一种智能花盆及其浇花方法与流程

本发明属于花盆保温和自动喷淋技术领域，涉及一种智能花盆及其浇花方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人们对居家生活环境要求也越来越高，所以许多家庭选择养植物来净化空气，一方面由于工作繁忙或是生活节奏加快，人们可能会忘记浇花，另一方面在低温天气下，易造成花卉生长质量不佳，很容易枯萎死去，故提供一种智能花盆是很有必要的。现有的智能花盆仅仅能实现自动浇水，无法对浇水量进行控制，从而导致浇水量较多或较少，难以满足花卉的正常生长所需，尤其对于一些名贵花卉，对水量要求比较严苛，自动浇水装置更是难以达到要求，甚至可能因为浇水较多或较少而死亡。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中，智能花盆难以自动精确蓄水的缺点，提供一种智能花盆及其浇花方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种智能花盆，包括外壳和与外壳共轴线的内壳，外壳与内壳中间为中空结构，所述内壳底部安装有电源和控制器，内壳的内壁上安装有土壤湿度传感器，外壳的外侧壁上设置有浇水单元和计时单元，所述控制器分别与土壤湿度传感器、计时单元及浇水单元电连接，浇水单元连接有水箱，水箱固定在外壳的外侧壁上。

优选地，所述智能花盆还包括保温单元，保温单元包括温度传感器、加热器、保温通道和空气压缩泵；

所述温度传感器安装在外壳的内壁上，且与控制器电连接；加热器分别与电源和控制器电性连接，空气压缩泵经电磁阀与外部空气连接，保温通道由安装在中空结构中的管路组成；

工作时，当温度传感器感应到内壳内部温度低于预设的花卉正常生长所需温度时，温度传感器将信号传输给控制器，控制器控制电磁阀启动，打开外部空气经过空气压缩泵后进入加热器，经加热器加热后，得到高压热空气，高压空气进入到保温通道，对内壳内部的盆栽进行传热；当温度传感器感应到内壳内部温度达到预设的花卉正常生长所需温度时，会将信号传输给控制器，控制器控制电磁阀关闭，停止加热。

优选地，所述保温单元还包括冷凝器，所述冷凝器的入口端与保温通道的出口端连接，冷凝器的出口端通过导管与水箱连接。

优选地，所述浇水单元包括依次连接的软管盒、喷淋管和喷淋头，所述软管盒安装在水箱的侧边，喷淋管的底端穿过软管盒的顶面并固定在软管盒上。

优选地，所述软管盒内设有软管和卡扣升降系统，所述软管盒内部顶端固定连接有安装杆；

所述卡扣升降系统包括电机、丝杠、安装杆、固定座、卡扣和凹槽悬绳，固定座设置在软管盒的内壁上，所述丝杠两端固定在固定座上，所述电机固定安装在安装杆上；所述软管设有若干个，一部分存放在软管盒内并固定在卡扣中，另一部分贯穿设置在喷淋管内并与喷淋头连接，所述电机分别与电源和控制器电连接；

工作时，控制器控制电机启动，电机转动带动丝杠转动，使悬绳缠绕在丝杠上或从丝杠上脱落，带动卡扣下降或上升，随着卡扣的上升与下降，喷淋管中的软管伸缩，从而使与软管连接的喷淋头伸缩，实现自动浇水。

优选地，所述卡扣上部连接有悬绳挂钩，卡扣内部设有通孔，卡扣外部设有螺孔，螺孔通过螺钉固定，卡扣通过悬绳挂钩与缠绕在丝杠上的悬绳连接。

优选地，所述丝杠上设有用于防止悬绳滑动的凹槽。

优选地，所述外壳的内壁上涂覆有保温涂层。

优选地，所述加热器为涡流加热器；所述水箱为可拆卸水箱。

一种智能花盆的浇花方法，包括：工作时，打开电源，土壤湿度传感器感应到土壤的湿度并将湿度值传输至控制器，控制器根据预先设定的花卉生长所需要的湿度值，计算得到对应湿度下花卉需要的蓄水量，基于浇水单元的固定出水量，得到实时的花卉浇水时间，并将浇水时间输入计时单元，计时单元的时间值大于零时，控制器控制浇水单元进行浇水；计时单元的时间值等于零时，控制器控制浇水单元停止浇水。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种智能花盆，土壤湿度传感器与控制器电连接，土壤湿度传感器感应到土壤的湿度并将湿度值传输至控制器，控制器根据预先设定的花卉生长所需要的湿度值，计算得到对应湿度下花卉需要的蓄水量，基于浇水单元的固定出水量，得到实时的花卉浇水时间，并将浇水时间输入计时单元，计时单元的时间值大于零时，控制器控制浇水单元进行浇水；计时单元的时间值等于零时，控制器控制浇水单元停止浇水。本发明的花盆能够精确的控制浇水量，减少水资源浪费的同时，也杜绝了因浇水过多或过少而造成的花卉死亡的情况，从而能够解决现有技术中由于疏于打理造成花卉缺水死亡的问题。因此，本发明的智能花盆，实用性较强，能够显著提高浇水效率和浇水的精度，确保花卉的正常生长。

进一步地，因为有些花卉的生长条件对环境要温度求比较高，特别是昼夜温差较大的情况下，有的花卉会因温差变化过大而枯萎的问题，本发明中设有保温单元，能够有效解决该问题。

进一步地，保温通道均匀地分布外壳在与内壳之间，产生的热气流可均匀地传输到花盆一周，提供全方位的保温，保温通道热气输出端连接冷凝器得到冷凝水，冷凝水输出管道连接水箱用于回收保温单元产生的冷凝水，水箱输出端连接浇水单元，实现自动浇水。

进一步地，控制器与温度传感器电连接，当温度低于花卉生长最适宜温度时自动启动保温单元，当达到花卉生长的适宜温度时保温单元关闭。

进一步地，涡流加热器加热效果明显且质量轻，加热后产生的高温气体经冷凝管回收为冷凝水可以进行浇花。当启动花盆保温机构时电磁阀打开，空气在压缩泵的压力作用下切向进入涡流室，在涡流室内气体迅速膨胀，气体在膨胀过程中速度会增加形成涡流，一部分气体在涡流室内因与管壁发生摩擦将动能转化成热能，温度升高形成高温高压气体通过降压器后进入保温通道形成热气流为花盆保温。

进一步地，保温通道中流出的高温蒸汽通过冷凝器进行冷凝作用，泠凝器外部冷凝水通过水箱入水口流入水箱中供浇水单元使用。另一部分气体靠近轴心方向反向流动，这一部分气体将涡流室内的冷量带着从排气口排出。

进一步地，当启动浇水单元时，电机反转卡扣上升喷淋头调整到设定好的长度，水泵将水泵入喷淋管内喷淋头开始工作，当关闭浇水单元时，水泵停止泵水，电机反转卡扣下降喷淋头复位。

进一步地，软管通过卡扣内部的固定齿与外部的螺钉进行固定，根据花卉的生长高度与喷淋范围，通过拧松螺钉调整卡扣位置改变喷淋头长度。

进一步地，软管盒升降装置通过电机带动丝杠正转与反转，相应的固定在丝杠上的悬绳凹槽也会转动，从而控制软管盒上升与下降使得在浇水单元启动时喷淋头到达最适宜高度。

进一步地，水箱为可拆卸水箱，可实现收集泠凝水流入水箱，也可实现手动给水箱加水。

本发明还公开了一种智能花盆的浇花方法，是基于上述智能花盆完成的，打开电源，土壤湿度传感器感应到土壤的湿度并将湿度值传输至控制器，控制器根据预先设定的花卉生长所需要的湿度值，计算得到对应湿度下花卉需要的蓄水量，基于浇水单元的固定出水量，得到实时的花卉浇水时间，并将浇水时间输入计时单元，计时单元的时间值大于零时，控制器控制浇水单元进行浇水；计时单元的时间值等于零时，控制器控制浇水单元停止浇水。该方法简单易行，能够自动实现花卉的精确蓄水和保温，实用性较强。

附图说明

图1为本发明智能花盆的整体结构示意图；

图2为本发明智能花盆的剖视图；

图3为本发明智能花盆中保温单元和保温通道的示意图；

图4为本发明智能花盆中保温系统的结构示意图；

图5为本发明智能花盆自动喷淋系统的软管卡口剖视图；

图6为本发明智能花盆软管卡口升降装置。

其中：1-外壳；2-内壳；3-冷凝器；4-导管；5-喷淋头；6-土壤湿度传感器；7-喷淋管；8-温度传感器；9-水箱；10-软管盒；11-水泵；12-加热装置；13-电源；14-控制器；15-进气口；16-冷端出气口；17-保温通道；18-计时单元；19-安装杆；20-电机；21-卡扣；22-软管；23-减压器；24-热端出气口；25-保温涂层；26-电磁阀；27-空气压缩机；28-冷气流通道；29-加热器；30-热气流通道；31-通孔；32-固定齿；33-螺孔；34-挂钩；35-固定座；36-凹槽；37-悬绳；38-丝杠；39-热气流；40-冷气流；41-压缩气体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

实施例1

一种智能花盆，如图1和图2所示，包括：外壳1，外壳1的内壁上安装有冷凝器3、温度传感器8、水箱9、软管盒10、喷淋管7与喷淋头5，冷凝器3与水箱9通过导管4连接，水箱9中安装有水泵11与定时模块18，其中软管盒10中有卡扣21与卡扣升降系统，花盆体内壳2底部安装有电源13控制器14与加热装置12并设置有进气口15与冷端出气口16、花盆体内壳2围绕一周保温通道17，保温通道17外部有保温涂层25保温通道17入口与加热装置12经过减压器23相连，热端出气口24与冷凝器3相连使热空气液化为冷凝水。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

保温机构包括保温通道17、热端出气口24、冷端出气口16、进气口15、电源13、控制器14、加热装置12、减压器23，进一步地加热装置12与电源13相连，保温通道17与加热装置12通过减压器23相连，参见图3。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：

本发明加热系统装置，参见图4，包括电磁阀26、空气压缩泵27、加热器29、冷气流通道28、热气流通道30，当电磁阀26打开，空气压缩泵27将压缩气体送入加热器29内，该加热器29为涡流加热，加热器29内部有涡流室，在涡流室内气体迅速膨胀，气体在膨胀过程中速度会增加形成涡流，一部分气体在涡流室内因与管壁发生摩擦将动能转化成热能，温度升高形成高温气体通过降压器23后进入保温通道17形成热气流为花盆保温。另一部分气体靠近轴心方向反向流动，这一部分气体将涡流室内的冷量带着从冷端出气口16排出。

其中，需要说明的是，软管22调节卡扣的过程，剖视图参见图5，包括固定齿32、螺孔33、挂钩34，根据花卉的生长高度生长状况以及需要喷淋的范围来调节卡扣21的位置，通过卡扣21上的通孔31内部的固定齿32和外部螺钉将软管22固定在卡扣21内，使其不能移动，通过拧松螺钉来移动卡扣21的位置。

软管盒10的升降装置示意图如图6所示，包括电机20、丝杠38、安装杆19、固定座35、卡扣21、悬绳37、凹槽36，凹槽36固定在丝杠38上，悬绳37缠绕在凹槽36中并在下端连接卡扣21，当电机20正转时带动丝杠38正转套在丝杠38上的凹槽36也会正转此时悬绳37脱离凹槽36，卡扣21下降，电机20反转时带动丝杠38反转，套在丝杠38上的凹槽36也会反转，使得悬绳37回到凹槽36里，从而使卡扣21上升。

本发明的智能花盆在工作时，

花洒出水量固定为100ml/s,一般花卉土壤的最适宜湿度为60％～80％，当土壤湿度在0～20％时设定浇水时间为180s，当土壤湿度在21％～40％时设定浇水时间为100s，当土壤湿度在41％～59％时设定浇水时间为35s。

现举一实例如下，假设花盆体半径为20cm，高度为60cm，灌水深度为30cm，测得浇水前土壤湿度为10％，土质为壤土。查得壤土的土壤容重为1.4g/cm³为例计算，当土壤湿度为10％时，所需浇水量为：＝17585ml)。

一种智能花盆的自动浇花方法，包括：

工作时，打开电源13，土壤湿度传感器6感应到土壤的湿度并将湿度值传输至控制器14，控制器14根据预先设定的花卉生长所需要的湿度值，计算得到对应湿度下花卉需要的蓄水量，基于浇水单元的固定出水量，得到实时的花卉浇水时间，并将浇水时间输入计时单元18，计时单元18的时间值大于零时，控制器14控制浇水单元进行浇水；计时单元18的时间值等于零时，控制器14控制浇水单元停止浇水。

土壤湿度传感器6可以用来测试土壤湿度，当土壤湿度低于预设的花卉生长所需湿度值时，通过土壤湿度传感器6反馈给控制器14的土壤湿度信息，控制器14控制时间继电器根据不同花卉生长所需的湿度范围设定不同的浇水时间，并将该时间传输至计时单元18，控制器14控制电机20反转使得卡扣21上升喷淋头5伸出到达设定的长度，控制器14控制水泵11工作，水泵11将水箱9中的水送入喷淋头5进行多自由度喷淋，当浇水时间到达计时单元18设置的时间时，计时单元18将停止信号发送至控制器14，控制器14通过控制电机20，控制水泵11停止泵水，同时电机20正转，卡扣21下降，喷淋头5复位。该设计减少了水资源的浪费，也避免了因浇水过多或过少而造成的花卉死亡的问题。

在工作时，温度传感器8可用来测试环境温度，当环境温度低于预设的花卉生长的最适宜温度时，温度传感器8将测试的温度值以电信号方式传给控制器14，控制器14控制电磁阀26打开，在空气压缩泵27的作用下将压缩空气泵入加热器29的涡流室内，经涡流室内的绝热膨胀，一部分空气因与管壁发生摩擦将动能转化为热能温度升高形成高温气体通过降压器23后进入保温通道17形成热气流为花盆保温，另一部分气体靠近轴心方向反向流动，这一部分气体将涡流室内的冷量带着从冷端出气口16排出。

从保温通道中出来的高温气体经过冷凝器3液化为液态水，经导管4进入水箱9内供浇水使用，当温度达到预设的花卉生长的适宜温度后，控制器14控制电磁阀26关闭。

此外，本发明的智能花盆拥有保温机构和自动喷淋机构，保温机构主要由加热装置、保温通道组成，自动喷淋机构主要由喷淋管、喷淋头、软管盒组成。采用质量轻且加热速度快的涡流加热器作为加热元件，加热器进气端连接空气压缩泵，热气出气端连接保温通道，保温通道绕花盆体一周，保温通道的终端设置有冷凝器，冷凝器通过导管连接到水箱可收集冷凝水供给浇水单元用来浇花。浇水单元可实现自动浇花同时根据花卉生长高度和所需喷淋范围调节卡扣的位置，改变喷淋头长度，实现大范围多自由度喷淋，同时根据土壤湿度自动调节花卉喷淋时间。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

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