一種組合式立體水培裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種組合式立體水培裝置及方法，其中的一種組合式立體水培裝置，包括若干個水培箱，所述若干個水培箱疊加組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱、第二溢水柱及支撐柱，所述水培箱之間上下用固定圓管穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔，所述種植孔內安插有種植用的套管，最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養液通過設置的輸送管抽到最上方的水培箱內。本發明由于裝置簡潔，運行可靠，養護簡單，裝配方便，此裝置適合組合出大規模的種植工廠，進行標準化、集約化和高效率種植生產；可以大幅度降低設施造價，降低使用維護技術門檻，而且大幅度提升產量。
【專利說明】一種組合式立體水培裝置及方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及涉及無土栽培領域，具體涉及一種組合式立體水培裝置及方法。

【背景技術】
[0002] 無土栽培作為先進的種植方式，相繼出現基質培、水培、氣霧培，細分有有機基質 培、無機基質培；深流液水培、淺流液水培、潮汐培、氣霧培等。在眾多的無土栽培方式中，都 需要給植物根系提供水分、養分和氧氣。在水分、養分都通過營養液得以實現，氧氣的供給 各種方式有所不同，基質培與土壤相似，通過基質的透氣性來供氧；水培通過營養液中溶解 的氧氣來給氧；氣霧培通過水霧與空氣的混合來供氧；潮汐培通過根系在營養液和空氣中 輪流暴露而獲得氧氣。無土栽培設施，必須考慮根系的供氧問題，否則，輕則植物生長不良， 重則爛根死亡。
[0003] 現有的立體栽培裝置，要么采用基質培--用基質填充空間，營養液流經基質，給 基質里栽培的植物根系供給養分、水分；要么采用氣霧培--立體空間內用壓力泵、噴頭將 營養液轉換成氣霧噴在根系上。這兩種方式，存在一些不足和限制。
[0004] 采用基質培的立體栽培，需要大量基質作為填充物，在栽培過程中需要定期清理、 補充、更換基質，對營養液的供給需要經常調節，養護管理工作技術要求高，工作量大。
[0005] 采用氣霧培的立體栽培，首先需要較大壓力及傳輸管道以及噴頭將營養液轉換成 霧狀，裝置成本較高，維護技術要求高，還存在能耗高、噪音大等不利因素。更重要的缺點是 抗斷電能力弱，幾十分鐘的斷電可能導致栽培數月的植物死亡。
[0006] 其它方式如潮汐培、水培，在立體栽培中的應用受到的限制較多。如水培的防水要 求、增氧措施；潮汐培的落差要求、防水要求等，由于諸多限制和難點，難以靈活地根據需要 裝配成需要的立體栽培形狀。
[0007] 由于上述原因，導致水培這種高科技種植方式數十年來難以規模推廣應用。


【發明內容】

[0008] 本發明要解決的問題是：用簡潔的裝置，不但獲得較好的無土栽培效 果，而且可以自由組合成多種形狀，以適應場地條件。不但生產制作簡便、成本低廉，而 且能大幅度提高栽培效率。
[0009] 本發明針對上述問題，提供了一種組合式立體水培裝置及方法。
[0010] 根據本發明的一個方面，提出了一種組合式立體水培裝置，包括若干個水培箱，所 述若干個水培箱疊加組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱及支撐柱，所述水培箱之間 上下用固定圓管穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔，所述種植孔內安插有種植 用的套管，最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養液通過設置的輸送管抽到最 上方的水培箱內。
[0011] 進一步地，所述水培箱中還設有第二溢水柱。
[0012] 更進一步地，所述若干水培箱能疊加組合成連體種植墻結構或三角連 體形結構或四柱連體形結構或圓形連體形結構，水培箱疊加的立柱之間通過固定圓管 連接。
[0013] 更進一步地，所述水培箱為塑料或木料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
[0014] 一種組合式立體水培方法，包括以下步驟： S1，所述套管斜插在箱體四周，植物根系插入種植管內進入水培箱內 與里面的營養液接觸；水培箱垂直疊加，中間用圓管穿過；上層水培箱內溢出的營養 液流入下層水培箱，下層水培箱內水位超過溢水柱后，自動溢出流到再下層的水培箱，如此 類推，最后流入最底層的水培箱；套管安插到種植孔后，將植物根系塞入套管，讓根系浸入 營養液中，即可獲得相應的養分、水分，由于營養液定時循環，水中氧容量始終保持豐富，確 保植物的生長需要； 52, 在最底層的水培箱安放水泵，定時將營養液通過輸送管抽到最上 方的水培箱內，達到溢出水位后，第一層水培箱營養液從溢水柱的孔中流出，流入第二 層水培箱；裝滿第二層水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱內，如此類推，最終 營養液回到最下面的液池中，完成循環； 53, 所述固定圓管穿過水培箱的支撐孔，增加水培箱構成柱型的穩定 性，并可以支撐受力，以便形成種植柱；如果僅在柱體內營養液循環，將底層水培箱的 溢水孔堵住，水泵從底層水培箱內抽水，通過定時器定時將營養液輸送到頂層水培箱；營養 液裝滿頂層水培箱后，從溢水柱中間的孔流到到第二層水培箱，當第二層水培箱接滿營養 液后，多余的從溢水柱溢出，繼續流到下層的水培箱；如此層層溢出，最終營養液流回底層 水培箱，循環使用；通過一輪循環，每個水培箱內均有一定深度的營養液。
[0015] 進一步地，所述組合式立體水培方法，還包括營養液從底層的水培箱 溢出后，匯集到共同的一個液池中，由一個水泵定時抽出輸送到頂層水培箱，然后逐層 溢出后回到液池；定時抽出由一個定時器控制水泵的電源開關實現。
[0016] 本發明的優點： 大幅提高栽培數量：水培箱四周栽種，疊層高度、根據需要和水泵功率調整，通過試驗， 可以做到相同面積的數十倍產量； 增氧效果好：營養液經過每層的空氣灑流，充分溶解氧氣，對水培箱內的營養液既增 氧，又有造成流動，確保根系的氧氣供給，并能防止代謝物在根系周圍淤積； 抗斷電能力強：水培箱內的營養液可以供植物存活數日，明顯優于氣霧培、潮汐培和基 質培，這對經常斷電場所具有較大的使用價值； 裝置簡潔：最簡單的裝置也是可靠程度最高的裝置，同時具備降低造價、減少設施維護 的優點，還能降低減輕營養液堵塞的概率，具備大規模使用的實用價值，這對無土栽培的規 模應用具有明顯的價值； 方便組合，便于多種場合使用：本發明的裝置可單獨使用，也可以無限制組合使用。可 做成植物墻、植物柱、植物門甚至組合成房屋形成樓頂四面墻全立體種植，不僅可成為可栽 種蔬菜、鮮花的造型美化環境，而且能極大提高土地利用率； 本發明由于裝置簡潔，運行可靠，養護簡單，裝配方便，此裝置適合組合出大規模的種 植工廠，進行標準化、集約化和高效率種植生產；可以大幅度降低設施造價，降低使用維護 技術門檻，而且大幅度提升產量。
[0017] 除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。
[0019] 圖1為本發明的水培箱的結構示意圖； 圖2為本發明的水培箱的正視圖； 圖3為本發明的水培箱的截面剖視圖； 圖4為本發明的套管結構示意圖； 圖5為本發明的總體結構剖視圖； 圖6為本發明的改變循環方式后的結構示意圖； 圖7為本發明的連體種植墻結構示意圖； 圖8為本發明的四柱連體型結構示意圖； 圖9為本發明的三角連體型結構示意圖； 圖10為本發明的圓形連體型結構示意圖； 圖11為本發明的種植房屋結構示意圖； 圖12為本發明的組合式立體水培方法流程圖。
[0020] 附圖標記： 1為第一溢水柱、2為第二溢水柱、3為支撐住、4為種植孔、5為套管、6為固定圓管及7 為輸送管。

【具體實施方式】
[0021] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不 用于限定本發明。
[0022] 實施例1 參考圖1至圖11，如圖1至圖11所示的一種組合式立體水培裝置，包括若干個水培箱， 所述若干個水培箱疊加組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱1及支撐柱3,所述水培箱 之間上下用固定圓管6穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔4,所述種植孔4內安 插有種植用的套管5,最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養液通過設置的輸送 管7抽到最上方的水培箱內。
[0023] 所述水培箱中還設有第二溢水柱2。
[0024] 所述若干水培箱能疊加組合成連體種植墻結構或三角連體形結構或四 柱連體形結構或圓形連體形結構，水培箱疊加的立柱之間通過固定圓管6連接。
[0025] 四柱連體型，通過固定圓管之間的連接，可增加穩定性。
[0026] 三角連體型，通過固定圓管之間的連接，可增加穩定性。
[0027] 連體種植墻，通過固定圓管之間的連接和墻體形成夾角，可增加穩定性。
[0028] 圓形連體型，通過固定圓管之間的連接，可增加穩定性。
[0029] 本發明可組合成的種植房屋，用水培箱組成墻體后，嵌入門窗，在固定圓管上搭建 合適的框架后，可在房頂繼續擺放水培箱，最終形成可種植蔬菜花卉的種植房屋，使土地在 建造房屋后，種植面積不但未減少，反倒增加。
[0030] 所述水培箱為塑料或木料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
[0031] 實施例2 參考圖12,如圖12所示的一種組合式立體水培方法，包括以下步驟： S1，所述套管5斜插在箱體四周，植物根系插入種植管內進入 水培箱內與里面的營養液接觸；水培箱垂直疊加，中間用圓管穿過；上層水培箱內溢 出的營養液流入下層水培箱，下層水培箱內水位超過溢水柱后，自動溢出流到再下層的水 培箱，如此類推，最后流入最底層的水培箱；套管5安插到種植孔后，將植物根系塞入套管 5,讓根系浸入營養液中，即可獲得相應的養分、水分，由于營養液定時循環，水中氧容量始 終保持豐富，確保植物的生長需要； 52, 在最底層的水培箱安放水泵，定時將營養液通過輸送管抽到最上 方的水培箱內，達到溢出水位后，第一層水培箱營養液從溢水柱的孔中流出，流入第二 層水培箱；裝滿第二層水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱內，如此類推，最終 營養液回到最下面的液池中，完成循環； 53, 所述固定圓管6穿過水培箱的支撐孔，增加水培箱構成柱型的穩 定性，并可以支撐受力，以便形成種植柱；如果僅在柱體內營養液循環，將底層水培箱 的溢水孔堵住，水泵從底層水培箱內抽水，通過定時器定時將營養液輸送到頂層水培箱；營 養液裝滿頂層水培箱后，從溢水柱中間的孔流到到第二層水培箱，當第二層水培箱接滿營 養液后，多余的從溢水柱溢出，繼續流到下層的水培箱；如此層層溢出，最終營養液流回底 層水培箱，循環使用；通過一輪循環，每個水培箱內均有一定深度的營養液。
[0032] 所述組合式立體水培方法，還包括營養液從底層的水培箱溢出后，匯 集到共同的一個液池中，由一個水泵定時抽出輸送到頂層水培箱，然后逐層溢出后回 到液池；定時抽出由一個定時器控制水泵的電源開關實現。
[0033] 本發明的有益效果： 大幅提高栽培數量：水培箱四周栽種，疊層高度、根據需要和水泵功率調整，通過試驗， 可以做到相同面積的數十倍產量； 增氧效果好：營養液經過每層的空氣灑流，充分溶解氧氣，對水培箱內的營養液既增 氧，又有造成流動，確保根系的氧氣供給，并能防止代謝物在根系周圍淤積； 抗斷電能力強：水培箱內的營養液可以供植物存活數日，明顯優于氣霧培、潮汐培和基 質培，這對經常斷電場所具有較大的使用價值； 裝置簡潔：最簡單的裝置也是可靠程度最高的裝置，同時具備降低造價、減少設施維護 的優點，還能降低減輕營養液堵塞的概率，具備大規模使用的實用價值，這對無土栽培的規 模應用具有明顯的價值； 方便組合，便于多種場合使用：本發明的裝置可單獨使用，也可以無限制組合使用。可 做成植物墻、植物柱、植物門甚至組合成房屋形成樓頂四面墻全立體種植，不僅可成為可栽 種蔬菜、鮮花的造型美化環境，而且能極大提高土地利用率； 本發明由于裝置簡潔，運行可靠，養護簡單，裝配方便，此裝置適合組合出大規模的種 植工廠，進行標準化、集約化和高效率種植生產；可以大幅度降低設施造價，降低使用維護 技術門檻，而且大幅度提升產量。
[0034] 以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護 范圍之內。
【權利要求】
1. 一種組合式立體水培裝置，其特征在于，包括若干個水培箱，所述若干個水培箱疊加 組合放置，所述水培箱中設有第一溢水柱（1)及支撐柱（3)，所述水培箱之間上下用固定圓 管（6)穿過，所述立體水培箱四周設有若干個種植孔（4)，所述種植孔（4)內安插有種植用 的套管（5)，最底層的所述水培箱安放有水泵，用于定時將營養液通過設置的輸送管（7)抽 到最上方的水培箱內。
2. 根據權利要求1所述的組合式立體水培裝置，其特征在于，所述水培箱中還設有第 二溢水柱（2)。
3. 根據權利要求1所述的組合式立體水培裝置，其特征在于，所述若干水培箱能疊加 組合成連體種植墻結構或三角連體形結構或四柱連體形結構或圓形連體形結構，水培箱疊 加的立柱之間通過固定圓管（6)連接。
4. 根據權利要求1所述的組合式立體水培裝置，其特征在于，所述水培箱為塑料或木 料或泡沫或混凝土材料的水培箱。
5. -種組合式立體水培方法，其特征在于，包括以下步驟： S1，所述套管（5 )斜插在箱體四周，植物根系插入種植管內進入 水培箱內與里面的營養液接觸；水培箱垂直疊加，中間用圓管穿過；上層水培箱內溢 出的營養液流入下層水培箱，下層水培箱內水位超過溢水柱后，自動溢出流到再下層的水 培箱，如此類推，最后流入最底層的水培箱；套管（5)安插到種植孔后，將植物根系塞入套 管（5)，讓根系浸入營養液中，即可獲得相應的養分、水分，由于營養液定時循環，水中氧容 量始終保持豐富，確保植物的生長需要； 52, 在最底層的水培箱安放水泵，定時將營養液通過輸送管抽到最上 方的水培箱內，達到溢出水位后，第一層水培箱營養液從溢水柱的孔中流出，流入第二 層水培箱；裝滿第二層水培箱的溢水水位后，再溢出流到下面的水培箱內，如此類推，最終 營養液回到最下面的液池中，完成循環； 53, 所述固定圓管（6)穿過水培箱的支撐孔，增加水培箱構成柱型的 穩定性，并可以支撐受力，以便形成種植柱；如果僅在柱體內營養液循環，將底層水培 箱的溢水孔堵住，水泵從底層水培箱內抽水，通過定時器定時將營養液輸送到頂層水培箱； 營養液裝滿頂層水培箱后，從溢水柱中間的孔流到到第二層水培箱，當第二層水培箱接滿 營養液后，多余的從溢水柱溢出，繼續流到下層的水培箱；如此層層溢出，最終營養液流回 底層水培箱，循環使用；通過一輪循環，每個水培箱內均有一定深度的營養液。
6. 根據權利要求4所述的組合式立體水培方法，其特征在于，還包括營養液從底層的 水培箱溢出后，匯集到共同的一個液池中，由一個水泵定時抽出輸送到頂層水培箱，然后逐 層溢出后回到液池；定時抽出由一個定時器控制水泵的電源開關實現。
【文檔編號】A01G31/00GK104206256SQ201410444829
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2014年9月3日
【發明者】何建華 申請人:何建華