CN109863907A - 一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树 - Google Patents
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Abstract
发明提供一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树。该仿生速生树包括水源、连接管道、水位控制阀、蓄水池、固稳底座、柱形外壳、广播、内置毛细吸液芯、被动式毛细蒸发降温罩、支撑环、支撑杆、照明灯、遮阳板、种植土和太阳能电池板。通过仿生传统树木，实现了树木应具有的庇荫、吸尘、绿化、降噪等功能，具有对传统树木的替代性，同时具有成树快，样式多，更换方便，成本低等特点，同时具有植物生长用水供需平衡、用量少，人工人力成本、培育成本低，能耗小，美观多样等特点。
Description
技术领域
本发明涉及毛细蒸腾领域，特别涉及一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树。
背景技术
植物是人类生活的重要组成部分，植物光合作用吸收二氧化碳、降低地表温度、吸附飘尘粉尘。部分植物还可消除VOC污染、水污染和土壤污染。植物也是重要的生物质资源。城市植物景观加深了城市环境的空间感和层次感、营造舒适生活环境、降低城市热岛效应、减少光污染和城市夏季制冷耗电量。
但城市种植树存在生长周期长(一般为6-8年)、培育护养成本高、更新换代周期长、品种单一、观赏性欠佳等问题。传统的浇灌方法为人工浇灌、喷灌或滴灌，浇水量不易掌握，加上蒸发作用，水资源浪费大，植物生长受抑，耗能大，成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，包括埋入地下的蓄水池，以及固稳底座、树干和遮阳板。
所述固稳底座放置并固定在地面上。所述固稳底座上具有贯穿其上下表面的插入腔。所述树干的上端设置有遮阳板，下端穿过插入腔后植入土体中。所述遮阳板上铺设有种植土。所述种植土中种植有植物。所述种植土正中上方布置有太阳能电池板。
所述树干为中空柱体结构。所述树干的内腔中设置有内置毛细吸液芯。所述内置毛细吸液芯的下端与蓄水池相连，上端与种植土相连。
进一步，所述蓄水池通过连接管道与水源相连。所述连接管道上安装有水位控制阀。
进一步，所述树干的外壁上套设有支撑环。所述支撑环上均匀连接有若干根支撑杆。所述支撑杆的上端与遮阳板的下表面固定连接，下端与支撑环固定连接。
进一步，所述树干的外壁上嵌套有被动式无机毛细蒸发降温罩。所述被动式毛细蒸发降温罩与内置毛细吸液芯相接触。所述被动式毛细蒸发降温罩的下表面设置有吸液膜，通过毛细作用导出内置毛细吸液芯部分水分并在空气中吸热蒸发。
进一步，所述遮阳板下表面还设置有若干个照明灯。所述照明灯通过输电线与太阳能电池板连接通电。
进一步，所述树干外壁上设置有广播。所述广播通过输电线与太阳能电池板连接通电。
进一步，所述水源为地表水源和/或地下水源。
进一步，所述内置毛细吸液芯为单一结构吸液芯或复合结构吸液芯。
进一步，所述种植土包括砂质土、黏质土和壤土中的一种或几种。
进一步，所述树干外壁上设置有LED显示屏和/或空气清新装置。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
1.内置毛细吸液芯将蓄水池中的水通过毛细蒸腾作用引升到一定高度供以种植土利用以种植多种易养植物，具有植物生长用水供需平衡、用量少，人工人力成本、培育成本低，能耗小等特点；
2.实现了树木应具有的庇荫、吸尘、绿化和降噪等功能，具有对传统树木的替代性，同时具有成树快，样式多，更换方便，成本低等特点；
3.将植物种植在遮阳板上，具有丰富的现代感，极具观赏性，并可根据当地气候对种植植物进行适宜搭配，具有适用性；
4.被动式毛细蒸腾被动式毛细蒸发降温罩实现夏季降温，提升了生活质量和品味，在满足现代人的生活需求前提下大大节约了能源；
5.利用太阳能电池板吸收光能并加以利用，将能量用于日常广播、夜间照明等，实现了能量的充分利用，具有实用性，具有现代社会中常见路灯、常见公共广播的替代性；
6.通过对固稳底座的结构设计及拓展，可实现人们的坐卧休息等功能。
附图说明
图1为仿生速生树结构示意图；
图2为仿生速生树工作示意图。
图中：水源1、连接管道2、水位控制阀3、蓄水池4、固稳底座5、树干6、广播7、内置毛细吸液芯8、被动式毛细蒸发降温罩9、支撑环10、支撑杆11、照明灯12、遮阳板13、种植土14、太阳能电池板15。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1，本实施例公开一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，包括埋入地下的蓄水池4，以及固稳底座5、树干6和遮阳板13。
所述蓄水池4通过连接管道2与水源1相连。所述水源1为地表水源和/或地下水源。所述连接管道2上安装有水位控制阀3。在实际生产中，所述水位控制阀3可以选用浮球阀、压力阀或电磁阀。
所述固稳底座5放置并固定在地面上。在本实施例中，所述固稳底座5加工为圆盘结构，可供人们坐卧休息。所述固稳底座5上具有贯穿其上下表面的插入腔。所述树干6的上端设置有遮阳板13，下端穿过插入腔后植入土体中。所述遮阳板13上铺设有种植土14。所述种植土14包括砂质土、黏质土和壤土中的一种或几种。所述种植土14中种植有植物。所述种植土14正中上方布置有太阳能电池板15，接收光照产生电能。所述太阳能电池板15可选用单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板、非晶硅太阳能电池板和多元化合物太阳能电池板中的一种或几种。以单晶硅太阳能电池板为例，太阳光照在单晶硅太阳能电池板半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。
所述遮阳板13下表面设置有照明灯12。所述照明灯12通过输电线与太阳能电池板15连接通电，在环境明亮度较低时向灯具下部发射40％～60％光通量，保证环境的光照度。在实际生产中，所述照明灯12可选用直接型灯具、半直接型灯具、漫射型灯具、漫射型灯具和间接型灯具中的一种或几种。
所述树干6为中空柱体结构。在实际生产中所述树干6为圆柱、矩形柱、T形柱或工字柱结构。所述树干6的内腔中设置有内置毛细吸液芯8。所述内置毛细吸液芯8为单一结构吸液芯或复合结构吸液芯。所述内置毛细吸液芯8的下端与蓄水池4相连，上端与种植土14相连。参见图2，工作时内置毛细吸液芯8的下端与蓄水池4中的水保持接触进行毛细吸水作用，上端与种植土14接触进行水分蒸腾作用。含有细微孔隙的内置毛细吸液芯8的下端与蓄水池4中的水接触时，液体和固体之间的附着力大于液体本身内聚力，产生毛细现象，蓄水池4中的水沿孔隙上升，到达上部壤土种植土14处被吸收供以植物生长所需。所述水位控制阀3可根据蓄水池4中的水位高度进行自动调节，使蓄水池4中的水始终与内置毛细吸液芯8相接触。以浮球式水位为例，当蓄水池4中水位下降到一定高度时，浮球式水位控制阀自动开启，连接管道2开始向蓄水池4供水。当水位上升到一定高度时，浮球式水位控制阀3自动关闭，连接管道2停止向蓄水池4供水，整个过程保证蓄水池4中的水始终与内置毛细吸液芯8相接触。
所述树干6的外壁上从上到下依次设置有支撑环10、被动式无机毛细蒸发降温罩9和广播7。其中，所述支撑环10套设在树干6的外壁上。所述支撑环10上均匀连接有多根支撑杆11。所述支撑杆11的上端与遮阳板13的下表面固定连接，下端与支撑环10固定连接。支撑杆11对遮阳板13进行固稳支撑，均匀分布的支撑杆11将对遮阳板13的支撑力沿杆作用到支撑环10与圆柱形外壳6上，保证了整个结构的稳定。所述被动式无机毛细蒸发降温罩9嵌套在树干6上。所述被动式毛细蒸发降温罩9与内置毛细吸液芯8相接触。所述被动式毛细蒸发降温罩9的下表面设置有吸液膜，通过毛细作用导出内置毛细吸液芯8部分水分并在空气中吸热蒸发，产生冷空气向下流动保持下方温度低于周围空气温度。所述吸液膜为有机膜或无机膜。所述树干6外壁上设置有广播7。所述广播7为有线广播、无线调频广播或数据广播。所述广播7通过输电线与太阳能电池板15连接通电。无线调频广播7将发射机与发射天线通过馈线相连，再将发射天线立在某一至高点,终端使用调频音箱，通电后即可接收调频广播，在适宜时间可广播新闻、音乐、启事等内容。
在实际生产中，所述树干6外壁上还可以设置LED显示屏和/或空气清新装置等。
Claims (10)
1.一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：包括埋入地下的蓄水池(4)，以及固稳底座(5)、树干(6)和遮阳板(13)；
所述固稳底座(5)放置并固定在地面上；所述固稳底座(5)上具有贯穿其上下表面的插入腔；所述树干(6)的上端设置有遮阳板(13)，下端穿过插入腔后植入土体中；所述遮阳板(13)上铺设有种植土(14)；所述种植土(14)中种植有植物；所述种植土(14)正中上方布置有太阳能电池板(15)；
所述树干(6)为中空柱体结构；所述树干(6)的内腔中设置有内置毛细吸液芯(8)；所述内置毛细吸液芯(8)的下端与蓄水池(4)相连，上端与种植土(14)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述蓄水池(4)通过连接管道(2)与水源(1)相连；所述连接管道(2)上安装有水位控制阀(3)。
3.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述树干(6)的外壁上套设有支撑环(10)；所述支撑环(10)上均匀连接有若干根支撑杆(11)；所述支撑杆(11)的上端与遮阳板(13)的下表面固定连接，下端与支撑环(10)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述树干(6)的外壁上嵌套有被动式无机毛细蒸发降温罩(9)；所述被动式毛细蒸发降温罩(9)与内置毛细吸液芯(8)相接触；所述被动式毛细蒸发降温罩(9)的下表面设置有吸液膜，通过毛细作用导出内置毛细吸液芯(8)部分水分并在空气中吸热蒸发。
5.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述遮阳板(13)下表面还设置有若干个照明灯(12)；所述照明灯(12)通过输电线与太阳能电池板(15)连接通电。
6.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述树干(6)外壁上设置有广播(7)；所述广播(7)通过输电线与太阳能电池板(15)连接通电。
7.根据权利要求1所述的一种一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述水源(1)为地表水源和/或地下水源。
8.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述内置毛细吸液芯(8)为单一结构吸液芯或复合结构吸液芯。
9.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述种植土(14)包括砂质土、黏质土和壤土中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的一种基于毛细蒸腾作用的多功能仿生速生树，其特征在于：所述树干(6)外壁上设置有LED显示屏和/或空气清新装置。
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