RU2298314C2

RU2298314C2 - Drop irrigation apparatus

Info

Publication number: RU2298314C2
Application number: RU2003108400/12A
Authority: RU
Inventors: Юрий Хургин (IL); Юрий Хургин; Марк Анатолиевич Глущук (UA); Марк Анатолиевич Глущук
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЮТА ЛТД"; А.И.К.-Эгрикалчурел Интернешнл Компани Лтд
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2007-05-10

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, technique for drop irrigation of farm crops.

SUBSTANCE: drop irrigation apparatus has pipeline with discharge openings, means for connecting pipeline to water source under pressure, and tubular drop members with passageway for passage of water through pipeline. Each of said drop members is positioned within pipeline and equipped with at least one water exit part provided at its outer surface, in the vicinity of discharge opening. Each of tubular drop members has thickened portion provided at its wall inner side. Tubular member is equipped with cavity formed in its thickened part and adapted for defining therein of outer and inner walls united through transverse wall. Flexible membrane is disposed within cavity. Outer surface of membrane and surfaces of outer and transverse walls define water discharge adjustment cavity positioned above membrane. Drop member has inlet opening connecting passageway and cavity provided within thickened part with water discharge adjustment cavity, labyrinth channel system having inlet end connected to inlet opening, channel connected to discharge end of said system and connecting through said system inlet opening with water discharge adjustment cavity. Through channel provided within cavity inner wall serves as inlet opening, i.e., it controls movement of membrane and bypasses water flow to pipeline discharge opening. To do that, membrane is positioned so as to regulate inlet opening closing extent and may be moved to limited extent in radial direction relative to drop member. Through channel has flange provided in its portion contacting with membrane and protruding into cavity. Membrane rests upon flange. Water discharge adjustment cavity is additionally provided with space defined by flange, membrane lower surface and transverse wall. Area of water pressure upon membrane is therefore increased to membrane area value. Grid-type filter is positioned at inlet of each inlet opening for preventing drop member from plugging.

EFFECT: increased protection of apparatus from contamination and provision for prophylactic cleaning of apparatus.

6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для капельного полива сельскохозяйственных культур методами капельного орошения. Изобретение может быть использовано для удобрения или увлажнения различных сельскохозяйственных культур при их выращивании в открытом грунте, теплицах, садах и виноградниках. Особенно эффективно использование изобретения в засушливых районах, где количество пригодной для полива растений воды ограничено.The invention relates to agricultural machinery, and in particular to devices for drip irrigation of crops by drip irrigation methods. The invention can be used to fertilize or moisturize various crops when they are grown in open ground, greenhouses, orchards and vineyards. Especially effective is the use of the invention in arid areas where the amount of water suitable for irrigation of plants is limited.

Капельный полив - наиболее перспективный способ поддержания требуемой влажности почвы, необходимой для увлажнения и питания растений. Он заключается в подаче к корням растений малых доз воды или питательного раствора. Следует сказать, что используемые при изложении сути заявленного изобретения слова "вода" и "трубопровод" следует понимать более широко, а именно: трубопровод - средство для подачи текучей среды от источника к орошаемому растению, будь то гибкий шланг или жесткая труба любого известного профиля; вода - любая текучая среда, преимущественно жидкий питательный раствор, для подкормки или увлажнения растений.Drip irrigation is the most promising way to maintain the required soil moisture needed to moisten and nourish plants. It consists in supplying small doses of water or a nutrient solution to the plant roots. It should be said that the words “water” and “pipeline” used in the presentation of the essence of the claimed invention should be understood more broadly, namely: a pipeline is a means for supplying fluid from a source to an irrigated plant, whether it be a flexible hose or a rigid pipe of any known profile; water - any fluid medium, mainly a liquid nutrient solution, for feeding or moistening plants.

Известны и широко используются различные системы и устройства для капельного полива. Наиболее распространены системы полива, состоящие из трубопроводов с выходными отверстиями и последовательно установленными внутри турбулизаторами потока - эмиттерами, значительно понижающими напор потока и этим формирующими каплеобразование. (Например, патент ЕПВ №0309162, МПК⁴ A01G 25/02, 1989; заявка WO 98/02251, МПК⁶ В05В 15/00; заявка WO 98/50167, МПК⁶ В05В 15/00). Указанные каплеобразующие системы вызывают уменьшение каплеобразования по длине трубопровода вследствие больших потерь напора на турбулизацию потока в месте установления эмиттеров. Системы подвержены частому забиванию, а забивание трубопровода в одном месте приводит к неработоспособности всего устройства.Various systems and devices for drip irrigation are known and widely used. The most common irrigation systems, consisting of pipelines with outlet openings and sequentially installed inside the flow turbulators - emitters, significantly lowering the flow head and thereby forming droplet formation. (For example, EPO patent No. 0309162, IPC ⁴ A01G 25/02, 1989; application WO 98/02251, IPC ⁶ B05B 15/00; application WO 98/50167, IPC ⁶ B05B 15/00). These droplet-forming systems cause a decrease in droplet formation along the length of the pipeline due to large pressure losses on the flow turbulence at the emitter location. Systems are subject to frequent clogging, and clogging of the pipeline in one place leads to the inoperability of the entire device.

Известны также системы, в которых каплеобразующие элементы установлены вдоль стенки трубопровода. Каплеобразующее устройство имеет входное отверстие, соединенное с отверстием в стенке трубопровода, и выходное отверстие. Входное и выходное отверстия соединены между собой лабиринтным каналом, проходящим вдоль всей длины трубопровода. (Например, патенты США №3870236 НКИ 239-542, МКИ В05В 15/00, 1975; №3873030, НКИ 239-542, МКИ В05В 1/30, 1975; №3896999, НКИ 239-107, МКИ В05В 1/32, 1975). Эти системы обладают теми же недостатками, что и описанные выше системы, поскольку в них сохраняется та же схема последовательного пропускания всего потока через все лабиринтные каналы.Systems are also known in which drop-forming elements are installed along the pipe wall. The droplet-forming device has an inlet connected to an opening in the pipe wall and an outlet. The inlet and outlet are interconnected by a labyrinth channel that runs along the entire length of the pipeline. (For example, US patent No. 3870236 NKI 239-542, MKI B05V 15/00, 1975; No. 3873030, NKI 239-542, MKI B05B 1/30, 1975; No. 3896999, NKI 239-107, MKI B05B 1/32, 1975). These systems have the same drawbacks as the systems described above, since they retain the same scheme of sequential transmission of the entire stream through all the labyrinth channels.

Известны также наиболее близкие по принципу действия к заявляемому решению конструкции капельных оросительных устройств, выполненных в виде встраиваемых в трубопроводы капельных элементов. (Патенты США №5111996, НКИ 239-542, МКИ В05В 1/30, 1992; №4687143, НКИ 239-542, МПК ⁴ A01G 25/16, 1987).Also known are those closest in principle to the claimed solution to the design of drip irrigation devices made in the form of drip elements embedded in pipelines. (US patents No. 5111996, NKI 239-542, MKI B05B 1/30, 1992; No. 4687143, NKI 239-542, IPC ⁴ A01G 25/16, 1987).

Наиболее близким из них по совокупности существенных признаков является капельное оросительное устройство, описанное в патенте США №4687143, НКИ 239-542, МПК⁴ A01G 25/16, 1987. Капельное оросительное устройство состоит из трубопровода с выпускными отверстиями и капельных элементов, установленных вдоль трубопровода с определенным промежутком. К одному концу трубопровода присоединено средство для соединения с источником воды под давлением. Капельные элементы выполнены в виде полых трубчатых втулок с проходными каналами для протекания воды по трубопроводу. Втулки имеют утолщенную часть, выполненную с внутренней стороны стенки трубчатого элемента. Каждый элемент имеет на периферийной части каждого конца уплотнительные выступы, которые образуют участки выхода воды на наружной поверхности элемента, расположенные в месте выполнения указанных выпускных отверстий в трубопроводе и ограничивающие перетекание в трубопровод собирающихся на боковой поверхности капель. В утолщенной части элемента, между наружной и внутренней поверхностями, выполнена полость регулирования выхода воды, образующая наружную и внутреннюю стенки, объединенные поперечной стенкой. В полости регулирования установлена гибкая мембрана, зафиксированная указанной поперечной стенкой от тангенциального смещения относительно элемента. Мембрана своей наружной поверхностью, а также поверхностями наружной и поперечной стенок образует надмембранную полость регулирования выхода воды. Периферийная область мембраны жестко закреплена от перемещения между наружной и внутренней стенками утолщенной части. Во внутренней стенке утолщенной части выполнен сквозной канал, образующий подмембранную полость регулирования выхода воды. Канал герметично перекрыт мембраной. Подмембранная полость не связана с надмембранной, но мембрана при этом подвержена влиянию давления воды в трубопроводе. Вода из трубопровода попадает только в надмембранную полость. Для этого в элементе на боковой его поверхности выполнено отдельное впускное отверстие. Впускное отверстие соединено со входом системы лабиринтных каналов на боковой наружной поверхности элемента. Выход из системы лабиринтных каналов соединен с надмембранной полостью регулирования через канал, выполненный на наружной поверхности элемента. Надмембранная полость в свою очередь через выходной канал соединена с участком выхода воды на наружной поверхности элемента. При этом выходной канал выполнен так, что мембрана может частично перекрывать его проходное сечение. При повышении давления воды в трубопроводе и увеличении потока, попадающего в каналы капельного элемента, гибкая мембрана прогибается, уменьшая при этом надмембранную полость и перекрывая проходное сечение выходного канала.The closest of them in terms of essential features is the drip irrigation device described in US patent No. 4687143, NKI 239-542, IPC ⁴ A01G 25/16, 1987. The drip irrigation device consists of a pipeline with outlet openings and drip elements installed along the pipeline with a certain gap. Attached to one end of the pipeline is a means for connecting to a source of pressurized water. Drop elements are made in the form of hollow tubular bushings with passage channels for the flow of water through the pipeline. The bushings have a thickened part made on the inner side of the wall of the tubular element. Each element has sealing ridges on the peripheral part of each end, which form water outlet areas on the outer surface of the element, which are located at the place of execution of these outlet openings in the pipeline and restrict the flow of droplets collected on the side surface into the pipeline. In the thickened part of the element, between the outer and inner surfaces, there is a cavity for regulating the water output, forming the outer and inner walls, united by a transverse wall. A flexible membrane is installed in the control cavity, which is fixed by the indicated transverse wall from the tangential displacement relative to the element. The membrane with its outer surface, as well as with the surfaces of the outer and transverse walls, forms a supmembrane cavity for regulating the water output. The peripheral region of the membrane is rigidly fixed from movement between the outer and inner walls of the thickened part. A through channel is made in the inner wall of the thickened part, forming a submembrane cavity for regulating the water outlet. The channel is sealed by a membrane. The submembrane cavity is not connected with the supmembrane cavity, but the membrane is subject to the influence of water pressure in the pipeline. Water from the pipeline flows only into the supramembrane cavity. For this, a separate inlet is made in the element on its lateral surface. The inlet is connected to the input of the labyrinth channel system on the lateral outer surface of the element. The exit from the system of labyrinth channels is connected to the supra-membrane control cavity through a channel made on the outer surface of the element. The supmembrane cavity, in turn, is connected through the outlet channel to the water outlet on the outer surface of the element. In this case, the output channel is made so that the membrane can partially overlap its bore. With an increase in water pressure in the pipeline and an increase in the flow entering the channels of the droplet element, the flexible membrane bends, reducing the supmembrane cavity and blocking the passage section of the outlet channel.

Недостатками описанного устройства являются его недостаточная чувствительность к изменению давления и невысокое быстродействие срабатывания при невысоких значениях давления. Это вызвано конструктивными особенностями устройства, а именно тем, что мембрана защемлена, и работает только ее малая, гнущаяся центральная часть. Большой прогиб мембраны и, соответственно, заметное изменение количества пропущенной воды возможно лишь при большом сечении или при большом поперечном сечении сквозного канала, что невозможно в описанной конструкции капельного элемента. Кроме того, с течением времени поток воды засоряет подмембранную полость, забивает защемленные края мембраны. Мембрана еще больше теряет свою чувствительность.The disadvantages of the described device are its lack of sensitivity to pressure changes and the low response speed at low pressure values. This is due to the design features of the device, namely the fact that the membrane is pinched, and only its small, bending central part works. A large deflection of the membrane and, accordingly, a noticeable change in the amount of passed water is possible only with a large cross section or with a large cross section of the through channel, which is impossible in the described design of the droplet element. In addition, over time, the flow of water clogs the submembrane cavity, clogs the pinched edges of the membrane. The membrane loses its sensitivity even more.

В основу изобретения поставлена задача создания капельного оросительного устройства, в котором путем конструктивных изменений в утолщенной части, направленных на увеличение площади мембраны, подвергающейся воздействию давления, достигают повышения чувствительности и быстродействия устройства. При этом введенные конструктивные изменения повышают защиту устройства от загрязнения и создают возможность профилактической очистки.The basis of the invention is the task of creating a drip irrigation device, in which through structural changes in the thickened part, aimed at increasing the area of the membrane exposed to pressure, they increase the sensitivity and speed of the device. At the same time, introduced structural changes increase the protection of the device from pollution and create the possibility of preventive cleaning.

Поставленная задача решена следующим образом.The problem is solved as follows.

Капельное оросительное устройство содержит трубопровод с, по меньшей мере, одним выпускным отверстием, средство для его соединения с источником воды под давлением и, по меньшей мере, один трубчатый капельный элемент с проходным каналом для пропускания через него воды по трубопроводу. Количество капельных элементов не ограничено. Оно зависит от величины орошаемой пощади и выращиваемых на ней культур. Каждый капельный элемент установлен в трубопроводе и имеет, по меньшей мере, один участок выхода воды на своей наружной поверхности, расположенный в месте выполнения указанного выпускного отверстия в трубопроводе. Количество выпускных отверстий зависит от количества капельных элементов и количества участков выхода воды на каждом из элементов. Каждый капельный трубчатый элемент содержит утолщенную часть, выполненную с внутренней стороны его стенки. В утолщенной части элемента выполнена полость, образующая в ней наружную и внутреннюю стенки, объединенные поперечной стенкой. В указанной полости установлена гибкая мембрана. Поперечная стенка элемента предотвращает тангенциальное смещение мембраны относительно трубчатой его части. Мембрана ограничивает своей наружной поверхностью, а также поверхностями наружной и поперечной стенок надмембранную полость регулирования выхода воды. Капельный элемент содержит также впускное отверстие, соединяющее проходной канал элемента и полость в его утолщенной части с подмембранной полостью, систему лабиринтных каналов, вход которой соединен с впускным отверстием, канал, соединенный с выходом системы лабиринтных каналов и через указанную систему соединяющий впускное отверстие с надмембранной полостью, выходной канал, соединяющий надмембранную полость с участком выхода воды на наружной поверхности элемента. Во внутренней стенке полости выполнен сквозной канал, перекрытый мембраной, образующий подмембранную полость регулирования выхода воды. Согласно изобретению, сквозной канал, выполненный во внутренней стенке полости, представляет собой одновременно впускное отверстие, т.е. он не только управляет перемещением мембраны, но также перепускает поток воды к выпускному отверстию трубопровода. Для этого гибкая мембрана установлена с возможностью изменения степени перекрытия впускного отверстия и имеет возможность ограниченного перемещения в радиальном направлении относительно элемента. Кроме того, в части, контактирующей с мембраной, указанный сквозной канал имеет бурт, выступающий внутрь полости, и гибкая мембрана опирается на этот бурт. При этом подмембранная полость дополнительно включает в себя пространство, ограниченное буртом, нижней поверхностью мембраны и поперечной стенкой. Таким образом, площадь воздействия давления воды на мембрану увеличивается до величины площади мембраны. Следовательно, по сравнению с прототипом при равных давлениях в трубопроводе усилие воздействия на мембрану в заявляемом решении будет больше, чем в прототипе. Подмембранная полость соединена со входом системы лабиринтных каналов через выполненный в элементе дополнительный канал. Для предотвращения засорения капельного элемента, согласно изобретению, на входе каждого впускного отверстия установлен решетчатый фильтр. Преимущественным, согласно изобретению, является выполнение устройства, в котором на участке выхода воды, в месте его соединения с выходным каналом, соединяющим его с надмембранной полостью, выполнено углубление. Углубление также может быть выполнено в месте соединения выхода из системы лабиринтных каналов и канала, соединенного с надмембранной полостью.The drip irrigation device comprises a pipeline with at least one outlet, means for connecting it to a source of pressurized water and at least one tubular drip element with a passage channel for passing water through it through the pipeline. The number of drip elements is not limited. It depends on the size of the irrigated land and the crops grown on it. Each drip element is installed in the pipeline and has at least one section of the water outlet on its outer surface located at the location of the specified outlet in the pipeline. The number of outlet openings depends on the number of drip elements and the number of water outlet sections on each of the elements. Each drip tubular element contains a thickened part made on the inside of its wall. A cavity is made in the thickened part of the element, forming the outer and inner walls in it, united by a transverse wall. A flexible membrane is installed in this cavity. The transverse wall of the element prevents the tangential displacement of the membrane relative to its tubular part. The membrane is limited by its outer surface, as well as by the surfaces of the outer and transverse walls, to the supmembrane cavity for controlling the water output. The drip element also contains an inlet that connects the element's passage channel and a cavity in its thickened part with a submembrane cavity, a labyrinth channel system, the inlet of which is connected to the inlet, a channel connected to the outlet of the labyrinth channel system and through the said system connects the inlet with the supram Membrane cavity , an outlet channel connecting the supramembrane cavity to the water outlet on the outer surface of the element. A through channel is made in the inner wall of the cavity, covered by a membrane, forming a submembrane cavity for regulating the water output. According to the invention, a through channel formed in the inner wall of the cavity is simultaneously an inlet, i.e. it not only controls the movement of the membrane, but also bypasses the flow of water to the outlet of the pipeline. For this, a flexible membrane is installed with the possibility of changing the degree of overlap of the inlet and has the possibility of limited movement in the radial direction relative to the element. In addition, in the part in contact with the membrane, said through channel has a shoulder protruding into the cavity, and a flexible membrane rests on this shoulder. In this case, the submembrane cavity further includes a space limited by a shoulder, the lower surface of the membrane and the transverse wall. Thus, the area of influence of water pressure on the membrane increases to the size of the membrane area. Therefore, compared with the prototype at equal pressures in the pipeline, the force exerted on the membrane in the claimed solution will be greater than in the prototype. The submembrane cavity is connected to the input of the labyrinth channel system through an additional channel made in the element. To prevent clogging of the drip element, according to the invention, a strainer is installed at the inlet of each inlet. Advantageous, according to the invention, is the implementation of a device in which a recess is made in the water outlet, in the place of its connection with the outlet channel connecting it to the supmembrane cavity. Deepening can also be performed at the junction of the exit from the system of labyrinth channels and the channel connected to the supmembrane cavity.

Преимущественным является выполнение капельного элемента, в котором наружная стенка утолщенной части выполнена в виде выпуклой обечайки, которая повторяет форму капельного элемента и закреплена на соответствующей ей ответной части внутренней стенки утолщенной части. При этом на внутренней поверхности обечайки выполнен кольцевой выступ, ограничивающий перемещение периферийной части мембраны.Preferred is the implementation of the drip element, in which the outer wall of the thickened part is made in the form of a convex shell, which repeats the shape of the droplet element and is fixed to the corresponding mating part of the inner wall of the thickened part. Moreover, an annular protrusion is made on the inner surface of the shell, restricting the movement of the peripheral part of the membrane.

На фигурах чертежей представлено преимущественное выполнение капельного оросительного устройства.In the figures of the drawings presents the predominant embodiment of a drip irrigation device.

На фиг.1 представлено сечение части трубопровода с расположенным в нем капельным элементом; на фиг.2 - вид капельного элемента сверху со снятой обечайкой; на фиг.3 - вид капельного элемента сбоку.Figure 1 presents a cross section of a portion of the pipeline with a drip element located therein; figure 2 is a top view of the droplet element with the shell removed; figure 3 is a side view of a droplet element.

Представленное изображение устройства вместе с приведенным описанием примера конкретного выполнения устройства ни в коей мере не ограничивает объем притязаний, выраженный формулой и раскрытый в описании.The presented image of the device along with the description of an example of a specific embodiment of the device in no way limits the scope of claims expressed by the formula and disclosed in the description.

Капельное оросительное устройство содержит гибкий пластиковый трубопровод 1, стойкий к негативному влиянию температурного воздействия, ультрафиолетового излучения, влиянию агрохимических препаратов. К одному концу трубопровода присоединено средство для соединения с источником воды под давлением (на фиг. не показано). Второй конец трубопровода может быть соединен, например, с баком. В трубопроводе размещены капельные элементы 2, количество которых может быть любым в зависимости от длины трубопровода. Расстояние между капельными элементами также может быть любым. Указанные признаки являются несущественными и не влияют на суть изобретения. Капельные элементы 2 выполнены в виде полых трубчатых втулок, через проходные каналы 3 которых беспрепятственно по трубопроводу 1 протекает поток воды. Втулки имеют утолщенную часть 4, выполненную с внутренней стороны стенки элемента 2. Каждый элемент имеет на периферийной части каждого конца уплотнительный выступ 5. Вторая пара выступов 6, расположенных на наружной боковой поверхности капельного элемента ближе к его середине, образует полости на его концах - участки 7 выхода воды, расположенные на наружной поверхности элемента. В месте расположения капельного элемента, точнее в месте расположения участков 7 в трубопроводе, выполнены выпускные отверстия 8. В утолщенной части 4 элемента 2 между наружной и внутренней поверхностями выполнена полость 9. Полость 9 образует в утолщенной части наружную 9 и внутреннюю 10 стенки, объединенные поперечной кольцевой стенкой 11. В указанной полости установлена гибкая мембрана 12, зафиксированная от тангенциального смещения поперечной стенкой 11. Мембрана ограничивает своей наружной поверхностью 13, а также поверхностями наружной 9 и поперечной 11 стенок надмембранную полость 14 регулирования выхода воды. Во внутренней стенке 10 выполнен сквозной канал, являющийся впускным отверстием 15. В части, контактирующей с мембраной, указанное отверстие 15 имеет бурт 16, направленный внутрь полости. Гибкая мембрана 12 опирается на бурт 16. Пространство, ограниченное впускным отверстием 15, буртом 16, нижней поверхностью 17 мембраны и поперечной стенкой 11, образует подмембранную полость 18. Мембрана 12 установлена с возможностью изменения степени перекрытия впускного отверстия 15 и имеет возможность ограниченного перемещения в радиальном направлении относительно элемента 2. Кольцевой выступ 20, образованный в наружной стенке 9, ограничивает перемещение периферийных участков 19 мембраны. Наружная стенка 9 выполнена в виде выпуклой обечайки, повторяющей форму капельного элемента, и закреплена на соответствующей ей ответной части внутренней стенки утолщенной части. На наружной поверхности элемента выполнен дополнительный канал 21, соединенный с впускным отверстием 15 через подмембранную полость. Канал 21 другим своим концом соединен со входом системы лабиринтных каналов 22, выполненной на наружной боковой поверхности капельного элемента. Выход системы лабиринтных каналов соединен с каналом 23, который также выполнен на наружной боковой поверхности элемента и соединен с надмембранной полостью 14. Кроме того, капельный элемент содержит выходной канал 24, соединяющий верхнюю часть надмембранной полости 14 с участком 7 выхода воды. На входе впускного отверстия 15 установлен решетчатый фильтр 25. На участке выхода воды, в месте его соединения с выходным каналом, соединяющим его с надмембранной полостью, выполнено углубление 26. Подобное углубление 27 выполнено также в месте соединения выхода из системы лабиринтных каналов и канала, соединенного с надмембранной полостью.The drip irrigation device contains a flexible plastic pipe 1 that is resistant to the negative effects of temperature, ultraviolet radiation, and the influence of agrochemical preparations. Attached to one end of the pipeline is a means for connecting to a source of pressurized water (not shown in FIG.). The second end of the pipeline can be connected, for example, with a tank. Drop elements 2 are placed in the pipeline, the number of which can be any, depending on the length of the pipeline. The distance between the drip elements can also be any. These features are immaterial and do not affect the essence of the invention. Drop elements 2 are made in the form of hollow tubular bushings, through the passage channels 3 of which a stream of water flows freely through the pipeline 1. The bushings have a thickened part 4 made on the inner side of the wall of the element 2. Each element has a sealing protrusion on the peripheral part of each end 5. The second pair of protrusions 6 located on the outer side surface of the droplet element closer to its middle forms cavities at its ends - sections 7 water outlet located on the outer surface of the element. At the location of the drip element, more precisely at the location of sections 7 in the pipeline, exhaust openings are made 8. A cavity 9 is made in the thickened part 4 of the element 2 between the outer and inner surfaces. The cavity 9 forms an outer 9 and an inner 10 wall in the thickened part, united by a transverse an annular wall 11. In the specified cavity, a flexible membrane 12 is installed, fixed from tangential displacement by the transverse wall 11. The membrane delimits its outer surface 13, as well as the outer surfaces 9 and transverse 11 walls of the supramembrane cavity 14 regulating the release of water. A through channel is made in the inner wall 10, which is an inlet 15. In the part in contact with the membrane, said aperture 15 has a collar 16 directed into the cavity. The flexible membrane 12 rests on the shoulder 16. The space bounded by the inlet 15, the shoulder 16, the bottom surface 17 of the membrane and the transverse wall 11 forms a submembrane cavity 18. The membrane 12 is mounted with the possibility of changing the degree of overlap of the inlet 15 and has limited radial movement direction relative to element 2. An annular protrusion 20 formed in the outer wall 9 restricts the movement of peripheral portions 19 of the membrane. The outer wall 9 is made in the form of a convex shell, repeating the shape of the droplet element, and is mounted on the corresponding counterpart of the inner wall of the thickened part. An additional channel 21 is made on the outer surface of the element, connected to the inlet 15 through a submembrane cavity. Channel 21 at its other end is connected to the entrance of the labyrinth channel system 22, made on the outer side surface of the droplet element. The output of the labyrinth channel system is connected to the channel 23, which is also made on the outer lateral surface of the element and is connected to the supramembrane cavity 14. In addition, the droplet element contains an output channel 24 connecting the upper part of the supmembrane cavity 14 with the water outlet section 7. At the inlet of the inlet 15, a trellis filter 25 is installed. A recess 26 is made at the water outlet, in the place of its connection with the outlet channel connecting it to the supmembrane cavity. A similar recess 27 is also made at the place where the exit from the labyrinth channel system and the channel with a supmembrane cavity.

Регулирование каплеобразования в зависимости от изменения давления в трубопроводе происходит следующим образом.The regulation of droplet formation depending on the change in pressure in the pipeline is as follows.

При подаче воды по трубопроводу 1 она через фильтр 25 и впускное отверстие 15 попадает под мембрану 12. Обычно давление воды в системе выше атмосферного, поэтому оно старается отжать мембрану. Поскольку мембрана закреплена с возможностью ограниченного перемещения, а давление в надмембранной полости при отсутствии воды в устройстве соответствует атмосферному давлению, минимальное повышение давления приподнимает мембрану над буртом. Давление в подмембранной полости повышается до уровня давления в трубопроводе, мембрана поднимается, связывая подмембранную полость с дополнительным каналом 21. По дополнительному каналу 21 вода через систему лабиринтных каналов 22 перетекает и накапливается в углублении 27, переполняет его и по каналу 23, соединенному с выходом из системы лабиринтных каналов поступает в надмембранную полость 14, частично потеряв при этом напор. При неизменном давлении напор в подмембранной полости больше напора в надмембранной полости, поэтому мембрана находится о приоткрытом состоянии, не перекрывает герметично входное отверстие. Канал 21 остается открытым. Вода наполняет надмембранную полость 14. После заполнения мембранной полости F_надм=F_подм; p_надм·S+mgh=p_подм·S, где р_надм и р_подм - давление в надмембранной и подмембранной полостях соответственно; S - площадь мембраны; mgh - вес воды в подмембранной полости. Из этого следует, что мембрана, находясь в равновесном состоянии, открыта, канал 21, соответственно, тоже открыт. По нему поступает вода. Надмембранная полость заполнена водой, и, поскольку на участке 7 выхода давление р_изб.=0, вода из мембранной камеры вытекает по выходному каналу 24, попадает в углубление 26, заполняет его и из углубления 26 стекает через выпускное отверстие трубопровода в грунт.When water is supplied through pipeline 1, it passes through the filter 25 and the inlet 15 under the membrane 12. Typically, the water pressure in the system is higher than atmospheric, so it tries to squeeze the membrane. Since the membrane is fixed with the possibility of limited movement, and the pressure in the supmembrane cavity in the absence of water in the device corresponds to atmospheric pressure, a minimum increase in pressure lifts the membrane above the shoulder. The pressure in the submembrane cavity rises to the pressure level in the pipeline, the membrane rises, connecting the submembrane cavity with the additional channel 21. Through the additional channel 21, water flows through the system of labyrinth channels 22 and accumulates in the recess 27, and overflows it through the channel 23 connected to the exit from the system of labyrinth channels enters the supramembrane cavity 14, partially losing pressure. At a constant pressure, the pressure in the submembrane cavity is greater than the pressure in the supmembrane cavity; therefore, the membrane is in an ajar state and does not seal the inlet. Channel 21 remains open. Water fills the supra-membrane cavity 14. After filling the membrane cavity F _sup = F _sub ; p _sup · S + mgh = p _sub · S, where p _sup and p _sub are the pressures in the supmembrane and submembrane cavities, respectively; S is the membrane area; mgh is the weight of water in the submembrane cavity. From this it follows that the membrane, while in equilibrium, is open, channel 21, respectively, is also open. Water flows through it. The supmembrane cavity is filled with water, and since in the exit section 7 the pressure is p _. = 0, water from the membrane chamber flows through the outlet channel 24, enters the recess 26, fills it and flows from the recess 26 through the outlet of the pipeline into the ground.

При повышении давления в системе повышается давление в подмебранной камере, мембрана почти мгновенно реагирует на это повышение. Однако мембрана имеет ограниченную возможность перемещения за счет выступа 20, поэтому объем надмембранной полости изменяется незначительно, только за счет увеличения прогиба центральной части мембраны. Изменение давления передается в надмембранную полость. Давление в полостях выравнивается, мембрана снова занимает рабочее положение. Система регулирования устройства снова приходит в равновесное состояние.With increasing pressure in the system, the pressure in the subsurface chamber increases, the membrane almost instantly reacts to this increase. However, the membrane has a limited ability to move due to the protrusion 20, therefore, the volume of the supmembrane cavity varies slightly, only due to an increase in the deflection of the central part of the membrane. The change in pressure is transmitted to the supramembrane cavity. The pressure in the cavities is equalized, the membrane again occupies the working position. The control system of the device again comes into equilibrium.

Фильтр 25, установленный на входе, противодействует попаданию в систему крупных нежелательных включений, засоряющих проходные каплеобразующие каналы. Особенности выполнения и соединения указанных каналов в устройстве способствуют вымыванию микрочастиц, оседающих на стенках каналов.The filter 25, installed at the inlet, prevents large unwanted inclusions from entering the system, clogging the passage-forming droplet-forming channels. Features of the implementation and connection of these channels in the device contribute to the leaching of microparticles deposited on the walls of the channels.

Расход воды при использовании такого устройства минимален. Он зависит от параметров устройства, в частности от длины и проходного сечения трубопровода, количества выпускных отверстий, давления воды в трубопроводе. Устройство работоспособно при давлении в сети, начиная с 0,3 бар. Рабочим диапазоном преимущественно является диапазон 0.8-3.5 бар.Water consumption when using such a device is minimal. It depends on the parameters of the device, in particular on the length and passage section of the pipeline, the number of outlets, the water pressure in the pipeline. The device is operable at a pressure in the network, starting from 0.3 bar. The operating range is predominantly a range of 0.8-3.5 bar.

Claims

1. A drip irrigation device comprising a pipeline containing at least one outlet, means for connecting to a source of pressurized water and at least one tubular drip element installed in the pipeline with a passage channel for passing water through it through the pipeline moreover, the outer surface of the element has at least one water outlet located at the location of the specified outlet in the pipeline, a thickened part made on the inside the walls of the tubular element, the cavity, in the thickened part of the element, forming the outer and inner walls in it, united by the transverse wall, a flexible membrane installed in the specified cavity so that its outer surface, the surfaces of the outer and transverse walls form a supmembrane cavity for controlling the water output, when this membrane is fixed from tangential displacement by the transverse wall, a through channel made in the inner wall of the cavity, covered by a membrane, forming a submembrane regulation cavity water outlet, an inlet connecting the passage channel of the element with a cavity in the thickened part, a system of labyrinth channels, the input of which is connected to the inlet, a channel connecting the output of the labyrinth channel system with a supmembrane cavity, an outlet channel connecting the supra-membrane cavity with the water outlet to the outer the surface of the element, characterized in that the through channel made in the inner wall of the cavity is simultaneously an inlet, while in the part in contact with the membrane, indicated with the through passage has a shoulder protruding into the cavity, the flexible membrane rests on the shoulder, is installed with the ability to change the degree of overlap of the inlet and has limited radial movement, the submembrane cavity further includes a space limited by the shoulder, the lower surface of the membrane and the transverse wall, and is connected to the entrance of the labyrinth channel system through an additional channel made in the element, and the output channel connects the upper part of the supramembrane polo minute with water outlet portion.

2. The drip irrigation device according to claim 1, characterized in that a mesh filter is installed at the inlet of each inlet.

3. The drip irrigation device according to claim 1, characterized in that a recess is made at the water outlet, in the place of its connection with the outlet channel connecting it to the supranembrane regulation cavity.

4. A drip irrigation device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a recess is made at the junction of the exit from the system of the labyrinth channels and the channel connected to the supmembrane regulation cavity.

5. A drip irrigation device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the outer wall of the thickened part of the element is made in the form of a convex shell repeating the shape of the droplet element fixed to the corresponding counterpart of the inner wall of the thickened part.

6. The drip irrigation device according to claim 5, characterized in that an annular protrusion is made on the inner surface of the shell, restricting the movement of the peripheral part of the membrane.