PL175032B1

PL175032B1 - Urządzenie do regulacji przepływu, zwłaszcza kroplowe urządzenie nawadniające

Info

Publication number: PL175032B1
Application number: PL94304482A
Authority: PL
Inventors: Amir Cohen
Original assignee: Amir Cohen
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1998-10-30
Also published as: IL122778A; ZA945626B; IL110062A; US5400973A; AU674086B2; IL110062A0; ES2092390T3; EP0636309B1; TR28965A; PL304482A1; AU6862094A; BR9402983A; HU217272B; RU2124830C1; RU94026074A; GR3021461T3; HUT68481A; CN1102939A; HU9402247D0; EP0636309A1

Abstract

1 . U rz adzenie do regulacji przeplywu, zwlaszcza kroplo- we urzadzenie nawadniajace, zawierajace co najmniej jedna obu- dowe z otworem wlotowym polaczonym ze zródlem cieczy pod cisnieniem, otworem wylotowym oraz kanalem zaopatrzonym w dwie przeciwlegle scianki, laczacym otwór wlotowy z otworem wylotowym, przy czym jedna ze scianek kanalu jest przesuwna wzgledem drugiej scianki, a ponadto urzadzenie jest zaopa- trzone w liczne przegrody usytuowane poprzecznie miedzy dwo- ma sciankami kanalu, które to przegrody wzdluz tych scianek sa rozmieszczone w odstepach wzgledem siebie, przy czym przegro- dy te tworza zespól oporowy powodujacy tlumienie przeplywu cieczy przez kanal, a ponadto przegrody tworza przeswity dzieki wspomnianym sciankom kanalu, które to przeswity po przemie- szczeniu przesuwnej scianki kanalu, zmieniaja opór dla przeply- wu cieczy przez kanal w zaleznosci od zmian cisnienia cieczy pod cisnieniem, znamienne tym, ze wysokosc przeswitów (35,135, 235, 335, 535,635, 735, 835) wzrasta w kierunku od jednego do drugiego z otworów, wlotowego i wylotowego (23,223,323,523, 623, 24, 224, 324, 524, 624, 724, 824), przy czym przeswity (35, 135, 235, 335, 535, 635, 735, 835) sa zamykane kolejno przy wzroscie cisnienia cieczy pod cisnieniem z utrzymaniem stalego przeplywu przez otwór wylotowy (24, 224, 324, 524, 624, 724, 824) obudowy (20,220,320,420,520,620,720,820), niezaleznie od zmian cisnienia cieczy pod cisnieniem. FIG . 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do regulacji przepływu, zwłaszcza kroplowe urządzenie nawadniające.

Kroplowe systemy nawadniające znalazły szerokie zastosowanie do nawadniania roślin, ponieważ dostarczają minimum wody bezpośrednio do korzeni roślin. Regulowane urządzenia nawadniające znalazły szerokie zastosowanie również dlatego, że dostarczają stałą ilość wody, niezależnie od zmian ciśnienia wejściowego i dlatego umożliwiają budowanie względnie długich linii nawadniających na nierównych terenach.

Znanych jest wiele typów regulowanych urządzeń nawadniających. Niektóre wykorzystują zmienny przekrój poprzeczny labiryntu, który odpowiada zmianom ciśnienia wejściowego. Urządzenia przedstawione na przykład w opisie patentowym nr US 5 236 130 wykorzystują zmienny przekrój poprzeczny komory regulacyjnej. Ponadto, urządzenia znane na przykład z opisu patentowego nr US 5 183 208 wykorzystują zmienny przekrój wylotu, w zależności od zmian ciśnienia wejściowego. Inna proponowana technika przedstawiona jest w opisie patentowym nr US 5 111 996. Wykorzystuje się tu zmienną długość czynną labiryntu zależnie od zmian ciśnienia wejściowego.

Urządzenie według wynalazku, do regulacji przepływu, zwłaszcza kroplowe urządzenie nawadniające, zawierające co najmniej jedną obudowę z otworem wlotowym połączonym ze źródłem cieczy pod ciśnieniem, otworem wylotowym oraz kanałem zaopatrzonym w dwie przeciwległe ścianki, łączącym otwór wlotowy z otworem wylotowym. Jedna ze ścianek kanału jest przesuwna względem drugiej ścianki. Ponadto urządzenie jest zaopatrzone w liczne przegrody usytuowane poprzecznie między dwoma ściankami kanału, które to przegrody wzdłuż tych ścianek są rozmieszczone w odstępach względem siebie. Przegrody te tworzą zespół oporowy powodujący tłumienie przepływu cieczy przez kanał. Ponadto przegrody tworzą prześwity dzięki wspomnianym ściankom kanału, które to prześwity po przemieszczeniu przesuwnej ścianki kanału, zmieniają opór dla przepływu cieczy przez kanał w zależności od zmian ciśnienia cieczy pod ciśnieniem. Urządzenie tego rodzaju charakteryzuje się tym, że wysokość prześwitów wzrasta w kierunku od jednego do drugiego z otworów, wlotowego i wylotowego, przy czym prześwity te są zamykane kolejno przy wzroście ciśnienia cieczy, z utrzymaniem stałego przepływu przez otwór wylotowy obudowy, niezależnie od zmian ciśnienia cieczy pod ciśnieniem.

Korzystnym jest, że wysokość prześwitów wzrasta w kierunku od otworu wlotowego do otworu wylotowego obudowy. W innym korzystnym rozwiązaniu wysokość prześwitów wzrasta w kierunku od otworu wylotowego do otworu wlotowego obudowy. Prześwity są korzystnie ograniczone przez elastomeryczną membranę. Elastomeryczna membrana jest umocowana wzdłuż przeciwległych krawędzi wnęki, po jej przeciwnych stronach, przy czym część środkowa elastomerycznej membrany nakłada się na przegrody i ogranicza prześwity w stosunku do niej. Powierzchnia każdej z przegród jest nachylona do wewnątrz, w stronę wewnętrznej końcówki elastomerycznej membrany.

Korzystnym jest, że zbiór przegród tworzy pierwszy labirynt i usytuowany przy jego wlotowej stronie drugi labirynt utworzony przez przegrody usytuowane poprzecznie i podłużnie między ściankami kanału łączącego otwór wlotowy z otworem wylotowym.

Opracowana według wynalazku struktura urządzenia przepustowego do regulacji przepływu w kroplowym urządzeniu nawadniającym zapewnia wiele korzyści w porównaniu do znanych rozwiązań.

W przepustowym urządzeniu regulującym przepływ wody według wynalazku, prześwity określone przez przegrody są regulowane w zależności od zmian ciśnienia wejściowego, dla zapewnienia ciągłej i stałej regulacji przepływu wylotowego, w zależności od zmian ciśnienia wejściowego. Takie przepustowe urządzenie regulujące przepływ może być wyposażone we względnie długie kanały, co ogranicza wrażliwość urządzenia na zatykanie się. Ponadto, wszystkie przegrody są poddane działaniu przepływu, nawet gdy ciśnienie wejściowe jest względnie niskie, co ma miejsce na początku i na końcu operacji nawadniania. Opracowana konstrukcja zapewnia samospłukiwanie podczas nawadniania, a szczególnie na początku i końcu operacji.

175 032

Przedmiot wynalazku objaśniony zostanie w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny ilustrujący przykład kroplowego urządzenia nawadniającego, fig. 2 - trójwymiarowy widok dokładniej ilustrujący konstrukcję obudowy urządzenia nawadniającego z fig. 1, fig. 3a, 3b i 3c przedstawiają przekroje wzdłuż linii 3a, 3b i 3c z fig. 1, fig. 4 przedstawia obudowę urządzenia nawadniającego z fig. 1, w widoku z góry, fig. 5 - widok podobny do fig. 1, ale ilustrujący stan, w którym urządzenie nawadniające jest podobne działaniu wysokiego ciśnienia wejściowego, fig. 6, 7 i 8 przedstawiają widoki odpowiadające fig. 1,2 i 3a, ilustrującym inne przykłady wykonania kroplowego urządzenia nawadniającego, fig. 7a przedstawia widok podobny do fig. 7, ale ilustrujący zmianę w konstrukcji przegród, fig. 8a i 8b przedstawiają urządzenie w warunkach podwyższonego ciśnienia na wlocie obudowy, fig. 9a, 9b i 9c - widoki podobne do fig. 1 i 7, ale przedstawiają trzy różne stany odpowiadające urządzeniu nawadniającemu, fig. 10 przedstawia podłużny przekrój ilustrujący kolejny przykład kroplowego urządzenia nawadniającego według wynalazku, fig. 11 - widok z góry jednostki nawadniającej z fig. 10, fig. 12 i 13 przedstawiają powiększone fragmenty konstrukcji urządzenia nawadniającego z fig. 10 i 11, fig. 14 przedstawia podłużny przekrój następnego przykładu kroplowego urządzenia nawadniającego według wynalazku, fig. 14a i 14b przedstawiają przekroje wzdłuż linii 14a i 14b z fig. 14, fig. 15 przedstawia widok podobny do fig. 14, ale ilustrujący modyfikację konstrukcji urządzenia nawadniającego, fig. 16 - przekrój poprzeczny przedstawiający następny przykład kroplowego urządzenia nawadniającego, fig. 17 - widok z góry konstrukcji przegrody urządzenia nawadniającego z fig. 16, fig. 18 - widok podobny do fig. 16, ale ilustrujący stan, w którym urządzenie nawadniające poddane jest wysokiemu ciśnieniu wejściowemu, fig. 19 - widok podobny do fig. 16, ale po modyfikacji, fig. 20 - przekrój kolejnego przykładu kroplowego urządzenia nawadniającego według wynalazku, fig. 20a i 20b przedstawiają przekroje wzdłuż linii 20a i 20b z fig. 20, ale bez rury zewnętrznej, fig. 21 i 22 - widoki obudowy jednostki nawadniającej z fig. 20 odwrócone od siebie od 180° i bez rury zewnętrznej, fig. 23 przedstawia przekrój ilustrujący dalszy przykład kroplowego urządzenia nawadniającego, fig. 24,25 i 26 przedstawiają w widoku z góry, w trzech różnych położeniach przesuniętych o 90°, pokazujących tylko obudowę urządzenia nawadniającego w jednostce nawadniającej z fig. 23, fig. 25a, 25b i 25c - przekroje odpowiednio wzdłuż linii 25a, 25b i 25c z fig. 25, fig. 27a, 27b i 27c - przekroje ilustrujące odwrotne ustawienie prześwitu między przegrodami regulującymi przy braku ciśnienia, przy niskim ciśnieniu i przy wysokim ciśnieniu, fig. 28, 29 i 30 - widok z góry trzech przesuniętych o 90° położeń, które ilustrują tylko obudowę urządzenia nawadniającego z odwrotnym ustawieniem przegród z fig. 27a - 27c, a fig. 29a, 29b i 29c przedstawiają przekroje wzdłuż linii 29a - 29a i 29c - 29c z fig. 29.

Kroplowe urządzenie nawadniające przedstawione na fig. 1 - 5 rysunku zawiera obudowę 20 o konfiguracji liniowej taśmy i jest połączone z wewnętrzną powierzchnią rury doprowadzającej wodę 21, która posiada otwór wylotowy 22. Obudowa urządzenia nawadniającego 20 jest zaopatrzona w otwór wlotowy 23 łączący się z wnętrzem rury doprowadzającej wodę 21 oraz w otwór wylotowy 24 łączący się z otworem wylotowym 22 rury doprowadzającej wodę 21, przez komorę wylotową 25. Powierzchnia zewnętrzna 26 obudowy 20 urządzenia nawadniającego jest korzystnie zaokrąglona, jak przedstawiono na fig. 2, dla dopasowania do krzywizny powierzchni wewnętrznej rury 21 doprowadzającej wodę.

Powierzchnia wewnętrzna obudowy 20 posiada wnękę 27, która zawiera dwie grupy przegród 28, 29 integralnie utworzonych ze ścianką 30 obudowy 20, dla określenia jednego boku tej wnęki 27. Przeciwległy bok wnęki 27 stanowi przesuwna ścianka utworzona korzystnie przez elastomeryczną membranę 31 przymocowaną do występów 32a, 32b, 32c i 32d, otaczających wnękę 27.

Widać zatem, że ścianka 30 i elastomeryczna membrana 31 obudowy 20 ograniczają kanał między otworem wlotowym 23 i otworem wylotowym 24, a kanał ten zawiera dwa labirynty: pierwszy labirynt 33 określony przez przegrody 28 między ścianką 30 i elastomeryczną membraną 31 oraz labirynt drugi 34 określony przez przegrody 29 między ścianką 30 i elastomeryczną membraną 31.

175 032

Przegrody 28 mają tę samą grubość i zajmują całą przestrzeń między ścianką 30 i elastomeryczną membraną 31. Przegrody 29 mają jednostajnie zmniejszającą się grubość, coraz mniejszą w stronę wylotu 24, jak pokazano za pomocą przegród 29a - 29n na fig. 1 i 2. Przegrody te określają, w odniesieniu do elastomerycznej membrany 31, prześwity 35a - 35n o zwiększającej się wysokości w stronę wylotu 24, jak pokazano na fig. 1.

Jak również pokazano na fig. 1, przekrój ścianki 30a obudowy 20 zajmowanej przez przegrody 28 jest bardziej oddalony od elastomerycznej membrany 31 niż przekrój ścianki 30b obudowy 20b zajmowanej przez przegrody 29. Obie części obudowy o różnych przekrojach są połączone za pomocą stopnia 30c.

W korzystnym rozwiązaniu, liczne jednostki nawadniające, które zawierają obudowy 20 i elastomeryczne membrany 31 połączone z nimi dla określenia dwóch labiryntów 33 i 34 między otworem wlotowym 23 i otworem wylotowym, są połączone z wewnętrzną powierzchnią rury odprowadzającej wodę 21 w pewnych odstępach wzdłuż jej długości, a rura doprowadzająca wodę 21 posiada otwór wylotowy 22 w połączeniu z komorą wylotową 25 każdej jednostki nawadniającej.

Urządzenie nawadniające przedstawione na fig. 1-5 działa w następujący sposób: Jeśli ciśnienie doprowadzanej wody wewnątrz rury 21 jest niskie, to elastomeryczna membrana 31 znajduje się w położeniu pokazanym na fig. 1. W tym położeniu elastomeryczna membrana 31 łączy się z powierzchniami zewnętrznymi przegród 28, ale nie z powierzchniami zewnętrznymi przegród 29 tak, że przegrody 28 pierwszego labiryntu 33, przyległe do otworu wlotowego 23, efektywnie tłumią przepływ wody. Jednak przegrody 29 w labiryncie 35 tylko częściowo tłumią przepływ wody, ponieważ ich prześwity 35a - 35n znacznie redukują dławienie przepływu wody przez ten przekrój labiryntu.

Następnie, po zwiększeniu się ciśnienia w rurze, elastomeryczna membrana 31 odchyla się w stronę przekroju ścianki obudowy 30b, jak pokazano na fig. 5. Początkowe odchylenie spowoduje połączenie się jej tylko z zewnętrzną powierzchnią najbardziej skrajnej przegrody z lewej strony 29a, czyli tej przyległej do stopnia 30c. Jeśli elastomeryczna membrana 31 styka się z przegrodą 29a, przegroda ta efektywnie zwiększa dławienie przepływu, ale przegrody skierowane w stronę otworu wylotowego 24 wciąż pozostają tylko częściowo efektywne, a zatem uzyskane zostanie tylko niewielkie tłumienie przepływu. Ponieważ jednak ciśnienie w rurze 21 zwiększa się, to elastomeryczna membrana 31 zostanie bardziej odchylona w stronę przekroju ścianki 30b, zamykając coraz bardziej prześwity między sobą i zewnętrznymi powierzchniami przegród 29, przez co przegrody te stanowią coraz większy opór dla przepływu wody, tłumiąc go.

Duże odstępy między przekrojami ścianki 30a i elastomeryczną membraną 31 w labiryncie wejściowym 33 zapewniają względnie mały spadek przepływu, gdy woda pod ciśnieniem jest początkowo doprowadzana do otworu wlotowego 23 obudowy 20, tak, że przepływ wyjściowy szybko osiąga wymaganą wartość. Zaraz po uzyskaniu wymaganego poziomu, elastomeryczna membrana 31 zostanie odchylona w odpowiedzi na zwiększenie ciśnienia wejściowego, dla zamknięcia prześwitu między nią i przegrodami 29 w drugim labiryncie 34, co zapewnia względnie stały przepływ wyjściowy przy zwiększającym się ciśnieniu wejściowym.

Konstrukcja przedstawiona na fig. 1-5 umożliwia, że kroplowe urządzenie nawadniające może mieć względnie duże kanały nawet w warunkach wysokiego ciśnienia, co zmniejsza wrażliwość urządzeń nawadniających na zatykanie się przez cząsteczki pochodzące z wody nawadniającej. W przypadku zatkania kanału przez duże cząsteczki, zwiększy się ciśnienie po stronie wlotowej dopóki elastomeryczna membrana 31 nie odchyli się dla uwolnienia cząsteczki i wymycia jej na zewnątrz przez otwory wylotowe 24 i 22, które mogą być duże. Zamykanie każdego z prześwitów 35a - 35n, w odpowiedzi na wzrost ciśnienia wejściowego, wprowadza małe zmiany w efektywnym tłumieniu przez przegrody, których prześwity były zamknięte, jak również we wszystkich innych przegrodach, przepływu przez przekrój drugiego labiryntu 34, umożliwiając w ten sposób względnie łagodną i jednostajną regulację przepływu wyjściowego. Nawet przy bardzo niskim ciśnieniu, przy którym drugi labirynt 34 stwarza bardzo mały opór dla przepływu, wszystkie przestrzenie wewnątrz

175 032 labiryntu dalej stykają się z wodą przepływającą do otworu wylotowego 24, powodując samoprzemywanie obu labiryntów, zarówno na początku jak i na końcu operacji nawadniania, co zapewnia utrzymanie względnej czystości tych kanałów.

Na figurach 6 - 8 zilustrowano konstrukcję podobną do tej z fig. 1 - 5, z wyjątkiem tego, że każdy z występów 32a, 32c po przeciwnych stronach wnęki 27 posiada pochyłą powierzchnię na długości wnęki zajmowanej przez przegrody 29 w drugim labiryncie 34. Powierzchnie 40 określają zewnętrzną krawędź 40a przyległą do odpowiednich występów 32a (albo 32c), oraz wewnętrzną powierzchnię 40b przyległą do wnęki 27. Układ wykonano tak, że początkowo elastomeryczna membrana 31 między zewnętrznymi krawędziami 40a pochylonych powierzchni 40 po przeciwnych stronach wnęki jest przesuwna w stronę przegród 29, dopóki elastomeryczna membrana 31 nie dotknie do nachylonej powierzchni 40, a następnie jedynie część elastomerycznej membrany 31 między wewnętrznymi krawędziami 40b dwóch nachylonych powierzchni jest przesuwna w stronę przegród 29. Zewnętrzna krawędź przegrody 29 o najmniejszym prześwicie, czyli przegroda 29a najbliżej stopnia 30c w ściance 30, jest umieszczona przy wewnętrznej krawędzi 40b pochylonej powierzchni 40 przyległej do wnęki 27.

Szczegóły konstrukcji przedstawiono na fig. 6 - 8, a jeszcze dokładniej na fig. 8a 8d. Zatem, w stanie początkowym albo przy niskim ciśnieniu elastomeryczna membrana 31 przyjmuje położenie pokazane na fig. 8a i 8b. Na fig. 8a przedstawiono elastomeryczną membranę 31 w bezpośrednim kontakcie z przegrodami 28 labiryntu wejściowego 33, natomiast na fig. 8b przedstawiono elastomeryczna membranę 31 oddzieloną przez prześwity 35 od zewnętrznych krawędzi 29 w labiryncie wy'ściowym 34.

Konstrukcja przedstawiona na fig. 6 - 8 stwarza mały opór dla przepływu, gdy sprężona woda jest początkowo doprowadzana do otworu wlotowego 23 w obudowie 20 tak, że przepływ wyjściowy szybko osiągnie regulowana wartość, a następnie jest regulowany dla utrzymania względnie stałego przepływu wyjściowego przy wzroście ciśnienia wejściowego. Dochodzi do tego, ponieważ elastomeryczna membrana 31 początkowo odchyla się na całej swojej powierzchni między krawędziami zewnętrznymi 40a nachylonych powierzchni 40 (fig. 8c), powodując niewielki opór dla przepływu, ale następnie, gdy membrana ta dotknie wewnętrznych krawędzi 40b na pochylonych powierzchniach 40, jedynie część membrany 31 między tymi krawędziami 40b będzie się odchylać do wnęki 27 (fig. 8d), co spowoduje mniejsze odchylenie dla większych ciśnień. Nachylone powierzchnie 40 są korzystnie przeznaczone do wytwarzania wymaganego regulowanego przepływu przy ciśnieniach wejściowych od 0,2 do 1,0 atmosfer, a szczególnie około 0,5 atmosfery, dzięki czemu kroplowe urządzenie nawadniające może być zasilane przy względnie niskim ciśnieniu w układzie.

Na figurze 7a zilustrowano konstrukcję podobną do przedstawionej na fig. 7, z wyjątkiem tego, że powierzchnia każdej z przegród 29 znajdujących się naprzeciw przesuwanej ścianki (elastomeryczna membrana 31) jest wewnętrznie nachylona w stronę swojej wewnętrznej końcówki, co oznaczono przez 29'. Poprawia to kontakt membrany elastomerycznej· 31 z powierzchniami przegród 29 podczas stopniowego zamykania prześwitów.

Na figurach 9a - 9c przedstawiono konstrukcję zawierającą także nieregulowane przegrody 128 i regulowane przegrody 129 z wyjątkiem, że w tym przypadku regulowane przegrody 129 mają wszystkie tę samą grubość, ale przekrój ścianki 130b obudowy, na której są umieszczone, zmienia się względem elastomerycznej membrany 131 w kierunku otworu wylotowego 124 w obudowie tak, że tworzą one także prześwity 135 względem elastomerycznej membrany 131, które wydłużają się w stronę otworu wylotowego 124 w obudowie.

Na figurze 10-13 zilustrowano nawadniacz kroplowy, w którym obudowa 220 urządzenia nawadniającego ma kształt cylindryczny i jest wykonana z materiału elastomerycznego i połączona albo dociśnięta do wewnętrznej powierzchni rury doprowadzającej wodę 221. Posiada ono otwór wlotowy 223 łączący się z wnętrzem rury doprowadzające wodę 221 oraz komorę wylotową 224 łączącą się z otworem wylotowym 222 wykonanym w rurze doprowadzającej wodę. Zewnętrzna powierzchnia cylindrycznej obudowy 220 posiada przegrody 228 przyległe do otworu wlotowego 223 i przegrody 229 przyległe do otworu

175 032 wylotowego 224. Przegrody 228 mają tę samą grubość i zajmują całą przestrzeń między wewnętrzną powierzchnią rury 221 i zewnętrzną powierzchnią cylindrycznej jednostki nawadniającej 220 dla określenia za pomocą wewnętrznej powierzchni rury 221 pierwszego labiryntu 233 o ustalonym tłumieniu przepływu. Przegrody 229 zmniejszają swe grubości w stronę otworu wylotowego 224, tworząc w ten sposób prześwity 235 o zwiększającej się wysokości w kierunku otworu wylotowego, dla określenia drugiego labiryntu 234, którego dławienie przepływu zmienia się zależnie od ciśnienia wejściowego. Przegrody 229, tworzone na zewnętrznej powierzchni gumowej cylindrycznej obudowy 220, są przesuwne przy wzroście ciśnienia w kierunku powierzchni wewnętrznej rury 221, dla stopniowego zamykania prześwitów 235 między tymi przegrodami i ścianką obudowy przy wzroście ciśnienia.

Na figurze 14 przedstawiono konstrukcję urządzenia podobnego do przedstawionego na fig. 10 -13, z takim wyjątkiem, że obudowa urządzenia nawadniającego 320 wykonana jest ze sztywnego materiału i współpracuje z elastomeryczną membraną 331 dla określenia labiryntu między otworem wlotowym 323, w którym panuje ciśnienie wejściowe, a wylotem, a ponadto zawiera rurkę 324a usytuowaną średnicowo względem rury doprowadzającej wodę 321 oraz pierścieniową komorę 324b łączące się z dwoma otworami wylotowymi 322 w rurze doprowadzającej wodę 321. W tej konstrukcji, przegrody 328 mają te same grubości dla określenia pierwszego labiryntu 333 o określonym tłumieniu przepływu, natomiast przegrody 329 mają grubości zmniejszające się, dla utworzenia prześwitów 335 o zmniejszających się wysokościach w kierunku otworu wylotowego 324, co umożliwia określenie drugiego labiryntu 334 o tłumieniu przepływu w zależności od zmian ciśnienia.

Na fig. 15 zilustrowano konstrukcję urządzenia według wynalazku podobną do fig. 14, z takim wyjątkiem, że elastomeryczna membrana 431 znajduje się na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej obudowy urządzenia nawadniającego 420, a nie na jej zewnętrznej powierzchni, jak w rozwiązaniu z fig. 14. W konstrukcji pokazanej na fig. 15, wewnętrzna powierzchnia cylindryczna obudowy 420 posiada przegrody 428 określające pierwszy labirynt 433 o ustalonym tłumieniu, a także przegrody 429 określające drugi labirynt 434 o tłumieniu zależnym od ciśnienia wody.

Na figurach 16 - 18 przedstawiono urządzenie według wynalazku mające postać guzikowego urządzenia nawadniającego, w którym obudowa 520 składa się z pierwszej części 520a zawierającej otwór wlotowy 523 w złączce wkrętnej, oraz drugiej części 520b zawierającej otwór wylotowy 524. Druga część 524b ma na swojej wewnętrznej powierzchni wnęki ograniczone przez duże przegrody 528 łączące się z otworem wlotowym 523, oraz mniejsze przegrody 529 łączące się z otworem wylotowym 524. Dwie części 520a, 520b obudowy 520 są połączone z elastomeryczną membraną 531 znajdującą się między nimi, tak że membrana współpracuje z dużymi przegrodami 528 dla utworzenia pierwszego labiryntu 533 oraz współpracuje z mniejszymi przegrodami 529 dla utworzenia drugiego labiryntu 534. Tak jak w innych przykładach wykonania urządzenia według wynalazku, przegrody 528 mają jednakowe grubości i wystają poprzecznie do całej przestrzeni między częścią obudowy 520b i membraną 531 tak, że pierwszy labirynt 533 stwarza ustalony opór dla przepływu między otworem wlotowym 532 i otworem wylotowym 524. Jednak mniejsze przegrody 529 mają coraz mniejsze grubości, tak że ograniczają one razem z membraną 531 prześwity 535 o coraz mniejszych wysokościach, w kierunku otworu wylotowego 524, dzięki czemu drugi labirynt 534 tłumi przepływ wody między otworem wlotowym 523 i otworem wylotowym 524, zależnie od ciśnienia wody.

Na figurze 19 przedstawiono modyfikację konstrukcji urządzenia nawadniającego z fig. 16 -18 polegającą na tym, że przegrody 529', tłumiące przepływ w zależności do zmian ciśnienia, są utworzone na płaskiej powierzchni części 520b' obudowy urządzenia natomiast przegrody 528', dające ustalone tłumienie przepływu, są wykonane na zewnętrznej powierzchni części 520b' obudowy urządzenia.

Na figurach 20 - 22 przedstawiono kolejne przykłady wykonania urządzenia nawad niającego, podobnie do fig. 15. Zawiera ono również cylindryczną obudowę 620 wykonaną ze sztywnego materiału i umocowaną wewnątrz rury doprowadzającej wodę 621 oraz przeznaczoną do współdziałania z elastomeryczną membraną 631 dla ograniczenia

175 032 labiryntu między otworem wlotowym 623, w którym panuje ciśnienie wejściowe i otworem wylotowym 624 łączącym się z dwoma otworami wylotowymi 622 wykonanymi w rurze doprowadzającej wodę 621. Elastomeryczna membrana 631 jest umocowana naprzeciw wewnętrznej powierzchni obudowy cylindrycznej 620 za pomocą wewnętrznej wkładki 632 wykonanej z tworzywa sztucznego i wyposażonej w trzy klapki 633 po każdej stronie, służące do zamykania wnęki w obudowie 620 dla przyjęcia elastomerycznej membrany 631. Nasadka 632 nie uszczelnia wnęki tak, że wewnętrzna powierzchnia membrany 631 poddana jest działaniu ciśnienia wewnątrz rury 621.

Obudowa 620 posiada ponadto liczne wąskie szczeliny 634 łączące zewnętrzną powierzchnię obudowy 620 i elastomeryczną membranę 631 z rurą doprowadzającą 621. Ta powierzchnia membrany 631 współdziała z przegrodami 629 regulującymi przepływ dla stopniowego zamykania prześwitów 635 określonych przez te przegrody, przy wzroście ciśnienia wody wewnątrz doprowadzającej rury 621. Nieregulowane przegrody 628 (fig. 22) wykonane są na zewnętrznej powierzchni cylindrycznej obudowy 620 i współpracują z wewnętrzna powierzchnią rury doprowadzającej wodę 621 dla określenia drogi przepływu wody o określonym tłumieniu, od otworu wlotowego 623 do przegród 629 regulujących przepływ. Szczeliny drugiego labiryntu 634 są względnie wąskie, tak że służą one także jako kanały filtrujące, które blokują przepływ stałych cząsteczek w wodzie i nie dopuszczają ich do membrany 631, przez zewnętrzną powierzchnię w cylindrycznej obudowie 620.

Woda wewnątrz rury doprowadzającej wodę 621, przepływająca przez otwory wylotowe 624 do zewnętrznej powierzchni obudowy 620, najpierw przechodzi przez labirynt określony przez nieregulowane przegrody 628, następnie przez otwór wlotowy 623 do przegród 629 regulujących przepływ na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej obudowy 620, potem przechodzi na zewnątrz przez otwór wylotowy 624 do zewnętrznej powierzchni obudowy 620, następnie do pary pierścieniowych komór 624a i 624b po przeciwnych stronach obudowy i ostatecznie wypływa przez otwory wylotowe 622 rury doprowadzającej wodę 621. Podczas przejścia wody przez labirynt z przegrodami 629 regulującymi przepływ, prześwity 635 określone przez te przegrody i zewnętrzną powierzchnię elastomerycznej membrany 631 będą kolejno zamykane w sposób już opisany, dla utrzymania zasadniczo stałego przepływu poprzez otwór wylotowy 624 obudowy 620 oraz przez otwory wylotowe 622 rury 621.

Jednostka nawadniająca przedstawiona na fig. 23 - 26 jest skonstruowana podobnie jak ta przedstawiona na fig. 20 - 22, z wyjątkiem tego, że zewnętrzna powierzchnia cylindrycznej obudowy jest wyposażona w dwie grupy przegród 728 (fig. 24) i 729 (fig. 25). Przegrody 729 są pokryte elastomeryczną membraną 731, która jest przymocowana za pomocą zewnętrznej nasadki 732. Cylindryczna obudowa posiada ponadto liczne wąskie szczeliny 734, które przewodzą wodę z wnętrza obudowy w kierunku jej zewnętrznej powierzchni, a następnie do nieregulowanych przegród 728. Z tego miejsca woda przepływa przez otwór wlotowy 723 do przegród regulujących przepływ 729 i wewnętrznej powierzchni membrany 731. Następnie, woda płynie przez otwór wylotowy 724 z powrotem do zewnętrznej powierzchni obudowy 720 i do pierścieniowych wnęk 724a, 724b po przeciwnych stronach obudowy, znajdujących się w osi z otworami wylotowymi 722 rury doprowadzającej wodę 721.

Na figurach 27a - 27c i 28 - 30 zilustrowano dalsze zmiany wprowadzone do urządzenia według wynalazku, po których prześwity 835 ograniczone przez przegrody 829 regulujące przepływ i membranę 831 są ustawione odwrotnie, czyli ich wysokości zwiększają się w kierunku od otworu wlotowego 823 w obudowie do otworu wylotowego 824 w obudowie, przeciwnie do ustawienia z fig. 23 - 26. Prześwity te są także stopniowo zamykane przy wzroście ciśnienia doprowadzanej wody, dla utrzymania stałego przepływu przez otwór wylotowy 824 w obudowie.

Na figurze 27a zilustrowano położenie membrany 831, gdy woda wewnątrz obudowy nie jest sprężona, przy czym prześwity 835 między przegrodami 829 i membraną 831 są najwyższe i przylegają do otworu wlotowego 823 do labiryntu oraz mają zmniejszające się wysokości w kierunku otworu wylotowego 824. Na fig. 27b zilustrowano stan, w którym woda

175 032 wewnątrz obudowy 820 ma niskie ciśnienie, przy czym widać, że prześwity przylegające do otworu wylotowego 824 zaczynają się zamykać. Na fig. 27c zilustrowano stan, w którym woda wewnątrz obudowy urządzenia nawadniającego jest poddana wysokiemu ciśnieniu, przy czym widać, że membrana 831 kolejno zamyka prześwity w kierunku od otworu wlotowego obudowy do otworu wylotowego obudowy.

Korzystne rozwiązania urządzenia według wynalazku przedstawiono na fig. 23 - 30, a posiadają one wiele istotnych zalet. Utworzenie labiryntu regulującego przepływ i określonego przez przegrody 729 na zewnętrznej powierzchni obudowy 720 (fig. 23 - 26) zwiększa powierzchnię obudowy przeznaczoną na szczeliny 734, 834 i stałe elementy labiryntu 728, 828. Ponadto, utrzymuje on lepiej membranę 731, 831 w położeniu nad przegrodami 729, 829 regulującymi przepływ. Odwrotne ustawienie prześwitów, pokazane na fig. 27a - 27c i określone przez przegrody 829 regulujące przepływ umożliwia również używanie urządzenia nawadniającego przy niższych ciśnieniach, oraz umożliwia samoregulację w zależności od zmian ciśnienia wody, a także zapewnia lepsze czyszczenie w przypadku zatkania. W przypadku tego odwrotnego ustawienia, prędkość przepływu może być ustawiona na nową wartość przez zmianę ustalonego tłumienia wymuszonego przez nieregulowane przegrody 828, przy czym wielkość przepływu pozostaje prawie stała, nawet przy zmianach ciśnienia w układzie zasilającym.

175 032

FIG. 4

FIG . 5

OV<a V*- V *- « Λ.Μ

|->8a y (>

^////^/////^^

-8b

L ( 29a' __λ33 40a 34

->8a


srzTftr:	zz	A/r/TrmrnTri^r^ń

29n

40b

->8b

175 032

FIG . 7

FlG.7a

ΥΊ5 032 ^ΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΖΆ

FIG.8

5235Ł ^ζζζζζ^ςζζζζζζζζζζζζζζζς^ζζζζζζζζδ

FIG. 8b

FIG. 8a

FIG. 8c

FIG. 8d

175 032

FIG , 9a

130b /124

///^////Z/z///^^^

FIG . 9b

FIG . 9c ^toOb /124

7/777/777^77777/7/7/7/7/777/7 /^77/////////^/^77,

7/7/77777/7/7/7/7/7/7/7/7/7/7/7/7/777^7/7/7/7/7/777777

130b /124 y/7/7/7/7/777/7/7/7/7/7/7/7/7777\V/7/7/7777777

7/7/7/7/7/7/////7///7/7/7/7///7/7/7/7/7/7/7/7/7/7/7/7/77

175 032

FIG.11

235 221 I ,222 )
	idd
223^{5 (}233^-223 234²²⁹ ^224
xV'YAW\-.\AA\\.V\\\xVV\~VA^;X·^	AS3

233

175 032

FIG.13

235 221 ,224 222 \ \ \ \ WWW Wi\w

W 229 ζ34

FIG.14b

FIG.14a

175 032

Fig.19

175 032

L>20a ^^2θί3

FIG . 20

624

FIG . 20b

FIG . 20a

175 032

FlG.21

FlG.22

175 032

FlG . 23

175 032

FIG.25a FIG.25b

FIG.26

175 032

FIG . 27a

FIG . 27c

175 032

FlG.30

820

175 032

29a J 29b <29c

^FIG'^29a FIG.29b

831 fl-JC

FIG.29C

824

820

175 032

FIG . 1

-3b

30a 30c

3c 30 21

30b^ /

i „ 35n ^l-*3c mww t-y zz/zzzz/zZz//////.

_35a j_j 29_J. 31.

FIG .2

^²⁰ 29 ρζζζζζζζ/ζζζ^ζζζζζζζζζ/ζ/ζ/Ζ/ζ/ΖΤ:

FIG . 3a

7^/Z/Z/Z/Z7/77?/7/Z///Z/Z/Z/Z/>^

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do regulacji przepływu, zwłaszcza kroplowe urządzenie nawadniające, zawierające co najmniej jedną obudowę z otworem wlotowym połączonym ze źródłem cieczy pod ciśnieniem, otworem wylotowym oraz kanałem zaopatrzonym w dwie przeciwległe ścianki, łączącym otwór wlotowy z otworem wylotowym, przy czym jedna ze ścianek kanału jest przesuwna względem drugiej ścianki, a ponadto urządzenie jest zaopatrzone w liczne przegrody usytuowane poprzecznie między dwoma ściankami kanału, które to przegrody wzdłuż tych ścianek są rozmieszczone w odstępach względem siebie, przy czym przegrody te tworzą zespół oporowy powodujący tłumienie przepływu cieczy przez kanał, a ponadto przegrody tworzą prześwity dzięki wspomnianym ściankom kanału, które to prześwity po przemieszczeniu przesuwnej ścianki kanału, zmieniają opór dla przepływu cieczy przez kanał w zależności od zmian ciśnienia cieczy pod ciśnieniem, znamienne tym, że wysokość prześwitów (35, 135, 235, 335, 535, 635, 735, 835) wzrasta w kierunku od jednego do drugiego z otworów, wlotowego i wylotowego (23, 223, 323, 523, 623; 24, 224, 324, 524, 624, 724, 824), przy czym prześwity (35, 135, 235, 335, 535, 635, 735, 835) są zamykane kolejno przy wzroście ciśnienia cieczy pod ciśnieniem z utrzymaniem stałego przepływu przez otwór wylotowy (24, 224,324, 524, 624, 724, 824) obudowy (20, 220,3120, 420, 520, 620, 720, 820), niezależnie od zmian ciśnienia cieczy pod ciśnieniem.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wysokość prześwitów (35,135,235, 335, 535, 635, 735, 835) wzrasta w kierunku od otworu wlotowego (23, 223, 323, 523, 623) do otworu wylotowego (24, 224, 324, 524, 624, 724, 824) obudowy (20, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820).
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wysokość prześwitów (35,135,235, 335, 535, 635,735,835) wzrasta w kierunku od otworu wylotowego (24,224,324, 524,624, 724, 824) do otworu wlotowego (2^, 223,323,523,623) obudowy (20,220,320,420,520,620,720,820).
4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że prześwity (35,135,235,3135, 535,635,735,8135) są ograniczone przez elastomeryczną membranę (31,131,331,431,531, 631, 731, 831).
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że elastomeryczna membrana (31, 131, 331, 431, 531, 631, 731, 831) jest umocowana wzdłuż przeciwległych krawędzi wnęki (27), po jej przeciwnych stronach, przy czym część środkowa elastomerycznej membrany (31,131,331, 431, 531, 631,731, 831) nakłada się na przegrody (28,29; 128,129; 228,229; 328,329; 428,429; 528,529; 628,629; 728,729; 828,829) i ogranicza prześwity (35,135,235, 335,535, 635, 735, 835) w stosunku do niej.
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że powierzchnia każdej z przegród (28, 29; 128,129; 228, 229; 328, 329; 428, 429; 528, 529; 628, 629; 728, 729; 828, 829) jest nachylona do wewnątrz, w stronę wewnętrznej końcówki elastomerycznej membrany (31, 131,331,431, 531, 631, 731, 831).
7. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że zbiór przegród (28, 29; 128,129; 228, 229; 328,3129; 428,429; 528, 529; 628, 629; 728, 729; 828, 829) tworzy pierwszy labirynt (33, 233,333,433, 533) i usytuowany przy jego wlotowej stronie drugi labirynt (34,234,3134, 434, 534) utworzony przez przegrody usytuowane poprzecznie i podłużnie między ściankami kanału łączącego otwór wlotowy (23,223,323,523,623) z otworem wylotowym (24,224, 324, 524, 624, 724, 824).

175 032