CN114568167B - 一种自动调节水分含量的植物容器装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于植物容器领域，尤其涉及一种自动调节水分含量的植物容器装置，设有盛水容器、连接管、线管Ⅱ、空腔、湿度传感器、连接管和N个渗透孔，所述空腔纵向设于植物容器右侧，湿度传感器设于空腔内，渗透孔分布于植物容器内壁；盛水容器独立设于植物容器外，内设有潜水泵Ⅱ，潜水泵Ⅱ位于盛水容器底部，连接管一端穿过盛水容器与潜水泵Ⅱ连接，另一端与植物容器连接，将植物容器和盛水容器连接成一体；线管Ⅱ一端与潜水泵Ⅱ连接，线管Ⅱ另一端沿盛水容器内避向上延伸于盛水容器外，水平延伸后再向下沿植物容器侧壁底面至另一侧面底部位置。满足不同植物对水分的需求，且所用能源为太阳能，满足绿色环保和永续利用的要求。

Description

一种自动调节水分含量的植物容器装置

技术领域

本发明属于植物容器领域，尤其涉及一种自动调节水分含量的植物容器装置。

背景技术

随着物质文明的不断进步，人们对环境的质量要求不断提高，植物种养成了很多单位和家庭美化环境的必要方式，甚至成为人们的一种生活方式。植物的栽植及养护过程中，水分管理是最重要的环节，对植物的成活和后期的效果起着决定性的作用，但由于大多数人员不具备植物养护的专业知识，不能有效进行水分管理，造成在植物的种养过程中，出现一系列的问题。

容器栽培是利用某种材料做成各种各样的容器，盛装营养土、水分等，直接将植物栽于容器中的栽培方式。植物生长过程中，由于缺少实时的检测装置和控制装置，植物有时会缺水或浇水过多，往往不能实现精细化种植，不仅浪费了水且还会对植物造成伤害。

一般普通容器存在的主要技术问题如下：

(1)底部不带渗水孔的容器，浇水后容易形成局部积水，造成植物根部腐烂，直至死亡；

(2)底部带有渗水孔的容器，浇水后水分迅速流失，短时间内造成植物再次缺水。

总之，传统容器无法根据土壤的干湿度和植物对水分的需求状况，做到及时有效的供水或排水。而且多数养植物的人员并不专业，并不能判断何时需要补充水分或排除多余水分，造成植物养不活，养不好的现象非常普遍。

所以，一种省时、省力、节能环保、高效智能的植物容器装置应运而生，帮助人们实现轻松种养植物的目标。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种自动调节水分含量的植物容器装置，满足不同植物对水分的需求，且所用能源为太阳能，满足绿色环保和永续利用的要求,省时、省力、节能环保、高效智能。

解决以上技术问题的本发明中的一种自动调节水分含量的植物容器装置，包括植物容器，其特征在于：设有盛水容器、连接管Ⅰ、线管Ⅱ、空腔、湿度传感器、管道和N个渗透孔，所述空腔纵向设于植物容器右侧，湿度传感器设于空腔内，渗透孔分布设于植物容器内壁；盛水容器独立设于植物容器外，内设有潜水泵Ⅱ，潜水泵Ⅱ位于盛水容器底部，连接管Ⅰ一端穿过盛水容器与潜水泵Ⅱ连接，另一端与植物容器连接，将植物容器和盛水容器连接成一体；线管Ⅱ一端与潜水泵Ⅱ连接，线管Ⅱ另一端沿盛水容器内壁向上延伸于盛水容器外，水平延伸后再向下沿植物容器侧壁底面至另一侧面底部位置,与管道连接；管道纵向设于植物容器右侧下部与湿度传感器连接；

还设有潜水泵Ⅰ、排水管、液位传感器和线管Ⅰ，潜水泵Ⅰ、线管Ⅰ和液位传感器位于植物容器底部，液位传感器与线管Ⅱ连接，线管Ⅰ一端与液位传感器罪连接，线管Ⅰ另一端和潜水泵Ⅰ连接，排水管一端与潜水泵Ⅰ连接，排水管另一端穿过植物容器侧壁延伸于植物容器外。

本发明中空腔既能保护传感器减少污染，又营造了独立的空间，用以传感器检测容器内的相对湿度。盛水容器使全自动化调节水分，无需人工干预。

所述植物容器为栽植植物的PVC容器，具有双层结构，水直接抽到夹层，通过渗透孔深入到土壤。外层防水，内层有渗透孔，容器内可盛装土壤、水分、植物等。

所述连接管Ⅰ上设有止回阀，防止植物容器内的水倒流进入盛水容器中。

优化方案中，所述植物容器装置设有太阳能装置，太阳能装置包括设有太阳能面板及太阳能蓄电池，太阳能面板及太阳能蓄电池通过线管Ⅲ与线管Ⅱ连接成一体，位于植物容器外，位置可高于植物容器的顶端。线管Ⅰ与线管Ⅱ有防水功能。所用能源为太阳能，满足绿色环保和永续利用的要求。太阳能装置为常规结构。

所述内腔内设有滑竿，湿度传感器相对滑竿可上下移动。

传感器在滑竿上可滑动，可根据植物对水分的要求来调节湿度传感器对空腔内湿度的敏感程度，若容器内所栽植物为耐旱型，可将传感器调节到空腔的低处(低处的湿度相对较高，则不容易启动抽水装置)，反之则调高。滑竿可为不锈钢材质。

优化方案中，所述植物容器装置设有连接管Ⅱ，连接管Ⅱ位于盛水容器上部，一端穿过盛水容器侧壁延伸于盛水容器内，另一端与所需水源连接，盛水容器通过连接管Ⅱ直接连接水源。

进一步优化方案中，所述植物容器装置还设有自控水阀门，自控水阀门位于伸入盛水容器内的连接管Ⅱ的端口。当盛水容器的水位下降以后，自控水阀门自动打开进行补水，当水位上升到一定高度后，自动关闭阀门，停止补水。

所述盛水容器内设有清洁孔及垫块，位于盛水容器底端，用于垫高潜水泵Ⅰ，提高水位。清洁孔用于定期清理盛水容器内沉淀的杂物，保证水质。

所述湿度传感器根据植物对水分的需求可设置湿度为RH45％-75％(根据植物类型，湿度传感器的控制范围可调节)。

所述空腔设置在植物容器内侧面，空腔的大小为植物容器容量的1-2/10，可以安装滑竿和湿度传感器即可。空腔设置在植物容器内侧面，水可以从土壤中通过渗透孔渗透到空腔底部，从而让空腔内湿度传感器检测到土壤的湿度状况。

所述渗透孔设在植物容器左右两侧及底部，设在两侧和底部的渗透孔的作用不同，空隙直径也不同。

所述植物容器左侧及底部的渗透孔直径为4-6mm，优化方案中植物容器左侧及底部的渗透孔直径为5mm，密度为5目；植物容器右侧渗透孔设在植物容器右侧侧壁与空腔连接的部位，直径14GA，即1.4-1.8mm，优化方案中为1.6mm，密度为12目。这样设置的作用为水从进水端可以通过左侧大空隙迅速进入到土壤，土壤颗粒充分吸收水分，约30分钟左右后缓慢渗透到右侧空腔内，空腔内侧的湿度传感器感受到湿度达到目标值后，才启动关闭装置。此时，土壤中多余的水分可以从底部渗透孔渗漏，达到一定高度口将被抽出去。

本发明中装置实现了植物栽植过程中最重要的环节—水分管理的全过程自动化管理，并且可以通过调整传感器的数值及位置高低，空腔的大小，渗透孔的大小和密度等来调节水分的涵养程度，以满足不同植物对水分的需求，且所用能源为太阳能，满足绿色环保和永续利用的要求。

附图说明

图1为本发明中植物容器装置结构示意图

图2为本发明中植物容器结构示意图

图中标识具体为：

1.潜水泵Ⅰ，2.排水管，3.线管Ⅰ，4.管道，5.植物容器，6.渗透孔，7.不锈钢滑竿，8.湿度传感器，9.空腔，10.清洁孔及垫块，11.连接管Ⅰ，12.潜水泵Ⅱ，13.线管Ⅱ，14.止回阀，15.线管Ⅲ，16.太阳能装置，17.盛水容器，18.连接管Ⅱ，19.自控水阀门，20.液位传感器

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明中做进一步的阐述：

实施例1

一种自动调节水分含量的植物容器装置，设有植物容器、盛水容器、连接管Ⅰ、线管Ⅱ、空腔、湿度传感器和N个渗透孔，所述空腔纵向设于植物容器右侧，湿度传感器设于空腔内，渗透孔布设于植物容器内壁；盛水容器独立设于植物容器外，内设有潜水泵Ⅱ，潜水泵Ⅱ位于盛水容器底部，连接管Ⅰ一端穿过盛水容器与潜水泵Ⅱ连接，另一端与植物容器连接，将植物容器和盛水容器连接成一体；线管Ⅱ一端与潜水泵Ⅱ连接，线管Ⅱ另一端沿盛水容器内壁向上延伸于盛水容器外，水平延伸后再向下沿植物容器侧壁底面至另一侧面底部位置与管道连接，管道设于植物容器右侧下部与湿度传感器连接；

还设有潜水泵Ⅰ、排水管、液位传感器和线管Ⅰ，潜水泵Ⅰ、线管Ⅰ和液位传感器位于植物容器底部，液位传感器与线管Ⅱ连接，线管Ⅰ一端与液位传感器罪连接，线管Ⅰ另一端和潜水泵Ⅰ连接，排水管一端与潜水泵Ⅰ连接，排水管另一端穿过植物容器侧壁延伸于植物容器外。

空腔设置在植物容器内侧面，空腔的大小为植物容器容量的1-2/10，可以安装滑竿和湿度传感器即可。空腔设置在植物容器内侧面，水可以从土壤中通过渗透孔渗透到空腔底部，从而让空腔内湿度传感器检测到土壤的湿度状况。

空腔既能保护传感器减少污染，又营造了独立的空间，空腔内部用于安置湿度传感器，用以传感器检测容器内的相对湿度，且传感器的高度可以移动，主要是为了可以根据植物对水分的要求，来调节湿度传感器对空腔内湿度的敏感程度。植物容器为栽植植物的PVC容器，具有双层结构，外层防水，内层有渗透孔，容器连接管Ⅰ上设有止回阀，防止植物容器内的水倒流进入盛水容器中。

渗透孔设在植物容器左右两侧及底部，设在两侧和底部的渗透孔的作用不同，空隙直径也不同。植物容器左侧及底部的渗透孔直径为4或6mm，密度为5目；植物容器右侧渗透孔设在植物容器右侧侧壁与空腔连接的部位，1.4或1.8mm，密度为12目。

实施例2

一种自动调节水分含量的植物容器装置，设有植物容器、盛水容器、连接管Ⅰ、线管Ⅱ、空腔、湿度传感器和N个渗透孔，所述空腔纵向设于植物容器右侧，湿度传感器设于空腔内，渗透孔分布设于植物容器内壁；盛水容器独立设于植物容器外，内设有潜水泵Ⅱ，潜水泵Ⅱ位于盛水容器底部，连接管Ⅰ一端穿过盛水容器与潜水泵Ⅱ连接，另一端与植物容器连接，将植物容器和盛水容器连接成一体；线管Ⅱ一端与潜水泵Ⅱ连接，线管Ⅱ另一端沿盛水容器内壁向上延伸于盛水容器外，水平延伸后再向下沿植物容器侧壁底面至另一侧面底部位置与管道连接，管道设于植物容器右侧下部与湿度传感器连接；

还设有潜水泵Ⅰ、排水管、液位传感器和线管Ⅰ，潜水泵Ⅰ、线管Ⅰ和液位传感器位于植物容器底部，液位传感器与线管Ⅱ连接，线管Ⅰ一端与液位传感器罪连接，线管Ⅰ另一端和潜水泵Ⅰ连接，排水管一端与潜水泵Ⅰ连接，排水管另一端穿过植物容器侧壁延伸于植物容器外。

植物容器装置设有太阳能装置，太阳能装置包括设有太阳能面板及太阳能蓄电池，太阳能装置通过线管Ⅲ与线管Ⅱ连接成一体，位于植物容器外，位置可高于植物容器的顶端。线管Ⅰ与线管Ⅱ有防水功能。所用能源为太阳能，满足绿色环保和永续利用的要求。

内腔内设有滑竿，湿度传感器相对滑竿上下移动。

传感器在滑竿上可滑动，可根据植物对水分的要求来调节湿度传感器对空腔内湿度的敏感程度，若容器内所栽植物为耐旱型，可将传感器调节到空腔的低处(低处的湿度相对较高，则不容易启动抽水装置)，反之则调高。滑竿可为不锈钢材质。

植物容器装置设有连接管Ⅱ，连接管Ⅱ位于盛水容器上部，一端穿过盛水容器侧壁延伸于盛水容器内，另一端与所需水源连接，盛水容器通过连接管Ⅱ直接连接水源。

植物容器装置还设有自控水阀门，自控水阀门位于伸入盛水容器内的连接管Ⅱ的端口。当盛水容器的水位下降以后，自控水阀门自动打开进行补水，当水位上升到一定高度后，自动关闭阀门，停止补水。

盛水容器内设有清洁孔及垫块，位于盛水容器底端，用于垫高潜水泵Ⅰ，提高水位。清洁孔用于定期清理盛水容器内沉淀的杂物，保证水质。

湿度传感器根据植物对水分的需求可设置湿度为RH45％-75％(根据植物类型，湿度传感器的控制范围可调节)。

空腔设置在植物容器内侧面，空腔的大小为植物容器容量的1-2/10，可以安装滑竿和湿度传感器即可。空腔设置在植物容器内侧面，水可以从土壤中通过渗透孔渗透到空腔底部，从而让空腔内湿度传感器检测到土壤的湿度状况。

渗透孔设在植物容器左右两侧及底部，设在两侧和底部的渗透孔的作用不同，空隙直径也不同。

植物容器左侧及底部的渗透孔直径为5mm，密度为5目；植物容器右侧渗透孔设在植物容器右侧侧壁与空腔连接的部位，直径14GA，即1.6mm，密度为12目。

在栽植植物的植物容器5的右侧空腔9内安装湿度传感器8，根据植物对水分的需求设置最佳湿度范围45％-75％(根据植物类型，可调节湿度传感器的控制范围)，当植物容器5的空腔9内的湿度传感器8显示湿度RH<45％时，自动启动盛水容器17内小型潜水泵Ⅱ12，将盛水容器17内的洁净水通过连接管11抽到植物容器5内，植物容器5左侧的水通过渗透孔6渗透到栽植基质里进行补水，并逐渐渗透到右侧空腔9内；湿度传感器8显示湿度RH在45％-75％之间，自动断开回路，停止补水，并装有止回阀14，防止植物容器5内的水倒流进入盛水容器17；当植物容器5的空腔9内的湿度传感器8显示湿度RH>75％时，自动启动植物容器5底部的小型潜水泵Ⅰ1，将底部多余的水分通过潜水泵Ⅰ1和排水管2排到植物容器5外，当植物容器5的液面降低到一定高度后，空腔9内的湿度传感器8显示湿度降到45％-75％之间，且植物容器5的液面高度低于液位传感器20(防止小型潜水泵1空转)的高度后，自动断开回路，停止排水。

空腔9既能保护湿度传感器8减少污染，又营造了独立的空间，用于湿度传感器检测植物容器5内的相对湿度，且湿度传感器8可沿不锈钢滑竿7滑动，可根据植物对水分的要求来调节湿度传感器8对空腔9内湿度的敏感程度，若植物容器5内所栽植物为耐旱型，可将湿度传感器8调节到空腔9的低处(低处的湿度相对较高，则不容易启动抽水装置)，反之则调高。盛水容器17通过连接管18直接连接水源，并装有自控水阀门19，当盛水容器17的水位下降以后，自控水阀门19自动打开进行补水，当水位上升到一定高度后，自动关闭阀门，停止补水。潜水泵Ⅰ1和潜水泵Ⅱ12通过管线Ⅰ3、管道4，线管Ⅱ13和线管Ⅲ15连接太阳能装置(太阳能面板及太阳能蓄电池)16，实现清洁供能及永续供能。

其中，小型潜水泵Ⅰ1用于排水，为PVC排水管，有防水功能的线管Ⅰ用来连接潜水泵Ⅰ1和液位传感器20，有防水功能的线管Ⅱ连接潜水泵Ⅱ12、太阳能装置和湿度传感器8；栽植植物的PVC植物容器5，具有双层结构，外层防水，内层有渗透孔，植物容器内可盛装土壤、水分、植物等。水分可通过渗透孔渗透进入植物容器5和空腔9内；传感器8可沿滑竿滑动；湿度传感器，用以感受空腔的相对湿度，从而控制装置的运行。植物容器的特殊空腔，用以保护传感器8减少污染，营造独立的空间，以便湿度传感器检测相对湿度，且可以在空腔内滑动。塑料连接软管即连接管11，用以将容器17的水补充到容器5；小型潜水泵Ⅱ12，用以抽水；止回阀14防止水倒流，线管Ⅲ15连接潜水泵Ⅰ1、潜水泵Ⅱ12、太阳能装置和湿度传感器8，太阳能机构(太阳能面板及太阳能蓄电池)16用于供能，盛水容器17用于给植物容器5补水，连接管18连接水源，自控水阀门19自动控制盛水容器17的液面高度，液位传感器20防止植物容器5的液面下降到一定高度后，无法抽水，造成小型潜水泵Ⅰ1空转，管道4为线管，将传感器和电源装置及潜水泵等连接起来。

上述实施/试验例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种自动调节水分含量的植物容器装置，包括植物容器，其特征在于：设有盛水容器、连接管Ⅰ、线管Ⅱ、空腔、湿度传感器和N个渗透孔，所述空腔纵向设于植物容器右侧，湿度传感器设于空腔内，渗透孔分布设于植物容器内壁，所述渗透孔设在植物容器左右两侧及底部，植物容器右侧渗透孔设在植物容器右侧侧壁与空腔连接的部位；所述植物容器左侧及底部的渗透孔直径为4-6mm，植物容器右侧渗透孔直径1.4-1.8mm；

盛水容器独立设于植物容器外，内设有潜水泵Ⅱ，潜水泵Ⅱ位于盛水容器底部，连接管Ⅰ一端穿过盛水容器与潜水泵Ⅱ连接，另一端与植物容器连接，将植物容器和盛水容器连接成一体；线管Ⅱ一端与潜水泵Ⅱ连接，线管Ⅱ另一端沿盛水容器内壁向上延伸于盛水容器外，水平延伸后再向下沿植物容器侧壁底面至另一侧面底部位置，与管道连接，管道纵向设于植物容器右侧下部与湿度传感器连接；

还设有潜水泵Ⅰ、排水管、液位传感器和线管Ⅰ，潜水泵Ⅰ、线管Ⅰ和液位传感器位于植物容器底部，液位传感器与线管Ⅰ连接，线管Ⅰ一端与液位传感器连接，线管Ⅰ另一端和潜水泵Ⅰ连接，排水管一端与潜水泵Ⅰ连接，排水管另一端穿过植物容器侧壁延伸于植物容器外；

所述空腔设置在植物容器内侧面，空腔的大小为植物容器容量的1-2/10；所述空腔内设有滑竿，湿度传感器相对滑竿上下移动；所述湿度传感器根据植物对水分的需求设置湿度RH45％-75％；所述连接管Ⅰ上设有止回阀，防止植物容器内的水倒流进入盛水容器中。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节水分含量的植物容器装置，其特征在于：所述植物容器装置设有太阳能装置，太阳能装置通过线管Ⅲ与线管Ⅱ连接成一体，位于植物容器外。

3.根据权利要求1所述的一种自动调节水分含量的植物容器装置，其特征在于：所述植物容器装置设有连接管Ⅱ，连接管Ⅱ位于盛水容器上部，一端穿过盛水容器侧壁延伸于盛水容器内，另一端与所需水源连接，盛水容器通过连接管Ⅱ直接连接水源。

4.根据权利要求3所述的一种自动调节水分含量的植物容器装置，其特征在于：所述植物容器装置还设有自控水阀门，自控水阀门位于伸入盛水容器内的连接管Ⅱ的端口。

5.根据权利要求1所述的一种自动调节水分含量的植物容器装置，其特征在于：所述盛水容器内设有清洁孔及垫块，位于盛水容器底端，用于垫高潜水泵Ⅰ，提高水位。

6.根据权利要求1所述的一种自动调节水分含量的植物容器装置，其特征在于：所述植物容器左侧及底部的渗透孔直径为5mm，密度为5目；植物容器右侧渗透孔直径为1.6mm，密度为12目。

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