CN113207658A - 一种插入植物根区压力补偿灌水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插入植物根区压力补偿灌水器，包括孔口式进水器腔体、灌水器单元体、螺纹直通和密封堵头，所述孔口式进水器腔体上端通过第一卡扣组件密封卡接有孔口式进水器盖板，所述孔口式进水器盖板上端面中部贯穿插接有进水管，所述孔口式进水器腔体内腔上部固定连接有梯形限位件，所述孔口式进水器腔体内腔中部固定连接有消能迷宫流道，所述消能迷宫流道外侧开设有收集槽，所述梯形限位件与消能迷宫流道之间卡接有弹性膜片，所述灌水器单元体上端固定连接有第二密封圈，所述灌水器单元体外侧壁开设有压力出水孔，所述压力出水孔中均插接有过滤腔体，该灌水器功能丰富、实用，具有一定推广价值。

Description

一种插入植物根区压力补偿灌水器

技术领域

本发明涉及压力灌溉设备技术领域，具体为一种插入植物根区压力补偿灌水器。

背景技术

滴灌多是通过中频或者高频低水(多次灌少量水)灌水方式进行，对于根系较短的作物，每次灌水基本可以满足水量需求，但是对于根系较长的作物，少量水不能灌到根系深层，影响了作物正常生理需水，尽管可以通过加大灌溉时间即增加单次灌水量措施弥补，但滴灌系统运行成本极大增大，因而专利号：CN201921062686.1仅仅解决了深层根系及时灌水的问题，此外虽然其他压力补偿灌水器中，例如CN107593373B/CN206713663U/CN106171843A采用内嵌弹性膜片迷宫流道和的解决方案实现水流量的控制，有的还可以将迷宫流道设置为长宽可变，从而更精细的对滴管流量进行控制，但是弹性膜片在长时间灌水后会残留有杂志，在清洗时还必须将整个灌水器拆开，给维修造成不便。

此外每种作物的根系长短存在较大差异，且因为地势高低会导致灌水不均匀，虽然可以通过可拆卸连接的多节管道来实现不同深度根系的滴管，但是由于根系深度不一定为单节管道的整倍数，因此容易出现插入过深导致水资源浪费，插入合适深度后可能出现地面部分有部分出水口裸露在外，造成水资源浪费，如果配备个性化长度管道则会对加工成本造成不利影响，不利于大批量制造且运输难度也会加大；此外现有的输水管处于加工方便的考虑其上的出水孔均为均匀设置，但是输水管只能设于待滴灌根系的一侧，因此部分出水孔滴灌的水流收到输水管壁的影响而只能朝向远离根系的方向滋阴，从而降低了滴灌效果，因而急需一种适用多种作物且灌水均匀以及能够便于清洗的根部灌水器，为此我们提出一种插入植物根区压力补偿灌水器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种插入植物根区压力补偿灌水器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种插入植物根区压力补偿灌水器，包括孔口式进水器腔体、灌水器单元体、螺纹直通和密封堵头，所述孔口式进水器腔体为圆柱形塑料腔体，所述孔口式进水器腔体上端边缘固定连接有第一卡扣组件，所述孔口式进水器腔体上端通过第一卡扣组件密封卡接有孔口式进水器盖板，所述孔口式进水器盖板上端面固定连接有金属保护层，所述金属保护层上端面固定连接有标识片，所述孔口式进水器盖板上端面中部贯穿插接有进水管，所述进水管上端外缘固定连接有防脱卡环，所述进水管与孔口式进水器盖板连接处套接有第一密封圈，所述孔口式进水器腔体内腔上部固定连接有梯形限位件，所述孔口式进水器腔体内腔中部固定连接有消能迷宫流道，所述消能迷宫流道外侧开设有收集槽，所述梯形限位件与消能迷宫流道之间卡接有弹性膜片；

所述孔口式进水器腔体内侧壁下端开设有第一内螺纹，孔口式进水器腔体与灌水器单元体之间通过螺纹直通连接，所述灌水器单元体上下两端均固定连接有延伸螺纹件，所述延伸螺纹件外侧壁开设有外螺纹且与螺纹直通的第二内螺纹啮合连接，所述灌水器单元体为圆柱形管，在该圆柱形管的罐体内壁上开设有M条相互螺旋平行互不交叉的螺纹槽，该M为压力出水孔数量且M条中的半数螺纹槽分别连接到不同的压力出水孔，剩余的M条螺纹槽贯穿圆柱形管的顶部和底部，在圆柱形管的顶部和底部区域附近各个螺纹槽相互收拢并且环形等间距布局，所述灌水器单元体上端固定连接有第二密封圈，所述灌水器单元体外侧壁开设有多个压力出水孔，所述压力出水孔中均插接有过滤腔体，所述过滤腔体内侧壁末端均固定连接有第二卡扣组件，所述过滤腔体内腔中部填充有无纺布滤层，其中所述灌水器单元体之间通过螺纹直通连接，所述螺纹直通内侧开设有第二内螺纹，所述螺纹直通内侧壁中部固定连接有限位环，该限位环为圆柱形中空盘体且该盘体内环的顶部和底部分别为弧形倒角设计，该限位环盘体内环的顶部和底部之间均匀均设置有M个凹槽并且就近的两个凹槽为一组，其中M组凹槽中的N组之间设置有导通沟槽，其中M≤N≤M，在限位环盘体内环的顶部设置有一环形沟槽，该M个个凹槽在环形沟槽上且被该环形沟槽贯通；

所述密封堵头为台锥形塑料堵头，所述密封堵头内腔上端开设有第三内螺纹，所述密封堵头内腔底部固定连接有第三密封圈，所述密封堵头与位于最下端的灌水器单元体啮合连接。

所述第一卡扣组件和第二卡扣组件均为倒三角形卡扣件。

所述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈均为橡胶密封圈。

更进一步的，所述弹性膜片为圆形膜片且厚度不超过0.5cm，所述灌水器单元体为圆柱形PE管。

更进一步的，所述压力出水孔设有多个且呈等间距交错设置，所述过滤腔体左右两端面均开设有直径不小于0.5mm网孔，所述灌水器单元体至少设有一个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该种插入植物根区压力补偿灌水器结构设计合理，使用方便；

1.本发明通过多个可选配不同结构设计的特殊设计的螺纹直通代替传

统的需要不同长度的水管并且配合在管道内置多个螺旋槽的设计，使得不同深度根系的滴灌作业均能够得到灌溉的同时还不会使得水流从裸露在地面的出水口中流出，且还同时实现了在传统均匀布置出水孔便于加工的基础上，实现地下的滴管的朝向可调，使得滴灌水流朝向根系。

2.该种插入植物根区压力补偿灌水器，通过设置进水管、防脱卡环和第一密封圈的结构，达到了能够保证带压灌溉水稳定、无渗漏地进入孔口式进水器腔体中，减少了可能存在的水头损失和水量损失，提高了灌溉效率以及整个设备使用过程中的可靠程度；

3.该种插入植物根区压力补偿灌水器，通过设置梯形限位件、消能迷宫流道、收集槽和弹性膜片的结构，达到了能够使得灌溉水压力在设计值范围内时，弹性膜片发生通过形变，调控水头高度即灌溉水管内压力，从而使得整个压力补偿灌水器内部的水流处于同一水头高度，便于控制整个灌区的滴灌范围与滴灌水量等参数，同时，消能迷宫流道上开设的收集槽，能够消解压力过高时的带压紊流，避免对弹性膜片造成不可逆的形变冲击，保证了整个装置的长期正常运行，且收集槽还能够在带压灌溉水压力减小时，通常为灌溉结束阶段的尾流，所述弹性膜片回弹，此时低压水流能够在消能迷宫流道的引导下反向冲刷弹性膜片，能够将弹性膜片上附着的颗粒杂质冲刷下来并集中在收集槽中，避免造成局部堵塞现象；

4.该种插入植物根区压力补偿灌水器，通过设置灌水器单元体和螺纹直通，达到了能够根据实际使用需求，有效延长整个灌水器长度的效果，能够适应不同实际生产情况的不同需求。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明孔口式进水器腔体的侧剖图；

图4为本发明孔口式进水器腔体的俯视图；

图5为本发明灌水器单元体的侧剖图；

图6为图5的A处放大图；

图7为本发明螺纹直通的侧剖图；

图8为本发明密封堵头的侧剖图。

图中：1进水管、11防脱卡环、12第一密封圈、13孔口式进水器腔体、14第一卡扣组件、15梯形限位件、16消能迷宫流道、17收集槽、18第一内螺纹、19弹性膜片、2孔口式进水器盖板、21金属保护层、22标识片、23灌水器单元体、24延伸螺纹件、25第二密封圈、26压力出水孔、27过滤腔体、28第二卡扣组件、29无纺布滤层、3螺纹直通、31第二内螺纹、32限位环、4密封堵头、41第三内螺纹、42第三密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-4，本发明提供一种技术方案：一种插入植物根区压力补偿灌水器，包括孔口式进水器腔体13、灌水器单元体23、螺纹直通3和密封堵头4，所述孔口式进水器腔体13为圆柱形塑料腔体，所述孔口式进水器腔体13上端边缘固定连接有第一卡扣组件14，所述孔口式进水器腔体13上端通过第一卡扣组件14密封卡接有孔口式进水器盖板2，所述孔口式进水器盖板2上端面固定连接有金属保护层21，所述金属保护层21上端面固定连接有标识片22，所述孔口式进水器盖板2上端面中部贯穿插接有进水管1，所述进水管1上端外缘固定连接有防脱卡环11，所述进水管1与孔口式进水器盖板2连接处套接有第一密封圈12，所述孔口式进水器腔体13内腔上部固定连接有梯形限位件15，所述孔口式进水器腔体13内腔中部固定连接有消能迷宫流道16，所述消能迷宫流道16外侧开设有收集槽17，所述梯形限位件15与消能迷宫流道16之间卡接有弹性膜片19；

所述孔口式进水器腔体13内侧壁下端开设有第一内螺纹18，孔口式进水器腔体13与灌水器单元体23之间通过螺纹直通3连接，所述灌水器单元体23上下两端均固定连接有延伸螺纹件24，所述延伸螺纹件24外侧壁开设有外螺纹且与螺纹直通3的第二内螺纹31啮合连接，所述灌水器单元体23为圆柱形管，在该圆柱形管的罐体内壁上开设有2M条相互螺旋平行互不交叉的螺纹槽，该M为压力出水孔26数量且2M条中的半数螺纹槽分别连接到不同的压力出水孔26，剩余的M条螺纹槽贯穿圆柱形管的顶部和底部，在圆柱形管的顶部和底部区域附近各个螺纹槽相互收拢并且环形等间距布局，所述灌水器单元体23上端固定连接有第二密封圈25，所述灌水器单元体23外侧壁开设有多个压力出水孔26，所述压力出水孔26中均插接有过滤腔体27，所述过滤腔体27内侧壁末端均固定连接有第二卡扣组件28，所述过滤腔体27内腔中部填充有无纺布滤层29，其中所述灌水器单元体23之间通过螺纹直通3连接，所述螺纹直通3内侧开设有第二内螺纹31，所述螺纹直通3内侧壁中部固定连接有限位环32，该限位环32为圆柱形中空盘体且该盘体内环的顶部和底部分别为弧形倒角设计，该限位环32盘体内环的顶部和底部之间均匀均设置有2M个凹槽并且就近的两个凹槽为一组，其中2M组凹槽中的N组之间设置有导通沟槽，其中M≤N≤2M，在限位环32盘体内环的顶部设置有一环形沟槽，该2M个个凹槽在环形沟槽上且被该环形沟槽贯通；

所述密封堵头4为台锥形塑料堵头，所述密封堵头4内腔上端开设有第三内螺纹41，所述密封堵头4内腔底部固定连接有第三密封圈42，所述密封堵头4与位于最下端的灌水器单元体23啮合连接。

所述孔口式进水器盖板2上端面固定连接有金属保护层21，所述金属保护层21上端面固定连接有标识片22，所述金属保护层21能够避免在滴灌设备埋设完成后，上层土壤的翻动或扰动损坏孔口式进水器腔体13，所述标识片22便于工作人员确定该灌溉节点的名称，提高检修或维护等工作的工作效率，所述孔口式进水器盖板2上端面中部贯穿插接有进水管1，所述进水管1上端外缘固定连接有防脱卡环11，所述进水管1与孔口式进水器盖板2连接处套接有第一密封圈12，上述结构达到了能够保证带压灌溉水稳定、无渗漏地进入孔口式进水器腔体中，减少了可能存在的水头损失和水量损失，提高了灌溉效率以及整个设备使用过程中的可靠程度，所述孔口式进水器腔体13内腔上部固定连接有梯形限位件15，所述孔口式进水器腔体13内腔中部固定连接有消能迷宫流道16，所述消能迷宫流道16外侧开设有收集槽17，所述梯形限位件15与消能迷宫流道16之间卡接有弹性膜片19，所述弹性膜片19为圆形弹性透水塑料片，能够在水流冲击时发生一定限度的形变以控制水流速度，上述结构达到了能够使得灌溉水压力在设计值范围内时，所述弹性膜片19发生通过形变，调控水头高度即灌溉水管内压力，从而使得整个压力补偿灌水器内部的水流处于同一水头高度，便于控制整个灌区的滴灌范围与滴灌水量等参数，同时，所述消能迷宫流道16上开设的收集槽17，能够消解压力过高时的带压紊流，避免对弹性膜片19造成不可逆的形变冲击，保证了整个装置的长期正常运行，更进一步的，所述收集槽17还能够在带压灌溉水压力减小时，通常为灌溉结束阶段的尾流，所述弹性膜片16回弹，此时低压水流能够在消能迷宫流道的引导下反向冲刷弹性膜片19，能够将弹性膜19片上附着的颗粒杂质冲刷下来并集中在收集槽17中，避免造成局部堵塞现象，所述弹性膜片19为圆形膜片且厚度不超过0.5cm，所述灌水器单元体23为圆柱形PE管，所述孔口式进水器腔体13内侧壁下端开设有第一内螺纹18；

请着重参阅图2，图5-6，所述灌水器单元体23上下两端均固定连接有延伸螺纹件24，所述灌水器单元体23上端固定连接有第二密封圈25，其中第二密封圈25位于圆柱形管体的壁中开设的凹槽中，并不阻挡水流在螺纹槽的流通，所述灌水器单元体23外侧壁开设有压力出水孔26，所述压力出水孔26中均插接有过滤腔体27，所述过滤腔体27左右两端面均开设有直径不小于0.5mm网孔，便于带压水流的流出，所述过滤腔体27内侧壁末端均固定连接有第二卡扣组件28，所述第一卡扣组件14和第二卡扣组件28均为倒三角形卡扣件，具有更强的稳定性和更好的密封性，能够使两端的组件紧密卡接在一起且不发生渗漏，所述过滤腔体27内腔中部填充有无纺布滤层29，能够进一步过滤灌溉水中的细小杂质，同时也能够阻挡灌水器外侧土壤中的细小砂砾进入灌水器内部，所述第一密封圈12、第二密封圈25和第三密封圈42均为橡胶密封圈，具有较好的密封性和可靠性；

请着重参阅图1-2，图7-8，所述灌水器单元体23至少设有一个，单个灌水器单元体23的长度为30～50cm，当植物根系长度处于30～50cm范围内时，布置一个灌水器单元体23即可，所述灌水器单元体23的长度可以随着实际使用需求的增加而增加，所述灌水器单元体23之间通过螺纹直通3连接，所述螺纹直通3内侧开设有第二内螺纹31，所述螺纹直通3内侧壁中部固定连接有限位环32，达到了能够根据实际使用需求，有效延长整个灌水器长度的效果，能够适应不同实际生产情况的不同需求，所述密封堵头4为台锥形塑料堵头，所述密封堵头4内腔上端开设有第三内螺纹41，所述密封堵头4内腔底部固定连接有第三密封圈42，所述密封堵头4与位于最下端的灌水器单元体23啮合连接。

在进行不同深度根系植株的滴灌作业时，只需要选择不同的螺纹直通3即可，具体的如果地下待滴灌的根系深度恰好为灌水器单元体23的长度的整数倍，则连接孔口式进水器腔体13和灌水器单元体23之间的螺纹直通3为多个，且最下方的两节灌水器单元体23之间采用的螺纹直通3的限位环32盘体内环的顶部和底部之间的导通沟槽数量为N，N＝M，其余连接孔口式进水器腔体13和其他水器单元体23之间的螺纹直通3的限位环32盘体内环的顶部和底部之间的导通沟槽数量为N，N＝2M。

如果地下待滴灌的根系深度不等于灌水器单元体23的长度的整数倍，则密封堵头4的底部略微超过根系的最深处，最上方的一节灌水器单元体23上有部分出水孔裸露在地面，则连接孔口式进水器腔体13和灌水器单元体23之间的螺纹直通3为多个，且最下方的两节灌水器单元体23之间采用的螺纹直通3的限位环32盘体内环的顶部和底部之间的导通沟槽数量为N，N＝M，其他水器单元体23之间的螺纹直通3的限位环32盘体内环的顶部和底部之间的导通沟槽数量为N，N＝2M，而最上方的一节灌水器单元体23与连接孔口式进水器腔体13之间采用的螺纹直通3的限位环32盘体内环的顶部和底部之间的导通沟槽数量为N，M<N<2M，该N等于M+K，其中K为最上方的一节灌水器单元体23上位于地下部分的出水孔的数量，且在该螺纹直通3的最终旋合作位置上，使得导通沟槽均与位于地下的灌水器单元体23的出水孔连接的K条螺旋沟槽以及贯通顶部和底部的M条螺旋沟槽对接。

按照上述出水孔的选通可通过不同设计的螺纹直通3来选择的设计进行操作，可以完全将朝向根系测的出水孔进行选通，从而使得远离根系的灌水器单元体23的圆柱形管体上的出水孔屏蔽，从而使得实现了在传统均匀布置出水孔便于加工的基础上，实现地下的滴管的朝向可调，使得滴灌水流朝向根系。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种插入植物根区压力补偿灌水器，包括孔口式进水器腔体(13)、灌水器单元体(23)、螺纹直通(3)和密封堵头(4)，其特征在于：所述孔口式进水器腔体(13)为圆柱形塑料腔体，所述孔口式进水器腔体(13)上端边缘固定连接有第一卡扣组件(14)，所述孔口式进水器腔体(13)上端通过第一卡扣组件(14)密封卡接有孔口式进水器盖板(2)，所述孔口式进水器盖板(2)上端面固定连接有金属保护层(21)，所述金属保护层(21)上端面固定连接有标识片(22)，所述孔口式进水器盖板(2)上端面中部贯穿插接有进水管(1)，所述进水管(1)上端外缘固定连接有防脱卡环(11)，所述进水管(1)与孔口式进水器盖板(2)连接处套接有第一密封圈(12)，所述孔口式进水器腔体(13)内腔上部固定连接有梯形限位件(15)，所述孔口式进水器腔体(13)内腔中部固定连接有消能迷宫流道(16)，所述消能迷宫流道(16)外侧开设有收集槽(17)，所述梯形限位件(15)与消能迷宫流道(16)之间卡接有弹性膜片(19)；

所述孔口式进水器腔体(13)内侧壁下端开设有第一内螺纹(18)，孔口式进水器腔体(13)与灌水器单元体(23)之间通过螺纹直通(3)连接，所述灌水器单元体(23)上下两端均固定连接有延伸螺纹件(24)，所述延伸螺纹件(24)外侧壁开设有外螺纹且与螺纹直通(3)的第二内螺纹(31)啮合连接，所述灌水器单元体(23)为圆柱形管，在该圆柱形管的罐体内壁上开设有2M条相互螺旋平行互不交叉的螺纹槽，该M为压力出水孔(26)数量且2M条中的半数螺纹槽分别连接到不同的压力出水孔(26)，剩余的M条螺纹槽贯穿圆柱形管的顶部和底部，在圆柱形管的顶部和底部区域附近各个螺纹槽相互收拢并且环形等间距布局，所述灌水器单元体(23)上端固定连接有第二密封圈(25)，所述灌水器单元体(23)外侧壁开设有多个压力出水孔(26)，所述压力出水孔(26)中均插接有过滤腔体(27)，所述过滤腔体(27)内侧壁末端均固定连接有第二卡扣组件(28)，所述过滤腔体(27)内腔中部填充有无纺布滤层(29)，其中所述灌水器单元体(23)之间通过螺纹直通(3)连接，所述螺纹直通(3)内侧开设有第二内螺纹(31)，所述螺纹直通(3)内侧壁中部固定连接有限位环(32)，该限位环(32)为圆柱形中空盘体且该盘体内环的顶部和底部分别为弧形倒角设计，该限位环(32)盘体内环的顶部和底部之间均匀均设置有2M个凹槽并且就近的两个凹槽为一组，其中2M组凹槽中的N组之间设置有导通沟槽，其中M≤N≤2M，在限位环(32)盘体内环的顶部设置有一环形沟槽，该2M个个凹槽在环形沟槽上且被该环形沟槽贯通；

所述密封堵头(4)为台锥形塑料堵头，所述密封堵头(4)内腔上端开设有第三内螺纹(41)，所述密封堵头(4)内腔底部固定连接有第三密封圈(42)，所述密封堵头(4)与位于最下端的灌水器单元体(23)啮合连接。

2.根据权利要求1所述的一种插入植物根区压力补偿灌水器，其特征在于：所述第一卡扣组件(14)和第二卡扣组件(28)均为倒三角形卡扣件。

3.根据权利要求1所述的一种插入植物根区压力补偿灌水器，其特征在于：所述第一密封圈(12)、第二密封圈(25)和第三密封圈(42)均为橡胶密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种插入植物根区压力补偿灌水器，其特征在于：所述弹性膜片(19)为圆形膜片且厚度不超过0.5cm，所述灌水器单元体(23)为圆柱形PE管。

5.根据权利要求1所述的一种插入植物根区压力补偿灌水器，其特征在于：所述压力出水孔(26)设有多个且呈等间距交错设置，所述过滤腔体(27)左右两端面均开设有直径不小于0.5mm网孔，所述灌水器单元体(23)至少设有一个。

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