CN117617039A - 一种用于大棚种植的节水灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于大棚种植的节水灌溉系统，包括水箱，其呈长筒状设置并用于储水；喷淋管路，用于将水箱中的水向外延伸；喷淋头，其数量为多个并分布在喷淋管路上，用于喷水，且喷淋头在不同的水压下覆盖不同的喷洒范围；高压容器，其嵌套在水箱内并用于储存高压气体用于提供气压。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过高压容器内的气体以脉冲的方式输送到喷淋管路中，从而提高喷淋头的喷淋效果，同时对喷淋头做了特殊的结构设计，在不同水压作用下，能够实现不同的喷洒范围，还可以在进气管路上设置二氧化碳储罐用于补充二氧化碳，从而实现了提高喷洒动力、提高喷洒范围，同时还能补充二氧化碳量，特别适用于大棚种植环境。

Description

一种用于大棚种植的节水灌溉系统

技术领域

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其是一种用于大棚种植的节水灌溉系统。

背景技术

随着大棚种植的优势愈加明显，很多农作物都转移到大棚进行种植，为了保证农作物正常生长，获取高产量和稳定产量，必须供给农作物以充足的水分和养分，在自然条件下，往往因降水量不足或分布地不均匀，不能满足作物对水分要求，针对大棚种植必须人为的进行灌溉，目前主流的灌溉方式包括畦灌、沟灌、淹灌、漫灌、微喷、滴灌等，针对上述这些灌溉方式，会存在以下问题：

1、大多数的灌溉方式喷头大多进行单向喷洒，无法多方位喷洒，即使部分喷头能够活动，也是通过其他设备进行控制的，这就导致有些农作物无法被喷洒到，使得农作物无法正常生长，降低了农作物的产量，也使得农作物的产量不稳定，而且这种方式会造成水资源的浪费，不利于节水。

2、在大棚中通过长管道输送时，会出现管道内水压不均，导致大棚前后段农作物生长不均，前端水压大水分足，容易导致补水过量，而后侧水压小水分不足，均会影响农作物的生长。

3、现在的灌溉装置喷洒时，只进行补水，这样只做到了保证农作物的正常生长，无法提高农作物的产量，在有些农作物较为密集的地方，光合作用比较剧烈，可能会出现二氧化碳浓度不足的情况。

为此我们提出一种用于大棚种植的节水灌溉系统。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于大棚种植的节水灌溉系统，本发明通过加气实现了以下效果：提高了水压，提高了喷淋头的喷淋效果；使水雾化，更加节水；方便补充二氧化碳，促进植物成长。通过对喷淋头的改进，在充气作用下改变喷淋范围，提高了灌溉面积。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于大棚种植的节水灌溉系统，包括：

水箱，其呈长筒状设置并用于储水；

喷淋管路，其数量为多个并贯通连接在水箱下端，用于将水箱中的水向外延伸；

喷淋头，其数量为多个并分布在喷淋管路上，用于喷水，且喷淋头在不同的水压下覆盖不同的喷洒范围；

高压容器，其嵌套在水箱内并用于储存高压气体，且高压容器上开设有多个与喷淋管路对接的出气孔，用于提供气压；

二氧化碳储罐，其设置于高压容器的进气管道上，并可控的向进气管道中补充二氧化碳气体。

进一步的，所述喷淋管路包括：

出水管，其数量为多个并分布在水箱下端，出水管上设置有控制电磁阀，控制对应管道的开合大小；

喷淋管，其与出水管连接并向远处延伸，喷淋管的首尾端均通过支架进行固定，且喷淋管自首端向尾端均匀向下倾斜，以提高尾端水压。

进一步的，还包括气泵，其通过管道与高压容器连接，向高压容器提供气源，二氧化碳储罐设置在该管道上，且在连接处设置有单向阀。

进一步的，所述出气孔上设置有脉冲阀，用于向喷淋管路中提供脉冲气体。

进一步的，所述水箱其结构包括：

进水口，其对接水泵用于补充水源以及提供水动力；

压力表，其插接在水箱上用于检测水箱水压；

气体检测仪，其穿过水箱的侧壁并与高压容器对接，用于检测高压容器内的气压以及二氧化碳浓度；

排水口，用于排空水箱。

进一步的，所述水箱还包括操作面板，操作面板内设置有PLC控制器，其分别用于显示水箱的水压信号、高压容器的气压信号，以及二氧化碳浓度信号，同时操作面板还能操控脉冲阀和控制电磁阀的开合大小。

进一步的，所述喷淋头包括：

喷射端，其上设置有流道一，用于出水，流道一的正上方开设有直径较大的喷射孔一，且在喷射孔一的侧壁下端开设有若干个环形分布的喷射孔二；

喷淋球，其沿垂直方向滑动在喷射孔一内，且在喷淋球内设置有与流道一对接的流道二，用于将直线流道转化为喇叭状流道；

弹簧，其设置在喷射孔一内并用于在一定作用力下限制喷淋球向上移动。

进一步的，所述流道一的上端作收口处理，流道二的下端作有扩口处理，且流道二的上端设置有喇叭口，且喷射孔一的开口套设在喇叭口延长线外。

进一步的，所述高压容器与水箱之间设置有连接筋。

进一步的，所述出水管延伸至水箱内的一端与高压容器的出气孔对接，且在延伸至水箱内的出水管侧壁上开设有多个进水孔。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过高压容器内的气体以脉冲的方式输送到喷淋管路中，从而提高喷淋头的喷淋效果，同时对喷淋头做了特殊的结构设计，在不同水压作用下，能够实现不同的喷洒范围，从而提高了对不同区域的喷淋效果，另外还可以在进气管路上设置二氧化碳储罐用于补充二氧化碳，从而实现了提高喷洒动力、提高喷洒范围，同时还能补充二氧化碳量，特别适用于大棚种植环境。

同时，本发明还具备如下优点：

（1）.水箱呈长筒状设置并用于储水，且高压容器嵌套在水箱内并用于储存高压气体，高压容器与水箱之间设置有连接筋，通过采用这种嵌套的连接方式，通过水箱包裹住高压容器，能够对高压容器进行水冷降温，同时高压容器也能对水箱进行预热，避免寒冷天气上冻；同时水箱采用长筒状能够连接更多的喷淋管路，适配更多不同的大棚。

（2）.本发明为了促进植物生长，方便为植物补充二氧化碳，通过在进气管道上设置二氧化碳储罐，二氧化碳储罐可控的向进气管道中补充二氧化碳气体，同时高压容器的进气管道上还包括气泵，其通过管道与高压容器连接，向高压容器提供气源，二氧化碳储罐设置在该管道上，且在连接处设置有单向阀。

（3）.为了方便进气和进水，出水管延伸至水箱内的一端与高压容器的出气孔对接，且在延伸至水箱内的出水管侧壁上开设有多个进水孔，使得气压能够顺着出水管管道进行移动，提高水压。

（4）.出水管上设置有控制电磁阀，控制对应管道的开合大小，具体的，能够控制水流大小实现与气压的调配，特别是与气体中二氧化碳的调配，使得不同的大棚农作物实现不同的二氧化碳浓度。

（5）.喷淋管的首尾端均分别通过支架一和支架二进行固定，支架二对多个喷淋管的尾端同时进行连接，提高整体化效果，且喷淋管自首端向尾端均匀向下倾斜，以提高尾端水压，保证管道内的水压均衡，方便后续喷淋头喷淋范围更加稳定。

（6）.为水压较小时，此时喷淋球在重力和弹簧的作用力下贴住流道一，流道一内的水会流进流道二内，将直流转化为喇叭状水流提高喷洒范围。

（7）.当水压较大时，此时在高强水压下，推动喷淋球向上脱离流道一，此时流道一内的水流一部分会进入到流道二内，由于喷淋球的位置改变，因此进入到流道二内的水也会出现不同范围的喷洒，另外部分水流也会顺着喷射孔二向外四散，实现不同范围的喷洒，同时水流在充气的影响下也会雾化，提高节水效果。

（8）.水箱还包括操作面板，操作面板内设置有控制器，其分别用于显示水箱的水压信号、高压容器的气压信号，以及二氧化碳浓度信号，同时操作面板还能操控脉冲阀和控制电磁阀的开合大小，控制水流、气流以及二氧化碳的浓度，从而实现智能化控制效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为图2的侧视图。

图4为图3中A-A截面的剖视图。

图5为本发明中喷淋头在未充气状态下的喷淋结构图。

图6为本发明中喷淋头在充气状态下的喷淋结构图。

其中：

100、水箱；200、出水管；300、喷淋管；400、喷淋头；500、二氧化碳储罐；600、气泵；700、高压容器；

101、压力表；102、气体检测仪；103、进水口；104、操作面板；

201、控制电磁阀；

301、支架一；302、支架二；

401、喷射端；402、喷淋球；403、弹簧；

701、脉冲阀；

a、流道一；b、流道二；c、喷射孔一；d、喷射孔二。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图6所示，本实施例公开的农用节水灌溉装置，包括水箱100、高压容器700、喷淋管路、喷淋头400，其用于实现将高压容器700内的气体以脉冲的方式输送到喷淋管路中，从而提高喷淋头400的喷淋效果，同时对喷淋头400做了特殊的结构设计，在不同水压作用下，能够实现不同的喷洒范围，从而提高了对不同区域的喷淋效果，另外还可以在进气管路上设置二氧化碳储罐500用于补充二氧化碳，从而实现了提高喷洒动力、提高喷洒范围，同时还能补充二氧化碳量，特别适用于大棚种植环境，促进农作物的生长，且通过采用多条喷淋管路独立控制，适用于多种不同的大棚，适应不同的农作物。

具体的，如图1-图4所示，本实施例中，水箱100呈长筒状设置并用于储水，且高压容器700嵌套在水箱100内并用于储存高压气体，高压容器700与水箱100之间设置有连接筋，通过采用这种嵌套的连接方式，通过水箱100包裹住高压容器700，能够对高压容器700进行水冷降温，同时高压容器700也能对水箱100进行预热，避免寒冷天气上冻；

同时水箱100采用长筒状能够连接更多的喷淋管路，适配更多不同的大棚。

如图1-图2所示，本实施例中，水箱100其结构包括多个结构如：

进水口103，其对接水泵用于补充水源以及提供水动力；

压力表101，其插接在水箱100上用于检测水箱100水压；

排水口，用于排空水箱100。

本实施例中，如图4所示，高压容器700上开设有多个与喷淋管路对接的出气孔，出气孔上设置有脉冲阀701，用于向喷淋管路中提供脉冲气体；

在另一个实施例中，为了促进植物生长，方便为植物补充二氧化碳，通过在进气管道上设置二氧化碳储罐500，二氧化碳储罐500可控的向进气管道中补充二氧化碳气体，同时高压容器700的进气管道上还包括气泵600，其通过管道与高压容器700连接，向高压容器700提供气源，二氧化碳储罐500设置在该管道上，且在连接处设置有单向阀。

高压容器700上插接有气体检测仪102，气体检测仪102穿过水箱100的侧壁，用于检测高压容器700内的气压以及二氧化碳浓度；

如图1-图4所示，本实施例中，喷淋管路数量为多个并贯通连接在水箱100下端，用于将水箱100中的水向外延伸；

喷淋管路的具体结构包括出水管200和喷淋管300。

本实施例中，出水管200的数量为多个并分布在水箱100下端，出水管200上设置有控制电磁阀201，控制对应管道的开合大小，具体的，能够控制水流大小实现与气压的调配，特别是与气体中二氧化碳的调配，使得不同的大棚农作物实现不同的二氧化碳浓度。

本实施例中，为了方便进气和进水，出水管200延伸至水箱100内的一端与高压容器700的出气孔对接，且在延伸至水箱100内的出水管200侧壁上开设有多个进水孔，使得气压能够顺着出水管200管道进行移动，提高水压。

喷淋管300与出水管200连接并向远处延伸，喷淋管300的首尾端均分别通过支架一301和支架二302进行固定，支架二302对多个喷淋管300的尾端同时进行连接，提高整体化效果，且喷淋管300自首端向尾端均匀向下倾斜，以提高尾端水压，保证管道内的水压均衡，方便后续喷淋头400喷淋范围更加稳定。

本实施例中，对喷淋头400做了特殊的改进，喷淋头400的数量为多个并分布在喷淋管路上，用于喷水，且喷淋头400在不同的水压下覆盖不同的喷洒范围，提高喷洒效率；

具体的，如图5和图6所示，本实施例中，喷淋头400包括：

喷射端401，其上设置有流道一a，用于出水，流道一a的正上方开设有直径较大的喷射孔一c，且在喷射孔一c的侧壁下端开设有若干个环形分布的喷射孔二d；

喷淋球402，其沿垂直方向滑动在喷射孔一c内，且在喷淋球402内设置有与流道一a对接的流道二b，用于将直线流道转化为喇叭状流道；

弹簧403，其设置在喷射孔一c内并用于在一定作用力下限制喷淋球402向上移动，这里的一定作用力指的是弹簧403的弹性力，当水压克服了弹簧403的弹性力以及喷淋球402的自身重力后，当带动喷淋球402向上。

在另一个实施例中，流道一a的上端作收口处理，提高流速，流道二b的下端作有扩口处理，方便与流道一a进行对接，且扩口处理后，在流道一a内的流速增大后，会推动喷淋球402向上脱离流道一a，且流道二b的上端设置有喇叭口，将直线水流转化为喇叭状水流，提高喷洒范围，且喷射孔一c的开口套设在喇叭口延长线外，避免喷射孔一c的内壁阻挡水流喷出。

如图5所示，为水压较小时，此时喷淋球402在重力和弹簧403的作用力下贴住流道一a，流道一a内的水会流进流道二b内，将直流转化为喇叭状水流提高喷洒范围；

如图6所示，当水压较大时，此时在高强水压下，推动喷淋球402向上脱离流道一a，此时流道一a内的水流一部分会进入到流道二b内，由于喷淋球402的位置改变，因此进入到流道二b内的水也会出现不同范围的喷洒，另外部分水流也会顺着喷射孔二d向外四散，实现不同范围的喷洒，同时水流在充气的影响下也会雾化，提高节水效果。

水箱100还包括操作面板104，操作面板104内设置有PLC控制器，其分别用于显示水箱100的水压信号、高压容器700的气压信号，以及二氧化碳浓度信号，同时操作面板104还能操控脉冲阀701和控制电磁阀201的开合大小，控制水流、气流以及二氧化碳的浓度，从而实现智能化控制效果。

综上所述，本发明最大的改进点是向水管中填充气体，同时做了适应性的结构改进，例如水箱100形状，水箱100与高压容器700的连接结构，以及各个仪表的布置，本发明通过加气实现了以下效果：

1、提高了水压，提高了喷淋头400的喷淋效果；

2、使水雾化，更加节水；

3、方便补充二氧化碳，促进植物成长。

4、通过对喷淋头400的改进，在充气作用下改变喷淋范围，提高了灌溉面积。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于，包括：

水箱（100），其呈长筒状设置并用于储水；

喷淋管路，其数量为多个并贯通连接在水箱（100）下端，用于将水箱（100）中的水向外延伸；

喷淋头（400），其数量为多个并分布在喷淋管路上，用于喷水，且喷淋头（400）在不同的水压下覆盖不同的喷洒范围；

高压容器（700），其嵌套在水箱（100）内并用于储存高压气体，且高压容器（700）上开设有多个与喷淋管路对接的出气孔，用于提供气压；

二氧化碳储罐（500），其设置于高压容器（700）的进气管道上，并可控的向进气管道中补充二氧化碳气体。

2.如权利要求1所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述喷淋管路包括：

出水管（200），其数量为多个并分布在水箱（100）下端，出水管（200）上设置有控制电磁阀（201），控制对应管道的开合大小；

喷淋管（300），其与出水管（200）连接并向远处延伸，喷淋管（300）的首尾端均通过支架进行固定，且喷淋管（300）自首端向尾端均匀向下倾斜，以提高尾端水压。

3.如权利要求2所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：还包括气泵（600），其通过管道与高压容器（700）连接，向高压容器（700）提供气源，二氧化碳储罐（500）设置在该管道上，且在连接处设置有单向阀。

4.如权利要求3所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述出气孔上设置有脉冲阀（701）,用于向喷淋管路中提供脉冲气体。

5.如权利要求4所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述水箱（100）其结构包括：

进水口（103），其对接水泵用于补充水源以及提供水动力；

压力表（101），其插接在水箱（100）上用于检测水箱（100）水压；

气体检测仪（102），其穿过水箱（100）的侧壁并与高压容器（700）对接，用于检测高压容器（700）内的气压以及二氧化碳浓度；

排水口，用于排空水箱（100）。

6.如权利要求5所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述水箱（100）还包括操作面板（104），操作面板（104）内设置有PLC控制器，其分别用于显示水箱（100）的水压信号、高压容器（700）的气压信号，以及二氧化碳浓度信号，同时操作面板（104）还能操控脉冲阀（701）和控制电磁阀（201）的开合大小。

7.如权利要求1所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述喷淋头（400）包括：

喷射端（401），其上设置有流道一（a），用于出水，流道一（a）的正上方开设有直径较大的喷射孔一（c），且在喷射孔一（c）的侧壁下端开设有若干个环形分布的喷射孔二（d）；

喷淋球（402），其沿垂直方向滑动在喷射孔一（c）内，且在喷淋球（402）内设置有与流道一（a）对接的流道二（b），用于将直线流道转化为喇叭状流道；

弹簧（403），其设置在喷射孔一（c）内并用于在一定作用力下限制喷淋球（402）向上移动。

8.如权利要求7所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述流道一（a）的上端作收口处理，流道二（b）的下端作有扩口处理，且流道二（b）的上端设置有喇叭口，且喷射孔一（c）的开口套设在喇叭口延长线外。

9.如权利要求1所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述高压容器（700）与水箱（100）之间设置有连接筋。

10.如权利要求2所述的一种用于大棚种植的节水灌溉系统，其特征在于：所述出水管（200）延伸至水箱（100）内的一端与高压容器（700）的出气孔对接，且在延伸至水箱（100）内的出水管（200）侧壁上开设有多个进水孔。