OA17564A

OA17564A - Capillary irrigation system.

Info

Publication number: OA17564A
Application number: OA1201500403
Authority: OA
Inventors: Kiswendé Victor DONDYRE
Original assignee: Kiswendé Victor DONDYRE
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2017-02-13

Abstract

La présente invention est un dispositif d'irrigation de plantes qui exploite le principe de capillarité pour transférer de l'eau stockée dans un réservoir vers la zone racinaire active d'une plante. Le dispositif est constitué principalement de trois éléments principaux : 1) un réservoir qui recueille de l'eau ; 2) un système de distribution de l'eau composé d'une bandelette hydrophile plongé à la verticale dans le réservoir ; 3) un système de ravitaillement du réservoir en eau constitué : - (pour le ravitaillement non assisté; par l'eau de pluie) d'un couvercle concave contenant du sable et du gravier ; - (pour le ravitaillement manuel) d'un tube placé à la vertical, le bout inférieur placé dans le réservoir, le bout supérieur effleure le sol. Le dispositif ainsi constitué est enterré sous la plante à irriguer de sorte que le bout supérieur de la bandelette affleure les racines actives de la plante. Les matériaux utilisés peuvent être à base de matières naturelles du terroir (argile et coton...) ou de produits synthétiques (plastique, métal). Cette invention peut servir dans l'agriculture, la culture maraichère, le jardinage domestique, l'embellissement urbain, l'irrigation des plantes dans le cadre d'un reboisement, etc. Planche I The present invention is a device for irrigating plants which exploits the principle of capillarity to transfer water stored in a reservoir to the active root zone of a plant. The device consists mainly of three main elements: 1) a tank which collects water; 2) a water distribution system composed of a hydrophilic strip dipped vertically into the tank; 3) a water tank refueling system consisting of: - (for unassisted refueling; by rainwater) a concave cover containing sand and gravel; - (for manual refueling) a tube placed vertically, the lower end placed in the tank, the upper end brushing the ground. The device thus formed is buried under the plant to be irrigated so that the upper end of the strip is flush with the active roots of the plant. The materials used can be based on natural local materials (clay and cotton, etc.) or synthetic products (plastic, metal). This invention can be used in agriculture, market gardening, home gardening, urban beautification, irrigation of plants in the context of reforestation, etc. Plate I

Description

La présente invention concerne un système d’irrigation souterraine consistant à stocker de l’eau dans le réservoir d’un dispositif enterré sous le système racinaire actif des plantes pour ensuite la redistribuer à ces plantes cultivées grâce à un système de remontée par capillarité. Cette invention utile dans les pays sahéliens peu arrosés, peut servir dans l’agriculture, la culture maraîchère, le reboisement, le jardinage, l’embellissement urbain par des végétaux, etc. Elle assure une croissance normale à la plante grâce à la disponibilité permanente d’eau et réduit considérablement la quantité d’eau nécessaire à la culture des plantes.The present invention relates to an underground irrigation system consisting of storing water in the reservoir of a device buried under the active root system of plants and then redistributing it to these cultivated plants by means of a capillary rise system. This invention, which is useful in poorly watered Sahelian countries, can be used in agriculture, market gardening, reforestation, gardening, urban beautification with plants, etc. It ensures normal growth for the plant thanks to the permanent availability of water and considerably reduces the amount of water required for growing plants.

Nous savons que la majeure partie de l’eau (de pluie ou d’irrigation) apportée aux plantes est perdue soit à cause de l’évaporation, soit à cause du ruissellement, ou encore du fait de l’infiltration souterraine, etc. En vue d’améliorer les rendements agricoles, plusieurs techniques d’irrigation des espèces végétales cultivées ont été développées. Ces techniques peuvent être classées en deux groupes à savoir l’irrigation de surface et l’irrigation par exsudeurs souterrains.We know that most of the water (rain or irrigation) brought to plants is lost either through evaporation, runoff, or underground infiltration, etc. In order to improve agricultural yields, several irrigation techniques for cultivated plant species have been developed. These techniques can be classified into two groups, namely surface irrigation and underground exudator irrigation.

• Dans le grand lot des systèmes d’irrigation de surface nous pouvons citer entre autres :• In the large batch of surface irrigation systems we can cite among others:

- les méthodes d’irrigation par ruissellement sur la surface (canaux, raie, etc.)- surface irrigation methods (canals, furrows, etc.)

- les méthodes d’irrigation par aspersion (aspersion mécanique ou manuelle, le goûte à goûte, etc.) • Quant au système d’irrigations souterraines, deux techniques sont généralement utilisées :- sprinkler irrigation methods (mechanical or manual sprinkling, snacks, etc.) • As for the underground irrigation system, two techniques are generally used:

La première technique “méthode par osmose inversée” (réf. Brevet : n° WO 2009105808A1 publié le 3 sept 2009), est un dispositif d’arrosage de plante. Ce dispositif comprend de préférence une membrane perméable à l’eau placée de façon à séparer une alimentation en eau d’un système racinaire d’une plante. La membrane est disposée de façon à permettre à l’eau de la traverser pour arroser les racines.The first technique, “reverse osmosis method” (patent ref: no. WO 2009105808A1 published on September 3, 2009), is a plant watering device. This device preferably comprises a water permeable membrane positioned to separate a water supply from a root system of a plant. The membrane is laid out so that water can pass through it to water the roots.

- La deuxième technique est la méthode d’irrigation à l’aide de tuyaux poreux sectionnés (réf. Brevet : wo 1985003194 Al publié le 01 août 1985). En effet, des tuyaux en PVC faisant office de réservoirs sont perforés et enfouis dans le sol sous les racines des plantes. On remplit les tuyaux d’eau qui s’écoule ensuite lentement à travers les pores.- The second technique is the irrigation method using sectioned porous pipes (patent ref: wo 1985003194 A1 published August 01, 1985). Indeed, PVC pipes acting as reservoirs are perforated and buried in the soil under the roots of the plants. The pipes are filled with water, which then flows slowly through the pores.

Ces deux derniers systèmes (l’osmose inversée et la méthode d’irrigation à l’aide de tuyaux poreux sectionnés) bien que relevant du système d’irrigation souterraine présentent quelques insuffisances:These last two systems (reverse osmosis and the irrigation method using sectioned porous pipes) although falling under the underground irrigation system have some shortcomings:

Insuffisance n°l : Dans ces deux systèmes, l’eau se trouve directement en contact avec la terre de telle sorte qu’elle s’écoule en permanence à travers les ouvertures (pores ou membrane).Deficiency # 1: In these two systems, water is in direct contact with the earth so that it continuously flows through the openings (pores or membrane).

Cette technique entraîne des pertes considérables d’eau et même un risque d’apport excessif d’eau à la plante.This technique results in considerable water loss and even a risk of overloading the plant with water.

Insuffisance n°2 : Ces deux systèmes ne permettent pas de récupérer les eaux de pluies qui tombent en abondance pendant la saison pluvieuse. L’eau est apportée manuellement par le producteur ce qui induit un surplus de temps de travail et/ou d’argent. En plus, ces méthodes supposent que le producteur dispose d’une source d’eau d’irrigation, de temps et de moyen pour remplir un à un les réservoirs.Deficiency n ° 2: These two systems do not make it possible to recover the rainwater which falls in abundance during the rainy season. The water is supplied manually by the producer, which means extra work time and / or money. In addition, these methods assume that the producer has a source of irrigation water, the time and means to fill the reservoirs one by one.

Insuffisance n°3 : Ces deux dispositifs ne permettent pas de maîtriser la quantité d’eau « servie » aux plantes. En effet, l’eau s’écoule par des pores, s’étale en abondance dans le sol jusqu'à épuisement de la réserve. Cela oblige le producteur à réapprovisionner régulièrement les réservoirs.Deficiency # 3: These two devices do not control the amount of water "served" to plants. In fact, water flows through pores, spreading in abundance in the soil until the reserve is exhausted. This forces the producer to regularly replenish the tanks.

La présente invention est destinée à pallier les insuffisances des techniques existantes décrites plus haut et est très utile dans les zones peu arrosées. Elle consiste donc à conserver de l’eau dans un réservoir en vue de la réutiliser pour irriguer la plante au moment où elle en aura le plus besoin. L’invention sera mieux comprise à travers le dispositif suivant :The present invention is intended to overcome the shortcomings of the existing techniques described above and is very useful in poorly watered areas. It therefore consists of keeping water in a reservoir in order to reuse it to irrigate the plant when it will need it most. The invention will be better understood through the following device:

> le réservoir, > le système de distribution de l’eau à la plante > le système de ravitaillement du réservoir en eau.> the tank,> the system for distributing water to the plant> the system for supplying the water tank.

❖ Première partie : le réservoir❖ First part: the reservoir

Le réservoir (11) comme son nom l’indique est la partie où l’eau est stockée. Il peut être en terre cuite imperméable, en métal inoxydable, en plastique, ou en PVC (15). Son volume varie selon les besoins mais sa profondeur ne doit pas excéder 60 cm. Pour la culture maraîchère ou l’agriculture sur de grande surface, il est conseillé d’installer des réservoirs en tuyau PVC (15). Cette partie est enterrée sous la plante (2) à une profondeur qui est fonction des besoins en eau de la plante mais de sorte à ne pas entraver le labour.The tank (11) as its name suggests is the part where the water is stored. It can be waterproof terracotta, stainless metal, plastic, or PVC (15). Its volume varies according to needs but its depth must not exceed 60 cm. For market gardening or large-area agriculture, it is advisable to install PVC pipe tanks (15). This part is buried under the plant (2) at a depth which depends on the water requirements of the plant but so as not to hinder plowing.

❖ Deuxième partie : le système de distribution de Peau à la plante❖ Part two: the system for distributing Skin to the plant

Cette partie se compose de deux éléments : le mélange de sable et de gravier (6) et la bandelette hydrophile (9). L’eau contenue dans le réservoir est amenée dans le sol (13) sous les racines de la plante grâce aux propriétés hydrophiles de la bandelette de cotonnade et du sable. Le bout inférieur de la bandelette est immergé dans l’eau du réservoir (10) jusqu'à toucher le fond. Le bout supérieur qui passe à travers le couvercle (5) et le mélange de sable gravier (6) est en contact avec le sol (13) juste en-dessous des racines de la plante et dans la zone racinaire active. Dans cette partie, le mélange de sable et gravier (6) régule l’irrigation. En effet, quand le sol est sec le sable également s’assèche et aspire de l’eau qui remonte par capillarité par la bandelette (9). Une fois le sol assez humide, le sable contenu dans le couvercle perd sa propriété hydrophile et l’écoulement de l’eau est stoppé, évitant ainsi les pertes inutiles d’eau. La bandelette grâce à sa propriété hydrophile ainsi disposée sert de canal pour le transfert progressif (remontée par capillarité) (14) de l’eau du réservoir (11) au sol (13) qui s’humidifie autour des racines de la plante.This part consists of two elements: the mixture of sand and gravel (6) and the hydrophilic strip (9). The water in the reservoir is brought into the soil (13) under the roots of the plant thanks to the hydrophilic properties of the cotton strip and the sand. The lower end of the strip is submerged in the water in the reservoir (10) until it touches the bottom. The upper end which passes through the cover (5) and the gravel sand mixture (6) is in contact with the soil (13) just below the roots of the plant and in the active root zone. In this part, the mixture of sand and gravel (6) regulates the irrigation. In fact, when the ground is dry, the sand also dries up and sucks in water which rises by capillary action through the strip (9). Once the soil is moist enough, the sand in the cover loses its hydrophilic property and the water flow is stopped, preventing unnecessary water loss. The strip, thanks to its hydrophilic property thus arranged, serves as a channel for the gradual transfer (upward movement by capillarity) (14) of water from the reservoir (11) to the soil (13) which moistens around the roots of the plant.

Selon le besoin en eau de l’espèce cultivée, on peut jouer sur la largeur de la bandelette et le nombre de bandelettes pour augmenter ou diminuer la quantité d’humidité du sol.Depending on the water requirement of the cultivated species, the width of the strip and the number of strips can be adjusted to increase or decrease the amount of soil moisture.

❖ Troisième partie : le système de ravitaillement en eau du réservoir❖ Third part: the tank water supply system

Les systèmes d’irrigations souterraines existants exigent un approvisionnement en eau exclusivement artificiel (manuel ou mécanique). Le présent système permet au réservoir de se réapprovisionner de façon autonome et ce, grâce à l’eau de pluie (1) sans intervention humaine. Il peut également être ravitaillé manuellement par le cultivateur par un apport d’eau (16) via un tuyau de ravitaillement (12). En effet, un couvercle (5) concave perforé, (en terre cuite ou en pastique, etc.), est placé de sorte à collecter l’eau qui s’infiltre dans le sol. Dans le creux du couvercle on place successivement de bas en haut une couche (6) de gravier, de sable puis du gravier effleurant le sol. Dans ce système de ravitaillement en eau du réservoir, le mélange sable et gravier agit comme un filtre qui débarrasse l’eau d’infiltration (4)/(08) des débris et de la boue. En plus, le mélange sable et gravier assure une meilleure perméabilité de l’eau d’infiltration (4). En effet, le mélange affleure le sol juste au-dessus de l’eau de pluie stagnante (3). Cette eau (3) peut donc facilement pénétrer dans le sol (13). Elle passe par le filtre (6), se débarrasse de ses impuretés, pénètre dans le réservoir sous forme de gouttelettes (7) pour approvisionner le réservoir (11). Pendant donc cette phase de ravitaillement, le sens de l’eau est descendant (8).Existing underground irrigation systems require an exclusively artificial water supply (manual or mechanical). The present system allows the tank to restock autonomously and this, thanks to rainwater (1) without human intervention. It can also be supplied manually by the cultivator by supplying water (16) via a supply pipe (12). In fact, a perforated concave cover (5) (made of terracotta or plastic, etc.) is placed so as to collect the water which seeps into the ground. In the hollow of the cover is placed successively from bottom to top a layer (6) of gravel, sand then gravel brushing the ground. In this tank water supply system, the sand and gravel mixture acts as a filter which rids the seeping water (4) / (08) of debris and mud. In addition, the sand and gravel mixture ensures better permeability of infiltration water (4). This is because the mixture is flush with the ground just above the stagnant rainwater (3). This water (3) can therefore easily penetrate into the soil (13). It passes through the filter (6), gets rid of its impurities, enters the reservoir in the form of droplets (7) to supply the reservoir (11). So during this refueling phase, the direction of the water is downward (8).

Claims

1- Underground irrigation system consisting of storing water in the reservoir of a device buried under the active root system of plants to redistribute it to these plants thanks to a capillary rise system.

2- Irrigation system characterized in that the device comprises an impermeable terracotta tank, stainless metal, plastic or PVC pipe, provided with a hydrophilic strip which allows the water to rise by capillary action.

3- Irrigation system characterized in that the reservoir is replenished without human intervention, thanks to the perforated concave cover, (in terracotta or in plastic, etc.), placed so as to collect the water that infiltrates into the the soil and drain it to the reservoir.

4- Irrigation system characterized in that the cover contains successive layers of sand and gravel which brush against the ground, allowing on the one hand to filter the water which infiltrates into the ground to refuel the tank and to 'on the other hand to regulate the rise of water during the dry period thanks to the hydrophilic property of the sand.