CN102907298A - 一种地下微灌溉装置 - Google Patents

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本发明涉及一种地下微灌溉装置,属于农业节水灌溉技术领域。本发明包括破土锥、外管,破土锥安装在外管下端,外管内安设有进退旋转杆、进水管、固定器、刮土器、灌水器,固定器安装在外管中部,进退旋转杆、进水管通过固定器安装在外管内,刮土器安装在外管内下侧,外管下部安设有滑轨,灌水器安装在滑轨上。本发明能满足作物需水要求,采用地下灌溉,能节约用水,使作物根系能达到最佳的吸水效果,并且能提高水的利用效率;且该装置可根据灌溉需要随意插拔,不需事先埋入地下,灌溉位置和深度均可调,灌水器不易堵塞;装置便于携带,便于安装,节水效果好,易于推广应用。

Description

一种地下微灌溉装置
技术领域
本发明涉及一种地下微灌溉装置,属于农业节水灌溉技术领域。
背景技术
水是农作物生长的一个重要因素,但传统灌溉方式并未考虑作物生长和根系发育状况,从而导致水的利用效率极其低下。然而在世界上很多地方供水紧张,因此,节水灌溉具有重要的意义。通过控制灌溉,既可以为作物提供更好的生长条件,又可以达到节水的目的。
过去农业灌溉普遍采用粗放的地面漫灌形式,水资源浪费严重,效率极低。近年来,农业节水灌溉发展迅速。节水灌溉所采用的灌溉设备有:喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌或地下滴灌等。喷灌由于在地面上进行,容易受气候条件如干旱、风力过大等因素造成水的蒸发和漂移损失较大,使得节水效果并不理想;微喷灌、滴灌、渗灌等虽然具有很好的节水效果,但仍存在灌溉后地表水分蒸发产生的水分损失问题;地下滴灌对节水农业灌溉是一种很好的选择。目前,涉及的地下灌溉有:地下灌溉的装置和方法(87104234)、一种植物地下灌溉系统(00136562.2)、脉冲地下灌溉系统(201110074183.8)、地下灌溉系统(200310119540.3)、一种无压根区局部控水地下灌溉系统(03108051.0)、一种地埋式压力涌泉根灌灌水器(201110411698.2)及水缆地下灌溉系统及其应用(200910071473.X)等专利提供了地下灌溉的方法和系统,但这些地下滴灌系统大都需事先埋入地下,不能根据灌溉需要随意插拔,位置和深度固定,不能随着作物的生长而变化深度,使作物根系吸收地下水分很难达到最佳效果,或者是容易吸入土壤颗粒等,引起灌水器堵塞。
发明内容
本发明的目的是提供一种地下微灌溉装置,该方法可在最佳位置给作物灌溉,满足作物需水要求,且灌溉位置及深度均可调,以解决作为根系吸收水分不佳、灌水器容易堵塞的问题。
本发明按以下技术方案实现:一种地下微灌溉装置,包括破土锥1、外管2,破土锥1安装在外管2下端,其特征在于:外管2内安设有进退旋转杆3、进水管4、固定器6、刮土器7、灌水器8,固定器6安装在外管2中部,进退旋转杆3、进水管4通过固定器6安装在外管2内,刮土器7安装在外管2内下侧,外管2下部安设有滑轨9,灌水器8安装在滑轨9上。
所述破土锥1为实心或空心的圆锥体,以减小该装置插入土壤时的阻力,破土锥1通过其上端设有的螺纹安装在外管2下端。所述外管2为圆管,其外壁上设有刻度,以表示该装置中灌水器8距离地面的深度,即灌溉深度,外壁上侧焊接有手柄,以便于人手握手柄使力将该装置插入土壤中,其下侧开设有孔,孔大小与灌水器8的外形一致,用于灌水器进出。
所述进退旋转杆3一端安设有手柄,另一端安设有齿轮。所述灌水器8一端安设有齿条,齿条与进退旋转杆3下端安设有的齿轮啮合,使用时,旋转进退旋转杆3的手柄,使转进退旋转杆3下端的齿轮旋转,从而带动灌水器8的齿条移动,使灌水器8在滑轨9内滑动,另一端为圆锥体,以便灌水器8滑出外管2时减小土壤阻力,顺利破土,其下部开设有滑动槽,灌水器8通过滑动槽安装在外管2下部的滑轨9上,其内部开设有水流通道。所述灌水器8的下侧开设有圆形或方形坑槽,坑槽与水流通道连接,坑槽内径大于水流通道直径,这样使出水口与土壤保持一定距离,防止系统内部产生负压时,吸入土壤颗粒,引起灌水器堵塞。
所述进水管4为空心圆管,其上端安设有水阀5,下端与灌水器8开设有的水流通道相连。所述固定器6为带环状卡口的固定杆,环状卡口的内径与进退旋转杆3、进水管4的外径一致,固定器6通过两端固定在外管2的内管壁上。所述刮土器7安装在外管2内壁下侧孔的两侧,刮土器7为盒状物,盒状物一端为开口,其盒内安装有弹簧和铁片,弹簧一端与盒底连接,另一端与铁片连接,当灌水器8滑动时,铁片在弹簧的作用下,其刃口始终与灌水器8的外表面贴紧,并刮去灌水器8外面的土。所述滑轨9为两条平行固定轨道,其通过两端固定在外管2的内管壁上,轨道与灌水器8的滑动槽配合,其每条轨道上安设有滑动限位阀,以限定灌水器8的滑动,防止灌水器8过进或过退。
一种地下微灌溉装置的工作原理为:当需要灌溉时,根据作物的类型及灌溉需要,确定最佳灌溉位置,其具体方法是根据作物根系特征及灌溉需求,首先确定作物根系横向吸水的最佳距离,并以作物根部为圆心,以该距离为半径,在围绕作物根部周围土壤表面上,找到横向最佳灌溉圆;然后确定作物根系纵向吸水的最佳位置,即灌溉的最佳深度。选取横向最佳灌溉圆上的任意点,手握外管2手柄,将破土锥1的尖端对准该点,用力向下压该装置,同时注意观察外壁上的刻度,直到外管2插入到最佳深度,停止下压。将进水管4与水源连接。逆时针旋转进退旋转杆3的手柄,进退旋转杆3下的齿轮与灌水器8上的齿啮合,使灌水器8推动刮土器7打开,灌水器8慢慢深入到土壤中,直到灌水器8滑动到过进限位阀,使得进退旋转杆3不能逆时针转动为止,这时表示灌水器8已滑动到灌溉位置,可以开始灌溉。打开水阀5,水经进水管4、灌水器8的水流通道流入土壤,开始灌溉。灌溉完成时,关闭水阀5,停止灌溉。顺时针旋转进退旋转杆3的手柄,直到灌水器8滑动到过退限位阀,使得进退旋转杆3不能顺时针转动为止,刮土器7会随着灌水器8的后退逐渐关闭,并将灌水器8上的泥土刮掉,这时表示灌水器8已滑动到非灌溉位置,不能灌溉。手握外管2手柄,用力向上提该装置,将装置拔出土壤。
该装置在使用时可实现单设备单点灌溉;还可采用单设备实现多点灌溉,即当在某一点灌溉到最佳水量时,可将地下微灌溉装置调换到另一个最佳位置,进行灌溉;还可以是采用多设备多点灌溉,即选取横向最佳灌溉圆上的几个点,分别将地下微灌溉装置按照所选各点插入到最佳深度,进行灌溉;还可以是随着作物的生长,调整作物灌溉深度,使作物根系吸收地下水分达到最佳效果。
本发明具有以下有益效果:
1、该装置采用地下灌溉,不会引起地表水分蒸发产生的水分损失,在满足作物需水要求的前提下能节约用水,从而提高作物产量和品质;
2、该装置可根据灌溉需要随意插拔,不需事先埋入地下,灌溉位置和深度均可调,因此,灌溉时可以根据实际情况选择最佳灌溉位置,使作物根系能达到最佳的吸水效果,提高水的利用效率,降低系统建设和使用成本;
3、灌水器只有在灌溉时灌水器才伸入到土壤中,其下侧开设有圆形或方形坑槽,在其灌溉完成后缩回外管时通过刮土器将其表面的土壤刮掉,这些措施使其不易吸入土壤颗粒等,有效防止灌水器堵塞。
4、装置便于携带,便于安装,节水效果好,易于推广应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明灌水器主视结构示意图;
图3为本发明灌水器左视结构示意图;
图4为本发明灌水器俯视结构示意图。
图中各标号为:1:破土锥、2:外管、3:进退旋转杆、4:进水管、5:水阀、6:固定器、7:刮土器、8:灌水器、9:滑轨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明作进一步说明,但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1:如图1-2所示,一种地下微灌溉装置,包括破土锥1、外管2,破土锥1安装在外管2下端,其特征在于:外管2内安设有进退旋转杆3、进水管4、固定器6、刮土器7、灌水器8,固定器6安装在外管2中部,进退旋转杆3、进水管4通过固定器6安装在外管2内,刮土器7安装在外管2内下侧,外管2下部安设有滑轨9,灌水器8安装在滑轨9上。
破土锥1为实心的圆锥体,破土锥1通过其上端设有的螺纹安装在外管2下端。外管2为圆管,其外壁上设有刻度,外壁上侧安设有手柄,其下侧开设有孔,孔大小与灌水器8的外形一致。
进退旋转杆3一端安设有手柄,另一端安设有齿轮。灌水器8一端安设有齿条,齿条与进退旋转杆3下端安设有的齿轮啮合,另一端为圆锥体,其下部开设有滑动槽,灌水器8通过滑动槽安装在外管2下部的滑轨9上,其内部开设有水流通道。灌水器8的下侧开设有圆形或方形坑槽,坑槽与水流通道连接,坑槽内径大于水流通道直径。
进水管4为空心圆管,其上端安设有水阀5,下端与灌水器8开设有的水流通道相连。固定器6为带环状卡口的固定杆,环状卡口的内径与进退旋转杆3、进水管4的外径一致,固定器6通过两端固定在外管2的内管壁上。刮土器7安装在外管2内壁下侧孔的两侧,刮土器7为盒状物,盒状物一端为开口,其盒内安装有弹簧和铁片,弹簧一端与盒底连接,另一端与铁片连接。滑轨9为两条平行固定轨道,其通过两端固定在外管2的内管壁上,轨道与灌水器8的滑动槽配合,其每条轨道上安设有滑动限位阀。
实施例2:如图1-2所示,一种地下微灌溉装置,包括破土锥1、外管2,破土锥1安装在外管2下端,其特征在于:外管2内安设有进退旋转杆3、进水管4、固定器6、刮土器7、灌水器8,固定器6安装在外管2中部,进退旋转杆3、进水管4通过固定器6安装在外管2内,刮土器7安装在外管2内下侧,外管2下部安设有滑轨9,灌水器8安装在滑轨9上。
破土锥1为空心的圆锥体,破土锥1通过其上端设有的螺纹安装在外管2下端。外管2为圆管,其外壁上设有刻度,外壁上侧焊接有手柄,其下侧开设有孔,孔大小与灌水器8的外形一致。
进退旋转杆3一端焊接有手柄,另一端焊接有齿轮。灌水器8一端焊接有齿条,齿条与进退旋转杆3下端焊接有的齿轮啮合,另一端为圆锥体,其下部开设有滑动槽,灌水器8通过滑动槽安装在外管2下部的滑轨9上,其内部开设有水流通道。灌水器8的下侧开设有圆形或方形坑槽,坑槽与水流通道连接,坑槽内径大于水流通道直径。
进水管4为空心圆管,其上端安设有水阀5,下端与灌水器8开设有的水流通道相连。固定器6为带环状卡口的固定杆,环状卡口的内径与进退旋转杆3、进水管4的外径一致,固定器6通过两端固定在外管2的内管壁上。刮土器7安装在外管2内壁下侧孔的两侧,刮土器7为盒状物,盒状物一端为开口,其盒内安装有弹簧和铁片,弹簧一端与盒底连接,另一端与铁片连接。滑轨9为两条平行固定轨道,其通过两端固定在外管2的内管壁上,轨道与灌水器8的滑动槽配合,其每条轨道上安设有滑动限位阀。

Claims (10)

1.一种地下微灌溉装置,包括破土锥(1)、外管(2),破土锥(1)安装在外管(2)下端,其特征在于:外管(2)内安设有进退旋转杆(3)、进水管(4)、固定器(6)、刮土器(7)、灌水器(8),固定器(6)安装在外管(2)中部,进退旋转杆(3)、进水管(4)通过固定器(6)安装在外管(2)内,刮土器(7)安装在外管(2)内下侧,外管(2)下部安设有滑轨(9),灌水器(8)安装在滑轨(9)上。
2.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述破土锥(1)为实心或空心的圆锥体,破土锥(1)通过其上端设有的螺纹安装在外管(2)下端。
3.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述外管(2)为圆管,其外壁上设有刻度,外壁上侧焊接有手柄,其下侧开设有孔,孔大小与灌水器(8)的外形大小一致。
4.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述进退旋转杆(3)一端安设有手柄,另一端安设有齿轮。
5.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述灌水器(8)一端安设有齿条,齿条与进退旋转杆(3)下端安设有的齿轮啮合,另一端为圆锥体,其下部开设有滑动槽,灌水器(8)通过滑动槽安装在外管(2)下部的滑轨(9)上,其内部开设有水流通道。
6.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述灌水器(8)的下侧开设有圆形或方形坑槽,坑槽与水流通道连接,坑槽内径大于水流通道直径。
7.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述进水管(4)为空心圆管,其上端安设有水阀(5),下端与灌水器(8)开设有的水流通道相连。
8.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述固定器(6)为带环状卡口的固定杆,环状卡口的内径与进退旋转杆(3)、进水管(4)的外径一致,固定器(6)通过两端固定在外管(2)的内管壁上。
9.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述刮土器(7)安装在外管(2)内壁下侧孔的两侧,刮土器(7)为盒状物,盒状物一端为开口,其盒内安装有弹簧和铁片,弹簧一端与盒底连接,另一端与铁片连接。
10.根据权利要求1所述的地下微灌溉装置,其特征在于:所述滑轨(9)为两条平行固定轨道,其通过两端固定在外管(2)的内管壁上,轨道与灌水器(8)的滑动槽配合,其每条轨道上安设有滑动限位阀。
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