專利名稱：抗堵塞滴灌灌水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于農(nóng)田灌溉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗堵塞滴灌灌水器。
技術(shù)背景滴灌是局部灌溉的一種，由首部樞紐、干管、支管、毛管、灌水器等五部分組成。① 首部樞紐擔(dān)負(fù)取水、加壓和水處理任務(wù)，由水泵或高位水池、過濾器、化肥罐、壓力表、流量表等部件組成；②干管起輸水作用；③支管起配水作用，按控制面積大小和作物需水量，將灌溉用水分配到灌溉地段；④毛管與支管聯(lián)接，將水送到作物根部附近；⑤灌水器，包括 滴頭、出水口等，各有不同類型和形狀，用以均勻地潤(rùn)濕作物根部土壤。把滴灌毛管和灌水器布置在地表下，稱之為地下滴灌。滴灌的突出優(yōu)點(diǎn)是非常省水，特別是地下滴灌因灌溉水幾乎沒有土壤表面蒸發(fā)，灌溉水的利用效率更高，滴灌的自動(dòng)化程度高，可以使土壤濕度始終保持在最優(yōu)狀態(tài)。滴灌的主要缺陷是灌水器堵塞，特別是難以更換灌水器的地下滴灌，灌水器堵塞是導(dǎo)致地下滴灌系統(tǒng)報(bào)廢的主要原因，一般使用壽命僅有3 5年。滴灌灌水器堵塞一般可分為三類物理堵塞、生物堵塞和化學(xué)堵塞。物理堵塞主要指由過濾不徹底和停止供水時(shí)灌水器出水口負(fù)壓吸入土壤顆粒而產(chǎn)生的水中顆粒物造成的灌水器出水口堵塞；生物堵塞主要指細(xì)菌在灌水器流道內(nèi)繁殖而形成的粘稠物造成的灌水器出水口堵塞和作物根系趨水性生長(zhǎng)通過灌水器出水口進(jìn)入灌水器內(nèi)部造成的出水口堵塞；化學(xué)堵塞主要指溶解鹽析出造成的灌水器出水口堵塞，化學(xué)堵塞僅在特殊情況下發(fā)生，例如微咸水灌溉時(shí)氣溫變化引起了鹽溶解度變化。堵塞的部位多集中在灌水器出水口。滴灌灌水器抗堵塞的方法一般可分為二類化學(xué)方法和物理方法?；瘜W(xué)方法是指在灌溉水中定期注入或灌水器生產(chǎn)的原材料中添加化學(xué)藥劑來殺死灌水器內(nèi)的細(xì)菌和灌水器外部周圍作物根系的方法，因?yàn)樘砑踊瘜W(xué)藥劑會(huì)對(duì)土壤、環(huán)境造成一定污染，添加劑量十分嚴(yán)格，技術(shù)要求高，除美國(guó)等少數(shù)國(guó)家外，一般不用。物理方法抗堵塞是普遍采用的方法，專業(yè)的研究人員或民間人士為了提高物理方法抗堵塞的性能進(jìn)行了不懈的努力，有關(guān)的發(fā)明、實(shí)用新型專利不斷出現(xiàn)，但到目前為止，滴灌灌水器堵塞的缺陷仍舊沒有很好的克服，原因在于現(xiàn)有的抗堵塞的物理方法對(duì)清除生物細(xì)菌產(chǎn)生的粘稠狀堵塞物效果不佳，甚至無可奈何，或結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、投資大，生產(chǎn)、施工困難而難以得到普及應(yīng)用
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資小、便于生產(chǎn)和施工、尤其是抗堵塞性能優(yōu)異的抗堵塞滴灌灌水器。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的—種抗堵塞滴灌灌水器，包括頂蓋、滴頭、穩(wěn)流閥，頂蓋設(shè)有與毛管連接的安裝有倒鉤的插接頭，頂蓋設(shè)有圓柱形進(jìn)水流道，頂蓋設(shè)有用于安裝滴頭的鎖扣，滴頭上設(shè)有與頂蓋鎖扣對(duì)應(yīng)的鎖扣，滴頭的上部為外面帶有鎖扣的空心圓柱體，滴頭的下部為空心圓錐體， 滴頭的內(nèi)腔上部為圓柱體下部為圓錐體，滴頭的內(nèi)腔被嵌于滴頭內(nèi)腔的穩(wěn)流閥分割為進(jìn)水腔和緩沖腔兩部分，在緩沖腔的下部，滴頭的空心圓錐體的尖端開有十字切口，穩(wěn)流閥為開口向下的空心圓錐體，穩(wěn)流閥空心圓錐體的尖端開有十字星形切口，十字星形切口的四個(gè)舌片向中心彎曲完全靠攏時(shí)，不能完全封閉，中心要預(yù)留防止封死的過流孔，頂蓋的一端通過插接頭與毛管連接，頂蓋的另一端通過鎖扣與滴頭連接，穩(wěn)流閥嵌于滴頭的內(nèi)腔，頂蓋、 滴頭、穩(wěn)流閥的過流斷面的中心在一條直線上，與該直線垂直的橫切面的外部輪廓線均為圓形，來自毛管的灌溉水通過進(jìn)水流道、進(jìn)水腔、十字星形切口、緩沖腔、十字切口流入被灌溉的土壤中。所述的滴頭、穩(wěn)流閥由彈性材料制成，例如硅酮橡膠。本實(shí)用新型的抗堵塞滴灌灌水器的工作原理和過程如下啟動(dòng)灌溉系統(tǒng)，灌溉水通過進(jìn)水流道進(jìn)入滴頭的內(nèi)腔，起初十字切口在彈性作用下保持原狀沒有張開，緩沖腔的壓力隨進(jìn)水腔的壓力上升，當(dāng)緩沖腔的壓力上升到足以克服十字切口的彈性時(shí)，十字切口突然張開，灌溉水從緩沖腔中噴出，灌溉水從緩沖腔噴出后，緩沖腔內(nèi)的壓力迅速下降，進(jìn)水腔與緩沖腔出現(xiàn)壓差，在此壓差的作用下，穩(wěn)流閥的十字星形切口的四個(gè)舌片向流道中心彎曲，過流面積縮小，最終緩沖腔的壓力穩(wěn)定在正常灌溉時(shí)的工作壓力，完成了自沖洗過程，進(jìn)入正常灌溉狀態(tài)。自沖洗過程是瞬間完成的，自沖洗時(shí)緩沖腔作用于十字切口的壓力大于正常灌溉時(shí)的工作壓力。進(jìn)入正常灌溉狀態(tài)后，如果供水壓力增加，進(jìn)水腔與緩沖腔的壓差也隨之增大，使穩(wěn)流閥的十字星形切口的四個(gè)舌片向流道中心彎曲的程度進(jìn)一步增加，過流面積也進(jìn)一步縮小，反之，供水壓力減少，進(jìn)水腔與緩沖腔的壓差也隨之減少，使穩(wěn)流閥的十字星形切口的四個(gè)舌片向流道中心彎曲的程度也進(jìn)一步減少，過流面積進(jìn)一步擴(kuò)大，即過流面積與供水壓力呈反比變化，使緩沖腔的正常灌溉時(shí)的工作壓力不隨供水壓力發(fā)生變化，作用于十字切口的正常灌溉時(shí)的工作壓力不變，十字切口的出流量也不變，保持恒定。一旦十字切口發(fā)生堵塞，緩沖腔內(nèi)的壓力迅速上升，將有遠(yuǎn)高于正常灌溉時(shí)的工作壓力作用于十字切口，直至將堵塞物沖出，緩沖腔內(nèi)的壓力迅速下降，在進(jìn)水腔與緩沖腔壓差的作用下，穩(wěn)流閥將調(diào)節(jié)緩沖腔內(nèi)的壓力進(jìn)入或重新回到正常灌溉時(shí)的工作壓力，進(jìn)入或重新回到正常灌溉狀態(tài)，自動(dòng)完成了升壓去堵塞的自我修復(fù)過程。上述工作過程，作用于十字切口的壓力依次為自動(dòng)升壓去堵塞的自我修復(fù)過程的壓力> 自沖洗過程的壓力>正常灌溉時(shí)的工作壓力，與之對(duì)應(yīng)的十字切口的張開度大小次序也是如此。本實(shí)用新型具有如下積極效果1、抗堵塞滴灌灌水器，具有壓力補(bǔ)償功能，壓力變而流量不變。在超長(zhǎng)毛管或復(fù)雜地形的情況下，也能保證灌水的均勻性。2、抗堵塞滴灌灌水器，抗堵塞性能優(yōu)異，具有自沖洗和自動(dòng)升壓去堵塞的自我修復(fù)功能，不僅抗物理堵塞，也抗生物堵塞。特別適用不易更換灌水器的地下灌溉和膜下灌溉。這是因?yàn)棰倏苟氯喂喙嗨鞯某鏊?十字切口 )只有達(dá)到一定正壓的情況下才能打開，因此不會(huì)發(fā)生負(fù)壓吸入土壤顆粒進(jìn)入出水口的情況。②抗堵塞滴灌灌水器的出水口(十字切口)通常處于關(guān)閉狀態(tài)，加上灌溉時(shí)自沖洗過程和自動(dòng)升壓去堵塞的自我修復(fù)過程，作物根系沒有機(jī)會(huì)進(jìn)入出水口而造成出水口堵塞。③抗堵塞滴灌灌水器不存所謂的0. 7mm堵塞敏感尺寸，出水口的大小尺寸是動(dòng)態(tài)變化的，加上自沖洗和自動(dòng)升壓去堵塞的自我修復(fù)，即使是生物細(xì)菌產(chǎn)生的粘稠狀堵塞物， 也可以輕易去除。3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工、生產(chǎn)、使用方便，投入低，耐久性好。

附圖為本實(shí)用新型的抗堵塞滴灌灌水器的示意圖。
具體實(shí)施方式
一種抗堵塞滴灌灌水器，如附圖所示，包括頂蓋1、滴頭2、穩(wěn)流閥3，頂蓋1設(shè)有與毛管連接的安裝有倒鉤的插接頭1-1，頂蓋1設(shè)有圓柱形進(jìn)水流道1-2，頂蓋1設(shè)有用于安裝滴頭2的鎖扣1-3，滴頭2上設(shè)有與頂蓋1鎖扣1-3對(duì)應(yīng)的鎖扣2-1，滴頭2的上部為外面帶有鎖扣2-1的空心圓柱體，滴頭2的下部為空心圓錐體，滴頭2的內(nèi)腔上部為圓柱體下部為圓錐體，滴頭2的內(nèi)腔被嵌于滴頭2內(nèi)腔的穩(wěn)流閥3分割為進(jìn)水腔2-2和緩沖腔 2-3兩部分，在緩沖腔2-3的下部，滴頭2的空心圓錐體的尖端開有十字切口 2-4，穩(wěn)流閥3 為開口向下的空心圓錐體，穩(wěn)流閥3空心圓錐體的尖端開有十字星形切口 3-1，十字星形切口 3-1的四個(gè)舌片向中心彎曲完全靠攏時(shí)，不能完全封閉，中心要預(yù)留防止封死的過流孔， 頂蓋1的一端通過插接頭1-1與毛管連接，頂蓋1的另一端通過鎖扣1-3、2-1與滴頭2連接，穩(wěn)流閥3嵌于滴頭2的內(nèi)腔，頂蓋1、滴頭2、穩(wěn)流閥3的過流斷面的中心在一條直線上， 與該直線垂直的橫切面的外部輪廓線均為圓形，來自毛管的灌溉水通過進(jìn)水流道1-2、進(jìn)水腔2-2、十字星形切口 3-1、緩沖腔2-3、十字切口 2-4流入被灌溉的土壤中。所述的滴頭2、穩(wěn)流閥3由彈性材料制成，例如硅酮橡膠。本實(shí)用新型的抗堵塞滴灌灌水器的工作原理和過程如下如附圖所示，啟動(dòng)灌溉系統(tǒng)，灌溉水通過進(jìn)水流道1-2進(jìn)入滴頭2的內(nèi)腔，起初十字切口 2-4在彈性作用下保持原狀沒有張開，緩沖腔2-3的壓力隨進(jìn)水腔2-2的壓力上升， 當(dāng)緩沖腔2-3的壓力上升到足以克服十字切口 2-4的彈性時(shí)，十字切口 2-4突然張開，灌溉水從緩沖腔2-3中噴出，灌溉水從緩沖腔2-3噴出后，緩沖腔2-3內(nèi)的壓力迅速下降，進(jìn)水腔2-2與緩沖腔2-3出現(xiàn)壓差，在此壓差的作用下，穩(wěn)流閥3的十字星形切口 3-1的四個(gè)舌片向流道中心彎曲，過流面積縮小，最終緩沖腔2-3的壓力穩(wěn)定在正常灌溉時(shí)的工作壓力， 完成了自沖洗過程，進(jìn)入正常灌溉狀態(tài)。自沖洗過程是瞬間完成的，自沖洗時(shí)緩沖腔2-3作用于十字切口 2-4的壓力大于正常灌溉時(shí)的工作壓力。進(jìn)入正常灌溉狀態(tài)后，如果供水壓力增加，進(jìn)水腔2-2與緩沖腔2-3的壓差也隨之增大，使穩(wěn)流閥3的十字星形切口 3-1的四個(gè)舌片向流道中心彎曲的程度進(jìn)一步增加，過流面積也進(jìn)一步縮小，反之，供水壓力減少，進(jìn)水腔2-2與緩沖腔2-3的壓差也隨之減少，使穩(wěn)流閥3的十字星形切口 3-1的四個(gè)舌片向流道中心彎曲的程度也進(jìn)一步減少，過流面積進(jìn)一步擴(kuò)大，即過流面積與供水壓力呈反比變化，使緩沖腔2-3的正常灌溉時(shí)的工作壓力不隨供水壓力發(fā)生變化，作用于十字切口 2-4的正常灌溉時(shí)的工作壓力不變，十字切口 2-4的出流量也不變，保持恒定。一旦十字切口 2-4發(fā)生堵塞，緩沖腔2-3內(nèi)的壓力迅速上升，將有遠(yuǎn)高于正常灌溉時(shí)的工作壓力作用于十字切口 2-4，直至將堵塞物沖出，緩沖腔2-3內(nèi)的壓力迅速下降，在進(jìn)水腔2-2與緩沖腔2-3壓差的作用下，穩(wěn)流閥3將調(diào)節(jié)緩沖腔2-3內(nèi)的壓力進(jìn)入或重新回到正常灌溉時(shí)的工作壓力，進(jìn)入或重新回到正常灌溉狀態(tài)，自動(dòng)完成了升壓去堵塞的自我修復(fù)過程。上述工作過程，作用于十字切口 2-4的壓力依次為自動(dòng)升壓去堵塞的自我修復(fù)過程的壓力> 自沖洗過程的壓力>正常灌溉時(shí)的工作壓力，與之對(duì)應(yīng)的十字切口 2-4的張開度大小次序也是如此。
權(quán)利要求1.一種抗堵塞滴灌灌水器，其特征在于包括頂蓋(1)、滴頭(2)、穩(wěn)流閥(3)，頂蓋(1) 設(shè)有與毛管連接的安裝有倒鉤的插接頭(1-1)，頂蓋(1)設(shè)有圓柱形進(jìn)水流道(1-2)，頂蓋 (1)設(shè)有用于安裝滴頭⑵的鎖扣(1-3)，滴頭⑵上設(shè)有與頂蓋⑴鎖扣(1-3)對(duì)應(yīng)的鎖扣(2-1)，滴頭(2)的上部為外面帶有鎖扣(2-1)的空心圓柱體，滴頭(2)的下部為空心圓錐體，滴頭(2)的內(nèi)腔上部為圓柱體下部為圓錐體，滴頭(2)的內(nèi)腔被嵌于滴頭(2)內(nèi)腔的穩(wěn)流閥⑶分割為進(jìn)水腔(2-2)和緩沖腔(2-3)兩部分，在緩沖腔(2-3)的下部，滴頭(2) 的空心圓錐體的尖端開有十字切口(2-4)，穩(wěn)流閥(3)為開口向下的空心圓錐體，穩(wěn)流閥 (3)空心圓錐體的尖端開有十字星形切口(3-1)，十字星形切口(3-1)的四個(gè)舌片向中心彎曲完全靠攏時(shí)，不能完全封閉，中心要預(yù)留防止封死的過流孔，頂蓋(1)的一端通過插接頭 (1-1)與毛管連接，頂蓋(1)的另一端通過鎖扣(1-3)、(2-1)與滴頭(2)連接，穩(wěn)流閥(3) 嵌于滴頭(2)的內(nèi)腔，頂蓋(1)、滴頭(2)、穩(wěn)流閥(3)的過流斷面的中心在一條直線上，與該直線垂直的橫切面的外部輪廓線均為圓形，來自毛管的灌溉水通過進(jìn)水流道(1-2)、進(jìn)水腔(2-2)、十字星形切口(3-1)、緩沖腔(2-3)、十字切口(2-4)流入被灌溉的土壤中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗堵塞滴灌灌水器，其特征在于所述的滴頭(2)、穩(wěn)流閥⑶由彈性材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型屬于農(nóng)田灌溉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗堵塞滴灌灌水器。灌水器包括頂蓋、滴頭、穩(wěn)流閥。滴頭的內(nèi)腔被嵌于滴頭內(nèi)腔的開口向下的空心圓錐體形狀的尖端開有十字星形切口的穩(wěn)流閥分割為進(jìn)水腔和緩沖腔兩部分，在緩沖腔的下部，滴頭的空心圓錐體的尖端開有十字切口，滴頭通過頂蓋與毛管連接。該灌水器具有壓力補(bǔ)償功能，在長(zhǎng)毛管或復(fù)雜地形的情況下，也能保證灌水的均勻性；具有自沖洗和自動(dòng)升壓去堵塞的自我修復(fù)功能，不僅抗物理堵塞，也抗生物堵塞，抗堵塞性能優(yōu)異，特別適用不易更換灌水器的地下灌溉和膜下灌溉。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工、生產(chǎn)、使用方便，投入低，耐久性好。
文檔編號(hào)A01G25/02GK202077453SQ20112017243
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者高任翔, 高勝國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所