一种灌溉装置及灌溉系统的制作方法

本发明涉及农业灌溉技术领域，更具体地，涉及一种灌溉装置及灌溉系统。

背景技术：

传统的灌溉方式通常为大水漫灌，但这种灌溉方式需要大量的水，不适于水资源匮乏的地区，而且无法控制水量，无法达到农业生产精细化管理的要求。随着农业灌溉技术发发展，喷灌和滴灌技术越来越普及，这种灌溉方式在一定程度上实现了节约用水，但仍有诸多不足之处，比如，水分仍需从地表慢慢渗入土壤，而大部分水分集中于土壤浅层，位于土壤深处的植物根系无法得到充足的水分。再者，地表水分容易蒸发，仍然会造成谁资源的浪费。

此外，现有的灌溉技术均无法解决土壤换气的问题，不利于植物的新陈代谢。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种能够直达根系、提高水资源利用率且能够促进土壤换气的灌溉装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种灌溉装置，包括本体，所述本体由侧壁围成中空柱形结构，本体上端开口为头部，头部下端为杆部，所述本体侧壁设有若干贯通侧壁的出水孔。该出水孔既能够方便将水源直接输送至植被根系，提高水分的利用率，同时还能起到给土壤透气的功能，实现土壤中气体与外界空气的流通交换。

所述杆部底端为封闭端，所述本体头部设有进水口，所述进水口处设有进水管。

进一步的，所述出水孔沿本体周缘分布或者沿本体一侧面或两侧面分布，所述本体底端设有凸出本体表面用以防止土壤进入进水孔的护翼。出水孔的分布方式决定了水源在土壤中的扩散方向，也决定了本体插入土壤的位置和深度。当需要诱导根系生长时，所述本体应距离根系的位置较远，插入根系的深度较深，此时优选一侧分布由出水孔的灌溉装置。

为了加速本体内的空气对流，所述本体头部设有可拆卸连接的防护盖，所述防护盖设有若干个空气对流孔。外界空气在流通时会在防护盖处产生空气负压，促进本体内外空气的对流。

为了便于安装、拆卸防护盖，所述防护盖上设有两个卡接口，卡接口的内侧设有凸出的扣位，所述灌溉装置头部周缘径向向外设有支撑台，所述支撑台设有两个向上凸出的卡接块，卡接块上设有能够与凸出的扣位配合的锁口。

进一步的，所述防护盖的顶端设有受力部，所述受力部为平面。

为了便于控制灌溉水量，实现精细化控制，所述本体内进水口处设有与进水口连通的限流阀。

进一步的，所述限流阀包括阀体，阀体插入本体头部，阀体内部为中空结构，形成纵向贯通的进气通道，阀体外表面设有与进水口导通的进水槽，所述进水槽与本体内侧壁贴合形成流水通道。

更进一步的，所述进水槽呈螺旋状沿限流阀外表面分布直至限流阀末端，或者所述进水槽为s形。通过延长进水槽长度，可以进一步增加水流的阻力，使水流缓慢流入本体内。

优选的，所述阀体的顶端、进水槽的上方还设有防止水流溢出的密封圈，所述阀体的顶端设有提手，所述提手中部设有防止堵塞进气通道的凹位。

作为另一种替代方案，所述限流阀设于本体之外，所述限流阀包括阀进水口和阀出水口，所述阀进水口与外界水源连通，所述阀出水口与本体进水管或进水口连通。

进一步的，限流阀包括扣合在一起的阀体和阀盖，阀进水口设于阀盖上，阀出水口设于阀体上，阀体与阀盖形成阀腔，所述阀腔内设有片状阀芯，所述阀体的内表面，靠近阀芯的一面设有导水槽，所述导水槽与阀出水口连通。

进一步的，所述头部和杆部之间设有延伸段。

本发明还提供了一种灌溉系统，包括水源以及与水源连通的水管，所述灌溉系统还包括若干个上述灌溉装置，所述灌溉装置与水管连通。

本发明在杆状的灌溉装置的侧壁设置出水孔并通过该限流阀控制水流流速，然后在使用过程中直接将灌溉装置插入土壤，使得外界水源可以直达植物根系，大大提高了根系对水的吸收效率。

本发明本体上的出水孔除了用来输送水源外，还能够促进深层土壤的换气，加速植被根系的新陈代谢，可以更好地促进植物生长。

附图说明

图1是本发明的爆炸图；

图2是本发明本体的结构示意图；

图3是本发明组装后的主视图；

图4是本发明组装后的剖视图；

图5是本发明限流阀的结构示意图；

图6是本发明组装后的右视图；

图7是本发明组装后的俯视图；

图8是本发明实施例2的结构示意图；

图9是本发明实施例2限流阀的结构示意图。

实施例1、3、4附图标记：

本体1、头部10、进水口11，进水管12，出水孔13、护翼14、卡接块15、锁口16、加强筋17、支撑台18、杆部19

限流阀2、阀体20、进气通道21、进水槽22、提手23、凹位24、密封圈25防护盖3、卡接口31、扣位32、对流孔33、受力部34、支撑件35

实施例2附图标记：

限流阀5、阀体50、阀盖51、阀进水口52、阀出水口53、阀芯54、导管55

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1至图7所示，本发明涉及一种灌溉装置，包括本体1、限流阀2和盖体3，所述本体1由侧壁围成一个带有腔体的中空柱形结构，本体1上端开口为头部10，头部10下端为杆部19，杆部19底端为封闭端。本体1形状可以为中空的三角柱形或四边柱形亦或其他多边形，本实施例优选为中空的圆柱形。本体1下端逐渐向内收窄呈锥体状以便能够轻松地将杆部19插入土壤中。本体1长度优选为10～50cm以便适应不同深度的根系。

本体1头部10设有进水口11，连接外界水源的水管可以通过进水口11插入本体1内。为了方便与外界水管连接，所述进水口11处还设有进水管12，进水管12端部为锥形结构，既能方便水管导入，又能够防止水管脱离，此外，当需要从土壤中拔出灌溉装置时，进水管12还可以作为力的承受点方便使用者拔出。

所述本体1上设有若干贯通本体侧壁的出水孔13，水源依次经过进水管12、进水口11流入本体1中，便可以通过设置在本体上的出水孔13渗入土壤中被植物根系吸收。

作为优选方案，所述出水孔13沿本体1周缘自上而下分布，也可以沿本体1左右两侧面或其中一侧面分布，考虑到植物根系在土壤中的分布情况，本体1中下部的出水孔13数量或者出水孔13面积大于其他区域出水孔13的数量或出水孔面积，出水孔的这种分布方式能够保证水分最大限度地被植物根系吸收，也能保证将外界空气提供至根系最为发达的区域。

为了防止植物根系伸入出水孔13而发生堵塞影响使用效果，本实施例将出水孔13单孔的直径优选为1～2mm，或者，出水孔13单孔的面积优选为1.57～3.14平方毫米。

为了便于了解本体1插入土壤的深度，所述本体1上还可以设置刻度，由于植物根系具有向水性，因此对于幼苗植被来说，可以增加本体1插入土壤的深度以便诱导根系尽快深入土壤，完成植被的定株。

如图2所示，所述本体1的底端设有凸出本体1表面的护翼14，所述护翼设置在靠近底部的出水孔13的位置，防止本体1插入土壤的过程中由于本体1对土壤的挤压力造成土壤颗粒进入本体1或堵塞出水孔13。所述护翼14优选为箭头状或盾形。

如图4、5所示，所述本体1内进水口11处设有限流阀2，所述限流阀2包括阀体20，阀体20插入本体1头部10，阀体20内部为中空结构，形成纵向贯通的进气通道21，其形状与本体1所形成的腔体形状匹配，本实施例由于本体1为柱形结构，因此阀体20也为贯通的中空柱形结构。阀体20的外表面设有进水槽22，进水槽22与进水口11导通，所述进水槽22呈螺旋状沿限流阀2外表面分布直至限流阀2末端。进水槽22的深度一般为0.3～2mm，优选为0.5～0.6mm，宽度一般为0.4～3mm，优选为0.6～1mm，长度一般为10～35mm，优选为13～28mm，进水槽22的横截面面积一般为0.12～6平方毫米，优选为0.18～0.25平方毫米。进水槽22除了呈螺旋分布外，也可以为s形分布。

外界水源通过进水口11进入本体1后，限流阀2上的进水槽22与本体1内侧壁紧密贴合，形成一个水流通道，所以进入本体内的水首先流入进水槽22并沿进水槽22缓慢流动。由于进水槽11增加了水流路径以及水流阻力，能够有效地降低水流流速，使进入本体1内的水分有足够的时间向土壤渗透，防止进入本体1的水量过快而造成水分溢出本体1。通过调节限流阀2在本体进水口11处的深度，即可调节水流流经进水槽22的长度，也就实现了对水流快慢的调节。

作为一种替代方案，所述限流阀2阀体20也可以为中空的方形或三角形亦或多边形结构。

为了进一步降低水流流速，所述本体1内侧壁进水口11处也可以设置与螺旋分布的水道相啮合的螺纹，螺纹占据了一定的流水通道，使得水流更加缓慢。

为防止水流通过进水槽22向上流动溢出本体1，所述阀体20的顶端、进水槽21的上方还设有防止水流溢出的密封圈25。

为进一步方便安装、调节限流阀在本体1中的位置，所述限流阀2阀体20的顶端还设有提手23，所述提手23中部设有凹位24，防止提手阻碍外界空气通过进气通道21进入本体1内。

如图1、3、6所示，所述本体1头部10还设有可拆卸的防护盖3，所述防护盖3与本体1通过螺纹连接或插接或卡接。具体来说，所述防护盖3上设有两个卡接口31，卡接口31的内侧设有凸出的扣位32。所述灌溉装置头部10周缘径向向外设有一圈支撑台18，所述支撑台18下方设有横向和纵向加强筋17，所述加强筋17一方面加强了头部10的支撑力度，另一方面在使用者握持时增加了摩擦力。所述支撑台18设有两个向上凸出的卡接块15，卡接块15上设有能够与凸出的扣位32配合的锁口16，所述锁口16由卡接块15的外缘向内凹陷形成。当卡接口31卡入卡接块15，所述扣位32与锁口16因材料本身的弹性形变将防护盖3与本体1卡接在一起。当然，不难想象，所述扣位32与锁口16的设置位置可以互换，比如，所述扣位32可以设置在卡接块15上，而锁口16可以设置在卡接口31上。支撑台18内侧还设有一圈凸出的凸缘，所述防护盖盖合在灌溉装置上后，所述凸缘对防护盖起到限位作用。

所述防护盖3设有若干条形或圆形空气对流孔33，该结构既能够防止昆虫进入本体，又可以促进气体流通。当空气经过空气对流孔33时会在本体头部10开口处产生一个负压，位于本体1底部的空气经过本体1和限流阀2进气通道21从空气对流孔33抽出，外界新鲜空气流入本体1形成空气对流，促进根系部分的气体交换，促进根系的新陈代谢。容易想到，防护盖离开底面的高度越高，这种空气对流的效果就越发明显。

如图7所示，所述防护盖3的顶端设有受力部34，所述受力部34为平面，优选为方形平面或其他几何形状的平面，设置受力部34的目的在于方便承载受力，当土壤硬度较大时，可以借助锤子敲击受力部34将本体1插入土壤，即使在不需要借助外力的情况下，使用者也可以通过按压受理部34轻松地将本体1插入土壤。

为了增强防护盖3的受力程度，所述防护盖3还设有用以支撑受力部34的支撑件35。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上对限流阀的结构和连接方式进行了改进。

如图8、9所示，本实施例的限流阀5包括扣合在一起的阀体50和阀盖51，阀盖51上设有阀进水口52，阀体50上设有阀出水口53，阀体50与阀盖51形成阀腔，所述阀腔内设有片状阀芯54，阀芯54在阀腔内可以前后移动，所述阀体50的内表面，即靠近阀芯54的一面设有导水槽(图中未显示)，所述导水槽与阀出水口53连通，且导水槽的覆盖范围大于阀芯54。水流从阀进水口52进入阀腔，然后绕过片状阀芯54，从阀出水口53流出，当水流加大时，水流推动阀芯54向阀出水口53方向移动直至阀芯54贴紧阀出水口53，此时进入阀腔内的水只能通过导水槽流向阀出水口53，以此实现对水流流速的控制。

本实施例将限流阀5设于本体1之外，限流阀5的阀出水口53直接或间接与灌溉装置的进水管12连通，限流阀的阀进水口52与连接外界水源的水管连接。

所述限流阀5的阀出水口53间接与灌溉装置的进水管12连通是指阀出水口53和进水管13之间通过导管55连通。

本实施例省去了安装于灌溉装置本体1内的限流阀2，将限流阀安装在灌溉装置外部，既能够简化灌溉装置的结构，又能够方便限流阀的安装。

作为一种替代方案，所述灌溉装置还能够进一步简化省去进水管12结构，将限流阀直接安装在与外界水源连接的水管中或水管的出口端，然后将水管出口端放入灌溉装置本体内。该方案同样能够简化灌溉装置的结构，降低了灌溉装置的加工难度。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上对灌溉装置做了进一步改进。

本实施例在灌溉装置本体头部10设有延伸段，所述延伸段为圆柱体状，延伸段位于出水孔13上方，与本体1一体成型，适用于根系较深的植被。

此外，所述延伸段也可以独立于本体1，通过卡接或螺纹等方式与本体连接。具体来说，头部10和杆部19为可拆卸式连接，二者可以通过螺纹或卡接等方式连接，所述进水口11设于头部10，所述延伸部设于杆部19和头部10之间。

所述延伸部既可以设置出水孔13也可以不设置出水孔13，当需要提高浅层土壤的通气和浇水量时可以使用带有出水孔13的延伸部。

实施例4

本实施例提供了一种灌溉系统，该系统包括水源、与水源连通的水管以及若干个与水管连通的上述灌溉装置，所述若干个灌溉装置可以直接连接在一根水管上，也可以分别连接在不同的水管上。

所述灌溉系统既可以用来给植被浇水，实现灌溉目的，也可以用来施肥或根部农药，只需将肥料或农药溶于水源即可。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。