[发明专利]基于聚光集热的太阳能杀虫灭菌装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种杀虫灭菌装置，具体涉及一种基于太阳能的杀虫灭菌装置，属于太阳能热利用和农业种植技术领域。

背景技术

发展设施农业是解决因人均耕地面积少而制约可持续发展问题的最有效的技术手段。为了防止病菌和害虫对采用扦插、播种方式种植的作物芽、苗的损害，从而导致作物成活率和出芽率的降低等问题，需要对种植用土进行定期严格的消毒和灭菌。加之土壤种植年限的增长和重茬现象的普遍存在，土壤会出现严重的恶化，加剧作物毁灭性病虫害的发生。

目前普遍采用的灭虫杀菌方式是对种植土壤施用剧毒农药，但常年采用这种灭虫杀菌方式会使得病虫害产生耐药性，同时会加重对土壤和水源的污染；而且农产品中的农药残留，会危害人和牲畜的安全。

申请号为201210086118.1的专利提供了一种外加热土壤灭菌杀虫装置，但其工作时需要将尚未灭菌杀虫前的土壤从进料斗加入装置，由此会导致装置结构复杂；且由于采用外加热方式会导致热量损失大、能耗高、土壤中的热量散失无再利用等缺点。申请号为200710015138.9的专利公开了一种土壤消毒高温灭菌杀虫车，利用电加热旋耕刀片来灭菌。其缺点是：杀菌刀片在工作过程中周期性不接触土壤，由此导致热量散失和热能利用率低；而且刀片与土壤接触面积有限导致土壤受热不均匀，影响灭菌杀虫效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于聚光集热的太阳能杀虫灭菌装置，利用太阳能聚光集热技术产生高温蒸汽和热水，对土壤中的害虫、致病菌和杂草种子进行灭杀，具有节能环保、松土保墒、安全无害以及提高农产品品位等优点。

所述的基于聚光集热的太阳能杀虫灭菌装置包括：太阳能聚光集热器、水汽产生机构、水汽混合喷射机构和用于驱动该太阳能杀虫灭菌装置前进的驱动机构；所述水汽产生机构包括水箱和蒸汽及高温水输出管组，所述蒸汽及高温水输出管组包括蒸汽输出管和高温水输出管；所述水汽混合喷射机构包括水汽混合射流管、水汽混合喷射器和盖帽。

所述水箱内盛装水，所述太阳能聚光集热器用于收集太阳能并加热所述水箱内的水；在所述水箱上设置一组以上所述的蒸汽及高温水输出管组；每组蒸汽及高温水输出管组对应一个水汽混合射流管。

在所述水箱的侧面上连接有盖帽，所述水汽混合射流管水平安装于盖帽内；所述水汽混合射流管的一端开口，一端封闭；所述高温水输出管的一端与水箱相连，另一端和与之对应的水汽混合射流管的开口端相连，所述高温水输出管上设置有水泵B；所述蒸汽输出管的一端与水箱相连，另一端从水汽混合射流管的圆周面上插入水汽混合射流管中，且蒸汽输出管末端的蒸汽喷射嘴位于水汽混合射流管的轴线上；在所述高温水输出管和蒸汽输出管上均设置有阀门。

在水汽混合射流管的内表面沿其轴向设置有一个以上螺旋导流槽；所述水汽混合射流管的下表面设置有一个与之贯通的水汽混合喷射器，所述水汽混合喷射器的一端与水汽混合喷射器相连，另一端竖直向下延伸并伸出盖帽；在水汽混合喷射器上分布有一个以上高温水汽喷射孔。

所述太阳能聚光集热器为菲涅尔透射与反射复合聚光滚筒式太阳能聚光集热器。

所述太阳能聚光集热器为槽式复合抛物面聚光器。

在所述盖帽与水箱相连端的端部设置有卷轴，所述卷轴上缠绕有地膜，由此形成卷轴地膜自动铺设器。

在装置的运行方向上，前后两列水汽混合喷射管交互错开，使相邻两列水汽混合喷射管中，任意相邻三个水汽混合喷射管呈正三角形错位布置。

在所述盖帽的边缘固接有铲土板。

所述水箱内放置有微量元素缓释球。

所述盖帽与水箱通过转轴相连，使盖帽能够沿转轴转动向上翻起90°至其上表面与水箱侧面贴合的位置。

所述水汽混合喷射器为锥形结构，其大端与水汽混合射流管相连。

所述水箱和盖帽内均填充隔热保温材料。

有益效果：

(1)该装置利用太阳能聚光集热技术产生高温蒸汽和热水，对土壤进行物理灭虫除菌，使得装置对环境冲击小，能源消耗低，保护了农业食品和环境资源的安全。

(2)该装置利用热水旋转流动所形成的中心区微负压特性，实现了对蒸汽的无动力驱动输出，节省了驱动蒸汽所需的动力，降低了装置的能耗；且使用时水汽混合喷射器插入土壤中，使热量完全作用在土壤中，同时利用蒸汽热量往上传和热水往下流的能量互补及高温水汽混合喷射技术保证了对土壤加热的均匀性，提高了灭菌杀虫效果。