低压灌溉系统的制作方法

专利名称：低压灌溉系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及滴灌系统，更具体地涉及低压灌溉系统。
背景技术：
已知类型的滴灌系统利用约为2个或更多绝对大气压的加压水源。这种系统中的分配管、配件和阀门都由坚固且相对较厚的塑性材料制成。这些系统基本上不依赖于田间地形。然而，沿其具有滴灌喷洒器的支管的压力损失很大。为实现均匀滴灌，就要使用专用的压力补偿喷洒器。这些系统涉及巨额投资成本且运作中电力耗费巨大。
另一方面，大面积灌溉一般使用漫灌沟灌系统。这些系统包括在田间形成的开放式分配渠道和支沟。由于在这种系统中水仅由于重力而流动，因而所有的渠道和垄沟都保持成适当地稍微倾斜。漫灌需要的投资成本较少，但水的消耗巨大。而且，自由流动的水会造成土壤的表面侵蚀和盐化。近来，用大直径的软分配管代替了分配渠道，这些软分配管具有有助于将灌溉水无损失地输送到垄沟中的多个开口，通过分配管中的这些开口将水灌注到垄沟的起始处。这些管十分廉价且易于配置，可使用一个季节然后去掉。然而，水的耗费还是很高。

发明内容
根据本发明，提供一种低压滴灌系统，其包括分配管，其由在空的时候可塌瘪的薄壁套管制成，且设计成在高达3米水柱的压力水头下操作，该分配管在其壁中具有多个孔，并具有可连接到水源上的上游端；多个支管，它们配备有低压滴灌喷洒器；以及多个连接件，它们将支管连接到分配管的孔。
该灌溉系统还包括可连接到水源的重力过滤池，该过滤池连接到分配管的上游端。
优选地，该灌溉系统由调节重力过滤池中的灌溉水的压力水头的自动化系统来控制。该自动化系统包括布置在其中一个支管远端的压力传感器，并根据从该传感器得到的读数对所述压力水头进行调节。
用于组装上述灌溉系统的连接件具有用于连接到支管的接管部分以及用于连接到分配管中的孔的基部。该基部具有第一和第二突出套环以及在这些套环之间的窄颈部，分配管中的孔具有比相应颈部的直径小的直径。连接件各自安装在其中一个孔内，且第一套环在分配管的内部，使孔的边缘紧密地包围连接件的颈部，从而将连接件固定到分配管上。
作为可选实施例，所述连接件的颈部可包括螺纹部分，而第二套环形成为单独的构件，具有与该螺纹部分匹配的内螺纹，从而该第二套环可通过旋紧而相对于第一套环密封孔的边缘。
作为第三可选实施例，所述连接件可包括刚性管状主体以及包围该管状主体的柔韧套管。该套管的外径大于分配管中的孔的直径，使得连接件可通过孔边缘和套管的弹性变形而插入到孔内，从而在连接件和分配管之间实现水密连接。
所述刚性管状主体可具有环状套环，该环状套环在连接件插入分配管时轴向支撑所述柔韧套管。而且，该刚性管状主体在设计成插入到所述孔中的一端处具有环状套环，从而该环状套环使孔的边缘扩展，以便于柔韧套管进入到孔内。该柔韧套管在设计成用于插入到所述孔中的管状主体的一端上具有悬置部分。该悬置部分具有锥度，以便于该端部和该柔韧套管的插入。
所述柔韧套管优选为由具有闭孔的泡沫聚合体制成，这些聚合体如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、聚苯乙烯、PVC(聚氯乙烯)、塑性体、交联塑性体、聚亚安酯、天然或合成聚异戊二烯、CR(氯丁二烯橡胶)、EPM(乙丙橡胶)或EPDM(三元乙丙橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、BR(丁二烯树脂/聚丁二烯橡胶)、丁基橡胶、硅橡胶、TPE(热塑性弹性体)、TPV(热塑性硫化胶)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、NBR(腈或PVC或腈/PVC橡胶)、聚化氯乙烯、氯磺化聚乙烯。
根据本发明的第二方面，提供一种用作如在上述灌溉系统中的分配管的薄壁套管。在压力相对较低且通过滴灌喷洒器的排水受到限制的情况下，经过分配管的流动相当缓慢，通常在0.02至0.8米/秒之间。在这种情况下，对在漫灌沟灌中使用的传统分配管而言，田间的太阳辐射会穿过管壁，这会促使灌溉水中自然存在的微生物和藻类强烈生长。这样的生长将很快导致通常具有较窄的通水迷径和小排水口的滴灌喷洒器堵塞。然而，本发明的分配管由防止光线进入管内的不透明材料制成，从而抑制了藻类的生长。通过可有效阻止可见光和紫外线的辐射且传播的红外线辐射少于5％的材料，已经取得了良好的效果。
与分配管内低速水流有关的另一问题是太阳辐射的加热作用。管内的水的高温降低了套管材料的强度并加速了老化。为此，本发明的套管材料不仅是不透明的，而且还设计成反射大部分的太阳辐射(约20％或更多)。因此，即使是在上述的低流速的情况下，该分配管也不会被加热到超过周围环境大气温度30℃至35℃以上。值得注意的是，对压力较高的管以及流速高得多从而流水会使管冷却的沟灌管而言，这一问题并不存在。
管的材料在孔的区域内可延展约为其初始直径的1.6倍，但为了在高达至少是操作压力两倍的内压下都能保持连接件，该材料不应当是可过度延展的。管的材料还是足够坚固和可变形的，从而当在非石质土壤上被排空塌瘪(collapsed)时，可经受具有橡胶轮胎的轮式车辆的碾压。因此，发现在断裂前具有约7.5倍的总(弹性及塑性)延伸的材料可使用不只一个灌溉季节。该材料的另一特征在于，在被切割以形成孔时，形成准确光滑的孔边缘。
分配管优选为由约0.2至2毫米厚的塑性材料制成(例如，包括聚丙烯或聚乙烯的聚烯烃混合物)。该材料进行稳定化处理，以防护长期的太阳能加热和紫外线。通过如散布的银微粒的适当添加剂来实现对可见光、紫外光和红外区的光的反射和遮挡。该塑性管壁可包括外反射层和内不透明层。
分配管可加工成具有表示将要形成孔的位置的标记。这些标记可包括为用来制孔的切割工具提供稳定定位的凹坑。
在一个可选实施例中，分配管可加工成具有用于连接支管的预制孔。在这种情况下，这些孔可配备有由刚性材料制成的环状轮缘(rim)，该环状轮缘具有螺纹或卡销，用于在田间组装到连接件上。该环状轮缘可具有适于在田间容易拆除的整体的盖(例如，围绕轮缘的槽口)。
在又一实施例中，分配管还包括内过滤膜，其沿管的整个长度延伸的并将管的横截面分成两个腔室。该内膜对通过两个腔室之间的灌溉水进行过滤。
根据本发明的第三方面，提供一种用于在田间组装灌溉系统的成套件(knit)，其包括分配管，其由具有孔或适于在充有水时在其中切割孔的可塌瘪的薄壁套管制成，多个连接件，适于将支管连接到所述分配管中切割形成的孔上；以及可选地，多个支管，配备有低压滴灌喷洒器。
根据本发明的下一个方面，提供一种用于在上述灌溉系统的分配管中切割孔的手持工具，该手持工具包括管状刀具，其具有形成有多个齿的薄环状切削刃；以及手柄。该工具通过将刀具推向充有水的分配管，并使该工具旋转而切割孔。该工具可由具有蓄电池的电动驱动装置提供动力。
根据本发明的再一方面，提供一种用于用上述成套件的部件在灌溉田间组装低压滴灌系统的方法，该方法包括提供确保相对田间地面约2米水柱压力水头的水源；在田间展开分配管，并将其连接到所述水源上；给分配管充水；将一个支管与一个连接件组装在一起；如有需要，利用所述手持工具在分配管中切割孔；将连接件插入到分配管的孔中，从而将支管连接到分配管上；以及对接下来的支管重复最后三个步骤。
因此，本发明提出了一种灌溉系统，这种灌溉系统融合了在较高压力下工作的已知滴灌系统的经济性、可控性和对环境的友好性，以及沟灌系统的低投资成本。由于本发明的系统组装方法简单，且可使用在漫灌中使用的现有水源(例如，自流井、地表径流及其它水源)，因而特别具有吸引力。此外，本发明的灌溉系统可在现有田地中直接组装来替代漫灌和沟灌，而无需运土劳作。
通过该新系统，由于在新系统中将灌溉均匀性从约60％提高到超过80％(20-30％的差别表明节约了水和能量)，因而任何漫灌沟灌田地都可得到改良，从而可从潜在较高且较好的产量中获利。


为了理解本发明并明白其可如何付诸实施，现在将参考附图并仅以非限定性示例的方式对优选实施例进行描述，在这些附图中图1为本发明的低压滴灌系统的示意平面图；图2为图1的滴灌系统的示意侧视图；图3A为带有配合的连接件和支管且充有水的分配管的截面图；图3B为带有内过滤膜的可选分配管的截面图；图4为用在图1的灌溉系统中使用的连接件的立体图；图5为用在图1的灌溉系统使用中的过滤池的截面正视图；图6为用于在图3A的分配管中切割孔的手持穿孔器的组装和分解立体图；图7为本发明的分配管的系列剖面图，示出切割孔和组装连接件的过程；图8为具有螺纹套环的可选连接件的剖面正视图；图9A和图9B为具有可塌瘪的泡沫套管的另一可选连接件的剖面正视图；图10表示图9中的连接件的简化型式；图11表示由可塌瘪的泡沫材料制成的、用于分配管中的孔的挡件；
以及图12为备有刚性环状轮缘的、分配管中的孔的轴向截面图。
具体实施例方式
参考图1和图2，示出了一种低压滴灌系统10，其包括灌溉水源12、重力过滤池14、出口管16、分配管20、连接件21、支管22，以及控制系统24。
图1中的灌溉水源12为具有泵28和电动驱动装置30的自流井26，但也可以是任何其它合适的水源。它连接到以下将详细描述的过滤池14。该过滤池14通过出口管16连接到管20。
也参考图3A，分配管20具有多个带有边缘41的孔40，这些边缘41紧密固定在连接件21的基部42上。管20在基本水平的状态下使用，而支管22则可稍微倾斜，从而使所有滴灌喷洒器都维持基本一致的水头。
参考图3B，分配管20A可设有沿该管的整个长度延伸的内过滤膜32。因此，该管的横截面分成供应腔34和出口腔36。内膜32由微孔聚乙烯片或由无纺布材料制成。整根管通过用堆焊或热焊沿缝33进行焊接来组装。在操作中，浑浊的灌溉水被输送到供应腔34内，接着逐渐穿过沿管20A整个长度的内膜32，进入出口腔36，然后进入连接件21。泥土颗粒被所述膜留住，且由于低流速，可在管的下部沉降成淤泥38。由于分配管有几百米长，所以过滤区域很大，通常在整个灌溉季节内都不需要冲洗该管。在灌溉季节结束时，可通过反向输送水(进入出口腔36内)并打开供应腔34的远端来冲洗管20A。
分配管20由塑性可塌瘪的薄壁套管制成，该套管设计成在压力水头H不超过3米水柱(H2O)的情况下正常操作，并可承受高达约6米水柱的偶然压力。通常，分配管20在充满水时直径在75至500毫米之间，而该可塌瘪的套管的壁厚在0.2至2毫米之间。
用于制造分配管套管的塑性材料为聚烯烃混合物，为了防护长期的太阳热和紫外线而对其进行稳定化处理，该混合物包括例如聚丙烯或聚乙烯。该塑性材料可大大遮挡大部分可见光、紫外光和红外区的光，并具有良好的反射性。该反射性是通过使用如散布的银微粒的有色添加剂而提供的。而且，该套管材料可包括外部浅色反射层和内部的暗不透明层。
制成分配管20的薄壁套管的材料还能弹性扩展，从而当连接件21被手动推入到孔40中时，允许该连接件穿入。所需的弹性扩展约为孔40的初始直径的1.6倍，该弹性扩展是由弹性(杨氏)模量约为0.9-1.2牛顿/平方毫米的套管材料提供的。然而，为了在内压出现偶然偏差时仍可保持连接件，该材料不应是可过度延展的。例如，直径为10英寸、壁厚为0.8毫米的合适的管在至少高达6米水柱的压力下都可保持颈部直径为18毫米的连接件。
当所述套管材料在沙子、粘土、泥土或其它非石质土壤上排空塌瘪时，其可经受具有橡胶轮胎的轮式车辆的碾压。发现在断裂前允许约250％的弹性延伸和500％的塑性延伸的合适套管材料可使用不止一个灌溉季节。此外，该套管的材料允许机械切割孔40，且可得到准确光滑的边缘41，特别是在田间切割，且管20的壁仅由该管中的水支撑。
参考图4，连接件21具有轴向膛孔43、基部42、接管部分44、以及锁环46。基部42包括平截头部分48，其从轴向膛孔43前端处的环形边缘49开始，接着光滑扩口成第一套环50，第一套环50后的颈部52，以及颈部52后的第二套环部分54。
平截头部分48形成为当用手将连接件21推入至孔中(还参见图7e至图7h)时，可逐渐使孔40的边缘41扩展。颈部52比第一套环50窄，从而可在平截头部分48位于分配管内时容纳边缘41。然而，颈部52比非扩展状态下的孔40宽，从而形成与边缘41的紧密配合。第二套环54比第一套环50宽，从而防止连接件21进一步穿入到分配管20中。
膛孔43的直径D通常在10至45毫米之间。于是，孔40和连接件元件的尺寸优选如下孔40的直径在0.8D至1.0D之间；第一套环50的直径在1.4D至1.7D之间；颈部52的直径在1.1D至1.3D之间；而第二套环54的直径大于1.9D。
接管部分44形成有一些台阶56并稍微朝膛孔43的后端扩口，从而在迫使支管22套在接管部分上时紧密保持该支管22的入口端。
锁环46直径为D2，允许从接管部分44的最宽台阶上通过，但在管22套在接管上的情况下不能通过。在将管22组装到连接件21上之前，环46放置在接管部分44上，靠近第二套环54。在将管22推到接管部分44上之后，将锁环46向后移动至所述膛孔的后端，在该处，由于接管的扩口作用，锁环46锁住管22而将其固定在接管上。
支管22配备有能够在低压下工作的滴灌喷洒器58(例如，NETAFIM喷洒器“HyperTyphoon”或“Turbonet”)。
支管22预制成合适长度的制件，可在该制件的一端预先组装有连接件21。可将连接件与该管粘接、焊接在一起，或者甚至可与该管成一体。
参考图5和图2，将重力过滤池14提升在高度可在1米至2米的范围内调节的支承物上。该池为由美国Fresno Valves & Castings公司制造的自清洁重力格网过滤系统(Self Cleaning Gravity ScreenFiltration System)的类型。重力过滤池14包括进水池62，其具有连接到水源12(图1)的进口64；集水池66，其连接到出水管16；滤网68，其在所述集水池上方，具有旋转喷嘴69；以及具有排出阀72的废物池70。泵28将来自水源12的污水输送到进水池62。该水落到滤网68上，滤网将杂质74留住，同时过滤后的水76流入到集水池66中。通过水在滤网上的水平流动，且通过旋转喷嘴69从下方使水喷射穿过该滤网，迫使杂质朝废物池70移动。杂质堆积在废物池70中，通过排出阀72周期性地将杂质从该废物池中清除。清洁水通过管16而导向分配管20的上游端。
参考图1、图2和图5，所述灌溉系统的控制系统24包括自动化的控制单元74、压力传感器(水头指示器)76及78、池水液位计79、泵控制单元82，以及通信线路。压力传感器76测量支管22远端处的压力水头H2，而传感器78测量分配管20中的水头H1。由于沿水的流动路径，特别是沿支管22的总体水压损失，灌溉系统10中的水头H2通常为最低压力。
如在灌溉实践中已知，控制系统24适于通过根据液位计79的读数操作泵30而在系统中维持预定的总工作水头H，该预定的总工作水头H指的是集水池66中的预定水位。在本发明的低压灌溉系统中，所述控制系统还通过调节集水池66中的水位而将最小水头H2维持在预定的限度内。即，根据在支管22远端处的压力传感器76的读数来升高或降低总工作水头H。
若对本发明的低压灌溉系统的组装方法及该方法使用的专用工具进行描述，则有利于更好地理解本发明的低压灌溉系统，而其优点也将更清楚。
参考图6，提供了一种用于在分配管20内切割孔的手持穿孔器80的示例。穿孔器80包括管状刀具82，其具有形成有多个齿的环状切削刃84；手柄86；以及柱塞88。该手柄86具有与管状刀具82的内部连通的贯通的轴向膛孔90。手柄86通过螺套92牢固地固定在管状刀具82上。柱塞88连接至尾杆94。该柱塞88可移动地容纳在管状刀具内部，而尾杆得以穿过轴向膛孔90并突出于手柄86。
为了切割孔40(还参见图3A)，首先将分配管20充水至差不多呈稳定的圆柱形。使切削刃84位于所需的孔的位置处，朝向管20稍微推动穿孔器80。然后，用手转动穿孔器80，以切割一部分管壁，从而形成孔40。从管壁切割下来的材料部分堆积在管状刀具82内，且可通过推压所述尾杆94从而使柱塞88移动而从中排出这些材料部分。
穿孔器80是独特的专用化工具，其对本发明的灌溉系统的组装过程的总体效率起主要作用。其独特性在于，切削刃84薄而锋利(但是足够刚硬)，使得穿孔器80通过在管壁材料上作用非常小的压力就可切割孔，其中，在切割时该管壁由不超过3米水柱的水压从内部支撑。因此，穿孔器80使得可手工在可塌瘪的管上切割孔40，该管自身不具有刚性且在田间展开。
可理解的是，可将穿孔器80设计制造成具有供旋转用的动力驱动装置(例如带蓄电池的电动装置、气动装置等)。
上述灌溉系统的组成部件可以构成一成套件，其包括下列部件中的至少两个分配管20、配备有低压滴灌喷洒器的支管22、连接件21以及用于在分配管中切割孔的手持穿孔器80。
参考图2、图3A和图7，用于用所述成套件的部件组装所述低压滴灌系统的方法包括在田地中展开分配管20，并将其连接至水源(例如图2的过滤池14)，确保该水源相对田地面有2米至3米水柱的压力水头；给分配管20充水；如上所述，将其中一个支管22与连接件21的接管部分42组装在一起；利用手持穿孔器80在分配管20上切割孔40；将连接件21插入到孔40中，从而将支管22连接到管20上；以及对其余的支管重复最后三个步骤。
应当理解，在切割孔40和将连接件21插入到所述孔中之间的时间间隔内，水像自由射流一样流动通过孔40。然而，由于工作压力较低，流出的水量微不足道，且该射流不会阻止连接件的手动插入，也不会在插入之后将连接件压出。而且，可按不同顺序执行以上步骤，例如可在将连接件21插入到孔40中之后，将支管22组装到该连接件21的接管部分上。
可通过其它可选方式将支管组装到分配管上。参考图8，示出了连接件110，其包括带有第一套环114的主体112，单独的第二套环115以及密封环116。连接件主体112形成有与套环116的相应内螺纹匹配的外螺纹118。因此，第二套环115能够通过旋紧螺纹118而相对于第一套环114密封孔40的边缘。
参考图9A，示出了另一种低压连接件120。该连接件120包括具有第一套环124、第二套环125的管状主体122，和专用柔韧泡沫套管126。管状主体122紧密地插入到泡沫套管126中。
连接件120插入到分配管20的孔中，使分配管的边缘被推入到泡沫套管内以实现紧密性。套管的一端128可以在管状主体122的进入端处悬置于该管状主体122上。由于弹性，悬置端128具有渐缩成直径比孔40的直径小的的锥度，从而便于插入。
可选地，如图9B所示，套管126可在插入端处位于有些扩大的第二环状套环125’之后，从而套环125’先于套管扩展孔的边缘，以便于其进入。
连接件主体122由硬塑料制成。泡沫套管126由泡沫聚合体制成，诸如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、聚苯乙烯、PVC(聚氯乙烯)、塑性体、交联塑性体、聚亚安酯、天然或合成聚异戊二烯、CR(氯丁二烯橡胶)、EPM(乙丙橡胶)或EPDM(三元乙丙橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、BR(丁二烯树脂/聚丁二烯橡胶)、丁基橡胶、硅橡胶、TPE(热塑性弹性体)、TPV(热塑性硫化胶)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、NBR(腈或PVC或腈/PVC橡胶)、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯，或任何具有闭孔的膨胀或泡沫聚合物材料。
这种连接件甚至可更为简化，如图10所示的连接件130，其中连接件主体132为插在直的泡沫套管126中的平直柱体。
如图11所示，可以采用由与套管126相同的泡沫聚合物制成的挡件136来封闭分配管20中的多余孔。
可将分配管预制成在其中穿有孔或在其上标记有孔。可沿分配管以预定的间隔布置这些孔，其中，这些间隔可以按照田地中作物的行间距的实际范围来限定，或仅仅以米(英尺)为单位来限定。
参考图12，其中示出了具有预制孔的分配管20的壁，该孔配备有由刚性材料制成的环状轮缘142。轮缘142具有用于在田间组装到连接件上的螺纹部分144。可用卡销来替代螺纹。连接件的基部相应地形成。
环状轮缘142具有整体的盖146以防止水在组装前流动通过孔。该整体的盖146被可撕破的外围槽口148环绕，以易于去除。可用简单的工具沿槽口148进行切割。凹坑149为旋转工具末端提供支撑。
轮缘142与孔的边缘紧密配合，且在使所述灌溉系统在田间展开之前安装在孔内(例如在管的挤压过程中装配)。所述轮缘足够薄，从而允许将塌瘪的管卷成紧密的卷。
尽管已给出对具体实施例的描述，然而应想到，可在不偏离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下做出各种改变。
权利要求
1.一种低压滴灌系统，其包括分配管，其由在空的时候可塌瘪的套管制成，且设计成在高达3米水柱的压力水头下操作，该分配管在其壁中具有多个孔，并具有可连接到水源上的上游端；多个支管，它们与低压滴灌喷洒器流体连通；以及多个连接件，它们将所述支管连接至所述分配管的所述孔。
2.如权利要求1所述的滴灌系统，其特征在于，所述套管由适于至少部分地反射太阳辐射的材料制成，从而当灌溉水在所述分配管中的流动速度在0.02到0.1米/秒之间时，所述分配管不会被加热到超过环境大气温度35℃以上。
3.如权利要求2所述的滴灌系统，其特征在于，所述材料至少部分地阻挡太阳辐射，以抑制所述灌溉水中的微生物和藻类的自然生长，从而当所述分配管与具有滴灌喷洒器的支管一起使用时，所述生长不会阻塞所述滴灌喷洒器。
4.如权利要求2所述的滴灌系统，其特征在于，所述材料包括外反射层和内不透明层。
5.如权利要求1所述的滴灌系统，其特征在于，当所述分配管在约3米水柱的压力下充水时，所述分配管适于在其中切割所述孔。
6.如权利要求1所述的滴灌系统，其特征在于，所述分配管预制有用于连接所述连接件的孔。
7.如权利要求1所述的滴灌系统，其特征在于，所述连接件中的至少一个具有用于连接至所述支管的接管部分以及用于连接至所述孔的基部，所述基部具有第一和第二突出套环以及在这些套环之间的窄颈部，每一所述连接件都安装在其中一个所述孔中，且所述第一套环位于所述分配管内，使得所述孔的边缘紧密地包围所述连接件的颈部，从而使该连接件固定在所述分配管上。
8.如权利要求7所述的滴灌系统，其特征在于，所述套管至少在每一所述孔的周围能够弹性扩展，从而在所述分配管充有水的状态下，当相应的连接件被推入到所述孔中时，允许所述第一套环通过所述孔穿入，从而使得能在田间实现所述灌溉系统的手动组装。
9.如权利要求1所述的滴灌系统，其特征在于，至少一个所述连接件包括具有轴向膛孔的刚性管状主体以及包围所述管状主体的柔韧套管，所述套管的外径大于所述分配管中的孔的直径，使得所述连接件通过所述孔的边缘和所述柔韧套管的弹性变形可插入到所述孔中，从而实现所述连接件相对于所述分配管的水密连接。
10.一种具有轴向膛孔的连接件，其用在权利要求1所述的滴灌系统中，所述连接件具有可安装至所述分配管中的孔的基部，以及可安装至所述支管中的一个上的接管部分，所述基部包括平截头部分，其从限定所述轴向膛孔的一端的环状边缘开始并光滑地扩口成第一套环，在所述连接件被推入到所述孔中时，所述平截头部分适于通过使该孔的边缘弹性扩展而穿入所述孔中；颈部，其邻近所述第一套环，且比所述第一套环窄，适于在所述第一套环在所述分配管内时容纳所述孔的边缘；以及第二套环部分，其通过所述颈部与所述第一套环隔开，且比所述第一套环宽，从而防止所述连接件进一步穿入所述分配管中。
11.如权利要求10所述的连接件，其特征在于，所述颈部比处于非扩展状态的所述孔宽，从而在所述第一套环在所述分配管内时紧密地装配到所述孔的边缘上。
12.如权利要求11所述的连接件，其特征在于，所述轴向膛孔的直径为D，所述孔的直径在0.8D至1.0D之间，所述第一套环的直径在1.4D至1.7D之间，所述颈部的直径在1.1D至1.3D之间，且所述第二套环的直径大于1.9D。
13.如权利要求12所述的连接件，其特征在于，所述直径D在10至45毫米之间。
14.如权利要求10所述的连接件，其特征在于，所述颈部包括螺纹部分，且所述第二套环形成为具有内螺纹的单独构件，该内螺纹与所述螺纹部分匹配，使得所述第二套环能够通过旋紧而相对于所述第一套环密封所述孔的所述边缘。
15.一种灌溉水分配管，其由在空的时候可塌瘪的套管制成，该分配管在充有水时具有至少三英寸的直径，并设计成在高达3米水柱的压力水头下操作，其中所述套管由适于至少部分地反射太阳辐射的材料制成，从而当所述灌溉水在所述分配管中的流动速度在0.02到0.1米/秒之间时，所述分配管不会被加热到超过环境大气温度35℃以上。
16.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述材料至少反射可见光谱中的太阳辐射的20％。
17.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述材料至少部分地阻挡太阳辐射，从而抑制所述灌溉水中的微生物和藻类的自然生长，从而当所述分配管与具有滴灌喷洒器的支管一起使用时，所述生长不会阻塞所述滴灌喷洒器。
18.如权利要求17所述的分配管，其特征在于，所述材料有效地阻挡紫外光和可见光辐射，且传递的红外辐射低于5％。
19.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，当在非石质土壤上排空塌瘪时，所述材料能经受具有橡胶轮胎的轮式车辆的碾压。
20.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，在切割所述材料以得到用于连接支管的孔时，所述材料能够形成所述孔的准确光滑的边缘。
21.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述材料在所述孔的区域内可至少延展其初始直径的1.6倍。
22.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述材料为厚度为0.2至2.0毫米的塑料片。
23.如权利要求22所述的分配管，其特征在于，所述塑料为聚烯烃混合物。
24.如权利要求23所述的分配管，其特征在于，所述聚烯烃混合物包括聚丙烯或聚乙烯。
25.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述材料包括至少部分地反射太阳辐射的添加剂。
26.如权利要求25所述的分配管，其特征在于，所述添加剂包括银微粒。
27.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述材料包括外反射层和内不透明层。
28.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述分配管设有标记，所述标记表示要形成用于连接支管的孔的位置。
29.如权利要求28所述的分配管，其特征在于，所述标记包括为用于切割所述孔的切割工具提供稳定定位的凹坑。
30.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，所述分配管预制有用于连接支管的孔。
31.如权利要求30所述的分配管，其特征在于，在田间组装所述灌溉系统之前，所述孔配备有由刚性材料制成的环状轮缘，所述轮缘与所述孔的边缘紧密配合，并具有用于在田间组装到所述连接件上的装置，同时所述分配管能够处于塌瘪状态并卷成紧密的卷。
32.如权利要求31所述的分配管，其特征在于，所述用于组装的装置为所述环状轮缘的螺纹部分。
33.如权利要求31所述的分配管，其特征在于，所述用于组装的装置为形成在所述环状轮缘中的卡销。
34.如权利要求31所述的分配管，其特征在于，所述环状轮缘具防止水流动通过所述孔的整体的盖，并具有允许在组装所述连接件之前容易在田间去除所述盖的装置。
35.如权利要求34所述的分配管，其特征在于，所述用于容易去除所述整体的盖的装置为环绕所述整体的盖的槽口。
36.如权利要求30所述的分配管，其特征在于，所述孔沿所述分配管布置在预定间隔处。
37.如权利要求15所述的分配管，其特征在于，还包括沿所述分配管的整个长度延伸并将该分配管的横截面分成两个腔室的内膜，所述内膜适于对通过所述两个腔室之间的灌溉水进行过滤。
38.如权利要求37所述的分配管，其特征在于，所述内膜由带有微孔的聚乙烯片或无纺布材料制成。
39.如权利要求1所述的滴灌系统，其特征在于，还包括重力过滤池，其可连接至水源用于过滤所述水，该过滤池连接至所述分配管的所述上游端。
40.如权利要求39所述的滴灌系统，其特征在于，还包括用于调节所述重力过滤池中的灌溉水的压力水头的自动化系统。
41.如权利要求40所述的滴灌系统，其特征在于，所述自动化系统包括布置在所述支管中的一个的远端的压力传感器，并根据从所述传感器得到的读数对所述压力水头进行调节。
42.一种用于组装低压灌溉系统的成套件，其包括下列部件中的至少两个分配管，该分配管由可塌瘪的薄壁套管制成，并设计成在高达3米水柱的压力水头下操作，该分配管具有孔或适于在其中切割孔；多个支管，它们配备有低压滴灌喷洒器；多个连接件，它们适于将所述支管连接至所述分配管中的所述孔；以及手持工具，其用于在分配管中切割所述孔。
43.如权利要求42所述的成套件，其特征在于，包括所述分配管。
44.如权利要求43所述的成套件，其特征在于，所述分配管设有表示要形成所述孔的位置的标记。
45.如权利要求43所述的成套件，其特征在于，所述分配管适于在充有水时在其中切割孔。
46.如权利要求43所述的成套件，其特征在于，所述分配管包括沿分配管的整个长度延伸并将该分配管的横截面分成两个腔室的内膜，所述内膜适于对通过所述两个腔室之间的灌溉水进行过滤。
47.一种具有低压滴灌喷洒器的支管以及组装在其上的连接件，用于与权利要求1所述的滴灌系统一起使用。
48.一种手持工具，其用于在权利要求1所述的分配管中切割孔，该手持工具包括管状刀具，其具有形成有多个齿的环状切削刃；以及手柄，其连接在所述管状刀具上；所述工具适于在所述分配管充有水时，通过将刀具推入所述分配管并使该工具旋转来切割所述孔。
49.如权利要求48所述的手持工具，其特征在于，所述手柄具有与所述管状刀具的内部连通的贯通的轴向膛孔，所述工具还包括可移动地容纳在所述管状刀具内的柱塞，且通过所述膛孔而形成一尾部延伸部，使得当从所述分配管的壁切除的材料累积在管状刀具中时，可通过推压所述尾部延伸部并使柱塞移动来排出所述材料。
50.如权利要求49所述的手持工具，其特征在于，所述管状刀具牢固地连接至所述手柄，且所述工具适于手动旋转。
51.如权利要求50所述的手持工具，其特征在于，还包括电动驱动装置，所述管状刀具适于通过所述驱动装置而旋转。
52.一种用于在灌溉田间用权利要求42的成套件的所有部件组装低压滴灌系统的方法，该方法包括在田间展开所述分配管，并将其连接至确保相对田间地面3米水柱的压力水头的水源上；给所述分配管充水；将其中一个支管与其中一个连接件组装在一起；利用手持工具在所述分配管中切割孔；将所述连接件插入到分配管的所述孔中，从而将所述支管连接到所述分配管上；以及对接下来的支管重复最后三个步骤。
53.一种具有轴向膛孔的连接件，其用在权利要求1所述的灌溉系统中，所述连接件包括刚性管状主体以及包围所述管状主体的柔韧套管，其中所述套管的外径大于所述分配管中的孔的直径，使所述连接件可通过所述孔的边缘和所述套管的弹性变形插入到所述孔中，从而实现所述连接件相对于所述分配管的水密连接。
54.如权利要求53所述的连接件，其特征在于，所述刚性管状主体具有环状套环，该环状套环在所述连接件插入所述分配管时轴向支撑所述柔韧套管。
55.如权利要求53所述的连接件，其特征在于，所述刚性管状主体在设计成用于插入所述孔的一端处具有环状套环，从而所述环状套环使所述孔的边缘扩展，以便于所述柔韧套管进入所述孔。
56.如权利要求53所述的连接件，其特征在于，所述柔韧套管在设计成用于插入所述孔的所述管状主体的一端上具有悬置部分，且所述悬置部分具有锥度，以便于将所述端部和所述柔韧套管一起插入。
57.如权利要求53所述的连接件，其特征在于，所述柔韧套管由具有闭孔的泡沫聚合体制成。
58.如权利要求57所述的连接件，其特征在于，所述泡沫聚合体为下列的其中之一PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、聚苯乙烯、PVC(聚氯乙烯)、塑性体、交联塑性体、聚亚安酯、天然或合成聚异戊二烯、CR(氯丁二烯橡胶)、EPM(乙丙橡胶)或EPDM(三元乙丙橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、BR(丁二烯树脂/聚丁二烯橡胶)、丁基橡胶、硅橡胶、TPE(热塑性弹性体)、TPV(热塑性硫化胶)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、NBR(腈或PVC或腈/PVC橡胶)、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯。
全文摘要
一种低压滴灌系统，包括由可塌瘪的套管制成的、在其壁中具有多个孔(40)的分配管(20)；多个配备有低压滴灌喷洒器的支管(22)；多个连接件(21)，将支管(22)连接到分配管(20)的孔。套管由防止藻类生长和升温的不透明反射材料制成。孔(40)可预制或由手持工具(80)在田间形成。连接件(21)有带有两个突出套环(50，54)和在两者之间的窄颈部的基部，在第一套环(50)在分配管(20)内时安装在孔内。第二套环(54)为单独的螺纹件。连接件的基部可由柔韧套管包围，以相对于孔的边缘形成紧密连接。用于组装该滴灌系统的方法包括在田间展开分配管(20)；给该管充水；利用手持工具(80)在该管中切割孔；将连接件(21)插入到孔内。
文档编号A01G25/02GK1802089SQ200480015750
公开日2006年7月12日 申请日期2004年4月18日 优先权日2003年5月8日
发明者拉菲·戈兰, 埃利·韦雷德, 阿姆农·麦斯利斯 申请人:内塔芬(A.C.S.)有限公司