实现能量转化进行输氧以及换水的水生植物用花瓶的制作方法

本发明涉及花瓶技术领域，具体为一种实现能量转化进行输氧以及换水的水生植物用花瓶。

背景技术：

家居生活中养护的水生植物大多采用花瓶插养。该类花瓶因水体栽培的原因，不存在任何会漏水的孔洞，而花瓶容积不大，水体中氧气含量低，大范围的有氧呼吸只存在于换水过程中，而且瓶中空气补充仅限于空气溶于水，导致水生植物的根系有氧呼吸不足，容易枯死腐烂。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种实现能量转化进行输氧以及换水的水生植物用花瓶，解决了现有水生植物花瓶会导致水生植物的根系有氧呼吸不足，容易枯死腐烂的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种实现能量转化进行输氧以及换水的水生植物用花瓶，包括圆盘底座，所述圆盘底座的中心处以及周边分别设置一花瓶体和三组平衡瓶，基于水平面三组所述平衡瓶以角度90°的圆周阵列排布，其中两组相邻的所述平衡瓶皆以支柱支撑，而且三组所述的平衡瓶以公差为80mm的等差数列高低排布，位置最低且直接设置在所述圆盘底座上的所述平衡瓶与所述花瓶体之间通过大口径直管连通，三组所述平衡瓶之间按高低顺序采用两根弧形输水管连通形成单向通道，所述花瓶体的瓶身三分之一高处倾斜设有半球形中空氧气生产室，所述半球形中空氧气生产室内通过轴承套接有能量转换扇，所述半球形中空氧气生产室与所述花瓶体的连接处设有一圆形防水透气膜，而位置最高的所述平衡瓶的底部连通一装有微型球阀的泄流管，所述泄流管的出水口位于所述半球形中空氧气生产室的正上方，且位置最高的所述平衡瓶顶部的注水孔出设置一橡皮塞。

进一步的，所述半球形中空氧气生产室底部设有排水孔。

进一步的，所述圆盘底座还可以为底部设置排水槽的圆形底座。优选的：所述排水槽内设有贯穿的漏孔。

进一步的，所述泄流管的管口直径为8mm。

进一步的，所述泄流管的管口到所述能量转换扇扇叶的垂直距离为200mm。(h势＝200mm)

进一步的，所述泄流管位于所述微型球阀下方的管体部分高度为20mm。(h弧＝20mm)

进一步的，所述防水透气膜采用东莞蒲微防水透气膜材料有限公司研发生产的puw571防水透声膜。

进一步的，所述微型球阀采用铜质、公称通径10mm的普通微型球阀。

进一步的，所述瓶体的容积为1500ml。

进一步的，所述平衡瓶的容积为200ml。

(三)有益效果

本发明提供了一种实现能量转化进行输氧以及换水的水生植物用花瓶。具备以下有益效果：

(1)、本发明设计巧妙，可通过大气压强和重力势能的作用将花瓶内的水在外泄过程中转化能量，将重力势能转化成动能来达到扇叶旋转负压吸气的效果，达到对瓶内输氧的效果，解决了现有水生植物花瓶会导致水生植物的根系有氧呼吸不足，容易枯死腐烂的问题，并且可延长换水时间，给水生植物的生产适应期增长，增加存活率。而且能量转换的形式绿色科学，无污染以及资源浪费。

(2)、平衡瓶一方面用于形成单向通道，另一方面位置最高的平衡瓶用于提供高度差，产生重力势能。

(3)、大口径直管一方面用于连通平衡瓶形成的单向通道，另一方面用于平衡和过渡花瓶体和平衡瓶之间的水交换。

(4)、半球形中空氧气生产室用于提供能量转换场所，倾斜设计以及下方开设排水孔均为了能量转换服务，而且排水孔能够及时排水，避免扇叶旋转受到阻力。

(5)、能量转换扇主要用于接收势能并转化成动能，而且能量转换扇用于旋转并与防水透气膜之间形成负压进行吸气，进行氧气输送。

(6)、防水透气只允许空气通过而不允许水流动，不仅起到密封水的效果，还是氧气水输送的主要介质。

(7)、泄流管主要用于直接提供势能，确保水流方向(a，如图4所示)，确保能量转换过程中势能的稳定产生。

(8)、微型球阀一方面用于是否允许水通过，另一方面可以保证单向流通时避免空气进入平衡瓶，确保大气压强作用力的单一性。

(9)、橡皮塞类似于医疗药瓶上的橡皮，能够保证完全密封，且在加水时保证瓶内空气排除完全。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧视图；

图3为本发明g-g剖面结构示意图；

图4为本发明势能产生示意图；

图5为本发明实施例2的结构示意图。

图中：1圆盘底座、2花瓶体、3平衡瓶、4大口径直管、5弧形输水管、6半球形中空氧气生产室、7能量转换扇、8防水透气膜、9泄流管、10微型球阀、11橡皮塞、12排水孔、13排水槽、a势能方向、h弧泄流管位于微型球阀下方的管体部分高度、h势泄流管的管口到能量转换扇扇叶的垂直距离。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种实现能量转化进行输氧以及换水的水生植物用花瓶，包括圆盘底座1，圆盘底座1的中心处以及周边分别设置一花瓶体2和三组平衡瓶3，基于水平面三组平衡瓶3以角度90°的圆周阵列排布，其中两组相邻的平衡瓶3皆以支柱支撑，而且三组的平衡瓶3以公差为80mm的等差数列高低排布，位置最低且直接设置在圆盘底座1上的平衡瓶3与花瓶体2之间通过大口径直管4连通，三组平衡瓶3之间按高低顺序采用两根弧形输水管5连通形成单向通道，花瓶体2的瓶身三分之一高处倾斜设有半球形中空氧气生产室6，半球形中空氧气生产室6内通过轴承套接有能量转换扇7，半球形中空氧气生产室6与花瓶体2的连接处设有一圆形防水透气膜8，而位置最高的平衡瓶3的底部连通一装有微型球阀10的泄流管9，泄流管9的出水口位于半球形中空氧气生产室6的正上方，且位置最高的平衡瓶3顶部的注水孔出设置一橡皮塞11。

半球形中空氧气生产室6底部设有排水孔12。

实施例2

在实施例1的基础上，如图5所示，圆盘底座1还可以为底部设置排水槽13的圆形底座。排水槽13可在换水或进行能量转化的过程中，将提供势能的水从圆盘底座1上导流掉，避免堆积的水与持续下落的水相互碰溅造成环境的脏乱差。优选的：排水槽13内设有贯穿的漏孔。在换水时，漏在圆盘底座1上的一部分水会从排水槽13中导流掉，另一部分会从漏孔中溢进圆盘底座1的底部，使得圆盘底座1和承载他的物体之间形成防真空状态，进行稳固的作用。

泄流管9的管口直径为8mm。

泄流管9的管口到能量转换扇7扇叶的垂直距离为200mm。

泄流管9位于微型球阀10下方的管体部分高度为20mm。

防水透气膜8采用东莞蒲微防水透气膜材料有限公司研发生产的puw571防水透声膜。

微型球阀10采用铜质、公称通径10mm的普通微型球阀。

瓶体2的容积为1500ml。

平衡瓶3的容积为200ml。

涉及的计算公式：

水瞬时下落的体积或重量：

式中：v-泄流管位于所述微型球阀下方的管体部分容积，d-泄流管的管口直径，h-泄流管位于微型球阀下方的管体部分高度(h弧＝20mm)。

代入可知水瞬时下落的体积v＝1004.8mm³，转换后约等于1g。

势能转换为动能：ep＝mgh＝e动

式中：m-下落物体的质量(由上文计算可知为1g)，g-重力加速度(这里约取10m/s)，h-高度差(这里为泄流管的管口到能量转换扇扇叶的垂直距离-h势＝200mm)。

代入可知水瞬时下落产生的势能转化成动能为：e动＝2j。

因此可知该花瓶在实现势能转化为动能的过程中，能量转换扇7在每秒内受到的动能为2j。也就是说相当于一个功率在2w的微型电机在对能量转换扇7做功。

使用举例：

初次灌水：关闭微型球阀10，确保整个花瓶系统形成的单向通道的进气口为花瓶体2的瓶口，再通过尖锐的针筒刺入橡皮塞11中，橡皮塞11类似于医疗药瓶上的橡皮，能够保证完全密封，再将针筒连接水龙头进行加水，水由平衡瓶3中逐渐添加到花瓶体2中，并且逐渐排出各个瓶内的空气，等花瓶体2中水量到达瓶颈后停止；

插放水生植物：将需要培育的水生植物收拢根系，并由花瓶体2的瓶口插入，松开水生植物并让其随水的浮力自动调节；

输氧：因瓶内空气排除，仅在花瓶体2的瓶口存在大气压强，打开微型球阀10，在大气压强和重力势能的作用下将水由泄流管9排出并落在能量转换扇7的扇叶上，下落的水将重力势能转换成动能，动能带动能量转换扇7的扇叶进行旋转，在扇叶与防水透气膜8之间形成负压进行吸气，将外界空气吸进花瓶体2内，并且可在花瓶体2的瓶口观察到瓶内有气泡上升，达到输氧的功能，输氧后可适量增加水，此过程中进入花瓶体2内的空气因单向通道持续充满水，并不会进入单向通道内，空气特性轻，也会加快空气由花瓶体2的瓶口排出；

换水：将水生植物拿出，步骤与初次灌水相同。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。