CN112243751A - 一种大棚用水蒸气凝结回流装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大棚用水蒸气凝结回流装置及其使用方法，属于大棚领域，它利用真空状态下水的沸点变低的特性使液态水变为气态水，由此产生的气体膨胀驱动第一活塞运动，第一活塞驱动第二活塞运动，第二活塞压缩进入到压缩腔中的水蒸气，使其凝结成液态水，水浸湿海绵体后滴落到集液罩中，并由出液口滴落到植物上，与现有技术相比，它可以捕捉蒸发上升的水蒸气，以免水蒸气附着在大棚的薄膜上，而且利用压缩的方式使水蒸气凝结，并让其滴灌给植物，不仅能及时给植物补充水分，而且实现了水资源的循环利用，符合节能环保的理念。

Description

一种大棚用水蒸气凝结回流装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及大棚领域，更具体地说，涉及一种大棚用水蒸气凝结回流装置及其使用方法。

背景技术

随着高分子聚合物－聚氯乙烯、聚乙烯的产生，塑料薄膜广泛应用于农业。日本及欧美国家于50年代初期应用温室薄膜覆盖温床获得成功，随后又覆盖小棚及温室也获得良好效果。我国于1955年秋引进聚氯乙烯农用薄膜，首先在北京用于小棚覆盖蔬菜，获得了早熟增产的效果。大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培；果树生产用于栽培葡萄、草莓、西瓜、甜瓜、桃及柑桔等；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培养等；养殖业用于养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。

大棚覆盖的材料为塑料薄膜。适于大面积覆盖，因为它质量轻，透光保温性能好，可塑性强，价格低廉。又由于可使用轻便的骨架材料，容易建造和造形，可就地取格，建筑投资较少，经济效益较高。并能抵抗自然灾害，防寒保温，抗旱、涝，提早栽培，延后栽培，延长作物的生长期，达到早熟、晚熟、增产稳产的目的，深受生产者的欢迎。因此，在我国北方旱区发展很快。

大棚虽然使用方便，但也有一些不足之处，例如正午时分，由于光线强度较大、温度较高，植物不进行光合作用，此时的蒸腾作用加剧，植物体内的水分被蒸发，水蒸气附着在薄膜上后会凝结成水珠，水珠对光线有折射作用，这样会造成不同区域的植物所受到的光线不均匀，影响植物的统一协调管理，而且大量的水珠附着在薄膜上也会增加大棚的负担。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种大棚用水蒸气凝结回流装置及其使用方法，它利用真空状态下水的沸点变低的特性使液态水变为气态水，由此产生的气体膨胀驱动第一活塞运动，第一活塞驱动第二活塞运动，第二活塞压缩进入到压缩腔中的水蒸气，使其凝结成液态水，水浸湿海绵体后滴落到集液罩中，并由出液口滴落到植物上，与现有技术相比，它可以捕捉蒸发上升的水蒸气，以免水蒸气附着在大棚的薄膜上，而且利用压缩的方式使水蒸气凝结，并让其滴灌给植物，不仅能及时给植物补充水分，而且实现了水资源的循环利用，符合节能环保的理念。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种大棚用水蒸气凝结回流装置，包括大棚本体，所述大棚本体的上端两侧内壁均固定连接有滑轨，且两个滑轨之间滑动连接有多个支撑架，所述支撑架上固定连接有多个安装块，所述安装块的上端侧壁固定连接有开口向上设置的真空活塞缸，且真空活塞缸的上端开口固定连接有吸热块，所述真空活塞缸的内壁滑动连接有第一活塞，且第一活塞与吸热块之间为真空环境，所述安装块的内壁开设有压缩腔，且压缩腔的内壁滑动连接有第二活塞，所述第一活塞的下端侧壁固定连接有连接杆，且连接杆贯穿至压缩腔中并与第二活塞固定连接，位于第二活塞上方的所述压缩腔的内壁固定连接有弹力罩，且连接杆贯穿弹力罩，所述安装块的两侧内壁均开设有进气道，且进气道与压缩腔连通，所述压缩腔的下端侧壁镶嵌有通液件，所述安装块的下端侧壁固定连接有集液罩，且集液罩的侧壁开设有多个进气开口，所述集液罩的下端开设有出液口，且出液口的内壁固定连接有限流件。它利用真空状态下水的沸点变低的特性使液态水变为气态水，由此产生的气体膨胀驱动第一活塞运动，第一活塞驱动第二活塞运动，第二活塞压缩进入到压缩腔中的水蒸气，使其凝结成液态水，水浸湿海绵体后滴落到集液罩中，并由出液口滴落到植物上，与现有技术相比，它可以捕捉蒸发上升的水蒸气，以免水蒸气附着在大棚的薄膜上，而且利用压缩的方式使水蒸气凝结，并让其滴灌给植物，不仅能及时给植物补充水分，而且实现了水资源的循环利用，符合节能环保的理念。

进一步的，所述弹力罩包括硅胶罩体，所述硅胶罩体的内壁镶嵌有弹簧片，且硅胶罩体为半球形状，弹力罩是为了抵消第一活塞、第二活塞和连接杆的重力，当第一活塞向下滑动时，弹力罩被压缩变形，而此时弹簧片有了回复弹力，可帮助第一活塞返回滑动，这样能够实现第一活塞上下往复滑动，从而不间断的使水蒸气凝结。

进一步的，所述通液件包括海绵体，所述海绵体的内壁镶嵌有多个弹力变形体，因为第二活塞要向下压缩使下方的体积变小，因此要保证一定的密封性而又能让水通过，因此用海绵体来密封，而且弹力变形体是为了进一步压缩海绵体使其内部的水尽快滴落下去。

进一步的，所述弹力变形体包括两个横板，两个所述横板之间固定连接有弹力连接杆，且弹力连接杆采用软质弹性材料，当第二活塞向下压缩时，体积的缩小使得海绵体也受压变形，此时两个横板相互靠近挤压内部的海绵体，以让水尽快滴落下去，而弹力连接杆变形时的回复弹力可让两个横板复位。

进一步的，所述限流件包括滴液罩，所述滴液罩倒置放置，且滴液罩的下端开设有滴液口，滴液口是为了减缓水滴落的频率，让其对植物的滴灌时间更持久一些。

进一步的，所述第一活塞的下端侧壁和真空活塞缸的下端内壁均镶嵌有一组磁铁块，且上下两组磁铁块的磁性相同，上下两组磁铁块的相互排斥力可帮助第一活塞回复滑动，使得第一活塞能更顺畅的上下往复运动。

进一步的，所述吸热块的下端侧壁固定连接有多个散热块，是为了加快热量向真空活塞缸的传递，加速液态水变为气态水的速度。

一种大棚用水蒸气凝结回流装置的使用方法，包括以下步骤：

S1，在植物正常进行光合作用的时候，安装块是不使用的，支撑架集中滑动到大棚本体的一侧或两侧，以不阻碍光线，在中午时候将支撑架滑动到植物的上方，并且均匀分散开；

S2，植物蒸腾作用产生的水蒸气上升到安装块处，并由进气开口、进气道进入到压缩腔中，吸热块受到光线的照射后温度升高，由于真空状态下水的沸点变低，因此吸热块的热量使液态水变为气态水；

S3，由于液态水变为气态水，因此气体膨胀向下推动第一活塞，第一活塞进而向下推动连接杆，连接杆压缩水蒸气使其凝结为水珠，水珠透过通液件滴落到集液罩中，最后由出液口向下滴落，以给植物进行滴灌。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案利用真空状态下水的沸点变低的特性使液态水变为气态水，由此产生的气体膨胀驱动第一活塞运动，第一活塞驱动第二活塞运动，第二活塞压缩进入到压缩腔中的水蒸气，使其凝结成液态水，水浸湿海绵体后滴落到集液罩中，并由出液口滴落到植物上，与现有技术相比，它可以捕捉蒸发上升的水蒸气，以免水蒸气附着在大棚的薄膜上，而且利用压缩的方式使水蒸气凝结，并让其滴灌给植物，不仅能及时给植物补充水分，而且实现了水资源的循环利用，符合节能环保的理念。

(2)弹力罩包括硅胶罩体，硅胶罩体的内壁镶嵌有弹簧片，且硅胶罩体为半球形状，弹力罩是为了抵消第一活塞、第二活塞和连接杆的重力，当第一活塞向下滑动时，弹力罩被压缩变形，而此时弹簧片有了回复弹力，可帮助第一活塞返回滑动，这样能够实现第一活塞上下往复滑动，从而不间断的使水蒸气凝结。

(3)通液件包括海绵体，海绵体的内壁镶嵌有多个弹力变形体，因为第二活塞要向下压缩使下方的体积变小，因此要保证一定的密封性而又能让水通过，因此用海绵体来密封，而且弹力变形体是为了进一步压缩海绵体使其内部的水尽快滴落下去。

(4)弹力变形体包括两个横板，两个横板之间固定连接有弹力连接杆，且弹力连接杆采用软质弹性材料，当第二活塞向下压缩时，体积的缩小使得海绵体也受压变形，此时两个横板相互靠近挤压内部的海绵体，以让水尽快滴落下去，而弹力连接杆变形时的回复弹力可让两个横板复位。

(5)限流件包括滴液罩，滴液罩倒置放置，且滴液罩的下端开设有滴液口，滴液口是为了减缓水滴落的频率，让其对植物的滴灌时间更持久一些。

(6)第一活塞的下端侧壁和真空活塞缸的下端内壁均镶嵌有一组磁铁块，且上下两组磁铁块的磁性相同，上下两组磁铁块的相互排斥力可帮助第一活塞回复滑动，使得第一活塞能更顺畅的上下往复运动。

(7)吸热块的下端侧壁固定连接有多个散热块，是为了加快热量向真空活塞缸的传递，加速液态水变为气态水的速度。

附图说明

图1为本发明的主视剖面结构示意图；

图2为本发明的第二活塞压缩前状态示意图；

图3为本发明的第二活塞压缩后状态示意图；

图4为本发明的弹力罩剖面结构示意图；

图5为本发明的通液件主视结构示意图；

图6为图2中A处的结构示意图；

图7为本发明的主视结构示意图。

图中附图标记说明：

1大棚本体、2滑轨、3支撑架、4安装块、5真空活塞缸、6吸热块、601散热块、7第一活塞、701磁铁块、8压缩腔、9第二活塞、10连接杆、11弹力罩、1101硅胶罩体、1102弹簧片、12进气道、13通液件、1301海绵体、1302弹力变形体、13021横板、13022弹力连接杆、14集液罩、15进气开口、16出液口、17限流件、1701滴液罩、1702滴液口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-7，一种大棚用水蒸气凝结回流装置，请参阅图1和图7，包括大棚本体1，大棚本体1的上端两侧内壁均固定连接有滑轨2，且两个滑轨2之间滑动连接有多个支撑架3，支撑架3上固定连接有多个安装块4，安装块4的上端侧壁固定连接有开口向上设置的真空活塞缸5，且真空活塞缸5的上端开口固定连接有吸热块6，吸热块6的下端侧壁固定连接有多个散热块601，是为了加快热量向真空活塞缸5的传递，加速液态水变为气态水的速度，真空活塞缸5的内壁滑动连接有第一活塞7，第一活塞7的下端侧壁和真空活塞缸5的下端内壁均镶嵌有一组磁铁块701，且上下两组磁铁块701的磁性相同，上下两组磁铁块701的相互排斥力可帮助第一活塞7回复滑动，使得第一活塞7能更顺畅的上下往复运动，且第一活塞7与吸热块6之间为真空环境，安装块4的内壁开设有压缩腔8，且压缩腔8的内壁滑动连接有第二活塞9，第一活塞7的下端侧壁固定连接有连接杆10，且连接杆10贯穿至压缩腔8中并与第二活塞9固定连接，位于第二活塞9上方的压缩腔8的内壁固定连接有弹力罩11，且连接杆10贯穿弹力罩11；

请参阅图2-4，弹力罩11包括硅胶罩体1101，硅胶罩体1101的内壁镶嵌有弹簧片1102，且硅胶罩体1101为半球形状，弹力罩11是为了抵消第一活塞7、第二活塞9和连接杆10的重力，当第一活塞7向下滑动时，弹力罩11被压缩变形，而此时弹簧片1102有了回复弹力，可帮助第一活塞7返回滑动，这样能够实现第一活塞7上下往复滑动，从而不间断的使水蒸气凝结，安装块4的两侧内壁均开设有进气道12，且进气道12与压缩腔8连通；

请参阅图2-6，压缩腔8的下端侧壁镶嵌有通液件13，通液件13包括海绵体1301，海绵体1301的内壁镶嵌有多个弹力变形体1302，因为第二活塞9要向下压缩使下方的体积变小，因此要保证一定的密封性而又能让水通过，因此用海绵体1301来密封，而且弹力变形体1302是为了进一步压缩海绵体1301使其内部的水尽快滴落下去，弹力变形体1302包括两个横板13021，两个横板13021之间固定连接有弹力连接杆13022，且弹力连接杆13022采用软质弹性材料，当第二活塞9向下压缩时，体积的缩小使得海绵体1301也受压变形，此时两个横板13021相互靠近挤压内部的海绵体1301，以让水尽快滴落下去，而弹力连接杆13022变形时的回复弹力可让两个横板13021复位，安装块4的下端侧壁固定连接有集液罩14，且集液罩14的侧壁开设有多个进气开口15，集液罩14的下端开设有出液口16，且出液口16的内壁固定连接有限流件17，限流件17包括滴液罩1701，滴液罩1701倒置放置，且滴液罩1701的下端开设有滴液口1702，滴液口1702是为了减缓水滴落的频率，让其对植物的滴灌时间更持久一些。

本装置在使用时包括以下步骤：

S1，在植物正常进行光合作用的时候，安装块4是不使用的，支撑架3集中滑动到大棚本体1的一侧或两侧，以不阻碍光线，在中午时候将支撑架3滑动到植物的上方，并且均匀分散开；

S2，植物蒸腾作用产生的水蒸气上升到安装块4处，并由进气开口15、进气道12进入到压缩腔8中，吸热块6受到光线的照射后温度升高，由于真空状态下水的沸点变低，因此吸热块6的热量使液态水变为气态水；

S3，由于液态水变为气态水，因此气体膨胀向下推动第一活塞7，第一活塞7进而向下推动连接杆10，连接杆10压缩水蒸气使其凝结为水珠，水珠透过通液件13滴落到集液罩14中，最后由出液口16向下滴落，以给植物进行滴灌。此外在第一活塞7向下滑动的同时，液态水变为气态水消耗了部分热量，因此第一活塞7上方空间的压强减小，加上两组磁铁块701之间的排斥力和弹力罩11的回弹力，第一活塞7下压后由返回滑动，这样实现了第一活塞7的上下往复滑动，从而不间断的使水蒸气凝结。

它利用真空状态下水的沸点变低的特性使液态水变为气态水，由此产生的气体膨胀驱动第一活塞运动，第一活塞驱动第二活塞运动，第二活塞压缩进入到压缩腔中的水蒸气，使其凝结成液态水，水浸湿海绵体后滴落到集液罩中，并由出液口滴落到植物上，与现有技术相比，它可以捕捉蒸发上升的水蒸气，以免水蒸气附着在大棚的薄膜上，而且利用压缩的方式使水蒸气凝结，并让其滴灌给植物，不仅能及时给植物补充水分，而且实现了水资源的循环利用，符合节能环保的理念。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种大棚用水蒸气凝结回流装置，包括大棚本体(1)，所述大棚本体(1)的上端两侧内壁均固定连接有滑轨(2)，且两个滑轨(2)之间滑动连接有多个支撑架(3)，其特征在于：所述支撑架(3)上固定连接有多个安装块(4)，所述安装块(4)的上端侧壁固定连接有开口向上设置的真空活塞缸(5)，且真空活塞缸(5)的上端开口固定连接有吸热块(6)，所述真空活塞缸(5)的内壁滑动连接有第一活塞(7)，且第一活塞(7)与吸热块(6)之间为真空环境，所述安装块(4)的内壁开设有压缩腔(8)，且压缩腔(8)的内壁滑动连接有第二活塞(9)，所述第一活塞(7)的下端侧壁固定连接有连接杆(10)，且连接杆(10)贯穿至压缩腔(8)中并与第二活塞(9)固定连接，位于第二活塞(9)上方的所述压缩腔(8)的内壁固定连接有弹力罩(11)，且连接杆(10)贯穿弹力罩(11)，所述安装块(4)的两侧内壁均开设有进气道(12)，且进气道(12)与压缩腔(8)连通，所述压缩腔(8)的下端侧壁镶嵌有通液件(13)，所述安装块(4)的下端侧壁固定连接有集液罩(14)，且集液罩(14)的侧壁开设有多个进气开口(15)，所述集液罩(14)的下端开设有出液口(16)，且出液口(16)的内壁固定连接有限流件(17)。

2.根据权利要求1所述的一种大棚用水蒸气凝结回流装置，其特征在于：所述弹力罩(11)包括硅胶罩体(1101)，所述硅胶罩体(1101)的内壁镶嵌有弹簧片(1102)，且硅胶罩体(1101)为半球形状。

3.根据权利要求1所述的一种大棚用水蒸气凝结回流装置，其特征在于：所述通液件(13)包括海绵体(1301)，所述海绵体(1301)的内壁镶嵌有多个弹力变形体(1302)。

4.根据权利要求3所述的一种大棚用水蒸气凝结回流装置，其特征在于：所述弹力变形体(1302)包括两个横板(13021)，两个所述横板(13021)之间固定连接有弹力连接杆(13022)，且弹力连接杆(13022)采用软质弹性材料。

5.根据权利要求1所述的一种大棚用水蒸气凝结回流装置，其特征在于：所述限流件(17)包括滴液罩(1701)，所述滴液罩(1701)倒置放置，且滴液罩(1701)的下端开设有滴液口(1702)。

6.根据权利要求1所述的一种大棚用水蒸气凝结回流装置，其特征在于：所述第一活塞(7)的下端侧壁和真空活塞缸(5)的下端内壁均镶嵌有一组磁铁块(701)，且上下两组磁铁块(701)的磁性相同。

7.根据权利要求1所述的一种大棚用水蒸气凝结回流装置，其特征在于：所述吸热块(6)的下端侧壁固定连接有多个散热块(601)。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种大棚用水蒸气凝结回流装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，在植物正常进行光合作用的时候，安装块(4)是不使用的，支撑架(3)集中滑动到大棚本体(1)的一侧或两侧，以不阻碍光线，在中午时候将支撑架(3)滑动到植物的上方，并且均匀分散开；

S2，植物蒸腾作用产生的水蒸气上升到安装块(4)处，并由进气开口(15)、进气道(12)进入到压缩腔(8)中，吸热块(6)受到光线的照射后温度升高，由于真空状态下水的沸点变低，因此吸热块(6)的热量使液态水变为气态水；

S3，由于液态水变为气态水，因此气体膨胀向下推动第一活塞(7)，第一活塞(7)进而向下推动连接杆(10)，连接杆(10)压缩水蒸气使其凝结为水珠，水珠透过通液件(13)滴落到集液罩(14)中，最后由出液口(16)向下滴落，以给植物进行滴灌。

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