[发明专利]一种渗灌头技术

说明书

农、林、牧、园业植物管道微灌溉技术中，灌水器发生堵塞是一突出问题。由于水是很好的载体，各类有机、无机、沙粒、悬浮、微生物都会在水的运载下到达灌水器，堵塞现象是不可避免的。目前的灌溉技术要求的是水肥一体化，形成沉瘀而发生堵塞现象更是频发。对水质要求不高、防堵效果好、堵而不死、排堵快捷、寿命长、运行及制作成本低才是实用的灌水器。 

为什么把这一渗灌头称为《太极》渗灌头呢？是由于它的自然属性很强，它的设计是以血液遁环中血管、毛细血管功能为原理，以土壤、植物、水肥、微生物及自然物理现象等之间密相互关联为依托，故取名为《太极》渗灌头。 

太极渗灌头是管线渗灌(地下灌溉)系统中的一种灌水器。我们是搞机械专业的，对灌溉技术和目前该领域先进技术状态深知太浅，另该部分先进产品多为专利产品，很难查阅或深知其内容，所以对现有先进技术进行对比很困难。从常用的渗灌方法来看，如渗灌管法、纵向破口脉冲法及密宫渗水法等，它们都存在毛管壁污垢延伸的堵塞，负压倒流物的堵塞，砂粒和悬浮物的堵塞，化学衍生物的堵塞，根系的堵塞，微生物(细菌)的堵塞，故对灌溉系统及灌溉液的质量要求很高，特别是渗灌它的管线和灌水器埋在土壤中，一但发生堵塞不易查找和排堵。我们认为直接采用橡胶、塑料、聚乙稀等软质材料加工出来的灌水器通道，如小孔形、微孔形、纵向破口形、螺旋窄缝形、密宫窄缝形，它们形成的管壁质软，表面粗糙度不是很好，沾泥和滋生污垢很容易产生，也就很容易发生堵塞。从大量文献报道该微灌溉技术推广受限。太极渗灌头对上述几种堵塞现象都不回避，我们认为这是一种自然现象，怎样把堵塞放缓，怎样排堵快捷恢复功能是它设计的理念及思路。下面我们将从渗灌头工作原理作 一一介绍。 

一、结构原理解述： 

从结构原理图(图1)中可知，渗灌头由渗灌头组件、护网二部分组成。而渗灌头组件(图2)由四个零件组成，其中件号1称为导毛管(双件)，件号2称为合成纤维整形棉简称整形棉，件号3称为内弧形支架片，件号4称为外弧形支架片。 

两根导毛管穿过毛管壁直达毛管心部2/3处导取自压水肥溶液进入整形绵两纳水孔中。整形棉经内、外弧形支架片压缩固形得到所需流量的异形毛细管道，水肥溶液经压缩的整形棉毛细管道减压减流渗透到自然状态的整形棉中(未受压迫部分)，自然状态整形棉中的水肥很自然的传导到护网中，护网将扩大与土壤毛细管体系的联系，将水肥渗入土壤中。它看似一过滤原理，但它有二点本质的不同，过滤时水的通道基本是垂直于纤维线的，它就是一密度很高的筛子。而太极渗灌头的水通道基本是顺从于纤维线的异形毛细管，过滤在运行过程中没有排泄杂物的功能，而太极渗灌头在运行过程中有排泄杂物的功能。 

所谓自然状态整形棉就是未被压缩的那一部分纤维棉。自然状态的整形棉与护网的组合，它们近似一种较为理想的海棉体。海棉体具有吸食、储存、失放水肥的良好功能。植物在土壤里生长过程中一直都在发生蒸腾效应，水肥不断的被吸收和蒸发，由于土壤内结构的差异不同使得各处的蒸腾效应也随之不同，蒸腾效应越强的地方，土壤越干燥，土壤毛细越发达和通畅。渗灌头硕大的海棉体结构会把水肥送到蒸腾越强的地方，大大的提高水肥灌溉的效果。在停止施灌后，海棉体内的饱和水肥溶液很快被土壤毛细管系吸走待干，它将变成一个湿度、空气、养份适度的微生物生长的温床。只需温度适度，有足够长间歇时间，微生物将会在渗灌头中迅猛生长，大量的有机、无机物所形成的瘀泥将被微生物吞噬，达到净化渗灌头的作用，在人工辅佐下效果更佳，这就是 下面将会提到的生物自然清瘀的原理。 

二、零件功能设计讲述： 

1.导毛管 

渗灌头组件剖面图(图2)中件号1、零件图(图3)所示的零件称为导毛管，双件。它是一直通细空管，外元柱体一端上有一台阶轴，另一端为小锥度销，台阶轴用于与内弧形支架片突台孔紧固连接，小锥度销用于渗灌头与毛管连接，内孔直径为2左右，它是将水从毛管导入整型棉的通道。要求内孔粗糙度Ra0.4以上，材质要求：硬度高，抗腐蚀性强，一般采用3Cr13，并需热处理或涂层处理。陶瓷、玻璃材料更佳。导毛管的长度取决于毛管直径，因它取水肥于毛管心部2/3处，目的就是防止毛管壁污垢延伸至渗灌头入水口发生堵塞。让导水管壁光洁、高硬、耐腐蚀能起到不沾瘀泥和滋生污垢的作用。 

2.整形棉