一种具有多气体仓的充气大棚的制作方法

1.本发明属于农用大棚技术领域，尤其是涉及一种具有多气体仓的充气大棚。


背景技术：

2.随着城乡经济建设的发展，人们的经济活动及生产生活中，在很多场所需要易装卸、可拆迁的建筑物，该建筑物既可以满足农业生产需求也可以基本满足人们临时的生活使用需求，市面上应运而生了一些充气结构的塑料大棚，该大棚结构简单，使用方便。
3.如农业大棚构筑物多为单层膜结构，单层膜结构的保温性和耐候性不佳；在某些时候，构筑物中需要有人驻守，其室内环境无法达到人的舒适条件，且现有充气大棚无法通过自身结构来调节大棚内光照条件，二氧化碳浓度等。
4.因此急需一种具有多气体仓的充气大棚。


技术实现要素：

5.鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种具有多气体仓的充气大棚，解决现有大棚无法利用充放气操作进行光照和二氧化碳浓度调节的问题。
6.本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
7.一种具有多气体仓的充气大棚，包括充气单元和控制系统，控制系统与充气单元连接，所述充气单元包括外膜、内膜和中间膜，外膜和内膜连接，中间膜设置在外膜和内膜之间，所述外膜与中间膜的空间为外气仓，内膜与中间膜的空间为内气仓，多个外气仓之间相互连通，多个内气仓之间相互连通。
8.进一步地，控制系统包括控制器和二氧化碳传感器，二氧化碳传感器设置在大棚内部，二氧化碳传感器分别与控制器连接。
9.进一步地，外膜上设有外进气口和外排气口。
10.进一步地，内膜上设有内进气口和内排气口。
11.进一步地，控制系统包括外进气管和外排气管。
12.进一步地，控制系统包括内进气管和内排气管。
13.进一步地，外进气管与外进气口连接，外排气管与外排气口连接。
14.进一步地，内进气管与内进气口连接，内排气管与内排气口连接。
15.进一步地，具有多气体仓的充气大棚还包括遮蔽单元，遮蔽单元分别与充气单元和控制系统连接。
16.进一步地，遮蔽单元为气囊，控制系统能够为遮蔽单元充放气。
17.与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
18.(1)与现有技术相比，在保持进气和排气的流速相同时，充气单元能够保持总气压和拱起的姿态不变，且能够将外气仓或内气仓的气体进行更换；
19.(2)通过调节外气仓和内气仓的容积比例，可以将整个大棚的透光率在54.7％-70％之间进行调节；
20.(3)凹槽、凸缘和底仓能够在不借助任何其他固定设施的情况下将充气单元与条基连接或解除连接，大棚可以便捷地在场地、野外或农田布设并固定；
21.(4)条基可以埋入土中，进一步提升大棚的稳定性和抗风性；
22.(5)遮蔽单元能够封堵充气单元和条基之间的空隙，达到关闭大棚的目的；
23.(6)充气后遮蔽单元的气囊能够膨胀为柱状，柱状气囊的直径小于充气单元到条基之间的距离，遮蔽单元与条基之间形成大棚内部空间与外部空间空气交换的通道，达到给大棚开窗的效果；
24.(7)连接件能够自动将遮蔽单元向条基方向牵拉，确保遮蔽单元与条基紧密连接，以便遮蔽单元达到严密的关窗效果；
25.(8)本发明的充气大棚可以自动进行充放气操作，自动调节棚内空气的二氧化碳含量，保证人员舒适要求。
26.本发明中，上述各技术方案之间可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
27.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
28.图1为充气大棚的整体结构示意图；
29.图2为充气大棚的纵剖结构示意图；
30.图3为充气单元的横剖结构示意图；
31.图4为内气仓和外气仓容积变换示意图；
32.图5为遮光点的结构示意图；
33.图6为条基的结构示意图；
34.图7为遮蔽单元放气状态的侧视图；
35.图8为遮蔽单元充气状态的结构示意图；
36.图9为多功能大棚的控制系统示意图；
37.附图标记：1-充气单元；2-条基；3-遮蔽单元；4-控制系统；5-外膜；6-内膜；7-中间膜；8-外气仓；9-内气仓；10-遮光点；11-外进气口；12-外排气口；13-内进气口；14-内排气口；15-底仓；21-凹槽；22-凸缘；23-衬垫；31-连接件；32-加强杆；41-控制器；42-光强计；43-二氧化碳传感器；44-外进气管口；45-内进气管口；46-第一三通阀；47-气泵；48-第一泄压阀；49-第二三通阀；50-第一止回阀；51-第二止回阀；52-第二泄压阀；53-第一阀门；54-外排气管口；55-第三泄压阀；56-第二阀门；57-内排气管口。
具体实施方式
38.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
39.本发明的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种具有多气体仓的充气大棚(以
下简称大棚)，包括充气单元1、条基2、遮蔽单元3和控制系统4，条基2、遮蔽单元3和控制系统4分别与充气单元1连接，大棚包含多个充气单元1。
40.优选地，充气单元1为可充放气的气囊，多个充气单元1连接形成拱形结构，拱形结构与地面之间为大棚的内部，相对的一侧为大棚的外部。
41.该大棚适用于农业生产以及供人员在内部活动。
42.优选地，如图2所示，充气单元1包括外膜5、内膜6和中间膜7。外膜5和内膜6连接，中间膜7设置在外膜5和内膜6之间。外膜5与中间膜7形成的空间为外气仓8，内膜6与中间膜7形成的空间为内气仓9。多个外气仓8之间相互连通，气体可以在多个外气仓8之间流动；内气仓9之间相互连通，气体可以在多个内气仓9之间流动。
43.多个内膜6与地面之间形成的空间为大棚的内部空间。
44.优选地，中间膜7为弹性膜，中间膜7可以扩张和缩小。
45.优选地，如图3和图4所示，外膜5上设有外进气口11和外排气口12，内膜6上设有内进气口13和内排气口14。开启外进气口11和内排气口14，通过外进气口11向外气仓8充气，外气仓8的气压大于内气仓9的气压，中间膜7向内气仓9方向拱起，内气仓9内的空气通过内排气口14排出；开启内进气口13和外排气口12，通过内进气口13向内气仓9充气，内气仓9的气压大于外气仓8的气压，中间膜7向外气仓8方向拱起，外气仓8内的空气通过外排气口12排出。
46.将外进气口11、外排气口12、内进气口13和内排气口14全部关闭，外气仓8和内气仓9的气压能够保持稳定，中间膜7的紧张程度和状态可以保持不变。
47.优选地，外膜5和内膜6的面积相等，中间膜7能够完全伸展并贴紧外膜5或内膜6，能够完全排空外气仓8或内气仓9的气体。
48.与现有技术相比，在保持进气和排气的流速相同情况下，充气单元1保持总气压和拱起的姿态不变，能够将外气仓8或内气仓9的气体进行更换。
49.优选地，中间膜7为透明聚氨酯薄膜。聚氨酯薄膜的光透射率大于97％，不透气且具有弹性。
50.优选地，如图5所示，中间膜7上设有多个遮光点10。
51.优选地，遮光点10为涂覆在中间膜7上的遮光隔层。遮光点10可以完全隔绝光线，防止光线从遮光点10处射入和射出大棚。随着中间膜7伸展开，遮光点10也会随之分裂，允许光线从遮光点10的分裂处射出或射入大棚。
52.优选地，遮光点10为圆形点状不透光隔层，直径为1mm，圆点的间距为0.8mm，当中间膜7处于外气仓8和内气仓9的中间位置，即中间膜7的面积最小时，中间膜7上43.6％的面积涂覆有遮光点10；在外气仓8或内气仓9完全排空，即中间膜7的面积最大时，中间膜7可伸展到原有面积的1.57倍，遮光点10遮光面积为中间膜7面积的27.8％。因此，通过调节外气仓8和内气仓9的容积比例，可以将整个大棚的透光率在54.7％-70％之间进行调节。
53.优选地，如图6所示，条基2包括凹槽21和凸缘22，充气单元1还包括底仓15。
54.优选地，凹槽21和凸缘22均设置在条基2上，凸缘22与凹槽21的一端连接，凹槽21包括中空部，凸缘22能够部分的遮挡中空部。底仓15设置在充气单元1的一端，底仓15可以充气膨胀，也可以放气缩小。底仓15缩小时，能够通过凸缘22进入凹槽21的中空部，底仓15膨胀时能够被凸缘22卡住，无法脱离凹槽21，进而将充气单元1与条基2进行连接。
55.与现有技术相比，本发明的凹槽21、凸缘22和底仓15能够在不借助任何其他固定设施的情况下将充气单元1与条基2连接或解除连接，本发明的大棚可以便捷地在场地、野外或农田布设并固定。
56.优选地，凹槽21的中空部可以铺设管道与电线，凹槽21能够对上述管道与电线提供保护。
57.优选地，条基2为混凝土条基，具有很大的重量，为大棚提供向下的重力，保证大棚结构稳定和抗风性。
58.优选地，条基2与充气单元1接触的一端为上端，与上端相对的一端为下端，下端的面积大于上端的面积，条基2可以埋入土中，进一步提升大棚的稳定性和抗风性。
59.优选地，条基2上设有衬垫23，衬垫23设置在充气单元1和条基2之间，衬垫23与条基2连接。衬垫23防止充气单元1与条基2的混凝土直接接触，防止充气单元1磨损。
60.优选地，如图7和图8所示，遮蔽单元3为气囊，遮蔽单元3能够充放气。
61.优选地，遮蔽单元3的一端与充气单元1连接。在未充气时，遮蔽单元3的另一端与条基2连接，此时遮蔽单元3能够封堵充气单元1和条基2之间的空隙，达到关闭大棚的目的；充气后遮蔽单元3的气囊能够膨胀为柱状，柱状气囊的直径小于充气单元1到条基2之间的距离，遮蔽单元3与条基2之间形成大棚内部空间与外部空间空气交换的通道，达到给大棚开窗的效果。
62.优选地，遮蔽单元3上设有连接件31，连接件31分别连接遮蔽单元3和条基2。连接件31拉紧遮蔽单元3，使遮蔽单元3保持固定不动。
63.优选地，连接件31为弹性连接件，以便始终保持条基2对遮蔽单元3的牵拉。在遮蔽单元3放气关闭时，连接件31能够自动将遮蔽单元3向条基2方向牵拉，确保遮蔽单元3与条基2紧密连接，以便遮蔽单元3达到严密的关窗效果。
64.优选地，遮蔽单元3上还设有加强杆32。加强杆32分别与遮蔽单元3和连接件31连接。
65.优选地，加强杆32为硬质杆，通过加强杆32可以将连接件31与遮蔽单元3的单点连接变为线连接，用以将连接件31对遮蔽单元3单点部位的拉力分散为对遮蔽单元3一端的区域拉力，以便保护遮蔽单元3；并且遮蔽单元3关闭时整个加强杆32与条基2连接，以便遮蔽单元3达到严密的关窗效果。
66.优选地，条基2还包括有凹坑(图中未示出)，连接件31设置在凹坑内，遮蔽单元3关闭时连接件31能够全部收缩进凹坑内，以便遮蔽单元3关闭时整个加强杆32与条基2连接，确保遮蔽单元3达到严密的关窗效果。
67.优选地，如图9所示，控制系统4包括控制器41、光强计42、二氧化碳传感器43、内进气管、外进气管、内排气管和外排气管。光强计42和二氧化碳传感器43均设置在大棚内部，光强计42和二氧化碳传感器43与控制器41连接，外进气管与外进气口11连接，外排气管与外排气口12连接，内进气管与内进气口13连接，内排气管与内排气口14连接。光强计42用于采集大棚内的光照强度数据并传送给控制器41，二氧化碳传感器43用于采集大棚内二氧化碳浓度数据并传送给控制器41。
68.优选地，向着外进气口11的方向，外进气管上依次设有外进气管口44、第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48、第二三通阀49和第一止回阀50；外进气管口44设置在大棚的外
部，外部空气能够从外进气管口44进入外进气管。第一三通阀46包括外进气端、内进气端和出气端，外进气端和外进气管口44连接，出气端和气泵47的一端连接，气泵47的另一端和第一泄压阀48的一端连接；第二三通阀49包括进气端、外出气端和内出气端，进气端和第一泄压阀48的另一端连接，外出气端和第一止回阀50的一端连接；第一止回阀50的另一端和外进气口11连接。其中第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48和第二三通阀49均与控制器41连接，接受控制器41的控制。
69.当第一三通阀46调整为外进气端和出气端开启，第二三通阀49调整为进气端和外出气端开启，将气泵47开启，外部空气能够由外进气管口44进入外进气管并形成气流，流经第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48、第二三通阀49、第一止回阀50和外进气口11，最终进入外气仓8。第一泄压阀48能测量气压数值并反馈给控制器41，控制器41能够设定第一泄压阀48的最大压力，经过气泵47传送到第一泄压阀48的气压超出该设定值时，第一泄压阀48会进行排气泄压，并通知控制器41关闭气泵47；第一止回阀50可以防止外进气管的气流回流，确保气流仅向外气仓8传送。
70.优选地，向着内进气口13的方向，内进气管上依次设有内进气管口45、第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48、第二三通阀49和第二止回阀51；内进气管口45设置在大棚的内部，内部空气能够从内进气管口45进入内进气管。第一三通阀46的内进气端和内进气管口45连接，出气端和气泵47的一端连接，气泵47的另一端和第一泄压阀48的一端连接；第二三通阀49的进气端和第一泄压阀48的另一端连接，内出气端和第二止回阀51的一端连接；第二止回阀51的另一端和内进气口13连接。
71.当第一三通阀46调整为内进气端和出气端开启，第二三通阀49调整为进气端和内出气端开启，将气泵47开启，内部空气能够由内进气管口45进入内进气管并形成气流，流经第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48、第二三通阀49、第二止回阀51和内进气口13，最终进入内气仓9。控制器41能够设定第一泄压阀48的最大压力，经过气泵47传送到第一泄压阀48的气压超出该设定值时，第一泄压阀48会进行排气泄压，同时反馈给控制器41，控制器41关闭气泵47；第二止回阀51可以防止内进气管的气流回流，确保气流仅向内气仓9流动。
72.优选地，外排气管上依次设有第二泄压阀52、第一阀门53和外排气管口54。第二泄压阀52分别与外排气口12和第一阀门53的一端连接，第一阀门53的另一端为外排气管口54，外排气管口54设置在大棚的外部。第一阀门53开启时，外气仓8内的气体能够依次经外排气口12、第二泄压阀52、第一阀门53和外排气管口54排出到大棚的外部。第二泄压阀52能够测量外气仓8的气压数值并反馈给控制器41，控制器41能够设定第二泄压阀52的最大压力，外气仓8的气压超出该设定值时，第二泄压阀52会进行排气泄压。
73.优选地，内排气管上依次设有第三泄压阀55、第二阀门56和内排气管口57。第三泄压阀55分别与内排气口14和第二阀门56的一端连接，第二阀门56的另一端为内排气管口57，内排气管口57设置在大棚的内部。第二阀门56开启时，内气仓9内的气体能够依次经内排气口14、第三泄压阀55、第二阀门56和内排气管口57排出到大棚的内部。第三泄压阀55能够测量内气仓9的气压数值并反馈给控制器41，控制器41能够设定第三泄压阀55的最大压力，内气仓9的气压超出该设定值时，第三泄压阀55会进行排气泄压。
74.使用者能够手动调整大棚内部的光照强度。
75.增大光照强度：
76.当外气仓8的容积大于或等于内气仓9的容积时，需要增强光照强度的话，控制器41开启外进气管并向外气仓8内充气，同时开启内排气管，内气仓9向大棚内排气。具体地，控制器41发出控制信号，关闭第一阀门53，开启第一三通阀46的外进气端和出气端，开启第二三通阀49的进气端和外出气端，开启气泵47，开启第二阀门56，外部空气依次由外进气管口44、第一三通阀46、气泵47、泄压阀48、第二三通阀49、第一止回阀50和外进气口11，最终进入外气仓8，外气仓8的容积逐渐变大，中间膜7向内气仓9方向膨胀弯曲，内气仓9的容积逐渐变小，内气仓9内的气体依次经内排气口14、第三泄压阀55、第二阀门56和内排气管口57排出到大棚的内部；遮光点10随着整个过程分裂，允许光线从遮光点10的分裂处射入大棚，大棚内的光照强度增强。最终内气仓9完全排空，即中间膜7的面积最大时，整个大棚的透光率由最低54.7％调整到最高70％。
77.减小光照强度：
78.当外气仓8的容积大于内气仓9的容积，需要减弱光照强度时，控制器41开启内进气管并向内气仓9内充气，同时开启外排气管，外气仓8向大棚外排气。具体地，控制器41发出控制信号，关闭第二阀门56，开启第一三通阀46的内进气端和出气端，开启第二三通阀49的进气端和内出气端开启，开启气泵47，开启第一阀门53，内部空气由内进气管口45、第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48、第二三通阀49、第二止回阀51和内进气口13，最终进入内气仓9，内气仓9的容积逐渐变大，中间膜7向外气仓8的方向收缩，外气仓8的容积逐渐变小，外气仓8内的气体依次经外排气口12、第二泄压阀52、第一阀门53和外排气管口54排出到大棚的外部；遮光点10随着整个过程逐渐合并，不再允许光线从遮光点10处射入大棚，大棚内的光照强度减弱。最终外气仓8和内气仓9容积相同，即中间膜7的面积最小时，整个大棚的透光率由最高70％调整到54.7％。
79.在种植植物的大棚内，室内氧浓度与二氧化碳浓度负相关，本发明能够依据二氧化碳浓度自动调整大棚内部的氧含量，以达到令人舒适的目的。
80.上午9时左右大棚内二氧化碳浓度最低，相应的，氧含量最高；此时将含高浓度氧气的内部空气存入内气仓9，在需要的时候释放回到大棚内部，供人所需；控制器41开启内进气管并向内气仓9内充气，同时开启外排气管，外气仓8向大棚外排气；
81.具体地，控制器41发出控制信号，关闭第二阀门56，开启第一三通阀46的内进气端和出气端，开启第二三通阀49的进气端和内出气端开启，开启气泵47，开启第一阀门53，内部空气由内进气管口45、第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48、第二三通阀49、第二止回阀51和内进气口13，最终进入内气仓9，内气仓9的容积逐渐变大，中间膜7向外气仓8的方向膨胀弯曲，外气仓8的容积逐渐变小，最终中间膜7与外膜5完全贴合；此时内气仓9内充满高含氧的空气。
82.如果大棚内二氧化碳浓度高，想要减小二氧化碳浓度：
83.控制器41开启外进气管并向外气仓8内充气，同时开启内排气管，内气仓9向大棚内排气。
84.具体地，控制器41发出控制信号，关闭第一阀门53，开启第一三通阀46的外进气端和出气端，开启第二三通阀49的进气端和外出气端，开启气泵47，开启第二阀门56，外部空气依次由外进气管口44、第一三通阀46、气泵47、泄压阀48、第二三通阀49、第一止回阀50和外进气口11，最终进入外气仓8，外气仓8的容积逐渐变大，中间膜7向内气仓9方向膨胀弯
曲，内气仓9的容积逐渐变小，内气仓9内的气体依次经内排气口14、第三泄压阀55、第二阀门56和内排气管口57排出到大棚的内部。
85.如果大棚内二氧化碳浓度低，想增大二氧化碳浓度：
86.控制器41开启内进气管并向内气仓9内充气，同时开启外排气管，外气仓8向大棚外排气。
87.具体地，控制器41发出控制信号，关闭第二阀门56，开启第一三通阀46的内进气端和出气端，开启第二三通阀49的进气端和内出气端开启，开启气泵47，开启第一阀门53，内部空气由内进气管口45、第一三通阀46、气泵47、第一泄压阀48、第二三通阀49、第二止回阀51和内进气口13，最终进入内气仓9，内气仓9的容积逐渐变大，中间膜7向外气仓8的方向收缩，外气仓8的容积逐渐变小，外气仓8内的气体依次经外排气口12、第二泄压阀52、第一阀门53和外排气管口54排出到大棚的外部。
88.与现有技术相比，在保持进气和排气的流速相同时，本实施例提供的充气单元1在保持总气压和拱起的姿态不变的情况下，能够将外气仓8或内气仓9的气体进行更换；通过调节外气仓8和内气仓9的容积比例，可以将整个大棚的透光率在54.7％-70％之间进行调节；凹槽21、凸缘22和底仓15能够在不借助任何其他固定设施的情况下将充气单元1与条基2连接或解除连接，大棚可以便捷地在场地、野外或农田布设并固定；条基2可以埋入土中，进一步提升大棚的稳定性和抗风性；遮蔽单元3能够封堵充气单元1和条基2之间的空隙，达到关闭大棚的目的；充气后遮蔽单元3的气囊能够膨胀为柱状，柱状气囊的直径小于充气单元1到条基2之间的距离，遮蔽单元3与条基2之间形成大棚内部空间与外部空间空气交换的通道，达到给大棚开窗的效果；连接件31能够自动将遮蔽单元3向条基2方向牵拉，确保遮蔽单元3与条基2紧密连接，以便遮蔽单元3达到严密的关窗效果。
89.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。