專(zhuān)利名稱(chēng)：蒸餾灌水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有效地使用水的優(yōu)良蒸餾灌水裝置，詳細(xì)一點(diǎn)說(shuō)即是關(guān)于以少量的水可能進(jìn)行灌溉，同時(shí)即使是溶解鹽分較多和(或)含有固體雜物的水也可以用作灌溉水的蒸餾灌水裝置。
近年來(lái)世界人口日益急劇增加，而農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量達(dá)到極限狀態(tài)，可以想像，今后糧食問(wèn)題將成為一個(gè)大的課題。
為增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，擴(kuò)大農(nóng)耕地是必要的，但是今后開(kāi)墾土地的條件對(duì)于農(nóng)耕來(lái)說(shuō)是非常嚴(yán)格的。比如，在多雨地帶采伐森林的火田農(nóng)業(yè)是不足取的，因?yàn)樗鼤?huì)造成空氣凈化機(jī)能的下降，特別是降低二氧化碳濃度機(jī)能的損失。
從而，以后的土地開(kāi)墾有必要轉(zhuǎn)向少雨地帶的不毛之地。為在少雨地帶進(jìn)行農(nóng)耕，必須進(jìn)行灌溉。灌溉一般采用的方法是將水從貯水池通過(guò)運(yùn)河或邊溝等通入農(nóng)耕地實(shí)行灌水。
但是，用這種方法水的消耗量太多，在少雨地帶，水難確保。另外，在沙漠化的不毛之地里，由于土沙中含鹽量較高，必須用大量的水沖去鹽分，然而，將浸透于土壤中的鹽分溶解的水再一次于地表通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象上升蒸發(fā)，其結(jié)果是鹽分在地表濃縮生成鹽害，農(nóng)耕廢止。
為防止這些現(xiàn)象發(fā)生，一種令人滿意的方法是，在農(nóng)耕地壟敷設(shè)管道，管道上開(kāi)設(shè)有小孔，從管道的小孔中只供予作物必要的最小限度的水，進(jìn)行點(diǎn)滴灌水。這種方法，用水量少，同時(shí)地中達(dá)到的深度也比較淺，因此，土壤中的鹽分引上來(lái)的問(wèn)題也少了，可以說(shuō)是一種良好的灌水方法。
但是，現(xiàn)有的這種點(diǎn)滴灌水方法由于是從管道小孔供予極少量水的方法，一當(dāng)灌溉含有固體狀雜物的水時(shí)，就有容易產(chǎn)生小孔被堵的問(wèn)題。
另外，即使采用這種方法，如果使用了含鹽分的水作灌溉用水，也不能避免鹽害。特別是現(xiàn)在，在作為不毛之地的所在地域要保證用含鹽分少的水是很難的，實(shí)際上是不得不用溶解鹽分多的水。
這里本發(fā)明的目的即在于提供這樣的蒸餾灌水裝置它使用效率高，即使少量的水也可進(jìn)行灌溉，同時(shí)即使是溶解鹽分較多并(或)含有固體狀雜物的水也能用以灌水。
被認(rèn)為是本發(fā)明特征的新穎點(diǎn)，在附后的權(quán)利要求中詳述。但作為本發(fā)明本身及其附加的目的和益處，通過(guò)以下本發(fā)明的說(shuō)明及發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明將變得更加明了。
下邊就本發(fā)明加以說(shuō)明。
本發(fā)明的第一裝置具有這樣的構(gòu)造，它能使原水(即未經(jīng)蒸發(fā)的原始狀態(tài)水)上部形成的封閉系統(tǒng)空間內(nèi)空氣中水蒸汽的密度靠太陽(yáng)光的熱量而上升。
原水中也可含有鹽類(lèi)或固體雜物，具體說(shuō)比如鹽湖水及海水或污泥水等。從而使得有可能將這些原水用作農(nóng)業(yè)用水。
封閉系統(tǒng)空間，只要是能保持由太陽(yáng)光熱量增大的水蒸汽密度，而水蒸汽不會(huì)漏出的空間就行，并不意味著完全密閉狀態(tài)。
形成封閉系統(tǒng)空間上部的構(gòu)件可以是不透光的；也可以是透光的。在以不透光構(gòu)件形成封閉系統(tǒng)空間上部的情況下，最好使用具有太陽(yáng)光熱量較好的色彩而且傳熱性較好的膠構(gòu)件。
在由透光構(gòu)件形成封閉系統(tǒng)空間上部的情況下，太陽(yáng)光直接使原水升溫。因而，最好至少在原水存在的水流通道等的內(nèi)部，涂覆上太陽(yáng)光吸熱性較好的色彩。
原水可以是在流水路中流著的水；也可以是原水槽等貯水槽中以靜止?fàn)顟B(tài)貯留的水；還可以是保水材料中以浸透狀態(tài)保存的水。
原水流動(dòng)的情況下，其流水的狀態(tài)，可以是水平水路、起伏水路、階梯形水路中任何一種。
另外，在蒸餾灌水裝置中原水的深度，由于影響到太陽(yáng)光的升溫效果，最好是淺水而不是用深水。
本發(fā)明的第二個(gè)裝置具有冷卻封閉系統(tǒng)空間的空氣、凝結(jié)水蒸汽而生成蒸餾水的構(gòu)造。
在本發(fā)明中，第二裝置在封閉系統(tǒng)空間內(nèi)部進(jìn)行工作或?qū)⒃摽臻g內(nèi)的空氣導(dǎo)入外部而生成蒸餾水都行。
在第二裝置于封閉系統(tǒng)空間內(nèi)進(jìn)行工作的情況下，由外部氣體冷卻包覆于原水上部的透光性包覆材料的外面，抑制包覆材料的升溫，維持包覆材料內(nèi)面于底溫狀態(tài)，從而生成作為蒸餾水的水滴狀或膜狀結(jié)露水。
而第二裝置在封閉系統(tǒng)空間外部進(jìn)行的情況也是將水蒸汽飽和了的封閉系統(tǒng)空間里的空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)等裝置導(dǎo)至外部，在冷卻槽內(nèi)結(jié)露，而生成蒸餾水。
再有，本發(fā)明第二裝置也可具有如下一些使蒸餾水生成量增加的裝置(1)增加蒸餾水生成場(chǎng)所面積的裝置；
(2)在原水中培育成的水性植物；(3)增加封閉系統(tǒng)空間的空氣與原水接觸面積的保水材料。且，下邊將稱(chēng)封閉系統(tǒng)空間的空氣與原水的接觸面積為原水水面表面積。以上這些裝置，單個(gè)使用或組合使用都可以，關(guān)于這些增加蒸餾水生成量的裝置的實(shí)施例將在后邊敘述。
其次，本發(fā)明的第三裝置具有取出生成的蒸餾水的構(gòu)造；而本發(fā)明的第四裝置具有可對(duì)培育成的植物的植株進(jìn)行灌水的構(gòu)造。該第三為第四裝置，可取各種形態(tài)。對(duì)生成的蒸餾水采取隨時(shí)連續(xù)取出的形態(tài)可以；或暫時(shí)貯留于槽中以后取出的形態(tài)也可以。
圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1—蒸餾灌水裝置之一例的分解立體圖，圖2—
圖1裝置使用例的剖面圖，圖3—其他蒸餾灌水裝置用例剖面圖，圖4—第三裝置其他用例的重要部分的部面圖，圖5—貯水部一例的有局部有缺口的立體圖，圖6—流水路深度變動(dòng)狀態(tài)說(shuō)明圖，圖7—第二裝置一例重要部分的剖面圖，圖8—蒸餾灌水裝置其他用例剖面圖，圖9—蒸餾灌水裝置其他用例剖面圖，
圖10—增加蒸餾水生成最裝置之一例重要部分剖面圖，
圖11—圖9裝置其他改進(jìn)例剖面圖，
圖12—第四裝置之一例示意剖面圖，
圖13—從土壤內(nèi)排出蒸餾水之槽體的改進(jìn)例的局部有缺口的立體圖，
圖14—
圖13槽體使用例重要部分的剖面圖，
圖15—第四裝置其他用例剖面圖。
實(shí)施例下邊，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例借
圖1與圖2加以說(shuō)明。
圖1是蒸餾灌水裝置之一例的主體圖。示出了形成封閉系統(tǒng)空間的構(gòu)件，而由此封閉系統(tǒng)空間構(gòu)成了第一裝置。在
圖1上，標(biāo)號(hào)101是原水存在的流水路，該流水路101形成于不透水的槽體10內(nèi)。標(biāo)號(hào)201是覆蓋于槽體102上方的透光性包覆材料，并形成蓋體。后邊將對(duì)以透光性的包覆材料作蓋體201的情況加以說(shuō)明。
槽體102最好是比如圖示的凹型長(zhǎng)形體。在圖示例中，槽體102的外面103上沿縱向突出有加強(qiáng)肋104、104。槽體102的形狀也不限于圖示那樣，能形成原水存在的流水路即可，比如也可以是半圓彎曲形狀的。
作為槽體102的材料，只要具有不透水性、附水性、耐鹽性(原水中含鹽的情況)，什么材料都可以。一般，可用金屬、混凝土、陶器、陶瓷、塑料等，而作為塑料一般可用聚氯乙烯、聚酯、高密度的聚乙烯、聚丙烯等。槽體最好至少在其內(nèi)表面采用太陽(yáng)光吸熱性較好的色彩，一般是黑色；或者也可以敷設(shè)具有吸熱性較好的色彩且不透水的膜。
蓋體201以具有透光性的材料形成，比如用塑料、聚氯乙烯、聚酯、聚丙烯化物(ポリアクリル)、聚苯乙烯、聚丙烯等制造。
圖2是
圖1所示裝置之使用例的剖面圖。該圖是第二裝置在封閉系統(tǒng)空間105內(nèi)實(shí)施的實(shí)施示例。
即，在槽體102內(nèi)存在的原水100，經(jīng)太陽(yáng)光106照射升溫，在封閉系統(tǒng)空間105內(nèi)形成水蒸汽。蓋體201的外表面由于與外邊氣體接觸，蓋體201的升溫被抑制，比空間105內(nèi)的溫度要低。因此，空間105內(nèi)的水蒸汽與蓋體201的內(nèi)表面202一接觸，水蒸汽即在蓋體201的內(nèi)表面202上接觸、凝結(jié)，形成水滴狀或膜狀的結(jié)露水200，此結(jié)露水即為蒸餾水。
為連接槽體以形成長(zhǎng)的流水路，將多個(gè)槽體102的端部相互成不漏水狀態(tài)地連接起來(lái)。為將多個(gè)槽體102緊密地連接起來(lái)，以熔結(jié)或者以同種樹(shù)脂或其他熱融劑粘結(jié)起來(lái)；也可以將端部相互制成錐形防漏水結(jié)構(gòu)。另外，通過(guò)槽體102的內(nèi)部敷設(shè)不透水的薄膜，可以做成簡(jiǎn)單的長(zhǎng)形槽體102，而不必?fù)?dān)心由于連接加工不良引起的漏水。
當(dāng)設(shè)置本裝置時(shí)，比如可以將土壤掘成水路狀，在該水路中插入槽體102，將蓋體201置于槽體上部，再將蓋體201的兩端部埋入土中這樣來(lái)設(shè)置。依其他裝置的不同形狀，可取種種不同的設(shè)置方式。
還有，比如將本裝置沿農(nóng)耕地壟敷設(shè)，而可利用從河等引出的水路等，將水供入土壤中，這是本裝置的優(yōu)點(diǎn)。
蓋體201可形成為薄膜狀；也可以不僅僅是形成槽體102的上部，而是延伸到槽體102兩側(cè)的土壤表面。另外，也可在蓋體201的內(nèi)表面設(shè)置不透水的膜，將該膜延伸至土壤表面。
其次，作為構(gòu)成第三裝置的取出部301，在圖2所示的例子中，由于設(shè)置在蓋體201的兩邊緣部302(見(jiàn)
圖1)的有臺(tái)階的結(jié)合部303(見(jiàn)
圖1)和槽體(102)的加強(qiáng)肋104(見(jiàn)
圖1)的存在，槽體101的上端緣與蓋體201的內(nèi)表面之間形成了間隙。
本發(fā)明的取出部301，不限于上述結(jié)構(gòu)，依槽體與蓋體的形狀，可取各種其他形狀。
從取出部301取出的蒸餾水，供給依第四裝置培育成的植物402的植株。在圖2所示的例子中，表示出蒸餾水在土壤401中依毛細(xì)管作用成橫向移動(dòng)。
下邊，借圖3說(shuō)明形成封閉系統(tǒng)空間105的槽體與蓋體的其他形式。如圖3與圖4所示，槽體102的上部被向外部與(或)內(nèi)部彎曲，使之形成槽體卷曲部304；而蓋體201則將蓋體兩側(cè)邊緣向內(nèi)彎曲，形成蓋體卷曲部305。在取出部301處，形成了設(shè)置于蓋體卷曲部305上的蒸餾水導(dǎo)出小孔306。在這樣形狀的裝置里，由于槽體卷曲部304與蓋體卷曲部305彈性配合，安裝、取下都很方便；另外，安裝起來(lái)后，可防止蓋體被風(fēng)吹跑。
另外，取出部301，至少在槽體兩側(cè)邊緣形成波狀，形成槽體兩側(cè)邊緣上部與蓋體之間設(shè)置的蒸餾水導(dǎo)出間隙；或者也可以是至少在蓋體的兩側(cè)邊緣形成波狀，形成槽體的兩側(cè)邊緣上部與蓋體之間設(shè)置的蒸餾水導(dǎo)出間隙。
當(dāng)將本發(fā)明的裝置應(yīng)用于傾斜的土地時(shí)，可在水路中取一定間隔設(shè)置堰體。堰體的形狀，可以是上端部是平的，或在限制液深的上端部形成V型缺口，設(shè)有對(duì)流水路的上部起分隔作用的間隔壁的形狀。在堰體設(shè)間隔壁的情況下，風(fēng)吹入流水路上部，使流水路上部空間的溫度降低，從而防止蒸發(fā)出的水分向外部逸出。
另外，在不能向流水路連續(xù)供給原水的情況下，如圖5所示，由于在流水路101中設(shè)置了貯水部107，本發(fā)明的裝置也是適用的。貯水部107比如可以像圖示那樣由連續(xù)的間隔壁108來(lái)形成。間隔壁108的形狀，在圖5上例示出來(lái)，乃是對(duì)流水路壁面成直角、或平行或傾斜的板材組合起來(lái)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。另外，作為間隔壁108的其他形狀，希望推薦格子狀或圓筒狀結(jié)構(gòu)。
再就是，在本發(fā)明中，如圖6所示，由于在流水路中設(shè)置原水引導(dǎo)材料109，即使是在傾斜土地上也可進(jìn)行無(wú)間歇的灌水。
在有起伏的土地上，原水100在A點(diǎn)與B點(diǎn)存在于流水路中；可是由于C點(diǎn)比A點(diǎn)和B點(diǎn)高，原水100不能存在。但即是在這種場(chǎng)合，原水引導(dǎo)材料109依靠毛細(xì)管作用吸上來(lái)B點(diǎn)的原水，C點(diǎn)及比它更末端側(cè)也能存在有原水，這是其優(yōu)點(diǎn)。作為原水的引導(dǎo)材料109，可以用吸水性織布或不織布片或吸水性連續(xù)發(fā)泡體。用作吸水性連續(xù)發(fā)泡體推薦用軟質(zhì)尿烷發(fā)泡體、硬質(zhì)尿烷發(fā)泡體、酚醛(フェ-ル)樹(shù)脂發(fā)泡體、尿素制發(fā)泡體以及在干草與橡膠中包含有填充劑的海綿體。上述之連續(xù)發(fā)泡體等其中至少可選擇一種或兩種以上使用，比如從連續(xù)發(fā)泡體中選用一種或兩種以上構(gòu)成一層也可以；或者選擇兩種以上構(gòu)成兩層以上的多層結(jié)構(gòu)也可以。另外，將吸水性織布或不織布片與吸水性連續(xù)發(fā)泡體等組合使用也可以。
在本發(fā)明中之流水路除前述的槽體而外，比如在挖掘成水路狀的土壤面上敷設(shè)薄膜而形成之也可以；在前述之土壤面上澆注混凝土形成之也可以。不管哪種只要流水路是具有不透水性和耐水性的水路，其他任何式樣都可以。
在本發(fā)明中，為了使水以水滴或結(jié)露水膜狀附著于圖2與圖3所示的蓋體201的內(nèi)表面202時(shí)不會(huì)使太陽(yáng)光線透過(guò)程度降低，因此，也可以給予蓋體201的內(nèi)表面202以防霧性。作為給予防霧性的方法，可以將多價(jià)醇(比如山梨糖醇、甘油、季戊四醇等)的部分脂化合物為代表的界面活性劑加入形成蓋體的塑料中來(lái)進(jìn)行。
另外，可以把界面活性劑涂敷于蓋體201的內(nèi)表面202上，特別是，最好涂敷以無(wú)機(jī)親水性膠體物質(zhì)與親水性有機(jī)化合物為主體的表面涂敷型無(wú)滴劑。
本發(fā)明中的槽體與蓋體的形狀不限于上述之形狀，只要是在解決本發(fā)明之課題的范圍內(nèi)，可取各種其他形狀。
在以上的實(shí)例中，對(duì)在封閉系統(tǒng)空間內(nèi)獲得作為蒸餾水的結(jié)露水的裝置進(jìn)行了說(shuō)明，下面借圖7來(lái)說(shuō)明在封閉系統(tǒng)空間外部得到蒸餾水的裝置。
即，如圖7(A)所示，將水蒸汽飽和了的封閉系統(tǒng)空間內(nèi)的空氣通過(guò)抽吸風(fēng)機(jī)(圖中未示出)等裝置導(dǎo)至外部，將其通過(guò)埋置于土壤401中的冷卻槽203的導(dǎo)入部204導(dǎo)入槽中，并在冷卻槽203內(nèi)結(jié)露，生成蒸餾水200。冷卻槽203還起到貯留的作用。
如圖7(B)與圖7(C)所示，也是一種實(shí)例，即在將空氣導(dǎo)入冷卻槽途中或在冷卻槽203內(nèi)最好設(shè)置結(jié)露構(gòu)件205。
作為結(jié)露構(gòu)件推薦用石頭、網(wǎng)、不織布、多孔物體等。余下的空氣從排出部206排出。
像圖7(C)所示的那樣，當(dāng)在冷卻槽203內(nèi)設(shè)置結(jié)露構(gòu)件205時(shí)，比如可以在設(shè)置于冷卻槽203內(nèi)的臺(tái)架207上載置裝進(jìn)了結(jié)露構(gòu)件205的箱子。
下邊，借圖8來(lái)說(shuō)明本發(fā)明蒸餾灌水裝置的其他實(shí)施例。在圖8上，標(biāo)號(hào)110是存在有原水100的原水池，在原水池110的上部，設(shè)有透光性的包覆材料201。
具有不透水性、耐水性的任何種材料都可以用來(lái)做原水槽110。另外，冬季不用的池塘等也可用作原水槽。為增加原水槽的蒸餾效果，最好是至少在原水槽的內(nèi)表面要具有太陽(yáng)光吸熱性較好的色彩，一般是黑色。
包覆材料201以與前述蓋體相同的材料形成。
作為取出制成的蒸餾水200的第三裝置，圖8上示出了具有把取出的蒸餾水貯留起來(lái)的貯留槽的一例。貯留槽111與原水槽110以間隔壁112間隔開(kāi)設(shè)置，在包覆材料201的內(nèi)表面202上生成的蒸餾水200，沿著包覆材料201的內(nèi)表面202，通過(guò)取出部301，貯留于貯留槽111中。
本裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，比如在大型原水槽制造出大量蒸餾水，而后把蒸餾水用任意手段移送至并貯留于離開(kāi)原水槽的場(chǎng)所的輔助槽中，可以在必要的時(shí)期供給必要量的蒸餾水。
圖9是圖8的變形例。圖示之裝置，把原水槽110設(shè)在對(duì)著太陽(yáng)光106的南側(cè)(圖中S方向)；而把貯留槽111設(shè)在不對(duì)著太陽(yáng)光106的北側(cè)(圖中N方向)。包覆材料201能抑制北側(cè)N的部分比南側(cè)S有更高的溫升，以形成更多的結(jié)露水200。從而，存在于南側(cè)空間105內(nèi)的包含有水蒸汽的空氣，移動(dòng)到溫度更低的北側(cè)的冷氣積存處208中，冷卻、結(jié)露，形成蒸餾水。圖9還示出北側(cè)N的包覆材料201形成波形的式樣。
由于包覆材料201形成波形，故可以增加蒸餾水生成場(chǎng)所的面積。做成波形部分，作為包覆材料的全體也行，作為其一部分也行，特別是像圖9所示的那樣，對(duì)于北側(cè)來(lái)說(shuō)是比較理想的。另外，如代替波形而做成折皺狀，蒸餾水必然沿圓周方向流動(dòng)，會(huì)更有效。
另外，像圖9所示的那樣，原水槽110的北側(cè)形成了斜面209，如沿斜面209敷設(shè)不透水膜210，即使在不透水膜210的表面上也會(huì)有水蒸汽結(jié)露，得到結(jié)露水200。也就是蒸餾水生成場(chǎng)所的面積得以增加。這時(shí)，斜面209比如是由土壤層形成的話，那是比較理想的，因?yàn)橥寥缹涌梢岳鋮s不透水膜210。
本發(fā)明中，若在圖2、3、8、9等的原水中培育成水生植物212(見(jiàn)圖9)，由于靠太陽(yáng)光促進(jìn)了植物的蒸發(fā)作用，也就促進(jìn)了前述空間內(nèi)空氣中的水蒸汽密度的上升，提高了蒸餾水制造效率，從而可以更進(jìn)一步增加蒸餾水的生成量。
作為水生植物可以推薦浮葉性植物(菱、芡、睡蓮、莼菜、托格卡蓋米(トゲカガミ)、脆眼子菜等)或漂浮性植物(浮萍、青萍、其他浮萍類(lèi)、槐葉萍類(lèi)、大紅萍等)，從這些植物中可對(duì)應(yīng)于原水水質(zhì)進(jìn)行廣泛選擇。
這些水生植物，葉子上面有氣孔，表皮層不發(fā)達(dá)，蒸發(fā)機(jī)能極強(qiáng)，這是大家熟知的。
在
圖10上，為增加蒸餾水的生成量，示出了一種樣式的能增加原水的水表面積的保水材料。在
圖10中，標(biāo)號(hào)213是將保水材料211突出進(jìn)空間105的支承構(gòu)件，它具有斜面214，成斜楔狀。保水材料設(shè)計(jì)成片狀，其兩端浸入原水100中，包覆于支承構(gòu)件213的傾斜面214上。
原水100浸漬了保水材料211，原水的蒸發(fā)面積，即實(shí)際的水面表面積增加了。從而可以促進(jìn)封閉系統(tǒng)空間內(nèi)空氣中水蒸汽密度的上升，增加蒸餾水的生成量。
或把保水材料211做成黑色，或在保水材料的內(nèi)表面設(shè)置黑色薄膜，或把傾斜面214做成黑色，即可更多地采集太陽(yáng)光的熱量，使原水的蒸發(fā)率得以提高。支承構(gòu)件213距水面的高度h最好是做成保水材料211能把原水吸上來(lái)的高度。由于能吸上來(lái)原水的高度h依保水材料的材質(zhì)而定，如定出了傾斜面214與水面之間的夾角θ，就可以決定支承構(gòu)件213的厚度W。在決定角度θ時(shí)，可參考太陽(yáng)高度。
在
圖10上展示出了將用來(lái)作為支承構(gòu)件213的非吸水性發(fā)泡體和木材等浮于原水上加以使用的例子。作為非吸水性發(fā)泡體的材料推薦使用發(fā)泡苯乙烯、聚乙烯等。
另外，作為別例也可以使用混凝土塊那樣不浮于原水中的東西。在拿混凝土塊用作支承構(gòu)件的情況下，為了防止保水材料吸上來(lái)的原水的水溫降低，最好在傾斜面214上敷設(shè)具有絕熱作用的材料。作為具有絕熱作用的材料可推薦稻草、草席、非吸水性發(fā)泡體、石綿等。另外，作為塊狀支承構(gòu)件的代用品可以使用具有與前述同樣傾斜面的構(gòu)架結(jié)構(gòu)的東西。制作構(gòu)架結(jié)構(gòu)時(shí)可以單獨(dú)使用或組合使用金屬材料、木材、竹材、塑料等棒材，或?qū)⑸鲜鲞@些材料與繩、索組合起來(lái)使用。
上述這樣原水的實(shí)際水面表面積一增加，即可促進(jìn)空間內(nèi)空氣中的水蒸汽密度的上升。
圖11上示出了圖9的所示裝置的改進(jìn)例子。
如
圖11所示，首先用保水材料211設(shè)置突出于空間內(nèi)的蒸發(fā)棚215。蒸發(fā)棚215在
圖11上成階梯狀。在蒸發(fā)棚215上敷設(shè)布、稻草等絕熱材料216，其上面再敷設(shè)黑色薄膜217，再敷設(shè)上保水材料211。絕熱材料216可以防止原水100的水溫降低，黑色薄膜217可以收集太陽(yáng)光106的熱量，從而起到提高原水100的蒸發(fā)率的作用。蒸發(fā)棚215可以用與前述斜楔狀支承構(gòu)件同樣的材質(zhì)，另外，取構(gòu)架結(jié)構(gòu)也可以。在
圖11上，蒸發(fā)棚215由土壤層形成。
在蒸發(fā)棚215的最上部設(shè)置原水槽113，將保水材料211的一端伸進(jìn)原水槽113，吸取原水100，依次向下移動(dòng)，最后貯留于最下部的原水槽114中。上述這種方法，將原水100吸入保水材料211、在依次向下方移動(dòng)的過(guò)程中，增加了原水的水面表面積，由此促進(jìn)了原水上部空間內(nèi)空氣中的水蒸汽密度的上升，在冷氣部208可得到蒸餾水200的生成量進(jìn)一步增加。在最下部的原水槽114中貯留的原水，可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期吸至最上部原水槽113中。
尚且，蒸餾水200以北側(cè)(N)貯留槽111為主生成，而在南側(cè)(S)的貯留槽111也可以生成。
而且，前述之水生植物也可在
圖11的階梯式蒸發(fā)棚215的一部分或全部中培育成。
下邊，對(duì)本發(fā)明的蒸餾灌水裝置中對(duì)第四裝置的一例作更詳細(xì)的說(shuō)明。為使取出來(lái)的蒸餾水供給植物的植株，有必要采取某種裝置使其移動(dòng)。具體即是①?gòu)耐寥辣砻鏅M向移動(dòng)供給植物植株的裝置，②最好具有保水材料從土壤內(nèi)部供給植物的植株，這些裝置可單獨(dú)使用，也可組合使用。
作為從土壤表面橫向移動(dòng)供給植物植株的裝置，可以按
圖12之示例實(shí)施。即，在土壤401的表面敷設(shè)重量構(gòu)件403，把蒸餾水供給重量構(gòu)件403的下面404(參照箭頭W)。由于土壤401的表面與重量構(gòu)件403相貼緊，表面層土壤密度上升，供給的蒸餾水即向著垂直構(gòu)件403周?chē)嘤傻闹参锏闹仓隀M向移動(dòng)(
圖12X方向)。
重量構(gòu)件403的下面404的表層土不為日光照曬而處于背陰狀態(tài)，常因低溫(重量構(gòu)件下的表層土白天地溫也常比無(wú)重量構(gòu)件裸露表層土的低)水分蒸發(fā)較少，由于處在易結(jié)露的環(huán)境中，容易保持濕潤(rùn)狀態(tài)。濕潤(rùn)狀態(tài)沿X方向與Y方向擴(kuò)展，形成了濕潤(rùn)領(lǐng)域405。
由于是從土壤表面沿橫向移動(dòng)，供給蒸餾水不僅限于周邊，故可以越過(guò)寬廣的范圍進(jìn)行灌水。而且是在土壤表層中移動(dòng)，不需要?jiǎng)恿?，可以無(wú)動(dòng)力地向植物的植株有效供水。
另外，作為從土壤的內(nèi)部向植物的植株供水的保水材料，最好是于土壤內(nèi)部設(shè)置使蒸餾水移動(dòng)的保水材料的那種形式、如再于保水材料的下面設(shè)置不透水的薄膜更好。
依照這種裝置，植物可以得到必要量的水分，另外土壤內(nèi)部保水力得以提高。由于保水材料的下面設(shè)置不透水的薄膜，可以防止蒸餾水往土壤的深處進(jìn)行無(wú)用的滲透。還可以防止從土壤深處來(lái)的鹽類(lèi)在土壤表層積聚。
圖13與
圖14所示的裝置，是可能從土壤內(nèi)部供給蒸餾水的裝置。在槽體102長(zhǎng)方向的兩側(cè)，形成了引導(dǎo)蒸餾水的蒸餾水流路115，蒸餾水流路的底面或側(cè)面底部設(shè)置透孔307。這種流路115與透孔307構(gòu)成了第三裝置之一例。
在
圖14上，406a、406b是從土壤內(nèi)部向植物的植株供給蒸餾水的保水材料。
在本發(fā)明中，作為保水材料，最好是使用具有親水性和(或)吸水性的樹(shù)脂制品或天然纖維。
作為具親水性和(或)吸水性的樹(shù)脂制品，最好是使用耐腐蝕性高的聚酯、聚酰胺等合成樹(shù)脂的不織布上施加親水性處理的材料，由斯朋斑得紡絲(スポンバンド紡系)等形成。另外，也可用對(duì)表面做過(guò)親水處理的聚乙烯、聚丙烯纖維等來(lái)形成。
在取天然纖維用作保水材料的場(chǎng)合，可以用秸桿類(lèi)(如稻草、麥桿等)、棕櫚、干草、棉短絨、泥炭苔等，這些材料可單獨(dú)作用，也可兩種以上混合使用。
保水材料形成片狀(
圖14的406a)使用也可以；分散在土壤中用(
圖14的406b)也可以；或者將片狀保水材料埋設(shè)土壤上層中，在其下層將保水材料分散于土壤中用也可以。
在
圖14上，407a是不透水性薄膜，設(shè)于蓋體201上，延伸至土壤401中埋設(shè)起來(lái)。
在
圖14中，在土壤401的表面上設(shè)置了重量構(gòu)件403。為了防止水分從土壤401的表層面蒸發(fā)，重量構(gòu)件403的下面404即與土壤401的表層相接觸的面最好是不透水性的。在這種情況下，比如在磚那樣透水性的東西的底面上粘牢有不透水的薄膜也可以；或者涂設(shè)防水灰漿、防水樹(shù)脂(防水涂料等)也可以。另外，比如有不透水性的混凝土塊等那樣的作為整體上不透水性塊也可以。
另外，重量構(gòu)件403也可通過(guò)不透水性薄膜407b敷設(shè)于土壤401的表面。
作為不透水性薄膜407a與407b可以使用聚氯乙烯、聚酯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯等。
下邊，對(duì)第四裝置的其他例子進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于把由上述之裝置等生成的蒸餾水貯留于貯留槽、把貯留槽中的蒸餾水供給培育成的植物的植株的場(chǎng)合，與在貯留槽中貯留后以任意裝置移送輔助槽、由輔助槽供給培育成的植物的植株的場(chǎng)合，像
圖15那樣，在貯留槽111或輔助槽408中，將帶有充填著保水材料409的帶小孔的管子410設(shè)置于土壤的表面，把小孔向下方配置，可以供水給培育成的植物的植株；或把帶小孔的管子410的一頭插入貯留槽111或輔助槽408而把其另一頭埋入土中，這樣來(lái)供水給培育成的植物的植株。植物將由管子410輸送的水分通過(guò)毛細(xì)管作用攝取必要的量。重量構(gòu)件403設(shè)置于土壤401的表面上，促進(jìn)了管子410對(duì)水的輸送。
帶小孔的管子410可以使用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、乙烯醋酸乙烯基聚合體、聚酯、聚酰胺等各種熱可塑性合成樹(shù)脂。樹(shù)脂的形態(tài)，成薄膜狀、片狀、或不透水性不織布等都可以。
管子410的制造方法，比如形成帶狀熱可塑性樹(shù)脂片，按規(guī)定間隔設(shè)置作為灌水口的小孔。而后，將保水材料409粘結(jié)于前述熱可塑性合成樹(shù)脂片，或由熱封添設(shè)上，再通過(guò)對(duì)添設(shè)了保水材料的帶狀熱可塑性合成樹(shù)脂片的兩邊緣部進(jìn)行熱封，可形成管子410。
在把通過(guò)保水材料從貯留槽111或輔助槽408來(lái)的蒸餾水供給植物植株的場(chǎng)合，也可以從一個(gè)貯留槽111(或輔助槽408)向需要灌水的多個(gè)場(chǎng)所供水。另外，比如在需要灌水的多個(gè)場(chǎng)所各自分離存在的情況下，在每個(gè)需要灌水的場(chǎng)所設(shè)輔助水槽408，把由貯留槽111引入的蒸餾水從輔助水槽408通過(guò)保水材料供給需要灌水的多個(gè)場(chǎng)所，這也在本發(fā)明裝置的范圍。
本發(fā)明的蒸餾灌水裝置在為解決本發(fā)明之課題的范圍內(nèi)，也可取前述之裝置以外的式樣。
另外，本發(fā)明的蒸餾灌水裝置，可取固定型、組合型、或可移動(dòng)式、小型裝置等多種形態(tài)。
如依本發(fā)明的蒸餾灌水裝置，即使是含有固體雜物的水，也能經(jīng)蒸餾變成不含雜物的蒸餾水，為此，當(dāng)將該蒸餾水灌水給植物的植株時(shí)，不會(huì)再引起現(xiàn)有那樣的管子上小孔的孔眼堵塞，可進(jìn)行有效的灌水。另外，即使是含有鹽分的原水，由于可變成不含鹽分的水，故可安全對(duì)植物供水。另外，在蒸餾中，因?yàn)槔昧颂?yáng)光，不需要其他動(dòng)力。從而，即使在用電比較困難的沙漠地帶也可以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種蒸餾灌水裝置，其特征在于，它包括有具有依靠太陽(yáng)光熱量提高在原水上部形成的封閉系統(tǒng)空間內(nèi)空氣中的水蒸汽密度的結(jié)構(gòu)的第一裝置；具有使該空氣冷卻將水蒸汽凝結(jié)生成蒸餾水的結(jié)構(gòu)的第二裝置；具有取出這些蒸餾水之結(jié)構(gòu)的第三裝置；具有將取出的蒸餾水供給培育的植物的根部進(jìn)行灌水的第四裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于第一裝置的封閉系統(tǒng)空間是由包覆于原水和原水上部的透光性包覆材料所形成。
3.按照權(quán)利要求2所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于原水存在于流水路中，該流水路由不透水的槽體形成，覆蓋于該槽體上方的透光性包覆材料是蓋體。
4.按照權(quán)利要求3所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于至少在槽體的內(nèi)表面上具有吸熱性良好的色彩。
5.按照權(quán)利要求3所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于在槽體的內(nèi)表面敷設(shè)著具有吸熱性良好的色彩的不透水薄膜。
6.按照權(quán)利要求3所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于槽體由敷設(shè)不透水薄膜而形成。
7.按照權(quán)利要求3所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于槽體由混凝土形成。
8.按照權(quán)利要求3所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于槽體內(nèi)設(shè)置貯水部。
9.按照權(quán)利要求2所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于原水存在于原水槽內(nèi)，該原水槽的上方包覆以透光性的包覆材料。
10.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于上述第二裝置乃是這樣的裝置，即依靠外部氣體冷卻包覆原水上部的包覆材料的外面，抑制包覆材料升溫，維持該包覆材料內(nèi)表面為低溫，生成作為蒸餾水的水滴狀或膜狀結(jié)露水。
11.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于第二裝置乃是把封閉系統(tǒng)空間內(nèi)的空氣導(dǎo)至外部，冷卻凝結(jié)成水蒸汽而生成蒸餾水的裝置。
12.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于第二裝置具有增加蒸餾水生成量的裝置。
13.按照權(quán)利要求12所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于增加蒸餾水生成量的裝置是增加蒸餾水生成場(chǎng)所的面積這種裝置。
14.按照權(quán)利要求12所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于增加蒸餾水生成量的裝置具有以原水培育成的水生物。
15.按照權(quán)利要求12所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于作為增加蒸餾水生成量的裝置具有保水材料，這種保水材料在至少一部分浸漬入原水的同時(shí)，突出了上述封閉系統(tǒng)空間外面，從而增加封閉系統(tǒng)空間的空氣與原水的接觸面積。
16.按照權(quán)利要求3所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于作為第三裝置，具有取出蒸餾水的取出部，該取出部具有在流水路與包覆材料之間設(shè)置的間隙。
17.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于作為第三裝置具有取出蒸餾水的取出部；作為第四裝置，具有將取出的蒸餾水從土壤表面使其橫向移動(dòng)供給植物的植株的裝置。
18.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于作為第三裝置，具有取出蒸餾水的取出部；作為第四裝置，具有將取出的蒸餾水從土壤內(nèi)部供給植物植株的保水材料。
19.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于作為第三裝置，具有貯留取出的蒸餾水的貯留槽；作為第四裝置，具有將貯留槽內(nèi)的蒸餾水供給植物的植株的保水材料。
20.按照權(quán)利要求1所述的蒸餾灌水裝置，其特征在于作為第三裝置，具有將取出的蒸餾水貯留起來(lái)的貯留槽和導(dǎo)入該貯槽內(nèi)的蒸餾水的輔助槽；作為第四裝置，具有將輔助槽中的蒸餾水供給植物植株的保水材料。
全文摘要
本發(fā)明的蒸餾灌水裝置包括有靠太陽(yáng)光的熱量提高原水上部形成的封閉系統(tǒng)空間內(nèi)空氣中的水蒸汽密度的第一裝置，冷卻空氣、凝結(jié)水蒸汽而生成蒸餾水的第二裝置，取出蒸餾水的第三裝置，將取出的蒸餾水供給培育成的植物的植株進(jìn)行灌水的第四裝置。由于有效用水，在即使少量?jī)?yōu)質(zhì)水也能灌溉的同時(shí)，即使是溶解鹽分多和(或)含有固體雜物的水也能用以灌水。另外，本發(fā)明的蒸餾灌水裝置可取固定型、組合型或移動(dòng)型、小型化裝置等多種形態(tài)。
文檔編號(hào)A01G25/00GK1144035SQ9610777
公開(kāi)日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月2日
發(fā)明者石本正一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社石本農(nóng)技研