CN111296238A - 一种滴灌系统中的滴灌结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种滴灌系统中的滴灌结构，属于滴灌技术领域。它解决了现有滴灌系统中导致植物根系生长异常等技术问题。本滴灌系统中的滴灌结构包括滴灌管和若干支座，滴灌管上开设有若干滴灌微孔，支座包括横管和竖管，竖管上设有出水微孔，滴灌管采用硬质塑料管制成，滴灌管穿过支座的横管，滴灌管上的若干滴灌微孔分为若干组，每组滴灌微孔均对应一个支座，每组滴灌微孔均包括两个滴灌微孔，横管的两端均设有能与滴灌管密封接触的密封圈，两个密封圈之间形成与竖管连通的储水腔，滴灌管的中段设有能带动滴灌管相对横管前后移动的移动调节机构。本发明具有节水且能引导植物根系健康生长的优点。

Description

一种滴灌系统中的滴灌结构
技术领域
本发明属于滴灌技术领域，涉及一种滴灌系统，特别是一种滴灌系统中的滴灌结构。
背景技术
滴灌系统由输水结构和滴灌结构组成，输水结构通常包括水泵、过滤器和流量监控设备等，输水结构能将水过滤并将水以低压的形式泵入滴灌结构中，滴灌结构由若干根配水管路组成，配水管路上安装滴头，配水管路铺设在种植面上，水通过配水管路上的滴头滴灌至靠近植被的土壤，实现水的高效利用。
滴灌技术能对植被供水的精确控制，滴灌结构一般采用地表滴灌或者地底滴灌的方式，现有的滴灌结构中配水管路普遍采用毛管，采用地表滴灌的方式是将毛管铺设在地表，从毛管上滴落的水滴在土壤表面被土壤吸收，采用地底滴灌的方式是将毛管埋地底，从毛管上流出的水直接被地底的土壤吸收。
现有的毛管的铺设位置会导致毛管上的微孔容易被堵塞，需要经常清理，效率较低；进一步的，植被的根系具有向水性，即植被根系集中向湿润区生长，对果树等大型植被来说，根系的截面呈扇形分布为正常的生长方式；在对果树等大型植被的幼苗采用滴灌培养时，采用地表滴灌的方式，由于滴灌只湿润表层土壤，幼苗的根系无法向土壤底层深入生长，主要停留在土壤表面，根系截面呈盘状分布，导致植被根系较浅，导致幼苗较容易被大风刮倒，同时，地表滴灌时往往采用在植被周边同时滴灌的结构，但是植被同一时间根系吸收的水分有限，在植被周边滴灌存在过量滴灌的情况，依然存在水资源大量浪费的情况；采用地底滴灌的方式，由于滴灌只湿润底层土壤，幼苗的根系只向下生长，向四周生长扩散的较少，根系截面呈柱状分布，植被根系覆盖的面积较小，无法吸收足够的养分，导致幼苗生长缓慢；也就是现有的滴灌结构针对大型植被的幼苗滴灌培养时无法正确引导根系的生长，导致植被根系生长异常。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种滴灌系统中的滴灌结构,本发明解决的技术问题是在节水的情况下使得植被根系健康生长的情况下。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种滴灌系统中的滴灌结构，包括滴灌管和若干支座，所述滴灌管上开设有若干滴灌微孔，其特征在于，所述支座包括横管和能插入土壤中的竖管，所述竖管的一端与横管的中部相接并与横管连通，所述竖管上设有出水微孔，所述滴灌管采用硬质塑料管制成，所述滴灌管穿过支座的横管，所述滴灌管上的若干滴灌微孔分为若干组，每组滴灌微孔均对应一个支座，每组滴灌微孔均包括两个滴灌微孔，同一组中的两个所述滴灌微孔沿滴灌管的长度方向间隔分别，所述横管的两端均设有能与滴灌管密封接触的密封圈，两个所述密封圈之间形成与竖管连通的储水腔，所述滴灌管的中段设有能带动滴灌管相对横管前后移动且使得的每组滴灌微孔中其中一个滴灌微孔与储水腔连通且另一个滴灌微孔位于横管外侧的移动调节机构。
每个植被均对应一个支座，若干支座直线排列，滴灌管穿过支座的横管悬空固定在土壤上方，从而避免滴灌管上的滴灌微孔与土壤接触，避免滴灌微孔被土壤颗粒堵塞；滴灌管上每组滴灌微孔对应一个横管，滴灌管与横管之间始终保持有一个滴灌微孔位于横管中，通过移动调解机构带动滴灌管前后移动；当滴灌管向前移动到位后，同一组中位于前方的滴灌微孔移至对应横管的前方外侧，对植被一侧的土壤滴灌，位于后方的滴灌微孔位于横管中，为竖管提供水源；当滴灌管向后移动到位后，同一组中位于前方的滴灌微孔移至对应横管中，对植被另一侧的土壤滴灌，位于后方的滴灌微孔移至对应横管的后方外侧，为竖管提供水源；位于横管中的滴灌微孔为储水腔供水，保证竖管中的出水微孔能始终保持出水，使得土壤底部始终保持湿润，从而保证植被根系向下生长；在滴灌时始终具有两个出水口持续出水，能满足植被正常生长需求，通过对植被两侧的土壤间隔滴灌，植被两侧的根系能间隔向外生长，在使用更少水源的情况下既满足了植被的生长需求，同时也能保证植被根系呈扇形方式生长，使得植被的根系健康生长。
在上述的滴灌系统中的滴灌结构中，所述移动调节机构包括固定放置的固定座、移动架和电机，所述固定座的两端均转动设置有支撑滚轮，所述滴灌管放置在两个支撑滚轮上，所述移动架滑动连接在固定座内，所述移动架上固定有固定套，所述固定套固定套在滴灌管上，所述电机固定在固定架中，所述固定座中设有传动丝杆，所述传动丝杆与移动架螺接，所述电机能带动传动丝杆转动。滴灌管的中段位于固定座上，移动架通过固定套与滴灌管的中段固定，通过电机带动移动架来回移动实现整根滴灌管的前后移动，实现滴灌管上每组滴灌微孔相对横管移动。
在上述的滴灌系统中的滴灌结构中，所述滴灌管位于固定座的一段上固定有间隔设置的两个凸环，所述固定套套在两个凸环之间。
在上述的滴灌系统中的滴灌结构中，所述固定座的底部设有若干插杆。通过若干插杆插入土壤将固定座固定在固定。
在上述的滴灌系统中的滴灌结构中，所述横管两端的内壁上均开设有呈环形的嵌槽，所述密封圈包括能嵌设在嵌槽中的固定部和位于固定部内侧的密封部，所述密封部呈环形片状，所述密封部的内径小于滴灌管的外径，所述密封部与滴灌管密封接触。密封圈的固定部能将密封圈固定在横管中，密封部与穿过滴灌管接触，内径较小且呈片状的密封部能通过自身的弹性形变始终与滴灌管的外壁保持密封连接，由于储水腔中为低压状态，对密封性要求不高，因此通过片状的密封部的自身弹性既能保证密封，且能在滴灌管相对横管移动时减小阻力，保证滴灌管前后移动顺畅。
在上述的滴灌系统中的滴灌结构中，所述横管的内壁上沿其长度方向设有两根凸条，两根所述凸条位于横管的下侧且分别位于下侧两侧，所述凸条的截面呈半圆形，所述凸条位于横管的两个嵌槽之间。凸条能对穿过横管的滴灌管限位，使得滴灌管沿着横管的中心穿过，保证滴灌管周壁均与密封部密封结构，同时避免滴灌管的下侧壁与横管内侧的下内壁贴靠，保证储水腔始终与竖管连通；进一步的，凸条能减小横管与滴灌管的接触面积，降低滴灌管移动时受到的阻力，保证滴灌管移动顺畅。
在上述的滴灌系统中的滴灌结构中，所述竖管的下端为封闭端，所述竖管的外壁靠近下端处设有呈伞状的外扩部，所述外扩部直径较大的一端朝上设置，所述竖管的外壁上开设有若干出水微孔，若干出水微孔呈圆周整列分布，若干所述出水微孔的出水端均位于外扩部的内侧。在竖管插入土壤时，通过外扩部的阻挡，能避免土壤被挤入出水微孔，避免在插入的时候出水微孔被堵塞，保证对土壤内部的滴灌供水；同时，在竖管插入土壤中后通过外扩部能使得支座更稳定的插在土壤中，避免竖管从土壤中脱出，保证滴灌管在前后移动时支座的固定。
在上述的滴灌系统中的滴灌结构中，所述支座还包括两根加强支架，所述横管两端的外壁上均开设有卡槽，两根所述加强支架的上端分别套在横管两端的卡槽中，所述加强支架的下端呈鱼叉状。使用时加强支架插入土壤中，能进一步增加支座的固定强度。
与现有技术相比，本滴灌系统中的滴灌结构具有节水且能引导植物根系健康生长的优点。
附图说明
图1是本滴灌结构的使用状态示意图。
图2是移动调节机构的立体结构示意图。
图3是移动调节机构去掉顶罩后的立体结构示意图。
图4是滴灌管相对支座的其中一种状态的剖视结构示意图。
图5是滴灌管相对支座的另一种状态的剖视结构示意图。
图6是图5中A部的放大结构示意图。
图7是支座的立体结构示意图。
图中，1、滴灌管；11、滴灌微孔；12、凸环；2、支座；21、横管；22、嵌槽；23、卡槽；24、凸条；25、竖管；26、外扩部；27、出水微孔；28、加强支架；3、密封圈；31、固定部；32、密封部；33、储水腔；4、固定座；41、插杆；42、支撑滚轮；43、移动架；44、固定套；45、电机；46、传动丝杆；47、顶罩。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图7所示，滴灌系统中的滴灌结构包括开设有若干滴灌微孔11的滴灌管1和若干支座2，支座2包括横管21和能插入土壤中的竖管25，支座2还包括两根加强支架28，横管21两端的外壁上均开设有卡槽23，两根加强支架28的上端分别套在横管21两端的卡槽23中，加强支架28的下端呈鱼叉状。
竖管25的一端与横管21的中部相接并与横管21连通，竖管25的下端为封闭端，竖管25的外壁靠近下端处设有呈伞状的外扩部26，外扩部26直径较大的一端朝上设置，竖管25的外壁上开设有若干出水微孔27，若干出水微孔27呈圆周整列分布，若干出水微孔27的出水端均位于外扩部26的内侧。
滴灌管1采用硬质塑料管制成，滴灌管1穿过支座2的横管21，横管21两端的内壁上均开设有呈环形的嵌槽22，嵌槽22上固定有密封圈3，横管21的内壁上沿其长度方向设有两根凸条24，两根凸条24位于横管21的下侧且分别位于下侧两侧，凸条24的截面呈半圆形，凸条24位于横管21的两个嵌槽22之间，滴灌管1的下侧抵靠在两根凸条24上且滴灌管1的下侧面与横管21的内壁之间具有间隔；两个密封圈3之间形成与竖管25连通的储水腔33，密封圈3包括能嵌设在嵌槽22中的固定部31和位于固定部31内侧的密封部32，密封部32呈环形片状，密封部32的内径小于滴灌管1的外径，密封部32与滴灌管1密封接触，由于滴灌管1为低压状态，对密封性要求较低，因此通过上述结构的密封圈3即可满足密封，也能减小滴灌管1移动时的阻力。
滴灌管1上的若干滴灌微孔11分为若干组，每组滴灌微孔11均对应一个支座2，每组滴灌微孔11均包括两个滴灌微孔11，同一组中的两个滴灌微孔11沿滴灌管1的长度方向间隔分别，滴灌管1的中段设有能带动滴灌管1相对横管21前后移动且使得的每组滴灌微孔11中其中一个滴灌微孔11与储水腔33连通且另一个滴灌微孔11位于横管21外侧的移动调节机构。移动调节机构包括固定放置的固定座4、移动架43和电机45，固定座4的底部设有若干插杆41，固定座4的两端均转动设置有支撑滚轮42，滴灌管1放置在两个支撑滚轮42上，移动架43滑动连接在固定座4内，移动架43上固定有固定套44，滴灌管1位于固定座4的一段上固定有间隔设置的两个凸环12，固定套44套在两个凸环12之间，电机45固定在固定架中，固定座4中设有传动丝杆46，所述传动丝杆46与移动架43螺接，电机45能带动传动丝杆46转动。滴灌管1的中段位于固定座4上，移动架43通过固定套44与滴灌管1的中段固定，通过电机45带动移动架43来回移动实现整根滴灌管1的前后移动，实现滴灌管1上每组滴灌微孔11相对横管21移动。固定座4上盖有顶罩47，顶罩47覆盖有太阳能电池板，固定座4中固定有蓄电池，太阳能电池板与蓄电池连接。通过太阳能电池板能实现电能的自给自足，固定箱中固定有PLC控制器，PLC控制器根据设定的时间运行电机45，能自动实现对滴灌管1位置的控制。
实际使用中每个植被幼苗对应一个支座2，支座2的竖管25靠近植被幼苗的主干并对齐，横管21的两端分别位于植被幼苗的主干的两侧，若干支座2直线排列，滴灌管1穿过支座2的横管21悬空固定在土壤上方，从而避免滴灌管1上的滴灌微孔11与土壤接触，避免滴灌微孔11被土壤颗粒堵塞；滴灌管1上每组滴灌微孔11对应一个横管21，滴灌管1与横管21之间始终保持有一个滴灌微孔11位于横管21中，通过移动调解机构带动滴灌管1前后移动；当滴灌管1向前移动到位后，同一组中位于前方的滴灌微孔11移至对应横管21的前方外侧，对植被前侧的土壤滴灌，位于后方的滴灌微孔11位于横管21中，为竖管25提供水源；当滴灌管1向后移动到位后，同一组中位于前方的滴灌微孔11移至对应横管21中，对植被后侧的土壤滴灌，位于后方的滴灌微孔11移至对应横管21的后方外侧，为竖管25提供水源；位于横管21中的滴灌微孔11为储水腔33供水，保证竖管25中的出水微孔27能始终保持出水，使得土壤底部始终保持湿润，从而保证植被根系向下生长；在滴灌时始终具有两个出水口持续出水，能满足植被正常生长需求，通过对植被两侧的土壤间隔滴灌，植被两侧的根系能间隔向外生长，在使用更少水源的情况下既满足了植被的生长需求，同时也能保证植被根系呈扇形方式生长，使得植被的根系健康生长。
经试验，针对十米长的试验田，采用十米长的滴灌管1，滴灌管1上间隔三米设置一组移动调节机构协同动作，能实现滴灌管1的移动，滴灌管1与总输水管之间通过软管连接，不影响滴灌管1的移动；通过太阳能电池板供电，无需接入电线等，只需定时清理太阳能板即可，通过PCL控制器可自动定时调节滴灌管1的位置，也可通过人工控制的方式实现，均为常规技术；根据实验结果，植被幼苗的根系生产健康，相对采用现有的滴管技术滴灌的对照根系的覆盖范围更广，同时相对现有的滴灌技术，同样数量的植被幼苗节水效果达20％。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种滴灌系统中的滴灌结构，包括滴灌管(1)和若干支座(2)，所述滴灌管(1)上开设有若干滴灌微孔(11)，其特征在于，所述支座(2)包括横管(21)和能插入土壤中的竖管(25)，所述竖管(25)的一端与横管(21)的中部相接并与横管(21)连通，所述竖管(25)上设有出水微孔(27)，所述滴灌管(1)采用硬质塑料管制成，所述滴灌管(1)穿过支座(2)的横管(21)，所述滴灌管(1)上的若干滴灌微孔(11)分为若干组，每组滴灌微孔(11)均对应一个支座(2)，每组滴灌微孔(11)均包括两个滴灌微孔(11)，同一组中的两个所述滴灌微孔(11)沿滴灌管(1)的长度方向间隔分别，所述横管(21)的两端均设有能与滴灌管(1)密封接触的密封圈(3)，两个所述密封圈(3)之间形成与竖管(25)连通的储水腔(33)，所述滴灌管(1)的中段设有能带动滴灌管(1)相对横管(21)前后移动且使得的每组滴灌微孔(11)中其中一个滴灌微孔(11)与储水腔(33)连通且另一个滴灌微孔(11)位于横管(21)外侧的移动调节机构。
2.根据权利要求1所述的滴灌系统中的滴灌结构，其特征在于，所述移动调节机构包括固定放置的固定座(4)、移动架(43)和电机(45)，所述固定座(4)的两端均转动设置有支撑滚轮(42)，所述滴灌管(1)放置在两个支撑滚轮(42)上，所述移动架(43)滑动连接在固定座(4)内，所述移动架(43)上固定有固定套(44)，所述固定套(44)固定套(44)在滴灌管(1)上，所述电机(45)固定在固定架中，所述固定座(4)中设有传动丝杆(46)，所述传动丝杆(46)与移动架(43)螺接，所述电机(45)能带动传动丝杆(46)转动。
3.根据权利要求2所述的滴灌系统中的滴灌结构，其特征在于，所述滴灌管(1)位于固定座(4)的一段上固定有间隔设置的两个凸环(12)，所述固定套(44)套在两个凸环(12)之间。
4.根据权利要求2所述的滴灌系统中的滴灌结构，其特征在于，所述固定座(4)的底部设有若干插杆(41)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的滴灌系统中的滴灌结构，其特征在于，所述横管(21)两端的内壁上均开设有呈环形的嵌槽(22)，所述密封圈(3)包括能嵌设在嵌槽(22)中的固定部(31)和位于固定部(31)内侧的密封部(32)，所述密封部(32)呈环形片状，所述密封部(32)的内径小于滴灌管(1)的外径，所述密封部(32)与滴灌管(1)密封接触。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的滴灌系统中的滴灌结构，其特征在于，所述横管(21)的内壁上沿其长度方向设有两根凸条(24)，两根所述凸条(24)位于横管(21)的下侧且分别位于下侧两侧，所述凸条(24)的截面呈半圆形，所述凸条(24)位于横管(21)的两个嵌槽(22)之间。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的滴灌系统中的滴灌结构，其特征在于，所述竖管(25)的下端为封闭端，所述竖管(25)的外壁靠近下端处设有呈伞状的外扩部(26)，所述外扩部(26)直径较大的一端朝上设置，所述竖管(25)的外壁上开设有若干出水微孔(27)，若干出水微孔(27)呈圆周整列分布，若干所述出水微孔(27)的出水端均位于外扩部(26)的内侧。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的滴灌系统中的滴灌结构，其特征在于，所述支座(2)还包括两根加强支架(28)，所述横管(21)两端的外壁上均开设有卡槽(23)，两根所述加强支架(28)的上端分别套在横管(21)两端的卡槽(23)中，所述加强支架(28)的下端呈鱼叉状。
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