[發明專利]一種疊片式自適應滴灌灌水器及其使用方法

有效

• 申請號: 201110327831.6
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102500482A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李云開;孫昊蘇
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B05B1/34
• 分類號: B05B1/34;B05B1/30;A01G25/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種用于節水灌溉領域的滴灌灌水器及其使用方法，特別是關于一種疊片式自適應滴灌管(帶)灌水器及其使用方法。

背景技術

滴灌因其精量、可控的特點而被認為是現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、營養鹽分、有機物、微生物等物質，使得灌水器堵塞問題變得更為復雜。灌水器是滴灌系統最關鍵的部件，其作用是使有壓水流通過其內部的狹長流道或微孔充分消能后，以均勻、穩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、化學沉淀、微生物等雜質都極易引起灌水器的堵塞，灌水器堵塞問題已成為制約滴灌技術應用、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用效益。

灌水器堵塞也是引起整個系統灌水不均勻的主要原因，即使有限的幾個灌水器堵塞也可大大降低灌水器的均勻度。自1971年第一屆國際滴灌會議在以色列召開以來，大量的科學研究者試圖從合理配置過濾設備、周期性酸和氯的處理等多方面來解決系統堵塞的問題，取得了一些較有意義的成果。我國學者也從灌水器結構設計角度解決灌水器堵塞問題進行了一些探索：如西北農林科技大學范興科等(公開號CN1636437A)公開了一種紊流抗堵塞灌水器流道結構設計方法，基于水力學中的擾動流和渦流理論對流道單元側面采用具有渦流曲面特征的弧形曲面避免了細小顆粒的沉淀，但是對于生物堵塞的防止效果并不顯著。楊培嶺等(公開號CN1454459)公開了一種滴灌灌水器，采用分形流道的形式增強了消能效果，但抗堵塞性能較差。也有部分學者發明了抗堵塞滴灌灌水器，例如戴伯欣等(公開號：CN101244407A)公開了一種抗堵塞滴頭，通過壓力嘴可實現壓力補償功能，但由于沒有消能結構單元，消能效果較弱。

總體而言，目前有關的研究還主要集中在灌水器抗堵塞設計方法方面，開發的抗堵塞灌水器產品功能單一，也未實現真正意義的抗堵塞，依靠灌水器本身的自適應能力提升灌水器抗堵塞性能的產品還未見報道。因此，依靠灌水器的自適應能力，開發一種水力與抗堵塞性能良好而多功能的滴灌灌水器新產品，已成為現代農業生產發展的當務之急。

發明內容

針對上述問題，本發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滴灌灌水器及其使用方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種疊片式自適應滴灌灌水器，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置有一對接頭，所述灌水器殼體的外壁上對稱設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置有結構區和緩流區，兩組所述弧齒型消能流道靠近所述結構區的位置均設置有連通所述灌水器殼體內部的壁面進水口，兩組所述弧齒型消能流道靠近所述緩沖區的位置均設置有連通所述緩沖區的出口；所述灌水器殼體外壁的兩端部分別設置有一圈連通所述緩沖區的匯水流道；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置有出水口；所述灌水器殼體的內部靠近兩端所述對接頭的位置分別設置有一進出水口疊片，兩個所述進出水口疊片之間間隔設置有兩個消能疊片，兩個所述消能疊片之間設置有一移動式彈性膜片，所述灌水器殼體外壁上設置的所述壁面進水口位于所述兩個消能疊片之間。

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置有一連通所述消能疊片腔體內的水孔，所述消能疊片腔體內依次間隔設置有兩層消能流道；兩層所述消能流道結構相同，均包括一中心進出水口，所述中心進出水口上下對稱連接一分支流道，兩條所述分支流道的另一端均設置有一匯流區，兩個所述匯流區對稱，兩個所述匯流區均向兩側分別連接一條曲折的分流道，兩個所述匯流區上連接的兩條所述分流道對稱設置，且兩個所述匯流區同一側的兩個所述分流道連通，且在連通的兩條所述分流道的對稱中心處設置有一流層通道。

所述灌水器殼體的外壁上對稱設置的兩組曲折迂回的所述弧齒型消能流道結構相同，均為上下左右對稱式結構；所述弧齒型消能流道包括徑向對稱的兩個曲折的環形流道，兩個所述環形流道在徑向對稱中心處連通，其中靠近所述結構區的所述環形流道上設置所述壁面進水口，靠近所述緩流區的所述環形流道上設置連通所述緩流區的出口；每個所述環形流道自身軸向對稱，從所述壁面進水口或連通所述緩流區的出口處向兩側依次設置有小弧優先區流道、大弧優化區寬流道，迂回曲折后連通所述徑向對稱中心。