專利名稱：一種斜齒滴灌灌水器流道的制作方法
技術領域：
本發明屬于農業機械滴灌技術領域，具體涉及一種斜齒滴灌灌水器流道。
背景技術：
眾所周知，滴灌是目前世界上一種最為先進的高標準的灌溉技術，是發展節本增 效、高產、高質、高效農業的有效途徑。世界各國都在大力推廣此項技術。在滴灌系統中，滴 頭是滴灌系統中尾部設備，也是滴灌系統的關鍵部件，其性能好壞直接影響滴灌系統的灌 溉質量。滴頭堵塞一直是設備失效的主要原因，而堵塞主要是由水、肥、藥液中的雜質或化 學物質和微生物的衍生堵塞了滴頭中狹小的流道而引起的。流量也隨著流道的堵塞程度發 生不同的變化，導致灌水不均，精度差，甚至失效。滴頭堵塞問題一直是滴灌專家們關注的 熱點。 為了使滴灌適用于大田作物，90年代后，先進國家又將單個的滴頭結構研究成內 鑲式小滴灌元件熱塑于滴灌管中，形成滴灌管(帶)，這樣既降低成本，又便于安裝，甚至于 直接在塑料薄膜上制造出滴頭結構形成薄膜型滴灌帶，成本更低。在農業生產取得了很大 的成功。但由于這種薄膜型滴灌帶產品制造需專用生產設備，制造較為復雜，有一定難度， 所以這種產品的流道結構就受到一定限制，早期的流道結構為在薄壁軟管的一側邊熱合成 一排矩形流道(通常稱單邊槽式)。經市場調查，目前世界上美國、澳大利亞、韓國等微灌技 術發達國家已有5種薄膜型滴灌帶在使用，第1種為單邊矩形流道，第2種為常見的上下三 角形流道，第3種上下三角形微斜流道，第4種為雙斜矩形，第5種為方形內島型流道。目 前世界上公認，滴頭的性能一般用流量隨壓力變化的關系式來進行表示，即——q = khx，滴 頭的幾何尺寸與水力性能的關系為，盡可能大的流道過流盡可能小的流量，并且流量隨壓 力變化不明顯(即不敏感，x值小)，是代表該產品的優劣和先進程度，也就是在整個流道 中過流斷面最小處的面積要相應大，而對應的流量要相應小，并值x相應也小為好。現有技 術中這幾種流道結構經測試流量隨壓力變化的敏感系數x值在微壓(5米水柱以)下均在 0. 5以上，最小0. 5388，最大超過0. 6為0. 6734。最小過流斷面第5種0. 126mm2，在0. 2mm2 堵塞敏感尺寸以下，第4種為0. 2064mm2，接近堵塞敏感尺寸，第1種為0. 2944mm2，第3種為 0. 3744mm2，第2種為0. 46mm2，有2種易堵塞，1種極易堵塞，因此對薄壁型滴灌灌水器的流 道研究工作也還處于開始階段。目前市場上國內生產廠家生產的產品為上述第一種單邊槽 式的。

發明內容
本發明的目的在于提供一種在微壓下能夠產生較強的紊流作用，從而能提高抗堵 塞性能的斜齒滴灌灌水器流道。 本發明的目的是這樣實現的一種斜齒滴灌灌水器流道，由上、下邊界和流道深形 成槽形流道，在槽形流道中有凸起的流道齒，所述流道齒的齒根與上或下邊界形成圓弧倒 角，由邊界、圓弧倒角、流道齒和圓弧倒角構成一個流道單元，上下流道單元中的流道齒交錯排列，若干個相同流道單元依次首尾相連，形成一個整體流道。 所述流道齒的齒頂為圓弧形，上、下流道齒的齒頂圓弧相互伸入到流道中心線的 所述流道齒的中心線在垂直于流道中心線的方向上向左或右有一定傾斜，本發明 比較優選傾斜0 45° ，形成齒傾角，以形成流道的不同的迎水面和背水面，從而改變灌水 器的水力性能。 本發明中上、下邊界可以選擇不同的線型，一種方案為上、下邊界為直線型，也可 以為上、下邊界為半圓弧型，還可以為上邊界為半圓弧型，下邊界為直線型。對于直線型邊 界，流道齒根與邊界最好有較大倒角，以減少水流在流道中的滯止區，防止水流中的雜質沉 淀從而產生堵塞。上、下邊界均為半圓弧型，可更有效地防止水流在流道中的滯止區，防止 水流中的雜質沉淀從而產生堵塞。 為了使水流流動順暢，所述圓弧倒角通常比較大，優選為圓弧倒角的圓弧與邊界 及流道齒的側壁相切。流道的邊界與齒根形成較大的圓弧倒角，目的是讓水流在較小的壓 力下流動順暢，減少雜質在流道中的滯流，進一步防止水流中的雜質沉淀產生流道堵塞。
本發明的有益效果為 1、本發明流道結構能夠使流道中的水流在一定壓力下(尤其是小的水壓——微壓 下)產生較強的紊流作用，一方面能使灌水器的水力性能提高，另一方面能使灌水器抗堵 塞能力增強，較強的紊流作用可使在同樣水壓和過流斷面下有較小的過水流量，反之在同 樣的過水流量下可增大過流斷面，從而提高了抗堵塞性能，另外流道邊界較大的圓弧倒角 和圓弧邊界，能夠使水流流動順暢，雜物不易停滯，減少流道中的滯止區，從而也提高了灌 水器的抗堵塞能力； 2、本發明流道結構采用交錯的斜齒形，流道齒的傾斜角度可從0°開始進行變化， 可以向垂直于流道中心線的方向的雙側傾斜，即可形成流道的不同的迎水面和背水面，從 而改變灌水器的水力性能，提高灌水器的抗堵塞性能； 3、本發明流道結構最小流道處過流斷面積均在0. 55mm2以上，最小為0. 5587mm2， 最大為0. 6224mm2，而流量隨壓力變化的敏感系數x值在全壓(5-10米水柱)和微壓(5米 水柱以)下均在0. 5以下，微壓下最小到0. 4792，最大為0. 51，表明本發明的流道結構水力 性能和抗堵塞效果優于現有技術中的產品； 4、用本發明結構形成的滴灌帶(管)可廣泛應用于設施農業栽培、大田作物灌溉 以及城市園林風景區的作物灌溉，滴灌效果好，灌水均勻，不易發生堵塞。


圖1是本發明實施例1的立體結構示意圖。 圖2是圖1放大了的單個流道結構示意圖。 圖3是本發明實施例2的立體結構示意圖。 圖4是圖3放大了的單個流道結構示意圖。 圖5是本發明實施例3的立體結構示意圖。 圖6是圖5放大了的單個流道結構示意圖。 圖7是本發明產品形成薄壁疊壓式滴灌 結構示意圖。
圖8是本發明產品形成內貼條式薄壁滴灌帶結構示意圖。 圖9是本發明產品形成側翼迷宮形薄壁滴灌帶結構示意圖。 圖10是本發明產品形成內鑲式滴灌帶的片狀滴頭元件結構示意圖。 圖11是本發明產品形成內鑲式片狀滴灌帶的結構示意圖。 圖12是本發明產品形成內鑲式滴灌管的圓管狀滴頭元件結構示意圖。 圖13是本發明產品形成內鑲式管狀滴灌管的結構示意圖。 圖中1、邊界；2、流道齒；3、齒傾角；4、圓弧倒角；5、水流方向；6、流道深；7、塑料 管；8、進水口 ；9、流道；10、出水口 ；11、內貼塑料薄膜。
具體實施例方式
下面結合附圖，通過實施例的方式，對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明
的保護范圍不局限于所述實施例。 實施例1 如圖1、圖2所示，由邊界1和流道深6形成的槽形流道，在槽形流道中有凸起的流 道齒2，所述流道齒2的齒根與上或下邊界1形成圓弧倒角4，由邊界1、圓弧倒角4、流道齒 2和圓弧倒角4構成一個流道單元，上下流道單元中的流道齒2交錯排列，若干個相同流道 單元依次首尾相連，形成一個整體流道；所述流道齒2的齒頂為圓弧形，上、下流道齒2的齒 頂圓弧相互伸入到流道中心線的另一側；所述流道齒2的中心線在垂直于流道中心線的方 向上向右傾斜15。(當然，向左或向右傾斜0 45。均為有效)，形成齒傾角3 ;上、下邊界 l為直線型。 有壓水流5由一側單元進口流入流道內，經流道齒2進行擾動，再經齒根倒角4 有序導流，再由另一側相同的流道齒擾動和導流就將有壓水在流道中的流動狀態進行了改 變，由層流改為了紊流。齒傾角大一方面可使這種擾動的強度改變使其滴頭水力性能改變， 從而減小滴頭隨壓力變化的敏感系數x ;另一方面，由于水流在經歷流道齒2的擾動后在背 水面會產生旋渦使得流速減慢，雜質易于沉淀，久之會導致流狹小的流道堵塞，使滴灌產品 失效，縮短壽命，因此發明人對齒根采用較大的圓弧倒角4對水流進行有序疏流，來減緩這 種現象的產生，減少雜質在流道中的低流速區的滯流現象，防止堵塞，提高抗堵性能。本實 施例的流道結構的x值在0. 4794 0. 489之間。
實施例2 如圖3、圖4所示，基本結構同實施例l，與實施例1不同之處在于流道的上邊界為 半圓弧型，這種邊界的改變可進一步提高灌水器抗堵塞性能。本實施例的流道結構的x值 在O. 4792 0. 4944之間。
實施例3 如圖5、圖6所示，基本結構同實施例l，與實施例1不同之處在于流道的上、下邊 界均為半圓弧型，這種邊界的改變可更進一步提高灌水器抗堵塞性能，但水力性能將受到 影響，x值有所下降，但不太明顯。本實施例的流道結構的x值在0. 5129 0. 5137之間。
上述幾種實施例方式在實際生產中，可根據當地的作物品種和經濟條件綜合考慮
選擇使用。 實施例4
將實施例1 3中的產品在微壓滴灌中的薄壁(其它壓力下可增加壁厚)滴灌帶
中使用，有以下5種實施方式可以實現產品化。 1、形成薄壁疊壓式滴灌帶，如圖7所示， 將本發明斜齒滴灌灌水器流道通過薄壁塑料膜兩邊壁內外交錯疊壓用塑料模具 熱合或其它粘合的方法形成帶有上述流道的薄壁滴灌帶，在流道的進水端粘合成小顆粒狀 過濾進水口 ，便于過濾水中較大雜質，在流道出水端有一較大出水池，在出水池上開一小狹 縫便于出水，這種出水口的優點在于防止植物根系進行滴灌帶流道內，形成堵塞。 一個流道 形成一個滴頭單元，在薄壁管上可相距一定距離再用同樣的方法形成另一個滴頭單元，依 次形成長長的帶狀薄壁滴灌帶用于農業灌溉。
2、形成內貼條式薄壁滴灌帶，如圖8所示， 與產品1中不同的是將薄壁塑料管一側內壁貼上一條薄壁塑料膜ll，在所貼的這 條薄膜與外壁間熱合成本發明流道單元9，其流道單元的進水口為在內貼條的內側流道上 開一系列進水口 8。 3、形成側翼迷宮形薄壁滴灌帶，如圖9所示， 與1中不同的是塑料薄膜兩長邊緣重合在一起，在側邊分別膜壓成本發明的流道 單元9，其流道單元的進水口和出水口具有多小過濾口的進出水口 。
4、形成內鑲式滴灌帶，如圖10、圖11所示， 與1中不同的是本發明流道做在一扁片塑件滴頭上，滴頭再內鑲于塑料管內，滴
頭的間距可根據需要在一定范圍內調整。 5、形成內鑲式滴灌管，如圖12、圖13所示， 與4中不同的是本發明流道做在一圓管狀滴頭元件上，滴頭元件再內鑲于塑料管 內，滴頭的間距可根據需要在一定范圍內調整。
權利要求
一種斜齒滴灌灌水器流道，由上、下邊界(1)和流道深(6)形成槽形流道，其特征在于在槽形流道中有凸起的流道齒(2)，所述流道齒(2)的齒根與上或下邊界(1)形成圓弧倒角(4)，由邊界(1)、圓弧倒角(4)、流道齒(2)和圓弧倒角(4)構成一個流道單元，上下流道單元中的流道齒(2)交錯排列，若干個相同流道單元依次首尾相連，形成一個整體流道。
2. 根據權利要求l所述的斜齒滴灌灌水器流道，其特征在于所述流道齒(2)的齒頂為圓弧形，上、下流道齒(2)的齒頂圓弧相互伸入到流道中心線的另一側。
3. 根據權利要2所述的斜齒滴灌灌水器流道，其特征在于所述流道齒(2)的中心線在垂直于流道中心線的方向上向左或右傾斜0 45。，形成齒傾角(3)。
4. 根據權利要求1、2或3所述的斜齒滴灌灌水器流道，其特征在于上、下邊界(1)為直線型。
5. 根據權利要求1、2或3所述的斜齒滴灌灌水器流道，其特征在于上、下邊界(1)為半圓弧型。
6. 根據權利要求1、2或3所述的斜齒滴灌灌水器流道，其特征在于上邊界(1)為半圓弧型，下邊界(1)為直線型。
7. 根據權利要求1、2或3所述的斜齒滴灌灌水器流道，其特征在于所述圓弧倒角(4)的圓弧與邊界(1)及流道齒(2)的側壁相切。
全文摘要
本發明提供一種斜齒滴灌灌水器流道，由上、下邊界和流道深形成槽形流道，其特征在于在槽形流道中有凸起的流道齒，所述流道齒的齒根與上或下邊界形成圓弧倒角，由邊界、圓弧倒角、流道齒和圓弧倒角構成一個流道單元，上下流道單元中的流道齒交錯排列，若干個相同流道單元依次首尾相連，形成一個整體流道。本發明流道結構能夠使流道中的水流在一定壓力下產生較強的紊流作用，可以使灌水器的水力性能提高，提高堵塞能力增強。本發明流道結構采用交錯的斜齒形，流道齒的傾斜角度可從0°開始進行變化，可以向垂直于流道中心線的方向的雙側傾斜，即可形成流道的不同的迎水面和背水面，從而改變灌水器的水力性能，提高灌水器的抗堵塞性能。
文檔編號B05B1/20GK101722118SQ20091021261
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月13日 優先權日2009年11月13日
發明者孫艷玲, 方部玲, 金永奎, 齊松濤 申請人:河海大學