CN114080943A - 一种自动排除苗木根部积水的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动排除苗木根部积水的装置，属于树木养护领域。包括环形集水管、蓄水箱、液位传感器、太阳能电池、偏心电机、连接件、密封活塞和密封箱，环形集水管开设有多个通孔，环形集水管外套设有土工布，第一连接管分别与环形集水管和蓄水箱连通，液位传感器设置于蓄水箱内，第一导线的一端与液位传感器电连接，另一端与太阳能电池电连接，第二导线的一端与太阳能电池电连接，另一端与偏心电机电连接，连接件的底部与密封活塞连接，连接件的顶部与偏心电机的偏心轴连接，第二连接管分别与蓄水箱和密封箱的底部连通，第三连接管分别与密封箱的底部和喷头连通，第二连接管与第三连接管均设置有单向阀。具有自动、自循环和重复利用的特点。

Description

一种自动排除苗木根部积水的装置

技术领域

本发明涉及树木养护技术领域，具体而言，涉及一种自动排除苗木根部积水的装置。

背景技术

苗木的根部积水问题长期以来一直困扰着园林绿化的施工及养护人员，是导致苗木尤其是大型乔木死亡的主要原因之一。随着生活水平的不断提高，人们对环境质量和景观效果的要求越来越高，而植物是提高环境景观的重要元素之一，但是由于地形和土壤性质的原因，乔木栽植时经常遇到根部积水的情况，由于根部积水发生在地表以下，难以被及时发现，当发现时大多已为时已晚，因植物根部积水导致其呼吸不畅及烂根现象，对植物造成了不可逆转的伤害甚至是死亡。

针对乔木根部积水，现有的主要技术处理措施包括换填、垒栽、插管等，其中，换填是挖出原有种植穴的土壤，换填成透水性好的土壤进行回填，存在局部换填，施工速度慢，成本较高，未能彻底解决积水问题，等植物根系进一步生长超过原有换填土范围时，最终还是会影响到植物的生长等问题；垒栽即堆土栽植，在原有地面上堆土，提高栽植面的竖向高度，从而靠地形排水，会出现地面堆土未能和原状土有效结合，出现分层现象，阻碍根系的发展，地面堆土可能因雨水和环境的作用，土壤、水分和养分逐级流失，不利于根系生长等问题；插管：在乔木栽植时的种植穴里插上几根短的排水管，起到透气并挥发根系水分的作用，存在不能及时有效地排除根部的积水，尤其是遇到连续雨天或暴雨天气，造成乔木根部短时间的大量积水，影响根部呼吸，导致烂根死亡，插管的深度较为固定，且作用的面积较小，不能解决后期根系根部的积水问题，其作用范围和作用时效都非常有限等问题。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种自动排除苗木根部积水的装置，具有自动、低能耗、自循环和重复利用的特点，可以根据苗木根部积水情况，实现自动排水，降低乔木根部含水量，保证植物根系的正常呼吸，以及吸收水分和养分，解决了苗木尤其是大型乔木在透水性差的土壤中根部积水的问题，从而降低乔木因积水造成的死亡风险，提高苗木成活率，同时被排出的地下水可用于地面上灌木和地被的再次灌溉，提高了水的循环利用，实现了节能节水环保的功效。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种自动排除苗木根部积水的装置，包括环形集水管、第一连接管、蓄水箱、液位传感器、第一导线、太阳能电池、太阳能面板、第二导线、偏心电机、连接件、密封活塞、密封箱、第二连接管、第三连接管和喷头，环形集水管环状间隔开设有多个通孔，环形集水管外套设有土工布，第一连接管的一端与环形集水管连通，另一端与蓄水箱连通，环形集水管设置于蓄水箱的侧面并位于蓄水箱的顶部上面，液位传感器设置于蓄水箱内，第一导线的一端与液位传感器电连接，另一端与太阳能电池电连接，太阳能电池与太阳能面板电连接，第二导线的一端与太阳能电池电连接，另一端与偏心电机电连接，偏心电机、连接件和密封活塞均设置于密封箱内，连接件的底部与密封活塞连接，连接件的顶部与偏心电机的偏心轴连接，偏心电机安装于密封箱的顶部，密封活塞位于连接件与密封箱的底部之间，第二连接管的一端与蓄水箱连通，另一端与密封箱的底部连通，第三连接管的一端与密封箱的底部连通，另一端与喷头连通，第二连接管与第三连接管均设置有单向阀。

进一步地，本发明较佳的实施例中，环形集水管与蓄水箱之间水平间隔1-2m。

进一步地，本发明较佳的实施例中，环形集水管靠近蓄水箱的一端与蓄水箱底部之间的距离小于环形集水管远离蓄水箱的一端与蓄水箱底部之间的距离。

进一步地，本发明较佳的实施例中，第一连接管上安装有法兰。

进一步地，本发明较佳的实施例中，自动排除苗木根部积水的装置还包括第一接线盒，第一接线盒套设于第一导线外。

进一步地，本发明较佳的实施例中，自动排除苗木根部积水的装置还包括第二接线盒，第二接线盒套设于第二导线外。

进一步地，本发明较佳的实施例中，环形集水管、蓄水箱、第一连接管、第二连接管、第三连接管与密封箱均采用PVC材质。

本发明提供的自动排除苗木根部积水的装置的有益效果是：使用时，将装置的环形集水管置于已挖好的树穴下方；若是已经栽植完成的乔木，可沿乔木根系分布的位置进行环形开挖，直到接近乔木根系，将环形集水管沿根系周围布置，积水通过环形集水管的通孔进入环形集水管，环形集水管外套设一层土工布，主要起过滤的作用，避免泥土等杂质通过通孔进入环形集水管造成环形集水管和连接管堵塞，环形集水管与蓄水箱之间有高度差，环形集水管内的积水通过第一连接管进入蓄水箱，当蓄水箱内的液面达到一定高度时，使液位传感器、第一导线、太阳能电池、第二导线、偏心电机形成闭合回路，偏心电机开始转动带动连接件及密封活塞上下运动，从而引起密封活塞与密封箱底部之间的空间体积的变化，当密封活塞与密封箱底部之间的空间体积的空间增大时(密封活塞向上运动)，由于大气压的作用，将蓄水箱中的液体通过第二连接管吸入密封箱；当密封活塞与密封箱底部之间的空间体积的空间减小时(密封活塞向下运动)，将液体压入第三连接管，再通过喷头喷出，对喷出的水进行收集利用或直接灌溉地面的灌木或草坪。当根部积水被排除殆尽，蓄水箱中的液面下降，直至断开了液位传感器的连接，回路断开，装置自动停止工作，具有自动、低能耗、自循环和重复利用的特点，可以根据苗木根部积水情况，实现自动排水，降低乔木根部含水量，保证植物根系的正常呼吸，以及吸收水分和养分，解决了苗木尤其是大型乔木在透水性差的土壤中根部积水的问题，从而降低乔木因积水造成的死亡风险，提高苗木成活率，同时被排出的地下水可用于地面上灌木和地被的再次灌溉，提高了水的循环利用，实现了节能节水环保的功效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的自动排除苗木根部积水的装置的结构示意图。

图标：100-自动排除苗木根部积水的装置；200-环形集水管；210-通孔；310-第一连接管；311-法兰；320-第二连接管；330-第三连接管；340-喷头；350-单向阀；400-蓄水箱；510-液位传感器；520-第一导线；530-太阳能电池；540-太阳能面板；550-第二导线；560-第一接线盒；570-第二接线盒；600-偏心电机；610-偏心轴；700-连接件；800-密封活塞；900-密封箱。

具体实施方式

使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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

请参照图1，本实施例提供一种自动排除苗木根部积水的装置100，其包括环形集水管200、第一连接管310、蓄水箱400、液位传感器510、第一导线520、太阳能电池530、太阳能面板540、第二导线550、偏心电机600、连接件700、密封活塞800、密封箱900、第二连接管320、第三连接管330和喷头340。

环形集水管200环状间隔开设有多个通孔210，通过通孔210将苗木根部积水集中到环形集水管200中。

其中，环形集水管200外套设有土工布，土工布，又称土工织物，它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料，其强力高、耐腐蚀、透水性好、施工方便。本发明在环形集水管200外套设有土工布，目的是为了起到过滤的作用，避免泥土等杂质通过通孔210进入环形集水管200造成环形集水管200堵塞，影响排水的效果。

第一连接管310的一端与环形集水管200连通，另一端与蓄水箱400连通，环形集水管200设置于蓄水箱400的侧面并位于蓄水箱400的顶部上面，目的是为了使环形集水管200与蓄水箱400形成高度差，使环形集水管200内的积水通过第一连接管310进入蓄水箱400，进行收集。

进一步的，第一连接管310上安装有法兰311，目的是为了便于安装和拆卸第一连接管310。

进一步的，环形集水管200与蓄水箱400之间水平间隔1-2m，目的是为了便于安装环形集水管200与蓄水箱400。

进一步的，环形集水管200靠近蓄水箱400的一端与蓄水箱400底部之间的距离小于环形集水管200远离蓄水箱400的一端与蓄水箱400底部之间的距离，目的是为了使环形集水管200朝蓄水箱400倾斜一定角度，便于将环形集水管200内的积水快速的收集到蓄水箱400内。

液位传感器510设置于蓄水箱400内，第一导线520的一端与液位传感器510电连接，另一端与太阳能电池530电连接，太阳能电池530与太阳能面板540电连接，第二导线550的一端与太阳能电池530电连接，另一端与偏心电机600电连接，当蓄水箱400内的液面达到一定高度时，使液位传感器510、第一导线520、太阳能电池530、第二导线550、偏心电机600形成闭合回路，使偏心电机600开始工作。液位传感器的工作原理是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容将静压转换为电信号，再通过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号，本发明通过连通液位传感器510，使电机主回路闭合，启动电机。

进一步的，自动排除苗木根部积水的装置100还包括第一接线盒560，第一接线盒560套设于第一导线520外，目的是为了对第一导线520进行保护。

进一步的，自动排除苗木根部积水的装置100还包括第二接线盒570，第二接线盒570套设于第二导线550外，目的是为了保护第二导线550。

偏心电机600、连接件700和密封活塞800均设置于密封箱900内，连接件700的底部与密封活塞800连接，连接件700的顶部与偏心电机600的偏心轴610连接，偏心电机600安装于密封箱900的顶部，密封活塞800位于连接件700与密封箱900的底部之间，即密封活塞800与密封箱900的底部之间形成一个密封空间，第二连接管320的一端与蓄水箱400连通，另一端与密封箱900的底部连通，第三连接管330的一端与密封箱900的底部连通，另一端与喷头340连通，第二连接管320与第三连接管330均设置有单向阀350，其中，第二连接管320上的单向阀350向下开启，目的是为了使蓄水箱400内的积水单向流入密封箱900内，第三连接管330上的单向阀350向上开启，目的是为了使密封箱900内的积水单向流向喷头340。偏心电机600开始工作时，偏心电机600的偏心轴610带动连接件700及密封活塞800上下运动，从而引起密封活塞800与密封箱900底部之间的空间体积的变化，当密封活塞800与密封箱900底部之间的空间体积的空间增大时(密封活塞800向上运动)，由于大气压的作用，将蓄水箱400中的液体通过第二连接管320吸入密封箱900；当密封活塞800与密封箱900底部之间的空间体积的空间减小时(密封活塞800向下运动)，将液体压入第三连接管330，再通过喷头340喷出，(类似于注射器的工作原理)，对喷出的水进行收集利用或直接灌溉地面的灌木或草坪。当蓄水箱400中的液面下降，与液位传感器510相隔一定距离，也即是直至断开了液位传感器的连接，回路断开，装置自动停止工作。

进一步的，环形集水管200、蓄水箱400、第一连接管310、第二连接管320、第三连接管330与密封箱900均采用PVC材质。

本发明采用自动排除苗木根部积水的装置100具有以下几个优点：

(1)实现乔木根部积水的及时排除

本发明的排水装置通过环形集水管200，对乔木根部的积水及时进行收集后转移到蓄水箱400，蓄水箱400的水深达到设定的高度后，自动接通电路，启动设备，通过大气压强的原理对蓄水箱400的水及时吸入后，从自动喷头处排出。

(2)实现积水的自动、高效、节能排除

本发明的排水装置通过安装太阳能电池(高效、环保、永续)，并通过蓄水箱400内水面高度实行自动开启或关闭电路系统，从而启动或停止电动机的运行，带动密封活塞800运动，实现密封箱900空间的变化，改变密封箱900内大气压强，从而实现自动吸水和排水的过程。整个运行不需要额外消耗电能或其他动能，就能实现积水的高效、节能的排除。

(3)排除的水可循环利用

本发明的排水装置设置了蓄水箱400，并在排水末端装置了喷头340，对乔木根部吸收的水进行收集过滤后再次利用，可用于地面上灌木、地被的二次灌溉。

(4)该装置可重复利用

本发明的排水装置在蓄水箱400和环形集水管200之间用法兰311进行连接，除环形集水管(若栽植前置于乔木土球或根系下方；若栽植后可沿树根周围开挖后置于根系部位再连接成环)不能轻易实现再利用外，集水容器、动力系统、电路系统等其他设备设施都可以实现卸载后再次利用。

(5)适用范围广

本发明的排水装置主要适用于乔木，尤其是名贵乔木的根部积水排除，对收集系统进行改进后，可适用于各种不同深浅和大小的坑、槽、低洼处的自动排水，其原理相同，不再赘述。

综上所述，本发明的自动排除苗木根部积水的装置，使用时，将装置的环形集水管置于已挖好的树穴下方；若是已经栽植完成的乔木，可沿乔木根系分布的位置进行环形开挖，直到接近乔木根系，将环形集水管沿根系周围布置，积水通过环形集水管的通孔进入环形集水管，环形集水管外套设一层土工布，主要起过滤的作用，避免泥土等杂质通过通孔进入环形集水管造成环形集水管和连接管堵塞，环形集水管与蓄水箱之间有高度差，环形集水管内的积水通过第一连接管进入蓄水箱，当蓄水箱内的液面达到一定高度即淹没液位传感器时，通过水连接导电，使液位传感器、第一导线、太阳能电池、第二导线、偏心电机形成闭合回路，偏心电机开始转动带动连接件及密封活塞上下运动，从而引起密封活塞与密封箱底部之间的空间体积的变化，当密封活塞与密封箱底部之间的空间体积的空间增大时(密封活塞向上运动)，由于大气压的作用，将蓄水箱中的液体通过第二连接管吸入密封箱；当密封活塞与密封箱底部之间的空间体积的空间减小时(密封活塞向下运动)，将液体压入第三连接管，再通过喷头喷出，对喷出的水进行收集利用或直接灌溉地面的灌木或草坪。当根部积水被排除殆尽，蓄水箱中的液面下降，直至断开了液位传感器的连接，回路断开，装置自动停止工作，具有自动、低能耗、自循环和重复利用的特点，可以根据苗木根部积水情况，实现自动排水，降低乔木根部含水量，保证植物根系的正常呼吸，以及吸收水分和养分，解决了苗木尤其是大型乔木在透水性差的土壤中根部积水的问题，从而降低乔木因积水造成的死亡风险，提高苗木成活率，同时被排出的地下水可用于地面上灌木和地被的再次灌溉，提高了水的循环利用，实现了节能节水环保的功效。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动排除苗木根部积水的装置，其特征在于，包括环形集水管、第一连接管、蓄水箱、液位传感器、第一导线、太阳能电池、太阳能面板、第二导线、偏心电机、连接件、密封活塞、密封箱、第二连接管、第三连接管和喷头，所述环形集水管环状间隔开设有多个通孔，所述环形集水管外套设有土工布，所述第一连接管的一端与所述环形集水管连通，另一端与所述蓄水箱连通，所述环形集水管设置于所述蓄水箱的侧面并位于所述蓄水箱的顶部上面，所述液位传感器设置于所述蓄水箱内，所述第一导线的一端与所述液位传感器电连接，另一端与所述太阳能电池电连接，所述太阳能电池与所述太阳能面板电连接，所述第二导线的一端与所述太阳能电池电连接，另一端与所述偏心电机电连接，所述偏心电机、所述连接件和所述密封活塞均设置于所述密封箱内，所述连接件的底部与所述密封活塞连接，所述连接件的顶部与所述偏心电机的偏心轴连接，所述偏心电机安装于所述密封箱的顶部，所述密封活塞位于所述连接件与所述密封箱的底部之间，所述第二连接管的一端与所述蓄水箱连通，另一端与所述密封箱的底部连通，所述第三连接管的一端与所述密封箱的底部连通，另一端与所述喷头连通，所述第二连接管与所述第三连接管均设置有单向阀。

2.根据权利要求1所述的自动排除苗木根部积水的装置，其特征在于，所述环形集水管与所述蓄水箱之间水平间隔1-2m。

3.根据权利要求2所述的自动排除苗木根部积水的装置，其特征在于，所述环形集水管靠近所述蓄水箱的一端与所述蓄水箱底部之间的距离小于所述环形集水管远离所述蓄水箱的一端与所述蓄水箱底部之间的距离。

4.根据权利要求1所述的自动排除苗木根部积水的装置，其特征在于，所述第一连接管上安装有法兰。

5.根据权利要求1所述的自动排除苗木根部积水的装置，其特征在于，所述自动排除苗木根部积水的装置还包括第一接线盒，所述第一接线盒套设于所述第一导线外。

6.根据权利要求1所述的自动排除苗木根部积水的装置，其特征在于，所述自动排除苗木根部积水的装置还包括第二接线盒，所述第二接线盒套设于所述第二导线外。

7.根据权利要求1所述的自动排除苗木根部积水的装置，其特征在于，所述环形集水管、所述蓄水箱、所述第一连接管、所述第二连接管、第三连接管与所述密封箱均采用PVC材质。

Images