DEMANDE D'UN BREVET D'INVENTION.
La présente invention est relative à la micro-irrigation de surfaces garnies de plantes par l'intermédiaire de distributeurs.
La micro-irrigation est une méthode connue qui permet,
à l'aide de distributeurs placés en des endroits prédéterminés d'une surface cultivée et reliés à un système de distribution d'eau sous pression, d'effectuer des apports continus ou périodiques d'eau d'irrigation éventuellement additionnée d'engrais ou de produits phytopharmaceutiques aux endroits susdits, de façon que de l'eau d'irrigation soit seulement amenée aux endroits où les plantes exigent sa présence.
Il est connu d'utiliser, en micro-irrigation, des distributeurs de liquide en goutte-à-goutte ou micro-jet
et en particulier des goutteurs à circuit long comportant
des conduits éventuellement capillaires rectilignes ou hélicoïdaux ou des goutteurs à circuit court présentant
un orifice simple ou double, ces goutteurs étant éventuellement auto-régulants, c'est-à-dire aptes à débiter des quantités constantes de liquide, en dépit de variations de la pression de l'eau dans le système de distribution d'eau.
Ces goutteurs connus peuvent être montés soit en dérivation sur une rampe d'amenée d'eau, soit en ligne, c'est-à-dire en série dans la rampe elle-même.
On connait un goutteur particulier du type à circuit court comprenant une chambre qui présente un orifice d'alimentation et un orifice d'évacuation, entre lesquels
un obturateur, constitué par exemple par une bille, peut se déplacer sous l'action d'un courant de liquide produit dans
la chambre par une variation de la pression à laquelle le liquide est soumis. En position normale, le goutteur
monté en dérivation sur une rampe distributrice de liquide, est placé verticalement, l'orifice d'évacuation étant au point le plus haut, en sorte que, en l'absence d'arrivée de liquide par l'orifice d'alimentation, l'obturateur repose par gravité sur une siège inférieur formé autour de cet orifice d'alimentation.
Lorsque la rampe distributrice est mise sous pression, de l'eau arrive avec force par l'orifice d'alimentation
et chasse l'obturateur de son siège inférieur. L'obturateur entraîné par le flux de l'eau vient alors obturer l'orifice d'évacuation en s'appliquant sur un siège supérieur formé autour de cet orifice d'évacuation. Un ou plusieurs canaux ménagés dans le siège supérieur permettent un écoulement goutte-à-goutte de l'eau pendant que l'obturateur est appliqué contre le siège supérieur susdit. Pendant la durée du déplacement de l'obturateur d'un siège à l'autre, une fraction d'eau sous pression peut s'échapper par l'orifice d'évacuation, de manière à rincer et à nettoyer le siège
de celui-ci, ainsi que le ou les canaux permettant l'écoulement goutte-à-goutte de l'eau. Lors de la mise hors service de la rampe distributrice par fermeture d'un robinet ou d'une vanne interrompant l'admission d'eau sous pression dans cette rampe, la pression d'eau devient nulle dans la chambre du goutteur et l'obturateur vient, par gravité, reprendre sa place sur le siège de l'orifice d'alimentation. Ce type de goutteur a l'inconvénient de ne pas pouvoir être placé dans n'importe quelle position, étant donné qu'il ne fonctionne, comme on l'a signalé plus haut, que lorsqu'il est placé verticalement.
On a remédié à cet inconvénient dans un autre goutteur particulier connu en substituant à l'obturateur en forme de bille une sorte de corps de soupape maintenu sur l'orifice d'alimentation par un ressort, la pression de ce dernier étant inférieure à la pression de l'eau lorsqu'elle alimente la rampe distributrice.
Les deux goutteurs particuliers connus décrits ci-dessus ont l'inconvénient d'être des goutteurs du type à circuit court susceptibles de se boucher très rapidement, par suite
de dépôts de limon ou calcaires, ou encore de précipitations chimiques, etc...
Même si l'eau ou le liquide d'irrigation est soumis
à une filtration sur des filtres retenant des particules relativement fines, le danger d'obstruction des goutteurs reste important. De ce fait, les utilisateurs potentiels
de goutteurs hésitent à utiliser des goutteurs, car lorsque ceux-ci sont bouchés, ils deviennent souvent inutilisables
et doivent être remplacés.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
Elle a pour objet un distributeur fiable à long terme, c'est-à-dire particulièrement apte à fonctionner correctement pendant des périodes prolongées sans obstruction ou bouchage.
Applicable aux distributeurs de micro-irrigation, aussi bien aux asperseurs qu'aux micro-jets, l'invention a plus particulièrement pour objet un goutteur.
L'invention a encore pour objet un goutteur auto-régulant, c'est-à-dire un goutteur débitant sensiblement la même quantité de liquide d'irrigation, indépendamment de la pression du système d'alimentation en liquide.
L'invention a aussi pour objet un goutteur du type à circuit long qui est très peu sujet à une obstruction et dont le débit varie peu en fonction des variations de température.
L'invention a toujours pour objet un goutteur placé
en dérivation sur une rampe ou conduite distributrice, qui peut être orienté dans n'importe quelle direction et qui ne présente pas l'inconvénient, comme les goutteurs montés
en "ligne", de créer des pertes de charge dans ladite
rampe distributrice.
L'invention a en plus pour objet, un goutteur conçu
pour assurer une filtration du liquide suivant son fonctionnement.
L'invention a enfin pour objet, un goutteur autonettoyant, c'est-à-dire un goutteur évacuant les impuretés
ou particules retenues par son système de filtration tout
en rinçant et nettoyant son système de distribution d'eau d'irrigation à circuit long.
La présente invention concerne un goutteur composé
d'une chambre présentant un orifice d'alimentation et un orifice d'évacuation munis chacun d'un siège et d'un obturateur capable de se déplacer entre les deux orifices
sous l'action d'un courant de liquide d'irrigation produit dans la chambre par une variation de pression appliquée
à ce liquide. Lorsque la pression appliquée au liquide,
en amont du goutteur, est inférieure à une valeur prédéterminée l'obturateur est maintenu appliqué, par des moyens appropriés, sur le siège de l'orifice d'alimentation. Ce goutteur étant essentiellement caractérisé en ce que l'obturateur se présente sous la forme d'un corps de révolution, lequel, lorsqu'il
est appliqué sur le siège de l'orifice d'évacuation et maintenu sur celui-ci par la pression appliquée au liquide d'irrigation, est conçu de manière à créer un passage, destiné au liquide d'irrigation, créant une perte de charge de la pression, appliquée au liquide d'irrigation, tel qu'elle permette un écoulement localisé en goutte-à-goutte ou en
petit jet.
Suivant une particularité de l'invention l'obturateur présente une partie en amont par rapport au sens d'écoulement du liquide dont la face ou les faces destinées à être en contact avec le siège entourant l'orifice d'évacuation
du goutteur comportent un ou des systèmes capables, lorsque
la ou les faces sont appliquées sur le susdit siège, de laisser passer le liquide d'irrigation tout en retenant les particules ou impuretés présentant une granulométrie prédéterminée par exemple par des cannelures ou des appendices.
Suivant une autre particularité de l'invention, entre
la partie de l'obturateur destinée à filtrer le liquide et
la partie de l'obturateur destinée à créer une perte de charge de la pression appliquée sur le liquide l'obturateur présente une partie concave formant avec le siège entourant
l'orifice d'évacuation lorsque l'obturateur est appliqué
sur celui-ci un réservoir alimenté en liquide d'irrigation, libéré d'une partie de ces particules ou impuretés par la partie de l'obturateur la plus en amont par rapport au sens d'écoulement du liquide, et alimente la partie de
l'obturateur destinée à créer la perte de charge de la
pression appliquée au liquide.
Lorsque la rampe distributrice est mise sous pression,
le liquide d'irrigation pénètre dans le goutteur par son orifice d'alimentation chassant l'obturateur du siège
entourant l'orifice d'alimentation vers le siège entourant l'orifice d'évacuation. L'obturateur, entrainé par le flux
du liquide d'irrigation, vient alors s'appliquer sur le
siège de l'orifice d'évacuation. Pendant la durée du déplacement de l'obturateur, d'un siège à l'autre, une
partie du liquide d'irrigation par la pression appliquée
sur celui-ci s'échappe par l'orifice d'évacuation entrainant les impuretés ou les particules.
Dans une forme de réalisation particulièrement
avantageuse du goutteur, suivant l'invention, l'obturateur
en forme de corps de révolution présente un appendice sensible
à un champs magnétique par exemple en matière ferro-magnétique ou en contenant, guidé dans un fourreau, entourant l'orifice d'alimentation, en matière magnétique ou magnétisable, servant de moyen de retenue, maintenant l'obturateur par l'intermédiaire de son appendice, sur le siège de l'orifice d'alimentation aussi longtemps que la pression appliquée à l'obturateur
par le liquide d'irrigation reste inférieure à la force d'attraction de la force magnétique provoquée par le fourreau.
Selon une particularité de l'invention, l'aimant précité est, de préférence, un aimant permanent avantageusement
formé de particules aimantées disposées dans un corps en matière inerte, par exemple en matière plastique résistant
à la corrosion ou à l'oxydation par le liquide d'irrigation.
Quant au corps de révolution susdit, il est avantageusement constitué, selon une autre particularité
de l'invention, d'un cône ou d'un tronc de cône, dont la
base ou la grande base est dirigée vers l'orifice d'alimentation ou d'admission, bien que le corps de
révolution puisse être éventuellement de forme sphérique.
Ce corps de révolution est, de préférence, élastiquement déformable ou souple, du moins dans sa partie destinée
à venir en contact avec le siège de l'orifice d'évacuation.
Par ailleurs, selon encore une particularité de l'invention, l'obturateur est muni d'ailettes orientées de façon à lui faire subir un mouvement de rotation pendant
son déplacement depuis le siège de l'orifice d'alimentation jusqu'au siège de l'orifice d'évacuation, lesdites ailettes qui peuvent être radiales ou hélicoïdales étant, de préférence, ménagées sur une face du corps de révolution dirigée en permanence vers l'orifice d'alimentation, c'est-à-dire, dans le cas où le corps de révolution est de forme conique ou troncônique, sur la face constituant la base, respectivement la grande base du cône ou du tronc de cône.
De plus, des ailettes peuvent aussi être ménagées
sur la périphérie de l'appendice de l'obturateur.
D'autres particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante des
dessins schématiques annexés au présent mémoire, qui représentent uniquement à titre d'exemple, une forme de réalisation d'un goutteur suivant l'invention.
Dans ces dessins :
- les figures 1, 2 et 3 sont des coupes transversales d'un goutteur montrant l'obturateur dans trois positions distinctes ;
- les figures 4, 5 et 6 sont des vues en perspective montrant, en détail, les trois parties constitutives essentielles du goutteur.;
- la figure 7 est une vue en perspective montrant une <EMI ID=1.1> - la figure 8 est une coupe transversale semblable à celle de la figure 3 montrant l'obturateur selon la figure 7 appliqué en partie sur le siège de l'orifice d'évacuation ;
- la figure 9 est à plus grande échelle, une vue d'une partie, entourée d'une circonférence, de la figure 8 ;
- la figure 10 est une coupe transversale semblable à celle de la figure 8 montrant l'obturateur selon la figure 7 appliqué complètement sur le siège de l'orifice d'évacuation ;
- la figure 11 est à plus grande échelle une vue, telle que la figure 9, d'une partie, entourée d'une circonférence, de la figure 10.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Le goutteur illustré sur les dessins comporte essentiellement trois pièces désignées respectivement
par les notations de référence 1, 2 et 3, ces pièces 1 à 3 étant assemblées par clipsage, bien qu'elles puissent être assemblées par d'autres moyens, par exemple par vissage,
voire même par soudage.
La pièce 1 percée d'un orifice ou alésage d'alimentation 4, comprend un collet 5 à extrémité biseautée en 6 et un corps cylindrique 7 solidaire du collet 5, ce corps présentant à
son extrémité opposée au collet 5, un rebord périphérique 8 dont le bord libre est biseauté, comme montré en 9 (voir fig.4).
La pièce 1 est accrochée par l'extrémité biseautée (en 6) de son collet 5 à un orifice ménagé dans une rampe ou
conduite distributrice 10 elle-même raccordée à une source d'alimentation (non montrée) en liquide d'irrigation sous pression, une vanne ou un robinet (non représenté)
permettant d'interrompre l'alimentation en liquide
d'irrigation des rampes 10 d'une installation de microirrigation comportant une série de vannes qui peuvent être constituées de rampes souples ou rigides, par exemple en polyéthylène ou en polypropylène.
Le corps cylindrique 7 de la pièce 1 qui est, de préférence, en matière plastique est aimanté, c'est-à-dire que des particules aimantées y sont dispersées, en sorte que ce corps 7 forme un aimant permanent. Au lieu d'un aimant permanent, on pourrait éventuellement faire usage d'un électro-aimant.
La pièce 2 constitue l'obturateur du goutteur. Cet obturateur comprend un corps de révolution 11 en matière plastique élastiquement déformable, par exemple en matière plastique à base de silicone ou en polytétrafluoréthylène. Dans la forme de réalisation représentée, le corps de révolution 11 se présente sensiblement sous la forme d'un cône dont la grande base 12 est dirigée vers l'orifice d'admission ou d'alimentation 4 de la pièce 1.
La base 12 du corps de révolution sensiblement conique
11 présente une saillie troncônique centrale 13 destinée
à venir s'appliquer sur une extrémité biseautée 14 d'un alésage 15 ménagé dans le corps aimanté 7 de la pièce 1, l'extrémité biseautée 14 constituant le siège de l'orifice d'admission ou d'alimentation 4, 15 de la pièce 1.
Au corps de révolution conique 11 est connecté un appendice cylindrique 16 en une matière magnétique ou sensible à un champs magnétique ou en une matière contenant des particules ferro-magnétiques, cet appendice 16 étant engagé dans l'alésage 15 du corps aimanté 7 de la pièce 1, de façon à être soumis à la force d'attraction exercée
en permanence par ce corps aimanté 7. Une extrémité pourvue d'un rebord périphérique 17 de l'appendice 16 est noyée dans le corps de révolution conique 11.
Le corps de révolution conique 13 élastiquement déformable ou souple, du moins sur sa face latérale 18, présente, précisément.sur cette face latérale 18, des canaux, de préférence capillaires 19 permettant un écoulement goutteà-goutte ou en petit jet de liquide d'irrigation lorsque
la face 18 est appliquée sur un siège 20 de forme conique
(correspondant à celle de la face latérale 18 du corps 13)
de la pièce 3.
Comme le montre particulièrement la figure 6, cette pièce 3 se compose d'une partie cylindrique 21 présentant une chambre 22 reliée à une partie troncônique creuse 23,
dont la face intérieure constitue le siège 20 susdit. La partie troncônique 23 se termine par une petite tubulure 24 formant avec cette partie troncônique l'orifice d'évacuation
du goutteur. Dans la paroi interne 25 de la chambre 22 est ménagée une rainure circulaire 26 destinée à recevoir le
bord biseauté 9 du rebord périphérique 8 de la pièce 1.
Comme le révèle la figure 5, l'appendice cylindrique
16 de l'obturateur 2 est muni d'ailettes 27 qui peuvent
être radiales, tandis que la face 12 du corps de révolution conique 11 est garnie d'ailettes ou de saillies 28 qui peuvent être hélicoïdales ou de section cunéiforme. La fonction des ailettes 27 et 28 sera expliquée plus loin.
A la figure 1, le goutteur est montré dans sa position hors service, dans laquelle la pression du liquide
d'irrigation se trouvant dans la rampe ou conduite distributrice
10 est inférieure à la force d'attraction exercée par le corps aimanté 7 sur l'appendice 16 de l'obturateur 2. Ainsi, cet appendice 16 est complètement engagé dans l'alésage 15 du corps aimanté 7 et la saillie troncônique centrale 13 du corps de révolution sensiblement conique de l'obturateur est appliquée sur le siège. Le goutteur est fermé, aucune admission de liquide d'irrigation dans la chambre 22 n'est possible, pour autant que la pression soit nulle.
Au moment où la rampe 10 est alimentée en liquide d'irrigation sous pression, la pression de ce dernier liquide est supérieure à la force d'attraction du corps aimanté 7,
de sorte que l'obturateur 2 se décolle du siège 14 de
l'orifice d'admission ou d'alimentation 4, 15 et que le
liquide d'irrigation s'engouffre dans la chambre 22 et la partie troncônique creuse 23 et s'écoule par l'orifice d'évacuation 29. Cet écoulement de liquide sous pression montré par les flèches X montrées à la figure 2, assure
un rinçage de la chambre 22, de la partie troncônique sousjacente 23 et de l'orifice d'évacuation 29, de façon à
nettoyer cet orifice, de même que la face latérale 18 du
corps de révolution conique 13 de l'obturateur 2.
Sous l'effet de ce nettoyage, les particules ou dépôts éventuels sur le siège 20 et dans les canaux capillaires
19 de la face latérale 18 du corps 13 élastiquement déformable, sont évacués. Pendant le mouvement de translation de l'obturateur 2 dans le sens de la flèche Y montrée à la figure 2, de même que pendant le mouvement en direction inverse de cet obturateur, le liquide d'irrigation agit à la manière de jets puissants décrochant et évacuant les particules ou dépôts qui tendraient à obstruer le goutteur
ou à en modifier le débit.
Pendant les déplacements de l'obturateur 2 dans le
sens de la flèche Y, le liquide d'irrigation agit sur les ailettes ou saillies 28 de manière à imprimer à l'obturateur
2 un mouvement de rotation autour de son axe Z -Z'. Pendant ce mouvement de rotation, les ailettes 27 de l'appendice
16 de l'obturateur raclent par leurs bords libres la paroi interne de l'alésage 15, de façon à la débarrasser des
dépôts qui s'y seraient éventuellement formés. Le mouvement de rotation de l'obturateur 2 pendant son déplacement dans le sens de la flèche Y est également avantageux, du fait que
les canaux 19 de la face latérale 18 du corps 13 de l'obturateur ne viennent pas chaque fois en contact avec le siège 14 aux mêmes endroits, ce qui est également favorable pour déloger et évacuer les éventuels dépôts formés sur le siège 14.
A la figure 2, l'obturateur 2 est montré dans une position intermédiaire entre sa position hors service et
sa position de service montrée à la figure 3. Cette figure
3 montre l'obturateur 2 dans une position dans laquelle
le corps de révolution 13 est appliqué, sous l'effet de la pression du liquide d'irrigation admis dans la chambre 22, par sa face latérale 18 sur le siège 14. Dans cette position, les canaux 19 prévus sur cette face latérale 18 assurent
un écoulement ou une évacuation goutte-à-goutte ou en
petit jet du liquide d'irrigation.
Pour conserver un débit constant du goutteur, en
dépit de variations éventuelles de la pression du liquide d'irrigation en amont du goutteur, la face latérale 18 élastiquement déformable du corps de révolution 13
s'applique plus ou moins fortement sur le siège 14, de manière à régler la section de passage du liquide d'irrigation dans les canaux capillaires 19. Ainsi, dans
le cas où la pression du liquide d'irrigation en amont du goutteur augmente, la section des canaux 19 est réduite, tandis que lorsque cette pression diminue, la section des canaux 19 augmente à cause de la déformabilité de la
paroi 18 dans laquelle ces canaux 19 sont ménagés, étant entendu qu'il faut que le liquide d'irrigation soit soumis
à une pression minimale, supérieure à la force d'attraction du corps aimanté 7, pour que l'obturateur 2 puisse être
amené dans la position montrée à la figure 3.
Lorsqu'on interrompt l'alimentation en liquide d'irrigation sous pression de la rampe ou conduite distributrice 10, la pression appliquée à l'obturateur
2 devient insuffisante pour maintenir ce dernier sur son siège 14 et le corps aimanté 7 agit sur l'appendice 16 et ramène l'obturateur 2 contre le siège 14 de l'orifice d'admission ou d'alimentation 4, 15 du goutteur,
c'est-à-dire dans la position illustrée à la figure 1.
Le débit du goutteur suivant l'invention est fonction
de la perte de charge que subit le liquide d'irrigation
dans les canaux capillaires 19. Ce débit peut être réglé
en modifiant le nombre, la forme et la section des canaux 19 qui peuvent former une sorte de labyrinthe ou de nid d'abeilles ou une sorte de mousse à pores ouverts communiquant entre eux.
La figure 7 montre un obturateur 2 semblable à celui des figures 1 à 3 et 5, si ce n'est qu'il se présente sous la forme d'un tronc de cône renversé, dont la grande base 12, c'est-à-dire la partie de plus grand diamètre, présente sur toute sa périphérie des cannelures 30 faisant office de filtre capable de laisser s'écouler le liquide d'irrigation vers l'orifice d'évacuation 29 du goutteur, lorsque l'obturateur 2 est comme montré à la figure 8, appliqué sur le siège 20 de l'orifice d'évacuation 29.
La figure 9 montre que la partie de plus grand diamètre 12 comportant sur sa périphérie les cannelures 30 permet dans cette position de laisser passer le liquide d'irrigation avec une certaine pression de manière, par les turbulences créées X, à nettoyer le siège 20 entourant l'orifice d'évacuation 29 de toutes impuretés ou particules 31 tout en évitant que d'autres particules ou impuretés pouvant se trouver dans la chambre 22 ne soient prises dans les canaux�- capillaires 19 lors de l'application complète de l'obturateur 2 sur le siège 20 et risquer que le goutteur ne soit bouché par les dites particules.
La figure 10 montre la partie de plus grand diamètre 12 en matière souple déformée par la pression appliquée sur le liquide d'irrigation en amont de celle-ci par rapport au sens d'écoulement dudit liquide, et permet à l'obturateur 2 et plus particulièrement à la partie destinée à créer la perte de charge par l'intermédiaire de ses canaux capillaires 19,
de s'appliquer complètement sur le siège 20 entourant l'orifice d'évacuation libéré de toutes particules ou impuretés 31.
Les cannelures 30 ont cependant des dimensions et une forme telle qu'elles sont capables de retenir des impuretés
ou particules contenues dans le liquide d'irrigation, qui ont une granulométrie supérieure à une valeur prédéterminée.
La figure 11 montre la déformation de la partie de plus grand diamètre 12 et la retenue des particules 31 par l'obturateur lorsqu'il est appliqué complètement sur le siège 20.
En-dessous de la partie munie des cannelures
périphériques 30 l'obturateur 2 présente une gorge circulaire 32 formant, lorsque cet obturateur 2 est appliqué contre le
siège 20 un réservoir d'où le liquide d'irrigation s'écoule
par les canaux capillaires 19 vers l'orifice d'évacuation 29.
Pour le reste, l'obturateur 2 montré aux figures 7 à 9 est semblable à celui illustré aux figures 1 à 3 et 5. Grâce à sa partie dentée 30, l'obturateur 2 des figures 7 à 9
a l'avantage considérable de permettre une filtration du liquide d'irrigation, c'est-à-dire de retenir les impuretés ou particules d'une granulométrie déterminée pendant son fonctionnement. L'élimination des impuretés ou particules retenues 31 s'effectue pendant la période au cours de laquelle l'obturateur 2 retourne du siège 20 entourant l'orifice d'évacuation 29 vers le siège 14 de l'orifice d'admission
ou d'alimentation 4, 15. Pendant cette période une certaine quantité du liquide d'irrigation est passée de l'orifice d'admission 4, 15 vers l'orifice d'évacuation 29 et entraine avec elle les impuretés ou particules retenues 31.
Le goutteur suivant l'invention offre les avantages suivants. Il s'auto-nettoie systématiquement avant et après chaque micro-irrigation. Il est auto-régulant, c'est-à-dire que son débit reste sensiblement constant en dépit des variations de pression du liquide d'irrigation. Il permet
de filtrer le liquide d'irrigation et permet aussi d'éviter l'emploi d'installation de filtration coûteuse en amont
du goutteur.
Il est du type à circuit long à turbulences (voir flèches
19 à la figure 7), ce qui empêche la formation de dépôts ou des obstructions et rend le goutteur fiable à long terme. Enfin, le goutteur suivant l'invention peut être orienté
dans n'importe quelle direction sans que son débit soit sensiblement modifié.
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.
REVENDICATIONS
1.- Distributeur comprenant une chambre présentant
un orifice d'alimentation et un orifice d'évacuation munis chacun d'un siège pour un obturateur capable de se déplacer entre les dits orifices, sous l'action d'un courant de liquide d'irrigation produit dans la chambre par une variation de la pression appliquée au liquide susdit, des moyens étant prévus pour maintenir l'obturateur appliqué
sur le siège de l'orifice d'alimentation lorsque la pression appliquée au liquide tombe en-dessous d'une valeur prédéterminée en amont de l'obturateur, caractérisé en ce que l'obturateur se présente sous la forme d'un corps de révolution, dont la partie de plus grand diamètre présente des dents périphériques capables de laisser passer le liquide d'irrigation, tout en retenant des particules présentant
une granulométrie prédéterminée lorsque l'obturateur est appliqué sur le siège entourant l'orifice d'évacuation, ces particules ou impuretés étant expulsées du goutteur par le liquide d'irrigation pendant le déplacement de l'obturateur du siège entourant l'orifice d'évacuation vers le siège entourant l'orifice d'alimentation et vice-versa.
APPLICATION FOR A PATENT OF INVENTION.
The present invention relates to micro-irrigation of surfaces filled with plants by means of distributors.
Micro-irrigation is a known method which allows,
using distributors placed in predetermined locations on a cultivated area and connected to a pressurized water distribution system, to make continuous or periodic additions of irrigation water possibly supplemented with fertilizer or plant protection products in the above places, so that irrigation water is only brought to the places where the plants require its presence.
It is known to use, in micro-irrigation, drip or micro-jet liquid distributors
and in particular long circuit drippers comprising
possibly rectilinear or helical capillary conduits or short circuit drippers with
a single or double orifice, these drippers being possibly self-regulating, that is to say capable of delivering constant quantities of liquid, despite variations in the pressure of the water in the water distribution system.
These known drippers can be mounted either in derivation on a water supply ramp, or in line, that is to say in series in the ramp itself.
We know a particular dripper of the short circuit type comprising a chamber which has a supply orifice and a discharge orifice, between which
a shutter, constituted for example by a ball, can move under the action of a current of liquid produced in
the chamber by a variation of the pressure to which the liquid is subjected. In normal position, the dripper
mounted in bypass on a liquid distribution ramp, is placed vertically, the evacuation orifice being at the highest point, so that, in the absence of liquid arrival by the supply orifice, the shutter rests by gravity on a lower seat formed around this supply orifice.
When the distribution manifold is pressurized, water is forced into the supply port
and drives the shutter out of its lower seat. The shutter driven by the flow of water then closes the evacuation orifice by applying to an upper seat formed around this evacuation orifice. One or more channels provided in the upper seat allow a drip flow of water while the shutter is applied against the above-mentioned upper seat. During the movement of the shutter from one seat to another, a fraction of pressurized water can escape through the discharge opening, so as to rinse and clean the seat
of it, as well as the channel or channels allowing the drip flow of water. When the distribution manifold is put out of service by closing a tap or a valve interrupting the admission of pressurized water into this manifold, the water pressure becomes zero in the dripper and shutter chamber by gravity, comes back to its place on the seat of the supply orifice. This type of dripper has the disadvantage of not being able to be placed in any position, since it only works, as mentioned above, when it is placed vertically.
This drawback has been remedied in another particular known dripper by replacing the ball-shaped shutter with a sort of valve body held on the supply port by a spring, the pressure of the latter being less than the pressure water when it feeds the distribution manifold.
The two particular known drippers described above have the disadvantage of being drippers of the short circuit type capable of clogging very quickly, as a result
silt or limestone deposits, or chemical precipitation, etc.
Even if water or irrigation fluid is subject
with filtration on filters retaining relatively fine particles, the danger of clogging the drippers remains significant. Therefore, potential users
of drippers are reluctant to use drippers, because when they are blocked, they often become unusable
and must be replaced.
The present invention aims to remedy these drawbacks.
It relates to a long-term reliable dispenser, that is to say particularly able to function properly for prolonged periods without obstruction or blockage.
Applicable to micro-irrigation distributors, both to sprinklers and to micro-jets, the invention more particularly relates to a dripper.
The invention also relates to a self-regulating dripper, that is to say a dripper delivering substantially the same amount of irrigation liquid, regardless of the pressure of the liquid supply system.
The invention also relates to a dripper of the long circuit type which is very little subject to an obstruction and whose flow rate varies little as a function of temperature variations.
The subject of the invention is always a dripper placed
in diversion on a ramp or distributor pipe, which can be oriented in any direction and which does not have the disadvantage, like mounted drippers
in "line", to create pressure losses in said
distributor ramp.
The invention further relates to a dripper designed
to ensure filtration of the liquid according to its operation.
The invention finally relates to a self-cleaning dripper, that is to say a dripper evacuating impurities
or particles retained by its filtration system while
by rinsing and cleaning its long-circuit irrigation water distribution system.
The present invention relates to a compound dripper
a chamber having a supply orifice and an evacuation orifice each provided with a seat and a shutter capable of moving between the two orifices
under the action of a current of irrigation liquid produced in the chamber by a variation of pressure applied
to this liquid. When the pressure applied to the liquid,
upstream of the dripper, is less than a predetermined value the shutter is kept applied, by appropriate means, on the seat of the supply orifice. This dripper being essentially characterized in that the shutter is in the form of a body of revolution, which, when
is applied to the seat of the drainage orifice and maintained thereon by the pressure applied to the irrigation liquid, is designed so as to create a passage, intended for the irrigation liquid, creating a pressure drop of the pressure, applied to the irrigation liquid, such that it allows localized drip or
small spray.
According to a feature of the invention the shutter has a part upstream relative to the direction of flow of the liquid, the face or faces intended to be in contact with the seat surrounding the discharge orifice
of the dripper include one or more capable systems, when
the face (s) are applied to the above-mentioned seat, to allow the irrigation liquid to pass while retaining the particles or impurities having a predetermined particle size, for example by grooves or appendages.
According to another feature of the invention, between
the part of the shutter intended to filter the liquid and
the part of the shutter intended to create a pressure drop of the pressure applied to the liquid the shutter has a concave part forming with the surrounding seat
the discharge port when the shutter is applied
thereon a reservoir supplied with irrigation liquid, released from a portion of these particles or impurities by the portion of the shutter most upstream relative to the direction of flow of the liquid, and supplies the portion of
the shutter intended to create the pressure drop of the
pressure applied to the liquid.
When the distributor manifold is pressurized,
the irrigation liquid enters the dripper through its supply port driving the shutter from the seat
surrounding the supply port to the seat surrounding the discharge port. The shutter, driven by the flow
irrigation liquid, is then applied to the
exhaust port seat. During the movement of the shutter, from one seat to another, a
part of the irrigation liquid by the pressure applied
on this one escapes by the evacuation orifice entraining the impurities or the particles.
In a particularly embodiment
advantageous of the dripper, according to the invention, the shutter
in the shape of a body of revolution has a sensitive appendage
to a magnetic field, for example of ferro-magnetic material or containing it, guided in a sheath, surrounding the supply orifice, of magnetic or magnetizable material, serving as a retaining means, maintaining the shutter by means of its appendage, on the supply port seat as long as the pressure applied to the obturator
by the irrigation liquid remains less than the attractive force of the magnetic force caused by the sheath.
According to a feature of the invention, the aforementioned magnet is preferably a permanent magnet advantageously
formed of magnetic particles arranged in a body of inert material, for example of resistant plastic
corrosion or oxidation by the irrigation liquid.
As for the aforementioned body of revolution, it is advantageously constituted, according to another particularity
of the invention, a cone or a truncated cone, the
base or the large base is directed to the supply or intake port, although the body of
revolution could possibly be spherical.
This body of revolution is preferably elastically deformable or flexible, at least in its part intended
coming into contact with the seat of the exhaust port.
Furthermore, according to another feature of the invention, the shutter is provided with fins oriented so as to make it undergo a rotational movement during
its movement from the seat of the supply orifice to the seat of the discharge orifice, said fins which may be radial or helical being, preferably, formed on a face of the body of revolution directed permanently towards the 'feed orifice, that is to say, in the case where the body of revolution is conical or frustoconical, on the face constituting the base, respectively the large base of the cone or truncated cone.
In addition, fins can also be provided
on the periphery of the obturator appendage.
Other particularities and details of the invention will emerge from the following detailed description of
schematic drawings annexed to this specification, which represent only by way of example, an embodiment of a dripper according to the invention.
In these drawings:
- Figures 1, 2 and 3 are cross sections of a dripper showing the shutter in three separate positions;
- Figures 4, 5 and 6 are perspective views showing, in detail, the three essential constituent parts of the dripper;
- Figure 7 is a perspective view showing an <EMI ID = 1.1> - Figure 8 is a cross section similar to that of Figure 3 showing the shutter according to Figure 7 applied in part on the seat of the orifice evacuation;
- Figure 9 is on a larger scale, a view of a part, surrounded by a circumference, of Figure 8;
- Figure 10 is a cross section similar to that of Figure 8 showing the shutter according to Figure 7 applied completely on the seat of the discharge opening;
FIG. 11 is an enlarged view, such as FIG. 9, of a part, surrounded by a circumference, of FIG. 10.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
The dripper illustrated in the drawings essentially comprises three parts designated respectively
by the reference notations 1, 2 and 3, these parts 1 to 3 being assembled by clipping, although they can be assembled by other means, for example by screwing,
or even by welding.
The part 1 pierced with an orifice or feed bore 4, comprises a collar 5 with a beveled end at 6 and a cylindrical body 7 integral with the collar 5, this body having at
its end opposite the collar 5, a peripheral rim 8 whose free edge is bevelled, as shown in 9 (see fig. 4).
The part 1 is hooked by the beveled end (at 6) of its collar 5 to an orifice formed in a ramp or
distributor line 10 itself connected to a supply source (not shown) of pressurized irrigation liquid, a valve or a tap (not shown)
allowing to interrupt the liquid supply
for the irrigation of the ramps 10 of a microirrigation installation comprising a series of valves which may consist of flexible or rigid ramps, for example made of polyethylene or polypropylene.
The cylindrical body 7 of the part 1 which is preferably made of plastic is magnetized, that is to say that magnetized particles are dispersed therein, so that this body 7 forms a permanent magnet. Instead of a permanent magnet, one could possibly make use of an electromagnet.
The part 2 constitutes the shutter of the dripper. This shutter comprises a body of revolution 11 made of elastically deformable plastic material, for example plastic material based on silicone or polytetrafluoroethylene. In the embodiment shown, the body of revolution 11 is substantially in the form of a cone, the large base 12 of which is directed towards the inlet or supply orifice 4 of the part 1.
The base 12 of the substantially conical body of revolution
11 has a central frustoconical projection 13 intended
to be applied to a beveled end 14 of a bore 15 formed in the magnetic body 7 of the part 1, the beveled end 14 constituting the seat of the intake or supply orifice 4, 15 of the room 1.
To the conical body of revolution 11 is connected a cylindrical appendage 16 made of a magnetic material or sensitive to a magnetic field or a material containing ferro-magnetic particles, this appendage 16 being engaged in the bore 15 of the magnetized body 7 of the part. 1, so as to be subjected to the force of attraction exerted
permanently by this magnetic body 7. One end provided with a peripheral rim 17 of the appendage 16 is embedded in the body of conical revolution 11.
The conical body of revolution 13 which is elastically deformable or flexible, at least on its lateral face 18, has, precisely on this lateral face 18, channels, preferably capillaries 19 allowing a drip or small jet flow of liquid from irrigation when
the face 18 is applied to a seat 20 of conical shape
(corresponding to that of the lateral face 18 of the body 13)
from room 3.
As shown in particular in FIG. 6, this part 3 consists of a cylindrical part 21 having a chamber 22 connected to a hollow frusto-conical part 23,
the inner face of which constitutes the aforementioned seat 20. The frusto-conical part 23 ends in a small tube 24 forming with this frusto-conical part the discharge orifice
of the dripper. In the internal wall 25 of the chamber 22 is formed a circular groove 26 intended to receive the
bevelled edge 9 of the peripheral rim 8 of the part 1.
As shown in Figure 5, the cylindrical appendage
16 of the shutter 2 is provided with fins 27 which can
be radial, while the face 12 of the conical body of revolution 11 is provided with fins or projections 28 which may be helical or of wedge-shaped section. The function of the fins 27 and 28 will be explained later.
In Figure 1, the dripper is shown in its out-of-service position, in which the liquid pressure
irrigation system in the boom or distribution line
10 is less than the attractive force exerted by the magnetic body 7 on the appendage 16 of the shutter 2. Thus, this appendage 16 is completely engaged in the bore 15 of the magnetic body 7 and the central frustoconical projection 13 of the substantially conical body of the shutter is applied to the seat. The dripper is closed, no admission of irrigation liquid into chamber 22 is possible, provided that the pressure is zero.
When the ramp 10 is supplied with pressurized irrigation liquid, the pressure of the latter liquid is greater than the force of attraction of the magnetic body 7,
so that the shutter 2 comes off the seat 14 of
the inlet or supply port 4, 15 and that the
irrigation liquid rushes into the chamber 22 and the hollow frusto-conical part 23 and flows through the discharge orifice 29. This flow of pressurized liquid shown by the arrows X shown in FIG. 2, ensures
rinsing the chamber 22, the underlying frusto-conical portion 23 and the discharge orifice 29, so as to
clean this hole, as well as the side face 18 of the
conical body of revolution 13 of the shutter 2.
Under the effect of this cleaning, any particles or deposits on the seat 20 and in the capillary channels
19 from the lateral face 18 of the elastically deformable body 13 are removed. During the translational movement of the shutter 2 in the direction of the arrow Y shown in FIG. 2, as well as during the movement in the reverse direction of this shutter, the irrigation liquid acts in the manner of powerful jets which release and removing particles or deposits which would tend to clog the dripper
or change the flow.
During movement of the shutter 2 in the
direction of arrow Y, the irrigation liquid acts on the fins or projections 28 so as to print on the shutter
2 a rotational movement about its axis Z -Z '. During this rotational movement, the fins 27 of the appendix
16 of the shutter scrape by their free edges the internal wall of the bore 15, so as to rid it of
deposits that may have formed there. The rotational movement of the shutter 2 during its movement in the direction of the arrow Y is also advantageous, since
the channels 19 of the lateral face 18 of the body 13 of the shutter do not come into contact with the seat 14 in the same places each time, which is also favorable for dislodging and removing any deposits formed on the seat 14.
In FIG. 2, the shutter 2 is shown in an intermediate position between its out of service position and
its service position shown in Figure 3. This figure
3 shows the shutter 2 in a position in which
the body of revolution 13 is applied, under the effect of the pressure of the irrigation liquid admitted into the chamber 22, by its lateral face 18 on the seat 14. In this position, the channels 19 provided on this lateral face 18 ensure
a drip or drain or
small spray of irrigation liquid.
To maintain a constant flow rate from the dripper,
despite possible variations in the pressure of the irrigation liquid upstream of the dripper, the elastically deformable lateral face 18 of the body of revolution 13
is applied more or less strongly on the seat 14, so as to regulate the cross section of the irrigation liquid in the capillary channels 19. Thus, in
if the pressure of the irrigation liquid upstream of the dripper increases, the section of the channels 19 is reduced, while when this pressure decreases, the section of the channels 19 increases due to the deformability of the
wall 18 in which these channels 19 are provided, it being understood that the irrigation liquid must be subjected
at a minimum pressure, greater than the force of attraction of the magnetic body 7, so that the shutter 2 can be
brought to the position shown in Figure 3.
When the supply of pressurized irrigation liquid to the boom or distribution line 10 is interrupted, the pressure applied to the shutter
2 becomes insufficient to maintain the latter on its seat 14 and the magnetic body 7 acts on the appendage 16 and brings the shutter 2 against the seat 14 of the inlet or supply orifice 4, 15 of the dripper,
that is to say in the position illustrated in FIG. 1.
The flow rate of the dripper according to the invention is a function
the pressure drop undergone by the irrigation liquid
in the capillary channels 19. This flow rate can be adjusted
by modifying the number, the shape and the section of the channels 19 which can form a kind of labyrinth or of honeycomb or a kind of open pore foam communicating with each other.
Figure 7 shows a shutter 2 similar to that of Figures 1 to 3 and 5, except that it is in the form of an inverted truncated cone, whose large base 12, that is to say -to say the part of larger diameter, present on its entire periphery with grooves 30 acting as a filter capable of letting the irrigation liquid flow towards the evacuation orifice 29 of the dripper, when the shutter 2 is as shown in FIG. 8, applied to the seat 20 of the discharge orifice 29.
Figure 9 shows that the larger diameter portion 12 having on its periphery the grooves 30 allows in this position to let the irrigation liquid with a certain pressure so as, by the turbulence created X, to clean the seat 20 surrounding the discharge orifice 29 for any impurities or particles 31 while preventing other particles or impurities which may be in the chamber 22 from being caught in the channels - capillaries 19 during the complete application of the shutter 2 on the seat 20 and risk that the dripper is blocked by said particles.
FIG. 10 shows the part of larger diameter 12 made of flexible material deformed by the pressure applied to the irrigation liquid upstream thereof relative to the direction of flow of said liquid, and allows the shutter 2 and more particularly to the part intended to create the pressure drop via its capillary channels 19,
to be completely applied to the seat 20 surrounding the discharge orifice freed from any particles or impurities 31.
The grooves 30 however have dimensions and a shape such that they are capable of retaining impurities
or particles contained in the irrigation liquid, which have a particle size greater than a predetermined value.
FIG. 11 shows the deformation of the portion of larger diameter 12 and the retention of the particles 31 by the shutter when it is completely applied to the seat 20.
Below the part with the splines
peripherals 30 the shutter 2 has a circular groove 32 forming, when this shutter 2 is applied against the
seat 20 a reservoir from which the irrigation liquid flows
by the capillary channels 19 towards the discharge orifice 29.
For the rest, the shutter 2 shown in Figures 7 to 9 is similar to that illustrated in Figures 1 to 3 and 5. Thanks to its toothed portion 30, the shutter 2 of Figures 7 to 9
has the considerable advantage of allowing filtration of the irrigation liquid, that is to say of retaining the impurities or particles of a given particle size during its operation. The removal of impurities or retained particles 31 takes place during the period during which the shutter 2 returns from the seat 20 surrounding the discharge orifice 29 to the seat 14 of the intake orifice
or supply 4, 15. During this period, a certain quantity of the irrigation liquid is passed from the intake orifice 4, 15 to the evacuation orifice 29 and carries with it the impurities or particles retained 31.
The dripper according to the invention offers the following advantages. It systematically self-cleans before and after each micro-irrigation. It is self-regulating, that is to say that its flow rate remains substantially constant despite variations in the pressure of the irrigation liquid. It allows
to filter the irrigation liquid and also makes it possible to avoid the use of expensive upstream filtration plant
of the dripper.
It is of the long circuit type with turbulence (see arrows
19 in FIG. 7), which prevents the formation of deposits or obstructions and makes the dripper reliable in the long term. Finally, the dripper according to the invention can be oriented
in any direction without its flow rate being significantly changed.
It is obvious that the invention is not limited to the details described above and that numerous modifications can be made to these details without departing from the scope.
of the invention.
CLAIMS
1.- Distributor comprising a room presenting
a supply orifice and an evacuation orifice each provided with a seat for a shutter capable of moving between said orifices, under the action of a current of irrigation liquid produced in the chamber by a variation of the pressure applied to the above liquid, means being provided to keep the shutter applied
on the seat of the feed orifice when the pressure applied to the liquid falls below a predetermined value upstream of the shutter, characterized in that the shutter is in the form of a body of revolution , the larger diameter of which has peripheral teeth capable of allowing the irrigation liquid to pass through, while retaining particles having
a predetermined particle size when the shutter is applied to the seat surrounding the discharge orifice, these particles or impurities being expelled from the dripper by the irrigation liquid during the movement of the shutter from the seat surrounding the discharge orifice to the seat surrounding the supply port and vice versa.