CN104054561A - 自适应润灌***及屋顶绿化装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种自适应润灌***，包括：埋设于地面下的储液管道和引导部件；所述储液管道上设置有进液口和润灌口；所述引导部件包括：吸入端和供给端，所述引导部件通过所述润灌口延伸至所述储液管道内；所述吸入端位于所述储液管道的液面内；所述供给端位于所述润灌口处或伸出所述润灌口；所述吸入端能够将所述储液管道内的液体经由所述润灌口引导至所述供给端，所述植物根系通过所述供给端自主吸收液体，使得灌溉不受环境和水质的局限，降低成本灌溉成本；另外，本申请还提供一种屋顶绿化装置。
Description
技术领域
本申请涉及植物灌溉技术领域，具体涉及一种自适应润灌***，以及一种屋顶绿化装置。
背景技术
植物灌溉的灌溉量、灌溉次数和灌溉时间，需要根据植物需水的特性、生育阶段、气候、土壤条件等因素，进行适时、适量的合理灌溉。传动的灌溉方式是采用地表浇灌，通过水自身的重力浸润土壤中达到灌溉的目的，虽然该种浇灌方式简单直接，却容易造成表层土壤板结，灌水均匀度较差，不利于植物生长，并且水流失现象严重。
为克服上述问题，现有技术提供节水灌溉方式，包括：喷灌、滴灌、渗灌等。
喷灌是利用水泵或高度压头等机械和动力设备使水通过喷嘴喷入空中形成雨滴状，并洒落到地面和植物上的一种机械化高效节水的灌溉方式，然而该种喷灌方式受到风和空气湿度等环境因素的限制，并且耗能大，投资高。
滴灌是利用塑料管道将水通过管道上的孔口或滴头输送到植物根部，使水分的渗漏和损失降低到最低限度，但是，滴灌方式不适用于对水分要求较多的植物灌溉，且灌溉的均匀度不高；另外，为避免孔口或滴头不易被结垢和堵塞，需要严格控制水源的水质，从而增大成本。
渗灌是将渗水管道埋设于地下，通过管道上的渗水孔使土壤吸收水分实现灌溉，该种灌溉方式可减少占地，不受交通和田间作业的影响；但是，同样要求灌溉水质较好，避免渗水孔结垢或堵塞；而且在表层土壤湿度较差的情况下，该种方式不利于植物发芽和幼苗生长，并产生深层渗漏。
针对上述灌溉方式所产生的技术问题，如何提供一种能够植物能够根据自身对水分的需求随时获得水分，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种自适应润灌***，以解决现有灌溉对水质要求较高，增大成本的问题。
本申请提供的一种自适应润灌***，包括：埋设于地面下的储液管道和引导部件；所述储液管道上设置有进液口和润灌口；所述引导部件包括：吸入端和供给端，所述引导部件通过所述润灌口延伸至所述储液管道内；所述吸入端位于所述储液管道的液面内；所述供给端位于所述润灌口处或伸出所述润灌口；所述吸入端能够将所述储液管道内的液体经由所述润灌口引导至所述供给端，所述植物根系通过所述供给端自主吸收液体。
优选地，包括：防尘层，位于所述润灌口上方，并覆盖于所述润灌口和/或所述供给端。
优选地，所述储液管道为多条相互交错贯通连接的网格状管路结构。
优选地，所述储液管道上设置多个能够开启和关闭的所述润灌口，根据所述润灌口的位置能够确定植物种植位置。
优选地，包括：加强筋，所述加强筋的长度与所述储液管道长度方向一致，且以30度角的间隔均匀布设在所述储液管道外壁上。
优选地，所述润灌口设置在所述储液管道中心60度夹角的两个加强筋之间。
优选地，包括：设置于所述储液管道上，用于将所述储液管道内的液体排出的排液口。
优选地，包括：用于监测所述储液管道内液面高度的液面监测装置。
优选地，包括：隔板，埋设于所述润灌口的一侧、两侧或者周围。
优选地，包括：储液罐，设置在所述储液管道下方，罐口与所述储液管道连通，且所述引导部件的吸入端能够伸入至所述储液罐内。
本申请还提供一种屋顶绿化装置，包括：设置于所述屋顶上方的防水层；在所述防水层上方铺设有沙土层；所述沙土层内布设有如上所述的自适应润灌***。
本申请提供的一种自适应润灌***，所述引导部件通过位于所述储液管道内的吸入端，利用毛细原理将所述储液管道内的液体自下而上的引导至所述引导部件的供给端，植物根系在微应力的作用下，并根据自身对液体的需求，自主的从所述供给端获取液体，实现植物自适应的吸水方式。
本申请提供的自适应润灌***，使植物能够根据自身需水量的情况实现自主吸收，无需人为监控和管理，而且对灌溉水质没有特殊要求，不受灌溉环境的局限，进而降低成本并且防止水分的流失。
本申请提供的屋顶绿化装置，通过在屋顶上方布设自适应润灌***，使得屋顶上方的植物根据自身对水分的需求，自适应的获取储液管道内的水分及营养，在无需人工监控的环境下实现屋顶绿化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种自适应润灌***的结构示意图；
图2是本申请提供的一种自适应润灌***的网状管路结构示意图；
图3是本申请提供的一种自适应润灌***具有储水罐的结构示意图；
图4是本申请提供的一种自适应润灌***屋顶实施例的结构示意图。
附图标记
地面10，植物根系11，储液管道12，润灌口12-1，加强筋12-2，进液口12-3，排液口12-4，引导部件13，吸入端13-1，供给端13-2，防尘层14，液体15，储液罐16，沙土17，防水层18。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1所示为本申请提供一种自适应润灌***，包括：储液管道12和引导部件13，在储液管道12上设置的润灌口12-1，供植物生长的水和/或营养液等液体可以通过所述进液口12-3注入所述储液管道12内，所述储液管道12内的水和/或营养液等液体15也可以通过储液管道12上设置的排液口12-4，排出储液管道外；所述引导部件13通过所述储液管道12上的润灌口12-1延伸至所述储液管道12内，引导部件13的吸入端13-1通过润灌口12-1浸入至所述储液管道12的液体15内，引导部件13的供给端13-2朝向植物根系11的方向伸出，即，所述供给端13-2可以位于所述润灌口12-1处或伸出所述润灌口12-1，储液管道12内的液体15能够经吸入端13-1吸入至引导部件13内并通过供给端13-2经由润灌口12-1向植物根系11输送，也就是说，所述引导部件13能够在毛细原理的作用下，将储液管道12内的液体自下而上的引导至植物根系11，植物根系11根据自身状态，可以自适应的吸收水分等液体。
需要说明的是，所述引导部件13可以为具有毛细功能的毛细管等部件，实现液体能够自下而上的被输送至植物根系，供植物吸收；所述储液管道12上润灌口12-1可以设置多个，以便能够根据种植的需要开启和关闭，也就是说，根据所述润灌口12-1的位置能够确定植物种植位置。
可以理解的是，为避免在润灌过程中润灌口12-1和/或引导部件13供给端13-2被沙土堵塞，在所述润灌口12-1上方设置有防尘层14，覆盖在所述润灌口12-1和/或供给端13-2，该防尘层14的材料可以选用高活性吸附材料，例如：硅胶，硅胶属于非晶态物质，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，具有多孔结构的硅胶可以作为吸附剂，并且可以重复使用。由于硅胶的内部为纳米级微孔结构，其表面存在大量羟基，通过分子间的相互引力，羟基与空气中的水分子亲和，从而实现吸水；与此同时，沙土不能透过硅胶的微孔进入所述储液管道内，达到防尘效果。
所述防尘层14并不限于采用硅胶的材质，还可以包括其他具有吸附能力的材料达到防尘的功能。
本申请为增强储液管道12的抗压性，在所述储液管道12的外壁上，以30度角的间隔均匀布设加强筋12-2，即在储液管道12外壁上布设有12条加强筋12-2；所述加强筋12-2的长度与所述储液管道12长度方向一致，所述加强筋12-2的设置可以采用仿花生的外壳结构，进而实现增强储液管道12的强度，需要说明的是，所述加强筋12-2可以与所述储液管道12一体成型。
为使植物根系11更好的吸收液体15和灌溉过程中液体15不因重力作用而产生渗漏，以及地面机械的运作不受润灌***的影响等，所述储液管道12可以根据实际使用情况和环境情况，合理的埋设于地面下方。例如：以所述润灌口12-1位于植物根系的中偏上的位置埋设。
为保证储液管道外壁的抗压性不受所述润灌口12-1的影响，本申请可以将所述润灌口设置在所述储液管道12中心60度夹角上，并位于两个加强筋12-2之间。
所述储液管道12可以为多条相互交错的管道，具体地，参考图2所示，所述储液管道12可以为多条埋设于地面10下的管道，所述储液管道12之间可以相互交错贯通连接，进而形成网格状管路结构，以便于大面积植物种植是液体15的供给。所述水分等液体15可以通过在所述储液管道12上设置进液口12-3注入到储液管道12内，当然，可以理解的是，液体15也可以不破坏植物根系的情况下通过润灌口12-1注入，实现液体的注入，例如：润灌口12-1的位置上没有种植植物的情况下，可以将润灌口12-1开启向储液管道12内注入液体，当然注入的方式并不限于上述方式。当无需种植或者需要移植或者需要对储液管道进行维修时，储液管道12内的液体也可以通过在储液管道12上设置的排液口12-4，排出储液管道12外。
根据植物种植的环境不同，所述储液管道12埋设的高度位置也有所不同，当所述储液管道12不在同一平面时，也就是说，当润灌口12-1距离地面的高度不同时，处于高点的储液管道12会因缺少液体，使引导部件13的吸入端13-1无法向供给端13-2引导液体，从而导致植物根系无法获取液体而影响植物的生长，本申请可以通过设置储水罐16，保证在润灌口12-1位于较高地势的情况下，引导部件13供给端13-2仍然能够向植物根系实现润灌。
具体地，请参考图3所示，所述储液罐16可以设置在所述储液管道12下方，储液罐16的罐口与所述储液管道12连通，且所述引导部件13的供给端13-2能够伸入至所述储液罐16内。需要说明的是，为使引导部件13能够顺畅的将液体15引导至植物根系11，可以将储液罐16的罐口与润灌口12-1相对设置。当润灌口12-1位于较高位置而导致液体15不能储存在储液管道12内时，可以通过增长引导部件13的长度，将引导部件13的供给端13-2伸入至储液罐16内，使吸入端13-1能够将储液罐16内的液体引导至供给端13-2，从而保证植物根系能够自主吸收液体。所述储液罐16内的液体的注入可以采用多种方式实现，例如：通过润灌口12-1直接注入，或者，通过将进液口12-3设置在储液管道12位于最高处的位置上实现液体注入等方式，注入方式不限于上述内容。
根据上述内容，可以理解的是，在实现植物根系11自主吸收液体15的过程中，可以定期向所述储液管道12内注入水分或营养液等液体15，也可以设置液面监测装置(图未视)，对储液管道12内的液面高度进行监测，便于清楚获知储液管道12内液体15容量，从而控制储液管道12内液体15的注入与排出；具体地，可以在所述储液管道12上设置监测传感器，实现液***置的监测；或者，在储液管道12的特定位置上设置浮漂，所述浮漂随着所述液体15液位的上升而上升，当到达预先设定的位置后，利用杠杆原理将进液口堵塞，或者发出停止注入的信息，从而保证储液管道12能够实现正常润灌；反之，当储液管道12内液面位置低于预设的高度，所述进液口12-3被开启或者发出启动注入的信息，向储液管道12内注入液体，从而保证引导部件13的供给端13-2始终位于液体15内，实现对植物根系11的润灌。
需要说明的是，以上储液管道12内液面监测的方式并不限于上述实现方式。
当储液管道12内的液体15通过引导部件13的供给端13-2输送至植物根系11时，为避免液体15渗漏而导致的液体15流失，本申请在所述润灌口12-1的一侧、两侧或者周围设置有隔板(图未视)，通过隔板的阻挡，将润灌口12-1所对应的植物根系11控制在一定范围内，从而避免储液管道12内液体15的流失。
以上是对本申请提供的一种自适应润灌***的具体结构的描述，下面根据上述结构对自适应润灌***的工作过程，进行详细说明。
植物种植在所述储液管道12上方，且植物根系11位于所述润灌口12-1所对应的区域范围内。当液面监测装置(图未视)，监测到储液管道12内的液面到储液管道12管底的高度小于或等于所述引导部件13吸入端13-1到储液管道12管底的高度时，所述进液口12-3开启，向所述储液管道12内注入水分等液体15，以保持吸入端13-1能够位于所述储液管道12的液体15内。当储液管道12内的液体15高度达到预定位置时，关闭进液口12-3，停止注入，需要说明的是，预先设定的位置是为避免液体15对储液管道12内壁产生压力的位置为准，即，无需对将液体充满整个储液管道12，避免液体对储液管道形成压力。
当引导部件13的吸入端13-1浸入至所述储液管道12的液体15内后，利用毛细作用将储液管道12内的液体15自下而上的引导至位于润灌口12-1处或伸出润灌口12-1的所述引导部件13的供给端13-2，植物根系11在微应力的作用下，通过供给端13-2所引导的液体15实现自主吸收，当植物根系11对水分等液体15处于饱和状态下时，自身会停止自主吸收。此时，引导部件13因为供给端13-2吸收的液体已经饱和，也不会继续从吸入端13-1吸取液体。从而实现利用毛细原理的自主吸收。
在设置有覆盖于所述润灌口12-1和/或供给端13-2上的防尘层14的情况下，该防尘层14不仅能够防止沙土堵塞润灌口12-1和/或供给端13-2，还能够利用毛细原理吸收水分等液体15，向植物根系11供水，即该防尘层14同时起到引导部件13的作用。
当液面监测装置(图未视)，监测到储液管道12内的液面到储液管道12管底的高度小于或等于所述引导部件13吸入端13-1到储液管道12管底的高度时，再次开启进液口12-3，及时向储液管道12内注入水分等液体15，以保证植物根系11的液体15供给环境。由于本申请是利用引导部件13将液体15自下而上的供给到植物根系11，所以液体15内的杂质在重力的作用下，会沉淀到储液管道12底部，因此，无需对水质有过高的要求。
当植物根系11处于饱和状态或者植物根系11不能充分吸收时，引导部件13所引导至植物根系11的水分等液体15在围绕根系设置的隔板(图未视)的阻隔作用下，使水分等液体15被限制在一定的区域内，防止水分等液体15的流失。
本申请提供的自适应润灌***，还可以设置屋顶上用以实现屋顶绿化、装饰等，具体参考图4所示，在所述屋顶上方铺设防水层18；在所述防水层18上方，根据种植的面积铺设沙土17，所述沙土17上埋设储液管道12，植物根据润灌口12-1的位置进行种植，在种植前先将润灌口12-1的沙土17去除，打开润灌口12-1，并向润灌口12-1内注入液体15或者通过设置在储液管道12上的进液口12-3注入液体15，之后在润灌口12-1上铺设防尘层14，接着种植植物，植物根系通过引导部件13的供给端13-2自下而上的吸收水分等液体，进而实现屋顶植物的自适应润灌。
本申请提供的一种自适应润灌***，所述引导部件通过位于所述储液管道内的吸入端，利用毛细原理将所述储液管道内的液体自下而上的引导至所述引导部件的供给端，植物根系在微应力的作用下，根据自身对液体的需求，自主的从所述供给端获取液体，实现植物自适应的吸收方式，也就是说，当植物根系需要水分等液体的时候，可以通过供给端获取水分，当无需水分时，自身可以排斥水分的获取。因此，本申请提供的自适应润灌***，完全依靠植物根系自身的特点吸收储液管道内的液体，无需人为监控和管理，而且对灌溉液体没有特殊要求，不受灌溉环境的局限，进而降低成本并且防止水分等液体的流失。
本申请提供的屋顶绿化装置，通过在屋顶上方布设自适应润灌***，使得屋顶上方的植物根据自身对水分的需求，自适应的获取储液管道内的水分及营养，在无需人工监控的环境下实现屋顶绿化。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (11)
1.一种自适应润灌***，其特征在于，包括：埋设于地面下的储液管道和引导部件；所述储液管道上设置有进液口和润灌口；所述引导部件包括：吸入端和供给端，所述引导部件通过所述润灌口延伸至所述储液管道内；所述吸入端位于所述储液管道的液面内；所述供给端位于所述润灌口处或伸出所述润灌口；所述吸入端能够将所述储液管道内的液体经由所述润灌口引导至所述供给端，所述植物根系通过所述供给端自主吸收液体。
2.根据权利要求1所述的自适应润灌***，其特征在于，包括：防尘层，位于所述润灌口上方，并覆盖于所述润灌口和/或所述供给端。
3.根据权利要求1所述的自适应润灌***，其特征在于，所述储液管道为多条相互交错贯通连接的网格状管路结构。
4.根据权利要求1或2所述的自适应润灌***，其特征在于，所述储液管道上设置多个能够开启和关闭的所述润灌口，根据所述润灌口的位置能够确定植物种植位置。
5.根据权利要求1或2所述的自适应润灌***，其特征在于，包括：加强筋，所述加强筋的长度与所述储液管道长度方向一致，且以30度角的间隔均匀布设在所述储液管道外壁上。
6.根据权利要求5所述的自适应润灌***，其特征在于，所述润灌口设置在所述储液管道中心60度夹角的两个加强筋之间。
7.根据权利要求1所述的自适应润灌***，其特征在于，包括：设置于所述储液管道上，用于将所述储液管道内的液体排出的排液口。
8.根据权利要求1所述的自适应润灌***，其特征在于，包括：用于监测所述储液管道内液面高度的液面监测装置。
9.根据权利要求1所述的自适应润灌***，其特征在于，包括：隔板，埋设于所述润灌口的一侧、两侧或者周围。
10.根据权利要求1所述的自适应润灌***，其特征在于，包括：储液罐，设置在所述储液管道下方，罐口与所述储液管道连通，且所述引导部件的吸入端能够伸入至所述储液罐内。
11.一种屋顶绿化装置，其特征在于，包括：
设置于所述屋顶上方的防水层；
在所述防水层上方铺设有沙土层；
所述沙土层内布设有如权利要求1-10任意一项所述的自适应润灌***。
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