УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ НА АЭРОПОНИКЕ Советский патент 1968 года по МПК A01G31/02 

Изобретение относится к оборудованию аэропонных установок для выращивания растений с питанием растений питательным раствором в виде тумана, приготовляемого аэрозольным генератором.

Обычно аэрозольные генераторы строятся на термомеханическом принципе, при котором дробление раствора осуществляется воздействием горячего газа, движущегося с высокой скоростью. Такие генераторы, кроме линий подвода воздуха и питательного раствора, содержат камеры сгорания топлива. Конструкция этих генераторов сложна, а температура получаемого аэрозоля колеблется в значительных пределах.

Цель изобретения - разработка аэрозольного генератора к установкам для выращивания растений, который при упрощении конструкции одновременно давал бы аэрозоль заданной температуры. Это достигается тем, что аэрозольный генератор снабжен ультразвуковым излучателем, а температура подводимого к нему воздуха автоматически регулируется в зависимости от температуры в корневых камерах установки, что обеспечивается включением в линию подачи воздуха электронагревателя и теплообменника, управляемых датчиком температуры в корневых камерах. Кроме того, теплообменник предотвращает перегрев излучателя.

На чертеже изображена схема описываемой установки.

Установка содержит сосуды 1 с растениями, имеющими закрытые корневые камеры 2, и генератор 3 аэрозоля, соединенный трубопроводом 4 с корневыми камерами. Аэрозольный генератор содержит камеру 5, образованную закрытым корпусом 6 из прозрачного материала, облегчающим визуальный контроль аэрозоля. На дне корпуса укреплен ультразвуковой излучатель 7 колебаний, а на периферии - трубчатый теплообменник 8, который служит для отвода тепла, образующегося в процессе работы генератора аэрозоля. В корпусе 6 имеются два фланца, один из которых предназначен для подачи воздуха в аэрозольную камеру, а второй - для отвода аэрозоля в закрытые корневые камеры. В нижней части корпуса имеются два штуцера для подачи хладагента в трубчатый теплообменник и один штуцер для подачи питательного раствора в аэрозольную камеру. Для регулировки подачи хладагента в трубчатом теплообменнике установлен вентиль 9. В линию 10 подачи воздуха аэрозольного генератора последовательно включены теплообменник 11, электронагреватель 12 и вентилятор 13. Для подачи хладагента в теплообменник предназначен электроклапан 14. Программное устройство 15 электрически соединено с вентилятором 13 и ультразвуковым излучателем 7 колебаний.

Регулирование концентрации аэрозоля осуществляется изменением выходного напряжения генератора аэрозоля, а также изменением количества воздуха, подаваемого вентилятором в линию подачи воздуха аэрозольного генератора. Регулирование воздушного потока осуществляется изменением напряжения на клеммах двигателя вентилятора. Для получения стабильного аэрозоля в линию 16 подачи раствора в генератор аэрозоля включен регулятор уровня раствора. Надежное и точное регулирование уровня раствора в генераторе аэрозоля обеспечивается тем, что емкость для раствора выполнена в виде герметичного резервуара 17 с двумя вертикальными имеющими разную длину трубками 18 и 19, опущенными в сосуд 20, сообщающийся с аэрозольной камерой генератора, причем нижняя кромка короткой из указанных трубок расположена на заданном уровне раствора в генераторе аэрозоля. Герметичный резервуар 17 снабжен мерным стеклом 21 для измерения количества раствора, потребляемого генератором аэрозоля. В крышке резервуара имеются два штуцера с вентилями 22 и 23, первый из которых соединен с атмосферой, а второй с воронкой для заливки раствора. На вертикальных трубках 18 и 19, опущенных в сосуд 20, также установлены вентили 24. При заправке резервуара 17 питательным раствором вентили 24 закрываются, а вентили 22 и 23 открываются, и раствор заливается через воронку в резервуар. После заливки раствора вентили 22 и 23 закрываются.

В закрытой камере для корней растений установлен электрический датчик температуры 25, контакты которого включены в цепь автоматического регулирования температуры в указанных камерах. Датчик температуры электрически соединен с электронагревателем 12 и клапаном подачи хладагента в теплообменник. Поддержание определенной заданной температуры в закрытых камерах для корней растений создает оптимальные условия для роста растений, позволяет исключить влияние наружной температуры воздуха, подвергающейся резким колебаниям в зависимости от времени года и суток.

В предлагаемом устройстве закрытые камеры 2 для корней растений выполнены с вентиляционными окнами 26, обеспечивающими выход воздуха в окружающее пространство, а для задержания частиц аэрозоля в этих окнах установлены фильтры. Таким образом, осуществляется изоляция аэрозольного облака в корневых камерах, устраняется проникновение частиц раствора в остальное пространство оранжереи и исключается его вредное воздействие на обслуживающий персонал.

Перед пуском устройства вентили 24 открываются и раствор поступает в сосуд, сообщающийся с аэрозольной камерой, до тех пор, пока нижняя кромка короткой трубки не закроется раствором. Дальнейшее поступление раствора прекращается, а в воздушной полости герметичного резервуара 17 устанавливается вакуум, уравновешивающий высоту столба раствора. Программное устройство 15 устанавливается на заданный режим работы. Подается напряжение питания к устройству. Регулируются расход воздуха вентилятора 13 и выходное напряжение генератора до получения аэрозоля нужной концентрации. Вентиль 9 подачи хладагента в трубчатый теплообменник 8 устанавливается в такое положение, при котором температура раствора в генераторе аэрозоля не превышает 25-30°С, что предохраняет излучатель 7 ультразвуковых колебаний от перегрева. Воздух, поступая в аэрозольную камеру, подхватывает распыленные частицы раствора и в виде аэрозоля поступает по трубопроводу 4 в закрытые корневые камеры. Если температура воздуха в закрытых камерах ниже нормы, то от датчика температуры 25 поступает сигнал на включение электронагревателя 12. После того, как в корневых камерах устанавливается заданная температура, электронагреватель отключается. Если температура воздуха в закрытых камерах выше нормы, то от датчика температуры поступает сигнал на включение клапана 14 подачи хладагента в теплообменник 11.

1. Установка для выращивания растений на аэропонике, содержащая аэрозольный генератор с линиями подачи воздуха и питательного раствора и отвода аэрозоля к корневым камерам, отличающаяся тем, что, с целью облегчения получения аэрозоля и автоматического регулирования его температуры, аэрозольный генератор снабжен ультразвуковым излучателем, а в линию подачи воздуха включены электронагреватель и теплообменник, управляемые датчиком температуры в корневых камерах.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения перегрева излучателя, генератор имеет теплообменник.