文档介绍：该【便携式灌溉设备的制作方法 】是由【421989820】上传分享，文档一共【17】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【便携式灌溉设备的制作方法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。便携式灌溉设备的制作方法
专利名称:便携式灌溉设备的制作方法
技术领域:
本发明涉及便携式灌溉设备领域,尤其是涉及用于植物如盆栽植物的灌溉设备,但不限于植物灌溉设备。本发明提供了一种价格便宜并且可节省灌溉水的简单灌溉设备。
背景技术:
小规模的农业灌溉一般不必使用大型和复杂的设备,可自动或手动完成。自动设备包括固定的或可拆卸的喷洒部件,并可在预定的时间自动工作。喷洒部件可为机械喷雾器,并可在变化的方向上直接喷洒以覆盖较广的范围,或者喷洒部件包括具有开口的钢性或柔性的水管,灌溉水通过开口以水滴或细流形式喷出。手动设备一般包括从其端部小孔排放水流或喷雾的柔性水管,使用者手持并操作该水管按照需要的方式喷射水流或喷雾。自动设备价格高且浪费水,并且不适合单独灌溉各个植物,因此,其常用于蔬菜的大面积灌溉。手动设备可能价格便宜,但不便操作且灌溉单独的作物时浪费大、效率低,因为其产生的水流或大面积的喷雾常将水喷洒到很大的区域。
目前,滴水灌溉在小规模的农业场合中被使用来提高水的利用效率。水仅仅被用于那些需要的区域,即水被滴到根部上方区域的土壤中,所以仅仅浪费相对少量的水。滴水灌溉依靠水泵或其他附加设备而使水通过地面上铺设的带孔的水管,其速率为每小时每个出水孔
1-10公升。尽管该技术很简单,但需要对设备进行细心保养,因为出水孔容易被堵塞。
液态化学添加剂,如肥料、除草剂和杀虫剂等,常被添加到滴水灌溉系统的水中,这些水被泵送到出水孔处,使得一定的土壤区域或基质层可支持植物生长。为了要保护其结构完整,将腐蚀性肥料溶液运送到滴水灌溉系统的水泵,需要采用不可被腐蚀的材料制造,如不锈钢。因而,从经济的角度考虑,这排除或限制了以滴水灌溉系统为基础的便携式灌溉设备的使用。
一些现有的灌溉设备使用一个反向蓄水器,以将灌溉液体运送给一定的植物生长土层。虽然这样的灌溉设备可以是经济的,但是灌溉液体的运送速率是不可控制的,从而使液体未被适当地利用。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种可在预定时间内以可控速率运送灌溉液体的便携式灌溉设备。
本发明的另一目的是提供一种可以根据需要次数间歇工作且可随时开动或停止的便携式灌溉设备。
本发明的再一目的是提供一种可运送肥料溶液但不破坏其结构完整性的便携式灌溉设备。
本发明的又一目的是提供一种可在有限区域内向某一确定目标喷洒灌溉液体的便携式灌溉设备。
本发明的又一目的是提供一种使用简便的便携式灌溉设备。
本发明的又一目的是提供一种价格便宜的便携式灌溉设备。
可以理解,具有以上这些特点的设备,能够实现以尽可能少的水量达到最高的灌溉效率,因为灌溉液体是按照需要的次数运送并可向需要的目标准确喷洒。
本发明的其他目的及优点将在具体实施方式
中介绍。
本发明提供了一种用来排放水或者包含液体化学添加剂(如肥料、除草剂及杀虫剂)的水溶液(以下统称为灌溉液体)的便携式灌溉设备,该设备可提高一定土壤区域或基质层的植物生长能力。
本发明的灌溉设备包括一个盛放灌溉液体的容器、一个可拆卸结合于所述容器的分配单元、一个启动或停止该分配单元的控制单元、以及一个与分配单元液体连通的喷洒管,灌溉液体通过该喷洒管从容器中排放出去,其中,由控制单元产生的加压空气被注入到该容器中。
在分配单元的持续工作下,喷洒管中形成稳定的灌溉液体流,从而将预定量的灌溉液体运送到植物生长器基质层的某一需要区域。由于虹吸管效应,即使分配单元停止工作了,灌溉液体流仍将继续流动。
优选地,本发明的灌溉设备包括一个设有液体通道及空气入口的邻接板
(abutmentplate);一个与该通道形成液体连通的喷洒管;用来可拆卸连接所述容器与所述邻接板的装置,以使容器壁环绕所述通道与空气入口;用来对空气加压并将该加压空气经由该空气入口输送到所述容器的装置,该加压空气迫使灌溉液体流经该液体通道与该喷洒管;以及用来管理加压装置操作的控制单元,该加压装置与该控制单元均收纳在由邻接板形成的分配单元内。术语“邻接板”无论用在何处,并不是用于对其所涉及元件的结构的限制,这些元件可能具有各种需要的形状,并不一定是偏平的、或狭小的、或具有其他特定的结构其仅仅需要设置为包含一个液体通道及一个空气入口,而且具有下文所述的功能。
在本发明的一个优选实施方式中,加压装置包括一个空气泵及一个与空气泵连接的驱动马达。
优选地由空气泵产生的加压空气通过空气管及空气入口输送到容器内;上述容器具有一个瓶口,该容器与邻接板的连接方式是采用标准的、环绕设置在瓶口的外螺纹,该外螺纹与设置于邻接板表面下方的相应的内螺纹之间的螺纹连接;上述容器是一个用于其他用途且曾使用过的商用的容器,例如标准的矿泉水或饮料瓶子。该容器最好是一个使用过的盛水或饮料的容器,这种容器一般在使用后被丢弃,所以没有成本或几乎不需要成本。然而也可以采用一个专门用于本发明的特制的容器,而且在该特制的容器的瓶口处设有“标准螺纹
”。
本发明的设备还包括一个可插入容器并和通道形成液体连通的导管。为了使尽可能多的灌溉液体通过该导管流出该容器,上述导管应延伸到灌溉液体内并尽可能靠近但不接触容器的底部。
上述导管被一个从邻接板表面向下延伸的套筒所支撑,并与通道形成液体连通。
容器、导管、通道及喷洒管均由在酸性环境和碱性环境下都很稳定的材料制成。
为了排放空气泵马达停止工作以后残留在喷洒管内的灌溉液体,本发明的便携式灌溉设备进一步包括一与所述通道形成液体连通的单向阀(checkvalve),该单向阀阻止灌溉液体从通道中流出并允许空气进入。
马达由电池提供能量。
喷洒管是柔性的并且设有用来将灌溉液体从容器排放到所需目标的洒水孔。
分配单元可以与各种容器连接,因此可以将盛放在相应容器内的任何所需的灌溉液体分配到目标处。
每个分配单元均被编程,并依照特定的灌溉周期进行运行。
控制单元包括中央处理单元(CPU)、记忆元件如可编程只读存储器(PROM)、能源、启动装置以及选择器(任选的),其中,中央处理单元用来依照选定的、编写进记忆元件内的灌溉周期控制空气泵马达转子的运行,在启动装置启动之后的预设时间开始运行之。
一种情形是,空气泵为风箱。马达的转子连接到用来驱动凸轮的轴上,该凸轮通过延伸出的偏心柱连接到风箱,并将往复运动传递至该风箱,从而产生空气脉冲。
另一种情形是,空气泵为活塞泵。马达的转子连接到用来驱动活塞泵的轴上,其通过齿轮箱驱动活塞泵,并将往复运动传递至轴向设置在该活塞泵内的活塞上,从而产生空气脉冲。
本发明的主要优点在于其为便携式的;可以无人管理工作;可以自动有效的在预设时间分配一定剂量的灌溉液体到需要灌溉的植物栽培器具基质层的目标区域上;其以相应一致的速度分配液体;其可以采用方便获得的灌溉液体和饮料容器;其运行不受所选择的灌溉液体的影响;其便于安装和操作;其制造价格便宜。
附图描述的是本发明的优选的实施方式,该实施方式是利用空气压力将水从容器内引出。
图1是本发明灌溉设备的正视方向的示意图。
图2是本发明灌溉设备分配单元的壳体的局部剖视图,其显示了容器的导管与通道之间的液体连通,该液体连通使得容器内的灌溉液体排放到目标区域。
图3是盖子被移除的分配单元的俯视平面示意图。
图4是分配单元另一个实施方式的分解***平面示意图。
图5是图4中盖子被移除的分配单元的俯视平面示意图。
图6和图7示意性地举例说明了将灌溉液体从常规的且可通过商业手段获得的容器内分配到容器基质层上。
图8示意性地举例说明了从植物栽培器具自带的蓄水池内分配灌溉液体。
图9是控制单元的方框图。
具体实施例方式
本发明是关于一种无人管理的便携式灌溉设备,该设备能够按照可以控制的数量分配一个封闭的容器内的灌溉液体,这种分配是通过输送到该容器内的空气的脉冲实现的,其迫使灌溉液体经由一个设置在其中的导管从容器内排放出来。
图1举例说明了本发明的灌溉设备的一种示范模型,该灌溉设备整体用标号1标出。灌溉设备1包括分配单元5、与分配单元5螺纹结合在一起的容器10、在容器10和分配单元5之间实现液体连通的导管12、喷洒管30和一个控制单元,该控制单元由标号35所表示并在图9中示出。容器10最好是一只如图所示的标准的透明或半透明的饮料瓶子,其具有一定的体积,如一公升或二公升,且部分装有如标号11所示的灌溉液体。导管12设置在容器10里面,接近但没有到达容器10的底壁,如标号13所示。灌溉设备1的所有部件都可方便地由容易获得且价格便宜的塑料材料制造而成,如聚碳酸酯、聚丙烯和聚乙烯,这些材料在一个宽
pH值范围的酸性环境和标准环境下都很稳定,因此适于分配任何种类的灌溉液体。该灌溉设备的操作通过一个与控制单元35相连的按钮17进行,这将在以下进行描述。
图2所揭示为分配单元5的壳体9。该壳体9包括一平面结构的壳体底壁14、环绕该壳体底壁14的曲线状侧壁15以及从侧壁15向上弯曲延伸的颈部16,该颈部16用来收纳一个配备的壳体盖子57(参照图4)。电池安装区21、马达安装区23以及空气泵安装区45分别从壳体底壁14向上延伸设置(参照图3)。壳体底壁14的中心处设有凹陷,形成基本上圆筒形侧壁22和顶端的邻接板25。当容器10(图中只画出了一部分)与壳体9通过分别设置在侧壁22内部的螺纹28a与容器10瓶口外部的螺纹28b的配合达到最紧密结合时,邻接板25将与容器10的瓶口的顶部27接触。
导管12被套筒29支撑,套筒29从邻接板25向下延伸。套筒29设有肩部33,其从邻接板25向下延伸,用来在套筒上定位导管12。通孔34设置在邻接板25上且位于肩部33和螺纹28b之间,作为以增压方法产生的空气脉冲进入容器10的入口,这些将在以下描述。当容器10内的气压上升时,灌溉液体被迫流过导管12、套筒29、通道37(请参照图3)以及喷洒管30,通道37从邻接板25向上向外延伸,喷洒管30可插入并可弹性固定在通道37内(请参照图1)。
图3中详细示出了分配单元5的一个具体实施方式
。马达42,如一个直流步进电机,被安装区23定位,由电池供电,或由任何其他的方便能源供电,电池收纳在安装区21内。马达42的转子连接到一个驱动凸轮48的轴44上。凸轮48经由自凸轮48延伸出的偏心柱54连接到风箱51。偏心柱54将往复运动传递至风箱51,从而使得风箱51可以轴向的伸展和压缩。在凸轮48每次旋转之后,,该脉冲经由空气管55和通孔34(如图2所示)递送到容器10,该空气压力与马达42的回转速度有关,只要马达42持续工作,该灌溉装置就不断地通过喷洒管30排放灌溉液体。
图4和图5分别采用***图和平面图描述了分配单元5的另一种实施方式。在该实施方式中空气泵采用的是一个活塞泵。马达65被安装区63固定并由电池73供电,马达65通过齿轮箱56驱动活塞泵59,该过程将往复运动传递至一活塞(图中未画出)从而使加压空气脉冲得以实现。示范的齿轮箱56包括安装在马达65轴上的小齿轮61、与小齿轮61啮合的且设有同中心的较小正齿轮68的锥形齿轮67以及由较小正齿轮68驱动的较大的正齿轮69,该较大的正齿轮69设有进位杆71,该进位杆71设有圆头70。圆头70偏离中心连接到较大的正齿轮69,圆头70设有一个与较大的正齿轮69的旋转轴平行的轴,进位杆71枢转装设于该泵59的活塞上。当圆头
70沿着偏离中心的圆形的路径运动时,进位杆71在该泵59的壳体导引下做直线运动。加压空气离开活塞泵59并且经由空气管55和通孔34(参照图2)被输送到容器10内。只要马达65持续工作该灌溉装置就不断的通过喷洒管30分配灌溉液体。
如图6所示,操作时,将灌溉设备1放置在植物栽培器具75旁边,如花盆或罐子,当喷洒管30的洒水孔74靠近植物栽培器具内的基质层77上的选定目标时,灌溉液体就可以对目标喷洒。洒水孔74可以被掩埋在基质层77里面,或者固定在某个位置上,以确保灌溉液体向需要的目标喷洒。灌溉设备1可以方便地放置在一个相对于植物栽培器具75不显眼的位置,与现有技术的无人管理灌溉设备必须直接放置在目标上方相反,本发明的灌溉设备是固定在直立的方位还是固定在反转的方位,可以根据植物栽培器具75放置的空间的美感进行调整。如果需要的话,如图7所示,灌溉设备1可以通过分叉86同时对多个植物栽培器具75分配灌溉液体,如花盆83或罐子84。
作为一种选择方式,如图8所示,无人管理的灌溉也可以通过采用设有盛装有灌溉液体81的蓄水池78的植物栽培器具89进行,如同栽种了植物82的基质层77一样。隔离层88将基质层77与液体81分开。在充分数量的灌溉液体经由帽部85引入到蓄水池78内以后,分配单元5可拆卸的安装至蓄水池