ITRN20100074A1 - WATERING HOSE OR DOSING MACHINE WITH MECHANICAL ENERGY EXPLOITED FROM THERMAL EXCURSION - Google Patents

WATERING HOSE OR DOSING MACHINE WITH MECHANICAL ENERGY EXPLOITED FROM THERMAL EXCURSION Download PDF

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ITRN20100074A1
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Leonardo Daniel Gianni
Oscar Ariel Iannizzotto
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Leonardo Daniel Gianni
Oscar Ariel Iannizzotto
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/003—Controls for self-acting watering devices

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  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO: Annaffiatoio o dosatore di liquidi ad energia meccanica sfruttata dalla escursione termica, DESCRIPTION of the invention having as TITLE: Watering can or liquid dispenser with mechanical energy exploited by the thermal excursion,

L'innovazione principale del trovato à ̈ che per il funzionamento non ha apparentemente bisogno di fonti di energia (rete elettrica, batterie, pannelli solari o altro), ma lavora con l'energia meccanica prodotta dai gas, che cambiano dimensione ad ogni variazione di temperatura. Questo accade quotidianalmente in modo più o meno evidente, passando dal giorno alla notte, ma lo à ̈ ancora di più se c'à ̈ il sole. In questo modo il dosatore può funzionare per un periodo di tempo prestabilito, in assenza di controllo, mentre dosa qualsiasi tipo di fluido. Una invenzione molto ingegnosa che utilizza questo principio di base à ̈ il motore Stirling, detto anche motore ad aria calda di Stirling, à ̈ una evoluzione dei motori ad aria calda preesistenti, che all'inizio del 1800 competevano con il motore a vapore per fornire energia meccanica ai macchinari industriali (in opifici e miniere) della prima rivoluzione industriale in Inghilterra. Il motore funziona a ciclo chiuso utilizzando un gas come fluido termodinamico (solitamente aria, azoto oppure elio o idrogeno nelle versioni ad alto rendimento) . The main innovation of the invention is that for its functioning it apparently does not need energy sources (electricity grid, batteries, solar panels or other), but works with the mechanical energy produced by the gases, which change size with each variation of temperature. This happens daily in a more or less evident way, passing from day to night, but it is even more so if there is the sun. In this way the dispenser can work for a pre-established period of time, without control, while it doses any type of fluid. A very ingenious invention that uses this basic principle is the Stirling engine, also called the Stirling hot air engine, it is an evolution of the pre-existing hot air engines, which in the early 1800s competed with the steam engine to provide mechanical energy to industrial machinery (in factories and mines) of the first industrial revolution in England. The engine operates in a closed cycle using a gas as a thermodynamic fluid (usually air, nitrogen or helium or hydrogen in the high efficiency versions).

Quando à ̈ raggiunta un'opportuna differenza di temperatura tra il suo punto caldo ed il punto freddo ed à ̈ opportunamente avviato, si innesca una pulsazione ciclica, di norma trasformata in modo alternato dei pistoni, che perdura fin quando si continua a fornire calore. L'utilizzo del trovato à ̈ ben diverso, e non ha bisogno di fonte di calore e di freddo costantemente come il suddetto, e in più può funzionare con la variazione di temperatura dal giorno alla notte, più à ̈ la capacità d'aria del serbatoio, meno bisogno c'à ̈ di escursione termica, per cui se siamo in presenza di un serbatoio capiente, con molta aria a disposizione, per il suo funzionamento basterà solo la differenza di temperatura dal giorno alla notte, al contrario se abbiamo un serbatoio piccolo per il suo funzionamento avrà bisogno del sole. When an appropriate temperature difference is reached between its hot point and the cold point and it is suitably started, a cyclic pulsation is triggered, usually transformed into alternating mode of the pistons, which lasts as long as heat is continued. The use of the invention is quite different, and it does not need a constant source of heat and cold as the aforementioned, and moreover it can work with the variation of temperature from day to night, the more is the air capacity of the tank, there is less need for thermal excursion, so if we are in the presence of a large tank, with a lot of air available, only the temperature difference from day to night will suffice for its operation, on the contrary if we have a tank small for its operation will need the sun.

Una spiegazione data dalla teoria cinetica dei gas à ̈ che la temperatura di un gas à ̈ la misura dell'energia cinetica media dei suoi atomi o molecole, quindi un incremento di temperatura corrisponde ad un incremento del movimento degli atomi o molecole, che prendono distanza tra loro creando volume, questo volume in uno spazio delimitato come ad esempio un serbatoio, si trasforma in pressione. An explanation given by the kinetic theory of gases is that the temperature of a gas is the measure of the average kinetic energy of its atoms or molecules, therefore an increase in temperature corresponds to an increase in the movement of the atoms or molecules, which take distance creating volume between them, this volume in a delimited space such as a tank, is transformed into pressure.

Il trovato non rivendica nessuna teoria, ma si basa su un fenomeno osservato, studiato e spiegato largamente in fisica. Il trovato rivendica: l'utilizzo di energia meccanica grazie al cambiamento di volume dei gas prodotta dalla escursione termica con tale sistema, e l'utilizzo per l'erogazione di qualsiasi tipo di fluido in modo giornaliero e periodico. The invention does not claim any theory, but is based on a phenomenon widely observed, studied and explained in physics. The invention claims: the use of mechanical energy thanks to the change in volume of the gases produced by the thermal excursion with this system, and the use for the delivery of any type of fluid on a daily and periodic basis.

Immaginiamo un dosatore che, riempito d'acqua fertilizzanti o simili, rilascia tali liquidi ogni giorno e dà la possibilità di assentarsi anche per lunghi periodi, scollegando anche la rete elettrica e la rete idrica di casa, certi che le piante abbiano la dose necessaria di nutrimento ogni giorno fino al ritorno dei loro proprietari. 0 ancora per alcuni tipi di animali, il cui beverino si riempie di zanzare, o l'acqua si sporca creando fonti batteriche, con un dosatore avranno sempre una dose d'acqua pulita, senza il bisogno che ci sia una presa di corrente nei paraggi. Il dosatore può essere utilizzato nella zootecnica nel giardinaggio ed ovunque si necessiti dosare liquidi o fluidi, in maniera periodica. Let's imagine a dispenser that, when filled with fertilizers or similar water, releases these liquids every day and gives the possibility to be absent even for long periods, also disconnecting the power supply and the water supply of the house, certain that the plants have the necessary dose of nourishment every day until their owners return. 0 even for some types of animals, whose drinking bottle fills with mosquitoes, or the water gets dirty creating bacterial sources, with a dispenser they will always have a dose of clean water, without the need for a power outlet nearby. . The dispenser can be used in zootechnics in gardening and wherever it is necessary to dose liquids or fluids, periodically.

Queste ed altre caratteristiche sono di seguito descritte con l'ausilio di tre tavole da disegno dove a titolo indicativo e non limitativo sono rappresentate: These and other characteristics are described below with the help of three drawing boards where, for information and not limitation, they are represented:

La FIG 1 mostra una sezione dove "A", il serbatoio principale à ̈ per lo più riempito d'acqua che si aggiunge da un tappo "B" a chiusura ermetica, e la parte superiore "G" contiene aria. Il serbatoio secondario "E" contiene al suo interno la dose periodica di liquido, con collegamento diretto al serbatoio principale A, grazie al tubo "D" ma anche da collegamento indiretto dalla parete "F" fatta di un materiale permiabile o semipermeabile che in ogni caso lasci passare i liquidi molto lentamente. Il liquido presente nel serbatoio "E" viene spinto dall'aria "G" (presente nella parte superiore del serbatoio principale "A") dilatata dall'innalzamento della temperatura, passando dal tubo "D", facendolo uscire all'esterno dal tubo "C" come si può vedere meglio nella FIG 2. FIG 1 shows a section where "A", the main tank is mostly filled with water that is added from a tightly closing "B" cap, and the top "G" contains air. The secondary tank "E" contains within it the periodic dose of liquid, with direct connection to the main tank A, thanks to the pipe "D" but also by indirect connection from the wall "F" made of a permeable or semipermeable material which in any case let the liquids pass very slowly. The liquid present in the tank "E" is pushed by the air "G" (present in the upper part of the main tank "A") dilated by the rise in temperature, passing through the pipe "D", making it come out of the pipe " C "as best seen in FIG 2.

Quando il serbatoio secondario "E" si svuota completamente l'aria in eccesso fuoriesce, lasciandolo pronto per essere riempito nuovamente nelle prossime ore, come si vede nella FIG 3 che mostra la fase successiva, nella quale la temperatura si abbassa, l'ciria si contrae, e aspira aria dal tubo "C" passando dal serbatoio secondario "E" e passando dal tubo "D", nel contempo il serbatoio secondario "E" continua a riempirsi attraverso la parete "F". When the secondary tank "E" is completely emptied the excess air escapes, leaving it ready to be refilled in the next few hours, as seen in FIG 3 which shows the next phase, in which the temperature is lowered, the ciria is it contracts and sucks air from the pipe "C" passing through the secondary tank "E" and passing through the pipe "D", at the same time the secondary tank "E" continues to fill through the wall "F".

L'aria essendo molto meno densa dell'acqua e grazie alla parete "F" che essendo poco permeabile e fà resistenza, spinge il liquido presente all'interno del serbatoio secondario passando attraverso il tubo "D" essendo questo il percorso più semplice e rapido. The air being much less dense than water and thanks to the wall "F" which, being not very permeable and resisting, pushes the liquid present inside the secondary tank passing through the pipe "D" this being the simplest and fastest path .

Claims (9)

RIVENDICAZIONI 1) Annaffiatoio o dosatore di liquidi ad energia meccanica sfruttata dalla escursione termica, come in FIG l caratterizzato dal fatto che in un contenitore o serbatoio di qualsiasi materiale forma o misura, riempito di liquidi o fluidi aggiunti dal tappo "B", a tenuta stagna, tranne dal tubo "C" il quale à ̈ collegato nell'altra estremità al serbatoio secondario “E†, unico collegamento con l’esterno, eroga i fluidi in maniera periodica in completa autonomia per un tempo prestabilito sfruttando l'aria, che grazie al cambiamento di temperatura si espande spingendo il fluido all'esterno o si contrae e aspira aria. CLAIMS 1) Watering can or liquid dispenser with mechanical energy exploited by the thermal excursion, as in FIG 1 characterized by the fact that in a container or tank of any shape or size material, filled with liquids or fluids added by cap "B", watertight , except from the pipe "C" which is connected at the other end to the secondary tank â € œEâ €, the only connection with the outside, supplies the fluids periodically in complete autonomy for a preset time using the air, which, thanks to the change in temperature, expands pushing the fluid outward or contracts and sucks in air. 2) Annaffiatoio o dosatore di liquidi, come la precedente rivendicazione, caratterizzata dal fatto che, nel serbatoio "E" rappresentato nella FIG 4, grazie ad un galleggiante "M" posto nell'ultimo tratto del tubo "C" fatto a cucchiaio fà in modo che dopo l'erogazione, non possa riattivarsi nuovamente almeno fino al totale riempimento , una volta svuotato il serbatoio "E" fuoriesce l'aria in eccesso, e non emetterà più liquido fino a quando il livello salirà e il galleggiante andrà in alto perdendo la posizione verticale della parte concava del galleggiante "M" e riempiendosi FIG 5 cadendo in basso, e pronto per il prossimo ciclo FIG 6. 2) Watering can or liquid dispenser, as in the previous claim, characterized by the fact that, in the tank "E" shown in FIG 4, thanks to a float "M" placed in the last section of the pipe "C" made as a spoon so that after dispensing, it cannot be reactivated again at least until it is completely filled, once the tank "E" has been emptied, the excess air escapes, and it will not emit more liquid until the level rises and the float goes up, losing the vertical position of the concave part of the float "M" and filling FIG 5 falling down, and ready for the next cycle FIG 6. 3) Annaffiatoio o dosatore di liquidi. Come la precedente rivendicazione caratterizzata dal fatto che, come mostra la FIG 7, il serbatoio secondario "E" à ̈ mobile o basculante, con perno "Al" ,con il baricentro spostato verso il tubo "D" il quale à ̈ collegato al serbatoio principale. Quando il serbatoio secondario à ̈ vuoto il lato in cui si trova il tubo "C" si alza perche' leggero, in questa posizione obliqua non prende acqua e sfiata l'aria in eccesso. Dopo l'erogazione e sfiato della pressione in eccesso il serbatoio si riempie nelle successive ore grazie alla parete "F" ,FIG 8, e toma alla posizione originale. 3) Watering can or liquid dispenser. As the previous claim characterized by the fact that, as shown in FIG 7, the secondary tank "E" is mobile or tilting, with pin "Al", with the center of gravity moved towards the pipe "D" which is connected to the tank principal. When the secondary tank is empty, the side where the pipe "C" is located rises because it is light, in this oblique position it does not take water and vent the excess air. After dispensing and bleeding the excess pressure, the tank fills up in the following hours thanks to the wall "F", FIG 8, and returns to its original position. 4) Annaffiatoio o dosatore di liquidi, come la rivendicazione l) caratterizzato dal fatto che , à ̈ fatto solo con il serbatoio principale "A" FIG 9 solo con la dose di liquido giornaliero e collegato alla rete idrica o ad una fonte d'acqua esterna per mezzo di una valvola "I" .Quando eroga la dose di liquido presente, si abbassa il livello, e grazie ad un galleggiante "H", Fig IO, apre la valvola "I" con uno scatto per evitare Γ apertura a mezzi livelli, la quale lascia passare il liquido all'interno, dal condotto "I 2" collegato ad un rubinetto "J" e nel contempo apre un passaggio per la fuoriuscita dell'aria, dal condotto"I Γ sia per l'aria in eccesso sia per l'aria che viene sostituita dall'acqua in entrata. Nella FIG 11 si vede la parte interna della valvola "I" ingrandita , dove "K" à ̈ la guarnizione, e i due fori sono l'entrata d'acqua e l'altro uscita d'aria "I l" e "I 2" i condotti suddetti. 4) Watering can or liquid dispenser, as in claim l) characterized by the fact that, it is made only with the main tank "A" FIG 9 only with the daily liquid dose and connected to the water mains or to a water source by means of a valve "I". When it delivers the dose of liquid present, the level is lowered, and thanks to a float "H", Fig IO, valve "I" opens with a click to avoid Î "opening at half levels, which allows the liquid to pass inside, from the duct "I 2" connected to a tap "J" and at the same time opens a passage for the air to escape, from the duct "I Î" and for the air in excess both for the air that is replaced by the incoming water. In FIG 11 you can see the internal part of the valve "I" enlarged, where "K" is the seal, and the two holes are the water inlet and the other air outlet "I l" and "I 2" the aforesaid ducts. 5) Annaffiatoio o dosatore di liquidi, come le altre rivendicazioni sfrutta lo stesso principio dell'aria che si dilata o si contrae alle diverse temperature, caratterizzata dal fatto che, con due serbatoi, FIGI 2, uno per la riserva d'acqua "N" con tappo "O" non a tenuta stagna , anzi con un foro per mantenere sempre la stessa pressione dell'esterno e con un tubo che lo collega al serbatoio "P" con valvola di non ritorno "Q" con senso di solo andata (verso il serbatoio "P"). 11 serbatoio "P" à ̈ a tenuta stagna, con tubo "S" il quale esce all'esterno, dotato di valvola di non ritorno "T" con il senso di solo andata (all'esterno) .Con il caldo il serbatoio "P" crea pressione ed eroga la quantità' di liquido presente nel serbatoio all'esterno . Quando invece la temperatura si abbassa la valvola "T" si chiude e il serbatoio "P" aspira liquido dal serbatoio N. 5) Watering can or liquid dispenser, like the other claims, uses the same principle of air that expands or contracts at different temperatures, characterized by the fact that, with two tanks, FIGI 2, one for the water reserve "N "with cap" O "not watertight, indeed with a hole to always maintain the same pressure as the outside and with a pipe that connects it to the tank" P "with non-return valve" Q "with one-way direction ( towards the tank "P"). The tank "P" is watertight, with pipe "S" which exits to the outside, equipped with a non-return valve "T" with the one-way direction (outside). With the heat the tank " P "creates pressure and delivers the quantity of liquid present in the tank to the outside. On the other hand, when the temperature drops, valve "T" closes and tank "P" draws liquid from tank N. 6) Annaffiatoio o dosatore di liquidi ,come la rivendicazione precedente, ma utilizzando più coppie di serbatoi per arrivare più in alto, ognuno con un'altezza superiore a quello precedente, in FIG 13 dove il primo serbatoio "V" e il terzo "X" sono sempre a pressione atmosferica grazie al tappo con foro "O" e valvola di compensazione "U". E i serbatoi "W" e "Y" sono a tenuta stagna , prelevano ed erogano il fluido ad ogni variazione di temperatura. 6) Watering can or liquid dispenser, as in the previous claim, but using several pairs of tanks to get higher, each with a height higher than the previous one, in FIG 13 where the first tank "V" and the third "X "are always at atmospheric pressure thanks to the cap with hole" O "and compensation valve" U ". And the "W" and "Y" tanks are watertight, take and deliver the fluid at any temperature variation. 7) Annaffiatoio o dosatore di liquidi, come la rivendicazione 4) non possiede il serbatoio secondario "E" caratterizzato dal fatto che non si auto rifornisce d'aria in fase di aspirazione perche' la valvola di non ritorno "R" non lo permette, come in FIG 14 nella fase di contrazione dell'aria si abbassa il soffietto "Al" , ma in fase di pressione non toma indietro grazie ad un fermo "Bl". A liquido esaurito si riempie dal tappo "CI" e il soffietto si rimette contratto cioà ̈' la parte in contatto con l'aria "G" ,in alto. 7) Watering can or liquid dispenser, as in claim 4) does not have the secondary tank "E" characterized by the fact that it does not supply itself with air during the suction phase because the non-return valve "R" does not allow it, as in FIG 14 in the phase of air contraction the bellows "Al" is lowered, but in the pressure phase it does not go back thanks to a stop "Bl". When the liquid is exhausted, it is filled from the "CI" cap and the bellows yes it restores the contract that is the part in contact with the air "G", at the top. 8) Annaffiatoio o dosatore di liquidi come la precedente rivendicazione caratterizzata dal fatto che , nella FIG 15 il soffietto "Al" à ̈ chiuso ermeticamente con aH'interno un gas ad esempio l'azoto, elio o idrogeno, ed à ̈ questo a contrarsi prelevando liquido dal serbatoio principale "A" e dilatandosi espellendolo all'estemo, grazie alle valvole di non ritorno "T" . 8) Watering can or liquid dispenser as in the previous claim characterized by the fact that, in FIG 15 the bellows "Al" is hermetically closed with a gas inside such as nitrogen, helium or hydrogen, and it is this that contracts taking liquid from the main tank "A" and expanding it expelling it to the outside, thanks to the non-return valves "T". 9) Annaffiatoio o dosatore di liquidi, come nelle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che viene realizzato direttamente su un vaso per le piante, o simili, con una intercapedine nella quale applicarli. La FIG.16 mostra una sezione di un vaso, nella quale come esempio fà riferimento al sistema descritto nella rivendicazione numero 1). Con aggiunta di due fori di drenaggio e areazione "DI " 10) Annaffiatoio o dosatore di liquidi ad energia meccanica sfruttata dalla escursione termica, come nelle precedenti rivendicazioni, utilizza l'energia meccanica prodotta dai gas grazie ad un serbatoio, ma invece di spingere liquidi o fluidi genera uno spostamento d'aria, utilizzato per muovere un contatto di apertura/chiusura, acceso/spento ecc.9) Watering can or liquid dispenser, as in the preceding claims, characterized in that it is made directly on a pot for plants, or the like, with a cavity in which to apply them. FIG. 16 shows a section of a vessel, in which as an example it refers to the system described in claim number 1). With the addition of two drainage and ventilation holes "DI" 10) Watering can or liquid dispenser with mechanical energy exploited by the thermal excursion, as in the previous claims, uses the mechanical energy produced by the gases thanks to a tank, but instead of pushing liquids or fluids it generates a displacement of air, used to move an open / close, on / off contact, etc.
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