气能泵装置的制作方法

1.本发明涉及气雾栽培技术领域，特别涉及一种气能泵装置。


背景技术：

2.雾化栽培是解决植物根系水气矛盾的一种最佳栽培模式。在对植物进行雾化栽培时，需要通过喷雾装置连续不断地向植物的根系喷射雾化的营养液，通过这种方式，既能够保证植物对营养液中营养物质的吸收效率，同时又能保证植物的根系接触到足够的空气，保证根系的正常呼吸和生长。
3.但是现有的雾化栽培设备存在的不足之处是：在雾化栽培的过程中，需要长时间且连续地开启泵，通过泵的驱动才能将营养液雾化并喷到植物根系上，而由于泵需要长时间连续开启，电能消耗大，成本高，降低了雾化栽培的经济效益，严重影响了雾化栽培的推广和应用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有的雾化栽培过程中，需要长时间且连续地开启泵，电能消耗大，成本高，降低了雾化栽培的经济效益，严重影响了雾化栽培的推广和应用的问题，提供一种气能泵装置，能够有效解决上述问题。
5.本发明的目的是通过如下技术方案实现的一种气能泵装置，包括：
6.空气收集装置，其上设有进风口和输出口，进风口的面积大于输出口，进风口和输出口之间通过过渡气道相连；过渡气道从进风口沿着输出口的方向，其横截面积逐渐缩小；
7.储气装置，用于储存空气收集装置收集的空气；其上设有进气接口和出气接口，进气接口通过第一连接管与空气收集装置上的输出口相连，出气接口上连接有导气管；
8.液体箱，导气管的一端伸入液体箱中，液体箱上连接有喷雾管，液体箱上设有液位控制装置；
9.回流箱，通过补液管与营养液箱相连。
10.作为优选，所述第一连接管上连接有空气过滤器和第一单向阀。
11.作为优选，所述空气收集装置上的进风口设有四个，四个进风口分别朝向四个不同的方向。
12.作为优选，所述储气装置为储气罐，储气罐上设有调压阀和压力表。
13.作为优选，所述导气管上设有调速阀和第三单向阀。
14.作为优选，所述液位控制装置包括设置在液体箱中的可上下移动的浮力体，液体箱上设有与浮力体相对应的通孔，通孔的面积小于浮力体上端面的面积，通孔的下方与浮力体的上端面之间设有密封圈；液体箱中设有转动支承座，转动支承座上转动连接有杠杆，杠杆的一端位于浮力体的下方，杠杆另一端的上方设有可上下移动的随动杆，随动杆的上端滑动连接有活动杆，活动杆上设有堵头，堵头与活动杆之间设有弹性元件；导气管伸入液体箱中的一端的端口处设有与堵头相对应的出气口；当浮力体移动至触动位置及以下的位
置时，堵头堵住导气管上的出气口，导气管停止向液体箱中出气。
15.作为优选，所述液体箱中设有用于对浮力体进行导向的第一导向套，浮力体滑动连接在第一导向套中。
16.作为优选，所述液体箱中设有用于对随动杆进行导向的第二导向套，随动杆滑动连接在第二导向套中。
17.作为优选，所述出气口呈锥孔状。
18.作为优选，所述补液管上连接有第二单向阀。
19.本发明的有益效果是：本发明中，通过空气收集装置收集自然界中的空气资源，并将其转化为压缩空气储存在储气装置中，并通过压缩空气驱动液体箱中的营养液喷出，从而对植物的雾化栽培，该方式电能消耗小，有效降低了雾化栽培过程中的电费成本支出，提高了雾化栽培的经济效益，有利于雾化栽培的推广和应用。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图。
21.图2为图1中a部放大图。
22.图3为图2中b部放大图。
23.图中：1、空气收集装置，2、进风口，3、过渡气道，4、输出口，5、第一连接管，6、储气装置，7、空气过滤器，8、第一单向阀，9、调压阀，10、压力表，11、导气管，12、调速阀，13、液体箱，14、浮体，15、喷雾管，16、回流箱，17、补液管，18、第二单向阀，19、回流管，20、第一导向套，21、密封圈，22、转动支承座，23、随动杆，24、第二导向套，25、杠杆，26、导向槽，27、活动杆，28、堵头，29、弹性元件，30、出气口，31、第三单向阀，32、通孔。
具体实施方式
24.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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，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是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
26.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
27.如图1至图3所示，一种气能泵装置，包括空气收集装置1、储气装置6、液体箱13、回流箱16。空气收集装置1上设有进风口2和输出口4，进风口2的面积大于输出口4，进风口2和输出口4之间通过过渡气道3相连。过渡气道3从进风口2沿着输出口4的方向，其横截面积逐渐缩小。优选的，空气收集装置1上的进风口2设有四个，四个进风口2分别朝向四个不同的
方向。进风口2的实际设置数量也可以根据具体情况而定。空气收集装置1可设置于风力资源丰富的环境下，外界的自然风通过进风口吹入，然后通过过渡气道后从输出口输出，由于进风口2到输出口4之间，横截面积逐渐缩小，因此空气在从进风口2到输出口4移动的过程中，空气会被逐渐压缩，最终在输出口处形成压力较高的压缩空气。
28.储气装置6用于储存空气收集装置1收集的空气。本实施例中，储气装置6为储气罐，储气装置6上设有进气口和出气口，储气装置6上的进气口与空气收集装置1上的输出口4之间通过第一连接管5相连。具体的，第一连接管5上连接有空气过滤器7和第一单向阀8。空气过滤器7的用于对收集到的空气的空气进行过滤清洁，第一单向阀8的作用是防止空气从储气装置6中倒流回空气收集装置。当空气从输出口4流向进气口时，第一单向阀8处于导通状态，反之，第一单向阀8则处于截止状态。进一步的，储气装置6上设有压力表10和调压阀9。压力表10用于显示储气装置6中的气压，调压阀9用于调节储气装置6中的气压。储气装置6的出气口上连接有导气管11。导气管11上设有调速阀12和第三单向阀31。调速阀12用于调节导气管11中的气体流速。
29.液体箱13用于装雾化栽培所需的营养液。导气管11的一端穿过并伸入液体箱13中，液体箱13上连接有喷雾管15，液体箱13上设有液位控制装置。且优选的，导气管11的出口端位于液体箱13内靠近顶板的位置，喷雾管15的进口端位于液体箱13靠近底板的位置，这样可以尽可能地确保液体箱13内的营养液可从喷雾管15喷出。
30.具体的，喷雾管15从液体箱13上穿过，导气管11和喷雾管15穿过液体箱13的位置处进行密封处理，密封处理可以采用胶水封堵的方式。喷雾管15上连接有喷头，用于向植物根系喷射营养液。
31.液位控制装置包括设置在液体箱13中并且可上下移动的浮力体14，液体箱13的上设有与浮力体14对应的通孔32。浮力体14的上端面为平面，通孔32的面积小于浮力体14上端面的面积。在本方案中，浮力体14的密度小于营养液的密度，进而使得浮力体14可浮起。
32.具体的，液体箱13中设有与浮力体14相配合的第一导向套20，浮力体14滑动连接在第一导向套20中。起到限制浮力体14活动范围的作用。液体箱13顶板上对应浮力体14所在位置设有通孔32，通孔32的下方与浮力体14的上端面之间设有密封圈21，密封圈21固定在液体箱13的内侧，密封圈21设置于通孔32的外围。
33.液体箱13中设有转动支承座22，转动支承座22上转动连接有杠杆25，杠杆25的一端位于浮力体14的下方，杠杆25另一端的上方设有可上下移动的随动杆23。杠杆25的两端相对沿着不同的方向转动。
34.具体的，液体箱13中设有用于对随动杆23进行导向的第二导向套24，随动杆23滑动连接在第二导向套24中。随动杆23的上端滑动连接有活动杆27，活动杆27上设有堵头28，堵头28与活动杆27之间设有弹性元件29，导气管11伸入液体箱13中的一端的端口处设有与堵头28相对应的出气口30。本方案中，弹性元件29为弹簧。
35.具体的，随动杆23上设有导向槽26，活动杆27滑动连接在导向槽26中，弹性元件29设置于随动杆23的端面与堵头28之间。优选的，出气口30呈锥孔状，出气口30上具有内圆锥面，堵头28上具有与出气口30上的内圆锥面配合的外圆锥面。
36.浮力体14在上下移动的过程中，具有一个触动位置。当浮力体14移动至触动位置及以下的位置时，杠杆25对应导气管11的一端被翘起，此时堵头28在杠杆25和随动杆23的
传动下堵住导气管11上的出气口30，导气管30停止向液体箱13中出气。对应的，当浮力体14移动至触动位置及以上的位置时，堵头28和出气口30之间设有间隙，导气管11内的气体进入液体箱13内。
37.回流箱16上连接有回流管19，回流箱16与液体箱13之间通过补液管17相连。具体的，回流箱16的位置高于液体箱，补液管17上连接有第二单向阀18。回流管19用于将喷出后未被植物根系吸收的营养液导流至回流箱中，回流箱16中的营养液可以通过补液管流入液体箱13中，从而对液体箱13补充营养液。第二单向阀18的作用是防止液体倒流。
38.本发明中，通过空气收集装置收集自然界中的空气资源，并将其转化为压缩空气储存在储气装置中，储气装置6中压缩空气通过导气管通入液体箱中，并气体压力的作用下，液体箱中的营养液通过喷雾管喷出，从而对植物的根系喷营养液，从而达到雾化栽培的目的。本装置不依赖电能，优选降低了电费成本的支出，提高雾化栽培的经济效益。
39.液位控制装置的工作原理如下：浮力体的密度小于营养液的密度，浮力体可以浮在营养液上，并可以随着营养液的液面高度发生上下移动。当营养液液面高度处于高位时，浮力体移动至较高的位置，此时浮力体的上端面与密封圈接触并将通孔堵住，液体箱内部形成一个封闭的空间，此时浮力体收到两个向上的作用力，分别为营养液对浮力体的浮力f1和液体箱内部气压对浮力体向上的气体作用力f2,其中f2的大小为液体箱内外气压差与浮力体竖直方向投影面积的乘积，此时导气管不断地向液体箱中通入一定压力的气体，营养液则在气压的作用下从喷雾管中喷出；营养液在不断喷出的过程中，营养液的液面高度不断下降，此时浮力体受到的浮力也不断减小，当液面下降到某一高度后，此时浮力f1和气体作用力f2不足以支撑浮力体维持在该高位，这时，浮力体会发生下降，浮力体在下降的那一刻，通孔将液体箱内部与外界大气连通，液体箱内部的气压下降至于外界气压相同，此时作用在浮力体上的力f2消失，浮力体会下降一定的距离，直至停留在浮力与重力平衡的位置；浮力体在下降的过程中，会达到或低于触动位置，使堵头将导气管的出气口堵住，使导气管停止向液体箱中通气；与此同时，由于液体箱内部的气压也下降到了与大气压相同的水平，营养液便不再从喷雾管中喷出，回流箱中的液体便通过补液管向液体箱中补充营养液，使营养液液面高度逐渐回升；在回升的过程中，浮力体随着营养液液面高度逐渐上升，当浮力体上升至高于触动点的位置时，导气管重新打开，继续向液体箱中通气；当浮力体上升至刚好将通孔堵住的位置时，此时液体箱中又形成一个封闭环境，液体箱内部的气压上升，浮力体受到的气体作用力f2牢牢地将浮力体顶在上端位置，与此同时，液体箱中的营养液则重新通过喷雾管喷出。如此循环，使得液体箱中的营养液高度始终保持在一定的高度范围之间，保证营养液长时间的自动供给。
40.本装置可适用于海上平台、西部等风力资源丰富的地区。本发明除了可以应用在雾化栽培领域，还可以应用于蘑菇等菌类栽培、植物补水等场合。。
41.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。