CN1109493C - 一种滴水灌溉器 - Google Patents
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Abstract
一种滴水灌溉器，包括输水管和多个滴灌头。输水管在管壁上沿管路方向有一系列小孔，滴灌头为塞入或贯穿分布在管壁上的小孔中的一束纤维束或纱线。其中输水管为高聚物制成的软管或硬管，纤维束为合成纤维长丝，纱线为合成纤维、天然纤维等短纤维纺成的纱线，或为混纺纱线。该滴水灌溉器具有防堵塞、易于调节和控制滴水量、制造成本低、维修简便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及农作物滴水灌溉所用的滴灌器，具体地涉及一种节水、节能、灌水均匀的滴灌器。
背景技术
随着现代农业科学技术和相关材料制造技术的发展，农作物的灌溉方式已从传统的渠道式灌溉(大水漫灌)发展到喷灌、滴灌等。与其他灌溉技术相比，滴灌具有灌水直接(滴灌管或滴头可靠近作物根部)、节水、节能、节省人力、减少土壤中的养分和肥料流失等优点，因此日益得到人们的重视。前人已研制出各种类型的滴灌管及装置以适应滴灌技术的需要。美国专利4653695、4824025、5022940、5271786、5282916、5318657等描述了一类常用的滴灌管的制造方法。这些滴灌管包括一条连续的管子、沿管路间隔地分布的多个开口及结合在管的一面并与开口相通的多个节流元件(迷宫或滴头)。这种滴灌管的制造成本高、设备要求精度高、生产工艺复杂，其中节流元件的制造更是需要高聚物精密注塑技术和高精度的模具，因而相应地增加了滴灌管的生产成本。这类滴灌管中的节流元件虽可使较小的泥沙颗粒通过，但是由于节流元件中水的流动路径是受限制的，常常导致沉淀物在受限区域的积累而堵塞，造成失效，且不易修复。若滴灌管路上的滴头多处堵塞，就需更换整条管线，因此使用成本高。中国专利申请号92101386.8和96220825.6分别公开了一种递增压力补偿式滴灌射水器和一种防堵塞滴灌带，这两类滴灌装置可解决管道堵塞问题，但其生产费用较高。
发明内容
本发明克服了现有滴灌管的滴头容易堵塞、堵塞后不易清洗、难于修复等问题，提供了一种防堵塞、易修复、造价低廉、易于调节和控制滴水量的滴水灌溉器。
本发明一种滴水灌溉器，包括输水管和多个滴灌头，所述的输水管在管壁上沿管路方向有一系列小孔，所述的滴灌头为一端塞入输水管管壁上的小孔中，另一端露在输水管外的纤维束或纱线或贯穿在输水管中，两端外露在输水管管壁小孔外的纤维束或纱线。
在本发明中，塞入或贯穿分布在管壁上的小孔中的一束纤维束或纱线具有滴头的作用。滴头滴水的原理如下：水在压力作用下，从输水管沿管路分布的孔进入纤维束或纱线中纤维之间的毛细管，流出输水管外，滴到土壤中。本发明通过以下途径控制滴水流量：1.固定输水管中小孔的孔径和塞入小孔中纤维束或纱线中的纤维数，通过变化输水管的水压来调节滴水量，水压越高，滴水量越大。2.固定输水管中的水压，改变塞入小孔中的纤维束或纱线的纤维数，纤维束或纱线的纤维数越多，纤维间的毛细缝隙越小，滴头的等效输水面积越小，即空隙率越小，则滴水量下降。3.在上述输水管水压和纤维束或纱线的纤维数固定的情况下，输水管的管壁越薄，则水的压力降越小，滴水量越大。4.在其他所有条件不变的情况下，输水管上沿管路分布的孔的截面越大，输水量越大。
根据本发明的原理，输水管可以是聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯等高聚物制成的软管或硬管，管径5-20mm，壁厚0.1-3mm，管上间隔分布的小孔的直径为0.5-3mm。上述纤维束是各种合成纤维，如聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维等长丝。上述纱线为各种合成纤维或天然纤维如麻类、棉花等短纤维纺成的纱线，或合成纤维与天然纤维混纺的纱线，如丙/棉混纺纱、涤/棉混纺纱等。
按照本发明，纤维束或纱线一端插入输水管中，另一端露在输水管外，也可以贯穿在输水管中，两端外露。纤维束或纱线能有效地调节流出输水管中每个小孔的水流量，实现滴水灌溉的目标。
在输水管管壁上开启的滴水小孔由于有纤维束或纱线的过滤作用，水中的微细杂质颗粒不易堵塞滴水孔，土壤中的泥土颗粒也不易堵塞滴水通道，因此本发明一种滴水灌溉器可有效地解决滴灌管的滴头堵塞问题。即使使用不当造成纤维束或纱线损坏或堵塞，也可及时更换新的纤维束或纱线，避免因整条输水管出水不匀而报废，大大降低了使用成本。
本发明一种滴水灌溉器避免采用结构复杂、制造难度大、生产费用高的滴头设计，也不用迷宫式节流元件，而只用一束纤维束或纱线即可满足滴水灌溉的要求。因此造价低廉，实用性强。
通过以下实施例说明本发明的构思及科学原理，但不应认为本发明只限于下述实施例中所用的高分子材料。
具体实施方式
实施例1 在内径10mm，壁厚0.25mm的聚乙烯管上打一对直径2mm的通孔，在其中贯穿总纤度10000dtex的涤纶纤维束，该滴水器的滴水量随水压变化见表1。
实施例2 在内径10mm，壁厚0.65mm的聚乙烯管上打一对直径2mm的通孔，在其中贯穿总纤度20000dtex的棉纱，棉纱的两端露在输水管的外面，该滴水器的滴水量随水压变化见表1。
实施例3 在内径10mm，壁厚1.25mm的聚乙烯管上打一个直径3mm的孔，在其中塞入总纤度50000dtex的涤/棉混纺纱，涤/棉混纺纱的一端伸进输水管一定的长度，另一端露在输水管外，该滴水器的滴水量随水压变化见表1。
实施例4 在内径20mm，壁厚2mm的聚氯乙烯管上打一对直径1mm的通孔，在其中贯穿总纤度5000dtex的涤纶纤维束，涤纶纤维束的两端露在输水管的外面且散开，该滴水器的滴水量随水压变化见表1。
实施例5 在内径10mm，壁厚0.65mm的聚乙烯管上间隔300mm打6对直径2mm的通孔，每对通孔中各贯穿总纤度20000dtex的涤纶纤维束，涤纶纤维束的两端露在输水管的外面且散开，固定水压0.1MPa，该滴水器的滴水量见表2。
表1
| 实施例1水压/MPa 0.01 0.018 0.026滴水量(L/hr.) 8.51 10.7 14.9实施例2水压/MPa 0.026 0.038 0.07 0.106 0.122滴水量/(L/hr.)1.28 2.34 3.91 5.90 6.85实施例3水压/MPa 0.038 0.074 0.108 0.124滴水量/(L/hr.)0.405 0.804 1.22 1.39实施例4水压/MPa 0.01 0.022 0.036 0.042 0.072 0.084滴水量/(L/hr.)3.28 5.19 8.92 11.7 17.4 22.4 |
表2
| 孔编号 1 2 3 4 5 6滴水量/(L/hr.) 5.90 5.88 5.85 5.92 5.90 5.86 |
Claims (5)
1.一种滴水灌溉器，包括输水管和多个滴灌头，其特征在于所述的输水管在管壁上沿管路方向有一系列小孔，所述的滴灌头为一端塞入输水管管壁上的小孔中，另一端露在输水管外的纤维束或纱线或贯穿在输水管中，两端外露在输水管管壁小孔外的纤维束或纱线。
2.根据权利要求1所述的一种滴水灌溉器，其特征在于所述的输水管是聚乙烯，聚丙烯或聚氯乙烯制成的硬管。
3.根据权利要求1所述的一种滴水灌溉器，其特征在于所述的输水管是聚乙烯，聚丙烯或聚氯乙烯制成的软管。
4.根据权利要求1所述的一种滴水灌溉器，其特征在于所述的纤维束为合成纤维的长丝。
5.根据权利要求1所述的一种滴水灌溉器，其特征在于所述的纱线为合成纤维或天然纤维纺成的纱线，或其混纺纱线。
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