一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的家庭蔬菜培植設(shè)備存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、培植效果不佳、成本高的問題。本實(shí)用新型包括均盛裝有營養(yǎng)液的植物培養(yǎng)皿和魚池，上端封閉、下端設(shè)有開口且伸入到植物培養(yǎng)皿營養(yǎng)液中的虹吸罩，位于該虹吸罩內(nèi)、且連通植物培養(yǎng)皿和魚池的用于配合虹吸罩使植物培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)液發(fā)生虹吸效應(yīng)并流入到魚池中的虹吸通道，以及分別與植物培養(yǎng)皿和魚池連通、用于將魚池中的營養(yǎng)液輸入到植物培養(yǎng)皿中的循環(huán)裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)巧妙，培植效果俱佳，不僅實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，而且降低了成本，因此，本實(shí)用新型具有很高的實(shí)用價值和推廣價值。
【專利說明】一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種培養(yǎng)設(shè)備，具體地說，是涉及一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在家庭種植方面，傳統(tǒng)的培植方式主要有:管道式水培、氣霧式種植和潮汐式水培。
[0003]然而，上述培植方式均存在一定的問題，分別如下:
[0004]管道式水培:雖然提升水流可以提高植物的生長速度，改善植物培植效果，但是水流速度是由水泵的功率所決定的，因此，水流速度越高，其所消耗的電力也就越高，并且植物根部在水中長時間浸泡，還需要有更高的水溶氧量，而這就需要水泵長時間運(yùn)行以增加水溶氧量，所以管道式水培方式需要投入更多的電力成本。
[0005]氣霧式種植:該種培植方式的系統(tǒng)需要較高的系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)，例如備用電源，否則在停電發(fā)生時，植物根部暴露在空氣中，會在較短的時間內(nèi)造成植物脫水，并造成不可逆轉(zhuǎn)的損失。
[0006]潮汐式水培:該種培植方式往往需要較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)水位的變化,成本投入過高，而且穩(wěn)定性不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有的家庭培植設(shè)備存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、培植效果不佳、成本高的問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)，包括均盛裝有營養(yǎng)液的植物培養(yǎng)皿和魚池，上端封閉、下端設(shè)有開口且伸入到植物培養(yǎng)皿營養(yǎng)液中的虹吸罩，位于該虹吸罩內(nèi)、且連通植物培養(yǎng)皿和魚池的用于配合虹吸罩使植物培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)液發(fā)生虹吸效應(yīng)并流入到魚池中的虹吸通道，以及分別與植物培養(yǎng)皿和魚池連通、用于將魚池中的營養(yǎng)液輸入到植物培養(yǎng)皿中的循環(huán)裝置。
[0010]具體地說，所述虹吸通道包括設(shè)置在植物培養(yǎng)皿中、且位于虹吸罩內(nèi)的豎直式漸縮管，與該豎直式漸縮管下方連通、且內(nèi)徑小于豎直式漸縮管最大內(nèi)徑的直流管，以及與該直流管固為一體并與魚池連通的彎管體；所述豎直式漸縮管最大內(nèi)徑小于虹吸罩的內(nèi)徑。
[0011]進(jìn)一步說，所述彎管體包括與直流管連接并平行于水平面的彎管，以及分別與該彎管和魚池連通的斜彎管。
[0012]具體地說，所述循環(huán)裝置包括通過管道分別與植物培養(yǎng)皿和魚池連通的水泵。
[0013]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理在于，本實(shí)用新型在植物培養(yǎng)皿中設(shè)置虹吸罩和虹吸通道，然后利用循環(huán)裝置不斷向植物培養(yǎng)皿中輸入營養(yǎng)液，使其液位升高。當(dāng)營養(yǎng)液液位升高到一定程度時，會進(jìn)入到虹吸通道中，而由于虹吸罩的壓力作用，加上虹吸通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，植物培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)液會發(fā)生虹吸效應(yīng)，流速加快，液體被迅速吸入到虹吸通道中，從而導(dǎo)致液位迅速降低直至虹吸效應(yīng)消失時停止。如此，利用虹吸效應(yīng)原理，植物培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)液可以周而復(fù)始地自動循環(huán)上升-下降-上升的類似于潮汐變化的過程，在水位上升的過程中，植物吸收水分與營養(yǎng)養(yǎng)分，而在下降的過程中，根部則暴露在空氣中獲取更多氧氣，用于根部的呼吸作用。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)巧妙，操作便捷。
[0016](2)本實(shí)用新型根據(jù)植物吸收養(yǎng)分的特性，利用虹吸效應(yīng)，使得植物培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)液發(fā)生潮汐變化，從而更加高效地解決了植物根部呼吸作用過程中空氣、養(yǎng)料、水分之間的矛盾，而這不僅增強(qiáng)了種植效果，而且還能夠充分利用營養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)了事半功倍的效果。
[0017](3)本實(shí)用新型更加適合應(yīng)用于以魚類糞便為養(yǎng)料的無土栽培種植中，因?yàn)樵诔毕饔孟?，水位在下降的過程中植物根部會暴露在空氣中，而不是從水中爭搶氧氣，因而大大緩解了水溶氧不足的壓力，在魚菜共生系統(tǒng)中，水中的氧氣不僅要用于植物呼吸作用，還要用于魚類呼吸以及硝化細(xì)菌，在其他方式的魚菜共生系統(tǒng)中往往需要附加新的增氧設(shè)備，而本實(shí)用新型則無需考慮這個問題。
[0018](4)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了虹吸通道的結(jié)構(gòu)，并通過實(shí)踐得出了虹吸罩、豎直式漸縮管、直流管之間的內(nèi)徑大小情況為:虹吸罩內(nèi)徑>豎直式漸縮管最大內(nèi)徑>直流管內(nèi)徑,并設(shè)置了彎管和斜彎管，當(dāng)采用該種內(nèi)徑設(shè)計(jì)方式，并外設(shè)彎管和斜彎管時，本實(shí)用新型通過觸發(fā)虹吸效應(yīng)，使?fàn)I養(yǎng)液可以在從直流管進(jìn)入到斜彎管時流速達(dá)到最大，從而迅速降低營養(yǎng)液的液位，進(jìn)而最大程度上降低驅(qū)動電機(jī)的功耗，試驗(yàn)表明，在5W驅(qū)動水泵作用下，本實(shí)用新型在發(fā)生虹吸效應(yīng)時，營養(yǎng)液的流速可達(dá)到6000L/h，從而使得植物培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)液可以快速下降到植物根部下方，確保了植物能夠很好地吸收養(yǎng)分和獲取氧氣，而如果是現(xiàn)有技術(shù)要使?fàn)I養(yǎng)液達(dá)到6000L/h的循環(huán)流速，則需要電機(jī)消耗70W左右的功率，因此，本實(shí)用新型不僅培植功能俱佳，而且電耗小，成本低廉。
[0019](5)本實(shí)用新型性價比高，實(shí)用性強(qiáng)，完全自動化操作，因此，其特別適于在家庭養(yǎng)殖種植方面推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型發(fā)生虹吸前的使用狀態(tài)圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型發(fā)生虹吸時的使用狀態(tài)圖。
[0023]圖4為本實(shí)用新型發(fā)生虹吸后的使用狀態(tài)圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為:
[0025]1-植物培養(yǎng)皿，2-虹吸罩，3-豎直式漸縮管，4-直流管，5-魚池，6_水泵。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型包括植物培養(yǎng)皿1、虹吸罩2、虹吸通道、魚池5和循環(huán)裝置。所述植物培養(yǎng)皿I用于培植植物，其內(nèi)盛裝有營養(yǎng)液，所述魚池5用于養(yǎng)魚，其內(nèi)盛裝有與植物培養(yǎng)皿I相同的營養(yǎng)液。所述虹吸罩2伸入到植物培養(yǎng)皿I營養(yǎng)液中，并且該虹吸罩2上端封閉，下端設(shè)有多個開口，可以使?fàn)I養(yǎng)液流入到虹吸罩2中，所述虹吸通道分別與植物培養(yǎng)皿I和魚池5連通，并且該虹吸通道可以與虹吸罩2配合使植物培養(yǎng)皿I內(nèi)的營養(yǎng)液發(fā)生虹吸效應(yīng)并流入到魚池5中。而所述循環(huán)裝置則用于使魚池5中的營養(yǎng)液回流到植物培養(yǎng)皿I中，形成營養(yǎng)液的循環(huán)流動。
[0029]具體地說，所述虹吸通道包括設(shè)置在植物培養(yǎng)皿4中、且位于虹吸罩2內(nèi)的豎直式漸縮管3，與該豎直式漸縮管3下方連通的直流管4，以及與該直流管4固為一體并與魚池5連通的彎管體。本實(shí)施例中，彎管體可以讓進(jìn)入的營養(yǎng)液流速達(dá)到最大，該彎管體包括與直流管4連接并平行于水平面的彎管，以及分別與該彎管和魚池5連通的斜彎管，斜彎管與水平面之間的角度介于垂直與平行之間，以便可以強(qiáng)化虹吸效應(yīng)，增大夜液體流速。此外，作為優(yōu)選，本實(shí)施例中的豎直式漸縮管3也可以是喇叭管或其他內(nèi)徑逐漸縮小的形式。而所述循環(huán)裝置包括通過管道分別與植物培養(yǎng)皿I和魚池5連通的水泵6。
[0030]為確保植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液能夠發(fā)生虹吸效應(yīng)，所述直流管4的內(nèi)徑小于豎直式漸縮管3的最大內(nèi)徑，并且該豎直式漸縮管3最大內(nèi)徑小于虹吸罩的內(nèi)徑，以確保植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液可以在水泵6最小功耗下發(fā)生虹吸效應(yīng)。
[0031]本實(shí)用新型以培植蔬菜為例，對其實(shí)現(xiàn)過程介紹。
[0032]如圖2所不,在植物培養(yǎng)皿I中種植蔬菜，此時植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液液位低于豎直式漸縮管3頂部的高度，而水泵6則源源不斷地將魚池5中的營養(yǎng)液泵入到植物培養(yǎng)皿I中，使其營養(yǎng)液的液位不斷升高。
[0033]如圖3所示，當(dāng)植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液液位與豎直式漸縮管3頂部高度齊平或者略高于豎直式漸縮管3頂部高度時，營養(yǎng)液剛好將蔬菜根部完全浸沒，然后在虹吸罩2及豎直式漸縮管3作用下，植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液流速迅速加快，液體發(fā)生橫向流動并被快速吸入到豎直式漸縮管3中，發(fā)生虹吸效應(yīng)，此時虹吸罩2內(nèi)的液位高于虹吸罩2外的液位，然后液體在從豎直式漸縮管3依次進(jìn)入到直流管4和彎管、斜彎管時快速達(dá)到最大流速，最后流入到魚池5中。植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液液位迅速降低直至虹吸效應(yīng)消失時停止下降和流動，此時，營養(yǎng)液只浸沒蔬菜的根須部。如圖4所示，當(dāng)植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液不再流動時，由于水泵6始終在不間斷地工作，因而魚池5中的營養(yǎng)液也被持續(xù)不斷地泵入到植物培養(yǎng)皿I中，然后植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液又再次循環(huán)上述過程。豎直式漸縮管3頂部的高度可以根據(jù)蔬菜根部高度及其吸收特性靈活調(diào)整，以確保蔬菜根部在被完全浸沒后，通過虹吸效應(yīng)，使植物培養(yǎng)皿I中的營養(yǎng)液不斷發(fā)生著類似于潮汐的變化，從而達(dá)到定時浸沒蔬菜根部的目的，令蔬菜的培植效果達(dá)到最佳。
[0034]本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述實(shí)施例并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)和公知常識后，可以毫無疑義地知曉本實(shí)用新型完整的技術(shù)方案。而值得說明的是，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型較佳的一種實(shí)現(xiàn)方式，不應(yīng)當(dāng)用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，但凡在本實(shí)用新型的主體設(shè)計(jì)思想和精神下所作出的任何毫無實(shí)質(zhì)意義的改動和潤色，或是進(jìn)行等同置換，其所解決的技術(shù)問題實(shí)質(zhì)上與本實(shí)用新型一致的，也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)，其特征在于:包括均盛裝有營養(yǎng)液的植物培養(yǎng)皿(I)和魚池(5)，上端封閉、下端設(shè)有開口且伸入到植物培養(yǎng)皿營養(yǎng)液中的虹吸罩(2)，位于該虹吸罩(2)內(nèi)、且連通植物培養(yǎng)皿(I)和魚池(5)的用于配合虹吸罩使植物培養(yǎng)皿中的營養(yǎng)液發(fā)生虹吸效應(yīng)并流入到魚池中的虹吸通道，以及分別與植物培養(yǎng)皿(I)和魚池(5)連通、用于將魚池中的營養(yǎng)液輸入到植物培養(yǎng)皿中的循環(huán)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)，其特征在于:所述虹吸通道包括設(shè)置在植物培養(yǎng)皿(4)中、且位于虹吸罩(2)內(nèi)的豎直式漸縮管(3)，與該豎直式漸縮管(3)下方連通、且內(nèi)徑小于豎直式漸縮管最大內(nèi)徑的直流管(4)，以及與該直流管(4)固為一體并與魚池(5)連通的彎管體；所述豎直式漸縮管(3)最大內(nèi)徑小于虹吸罩的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)，其特征在于:所述彎管體包括與直流管(4)連接并平行于水平面的彎管，以及分別與該彎管和魚池(5)連通的斜彎管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一條所述的一種利用虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)潮汐式水培的系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)裝置包括通過管道分別與植物培養(yǎng)皿(I)和魚池(5)連通的水泵(6)。
【文檔編號】A01G31/02GK203608657SQ201320883445
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】劉中梁 申請人:劉中梁