CN114521430B - 一种温室大棚二氧化碳发生系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体发生技术领域，具体为一种温室大棚二氧化碳发生系统，包括控制器，所述控制器的右侧上部线性连接有检测器，所述控制器的右侧下部线性连接有电源，所述控制器的上端固定连接有反应仓，且反应仓的上端转动连接有仓盖，所述控制器的左侧设有分离罐，且分离罐的右侧下部与反应仓的左侧上部之间固定连接有第一导气管；所述分离罐的上方设有风机，且风机的下端右侧与分离罐的后端上部之间固定连接有第三导气管；所述分离罐的内部设有除氨机构，所述除氨机构用于去除与二氧化碳混合的氨气，本发明解决了氨气与水混合后又分解造成氨气泄漏至大棚中的技术问题；以及用于与氨气混合的水溶液发生饱和造成氨气混合效率变低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及气体发生技术领域，具体为一种温室大棚二氧化碳发生系统。
背景技术
温室，又称暖房。能透光、保温，用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗。
CO2是作物光合作用不可缺少的。根据测量，每克绿色植物合成的有机物需要吸收1.6克二氧化碳，是其他物质的40倍。植物积累的干物质90％来自光合产物。一亩农作物使用的二氧化碳量相当于空气中8-12万立方米的二氧化碳，可见二氧化碳对植物的重要性。但是，由于二氧化碳是无色的、无味气体，所以在空气中看不见或摸不着的时候往往会被忽略，尤其是对于温室栽培的农作物。对于大棚、栽培的作物，如果是冬季，为了保温，门窗紧闭，密不透风。太阳出来后，由于作物光合作用增强，温室内二氧化碳浓度迅速下降，新鲜空气无法进入室外。当温室内的二氧化碳浓度降低到100PPm左右时，虽然日照充足，植物的根部吸收了足够的水分，但二氧化碳并不充足。植物无法进行光合作用，碳氧化物“饥饿”出现，影响正常生长、产量和品质。因此，如果在日光温室、栽培的蔬菜或其他作物，在日出后人工补充碳氧化物，以满足作物光合作用的需求，就可以大幅度提高作物产量、提高品质，获得更高的收入。
人工补充二氧化碳的方法有很多，二氧化碳发生器是最常见的一种；二氧化碳发生器的原理是通过对碳酸氢铵进行加热，当温度达到36摄氏度时，使其分解出氨气、水和二氧化碳的混合气体，然后将产生的气体通入水中，使得氨气与水混合形成氨水，防止氨气散发至大棚中产生刺激性气味甚至造成氨气中毒，而二氧化碳不溶于水则排放至大棚内进行光合作用；
但随着氨气与水混合后，水溶液会慢慢饱和，此时氨气的过滤效果就变得相形见绌，另外由于氨水极不稳定，在光照或升温情况下易分解成氨气和水，同时大棚内温度较高，造成氨水极易分解，使得原本分离处的氨气又会再次散发到大棚内。
鉴于此，本发明提出一种温室大棚二氧化碳发生系统，解决上述技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种温室大棚二氧化碳发生系统，解决了氨气与水混合后又分解造成氨气泄漏至大棚中的技术问题；以及用于与氨气混合的水溶液发生饱和造成氨气混合效率变低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种温室大棚二氧化碳发生系统，包括控制器，所述控制器的右侧上部线性连接有检测器，所述控制器的右侧下部线性连接有电源，所述控制器的上端固定连接有反应仓，且反应仓的上端转动连接有仓盖，所述控制器的左侧设有分离罐，且分离罐的右侧下部与反应仓的左侧上部之间固定连接有第一导气管；
所述分离罐的上方设有风机，且风机的下端右侧与分离罐的后端上部之间固定连接有第三导气管；
所述分离罐的内部设有除氨机构，所述除氨机构用于去除与二氧化碳混合的氨气。
优选的，所述除氨机构包括固定连接于分离罐内部下端的电机，所述电机的上端转动连接有转盘，所述转盘的上端边缘处等距固定连接有水罐，所述水罐的内部上下两端靠近内侧的位置均固定连接有电磁铁，所述水罐的内部右侧上下两端靠近外侧的位置均固定连接有第一连接管，所述第一连接管的内部靠近电磁铁的一侧固定连接有第一弹簧，且第一弹簧远离电磁铁的一侧固定连接有橡胶块，所述分离罐的左侧设有储气罐，且储气罐与分离罐之间上部固定连接有第二导气管，所述第一导气管、第二导气管及第三导气管内部靠近分离罐的一端均滑动连接有第二连接管，所述第二连接管远离分离罐的一端固定连接有第二弹簧，且第二弹簧的外侧远离第二连接管的一端与对应的第一导气管、第二导气管及第三导气管内壁固定连接，所述第一连接管与第二连接管的外侧均开设有流通口，所述水罐的上端内壁固定连接有触控开关，且水罐的内壁位于触控开关的下方固定连接有弹性金属片。
优选的，所述水罐与分离罐的左侧均为透明塑料材质。
优选的，所述水罐的数量为八个，所述电机每次工作旋转45°。
优选的，所述第二连接管为磁性金属材质，所述电磁铁对第二连接管产生的磁性吸引力大于第一弹簧的弹力、第二弹簧的弹力及第二连接管的重力之和。
优选的，所述电磁铁、电机与触控开关之间电性连接，所述风机与外接电源电性连接。
优选的，所述第三导气管的内部位于第二连接管的后方固定连接有T型杆，且T型杆的前端固定连接有压块，位于所述第三导气管内部的第二连接管内部填充有吸水棉，所述第三导气管的下端对应第二连接管的位置固定连接有集水箱。
优选的，所述除氨机构包括固定连接于第一导气管中部的加压泵，所述分离罐的左侧设有收集箱，所述收集箱与分离罐之间下部固定连接有导液管，所述分离罐的内部上下两端均固定连接有隔板，两个所述隔板上对称固定连接有单向压力阀。
优选的，所述单向压力阀触发压力与加压泵的产生压力均为1.5兆帕。
优选的，所述控制器包括其内部的2.4G无线通讯模块及固定连接于反应仓内部底端的加热器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过更替水罐的方式对二氧化碳和氨气混合气体进行分离，避免水溶液饱和而造成的氨气混合不完全的现象产生，并通过对氨水的再次分解，将分离后的氨气进行单独收集，可确保氨气不会进入到大棚中，提高了二氧化碳的纯净度，及避免了氨气泄漏造成的安全隐患。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的第一实施例结构示意图；
图2为本发明的第一实施例中分离罐的俯剖图；
图3为本发明的图2中A处的放大图；
图4为本发明的第一实施例中分离罐的正剖图；
图5为本发明的第一实施例中水罐的正剖图；
图6为本发明的第一实施例中第三导气管的局部侧剖图；
图7为本发明的第二实施例结构示意图；
图8为本发明的第二实施例中分离罐的正剖图；
图9为本发明的系统框图。
图中：1、控制器；2、检测器；3、电源；4、反应仓；5、仓盖；6、分离罐；7、第一导气管；8、储气罐；9、第二导气管；10、风机；11、第三导气管；12、转盘；13、电机；14、水罐；15、电磁铁；16、第一连接管；17、第一弹簧；18、橡胶块；19、流通口；20、第二连接管；21、第二弹簧；22、弹性金属片；23、触控开关；24、吸水棉；25、T型杆；26、压块；27、集水箱；28、加压泵；29、收集箱；30、导液管；31、隔板；32、单向压力阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术手段和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。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。
本发明实施例通过提供一种温室大棚二氧化碳发生系统，解决了氨气与水混合后又分解造成氨气泄漏至大棚中的技术问题；以及用于与氨气混合的水溶液发生饱和造成氨气混合效率变低的技术问题；
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供一种温室大棚二氧化碳发生系统，如图1至图9所示：
第一实施例实施例：如图1至图5所示，包括控制器1，所述控制器1的右侧上部线性连接有检测器2，所述控制器1的右侧下部线性连接有电源3，所述控制器1的上端固定连接有反应仓4，且反应仓4的上端转动连接有仓盖5，所述控制器1的左侧设有分离罐6，且分离罐6的右侧下部与反应仓4的左侧上部之间固定连接有第一导气管7；
所述分离罐6的上方设有风机10，且风机10的下端右侧与分离罐6的后端上部之间固定连接有第三导气管11；
所述分离罐6的内部设有除氨机构，所述除氨机构用于去除与二氧化碳混合的氨气；
所述除氨机构包括固定连接于分离罐6内部下端的电机13，所述电机13的上端转动连接有转盘12，所述转盘12的上端边缘处等距固定连接有水罐14，所述水罐14的内部上下两端靠近内侧的位置均固定连接有电磁铁15，所述水罐14的内部右侧上下两端靠近外侧的位置均固定连接有第一连接管16，所述第一连接管16的内部靠近电磁铁15的一侧固定连接有第一弹簧17，且第一弹簧17远离电磁铁15的一侧固定连接有橡胶块18，所述分离罐6的左侧设有储气罐8，且储气罐8与分离罐6之间上部固定连接有第二导气管9，所述第一导气管7、第二导气管9及第三导气管11内部靠近分离罐6的一端均滑动连接有第二连接管20，所述第二连接管20远离分离罐6的一端固定连接有第二弹簧21，且第二弹簧21的外侧远离第二连接管20的一端与对应的第一导气管7、第二导气管9及第三导气管11内壁固定连接，所述第一连接管16与第二连接管20的外侧均开设有流通口19，所述水罐14的上端内壁固定连接有触控开关23，且水罐14的内壁位于触控开关23的下方固定连接有弹性金属片22；
所述水罐14与分离罐6的左侧均为透明塑料材质；
所述水罐14的数量为八个，所述电机13每次工作旋转45°；
所述第二连接管20为磁性金属材质，所述电磁铁15对第二连接管20产生的磁性吸引力大于第一弹簧17的弹力、第二弹簧21的弹力及第二连接管20的重力之和；
所述电磁铁15、电机13与触控开关23之间电性连接，所述风机10与外接电源电性连接；
所述控制器1包括其内部的2.4G无线通讯模块及固定连接于反应仓4内部底端的加热器；
工作时，首先接通电源3，通过2.4G无线通讯模块可将控制器1与手机APP连接，当检测器2检测到大棚内二氧化碳浓度过低时将信号传输给控制器1，控制器1控制加热器工作，利用加热器对反应仓4内部的碳酸氢铵进行加热，碳酸氢铵受热分解成二氧化碳、水及氨气混合气体，混合气体通过第一导气管7流入分离罐6的内部，需要说明的是，电磁铁15通电由控制器1控制，初始状态下正右侧水罐14内的下端电磁铁15通电产生磁性，而正后方与正左侧的水罐14内的上端电磁铁15始终保持通电状态，此时分离罐6内部右侧中部的水罐14内的下端第一连接管16与第一导气管7内的第二连接管20对齐，在电磁铁15磁性吸引力的作用下将第二连接管20吸入第一连接管16的内部，第一弹簧17压缩，第二弹簧21伸长，第二连接管20进入第一连接管16内部后彼此表面的流通口19对齐，存在第一导气管7中的混合气体由流通口19进入到水罐14中，使得混合气体中的氨气与水混合形成氨水，而二氧化碳不与水混合上升至水罐14的上部，随着气体的注入，水罐14内部压力逐渐增大，此时气压推动弹性金属片22向上形变，直至弹性金属片22与触控开关23接触从而打开触控开关23，此时控制器1控制正右侧水罐14内的下端电磁铁15断电，第二连接管20不受磁力吸引后在第二弹簧21的拉伸下收缩回第一导气管7内部，橡胶块18在第一弹簧17的推动下对水罐14的开口处进行闭合，然后电机13工作带动转盘12逆时针旋转45°，将已经注入混合气体的水罐14转移，并将另一个未注入混合气体的水罐14转移至右侧中部与第一导气管7对齐，此时控制器1控制正右侧水罐14内的下端电磁铁15通电，如此往复，而装有混合气体的水罐14在逆时针旋转90°后与第三导气管11对齐，此时在正后端水罐14内上端的电磁铁15磁性吸引力的作用下将第二连接管20吸入第一连接管16的内部，第一弹簧17压缩，第二弹簧21伸长，第二连接管20进入第一连接管16内部后彼此表面的流通口19对齐，存在水罐14中的二氧化碳气体由流通口19进入到第三导气管11中，并通过第三导气管11进入风机10内部，由风机10将二氧化碳气体吹入大棚中，排出二氧化碳气体的水罐14再逆时针旋转90°后与第二导气管9对齐，由于水罐14及分离罐6的左侧为透明塑料材质，在光照条件下，氨水快速分解成氨气和水，此时在正左侧水罐14内上端的电磁铁15磁性吸引力的作用下将第二连接管20吸入第一连接管16的内部，第一弹簧17压缩，第二弹簧21伸长，第二连接管20进入第一连接管16内部后彼此表面的流通口19对齐，存在水罐14中的氨气由流通口19进入到第二导气管9中，并由第二导气管9导入储气罐8中储存，使得水罐14中只保留水溶液，可继续用于二氧化碳气体与氨气的分解，在分解二氧化碳气体与氨气的同时，确保了水溶液不会饱和，保障了氨气的溶解效率，同时氨气与二氧化碳气体分离彻底，可避免氨水分解产生的氨气进入到大棚中。
如图6所示，所述第三导气管11的内部位于第二连接管20的后方固定连接有T型杆25，且T型杆25的前端固定连接有压块26，位于所述第三导气管11内部的第二连接管20内部填充有吸水棉24，所述第三导气管11的下端对应第二连接管20的位置固定连接有集水箱27；
由于混合气体从经过水溶液过滤，易导致二氧化碳气体排出时会夹带水汽，而大棚内如果湿度过高会导致蔬果生病；
工作时，装有混合气体的水罐14在逆时针旋转90°后与第三导气管11对齐，此时在电磁铁15磁性吸引力的作用下将第二连接管20吸入第一连接管16的内部，第一弹簧17压缩，第二弹簧21伸长，而第二连接管20位移后与压块26分离，此时吸水棉24不再受压块26的挤压，从而填充在整个第二连接管20的内部，第二连接管20进入第一连接管16内部后彼此表面的流通口19对齐，存在水罐14中的二氧化碳气体由流通口19进入到第三导气管11中，并通过第三导气管11进入风机10内部，由风机10将二氧化碳气体吹入大棚中，通过吸水棉24可对经过第二连接管20的二氧化碳气体所夹带的水分进行吸附，以达到对二氧化碳气体干燥的目的，当电磁铁15断电后，第二连接管20不受磁力吸引后在第二弹簧21的拉伸下收缩回第三导气管11内部，此时压块26对吸水棉24挤压，可将吸水棉24吸附的水分挤压成水滴并流入集水箱27内部储存，确保了吸水棉24不会吸附饱和，保障了吸水棉24的吸水性。
第二实施例：如图7至图8所示，所述除氨机构包括固定连接于第一导气管7中部的加压泵28，所述分离罐6的左侧设有收集箱29，所述收集箱29与分离罐6之间下部固定连接有导液管30，所述分离罐6的内部上下两端均固定连接有隔板31，两个所述隔板31上对称固定连接有单向压力阀32；
所述单向压力阀32触发压力与加压泵28的产生压力均为1.5兆帕；
工作原理：
工作时，反应仓4产生的混合气体通过第一导气管7进入到分离罐6内部时，通过加压泵28对混合气体加压，随着分离罐6内部的气体增多，当分离罐6内部压力达到1.5兆帕后呈稳定状态，当气压达到1.5兆帕时，氨气液化，使得氨气与二氧化碳分离，液化后的氨气因为重力处于分离罐6底部，而二氧化碳气体则位于分离罐6的顶部，同时单向压力阀32在达到1.5兆帕的压力后打开，液化的氨气通过下方的单向压力阀32再由导液管30流入收集箱29中，而二氧化碳气体则通过上方的单向压力阀32进入到第三导气管11中，并通过第三导气管11进入风机10内部，由风机10将二氧化碳气体吹入大棚中，实现了氨气与二氧化碳气体的彻底分离；
需要说明的是，碳酸氢铵在温度达到36摄氏度时受热分解，而36摄氏度氨气需要气压达到1389.00kpa才能完成液化，而1398.00kpa相当于1.389兆帕，因此在压力达到1.5兆帕时，能够完全确保氨气被液化。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种温室大棚二氧化碳发生系统，其特征在于：包括控制器(1)，所述控制器(1)的右侧上部线性连接有检测器(2)，所述控制器(1)的右侧下部线性连接有电源(3)，所述控制器(1)的上端固定连接有反应仓(4)，且反应仓(4)的上端转动连接有仓盖(5)，所述控制器(1)的左侧设有分离罐(6)，且分离罐(6)的右侧下部与反应仓(4)的左侧上部之间固定连接有第一导气管(7)；
所述分离罐(6)的上方设有风机(10)，且风机(10)的下端右侧与分离罐(6)的后端上部之间固定连接有第三导气管(11)；
所述分离罐(6)的内部设有除氨机构，所述除氨机构用于去除与二氧化碳混合的氨气；
所述除氨机构包括固定连接于分离罐(6)内部下端的电机(13)，所述电机(13)的上端转动连接有转盘(12)，所述转盘(12)的上端边缘处等距固定连接有水罐(14)，所述水罐(14)的内部上下两端靠近内侧的位置均固定连接有电磁铁(15)，所述水罐(14)的内部右侧上下两端靠近外侧的位置均固定连接有第一连接管(16)，所述第一连接管(16)的内部靠近电磁铁(15)的一侧固定连接有第一弹簧(17)，且第一弹簧(17)远离电磁铁(15)的一侧固定连接有橡胶块(18)，所述分离罐(6)的左侧设有储气罐(8)，且储气罐(8)与分离罐(6)之间上部固定连接有第二导气管(9)，所述第一导气管(7)、第二导气管(9)及第三导气管(11)内部靠近分离罐(6)的一端均滑动连接有第二连接管(20)，所述第二连接管(20)远离分离罐(6)的一端固定连接有第二弹簧(21)，且第二弹簧(21)的外侧远离第二连接管(20)的一端与对应的第一导气管(7)、第二导气管(9)及第三导气管(11)内壁固定连接，所述第一连接管(16)与第二连接管(20)的外侧均开设有流通口(19)，所述水罐(14)的上端内壁固定连接有触控开关(23)，且水罐(14)的内壁位于触控开关(23)的下方固定连接有弹性金属片(22)。
2.根据权利要求1所述的一种温室大棚二氧化碳发生系统，其特征在于，所述水罐(14)与分离罐(6)的左侧均为透明塑料材质。
3.根据权利要求1所述的一种温室大棚二氧化碳发生系统，其特征在于，所述水罐(14)的数量为八个，所述电机(13)每次工作旋转45°。
4.根据权利要求1所述的一种温室大棚二氧化碳发生系统，其特征在于，所述第二连接管(20)为磁性金属材质，所述电磁铁(15)对第二连接管(20)产生的磁性吸引力大于第一弹簧(17)的弹力、第二弹簧(21)的弹力及第二连接管(20)的重力之和。
5.根据权利要求1所述的一种温室大棚二氧化碳发生系统，其特征在于，所述电磁铁(15)、电机(13)与触控开关(23)之间电性连接，所述风机(10)与外接电源电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种温室大棚二氧化碳发生系统，其特征在于，所述第三导气管(11)的内部位于第二连接管(20)的后方固定连接有T型杆(25)，且T型杆(25)的前端固定连接有压块(26)，位于所述第三导气管(11)内部的第二连接管(20)内部填充有吸水棉(24)，所述第三导气管(11)的下端对应第二连接管(20)的位置固定连接有集水箱(27)。
7.根据权利要求1所述的一种温室大棚二氧化碳发生系统，其特征在于，所述控制器(1)包括其内部的2.4G无线通讯模块及固定连接于反应仓(4)内部底端的加热器。
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