CN108990789A - 一种立体滚筒式自动喷灌种植装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体滚筒式自动喷灌种植装置，涉及园林种植灌溉设备领域。本发明包括底座，支撑杆，自动电机，滚筒，种植孔，喷雾装置。本发明通过自动化控制系统，能够实现植株的自动化培育，滚筒内的喷雾装置均匀喷洒营养液在滚筒内壁，滚筒底部开有凹槽可回收剩余营养液重复使用，滚筒可以根据植物不同的采光需求进行周期性旋转，提高了采光效率，节约了营养液，提高植物生长效率，面积利用率。

Description

一种立体滚筒式自动喷灌种植装置

技术领域

本发明属于园林种植灌溉设备领域领域，特别是涉及一种立体滚筒式自动喷灌种植装置。

技术背景

无土栽培技术是一种不需要土壤而采用植物生长所必需的营养元素配置而成的营养液来提供营养，使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。根据栽培介质的不同分为水培、雾(气)培和基质栽培。无土栽培中作物所需各种营养元素是人为配制成营养液施用的，水分损失少，营养成分保持平衡，吸收效率高，并且是根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学地供应养分。因此作物生长发育健壮，生长势强，可充分发挥出增产潜力。无土栽培优点突出：清洁卫生无污染，节水、省肥、高产，不受地区限制、充分利用空间，有利于实现农业现代化。

我国是一个人口大国，消费能力强，为了满足人们的日常生活需求，建设了大量的现代化农业设施，既满足了人们的生活所需也提高了人们的生活水平。但是，我国大部分的设施农业发展到今天，很多都已经达到了土地利用极限，土壤贫瘠，为了追求效益和产量，提高土地产出率，过度使用农药和化肥，导致土壤营养恶化、板结、污染，生产出来的蔬菜水果也不可避免的带有一定的污染。另外目前大部分设施农业内部种植基本都是平面种植，土地面积利用率低；如何提高土地的单位面积利用率，生产出优质有机绿色环保的新鲜蔬菜，克服土壤病害和污染的影响，实现设施农业的跨越式发展和可持续发展成为新的需求。

发明内容

本发明所要解决技术问题的技术方案如下：一种立体滚筒式自动喷灌种植装置，应用在农田，山坡，丘陵，大棚，房顶，阳台等适宜种植无土栽培蔬菜的环境。应用于各种适于无土栽培的蔬菜、花卉等种植，主要采用雾培的方式。因为土地的不断减少，单位种植面积不断缩减，农作质量下降、产量降低。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明解决的技术问题一种立体滚筒式自动喷灌种植装置，其特征在于：包括自动喷洒装置、底座、支撑杆、驱动组件、套筒、总输液管，所述自动喷洒装置一端固定连接滚筒顶端，所述自动喷洒装置)固定安装于滚筒内，所述底座固定于地面，所述总输液管设于底座上表面，所述驱动组件连接一控制箱；

所述底座与地面连接，所述支撑杆一端转动连接底座，所述支撑杆与驱动组件传动连接，所述底座的上表面固定安装有轴承座，所述支撑杆的与套筒间隙配合，所述滚筒与套筒间隙配合，所述支撑杆另一端固定连接滚筒，所述滚筒下底面开设有一圈第一凹槽，所述凹槽内底面开设有一贯穿孔，所述套筒内开设有一圈第二凹槽，所述第二凹槽连通一输液管，所述输液管上设有单向液流阀，所述输液管连接总输液管，所述滚筒内部中心设有自动喷洒装置，所述输液管悬挂在滚筒上端的中心；

所述滚筒的外周侧均布设置有种植孔，所述驱动组件与所述支撑杆连接，不同所述支撑杆之间传动连接有传动皮带；

所述控制箱同时控制所述总输液管和传动装置；

所述自动喷洒装置与输液管构成营养液供给供给系统。

进一步地：所述驱动组件包括电机、传动皮带和支撑杆，所述传动皮带缠绕在支撑杆上，所述滚筒在固定位置转动，每一所述滚筒均通过支撑杆与所述传动装置连接，所述输液管的单向液流阀限制液体流向。

进一步地，所述滚筒还包括流水凹槽、自动喷洒装置、种植孔；所述滚筒与所述传动皮带传动连接，所述滚筒与套筒间隙配合，所述滚筒上端连通输液管。

进一步地，所述自动喷洒装置连通输液管，所述自动喷洒装置上安装若干个喷头，靠近所述滚筒顶端安装有若干喷头，所述喷洒装置的输液管底部安装多个个喷头。

进一步地，所述营养液供给供给系统包括营养液箱、输液管及安装于输液管一端的喷头，所述营养液箱通过输液管与所述喷头相连通。

进一步地，所述喷头在滚筒顶端放置四个呈散射状，辐射滚筒内壁，滚筒高度三分之二出也放置四个喷头呈散射状，辐射滚筒内壁。

本发明具备以下益效果：

1、本发明是通过将植物秧苗插在滚筒上的小孔中，由滚筒带动植物整体旋转，采用这种方式提高了植物的采光效率和营养液的利用率，大大提高了太阳能的利用率，植物生长效率，单位面积利用率。可以实现植物的高密度种植，增加产量，提高生产效率和采摘效率，减少人力成本。

2、本发明的滚筒采用凹槽设计可以回收多余的营养液，避免营养液的浪费，节约成本，提高营养液的利用率。

3、滚筒内部的营养液喷头采用合理设计，能够均匀喷洒在滚筒内壁，充分接触植物根系，为植物提供充足的营养物质。

4、本发明通过营养液培植植株和蔬菜，种植的蔬菜植物具有产品质量高、质量好、洁净、鲜嫩、口感好、无污染，以生食为主的生菜、苦菊等叶类蔬菜更为显著。

5、本发明采用无土化栽培种植的植物具有全年都可以种植、采收，不间断连续生产。便于茬口安排，适合计划性、订单式现代农业生产方式。

6、本发明种植的植物多数生长周期短、效率快。单位面积的产量高、生产效率高，可以取得更好的经济效益和社会效益。

7、本发明适应范围广泛，蔬菜、花卉、食用菌等均可以采用。适用地域也很广泛。

附图说明

图1为本发明的一种立体滚筒式自动喷灌种植装置的结构示意图；

图2为图1的二等轴测图；

图3为本发明单个滚筒的结构示意图；

图4为自动喷洒装置的结构示意图；

图5为图3中的A-A向剖面结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-滚筒，2-输液管，3-单向液流阀，4-总输液管，5-驱动装置，6-传动皮带，7-轴承，8-种植孔，9-间隙配合处，10-套筒，11-底座，12-支撑杆，13-自动喷洒装置，14-套筒凹槽，15-控制箱，16-贯穿孔，17-喷头。

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。

如图1和图2所示，包括：滚筒1、输液管2、单向液流阀3、总输液管 4、驱动装置5、传动皮带6、轴承7、种植孔8、底座11、支撑杆12；

所述底座11与地面相连接，并且所述底座上安装有支撑杆12和传动皮带6；

所述支撑杆12上连接滚筒1，支撑杆的上端与滚筒是固定装置，所述滚筒上开有直径相等，间距为5厘米的圆形种植孔8，滚筒的上端连接输液管2，滚筒的下端连接支输液管，支输液管与输液管2贯通，在支输液管内部装有单向液流阀，控制滚筒内多余的营养液流入输液管2。

所述传动装置包含一个驱动装置5和传动皮带6，传动皮带的数量与支撑杆的数量相匹配，切与所述支撑杆相连接，切相邻两个支撑杆之间的距离相等，支撑杆连接的滚筒距离也就间距相等。所述皮带的长度，支撑杆之间的距离，滚筒之间的距离可以根据种植植物的品种不同而调节间距，必须要保证植物生长所需的光能。

如图3所示，总输液管4低于该装置的底座11，可以将总输液管4埋入地下，防止总输液管被破坏，安全可靠。

如图4所示，滚筒1的上端连接输液管2，滚筒内部装有喷雾装置13，喷雾装置13上端连接输液管2，垂直于滚筒上端。喷雾装置上装有八个喷头。分别位置在靠近滚筒的顶端和滚筒上端三分之二处，四个方向的喷头覆盖滚筒内壁，保证了每一株植株都能充分喷洒。喷洒出来的液体会顺着滚筒内壁往下流，因此在上端三分之二处设置四个喷头可以有效的增加液体的流动时间，使液体的流动过程发挥出最大的效用，避免输液装置持续工作。

如图3所示，滚筒1的底部接有支撑杆12，支撑杆上间隙配合套筒10，套筒10与滚筒1的底部也采用间隙配合。滚筒内部开有凹槽，多余的液体会储存在凹槽里，凹槽底部开有以贯穿孔16，液体顺着贯穿孔流入套筒的储液槽内，并顺着储液槽底端的贯穿孔14流入支输液管内，然后通过单向液流阀 3流入输液管2内，构成液体的循环使用回路。

支撑杆12的底部连接底座11，与底座11之间采用轴承连接，在传动装置的带动下，支撑杆开始转动，带动滚筒转动，套筒与支撑杆间隙配合，与滚筒底部间隙配合，因此套筒是固定不动的，支输液管连接在套筒上，也是固定不动的。

控制箱15为现有常用设备，分为控制柜及显示器，是基于互联网系统或物联网技术实现的远程监控系统，可以通过远程控制客户端控制本装置。实现设备的运行、参数设定、现场监控、虚拟参观和现场互动等功能。控制系统分成手动、自动系统两种方式；界面可以显示时间、系统参数、系统状态动画、操作许可控制、参数设定和调整、各组运行状态、环境监控画面，可以记录技术参数并可上传。控制柜采用PLC、单板机、工控机等元器件。环境监控摄像头为360度日夜两用全方位摄像头，内建话筒；

控制系统对所述立体滚筒式自动喷灌种植装置进行整体控制，实现农产品全程可追溯的交易平台上的物联网控制和物联互通，成为现代设施农业跨越性发展和升级换代的技术基础；

一种立体滚筒式自动喷灌种植装置，所述立体滚筒式自动喷灌种植装置由多个上述立体滚筒式自动喷灌种植装置组合而成，相邻两个立体滚筒通过驱动装置连接；

通过上述组合，在一定的面积内实现联排、多组、不同高度的应用组合方式，以提高平面面积的利用率。多台装置可以共用一组营养液供给系统，多台装置可共用一套控制箱，实现多台装置的统一联动控制。

本发明可以根据农业种植工艺要求、设备使用地区的日照时间、季节、栽种植物种类、种植密度、生长期等综合情况，确定滚筒之间的距离、滚筒转动的速率，输液管输液的速度。尽量使植物最大限度接受阳光照射和营养供给，加快植物生长，提高种植效率。设备布置方便，单位占地面积小，提高了空间和面积的有效利用率。

本发明可以应用到连栋温室、日光温室、拱棚等设施农业建筑的内部，也可以用于户外、房顶、玻璃阳光棚等适宜种植无土栽培植物的环境，改善人文环境和城市生态环境。本发明可大幅度提高单位面积的种植效率和产量，提高设施农业的利用率和可持续发展。具有无污染、无药残、无重金属污染、绿色环保等优点。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种立体滚筒式自动喷灌种植装置，其特征在于，包括自动喷洒装置(13)、底座(11)、支撑杆(12)、驱动组件(5)、套筒(10)、总输液管(4)，所述自动喷洒装置(13)一端固定连接滚筒(1)顶端，所述自动喷洒装置(13)固定安装于滚筒(1)内，所述底座(11)固定于地面，所述总输液管(4)设于底座(11)上表面，所述驱动组件(5)连接一控制箱(15)；

所述底座(11)与地面连接，所述支撑杆(12)一端转动连接底座(11)，所述支撑杆(12)与驱动组件(5)传动连接，所述底座(11)的上表面固定安装有轴承座，所述支撑杆(12)的与套筒(10)间隙配合，所述滚筒(1)与套筒(10)间隙配合，所述支撑杆(12)另一端固定连接滚筒(1)，所述滚筒(1)下底面开设有一圈第一凹槽，所述凹槽内底面开设有一贯穿孔(16)，所述套筒(10)内开设有一圈第二凹槽(14)，所述第二凹槽(14)连通一输液管(2)，所述输液管(2)上设有单向液流阀(3)，所述输液管(2)连接总输液管(4)，所述滚筒(1)内部中心设有自动喷洒装置(13)，所述输液管(2)悬挂在滚筒(10)上端的中心；

所述滚筒(10)的外周侧均布设置有种植孔(8)，所述驱动组件(5)与所述支撑杆(12)连接，不同所述支撑杆(12)之间传动连接有传动皮带(6)；

所述控制箱(15)同时控制所述总输液管(4)和传动装置(5)；

所述自动喷洒装置(13)与输液管(2)构成营养液供给供给系统。

2.根据权利要求1所述的立体滚筒式自动喷灌种植装置，其特征在于：所述驱动组件包括电机、传动皮带(6)和支撑杆(12)，所述传动皮带缠绕在支撑杆上，所述滚筒(10)在固定位置转动，每一所述滚筒(10)均通过支撑杆与所述传动装置连接，所述输液管的单向液流阀限制液体流向。

3.根据权利要求1所述的立体滚筒式自动喷灌种植装置，其特征在于：所述滚筒(1)还包括流水凹槽(14)、自动喷洒装置(13)、种植孔(8)；所述滚筒(1)与所述传动皮带(6)传动连接，所述滚筒(1)与套筒(10)间隙配合，所述滚筒(1)上端连通输液管(2)。

4.根据权利要求3所述的立体滚筒式自动喷灌种植装置，其特征在于：所述自动喷洒装置(13)连通输液管(2)，所述自动喷洒装置(13)上安装若干个喷头，靠近所述滚筒(1)顶端安装有若干喷头，所述喷洒装置(13)的输液管底部安装多个个喷头。

5.根据权利要求1所述的立体滚筒式自动喷灌种植装置，其特征在于：所述营养液供给供给系统包括营养液箱、输液管及安装于输液管一端的喷头(17)，所述营养液箱通过输液管与所述喷头(17)相连通。

6.根据权利要求5所述的立体滚筒式自动喷灌种植装置，其特征在于：所述喷头在滚筒顶端放置四个呈散射状，辐射滚筒内壁，滚筒高度三分之二出也放置四个喷头呈散射状，辐射滚筒内壁。