CN103111383A - 一种地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器，包括灌水器，所述的灌水器的底部设有进水口和出水口，其侧壁上设有通气导水口；所述的进水口的内部嵌入具有四孔道的缸体；所述的缸体与灌水器的底部连接；所述的缸体的内部为球形开关；所述的球形开关与拉杆的一端连接；所述的拉杆的另一端穿过所述灌水器的底部与其内部装有的浮球连接。该地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器的结构简单，维修方便、使用寿命长、价格低廉。

Description

一种地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器

技术领域

本发明属于旱区农业经济林灌溉技术领域，涉及一种微灌灌水器，特别涉及一种地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器。

背景技术

近十年来我国在现代节水技术方面发展较快，在大力发展现代节水灌溉的过程中，人们普遍认识到，滴灌是最省水的技术，但其存在以下问题：地上滴灌毛管全部暴露在地面上，不仅影响耕作、造成人为破坏，而且容易老化，使用寿命仅为3-5年。如果采用地下滴灌，容易造成灌水器的堵塞，何时何处发生堵塞不易被人发现，维修难度大，如果再次大面积更换毛管，施工难度大、滴灌成本也较大，由此限制了地上滴灌和地下滴灌的大面积发展。

为了克服上述滴灌工程的不足，申请人在长期的研究过程中，于2008将名称为“一种适用于树木的地下涌泉根灌方法”，申请了中国专利（申请号：200810150395.8），该专利申请提出了涌泉根灌的新概念，并制作了一种简单的助理灌水器，将由直径为4mm的竖管流出的水经由助理灌水器导入作物根部，该申请提出了涌泉根灌的理念，不仅克服了地上和地下滴灌方式的缺点，毛管使用寿命由5-8年增加到20年，而且将水分直接补充到作物根系部位，实现由灌溉土壤到灌溉作物转变，减少了地面蒸发和灌水器的堵塞，提高了灌水利用效率，其技术方案中给出的助理灌水器也是一种简易的雏形，并没有形成一种真正意义上的涌泉根灌产品。一种螺纹式涌泉根灌灌水器（申请号：201010156199.9）提出了利用迷宫流道消能的涌泉根灌器。一种压力可调式涌泉根灌灌水器（申请号：201010156210.1）提出利用流道长度控制灌水器压力流量关系，进而达到在不同额定工作压力下灌水器流量相等的目的。一种斜齿迷宫流道涌泉根灌灌水器（申请号：201010208686.5），对灌水器迷宫流道进行了优化设计，提高了灌水器的抗堵性能。一种地埋式压力补偿涌泉根灌水器，将迷宫流道和压力补偿相结合，使灌水器流态指数降低到0.02以下，是一种适于山地自压灌溉的灌水器。但上述灌水器存在如下缺点：（1）迷宫流道灌水器的流态指数在0.5左右，在地形起伏较大的山坡地应用时，灌水均匀度低；（2）压力补偿式灌水器压力起调值在5m以上，当灌水器工作压力在5m以下时，不具备压力补偿性能；（3）所有灌水器均利用消耗能量的方式在不同工作压力下获得相同流量，进而引起了能量的浪费；（4）灌水器结构复杂，制造困难。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于一种结构简单、维修方便、使用寿命长、价格低廉的间歇供水式涌泉根灌灌水器。

实现上述发明目的的技术方案是一种地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器，包括灌水器，所述的灌水器的底部设有进水口和出水口，其侧壁上设有通气导水口；所述的进水口的内部嵌入具有四孔道的缸体；所述的缸体与灌水器的底部连接；所述的缸体的内部为球形开关；所述的球形开关与拉杆的一端连接；所述的拉杆的另一端穿过所述灌水器的底部与其内部装有的浮球连接。

所述灌水器的顶部设有上盖。

所述的缸体底部设有缸体盖。

本发明的地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器的工作原理：

采用浮球带动拉杆球塞开关控制进水口，灌水器内部自由水面升高时，浮球随之上升，浮球带动拉杆球塞关闭进水口，当自由水面下降时，浮球下降球塞也随之下降，进水口处于开启状态，因而达到间歇供水的目的。             

本发明的一种间歇供水式涌泉根灌灌水器的优点在于：

灌水器出流量保持不变，由于灌水器出水口的流量始终在恒定水位条件下出流，流量不受毛管水压力的影响，一直保持稳定状态；该灌水器可以在非常低的供水压力下工作，因而节约了能耗；具有渗灌特点，地面蒸发量小，提高了水资源利用效率；由于管道系统全部埋入地面以下，提高了管道使用寿命；抗堵塞能力强，进水口和出水口开度均大于2mm；水力性能良好、流态指数近似于零。

本发明的间歇供水式涌泉根灌灌水器，不同于以往微灌灌水器，它能在不同进口压力下，自动控制进水口开度，以达到间歇式供水的效果，使之在单位时间内流量相同，适用于各种不同土质的土壤进行涌泉根灌，灌溉水利用效率高。灌水器内部有浮球直径30mm，四孔道缸体直径10mm，缸体上部有四个孔道，缸体内橡胶球形开关直径10mm，流态指数接近0，消能和紊流效果好。其结构简单，具有根灌和涌泉的特点；采用间歇式涌泉根灌灌水器，其管道系统可以全部埋入地下，类似于地埋式喷灌；内部结构拆卸更换、维修简单，因为灌水器与毛管通过直径为20mm的竖管连接，可以简单的拆卸和更换；由于该间歇式涌泉根灌灌水器灌水量可以自动控制，每株树仅配备1个，固定投资较小；使用寿命长、价格低廉，由于所有管道均埋入地面以下，与暴露在地面的管道相比，使用寿命由3-5年提高到20年以上，造价降低20%以上。

附图说明

下面结合实施方式及附图，详细描述本发明的地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器。

图1是本发明间歇供水式涌泉根灌灌水器的剖示图。

图2是本发明间歇供水式涌泉根灌灌水器的一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器，包括一个灌水器1，所述的灌水器1的底部设有进水口9和出水口3，其侧壁上设有通气导水口2；所述的进水口9的内部嵌入具有四孔道的缸体7；所述的缸体7与灌水器1的底部连接；所述的缸体7的内部为球形开关8；所述的球形开关8与拉杆6的一端连接；所述的拉杆6的另一端穿过所述灌水器1的底部与其内部装有的浮球5连接。所述的出水口3可以根据需要设置在灌水器1底部的不同位置。

所述灌水器1的上部设有上盖4。

所述的缸体7底部设有缸体盖10。

图2是本发明间歇供水式涌泉根灌灌水器的一种实施方式的结构示意图，灌水器1的整体埋在地表下的土壤里，只有通气导水口2通过软管与大气相通，毛管12为滴灌工程的末级管道，埋入耕作层以下，竖管11的一端与毛管12连接，另一端与进水口9连接，水流输送到灌水器进水口9后，经过内嵌的四孔道缸体7上的四个孔道进入缸体内部，当水充满缸体7后，再进入灌水器1体内，进水口流量大于出水口流量，灌水器1体内水位上升，当水位到达一定高度后，由于浮力作用，浮球5带动拉杆开始上升，四孔道缸体内球形开关收到拉杆的拉力左右上升，关闭进水口，进而停止供水；当灌水器1体内水位下降时，浮球带动拉杆下落，球形开关8打开，开始供水；因此，当土壤入渗流量大于进水口供水流量时，开关处于打开状态，当土壤入渗流量小于供水流量时，球形开关会自动调整进水口开度，进出水口流量达到动态平衡，进而实现根据土壤墒情自动调整已达到间歇供水的目的。

 

本实例的通气导水孔通过软管与大气相通，灌水器壳体内部压强为当地大气压，保证了壳体内部液面为自由液面。

本发明的间歇供水式涌泉根灌灌水器的最佳设计参数为：灌水器1的高度为70mm，外径为50mm，内径为48mm。四孔道缸体7的内径为10mm，孔道为2mm×4mm的矩形，缸体上部进水口的孔径为4mm。进水口9的压力为10m/ h。出水口3的内径为3mm，流量为6-7L/h。浮球5的直径为40mm。球形开关8的直径为10mm。拉杆6的长度为30mm。 

Claims (10)

1.一种地埋式间歇供水式涌泉根灌灌水器，包括灌水器（1），其特征在于，所述的灌水器（1）的底部设有进水口（9）和出水口（3），其侧壁上设有通气导水口（2）；所述的进水口（9）的内部嵌入具有四孔道的缸体（7）；所述的缸体（7）与灌水器（1）的底部连接；所述的缸体（7）的内部为球形开关（8）；所述的球形开关（8）与拉杆（6）的一端连接；所述的拉杆（6）的另一端穿过所述灌水器（1）的底部与其内部装有的浮球（5）连接。

2.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述灌水器（1）的上部设有上盖（4）。

3.根据权利要求1或2所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的缸体（7）底部设有缸体盖（10）。

4.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述灌水器（1）的高度为70mm，外径为50mm，内径为48mm。

5.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的四孔道缸体（7）的内径为10mm，孔道为2mm×4mm的矩形，缸体上部进水口的孔径为4mm。

6.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的进水口（9）的压力为10m/ h。

7.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的出水口（3）的内径为3mm，流量为6-7L/h。

8.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的浮球（5）的直径为40mm。

9.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的球形开关（8）的直径为10mm。

10.根据权利要求1所述的间歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的拉杆（6）的长度为30mm。

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