专利名称：水耕装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种水耕装置，尤其指一种具有植物浸渍功能的水耕装置。
背景技术：
水耕蔬果于人们日常生活中多有所见，由于水耕蔬果均植栽于水耕装置中，若有适当的网子覆盖该水耕装置，或将水耕装置设于温室内，则可免施农药，并避开部份土耕容易传染植物病害的特性。公知的水耕装置具有一栽培槽，其内装填培养液，另将至少一矩形载台置于栽培槽内，使各载台漂浮于培养液上，该载台纵向开设复数个容置孔，以便供培养皿的容置与定位。植物置于培养皿内，并将培养皿置于容置孔内，使培养皿内的植物根部可由该培养皿底部的通孔吸收培养液中的养分，而使得植物达到吸收水分及养分的效果。然而植物，特别是蔬果养分的吸收并不局限于根部，亦即植物的茎、叶部亦可吸收液肥，而有利于生长。因此，在水耕装置中，若能将植物的茎、叶部浸泡在培养液中，则有利于全株植物对养分的吸收，而免除仅由根部吸收，并透过茎部输送至其它组织的缓慢吸收过程。基于前述的需求，如本发明申请人于2009年12月16日申请编为第098143089号的中国台湾专利「水耕装置」，该申请揭示一种水耕装置，其包括一内设培养液的栽培槽， 一第一载台及一第二载台，各载台用以承载植物，其中，第一、第二载台比重小于培养液，且第一载台的总浮力大于第二载台的总浮力；以及在栽培槽的槽底对应于第一、第二载台位置设有至少一对导引件的牵引机构，该对导引件供一牵引索套设后，该牵引索两端分别结合于第一、第二载台；由此，通过进水管向栽培槽注入培养液，使培养液的水位及第一载台每升高一单位高度时，则可令第二载台相对于现有液面以二单位高度的比例下降，使该第二载台与植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中。由于该申请仅能让第二载台的植物浸渍于培养液中，而第一载台的植物则永远位于培养液的液面上，所以，该第一、第二载台的植物并非相同，此举将使得培养液的调配必须适用于该两种植物，而充满着困难度。因此。如何让栽培槽内的至少一对载台能够选择性浸渍于培养液中，使该对载台可种植相同的植物，例如耐浸渍作物，并简化培养液的配方成份，此乃水耕装置设计业者亟待克服的瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水耕装置，其可将栽培槽内的至少一对载台能选择性浸渍于培养液中，使植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中，以全方位方式吸收生长所需的养分。本发明的又一目的在于提供一种水耕装置，其具有仅需在栽培槽内添加一单位高度的水量，即可令一载台与所承载的植物漂浮每升高一单位高度时，使另一载台与所承载的植物相对于现有液面以二单位高度的比例下降，而具备节能减碳的优点。
为实现上述目的，本发明提供的水耕装置，其包括一栽培槽，其槽体内设培养液，且各自设有至少一进水管及至少一排水管；一承载机构，其具有一第一载台及一第二载台，各载台用以承载植物，该第一、第二载台比重小于培养液，第二载台浮力大于第一载台浮力；以及一牵引机构，其是于栽培槽的槽底对应于第一、第二载台位置设有至少一对第一导引件，该对第一导引件供一牵引索套设后，该牵引索两端分别结合于第一、第二载台；以及一辅助升降机构，以至少一升降索的固定端结合于第一载台，该升降索的活动端套设一固设于第一载台上方水平向支撑件的至少一第二导引件后，该活动端可结合一配重，其中该配重重量小于第一载台总重量加上第二载台浮力，且第一载台浮力加上配重拉力大于第二载台浮力；由此，该升降索的活动端可选择性地结合配重，以便对第一载台解除或施予一上拉力，当进水管向栽培槽注入培养液时，使培养液的水位及其中一载台每升高一单位高度时，则可令另一载台相对于现有水位以二单位高度的比例下降，使该另一载台与植物的根、 茎、叶部可浸渍于培养液中。本发明提供的水耕装置，还包括一栽培槽，其槽体内设培养液，且各自设有至少一进水管及至少一排水管；一承载机构，其具有一第一载台及一第二载台，各载台用以承载植物，该第一、第二载台比重小于培养液，第二载台浮力大于第一载台浮力；以及一牵引机构，其是于栽培槽的槽底对应于第一、第二载台位置设有至少一对第一导引件，该对第一导引件供一牵引索套设后，该牵引索两端分别结合于第一、第二载台；以及一辅助升降机构，以至少一升降索的固定端结合于一固设于栽培槽上方水平向支撑件的卷扬装置后，该升降索的活动端结合一配重，其中该配重重量小于第二载台浮力，且第一载台浮力大于第二载台浮力减去配重重量；由此，该卷扬装置卷取或释放该升降索，可对该第二载台解除或施予一下沉力；当进水管向栽培槽注入培养液时，使培养液的水位及其中一载台每升高一单位高度时，则可令另一载台相对于现有水位以二单位高度的比例下降，使该另一载台与植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中。
图Ia为本发明水耕装置第一实施例的示意图。图Ib为本发明第一实施例的第一载台浸渍于培养液中的示意图。图Ic为本发明水耕装置第一实施例加置配重的示意图。图Id为本发明第一实施例的第二载台浸渍于培养液中的示意图。图加至2d为本发明水耕装置第二实施例及两载台分别浸渍于培养液中的示意图。图3a至3d为本发明水耕装置第三实施例及两载台分别浸渍于培养液中的示意图。
图4为水耕装置第三实施例与配重第一实施例组立后的立体图。图5为水耕装置第三实施例与配重第二实施例组立后的立体图。附图中主要组件符号说明栽培槽1，培养液11，进水管12，排水管13，虹吸管131，水位感测机构14，低水位传感器14a，高水位传感器14b，抽水马达15，电磁阀门16，承载机构2，第一载台21，第二载台22，容置孔23，承接件M，牵引机构3，第一导引件31，牵引索32，辅助升降机构4，升降索 41，支撑件42，第二导引件43，挂勾44，配重45，杆体451，袋体452，卷扬装置46，挡件47， 蓄水槽5，低水位液面G，高水位液面G’，单位高度h，植物P1，植物P2。
具体实施例方式如图Ia至图Id所示，基本上，本发明水耕装置是由一栽培槽1，一承载机构2，一牵引机构3，及一辅助升降机构4所组成。该栽培槽1具有一箱形槽体，其内用以容纳培养液11，以供后叙第一、第二载台 21,22所承载植物P1、P2生长所需要的养分。而为调整该槽体内培养液11水位的升降，该栽培槽1分别设有至少一进水管12，及至少一排水管13。如图1所示，该排水管13实施时为一穿越槽体侧壁的虹吸管131与一依预设高度而设的倒L形排水管13。而为避免培养液 11中的杂质，例如植物P1、P2所掉落的根部或叶部组织堵塞前述的排水管13，故在排水管 13上游设有一公知的过滤器，该过滤器实施时可为一滤网，该滤网属公知技术，在此不拟赘述或图示。承载机构2是用以承载植物，其具有一第一载台21及一第二载台22。该第一、第二载台21、22为长条形平板浮体，其纵向开设复数个容置孔23，而植物PI、P2可预先种植于一植材后，再一同置于容置孔23内，或者直接以植材夹紧植物Pl、P2的根部或茎部下半部，再一并置于容置孔23内。同理，该第一、第二载台21、22纵向开设公知复数个上大下小的容置孔23，以便供公知锥形培养皿套入。该第一、第二载台21、22由于能够选择性的浸渍于培养液11中，所以植栽的植物 P1、P2可选用相同的耐浸渍作物，例如莴苣、空心菜、菠菜...等。该承载机构2的第一、第二载台21、22比重小于培养液11，所以能够恒常地浮在培养液11的液面上，且第二载台22 浮力大于第一载台21浮力。牵引机构3是让前述第一、第二载台21、22能够随着水位高度的变化及后叙配重的影响，而产生浮沉的效果。如图1所示，该第一、第二载台21、22下方设有至少一对第一导引件31，例如固定滑轮或固定环。各对第一导引件31供一牵引索32套设后，其两端分别结合于第一载台21及第二载台22。辅助升降机构4是以至少一升降索41的固定端结合于第一载台21，该升降索的活动端套设一固设于第一载台21上方水平向支撑件42的至少一第二导引件43后，该活动端可结合一配重45。其中，该栽培槽1上方的支撑件42，例如平台、横向设置的杆体或柱体， 该支撑件42底面对应于第一载台21位置设有第二导引件43，例如固定滑轮或固定环，另将该升降索41套接两第二导引件43后，该升降索41活动端得结合一挂勾44为佳，以便与后叙的配重45相结合。
请再参阅图la，该两载台均位于培养液11的低水位液面G上，且植物Pl、P2根部则浸渍于培养液11中，以吸收生长所需要的养分。如欲将第一载台21及植物Pl浸渍于培养液11中，使植物的茎叶部可吸收养分， 此时，使用者仅须经由进水管12向栽培槽1注入一单位高度(Ih)的培养液11，使水位由图Ia所示的低水位液面G上升至图Ib所示的高水位液面G’，此时，因第二载台22浮力大于第一载台21浮力，使得该第二载台22上浮及上升一单位高度(Ih)，并拉动该牵引索32， 而将第一载台21下降一单位高度(Ih)，此举，连同水位上升一单位高度(lh)，而使得第一载台21与植物Pi相对于高水位液面G’共下沉二单位高度(ao，进而沉入培养液11中浸渍。因此，当抽水马达抽取培养液11经由进水管12注入栽培槽1内，使水位上升一单位高度(Ih)，即可令第一载台21相对下降二单位高度Qh)；此举，可让抽水马达运转的时间节省一半，而具有节省电能的效果。当浸渍一小段时间后，若欲解除第一载台21的浸渍，此时，仅需启动排水管13或经由虹吸管131进行排液，而使水位逐渐下降，而形成如图Ia所示的第一、第二载台21、22 同时位于低水位液面G上。请参阅图lc，当使用者将一配重45勾挂于升降索41的挂勾44时，因配重45重量小于第一载台21总重量加上第二载台22浮力，所以在低水位时，该第一、第二载台21、22 均位于培养液11的低水位液面G上，且植物P1、P2根部则浸渍于培养液11中。如欲将第二载台22及植物P2浸渍于培养液11中，使植物的茎叶部吸收养分，使用者仅须经由进水管12向栽培槽1注入一单位高度(Ih)的培养液11，使水位由图Ic所示的低水位液面G上升至图Id所示的高水位液面G’，此时，因第一载台21浮力加上配重45 拉力大于第二载台22浮力，使得该第一载台21由配重45及升降索41的拉动，而上浮及上升一单位高度(Ih)，并拉动该牵引索32，而将第二载台22下降一单位高度(lh)，连同水位上升一单位高度(Ih)，而使得第二载台22与植物P2相对于高水位液面G’共下沉二单位高度(ao，进而沉入培养液11中浸渍。此举，可让抽水马达运转的时间节省一半，而具有节省电能的效果。如图加至2d所示，为本发明水耕装置的第二实施例，其是为第一实施例的改型， 该水耕装置不同于前述第一实施例在于，该栽培槽1设有一水位感测机构14，例如依据漂浮、浸渍位置分别设有一低、高水位传感器14a、14b，以分别控制进水管12的抽水马达15与排水管13的电磁阀门16的启动与停止。如图加所示，当第一、第二载台21、22处于平衡的漂浮状态时，该两载台同时位于培养液11的低水位液面G，而低水位传感器1 则将抽水马达15及电磁阀门16处于停止状态。如欲将第一载台21及植物Pl浸渍在培养液11中，则启动进水管12管路上的抽水马达15，使其抽取一蓄水槽5内的培养液11通过进水管12，而注入栽培槽1内，使水位上升至如图2b的高水位液面G’后，该高水位传感器14b停止抽水马达15作动。此时，因第二载台22浮力大于第一载台21浮力，使得该第二载台22上浮及上升一单位高度(Ih)，并拉动该牵引索32，而将第一载台21下降一单位高度(Ih)，连同水位上升一单位高度(Ih)， 而使得第一载台21与植物Pi相对于高水位液面G’共下沉二单位高度(ao，进而沉入培养液11中浸渍。
请参阅图2c，使用者操作一固设于支撑件42上的卷扬装置46，例如电动绞盘、天车或手动绞盘，使该装置46连接的升降索41底端结合的配重45逐渐下降，并落入该第二载台22顶面所预设的承接件M内，因配重45重量小于第二载台22浮力，所以在低水位时， 该第一、第二载台21、22均位于培养液11的低水位液面G，且植物PI、P2根部则浸渍于培养液11中。如欲将第二载台22及植物P2浸渍于培养液11中，使用者仅须利用卷扬装置46 释放适当长度的升降索41 ；接着，由进水管12向栽培槽1注入一单位高度(Ih)的培养液 11，使水位由图2c所示的低水位液面G上升至图2d所示的高水位液面G’，此时，因第一载台21浮力大于第二载台22浮力减去配重45重量，使得该第一载台21上浮及上升一单位高度(Ih)，并拉动该牵引索32，使配重45随着第二载台22下降一单位高度(lh)，连同水位上升一单位高度(Ih)，而使得第二载台22与植物P2相对于高水位液面G’共下沉二单位高度(ao，进而沉入培养液11中浸渍。此举，可让抽水马达运转的时间节省一半，而具有节省电能的效果。如图3a至图3d所示，为本发明水耕装置的第三实施例，其是为第二实施例的改型，该水耕装置不同于前述第二实施例在于，该升降索41的固定端结合于一卷扬装置46， 而活动端则在培养液11内结合一配重45，各升降索41穿越第二载台22，并于第二载台22 上方的预设高度固设一挡件47，且该挡件47可随着升降索41的升降抵住或压掣该第二载台22 ο如图3a所示，当第一、第二载台21、22处于平衡的漂浮状态时，该两载台同时位于培养液11的低水位液面G。如欲将第一载台21及植物Pl浸渍在培养液11中，则利用一固设于支撑件42上的卷扬装置46卷取一段适当长度的升降索41，使挡件47与配重45 同步上升；接着，由进水管12对栽培槽1内注入培养液11，使水位上升至如图北的高水位后，因第二载台22浮力大于第一载台21浮力，使得该第二载台22上浮及上升一单位高度 (Ih)，并拉动该牵引索32，使该第一载台21下降一单位高度(Ih)，连同水位上升一单位高度(Ih)，而使得第一载台21与植物Pl相对于高水位液面G’共下沉二单位高度(池)，进而沉入培养液11中浸渍。请参阅图3c，使用者激活一固设于支撑件42上的卷扬装置46，使其释放一段适当长度的升降索41，而令该挡件47与配重45逐渐下移，并使得该挡件47抵住该第二载台 22，因该配重45重量小于第二载台22浮力，所以在低水位液面G时，该第一、第二载台21、 22均位于培养液11的低水位液面G，且植物Pl、P2根部则浸渍于培养液11中。如欲将第二载台22及植物P2浸渍于培养液11中，使用者仅须利用卷扬装置46 释放一段适当长度的升降索41，使挡件47与配重45同步下移；接着，由进水管12向栽培槽1注入一单位高度(Ih)的培养液11，使水位由图3c所示的低水位液面G上升至图3d所示的高水位液面G’，此时，因第一载台21浮力大于第二载台22浮力减去配重45重量，使得该第一载台21上浮及上升一单位高度(Ih)，并拉动该牵引索32，使该挡件47压掣第二载台22下降一单位高度(Ih)，并连同水位上升一单位高度(Ih)，而使得第二载台22与植物 P2相对于高水位液面G’共下沉二单位高度(ao，进而沉入培养液11中浸渍。此举，可让抽水马达运转的时间节省一半，而具有节省电能的效果。如图4所示，为本发明水耕装置第三实施例的承载机构与牵引机构的立体图，由图中可以清楚配重45为一杆体451，其优点在于，若需增加重量，可在杆体451两端部以负挂重物，例如环体或袋体方式来实施。如图5所示，为本发明水耕装置第三实施例的承载机构与牵引机构另一实施例的立体图，由图中可以清楚配重45为一袋体452，其内装设固形物，例如石头，使用袋体452的优点在于，若需增加重量，仅需在袋体452内部加置固形物，即可增加重量。所以，经由本发明的实施，其所增益的功效在于，本发明能够随着水位高度的变化及配重的影响，而选择性地将一载台连同所承载的植物漂浮上升一单位高度，使侧边的另一载台连同所承载的植物则下沉二单位高度，使其浸渍于培养液中；此举，可将两载台选择性地浸渍于培养液中，除可使植物的茎、叶部吸收养分，以加快水耕植物的生长外，且由本发明特殊的位能变化，使每增加一单位高度的水量，即可令所选择的载台及所属植物下降二单位高度，以缩短抽水马达一半的运转时间，从而节省电能的耗费，而具有节能减碳的优点ο本发明所描述的，只是较佳实施例的一种，举凡局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为本领域技术人员所易于推知的，俱不脱本发明的权利要求范畴。
权利要求
1.一种水耕装置，其包括一栽培槽，其槽体内设培养液，且各自设有至少一进水管及至少一排水管； 一承载机构，其具有一第一载台及一第二载台，各载台用以承载植物，该第一、第二载台比重小于培养液，第二载台浮力大于第一载台浮力；以及一牵引机构，其是于栽培槽的槽底对应于第一、第二载台位置设有至少一对第一导引件，该对第一导引件供一牵引索套设后，该牵引索两端分别结合于第一、第二载台；以及一辅助升降机构，以至少一升降索的固定端结合于第一载台，该升降索的活动端套设一固设于第一载台上方水平向支撑件的至少一第二导引件后，该活动端可结合一配重，其中该配重重量小于第一载台总重量加上第二载台浮力，且第一载台浮力加上配重拉力大于第二载台浮力；该升降索的活动端可选择性地结合配重，以便对第一载台解除或施予一上拉力；当进水管向栽培槽注入培养液时，使培养液的水位及其中一载台每升高一单位高度时，则可令另一载台相对于现有水位以二单位高度的比例下降，使该另一载台与植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中。
2.如权利要求1所述的水耕装置，其中，该第一、第二导引件为固定滑轮或固定环。
3.如权利要求1所述的水耕装置，其中，该排水管为虹吸管、依预设高度而设的水管或设于槽体底部的水管。
4.如权利要求1所述的水耕装置，其中，该进水管的管路上设有一抽水马达，而该排水管的管路上设有一电磁阀门；而该栽培槽包括一水位感测机构，其依据漂浮、浸渍水位位置分别设有一低、高水位传感器，以分别控制进水管的抽水马达与排水管的电磁阀门的启动与停止，使栽培槽内培养液维持在低、高水位。
5.如权利要求1或4所述的水耕装置，其中，该排水管是将培养液排放至一蓄水槽，而进水管的管路则延伸至该蓄水槽内。
6.一种水耕装置，其包括一栽培槽，其槽体内设培养液，且各自设有至少一进水管及至少一排水管； 一承载机构，其具有一第一载台及一第二载台，各载台用以承载植物，该第一、第二载台比重小于培养液，第二载台浮力大于第一载台浮力；以及一牵引机构，其是于栽培槽的槽底对应于第一、第二载台位置设有至少一对第一导引件，该对第一导引件供一牵引索套设后，该牵引索两端分别结合于第一、第二载台；以及一辅助升降机构，以至少一升降索的固定端结合于一固设于栽培槽上方水平向支撑件的卷扬装置后，该升降索的活动端结合一配重，其中该配重重量小于第二载台浮力，且第一载台浮力大于第二载台浮力减去配重重量；该卷扬装置卷取或释放该升降索，可对该第二载台解除或施予一下沉力；当进水管向栽培槽注入培养液时，使培养液的水位及其中一载台每升高一单位高度时，则可令另一载台相对于现有水位以二单位高度的比例下降，使该另一载台与植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中。
7.如权利要求6所述的水耕装置，其中，该卷扬装置为电动绞盘、天车或手动绞盘。
8.如权利要求6所述的水耕装置，其中，该第二载台顶面设有承接件，以便承接该配重。
9.如权利要求6所述的水耕装置，其中，该升降索活动端是在培养液内结合配重，各升降索穿越第二载台，并于第二载台上方的预设高度固设一挡件，该挡件可随着升降索的升降抵住或压掣该第二载台。
10.如权利要求9所述的水耕装置，其中，该配重为一杆体，其两端部可负挂重物。
11.如权利要求9所述的水耕装置，其中，该配重为一袋体，其内装设固形物。
12.如权利要求6所述的水耕装置，其中，该第一、第二导引件为固定滑轮或固定环。
13.如权利要求6所述的水耕装置，其中，该排水管为虹吸管、依预设高度而设的水管或设于槽体底部的水管。
14.如权利要求6所述的水耕装置，其中，该进水管的管路上设有一抽水马达，而该排水管的管路上设有一电磁阀门；而该栽培槽包括一水位感测机构，其依据漂浮、浸渍水位位置分别设有一低、高水位传感器，以分别控制进水管的抽水马达与排水管的电磁阀门的启动与停止，使栽培槽内培养液维持在低、高水位。
15.如权利要求6或14所述的水耕装置，其中，该排水管是将培养液排放至一蓄水槽， 而进水管的管路则延伸至该蓄水槽内。
全文摘要
一种水耕装置，具有一栽培槽，其内设培养液，且各自设有至少一进水管及至少一排水管；一承载机构，具有相对设置的一对载台，各载台是用以承载植物；一牵引机构，是于栽培槽的槽底对应于两载台位置设有至少一对第一导引件，该对第一导引件供一牵引索套设后，该牵引索两端分别结合于该对载台；以及一辅助升降机构，其具有一升降索及一配重，并设于其中一载台上，该配重可对该载台施予或解除一作用力；当进水管向栽培槽注入培养液时，使培养液的水位及其中一载台每升高一单位高度时，则可令另一载台相对于现有水位以二单位高度的比例下降，使该另一载台与植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中，以全方位方式吸收生长所需的养分。
文档编号A01G31/06GK102187807SQ201010130289
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者高志诚 申请人:高志诚