本發(fā)明涉及一種應用于植物種植領域的水循環(huán)系統(tǒng)及方法。

背景技術：

隨著生活水平的不斷提高，人們對自身的健康越來越關注，尤其是對每日食用的蔬菜的質(zhì)量(例如綠色無污染、保鮮程度)有了更高的需求。

現(xiàn)有技術中，植物種植機呈多層結(jié)構(gòu)，每層均設置有用于盛放水或營養(yǎng)液的種植槽，種植槽上方設置有用于種植植物的種植蓋板，種植蓋板上具有用于供植物的根部插入水或營養(yǎng)液中的圓孔。

發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在如下問題：現(xiàn)有技術中，種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位相對固定，植物的根部長時間浸泡在水或營養(yǎng)液中，吸氧量不足，影響植物生長。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種水循環(huán)系統(tǒng)及方法，以增加植物根部的吸氧量，從而更利于植物的生長。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種水循環(huán)系統(tǒng)，包括：位于各層種植槽上方，用于周期性向所述種植槽中注入水或營養(yǎng)液的進水口；設置于所述種植槽中，用于限制所述種植槽中水或營養(yǎng)液的水位的限水位出水口；設置于所述種植槽的底部，用于排空所述種植槽中的水或營養(yǎng)液的排水口；所述進水口、所述限水位出水口和所述排水口被設置為滿足如下關系：單位時間內(nèi)流經(jīng)所述限水位出水口的水或營養(yǎng)液的體積大于單位時間內(nèi)流經(jīng)所述進水口的水或營養(yǎng)液的體積；單位時間內(nèi)流經(jīng)所述進水口的水或營養(yǎng)液的體積大于單位時間內(nèi)流經(jīng)所述排水口的水或營養(yǎng)液的體積。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種水循環(huán)方法，包括：通過進水口向種植槽中注入水或營養(yǎng)液，部分水或營養(yǎng)液經(jīng)由排水口流出，所述種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位逐漸上升；當所述種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位高于限水位出水口的高度時，經(jīng)由所述限水位出水口流出，所述種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位與所述限水位出水口的高度相等；停止通過所述進水口向所述種植槽中注入水或營養(yǎng)液，所述種植槽中的水或營養(yǎng)液經(jīng)由所述排水口流出，直至所述種植槽中的水或營養(yǎng)液全部排空。

本發(fā)明提供的水循環(huán)系統(tǒng)及方法，進水口周期性向種植槽中注入水或營養(yǎng)液，且流經(jīng)限水位出水口的速度大于流經(jīng)進水口的速度，流經(jīng)進水口的速度大于流經(jīng)排水口的速度，使得種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位周期性從零上升到最高水位，再從最高水位下降到零，即植物的根部周期性浸泡于水或營養(yǎng)液中或暴露于空氣中，在保證植物營養(yǎng)和水分吸收的同時，增加了植物根部的吸氧量，從而更利于植物的生長。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本發(fā)明提供的水循環(huán)系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的水循環(huán)系統(tǒng)又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的水循環(huán)系統(tǒng)又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的水循環(huán)方法一個實施例的流程示意圖。

附圖標記說明：

1-種植槽、2-進水口、3-限水位出水口、4-排水口、5-上水管、6-下水管、7-儲水槽、8-水泵。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例水循環(huán)系統(tǒng)及方法進行詳細描述。

實施例一

圖1為本發(fā)明提供的水循環(huán)系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例的水循環(huán)具體可包括：位于各層種植槽1上方，用于周期性向種植槽1中注入水或營養(yǎng)液的進水口2；設置于種植槽1中，用于限制種植槽1中水或營養(yǎng)液的水位的限水位出水口3；設置于種植槽1的底部，用于排空種植槽1中的水或營養(yǎng)液的排水口4；進水口2、限水位出水口3和排水口4被設置為滿足如下關系：單位時間內(nèi)流經(jīng)限水位出水口3的水或營養(yǎng)液的體積大于單位時間內(nèi)流經(jīng)進水口2的水或營養(yǎng)液的體積；單位時間內(nèi)流經(jīng)進水口2的水或營養(yǎng)液的體積大于單位時間內(nèi)流經(jīng)排水口4的水或營養(yǎng)液的體積(圖1中僅示出了一層種植槽的結(jié)構(gòu)示意圖)。

具體的，如圖1所示的側(cè)視圖，圖1中的箭頭方向代表了水或營養(yǎng)液的流動方向，水或營養(yǎng)液經(jīng)由種植槽1上方的進水口2注入至種植槽1中，由于上水速度(即單位時間內(nèi)流經(jīng)進水口2的水或營養(yǎng)液的體積)>排水速度(即單位時間內(nèi)流經(jīng)排水口4的水或營養(yǎng)液的體積)，因此由進水口2注入的水或營養(yǎng)液只有部分經(jīng)由排水口4流出，此時種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位逐漸從零開始上升。當種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位高于限水位出水口3的高度時，種植槽1中的水或營養(yǎng)液還可以經(jīng)由限水位出水口3流出，由于下水速度(即單位時間內(nèi)流經(jīng)限水位出水口3的水或營養(yǎng)液的體積)>上水速度(即單位時間內(nèi)流經(jīng)進水口2的水或營養(yǎng)液的體積)，因此此時種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位(即最高水位)與限水位出水口3的高度保持相等。當進水口2停止向種植槽1中注入水或營養(yǎng)液后，種植槽1中的水或營養(yǎng)液經(jīng)由排水口4流出，直至種植槽1中的水或營養(yǎng)液全部排空。

這種周期性上水方式，使得種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位周期性從零上升到最高水位，再從最高水位下降到零，即植物的根部周期性浸泡于水或營養(yǎng)液中或暴露于空氣中，在保證植物營養(yǎng)和水分吸收的同時，增加了植物根部的吸氧量，從而更利于植物的生長。

進一步的，進水口2對應種植槽1中的位置與限水位出水口3的位置應盡量間隔較遠，例如分別位于種植槽1的兩個對角附近，以增強種植槽1中的水循環(huán)效果，使得種植槽1中的水或營養(yǎng)液分布更均勻。

進一步的，進水口2對應種植槽1中的位置與排水口4的位置應盡量間隔較遠，且排水口4的位置與限水位出水口3的位置也盡量間隔較遠，例如分別位于種植槽1的兩端的兩個鄰角附近，以增強種植槽1中的水循環(huán)效果，使得種植槽1中的水或營養(yǎng)液分布更均勻。

進一步的，為保證植物的根部能夠全部浸泡在水或營養(yǎng)液中且充分吸收水和營養(yǎng)液，上水時，種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位應能夠到達最高水位且最好能保持在最高水位一段時間。為達到此目的，可以采用以下兩種控制方式：第一種，由于種植槽1注滿水或營養(yǎng)液(即水位從零達到限水位出水口的高度即最高水位)的時間固定，因此可以控制進水口2上水時間等于或者大于種植槽1注滿水或營養(yǎng)液的時間，即進水口2向種植槽1中注入水或營養(yǎng)液的持續(xù)時間，等于或者大于種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位從零到達限水位出水口3的高度需要的時間。第二種，檢測種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位，當種植槽1中的水位到達限水位出水口的高度時，進水口2立即停止上水或持續(xù)一段時間再停止上水，即進水口2立即或等待設定時間后，停止向種植槽1中注入水或營養(yǎng)液。

進一步的，為保證植物的根部能夠全部暴露在空氣中且充分吸收氧氣，停止上水時，種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位應能夠下降到零且最好能保持在零一段時間。為達到此目的，可以采用以下兩種控制方式：第一種，由于種植槽1排空水或營養(yǎng)液(即水位從限水位出水口的高度即最高水位下降到零)的時間固定，因此可以控制進水口2停止上水時間等于或者大于種植槽1排空水或營養(yǎng)液的時間，即進水口2停止向種植槽1中注入水或營養(yǎng)液的持續(xù)時間，等于或者大于種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位從等于限水位出水口3的高度到達零需要的時間。第二種，檢測種植槽1中的水或營養(yǎng)液的水位，當種植槽1中的水位下降到零時，進水口2立即開始上水或持續(xù)一段時間再開始上水，即進水口2立即或等待設定時間后，開始向種植槽1中注入水或營養(yǎng)液。

本發(fā)明實施例的水循環(huán)系統(tǒng)，進水口周期性向種植槽中注入水或營養(yǎng)液，且流經(jīng)限水位出水口的速度大于流經(jīng)進水口的速度，流經(jīng)進水口的速度大于流經(jīng)排水口的速度，使得種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位周期性從零上升到最高水位，再從最高水位下降到零，即植物的根部周期性浸泡于水或營養(yǎng)液中或暴露于空氣中，在保證植物營養(yǎng)和水分吸收的同時，增加了植物根部的吸氧量，從而更利于植物的生長。

實施例二

圖2為本發(fā)明提供的水循環(huán)系統(tǒng)又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例的水循環(huán)系統(tǒng)為圖1所示實施例的水循環(huán)系統(tǒng)的一種可行實施方式，具體為圖1所示實施例的水循環(huán)系統(tǒng)應用于種植槽上下層之間通過限水位出水口和排水口上下水的植物種植機或植物架中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在圖1所示實施例的基礎上，圖1中的進水口2具體可為圖2中最頂層的種植槽1上方的上水管5的出水口或其它層種植槽上方的下水管6的出水口。上水管5貫穿于各層種植槽1中，其上端在最頂層的種植槽1上方設置有出水口，其下端與設置于儲水槽7中的水泵8連接，儲水槽7設置于最底層的種植槽1下方，用于存儲水或營養(yǎng)液。下水管6的上端與限水位出水口3和排水口連接，下端在下層種植槽1上方或儲水槽7上方設置有出水口。

具體的，本發(fā)明實施例的水循環(huán)系統(tǒng)的工作原理可參見實施例一中的相關描述，此處不再贅述。

本發(fā)明實施例的水循環(huán)系統(tǒng)，進水口周期性向種植槽中注入水或營養(yǎng)液，且流經(jīng)限水位出水口的速度大于流經(jīng)進水口的速度，流經(jīng)進水口的速度大于流經(jīng)排水口的速度，使得種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位周期性從零上升到最高水位，再從最高水位下降到零，即植物的根部周期性浸泡于水或營養(yǎng)液中或暴露于空氣中，在保證植物營養(yǎng)和水分吸收的同時，增加了植物根部的吸氧量，從而更利于植物的生長。

實施例三

圖3為本發(fā)明提供的水循環(huán)系統(tǒng)又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例的水循環(huán)系統(tǒng)為圖1所示實施例的水循環(huán)系統(tǒng)的一種可行實施方式，具體為圖1所示實施例的水循環(huán)系統(tǒng)應用于種植槽各層單獨上下水，即種植槽上下層之間不通過限水位出水口和排水口上下水的植物種植機或植物架中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在圖1所示實施例的基礎上，圖1中的進水口2具體可為圖3中各層種植槽1上方的上水管5的出水口。各上水管5的上端在各層種植槽1上方設置有出水口，下端與設置于儲水槽7中的水泵8連接，儲水槽7設置于最底層的種植槽1下方，用于存儲水或營養(yǎng)液。限水位出水口3和排水口4與下方的下水管6的上端連接，下水管6的下端在儲水槽7上方設置有出水口。

具體的，本發(fā)明實施例的水循環(huán)系統(tǒng)的工作原理可參見實施例一中的相關描述，此處不再贅述。

本發(fā)明實施例的水循環(huán)系統(tǒng)，進水口周期性向種植槽中注入水或營養(yǎng)液，且流經(jīng)限水位出水口的速度大于流經(jīng)進水口的速度，流經(jīng)進水口的速度大于流經(jīng)排水口的速度，使得種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位周期性從零上升到最高水位，再從最高水位下降到零，即植物的根部周期性浸泡于水或營養(yǎng)液中或暴露于空氣中，在保證植物營養(yǎng)和水分吸收的同時，增加了植物根部的吸氧量，從而更利于植物的生長。

實施例四

圖4為本發(fā)明提供的水循環(huán)方法一個實施例的流程示意圖。本發(fā)明實施例的水循環(huán)方法可基于上述各實施例的水循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)。如圖4所示，本發(fā)明實施例的水循環(huán)方法具體可包括：

s401，通過進水口向種植槽中注入水或營養(yǎng)液，部分水或營養(yǎng)液經(jīng)由排水口流出，種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位逐漸上升。

s402，當種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位高于限水位出水口的高度時，經(jīng)由限水位出水口流出，種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位與限水位出水口的高度相等。

s403，停止通過進水口向種植槽中注入水或營養(yǎng)液，種植槽中的水或營養(yǎng)液經(jīng)由排水口流出，直至種植槽中的水或營養(yǎng)液全部排空。

具體的，本發(fā)明實施例的水循環(huán)方法的具體過程可參見實施例一中的相關描述，此處不再贅述。

本發(fā)明實施例的水循環(huán)方法，使得種植槽中的水或營養(yǎng)液的水位周期性從零上升到最高水位，再從最高水位下降到零，即植物的根部周期性浸泡于水或營養(yǎng)液中或暴露于空氣中，在保證植物營養(yǎng)和水分吸收的同時，增加了植物根部的吸氧量，從而更利于植物的生長。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。