一種垂直滴灌裝置及系統的制作方法
【專利摘要】本發明是一種垂直滴灌裝置及系統，涉及農業灌溉技術領域，其裝置包括：四通管、水箱、連接管、阻水蓋板、彈性組件以及蓋帽；四通管包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，蓋帽固定在第四接口上，彈性組件的一端與蓋帽固定連接，另一端與阻水蓋板固定連接；阻水蓋板位于四通管的內部，并可以封堵第三接口和第四接口，連接管的一端與阻水蓋板固定連接，且連接管與阻水蓋板固定連接的一端側壁處設有供水流入連接管內的通孔；連接板的另一端與水箱內部相通且與水箱固定連接，水箱底部均勻設有若干滴水孔。垂直滴灌裝置及其組成的系統解決了硬件設備造價高，電能資源消耗大以及對植物滴灌不均勻的問題。
【專利說明】
一種垂直滴灌裝置及系統
技術領域
[0001]本發明涉及農業滴灌技術領域，尤其是涉及一種垂直滴灌裝置及系統。
【背景技術】
[0002]滴灌技術是指通過干管、支管和滴灌帶，在低壓下向土壤經常性緩慢地滴水;是直接向土壤供應已過濾的水分、肥料或其它化學劑等的一種灌溉系統。它沒有噴水或溝渠流水，只讓水慢慢滴出，并在重力和毛細管的作用下進入土壤。滴入作物根部附近的水，使作物主要根區的土壤經常保持最優含水狀況。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果，同時可以結合施肥，提高肥效一倍以上。可適用于果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。
[0003]現有的滴管系統有手動控制、自動化控制和半自動化控制，其中手動控制所有操作都需要手動完成，如水栗、閥門的開啟、關閉，灌溉時間的長短，何時灌溉等，使用的方便性較差，不適宜控制大面積的灌溉。而自動化和半自動化需要中央控制器、自動閥、傳感器(土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器等)及電線等，價格昂貴，成本過高。此外，現有技術中，由于灌溉面積大導致接近水源處和遠離水源處的滴灌的水量不同，易造成對植物的灌溉不均。為了相比手動操作，更能減少人工操作的步驟，又可以滿足對植物所需要的水分，施工成本更低，且相比自動滴灌控制系統，節約龐大的硬件設備費用和電能源的浪費，還能均勻灌溉，亟需一種新型的滴灌裝置及系統。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種垂直滴灌裝置及系統，以解決現有技術中存在的自動滴灌控制系統的硬件設備造價高，電能資源消耗大以及對植物滴灌不均勻的技術問題。
[0005]本發明提供一種垂直滴灌裝置，包括:四通管、水箱、連接管、阻水蓋板、彈性組件以及蓋帽；
[0006]所述四通管包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，其中所述第一接口和第二接口分別為進水端和出水端，第三接口和第四接口的軸線在同一豎直線上；
[0007]所述蓋帽固定在第四接口上，所述彈性組件的一端與蓋帽固定連接，另一端與阻水蓋板固定連接；
[0008]所述阻水蓋板位于所述四通管的內部，且至少有兩個穩定位置，在第一個位置上，所述阻水蓋板封堵所述四通管的第四接口；在第二個位置上，所述阻水蓋板封堵所述四通管的第三接口；
[0009]所述連接管的一端與阻水蓋板固定連接，且所述連接管與所述阻水蓋板固定連接的一端側壁處設有供水流入連接管內的通孔；
[0010]所述連接板的另一端與水箱內部相通且與水箱固定連接，所述水箱底部均勻設有若干滴水孔。
[0011]進一步的，所述水箱的正下方設有起支撐并平衡水箱作用的補位彈簧。
[0012]進一步的，還包括種植箱，所述補位彈簧均勻固定在所述種植箱上表面，所述種植箱上表面設有與所述水箱滴水孔豎直對應的接應滴孔。
[0013]進一步的，所述水箱的底部固定設有連接板，所述連接板與所述連接管固定連接。
[0014]進一步的，所述阻水蓋板的外邊緣設有密封溝槽，所述密封溝槽內部設有密封圈。
[0015]進一步的，所述水箱側壁上方設有一個可開閉的置藥孔
[0016]進一步的，所述彈性組件為拉簧或彈力帶。
[0017]進一步的，所述拉簧為一個或兩個，且所述拉簧與所述蓋帽和所述阻水蓋板為可拆卸連接。
[0018]此外，本發明還提供一種垂直滴灌系統，包括多段給水管道和多個上述的垂直滴灌裝置，每段所述給水管道依次連接所述四通管的第二接口和相鄰所述四通管的第一接口，多段給水管道組成一個連通的給水管道。
[0019]進一步的，多個所述垂直滴灌裝置通過所述給水管道串聯連接。
[0020]本發明的有益效果為:
[0021]本發明提供的垂直滴灌裝置，在阻水蓋板處于第一位置時，蓋帽抵在第四接口上，并通過彈性組件和連接管使水箱處于懸空狀態，此時，水流通過四通管的進水端進入四通管內，并通過連接管的通孔進入水箱內，隨著水箱中注水量的增多，水箱逐漸下沉，直到阻水蓋板封堵四通管的第三接口，使阻水蓋板達到第二位置，此時水流不能再流入水箱內，通過該措施，可以控制水箱內的最大存水量，可以對水箱下方的植物進行定量的灌溉，而且通過水箱的滴水孔也可以對下方的一片區域進行均勻的滴灌，在保證植物用水量充足的情況下，進一步的節約了水資源。
[0022]本發明提供的垂直滴灌系統，通過多個垂直滴灌裝置共同組成，適應更大面積的滴灌，且由于水箱的注水速度遠大于水從水箱底部的滴水孔的流出速度，所以在多個垂直滴灌裝置的水箱都注滿水時，其垂直滴灌裝置的滴灌用水量大致相同，這樣保證了各個區域都能保持基本相同的滴灌用水量，達到澆灌均衡的目的，更好的統一控制植物的生長，高效利用，保證土壤灌溉飽和度，增加整體存活率，有效降低直接經濟損失。
[0023]此外，本發明提供的垂直滴灌系統，只需在需要進行滴灌時打開給水管道的總開關，然后等待直到給水管道的出水口出水時(此時表明各垂直滴灌裝置的水箱都裝滿了水)關閉總開關，整個滴灌操作方便簡單，更涉及不到電源的浪費，需要的硬件設備簡單易組裝也更加便宜，基本能夠滿足各經濟階段人們的使用。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發明實施例提供的垂直滴灌裝置的正視截面圖；
[0026]圖2為本發明實施例提供的垂直滴灌裝置的側視截面圖；
[0027]圖3為本發明實施例提供的垂直滴灌系統的正視截面圖。
[0028]附圖標記:
[0029]1、給水管道；2、水箱；3、阻水蓋板；
[0030]4、彈性組件；5、蓋帽；6、四通管；
[0031]7、連接管；8、固定螺桿；9、種植箱；
[0032]21、連接板；22、滴水孔；
[0033]91、接應滴孔；92、補位彈簧。
【具體實施方式】
[0034]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0035]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0036]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0037]本發明提供一種垂直滴灌裝置，如圖1、2所示，包括:四通管6、水箱2、連接管7、阻水蓋板3、彈性組件4以及蓋帽5，四通管6包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，其中第一接口和第二接口分別為進水端和出水端，第三接口和第四接口的軸線在同一豎直線上，蓋帽5固定在第四接口上，彈性組件4的一端與蓋帽5固定連接，另一端與阻水蓋板3固定連接;阻水蓋板3位于四通管6的內部，且至少有兩個穩定位置，在第一個位置上，阻水蓋板3封堵四通管6的第四接口 ；在第二個位置上，阻水蓋板3封堵四通管6的第三接口 ；連接管7的一端與阻水蓋板3固定連接，且連接管7與阻水蓋板3固定連接的一端側壁處設有供水流入連接管7內的通孔;連接板7的另一端與水箱2內部相通且與水箱2固定連接，水箱2底部均勻設有若干滴水孔22。
[0038]本實施例提供的垂直滴灌裝置，在阻水蓋板3處于第一位置時，蓋帽5抵在第四接口上，并通過彈性組件4和連接管7使水箱2處于懸空狀態，此時，水流通過四通管6的進水端進入四通管6內，并通過連接管7的通孔進入水箱2內，隨著水箱2中注水量的增多，水箱2逐漸下沉，直到阻水蓋板3封堵四通管6的第三接口，使阻水蓋板3達到第二位置，此時水流不能再流入水箱2內，通過該措施，可以控制水箱2內的最大存水量，可以對水箱2下方的植物進行定量的灌溉，而且通過水箱2的滴水孔22也可以對下方的一片區域進行均勻的滴灌，在保證植物用水量充足的情況下，進一步的節約了水資源。
[0039]在水箱2逐漸充水的過程中，可知一直是彈性組件4對水箱2施加一個拉力，顯而易見的，在沖水過程中水箱2會有一定的晃動，進而會影響阻水蓋板3在處于第二位置時會因晃動而無法完全阻止水流繼續進入水箱2，可能會導致水箱2內的水量比預定值要高，不利于規范管理，所以，本實施例提供的垂直滴灌裝置在水箱2的正下方設有起支撐并平衡水箱2作用的補位彈簧92，該補位彈簧92有多個，在阻水蓋板3進入第二位置之前就與水箱2底部接觸，對水箱2提供向上的托力，大大減小了水箱2下降的速度和晃動，同時也更延長了彈性組件4的使用壽命。
[0040]為了設置補位彈簧92，同時也考慮對植物的滴灌效果，本實施例還設置了種植箱9，種植箱9可以保證水分不會因大風或高溫天氣導致滴灌流出的水分蒸發，影響對植物的灌溉效果。補位彈簧92固定在種植箱9的上表面，且種植箱9的上表面還設有與水箱2滴水孔22豎直對應的接應滴孔91。
[0041]由上文可知連接管7與水箱2內部相通并與水箱2固定連接，連接管7帶動水箱2上下移動，所以連接管7應該位于水箱2的正中間位置，只有這樣才能保證水箱2的平衡。但考慮到為了減輕彈性組件4的壓力以及較少設備的花費，水箱2或連接管7都可以采用塑料制成，而此時連接管7很難與水箱2固定，所以，進一步的，在水箱2的底部固定設有連接板21，連接管7與連接板21可以通過固定螺桿8固定，這樣在實現連接管7與水箱2固定連接的同時，保證連接管7的出水端與水箱2的連通。
[0042]可以得知，阻水蓋板3的阻水性能直接影響著水箱2存水量的多少，所以阻水蓋板3材料的選用尤為重要，其中，可以選擇閉水膠片作為阻水蓋板3，閉水膠片的直徑略大于第三接口的口徑，且閉水膠片有一定的彈性，在處于第二位置時，閉水膠片能很容易的將第三接口封堵。但考慮到阻水蓋板3分別要與彈性組件4和連接管7固定連接，其連接處需要同時承受上下兩個方向的力，采用閉水膠片很可能因連接處受力頻繁而導致閉水膠片破損。所以作為本實施例的進一步改進，還可以將阻水蓋板3設為金屬組件，在保證其強度和硬度足夠的同時，在其外邊緣設有密封溝槽，在密封溝槽內部設有密封圈，當處于第二位置時，密封圈與第三接口接觸阻止水流的進一步流入。
[0043]在對植物進行滴灌作業時，如果發現整片區域需要藥物治理的話，可以直接將藥物放入第一接口，對植物進行治理。但當個別區域需要藥物治理時，則不必要所有的垂直滴灌裝置都裝有藥液。所以可以通過直接將藥物放入水箱2來實現區別治理。而水箱2由于要保證內部的清潔以免滴水孔22被堵，因此要盡量避免與外界接觸，且水箱2因在彈性組件4的作用下，其頂部很接近給水管道I，因此開設置藥孔的位置有限且開設置藥孔也很難將藥放入。所以，本實施例在水箱2側壁上方設有一個可開閉的置藥孔(圖中未標注)，具體的，在置藥孔處設有一個擋板，該擋板通過合頁與水箱2側壁固定連接，正常情況下，擋板遮擋置藥孔，防止水箱2內部與外界的連通，以保證水箱2的清潔，當該區域的植物需要施藥時，直接將擋板掀起，然后將藥物通過置藥孔放入水箱2 S卩可。
[0044]給水箱2提供持續拉力的彈性組件4可以選擇拉簧也可以選擇彈力帶等。而相比于彈力帶，隨著使用時間的延長，拉簧的彈性系數更加穩定，更能把控水箱2的存水量，因此本實施例需用拉簧作為彈性組件4，且設置彈性組件4由一個或兩個拉簧組成，并設置拉簧與蓋帽5和連接管7可拆卸連接，方便垂直滴灌裝置的組裝和零件的更換。
[0045]本實施例還包括一種垂直滴灌系統，包括多段給水管道I和多個垂直滴灌裝置，每段給水管道I依次連接四通管6的第二接口和相鄰四通管6的第一接口，多段給水管道I組成一個連通的給水管道I。
[0046]本實施例提供的垂直滴灌系統，如圖3所示，通過多個垂直滴灌裝置共同組成，適應更大面積的滴灌，且由于水箱2的注水速度遠大于水從水箱2底部的滴水孔22的流出速度，所以在多個垂直滴灌裝置的水箱2都注滿水時，其垂直滴灌裝置的滴灌用水量大致相同，這樣保證了各個區域都能保持基本相同的滴灌用水量，達到澆灌均衡的目的，更好的統一控制植物的生長，高效利用，保證土壤灌溉飽和度，增加整體存活率，有效降低直接經濟損失。
[0047]此外，本實施例提供的垂直滴灌系統，只需在需要進行滴灌時打開給水管道I的總開關，然后等待直到給水管道I的出水口出水時(此時表明各垂直滴灌裝置的水箱2都裝滿了水)關閉總開關，整個滴灌操作方便簡單，更涉及不到電源的浪費，需要的硬件設備簡單易組裝也更加便宜，基本能夠滿足各經濟階段人們的使用。
[0048]值得注意的，多個垂直滴灌裝置可以并聯連接、串聯連接或者串并聯混接。但并聯連接的時候，由于水速分流且各個節點的距離不同，導致各處水箱2注滿水需要的時間也不同，而最短時間注滿水的節點的水卻可以直接從出水口流出，此時無法判斷水箱2是否全都灌滿，不利于把控整個垂直滴灌系統。所以，本實施例提供的垂直滴灌系統采用串聯連接各垂直滴灌裝置。
[0049]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種垂直滴灌裝置，其特征在于，包括:四通管、水箱、連接管、阻水蓋板、彈性組件以及蓋帽； 所述四通管包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，其中所述第一接口和第二接口分別為進水端和出水端，第三接口和第四接口的軸線在同一豎直線上； 所述蓋帽固定在第四接口上，所述彈性組件的一端與蓋帽固定連接，另一端與阻水蓋板固定連接； 所述阻水蓋板位于所述四通管的內部，且至少有兩個穩定位置，在第一個位置上，所述阻水蓋板封堵所述四通管的第四接口；在第二個位置上，所述阻水蓋板封堵所述四通管的第三接口； 所述連接管的一端與阻水蓋板固定連接，且所述連接管與所述阻水蓋板固定連接的一端側壁處設有供水流入連接管內的通孔； 所述連接板的另一端與水箱內部相通且與水箱固定連接，所述水箱底部均勻設有若干滴水孔。2.根據權利要求1所述的垂直滴灌裝置，其特征在于，所述水箱的正下方設有起支撐并平衡水箱作用的補位彈簧。3.根據權利要求2所述的垂直滴灌裝置，其特征在于，還包括種植箱，所述補位彈簧均勻固定在所述種植箱上表面，所述種植箱上表面設有與所述水箱滴水孔豎直對應的接應滴孔。4.根據權利要求1所述的垂直滴灌裝置，其特征在于，所述水箱的底部固定設有連接板，所述連接板與所述連接管固定連接。5.根據權利要求1所述的垂直滴灌裝置，其特征在于，所述阻水蓋板的外邊緣設有密封溝槽，所述密封溝槽內部設有密封圈。6.根據權利要求1所述的垂直滴灌裝置，其特征在于，所述水箱側壁上方設有一個可開閉的置藥孔。7.根據權利要求1所述的垂直滴灌裝置，其特征在于，所述彈性組件為拉簧或彈力帶。8.根據權利要求7所述的垂直滴灌裝置，其特征在于，所述拉簧為一個或兩個，且所述拉簧與所述蓋帽和所述阻水蓋板為可拆卸連接。9.一種垂直滴灌系統，其特征在于，包括多段給水管道和多個根據權利要求1-8任一項所述的垂直滴灌裝置，每段所述給水管道依次連接所述四通管的第二接口和相鄰所述四通管的第一接口，多段給水管道組成一個連通的給水管道。10.根據權利要求9所述的垂直滴灌系統，其特征在于，多個所述垂直滴灌裝置通過所述給水管道串聯連接。
【文檔編號】A01G25/02GK106069618SQ201610715238
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月24日
【發明人】張潤先
【申請人】張潤先