专利名称：抗堵塞滴灌灌水器的制作方法
技术领域：
本发明属于农田灌溉技术领域，尤其涉及一种抗堵塞滴灌灌水器。
背景技术：
滴灌是局部灌溉的一种，由首部枢纽、干管、支管、毛管、灌水器等五部分组成。① 首部枢纽担负取水、加压和水处理任务，由水泵或高位水池、过滤器、化肥罐、压力表、流量表等部件组成；②干管起输水作用；③支管起配水作用，按控制面积大小和作物需水量，将灌溉用水分配到灌溉地段；④毛管与支管联接，将水送到作物根部附近；⑤灌水器，包括 滴头、出水口等，各有不同类型和形状，用以均勻地润湿作物根部土壤。把滴灌毛管和灌水器布置在地表下，称之为地下滴灌。滴灌的突出优点是非常省水，特别是地下滴灌因灌溉水几乎没有土壤表面蒸发，灌溉水的利用效率更高，滴灌的自动化程度高，可以使土壤湿度始终保持在最优状态。滴灌的主要缺陷是灌水器堵塞，特别是难以更换灌水器的地下滴灌，灌水器堵塞是导致地下滴灌系统报废的主要原因，一般使用寿命仅有3 5年。滴灌灌水器堵塞一般可分为三类物理堵塞、生物堵塞和化学堵塞。物理堵塞主要指由过滤不彻底和停止供水时灌水器出水口负压吸入土壤颗粒而产生的水中颗粒物造成的灌水器出水口堵塞；生物堵塞主要指细菌在灌水器流道内繁殖而形成的粘稠物造成的灌水器出水口堵塞和作物根系趋水性生长通过灌水器出水口进入灌水器内部造成的出水口堵塞；化学堵塞主要指溶解盐析出造成的灌水器出水口堵塞，化学堵塞仅在特殊情况下发生，例如微咸水灌溉时气温变化引起了盐溶解度变化。堵塞的部位多集中在灌水器出水口。滴灌灌水器抗堵塞的方法一般可分为二类化学方法和物理方法。化学方法是指在灌溉水中定期注入或灌水器生产的原材料中添加化学药剂来杀死灌水器内的细菌和灌水器外部周围作物根系的方法，因为添加化学药剂会对土壤、环境造成一定污染，添加剂量十分严格，技术要求高，除美国等少数国家外，一般不用。物理方法抗堵塞是普遍采用的方法，专业的研究人员或民间人士为了提高物理方法抗堵塞的性能进行了不懈的努力，有关的发明、实用新型专利不断出现，但到目前为止，滴灌灌水器堵塞的缺陷仍旧没有很好的克服，原因在于现有的抗堵塞的物理方法对清除生物细菌产生的粘稠状堵塞物效果不佳，甚至无可奈何，或结构过于复杂、投资大，生产、施工困难而难以得到普及应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、投资小、便于生产和施工、尤其是抗堵塞性能优异的抗堵塞滴灌灌水器。本发明的目的是这样实现的—种抗堵塞滴灌灌水器，包括顶盖、滴头、稳流阀，顶盖设有与毛管连接的安装有倒钩的插接头，顶盖设有圆柱形进水流道，顶盖设有用于安装滴头的锁扣，滴头上设有与顶盖锁扣对应的锁扣，滴头的上部为外面带有锁扣的空心圆柱体，滴头的下部为空心圆锥体， 滴头的内腔上部为圆柱体下部为圆锥体，滴头的内腔被嵌于滴头内腔的稳流阀分割为进水腔和缓冲腔两部分，在缓冲腔的下部，滴头的空心圆锥体的尖端开有十字切口，稳流阀为开口向下的空心圆锥体，稳流阀空心圆锥体的尖端开有十字星形切口，十字星形切口的四个舌片向中心弯曲完全靠拢时，不能完全封闭，中心要预留防止封死的过流孔，顶盖的一端通过插接头与毛管连接，顶盖的另一端通过锁扣与滴头连接，稳流阀嵌于滴头的内腔，顶盖、 滴头、稳流阀的过流断面的中心在一条直线上，与该直线垂直的横切面的外部轮廓线均为圆形，来自毛管的灌溉水通过进水流道、进水腔、十字星形切口、缓冲腔、十字切口流入被灌溉的土壤中。所述的滴头、稳流阀由弹性材料制成，例如硅酮橡胶。本发明的抗堵塞滴灌灌水器的工作原理和过程如下启动灌溉系统，灌溉水通过进水流道进入滴头的内腔，起初十字切口在弹性作用下保持原状没有张开，缓冲腔的压力随进水腔的压力上升，当缓冲腔的压力上升到足以克服十字切口的弹性时，十字切口突然张开，灌溉水从缓冲腔中喷出，灌溉水从缓冲腔喷出后，缓冲腔内的压力迅速下降，进水腔与缓冲腔出现压差，在此压差的作用下，稳流阀的十字星形切口的四个舌片向流道中心弯曲，过流面积缩小，最终缓冲腔的压力稳定在正常灌溉时的工作压力，完成了自冲洗过程，进入正常灌溉状态。自冲洗过程是瞬间完成的，自冲洗时缓冲腔作用于十字切口的压力大于正常灌溉时的工作压力。进入正常灌溉状态后，如果供水压力增加，进水腔与缓冲腔的压差也随之增大，使稳流阀的十字星形切口的四个舌片向流道中心弯曲的程度进一步增加，过流面积也进一步缩小，反之，供水压力减少，进水腔与缓冲腔的压差也随之减少，使稳流阀的十字星形切口的四个舌片向流道中心弯曲的程度也进一步减少，过流面积进一步扩大，即过流面积与供水压力呈反比变化，使缓冲腔的正常灌溉时的工作压力不随供水压力发生变化，作用于十字切口的正常灌溉时的工作压力不变，十字切口的出流量也不变，保持恒定。一旦十字切口发生堵塞，缓冲腔内的压力迅速上升，将有远高于正常灌溉时的工作压力作用于十字切口，直至将堵塞物冲出，缓冲腔内的压力迅速下降，在进水腔与缓冲腔压差的作用下，稳流阀将调节缓冲腔内的压力进入或重新回到正常灌溉时的工作压力，进入或重新回到正常灌溉状态，自动完成了升压去堵塞的自我修复过程。上述工作过程，作用于十字切口的压力依次为自动升压去堵塞的自我修复过程的压力> 自冲洗过程的压力>正常灌溉时的工作压力，与之对应的十字切口的张开度大小次序也是如此。本发明具有如下积极效果1、抗堵塞滴灌灌水器，具有压力补偿功能，压力变而流量不变。在超长毛管或复杂地形的情况下，也能保证灌水的均勻性。2、抗堵塞滴灌灌水器，抗堵塞性能优异，具有自冲洗和自动升压去堵塞的自我修复功能，不仅抗物理堵塞，也抗生物堵塞。特别适用不易更换灌水器的地下灌溉和膜下灌溉。这是因为①抗堵塞滴灌灌水器的出水口(十字切口 )只有达到一定正压的情况下才能打开，因此不会发生负压吸入土壤颗粒进入出水口的情况。②抗堵塞滴灌灌水器的出水口(十字切口)通常处于关闭状态，加上灌溉时自冲洗过程和自动升压去堵塞的自我修复过程，作物根系没有机会进入出水口而造成出水口堵塞。
③抗堵塞滴灌灌水器不存所谓的0. 7mm堵塞敏感尺寸，出水口的大小尺寸是动态变化的，加上自冲洗和自动升压去堵塞的自我修复，即使是生物细菌产生的粘稠状堵塞物， 也可以轻易去除。3、结构简单，加工、生产、使用方便，投入低，耐久性好。
附图为本发明的抗堵塞滴灌灌水器的示意图。
具体实施例方式一种抗堵塞滴灌灌水器，如附图所示，包括顶盖1、滴头2、稳流阀3，顶盖1设有与毛管连接的安装有倒钩的插接头1-1，顶盖1设有圆柱形进水流道1-2，顶盖1设有用于安装滴头2的锁扣1-3，滴头2上设有与顶盖1锁扣1-3对应的锁扣2-1，滴头2的上部为外面带有锁扣2-1的空心圆柱体，滴头2的下部为空心圆锥体，滴头2的内腔上部为圆柱体下部为圆锥体，滴头2的内腔被嵌于滴头2内腔的稳流阀3分割为进水腔2-2和缓冲腔 2-3两部分，在缓冲腔2-3的下部，滴头2的空心圆锥体的尖端开有十字切口 2-4，稳流阀3 为开口向下的空心圆锥体，稳流阀3空心圆锥体的尖端开有十字星形切口 3-1，十字星形切口 3-1的四个舌片向中心弯曲完全靠拢时，不能完全封闭，中心要预留防止封死的过流孔， 顶盖1的一端通过插接头1-1与毛管连接，顶盖1的另一端通过锁扣1-3、2-1与滴头2连接，稳流阀3嵌于滴头2的内腔，顶盖1、滴头2、稳流阀3的过流断面的中心在一条直线上， 与该直线垂直的横切面的外部轮廓线均为圆形，来自毛管的灌溉水通过进水流道1-2、进水腔2-2、十字星形切口 3-1、缓冲腔2-3、十字切口 2-4流入被灌溉的土壤中。所述的滴头2、稳流阀3由弹性材料制成，例如硅酮橡胶。本发明的抗堵塞滴灌灌水器的工作原理和过程如下如附图所示，启动灌溉系统，灌溉水通过进水流道1-2进入滴头2的内腔，起初十字切口 2-4在弹性作用下保持原状没有张开，缓冲腔2-3的压力随进水腔2-2的压力上升， 当缓冲腔2-3的压力上升到足以克服十字切口 2-4的弹性时，十字切口 2-4突然张开，灌溉水从缓冲腔2-3中喷出，灌溉水从缓冲腔2-3喷出后，缓冲腔2-3内的压力迅速下降，进水腔2-2与缓冲腔2-3出现压差，在此压差的作用下，稳流阀3的十字星形切口 3-1的四个舌片向流道中心弯曲，过流面积缩小，最终缓冲腔2-3的压力稳定在正常灌溉时的工作压力， 完成了自冲洗过程，进入正常灌溉状态。自冲洗过程是瞬间完成的，自冲洗时缓冲腔2-3作用于十字切口 2-4的压力大于正常灌溉时的工作压力。进入正常灌溉状态后，如果供水压力增加，进水腔2-2与缓冲腔2-3的压差也随之增大，使稳流阀3的十字星形切口 3-1的四个舌片向流道中心弯曲的程度进一步增加，过流面积也进一步缩小，反之，供水压力减少，进水腔2-2与缓冲腔2-3的压差也随之减少，使稳流阀3的十字星形切口 3-1的四个舌片向流道中心弯曲的程度也进一步减少，过流面积进一步扩大，即过流面积与供水压力呈反比变化，使缓冲腔2-3的正常灌溉时的工作压力不随供水压力发生变化，作用于十字切口 2-4的正常灌溉时的工作压力不变，十字切口 2-4的出流量也不变，保持恒定。一旦十字切口 2-4发生堵塞，缓冲腔2-3内的压力迅速上升，将有远高于正常灌溉时的工作压力作用于十字切口 2-4，直至将堵塞物冲出，缓冲腔2-3内的压力迅速下降，在进水腔2-2与缓冲腔2-3压差的作用下，稳流阀3将调节缓冲腔2-3内的压力进入或重新回到正常灌溉时的工作压力，进入或重新回到正常灌溉状态，自动完成了升压去堵塞的自我修复过程。上述工作过程，作用于十字切口 2-4的压力依次为自动升压去堵塞的自我修复过程的压力> 自冲洗过程的压力>正常灌溉时的工作压力，与之对应的十字切口 2-4的张开度大小次序也是如此。
权利要求
1.一种抗堵塞滴灌灌水器，其特征在于包括顶盖(1)、滴头O)、稳流阀(3)，顶盖(1) 设有与毛管连接的安装有倒钩的插接头(1-1)，顶盖(1)设有圆柱形进水流道(1-2)，顶盖 (1)设有用于安装滴头⑵的锁扣(1-3)，滴头⑵上设有与顶盖⑴锁扣(1-3)对应的锁扣0-1)，滴头O)的上部为外面带有锁扣的空心圆柱体，滴头的下部为空心圆锥体，滴头( 的内腔上部为圆柱体下部为圆锥体，滴头( 的内腔被嵌于滴头内腔的稳流阀⑶分割为进水腔0-2)和缓冲腔0-3)两部分，在缓冲腔0-3)的下部，滴头(2) 的空心圆锥体的尖端开有十字切口 0-4)，稳流阀(3)为开口向下的空心圆锥体，稳流阀 (3)空心圆锥体的尖端开有十字星形切口(3-1)，十字星形切口(3-1)的四个舌片向中心弯曲完全靠拢时，不能完全封闭，中心要预留防止封死的过流孔，顶盖(1)的一端通过插接头 (1-1)与毛管连接，顶盖(1)的另一端通过锁扣(1-3)、(2-1)与滴头(2)连接，稳流阀(3) 嵌于滴头的内腔，顶盖(1)、滴头、稳流阀(3)的过流断面的中心在一条直线上，与该直线垂直的横切面的外部轮廓线均为圆形，来自毛管的灌溉水通过进水流道(1-2)、进水腔0-2)、十字星形切口(3-1)、缓冲腔0-3)、十字切口(2-4)流入被灌溉的土壤中。
2.根据权利要求1所述的一种抗堵塞滴灌灌水器，其特征在于所述的滴头、稳流阀⑶由弹性材料制成。
全文摘要
本发明属于农田灌溉技术领域，尤其涉及一种抗堵塞滴灌灌水器。灌水器包括顶盖、滴头、稳流阀。滴头的内腔被嵌于滴头内腔的开口向下的空心圆锥体形状的尖端开有十字星形切口的稳流阀分割为进水腔和缓冲腔两部分，在缓冲腔的下部，滴头的空心圆锥体的尖端开有十字切口，滴头通过顶盖与毛管连接。该灌水器具有压力补偿功能，在长毛管或复杂地形的情况下，也能保证灌水的均匀性；具有自冲洗和自动升压去堵塞的自我修复功能，不仅抗物理堵塞，也抗生物堵塞，抗堵塞性能优异，特别适用不易更换灌水器的地下灌溉和膜下灌溉。结构简单，加工、生产、使用方便，投入低，耐久性好。
文档编号B05B1/30GK102284389SQ20111013887
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者高任翔, 高胜国 申请人:中国农业科学院农田灌溉研究所