ES2925547T3 - Emisor de goteo para flujo continuo - Google Patents

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ES2925547T3 ES13868945T ES13868945T ES2925547T3 ES 2925547 T3 ES2925547 T3 ES 2925547T3 ES 13868945 T ES13868945 T ES 13868945T ES 13868945 T ES13868945 T ES 13868945T ES 2925547 T3 ES2925547 T3 ES 2925547T3
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Ajit Bhavarlal Jain
Michael Patrick Defrank
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Abstract

El emisor acoplable a un conducto de fluido comprende una porción de entrada de fluido capaz de tomar fluido del conducto de fluido. El fluido de la parte de entrada se mueve hacia la parte de compensación o reducción de presión que comprende un juego de dientes que están dispuestos de manera que impiden el flujo de líquido reduciendo así la presión. Aguas abajo, la parte de compensación de presión es la parte de salida que se comunica con una abertura en el conducto de fluido para permitir la distribución del fluido al entorno. La base del emisor es flexible permitiendo el movimiento de la base en virtud del gradiente de presión. Cuando la presión del fluido se reduce en la parte de compensación de presión, se crea un gradiente de presión a través de la base y esto da como resultado que el fluido en el conducto de fluido mueva la base hacia el conducto de fluido reduciendo así el volumen de la cavidad del emisor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Emisor de goteo para flujo continuo
Campo de la invención:
La presente invención se refiere a emisores para riego por goteo y, en concreto, a emisores compensadores de presión unidos a un tubo de acuerdo con la reivindicación 1.
Antecedentes de la invención:
Convencionalmente, un producto de tubo de goteo con una ruta de flujo continuo con entradas se separa en emisores individuales por el diseño de la cinta insertada usando un troquel de cruceta. La cinta se une al tubo principal mediante la inserción a través de un cabezal de cruceta y, a continuación, se presiona contra el tubo para unir la cinta al tubo. A continuación, se dispara o se corta una salida con láser en el punto apropiado. Este tipo de proceso se ha usado en la industria del riego por varias empresas. Los caudales de los productos fabricados con este proceso dependen de la presión en el intervalo de operación deseado. Estos productos son energéticamente eficientes y funcionan en un intervalo de presión de 41,37 a 103,42 kPa (6 a 15 psi).
Dependiendo del diseño, el caudal de los emisores puede caer hasta en un 50 % o más. Los documentos US 2003/150940 A1, US 2003/057301 A1, US 2008/105768 Al y US 6 308 902 B1 muestran ejemplos de emisores de regulación de presión conocidos para encajarse en tubos.
Por lo tanto, existe la necesidad de compensar la presión y permitir una distribución uniforme del agua, mejorando en gran medida la uniformidad del cultivo y el uso de energía.
1. Es el objetivo principal de la presente invención compensar las variaciones de presión del agua entrante
2. Es otro objetivo de la presente invención permitir la distribución y la salida uniforme del agua
Sumario de la invención:
La invención se refiere a un emisor de goteo unido a la pared interior de un tubo de acuerdo con la reivindicación 1. El emisor comprende un marco alargado de tal manera que la periferia encierra una cavidad con el mismo, permitiendo la periferia la fijación del marco alargado a una superficie interior de un conducto de fluido. La base está dispuesta para desviarse en respuesta a un diferencial de presión entre la presión en la cavidad y la presión en un paso de flujo de fluido del conducto de fluido. El emisor comprende además una pluralidad de intervalos dispuestos en la periferia en un primer extremo del marco alargado, permitiendo la pluralidad de intervalos la comunicación de fluidos entre la cavidad y el paso de flujo de fluido y estando dispuestos para recibir fluido desde el paso de flujo de fluido. El emisor comprende además una pluralidad de salientes dispuestos aproximadamente en una parte media del marco alargado y que se extienden desde la periferia en ambos lados del marco alargado hacia el centro de la cavidad. Cada uno de la pluralidad de salientes tiene una primera superficie que se inclina hacia abajo desde la periferia hacia el centro de la cavidad. La pluralidad de salientes están dispuestos para reducir la presión del fluido que fluye a través de la cavidad y para desviarse con la desviación de la base. La cavidad en un segundo extremo está dispuesta para recibir un fluido de presión compensada desde la parte media y para comunicarse de manera fluida a través de una abertura en el conducto de fluido, en donde el primer extremo y el segundo extremo son partes de extremo linealmente opuestas del marco alargado.
Breve descripción de los dibujos:
A continuación se describen las realizaciones a modo de ejemplo haciendo referencia a los siguientes dibujos, en los que:
la figura 1 muestra una vista isométrica de un emisor para descargar líquido
la figura 2 muestra una vista ampliada de una pluralidad de salientes en el emisor
la figura 3 muestra una abertura en un conducto de fluido para la descarga de fluido
Descripción detallada de la invención:
Durante un período de tiempo se han producido emisores discretos usando un diafragma de silicona que se desvía bajo presión variable en una hendidura de medición. Esta hendidura de medición es lo suficientemente pequeña como para dejar pasar solo una cierta cantidad de agua, independientemente de la presión. Si bien se ha usado esta técnica, la naturaleza de este diseño puede provocar un taponamiento y el uso de una silicona termoestable es costoso y limita el diseño del producto. Estos emisores también son unidades moldeadas individualmente y se prestan fácilmente a la producción continua. Un enfoque novedoso para resolver este problema sería usar una cinta formada de manera continua como el emisor y hacer que esa cinta compense la presión. Usando un copolímero de bloque de olefina flexible especial; esta cinta puede unirse fácilmente al cuerpo principal del tubo. La flexibilidad del polímero es solo un aspecto de la técnica de compensación. Los dientes de la ruta de flujo que normalmente estarían unidos al tubo no lo están en el caso de la presente invención, sino que en su lugar un carril que se desplaza ligeramente por encima de los dientes está unido al tubo. Esto permite que un número variable de dientes se engrane al cuerpo del tubo dependiendo de la presión y, en consecuencia, se compensa la presión. Las técnicas de diseño convencionales necesitan una zona de reducción de presión o laberinto antes de la hendidura de medición. Esta zona también es propensa a taponarse, lo que provoca variaciones en las capacidades de compensación, así como en el taponamiento de la hendidura de medición. La ventaja proporcionada por la invención es que la compensación comienza en el extremo distal de la ruta del flujo y avanza hacia el extremo proximal a medida que aumenta la presión. Si hay cualquier residuo en el emisor, la contrapresión aumentará, lo que provocará que toda la ruta del flujo se desengrane del cuerpo principal del tubo, haciendo que pasen los residuos. La ventaja de este diseño es que cuando se alivia la presión, la ruta del flujo vuelve a ser una ruta recta que fluye sobre los dientes y que permite que pasen los residuos acumulados. Además, durante la operación, si la ruta se obstruye, la presión abrirá la ruta de flujo y permitirá que pasen los residuos. La naturaleza única del polímero permite que la unión de los carriles y la flexibilidad de los dientes de la ruta de flujo compensen y sean resistentes a las obstrucciones.
El diseño de la ruta de flujo descrito anteriormente, junto con las características únicas del copolímero de bloque de olefina, permite que la ruta de flujo se forme de manera muy precisa y se una de manera única al cuerpo principal del tubo. Ya que ambos materiales son de una base olefínica, se garantiza una unión fuerte. El diseño de los dientes es precisamente radiado para compensar la estructura del tubo. Los dientes también pueden ahusarse a lo largo de la longitud de la ruta del flujo para ayudar adicionalmente en la compensación. Para lograr este tipo de rendimiento se requiere una combinación de diseño de molde rotatorio preciso, diseño del producto y propiedades de los polímeros para trabajar con eficiencia.
El número de intervalos que interactúan con el paso de flujo de fluido depende del diferencial de presión que comienza en el extremo de salida y avanza hacia la entrada al aumentar los canales de presión del cuerpo principal.
La figura 1 muestra una vista isométrica de un emisor 100 para descargar líquido. El líquido que el emisor es capaz de emitir puede ser agua o cualquier solución. El emisor 100 puede usarse con fines de riego y, específicamente, riego por goteo donde debe suministrarse agua o cualquier solución con base de agua a la zona irrigada. La solución puede ser una solución de cualquier compuesto soluble en agua en agua a suministrar a las plantas en la zona irrigada.
Como se ilustra en la figura 1, el emisor 100 comprende un marco alargado 105 con una periferia 110. La periferia también puede denominarse como un borde que se extiende completamente alrededor del marco alargado 105. La periferia 110 es más alta que la base 115 del marco alargado 105. La base 115 se extiende a lo largo de toda la longitud del marco alargado 105. La periferia 110 que se extiende alrededor del marco alargado 105 encierra una cavidad 120. La periferia 110 permite fijar el emisor a una superficie interior de un conducto de fluido (no mostrado). A continuación se describe el funcionamiento del emisor 100 junto con el conducto de fluido. Para profundizar, el emisor 100 está encajado o fijado a la superficie interior o superficie interna del conducto de fluido y el fluido del conducto de fluido entra en la cavidad 120 del emisor 100 y fluye hacia fuera a través de una abertura 190 en el conducto de fluido, como se ilustra en la figura 3. La figura 3 muestra la abertura 190 en el conducto de fluido para la descarga de fluido desde el emisor. La figura 3 ilustra que cualquier conducto de fluido puede alojar una pluralidad de emisores con la pluralidad de emisores comunicándose con el entorno a través de una pluralidad de aberturas 190 dispuestas linealmente.
El emisor 100 comprende una pluralidad de intervalos 125 dispuestos en la periferia 110 en un primer extremo 130 del marco alargado 105. La pluralidad de intervalos 125 permite la comunicación de fluidos entre la cavidad 120 y un paso de flujo de fluido (no mostrado) del conducto de fluido para recibir un fluido desde el paso de flujo de fluido. Dicho de otro modo, cuando está en uso, el fluido pasa a través de la pluralidad de intervalos 125 desde el paso de flujo de fluido hasta la cavidad 120.
El emisor 100 comprende además una pluralidad de salientes o dientes 140 dispuestos en una parte media 145 del marco alargado 105. La parte media 145 está dispuesta entre el primer extremo 130 y un segundo extremo 150. La pluralidad de salientes 140 se extienden desde la periferia 110 en ambos lados del marco alargado 105 hacia el centro de la cavidad 120. Dicho de otro modo, la pluralidad de salientes 140 se extienden unos hacia otros desde la periferia 110 en ambos lados del marco alargado 105. La pluralidad de salientes 140, desde los lados opuestos de la periferia 110, no se tocan ni hacen contacto entre sí, de tal manera que el fluido desde el primer extremo 130 puede fluir a través de la pluralidad de salientes 140 hasta el segundo extremo 150. Cada uno de la pluralidad de salientes 140 tiene una primera superficie 155 que se inclina hacia abajo desde la periferia hacia el centro de la cavidad 120. La superficie de cada uno de la pluralidad de salientes 140 opuestos a la primera superficie 155 es una segunda superficie 160 (como se muestra en la figura 2). La figura 2 muestra una vista ampliada de la pluralidad de salientes 140 en el emisor 100. La segunda superficie 160 está montada sobre la base 115 del marco alargado 105.
Para profundizar, si la primera superficie 155 está orientada parte superior, entonces la segunda superficie 160 se orienta hacia la parte inferior. Como alternativa, si la primera superficie 155 está orientada la parte inferior, a continuación la segunda superficie 160 se orienta hacia la parte superior. Ya que la pluralidad de salientes 140 están montados en la base 115, una desviación de la base 115 también desvía la pluralidad de salientes 140 en función de la dirección de la desviación de la base 115. La desviación de la base 115 está provocada por un gradiente de presión entre la presión en la cavidad 120 y la presión en el conducto de fluido. Para profundizar, si la presión en el conducto de fluido es mayor que la presión en la cavidad 120, entonces la base 115 se desvía en una dirección hacia la superficie interior del conducto de fluido, de tal manera que se reduzca la zona superficial de sección transversal y el volumen de la cavidad. La pluralidad de salientes 140 en la cavidad 120 permite la obstrucción del flujo del fluido a través del emisor de tal manera que se reducen la velocidad y la presión del fluido que fluye. La presión del fluido que fluye a través de los dientes 140 se reduce gradualmente desde una parte inicial 165 de la pluralidad de salientes 140 hasta una parte final 170 de la pluralidad de salientes 140. Es más, la disposición de la pluralidad de salientes 140 como se ilustra en la figura 2 proporciona una ruta de flujo que se enrolla para el fluido lo que permite una reducción de la velocidad de flujo del fluido desde la parte inicial 165 de los dientes 140 hasta la parte de final 170 de los dientes 140.
Cuando está en uso, el fluido que pasa a través de la pluralidad de dientes 140 fluye hacia la cavidad 120 en el segundo extremo 150. El conducto de fluido en la proximidad del segundo extremo 150 comprende una abertura 190 abierta a la atmósfera. El fluido de presión compensada que fluye hacia la cavidad 120 en el segundo extremo 150 sale por la abertura 190 en el conducto de fluido hacia la atmósfera exterior para la irrigación u otros fines adecuados. El primer extremo 130 y el segundo extremo 150 son partes de extremo linealmente opuestas del marco alargado 105.
La pluralidad de intervalos 125 están dispuestos en la periferia 110 a ambos lados del marco alargado 105. La ventaja de esta disposición es que el fluido puede entrar en la cavidad 120 del marco alargado 105 desde ambos lados de la cavidad 120. A continuación, el fluido fluye desde el primer extremo 130 del marco alargado 105 hacia el segundo extremo 150 del marco alargado 105 y fluye hacia fuera del marco alargado 105. La pluralidad de intervalos 125 se extiende desde la primera superficie 155 de la periferia 110 hasta la base 115 del marco alargado 105. Hay un conjunto de estructuras hemisféricas 175 montadas linealmente sobre la base 115 del marco alargado 105 en el primer extremo 130 entre la periferia 110.
El marco alargado 105 comprende una parte intermedia 180 entre el primer extremo 130 y la parte media 145. La periferia de la parte intermedia 180 tiene una anchura que es mayor que la anchura de la periferia 110 en el primer extremo 130, el segundo extremo 150 y la parte media 145. La anchura aumentada de la periferia 110 en la parte intermedia 180 reduce la anchura de la cavidad 120 del marco alargado 105 en la parte intermedia 180. La anchura de la periferia 110 en la parte intermedia 180 en ambos lados puede aumentar desde un extremo proximal al primer extremo hasta un extremo proximal a la parte media. Dicho de otro modo, la anchura de la cavidad es mayor en el extremo proximal al primer extremo que la anchura de la cavidad en el extremo proximal a la parte media.
La pluralidad de salientes o los dientes 140 se fabrican del mismo material que la base 115 y, por lo tanto, proporcionan la misma flexibilidad que la base 115. Los dientes 140 están dispuestos de tal manera que forman un ángulo con la periferia 110. Dicho de otro modo, no están dispuestos normales a la periferia 110. Los dientes 140 están dispuestos de tal manera que sobresalen hacia el segundo extremo 150. Los dientes de la periferia opuesta no se tocan entre sí, proporcionando de este modo una vía sinuosa de tal manera que el fluido fluye desde el primer extremo 130 al segundo 150. Cuando el fluido que fluye a través de la vía sinuosa reduce su presión desde la presión de entrada que existe en el primer extremo 130 hasta la presión de salida que existe en el segundo extremo 150.
La presión del fluido que fluye a través de la cavidad 120 del marco alargado 105 se reduce gradualmente desde el primer extremo 130 hasta el segundo extremo 150. Sin embargo, la presión del fluido que fluye a través del paso de flujo de fluido en el conducto de fluido es constante. A medida que la presión se reduce a lo largo del marco alargado 105 desde el primer extremo 130 hasta el segundo extremo 150, un gradiente de presión aumenta gradualmente desde el primer extremo 130 hasta el segundo extremo 150.
Cuanto mayor es la presión de entrada, mayor es el gradiente de presión en la parte media 100 proximal al segundo extremo 150. Cuanto mayor es el gradiente de presión a través de la base 115 del marco alargado 105 en la parte media 100 proximal al segundo extremo 150, habrá un mayor empuje por parte del fluido en el paso de flujo de fluido del conducto de fluido sobre la base 115 para empujar la base 115 y el segundo extremo hacia la superficie interior del conducto de fluido. Por ejemplo, si la presión de entrada es de 41,37 kPa (6 psi), unos pocos dientes en la parte media 100 proximal al segundo extremo 150 se empujan hacia la superficie interior del conducto de fluido. Por ejemplo, si la presión de entrada es de 68,95 kPa (10 psi), más dientes en la parte media 100 proximal al segundo extremo 150 se empujan hacia la superficie interior del conducto de fluido. Por ejemplo, si la presión de entrada es de 96,53 kPa (14 psi), incluso más dientes en la parte media 100 proximal al segundo extremo 150 se empujan hacia la superficie interior del conducto de fluido. Este gradiente de presión y la desviación posterior de la base 115 hacia la superficie interior del conducto de fluido ayuda a empujar el fluido fuera de la abertura.
La segunda parte 150 tiene un conjunto de bolas hemisféricas 180 montadas en la base 115.
Debería entenderse que la descripción anterior pretende ser puramente ilustrativa de los principios de las técnicas divulgadas, en lugar de ser exhaustivas de los mismos y que los cambios y variaciones serán evidentes para los expertos en la materia. La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un emisor para descargar líquido (100) unido a un cuerpo principal de un tubo, que comprende:
un marco alargado (105) con una periferia (110), siendo la periferia (110) más alta que una base (115) del marco alargado (105) de tal manera que la periferia (110) encierra una cavidad (120) con la misma y la base (115) se extiende a lo largo de toda la longitud del marco alargado (105), permitiendo la periferia (110) la fijación del marco alargado (105) a una superficie interior del tubo y en donde la base (115) está dispuesta para desviarse en respuesta a un diferencial de presión entre la presión en la cavidad y la presión en un paso de flujo de fluido del tubo;
una pluralidad de intervalos (125) dispuestos en la periferia (110) en un primer extremo (130) del marco alargado (105), permitiendo la pluralidad de intervalos (125) la comunicación de fluidos entre la cavidad (120) y el paso de flujo de fluido y estando dispuestos para recibir un fluido desde el paso de flujo de fluido; y
una pluralidad de salientes flexibles (140) fabricados del mismo material que la base (115) y dispuestos aproximadamente en una parte media (145) del marco alargado (105) y que se extienden desde la periferia (110) en ambos lados del marco alargado (105) hacia el centro de la cavidad (120), teniendo cada uno de la pluralidad de salientes (140) una primera superficie (155) y una segunda superficie (160) montadas en la base (115) del marco alargado (105), estando la pluralidad de salientes (140) dispuestos para reducir la presión del fluido que fluye a través de la cavidad (120) y estando la pluralidad de salientes (140) dispuestos para desviarse con la desviación de la base (115); en donde la primera superficie (155) y la segunda superficie (160) de cada saliente (140) son opuestas entre sí y la cavidad (120) en un segundo extremo (150) del marco alargado (105) está dispuesta para recibir un fluido de presión compensada desde la parte media (145) y en donde la cavidad (120) está dispuesta para comunicarse de manera fluida a través de una abertura (190) en el tubo, siendo el primer extremo (130) y el segundo extremo (150) unas partes de extremo linealmente opuestas del marco alargado (105); en donde la pluralidad de salientes (140) están dispuestos en ángulo con la periferia (110) en ambos lados del marco alargado (105) y sobresaliendo hacia el segundo extremo (150), caracterizado por que la primera superficie (150) de cada uno de los salientes (140) se inclina hacia abajo desde la periferia hacia el centro de la cavidad (120) y estando el emisor caracterizado por que comprende además un carril unido al tubo y montado ligeramente por encima de la pluralidad de salientes flexibles (140) que no están unidos al tubo para proporcionar un número variable de salientes flexibles (140) para engranar el cuerpo del tubo en función de la presión compensando de este modo la presión, por lo que se proporciona una compensación de presión desde el extremo distal del emisor y, a medida que aumenta la presión, avanza hacia un extremo proximal.
2. El emisor para descargar líquido (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de intervalos (125) están dispuestos en la periferia (110) en ambos lados del marco alargado (110).
3. El emisor para descargar líquido de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la pluralidad de intervalos (125) se extienden desde la primera superficie de la periferia (110) hasta la base del marco alargado.
4. El emisor para descargar líquido de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una parte intermedia (180) entre el primer extremo (130) y la parte media (145) y en donde la anchura de la periferia en la parte intermedia (180) en ambos lados del marco alargado (105) es mayor que la anchura de la periferia en el primer extremo (130), el segundo extremo (150) y la parte media (145).
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