CN106171868A - 一种家用潮汐式灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种家用潮汐式灌溉装置，包括：内部装有灌溉水的底座盒、用于栽培花卉或蔬菜的栽培盒和升降装置；所述升降装置包括升降装置控制器、升降电机和传动机构，升降装置控制器的控制信号输出端连接升降电机的控制信号输入端，升降电机通过传动机构带动底座盒上下运动，使得栽培盒与底座盒的分离或接触；所述栽培盒底面设置有多个小孔；所述栽培盒内设置有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器的信号输出端连接升降装置控制器的信号输入端。本发明通过栽培盒与底座盒的接触和分离，完成对花卉或蔬菜的智能灌溉；根据栽培盒内的土壤湿度针对性的进行补水，有效避免了由于种植人员种植技能的欠缺，导致的植物缺水死亡或内涝死亡的情况。

Description

一种家用潮汐式灌溉装置

技术领域

本发明涉及灌溉装置技术领域，尤其是涉及一种家用潮汐式灌溉装置。

背景技术

潮汐式灌溉系统是基于潮水涨落原理而设计的一种高效节水的灌溉系统，它适用于各类盆栽植物栽培和育苗管理，可有效提高水资源和营养液的利用效率。潮汐式灌溉主要分为两类：地面式和植床式。地面式潮汐灌溉系统是在地表砌一个可蓄水的苗盘装水池，在其中分布若干出水孔和回水孔；植床式潮汐灌溉系统则是在苗床上建一层大面积的蓄水苗盘，在苗盘上预留了出水和回水孔。

家庭种植花卉或蔬菜，栽培管理过程中，浇水施肥是一个较频繁的动作，种植人员需根据植物生长状况和土壤湿度来判断水分含量，从而针对性的进行补水。由于种植人员受知识层次和种植技能的限制，往往不能在最佳时机完成水分供应，要么缺水过度，植株萎蔫死亡；要不过度补充水分，植物由于土壤水分过多产生内涝而死亡。为解决上述问题，近年来，室内智能灌溉装备层出不穷。

公告号为CN 103461036 B的中国专利(专利名称为：一种移动苗床配套自动化潮汐式灌溉装置；申请日为：2013.09.10；)公开了一种自动化潮汐式灌溉装置，包括：

移动苗床床架、滑动连接在移动苗床床架上的单体移动苗床及设在单体移动苗床上的苗盘，还包括往复运动单元、灌溉喷头、连接顶板、灌溉管路、蓄液池及电磁阀，蓄液池设在移动苗床床架的中下部，灌溉管路的一端插接在蓄液池内，另一端与灌溉喷头连接，往复运动单元通过连接顶板与灌溉喷头连接，带动灌溉喷头上下运动，使得灌溉喷头与苗盘连接或分开，电磁阀设在灌溉管路内部，控制着灌溉管路进液或回液，对苗盘进行潮汐式灌溉。该自动化潮汐式灌溉装置成本低廉，简单方便，机构紧凑，使用寿命长，能有效减少温室内部病虫害传染，基本实现封闭式自动调控，达到节能、环保、精确、高效的目的。

公布号为CN 105052621 A的中国专利(专利名称为：一种立体移动苗床配套自主移动潮汐式灌溉装置；申请日为：2013.09.10；)公开了一种自主移动潮汐式灌溉装置，包括：

轨道、轨道升降模块、滚筒、电机、滚筒升降模块、水管、水管支撑架及灌溉喷头，轨道升降模块带动轨道升降，滚筒设置在轨道的一端，滚筒由电机驱动而转动，滚筒升降模块带动滚筒升降，水管支撑架设有多个，顺序设在轨道上，并可沿轨道往复移动，水管尾部用于与供液装置连接，中部缠绕在滚筒上，头部顺序穿过水管支撑架后与灌溉喷头连接；水管支撑架带动水管及灌溉喷头在轨道上移动，实现灌溉喷头的移动灌溉。该自主移动潮汐式灌溉装置成本低廉，简单方便，机构紧凑，使用寿命长，减少温室内部病虫害传染，基本实现封闭式自动调控，达到节能、环保、精确、高效的目的。

但是，公告号为CN 103461036 B的中国专利和公布号为CN 105052621 A的中国专利均采用喷灌设施进行灌溉，植物补充水分慢，且一定程度上造成灌溉用水的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种家用潮汐式灌溉装置，能根据植物生长需要，及时补充水分。

本发明提供的一种家用潮汐式灌溉装置，包括：内部装有灌溉水的底座盒、用于栽培花卉或蔬菜的栽培盒和升降装置；

所述升降装置包括升降装置控制器、升降电机和传动机构，升降装置控制器的控制信号输出端连接升降电机的控制信号输入端，升降电机通过传动机构带动底座盒上下运动，使得栽培盒与底座盒的分离或接触；

所述栽培盒底面设置有多个小孔；

所述栽培盒内设置有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器的信号输出端连接升降装置控制器的信号输入端。

进一步地，所述升降装置还包括用于防止栽培盒在重力的作用下下降的逆止机构。

进一步地，所述传动机构包括传送链条、升降单元和多个传动轴；传送链条的一端与升降电机的转动轴连接，传送链条的另一端与一个传动轴连接，多个传动轴与升降单元连接，升降单元与栽培盒连接，升降单元在传动轴的作用下，带动栽培盒上下运动。

进一步地，所述升降单元为齿轮和齿条，齿条沿底座盒周向竖直设置，传动轴与齿条连接，齿轮与齿条啮合。

进一步地，所述底座盒设置有注水口和排水口。注水口和排水口的设置，使得底座盒的注水和排水工作更加方便。

进一步地，本发明还包括水位控制器；

所述底座盒内设置有水位采集单元，所述注水口内设置有第一电磁阀，所述排水口内设置有第二电磁阀；

所述水位采集单元的信号输出端连接水位控制器的信号输入端，水位控制器的信号输出端分别连接第一电磁阀和第二电磁阀的信号输入端。

水位控制器、水位采集单元、第一电磁阀和第二电磁阀的设置，使得底座盒内的灌溉水能根据需要自动注入或排出，有效避免了由于底座盒内的灌溉水过多或过少，影响灌溉的情况。

进一步地，本发明还包括太阳能电池、转换开关和电压转换装置，第一电磁阀、第二电磁阀、升降装置控制器、升降电机和水位控制器分别通过电压转换装置和转换开关连接太阳能电池或市电。

太阳能电池的设置，提高了本发明的能源利用率；转换开关的设置，使得本发明能根据需要在太阳能电池和市电之间自由切换；电压转换装置的设置，使得本发明中各个用电器件能根据需要获得所需额定电压。

进一步地，所述底座盒内设置有过滤净水单元。过滤净水单元的设置，可以将潮汐灌溉后的水分过滤净化，再次利用。

进一步地，所述水位采集单元为水位传感器。

进一步地，本发明还包括用于对底座盒内的水位进行提醒的报警单元，所述报警单元的信号输入端连接水位控制器的报警信号输出端。报警单元的设置，能对底座盒的水位低于最低水位或高于最高水位时，进行报警。

进一步地，所述报警单元为蜂鸣器或语音报警器。

本发明提供的家用潮汐式灌溉装置，与现有技术相比，具有以下优点：

1)、本发明提供的家用潮汐式灌溉装置，利用潮汐灌溉原理，通过栽培盒与底座盒的接触和分离，来完成对花卉或蔬菜的智能灌溉，相比喷灌原理的补水方式，花卉或蔬菜从栽培盒底部吸水，根系优先得到水分，具有补水充分、成本低廉的优点。

2)、本发明中设置在栽培盒内的土壤湿度传感器对栽培盒内的土壤湿度进行检测，并将检测结果发送给升降装置控制器，升降装置控制器将接收到的检测结果与预设值进行比较，若检测结果小于等于预设湿度的最小值时，升降装置控制器控制升降电机转动，使栽培盒下降与底座盒接触，补充水分；此时，土壤湿度传感器继续对栽培盒内的土壤湿度进行检测，当检测结果在预设湿度的最大值附近时，升降装置控制器控制升降电机转动，使栽培盒上升与底座盒分离，补充水分结束。本发明根据栽培盒内的土壤湿度来判断土壤的水分含量，从而针对性的进行补水，有效避免了由于种植人员知识层次或种植技能的欠缺，导致的花卉或蔬菜缺水萎蔫死亡或水分过多内涝死亡的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明升降控制的结构原理图；

图3为本发明底座盒自动注水或排水的结构原理图。

附图标记：

1-底座盒； 2-栽培盒； 3-升降装置；

4-万向轮；

21-注水口； 22-排水口；

31-升降电机； 32-传动机构； 33-逆止机构；

321-传送链条； 322-齿轮； 323-齿条；

324-传动轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明的结构示意图；图2为本发明升降控制的结构原理图；图3为本发明底座盒自动注水或排水的结构原理图。

如图1和2所示，本发明提供的一种家用潮汐式灌溉装置，包括：内部装有灌溉水的底座盒1、用于栽培花卉或蔬菜的栽培盒2和升降装置3；

所述升降装置3包括升降装置控制器、升降电机31和传动机构32，升降装置控制器的控制信号输出端连接升降电机31的控制信号输入端，升降电机31通过传动机构32带动底座盒1上下运动，使得栽培盒2与底座盒1的分离或接触；

所述栽培盒2底面设置有多个小孔；

所述栽培盒2内设置有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器的信号输出端连接升降装置控制器的信号输入端。

本发明提供的家用潮汐式灌溉装置，与现有技术相比，具有以下优点：

1)、本发明提供的家用潮汐式灌溉装置，利用潮汐灌溉原理，通过栽培盒2与底座盒1的接触和分离，来完成对花卉或蔬菜的智能灌溉，相比喷灌原理的补水方式，花卉或蔬菜从栽培盒2底部吸水，根系优先得到水分，具有补水充分、成本低廉的优点。

2)、本发明中设置在栽培盒2内的土壤湿度传感器对栽培盒2内的土壤湿度进行检测，并将检测结果发送给升降装置控制器，升降装置控制器将接收到的检测结果与预设值进行比较，若检测结果小于等于预设湿度的最小值时，升降装置控制器控制升降电机31转动，使栽培盒2下降与底座盒1接触，补充水分；此时，土壤湿度传感器继续对栽培盒2内的土壤湿度进行检测，当检测结果在预设湿度的最大值附近时，升降装置控制器控制升降电机31转动，使栽培盒2上升与底座盒1分离，补充水分结束。本发明根据栽培盒2内的土壤湿度来判断土壤的水分含量，从而针对性的进行补水，有效避免了由于种植人员知识层次或种植技能的欠缺，导致的花卉或蔬菜缺水萎蔫死亡或水分过多内涝死亡的情况。

所述升降装置3还包括用于防止栽培盒2在重力的作用下下降的逆止机构33。

所述传动机构32包括传送链条321、升降单元和多个传动轴324；传送链条321的一端与升降电机31的转动轴连接，传送链条321的另一端与一个传动轴324连接，多个传动轴324与升降单元连接，升降单元与栽培盒2连接，升降单元在传动轴324的作用下，带动栽培盒2上下运动。

所述升降单元为齿轮322和齿条323，齿条323沿底座盒1周向竖直设置，传动轴324与齿条323连接，齿轮322与齿条323啮合。

本实施例提供的栽培盒2和底座盒1均为长方形，且栽培盒2的长和宽略小于底座盒1的长和宽。栽培盒2的四个角均通过固定装置固定设置有齿轮322，且齿轮322能自由转动，多个传动轴324通过固定装置与齿轮322连接，将四个齿轮322固定为一体结构，即当一个齿轮322在传动轴324的作用下转动时，其余齿轮322也随之转动。另外，栽培盒2的四个角与齿轮322对应位置均设置有逆止机构33。

当然其他形状的栽培盒2和底座盒1，只要能满足栽培盒2能装设在底座盒1内的条件，均属于本发明的保护范围。

所述底座盒1设置有注水口21和排水口22。注水口21和排水口22的设置，使得底座盒1的注水和排水工作更加方便。

本发明还包括水位控制器；

所述底座盒1内设置有水位采集单元，所述注水口21内设置有第一电磁阀，所述排水口22内设置有第二电磁阀；

如图3所示，所述水位采集单元的信号输出端连接水位控制器的信号输入端，水位控制器的信号输出端分别连接第一电磁阀和第二电磁阀的信号输入端。

水位控制器、水位采集单元、第一电磁阀和第二电磁阀的设置，使得底座盒1内的灌溉水能根据需要自动注入或排出，有效避免了由于底座盒1内的灌溉水过多或过少，影响灌溉的情况。

本发明还包括太阳能电池、转换开关和电压转换装置，第一电磁阀、第二电磁阀、升降装置控制器、升降电机31和水位控制器分别通过电压转换装置和转换开关连接太阳能电池或市电。

太阳能电池的设置，提高了本发明的能源利用率；转换开关的设置，使得本发明能根据需要在太阳能电池和市电之间自由切换；电压转换装置的设置，使得本发明中各个用电器件能根据需要获得所需额定电压。

所述底座盒1下端面设置有多个万向轮4。万向轮4的设置，能将本发明所述的家用潮汐式灌溉装置运送到光照较强的位置，为栽培盒2内花卉或蔬菜生长提供光合作用最佳条件。

所述底座盒1内设置有过滤净水单元。过滤净水单元的设置，可以将潮汐灌溉后的水分过滤净化，再次利用。

所述水位采集单元为水位传感器。

本发明还包括用于对底座盒1内的水位进行提醒的报警单元，所述报警单元的信号输入端连接水位控制器的报警信号输出端。报警单元的设置，能对底座盒1的水位低于最低水位或高于最高水位时，进行报警。

所述报警单元为蜂鸣器或语音报警器。

本发明提供的一种基于潮汐灌溉原理的家用智能灌溉系统，底座盒1用于盛放潮汐灌溉用水，底座盒1的设有报警单元，能对底座盒1的水位低于最低水位或高于最高水位时，进行报警提醒，并同时发送信号给水位控制器，启动自动注水或排水；栽培盒2内盛放栽培植物和栽培基质或土壤，正常生长时，栽培盒2与底座盒1有一定间隙，两者互不接触，能保证一个相对干燥的土壤或基质，根系可以得到最大程度的延伸，从而保证提供给植物地上部的茎秆、叶片、果实良好的支撑以及水分和养分的供应；栽培盒2基质或土壤内设有土壤湿度传感器，土壤湿度传感器对栽培盒2内的土壤湿度进行检测，并将检测结果发送给升降装置控制器，升降装置控制器将接收到的检测结果与预设值进行比较，若检测结果小于等于预设湿度的最小值时，升降装置控制器控制升降电机31转动，使栽培盒2下降与底座盒1接触，补充水分；此时，土壤湿度传感器继续对栽培盒2内的土壤湿度进行检测，当检测结果等于预设湿度的最大值时，升降装置控制器控制升降电机31转动，使栽培盒2上升与底座盒1分离，补充水分结束。

本发明根据栽培盒2内的土壤湿度来判断土壤的水分含量，从而针对性的进行补水，有效避免了由于种植人员知识层次或种植技能的欠缺，导致的花卉或蔬菜缺水萎蔫死亡或水分过多内涝死亡的情况。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，包括：内部装有灌溉水的底座盒、用于栽培花卉或蔬菜的栽培盒和升降装置；

所述升降装置包括升降装置控制器、升降电机和传动机构，升降装置控制器的控制信号输出端连接升降电机的控制信号输入端，升降电机通过传动机构带动底座盒上下运动，使得栽培盒与底座盒的分离或接触；

所述栽培盒底面设置有多个小孔；

所述栽培盒内设置有土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器的信号输出端连接升降装置控制器的信号输入端。

2.根据权利要求1所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，所述升降装置还包括用于防止栽培盒在重力的作用下下降的逆止机构。

3.根据权利要求1或2所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，所述传动机构包括传送链条、升降单元和多个传动轴；传送链条的一端与升降电机的转动轴连接，传送链条的另一端与一个传动轴连接，传动轴与升降单元连接，升降单元与栽培盒连接，升降单元在传动轴的作用下，带动栽培盒上下运动。

4.根据权利要求3所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，所述升降单元为齿轮和齿条，齿条沿底座盒周向竖直设置，传动轴与齿条连接，齿轮与齿条啮合。

5.根据权利要求4所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，所述底座盒设置有注水口和排水口。

6.根据权利要求5所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，还包括水位控制器；

所述底座盒内设置有水位采集单元，所述注水口内设置有第一电磁阀，所述排水口内设置有第二电磁阀；

所述水位采集单元的信号输出端连接水位控制器的信号输入端，水位控制器的信号输出端分别连接第一电磁阀和第二电磁阀的信号输入端。

7.根据权利要求6所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，还包括太阳能电池、转换开关和电压转换装置，第一电磁阀、第二电磁阀、升降装置控制器、升降电机和水位控制器分别通过电压转换装置和转换开关连接太阳能电池或市电。

8.根据权利要求7所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，所述底座盒下端面设置有多个万向轮。

9.根据权利要求8所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，所述底座盒内设置有过滤净水单元。

10.根据权利要求9所述的一种家用潮汐式灌溉装置，其特征在于，还包括用于对底座盒内的水位进行提醒的报警单元，所述报警单元的信号输入端连接水位控制器的报警信号输出端。