專利名稱：水培氣液共用管道系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及植物水培生產設施，尤其涉及一種水培氣液共用管道系統。
背景技術：
植物水培生產設施中，需要人工供給CO2、空調和營養液等資源，由于氣體和液體的密度等物理特性相差甚遠，一直以來，都無法將氣體管路和液體管路進行合并，只能將其分別通過各自的專用管道進行輸送，且隨著植物工廠內分層、分空間立體栽培的發展，需要同時為多個栽培層、整個室內空間提供資源，使得現有的管道系統愈加龐雜，植物工廠等水培生產設施在成本、資源利用率、空間利用率等方面暴露了更多的弊端，致使水培生產設施的大范圍推廣應用的步伐嚴重受阻。例如對于CO2的供給，目前大都是利用專用的氣體管路將設施外生產的CO2施放到植物工廠等水培生產設施內，該方案需要使用大量的CO2，尤其是對于多層種植的水培設施，為使最上層的植物冠層也能達到較適宜的CO2濃度，往往需要施加大量的CO2，直至充滿整個空間，但能被植物吸收的只是很少一部分，其利用率也很低，浪費CO2資源；對于溫度的供給，需要采用大功率空氣調節裝置(空調等)，大幅增加成本，且室內溫度變化較劇烈，不適宜植物生長；對于營養液的供給，目前都是利用單獨的液體管路進行輸送，更降低了栽培架的空間利用率。綜上，目前的CO2和營養液等環境因素都是依靠各自的專用管路完成輸送，無法實現對于各蔬菜栽培區域的分別單獨供給資源，CO2和空調的利用率很低。
發明內容
(一)要解決的技術問 題本發明的目的是提供一種水培氣液共用管路系統，以解決現有的CO2、空調和營養液的利用率很低及浪費資源等技術問題。(二)技術方案為實現以上功能，本發明提供了一種水培氣液共用管道系統，包括主管道、供氣支管和供液支管，所述供氣支管和供液支管分別連通主管道，且供氣支管位于供液支管上方。優選的，所述供氣支管上設有氣孔。優選的，所述供氣支管和供液支管上分別設有折彎部。優選的，所述主管道上還連接有支管道，所述支管道上連接有所述的供氣支管和供液支管。優選的，所述支管道設置為多個。優選的，所述支管道上設置有閥門。優選的，所述閥門為手動、線控或者遙控閥門。(三)有益效果本發明提供的水培氣液共用管道系統，利用獨特的管路結構，能夠將氣液管路進行合并，令氣體和液體通過同一路管道送入，既降低了管路系統的建設成本和管理成本，進一步推進了水培作業的大范圍推廣應用，提高CO2、空調和營養液的利用率，而特殊設計的供氣支管和供液支管又能夠實現氣液的分開供給；進一步的，本發明設置有個多個支管道，能夠分別為植物工廠內的各栽培單元提供CO2和營養液，進而實現對各個配置空間資源的單獨精確調控，較之現有大空間的資源輸送，本發明的單獨調控資源方案更能實現即測即調，進而達到供需相對平衡的效果，節約資源、提高資源利用率。
圖1是本發明水培氣液共用管道系統的結構示意圖；圖2是本發明水培氣液共用管道系統的應用實施例示意圖；其中1、主管道，2、供氣支管，21、氣孔，3、供液支管，4、支管道，5、閥門，6、折彎部，
7、液槽，8、光源設備，9、栽培板。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，而非限制本發明的范圍。圖1所示的是本發明水培氣液共用管道系統的具體實施例，一種水培氣液共用管道系統，包括主管道1、供氣支管2、供液支管3和支管道4，主管道I的一端連接用于抽取液體的水泵、用于調控溫度的空調和用于抽取CO2的氣泵，另一端伸入至水培設施內；主管道I上設置有三根支管道4，每 根支管道4上分別設有一供氣支管2和一供液支管3，供氣支管2較長，用于伸入水培設施內的獨立栽培空間內，且供氣支管2上設有若干氣孔21，用于釋放CO2氣體，供液支管3較短，用于連通栽培單元底部的液槽；供氣支管2位于供液支管3上方，由于營養液和CO2氣體本身的密度等物理特性的差別，使得同時輸送的營養液和CO2能夠自行分開釋放，CO2由位于上方的供氣支管2排出，營養液由位于下方的供液支管3排出；供氣支管2和供液支管3上分別設有類似過門檻的往下彎曲的折彎部6，供氣支管2的折彎部6使液體不能自下而上流動，只能自行向下流入供液支管3輸入至液槽內，而供液支管3的折彎部6滯留一部分液體形成液封，使得氣體無法通過而只能通過供氣支管2由出氣孔21處釋放；優選的，可以在各支管道4上分別設置閥門5，用于選擇向資源匱乏的一個或者多個栽培單元內輸送CO2和營養液等資源，而資源充足的栽培單元則關閉閥門停止輸送，進而達到精確控制資源的供給和節約資源的目的。圖1所示的結構為一較佳實施例，具體設計安裝時，可根據作物特性、栽培單元結構以及成本預算等情況，進行適當的改進。如可以不添加支管道，直接將供氣支管2和供液支管3連通在主管道I上，并將供氣管道2設置在供液支管3上方，以控制成本并進一步節約空間，其管道結構類似圖2示出的結構，即主管道豎直設置(類似于圖2中的支管道4)，而供氣支管和供液支管水平布置并接通在主管道上；又如，支管道4主要為了同時連通多個栽培單元，其長度及設置的數量依據具體情況而定，并非限于圖1示出的三路支管道；再如，支管道4上的閥門5可以設置為手動、線控或者遙控閥門，以更方便的實現分別調控各個栽培單元的資源配置；另，為判斷各配置箱內的資源含量，可以在供氣支管和/或供液支管上設置用于監測CO2濃度、液面高度等相應的測試儀，即時反饋資源消耗狀況，進而判斷資源匱乏的栽培單元及其資源的匱乏量，按照該數據自動或者手動開啟相應的閥門進行資源的輸送，以實現各配置箱內的作物均衡生長。如圖2所示，為本發明水培氣液共用管道系統的一應用實施例，在水培設施內設有若干相對獨立的栽培單元，將本管道系統的各分支管道分別連通相應的栽培單元，圖示為其中的一路分支管道連通于一栽培單元，具體的，栽培單元為相對密封的結構，箱內的底部設置有用于盛裝營養液的液槽7，液槽7上鋪設有栽培板9，栽培板9上有若干培育孔，孔內栽培作物，箱內的頂部設置有光源設備8，用于供給光照和熱量；分支管道中的供氣支管2伸入至栽培單元內，用于從上方輸入CO2，分支管道中的供液支管3連通底部的液槽7。由人工檢測或者預先安裝的檢測儀自動檢測到箱內資源匱乏時，手動或者自動開啟閥門5，開始輸送CO2和營養液等資源并通過控制所輸送的氣體溫度調控栽培單元內的溫度，氣、液同時由主管道I送至支管道4內，CO2較輕由上方的供氣支管2送入箱內，而營養液較重，由下方的供液支管3送至液槽7內。藉此，由本發明的具體 應用可知，本發明能夠依據資源含量等因素操控各栽培單元的資源供給，不僅節約資源，而且能夠按需精確調控資源，使得各箱內資源基本達到供需平衡，令整個植物工廠內的各個栽培單元中的植物均衡生長；改進后的共用管道系統，較之現有的龐雜的管道系統，本發明將管道系統進行了簡化，實現了為各栽培單元分別輸送資源的目的，且能夠實現對各栽培單元的即測即調，進而達到供需相對平衡的效果，最終實現節約資源、提高資源利用率的目的。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.ー種水培氣液共用管道系統，其特征在于包括主管道(I)、供氣支管(2)和供液支管(3)，所述供氣支管(2)和供液支管(3)分別連通主管道(1)，且供氣支管(2)位于供液支管(3)上方。
2.根據權利要求1所述的水培氣液共用管道系統，其特征在于所述供氣支管(2)上設有氣孔(21)。
3.根據權利要求1所述的水培氣液共用管道系統，其特征在于所述供氣支管(2)和供液支管(3)上分別設有折彎部(6)。
4.根據權利要求1-3任ー權利要求所述的水培氣液共用管道系統，其特征在于所述主管道(I)上還連接有支管道(4 )，所述支管道(4 )上連接有所述的供氣支管(2 )和供液支管(3)。
5.根據權利要求4所述的水培氣液共用管道系統，其特征在于所述支管道(4)設置為多個。
6.根據權利要求5所述的水培氣液共用管道系統，其特征在于所述支管道(4)上設置有閥門(5)。
7.根據權利要求6所述的水培氣液共用管道系統，其特征在于所述閥門(5)為手動、線控或者遙控閥門。
全文摘要
本發明公開了一種水培氣液共用管道系統，包括主管道、供氣支管和供液支管，所述供氣支管和供液支管分別連通主管道，且供氣支管位于供液支管上方；本發明提供的水培氣液共用管道系統，利用獨特的管路結構，能夠將氣、液通過同一根管道送入，再由供氣支管和供液支管分開釋放氣、液，既降低了管路系統的建設成本和管理成本，又實現了對植物生長環境的CO2、溫度的精確調控，大幅節約了CO2和空調用量，提高了資源利用率，進一步推進了水培的大范圍推廣應用。
文檔編號A01G31/02GK103039342SQ20121059377
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者李琨, 楊其長, 劉文科, 程瑞鋒, 魏靈玲, 仝宇欣, 張義, 方慧, 肖平 申請人:中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所