TWI831345B - 一種自動給料器及具有自動給料功能的水族系統 - Google Patents

Abstract

本發明是關於一種自動給料器及具有自動給料功能的水族系統，其中水族系統包含水槽、循環裝置、量測子系統、監看系統、以及自動給料器，而自動給料器包含至少一個容料瓶 、至少一個馬達、以及至少一個搖臂桿件。水族系統可以透過量測子系統量測水質，再傳輸至監看系統的雲端，接著傳輸指令給自動給料器，讓馬達可以控制搖臂桿件接觸擠壓容料瓶，並使容料瓶中的流體料以緩慢溫和的方式自出料口流出並進入循環裝置中，達到穩定水質、避免水質震盪等效果，以形成一種小型魚池的自動養殖與監控系統。

Description

一種自動給料器及具有自動給料功能的水族系統

本發明係關於一種自動給料器及具有自動給料功能的水族系統，尤指具有自動給料功能的水族系統，透過量測水質傳輸至雲端後，再藉由裝設於水族系統循環裝置的自動給料器，以緩慢溫和的方式來自動投放流體料以調節水質。

在魚缸內養殖觀賞魚有諸多細節，例如魚缸大小與養殖魚數量需有一定比例、換水或添加新水時應先去除水中氯氣、以及水溫應適當以避免魚苗受寒死亡等，這些水質會影響水族的健康和生態的平衡，過於劇烈變化都會破壞魚缸內生態。

市售的自動給料器通常只能定量及定時給與固態料到魚缸中，但固態料在定量供給上穩定度較差，需要較昂貴的裝置才能達到穩定供料的效果，而液態料或液態藥皆不適用於現有市售的自動給料器，又通常魚缸中的加溫棒僅能定點加溫，導致靠近加溫棒的水體溫度過高，水體不均溫對觀賞魚及魚缸生態都是突然巨大的衝擊。

而水族系統中，測量端通常僅能提供數據給監看端分析數據以便控制端調整水質，然而提供數據的方式僅能由數字呈現，由大數據進行電腦分析，飼主並不能紀錄觀賞魚等水族的外觀狀態以正確判斷該怎麼用藥處理。

因此，為了可以有效的量測水質並記錄觀賞魚外觀後，將相關資料傳輸至雲端，以便循環裝置的自動給料器以緩慢溫和的方式可以調節水質，有必要發展理想的技術方式，以一種自動給料器及具有自動給料功能的水族系統來解決上述問題。

本發明之目的在提供一種自動給料器及具有自動給料功能的水族系統，自動給料器裝設於水族系統的循環裝置，以緩慢溫和的方式來自動投放流體料以調節水質，而具有自動給料功能的水族系統，可以透過量測水質傳輸至雲端後，再藉由自動給料器達到穩定水質、避免水質震盪等效果。

本發明係關於一種自動給料器，裝設於水族系統的循環裝置，以緩慢溫和的方式自動投放流體料來調節水質，其中自動給料器包含至少一個容料瓶、至少一個馬達、以及至少一個搖臂桿件。

容料瓶具有一個出料口，並用以收容流體料，當容料瓶被擠壓造成形變時，會使瓶內空間縮減，使流體料從瓶身下方的出料口流入水族系統中。

容料瓶需搭配馬達，而馬達設置在容料瓶旁。

搖臂桿件連結於馬達，受馬達驅動後搖臂桿件能接觸擠壓容料瓶，使容料瓶形變，並且讓流體料以緩慢且微量的方式自出料口流出以進入循環裝置中，藉此漸進式的改善水質。

自動給料器中馬達可以採用RC伺服馬達以外，也可以採用一般馬達，藉由緩慢溫和的方式來驅動搖臂桿件以接觸擠壓容料瓶。

又馬達鄰接於一至兩個容料瓶，當馬達所連接的搖臂桿件以左、右方向擺動時，分別可以接觸擠壓一至兩個容料瓶使容料瓶形變。

自動給料器更包含水質偵側器，且裝設於水族系統水中的水質偵側器所偵測到水質訊息，就是馬達的控制訊號來源。

又自動給料器抵接安裝於例如是過濾器的循環裝置上部，且如前述，容料瓶的底部僅有一個出料口，因此可以使容料瓶的出料口對準過濾器內側，當容料瓶被擠壓時，透過重力可以使流體料從出料口滴入過濾器中。

進一步說明，本發明也是一種具有自動給料功能的水族系統，透過量測水質傳輸至雲端後，再藉由自動給料器以緩慢溫和的方式自動投放流體料來調節水質，以達到穩定水質、避免水質震盪等效果，該水族系統包含水槽、循環裝置、量測子系統、監看系統、以及自動給料器。

水槽可用於容納水族生物活動所需的水體。

循環裝置可裝設於水槽，如過濾器的循環裝置可以使水體進行循環運行。

量測子系統具有水質偵側器，水質偵側器裝設於水槽的水體中，用以測量水體的水質。

監看系統耦接量測子系統，用於接收量測子系統所測量水質數據紀錄的訊號，或是接收到影像訊號判別活體生物狀態後，產生對應的控制訊號，並可藉由所述控制訊號來控制自動給料器準確給料調控水質，讓活體生物繼續生存。

自動給料器安裝於循環裝置並耦接監看系統，又自動給料器包含容料瓶、馬達、以及搖臂桿件。容料瓶具有出料口，用以收容安裝流 體料，而馬達連接搖臂桿件並鄰接容料瓶，當搖臂桿件受馬達驅動時，能接觸擠壓容料瓶使容料瓶形變。即當自動給料器接收前述控制訊號後，馬達會使搖臂桿件接觸擠壓容料瓶，並使流體料以緩慢且微量的方式自出料口流出並流入循環裝置中以調節水質。

水族系統中量測子系統更具有影像擷取裝置，用以擷取水體中生物影像，並傳送給監看系統，監看系統可以利用大數據來分析活體與水質的相對關係，以作為控制自動給料器運作的數據及控制訊號。

水族系統更包含加溫棒，用以調控水體溫度，加溫棒位於自動給料器中延伸至循環裝置中量測子系統中。

水族系統的馬達為遙控伺服馬達，馬達鄰接兩個容料瓶，且馬達能以緩慢溫和的驅動馬達所連接的搖臂桿件，而搖臂桿件能透過左、右方向擺動，分別接觸擠壓兩個容料瓶。

如前述，水族系統中循環裝置為過濾器，而容料瓶僅有一個位於瓶身底部的出料口，且出料口對準過濾器內側以利流體料可以流入水族系統中。

因此，利用本發明所提供一種自動給料器及具有自動給料功能的水族系統，可以透過量測水質傳輸至雲端後，再藉由裝設於水族系統循環裝置的自動給料器，以緩慢溫和的方式調節水質，即以遙控伺服馬達驅動搖臂桿件以擠壓容料瓶，來自動投放流體料達到穩定水質、避免水質震盪等效果。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

10:水族系統

12:水槽

14:水體

15:水質偵側器

16:量測子系統

17:影像擷取裝置

18:監看系統

20:循環裝置

22:過濾器

30:自動給料器

31:流體料

32:容料瓶

34:出料口

35:加溫棒

38:馬達

39:搖臂桿件

圖1 是本發明的具有自動給料功能的水族系統示意圖；圖2 是量測子系統示意圖；圖3 是循環裝置以及自動給料器示意圖；以及圖4 是容料瓶被擠壓後示意圖。

本發明是關於一種自動給料器30及具有自動給料功能的水族系統10。請參閱圖1並搭配圖4，圖1是本發明具有自動給料功能的水族系統10示意圖，圖4是容料瓶32被擠壓後示意圖。透過量測子系統16的水質偵側器15量測水質傳輸至監看系統18後，監看系統18會分析數據並藉由自動給料器30調和水質。該水族系統10包含水槽12、循環裝置20、量測子系統16、監看系統18、以及自動給料器30。而自動給料器30中包含三個容料瓶32、兩個馬達38、以及兩個搖臂桿件39。

在一實施例中，在水族系統10中水槽12可用於容納水族生物活動所需的水體14，再藉由裝設於水槽12如過濾器22的循環裝置20等，可以使水體14進行循環運行。

而量測子系統16具有一個水質偵側器15，水質偵側器15裝設於水槽12的水體14中，用以測量水體14的水質，如水溫、酸鹼度、以及含氧量等，且量測子系統16更具有影像擷取裝置17，用以擷取水體14中生物影像，並傳送給監看系統18。

監看系統18耦接量測子系統16，用以接收量測子系統16所測量水質數據紀錄的訊號，以及接收生物影像的訊號以判別活體生物狀態後，監看系統18可以利用大數據來分析活體與水質的相對關係，以作 為控制自動給料器30運作的數據及產生對應的控制訊號，並可藉由自動給料器30準確給料調控水質，讓水體14中活體生物繼續生存。

又為了滿足大型魚缸的需求，單個監看系統18也可以對應多個自動給料器30，當量測子系統16提供的資料，經由監看系統18分析後，可分別控制獨立的自動給料器30對水槽12內的生態進行相對應的處理方式。

自動給料器30安裝於循環裝置20並耦接監看系統18，又在此實施利中，自動給料器30包含三個容料瓶32、兩個馬達38、以及兩個搖臂桿件39。容料瓶32具有出料口34，用以收容安裝流體料31，流體料31可以是水質穩定劑、硝化劑、以及液態魚飼料等以穩定水質，而馬達38連接搖臂桿件39並鄰接容料瓶32，當搖臂桿件39受馬達38驅動時，能接觸擠壓容料瓶32使容料瓶32形變。因此，當自動給料器30接收前述控制訊號後，搖臂桿件39會接觸擠壓容料瓶32，並使流體料31自該出料口34流出並進入循環裝置20中以調節水質。

其中水族系統10的馬達38可為RC伺服馬達，馬達38鄰接一到兩個容料瓶32，且馬達38能以緩慢溫和的方式驅動馬達38所連接的搖臂桿件39，而搖臂桿件39能透過左、右方向擺動，分別接觸擠壓一至兩個容料瓶32，而容料瓶32僅有一個位於瓶身底部的出料口34，因此當容料瓶32受到擠壓時，流體料31會透過對準過濾器22內側的出料口34，從容料瓶32瓶內流入水族系統10中。

水族系統10更包含加溫棒35，用以調控水體14溫度，加溫棒35位於自動給料器30中延伸至循環裝置20中，當量測子系統16偵測溫度不夠時，透過監看系統18提供訊號給自動給料器30，自動給料器30可以藉由加溫棒35加溫循環裝置20中的水體14，過濾器22再將已加溫的水 體14排入到水槽12內，當水質偵側器15偵測水槽12內水體14達到監看系統18要求的溫度後，自動給料器30的加熱棒即可停止加溫。

請參閱圖2，圖2是量測子系統16示意圖。在此實施利中，量測子系統16外觀可以是隻貓的形狀，本身量測子系統16具有影像擷取裝置17，因此會有貓吃魚的趣味聯想，又透過水質偵側器15及影像擷取裝置17擷取水體14中生物影像如水生植物成長概況、生物群活動能力等，並傳輸到監看系統18後，監看系統18可以分析影像判斷觀賞魚活動狀態，以及紀錄水中狀況，以便後續可以以大數據及人工智慧物聯網來分析水族生態。

請參閱圖3，圖3是循環裝置20以及自動給料器30示意圖。在另一個實施例中，循環裝置20是過濾器22，又自動給料器30包含三個容料瓶32、兩個馬達38、以及兩個搖臂桿件39。

三個容料瓶32用以收容流體料31，當容料瓶32被擠壓造成形變時，會使瓶內空間縮減，使流體料31從瓶身下方的出料口34流入水族系統10中。

三個容料瓶32需搭配兩個馬達38，而馬達38設置在容料瓶32旁。

兩個馬達38也需搭配兩個搖臂桿件39，又搖臂桿件39連結於馬達38，當馬達38接收到水質偵側器15所偵測到水質訊息後，會產生控制訊號驅動搖臂桿件39能接觸擠壓容料瓶32，使容料瓶32形變，並且讓流體料31自出料口34流出以進入循環裝置20中。

又自動給料器30抵接安裝於過濾器22上部，且如前述，容料瓶32的底部有一個出料口34，因此可以使容料瓶32的出料口34對準過濾器22內側，當容料瓶32被擠壓時，透過重力可以使流體料31從出料口34滴入過濾器22中，滴入過濾器22的流體料31可以先在過濾器22中初步 的擴散後，再流入到水族系統10內使流體料31更均勻的擴散在水槽12中。

而當水中含氧量不足時，過濾器22也會根據監看系統18的指令，透過過濾器22排抽排水的循環，以較溫合的方式逐漸改變養殖缸內的水氧平衡。

請參閱圖4，圖4是容料瓶32被擠壓後示意圖。自動給料器30中馬達38可以採用遙控伺服馬達38進行位置定位控制和動作速度控制，遙控伺服馬達38主要特徵是轉速可以精確控制，且速度控制範圍廣，因此可以安定平順等速運轉之外，還可以根據使用者需求隨時變更速度，以達到緩慢溫和的方式來驅動搖臂桿件39。

又馬達38鄰接於一至兩個容料瓶32，當馬達38所連接的搖臂桿件39以左、右方向擺動時，分別可以接觸擠壓一至兩個容料瓶32使容料瓶32形變，容料瓶32為具有彈性恢復力的材質，類似塑膠滴管或橡膠滴管的功能，受擠壓後會有幾乎定量的液體滴下，依據實驗，控制出料口34的孔徑，則能準確控制滴入流體料31的量。

當馬達38接收到水質偵側器15所偵測到水質訊息後，會產生控制訊號驅動搖臂桿件39以接觸擠壓容料瓶32，使容料瓶32形變，並且讓流體料31自出料口34流出以進入循環裝置20中，而當不需要給料時，馬達38不會產生任何控制訊號，但使用者依然可以以手動方式給料予循環裝置20中。

因此，利用本發明所提供一種自動給料器30及具有自動給料功能的水族系統10，可以透過量測水質傳輸至雲端後，再藉由裝設於水族系統10循環裝置20的自動給料器30，以緩慢溫和的方式調節水質，即 以RC伺服馬達38驅動搖臂桿件39以擠壓容料瓶32，來自動投放流體料31達到穩定水質、避免水質震盪等效果。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

10:水族系統

12:水槽

14:水體

15:水質偵側器

16:量測子系統

17:影像擷取裝置

18:監看系統

20:循環裝置

22:過濾器

30:自動給料器

31:流體料

32:容料瓶

38:馬達

39:搖臂桿件

Claims (8)

1. 一種自動給料器，裝設於一水族系統的循環裝置，以緩慢溫和的方式自動投放一流體料來調節水質，該自動給料器包含：二容料瓶，該二容料瓶能被擠壓而形變，用以收容所述流體料，分別具有一出料口；至少一馬達，該馬達鄰接該二容料瓶設置；以及至少一搖臂桿件，該搖臂桿件連結於該馬達，受該馬達驅動能分別接觸擠壓該二容料瓶；其中，該馬達所連接的搖臂桿件能左、右方向擺動，以分別接觸擠壓該二容料瓶，當該搖臂桿件接觸擠壓該所述二容料瓶之一時，會使所述流體料自該出料口流出並進入該循環裝置中。
2. 如申請專利範圍第1項所述的自動給料器，其中該馬達為RC伺服馬達，能緩慢溫和的驅動該搖臂桿件接觸擠壓該二容料瓶。
3. 如申請專利範圍第1項所述的自動給料器，該自動給料器更包含一水質偵側器，裝設於該水族系統的水中，該馬達的控制訊號來源自該水質偵側器所偵測的水質訊息。
4. 如申請專利範圍第1項所述的自動給料器，其中該循環裝置為過濾器，該自動給料器抵接安裝於該過濾器上部，使該容料瓶的出料口對準該過濾器內側，該容料瓶僅有一出料口，且該出料口位於該容料瓶的底部。
5. 一種具有自動給料功能的水族系統，可以量測水質後傳輸至雲端，再以緩慢溫和的方式自動投放一流體料來調節水質，該水族系統包含：一水槽，用於容納水族生物所活動的水體； 一循環裝置，裝設於該水槽，使水體循環運行；一量測子系統，具有至少一水質偵側器，該水質偵側器裝設於該水體中，用以測量水體的水質；一監看系統，該監看系統耦接該量測子系統，接收該量測子系統所測量水質的訊號，並產生對應的控制訊號；以及一自動給料器，安裝於該循環裝置並耦接該監看系統，包含二容料瓶、至少一馬達、以及至少一搖臂桿件，該二容料瓶能分別被擠壓而形變，用以收容安裝所述流體料，分別具有一出料口，該馬達為RC伺服馬達鄰接該二容料瓶設置，能緩慢溫和的驅動該搖臂桿件接觸擠壓該容料瓶，該搖臂桿件連結於該馬達，受該馬達驅動能左、右方向擺動，以分別接觸擠壓該二容料瓶，其中當該自動給料器接收所述控制訊號後，該搖臂桿件會接觸擠壓所述二容料瓶之一，並使所述流體料自該出料口流出並進入該循環裝置中，藉由所述流體料進入水體以調節水質。
6. 如申請專利範圍第5項所述的水族系統，其中該量測子系統更具有一影像擷取裝置，該影像擷取裝置擷取水體中生物影像，並傳送給該監看系統作為控制該自動給料器運作的數據。
7. 如申請專利範圍第5項所述的水族系統，該水族系統更包含一加溫棒，該加溫棒從該自動給料器中延伸至該循環裝置，用於調控水體溫度。
8. 如申請專利範圍第5項所述的水族系統，其中該循環裝置為過濾器，該容料瓶的出料口對準該過濾器內側，該容料瓶僅有一出料口，且該出料口位於該容料瓶的底部。