CN114402782A - 一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，包括主管道，安装在主管道末端的滴灌机构，主管道上连通有支管道，支管道的进口与出口均与主管道连通；支管道上依次安装有施肥罐、增氧泵和溶解气系统，增氧泵连通有制氧机，支管道上安装有溶氧管，溶氧管位于增氧泵与溶解气系统之间；主管道上安装有阀门，阀门位于支管道的进口与出口之间。本发明提供的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，利用施肥罐向灌溉水中补充肥料，利用增氧泵为水肥提供氧气，并通过溶氧管和溶解气系统进行水肥气的混合，大大提高了溶解氧的溶解浓度和水气混合比例，提高了滴灌水的有效溶解氧浓度，利于提高农作物的产量。

Description

一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置。

背景技术

土壤肥力包括水、肥、气、热四个主要因素，目前在膜下滴灌技术条件下，已经对水、肥、热三方面的协作调控应用取得了一系列的重大成果。土壤空气、土壤水分是作物生长发育的重要营养物质，是土壤肥力不可取代的重要因素。但是，在两者相应的变化过程中所引起的气、水比的变化却存在着矛盾，土壤气水比是土壤中影响土壤肥力发挥其作用的一个规律性的制约条件。随着膜下滴灌的日趋精细化管理的发展和微灌技术的快速发展，以及在有限的耕地对产量增加的需求，缓解水气矛盾，达到水肥氧一体化协调灌溉管理的目的，对于提升土壤生产潜力、提高营养元素利用效率和促进作物生长具有重要的科学意义。

随着农业新型节水技术的不断发展，微灌技术已经广泛应用在大田作物生产中，但是滴灌增氧是一个难题。而目前市场上应用的灌溉装置增氧效果不理想，不利于农作物的生长。

发明内容

本发明的目的是提供一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，包括主管道，安装在主管道末端的滴灌机构，所述主管道上连通有支管道，所述支管道的进口与出口均与所述主管道连通；所述支管道上依次安装有施肥罐、增氧泵和溶解气系统，所述增氧泵连通有制氧机，所述支管道上安装有溶氧管，所述溶氧管位于所述增氧泵与所述溶解气系统之间；所述主管道上安装有阀门，所述阀门位于所述支管道的进口与出口之间。

优选的，所述溶解气系统包括溶气罐，所述溶气罐内安装有溶气部，所述溶气罐顶端固定有电机，所述电机的输出轴与所述溶气部传动配合，所述溶气罐顶端固定有气泵，所述气泵的出气端连通有供气套，所述供气套滑动套设在所述溶气部上；所述溶气罐顶端安装有稳压阀，所述稳压阀的出气端与所述气泵的进气端连通。

优选的，所述溶气部包括空心管和供气管，所述供气套滑动套设在所述空心管上，所述供气管两端均与所述空心管连通；所述供气管为螺旋型结构且套设在所述空心管外侧，所述供气管远离所述空心管的一侧开设有若干个微孔；所述空心管顶部开设有透气孔，所述供气套通过所述透气孔与所述空心管连通；所述空心管顶端固定连接有连接柱，所述连接柱与所述电机的输出轴传动连接。

优选的，所述空心管外壁上固定连接有螺旋板，所述螺旋板的边缘与所述供气管固定连接，螺旋型的所述供气管形成筒状结构，所述供气管靠近所述空心管的一侧开设有若干个微孔。

优选的，所述稳压阀包括排气管，所述排气管内固定连接有定位板，所述定位板中部穿设有连接杆，所述连接杆与所述定位板滑动配合；所述连接杆顶端固定连接有密封塞，所述密封塞与所述排气管内壁滑动连接，所述连接杆上套设有拉簧，所述拉簧两端分别与所述密封塞底端、所述定位板顶端固定连接；所述排气管上开设有排气孔，所述排气孔位于所述密封塞上方，所述排气孔内安装有连接管，所述连接管末端与所述气泵的进气端连通。

优选的，所述溶氧管分为旋流段和增压段，所述旋流段靠近所述增氧泵设置；所述旋流段内设置有绞龙叶片，所述绞龙叶片与所述溶氧管内壁转动连接。

优选的，所述主管道上设有磁化机构，所述磁化机构位于所述滴灌机构与所述支管道的出口之间。

优选的，所述主管道上安装有流量控制阀，所述流量控制阀位于所述磁化机构与所述滴灌机构之间。

优选的，所述支管道的出口端和所述施肥罐的出口端均安装有阀门。

本发明公开了以下技术效果：本发明提供的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，利用施肥罐向灌溉水中补充肥料，利用增氧泵为水肥提供氧气，并通过溶氧管和溶解气系统进行水肥气的混合，大大提高了溶解氧的溶解浓度和水气混合比例，提高了滴灌水的有效溶解氧浓度，利于提高农作物的产量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置的结构示意图；

图2为本发明溶气部的结构示意图；

图3为图1中A的局部放大图；

图4为图1中B的局部放大图；

其中，主管道-1、滴灌机构-2、支管道-3、施肥罐-4、增氧泵-5、制氧机-6、溶氧管-7、溶气罐-8、电机-9、气泵-10、供气套-11、空心管-12、供气管-13、连接柱-14、螺旋板-15、排气管-16、定位板-17、连接杆-18、密封塞-19、拉簧-20、连接管-21、绞龙叶片-22、磁化机构-23、流量控制阀-24。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，包括主管道1，安装在主管道1末端的滴灌机构2，主管道1上连通有支管道3，支管道3的进口与出口均与主管道1连通；支管道3上依次安装有施肥罐4、增氧泵5和溶解气系统，增氧泵5连通有制氧机6，支管道3上安装有溶氧管7，溶氧管7位于增氧泵5与溶解气系统之间；位于支管道3的进口与出口之间的主管道1上、支管道3的出口端和施肥罐4的出口端均安装有阀门。

进一步的，溶解气系统包括溶气罐8，溶气罐8内安装有溶气部，溶气罐8顶端固定有电机9，电机9的输出轴与溶气部传动配合，溶气罐8顶端固定有气泵10，气泵10的出气端连通有供气套11，供气套11滑动套设在溶气部上；溶气罐8顶端安装有稳压阀，稳压阀的出气端与气泵10的进气端连通。

进一步的，为保证气泵10泵入的空气能够更好的溶解在溶气罐8内的水肥里，溶气部包括空心管12和供气管13，供气套11滑动套设在空心管12上，供气管13两端均与空心管12连通；供气管13为螺旋型结构且套设在空心管12外侧，供气管13远离空心管12的一侧开设有若干个微孔；空心管12顶部开设有透气孔，供气套11通过透气孔与空心管12连通；空心管12顶端固定连接有连接柱14，连接柱14与电机9的输出轴传动连接。

进一步的，为保证溶气罐8内的水肥与气泵10泵入的空气能够更好的进行接触，以提高空气的溶解效果，在空心管12外壁上固定连接有螺旋板15，螺旋板15的边缘与供气管13固定连接，螺旋型的供气管13形成筒状结构，供气管13靠近空心管12的一侧开设有若干个微孔。

进一步的，为保证由供气管13逸出的空气能够在水肥中停留的时间更长，以提高水肥的溶氧量，在供气管13远离空心管12的一侧固定挡条，挡条位于微孔的上方，供气管13在利用电机9带动时，挡条也会跟随转动，利用挡条可以对由微孔逸出的气泡进行破碎，使之破碎成更小的气泡，以延长气泡在水中停留的时长，提高水肥的溶氧量，而且更加微小的气泡可以在水肥的搅拌过程中，悬浮在水肥中，进而提高水肥气混合物的水气混合比例。

进一步的，为保证溶气罐8内的压力稳定，以使支管道3内的水肥能够正常进入到溶气罐8中，稳压阀包括排气管16，排气管16内固定连接有定位板17，定位板17中部穿设有连接杆18，连接杆18与定位板17滑动配合；连接杆18顶端固定连接有密封塞19，密封塞19与排气管16内壁滑动连接，连接杆18上套设有拉簧20，拉簧20两端分别与密封塞19底端、定位板17顶端固定连接；排气管16上开设有排气孔，排气孔位于密封塞19上方，排气孔内安装有连接管21，连接管21末端与气泵10的进气端连通。当溶气罐8中的压力较大时，利用溶气罐8中的压力推动密封塞19沿排气管16向上滑动，使拉簧20伸长，当密封塞19露出排气孔后，溶气罐8中的气体由排气孔排出，溶气罐8中的压力释放，当溶气罐8中的压力释放后，密封塞19在拉簧20的作用下向下移动，对排气孔进行封堵，实现稳定溶气罐8中的压力。

进一步的，为提高制氧机6提供的氧气在水肥中的溶解效果，溶氧管7分为旋流段和增压段，旋流段靠近增氧泵5设置；旋流段内设置有绞龙叶片22，绞龙叶片22与溶氧管7内壁转动连接。

进一步的，为提高水肥气的利用效率，在主管道1上设有磁化机构23，磁化机构23位于滴灌机构2与支管道3的出口之间。经过溶气罐8的水肥气通过磁化机构23对流过的水肥气进行活化，经过磁化活化的水肥气进入滴灌机构2流向农作物。

进一步的，为控制滴灌机构2的滴灌速度，在主管道1上安装有流量控制阀24，流量控制阀24位于磁化机构23与滴灌机构2之间。

本发明提供的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，在使用时，先在施肥罐4内加入溶解搅拌后的肥料，打开施肥罐4出口端的阀门，关闭主管道1上的阀门，然后开启增氧泵5、电机9和气泵10，施肥罐4将肥料输送到支管道3内，随支管道3内的灌溉水输送进入增氧泵5，增氧泵5不断将水肥混合物送向溶气罐8内，同时和增氧泵5连接的制氧机6不断将制造的氧气注入到从增氧泵5流过的水肥中，经过增氧泵5加入氧气的水肥气混合物在被泵入溶气罐8前先经过溶氧管7，水肥气混合物在经过溶氧管7的旋流段时，在水肥气混合物的作用下溶氧管7内的绞龙叶片22会进行转动，利用绞龙叶片22的转动可以将制氧机6提供的氧气打散成微气泡，通过提高氧气与水肥的接触面积，提高氧气的溶解效果；然后水肥气混合物经过溶氧管7的增压段，利用溶氧管7的增压段可以增加水肥气混合物的压力，进一步提高氧气的溶解效果；水肥气混合物进入到溶气罐8中后，通过气泵10向空心管12中提供空气，空气通过空心管12进入到供气管13中，并通过供气管13上的微孔逸出，逸出的空气与水肥气混合物进行接触，进而提高水肥的溶解的氧气的量，多余的空气一方面从溶气罐8顶部的稳压阀排出，另一方面对溶气罐8中的水肥气产生一定压力，不仅能够利用该压力提高氧气溶解在水肥中的量的同时，还可以加快水肥气流向滴灌机构2。在利用气泵10供气的同时，电机9会带动空心管12转动，空心管12带动供气管13和螺旋板15转动，一方面可以利用供气管13对溶气罐8中的水肥气混合物进行搅拌，增大水肥与空气的接触面积，提高水肥的溶氧效果，另一方面可以在螺旋板15与供气管13的作用下产生提升效果，使溶气罐8底部的水肥在螺旋板15的作用下在供气管13内侧向上提升，使溶气罐8内的水肥产生循环效果，保证溶气罐8内的水肥与气泵10泵入的空气能够更好的进行接触，进一步提高水肥的溶氧效果，提高水肥气中氧气含量。经过溶气罐8加氧的水肥气混合物通过磁化机构23对流过的水肥气进行活化，提高其利用效率，经过磁化活化的水肥气进入滴灌机构2流向农作物。

本发明通过溶氧管7以及溶解气系统的设置，提高了水肥的含氧量，另外通过磁化机构23进行活化也提高了利用水、肥、氧气的利用效率，加快了植物吸收速度，从而提高农作物的产量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，包括主管道(1)，安装在主管道(1)末端的滴灌机构(2)，其特征在于，所述主管道(1)上连通有支管道(3)，所述支管道(3)的进口与出口均与所述主管道(1)连通；所述支管道(3)上依次安装有施肥罐(4)、增氧泵(5)和溶解气系统，所述增氧泵(5)连通有制氧机(6)，所述支管道(3)上安装有溶氧管(7)，所述溶氧管(7)位于所述增氧泵(5)与所述溶解气系统之间；所述主管道(1)上安装有阀门，所述阀门位于所述支管道(3)的进口与出口之间。

2.根据权利要求1所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述溶解气系统包括溶气罐(8)，所述溶气罐(8)内安装有溶气部，所述溶气罐(8)顶端固定有电机(9)，所述电机(9)的输出轴与所述溶气部传动配合，所述溶气罐(8)顶端固定有气泵(10)，所述气泵(10)的出气端连通有供气套(11)，所述供气套(11)滑动套设在所述溶气部上；所述溶气罐(8)顶端安装有稳压阀，所述稳压阀的出气端与所述气泵(10)的进气端连通。

3.根据权利要求2所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述溶气部包括空心管(12)和供气管(13)，所述供气套(11)滑动套设在所述空心管(12)上，所述供气管(13)两端均与所述空心管(12)连通；所述供气管(13)为螺旋型结构且套设在所述空心管(12)外侧，所述供气管(13)远离所述空心管(12)的一侧开设有若干个微孔；所述空心管(12)顶部开设有透气孔，所述供气套(11)通过所述透气孔与所述空心管(12)连通；所述空心管(12)顶端固定连接有连接柱(14)，所述连接柱(14)与所述电机(9)的输出轴传动连接。

4.根据权利要求3所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述空心管(12)外壁上固定连接有螺旋板(15)，所述螺旋板(15)的边缘与所述供气管(13)固定连接，螺旋型的所述供气管(13)形成筒状结构，所述供气管(13)靠近所述空心管(12)的一侧开设有若干个微孔。

5.根据权利要求2所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述稳压阀包括排气管(16)，所述排气管(16)内固定连接有定位板(17)，所述定位板(17)中部穿设有连接杆(18)，所述连接杆(18)与所述定位板(17)滑动配合；所述连接杆(18)顶端固定连接有密封塞(19)，所述密封塞(19)与所述排气管(16)内壁滑动连接，所述连接杆(18)上套设有拉簧(20)，所述拉簧(20)两端分别与所述密封塞(19)底端、所述定位板(17)顶端固定连接；所述排气管(16)上开设有排气孔，所述排气孔位于所述密封塞(19)上方，所述排气孔内安装有连接管(21)，所述连接管(21)末端与所述气泵(10)的进气端连通。

6.根据权利要求1所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述溶氧管(7)分为旋流段和增压段，所述旋流段靠近所述增氧泵(5)设置；所述旋流段内设置有绞龙叶片(22)，所述绞龙叶片(22)与所述溶氧管(7)内壁转动连接。

7.根据权利要求1所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述主管道(1)上设有磁化机构(23)，所述磁化机构(23)位于所述滴灌机构(2)与所述支管道(3)的出口之间。

8.根据权利要求7所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述主管道(1)上安装有流量控制阀(24)，所述流量控制阀(24)位于所述磁化机构(23)与所述滴灌机构(2)之间。

9.根据权利要求1所述的滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，其特征在于，所述支管道(3)的出口端和所述施肥罐(4)的出口端均安装有阀门。

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