加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置转让专利
申请号 : CN201911004540.6
文献号 : CN110754347B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : 崔佳 , 臧淑英 , 赵辰光 , 刘晓冬 , 李苗
申请人 : 哈尔滨师范大学
摘要 :
权利要求 :
1.加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，由电加热器(1)、钻头(2)、可转连杆(7)、固器连杆(8)、电源线(9)、连杆接头(10)、固器连杆接筒(11)、电源线接头(12)、传动齿轮(14)、燃油箱(15)、燃油箱口(16)、汽油机(17)、汽油机把手(18)、电源线箱(19)、电加热器推杆(20)、电加热器推杆把手(21)、电加热器推杆替打(22)、太阳能电池板(35)组成，其特征在于：电加热器(1)呈圆柱状，圆柱的横截面圆形的直径为5‑20厘米，圆柱的高度为10‑50厘米，电加热器(1)中央为电阻丝陶瓷支架(38)，产热电阻丝(39)嵌在电阻丝陶瓷支架(38)中，电阻丝陶瓷支架(38)外面为加热金属散热筒(37)，加热金属散热筒(37)与电阻丝陶瓷支架(38)外表面直接接触，但不与产热电阻丝(39)直接接触，电加热器(1)顶壁外表面上共有4个凹槽，每个凹槽为正方体形，正方体的边长为0.51厘米，4个凹槽两两之间呈90°的夹角，与推杆托(6)下表面向下的4个凸起相啮合；电阻丝陶瓷支架(38)为陶瓷质，实心，整体呈圆柱形，圆柱的横截面圆形的直径为3‑15厘米，圆柱的高度为6‑30厘米，电阻丝陶瓷支架(38)制作过程中，将产热电阻丝(39)烧制于电阻丝陶瓷支架(38)中；
产热电阻丝(39)为金属钨制成，呈螺旋丝状，螺旋形成的圆形的直径为0.5‑1厘米，嵌在电阻丝陶瓷支架(38)中，两端伸出电阻丝陶瓷支架(38)上表面，分别与电源线(9)的正负电源线铜芯(48)相连接；金属散热筒(37)为电阻丝陶瓷支架(38)外面的金属筒，为不锈钢质、铝合金质或铜质，壁厚1‑2.5厘米，高度为10‑50厘米；电源线(9)是公知的双股铜芯电源线，铜芯的横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米，电源线(9)下端的两个电源线铜芯(48)分别连接产热电阻丝(39)两端，电源线(9)上部盘旋存放在电源线箱(19)中，在电加热器(1)被放置在特定深度后，电源线(9)被剪断，电源线(9)上端露出地面5‑10厘米，然后在电源线(9)上端固定一个电源线接头插头(54)，电源线接头插头(54)插入电源线接头帽(33)组成电源线接头(12)；可转连杆(7)为锰钢质，整体呈圆筒状，可转连杆(7)的结构有三种：可转连杆(7)的第一种结构和第三种结构都是只有一个，可转连杆(7)的第二种结构有多个，施工时，根据具体的土壤状况使用第二种结构的个数，施工总深度为1‑10米；第一种结构是上端与汽油机(17)的转子通过齿轮相连接，下端焊接固定有连杆接头外帽(56)与第二种结构的连杆接头丝头(28)连接形成连杆接头(10)，第一种结构的可转连杆(7)的上端焊接固定有一个齿轮，齿轮的齿朝外，齿轮高度为5‑10厘米，齿轮下端与连杆接头外帽(56)之间的长度为
30‑50厘米，该长度内可转连杆(7)的内直径为3‑5厘米，可转连杆(7)锰钢质筒壁的厚度为
0.5‑1厘米，齿轮的齿与汽油机(17)转子下端的内表面具有的朝内齿轮的齿相啮合，可转连杆(7)上端齿轮和汽油机(17)转子下端齿轮相啮合后构成传动齿轮(14)，传动齿轮(14)的高度为5‑10厘米，传动齿轮(14)内齿轮齿的高度均为1‑1.5厘米；第二种结构可转连杆(7)的上端为连杆接头丝头(28)，下端为连杆接头外帽(56)，连杆接头丝头(28)下端与连杆接头外帽(56)上端之间的长度为80‑100厘米，该长度内可转连杆(7)的内直径为3‑5厘米，可转连杆(7)锰钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，在连杆接头丝头(28)旋入连杆接头外帽(56)后，即可将可转连杆(7)的上下部分连接固定在一起；第三种结构为可转连杆(7)的上端为连杆接头丝头(28)，下端焊接固定在钻头(2)顶壁外表面中央，与钻头(2)形成一个整体，连杆接头丝头(28)与钻头(2)顶壁外表面之间的长度为30‑50厘米，该长度内可转连杆(7)的内直径为3‑5厘米，可转连杆(7)锰钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，筒壁所围成的空腔为可转连杆腔(25)，可转连杆腔(25)是设置固器连杆(8)和电源线(9)的空间，在可转连杆(7)的上端；固器连杆(8)为锰钢质，整体呈圆筒状，固器连杆(8)的结构有三种：第一种结构是固器连杆(8)圆筒上部的上端向上有一对凸起，这对凸起插在电加热器推杆(20)下端的凹槽内；
固器连杆(8)第一种结构的下部为固器连杆头(13)，固器连杆头(13)下端向下有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒(11)上端的缺刻里；固器连杆(8)第一种结构上部圆筒的外直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆(8)第一种结构下部固器连杆头(13)圆筒的外直径为2‑3厘米，内直径为1‑1.5厘米；固器连杆接筒(11)是位于连杆接头(10)内的连接部件，上下两端均有一对缺刻，每对缺刻都是位于一个直径的两端，对称分布，固器连杆接筒(11)为锰钢质，整体呈圆筒状，圆筒的外直径为2‑3厘米，内直径为1‑1.5厘米；固器连杆(8)第二种结构上部的上端为固器连杆头(29)，固器连杆头(29)是固器连杆(8)第二种结构上部的上端壁加厚形成的，固器连杆头(29)的上部呈圆筒状，圆筒的外直径为2.8‑
4.5厘米，内直径为0.7‑1厘米，圆筒的下端为一个圆台状的空腔，圆台的上底直径为0.7‑1厘米，圆台的下底直径为1.5‑2厘米；固器连杆头(29)上端向外有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒(11)下端的缺刻里，固器连杆(8)第二种结构上部其余部分为圆筒状，圆筒的外直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆(8)第二种结构下部为固器连杆头(13)，固器连杆头(13)下端向下有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒(11)上端的缺刻里；固器连杆(8)第三种结构上部的上端为固器连杆头(29)，固器连杆头(29)上端向外有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒(11)下端的缺刻里，固器连杆(8)第三种结构上部其余部分为圆筒状，圆筒的外直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆(8)第三种结构下部为推杆托(6)，推杆托(6)整体呈长方体形，长方体的长度为3‑8厘米，宽度为3‑8厘米，高度为2‑3厘米，推杆托(6)中央有一个圆孔，圆孔的直径为1‑1.5厘米，推杆托(6)下表面向下具有4个凸起，每个凸起均为正方体形，正方体的边长为0.5厘米，4个凸起两两之间呈90°的夹角，都与电加热器(1)顶壁外表面上的凹槽相对应；所有固器连杆(8)锰钢质的壁均为固器连杆壁(27)，固器连杆壁(27)所围成的空腔为固器连杆内腔(26)，固器连杆内腔(26)主要是电源线(9)穿行的通道。
2.根据权利要求1所述的加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，其特征在于：所述的电源线接头(12)是加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置中涉及电源线断口处的连接，由电源线接头插头(54)插入电源线接头帽(33)组成，设置在电源线(9)与太阳能电池板电源线(32)连接处和每个连杆接头(10)中央；
电源线铜芯(48)是电源线(9)的金属部分，呈丝状，横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米，共2根，平行排列在电源线(9)中，每根电源线铜芯(48)外面均包裹一层绝缘橡胶皮，两根电源线铜芯(48)连同其外的绝缘橡胶皮外又包裹一层绝缘橡胶皮，从而组成电源线(9)；每根电源线铜芯(48)的一端连接电源线接头帽导电片(51)或电源线接头插头导电片(52)，另一端则连接电源线接头插头导电片(52)或电源线接头帽导电片(51)；电源线接头插头(54)包括电源线铜芯(48)、电源线接头插头导电片(52)和电源线接头插头颈(55)，电源线接头插头(54)游离端为实心塑料质，呈长方体形，长方体的长度为2‑1厘米，宽度为0.8‑1厘米，高度为0.8‑1厘米；电源线接头插头导电片(52)为铜片，铜片的长度为0.5厘米，宽度为0.2厘米，厚度为0.05厘米，后端连接着电源线铜芯(48)，电源线接头插头导电片(52)嵌在电源线接头插头(54)游离端能与电源线接头帽导电片(51)接触的外表面，而且，电源线接头插头导电片(52)裸露在电源线接头插头(54)游离端的外表面；电源线接头插头颈(55)是电源线接头插头(54)游离端与电源线(9)之间的结构，为实心塑料质，呈棱台形，中央穿插有电源线(9)，棱台的上底为边长0.5‑0.8厘米的正方形，棱台的下底为边长0.8‑1厘米的正方形，棱台的高度为0.5‑0.8厘米；电源线接头帽(33)包括电源线接头帽颈(49)、电源线接头帽壁(50)、电源线接头帽导电片(51)和电源线接头帽腔(53)，是让电源线接头插头(54)使得电源线接头帽导电片(51)和电源线接头插头导电片(52)相接触的部件，电源线接头帽颈(49)是电源线接头帽(33)游离端与电源线(9)之间的结构，为实心塑料质，呈棱台形，中央穿插有电源线(9)，棱台的上底为边长0.5‑0.8厘米的正方形，棱台的下底为边长1.2‑1.6厘米的正方形，棱台的高度为0.5‑0.8厘米；电源线接头帽导电片(51)为铜片，铜片的长度为0.5厘米，宽度为0.2厘米，厚度为0.05厘米，后端连接着电源线铜芯(48)，电源线接头帽导电片(51)嵌在电源线接头帽(33)游离端能与电源线接头插头导电片(52)接触的电源线接头帽壁(50)内表面，而且，电源线接头帽导电片(51)裸露在电源线接头帽(33)游离端能与电源线接头插头导电片(52)接触的电源线接头帽壁(50)内表面；电源线接头帽壁(50)为塑料质，厚度为0.2‑0.3厘米，与电源线接头帽壁(50)所围成的空腔为电源线接头帽腔(53)，电源线接头帽腔(53)是电源线接头插头(54)游离端所能够插入的空间。
3.根据权利要求1所述的加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，其特征在于：所述的钻头(2)内部的空腔为钻头腔(4)，钻头(2)下口缘钻头壁内表面有一个环形片，环形片的内圆直径为5.2‑21厘米，环形片的外圆焊接在钻头(2)下口缘钻头壁内表面，环形片上下方向的厚度为0.5‑1厘米，在环形片3个缺刻，相邻两个缺刻之间具有
120°的夹角，每个缺刻内设置有1个可动支架(3)，故在钻头(2)下口缘钻头壁内表面共设置有3个可动支架(3)；钻头(2)下口缘钻头壁外表面设置有螺旋形的钻头齿(5)；钻头(2)为锰钢质，呈圆筒形，圆筒的内径为7‑24厘米，圆柱的高度为12‑60厘米，钻头(2)四周壁的厚度为0.5‑1厘米，钻头(2)顶壁的厚度为1‑3厘米，钻头(2)顶壁中央焊接有可转连杆(7)，钻头(2)有一个圆孔与可转连杆(7)的内腔相通，圆孔的直径与可转连杆(7)内腔的直径大小相同；钻头(2)的底壁缺失，形成钻头(2)下端的开口，也是放置电加热器(1)的开口；钻头齿(5)是钻头(2)下口缘钻头壁外表面设置的螺旋形凸起，螺旋形的螺距为0.5‑1厘米，钻头齿(5)为锰钢质，横截面为三角形，三角形底的长度为0.5‑1厘米，三角形的高度为0.2‑2厘米，从钻头(2)下口缘到钻头齿(5)最上缘的高度为5‑10厘米，而且，钻头齿(5)横截面三角形的高度随着上升逐渐变大，即钻头(2)下口缘的钻头齿(5)横截面三角形的高度为0.2厘米，最高处钻头齿(5)横截面三角形的高度为2厘米。
4.根据权利要求1所述的加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，其特征在于：可动支架(3)是支撑电加热器(1)的支架，为锰钢质，由电加热器底壁滚珠(40)、电加热器侧壁滚珠(41)、可动支架固体(42)、可动支架转体(43)、可动支架转体块(44)、牵拉弹簧(45)、可动支架固体槽(46)、可动支架转轴(47)组成；可动支架固体(42)呈长方体形，长方体的长度为0.8‑1厘米，长方体的宽度为0.8‑1厘米，长方体的高度为2‑5厘米；可动支架固体(42)上部朝向钻头腔(4)中央方向的侧面中央设置1个电加热器侧壁滚珠(41)；可动支架固体(42)下部中央有一个可动支架固体槽(46)，用于设置可动支架转轴(47)，并通过可动支架转轴(47)可动连接可动支架转体(43)，可动支架固体槽(46)呈长方体形，可动支架固体槽(46)长方体的长度为0.4‑0.5厘米，可动支架固体槽(46)长方体的宽度为0.4‑0.5厘米，可动支架固体槽(46)长方体的高度为1‑2厘米，可动支架转轴(47)设置在可动支架固体槽(46)左右方向的中央；可动支架转体(43)一端通过可动支架转轴(47)与可动支架固体(42)可动连接在一起，可动支架转体(43)的两侧面各固定一个牵拉弹簧(45)；可动支架转体块(44)是可动支架转体(43)的主体部分，为锰钢质，呈长方体形，长方体的长度为0.4‑0.5厘米，长方体的宽度为0.4‑0.5厘米，长方体的高度为1‑2厘米，可动支架转体块(44)两侧面和可动支架固体(42)一侧面之间各固定有一个牵拉弹簧(45)，可动支架转体块(44)游离端上表面固定有一个电加热器底壁滚珠(40)；电加热器底壁滚珠(40)和电加热器侧壁滚珠(41)的大小和结构相同，所用钢珠均为锰钢质，呈圆球形，圆球的直径为
0.2‑0.3厘米，钢珠能够在一个凹槽内转动，钢珠部分露出表面；可动支架转轴(47)为可动支架固体(42)和可动支架转体(43)之间的可动连接，为锰钢质，呈圆柱形，圆柱的直径为
0.2‑0.3厘米，圆柱的高度为0.8‑1厘米，固定在可动支架固体槽(46)中央；牵拉弹簧(45)是可动支架转体块(44)两侧面和可动支架固体(42)一侧面之间的牵拉部件，为弹簧钢质，弹簧的直径为0.2‑0.3厘米，弹簧的螺距为0.5‑1毫米。
5.根据权利要求1所述的加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，其特征在于：所述的连杆接头(10)由连杆接头外帽(56)与可转连杆(7)第二种结构的连杆接头丝头(28)连接形成，连杆接头外帽(56)内的空腔为连杆接头外帽内腔(24)，连杆接头外帽内腔(24)内表面的旋丝为连杆接头外帽内旋丝(23)，连杆接头丝头(28)外的旋丝为连杆接头丝头外旋丝(31)，连杆接头外帽内旋丝(23)和连杆接头丝头外旋丝(31)相啮合，连接时，先将电源线接头(12)接好，然后将固器连杆接筒(11)放入连杆接头外帽内腔(24)中，在连杆接头丝头(28)旋入连杆接头外帽(56)后，连杆接头外帽内旋丝(23)和连杆接头丝头外旋丝(31)紧密啮合，从而将连杆接头丝头(28)旋入连杆接头外帽(56)形成连杆接头(10)。
6.根据权利要求1所述的加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，其特征在于：所述的汽油机(17)为长方体形，长方体的长度为20‑40厘米，宽度为18‑30厘米，高度为15‑30厘米，中央有一个空管，供固器连杆(8)和电源线(9)穿行，汽油机(17)顶壁上表面两侧各有1个汽油机把手(18)，汽油机(17)顶壁上表面中央空管周围设置1个电源线箱(19)，汽油机(17)两侧和后方设置1个燃油箱(15)，燃油箱(15)在1个侧面的上部设置1个燃油箱口(16)，汽油机(17)的底面中央外侧设置有1个传动齿轮(14)；汽油机把手(18)为锰钢质，实心，整体呈U形，两端焊接在汽油机(17)顶壁上表面两侧，汽油机把手(18)实心锰钢的横截面呈圆形，圆形的直径为1‑2厘米；燃油箱(15)是盛放汽油的容器，外壁为不锈钢质，厚度为2‑5毫米，有两个开口，1个开口与汽油机(17)的进油导管相连通，另一个开口为燃油箱口(16)，燃油箱口(16)设置在1个燃油箱(15)侧面的上部，结构和功能同公知汽油机的燃油箱口；电源线箱(19)呈圆柱形，圆柱的直径为15‑20厘米，圆柱的高度为10‑20厘米，电源线箱(19)的外壁为不锈钢质，壁厚1‑2毫米，电源线(9)即盘绕设置在电源线箱(19)中的轮盘上，轮盘向外伸出1个把手，能够搅动轮盘，随着钻头(2)的深入，电源线箱(19)中的电源线(9)依次被牵拉释放出来，再续接可转连杆(7)和固器连杆(8)，先将电源线(9)剪断，断口处设置1个电源线接头(12)，连接电源线接头(12)，将连杆接头丝头(28)旋入连杆接头外帽(56)形成连杆接头(10)，长出的电源线(9)在摇动电源线箱(19)把手时，即可将电源线(9)缠入电源线箱(19)内，电源线箱(19)中央有电加热器推杆(20)穿行。
7.根据权利要求1所述的加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，其特征在于：所述的电加热器推杆(20)为锰钢质，实心，电加热器推杆(20)上端与电加热器推杆把手(21)垂直连接，焊接在电加热器推杆把手(21)的中央，电加热器推杆(20)中部呈圆柱状，圆柱的直径为2.8‑4.5厘米，圆柱的高度为15‑70厘米，电加热器推杆(20)下端为长方体形，与其周围的长方体槽体之间没有可转动的空间，同时，电加热器推杆(20)下端的下表面具有1对凹槽，这对凹槽能够让固器连杆(8)第一种结构圆筒上部的上端向上的一对凸起插在其中，这种结构设计一方面防止电加热器推杆(20)从加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置上部滑出，另一方面固器连杆(8)上端的1对凸起插在电加热器推杆(20)下端的凹槽内，能够将固器连杆(8)与电加热器推杆(20)连接在一起，在可转连杆(7)转动时，固器连杆(8)被固定不随可转连杆(7)转动而转动；电加热器推杆把手(21)是操作人员手持的部位，下面中央焊接有电加热器推杆(20)，上面中央焊接有电加热器推杆替打(22)，电加热器推杆把手(21)为锰钢质，实心，呈圆柱状，圆柱的直径为2.8‑4.5厘米，圆柱的高度为15‑25厘米；电加热器推杆替打(22)为锰钢质，实心，呈圆台状，圆台上底的直径为4‑8厘米，圆台的高度为5‑8厘米。
8.根据权利要求1所述的加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置，其特征在于：所述的太阳能电池板(35)有多个，每个太阳能电池板(35)对应1个电加热器(1)，每个太阳能电池板(35)由太阳能电池板电源线(32)、电源线接头帽(33)、太阳能电池板支架(34)和太阳能电池板模块(36)组成，太阳能电池板模块(36)是公知的能够利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，安装在太阳能电池板支架(34)上，太阳能电池板模块(36)多块，每块太阳能电池板模块(36)的长度为25‑100厘米，宽度为25‑100厘米，厚度为
0.5‑2厘米，是太阳能电池板(35)的核心部分；太阳能电池板支架(34)是太阳能电池板模块(36)的铝合金支架，太阳能电池板支架(34)在太阳能电池板模块(36)周边均具有卡槽，其余部分的太阳能电池板支架(34)则是圆筒管状，圆筒管的管壁厚度为1‑2毫米，圆筒管的管腔直径为3‑15厘米；太阳能电池板电源线(32)和电源线(9)是公知的双股铜芯电源线，铜芯的横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米。
说明书 :
加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的
装置
技术领域
背景技术
光照抑菌灭菌后得到的养料等；土壤液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙最
终的空气。土壤中，固体、液体和气体三类物质构成了一个矛盾的统一体，互相联系、互相制
约，为作物提供必须的生活条件，是土壤肥力的物质基础。土壤肥料主要有氮肥、磷肥、钾肥
等。氮肥是指以氮为主要成分，具有氮标明量，施于土壤可提供植物氮素营养的单元肥料。
氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种；适宜的氮肥用量对于提高作物产量、改善
农产品质量有重要作用。氮肥按照含氮基团可分为氨态氮肥、铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态
氮肥、氰胺态氮肥和酰胺态氮肥。铵态氮肥包括碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、液氨等，易
被土壤胶体吸附，部分进入粘土矿物晶层；硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵等，易溶于
水，在土壤中移动较快，不能被土壤胶体所吸附；酰胺态氮肥主要是尿素，含氮量为46.7％，
是固体氮中含氮最高的肥料，尿素是生理中性肥料，在土壤中不残留任何有害物质，长期施
用没有不良影响，尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，应防止随水流失，要深施覆
土。钾肥是以钾为主要养分的肥料，植物体内含钾一般占干重的0.2％‑4.1％，仅次于氮。钾
肥主要有氯化钾、硫酸钾、草木灰、钾泻盐等，大都能溶于水，肥效较快，并能被土壤吸收，不
易流失。磷肥是以磷为主要养分的肥料，磷肥肥效的大小和快慢决定于磷肥中有效的五氧
化二磷的含量等。磷肥主要包括水溶性磷肥，如普通过磷酸钙、重过磷酸钙等，主要成分是
磷酸一钙，易溶于水，肥效较快；枸溶性磷肥，如沉淀磷肥、钢渣磷肥、钙镁磷肥、脱氟磷肥
等，其主要成分是磷酸二钙，微溶于水而溶于2％枸橼酸溶液，肥效较慢；难溶性磷肥，如骨
磷和磷矿粉，其主要成分是磷酸三钙，微溶于水而溶于2％枸橼酸溶液，须在土壤中逐渐转
化为磷酸一钙或磷酸二钙才能发挥肥效。土壤是一个疏松多孔体，疏松多孔体中布满着大
大小小蜂窝状的孔隙，直径0.001‑0.1毫米的土壤孔隙叫毛管孔隙，存在于土壤毛管孔隙中
的水能被作物直接吸收利用，同时，还能溶解和输送土壤养分。毛管水可以上下左右移动，
但移动的快慢决定于土壤的松紧程度，松紧适宜，移动速度最快，过松过紧，移动速度都慢。
降水或灌溉后，随着地表蒸发，下层水分沿着毛管迅速向地表上升，应在分墒后及时采取中
耕、耙等措施，使地表形成一个疏松的隔离层，切断上下层毛管的联系，防止跑墒。土壤含水
量降至黄墒以下时，毛管水运行基本停止，土壤水分主要以气化方式向大气扩散丢失。在土
壤深处一般都有充足的水存在，这也是农田打井能够出水的原因。由于农田长期施肥，肥料
溶于水，密度较水大，部分营养盐会沉积到土壤下方，使得土壤表层中含有一定的沉积物营
养盐，另外，土壤表层也含有一定的营养盐，因此如何将土壤中的沉积物营养盐更多地聚集
在作物根系附近成为急需解决的一大难题，所以加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地
资源利用效率的装置利用电加热器将太阳能电池板电源线传输过来的由太阳能电池板吸
收太阳能并将太阳能转化而来的电能的作用下，在产热电阻丝处将电能转化为热能，加热
电阻丝陶瓷支架和金属散热筒，最后，将电加热器周围的土壤及土壤中的水分加热，水分被
加热后，会沿着土壤中的毛细管或缝隙上升，在水分上升的同时，溶解在水中的营养盐也会
随着水分上升，从而将土壤表层沉积物营养盐带到植物根部，为植物根部提供更多的矿物
质营养，增加土地资源的利用效率，从而达到加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资
源利用效率的目的，发明一种加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装
置是必要的。
发明内容
壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置利用电加热器将太阳能电池板电源线
传输过来的由太阳能电池板吸收太阳能并将太阳能转化而来的电能的作用下，在产热电阻
丝处将电能转化为热能，加热电阻丝陶瓷支架和金属散热筒，最后，将电加热器周围的土壤
及土壤中的水分加热，水分被加热后，会沿着土壤中的毛细管或缝隙上升，在水分上升的同
时，溶解在水中的营养盐也会随着水分上升，从而将土壤表层沉积物营养盐带到植物根部，
为植物根部提供更多的矿物质营养，增加土地资源的利用效率，从而达到加热升腾土壤表
层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的目的。
传动齿轮14、燃油箱15、燃油箱口16、汽油机17、汽油机把手18、电源线箱19、电加热器推杆
20、电加热器推杆把手21、电加热器推杆替打22、太阳能电池板35组成，其特征在于：电加热
器1呈圆柱状，圆柱的横截面圆形的直径为5‑20厘米，圆柱的高度为10‑50厘米，电加热器1
中央为电阻丝陶瓷支架38，产热电阻丝39嵌在电阻丝陶瓷支架38中，电阻丝陶瓷支架38外
面为加热金属散热筒37，加热金属散热筒37与电阻丝陶瓷支架38外表面直接接触，但不与
产热电阻丝39直接接触，电加热器1顶壁外表面上共有4个凹槽，每个凹槽为正方体形，正方
体的边长为0.51厘米，4个凹槽两两之间呈90°的夹角，与推杆托6下表面向下的4个凸起相
啮合；电阻丝陶瓷支架38为陶瓷质，实心，整体呈圆柱形，圆柱的横截面圆形的直径为3‑15
厘米，圆柱的高度为6‑30厘米，电阻丝陶瓷支架38制作过程中，将产热电阻丝39烧制于电阻
丝陶瓷支架38中；产热电阻丝39为金属钨制成，呈螺旋丝状，螺旋形成的圆形的直径为0.5‑
1厘米，嵌在电阻丝陶瓷支架38中，两端伸出电阻丝陶瓷支架38上表面，分别与电源线9的正
负电源线铜芯48相连接；金属散热筒37为电阻丝陶瓷支架38外面的金属筒，为不锈钢质、铝
合金质或铜质，壁厚1‑2.5厘米，高度为10‑50厘米；电源线9是公知的双股铜芯电源线，铜芯
的横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米，电源线9下端的两个电源线铜芯48分别连接产热
电阻丝39两端，电源线9上部盘旋存放在电源线箱19中，在电加热器1被放置在特定深度后，
电源线9被剪断，电源线9上端露出地面5‑10厘米，然后在电源线9上端固定一个电源线接头
插头54，电源线接头插头54插入电源线接头帽33组成电源线接头12；可转连杆7为锰钢质，
整体呈圆筒状，可转连杆7的结构有三种：可转连杆7的第一种结构和第三种结构都是只有
一个，可转连杆7的第二种结构有多个，施工时，根据具体的土壤状况使用第二种结构的个
数，施工总深度为1‑10米；第一种结构是上端与汽油机17的转子通过齿轮相连接，下端焊接
固定有连杆接头外帽56与第二种结构的连杆接头丝头28连接形成连杆接头10，第一种结构
的可转连杆7的上端焊接固定有一个齿轮，齿轮的齿朝外，齿轮高度为5‑10厘米，齿轮下端
与连杆接头外帽56之间的长度为30‑50厘米，该长度内可转连杆7的内直径为3‑5厘米，可转
连杆7锰钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，齿轮的齿与汽油机17转子下端的内表面具有的朝内
齿轮的齿相啮合，可转连杆7上端齿轮和汽油机17转子下端齿轮相啮合后构成传动齿轮14，
传动齿轮14的高度为5‑10厘米，传动齿轮14内齿轮齿的高度均为1‑1.5厘米；第二种结构可
转连杆7的上端为连杆接头丝头28，下端为连杆接头外帽56，连杆接头丝头28下端与连杆接
头外帽56上端之间的长度为80‑100厘米，该长度内可转连杆7的内直径为3‑5厘米，可转连
杆7锰钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，在连杆接头丝头28旋入连杆接头外帽56后，即可将可
转连杆7的上下部分连接固定在一起；第三种结构为可转连杆7的上端为连杆接头丝头28，
下端焊接固定在钻头2顶壁外表面中央，与钻头2形成一个整体，连杆接头丝头28与钻头2顶
壁外表面之间的长度为30‑50厘米，该长度内可转连杆7的内直径为3‑5厘米，可转连杆7锰
钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，筒壁所围成的空腔为可转连杆腔25，可转连杆腔25是设置固
器连杆8和电源线9的空间，在可转连杆7的上端；固器连杆8为锰钢质，整体呈圆筒状，固器
连杆8的结构有三种：第一种结构是固器连杆8圆筒上部的上端向上有一对凸起，这对凸起
插在电加热器推杆20下端的凹槽内；固器连杆8第一种结构的下部为固器连杆头13，固器连
杆头13下端向下有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒11上端的缺刻里；固器连杆8
第一种结构上部圆筒的外直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆8第一种结构
下部固器连杆头13圆筒的外直径为2‑3厘米，内直径为1‑1.5厘米；固器连杆接筒11是位于
连杆接头10内的连接部件，上下两端均有一对缺刻，每对缺刻都是位于一个直径的两端，对
称分布，固器连杆接筒11为锰钢质，整体呈圆筒状，圆筒的外直径为2‑3厘米，内直径为1‑
1.5厘米；固器连杆8第二种结构上部的上端为固器连杆头29，固器连杆头29是固器连杆8第
二种结构上部的上端壁加厚形成的，固器连杆头29的上部呈圆筒状，圆筒的外直径为2.8‑
4.5厘米，内直径为0.7‑1厘米，圆筒的下端为一个圆台状的空腔，圆台的上底直径为0.7‑1
厘米，圆台的下底直径为1.5‑2厘米；固器连杆头29上端向外有一对凸起，这对凸起插在插
入固器连杆接筒11下端的缺刻里，固器连杆8第二种结构上部其余部分为圆筒状，圆筒的外
直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆8第二种结构下部为固器连杆头13，固
器连杆头13下端向下有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒11上端的缺刻里；固器
连杆8第三种结构上部的上端为固器连杆头29，固器连杆头29上端向外有一对凸起，这对凸
起插在插入固器连杆接筒11下端的缺刻里，固器连杆8第三种结构上部其余部分为圆筒状，
圆筒的外直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆8第三种结构下部为推杆托6，
推杆托6整体呈长方体形，长方体的长度为3‑8厘米，宽度为3‑8厘米，高度为2‑3厘米，推杆
托6中央有一个圆孔，圆孔的直径为1‑1.5厘米，推杆托6下表面向下具有4个凸起，每个凸起
均为正方体形，正方体的边长为0.5厘米，4个凸起两两之间呈90°的夹角，都与电加热器1顶
壁外表面上的凹槽相对应；所有固器连杆8锰钢质的壁均为固器连杆壁27，固器连杆壁27所
围成的空腔为固器连杆内腔26，固器连杆内腔26主要是电源线9穿行的通道。
在电源线9与太阳能电池板电源线32连接处和每个连杆接头10中央；电源线铜芯48是电源
线9的金属部分，呈丝状，横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米，共2根，平行排列在电源线9
中，每根电源线铜芯48外面均包裹一层绝缘橡胶皮，两根电源线铜芯48连同其外的绝缘橡
胶皮外又包裹一层绝缘橡胶皮，从而组成电源线9；每根电源线铜芯48的一端连接电源线接
头帽导电片51或电源线接头插头导电片52，另一端则连接电源线接头插头导电片52或电源
线接头帽导电片51；电源线接头插头54包括电源线铜芯48、电源线接头插头导电片52和电
源线接头插头颈55，电源线接头插头54游离端为实心塑料质，呈长方体形，长方体的长度为
2‑1厘米，宽度为0.8‑1厘米，高度为0.8‑1厘米；电源线接头插头导电片52为铜片，铜片的长
度为0.5厘米，宽度为0.2厘米，厚度为0.05厘米，后端连接着电源线铜芯48，电源线接头插
头导电片52嵌在电源线接头插头54游离端能与电源线接头帽导电片51接触的外表面，而
且，电源线接头插头导电片52裸露在电源线接头插头54游离端的外表面；电源线接头插头
颈55是电源线接头插头54游离端与电源线9之间的结构，为实心塑料质，呈棱台形，中央穿
插有电源线9，棱台的上底为边长0.5‑0.8厘米的正方形，棱台的下底为边长0.8‑1厘米的正
方形，棱台的高度为0.5‑0.8厘米；电源线接头帽33包括电源线接头帽颈49、电源线接头帽
壁50、电源线接头帽导电片51和电源线接头帽腔53，是让电源线接头插头54使得电源线接
头帽导电片51和电源线接头插头导电片52相接触的部件，电源线接头帽颈49是电源线接头
帽33游离端与电源线9之间的结构，为实心塑料质，呈棱台形，中央穿插有电源线9，棱台的
上底为边长0.5‑0.8厘米的正方形，棱台的下底为边长1.2‑1.6厘米的正方形，棱台的高度
为0.5‑0.8厘米；电源线接头帽导电片51为铜片，铜片的长度为0.5厘米，宽度为0.2厘米，厚
度为0.05厘米，后端连接着电源线铜芯48，电源线接头帽导电片51嵌在电源线接头帽33游
离端能与电源线接头插头导电片52接触的电源线接头帽壁50内表面，而且，电源线接头帽
导电片51裸露在电源线接头帽33游离端能与电源线接头插头导电片52接触的电源线接头
帽壁50内表面；电源线接头帽壁50为塑料质，厚度为0.2‑0.3厘米，与电源线接头帽壁50所
围成的空腔为电源线接头帽腔53，电源线接头帽腔53是电源线接头插头54游离端所能够插
入的空间。
下方向的厚度为0.5‑1厘米，在环形片3个缺刻，相邻两个缺刻之间具有120°的夹角，每个缺
刻内设置有1个可动支架3，故在钻头2下口缘钻头壁内表面共设置有3个可动支架3；钻头2
下口缘钻头壁外表面设置有螺旋形的钻头齿5；钻头2为锰钢质，呈圆筒形，圆筒的内径为7‑
24厘米，圆柱的高度为12‑60厘米，钻头2四周壁的厚度为0.5‑1厘米，钻头2顶壁的厚度为1‑
3厘米，钻头2顶壁中央焊接有可转连杆7，钻头2有一个圆孔与可转连杆7的内腔相通，圆孔
的直径与可转连杆7内腔的直径大小相同；钻头2的底壁缺失，形成钻头2下端的开口，也是
放置电加热器1的开口；钻头齿5是钻头2下口缘钻头壁外表面设置的螺旋形凸起，螺旋形的
螺距为0.5‑1厘米，钻头齿5为锰钢质，横截面为三角形，三角形底的长度为0.5‑1厘米，三角
形的高度为0.2‑2厘米，从钻头2下口缘到钻头齿5最上缘的高度为5‑10厘米，而且，钻头齿5
横截面三角形的高度随着上升逐渐变大，即钻头2下口缘的钻头齿5横截面三角形的高度为
0.2厘米，最高处钻头齿5横截面三角形的高度为2厘米。
固体槽46、可动支架转轴47组成；可动支架固体42呈长方体形，长方体的长度为0.8‑1厘米，
长方体的宽度为0.8‑1厘米，长方体的高度为2‑5厘米；可动支架固体42上部朝向钻头腔4中
央方向的侧面中央设置1个电加热器侧壁滚珠41；可动支架固体42下部中央有一个可动支
架固体槽46，用于设置可动支架转轴47，并通过可动支架转轴47可动连接可动支架转体43，
可动支架固体槽46呈长方体形，可动支架固体槽46长方体的长度为0.4‑0.5厘米，可动支架
固体槽46长方体的宽度为0.4‑0.5厘米，可动支架固体槽46长方体的高度为1‑2厘米，可动
支架转轴47设置在可动支架固体槽46左右方向的中央；可动支架转体43一端通过可动支架
转轴47与可动支架固体42可动连接在一起，可动支架转体43的两侧面各固定一个牵拉弹簧
45；可动支架转体块44是可动支架转体43的主体部分，为锰钢质，呈长方体形，长方体的长
度为0.4‑0.5厘米，长方体的宽度为0.4‑0.5厘米，长方体的高度为1‑2厘米，可动支架转体
块44两侧面和可动支架固体42一侧面之间各固定有一个牵拉弹簧45，可动支架转体块44游
离端上表面固定有一个电加热器底壁滚珠40；电加热器底壁滚珠40和电加热器侧壁滚珠41
的大小和结构相同，所用钢珠均为锰钢质，呈圆球形，圆球的直径为0.2‑0.3厘米，钢珠能够
在一个凹槽内转动，钢珠部分露出表面；可动支架转轴47为可动支架固体42和可动支架转
体43之间的可动连接，为锰钢质，呈圆柱形，圆柱的直径为0.2‑0.3厘米，圆柱的高度为0.8‑
1厘米，固定在可动支架固体槽46中央；牵拉弹簧45是可动支架转体块44两侧面和可动支架
固体42一侧面之间的牵拉部件，为弹簧钢质，弹簧的直径为0.2‑0.3厘米，弹簧的螺距为
0.5‑1毫米。
的旋丝为连杆接头外帽内旋丝23，连杆接头丝头28外的旋丝为连杆接头丝头外旋丝31，连
杆接头外帽内旋丝23和连杆接头丝头外旋丝31相啮合，连接时，先将电源线接头12接好，然
后将固器连杆接筒11放入连杆接头外帽内腔24中，在连杆接头丝头28旋入连杆接头外帽56
后，连杆接头外帽内旋丝23和连杆接头丝头外旋丝31紧密啮合，从而将连杆接头丝头28旋
入连杆接头外帽56形成连杆接头10。
有1个汽油机把手18，汽油机17顶壁上表面中央空管周围设置1个电源线箱19，汽油机17两
侧和后方设置1个燃油箱15，燃油箱15在1个侧面的上部设置1个燃油箱口16，汽油机17的底
面中央外侧设置有1个传动齿轮14；汽油机把手18为锰钢质，实心，整体呈U形，两端焊接在
汽油机17顶壁上表面两侧，汽油机把手18实心锰钢的横截面呈圆形，圆形的直径为1‑2厘
米；燃油箱15是盛放汽油的容器，外壁为不锈钢质，厚度为2‑5毫米，有两个开口，1个开口与
汽油机17的进油导管相连通，另一个开口为燃油箱口16，燃油箱口16设置在1个燃油箱15侧
面的上部，结构和功能同公知汽油机的燃油箱口；电源线箱19呈圆柱形，圆柱的直径为15‑
20厘米，圆柱的高度为10‑20厘米，电源线箱19的外壁为不锈钢质，壁厚1‑2毫米，电源线9即
盘绕设置在电源线箱19中的轮盘上，轮盘向外伸出1个把手，能够搅动轮盘，随着钻头2的深
入，电源线箱19中的电源线9依次被牵拉释放出来，再续接可转连杆7和固器连杆8，先将电
源线9剪断，断口处设置1个电源线接头12，连接电源线接头12，将连杆接头丝头28旋入连杆
接头外帽56形成连杆接头10，长出的电源线9在摇动电源线箱19把手时，即可将电源线9缠
入电源线箱19内，电源线箱19中央有电加热器推杆20穿行。
直径为2.8‑4.5厘米，圆柱的高度为15‑70厘米，电加热器推杆20下端为长方体形，与其周围
的长方体槽体之间没有可转动的空间，同时，电加热器推杆20下端的下表面具有1对凹槽，
这对凹槽能够让固器连杆8第一种结构圆筒上部的上端向上的一对凸起插在其中，这种结
构设计一方面防止电加热器推杆20从加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用
效率的装置上部滑出，另一方面固器连杆8上端的1对凸起插在电加热器推杆20下端的凹槽
内，能够将固器连杆8与电加热器推杆20连接在一起，在可转连杆7转动时，固器连杆8被固
定不随可转连杆7转动而转动；电加热器推杆把手21是操作人员手持的部位，下面中央焊接
有电加热器推杆20，上面中央焊接有电加热器推杆替打22，电加热器推杆把手21为锰钢质，
实心，呈圆柱状，圆柱的直径为2.8‑4.5厘米，圆柱的高度为15‑25厘米；电加热器推杆替打
22为锰钢质，实心，呈圆台状，圆台上底的直径为4‑8厘米，圆台的高度为5‑8厘米。
电池板模块36组成，太阳能电池板模块36是公知的能够利用太阳光直接发电的光电半导体
薄片，安装在太阳能电池板支架34上，太阳能电池板模块36多块，每块太阳能电池板模块36
的长度为25‑100厘米，宽度为25‑100厘米，厚度为0.5‑2厘米，是太阳能电池板35的核心部
分；太阳能电池板支架34是太阳能电池板模块36的铝合金支架，太阳能电池板支架34在太
阳能电池板模块36周边均具有卡槽，其余部分的太阳能电池板支架34则是圆筒管状，圆筒
管的管壁厚度为1‑2毫米，圆筒管的管腔直径为3‑15厘米；太阳能电池板电源线32和电源线
9是公知的双股铜芯电源线，铜芯的横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米。
利用电加热器将太阳能电池板电源线传输过来的由太阳能电池板吸收太阳能并将太阳能
转化而来的电能的作用下，在产热电阻丝处将电能转化为热能，加热电阻丝陶瓷支架和金
属散热筒，最后，将电加热器周围的土壤及土壤中的水分加热，水分被加热后，会沿着土壤
中的毛细管或缝隙上升，在水分上升的同时，溶解在水中的营养盐也会随着水分上升，从而
将土壤表层沉积物营养盐带到植物根部，为植物根部提供更多的矿物质营养，增加土地资
源的利用效率，从而达到加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的目的。
加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置所用装置制作简单，可操作
性强，成本低廉，效果明显。
附图说明
头，14.传动齿轮，15.燃油箱，16.燃油箱口，17.汽油机，18.汽油机把手，19.电源线箱，20.
电加热器推杆，21.电加热器推杆把手，22.电加热器推杆替打，23.连杆接头外帽内旋丝，
24.连杆接头外帽内腔，25.可转连杆腔，26.固器连杆内腔，27.固器连杆壁，28.连杆接头丝
头，29.固器连杆头，30.固器连杆头档，31.连杆接头丝头外旋丝，32.太阳能电池板电源线，
33.电源线接头帽，34.太阳能电池板支架，35.太阳能电池板，36.太阳能电池板模块，37.金
属散热筒，38.电阻丝陶瓷支架，39.产热电阻丝，40.电加热器底壁滚珠，41.电加热器侧壁
滚珠，42.可动支架固体，43.可动支架转体，44.可动支架转体块，45.牵拉弹簧，46.可动支
架固体槽，47.可动支架转轴，48.电源线铜芯，49.电源线接头帽颈，50.电源线接头帽壁，
51.电源线接头帽导电片，52.电源线接头插头导电片，53.电源线接头帽腔，54.电源线接头
插头，55.电源线接头插头颈，56.连杆接头外帽。
具体实施方式
源线9、连杆接头10、固器连杆接筒11、电源线接头12、固器连杆头13、传动齿轮14、燃油箱
15、燃油箱口16、汽油机17、汽油机把手18、电源线箱19、电加热器推杆20、电加热器推杆把
手21、电加热器推杆替打22、连杆接头外帽内旋丝23、连杆接头外帽内腔24、可转连杆腔25、
固器连杆内腔26、固器连杆壁27、连杆接头丝头28、固器连杆头29、固器连杆头档30、连杆接
头丝头外旋丝31、太阳能电池板电源线32、电源线接头帽33、太阳能电池板支架34、太阳能
电池板35、太阳能电池板模块36、金属散热筒37、电阻丝陶瓷支架38、产热电阻丝39、电加热
器底壁滚珠40、电加热器侧壁滚珠41、可动支架固体42、可动支架转体43、可动支架转体块
44、牵拉弹簧45、可动支架固体槽46、可动支架转轴47、电源线铜芯48、电源线接头帽颈49、
电源线接头帽壁50、电源线接头帽导电片51、电源线接头插头导电片52、电源线接头帽腔
53、电源线接头插头54、电源线接头插头颈55、连杆接头外帽56组成。电加热器1是将太阳能
电池板电源线32传输过来的由太阳能电池板35吸收太阳能并将太阳能转化而来的电能的
作用下，在产热电阻丝39处将电能转化为热能，加热电阻丝陶瓷支架38和金属散热筒37，最
后，将电加热器1周围的土壤及土壤中的水分加热，水分被加热后，会沿着土壤中的毛细管
或缝隙上升，在水分上升的同时，溶解在水中的营养盐也会随着水分上升，从而将土壤表层
沉积物营养盐带到植物根部，为植物根部提供更多的矿物质营养，增加土地资源的利用效
率。电加热器1呈圆柱状，圆柱的横截面圆形的直径为5‑20厘米，圆柱的高度为10‑50厘米，
电加热器1中央为电阻丝陶瓷支架38，产热电阻丝39嵌在电阻丝陶瓷支架38中，电阻丝陶瓷
支架38外面为加热金属散热筒37，加热金属散热筒37与电阻丝陶瓷支架38外表面直接接
触，但不与产热电阻丝39直接接触，由于陶瓷是电的不良导体，金属是电的良导体，所以由
陶瓷质的电阻丝陶瓷支架38将产热电阻丝39与加热金属散热筒37隔开的设计，能够保证产
热电阻丝39只加热电阻丝陶瓷支架38但不会将电泄漏出来浪费掉或造成危险；电加热器1
顶壁外表面上共有4个凹槽，每个凹槽为正方体形，正方体的边长为0.51厘米，4个凹槽两两
之间呈90°的夹角，与推杆托6下表面向下的4个凸起相啮合。电加热器1在设置时，首先放在
钻头2内，随着钻头2在土壤内往下深入，逐渐被送到土壤表层深处，在钻头2内被送入的过
程中，被可动支架3支撑，借助可动支架3上电加热器底壁滚珠40和电加热器侧壁滚珠41，从
而保证加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置既能在汽油机17工
作时，汽油机17转子转动，依次带动传动齿轮14、连杆接头10、可转连杆7，最后让钻头2转
动，同时，装置中央的电加热器1、固器连杆8、电源线9、固器连杆接筒11、固器连杆头13和电
加热器推杆20不会随钻头2的转动而转动。电阻丝陶瓷支架38为陶瓷质，实心，整体呈圆柱
形，圆柱的横截面圆形的直径为3‑15厘米，圆柱的高度为6‑30厘米，电阻丝陶瓷支架38制作
过程中，将产热电阻丝39烧制于电阻丝陶瓷支架38中。产热电阻丝39为金属钨制成，呈螺旋
丝状，螺旋形成的圆形的直径为0.5‑1厘米，嵌在电阻丝陶瓷支架38中，两端伸出电阻丝陶
瓷支架38上表面，分别与电源线9的正负电源线铜芯48相连接，在通电时，能够将电能转化
为热能，进而加热金属散热筒37，最后将热散失到电加热器1周围，将电加热器1周围的土壤
和水分加热。金属散热筒37为电阻丝陶瓷支架38外面的金属筒，为不锈钢质、铝合金质或铜
质，壁厚1‑2.5厘米，高度为10‑50厘米，能够将产热电阻丝39产生的热能散失到电加热器1
周围，将电加热器1周围的土壤和水分加热。电源线9是公知的双股铜芯电源线，铜芯的横截
面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米，电源线9下端的两个电源线铜芯48分别连接产热电阻丝
39两端，电源线9上部盘旋存放在电源线箱19中，从而保证电源线9可随着钻头2的深入而逐
渐从电源线箱19中被释放出来，在电加热器1被放置在特定深度后，电源线9被剪断，电源线
9上端露出地面5‑10厘米，然后在电源线9上端固定一个电源线接头插头54，电源线接头插
头54插入电源线接头帽33组成电源线接头12，即可将电源线9与太阳能电池板电源线32连
接在一起，从而保证太阳能电池板35形成的电流能够被输送到产热电阻丝39。电源线接头
12是加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置中涉及电源线断口处
的连接，由电源线接头插头54插入电源线接头帽33组成，设置在电源线9与太阳能电池板电
源线32连接处和每个连杆接头10中央，从而保证整个电路的畅通。电源线铜芯48是电源线9
的金属部分，呈丝状，横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米，共2根，平行排列在电源线9中，
每根电源线铜芯48外面均包裹一层绝缘橡胶皮，两根电源线铜芯48连同其外的绝缘橡胶皮
外又包裹一层绝缘橡胶皮，从而组成电源线9。每根电源线铜芯48的一端连接电源线接头帽
导电片51或电源线接头插头导电片52，另一端则连接电源线接头插头导电片52或电源线接
头帽导电片51，从而保证在电源线接头插头54插入电源线接头帽33后，电流能够沿电源线
铜芯48、电源线接头插头导电片52、电源线接头帽导电片51、电源线铜芯48，或者沿电源线
铜芯48、电源线接头帽导电片51、电源线接头插头导电片52、电源线铜芯48的方向被输送。
电源线接头插头54包括电源线铜芯48、电源线接头插头导电片52和电源线接头插头颈55，
电源线接头插头54游离端为实心塑料质，呈长方体形，长方体的长度为2‑1厘米，宽度为
0.8‑1厘米，高度为0.8‑1厘米；电源线接头插头导电片52为铜片，铜片的长度为0.5厘米，宽
度为0.2厘米，厚度为0.05厘米，后端连接着电源线铜芯48，电源线接头插头导电片52嵌在
电源线接头插头54游离端能与电源线接头帽导电片51接触的外表面，而且，电源线接头插
头导电片52裸露在电源线接头插头54游离端的外表面，在与电源线接头帽导电片51接触
时，能够将电流传输给电源线接头帽导电片51，制作时，先将电源线铜芯48和电源线接头插
头导电片52连接在一起，然后浇注塑料，在保证电源线接头插头导电片52裸露的同时，将电
源线铜芯48和电源线接头插头导电片52封固在电源线接头插头54游离端中；电源线接头插
头颈55是电源线接头插头54游离端与电源线9之间的结构，为实心塑料质，呈棱台形，中央
穿插有电源线9，棱台的上底为边长0.5‑0.8厘米的正方形，棱台的下底为边长0.8‑1厘米的
正方形，棱台的高度为0.5‑0.8厘米；电源线接头帽33包括电源线接头帽颈49、电源线接头
帽壁50、电源线接头帽导电片51和电源线接头帽腔53，是让电源线接头插头54使得电源线
接头帽导电片51和电源线接头插头导电片52相接触的部件，电源线接头帽颈49是电源线接
头帽33游离端与电源线9之间的结构，为实心塑料质，呈棱台形，中央穿插有电源线9，棱台
的上底为边长0.5‑0.8厘米的正方形，棱台的下底为边长1.2‑1.6厘米的正方形，棱台的高
度为0.5‑0.8厘米；电源线接头帽导电片51为铜片，铜片的长度为0.5厘米，宽度为0.2厘米，
厚度为0.05厘米，后端连接着电源线铜芯48，电源线接头帽导电片51嵌在电源线接头帽33
游离端能与电源线接头插头导电片52接触的电源线接头帽壁50内表面，而且，电源线接头
帽导电片51裸露在电源线接头帽33游离端能与电源线接头插头导电片52接触的电源线接
头帽壁50内表面，在与电源线接头插头导电片52接触时，能够接受由电源线接头插头导电
片52传输来的电流，制作时，先将电源线铜芯48和电源线接头帽导电片51连接在一起，然后
浇注塑料，在保证电源线接头帽导电片51裸露的同时，将电源线铜芯48和电源线接头帽导
电片51封固在电源线接头帽33游离端电源线接头帽壁50中；电源线接头帽壁50为塑料质，
厚度为0.2‑0.3厘米，与电源线接头帽壁50所围成的空腔为电源线接头帽腔53，电源线接头
帽腔53是电源线接头插头54游离端所能够插入的空间。钻头2是在汽油机17通过可转连杆7
的带动下，旋转深入到土壤深处，将其中的电加热器1放下后能够返回地面的部件，钻头2内
部的空腔为钻头腔4，钻头2下口缘钻头壁内表面有一个环形片，用于防止钻头2在土壤中下
钻过程中，土壤被挤入电加热器1与钻头2壁之间的空隙中，环形片的内圆直径为5.2‑21厘
米，环形片的外圆焊接在钻头2下口缘钻头壁内表面，环形片上下方向的厚度为0.5‑1厘米，
在环形片3个缺刻，相邻两个缺刻之间具有120°的夹角，每个缺刻内设置有1个可动支架3，
故在钻头2下口缘钻头壁内表面共设置有3个可动支架3；钻头2下口缘钻头壁外表面设置有
螺旋形的钻头齿5，以便钻头2在土壤中深入或退出；钻头2为锰钢质，呈圆筒形，圆筒的内径
为7‑24厘米，圆柱的高度为12‑60厘米，钻头2四周壁的厚度为0.5‑1厘米，钻头2顶壁的厚度
为1‑3厘米，钻头2顶壁中央焊接有可转连杆7，钻头2有一个圆孔与可转连杆7的内腔相通，
圆孔的直径与可转连杆7内腔的直径大小相同；钻头2的底壁缺失，形成钻头2下端的开口，
也是放置电加热器1的开口，放置电加热器1时，先将电源线9连接电加热器1，然后拉下一侧
可动支架3的可动支架转体43，让电加热器1顶住，以防可动支架转体43回复，接着再拉下另
一侧可动支架3的可动支架转体43，将电加热器1塞入钻头腔4中，转动电源线箱19把手，将
电加热器1上方的电源线9缠入电源线箱19，防止电源线9卡住电加热器1，影响电加热器1被
放置。钻头齿5是钻头2下口缘钻头壁外表面设置的螺旋形凸起，螺旋形的螺距为0.5‑1厘
米，钻头齿5为锰钢质，横截面为三角形，三角形底的长度为0.5‑1厘米，三角形的高度为
0.2‑2厘米，从钻头2下口缘到钻头齿5最上缘的高度为5‑10厘米，而且，钻头齿5横截面三角
形的高度随着上升逐渐变大，即钻头2下口缘的钻头齿5横截面三角形的高度为0.2厘米，最
高处钻头齿5横截面三角形的高度为2厘米。可动支架3是支撑电加热器1的支架，为锰钢质，
由电加热器底壁滚珠40、电加热器侧壁滚珠41、可动支架固体42、可动支架转体43、可动支
架转体块44、牵拉弹簧45、可动支架固体槽46、可动支架转轴47组成；可动支架固体42是通
过焊接固定在钻头2下口缘钻头壁内表面的部件，呈长方体形，长方体的长度为0.8‑1厘米，
长方体的宽度为0.8‑1厘米，长方体的高度为2‑5厘米；可动支架固体42上部朝向钻头腔4中
央方向的侧面中央设置1个电加热器侧壁滚珠41，作用是在钻头2下深转动的时候，钻头2内
的电加热器1可以不随钻头2转动；可动支架固体42下部中央有一个可动支架固体槽46，用
于设置可动支架转轴47，并通过可动支架转轴47可动连接可动支架转体43，可动支架固体
槽46呈长方体形，可动支架固体槽46长方体的长度为0.4‑0.5厘米，可动支架固体槽46长方
体的宽度为0.4‑0.5厘米，可动支架固体槽46长方体的高度为1‑2厘米，可动支架转轴47设
置在可动支架固体槽46左右方向的中央；可动支架转体43是从可动支架固体42下部中央可
动支架固体槽46伸向钻头腔4中央方向的长方体形部件，用于支撑电加热器1，以免电加热
器1被塞入钻头腔4后从钻头腔4滑脱出来，当推动电加热器推杆把手21或电加热器推杆替
打22时，通过电加热器推杆20、固器连杆8、固器连杆接筒11和推杆托6传动，电加热器1又可
被从钻头腔4推出来，被设置在土壤深层；可动支架转体43一端通过可动支架转轴47与可动
支架固体42可动连接在一起，可动支架转体43的两侧面各固定一个牵拉弹簧45，使得可动
支架转体43在自然状态下，在钻头腔4中处于伸向钻头腔4中央方向的状态。可动支架转体
块44是可动支架转体43的主体部分，为锰钢质，呈长方体形，长方体的长度为0.4‑0.5厘米，
长方体的宽度为0.4‑0.5厘米，长方体的高度为1‑2厘米，可动支架转体块44两侧面和可动
支架固体42一侧面之间各固定有一个牵拉弹簧45，可动支架转体块44游离端上表面固定有
一个电加热器底壁滚珠40，其作用是与电加热器侧壁滚珠41一起，保证在钻头2下深转动的
时候，钻头2内的电加热器1可以不随钻头2转动；电加热器底壁滚珠40和电加热器侧壁滚珠
41的大小和结构相同，所用钢珠均为锰钢质，呈圆球形，圆球的直径为0.2‑0.3厘米，钢珠能
够在一个凹槽内转动，钢珠部分露出表面，以防钢珠从凹槽内滑脱出来。可动支架转轴47为
可动支架固体42和可动支架转体43之间的可动连接，为锰钢质，呈圆柱形，圆柱的直径为
0.2‑0.3厘米，圆柱的高度为0.8‑1厘米，固定在可动支架固体槽46中央；牵拉弹簧45是可动
支架转体块44两侧面和可动支架固体42一侧面之间的牵拉部件，为弹簧钢质，弹簧的直径
为0.2‑0.3厘米，弹簧的螺距为0.5‑1毫米，用于牵拉住可动支架转体块44，以免电加热器1
被塞入钻头腔4后从钻头腔4滑脱出来。可转连杆7是位于加热升腾土壤表层沉积物营养盐
增加土地资源利用效率的装置外表能够在汽油机17的带动下转动的空心连杆，为锰钢质，
整体呈圆筒状，可转连杆7的结构有三种：可转连杆7的第一种结构和第三种结构都是只有
一个，可转连杆7的第二种结构有多个，施工时，根据具体的土壤状况使用第二种结构的个
数，施工总深度为1‑10米；第一种结构是上端与汽油机17的转子通过齿轮相连接，下端焊接
固定有连杆接头外帽56与第二种结构的连杆接头丝头28连接形成连杆接头10，第一种结构
的可转连杆7的上端焊接固定有一个齿轮，齿轮的齿朝外，齿轮高度为5‑10厘米，齿轮下端
与连杆接头外帽56之间的长度为30‑50厘米，该长度内可转连杆7的内直径为3‑5厘米，可转
连杆7锰钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，齿轮的齿与汽油机17转子下端的内表面具有的朝内
齿轮的齿相啮合，可转连杆7上端齿轮和汽油机17转子下端齿轮相啮合后构成传动齿轮14，
传动齿轮14的高度为5‑10厘米，传动齿轮14内齿轮齿的高度均为1‑1.5厘米，从而保证汽油
机17工作时，转子的转动带动下端齿轮的转动，进而让可转连杆7随着转动；第二种结构可
转连杆7的上端为连杆接头丝头28，下端为连杆接头外帽56，连杆接头丝头28下端与连杆接
头外帽56上端之间的长度为80‑100厘米，该长度内可转连杆7的内直径为3‑5厘米，可转连
杆7锰钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，在连杆接头丝头28旋入连杆接头外帽56后，即可将可
转连杆7的上下部分连接固定在一起；第三种结构为可转连杆7的上端为连杆接头丝头28，
下端焊接固定在钻头2顶壁外表面中央，与钻头2形成一个整体，连杆接头丝头28与钻头2顶
壁外表面之间的长度为30‑50厘米，该长度内可转连杆7的内直径为3‑5厘米，可转连杆7锰
钢质筒壁的厚度为0.5‑1厘米，筒壁所围成的空腔为可转连杆腔25，可转连杆腔25是设置固
器连杆8和电源线9的空间，在可转连杆7的上端，由于连杆接头丝头28的壁较厚，故连杆接
头丝头28内的可转连杆腔25直径较小，从而在连杆接头丝头28下端形成固器连杆头档30，
防止固器连杆8从该端滑出，以便将固器连杆8更方便地设置在可转连杆腔25中。固器连杆8
是除了上下两端其余部分均位于可转连杆腔25中，作用是与固器连杆接筒11一起固定电加
热器1，以便在可转连杆7转动时防止电加热器1随可转连杆7转动的部件，固器连杆8为锰钢
质，整体呈圆筒状，固器连杆8的结构有三种：第一种结构是固器连杆8圆筒上部的上端向上
有一对凸起，这对凸起插在电加热器推杆20下端的凹槽内，从而将固器连杆8与电加热器推
杆20连接在一起，由于电加热器推杆20下端为长方体形，与其周围的长方体槽体之间没有
可转动的空间，故在可转连杆7转动时，能够固定固器连杆8不随可转连杆7转动而转动；固
器连杆8第一种结构的下部为固器连杆头13，固器连杆头13下端向下有一对凸起，这对凸起
插在插入固器连杆接筒11上端的缺刻里，从而将固器连杆8与固器连杆接筒11连接在一起；
固器连杆8第一种结构上部圆筒的外直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆8
第一种结构下部固器连杆头13圆筒的外直径为2‑3厘米，内直径为1‑1.5厘米；固器连杆接
筒11是位于连杆接头10内的连接部件，上下两端均有一对缺刻，每对缺刻都是位于一个直
径的两端，对称分布，固器连杆接筒11为锰钢质，整体呈圆筒状，圆筒的外直径为2‑3厘米，
内直径为1‑1.5厘米；固器连杆8第二种结构上部的上端为固器连杆头29，固器连杆头29是
固器连杆8第二种结构上部的上端壁加厚形成的，固器连杆头29的上部呈圆筒状，圆筒的外
直径为2.8‑4.5厘米，内直径为0.7‑1厘米，圆筒的下端为一个圆台状的空腔，圆台的上底直
径为0.7‑1厘米，圆台的下底直径为1.5‑2厘米，固器连杆头29的设置，有利于电源线9在固
器连杆内腔26内穿行设置；固器连杆头29上端向外有一对凸起，这对凸起插在插入固器连
杆接筒11下端的缺刻里，固器连杆8第二种结构上部其余部分为圆筒状，圆筒的外直径为
2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2厘米，固器连杆8第二种结构下部为固器连杆头13，固器连杆
头13下端向下有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒11上端的缺刻里，从而将固器
连杆8与固器连杆接筒11连接在一起；固器连杆8第三种结构上部的上端为固器连杆头29，
固器连杆头29上端向外有一对凸起，这对凸起插在插入固器连杆接筒11下端的缺刻里，固
器连杆8第三种结构上部其余部分为圆筒状，圆筒的外直径为2.8‑4.5厘米，内直径为1.5‑2
厘米，固器连杆8第三种结构下部为推杆托6，推杆托6整体呈长方体形，长方体的长度为3‑8
厘米，宽度为3‑8厘米，高度为2‑3厘米，推杆托6中央有一个圆孔，圆孔的直径为1‑1.5厘米，
推杆托6下表面向下具有4个凸起，每个凸起均为正方体形，正方体的边长为0.5厘米，4个凸
起两两之间呈90°的夹角，都与电加热器1顶壁外表面上的凹槽相对应，在4个凸起插入电加
热器1顶壁外表面上的凹槽中后，推杆托6即与电加热器1啮合在一起，防止在可转连杆7转
动时固器连杆8随可转连杆7转动而转动；所有固器连杆8锰钢质的壁均为固器连杆壁27，固
器连杆壁27所围成的空腔为固器连杆内腔26，固器连杆内腔26主要是电源线9穿行的通道。
连杆接头10由连杆接头外帽56与可转连杆7第二种结构的连杆接头丝头28连接形成，连杆
接头外帽56内的空腔为连杆接头外帽内腔24，连杆接头外帽内腔24内表面的旋丝为连杆接
头外帽内旋丝23，连杆接头丝头28外的旋丝为连杆接头丝头外旋丝31，连杆接头外帽内旋
丝23和连杆接头丝头外旋丝31相啮合，连接时，先将电源线接头12接好，然后将固器连杆接
筒11放入连杆接头外帽内腔24中，在连杆接头丝头28旋入连杆接头外帽56后，连杆接头外
帽内旋丝23和连杆接头丝头外旋丝31紧密啮合，从而将连杆接头丝头28旋入连杆接头外帽
56形成连杆接头10。连杆接头10的设置是为了将汽油机17和钻头2之间分段，以便携带和尽
可能减小汽油机17和钻头2之间的传动距离，来增加加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加
土地资源利用效率的装置设置效果。电加热器推杆20是连接电加热器推杆把手21和固器连
杆8部件，为锰钢质，实心，电加热器推杆20上端与电加热器推杆把手21垂直连接，焊接在电
加热器推杆把手21的中央，电加热器推杆20中部呈圆柱状，圆柱的直径为2.8‑4.5厘米，圆
柱的高度为15‑70厘米，电加热器推杆20下端为长方体形，与其周围的长方体槽体之间没有
可转动的空间，同时，电加热器推杆20下端的下表面具有1对凹槽，这对凹槽能够让固器连
杆8第一种结构圆筒上部的上端向上的一对凸起插在其中，这种结构设计一方面防止电加
热器推杆20从加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装置上部滑出，另
一方面固器连杆8上端的1对凸起插在电加热器推杆20下端的凹槽内，能够将固器连杆8与
电加热器推杆20连接在一起，在可转连杆7转动时，固器连杆8被固定不随可转连杆7转动而
转动。电加热器推杆把手21是操作人员手持的部位，下面中央焊接有电加热器推杆20，上面
中央焊接有电加热器推杆替打22，电加热器推杆把手21为锰钢质，实心，呈圆柱状，圆柱的
直径为2.8‑4.5厘米，圆柱的高度为15‑25厘米。电加热器推杆替打22是在操作人员用力往
下按不动时，借助垂直等锤击加热升腾土壤表层沉积物营养盐增加土地资源利用效率的装
置，从而增加电加热器1设置深度的部件，电加热器推杆替打22为锰钢质，实心，呈圆台状，
圆台上底的直径为4‑8厘米，圆台的高度为5‑8厘米。汽油机17是加热升腾土壤表层沉积物
营养盐增加土地资源利用效率的装置动力部件，结构和功能同公知的汽油机，在燃烧汽油
的情况下，能够带动转子转动，转子转动带动传动齿轮14，最终作用于钻头2，使钻头在土里
钻行到特定深度后，将电加热器1释放出来，然后在钻头2钻动的情况下，上提汽油机17，进
而将钻头2拔出土壤，汽油机17为长方体形，长方体的长度为20‑40厘米，宽度为18‑30厘米，
高度为15‑30厘米，中央有一个空管，供固器连杆8和电源线9穿行，汽油机17顶壁上表面两
侧各有1个汽油机把手18，汽油机17顶壁上表面中央空管周围设置1个电源线箱19，汽油机
17两侧和后方设置1个燃油箱15，燃油箱15在1个侧面的上部设置1个燃油箱口16，汽油机17
的底面中央外侧设置有1个传动齿轮14。汽油机把手18为锰钢质，实心，整体呈U形，两端焊
接在汽油机17顶壁上表面两侧，汽油机把手18实心锰钢的横截面呈圆形，圆形的直径为1‑2
厘米。燃油箱15是盛放汽油的容器，外壁为不锈钢质，厚度为2‑5毫米，有两个开口，1个开口
与汽油机17的进油导管相连通，另一个开口为燃油箱口16，燃油箱口16设置在1个燃油箱15
侧面的上部，结构和功能同公知汽油机的燃油箱口，拧死盖子后，能够较好地防止汽油的挥
发和散失。电源线箱19是汽油机17顶壁上表面中央空管周围设置的盛放电源线9的容器，呈
圆柱形，圆柱的直径为15‑20厘米，圆柱的高度为10‑20厘米，电源线箱19的外壁为不锈钢
质，壁厚1‑2毫米，电源线9即盘绕设置在电源线箱19中的轮盘上，轮盘向外伸出1个把手，能
够搅动轮盘，随着钻头2的深入，电源线箱19中的电源线9依次被牵拉释放出来，再续接可转
连杆7和固器连杆8，先将电源线9剪断，断口处设置1个电源线接头12，连接电源线接头12，
将连杆接头丝头28旋入连杆接头外帽56形成连杆接头10，长出的电源线9在摇动电源线箱
19把手时，即可将电源线9缠入电源线箱19内，电源线箱19中央有电加热器推杆20穿行。太
阳能电池板35是将太阳能转化为电能供应给电加热器1，使电加热器1加热其周围的土壤及
土壤中的水分，水分被加热后，会沿着土壤中的毛细管或缝隙上升，在水分上升的同时，溶
解在水中的营养盐也会随着水分上升，从而将土壤表层沉积物营养盐带到植物根部，为植
物根部提供更多的矿物质营养，增加土地资源的利用效率。太阳能电池板35有多个，每个太
阳能电池板35对应1个电加热器1，每个太阳能电池板35由太阳能电池板电源线32、电源线
接头帽33、太阳能电池板支架34和太阳能电池板模块36组成，太阳能电池板模块36是公知
的能够利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，安装在太阳能电池板支架34上，太阳能电
池板模块36多块，每块太阳能电池板模块36的长度为25‑100厘米，宽度为25‑100厘米，厚度
为0.5‑2厘米，是太阳能电池板35的核心部分。太阳能电池板支架34是太阳能电池板模块36
的铝合金支架，将太阳能电池板模块36安装在太阳能电池板支架34上后，每块太阳能电池
板模块36均能朝向太阳，进而保证太阳能电池板模块36能够最大效率地利用太阳光发电；
太阳能电池板支架34在太阳能电池板模块36周边均具有卡槽，从而将太阳能电池板模块36
牢牢地卡住，其余部分的太阳能电池板支架34则是圆筒管状，圆筒管的管壁厚度为1‑2毫
米，圆筒管的管腔直径为3‑15厘米。太阳能电池板电源线32和电源线9是公知的双股铜芯电
源线，铜芯的横截面为圆形，圆形的直径为2‑5毫米。
明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化
和改进都落入本发明要求保护的范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效
物界定。