CN107306767A - 一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置，属于农业技术领域。它解决了种植系统浇灌不方便等技术问题。一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置，本种植系统包括安装基板，安装基板固定设置在墙面上，本自动浇灌装置包括导轨、浇灌杆、储水槽、控制盒和潜水泵，导轨有两根，分别固定设置在安装基板的两侧，且伸出安装基板之上，浇灌杆的两端分别开设有能够允许导轨插入的导向孔，储水槽固定设置在两根导轨的下端，潜水泵设置在储水槽内。本发明具有自动化程度高、控制精准等优点。

Description

一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置。

背景技术

用于解决住宅、学生宿舍种植植物，出现的如下问题：

1、需要用种植盆种植，种植盆比较笨重、大风容易吹倒跌落楼下，砸落造成人身伤害。

需要搬运，只能是人工搬运，非常不方便。

2、大雨造成种植盆积水，不能及时排水，需要人工需要排水。

3、人工浇水，比较繁琐。如果人员出差、离校就会造成植物死亡。

4、生长速度慢，只能依靠太阳光生长。

5、不能立体种植，产量太低，种植植物只能观赏用。

6、不能防虫害，需要人工除虫，费时费力。

7，远程不能观看，也不能分享种植快乐。

8、种植盆分散、照射不均匀，果实成熟程度不一致，因此果实收获人工效率不高。

9、北方地区白天晚上温差比较大，夜晚太冷，造成植物冻伤。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置，本发明所要解决的技术问题是如果对种植系统进行自动浇灌。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置，其特征在于，本种植系统包括安装基板，所述安装基板固定设置在墙面上，本自动浇灌装置包括导轨、浇灌杆、储水槽、控制盒和潜水泵，所述导轨有两根，分别固定设置在安装基板的两侧，且伸出安装基板之上，所述浇灌杆的两端分别开设有能够允许导轨插入的导向孔，所述储水槽固定设置在两根导轨的下端，所述潜水泵设置在储水槽内；

所述潜水泵的输出轴伸出泵体之外，且潜水泵的输出轴的伸出端固定设置有齿轮一，所述控制盒内具有一阀体，所述阀体上转动连接有齿轮三，所述齿轮三与一齿轮四啮合，所述齿轮四通过一转轴相连，所述齿轮三与一齿轮二固定相连，且齿轮三和齿轮二同轴，所述齿轮二与齿轮一啮合，所述转轴上固定设置有圆形的限流板一，所述阀体内固定设置有限流板二，所述限流板一抵靠在所述限流板二上，所述限流板的一侧为进口端，所述限流板的另一侧为出口端，所述进口端内设置有电控蝶阀，所述进口端通过软管与水源相连，所述出口端连接两个出水支管，所述导轨为中空结构，两个所述出水支管分别与两根导轨的内腔相通；

所述导轨的内腔内滑动连接有铁质滑块，所述浇灌杆的两端均设置有磁性材料制成的控制端，所述导向孔开设在所述控制端上；

所述限流板一的直径小于所述限流板二的直径，所述限流板二上周向开设有若干漏孔二，所述限流板一上周向开设有若干漏孔一，各漏孔一孔径不一，且最小孔径的漏孔一至最大孔径的漏孔一相邻，其他的漏孔一沿顺时针方向孔径逐渐增大；

所述浇灌杆为中空结构，所述浇灌杆上设置有若干洒头，各所述洒头均与潜水泵相连；

所述齿轮一、齿轮二、齿轮三和齿轮四的齿数比为1:60：1.5:40。

潜水泵适时开启，潜水泵的输出轴通过齿轮一、齿轮二、齿轮三和齿轮四的组合减速后，在带动潜水泵提高水压并输出的同时，带动转轴缓慢旋转，限流板一上的漏孔一间歇性的与限流板二上的漏孔二对通和隔档，阀体的进口端的水压呈跳跃性变化，间歇性呈现蓄压、出水泄压两个状态，与此同时，由于漏孔一的孔径沿顺时针逐渐增大，在限流板一旋转时，由于流通孔径变小，蓄压压力逐渐增大，出水泄压的压力也逐渐增大，能够克服浇灌杆和连接软管等运动件的重力和运动阻力，使浇灌杆逐渐的上移，且对各植物进行洒水浇灌；导轨内水压作用在铁质滑块上，使其上移，在磁力吸附作用下，浇灌杆也随之上移，实现自动有序浇灌。

可以通过控制电控蝶阀，调整进口端的水流流量，阀体分出两根出水支管，分别连接两根导轨，进口端连接自来水等水源，水源处于常开状态，通过电控蝶阀实现启闭。

在上述的一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置中，所述出水支管上连接有溢流管，所述溢流管能够将阀体内的水滴流至所述储水槽内。

在潜水泵开始洒水时，溢流管连接水源和储水槽，对储水槽进行持续供水，植物在洒水后会有部分滴流至储水槽，储水槽内的水存在部分蒸发，溢流管的供水流量应该略大于洒头的出水流量，储水槽内的水能够通过蒸发的方式对植物进行枝叶灌溉，优化植物生长环境。

在上述的一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置中，所述铁质滑块的下端面为上凹的曲面，所述铁质滑块的上端面为上凸的曲面。

该铁质滑块上下端面的设计，能够增大水压受力面积，减小铁质滑块的运动阻力。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、潜水泵适时开启，潜水泵的输出轴通过齿轮一、齿轮二、齿轮三和齿轮四的组合减速后，在带动潜水泵提高水压并输出的同时，带动转轴缓慢旋转，限流板一上的漏孔一间歇性的与限流板二上的漏孔二对通和隔档，阀体的进口端的水压呈跳跃性变化，间歇性呈现蓄压、出水泄压两个状态，与此同时，由于漏孔一的孔径沿顺时针逐渐增大，在限流板一旋转时，由于流通孔径变小，蓄压压力逐渐增大，出水泄压的压力也逐渐增大，能够克服浇灌杆和连接软管等运动件的重力和运动阻力，使浇灌杆逐渐的上移，且对各植物进行洒水浇灌；导轨内水压作用在铁质滑块上，使其上移，在磁力吸附作用下，浇灌杆也随之上移，实现自动有序浇灌。

2、可以通过控制电控蝶阀，调整进口端的水流流量，阀体分出两根出水支管，分别连接两根导轨，进口端连接自来水等水源，水源处于常开状态，通过电控蝶阀实现启闭。

3、在潜水泵开始洒水时，溢流管连接水源和储水槽，对储水槽进行持续供水，植物在洒水后会有部分滴流至储水槽，储水槽内的水存在部分蒸发，溢流管的供水流量应该略大于洒头的出水流量，储水槽内的水能够通过蒸发的方式对植物进行枝叶灌溉，优化植物生长环境。

附图说明

图1是本种植系统的整体结构示意图。

图2是本种植系统中安装条处于平直伸展状态下的结构示意图。

图3是本种植系统中种植盒的剖面结构示意图。

图4是本种植系统中卷条的剖面结构示意图。

图5是本种植系统中自动浇灌装置的原理示意图。

图6是自动浇灌装置中减速结构的原理图。

图7是本系统中限流板一和限流板二的结构示意图。

图8是本系统中导轨和浇灌杆之间的连接结构示意图。

图9是本系统中两个支撑圆盘的结构示意图。

图10是本系统中支撑圆盘的截面图。

图11是本种植系统中安装条处于卷收状态下的结构示意图。

图中，11、安装基板；12、太阳能板；13、卷条；14、支撑圆盘；15、上拉电机；16、下拉电机；17、安装条；18、种植盒；19、LED灯组；21、导轨；22、浇灌杆；23、储水槽；24、控制盒；25、潜水泵；26、阀体；27、导向孔；31、齿轮一；32、齿轮二；33、齿轮三；34、齿轮四；35、转轴；36、限流板一；37、限流板二；38、电控蝶阀；39、铁质滑块；41、漏孔一；42、漏孔二；43、洒头；44、溢流管；45、出水支管；51、半盒体一；52、半盒体二；53、水孔；54、安装座；55、吸附棉；56、倒齿；57、连接螺栓；61、通风孔；62、通孔；63、摆板；64、锥齿一；65、锥齿二；66、控制轴；67、传动轴；7、灭蚊灯。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本种植系统包括安装基板11、太阳能板12、两根平行设置的卷条13、两块平行设置的支撑圆盘14、上拉电机15和下拉电机16，安装基板11固定设置在墙面上，太阳能板12固定设在安装基板11上，两块支撑圆盘14分别固定在太阳能板12的左右两侧，上拉电机15和下拉电机16分别固定在安装基板11的上下两端，两根卷条13之间纵向均匀固设有若干安装条17，安装条17上横向均匀固设有若干种植盒18，上拉电机15和下拉电机16通过拉伸与安装条17平铺在安装基板11上时的最下端的安装条17相连，两根卷条13能够在上拉电机15的作用下分别包裹在两块支撑圆盘14上，本种植系统还包括能够对各种植盒18内植物进行浇灌的自动浇灌装置。

各安装条17通过两根卷条13相连，在卷条13伸展状态下，各安装条17之间具有折痕，卷条13在受到上拉力后，能够自动卷收形成卷曲状态，在支撑圆盘14的定位和保型作用下，各安装条17能够绕支撑圆盘14分布，与两块支撑圆盘14形成筒状，上拉电机15和下拉电机16配合，能够控制各安装条17缓慢的在筒状和片状之间转换。

需注意的是：本文提及的卷条13的卷收伸展功能，类似啪啪圈功能，在受到卷收力(破坏卷条的内应力，瞬间具有卷收趋势)或拉伸力作用时，卷条13在形变和复原之间切换，实现各安装条17的伸展和卷收。

不难看出，如图2所示，各安装条17在安装基板11上处于平直伸展状态下：受光面积更大，热交换和水分蒸发更直接，更迅速，在白天或适于植物生长的环境下，能够有效的利用太阳光，且占用空间小，便于远程观赏，节约能源，植物生长迅速；

如图11所示，各安装条17在安装板上处于卷收在支撑圆盘14上的状态下：形成相对密闭空间，能够减少热交换，进行有效避寒，适于北方或其他地区的冬季或低温夜间，可以通过在密闭空间内给各植物进行供光供热，优化植物生长环境，延长植物光照时长，使植物生长周期缩短，提高产量。

如图4所示，卷条13的横截面呈下凹的曲条状。

如图1和图2所示，安装条17上具有若干与种植盒18一一对应的LED灯组19；LED灯组19能够在安装条17平直伸展或卷收状态下对植物进行人工光照和供热，通过LED灯组19的控制，能够调节植物生长环境。

如图2、图5、图6、图7和图8所示，自动浇灌装置包括导轨21、浇灌杆22、储水槽23、控制盒24和潜水泵25，导轨21有两根，分别固定设置在安装基板11的两侧，且伸出安装基板11之上，浇灌杆22的两端分别开设有能够允许导轨21插入的导向孔27，储水槽23固定设置在两根导轨21的下端，潜水泵25设置在储水槽23内；潜水泵25的输出轴伸出泵体之外，且潜水泵25的输出轴的伸出端固定设置有齿轮一31，控制盒24内具有一阀体26，阀体26上转动连接有齿轮三33，齿轮三33与一齿轮四34啮合，齿轮四34通过一转轴35相连，齿轮三33与一齿轮二32固定相连，且齿轮三33和齿轮二32同轴，齿轮二32与齿轮一31啮合，转轴35上固定设置有圆形的限流板一36，阀体26内固定设置有限流板二37，限流板一36抵靠在限流板二37上，限流板的一侧为进口端，限流板的另一侧为出口端，进口端内设置有电控蝶阀38，进口端通过软管与水源相连，出口端连接两个出水支管45，导轨21为中空结构，两个出水支管45分别与两根导轨21的内腔相通；导轨21的内腔内滑动连接有铁质滑块39，浇灌杆22的两端均设置有磁性材料制成的控制端，导向孔27开设在控制端上；限流板一36的直径小于限流板二37的直径，限流板二37上周向开设有若干漏孔二42，限流板一36上周向开设有若干漏孔一41，各漏孔一41孔径不一，且最小孔径的漏孔一41至最大孔径的漏孔一41相邻，其他的漏孔一41沿顺时针方向孔径逐渐增大；浇灌杆22为中空结构，浇灌杆22上设置有若干洒头43，各洒头43均与潜水泵25相连；齿轮一31、齿轮二32、齿轮三33和齿轮四34的齿数比为1:60：1.5:40。

潜水泵25适时开启，潜水泵25的输出轴通过齿轮一31、齿轮二32、齿轮三33和齿轮四34的组合减速后，在带动潜水泵25提高水压并输出的同时，带动转轴35缓慢旋转，限流板一36上的漏孔一41间歇性的与限流板二37上的漏孔二42对通和隔档，阀体26的进口端的水压呈跳跃性变化，间歇性呈现蓄压、出水泄压两个状态，与此同时，由于漏孔一41的孔径沿顺时针逐渐增大，在限流板一36旋转时，由于流通孔62径变小，蓄压压力逐渐增大，出水泄压的压力也逐渐增大，能够克服浇灌杆22和连接软管等运动件的重力和运动阻力，使浇灌杆22逐渐的上移，且对各植物进行洒水浇灌；导轨21内水压作用在铁质滑块39上，使其上移，在磁力吸附作用下，浇灌杆22也随之上移，实现自动有序浇灌。

可以通过控制电控蝶阀38，调整进口端的水流流量，阀体26分出两根出水支管45，分别连接两根导轨21，进口端连接自来水等水源，水源处于常开状态，通过电控蝶阀38实现启闭。

出水支管45上连接有溢流管44，溢流管44能够将阀体26内的水滴流至储水槽23内；在潜水泵25开始洒水时，溢流管44连接水源和储水槽23，对储水槽23进行持续供水，植物在洒水后会有部分滴流至储水槽23，储水槽23内的水存在部分蒸发，溢流管44的供水流量应该略大于洒头43的出水流量，储水槽23内的水能够通过蒸发的方式对植物进行枝叶灌溉，优化植物生长环境。

铁质滑块39的下端面为上凹的曲面，铁质滑块39的上端面为上凸的曲面；该铁质滑块39上下端面的设计，能够增大水压受力面积，减小铁质滑块39的运动阻力。

如图3所示，种植盒18包括一截面呈梯形的半盒体一51和一截面呈矩形的半盒体二52，半盒体二52的一侧面开设有若干水孔53，半盒体二52外滑动连接有一安装座54，安装座54通过若干连接螺栓57与安装条17相连，安装座54内具有一吸附棉55，各连接螺栓57的螺栓头能够将全部的水孔53遮挡，半盒体一51的内壁上具有若干倒齿56；通过推压半盒体二52，能够使半盒体二52在安装座54上进行移动，并能够与之实现简便拆装，连接螺栓57能够在压紧半盒体二52情况下遮闭水孔53，正常情况下，水孔53能够贯通安装座54和半盒体二52的内腔，从而对种植盒18内的水分进行吸附和存留，保障种植盒18内土壤的湿度不至于太低或太大，在有限的土壤量的情况下，安装座54内的水分能够延长土壤的湿度维持时间，同时，通过调节连接螺栓57与水孔53的位置，可以控制水孔53进出水的速度。

安装条17在卷收状态下，种植盒18处于倾斜或倒立状态，本种植盒18能够有效的防止植物或土壤从种植盒18内倾出。

如图9和图10所示，支撑圆盘14上周向均匀开设有若干通风孔61，支撑盘的中部具有一通孔62，通风孔61内通过传动轴67连接有一摆板63，传动轴67的一端伸入通孔62内，且固定设置有一锥齿一64，两个支撑圆盘14之间通过一控制轴66相连，控制轴66的两端分别固定设置有锥齿二65，锥齿二65能够与对应的全部锥齿一64啮合；通过控制传动轴67能够对摆板63在通风孔61内的摆动角度进行调节，从而对散热和换气的缝隙的大小进行调节，各摆板63在通风孔61内形成百叶窗的结构，能够在一定程度上避免飞虫趋光而入，再者，摆板63的开度可以控制安装条17卷收呈筒状后筒体内的温湿度。

如图2所示，其中一个支撑圆盘14上设置有若干灭蚊灯7，灭蚊灯7能够发射波长在240nm～280nm之间的紫外线；240nm～280nm之间的紫外线能够对筒体内的菌体进行抑制和杀除，从而对植物进行有效除虫，实现无农药种植。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置，其特征在于，本种植系统包括安装基板(11)，所述安装基板(11)固定设置在墙面上，本自动浇灌装置包括导轨(21)、浇灌杆(22)、储水槽(23)、控制盒(24)和潜水泵(25)，所述导轨(21)有两根，分别固定设置在安装基板(11)的两侧，且伸出安装基板(11)之上，所述浇灌杆(22)的两端分别开设有能够允许导轨(21)插入的导向孔(27)，所述储水槽(23)固定设置在两根导轨(21)的下端，所述潜水泵(25)设置在储水槽(23)内；

所述潜水泵(25)的输出轴伸出泵体之外，且潜水泵(25)的输出轴的伸出端固定设置有齿轮一(31)，所述控制盒(24)内具有一阀体(26)，所述阀体(26)上转动连接有齿轮三(33)，所述齿轮三(33)与一齿轮四(34)啮合，所述齿轮四(34)通过一转轴(35)相连，所述齿轮三(33)与一齿轮二(32)固定相连，且齿轮三(33)和齿轮二(32)同轴，所述齿轮二(32)与齿轮一(31)啮合，所述转轴(35)上固定设置有圆形的限流板一(36)，所述阀体(26)内固定设置有限流板二(37)，所述限流板一(36)抵靠在所述限流板二(37)上，所述限流板的一侧为进口端，所述限流板的另一侧为出口端，所述进口端内设置有电控蝶阀(38)，所述进口端通过软管与水源相连，所述出口端连接两个出水支管(45)，所述导轨(21)为中空结构，两个所述出水支管(45)分别与两根导轨(21)的内腔相通；

所述导轨(21)的内腔内滑动连接有铁质滑块(39)，所述浇灌杆(22)的两端均设置有磁性材料制成的控制端，所述导向孔(27)开设在所述控制端上；

所述限流板一(36)的直径小于所述限流板二(37)的直径，所述限流板二(37)上周向开设有若干漏孔二(42)，所述限流板一(36)上周向开设有若干漏孔一(41)，各漏孔一(41)孔径不一，且最小孔径的漏孔一(41)至最大孔径的漏孔一(41)相邻，其他的漏孔一(41)沿顺时针方向孔径逐渐增大；

所述浇灌杆(22)为中空结构，所述浇灌杆(22)上设置有若干洒头(43)，各所述洒头(43)均与潜水泵(25)相连；

所述齿轮一(31)、齿轮二(32)、齿轮三(33)和齿轮四(34)的齿数比为1:60：1.5:40。

2.根据权利要求1所述一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置，其特征在于，所述出水支管(45)上连接有溢流管(44)，所述溢流管(44)能够将阀体(26)内的水滴流至所述储水槽(23)内。

3.根据权利要求2所述一种壁挂式农业种植系统上的自动浇灌装置，其特征在于，所述铁质滑块(39)的下端面为上凹的曲面，所述铁质滑块(39)的上端面为上凸的曲面。