本項目屬于園藝技術(shù)領(lǐng)域，特別屬于盆栽和家庭園藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

盆栽是人們普遍喜愛的，盆栽植物需要經(jīng)常澆水，現(xiàn)實中常常會因為各種原因不能及時給植物澆水，導(dǎo)致植物死亡，尤其是當(dāng)人們外出時。目前最好的解決方式是將電源、電磁閥、定時器、水源以及澆花管線等和花盆進行連接，甚至可以和濕度感應(yīng)探頭、電腦、手機等智能設(shè)備進行連接，可自動地定時定量地對盆栽植物進行澆灌。但是，在目前的現(xiàn)實環(huán)境中為幾盆盆栽植物專門設(shè)置電源、電磁閥、定時器、水源以及澆花管線等的場所并不多，因此仍然有必要采用一些簡易的方式解決盆栽植物在臨時無人照管時的澆水問題，本專利就是為了解決此問題而提出的。

目前市場上已有一些自動澆花器在銷售，如在淘寶網(wǎng)上有一款“頂巧”牌自動澆花器，該自動澆花器采用錐形的尖端封閉的陶土管，再在陶土管上端通過蓋子連接塑料管，使用時在陶土管和塑料管內(nèi)加滿水，將連接在陶土管蓋子上的塑料管置于儲水容器的水源中，再將陶土管的錐形尖端插入土壤中，利用陶土管上微細孔的緩慢滲透性和水的虹吸作用將儲水容器中的水緩慢地源源不斷地輸送給土壤和植物；再如中國專利“花卉自動澆花器(申請?zhí)枺篶n201120282066.6)”也是采用虹吸原理對盆栽植物進行自動澆水；不過這些器具結(jié)構(gòu)仍然不夠簡單，使用也不夠方便，尤其是各個陶土管上微細孔的數(shù)量和大小很難做到一致，因此每個陶土管的輸水速度和輸水量也都不一致，需要在使用前進行逐一的試驗和摸索，否則有些陶土管有可能輸水過快或過慢，同時陶土管在使用和保管中也存在容易破損的問題。

中國專利“一種澆花器(申請?zhí)枺篶n201310201928.1)”，“自動澆花裝置(申請?zhí)枺篶n201120236120.3)”，“方便澆花裝置(申請?zhí)枺篶n201520604803.8)”，將水源放置在高于花盆的位置，通過重力作用和流速調(diào)節(jié)裝置對盆栽植物供水，這些方法器具笨重，使用也不方便。

中國專利“一種自動澆水裝置(申請?zhí)枺篶n201220597692.9)”，“一種自動澆水管道(申請?zhí)枺篶n201020502574.6)”，“家庭盆景自動澆水裝置(申請?zhí)枺篶n200420076061.5)”等采用水箱、管道、管道內(nèi)的棉線以毛細管吸水原理為盆栽植物供水。

不過上述專利雖然采用了毛細管吸水原理，但是說明書中并沒有對其原理以及管道內(nèi)的棉線(纖維)材料等進行明確定義，也沒有對輸水管的制作和使用方法進行仔細和明確的說明，當(dāng)我們按照上述專利以普通纖維材料制作輸水管進行輸水時效果并不理想，因此這些專利都沒有得到廣泛的推廣和應(yīng)用，值得進行進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的內(nèi)容和技術(shù)方案是：一種土壤自動輸水管1，由空心管1a和空心管1a內(nèi)可吸水和導(dǎo)水的材料1b構(gòu)成，空心管1a可為軟管或彎曲的硬質(zhì)管，使用時將輸水管1的一端1c從儲水器2水面3a的最上方插入到水3中，另一端1d接觸到土壤4中，其特征是：輸水管1空心管1a內(nèi)可吸水和導(dǎo)水的材料1b為具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維材料1b1。

所述的一種土壤自動輸水管，其特征是：將具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維材料1b1制成繩狀。

所述的一種土壤自動輸水管，其特征是：用具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維制成的繩1b1的粗度比空心管1a的內(nèi)徑細，穿入空心管1a后不會將空心管1a塞滿，即使吸足了水分后在空心管1a內(nèi)的狀態(tài)仍然是松弛的和管1a內(nèi)壁之間仍然留有非毛管大空隙1e。

所述的一種土壤自動輸水管，其特征是：所述的空心管1a為可伸縮型軟管。

所述的一種土壤自動輸水管，其特征是：所述的軟管在插入土壤的一端1d有一節(jié)硬質(zhì)材料管。

需要強調(diào)的是本專利一種土壤自動輸水管使用時其一端是從儲水器水面的最上方插入儲水器的，另一端是從花盆或土壤的上方進入或接觸土壤的。

本專利一種土壤自動輸水管和前述的一些利用毛細管吸水原理的專利的最大區(qū)別在于：空心管內(nèi)的可吸水和導(dǎo)水的材料不同于其它專利所使用的普通纖維材料，而是具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維材料，這類纖維一般是將水溶性聚合物通過交聯(lián)，形成一定交聯(lián)度后制成的水不溶性聚合物，這類超吸水纖維大多為納米材料，更重要的是該類聚合物內(nèi)存在大量的親水基團，能對水分子產(chǎn)生更強大的親和力，其對水分的吸收和傳導(dǎo)不僅可通過毛細管吸水方式而且還可看作具有化學(xué)吸水方式，因此這類超吸水纖維具有化學(xué)吸水和毛細管吸水的雙重作用，其吸水量遠遠高于只具有或主要為毛細吸水作用的普通吸水材料，在需要導(dǎo)水量大和導(dǎo)水速度快的情況下使用時，這類超吸水纖維不需要太大的粗度，很少的材料就可以達到更好的輸水效果，輕便小巧，是非常好和非常理想的材料，這類超吸水纖維向土壤的導(dǎo)水速度和導(dǎo)水量也是受土壤濕度狀況所控制的，土壤濕度越低導(dǎo)水速度越快，土壤濕度越高導(dǎo)水速度隨之而減緩，不會造成土壤積水和水源浪費，這類超吸水纖維目前已在毛巾、拖把等需快速吸水的產(chǎn)品中大量使用。

將具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維制作成繩狀穿入空心管內(nèi)可使土壤自動輸水管的制作和使用更加方便。

本專利用具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維制成的繩1b1的粗度比空心管1a的內(nèi)徑細，穿入空心管1a后不會將空心管1a塞滿，即使吸足了水分后在空心管1a內(nèi)的狀態(tài)仍然是松弛的和管1a內(nèi)壁之間仍然留有非毛管大空隙1e，這一點非常重要，主要原因：一是當(dāng)可吸水和導(dǎo)水的材料在輸水管內(nèi)塞的非常緊實時水分在管內(nèi)的傳導(dǎo)速度會很慢；二是若將內(nèi)部未完全濕潤的輸水管一端插入水中，并將另一端埋入土壤中時，由于輸水管內(nèi)殘留的空氣被憋在管內(nèi)難以從管內(nèi)排出，因此會使水的輸送進一步受到阻礙，輸水管對水的輸送速度會更慢；三是當(dāng)輸水管內(nèi)可吸水和導(dǎo)水的材料塞的比較緊實時，如果采取人為措施對輸水管進行浸泡，輸水管內(nèi)部的空氣被完全排除時，使用中某些情況下輸水管又有可能產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，一旦產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象輸水管向土壤輸送水的速度和量就不能根據(jù)土壤濕度情況進行自動調(diào)節(jié)，而是由輸水管本身的流量以及儲水器內(nèi)的水量所決定；四是本專利不僅要求具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維制成的繩1b1的粗度比空心管1a的內(nèi)徑細，同時還要求輸水管在使用前應(yīng)先放入水中浸泡，此時水可以快速進入管內(nèi)通過輸水管內(nèi)的大空隙將可吸水和導(dǎo)水的繩迅速濕潤并將吸水材料中毛細管通道內(nèi)的空氣完全排出，當(dāng)將輸水管從浸泡的水中拿出后輸水管內(nèi)大空隙內(nèi)的自由水也會隨之快速排出，而輸水管內(nèi)連續(xù)的毛管水和化學(xué)水通道依然存在，這時將輸水管兩端分別插入土壤和水源后，水分便可以通過可吸水和導(dǎo)水的繩連續(xù)不斷地根據(jù)土壤濕度狀況緩慢地從儲水器傳導(dǎo)到土壤中，由于輸水管內(nèi)大空隙里的自由水被排出后其空間已被空氣占據(jù)，因此輸水管僅靠可吸水和導(dǎo)水材料的毛細管吸水和化學(xué)吸水作用進行導(dǎo)水，不會產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。

本專利所述的空心管為可伸縮型軟管，便于根據(jù)需要對輸水管的長度進行調(diào)節(jié)，并可對輸水管進行隨意的彎曲。

本專利所述的軟管在插入土壤的一端有一節(jié)硬質(zhì)材料管，便于將輸水管插入土壤中。

本專利一種土壤自動輸水管，輸水管1插入水源一端1c的管內(nèi)的繩1b1可以從管內(nèi)穿出，也可以略微縮入管內(nèi)，埋入土壤一端1d的管內(nèi)的繩1b1最好從管內(nèi)穿出，不過輸水管內(nèi)可吸水和導(dǎo)水的繩的兩端最好都伸出管外，并且在伸出管外的繩上打節(jié)，可防止使用中繩從輸水管中脫出。

本專利輸水管1上最好還有可固定的結(jié)構(gòu)或裝置1f，是為了能對輸水管進行適當(dāng)固定，使其不會輕易從儲水器或花盆上脫落，造成植物未能澆到水或?qū)⑺疂驳搅说孛娴膯栴}，比如在輸水管上安裝夾子和塞子等可將輸水管夾在花盆上或植物上，或固定在儲水容器上等。

本專利所述的土壤包括天然土壤，也包括人工配制的土壤以及各種無土栽培基質(zhì)。

本專利一種土壤自動輸水管不僅可以在花盆內(nèi)使用，也可以直接在土地里使用，但是最適宜在外出無人照管時對盆栽植物使用，一般的使用方法為：一、將花盆安置在合適的位置上。二、根據(jù)植物的大小和種類以及外出時間的長短估計植物的需水量，并確定所要選擇的儲水器的大小，一般盡可能選擇較大的儲水器；儲水器可用各種容器代替，如水桶、水盆、水壺、水杯等，不過最好能使用專用的有蓋的儲水器，可減少水分蒸發(fā)；儲水器安置時其上沿的高度可高于或接近于花盆上沿的高度，最好不要過分低于花盆上沿的高度，過低時可將儲水器墊高；儲水器的形狀最好為粗矮形，盡量不要使用過于細高形狀的容器；因為輸水管通過毛細管吸水作用和化學(xué)吸水作用所輸送的水的流速和流量是受到輸水高度影響的，隨著輸水高度的增加水的流速和流量會明顯降低；當(dāng)儲水器上沿比花盆上沿高或等高時，輸水高度就是儲水器水位到儲水器上沿的高度，而當(dāng)儲水器上沿比花盆上沿低時，輸水高度不僅包括了從儲水器水位到儲水器上沿的高度，而且還要加上從儲水器上沿到花盆上沿的距離；同時輸水管在對植物供水的過程中儲水器的水位還會逐漸降低，使輸水高度逐漸增加；因此在開始輸水前要盡量將儲水器加滿水，使儲水器水位與儲水器上沿的距離盡可能短，并將其后的最大輸水高度控制在30厘米以內(nèi)，且越短越好。三、在準(zhǔn)備儲水容器的同時準(zhǔn)備土壤自動輸水管，土壤自動輸水管在使用前要先在水中進行浸泡，讓管內(nèi)的吸水繩整個完全吸足水分并將吸水材料毛細管通道內(nèi)的空氣完全排出，而后將輸水管從水中拿出，輸水管中存在于吸水材料和空心管之間大空隙內(nèi)的自由水會自動流出管外，然后盡快將輸水管的一端插入儲水器的水中最好深入到儲水器底部，并將輸水管的另一端接觸到花盆中的土壤或基質(zhì)上，最好埋入到土壤或基質(zhì)內(nèi)，深度一般在5厘米左右，如果能深入到植物的根系層就更好，不過這樣有時會比較麻煩，最后再對輸水管進行適當(dāng)固定即可。

如果想讓水傳導(dǎo)的更快更多還可以考慮增加空心管以及可吸水和導(dǎo)水繩的粗度，反之亦然，使用中可以根據(jù)植物需水量等情況確定使用合適的輸水管粗度。

有時一個花盆中可以插入多個輸水管由多根輸水管同時供水，比如對需水量較大的大型果樹，同時一個儲水器內(nèi)有時也可以插入多個輸水管為一個或多個花盆供水，比如當(dāng)儲水器較大時。

輸水管也可以由一個總管再分枝為多個支管，總管為插入水源的一個管，支管為進入土壤的多個分枝管。

本專利的優(yōu)點和積極效果

目前的土壤自動輸水裝置主要采用重力作用、虹吸作用、毛細滲透作用、毛細管吸水作用等原理。

最簡單的利用毛細管吸水原理向土壤輸水的方法是：將可吸水和導(dǎo)水的材料，比如：布條、棉繩等的兩端分別直接埋入水源和土壤中，但是由于可吸水和導(dǎo)水的材料是裸露的，其所吸收的水分大部分會被蒸發(fā)掉，尤其在干旱高溫季節(jié)其能為土壤提供的水分非常有限，因此人們又想出了將可吸水和導(dǎo)水的繩或線或棒穿入空心管內(nèi)防止水分蒸發(fā)，將吸收的水分更多的傳導(dǎo)入土壤的方法，專利“一種自動澆水裝置(申請?zhí)枺篶n201220597692.9)”，“一種自動澆水管道(申請?zhí)枺篶n201020502574.6)”，“家庭盆景自動澆水裝置(申請?zhí)枺篶n200420076061.5)”等均采用這種方法。

但上述專利由于沒有對管道內(nèi)的棉線(纖維)材料進行明確定義，也沒有對輸水管的制造和使用方法進行仔細和明確的說明，當(dāng)我們按照上述專利以普通纖維材料制作輸水管進行輸水時效果并不理想，在使用中仍然存在一些問題，如：普通吸水材料，包括天然植物材料、化學(xué)纖維材料，甚至納米級的材料，這些材料由于一般只能靠毛細管作用進行水分傳導(dǎo)，因此用這些材料制成的絮或繩或線或棒的導(dǎo)水量小，導(dǎo)水速度慢，很難滿足夏季植物蒸騰作用和土壤蒸發(fā)作用所消耗的大量水分；當(dāng)需要快速和大量供水時需要較粗或較多的材料，成本高并且笨重；同時按照上述專利的輸水管進行輸水時，還可能產(chǎn)生輸水管內(nèi)空氣未完全排出，空氣被憋在管內(nèi)從而阻止水分運行的情況，使輸水管前期輸水速度非常慢，后期也很難達到預(yù)期的效果；如果將吸水材料裝填的過實，有些情況下輸水管甚至還會產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。

本專利采用具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維材料作為輸水管內(nèi)的可吸水和導(dǎo)水的材料，用較細的材料就能達到更好的導(dǎo)水效果，是一般材料所不能比擬的，是本專利的重點。

本專利明確了為什么在輸水管內(nèi)輸水繩的粗度要比空心管內(nèi)徑細，并且要在管內(nèi)保持松弛狀態(tài)；如何和為什么在輸水管使用前要將輸水管浸入水中使吸水材料完全濕潤并排出輸水管導(dǎo)水材料內(nèi)毛細管通道中的空氣以及大空隙內(nèi)的自由水；如何防止輸水管產(chǎn)生虹吸作用；并強調(diào)了輸水高度對輸水管供水的影響和解決方法。

本專利對輸水管制作和使用的詳細說明，使本專利輸水管可以達到完美的和特殊的意想不到的使用效果。

本專利輸水管可以自動地源源不斷地為花盆和土壤澆水，并可以根據(jù)土壤濕度自動調(diào)節(jié)供水速度和供水量。

本專利輸水管結(jié)構(gòu)簡單、成本低、輕巧、方便、實用、輸水效果好。

使用本專利的輸水管輸水時既可用專用的儲水容器供水，也可以用易于找到的桶、盆、罐、杯、池等替代，使用方便，不用時隨時可以撤除。

圖1至圖4以及實施例一至實施例四將對輸水管使用中的一些情況進行具體說明。

附圖說明

1-土壤自動輸水管、1a-空心管、1b-空心管內(nèi)可吸水和導(dǎo)水的材料、1b1-具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維材料、1c-輸水管插入水源中的一端、1d-輸水管插入土壤中的一端、1e-具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維材料繩吸足水分后與空心管內(nèi)壁之間保留的大空隙、1f-輸水管上的可固定結(jié)構(gòu)或裝置、2-儲水器、2a-儲水器上沿、2b-儲水器的蓋、2b1-儲水器蓋上的孔、3-水、3a-水位、4-土壤、5-花盆、5a--花盆上沿、6-植物、7-凳子

圖1、輸水管使用時花盆上沿與儲水器上沿等高

圖2、輸水管使用時花盆上沿比儲水器上沿略高

圖3、輸水管使用時花盆上沿比儲水器上沿略低

圖4、輸水管使用時儲水器放在花盆上

具體實施例

實施例1

選擇一根長約100厘米、內(nèi)徑約10毫米、外徑約12毫米的透明塑料軟管1a；再準(zhǔn)備一根長度約為1.2米，濕潤后粗度約為8毫米的具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維繩1b1；將該超吸水纖維繩1b1穿入塑料軟管1a，在伸出管1a兩頭的纖維繩1b1上打結(jié)并將多余的繩剪去，再在輸水管上安裝一個配套的夾子1f，制成一個土壤自動輸水管1；準(zhǔn)備一盆水將輸水管1浸入水中；再準(zhǔn)備一個裝滿有20升水的具小口并帶蓋的塑料桶2，塑料桶2上沿2a和花盆5上沿5a等高，在塑料桶蓋2b上打一個直徑約15毫米的孔2b1；待輸水管1內(nèi)的繩1b1完全濕潤后將輸水管1從水盆中取出，并將輸水管1內(nèi)的自由水排出；將輸水管1c端從塑料水桶蓋2b上的孔2b1插進塑料桶2的內(nèi)底部，再將輸水管1另一端1d埋入花盆5中的土壤4內(nèi)，深度約5厘米；最后再將輸水管上的夾子1f夾在花盆上沿上；此種情況儲水器(塑料桶)2上沿2a的高度和花盆5上沿5a等高，塑料桶2內(nèi)水位高度3a低于塑料桶2上沿2a約2厘米，其起始的輸水高度便為約2厘米(見圖1)；在這種情況下塑料桶上部的水基本可以被利用，隨著水位的降低以及輸水高度的增加輸水速度會逐漸變慢，最底部可能有一部分水不能夠被輸送，儲水器內(nèi)的水是否能夠被完全利用以及利用速度主要取決于花盆和儲水器的高度以及它們的高度差，同時也受環(huán)境以及土壤濕度等的影響。

實施例2

選擇一根最長長度約為100厘米、最短長度約為50厘米、最大內(nèi)徑約12毫米、最大外徑約13毫米的可伸縮塑料軟管1a；再準(zhǔn)備一根長度約為1.2米，濕潤后粗度約為5毫米的具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維繩1b1；將該超吸水纖維繩1b1穿入軟管1a，將管子1a拉至最長后在伸出管1a兩頭的纖維繩1b1上打結(jié)并將多余的繩剪去，制成一個土壤自動輸水管1；準(zhǔn)備一個裝滿有10升水的家用水桶2，將輸水管1浸入水中；待輸水管內(nèi)的纖維繩1b1完全濕潤后將輸水管1從水桶2中取出并將其中的自由水排出；將輸水管1c端從水桶上方插進桶2的內(nèi)底部，調(diào)節(jié)輸水管的長度和曲度，再將輸水管1另一端1d埋入花盆5中的土壤4內(nèi)，深度約5厘米；塑料桶2上沿2a高度低于花盆5上沿5a約5厘米，桶內(nèi)水位高度3a低于塑料桶2上沿2a約2厘米；此種情況下起始的輸水高度約為7厘米(見圖2)，塑料桶上部的水基本可以被利用，隨著水位的降低以及輸水高度的增加輸水速度會逐漸變慢，最底部甚至有一部分水不能夠被輸送，儲水器內(nèi)的水是否能夠被完全利用以及利用速度主要取決于花盆和儲水器的高度以及它們的高度差，同時也受環(huán)境以及土壤濕度等的影響。

實施例3

選擇一根最長長度約為100厘米、最短長度約為60厘米、最大內(nèi)徑約10毫米、最大外徑約11毫米的可伸縮塑料軟管1a，可伸縮軟管的兩頭各有一節(jié)5厘米的硬管；再準(zhǔn)備一根長度約為1.2米，濕潤后粗度約為4毫米的具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維繩1b1；將該超吸水纖維繩1b1穿入軟管1a，將管1a子拉長后在伸出管1a兩頭的纖維繩1b1上打結(jié)后再將多余的繩剪去，制成一個土壤自動輸水管1；準(zhǔn)備一個裝滿有5升水3的家用水盆2，將水盆用凳子墊高；將輸水管1浸入水盆2中，待輸水管內(nèi)的纖維繩1b1完全濕潤后再將輸水管1從水盆2中取出，并將完全濕潤的輸水管1內(nèi)的自由水排出；將輸水管1c端從水盆2上方插進水盆2的內(nèi)底部，調(diào)節(jié)輸水管的長度和曲度，再將輸水管1另一端1d插入花盆5中的土壤4內(nèi)，深度約5厘米；塑料水盆2上沿2a的高度高于花盆5上沿5a約8厘米，盆內(nèi)水位高度3a低于水盆上沿2a約1厘米(見圖3)；此種情況下起始的輸水高度約為1厘米，水盆內(nèi)的水基本全部都可以被利用，儲水器內(nèi)的水是否能夠被完全利用以及利用速度主要取決于花盆和儲水器的高度以及它們的高度差，同時也受環(huán)境以及土壤濕度等的影響。

實施例4

準(zhǔn)備一根長度約為50厘米、內(nèi)徑約為6毫米、外徑約為8毫米的透明塑料軟管1a；再準(zhǔn)備一根長度約為70厘米，濕潤后粗度約為4毫米的具毛細管吸水和化學(xué)吸水雙重作用的超吸水纖維繩1b1；將該超吸水纖維繩1b1穿入塑料管1a內(nèi)并在伸出管1a外的纖維繩1b兩端分別打節(jié)，再在輸水管上安裝一個配套的夾子1f，制成一個土壤自動輸水管1；準(zhǔn)備一個可裝2升水的水杯2，將水杯2放在花盆5內(nèi)的土壤上部，并將輸水管1浸入水杯2中的水里；待輸水管內(nèi)的纖維繩1b1完全濕潤后將輸水管1從水杯2中取出，并將輸水管1內(nèi)的自由水排出；將輸水管1一端1c從水杯2上部插入到水杯底部，再將輸水管1另一端1d埋入花盆5中的土壤4內(nèi)，最后再將輸水管1上的固定夾1f夾在水杯2的杯沿上；然后再將水杯內(nèi)注滿水，水杯2內(nèi)水位高度3a低于水杯上沿2a約1厘米(見圖4)；此種情況下起始的輸水高度約為1厘米，水杯2內(nèi)的水3基本全部都可以被利用，儲水器內(nèi)的水是否能夠被完全利用以及利用速度主要取決于花盆和儲水器的高度以及它們的高度差，同時也受環(huán)境以及土壤濕度等的影響。