本實用新型涉及一種溫室內保溫機筒，具體涉及一種基于幾字型鋼的溫室懸掛內保溫系統。

背景技術：

近年來，我國設施園藝產業掀起了新一輪的發展熱潮，設施規模已位居世界首位，有效保障了我國蔬菜等園藝產品的均衡供給，提高了農民的經營收入，有力地提升了農業現代化的整體水平。截止2012年，我國設施園藝產值已經達到7000億元以上。占農業總產值的12％。解決了北方地區蔬菜年供應問題，達到了節能減排效果。

太陽能日光溫室是我國自主研發的溫室結構，多年來作為具有典型中國特色、規模巨大的設施類型，一直是中國溫室園藝裝備升級的重點。截止2013年，我國設施農業面積已達到350萬公頃，其中日光溫室達88萬公頃，占設施總面積的25％，設施農業總產值7080億元，約占到我國農林牧漁業累計總產值89465.7億元的8％。在化石能源瀕臨枯竭的背景下，日光溫室已成為中國設施園藝產業突破資源環境瓶頸制約，保持我國冬季設施產品的長期有效供給的重要手段。

在我國廣大的西北地區，為了保證溫室的冬季正常生產，各種類型的保溫被是必要的工程手段。我國日光溫室目前的保溫系統主要有外保溫被、內保溫被、內保溫幕等。配套的通風降溫一般為卷膜系統和小型風機通風。

1.日光溫室現有的外保溫技術：

由于我國西北地區氣候條件復雜，白天夜晚溫差大，因此，在我國廣大的西北地區日光溫室均采用外保溫被來進行保溫。在過去的10年里外保溫被解決了我國西北地區日光溫室的保溫問題，但是由于外保溫被本身處在溫室外部，因此長期以來存在以下幾個方面的嚴重問題。首先，為了達到很好的保溫效果，外保溫被一般比較厚重，卷鋪困難，即使是用了電動卷鋪設備之后都存在卷鋪不穩定的問題。而且，由于外保溫依靠自身重力停靠在溫室頂部，一旦出現卷簾機過卷，就會造成比較嚴重的事故，修復也很困難。第二，由于外部風吹日曬，加之雨雪侵蝕，保溫被的壽命僅能維持2-3年；使用和維護成本均很高。第三，由于現有外保溫的控制精度問題，現有外保溫幾乎不可能實現完全的自動化控制，因此對于國民經濟發展對日光溫室提出的自動化要求無法達到。因此，從以上幾點來分析，外保溫被已經成為了日光溫室在自動化道路的嚴重障礙，亟待解決。

2.日光溫室現有的內保溫技術：

在發現日光溫室外保溫被的問題后，行業技術專家不斷探索解決途徑，出現了內保溫技術，但內保溫技術分為兩個主要方面。一方面，行業技術專家采用了大型連棟溫室的內保溫幕，但由于內保溫幕設計初衷是解決大型溫室的部分保溫問題，因此保溫效果不理想。另一方面，行業技術專家在日光溫室內設計了二層骨架，用于鋪放保溫被，形成了溫室的內保溫被卷鋪系統。從設計上來看，該解決方案解決了外保溫被的壽命過短和被風吹起的問題，其他的兩個大問題尚未解決。而且由于這樣的內保溫系統其實就是外保溫系統的內置，因此又帶來了新的問題。主要為，機構構造復雜；溫室內部種植空間受到嚴重擠壓；而且內保溫骨架和機構產生更多的遮陰，對溫室產量造成負面影響。

3.日光溫室的現有降濕技術

在日光溫室內部經常會出現熱量白天晚上不平衡的情況，即使在冬季日光溫室內的氣溫也會出現40攝氏度的高溫，加之溫室內部植物蒸騰作用明顯，因此在加強溫室保溫措施的同時，通風降溫措施也須同時進行系統設計。在現有的日光溫室中通常采用的降濕方法為人工或者機械通風，單是通風通常也會造成極大的熱量耗散，不利于溫室保溫和作物生長。在部分高端溫室也采用了加溫降濕和制冷降濕的機械設備，但運行成本高昂，難于大面積推廣。

綜上所述，我國西北地區設施農業領域的主要設施結構-日光溫室，在現有的保溫和降溫系統下，存在若干難于克服又亟待解決的技術障礙。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于，提供一種基于幾字型鋼的溫室懸掛內保溫系統，以解決當前溫室存在的保溫和通風降溫難題。

為了實現上述任務，本實用新型采用以下技術方案：

一種基于幾字型鋼的溫室懸掛內保溫系統，包括前墻和后墻，在前墻、后墻之間架設有溫室骨架，溫室骨架的下弦桿采用幾字型鋼；所述的下弦桿上裝配有多個可沿下弦桿滑動的吊掛組件，在吊掛組件上安裝有內保溫被，通過驅動構件帶動吊掛組件在下弦桿上移動，以使保溫被收起或展開；

所述的吊掛組件包括固定架，所述的內保溫被連接在固定架上；所述的驅動構件包括第一驅動電機、吊掛鋼索和驅動鋼索，其中，第一驅動電機安裝在下弦桿靠近后墻的一端，吊掛鋼索沿下弦桿的長度方向布設，吊掛鋼索和驅動鋼索的兩端互連構成閉合環路，驅動鋼索由第一驅動電機驅動；所述的多個吊掛組件中，吊掛鋼索與下弦桿上最靠近前墻的一個吊掛組件固定。

進一步地，所述的下弦桿上設置有固定導向機構，固定導向機構采用以下幾種結構之一：

第一種結構：固定導向機構包括對稱設置在下弦桿兩側的第一導向托塊，第一導向托塊的橫截面為J形結構；所述的下弦桿兩側的第一導向托塊通過穿過下弦桿的穿心螺栓進行固定；

第二種結構：固定導向機構包括對稱設置在下弦桿兩側的第一鋼索托輪，第一鋼索托輪通過第一輪軸安裝在下弦桿兩側；

第三種結構：固定導向機構包括對稱設置在固定架上的導向板，導向板為L形結構，在導向板上開設有導向槽，導向槽裝配在下弦桿的兩側；所述的下弦桿的兩側設置有第二導向托塊；

第四種結構：在第三種結構的基礎上，去掉第二導向托塊，在下弦桿兩側均通過第二輪軸安裝有第二鋼索托輪。

進一步地，所述的固定導向機構采用第一種結構或第二種結構時，在所述的固定架上對稱設置有滾輪，滾輪裝配在下弦桿的兩側，滾輪通過L形桿與固定架連接。

進一步地，所述的固定架包括上固定桿和下固定桿，所述的內保溫被位于上固定桿和下固定桿之間，通過穿過內保溫被設置的固定螺栓將內保溫被與上固定桿、下固定桿連接。

進一步地，所述的下弦桿靠近前墻的一端設置有鋼索轉向輪，在第一驅動電機一側的下弦桿上設置有鋼索導輪，所述的第一驅動電機的輸出軸上安裝有驅動軸，所述的驅動鋼索連接在驅動軸上。

進一步地，所述的溫室骨架的橫截面為折角形結構，靠近后墻的溫室骨架上鋪設有保溫板，保溫板通過安裝軸與后墻活動式連接；在溫室骨架上設置有直線驅動機構，直線驅動機構包括第二驅動電機，第二驅動電機通過齒輪齒條副與所述的保溫板連接。

進一步地，所述的內保溫被由三層結構組成：上層的防水材料層、中層的保溫絕熱材料層以及下層的反射材料層。

本實用新型具有以下技術特點：

1.采用了特殊設計的溫室骨架下弦閉合鎖鏈系統傳動，使得該懸掛內保溫系統穩定可靠，不但克服了溫室外保溫面臨的壽命短和不抗風的問題，同時也克服了傳動二層骨架內保溫的空間狹小問題，為溫室內部作物生長提供了必要的開闊的生長空間；

2.開創性地采用了幾字型鋼溫室骨架下弦設計，將原來溫室骨架的功能多樣化，省掉了制作內部二層骨架的費用和簡化了溫室結構；

3.由于采用了運行穩定、控制容易的單元鎖鏈閉合傳動系統，內保溫被的開啟和閉合非常容易準確控制，因此為日光溫室的全面自動化打好了設備的基礎；而且溫室內保溫被開啟后，保溫被收攏在溫室骨架后坡內部，因此不但對溫室內部不產生任何遮蔭，也加強了后坡的保溫性能，有利于溫室溫光性能的進一步提高；

4.開創性地設計了防水保溫被夜間冷凝除濕系統，不但解決了溫室降溫的問題，同時也為溫室的全面自動化的實現提供了設備平臺。整個系統運行只兩臺1.1KW的減速電機驅動，造價低，運行的費用低，可實現穩定的自動化智能控制，在實踐生長中容易推廣和保持長時間穩定運行。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為驅動構件部分的結構示意圖；

圖3為鋼索導輪和驅動軸部分的結構示意圖；

圖4為鋼索轉向輪部分的結構示意圖；

圖5為第一驅動電機的安裝結構示意圖；

圖6為單骨架溫室結構的結構示意圖；

圖7和圖8為固定導向機構的第一種結構，其中圖7為吊掛鋼索和第一個吊掛組件連接的結構示意圖，圖8為吊掛鋼索、驅動鋼索在固定導向機構中的裝配結構示意圖；

圖9和圖10為固定導向機構的第二種結構，其中圖9為吊掛鋼索和第一個吊掛組件連接的結構示意圖，圖10為吊掛鋼索、驅動鋼索在固定導向機構中的裝配結構示意圖；

圖11和圖12為固定導向機構的第三種結構，其中圖11為吊掛鋼索和第一個吊掛組件連接的結構示意圖，圖12為吊掛鋼索、驅動鋼索在固定導向機構中的裝配結構示意圖；

圖13和圖14為固定導向機構的第四種結構，其中圖13為吊掛鋼索和第一個吊掛組件連接的結構示意圖，圖14為吊掛鋼索、驅動鋼索在固定導向機構中的裝配結構示意圖；

圖中標號代表：1—前墻，2—后墻，3—內保溫被，4—溫室骨架，5—下弦桿，6—吊掛組件，7—第二驅動電機，8—保溫板，9—驅動軸，10—第一驅動電機，11—吊掛鋼索，12—驅動鋼索，13—鋼索導輪，14—鋼索轉向輪，15—滾輪，16—第一導向托塊，17—固定架，171—上固定桿，172—下固定桿，173—固定螺栓，18—L形桿，19—穿心螺栓，20—第一鋼索托輪，21—第一輪軸，22—導向板，23—導向槽，24—第二導向托塊，25—第二鋼索托輪，26—第二輪軸。

具體實施方式

遵從上述技術方案，如圖所示，本實用新型公開了一種基于幾字型鋼的溫室懸掛內保溫系統，包括前墻1和后墻2，在前墻1、后墻2之間架設有溫室骨架4；如圖1、圖6所示，為兩種典型的溫室骨架4結構，而本方案提出的保溫系統在這些溫室結構上都可以進行應用。溫室骨架4的下弦桿5采用幾字型鋼；溫室掛架的下弦桿5自前墻1起始，橫跨溫室并固定在后墻2的頂圈梁上，對溫室骨架4進行支撐。本方案中，采用幾字型鋼作為溫室骨架4的下弦桿5；幾字型鋼即橫截面呈“幾”字形結構的鋼材。

所述的下弦桿5上裝配有多個可沿下弦桿5滑動的吊掛組件6，在吊掛組件6上安裝有內保溫被3，通過驅動構件帶動吊掛組件6在下弦桿5上移動，以使保溫被收起或展開；如圖1所示，內保溫被3上間隔一定距離連接一個吊掛組件6，這樣通過控制吊掛組件6的位置，即可使內保溫被3鋪在溫室骨架4的下部，即展開狀態，或者將所有的吊掛組件6均向后墻2一側聚集，使吊掛組件6帶動內保溫被3向后墻2方向移動，此時內包圍被折疊在一起，即將內保溫被3進行了收起，使得光線可通過溫室骨架4進入溫室內部。

所述的吊掛組件6包括固定架17，所述的內保溫被3連接在固定架17上；所述的驅動構件包括第一驅動電機10、吊掛鋼索11和驅動鋼索12，其中，第一驅動電機10安裝在下弦桿5靠近后墻2的一端，吊掛鋼索11沿下弦桿5的長度方向布設，吊掛鋼索11和驅動鋼索12的兩端互連構成閉合環路，驅動鋼索12由第一驅動電機10驅動；所述的多個吊掛組件6中，吊掛鋼索11與下弦桿5上最靠近前墻1的一個吊掛組件6固定，其余的吊掛組件6不與吊掛鋼索11固定，這是為了避免在內保溫被3收起時吊掛鋼索11中部出現彎折。

吊掛鋼索11的長度小于驅動鋼索12的長度，兩者的兩端連接構成一個環，在利用第一驅動電機10帶動驅動鋼索12運動時，吊掛鋼索11也被帶動；由于吊掛鋼索11是沿著下弦桿5進行布設的，而吊掛鋼索11又和位于端部的吊掛組件6連接，那么收起內保溫被3時，在圖1所示的示例中，吊掛鋼索11向后墻2方向運動，第一個吊掛組件6將被拖動，沿著下弦桿5移動，當該吊掛組件6與其相鄰的一個吊掛組件6接觸時，二者將共同運動，直至所有的吊掛組件6均被拖動到下弦桿5的右側；當內保溫被3展開時，第一個吊掛組件6帶動內保溫被3移動，在內保溫被3的拖動下，其他的吊掛組件6也依次滑動，最終使內保溫被3展開。

如圖2至圖5所示，下弦桿5靠近前墻1的一端設置有鋼索轉向輪14，這是因為吊掛鋼索11和驅動鋼索12是一個環狀結構，在下弦桿5端部需要通過鋼索轉向輪14進行承接轉向，使鋼索環能形成環形運動結構；在第一驅動電機10一側的下弦桿5上設置有鋼索導輪13，該鋼索導輪13起到導向的作用，將自第一驅動電機10引出的驅動鋼索12導向到下弦桿5上；所述的第一驅動電機10的輸出軸上安裝有驅動軸9，所述的驅動鋼索12連接在驅動軸9上，由第一驅動電機10的正反轉控制驅動軸9的正反轉，繼而帶動驅動鋼索12運動。驅動軸9相當于另一個鋼索轉向輪14。

本方案中，為了使吊掛鋼索11、驅動鋼索12構成的鋼索環在運動時能更加平穩、不易出現卡死等故障，設置了固定導向機構，如圖7至圖14所示，給出了四種固定導向機構的結構裝配關系圖：

如圖7和圖8所示，為第一種結構：固定導向機構包括對稱設置在下弦桿5兩側的第一導向托塊16，第一導向托塊16的橫截面為J形結構；所述的下弦桿5兩側的第一導向托塊16通過穿過下弦桿5的穿心螺栓19進行固定。圖7中給出的為下弦桿5上最靠近前墻1的一個吊掛組件6的示意圖，即第一個吊掛組件6部分的示意圖，圖中可以看出，吊掛鋼索11與吊掛組件6連接；圖8中可以看到，吊掛鋼索11、驅動鋼索12沿著第一導向托塊16進行布設，可以使鋼索運動時更加平穩，位置不易變動。

如圖9和圖10所示，為第二種結構：固定導向機構包括對稱設置在下弦桿5兩側的第一鋼索托輪20，第一鋼索托輪20通過第一輪軸21安裝在下弦桿5兩側；吊掛鋼索11和驅動鋼索12被咬合在第一鋼索托輪20上，鋼索運動時，第一鋼索托輪20轉動，這樣的結構能有效地減小鋼索的摩擦損耗，對鋼索進行導向的同時，也對鋼索起到了保護。下弦桿5采用幾字型鋼，兩側向上翹起，正好用來安裝第一輪軸21。

如圖11和圖12所示，為第三種結構：固定導向機構包括對稱設置在固定架17上的導向板22，導向板22為L形結構，在導向板22上開設有導向槽23，導向槽23裝配在下弦桿5的兩側；所述的下弦桿5的兩側設置有第二導向托塊24；在這種結構中，導向板22上的導向槽23正好卡在下弦桿5兩側翹起的部分上，用以支撐吊掛組件6，使吊掛組件6能在下弦桿5上移動；其中還設置了第二導向托塊24，第二導向托塊24橫截面為J形結構，起到對鋼索環的導向和支撐作用；

如圖13和圖14所示，為第四種結構：這種結構是在第三種結構的基礎上，去掉第二導向托塊24，而在下弦桿5兩側均通過第二輪軸26安裝有第二鋼索托輪25。

如圖所示，為了便于吊掛組件6在下弦桿5上的移動，當固定導向機構采用第一種結構或第二種結構時，在所述的固定架17上對稱設置有滾輪15，滾輪15裝配在下弦桿5的兩側翹起的部分上，滾輪15通過L形桿18與固定架17連接。

固定架17的結構具體為：固定架17包括上固定桿171和下固定桿172，所述的內保溫被3位于上固定桿171和下固定桿172之間，通過穿過內保溫被3設置的固定螺栓173將內保溫被3與上固定桿171、下固定桿172連接。

另外，本方案中，溫室骨架4的橫截面為折角形結構，靠近后墻2的溫室骨架4上鋪設有保溫板8，保溫板8通過安裝軸與后墻2活動式連接；在溫室骨架4上設置有直線驅動機構，直線驅動機構包括第二驅動電機7，第二驅動電機7通過齒輪齒條副與所述的保溫板8連接；齒輪齒條副包括齒輪和齒條，二者嚙合，齒條穿出溫室骨架4與保溫板8連接，這樣可以通過第二驅動電機7控制保溫板8的轉動，以實現對溫室通風量的控制。

本實用新型的內保溫系統的降濕運行：

方案的吊內保溫被3為層復合結構，由三層結構組成：上層的防水材料層、中層的保溫絕熱材料層以及下層的反射材料層。在運行時，白天內保溫被3收起，全部內保溫被3折疊在溫室內后屋坡下部，這樣在白天內保溫被3完全不遮擋進入溫室的光照，同時會充分利用溫室內的高溫條件烘干保溫被。而到了夜間，內保溫被3展開，下部的反射材料層可以充分反射溫室內長波輻射，中間的保溫絕熱材料層可以充分隔絕傳導傳熱和控制溫室植栽區的空氣流動，進而達到充分保溫的目的；內保溫被3上部與溫室骨架4底部之間形成了空氣層，該層空氣溫度較低，會使得溫室內的水汽在溫室薄膜上得到冷凝，進而被收集在內保溫被3上層的防水材料層上，通過自然的流動重新進入溫室的屋腳土壤，實現溫室內的濕度控制。到第二天白天，溫室內保溫被3打開，隨著溫室內溫度的提高，溫室內濕度會快速降低。

通過以上內懸吊式保溫被系統和夜間冷凝除濕系統，即可實現溫室內部溫度的隨機調控，同時也解決得困擾我國北方日光溫室在保溫和通風方面的種種問題，對我國北方日光溫室的發展極具技術革新的意義，適合大面積推廣應用。