产生的附加压强对灌概流 速的限制作用，W下均W张力限流灌概系统称呼，图12是张力限流灌概系统原理示意图，
[0032] 灌水器在滴灌工作状态时，其滴速主要取决于位差压强，所W只要改变控压水箱 12与各个灌水器8之间的相对高度差，使位差压强大于附加压强，就可W使狭缝内水体运行 加速，从而对灌水器滴速进行调节，而在现实工程中，当我们将各个灌水器之间利用连通器 原理进行扩展时，往往不容易精准控制每个灌水器与控压水箱之间的相对位差，运样，就需 要引入技术补偿手段，W保证灌概系统各个灌水器灌概均匀性，为此，设计一种灌水器，其 特征在于:一块带转角形状的硬质平板材料1，至少具有相互平行的直线边2与直线边3,另 一侧具有斜边4;
[0033] 将两块相同形状的硬质平板材料1叠合，并使两平板的直线边2对齐，在两平板间 的直线边3位置加入厚度为0.01-0.2mm的薄片支撑物5，使两平板间形成具有一侧紧贴，另 一侧较宽的渐宽狭缝6;
[0034] 将紧贴狭缝一侧插入弹性管体7,利用过盈配合使叠合平板与管体紧密结合，在弹 性管体7外加上一个紧密结合的硬质套22,使紧贴一侧狭缝紧固，在较宽狭缝塞入支撑物 23,构成灌水器。
[0035] 图13是可微调灌水器结构示意图。
[0036] 在安装好灌水器后，由于灌水器流道紧贴一侧狭缝在紧密结合的硬质套22作用下 紧固，不会再发生明显变化，通过改变较宽狭缝中所支撑物23所在的位置，使具有一定弹性 的渐宽狭缝宽度发生改变，从而改变渐宽狭缝内水体表面张力所产生的附加压强，对灌水 器流速进行微调，使系统内各灌水器流速趋于一致。
【附图说明】
[0037] 图1是带转角形状的硬质平板材料的示意图
[0038] 图2是玻璃叠合结构的分解示意图
[0039] 图3是玻璃叠合结构的轴测图
[0040] 图4是管体的轴测图
[0041] 图5是灌水器的结构轴测图
[0042] 图6是灌水器的剖视图
[0043] 图7是基本灌水器单元的滴灌工作状态原理示意图
[0044] 图8是刚启动时渐宽狭缝内水动力分析图
[0045] 图9是滴灌模式渐宽狭缝内水动力分析图
[0046] 图10是基本灌水器单元的冲洗工作状态原理示意图
[0047] 图11是冲洗模式渐宽狭缝内水动力分析图
[0048] 图12是张力限流灌概系统原理示意图
[0049] 图13是可微调灌水器结构示意图
[0050] 图14是张力限流灌概系统实施方式原理示意图。
【具体实施方式】
[0051 ]图14是张力限流灌概系统实施方式原理示意图。
[0052] 水从水源9沿管道经总阀10后，可W有两条通道选择。
[0053] -条通道是通过浮球阀11进入控压水箱12，经滴灌阀13流入各个灌水器，此时将 冲洗阀14处于关闭状态，只有控压水箱12的位差压强在驱动水从控压水箱向灌水器运行， 前面已经分析过此时张力限流灌概系统将处于滴灌工作状态，在运一过程中，可W通过调 节控压水箱12的高度，同步调节各个灌水器的滴灌流速，W适应不同作物不同时期需水量。
[0054] 另一条通道是通过冲洗阀14进入各个灌水器，此时将滴灌阀13处于关闭状态，水 源压强全部直接作用于各个灌水器，在狭缝内形成高速流动的水流，可W把吸附于狭缝两 壁的粘附物冲出流道，避免流道堵塞，形成冲洗效果，同时，冲洗过程中所形成的连续水流， 仍然用于灌概作物，形成小管出流的灌概效果。
[0055] 在评估一个节水灌概系统是否优秀时，业内公认的评论条件有W下几条，灌概均 匀度，经济性，抗堵塞性能。
[0056] 前面已经分析过，灌水器在滴灌工作状态时，其滴速主要取决于位差压强，各个灌 水器的滴速由控压水箱12与各个灌水器8之间的相对高度差h决定，所W在组建张力限流灌 概系统时，只要重点考虑各个灌水器安装时相互处于同一水平高度即可，运样，各灌水器与 控压水箱12的相对高度差h也是相对一致的，同时，由于灌水器渐宽狭缝是组装式的，其相 对尺寸可W控制得比较统一，对位差压强进行消能减压的水体在渐宽狭缝粘滞力，表面张 力附加压强在各灌水器内部也非常一致，再加上可W采用表面光洁的平板材料或平板玻璃 来构建渐宽狭缝隙，使得水体在渐宽狭缝粘滞力减至极小，使得灌水器流速基本完全取决 于位差压强，就可W获得非常理想的灌概均匀度。
[0057] -般滴灌系统由于管道与滴头材料因加强压，压力衰减，引起的弹性不规则变形， 常规弹性管道固有的材料胀缩能量损失，导致滴灌均匀度变差的现象，在本实用新型中，由 于渐宽狭缝内的水体在狭缝边沿水气界面表面张力作用下，如同一根弹性非常灵活的弹性 管道，能够随着渐宽狭缝内水体压强变化自动膨胀收缩，消耗的能量却微小至极，运就避免 了消能减压过程中引起的灌概不均匀。
[0058] 在W前实施滴灌技术的实践中，虽然可W获得很高的节水效果，但由于设施寿命 较短，运行费用较高，塑料材料的大量使用造成二次污染，使得滴灌的推广与生态建设的持 续性发展还存在很大的难点，为此，我们可W采用寿命非常长且可回收重复利用的平板玻 璃制作灌水器流道，力争一次投资即可百年受益地解决干旱地区的节水种植与生态修复难 题，使得灌概年平均使用成本降至极低，另外，由于灌水张力灌概系统在消能减压过程中， 消耗的能源极小，只需要微小的压差就能够实现灌概目的，节能节水，省工省屯、具有很高性 价比，有利于节水节能绿色事业发展。
[0059] 在有压滴灌的实践中对于有机物质引起的堵塞一般采用过滤的方法，尽可能把较 大的有机物质隔离于滴灌水之前，因而需要使用高品质的过滤系统，而高品质的过滤系统 又会引起设备投资成本，运行成本，运行技术要求同时提高，同时，因为过细的过滤层，会引 发压力衰减，造成能源效率下降，灌概面积受限制。
[0060] 在张力限流灌概系统系统，由于灌水器流道是渐宽狭缝结构，较大有机物是无法 进入灌水器流道的，当细小有机物进入灌水器流道后，由于其流道是越来越宽的，细小有机 物不会在流道内发生卡紧现象，此外，张力限流灌概系统还可W定期W冲洗状态运行，把流 道内的吸附物W高速流动水带出，从而社绝了物理堵塞的发生。
[0061] 在有压滴灌的实践中对于化学成分引起的堵塞常用的化学处理法是氯化处理、加 酸处理和硫酸铜处理，在张力限流灌概系统系统，由于灌水器流道是渐宽狭缝结构，运一扁 平化结构决定了当使用化学方法使流道内化学成分沉淀附着物脱落时，要么是碎屑状，要 么是片状，都可W在冲洗工作状态时由高速水流带出，而不会像传统滴灌一样在微孔或迷 宫流道中发生渺塞。
[0062] 对于水中微生物的繁殖引发的堵塞问题，可W选择不透光的管道作为供水管，连 通管与种植导管，W不透光材料制作灌水器外壳，对狭缝流道进行光遮蔽，使系统内的水处 于完全杜绝光线的环境中运行，使微生物无法繁衍，就可W避免生物堵塞的发生。
[0063] 有益效果
[0064] 1与传统滴灌技术相比，张力限流灌概系统在消能减压过程中消耗的能源极小，只 需微小的位差压强即可实现均匀滴灌效果，更为节水节能。
[0065] 2与传统滴灌技术相比，张力限流灌概系统在灌水器流道冲洗时，仍然处于小管出 流的灌概状态，更具节水成效。
[0066] 3与传统滴灌技术相比，张力限流灌概系统具有更长的使用寿命，年平均使用成本 更低。
[0067] 4与传统滴灌技术相比，张力限流灌概系统能同时实现滴灌，小管出流两种灌概效 果，有利于多年生长的作物根系深层发育，避免拨根危害。
[0068] 5与传统滴灌技术相比，张力限流灌概系统无需加压累，无需精密过滤系统，无需 复杂调压装置，规模建设可大可小，具有更广泛的适应性。
[0069] 6与分子能滴灌系统相比，张力限流灌概系统对安装时工程精确度要求较低，更为 便利。
[0070] 7与分子能滴灌系统相比，张力限流灌概系统同时实现滴灌，小管出流两种灌概效 果，流道流速调节范围更广，更能适应各种作物的需水要求。
[0071] 8与分子能滴灌系统相比，张力限流灌概系统可W实现整体冲洗功能，更省人工。
【主权项】
1. 一种利用位差压强与液体表面张力控制流速的灌水器，其特征在于：一块带转角形 状的硬质平板材料(1)，至少具有相互平行的直线边(2)与直线边(3)，另一侧具有斜边(4); 将两块相同形状的硬质平板材料（1)叠合，并使两平板的直线边(20对齐，在两平板间 的直线边(3)位置加入厚度为0.01-0.2mm的薄片支撑物(5)，使两平板间形成具有一侧紧 贝占，另一侧较宽的渐宽狭缝(6); 将紧贴狭缝一侧插入弹性管体(7)，利用过盈配合使叠合平板与管体紧密结合，构成灌 水器(8)。2. 如权利要求1所述的灌水器，其特征在于:在所述的弹性管体(7)外加上一个紧密结 合的硬质套(22)，使紧贴一侧狭缝紧固，在较宽狭缝塞入支撑物(23)，构成灌水器。3. 如权利要求1所述的灌水器，其特征在于:所述带转角形状的硬质平板材料为平板玻 璃。
【专利摘要】一种利用位差压强与液体表面张力控制流速的灌水器，利用水体在两平板形成的渐宽狭缝内所受到的粘滞力与表面张力产生的附加压强，对位差压强进行消能减压，实现均匀灌溉，同时可以利用改变位差压强大小的方式，调节灌水器流道滴速，在向目标植物进行灌溉时能实现滴灌，小流量灌溉，及灌水器流道冲洗功能。
【IPC分类】A01G25/16, A01G25/02
【公开号】CN205305611
【申请号】CN201620085844
【发明人】谭朝晖
【申请人】谭朝晖
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月28日