CN107980602B - 一种移动式雾化栽培系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于植物栽培技术领域,提供了一种移动式雾化栽培系统,包括:栽培床;供液装置;雾化装置,雾化装置包括与供液装置连接的雾化软管、与雾化软管连接的雾化喷杆以及设于雾化喷杆上的喷头;固定于栽培床的支撑杆;悬挂装置,悬挂装置包括牵引滑动环;以及驱动装置,驱动装置包括第一卷线轴和第二卷线轴、运动牵引线、驱动电机以及传动机构,运动牵引线一端缠绕于第一卷线轴,另一端缠绕于第二卷线轴,牵引滑动环连接运动牵引线。本发明提供的移动式雾化栽培系统通过雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上植物根系进行雾化,可减少了喷头的安装数量,从而减小了喷头的清洗与安装、管理的工作量,喷头雾化效果好且避免营养液的浪费。
Description
技术领域
本发明属于植物栽培技术领域,尤其涉及一种移动式雾化栽培系统。
背景技术
雾化栽培是一种新型的栽培方式,它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状,直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。其中,雾化栽培系统通常应用在观赏型温室内或生产型温室内,以提供更大的土壤栽培面积,能有效提高温室空间的利用率。
现有技术中,雾化栽培系统中的雾化管路及喷头均固定在栽培床支架的两侧,为使喷头的雾化范围覆盖栽培床上所有植物的根系,因此需要设置较多的喷头满足雾化范围的要求,但喷头的清洗与安装、管理的工作量大,且投入成本高。其中,为了降低一次性投入成本,一般采用雾化效果差却能量消耗多的喷头,喷头工作时流量大且流速快,使营养液停留在植物根系上的时间过短,雾化的雾滴直径大,植物根系吸收慢,雾化效果差,且造成营养液的严重浪费,抑制了先进的无土栽培技术优势的充分发挥。因此,现有技术的雾化栽培系统存在喷头安装工作量大、雾化效果差且营养液浪费严重的问题。
发明内容
本发明提供一种移动式雾化栽培系统,旨在解决现有技术的雾化栽培系统存在喷头安装工作量大、雾化效果差且营养液浪费严重的问题。
本发明是这样实现的,一种移动式雾化栽培系统,包括:
栽培床;
供液装置;
设于所述栽培床内并与所述供液装置连接的雾化装置,所述雾化装置包括与所述供液装置连接的雾化软管、与所述雾化软管连接的雾化喷杆以及设于所述雾化喷杆上的喷头;
固定于所述栽培床的支撑杆;
悬挂装置,所述悬挂装置包括将所述雾化喷杆悬挂于所述支撑杆的牵引滑动环,且所述牵引滑动环可沿所述支撑杆滑动;以及
驱动装置,所述驱动装置包括设于所述栽培床相对两端的第一卷线轴和第二卷线轴、运动牵引线、驱动所述第一卷线轴转动的驱动电机以及带动所述第二卷线轴和所述第一卷线轴同步转动的传动机构,所述运动牵引线一端缠绕于所述第一卷线轴,另一端缠绕于所述第二卷线轴,所述牵引滑动环连接所述运动牵引线,所述驱动电机工作带动所述第一卷线轴和所述第二卷线轴转动并收放所述运动牵引线,所述运动牵引线带动所述雾化喷杆沿所述支撑杆往复运动。
本发明提供的移动式雾化栽培系统通过驱动电机带动第一卷线轴和第二卷线轴转动并收放运动牵引线,运动牵引线带动雾化喷杆沿支撑杆往复运动,使雾化喷杆沿栽培床来回运动,从而使雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上植物根系进行雾化,只需要在雾化喷杆上的喷头上设置较少的喷头,雾化范围即可覆盖栽培床上所有植物的根系,减少了喷头的数量,从而减小了喷头的清洗与安装、管理的工作量。同时,在生产成本不增加的前提下,运用雾化效果好的喷头代替雾化效果差的喷头,使雾化效果好。通过减少同时工作的喷头,可减少供液装置的动力输出消耗,有利于节约能源。通过雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上的植物根系进行雾化,喷头间歇性对植物根系进行雾化,保证栽培床上的植物根系充分吸收营养液,雾化效果好且避免营养液的浪费。
附图说明
图1为本发明移动式雾化栽培系统的结构示意图;
图2为图1中局部A的放大图;
图3为本发明移动式雾化栽培系统的部分结构示意图;
图4为本发明移动式雾化栽培系统的另一部分结构示意图;
图5为图4中局部B的放大图;
图6为本发明移动式雾化栽培系统中牵引滑动环的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供的移动式雾化栽培系统通过驱动电机带动第一卷线轴和第二卷线轴转动并收放运动牵引线,运动牵引线带动雾化喷杆沿支撑杆往复运动,使雾化喷杆沿栽培床来回运动,从而使雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上植物根系进行雾化,只需要在雾化喷杆上的喷头上设置较少的喷头,雾化范围即可覆盖栽培床上所有植物的根系,减少了喷头的数量,从而减小了喷头的清洗与安装、管理的工作量。同时,在生产成本不增加的前提下,运用雾化效果好的喷头代替雾化效果差的喷头,使雾化效果好。通过减少同时工作的喷头,可减少供液装置的动力输出消耗,有利于节约能源。通过雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上的植物根系进行雾化,喷头间歇性对植物根系进行雾化,保证栽培床上的植物根系充分吸收营养液,雾化效果好且避免营养液的浪费。
请参照图1-图4,其中,图1为本发明移动式雾化栽培系统的结构示意图;图2为图1中局部A的放大图;图3为本发明移动式雾化栽培系统的部分结构示意图;图4为本发明移动式雾化栽培系统的另一部分结构示意图。该移动式雾化栽培系统包括:栽培床1;供液装置2;设于栽培床1内并与供液装置2连接的雾化装置3,雾化装置3包括与供液装置2连接的雾化软管31、与雾化软管31连接的雾化喷杆32以及设于雾化喷杆32上的喷头33;固定于栽培床1的支撑杆4;悬挂装置(未标号),悬挂装置包括将雾化喷杆32悬挂于支撑杆4的牵引滑动环51,且牵引滑动环51可沿支撑杆4滑动;以及驱动装置(未标号),驱动装置包括设于栽培床1相对两端的第一卷线轴61和第二卷线轴62、运动牵引线63、驱动第一卷线轴61转动的驱动电机64以及带动第二卷线轴62和第一卷线轴61同步转动的传动机构(未标号),运动牵引线63一端缠绕于第一卷线轴61,另一端缠绕于第二卷线轴62,牵引滑动环51连接运动牵引线63,驱动电机64工作带动第一卷线轴61和第二卷线轴62转动并收放运动牵引线63,运动牵引线63带动雾化喷杆32沿支撑杆4往复运动。
本发明提供的移动式雾化栽培系统只需要在雾化喷杆上的喷头上设置较少的喷头,雾化范围即可覆盖栽培床上所有植物的根系,减少了喷头的数量,从而减小了喷头的清洗与安装、管理的工作量。同时,在生产成本不增加的前提下,运用雾化效果好的喷头代替雾化效果差的喷头,使雾化效果好。通过减少同时工作的喷头,可减少供液装置的动力输出消耗,有利于节约能源。通过雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上的植物根系进行雾化,喷头间歇性对植物根系进行雾化,保证栽培床上的植物根系充分吸收营养液,雾化效果好且避免营养液的浪费。
本发明实施例中,栽培床1用于栽培植物,供液装置2设于栽培床1的一侧,栽培床1的数量不限,各栽培床1相互间隔设置,栽培床1可以为一个、两个或者三个以上。
作为本发明的一个实施例,供液装置2包括供液雾化电机21、与供液雾化电机21相连接的总供液管22以及与总供液管22连通的支供液管23,支供液管23与雾化软管31相连接,支供液管23设有手动控制阀24。总供液管22由一支撑柱25支撑,使总供液管22牢固固定在栽培床1一侧。总供液管22的进口端设有过滤器(未图示),防止杂物堵塞总供液管22和支供液管23。手动控制阀24用于切断或者导通每个支供液管23,每个栽培床1设有一个支供液管23和一个手动控制阀24,栽培床1在雾化时,打开手动控制阀24,栽培床1停止雾化时,关闭手动控制阀24。在雾化工作时,供液雾化电机21从贮液池7内抽出营养液,营养液通过过滤器、总供液管22、支供液管23、雾化软管31、雾化喷杆32至喷头33对栽培床1上的植物根系雾化。
本发明实施例中,雾化装置3的雾化软管31的总长度大于栽培床1上植物分布的总长度,使雾化软管31的运动行程大于植物分布的总长度,从而保证喷头33的雾化范围能覆盖栽培床1上的所有植物。雾化喷杆32竖直设置在栽培床1内部,雾化喷杆32上的喷头33可对位于栽培床1两侧的植物进行雾化,喷头33的数量可根据实际需要进行设置,多个喷头33沿雾化喷杆32上下分布。
作为本发明的一个实施例,雾化装置3还包括与雾化喷杆32连接并悬挂于雾化喷杆32下方的坠体34。通过设置坠体34,避免雾化喷杆32在运动过程中晃动,保证雾化喷杆32在运动时始终处于竖直状态,使雾化喷杆32的喷头33均匀雾化栽培床上的整个植物生长区域。
本发明实施例中,支撑杆4固定在栽培床1两侧面之间的中间位置,使悬挂在支撑杆4的喷头33到栽培床1两侧面的距离相等,从而使喷头33对栽培床1两侧面的植物雾化均匀。
本发明实施例中,悬挂装置5包括将雾化喷杆32悬挂于支撑杆4的牵引滑动环51,且牵引滑动环51可沿支撑杆4滑动。牵引滑动环51沿支撑杆4来回滑动时,牵引滑动环51带动雾化喷杆32沿支撑杆4来回滑动,从而雾化喷杆32上的喷头33来回对栽培床1两侧的植物进行雾化。
请结合参照图5,图5为图4中局部B的放大图。作为本发明的一个实施例,悬挂装置5还包括将雾化软管31悬挂于支撑杆4上的多个管路收放滑动环52,管路收放滑动环52套设于支撑杆4并可沿支撑杆4滑动,牵引滑动环51带动雾化软管31呈螺旋状展开或收缩。本实施例中,雾化软管31呈螺旋状设置在栽培床1内。牵引滑动环51在带动雾化喷杆32沿支撑杆4一端滑动时,牵引滑动环51牵动雾化软管31带动各管路收放滑动环52沿支撑杆4滑动,从而将使雾化软管31呈螺旋状逐渐展开;当牵引滑动环51运动到支撑杆4一端的设定点时,牵引滑动环51的运动方向改变,牵引滑动环51向回运动,带动支撑杆4上的管路收放滑动环52向回运动,从而使雾化软管31呈螺旋状逐渐收缩,与此同时,雾化喷杆32上的喷头33一直雾化,直至牵引滑动环51运动到栽培床1另一侧的设定位置,停止工作。如此重复进行,实现栽培床的移动式雾化。
本发明实施例中,第一卷线轴61和第二卷线轴62分别设于栽培床1相对两端,多个栽培床1一端的多个第一卷线轴61由同直径的圆管连接而成,多个栽培床1另一端的多个第二卷线轴62也由同直径的圆管连接而成。第一卷线轴61和第二卷线轴62的长度为整个温室内的栽培床分布长度。
本发明实施例中,运动牵引线63一端缠绕于第一卷线轴61,另一端缠绕于第二卷线轴62,牵引滑动环51连接运动牵引线63。
本发明实施例中,传动机构用于带动第二卷线轴62和第一卷线轴61同步转动,驱动电机64工作带动第一卷线轴61和第二卷线轴62转动并收放运动牵引线63,运动牵引线63带动雾化喷杆32沿支撑杆4往复运动。其中,驱动电机64带动第一卷线轴61和第二卷线轴62转动并收放运动牵引线63。驱动电机64的正反转以及工作间隔时间由控制装置控制,本实施例中,控制装置为PLC,通过PLC设置驱动电机64正反转的工作时间,从而控制驱动电机64间隔一定时间带动运动牵引线63往复运动,从而实现喷头33来回对植物雾化。通过该驱动电机64带动第一卷线轴61和第二卷线轴62转动并收放运动牵引线63,运动牵引线63带动雾化喷杆32沿支撑杆4往复运动,使雾化喷杆32沿栽培床来回运动,从而使雾化喷杆32上的喷头33来回对栽培床1上植物根系进行雾化,只需要在雾化喷杆上设置较少的喷头即可覆盖栽培床1上所有植物的根系,减少了喷头的数量,从而减小了喷头的清洗与安装、管理的工作量。同时,在生产成本不增加的前提下,运用雾化效果好的喷头代替雾化效果差的喷头,使雾化效果好。通过减少同时工作的喷头,可减少供液装置的动力输出消耗,有利于节约能源。通过雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上的植物根系进行雾化,喷头间歇性对植物根系进行雾化,保证栽培床上的植物根系充分吸收营养液,雾化效果好且避免营养液的浪费。
作为本发明的一个实施例,传动机构包括与第一卷线轴61连接的第一链轮651、与第二卷线轴62连接的第二链轮652以及绕设于第一链轮651和第二链轮652的链条653,第一卷线轴61和第二卷线轴62通过链条653相互传动。通过将第一卷线轴61和第二卷线轴62通过链条653相互传动,在工作时,第一卷线轴61和第二卷线轴62中一者收卷运动牵引线63,另一者则放运动牵引线63,使带动运动牵引线63向栽培床1一端运动,从而带动雾化喷杆32运动。其中,传动机构65也可以采用带传动。
再次参照图3,作为本发明的一个实施例,运动牵引线63由相互连接的第一连接线631和第二连接线632组成,第一连接线631一端缠绕于第一卷线轴61,另一端连接有第一连接环633;第二连接线632一端缠绕于第二卷线轴62,另一端连接有第二连接环634,第一连接环633和第二连接环634分别由一弹簧夹635夹持,两弹簧夹635通过连接绳636连接,牵引滑动环51连接于连接绳636上。两弹簧夹635可从第一连接环633和第二连接环634上取下,当运动出现障碍时,打开弹簧夹635,第一连接环633和第二连接环634可从弹簧夹635中脱落,防止运动牵引线继续运动,从而保证该移动式雾化栽培系统的安全。其中,第一连接环633和第二连接环634由塑料制成。
作为本发明的一个实施例,连接绳634的数量为两根,每根连接绳634一端连接一弹簧夹635,另一端连接一套环637,两套环637部分叠设且通过牵引滑动环51相互连接。其中,连接绳634与套环637运动带动牵引滑动环51运动。
请参照图6,图6为本发明移动式雾化栽培系统中牵引滑动环的结构示意图。作为本发明的一个实施例,悬挂装置5还包括套设于雾化喷杆32顶部的卡箍53,卡箍53通过牵引滑动环51悬挂于支撑杆4上;牵引滑动环51包括插设于两套环637内并与套环637连接的突杆511以及连接于突杆511底端的钩部512,钩部512的上端钩设于支撑杆4上并可沿支撑杆4滑动,钩部512的下端与卡箍53卡钩连接。通过将牵引滑动环51插设于套环637内,使两套环637相互连接,当运动出现障碍时,可将套环637直接从突杆511上取下,套环637取下简单方便,从而进一步保证了系统的安全。
作为本发明的一个实施例,驱动装置还包括分别固定于栽培床1上相对两端的两定滑轮66,运动牵引线63的两端分别绕设于定滑轮66上。通过设置定滑轮,可使得运动牵引线63在运动过程中运动平稳且所需电机的驱动力小。
作为本发明的一个实施例,栽培床1的底部设有回流槽11,移动式雾化栽培系统还包括与回流槽11底部连通的排液管8以及与排液管8连通并将排液管8中的营养液汇集至储液池7中的回流管路9。在雾化时,多余的营养液可以滴入回流槽11内,回流槽11中的营养液向回流槽11中的排液口汇集,并通过排液口流入排液管8,再经排液管8流入回流管路9中,最终经过回流管路9并过滤流入贮液池7内,实现多余营养液的重复利用,避免营养液的浪费。
该移动式雾化栽培系统在工作时,驱动电机64以及供液雾化电机21同时工作,驱动电机64以及供液雾化电机21由控制装置控制,通过控制装置设定驱动电机64以及供液雾化电机21的工作间隔时间,每间隔一定时间对栽培床1上的植物进行雾化。工作时,供液雾化电机21从贮液池7内抽出营养液,营养液通过过滤器、总供液管22、支供液管23、雾化软管31、雾化喷杆32至喷头33对栽培床1上的植物根系进行雾化。同时,控制装置控制驱动电机64正转,驱动电机64驱动第一卷线轴61转动,第一卷线轴61上的第一链轮651转动,带动链条653传动,使链轮653带动第二卷线轴62转动,使第一卷线轴61一侧放运动牵引线63,所述第二卷线轴62的一侧收运动牵引线63,牵引滑动环51在运动牵引线63拉动下在支撑杆4上运动,牵动雾化软管31上的管路收放滑动环52滑动,使雾化软管31由螺旋逐渐展开。牵引滑动环51到达栽培床1另一端设定点,喷头雾化已经覆盖整个栽培床1上的所有植物根系,控制装置控制驱动电机64反转,驱动电机64驱动第一卷线轴61反转并收运动牵引线63,第二卷线轴62放运动牵引线63,牵引滑动环51向回运动,带动支撑杆4上的管路收放滑动环52向第一卷线轴61所在一端收缩,与此同时,雾化喷杆32上的喷头33一直雾化,直至牵引滑动环51运动到栽培床1的另一侧设定位置,停止工作,间隔预设时间后,重复进行上述工作,实现了移动式地雾化。
本发明提供的移动式雾化栽培系统通过驱动电机带动第一卷线轴和第二卷线轴转动并收放运动牵引线,运动牵引线带动雾化喷杆沿支撑杆往复运动,使雾化喷杆沿栽培床来回运动,从而使雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上植物根系进行雾化,只需要在雾化喷杆上的喷头上设置较少的喷头,雾化范围即可覆盖栽培床上所有植物的根系,减少了喷头的数量,从而减小了喷头的清洗与安装、管理的工作量。同时,在生产成本不增加的前提下,运用雾化效果好的喷头代替雾化效果差的喷头,使雾化效果好。通过减少同时工作的喷头,可减少供液装置的动力输出消耗,有利于节约能源。通过雾化喷杆上的喷头来回对栽培床上的植物根系进行雾化,喷头间歇性对植物根系进行雾化,保证栽培床上的植物根系充分吸收营养液,雾化效果好且避免营养液的浪费。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种移动式雾化栽培系统,其特征在于,包括:
栽培床;
供液装置;
设于所述栽培床内并与所述供液装置连接的雾化装置,所述雾化装置包括与所述供液装置连接的雾化软管、与所述雾化软管连接的雾化喷杆以及设于所述雾化喷杆上的喷头;
固定于所述栽培床的支撑杆;
悬挂装置,所述悬挂装置包括将所述雾化喷杆悬挂于所述支撑杆的牵引滑动环,且所述牵引滑动环可沿所述支撑杆滑动;以及
驱动装置,所述驱动装置包括设于所述栽培床相对两端的第一卷线轴和第二卷线轴、运动牵引线、驱动所述第一卷线轴转动的驱动电机以及带动所述第二卷线轴和所述第一卷线轴同步转动的传动机构,所述运动牵引线一端缠绕于所述第一卷线轴,另一端缠绕于所述第二卷线轴,所述牵引滑动环连接所述运动牵引线,所述驱动电机工作带动所述第一卷线轴和所述第二卷线轴转动并收放所述运动牵引线,所述运动牵引线带动所述雾化喷杆沿所述支撑杆往复运动;
所述运动牵引线由相互连接的第一连接线和第二连接线组成,所述第一连接线一端缠绕于所述第一卷线轴,另一端连接有第一连接环;所述第二连接线一端缠绕于所述第二卷线轴,另一端连接有第二连接环,所述第一连接环和所述第二连接环分别由一弹簧夹夹持,两所述弹簧夹通过连接绳连接,所述牵引滑动环连接于所述连接绳上;
所述连接绳的数量为两根,每根所述连接绳一端连接一弹簧夹,另一端连接一套环,两所述套环部分叠设且通过所述牵引滑动环相互连接;
所述悬挂装置还包括套设于所述雾化喷杆顶部的卡箍,所述卡箍通过所述牵引滑动环悬挂于所述支撑杆上;所述牵引滑动环包括插设于两所述套环内并与所述套环连接的突杆以及连接于所述突杆底端的钩部,所述钩部的上端钩设于所述支撑杆上并可沿所述支撑杆滑动,所述钩部的下端与所述卡箍卡钩连接。
2.如权利要求1所述的移动式雾化栽培系统,其特征在于,所述悬挂装置还包括将所述雾化软管悬挂于所述支撑杆上的多个管路收放滑动环,所述管路收放滑动环套设于所述支撑杆并可沿所述支撑杆滑动,所述牵引滑动环带动所述雾化软管呈螺旋状展开或收缩。
3.如权利要求1所述的移动式雾化栽培系统,其特征在于,所述雾化装置还包括与所述雾化喷杆连接并悬挂于所述雾化喷杆下方的坠体。
4.如权利要求1所述的移动式雾化栽培系统,其特征在于,所述传动机构包括与所述第一卷线轴连接的第一链轮、与所述第二卷线轴连接的第二链轮以及绕设于所述第一链轮和所述第二链轮的链条,所述第一卷线轴和所述第二卷线轴通过所述链条相互传动。
5.如权利要求1所述的移动式雾化栽培系统,其特征在于,所述驱动装置还包括分别固定于所述栽培床上相对两端的两定滑轮,所述运动牵引线的两端分别绕设于所述定滑轮上。
6.如权利要求1所述的移动式雾化栽培系统,其特征在于,所述供液装置包括供液雾化电机、与所述供液雾化电机相连接的总供液管以及与所述总供液管连通的支供液管,所述支供液管与所述雾化软管相连接,所述支供液管设有手动控制阀。
7.如权利要求1所述的移动式雾化栽培系统,其特征在于,所述栽培床的底部设有回流槽,所述移动式雾化栽培系统还包括与所述回流槽底部连通的排液管以及与所述排液管连通并将所述排液管中的营养液汇集至储液池中的回流管路。
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