[发明专利]用于以低的流量操作压力补偿滴头的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及灌溉设备和方法，更具体地，涉及用于以低的流量操作压力补偿滴头的设备和方法。

用于灌溉中的常规压力补偿(PC)滴头的最小流量约为1升/小时。本发明与以相对低的流量操作的常闭(NC)PC滴头(NCPC)有关。

背景技术

常规的滴头和PC滴头的流量比用来满足植物的水需求所必需的量高得多。这就是使滴灌系统复杂并且昂贵的原因，并且这就是为什么滴灌系统通常被设计成以使用很多自动阀、灌溉计算机等的几个组来操作。

从单个常规的滴头流动至地面的水形成洋葱状的湿润的土壤体积。在轻质土中，该洋葱形状看起来更像长且窄的柱体，这样的长且窄的洋葱形状通过深层渗透浪费了大量的水和肥料。

众所周知，土壤具有有限的蓄水能力，当水在每个灌溉周期被中被大量应用时，过量的水通过在植物的根部区域之下流动而被浪费。

大多数植物在土壤持续地保持在高湿度和低水张力、同时土壤通气良好时生长要快得多。

例如，当苗圃包括100000棵盆栽植物，为了使用常规的每个以1升/小时(l/hr)的流量操作的PC滴头同时灌溉该100000棵植物，需要100000升/小时的总流量。相反，如果每个滴头以0.1升/小时的PC流量来操作，同时操作该灌溉系统所需要的只有10000升/小时的总流量。

以低于0.5升/小时的低的流量操作的PC滴头在市场上是不可获得的，因为它们是高度易堵塞的。

对于不同的应用以及对于解决上述问题中的一些，需要以相对较低的流量来操作的PC滴头。

因此，本发明涉及用于以很低的流量操作NCPC滴头的设备和方法，例如，只有0.1升/小时或者更低的流量。

根据本发明，因此提供了一种用于以相对低的液体流量操作常闭压力补偿滴头组的设备，该设备包括：具有入口和出口的脉动装置，该脉动装置通过流量控制单元将进入该脉动装置入口的低的连续液体流量转换为通过该脉动装置出口喷出的高间歇性的并且脉动的流量；具有入口的歧管，所述入口连接到所述脉动装置出口；连接到所述歧管的常闭压力补偿滴头组；其中所述脉动装置通过流量控制单元将进入脉动装置入口的低的连续液体流量转换为高间歇性的并且脉动的流量，该高间歇性的并且脉动的流量从该脉动装置出口喷出并且从该脉动装置出口流动通过所述歧管的入口以及流动通过连接到所述歧管的所述常闭压力补偿滴头组，以压力补偿的低的流量从所述滴头排出。

本发明进一步地提供以低的液体流量操作压力补偿滴头的方法，该方法包括：提供一条或更多条滴灌管线，每条滴灌管线包括第一闭合端和第二端，以及多个常闭压力补偿滴头；连接所述第二端至脉动装置，该脉动装置将进入滴灌管线的低的连续液体流量转换为高间歇性的并且脉动的液体流，从而高间歇性的并且脉动的流的液体从所述常闭压力补偿滴头中的至少部分滴头喷出。

该设备由NCPC滴头组构成，如在下文中将被描述的，该NCPC滴头组被连接到脉动装置的出口。这样的NC滴头和脉动装置在市场上通常是可获得的，例如，美国专利No.5,507,436中描述的类型的脉动机。

在本发明中被利用的脉动装置将进入该脉动装置入口的低的、连续的、可控制的、相对低的流量转换为通过该脉动装置出口喷出的高的、间歇性的并且脉动的流量。例如，通过将2升/小时流量控制单元连接到这样的脉动装置的入口，该脉动装置将进入该脉动装置入口的2升/小时滴头的流量转换为诸如40升/小时的高瞬时性的并且脉动的流量。通过将诸如20个NCPC滴头且每个NCPC滴头以2升/小时的标称流量操作的组连接到这样的脉动装置的出口，每个在组中的滴头将以只有0.1升/小时的流量操作，并且每个滴头将是压力补偿的。

在前面的实施例中，在组里的每个PC滴头将以相同的流量操作，不论在其入口处的标高或压力。另外，诸如20个滴头的组是每个为2升/小时的商用NCPC滴头，所述NCPC商用滴头对堵塞问题是相对而言更不敏感的，然而它们中的每一个以相对低的只有0.1升/小时的流量操作。

本发明涉及NCPC滴头，所述NCPC滴头以预先设定的压力自己打开。例如，当滴头入口处的压力低于诸如0.3巴(bars)的预先设定压力，该NCPC滴头保持闭合。在这种情况下，在任何低于0.3巴的压力下，该滴头将保持闭合，并且没有液体将从它们的入口流动通过它们的出口。在这个实施例中，只有当在它们入口处的压力高于0.3巴时，液体将流动通过滴头的出口。