CN109673477A - 一种生态园屋顶植被灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及屋顶绿化技术领域，提供一种生态园屋顶植被灌溉装置，旨在解决采用为喷灌、滴灌的方式很难实现长时间、稳定的供水，且会导致水蚀与水土流失，造成水资源的浪费，同时影响整体景观效果的问题，包括屋顶上设置的灌溉装置和雨水收集组件，所述屋顶铺设有栽培土壤，所述灌溉装置通过输水管贯通连接有集水箱，且输水管位于集水箱内腔的一段上安装有水泵，所述雨水收集组件设置在屋顶排水口下沿，所述集水箱的内部设有补水系统，所述集水箱的外壁上安装有控制面板。本发明一种生态园屋顶植被灌溉装置，尤其适用于生态园的屋顶绿化建设使用，节水效果佳，具有较高的商业前景。

Description

一种生态园屋顶植被灌溉装置

技术领域

本发明涉及屋顶绿化技术领域，具体涉及一种生态园屋顶植被灌溉装置。

背景技术

生态园是指在城市可持续发展的思想指导下，针对城市化进程中导致的环境质量下降的问题，强调绿地对城市的渗透力和系统性，运用生物学、生态学规律建立绿色走廊,并以此引导城市的空间布局的集自然-人文于一体的园林地带。

屋顶绿化对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间；改善城市高楼大厦林立，改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和植物的现状；改善过度砍伐自然森林，各种废气污染而形成的城市热岛效应，沙尘暴等对人类的危害；开拓人类绿化空间，建造田园城市，改善人民的居住条件，提高生活质量，以及对美化城市环境，改善生态效应有着极其重要的意义。

由于屋顶的特殊构造，屋顶植被的生长尤其是根系的生长空间严重受限，土壤层的厚度极大的限制了屋顶植被水分的保持。针对屋顶绿化水分胁迫问题，目前灌溉大多采用为喷灌、滴灌的方式。这些灌溉方法很难实现长时间、稳定的供水，且会导致水蚀与水土流失，造成水资源的浪费，同时影响整体景观效果。

另外在水资源相当匮乏的今天，绿化养护如何节水成为重要的研究课题。雨水是地球水循环的一部分，更是大部分生物系统的重要淡水资源，如何有效地收集利用雨水以供利用，将成为提高水资源使用效率中的重要一环。

公开号为CN207505653U的专利，一种用于屋顶绿化的灌溉装置，包括用于灌溉屋顶植被的供水系统，供水系统包括水箱，还包括对称设置在屋顶两侧的传动组件，传动组件上固定有洒水管，洒水管位于屋顶上方并与水箱连通设置，传动组件包括中空的固定板、丝杆以及用于驱动丝杆转动的驱动电机，解决了水分灌溉不均匀的问题，但是仅通过喷灌的方式，很难实现长时间、稳定的供水，且会导致水蚀与水土流失。为此，我们提出了一种生态园屋顶植被灌溉装置。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种生态园屋顶植被灌溉装置，以解决采用为喷灌、滴灌的方式很难实现长时间、稳定的供水，且会导致水蚀与水土流失，造成水资源的浪费，同时影响整体景观效果的问题。

(2)技术方案

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

一种生态园屋顶植被灌溉装置，包括屋顶上设置的灌溉装置和雨水收集组件，所述屋顶铺设有栽培土壤，所述灌溉装置通过输水管贯通连接有集水箱，且输水管位于集水箱内腔的一段上安装有水泵，所述雨水收集组件设置在屋顶排水口下沿，所述集水箱的内部设有补水系统，所述集水箱的外壁上安装有控制面板；

所述灌溉装置包括分水总管、第一灌溉支管、喷水嘴、第二灌溉支管和微润管，所述分水总管位于栽培土壤下部，且分水总管与输水管的输出端贯通连接，所述分水总管上贯通连接有第一灌溉支管和多个第二灌溉支管，所述第一灌溉支管的上端通过支撑管安装有多个喷水嘴，所述第二灌溉支管上安装有微润管。

进一步的，所述雨水收集组件包括防护网、过滤层、雨水收集管和连接管，所述雨水收集管通过支架安装在屋顶的下部，所述雨水收集管与屋顶排水口贯通连接，且连接处设有防护网和过滤层，所述防护网位于过滤层的上部。

进一步的，所述补水系统包括进水管、电磁阀和补水控制组件，所述进水管的输出端和输入端分别贯通连接集水箱和自来水源，所述进水管上安装有电磁阀，所述补水控制组件安装在集水箱的内壁上。

进一步的，所述补水控制组件包括套筒和安装在套筒上的安装盒，所述套筒安装在集水箱的内壁上，所述套筒的内腔中滑动连接有磁性浮子，所述安装盒的内腔下部转动安装有磁性翻板，且磁性翻板垂直设置，所述磁性翻板的上端贴覆有铜层，且磁性翻板的下方设有铁质滑块，所铁质滑块的下端通过压力弹簧连接有电磁铁，电磁铁安装在安装盒的内底壁上，所述铁质滑块与安装盒的内侧壁滑动连接，所述铁质滑块的上端中部安装有与磁性翻板上端贴覆铜层相匹配的第二铜触块，所述第二铜触块的上端开设有卡口。

进一步的，所述集水箱的侧壁上安装有液位计。

进一步的，所述集水箱的侧壁上部安装有溢水管。

进一步的，所述栽培土壤中设有土壤湿度感应器。

进一步的，所述补水控制组件还包括永磁铁，所述永磁铁通过多个支撑弹簧安装在安装盒的内顶壁上，且永磁铁与安装盒的内壁滑动连接，所述永磁铁的上端安装有铜触片，且铜触片的上方设置有第一铜触块，且第一铜触块安装在安装盒的内顶壁上。

进一步的，所述磁性翻板的上端为弧形结构，且磁性翻板的下部设置有配重块。

进一步的，所述屋顶的边缘设置有水土防护板。

(3)有益效果：

1、通过分水总管、第一灌溉支管、喷水嘴、第二灌溉支管和微润管的组合结构，在输水管将集水箱中的水输送到屋顶后，水通过分水总管进行分流，可将第一灌溉支管置于分水总管的中部，通过喷水嘴可以保证最大的喷溉覆盖范围，同时，第二灌溉支管上安装的多个微润管，当微润管内充满水时，水分子通过这些微孔向管壁外迁移，微润管埋在栽培土壤中，水分就会进一步向栽培土壤迁移，使栽培土壤湿润，起到灌溉作用，该灌溉方法能以微量、缓慢、连续不断地出水方式，向植物根系提供水分，灌溉过程与植物的吸水过程时间上同步，实现无胁迫灌溉，两种灌溉方式相结合，在保证根系供水的同时，有效的湿润植被的表面，冲洗走灰尘，观赏效果更佳。

2、通过防护网、过滤层、雨水收集管和连接管的组合结构，下雨时，多余的雨水通过屋顶排水口进入雨水收集管中，防护网可以有效的起到固土的作用，防止水土流失，同时过滤层的设计，可以过滤掉掉雨水经过土壤所带走的杂质，防止堵塞管道，过滤后的雨水通过连接管进入集水箱中，将雨水收集用于灌溉用水，极大地节约了水资源，相应国家节水倡导。

3、通过进水管、电磁阀和补水控制组件的组合结构，在雨水不足时，可以通过开放电磁阀，从而将自来水引入集水箱中，补充水量，满足屋顶灌溉的需求。

4、通过磁性浮子、磁性翻板、铜层、铁质滑块、压力弹簧、电磁铁、第二铜触块的组合结构，在集水箱中的水位下降到一定程度时，即磁性翻板的安装高度，与集水箱水位相贯通的套筒中的水位同步下降，磁性浮子下降到磁性翻板的位置，带动磁性翻板翻转，磁性翻板的上端翻转向下压动铁质滑块并卡合入第二铜触块的卡口中，此时磁性翻板上贴覆的铜层与第二铜触块相抵触，电路连通，电磁阀开放，将自来水引入集水箱中，补充水量，满足屋顶灌溉的需求。

5、在自来水引入集水箱中后，水位逐渐上升，当磁性浮子上升到预定的水位高度时，即永磁铁的安装高度，磁性浮子上升带动永磁铁同步抬升，带动永磁铁上安装的铜触片抵触的第一铜触块，电路连通，电磁铁启动，吸引铁质滑块向下运动，磁性翻板在配重块的重力作用下，完成翻转，磁性翻板上贴覆的铜层与第二铜触块分离，电磁阀关闭，保证集水箱中的水量平衡。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构侧视图；

图3为图1中本发明的上部剖视图；

图4为图3中第一灌溉支管与喷水嘴的组合结构示意图；

图5为图3中第二灌溉支管与微润管的组合结构示意图；

图6为图3中A结构放大示意图；

图7为集水箱的内部剖视图；

图8为补水控制组件的结构示意图；

图9为图8中B结构放大示意图；

图10为图8中C结构放大示意图；

图11为图8中磁性翻板的结构示意图。

图中：屋顶侧边防护板1、前后侧板2、屋顶3、灌溉装置4、分水总管41、第一灌溉支管42、喷水嘴43、第二灌溉支管44、微润管45、土壤湿度感应器46、输水管5、雨水收集组件6、防护网61、过滤层62、雨水收集管63、连接管64、集水箱7、补水系统8、进水管81、电磁阀82、补水控制组件83、套筒831、滑杆832、磁性浮子833、安装盒834、支撑弹簧835、永磁铁836、铜触片837、第一铜触块838、磁性翻板839、铁质滑块8310、压力弹簧8311、电磁铁8312、第二铜触块8313、液位计9、控制面板10、溢水管11、水泵12。

具体实施方式

下面结合附图1-11和实施例对本发明进一步说明：

请参照附图1-2，本实施例中，一种生态园屋顶植被灌溉装置，包括屋顶3上设置的灌溉装置4和雨水收集组件6，所述屋顶3铺设有栽培土壤，利于植被种植，所述灌溉装置4通过输水管5贯通连接有集水箱7，且输水管5位于集水箱7内腔的一段上安装有水泵12，通过水泵12将集水箱7中的水通过水泵12抽吸到屋顶上并通过灌溉装置4实现灌溉，所述雨水收集组件6设置在屋顶3排水口下沿，用于收集雨水，所述集水箱7的内部设有补水系统8，防止集水箱7内部水量不足时，无法灌溉，所述集水箱7的外壁上安装有控制面板10，控制面板10内置有PLC控制器，智能集成，有效的保证灌溉系统4的运行。

本实施例中，如图1-3所示，所述灌溉装置4包括分水总管41、第一灌溉支管42、喷水嘴43、第二灌溉支管44和微润管45，所述分水总管41位于栽培土壤下部，且分水总管41与输水管5的输出端贯通连接，水通过分水总管41进行分流，所述分水总管41上贯通连接有第一灌溉支管42和多个第二灌溉支管44，所述第一灌溉支管42的上端通过支撑管安装有多个喷水嘴43，可将第一灌溉支管42置于分水总管41的中部，通过喷水嘴43可以保证最大的喷溉覆盖范围，所述第二灌溉支管44上安装有微润管45，微润管45是一种以半透膜为核心材料制成的软管状给水器，具有双层结构，其特点是管壁上没有固定孔距的孔，而内壁上的每一点都有数量巨大的微孔。孔的数量为每平方厘米10万个以上，微孔的孔径为10-900纳米，孔径分布在半透膜尺度范围内具有半透膜特性。微润管就是充分利用半透膜特性，将膜技术引进灌溉领域而制成的一种新型给水器。膜壁上孔的大小允许水分子通过，而不允许较大的分子团和固体颗粒通过。当管内充满水时，水分子通过这些微孔向管壁外迁移，如果管子埋在栽培土壤中，水分就会进一步向栽培土壤迁移，使栽培土壤湿润，起到灌溉作用。两种灌溉方式相结合，在保证根系供水的同时，有效的湿润植被的表面，冲洗走灰尘，观赏效果更佳。

本实施例中，如图3和6所示，所述雨水收集组件6包括防护网61、过滤层62、雨水收集管63和连接管64，所述雨水收集管63通过支架安装在屋顶的下部，所述雨水收集管63与屋顶排水口贯通连接，且连接处设有防护网61和过滤层62，所述防护网61位于过滤层62的上部，下雨时，多余的雨水通过屋顶排水口进入雨水收集管63中，防护网61可以有效的起到固土的作用，防止水土流失，同时过滤层62的设计，可以过滤掉掉雨水经过土壤所带走的杂质，防止堵塞管道，过滤后的雨水通过连接管64进入集水箱7中，将雨水收集用于灌溉用水，极大地节约了水资源，相应国家节水倡导。

本实施例中，如图7和8所示，所述补水系统8包括进水管81、电磁阀82和补水控制组件83，所述进水管81的输出端和输入端分别贯通连接集水箱7和自来水源，所述进水管81上安装有电磁阀82，所述补水控制组件83安装在集水箱7的内壁上，在雨水不足时，可以通过开放电磁阀82，从而将自来水引入集水箱7中，补充水量，满足屋顶灌溉的需求。

本实施例中，如图8和10所示，所述补水控制组件83包括套筒831和安装在套筒831上的安装盒834，所述套筒831安装在集水箱7的内壁上，所述套筒831的内腔中滑动连接有磁性浮子833，所述安装盒834的内腔下部转动安装有磁性翻板839，且磁性翻板839垂直设置，所述磁性翻板839的上端贴覆有铜层，且磁性翻板839的下方设有铁质滑块8310，所铁质滑块8310的下端通过压力弹簧8311连接有电磁铁8312，电磁铁8312安装在安装盒834的内底壁上，所述铁质滑块8310与安装盒834的内侧壁滑动连接，所述铁质滑块8310的上端中部安装有与磁性翻板839上端贴覆铜层相匹配的第二铜触块8313，所述第二铜触块8313的上端开设有卡口，在集水箱7中的水位下降到一定程度时，即磁性翻板839的安装高度，与集水箱7水位相贯通的套筒831中的水位同步下降，磁性浮子833下降到磁性翻板839的位置，带动磁性翻板839翻转，磁性翻板839的上端翻转向下压动铁质滑块8310并卡合入第二铜触块8313的卡口中，此时磁性翻板839上贴覆的铜层与第二铜触块8313相抵触，电路连通，电磁阀82开放，将自来水引入集水箱7中，补充水量，满足屋顶灌溉的需求。

本实施例中，如图1和2所示，所述集水箱7的侧壁上安装有液位计9，便于工作人员直观的查看集水箱7中的水位，维护设备。

本实施例中，如图1和7所示，所述集水箱7的侧壁上部安装有溢水管11，溢水管11的另一端贯通连接下水管道，在雨水进入集水箱7中的水量过大时，可以通过溢水管11将集水箱7中的水排出。

本实施例中，如图3所示，所述栽培土壤中设有土壤湿度感应器46，土壤湿度感应器46与控制面板10和水泵12电性连接，土壤湿度感应器46将信号传达给控制面板10，控制面板10中的PLC控制器开启或关闭水泵12，从而达到控制灌溉量的目的。

本实施例中，如图8和9所示，所述补水控制组件83还包括永磁铁836，所述永磁铁836通过多个支撑弹簧835安装在安装盒834的内顶壁上，且永磁铁836与安装盒834的内壁滑动连接，所述永磁铁836的上端安装有铜触片837，且铜触片837的上方设置有第一铜触块838，且第一铜触块838安装在安装盒834的内顶壁上，在自来水引入集水箱7中后，水位逐渐上升，当磁性浮子833上升到预定的水位高度时，即永磁铁836的安装高度，磁性浮子833上升带动永磁铁836同步抬升，带动永磁铁836上安装的铜触片83抵触的第一铜触块838，电路连通，电磁铁8312启动，吸引铁质滑块8310向下运动，磁性翻板839在配重块的重力作用下，完成翻转，磁性翻板839上贴覆的铜层与第二铜触块8313分离，电磁阀82关闭，保证集水箱7中的水量平衡。

本实施例中，如图11所示，所述磁性翻板839的上端为弧形结构，且磁性翻板839的下部设置有配重块，可有效的保证磁性翻板839保证垂直状态，同时，在磁性翻板839翻转后，保证磁性翻板839的弧形端抵触并卡合住第二铜触块8313，保证固定状态，电路连通，电磁阀82开启，自来水补充进入集水箱7中。

本实施例中，如图1-2所示，所述屋顶3的边缘安装有屋顶侧边防护板1和前后侧板2，可有效起到固土存水的作用，同时，可将植被的根系和土壤掩盖住，更佳美观。

本发明上述实施例提供的生态园屋顶植被灌溉装置，可根据实际的水量需求，可将补水控制组件83按照集水箱7的实际容量和灌溉所需的水量进行计算安装，自来水每次补充的水量达到每次灌溉所需即可停止注入，使得雨水和自来水的水量达到平衡，充分利用收集的雨水，实现节水的目的。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生态园屋顶植被灌溉装置，包括屋顶上设置的灌溉装置和雨水收集组件，其特征在于，所述屋顶铺设有栽培土壤，所述灌溉装置通过输水管贯通连接有集水箱，且输水管位于集水箱内腔的一段上安装有水泵，所述雨水收集组件设置在屋顶排水口下沿，所述集水箱的内部设有补水系统，所述集水箱的外壁上安装有控制面板；

所述灌溉装置包括分水总管、第一灌溉支管、喷水嘴、第二灌溉支管和微润管，所述分水总管位于栽培土壤下部，且分水总管与输水管的输出端贯通连接，所述分水总管上贯通连接有第一灌溉支管和多个第二灌溉支管，第一灌溉支管位于分水总管的中部，通过喷水嘴可以保证最大的灌溉覆盖范围，所述第一灌溉支管的上端通过支撑管安装有多个喷水嘴，所述第二灌溉支管上安装有微润管。

2.如权利要求1所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述雨水收集组件包括防护网、过滤层、雨水收集管和连接管，所述雨水收集管通过支架安装在屋顶的下部，所述雨水收集管与屋顶排水口贯通连接，且连接处设有防护网和过滤层，所述防护网位于过滤层的上部。

3.如权利要求1所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述补水系统包括进水管、电磁阀和补水控制组件，所述进水管的输出端和输入端分别贯通连接集水箱和自来水源，所述进水管上安装有电磁阀，所述补水控制组件安装在集水箱的内壁上。

4.如权利要求3所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述补水控制组件包括套筒和安装在套筒上的安装盒，所述套筒安装在集水箱的内壁上，所述套筒的内腔中滑动连接有磁性浮子，所述安装盒的内腔下部转动安装有磁性翻板，且磁性翻板垂直设置，所述磁性翻板的上端贴覆有铜层，且磁性翻板的下方设有铁质滑块，所铁质滑块的下端通过压力弹簧连接有电磁铁，电磁铁安装在安装盒的内底壁上，所述铁质滑块与安装盒的内侧壁滑动连接，所述铁质滑块的上端中部安装有与磁性翻板上端贴覆铜层相匹配的第二铜触块，所述第二铜触块的上端开设有卡口。

5.如权利要求1所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述集水箱的侧壁上安装有液位计。

6.如权利要求1所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述集水箱的侧壁上部安装有溢水管。

7.如权利要求1所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述栽培土壤中设有土壤湿度感应器。

8.如权利要求3所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述补水控制组件还包括永磁铁，所述永磁铁通过多个支撑弹簧安装在安装盒的内顶壁上，且永磁铁与安装盒的内壁滑动连接，所述永磁铁的上端安装有铜触片，且铜触片的上方设置有第一铜触块，且第一铜触块安装在安装盒的内顶壁上。

9.如权利要求4所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述磁性翻板的上端为弧形结构，且磁性翻板的下部设置有配重块。

10.如权利要求1所述的一种生态园屋顶植被灌溉装置，其特征在于：所述屋顶的边缘设置有水土防护板。