CN115889018A - 一种喷灌机用节能喷头 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种喷灌机用节能喷头，属于灌溉机技术领域，系统包括：稳压水管和喷头机构；喷头机构包括：过滤系统、喷头水管、增压加热部件；加热器设置在增压加热部件内，流量计用于实时监测喷灌机用节能喷头内的流量。本申请提高了灌溉机的节能效果；可拆卸增压加热部件即解决了节能问题，也解决了低温结冰堵塞喷头的技术问题。

Description

一种喷灌机用节能喷头

技术领域

本申请涉及及灌溉机技术领域，特别涉及一种喷灌机用节能喷头。

背景技术

喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差，把具有一定压力的水通过喷头(或喷嘴)喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式。

喷灌相对于传统灌溉方式具有省水、省工、增强、适应性强的特点，但是也存在着一些局限性。喷灌系统需要大量的机械设备和管道材料，同时系统工作压力较高，这对能源需求较高，会增加供油、电或天然气的负担，增加运行费用。因此，在当前能源短缺、能源价格不断上涨的国际背景下，解决喷灌系统能源需要大的问题是十分重要。另外在现有技术中，灌溉喷头在寒冷天气使用时易出现结冰堵塞的现象，这会导致喷头无法正常出水，影响灌溉喷头的正常使用。

发明内容

本申请涉及一种喷灌机用节能喷头，可以进一步提高灌溉机的节能效果；方便拆卸的增压加热部件即解决了节能问题，也解决了低温结冰堵塞喷头的技术问题。

本申请采取以下技术手段实现：

一种喷灌机用节能喷头，包括：稳压水管和喷头机构；喷头机构通过喷头水管连接于稳压水管的一端，稳压水管的另一端与喷灌机输水支管的一端连接，喷灌机输水支管上设置有电控阀门；稳压水管的直径大于喷灌机输水支管和喷头机构的喷头水管。

进一步地，喷头机构包括：过滤系统、喷头水管、增压加热部件；过滤系统通过螺纹安装在喷头水管的底部，过滤系统包括：连接部和滤网，连接部设置有外螺纹与喷头水管下端设置的内螺纹配合，滤网固定设置在连接部的下端，滤网位于稳压水管内。

进一步地，增压加热部件设置在喷头水管内，在喷头水管内的上部设置有一台阶，过滤系统的连接部在与喷头水管下端设置的内螺纹配合连接时挤紧增压加热部件。

进一步地，在增压加热部件与喷头水管内的上部设置的台阶之间设置有第一密封圈，在增压加热部件与过滤系统的连接部之间设置有第二密封圈。

进一步地，增压加热部件为一圆柱形部件，其大小与喷头水管的下端相适配，增压加热部件的内部下端居中设置有第一锥孔，第一锥孔底部直径大于顶部直径，增压加热部件的内部上端居中设置有第二锥孔，第二锥孔底部直径小于顶部直径，第一锥孔和第二锥孔通过圆柱通孔连通。

进一步地，加热器设置在增压加热部件的圆柱通孔内。

进一步地，设置有一台阶的喷头水管外侧壁处设置有流量计5用于实时监测喷灌机用节能喷头内的流量。

进一步地，喷管一端连接在喷头水管的上端侧壁，且喷管以喷头水管为中心均匀分布设置有多组，喷管的另一端面上均布设有若干个半球形喷头。

进一步地，半球形喷头上设置有若干均布的喷头支管路，若干均布的喷头支管路的轴线相交于半球形喷头的球心，若干均布的喷头支管路与喷管断面设置的若干连通孔一一连接。

进一步地，在喷头支管路的出口位置设置两条环形凸起，离喷头支管路的出口位置近的凸起的高度低于内侧的凸起的高度。

一种喷灌机用节能喷头的使用方法：

(1)将喷灌机用节能喷头与喷灌机输水支管连接；

(2)启动喷灌机，开始工作；流量计实时监测喷灌机用节能喷头内流量数值；若流量数值正常，继续工作至关闭喷灌机关停；若流量数值低于设定阈值，执行步骤(3)；

(3)加热器开始工作设定时长，监测喷灌机用节能喷头内流量数值；若流量数值正常，则结冰堵塞造成的流量异常问题解决；若流量数值仍低于设定阈值，关停喷灌机，拆下喷灌机用节能喷头，取出喷灌机用节能喷头内的过滤系统进行清洁，清洁后组装喷灌机用节能喷头，执行步骤(1)。

本申请具有如下优点

(1)稳压水管的使用平稳来自喷灌机输水管的水压，这会降低对喷灌机水泵的要求，能够起到节能的作用；滤网可以过滤水中的杂质，防止堵塞喷头支管路，也能够起到节能的作用；

(2)增压加热部件通过对管路直径和形状的改变可以起到改变水压的作用，且增压加热部件可以拆卸更换，具有很大的灵活性；更换增压加热部件可以在不改变喷灌机水压的情况下，改变喷头的最大喷灌量程，可以实现很好的节能的作用；

(3)加热器设置在增压加热部件的圆柱通孔内，可以通过加热灌溉水流来防止结冰堵塞喷头；

(4)通过多组喷管、若干个半球形喷头以及若干均布的喷头支管路的设计，可以实现360度无死角的灌溉，而不再需要单独设置喷头的旋转装置或者通过损失灌溉水的部分动能来驱动喷头旋转，可以达到节能的目的。

附图说明

图1所示为喷灌机用节能喷头与喷灌机输水管配合使用的结构示意图；

图2所示为喷灌机用节能喷头的结构示意图；

图3所示为喷灌机用节能喷头的部分剖视图；

图4所示为增压加热部件的结构示意图；

图5所示为喷管端部的结构示意图；

图6所示为半球形喷头的一种结构示意图；

图7所示为半球形喷头的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。

图1所示为喷灌机用节能喷头与喷灌机输水管配合使用的结构示意图，一种喷灌机用节能喷头，包括：稳压水管3和喷头机构4；喷头机构4连接于稳压水管3的一端，稳压水管3的另一端与喷灌机输水支管2的一端连接，喷灌机输水支管2的另一端连接于喷灌机输水管1；喷灌机输水支管2与喷灌机输水管1为固定连接，稳压水管3与喷头机构4、喷灌机输水支管2采用螺纹连接，喷头机构4的喷头水管42的下端设有外螺纹，喷灌机输水支管2的上端设置有外螺纹。稳压水管3的直径大于喷灌机输水支管2和喷头机构4的喷头水管42的直径，稳压水管的作用是平稳来自喷灌机输水管1的水压，这会降低对喷灌机水泵的要求，能够起到节能的作用。优选的，稳压水管3的直径至少为喷灌机输水支管2的3倍以上。喷灌机输水支管2上设置有电控阀门。

如图2-4所示，喷头机构4包括：过滤系统41、喷头水管42、增压加热部件43。过滤系统41螺纹连接安装在喷头水管42的底部，过滤系统41包括：连接部和滤网，连接部设置有外螺纹与喷头水管42下端设置的内螺纹配合，滤网固定设置在连接部的下端，滤网可以过滤水中的杂质，防止堵塞喷头支管路471，过滤系统41的滤网部分位于稳压水管3内。

增压加热部件43设置在喷头水管42内，在喷头水管42内的上部设置有一台阶，可以限制增压加热部件43在喷头水管42内的移动，过滤系统41的连接部在与喷头水管42下端设置的内螺纹配合连接时会挤紧增压加热部件43。在增压加热部件43与喷头水管42内的上部设置的台阶之间设置有第一密封圈44，在增压加热部件43与过滤系统41的连接部之间设置有第二密封圈45。增压加热部件43外型为一中空的圆柱形部件，其大小与喷头水管42的下端相适配，增压加热部件43的内部下端居中设置有第一锥孔431，第一锥孔431底部直径大于顶部直径，增压加热部件43的内部上端居中设置有第二锥孔433，第二锥孔433底部直径小于顶部直径，第一锥孔431和第二锥孔433通过圆柱通孔432连通。增压加热部件43通过对管路直径和形状的改变可以起到改变水压的作用，且增压加热部件43可以拆卸更换，具有很大的灵活性，第一锥孔431和第二锥孔433可以根据实际需要选择其它合适的面型，若抛物面、椭球或其它合适形状的旋转曲面，更换增压加热部件43可以在不改变喷灌机水压的情况下，改变喷头的最大喷灌量程，可以实现很好的节能的作用。第一锥孔431锥角优选为45度，第二锥角优选为83度，经试验以及仿真验证此锥角条件下增加压力效果最好，而在此基础上，优选的，第一锥孔431的长度为第二锥孔433的长度的2.5倍，这是在上述选择锥孔设计的情况下，增压加热部件43的最优设计方案。加热器434设置在增压加热部件43的圆柱通孔432内，加热器434可以为螺旋加热管，嵌设于圆柱通孔432内壁，之后内壁用导热材料处理平滑，避免影响灌溉用水的流动，加热器434的供电线路经增压加热部件43的本体引出，通过喷头水管42上设置的供电触点端子供电，因为设置了第一密封圈44和第二密封圈45可以保证供电安全。在增压加热部件43出水一侧，设置有一台阶的喷头水管42外侧壁处设置有流量计5，流量计5可以实时监测喷头机构4内的流量数据。

如图1-3、5-7所示，喷管46连接在喷头水管42的上端侧壁且与其连通，喷管46以喷头水管42为中心均匀分布设置有多组。参考图1-3可知，喷管46为四组，喷管46水平设置，喷管46的一端与喷头水管42的上端侧壁连接，喷管46的另一端面上均布设有若干个半球形喷头47。以图3为例，喷管46的端面为圆形，在其圆心位置设有一个半球形喷头47，另外四个半球形喷头47均布于以中心位置半球形喷头47为圆心的圆上。喷管46的一端与喷头水管42连通，喷管46的另一端设有若干用于与若干个半球形喷头47连通的连通孔472，半球形喷头47上设置有若干均布的喷头支管路471，若干均布的喷头支管路471的轴线相交于半球形喷头47的球心，若干均布的喷头支管路471与连通孔472连接。通过多组喷管46、若干个半球形喷头47以及若干均布的喷头支管路471的设计，可以实现360度无死角的灌溉，而不再需要单独设置喷头的旋转装置或者通过损失灌溉水的部分动能来驱动喷头旋转，可以达到节能的目的。

为了实现喷出水滴的雾化形态并进一步增加喷灌的范围，如图6-7所示，在每个喷头支管路471的出口位置设置两条环形凸起，且离喷头支管路471的出口位置近的凸起的高度低于内侧的凸起的高度，紧邻的两条凸起能够同时实现增加喷灌量程和增强水滴雾化的作用，内侧高度较高的凸起主要作用是增加喷灌量程，离喷头支管路471的出口位置近的凸起的作用是实现水滴雾化。优选地，凸起截面如图6所示为三角形，截面为三角形的优势在于水滴雾化效果更好，凸出的端角可以更好地实现液滴的破碎；凸起截面如图7所示为圆弧形，截面为圆弧形的优势在于实现水滴雾化对的同时兼顾了喷灌量程，圆弧形凸出实现液滴的破碎的同时，对水的射出速度影响较小，可以实现更大的喷灌量程。

一种喷灌机用节能喷头的使用方法：

(1)将喷灌机用节能喷头与喷灌机输水支管2连接；

(2)启动喷灌机，开始工作；流量计5实时监测喷灌机用节能喷头内流量数值；若流量数值正常，继续工作至关闭喷灌机关停；若流量数值低于设定阈值，执行步骤(3)；

(3)加热器434开始工作设定时长，监测喷灌机用节能喷头内流量数值；

若流量数值正常，则结冰堵塞造成的流量异常问题解决；若流量数值仍低于设定阈值，关停喷灌机，拆下喷灌机用节能喷头，取出喷灌机用节能喷头内的过滤系统41进行清洁，清洁后组装喷灌机用节能喷头，执行步骤(1)。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷灌机用节能喷头，其特征在于，包括：稳压水管和喷头机构；喷头机构通过喷头水管连接于稳压水管的一端，稳压水管的另一端与喷灌机输水支管的一端连接，喷灌机输水支管上设置有电控阀门；稳压水管的直径大于喷灌机输水支管和喷头机构的喷头水管的直径。

2.如权利要求1所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，喷头机构包括：过滤系统、喷头水管、增压加热部件；过滤系统通过螺纹安装在喷头水管的底部，过滤系统包括：连接部和滤网，连接部设置有外螺纹与喷头水管下端设置的内螺纹配合，滤网固定设置在连接部的下端，滤网位于稳压水管内。

3.如权利要求2所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，增压加热部件设置在喷头水管内，在喷头水管内的上部设置有一台阶，过滤系统的连接部在与喷头水管下端设置的内螺纹配合连接时挤紧增压加热部件。

4.如权利要求3所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，在增压加热部件与喷头水管内的上部设置的台阶之间设置有第一密封圈，在增压加热部件与过滤系统的连接部之间设置有第二密封圈。

5.如权利要求3所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，增压加热部件为一中空的圆柱形部件，其大小与喷头水管的下端相适配，增压加热部件的内部下端居中设置有第一锥孔，第一锥孔底部直径大于顶部直径，增压加热部件的内部上端居中设置有第二锥孔，第二锥孔底部直径小于顶部直径，第一锥孔和第二锥孔通过圆柱通孔连通。

6.如权利要求5所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，加热器设置在增压加热部件的圆柱通孔内。

7.如权利要求3-6任一项所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，设置有一台阶的喷头水管外侧壁处设置有流量计5，用于实时监测喷灌机用节能喷头内的流量。

8.如权利要求1所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，喷管一端连接在喷头水管的上端侧壁且与其连通，喷管以喷头水管为中心均匀分布设置有多组，喷管的另一端面上均布设有若干个半球形喷头。

9.如权利要求8所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，半球形喷头上设置有若干均布的喷头支管路，若干均布的喷头支管路的轴线相交于半球形喷头的球心，若干均布的喷头支管路与喷管断面设置的连通孔连接。

10.如权利要求9所述的喷灌机用节能喷头，其特征在于，在喷头支管路的出口位置设置两条环形凸起，离喷头支管路的出口位置近的凸起的高度低于内侧的凸起的高度。

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