用于盆栽植物的自动浇灌装置的制作方法

本发明主要涉及盆栽植物的浇灌技术，尤其涉及一种用于盆栽植物的自动浇灌装置。

背景技术：

随着人们日益提高的生活水平，人们对家庭绿化和美化有了更高的需求。越来越多的选择室内和阳台种植绿色盆栽植物，来美化自己的生活空间，陶冶性情。

阶段性的繁忙工作导致对花草绿植疏于管理，有时由于出差旅游在外，家中无人对花草绿植进行浇水管理，从而导致花草绿植由于缺水而干枯死亡。如果能有一种自动浇灌装置解决上述问题，无疑将给家庭园艺爱好者带来很好的帮助。

针对以上需求，人们提出多种自动浇花的技术方案。一大类是用传感器加电磁阀等执行器形成的闭环控制系统，这样的系统比较复杂，不但价格昂贵，而且需要电路不间断工作和电源24小时供电，节能环保性差，而且存在安全和故障隐患。一大类是定时器加电磁阀等执行器形成的，这样的系统只能被动定时浇水，不能根据气温的高低变化和大气的湿度变化调节供水量，不符合植物的生长需求，而且需要电路不间断工作和电源24小时供电，节能环保性差，存在安全和故障隐患。一大类是滴灌装置，采用不间断滴灌的方式给植物浇水，不能根据气温的高低变化和大气的湿度变化调节供水量，不符合植物的生长特性需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构稳定可靠、布置灵活方便、成本低廉、适用性强、具有自反馈和控制功能的用于盆栽植物的自动浇灌装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于盆栽植物的自动浇灌装置，包括储水部件、出水管、进气管和用于托载所述盆栽植物的托盘，所述出水管的一端与储水部件底部连通，出水管的另一端伸至盆栽植物的浇灌位，所述进气管的一端与储水部件顶部连通，进气管的另一端与浇透状态下的托盘的水面接触。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述进气管包括相互连通的细管段和粗管段，所述细管段与储水部件顶部连通，所述粗管段与浇透状态下的托盘的水面接触。

所述细管段和粗管段均设置为圆管。

所述细管段设置为圆管，所述粗管段设置锥形管，所述锥形管的小径端与细管段连通，锥形管的大径端与浇透状态下的托盘的水面接触。

所述储水部件包括支撑架和储水箱，所述储水箱承载在所述支撑架上，所述出水管与储水箱底部连通，所述细管段与储水箱顶部连通。

所述储水箱顶部装设有用于加水的开合口。

所述出水管的出水端装设有喷头。

所述盆栽植物的浇灌位至出水管顶端的高度为h₀，浇灌位至储水部件水面的高度为h₁，所述进气管内水柱的高度为h₂，所述细管段内水柱的高度为h₃：

平衡状态时，储水部件中的空气压强p为：p＝p_a-ρgh₁＝p_a-ρgh₂；

见干状态时，储水部件(1)中的空气压强p为：p＝p_a-ρgh₁＜p_a-ρgh₃；

见湿状态时，p_a-ρgh₂＝p_a-ρgh₁；

储水部件无水状态时，p_a-ρgh₃＞p_a-ρgh₀；

其中，h₃＜h₀，粗管段的长度≥h₂-h₀，p_a为大气压强，g为重力加速度，ρ为水的密度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的用于盆栽植物的自动浇灌装置，包括储水部件、出水管、进气管和用于托载盆栽植物的托盘，出水管的一端与储水部件底部连通，出水管的另一端伸至盆栽植物的浇灌位，进气管的一端与储水部件顶部连通，进气管的另一端与浇透状态下的托盘的水面接触。本发明基于连通器原理，利用储水部件和出水管内的水和进气管内的空气腔形成压强平衡实现自动盆栽绿色植物的浇灌，在初始平衡状态时，进气管托盘的水面接触，出水管无水流出，当托盘水位下降，此时盆栽植物底部无水供应盆土出现适度干旱，达到“见干”状态，外部空气从进气管进入驱使储水部件的水位下降并通过出水管形成自动浇灌直至再一次达到平衡状态。该结构符合盆栽植物的“见干见湿”浇水原则的需求，利用盆栽植物的缺水状态，装置自动形成反馈和控制而实现自动浇灌；整体结构和功能稳定可靠，装置配置和布置灵活方便，制作成本低，适用性强。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例1中进气管的结构示意图。

图3是本发明实施例2中进气管的结构示意图。

图中各标号表示：

1、储水部件；11、支撑架；12、储水箱；121、开合口；2、出水管；3、进气管；31、细管段；32、粗管段；4、托盘；5、盆栽植物；6、喷头。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

如图1和图2所示，本发明用于盆栽植物的自动浇灌装置的第一种实施例，该自动浇灌装置包括储水部件1、出水管2、进气管3和用于托载盆栽植物5的托盘4，出水管2的一端与储水部件1底部连通，出水管2的另一端伸至盆栽植物5的浇灌位，进气管3的一端与储水部件1顶部连通，进气管3的另一端与浇透状态下的托盘4的水面接触。本发明基于连通器原理，利用储水部件1和出水管2内的水和进气管3内的空气腔形成压强平衡实现自动盆栽绿色植物的浇灌，在初始平衡状态时，进气管3托盘4的水面接触，出水管2无水流出，当托盘4水位下降，此时盆栽植物5底部无水供应盆土出现适度干旱，达到“见干”状态，外部空气从进气管3进入驱使储水部件1的水位下降并通过出水管2形成自动浇灌直至再一次达到平衡状态。该结构符合盆栽植物5的“见干见湿”浇水原则的需求，利用盆栽植物的缺水状态，装置自动形成反馈和控制而实现自动浇灌；整体结构和功能稳定可靠，装置配置和布置灵活方便，制作成本低，适用性强。

本实施例中，进气管3包括相互连通的细管段31和粗管段32，细管段31与储水部件1顶部连通，粗管段32与浇透状态下的托盘4的水面接触。该结构中，当托盘4水位下降，达到“见干”状态，水平面低于粗管段32的入口，由于粗管段32管径较大，表面张力不足以支撑其中水柱，形成的水面被大气破坏，气泡进入粗管段32，粗管段32中水柱快速流出，由于细管段31管径较小，其中水柱表面张力能维持住水柱，外部空气进一步驱使细管段31内的水柱流入储水部件1中，储水部件1中的水顺着出水管2流出，喷洒至盆栽植物5。此过程持续一段时间，此段时间，盆土吸收浇灌的水，当盆土充分湿润后多余的水将通过盆栽植物5底部漏水孔流出，在1托盘4中积聚直至与粗管段32接触，此时盆土已被浇透，达到“见湿”状态，完成了盆栽植物5的浇灌任务，其结构简单、设计巧妙。

本实施例中，所述盆栽植物5的浇灌位至出水管2顶端的高度为h₀，浇灌位至储水部件1水面的高度为h₁，所述进气管3内水柱的高度为h₂，所述细管段31内水柱的高度为h₃：

在一次给盆栽植物5浇好水后，装置系统的基本初始状态为：密封的大容积储水部件1基本装满水，顶部空气较少；托盘4中水位刚好盖过盆栽植物5出水口浸到盆土并与粗管段32接触；细管段31和粗管段32中形成水柱。平衡时储水部件1中的空气压强p为：p＝p_a-ρgh₁＝p_a-ρgh₂；

当托盘4水位下降，此时盆土底部无水供应盆土出现适度干旱，达到“见干”状态。水平面低于粗管段32的入口，由于粗管段32管径较大，表面张力不足以支撑其中水柱，形成的水面被大气破坏，气泡进入粗管段32，粗管段32中水柱快速流出，由于细管段31管径较小，其中水柱表面张力能维持住水柱。于是见干状态时，储水部件(1)中的空气压强p为：p＝p_a-ρgh₁＜p_a-ρgh₃；

外部空气进一步驱使细管段31内的水柱流入储水部件1中，储水部件1中的水顺着出水管2流出，喷洒至盆栽植物5。此过程持续一段时间，此段时间，盆土吸收浇灌的水，当盆土充分湿润后多余的水将通过盆栽植物5底部漏水孔流出，在托盘4中积聚直至与粗管段32接触，此时盆土已被浇透，达到“见湿”状态，见湿状态时，p_a-ρgh₂＝p_a-ρgh₁；

由于最小的h₁＝h₀，为了保证储水部件1中的水能都被浇完，应有p_a-ρgh₃＞p_a-ρgh₀；

其中，h₃＜h₀，粗管段(32)的长度≥h₂-h₀，p_a为大气压强，g为重力加速度，ρ为水的密度。

大多数植物的“见干见湿”浇水原则指的是当盆土适当干旱时才浇水，一次浇水要浇透，直到花盆的底部漏水孔有多余的水流出为止。

本实施例中，储水部件1包括支撑架11和储水箱12，储水箱12承载在支撑架11上，出水管2与储水箱12底部连通，细管段31与储水箱12顶部连通。该结构中，利用支撑架11一方面能保证对储水箱12的支撑，确认整体结构的稳定性，另一方面，可使储水箱12处于高位，利用的形成压力实现自动浇灌。

本实施例中，储水箱12顶部装设有用于加水的开合口121。该开合口121主要用于加水功能，在加满水后，关闭开合口121，使储水箱12处于密封状态形成压力。

本实施例中，出水管2的出水端装设有喷头6。该喷头6为小型花洒，选配合适夹具可灵活固定在植株或其他支撑物上，对盆土和植株均匀浇灌。

本实施例中，细管段31和粗管段32均设置为圆管。圆管的取材容易，便于成型，在装配时更灵活方便。

实施例2：

如图3所示，本发明用于盆栽植物的自动浇灌装置的第二种实施例，该自动浇灌装置与实施例1基本相同，区别仅在于：细管段31设置为圆管，粗管段32设置锥形管，锥形管的小径端与细管段31连通，锥形管的大径端与浇透状态下的托盘4的水面接触。将粗管段32做成锥形漏斗状，使得装置反应更灵敏。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。