CN220191695U - 一种家庭菜园自动灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种家庭菜园自动灌溉装置，包括储液罐和第一连接管，储液罐具有容纳液体的腔体以及与腔体连通的进液管和出液口，进液管的进液口处可拆卸连接有密封塞，储液罐上端密封连接有上盖，从上盖向腔体内插有稳压管，稳压管具有进气口和出气口，进气口与外界连通；第一连接管具有第一端口和第二端口，第一端口与出液口相连，第二端口与种植容器相连，第一连接管上连接有控制阀。本申请利用马氏瓶稳压原理进行阳台菜园的自动灌溉，适用于长期家中无人而无法对家庭菜园进行浇灌的情况，结构简易，安装方便，成本低，无需消耗电力。

Description

一种家庭菜园自动灌溉装置

技术领域

本实用新型涉及灌溉技术领域，尤其涉及一种家庭菜园自动灌溉装置。

背景技术

阳台菜园是利用阳台以及露台等空间，采取一定的栽培技术、设备以及装置达到作物所需的生长环境条件，实现在都市也可以种植蔬菜的目的。随着我国城市化不断发展，越来越多的人涌入城市，安居于城市的单元房之中。为了亲近大自然，人们纷纷在自家阳台上种起了宜种的蔬菜，一把小葱，一株香菜，都能给钢筋水泥之中的人以心灵的慰藉，从此阳台菜园在我国兴起。然而，在快节奏的当下，孩子住校，大人出差，亦或是一家人外出旅游近一月的情形屡见不鲜，家中菜园的灌溉就成了推广这一新型农业形式的难点之一。虽然研究人员们针对家庭阳台菜园灌溉存在的如灌溉装置，灌溉水源，植株水肥养护，装置保养等问题提出了各自的解决措施，但是依然存在装置应用性不强等问题。

传统的菜园灌溉一般是通过人工浇灌，但考虑到会出现出差或旅行等长期家中无人的情况，导致菜园无法按时浇灌，现在很多人考虑采用自动灌溉装置进行浇灌。但由于现有的自动灌溉装置结构较为复杂，价格加高，使用时需要消耗大量电力，而且要求较大的空间用来放置自动灌溉装置，导致现有的自动灌溉装置的受众面较小。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，为此，本实用新型实施例提供了一种家庭菜园自动灌溉装置，适用于长期家中无人而无法对家庭菜园进行浇灌的情况，结构简易，安装方便，成本低，无需消耗电力。

本实用新型实施例提出一种家庭菜园自动灌溉装置，包括：储液罐和第一连接管，所述储液罐具有容纳液体的腔体以及与腔体连通的进液管和出液口，进液管的进液口处可拆卸连接有密封塞，储液罐上端密封连接有上盖，从上盖向腔体内插有稳压管，稳压管具有进气口和出气口，进气口与外界连通；所述第一连接管具有第一端口和第二端口，第一端口与出液口相连，第二端口与种植容器相连，第一连接管上连接有控制阀。

本申请利用马氏瓶稳压原理进行阳台菜园的自动灌溉，适用于长期家中无人而无法对家庭菜园进行浇灌的情况，结构简易，安装方便，成本低，无需消耗电力。

在一些实施例中，所述种植容器包括内容器和外容器，外容器套设于内容器的外部，第一连接管通过第二端口与外容器相连，内容器的底部和/或靠近底部的位置开设有若干个透液孔。

本申请提出一种双层种植容器，外容器储水，内容器种植。

在一些实施例中，所述种植容器包括内容器，第一连接管通过第二端口与内容器相连。

本申请提出一种普通的单层种植容器，一个储液罐对应浇灌一个种植容器。

在一些实施例中，所述内容器内可拆卸连接有孔板，孔板将种植容器分隔为位于上部的第一腔室和位于下部的第二腔室，孔板水平设置且位于第二端口的上方，孔板的上端面的高度小于或等于稳压管的出气口的高度，孔板上均布有若干个通孔。

本申请通过设置孔板，对土壤具有阻隔作用，降低土壤随浇灌的液体通过第一连接管回流至储液罐中的几率。

在一些实施例中，所述第二腔室内填充有反滤层。

本申请设置反滤层可防止种植容器内的液体回流至储液罐中，导致液体携带土壤而污染储液罐中的液体。

在一些实施例中，所述种植容器设有若干个，相邻两个种植容器之间通过第二连接管连接。可使一个储液罐同时对多个种植容器进行浇灌，满足同时种植不同的品种的蔬菜或其他植物，节约储液罐资源。

在一些实施例中，所述内容器设有支撑件以使内容器与外容器相分离。可使双层浇灌结构中，液体储存于内容器和外容器之间的空隙，并通过透液孔进入内容器中。

在一些实施例中，所述内容器的侧壁开设有若干个排气孔，排气孔的高度大于稳压管的出气口的高度，排气孔处设置阻止土壤渗出的滤网。

在一些实施例中，所述进气口的上端面与上盖的上端面平齐。可防止稳压管向上突出而容易造成损坏。

在一些实施例中，所述进液管设于储液罐的侧壁上。对储液罐进行加水更加便捷。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1是本申请实施例中的具有单层种植容器的家庭菜园自动灌溉装置的结构示意图；

图2是本申请实施例中的具有双层种植容器的家庭菜园自动灌溉装置的结构示意图；

图3是单层种植容器中的内部构造图；

图4是双层种植容器中的内部构造图；

图5是本申请实施例中的采用圆柱形种植容器的家庭菜园自动灌溉装置的使用示意图；

图6是本申请实施例中的采用矩形种植容器的家庭菜园自动灌溉装置的使用示意图；

图7是本申请实施例中的采用双层种植容器的家庭菜园自动灌溉装置的使用示意图；

图8-9是本申请实施例中的家庭菜园自动灌溉装置放置于花架上的示意图；

附图标记：

1-内容器；2-孔板；3-控制阀；4-第一连接管；5-储液罐；6-进液管；7-密封塞；8-稳压管；9-液位刻度；10-外容器；11-悬挂件；12-支墩；13-土壤；14-反滤层；15-第二连接管；16-花架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的家庭菜园自动灌溉装置。

如图1、2所示，本申请实施例提出一种家庭菜园自动灌溉装置，包括：储液罐5和第一连接管4，储液罐5具有容纳液体的腔体以及与腔体连通的进液管6和出液口，进液管6的进液口处可拆卸连接有密封塞7，储液罐5上端密封连接有上盖，从上盖向腔体内插有稳压管8，稳压管8具有进气口和出气口，进气口与外界连通；第一连接管4具有第一端口和第二端口，第一端口与出液口相连，第二端口与种植容器相连，第一连接管4上连接有控制阀3。

本申请利用马氏瓶稳压原理进行阳台菜园的自动灌溉，适用于长期家中无人而无法对家庭菜园进行浇灌的情况，结构简易，安装方便，成本低，无需消耗电力。

可以理解的是，本实施例提出的储液罐5可理解为马氏瓶。马氏瓶又名马略特瓶，其原理是利用大气压实现稳压作用。若因为外界因素导致平衡打破，比如作物耗水导致种植容器里面的水位下降，此时需要从储液罐5向种植容器内补水，这时会导致稳压管8下部负压较大，为了维持系统的平衡，稳压管8将自动吸入大气使稳压管8下部保持为大气压。以上是马氏瓶的自用补水原理。

利用该原理，用马氏瓶作为储液罐5为种植容器(如花盆或者菜篮)供给水源。在马氏瓶的稳压作用下，马氏瓶从第一连接管4中以稳定速率向种植容器加水，达到设计高度之后两边压强差为0，不再供水，实现短期的灌溉装置水位稳定。如果种植容器中植物或土壤吸收了一部分水使得种植容器中的水位下降，此时左右容器中又存在压强差，提供水从储液罐5移到种植容器的动力。在这种动力下，水不断地补齐，直到种植容器中的水位高度与稳压管8底部的出气口的高度齐平。这样，就利用马氏瓶原理实现了种植容器中的自动液位控制。

使用时，将储液罐5与种植容器通过第一连接管4连接，并做好固定措施，关闭第一连接管4的控制阀3，打开进液管6的密封塞7，通过进液管6向储液罐5中加水到最大量程之后盖上密封塞7，此时储液罐5中只有稳压管8的进气口与外界大气连通。然后打开第一连接管4的控制阀3，储液罐5向种植容器补水到平衡，检查确保储液罐5中稳压管8底部的高度与种植容器内的液位高度是一致的。使用初期实时监测种植容器内的水位高度是否符合预计，否则要对其进行调整。调整时可通过在储液罐5底部或种植容器底部垫有支撑板等支撑结构，使液位符合要求。例如，当种植容器内的水位高度过高时，可在种植容器底部垫有支撑板，使种植容器内的水位降低，支撑板的厚度就是想要降低的水位的高度。又如，当种植容器内的水位高度过低时，可在储液罐5底部垫有支撑板，使种植容器内的水位升高，支撑板的厚度就是想要升高的水位的高度。又如，当储液罐5的气密性不满足要求时，可能会出现种植容器内的水位与稳压管8底部的高度不平齐，导致种植容器内的水位没有达到预期的高度，则同样可通过在储液罐5底部或种植容器底部垫有支撑板来进行调节。

进一步，种植容器可以为花盆或菜篮等用于种植蔬菜的容器。

进一步，液体可以为水、营养液或其他用于浇灌的液体。

进一步，密封塞7可插拔或旋合连接于进液管6。即可插拔连接或旋合连接均为可拆卸连接的其中一种形式。

在一些可替换的实施例中，上盖与储液罐5也可一体成型，以提高装置的气密性。

进一步，第一连接管4为水平设置。

进一步，第一连接管4为软管。可便于储液罐5转动。

进一步，储液罐5的出液口设于储液罐5靠底部的位置，可以保证水的高效利用以及出水的通畅。

进一步，储液罐5的出液口设于储液罐5靠底部5mm的位置。

进一步，稳压管8竖直方向设置且贴合于腔体内壁。

进一步，稳压管8设于储液罐5内靠近种植容器的一侧。

在一些实施例中，进液管6设于储液罐5的侧壁上。对储液罐5进行加水更加便捷。

需要说明的是，通常马氏瓶的进水口都设在马氏瓶顶部，但应用于家庭菜园的灌溉装置时，通常花盆会摆放在多层的花架16上，储液罐5也放置于花架16上，并摆放在花盆旁边。由于花架16是多层的，假如进液管6位于储液罐5的顶部，当需要对某一层的储液罐5补水时，则需要将储液罐5从花架16取出，再进行补水，很不方便。本实施例中将进液管6设于储液罐5侧壁，仅需旋转储液罐5，将进液管6转到易于加水的位置即可。

进一步，进液管6设于储液罐5侧壁的靠上位置。

在一些实施例中，稳压管8的进气口的上端面与上盖的上端面平齐。可防止稳压管8向上突出而容易造成损坏。

进一步，稳压管8的出气口位于腔体内靠近底部的位置。

在一些实施例中，储液罐5的罐壁上设有液位刻度9，方便了解液位情况。

在一些实施例中，种植容器包括内容器1和外容器10，外容器10套设于内容器1的外部，第一连接管4通过第二端口与外容器10相连，内容器1的底部和/或靠近底部的位置开设有若干个透液孔。

在另一些实施例中，种植容器包括内容器1，第一连接管4通过第二端口与内容器1相连。

需要说明的是，本申请提出了两种种植容器，一种是普通的单层种植容器。另一种是双层种植容器，即包括内容器1和外容器10，外容器10储水，内容器1种植，灌溉用水通过内容器1底部或侧部的透液孔进入内容器1，且在内容器1中保持固定水位。

如图7所示，在一些实施例中，种植容器设有若干个，相邻两个种植容器之间通过第二连接管15连接。可使一个储液罐5同时对多个种植容器进行浇灌，满足同时种植不同的品种的蔬菜或其他植物，节约储液罐资源。

需要说明的是，单层种植容器和双层种植容器均可实现一个储液罐5对应浇灌一个或多个种植容器。但实践中，单层种植容器更适于“一对一”的浇灌方式，双层种植容器更适于“一对多”的浇灌方式。当采用“一对多”的浇灌方式时，储液罐5的体积要适当加大，以储存更多的水，满足多个种植容器的浇灌。

进一步，第二连接管15设有控制阀3。

需要说明的是，第一连接管4的控制阀3与第二连接管15的控制阀3的作用相同，每个第一连接管4上可设置一个或两个控制阀3，当设有一个控制阀3时，可根据需求将控制阀3设于第一连接管4的任一位置均可；当设有两个控制阀3时，将两个控制阀3分别设于第一连接管4靠近两端的位置。同样，每个第二连接管15上可设置一个或两个控制阀3，当设有一个控制阀3时，可根据需求将控制阀3设于第二连接管15的任一位置均可；当设有两个控制阀3时，将两个控制阀3分别设于第二连接管15靠近两端的位置。

进一步，当一个储液罐5浇灌多个种植容器时，多个种植容器之间的连接方式为串联连接。

在一些可替换的实施例中，当一个储液罐5浇灌多个种植容器时，多个种植容器之间也可以为并联连接。即一个储液罐5同时与多个种植容器连接，就需要储液罐5的第一连接管4上连接多条相互并联的支管，每条支管对应连接一个种植容器。

需要说明的是，当种植容器为单层种植容器时，第一连接管4或第二连接管15与内容器1相连。当种植容器为双层种植容器时，第一连接管4或第二连接管15与外容器10相连。

如图5、6所示，在一些实施例中，当种植容器为单层种植容器时，即仅为内容器1时，种植容器的外形可以圆柱形、矩形等。

对于尺寸的设计，发明人经过试验得出，对于底面直径为200mm的圆柱形花盆，匹配底面积为200mm，高度为100mm的储液罐5，装满水后，则可满足植物一个月的需水量。值得注意的是，还需要根据不同地区气候的差异而导致的不同的蒸腾强度，植物的需水量会略有差异。

在一些实施例中，内容器1内可拆卸连接有孔板2，孔板2将种植容器分隔为位于上部的第一腔室和位于下部的第二腔室，孔板2水平设置且位于第二端口的上方，孔板2的上端面的高度小于或等于稳压管8的出气口的高度，孔板2上均布有若干个通孔。通孔的孔径小于土壤颗粒的最小直径。

本申请通过设置孔板2，对土壤13具有阻隔作用，降低土壤13随浇灌的液体通过第一连接管4回流至储液罐5中的几率。

进一步，当种植容器为双层种植容器时，透液孔设于第二腔室的底部和/或侧部。可降低土壤13从透液孔向外流出的几率。

进一步，孔板2为玻璃材质。

进一步，孔板2与内容器1的可拆卸连接方式可以为卡接、螺栓连接等常规方式。

如图3、4所示，在一些实施例中，第二腔室内填充有反滤层14。

本申请设置反滤层14可防止种植容器内的液体回流至储液罐5中，导致液体携带土壤13而污染储液罐5中的液体。

需要说明的是，储液罐5和种植容器达到初始平衡状态时，如果给种植容器添加一定量的水，会发生逆向回流，回流的水会进入储液罐5内。回流到储液罐5内的水会压缩水面上部的空气，使得储液罐5内的气体空腔体积减小，这时气体压强就会增大。所以，在添加的水量一定时，储液罐5的初始水位越低，种植容器中的水越有可能回流到储液罐5中。又因为种植容器中有土壤13，容易污染储液罐5中的水源。因此需要设置反滤层14以防止以上情况的出现。

反滤层14之所以能够起到“滤土排水”的作用，是因反滤层14的结构是由不同的颗粒层沿着水流方向由细到粗的顺序排列而成，其中较粗一层的颗粒层颗粒之间的空隙不能使较细一层颗粒自由穿过。反滤层14对于材料以及铺设有一定的要求：考虑反滤层14的稳定性铺设时要做到两点，一是反滤层14内部的颗粒在渗流或水流中不发生移动，二是反滤层14每层颗粒之间的颗粒不发生移动；同时反滤层14颗粒还应当具有耐久性，不因长时间的侵蚀(化学腐蚀、生物侵蚀)等因素而改变反滤层14结构与性质。其次，反滤层14颗粒的清洁度应有一定的要求，以避免在长时间的工作下影响反滤层14的结构。例如：反滤层14颗粒间的有机质在微生物作用下腐烂淤塞反滤层14。

由于第二腔室的高度有限，在本实施例中设置两层石料，通常上层为细料，下层为粗料，细料的厚度要大于粗料的厚度。本实施例中，下层为厚度为10mm的卵石，卵石的直径为5-8mm。上层为厚度为15mm的砂砾，砂砾的直径为3-5mm。

通过在反滤层14上设置孔板2，可进一步保障土壤13与反滤层14之间的分层，可降低土壤13进入反滤层14的几率。

如图2所示，在一些实施例中，内容器1设有支撑件以使内容器1与外容器10相分离。可使双层浇灌结构中，液体储存于内容器1和外容器10之间的空隙，并通过透液孔进入内容器1中。

在一些实施例中，支撑件可以为支墩12、悬挂件11中的任一种或两种。其中，悬挂件11连接于内容器1的上部，内容器1通过悬挂件11悬挂于外容器10上，使内容器1的底部与外容器10分离。

支墩12支撑于内容器1的底部且设于内容器1与外容器10之间。支墩12用于支撑内容器1。

进一步，支墩12采用PP材料，该材料不易受水影响，而且其强度足以支撑内容器1及其内容物。

进一步，支墩12设有4个，分布于内容器1底部合适的位置，使均匀受力。

进一步，内容器1底部的透液孔的开孔位置尽量避开支墩12的受力位置。

在一些实施例中，内容器1的侧壁开设有若干个排气孔，排气孔的高度大于稳压管8的出气口的高度，排气孔处设置阻止土壤13渗出的滤网。设置排气孔可满足植物排气需求，设置滤网可避免土壤13流失。

如图8、9所示，实际使用时，可将本申请实施例中的家庭菜园自动灌溉装置放置于花架16上。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一些实施例”等意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例以及不同实施例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，包括：

储液罐，所述储液罐具有容纳液体的腔体以及与腔体连通的进液管和出液口，所述进液管的进液口处可拆卸连接有密封塞，所述储液罐上端密封连接有上盖，从所述上盖向所述腔体内插有稳压管，所述稳压管具有进气口和出气口，所述进气口与外界连通；

第一连接管，所述第一连接管具有第一端口和第二端口，所述第一端口与所述出液口相连，所述第二端口与种植容器相连，所述第一连接管上连接有控制阀。

2.根据权利要求1所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述种植容器包括内容器和外容器，所述外容器套设于所述内容器的外部，所述第一连接管通过所述第二端口与所述外容器相连，所述内容器的底部和/或靠近底部的位置开设有若干个透液孔。

3.根据权利要求1所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述种植容器包括内容器，所述第一连接管通过所述第二端口与所述内容器相连。

4.根据权利要求2或3所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述内容器内可拆卸连接有孔板，所述孔板将所述种植容器分隔为位于上部的第一腔室和位于下部的第二腔室，所述孔板水平设置且位于所述第二端口的上方，所述孔板的上端面的高度小于或等于所述稳压管的出气口的高度，所述孔板上均布有若干个通孔。

5.根据权利要求4所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述第二腔室内填充有反滤层。

6.根据权利要求1所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述种植容器设有若干个，相邻两个所述种植容器之间通过第二连接管连接。

7.根据权利要求2所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述内容器设有支撑件以使所述内容器与所述外容器相分离。

8.根据权利要求2或3所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述内容器的侧壁开设有若干个排气孔，所述排气孔的高度大于所述稳压管的所述出气口的高度，所述排气孔处设置阻止土壤渗出的滤网。

9.根据权利要求1所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述进气口的上端面与所述上盖的上端面平齐。

10.根据权利要求1所述的家庭菜园自动灌溉装置，其特征在于，所述进液管设于所述储液罐的侧壁上。