一種地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器的製作方法

2023-07-08 08:18:51

專利名稱：一種地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器的製作方法
技術領域：
本發明屬於旱區農業經濟林灌溉技術領域，涉及一種微灌灌水器，特別涉及一種地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器。
背景技術：
近十年來我國在現代節水技術方面發展較快，在大力發展現代節水灌溉的過程中，人們普遍認識到，滴灌是最省水的技術，但其存在以下問題:地上滴灌毛管全部暴露在地面上，不僅影響耕作、造成人為破壞，而且容易老化，使用壽命僅為3-5年。如果採用地下滴灌，容易造成灌水器的堵塞，何時何處發生堵塞不易被人發現，維修難度大，如果再次大面積更換毛管，施工難度大、滴灌成本也較大，由此限制了地上滴灌和地下滴灌的大面積發展。為了克服上述滴灌工程的不足，申請人在長期的研究過程中，於2008將名稱為「一種適用於樹木的地下湧泉根灌方法」，申請了中國專利(申請號:200810150395.8)，該專利申請提出了湧泉根灌的新概念，並製作了一種簡單的助理灌水器，將由直徑為4_的豎管流出的水經由助理灌水器導入作物根部，該申請提出了湧泉根灌的理念，不僅克服了地上和地下滴灌方式的缺點，毛管使用壽命由5-8年增加到20年，而且將水分直接補充到作物根系部位，實現由灌溉土壤到灌溉作物轉變，減少了地面蒸發和灌水器的堵塞，提高了灌水利用效率，其技術方案中給出的助理灌水器也是一種簡易的雛形，並沒有形成一種真正意義上的湧泉根灌產品。一種螺紋式湧泉根灌灌水器(申請號:201010156199.9)提出了利用迷宮流道消能的湧泉根灌器。一種壓力可調式湧泉根灌灌水器(申請號:201010156210.1)提出利用流道長度控制灌水器壓力流量關係，進而達到在不同額定工作壓力下灌水器流量相等的目的。一種斜齒迷宮流道湧泉根灌灌水器(申請號:201010208686.5)，對灌水器迷宮流道進行了優化設計，提高了灌水器的抗堵性能。一種地埋式壓力補償湧泉根灌水器，將迷宮流道和壓力補償相結合，使灌水器流態指數降低到0.02以下，是一種適於山地自壓灌溉的灌水器。但上述灌水器存在如下缺點:(I)迷宮流道灌水器的流態指數在0.5左右，在地形起伏較大的山坡地應用時，灌水均勻度低；(2)壓力補償式灌水器壓力起調值在5m以上，當灌水器工作壓力在5m以下時，不具備壓力補償性能；(3)所有灌水器均利用消耗能量的方式在不同工作壓力下獲得相同流量，進而引起了能量的浪費；(4)灌水器結構複雜，製造困難。

發明內容
針對上述現有技術中存在的問題與缺陷，本發明的目的在於一種結構簡單、維修方便、使用壽命長、價格低廉的間歇供水式湧泉根灌灌水器。實現上述發明目的的技術方案是一種地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器，包括灌水器，所述的灌水器的底部設有進水口和出水口，其側壁上設有通氣導水口 ；所述的進水口的內部嵌入具有四孔道的缸體；所述的缸體與灌水器的底部連接；所述的缸體的內部為球形開關；所述的球形開關與拉杆的一端連接；所述的拉杆的另一端穿過所述灌水器的底部與其內部裝有的浮球連接。所述灌水器的頂部設有上蓋。所述的缸體底部設有缸體蓋。本發明的地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器的工作原理:
採用浮球帶動拉杆球塞開關控制進水口，灌水器內部自由水面升高時，浮球隨之上升，浮球帶動拉杆球塞關閉進水口，當自由水面下降時，浮球下降球塞也隨之下降，進水口處於開啟狀態，因而達到間歇供水的目的。
本發明的一種間歇供水式湧泉根灌灌水器的優點在於:
灌水器出流量保持不變，由於灌水器出水口的流量始終在恆定水位條件下出流，流量不受毛管水壓力的影響，一直保持穩定狀態；該灌水器可以在非常低的供水壓力下工作，因而節約了能耗；具有滲灌特點，地面蒸發量小，提高了水資源利用效率；由於管道系統全部埋入地面以下，提高了管道使用壽命；抗堵塞能力強，進水口和出水口開度均大於2mm;水力性能良好、流態指數近似於零。本發明的間歇供水式湧泉根灌灌水器，不同於以往微灌灌水器，它能在不同進口壓力下，自動控制進水口開度，以達到間歇式供水的效果，使之在單位時間內流量相同，適用於各種不同土質的土壤進行湧泉根灌，灌溉水利用效率高。灌水器內部有浮球直徑30_，四孔道缸體直徑10mm，缸體上部有四個孔道，缸體內橡膠球形開關直徑10mm，流態指數接近0，消能和紊流效果好。其結構簡單，具有根灌和湧泉的特點；採用間歇式湧泉根灌灌水器，其管道系統可以全部埋入地下，類似於地埋式噴灌；內部結構拆卸更換、維修簡單，因為灌水器與毛管通過直徑為20_的豎管連接，可以簡單的拆卸和更換；由於該間歇式湧泉根灌灌水器灌水量可以自動控制，每株樹僅配備I個，固定投資較小；使用壽命長、價格低廉，由於所有管道均埋入地面以下，與暴露在地面的管道相比，使用壽命由3-5年提高到20年以上，造價降低20%以上。


下面結合實施方式及附圖，詳細描述本發明的地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器。圖1是本發明間歇供水式湧泉根灌灌水器的剖示圖。圖2是本發明間歇供水式湧泉根灌灌水器的一種實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發明的地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器，包括一個灌水器1，所述的灌水器I的底部設有進水口 9和出水口 3，其側壁上設有通氣導水口 2 ;所述的進水口 9的內部嵌入具有四孔道的缸體7 ;所述的缸體7與灌水器I的底部連接；所述的缸體7的內部為球形開關8 ;所述的球形開關8與拉杆6的一端連接；所述的拉杆6的另一端穿過所述灌水器I的底部與其內部裝有的浮球5連接。所述的出水口 3可以根據需要設置在灌水器I底部的不同位置。所述灌水器I的上部設有上蓋4。
所述的缸體I底部設有缸體蓋10。圖2是本發明間歇供水式湧泉根灌灌水器的一種實施方式的結構示意圖，灌水器I的整體埋在地表下的土壤裡，只有通氣導水口 2通過軟管與大氣相通，毛管12為滴灌工程的末級管道，埋入耕作層以下，豎管11的一端與毛管12連接，另一端與進水口 9連接，水流輸送到灌水器進水口 9後，經過內嵌的四孔道缸體7上的四個孔道進入缸體內部，當水充滿缸體7後，再進入灌水器I體內，進水口流量大於出水口流量,灌水器I體內水位上升，當水位到達一定高度後，由於浮力作用，浮球5帶動拉杆開始上升，四孔道缸體內球形開關收到拉杆的拉力左右上升，關閉進水口，進而停止供水；當灌水器I體內水位下降時，浮球帶動拉杆下落，球形開關8打開，開始供水；因此，當土壤入滲流量大於進水口供水流量時，開關處於打開狀態，當土壤入滲流量小於供水流量時，球形開關會自動調整進水口開度，進出水口流量達到動態平衡，進而實現根據土壤墒情自動調整已達到間歇供水的目的。
本實例的通氣導水孔通過軟管與大氣相通，灌水器殼體內部壓強為當地大氣壓，保證了殼體內部液面為自由液面。本發明的間歇供水式湧泉根灌灌水器的最佳設計參數為:灌水器I的高度為70mm,夕卜徑為50mm,內徑為48mm。四孔道缸體7的內徑為IOmm,孔道為2mmX4mm的矩形，缸體上部進水口的孔徑為4mm。進水口 9的壓力為IOm/ h。出水口 3的內徑為3mm，流量為6_7L/h。浮球5的直徑為40mm。球形開關8的直徑為10mm。拉杆6的長度為30mm。
權利要求
1.一種地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器，包括灌水器(1)，其特徵在於，所述的灌水器(I)的底部設有進水口(9)和出水口(3)，其側壁上設有通氣導水口(2);所述的進水口(9)的內部嵌入具有四孔道的缸體(7);所述的缸體(7)與灌水器(I)的底部連接；所述的缸體(7)的內部為球形開關(8);所述的球形開關(8)與拉杆(6)的一端連接；所述的拉杆(6)的另一端穿過所述灌水器(I)的底部與其內部裝有的浮球(5)連接。
2.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述灌水器(I)的上部設有上蓋(4)。
3.根據權利要求1或2所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述的缸體(7)底部設有缸體蓋(10)。
4.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述灌水器(I)的高度為70mm,夕卜徑為50mm,內徑為48mm。
5.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述的四孔道缸體(7)的內徑為IOmm,孔道為2mmX4mm的矩形,缸體上部進水口的孔徑為4mm。
6.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述的進水口(9)的壓力為IOm/ ho
7.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述的出水口(3)的內徑為3mm，流量為6-7L/h。
8.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述的浮球(5)的直徑為40mm。
9.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述的球形開關(8)的直徑為10mm。
10.根據權利要求1所述的間歇供水式湧泉根灌灌水器，其特徵在於，所述的拉杆(6)的長度為30mm。
全文摘要
本發明公開了一種地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器，包括灌水器，所述的灌水器的底部設有進水口和出水口，其側壁上設有通氣導水口；所述的進水口的內部嵌入具有四孔道的缸體；所述的缸體與灌水器的底部連接；所述的缸體的內部為球形開關；所述的球形開關與拉杆的一端連接；所述的拉杆的另一端穿過所述灌水器的底部與其內部裝有的浮球連接。該地埋式間歇供水式湧泉根灌灌水器的結構簡單，維修方便、使用壽命長、價格低廉。
文檔編號B05B1/30GK103111383SQ201310026730
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月25日 優先權日2012年10月5日
發明者朱德蘭, 張以升, 張 林, 牛文鵬, 葛茂生, 鞏興輝, 李振, 戚春燕, 朱金福 申請人:西北農林科技大學