部分共同构成出水腔15。基座8为聚乙烯材质，采用注塑成型工艺制成。基座8上的环台9具有多个作用，首先，环台9为凸起于底座上的结构，由此环台9在内部围成了一个空间，该空间与渗水片13下方的空间共同构成出水腔15，为过滤后水流的流出起到缓冲作用；其次，环台9的外壁上设置有外螺纹，在腔壳10的内壁上设置有内螺纹；腔壳10的外径与环台9的外径一致；通过螺纹连接的方式，能方便基座8与腔壳10之间的拆卸，便于内部渗水片13的清洗与更换；第三，环台9的顶部用来安装固定渗水片13。由于渗水片13的位置需要在其上方、下方均留出一定空间，因此渗水片13最好固定在空腔14中的中部位置。环台9的设置解决了这个问题，其顶部设置有第二密封圈4，渗水片13被夹持固定在第一密封圈3和第二密封圈4之间。两个密封圈对渗水片13起到了有效的固定，同时对渗水片13的边缘进行了有效的密封。第二渗水片13也可以采用橡胶材料制成，并能在水流的渗水片13的压力作用下略微变形。
[0038]除了第一密封圈3、第二密封圈4这种安装固定方式之外，另外一种可选的方案是，如图5所示，在渗水片13底部与基座8之间设置有弹性压力补偿垫片，压力补偿垫片为漏斗形，其中部为变径的通孔，压力补偿垫片的顶部呈外翻状，底部的内径逐渐趋于一致，压力补偿垫片的底部与出水孔5对接。
[0039]在这一种方案中，利用压力补偿垫片替换了第二渗水片13，即压力补偿垫片就支撑在渗水片13上。渗水片13弹性良好，例如采用硅胶材料制成。其顶部为外翻式结构，在压力的作用下，压力补偿垫片的顶部可以部分贴附于渗水片13的底部，从而减小渗水片13底部的渗水面积，从而控制流量。压力补偿垫片整体类似于漏斗形，其底部的内径基本一致，水流自进水腔12经过渗水片13后，继而进入到压力补偿垫片中，从其的变径通孔中通过，最终从出水孔5中流出。
[0040]压力补偿垫片的作用是，①当灌水器的进水压力较小时，虽然灌溉水在微孔陶瓷渗水片13中的流速较慢，但是由于微孔陶瓷渗水片13上下方压差较小，压力补偿垫片受到微孔陶瓷渗水片13的压力较小，变形较小，微孔陶瓷渗水片13下方与压力补偿垫片的接触面积较小，灌溉水的渗水面积较大；②当灌水器的进水压力增大时，灌溉水在微孔陶瓷渗水片13中的流速变快，但同时微孔陶瓷渗水片13上下方压差增大，压力补偿垫片受到微孔陶瓷渗水片13的压力变大，变形增大，微孔陶瓷渗水片13下方与弹性垫片的接触面积增大，灌溉水的渗水面积减小，从而保证了压力增大时灌水器的出水量不变；③当灌水器的进水压力减小时，上述所有变化反向进行，仍然能够保证灌水器的出水量不变。由此，通过压力补偿垫片的作用，使在不同水压情况下灌水器的出水量能基本保持一致。
[0041]如图1所示，腔壳10的顶部设置有第一连接端1，基座8的底部设置有第二连接端6，所述的进水孔11自轴向穿透第一连接端1，所述的出水孔5自轴向穿透第二连接端6，第一连接端1和第二连接端6的外壁上均设置有连接头，连接头的轴向截面呈梯形。这种倒钩式的结构，可保证毛管插入后与灌水器紧密连接。第一连接端1的最大外径为4_，总长为12mm，进水孔11的内径为2mm，这种设置使灌水器在工作时进水口为紊流区域，减小了杂质进入灌水器的几率，提高了灌水器的抗物理堵塞能力。
[0042]在基座8和腔壳10的边缘上都设置有切面7，即将基座8和腔壳10锐利的边缘处抹去，使边缘处为钝角过渡，便于连接操作。
[0043]本方案在安装时，按照附图1的示意，先将基座8和腔壳10拧开，放入第一密封圈3，再放入渗水片13和第二密封圈4，然后将基座8和腔壳10拧紧即可，拆装非常方便。灌水器工作时，管道中的有压灌溉水先由灌水器的进水孔11进入灌水器上部的进水腔12中，然后经由微孔陶瓷渗水片13向下渗出，在灌水器的下部出水腔15汇集，最后由出水孔5流出。
[0044]参见附图6，当灌溉水的水质较好时，灌溉水在充满微孔陶瓷渗水片13上方进水腔12的同时，会沿着微孔陶瓷渗水片13内部相互连通的孔道向下渗出，最后经由灌水器下方的出水口流出，如图6(a)所示。当灌溉水的水质较差时，由于微孔陶瓷渗水片13内部的孔径远小于灌溉水中绝大多数杂质的粒径，因此微孔陶瓷渗水片13会将灌溉水中的大多数杂质过滤在其上表面，随后经过滤的灌溉水会沿着微孔陶瓷渗水片13向下渗，灌溉水中只有很少量的小粒径杂质会进入微孔陶瓷渗水片13内部。随着灌水器使用时间的增加，灌溉水中的小粒径杂质会慢慢淤积在微孔陶瓷渗水片13上部进水腔12中，造成灌水器的出水量逐渐降低，如图6(b)所示。当灌水器堵塞严重，出水量无法满足灌溉要求时，将灌水器取下倒装于毛管上继续使用，此时微孔陶瓷渗水片13的上、下表面互换，微孔陶瓷渗水片13下表面的大颗粒杂质会被水流带出灌水器，并通过加大管道中的水压，可将淤积在微孔陶瓷渗水片13下部孔道中的小颗粒杂质冲出，完成灌水器的冲洗，如图6(c)所示。通过这种结构的设计，使灌水器内部清洗非常方便，增强了灌水器的实际使用价值。
[0045]参见附图7(a)，以家用自来水进行实验，本实施例的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器在3m和5m水头下的流量分别为4.0L/h和7.lL/h，灌水器连续工作时，其流量稳定后保持不变。
[0046]为了验证本发明抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器的自清洗效果。将灌水器采用高浓度的泥沙水完全堵塞后，倒装于毛管上，然后在不同的水压下测试灌水器的出水量变化。参见附图7 (b)，先采用5m的水压，灌水器的出水量随着时间的增加慢慢增大，这说明先前堵塞在微孔陶瓷渗水片13表面的杂质被慢慢冲洗掉。当时间达到9分钟时，灌水器的出水量达到了 6.6L/h，已经基本恢复到其正常的出水量。再将水压调低至3m时，灌水器的出水量为3.8L/h，与灌水器的正常出水量基本一致，而且随着时间的增加，灌水器的出水量还在继续恢复。
[0047]本发明的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，充分发挥了微孔陶瓷渗水片13对有压灌溉水的消能以及对杂质的过滤作用。该灌水器一方面能够有效降低灌水器的制造和装配偏差对灌水器出水量的影响，提高灌水器的灌水均匀度，另一方面能够将灌溉水中的杂质进行有效过滤，提高灌水器的抗堵性。而且即便灌水器发生了堵塞，只需将灌水器倒装与毛管上继续使用，既完成了灌水器的自清洗，又不影响灌水器的使用。此外，在农闲时节将所有灌水器中的微孔陶瓷渗水片13取出，放入超声波清洗器中清洗1?2分钟，即可将微孔陶瓷渗水片13中的杂质全部清除，为下一农忙时节做准备。
【主权项】
1.一种抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，包括基座(8)，其特征在于，所述的基座(8)上可拆卸地安装有腔壳(10)，腔壳(10)内部设置有空腔(14)，空腔(14)中安装有渗水片(13)，渗水片(13)中分布有孔隙；在腔壳(10)上设置有与空腔(14)贯连进水孔(11)，基座(8)上设置有与进水孔(11)同轴心线设置的出水孔(5)，水流自进水孔(11)进入空腔(14)后经过渗水片(13)的过滤后自出水孔(5)流出基座(8)。2.如权利要求1所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的渗水片(13)为微孔陶瓷渗水片(13)，渗水片(13)中的孔隙率为40%?60%，孔隙的平均孔径为I?2 μ m，渗水片(13)的抗弯强度为30?50MPa。3.如权利要求1所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的腔壳(10)的纵向截面呈倒“凹”形，腔壳(10)内部靠近腔壳(10)顶部的位置沿靠近进水孔(11)轴线的方向对称凸起构成用于限定渗水片(13)位置的限位卡(2)，所述的渗水片(13)的顶部位于限位卡⑵的下方，由此在渗水片(13)的顶部与进水孔(11)之间形成进水腔(12)。4.如权利要求3所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的渗水片(13)的顶部与限位卡(2)之间设置有第一密封圈(3)。5.如权利要求1所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的基座(8)顶部沿着基座(8)的周向设置有外径小于基座(8)的环台(9)，所述的渗水片(13)位于环台(9)上方，渗水片(13)底部与环台(9)中的部分共同构成出水腔(15)。6.如权利要求5所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的环台(9)顶部与渗水片(13)之间设置有第二密封圈(4)。7.如权利要求1所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的渗水片(13)底部与基座(8)之间设置有弹性压力补偿垫片，压力补偿垫片为漏斗形，其中部为变径的通孔，压力补偿垫片的顶部呈外翻状，底部的内径逐渐趋于一致，压力补偿垫片的底部与出水孔(5)对接。8.如权利要求5所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的环台(9)的外壁上设置有外螺纹，在腔壳(10)的内壁上设置有内螺纹；腔壳(10)的外径与环台(9)的外径一致。9.如权利要求1所述的抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，其特征在于，所述的腔壳(10)的顶部设置有第一连接端(1)，基座(8)的底部设置有第二连接端￠)，所述的进水孔(11)自轴向穿透第一连接端(I)，所述的出水孔(5)自轴向穿透第二连接端(6)，第一连接端(I)和第二连接端出)的外壁上均设置有连接头，连接头的轴向截面呈梯形。
【专利摘要】本发明公开了一种抗堵塞易清洗的微孔陶瓷滴灌灌水器，包括基座，基座上可拆卸地安装有腔壳，腔壳内部设置有空腔，空腔中安装有渗水片，渗水片中分布有孔隙；在腔壳上设置有与空腔贯连进水孔，基座上设置有与进水孔同轴心线设置的出水孔，水流自进水孔进入空腔后经过渗水片的过滤后自出水孔流出基座。灌溉时，带有杂质的有压灌溉水由进水口进入腔体后，杂质被过滤在微孔陶瓷渗水片的上表面，灌溉水则通过微孔陶瓷渗水片内部相互连通的孔道向下缓慢渗出，最后经由灌水器下方的出水口均匀、稳定的流出。该灌水器具有消能结构简单，灌水器均匀度高，抗堵塞和易清洗等优点，且灌水器内部的微孔陶瓷渗水片可反复清洗使用，显著降低灌水器的制造成本。
【IPC分类】A01G25/02
【公开号】CN105325263
【申请号】CN201510706249
【发明人】李向明, 吴普特, 朱德兰, 蔡耀辉
【申请人】西北农林科技大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月27日