CN104549807B - 无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头及安装使用方法 - Google Patents

Abstract

一种无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，包括喷头帽、与喷头帽匹配安装的喷头体、与喷头体连接的折射体，其特征在于：喷头体通过截面为T形的固定杆连接折射体；喷头体内部中空，具有与固定杆安装相适配的截面为T形的腔体，折射体具有固定杆安装孔，固定杆安装在喷头体的腔体内，伸出末端插入折射体内与安装孔紧配合；上述无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头的安装使用方法：首先安装微喷头，然后将微喷头的喷头帽与喷灌设备的进水管道通过螺纹或斜口接头连接，根据稳压防滴膜片的弹性大小确定微喷头的打开压力值，当进水管道内水压大于微喷头的打开压力值时，喷灌水流流经稳压防滴膜片遇折射体后雾化，实现全圆喷洒。

Description

无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头及安装使用方法

技术领域

本发明涉及微水灌溉领域微喷头设备，特别是一种无遮挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头。

背景技术

近年来，由于微灌具有节水、灌溉均匀度高、省工、节肥、增产等诸多优点，发展迅速，得到了广泛使用，已成为农业生产中的重要技术手段，目前全国微灌应用面积已达到3000多万亩。

微灌主要包括滴灌和微喷灌两种形式。微喷灌是通过管道系统利用折射或旋转式微喷头将低压水或化学药剂以微流量低压喷洒在枝叶上或地面上的一种灌水形式。微喷灌的工作压力低，流量小，有利于消除含水饱和区，使水分能被土壤随时吸收，改善了根区通气条件，既可以定时定量的增加土壤水分，又能提高空气湿度，调节局部小气候。微喷灌广泛应用于蔬菜、花卉、果树、药材的种植，以及育苗、养殖场等区域的加湿降温。

微喷头是微喷灌系统中的核心部件，目前应用较多的微喷头主要有旋转式和折射式两种。旋转式有一旋转体，水流经喷嘴射向旋转体后，旋转体使水流按一定的角度喷出，同时还反作用于旋转体本身，使其受撞击高速旋转，从而将水流粉碎成滴状抛出，形成较大喷幅；折射式微喷头是利用折射锥来分散水流，工作时水流由喷嘴垂直射向折射锥，被击散成薄水层向四周射出，在空气阻力作用下形成细小水滴散落在地面上。旋转式微喷头雾滴直径较大，射程较远，适合灌溉补水使用；折射式微喷头，又称雾化喷头，雾滴直径较小，射程较近，适合育苗、加温降温使用。

目前折射式微喷头主要有支架、折射锥、喷嘴等结构组成，当喷头工作时支架会阻挡一部分水，形成一定区域的无水区，无法达到全圆喷洒，大大影响了灌溉均匀度和使用效果。

当压力低于一定值时，折射式微喷头的水滴很大，不能形成雾状，甚至成水流状，完全不能满足使用要求。当灌溉系统停止工作时，管道中还会留有一部分水，通过喷嘴滴出，这样喷头附近的水量会过多，影响作物生长。所以折射式微喷头必须高于一定压力才能让其工作，目前解决方法是外加防滴阀，而防滴阀结构复杂，价格较高，是微喷头价格的1～2倍，使得整套微喷头成本大大增加，影响了微喷头的推广应用。

中国专利授权公告号：CN 203610238 U，授权公告日：2014年05月28日，公开了“一种无架梁多功能节水旋转微喷头，它包含喷头支架座、叶片型小水量控制器、圆形装配套管、叶片型出水管架及T型出水旋转喷头，能克服现有技术的弊端，与同类G型喷头相比其优点是无架梁阻碍，喷水360°均匀。”这种微喷头结构较复杂，成本较高，没有解决低压时滴水、不能雾化情况。

中国专利授权公告号：CN 202238402 U，授权公告日：2012年05月30日，公开了“一种新型无遮挡微喷，它包含外螺母帽、垫片、微喷头、轴承、浮筒和主体；它解决了以往微喷滴水的情况，在外观上更加简洁，能真正的实现360度旋转工作。”这种微喷头结构较复杂，特别是有轴承，成本较高，同时没有解决低压时不能雾化情况。

综上所述，现有折射式雾化微喷头主要存在支架阻挡不能实现全圆喷洒、压力低时滴水、不能雾化以及价格偏高等问题。

发明内容

本发明提供一种无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头。本发明采用的技术方案为：

一种无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，包括喷头帽、与喷头帽匹配安装的喷头体、与喷头体连接的折射体，其特征在于：喷头体通过截面为T形的固定杆连接折射体；喷头体内部中空，具有与固定杆安装相适配的截面为T形的腔体，折射体具有固定杆安装孔，固定杆安装在喷头体的腔体内，伸出末端插入折射体内与安装孔紧配合。

进一步，喷头体的腔体内安装稳压防滴膜片，整体截面呈T形，内部贯通阶梯孔，截面为T形，固定杆插入其中，通过稳压防滴膜片安装在喷头体的腔体内，稳压防滴膜片为弹性膜片，无压力状态下稳压防滴膜片压紧固定杆，呈密封状态。

进一步，喷头帽内部中空，分为两个腔体，前后贯通，其中，前部腔体与进水管道连通，后部腔体安装喷头体；后部腔体沿水流方向开口逐渐增大，内表面锥度为1.2:100，喷头体前端与喷头帽后部腔体相适配，喷头体尾部卡接在喷头帽末端，喷头体与喷头帽紧密配合。

进一步，喷嘴设在喷头体尾部，固定杆由安装在喷头体腔体内的纵杆和用于插入折射体内的横杆组成，固定杆的横杆穿过喷头体尾部喷嘴与折射体连接，喷嘴内径大于横杆直径，喷嘴内径为1.0～1.5mm，横杆直径为0.6～1.0mm，喷嘴距离折射体的折射面4～6mm。

进一步，喷头帽通过螺纹或斜口接头与进水管道连接。

本发明还提供上述无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头的安装使用方法，其特征在于包括如下步骤：

一、安装微喷头：首先将固定杆插入稳压防滴膜片内，然后将稳压防滴膜片安装在喷头体腔体内，稳压防滴膜片前部与喷头体的T形腔体前部紧配合，稳压防滴膜片后部与喷头体的T形腔体后部间隙配合，固定杆的横杆依次穿过喷头体的T形腔体、喷嘴；将喷头体前端安装在喷头帽的后部腔体内，喷头体尾部卡接在喷头帽末端，喷头体与喷头帽紧密配合；将固定杆的横杆插入折射体的安装孔内紧密配合；

二、将步骤一中安装好的微喷头的喷头帽与喷灌设备的进水管道通过螺纹或斜口接头连接，根据稳压防滴膜片的弹性大小确定微喷头的打开压力值为180～200kPa，关闭压力值为160～180kPa，当进水管道内水压大于微喷头的打开压力值时，喷灌水流自进水管道依次流经喷头帽内部腔体进入喷头体内部腔体，稳压防滴膜片发生弹性形变，与固定杆间形成水流间隙，喷灌水流流经稳压防滴膜片通过喷头体尾部喷嘴喷射而出，遇折射体经折射面反射后雾化，喷头体与折射体之间无周向阻挡，实现全圆喷洒。

本发明的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，采用固定杆一端安装在喷头体内，另一端插入折射体中心安装孔的方式，将喷头体与折射体连接，与采用周向支架连接喷头体和折射体的常规微喷头相比，避免了水流从喷嘴中射出经折射体反射雾化后周向受支架阻挡而导致的不能实现全圆喷洒的问题，折射体折射面距喷嘴距离4～6mm，使水量均匀分布在以喷头为中心的圆面上，保证了喷洒更加均匀，与现有的微喷头相比具有喷水射程更大、水量分布均匀等优点。

同时，采用弹性稳压防滴膜片与固定杆紧密配合来控制水压，根据稳压防滴膜片的弹性大小可确定喷头打开压力值和关闭压力值，当水压低于一定压力值时，水流不能通过稳压防滴膜片，喷嘴即刻关闭，避免了常规微喷头关闭后，管道内水流由喷嘴继续滴出的问题，防止喷头附近区域水量过多。

喷头帽与喷头体采用锥度配合，拆装也更方便，微喷头喷嘴直径1.0～1.5mm，固定杆横杆直径0.6～1.0mm，可通过喷嘴孔径和固定杆直径大小确定微喷头流量。流量可通过下式计算：q＝0.9μπ(d_喷 ²-d_杆 ²)*(2gp)^0.5，式中q为微喷头流量，μ为流量系数，d_喷为喷嘴直径，d_杆为固定杆直径，g为重力加速度，p为喷嘴处压力。微喷头经过上述设计，各结构性能参数为：微喷头工作压力200～300kPa，流量30～70L/h，喷洒直径2.0～2.5m，雾粒直径分布范围为150～330μm。

当有压力水通过喷头帽接头，进入喷头体内腔时，由于稳压防滴膜片紧压在固定杆上，压力较小时水不能通过，随着压力逐步增加，稳压防滴膜片开始变形直至完全打开，水通过内腔到达喷嘴处，水流由喷嘴垂直射向折射体，被击散成薄水层向四周射出，在空气阻力作用下形成细小雾滴散落在微喷头四周。当关闭输水系统时，喷头体内腔压力逐步减小，达到一定值后，稳压防滴膜片又紧压在固定杆上，防止在低压情况下水从喷嘴处流出。

本发明具有以下优点：1、本发明通过各部分结构、尺寸的优化设计，使得喷水时没有阻挡，实现了真正全圆喷洒，提高了灌水均匀度；2、本发明通过稳压防滴膜片和固定杆，实现了低压时喷头关闭，避免了雾化不好和滴水现象，大大提高了使用性能；3、本发明结构简单、成本低廉，能广泛应用于微喷灌系统中，具有较好的经济价值和产业价值，值得推广。该微喷头结构简单、成本低廉、能真正实现全圆喷洒、在较高压力下才打开、确保雾化且不滴水。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头的分解结构示意图；

图2是本发明具体实施方式的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头的装配结构示意图；

图3是本发明具体实施方式的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头的外观示意图。

图中：1-喷头帽；2-固定杆；3-稳压防滴膜片；4-喷头体；5-折射体。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。

如图所示，一种无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，包括喷头帽1、固定杆2、稳压防滴膜片3、喷头体4和折射体5。

所述喷头帽1内表面具有锥度1.2:100，喷头体4外表面具有相同锥度，两者内外表面通过锥度紧密配合。喷头帽1可通过螺纹或斜口接头与管道相连接。

所述固定杆2穿过稳压防滴膜片3中间孔，稳压防滴膜片3具有弹性，紧压在固定杆2上，呈密封状态。可通过膜片的弹性大小，确定微喷头打开和关闭压力值。本实施例微喷头打开压力值为180～200kPa，关闭压力为160～

180kPa。

所述固定杆2和稳压防滴膜片3整体放置在喷头体4内腔中，同时固定杆2一端穿过喷头体4的喷嘴与折射体5相连接，喷水时没有阻挡，实现了全圆喷洒。

所述折射体5折射面距喷嘴距离4～6mm，使水量均匀分布在以喷嘴为中心的圆面上，保证了喷洒更加均匀，与现有的微喷头相比具有喷水射程更大、水量分布均匀等优点。

所述实施例喷嘴直径1.5mm，固定杆直径0.9mm，各结构性能参数为：微喷头工作压力200～300kPa，流量50～70L/h，喷洒直径2.2～2.5m，雾粒直径分布范围为180～330μm。

所述微喷头工作过程为：当有压力水通过喷头帽1接头，进入喷头体4内腔时，由于稳压防滴膜片3紧压在固定杆2上，压力较小时水不能通过，随着压力逐步增加，稳压防滴膜片3开始变形直至完全打开，水通过内腔到达喷嘴处，水流由喷嘴垂直射向折射体5，被击散成薄水层向四周射出，在空气阻力作用下形成细小水雾散落微喷头四周。当关闭输水系统时，喷头体4内腔压力逐步减小，达到一定值后，稳压防滴膜片3又紧压在固定杆2上，防止在低压情况下水从喷嘴处流出。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (6)

1.一种无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，包括喷头帽、与喷头帽匹配安装的喷头体、与喷头体连接的折射体，其特征在于：喷头体通过截面为T形的固定杆连接折射体；喷头体内部中空，具有与固定杆安装相适配的截面为T形的腔体，折射体具有固定杆安装孔，固定杆安装在喷头体的腔体内，伸出末端插入折射体内与安装孔紧配合。

2.根据权利要求1所述的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，其特征在于：喷头体的腔体内安装稳压防滴膜片，整体截面呈T形，内部贯通阶梯孔，截面为T形，固定杆插入其中，通过稳压防滴膜片安装在喷头体的腔体内，稳压防滴膜片为弹性膜片，无压力状态下稳压防滴膜片压紧固定杆，呈密封状态。

3.根据权利要求1所述的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，其特征在于：喷头帽内部中空，分为两个腔体，前后贯通，其中，前部腔体与进水管道连通，后部腔体安装喷头体；后部腔体沿水流方向开口逐渐增大，内表面锥度为1.2:100，喷头体前端与喷头帽后部腔体相适配，喷头体尾部卡接在喷头帽末端，喷头体与喷头帽紧密配合。

4.根据权利要求2所述的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，其特征在于：喷嘴设在喷头体尾部，固定杆由安装在喷头体腔体内的纵杆和用于插入折射体内的横杆组成，固定杆的横杆穿过喷头体尾部喷嘴与折射体连接，喷嘴内径大于横杆直径，喷嘴内径为1.0～1.5mm，横杆直径为0.6～1.0mm，喷嘴距离折射体的折射面4～6mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头，其特征在于：喷头帽通过螺纹或斜口接头与进水管道连接。

6.一种无阻挡全圆喷洒稳压防滴雾化微喷头的安装使用方法，其特征在于包括如下步骤：

一、安装微喷头：首先将固定杆插入稳压防滴膜片内，然后将稳压防滴膜片安装在喷头体腔体内，稳压防滴膜片前部与喷头体的T形腔体前部紧配合，稳压防滴膜片后部与喷头体的T形腔体后部间隙配合，固定杆的横杆依次穿过喷头体的T形腔体、喷嘴；将喷头体前端安装在喷头帽的后部腔体内，喷头体尾部卡接在喷头帽末端，喷头体与喷头帽紧密配合；将固定杆的横杆插入折射体的安装孔内紧密配合；

二、将步骤一中安装好的微喷头的喷头帽与喷灌设备的进水管道通过螺纹或斜口接头连接，根据稳压防滴膜片的弹性大小确定微喷头的打开压力值为180～200kPa，关闭压力值为160～180kPa，当进水管道内水压大于微喷头的打开压力值时，喷灌水流自进水管道依次流经喷头帽内部腔体进入喷头体内部腔体，稳压防滴膜片发生弹性形变，与固定杆间形成水流间隙，喷灌水流流经稳压防滴膜片通过喷头体尾部喷嘴喷射而出，遇折射体经折射面反射后雾化，喷头体与折射体之间无周向阻挡，实现全圆喷洒。