Дождеватель-капельница
SPRINKLER-DROPPER

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и предназначено для полива сельскохозяйственных культур с помощью гибких поливных трубопроводов.
7
Известна капельница, включающая разборную камеру со штуцером и инъектором в виде штыря с ребрами жесткости, сходящимися к острию штыря, причем камера расположена в верхней части инъектора и снабжена дозатором подачи воды, при этом она снабжена водопроницаемым стержнем, размещенным в полости штыря, нижняя полая часть штыря закрыта пробкой с заостренным концом, а между его ребрами жесткости выполнены водопроводящие каналы, сообщенные с полостью штыря, а стержень выполнен из пористого материала в виде тела или круглого, или треугольного, или шестигранного, или квадратного сечений, при этом дозатор подачи воды выполнен в виде полого шарового элемента (RU, патент на изобретение №2202174, МПК A01G 25/02).
К недостаткам данной капельницы относится отсутствие возможности контроля давления в системе и возможности отключения капельницы при повышенном давлении.
7
Известен капельный водовыпуск, включающий корпус с двумя сообщающимися отверстиями камерами, впускным и выпускным отверстиями и поплавковым клапаном, расположенным в верхней камере, при этом в нижней камере, сопряженной с инъектором, установлен стержень с пазами, выполненными вдоль образующих его поверхности, в пазах стержня размещены фитили либо круглого, либо прямоугольного сечения, а в крышке корпуса под входным патрубком выполнены прорези-водоотводы, при этом выпускные отверстия верхней камеры ориентированы под углом к основанию нижней камеры (RU, патент на изобретение №2259039, МПКA01G 25/02).
К недостаткам данного капельного водовыпуска относятся отсутствие возможности регулирования подачи воды в капельницу при заданном напоре и равномерности ее распределения в корнеобитаемом слое почвы, отсутствие возможности автоматического отключения капельницы при повышении напора в поливном трубопроводе. Кроме того, капельный водовыпуск не оборудован дождевателем.
Известен насадок дождевального агрегата, содержащий корпус, закрепленный на стойке дефлектор и сопло с центральным отверстием, сопло и корпус выполнены единой деталью, при этом центральное отверстие сопла сопряжено с полостью корпуса и выполнено с сужением в направлении среза сопла, а установленный на стойке дефлектор выполнен в виде тела вращения переменного сечения, уменьшающегося в сторону стойки, на поверхности дефлектора вдоль его оси выполнены равноудаленные желобки переменного сечения, разделенные между собой ребрами, к тому же нижняя резьбовая часть стойки смонтирована в полости корпуса посредством кронштейна, а на верхнем срезе дефлектора выполнено фасонное углубление под размер торца шестигранного воротка (RU, патент на изобретение №2174876 С1, МПК В05В 1/18, В05В 1/26).
К недостаткам данного насадка дождевального агрегата относятся отсутствие возможности автоматического включения и выключения полива при изменении давления в поливном трубопроводе и неравномерное распределение дождя по орошаемой площади.
Известна дождевальная насадка, включающая напорный трубопровод, сопло, кронштейны, камеру с размещенным в центре вертикальным штоком и дефлектор, на верхнем выходном отверстии сопла неподвижно закреплена узким основанием воронка, выполненная из эластичного водонепроницаемого материала, которая своим верхним расширяющимся основанием закреплена на верхнем конце держателя, выполненного в виде чашеобразной втулки, расширяющейся в верхнем конце и имеющей в нижнем конце гайку, навинченную на сопло, а над воронкой установлена камера, жестко соединенная с держателем вертикально установленными стойками, причем вертикальный шток размещен таким образом, что его нижний конец упирается в вершину дефлектора, который образует нижнюю часть камеры и выполнен из эластичного водонепроницаемого материала, при этом верхний конец штока жестко закреплен на кронштейнах (RU, патент на изобретение №2316947 С2, МПК A01G 25/02, В05В 1/18).
К недостаткам данной дождевальной насадки относятся отсутствие возможности автоматического включения и выключения полива при изменении давления в поливном трубопроводе и неравномерное распределение дождя по орошаемой площади.
Известна капельница-дождеватель, включающая разборную камеру со штуцером и инъектором в виде штыря с ребрами жесткости, сходящимися к острию штыря, причем камера расположена в верхней части инъектора и снабжена дозатором подачи воды, между ребрами жесткости выполнены водопроводящие каналы, сообщенные с полостью штыря, при этом капельница-дождеватель закреплена на гибком поливном трубопроводе с помощью охватывающих поливной трубопровод хомутов, соединенных из двух полуколец болтами, при этом в нижней части хомута закреплен резьбовой патрубок для крепления корпуса капельницы, в котором выполнены водопропускные каналы, а во внутренней полости установлен направляющий поршень, удерживаемый пружиной сжатия и соединенный с коническим клапаном, гнездо которого соединено с внутренней полостью штыря, в боковых стенках которой выполнены водопроводящие каналы, в верхней части хомута закреплен резьбовой патрубок для дождевателя, в котором установлена опорная шайба с калиброванным отверстием под шаровой клапан, размещенный в корпусе, установленном с помощью резьбы в резьбовом патрубке, шаровой клапан зафиксирован пружиной сжатия между упорной и опорной шайбой, корпус в верхней части выполнен цилиндрическим и имеет ребристые внутренние стенки, на цилиндрической части корпуса закреплен гофрированный водопропускной трубопровод, соединенный с патрубком, имеющим выходные окна, и закрепленный к дефлектору в виде параболоида вращения (RU, патент на изобретение №2543171 С2, МПК A01G 25/02, В05В 1/18).
К недостаткам данной капельницы-дождевателя относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, затруднительное получение мелкодисперсного дождевания.
Данная конструкция принята в качестве наиближайшего аналога.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - обеспечение оптимальных условий роста и развития сельскохозяйственных растений и повышение урожайности.
Технический результат - упрощение конструкции, обеспечение возможности равномерного увлажнения корнеобитаемого слоя почвы и создание благоприятного микроклимата для листостебельной части растений путем дождевания в ночное время суток.
Указанный технический результат достигается тем, что дождеватель-капельница, включающая разборную камеру со штуцером и инъектором в виде штыря с ребрами жесткости, сходящимися к острию штыря, причем камера расположена в верхней части инъектора и снабжена дозатором подачи воды, между ребрами жесткости выполнены водопроводящие каналы, сообщенные с полостью штыря, при этом дождеватель-капельница закреплена на гибком поливном трубопроводе с помощью охватывающих поливной трубопровод хомутов, соединенных из двух полуколец болтами, при этом в верхней части инъектора выполнена шарообразная камера с шарообразным пустотелым поплавком, выполняющим роль дозатора подачи воды, шарообразная камера соединена с каналом во внутренней полости инъектора, а канал имеет водовыпускные отверстия, направленные вверх, для предотвращения их забивания при погружении инъектора в почву, в верхней части хомута закреплен штуцер, соединенный с внутренней полостью гибкого поливного трубопровода через опорную шайбу, имеющую эластичную накладку, над эластичной накладкой установлен дозатор, имеющий нижнюю запорную коническую опорную часть и направляющую крестообразную часть, над направляющей частью дозатора установлена тарированная на заданное давление пружина сжатия, зафиксированная опорной шайбой, в верхней части штуцера с помощью резьбовой шайбы установлен дефлектор выполненный в виде параболоида вращения, сопряженного с решетчатыми окнами, выполненными в верхней части штуцера, длина инъектора  установлена в зависимости от глубины проникновения корневой системы растений.
Проведенный Заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «Новизна» по существующему законодательству. Изобретение поясняется чертежом
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Дождеватель-капельница включает гибкий поливной трубопровод 1, на котором с помощью хомута 2, зафиксированного болтами 3, установлен инъектор 4, имеющий входное отверстие 5, соединенное с внутренней полостью поливного трубопровода 1. Отверстие 5 герметично соединено с шарообразной камерой 6, во внутренней полости которой размещен шарообразный пустотелый поплавок 7. Шарообразная камера 6 соединена с каналом 8, выполненным во внутренней полости инъектора 4. Канал 8 имеет водовыпускные отверстия 9, направленные вверх, для предотвращения их забивания при погружении инъектора в почву. В верхней части хомута 2 закреплен штуцер 10, который соединен с внутренней полостью гибкого поливного трубопровода через опорную шайбу 11, имеющую эластичную накладку для обеспечения герметичности. Над эластичной накладкой установлен дозатор 12, имеющий нижнюю запорную коническую часть и верхнюю направляющую крестообразную часть 13. Над направляющей частью 13 установлена тарированная на заданное давление пружина сжатия 14, зафиксированная опорной шайбой 15. В верхней части штуцера 10 с помощью резьбы 16 на резьбовой шайбе 17 установлен дефлектор 18, выполненный в виде параболоида вращения, сопряженного с решетчатыми окнами 19 в верхней части штуцера 10. Длина  инъектора 4 принята из условия необходимой глубины проникновения корневой системы растений.
Дождеватель-капельница работает следующим образом.
В ночной период давление в поливном трубопроводе 1 поддерживается до величины 0,5…0,7 МПа. Это давление воздействует на шарообразный пустотелый поплавок, который перекрывает канал 8, и подача воды в инъектор 4 не происходит. В то же время давление внутри трубопровода 1 воздействует на нижнюю запорную коническую часть дозатора 12 и приподнимают дозатор 12, преодолевая сопротивление пружины 14, которая рассчитана на данное давление. При этом поток оросительной воды через зазор между опорной шайбой 11, направляющей крестообразной частью 13 и опорной шайбой 15 поступает в штуцер 10, взаимодействует с дефлектором 18, который направляет оросительную воду в решетчатые окна 19. При этом поток воды разрушается решеткой на мелкодисперсные капли и выбрасывается в атмосферу с образованием облака из мелкодисперсных капель, которые осаждаются на листостебельную часть растений и поверхность почвы. Это создает оптимальные условия фито- и микроклимата в посевах сельскохозяйственных культур. Кроме того, полив производится в ночное время суток, что обеспечивает значительное снижение потерь оросительной воды на испарение.
В дневное время суток давление в поливном трубопроводе 1 понижается до величины 0,1…0,2 МПа, при этом дозатор 12 под воздействием пружины 14 опускается и через опорную шайбу 11 с эластичной прокладкой герметично перекрывает проход оросительной воды в штуцер 10. В связи со снижением давления в поливном трубопроводе 1 поплавок 7 всплывает и открывает проход оросительной воды в канал 8, из которого вода через водовыпускные отверстия 9 поступает в корнеобитаемый слой почвы, что создает благоприятные условия для роста и развития растений.
Применение комбинированного способа орошения обеспечивает экономию оросительной воды до 40% и повышение урожайности сельскохозяйственных культур до 30…40%. Кроме того, упрощение конструкции дождевателя-капельницы снижает стоимость системы орошения и упрощает ее эксплуатацию.