专利名称：水耕装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水耕装置，尤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，该载台纵向开设多数个容置孔，以便供培养皿的容置与定位。植物植栽于培养皿内，并将培养皿置于容置孔内，使培养皿内的植物根部可通过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、叶部浸泡于培养液中，则有利于全株植物对养分的吸收，而免除仅由根部吸收，并通过茎部输送至其他组织的缓慢吸收过程。基于前述的需求，如本发明申请人于2010年5月19日向中国申请专利，并经编列为第201010185537. 1号专利案的「水耕装置」，该申请揭露一种水耕装置，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；借此，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。所以，通过该申请的实施，除可使植物的茎、叶部可吸收养分，以加快水耕植物的生长外，且通过本发明特殊的势能变化，使每增加一单位高度的水量，即可令一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。事实上，若能以简单的机械结构设计，使栽培槽内每增加一单位高度的培养液，而令至少一载台及所属植物下降至少二单位高度，则更能缩短抽水马达运转时间，从而获致节能减碳的预期效果，乃水耕装置设计业者极待克服的瓶颈。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种水耕装置，其可使植物的根、茎、叶部浸渍于培养液中，以全方位方式吸收生长所需的养分。本发明次要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培养液水量，即可令一浮体每升高一单位高度时，使至少一载台与所承载的植物相对于现有液面以至少二单位高度的比例下降，而具备节能减碳的优点。为达成前述的目的，本发明的技术解决方案是一种水耕装置，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；至少一浮体及至少一用以承载或植栽植物的载台，各浮体比重小于培养液，而各载台比重大于培养液，且该浮体总重量大于载台总重量乘以大、小卷轴的圆周比；以及一辅助升降机构，其栽培槽上方枢设至少一卷取机构，各卷取机构设有一小卷轴及至少一大卷轴，该小、大卷轴的圆周比为1 不小于1，且该小、大卷轴上所卷绕的第一牵引索及第二牵引索的活动端分别连接于浮体及载台；通过进水管或排水管向栽培槽注入或排放培养液，使培养液的原有液面水位及浮体每升高或下降一单位高度时，则可令各载台相对于现有液面水位以大、小卷轴的圆周比加上一单位高度的比例下降或升高，使该载台及其植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中或暴露于空气中。本发明的另一技术解决方案是一种水耕装置，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；至少一浮体及至少一用以承载或植栽植物的载台，各浮体比重小于培养液，而各载台比重小于培养液，且该浮体总浮力大于载台总浮力乘以大、小卷轴的圆周比；以及一辅助升降机构，其于栽培槽槽底枢设至少一卷取机构，各卷取机构设有一小卷轴及至少一大卷轴，该小、大卷轴的圆周比为1 不小于1，且该小、大卷轴上所卷绕的第一牵引索及第二牵引索的活动端分别连接于浮体及载台；通过进水管向栽培槽注入培养液，使培养液的原有液面水位及浮体每升高一单位高度时，则可令各载台相对于现有液面水位以大、小卷轴的圆周比加上一单位高度的比例下降，使该载台及其植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中。本发明的优点是将浮体、载台以一可形成连动的辅助升降装置连接，且该浮体恒常地浮于栽培槽内的培养液的液面上。当该栽培槽注入培养液，使水位升高时，则通过该浮体的每漂浮上升一单位高度，则使载台连同所承载的植物则下沉至少二单位高度，以便将该载台与植物浸渍于培养液中；此举，除可使植物的茎、叶部可吸收养分，以加快水耕植物的生长外，且通过本发明特殊的势能变化，使每增加一单位高度的水量，即可令载台及所属植物下降至少二单位高度，以缩短抽水马达至少一半的运转时间，从而节省电能的耗费，而具有节能减碳功效。
图1为本发明水耕装置第一实施例的示意图；图2为图1沿着线A-A所截取的剖面图；图3a及图北为本发明第一实施例的第二载台处于浸渍及脱离培养液的示意图；图4为本发明水耕装置第一实施例另一种变形实施例示意图；图fe及图恥为本发明第一实施例再一种变形实施例示意图；图6为本发明水耕装置第二实施例的示意图7为图6沿着线B-B所截取的剖面图；图及图8b为本发明第二实施例的载台处于浸渍与脱离培养液的示意图；图9为本发明水耕装置第三实施例的示意图；图IOa为图9沿着线C_C所截取的剖面图；图IOb及图IOc为本发明卷取机构与传动机构的两种变形实施例示意图；图Ila及图lib为本发明第三实施例的载台处于浸渍与脱离培养液的示意图；图1 及图12b为本发明水耕装置第四实施例及载台处于浸渍培养液的示意图；图13a及图1 为本发明水耕装置第五实施例及载台处于浸渍培养液的示意图；图1 及图14b为本发明水耕装置第六实施例及载台处于浸渍培养液的示意图；图15为本发明水耕装置施用于养殖系统的示意图。
具体实施例方式为进一步揭示本发明的具体技术内容，结合附图详述如下如图1至图北所示，基本上，本发明水耕装置是由一栽培槽1、至少一浮体2、至少一载台3及一辅助升降装置4所组成。该栽培槽1为一箱形槽体，其内用以容纳培养液11，以供后叙浮体2和至少一载台 3及其所承载植物Pl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，所以， 该栽培槽ι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实施时是为一穿越槽体侧壁的虹吸管131，但不以此为限，该排水管13亦可为依预设高度而设的水管，或设于槽体底部的水管。而为避免培养液11中的杂质，例如植物Pl所掉落的根部或叶部组织堵塞排水管13，所以在排水管13上游设有一公知的过滤器14，例如滤网，由于过滤器14是属公知技艺，在此不拟赘述。浮体2的比重小于培养液11，所以能够恒常地浮在培养液11的液面上。如图1所示，该浮体2为柱形，但不以此为限，举凡几何造形的浮体，本发明均可采用。其中，如图1 所示该浮体2的数量为一，但不以此为限，于实施时，该浮体2得为多数个形式。载台3用以承载或植栽植物P1，该载台3比重大于培养液11，因此可连同植物Pl 浸渍于培养液11内；且该浮体2总重量大于载台3总重量乘以大、小卷轴的圆周比，使该浮体2不致被载台3所牵引而拉动。如图1所示，该浮体2两侧各设有一载台3，各载台3为长条形平板体，其纵向开设公知多数个上大下小的容置孔31，以便供公知锥形培养皿32套入，而植物Pl则植栽于各培养皿32内。由于载台3能够浸渍于培养液11中，所以植栽的植物Pl可选用耐浸渍作物，例如莴苣、空心菜、菠菜…等。此外，另为调整该浮体2或载台3的比重，所以，该浮体2或载台3可选择性地结合至少一配重5。辅助升降装置4是让前述浮体2及载台3能够随着水位高度的变化，而产生浮沉的效果。如图1所示，该栽培槽1上方水平向设有一支撑件41，例如平台、横向设置的杆体或柱体，该支撑件41底面对应于浮体2及各载台3位置分别设有至少一卷取机构42，以及至少一导引件43，例如导轮或固定环。如图2所示，其所揭露两卷取机构42由一枢轴425同轴且间隔地套接在一起，但不以此为限，各卷取机构42亦得采用公知滑轮的枢接方式个别地装设于支撑件41或后叙栽培槽1的槽底。其中，各卷取机构42设有一小卷轴421，以及依据载台3的数量，例如2个，而设置至少一大卷轴422。其中，该小、大卷轴421、422实施时例如但不局限于定滑轮，且该小、 大卷轴421、422的圆周比为1 不小于1。如图1所示，该小、大卷轴421、422的圆周比约为 1 3，且该小、大卷轴421、422上所卷绕的第一牵引索423及第二牵引索424的活动端则分别连接于浮体2及载台3。请再参阅图1，该至少一浮体2的上浮力抵销两载台3的下沉力，使该两载台3均位于培养液11的液面G上，且植物Pl的根部则浸渍于培养液11中，以吸收生长所需要的养分。请参阅图3a，如欲将两载台3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1所示的原有液面G上升至图3a所示的现有液面G’，此时，该浮体2及所连接的第一牵引索423各自上浮及释放一单位高度(Ih)，并通过该两载台3的下沉力拉动该第二牵引索424，使该一小、两大卷轴421、422产生相同角度的转动，此时，浮体2所释放一单位高度(Ih)的第一牵引索423为小卷轴421所卷绕，而大卷轴422则释放三单位高度(3h) 的第二牵引索424，使各载台3于培养液11中下沉三单位高度(3h)，并连同水位上升一单位高度(Ih)，而使得各载台3及植物Pl相对于现有液面G’共下沉四单位高度(4h)，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)，即可令各载台3相对下降四单位高度Gh)；此举，可让抽水马达运转的时间节省四分之三，而具有节省电能的效果。当浸渍一小段时间后，若欲解除两载台3的浸渍，此时，仅需启动排水管13进行排液，而使水位逐渐下降，而形成如图1所示的两载台3同时位于液面上；或者如图北所示， 该培养液11继续排放至排水管13入水口高度，使浮体2浮在原有液面G以下，而拉动第一牵引索423，并转动该小卷轴421，使两侧的载台3因第二牵引索4M为大卷轴422转动而上升，并将植物Pl根、茎、叶部曝露在空气中，从而增加植物Pl的曝气量。所以经由排水水位的设定，可以决定载台3的植物Pl根部是否需要脱离液面，以及需要脱离液面的相对高度。如图4所示，乃本发明水耕装置第一实施例另一种变形实施例示意图，本实施例与前述第一实施例的差异在于，该浮体2底部套接于一由栽培槽1槽底直立设置的导柱 21 ；以及将原有的虹吸管131变更为水位调节机构，其依据浸渍、平衡、曝气水位位置分别垂设一浸渍、平衡、曝气水位排水管13a、13b、13c，各排水管设有一控制阀13d，以分别控制该浸渍、平衡、曝气水位排水管13a、13b、13c的开启与关闭，以调节栽培槽1内水位的高低变化。由于该水位调节机构的技术特征业已揭露于前述本发明申请人所拥有的中国第 201010185537. 1号专利申请案中的图7、图8a与图8b，在此不拟赘述。如图fe所示，乃本发明水耕装置第一实施例再一种变形实施例示意图，本实施例与前述第一实施例的差异在于，该水耕装置是由一栽培槽1、一浮体2、一载台3及一辅助升降装置4所组成，该卷取机构42是枢设于浮体2与载台3上方中央，且该小、大卷轴421、 422上所卷绕的第一牵引索423及第二牵引索424的活动端则分别套接一导引件43后，再连接于浮体2及载台3。此外，该载台3可选择性地结合至少一配重5，以调整该载台3的比重。如图恥所示，乃本发明水耕装置第一实施例另一种变形实施例示意图，本实施例与前述第一实施例的差异在于，该载台3纵向开设多数个容置孔，而植物Pl可预先种植于一植材后，再一同置于容置孔内，或者直接以植材夹紧植物Pl的根部或茎部下半部，再一并置于容置孔内。如图6所示，乃本发明水耕装置的第二实施例示意图，本实施例不同于前述第一实施例在于，该浮体2为长条形平板体，其亦可通过前述设于容置孔的培养皿或直接在容置孔内植栽植物P2，由于该浮体2是恒常地浮在培养液11的液面上，所以，该植物P2应选择为较不耐浸渍或较高的植物，例如大白菜、高丽菜、蕃茄、小黄瓜…等。如图7所示，由于本实施例的栽培槽1内仅设有包含植物PI、P2的载台3及浮体 2，因此，该由枢轴425所穿越与连动的卷取机构42设有一小卷轴421及一大卷轴422。该小、大卷轴421、422的圆周比约为1 3，且该大卷轴422上所卷绕第二牵引索424的活动端直接连接于载台3，而小卷轴421上所卷绕第一牵引索423的活动端则绕过一导引件43 并连接于浮体2。请再参阅图6，该浮体2的上浮力抵销载台3的下沉力，使该载台3与浮体2均位于培养液11的液面G上，且植物P1、P2的根部则浸渍于培养液11中，以吸收生长所需要的养分。请参阅图8a，如欲将载台3及植物Pl浸渍于培养液11中，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6所示的原有液面G 上升至图8a所示的现有液面G’，此时，该浮体2连同植物P2及所连接的第一牵引索423各自上浮及释放一单位高度(lh)，并通过该载台3的下沉力拉动该第二牵引索424，使该小、 大卷轴421、422产生相同角度的转动，此时，浮体2所释放一单位高度(Ih)的第一牵引索 423为小卷轴421所卷绕，而大卷轴422则释放三单位高度(3h)的第二牵引索424，使载台 3于培养液11中下沉三单位高度C3h)，并连同水位上升一单位高度(Ih)，而使得载台3及植物Pl相对于现有液面G’共下沉四单位高度(4h)，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)，即可令各载台3相对下降四单位高度Gh)；此举，可让抽水马达运转的时间节省四分之三，而具有节省电能的效果。当浸渍一小段时间后，若欲解除载台3的浸渍，此时，仅需启动排水管13进行排液，而使水位逐渐下降至图8b所示的排水管13入水口高度，使浮体2连同植物P2浮在原有液面G以下，而拉动第一牵引索423，并转动该小卷轴421，使载台3因第二牵引索4M为大卷轴422转动而上升，并将植物Pl根、茎、叶部曝露在空气中，从而增加植物Pl的曝气量。如图9所示，乃本发明水耕装置第三实施例的示意图，本实施例不同于前述第二实施例在于，该卷取机构42的小、大卷轴421、422非同轴设置，而是分别枢设于该浮体2与载体3的上方，该小、大卷轴421、422之间设有一传动机构44。如图9及图IOa所示，该传动机构44是在该小、大卷轴421、422轴向分别具有连动的一第一传动轴441与一第二传动轴442，两传动轴441、442，例如皮带轮或齿轮间设有一传动带443，例如皮带或链条，使该小、大卷轴421、422得以同步转动。为使浮体2不致被载台3所牵引而拉动，所以，浮体2总重量大于载台3总重量乘以大、小卷轴的圆周比后、再乘以第一、第二传动轴的圆周比。图IOa所示，该小、大卷轴421、422的圆周比约为1 2，而第一、第二传动轴441、 442的圆周比约为1 1。该小、大卷轴421、422上所卷绕的第一牵引索423及第二牵引索 424的活动端则分别连接于浮体2及载台3。请参阅图1 la，如欲将载台3及植物Pl浸渍于培养液11中，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9所示的原有液面G 上升至图Ila所示的现有液面G’，此时，该浮体2连同植物P2及所连接的第一牵引索423 各自上浮及释放一单位高度(Ih)，并通过该载台3的下沉力拉动该第二牵引索424，使该第二传动轴442转动，并通过该传动带443带动第一传动轴441形成相同角度的转动(因第一、第二传动轴441、442的圆周比约为1 1)，以致使小、大卷轴421、422产生相同角度的转动，此时，浮体2所释放一单位高度(Ih)的第一牵引索423为小卷轴421所卷绕，而大卷轴422则释放二单位高度Qh)的第二牵引索424(因小、大卷轴421、422的圆周比约为 1 2)，使载台3于培养液11中下沉二单位高度(池)，并连同水位上升一单位高度(lh)， 而使得载台3及植物Pl相对于现有液面G’共下沉三单位高度(3h)，进而沉入培养液11中浸渍。当浸渍一小段时间后，若欲解除载台3的浸渍，此时，仅需启动排水管13进行排液，而使水位逐渐下降至图lib所示的排水管13入水口高度，使浮体2连同植物P2浮在原有液面G以下，而拉动第一牵引索423，并转动该小卷轴421，使其带动第一传动轴441、传动带443、第二传动轴442及大卷轴422同时转动，而令第二牵引索4M为大卷轴422所卷绕，并将载台3拉升，而将植物Pl根、茎、叶部曝露在空气中，从而增加植物Pl的曝气量。图IOb及图IOc为本发明卷取机构与传动机构的两种变形实施例示意图，通过前述卷轴与传动轴的圆周比可计算出栽培槽1内每增加一单位高度(Ih)培养液11后，该载台3下沉的单位高度公式如下所示(X) * (Y) +zh = dh其中，χ代表大、小卷轴的圆周比；y代表第一、第二传动轴的圆周比；zh代表向栽培槽注入培养液的单位高度(现有液面减去原有液面的高度差)；以及dh代表载台下沉的单位高度。如图IOb所示，该小、大卷轴421、422的圆周比约为1 2，而第一、第二传动轴 441、442的圆周比约为2 1，且向栽培槽注入一单位高度(Ih)培养液。因此，套用前述的公式的算式如下所示(2/1)* (2/1)+1 = 5亦即，栽培槽内注入一单位高度(Ih)培养液后，载台是下沉五单位高度(5h)。如图IOc所示，该小、大卷轴421、422的圆周比约为1 2，而第一、第二传动轴 441、442的圆周比约为1 2，且向栽培槽注入一单位高度(Ih)培养液。因此，套用前述的公式的算式如下所示(2/1)* (1/2)+1 = 2
亦即，栽培槽内注入一单位高度(Ih)培养液后，载台是下沉二单位高度Oh)。如图1 及图12b所示，乃本发明水耕装置第四实施例的示意图，本实施例不同于前述第一实施例在于，其是将辅助升降装置4的卷取机构42与导引件43设于栽培槽1的槽底，且分别卷绕于小、大卷轴421、422的第一、第二牵引索423、424的活动端分别结合于该包含植物P2、Pl的浮体2及载台3。而本实施例的技术特征在于，该浮体2及至少一载台3比重小于培养液11，且浮体 2的总浮力大于至少一载台3的总浮力乘以大、小卷轴的圆周比，使该浮体2不致被载台3 所牵引而拉动。所以，该浮体2能够恒常地浮在培养液11的液面上，而该载台3则被浮体 2所牵引，而浮于或下沉于该培养液11。请再参阅图12a，该浮体2与其两侧的载台3同时位于培养液11液面G上，且植物 Pi的根部则浸渍于培养液11中，以吸收生长所需要的养分。 请参阅图12b，如欲将载台3及植物Pl浸渍于培养液11中，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1 所示的原有液面G 上升至图12b所示的现有液面G’，此时，该浮体2及所连接的第一牵引索423各自上浮及上拉一单位高度(Ih)，使该小、大卷轴421、422产生相同角度的转动，由于该小、大卷轴421、 422的圆周比约为1 3，使得两载台3被第二牵引索似4拉动而下降三单位高度C3h)，并连同水位上升一单位高度(Ih)，而使得两载台3及植物Pl共下沉四单位高度(4h)，进而沉入培养液11中浸渍。因此，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)，即可令载台3相对于现有液面下降四单位高度Gh)；此举，可让抽水马达运转的时间节省四分之三，而具有节省电能的效果。反之，该栽培槽1由排水管13，例如虹吸管排放至其入水口高度时，则可令该浮体2及载台3浮在培养液11的液面。如图13a及图1 所示，乃本发明水耕装置的第五实施例示意图，本实施例不同于第四实施例在于，该浮体2为长条形平板体，其亦可通过前述设于容置孔的培养皿或直接在容置孔内植栽植物P2，由于该浮体2是恒常地浮在培养液11的液面上，所以，该植物P2 应选择为较不耐浸渍或较高的植物，例如大白菜、高丽菜、蕃茄、小黄瓜…等。而本实施例载台3的沉浮方式则与前述第四实施例所示完全相同，在此不拟赘述。如图1 及图14b所示，乃本发明水耕装置的第六实施例示意图，本实施例是采用前述图9所示第三实施例所示的卷取机构42与传动机构44，因此，本实施例载台3的沉浮方式则与前述第三实施例完全相同，在此不拟赘述。而为使浮体2不致被载台3所牵引而拉动，所以，浮体2总浮力大于载台3总浮力乘以大、小卷轴的圆周比后、再乘以第一、第二传动轴的圆周比。事实上，本发明前述的导柱22与水位调节机构的浸渍、平衡水位排水管，浮体2可承载或植栽植物，以及卷取机构42可进一步接装一传动机构44等各种实施例，均可运用于本发明附图所示的水耕装置，使得本发明的各实施例得以交互运用。如图15所示，乃本发明水耕装置施用于养殖系统的示意图，该养殖系统包括至少两栽培槽1及一过滤池6，两栽培槽1采相邻设置，且浮体2、载台3及辅助升降装置4的配置则如图6的第二实施例所示。其中，该两栽培槽1，例如上游的第一栽培槽1及下游的第二栽培槽1内可各自作为虾、鱼、蟹、贝或其他水生物种的养殖。该第一栽培槽1的第一进水管12实际上是过滤池6的排水管，而第二栽培槽1的第二进水管12实际上是该第一栽培槽1的排水管，该第二进水管12设有一控制阀13d，用以控制流入第二栽培槽1内培养液11的水位高度；且该第二栽培槽1的排水管13设有一抽水马达15，以便将槽内的培养液11抽至过滤池6，并由滴水管61以液滴方式滴入过滤池 6内，该过滤池6铺设颗粒体62，除可供植物P3的植栽外，并可作为生物反应床，以利于细菌的繁殖。各栽培槽1内动物所产生的代谢产物，例如粪便及尿液与培养液11混合后，由排水管13进入过滤池6后，通过颗粒体62滤除固态杂质，并可利用细菌进行生化处理，以净化水质。前已述及，该过滤及净化后的培养液11经由进水管12输送至栽培槽1内，以增加水位高度，使该浮体2上浮，而将载台3下沉于培养液11中浸渍。此时，该培养液11中水溶性养分可供植物Pl的根、茎、叶部吸收而植物无法直接利用的成份，例如阿摩尼亚，即可经由植物根部及过滤池6的细菌转化成亚硝酸盐，再转化成硝酸盐，以便供植物的吸收。 所以，将本发明的水耕装置与现有养殖系统相配合，其可将无法沉淀或过滤的杂质，例如阿摩尼亚通过存活于植物根部及过滤池6的细菌予以转化成长所需的养分，而具有净化水质的效果，同时兼具省水、节能、环保的功能所以，经由本发明的实施，其所增益的功效在于，本发明是将浮体、载台以一可形成连动的辅助升降装置连接，且该浮体恒常地浮于栽培槽内的培养液的液面上。当该栽培槽注入培养液，使水位升高时，则通过该浮体的每漂浮上升一单位高度，则使载台连同所承载的植物则下沉至少二单位高度，以便将该载台与植物浸渍于培养液中；此举，除可使植物的茎、叶部可吸收养分，以加快水耕植物的生长外，且通过本发明特殊的势能变化，使每增加一单位高度的水量，即可令载台及所属植物下降至少二单位高度，以缩短抽水马达至少一半的运转时间，从而节省电能的耗费，而具有节能减碳的优点，堪称同类装置或系统前所未见的一大佳构。本发明所揭示的，乃较佳实施例的一种，举凡局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为熟习该项技艺的人所易于推知者，俱不脱本发明权利要求书保护的范畴。
权利要求
1.一种水耕装置，其特征在于，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；至少一浮体及至少一用以承载或植栽植物的载台，各浮体比重小于培养液，而各载台比重大于培养液，且该浮体总重量大于载台总重量乘以大、小卷轴的圆周比；以及一辅助升降机构，其栽培槽上方枢设至少一卷取机构，各卷取机构设有一小卷轴及至少一大卷轴，该小、大卷轴的圆周比为1 不小于1，且该小、大卷轴上所卷绕的第一牵引索及第二牵引索的活动端分别连接于浮体及载台；通过进水管或排水管向栽培槽注入或排放培养液，使培养液的原有液面水位及浮体每升高或下降一单位高度时，则可令各载台相对于现有液面水位以大、小卷轴的圆周比加上一单位高度的比例下降或升高，使该载台及其植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中或暴露于空气中。
2.如权利要求1所述的水耕装置，其特征在于，所述浮体进一步用以承载或植栽植物。
3.如权利要求1所述的水耕装置，其特征在于，所述栽培槽上方水平向设有一支撑件， 该支撑件供至少一卷取机构的枢设；以及该小、大卷轴上所卷绕的第一牵引索及第二牵引索的活动端各自套接一枢设于支撑件的导引件后，再连接于浮体及载台。
4.如权利要求3所述的水耕装置，其特征在于，所述小、大卷轴为定滑轮，而导引件为导轮或固定环。
5.如权利要求1所述的水耕装置，其特征在于，所述至少一卷取机构的小卷轴及至少一大卷轴由一枢轴同轴且间隔地套接在一起。
6.如权利要求1所述的水耕装置，其特征在于，所述浮体或载台可选择性地结合至少一配重，以调整该浮体或载台的比重。
7.如权利要求1所述的水耕装置，其特征在于，所述栽培槽进一步设有一水位调节机构，其依据浸渍、平衡水位位置分别设有一浸渍、平衡水位排水管，各排水管于槽体外设有一控制阀，以分别控制该浸渍、平衡水位排水管的开启与关闭，以便调节槽体内水位的高低变化，使浮体恒常地浮在培养液的液面上，而载台则浸渍于培养液中或浮在培养液的液面上。
8.如权利要求7所述的水耕装置，其特征在于，所述水位调节机构进一步包括一曝气水位排水管，其于槽体外设有一控制阀，以控制该曝气水位排水管的开启与关闭，使浮体恒常地浮在培养液的液面上，而载台则位于培养液的液面上方。
9.如权利要求1所述的水耕装置，其特征在于，所述辅助升降机构进一步包括一传动机构，该传动机构具有一第一传动轴及一第二传动轴，该第一、第二传动轴各自固设于非同轴设置的小、大卷轴的轴向，且该第一、第二传动轴间设有一传动带，使该小、大卷轴得以同步转动；其中，浮体总重量大于载台总重量乘以大、小卷轴的圆周比后、再乘以第一、第二传动轴的圆周比；通过进水管或排水管向栽培槽注入或排放培养液，使培养液的原有液面水位及浮体每升高或下降一单位高度时，则可令各载台相对于现有液面水位以大、小卷轴的圆周比乘以第一、第二传动轴的圆周比后、再加上一单位高度的比例下降或升高，使该载台及其植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中或暴露于空气中。
10.如权利要求9所述的水耕装置，其特征在于，所述第一、第二传动轴为皮带轮或齿轮，而传动带为皮带或链条。
11.一种水耕装置，其特征在于，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；至少一浮体及至少一用以承载或植栽植物的载台，各浮体比重小于培养液，而各载台比重大于培养液，且该浮体总浮力大于载台总浮力乘以大、小卷轴的圆周比；以及一辅助升降机构，其于栽培槽槽底枢设至少一卷取机构，各卷取机构设有一小卷轴及至少一大卷轴，该小、大卷轴的圆周比为1 不小于1，且该小、大卷轴上所卷绕的第一牵引索及第二牵引索的活动端分别连接于浮体及载台；通过进水管向栽培槽注入培养液，使培养液的原有液面水位及浮体每升高一单位高度时，则可令各载台相对于现有液面水位以大、小卷轴的圆周比加上一单位高度的比例下降， 使该载台及其植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中。
12.如权利要求11所述的水耕装置，其特征在于，所述浮体进一步用以承载或植栽植物。
13.如权利要求11所述的水耕装置，其特征在于，所述小、大卷轴上所卷绕的第一牵引索及第二牵引索的活动端各自套接一枢设于栽培槽槽底的导引件后，再连接于浮体及载台。
14.如权利要求13所述的水耕装置，其特征在于，所述小、大卷轴为定滑轮，而导引件为导轮或固定环。
15.如权利要求11所述的水耕装置，其特征在于，所述至少一卷取机构的小卷轴及至少一大卷轴由一枢轴同轴且间隔地套接在一起。
16.如权利要求11所述的水耕装置，其特征在于，所述浮体或载台可选择性地结合至少一配重，以调整该浮体或载台的比重。
17.如权利要求11所述的水耕装置，其特征在于，所述栽培槽进一步设有一水位调节机构，其依据浸渍、平衡水位位置分别设有一浸渍、平衡水位排水管，各排水管于槽体外设有一控制阀，以分别控制该浸渍、平衡水位排水管的开启与关闭，以便调节槽体内水位的高低变化，使浮体恒常地浮在培养液的液面上，而载台则浸渍于培养液中或浮在培养液的液面上。
18.如权利要求11所述的水耕装置，其特征在于，所述辅助升降机构进一步包括一传动机构，该传动机构具有一第一传动轴及一第二传动轴，该第一、第二传动轴各自固设于非同轴设置的小、大卷轴的轴向，且该第一、第二传动轴间设有一传动带，使该小、大卷轴得以同步转动；其中，浮体总浮力大于载台总浮力乘以大、小卷轴的圆周比后、再乘以第一、第二传动轴的圆周比；通过进水管或排水管向栽培槽注入或排放培养液，使培养液的原有液面水位及浮体每升高或下降一单位高度时，则可令各载台相对于现有液面水位以大、小卷轴的圆周比乘以第一、第二传动轴的圆周比后、再加上一单位高度的比例下降或升高，使该载台及其植物的根、茎、叶部可浸渍于培养液中。
19.如权利要求18所述的水耕装置，其特征在于，所述第一、第二传动轴为皮带轮或齿轮，而传动带为皮带或链条。
全文摘要
本发明公开了一种水耕装置，其是由一栽培槽、至少一浮体、至少一载台及一辅助升降装置所组成。该辅助升降机构于栽培槽上方枢设至少一卷取机构，各卷取机构设有一小卷轴及至少一大卷轴，该小、大卷轴的圆周比为1不小于1，且该小、大卷轴上所卷绕的第一牵引索及第二牵引索的活动端分别连接于浮体及载台；借此，通过进水管或排水管向栽培槽注入或排放培养液，使培养液的原有液面水位及浮体每升高或下降一单位高度时，则可令各载台相对于现有液面水位以大、小卷轴的圆周比加上一单位高度的比例下降或升高，使该载台及其植物的根、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A01G31/02GK102342239SQ20101024612
公开日2012年2月8日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者高志诚 申请人:高志诚