基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種殺蟲滅菌裝置，具體涉及一種基于太陽能的殺蟲滅菌裝置，屬于太陽能熱利用和農(nóng)業(yè)種植技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是解決因人均耕地面積少而制約可持續(xù)發(fā)展問題的最有效的技術(shù)手段。為了防止病菌和害蟲對采用扦插、播種方式種植的作物芽、苗的損害，從而導(dǎo)致作物成活率和出芽率的降低等問題，需要對種植用土進(jìn)行定期嚴(yán)格的消毒和滅菌。加之土壤種植年限的增長和重茬現(xiàn)象的普遍存在，土壤會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的惡化，加劇作物毀滅性病蟲害的發(fā)生。
[0003]目前普遍采用的滅蟲殺菌方式是對種植土壤施用劇毒農(nóng)藥，但常年采用這種滅蟲殺菌方式會(huì)使得病蟲害產(chǎn)生耐藥性，同時(shí)會(huì)加重對土壤和水源的污染；而且農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留，會(huì)危害人和牲畜的安全。
[0004]申請?zhí)枮?01210086118.1的專利提供了一種外加熱土壤滅菌殺蟲裝置，但其工作時(shí)需要將尚未滅菌殺蟲前的土壤從進(jìn)料斗加入裝置，由此會(huì)導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜；且由于采用外加熱方式會(huì)導(dǎo)致熱量損失大、能耗高、土壤中的熱量散失無再利用等缺點(diǎn)。申請?zhí)枮?00710015138.9的專利公開了一種土壤消毒高溫滅菌殺蟲車，利用電加熱旋耕刀片來滅菌。其缺點(diǎn)是:殺菌刀片在工作過程中周期性不接觸土壤，由此導(dǎo)致熱量散失和熱能利用率低；而且刀片與土壤接觸面積有限導(dǎo)致土壤受熱不均勻，影響滅菌殺蟲效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，利用太陽能聚光集熱技術(shù)產(chǎn)生高溫蒸汽和熱水，對土壤中的害蟲、致病菌和雜草種子進(jìn)行滅殺，具有節(jié)能環(huán)保、松土保墑、安全無害以及提高農(nóng)產(chǎn)品品位等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置包括:太陽能聚光集熱器、水汽產(chǎn)生機(jī)構(gòu)、水汽混合噴射機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動(dòng)該太陽能殺蟲滅菌裝置前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述水汽產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括水箱和蒸汽及高溫水輸出管組，所述蒸汽及高溫水輸出管組包括蒸汽輸出管和高溫水輸出管；所述水汽混合噴射機(jī)構(gòu)包括水汽混合射流管、水汽混合噴射器和蓋帽。
[0007]所述水箱內(nèi)盛裝水，所述太陽能聚光集熱器用于收集太陽能并加熱所述水箱內(nèi)的水；在所述水箱上設(shè)置一組以上所述的蒸汽及高溫水輸出管組；每組蒸汽及高溫水輸出管組對應(yīng)一個(gè)水汽混合射流管。
[0008]在所述水箱的側(cè)面上連接有蓋帽，所述水汽混合射流管水平安裝于蓋帽內(nèi)；所述水汽混合射流管的一端開口，一端封閉；所述高溫水輸出管的一端與水箱相連，另一端和與之對應(yīng)的水汽混合射流管的開口端相連，所述高溫水輸出管上設(shè)置有水泵B;所述蒸汽輸出管的一端與水箱相連，另一端從水汽混合射流管的圓周面上插入水汽混合射流管中，且蒸汽輸出管末端的蒸汽噴射嘴位于水汽混合射流管的軸線上；在所述高溫水輸出管和蒸汽輸出管上均設(shè)置有閥門。
[0009]在水汽混合射流管的內(nèi)表面沿其軸向設(shè)置有一個(gè)以上螺旋導(dǎo)流槽；所述水汽混合射流管的下表面設(shè)置有一個(gè)與之貫通的水汽混合噴射器，所述水汽混合噴射器的一端與水汽混合噴射器相連，另一端豎直向下延伸并伸出蓋帽；在水汽混合噴射器上分布有一個(gè)以上高溫水汽噴射孔。
[0010]所述太陽能聚光集熱器為菲涅爾透射與反射復(fù)合聚光滾筒式太陽能聚光集熱器。
[0011]所述太陽能聚光集熱器為槽式復(fù)合拋物面聚光器。
[0012]在所述蓋帽與水箱相連端的端部設(shè)置有卷軸，所述卷軸上纏繞有地膜，由此形成卷軸地膜自動(dòng)鋪設(shè)器。
[0013]在裝置的運(yùn)行方向上，前后兩列水汽混合噴射管交互錯(cuò)開，使相鄰兩列水汽混合噴射管中，任意相鄰三個(gè)水汽混合噴射管呈正三角形錯(cuò)位布置。
[0014]在所述蓋帽的邊緣固接有鏟土板。
[0015]所述水箱內(nèi)放置有微量元素緩釋球。
[0016]所述蓋帽與水箱通過轉(zhuǎn)軸相連，使蓋帽能夠沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)向上翻起90°至其上表面與水箱側(cè)面貼合的位置。
[0017]所述水汽混合噴射器為錐形結(jié)構(gòu)，其大端與水汽混合射流管相連。
[0018]所述水箱和蓋帽內(nèi)均填充隔熱保溫材料。
[0019]有益效果:
[0020](I)該裝置利用太陽能聚光集熱技術(shù)產(chǎn)生高溫蒸汽和熱水，對土壤進(jìn)行物理滅蟲除菌，使得裝置對環(huán)境沖擊小，能源消耗低，保護(hù)了農(nóng)業(yè)食品和環(huán)境資源的安全。
[0021](2)該裝置利用熱水旋轉(zhuǎn)流動(dòng)所形成的中心區(qū)微負(fù)壓特性，實(shí)現(xiàn)了對蒸汽的無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輸出，節(jié)省了驅(qū)動(dòng)蒸汽所需的動(dòng)力，降低了裝置的能耗；且使用時(shí)水汽混合噴射器插入土壤中，使熱量完全作用在土壤中，同時(shí)利用蒸汽熱量往上傳和熱水往下流的能量互補(bǔ)及高溫水汽混合噴射技術(shù)保證了對土壤加熱的均勻性，提高了滅菌殺蟲效果。
[0022](3)在裝置中配有地膜保溫防漏措施，能夠有效減小蒸汽泄漏量和熱量散失，提高太陽能的利用效率，同時(shí)能夠延長土壤滅蟲殺菌的工作時(shí)間，提高害蟲、病菌和雜草的滅殺率。
[0023](4)在水箱中增加了微量元素緩釋球，在對土壤滅蟲殺菌過程中借助熱流體將微量元素補(bǔ)充到土壤中，提高設(shè)施農(nóng)業(yè)所生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的品位。
[0024](5)裝置采用手動(dòng)調(diào)節(jié)菲涅爾聚光系統(tǒng)，建造難度低，成本不高，具有推廣應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0025]圖1為實(shí)施例1中該裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為水汽混合原理圖；
[0027]圖3為水汽混合射流管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為水汽混合噴射器在蓋帽下表面的布局示意圖；
[0029]圖5為實(shí)施例2中采用復(fù)合拋物面聚光器代替菲涅爾聚光器時(shí)該裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中:1-太陽光線、2-泄壓閥、3-太陽能聚光集熱器、4-真空玻璃管、5- 二次聚光器、7-追日跟蹤機(jī)構(gòu)、8-蒸汽輸出管、10-水泵A、ll-履帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、12-蓋帽、13-水汽混合射流管、14-水汽混合噴射器、15-自動(dòng)進(jìn)水閥、16-水箱、17-補(bǔ)水管、18-液位計(jì)、19-地膜、20-卷軸、21-水泵B、23-出水管路、24-隔熱保溫材料、25-進(jìn)水管路、26-溫度監(jiān)測器、27-鏟土板、28-微量元素緩釋球、29-蒸汽噴射嘴、30-螺旋導(dǎo)流槽、31-高溫水汽噴射孔、32-復(fù)合拋物面聚光器、33-玻璃蓋板、34-高溫水輸出管
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]本實(shí)施例提供一種基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，利用太陽熱能產(chǎn)生高溫蒸汽和熱水混合流體對土壤中害蟲、致病菌和雜草種子進(jìn)行物理滅殺，降低傳統(tǒng)滅蟲殺菌方法對環(huán)境和人類的影響，保護(hù)農(nóng)業(yè)食品安全。它可以用在太陽輻照度較好，設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)?；潭雀叩牡貐^(qū)。采用該裝置能夠減少農(nóng)業(yè)土壤滅蟲殺菌過程的能耗，避免使用有毒農(nóng)藥對土壤、水資源的污染，拓寬太陽能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]該太陽能殺蟲滅菌裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括太陽能聚光集熱器3、水汽產(chǎn)生機(jī)構(gòu)、水汽混合噴射機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中水汽產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括水箱16、水泵A10、真空玻璃管4、蒸汽輸出管8和高溫水輸出管34。水汽混合噴射機(jī)構(gòu)包括水汽混合射流管13、水汽混合噴射器14和蓋帽12。所述太陽能聚光集熱器3采用申請?zhí)枮?01210011550.4專利中所公開的菲涅爾透射與反射復(fù)合聚光滾筒式太陽能聚光集熱器。
[0035]其連接關(guān)系為:所述太陽能聚光集熱器3安裝在水箱16的頂部，為提高對太陽能的利用率以及對環(huán)境的適應(yīng)力，將申請?zhí)枮?01210011550.4專利中所公開的太陽能聚光集熱器3中的追日跟蹤機(jī)構(gòu)更改為手動(dòng)式。在該專利中公開:布置在菲涅爾透射式聚光器上的太陽光跟蹤器能追蹤太陽光的入射方向，電機(jī)帶動(dòng)管狀外殼及管狀外殼內(nèi)的所有部件繞管狀外殼的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證菲涅爾透射式聚光器的中心線總是對準(zhǔn)太陽光線，從而實(shí)現(xiàn)裝置對接收太陽光效率的最大化。在本實(shí)施例中，去掉所述電機(jī)，當(dāng)需要追蹤太陽光時(shí)，通過手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)該太陽能聚光集熱器的管狀外殼，使菲涅爾透射式聚光器的中心線總是對準(zhǔn)太陽光線。由此還能夠避免在復(fù)雜耕地環(huán)境中導(dǎo)致追日過程中的頻繁轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0036]所述真空玻璃管4作為太陽能聚光集熱器3的接收器安裝在太陽能聚光集熱器3內(nèi)，真空玻璃管4的一端通過進(jìn)水管路25與水箱16底部相連，另一端通過出水管路23與水箱16的頂部相連。在所述進(jìn)水管路25上設(shè)置有水泵AlO和閥門V2，出水管路23上設(shè)置有閥門VI。水箱16用于盛裝工作用水，并在水中放置有微量元素緩釋球28，盛水量由位于水箱16內(nèi)的自動(dòng)進(jìn)水閥15控制。所述水箱16上設(shè)置有用于實(shí)時(shí)顯示其內(nèi)部水量的液位計(jì)18以及實(shí)時(shí)顯示其內(nèi)部水溫的溫度監(jiān)視器26。同時(shí)在水箱16上設(shè)置有補(bǔ)水管17以及泄壓閥2，所述泄壓閥2用于保證水箱16的安全。在所述水箱16上設(shè)置有多組水平的高溫水輸出管34和豎直的蒸汽輸出管8 ;每組高溫水輸出管34和蒸汽輸出管8對應(yīng)一個(gè)水汽混合射流管13。其中高溫水輸出管34的一端與水箱16的底部相連，另一端和與之對應(yīng)的水汽混合射流管13相連，所述高溫水輸出管34上設(shè)置有水泵B21 ;蒸汽輸出管8的一端與水