本发明涉及培育植物的技术领域， 特别涉及一种调节植栽介质温度的方法及 植栽床。 背景技术

为了提升有机农业的植物栽种质量， 传统所见的蔬菜、 水果等植物的栽种方 式， 已由农地耕种演进至温室播种， 进一步的说， 为了减少病虫害， 利用温室内 离地种植蔬菜、 水果或花卉等也成为一种常见的方法。

传统常见的离地植栽方式， 是利用层架搭建起一承台， 并于承台上摆放多个 盆状的器皿，犹如在花盆种花一样，先将植栽 介质 (例如土或石等)充填于器皿内， 再于植栽介质上植栽植物的根苗， 随后逐次的供水浇灌并接受阳光照射进行光合 作用， 以促进植物生长。

由于植物的生长是透过植埋于植栽介质内的根 部进行耗氧呼吸以便吸收养 分的， 同时植物的叶部专责进行光合作用， 因此不论是水或营养液等应该供给植 物的根部吸收。 特别的， 将水或营养液等浇灌于植栽介质上， 透过植栽介质的蓄 存及转化， 有助于营造出有利于植物根部吸收养分的环境 。

且知， 一般适于植物根部生长的植栽介质温度是介于 12°C〜28°C之间， 当然 所述植栽介质温度会因所栽种的植物种类的不 同而存有细微差异； 但是， 由于植 栽地点的环境温度会因南、 北半球的地表位置的不同以及气候的变化等因 素而存 在极大的温差， 因此依现阶段技术而言， 一般只能依靠温室来进行保温或散热， 以便调节棚内的环境温度而使植物利于生长， 但却无法有效的控制有利植物根部 生长的植栽介质温度。

换句话说， 植物的叶部与根部的耐候性不同。 一般而言， 在热带或亚热带的 地表上， 植物的叶部大约可承受 40°C以内的高温， 但越接近 40°C时可能导致植 物的根部逐渐地枯萎或溃烂。 相对的， 在 0°C以下的寒带地表上利用温室来栽种 植物， 纵使能利用温室来产生有限的保温作用， 但仍难以控制有利于植物根部生 长的植栽介质温度， 导致培育植物的成效并不理想。 发明内容

鉴于地表上可供种植的环境温度存在多变性， 本发明的目的在于采用离地植 栽及热交换的技术原理， 解决植栽介质的温度难以掌控的问题。

为能达成上述目的并解决问题， 本发明提供了一种调节植栽介质温度的方法， 其技术手段包括： 离地布建一植栽床， 充填植栽介质离地接触植栽床， 并透过植 栽床调节植栽介质的温度。

在进一步实施中， 所述植栽床可经由热交换板的传导来调节植栽 介质的温度、 经由热交换流体的对流来调节植栽介质的温度 、或 /及经由释光组件的热幅射来调 节植栽介质的温度。

上述技术手段可贡献的效能在于： 确保植栽床与地表分离， 可减少植物遭遇 病虫害， 并且易于离地控制植栽介质的温度， 以促进植物的根部吸收养分。

除上述以外，本发明还提供一种调节植栽介质 温度的方法，其技术手段包括： 离地布建一调温式植栽床， 使用热交换板于植栽床的床面上方间隔形成顶 层的离 地植栽区及底层的热交换区， 充填植栽介质于离地植栽区并栽种植物， 导流热交 换流体于热交换区； 其中， 热交换流体经由热交换板调节植栽介质的温度 。

上述技术手段可贡献的效能在于： 确保植栽床与地表分离， 可减少植物遭遇 病虫害， 并且易于离地控制植栽介质的温度， 同时利用热交换板的热传导特性， 以便于调整热交换流体的导流温度， 进而相对地调节植栽介质的温度， 以促进植 物根部吸收氧分。

在实施上， 本发明上述方法， 还包含：

所述植栽床披覆有保温层间隔热交换区与外界 空气接触。 因此， 有利于保持 热交换区内热交换流体的导流温度。

所热交换板的断面为浪形， 包含形成若干条相互间隔分布的凹状植栽沟及 凸 状沟槽， 该凹状植栽沟提供离地植栽区充填植栽介质并 栽种植物， 该凸状沟槽提 供热交换区导流热交换流体调节植栽介质的温 度。 其中， 热交换流体为相对植栽 介质低温或高温的流体。 因此， 有利于一热交换板的双端面分别充填植栽介质 及 导流热交换流体， 使植栽介质与热交换流体之间的致冷或致热式 的温度传导能容 易的被施行。

其中， 所述热交换流体为水、 气体的其中之一。 其中提供致冷器冷却热交换 流体， 使热交换流体相对植栽介质低温。 或者提供加热器加温热交换流体， 使热 交换流体相对植栽介质高温。 本发明还提供一种植栽床， 据以实施上述方法并实现上述效能， 该植栽床的 技术手段包括： 一架台， 具分布于四周的角架， 及由角架撑置形成离地的床面; 一热交换板， 其断面呈浪形， 并固设于植栽床的床面上方而与床面间隔对应 ； 一 离地植栽区， 形成于热交换板的顶层， 该离地植栽区充填有栽种植物用的植栽介 质； 及一热交换区， 形成于热交换板与植栽床的床面之间， 并作为热交换板的底 层； 其中， 热交换区内导流有热交换流体经由热交换板调 节植栽介质的温度。

上述的床面， 在实施上可替换成台面， 且上述热交换板， 在实施上可替换成 一热交换植栽器皿， 该热交换植栽器皿形成有断面呈 U槽型的一离地植栽区， 及 由离地植栽区的底部间隔形成的一槽穴型的热 交换区， 多个热交换植栽器皿经由 槽穴型热交换区的底部接触台面而配置于架台 上； 其中， 离地植栽区充填有栽种 植物用的植栽介质， 热交换区内导流有热交换流体， 以达到调节植栽介质温度的 相同功效。

此外， 在进一步实施中， 该植栽床还包括：

所述台面为多层式台面。 或者， 所述台面形成为平面、 三角型与梯型的其中 之一供热交换区的底部接触。 依此， 当台面为多层式、 三角型或梯型的台面时， 可拓展离地植栽的可耕种面积。

其中， 热交换植栽器皿的进一步实施方式可包括下列 两种：

其一： 热交换植栽器皿包含一顶层热交换槽板及一底 层床板， 离地植栽区是 形成于顶层热交换槽板内， 热交换区是形成于热交换槽板与底层床板之间 ， 且热 交换区是经由底层床板的底部接触台面。 其中：

所述顶层热交换槽板及底层床板是一体延制形 成与模块结合形成的其中之 一。 所述底层床板披覆有保温层间隔热交换区与外 界空气接触。 所述顶层热交换 槽板包含由双端壁板及延制于双端壁板之间的 中心底板围绕形成， 植栽介质充填 于双端壁板与中心底板之间，且双端壁板及中 心底板提供热交换流体接触。其中， 中心底板的底部形成有连通离地植栽区的管道 。 更进一步的， 所述中心底板的底 部形成有连通离地植栽区的底槽， 管道是形成于底槽的底部而与离地植栽区相连 通。 其中离地植栽区充填的植栽介质为植栽土、 植栽石的其中之一， 底槽内并摆 放一基底组件间隔植栽介质落入管道。 其中基底组件可为海绵或不织布， 管道提 供植栽介质排水、 导入负压调节植栽介质含水量或导入空气增加 植栽介质含氧量 或导入蒸气对植栽介质杀菌之用。 或者， 排除所述管道的形成， 而直接于中心底 板的底部形成有连通离地植栽区的底槽， 并摆放所述基底组件。 其二： 热交换植栽器皿是由多条热交换管围组成所述 的 u槽型离地植栽区， 且热交换区是形成于所述热交换管内， 热交换流体经由所述热交换管的管壁调节 植栽介质的温度。

以上所述的技术手段及其产生技术效果的具体 实施细节， 请参照下列实施例 及图式加以说明。 附图说明

图 1是本发明的步骤程序图；

图 2是本发明植栽床实例一的剖示图；

图 3是本发明植栽床实例二的剖示图；

图 4是本发明植栽床实例三的剖示图；

图 5是本发明植栽床实例四的剖示图；

图 6是本发明植栽床实例五的剖示图；

图 7是图 3至图 6中热交换植栽器皿实例一的放大剖示图；

图 8是图 7所示中心底板的附加实例一的剖示图；

图 9是图 7所示中心底板的附加实例二的剖示图；

图 10是图 7所示顶层热交换槽板的附加实例的剖示图；

图 11是图 10所示管槽的附加实例剖示图；

图 12是图 3至图 6中热交换植栽器皿实例二的放大剖示图。

附图标记说明

I、 100 植栽床

I I、 110 架台

I I I、 112、 113 架杆 115、 116 框槽

13、 130 角架 14 床面

140、 421 保温层 15 热交换板 150 植栽沟

151 沟槽

160、 161、 162、 163 台面

植物

0、 200 植栽区

1 叶部

2 根部

3、 230 植栽介质 0、 300 热交换区 1、 310 热交换流体 2 致冷器

3 导流孔

00、 450 热交换植栽器皿 10、 418 热交换槽板 1 1 壁板

12 中心底板

13 歧片

14 管道

15 通孔

16 底槽

17 海绵 (或不织布） 19 管槽

20 保温床板 500 供液管 510 喷注管

60、 600、 610、 620 地表植栽区 SI至 S3 主实施例的步骤说明

具体实施方式

为能具体实施本发明调节植栽介质温度的方法 ， 首先， 请合并参阅图 1及图 2； 其中， 图 1为揭露本发明的步骤程序图， 图 2为揭露本发明植栽床实例一的 剖示图。 本发明欲布建如图 2所示的植栽床， 并施予调节植栽介质的温度， 在一 较佳实施例中， 可执行如图 1所示的步骤 S1至 S3， 说明如下：

步骤 S 布建植栽床。

本发明为了减少植物遭遇病虫害， 并且避免植栽介质直接接触地表而难于控 制温度的问题， 特别的， 离地布建一调温式植栽床 1来离地栽种植物 2。 该植栽 床 1的结构， 可包含一架台 1 1及一热交换板 15 ; 该架台 1 1具有四周分布的角架 13以及由角架 13撑置形成离地的床面 14; 该热交换板 15的断面呈浪形， 并将热 交换板 15固定于植栽床 1的床面 14上方而与床面 14相互间隔对应。

步骤 S2: 布建植栽区及热交换区。

实质上，布建植栽区 20的目的是为了使充填植栽介质 23离地接触植栽床 1， 并通过植栽床 1来调节植栽介质 23的温度； 其中， 热交换区 30的布建， 可实质 存在于植栽床 1上， 或存在于植栽床 1提供植栽介质 23接触的表层， 以便通过植 栽床 1来调节植栽介质 23的温度。

在图 2所示植栽床 1的基础架构下， 该热交换板 15得以在床面 14上方布建 形成一离地植栽区 20及一热交换区 30; 进一步的说， 热交换板 15是设置于植栽 床 1的床面 14上方， 且热交换板 15与床面之间， 也包含形成于床面 14四周由热 交换板 15建构形成的端墙， 用以间隔形成一顶层的离地植栽区 20及一底层的热 交换区 30; 换句话说， 离地植栽区 20形成于热交换板 15的顶层， 且热交换区 30形成于热交换板 15与植栽床 1的床面 14之间， 使热交换区 30作为热交换板 15的底层。

在上述中， 床面 14披覆有保温层 140间隔热交换区 30与外界空气接触。 此 外， 热交换板 15可选用热传导效率良好的金属板制成浪形， 所述浪形包含使热 交换板 15的板体形成若干条相互间隔分布的凹状植栽� �� 150及凸状沟槽 151 ;该 凹状植栽沟 150具有朝上的开口，使朝上开口的各植栽沟 150能充填植栽介质 23 而成为离地植栽区 20， 并于植栽介质 23上栽种植物 2 ; 该凸状沟槽 151具有朝 下的开口， 使朝下开口的各沟槽 151与床面 14之间形成为导流热交换流体 31在 内流动的热交换区 30。

步骤 S3 : 调节植栽介质温度。

上述热交换流体 31可为水或气体， 且植栽介质 23可为能提供植物根部 22 养分的培植土或石。 由于地表上环境温度的多变性， 会影响不同质密度或传导系 数的热交换流体 31与植栽介质 23之间存在温差， 例如布建植栽床 1的地点是坐 落于热带地表时， 不论植栽床 1是否布建于温室内， 热带地表的环境温度即会使 热交换流体 31与植栽介质 23之间存在温差； 相对的， 当植栽床 1的布建地点是 坐落于寒带地表时， 寒带地表的环境温度也会使热交换流体 31与植栽介质 23之 间存在温差， 使得热交换流体 31成为相对植栽介质 23低温或高温的流体。 但无 论热交换流体 31与植栽介质 23之间是否存在温差，本发明可于热交换区 30内配 置致冷器 32来冷却热交换流体 31达到既定的工作温度。其中， 该致冷器 32也可 替换成是一致热器来以加热热交换流体 31达到工作温度。

在另一实施中， 热交换区 30的端壁上可设置两个以上的导流孔 33， 用以导 流热交换流体 31保持循环的流动状态；且所述导流孔 33也可以将热交换流体 31 导流通过一坐落于热交换区 30外部的致冷器， 用以降低热交换流体 31的工作温 度。其中， 该致冷器也可替换成是致热器， 用以加热热交换流体 31的工作温度。

此外， 本发明还通过上述热交换板 15所具备的热传导特性， 使热交换流体 31与植栽介质 23能同时接触热交换板 15，进而经由热交换板 15来调节热交换流 体 31与植栽介质 23之间的温差， 以产生调节植栽介质 23温度的效用。

由于栽种于植栽介质 23上的植物 2， 具有显露于外的叶部 21及植埋于植栽 介质 23内的根部 22，且知一般最利于植物 2的根部 22吸收养分的温度是介于 12°C 〜28°C之间， 因此， 当植栽地点的环境温度或温室的棚内温度远高 于 28Γ或远低 于 12°C时， 将连带影响植栽介质 23的温度也偏离 12°C~28°C的范围， 此时， 利 用本发明上述方法， 便可经由冷却或加热热交换流体 31 的工作温度， 并经由热 交换板 15来调节热交换流体 31与植栽介质 23之间的温差， 进而将植栽介质 23 的温度调节至 12° (：〜 28Ό的范围之内， 以促进植物 2的根部 22吸收氧分。

续请参阅图 3， 为揭露本发明植栽床实例二的剖示图， 说明有别于图 2的另 一植栽床 100的实施结构，其差异在于：将覆设有保温层 140的所述床面 14替换 成没有覆设保温层的一台面 160，并且将所述的热交换板 15替换成一热交换植栽 器皿 400。 其中：

植栽床 100包含于一架台 1 10上配置多个热交换植栽器皿 400所组成； 该架 台 1 10具有四周分布的角架 130以及由角架 130撑置形成离地的台面 160。在图 3 所示实施例中， 该台面 160可由固定于架台 1 10上多条架杆 1 1 1采用水平方式排 列而成， 使台面 160布建形成为平面状， 且各热交换植栽器皿 400皆能接触台面 160而水平配置。

请参阅图 4，为揭露本发明植栽床实例三的剖示图，说� �图 3中所示的台面， 实质上可经由架台 1 10上架杆的附加配置，而实施形成为多层式的� ��面 160、163。

请合并参阅图 5及图 6，分别为揭露本发明植栽床实例四及实例五� �剖示图， 说明图 3及图 4中的台面 160、 163除了可配置成单层或多层式的平面状来摆置 热 交换植栽器皿 400之外， 在图 5中， 该台面 161还可利用多条架杆 112配置成三 角状， 且提供多个呈三角型高、 低位间隔排列的框槽 1 15来容置热交换植栽器皿 400； 且在图 6中， 该台面 162还可利用多条架杆 1 13配置成梯型， 用以提供多个 分布于梯在线高、 低间隔排列的框槽 1 16来容置热交换植栽器皿 400。 其中， 图 5中建构形成的三角型台面 161与图 6中建构形成的梯型台面 162， 相较于图 3 中的平面状台面 160而言， 更能拓展离地植栽的可耕种面积， 且仍能保有良好的 受阳角度。此外，所述三角型台面 161及梯型台面 162也应当囊括了等效的弧型、 拱型或波浪型等台面型体的变换， 皆属本发明所思及的应用范畴。

再请参阅图 7， 为揭露图 3至图 6中热交换植栽器皿 400实例一的放大剖示 图， 说明热交换植栽器皿 400形成有断面呈 U槽型的离地植栽区 200， 以及由离 地植栽区 200的底部间隔形成的槽穴型热交换区 300; 依此可将多个热交换植栽 器皿 400经由槽穴型热交换区 300的底部来接触该台面 160、 161、 162、 163而配 置于架台上， 以便于离地植栽区 200内充填植栽介质 230并栽种植物 2， 并于热 交换区 300内导流热交换流体 310调节植栽介质 230的温度。

进一步的说， 在图 7所示实施中， 热交换植栽器皿 400包含有一顶层热交换 槽板 410及一底层床板 420，离地植栽区 200是形成于每一个顶层热交换槽板 410 内， 热交换区 300是形成于每一个热交换槽板 410与底层床板 420之间， 以达到 施予调节植栽介质 230温度的相同功效。此外，热交换区 300是经由底层床板 420 的底部接触台面 160、 161、 162、 163。 更进一步的说， 所述顶层热交换槽板 410及底层床板 420可以采用金属材料 一体延制形成， 或者所述顶层热交换槽板 410与底层床板 420也可以是采用分模 件而以相互卡扣等模块方式结合成热交换植栽 器皿 400。 再进一步的说， 无论顶 层热交换槽板 410与底层床板 420是否为一体延制形成， 至少该顶层热交换槽板 410必须采用热传导效率良好的金属材料制成， 且当底层床板 420也是使用金属 材料制成时， 可披覆一保温层 421间隔热交换区 300与外界空气接触。 该保温层 421可为保温棉、 保利龙或其它等效材料制成。

另一方面， 上述的顶层热交换槽板 410包含由双端壁板 41 1及延制于双端壁 板 41 1之间的中心底板 412围绕形成， 植栽介质 230是充填于双端壁板 411与中 心底板 412之间的 U型槽室内， 且双端壁板 41 1及中心底板 412的相对端壁提供 热交换流体 310接触。

请参阅图 8， 为揭露图 7中该中心底板的附加实例一的剖示图， 说明中心底 板 412居中的最低陷位置形成有连通离地植栽区 200的管道 414， 该管道 414的 断面可呈圆形，且管道 414顶端形成有多个通孔 415连通离地植栽区 200。依此， 该管道 414可供植栽介质 230排水之用； 或者， 导引负压 (真空压)进入管道 414 内强制性的压调节植栽介质含水量； 此外， 该管道 414还可导引空气进入离地植 栽区 200， 以增加植栽介质 230含氧量， 进而促进植物 2的根部 22吸收养分； 再 者， 当植栽介质 230上所种植的植物已收成之后， 该管道 414还可导引蒸气进入 离地植栽区 200， 以便对植栽介质 230(例如植栽土)进行杀菌。

请参阅图 9， 为揭露图 7中该中心底板的附加实例二的剖示图， 说明中心底 板 412的底部，特别是居中最低陷位置，形成有连 通离地植栽区 200的底槽 416， 图 8中所示的管道 414是形成于底槽 416的底部， 而经由多个通孔 415先连通底 槽 416再与离地植栽区 200相连通。依此，当离地植栽区 200充填的植栽介质 230 为植栽土或植栽石时， 底槽 416内可供摆放海绵或不织布等作为基底组件 417， 用以间隔并防止植栽介质 230落入管道 414内，且例如海绵等制成的基底组件 417 具有足够的空隙提供管道 414内的负压、水或正压空气穿透至植栽介质 230之中。 除此之外， 中心底板 412的底部亦可排除管道 414的设置， 而直接形成如图 2所 述的底槽 416来摆放基底组件 417， 用以保存植栽介质 230的含水量。

接着请参阅图 10， 为揭露图 7中的顶层热交换槽板附加实例的剖示图， 说明 顶层热交换槽板 418的壁面一体延制形成有上若干歧片 413， 更具体的说， 所述 歧片 413是延制形成于双端壁板 41 1及中心底板 412上， 而使所述歧片 413能伸 入热交换区 300内接触热交换流体 310， 而提升调节植栽介质温度的能力。

此外，在图 7至图 10的实例中， 热交换植栽器皿 400双侧还可以分别延制形 成有管槽 419， 所述管槽 419相对高于离地植栽区 200。 该管槽 419内可供嵌组 供液管 500(或称供气管， 如图 10所示)而对植栽介质 230滴灌水或营养液等液体 或供应空气。 或者， 该供液管 500也可替换为图 1 1所示的喷注管 510， 而在植栽 介质 230的表层上方喷注水或营养液等液体， 以便渗入植栽介质 230内供植物根 部 22吸收。

接着请参阅图 12，为揭露图 3至图 6所示热交换植栽器皿实例二的放大剖示 图， 说明上述的热交换植栽器皿 450还可以是由多条热交换管 451围组成所述的 U槽型离地植栽区 200， 且热交换区 300是形成于所述热交换管 451内； 依此， 导流于热交换区 300内的热交换流体是经由所述热交换管 451的管壁来调节植栽 介质 230的温度。其中，所述的热交换管 451可选用热传导性佳的金属材料制成， 且所述围组可以是以焊接或其它等效的固定手 段而达成。

由上述可知， 本发明上述的热交换板 15、 热交换槽板 410及热交换管 451皆 具备有热传导能力来提供植栽介质 23、 230与热交换流体 31、 310接触而进行热 交换， 但在没有热交换流体 31、 310或热对流不明显的情况下， 上述的热交换板 15及热交换槽板 410也可以裸露在大气中而提供植栽介质 23、 230与环境温度接 触进行热交换， 因此不论是以传导或对流方式， 皆可应用于本发明中来调节植栽 介质 23、 230的温度。 此外， 本发明还可以于充填有植栽介质 23、 230的植栽床 1 四周布设例如是灯泡等释光组件， 利用释光组件所产生的热幅射来调节植栽介 质 23、 230的温度， 皆属本发明的应用范畴。

必须附带说明的是， 在图 2至图 6所示实例中， 由于采用了离地方式布建植 栽床 1、 100，使得四周角架 13、 130框围形成有以床面 14为顶的地表植栽区 60、 600、 610、 620, 以利于地表植栽区 60、 600、 610、 620 内栽种植物， 充分利用 可耕种的植栽空间。

以上实施例仅为表达了本发明的较佳实施方式 ， 但并不能因此而理解为对本 发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本发明所属技术领域中具有通常知识 者而言， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出复数变形和改进， 这些都属 于本发明的保护范围。因此，本发明应以申请 专利范围中限定的请求项内容为准。