接。优选的，液位阀为具有长臂的浮球阀，从而依据杠杆原理，当液面升高时，即使腔体1中营养液的浮力较低，也可以提供较大的闭合力来闭合浮球阀，使得进液管道6停止往腔体1加营养液。当液面降低时，浮球阀打开，营养液从进液管道6流入腔体1。在远离气动力驱动结构2的进液端21与储液池连接的腔体1的另一个腔体1中，有与储液池连接的回液管7，回液管7可以设置有溢水口，用于将系统中的营养液流回至储液池。优选的，其气动力驱动结构2的进液端21与储液池连接的腔体1和具有回液管7的腔体1，分别处于气动力循环水栽培设备首末端，且二个腔体1之间没有连通，使得营养液可以从储液池流入水栽培设备后再次通过回液管7流入储液池中，从而实现营养液的循环流动。

具体的，参照图5所示，本实施例提供了一种无储液池的气动力循环水栽培设备。各个腔体1之间通过气动力驱动结构2的进液端21进行连接，从而使得营养液能在各个腔体1之中进行流动。其中一个腔体1内设置有检测系统10，用于检测营养液中的浓度指标。优选的，检测系统10位于母液添加装置的下游，从而能够及时修正营养液的浓度，使得营养液浓度维持在可以使被栽培植物正常生长的范围。检测系统10与母液添加装置11电连接，母液添加装置11和水添加装置12与气动力循环水栽培设备中的腔体1固定连接。水添加装置12位于腔体1的一端可以设有液位阀(图中未示出)，液位阀与进液管道6可以通过螺纹连接或其他可以固定的连接方式连接。优选的，液位阀为具有长臂的浮球阀，从而依据杠杆原理，当液面升高时，即使腔体1中营养液的浮力较低，也可以提供较大的闭合力来闭合浮球阀，使得水添加装置12停止进水。当液面下降时，浮球阀打开，水从水添加装置12流入腔体1。母液添加装置11可以放置浓缩营养液或其他药剂，从而在检测系统10检测到气动力循环水栽培设备中营养液浓度下降时，能够通过母液添加装置11调整气动力循环水栽培设备的营养液浓度。

借由上述结构，浓度指标选取电导率和ph值两项作为测量对象。在检测系统10检测到气动力循环水栽培设备在使用过程中腔体1营养液的电导率下降后，将电信号传送至母液添加装置11，并使母液添加装置11往腔体1中添加浓缩营养液至电导率正常，可以使得系统中营养液的电导率维持在正常值。此外，营养液在使用时出现ph偏碱时，营养液检测系统10能够将电信号传送至母液添加装置11，使得其释放酸性药剂至腔体1中，调节气动力循环水栽培设备的ph值。当然的，在其他可选的实施方式中，母液添加装置11也可以在营养液出现偏酸情况时释放碱性药剂，从而调节气动力循环水栽培设备的ph值。

采用上述实施例，可以使得气动力循环水栽培设备无需储液池，便可以使得营养液浓度可以维持在能使植物正常生长的范围内，节省了储液池所需要的空间。可以使得在没有储液池的情况下也可以使用气动力循环水栽培设备进行种植，扩大了使用范围。此外，水添加装置可以在气动力循环水栽培设备中营养液液位降低后，自动往气动力循环水栽培设备中补充水，可以用来维持营养液的液位。

具体的，参照图7所示，本实施例提供了一种槽式单元的气动力循环水栽培设备。包括外壳13，外壳13内设置有多个隔板14，隔板14和外壳13之间围构而成多个依次排列的腔体1。外壳13形状可以为两边竖直且下方水平的槽式结构，从而为营养液提供较为平整的容纳空间。当然的，外壳13的形状和尺寸可以根据实际需要进行调整。外壳13和隔板14的材质一般为泡沫板，也可以使用木板进行拼接。优选的，在外壳13上铺设有塑料薄膜，不仅可以隔水，还可以使得本实施例中的气动力循环水栽培设备具有隔热效果，从而降低能耗。

在一个优选的实施例中，如图6所示，隔板14设置有穿孔15，气动力驱动结构2的进液端21穿过隔板14的穿孔15与另一个相邻腔体1连通。气动力驱动结构2的出口端23可以斜向上方，从而降低外壳13的高度，节省外壳13用料。送气管4远离曝气头3的一端向上部延伸出外壳13的最高处，从而避免在外壳13上开孔，使得外壳13更为完整。借由上述结构，营养液通过各气动力驱动结构2的进液端21流入各腔体1。

具体的，参照图1至图3所示，进液端21、进气端22和出口端23形成t字形，其中进气端22和出口端23对称设置，进液端21为进气端22和出口端23中间的端口。借由上述结构，可以使得曝气口进入的空气与出口端23处于同一竖直方向，出口端朝上放置，利于提升液体的流动。当然的，进液端21、进气端22和出口端23呈y形或其他形状的三通结构，其中出口端23位于进液端21和出口端22上方，且出口端23开口朝上或斜向上方。

具体的，参照图1所示，出口端23与竖直方向的角度可围绕进液端21调整，即通过旋转进液端21改变整个气动力驱动结构2与竖直方向的角度，从而调整出口端23与竖直方向的角度。从而有利于根据不同种植的植物和不同的种植阶段，利用气泡的冲击，对植物的根系进行或防止“剪根”作用。各个气动力驱动结构2与与其对应的腔体1之间设置有多个连通管5。连通管5可以为中空管道或其他可以使营养液流动的结构，用于使营养液在腔体1和气动力驱动结构2之间进行流动。优选的，与所述腔体1接触的连通管5采用内螺纹和外螺纹共同组成的中空组合管件，从而能够固定于腔体1上。至少两个连通管5的高度相同，由于连通管5用于流通营养液，所以可以使得腔体1中的营养液保持稳定液位。

具体的，参照图2至图3所示，进液端21可以选用大口径，从而降低营养液的流动阻力。出口端23设置有导管231，其口径小于进液端21的口径大小相近。可以使得出口端23流出的曝气后的营养液在曝气过后可以获得更好的气提效果。

具体的，参照图8所示，腔体1设有可移除的保温层8，设置在腔体1的外部以及上部。保温层8可以直接将腔体1放入保温层8之中，从而在不需要保温层8时方便将保温层8移除。优选的，保温层8的内部与腔体1的外部大小与形状相同，从而使得腔体1能够与保温层8密切贴合。在腔体1上部的区域开设有用于对植物进行固定的定植孔16，被栽培植物通过定植孔16固定于腔体1中。

具体的，参照图9所示，腔体1上部安装有开设有用于对植物进行固定的定植孔16的盖子9，盖子9的形状可以为内径与腔体1上表面相同的板状结构或其他可以盖在腔体1上表面的结构。盖子9的存在可以使得植物固定在腔体1内，且盖子9具备易拆卸的性质，可以在出现破损或其他情况时对其进行替换。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。