CS217984B2

CS217984B2 - Drip irrigation equipment

Info

Publication number: CS217984B2
Application number: CS633180A
Authority: CS
Inventors: Zsigmond Horanszky; Ambrus Szabo; Janos Vasbanyai
Original assignee: Pest Megyei Mueanyagipari
Priority date: 1979-09-24
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1983-02-25
Also published as: HU177711B; AT367956B; ATA378380A; YU243080A

Abstract

Vynález se týká zařízení pro kapkové zavlažování a jeho podstatou je, že je tvořeno pouzdrem upraveným pro nastřelení do zavlažovacího otvoru vodovodního potrubí a opatřeným průchozí komorou s boční stěnou vyúsťující na jednom konci do osově uspořádaného výstupního otvoru, popřípadě do rozvětvujících se výstupních otvorů, přičemž v průchozí komoře pouzdra je umístěno pružné závěrné těleso s výhodou zvonovitého tvaru, přičemž boční stěna komory a/nebo obvodová stěna pružného závěrného tělesa jsou opatřeny alespoň jedním kanálem pro průtok vody.The invention relates to a device for drip irrigation and its essence is that it consists of a housing adapted for shooting into the irrigation opening of a water pipe and provided with a through chamber with a side wall opening at one end into an axially arranged outlet opening, or into branching outlet openings, wherein a flexible closing body, preferably of a bell-shaped shape, is placed in the through chamber of the housing, wherein the side wall of the chamber and/or the peripheral wall of the flexible closing body are provided with at least one channel for water flow.

Description

Vynález se týká zařízení pro kapkové zavlažování.The invention relates to a device for drip irrigation.

Kapkové zavlažování se stále více rozšiřuje zvláště v oblastech chudých na vodu. Pomocí kapkového zavlažování se voda přivádí bezprostředně k zalévané rostlině, například k ovocnému stromu, přičemž rostlina je zalévána s regulovanou vydatností. Současně se zabraňuje zavlažování ostatní půdy, která neslouží k růstu užitkové rostliny. Tímto způsobem lze uspořit značné množství vody.Drip irrigation is increasingly widespread, particularly in water-poor areas. By means of drip irrigation, the water is fed directly to the watered plant, for example a fruit tree, whereby the plant is watered with a controlled spreading rate. At the same time, irrigation of other soil that is not used for growing the crop is prevented. In this way a considerable amount of water can be saved.

Největší nevýhoda známého zařízení pro kapkové zavlažování však spočívá v tom, že se doposud nepodařilo uspokojivě vyřešit rovnoměrný přívod vody k zavlažovaným rostlinám.However, the biggest disadvantage of the known drop irrigation device is that the uniform supply of water to the irrigated plants has not yet been satisfactorily solved.

Je totiž známo, že v libovolném potrubí, které je po své délce opatřeno otvory se mění jak množství přepravované vody a tím i její rychlost, tak i její tlak, a proto množství vody, která vytéká otvory stejného průřezu se na různých částech potrubí liší. Cílem však je přivádět ke každé zavlažované rostlině stejné nebo alespoň přibližně stejné množství vody a takto zajistit každé rostlině v určitém časovém intervalu stejnou intenzitu zálivky.Indeed, it is known that in any pipe which has openings along its length, both the quantity of water transported and thus its speed and its pressure vary, and therefore the amount of water flowing through openings of the same cross-section varies on different parts of the pipeline. The aim, however, is to supply the same or at least about the same amount of water to each irrigated plant and thus to provide each plant with the same watering intensity over a certain period of time.

Řešení tohoto úkolu již dlouho zaměstnává příslušné odborníky. Podle jednoho· řešení se mění průřez potrubí úměrně s tlakem. Zkušenosti ukazují, že se na základě teoretických výpočtů nepodaří nutný průřez potrubí předem určit. Korigování tohoto průřezu na základně zkušeností je však velmi těžké. Druhá, již mnohem schůdnější cesta spočívá v tom, že se otvory v potrubí opatří trubičkami, které mají malý průměr. Jejich odpor a tím také jejich přepravní výkon lze nastavovat úměrně k tlaku v přepravním potrubí a to jejich různou délkou, čímž se dosáhne rovnoměrného vytékání vody na všech místech. V tomto případě lze snadněji provádět na místě korekci podle získaných zkušeností; vyžaduje to však stále ještě únavnou práci a velkou pozornost, přičemž přesné nastavení je prakticky nemožné. Nevýhodou obou zmíněných řešení je, že otvory se vzhledem ke svému malému průřezu snadno ucpávají nečistotami obsaženými ve vodě.The solution of this task has long been employed by relevant experts. According to one solution, the cross-section of the pipeline changes in proportion to the pressure. Experience has shown that it is not possible to predict the necessary pipe cross-section based on theoretical calculations. However, correcting this cross-section on the basis of experience is very difficult. A second, much more viable route is to provide the holes in the pipeline with tubes of small diameter. Their resistance and hence their transport capacity can be adjusted proportionally to the pressure in the transport pipeline by their different length, thus achieving a uniform flow of water at all points. In this case, it is easier to make an on-site correction based on experience; however, this still requires tedious work and a lot of attention, and precise adjustment is virtually impossible. A disadvantage of both of these solutions is that the openings are easily blocked by impurities in the water due to their small cross-section.

Zvlášť vtipné řešení nabízí zařízení, které využívá hadici z pružného materiálu o specifickém profilu, v níž je tlak, panující v potrubí a v průřezu otvorů umístěných na hadici, které jsou vytvořeny se stěnou rovnoběžnou s pláštěm, automaticky řízen odpovídající deformací průřezu potrubí, a je nastavován u každého otvoru na stejnou hodnotu. U jednoho způsobu provedení může zůstat profil potrubí kruhový a vložky, které se umísťují do otvorů, jsou vyrobeny z pružného materiálu se stěnou specifického tvaru a otvory, které jsou rovnoběžné s pláštěm.A particularly funny solution offers a device that utilizes a hose of flexible material with a specific profile in which the pressure prevailing in the pipe and in the cross-section of the openings on the hose, which are formed with a wall parallel to the sheath, is automatically controlled by corresponding deformation of the cross-section. set to the same value for each hole. In one embodiment, the pipe profile may remain circular and the inserts that are placed in the apertures are made of a resilient material with a specific shape wall and apertures that are parallel to the housing.

Toto řešení se však v praxi neosvědčilo. Mimořádné výrobně technologické potíže působilo zejména vytváření potrubí se specifickým průřezem a výše nákladů znemožnila toto řešení od samého počátku. Vložky byly v důsledku náhlých silných tlakových změn, které působí jako odpor a poměrně často se v potrubí vyskytují, obvykle vyráženy z otvorů, v nichž byly vloženy. Pryžový materiál potrubí a vložek podléhá stárnutí a úměrně k tomu klesá jeho pružnost, takže ztrácí schopnost plnit roli regulátoru.However, this solution did not work in practice. In particular, the production of pipelines with a specific cross-section caused extraordinary production and technological problems, and the amount of costs made this solution impossible from the very beginning. The inserts were usually punched out of the holes in which they were inserted due to sudden strong pressure changes that act as resistance and occur quite frequently in the pipeline. The rubber material of pipes and liners is aging and its elasticity decreases proportionally, thus losing its ability to play the role of a regulator.

Účelem vynálezu je vytvořit zařízení bez uvedených nedostatků, které se může umístit do zavlažovačích otvorů vodovodního potrubí, aniž by podléhalo stárnutí, a které zajišťuje v poměrně širokých mezích — například i v rozmezí tlaku 0,02 až 0,024 MPa — rovnoměrnou, předem nastavenou přepravu vody, například 4 nebo 5 litrů za hodinu, a přitom automaticky zabraňovat ucpávání nečistotami.It is an object of the present invention to provide a device without the aforementioned drawbacks which can be placed in the irrigation openings of the water pipe without being aging and which provides a relatively predetermined transport of water within relatively wide limits - e.g. , for example 4 or 5 liters per hour, while automatically preventing dirt from clogging.

Vynález spočívá na poznatku, že pro tento účel lze použít silikonovou pryž nebo jiný, měkký pružný materiál s obdobnými nostmi, uložený do pouzdra odpovídajícího tvaru.The invention is based on the discovery that silicone rubber or other soft elastic material with similar strengths can be used in a housing of the corresponding shape for this purpose.

Podstatou zařízení podle vynálezu je, že je tvořeno pouzdrem upraveným pro nastřelení do zavlažovacího otvoru vodovodního potrubí a opatřeným průchozí komorou s boční stěnou vyúsťující na jedňm konci do osově uspořádaného výstupního otvoru popřípadě do rozvětvujících se výstupních otvorů, přičemž v průchozí komoře pouzdra je umístěno pružné závěrné těleso s výhodou zvonovitého tvaru, přičemž boční stěna komory a/nebo obvodová stěna závěrného tělesa jsou opatřeny alespoň jedním kanálem pro průtok vody.The device according to the invention is constituted by a housing adapted to be inserted into the irrigation opening of a water pipe and provided with a through-wall chamber with a side wall opening at one end into an axially arranged outlet opening or branching outlet openings. preferably a bell-shaped body, wherein the side wall of the chamber and / or the peripheral wall of the closure body are provided with at least one water flow channel.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že v oblasti zavlažovacího otvoru vodovodního potrubí působí okamžitý tlak vody různým způsobem na závěrné těleso, které v důsledku své pružnosti vniká různě hluboko do kanálu pro průtok vody. Je-li však tento kanál vytvořen na závěrném tělese, zužuje se kanál v různé míře přitlačením ňa boční stěnu průchozí komory. Již při malém znečištění kanálu působí tlak vody na silikonovou pryž závěrného tělesa tak, že šé průřez kanálu nepatrně rozšíří a nečistoty jsou vodou strženy. Je-li nečistota hrubozrnná, takže by jí byl kanál stále ucpáván, uvede vakuum, které je ve vodorovném potrubí pokaždé v malé míře při ukončení zavlažování a vyprazdňování vodovodního potrubí, do pohybu závěrné těleso, které se tím, že jeho stranová délka je menší, než je hloubka průchozí komory zvedá směrem k vodovodnímu potrubí a tím pohybuje nečistotou směrem do tohoto vodovodního potrubí. Tato nečistota je pak vynášena vytékající vodou.An advantage of the device according to the invention is that, in the area of the irrigation opening of the water pipe, the instantaneous water pressure exerts a different effect on the closure body which, due to its elasticity, penetrates at a different depth into the water flow channel. However, if the channel is formed on the closure body, the channel narrows to a different extent by pressing against the side wall of the through chamber. Even with little dirt on the duct, the water pressure affects the silicone rubber of the shutter so that the duct cross section slightly expands and the dirt is entrained by the water. If the dirt is coarse-grained so that the duct would still be obstructed, the vacuum, which is always in the horizontal pipeline to a small extent at the end of irrigation and emptying of the water pipe, sets in motion a shutter which, by its lateral length, before the depth of the through chamber lifts them towards the water pipe and thereby moves the dirt towards the water pipe. This impurity is then carried out by the running water.

Zařízení podle vynálezu je tím ve skutečnosti samoregulační a samočisticí. Informativní rozměry zařízení vytvořeného pro pokus jsou asi 7 mm x 7 mm, přičemž průměr průchozí komory je asi 5 mm, tloušťka stěny závěrného tělesa vytvořeného ze silikonové pryže ve zvonovitém tvaru je menší než 1 mm. Hloubka kanálů odpovídala řádově velikosti 0,5 mm, množství přepravované vody na jeden kanál činilo podle zkušeností, nezávisle na značně se měnícím tlaku ve vodovodním potrubí, s odpovídající přesností 2 litry za sekundu. Silikonová pryž tedy může velmi dobře plnit úlohu samoregulace a má proti všem ostatním měkkým pružným látkám tu výhodu, že svou pružnost si zachovává po velmi dlouhou dobu, tedy téměř nestárne. Ve stejném čase byla pokusy rovněž potvrzena samočisticí funkce zařízení.The device according to the invention is thus in fact self-regulating and self-cleaning. The informative dimensions of the test device are about 7 mm x 7 mm, the diameter of the through chamber being about 5 mm, the wall thickness of the closure body made of silicone rubber in the bell shape is less than 1 mm. The depth of the ducts corresponded to the order of 0.5 mm, the amount of water transported per duct was, according to experience, independently of the considerably changing pressure in the water pipe, with a corresponding accuracy of 2 liters per second. Thus, silicone rubber can very well fulfill the role of self-regulation and has the advantage over all other soft elastics that it retains its elasticity for a very long time, that is, almost ages. At the same time, the self-cleaning function of the device was also confirmed by experiments.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje jeho osový řez v základní poloze bez tlaku, přičemž řez je veden rovinou Β—B z obr. 2, obr. 2 příčný řez vedený rovinou A—A z obr. 1, obr. 3 osový řez zařízením podle obr. 1 ve stavu, v němž tlak v potrubí působí na závěrné těleso, obr. 4 osový řez zařízením podle obr. 1, ve stavu, v němž sací účinek ve vodovodním potrubí zvedl závěrné těleso směrem k vodovodnímu potrubí, obr. 5 částečný příčný řez oblastí kanálu podle obr. 2 při působení tlaku na závěrné tlěeso, obr. 6 osový řez jinou formou provedení zařízení podle vynálezu vedený podle čáry D—D z obr. 7 v základní poloze bez tlaku, obr. 7 příčný řez podle obr. 6 vedený rovinou C—C z óbr. 6 a obr. 8 zvětšený částečný příčný řez oblastí kanálu podle obr. 7.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows its axial section in the basic position without pressure, taken along line Β-B of Fig. 2; 1, FIG. 3 shows an axial section of the device according to FIG. 1 in a state in which the pressure in the pipeline acts on the closure body, FIG. 4 an axial section of the device according to FIG. 1 in a state where the suction effect in the water pipe Fig. 5 is a partial cross-sectional view of the duct region according to Fig. 2 under pressure on the stopper, Fig. 6 is an axial section of another embodiment of the device according to the invention, taken along line D-D in Fig. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 6 and 8 are an enlarged partial cross-sectional view of the channel region of FIG. 7.

Pouzdro 2 zařízení znázorněného na obr. 1, 3 a 4 v osovém řezu a na obr. 2 v příčném řezu, je nastřeleno do zavlažovacího otvoru vodovodního potrubí 1, který má kruhový průřez. Uvnitř pouzdra 2 je vytvořena průchozí komora 3, jejíž boční stěna 5 se zužuje na jejím dolním konci do nálevkovitého tvaru a vybíhá v ose výstupního otvoru 6. V boční stěně 5 průchozí komory 3 jsou vytvořeny dva kanály 7 pro průtok vody. V průchozí komoře 3 je umístěno pružné závěrné těleso 8 s výhodou zvonovitého tvaru ze silikonové pryže, které podle obr. 1 není vystaveno žádnému tlaku, takže obvodovou stěnou 8a volně přiléhá na boční stěnu 5 průchozí komory 3, přičemž kanály 7 pro průtok vody jsou v celém průřezu volné. Je-li voda ve vodovodním potrubí 1 vystavena tlaku, je pružné závěrné těleso 8 vodou nejprve tlačeno dolů, poté okamžitý tlak ve vodovodním potrubí 1 působí na pružné závěrné těleso 8 tak, že přijme tvar podobný tvaru znázorněnému na obr. 3, a jeho měkká pružná obvodová stěna 8a vnikne do kanálů 7 pro průtok vody.The housing 2 of the device shown in FIGS. 1, 3 and 4 in axial section and in FIG. 2 in cross section is shot into the irrigation opening of the water pipe 1 having a circular cross-section. Inside the housing 2 there is formed a through chamber 3, whose side wall 5 tapers at its lower end into a funnel shape and extends along the axis of the outlet opening 6. In the side wall 5 of the through chamber 3 two water flow channels 7 are formed. In the passage chamber 3 a resilient closure body 8, preferably bell-shaped of silicone rubber, is placed, which is not subjected to any pressure according to FIG. 1, so that the peripheral wall 8a abuts against the side wall 5 of the passage chamber 3. free cross section. When the water in the water pipe 1 is subjected to pressure, the resilient barrier body 8 is first pushed down by the water, then the instantaneous pressure in the water pipe 1 acts on the resilient barrier body 8 to assume a shape similar to that shown in Fig. 3 and its soft the flexible peripheral wall 8a penetrates into the water flow channels 7.

Při větším tlaku může mít toto vniknutí větší rozsah, jak je znázorněno čárkovaně v obr. 5. Průtočný průřez kanálů 7 se tím zmenší v závislosti na tlaku ve vodovodním potrubí 1 a to tak, že při větším tlaku protéká zmenšeným průtočným průřezem stejné množství vody, jako nři menším tlaku větším průtočným nrůřezem.At greater pressure, this penetration may have a greater extent, as shown in dashed lines in FIG. 5. The flow cross-section of the channels 7 is thereby reduced as a function of the pressure in the water pipe 1, so that at higher pressure the same amount of water flows through the reduced cross-section. as lower pressure through a larger flow cross section.

Může se stát. že nečistoty obsažené ve vodě se dostanou kolem Družného závěrného tělesa 8 ke kanálu 7 Dro průtok vody. Materiál pružného závěrného tělesa 8 se však přizpůsobí zrnu nečistoty tak. že zrno ie tlakem vody unášeno dále. Je-li zrno nečistoty příliš velké, pak zůstává viset a voda může ještě více téci zbývajícími kanály 7, které zůstaly volné, tak dlouho, než tlak ve vodovodním potrubí 1 zmizí. Vakuový účinek, projevující se vždy při vyprazdňování vodovodního potrubí 1, uvede do pohybu pružné závěrné těleso 8, které se dostane do horní polohy zřejmé z obr. 4, kde narazí na nákružek 4. Nečistoty jsou přitom vtaženy do vodovodního potrubí 1, odkud odtékají společně s vypouštěnou vodou.It might happen. That is, the impurities contained in the water pass around the Dive Locking Body 8 to the channel 7 Dro of the water flow. However, the material of the resilient closure body 8 adapts to the dirt grain so. that the grain is carried further by the water pressure. If the grain of the dirt is too large, then it remains hanging and the water can flow even more through the remaining channels 7 which remain free until the pressure in the water pipe 1 has disappeared. The vacuum effect, which always occurs when the water pipe 1 is emptied, moves the resilient closing body 8, which reaches the upper position apparent from FIG. 4, where it strikes the collar 4. The impurities are drawn into the water pipe 1 from where they flow together with drained water.

Další možné provedení zařízení podle vynálezu je v řezu znázorněno na obr. 6 a 7, a to na obr. 6 v poloze podobné obr. 1 a na obr. 7 v poloze obdobné obr. 2. U tohoto provedení má průchozí komora 3 hladké stěny a obvodová stěna 8a pružného závěrného tělesa 8 je opatřena například třemi kanály 9 pro průtok vody. Šikmo vybíhající výstupní otvory 10 v tomto případě vytvářejí vnější výpusť průchozí komory 3. Zvyšování tlaku ve vodovodním potrubí 1 působí v tomto případě na obvodové stěny 8a tak, že se kanály 9 zplošťují a dostávají se do tvaru podobného tvaru znázorněnému ve zvětšení na obr. 8, čímž se zmenšuje průtočný průřez kanálu 9. Rozvětvující se výstupní otvory 10 jsou výhodné v tom, že rozdělují vodu na větší plochu než osově uspořádaný výstupní otvor 6. Jak tyto rozvětvující se výstupní otvory 10, tak i osově uspořádaný výstupní otvor 6 mohou být opatřeny neznázorněnými trubičkami pro další rozvod vody, které umožňují její zavádění pod povrch půdy, V případě, že voda obsahuje železo, je její zavádění pod povrch půdy výhodné, neboť jinak by železo na povrchu půdy oxidovalo a ucpávalo plochu, která přijímá vodu. Protože půda obsahuje méně vzduchu, který je vznikající vodou navíc vytlačován, nedochází ke zmíněné oxidaci prakticky vůbec. Tímto řešením může být eliminováno jinak nutné a nákladné odstraňování železa z železité vody.Another possible embodiment of the device according to the invention is shown in section in FIGS. 6 and 7, in FIG. 6 in a position similar to FIG. 1 and in FIG. 7 in a position similar to FIG. and the peripheral wall 8a of the flexible closure body 8 is provided, for example, with three water flow channels 9. In this case, the obliquely extending apertures 10 form the outer outlet of the through chamber 3. The pressure increase in the water pipe 1 acts in this case on the circumferential walls 8a such that the channels 9 flatten and become in a shape similar to that shown in the magnification of FIG. The branching outlet openings 10 are advantageous in that they distribute water over a larger area than the axially arranged outlet opening 6. Both the branched outlet openings 10 and the axially arranged outlet opening 6 can be provided with If water contains iron, its introduction below the soil surface is advantageous, as otherwise iron on the soil surface would oxidize and clog the water-receiving surface. Since the soil contains less air, which is additionally expelled by the resulting water, this oxidation does not occur at all. This solution can eliminate the otherwise necessary and expensive removal of iron from the ferric water.

Mimo obou zmíněných příkladů provedení může být zařízení podle vynálezu vyráběno 1 v jiných provedeních. Tak například kanály 7, 9 pro průtok vody mohou být vytvořeny také střídavě v boční stěně 5 komory 3 a v obvodové stěně 8a pružného závěrného tělesa 8. Může být vytvořen pouze jeden kanál nebo naopak více než tři kanály. Oblast výstupního otvoru 6 může být vytvořena i jinak, případně může být průřez kanálů 7, 9 pro průtok vody ve směru povrchových přímek zvětšen nebo zmenšen a dokonce sama průchozí komora 3 může být případně vytvarována s mírně kónickou boč217984 ní stěnou S a podobně. Pružné závěrné těleso 8 rovněž nemusí mít zvonovitý tvar, může mít tělo ohraničené i jinou rotační plochou; v případě příslušného vytvarování průchozí komory z kanálu 7, 9 může být pružné závěrné tělesa 8 i kulovité.In addition to the two embodiments, the device according to the invention may be manufactured in other embodiments. For example, the water flow channels 7, 9 can also be formed alternately in the side wall 5 of the chamber 3 and in the peripheral wall 8a of the flexible closure body 8. Only one channel or more than three channels can be formed. The region of the outlet orifice 6 may also be formed differently, or the cross-section of the water flow channels 7, 9 in the direction of the surface lines may be enlarged or reduced, and even the through chamber 3 may optionally be formed with a slightly conical sidewall S and the like. Also, the resilient closure body 8 need not be bell-shaped, it may have a body limited by another rotation surface; in the case of the corresponding shaping of the through chamber from the ducts 7, 9, the resilient locking bodies 8 can also be spherical.

Zařízení podle vynálezu nejenže spolehlivě plní svou úlohu, ale umožňuje snadnou montáž a výměnu. Vedle toho má ještě zvláštní výhodu, že totiž část nestřeleného pouzdra, zasahujícího do vodovodního potrubí, může být velmi nízká, takže nezmenšuje průtočný průřez vodovodního potrubí, což je výhodné z hlediska proudění.The device according to the invention not only reliably fulfills its role, but enables easy assembly and replacement. In addition, it has the particular advantage that the part of the unshielded housing extending into the water pipe can be very low, so that it does not reduce the flow cross section of the water pipe, which is advantageous in terms of flow.

Claims

Subject

A drip irrigation device, characterized in that it comprises a housing (2) adapted not to be fired into the irrigation opening of the water pipe (1) and provided with a through chamber (3) with a side wall (5) leading to an axially arranged outlet A bore (6), optionally into branching outlet openings (10), wherein a resilient closing body (8) of particularly bell-shaped shape is located in the through chamber (3) of the housing (2), the side wall (5) of the chamber (3) and / or the peripheral wall (8a) of the flexible closure body (8) is provided with at least one water flow channel (7, 9).