專利名稱：一種片式繞流灌水器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)水滴灌裝置，具體涉及一種片式繞流抗堵塞灌水器。
背景技術：
節(jié)水灌溉是世界各國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)所采取的主要措施，微灌作為節(jié)水灌溉中一種先進的高標準灌溉技術，已被世界上100多個國家采用。其中滴灌最具節(jié)水、增產(chǎn)、高效等顯著優(yōu)勢，可廣泛應用于果樹、蔬菜、花卉、藥材等經(jīng)濟作物種植中。
滴頭是滴灌系統(tǒng)最為關鍵的部件之一，滴頭的結(jié)構(gòu)及其水利性能的優(yōu)劣對滴灌系統(tǒng)的均勻性、抗堵塞能力、系統(tǒng)壽命影響很大。滴頭的水利性能由流道的形式、尺寸、材料等因素共同決定，水頭損失的90％都發(fā)生在流道的齒形結(jié)構(gòu)處。我國于20世紀70年代從墨西哥引進滴灌技術以來，在90年代自主開發(fā)了一些產(chǎn)品，但是在抗堵塞性能和水利性能以及制造工藝等方面都存在著不足之處。90年代以后，在引進滴頭的基礎上開發(fā)了一些滴頭，但滴頭結(jié)構(gòu)形式、規(guī)格尺寸基本都是仿造國外產(chǎn)品，而且狹小迂回的流道極易被堵塞，嚴重影響了灌水器的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有灌水器易堵塞的缺點，提供一種片式繞流灌水器。該灌水器具有更高的出水均勻度和更強的抗堵塞性能。
本發(fā)明提供一種片式繞流灌水器，包括進水槽、出水槽和流道部分，進水槽與流道部分的進水口相通，出水槽與流道部分的出水口相通，其特征在于進水槽的底部設有濾網(wǎng)，流道部分中設置有呈線性、均勻分布的凸臺、流道部分的兩側(cè)設置有呈線性、均勻分布的齒狀結(jié)構(gòu)；齒狀結(jié)構(gòu)與凸臺的位置相交錯，使灌水管的流道呈回形迷宮式。
本發(fā)明中，灌水器流道部分創(chuàng)造性地采用了多通道回形迷宮式的流道結(jié)構(gòu)，水流具有了繞流的性質(zhì)。進水端面(即濾網(wǎng))是規(guī)則排列的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對水流進行了過濾，提高了灌水器的抗堵塞性能。灌水器的流道部分平面呈迷宮式回形繞流流道，連續(xù)的齒形結(jié)構(gòu)和水流之間的相互沖刷的作用，使得該流道的局部消能更加的突出，保證了灌水器具有更為高效的消能效果。本發(fā)明可廣泛應用于用于棉花、甘蔗及蔬菜，如西紅柿、草莓等的灌溉。


圖1為灌水器的主視圖。
圖2為灌水器的后視圖。
圖3為雙排灌水器的主視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明的具體工作方式作進一步詳細的闡述本發(fā)明要求灌水器在一定的工作水頭(壓力)范圍內(nèi)，得到穩(wěn)定的出水流量。如圖1、2所示，本發(fā)明的灌水器包括五個主要部分網(wǎng)狀濾網(wǎng)1、進水槽2、凸臺3、流道部分4、齒狀結(jié)構(gòu)5和出水槽6。進水槽2與流道部分4的進水口相通，出水槽6與流道部分4的出水口相通。網(wǎng)狀濾網(wǎng)1位于進水槽2的底部，凸臺3呈線性、均勻分布在流道部分4的中，齒狀結(jié)構(gòu)5呈線性、均勻分布在流道部分4的兩側(cè)，并且與凸臺3的位置相交錯，使得灌水管的流道呈現(xiàn)回形迷宮式流道。這種回形迷宮式流道，使得流水不僅在局部有漩流，而且在凸臺3的外圍有了繞流的性質(zhì)。
下面以實例為本發(fā)明作進一步詳細說明。
一種實例，濾網(wǎng)1為矩形網(wǎng)狀，進水槽2和出水槽6為矩形槽，凸臺3的形狀為菱形，其內(nèi)角為30度，凸臺3的個數(shù)為8個，對于流道部分外緣的齒狀結(jié)構(gòu)5為等腰三角形，齒間夾角為30度，與凸臺3相互交錯。
水流以一定的工作水頭從網(wǎng)狀濾網(wǎng)1流入，過濾后進入進水槽2中，進水槽2是個截面(相對于流道的截面積)較大的矩形槽，所以水流在進水槽2中會變得較為緩慢，不易形成湍急的漩渦。接著水流進入流道部分4，當水流通過一個菱形凸臺，水流分成兩條，在齒狀結(jié)構(gòu)處匯合成一條水流，然后通過下一個菱形凸臺和齒狀結(jié)構(gòu)，如此循環(huán)，使得水流呈現(xiàn)為回形繞流迷宮式的水流，最后進入出水槽6，出水槽6和進水槽2相同，也是個截面較大的矩形槽。至此，灌水器完成了從進水到出水的整個過程。
除此實例外，濾網(wǎng)1的具體形式是可以改變的，除了常用的矩形狀，還可以是小孔陣列等。凸臺3具體形狀、尺寸、個數(shù)都是可以改變的。例如凸臺可以是三角形、矩形、橢圓等，我們還可以通過改變凸臺的尺寸來達到改變流道的大小，凸臺的個數(shù)也是可以改變的。對于菱形凸臺，我們可以改變其夾角的大小，10度～30度亦可。齒狀結(jié)構(gòu)5和凸臺是相交錯對應的，其形式與凸臺是相對應的。對于菱形凸臺時，齒狀結(jié)構(gòu)的夾角和菱形凸臺的夾角是一樣大的。
如圖3所示，流道部分4可設置雙排凸臺3。
具體實施時，將灌水器與薄壁管一體化成型(即主視圖所示表面鑲嵌于薄壁管內(nèi))，制成滴灌帶。當水流以一定的水頭(工作壓力)通入薄壁管內(nèi)是，水流通過網(wǎng)狀濾網(wǎng)1后進入進水槽2，通過流道部分4和凸臺3，最后進入了出水槽6，在對應出水槽6的薄壁管上有一小孔，用于最后出水，供給農(nóng)作物。
以上闡述了灌水器的結(jié)構(gòu)特點和工作過程，下面主要說明灌水器的工作原理。該灌水器的主要特點是引入了回形繞流流道結(jié)構(gòu)，作為該發(fā)明的一種實例這里分別采用了凸臺以及鋸齒結(jié)構(gòu)的平面迷宮流道。水流首先通過網(wǎng)狀濾網(wǎng)，大的固體顆粒和一些浮游植物、微生物被過濾了，有效的保護了整個流道不被堵塞，從整體上提高了灌水器的抗堵塞性能。當水流流入進水槽中，水流的速度會相對減慢，避免了形成湍急漩渦的可能性，水流以相對平穩(wěn)的速度流入流道部分。水流在經(jīng)過齒尖夾角不大于30度的鋸齒形結(jié)構(gòu)的迷宮流道時，一方面克服摩擦阻力的作用；另一方面，由于流道的轉(zhuǎn)角急、多且連續(xù)，容易形成局部渦流，這些渦流也具有消能的作用；此外，水流通過灌水器中央的凸臺時，分成兩條分流，并且在齒狀結(jié)構(gòu)處匯聚成一條流道時，兩條分流之間的相互沖刷具有更加高效的消能效果。在上述三方面的共同作用下，使得水流的能量能在較短的距離內(nèi)得到較大的消耗，實現(xiàn)了灌水器的消能和壓力的調(diào)節(jié)。在該流道中的水流流態(tài)為全紊流，其流態(tài)指數(shù)為0.5左右，不超過0.57。而迷宮式環(huán)形繞流流道的齒狀結(jié)構(gòu)和凸臺的尺寸決定了灌水器的出水流量。
綜上所述，該灌水器創(chuàng)造性地引入了迷宮式環(huán)形繞流流道，在有效地解決灌水器易堵塞難題的同時提供了更為高效的消能效果；另外，灌水器還采用了和管道在線一體化成型，降低了成本，體積小用料省，易于田間布置和收取，真正做到了低投入、高收益。
權利要求
1.一種片式繞流灌水器，包括進水槽、出水槽和流道部分，進水槽與流道部分的進水口相通，出水槽與流道部分的出水口相通，其特征在于進水槽(2)的底部設有濾網(wǎng)(1)，流道部分(4)中設置有呈線性、均勻分布的凸臺(3)、流道部分(4)的兩側(cè)設置有呈線性、均勻分布的齒狀結(jié)構(gòu)(5)；齒狀結(jié)構(gòu)(5)與凸臺(3)的位置相交錯，使灌水管的流道呈回形迷宮式。
2.根據(jù)權利要求1所述的灌水管，其特征在于凸臺(3)為菱形，其內(nèi)角為10度～30度。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的灌水管，其特征在于齒狀結(jié)構(gòu)(5)為等腰三角形。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的灌水管，其特征在于凸臺(3)呈雙排分布在流道部分(4)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種片式繞流灌水器，包括進水槽、出水槽和流道部分，進水槽與流道部分的進水口相通，出水槽與流道部分的出水口相通，其特征在于進水槽的底部設有濾網(wǎng)，流道部分中設置有呈線性、均勻分布的凸臺、流道部分的兩側(cè)設置有呈線性、均勻分布的齒狀結(jié)構(gòu)；齒狀結(jié)構(gòu)與凸臺的位置相交錯，使灌水管的流道呈回形迷宮式。本發(fā)明中，灌水器流道部分創(chuàng)造性地采用了多通道回形迷宮式的流道結(jié)構(gòu)，水流具有了繞流的性質(zhì)。本發(fā)明的流道局部消能效果更加的突出，保證了灌水器具有更為高效的消能效果。本發(fā)明可廣泛應用于用于棉花、甘蔗及蔬菜，如西紅柿、草莓等的灌溉。
文檔編號A01G25/02GK1636435SQ20041006128
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月6日 優(yōu)先權日2004年12月6日
發(fā)明者史玉升, 董文楚, 黃樹槐, 魏青松, 蘆剛 申請人:華中科技大學