ПОДПОЧВЕННЫЙ УВЛАЖНИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК A01G25/06 A01G25/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для подпочвенного орошения в космическом корабле, оранжереях на Луне, в земных условиях, когда испытывается острый дефицит воды, а увлажняемый участок горизонтален.

Известен подпочвенный увлажнитель, содержащий корпуса с водовыпускными отверстиями, которые установлены последовательно и сообщены между собой. Внутри корпусов размещены воздушные камеры, образованные упругим элементом, присоединенным к внутренней стенке корпуса и сообщенные с источником сжатого воздуха.

Недостатки известного подпочвенного увлажнителя - низкая водосберегающая конструкция и недостаточная способность предохранения от заиления.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет максимального использования объема корпуса-трубы.

Сущность изобретения заключается в том, что у трубы-улажнителя в ближней половине к корневой системе имеются отверстия, расположенные по верху трубы, а также под углом 30 и 45^о для пропуска воды из корпуса оросителя, а в нижней закреплены надувные баллоны. Перед началом заполнения оросителя водой баллоны находятся на дне увлажнителя в спущенном состоянии. По мере того, как вода заполнит корпус увлажнителя до отверстий, расположенных под углом 45^о, ее перекрывают, а в баллоны начинает нагнетаться воздух. Расширяясь, баллоны вытесняют воду в направлении к грунту у корневой системы, преодолевая стеклохолст, пропускающий воду, но предохраняющий увлажнитель от заиления в обратном направлении. Часть воды скатится по внешней поверхности корпуса-увлажнителя к основанию, оказавшись в разнозернистом заполнителе, по которому она капиллярным способом между подстилающей водонепроницаемой пленкой и сквозь окончание стеклохолста также устремится к корневой системе. Нагнетание воздуха будет производиться до полного заполнения внутреннего объема корпуса увлажнителя. Удерживаясь за Т-образное крепление у основания, расширяющиеся баллоны с воздухом всегда остаются внизу, а вода в стороне у отверстий до полного ее вытеснения. Через нужную паузу воздух из баллонов выпускается, они сжимаются и процесс повторяется.

На фиг. 1 показаны две секции подпочвенного увлажнителя с обрывами по длине; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - то же (баллон в состоянии полного заполнения); на фиг. 4 - узел I на фиг.1; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1 (увлажнитель в сборе, баллон 4 в состоянии, когда он занял полный внутренний объем корпуса).

Подпочвенный увлажнитель состоит из корпусов 1, в которых имеются удлиненные отверстия 2, расположенные вверху, а также под углом 30 и 45^о. Муфтами 3 корпуса 1 объединяются в многозвенный увлажнитель. Внутри корпусов 1 помещены надувные камеры 4' в спущенном состоянии и они же 4, заполненные воздухом и растянутые до полного внутреннего объема корпуса 1. На входной части увлажнителя имеются оголовок 5, в который ввернута насадка 6 для пропуска воды внутрь корпуса. Для соединения баллонов в единую систему на концы отходящих от них патрубков надеваются уплотнительные кольца 7 с углублениями по профилю, аналогичному выступам патрубка. Муфтой 8 свинчиваются в единую систему смежные баллоны 4, стягивая при этом уплотнительные кольца 7. В начале и конце надувных баллонов поставлены ниппели 9 для выпуска воздуха. В конце увлажнителя поставлена заглушка 10 с отверстием для воздуховода с ниппелем 9 на конце. Т-образная прорезь 11, исполненная у внутреннего основания корпуса 1, служит для пропуска через него аналогичного Т-образного выступа 12, выполненного у основания баллона с возможной опрессовкой более твердой пластины. В конце Т-образного выступа баллона 12 имеется монтажное отверстие 13, за которое крепится трос при протягивании Т-образного выступа 12 через Т-образную прорезь 11. На уложенный в грунт увлажнитель стелится стеклохолст 14, предохраняющий увлажнитель от заиления. Под увлажнитель ложится водонепроницаемая пленка 15, над стеклохолстом укладывается растительный грунт 16. Стрелками 17 показаны пути движения воды через отверстия 2 и у окончания стеклохолста. Позицией 18 обозначена граница участка увлажнения, 19 - культурные растения. Над поверхностью 20 грунта находятся надпочвенные части растений. В верхней части разнозернистого заполнителя пазух 21 размеры образований больше поперечного сечения отверстий, а в нижней от основания и до стыка стеклохолста с пленкой - более мелкий и способный капиллярным способом направить влагу к корневой системе растений. Устойчивое основание 22 выполняется из любого материала.

Перед запуском увлажнителя в работу надувные камеры находятся в сжатом состоянии 4'. Через насадку 6 вода поступает в корпус 1 до отверстий 2, расположенных под углом 45^о. Уровень заполнения корпуса увлажнителя водой может фиксироваться с помощью шкалы, расположенной на стержне поплавка в емкости, соединенной с ним в конце или нужном месте. При отсутствии поплавка подпочвенный увлажнитель будет работать и в том случае, если внутренний объем будет полностью занят водой. В этом случае будет наблюдаться увеличение влагонасыщения грунта от начала к концу. После заполнения корпуса 1 водой ее доступ прекращается. Начинает нагнетаться воздух в камеры 4, которые растягиваются одинаково по всей длине в силу того, что по упругости в звеньях они убывают от начала к концу. Во избежание утечки воздуха на окончания патрубков от смежных баллонов надеваются уплотнительные кольца 7 с углублениями, аналогичными выступам патрубков, стянутые муфтой 8. В начале и конце серии баллонов ставятся ниппели 9 для выпуска воздуха перед началом полива, а также в одном поливе между паузами. В конце последнего звена ставится заглушка 10 с отверстием для патрубка, спускающим воздух через ниппель 9. Внутри корпуса 1 имеется Т-образная прорезь 11, сквозь которую протягивается основание баллона 12 Т-образного профиля. Через отверстие 13 крепится монтажный трос, и с его помощью осуществляется стыковка Т-образного основания 12 с Т-образной прорезью 11. В результате надувной баллон с Т-образным основанием 12 закрепляется к корпусу подпочвенного увлажнителя с противоположной стороны от отверстий 2. Перед началом заполнения корпуса 1 водой баллоны для воздуха 4 занимали позицию 4' (фиг.3), а при нагнетании воздуха полностью заняли внутренний объем 4, вытеснив всю воду через отверстия 2 (фиг.1, 2 и 5). Вода преодолев стеклохолст, далее капиллярным способом устремилась в грунт 16 у корневой системы растений по направлению, указанному стрелками 17. Часть воды скатилась по внешней поверхности корпуса увлажнителя 1 к основанию, но, не преодолев водонепроницаемой пленки 15, расположенной под увлажнителем оказалась в разнородном заполнителе пазух 21, способных направить влагу в грунт у корневой системы отверстий, чему способствует и изогнутая поверхность пленки. Стеклохолст 14, предохраняющий увлажнитель от заиления, двигаясь в обратном направлении, работает надежнее при длинных паузах. По окончании полива баллоны 4 следует оставлять в состоянии полного воздушного заполнения корпусов 1, что препятствует проникновению ила внутрь.

В отличие от прототипа предлагаемый подпочвенный увлажнитель обеспечивает нужное направление потока воды и позволяет максимально использовать ее объем, находящийся внутри увлажнителя.

Использование: для подпочвенного орошения в земных условиях, на космическом корабле, в оранжереях, на Луне. Цель изобретения - направить потоки воды с увлажнителя в растительный грунт у корневой системы при максимальном использовании заполняемого объема корпуса-трубы. Сущность изобретения: у трубы-увлажнителя в ближней половине к корневой системе имеются отверстия, расположенные по верху трубы, а также под углом 30 и 45° для пропуска воды из корпуса оросителя, а в нижней закреплены надувные баллоны. Перед началом заполнения оросителя водой баллоны находятся на дне увлажнителя в спущенном состоянии. По мере того как вода заполнит корпус увлажнителя до отверстий, расположенных под углом в 45°, ее перекрывают, в баллоны начинает нагнетаться воздух. Расширяясь, баллоны вытесняют воду в направлении грунта у корневой системы. Чтобы вода вытеснялась равномерно по всей длине увлажнителя, баллоны подбираются различными по упругости, которая уменьшается от начала к концу. Надувные баллоны всегда остаются на дне увлажнителя, за которое они удерживаются Т-образным выступом, продетым сквозь Т-образную прорезь корпуса, находящуюся в основании. Баллоны в надутом состоянии занимают весь внутренний объем увлажнителя, вытеснив оттуда всю воду. Число циклов зависит от норм увлажнения. По окончании полива баллоны остаются в надутом состоянии и заполняют весь внутренний объем увлажнителя, тем самым исключая обратное проникновение воды и ила в корпус. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ПОДПОЧВЕННЫЙ УВЛАЖНИТЕЛЬ, содержащий последовательно установленные и сообщенные между собой корпуса с водовыпускными отверстиями, размещенные в корпусах воздушные камеры, образованные упругим элементом, присоединенным к внутренней стенке корпуса, и сообщенные с источником сжатого воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, воздушные камеры выполнены в виде соединенных между собой баллонов, присоединенных к нижней части оснований, упругость которых увеличивается в сторону источника сжатого воздуха. 2. Увлажнитель по п.1, отличающийся тем, что водовыпускные отверстия расположены относительно вертикальной оси корпуса в его верхней части под углами 30 и 45^o и имеют форму прорези.