Патент на изобретение №2335120

(54) КОНТЕЙНЕР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАПИЛЛЯРНОГО ОРОШЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к контейнеру для капиллярного орошения и предназначено для использования в сельском или домашнем хозяйстве. Контейнер содержит синтетическую ткань внутри несущего элемента, прикрепленного к контейнеру. Ткань представляет собой комплект волокон и предназначена для подачи оросительной жидкости в почву. Средства для регулирования степени разрежения расположены в верхней части контейнера и содержат цилиндрическую трубку, заполненную тампоном. Контейнер выполнен в виде бутыли, независящей от цветочного горшка или подобной емкости с почвой. Нижняя часть контейнера размещена на почве. Оросительная сеть содержит контейнеры, имеющие соединение с сетью питания оросительной жидкостью, и средства для пополнения контейнеров сети при опускании уровня жидкости ниже заданного. Контейнеры содержат проходящие через них трубки для регулирования степени разрежения воздуха. Нижний конец трубки расположен ниже уровня соединения контейнера в его нижней выступающей части. Техническим результатом изобретения является обеспечение постоянного дозированного расхода жидкости, снижение затрат на изготовление. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к контейнеру для капиллярного орошения, простому в изготовлении и пригодному для использования как в сельском, так и домашнем хозяйстве, например, для орошения растений в оконных ящиках и цветочных горшках жидкостью, подаваемой из контейнера.

Уровень техники

В настоящее время для использования в системах капельного орошения известны устройства двух типов, изготавливаемые из пластмассовых материалов.

Первое оросительное устройство известно под названием капельницы с низким расходом. Оно распространено наиболее широко и является экономичным. В этих устройствах вода циркулирует по микро-проходам, которые снижают давление воды до предварительно заданной интенсивности капельного полива. Расход жидкости указывается на устройстве снаружи в литрах в час и рассчитывается изготовителем, однако он используется как ориентировочная характеристика. На практике расход жидкости с самого начала отличается от указанного, а после непрерывного использования вытекание жидкости снижается, пока не прекратится полностью из-за отложений углекислых солей.

Второе устройство известно под названием мембранной капельницы. Устройство основано на том принципе, что напор воды, подаваемой к капельнице, снижается до нуля при воздействии давления на мембрану, предпочтительно изготовленную из резины. Эта мембрана имеет на своей задней стороне щель, которая обеспечивает только определенный расход жидкости. Устройства этого типа делают съемными для целей очистки. Они более надежны по сравнению с устройствами первого типа, однако результаты работы сходны из-за высокой жесткости оросительной воды.

Основная проблема в описанных известных устройствах двух типов заключается в том, что они не обеспечивают постоянного расхода жидкости. Причиной являются известковые и магниевые отложения в микро-проходах, закупоривающие их полностью или частично, так что требуется периодическая очистка, предпочтительно разбавленной азотной кислотой.

В патенте США №4819375 описаны открытая сверху емкость с днищем для растений, смежный с емкостью контейнер, причем в днище контейнера имеется отверстие, сообщающееся с мембраной в днище емкости, и камера, которая находится во взаимодействии с контейнером.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретение является создание контейнера для капиллярного орошения, обеспечивающего решение проблем известных устройств и получение дополнительных преимуществ, которые будут описаны далее.

Контейнер для капиллярного орошения с расходом жидкости, требуемым растениями, согласно изобретению содержит синтетическую ткань внутри несущего элемента, прикрепленного к контейнеру, предназначенную для подачи оросительной жидкости в почву, и средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера. Отличительными особенностями контейнера является то, что он выполнен в виде бутыли, независящей от цветочного горшка или подобной емкости с почвой, причем нижняя часть контейнера размещена на почве, а оросительная ткань представляет собой комплект волокон.

За счет этих особенностей создано устройство для капиллярного орошения, обеспечивающее постоянную дозированную подачу оросительной жидкости независимо от давления питания. Устраняется высокое гидростатическое давление, и оросительное устройство действует за счет капиллярного эффекта. Конструкция устройства предполагает относительно низкие затраты на изготовление по сравнению с известными системами капельного орошения. Поэтому устройство может использоваться в гидравлических распределительных системах в сельском хозяйстве и также пригодно для использования в быту для орошения растений в цветочных горшках или оконных ящиках. Благодаря тому, что устройство содержит не единичный микро-проход, углекислые соли и подобные отложения осаждаются в виде отдельных мелких частиц типа песчинок в различных точках главного прохода, однако действие всей системы в целом не нарушается. Дополнительное преимущество состоит в том, что эти отложения частично устраняются при непрерывной работе устройства. Кроме того, комплекты волокон изготовлены из синтетической ткани для предотвращения разложения под действием микроорганизмов. Практика подтвердила, что при использовании подводящих труб для капельного орошения капельницы различных типов и моделей, имеющихся на рынке, не работали должным образом и подвергались полному или частичному закупориванию. Эта проблема решается новым устройством по изобретению.

Предпочтительно комплекты волокон выполнены в виде тампонов. Это облегчает создание капиллярной сети.

Предпочтительно синтетическая ткань представляет собой нейлон. Этот материал легко поддается обработке при изготовлении с получением эффекта разбухания, что существенно повышает капиллярность. Так например, при опускании одного конца ткани в стеклянную емкость с водой внизу имеет место постоянная капельная подача воды по типу сифона до полного опорожнения емкости.

Согласно одному примеру выполнения изобретения тампоны выступают из жесткого несущего элемента на длину от 0,5 до 10 см, предпочтительно от 1 до 2 см. В результате, когда тампоны расположены на подлежащей орошению площади, поглощение жидкости почвой и корнями растений улучшает действие тампонов. Это отсутствует в известных устройствах, которые очень легко забиваются почвой.

Предпочтительно тампоны прикреплены к несущему элементу с помощью штыря или подобного элемента. Таким образом, в случае высоких давлений тампоны, расположенные внутри цилиндра, могут быть зафиксированы с помощью небольшого штыря, который препятствует их выталкиванию давлением.

Согласно другому аспекту изобретения средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера образованы микро-перфорацией диаметром от 0,3 до 1 мм, предпочтительно от 0,5 до 0,7 мм. Микро-перфорация выполнена на боковой поверхности контейнера над уровнем соединения контейнера. В результате поддерживается такая степень разрежения, которая препятствует вытеканию жидкости через микро-перфорацию. Это способствует медленному впуску воздуха для компенсации разрежения, создаваемого вытеканием жидкости. Кроме того, хотя капельное устройство поддерживается заполненным водой, капельной подачи не происходит, пока устройство не будет помещено на цветочный горшок, что обеспечивает расход жидкости, необходимый для данной среды культивирования.

Согласно второму примеру выполнения средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера представляют собой тканевые тампоны, подобные тампонам, используемым в контейнерах. Эти тампоны расположены на боковой поверхности контейнера над уровнем соединения контейнера. В результате устраняются известковые закупоривающие отложения и обеспечивается проход воздуха через тампоны, так что гидростатическое давление минимально благодаря близости воздушного выпуска и входа капельницы.

Согласно другому примеру осуществления изобретения средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера образованы трубкой, проходящей через контейнер, причем верхний конец трубки расположен над контейнером, а ее нижний конец расположен вблизи уровня соединения контейнера. В результате воздух проходит до несколько более высокого уровня, так что достигается минимальное положительное гидростатическое давление, а в некоторых случаях оно может быть отрицательным.

Предпочтительно нижний конец трубки, проходящей через контейнер, расположен ниже уровня соединения контейнера в нижней выступающей части контейнера.

В альтернативном варианте оросительный контейнер по изобретению содержит соединение с сетью питания оросительной жидкостью и систему регулирования разрежения. Это облегчает работу с увеличенными объемами и более емкими контейнерами.

Согласно другом аспекту изобретения предлагается оросительная сеть, содержащая контейнеры. Отличительными особенностями сети является то, что она содержит средства для пополнения контейнеров сети, когда уровень жидкости опускается ниже определенного уровня.

Предпочтительно эти средства для пополнения контейнеров включают поплавки, клапаны или подобные устройства, которые поддерживают невысокое гидростатическое давление на выпусках оросительных контейнеров.

Краткое описание чертежей

С целью способствования пониманию вышеизложенного заявка включает чертежи, которые схематически на примере, не являющимся ограничивающим, демонстрируют некоторые практические аспекты реализации контейнера для капиллярного орошения согласно изобретению. На чертежах

фиг.1 изображает в вертикальной проекции последовательность сборки тампонов из синтетической ткани,

фиг.2 изображает оросительный контейнер в первом примере выполнения,

фиг.3 изображает в вертикальной проекции оросительный контейнер во втором примере выполнения,

фиг.4 изображает в вертикальной проекции оросительный контейнер в третьем примере выполнения,

фиг.5 изображает в вертикальной проекции оросительный контейнер в следующем примере выполнения,

фиг.6 изображает в вертикальной проекции оросительный контейнер, включающий соединение с сетью питания.

Осуществление изобретения

Контейнер для капиллярного орошения с расходом жидкости, требуемым растениями, например, капельного орошения или орошения аналогичного типа, содержит средства для капиллярной подачи оросительной жидкости в почву, которые связаны с трубопроводом или оросительным контейнером. Средства для подачи оросительной жидкости в почву содержат комплект волокон из синтетической ткани внутри жесткого несущего элемента, прикрепленного к трубопроводу или оросительному контейнеру. Указанные компоненты образуют устройство для капиллярного орошения, обеспечивающее постоянный расход жидкости.

Изобретение базируется на том факте, что в устройстве не создается высокое гидростатическое давление. На практике давление очень низкое, нулевое или даже отрицательное, в результате чего жидкость вытекает предпочтительно за счет капиллярного действия.

Устройство по изобретению может использоваться в сельскохозяйственных целях и садоводстве.

Расход жидкости, обеспечиваемый устройством по изобретению, зависит от диаметра капельницы, типа используемого волокна и числа капиллярных проходов, поскольку они обеспечивают величину расхода жидкости, протекающей по каждому капиллярному проводнику.

Синтетическая ткань представляет собой тампон, который в аспекте капиллярности действует также в качестве пробки, допуская только проход воды или питательных жидкостей с добавками удобрений. Проход осуществляется по существу при постоянном расходе и менее подвержен влиянию колебаний давления в сети питания.

Как показано на фиг.1, средства для подачи оросительной жидкости в почву содержат небольшое полое устройство в виде несущего элемента 1 цилиндрической, конической или подобной формы, снабженного внутренней резьбой для облегчения фиксации тампона 2. Несущий элемент 1 может быть удлинен добавлением полой шейки 3, соединяемой с обычным распределительным трубопроводом 4.

Капиллярные тампоны 2 расположены внутри цилиндрического несущего элемента и прочно прикреплены к основанию. В случае высоких давлений тампоны 2 могут быть закреплены штырем, препятствующим их выталкиванию давлением.

Тампоны 2 предпочтительно изготовлены из обработанного нейлона, который за счет разбухания увеличивает свою капиллярность, так что при опускании одного конца тампона в расположенную ниже стеклянную емкость с водой достигается постоянная капельная подача воды до полного опорожнения емкости. Однако тампоны 2 могут быть изготовлены из полиэтилена и полиамида.

Фиг.2 изображает оросительный контейнер 5 в первом примере выполнения. Контейнер 5 изготовлен из пластмассового материала и снабжен на боковой стенке микро-перфорацией 6 диаметром от 0,5 до 0,7 мм, расположенной немного выше уровня соединения контейнера. Перфорация обеспечивает некоторую степень разрежения, создаваемого в контейнере при выходе жидкости, препятствуя медленному просачиванию воздуха внутрь контейнера, в результате чего предотвращен выход жидкости через перфорацию. В нижней части контейнера показан тампон 2.

Фиг.3 изображает оросительный контейнер 7 во втором примере выполнения. Вместо микро-перфорации контейнер содержит небольшую цилиндрическую трубку 8, расположенную немного выше уровня тампона 2. Эта трубка также заполнена нейлоновым тампоном, в результате чего достигается тот же эффект, что и от микро-перфорации 6. Этот пример выполнения имеет преимущество в том, что устраняются известковые закупоривающие отложения. В этом случае воздух проникает через тампон в трубке 8.

Фиг.4 изображает оросительный контейнер 9 в третьем примере выполнения. Он снабжен трубкой 10 для впуска воздуха, расположенной выше уровня тампона 2. Эта трубка 10 может быть изготовлена из пластмассового материала и введена в контейнер через пробку 11. Поскольку трубка 10 расположена выше уровня подвода жидкости, а ее нижняя часть находится вблизи уровня выпуска жидкости из контейнера, достигается положительное или отрицательное гидростатическое давление.

Фиг.5 изображает оросительный контейнер 12 в четвертом примере выполнения. Контейнер имеет удлиненную нижнюю часть 13, причем нижний конец воздушной трубки 14 находится ниже тампона 2 для вывода жидкости.

Фиг.6 изображает оросительный контейнер 15, предназначенный для использования в сельском хозяйстве в промышленных масштабах, то есть для больших объемов подачи жидкостей на орошение и больших емкостей. Контейнер содержит трубку 16, соединенную с сетью питания, и оснащен небольшим устройством 17 для выпуска воздуха. В нижней части контейнера 15 показаны два тампона 2.

Следует подчеркнуть, что капельница по изобретению может использоваться как в сельском хозяйстве, так и в быту для орошения растений в цветочных горшках и оконных ящиках.

В случае использования применительно к цветочным горшкам описанное устройство для капиллярного орошения поддерживает оптимальную влажность почвы без необходимости залива ее водой или удаления воздуха, что необходимо для корней растений. Кроме того, преимущество состоит в том, что жидкость очень редко поднимается выше нижней части цветочных горшков или оконных ящиков. Если это происходит, причиной является неадекватный состав почвы, и в данном случае рекомендуется использовать более подходящую почву. Оросительный поддон для использования с цветочными горшками может быть помещен на пластмассовом основании конической формы, на которое насаживается нижняя часть контейнера. Таким образом, при снятии бутыли или контейнера для его пополнения несущий элемент остается над цветочным горшком, так что на нижней части контейнера не может оказаться влаги или почвы, которая могла бы падать вниз и пачкать территорию.

Пробка, которая может быть завинчена или вставлена в верхнюю часть контейнера, позволяет пополнять запас жидкости. При проверке контейнеров может быть снято разрежение. При необходимости можно обеспечить усиленное орошение путем простого ослабления пробки. Величина потребления жидкости для различных цветочных горшков может быть самой разной в зависимости от размера цветочного горшка, вида и размера растения, а также сезона. Поэтому контейнеры с устройством по изобретению должны быть представлены в различных размерах. При выборе подходящего размера контейнеры обеспечивают непрерывное орошение в течение нескольких дней или недель без необходимости повторной заливки.

Соответствующий состав почвы для культивирования растений, а также ее структура, содержание торфа и органических компонентов весьма существенны для достижения адекватной влажности и успешного развития растений. Обычно почва в цветочных горшках, реализуемых через торговую сеть, вполне подходит для создания необходимого водно-воздушного баланса.

При осуществлении изобретения возможно использование различных материалов для изготовления деталей контейнера для капиллярного орошения, контейнеры могут иметь различные формы и размеры. Возможны также различные изменения и модификации всех вспомогательных компонентов, не выходящие за пределы объема охраны, который определен в формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Контейнер (5, 7, 9, 12) для капиллярного орошения с расходом жидкости, требуемым растениями, содержащий синтетическую ткань внутри несущего элемента (1), прикрепленного к контейнеру (5, 7, 9, 12), предназначенную для подачи оросительной жидкости в почву, и средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера (5, 7, 9, 12), отличающийся тем, что он выполнен в виде бутыли, независящей от цветочного горшка или подобной емкости с почвой, причем нижняя часть контейнера размещена на почве, оросительная ткань представляет собой комплект волокон, а средства для регулирования степени разрежения содержат цилиндрическую трубку (8), заполненную тампоном.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что комплекты волокон образованы тампонами (2).

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что синтетическая ткань представляет собой нейлон.

4. Контейнер по п.2, отличающийся тем, что тампоны (2) выступают из жесткого несущего элемента (1) на длину от 0,5 до 10 см, предпочтительно на длину от 1 до 2 см.

5. Контейнер по п.2, отличающийся тем, что тампоны (2) прикреплены к несущему элементу (1) с помощью штыря или подобного элемента.

6. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера (5) содержат микроперфорацию (6) диаметром от 0,3 до 1 мм, предпочтительно от 0,5 до 0,7 мм, выполненную на боковой поверхности контейнера (5) над уровнем соединения контейнера.

7. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера (7) содержат тканевые тампоны (2), которые аналогичны тампонам, используемым в контейнерах, причем указанные тампоны расположены на боковой поверхности контейнера (7) над уровнем соединения контейнера.

8. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что средства для регулирования степени разрежения в верхней части контейнера (9) содержат трубку (10), проходящую через контейнер (9), причем верхний конец трубки выступает из контейнера, а ее нижний конец расположен вблизи уровня соединения контейнера.

9. Контейнер по п.8, отличающийся тем, что нижний конец трубки (14), проходящей через контейнер, расположен ниже уровня соединения контейнера в нижней выступающей части (13) контейнера (12).

10. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что он содержит соединение с сетью питания оросительной жидкостью и систему регулирования разрежения.

11. Оросительная сеть, содержащая контейнеры, имеющие соединение с сетью питания оросительной жидкостью, и средства для пополнения контейнеров сети при опускании уровня жидкости ниже заданного уровня, отличающаяся тем, что контейнеры имеют проходящие через них трубки для регулирования степени разрежения воздуха, при этом нижний конец трубки расположен ниже уровня соединения контейнера в его нижней выступающей части.

12. Сеть по п.11, отличающаяся тем, что средства для пополнения контейнеров включают поплавки, клапаны или подобные устройства.

РИСУНКИ