CN110679453A - 一种无动力、免维护盆栽植物的自动浇灌装置 - Google Patents

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吴天鹤
杨陈兵
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    • A01G27/04—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots using wicks or the like
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Abstract

本发明公开了一种无动力、免维护的自动浇灌装置，包括储水区、栽培区和蓄水区，以栽培区为中心，储水区位于栽培区四周，蓄水区位于栽培区下方，由设置特定孔道的隔板隔开，毛细材料平铺于栽培区底部并通过孔道延伸至蓄水区。储水区顶部设注水口，底部设进水通道、排气通道。本发明在使用时利用虹吸及毛细作用工作，无任何机械部件及电气元件，可根据需求设置体积，实现长时间家庭绿色植物自动浇灌，构造简单一体化，经济实用，安全可靠。

Description

一种无动力、免维护盆栽植物的自动浇灌装置
技术领域
本发明属于日常生活领域，涉及一种无动力、免维护盆栽植物的自动浇灌技术。
背景技术
目前，大多自动浇灌技术采用电子自动浇灌技术，由单片机控制调节，湿度传感器感应监测，能源主要依靠蓄电池、太阳能等供给。装置的自动化程度较高，但相应电路板结构复杂，故障率高，储电能力要求较高，难以保证长期连续自动浇灌。例如，公告号为CN103503721A的中国实用新型专利，公开了“一种自动浇花花盆”，其利用水泵与电磁阀将水以水柱形式喷出，水滴易溅出，可能造成电路腐蚀，同时未考虑长期供电问题，该装置仅能实现一对一的浇灌，难以满足多株盆栽同时浇水需求。公告号为CN108575705A的中国实用新型专利，公开了“一种自动浇花装置”，其使用太阳能供电，节能环保，但无法解决连续阴天或雨天情况下的电力供应问题。公告号为CN108112461A的中国实用新型专利，公开了“一种自动浇花装置”，其水箱位置过高、储水量不足，经济成本高，难以满足长期工作要求。
国内对植物自动浇灌装置的市场需求越来越大，虹吸原理可以实现无动力自动供水，已在部分发明专利中采用。例如，公告号为CN204119867U的中国实用新型专利，公开了“一种自动浇水花盆”，其采用倒虹吸管出水，将吸管一端埋入花盆中，简单实现了自动浇灌。技术上，自动浇灌装置运用仿生原理毛细作用的设计研究相对较少，毛细作用的研究主要在于对不同材料毛细作用的比较考察，不同材料的毛细作用效果主要由毛细压力决定，但对其应用并无扩展研究，毛细作用在自动浇灌范畴内还未得到广泛研究。
发明内容
为了克服现有技术中机构复杂、故障率高、成本高等缺陷，本发明提供一种无需任何运动部件、机械及电气设备、实用性强的无动力、免维护的自动浇灌装置，包括“三分区两通道一材料”，即储水区、栽培区、蓄水区、进水通道、排气通道、毛细材料，其特征在于：
以所述栽培区为中心，储水区位于栽培区四周，蓄水区位于栽培区下方，由设置特定孔道的隔板隔开，毛细材料平铺于栽培区底部并通过孔道延伸至蓄水区，储水区顶部设注水口，底部设进水通道、排气通道。
所述栽培区尺寸根据植物大小不同，分为大中小三种型号，大：口径34～36cm，高22cm～24cm；中：口径22～24cm，高16cm～18cm；小：口径16cm～18cm，高11～13cm。
所述储水区的尺寸：内径和高同栽培区口径和高，外径为内径增加5～10cm。
所述蓄水区的尺寸：口径同栽培区口径，高根据植物需水量分为三种型号，低5～6cm，中9～10cm，高13～14cm。
所述毛细材料，采用木浆纤维海绵制成，一端平铺于栽培区底部，另一端垂至蓄水区底部，根据植物需水量不同，毛细材料与土壤的接触面占土壤面积的40％～60％。
所述进水通道、排气通道上端位于储水区，下端位于蓄水区，在蓄水区内，进水通道底部较排气通道底部低3cm，形成3cm的高度差
有益效果
本发明根据虹吸原理及毛细作用工作，无任何机械部件及电气元件，安全可靠，绿色环保，可根据需求设置体积，构造简单一体化，可实现无动力、免维护的自动浇灌。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明示意图；
图1中1、储水区 2、栽培区 3、进水通道塞 4、进水通道 5、蓄水区 6、注水口 7、排气通道塞 8、排气通道 9、毛细材料
具体实施方式
使用时，按照以下步骤操作：(1)使用进水通道塞和排气通道塞将进水通道和排气通道完全关闭；(2)打开注水口向储水区加水直至充满后停止加水并关闭注水口，此时储水区为密封状态，不受大气压作用；(3)通过蓄水区与栽培区间隔板的孔洞向蓄水区加水直至充满后，停止加水，安装毛细材料；(4)将进水通道塞、排气通道塞拉至通道口但不拉出，保证进水通道、排气通道畅通；(5)在毛细作用下，蓄水区的水经过毛细材料不断被提升至栽培区土壤底部，对绿色植物根部进行浇灌，使蓄水区内水位缓慢下降；(6)由于毛细材料与蓄水区和大气相通，大气压作用于蓄水区，储水区密封处于低压环境，所以蓄水区与储水区形成一定的气压差。当水位低于排气通道口时，在气压差的作用下，空气通过排气通道进入储水区，储水区上部的压力逐渐增加，推动储水区内部的水通过进水通道流至蓄水区，使蓄水区内水位上升；(7)当水位高于排气通道时，停止进气，进而阻止储水区内部的水流出，如此往复，使储水箱区内部的水缓慢出流，只要储水区储备足够的水量，自动浇灌可以持续数月以上。
虹吸原理及毛细作用用于将蓄水区的水抽取至栽培区，当蓄水区的液面低于排气通过后，在压力差的作用下，空气进入储水区，增大储水区上部压力，进而推动储水区中的水进入到蓄水区中，直至蓄水区液面高过排气通道，此时排气通道关闭，储水区上部再次形成低压空间。从此周而复始，完成自动浇灌。

Claims (7)

1.一种无动力、免维护的自动浇灌装置，其特征在于：包括“三分区两通道一材料”，即储水区(1)、栽培区(2)、蓄水区(5)、进水通道(4)、排气通道(8)、毛细材料(9)，以所述栽培区(2)为中心，储水区(1)位于栽培区(2)四周，蓄水区(5)位于栽培区(2)下方且由设置孔道的隔板隔开，毛细材料(9)平铺于栽培区(2)底部并通过孔道延伸至蓄水区(5)，储水区(1)顶部设注水口(6)，底部设进水通道(4)、排气通道(8)。
2.根据权利要求1所述的一种无动力、免维护的自动浇灌装置，其特征是，所述栽培区(2)尺寸根据植物大小不同，分为大中小三种型号，大：口径34～36cm，高22cm～24cm；中：口径22～24cm，高16cm～18cm；小：口径16cm～18cm，高11～13cm。
3.根据权利要求1所述的一种无动力、免维护的自动浇灌装置，其特征是，所述储水区(1)的尺寸：内径和高同栽培区(2)口径和高，外径为内径增加5～10cm。
4.根据权利要求1所述的一种无动力、免维护的自动浇灌装置，其特征是，所述蓄水区(5)的尺寸：口径同栽培区(2)口径，高根据植物需水量分为三种型号，低5～6cm，中9～10cm，高13～14cm。
5.根据权利要求1所述的一种无动力、免维护的自动浇灌装置，其特征是，所述毛细材料(9)采用木浆纤维海绵制成，一端平铺于栽培区(2)底部，另一端垂至蓄水区(5)底部，根据植物需水量不同，毛细材料(9)与土壤的接触面占土壤面积的40％～60％。
6.根据权利要求1所述的一种无动力、免维护盆栽植物的自动浇灌装置，其特征是，所述进水通道(4)、排气通道(8)上端位于储水区(1)，下端位于蓄水区(5)，在蓄水区(5)内，进水通道(4)底部较排气通道(8)底部低3cm。
7.根据权利要求1所述的一种无动力、免维护盆栽植物的自动浇灌装置，其特征是，该装置材料为白色光敏树脂且一体成型。
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