箱16的頂部相連，另一端和與之對應(yīng)的水汽混合射流管13相連，由此在水汽混合射流管13內(nèi)形成水汽混合物。在所述高溫水輸出管34上設(shè)置有閥門V4，蒸汽輸出管8上設(shè)置有單向閥門V3。
[0037]在所述水箱16蒸汽輸出管8所在側(cè)的下方固接有矩形鐵質(zhì)蓋帽12，所述蓋帽12與水箱16通過轉(zhuǎn)軸相連，使蓋帽12能夠沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)向上翻起90°至其上表面與水箱16側(cè)面貼合的位置，以便于整個(gè)裝置的存放和運(yùn)輸。多個(gè)所述的水汽混合射流管13位于蓋帽12內(nèi)。水汽混合射流管13的結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述水汽混合射流管13的一端開口，一端封閉，其開口端和與之對應(yīng)的高溫水輸出管34相連。蒸汽輸出管8從靠近水汽混合射流管13開口端的位置插入到水汽混合射流管13中，且蒸汽輸出管8末端的蒸汽噴射嘴29位于水汽混合射流管13的軸線上。在水汽混合射流管13的內(nèi)表面沿其軸向設(shè)置有多個(gè)螺旋導(dǎo)流槽30，在所述水汽混合射流管13的下表面設(shè)置有多個(gè)與之貫通的水汽混合噴射器14，水汽混合噴射器14為錐形結(jié)構(gòu)，其大端與水汽混合射流管13相連，小段豎直向下延伸并伸出蓋帽12，用于插入土壤中。在水汽混合噴射器14上沿其軸向分布有多圈噴射孔31，每圈的多個(gè)噴射孔31沿其圓周方向均勻分布。
[0038]水汽混合噴射器14在蓋帽12下表面的布局如圖4所示，在裝置運(yùn)行時(shí)的前行方向上，前后兩列水汽混合噴射器14交互錯(cuò)開，使相鄰兩列水汽混合噴射器14中，任意相鄰三個(gè)水汽混合噴射器14呈正三角形錯(cuò)位布置，由此前面一個(gè)水汽混合噴射器所形成的土壤裂縫會(huì)由后面相鄰的兩個(gè)水汽混合噴射器所推動(dòng)的土壤覆蓋住，而且這樣布局水汽混合噴射器14可以減小裝置前進(jìn)的阻力。
[0039]為提高能量利用率，較少熱量散失，在所述蓋帽12與水箱16相連端的端部設(shè)置有卷軸20，所述卷軸20上纏繞有地膜19，由此形成卷軸地膜自動(dòng)鋪設(shè)器。該裝置在工作時(shí)，通過卷軸地膜自動(dòng)鋪設(shè)器對處理過的土壤表層敷設(shè)地膜，防止土壤中熱量的散失和蒸汽的泄露，同時(shí)在水箱16內(nèi)和蓋帽12內(nèi)均填充隔熱保溫材料24。同時(shí)在所述蓋帽12的邊緣焊接有鏟土板27，用于對土壤保溫和平整土地。
[0040]該裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用履帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11，即通過履帶驅(qū)動(dòng)其前進(jìn)。
[0041]該裝置的工作原理為:
[0042]該裝置運(yùn)行前，放下蓋帽12，使其下表面的水汽混合噴射器14插入土壤中20cm左右。先啟動(dòng)水泵A10，并打開V1和閥門V2，在水泵AlO的作用下將水箱16內(nèi)的工作用水抽吸入真空玻璃管4中，太陽光線I入射到太陽能聚光集熱器3上，經(jīng)過匯聚投射到玻璃真空管4上以加熱其內(nèi)部水；沒有投射到玻璃真空管4上的光線經(jīng)二次聚光器5反射再次加熱水。加熱后的水經(jīng)出水管路回到水箱16內(nèi)，如圖2所示。
[0043]經(jīng)過上述過程，水箱16中的水溫度逐漸升高，當(dāng)溫度監(jiān)視器26所監(jiān)視的其內(nèi)部溫度達(dá)到設(shè)定的裝置運(yùn)行溫度(> 90°C)時(shí)，打開蒸汽輸出管8的上的閥門V3和高溫水輸出管34上的閥門V4，并啟動(dòng)水泵B21和裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；水箱16內(nèi)的熱水在水泵B21的驅(qū)動(dòng)下沿水汽混合射流管13中的螺旋導(dǎo)流槽30快速旋轉(zhuǎn)進(jìn)入水汽混合射流管13中；熱水在快速旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)在水汽混合射流管13的軸線上形成微負(fù)壓區(qū)，水箱16內(nèi)部的蒸汽在微負(fù)壓的抽吸作用下經(jīng)蒸汽輸出管8進(jìn)入到水汽混合射流管13中與熱水混合形成水汽混合物。
[0044]水汽混合射流管13中的水汽混合物進(jìn)入水汽混合噴射器14中，然后經(jīng)噴射孔31輸入到土壤中殺滅害蟲、致病菌和雜草種子，同時(shí)位于高溫水箱16中的微量元素緩釋球28中的微量元素隨熱水進(jìn)入土壤。該裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下，一邊前進(jìn)一邊將高溫水汽混合物噴射到土壤中。裝置前進(jìn)的過程中，蓋帽12邊緣的鏟土板27平整處理過后的土壤，同時(shí)卷軸地膜自動(dòng)鋪設(shè)器隨裝置前進(jìn)對處理過的土壤表層敷設(shè)地膜。
[0045]實(shí)施例2:
[0046]本實(shí)施例中采用復(fù)合拋物面聚光器代替實(shí)施例1中的菲涅爾透射與反射復(fù)合聚光滾筒式聚光器，其余結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1中所述裝置結(jié)構(gòu)相同如圖5所示。其中復(fù)合拋物面聚光器采用申請?zhí)枮?01210551213.4專利中所公開的槽式復(fù)合拋物面聚光器，該拋物面聚光器包括復(fù)合拋物面聚光器32和玻璃蓋板33ο在本實(shí)施例中，太陽光入射到復(fù)合拋物面聚光器32的玻璃蓋板33上，入射光線經(jīng)復(fù)合拋物面聚光器的反射面匯聚到玻璃真空管4上加熱其內(nèi)部水。
[0047]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，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(16)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(8)和高溫水輸出管(34);所述水汽混合噴射機(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); 所述水箱(16)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(16)內(nèi)的工作用水；在所述水箱(16)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(13); 在所述水箱(16)的側(cè)面上連接有蓋帽(12)，所述水汽混合射流管(13)水平安裝于蓋帽(12)內(nèi)；所述水汽混合射流管(13)的一端開口，一端封閉；所述高溫水輸出管(34)的一端與水箱(16)相連，另一端和與之對應(yīng)的水汽混合射流管(13)的開口端相連，所述高溫水輸出管(34)上設(shè)置有水泵B (21);所述蒸汽輸出管(8)的一端與水箱(16)相連，另一端從水汽混合射流管(13)的圓周面上插入水汽混合射流管(13)中，且蒸汽輸出管(8)末端的蒸汽噴射嘴(29)位于水汽混合射流管(13)的軸線上；在所述高溫水輸出管(34)和蒸汽輸出管(8)上均設(shè)置有閥門； 在水汽混合射流管(13)的內(nèi)表面沿其軸向設(shè)置有一個(gè)以上螺旋導(dǎo)流槽(30);所述水汽混合射流管(13)的下表面設(shè)置有一個(gè)與之貫通的水汽混合噴射器(14)，所述水汽混合噴射器(14)的一端與水汽混合噴射管(14)相連，另一端豎直向下延伸并伸出蓋帽(12)；在水汽混合噴射器(14)上分布有一個(gè)以上高溫水汽噴射孔(31)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，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。
3.如權(quán)利要求1所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，所述太陽能聚光集熱器為槽式復(fù)合拋物面聚光器。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，在所述蓋帽(12)與水箱(16)相連端的端部設(shè)置有卷軸(20)，所述卷軸(20)上纏繞有地膜(19)，由此形成卷軸地膜自動(dòng)鋪設(shè)器。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，在裝置的運(yùn)行方向上，前后兩列水汽混合噴射管(14)交互錯(cuò)開，使相鄰兩列水汽混合噴射管(14)中，任意相鄰三個(gè)水汽混合噴射管(14)呈正三角形錯(cuò)位布置。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，在所述蓋帽(12)的邊緣固接有鏟土板(27)。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，所述水箱(16)內(nèi)放置有微量元素緩釋球(28)。
8.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，所述蓋帽(12)與水箱(16)通過轉(zhuǎn)軸相連，使蓋帽(12)能夠沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)向上翻起90°至其上表面與水箱(16)側(cè)面貼合的位置。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，所述水汽混合噴射器(14)為錐形結(jié)構(gòu)，其大端與水汽混合射流管(13)相連。
10.如權(quán)利要求1、2或3所述的基于聚光集熱的太陽能殺蟲滅菌裝置，其特征在于，所 述水箱(16)和蓋帽(12)內(nèi)均填充隔熱保溫材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開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)生高溫蒸汽和熱水的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。具體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)；水箱中的水被太陽能聚光集熱器加熱后生成高溫蒸汽和熱水，達(dá)到運(yùn)行溫度的熱水由水泵抽到水汽混合射流管中，熱水在水汽混合射流管中與蒸汽混合形成水汽混合物，經(jīng)水汽混合噴射器進(jìn)入到土壤中，對土壤中的害蟲、致病菌和雜草種子進(jìn)行殺滅。
【IPC分類】A01M17-00
【公開號】CN104542549
【申請?zhí)枴緾N201510027440
【發(fā)明人】常澤輝, 于苗苗, 代志濤, 國玉冰, 閆素英, 鄭宏飛
【申請人】內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月20日