MX2012009397A - Emisor de riego por goteo. - Google Patents

Abstract

Un emisor de riego por goteo que recibe líquido que fluye en una tubería de riego en una presión de entrada y emite el líquido fuera del emisor en una salida presión inferior a la presión de entrada. El emisor comprende una trayectoria de flujo a través de la cual el líquido fluye en el emisor, en donde bajo una presión de umbral de líquido en la tubería el emisor se adapta para emitir un flujo regulado de líquido fuera del emisor, y sobre la presión de umbral de líquido en la tubería, el emisor se adapta para emitir un flujo no regulado de líquido fuera del emisor.

Description

EMISOR DE RIEGO POR GOTEO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente descripción se refiere a emisores de riego por goteo que se utilizan para controlar la disposición de líquido a plantas .

Tales emisores por goteo normalmente se acoplan a una tubería de riego y se proporcionan con una entrada, una salida y una trayectoria de restricción de flujo entre las mismas. Un paso de líquido desde la tubería mediante la entrada en el emisor; pasa a través de la trayectoria de restricción de flujo para liberarse en la salida del emisor a una presión de descarga relativamente baja generalmente igual a aproximadamente cero .

La Patente Estadounidense No. 6,250,571, la descripción de la cual se incorpora en la presente para referencia, describe un emisor de riego por goteo que tiene un laberinto sin regulación que funciona para reducir la presión del agua que entra al emisor antes de que alcance un laberinto de regulación. Una modificación del emisor tiene una abertura que sirve como una salida del laberinto sin regulación y una entrada al laberinto de regulación. Esta abertura se cubre por una membrana que funciona como una válvula de una sola dirección que permite flujo de agua solamente desde el laberinto sin regulación hasta el laberinto de regulación.

La Patente Estadounidense No. 5,111,996, la descripción de la cual se incorpora en la presente para referencia, describe un emisor que tiene válvulas que se utilizan para controlar la longitud de un pasaje de limitación de flujo de fluido. El pasaje se divide en secciones y a medida que la presión en la tubería incrementa más allá de los valores predeterminados, las válvulas que se ubican a lo largo del pasaje se cierran para obligar al fluido a fluir a través de secciones adicionales del pasaje.

La siguiente modalidad y aspectos de la misma se describen e ilustran junto con sistemas, herramientas y métodos que se pretenden para ser ejemplares e ilustrativos, no limitantes de alcance.

En una modalidad, un emisor de riego por goteo comprende una entrada a través de la cual el líquido entra al emisor desde una tubería de riego, una salida que se comunica con el ambiente externo, una trayectoria de flujo que se extiende entre la entrada y la salida, la trayectoria de flujo comprende partes de flujo de reducción de presión, una zona de ventilación y una zona de regulación para regular el flujo de líquido que sale del emisor mediante la salida, el emisor además comprende un conducto que se adapta para proporcionar comunicación de fluido entre la zona de ventilación y el ambiente externo sobre una presión de umbral de líquido en la tubería.

Opcionalmente, la zona de ventilación se ubica entre las partes de reducción de presión y la zona de regulación.

Opcionalmente, un sello del emisor puede evitar comunicación de fluido mediante el conducto bajo la presión de umbral y permite la comunicación de fluido mediante el conducto sobre la presión de umbral.

Opcionalmente, el conducto comprende partes de reducción de presión corriente abajo del sello.

En otra modalidad, un emisor de riego por goteo para recibir líquido que fluye en una tubería de riego en una presión de entrada y emite el líquido fuera del emisor en una salida presión inferior a la presión de entrada, el emisor comprende una trayectoria de flujo a través de la cual el líquido fluye en el emisor, en donde bajo una presión de umbral de líquido en la tubería el emisor se adapta para emitir un flujo regulado de líquido fuera del emisor, y en donde por encima de la presión de umbral de líquido en la tubería, el emisor se adapta para emitir por lo menos parcialmente un flujo sustancialmente no regulado de líquido fuera del emisor.

Opcionalmente, la trayectoria de flujo comprende una zona de regulación que se adapta para regular el flujo de líquido fuera del emisor bajo la presión de umbral de líquido en la tubería, y en donde por encima de la presión de umbral de líquido en la tubería el flujo de líquido fuera del emisor sustancialmente no se ve afectado por la zona de regulación.

Además de los aspectos y modalidades ejemplares descritas en lo anterior, aspectos adicionales y modalidades se volverán aparentes mediante referencia a las figuras y por el estudio de las siguientes descripciones detalladas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se ilustran modalidades ejemplares en las figuras mencionadas . Se pretende que las modalidades y figuras descritas en la presente se consideren ilustrativas, en lugar de restrictivas. La descripción, sin embargo, tanto como en organización y el método de operación, junto con objetos, características, y ventajas de la misma, puede entenderse mejor por referencia a la siguiente descripción detallada cuando se lea junto con las figuras anexas, en las cuales: La Figura 1 muestra una vista en perspectiva superior de un emisor por goteo de acuerdo con la presente descripción; la Figura 2 muestra una vista en despiece del emisor por goteo de la Figura 1; la Figura 3 muestra el emisor por goteo de la Figura 1 con una primera modalidad de una válvula de la misma que se muestra en una forma en despiece; la Figura 4 muestra el emisor por goteo de la Figura 1 con una segunda modalidad de la válvula que se muestra en una forma en despiece; y las Figuras 5a Y 5b muestran vistas en corte transversal del emisor por goteo de la Figura 1.

Se apreciará que para simplicidad y claridad de ilustración, elementos mostrados en las figuras no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden exagerarse con respecto a otros elementos para claridad. Además, donde se considera adecuado, números de referencia pueden repetirse dentro de las figuras para indicar elementos similares.

Ahora se dirige primero la atención a las Figuras 1 y 2. Un emisor 10 de riego por goteo tiene un cuerpo 12, una cubierta 14 y un diafragma 16 flexible que se presiona entre los mismos. Una trayectoria 20 de flujo del emisor 10 tiene una zona 18 de regulación en una forma opcional de una cámara o cavidad que se forma en un lado inferior del cuerpo 12. Las partes 22 de reducción de presión de la trayectoria 20 de flujo se forman a lo largo una porción de la trayectoria 20 de flujo que se vacía corriente abajo en la zona 18 de regulación. Las partes 22 de reducción de presión, las cuales en este ejemplo tienen la forma de dientes deflectores que se proyectan hacia la trayectoria 20 de flujo, muestran una resistencia relativamente elevada al flujo líquido por longitud unitaria y como resultado, la presión de líquido que entra el emisor 10 en una presión de entrada relativamente elevada cae rápidamente con forme fluye el líquido a través del mismo.

El cuerpo 12 del emisor 10 tiene además un rebajo 24 formado en un lado superior del mismo que se enlaza por una pared 26 periférica. Una salida 28 del emisor 10 que se extiende a través del cuerpo 12 se comunica entre la zona 18 de regulación y el rebajo 24. En una modalidad, el emisor 10 se adapta para coincidir con el lado superior del cuerpo en una tubería de riego (no mostrada) con una porción de la tubería quedando sobre el rebajo 24. Una abertura, por ejemplo, formada en la porción de la tubería (no mostrada) proporciona comunicación de fluido entre el rebajo 24, y por consiguiente el emisor 10, y el ambiente externo.

La cubierta 14 tiene lados superior e inferior; y una entrada 30 en una forma opcional de un canal alargado se abre fuera a los lados superior e inferior de la cubierta 14. Bandas de filtro que forman espacios libres de entrada entre las mismas se ubican a lo largo la entrada 30 para filtrar líquido que entra el emisor 10. Debe observarse que términos de dirección que aparecen durante la especificación y reivindicaciones, por ejemplo "hacia adelante", "hacia atrás", "arriba", "abajo" etc., (y derivados de los mismos) son para propósitos ilustrativos solamente, y no se pretenden para limitar el alcance de las reivindicaciones anexas. Además se observa que los términos de dirección "hacia abajo", "abajo" e "inferior" (y derivados de los mismos) definen direcciones idénticas.

Se pone adicionalmente la atención a la Figura 3. El emisor 10 tiene una válvula 32 de acuerdo con una primera modalidad de la presente descripción que incluye un sello 34 en una forma opcional de un diafragma flexible, una abrazadera 36 y un conducto 38. El conducto 38 tiene una primera parte 40 que se extiende entre los lados superior e inferior del cuerpo 12 y proporciona comunicación de fluido entre una zona 42 de ventilación (Figura 2) de la trayectoria 20 de flujo que se ubica entre la zona 18 de regulación y las partes 22 de reducción de presión; y un cubo 44 cóncavo del conducto 38 que se forma en el rebajo 24. Un reborde 46 de alzado de la válvula 32 circunscribe la primera parte 40 del conducto donde se abre hacia el cubo 44 y un soporte 48 anular realzado se forma en el cubo 44 separado del reborde 46. Una segunda parte 50 del conducto 38 sustancialmente libre de obstrucciones de reducción de presión se forma en el rebajo 24 y se comunica con el cubo 44 y con el espacio entre el reborde 46 y soporte 48.

Se dirige la atención a las Figuras 1, 5A y 5B. El sello 34 se ubica en el cubo 44 con su periferia descansando sobre el soporte 48 y una porción circular más central del mismo se asienta contra el reborde 46. La abrazadera 36 tiene una abertura 52 que se ubica sobre una porción del sello 34 por lo que presiona el sello 34 para sentarse contra el reborde 46 para sellar de manera sustancial el conducto 38 contra el ingreso y egreso de líquido. El lado superior del sello 34 se encuentra en comunicación con el rebajo 24 y por consiguiente con el ambiente externo y por lo menos una porción del lado inferior del sello 34 que se enlaza por el reborde 46 se encuentra en comunicación con la zona 42 de ventilación. La abrazadera 36 también yace sobre el cubo 44 del conducto 38 y una porción de la segunda 50 parte de conducto que forman de este modo un canal con techo cerrado en la segunda 50 parte de conducto que abre hacia el rebajo 24 para comunicarse con el ambiente externo.

Se dirige la atención sólo a la Figura 5A. Hasta un umbral de presión determinada en la tubería PT, el líquido indicado por las flechas 54 que entró al emisor 10 desde la tubería de riego (no mostrada) mediante la entrada 30 fluye hacia la trayectoria 20 de flujo a lo largo un lado inferior el diafragma 16 confronta la cubierta 14 y después entra el cuerpo 12 para fluir mediante las partes 22 de reducción de presión y la zona 42 de ventilación en la zona 18 de regulación. La presión del líquido fuera del emisor 10 y dentro de la tubería se transmite mediante la entrada 30 hacia una porción del diafragma 16 que se ubica bajo la zona 18 de regulación. Esta presión se ilustra por las flechas 56 cortas.

Un incremento de presión del líquido en la tubería puede provocar desplazamiento de esa porción del diafragma 16 en la zona 18 de regulación. La resistencia al flujo de líquido hacia la zona 18 de regulación de la trayectoria 20 de flujo y desde la zona 18 de regulación mediante la salida 28 al rebajo 24 del emisor y el ambiente externo es una función de este desplazamiento. A medida que el desplazamiento del diafragma 16 en la zona 18 de regulación se incrementa, esta resistencia se incrementa. Como resultado, la porción del diafragma 16 que se ubica bajo la zona 18 de regulación opera para regular flujo de líquido desde la tubería de riego a través del emisor 10 y el índice de flujo de líquido que sale del emisor 10 sustancialmente es independiente de la presión de entrada para un margen de presión determinado parta el cual el emisor 10 se diseña para operar. De manera notable otros métodos para regular el flujo de líquido en la zona 18 de regulación puede utilizarse de acuerdo con algunas modalidades de la presente descripción.

Ahora se dirige la atención a la Figura 5B. Conforme la presión del líquido en la tubería excede el nivel de umbral predeterminado PT, una diferencial de presión se desarrolla entre el lado inferior del sello 34 que se expone a la zona 42 de ventilación y su lado superior que se comunica con el ambiente externo. Esto amplia el sello 34 para desmontar del reborde 46 y permite que el líquido indicado por flecha 58 salga el emisor 10 mediante el conducto 38.

En un emisor 10 por goteo con una válvula 32 de acuerdo con la primera modalidad (Figura 3), la presión de liquido en la zona 42 de ventilación cae conforme el sello 34 se eleva del reborde 46 hasta un nivel sustancialmente igual al del ambiente externo. Esto puede explicarse como resultado de una elevación en el índice de flujo de líquido que pasa a través de la trayectoria 20 de flujo lo que resulta en un incremento de la caída de presión sobre la trayectoria 20 de flujo. En algunas modalidades, esto puede resultar en la presión en ambos lados del sello 34 sustancialmente los mismos lo cual provoca que el sello se contraiga nuevamente hacia el reborde 46 y vuelva a sellar el conducto 38 para cesar el flujo de líquido que sale del conducto 38.

Bajo la suposición de que la presión del líquido en la tubería no cambiará entonces el cese en el flujo fuera del emisor 10 mediante el conducto 38 sólo es momentáneo puesto que la diferencial de presión que provocó que el sello 34 se levante del reborde 46 se restablece. En general, esta ciclo de "vibración" para sellar y abrir del conducto 38 puede repetirse, provocando que el emisor 10 emita de manera repetida pulsos de líquido mediante el conducto 38. Tales pulsos pueden formar un proceso de limpieza en el cual la materia extraña tal como arena o similares que pueda acumularse por ejemplo en la trayectoria 20 de flujo del emisor se hace salir del emisor 10 mediante el conducto 38.

Se pone adicionalmente la atención a la Figura 4 que muestra un emisor 10 por goteo que tiene una válvula 60 de acuerdo con una segunda modalidad de la presente descripción. La estructura de la segunda modalidad 60 de la válvula generalmente es similar a aquella de la primera modalidad 32 pero con la adición de partes u obstrucciones 62 de reducción de presión que se ubican corriente abajo del sello 34 opcionalmente en la segunda parte 50 del conducto 38.

Como en la primera modalidad, la presión de líquido en la tubería que excede el nivel de umbral predeterminado PT, provoca una diferencial de presión entre el lado inferior del sello 34 expuesto a la zona 42 de ventilación y el lado superior del sello 34 que se comunica con el ambiente externo que extiende el sello 34 para desmontarse del reborde 46 y permite que líquido salga el emisor 10 mediante el conducto 38. El líquido que levanta el sello 34 fluye mediante la obstrucciones 62 de reducción de presión y después sale del conducto 38 para comunicarse con el ambiente externo. La presión del líquido PU corriente arriba de las obstrucciones 62 de reducción de presión sustancialmente es igual a la presión del líquido bajo el sello 34. En algunas modalidades, la presión de líquido en la tubería es tal que la presión resultante PU bajo el sello 34 mantiene el sello 34 levantado del reborde 46 para mantener un flujo continuo de líquido que sale del emisor 10 mediante el conducto 38.

De manera notable, tal flujo de líquido que opcionalmente se desvía de la zona 18 de regulación en los emisores 10 que incorporan una de las válvulas 32, 60; muestra el índice de flujo no regulada que sustancialmente depende de la presión del líquido en la tubería de manera que una elevación de presión del líquido en la tubería resultara en una elevación en el índice de flujo de líquido que sale del emisor 10 mediante el conducto 38. En un emisor que incorpora la válvula 60, la presión de líquido n la tubería que es suficiente para mantener el flujo continuo de líquido mediante el conducto 38 se determina por ejemplo por las dimensiones del reborde 46 y de manera elástica y las dimensiones del diafragma 16. Las variaciones, inter alia, aquellas dimensiones pueden resultar en que la presión de líquido en la tubería sean menores, mayores o iguales al nivel de umbral predeterminado PT.

En la descripción y reivindicaciones de la presente solicitud, cada uno de los verbos, "comprende" "incluye" y "tiene", y conjugaciones de los mismos, se utilizan para indicar que el sujeto o sujetos del verbo no necesariamente son una lista completa de miembros, componentes, elementos o partes del sujeto o sujetos del verbo.

Aunque la presente modalidad se ha descrito en un cierto grado de particularidad, debe entenderse que varias alteraciones y modificaciones podrían hacerse sin apartarse del alcance de la descripción como se reclama en la presente.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un emisor de riego por goteo caracterizado porque comprende: una entrada a través de la cual el líquido entra el emisor desde una tubería de riego, una salida que se comunica con el ambiente externo, una trayectoria de flujo que se extiende entre la entrada y la salida, la trayectoria de flujo comprende partes de flujo de reducción de presión, una zona de ventilación y una zona de regulación para regular el flujo de líquido que sale del emisor mediante la salida, el emisor además comprende un conducto que se adapta para proporcionar comunicación de fluido entre la zona de ventilación y el ambiente externo sobre una presión de umbral de líquido en la tubería.

2. El emisor de riego por goteo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la zona de ventilación se ubica entre las partes de reducción de presión y la zona de regulación.

3. El emisor de riego por goteo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un sello para evitar comunicación de fluido mediante el conducto bajo la presión de umbral y permitir comunicación de fluido mediante el conducto sobre la presión de umbral.

4. El emisor de riego por goteo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el conducto comprende partes de reducción de presión corriente abajo del sello .

5. Un emisor de riego por goteo para recibir líquido que fluye en una tubería de riego en una presión de entrada y emite el líquido fuera del emisor en una salida a presión inferior a la presión de entrada, el emisor caracterizado porque comprende una trayectoria de flujo a través de la cual el líquido fluye en el emisor, en donde bajo una presión de umbral de líquido en la tubería el emisor se adapta para emitir un flujo regulado de líquido fuera del emisor, y en donde por encima de la presión de umbral de líquido en la tubería, el emisor se adapta para emitir por lo menos parcialmente un flujo sustancialmente no regulado de líquido fuera del emisor.

6. El emisor de riego por goteo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la trayectoria de flujo comprende una zona de regulación que se adapta para regular el flujo de líquido fuera del emisor bajo la presión de umbral de líquido en la tubería, y en donde por encima de la presión de umbral de líquido en la tubería, el flujo de líquido fuera del emisor sustancialmente no se ve afectado por la zona de regulación.