Dispositif de commande d'une installationd'irrigation ou d'arrosage
La présente invention est relative à un dispositif de commande d'une installation d'irrigation ou d'arrosage alimentée en eau à partir d'un réseau de distribution d'eau.
On connaît divers systèmes d'irrigation ou d'arrosage pour la culture de plantes tant à l'échelle industrielle qu'à l'échelle domestique.
Ainsi, on utilise à l'échelle industrielle des systèmes d'arrosage automatiques utilisant des vannes électriques ou électromagnétiques commandées par des programmateurs, de même que des systèmes d'arrosage semi-automatiques utilisant des vannes bistables.
Ces systèmes connus utilisent, d'une part, la pression de l'eau d'un réseau de distribution pour l'arrosage et, d'autre part, une autre source d'énergie telle que l'électricité, pour assurer la périodicité de l'arrosage ou de l'irrigation et/ou la durée de chaque période d'arrosage ou d'irrigation.
Outre l'inconvénient de nécessiter deux sources différentes d'énergie peu compatibles l'une avec l'autre, ces systèmes connus manquent de fiabilité, sont complexes et par conséquent coûteux.
On connaît également un système destiné à assurer l'arrosage de serres de pépiniéristes. Ce système utilise un réservoir disposé à une certaine hauteur
et connecté à un réseau de distribution d'eau. Dans ce réservoir est monté un dispositif d'alimentation
en eau du réservoir dont le débit est réglé pour assurer le remplissage du réservoir en un temps prédéterminé. Ce système comprend également un robinet dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un flotteur. Le poids propre du flotteur maintient le robinet fermé. Lorsque le flotteur atteint un niveau prédéterminé dans ledit réservoir, ce flotteur enclenche l'ouverture du robinet et une accélération du remplissage du réservoir. Au moment où l'eau admise ainsi dans le réservoir atteint un niveau prédéterminé, elle en est évacuée par un siphon et amenée du réservoir à des canalisations l'amenant
à l'endroit ou aux endroits d'arrosage ou d'irrigation.
Ce système connu ne fait, il est vrai, appel qu'à la pression de l'eau du réseau de distribution d'eau, comme source d'énergie, mais il présente divers inconvénients. Ainsi, la quarté d'eau à distribuer est limitée au volume du réservoir, dont la capacité doit être différente selon la quantité d'eau nécessaire lors de chaque opération d'arrosage ou d'irrigation.
Par ailleurs, le réservoir doit obligatoirement être monté à un niveau supérieur au niveau d'arrosage ou d'irrigation.
On connaît aussi un système d'irrigation de la terre contenue dans des bacs à plantes ou jardinières, comportant également un réservoir. Dans ce cas, l'alimentation en eau de la terre se fait par capillarité et l'automatisme de l'irrigation est limité à la capacité du réservoir qui doit être rempli périodiquement d'eau par voie manuelle. Outre le fait que l'automatisme de ce système est très limité, puisqu'un remplissage manuel du réservoir constituant la réserve d'eau est indispensable, on constate que
la couche supérieure de terre des bacs et jardinières se déssèche, tandis que la présence d'eau, souvent stagnante, entraîne fréquemment un pourrissement des racines des plantes.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients cités plus haut.
Elle a pour objet un dispositif de commande
d'une installation d'irrigation ou d'arrosage alimentée en eau à partir d'un réseau de distribution d'eau, ce dispositif se caractérisant par une grande simplicité et une grande fiabilité.
L'invention a encore pour objet un dispositif
de commande automatique d'une installation d'irrigation ou d'arrosage utilisant uniquement la pression de
l'eau d'un réseau de distribution pour régler à volonté, en fonction des besoins , tant la périodicité ou fréquence des irrigations ou arrosages que
la quantité d'eau nécessaire lors de chaque irrigation ou arrosage.
L'invention a pour objet un dispositif de
commande d'une installation d'irrigation ou d'arrosage ne nécessitant pas l'emploi d'un réservoir disposé à un niveau prédéterminé, ni l'emploi d'un réservoir d'une capacité qui est fonction de la quantité d'eau nécessaire lors de chaque irrigation ou arrosage.
Le dispositif suivant l'invention est basé
sur les points suivants :
1/ L'irrigation ou l'arrosage s'effectue lors de
la libération périodique de l'eau contenue dans une conduite d'alimentation connectée au réseau de distribution d'eau sous pression, par ouverture
d'une vanne, de préférence du type à membrane, dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un flotteur.
2/ Le flotteur de commande de l'ouverture et de
la fermeture de la vanne est commandé par une minuterie hydraulique déterminant la périodicité ou fréquence d'ouverture de ladite vanne.
3/ Une seconde minuterie hydraulique alimentée par une partie de l'eau qui a passé dans la vanne déter-
<EMI ID=1.1>
arrosage.
Le dispositif de commande suivant l'invention permet de régler à volonté, de manière extrêmement simple, en tenant compte des besoins spécifiques des zones à irriguer ou à arroser, à la fois la fréquence des opérations d'irrigation ou d'arrosage et leur
durée, la quantité d'eau utilisée lors de chacune de
ces opérations étant fonction de cette durée.
Suivant l'invention, le dispositif de commande automatique d'une installation d'irrigation ou d'arrosage alimentée en eau à partir d'un réseau de distribution d'eau est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une vanne branchée, d'une part, sur une conduite du réseau de distribution d'eau et, d'autre part, sur
au moins une conduite de l'installation d'irrigation
ou d'arrosage, ainsi que des moyens hydrauliques pour commander à la fois la périodicité ou fréquence d'ouverture de la vanne susdite et la durée des ouvertures périodiques de cette vanne permettant le passage d'un débit prédéterminé d'eau de la conduite du réseau de distribution à la conduite ou aux conduites de l'installation d'irrigation ou d'arrosage à travers la vanne précitée.
Les moyens susdits sont avantageusement constitués, d'une part, d'une minuterie hydraulique réglable commandant la périodicité d'ouverture de la vanne susdite et, d'autre part, d'une minuterie hydraulique commandant la durée de passage d'eau d'irrigation ou d'arrosage dans la vanne susdite, c'est-à-dire commandant la quantité d'eau alimentant l'installation d'irrigation ou d' arrosage en fonction des besoins des zones garnies de plantes à irriguer ou à arroser.
Selon une particularité de l'invention, les minuteries commandant la périodicté ou fréquence d' irrigation ou d'arrosage et la durée de ces dernières opérations comprennent un réservoir étanche muni d'un siphon et un flotteur commandant l'ouverture et la fermeture de la vanne précitée, ainsi qu'un robinet à débit réglable en fonction de la périodicté désirée des opérations d'irrigation et d'arrosage.
La minuterie réglant la périodicité d'ouverture de la vanne précitée est, de préférence, un robinet
à pointeau réglable qui alimente en permanence le réservoir en y débitant de l'eau provenant du réseau d'alimentation, par exemple goutte à goutte,jusqu'à ce que l'eau introduite dans ce réservoir atteigne
un niveau tel que le flotteur ouvre un clapet de la vanne susdite, qui est avantageusement une vanne à membrane, l'ouverture de la vanne permettant le passage d'eau de la conduite raccordée au réseau d'alimentation à une conduite connectée à l'installation d'irrigation ou d'arrosage, à travers la vanne susdite en position ouverte. Dans cette forme de réalisation de l'invention, la minuterie hydraulique commandant la durée de passage d'eau d'irrigation ou d'arrosage dans la vanne susdite comprend un tuyau de recyclage dans ledit réservoir d'une partie de l'eau débitée par la vanne précitée.
La minuterie hydraulique commandant la durée
de passage d'eau d'irrigation ou d'arrosage dans la vanne suslite agit de manière à introduire l'eau de recyclage dans le réservoir susdit jusqu'à un niveau
tel que le siphon dont est muni ce réservoir soit amorcé , de telle sorte que le réservoir se vide par
le siphon et le nivesu de l'eau dans ce réservoir revient, pendant la vidange, à un niveau tel que le flotteur
agit sur le clapet de la vanne à membrane, de manière
à fermer cette vanne.
D'autres particularités et détails de l'invention ressortiront de la description suivante des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement à titre d'exemple seulement un dispositif de commande à minuteries hydrauliques pour des installations d'irrigation ou d'arrosage.
Dans ces dessins :
- les figures 1 et 2 sont des coupes tranversales d'une vanne à membrane respectivement fermée et ouverte faisant partie du dispositif de commande suivant l'invention, et
- les figures 3 à 6 sont des vues en élévation, partiellement en coupe, montrant le dispositif de commande à divers stades de son fonctionnement.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Les figures 1 et 2 montrent une vanne désignée dans son ensemble par la notation de référence 1. Cette vanne 1 comprend une tubulure 2 d'admission d'eau provenant d'un réseau d'alimentation en eau sous pression, tel qu'un réseau de distribution d'eau. Cette tubulure 2 est connectée par une conduite 3 (voir figures 3 à 6) audit réseau. L'eau admise dans la vanne par la tubulure 2 est amenée d'une chambre 4 <EMI ID=2.1>
orifice 9 dans une chambre inférieure 10.
La paroi annulaire 7 délimite un conduit 11 permettant la mise en communication, lorsque la vanne 1 est ouverte, de la conduite 3 connectée au réseau de distribution d'eau, à ce conduit d'évacuation 11 auquel est reliée une conduite 12 (figures 3 à 6) de distribution d'eau vers une installation (non montrée) d' irrigation ou d'arrosage, constituée, par exemple, de rampes d'irrigation ou d'arrosage (non représentées) placées, par exemple, dans des bacs à plantes ou jardinières ou dans des serres ou encore dans des parterres ou terrains de plantes cultivées.
La chambre inférieure 10 est divisée en une chambre principale 10' à laquelle sont reliées en permanence des chambres secondaires 10"
par des orifices 13, 13'. Un orifice 14
est ménagé dans la chambre annulaire 10" dans une position diamétralement opposée à celle occupée par l'orifice 9. Dans cet orifice 14 est monté un clapet 15 ayant une tige de commande 16 reliée à une extrémité d'un levier 17, dont l'extrémité opposée porte un flotteur 18, le levier 17 portant un pivot 19.
<EMI ID=3.1>
Cette membrane 20 est munie d'un bossage tronconique 20' de forme sensiblement circulaire et présente des orifices diamétralement opposes 20" et 20"' respectivement en regard des orifices 9 et 14.
A la figure 1, le clapet 15 est maintenu fermé par le flotteur 18 et la membrane 20 est fermée par application de son bossage tronconique 20' sur un
siège constitué par le bord inférieur tronconique 7' de la paroi 7. La fermeture de la membrane est assurée, lorsque le clapet 15 est fermé, grâce au fait que la pression de l'eau du réseau d'alimenté tien s'e::erce
sur la face inférieure 21 de la membrane dans la chambre inférieure 10, essentiellement dans la partie principale
10' de cette chambre 10, comme montré à la figure 1, alors que la face supérieure 22 de la membrane 20 n'est soumise à cette pression d'eau que dans l'intervalle annulaire compris entre les parois coaxiales 7 et 8 délimitant la chambre annulaire supérieure 6.
Lorsque le flotteur 18 est élevé, comme décrit plus loin, le levier 17 pivote dans le sens dextrorsum et ouvre le clapet 15, de sorte que la pression diminue dans la chambre inférieure 10, ce qui provoque le décollement de la membrane 20 par rapport à son siège
7' (voir figure 2). La vanne 1 est alors ouverte
et l'eau sous pression venant du réseau de distribution peut s'écouler de la chr.mbre supérieure 6 par le conduit <EMI ID=4.1>
de distribution d'eau l'installation d'irrigation ou d'arrosage non montrée.
Lorsque le flotteur 18 est ensuite abaissé, comme décrit plus loin, le levier 17 pivote dans le sens sinistrorsum et ferme le clapet 15, de telle sorte que la membrane 20 revient s'appliquer sur son siège 7'
et que la vanne 1 est fermée.
A la chambre inférieure 10 de la vanne 1 est relié un conduit 23 dans lequel peut être monté un filtre 24, un robinet 25 à pointeau 26 de position réglable étant connecté au conduit 23. Par réglage du pointeau 26 du robinet 25, on peut régler à volonté un écoulement goutte à goutte d'eau, comme expliqué plus loin.
Au conduit 11 de la vanne 1 est connecté un raccord en T 27 dont la fonction sera expliquée plus loin.
Le dispositif de commande suivant l'invention comprend (voir figures 3 à 6) un réservoir étanche 28 muni d'un siphon 29 se présentant sous la forme d'un tuyau ayant la forme d'un U renversé dont une extrémité
29' débouche à l'intérieur du réservoir 28 au voisinage du fond 30 de celui-ci et dont l'autre extrémité 29" débouche à l'extérieur du réservoir 28. Le siphon 29 présente une partie coudée supérieure 29"' dont le niveau est supérieur au niveau auquel le flotteur 18 ouvre ou ferme le clapet 15.
Dans le réservoir 28 est montée la vanne 1, dont la tubulure d'admission 2 est reliée par un raccord
31 à la conduite 3 connectée au réseau de distribution d'eau sous pression.
La vanne 1 porte extérieurement des oreilles ou pattes 32 servant de support au pivot 19 du levier 17 reliant le flotteur 18 à la tige de commande 16 du clapet 15.
Au raccord en T 27 est reliée, d'une part, la conduite 12 de distribution d'eau à l'installation d' irrigation ou d'arrosage et, d'autre part, une conduite
33 de plus petit diamètre servant à recycler de l'eau dans le réservoir 28.
Le dispositif de commande, dont une forme de réalisation purement exemplative est décrite ci-dessus, fonctionne comme suit :
Lors de la mise en service du dispositif de commande, le robinet 25 à pointeau 26 débite goutte à goutte, à un débit réglé à volonté, de l'eau venant
de la chambre inférieure 10 de la vanne 1 dans le réservoir 28. Lorsque l'eau ainsi introduite dans le réservoir 28 atteint en montant dans le sens des flèches A un premier niveau X, elle a soulevé le flotteur 18, de telle sorte que ce dernier a ouvert
le clapet 15 par pivotement du levier 17 dans le sens dextrorsum autour de son pivot 19 depuis la position montrée à la figure 3 jusqu'à la position montrée à la figure 4.
Le temps qui s'écoule entre le moment où le réservoir
28 initialement sensiblement vide se remplit d'eau
par le robinet 25 jusqu'au moment où l'eau atteint le niveau X (figure 4) constitue la durée correspondant à la fréquence ou périodicité des opérations d'ouverture du clapet 15 et, par conséquent, de la vanne 1. Le robinet 25 à pointeau réglable 26 constitue avec le flotteur 18 et le levier 17 ainsi que le clapet 15 qu'il commande une minuterie hydraulique commandant la fréquence d'admission d'eau d'irrigation ou d'arrosage
de la conduite 3 à la conduite 12, à travers la vanne 1 ouverte (par décollement de sa membrane 20 par rapport
à son siège 7') et le conduit d'évacuation 11 de cette vanne, l'eau provenant du réseau de distribution passant directement de la chambre annulaire supérieure 6 dans ce conduit d'évacuation 11.
Une fraction de l'eau débitée par le conduit d' évacuation 11 est recyclée par la conduite 33 (dont le diamètre est inférieur à celui de la conduite 12) dans
le réservoir 28, jusqu'à ce que l'eau contenue dans ce réservoir 28 atteigne le niveau Y montré à la figure 5. Ce niveau Y est situé à une hauteur supérieure à celle
du coude supérieur 29" du tuyau en U renversé formant le siphon 29. Lorsque l'eau contenue dans le réservoir 28 atteint le niveau Y, le siphon 29 est amorcé et le réservoir 28 est vidé par siphonnage dans le sens des flèches Z montrées à la figure 7. Pendant ce siphonnage, le niveau de l'eau dans le réservoir 28 (dans le sens
des flèches B, figure 6) revient à une position dans
laquelle le flotteur 18 reprend sa fonction et referme
le clapet 15 et, par conséquent, la vanne 1, par
pivotement du levier 17 dans le sens sinistrorsum
(figure 6), ce qui marque la fin de la période d'irrigation
ou d'arrosage. La durée qui s'écoule entre le moment où
le clapet 15 est ouvert par le flotteur 18 au niveau X
de l'eau et le moment où ce clapet 15 est refermé par
le flotteur après que l'eau se soit élevée du niveau X
au niveau Y par apport d'eau par la conduite de recyclage
33, puis abaissée du niveau Y au niveau X par siphonnage
de l'eau contenue dans le réservoir 28 correspond au
temps pendant lequel l'installation d'irrigation et
d'arrosage est alimentée en eau. La conduite de recyclage
33, le siphon 29 et la vanne 1 équipée du dispositif
(clapet 15, levier 17 et flotteur 18) qui commande
cette vanne constituent une minuterie hydraulique déterminant la durée d'irrigation et d'arrosage. La figure 6
montre la phase où le flotteur 18 a repris sa fonction
et a refermé le clapet 15 et, par conséquent la vanne 1.
Lorsque le réservoir 28 a été pratiquement
vidé de son contenu d'eau par siphonnage, la minuterie hydraulique de périodicité reprend sa fonction par écoulement goutte à goutte d'eau dans le réservoir 28 par le robinet 25 à
pointeau 26 jusqu'à ce que le niveau de l'eau ait à nouveau atteint le niveau X auquel s'opère l'ouverture du clapet
15 et de la vanne 1.
On notera que la minuterie hydraulique de périodicité peut être réglée à volonté en manoeuvrant le
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miné, par exemple 24 ou 48 heures ou encore une autre période de temps, s'écoule entre le moment où le réservoir 28 est initialement presque vide et le moment où l'eau y atteint le niveau X.
De même, la minuterie hydraulique commandant la durée de l'irrigation ou de l'arrosage peut également être réglée en prévoyant sur la conduite de recyclage 33 un robinet (non montré) permettant de régler à volonté le débit d'eau dans cette conduite de recyclage et/ou en réglant le débit d'eau dans le.siphon 29.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux détails décrits plus haut et que de nombreuses modifications peuvent être apportées à ces détails sans sortir du cadre de l'invention.
Le dispositif de commande suivant l'invention permet, sans apport d'énergie autre que la pression de l'eau d'un réseau de distribution d'eau, de régler à la fois la fréquence ou périodicité de l'irrigation ou de l'arrosage et la durée de cette irrigation ou de cet arrosage.
Il est évident qu'au lieu de la vanne représentée aux figures 1 et 2, on peut utiliser un autre type de vanne possédant un obturateur commandé par la variation du niveau d'un bain aqueux contenu dans un réservoir de capacité appropriée. De même, au lieu d'un siphon, on peut faire usage d'un clapet ou autre dispositif assurant une diminution prédéterminée du volune d'eau contenu dans le réservoir.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande automatique d'une
installation d'irrigation ou d'arrosage alimentée en
eau à partir d'un réseau de distribution d'eau,
caractérisé en ce qu'il comprend une vanne branchée,
d'une part, sur au moins une conduite de l'installation
d'irrigation ou d'arrosage, ainsi que des moyens hydrauliques pour commander à la fois la périodicité ou
fréquence d'ouverture de la vanne susdite et la durée
des ouvertures périodiques de cette vanne permettant
le passage d'un débit prédéterminé d'eau de la conduite
du réseau de distribution à la conduite ou aux conduites
de l'installation d'irrigation ou d'arrosage à travers
la vanne précitée.
2. Dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens susdits
comprennent une minuterie hydraulique commandant la
périodicité d'ouverture de la vanne susdite.