植物生长装置
1.相关申请的交叉引用：
2.本技术主张2019年5月14日提交的申请号为16/411,514的美国专利“用于植物生长的镶嵌陶瓷装置”的优先权，在此通过引用将其全部内容不可否认的并入本技术。
技术领域
3.本发明涉及一种用于根系生长的装置，更具体地说，涉及一种用于植物生长的装置，该装置结合了相关的储水容积，以调节的方式将水扩散到外表面，从而在不使用土壤或其他盆栽介质的情况下为在外表面生长的植物提供养分。本发明的植物生长装置可通过抑制外表面某些部分的植物生长，同时促进其他部分的生长，从而进一步使植物生长成精细的设计和几何阵列。此外，外表面可采用多个镶嵌凹口，其中种子可被支持性地支撑直至在其中发芽，由此，可根据本发明简单地通过向相关储水容积中添加水来使各种植物发芽和生长。
背景技术：
4.现有技术中已知用于支持植物生长的各种类型的陶瓷盆和容器。大多数封装都包含一个容器以支持封装介质。然而，本发明不需要土壤或其他盆栽介质，从而使植物能够在陶瓷装置本身的外表面上生长和增殖。
5.美国专利号5,549,500展示了一种装饰性的动物雕像，其设计目的是通过植物生长来模拟头发。然而，雕像需要大量的植物本体生命营养物质，并且通常保持种子和根与这种颗粒状营养物质接触。同样，美国专利号6,298,599也要求使用盆栽土壤或其他盆栽介质来支撑植物并进行饲养。
6.由加利福尼亚旧金山的约瑟夫企业有限公司创建的著名的能够使鼠尾草属的特定种子在陶瓷体的外表面发芽。然而，种子本身提供了锚定机制，能够在潮湿时产生凝胶状糊状物，而不是通过发芽生根本身的作用，在表面提供的杂乱无章的凹槽和凹坑内发芽(例如，参见美国专利5,549,500中关于这方面的教学，这是发明人设计其发明的主要动机)。因此，除了西班牙鼠尾草和哥伦比亚鼠尾草之外的其他植物通常不适合与一起使用，特别适合利用由西班牙鼠尾草和哥伦比亚鼠尾草种子产生的凝胶膏。
技术实现要素：
7.基于上述发明目的，需要一种用于植物生长的装置，该装置包括一个外表面，所述表面上有多个镶嵌的凹口，可以容纳种子，而不必形成凝胶糊，并且所述外表面有助于根的锚定，以支持各种植物在外表面上的生长，同时，使水通过装置的孔隙从相关储水容积扩散到外表面，以供在外表面增殖的植物使用。此外，控制植物沿着镶嵌线生长，以及在外表面的釉面、光泽或其他密封部分之间生长，能够通过植物生长创造出精致的活体设计。所公开的主题可包括用于植物生长的装置，其可使用陶瓷或任何其他合适的多孔材料来实施。
8.本发明的植物生长装置设计用于使植物能够在所述装置的外表面上生长。所述装置是多孔的，并且能够通过所述装置来获取水，以在外表面上生长植物。所述外表面具有多个镶嵌凹口，其被布置成能够将根锚定在不平坦表面上，并且在种子发芽之前为其中的种子提供座位。本文通篇使用的术语“镶嵌”是指布置在外表面上的规则或不规则几何压痕图案。规则或不规则形状，排列有序或无序，均在本条款范围内。纹理特征，例如较小比例的脊、槽、凹口和其他规则或不规则的表面特征，布置在镶嵌凹口上、之上和之内，可进一步通向外表面，从而为根部锚定提供更大的纹理多样性和便利性。
9.因此，用于植物生长的装置通过向储水容积中简单添加水来促进植物生长，在本文所设想的示例实施例中，所述储水容积与所述装置的内部体积同步扩展，并且交替地布置并与所述装置渗透连通。因此，水通过陶瓷装置中的孔隙渗透输送，以供给生长在外表面的植物。
10.多个锯齿状镶嵌成有序和无序形状的几何阵列形式，以及额外布置的外表面相对釉面、光泽或密封部分，可控制和/或引导植物在外表面上的生长，以符合特定设计。所述外表面的釉面、光泽或密封部分可作为设计的一部分定向，以防止水从中流出，从而在所述外表面的釉面、光滑或密封区域抑制植物生长。因此，几何阵列可以通过植物生长得到展现和视觉感受。
11.本文考虑了用于植物生长的本装置的多个实施例。第一实施例考虑瓷砖实施例。瓷砖实施例基本上是平行六面体，其中具有多个镶嵌凹口的外表面被布置为正面。背面可以上釉、上光或密封，以防止水通过其转移，并控制水流到正面。当瓷砖实施例布置在垂直表面上时，多个镶嵌凹口足以在其中容纳种子并在其中保持种子。在该实施例中，储水容积可沿瓷砖实施例的一个边缘布置，从而通过毛细管作用和渗透压将水通过瓷砖抽取，以供根接触外表面的种子和/或植物使用。或者，储水容积可与布置在瓷砖实施例内的内部容积同延，从而渗透至外表面。在后一个实施例的情况下，瓷砖实施例包括一个不透水的底部构件，通过所述底部构件，倒入内部容积的水渗透到外表面，然后在重力的影响下排入其中。底部构件可连接至瓷砖实施例的底部边缘，盖构件可封闭内部体积，以防止存储在其中的水蒸发。因此，瓷砖实施例产生绿色生长，并可与附加瓷砖实施例结合使用，以装饰例如墙壁的区域。
12.本发明的另一实施例包括花瓶实施例。花瓶实施例包括由外表面和基部限定的内部容积。内部容积与花瓶实施例中的储水容积相同，由此将水倒入内部容积以进行储存。内部容积中的水施加静水压力，并通过渗透作用到达外表面，使生长在外表面上的种子和植物可用。为了减少来自内部体积的蒸发，花瓶实施例可以包括盖构件以密封地封闭内部容积。
13.在花瓶实施例中，外表面同样包括多个镶嵌凹口，用于支撑种子和根生长。在一些实施例中，外表面可包括釉面、光面或密封区域，由此抑制植物的生长，并且植物的生长符合暗示特定设计的特定几何阵列，例如。因此，在一些实施例中，多个凹口可以定义特定的几何图案，例如星形图案中的互连线，如本文所示的示例，以及普通技术人员设想的其他潜在实施例，通过植物的发芽和生长，线条变得翠绿。附加的和其他几何图案和阵列被设想为本发明的一部分，这对于本领域的普通技术人员来说应该是显而易见的。
14.花瓶实施例的一个实施例是圆锥形的，包括渐变横截面，所述渐变横截面具有最
靠近开口顶部的最小厚度和最靠近基部部分的最大厚度。陶瓷装置的厚度设计为使水从内部容积不断流出，由此，通过陶瓷装置的孔隙以更长的距离调节由于水头而在内部容积底部增加的压力，以达到外表面。因此，生长在外表面上的种子和植物暴露于相同的渗透移动速率和由此产生的水可用性，无论外表面布置在何处，只要内部容积适当充满水。因此，在所有实施例中，用户可以简单地将水添加到储水容积中，并在陶瓷装置的外表面上享受绿色的扩散。
15.因此，已大致概述了本发明用于植物生长的镶嵌陶瓷装置的更重要特征，以便可以更好地理解下文对其的详细描述，并且可以更好地理解本发明对本领域的贡献。
16.在构成本发明一部分的权利要求书中，特别指出了本发明用于植物生长的镶嵌陶瓷装置的目的以及本发明的各种新颖特征。为了更好地理解用于植物生长的镶嵌陶瓷装置、其操作优点和通过其使用所达到的具体目的，请参考附图和说明。
附图说明
17.本发明的各个方面在下文中参考附图进行了描述，这些附图并入并构成本说明书的一部分，其中：
18.图1a是示例实施例的前视图。
19.图1b是与盖构件和底座构件分离的示例实施例的立体视图。
20.图2a是一个示例性实施例的详细视图，该实施例说明了在其上生长的植物群。
21.图2b是图2a中所示的示例性实施例的详细视图，图中没有植物生长，显示了镶嵌外表面的多个纹理凹槽。
22.图3a是一个示例实施例的凸起立体图，该实施例上有或没有植物生长。
23.图3b是示例实施例的凸起透视图，示出了瓷砖实施例的开口顶部和包括不规则镶嵌的外表面。
24.图3c是图3b中描绘的示例实施例的外表面的详细视图。
25.图4是其上生长有植物群的示例性实施例的立体视图。
26.图5是采用特定几何图案的示例实施例的前视图。
27.图6是用于烧制的模具内部的粉浆浇注的示例性实施例的前视图，所述模具的一侧被移除以显示内部的示例性实施例。
28.图7是一侧被移除的浇筑模具示例实施例的立体示意图。
29.图8是示例实施例的纵向截面图，示出了内部容积的最小厚度和最大厚度之间的渐变截面。
30.图9是图8所示纵向横截面的立体示意图。
31.图10图示出了规则和不规则镶嵌凹口的示例实施例。
具体实施方式
32.附图的详细说明
33.现在参考附图，尤其是图1至10，将描述采用当前用于植物生长的镶嵌陶瓷装置的原理和概念并由参考序号10指定的用于植物生长的即时镶嵌陶瓷装置的示例。
34.图1a和1b示出了作为花瓶布置的本发明序号10的示例实施例。通常为圆锥形的陶
瓷设备10，包括外表面20，所述外表面20具有以几何阵列布置的多个镶嵌凹口22。图2所示的示例性实施例中的每个镶嵌凹口22。1a和1b为菱形，包括卵形凹口，其可容纳足够小的种子。因此，多个足够小的种子(未示出)可根据需要存储在多个镶嵌凹口22内部的外表面20上。一些种子的尺寸足够小，从而多个这样的种子可保持在每个镶嵌凹口22中，并且当如图1a和1b示例性实施例时保留在其中，直立放置在其底座构件24上。
35.图中所示的示例性实施例。1a和1b包括可进入内部容积28的开口顶部26，所述内部容积28与储水容积30同延，其中水可储存在装置10的内部。盖构件52适于密封封闭开口顶部26，以防止蒸发。底座构件24防止水通过装置10的底部排放到下垫面上。布置在底座构件24处的开放空间50用于通过在内部容积28内存储的水柱中的水头施加的渗透压中产生不连续性来中断排水。底座构件的底面可能被密封并变得不透水。底座构件24还用于收集外表面20上的排水。
36.在静水压力下，水通过装置10从内部容积28、通过陶瓷的孔隙横向排放到外表面20，以使存储在镶嵌凹口22内部的种子和在其上生长的植物获得可用的水。随后萌发，水通过毛细作用并沿着渗透梯度流经装置10，成为锚定到镶嵌凹口22的植物100的可用水。镶嵌凹口22还可包括粗糙和不均匀的表面特征，例如多个较小的凹槽或其他表面不规则性，有助于根部锚固。例如，参见图2a和2b中所示的详细视图。
37.现在参考图3a、3b和3c，示出了本装置10的另一示例实施例。在该示例性实施例中，陶瓷装置10被配置为例如用于悬挂在墙上的瓷砖。在瓷砖10的一个示例实施例中，储水容积30与内部容积28布置在同一范围内，可通过敞开的顶部开口26进入，并与瓷砖10流体连通(参见例如图3b)。底座构件24可连接在陶瓷10的最低边缘32处，以捕获在外表面20上排出并在重力作用下朝向最低边缘32移动的水。
38.在该示例性实施例中，外表面20在前面布置成从悬挂陶瓷10的外壁。外表面20包括设置在其上的多个镶嵌凹口22，每个凹口适于在水从储水容积30流经陶瓷10、穿过陶瓷10的孔隙并穿过外表面20时支撑至少一个种子发芽。因此，储水容积30中的水，通过沿着浓度梯度的渗透压的作用，在外表面20处渗出，为布置在每个凹口22内部的种子提供可用水，并且随后所述种子发芽，从而使其生长在其上的植物群102的根100获得可用水。陶瓷10可包括渐变横截面(例如，如图8和图9所示)，所述渐变横截面具有布置在最靠近开口顶部26的最小厚度，以及具有布置在最靠近最下边缘32的最大厚度。设计成渐变横截面是为了在内部容积28内的水头施加的压力梯度上调节流经陶瓷10的水流，下文将对比进行更详细的讨论。
39.如图所示的示例实施例中。如图3a、3b和3c所示，陶瓷10的底面34可以被抛光、上釉或以其他方式密封以防止水从所述底面34渗出，从而接触到陶瓷10设置在其上的后壁。此外，多个镶嵌凹口22，凭借它们侵入外表面20的锯齿状腔，可产生渗透梯度，所述渗透梯度持续引导水从存储容积30移动到外表面20，并优先排向一侧。可以设想，包括该示例性实施例的多个陶瓷10可以装饰性地、单独地或整体地悬挂，以创建美观的活墙，使观察者感到愉悦，并且当在室内使用时，有利于维持室内空气质量。如图所示。参考图3b和3c，镶嵌凹口的形式和阵列、图案和范围的变化被考虑作为本公开的一部分，包括不规则镶嵌，如图3c所示的细节视图中所示。
40.图4示出了设计用于在外表面20的特定部分上支撑植物群102的示例性实施例。在
该实施例中，在外表面20上促进植物生长，但限制在外表面20的特定部分上的增殖。通过使用釉料、上光剂、密封剂或其他表面特征将陶瓷10的孔隙密封在所需的范围内，从而防止在那里获得水，或者通过其他方式来防止根部锚固到其上，可以有效的限制植物生长。因此，可以防止来自储水容积30的水到达外表面20的某些区域，而是使其在渗透压下排出或移动到外表面20的其他部分，由此，在外表面20上支撑和生长的植物群102可以体现特定的模式。
41.在图4所示的实施例中，储水容积30可与内部容积28共同扩展，该内部容积类似于以上关于图1所示实施例(以及下面参考图8和图9)所讨论的内部容积。然而，储水容积30也可以作为包含在底座构件24的范围内的自由水设置。在这样的实施例中，在渗透压和毛细管作用下，通过陶瓷10的孔隙，将底座构件24限制的水向上移动到陶瓷10的外表面20的未上釉、未上光或以其他方式未密封的部分中渗出，以防止水的移动。因此，由于美观的原因，水的可用性受到控制，并且相关植物群102的生长因此可维持在外表面20上的某些特定图案或区域中。
42.图5示出了以花瓶形式呈现的陶瓷装置10的另一个示例实施例。在该特定实施例中，多个镶嵌凹口22形成比图1所示实施例分辨率更大的几何图案。因此，该实施例可能适合于源自较大种子的植物的生长，例如，或用于创建沿着凹口在群落中生长的较小植物的特定模式。凹槽22之间的扩展部分36可以上釉、上光或以其他方式密封，以防止在凹槽22内生长的植物被侵占，并限制植物生长以符合由凹槽22限定的图案。因此，可以在外表面20上维持活体几何形状。
43.图6示出了图1所示的示例实施例的制作。基体70在泥浆浇铸期间支撑陶瓷10，以在烧制之前通过外表面20上的多个镶嵌凹口22形成图案。因此，每个实施例可通过将单个基体70压入外表面20的动作来创建。在烧制之前移除基体70，以露出预烧陶瓷10，所述预烧陶瓷10具有包括至少一部分外表面20所需的镶嵌凹口22。
44.在如图5(以上)所示的实施例中，外表面20的未被基体70压印的部分可以在烧制之前上釉，以及着色、光泽度和其他特征，可能是设计的附加特征部分，因此用于创建图案美学，将凹口22中生长的植物作为一种新颖的、有生命力的设计。此外，可以在烧制后将密封剂刷到外表面的部分上，以使该部分不透水。
45.图7示出基体70的示例实施例，没有放置陶瓷装置10。
46.图8和图9示出了渐变横截面40的示例性实施例，所述渐变横截面40设置在至少图1中示出的示例实施例中，但仍然适用于所有实施例，不考虑陶瓷设备10的形状如何，水的静水压力在储水容积30、内部容积28内或在陶瓷设备10上产生压力梯度。渐变横截面40调节流经外表面20的水流，并因此控制使水可用于设置在外表面20上的植物群的速率。
47.渐变横截面40将内部容积28从最靠近开口顶部26的最小厚度42限定到最靠近底座构件24的最大厚度44。渐变横截面40调节通过陶瓷10从从内部容积28到外表面20的水流，以适应位于储水容积30内的相关水柱施加的水头的静水压力梯度。通过在水柱底部施加更大的压力，来平衡水必须以最大厚度44穿过陶瓷10的孔隙，以到达外表面20。类似地，通过在更靠近开口顶部26的水柱顶部施加较小的压力，来平衡水必须以最小厚度42穿过陶瓷10的孔隙，以便达到外边面20。
48.因此，只要有水占据储水容积30，通过陶瓷10的水流以及一般的可用水在外表面
20得到一致的调节和维持。此外，渐变横截面40可将最小厚度42至最大厚度44之间的厚度与陶瓷10的孔隙率和尺寸相匹配，以随着时间的推移适当地调节水流，由此可以预测内部容积28的水量并定期向中浇水。
49.在注浆过程中，可通过允许液态粘土以规定的速率从模具中排出，从而产生渐变横截面40，其中预烧制工件的横截面以连续变化速率呈现渐变，所述变化率通过最小孔径排出的泥浆浇注的流速确定。
50.图10图示了本装置10的外表面的镶嵌凹口的示例实施例。包括这些示例实施例是为了证明作为本发明的一部分，可以考虑附加的几何阵列、图案、形式或其他凹口，包括规则的和不规则的，都被考虑作为本发明的一部分。因此，本文所设想的特定镶嵌凹口并非作为本发明的限制性特征来阐述，而是在示例实施例中阐述的，这些示例性实施例说明了在预期权利要求的范围内所设想的、普通技术人员可理解的许多潜在变化。