CN114342702A - 一种节约水资源的林业育苗装置 - Google Patents

Abstract

本发明林业育苗设备领域，具体是涉及一种节约水资源的林业育苗装置，包括有集水箱、培育箱、滤水板和毛细组件；集水箱顶部开口，至少一侧开设有排水口；培育箱可拆卸地安装在集水箱上，其顶部敞开，其底部通过集水箱的顶部开口与集水箱内部连通；滤水板安装在培育箱底部；毛细组件为竖直设置的细长形条状结构，沿滤水板边沿均匀分布在滤水板上，中央围城供树苗根系发展的空间，毛细组件下部穿过滤水板伸入集水箱箱底，毛细组件位于集水箱内的部分罩设有对毛细组件提供防护的防护滤网。该方案可以通过毛细组件持续稳定的对树苗进行补水，使用寿命得到延长。通过排污组件的设置可以防止水质变差，保证育苗的水质需要。具有良好的节约水资源的效果。

Description

一种节约水资源的林业育苗装置

技术领域

本发明涉及林业育苗设备领域，具体是涉及一种节约水资源的林业育苗装置。

背景技术

缺水，是世界各国共同面对的挑战，而且这个问题将越来越严峻。

我国国土面积辽阔，地大物博。但水资源仍相对较为稀缺，目前，我国的人均水资源占有量只是世界人均值的四分之一，被联合国粮农组织列为世界十三个贫水国之一。近年来，随着城镇化加速发展，我国耕地减少、水资源匮乏等资源环境约束问题日益突显。同时，农林业生产中大水漫灌、过量施肥现象在很多地方还比较普遍，水肥利用率较低。水资源短缺、化肥污染，成为制约我国农林业乃至国民经济和社会发展的瓶颈。部分地区的水资源难以满足林业育苗的需求，因此发展节水型林业育苗技术是绿化工程中的一个重要课题。

一般的节水手段多为滴灌、水资源回收利用等，但是控制起来较为麻烦。现有部分地区根据物理上的毛细现象，着手研究利用该现象实现自动给土壤补水的方式进行林业培育。

液体表面类似张紧的橡皮膜，如果液面是弯曲的，它就有变平的趋势。因此凹液面对下面的液体施以拉力，凸液面对下面的液体施以压力。浸润液体在毛细管中的液面是凹形的，它对下面的液体施加拉力，使液体沿着管壁上升，当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时，管内的液体停止上升，达到平衡。同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象。

毛细作用，是液体表面对固体表面的吸引力。毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外液面；毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外液面。这种现象就是毛细现象。

在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子。植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管，它能把土壤里的水分吸上来。砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象。在这些物体中有许多细小的孔道，起着毛细管的作用。

但利用毛细现象进行补水时，核心的毛细组件容易因长期埋在泥土里发生损毁，尤其是在移植树苗的过程中，受到树苗根系或土壤的牵连作用时更加容易断裂，使用寿命不足。此外，对水分的补充不够均匀，影响育苗效果。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种节约水资源的林业育苗装置。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种节约水资源的林业育苗装置，包括有集水箱、培育箱、滤水板和毛细组件；集水箱顶部开口，至少一侧开设有排水口；培育箱可拆卸地安装在集水箱上，其顶部敞开，其底部通过集水箱的顶部开口与集水箱内部连通；滤水板安装在培育箱底部；毛细组件为竖直设置的细长形条状结构，沿滤水板边沿均匀分布在滤水板上，中央围城供树苗根系发展的空间，毛细组件下部穿过滤水板伸入集水箱箱底，毛细组件位于集水箱内的部分罩设有对毛细组件提供防护的防护滤网。

优选的，排水口具有一对，并对称地设置在集水箱的相对侧；育苗装置还包括有用以排污的排污组件；排污组件包括有透水同步带、导向辊、主动辊和旋转驱动器；透水同步带自集水箱两侧的一对排水口进出集水箱，其位于集水箱内的路径贴合集水箱内壁设置，透水同步带上延垂直于其运动方向开设有横槽，横槽具有多个并沿透水同步带的长度方向均匀地间隔分布；导向辊与集水箱转动连接，对透水同步带的路径进行引导和限位；主动辊可旋转地安装在集水箱底部，与透水同步带传动连接；旋转驱动器固定在集水箱底部，输出轴与主动辊连接，用以控制主动辊旋转。

优选的，旋转驱动器输出端加装减速机。

优选的，集水箱两侧开设有连接管。

优选的，毛细组件的防护滤网底端安装有安装板；滤水板上沿各边均匀分布有与防护滤网横截面形状相适应的过孔，防护滤网上端自过孔伸出至滤水板上端，安装板上缘搭接在滤水板底端，与滤水板螺栓连接。

优选的，培育箱两侧安装有提手。

优选的，排污组件下方设置有顶部开口的接料盘。

优选的，接料盘内侧盘底部位设置有自内而外向下倾斜的斜坡，斜坡末端贯通的设置有滤水孔。

优选的，接料盘底部设置有用以检测接料盘内杂质堆积量的报警单元，报警单元包括有安装在接料盘底部的电子秤，以及向控制室或移动终端发生数据的远程通讯组件。

优选的，还包括有回流组件，回流组件的进液端设置在接料盘的滤水孔下方，回流组件的出液端与集水箱内部连通，用以将接料盘内滤出的水回送至集水箱内。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1.本申请通过在毛细组件外加设防护滤网，可以有效地对毛细组件提供防护，且不影响毛细组件发挥其补水效果。毛细组件的环绕式布置可以有效提高补水的均匀度。具体的，毛细组件与罩设在其外部的防护滤网相互固定。防护滤网上的网孔又可以保证毛细组件从集水箱内提升至培育箱内的水分可以通过网孔进入培育箱内的土壤。防护滤网通过采用不锈钢等材料避免锈蚀。

2.本申请通过设置排污组件，可以将集水箱内堆积的杂质及时带出集水箱，防止集水箱内的水静置过久，变质发臭，进一步满足育苗的水质需要。具体的，通过排污组件定期或不定期，又或者伴随整个育苗过程低速运行，旋转驱动器将扭矩传递给主动辊，主动辊配合导向辊使透水同步带在集水箱内贴着内壁转动。在集水箱内的杂质在重力作用下落入透水同步带上的横槽内，随透水同步带一同被带出集水箱，然后在重力作用下下落至集水箱外，从而实现对集水箱内的清理，满足了育苗的水质要求。

3.本申请通过对排污组件的旋转驱动器加装减速机，可以对旋转驱动器提供保护，另外还能增大最终输出的扭矩。具体的，减速机在成本上低于伺服电机，此外通过减速机的减速増矩，可以有效降低电机烧坏的概率。

4.本申请通过设置连接管，可以将多个育苗装置的集水箱相互串联，使其具有相同的水位，使同批次树苗共享相同的水分条件，减少针对个别育苗装置单独补水的麻烦。

5.本申请通过毛细组件底部安装板与滤水板的螺栓连接，一方面拆装方便，另一方面可以防止移植树苗的时候导致防护滤网在牵引力的作用下发生松动，提高了结构整体的稳定性和可靠度。具体的，当防护滤网受到向上的牵引力作用时，防护滤网底部的安装板充分发挥限位作用，抵接在滤水板的底部，限制防护滤网向上活动，从而保证了结构的稳定性。

6.本申请通过在培育箱两侧安装提手，可便于工作人员移动培育箱时施力，提高了操作的便捷性。

7.本申请通过在排污组件底部设置接料盘，可以对排污组件从集水箱内带出的杂质进行集中收集，避免杂质造成周围育苗环境的污染，为育苗人员提供良好的工作环境。

8.本申请通过斜坡和滤水孔的设计，可以有效降低接料盘的容积要求，减小空间占用，延长接料盘的持续工作时间，减少更换接料盘的次数，降低了人力成本。

9.本申请通过在接料盘下方设置报警单元，利用电子秤实时监控接料盘的重量变化，并通过远程通讯组件及时向控制中心或移动端发送数据，来帮助工作人员及时更换接料盘，减少了频繁巡检的麻烦，或减少了额外购置监控摄像头等设备的成本。

10.本申请通过设置回流组件，进一步回收利用接料盘内流出的水，从而符合节水的宗旨。

附图说明

图1是本申请的立体示意图；

图2是本申请的主视图；

图3是本申请的侧视图；

图4是本申请的图2中的A-A截面剖视图；

图5是本申请的图3中的B-B截面剖视图；

图6是本申请的局部立体示意图一；

图7是本申请的局部立体示意图二；

图8是本申请的安装有防护滤网的毛细组件的立体示意图；

图9是本申请的集水箱的立体示意图；

图10是本申请的接料盘的立体示意图。

图中标号为：

1-集水箱；1a-排水口；1b-连接管；

2-培育箱；2a-提手；

3-滤水板；

4-毛细组件；4a-防护滤网；4b-安装板；

5-排污组件；5a-透水同步带；5b-导向辊；5c-主动辊；5d-旋转驱动器；

6-接料盘；6a-斜坡；

7-报警单元；7a-电子秤。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1-10所示，本申请提供：

一种节约水资源的林业育苗装置，包括有集水箱1、培育箱2、滤水板3和毛细组件4；集水箱1顶部开口，至少一侧开设有排水口；培育箱2可拆卸地安装在集水箱1上，其顶部敞开，其底部通过集水箱1的顶部开口与集水箱1内部连通；滤水板3安装在培育箱2底部；毛细组件4为竖直设置的细长形条状结构，沿滤水板3边沿均匀分布在滤水板3上，中央围城供树苗根系发展的空间，毛细组件4下部穿过滤水板3伸入集水箱1箱底，毛细组件4位于集水箱1内的部分罩设有对毛细组件4提供防护的防护滤网4a。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何有效地提高林业育苗时对水资源的利用效率。为此，本申请的毛细组件4为海绵条等常用的具有毛细现象的结构。在培育箱2内预先装入用于育苗的培育土。然后将树苗种植于培育箱2内，使其根部位于毛细组件4包围的空间内。平时对树苗进行浇水，可以通过自动化浇水工具或手动浇水，也可以将育苗装置置于户外露天环境，通过雨水对树苗进行浇水。培育箱2内多余的水分通过滤水板3下渗至集水箱1内，在集水箱1内积聚。当遇到降水量较大等情况使集水箱1内水位过高时，多余的水通过集水箱1的侧壁上的排水口排出集水箱1，避免水位继续上行淹没培育箱2内树苗的根部将根系泡烂。当培育箱2的土壤内的水分被树苗吸收后。集水箱1内的水分在毛细组件4的毛细现象的作用下，向上逆行至集水箱1内，重新对土壤补充水分。毛细组件4的环绕设置可以使土壤在周向上均匀得到水分补充，继而实现对树苗根部的均匀补水，提高育苗效果。此外，通过防护滤网4a可以有效防止后期移植树苗时，其根系将毛细组件4扯断，在保证补水的同时，可以对毛细组件4本身提供保护，从而可以继续对下一个树苗进行培育工作，避免了重复更换毛细组件4的麻烦，有效提高了装置的使用寿命。培育箱2与集水箱1的可拆卸式连接方式，可以便于工作人员对培育箱2内的培育土进行更换，提供操作上的便捷性。集水箱1内还可以通过加装与控制室或移动终端远程连接的液位传感器来放置集水箱1内的水消耗殆尽。

进一步的：

排水口1a具有一对，并对称地设置在集水箱1的相对侧；育苗装置还包括有用以排污的排污组件5；排污组件5包括有透水同步带5a、导向辊5b、主动辊5c和旋转驱动器5d；透水同步带5a自集水箱1两侧的一对排水口1a进出集水箱1，其位于集水箱1内的路径贴合集水箱1内壁设置，透水同步带5a上延垂直于其运动方向开设有横槽，横槽具有多个并沿透水同步带5a的长度方向均匀地间隔分布；导向辊5b与集水箱1转动连接，对透水同步带5a的路径进行引导和限位；主动辊5c可旋转地安装在集水箱1底部，与透水同步带5a传动连接；旋转驱动器5d固定在集水箱1底部，输出轴与主动辊5c连接，用以控制主动辊5c旋转。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何防止土壤中的可溶性的或颗粒较小的杂质通过滤水板3后在集水箱1底部沉积造成集水箱1内的水质污染。为此，本申请的旋转驱动器5d优选为伺服电机。通过控制器控制旋转驱动器5d输出扭矩，继而驱动主动辊5c旋转。主动辊5c配合导向辊5b使透水同步带5a按照预定路径通过排水口1a进出集水箱1。利用开设在透水同步带5a上的横槽将沉底的杂质带出集水箱1，从而对集水箱1内部进行有效的清理。排污组件5可以伴随整个培育周期低速运转，也可以间隔性的定期或不定期工作来对集水箱1内的杂质进行集中清理。图中横槽未示出。除了采用横槽结构，还可以采用任意其他下凹结构。

进一步的：

旋转驱动器5d输出端加装减速机。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何对旋转驱动器5d提供保护。为此，本申请通过在旋转驱动器5d的输出端加装减速机，可以有效对旋转驱动器5d本体提供保护，以降低更换维修成本。此外，通过加装减速机，还可以进一步提高输入主动辊5c的扭矩，可以满足更大的扭矩需求，以应对集水箱1内沉底杂质较多的情况，使清理工作的稳定性得到提升。减速机优选为螺杆减速机。还可以通过蜗轮蜗杆减速结构起到相同的效果。

进一步的：

集水箱1两侧开设有连接管1b。

基于上述实施例，有些情况下某些树苗底部水分用尽了，而别的树苗底部仍然有较多水，就需要对缺水的树苗进行单独补水，造成了操作上的不便，额外增加了人力成本。本申请想要解决的技术问题是让同批次培育的树苗能按照相同的浇水频率来进行培育。为此，本申请通过连接管1b将培育同批次的多个育苗装置串联在一起，水位在多个集水箱1内自动保持等高。平时连接管1b上通过加装阀门保证内部的密封性，优选电动蝶阀等结构，可进一步降低工作人员的人力成本。此外，通过1b0还可以向01内导入清洗液，浸泡或冲洗01内部，进行杀菌消毒处理，进一步保证育苗装置整体的工作效果。

进一步的：

毛细组件4的防护滤网4a底端安装有安装板4b；滤水板3上沿各边均匀分布有与防护滤网4a横截面形状相适应的过孔，防护滤网4a上端自过孔伸出至滤水板3上端，安装板4b上缘搭接在滤水板3底端，与滤水板3螺栓连接。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是在方便更换毛细组件4的同时防止树苗移植过程中使防护滤网4a发生松动。为此，本申请通过将防护滤网4a从过孔处穿过滤水板3，然后通过安装板4b限位，使防护滤网4a不能向上脱离滤水板3。通过螺栓连接的方式固定安装板4b和滤水板3，拆装方便，不影响后续对配件的更换。移植树苗时，受到树苗根部或土壤的牵引作用，防护滤网4a整体会受到一个向上的作用力，上述结构则可以很好的对抗该作用力，避免发生松动。

进一步的：

培育箱2两侧安装有提手2a。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是为了便于工作人员将整个培育箱2从集水箱1上取下对培育箱2内部进行换土或清理。一般情况下，装满土壤的培育箱2重量较大，尤其是在土壤处于潮湿的状态下更是如此。为此，本申请通过在培育箱2两侧安装提手2a，帮助工作人员更轻松地搬运培育箱2。

进一步的：

排污组件5下方设置有顶部开口的接料盘6。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是将排污组件5从集水箱1内带出的杂质接住，防止导致装置周围环境的污染，减少后续清理工作，降低人力成本，也满足环保的需要。

进一步的：

接料盘6内侧盘底部位设置有自内而外向下倾斜的斜坡6a，斜坡6a末端贯通的设置有滤水孔。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是排污组件5在排污的时候难免会顺带地带出一部分集水箱1内的水分，当水分在接料盘6内堆积后，容易很快造成满溢，因此得增加接料盘6的容量，严重占用空间；又或者需要经常频繁倾倒接料盘6，增加了工作人员的工作负担。为此，本申请通过在接料盘6内盘底部位设置斜坡6a，使杂质在接料盘6内部堆积的同时，水在重力作用下从接料盘6内部两侧的滤水孔集中排出，杂质留在接料盘6内，延长了换接料盘6的周期，也不比占用较大的空间。

进一步的：

接料盘6底部设置有用以检测接料盘6内杂质堆积量的报警单元7，报警单元7包括有安装在接料盘6底部的电子秤7a，以及向控制室或移动终端发生数据的远程通讯组件。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何减少工作人员巡检接料盘6内堆积的杂质量的麻烦。为此，本申请通过电子秤7a监测接料盘6的重量，并通过远程通讯组件向控制室或移动终端发送数据，由此实现报警功能，提醒工作人员及时更换接料盘6。

进一步的：

还包括有回流组件，回流组件的进液端设置在接料盘6的滤水孔下方，回流组件的出液端与集水箱1内部连通，用以将接料盘6内滤出的水回送至集水箱1内。

基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是进一步对经接料盘6的滤水孔过滤的水加以利用。为此，本申请通过设置回流组件实现上述效果，回流组件为常用的加装有压力泵等结构的管路，具体原理不做展开描述。通过回流组件进一步提高水资源的利用率，达到节约水资源的目的。图中回流组件未示出。回流组件还可以通过增加额外的活性炭等过滤结构来进一步提高再利用的水质。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，包括有集水箱(1)、培育箱(2)、滤水板(3)和毛细组件(4)；集水箱(1)顶部开口，至少一侧开设有排水口；培育箱(2)可拆卸地安装在集水箱(1)上，其顶部敞开，其底部通过集水箱(1)的顶部开口与集水箱(1)内部连通；滤水板(3)安装在培育箱(2)底部；毛细组件(4)为竖直设置的细长形条状结构，沿滤水板(3)边沿均匀分布在滤水板(3)上，中央围城供树苗根系发展的空间，毛细组件(4)下部穿过滤水板(3)伸入集水箱(1)箱底，毛细组件(4)位于集水箱(1)内的部分罩设有对毛细组件(4)提供防护的防护滤网(4a)。

2.根据权利要求1所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，排水口(1a)具有一对，并对称地设置在集水箱(1)的相对侧；育苗装置还包括有用以排污的排污组件(5)；排污组件(5)包括有透水同步带(5a)、导向辊(5b)、主动辊(5c)和旋转驱动器(5d)；透水同步带(5a)自集水箱(1)两侧的一对排水口(1a)进出集水箱(1)，其位于集水箱(1)内的路径贴合集水箱(1)内壁设置，透水同步带(5a)上延垂直于其运动方向开设有横槽，横槽具有多个并沿透水同步带(5a)的长度方向均匀地间隔分布；导向辊(5b)与集水箱(1)转动连接，对透水同步带(5a)的路径进行引导和限位；主动辊(5c)可旋转地安装在集水箱(1)底部，与透水同步带(5a)传动连接；旋转驱动器(5d)固定在集水箱(1)底部，输出轴与主动辊(5c)连接，用以控制主动辊(5c)旋转。

3.根据权利要求2所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，旋转驱动器(5d)输出端加装减速机。

4.根据权利要求1所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，集水箱(1)两侧开设有连接管(1b)。

5.根据权利要求1所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，毛细组件(4)的防护滤网(4a)底端安装有安装板(4b)；滤水板(3)上沿各边均匀分布有与防护滤网(4a)横截面形状相适应的过孔，防护滤网(4a)上端自过孔伸出至滤水板(3)上端，安装板(4b)上缘搭接在滤水板(3)底端，与滤水板(3)螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，培育箱(2)两侧安装有提手(2a)。

7.根据权利要求1所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，排污组件(5)下方设置有顶部开口的接料盘(6)。

8.根据权利要求7所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，接料盘(6)内侧盘底部位设置有自内而外向下倾斜的斜坡(6a)，斜坡(6a)末端贯通的设置有滤水孔。

9.根据权利要求7所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，接料盘(6)底部设置有用以检测接料盘(6)内杂质堆积量的报警单元(7)，报警单元(7)包括有安装在接料盘(6)底部的电子秤(7a)，以及向控制室或移动终端发生数据的远程通讯组件。

10.根据权利要求8所述的一种节约水资源的林业育苗装置，其特征在于，还包括有回流组件，回流组件的进液端设置在接料盘(6)的滤水孔下方，回流组件的出液端与集水箱(1)内部连通，用以将接料盘(6)内滤出的水回送至集水箱(1)内。

Images