CN115968767A - 植物水培装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植物水培装置，包括容器主体，还包括磁力传动旋转装置，该磁力传动旋转装置包括动力旋转机构和感应旋转机构，动力旋转机构设置在容器主体外部，感应旋转机构设置在容器主体内部；该动力旋转机构又包括电机和至少两个第一磁感应单元，第一磁感应单元设置在电机转子上，感应旋转机构又包括叶片和至少两个第二磁感应单元，第二磁感应单元设置在叶片上；第二感应单元与第一磁感应单元进行磁力耦合，动力旋转机构通过磁力驱动感应旋转机构旋转，从而带动叶片旋转。用于氧气补给的动力传动装置采用非接触式磁力传动，使得容器主体可以方便取出并独立摆放、不影响观赏性。

Description

植物水培装置

技术领域

本发明涉及植物供氧技术领域，尤其涉及水中养殖植物的技术。

背景技术

植物水培装置，是在水培容器中盛装营养液，植物大部分根系生长在营养液中，只通过营养液为植物提供养分、水分和氧气。为了实现对营养液的供氧和增氧，现有技术中采用小微型空气输入装置将空气压入水中，小微型空气输入装置包括水泵、输水管和导流体等。这种氧气补给装置，由于小微型空气输入装置基本置于容器主体中，还需要管线通过容器主体上沿和容器主体相连接，存在一些不足之处，具体为：

1.影响了容器的相对独立性，不能很方便地将容器分开；

2.输水管和导流体容易和植物根茎缠绕，不利于进行清理、影响了种植兴趣；

3.影响容器的美观、影响观赏性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种其氧气补给系统大部分设置容器主体之外、方便清洁以及不影响观赏性的植物水培装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供一种植物水培装置，包括容器主体和用于种植植物的穴盘，所述穴盘设置在容器主体内，还包括磁力传动旋转装置，该磁力传动旋转装置包括动力旋转机构和感应旋转机构，所述动力旋转机构设置在容器主体外部，所述感应旋转机构设置在容器主体内部；该动力旋转机构又包括电机和至少两个第一磁感应单元，第一磁感应单元设置在电机转子上，所述感应旋转机构又包括叶片和至少两个第二磁感应单元，第二磁感应单元设置在叶片上；所述第二感应单元与第一磁感应单元进行磁力耦合，所述动力旋转机构通过磁力驱动感应旋转机构旋转，从而带动叶片旋转。

进一步地：

还包括叶片盖，所述叶片盖设置在所述叶片外部，所述叶片盖上设置有进水口和出水口，所述叶片盖上方设有进气管，该进气管一端露出在所述容器主体内的液面之上，另一端穿过叶片盖上的进气口没入液面之下。

所述叶片盖主体为倒圆盘形，所述出水口从圆盘侧壁边缘延伸突出圆盘侧壁之外，所述进水口设置在叶片盖的顶面上。

所述叶片盖整体为倒圆盘形，所述容器主体底部设有大半圆形立壁，该大半圆形立壁与小半圆形空缺合成一个整圆，该立壁的中心有用于固定叶片旋转轴的轴孔，叶片盖罩盖在立壁外围形成腔体，所述叶片容置在该腔体之内；所述进水口设置在叶片盖的顶面上，叶片盖的侧面对应小半圆形空缺的位置同样设有缺口以形成出水口。

还包括叶片罩，所述叶片罩呈钟形，罩设在所述叶片外部，所述叶片罩的顶部逐渐缩小形成进气口而露出在所述容器主体内的液面之上，所述叶片罩底部设有通水口。

所述电机为无刷直流电机；所述电机转子为倒圆盘形，罩盖在电机定子之外，电机转子中心与电机轴固定；所述第一磁感应单元均匀镶嵌在电机转子的顶面。

所述叶片的旋转轴和电机内的电机轴位于同一条直线上，第一磁感应单元与动力旋转机构内旋转轴的距离等于第二磁感应单元与电机内的电机轴的距离。

还包括灯具，该灯具包括底座、伸缩杆和灯，所述动力旋转机构设置在底座内，所述伸缩杆设置底座上，所述灯与该伸缩杆的顶端连接并与控制电路板电路连接，所述容器主体放置于底座上。

还包括与动力旋转机构和灯电连接的控制电路板，该控制电路板设置在底座内。

所述第一磁感应单元和第二磁感应单元均为永磁体。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:

用于氧气补给的动力传动装置采用非接触式磁力传动，所述动力旋转机构与所述感应旋转机构相对独立，使得所述容器主体可以方便取出并独立摆放、不影响观赏性；

方便更换养殖植物，利于清洗容器主体；

容器主体内的感应旋转机构简单小巧，不影响对植物根茎的观赏。

附图说明

图1为本发明实施例装配有第一磁感应单元的转子俯视示意图；

图2为本发明实施例叶片盖结构立体示意图；

图3为本发明实施例的叶片结构示意图；

图4为本发明实施例的分解侧视示意图；

图5为本发明实施例的分解主视示意图；

图6为本发明实施例的叶片盖和叶片组合横剖面示意图；

图7为本发明实施例的分解立体示意图；

图8为本发明实施例的主视示意图；

图9是图8的C-C剖面一实施例示意图；

图10是图9的D部放大实施例示意图；

图11是本发明实施例的容器主体部分一实施例分解立体示意图；

图12是图8的C-C剖面另一实施例示意图；

图13是图12的D部放大示意图；

图14是本发明实施例的容器主体部分另一实施例分解立体示意图；

附图标记：动力旋转机构-1、第一磁感应单元-11、电机-12、电机转子-121、电机定子-122、电机轴-123、感应旋转机构-2、叶片-21、叶瓣-211、旋转轴-212、叶片盖-22、进水孔-221、进气口-222、出水口-223、缺口-224、进气管-23、第二磁感应单元-24、叶片罩-25、叶片罩进气口-251、通水口-252、容器主体-3、立壁-31，空缺-32、轴孔-33、穴盘-4、灯具-5、底座-51、底座上盖-511、底座下盖-512、伸缩杆-52、灯-53、灯罩盖-531、灯板-532、透光板-533、灯罩上盖531、控制电路板-6。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

一种植物水培装置，如图4、图5、图7至图9所示，包括磁力传动旋转装置、容器主体3和穴盘4，容器主体3内安装有用于种植植物的穴盘4。如图1至图5所示，磁力传动旋转装置包括动力旋转机构1和感应旋转机构2，动力旋转机构1设置在容器主体3外部，感应旋转机构2设置在容器主体3内部，动力旋转机构1通过磁力驱动感应旋转机构2旋转。

一些实施例中，如图1所示，动力旋转机构1包括电机12和至少两个第一磁感应单元11，第一磁感应单元11设置在电机转子121上。如图3所示，感应旋转机构2包括叶片21和至少两个第二磁感应单元24，第二磁感应单元24设置在叶片21上，第二感应单元24与第一磁感应单元11所产生磁场进行磁力耦合而旋转，从而带动叶片21旋转。

如图10所示，所述叶片21的旋转轴212和电机12内的电机轴123位于同一条直线上，第一磁感应单元11与旋转轴212的距离等于第二磁感应单元24与电机内的电机轴123的距离。本实施例中，所述电机采用无刷直流电机；所述电机转子121为倒圆盘形，罩盖在电机定子122之外，电机转子121中心与电机轴123固定。所述第一磁感应单元11镶嵌在电机12的转子顶面，如图1所示。

本实施例中，第一磁感应单元11与第二磁感应单元24均为永磁铁，分别镶嵌在叶片21和电机转子121上。磁力传导过程中磁力损耗较小、取材方便，二者旋转速度相当，能实现较好的动力传输。

如图3和图6所示，叶片21包括若干个叶瓣211和旋转轴212，若干个叶瓣211沿旋转轴212周向设置，旋转轴212与叶瓣211连接，其中，叶瓣211沿旋转轴212周向设置时可以等距或非等距，在采用非等距设置时，在叶片旋转过程中会形成偏心旋涡，叶瓣211分散处有较明显的阻力，逐渐损耗动力。在本实施例中采用等距设置，在旋转过程中所受到的阻力较为稳定，旋转较为轻巧、平稳。

如图2、图6和图11所示，还包括叶片盖22，所述叶片盖22设置在所述叶片21外部，所述叶片盖22上设置有进水口221和出水口223。所述叶片盖22上方设有进气管23，该进气管23一端露出于所述容器主体3的液面之上，另一端穿过叶片盖22上的进气口223没入液面之下。

如图2和图6所示实施例中，叶片盖22主体为倒圆盘形，出水口223类似壶嘴、从圆盘侧壁边缘延伸突出圆盘侧壁之外，进水口221设置在叶片盖22的顶面上。叶片盖22罩盖容器主体3的底部形成腔体，叶片21容置在该腔体之内。

如图7和图11所示实施例中，叶片盖22整体为倒圆盘形，容器主体3底部设有大半圆形立壁31，与小半圆形空缺32合成一个整圆，该立壁31的中心有用于固定旋转轴212的轴孔33，叶片盖22罩盖在立壁31外围形成腔体，叶片21容置在腔体之内。进水口221同样设置在叶片盖22的顶面上。叶片盖22的侧面设有缺口224，当叶片盖的缺口224与小半圆形空缺32部分或全部重叠时形成出水口。

如图6、图9至图11所示，在叶片21旋转过程中，腔体内产生负压，水由出水口223排出后，腔体内水压小于腔体外水压，水由进水口221进入维持腔体内外压力动态平衡。同时，在叶片21旋转过程中，腔体内产生负压，外部空气经由进气管23、进气口223进入腔体内以保持气压的动态平衡，且在叶片旋转过程中促进空气由出水口223排出为植物供氧。

如图12至图14所示的实施例中，与图9至图11所示的实施例相比，叶片罩25替代了叶片盖22和进气管23，所述叶片罩25呈钟形，罩设在所述叶片外部，所述叶片罩的顶部逐渐缩小形成进气口而露出在所述容器主体内的液面之上，所述叶片罩底部设有通水口252。叶片罩25相对叶片盖22的设计，不用另加进气管，简化生产装配工序，且叶片罩内部空间能做得更大。如图14所示，容器主体3底部设有大半圆形立壁31，与小半圆形空缺32合成一个整圆，该立壁31的中心有用于固定旋转轴212的轴孔33，叶片罩25罩盖在立壁31外围形成腔体，叶片21容置在腔体之内。通水口252与小半圆形空缺32部分或全部重叠时水可以进出腔体。在叶片21旋转过程中，水由通水口排出，腔体内产生负压，外部空气经由叶片罩进气口251进入腔体内以保持气压的动态平衡，且在叶片旋转过程中促进空气与腔体内的水（营养液）混合，混合后的外部空气和水一起由通水口排出，为植物供氧。

一些实施例中，如图4和图7所示，还包括控制电路板6，与动力旋转机构1电连接。所述控制电路板6检测的信号包括动力旋转机构1的电流变化或者转速变化。当有电流或转速任一状态变化超过阈值，表明其工作状态异常，比如容器主体离开了动力旋转机构出现空载或者其它异常转动等情况，此时控制电路板6控制动力旋转机构1停止工作，降低无用能耗，节约能源的同时避免动力旋转机构1空转、异常转动引发的不安全因素。

一些实施例中，如图4、图5、图8和图9所示，还包括灯具5，其中，灯具5包括底座51、伸缩杆52和灯53，所述控制电路板6和电机12设置在底座51内，底座51上安装有伸缩杆52，所述灯53与该伸缩杆52的顶端连接并与控制电路板6电路连接，所述容器主体3放置于底座51上。伸缩杆52的顶端与灯53连接，灯53与控制电路板6电路连接。如图7所示，底座51包括底座上盖511和底座下盖512。所述灯53包括灯罩上盖531、灯板532和透光板533。灯板532上光源所发出的光线经透光板533发射出来。

使用时，在容器主体3内填充有水和供养植物的营养液。穴盘4内种植植物，植物根茎由穴盘4上的空穴与容器主体3内的液面接触。在本实施例中，动力旋转机构1的电机12为无刷直流电机12，第一磁感应单元11如永磁体镶嵌在电机12的转子上，第二磁感应单元24如永磁体镶嵌在叶片21的叶瓣上。电机12与控制电路板6电连接。如图10所示，启动电机12带动转子转动，电机12带动电机转子121转动，从而带动与其磁力耦合的第二磁感应单元24转动，从而带动叶片21进行旋转，在旋转过程中腔体内形成负压。负压使得外部空气由进气管23经进气口222进入，水由进水孔221进入叶片盖22下方腔体内，在叶片21的高速旋转作用下，空气和水通过叶片盖22侧面的出水口排出以供氧，同时叶片21搅动水体也可以让水流动起来，起到增氧作用。如图13所示，启动电机12带动转子转动，电机12带动电机转子121转动，从而带动与其磁力耦合的第二磁感应单元24转动，从而带动叶片21进行旋转，在旋转过程中腔体内形成负压。负压使得外部空气经由叶片罩进气口251进入腔体内，且在叶片高速旋转作用下，空气与腔体内的水（营养液）混合一起由通水口252排出，为植物供氧。同时叶片21搅动水体也可以让水流动起来，起到增氧作用。本发明通过磁力无接触传动供氧，动力旋转机构1与感应旋转机构2相对独立，结构简单小巧、可靠性高。

所述控制电路板6检测到电机的电流变化或者转速变化超过阈值，表明其工作状态异常，比如容器主体离开了底座51出现空载或者其它异常转动等情况，此时控制电路板6控制动力旋转机构1停止工作，降低无用能耗，节约能源。

由于感应旋转机构2与动力旋转机构1采用非接触式磁力传动，因此容器主体3可独立摆放，方便更换养殖植物和利于清洗维护；感应旋转机构2可靠性高、简单小巧，不影响对植物根茎的观赏。

此外，通过调节伸缩杆52可以调节灯53的高度，通过按键调节光照强度以及光源颜色，以提升观赏效果。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”、“后”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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种植物水培装置，包括容器主体，其特征在于：还包括磁力传动旋转装置，该磁力传动旋转装置包括动力旋转机构和感应旋转机构，所述动力旋转机构设置在容器主体外部，所述感应旋转机构设置在容器主体内部；该动力旋转机构又包括电机和至少两个第一磁感应单元，第一磁感应单元设置在电机转子上，所述感应旋转机构又包括叶片和至少两个第二磁感应单元，第二磁感应单元设置在叶片上；所述第二感应单元与第一磁感应单元进行磁力耦合，所述动力旋转机构通过磁力驱动感应旋转机构旋转，从而带动叶片旋转。

2.根据权利要求1所述的植物水培装置，其特征在于：还包括叶片盖，所述叶片盖设置在所述叶片外部，所述叶片盖上设置有进水口和出水口，所述叶片盖上方设有进气管，该进气管一端露出在所述容器主体内的液面之上，另一端穿过叶片盖上的进气口没入液面之下。

3.根据权利要求2所述的植物水培装置，其特征在于：所述叶片盖主体为倒圆盘形，所述出水口从圆盘侧壁边缘延伸突出圆盘侧壁之外，所述进水口设置在叶片盖的顶面上。

4.根据权利要求2所述的植物水培装置，其特征在于：所述叶片盖整体为倒圆盘形，所述容器主体底部设有大半圆形立壁，该大半圆形立壁与小半圆形空缺合成一个整圆，该立壁的中心有用于固定叶片旋转轴的轴孔，叶片盖罩盖在立壁外围形成腔体，所述叶片容置在该腔体之内；所述进水口设置在叶片盖的顶面上，叶片盖的侧面对应小半圆形空缺的位置同样设有缺口以形成出水口。

5.根据权利要求1所述的植物水培装置，其特征在于：还包括叶片罩，所述叶片罩呈钟形，罩设在所述叶片外部，所述叶片罩的顶部逐渐缩小形成进气口而露出在所述容器主体内的液面之上，所述叶片罩底部设有通水口。

6.根据权利要求2或5所述的植物水培装置，其特征在于：所述电机为无刷直流电机；所述电机转子为倒圆盘形，罩盖在电机定子之外，电机转子中心与电机轴固定；所述第一磁感应单元均匀镶嵌在电机转子的顶面。

7.根据权利要求6所述的植物水培装置，其特征在于：所述叶片的旋转轴和电机内的电机轴位于同一条直线上，第一磁感应单元与动力旋转机构内旋转轴的距离等于第二磁感应单元与电机内的电机轴的距离。

8.根据权利要求6所述的植物水培装置，其特征在于：还包括灯具，该灯具包括底座、伸缩杆和灯，所述动力旋转机构设置在底座内，所述伸缩杆设置底座上，所述灯与该伸缩杆的顶端连接并与控制电路板电路连接，所述容器主体放置于底座上。

9.根据权利要求6所述的植物水培装置，其特征在于：还包括与动力旋转机构和灯电连接的控制电路板，该控制电路板设置在底座内。

10.根据权利要求6所述的植物水培装置，其特征在于：所述第一磁感应单元和第二磁感应单元均为永磁体。

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