专利名称：水栽用的供水器和冷却器的制作方法
技术领域：
本发明涉及对植物供应和浇水的装置及方法，且特别是涉及用来供应、冷却并向水栽培育的植物根部提供充气溶液的装置及方法。
背景技术：
水栽培育植物包括向植物的根部供应水溶液，例如通过将溶液喷射到根部上或者通过将根部悬挂在溶液饱和的一介质中。该溶液主要是带有肥料和其它添加的营养成分的水。最优的生长或者甚至是植物的生存要求对根部提供有富含空气的溶液，并保持在一特定的温度范围之内。通常，该温度范围是低于植物的根部以上的部分所要求的温度范围的。这与自然界中的情况是相符的，在自然界中，当植物生长时，植物的根部位于更冷一些的土地中，而植物的上面部分在通常比土地温暖的空气中。
水栽培育工作通常包括在水溶液被供应到植物的根部之前用一冷却器冷却该水溶液。该冷却器通常是与用来存储溶液的贮蓄池分开的。此外，应对溶液充气，以使植物的生长最优化。这样，通常就又需要单独的充气装置。建立起所有这些设备可能是复杂的，并且安装也相对较为昂贵。
Dalle的美国专利第4159595号中示出了一种用来保持一定量液体的蓄槽，它装配有一浮子，以保持恒定的液位。在液体沿着一软管流动的同时，对液体进行加热或者冷却。
Glendening的美国专利第5813168揭示了一种合乎环境要求地控制的温室。在那里，水栽植物的培育床放置在交换器的顶部上。
澳大利亚专利第9187730号揭示了一种将根系保持得相对较冷的水栽法来培育植物的方法。
Rohosa的美国专利第5634294号揭示了一种培育植物的方法，其中，一鼓风机被连接到一管网上，并连续地在压力下注射空气。
Springer的美国专利第4577435号揭示了一种用于加热和/或冷却植物的微型环境温度控制装置。该冷却是通过管子来完成的。
其它涉及水栽系统温度控制的专利包括欧洲专利第500484号和美国专利第4780989号。后者揭示了一种营养成分的蓄槽。在蓄槽中对水进行加热。欧洲专利揭示了带有一浮子的蓄槽。
美国专利第4527353号中揭示了另一种用于营养成分的分布系统，它包括一蓄槽和保持液体液位的一浮子。
在美国专利第4992942号中揭示了一种充气的沥滤液蓄槽。
但现有技术没有揭示出一种简单经济的、能同时用来存储水溶液并冷却它和对它充气的装置。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的、经济的可靠的装置，它能使用于植物根部的水溶液达到所要求的桩头，无论该植物是水栽或者生长在土壤中。
本发明的又一个目的是提供一种改进的装置，它能同时存储和冷却这样的水溶液。
本发明的再一个目的是提供一种改进的装置，它能通过使用一不透明的容器来抑制藻类的生长。
本发明的还有一个目的是提供一种改进的装置，它还能对溶液充气，而无需一台单独的设备。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用来为植物提供水溶液的装置。该装置包括一具有内壁的贮蓄池。设有一用于排出液体的管道，以使液体沿着贮蓄池的壁流动。设有一用于冷却壁、从而使沿着壁流动的液体被冷却的冷却器。
较佳地是在贮蓄池的壁中设置一孔，并且在孔中设置一风扇，以将空气引入贮蓄池中，并从而对液体充气。
一较佳实施例的该装置具有一顶部，所述管道靠近贮蓄池的顶部，且贮蓄池具有在管道的下方的一池液体，因而液体就在壁上流动并向下流到该池液体中。壁被冷却，从而冷却液体。
根据本发明的另一方面，提供一种用来处理用于植物的水溶液的方法。该方法包括以下步骤提供用于液体的一贮蓄池，并提供在贮蓄池中的一池水溶液。冷却该贮蓄池，从而冷却该水溶液。
较佳地是，该方法包括调节该池液体的深度的步骤，且贮蓄池具有在该池液体的上方延伸的壁，液体被沿着所述壁引导并向下流入池中。冷却贮蓄池的壁，从而冷却液体。
可以迫使空气进入到贮蓄池中该池液体上方，以对液体充气。
附图简述在附图中
图1根据本发明一实施例的用于为植物供应水溶液的一装置的局部示意的侧视图；图2是其贮蓄池的部分剖开的侧视图；图3是其贮蓄池的示意的轴测立体图；以及图4是其组合的托盘及控制装置的轴测立体图。
具体实施例方式
首先参见
图1，该图示出了用于将容纳在一贮蓄池14中的水溶液12供应到一植物18的根部16的一装置10。该贮蓄池设有一顶部20、一底部22以及内侧壁24。在贮蓄池的顶部附近设有一管道，在本情况中为一喷管30，用于排出液体，以使液体沿着贮蓄池的内壁流下，如箭头32所示。在本实施例中，壁大体是垂直的，且有四面壁形成该装置的前面80、背面82以及两侧面84和86，如图3中所标示的。
在本特定的实施例中，贮蓄池包括一改装的、柜式的冷冻装置40，如图2所示，该冷冻装置通常用于家用存储冷冻食品。使用这样的装置是因为它经济、可靠，且能存储一池液体12，如
图1所示。冷冻装置的侧壁以及顶部和底部是隔热的。诸壁具有一内壳44、一外壳46以及位于其间的隔热材料48。通常外壳是用上漆的钢板制成的，而内壳则是用塑料或者抗锈蚀的材料制成的。这些是从一标准的冷冻装置改装而来的。如传统的那样，使用充有氟利昂的管道来冷却这些壁。因此，冷冻装置40为该装置提供了封闭的贮蓄池。顶部20可按传统的方式在铰链46处打开，以供人接近贮蓄池的内部。但当关闭时，贮蓄池的内部基本是与下文所述的风扇22密封地隔开的。
对冷冻装置40的改装是最小限度的，并包括形成在该特殊的冷冻装置背部中的一孔50，该孔50接纳风扇52，如
图1中清楚地所示。如可见的，风扇位于贮蓄池中的水溶液12的顶表面的上方。在该特定的实施例中，风扇是一计算机冷却风扇，尽管也可以用其它的风扇来替代。该风扇向冷冻装置吹风，如
图1中的箭头60所示。在充有氟利昂的管子之间还设有穿通壁的孔，用于运送营养液的管道。
如图3所示，由一浮子机构64来保持在贮蓄池中的液位。这包括安装在一臂部68上的一浮子66，该臂部与在托盘70中的一阀工作地相连。或者，浮子机构可与用于抽水马桶水箱的浮子系统类似，以对水位进行控制。在本实施例中，该阀接受来自生活用水的水，并打开或关闭以保持贮蓄池中的液体12的液位。
有一泵70连接到一立管72。该立管又连接至喷管30，在本实施例中，喷管30部分段地沿着冷冻装置40的前面80和背面82以及侧面84延伸。如上所述，喷管邻近该装置的顶部20，并在内壁24上喷射液体。在图3中可见，液体在侧壁上向下垂淌到液体12的池中。由于内部充有氟利昂的管子冷却了这些壁，所以这样就冷却了液体。
有一管道90连接到立管72，以将液体供应到植物18的根部16以及其它这些的植物。喷头92将水喷射到根部16上。
设置一滴落托盘94，用于接住从根部滴落的液体，并经由管道98将该液体送回到贮蓄池中。
冷冻装置具有一标准的压缩机和热交换器组件100，该组件对冷冻装置的壁进行冷却。从一标准的电源插座102，通过电线104和106向压缩机和托盘70中的控制装置供电。
在图4中示出了托盘70更多的细节。控制阀安装在壳体120的内部。还设有一用来接纳诸如肥料之类的各种供应物的空腔130。该托盘还容纳有温度控制器140和养料计(food meter)142。在本实施例中，养料计的探测器144通过蝶形螺母148安装在连接至托盘的杆146上。该杆上还装有温度探测器150。
在工作中，在本实施例中包括冷冻装置40的贮蓄池14部分地灌注有包含肥料或者通常在水栽操作中所使用的其它物质的水溶液。但应予注意的是，该装置也一样可用于或适于基于土壤的栽培操作。内壁24的一些部分暴露在喷管30的下方，使液体能沿着暴露的壁流下，如
图1中的箭头32所示，从而冷却该液体。
液体12的池深度由浮子机构64进行调节。当液位低于一预定量时，通过管道130进水。用泵70将液体向上泵送到喷管30。泵也泵送液体穿过立管72以及穿过管道90，并到达喷头92。液体被喷射到根部16上。多余的液体滴落到托盘94中，并通过管道98被泵送回贮蓄池。
由风扇52来对贮蓄池中的水充气，这就无需单独的充气装置。因此，本发明提供了一种用于将液体供应到植物根部的、一体化的贮蓄池、充气装置和冷却装置。
那些熟悉本技术领域的人们会理解，上面所提供的许多细节仅仅是以举例的方式给出的，并非想要限制本发明的保护范围，本发明的保护范围是参照以下的权利要求来解释的。
权利要求
1.一种用来为植物提供水溶液的装置，它包括一具有内壁的贮蓄池；一管道，用于排出液体，以使液体沿着贮蓄池的壁流动；一冷却器，用于冷却壁以从而使沿着壁流动的液体被冷却。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，贮蓄池具有一顶部，所述管道靠近贮蓄池的顶部，且贮蓄池具有在管道的下方的一池液体，因而液体就在壁上流动并向下流到该池液体。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，壁大体是垂直的。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，壁是隔热的。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，贮蓄池是封闭的。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括一改装的冷冻装置。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，冷冻装置是一柜式冷冻装置。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，包括在贮蓄池的壁中的一孔，和位于该孔中的一风扇，以将空气引入贮蓄池中，对液体充气。
9.如权利要求2所述的装置，其特征在于，包括一泵，所述泵工作地连接到管道，以用来将液体从该池液体泵送到管道。
10.如权利要求2所述的装置，其特征在于，包括用来调节该池液体的深度的装置。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，用来调节的装置包括一浮子机构。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，管道围绕贮蓄池顶部的至少一部分延伸。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，管道具有多个间隔开设置、用于排出液体的小孔。
14.一种用来处理用于植物的水溶液的方法，它包括以下步骤提供用于液体的一贮蓄池；提供在贮蓄池中的一池水溶液；以及冷却该贮蓄池，并从而冷却该水溶液。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，包括调节该池液体的深度的步骤，且贮蓄池具有在该池液体的上方延伸的壁，液体被沿着所述壁引导并向下流入池中。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，液体被从该池液体泵送至该池液体上方的一位置，然后被沿着壁引导，壁被冷却，从而冷却液体。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，迫使空气进入到贮蓄池中、该池液体上方，以对液体充气。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将液体从贮蓄池引至植物。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，将液体从植物引导回贮蓄池。
20.一种使用于植物的水溶液达到所要求的状态的装置，它包括一柜式冷冻装置，它具有一内部、一顶部、一底部、两侧壁以及在侧壁中的一孔；安装在该孔中用来将空气导入该装置的一风扇；围绕冷冻装置内部并在其侧壁附近和其顶部附近延伸的一喷管；用于将水溶液供应到喷管的一管道；用于调节在冷冻装置内部的一池液体的装置，籍此，侧壁在该池液体的上方延伸，以使从喷管排出的液体在壁上流动并向下流入该池液体中。用于将液体从冷冻装置引至植物的一排出管道；以及用于将液体从植物送回到冷冻装置的一进液管道。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，用于调节的装置是一浮子机构。
22.如权利要求20所述的装置，其特征在于，风扇位于该池液体的上方。
全文摘要
一种用来为植物提供水溶液的装置和方法，它采用一具有内壁的贮蓄池(14)。设有用于排出液体的一管道(30)，以使液体沿着贮蓄池的壁流动。设有一冷却器(100)，用于冷却壁，以从而使沿着壁流动的液体被冷却。例如，该贮蓄池可以包括一改装的柜式冷冻装置。在贮蓄池的壁中可以设有一孔，且一风扇设置在该孔中，以将空气引入贮蓄池中并对其中的液体充气。
文档编号A01G27/00GK1505470SQ01823160
公开日2004年6月16日 申请日期2001年4月19日 优先权日2001年4月19日
发明者克莱顿·伯尔特, 克莱顿 伯尔特 申请人:克莱顿·伯尔特, 克莱顿 伯尔特