配液箱及水培系统

1.本发明涉及植物种植技术领域，特别涉及一种配液箱以及具有所述配液箱的水培系统。


背景技术：

2.常见的植物栽培方式有常规有土栽培和无土栽培两种。在常规有土栽培中，植物生长所需的矿质营养是经过微生物和动物对有机物进行分解转化而成，或通过施加复合化肥获得，再溶解到土壤的水中，才可以被植物的根部吸收。土壤水分流失快，影响植物吸收养料的效率，从而导致难以把控植物所需养分的用量。养料过多容易导致浪费甚至是植物烧根，养料过小导致植株营养不足。另外，土壤中可能携带寄生虫、植物致病菌和致病病毒等，对植物的生长造成影响。水培是无土栽培的一种，植物可通过与根部与营养液接触，直接吸收养料。因此，为了使植物能够更好地生长，营养液的配置尤为重要。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种配液箱，旨在解决现有的水培过程中营养液配置不佳的问题。
4.为实现上述目的，本发明其中一实施例提供了一种配液箱，用于给水培箱提供营养液，所述配液箱包括：
5.水泵，所述水泵用于使所述水培箱和所述配液箱中的营养液形成循环通路；
6.补液装置，所述补液装置用于提供不同种类的养料；以及
7.搅拌装置，所述搅拌装置用于将所述补液装置补充的养料充分搅拌后输送至所述水培箱。
8.在一实施例中，所述配液箱还包括：
9.进液口，所述进液口通过第一管道与所述水培箱连接；
10.出液口，所述出液口通过第二管道与所述水培箱连接。
11.在一实施例中，所述配液箱还包括：
12.过滤装置，用于过滤营养液中的杂质；
13.和/或，增氧机，用于增加营养液中的氧气含量；
14.和/或，加热装置，用于将营养液加热至适于植物生长的特定温度；
15.和/或，酸碱度调节器，用于调节营养液的ph值。
16.在一实施例中，所述配液箱还包括：
17.水质监测器，用于监测营养液的水质；
18.和/或，温度传感器，用于检测营养液的温度；
19.和/或，酸碱度传感器，用于检测营养液的ph值。
20.本发明另一实施例还提供了一种水培系统，包括：
21.水培箱，所述水培箱的内部设置有定植板，用于培养植物；以及
22.配液箱，用于给所述水培箱提供营养液，其中，所述配液箱为如以上任意一项实施例所述的配液箱。
23.在一实施例中，所述水培系统还包括：
24.消毒设备，设置在所述水培箱和所述配液箱之间，用于对营养液进行消毒。
25.在一实施例中，所述消毒设备设置在所述第一管道上。
26.在一实施例中，所述水培系统还包括光伏发电设备，用于为所述配液箱提供电能；
27.和/或，所述光伏发电设备包括电池板组件、控制器组件以及蓄电池组件，所述电池板组件设置在所述配液箱的表面，所述控制器组件和所述蓄电池组件设置在所述配液箱的侧壁。
28.在一实施例中，所述水培系统还包括主控设备，所述主控设备与所述水泵、所述补液装置、所述搅拌装置、所述过滤装置、所述增氧机、所述加热装置、所述酸碱度调节器、所述水质监测器、所述温度传感器、所述酸碱度传感器以及所述光伏发电设备中的一个或者多个连接。
29.在一实施例中，所述主控设备根据所述温度传感器的检测结果控制所述加热装置是否工作；
30.和/或，所述主控设备根据所述酸碱度传感器的检测结果控制所述酸碱度调节器是否工作。
31.在一实施例中，所述水培箱还包括遮光板，所述遮光板覆盖所述水培箱的侧壁，用于对植物根部和营养液进行遮光处理。
32.在一实施例中，所述水培系统还包括设置在所述水培箱两侧的滑轨以及与所述滑轨对应设置的电动机，所述遮光板设置在所述滑轨上，所述电动机带动所述遮光板遮盖或者显露植物根部和营养液。
33.在一实施例中，所述定植板上设置有多个水培孔，在培养过程中，植物的根茎部包裹有海绵以放置至所述定植板的水培孔中。
34.在本发明实施例所提供的配液箱以及水培系统中，通过在配液箱中设置补液装置和搅拌装置，所述搅拌装置可以将所述补液装置补充的多种养料充分搅拌后输送至所述水培箱，从而使得所述配液箱所提供的营养液的养料成分更加均匀。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
36.图1为本发明其中一实施例提供的配液箱的结构示意图；
37.图2为图1中的配液箱的俯视示意图；
38.图3为图1中的配液箱的另一视角的结构示意图；
39.图4为图1中的配液箱覆盖有电池板组件之后的结构示意图；
40.图5为本发明另一实施例提供的水培系统的结构示意图；
41.图6为图5中的水培系统的模块示意图。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
44.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
45.请参见图1至图3，本发明其中一实施例提供了一种配液箱10。所述配液箱10用于给水培箱提供营养液。所述配液箱10包括箱体100以及设置在箱体100内的水泵110，补液装置120以及搅拌装置130。
46.所述水泵110用于使所述水培箱和所述配液箱100中的营养液形成循环通路。
47.所述补液装置120用于提供不同种类的养料。
48.所述搅拌装置130用于将所述补液装置120补充的养料充分搅拌后输送至所述水培箱。
49.在本实施例提供的配液箱10中，通过在配液箱100中设置补液装置120和搅拌装置130，所述搅拌装置130可以将所述补液装置120补充的多种养料充分搅拌后输送至所述水培箱，从而使得所述配液箱10所提供的营养液的养料成分更加均匀。
50.在本实施例中，所述配液箱10的箱体100包括底板101以及从底板101向上延伸的第一侧板102、第二侧板103、第三侧板104和第四侧板105。第一侧板102、第二侧板103、第三侧板104和第四侧板105首尾相连，其与所述底板101共同组成了用于容置营养液的容置腔。所述水泵110，补液装置120以及搅拌装置130设置在所述底板101与所述第一至第四侧板102
‑
105所组成的容置腔的内部。具体地，所述箱体100内还设置有分隔板106。所述分隔板106用于将箱体100内的容置腔分割成一条液体流道。在本实施例中，所述分隔板106从所述第一侧板102朝向所述第三侧板104延伸，但未与所述第三侧板103相接触。此时，所述分隔板106与所述第二侧板103之间形成第一液体流道；所述分隔板106与所述第四侧板105之间形成第二液体流道。所述第一液体流道和所述第二液体流道通过所述分隔板106端部与所述第三侧板103之间的间隙相连通。通过设置分隔板106将箱体100内的容置腔分割成一条液体流道，当箱体100内的水泵110在工作时，可以强制箱体100内的营养液通过箱体100内设置的各个组件如搅拌装置130，从而可以更有效地对营养液的成分等进行控制。具体地，所述搅拌装置130具有液体入口和液体出口。所述补液装置120的出液孔121设置在搅拌装
置130的液体入口处。具体地，所述补液装置120的出液孔121有多个，以释放出不同种类的养料。所述搅拌装置130的液体入口和液体出口之间设置有搅拌器131，用于对具有多种养料的营养液进行搅拌。具体地，所述搅拌器131包括转轴132以及设置在所述转轴132上的多个搅拌叶片133。通过电机带动所述转轴132转动，固定在所述转轴132上的搅拌叶片133将会随之转动，从而对营养液进行搅拌。在本实施例中，所述转轴132和所述搅拌叶片133通过连接杆134固定连接。可以理解地，在另外的实施例中，也可以不设置连接杆134，而直接将所述搅拌叶片133直接固定在所述转轴132上。
51.在其中一实施例中，所述配液箱10还包括进液口107和出液口108。
52.所述进液口107通过第一管道1071与所述水培箱连接。
53.所述出液口108通过第二管道1081与所述水培箱连接。
54.在本实施例中，所述进液口107和所述出液口108设置在所述箱体100的第一侧板102上。具体地，所述第一侧板102被所述分隔板106分成了第一部分和第二部分。所述进液口107设置在第一侧板102的第一部分上，且与第一液体流道相连通。所述出液口108设置在第一侧板102的第二部分上，且与第二液体流道相连通。所述配液箱10在工作时，来自水培箱的营养液从所述进液口107进入所述配液箱10，经过补液装置120补充养料，以及经过搅拌装置130将养料充分搅拌后，从所述出液口108输送回所述水培箱。在本实施例中，所述水泵110设置在所述第一液体流道中且固定在所述第一液体流道接近中间的位置。在本实施例中，所述进液口107和所述出液口108皆设置有密封螺纹接口，从而分别与所述第一管道1071和所述第二管道1081形成密封连接。
55.在其中一实施例中，所述配液箱10还包括过滤装置140，用于过滤营养液中的杂质。在本实施例中，所述过滤装置140设置在所述水泵110和所述进液口107之间。来自水培箱的营养液从所述进液口107进入所述配液箱10后，首先先经过过滤装置140过滤植物所排出的不需要的元素，然后再进行后续的通过补液装置120补充养料的过程。
56.在其中一实施例中，所述配液箱10还包括水质监测器141，用于监测营养液的水质。在本实施例中，所述水质监测器141设置在所述过滤装置140和所述水泵110之间，用于判断来自水培箱的营养液的水质是否在预设范围内。如果来自水培箱的营养液的水质不符合要求(即不在预设范围内)，则可以开启换液装置142将相应的营养液排出。具体地，所述换液装置142设置在所述箱体100的第二侧板103上。
57.在其中一实施例中，所述配液箱10还包括增氧机143，用于增加营养液中的氧气含量。在本实施例中，所述增氧机143设置在所述水泵110和所述搅拌装置130之间，用于为营养液补充足够的氧气，以促进水培箱中的植物的生长。通过设置所述增氧机143，可以营养液中的氧气含量，从而防止水培箱中的植物因为营养液的氧气含量不足而出现烂根或者生长不理想等现象。
58.在其中一实施例中，所述配液箱10还包括加热装置144，用于将营养液加热至适于水培箱中植物生长的特定温度。具体地，不同类型的植物，可能所需的营养液的温度不同。此时，可以通过所述加热装置144有针对性地将营养液加热至水培箱中所种植的植物的适宜温度，从而可以促进植物的生长。在本实施例中，所述加热装置144为设置在所述第二液体流道上的多根加热棒1441。所述加热棒1441设置在分隔板106和所述第四侧板105之间，用于对经过搅拌装置130搅拌后的营养液进行加热。
59.根据需要，所述配液箱10还可以包括温度传感器145。所述温度传感器145用于检测经所述加热装置144加热后的营养液的温度。若温度传感器145所检测到的营养液的温度未达到预设温度，则继续使加热装置144工作或者增加加热装置144的加热功率，从而使营养液的温度达到预设温度。若温度传感器145所检测到的营养液的温度超过预设温度，则控制所述加热装置144停止工作。在本实施例中，所述温度传感器145设置在所述加热装置144与所述出液口108之间。
60.在其中一实施例中，所述配液箱10还包括酸碱度调节器146，用于调节营养液的ph值。具体地，可以通过在营养液中加入硫酸镁、硝酸钾、磷酸二氢钾、硫酸锌、硼酸、硫酸亚铁等成分以调节营养液的ph值。在本实施例中，酸碱度调节器146为设置在第二液体流道上的多根注液管，用于向营养液中添加含有硫酸镁、硝酸钾、磷酸二氢钾、硫酸锌、硼酸、硫酸亚铁等成分的溶液以调节营养液的ph值。在本实施例中，所述酸碱度调节器146设置在所述温度传感器145与所述出液口108之间。
61.根据需要，所述配液箱10还可以包括酸碱度检测器147。所述酸碱度检测器147用于检测经所述酸碱度调节器146调节后的营养液的ph值。若酸碱度检测器147所检测到的营养液的ph值未达到预设的ph值，则继续使酸碱度调节器146工作或者增加酸碱度调节器146的溶液流量，从而使营养液的ph值达到预设数值。若酸碱度检测器147所检测到的营养液的ph达到预设数值，则控制所述酸碱度调节器146停止工作或者减小酸碱度调节器146的溶液流量。在本实施例中，所述酸碱度检测器147设置在所述酸碱度调节器146与所述出液口108之间。
62.请一并参见图4至图6，本发明另一实施例还提供了一种水培系统30，包括水培箱20和配液箱10。
63.所述水培箱20的内部设置有定植板210，用于培养植物。
64.所述配液箱10用于给所述水培箱20提供营养液。其中，所述配液箱10为如以上任意一项实施例所述的配液箱10。
65.在其中一实施例中，所述水培系统30还包括消毒设备310。所述消毒设备310设置在所述水培箱20和所述配液箱10之间，用于对营养液进行消毒。在本实施例中，所述消毒设备310设置在所述第一管道1071上，用于去除循环的营养液中的致病病毒和细菌。来自所述水培箱20中的营养液经过所述消毒设备310消毒后，在经过所述进液口107进入至所述配液箱10中。
66.在其中一实施例中，所述水培系统30还包括光伏发电设备320，用于为所述配液箱10提供电能。从而使配液箱10中的水泵110、搅拌装置130、加热装置144、酸碱度调节器146、酸碱度检测器147等可以通电工作。具体地，所述光伏发电设备320包括电池板组件321、控制器组件322以及蓄电池组件323等。所述电池板组件321设置在所述配液箱10的表面。所述控制器组件和所述蓄电池组件设置在所述配液箱10的侧壁。根据需要，所述控制器组件可以包括光伏控制器、逆变器、变频器等器件，在此不再赘述。利用电池板组件321控制器组件和蓄电池组件等，可以将太阳能转化为电能储存到蓄电池组件中；通过逆变器、变频器直接转化为供配液箱10或者整个水培系统30运作的电能，既环保又节约。
67.在其中一实施例中，所述水培系统30还包括主控设备330。所述主控设备330与所述水泵110、所述补液装置120、所述搅拌装置130、所述过滤装置140、所述增氧机143、所述
加热装置144、所述酸碱度调节器146、所述水质监测器141、所述温度传感器145、所述酸碱度传感器147以及所述光伏发电设备320中的一个或者多个连接。所述主控设备330通过发送相应的控制指令，来控制以上的设备中的一个或者多个开始工作，或者停止工作。根据需要，所述主控设备330为上位机设备。此时，在所述配液箱10中可以设置单片机设备，以对所述水泵110、所述补液装置120、所述搅拌装置130、所述过滤装置140、所述增氧机143、所述加热装置144、所述酸碱度调节器146、所述水质监测器141、所述温度传感器145、所述酸碱度传感器147等进行控制。
68.例如，在其中一实施例中，所述主控设备330根据所述温度传感器145的检测结果控制所述加热装置144是否工作，或者加大或减小加热功率。
69.又例如，在其中一实施例中，所述主控设备330根据所述酸碱度传感器147的检测结果控制所述酸碱度调节器146是否工作，或者加大或减小酸碱度调节器146的溶液流量。
70.在其中一实施例中，所述水培箱20还包括遮光板220。所述遮光板220覆盖所述水培箱20的侧壁，用于对植物根部和营养液进行遮光处理，从而避免光照对植物的根部产生伤害和光照对营养液的成分的影响。
71.在其中一实施例中，所述水培系统30还包括设置在所述水培箱20两侧的滑轨340以及与所述滑轨340对应设置的电动机350。所述遮光板220设置在所述滑轨340上。所述电动机350带动所述遮光板220遮盖或者显露植物根部和营养液。
72.在其中一实施例中，所述定植板210上设置有多个水培孔211。在培养过程中，植物的根茎部包裹有海绵以放置至所述定植板210的水培孔211中。
73.根据需要，在植物培养过程中，用户可以通过手机或者平板等移动终端与所述主控设备330进行无线通讯，以实现实时监测和精准调配营养液的效果，从而使营养液始终处于最适合植物生长的状态。
74.根据需要，所述水培箱20中还可以包括水位监测器230。当水位监测器230检测到所述水培箱20中的营养液不足时，所述主控设备330可以控制所述补液装置120进行自动补液，从而使水培箱20中的营养液供应充足。
75.在本发明实施例所提供的水培系统30中，通过设置配液箱10，并在配液箱10中设置补液装置120和搅拌装置130。所述搅拌装置130可以将所述补液装置120补充的多种养料充分搅拌后输送至所述水培箱20，从而使得所述配液箱10所提供的营养液的养料成分更加均匀。
76.在本实施例中，水培箱20、配液箱10和消毒设备310组成了一个自动循环的水培系统30。外加上位机、移动终端和光伏发电设备320，所述水培系统30可以精准地配置营养液，从而促进水培箱20中的植物可以快速生长。
77.其中，水培系统30中的各部件之间的位置关系及连接关系分别是：
78.消毒设备310的出液端具有密封的螺纹接口。螺纹接口伸出消毒设备310外与配液箱10的连接。
79.配液箱10中的水泵110带动整个水培系统30的进行营养液的循环。根据配液箱10的组成结构，配液箱10内部的组件依次是过滤装置140、水质监测器141，换液装置142、增氧机143、补液装置120、搅拌装置130、加热部件144、温度传感器145、酸碱度调节器146、酸碱度传感器147。配液箱10的出液口181和水培箱20侧壁上的密封螺纹接口连接。水培箱20的
底部装有水位监测器230。定植板210放置于水培箱20的内部。遮光板220安装在水培箱20两边的滑轨340上。两滑轨340上各安装一个电动机350。水培箱20侧壁上的排液口与排液管(即第一管道1071)连接。排液管与消毒设备310具有密封螺纹接口的另一端相连，从而构成循环系统。单片机、各种传感器通过有线连接与上位机连接。移动终端通过无线通讯方式与上位机连接。光伏发电设备320与配液箱10的电源连接。蓄电池组件、逆变器、变频器、光伏控制器等安装在配液箱10的侧壁的方形盒内。电池板组件321安装在配液箱10的上表面。单片机和控制面板安装在配液箱10侧壁的另一方形盒内。
80.消毒设备310的作用是消除水培系统30的营养液中的病毒和细菌。水质监测器141、温度传感器145、酸碱度传感器147的作用是监测水质、温度、酸碱度是否在预设值范围内。增氧机143的作用是增加营养液的氧气含量。加热装置144的作用是把营养液加热到一个适合植物生长的恒定温度。酸碱调节装置146的作用是调节营养液的ph值。单片机的作用是控制配液箱10中各个部件的开启或者关闭。水泵120的作用提供水培系统30中的营养液循环所需要的动力。换液装置142的作用是更换系统的营养液(包括水培系统30中的补液和排液)。补液装置120的作用是释放不同种类的养料。搅拌装置130的作用是充分搅拌补液装置120补充的液体。
81.本实施例所提供的水培系统30具有以下优点：
82.1、通过单片机控制水培系统30中的配液箱10，单片机通过有线连接到上位机，移动终端通过无线通讯方式与上位机进行连接，到达实时监测和精准调配营养液的效果，使营养液始终处于最适合植株生长的状态。
83.2、配液箱10小巧，便于携带，功能繁多，适用于各种场地的水培种植。
84.3、水培箱20有遮光板220和定植板210，对植株根部和营养液进行遮光处理，避免光照对根部产生伤害和光照对营养液成分的影响。
85.4、营养液可以通过整个水培系统30进行循环，完成消毒、过滤、换液、补液步骤，达到营养液可循环使用的效果，极大程度减少对环境造成污染，杜绝浪费现象。
86.5、外设光伏发电设备320、蓄电池组件等，把太阳能转化为可供水培系统30运作的部分电能，也可防止突发停电而导致系统无法运作，造成经济损失。
87.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。