專利名稱:一種微灌頭、微灌器和微灌系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對植物進行灌溉的微灌裝置，具體地講是一種微灌頭、微灌 器和微灌系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往的地下微灌主要是滴灌形式，因其具有明顯的節(jié)水效果、能夠優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品品 質(zhì)和提高產(chǎn)量、減少雜草生長、不破壞土壤結(jié)構(gòu)、方便管理、不影響地面的各種活動、延長系 統(tǒng)壽命、降低費用、節(jié)省勞力等諸多優(yōu)點為各國重視。但由于自身存在難以解決的問題，尚 無法大規(guī)模應(yīng)用。主要有兩點
1、堵塞問題。地下滴灌條件下，滴頭不僅存在和地表滴灌一樣由于微小顆粒或水 質(zhì)等因素引起的物理化學堵塞，而且還存在另外兩個造成堵塞的誘因一是灌水管道停水 后，毛管產(chǎn)生的負壓可能將土壤中微小顆粒吸入灌水器的微孔而造成堵塞；二是植物根部 的向水性生長可能使根侵入滴水孔引起堵塞。
2、灌水均勻度不易控制。由于系統(tǒng)埋入地下，對滴頭流量不能進行直接測量。灌 水均勻度不僅受每個滴頭的工作壓力均勻性、溫度差異和滴頭制造偏差的影響，而且由于 滴頭出水口直徑較大(一般都在200微米以上)，其出水量對壓力的變化十分敏感，在系統(tǒng) 管程阻力影響下，近端和遠端的流量差異都很大，因而對系統(tǒng)運行的評價和灌水均勻度的 測定都很困難。
另外，現(xiàn)有的地下微灌無論采用滴灌或滲灌形式，其供水速度雖然可以低至每小 時3-5升水，但通過大量試驗發(fā)現(xiàn)，很多植物苗木日需水量不過幾百毫升甚至幾十毫升，顯 然滴灌和滲灌存在著驚人的浪費。為了使流量變小，有人使用膜材料控制出水量，如申請 號為93206374的中國實用新型專利，介紹一種向植物根部供水的裝置，利用水袋上裝在出 水口處的濾膜，使水袋內(nèi)的水通膜材料緩慢滲出的方式進行灌溉。但是，該發(fā)明在實際應(yīng)用 上存在難以解決的問題為了實現(xiàn)微量供水，膜材料的孔隙都會很小，而我們?nèi)粘Ｓ盟?都會有大量微小雜質(zhì)，包括自來水、井水等，這些雜質(zhì)在常壓下會很快將膜材料堵塞。為了 保證出水量，就必須隨著堵塞的加劇逐漸增加出水壓力，這勢必耗費能源或人工；如果一開 始就施以較大壓力而無人工調(diào)節(jié)，又會出現(xiàn)初始流量很大、隨著堵塞加劇流量迅速降低的 結(jié)果。植物是需要穩(wěn)定的微量供水，沒有穩(wěn)定供水，微量供水就無法實現(xiàn)。
本發(fā)明人在實驗中發(fā)現(xiàn)了膜材料通過水的一些重要特點1)普通水經(jīng)過膜材料， 其水中雜質(zhì)對膜出水速度的影響非常大，通常在自然壓力下，即水只受自身重力影響，其出 水量也會迅速下降。2)水通過膜材料的速度對壓力變化很敏感。3)通過膜材料的水流速越 快，水中雜質(zhì)在膜材料上形成的雜質(zhì)堆砌(也稱濾餅)就越緊密，其堵塞速度也就越快，出 水量下降得也就越迅速。4)人為降低水通過膜的流速，有利于在膜材料上形成較為稀松的 雜質(zhì)堆砌，水容易通過，不易發(fā)生膜堵塞，膜的使用更為長久。膜材料也是一種毛細介質(zhì)，使 用毛細介質(zhì)進行微灌的做法久已有之，但都不成功。原因是毛細介質(zhì)既是一種灌溉出水材 料，又是一種過濾材料，當灌溉水從其內(nèi)部通過時，毛細介質(zhì)也對水中的雜質(zhì)進行著過濾；當過濾功能喪失掉時(雜質(zhì)堆砌密閉毛細孔)，其灌溉功能也不復存在(堵塞)。為了保有 其長久的過濾性能，就必須盡量減緩水的流速或增加水壓，不能任水受重力影響自然流出， 這勢必會耗費能源或人工；如任水自然流出，其灌溉功能會隨著過濾功能的迅速喪失而喪 失。因此如何使毛細介質(zhì)的灌溉功能和過濾功能充分發(fā)揮長久作用，是解決這一問題的關(guān) 鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人通過實驗發(fā)現(xiàn)，將毛細介質(zhì)的灌溉功能和過濾功能分別由具有不同特性 的毛細介質(zhì)執(zhí)行完成，就能有效穩(wěn)定水通過具有灌溉功能的毛細介質(zhì)(毛細頭)和具有過 濾功能的毛細介質(zhì)(過濾元件)的速度，極大延長它們的使用時間，成為真正意義上的自 動穩(wěn)定供水的微灌裝置。這里利用了毛細介質(zhì)中毛細管的一個很關(guān)鍵的特性，就是其接觸 土壤后會產(chǎn)生的毛細力。
本發(fā)明的目的在于提供一種微灌頭、微灌器和微灌系統(tǒng)，它可以有效控制毛細介 質(zhì)的過水速度，使毛細介質(zhì)的有效使用時間大為延長，進而使整個裝置的使用時間或使用 壽命大為延長，以達到長時間自動灌溉的目的。
通過實驗發(fā)現(xiàn)，將具有一定毛細力的親水的毛細介質(zhì)(毛細頭)加在過水面積更 大、毛細孔更小的親水的毛細介質(zhì)(過濾元件)的出水端，就可以實現(xiàn)較為穩(wěn)定的供水灌 溉。在這里，毛細頭接觸土壤后產(chǎn)生毛細力，水在毛細力的作用下只有通過過濾元件和毛細 頭后才能到達土壤。毛細力不僅將水吸到土壤，而且也控制水通過過濾元件的流速。開始階 段，受毛細頭中毛細管出水量的制約，通過過濾元件的水量可以遠低于其水在重力作用下 的自然出水量，這樣水中雜質(zhì)在過濾元件表面就形成了較為稀松的雜質(zhì)堆砌，其對過濾元 件過水量的影響也會很小，這時毛細頭主要起到降低過濾元件流量的作用；在經(jīng)過了長時 間的過水后，雜質(zhì)堆砌逐漸緊密，原本在重力作用下已難以通過過濾元件的水，由于毛細頭 接觸土壤所產(chǎn)生毛細力的作用，可以繼續(xù)使水通過過濾元件進入土壤，如此又能再維持過 濾元件相當長一段時間的出水量，這時毛細頭主要起到加強過濾元件流量的作用，這樣過 濾元件的使用時間大為延長，過濾元件的出水量也大為均衡。以上整個過程中，過濾元件對 水中雜質(zhì)主要起到過濾作用，保證進入毛細頭中的水不會造成堵塞，使其長久維持毛細力； 毛細頭毛細介質(zhì)則主要起到灌溉出水的功能，同時不間斷地對構(gòu)成過濾元件的毛細介質(zhì)中 通過的水產(chǎn)生控制力(穩(wěn)定通過過濾元件的水量)。
在這里毛細力和水體壓力相互作用的共同結(jié)果決定了出水量，經(jīng)試驗證明當水 體壓強的方向與毛細力產(chǎn)生的壓強方向相同且大于毛細頭的控水壓強時，會造成流量過 大，影響毛細頭和過濾元件的使用壽命；而當水體壓強方向與毛細力產(chǎn)生的壓強方向相反， 并且大于等于毛細頭的控水壓強時，將會出現(xiàn)不出水或水倒流的現(xiàn)象。其中，該毛細頭的控 水壓強是指毛細頭充分浸濕后通過氣體所需要的最小壓強。另一方面，過濾元件也起到在 水壓不變的情況下降低水通過毛細頭流量的作用，也即降低了毛細頭的水壓從而影響到 流量?；谏鲜銮闆r，在本發(fā)明中，在一般使用時應(yīng)該保證水體壓強的絕對值小于毛細頭的 控水壓強，就能有效延長微灌頭的使用時間。即使開始短時間內(nèi)出水壓強較大，也應(yīng)盡快使 其壓強降低至毛細頭的控水壓強以下。
基于上述原理，本發(fā)明可以采用如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)本發(fā)明的目的。[0012]一種微灌頭，包括有水處理腔體，水處理腔體上設(shè)有進水口和至少一個出水口，所 述水處理腔體內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成的過濾元件，所述出水口上連接有至少一個毛 細頭，所述毛細頭包括外殼和設(shè)置于該外殼內(nèi)的具有毛細作用的內(nèi)芯。
本發(fā)明還提供了 一種利用上述微灌頭的微灌器，包括有貯水容器和連接于貯水容 器并與貯水容器的內(nèi)腔連通的微灌頭，所述微灌頭包括有水處理腔體，水處理腔體上設(shè)有 進水口和至少一個出水口，在所述水處理腔體內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成的過濾元件， 所述出水口上連接有至少一個毛細頭，所述毛細頭包括外殼和設(shè)置于該外殼內(nèi)的具有毛細 作用的內(nèi)芯。使用這種微灌器，能夠?qū)χ参镞M行長時間自動灌溉，無需人工管護。
在本發(fā)明中，貯水容器的貯水高度可設(shè)置成使毛細頭進水端受到的水體壓強的絕 對值小于毛細頭的控水壓強，以有效延長微灌頭的使用時間。
作為一個可選的實施方式，所述微灌器可為花盆狀，其側(cè)壁至少部分為具有中空 腔的中空結(jié)構(gòu)，該中空腔形成為所述的貯水容器。這樣，在該花盆狀的滲灌器內(nèi)放入土壤 后，即可直接用于養(yǎng)殖花草，非常方便。
在該實施方式中，所述微灌頭可連接于形成貯水容器的中空腔的內(nèi)側(cè)壁上，而與 貯水容器相連通。
所述微灌頭可通過一連接管連接于貯水容器上，而與貯水容器相連通。
在所述的花盆狀微灌器的側(cè)壁上和/或底部設(shè)有插孔，所述的微灌頭插設(shè)于該插 孔內(nèi)，而使微灌頭的毛細頭的外端位于花盆內(nèi)，從而給花盆內(nèi)的花草供水。
本發(fā)明還提供了一種利用上述微灌頭的微灌系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括連接于水源的輸 水管，在該輸水管上連接有一個或者一個以的微灌頭，所述微灌頭包括有水處理腔體，水處 理腔體上設(shè)有進水口和至少一個出水口，所述進水口設(shè)有過濾元件，所述出水口上連接有 至少一個毛細頭，所述毛細頭包括外殼和設(shè)置于該外殼內(nèi)的具有毛細作用的內(nèi)芯。
在該微灌系統(tǒng)中，所述輸水管上可設(shè)有進水水量調(diào)節(jié)閥門和檢測進水流量的流量 計。使用時將調(diào)節(jié)閥門與有壓力的水接通，通過計算所連接的全部毛細頭的總出水量，根據(jù) 流量計的指示，將調(diào)節(jié)閥門開到相應(yīng)的位置。水會通過過濾元件和管道到達所有毛細頭的 位置，在毛細頭與土壤接觸產(chǎn)生的毛細力的吸引下，水就會被吸入土壤。在本發(fā)明中，調(diào)節(jié) 閥門在大部分時間里應(yīng)控制毛細頭進水端受到的來自水體的壓強小于毛細頭的控水壓強， 最好調(diào)節(jié)閥門控制水量應(yīng)低于過濾元件和毛細頭在自然狀態(tài)的出水量，這樣就可以提高過 濾元件和毛細頭的使用壽命。由于毛細頭埋入地下不便更換，延長使用壽命很重要，因此使 用時應(yīng)該選擇出水能力大于實際需水量的毛細頭，以延緩毛細頭的堵塞時間。調(diào)節(jié)閥門控 制水量最先是減緩濾膜表面的流速，因此應(yīng)盡量使用面積較大的過濾元件，以使過濾元件 表面雜質(zhì)堆砌較為稀松，延長膜的使用時間；隨著膜逐步堵塞，可逐步調(diào)整調(diào)節(jié)閥門，以維 持過水量；當調(diào)節(jié)閥門調(diào)整已無法維持出水量時，可更換過濾元件。如此往復，可最大限度 延長毛細頭的使用時間。保證毛細頭孔徑維持在1-100微米，即毛細頭的控水壓強保持在 3-600KPa之間，以實現(xiàn)系統(tǒng)長時間自動均勻供水。
本發(fā)明的微灌系統(tǒng)的輸水管包括連接于水源的主管道和連接于主管道的一個或 者一個以上的支管道。
本發(fā)明的上述微灌頭的毛細頭的內(nèi)芯可由具有毛細作用的親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成。
本發(fā)明的上述過濾元件可由一層或者一層以上的過濾膜構(gòu)成。[0024]在本發(fā)明中，所述過濾元件的最大孔徑可小于毛細頭的最大孔徑，更有利于本發(fā) 明的實現(xiàn)。按照人們通常的想法過濾元件的孔隙太小很難使水通過；尤其是過濾元件孔 隙小于毛細頭的最大孔徑，那么過濾元件的毛細力就會大于毛細頭的毛細力，因此毛細頭 也就無法自動將水由進水口通過過濾元件吸引到出水口，靠毛細力自動灌溉也就無法實 現(xiàn)。但是，本發(fā)明中，由于過濾元件是完全浸泡在水中，其上沒有氣液交界面形成的表面張 力，也就不存在毛細力；另外，過濾元件是親水性的過濾膜，其相鄰孔隙的水會連成一片，使 其表面張力下降，阻力減小。因此雖然孔隙很小，只要過濾元件兩側(cè)的壓強不同，水就會流 動。當毛細頭與土壤接觸，由于毛細力的吸水作用，使過濾元件出水側(cè)的壓強小于其進水側(cè) 的壓強，因此，也可以使水較容易地流過過濾元件。再者，毛細頭出水量是很少的，因此雖然 過濾元件面積很小，過水量很低，卻也能滿足毛細頭的需要。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，與過濾元件的最 佳孔隙配合為毛細頭的最大孔徑在1微米-100微米之間；過濾元件的最大孔徑在0. 1微 米-50微米之間。
在本發(fā)明中，所述過濾元件的過水面積可大于毛細頭的過水面積。由于濾膜的過 水面積較大，水的流速必然降低，更有利于實現(xiàn)較稀松的雜質(zhì)堆砌，延長濾膜的使用時間。 實踐表明，過濾元件的過水面積是毛細頭的過水面積的10倍以上，就能有效延長膜的使用 時間。最佳選擇過濾元件的過水面積是毛細頭的過水面積的100倍以上。
在本發(fā)明中，所述微灌頭的水處理腔體上的出水口可為兩個或兩個以上。
在本發(fā)明中，所述微灌頭的水處理腔體上的出水口上可連接有二個或兩個以上的 毛細頭。
在本發(fā)明中，所述的微灌頭的毛細頭可通過連接管連接于水處理腔體的出水口。
本發(fā)明由于在毛細頭吸水之前先采用較密的過濾元件對水進行過濾，出水毛細頭 受物理化學堵塞的影響可以控制在可接受的范圍，從而極大延長了毛細頭的使用壽命。并 且由于毛細頭的毛細出水管極細，接觸土壤后能夠產(chǎn)生吸水動力，因此可以精確控制出水 量與植物需水速度一致，這樣系統(tǒng)能做到全天候自動供水，不僅更節(jié)水，而且不會出現(xiàn)負壓 吸入土壤顆粒造成堵塞的現(xiàn)象；植物根部也不可能侵入小得多的毛細孔中造成堵塞；由于 毛細力的作用，每個毛細頭就像一個小抽水機，只要接觸土壤，毛細頭中的毛細管就會將 水源源不斷地吸入土壤，改變了滴灌出水端不產(chǎn)生動力的缺陷，其受管程阻力和壓力變化 影響就小得多了。
進一步，本發(fā)明的微灌系統(tǒng)由于可利用進水水量調(diào)節(jié)閥門和檢測進水流量的流量 計來控制出水速度，使輸水管的進水流量低于連接于輸水管上的全部微灌頭在自然狀態(tài)下 的總出水量，從而形成毛細頭的不飽和出水灌溉，極大地延長了毛細頭的使用壽命；而當長 時間使用后使毛細頭出水量下降時，可以調(diào)節(jié)進水水量調(diào)節(jié)閥門來適當增加出水壓力，從 而維持出水量。


圖1本發(fā)明的微灌頭的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2本發(fā)明的微灌頭的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3本發(fā)明的微灌頭的再一結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4本發(fā)明的微灌器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
8[0035]圖5本發(fā)明的微灌器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6本發(fā)明的微灌器的再一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7本發(fā)明的微灌系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1-3所示，本發(fā)明提供了一種微灌頭1，包括有水處理腔體11，水處理腔體11 上設(shè)有進水口 12和至少一個出水口 13，在所述水處理腔體11內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu) 成的過濾元件14，所述出水口 13上連接有至少一個毛細頭15，所述毛細頭15包括外殼151 和設(shè)置于該外殼151內(nèi)的具有毛細作用的內(nèi)芯152。這樣，使用時，在毛細頭15吸水之前 由于先采用了過濾元件14對水進行過濾，出水毛細頭15受物理化學堵塞的影響可以控制 在可接受的范圍，從而極大延長了毛細頭15的使用壽命；同時受毛細頭15中毛細管出水 量的制約，通過過濾元件14的水量可以遠低于其水在重力作用下的自然出水量，這樣水中 雜質(zhì)對過濾元件14的影響也會很小，過濾元件14的使用壽命也會大幅度延長。并且由于 毛細頭15的毛細出水管極細，可以精確控制出水量與植物需水速度一致，這樣系統(tǒng)能做到 全天候供水，不僅更節(jié)水，而且不會出現(xiàn)負壓吸入土壤顆粒造成堵塞的現(xiàn)象；植物根部也不 可能侵入小得多的毛細孔中造成堵塞；由于毛細力的作用，每個毛細頭15就像一個小抽水 機，只要接觸土壤，毛細頭15中的毛細管就會將水源源不斷地吸入土壤，改變了滴灌出水 端不產(chǎn)生動力的缺陷。
如圖4-6所示，本發(fā)明還提供了一種利用上述微灌頭1的微灌器2，包括有貯水容 器21和連接于貯水容器21并與貯水容器21的內(nèi)腔連通的微灌頭1，所述微灌頭1包括有 水處理腔體11，水處理腔體11上設(shè)有進水口 12和至少一個出水口 13，在所述水處理腔體 11內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成的過濾元件14，所述出水口 13上連接有至少一個毛細頭 15，所述毛細頭15包括外殼151和設(shè)置于該外殼151內(nèi)的具有毛細作用的內(nèi)芯152。使用 本發(fā)明的微灌器2，由于采用微灌頭1向土壤內(nèi)供水，微灌頭1中過濾元件14對水進行過濾 后，在毛細頭15的毛細力作用下源源不斷地將貯水容器21中的水緩慢吸入土壤中，從而能 夠?qū)χ参镞M行長時間自動灌溉，而無需人工管護，不但極大地節(jié)約了用水，而且降低了維護 成本。
本發(fā)明中的貯水容器21可如圖4所示，為中間均為貯水腔室的貯水容器12，其可 埋設(shè)于地下植物的根部附近，該微灌頭1的毛細頭15的端部接觸植物根部附近的土壤，從 而對植物進行長時間的自動灌溉。
作為一個可選的實施方式，如圖5-6所示，本發(fā)明的微灌器2也可為花盆狀，其側(cè) 壁至少部分為具有中空腔的中空結(jié)構(gòu)，該中空腔形成為所述的貯水容器21。這樣，在該花盆 狀的滲灌器2內(nèi)放入土壤后可作為花盆使用，可直接用于養(yǎng)殖花草，非常方便。在該花盆狀 滲灌器2的貯水容器21頂部可設(shè)有注水口 22，在貯水容器21中的水用完后，可通過該注水 口 22向貯水容器21內(nèi)加水。
在該實施方式中，如圖5所示，所述微灌頭1可連接于形成貯水容器21的中空腔 的內(nèi)側(cè)壁上，而與貯水容器21相連通，該微灌頭1的毛細頭15的外端可伸入到花盆狀微灌 器2的中間放置的土壤內(nèi)，從而向土壤內(nèi)栽種植物供水。
如圖6所示，所述微灌頭1可通過連接管16連接于貯水容器21上，而與貯水容器21相連通。
如圖6所示，在所述的花盆狀微灌器2的側(cè)壁上和/或底部也可設(shè)有插孔23，而所 述的微灌頭1插設(shè)于該插孔23內(nèi)，而使微灌頭1的毛細頭15的外端位于花盆內(nèi)的土壤中， 從而給花盆內(nèi)的花草供水。這種方式由于微灌頭1是通過位于花盆側(cè)壁或者底部上的插孔 23插設(shè)于花盆內(nèi)的，在使用一段時間后，可以方便地更換微灌頭1。
如圖7所示，本發(fā)明還提供了一種利用上述微灌頭1的微灌系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括連接 于水源的輸水管3，在該輸水管3上連接有一個或者一個以上的微灌頭1，所述微灌頭1包 括有水處理腔體，所述水處理腔體11上設(shè)有進水口 12和至少一個出水口 13，在所述水處理 腔體11內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成的過濾元件14，所述出水口 13上連接有一個或者一 個以上的毛細頭15，所述毛細頭15包括外殼151和設(shè)置于該外殼151內(nèi)的具有毛細作用的 內(nèi)芯152。
在本發(fā)明中，所述輸水管3上可進一步設(shè)有進水水量調(diào)節(jié)閥門31和檢測進水流量 的流量計32。本發(fā)明的微灌系統(tǒng)的進水水量調(diào)節(jié)閥門31調(diào)節(jié)輸水管3的進水流量最好低 于連接于輸水管3上的全部毛細頭15在自然狀態(tài)下的總出水量，以提高過濾元件14和毛 細頭15的使用壽命。
作為一個具體實施方式
，如圖7所示為在輸水管3上連接有一個微灌頭1的例子， 所述毛細頭15可通過連接管連接于水處理腔體11的出水口 13，該連接管連接于水處理腔 體11出水口 13的主管道33和連接于主管道33上的一個或者一個以上的支管道34，從而 該毛細頭通過該主管道33和支管道34連接于水處理腔體11的出水口 13上。使用時將調(diào) 節(jié)閥門31與有壓力的水接通，通過計算所連接的全部毛細頭15的總出水量，根據(jù)流量計32 的指示，將調(diào)節(jié)閥門31開到相應(yīng)的位置，水會通過連接于水源的輸水管3和水處理腔體11 以及連接于水處理腔體的主管道33和一個或者一個以上的支管道34到達所有毛細頭15 的位置，在毛細頭15與土壤接觸產(chǎn)生的毛細力的吸引下，水就會被吸入土壤。
在本發(fā)明中，作為另外一種可選擇的實施方式，該輸水管3也可包括連接于水源 的主管道和連接于主管道的兩個或者兩個以上的支管道，所述微灌頭也相應(yīng)具有兩個或者 兩個以上，并分別連接于支管道上，(圖中未示出)。
在本發(fā)明中，由于毛細頭15埋入地下不便更換，延長使用壽命很重要，因此使用 時應(yīng)該選擇出水能力大于實際需水量的毛細頭15，以延緩毛細頭15的堵塞時間。
0050]本發(fā)明的上述毛細頭15的內(nèi)芯可由具有毛細作用的親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成。該親 水的毛細介質(zhì)包括多孔介質(zhì)和毛細管束，其中該毛細管束包括由眾多親水線間隙形成的大 量不規(guī)則中空管道而組成的毛細管束。
如圖1-3，本發(fā)明的上述過濾元件14可由一層或者一層以上的過濾膜構(gòu)成。當然， 本發(fā)明中的過濾元件14也可為由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成其他過濾元件，如具有過濾作用的 毛細頭等，在此不作限制。
在本發(fā)明中，所述由過濾膜構(gòu)成的過濾元件14的最大孔徑可小于毛細頭15的最 大孔徑，以更有利于本發(fā)明的實現(xiàn)。在本發(fā)明中毛細頭15與由過濾膜構(gòu)成的過濾元件14 的最佳孔隙配合為毛細頭1的最大孔徑在1微米-100微米之間；由過濾膜構(gòu)成的過濾元 件14的最大孔徑在0. 1微米-50微米之間。
由于過濾元件14的過水面積較大，水的流速必然降低，更有利于實現(xiàn)較稀松的雜質(zhì)堆砌，延長濾膜的使用時間，因而在本發(fā)明中，所述由過濾膜構(gòu)成的過濾元件14的過水 面積可大于毛細頭1的過水面積。由過濾膜構(gòu)成的過濾元件14的過水面積是毛細頭15的 過水面積的10倍以上，就能有效延長膜的使用時間。最佳選擇由過濾膜構(gòu)成的過濾元件14 的過水面積是毛細頭15的過水面積的100倍以上。
如圖2、3所示，在本發(fā)明中，所述微灌頭1的水處理腔體11上的出水口 13可為兩 個或兩個以上。
如圖3所示，在本發(fā)明中，所述微灌頭1的水處理腔體11上的出水口 13上可連接 有二個或兩個以上的毛細頭15，以便于同時為多個位置進行供水。
如圖3所示，在本發(fā)明中，所述的微灌頭1的毛細頭15可通過一連接管16連接于 水處理腔體11的出水口 13。
上述實施例為本發(fā)明的幾種較佳實施方式，僅用于說明本發(fā)明，而非用于限制本 發(fā)明。
權(quán)利要求
一種微灌頭，其特征在于，包括有水處理腔體，水處理腔體上設(shè)有進水口和至少一個出水口，在所述水處理腔體內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成的過濾元件，在所述出水口上連接有至少一個毛細頭，所述毛細頭包括外殼和設(shè)置于該外殼內(nèi)的具有毛細作用的內(nèi)芯。
2.如權(quán)利要求
1所述的微灌頭，其特征在于，所述內(nèi)芯由具有毛細作用的親水的毛細 介質(zhì)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求
1所述的微灌頭，其特征在于，所述過濾元件由一層或者一層以上的過 濾膜構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求
3所述的微灌頭，其特征在于，所述過濾元件的最大孔徑小于毛細頭的 最大孔徑。
5.如權(quán)利要求
1所述的微灌頭，其特征在于，所述毛細頭的最大孔徑為1微米-100微米。
6.如權(quán)利要求
1或5所述的微灌頭，其特征在于，所述過濾元件的最大孔徑為0.1微 米-50微米。
7.如權(quán)利要求
3所述的微灌頭，其特征在于，所述過濾元件的過水面積大于毛細頭的 過水面積。
8.如權(quán)利要求
7所述的微灌頭，其特征在于，過濾元件的過水面積是毛細頭的過水面 積的10倍以上。
9.如權(quán)利要求
7所述的微灌頭，其特征在于，過濾元件的過水面積是毛細頭的過水面 積的100倍以上。
10.如權(quán)利要求
1所述的微灌頭，其特征在于，所述出水口為兩個或兩個以上。
11.如權(quán)利要求
1所述的微灌頭，其特征在于，所述出水口上連接有二個或兩個以上的 毛細頭。
12.如權(quán)利要求
1所述的微灌頭，其特征在于，所述的毛細頭通過連接管連接于水處理 腔體的出水口。
13.一種微灌器，其特征在于，包括有貯水容器和連接于貯水容器并與貯水容器的內(nèi)腔 連通的微灌頭，所述微灌頭包括有水處理腔體，水處理腔體上設(shè)有進水口和至少一個出水 口，所述水處理腔體內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成的過濾元件，所述出水口上連接有至少 一個毛細頭，所述毛細頭包括外殼和設(shè)置于該外殼內(nèi)的具有毛細作用的內(nèi)芯。
14.如權(quán)利要求
13所述的微灌器，其特征在于，所述貯水容器的貯水高度設(shè)置成使毛 細頭進水端受到的水體壓強的絕對值小于毛細頭的控水壓強。
15.如權(quán)利要求
13所述的微灌器，其特征在于，所述微灌器為花盆狀，其側(cè)壁至少部分 為具有中空腔的中空結(jié)構(gòu)，該中空腔形成為所述的貯水容器。
16.如權(quán)利要求
15所述的微灌器，其特征在于，所述微灌頭連接于形成貯水容器的中 空腔的內(nèi)側(cè)壁上，而與貯水容器相連通。
17.如權(quán)利要求
13或15所述的微灌器，其特征在于，所述的微灌頭通過連接管連接于 貯水容器上，而與貯水容器相連通。
18.如權(quán)利要求
17所述的微灌器，其特征在于，在所述的花盆狀微灌器的側(cè)壁上和/或 底部設(shè)有插孔，所述的微灌頭插設(shè)于該插孔內(nèi)。
19.如權(quán)利要求
13所述的微灌器，其特征在于，所述內(nèi)芯由具有毛細作用的親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求
13所述的微灌器，其特征在于，所述過濾元件由一層或者一層以上的 過濾膜構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求
20所述的微灌器，其特征在于，所述過濾元件的最大孔徑小于毛細頭 的最大孔徑。
22.如權(quán)利要求
13所述的微灌器，其特征在于，所述毛細頭的最大孔徑為1微米-100 微米。
23.如權(quán)利要求
13或22所述的微灌器，其特征在于，所述過濾元件的最大孔徑為0.1 微米-50微米。
24.如權(quán)利要求
20所述的微灌器，其特征在于，所述過濾元件的過水面積大于毛細頭 的過水面積。
25.如權(quán)利要求
24所述的微灌器，其特征在于，過濾元件的過水面積是毛細頭的過水 面積的10倍以上。
26.如權(quán)利要求
24所述的微灌器，其特征在于，過濾元件的過水面積是毛細頭的過水 面積的100倍以上。
27.如權(quán)利要求
13所述的微灌器，其特征在于，所述出水口為兩個或兩個以上。
28.如權(quán)利要求
13所述的微灌器，其特征在于，所述出水口上連接有二個或兩個以上 的毛細頭。
29.一種微灌系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括連接于水源的輸水管，在該輸水管上連接 有一個或者一個以上的微灌頭，所述微灌頭包括有水處理腔體，水處理腔體上設(shè)有進水口 和至少一個出水口，在所述水處理腔體內(nèi)設(shè)有由親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成的過濾元件，所述出 水口上連接有至少一個毛細頭，所述毛細頭包括外殼和設(shè)置于該外殼內(nèi)的具有毛細作用的 內(nèi)芯。
30.如權(quán)利要求
29所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述輸水管上設(shè)有進水水量調(diào)節(jié)閥 門和檢測進水流量的流量計。
31.如權(quán)利要求
30所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述的進水水量調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)進水 量使毛細頭進水端受到的水體壓強的絕對值小于毛細頭的控水壓強。
32.如權(quán)利要求
30所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述的進水水量調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)輸水 管的進水流量低于連接于輸水管上的全部微灌頭在自然狀態(tài)下的總出水量。
33.如權(quán)利要求
29所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述水處理腔體的出水口為兩個或 兩個以上。
34.如權(quán)利要求
29或33所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述出水口上連接有二個或兩 個以上的毛細頭。
35.如權(quán)利要求
34所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述毛細頭通過連接管連接于水處 理腔體的出水口，該連接管包括接于水處理腔體的主管道和連接于主管道的一個或者一個 以上的支管道。
36.如權(quán)利要求
29所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述的輸水管包括連接于水源的主 管道和連接于主管道的一個或者一個以上的支管道。
37.如權(quán)利要求
29所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述毛細頭的內(nèi)芯由具有毛細作用的親水的毛細介質(zhì)構(gòu)成。
38.如權(quán)利要求
29所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾元件由一層或者一層以上 的過濾膜構(gòu)成。
39.如權(quán)利要求
38所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾元件的最大孔徑小于毛細 頭的最大孔徑。
40.如權(quán)利要求
29所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述毛細頭的最大孔徑為1微 米-100微米。
41.如權(quán)利要求
29或40所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾元件的最大孔徑為 0. 1微米-50微米。
42.如權(quán)利要求
38所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾元件的過水面積大于毛細 頭的過水面積。
43.如權(quán)利要求
42所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，過濾元件的過水面積是毛細頭的過 水面積的10倍以上。
44.如權(quán)利要求
42所述的微灌系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾元件的過水面積是毛細頭 的過水面積的100倍以上。4
專利摘要
本發(fā)明涉及一種微灌頭(1)、微灌器(2)以及微灌系統(tǒng)。其中微灌頭(1)包括有水處理腔體(11)，在所述水處理腔體(11)內(nèi)設(shè)有過濾元件(14)，在出水口(13)上連接有至少一個毛細頭(15)；微灌器(2)包括有貯水容器(21)和連接于貯水容器(21)的上述微灌頭(1)；微灌系統(tǒng)包括有輸水管(3)，在該輸水管(3)上連接有上述微灌頭(1)。本發(fā)明可以有效控制毛細介質(zhì)的過水速度，使整個裝置的使用壽命大為延長。
文檔編號A01G29/00GKCN101378650 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200580052410
公開日2011年2月2日 申請日期2005年12月27日
發(fā)明者諸鈞 申請人:諸鈞導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),