一种用于农业节水灌溉的雾化灌溉装置的制作方法

1.本发明涉及农业灌溉领域，尤其涉及一种用于农业节水灌溉的雾化灌溉装置。


背景技术：

2.雾化灌溉是近年来新发展的一种灌溉技术，是通过低压管网将首部加压的水输送到田间，再通过特别的雾化喷头将水喷洒成雾状进行灌溉的方法。雾化灌具有节水、调节作物株间小气候等优点。雾灌时作物处在云雾覆盖之中，水份能直接被叶片吸收，增强作物的抗逆性。尤其在干旱高温季节，雾灌能提高株间湿度，降低株间和叶面温度，增加叶片相对含水量，从而可以减轻或消除作物光合作用的“午睡”现象，使作物获得高产。
3.由于在一些偏远的地区，缺乏供水管网，因此雾化灌溉通常会就地取水，采用地下水作为水源，而由于直接获取的地下水是未经过滤的，因此细沙等杂质的含量较多，所以长期灌溉的情况下，喷头内的杂质会逐步累积，越来越多，进而对喷头造成堵塞，导致喷头无法正常出水。
4.对此，有必要对现有的雾化灌溉装置进行改进，使水能够被过滤，杂质无法进入喷头内部，从而避免喷头被杂质堵塞的情况。另外，由于考虑到如果过滤的杂质一直位于灌溉装置内部的话，那么工作人员就需要定期进入到田地里，将灌溉装置内过滤的杂质清理出来，这样就比较麻烦，对此，发明人认为还有必要使所改进的灌溉装置具有自动排杂的功能，即杂质能够自动从灌溉装置内排出，无需人为手动清理。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于农业节水灌溉的雾化灌溉装置，其不仅具备过滤杂质的功能，以避免杂质进入喷头内造成堵塞，而且还具备自动将过滤的杂质排出到雾化灌溉装置之外的功能。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种用于农业节水灌溉的雾化灌溉装置，包括喷头部分，所述喷头部分具有液体通道和气体通道，所述雾化灌溉装置还包括杂质过滤部分，所述杂质过滤部分包括壳体、第一流道、第二流道、滤网、杂质收集腔、阀腔以及阀门组件；
7.所述壳体的外表设置有进液端口、进气端口以及杂质排出口；
8.所述第一流道布置在所述壳体内，第一流道的入口端与所述进液端口相连，出口端与所述喷头部分的液体通道相连；
9.所述第二流道也布置在所述壳体内，第二流道的入口端与所述进气端口相连，出口端与所述喷头部分的气体通道相连；
10.所述滤网布置于所述第一流道中，滤网能够使所有从第一流道的入口端流至第一流道的出口端的液体得到过滤；
11.所述杂质收集腔位于所述滤网的上游侧并与所述第一流道连通，杂质收集腔用于收集滤网所过滤的杂质；
12.所述阀腔位于所述杂质收集腔的下方，阀腔的一端延伸至所述壳体的外表面并与
所述进气端口连通，且所述杂质排出口位于该阀腔的底部；
13.所述阀门组件布置在所述阀腔内，并且，当阀门组件处于自然状态时，阀门组件为打开状态，此时杂质收集腔与杂质排出口连通，当从进气端口流入阀腔的气体所形成的气压超过预定值时，阀门组件为关闭状态，此时杂质收集腔与杂质排出口的连通被阻断。
14.进一步的，所述第一流道包括第一轴向段、第一斜向段、第二轴向段、第二斜向段以及第三轴向段；
15.所述第一轴向段沿着所述壳体的中轴线布置，其底部与所述进液端口相连，顶部延伸至壳体内的中部；
16.所述第一斜向段的数量为两个，两个第一斜向段分别连通于第一轴向段顶部的两侧，并且两个第一斜向段的倾斜方向均为由内向外向下倾斜；
17.所述第二轴向段的数量也为两个，两个第二轴向段分别位于所述壳体内的两侧并分别与两个所述第一斜向段相连；
18.所述第二斜向段的数量也为两个，两个第二斜向段分别连接于两个第二轴向段的顶部，并且两个第二斜向段的倾斜方向均为由下而上向靠近壳体中轴线的方向倾斜，同时，两个第二倾斜段的顶部汇集到一起；
19.所述第三轴向段沿着所述壳体的中轴线布置，其底部同时与两个所述第二斜向段的顶部相连，顶部延伸至壳体的顶部并与所述喷头部分的液体通道连通。
20.进一步的，所述滤网的数量为两个，两个滤网分别布置在两个第二轴向段与相应第二斜向段的交汇处。
21.进一步的，所述喷头部分具有一个所述的液体通道和两个所述的气体通道，其中，两个气体通道分别位于液体通道的两侧，液体通道和气体通道的顶部形成有一个弧形通道，弧形通道中部的最低点位于所述液体通道的上方，两侧的最高点分别位于两个所述气体通道的上方，且弧形通道的两侧分别具有一个喷口。
22.进一步的，所述第二流道的数量为两个，两个第二流道的下半段分别位于所述壳体内的两个第二斜向段的侧旁，上半段则分别位于所述第三轴向段的两侧，同时，两个第二流道的上半段分别与所述喷头部分内的两个气体通道连通；
23.所述进气端口与其中一个所述第二流道相连，另外一个所述第二流道的入口端则连接有一个进气接头，该进气接嘴通过气管与所述进气端口相连。
24.进一步的，所述杂质收集腔的数量为两个，两个杂质收集腔分别连通在两个所述第二轴向段的下方；
25.所述阀腔的数量也为两个，且两个阀腔分别位于两个所述杂质收集腔的下方；所述阀腔包括第一腔体和第二腔体，其中，第一腔体同时与所述杂质收集腔和所述杂质排出口连通，第二腔体则与所述第一腔体连为一体且藏匿于所述壳体内，同时第二腔体远离第一腔体的一端延伸至所述壳体的外表面并与安装在壳体外表面的连接嘴连通，所述连接嘴通过气管与所述进气端口相连。
26.进一步的，所述阀门组件包括塞体和拉簧；所述塞体布置在所述阀腔内，且塞体可以在阀腔的第一腔体和第二腔体之间切换；所述拉簧的一端固定在第二腔体内远离第一腔体一侧的侧壁上，拉簧的另一端与塞体固定；
27.其中，当所述弹簧处于自然状态时，塞体受拉簧的作用而藏匿于第二腔体之中；当
从所述连接嘴进入第一腔体的气体所形成的气压超过预定值时，塞体受气压的作用而位于第一腔体内，且此时塞体将所述杂质收集腔与所述杂质排出口的连通阻断。
28.进一步的，所述杂质过滤部分还包括封盖，该封盖可拆卸式封闭于所述杂质排出口的底部。
29.进一步的，所述雾化灌溉装置还包括锁紧螺母，该锁紧螺母用于将所述喷头部分与所述杂质过滤部分固定为一体。
30.本发明的有益效果：本发明将通过进气端口的气压分流了一部分用于控制塞体的移动，使得通气时塞体能够封闭杂质收集腔的底部，断气时塞体能够自动打开杂质收集腔的底部，进而实现了通气时水流流经第一流道时不漏液，同时过滤的杂质能暂时存储在杂质收集腔内，断气时杂质收集腔内的杂质会自动从杂质排出口落下的目的；因此解决了本发明所要解决的技术问题，即，对雾化灌溉装置改进后，使其不仅具备了过滤杂质的功能，而且还具备了自动将过滤的杂质排出到雾化灌溉装置之外的功能，因此采用本发明后，无需再人为手动清理雾化灌溉装置内部的杂质。
附图说明
31.图1是本发明的结构示意图；
32.图2是图1中区域a的放大图；
33.图3是图1中杂质过滤部分的放大图；
34.图4是图3中区域b的放大图；
35.图5是图3中区域c的放大图；
36.图6是图3中区域d的放大图；
37.图7是本发明中塞体的立体结构图；
38.图8是图3通入液体和气体时的示意图，该图中的封盖已被卸下，图中的实线表示水流的路径，虚线表示气流的路径；
39.图9是图8中区域e的放大图。
具体实施方式
40.下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。
41.参见图1至图7，本发明提供了一种用于农业节水灌溉的雾化灌溉装置，其包括喷头部分1和杂质过滤部分2。
42.参见图1，所述喷头部分1的内部设置有一个液体通道11和两个气体通道12，其中，两个气体通道12分别位于液体通道11的两侧，且液体通道11和气体通道12都沿着喷头部分1的轴向方向延伸。参见图2，在液体通道11和气体通道12的顶部还形成有一个弧形通道13，弧形通道13中部的最低点位于液体通道11的上方，两侧的最高点分别位于两个气体通道12的上方，弧形通道13的两侧分别具有一个喷口14，喷口14设置于喷头部分1的外壁上。喷头部分1工作时，液体通道11和气体通道12分别同时供入水流和气流，水流从液体通道11进入弧形通道13后会分成两股，然后分别沿着弧形通道13的两翼向两侧流动，流动过程中，从气体通道12进入弧形通道13的气体会对水流造成冲击并与水流汇合，进而气液混合物，气液
混合物最终会以雾状的形式从喷口14喷散出去，从而实现雾化灌溉，达到节水的目的。
43.参见图3，所述杂质过滤部分2包括壳体21、第一流道22、第二流道23、滤网24、杂质收集腔25、阀腔26以及阀门组件27。
44.其中，所述壳体21的外表设置有进液端口21a、进气端口21b以及杂质排出口21c。
45.所述第一流道22布置在所述壳体21内，第一流道22的入口端与所述进液端口21a相连，出口端与所述喷头部分1的液体通道11相连。第一流道22为水流流动的通道，水流从进液端口21a进入第一流道22后，会沿着第一流道22流动，然后从第一流道22的出口端流出，进入喷头部分1的液体通道11。
46.所述第二流道23也布置在所述壳体21内，第二流道23的入口端与所述进气端口21b相连，出口端与所述喷头部分1的气体通道12相连。第二流道23为气体流动的通道，气体从进气端口21b进入第二流道23后，沿着第二流道23流动，然后从第二流道23的出口端流出，进入喷头部分1的气体通道12。
47.所述滤网24布置于所述第一流道22中，滤网24能够使所有从第一流道22的入口端流至第一流道22的出口端的水流得到过滤。
48.所述杂质收集腔25位于所述滤网24的上游侧并与所述第一流道22连通，杂质收集腔25用于收集滤网24所过滤的杂质。其中，上述的上游侧是依据水流流动的方向来确定的。
49.所述阀腔26位于所述杂质收集腔25的下方，阀腔26的一端延伸至所述壳体21的外表面并与所述进气端口21b连通，即，当通过进气端口21b向第二流道23供气时，由于进气端口21b是与阀腔26连通的，因此会有部分气体进入到阀腔26内。另外，所述杂质排出口21c位于所述阀腔26的底部。
50.所述阀门组件27布置在所述阀腔26内，其能够通过自身在阀腔26内的移动来控制杂质收集腔25与杂质排出口21c的连通或阻断。其中，当阀门组件27处于自然状态时，阀门组件27为打开状态，此时杂质收集腔25与杂质排出口21c是连通的，当从进气端口21b流入阀腔26的气体所形成的气压超过预定值时，阀门组件27将转换为关闭状态，此时杂质收集腔25与杂质排出口21c的连通会被阻断。
51.作为一种优选的方案，参见图2，在所述喷头部分1的喷口14处还设置有一层雾化网15，该雾化网15为具有若干孔眼的薄片，其能够进一步加强喷出的气液混合物的雾化程度。
52.参见图1，在液体通道11的外壁还设置第一连接板16，以使液体通道11能够稳固的固定在喷头部分1的内部，其中，第一连接板16位于气体通道12内的部分具有轴向贯穿的通孔，以便气体穿过连接板16。
53.作为一种优选的方案，为了确保滤网24所过滤的杂质不会回落至进液端口21a，有必要将第一流道22设计成弯折形式的。具体的：
54.参见图3，所述第一流道22包括一个第一轴向段221、两个第一斜向段222、两个第二轴向段223、两个第二斜向段224以及一个第三轴向段225；
55.所述第一轴向段221沿着所述壳体21的中轴线布置，其底部与所述进液端口21a相连，顶部延伸至壳体21内的中部；
56.两个所述的第一斜向段222分别连通于第一轴向段221顶部的两侧，并且两个第一斜向段222的倾斜方向均为由内向外向下倾斜；
57.两个所述的第二轴向段223分别位于所述壳体21内的两侧并分别与两个所述第一斜向段222相连；
58.两个所述的第二斜向段224分别连接于两个第二轴向段223的顶部，并且两个第二斜向段224的倾斜方向均为由下而上向靠近壳体21中轴线的方向倾斜，同时，两个第二倾斜段224的顶部汇集到一起；
59.所述第三轴向段225沿着所述壳体21的中轴线布置，其底部同时与两个所述第二斜向段224的顶部相连，顶部延伸至壳体21的顶部并与所述喷头部分1的液体通道11连通；
60.所述滤网24的数量为两个，两个滤网24分别布置在两个第二轴向段223与相应第二斜向段224的交汇处；
61.所述杂质收集腔25的数量为两个，两个杂质收集腔25分别连通在两个所述第二轴向段223的下方；
62.由此，当水流进入第一流道22后，流至第一轴向段221的顶部后，水流将会分流成两股，并分别沿着两侧的第一斜向段222、第二轴向段223、第二斜向段224流动，之后在两个第二斜向段224的顶部又会汇集成一股，然后继续沿着第三轴向段225流动，最后流入喷头部分1的液体通道11。其中，被滤网22阻挡下来的砂砾、石砾等杂质在重力的作用下会沉降到第二轴向段223下方的杂质收集腔25中。
63.基于上述的技术方案，更具体的，参见图3，所述阀腔26的数量也为两个，且两个阀腔26分别位于两个杂质收集腔25的下方。进一步的，参见图6和图9，所述阀腔26包括第一腔体261和第二腔体262，其中，第一腔体261同时与杂质收集腔25和杂质排出口21c连通，第二腔体262则与第一腔体261连为一体且藏匿于壳体21内，同时第二腔体262远离第一腔体261的一端延伸至壳体21的外表面并与安装在壳体21外表面的连接嘴21e连通，所述连接嘴21e则通过气管28与所述进气端口21b相连，参见图3。
64.进一步的，参见图3，所述第二流道23的数量为两个，两个第二流道23的下半段分别位于壳体21内的两个第二斜向段224的侧旁，上半段则分别位于第三轴向段225的两侧，同时，两个第二流道23的上半段分别与喷头部分1内的两个气体通道12连通；其中，第二流道23与第一流道22的第二斜向段224、第三轴向段225是通过隔板21f隔开的；且在第二流道23的上半段内还设置有第二连接板21g，以使第二流道23上半段的隔板21f能稳固的与壳体21的内壁固定，第二连接板21g设有轴向贯穿的通孔，以便气体穿过第二连接板21g。
65.进一步的，参见图3和图4，所述进气端口21b与其中一个第二流道23相连，另外一个第二流道23的入口端则连接有一个进气接头21d，该进气接嘴21d也设置在壳体21的外表面上(参见图5)，进气接头21d同样通过气管28与所述进气端口21b相连。
66.由于连接嘴21e的数量为两个，且其中一个连接嘴21e位于进气端口21b的下方，另一个连接嘴21e位于进气接头21d的下方，因此为了将两个连接嘴21e都与进气端口21b连通，同时还要让进气接头21d与进气端口21b连通，所以可以通过气管28将四者串联起来，参见图3。当进气端口21b进气时，进气接头21d和两个连接嘴21e都会进气。
67.作为一种优选的方案，参见图6和图9，所述的阀门组件27包括塞体271和拉簧272。所述塞体271布置在所述阀腔26内，且塞体271可以在阀腔26的第一腔体261和第二腔体262之间切换。所述拉簧272的一端固定在第二腔体262内远离第一腔体261一侧的侧壁上，拉簧272的另一端与塞体271固定。其中，当弹簧272处于自然状态时，塞体271受到拉簧272的作
用会藏匿在第二腔体262之中，此时杂质收集腔25与杂质排出口21c是连通的，参见6。当从所述连接嘴21e进入第一腔体261的气体所形成的气压超过预定值时，塞体271受气压的推动会移动至第一腔体261内，且此时的塞体271会将杂质收集腔25与杂质排出口21c的连通阻断，参见图9。其中，所述的预定值依具体的情况而定，其由拉簧272的物理性质、阀腔26体积大小、移动距离等因素决定，气压超过该预定值时，拉簧272会被拉至最长，气压对塞体271的作用力大于此时拉簧272弹性恢复力，塞体271会稳稳的顶靠在第一腔体261中。
68.更具体的，参见图7，所述塞体271为中空的立方体结构，且该立方体结构仅由五个面构成，其中一个侧面缺失，所述的拉簧272布置于塞体271的内腔中且与塞体271前侧面的内壁连接。
69.其中，为了保证塞体271的密封性，在塞体271的顶面、底面以及左右两个侧面各设置一圈密封圈273，参见图7。且，当塞体271位于第一腔体261内时，四个密封圈273能分别与第一腔体261四周的壁面紧贴，达到密封的效果，以阻挡杂质收集腔25内的水流下落，同时阻挡第二腔体262和第一腔体261内的气压泄漏，参见图9；当塞体271位于第二腔体262内时，四个密封圈273又能分别与第二腔体262四周的壁面紧贴，达到密封的效果，以阻挡第二腔体262内的气压泄漏，参见图6。
70.作为一种优选的方案，参见图3，所述杂质过滤部分2还包括封盖29，该封盖29可拆卸式封闭于所述杂质排出口21c的底部，例如，封盖29可通过螺纹连接的方式拧紧在杂质排出口21c的底部。
71.作为一种优选的方案，参见图1，所述雾化灌溉装置还包括锁紧螺母3，该锁紧螺母3用于将喷头部分1与杂质过滤部分2连为一体；连接时，可以先在杂质过滤部分2与喷头部分1之间放置相应的密封片，然后再将喷头部分1与杂质过滤部分2对接，对接时，使喷头部分1的气体通道12与杂质过滤部分2的第二流道23对准，同时使喷头部分1的液体通道11与杂质过滤部分2的第一流道22对准，之后再拧紧锁紧螺母3，使喷头部分1与杂质过滤部分2紧紧连接在一起并将密封片压紧，达到连接不漏液、不漏气的目的。
72.本发明的使用方式及工作原理如下：
73.在喷头部分1和杂质过滤部分2通过锁紧螺母3连接好的情况下；首先，将杂质过滤部分2的进液端口21a与供水管道相连，供水管道能够提供一定压力的水流，然后再将进气端口21b与供气管道相连，供气管道能够提供一定压力的气流，之后将封闭两个杂质排出口21c的封盖29拧下，使杂质排出口21c的底部敞开；
74.之后，灌溉时，同时打开供水管道的阀门和供气管道的阀门，供水管道会通过进液端口21a向第一流道22供入水源，供气管道则会通过进气端口21b向其中一个第二流道23供入气体；同时，由于进气端口21b是通过气管28与进气接头21d和两个连接嘴21e相连的，因此气体也会通过进气接头21d进入另一个第二流道23，同时还会通过两个连接嘴21e分别进入两个阀腔26的第二腔体262内(气体的流动路径可参见图8中虚线箭头)，当进入第二腔体262的气体所形成的气压达到一定程度时，该气压会克服拉簧272的作用力然后推动塞体271向第一腔体261内移动，随着气压的进一步升高，塞体271的移动距离也会越来越大，直至气压超过预定值时，塞体271会完全移动至第一腔体261内，此时塞体271会将杂质收集腔25与杂质排出口21c的连通阻断，因此第一流道22内的水流是不会从杂质排出口21c处泄漏的，而会沿着图8中实线箭头所指的路径流动，即，依次沿着第一轴向段221、第一斜向段
222、第二轴向段223、第二斜向段224、第三轴向段225的路径流动，其中，在水流从第二轴向段223进入第二斜向段224的过程中，滤网24会将水流中的砂砾、石砾等杂质过滤出来，过滤的杂质在重力的作用下会沉降到下方的杂质收集腔25内，而此时由于塞体271封闭在杂质收集腔25的底部，因此杂质收集腔25内的杂质是不会落出的；水流和气流从杂质过滤部分2的顶部流出时，会分别进入到喷头部分1的液体通道11和两个气体通道12内，然后分别液体通道11和气体通道12流动，之后进入到上方的弧形通道13内，最后气体会冲击水流并形成气液混合物，然后该气压混合物会以雾状的形式从喷口14喷散出去；
75.当停止灌溉时，同时关闭供水管道的阀门和供气管道的阀门，此时，不仅第一流道22、第二流道23内的水流、气流会停止，而且由于阀腔26与进气端口21b是连通的，因此阀腔26会停止进气，阀腔26内的气压会减小，所以拉簧272在自身弹性恢复力的作用下，会带动塞体271缩回到第二腔体262内，从而杂质收集腔25又会与杂质排出口21c连通，因此杂质收集腔25内的杂质在重力的作用下会从杂质排出口21c掉落出来。
76.可见，本发明将供气管道的气压分流了一部分用于控制塞体271的移动，使得通气时塞体271能够封闭杂质收集腔25的底部，断气时塞体271能够自动打开杂质收集腔25的底部，进而实现了通气时水流流经第一流道22时不漏液，同时过滤的杂质能暂时存储在杂质收集腔25内，断气时杂质收集腔25能自动排出杂质的目的。
77.因此本发明通过对雾化灌溉装置进行改进后，实现了本发明所要解决的技术问题，即，使雾化灌溉装置不仅具备过滤杂质的功能，以避免杂质进入喷头部分1内造成堵塞，而且还具备自动排出过滤的杂质的功能，无需再人为手动打开雾化灌溉装置，对内部杂质进行清理。
78.本发明的另一种使用方式：
79.当只用本装置进行普通灌溉，而非雾化灌溉时，即，只需要向本装置内通入水流，而无需通入气体时，可以将进气端口21b封闭，同时利用封盖29将两个杂质排出口21c封闭，之后将进液端口21a与供水管道相连，然后打开供水管道的阀门即可；水流进入杂质过滤部分2的第一流道22后，沿着第一流道22流动时，滤网24所过滤的杂质会沉降到杂质收集腔25内，然后会继续下落至杂质排出口21c中，并堆积在杂质排出口21c内，当杂质堆积到一定程度时，停止灌溉，将封盖29拧下，杂质便会自动落出。
80.需说明的是：此种使用方式下，杂质是无法自动排出的，必须要手动拧开封盖29后才会落下。
81.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。