CN101243763B - 节水防堵精准渗灌装置及其连接件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农业技术领域的节水防堵精准灌溉装置及其连接件，包括：输水支管、地上连接管件、管件与毛管连接件、地上变地下毛管、地下连接管件和多孔渗头。相邻的两根所述支管通过所述地上连接管件连接构成密闭的所述输水支管路，管件与毛管连接件一端与所述地上连接管件密封连接，其另一端与所述地上变地下毛管连接。地下连接管件是球形结构，其端部与所述地上变地下毛管连接，其上的各分支管口与所述多孔渗头连接。本发明可根据作物植距和根系分布任意调节渗头的间距和位置，对植株根部进行精确灌溉，防堵结构设计和过滤装置的布置能有效防止渗孔堵塞，实现长久灌溉。

Description

节水防堵精准渗灌装置及其连接件

技术领域

本发明涉及的是一种农业技术领域的灌溉装置，尤其是一种节水防堵精准渗灌装置及其连接件。

背景技术

水资源问题一直被许多国家和地区所重视，节水问题一直是国内外农业研究的热点。在我国，农业用水量占国民经济总用水量的70％左右，并且随着我国经济的快速发展，城市和工业用水日益增加，农业可用水量不断减少，尤其是我国北方和西北地区很多地方地形干旱，严重的干旱制约着该地区的经济发展和人们生活水平的提高。随着人们生活水平和生活质量的逐渐提高，农产品的需求量和农业用水量也会日益增大，因此研究分析提高水的利用率和节水技术对于实现国民经济持续发展，保障我国粮食安全和水安全具有非常重要的意义。也是建设***新农村的重要内容。

节水灌溉技术是我国近年取得的具有明显特色的研究成果。节水灌溉技术主要有管灌、喷灌、微灌等。其中喷灌和微灌已成为节水灌溉发展的主流，并已得到快速发展。随着喷灌技术和微灌节水灌溉技术的不断发展，水资源利用率已得到了很大的提高，带动了农业逐渐由粗放型向精准型转变，实现了农业产品的高产高质生产。目前该技术已经在我国许多地方得到了大量应用。渗灌是一种地下微灌方式，是以低压管道输水，再通过埋于作物根系活动层的微孔渗灌管，根据作物的生长需水量定时定量地向土壤中渗水供给作物。渗灌技术的优点是：节约用水，减少肥料用量；降低棚内湿度，减少蔬菜病害；改善土壤环境，加速作物成长；经济效益和增产效益显著。渗灌技术在美国、以色列、日本、意大利等农业发达国家已有了大面积的推广应用，在我国河北、北京、天津、山东、新疆、内蒙等地也已进行了实验、示范，并取得了较好的收益，并越来越受到大家的重视和关注。但是，在应用的过程中现有的渗灌方法还存在一些问题，如灌水不均、渗孔堵塞和使用寿命低等问题。渗灌是一种最有发展前途的高效节水灌溉技术，在我国，应该掌握渗灌的关键技术，解决现有灌溉过程中出现的堵塞和出水不均等问题，使其为我国农村经济发展发挥更大作用。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利CN1404717A的“一种装配式精确渗灌装置及其中所使用的连接件”中，提供了一种不用埋设地下的渗水管道实现渗灌，可以根据作物种植的植距任意调节渗头的间距。但当连接管件与输水支管接口处发生堵塞时，堵塞部位不易查找，虽锥形防堵结构具有一定的防堵功能，但不能完全防止堵塞的发生。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种节水防堵精准渗灌装置及其连接件，使其解决了在使用过程中堵塞部位不易查找、易堵塞、出水不均的技术难题，是一种防堵、出水均匀和堵塞部位可查的渗水管道，且可以根据植距及植株根部大小合理布置渗头的个数和位置，实现对作物精确渗水灌溉的装配式精准灌溉装置，以解决渗灌管在渗灌过程中，渗灌孔被堵、出水不均等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的一种节水防堵精准渗灌装置，包括：输水支管、地上连接管件、管件与毛管连接件、地上变地下毛管、地下连接管件和多孔渗头。相邻的两根所述输水支管通过所述地上连接管件连接构成密闭的输水支管路，所述管件与毛管连接件一端与所述地上连接管件密封连接，其另一端与所述地上变地下毛管连接。所述地上变地下毛管一端与所述管件与毛管连接件密封连接，其另一端与地下连接管件连接。所述地下连接管件上分布两个以上分支管口，其根部与所述地上变地下毛管连接，各分支管口可连接所述多孔渗头。所述多孔渗头，埋在根系附近的土壤中，通过与地下连接管件相连接渗水给土壤。

所述输水支管包括若干支管管段。

所述地上连接管件为三通管件或异径三通管件。

所述地上连接管件最好是异径三通管件，其中管口的直径比另一个管口的直径粗，两个较粗分支管口与所述输水支管连接，第三个较细分支管口与所述管件与毛管连接件连接，且第三个分支管口的直径与所述地上连接管件离水源的距离有关，一般离水源越近，所述地上连接管件的第三个分支管口的直径会越小。

所述地上变地下毛管为不透水的柔性管材组成。

本发明所涉及的节水防堵精准渗灌装置所用的连接件，是指管件与毛管连接件，包括透明塑料管状接头和抗堵连接管件两部分组成，所述透明塑料管状接头的一端与所述地上连接管件密封连接，其另一端与所述抗堵连接管件密封连接，所述抗堵连接管件其一端与所述透明塑料管状接头连接，其另一端与所述地上变地下毛管连接。

所述抗堵连接管件在与所述透明塑料管状接头连接的端口处最好是一简易过滤装置。

所述抗堵连接管件的管路是渐扩的锥体抗堵结构，靠近所述透明塑料管状接头处的管路管径较小，而靠近所述地上变地下毛管一侧的管径较大。

所述地下连接管件最好是球形结构，球形结构上均匀分布多个分支管口，分支管口的个数和管径大小根据渗灌作物的植株和根系分布而定，未连接多孔渗头的分支管口可用塞子将管口堵住。

所述多孔渗头是由渗头外壳和在该壳体内填充的多孔材料组成，所述渗头外壳的一端通过管状接头与所述地下连接件的分支管口连接，其另一端敞口，壳体内填充的所述多孔材料露出其端头于该敞口端。

本发明在使用时，将所述输水支管通过旁通与输水主管相连通，输水主管与自来水管或蓄水池相连，并装有过滤器。该输水支管铺设在作物行间的畦面上，所述地上变地下毛管一端通过所述管件与毛管连接件与所述输水支管相连，另一端与所述地下连接管件连接，再将所述多孔渗头通过管接头与所述地下连接管件的分支管口连接。多孔渗头的埋入深度根据实际应用而定，埋入深度的确定既要考虑作物的种类及其不同生育时期的水分要求、使用机械的耕作深度，又要考虑灌溉地块的土壤质地等透水与导水条件。灌溉用水通过地面输水支管进入到地上变地下毛管中，然后，从多孔渗头中渗出水分并湿润作物根部周围的土壤，从而实现对作物的精确灌溉作业。

本发明提供的渗灌装置及其连接件不像现有技术中的渗灌装置那样，当地上变地下毛管的位置确定，渗透的位置也随之确定。本发明提供的渗灌装置不仅可直接供水给作物根系，还可以根据作物种类的不同、不同生长阶段需水量的不同和根系大小及位置确定渗头的个数和位置，从而实现精确灌溉和节水的目的。

本发明提供的管件与毛管连接件的塑料透明管段的设计能方便用户不定期观察塑料透明管件中水流状况，以检查渗灌装置的堵塞情况，当滤网中发生堵塞或塑料透明管段因长期使用而变模糊时，可将此塑料管段拆卸下来清洗，同时也可清除抗堵连接件滤网中的杂质。

本发明提供的管件与毛管连接件的抗堵连接件的锥体结构设计和过滤装置的布置可有效的防止水中杂质进入到多孔渗头，从而堵塞多孔渗头渗水，即使杂质堵塞过滤装置的网眼，通过对透明塑料管段的不定期查看能及时发现堵塞，并能采取措施对堵塞杂质进行清除。

本发明之所以可作到将渗头精确地设于作物的根部附近的位置，主要是依赖所述地下连接管件，其设计为球形，球形结构上均匀分布多个分支管口，可以根据需要连接合适数量的多孔渗头，对于一般质地中等土壤，可以在地下连接件上接两个渗头，黏质土壤可以接三个或以上渗头，沙质土壤则可以接一个渗头。地下连接件的球形空腔能对来自地上变地下毛管中的水实现缓冲并能沉淀水中的微小杂质，从而为多孔渗头提供均匀、高质水源。

本发明提供的节水防堵精准渗灌装置通过设计的管件与毛管连接件、柔性的地上变地下毛管、地下球形连接件连接多孔渗头的灌水***结构，能有效的防止杂质堵塞渗水孔，实现高效精确渗灌的目的；柔性的地上变地下毛管和球形多支管的地下连接管件可使本装置将多孔渗头埋设到每棵作物的根部附近的合适土壤中，且多孔渗头可根据作物根系的分布状况进行布置，确实做到按作物生长需要供给水分，解决了国内外渗灌设备中出水孔间距固定的缺点，实现了可以根据作物种植的株距和根系的分布任意调节渗头的距离和方向，实现对植株根部进行精确灌溉的目的。管件与毛管连接件中的锥体结构设计和过滤装置的布置克服了现有渗灌装置容易堵塞的缺点，实现了长期稳定输水的目的，而透明塑料管段的设计能方便用户定期查看渗灌装置的渗水状况，并为适时清除过滤装置的杂质提供可能，从而保证渗灌装置的长期有效运行。

因此，本发明具有以下优点：(1)该***管件与毛管连接件的抗堵连接件的多重防堵结构设计能有效防止灌溉水中杂质进入多孔渗头，从而解决了以往渗灌装置中渗灌水杂质堵塞渗孔的难题。(2)该***管件与毛管连接件中透明塑料管段接头的布置能方便用户定期查看渗灌装置的运行状况，同时可拆卸塑料管段的布置也方便过滤装置滤网杂质的清除。(3)该***多孔渗头的灵活布置可为植株根系提供精确可靠的水源，从而实现精确灌水和节水的目的。

附图说明

图1为本发明提供的精确渗灌装置的结构示意图；

图2为本发明中所使用的连接各支管管段的地上连接件的结构示意图；

图3为本发明中所使用的管件与毛管连接件的结构示意图；

图4为本发明中所使用的地下连接件的结构示意图；

图5为本发明中所使用的多孔渗头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，为本发明提供的精确渗灌装置的结构示意图，包括：输水支管1、地上连接管件、管件与毛管连接件3、地上变地下毛管4、地下连接管件5和多孔渗头6。相邻的两根所述输水支管1通过所述地上连接管件连接构成密闭的所述输水支管路，所述管件与毛管连接件3其一端与所述地上连接管件密封连接，其另一端与所述地上变地下毛管4连接。所述地上变地下毛管4其一端与所述管件与毛管连接件3密封连接，其另一端与地下连接管件5连接。所述地下连接管件5上均匀分布两个以上分支管口，其根部与所述地上变地下毛管4连接，各分支管口可连接所述多孔渗头6。所述多孔渗头6，埋在根系附近的土壤中，通过与地下连接管件5相连接渗水给土壤。

如图2所示，为本发明提供的地上连接件的结构示意图，所述地上连接管件为三通管件或异径三通管件2。本实施例为异径三通管件2，其中若干输水支管1通过异径三通管件2的两个相对较粗管口21和22密封连接成密闭的输水管路，异径三通管件2通过管件与毛管连接件3与地上变地下毛管4相连接，其中：管口21和22与输水支管中段11连接，管口23与管件与毛管连接件3的311端口连接。其中管口21和22的管径大于管口23。

如图3所示，为本发明提供的管件与毛管连接件的结构示意图，其包括透明塑料管段接头31和抗堵连接件32。透明塑料管段接头31的管口311与地上连接件2的管口23密封连接，其另一管口312与抗堵连接件32的321管口连接。抗堵连接件32的管口321与透明塑料管段接头31的管口312连接，其另一管口323与地上变地下毛管连接，抗堵连接件32为渐扩的锥体结构，其靠近透明塑料管段接头的管径端321较小，靠近地上变地下毛管的管径端323管径较大，抗堵连接件32的322为一细孔滤网，用来过滤细小的杂质，防止进入渗头堵塞渗孔。透明塑料管段接头31是方便用户不定期观看管件中水流及堵塞情况，一旦发现堵塞，则可将其拆卸并清除抗堵连接件32的管口321与滤网322之间所堆积的杂质。

地上变地下毛管4，其由一定强度的橡塑管制成，其一端与管件与毛管连接件3的323端口连接，另一端与地下连接件5的51端口连接。

如图4所示，为本发明提供的地下连接件的结构示意图，其设计为球形结构，地下连接件5上有多个分支管口52，管口的个数及管径根据植株植距及根系分布而定，球形结构设计除能同时提供多个分支管口外，球形结构还能对流向渗头的水源有一定的匀速作用。地下连接件5的端口51与地上变地下毛管4密封连接。

如图5所示，为多孔渗头的结构，多孔渗头6由塑料外壳61和内填多孔材料62组成，塑料外壳上的管状接头611与地下连接件5的分支管口52连接，在塑料外壳61的腔体中填充多孔材料62，多孔材料可以是海绵、泡沫塑料等。

具体使用时，将所述输水支管1通过旁通与输水主管相连通，输水主管与自来水管或蓄水池相连，并装有过滤器。该输水支管1铺设在作物行间的畦面上，所述地上变地下毛管4一端通过所述管件与毛管连接件3与所述输水支管1相连，另一端与所述地下连接管件连接，再将所述多孔渗头6通过管接头与所述地下连接管件5的分支管口连接。多孔渗头6的埋入深度根据实际应用而定，埋入深度的确定既要考虑作物的种类及其不同生育时期的水分要求、使用机械的耕作深度，又要考虑灌溉地块的土壤质地等透水与导水条件。灌溉用水通过地面输水支管1进入到地上变地下毛管4中，然后，从多孔渗头6中渗出水分并湿润作物根部周围的土壤，从而实现对作物的精确灌溉作业。

本发明可根据作物植距和根系分布任意调节渗头的间距和位置，对植株根部进行精确灌溉，进一步地，本发明的防堵结构设计和过滤装置的布置能有效防止渗孔堵塞，实现长久灌溉。

Claims (7)

1.一种节水防堵精准灌溉装置，包括输水支管、地上连接管件、管件与毛管连接件、地上变地下毛管、地下连接管件和多孔渗头，其特征在于：还包括：相邻的两根所述输水支管通过所述地上连接管件连接构成密闭的输水支管路，所述管件与毛管连接件一端与所述地上连接管件密封连接，其另一端与所述地上变地下毛管连接；所述地上变地下毛管一端与所述管件与毛管连接件密封连接，其另一端与地下连接管件连接；所述地下连接管件上分布两个以上分支管口，其根部与所述地上变地下毛管连接，各分支管口都连接所述多孔渗头；

所述地上连接管件是异径三通管件，该异径三通管件的第一分支管口和第二分支管口的直径比第三分支管口的直径粗，第一分支管口和第二分支管口分别与所述输水支管连接，第三分支管口与所述管件与毛管连接件连接；

所述管件与毛管连接件包括：透明塑料管状接头和抗堵连接管件两部分，所述透明塑料管状接头的一端与所述地上连接管件密封连接，其另一端与所述抗堵连接管件密封连接，所述抗堵连接管件其一端与所述透明塑料管状接头连接，其另一端与所述地上变地下毛管连接。

2.根据权利要求1所述的节水防堵精准灌溉装置，其特征是：所述输水支管包括若干支管管段，所述输水支管通过旁通与输水主管相连通，输水主管与自来水管或蓄水池相连，并装有过滤器。

3.根据权利要求1所述的节水防堵精准灌溉装置，其特征是：所述第三分支管口的直径与所述地上连接管件离水源的距离有关，距离水源越近，所述地上连接管件的第三分支管口的直径越小。

4.根据权利要求1所述的节水防堵精准灌溉装置，其特征是：所述多孔渗头，由塑料外壳和内填多孔材料组成，塑料外壳上的管状接头与地下连接管件的分支管口连接，在塑料外壳的腔体中填充多孔材料。

5.根据权利要求1或4所述的节水防堵精准灌溉装置，其特征是：所述地下连接管件是球形结构，球形结构上均匀分布多个分支管口。

6.根据权利要求1所述的节水防堵精准灌溉装置，其特征是：所述抗堵连接管件的管路是渐扩的锥体抗堵结构，靠近所述透明塑料管状接头处的管路管径较小，而靠近所述地上变地下毛管一侧的管径较大。

7.根据权利要求1所述的节水防堵精准灌溉装置，其特征是：所述抗堵连接管件在与所述透明塑料管状接头连接的端口处是一简易过滤装置。

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