TWI819691B - 具不中斷運作功能及節能的氣耕系統 - Google Patents

Abstract

一種具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其包括有一第一養液儲存桶、一第二養液儲存桶、一氣體儲存桶、一空壓機與一植栽模組，其主要是透過空壓機將空氣壓縮於氣體儲存桶內，並藉由氣體壓力將第二養液儲存桶內所儲存之養液傳送至植栽模組以進行澆灌，而澆灌後多餘滴落之養液則回收至第一養液儲存桶，最後再輸送回第二養液儲存桶，藉此完成循環之供應系統，而由於透過儲存在氣體儲存桶之高壓氣體進行運轉，因此可達不中斷運作及節能之目的。

Description

具不中斷運作功能及節能的氣耕系統

本發明係有關於一種具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，尤指一種可不需持續供電來達到養料供應之系統。

以往傳統之植栽或農耕方式由於需耗費大量之人力、時間與面積，因此在近年來有許多業者已採用所謂的自動化方式來進行植栽或農耕，藉由可自動進行灑水與施肥等相關設備，進而節省了大量之人力與時間，然，雖自動化植栽與農耕已儼然成為趨勢，但為了維持最佳之環境條件，灑水與施肥等相關設備乃必需在不斷電之情況下持續運作，以長期之用電成本來說相當可觀，且若灑水與施肥中斷，更可能導致植栽成長緩慢或死亡。

再者，進行灑水與施肥時之用水與肥料液體並非完全噴灑於植栽物上，有一定之比例會掉落至土壤或揮散於其他區域，因此造成相當大之浪費。

故，如何將上述缺失問題加以改進，乃為本案發明人所欲解決之技術困難點之所在。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的在於提供一種具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，尤指一種可不需持續供電來達到養料供應之系統。

本發明之另一目的在於提供一種可回收養料的氣耕系統。

為達上述目的，本發明係提供一種具不中斷運作功能及節能的氣耕系統包含：一第一養液儲存桶，在其上方設置有一養液入口，該養液入口並連接設有一回收管路，該第一養液儲存桶並設置一進料管路，該進料管路上設置有一進料閥，一第二養液儲存桶與所述該進料管路相互連接，該第二養液儲存桶上乃設置有一進氣閥與一出液管路，且該出液管路上設置有一控制閥，一氣體儲存桶與所述第二養液儲存桶之進氣閥相互連接，一空壓機與該氣體儲存桶相互連接，一植栽模組與該第一養液儲存桶之回收管路與該第二養液儲存桶之出液管路相連接。

根據本發明之一實施例，其中，第一養液儲存桶之養液入口另設置有一過濾器。

根據本發明之一實施例，其中，第一養液儲存桶上另設置有一液位偵測器與一酸鹼感測器。

根據本發明之一實施例，其中，第一養液儲存桶之設置位置高於第二養液儲存桶之設置位置。

根據本發明之一實施例，其中，第二養液儲存桶上另設置有一洩壓閥。

根據本發明之一實施例，其中，氣體儲存桶與第二養液儲存桶之進氣閥相互連接時更設置有一氣壓偵測器。

根據本發明之一實施例，其中植栽模組乃包括有，一架體，下方設置有一承接體，側邊更設置有至少一遮蔽體；至少一灑水器，設置於架體下方以及承接體上方，該灑水器與所述出液管路連接；複數植栽盆，設置於架體上，植栽盆上乃設置有至少一透孔。

根據本發明之一實施例，其中架體另設置有至少一二氧化碳供給器、至少一光照裝置、至少一進排氣裝置與至少一溫溼度感測器。

根據本發明之一實施例，其中更包含一監控模組，連結該二氧化碳供給器、光照裝置、進排氣裝置以及溫溼度感測器、液位偵測器、酸鹼感測器、進料閥、控制閥、洩壓閥與氣壓偵測器。

根據本發明之一實施例，其中承接體與遮蔽體乃為可組卸於架體之設計。

如根據本發明之一實施例，其中，承接體包含至少一下對應部件，遮蔽體包含至少一上對應部件，該架體上包含至少一快拆組件。

1:第一養液儲存桶

11:養液入口

111:回收管路

112:過濾器

113:進料管路

12:液位偵測器

13:酸鹼感測器

14:進料閥

2:第二養液儲存桶

21:進氣閥

22:出液管路

221:控制閥

23:洩壓閥

3:氣體儲存桶

31:氣壓偵測器

4:空壓機

5:植栽模組

51:架體

511:快拆組件

52:承接體

521:遮蔽體

522:上對應部件

523:下對應部件

53:灑水器

54:植栽盆

541:透孔

55:二氧化碳供給器

56:光照裝置

57:進排氣裝置

58:溫溼度感測器

6:監控模組

第1圖係為本發明之系統架構示意圖。

第2圖係為本發明之系統實施例示意圖。

第3圖係為本發明之系統實施例示意圖二。

第4圖係為本發明之植栽模組架構示意圖。

第5圖係為本發明之植栽模組實施例示意圖。

第6圖係為本發明之植栽模組實施例示意圖二。

第7圖係為本發明之進一步實施例示意圖。

請參閱第1圖與第2圖，由圖中可清楚看出，本發明之系統乃包括有：一第一養液儲存桶1，在其上方設置有一養液入口11，該養液入口11並連接設有一回收管路111，該第一養液儲存桶1並設置一進料管路113，該進料管路113上設置有一進料閥14；一第二養液儲存桶2，與該進料管路113相互連接，該第二養液儲存桶2上乃設置有一進 氣閥21與一出液管路22，且該出液管路22上設置有一控制閥221；一氣體儲存桶3，與第二養液儲存桶2之進氣閥21相互連接；一空壓機4，與氣體儲存桶3相互連接；一植栽模組5，與第一養液儲存桶1之回收管路111與第二養液儲存桶2之出液管路22相連接，其中，第二養液儲存桶2係可為壓力容器，如：高壓桶等等，儲存有高壓氣體G及養料L，控制閥221可為一般機械閥或電子閥，當植栽模組5需要養料L時，打開控制閥221，使第二養液儲存桶2內之高壓氣體G推送養料L經由出液管路22至植栽模組5，故，本發明靠氣體壓力輸送養料與習知主要由電力驅動馬達或幫浦輸送的系統不同，較節省能源，另，當養料使用後，植栽模組5多餘的養料可藉由回收管路111回收至第一養液儲存桶1中，使養料可回收重複利用，以減少養料浪費。

另，氣體儲存桶3係可為壓力容器，用於儲存來自空壓機4壓縮之高壓氣體G，當第二養液儲存桶2內之氣壓不足時，無法推送養料L至植栽模組5，此時，可透過打開進氣閥21將氣體儲存桶3之高壓氣體G補充至第二養液儲存桶2，使第二養液儲存桶2內之氣體G維持高壓狀態，且，於有供電的狀態下，可利用空壓機4先將氣體G大量儲存在氣體儲存桶3內，於斷電時，即可透過預先儲存於氣體儲存桶3內之高壓氣體G為維持系統運作，使養料L供應不中斷，避免植栽成長緩慢或死亡。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖所示，第一養液儲存桶1之養液入口11另設置有一過濾器112，第一養液儲存桶1上另設置有一液位偵測器12與一酸鹼感測器13，第一養液儲存桶1之設置位置高於第二養液儲存桶2之設置位置，第二養液儲存桶2上另設置有一洩壓閥23，氣體儲存桶3與第二養液儲存桶2之進氣閥21相互連接時更設置有一氣壓偵測器31，其中，可透過第一養液儲存桶1之養液入口11添加 養液L或回收養液L至第一養液儲存桶1，並當第二養液儲存桶2養料L減少時，打開第二養液儲存桶2上之洩壓閥23，洩掉第二養液儲存桶2內之壓力後，將進料閥14打開，此時，養料L將由第一養液儲存桶1經進料管路113補充至第二養液儲存桶2中完成養料L補充，進一步說明，第一養液儲存桶1之設置位置高於第二養液儲存桶2之設置位置，如此，便可藉由高度產生之壓力差，將養料L輸送至第二養液儲存桶2，不需其他耗電之設備來輔助輸送，如：馬達、幫浦，達到節能之功效，另外，在氣體儲存桶3與第二養液儲存桶2之進氣閥21之間所設置之氣壓偵測器31，主要乃是用以偵測第二養液儲存桶2內之氣壓，若氣壓不足時則啟動空壓機4將空氣打入高壓氣體G儲存桶3。

另，第一養液儲存桶1上另設置有一液位偵測器12與一酸鹼感測器13，酸鹼感測器13用以監測養液L之酸鹼值，藉此，以適時的調整養液L之酸鹼濃度，以確保養液L沒變質，液位偵測器12用以偵測第一養液儲存桶1內養液L存量，養液L存量不足時，則添加養液L，以確保第一養液儲存桶1有足夠養料L供應至第二養液儲存桶2，並亦可透過第一養液儲存桶1內養液L量反推第二養液儲存桶2內之養液L存量，最後，當新加入之養料L或回收之養料L進入第一養液儲存桶1內時，可透過過濾器112過濾養液中的雜質，保持養液L品質。

請參閱第4圖、第5圖所示，其中，植栽模組5乃包括有：一架體51，下方設置有一承接體52，側邊更設置有至少一遮蔽體521，且該承接體52乃與第一養液儲存桶1之回收管路111連接，至少一灑水器53，設置於架體51下方以及承接體52上方，該等灑水器53並可調整角度，該灑水器與出液管路22連接承接體；複數植栽盆54，設置於架體51上，植栽盆54上乃設置有至少一透孔；其中，灑水器5 3接收出液管路22輸送之養液L，並對植栽盆54底部做噴灑，以對植栽物根部進行澆灌，在灑水器53噴灑後，多餘或滴落之養液L乃會掉落至架體51下方之承接體52，並透過與該承接體52連接之回收管路111回收至第一養液儲存桶1，藉此有效降低養液L之浪費。

請參閱第4圖、第5圖及第6圖所示，承接體52乃為防水且繞性之材質所製成，如：防水帆布等等...，並承接體52可傾斜設置，接近回收管路22一端的高度低於遠離回收管路111一端的高度，如此，使養液L更利於流向回收管路111回收；另外，在植栽模組5之植栽盆54上乃均設置有至少一透孔541，主要是讓植栽物放置在海綿上後再插入該透孔541內，使植栽物之根部位於植栽盆54下方，以便於讓灑水器53所噴灑之養液L能夠噴灑到植栽物之根部，灑水器53亦可隨植栽根部生長狀況調整噴灑角度，以使噴灑更精準。

另，在架體51之側邊更設置有至少一遮蔽體521，其主要除了可用以阻擋灑水器53將養液L噴出架體51外以避免浪費外，亦可透過遮蔽體521來遮蔽光照照射到植栽物之根部，並且承接體52與遮蔽體521為可組卸於架體51之設計，如：可在架體51上設置快拆組件511，承接體52與遮蔽體521上設置上對應部件522與下對應部件523，快拆組件511及上對應部件522、下對應部件523可為用背膠、粘扣片、掛勾與掛孔等等...方便拆卸之組件，藉此，可方便拆除承接體52與遮蔽體521，以便對出液管路22、灑水器53、承接體52、遮蔽體521等等...組件進行清潔、維修或更換。

其中，架體51上另設置有至少一二氧化碳供給器55、至少一光照裝置56、至少一進排氣裝置57與至少一溫溼度感測器58，其中二氧化碳供給器55及光照裝置56供給植栽所需之二氧化碳及光 照，溫溼度感測器58感測目前環境溫度，進排氣裝置57可為風扇或空調設備用以控制空氣流動調節溫度。

一監控模組6，連結該二氧化碳供給器55、光照裝置56、進排氣裝置57以及溫溼度感測器58、液位偵測器12、酸鹼感測器13、進料閥14、控制閥221、洩壓閥23與氣壓偵測器31，其中監控模組6可為一中央處理系統、電腦、手持裝置或控制面板，可以電性連結或無線訊號連結方式連結上述元件，用以監控上述元件之狀態。

另外，如第7圖所示，乃為本發明進一步之實施方式，由於空壓機4不需維持不斷提供氣壓之運作，因此可藉由單一空壓機4提供多個氣體儲存桶3所需之氣體G。

綜上所述，相較於習用以自動化來進行灑水與施肥等相關設備其所存在之種種缺失無法解決之問題，本發明乃透過第一養液儲存桶1、第二養液儲存桶2、氣體儲存桶3、空壓機4與植栽模組5之特殊設計，使其在氣體儲存桶3氣壓不足之情況下才需空壓機4運轉，大幅降低了耗電之成本，再者，藉由氣體儲存桶3儲存高壓氣體，使系統可不中斷運作，最後，透過第一養液儲存桶1與第二養液儲存桶2對於植栽模組5其噴灑養液之回收循環機制，更可有效降低養液之浪費。

上述所列舉的實施例係用以闡明本發明之一較佳可行實施例，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:第一養液儲存桶

11:養液入口

111:回收管路

112:過濾器

113:進料管路

12:液位偵測器

13:酸鹼感測器

14:進料閥

2:第二養液儲存桶

21:進氣閥

22:出液管路

221:控制閥

23:洩壓閥

3:氣體儲存桶

31:氣壓偵測器

4:空壓機

5:植栽模組

6:監控模組

Claims (11)

1. 一種具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其包括：一第一養液儲存桶，在其上方設置有一養液入口，該養液入口並連接設有一回收管路，該第一養液儲存桶並設置一進料管路，該進料管路上設置有一進料閥；一第二養液儲存桶，與第一養液儲存桶相互連接，該第二養液儲存桶上乃設置有一進氣閥與一出液管路，且該出液管路上設置有一控制閥；一氣體儲存桶，與第二養液儲存桶之進氣閥相互連接；一空壓機，與氣體儲存桶相互連接；一植栽模組，與第一養液儲存桶之回收管路與第二養液儲存桶之出液管路相連接。
2. 如請求項1所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中第一養液儲存桶之養液入口另設置有一過濾器。
3. 如請求項1所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中第一養液儲存桶上另設置有一液位偵測器與一酸鹼感測器。
4. 如請求項1所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中第一養液儲存桶之設置位置高於第二養液儲存桶之設置位置。
5. 如請求項1所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中第二養液儲存桶上另設置有一洩壓閥。
6. 如請求項1所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中氣體儲存桶與第二養液儲存桶之進氣閥相互連接時更設置有一氣壓偵測器。
7. 如請求項1所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中植栽模組乃包括有：一架體，下方設置有一承接體，側邊更設置有至少一遮蔽體；至少一灑水器，設置於架體下方以及承接布體上方，該灑水器與所述出液管路連接；複數植栽盆，設置於架體上，植栽盆上乃設置有至少一透孔。
8. 如請求項7所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中架體另設置有至少一二氧化碳供給器、至少一光照裝置、至少一進排氣裝置與至少一溫溼度感測器。
9. 如請求項8所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中更包含一監控模組，連結該二氧化碳供給器、光照裝置、進排氣裝置以及溫溼度感測器、液位偵測器、酸鹼感測器、進料閥、控制閥、洩壓閥與氣壓偵測器。
10. 如請求項7所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中承接體與遮蔽體乃為可組卸於架體之設計。
11. 如請求項7所述之具不中斷運作功能及節能的氣耕系統，其中承接體包含至少一下對應部件，遮蔽體包含至少一上對應部件，該架體上包含至少一快拆組件。

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