ITMI980105U1 - Sistema di irrigazione per piante - Google Patents

Description

II presente modello di utilità si riferisce ad un sistema di irrigazione per piante e, più in particolare, ad un sistema di irrigazione atto a erogare in modo opportuno e automatico acqua e ad impedire che piante, in particolare quelle in vaso, siano sottoposte ad irrigazione inadeguata o irregelare.

Il tenere piante in vaso nelle abitazioni è pratica diffusa, tuttavia si verificano spesso problemi legati al loro mantenimento. Per esempio, piante diverse hanno differenti necessità di irrigazione e non sempre è facile per il proprietario ricordare in quali giorni talune piante devono essere bagnate al fine di mantenerle nelle migliori condizioni. Inoltre, quando il proprietario dovesse assentarsi per un lungo periodo di tempo, le piante verrebbero a soffrire per la mancanza di acqua. In altri casi, le piante possono essere esposte ad irrigazione non appropriata da una persona, ad esempio un vicino, che può non essere famigliare con le differenti esigenze di irrigazione previste. Vi è quindi la necessità non soddisfatta di disporre di un sistema di irrigazione che possa erogare automaticamente l'esatta quantità di acqua necessaria ad intervalli desiderati. Il presente modello di utilità fornisce una soluzione agli inconvenienti suddescritti .

Uno scopo principale del presente modello di utilità consiste nel fornire un sistema di irrigazione per piante in vaso, che possa erogare opportunamente acqua in modo automatico al fine di impedire che dette piante in vaso siano esposte ad irrigazioni non appropriate.

Secondo un aspetto del presente modello di utilità, si fornisce un sistema di irrigazione per piante in vaso che può erogare automaticamente acqua in modo opportuno e può essere regolato nelle modalità di umidità fissa o di quantità fissa in base alle caratteristiche delle piante stesse. In una condizione di umidità fissa, l'umidità della terra può essere rilevata mediante un'asta di rilevazione inserita nella terra e quindi il valore di umidità rilevato è confrontato con un predeterminato limite superiore/inferiore di umidità. Il sistema di irrigazione fornisce acqua in una condizione di umidità insufficiente della terra e si stabilisce un valore predeterminato di umidità con riferimento alle varie piante.

Secondo un altro aspetto del presente modello di utilità, si fornisce un sistema di irrigazione per piante in vaso che si basa su una condizione di quantità fissa di acqua. L'intervallo fra i giorni di irrigazione e la quantità di acqua fornita per ciascuna volta possono essere regolati mediante commutatori a rotazione su un pannello di controllo in modo da adattare detto tempo alle differenti necessità delle piante. Per operare in modalità ad umidità fissa e in modalità a quantità fissa, il circuito di controllo non deve essere modificato, ma deve semplicemente essere commutato tramite un commutatore interno.

Secondo un ulteriore aspetto del presente modello di utilità, il sistema di irrigazione è fornito di un pulsante di prova e di un indicatore luminoso installati sul pannello di controllo, rispettivamente per controllare se il sistema di irrigazione funziona normalmente e per fornire una indicazione di acceso-spento tra periodi di tempo stabiliti .

Secondo un altro aspetto ancora del presente modello di utilità, il sistema di irrigazione è fornito con una forma di realizzazione conveniente dell'involucro. Una scheda di circuito stampato (che di seguito sarà chiamata semplicemente "scheda") del circuito di controllo è progettata in modo da fornire un pannello di controllo in cui i commutatori rotanti sono installati su una sua superficie anteriore e il circuito di controllo si trova sulla sua superficie posteriore. Inoltre la scheda del circuito di controllo permette un facile accesso alle batterie al suo interno per una facile sostituzione.

Secondo ancora un altro aspetto del presente modello di utilità, si fornisce un sistema di irrigazione per piante in vaso in cui l'asta di rilevazione dell'umidità è costituita da una striscia sulle cui superfici si trova una lunga striscia di una pellicola di carbonio e una pluralità di singole pellicole di carbonio distanziate. Ciascuna pellicola separata di carbonio è collegata in serie con una prima estremità di una pluralità di resistenze mentre una seconda estremità di ciascuna di dette resistenze è collegata in parallelo a formare un singolo elettrodo. Detto elettrodo e il precedente elettrodo, formato dalla lunga striscia di pellicola di carbonio suddescritta, sono collegati simultaneamente alla scheda del circuito di controllo. I valori di umidità nelle differenti posizioni sono rilevati inserendo nella terra l'asta di rilevazione dell'umidità in modo che il circuito di controllo determina l'umidità mediante un circuito di trasferimento RC, dopo che la quantità di acqua contenuta nella terra sia stata rilevata mediante l'asta di rilevazione avente le suddescritte pellicole di carbonio a doppio lato e successivamente convertita in un valore di impedenza della terra. Inoltre, i componenti del summenzionato gruppo non sono costosi in termini di acquisto e manutenzione. Quindi, oltre ad ottenere il vantaggio di controllare automaticamente l'umidità ad un basso costo, le pellicole di carbonio a doppio lato dell'asta di rilevazione dell'umidità in forma di striscia lunga, possono impedire l'ossidazione e la corrosione, e permettere una maggiore durata di utilizzo. In aggiunta, la forma a striscia lunga dell'asta di rilevazione dell'umidità fornisce contemporaneamente la rilevazione di tutti i valori di umidità in differenti posizioni nella terra, sia in superficie che in profondità. Di conseguenza, il presente modello di utilità è vantaggioso rispetto al convenzionale dispositivo di rilevazione dell'umidità a semiconduttore puntiforme che ha la limitazione di effettuare la rilevazione in una singola posizione, ed esso costituisce un dispositivo sicuro e di notevole interesse per la rilevazione dell'umidità.

Lo scopo suddetto, altre caratteristiche e vantaggi del presente modello di utilità saranno resi evidenti nel corso della descrizione dettagliata di una realizzazione preferita con riferimento ai disegni allegati, in cui la:

Fig. 1 è una vista in esploso; la

Fig . 2 è una vista in sezione ingrandita dell'involucro insieme con la pompa dell'acqua; la Fig. 3 è una vista in pianta della scheda del circuito di controllo; la

Fig. 4 è una vista d'insieme; la

Fig. 5 è uno schema strutturale del dispositivo di uscita dell'acqua; la

Fig. 6 mostra schematicamente le pellicole di carbonio sulle superficie anteriore e posteriore dell'asta di rilevazione dell'umidità; le

Fig. 7 e 8 sono schemi dei pannelli di controllo per le modalità ad umidità fissa e a quantità fissa; e la

Fig. 9 mostra uno schema a blocchi del circuito di controllo.

Come mostrato nella Fig. 1, il sistema di irrigazione comprende un involucro 10 contenente un alloggiamento 11 del motore ed un alloggiamento 13 delle batterie atti a contenere un motore 14 e le batterie 131, rispettivamente. Una pompa dell'acqua 20 si estende verso il basso da un lato inferiore dell'involucro 10. Un dispositivo di uscita dell'acqua 50 ed un'asta di rilevazione dell'umidità 60 sono rispettivamente collegati ad un condotto di scarico dell'acqua 52 e ad un cavo impermeabile 64 che si estende verso l'esterno da un lato dell'involucro 10. Una parte inferiore della scheda di circuito stampato 15, su cui è montato un circuito di comando del motore, è unita con il motore 14 e posizionata sopra di esso. Ciascun foro di una coppia di fori per perni 17 è posizionato in una parte superiore dei rispettivi lati opposti dell'involucro 10. Una scheda del circuito di controllo 30 comprende due commutatori rotanti 34 e 35, un pulsante di prova 36 ed un indicatore luminoso 37. Ciascuna molletta di una coppia di mollette 31 è fissata ai rispettivi lati opposti della scheda del circuito di controllo 30. Ciascuna molletta 31 ha un pernetto 32 che si estende da una sua superficie terminale, e ciascun pernetto 32 è alloggiato in modo girevole in uno dei rispettivi fori del perno 17, per cui la scheda del circuito di controllo 30 è montata in modo girevole nell'involucro 10 ed è quindi possibile l'accesso un pannello di controllo nella Fig. 7. I valori di limite superiore e inferiore di umidità sono rispettivamente regolati per mezzo di due commutatori rotanti 34, 35. Quando l'asta di rilevazione dell'umidità 60 rileva che l'umidità nella terra è insufficiente, il dispositivo di uscita dell'acqua 50 riceve automaticamente l'acqua pompata dal contenitore 70 e, dopo un certo ritardo di tempo, detto dispositivo 50 eroga l'acqua per inumidire la terra. L'operazione suddescritta procede fino a quando l'umidità della terra raggiunge il valore stabilito. Allo stesso modo, quando l'umidità della terra è eccessiva, l'operazione di erogazione dell'acqua è temporaneamente interrotta. Di conseguenza, lo stato di umidità della terra viene mantenuto ad un valore stabilito mediante rilevazioni ripetute. Il pulsante di prova 36 sul lato superiore del pannello di controllo è atto a determinare se la scheda del circuito di controllo 30 si trova in uno stato operativo normale e il suo indicatore luminoso 37 segnala con luce intermittente ogni volta che si effettua l'operazione di rilevazione.

Se la summenzionata scheda del circuito di controllo 30 è regolata in una modalità a quantità fissa, come mostrato in un pannello di controllo nella Fig. 8, l'asta di rilevazione dell'umidità 60 può essere rimossa senza avere alcuna conseguenza. In detta modalità a quantità fissa, il tempo fra due giorni successivi di erogazione dell'acqua e la quantità di acqua usata per l'irrigazione sono rispettivamente regolati per mezzo dei due commutatori rotanti 34, 35, e la scheda del circuito di controllo 30 esegue una operazione di comando acceso/spento a tempo fisso in base allo stato predeterminato, in modo che le piante in vaso siano irrigate ad un tempo fisso e con una quantità di acqua fissa.

Con riferimento ad un metodo di funzionamento in modalità ad umidità fissa, il sistema di irrigazione rileva la quantità di acqua contenuta nella terra ogni sei minuti dopo essere stato acceso, prevenendo in questo modo errori di funzionamento e risparmiando energia. Nel caso che la terra sia eccessivamente asciutta, dopo confronto con un valore di umidità predeterminato, il gruppo pompa acqua per due secondi (circa 20 ml), conta il numero di volte per le quali è stata pompata l'acqua e determina se il numero è maggiore di 15. Detta fase impedisce principalmente che si svuoti il contenitore dell'acqua e quindi rileva il verificarsi di una situazione anormale tale da passare direttamente alla fase successiva dopo che l'indicatore luminoso ha lampeggiato due volte- Se la terra è eccessivamente bagnata, dopo confronto con il valore di umidità predeterminato, il funzionamento del sistema di irrigazione è ritardato di 60 minuti e, successivamente, la quantità di acqua contenuta nella terra viene nuovamente determinata, in quanto la velocità di evaporazione dell'acqua è piuttosto bassa quando nella terra è contenuta una considerevole quantità di acqua, e confrontata successivamente con un valore a secco. L'umidità della terra è controllata in modo da essere mantenuta ad un valore predeterminato in accordo al ciclo di funzionamento .

Per il metodo di funzionamento nella modalità a quantità fissa, il sistema di irrigazione, dopo essere stato acceso, legge un valore di intervallo predeterminato regolato su un commutatore rotante e regola a zero il numero di volte sommato, accumula l'intervallo e legge l'intervallo accumulato. Detto valore di intervallo accumulato viene confrontato con il valore di intervallo accumulato in precedenza e quindi confrontato con il valore di intervallo predeterminato, per verificare se corrispondono.

Qualora il commutatore rotante sia stato ruotato per regolare il tempo, il conteggio precedente viene ripetuto. Se invece il commutatore rotante non è stato ruotato per questa regolazione, il motore di pompaggio aziona la pompa dell'acqua per erogare acqua in una quantità fissa. In seguito, il valore di tempo accumulato è regolato a zero e le fasi suddescritte sono ripetute dopo che è stata fornita la quantità di acqua fissata.

Il presente modello di utilità fornisce un sistema di irrigazione automatica per piante in vaso avente struttura compatta e avente due modalità di selezione, a umidità fissa e a quantità fissa, in modo da irrigare opportunamente piante in vaso e impedire che dette piante siano esposte ad irrigazione inappropriata.

Il presente modello di utilità è stato descritto in relazione alla sua realizzazione preferita e si comprenderà che modifiche che saranno evidenti agli esperti del settore rientreranno nel campo delle rivendicazioni allegate.

alle batterie 131, come mostrato nella Fig. 3. Una pluralità di lamine elastiche 12 è disposta nell'alloggiamento 13 per le batterie nell'involucro 10 e si estende verso l'alto per costituire un fermo di posizione quando la scheda del circuito di controllo 30 è montata all'interno dell'involucro 10. Una pluralità di punti di contatto sulla superficie inferiore della scheda del circuito di controllo 30 corrisponde alle posizioni in cui sono disposte le batterie in modo che la corrente elettrica delle batterie 131 sia fornita direttamente alla scheda del circuito di controllo 30 senza richiedere collegamenti attraverso fili elettrici. Una unità centrale di elaborazione di un circuito integrato dedicato del tipo da montare in superficie che forma un circuito di controllo, è prevista allo scopo di regolare l'attivazione o disattivazione del motore 14 e la durata del tempo di funzionamento di detto motore. In alternativa, l'operazione di pompaggio ed il tempo di funzionamento della pompa dell'acqua 20 vengono determinati in base al confronto fra gli stati indicati dai due commutatori rotanti 34, 35.

La pompa dell'acqua 20 sul lato sinistro della Fig. 1 comprende un manicotto 21 dell'albero attraverso il quale si estende un albero di comando 22 e una pluralità di boccole di posizionamento 23 montate attorno all'albero 22, un condotto dell'acqua 27, una piastra di pompaggio 2A dell'acqua, una chiusura di fondo 25 ed una serie di palette 26 del motore. L'estremità superiore dell'albero di comando 22 nel manicotto 21 dell'albero è collegata ad un albero rotante del motore 14 e una sua estremità inferiore è collegata alla serie di palette 26 del motore. Una estremità superiore ed una estremità inferiore del manicotto 21 dell'albero sono rispettivamente collegate all'involucro 10 ed alla piastra di pompaggio dell'acqua 24, mentre la serie di palette 26 del motore è posizionata fra la piastra di pompaggio dell'acqua 24 e la chiusura di fondo 25. Una estremità inferiore del condotto dell'acqua 27 è collegata ad un lato della piastra di pompaggio dell'acqua 24 e una sua estremità superiore è collegata al condotto di scarico dell'acqua 52 attraverso una camera di adduzione dell'acqua 16 alloggiata in un angolo sulla superficie inferiore dell'involucro 10, come mostrato nella Fig. 2. In questa configurazione, l'acqua viene pompata nel condotto di scarico dell'acqua 52 come risultato della rotazione della serie di palette 26 del motore della pompa dell'acqua 20, dopo che è stato azionato il motore 14.

La Fig. 2 mostra il gruppo dei componenti citati in precedenza. Con riferimento alle Figg. 1 e 2, una copertura impermeabile 40 con un foro di osservazione trasparente 41, impedisce la perdita di acqua dal sistema di irrigazione.

Le costruzioni dettagliate del dispositivo di uscita dell'acqua 50 e dell'asta di rilevazione dell'umidità 60 sono mostrate, rispettivamente, nella Fig. 5 e nella Fig. 6. Con riferimento alla Fig. 5, una parte inferiore del dispositivo di uscita dell'acqua 50 è collegata ad una punta 51 mediante accoppiamento reciproco. Un passaggio 502 si estende da una parte superiore del dispositivo di uscita dell'acqua 50 fino alla sua parte inferiore e comunica con una pluralità di uscite 501. La Fig. 6 mostra un lato anteriore ed un lato posteriore dell'asta di rilevazione dell'umidità 60, in cui pellicole di carbonio sono in una prima forma di striscia lunga 61 ed in una seconda forma di strisce separate 62, distanziate fra di loro. Detta striscia lunga 61 e dette strisce separate 62 sono posizionate rispettivamente sulla superficie anteriore e posteriore dell'asta. Ciascuna pellicola separata 62 di carbonio ha un foglio di rame interno che si estende fino ad una base fissa 601 ed è collegato in serie con il relativo carico ed inoltre collegato in parallelo per formare un singolo elettrodo che si estende verso l'esterno. Quindi, vi è un segnale in uscita prodotto fra il singolo elettrodo suddescritto e l'altro elettrodo formato dalla pellicola di carbonio 61 avente forma di striscia lunga. Una funzione dell'asta di rilevazione dell'umidità 60 è quella di generare differenti impedenze sulle pellicole di carbonio delle superfici anteriore e posteriore per effetto delle impedenze generate dall'acqua contenuta nella terra. Le pellicole di carbonio 62 separate, in differenti posizioni svolgono la funzione di rilevare i valori di impedenza dell'acqua contenuta nella terra in varie posizioni, per cui l'uscita di impedenza è inversamente modificata con l'umidità della terra e quindi detta umidità può essere rilevata.

La suddescritta asta di rilevazione dell'umidità 60 rileva anche simultaneamente l'umidità della terra a differenti profondità, impedendo l'ossidazione o la corrosione dovuta alla presenza dell'acqua, per il fatto di adottare la soluzione di usare pellicole di carbonio e assicurare quindi una maggiore durata di impiego.

Il diagramma a blocchi del circuito di controllo del presente modello di utilità, come mostrato nella Fig. 9, è formato da un microprocessore 71 a chip singolo, un commutatore 711 di commutazione della modalità, una spia di alimentazione dell'acqua ed un dispositivo di indicazione 72, un elemento di regolazione del limite superiore 73, un elemento di regolazione del limite inferiore 74, una alimentazione di energia 75, un regolatore di tensione 76, un motore ed un comando della pompa dell'acqua 77, un generatore del tempo base 78, un circuito di trasferimento RC 79 e un'asta di rilevazione dell'umidità 60. L'elemento di regolazione del limite superiore 73 e l'elemento di regolazione del limite inferiore 74, che sono una pluralità di contatti di selezione formati dai due commutatori rotanti 34, 35 summenzionati, sono collegati al microprocessore 71 a chip singolo. Il circuito di trasferimento RC 79, che è costituito da resistenze e condensatori, è collegato ad un terminale di uscita dell'asta di rilevazione dell'umidità 60. Detto circuito di trasferimento RC 79 può essere caricato in risposta all'impedenza indicata dall'asta di rilevazione dell'umidità 60. L'umidità della terra è determinata in base ad una relazione reciproca fra il tempo necessario per caricare i condensatori fino ad un valore predeterminato e l'umidità della terra stessa. Il funzionamento del motore e del comando 77 della pompa dell'acqua è controllato dall'uscita del microprocessore 71 a chip singolo. Il commutatore 711 di commutazione della modalità, su un lato del microprocessore 71, serve come commutatore fra la modalità ad umidità fissa e la modalità a quantità fissa.

In una applicazione pratica, con riferimento alla Fig. 4, la pompa dell'acqua 20 può essere inserita in un contenitore generico 70 o simili. La punta 51 del dispositivo di uscita dell'acqua 50 e l'asta di rilevazione dell'umidità 60 sono inserite nella terra di un vaso 80. L'estremità distale dell'asta di rilevazione 60 dell'umidità è completamente inserita nella terra per ottenere una misurazione accurata dell'umidità. Le uscite 501 del dispositivo di uscita dell'acqua 50 sono disposte immediatamente sopra la superficie della terra nel vaso 80.

Nella circostanza suddescritta, la summenzionata scheda del circuito di controllo 30 è regolata su una modalità ad umidità fissa, come mostrato in

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di irrigazione per piante, caratterizzato da ciò che comprende: un involucro (10) per contenere al suo interno batterie (131) ed un motore (14), con un foro di scarico definito in un lato di detto involucro; un mezzo di pompaggio dell'acqua (20) che si estende da una parte inferiore di detto involucro (10) fino ad un contenitore (70), detto mezzo di pompaggio dell'acqua pompando acqua, contenuta in detto contenitore, in detto involucro (10) attraverso detto condotto dell'acqua e scaricando detta acqua da detto foro di scarico; un mezzo di uscita dell'acqua (50) collegato a detto foro di scarico di detto involucro (10) attraverso un condotto di scarico dell'acqua (52); una scheda (15) di un circuito di controllo (30) con commutatori rotanti (34,35) atta a selezionare le modalità di umidità fissa/quantità fissa ed un circuito di controllo dell'alimentazione elettrica di detto motore (14) ad esso collegato; e un mezzo di rilevazione dell'umidità (60) collegato a detto involucro (10) mediante fili elettrici in un cavo impermeabile (64), detto mezzo di rilevazione dell'umidità in forma di striscia lunga (61) avendo una pluralità di contatti di elettrodo in varie posizioni su una sua superficie anteriore e posteriore ed essendo direttamente inserito nella terra di dette piante.
2. 2. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detta scheda (15) del circuito di controllo (30) è imperniata internamente a detto involucro (10) e permette un facile accesso alle batterie (131) al suo interno per una loro facile sostituzione.
3. 3. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detta scheda (15) del circuito di controllo (30) ha inoltre un pulsante di prova (36) ed un indicatore luminoso (37) installati su di essa.
4. 4. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detto involucro (10) ha una pluralità di lamine elastiche (12) posizionate al suo interno per trattenere detta scheda (15) del circuito di controllo (30).
5. 5. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detto mezzo di uscita dell'acqua (50) è collegato ad una punta (51) per l'inserimento nella terra.
6. 6. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che una camera di conduzione dell'acqua (16) è posizionata in un angolo di detto involucro (10) per regolare il flusso fra detto mezzo di pompaggio dell'acqua (20) e detto mezzo di uscita dell'acqua (50).
7. 7. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che una parte superiore di detto involucro (10) è coperta da una copertura impermeabile (40).
8. 8. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che una striscia lunga di pellicola conduttiva (61) è posizionata su una superficie di detto mezzo di rilevazione dell'umidità (60) ed una pluralità di pellicole conduttive separate (62) è posizionata sull'altra superficie di detto mezzo di rilevazione dell'umidità.
9. 9. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 8, caratterizzato da ciò che detta pellicola conduttiva (61, 62) è sostanzialmente uno strato di pellicola di carbonio.
10. 10. Sistema di irrigazione per piante secondo la rivendicazione 8, caratterizzato da ciò che una estremità di ciascuna di dette pellicole conduttive separate (62) è collegata ad una rispettiva prima estremità di una pluralità di resistenze in serie (63) e una rispettiva seconda estremità di ciascuna delle resistenze è collegata in parallelo per formare un terminale singolo.