CN108207402A - 一种调温花盆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调温花盆，包括盆体、设置在盆体底部的水管、分别和所述设置在盆体底部的水管连接的进水管和出水管，通过在进水管内设置具有低临界溶解温度的水凝胶块A，同时在进水管内更靠近盆体的位置设置具有高临界溶解温度的水凝胶块B，通过水凝胶块A和水凝胶块B控制通过进水管的水流的温度，实现对花盆中营养土的温度的控制，保证了花卉根部生长所需要的温度，进而给花卉提供了良好的生长环境；所述的水凝胶块A和水凝胶块B可以通过配方的调整获得不同的低临界溶解温度和高临界溶解温度，由此可以根据花卉的最佳生长温度范围选择不同配方的水凝胶，从而就可以控制流过盆底的水流的温度始终处于花卉的最佳生长温度范围内。

Description

一种调温花盆
技术领域
本发明涉及一种花盆，具体涉及一种可以调整温度的花盆。
背景技术
花盆是种花时常用的一种器具，为口大底端小的倒圆台或倒棱台形状，种植花卉的花盆形式多样，大小不一，人们可以根据花卉的特性和需要以及花盆的特点选用合适的花盆。
然而，花卉往往有一个最佳的生长温度范围，低于或者超过这个温度范围都会影响到花卉的生长，而现在的花盆结构往往比较简单，在冬天或者北方较寒冷的地区种植时，由于环境温度过低，都不利于花卉的种植。
温敏性水凝胶是一种随温度变化可以进行可逆性膨胀-收缩变化的水凝胶，对具有低临界溶解温度的水凝胶而言，当所处环境温度低于其低临界溶解温度时，如果所述水凝胶处于一个水环境中，其就会吸水膨胀，体积增大，当所处环境温度高于其低临界溶解温度时，所述水凝胶就会失水收缩，对于具有高临界溶解温度的水凝胶而言，其情况则刚好相反，当所处环境温度低于其高临界溶解温度时，所述水凝胶就失水收缩，当所处环境温度高于其高临界溶解温度时，如果所述水凝胶处于一个水环境中，其就会吸水膨胀，体积增大。
针对上述花卉种植所存在的问题，并利用上述温敏性水凝胶的特性，为了对种植有花卉的花盆的温度进行控制，申请人经过潜心研究，得到了一种调温花盆，其可以通过对流过进水管的水温控制实现对花盆中营养土的温度进行控制，进而可以给花卉的根部温度进行调整，使得花卉的根部温度得到有效保障，保证了花卉的良好生长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调温花盆，通过在花盆的进水管内设置一块具有低临界溶解温度的温敏性水凝胶块A作为水凝胶温度控制阀A，同时在进水管更靠近盆体的位置设置一块具有高临界溶解温度的温敏性水凝胶块B作为水凝胶温度控制阀B，通过水凝胶温度控制阀A和水凝胶温度控制阀B控制通过进水管流过盆体底部的水流的温度，从而可以实现对花盆中营养土的温度进行控制，进而使得花卉的根部温度得到了有效保障，保证了花卉的良好生长环境。
针对上述目的，本发明的技术方案如下：
一种调温花盆，包括盆体、设置在盆体底部的水管、分别和所述设置在盆体底部的水管连接的进水管和出水管，其特征在于：所述进水管内设置有具有低临界溶解温度的水凝胶块A作为水凝胶温度控制阀A和具有高临界溶解温度的水凝胶块B作为水凝胶温度控制阀B，所述水凝胶块B设置在更靠近盆体的位置；
所述水凝胶块A和水凝胶块B在吸水完全时均可以完全堵塞所述进水管，使得进水管中的水流不能通过，而在失水收缩后，则不能完全堵塞所述进水管，使得进水管中的水流可以顺利通过；并且所述水凝胶块A和水凝胶块B都是通过一个侧壁与进水管的管壁牢固粘结；
其中，所述水凝胶块A为聚(N,N二乙基丙烯酰胺-co-N-叔丁基丙烯酰胺)水凝胶，水凝胶块B为聚(N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)水凝胶。
进一步地，所述水凝胶块A的制备方法如下：
(1)室温下，将单体N,N二乙基丙烯酰胺和N-叔丁基丙烯酰胺添加到二甲基亚砜中，搅拌均匀，制备得到混合均匀的单体溶液；
(2)在上述单体溶液中，加入引发剂偶氮二异丁腈、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，得到反应液；
(3)将反应液注入模具中，将模具置于70℃环境下聚合，得到凝胶；
(4)将步骤(3)得到的凝胶置于去离子水中，将其中的二甲基亚砜置换掉，得到水凝胶块A。
进一步地，所述水凝胶块A的制备方法中，所述步骤(1)中总的单体质量浓度为10％，
进一步地，所述水凝胶块A的制备方法中，所述步骤(2)中偶氮二异丁腈的加入量为0.1mmol，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的用量为总的单体质量的4％。
所述水凝胶块A的低临界溶解温度可以从17℃增大到23℃，所述低临界溶解温度可以按照单体中N,N二乙基丙烯酰胺和N-叔丁基丙烯酰胺的配比进行调整，单体中N,N二乙基丙烯酰胺的含量越多，则所述水凝胶块A的低临界溶解温度越大。
进一步地，所述水凝胶块B的制备方法如下：
(1)在0℃环境下将化学交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌均匀，制备得到混合均匀的交联剂溶液；
(2)保持同样在0℃环境下，将单体N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸都添加到上述步骤(1)得到的溶液中，搅拌均匀，得到单体溶液；
(3)依旧在0℃环境下，将引发剂过硫酸钾、催化剂四甲基乙二胺分别添加到上述单体溶液中，搅拌均匀，得到反应液；
(4)将反应液注入模具中，将模具置于20℃环境下，使反应液聚合20h，得到所述水凝胶块B。
进一步地，所述水凝胶块B的制备方法中，所述步骤(1)中交联剂溶液的浓度为0.002mol/L；所述步骤(2)中总的单体浓度在0.1-0.3mol/L范围内，其中，N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸的摩尔比为1:9。
进一步地，所述水凝胶块B的制备方法中，所述过硫酸钾的添加量为0.074mmol，四甲基乙二胺的添加量为0.1mmol。
所述水凝胶块B的高临界溶解温度可以根据总的单体浓度调整，当总的单体浓度从0.1mol/L增加0.3mol/L时，所述制备得到的水凝胶块B的高临界溶解温度可以从25℃增大到35℃。
由于水凝胶温度控制阀A是具有低临界溶解温度的水凝胶块体，因此，当进水管中水流的温度低于其低临界溶解温度时，所述水凝胶温度控制阀A就会吸收进水管中的水，发生体积膨胀，直到完全将进水管堵塞，即此时所述水凝胶温度控制阀A相当于处于关闭的状态，因此低于其低临界溶解温度的水流自然就不能通过所述进水管；当进水管中水流的温度高于其低临界溶解温度时，此时由于环境温度高于水凝胶温度控制阀A的低临界溶解温度，因此所述水凝胶温度控制阀A发生失水，体积收缩，当收缩后的体积不能完全将进水管堵塞时，这些温度高于其低临界溶解温度的水流自然可以通过水凝胶温度控制阀A，即，此时所述水凝胶温度控制阀A相当于处于打开的状态；而水凝胶温度控制阀B是具有高临界溶解温度的水凝胶块体，因此，当进水管中水流的温度高于其高临界溶解温度时，所述水凝胶温度控制阀B就会吸收进水管中的水，发生体积膨胀，直到完全将进水管堵塞，即此时所述水凝胶温度控制阀B相当于处于关闭的状态，因此高于其高临界溶解温度的水自然就不能通过所述进水管；当进水管中水流的温度低于其高临界溶解温度时，此时由于环境温度低于水凝胶温度控制阀B的高临界溶解温度，因此所述水凝胶温度控制阀B发生失水，体积收缩，当收缩后的体积不能完全将进水管堵塞时，这些温度低于其高临界溶解温度的水流自然可以通过水凝胶温度控制阀B，即，此时所述水凝胶温度控制阀B相当于处于打开的状态。
由于在进水管中同时设置了具有低临界溶解温度的水凝胶温度控制阀A和具有高临界溶解温度的水凝胶温度控制阀B，使得只有水温处于水凝胶温度控制阀A的低临界溶解温度-水凝胶温度控制阀B的高临界溶解温度范围内的水流才能通过进水管顺利地流过花盆的底部；并且通过对水凝胶块A和水凝胶块B的配方进行调整，可以得到水凝胶块A的低临界溶解温度刚好是花卉最佳生长温度的下限，而水凝胶块B的高临界溶解温度刚好是花卉最佳生长温度的上限；由此，就可以有效地控制花盆中营养土的温度处于花卉的最佳生长温度范围内，使得花卉的根部温度得到了有效保障，保证了花卉的良好生长环境。
相比于现有技术，本发明所述的调温花盆的有益效果在于：
(1)本发明通过对流过花盆底部的水温进行控制，从而控制花盆中营养土的温度，保证了花卉根部生长所需要的温度，如此在寒冷的环境中也可以使得花卉可以很好地生长；
(2)本发明通过在进水管内同时设置具有低临界溶解温度的水凝胶温度控制阀A和具有高临界溶解温度的水凝胶温度控制阀B，可以有效地将流过花盆底部的水温控制在水凝胶温度控制阀A的低临界溶解温度和水凝胶温度控制阀B的高临界溶解温度之间，由此可以花卉提供一个良好的生长环境；
(3)本发明所述的调温花盆结构简单，并且设置步骤也不复杂，可以实现有效地对花盆中营养土的温度进行控制；
(4)本发明所述的水凝胶块A和水凝胶块B可以通过其配方的调整获得具有不同低临界溶解温度和高临界溶解温度值的水凝胶块，由此可以根据花盆中种植的花卉的最佳生长温度范围的不同来选择不同配方的水凝胶块，从而就可以控制流过花盆底部的水流的温度始终处于花卉的最佳生长温度范围内。
附图说明
图1为本发明所述调温花盆的结构示意图；
其中，1-盆体，2-进水管，3-设置在盆体底部的水管，4-出水管，5-水凝胶块A(水凝胶温度控制阀A)，6-水凝胶块B(水凝胶温度控制阀B)。
具体实施例
下面结合说明书中的附图对所述调温花盆进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
水凝胶块A(即水凝胶温度控制阀A)的制备：
(1)室温下，将单体N,N二乙基丙烯酰胺和N-叔丁基丙烯酰胺添加到二甲基亚砜溶剂中，搅拌均匀，制备得到混合均匀的单体溶液，总的单体质量浓度为10％，其中N,N二乙基丙烯酰胺的质量浓度为4％，N-叔丁基丙烯酰胺的质量浓度分别为6％；
(2)在上述单体溶液中，加入引发剂偶氮二异丁腈0.1mmol、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，得到反应液，其中交联剂的用量为总的单体质量的4％；
(3)将反应液注入模具中，将模具置于70℃环境下聚合，得到凝胶；
(4)将步骤(3)得到的凝胶置于大量去离子水中，将其中的二甲基亚砜置换掉，得到水凝胶块A。
水凝胶块B(即水凝胶温度控制阀B)的制备：
(1)在0℃环境下将化学交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌均匀，制备得到混合均匀的浓度为0.002mol/L的化学交联剂溶液；
(2)保持同样在0℃环境下，将单体N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸都添加到上述溶液中，搅拌均匀，得到单体溶液，总的单体浓度为0.1mol/L，其中，单体N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸的摩尔比为1:9；
(3)依旧在0℃环境下，将引发剂过硫酸钾、催化剂四甲基乙二胺分别添加到上述单体溶液中，搅拌均匀，得到反应液，其中引发剂过硫酸钾的添加量为0.074mmol，催化剂四甲基乙二胺的添加量为0.1mmol；
(4)将反应液注入模具中，将模具至于20℃环境下，使反应液聚合20h，得到所述水凝胶块B。
调温花盆的设置：
一种调温花盆，包括盆体1、设置在盆体底部的水管3、分别和所述设置在盆体底部的水管连接的进水管2和出水管4，将上述制备得到的水凝胶块A 5的一个侧壁牢固黏贴在所述进水管2的内部管壁上，接着将上述制备得到的水凝胶块B 6的一个侧壁也牢固黏贴在所述进水管2的内部管壁上，并且所述水凝胶块B 6相对于水凝胶块A 5而言要黏贴在更靠近花盆盆体1的位置，所述牢固黏贴是指在水流的冲刷下所述水凝胶块A 5和所述水凝胶块B 6不会从进水管2的管壁上脱落，如此就得到了本发明所述的调温花盆。
以上所述仅为本发明的优选实施例，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的相关技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，其中所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种调温花盆，包括盆体、设置在盆体底部的水管、分别和所述设置在盆体底部的水管连接的进水管和出水管，其特征在于：所述进水管内设置有具有低临界溶解温度的水凝胶块A作为水凝胶温度控制阀A和具有高临界溶解温度的水凝胶块B作为水凝胶温度控制阀B，所述水凝胶块B设置在更靠近盆体的位置；所述水凝胶块A和水凝胶块B在吸水完全时均可以完全堵塞所述进水管，使得进水管中的水流不能通过，而在失水收缩后，则不能完全堵塞所述进水管，使得进水管中的水流可以顺利通过；并且所述水凝胶块A和水凝胶块B都是通过一个侧壁与进水管的管壁牢固粘结；
其中，所述水凝胶块A为聚(N,N二乙基丙烯酰胺-co-N-叔丁基丙烯酰胺)水凝胶，水凝胶块B为聚(N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种调温花盆，其特征在于：所述水凝胶块A的制备方法如下：
(1)室温下，将单体N,N二乙基丙烯酰胺和N-叔丁基丙烯酰胺添加到二甲基亚砜中，搅拌均匀，制备得到混合均匀的单体溶液；
(2)在上述单体溶液中，加入引发剂偶氮二异丁腈、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，得到反应液；
(3)将反应液注入模具中，将模具置于70℃环境下聚合，得到凝胶；
(4)将步骤(3)得到的凝胶置于去离子水中，将其中的二甲基亚砜置换掉，得到水凝胶块A。
3.根据权利要求2所述的一种调温花盆，其特征在于：
所述步骤(1)中总的单体质量浓度为10％。
4.根据权利要求2或3所述的一种调温花盆，其特征在于：
所述步骤(2)中偶氮二异丁腈的加入量为0.1mmol，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的用量为总的单体质量的4％。
5.根据权利要求1所述的一种调温花盆，其特征在于：所述水凝胶块B的制备方法如下：
(1)在0℃环境下将化学交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到去离子水中，搅拌均匀，制备得到混合均匀的交联剂溶液；
(2)保持同样在0℃环境下，将单体N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸都添加到上述步骤(1)得到的溶液中，搅拌均匀，得到单体溶液；
(3)依旧在0℃环境下，将引发剂过硫酸钾、催化剂四甲基乙二胺分别添加到上述单体溶液中，搅拌均匀，得到反应液；
(4)将反应液注入模具中，将模具置于20℃环境下，使反应液聚合20h，得到所述水凝胶块B。
6.根据权利要求5所述的一种调温花盆，其特征在于：
所述步骤(1)中交联剂溶液的浓度为0.002mol/L；所述步骤(2)中总的单体浓度在0.1-0.3mol/L范围内，其中，N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基(丙烯酰胺丙基)氨基丙磺酸的摩尔比为1:9。
7.根据权利要求5或6所述的一种调温花盆，其特征在于：
所述过硫酸钾的添加量为0.074mmol，四甲基乙二胺的添加量为0.1mmol。
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