[实用新型]水耕栽培系统的水位控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水耕栽培系统的水位控制器，技术内容涉及浮力升降以及磁吸定位，使水耕栽培槽内的培养液能够自动维持在高水位与低水位之间，并克服电子式控制系统所衍生的诸多问题。

背景技术

按，水耕栽培(Hydroponics)是一种不需使用土壤来种植植物的技术，虽然在实务上可能需要使用到支撑植物根部的材质，例如：珍珠岩、砾石、木质纤维、砂粒、泡棉、矿棉等，但基本上只通过水来携带营养液即可供植物生长所需，故又称为无土栽培(Soilless culture)。

如前所述，由于水耕栽培无土壤的需求，因此可以摆脱传统农业所必需的农田地面，让水停留在系统中重复使用，而且营养液可控制整体生产的营养等级，因此相对于传统的种植方式，其单位营养成本较低，又不会有肥料污染环境的问题，不但具有稳定的收产与高经济价值，而且可以对水资源有效利用的环保课题上做出贡献。

有鉴于上述水耕栽培的种种优点，本实用新型设计人多年来致力于水耕栽培系统的研发与实施，但在实施过程中，发现现有的水耕栽培技术中，对于水位的控制上存在着许多缺失。

例如，水耕栽培时，必须使植物根部短时间露出水面进行呼吸作用，因此许多水耕栽培系统在水位的控制上，多利用电子计时器间歇性供水，或者是利用水位侦测器侦测水位来控制给水，但是在潮湿的环境下，利用电子方式控制容易有电子元件损坏的缺点，而且用电子元件以及电力控制的方式，也降低了水耕栽培对于环保上的贡献度。

相关的背景技术中，US9453586B1、WO2013108007A1提供了一种将浮体设置在一外壳内的结构，该外壳设置在水耕培植槽内，并设有进水阀，浮体则在相对于进水阀的位置设有阀塞，当浮体随着水位上升到高水位时，浮力大于进水压，进而使阀塞得以顶抵于进水阀后予以封闭，直到水位下降到浮力小于进水阀的水压时，水压反推阀塞打开进水阀而开始进水。

上述结构的主要问题是，阀塞封闭或打开进水阀的动作完全取决于浮体受到的浮力是否大于进水压的压力，但实务上浮力及进水压会受到各种因素影响而无法精确地控制水位。例如进水压方面，若将培养液储存在一个位于高处的容器内，此时，该容器的大小(质量)和设置的高度(位能)，都会让水压有所不同，因此在安装时需要不断的测试才能使用。

另一背景技术US8533995B1的设计虽然是埋设在土壤中，不适用于水耕栽培系统，但除了浮力以外，该设计还利用磁铁的磁吸力来辅助浮体短暂维持封阀状态或开阀状态。理论上利用磁铁的磁吸力在封阀和开阀的定位上可以较为精确，但该设计的问题是，浮体与外壳之间为两个没有连结的独立个体，在浮体因为浮力上升封阀时，阀塞与进水口之间不容易对准位置，因此该背景技术在外壳内缘设置了多个浮体导引件(float guides 40)，以期能限制浮体垂直上升对位，然而该浮体导引件突出于外壳内缘，一来外壳埋设在土壤中极容易有杂质进入卡持于浮体导引件与浮体之间，使浮体卡滞、失效，二来也增加了外壳制造上的困难度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种水耕栽培系统的水位控制器，旨在利用浮力升降以及磁吸定位原理，使水耕栽培槽内的培养液能够准确地自动维持在高水位与低水位之间，并克服电子式控制系统或背景技术所衍生的诸多问题。

为达成上述目的，本实用新型水耕栽培系统的水位控制器，包含一能固定在水耕栽培槽内的中空壳体、以及一枢设于该壳体内的浮体，其特征在于：

该壳体底部与水耕栽培槽连通、顶部与大气连通，且该壳体设有一进水阀以及至少一第一吸磁元件，其中该进水阀具有一供外部培养液输入的进水端以及一穿设至壳体内的入水口，使外部培养液能够通过进水阀输入到水耕栽培槽内使水位上升；

该浮体其中一侧枢设于壳体内，使该浮体的另一侧能够以枢接点为支点而随着培养液的水位高低而上、下偏移，且该浮体上进一步设有一同步偏移的第二吸磁元件以及一封塞，其中：

所述封塞设置在进水阀入水口的相对位置，能够在水耕栽培槽内水位上升到高水位时顶抵封闭进水阀的入水口，并且在水位下降到低水位时远离该进水阀；

所述第二吸磁元件设置在该浮体上与第一吸磁元件相对应，且该第二吸磁元件能够随着浮体同步偏移到达高水位时靠近吸附于该第一吸磁元件而保持该封塞封闭进水阀，直到水耕栽培槽内水位下降到低水位使浮体的重力大于第二吸磁元件与第一吸磁元件之间的磁吸力时脱离。

本实用新型另提供一种水耕栽培系统的水位控制器，包含一能固定在水耕栽培槽内的中空壳体、以及一枢设于该壳体内的浮体，其特征在于：