[发明专利]自主灌溉系统

说明书

一种系统，其包括：壳体，其包括配置为在期望的深度至少部分地植入邻近植物的土壤环境中的细长中空体；可溶胀元件，其尺寸被设置为布置在所述壳体内，所述可溶胀元件配置为在吸收水分时溶胀；可弹性压缩的柔性管，其配置为向土壤环境提供水，所述柔性管横向穿过所述壳体的管开口，所述柔性管邻近所述壳体内部的可溶胀元件布置，使得所述可溶胀元件的溶胀或移位压缩所述柔性管，从而限制或防止水从其流过；和水分传输适配器，其配置为沿着其长度将水分从土壤环境内期望的位置传递至所述可溶胀元件，以及提供了使用所述系统的方法。

相关申请的交叉引用

本申请是要求享有2017年9月6日提交的美国临时专利申请号62/554,610的优先权的权益的国际专利申请，其全部内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及自主植物灌溉领域。

背景技术

取决于多种因素，比如植物的类型、生长速率、相对湿度以及叶片周围的空气流动速率，各种类型的植物具有不同的灌溉需求。此外，环境因素比如温度、湿度、地形或土壤类型、重力渗漏等也可能影响各种植物的灌溉需求。浇水不足可能导致植物枯竭并枯萎。相反，过量浇水也可能对植物及其根系有害。

健康植物的栽培需要个性化关注不同植物的具体需要。这种繁琐的工作可能是繁重的，并且可能导致浇水过多或不足，从而损害植物。使用“通用型(one-size-fits-all)”灌溉系统(其中沿同一灌溉线布置的植物在灌溉时会同时接受相同量的水)存在浇水过多或不足的类似威胁。然而，定制的灌溉系统可能是昂贵的、耗时的、需要电并且操作复杂。此外，由于土壤表层附近水分的蒸发增加，在灌溉系统被植入的地方附近而不是在植物的根基部感测到水分的灌溉系统可能会无意中对植物浇水过多。因此，非常需要一种基于植物的根基部的水分释放水的自动的、非电子灌溉系统。

相关技术的前述实例和与之相关的限制旨在是说明性的而不是排他性的。在阅读说明书和研究附图之后，相关领域的其他限制对于本领域技术人员将变得显而易见。

发明内容

结合系统、工具和方法来描述和说明以下实施方式及其方面，这些系统、工具和方法是示例性的和说明性的，而并不限制范围。

根据第一方面，公开了一种系统，其包括：壳体，其包括配置为在期望的深度至少部分地植入邻近植物的土壤环境中的细长中空体；可溶胀元件，其尺寸被设置为布置在该壳体内，该可溶胀元件配置为在吸收水分时溶胀；可弹性压缩的柔性管，其配置为向土壤环境提供水，该柔性管横向穿过该壳体的管开口，该柔性管邻近该壳体内部的可溶胀元件布置，使得该可溶胀元件的溶胀或移位压缩该柔性管，从而限制或防止水从其流过；和水分传输适配器，其配置为沿着其长度将水分从土壤环境内期望的位置传递至该可溶胀元件。

根据另一方面，公开了一种方法，其包括：提供本发明的系统；在与植物相邻的预定深度处将该壳体至少部分地植入该土壤环境中；配置该柔性管以将水输送到植物下方的土壤环境的区域；配置该水分传输适配器的位置，以便提供从所述植物下方的土壤环境的区域向该可溶胀元件的水分传递；和使水流动通过该柔性管。

在一些实施方式中，本发明的系统进一步包括布置在土壤环境内的植物根部下方的灌溉板，该灌溉板配置为接收并保留来自柔性管的水并灌溉土壤环境。在一些实施方式中，期望的位置是灌溉板。在一些实施方式中，灌溉板包括用于将传输适配器稳定地附连到其上的连接器。在一些实施方式中，灌溉板是配置为容纳待灌溉的植物的容器的底部。

在一些实施方式中，壳体包括暴露窗口，该暴露窗口配置为在可溶胀元件和壳体外部的周围环境之间提供空气和水的传递。在一些实施方式中，该窗口提供了在可溶胀元件和地面上方的空气之间的传递。在一些实施方式中，壳体被配置为植入在土壤中并且部分在地面之上。在一些实施方式中，可溶胀元件至少部分地在地面之上。在一些实施方式中，可溶胀元件完全在地面之上。