专利名称：一种斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器的制作方法
技术领域：
本发明属于农业灌溉技术领域，特别涉及一种斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水 器，用于解决缺水地区宽行经济作物节水灌溉。
背景技术：
我国干旱、半干旱和半湿润易旱地区的土地面积占国土总面积、耕地面积占全国 总耕地面积均为50%以上，但这些地区的农业主要依靠天然降水补充灌溉，农业生产水平 受到很大限制。目前在我国研究和推广使用的节水灌溉技术中，微灌以其省水、节能、高效、 增产的优点，近年来发展迅速，受到社会瞩目，已被广泛用于经济林果、蔬菜、花卉等高附加 值的作物。有着广阔的发展前途。微灌系统中，灌水器是重要的构成部件，被称为微灌系统 的心脏，其水力性能及抗堵塞性对微灌系统的设计和运行有很大影响，灌水器质量的好坏 直接影响到灌水均勻度和整个系统运行的可靠性。在大力发展现代节水灌溉的过程中，节 水效果最明显的滴灌技术存在有地上滴灌管道易老化、使用寿命短；地下滴灌滴头容易堵 塞且不易发现、维修困难等问题，限制了滴灌的大面积发展。灌水器的研制开发一直是滴灌系统的研究重点之一。各国制造的滴头类型繁多， 从水力学消能方式可分收缩孔式滴头、长流道式滴头、透水毛管、涡流消能滴头和压力补偿 式滴头等。在各种灌水器的设计中，流道结构设计是最关键的部分，目前市场上多种灌水器 流道结构，但其流道设计的研究开发技术是保密的。为了克服前述地上及地下滴灌工程的不足，有专利申请提出了涌泉根灌的新概 念，不仅克服了地上和地下滴灌方式的缺点，毛管使用寿命由5-8年增加到20年，而且将水 分直接补充到作物根系部位，实现由灌溉土壤到灌溉作物转变，减少了地面蒸发和灌水器 的堵塞，提高了灌水利用效率，但该技术要求流量大、抗堵塞性能高的灌水器，目前没有一 种真正意义上的涌泉根灌灌水器产品。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种斜齿迷宫宽流道式涌 泉根灌灌水器，采用该宽流道涌泉根灌灌水器，可以将管道系统全部埋入地面以下，具有较 好的节水效果，而且不易产生堵塞、水力性能良好、容易更换和维修。为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案一种斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器，包括一中空带底的圆管，圆管的外管壁 上有斜齿迷宫宽流道(03)，圆管上部有进水口(01)和通气导水口(02)，进水口(01)内设 置有流道进口滤网(04)，进水口(01)通过流道进口(06)和斜齿迷宫宽流道(03)相连通， 在所述流道(03)末端设有缓水区(07)、驻水区(08)和出水口(09)，所述流道(03)末端通 过流道出口(06)和所述缓水区(07)连通，所述缓水区(07)和驻水区(08)连通，所述驻 水区(08)由所述中空带底的圆管的内部空腔形成，所述圆管的底部设置网孔形成出水口
3(09)。所述的涌泉根灌灌水器，所述斜齿迷宫宽流道(03)由若干连续的流道单元组合 形成，所述流道单元边界为流线型。所述的涌泉根灌灌水器，所述流道单元内部为齿状交错设置。所述的涌泉根灌灌水器，还包括一中空两端通透的圆筒，所述圆筒的内径等于所 述圆管的外径，将所述圆管插入所述圆筒中，整体插入植株根部使用。上述斜齿迷宫宽流道的流道中心线总长435mm，流道宽度3. 95mm、深度1. 5mm、流 道单元长度2. 9mm，进水口压力为10m时，出水口的流量为6. 6L/h。该灌水器流道进口滤网、 流道、缓水区均对称，便于制作模具，批量生产。本发明的斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器，不同于以往微灌灌水器，将斜齿迷 宫宽流道、进水口、缓水区和通气导水口集成于一体，适用于各种不同土质的土壤进行涌泉 根灌，当土壤透水性强时，通过出水口的水全部入渗，当土壤透水性差时，来不及入渗的水 通过通气导水管流出进入渗池，由此达到两种灌水方法相结合，以保证水分全部进入作物 根部，灌溉水利用效率高。内部灌水器流道长，过水断面面积大，流道中心线总长435mm、流 道宽度3. 95，最小宽度为2. 25mm，而以往迷宫流道滴头最小宽度在0. 5-1. 2mm ；且流道单元 边界接近流线型，有利于杂质随水流通过流道，抗堵塞性能好；斜齿迷宫宽流道涌泉根灌灌 水器流道单元之间有齿，有利于消能，水力特性的流态指数小于0. 5，消能和紊流效果好，在 一定工作压力范围内有较高的灌水均勻度。其结构简单，便于更换、维修简单；由于该斜齿 迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器流量较大，每株树仅配备1个，固定投资较小；使用寿命长、 价格低廉，与地面滴灌管道相比，使用寿命由3-5年提高到20年以上，造价降低20%以上。
图1为本发明涌泉根灌灌水器的竖向剖切结构示意图；图2是图1中局部放大图；图3是本发明涌泉根灌灌水器的底部示意图；图4是本发明流道单元结构示意图；图5为本发明涌泉根灌灌水器水流方向示意图1 ；图6为本发明涌泉根灌灌水器水流方向示意图2 ；图7为本发明涌泉根灌灌水器水流方向示意图3 ；符号说明01、进水口，02、通气导水口，03、斜齿迷宫宽流道，04、流道进口滤网， 05、流道进口，06、流道出口，07、缓水区，08、驻水区，09、出口滤网；10、缓水区和驻水区之间 连通滤网。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。实施例1如图1、图2、图3所示，本发明提供了一种斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器，包 括一中空带底的圆管，圆管的外管壁上有斜齿迷宫宽流道03，所谓斜齿迷宫宽流道指的 是流道中布满锯齿形交错突起，并且流道沿圆管外壁迂回形成迷宫；圆管上部有进水口 01和通气导水口 02，进水口 01内设置有流道进口滤网04，进水口 01通过流道进口 06和斜齿 迷宫宽流道03相连通，在所述流道03末端设有缓水区07、驻水区08和出水口 09，所述流 道03末端通过流道出口 06和所述缓水区07连通，所述缓水区07和驻水区08连通，所述驻 水区08由所述中空带底的圆管的内部空腔形成，所述圆管的底部设置网孔形成出水口 09。所述的涌泉根灌灌水器，所述斜齿迷宫宽流道03由若干连续的流道单元组合形 成，所述流道单元边界为流线型。如图4所示，优选的，所述流道单元内部为齿状交错设置。所述的涌泉根灌灌水器，所述斜齿迷宫宽流道(03)在所述圆管外壁上对称设置。上述斜齿迷宫宽流道的流道中心线总长435mm，流道宽度3. 95mm、深度1. 5mm、流 道单元长度2. 9mm，进水口压力为10m时，出水口的流量为6. 6L/h。该灌水器流道进口滤网、 流道、缓水区均对称，便于制作模具，批量生产。需要指出的是，本发明的涌泉根灌灌水器使用的时候最好配合长度与上述圆管相 当的中空且两端通透的圆筒使用，该圆筒的内径等于根灌灌水器圆管的外径，将根灌灌水 器插入该圆筒中，然后整体插入植株根部使用，可以更好的防止泥土堵塞灌水器。参见图5、图6、图7，为本根灌灌水器的水流路径示意图，图中箭头所示即为水流 方向，自图5开始，依次为图6、图7，水流自进水口 01进入，经过滤网04出(图5未示出， 参见图1和图2)，过滤网设置在进水口 01的内部，共设10个，过滤网孔04的网孔直径为 1mm，可以滤去水中杂物，水流进入流道进口 05，再进入斜齿迷宫宽流道03，在流道03中经 过迂回消能后(参见图6)从流道出口 06进入缓水区07，缓水区07和驻水区08通过连通 滤网10连通，水流进入驻水区08，通过出口 09 (参见图3)渗入土壤。当灌水器的灌水流量大于土壤入渗流量时，驻水区08逐渐积满，多余水流会通过 通气导水口 02的连接管导出。本发明的斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器，不同于以往微灌灌水器，将斜齿迷 宫宽流道、进水口、缓水区和通气导水口集成于一体，适用于各种不同土质的土壤进行涌泉 根灌，当土壤透水性强时，通过出水口的水全部入渗，当土壤透水性差时，来不及入渗的水 通过通气导水管流出进入渗池，由此达到两种灌水方法相结合，以保证水分全部进入作物 根部，灌溉水利用效率高。内部灌水器流道长，过水断面面积大，流道中心线总长435mm、流 道宽度3. 95，最小宽度为2. 25mm，而以往迷宫流道滴头最小宽度在0. 5-1. 2mm ；且流道单元 边界接近流线型，有利于杂质随水流通过流道，抗堵塞性能好；斜齿迷宫宽流道涌泉根灌灌 水器流道单元之间有齿，有利于消能，水力特性的流态指数小于0. 5，消能和紊流效果好，在 一定工作压力范围内有较高的灌水均勻度。其结构简单，便于更换、维修简单；由于该斜齿 迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器流量较大，每株树仅配备1个，固定投资较小；使用寿命长、 价格低廉，与地面滴灌管道相比，使用寿命由3-5年提高到20年以上，造价降低20%以上。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
一种斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器，其特征在于，包括一中空带底的圆管，圆管的外管壁上有斜齿迷宫宽流道(03)，圆管上部有进水口(01)和通气导水口(02)，进水口(01)内设置有流道进口滤网(04)，进水口(01)通过流道进口(06)和斜齿迷宫宽流道(03)相连通，在所述流道(03)末端设有缓水区(07)、驻水区(08)和出水口(09)，所述流道(03)末端通过流道出口(06)和所述缓水区(07)连通，所述缓水区(07)和驻水区(08)连通，所述驻水区(08)由所述中空带底的圆管的内部空腔形成，所述圆管的底部设置网孔形成出水口(09)。
2.根据权利要求1所述的涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述斜齿迷宫宽流道(03)由 若干连续的流道单元组合形成，所述流道单元边界为流线型。
3.根据权利要求2所述的涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述流道单元内部为齿状交错设置。
4.根据权利要求1所述的涌泉根灌灌水器，其特征在于，还包括一中空两端通透的圆 筒，所述圆筒的内径等于所述圆管的外径，将所述圆管插入所述圆筒中，整体插入植株根部 使用。
全文摘要
本发明公开了一种斜齿迷宫宽流道式涌泉根灌灌水器，包括一中空带底的圆管，圆管的外管壁上有斜齿迷宫宽流道(03)，圆管上部有进水口(01)和通气导水口(02)，进水口(01)内设置有流道进口滤网(04)，进水口(01)通过流道进口(06)和斜齿迷宫宽流道(03)相连通，在所述流道(03)末端设有缓水区(07)、驻水区(08)和出水口(09)，所述流道(03)末端通过流道出口(06)和所述缓水区(07)连通，所述缓水区(07)和驻水区(08)连通，所述驻水区(08)由所述中空带底的圆管的内部空腔形成，所述圆管的底部设置网孔形成出水口(09)。流量大、抗堵塞性能高。
文档编号B05B1/34GK101850309SQ20101020868
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者吴普特, 朱德兰, 王文娥, 胡笑涛 申请人:西北农林科技大学