TWI618838B - Liquid storage irrigation system - Google Patents

Abstract

一種儲液灌溉系統，適用於容裝一栽種基質並儲存一液體，並包含一基座單元，以及一網管單元。該基座單元不透水，並包括一基壁，以及一個由該基壁往上延伸而與該基壁相配合界定出一容裝空間的圍壁。該網管單元位於該容裝空間底部，並將該容裝空間區隔出一個位於其內部而可儲存該液體的儲液區，以及一個位於該儲液區上方並供該栽種基質設置的栽種區。該網管單元界定出數個能供水進出該儲液區與該栽種區的網孔。該栽種基質設置在該栽種區中。本發明具有能儲存雨水以滯洪、減少灌溉所需用水量、灌溉效率較高等優點，並能美化環境及調節環境溫度。

Description

儲液灌溉系統

本發明是有關於一種灌溉設施，特別是指一種能將水儲存於土壤下並利用土壤的毛細作用供水的儲液灌溉系統。

隨著地球逐漸暖化，極端型氣候出現的頻率愈來愈頻繁，許多地區的人們無不受著暴雨與乾旱的襲擊。在暴雨發生時，由水泥建築物所構成的都市叢林，往往無法吸收短時間的龐大雨量，雨水僅能在地面逕流後進入下水道，導致排水系統無法負荷而造成水災，而當乾旱期過長時，水庫乾涸又將面臨灌溉用水短缺的問題。因此，如何讓水泥都市轉型成為海綿都市，使都市彷彿叢林般能吸收暴雨，並儲存水源以面對可能的乾旱，降低極端氣候所帶來的衝擊，是人類未來生活無法逃避的課題。

本發明的目的，在於提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的儲液灌溉系統。

該儲液灌溉系統，適用於容裝一栽種基質並儲存一液體，且能利用該液體灌溉。該儲液灌溉系統包含一個基座單元，以及一個網管單元。

該基座單元不透水，並包括一個基壁，以及一個由該基壁往上延伸而與該基壁相配合界定出一個容裝空間的圍壁。該網管單元位於該容裝空間底部，並將該容裝空間區隔出一個位於其內部而可儲存該液體的儲液區，以及一個位於該儲液區上方並供該栽種基質設置的栽種區。該網管單元界定出數個能供水進出該儲液區與該栽種區的網孔。

該儲液灌溉系統的功效在於：該網管單元的該等網孔能供液體自由進出，因此該網管單元所界定出的該儲液區，在降雨時能用以容納儲存雨水降低排水系統的負荷，而在不降雨時，該網管單元所儲存的雨水則能調節環境溫度並灌溉栽種在該栽種基質上的植物，達成滯洪、降溫、節水等多種環保功效。

參閱圖1、圖2及圖3，本發明儲液灌溉系統的一個實施例，適用於容裝一栽種基質11並儲存一液體12，且利用該液體12灌溉栽種於該栽種基質11上的植物。所述的栽種基質11可為土壤，也可為土塊、碎石或其他人造栽培土等等，只要能供值物栽種即可，無需特別限定。所述的液體12較佳為雨水，但也可為灌溉時所使用的過多灌溉用水或肥水。

本實施例包含一個基座單元2、一個設置在該基座單元2上的礫層單元3、設置在該礫層單元3上的一個網管單元4與一個進液單元5、一個設置在該網管單元4上的不織布單元6，以及一個插設在該基座單元2上的溢流管7。

該基座單元2不透水，並包括一個以木質材料製成的容裝座21，以及一層設置在該容裝座21內側的不透水布22。該容裝座21包括一個概呈矩形的基壁211，以及一個由該基壁211的四周往上延伸的圍壁212。該圍壁212與該基壁211相配合界定出一個容裝空間213。該不透水布22鋪設在該基壁211及該圍壁212上而位於該容裝空間213中，並能防止該液體12進出。在本發明的其他實施態樣中，該容裝座21也能直接採用不透水的材質製成，並省略該不透水布22，例如塑膠或金屬。

該礫層單元3包括數顆鋪設在該不透水布22上的礫石(未編號)。該等礫石間因彼此間留有間隙，故該礫層單元3能供該液體12在其中流動而流進或流出該礫層單元3。

參閱圖2、圖3及圖4，該網管單元4位於該容裝空間213底部，並包括兩組左右間隔的網管組41。每一網管組41具有數個彼此左右並排且前後延伸地設置在該礫層單元3上，且橫剖面呈矩形的矩形網管42。每一矩形網管42包括一個剖面呈矩形的矩形網體421，以及一個螺旋延伸並連接該矩形網體421的矩形肋條422。每一矩形網體421與對應的矩形肋條422相配合將該容裝空間213區隔出一個儲液通道423，且每一矩形網體421還界定出數個連通該儲液通道423的網孔424。該等儲液通道423相配合構成一個可用以儲存該液體12的儲液區425。該網管單元4還將該容裝空間213分隔出一個位於該儲液區425上方且能透過該等網孔424與該儲液區425連通的栽種區214。該栽種區214供該栽種基質11設置。

參閱圖2、3及圖5、6，該進液單元5包括一個設置在該礫層單元3上且前後沿伸的滲透網管51，以及一個位於該容裝空間213中並插入該栽種基質11且與該滲透網管51連通的進液管52。該滲透網管51具有一個抵接該礫層單元3並能供該液體12進出的底管壁511，以及一個朝下弧形彎曲地連接該底管壁511左右兩側邊的半管壁512。該半管壁512不透水且與該底管壁511相配合界定出一個剖面呈半圓形的進液通道513。該進液通道513能透過該底管壁511與該礫層單元3連通，而可供該液體12進入或流出其中。該進液管52的底端部與該滲透網管51的頂端部連通，且其頂端部往上突伸出該栽種基質11，而可供灌入該液體12，並供該液體12自外界流入該進液通道513中。

該不織布單元6位於該網管單元4及該栽種基質11間，能夠避免該栽種基質11中的泥土之類的物質掉進該儲液區425中而占據該儲液區425的空間導致該儲液區425的儲液量降低。

該溢流管7包括一個橫向延伸地插設在該容裝座21的該圍壁212上的插管71、一個呈L形的轉接管72，以及一個上下延伸地插設在該轉接管72上的液管73。該插管71具有一個與該容裝座21的該容裝空間213該連通的入液口711。該入液口711低於該網管單元4的頂部。該轉接管72連通於該插管71與該液管73間，並套設在該插管71與該液管73外，而能相對該插管71樞轉。該液管73具有一個與外界連通的出液口731。該出液口731低於該網管單元4的頂部。該溢流管7供位於該儲液區425中的液體12溢滿後由該出液口731流出，而且該出液口731之高度係可變動調整。

參閱圖2、圖3及圖7，在降雨時，由雨水構成的該液體12將滲入該栽種基質11中，並如圖4所示地往下移動穿過該不織布單元6並通過該網管單元4的該等網孔424而進入該儲液區425，並被儲存於該儲液區425中。該儲液區425可儲存該液體12的設計，能在下雨時有效吸收雨水，避免雨水逕直流入下水道等排水系統中，可有延洪滯洪的效果。

該溢流管7的該入液口711及該出液口731的高度低於該網管單元4頂端的設計，可使過多的該液體12溢流而出本實施例，避免該液體12完全占據該儲液區425的所有部位，而能於該儲液區425的頂端部位形成一層空氣層426。該空氣層426能提供植物根系呼吸所需的空間，避免植物根系腐爛。

在不降雨的時候，位於該儲液區425中的液體12，將會逐漸揮發或往旁兩側移動而與位於中央的該栽種基質11接觸，並在毛細作用下，於該栽種基質11中自主地往上移動至植物的根系而被植物的根系吸收，產生自主灌溉的效果。由於可以使用降雨時儲存的雨水代替自來水進行灌溉，因此本實施例可以降低自來水的使用量。

如不降雨的時間過長，導致該儲液區425中的液體12儲量太少，使用者可如圖5所示地將自來水等之液體12，由該進液管52的頂端開口灌入，使該液體12進入該滲透網管51後，自該滲透網管51的該底管壁511流入該礫層單元3中。該液體12能在該礫層單元3中左右移動，並透過每一矩形網管42的該等網孔424滲透進每一矩形網管42的該儲液通道423中。也就是說，使用者只要由該進液管52灌入該液體12，該液體12即能自動地填補進該儲液區425中。由於如前所述地，該液體12也可以是肥水，因此也可以藉由此種方式提供液態肥水。

相較於直接將液體12灑在栽種基質11上的灌溉方式，前述將液體12灌入該進液管52中以儲存在該儲液區425的自主灌溉方式，因液體12是由下往上地直接與植物根系接觸，而能有效地為植物根系吸收，並避免許多液體12受日曬而自栽種基質11的表面揮發，因此能更加有效率地灌溉。本實施例除了具有能利用雨水減少自來水的使用量的優點外，還具有能提高灌溉效率的優點。

參閱圖8及圖9，本實施例在使用時，可如圖8所示地設置在一建築物旁邊，或者如圖9所示地設置在一建築物的屋頂上。設置在建築物旁邊的好處在於使用者容易照顧所栽種的植物，也容易操作本實施例，且所栽種的植物可供行人觀賞，綠美化都市，改變居民對於都市的觀感，增進居民與都市的感情。當本實施例設置在建築物旁時，可進一步搭配該建築物的一個排水系統8運作。該排水系統8包括一個水平延伸並用於盛接屋頂雨水的集水槽81、一個由該集水槽81往下延伸的排水管82、一個設置在該排水管82中間的控制閥83，以及一個由該控制閥83斜下延伸至該進液單元5的該進液管52頂端的注水管84。在降雨時雨水可為該集水槽81集中導入該排水管82中，而該控制閥83則能電動地或手動地被驅動而決定雨水是由該排水管82排出或經由該注水管84注入該進液管52中補充至本實施例中，提高本實施的雨水收集量。

當本實施例設置在屋頂上時，除了能空出平面空間以供停車遊憩使用外，還能發揮綠色屋頂及藍色屋頂的概念。所述的綠色屋頂是指透過所栽種的植物提供的遮蔽，來解決水泥屋頂易因日曬而發熱的問題，從而有效降低室內溫度上升，並減少空調使用量以減少耗電量。所述的藍色屋頂，是指位於該儲液區425中的該液體12，能如同海洋般作為熱庫而調節環境溫度，同樣能避免屋頂因日曬快速升溫，並降低空調使用量與耗電量。

參閱圖3及圖10，本實施例在使用時，可樞轉該轉接管72，而改變該液管73的該出液口731的高度。例如可將圖4中的該轉接管72由上往下樞轉180度，使該液管73的該出液口731朝下，即可藉由降低該出液口731的位置，使位於該儲液區425中的該液面下降。此種設計的好處在於允許使用者依不同的使用環境或不同的栽種植物調整該液體12的液面。舉例來說，當本實施例設置在屋頂上時，考量屋頂的材質及耐重性，即可透過調整該出液口731以調整該儲液區425的儲液量，達到控制本實施例整體重量的目的。在本發明的其他實施態樣中，該溢流管7也可一體呈L形，並以其一端部可樞轉地插設在該容裝座21上。

綜上所述，本發明儲液灌溉系統的功效在於：該網管單元4所界定的該儲液區425能夠儲存雨水，除了具有減少地表逕流的滯洪優點外，還具有能降低自來水使用量的優點，且本發明的自主灌溉方式的灌溉效率也較傳統灌溉方式來得高。此外，本發明依據設置的地點不同，還能產生環境綠美化或調節環境溫度等提升生活品質的效果。

以上所述者，僅為本發明的實施例而已，不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

11‧‧‧栽種基質

12‧‧‧液體

2‧‧‧基座單元

21‧‧‧容裝座

211‧‧‧基壁

212‧‧‧圍壁

213‧‧‧容裝空間

214‧‧‧栽種區

22‧‧‧不透水布

3‧‧‧礫層單元

4‧‧‧網管單元

41‧‧‧網管組

42‧‧‧矩形網管

421‧‧‧矩形網體

422‧‧‧矩形肋條

423‧‧‧儲液通道

424‧‧‧網孔

425‧‧‧儲液區

426‧‧‧空氣層

5‧‧‧進液單元

51‧‧‧滲透網管

511‧‧‧底管壁

512‧‧‧半管壁

513‧‧‧進液通道

52‧‧‧進液管

6‧‧‧不織布單元

7‧‧‧溢流管

71‧‧‧插管

711‧‧‧入液口

72‧‧‧轉接管

73‧‧‧液管

731‧‧‧出液口

8‧‧‧排水系統

81‧‧‧集水槽

82‧‧‧排水管

83‧‧‧控制閥

84‧‧‧注水管

本發明其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明儲液灌溉系統的一個實施例的一個剖視圖； 圖2是該實施例的一個局部分解的立體分解圖，圖中省略示意一不織布單元； 圖3是該實施例的一個類似圖1之剖視圖，說明該實施例於降雨時的使用狀態； 圖4是該實施例的一個矩形網管的一個不完整的立體圖； 圖5是該實施例的一個滲透網管的一個不完整的立體圖； 圖6是該實施例的一個進液管的一個不完整的側視圖； 圖7是該實施例的一個類似圖1之剖視圖，說明該實施例於不降雨時的使用狀態； 圖8是該實施例的一個使用示意圖，說明該實施例設置在一個建築物旁； 圖9是該實施例的一個使用示意圖，說明該實施例設置在另一個建築物的屋頂；及 圖10是該實施例的一個使用示意圖，說明該實施例的一個溢流管的一個出液口朝下的使用狀態。

Claims (6)

1. 一種儲液灌溉系統，適用於容裝一栽種基質並儲存一液體，且能利用該液體灌溉，該儲液灌溉系統包含：一個不透水的基座單元，包括一個基壁，以及一個由該基壁往上延伸而與該基壁相配合界定出一個容裝空間的圍壁；及一個網管單元，位於該容裝空間底部，並將該容裝空間區隔出一個位於其內部而可儲存該液體的儲液區，以及一個位於該儲液區上方並供該栽種基質設置的栽種區，該網管單元界定出數個能供該液體進出該儲液區與該栽種區的網孔；其中，該儲液灌溉系統還包含一層位於該網管單元與該基壁間且能供該液體進出的礫層單元，以及一個進液單元，該進液單元包括一個設置在該礫層單元上的滲透網管，以及一個插入該容裝空間並與該滲透網管連通的進液管，該滲透網管具有一個能供該液體進出且貼靠該礫層單元的底管壁，以及一個連接該底管壁且與該底管壁相配合界定一個進液通道的半管壁，該半管壁不透水，且該進液管是與該進液通道連通地連接該半管壁，並供該液體自外界流入該進液通道。
2. 如請求項1所述的儲液灌溉系統，還包含一層位於該網管單元與該栽種基質間的不織布單元。
3. 如請求項1所述的儲液灌溉系統，其中，該網管單元包括數個彼此並排設置且橫剖面呈矩形的矩形網管。
4. 如請求項1所述的儲液灌溉系統，還包含一個可樞轉地插設在該基座單元並連通該容裝空間及外界的溢流管。
5. 如請求項4所述的儲液灌溉系統，其中，該溢流管包括一個連通該容裝空間的入液口，以及一個連通外界的出液口，該入液口及該出液口低於該網管單元的頂部，並能供位於該儲液區中的液體進入該溢流管後由該出液口流出。
6. 如請求項1所述的儲液灌溉系統，還包含一層位於該網管單元與該栽種基質間的不織布單元、一個可樞轉地插設在該基座單元並連通該容裝空間及外界的溢流管，該網管單元包括數個橫剖面呈矩形的矩形網管，該等矩形網管數個為一組，每一組的該等矩形網管彼此並排設置，並與另一組的該等矩形網管相間隔，該溢流管包括一個連通該容裝空間的入液口，以及一個連通外界的出液口，該入液口及該出液口低於該網管單元的頂部，並能供位於該儲液區中的液體進入該溢流管後由該出液口流出。