专利名称：防止地下滴灌系统堵塞的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于地下滴灌的防堵塞装置，特别涉及一种防止地下滴灌系统堵 塞的装置。
背景技术：
地下滴灌是由地面滴灌发展而来的一种更为节水的灌溉技术，它通过埋于地下一定深 度处(通常埋设深度为20 — 40cm)的毛管和灌水器(亦称为滴头)在作物的根区直接供水， 从而减小了水分的表土蒸发损失，提高了灌溉水的利用效率。滴头(亦称为灌水器)是滴 灌毛管上的最关键部件，其作用是使有压水流通过其内部流道充分消能，以稳定、均匀的 低流量滴入土壤。滴头的出水流量很小， 一般单个滴头的流量只有l一8L/h，滴头内部流 道结构多为锯齿形或迷宫形，流道宽度很窄，通常仅为0.3-2mm左右。此外，滴头出水孔 也很小， 一般只有0.5 1.2mm左右，因此滴头的致命弱点是极易被污物堵塞而导致报废。 负压吸泥堵塞和根系入侵堵塞是造成埋地的滴头堵塞的两个最主要因素。
为解决负压堵塞问题， 一些学者尝试在滴头出水口处采用反滤料作拦截防护，以切断 土颗粒进入滴头流道内的必由途径。然而，反滤料法需要对各个滴头逐一进行人工包裹处 理，且操作程序过于繁杂，因此工作量过大是其无法克服的缺点。
针对地下滴灌的负压吸泥问题，还有些是从滴头内部流道入手，设计了一种内镶式压 力补偿滴头。例如，中国实用新型专利"地下滴灌灌水器"，其授权公开号为CN2403233， 但此种滴头的结构过于复杂，需要对当前的生产线进行大规模改造，使得滴头的生产成本 上升，因此并不具备市场前景。
为避免作物根系伸入滴头内部，在灌溉系统运行阶段，以往主要通过在灌溉水中定期 注入少量氯化物、酸液或氟乐灵等方法来杀死滴头附近小范围内的根系来缓解滴头的根系 堵塞问题。但这些化学物质的频繁施加，无疑会导致灌溉系统运行管理的劳动强度增大， 同时化学物质的大量使用会对土壤造成一定的污染。
目前国内外地下滴灌所使用的滴头一般由滴头进水口、滴头流道和滴头出水口三部分 组成，有压水流通过滴头进水口进入滴头流道内，经滴头流道充分消能，再通过滴头出水 口入渗到周围的土壤中。因此滴头的出水口是连接滴头流道与滴头外部土壤间的通道，也 是在灌溉系统供水停止时滴头周围的土壤颗粒(在负压作用下)被吸入滴头流道内部的唯 一途径；同时，也是作物根系伸入滴头的唯一途径。因此在滴头出水口处设置屏障，切断土颗粒及作物根系进入滴头内部的这一途径即可有效解决滴头的负压堵塞和根系堵塞问 题。根据上述机理，研制出一种防止地下滴灌系统堵塞的装置是本实用新型的宗旨。 发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种防止地下滴灌系统堵塞 的装置，具有结构简单、安装方便且成本低廉的优点，并且能够有效解决滴灌过程中的负 压吸泥和根系入侵问题。
为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是 一种防止地下滴灌系统堵塞的装 置，是设置在所述地下滴灌系统中的滴头出水口外部的弹性部件。在不灌溉时，即自然 状态下，滴灌管内的压力和大气压力pa相等，此时弹性部件与出水口紧密贴，与所述
滴头过盈配合(过盈量较小)，使滴头出水口处于关闭状态。当水泵开启后，即地下滴 灌系统开始工作，滴灌管内的水压力逐渐增大，当滴灌管内的水压力大于大气压力并达
到某一设定值Pw时(Pw值的大小与所选用弹性部件的材料有关，但由于水压力远大于 弹性部件的弹性量， 一般情况下可忽略弹性部件的弹性量)，弹性部件在压力的作用下 发生弹性变形，弹性部件与出水口脱开，即弹性部件被水流的压力顶起、与出水口间出 现间隙，使水流顺利出流。当水泵停机，即滴灌结束，地下滴灌系统关闭的瞬间，滴灌 管内的压力将迅速由Pw减小至Pn (Pw〉Pa〉Pn)，此时弹性部件则自动复位，与滴头出 水口再次紧密贴和(即恢复至过盈配合状态，但过盈量较大)，从而锁闭滴头出水口， 防止吸入土壤微颗粒。并且Pn值越小，弹性部件与出水口结合的愈紧密。
综上所述，弹性部件仅在灌溉过程与滴头出水口分离，而其它时段弹性部件均贴和 在滴头出水口上，锁闭了作物根系伸入滴头内部的通道，因此可以有效防止滴头的根系 入侵堵塞问题。此外，由于弹性部件对滴头出水口的防护作用，特别是在易出现负压吸 泥的灌溉系统关闭的瞬间，弹性部件与滴头出水口亦紧密贴和，锁闭了滴头出水口，因 此可以有效避免滴头的负压吸泥堵塞问题。
所述弹性部件为弹性圈或弹性片。
所述地下滴灌系统中滴灌毛管的直径为16mm、滴头出水口直径为0.6mm，所述弹性部 件为硅胶制成的弹性圈，其直径为15.9mm、厚度为为lmm、宽度为0. 8皿，其横断面为矩 形。
所述弹性圈的横断面为圆形或菱形。
本实用新型的有益效果是:相比现有技术，本实用新型从滴头出水口处进行拦截， 设计了一种弹性圈对出水口进行了防护，有效解决了滴头的负压吸泥堵塞和根系入侵堵塞问题，具有结构简单、安装方便且成本低廉的优点。
图1是本实用新型所述装置的安装示意图2是测定安装有本实用新型的滴头的抗负压性能装置的示意图； 图3是安装本实用新型所述弹性圈的滴头的抗负压堵塞性能的测定图。 图中l滴灌毛管、2滴头、3滴头出水口、 4.弹性圈，IO加装了弹性圈的滴头试 样、20真空表、30真空泵接入点、40空气储箱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
如图l所示的一种防止地下滴灌系统堵塞的装置，是设置在所述地下滴灌系统中滴灌 毛管1的滴头出水口 3外部的弹性部件。所述弹性部件为弹性圈4或弹性片。即当滴灌毛 管1为管状时，滴头2的滴头出水口3外套接弹性圈4 (参见图l);当滴灌毛管l为带状 时，滴头2的滴头出水口3外粘接有弹性片，弹性片的上下两端粘接在滴头出水口的上下 两端、中间为自由状态(图中未示出)。
下面以弹性圈为例，加以说明。为检测本实用新型应用效果，在滴灌市场上随即选择 了一根带有圆柱形滴头的滴灌毛管1，然后在滴灌毛管1上的滴头出水口 3位置处安装了 弹性圈4，并根据滴灌毛管检测的标准方法，对加装弹性圈后的滴头试样10性能进行了检 测。其中，本次所选用的滴灌毛管的尺寸为参数为直径为16mm，滴头出水口直径为0. 6mm。 所加装的弹性圈由硅胶制成，其直径为15.9腿，弹性圈的厚度为lmm，宽度为0.8mm。弹 性圈的横断面为矩形。所述弹性圈4的横断面还可以采用圆形、菱形等常见几何形状。
为检测所述弹性圈对负压吸泥的防护效果，采用如图2所示的试验装置(负压吸引器)， 图中IO为加装了弹性圈的滴头试样、20为真空表、30为真空泵接入点、40为空气 储箱。对加装弹性圈后的滴头的抗负压堵塞性能进行了室内测试。该设备可对供试滴头施 加0 80Kpa范围内的任何负压。实测中将随即抽取的25个加装了弹性圈的滴头试样10 逐一与负压吸引器的测试口连接，通过真空泵分级产生20Kpa、 40Kpa、 60 Kpa、和80 Kpa 的测试负压，相应完成不同压力下的滴头抗负压性能测试工作。当达到每个测试负压值后， 进行保压试验，每隔5min观测一次真空表读数的变化情况，持续时间40min。如图3所示， 测试结果表明，所有加装弹性圈的滴头试样10，在规定的测试时间范围内，真空表20的读数均保持在稳定状态。弹性圈的加装保证了其在负压条件下工作时，没有空气能够从滴 头的出水孔处进入流道，这就意味着滴头四周的土壤颗粒无法被吸入流道，加装弹性圈后 的滴头具备了良好的防负压堵塞性能。
为进一歩测试加装弹性圈的滴头的效果，在北京XX灌溉试验基地将该滴头用于草坪 的灌溉试验，经过持续一年的连续观测，草坪草的生长正常，高矮整齐。说明这种加装了 弹性圈的滴头具有较好的性能，灌水的均匀度较好，可充分满足作物的需求。 一年后，随 机从土壤中挖出25个滴头并剖开滴头流道，未发现滴头内有根系残留，说明加装弹性圈 的滴头也具有较好的抗根系堵塞效果。
故本实用新型的优势在于
1. 在滴头出水口处加装弹性圈可以有效解决地埋滴头的负压吸泥堵塞和根系入侵 堵塞问题；
2. 该弹性部件结构简单，成本低廉，安装方便，易于实现生产线安装；
3. 该弹性部件可作为现有滴灌毛管的一种可选零组件。让客户有更大的选择余地， 如果客户需要进行地面地灌，则不需购买此弹性圈；如果客户需要地下滴灌系统，只需 在原基础上再额外加装一个弹性圈即可将普通滴灌管改造为地下滴灌专用滴灌管。
本实用新型从滴头出水口处进行拦截，设计了一种弹性圈对出水口进行了防护，有 效解决了滴头的负压吸泥堵塞和根系入侵堵塞问题，具有结构简单、安装方便且成本低 廉的优点。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技术人 员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范 围内。
权利要求1.一种防止地下滴灌系统堵塞的装置，其特征在于是设置在所述地下滴灌系统中的滴头出水口外部的弹性部件，弹性部件与所述滴头过盈配合。
2. 根据权利要求1所述的防止地下滴灌系统堵塞的装置，其特征在于所述弹性部 件为弹性圈或弹性片。
3. 根据权利要求2所述的防止地下滴灌系统堵塞的装置，其特征在于所述地下滴灌系统中滴灌毛管的直径为16mm、滴头出水口直径为0.6mm，所述弹性部件为硅胶制成的 弹性圈，其直径为15.9mm、厚度为l腿、宽度为0. 8mm，其横断面为矩形。
4. 根据权利要求2所述的防止地下滴灌系统堵塞的装置，其特征在于所述弹性圈 的横断面为圆形或菱形。
专利摘要本实用新型提供了一种防止地下滴灌系统堵塞的装置，该装置是设置在所述地下滴灌系统中的滴头出水口外部的弹性部件；其工作过程为①自然状态下，弹性部件与所述滴头过盈配合，使滴头出水口处于关闭状态；②当所述地下滴灌系统工作并达到压力设定值时，弹性部件在压力的作用下发生弹性变形，弹性部件与出水口脱开，水流顺利出流；③当滴灌结束，所述地下滴灌系统内的压力减小时，弹性部件自动复位并与所述滴头出水口再次紧密贴和。通过本实用新型所述弹性部件的安装可以有效解决地埋滴头的负压堵塞及根系堵塞问题，且具有结构简单、安装方便和成本低廉的优点。
文档编号B05B1/20GK201371092SQ20092010533
公开日2009年12月30日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者于颖多, 王建东, 马晓鹏, 龚时宏 申请人:中国水利水电科学研究院