CN109566355A - 一种可节水的灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可节水的灌溉系统，属于园林灌溉领域，其技术方案要点是包括雨水收集装置、灌溉结构和储水结构，所述雨水收集装置包括绿化圆林层结构和水净化结构，所述水净化结构包括加热水箱，所述加热水箱固定连接有呈水平设置并且截面呈半圆形的导流管，所述导流管固定连接有封闭其开口的防水透气膜，所述灌溉结构包括输送结构，本发明具有减少溶解于水中的杂质影响药效的效果。

Description

一种可节水的灌溉系统

技术领域

本发明涉及园林灌溉技术领域，更具体地说，它涉及一种可节水的灌溉系统。

背景技术

雨水收集，完整的说应该叫做“雨水收集与利用系统”，是指收集、利用建筑物屋顶及道路、广场等硬化地表汇集的降雨径流，经收集——输水——净水——储存等渠道积蓄、雨水收为绿化、景观水体、洗涤及地下水源提供雨水补给，以达到综合利用雨水资源和节约用水的目的。

目前，公告号为CN201843165U的中国发明专利公开了一种新型园林景观雨水收集及循环用水系统，包括雨水收集池、储水池、高位供水池、各用水机构、管道、沉砂井A、过滤井A、水泵、沉砂井B、过滤井B、水位控制器、增压水泵、人造小溪管道、人造池塘管道、喷泉管道、园林喷灌系统管道、园林滴灌系统管道、人造瀑布管道、人造水道管道、排溢管组成，用于收集和净化雨水的雨水收集池、用于储存雨水的下沉式的储水池、用于为园林景观中的用水机构提供流动水流的高位供水池及设置于园林景观中的若干用水机构，其中所述雨水收集池、储水池、高位供水池和各用水机构通过管道依序互相连接构成一个雨水收集、循环用水的系统。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：利用沉砂井和过滤井对雨水进行过滤，仅去除混合于雨水中的杂质而难以去除溶解于雨水中的杂质，用这样的水加药浇灌时，可能因为溶解于雨水中的杂质的而影响药效。

发明内容

本发明目的在于提供一种可节水的灌溉系统。

本发明为了实现上述目的，提供了如下技术方案：一种可节水的灌溉系统，包括雨水收集装置、灌溉结构和储水结构，所述雨水收集装置包括绿化圆林层结构和水净化结构，所述绿化圆林层结构包括从下至上依次包括排水层、基质层和植被层，所述水净化结构包括加热水箱，所述加热水箱固定连接有呈水平设置并且截面呈半圆形的导流管，所述导流管圆弧面朝上并且其朝向下开设有开口，所述导流管固定连接有封闭其开口的防水透气膜，所述储水结构包括与导流管连通的蒸馏水箱以及与排水层连通的蓄水箱，所述灌溉结构包括输送结构，所述输送结构包括与药水箱连通的药泵、与蒸馏水箱连通的水泵和连通有滴灌管的混合泵，所述药泵和水泵的出口与混合泵的进口连通。

通过采用上述技术方案，雨水较多时，多余的雨水渗过基质进入排水层，然后顺着排水层流入蓄水箱中，蓄水箱中的水流入水净化结构中，加热水箱对其内的水进行加热以加速水的蒸发效应，蒸发水蒸气后可以透过防水透气膜而进入导流管中，让后顺着导流管进入蒸馏水箱中；利用水净化结构对雨水进行蒸馏，从而去除溶解于雨水的杂质；然后药泵和水泵同步输水，进而药泵将药水箱中的药水输送混合泵中，水泵将蒸馏水箱中的蒸馏水输送至混合泵中，使药水和蒸馏水在混合泵的腔室内混合，最后将混合后的水输送至滴灌管中，利用蒸馏水调配药水，进而防止溶解于雨水中的杂质的而影响药效。

本发明进一步设置为：所述加热水箱侧壁均为双层真空玻璃制成，所述加热水箱内壁涂覆有太阳选择性吸收涂层。

通过采用上述技术方案，利用太阳选择性吸收涂层将太阳能转化为热能，从而对加热水箱中的水进行加热，利用太阳能对水进行加热，使用清洁能源，减少污染降低成本。双层真空玻璃用于隔热，减少热量的散失。

本发明进一步设置为：所述加热水箱上端面呈弧形并且其与导流管呈同轴设置。

通过采用上述技术方案，进一步增加加热水箱受到光照的面积，可以将更多的太阳能转化为热能，提高加热水箱内的温度，加速水的蒸发，加快蒸发的速度，进而加快了过滤的效率。

本发明进一步设置为：所述排水层下方设有防水层，所述防水层为聚乙烯膜，所述排水层和基质层之间设有过滤层，所述过滤层为过滤砂，所述过滤层与排水层之间铺设有聚酯纤维无纺布。

通过采用上述技术方案，利用防水层防止雨水流入排水层以下的土壤中，使更多的水顺着排水层进入蓄水箱中，利用过滤层对雨水进行过滤以去除混于雨水中的颗粒杂质，使蓄水池中的水更加洁净，利用聚酯纤维无纺布阻挡过滤砂进入排水层，防止过滤砂降低排水层的排水能力。

本发明进一步设置为：所述排水层底部设有排水管，所述排水管开设有若干进水孔。

通过采用上述技术方案，排水层中的水通过进水孔进入排水管中，顺着排水管进入蓄水箱中，使排水层中的水更加顺利的进入蓄水箱中。

本发明进一步设置为：所述药泵、水泵和混合泵均为单柱塞泵，所述药泵、水泵和混合泵的工作频率相同，所述药泵和水泵工作频率同步，所述药泵和水泵工作频率超前混合泵的工作频率半个周期。

通过采用上述技术方案，药泵和水泵工作频率同步并且均超前混合泵的工作频率半个周期，从而混合泵抽水时，药泵和水泵同步输水，进而药泵将药水箱中的药水输送混合泵中，混合泵每完成一次周期所输送出去的液体中混合的药水浓度相同，所以使输送至滴灌管中的水中的浓度相同，使滴灌管中流出的水中药水的浓度相同。

本发明进一步设置为：所述输送结构还包括驱动结构，所述驱动结构包括底座、联动装置和驱动电机，所述联动装置包括转动连接于底座的转动轴和固定连接于转动轴的第一偏心轮和第二偏心轮，所述第一偏心轮有两个并且分别抵触于药泵和水泵的活塞柱并且四者的行程方向平行，所述第二偏心轮抵触于混合泵的活塞柱并且两者的行程方向平行，所述第一偏心轮和第二偏心轮以转动轴的中心轴线为对称轴承轴对称，所述驱动电机驱动转动轴转动。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动转动轴转动，从而带动第一偏心轮和第二偏心轮转动，偏心轮转动过程中推动药泵、水泵和混合泵工作。因为第一偏心轮和第二偏心轮以转动轴的中心轴线为对称轴承轴对称，所述当第一偏心轮推动药泵和水泵进行推程，然后第二偏心轮则处于回程，从而实现了药泵和水泵工作频率超前混合泵的工作频率半个周期。

本发明进一步设置为：所述底座开燕尾槽，所述药泵泵体固定连接于燕尾槽适配的滑块，所述滑块螺纹连接抵触于燕尾槽的锁紧螺栓。

通过采用上述技术方案，当不需要使用通过滴灌推植物进行打药时，可以移动到药泵泵体，使其第一偏心轮无法抵触药泵的活塞柱，从而药泵不工作，进而可以使联动装置只驱动水泵和混合泵工作以实现正常的给水灌溉。

本发明进一步设置为：所述燕尾槽的长度方向与转动轴垂直。

通过采用上述技术方案，药泵的泵体沿着燕尾槽轴向滑移，从而调节药泵与联动装置之间的间距，进而改变第一偏心轮推动药泵活塞柱的行程，进而改变要混合泵内混合水中药水的浓度，达到调节浓度的目的。

本发明进一步设置为：所述蒸馏水箱连通有蒸馏水管，所述蒸馏水管安装有第一开关阀，所述蒸馏水管连通有供水管，所述供水管与水泵的进口连通，所述储水结构还包括蓄水箱，所述蓄水箱和供水管之间固定连接有将两者连通的蓄水管，所述蓄水管安装有第二开关阀。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，雨水较多时，多余的雨水进入水净化结构中，然后加热水箱对其内的水进行加热以加速水的蒸发效应，蒸发水蒸气后可以透过防水透气膜而进入导流管中，让后顺着导流管进入蒸馏水箱中，利用水净化结构对雨水进行蒸馏，从而去除溶解于雨水的杂质；然后药泵和水泵同步输水，进而药泵将药水箱中的药水输送混合泵中，水泵将蒸馏水箱中的蒸馏水输送至混合泵中，使药水和蒸馏水在混合泵的腔室内混合，最后将混合后的水输送至滴灌管中，利用蒸馏水调配药水，进而防止溶解于雨水中的杂质的而影响药效；

其二，加热水箱内壁涂覆有太阳选择性吸收涂层，利用太阳选择性吸收涂层将太阳能转化为热能，从而对加热水箱中的水进行加热，利用太阳能对水进行加热，使用清洁能源，减少污染降低成本；

其三，使药泵滑动连接于底座，从而可以改变第一偏心轮推动药泵活塞柱的行程，进而改变要混合泵内混合水中药水的浓度，达到调节浓度的目的；

其四，雨水较多时，利用雨水收集装置，利用雨水补充蓄水箱中的水，从而节约了水资源。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为本实施例用于展示绿化圆林层结构的剖面图；

图3为本实施例用于展示水净化结构的结构示意图；

图4为图3的A-A的剖视图；

图5为本实施例用于展示灌溉结构的结构示意图；

图6为图5的B部放大图。

附图标记：1、雨水收集装置；2、绿化圆林层结构；21、防水层；22、排水层；221、排水管；222、进水孔；23、过滤层；231、聚酯纤维无纺布；24、基质层；25、植被层；3、水净化结构；31、加热水箱；32、导流管；321、导流槽；33、防水透气膜；34、提升泵；4、储水结构；41、蒸馏水箱；411、蒸馏水管；412、第一开关阀；42、蓄水箱；421、蓄水管；422、第二开关阀；43、药水箱；5、灌溉结构；6、输送结构；61、药泵；611、滑块；612、锁紧螺栓；62、水泵；621、供水管；63、混合泵；631、滴灌管；7、驱动结构；71、底座；711、燕尾槽；72、联动装置；721、转动轴；722、第一偏心轮；723、第二偏心轮；73、驱动电机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种可节水的灌溉系统，如图1所示，包括雨水收集装置1、灌溉结构5和储水结构4。利用雨水收集装置1收集并且净化雨水，然后将收集的雨水输送至储水结构4中。当园林需要灌溉时，利用灌溉结构5将储水装置中储存的水抽出用于园林植物的灌溉，利用雨水用于灌溉，节约的水资源达到节水的目的。

如图1所示，雨水收集装置1包括绿化圆林层结构2和水净化结构3。储水结构4包括蒸馏水箱41、蓄水箱42和药水箱43。绿化圆林层结构2收集雨水并且输送至蓄水箱42，然后蓄水箱42将水输送至水净化结构3，水净化结构3对水进行净化然后输送至蒸馏水箱41中。

如图2所示，绿化圆林层结构2包括从下至上依次包括防水层21、排水层22、过滤层23、基质层24和植被层25。植被层25为种植于基质层24的树木和花草；基质层24为田园土和草木灰混合而成，为植被层25的植被提供充足的养料；过滤层23位于基质层24下方，主要为过滤砂，当雨水较多时，多余的雨水渗过基质层24进入过滤层23，利用过滤层23对雨水进行过滤以去除混于雨水中的颗粒杂质；排水层22为陶粒并且与蓄水箱42连通，经过过滤层23过滤的雨水进入排水层22后，因为陶粒的颗粒直径较大，使水更快的流入蓄水箱42中，蓄水箱42上端面的高度低于排水层22的高度；防水层21为聚乙烯膜，利用防水层21防止雨水流入排水层22以下的土壤中，使更多的水顺着排水层22进入蓄水箱42中。过滤层23与排水层22之间铺设有聚酯纤维无纺布231，利用聚酯纤维无纺布231阻挡过滤砂进入排水层22，防止过滤砂降低排水层22的排水能力。为了进一步提升排水层22的排水能力，在排水层22底部铺设有与蓄水箱42连通的排水管221，排水管221周向开设有若干进水孔222。

如图3和图4所示，水净化结构3包括加热水箱31、导流管32和防水透气膜33。加热水箱31连接有提升泵34，提升泵34的进水端与蓄水箱42连通，提升泵34的出水端与加热水箱31连通。加热水箱31侧壁均为双层真空玻璃制成，加热水箱31内壁涂覆有太阳选择性吸收涂层，利用太阳选择性吸收涂层将太阳能转化为热能，从而对加热水箱31中的水进行加热，利用太阳能对水进行加热，使用清洁能源，减少污染降低成本。双层真空玻璃用于隔热，减少热量的散失。加热水箱31上端面呈弧形以增大加热水箱31受到光照的面积，可以将更多的太阳能转化为热能，提高加热水箱31内的温度。导流管32长度相的两端封闭，其与加热水箱31呈同轴设置并且其径向截面半圆形，导流管32圆弧面朝上并且其朝向下开设有开口。防水透气膜33固定连接于导流管32下端面并且封闭其开口。提升泵34将蓄水箱42中的水输送至加热水箱31中，加热水箱31将太阳能转化为热能，从而对加热水箱31中的水进行加热以加速水的蒸发效应，蒸发水蒸气后可以透过防水透气膜33而进入导流管32中。导流管32内壁靠下的一端沿其长度方向开设有导流槽321，当水蒸气进入导流管32后冷凝呈水后顺着管壁进入导流槽321中，使水处于导流槽321内流动而不使防水透气膜33与导流管32接触面上，减少防水透气膜33对导流管32内水流的影响。加热水箱31固定连接有两个分别与导流槽321连通的导流管32，导流管32另一端与蒸馏水箱41固定并且连通，将蒸馏的水储存于蒸馏水箱41内。

如图5所示，灌溉结构5包括输送结构6，输送结构6包括与药水箱43连通的药泵61、与蒸馏水箱41和蓄水箱42均连通的水泵62、连通有滴灌管631的混合泵63和驱动上述三者的驱动结构7。药泵61和水泵62的出口与混合泵63的进口连通。药泵61、水泵62和混合泵63均为单柱塞泵并且混合泵63内腔室的容积等于药泵61和水泵62腔室容积之和，在驱动结构7的驱动药泵61、水泵62和混合泵63的工作频率相同，并且药泵61和水泵62工作频率同步，药泵61和水泵62工作频率超前混合泵63的工作频率半个周期。所以混合泵63抽水时，药泵61和水泵62同步输水，进而药泵61将药水箱43中的药水输送混合泵63中，水泵62将蒸馏水箱41中的蒸馏水输送至混合泵63中，使药水和蒸馏水在混合泵63的腔室内混合，最后将混合后的水输送至滴灌管631中。混合泵63每完成一次周期所输送出去的液体中混合的药水浓度相同，所以使输送至滴灌管631中的水中的浓度相同，使滴灌管631中流出的水中药水的浓度相同。滴灌管631铺设于绿化圆林层结构2的植被层5。

如图5所示，驱动结构7底座71、联动装置72和驱动电机73。药泵61、水泵62和混合泵63均安装于底座71上并且三者呈平行设置。联动装置72包括转动连接于底座71的转动轴721和固定连接于转动轴721的第一偏心轮722和第二偏心轮723。转动轴721与混合泵63的伸缩方向垂直。第一偏心轮722有两个并且分别抵触于药泵61和水泵62的活塞柱上，第二偏心轮723抵触于混合泵63的活塞柱。第一偏心轮722和第二偏心轮723以转动轴721的中心轴线为对称轴承轴对称设置。驱动电机73固定连接于底座71并且驱动转动轴721转动。驱动电机73驱动转动轴721转动，从而带动第一偏心轮722和第二偏心轮723转动，偏心轮转动过程中推动药泵61、水泵62和混合泵63工作。因为第一偏心轮722和第二偏心轮723以转动轴721的中心轴线为对称轴承轴对称，当第一偏心轮722推动药泵61和水泵62进行推程，然后第二偏心轮723则处于回程，从而实现了药泵61和水泵62工作频率超前混合泵63的工作频率半个周期。

如图5和图6所示，底座71开设有燕尾槽711，燕尾槽711的长度方向与转动轴721垂直，药泵61泵体固定连接于燕尾槽711适配的滑块611，滑块611螺纹连接抵触于燕尾槽711的锁紧螺栓612。药泵61的泵体沿着燕尾槽711轴向滑移，从而调节药泵61与联动装置72之间的间距，进而改变第一偏心轮722推动药泵61活塞柱的行程，进而改变要混合泵63内混合水中药水的浓度，达到调节浓度的目的。

如图5所示，水泵62的进口连通有供水管621，供水管621连通有蒸馏水管411和蓄水管421。其中蒸馏水管411另一端与蒸馏水箱41连通，蒸馏水管411安装有第一开关阀412。蓄水管421另一端与蓄水箱42连通，蓄水管421安装有第二开关阀422。需要为植物打药时，开启第一开关阀412，关闭第二开关阀422，然后启动驱动电机73使其通过联动装置72带动药泵61、水泵62和混合泵63工作，使药水和蒸馏水混合，利用蒸馏水溶解药水，减少其余的杂质，可以更好的被植物吸收。当不需要溶解药水时，只进行灌溉时，开启第二开关阀422，关闭第一开关阀412，然后移动药泵61使其远离联动装置72，防止联动装置72与药泵61接触，从而使药泵61不再工作，仅利用蓄水箱42中的水进行灌溉。

本实施例的实施原理为：绿化圆林层结构2收集雨水并且输送至蓄水箱42，提升泵34将蓄水箱42中的水输送至加热水箱31中，加热水箱31将太阳能转化为热能，从而对加热水箱31中的水进行加热以加速水的蒸发效应，蒸发水蒸气后可以透过防水透气膜33而进入导流管32中，然后通过导流管32进入蒸馏水箱41内。

需要为植物打药时，开启第一开关阀412，关闭第二开关阀422，然后启动驱动电机73使其通过联动装置72带动药泵61、水泵62和混合泵63工作，使药水和蒸馏水混合，利用蒸馏水溶解药水，减少其余的杂质，可以更好的被植物吸收。并且在联动装置72的驱动下药泵61、水泵62和混合泵63的工作频率相同，并且药泵61和水泵62工作频率同步，药泵61和水泵62工作频率超前混合泵63的工作频率半个周期，所以混合泵63每完成一次周期所输送出去的液体中混合的药水浓度相同，所以使输送至滴灌管631中的水中的浓度相同，使滴灌管631中流出的水中药水的浓度相同。

当不需要溶解药水时，只进行灌溉时，开启第二开关阀422，关闭第一开关阀412，然后移动药泵61使其远离联动装置72，防止联动装置72与药泵61接触，从而使药泵61不再工作，仅利用蓄水箱42中的水进行灌溉。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种可节水的灌溉系统，包括雨水收集装置（1）、灌溉结构（5）和储水结构（4），其特征在于：所述雨水收集装置（1）包括绿化圆林层结构（2）和水净化结构（3），所述绿化圆林层结构（2）包括从下至上依次包括排水层（22）、基质层（24）和植被层（25），所述水净化结构（3）包括加热水箱（31），所述加热水箱（31）固定连接有呈水平设置并且截面呈半圆形的导流管（32），所述导流管（32）圆弧面朝上并且其朝向下开设有开口，所述导流管（32）固定连接有封闭其开口的防水透气膜（33），所述储水结构（4）包括与导流管（32）连通的蒸馏水箱（41）以及与排水层（22）连通的蓄水箱（42），所述灌溉结构（5）包括输送结构（6），所述输送结构（6）包括与药水箱（43）连通的药泵（61）、与蒸馏水箱（41）连通的水泵（62）和连通有滴灌管（631）的混合泵（63），所述药泵（61）和水泵（62）的出口与混合泵（63）的进口连通。

2.根据权利要求1所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述加热水箱（31）侧壁均为双层真空玻璃制成，所述加热水箱（31）内壁涂覆有太阳选择性吸收涂层。

3.根据权利要求2所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述加热水箱（31）上端面呈弧形并且其与导流管（32）呈同轴设置。

4.根据权利要求3所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述排水层（22）下方设有防水层（21），所述防水层（21）为聚乙烯膜，所述排水层（22）和基质层（24）之间设有过滤层（23），所述过滤层（23）为过滤砂，所述过滤层（23）与排水层（22）之间铺设有聚酯纤维无纺布（231）。

5.根据权利要求4所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述排水层（22）底部设有排水管（221），所述排水管（221）开设有若干进水孔（222）。

6.根据权利要求5所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述药泵（61）、水泵（62）和混合泵（63）均为单柱塞泵，所述药泵（61）、水泵（62）和混合泵（63）的工作频率相同，所述药泵（61）和水泵（62）工作频率同步，所述药泵（61）和水泵（62）工作频率超前混合泵（63）的工作频率半个周期。

7.根据权利要求6所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述输送结构（6）还包括驱动结构（7），所述驱动结构（7）包括底座（71）、联动装置（72）和驱动电机（73），所述联动装置（72）包括转动连接于底座（71）的转动轴（721）和固定连接于转动轴（721）的第一偏心轮（722）和第二偏心轮（723），所述第一偏心轮（722）有两个并且分别抵触于药泵（61）和水泵（62）的活塞柱并且四者的行程方向平行，所述第二偏心轮（723）抵触于混合泵（63）的活塞柱并且两者的行程方向平行，所述第一偏心轮（722）和第二偏心轮（723）以转动轴（721）的中心轴线为对称轴承轴对称，所述驱动电机（73）驱动转动轴（721）转动。

8.根据权利要求7所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述底座（71）开燕尾槽（711），所述药泵（61）泵体固定连接有与燕尾槽（711）适配的滑块（611），所述滑块（611）螺纹连接有抵触于燕尾槽（711）的锁紧螺栓（612）。

9.根据权利要求8所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述燕尾槽（711）的长度方向与转动轴（721）垂直。

10.根据权利要求9所述的一种可节水的灌溉系统，其特征在于：所述蒸馏水箱（41）连通有蒸馏水管（411），所述蒸馏水管（411）安装有第一开关阀（412），所述蒸馏水管（411）连通有供水管（621），所述供水管（621）与水泵（62）的进口连通，所述储水结构（4）还包括蓄水箱（42），所述蓄水箱（42）和供水管（621）之间固定连接有将两者连通的蓄水管（421），所述蓄水管（421）安装有第二开关阀（422）。