CN108684489B - 灌溉系统 - Google Patents

Abstract

一种灌溉系统，包括：壳体，该壳体限定腔室，该腔室具有进水口和出水口，该进水口适配成在使用时连接到供水装置；水控制阀，该水控制阀位于腔室内，适配成在腔室内的水位低于下预定水位时的打开位置与腔室内的水位处于或高于上预定水位时的关闭位置之间移动；孔口，该孔口使壳体的内部与外部连通；控制件，该控制件可移动地位于孔口内，并且具有位于壳体外的外部部分和位于腔室内的内部部分；其中对外部部分施加的外力可以在接合处与脱开处之间推动内部部分，在接合处，内部部分接合水控制阀并且将水控制阀推到打开位置，在脱开处，水控制阀自由上浮到关闭位置。

Description

灌溉系统

技术领域

本发明涉及一种尤其用于但不仅仅用于农业和园艺应用的灌溉系统。

背景技术

传统的灌溉系统包括连接到出口网络的供水装置，通过该出口，可以高于或者低于地平面排放限制性供水。然而，为了保持最佳生长条件，或者为了在高温天气条件下或大风条件下防止干旱，可以要求比正常标准高的水流速率，以适应网络中的某些部分较高的水消耗或水排灌。

发明内容

根据本发明的一个方案，提供了一种灌溉系统，包括：

壳体，该壳体限定腔室，该腔室具有进水口和出水口，进水口适配成在使用时连接到供水装置；

水控制阀，该水控制阀位于腔室内，适配成在腔室内的水位低于下预定水位时的打开位置与腔室内的水位处于或高于上预定水位时的关闭位置之间移动；

孔口，该孔口使壳体的内部与外部连通；

控制件，该控制件可移动地位于孔口内，并且具有位于壳体外的外部部分和位于腔室内的内部部分；

其中对外部部分施加的外力在接合处与脱开处之间推动内部部分，在接合处，内部部分接合水控制阀并且将水控制阀推到打开位置，在脱开处，水控制阀自由上浮到关闭位置。

水控制阀可以是浮阀，设置该浮阀使得该阀在水位达到上预定水位时关闭。

该系统可以在两种模式下工作。当控制件从水控制阀脱开时，腔室可以填充到上预定值的水位，使得该阀的浮动导致该阀关闭进水口。因此，出水口处的水压由腔室内的水头限定。在需要时，例如可以基于地面或生长培养基表面的等高线，调节腔室相对于供水管线的垂直高度。当控制件处于接合处时，供水装置的水压直接传递到出口，可以根据要求周期性地，例如每天一次地或在干燥天气条件下，提供较高速率的灌溉。

在优选实施例中，控制件可以包含空气通道，使得当控制件处于脱开处时，腔室内的空气压力与环境空气压力平衡，并且所述控制件进一步设置成当控制件处于接合处时，密封腔室，使得腔室保持较高压力，从而提供较高灌溉速率。

控制件可以包括与空气通道连通的第一开口和侧向开口，其中在脱开处，侧向开口位于壳体外，而第一开口位于壳体内；并且其中在接合处，第一开口和侧向开口都位于壳体内。

控制件可以包括空心杆。

空气通道和开口使得当控制件处于脱开处时，腔室内的空气压力与环境空气压力平衡，并且当控制件处于接合处时，密封腔室，使得腔室保持较高压力，从而提供较高灌溉速率。

可以手动地或者利用致动器使控制件在脱开处与接合处之间运动，在脱开处，水控制阀控制腔室内的水的水平，在接合处，水控制阀保持打开，使得连续水流可以从进水口流到出水口。

在某实施例中，控制件可以在上脱开处与下接合处之间垂直地运动，将水控制阀往下推，以克服作用于水控制阀上的浮力。

控制件可被移动到中间处，以提供中等速率的供水。

控制件可以包括柱状杆，安装该柱状杆，以在孔口内上下滑动运动。

该杆和孔口可以形成摩擦装配，以当施加的外力不够大时，防止该杆自由运动。作为一种选择，可以设置垫片或弹簧件，以接合该杆，从而防止该杆自由运动。

在实施例中，该系统可以包含连接到出水口的配水系统。该配水系统可以包括供水管线，该供水管线具有与腔室的出水口连通的进口，该供水管线具有以隔开关系布置的一个或者多个出口。该些出口形成网络，该网络设置成遍布要灌溉的区域以配送水。多个出口可以设置于地面或其他生长培养基的表面上或遍布于该些表面上，也可以埋在该些表面的下面。所述出口可以设置成可以根据控制件的设置以高或低水流速率灌溉选择区域。

供水管线可以适配成位于生长培养基表面或地面的上面或下面。例如，供水管线可以埋在生长培养基中或地面下面。

供水管线可以包括长形供给导管，例如，管子、管道或软管，该供给导管在第一上游端连接到腔室的出水口并且具有在导管的纵向上延伸的或沿导管的长度设置的一个或者多个出口，该些出口与配送导管连通，该配送导管具有多个出口，经过该些出口，水可以从供水管线到达外部环境。

供水管线可以包括双层管子、软管或管道，其中供给导管和配送导管并排地或平行地延伸。在某实施例中，这两个导管可以具有数字8的截面构造。作为一种选择，可以利用中间壁将单个导管分割为两个分割区，以在该壁的两侧分别形成供给导管和配送导管，该壁中的一个或者多个孔口使这两个分割区连通。

配送导管可以完全地或部分地以多孔材料填充，该多孔材料设置成限制水从供给导管流到外部环境。合适的材料可以是开孔发泡聚合物材料或吸水性纤维材料。

配送导管的出口可以位于供给导管的出口的对置侧上。可以将配送导管设置成使得水在到达生长培养基之前必须流过位于其内的整个多孔材料体。

隔板或隔膜可以横跨配送导管延伸并且具有一个或者多个比供给导管的出口的直径大的孔口。隔板的存在用于降低供给多孔材料的水压，从而使得多孔材料一致地吸收水，而不因为过大水压而从供给导管射出。隔板还使得多孔材料均匀地配送水并且降低压力变化的幅度。多孔材料体可以具有加大的外部部分，从而有助于恒定地并且缓慢地配送水，而在使用时不对周围生长培养基产生冲击。

配送导管的出口可以具有向外增大的截面尺寸。配送导管的出口还可以具有向内倾斜的缘部区。

多孔材料可以在不透水材料的区域内包含多个导管，以控制水流的方向。

在代替实施例或附加实施例中，多孔材料，例如开孔聚合物泡沫，可以从配送导管的出口向外延伸，以改善与周围生长培养基的毛细接触。

供水管线可以包括柔性聚合物材料或弹性材料的双层软管。

供给导管的一个或者多个出口可以包括连续的或断续的缝，该连续的或断续的缝在导管的纵向上延伸并且与配送导管的内部连通。配送导管的出口可以包括穿过其壁延伸、以与供水管线的入口具有完全相反的隔开关系布置的孔口阵列。

每个孔口可以具有发泡聚合物材料或其他多孔材料插入其内。

供水管线可以由弹性材料构成。

配水系统还可以包括至少一个分配头，该至少一个分配头通过配送导管的出口延伸，该些分配头包括一个或者多个出口。分配头可以设置成在使用时旋转。

该至少一个分配头还可以包括一个或者多个喷洒头接头，该一个或者多个喷洒头接头构造成连接该分配头的出口；该喷洒头接头可以具有多个出孔口。

该一个或者多个接头可以是长形构造的。

隔板或隔膜可以横跨配送导管延伸。该隔板或隔膜可以具有一个或者多个孔口，该一个或者多个孔口使该配送导管的对置侧连通。

该配送导管内的多孔材料体可以接触该配送导管的内壁和该隔板或隔膜的表面。

该多孔材料体可以是D形截面的。

附图说明

参考附图，利用没有限制性意义的示例，进一步描述本发明，其中：

图1示出灌溉系统的局部截面图，其示出处于接合处的控制件和处于打开位置的水控制阀；

图2示出灌溉系统的局部截面图，其示出处于脱开处的控制件和处于关闭位置的水控制阀；

图3示出供水管线的透视图；

图4示出图3所示供水管线的截面图；

图5示出图3所示供水管线的透视图；

图6示出具有替代孔口的图3所示供水管线的修改例的透视图；

图7示出插入了开孔材料的图5或图6所示供水管线的截面图；

图8示出供水管线的透视图；

图9示出带分配头的图5或图6所示供水管线的截面图；以及

图10和11示出替代供水管线的截面图。

具体实施方式

图1和2示出灌溉系统1，该灌溉系统1包括限定腔室3的壳体2。腔室3包含进水口4和出水口5。供水管6通过进水口4延伸，以提供连接密封，从而防止空气流入腔室3内。出水口5连接到配水系统7(未示出)。水控制阀8位于腔室3内，并且包括浮体9和阀10，浮体9和阀10装接于浮臂11的对置侧上。水控制阀8还包括位于腔室3的基底处的系统外壳12。系统外壳12包含：系统进水口13、系统出水口14和向上延伸件15a，向上延伸件15a位于系统进水口13与系统出水口14之间。所示的系统进水口13连接到供水管6。浮臂11可枢轴旋转地连接到系统外壳12的向上延伸件15a。支点与阀10相邻。出水口5位于系统进水口13和系统出水口14的下面。柱状控制件15b包括：空气通道(未示出)；第一开口16和侧向开口17，该第一开口16和侧向开口17与空气通道连通；以及闭端18，该柱状控制件15b通过位于壳体2内的孔口19定位。

在使用时，水控制阀8可在关闭位置与打开位置之间运动，在关闭位置，通过防止水从系统出水口14流入，阀10使水停止进入腔室3，在打开位置，定位阀10，以允许水通过系统出水口14进入腔室3。相应地，控制件15b可在接合处与脱开处之间运动，在接合处，控制件15b的内部部分20接合水控制阀8并将水控制阀8推到打开位置，在脱开处，水控制阀8自由上浮到关闭位置。

图3示出连接到图1和2所示的出水口5的配水系统7。配水系统7包含供水管线21。供水管线21包括：长形供给导管22，该长形供给导管22连接到腔室3的出水口5并且具有图8所示的、在导管的纵向上延伸的一个或者多个出口23；出口23，该出口23与配送导管24连通；配送导管24，该配送导管24具有多个带缘部26的圆形出口25，通过圆形出口25，水可从供水管线21到达外部环境。配送导管24在导管的一端具有闭端27。

图4示出图3所示的供水管线21。供给导管22和配送导管24由供水管线壁28一体地形成。限定供给导管22的出口23的收窄区域位于各导管共用的周界的一部分。在截面图中，供水管线21具有沙漏或数字8的构造。

图5示出与出水口5断开的图3所示的供水管线21。

图6示出图3所示的供水管线21，其具有替代柱状配送导管出口125。导管出口125具有倾斜缘部126。所示的供水管线21从出水口5断开。

图7示出插入了开孔材料28a的插塞的图5或6所示的供水管线21。开孔材料28a包括基本上矩形的基底部29和头部30，该头部30从矩形基底部29延伸。当开孔材料28a位于供水管线21内时，矩形基底部29与供给导管22相邻，并且头部30通过配送导管出口25/125向外延伸。锥形区或收缩区31位于矩形基底部29与头部30之间。

图8示出图3至图5所示的供水管线21的俯视透视图。示出了配送导管出口25以及供给导管的出口23的纵向延伸阵列。

图9示出带分配头32的、图5或图6所示供水管线21。在该实施例中不使用开孔材料。分配头32是T形构造的，并且包括第一端33和第二端34。第一端33通过配送导管24的孔口25/125延伸。分配头32的第一端33包含开口35。分配头32的第二端34包含位于T形交叉件37上的一对完全相反的出口36。一对长管状接头38可以分别位于T形交叉件37的两端上。长管状接头38具有：开口第一端39、封闭第二端40及一系列出口41。出口41位于长管状接头38的下侧。每个长管状接头38的开口第一端39分别构造成安装于T形交叉件37的侧面上。安装长管状接头38使得T形交叉件37的出口36位于长管状接头38内。

图10和11示出包括供给导管40、配送导管24和多孔材料45的替代供水管线的截面图。图10示出没有多孔材料45的供水管线，而图11示出在适当位置具有多孔材料45的供水管线。该供水管线的功能如参考图9所述。

隔板43将配送导管24分割为上层48和下层49。可以提供孔口46的阵列。这些孔口46具有比出口42大的直径，使得在使用时，水流不受阻碍。隔板43用于降低来自供给导管40的水压，使得供水管线上的水能够被多孔材料45吸收，从而对生长培养基提供更均匀的水配送。多孔体45具有伸长外部部分47，以对周围生长培养基增大输水表面积。

多孔材料45可以成型为紧密地装配于配送导管24内，该配送导管24具有与隔板43或隔膜接触的较宽端。在所示的实施例中，导管内的多孔材料体的一部分是D形截面的。这种设置改善从供给导管40到外部环境的水吸收的速率和一致性。

Claims (22)

1.一种灌溉系统，包括：

壳体，所述壳体限定腔室，所述腔室具有进水口和出水口，所述进水口适配成在使用时连接到供水装置；

水控制阀，所述水控制阀位于所述腔室内，适配成在所述腔室内的水位低于下预定水位时的打开位置与所述腔室内的水位处于或高于上预定水位时的关闭位置之间移动；

孔口，所述孔口使所述壳体的内部与外部连通；

控制件，所述控制件可移动地位于所述孔口内，并且具有位于所述壳体外的外部部分和位于所述腔室内的内部部分；

配水系统，所述配水系统连接到所述出水口；

其中对所述外部部分施加的外力在接合处与脱开处之间推动所述内部部分，在所述接合处，所述内部部分接合所述水控制阀并且将所述水控制阀推到打开位置，在所述脱开处，所述水控制阀自由上浮到所述关闭位置；

其中所述配水系统包括供水管线，

所述供水管线包括长形供给导管，所述长形供给导管和配送导管由供水管线壁一体地形成，所述配送导管在所述供给导管的上方，其中所述长形供给导管连接到所述腔室的出水口，并且具有一个或者多个在所述导管的纵向上延伸的出口，所述出口与所述配送导管连通，所述配送导管具有多个出口，经过所述出口，水可以从所述供给管线到达外部环境。

2.根据权利要求1所述的灌溉系统，其中所述控制件包含空气通道，使得当所述控制件处于所述脱开处时，所述腔室内的空气压力与环境压力平衡，并且所述控制件进一步设置成当所述控制件处于接合处时，密封所述腔室，使得所述腔室保持较高压力，从而提供较高灌溉速率。

3.根据权利要求2所述的灌溉系统，其中所述控制件还包括与所述空气通道连通的第一开口和侧向开口；

其中在所述脱开处，所述侧向开口位于所述壳体外，而所述第一开口位于所述壳体内；并且

其中在所述接合处，所述第一开口和所述侧向开口都位于所述壳体内。

4.根据上述权利要求中的任何一项所述的灌溉系统，其中手动地或者利用致动器使所述控制件运动。

5.根据权利要求4所述的灌溉系统，其中所述控制件包括柱状杆，安装所述柱状杆，以在所述孔口内上下滑动运动。

6.根据权利要求5所述的灌溉系统，其中所述杆和孔口形成摩擦装配，以防止所述杆自由运动。

7.根据权利要求5所述的灌溉系统，其中设置垫片或弹簧件，以接合所述杆，从而防止所述杆自由运动。

8.根据权利要求1所述的灌溉系统，其中所述供水管线具有与所述腔室的出水口连通的进口，所述供给管线具有以隔开关系布置的一个或者多个出口。

9.根据权利要求1所述的灌溉系统，其中所述配送导管的所述出口在所述供给导管的出口的对置侧上。

10.根据权利要求1或9所述的灌溉系统，其中所述供给导管的所述一个或者多个出口包括连续的或断续的缝。

11.根据权利要求10所述的灌溉系统，其中所述配送导管完全地或部分地以多孔材料填充。

12.根据权利要求11所述的灌溉系统，其中所述多孔材料是开孔发泡聚合物材料或吸水性纤维材料。

13.根据权利要求12所述的灌溉系统，其中所述多孔材料从所述配送导管的出口向外延伸。

14.根据权利要求12所述的灌溉系统，其中所述多孔材料包括多个导管。

15.根据权利要求12所述的灌溉系统，其中所述多孔材料包括不透水材料的区域。

16.根据权利要求15所述的灌溉系统，其中所述配水系统还包括至少一个分配头，所述至少一个分配头通过所述配送导管的出口延伸，所述分配头包括一个或者多个出口。

17.根据权利要求16所述的灌溉系统，还包括一个或者多个喷洒头接头，所述一个或者多个喷洒头接头构造成连接所述分配头的出口；所述一个或者每个喷洒头接头包括多个出孔口。

18.根据权利要求17所述的灌溉系统，其中所述一个或者多个接头是长形构造的。

19.根据权利要求16至18中的任何一项所述的灌溉系统，其中所述至少一个分配头设置成在使用时旋转。

20.根据权利要求19所述的灌溉系统，其中隔板或隔膜横跨所述配送导管延伸，所述隔板或隔膜具有一个或者多个孔口，所述一个或者多个孔口使所述隔板或隔膜的对置侧连通。

21.根据权利要求20所述的灌溉系统，其中所述配送导管内的多孔材料体接触所述配送导管的内壁和所述隔板或隔膜的表面。

22.根据权利要求21所述的灌溉系统，其中所述多孔材料体具有D形截面。

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