Труба капельного орошения с вставленными в нее дозирующими элементами
DRIP IRRIGATION PIPE WITH DOSING ELEMENTS INSERTED THEREIN

Настоящее изобретение касается трубы капельного орошения с вставленными в нее дозирующими элементами, которые соединены со стенкой трубы капельного орошения, причем эти дозирующие элементы включают в себя каждый входные области, через которые вода попадает из трубы в дозирующие элементы, дозирующие области, в которых происходит понижение давления протекающей воды, и выходные области, с помощью которых вода через находящиеся в стенке трубы выходные отверстия выходит из трубы капельного орошения.
Такие трубы капельного орошения известны в большом разнообразии. Они применяются, в частности, для непосредственного орошения растений. Для этого в области каждого растения в трубе может быть расположен по меньшей мере один дозирующий элемент, с помощью которого вода каплями выпускается через выходное отверстие, и осуществляется орошение данного растения. С помощью таких труб капельного орошения вода может использоваться очень экономично и эффективно.
Во время процесса орошения вода в трубах капельного орошения находится под определенным давлением. Вследствие понижения давления в дозирующих областях дозирующих элементов вода каплями выходит через выходные отверстия из труб капельного орошения. Когда орошение посредством труб капельного орошения прерывается или останавливается, давление в трубах капельного орошения спадает. Так как трубы капельного орошения по своим длинам в подлежащих орошению культурах следуют неровностям или уклонам грунта, вода, находящаяся в трубах капельного орошения будет течь обратно к самому низкому месту трубы капельного орошения. Из-за этого в определенных областях труб капельного орошения возникает разрежение, из-за этого у выходных отверстий труб капельного орошения возникает эффект всасывания, в результате этого эффекта всасывания загрязняющие частички из окружающей земли могут всасываться и попадать в дозирующую область дозирующих элементов. Это может приводить к засорению дозирующего элемента, нарушается желаемое орошение растений, находящихся в области этих выходных отверстий, что может приводить к увяданию этого растения или даже к гибели.
Известны разные виды труб капельного орошения. В частности, у тонкостенных труб используются дозирующие элементы, которые имеют форму пластинки или непрерывной полосы, в которой выштампованы структуры дозирующего элемента. Эти трубы капельного орошения в «состоянии покоя» плоско сжаты. У более толстостенных труб капельного орошения, которые, например, прокладываются в земле, обычно используются дозирующие элементы, которые имеют полую цилиндрическую форму. В этих полых цилиндрических дозирующих элементах сформированы дозирующие структуры.
У всех этих типов труб капельного орошения в области выходных отверстий по приведенным выше причинам может возникать описанный выше эффект всасывания.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить трубы капельного орошения таким образом, чтобы по возможности предотвратить возможность проникания загрязняющих частичек в дозирующие области дозирующих элементов через выходные отверстия и попадания в дозирующие области, из-за чего возможна была бы закупорка соответствующего дозирующего элемента.
В соответствии с изобретением решение этой задачи осуществляется таким образом, что выходные отверстия имеют форму щели, а краевые области щели подпираются с помощью опорных средств таким образом, что загибание краевых областей щели внутрь к дозирующим элементам ограничено.
Вариант осуществления щелевых выходных отверстий позволяет краевым областям щели при процессе орошения отгибаться наружу, так чтобы щель открывалась, и вода могла выходить. При описанном выше эффекте всасывания, который может возникать в области щели при окончании и прерывании процесса орошения вследствие падения давления в трубе капельного орошения и обратного течения воды, краевые области щели загибались бы внутрь к дозирующему элементу и образовывали отверстие; такое загибание внутрь этих краевых областей предотвращается благодаря расположенным в этих краевых областях щели опорным элементам, при этом щелевое выходное отверстие остается закрытым, тем самым может практически исключаться проникновение загрязняющих частичек в дозирующий элемент, обеспечено функционирование отдельных дозирующих элементов в трубах капельного орошения.
Предпочтительным образом опорные средства отформованы на дозирующих элементах, что обеспечивает возможность простого изготовления.
Предпочтительным образом опорные средства образованы из выступов, которые расположены на дозирующих элементах вдоль щели. Посредством этих выступов данная краевая область щели поддерживается от загибания внутрь, оптимально обеспечен проход воды.
Опорные средства смогут быть также выполнены в виде ребер, которые расположены на дозирующих элементах в продольном направлении данной щели, благодаря чему достижима оптимальная опора краевых областей.
Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения заключается в том, что каждый дозирующий элемент может включать в себя несколько выходных областей. Благодаря этому через один дозирующий элемент может простым образом выпускаться больше воды.
Выпускание большего количества воды дополнительно достигается также за счет того, что для каждой выходной области в стенке трубы предусмотрено больше одного выходного отверстия в форме щели.
Предпочтительным образом дозирующие элементы имеют форму полого цилиндра, что, в частности, предпочтительно при более толстостенных трубах капельного орошения.
При более тонкостенных трубах капельного орошения дозирующие элементы могут предпочтительным образом иметь форму пластинки или полосы, благодаря чему трубы капельного орошения при неиспользовании могут быть плоско сжаты.
В зависимости от варианта осуществления дозирующих элементов и того, каким образом в этих дозирующих элементах могут быть расположены выходные области, щели могут быть ориентированы параллельно продольной оси трубы капельного орошения или поперек к продольной оси трубы капельного орошения.
Варианты осуществления изобретения поясняются подробнее ниже с помощью прилагаемого чертежа в качестве примера.
Показано:
фиг. 1: схематично и в пространственном изображении дозирующий элемент по первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 2: в пространственном изображении дозирующий элемент с фиг. 1 во вставленном в трубу капельного орошения состоянии;
фиг. 3a и 3b: изображение выходного отверстия в форме щели этого первого варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения равно 0;
фиг. 4a и 4b: изображение выходного отверстия в форме щели этого первого варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения больше 0;
фиг. 5a и 5b: изображение выходного отверстия в форме щели этого первого варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения меньше 0;
фиг. 6: на схематичном изображении второй вариант осуществления изобретения, при котором дозирующий элемент выполнен в виде пластинки и имеет три выходных отверстия в форме щели;
фиг. 7a и 7b: изображение выходных отверстий в форме щели этого второго варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения равно 0;
фиг. 8a и 8b: изображение выходных отверстий в форме щели этого второго варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения больше 0;
фиг. 9a и 9b: изображение выходных отверстий в форме щели этого второго варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения меньше 0;
фиг. 10: схематично и в пространственном изображении дозирующий элемент по третьему варианту осуществления изобретения;
фиг. 11: схематично дозирующий элемент с фиг. 10 во вставленном в трубу капельного орошения состоянии;
фиг. 12a и 12b: изображение выходных отверстий в форме щели этого третьего варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения равно 0;
фиг. 13a и 13b: изображение выходных отверстий в форме щели этого третьего варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения больше 0;
фиг. 14a и 14b: изображение выходных отверстий в форме щели этого третьего варианта осуществления, когда давление внутри трубы капельного орошения меньше 0;
фиг. 15 - фиг. 17: четвертый вариант осуществления изобретения, при котором дозирующий элемент имеет форму пластинки и предусмотрено одно выходное отверстие в форме щели;
фиг. 18 и фиг. 19: пятый вариант осуществления изобретения, при котором дозирующий элемент выполнен в виде пластинки и имеет два выходных отверстия в виде щели; и
фиг. 20 и фиг. 21: шестой вариант осуществления изобретения, при котором дозирующий элемент выполнен в виде пластинки, имеющей четыре выходных отверстия в форме щели.
На фиг. 1 и фиг.2 показан дозирующий элемент 1, который имеет форму полого цилиндра. Известным образом этот дозирующий элемент 1 включает в себя входную область 2, которая оснащена фильтром 3. Через этот фильтр 3 вода из трубы 4 капельного орошения попадает во входную область 2. К этой входной области подсоединена дозирующая область 5, в которой известным образом происходит понижение давления протекающей воды. Из этой дозирующей области 5 вода попадает в выходную область 6, из которой вода каплями может выпускаться в окружающую среду.
Как видно из фиг.2, дозирующий элемент 1 известным образом вставлен в трубу 4 капельного орошения, поверхности дозирующего элемента 1 известным образом соединены со стенкой 9 трубы 4 капельного орошения, в частности с помощью сварки, что известным образом происходит при процессе изготовления трубы капельного орошения, выходное отверстие имеет форму щели 8, которая распространяется по меньшей мере по одной отдельной области длины выходной области 6.
Как можно видеть из фиг. 1 и 2, в выходной области 6 дозирующего элемента 1 расположены опорные средства 10, которые в этом первом варианте осуществления выполнены в виде двух ребер 11, распространяющихся по обеим сторонам вдоль щели 8, и их функция описывается ниже.
Из фиг. 3b виден дозирующий элемент 1, который имеет форму полого цилиндра, вставленного в трубу 4 капельного орошения и соединенного с ней. Также видна выходная область 2 дозирующего элемента 1, а также расположенная в стенке 9 щель 8. Опорные средства образованы двумя ребрами 11. Эти два ребра 11 расположены каждое под краевой областью 12 щели 8. Давление внутри трубы 4 капельного орошения здесь равно 0; благодаря упругому материалу, из которого выполнена труба 4 капельного орошения, например, полиэтилену, краевые области 12, которые ограничивают щель 8, прилегают друг к другу, щель 8 закрыта. Это видно также из фиг. 3a, на которой показана труба 1 капельного орошения с расположенной в ней щелью 8. Из фиг. 3b видно, что ребра 11 слегка смещены назад относительно окружающей поверхности дозирующего элемента 1, поэтому при соединении дозирующего элемента 1 со стенкой 9 трубы 4 капельного орошения между ребрами 11 и краевыми областями 12 щели 8 остается промежуток.
На фиг. 4b показана труба 4 капельного орошения со вставленным в нее дозирующим элементом 1, при этом внутри трубы 4 капельного орошения давление больше 0, состояние, которое достигается при процессе орошения. Во входной области 2 также действует слегка повышенное давление, вследствие чего обе краевые области 12 щели 8 приподнимаются наружу и образуют отверстие, при этом щель 8 позволяет воде выходить из трубы 4 капельного орошения. Эта ситуация изображена также на фиг. 4b, расположенная в трубе 4 капельного орошения щель 8 открыта.
Когда процесс орошения закончен, давление внутри трубы 4 капельного орошения спадает и становится меньше 0, как это изображено на фиг. 5b. В частности, когда трубы 4 капельного орошения ориентированы не абсолютно горизонтально, что является обычным, находящаяся в трубе 4 капельного орошения остаточная вода будет течь к самой низкой точке системы орошения, из-за чего внутри труб 4 капельного орошения возникает разрежение. Это разрежение можно также констатировать во входной области 2, таким образом, на щели 8 возникает эффект всасывания, краевые области 12 щели 8 загибаются внутрь. Благодаря ребрам 11, которые образуют опорные средства 10, предотвращается слишком сильное загибание внутрь, при этом щель 8 и в этом состоянии остается закрытой. Тем самым предотвращается возможность проникновения через щель 8 во входную область 2 каких-либо загрязняющих частичек, которые тогда оседали бы в дозирующей области 5 (фиг. 1) и могли бы засорять проток воды через дозирующую область 5.
На фиг. 6 показан один из вариантов осуществления, при котором вставленный в трубу 4 капельного орошения дозирующий элемент 1 имеет форму пластинки. Этот дозирующий элемент включает в себя, в свою очередь, входную область 2, фильтр 3, дозирующую область 5 и три расположенные рядом друг с другом выходные области 6. В продольном направлении каждой выходной области расположено выходное отверстие 7 в виде щели 8 в стенке 9 трубы 4 капельного орошения. В области этих щелей 8, в свою очередь, расположены опорные средства 10, которые здесь выполнены в виде выступов 13, которые распространяются каждый поперек через щель 8, и в продольном направлении щели 8 находятся на расстоянии друг от друга.
Как видно из фиг. 7a и 7b, когда внутреннее давление в трубе 4 капельного орошения равно 0, щели 8 закрыты. Вода через них не выходит, предотвращается также возможность проникновения каких-либо загрязнений во входные области 2.
Как видно из фиг. 8a и 8b, краевые области 12 щелей 8 при процессе орошения и когда давление внутри трубы 4 капельного орошения больше 0, отогнуты наружу, щели открываются, вода может выходить через эти щели 8.
Когда процесс орошения закончен и внутри трубы 4 капельного орошения, как пояснялось выше, возникает разрежение, краевые области 12 щелей 8 загибаются внутрь к дозирующему элементу 1, это загибание внутрь происходит только до тех пор, пока краевые области 12 не будут обопрутся на выступы 13, и эти выступы 13 образуют опорные средства 10. При этом щели 8 закрываются, проникновение загрязнений предотвращается.
На фиг. 10 и 11 изображен вариант осуществления, при котором дозирующий элемент 1 выполнен из полого цилиндра, который, как описывалось выше, вставлен в трубу 4 капельного орошения и соединен с ней. Этот дозирующий элемент 1 имеет входную область 2, в которой расположен фильтр 3, через который вода изнутри трубы капельного орошения через дозирующие области 5 направляется в выходные области 6. Эти входные области 6 выполнены в виде канавок 14, которые распространяются по всему периметру дозирующего элемента 1. В этих канавках 14 расположены два параллельно проходящих ребра 15, которые подпирают краевые области щелей 8, образующих выходные отверстия 7, как еще будет видно ниже. При этом щели 8 расположены поперек продольной оси трубы 4 капельного орошения.
Когда внутри трубы 4 капельного орошения давление равно 0, как это изображено на фиг. 12a и 12b, щели 8, как описывалось выше, закрыты. При процессе орошения, когда давление внутри трубы 4 капельного орошения возрастает, как это изображено на фиг. 13a и 13b, краевые области 12 щелей 8 отгибаются наружу, чтобы вода могла выходить из щелей 8 для орошения.
Когда процесс орошения закончен, и давление в трубе капельного орошения становится меньше 0, как это изображено на фиг. 14a и 14b, за счет эффекта всасывания краевые области 12 щелей 8 загибаются внутрь, это загибание внутрь ограничивается ребрами 15, так что щели 8 и в этой ситуации закрыты, и проникновение загрязнений предотвращается.
На фиг. 15 показана труба 4 капельного орошения, у которой для каждого дозирующего элемента предусмотрено по одной щели 8, ориентированной в продольном направлении трубы.
На фиг. 16 показано, что у изображенной на фиг. 15 щели 8 расположен дозирующий элемент 1 в форме пластинки, имеющий входную область 2, дозирующую область 5 и выходную область 6, при этом вдоль щели 8 расположены в каждом случае два проходящих в продольном направлении ребра 16, которые могут подпирать краевые области 12 щели 8.
На фиг. 17 показана такая же система, как и на фиг. 16, при этом опорные средства 10 в дозирующем элементе 1 выполнены в виде выступов 13, которые могут подпирать краевые области 12 щели 8.
На фиг. 18 и 19 изображен один из вариантов осуществления, при котором дозирующий элемент 1 включает в себя две входные области 2, одну дозирующую область 5 и две выходные области 6, при этом выходные области 6 ориентированы параллельно друг другу и в продольном направлении трубы 4 капельного орошения. В области выходных областей 6 расположены щели 8, краевые области 12 этих щелей 8 подпираются с помощью выступов 13, которые расположены в дозирующем элементе 1 в продольном направлении щелей 8.
На фиг. 20 и 21 изображен один из вариантов осуществления, при котором для каждого дозирующего элемента 1 предусмотрено четыре щели 8. Дозирующий элемент 1 имеет две входные области 2, из которых вода попадает в центрально расположенную дозирующую область 5, через разветвление вода попадает в две выходные области 6, которые ориентированы параллельно друг другу. В каждой из этих выходных областей 6 в стенке 9 трубы 4 капельного орошения расположено по две щели 8, краевые области 12 которых подпираются с помощью выступов 13.
Эти описанные выше варианты осуществления показывают, что образующие выходное отверстие щели остаются закрытыми опорными средствами, когда внутри трубы возникает разрежение, благодаря чему предотвращается возможность проникновения загрязнений в дозирующие элементы и их засорения. Кроме того, эти варианты осуществления показывают, что могут применяться различные дозирующие элементы, так что количество щелей, через которые может выходить вода, как и их ориентация, может выполняться практически каким угодно, в зависимости от требований, которые предъявляются к системе орошения.