專利名稱：一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于節(jié)水灌溉領(lǐng)域的滴灌灌水器及其使用方法，特別是關(guān)于一種疊片式自適應(yīng)滴灌管(帶)灌水器及其使用方法。
背景技術(shù)：
滴灌因其精量、可控的特點(diǎn)而被認(rèn)為是現(xiàn)代灌溉方式中最安全、可靠的灌溉方式， 然而自然水體中含有大量的顆粒物、營(yíng)養(yǎng)鹽分、有機(jī)物、微生物等物質(zhì)，使得灌水器堵塞問(wèn)題變得更為復(fù)雜。灌水器是滴灌系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件，其作用是使有壓水流通過(guò)其內(nèi)部的狹長(zhǎng)流道或微孔充分消能后，以均勻、穩(wěn)定的小流量滴入土壤。但也正是由于灌水器消能的需要，流道尺寸一般只有0. 5 1. 2mm左右，水中的懸浮物、溶解鹽、化學(xué)沉淀、微生物等雜質(zhì)都極易引起灌水器的堵塞，灌水器堵塞問(wèn)題已成為制約滴灌技術(shù)應(yīng)用、推廣的主要障礙，它解決的好壞直接決定著工程的使用壽命和應(yīng)用效益。灌水器堵塞也是引起整個(gè)系統(tǒng)灌水不均勻的主要原因，即使有限的幾個(gè)灌水器堵塞也可大大降低灌水器的均勻度。自1971年第一屆國(guó)際滴灌會(huì)議在以色列召開(kāi)以來(lái)，大量的科學(xué)研究者試圖從合理配置過(guò)濾設(shè)備、周期性酸和氯的處理等多方面來(lái)解決系統(tǒng)堵塞的問(wèn)題，取得了一些較有意義的成果。我國(guó)學(xué)者也從灌水器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度解決灌水器堵塞問(wèn)題進(jìn)行了一些探索如西北農(nóng)林科技大學(xué)范興科等(公開(kāi)號(hào)CN1636437A)公開(kāi)了一種紊流抗堵塞灌水器流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，基于水力學(xué)中的擾動(dòng)流和渦流理論對(duì)流道單元側(cè)面采用具有渦流曲面特征的弧形曲面避免了細(xì)小顆粒的沉淀，但是對(duì)于生物堵塞的防止效果并不顯著。楊培嶺等(公開(kāi)號(hào)CN14M459)公開(kāi)了一種滴灌灌水器，采用分形流道的形式增強(qiáng)了消能效果，但抗堵塞性能較差。也有部分學(xué)者發(fā)明了抗堵塞滴灌灌水器，例如戴伯欣等(公開(kāi)號(hào)CN101244407A)公開(kāi)了一種抗堵塞滴頭，通過(guò)壓力嘴可實(shí)現(xiàn)壓力補(bǔ)償功能，但由于沒(méi)有消能結(jié)構(gòu)單元，消能效果較弱?？傮w而言，目前有關(guān)的研究還主要集中在灌水器抗堵塞設(shè)計(jì)方法方面，開(kāi)發(fā)的抗堵塞灌水器產(chǎn)品功能單一，也未實(shí)現(xiàn)真正意義的抗堵塞，依靠灌水器本身的自適應(yīng)能力提升灌水器抗堵塞性能的產(chǎn)品還未見(jiàn)報(bào)道。因此，依靠灌水器的自適應(yīng)能力，開(kāi)發(fā)一種水力與抗堵塞性能良好而多功能的滴灌灌水器新產(chǎn)品，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種水力與抗堵塞性能良好，集多種功能于一體的疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器及其使用方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于它包括空心的灌水器殼體，所述灌水器殼體的兩端分別設(shè)置有一對(duì)接頭，所述灌水器殼體的外壁上對(duì)稱設(shè)置有兩組曲折迂回的弧齒型消能流道，兩組所述弧齒型消能流道之間設(shè)置有結(jié)構(gòu)區(qū)和緩流區(qū)，兩組所述弧齒型消能流道靠近所述結(jié)構(gòu)區(qū)的位置均設(shè)置有連通所述灌水器殼體內(nèi)部的壁面進(jìn)水口，兩組所述弧齒型消能流道靠近所述緩沖區(qū)的位置均設(shè)置有連通所述緩沖區(qū)的出口 ；所述灌水器殼體外壁的兩端部分別設(shè)置有一圈連通所述緩沖區(qū)的匯水流道；所述灌水器殼體的外部外包有毛管，所述毛管上位于所述匯水流道的一端或者兩端設(shè)置有出水口 ；所述灌水器殼體的內(nèi)部靠近兩端所述對(duì)接頭的位置分別設(shè)置有一進(jìn)出水口疊片，兩個(gè)所述進(jìn)出水口疊片之間間隔設(shè)置有兩個(gè)消能疊片，兩個(gè)所述消能疊片之間設(shè)置有一移動(dòng)式彈性膜片，所述灌水器殼體外壁上設(shè)置的所述壁面進(jìn)水口位于所述兩個(gè)消能疊片之間。所述消能疊片包括空心的消能疊片腔體，所述消能疊片腔體的兩端分別設(shè)置有一連通所述消能疊片腔體內(nèi)的水孔，所述消能疊片腔體內(nèi)依次間隔設(shè)置有兩層消能流道；兩層所述消能流道結(jié)構(gòu)相同，均包括一中心進(jìn)出水口，所述中心進(jìn)出水口上下對(duì)稱連接一分支流道，兩條所述分支流道的另一端均設(shè)置有一匯流區(qū)，兩個(gè)所述匯流區(qū)對(duì)稱，兩個(gè)所述匯流區(qū)均向兩側(cè)分別連接一條曲折的分流道，兩個(gè)所述匯流區(qū)上連接的兩條所述分流道對(duì)稱設(shè)置，且兩個(gè)所述匯流區(qū)同一側(cè)的兩個(gè)所述分流道連通，且在連通的兩條所述分流道的對(duì)稱中心處設(shè)置有一流層通道。所述灌水器殼體的外壁上對(duì)稱設(shè)置的兩組曲折迂回的所述弧齒型消能流道結(jié)構(gòu)相同，均為上下左右對(duì)稱式結(jié)構(gòu)；所述弧齒型消能流道包括徑向?qū)ΨQ的兩個(gè)曲折的環(huán)形流道，兩個(gè)所述環(huán)形流道在徑向?qū)ΨQ中心處連通，其中靠近所述結(jié)構(gòu)區(qū)的所述環(huán)形流道上設(shè)置所述壁面進(jìn)水口，靠近所述緩流區(qū)的所述環(huán)形流道上設(shè)置連通所述緩流區(qū)的出口 ；每個(gè)所述環(huán)形流道自身軸向?qū)ΨQ，從所述壁面進(jìn)水口或連通所述緩流區(qū)的出口處向兩側(cè)依次設(shè)置有小弧優(yōu)先區(qū)流道、大弧優(yōu)化區(qū)寬流道，迂回曲折后連通所述徑向?qū)ΨQ中心。所述大弧優(yōu)化區(qū)寬流道的流道尺寸為1. 4mm,大弧弧度為1. 4mm ；所述小弧優(yōu)先區(qū)流道的流道尺寸為所述大弧優(yōu)化區(qū)寬流道尺寸的一半，小弧弧度是大弧弧度的一半。所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的所述結(jié)構(gòu)區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有若干弧形結(jié)構(gòu)凹陷。所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的所述緩流區(qū)為沿軸向設(shè)置的齒形緩流流道，所述齒形緩流流道的中部連通所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的兩組所述弧齒型消能流道，所述齒形緩流流道的兩端對(duì)應(yīng)連接所述匯水流道。上述一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器的使用方法，其包括以下步驟1)灌水器殼體的外部外包有毛管；將灌水器殼體兩端的對(duì)接頭分別連接主管和副管；幻主管和副管進(jìn)入灌水器殼體內(nèi)的水流均通過(guò)進(jìn)出水口疊片進(jìn)入消能疊片，經(jīng)過(guò)消能疊片上的兩層消能流道進(jìn)行一級(jí)消能后，進(jìn)入彈性膜片與消能疊片之間，沖擊彈性膜片，彈性膜片讓開(kāi)壁面進(jìn)水口，灌水器殼體兩側(cè)進(jìn)入的水流均通過(guò)壁面進(jìn)水口流出，并通過(guò)彈性膜片控制兩側(cè)進(jìn)水的出流量；；3)通過(guò)壁面進(jìn)水口流出的水進(jìn)入壁面上設(shè)置的兩組弧齒型消能流道進(jìn)行二級(jí)消能，最后通過(guò)緩流區(qū)進(jìn)入灌水器殼體兩端部的匯水流道中，并通過(guò)毛管上設(shè)置的出水口流出，進(jìn)行滴灌。所述步驟2、中，水流在消能疊片中的兩層消能流道中進(jìn)行一級(jí)消能采用交叉對(duì)接的流動(dòng)消能方式，水流經(jīng)過(guò)第一層消能流道的中心進(jìn)出水口進(jìn)入后，經(jīng)過(guò)上下兩條分支流道向兩端分流，分別進(jìn)入另一端的匯流區(qū)后，沿匯流區(qū)兩側(cè)的分流道分成兩條支流，兩個(gè)匯流區(qū)同一側(cè)的兩條支流匯集后通過(guò)對(duì)稱中心設(shè)置的流層通道流出，第一層緩流通道上的兩個(gè)流層通道流出的水流對(duì)應(yīng)通過(guò)第二層緩流通道的兩個(gè)流層通道進(jìn)入第二層消能流道， 經(jīng)過(guò)匯流區(qū)匯流后，經(jīng)過(guò)分支流道流入中心進(jìn)出水口，經(jīng)過(guò)中心進(jìn)出水口流出第二層消能流道。所述步驟幻中，水流在兩組弧齒型消能流道中進(jìn)行二級(jí)消能采用交叉對(duì)接的流動(dòng)方式，水流從兩組弧齒型消能流道的環(huán)形流道上的壁面進(jìn)水口流出，沿環(huán)形流道流動(dòng)后， 匯集到對(duì)稱中心，從對(duì)稱中心又分流到另一環(huán)形流道中，最后兩組弧齒型消能流道中的水流均進(jìn)入緩流區(qū)。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明包括圓柱形灌水器殼體，灌水器殼體內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有進(jìn)出水口疊片，進(jìn)出水口疊片之間對(duì)稱設(shè)置有消能疊片，兩個(gè)消能疊片之間設(shè)置有彈性膜片，灌水器殼體兩端均可以進(jìn)水或進(jìn)氣，或者一端進(jìn)水另一端施肥、施藥或通氣等，本發(fā)明采用上述這種對(duì)稱多層疊片式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了滴灌系統(tǒng)集滴灌、 施肥、施藥、通氧以及灌水器堵塞控制等多種功能于一體，解決了灌水器功能單一的問(wèn)題。 2、本發(fā)明圓柱形灌水器殼體內(nèi)設(shè)置消能疊片，消能疊片中設(shè)置兩層消能流道，從而保證灌水器的初級(jí)消能效果，在圓柱形灌水器殼體的外壁設(shè)置弧齒型消能流道進(jìn)行二級(jí)消能，采用上述圓柱形灌水器殼體內(nèi)層和外層的兩級(jí)消能，能夠大幅提升灌水器消能效率及對(duì)堵塞的自適應(yīng)能力，能夠保證灌水器水力性能和抗堵塞性能的同步發(fā)展需求。3、本發(fā)明的圓柱形灌水器殼體外壁設(shè)置弧齒型消能流道，增強(qiáng)了流道邊界對(duì)水流的連續(xù)擾動(dòng)；流道寬度達(dá)到1. 4mm，可以保證抗堵塞需求，并針對(duì)灌水器堵塞沉積物形成的最不利位置進(jìn)行了弧型優(yōu)化，提升了灌水器流道近壁面流速，降低了堵塞顆粒物的吸附與沉降，進(jìn)而增強(qiáng)了灌水器的自清洗能力；本發(fā)明采用上述獨(dú)特的二級(jí)大流道結(jié)構(gòu)和邊界優(yōu)化方法，可以保證灌水器的消能需求，有效實(shí)現(xiàn)了灌水器水力性能和抗堵塞性能提升的協(xié)調(diào)發(fā)展。4、本發(fā)明內(nèi)部消能疊片中的兩層消能流道采用交叉式水流方式，本發(fā)明外部的弧齒型消能流道也采用交叉式水流方式，兩級(jí)流道均采用交叉式水流方式，因此，可以有效降低灌水器堵塞幾率，也可借助水流運(yùn)動(dòng)和堵塞沉積物間的相互作用而使得流道內(nèi)水流運(yùn)動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀況，波動(dòng)環(huán)境阻礙了堵塞沉積物的形成，全面提升了灌水器對(duì)堵塞的自適應(yīng)水平。5、本發(fā)明在兩個(gè)消能疊片之間設(shè)置一移動(dòng)式彈性膜片，彈性膜片可以通過(guò)移動(dòng)來(lái)控制兩側(cè)進(jìn)水管的出流，并通過(guò)自身的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)灌水器壓力補(bǔ)償功能，通過(guò)消能疊片后的水體均可以進(jìn)入本發(fā)明的二級(jí)消能流道，提升了本發(fā)明灌水器的空間利用效率；解決了灌水器水路設(shè)置與壓力補(bǔ)償功能的協(xié)調(diào)問(wèn)題。6、本發(fā)明可以采用H型一主一副雙管布置，本發(fā)明灌水器兩端可以分別接入兩條PE管，主管主要進(jìn)行輸水灌溉，而副管可以用作為施肥、氧氣、微生物制劑、次氯酸鈉等溶液，當(dāng)灌水器埋入地下時(shí)，還可以借助副管大氣壓力解決灌水器負(fù)壓堵塞問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)施肥、施藥、通氧以及灌水器解堵等多功能為一體；對(duì)稱的設(shè)計(jì)使得灌水器更耐用，一端堵塞后啟用另一端亦可，提升了系統(tǒng)使用壽命。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)置巧妙，操作方便，能夠?qū)喔人M(jìn)行兩級(jí)消能，實(shí)現(xiàn)了灌水器水力性能和抗堵塞性能提升的協(xié)調(diào)發(fā)展，并且實(shí)現(xiàn)了滴灌系統(tǒng)集滴灌、施肥、施藥、通氧以及灌水器堵塞控制等多種功能于一體，因此，可廣泛用于節(jié)水灌溉領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)立體示意2是本發(fā)明外壁弧齒型消能流道示意3是本發(fā)明外壁結(jié)構(gòu)區(qū)示意圖
圖4是本發(fā)明外壁緩流區(qū)示意5是本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體示意6是本發(fā)明消能疊片中的消能流道示意7是本發(fā)明具體應(yīng)用示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括空心圓柱形的灌水器殼體1，灌水器殼體1的兩端分別設(shè)置有一對(duì)接頭2，對(duì)接頭2用于與PE(聚乙烯)管對(duì)接。灌水器殼體1的外壁上對(duì)稱設(shè)置有兩組曲折迂回的弧齒型消能流道3，兩組弧齒型消能流道3沿灌水器殼體1的軸向設(shè)置，兩組弧齒型消能流道3的結(jié)構(gòu)相同，其上均設(shè)置有連通灌水器殼體1內(nèi)部的壁面進(jìn)水口 4，兩組弧齒型消能流道3之間設(shè)置有結(jié)構(gòu)區(qū)5和緩流區(qū)6，壁面進(jìn)水口 4設(shè)置在兩組弧齒型消能流道3靠近結(jié)構(gòu)區(qū)5的位置，靠近緩沖區(qū)6的兩組弧齒型消能流道3上設(shè)置有連通緩沖區(qū)6的出口。灌水器殼體1外壁的兩端部分別設(shè)置有一圈連通緩流區(qū)6的匯水流道 7。灌水器殼體1的外部外包有毛管(圖中未示出)，灌水器殼體1外壁上設(shè)置的弧齒型消能流道3與毛管之間形成封閉的流道，毛管上位于匯水流道7的一端或者兩端設(shè)置有出水口。毛管可以采用PE管，PE管熱壓外包在灌水器殼體1外部。工作時(shí)，灌水器殼體1內(nèi)的水流經(jīng)過(guò)壁面進(jìn)水口 4進(jìn)入相應(yīng)的弧齒型消能流道3內(nèi)，兩組弧齒型消能流道3內(nèi)的水流經(jīng)過(guò)曲折迂回流動(dòng)消能后，均進(jìn)入緩流區(qū)6，最后通過(guò)緩流區(qū)6進(jìn)入灌水器殼體1兩端部的匯水流道7中，并通過(guò)毛管上設(shè)置的出水口流出，進(jìn)行滴灌。如圖1、圖2所示，本發(fā)明兩組曲折迂回的弧齒型消能流道3結(jié)構(gòu)相同，均為上下左右對(duì)稱式結(jié)構(gòu)?；↓X型消能流道3包括徑向?qū)ΨQ的兩個(gè)曲折的環(huán)形流道31，兩個(gè)環(huán)形流道 31在徑向?qū)ΨQ中心32處連通，其中靠近結(jié)構(gòu)區(qū)5的環(huán)形流道31上設(shè)置壁面進(jìn)水口 4，靠近緩流區(qū)6的環(huán)形流道31上設(shè)置連通緩流區(qū)6的出口。每個(gè)環(huán)形流道31自身軸向?qū)ΨQ，從壁面進(jìn)水口 4或連通緩流區(qū)6的出口處向兩側(cè)依次設(shè)置有小弧優(yōu)化區(qū)流道33、大弧優(yōu)化區(qū)寬流道34，迂回曲折后連通徑向?qū)ΨQ中心32。由于灌水器消能和抗堵性的需要，現(xiàn)有灌水器的流道尺寸一般為0. 5 1. 2_左右，灌水器流道如果太窄則抗堵性能差，而如果灌水器流道太寬，則消能效果差，本發(fā)明中的大弧優(yōu)化區(qū)寬流道；34的尺寸為1. 4mm，大弧半徑也為1. 4mm，小弧優(yōu)化區(qū)流道33的尺寸是大弧優(yōu)化區(qū)寬流道34尺寸的一半，小弧半徑也為大弧半徑的一半，試驗(yàn)證明，本發(fā)明采用的尺寸能夠使流道的抗堵性能和消能性能協(xié)調(diào)發(fā)展。工作時(shí)，弧齒型消能流道3內(nèi)的水流采用交叉對(duì)接的流動(dòng)方式，水流從兩組弧齒型消能流道3的環(huán)形流道31上的壁面進(jìn)水口 4流出，沿環(huán)形流道31流動(dòng)后，匯集到對(duì)稱中心32，從對(duì)稱中心32又分流到另一環(huán)形流道31中，最后兩組弧齒型消能流道3中的水流均進(jìn)入緩流區(qū)6。如圖3所示，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)區(qū)5內(nèi)間隔設(shè)置有若干弧形結(jié)構(gòu)凹陷，采用弧形結(jié)構(gòu)凹陷可以節(jié)省灌水器材料。如圖4所示，本發(fā)明的緩流區(qū)6為沿軸向設(shè)置的齒形緩流流道，齒形緩流流道的中部連通兩組弧齒型消能流道3，齒形緩流流道的兩端連通匯水流道7，緩流區(qū)6設(shè)置的齒形緩流流道可以平緩出水。如圖5所示，本發(fā)明灌水器殼體1的內(nèi)部靠近兩端對(duì)接頭2的位置分別設(shè)置有一進(jìn)出水口疊片8，兩個(gè)進(jìn)出水口疊片8對(duì)稱設(shè)置，且在兩個(gè)進(jìn)出水口疊片8之間間隔設(shè)置有兩個(gè)消能疊片9，兩個(gè)消能疊片9對(duì)稱設(shè)置，且在兩個(gè)消能疊片9之間設(shè)置有一移動(dòng)式彈性膜片10，彈性膜片10將兩個(gè)消能疊片9隔開(kāi)，且能夠堵住或讓開(kāi)位于兩個(gè)消能疊片9之間的灌水器殼體1上設(shè)置的兩壁面進(jìn)水口 4。如圖5、圖6所示，本發(fā)明的消能疊片9包括空心圓柱形的消能疊片腔體91，消能疊片腔體91的兩端分別設(shè)置有一連通消能疊片腔體91內(nèi)的水孔92，消能疊片腔體91內(nèi)依次間隔設(shè)置有兩層消能流道93。兩層消能流道93的結(jié)構(gòu)相同，本發(fā)明以其中一層消能流道 93為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明消能流道93包括一中心進(jìn)出水口 94，中心進(jìn)出水口 94上下對(duì)稱連接一分支流道95，兩條分支流道95的另一端均設(shè)置有一匯流區(qū)96，兩個(gè)匯流區(qū)96對(duì)稱，兩個(gè)匯流區(qū)96均向兩側(cè)分別連接一條曲折的分流道97，兩個(gè)匯流區(qū)96上連接的兩條分流道 97對(duì)稱設(shè)置，且兩個(gè)匯流區(qū)96同一側(cè)的兩個(gè)分流道97連通，在兩條連通的分流道97的對(duì)稱中心處各設(shè)置有一流層通道98。工作時(shí)，灌水器殼體1內(nèi)的水流進(jìn)入消能疊片腔體91， 依次經(jīng)過(guò)消能疊片腔體91中的兩層消能流道93緩流消能后，從消能疊片腔體91的水孔92 流出。水流在消能疊片腔體91的兩層消能流道93中采用交叉對(duì)接的流動(dòng)方式，水流經(jīng)過(guò)第一層消能流道93的中心進(jìn)出水口 94進(jìn)入后，經(jīng)過(guò)上下兩條分支流道95向兩端分流，分別進(jìn)入另一端的匯流區(qū)96后，沿匯流區(qū)96兩側(cè)的分流道97分成兩條支流，兩個(gè)匯流區(qū)96 同一側(cè)的兩條支流匯集后通過(guò)對(duì)稱中心設(shè)置的流層通道98流出，第一層緩流通道91上的兩個(gè)流層通道98流出的水流對(duì)應(yīng)通過(guò)第二層緩流通道91的兩個(gè)流層通道98進(jìn)入第二層消能流道93，經(jīng)過(guò)匯流區(qū)96匯流后，經(jīng)過(guò)分支流道95流入中心進(jìn)出水口 94，經(jīng)過(guò)中心進(jìn)出水口 94流出。上述實(shí)施例中，兩層消能流道93中的分流道97采用1. 4mm的弧形寬流道。本發(fā)明的具體使用方法一如圖7所示，本發(fā)明可以采用H型一主一副雙管布置， 本發(fā)明灌水器殼體1的兩端可以分別接入主管11和副管12，主管11主要進(jìn)行輸水灌溉，而副管12可以用作為施肥、氧氣、微生物制劑、次氯酸鈉等溶液，當(dāng)本發(fā)明埋入地下時(shí)，還可以借助副管12大氣壓力解決灌水器負(fù)壓堵塞問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)施肥、施藥、通氧以及灌水器解堵等多功能為一體，具體操作流程包括以下步驟。1)將本發(fā)明灌水器殼體1的外部外包毛管，灌水器殼體1外壁上設(shè)置的弧齒型消能流道3與毛管之間形成封閉的流道，并在位于灌水器殼體1兩端部匯水流道7位置的毛管上設(shè)置有出水口。2)將本發(fā)明兩端的對(duì)接頭2分別連接主管11和副管12，主管11和副管12平行。3)主管11和副管12向灌水器殼體1內(nèi)供水的方式一致，以其中的主管11為例， 進(jìn)行具體說(shuō)明。主管11中的水流通過(guò)對(duì)接頭2進(jìn)入灌水器殼體1，水流首先經(jīng)由進(jìn)出水口疊片8進(jìn)入灌水器殼體1內(nèi)部，通過(guò)消能疊片腔體91上的水孔92流入消能疊片腔體91內(nèi)； 消能疊片腔體91內(nèi)設(shè)置有兩層消能流道93 ；水流由中心進(jìn)出水口 94進(jìn)入第一層消能流道 93內(nèi)，經(jīng)由兩個(gè)匯流區(qū)96，并通過(guò)對(duì)稱設(shè)置的分流道97 (1. 4mm弧形寬流道，寬流道在消能的同時(shí)有很強(qiáng)的抗堵塞能力，不會(huì)因堵塞而堵塞出流)進(jìn)行一級(jí)消能，而后水流由兩個(gè)流層通道98進(jìn)入第二層消能流道93再次進(jìn)行一級(jí)消能。
4)主管11和副管12中進(jìn)入的水經(jīng)過(guò)消能疊片9 一級(jí)消能后，沖擊彈性膜片10， 彈性膜片10讓開(kāi)壁面進(jìn)水口 4，灌水器殼體1兩側(cè)進(jìn)入的水流均通過(guò)壁面進(jìn)水口 4流出， 彈性膜片10控制兩側(cè)進(jìn)水的出流量，并通過(guò)自身的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)灌水器壓力補(bǔ)償功能，通過(guò)壁面進(jìn)水口 4流出的水進(jìn)入壁面設(shè)置的兩組弧齒型消能流道3 (1.4mm大流道)進(jìn)行二級(jí)消能；通過(guò)大弧優(yōu)化區(qū)寬流道34增大生物膜剪切效果，通過(guò)小弧優(yōu)化區(qū)流道33實(shí)現(xiàn)生物膜的清除，使水流平穩(wěn)進(jìn)入灌水器殼體1緩沖區(qū)6，進(jìn)而進(jìn)入兩端部的匯水流道7，通過(guò)灌水器殼體1外部毛管上的出水口均勻的滴入田間。下面列舉本發(fā)明的具體使用方法二 在地下滴灌應(yīng)用中，當(dāng)需要通過(guò)本發(fā)明對(duì)地下植物根區(qū)加氣時(shí)，停止主管11的供水，用氣泵向副管12中通入空氣，氣體經(jīng)過(guò)消能疊片9，壓迫彈性膜片10形變，彈性膜片10 完全堵塞主管11 一側(cè)消能疊片9的出水口，使氣體經(jīng)由壁面弧齒型消能流道3(1. 4mm寬流道)進(jìn)入?yún)R水流道7排出，進(jìn)入作物根區(qū)。下面列舉本發(fā)明的具體使用方法三本發(fā)明也可以采用單管布置；當(dāng)單管布設(shè)應(yīng)用時(shí)無(wú)需安裝副管12，水流由主管11 進(jìn)入本發(fā)明灌水器殼體1，經(jīng)過(guò)消能疊片9壓迫彈性膜片10形變，調(diào)節(jié)出水大小，從而控制流量，而后水流經(jīng)由壁面弧齒型消能流道3 (1. 4mm寬流道)進(jìn)入?yún)R水流道7排出。下面列舉本發(fā)明使用方法一的具體實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明采用雙管布置，沿地面布置，地面坡度3°，灌水由主管11進(jìn)入，流入消能疊片9進(jìn)行一級(jí)消能，隨后水流沖擊彈性膜片10，彈性膜片10移動(dòng)，水流由灌水器殼體1上的壁面進(jìn)水口 4流入壁面弧齒型消能流道3進(jìn)行二級(jí)消能，而后由匯水流道7引出管外，滴落田間。運(yùn)行一段時(shí)間后，進(jìn)行加氯加酸的清洗，在副管12中通入一定濃度的次氯酸鈉溶液，持續(xù)100分鐘，一周之內(nèi)，反復(fù)數(shù)次，直到灌水器滴落恢復(fù)均勻，打開(kāi)主管11繼續(xù)使用即可，微生物制劑方法與此相同。副管12亦可接氣泵對(duì)植物根區(qū)進(jìn)行加氣處理。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于它包括空心的灌水器殼體，所述灌水器殼體的兩端分別設(shè)置有一對(duì)接頭，所述灌水器殼體的外壁上對(duì)稱設(shè)置有兩組曲折迂回的弧齒型消能流道，兩組所述弧齒型消能流道之間設(shè)置有結(jié)構(gòu)區(qū)和緩流區(qū)，兩組所述弧齒型消能流道靠近所述結(jié)構(gòu)區(qū)的位置均設(shè)置有連通所述灌水器殼體內(nèi)部的壁面進(jìn)水口，兩組所述弧齒型消能流道靠近所述緩沖區(qū)的位置均設(shè)置有連通所述緩沖區(qū)的出口 ；所述灌水器殼體外壁的兩端部分別設(shè)置有一圈連通所述緩沖區(qū)的匯水流道；所述灌水器殼體的外部外包有毛管，所述毛管上位于所述匯水流道的一端或者兩端設(shè)置有出水口 ；所述灌水器殼體的內(nèi)部靠近兩端所述對(duì)接頭的位置分別設(shè)置有一進(jìn)出水口疊片，兩個(gè)所述進(jìn)出水口疊片之間間隔設(shè)置有兩個(gè)消能疊片，兩個(gè)所述消能疊片之間設(shè)置有一移動(dòng)式彈性膜片，所述灌水器殼體外壁上設(shè)置的所述壁面進(jìn)水口位于所述兩個(gè)消能疊片之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于所述消能疊片包括空心的消能疊片腔體，所述消能疊片腔體的兩端分別設(shè)置有一連通所述消能疊片腔體內(nèi)的水孔，所述消能疊片腔體內(nèi)依次間隔設(shè)置有兩層消能流道；兩層所述消能流道結(jié)構(gòu)相同， 均包括一中心進(jìn)出水口，所述中心進(jìn)出水口上下對(duì)稱連接一分支流道，兩條所述分支流道的另一端均設(shè)置有一匯流區(qū)，兩個(gè)所述匯流區(qū)對(duì)稱，兩個(gè)所述匯流區(qū)均向兩側(cè)分別連接一條曲折的分流道，兩個(gè)所述匯流區(qū)上連接的兩條所述分流道對(duì)稱設(shè)置，且兩個(gè)所述匯流區(qū)同一側(cè)的兩個(gè)所述分流道連通，且在連通的兩條所述分流道的對(duì)稱中心處設(shè)置有一流層通道。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于所述灌水器殼體的外壁上對(duì)稱設(shè)置的兩組曲折迂回的所述弧齒型消能流道結(jié)構(gòu)相同，均為上下左右對(duì)稱式結(jié)構(gòu)；所述弧齒型消能流道包括徑向?qū)ΨQ的兩個(gè)曲折的環(huán)形流道，兩個(gè)所述環(huán)形流道在徑向?qū)ΨQ中心處連通，其中靠近所述結(jié)構(gòu)區(qū)的所述環(huán)形流道上設(shè)置所述壁面進(jìn)水口，靠近所述緩流區(qū)的所述環(huán)形流道上設(shè)置連通所述緩流區(qū)的出口 ；每個(gè)所述環(huán)形流道自身軸向?qū)ΨQ，從所述壁面進(jìn)水口或連通所述緩流區(qū)的出口處向兩側(cè)依次設(shè)置有小弧優(yōu)先區(qū)流道、 大弧優(yōu)化區(qū)寬流道，迂回曲折后連通所述徑向?qū)ΨQ中心。
4.如權(quán)利要求3所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于所述大弧優(yōu)化區(qū)寬流道的流道尺寸為1. 4mm，大弧弧度為1. 4mm ；所述小弧優(yōu)先區(qū)流道的流道尺寸為所述大弧優(yōu)化區(qū)寬流道尺寸的一半，小弧弧度是大弧弧度的一半。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的所述結(jié)構(gòu)區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有若干弧形結(jié)構(gòu)凹陷。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的所述緩流區(qū)為沿軸向設(shè)置的齒形緩流流道，所述齒形緩流流道的中部連通所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的兩組所述弧齒型消能流道，所述齒形緩流流道的兩端對(duì)應(yīng)連接所述匯水流道。
7.如權(quán)利要求5所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器，其特征在于所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的所述緩流區(qū)為沿軸向設(shè)置的齒形緩流流道，所述齒形緩流流道的中部連通所述灌水器殼體的外壁上設(shè)置的兩組所述弧齒型消能流道，所述齒形緩流流道的兩端對(duì)應(yīng)連接所述匯水流道。
8.如權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器的使用方法，其包括以下步驟1)灌水器殼體的外部外包有毛管；將灌水器殼體兩端的對(duì)接頭分別連接主管和副管；2)主管和副管進(jìn)入灌水器殼體內(nèi)的水流均通過(guò)進(jìn)出水口疊片進(jìn)入消能疊片，經(jīng)過(guò)消能疊片上的兩層消能流道進(jìn)行一級(jí)消能后，進(jìn)入彈性膜片與消能疊片之間，沖擊彈性膜片，彈性膜片讓開(kāi)壁面進(jìn)水口，灌水器殼體兩側(cè)進(jìn)入的水流均通過(guò)壁面進(jìn)水口流出，并通過(guò)彈性膜片控制兩側(cè)進(jìn)水的出流量；3)通過(guò)壁面進(jìn)水口流出的水進(jìn)入壁面上設(shè)置的兩組弧齒型消能流道進(jìn)行二級(jí)消能，最后通過(guò)緩流區(qū)進(jìn)入灌水器殼體兩端部的匯水流道中，并通過(guò)毛管上設(shè)置的出水口流出，進(jìn)行滴灌。
9.如權(quán)利要求8所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器的使用方法，其特征在于所述步驟幻中，水流在消能疊片中的兩層消能流道中進(jìn)行一級(jí)消能采用交叉對(duì)接的流動(dòng)消能方式，水流經(jīng)過(guò)第一層消能流道的中心進(jìn)出水口進(jìn)入后，經(jīng)過(guò)上下兩條分支流道向兩端分流，分別進(jìn)入另一端的匯流區(qū)后，沿匯流區(qū)兩側(cè)的分流道分成兩條支流，兩個(gè)匯流區(qū)同一側(cè)的兩條支流匯集后通過(guò)對(duì)稱中心設(shè)置的流層通道流出，第一層緩流通道上的兩個(gè)流層通道流出的水流對(duì)應(yīng)通過(guò)第二層緩流通道的兩個(gè)流層通道進(jìn)入第二層消能流道，經(jīng)過(guò)匯流區(qū)匯流后，經(jīng)過(guò)分支流道流入中心進(jìn)出水口，經(jīng)過(guò)中心進(jìn)出水口流出第二層消能流道。
10.如權(quán)利要求8或9所述的一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器的使用方法，其特征在于 所述步驟幻中，水流在兩組弧齒型消能流道中進(jìn)行二級(jí)消能采用交叉對(duì)接的流動(dòng)方式，水流從兩組弧齒型消能流道的環(huán)形流道上的壁面進(jìn)水口流出，沿環(huán)形流道流動(dòng)后，匯集到對(duì)稱中心，從對(duì)稱中心又分流到另一環(huán)形流道中，最后兩組弧齒型消能流道中的水流均進(jìn)入緩流區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種疊片式自適應(yīng)滴灌灌水器及其使用方法，其特征在于它包括灌水器殼體，灌水器殼體的兩端分別設(shè)置有一對(duì)接頭，灌水器殼體的外壁上設(shè)置有兩組弧齒型消能流道，兩組弧齒型消能流道之間設(shè)置有結(jié)構(gòu)區(qū)和緩流區(qū)，兩組弧齒型消能流道靠近結(jié)構(gòu)區(qū)的位置均設(shè)置有連通灌水器殼體內(nèi)部的壁面進(jìn)水口，靠近緩沖區(qū)的位置均設(shè)置有連通緩沖區(qū)的出口；灌水器殼體外壁的兩端部分別設(shè)置有一圈連通緩沖區(qū)的匯水流道；灌水器殼體的外部外包有毛管，毛管上位于匯水流道的一端或者兩端設(shè)置有出水口；灌水器殼體的內(nèi)部靠近兩端對(duì)接頭的位置分別設(shè)置有一進(jìn)出水口疊片，兩個(gè)進(jìn)出水口疊片之間設(shè)置有兩個(gè)消能疊片，兩個(gè)消能疊片之間設(shè)置有一彈性膜片，壁面進(jìn)水口位于兩個(gè)消能疊片之間。
文檔編號(hào)B05B1/34GK102500482SQ20111032783
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者孫昊蘇, 李云開(kāi) 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)