[發明專利]基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置

有效

• 申請號: 201510027440.0
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104542549A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 常澤輝;于苗苗;代志濤;國玉冰;閆素英;鄭宏飛
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: A01M17/00
• 分類號: A01M17/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

技術領域

本發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業種植技術領域。

背景技術

發展設施農業是解決因人均耕地面積少而制約可持續發展問題的最有效的技術手段。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，從而導致作物成活率和出芽率的降低等問題，需要對種植用土進行定期嚴格的消毒和滅菌。加之土壤種植年限的增長和重茬現象的普遍存在，土壤會出現嚴重的惡化，加劇作物毀滅性病蟲害的發生。

目前普遍采用的滅蟲殺菌方式是對種植土壤施用劇毒農藥，但常年采用這種滅蟲殺菌方式會使得病蟲害產生耐藥性，同時會加重對土壤和水源的污染；而且農產品中的農藥殘留，會危害人和牲畜的安全。

申請號為201210086118.1的專利提供了一種外加熱土壤滅菌殺蟲裝置，但其工作時需要將尚未滅菌殺蟲前的土壤從進料斗加入裝置，由此會導致裝置結構復雜；且由于采用外加熱方式會導致熱量損失大、能耗高、土壤中的熱量散失無再利用等缺點。申請號為200710015138.9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。其缺點是：殺菌刀片在工作過程中周期性不接觸土壤，由此導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致土壤受熱不均勻，影響滅菌殺蟲效率。

發明內容

有鑒于此，本發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產生高溫蒸汽和熱水，對土壤中的害蟲、致病菌和雜草種子進行滅殺，具有節能環保、松土保墑、安全無害以及提高農產品品位等優點。

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、水汽產生機構、水汽混合噴射機構和用于驅動該太陽能殺蟲滅菌裝置前進的驅動機構；所述水汽產生機構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構包括水汽混合射流管、水汽混合噴射器和蓋帽。

所述水箱內盛裝水，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的水；在所述水箱上設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一個水汽混合射流管。

在所述水箱的側面上連接有蓋帽，所述水汽混合射流管水平安裝于蓋帽內；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，另一端和與之對應的水汽混合射流管的開口端相連，所述高溫水輸出管上設置有水泵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置有閥門。

在水汽混合射流管的內表面沿其軸向設置有一個以上螺旋導流槽；所述水汽混合射流管的下表面設置有一個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以上高溫水汽噴射孔。

所述太陽能聚光集熱器為菲涅爾透射與反射復合聚光滾筒式太陽能聚光集熱器。

所述太陽能聚光集熱器為槽式復合拋物面聚光器。

在所述蓋帽與水箱相連端的端部設置有卷軸，所述卷軸上纏繞有地膜，由此形成卷軸地膜自動鋪設器。

在裝置的運行方向上，前后兩列水汽混合噴射管交互錯開，使相鄰兩列水汽混合噴射管中，任意相鄰三個水汽混合噴射管呈正三角形錯位布置。

在所述蓋帽的邊緣固接有鏟土板。

所述水箱內放置有微量元素緩釋球。

所述蓋帽與水箱通過轉軸相連，使蓋帽能夠沿轉軸轉動向上翻起90°至其上表面與水箱側面貼合的位置。

所述水汽混合噴射器為錐形結構，其大端與水汽混合射流管相連。

所述水箱和蓋帽內均填充隔熱保溫材料。

有益效果：

(1)該裝置利用太陽能聚光集熱技術產生高溫蒸汽和熱水，對土壤進行物理滅蟲除菌，使得裝置對環境沖擊小，能源消耗低，保護了農業食品和環境資源的安全。

(2)該裝置利用熱水旋轉流動所形成的中心區微負壓特性，實現了對蒸汽的無動力驅動輸出，節省了驅動蒸汽所需的動力，降低了裝置的能耗；且使用時水汽混合噴射器插入土壤中，使熱量完全作用在土壤中，同時利用蒸汽熱量往上傳和熱水往下流的能量互補及高溫水汽混合噴射技術保證了對土壤加熱的均勻性，提高了滅菌殺蟲效果。