CN218868972U - 一种沙培防堵渗灌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沙培防堵渗灌装置，其包括外壳体和渗水模块，所述外壳体的两侧端部上分别设有进水口和出水口，所述外壳体的内部两侧分别设有第一容水空间和第三容水空间，所述第一容水空间和第三容水空间分别与进水口和出水口相连通，同时在第一容水空间和第三容水空间之间的外壳体内设置有所述渗水模块，所述渗水模块的底部与外壳体的底部之间留有间隙构成第二容水空间，所述第二容水空间与第一容水空间和第三容水空间相连通。本实用新型利用毛细管作用原理，水分外渗、下渗较少；在沙培环境下，合理控制沙子基质的孔隙度，可形成极好的毛细管效应，使水分在栽培层中被植物充分利用，同时能保证透气性，利于植物生长发育。

Description

一种沙培防堵渗灌装置

技术领域

本实用新型属于植物灌溉技术领域，具体是涉及一种沙培防堵渗灌装置。

背景技术

现有的渗灌技术是将水源引入土层下一定深度，然后通过各种渗灌管道与装置，利用毛细作用，将水分传到至植物根部，从而满足植物的水分需求，同时可以减少地表水分蒸发流失。但底下渗灌管道极易堵塞，灌溉效果不理想，难以翻修，导致综合成本提升。

沙培技术是一种以沙子作主要基质的无土栽培技术，目前主要应用在蔬菜、瓜类等作物的栽培生产，其特点是土壤透气性好、导水性好、理化性质稳定、易于获取、价格低廉、综合成本低等，但由于其保水持肥能力较差，容易造成水肥浪费，对沙培灌溉技术要求高。

针对沙培作物的灌溉，目前存在的技术问题主要有：1、渗灌管道与装置埋于地下，其渗水孔多于土壤或基质直接接触，很容易在停止供水后，孔隙被细小颗粒回堵，且植物根系有趋水性，也会逐渐生长至管道与装置内部从而形成严重堵塞，影响灌溉效果，重新翻修费时费力，最终导致成本提升。2、沙子作基质水肥保持能力差，水肥浪费严重，浇灌技术难度大，如果在设施内进行槽式沙培，表层灌水容易造成水肥蒸发严重，盐分在表层富集，造成栽培环境盐碱化，或者形成涝根。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种沙培防堵渗灌装置，以克服上述现有技术存在的缺陷和不足。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种沙培防堵渗灌装置，包括外壳体和渗水模块，所述外壳体的两侧端部上分别设有进水口和出水口，所述外壳体的内部两侧分别设有第一容水空间和第三容水空间，所述第一容水空间和第三容水空间分别与进水口和出水口相连通，同时在第一容水空间和第三容水空间之间的外壳体内设置有所述渗水模块，所述渗水模块的底部与外壳体的底部之间留有间隙构成第二容水空间，所述第二容水空间与第一容水空间和第三容水空间相连通。

进一步的，所述渗水模块包括渗水模块承载结构件，内层渗水材料和外层全覆盖式限根过滤膜，所述内层渗水材料设置于渗水模块承载结构件内，在内层渗水材料的四周包裹有所述外层全覆盖式限根过滤膜，成型后的渗水模块顶部呈弧形结构。

更进一步的，所述渗水模块承载结构件的底部或者底部和两侧或者底部和主体四周开设有透水孔。

更进一步的，所述渗水模块承载结构件的主体四周和底部与外壳体以及第一容水空间和第三容水空间之间均留有间隙，该间隙构成所述第二容水空间。

更进一步的，所述内层渗水材料采用由酚醛塑料发泡制成的固体花泥或透水石。

更进一步的，所述外层全覆盖式限根过滤膜采用无纺布。

进一步的，所述第一容水空间和第三容水空间与第二容水空间之间分别设有可拆卸限根过滤模块，所述可拆卸限根过滤模块包括限根过滤膜和滤膜承载结构件。

更进一步的，所述限根过滤膜采用无纺布。

更进一步的，所述第一容水空间和第三容水空间朝向渗水模块的一侧设有容水空间隔断板，所述可拆卸限根过滤模块设于容水空间隔断板下方。

进一步的，所述第一容水空间和第三容水空间的底部呈弧形结构。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本装置的顶部出水区为弧形出水面设计，摒弃传统出水孔思路，渗水面积更大，效率更高。

(2)利用毛细管作用原理，水分外渗、下渗较少，主要经过毛细管上渗至植物根部土壤，水分利用率高。在沙培环境下，合理控制沙子基质的孔隙度，可形成极好的毛细管效应，使水分在栽培层中被植物充分利用，同时能保证透气性，利于植物生长发育。

(3)装置有多层限根与阻断结构，可有效防止不溶性、有黏性的大小沙土颗粒或植物根系等易造成堵塞的物体进入装置内，影响装置灌溉效果，目的是大幅延长装置使用寿命。采用外层限根滤膜与内部限根渗水材料结合的渗水模块，滤膜可有效阻挡大小颗粒物质进入内部渗水材料，同时可有效阻挡植物根系扎入内部，因为渗水材料为致密多孔材料，且有一定厚度，根系很难在其中生长伸长。

假设植物根系可生长至第二容水空间，在第二容水空间的两端仍各有一层限根过滤膜，且第二空间为装置水平最低处，有积水能满足根系需求，致使其停止生长。理论上根系难以突破：全覆盖式限根过滤膜—渗水材料—全覆盖式限根过滤膜—第二容水空间—限根过滤膜的多层限根结构，不会影响串联模块的水分传导过程。

(4)利用连通器原理，可将各容水空间连通，同时可根据实际将各装置串联成一个整体，满足各种不通的农田与栽培槽等栽培环境。

(5)壳体的密封性好，接入的水体在加压的条件下，水可以顺利进入每一个连通的装置内，解决各装置可能不在一个水平面的水体流动问题.

(6)本装置的壳体包括上壳体、下壳体、渗水模块三部分，组装简便，连通水源即可使用。

(7)本装置的渗水模块为可拆卸，渗水模块可根据不同栽培环境与灌溉设备更换为相应形状的模块，应用面更广泛。

(8)本装置由于优秀的防堵塞设计，可作为长期装置埋设与地下，通过最后一个装置的出水口结构外接水管可以直接判断灌溉系统是否堵塞，方便快捷，便与检修维护。

(9)采用塑料为壳体，且限根滤膜与渗水材料不会吸引避地下害虫，耐用、成本低、无虫蛀风险。

附图说明

图1是本实用新型的三维局部剖视图；

图2是本实用新型的正视图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是本实用新型的侧视图；

图5是渗水模块承载结构件结构示意图。

图中标记为：1-进水口，2-外壳体，21-下壳体，22-上壳体，3-渗水模块，31-外层全覆盖式限根过滤膜，32-内层渗水材料，33-渗水模块承载结构件，4-可拆卸限根过滤模块，41-限根过滤膜，42-滤膜承载结构件，5-容水空间隔断板，6-第一容水空间，7-第二容水空间，8-出水口，9-第三容水空间，10-透水孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种沙培防堵渗灌装置，其包括外壳体2和渗水模块3，所述外壳体包括上壳体22和下壳体21，在外壳体两侧端部上分别设有进水口1和出水口8，在外壳体的内部两侧分别设有第一容水空间6和第三容水空间9，在第一容水空间6和第三容水空间9之间的外壳体内可拆卸设置有渗水模块3；所述渗水模块3包括渗水模块承载结构件33，内层渗水材料32和外层全覆盖式限根过滤膜31，其中内层渗水材料32设置于渗水模块承载结构件33内，在内层渗水材料32的四周包裹有所述外层全覆盖式限根过滤膜31，成型后的渗水模块3顶部呈弧形结构，并且渗水模块承载结构件33的主体四周和底部与外壳体1以及第一容水空间6和第三容水空间9之间均留有间隙，该间隙构成所述第二容水空间7。

本实施中，所述渗水模块承载结构件33的底部或者底部和两侧或者底部和主体四周开设有透水孔10。

本实施中，所述第一容水空间6和第三容水空间9的底部呈弧形结构，在第一容水空间6和第三容水空间9朝向渗水模块的一侧设有容水空间隔断板5，在容水空间隔断板5下方设有可拆卸限根过滤模块4，可拆卸限根过滤模块包括限根过滤膜41和滤膜承载结构件42。

本实施中，所述内层渗水材料32采用由酚醛塑料发泡制成的固体花泥或透水石；所述外层全覆盖式限根过滤膜31和限根过滤膜41均可采用无纺布。

本装置的工作原理：该装置不区分进出水方向，进出水口既可作入水口也可作出水口，当其一为进水口时，另一个为出水口，可通过管道顺序连接下一装置(或为封闭状态只有1个入水口结构)。当进水口确定后，与其相联通的为第一容水空间，第二容水空间通过限根过滤膜与第一、第三容水空间相连通，位于二者中间。该限根过滤膜可通过水分与养分但根与其他小颗粒物质无法穿透。另外渗水模块位于第二容水空间之上，内层为一定厚度的可限根、小颗粒物质的渗水多孔材料(可用花泥(酚醛塑料发泡制成的固体)、透水石等多孔透水材料)，外层紧密包裹全覆盖式限根过滤膜，通过渗水模块承载结构与壳体进行固定，最后其上方覆土或基质后，接触面积大，受重力影响受到压力的也大，即使接入水体有较强压力也不会使各结构崩解，影响装置工作。

进一步的，第一容水空间通过进水口进水，水体通过限根过滤膜后自然流入第二容水空间，此时水有两个流向，第一通过渗水模块在毛细作用下渗向外界，随后在外界被土壤或基质吸收，第二通过另一层限根滤膜进入第三容水空间。

进一步的，在装置处于相对水平条件下，当第一容水空间水位上升，第二容水空间水为充满状态(渗水模块渗水效率小于进水效率)，第三容水空间在连通器原理的作用下也将与第一容水空间水位保持一致，当第一容水空间水位达到入水口时，第三容水空间水位也将达到出水口，如第三容水空间的出水结构未被封堵，水流将通过出水口顺序流向下一相同装置，直至流至最后一个出水口封堵(或接回流管)的灌溉装置。

进一步的，如果装置由于地上压力变化导致的土层形变，致使装置不能保持在相对水平面上，装置仍可在进水体加压的条件下，基于帕斯卡原理(液压的基本原理)正常工作，且灌溉效率也会随之上升。

进一步的，水在通过渗水模块后，水分短时间内充可满整个模块，此时该装置上方的土壤或基质由于重力或者机械压实与渗水模块外层限根滤膜紧密贴合，此时形成渗水材料—限根滤膜—土壤或基质为一体的多毛细管体，水分在毛细作用下可顺利渗透到土壤或基质中，植物根系获得水分。由于沙子粒径小，孔隙度小，形成的毛细孔多，沙子颗粒表面光滑，水在其中的表面张力较大，所以本装置非常适合在沙培环境中工作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，包括外壳体和渗水模块，所述外壳体的两侧端部上分别设有进水口和出水口，所述外壳体的内部两侧分别设有第一容水空间和第三容水空间，所述第一容水空间和第三容水空间分别与进水口和出水口相连通，同时在第一容水空间和第三容水空间之间的外壳体内设置有所述渗水模块，所述渗水模块的底部与外壳体的底部之间留有间隙构成第二容水空间，所述第二容水空间与第一容水空间和第三容水空间相连通。

2.根据权利要求1所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述渗水模块包括渗水模块承载结构件，内层渗水材料和外层全覆盖式限根过滤膜，所述内层渗水材料设置于渗水模块承载结构件内，在内层渗水材料的四周包裹有所述外层全覆盖式限根过滤膜，成型后的渗水模块顶部呈弧形结构。

3.根据权利要求2所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述渗水模块承载结构件的底部或者底部和两侧或者底部和主体四周开设有透水孔。

4.根据权利要求2或3所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述渗水模块承载结构件的主体四周和底部与外壳体以及第一容水空间和第三容水空间之间均留有间隙，该间隙构成所述第二容水空间。

5.根据权利要求2所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述内层渗水材料采用由酚醛塑料发泡制成的固体花泥或透水石。

6.根据权利要求2所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述外层全覆盖式限根过滤膜采用无纺布。

7.根据权利要求1所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述第一容水空间和第三容水空间与第二容水空间之间分别设有可拆卸限根过滤模块，所述可拆卸限根过滤模块包括限根过滤膜和滤膜承载结构件。

8.根据权利要求7所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述限根过滤膜采用无纺布。

9.根据权利要求7所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述第一容水空间和第三容水空间朝向渗水模块的一侧设有容水空间隔断板，所述可拆卸限根过滤模块设于容水空间隔断板下方。

10.根据权利要求1所述的一种沙培防堵渗灌装置，其特征在于，所述第一容水空间和第三容水空间的底部呈弧形结构。

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