一种微分灌溉装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种微分灌溉装置，主要由支撑板、导水管、水箱、基座和输水纤维毡组成，将输水纤维毡夹于导水管下端凹槽和基座上凸起之间，至于植物根部附近土壤下方0.1-1m处，填土加固。将两块支撑板拼接好铺于植物根部土壤上，使导水管插入导水管安装孔中，供水时，将水箱放入导水管中，此时活塞与取水器顶端贴合，在水箱中水的重力作用下，取水器顶端逐渐顶起活塞沿滑道板运动，当活塞下端越过入水孔位置时，水流经导流管到输水纤维毡处；当水箱中水量减少时，活塞推力逐渐小于弹簧弹力，使活塞下端低于出入水孔位置，水流停止进入。流到输水纤维毡的水，通过纤维吸水作用，毛细作用以及无纺纤维网状结构，达到输水目的。
【专利说明】一种微分灌溉装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种灌溉装置，特别是涉及一种利用超细纤维代替输水管道的微分灌溉装置，属于无纺纤维应用领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着环境污染、自然灾害、以及人为因素的影响，我国的干旱土地逐渐增力口，可耕种土地不断减少，水资源贫乏的情况日益严重。合理利用土地和水资源，改善土壤环境，促进农作物产量和植被的生长尤为重要。
[0003]目前，农业上的微滴灌技术:如膜下灌溉，耕层灌溉等，在节水灌溉方面比较先进和成熟，虽然节水效果好，使作物产量提高，但其成本较高，且容易堵塞；专利CN200380100379.3和专利CN201210558205.2提出一种痕量灌溉方法和系统，此方法利用控水头中纤维束的毛细管力实现自动吸水灌溉，其本质是滴灌的改进，仍需要输水管道和水源处的水位差才可实现供水。
实用新型内容
[0004]本实用新型提出一种微分灌溉装置，利用可更换拆装和集成的储水腔体替代数十管道铺设，利用超细吸水纤维代替微细滴灌管道和植物根系的水分运输及分布，实现水分对植物定时定量的高效供给，达到快速缓解土地干旱，调节土壤含水量，促进植物生长等作用。可用于濒临干旱土地快速植被恢复、临时栽种树木保活、花期遇旱果树保产等场合。此装置结构简单，更换方便，节约水量，替换成本低。
[0005]本实用新型一种微分灌溉装置，主要由支撑板、导水管、水箱、基座和输水纤维毡组成，导水管插于导水管安装孔中，水箱与导水管插接在一起，基座位于支撑板和导水管的下方，与导水管将输水纤维毡夹紧。其中，支撑板包括支撑板对接面、导水管安装孔、植物种植区，支撑板对接面位于支撑板内侧，植物种植区位于支撑板对接面和导水管安装孔的中间，为半圆形，导水管安装孔为支撑板上的圆形通孔，沿植物种植区的半圆线设有三个。将两块支撑板平放在植物与土壤相接处，通过支撑板对接面的凸起和凹陷部分贴合在一起，此时植物被置于植物种植区。
[0006]本实用新型一种微分灌溉装置，导水管由环状固定板和取水器组成，环状固定板位于导水管内部，为凸台状，取水器可拆卸。环状固定板对取水器起到支撑的作用，取水器中含有取水器顶端和固定叶片，取水器顶端为圆形，与活塞的凹陷区域紧密贴合，三个固定叶片沿取水器周向均匀分布，叶片边缘固定在导水管内壁。导水管下端有凹槽。
[0007]本实用新型一种微分灌溉装置，水箱整体为阶梯圆柱形，由储水腔和水箱头部构成，储水腔为圆柱形中空区域，位于水箱头部上方，水箱头部可拆卸，由弹簧、活塞、水箱前盖、滑道板和入水孔构成，滑道板、入水孔和水箱前盖三者为一体，至上而下设置，整体构成出水区。入水孔在水箱前盖与滑道板的壁上以单圈或多圈环向分布多个，孔径为5-10mm，弹簧与滑道板和活塞相连，位于水箱前盖内侧，活塞受取水器的压力沿滑道板运动，两个弹簧保证活塞受力均匀，可使活塞卸去外力恢复原样。
[0008]本实用新型一种微分灌溉装置，基座为空心盘状上凸起形，可插入导水管下端凹槽中。
[0009]本实用新型一种微分灌溉装置，滑道板为U型，固定不动，活塞沿U型区域上下运动
[0010]本实用新型一种微分灌溉装置，输水纤维毡是由熔体微分静电纺丝制备的具有吸水性的超细亲水纤维叠层组成，厚度为l-1omm，单根纤维直径500nm-5ym。输水纤维毡被导水管和基座分隔为两部分，内部不与土壤接触，起到存水作用，外部与土壤接触，起到扩散输水作用。输水纤维毡内、外部的水势差促进土壤和附近水源的水分进行交换与平衡，形成输水系统，供给植物吸收。
[0011]本实用新型一种微分灌溉装置，输水纤维毡可由熔体静电纺丝法、溶液静电纺丝法、闪蒸纺丝法、熔喷法、自组装法、相分离法中的一种或几种制成。
[0012]本实用新型一种微分灌溉装置，输水纤维毡材料可以由尼龙(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)、亲水改性的聚丙烯(PP)(共混、接枝等方法)中的一种或几种复合使用。
[0013]本实用新型一种微分灌溉装置，其使用方法为:将输水纤维毡夹于导水管下端凹槽和基座上凸起之间，至于植物根部附近土壤下方0.1-1m处，填土加固。将两块支撑板拼接好铺于植物根部土壤上，使导水管插入导水管安装孔中，供水时，将水箱放入导水管中，此时活塞与取水器顶端贴合，在水箱中水的重力作用下，取水器顶端逐渐顶起活塞沿滑道板运动，当活塞下端越过入水孔位置时，水流经导流管到输水纤维毡处；当水箱中水量减少时，活塞推力逐渐小于弹簧弹力，使活塞下端低于出入水孔位置，水流停止进入。流到输水纤维毡的水，通过纤维吸水作用，毛细作用以及无纺纤维网状结构，达到输水目的。同时，植物根系具有向水性生长趋势，随着输水纤维毡的主动吸水和外界补水，植物根系将会生长、缠结到输水纤维毡上，延伸了根系覆盖面积，加强根系吸水效果。
[0014]本实用新型一种微分灌溉装置，使用时，导水管数量可根据实际需要安装。
[0015]本实用新型一种微分灌溉装置，使用时，供水方法可以是垂直供给，也可以是地面水平或地下水平供给，还可以利用输水纤维毡直接从附近水源吸水供给。
[0016]本实用新型一种微分灌溉装置，具有以下功能和优点:
[0017](I)结构简单，适用于任何环境，尤其适用于局部干旱的灌溉。
[0018](2)—般灌溉中水的流动趋势是:水源-输水管路-土壤-植物根系-整个植物，需经过土壤传递。本装置与方法可使纤维与植物根系紧密贴合协同吸水，也可实现无土灌溉。
[0019](3)超细纤维结构致密，可将水中颗粒物阻挡在外，起到过滤作用。
[0020](4)可以实现人工供水和自主吸水结合灌溉。
[0021](5)无需水位差即可实现输水效果，水源可置于地面或地下。
[0022](6)利用植物根系的向水性生长效果，与超细纤维缠结形成重组根系，实现协同吸水作用。
【专利附图】
【附图说明】[0023]图1是本实用新型一种微分灌溉装置实施例图。
[0024]图2是本实用新型一种微分灌溉装置的导水管示意图。
[0025]图3是本实用新型一种微分灌溉装置的取水器示意图。
[0026]图4是本实用新型一种微分灌溉装置的水箱示意图。
[0027]图5是本实用新型一种微分灌溉装置的水箱和导水管组合剖视图。
[0028]图6是本实用新型一种微分灌溉装置的水箱出水区局部放大图。
[0029]附图中:1_支撑板2-导水管安装孔3-支撑板对接面4-植物种植区5-水箱6-导水管7-输水纤维毡8-基座9-环状固定板10-取水器11-取水器顶端12-固定叶片13-储水腔14-水箱头部15-水箱前盖16-出水区17-滑道板18-弹黃19-入水孔20-活塞。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型一种微分灌溉装置，主要由支撑板1、导水管6、水箱5、基座8和输水纤维毡7组成，导水管6插于导水管安装孔2中，水箱5插入导水管6中，基座8位于支撑板I和导水管6下方，与导水管6将输水纤维毡7夹紧，如图1所示。其中，支撑板I包括支撑板对接面3、导水管安装孔2、植物种植区4，支撑板对接面3位于支撑板I内侧，植物种植区4位于支撑板对接面3和导水管安装孔2中间，为半圆形，导水管安装孔2为支撑板I上的圆形通孔，沿植物种植区4的半圆线设有三个，如图2所示。将两块支撑板I平放在植物与土壤相接处，通过支撑板对接面3的凸起和凹陷部分贴合在一起，此时植物被置于植物种植区4。
[0031]本实用新型一种微分灌溉装置，导水管6由环状固定板9和取水器10组成，环状固定板9位于导水管6内部,为凸台状,取水器10可拆卸,如图3所示。环状固定板9起到对取水器10的支撑作用，取水器10中含有取水器顶端11和固定叶片12，取水器顶端11为圆形，与活塞20的凹陷区域紧密贴合，3个固定叶片12沿取水器10周向均匀分布，叶片边缘固定在导水管6内壁。导水管6下端有凹槽。
[0032]本实用新型一种微分灌溉装置，水箱5如图4、图5和图6所示，整体为阶梯圆柱形。水箱5由储水腔13和水箱头部14构成，储水腔13为圆柱形中空区域，位于水箱头部14上方,水箱头部14可拆卸，由弹簧18、活塞20、水箱前盖15、滑道板17和入水孔19构成，滑道板17、入水孔19和水箱前盖15三者为一体,至上而下设置,整体构成出水区16。入水孔19在水箱前盖15与滑道板17的壁上周向分布多个，孔径为10mm，弹簧18与滑道板17和活塞20相连，位于水箱前盖15内侧，活塞20受取水器的压力沿滑道板17运动，2个弹簧18保证活塞20受力均匀，同时可使活塞20卸去外力恢复原样。
[0033]本实用新型一种微分灌溉装置，基座8为空心盘状上凸起形，可插入导水管6下端凹槽中。
[0034]本实用新型一种微分灌溉装置，输水纤维毡7是由熔体微分静电纺丝制备的具有吸水性的超细亲水纤维叠层，厚度为5mm，单根纤维直径5 μ m。输水纤维毡7被导水管6和基座8分隔为两部分，内部不与土壤接触，起到存水作用，外部与土壤接触，起到扩散输水作用。输水纤维毡7内、外部的水势差使土壤和附近水源的水分进行交换与平衡,形成输水系统，供给植物吸收。[0035]本实用新型一种微分灌溉装置，其使用方法为:将输水纤维毡7夹于导水管6下端凹槽和基座8上凸起之间，至于植物根部附近土壤下方0.6m处，此处植物根系最为发达，填土加固。将两块支撑板I拼接好铺于植物根部土壤上，使导水管6插入导水管安装孔2中，供水时，将水箱5插入导水管6中，此时活塞20与取水器顶端11贴合，在水箱5中水的重力作用下，取水器顶端11逐渐顶起活塞20沿滑道板17运动，当活塞20下端越过入水孔19位置时，水流经导流管6到输水纤维毡7处；当水箱5中水量减少时，活塞20推力逐渐小于弹簧18弹力，使活塞20下端低于入水孔19位置，水流停止进入。流到输水纤维毡7的水，通过纤维吸水作用，毛细作用以及无纺纤维网状结构，达到均匀扩散输水目的。
[0036]本实用新型一种微分灌溉装置，使用时，导水管6和水箱5的数量可根据实际需要安装。
[0037]本实用新型一种微分灌溉装置，使用时，供水方法不仅可以垂直供给，也可地面水平或地下水平供给，还可以利用输水纤维毡直接从附近水源吸水供给。
【权利要求】
1.一种微分灌溉装置，其特征在于:主要由支撑板、导水管、水箱、基座和输水纤维毡组成，导水管插于导水管安装孔中，水箱与导水管插接在一起，基座位于支撑板和导水管的下方，基座与导水管将输水纤维毡夹紧；支撑板包括支撑板对接面、导水管安装孔、植物种植区，支撑板对接面位于支撑板内侧，植物种植区位于支撑板对接面和导水管安装孔的中间，为半圆形，导水管安装孔为支撑板上的圆形通孔，导水管安装孔沿植物种植区的半圆线设置；两块支撑板平放在植物与土壤相接处，其中一个支撑板对接面的凸起和另一个支撑板对接面的凹陷部分贴合在一起，植物放置于植物种植区；导水管由环状固定板和取水器组成，环状固定板位于导水管内部，为凸台状，取水器可拆卸；环状固定板对取水器起到支撑的作用，取水器中含有取水器顶端和固定叶片，取水器顶端为圆形，与活塞的凹陷区域紧密贴合，固定叶片沿取水器周向均匀分布，叶片边缘固定在导水管内壁；导水管下端有凹槽；水箱整体为阶梯圆柱形，水箱由储水腔和水箱头部构成，储水腔为圆柱形中空区域，储水腔位于水箱头部上方；水箱头部可拆卸，水箱头部由弹簧、活塞、水箱前盖、滑道板和入水孔构成，滑道板、入水孔和水箱前盖三者为一体，至上而下设置，整体构成出水区；入水孔在水箱前盖与滑道板的壁上以单圈或多圈环向分布多个，弹簧与滑道板和活塞相连，位于水箱前盖内侧，活塞受取水器的压力沿滑道板运动；输水纤维毡是由具有吸水性的超细亲水纤维叠层组成；基座为空心盘状上凸起形。
2.根据权力要求I所述的一种微分灌溉装置，其特征在于:每块支撑板含有三个导水管安装孔。
3.根据权力要求I所述的一种微分灌溉装置，其特征在于:固定叶片有三个。
4.根据权力要求I所述的一种微分灌溉装置，其特征在于:滑道板为u型，固定不动，活塞沿u型区域上下运动。
5.根据权力要求I所述的一种微分灌溉装置，其特征在于:入水孔在水箱前盖与滑道板的壁上以单圈或多圈环向分布，孔径为5-10mm。
6.根据权力要求I所述的一种微分灌溉装置，其特征在于:输水纤维毡可由熔体静电纺丝法、溶液静电纺丝法、闪蒸纺丝法、熔喷法、自组装法、相分离法中的一种或几种制备，厚度为1-1Omm,单根纤维直径500nm_5 μ m。
【文档编号】A01G29/00GK203446314SQ201320582280
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月21日 优先权日:2013年9月21日
【发明者】杨卫民, 李好义, 马帅, 王一帆, 阎华 , 焦志伟, 丁玉梅 申请人:北京化工大学