專利名稱：一種環式擾流灌水器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種節水灌溉裝置，具體涉及一種環式擾流灌水器。
背景技術：
節水灌溉是世界各國發展現代農業所采取的主要措施，微灌作為節水灌溉中一種先進的高標準灌溉技術，已被世界上100多個國家采用。其中滴灌最具節水、增產、高效等顯著優勢，可廣泛應用于果樹、蔬菜、花卉、藥材等經濟作物種植中。
滴灌器是滴灌系統中最關鍵的部件，滴灌器的結構及其水利性能的優劣對滴灌系統的均勻性、抗堵塞能力、系統壽命影響很大。滴灌器的水力性能由流道的形式、尺寸、材料等因素共同決定，水頭損失的90％都發生在灌水器流道的迂回結構處。我國于20世紀70年代從墨西哥引進滴灌技術以來，在90年代自主開發了一些產品，但是在抗堵塞性能和水力性能以及制造工藝等方面都存在著不足之處。90年代以后，在引進滴灌器的基礎上開發了一些滴灌器，但滴灌器的結構形式、規格尺寸基本都是仿造國外產品，而且過于狹小迂回的流道極易被堵塞，嚴重的影響了滴灌器的使用壽命。
發明內容
本發明的主要目的在于克服現有灌水器易堵塞的缺點，提供一種環式擾流灌水器。該灌水器用料少、成本低，具有高的出水均勻度和更強的抗堵塞性能。
本發明提供的一種環式擾流灌水器，包括進水槽、流道部分和出水槽，其特征在于進水槽和出水槽分別設置在流道部分的進、出水端處，網狀濾網位于進水槽進水端面；出水槽為環形槽，其截面面積大于進水槽的截面面積；流道部分為折線形流道連接而成的環形流道，其中，折線形流道由均勻分布在兩側的三角鋸齒形單元構成，其三角形內角為10度-60度。
上述折線形流道呈螺旋狀連接，或通過直形流道連接。
本發明中，灌水器流道部分創造性的采用了環式三角鋸齒形的擾流流道結構。進水端面是規則排列的網狀結構，其直徑尺寸相對于流道較小，對水流進行了過濾，從而保護了流道，我們稱它為濾網；灌水器的流道部分空間呈環式，平面呈三角鋸齒形，連續的三角鋸齒形結構和水流之間的相互沖刷的作用，使得該流道的局部消能更加的突出，保證了灌水器具有更為高效的消能效果。本發明可廣泛應用于用于棉花、甘蔗及蔬菜，如西紅柿、草莓等的灌溉。
圖1為灌水器的主視圖。
圖2為灌水器的后視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實例對本發明的具體工作方式作進一步詳細的闡述本發明要求灌水器在一定的工作水頭(壓力)范圍內，得到穩定的出水流量。如圖1所示，本發明的灌水器包括四個主要部分濾網1、進水槽2、流道部分3和出水槽4。進水槽2和出水槽4分別設置在流道部分3的進、出水端處，網狀濾網1位于進水槽2進水端面。出水槽4為環形槽，其截面面積大于進水槽2的截面面積。流道部分3的兩側均勻分布有三角鋸齒單元，形成折線形流道，使得流道部分3中的水流不僅在局部有漩流，而且宏觀有了擾流的性質。在流道部分3的出水端和出水槽4相連。
折線形流道可以呈螺旋狀分布在灌水器中央部分，形成環式擾流流道；也可以由若干折線形流道任意連接，形成環式擾流流道。
三角鋸齒形單元的角度和邊長是可以改變的，三角形的內角為10度-60度，通過改變三角形的邊長可以改變折線形流道的尺寸。我們還可以通過改變三角鋸齒形單元的個數來改變流道的結構，從而達到優化灌水器的整體性能的目的。
水流以一定的工作水頭從網狀濾網1流入，過濾后水流緩慢進入進水槽2中，不易形成湍急的旋渦。接著水流進入流道部分3，當水流通過一個三角鋸齒形單元，水流撞擊灌水器流道邊緣，匯合成旋渦，然后通過下一個三角鋸齒形單元，水流如此循環的通過所有的三角鋸齒形單元，進入出水槽4，出水槽4和進水槽2不同，是一個截面面積相對較大的環形槽。至此，灌水器完成了從進水到出水的整個過程。
以上闡述了灌水器的結構特點和工作過程，下面主要說明灌水器的工作原理。該灌水器的主要特點是引入了三角鋸齒形邊緣的折線形流道結構，作為該發明的一種實例這里采用了三角鋸齒形結構的環形流道。水流首先通過網狀濾網，該濾網的尺寸相對于流道較小，有效的保護了整個流道不被堵塞，從整體上提高了灌水器的抗堵塞性能。當水流流入進水槽中，水流的速度會相對減慢，避免了形成湍急漩渦的可能性，水流以相對平穩的速度流入流道部分。水流在經過折線形流道時，一方面克服摩擦阻力的作用；另一方面，由于流道的轉角急、多且連續，容易形成局部渦流，這些渦流也具有消能的作用。在上述兩方面的共同作用下，使得水流的能量能在較短的距離內得到較大的消耗，實現了灌水器的消能和壓力的調節。在該流道中的水流流態為全紊流，其流態指數為0.5左右，不超過0.57。而環形三角鋸齒形流道的齒槽結構和尺寸決定了灌水器的出水流量。
綜上所述，該灌水器創造性地引入了環式三角鋸齒形擾流流道，在有效地解決灌水器易堵塞難題的同時提供了更為高效的消能效果；另外，灌水器還采用了和管道在線一體化成型，降低了成本，體積小用料省，易于田間布置和收取，真正做到了低投入、高收益。
權利要求
1.一種環式擾流灌水器，包括進水槽、流道部分和出水槽，其特征在于進水槽(2)和出水槽(4)分別設置在流道部分(3)的進、出水端處，網狀濾網(1)位于進水槽2進水端面；出水槽(4)為環形槽，其截面面積大于進水槽(2)的截面面積；流道部分(3)為折線形流道連接而成的環形流道，其中，折線形流道由均勻分布在兩側的三角鋸齒形單元構成，其三角形內角為10度-60度。
2.根據權利要求1所述的灌水器，其特征在于所述折線形流道呈螺旋狀連接。
3.根據權利要求1所述的灌水器，其特征在于所述折線形流道通過直形流道連接。
全文摘要
本發明公開了一種環式擾流灌水器，包括進水槽、流道部分和出水槽，其特征在于進水槽和出水槽分別設置在流道部分的進、出水端處，網狀濾網位于進水槽進水端面；出水槽為環形槽，其截面面積大于進水槽的截面面積；流道部分為折線形流道連接而成的環形流道，其中，折線形流道由均勻分布在兩側的三角鋸齒形單元構成，其內角為10度－60度。三角鋸齒形繞流式流道可以極大的提高灌水器的抗堵塞能力，而且三角鋸齒形繞流式流道保證了灌水器高效的消能效果。另外，灌水器和管道在線一體化成型，降低了成本，體積小用料省，易于田間布置和收取，真正做到低投入、高收益，可廣泛應用于用于棉花、甘蔗及蔬菜，如西紅柿、草莓等的灌溉，效果非常好。
文檔編號A01G25/02GK1623367SQ20041006136
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月15日 優先權日2004年12月15日
發明者史玉升, 董文楚, 黃樹槐, 魏青松, 魯俊 申請人:華中科技大學