TWI760949B - 智能灌溉棒 - Google Patents

Abstract

本發明係指一種智能灌溉棒，其包含有一殼體及設於殼體內之一水源生成模組與一控制模組，其中該殼體內部處設有一集水盆，而該水源生成模組係設於殼體安裝室之集水盆上方，該水源生成模組具有至少一致冷晶片，且各該致冷晶片內面設有至少一散熱鰭片，另各該致冷晶片對應殼體通氣孔之表面設有至少一冷凝鰭片，且該控制模組具有一電氣連結該致冷晶片之處理單元，另該處理單元電性連結有一設於該導水管之電磁閥及量測濕度之濕度感測元件，藉此，具有隨插即用之效，以確保植株能獲得水份，可以增進盆栽內植株之生長，而能改善室內環境及空氣品質。

Description

智能灌溉棒

本發明隸屬一種盆栽之灌溉技術，具體而言係指一種可自動生成水源之智能灌溉棒，藉以能夠在不外接水源的狀況下，自動進行盆栽的灌溉，以確保植株能獲得水份，並可避免因供水過多而造成植株根系腐壞或發生蟲害，進而可以增進盆栽內植株之生長。

按，近年來受到空氣的嚴重污染及科技的快速發展，人們在進入居家或辦公等室內空間後，會以空調設備來隔絕外部空氣，然而室內空間較小且相對封閉，當人們在室內活動會使含氧量逐步降低，因此人們長時間處於密閉式空調室內空間容易發生「室內缺氧症候群」，造成室內的二氧化碳含量過高，而當人體缺氧時，會影響中樞神經系統，而在不知不覺中出現頭暈、頭痛、無精打采、反應遲鈍、疲憊無力及嗜睡等現象，長期的缺氧甚至會造成免疫力下降、容易感冒，有心臟病或肺部疾病者，更容易復發或症狀加重。

雖然透過打開窗戶，可以讓室內、室外空氣流通，但也會引進受污染的空氣，且大型帷幕建物個人無法開啟窗戶，而需透過換氣設備統一進行，因此在室內攞放植物盆栽，是淨化空氣、製造氧氣最快且最好的方法，既天然又可美化環境。一般植物盆栽的照護以供水最為重要，然現代人生活忙碌，加上對植物的了解有限，往往會因疏於照顧，當供水 不足時植株會而萎蔫，而當供水過多時則可能造成植株根系腐壞，甚至因潮濕而引來蟲害，對環境及照顧者都造成了負面影響。

為此，業界開發有多樣的植栽系統，以達自動供水之目的，如我國專利第M411771號、第M511197號、第M519398號或中國實用新型第CN206821432U號等專利前案。其雖然利用冷熱交換技術來凝結空氣中水份以進行供水，但其分別存在有安裝不易、且效能不彰等問題，再者或因系統太大無法適用於單一盆栽，而造成使用上的不便。

換言之，由於現有的供水系統設計未臻完善，造成其裝置過於複雜等問題，而無法讓照護者隨手插用，因此如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者，亦係本發明所欲探討者。

有鑑於此，本發明人乃針對前述問題深入探討，並藉由多年從事相關產業之研發經驗，積極尋求解決之道，經不斷努力的研究與試作，終於成功的開發出一種智能灌溉棒，藉以克服現有者因機械式及液壓式之省力與效率相矛盾問題所衍生的困擾與不便。

因此，本發明之主要目的係在提供一種智能灌溉棒，藉以能讓照顧者隨手插用，而能自動生成灌溉用水，以確保植株能獲得水份，不僅具有使用的便利用性，並且可以改善室內環境及空氣品質。

且，本發明之再一主要目的係在提供一種智能灌溉棒，其能提升供水效率，並避免因供水過多，而造成植株根系腐壞或發生蟲害，可以增進盆栽內植株之生長。

再者，本發明之又一主要目的係在提供一種智能灌溉棒， 其能進行供水時間設定，並能減少植株感染蟲害的現象，從而提升其實用性。

基於此，本發明主要係透過下列的技術手段，來實現前述之目的及其功效，其包含有：

一殼體，其具有一開口向上之安裝室，且該殼體周緣具有複數連通安裝室與外部之通氣孔，又該殼體底部具有一供選擇性掣入盆栽之插管，且該殼體內部處設有一集水盆，又該集水盆底端具有一可連通外部之導水管；

一水源生成模組，其係設於殼體安裝室之集水盆上方，該水源生成模組具有至少一致冷晶片，且各該致冷晶片內面設有至少一散熱鰭片，另各該致冷晶片對應殼體通氣孔之表面設有至少一冷凝鰭片；

一控制模組，其係設於殼體內，該控制模組具有一處理單元，且該處理單元電性連結該致冷晶片，又該處理單元電性連結有一設於水源生成模組上方的散熱風扇，另該處理單元電性連結有一設於該導水管之電磁閥，且該處理單元電性連結有一用於量測盆栽內土壤濕度之濕度感測元件，又該處理單元電性連結有一提供所需電力之電力單元。

藉此，本發明之智能灌溉棒利用水源生成模組來自動生成灌溉水，且透過控制模組之濕度感測元件與電磁閥來自動灌溉，本發明之智能灌溉棒不僅結構簡單，且具有隨插即用之效，以確保植株能獲得水份，可以增進盆栽內植株之生長，不僅具有使用的便利用性，且可以改善室內環境及空氣品質，而能大幅增進其實用性，同時提高其經濟效益。

且本發明並利用下列的技術手段，進一步實現前述之目的及功效；諸如：

所述之集水盆之導水管可選擇性連接一撓性之導管，且該 導管底緣具有複數供灌溉水滲出之排水孔，又該導管上緣形成有複數氣孔，能用於導管換氣，讓灌溉水可順利排出。

所述之散熱風扇於殼體上設有一導流板，使得散熱風扇之氣流向周圍擴散。

所述之控制模組之處理單元電性連結有一設於集水盆內的水位感測元件，供透過量測該集水盆的水位來控制該水源生成模組之啟閉。

所述之電力單元可以選自太陽能電池組、蓄電池、市電或二者以上並存。

所述之控制模組之處理單元耦接且電性連結有一設定單元，供選擇性設定供水時間、水量或二者並存。

所述之控制模組之處理單元電性連結有一傳輸單元，該傳輸單元可為無線技術、有線技術或二者並存。

所述之控制模組之處理單元電性連結有一指示單元，該指示單元可以是不同色彩之發光元件，供進行狀態顯示。

所述之控制模組之處理單元電性連結有一驅蟲用之聲波產生器。

所述之控制模組之處理單元可以電性連結有一照明元件，而該處理單元進一步電性連結有一個二氧化碳感測元件，供提供植株依二氧化碳濃度，用以啟動前述照明元件來光合作用並生成氧氣。

為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之若干較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

10:殼體

11:安裝室

12:通氣孔

15:插管

16:集水盆

17:導水管

18:導管

181:排水孔

182:氣孔

20:水源生成模組

21:致冷晶片

22:散熱鰭片

25:冷凝鰭片

26:斜導緣

30:控制模組

31:處理單元

32:散熱風扇

32:導流板

33:電磁閥

34:濕度感測元件

35:水位感測元件

36:電力單元

37:設定單元

38:傳輸單元

39:指示單元

40:聲波驅蟲器

45:照明單元

46:二氧化碳感測元件

50:盆栽

60:植株

第一圖：係本發明智能灌溉棒較佳實施例之立體外觀示意圖。

第二圖：係本發明智能灌溉棒較佳實施例之立體分解示意圖，供說明其各元件之態樣及其相對關係。

第三圖：係本發明智能灌溉棒較佳實施例之側視剖面示意圖，供說明其組成後之狀態及其對應關係。

第四圖：係本發明智能灌溉棒較佳實施例中控制裝置之架構示意圖。

第五圖：係本發明智能灌溉棒較佳實施例於實際使用時之外觀示意圖。

第六圖：係本發明智能灌溉棒較佳實施例於實際使用時之剖面示意圖，供說明其生成灌溉水之狀態。

第七圖：係本發明智能灌溉棒另一較佳實施例之立體外觀示意圖。

本發明係一種用於盆栽之智能灌溉棒，隨附圖例示之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水準與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之設計與需求而進行變化。

本發明智能灌溉棒之主要構成係如第一、二圖所示，其係由一殼體(10)及設於該殼體(10)內之一水源生成模組(20)與一控制 模組(30)所組成，供能直接插設於一盆栽(50)之至少一植株(60)一側的土壤上〔如第五圖所示〕，而能自動生成灌溉水，以確保植株(60)的生長；

而該智能灌溉棒之詳細構成，則係如第二、三及四圖所示，該殼體(10)具有一開口向上之安裝室(11)，且該殼體(10)周緣具有複數連通安裝室(11)與外部之通氣孔(12)，又該殼體(10)底部具有一連通安裝室(11)之插管(15)，該插管(15)底端具有一斜插段，供該智能灌溉棒之殼體(10)能利用插管(15)插設於該盆栽(50)上〔如第五圖所示〕，且該殼體(10)於鄰近內底部處設有一集水盆(16)，該收集及賄蓄灌溉水，又該集水盆(16)底端具有一可連通外部之導水管(17)，以供選擇性排出灌溉水。而根據某些實施例，該導水管(17)可由插管(15)周圍穿出，供一導管(18)選擇性連接，該導管(18)可以是撓性管，供布設於盆栽(50)之植株(60)根部周圍，且該導管(18)底緣具有複數供灌溉水滲出之排水孔(181)，又該導管(18)上緣形成有複數氣孔(182)，能用於導管(18)換氣，讓灌溉水可順利排出；

又該水源生成模組(20)係設於殼體(10)之安裝室(11)的集水盆(16)上方，又該水源生成模組(20)具有至少一致冷晶片(21)，且各該致冷晶片(21)內面設有至少一散熱鰭片(22)，另各該致冷晶片(21)對應殼體(10)通氣孔(12)之表面設有至少一冷凝鰭片(25)，供水源生成模組(20)利用致冷晶片(21)熱交換後由冷凝鰭片(22)凝結水滴，且各該冷凝鰭片(22)底緣形成向下收束之斜導面，讓水滴能順利滴流落入集水盆(16)內供灌溉用；

至於，該控制模組(30)係設於殼體(10)內部，且該控制模組(30)具有一處理單元(31)，供儲存、計算各種資料及執行各項 程式、指令及功能，且該處理單元(31)耦接且電性連結該水源生成模組(20)之致冷晶片(21)，供選擇性啟閉該水源生成模組(20)，又該處理單元(31)耦接且電性連結有一設於殼體(10)之水源生成模組(20)上方的散熱風扇(32)，供由下而上抽送殼體(10)內部及水源生成模組(20)之熱氣，且該散熱風扇(32)於殼體(10)上設有一導流板(32)，使得散熱風扇(32)之氣流向周圍擴散，另該處理單元(31)耦接且電性連結有一設於前述集水盆(16)導水管(17)之電磁閥(33)，用於選擇性控制集水盆(16)內灌溉水的排出，且該處理單元(31)耦接且電性連結有一用於量測盆栽(50)內土壤濕度之濕度感測元件(34)，其中該濕度感測元件(34)可設於前述插管(15)外表面，另該處理單元(31)耦接且電性連結有一設於集水盆(16)內的水位感測元件(35)，供透過量測該集水盆(16)的水位來控制該水源生成模組(20)之啟閉，又該處理單元(31)耦接且電性連結有一電力單元(36)，供提供本發明智能灌溉棒所需電力，該電力單元(36)可以是市電、蓄電池或太陽能電池組，本發明之電力單元(36)以太陽能電池組為主要實施例，另該處理單元(31)耦接且電性連結有一設定單元(37)，供選擇性設定供水時間、水量或二者並存等，再者根據某些實施例，該處理單元(31)耦接且電性連結有一傳輸單元(38)，該傳輸單元(38)可為無線技術〔如紅外線、藍芽、無線射頻或WiFi等〕、有線技術〔如平行或串列通訊匯流排之RS-232、RJ-45等〕或二者並存，供收發遠端資料及指令，又該處理單元(31)耦接且電性連結有一指示單元(39)，該指示單元(39)可以是不同色彩之發光元件，供進行狀態顯示，如水源生成模組(20)啟閉、空氣品質等，且該處理單元(31)耦接且電性連結有一聲波產生器(40)，供產生驅蟲之聲波，另該處理單元(31)進一步可以耦接且電性連結有一照明元件(45)，該 照明元件(45)用於照射植株(60)〔圖中未示〕，供提供植株(60)照明以產生光合作用，而成生氧氣，且該處理單元(31)進一步耦接且電性連結有一個二氧化碳感測元件(46)，供檢知二氧化碳濃度，用以啟動前述照明元件(45)來光合作用並生成氧氣，以降低環境中之二氧化碳濃度；

藉此，組構成一能自動生成灌溉水、且依需求進行灌溉之智能灌溉棒者。

至於本發明智能灌溉棒之實際作動，則係如第五、六及七圖所示，照顧者可隨時將該智能灌溉棒以殼體(10)之插管(15)插掣於所需盆栽(50)之土壤內，根據某些實施例，如該智能灌溉棒之集水盆(16)導水管(17)連接有導管(18)，則可將導管(18)佈設於植株(60)周圍，令灌溉水能在植株(60)周圍由上而下滲入，確保根系均勻外擴生長，而具有隨手插掣使用之效；

操作上，當該集水盆(16)內的水位感測元件(35)檢知水位不足時，可以透過控制模組(30)之處理單元(31)作動該水源生成模組(20)之致冷晶片(21)及散熱風扇(32)作用，使周圍空氣可由殼體(10)通氣孔(12)進入，讓空氣中之水氣可於冷凝鰭片(25)上凝結成水滴，並逐漸滴流於集水盆(16)內，形成備用之灌溉水，且空氣經水源生成模組(20)除有散熱之效外，可利用導流板(320)吹出，能讓植株(60)葉片波動，增進其生長且減少蟲害，又待集水盆(16)內的水位感測元件(35)檢知水位達到預設值後，該處理單元(31)可關閉該水源生成模組(20)致冷晶片(21)及散熱風扇(32)，停止生成灌溉水；

再者，當控制模組(30)插入土壤中之濕度感測元件(34)檢知水份不足時，可以透過該處理單元(31)作動導水管(17)上之電磁閥(33)，將集水盆(16)內的灌溉水排出，且經導水管(17)及導管(18) 之排水孔(181)流入土壤內，以提供植株(60)所需之水份，且可利用處理單元(31)與設定單元(37)之預設值計算排出量，並在到達預設值後透過該電磁閥(33)停止灌溉水排出，而達到自動生成灌溉水及自動灌溉之目的。

透過前述之設計與說明，本發明之智能灌溉棒可以利用水源生成模組(20)來自動生成灌溉水，且透過控制模組(30)之濕度感測元件(34)與電磁閥(33)來自動灌溉，本發明之智能灌溉棒不僅結構簡單，且具有隨插即用之效，而能大幅增進其實用性，同時本發明進一步具有下列之功效，諸如：

1、本發明之控制模組(30)透過設定單元(37)之時間及流量的設定，能讓使用者依植株(60)種類及數量進行調整，供使用者學習植株(60)之栽培，增加生活樂趣。

2、本發明之控制模組(30)進一步可以設有照明元件(45)及二氧化碳感測元件(46)，而能在環境二氧化碳濃度提高時，讓植株(60)進行光合作用產生氧氣，以改善空氣品質，避免使用者產生昏睡感。

3、本發明之控制模組(30)可以利用傳輸單元(38)收發遠端資料與指令，除可供遠端操作外，並可組合多個智能灌溉棒形成同一系統，以改善較大環境空間。

而本領域的技術人員應當理解，任何關於上述智能灌溉棒的變更和改進，只要符合隨附申請專利範圍的限定，均屬於本發明的保護範圍。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合 發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。

10:殼體

11:安裝室

12:通氣孔

15:插管

16:集水盆

17:導水管

20:水源生成模組

21:致冷晶片

22:散熱鰭片

25:冷凝鰭片

26:斜導緣

30:控制模組

31:處理單元

32:散熱風扇

320:導流板

33:電磁閥

34:濕度感測元件

35:水位感測元件

36:電力單元

37:設定單元

39:指示單元

40:聲波驅蟲器

46:二氧化碳感測元件

Claims (10)

1. 一種用於插掣於一盆栽之智能灌溉棒，其包含有：一殼體，其具有一開口向上之安裝室，且該殼體周緣具有複數連通安裝室與外部之通氣孔，又該殼體底部具有一供選擇性掣入盆栽之插管，且該殼體內部處設有一集水盆，又該集水盆底端具有一可連通外部之導水管；一水源生成模組，其係設於殼體安裝室之集水盆上方，該水源生成模組具有至少一致冷晶片，且各該致冷晶片內面設有至少一散熱鰭片，另各該致冷晶片對應殼體通氣孔之表面設有至少一冷凝鰭片；一控制模組，其係設於殼體內，該控制模組具有一處理單元，且該處理單元電性連結該致冷晶片，又該處理單元電性連結有一設於該水源生成模組上方的散熱風扇，另該處理單元電性連結有一設於該導水管之電磁閥，且該處理單元電性連結有一用於量測盆栽內土壤濕度之濕度感測元件，又該處理單元電性連結有一提供所需電力之電力單元；藉此，組構成一能自動生成灌溉水、且依需求進行灌溉之智能灌溉棒者。
2. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該集水盆之導水管可選擇性連接一撓性之導管，且該導管底緣具有複數供灌溉水滲出之排水孔，又該導管上緣形成有複數氣孔，能用於導管換氣，讓灌溉水可順利排出。
3. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該散熱風扇於殼體上設有一導流板，使得散熱風扇之氣流向周圍擴散。
4. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該控制模組之處理單元電性連結有一設於集水盆內的水位感測元件，供透過量測該集水盆的水位來控制該水源生成模組之啟閉。
5. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該電力單元可以選自太陽能電池組、蓄電池、市電或二者以上並存。
6. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該控制模組之處理單元耦接且電性連結有一設定單元，供選擇性設定供水時間、水量或二者並存。
7. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該控制模組之處理單元電性連結有一傳輸單元，該傳輸單元可為無線技術、有線技術或二者並存。
8. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該控制模組之處理單元電性連結有一指示單元，該指示單元可以是不同色彩之發光元件，供進行狀態顯示。
9. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該控制模組之處理單元電性連結有一驅蟲用之聲波產生器。
10. 如請求項1所述之智能灌溉棒，其中該控制模組之處理單元可以電性連結有一照明元件，而該處理單元進一步電性連結有一個二氧化碳感測元件，供提供植株依二氧化碳濃度，用以啟動前述照明元件來光合作用並生成氧氣。

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