地下灌溉的裝置和方法
2023-09-23 01:11:45 1
專利名稱:地下灌溉的裝置和方法
本發明涉及一種用於地下灌溉的裝置和方法。通過設置在地面下的管子，在管子中裝有在流動水的作用下可活動的部件。類似的這些灌溉，例如已由SU-PS701599、US-PS3658 250、DD-PS137 873和DE-OS2220531公開。所有這些方法和裝置已不能滿足今天地下灌溉的高要求。為解決所有這些有關的課題，本發明提出該活動的部件是水輪。根據本發明的一個其他特徵，按時間順序流體向在空間直接相互置放的段輸送，或者流體不按時間順序(跳躍式地)向在空間直接相互置放的段輸送，或者最後流體同時向不同的段輸送。
本發明對象的一個實施例在圖中表示。圖樣部分以圖解表示。
圖1為一個部分段的示意圖。圖2為本發明的零件水通孔的放大比例圖。圖3為水通孔同樣放大比例的管子內側視圖。圖4為按圖1Ⅳ-Ⅳ線水輪方向所視的截面圖。圖5示出本發明的另一實施例。圖6示出這種裝設在地面下的管子的管道系統。圖7示出本發明的一管道系統。圖8為有關的零件。圖9為一輸出裝置的部分截面圖。圖10再次示出圖9箭頭A方向該輸出裝置的一結構部件。圖11示出另一種這樣的結構。圖12示出按圖11結構採用的一管道系統。圖13至15示出該輸出裝置另一實施例的部分截面。圖14為由此按圖13ⅩⅣ-ⅩⅣ線的截面圖。圖15為水通孔放大比例的管子內側視圖。最後，圖16示出另一實施例。
就象在圖1中看到的，在管子1中一螺栓4上配置一水輪2。如果水沿著箭頭12方向流動，則該水輪2在一平面中垂直向圖1所示的平面旋轉。螺栓4裝在上部5和通孔3(參見圖2)的下部6。支承部位6位於一隔板7上，隔板7與所述的下置通孔3橋接，正如圖3中看到的。圖1的整個裝置設置在地面下，如剖面線14所示。
由圖2看到在通孔3上連接配置一排水漏鬥8，該排水漏鬥8例如可以藉助其圖示的法蘭固定在管子上。該排水漏鬥8在它的下端裝有一可調節和可固定的噴嘴9，就如通常的花園用軟管。
圖3為水輪2在該圖樣的圖示平面中旋轉，如箭頭13所示。
在地面14下設置的管子1中大約每隔1米安裝這種水輪2。在裝設管子之前，噴嘴9根據地面情況以及根據將在下面敘述的一給水位置(泵10)的距離總是作相應調節。正如以上所述，這可如花園用軟管一樣通過旋轉圖示中的9兩個部件來實現。如果現在水在壓力下沿箭頭12方向流動，則水輪2沿圖3的箭頭13方向旋轉，並且水通過管子1中的通孔3向外排出，以此實現地下灌溉。通過旋轉水輪2來阻止雜質如砂子、泥漿和諸如此類的東西通過通孔3。排水漏鬥8阻止根塊侵入通孔3並增長。水輪2和排水漏鬥8在這裡共同起作用，以保證在不好的地面情況或其他工作狀況下無論如何要進行地下灌溉。由圖1和3可以看到楔11用於引導沿箭頭12方向流動的水，以使水輪可沿著箭頭13方向有效旋轉。
按照圖4楔11圍繞大半圓周旋轉(大約3毫米)。楔角以適當的方式構成使流動的水總是僅與水輪2葉片的下半部分(圖3)相碰。根據圖5的另一實施例，在管子1上裝有位於土壤中下端開口的漏鬥8。在漏鬥內連接通孔3裝有一可調節的噴嘴9，從噴嘴9進行灌溉。噴嘴9儘可能地接近水輪2，以使泥漿不會附著在噴嘴上。
由圖6可以看出這種管子1的一管道系統，正如以上所述，按照本發明的結構距離各約為1米。泵10將水從一圖中沒有示出的井或一水源中在壓力下引入管道系統。水在那裡沿箭頭所示方向循環，以此實現上述的地下灌溉。
本發明不限於所述的實施例。在良好的工作條件下如果必要的話也可省去排水漏鬥8或噴嘴9。在水輪2的範圍內通孔3也可側面安裝。當然，管子1中的水輪2的距離根據工作條件也可大於或小於1米。代替泵10可以相象將本發明的管道系統連接在一位於較高位置的壓力容器上，該壓力容器一直重複供水，水在管子1的管道系統中在壓力下環流。
下面給出幾種具有優點的選擇參數，但是本發明不限於這些選擇參數，例如使用塑料管，該塑料管在高溫的影響下要儘可能少變形。管子壁厚約為4毫米，內徑為32毫米。水輪2的構成和安裝使之距離管子內壁約3毫米。上支承部位5可以有一金屬床，金屬床裝在管子1的管壁中。該支承部位向外是封閉的。水輪半徑最好為13毫米。對圖6管道系統還要說明的是各路管道之間的距離應約為70～80釐米。圖6中僅示出右上方的一個圓周的四分之一，還有這樣的四分之三可環接在泵的周圍。每個圓周的四分之一例如可覆蓋半公頃面積，這樣圓周的四個四分之一可灌溉2公頃面積。
圖6各路管道之間的圓弧中不應設置帶有通孔的水輪。這種系統的工作方式還說明了由於節水原因可首先依次連接圓周不同的四分之一。如果最後圓周的所有四個四分之一都溼潤了，則裝置整個就可以處於運行中。所有各路管道的終端接入井中以便進行再利用。
為使旋轉的水輪2起作用還要注意雜質如泥漿和諸如此類的東西也自行輸入管子中。通過旋轉的螺栓4終於阻止了在通道位置3生長雜物。
帶有噴嘴9的排水漏鬥8(圖2)應適當達到10～14釐米。在下端的排水漏鬥(及噴嘴)的直徑應約為12釐米。
為了完整性還應說明在圖6管道系統中使用的井約有2米深的井壁應襯有混凝土管，以便較容易地清掃井。
按圖7的實施例，該區域分為15、16、17和18段。一個類似的分法也可用於其他三個圓周的四分之一，這三個圓周的四分之一環繞配置在一給水位置10的周圍，例如一井或一水源。另外，這些段的配置根據當時區域的情況來確定。
例如水由圖中沒有示出的泵通過調節閥19壓入該管道系統的最下部的管子1中。此時關閉其他調節閥20、21和22。這樣水通過下面將敘述的輸出裝置26到達該段15的地面中。如果該段15已灌溉了足夠的水，那麼可手動關閉調節閥19並打開調節閥20。然後水從給水位置10通過管道32越過斷開器23流到段16的管子1中。斷開器23的構成如圖8所示。首先段15在灌溉時閘板31的位置如圖所示完全拉出。然後關閉管道32，少量水通過段15的管子1現在應已到達下一段16中，這對它本身沒有損害。在關閉調節閥19和打開閥20之後，水在壓力下流過管道32，並使斷開器31位於圖8虛線所示的位置。這樣無論如何保證水現在到達段16中，並保證阻止水流進已足夠灌滿水的段15中。
這種過程繼續按步驟地通過斷開和接通當時的調節閥20、21和22重複進行。正如以上所述，依次向段15、16、17和18供水。然後水從最後的段18中出來通過一回程管道33到達給水位置10。不輸送到地面的水就這樣循環流動。
所述的調節閥19、20、21和22的操作不僅僅是手動的。按照本發明這些調節閥也可自動地由所採用的流體流量、地面乾燥度、氣候情況如溫度、風量、雨量等來調節。這些自動調節裝置本身已公開，因此採用其他的地面溼度計、空氣溼度計、雨量計和風量計。
圖7這路管道中鍋爐例如也可裝在U、V、W、X位置，以便能夠平衡水平面差。鍋爐如同本身已公開的裝有一浮子的水鎖一樣起作用。如果鍋爐裝滿水，該浮子就可中斷水繼續輸入。
圖9示出一輸出裝置26，以使可計量的和可安全操作的流體從管道系統的管子1中輸入地面14。如圖所示，在管子1的通孔3的下部一導向物以一小旗27形式裝在一橫支架34上。噴嘴28可對它的通孔進行調節。由彈性材料製成的壁部分30藉助旋入螺母36的螺絲35可以較近地置於固定配置的壁部分37的對面，或者也可以距離較遠地固定。在這個部件的下部是裝有三個輪輻小輪的流體分配器29，見圖10。這個後面提到的結構部件是固定在一支架38上。如果例如水在壓力下通過管子1輸送，那麼水通過通孔3到達在流體壓力下活動的導向物27，從那裡通過每次相應調節的噴嘴30、37到達流體分配器29，流體分配器29然後將排水漏鬥8中的水排放到地面14。
不言而喻，這個實施例在安裝於地下之前通過操作螺絲35相應調節噴嘴30、37。按照結構無論如何保證在遠離給水位置10的段中每次將足夠的流體分布到地面中。需排出的流體的流動無論如何保證使排水漏鬥8阻止整個輸出裝置生長根。就是其他雜質以這種方式也不能侵入輸出裝置中。
如圖9所示，輸出裝置26直接裝在管子1的下部。按照圖11輸出裝置26位於管子1的旁邊。正如從圖12中可以看出，輸出裝置26的一種良好的交錯分布可在管子1的左邊和右邊。這樣流體可較好地分布到地面14中。
圖13示出另一種操作安全的輸出裝置。由此看出在管子1中一水輪2配置在一螺栓4上。如果水沿著箭頭12方向流動，則該水輪2在一平面中垂直向圖13所示的平面旋轉。螺栓4裝在上部5和通孔3(參見圖14)的下部支承在6。支承部位6位於一隔板7上，隔板7與所述的下置通孔3橋接，正如從圖15中可以看出。圖13的整個裝置同樣設置在地面下，如14的剖面線所示。圖15示出水輪2在該裝置的圖示平面中旋轉，如箭頭13所示。
在地面14下設置的管子1中大約每隔1米安裝這種水輪2。在裝設管子之前，噴嘴9根據地面情況以及根據給水位置(泵10)的距離總是作相應調節。這可如花園用軟管一樣通過旋轉圖示中的9兩個部件來實現。如果現在水在壓力下沿箭頭12方向流動，則水輪2沿圖15的箭頭13方向旋轉，並且水通過管子1中的通孔3向外排出，以此實現地下灌溉。通過旋轉水輪2來阻止雜質如砂子、泥漿和諸如此類的東西通過通孔3。排水漏鬥8阻止根塊侵入通孔3並增長。水輪2和排水漏鬥8在這裡共同起作用，以保證在不好的地面情況和其他工作狀況下無論如何要進行地下灌溉。由圖13和15可以看到楔11用於引導沿箭頭12方向流動的水，以使水輪可沿著箭頭13方向有效旋轉。
按照圖14楔11圍繞大半圓周旋轉(大約3毫米)。楔角以適當的方式構成使流動的水總是僅與水輪2葉片的下半部分(圖15)相碰。
本發明不限於所述的實施例。按照本發明的方法還有，流體在時間上不按順序也可以向在空間直接相互置放的段輸送。例如可以想像圖7的情況，首先向段15、然後向段17、緊接著向段16、最後向段18供給流體。這在一定的工作狀況下是有優點的。還可以進一步想像，在一個很大的區域內向若干這些段同時供水。然後其他段依次灌溉。最後，在本發明的範圍內安裝可調節的泵，以便例如對延伸在空間的管道系統可以暫時地用高壓衝洗。除了正常操作外也可以對輸出裝置26清洗出一些侵入的雜質。所有這些措施解決了這個課題，即在一個大的區域可以一直計量和操作安全地供給流體。
輸出裝置26可在管子1上以任意方式例如也可用卡子固定。
在設置這種帶有輸出裝置還帶在排水漏鬥8的管道系統時，通過該漏鬥還要在地面中很好地固定整個管道系統。如此設置的管道系統在運行時和在不利的狀況下不可從地面中升起。
在圖16中如同以上所述引水管用1表示。水輪2在圖16中垂直向所示平面旋轉。水輪的螺栓以4表示。管子1有一開孔3，41是一套管，套管由一隔離物42環繞。用8表示已知的排水漏鬥，43表示在下部設置的一多孔排水板。為便於安裝，該板可更換，以使用很多孔或較少孔的板。當然，在部件41下半部的板還可以較薄一些。因此排水漏鬥8不是圓的，而截面是長方形的，以便板43在必要時在安裝過程中可以更換。
權利要求
1.通過在地面下設置的管子、其中裝有在流動水的作用下可活動的部件用於地下灌溉的裝置和方法，其特徵在於活動的部件是水輪2。
2.根據權利要求
1的地下灌溉，其特徵在於管子1在水輪2範圍內設有水的通孔3。
3.根據權利要求
1的地下灌溉，其特徵在於水輪2配置在一螺栓4上，螺栓4可旋轉地裝在管子1中(支承部位5、6)。
4.根據權利要求
1或2的地下灌溉，其特徵在於在管子1上部設有一支承部位5和下部設有另一支承部位6，同時下部的支承部位6位於一隔板7上，隔板7與一下部配置的通孔3橋接。
5.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於在通孔3的下部排水漏鬥8必要時配置一可調節和可固定的噴嘴9。
6.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於沿水的流動方向在水輪2前設置一導向裝置，特別是採用楔11的形式。
7.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於在排水漏鬥8中噴嘴9儘可能配置在通孔3和水輪2的附近(圖6)。
8.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於為了驅動在管子1的管道系統中的水輪2，安裝一泵10，泵10將水從一井或一水源中循環引到管子1的管道系統中。
9.根據上述權利要求
之一通過地下管子用於流體分布的地下灌溉，用以植物的維護、營養或生長所需的流體在一區域的分開段內輸入地面，同時按時間順序流體依次輸入該區域的段中，流體最好通過管子的可調節的通孔輸入地面，其特徵在於按流體的時間順序向在空間直接相互置放的段15、16、17、18輸送，或者流體不按時間順序(跳躍式地)向在空間直接相互置放的段輸送，或者最後流體同時向不同的段輸送。
10.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於流體從一給水位置10出來在壓力下循環輸入管子1的管道系統中。
11.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於向各段15、16、17、18輸入流體的調節閥19、20、21、22自動地視流體流量、地面乾燥度、氣候情況如溫度、風量、雨量等情況來調節。
12.根據權利要求
11的地下灌溉，其特徵在於管道系統的管子1設有用於流體的可計量和操作安全的輸出裝置26，同時輸出裝置26的操作安全性由管子1中的水輪2在通孔3範圍內確定，因此排水漏鬥8最好裝在通孔3的下部(圖13至15)。
13.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於在通孔3的下部裝有活動的導向物(如小旗27)、一可計量的噴嘴28和一流體分配器29(圖9、10)。
14.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於為便於計量裝有一可調節和可固定的噴嘴28的壁部分30。
15.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於輸出裝置26裝在管子1的下部(圖9)。
16.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於輸出裝置26裝在管子1的側面(圖11、12)。
17.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於流體分配器29以裝有五個輪輻的小輪形式構成(圖10)。
18.根據上述權利要求
之一的地下灌溉，其特徵在於安裝的斷開器(23、24、25)就是自動操作的閘板31。
專利摘要
本發明涉及一種用於地下灌溉的裝置和方法。通過設置在地面下的管子，在管子中裝有在流動水的作用下可活動的部件，這些活動的部件是水輪。用以植物的維護、營養或生長所需的流體在區域內分開輸入段內，輸入的方法是流體按時間順序向在空間直接相互置放的段輸送，流體在時間上不按順序(跳躍式地)向在空間直接相互置放的段輸送，最後流體同時向不同的段輸送。
文檔編號A01G25/00GK87104234SQ87104234
公開日1988年12月28日 申請日期1987年6月13日
發明者阿洛伊斯·迪博爾德 申請人:阿洛伊斯·迪博爾德導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan