灌溉装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于灌溉生长介质的灌溉装置。本发明专利技术的灌溉装置包括螺旋形管状亲水薄膜或者波形管状亲水薄膜。本发明专利技术还涉及灌溉生长介质的方法，以及用于灌溉装置中的螺旋形管状亲水薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及掩埋于待灌溉的生长介质中的灌溉装置。
技术介绍
使用亲水薄膜为生长介质和/或灌溉植物提供水分是已知的。例如，国际申请 W0-A-99/40031公开了一种为生长介质提供水分的方法，其中水蒸汽经全蒸发处理通过无孔亲水薄膜。亲水薄膜由诸如共聚醚酯弹性体、聚醚嵌段聚酰胺、聚醚聚氨酯或者聚乙烯醇的亲水聚合物制成。在本文件的一个实施例中，薄膜形成为掩埋在生长介质中的容器。水被提供给该容器，然后水经全蒸发处理以水蒸汽形式通过薄膜，并传送至生长介质中。由于亲水薄膜限制污染物进入生长介质中，所以受污染的水可使用在本文件公开的方法。类似地，国际申请W0-A-01/10192公开了一种具有水容器的灌溉装置，其中该容器包括亲水薄膜和不渗透任何形式水的一个表面。该容器可完全掩埋在生长介质中。国际申请W0-A-01/10193公开了一种用于改变植物根茎生长的方法，其中植物根茎紧邻亲水薄膜生长，该亲水薄膜随着根茎的生长而释放出水。该薄膜可形成为掩埋于生长介质中的密封柱体，并连接至水源。在上述的所有系统中，由亲水薄膜形成的容器被密封，以防止污染物泄漏至生长介质中和/或对生长介质的水供应进行闭环控制。如果薄膜有任何孔，或者薄膜在使用过程中破裂，污染物会泄漏至生长介质中，并且水会从容器漏出而淹没生长介质。申请人:注意到，当亲水薄膜与水接触时，亲水薄膜会吸水并膨胀。例如，由共聚醚酯弹性体制成的管道当与水结合时可沿其长度膨胀至少约10%。这就导致了问题，在上述方法的情况下如果薄膜掩埋在生长介质中，那么增大的薄膜尺寸将不能容纳在生长介质所封闭的空间中。例如，对于30米长的管道，当管道与水结合时，长度方向富余出的: 可被容纳。如果膨胀不能被容纳，薄膜会被压缩或者扭曲，从而破裂并折断而允许被污染的水泄漏至生长介质中。在生长介质限定的范围内，管道也可能发生折叠，这就阻止了水的通过或流动，从而降低管道的效能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种灌溉系统，其至少部分地减轻上述问题。从本专利技术的第一方面提供了一种掩埋于生长介质中的管状亲水薄膜，所述管状亲水薄膜形成为螺旋。在第二方面，本专利技术提供一种灌溉系统，其包括掩埋在生长介质中的螺旋形管状亲水薄膜。当上述这种螺旋形管状薄膜掩埋在生长介质中并为其提供水时，亲水薄膜的膨胀以及该管道由此沿其长度的膨胀可被螺旋形形状更容易地容纳，原因在于由于该管道膨胀而施加在周围介质上的压力可沿其长度分布而不是限制在该管道的两个端部。换言之，沿薄膜轴线的绝对线性膨胀减小。如图1所示，当有水提供到“直”脱水管道(1)时，其可沿其长度膨胀。例如，含水管道( 可比脱水管道(1)长10%。然而，如图2所示，当脱水管道被卷绕为螺旋(3)时，由于水合作用造成的管道长度的增加通过在三维空间中的膨胀来容纳。具体而言，管道长度的增加导致含水螺旋的直径以及该螺旋长度的增加。这意味着沿任意一个方向的膨胀减小，从而使膨胀更容易被容纳。这意味着薄膜会更少可能地破裂或折叠。因此减小了前述的缺点。螺旋形形状还通过增大或减小用于任意特定封闭空间中的亲水薄膜的表面积来提供用于全蒸发的受控可变表面积。这意味着可获得期望的较大或较小的灌溉密度。在第三方面，本专利技术提供一种灌溉生长介质的方法，所述方法包括将水传送通过掩埋于生长介质中的螺旋形管状亲水薄膜，从而水经由全蒸发处理通过亲水薄膜传送并进入生长介质中。在第四方面，本专利技术提供一种灌溉系统，其包括掩埋于生长介质中的波形管状亲水薄膜。当上述这种波形管状薄膜掩埋于生长介质中并为其提供水时，该亲水薄膜的膨胀以及该管道由此沿其长度的膨胀可通过该管道的波形性质来容纳。具体而言，该波形管道的脊和槽可变短，以容纳附加的薄膜材料。换言之，该管道壁中的脊和槽可采用类似于手风琴的压缩方式进行压缩。这样，该管道的整个长度的膨胀可被减小。在第五方面，本专利技术提供一种灌溉生长介质的方法，所述方法包括将水传送通过掩埋于生长介质中的波形管状亲水薄膜，从而水经由全蒸发处理通过亲水薄膜传送并进入生长介质中。附图说明图1是根据本专利技术一个实施方式的管状亲水薄膜的示意图。 图2是根据本专利技术另一个实施方式的螺旋形管状亲水薄膜的示意图。 具体实施例方式在本专利技术的一个特定的优选实施例中，管状亲水薄膜为波形，并且该波形管道形成为螺旋。依据该实施例，薄膜的膨胀可通过波形管道中的脊和槽的压缩以及通过薄膜在三维空间中的膨胀来容纳。这样，薄膜的膨胀可被容纳。而且，波形管状比非波形管道具有增大的柔性，从而可容易地形成为螺旋。与现有技术相同，本专利技术的管状薄膜可被用作静态水的容器，这些水随着减少会被补充。优选地，管状薄膜的端部不被密封，这就允许了水冲刷通过该管道，而不需将管道从生长介质中移开。根据一个优选实施例，水源中包含有诸如溶解的杂质、悬浮的杂质，特别是盐，污染物或诸如细菌、病毒之类的生物材料的杂质。在一个特定优选实施例中，水源包括诸如海水、咸水的盐水。当包含杂质的水用作水源时，杂质被包含在管道薄膜内而不会传送至生长介质中。优选地，管状薄膜的端部是可以通过的，从而水可被提供至薄膜而不会干扰生长介质。术语螺旋形应该并不意味着管道的形状为严格的数学上的螺旋。例如，螺旋的圈不必均具有相同的尺寸或者相同的间隔。波形管道是指由螺旋或螺旋形物或者离散间隔环形成的管道，其中离散间隔环之间或者螺旋或螺旋形物的圈之间的材料是柔性的，从而其可相互朝向地和相互远离地运动。这种管道有时被称为“手风琴管道”。但是，上述环或圈不必都具有相同的尺寸和/或具有相同的间隔。所述环或者螺旋或螺旋形物可由与管道的不同材料制成并与该管道相连， 但是优选地所述环或者螺旋或螺旋形物可从管道自身来形成，例如通过将管道的表面形成为波状或锯齿轮廓。本专利技术的管道薄膜可具有诸如圆形、椭圆形、正方形等的任一截面。全蒸发是指渗透至无孔薄膜或涂层中的特定的溶剂，横穿该薄膜，并接着以蒸汽的形式从所述薄膜或涂层的反面被释放的过程。因此，全蒸发不同于已知的过滤、蒸馏或者反渗透过程，在于全蒸发的产物是蒸汽而不是液体。如果溶剂是水，那么无孔亲水薄膜适于进行全蒸发，原因在于水易于被这种薄膜吸收，易于横穿该薄膜，并易于从该薄膜释放。“亲水薄膜”指的是吸收水，即允许水传送通过，的无孔薄膜。如果在亲水薄膜中存在湿度梯度，那么所吸收的水可扩散通过该薄膜的厚度并可从其反面放出。在本公开的下文中，亲水薄膜或者涂层共同被称为薄膜，其特征在于足够高的水蒸汽传送速率，如下文限定，从而使得通过了薄膜的水可直接被用于灌溉植物等等。这种薄膜可包括一个或多个单独的层，所述层由包括但不限于相同或不同的亲水聚合物的材料制成。只要薄膜的总的水蒸汽渗透率足够高，在已述特定的实际应用中，水可以以与其使用相一致的速率来提供。 这里所公开的薄膜的无孔性质用于防止任何微粒杂质通过这种薄膜，所述任何微粒杂质包括诸如细菌或病毒之类的微生物。另外发现，由本专利技术所述的亲水聚合物制成的薄膜可显著减少或防止溶解盐的通过。因此，不仅能够使用淡水，也能够使用包含悬浮或溶解的杂质的水，以通过全蒸发来产生期望数量的洁净水，从而允许包括但不限于海水或咸水的盐水在通过本专利技术的设备处理之后，被用于灌溉土地和维持植物生长，和/或用于将水蒸汽受控地释放到某一环境中。亲水薄膜可形成为非支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2006.03.16 GB 0605322.71.一种灌溉系统，包括掩埋于生长介质中的管状亲水薄膜，其中，在使用时，湿气以蒸汽的形式从所述薄膜释放进入所述介质，其特征在于所述管状亲水薄膜是无孔的且形成为螺旋。2.如权利要求1所述的灌溉系统，其中所述亲水薄膜被涂覆在支撑材料上或粘附至所述支撑材料。3.如权利要求1或2中任一项所述的灌溉系统，其中所述亲水薄膜包括亲水聚合物，所述亲水聚合物在厚度25微米的膜上使用23°C和相对湿度50%的空气以3m/s的速度进行测量，根据ASTM E96-95 (程序BW)的水蒸汽传送速率至少为400g/m2/24h。4.如权利要求1至3中任一项所述的灌溉系统，其中所述亲水薄膜包括共聚醚酯弹性体或者两种或更多种共聚醚酯弹性体的混合物；聚醚嵌段聚酰胺或者两种或更多种聚醚嵌段聚酰胺的混合物；聚醚聚氨酯或者两种或更多种聚醚聚氨酯的混合物；或者聚乙烯醇的均聚物或共聚物或者两种或更多种聚乙烯醇的均聚物或共聚物的混合物。5.如权利要求1至4中任一项所述的灌溉系统，其中所述亲水薄膜包括共聚醚酯弹性体或者两种或更多种共聚醚酯弹性体的混合物，其具有通过酯键首尾连接的长链酯单元和短链酯单元的许多重复单元，其中长链酯单元由以下通式表示6.如权利要求1至5中任一项所述的灌溉系统，其中所述亲水薄膜包括共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·通金，
申请(专利权)人：设计技术和创新有限公司，
类型：发明
国别省市：