一种内插式流量调节器及灌溉系统的制作方法

本实用新型涉及农业节水灌溉设备中的流量调节器，特别是关于一种结构简单、安装方便的内插式毛管流量调节器。

背景技术：

在滴灌系统中，由于存在管道沿程水头损失和地形高程变化，各条毛管进口压力不同，导致每条毛管的流量不同，降低了灌水均匀度。毛管流量调节器可以通过控制毛管过流量的方式提高系统灌水均匀度；请参考图17，图17为现有技术中一种典型的滴灌用流量调节器的结构示意图。

如图17所示，该流量调节器为旁通式结构，包括管式外套、阀芯、弹性管三部分，该种流量调节器的调压弹性体为圆管状。图中1为进水口、2为管式外套、4为阀芯、3为套在阀芯4上的弹性管、5为出水口、6为在阀芯4一端的轴向槽、7为设在阀芯另一端的轴向孔，轴向槽6和轴向孔7相通、8为凸台，利用该凸台的高低不同可以实现不同的流量，管式外套2和阀芯4的连接方式为螺纹连接或者插接式。

应用过程中发现，该种流量调节器作为一个独立部件在滴灌系统中使用，结构复杂，安装麻烦、成本高，提高了系统投资。此外，该种流量调节器的弹性调节体为圆筒状弹性硅胶套管，其直径和壁厚制造偏差较大，造成流量调节器个体之间的性能存在较大的偏差，产品性能不稳定。

本实用新型提出了一种结构简单、安装方便、体积小巧的内插式流量调节器，插至市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件中或直接插入毛管或滴灌带中，该装置结构简单、安装既简单又方便，成本低，可降低灌溉系统投资。

技术实现要素：

针对上述问题及目前滴灌系统的需求，本实用新型提出了一种结构简单、体积小巧、直接插入市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件即可使该管件成为具有稳流作用的流量调节器。

本实用新型还提供了一种应用上述内插式流量调节器的灌溉系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种内插式流量调节器，

包括：用于安装在管件内且流道设置有支撑的调流芯柱，且所述调流芯柱具有用于同所述管件配合的进水结构和出水结构；

用于同所述流道配合的弹性调节体；

用于与所述出水结构及所述管件相适配的密封件；

或者，包括：

用于安装在管件内且流道设置有支撑的调流芯柱，且所述调流芯柱具有出水结构，所述出水结构具有用于同所述管件内的环形挡板卡配的配合面；

用于同所述流道配合的弹性调节体。

优选的，所述调流芯柱包括：

中间部分，所述流道设置于所述调流芯柱中间部分；

设置于所述中间部分一端，作为固定机构的所述进水结构，所述进水结构具有用于同所述管件的进水口配合的固定结构；

设置于所述中间部分另一端，作为密封机构的所述出水结构，所述出水结构具有用于同所述密封件配合的安装结构。

优选的，所述固定结构为用于同所述管件的进水口配合的配合面；

所述密封件为o型或异型密封圈，所述安装结构为同所述o型或异型密封圈配合的环形槽。

优选的，所述流道包括：

贯通开设于所述调流芯柱的通道；

若干个设置于所述通道内的所述支撑。

优选的，所述调流芯柱设置有用于固定所述弹性调节体的结构面，所述调流芯柱的结构面内部有与所述流道连通的空隙，该空隙为形变域。

优选的，所述弹性调节体为片状弹性膜片，包括：

同所述调流芯柱装配的固定面；

与所述形变域位置相对的调流面，且所述调流面尺寸与所述形变域尺寸相适配，所述调流面能够在所述形变域处发生形变并通过所述形变域挤压所述流道。

优选的，所述片状弹性膜片的数量为一个或两个，且两个所述片状弹性膜片对称设置于所述调流芯柱的两侧。

一种灌溉系统，包括管件，其特征在于，还包括安装在所述管件，如上述的内插式流量调节器。

优选的，所述管件内设有环形挡板；

所述调流芯柱包括：

中间部分，所述流道设置于所述中间部分；

设置于所述中间部分一端，作为密封机构的出水结构，所述出水结构具有用于同所述环形挡板配合的锥面。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的内插式流量调节器，体积小巧且采用内插式结构，巧妙的利用了市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件作为外壳，同时由于直接利用该管件作为外壳，可以极大降低滴灌系统的投资成本，且本实用新型在某些工况下只有两个部件，大大节约了生产成本；此外，本实用新型的弹性调节体为片状弹性膜片，相对圆筒状硅胶管或者其他形式复杂的弹性调节体而言，片状弹性膜片的制造偏差相对容易控制，可以通过该种方式控制产品的制造偏差，同时片状弹性膜片结构简单安装也极为方便。

本实用新型还提供了一种灌溉系统，由于采用了上述的内插式流量调节器，因此其也就具有相应的有益效果，具体可以参照前面说明，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本实用新型实施例一提供的装配好的流量调节器的整体结构示意图；

图1b为本实用新型实施例一提供的流量调节器插入旁通使用后的透视图；

图1c为本实用新型实施例一提供的流量调节器安插至旁通内1-1面的剖视图；

图1d为图1c的局部a放大视图；

图2为本实用新型实施例一提供的内插式流量调节器的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的内插式流量调节器的观察方向示意图；

图4a为本实用新型实施例一提供的内插式流量调节器的正视结构示意图；

图4b为本实用新型实施例一提供的内插式流量调节器的左视结构示意图；

图4c为本实用新型实施例一提供的内插式流量调节器的俯视结构示意图；

图4d为本实用新型实施例一提供的内插式流量调节器的底视结构示意图；

图5a为本实用新型实施例一提供的调流芯柱的两个截面示意图；

图5b为沿图5a中a-a截面的剖视结构示意图；

图5c为沿图5a中b-b截面的剖视结构示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的片状弹性膜片的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一提供的o型密封件的结构示意图；

图8a为沿图5a中a-a截面冲洗状态的剖视结构示意图；

图8b为沿图5a中a-a截面补偿状态的剖视结构示意图；

图8c为本实用新型实施例一提供的冲洗状态流量调节器俯视图；

图8d为本实用新型实施例一提供的补偿状态流量调节器俯视图；

图9为本实用新型实施例二提供的内插式流量调节器的结构示意图；

图10为本实用新型实施例二提供的内插式流量调节器的观察方向示意图；

图11a为本实用新型实施例二提供的内插式流量调节器的正视结构示意图；

图11b为本实用新型实施例二提供的内插式流量调节器的后视结构示意图；

图11c为本实用新型实施例二提供的内插式流量调节器的左视结构示意图；

图11d为本实用新型实施例二提供的内插式流量调节器的俯视结构示意图；

图11e为本实用新型实施例二提供的内插式流量调节器的底视结构示意图；

图12a为本实用新型实施例三提供的装配好的流量调节器的整体结构示意图；

图12b为本实用新型实施例三提供的流量调节器安插至旁通内的剖视图；

图12c为图12b的局部a放大视图；

图13为本实用新型实施例三提供的内插式流量调节器的结构示意图；

图14为本实用新型实施例三提供的内插式流量调节器的观察方向示意图；

图15a为本实用新型实施例三提供的内插式流量调节器的正视结构示意图；

图15b为本实用新型实施例三提供的内插式流量调节器的左视结构示意图；

图15c为本实用新型实施例三提供的内插式流量调节器的俯视结构示意图；

图15d为本实用新型实施例三提供的内插式流量调节器的底视结构示意图；

图16a为本实用新型实施例三提供的调流芯柱的两个截面示意图；

图16b为沿图16a中a-a截面的剖视结构示意图；

图16c为沿图16a中b-b截面的剖视结构示意图；

图17是现有技术中的套筒状流量调节器立体结构示意图。

其中，1为调流芯柱，11为出水结构，111为出水结构顶面，112为出水结构底面，12为结构面，13为支撑，14为变形域，15为进水口，16为出水口，17为顶面，18为进水结构，181为进水喇叭口顶面，182为进水喇叭口底面，19为环形槽，110为密封面；

2为弹性调节体，21为固定面，22为调流面；

3为密封件，31为o型或异型密封件内径，32为o型或异型密封件外径；

4为旁通，41为环形挡板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的内插式流量调节器，

包括：

用于安装在管件4(市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等)内的调流芯柱1，且该调流芯柱1的流道设置有支撑13，且该调流芯柱1具有用于同上述管件4配合的进水结构18和出水结构11；

用于同流道配合的弹性调节体2；

用于与出水结构11及管件4相适配的密封件3；其结构可以参照如图1a、图1b、图1c、图1d和图2所示的第一个实施例，密封件3起到止水作用，与市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4内壁共同构成密封腔，为弹性调节体2提供静水压强；

或者，包括：

用于安装在管件4内且流道设置有支撑13的调流芯柱1，且调流芯柱1具有出水结构11，该出水结构11具有用于同管件4内的环形挡板41卡配的配合面；其结构可以参照如图12a、图12b、图12c和图13所示的第三个实施例，当管件4进水口压力增大时，本方案的内插式流量调节器在水压力的作用下向下游移动至环形挡板41，使得两者之间的接触更加紧密；同时，调流芯柱1利用出水结构11配合面与环形挡板41构成密封结构，防止漏水；

用于同流道配合的弹性调节体2。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的内插式流量调节器，体积小巧且采用内插式结构，巧妙的利用了市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4作为外壳，同时由于直接利用市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4作为外壳，可以极大降低滴灌系统的投资成本。

在本方案提供的第一个实施例中，如图1a、图1b、图1c、图1d和图2所示，调流芯柱1包括：

中间部分，流道设置于中间部分；

设置于中间部分一端，作为固定机构的前述进水结构18，该进水结构18具有用于同市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4的进水口配合的固定结构，其中的固定结构用于防止本方案的内插式流量调节器被水流冲入下游管道；

设置于中间部分另一端，作为密封机构的前述出水结构11，出水结构11具有用于同密封件3配合的安装结构。具有固定作用的进水结构18和出水结构11安装的密封件3使本方案可适配市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4，出水结构11安装的密封件3还可以起到止水作用。

作为优选，固定结构为用于同市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4的进水口配合的锥面；其结构可以参照图3、图4a、图4b、图4c和图4d所示，可适配不同内径的旁通或直通等管件4；

密封件3为o型或异型密封圈，安装结构为同o型或异型密封圈配合的环形槽19，能够起到良好的密封效果。

作为优选，流道包括：

贯通开设于调流芯柱1的通道，其结构可以参照图5a、图5b和图5c所示；

若干个设置于通道内的支撑13，该支撑13可以限制弹性调节体2(如本方案的片状弹性膜片)位移，压力较大时，可以防止弹性调节体2变形量过大将流道闭死，同时可以起到一定的消能作用；还可以改善流量调节器的性能，即降低流量调节器的流态指数、减少起调工作压力差、增大工作压力范围。

进一步的，调流芯柱1设置有用于固定弹性调节体2的结构面12，调流芯柱1的结构面12内部有与流道连通的空隙，该空隙为形变域14，以便于同弹性调节体2配合。

具体的，弹性调节体2为片状弹性膜片，包括：

同调流芯柱1装配的固定面21，其结构可以参照图6所示；

与形变域14位置相对的调流面22，且该调流面22尺寸与形变域14尺寸相适配，调流面22能够在形变域14处发生形变并通过形变域14挤压流道。其工作原理可以参照图8、图8b、图8c和图8d所示，水流进入毛管旁通或毛管直通等管件4内，一部分水流经过平行于水流方向的片状弹性膜片内侧流道从出水孔口流出，一部分在片状弹性膜片外侧的毛管旁通内壁和o型或异型密封圈构成的密封腔内聚集，片状弹性膜片外侧为静水压力，片状弹性膜片内侧为动水压力，当静水压强大于动水压强时，片状弹性膜片会被压向流道。当流量调节器进口的压力增大时，片状弹性膜片内外侧压强差增大，使过水流道面积减少，当进口压力减小时，片状弹性膜片内外侧压强差减小，使过水流道面积增大，从而达到压力变化保持流量调节器的流量稳定。

本实用新型的弹性调节体2为片状弹性膜片，相对圆筒状硅胶管或者其他形式复杂的弹性调节体而言，片状弹性膜片的制造偏差相对容易控制，可以通过该种方式控制产品的制造偏差，同时片状弹性膜片结构简单。

在本方案提供的第一个实施例中，可以参照图2所示，片状弹性膜片的数量为两个，对称设置于调流芯柱1的两侧，可提供稳定的流量调节效果。

在本方案提供的第二个实施例中，可以参照图9所示，针对大过流量的工况，该种结构的流量调节器只有一个片状弹性膜片，位于调流芯柱1的单侧，相对的另一侧设置为密封面110；在相同膜片、相同压力差条件下过水流道面积较大，能够提高该流量调节器的过流量。

本实用新型实施例还提供了一种灌溉系统，包括管件4，还包括安装在管件4内，如上述的内插式流量调节器。由于采用了上述的内插式流量调节器，因此其也就具有相应的有益效果，具体可以参照前面说明，在此不再赘述。

具体的，管件4内设有环形挡板41；

调流芯柱1包括：

中间部分，流道设置于中间部分；

设置于中间部分一端，作为固定机构和密封机构的出水结构11，出水结构11具有用于同环形挡板41配合的锥面。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

实施例一：

如图1a、图1b、图1c、图1d所示，实施例一包括调流芯柱1、片状弹性膜片、o型密封圈。

如图2、图3、图4a、图4b、图4c和图4d所示，所述流量调节器承插入所述管件4进水口。所述调流芯柱1为一体设置的圆台状环型进水喇叭口、一段带有支撑的流道的长方体和外圆内方的铜钱式圆柱出水结构11；所述圆台状环形进水喇叭口顶面181外径尺寸与所用旁通进水口内径尺寸相适配，其底面182尺寸与调流芯柱顶面17尺寸相适配，用于固定流量调节器，防止其被水流冲入下游流道；所述圆柱出水结构11侧边有一环形槽19用于放置o型密封圈；所述圆柱出水结构11底面112有一长方形出水口16；所述调流芯柱顶面17有一长方形进水口15，所述进水口15与所述出水口16有一长方体通道贯通，该通道两侧有三棱柱状的支撑13，该通道与所述支撑13共同构成流道；所述圆柱出水结构11顶面111与所述调流芯柱顶面17之间的长方形面为结构面12，用于固定片状弹性膜片；所述结构面12内有一长方形的形变域14，所述形变域14与流道相通，膜片在所述形变域14处发生形变并通过所述形变域14挤压流道；

如图6所示，所述片状弹性膜片通过热熔粘接于调流芯柱的结构面12；所述片状弹性膜片分为用于固定的固定面21和能够发生变形的调流面22两部分，所述固定面21尺寸与调流芯柱结构面12尺寸以及圆柱出水结构顶面111尺寸相适配，所述调流面22尺寸与形变域14尺寸相适配。

o型密封圈内径31尺寸与环形槽19尺寸相适配，安装后外径32尺寸与市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4进水口内径尺寸相适配，所述弹性片状膜片尺寸与所述结构面12、所述圆柱出水结构顶面111、所述旁通4内径尺寸相适配。

如图8、图8b、图8c和图8d所示，水流进入旁通内，一部分水流经过平行于水流方向的片状弹性膜片内侧流道从出水孔口流出，一部分在片状弹性膜片外侧的毛管旁通或毛管直通内壁和o型密封圈构成的密封腔内聚集，片状弹性膜片外侧为静水压力，片状弹性膜片内侧为动水压力，当静水压强大于动水压强时，片状弹性膜片会被压向流道。当流量调节器进口的压力增大时，片状弹性膜片内外侧压强差增大，使过水流道面积减少，当进口压力减小时，片状弹性膜片内外侧压强差减小，使过水流道面积增大，从而达到压力变化保持流量调节器的流量稳定。

实施例二：

如图9、图10、图11a、图11b、图11c、图11d和图11e所示，针对大过流量的工况，本实用新型可以只使用一个膜片，将另一个膜片所在结构面内的形变域密封，使该结构面变为水流不可通过的密封面110，该种结构的流量调节器只有一个片状弹性膜片，在相同膜片、相同压力差条件下过水流道面积较大，能够提高该流量调节器的过流量。

实施例三：

如图14、图15a、图15b、图15c、图15d、图16a、图16b和图16c所示，针对滴灌系统所用旁通进水口内部有环形挡板41的情况时，所述调流芯柱1为一体设置的一段带有支撑流道的长方体和外圆内方的铜钱式上圆柱下圆台出水结构，出水结构顶面111直径比出水结构底面直径大，所述实用新型只有调流芯柱和片状弹性膜片两个组件，同时当旁通进水口压力增大时，所述流量调节器在水压力的作用下向下游移动至挡板，使得流量调节器与环型挡板的接触更加紧密。此外，所述调流芯柱利用圆台状出水结构与旁通进水口内部的环形挡板构成密封结构，防止漏水，该密封结构与所述市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件4内壁共同构成密封腔，为片状弹性膜片提供静水压强。同时，针对大过流量的工况，本实施例可以只使用一个膜片，将另一个膜片所在结构面内的形变域密封，使该结构面变为水流不可通过的密封面。该种结构的流量调节器只有一个片状弹性膜片，在相同膜片、相同压力差条件下过水流道面积较大，能够提高该流量调节器的过流量。

综上所述，本实用新型采用以下技术方案：一种内插式流量调节器，它包括调流芯柱、弹性调节体和密封件。

所述调流芯柱为一体设置的有固定作用的进水结构、一段带有支撑的流道和出水结构。

所述进水结构尺寸与市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件进水口内径尺寸以及调流芯柱尺寸相适配，用于固定流量调节器，防止其被水流冲入下游管道。

所述出水结构外径尺寸与市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件进水口内径尺寸相适配；所述出水结构与水流方向平行的侧面有一环形槽；所述环形槽用于放置能发生形变的密封件。

所述密封件安装后内径尺寸与环形槽尺寸相适配，安装后外径尺寸与所用旁通或直通等管件进水口内径尺寸相适配。

所述片状弹性膜片置于或固定于调流芯柱，所述调流芯柱用于固定片状弹性膜部分有一与流道连通的空隙，该空隙为形变域；所述片状弹性膜片分为用于固定和形变两部分，所述片状弹性膜片用于固定部分尺寸与调流芯柱以及市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件尺寸相适配，所述片状弹性膜片用于变形部分尺寸与形变域尺寸相适配。

所述流道有若干支撑；

为满足大过流量的工况需求，本实用新型可以只使用一个膜片，大幅度提高本实用新型的流量值。

本实用新型具有以下优点：1、可以降低流量调节器的流态指数、减少起调工作压力差、增大工作压力范围。2、流量调节器调流芯柱的具有固定作用的进水结构和出水结构安装的密封件使本实用新型可适配市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件，出水结构安装的密封件还可以起到止水作用。3、可以将市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件改造具有稳流作用的流量调节器，大大减少了滴灌系统的投资综上所述，本实用新型公开了一种滴灌用流量调节器，包括：调流芯柱、弹性调节体和密封件，调流芯柱为一体设置的有固定作用的进水结构、一段带有支撑的流道和出水结构，出水结构与安插旁通或直通等管件内壁相适配，出水结构与水流方向平行的外侧壁设置有一圈横向环形槽，用于安装密封件；弹性调节体置于或固定于调流芯柱；并配置为：密封件安装后外径尺寸与市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件进水口内径尺寸相适配，出水结构通过不同尺寸的密封件与市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件的内壁相适配，进水结构尺寸与市场现有的各种尺寸的毛管旁通或毛管直通等管件进水口内径尺寸以及调流芯柱尺寸相适配。将本实用新型安插至一般的滴灌用旁通或直通等管件内，即可实现该旁通或直通等管件的流量调节器功能改造。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。