CN2174032Y - 作物灌溉量自动开关 - Google Patents

Abstract

一种作物灌溉量自动开关，其主要是以落水量 计、筒体、蒸发盘以及光控开关所构成，以落水量计承 接落水量以获得该地区之雨量，再以筒体内装置之 上、下浮筒之间的距离为设定所需灌溉量控制因子， 若自然落水量不足设定的灌溉量，该开关可自动提供 信号启动被控制的人工灌溉设备，而以人为方式调节 灌溉所需的灌溉量，且并以一蒸发盘为模拟灌溉地区 的水蒸发量，作为该地区所需的灌溉量的控制机制因 子，使植物得到充分合理的水分。此外，由于在电气 开关线路中串联一光控开关，使灌溉只在夜间进行， 以获得最高的水资源利用率。

Description

本实用新型涉及一种电源控制开关，特别是关于一种可控制作物灌溉量的自动开关。

目前使用的植物灌溉技术，一般均以定时定量的方式利用旋转式或非旋转式喷水器，以人工或定时器的方式打开水源后，即在某一区域内喷洒水，使栽种于土地上的作物获得水分。但因灌溉设备经日久使用，其水管被淤积、帮浦及喷洒嘴的磨耗使其当初设计的灌溉量发生变化，且由于每日的气温、日照及风速并非一定，所以水的蒸发量亦不相同，使供应的灌溉量很难能准确的符合该地作物所需，以影响植物的正常生长，因此良好之灌溉方式必定随着天候之变化而调整其灌水量。但目前对于农作物的灌溉方式多为人工式操作，此种方式不仅受主观因素影响大，且浪费人力，另一普遍采用的方式是以电动定时器定时的操作，每次喷洒固定的灌溉水量，无法自动调整其水量，往往存在过与不及的问题，故以上二者均为未尽理想的灌溉方式。另一方面，若于白昼进行灌溉时，因气温较高且风速较大，表土层较为干燥，大部分灌溉水分尚未到达植物根部即已蒸发，因故需较多量的灌溉水量才可达到充分的效果。

本实用新型的主要目的是提供一种土地含水量控制装置，它利用一缩小的比例关系以取得蒸发量的数据，以自然条件进行控制决定起动喷水之时机，完全不需人工，不论晴雨均可适用，且操作简便，可使植物得到充份的水分。

本实用新型的另一目的是提供一种可于夜间施行控制作物灌溉量的自动开关，以节省水资源。

为实现上述的主要目的，本实用新型设计了一种作物灌溉量自动开关，它由落水量计、控制主体及水蒸发量模拟装置三部分构成，其中落水量计包括一集雨杯，控制主体为一筒体，水蒸发量模拟装置为一蒸发盘。集雨杯与筒体间以输气管和输水管连结，蒸发盘位于筒体下部与筒体成一体，有一出水口使之与筒体内连通。这种装置，以落水量计承接落水量以得到该地区的雨量值，再以筒体内装置的上、下浮筒的距离为设定所需的灌溉量控制因子，若自然落水量不足设定的灌溉量，本实用新型可自动提供信号启动被控制的人工灌溉设备，而以人为方式调节灌溉所需的灌溉量。同时以一蒸发盘为模拟灌溉地区的水蒸发量，作为该地区所需灌溉量的控制因子，实现合理进行灌溉，以保证作物有适当的水分。此外，为实现本实用新型的另一目的，即使灌溉在夜间进行，该自动开关又附设一光控开关，它与电气开关相互串联，使电控动作在夜间进行，以获得最有效的水资源的利用率。下面结合可作为本实用新型的一个实施例的附图对这种作物灌溉量自动开关的结构及使用给予进一步详细地说明。

图1为作物灌溉量自动开关其电气开关动作时的侧面剖视图；

图2为作物灌溉量自动开关其电气开关未动作时的侧面剖视图；

图3为其浮筒总成侧面部分剖视图；以及

图4为其管柱侧面剖视图。

附图中：10.筒体；11.上室；12.推杆；13.电气开关；14.喇叭状防水瓣；15.中室；16.通气孔；17.上浮筒；18.下浮筒；19.连接管；20、20′.卡扣凹槽；21.管柱；22.弧形弹片；23.凸点；24.半球形凸起；25.导水口；26.导气管；27.下浮政治协商会议；28.下室；29.出水口；30.蒸发盘；31.集雨杯；32.防尘网；33.上浮球；34.配重杆；35.输气管；36.输水管；37.光控开关；38.入水口；39.透明水位刻度表；40.浮筒总成；41.刻度计；42.灌溉设备；43.溢水口。

由附图1所示的本实用新型所提供的作物灌溉量自动开关，它主要由作为控制主体的筒体10，作为落水量计的集雨杯31及与控制主体的筒体为一体的作为水蒸发量模拟装置的蒸发盘30所构成。筒体10与集雨杯31间以输气管35与输水管36连结，位于筒体下部的蒸发盘有一出水口29使之与筒体10内连通。具体地说筒体10本身由其内部分隔成上室11、中室15、下室28，以及环绕下室28外缘的蒸发盘30所构成。中室15底部中央具有半球形凸起24，其中心具有一直立且中空的管柱21，半球形凸起24的侧边有一导水口25连通至下室28，且相对下室28顶部则为一上凹半球体形状，而下室28的下缘侧壁具有一出水口29连通至蒸发盘30。

该中室15内的管柱21外缘套合一可于垂直方向自由滑动的连接管19，该连接管19的外缘设计有螺纹，其下方固定装置一下浮筒18，上部则螺合一上浮筒17，经由旋转可调整上浮筒17与下浮筒18之间的距离，且螺纹上具有一刻度表41，以标示上浮筒17的明确位置，连接管19的顶侧边设置一平衡气压的通气孔16，且下浮筒18的底部形状恰可配合中室15底部形状，以闭合导水口25的水流通，由上、下浮筒17、18与连接管19总成为一浮筒总成40（其详细图示参阅图3）。

由附图4所示的管柱21，其顶部设置一封细长的弧形弹片22，并于其外弧中点设置一凸点23，恰可卡扣于连接管19内侧的二卡扣凹槽20、20′内，该凸点23与卡扣凹槽20、20′扣合后承载力量以X表示，而浮筒总成40的重量以Y表示，其二者间具有如下列的数学关系式：

Y／2＜X＜Y

且经由配重设计而使上、下浮筒17、18均具有Y／2的浮力；于连接管19顶端设置内螺纹，以内螺纹连接一穿越上室11与中室15间的推杆12，以控制装置于上室11内的电气开关13，推杆12于上室11的部分套合一喇叭状防水瓣14，以防止水份进入上室11。

该下室28装置一下端为尖锥状的蛋球形的下浮球27，并于下浮球27中心装置一垂直贯穿的中空导气管26，该导气管26上端延伸出管柱21的上缘，而下端则与下浮球27的底面齐平，下浮球27的上侧形状与下室28上侧面配合，亦可闭合导水口25的水流通。

该集雨杯31为漏斗形状，其上覆盖一防尘网32以防止异物进入集雨杯31内，侧面设置一溢水口43以防止集雨杯31的液面高于中室15时，水分进入上室11中，其下连接一输水管36连通至中室15之侧壁下方，且于输水管36的垂直壁面具有一透明水位刻度表39，其刻度是与连接管19的刻度计41相对应。该集雨杯31下端与输水管36连接部位，分枝一输气管35至中室15的侧壁顶部，并于集雨杯31中心装置一底部圆锥状的上浮球33，可用以封闭集雨杯31的入水口38，且该上浮球33的底部并垂直延伸一配重杆34。

此外，在筒体10外壁装置一光控开关37，它与电气开关相互串联。

本实用新型的动作方式如下：首先，请参阅图3，上浮筒17利用连接管19螺纹上下调整与下浮筒18的距离，同时参考刻度计41以设定所需的灌溉量，其后将其信号线连接至被控制的灌溉设备42上。首次使用时因中室15内并无任何水量，上、下浮筒17、18均不产生浮力，因此浮筒总成40位于下方位置，牵引推杆12，使电气开关13于闭合（ON）状态而启动被控制的灌溉设备42进行浇水灌溉。灌溉时落下的水滴由集雨杯31收集，集雨杯31收集一定量的水份后使上浮球33浮起，而使集雨杯31的入水口38打开，使收集的水量流经输水管36进入中室15内，同时上浮球33落下，入水口38重行闭合。因集雨杯31不断接收水量，使中室15的水位逐渐升高，当水位线超过上浮筒17的上缘时，由于浮力已超过凸点23与卡扣凹槽20扣合后之承载力量X，浮筒总成40向上跳升（请参阅图2），而令推杆12使电气开关至打开（OFF）位置，而使被控制的灌溉设备42停止浇水灌溉，同时凸点23与另一卡扣凹槽20′扣合以保持浮筒总成40于上方位置。因下浮筒18的上移，使导水口25开启，中室15内的水即经由导水口25流至下室28，再经由出水口29流至蒸发盘30，下室28与蒸发盘30的水位线原是同一水平线，当水位线高于水口29时，因上浮球33是于闭合入水口38位置，使中室15内水量流失的体积无空气进行补充，故中室15上端空间的气压已低于大气压力，因此经由导水口25流入下室28的水流量减小，当水位线上升超越下浮球27，使其上浮而将导水口25封闭，不再有水流入下室28，而蒸发盘30的水位则保持于不溢出。

由于原存于中室15的水量已有部分流入下室28，因此导致中室15的水位降低，若其液面低于下浮筒18的下缘平面，则因浮筒总成40的总重量Y已超凸点23与卡扣凹槽20′的扣合承载力量X，使浮筒总成40落至下方位置，因此推杆12下移使电气开关13闭合（ON），重行启动被控制的灌溉设备42开始浇水灌溉。水滴又为集雨杯31所收集，使中室15的水位逐渐升高至设定的高度，使电气开关13至打开（OFF）位置使被控制的灌溉设备42停止浇水灌溉，此时中室15的水位已达设定标准，因此由连接管19的刻度计41标定上浮筒17的位置即可控制所需之灌溉量。

其后蒸发盘30内的水份由于蒸发而逐步减少而下降，中室15内的水量经由下浮球27的控制，流经下室28而补充至蒸发盘30；因蒸发盘30内的水份受当地之气温、温度、风速等因素影响而有不同的蒸发速度，该蒸发速度可经由设计而相近于该灌溉区域的土壤水分流失速度，因此经由集雨杯31接收的自然落雨量，无法补充中室15因蒸发而损失的水量时，中室15的水位线高度即逐渐降低，使浮球总成40下降而推动电气开关13为闭合状态，启动被控制的灌溉设备开始浇水灌溉以补充自然落雨之不足，其灌溉的水滴为集雨杯31收集后导流至中室13内使中室15的水位逐渐升高，至所设定的标度后即使电气开关13开闭（OFF），使被控制的灌溉设备42停止浇水灌溉。且由于本实用新型是采用光控开关37与电气开关13相互串联，因此浇水灌溉的电气动作程序均于夜间进行。即电气回路须持入夜后，光控开关37亦导通时，方可启动被控制的灌溉设备42浇水灌溉。

由上述本实用新型的作物灌溉量自动开关，除了可确实解决农作物因其灌溉量较难控制，所引起的浪费水资源及影响作物生长问题外，并较传统之控制开关更具有下列优点：

（1）由于本实用新型以集雨杯收集落水量，且设计有蒸发盘，因此可用以测知该区域的气候情况，可模拟作物所在区域的土壤湿度。

（2）由于本实用新型的浮筒总成具有可调整的上浮筒，故可因该地区作物各类之不同，经调整上浮筒与下浮筒之间的距离可施以不同的灌溉量。

（3）由于本实用新型的集雨杯有透明的水位刻度表并与筒体内部的刻度计同步，故可经由外界进行观察即可得知灌溉量。

（4）由于本实用新型以一光控开关与电气开关串联，使得只有在夜间才行灌溉动作，可节省水资源；且因夜间气温较低，停留植物叶心的水分不会因白昼之高温使叶心受热损伤。同时，这种灌溉方式使夜间栖息于农作物的害虫其幼虫难于存活，可降低使用农药数量，不但能减少生产成本，同时又可减少作物中农药之残留量。

Claims (6)

1、一种作物灌溉量自动开关，其特征在于它由落水量计、控制主体及水蒸发量模拟装置三部分构成，其中落水量计包括一集雨杯，控制主体为一筒体，水蒸发量模拟装置为一蒸发盘；集雨杯与筒体间以输气管和输水管连结，蒸发盘位于筒体下部与筒体成一体，有一出水口使之与筒体内连通。

2、按照权利要求1所述的自动开关，其特征在于该筒体是由其内部分隔成上室、中室、下室，以及环绕下室外缘的蒸发盘所构成，中室底部中央具有半球形凸起，其中心具有一直立且中空的管柱，半球形凸起的侧边有一导水口连通至下室，而下室的下缘侧边具有一出水口连通至蒸发盘；

该中室内的管柱外缘套合一可于垂直方向自由滑动的连接管，该连接管的外缘设计有螺纹，其下方固定装置一下浮筒，上部则螺合一上浮筒，经由旋转可调整上浮筒与下浮筒之间的距离，且螺纹上具有一刻度表，以标示上浮筒的明确位置，连接管的顶侧边设置一平衡气压的通气孔，且下浮筒的底部形状恰可配合中室底部形状，以闭合导水口的水流通，由上、下浮筒与连接管构成为一浮筒总成；

该管柱顶部设置一封细长的弧形弹片，并于其外弧中点设置二凸点，恰可卡扣于连接管内侧的二卡扣凹槽内，该凸点与卡扣凹槽扣合后的承载力，大于浮筒总成之重量的二分之一，且小于浮筒总成的总重量；此外经由配重设计而使上、下浮筒均具有浮筒总成总重量的二分之一的浮力；于连接管顶端设置内螺纹，以内螺纹连接一穿越上室与中室间的推杆，以控制装置于上室内的电气开关，推杆上室的部分套合一喇叭状防水瓣，以防止水份进入上室；

该下室装置一下端为尖锥状的蛋球形的下浮球，并于下浮球中心装置一垂直贯穿的中空导气管，该导气管上端延伸出管柱的上缘，而下端则与下浮球的底面齐平，下浮球的上侧形状与下室上侧面配合，亦可闭合导水口25的水流通。

3、按照权利要求1所述的自动开关，其特征在于该集雨杯为漏斗形状的装置，其上覆盖一防尘网以防止异物进入集雨杯内，侧面设置一溢水口以防止集雨杯的液面高于中室时，水分进入上室中，其下连接一输水管连通至中室之侧壁下方，且于输水管的垂直壁面具有一透明水位刻度表，其刻度是与连接管的刻度计相对应。该集雨杯下端与输水管连接部位，分枝一输气管至中室的侧壁顶部，并于集雨杯中心装置一底部圆锥状的上浮球，可用以封闭集雨杯的入水口，且该上浮球的底部并垂直延伸一配重杆。

4、按照权利要求1所述的自动开关，其特征在于它可以附设一光控开关，光控开关与电开关相互串联。

5、按权利要求书1所述的自动开关，其特征在于其中该上、下浮筒与筒体之间隙恰可使上、下浮筒于筒体内自由活动。

6、按权利要求书1所述的自动开关，其特征在于其中该透明水位刻度表与刻度计相对应。

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