АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ДОЗАТОР-ИСПАРИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ Российский патент 2024 года по МПК B65D21/00 

Изобретение относится к устройству дозировки и пополнения жидкости в автоматическом режиме и может найти применение во многих отраслях техники, в частности в сельском хозяйстве (например, поилки для птиц), в медицине (например, дозировка лекарственных препаратов), в пищевой промышленности и других отраслях.

Из уровня техники известен ряд цветочных горшков с автополивом и индикацией наличия воды в системе, https://triptonkosti.ru/5-foto/gorshok-s-avtopolivom-shema-93-foto.html.

Недостатком данного решения является отсутствие автоматического пополнения воды при ее использовании/испарении, а также невозможность использовать несколько модулей в одном устройстве.

Наиболее близким аналогом можно выбрать решение RU 224971 U1, 10.04.2024, раскрывающее фитомодуль для растений, выполненный в виде однотипных лотков для установки в них горшков с растениями, где лотки закреплены на вертикальной опоре и расположены поэтажно с отступом друг от друга по высоте, причем снизу вертикальная опора установлена на вращающуюся платформу, отличающийся тем, что вертикальная опора образована по меньшей мере одной полой трубой, низ которой вставлен в центральное сквозное отверстие сверху нижнего смежного с ней лотка, а верх вставлен в центральное сквозное отверстие снизу верхнего смежного с ней лотка, причем каждый лоток выполнен в виде чаши, образованной центральным сквозным отверстием и сверху цилиндрическим выступом, соответствующим диаметру полой трубы вертикальной опоры, с возможностью закрепления к ней в верхней части лотка и с возможностью закрепления к центральному отверстию в нижней части лотка; от цилиндрического выступа лотка в сторону периферийной области выполнен первый уклон, а периферийные борта чаши сформированы в виде второго уклона в сторону центральной области чаши; место совмещения первого и второго уклонов лотка выполнено наиболее глубоким местом чаши.

Недостатком данного решения является отсутствие автоматического пополнения воды при ее использовании/испарении, неравномерность распределения воды по уровням, а также сложность конструкции, поскольку в устройстве используется помпа, перекачивающая воду снизу-вверх.

Целью заявленного изобретения является устранение недостатков известных решений.

Техническим результатом является повышение точности распределения жидкости, автоматизация распределения жидкости при простоте конструкции.

Данный результат достигается тем, что

автоматизированный дозатор-испаритель жидкости включает:

донный лоток, содержащий чашу с дном и стенками для жидкости, включающий угловые стойки с верхними направляющими,

лоток-резервуар, содержащий чашу с дном и стенками для жидкости, включающий угловые стойки с приемными пазами 6 снизу, причем лоток-резервуар по центру дна имеет отверстие со сквозной уплотнительной мембраной,

рабочие лотки, содержащие чашу с дном и стенками для жидкости, каждый из которых включает угловые стойки с приемными пазами снизу и верхними направляющими сверху, где

приемные пазы каждого рабочего лотка и лотка-резервуара выполнены с возможностью стыковки с соответствующими верхними направляющими каждого рабочего лотка и донного лотка, для их фиксации между собой, при этом

каждый рабочий лоток в своем дне включает сквозную втулку, направленную вверх, причем данные втулки располагаются так, чтобы не быть установленными одна под другой на одной оси,

каждый рабочий лоток в своем дне по центру включает осевую втулку, расположенную выше стенок соответствующего рабочего лотка, причем в собранном виде все вместе осевые втулки образуют сквозную шахту, внутри которой размещена поплавковая ось, выполненная с возможностью свободного вертикального перемещения,

при этом на верхнем конце поплавковой оси установлен наконечник, выполненный с возможностью взаимодействия с уплотнительной мембраной лотка-резервуара для открытия й закрытия отверстия упомянутой уплотнительной мембраны, а на нижнем конце поплавковой оси установлен поплавок, размещенный в чаше донного лотка и выполненный с возможностью поднятия и опускания поплавковой оси, в зависимости от уровня жидкости в донном лотке.

Сквозные втулки снабжены гильзами, проходящими вниз.

Наконечник выполнен конусообразной формы.

В дне донного лотка выполнена сливная пробка.

Устройство дополнительно включает модуль обдува, закрепленный сбоку, содержащий направляющий диффузор с регулируемыми лопастями и вентилятор.

Далее принцип работы устройства будет описан с учетом прилагаемых чертежей, где

фиг. 1 - изометрический (трехмерный) вид автоматизированного дозатора-испарителя жидкости,

фиг. 2 - вид в разрезе А-А автоматизированного дозатора-испарителя жидкости,

фиг. 3 - вариант использования с модулем обдува, где

1 - донный лоток;

2 - чаша;

3 - угловая стойка;

4 - верхняя направляющая;

5 - рабочий лоток;

6 - приемный паз;

7 - лоток-резервуар;

8 - сквозная втулка;

9 - осевая втулка;

10 - сквозная шахта;

11 - поплавковая ось;

12 - уплотнительная мембрана;

13 - наконечник;

14 - гильза;

15 - поплавок;

16 - диффузор;

17 - вентилятор;

18 - лопасть.

Автоматизированный дозатор-испаритель жидкости включает донный лоток 1. Донный лоток 1 содержит чашу 2, образованную дном и стенками для хранения в ней жидкости. Дно и стенки как правило выполняются из пластика, однако в зависимости от области применения устройства могут выполняться и из иных материалов, например стекло, металл. Предпочтительно, на дне донного лотка 1 выполнить сливную пробку, для слива жидкости из донного лотка 1, при необходимости, например, при обслуживании устройства.

Глубина и форма донного лотка 1, а также рабочего лотка 5 и лотка-резервуара 7 подбираются исходя из потребности и необходимости и не являются объемом охраны данной заявки. Донный лоток 1 также включает угловые стойки 3 с верхними направляющими 4. Для квадратной и прямоугольной формы донного лотка 1, а также рабочего лотка 5 и лотка резервуара 7 количество данных угловых стоек 3 равно четырем. Вертикальные направляющие 4 обеспечивают стыковку донного лотка 1, рабочего лотка 5 и лотка-резервуара 7 в единую конструкцию, посредством захода вертикальных направляющих 4 в приемный паз 6 угловой стойки 3.

Устройство также включает лоток-резервуар 7, размещенный сверху конструкции. Лоток-резервуар 7 содержит чашу 2, образованную также как и донный лоток 1 - дном и стенками для хранения в ней жидкости. Объем лотка-резервуара 7 подбирается исходя из области применения устройства и поставленных задач. Материал дна и стенок лотка-резервуара 7 должен выдерживать нагрузку от объема залитой жидкости. Лоток-резервуар 7 включает угловые стойки 3, внизу в которых выполнены приемные пазы 6. Приемные пазы 6 лотка-резервуара 7, а также рабочих лотков 5 имеют такую форму и размер, чтобы сопрягаться с вертикальными направляющими 4 угловых стоек 3 на рабочих лотках 5 и донном лотке 1 для надежного удержания конструкции в сборе. Форма приемных пазов 6, например, может быть выполнена как U - образная прорезь, в таком случае, форма вертикальных направляющих 4 выполнена как U-образный вертикальный стержень, входящий в приемный паз 6.

Устройство также включает рабочие лотки 5. Количество рабочих лотков 5 может быть различным от 2-3 штук до множества, в зависимости от области и назначения. Каждый рабочий лоток 5 содержит чашу 2, образованную дном и стенками для хранения жидкости. Каждый рабочий лоток 5 содержит угловые стойки 3 с приемными пазами 6 снизу и с верхними направляющими 4 сверху. Приемные пазы 6 каждого рабочего лотка 5 и лотка-резервуара 7 выполнены с возможностью сопряжения (взаимодействия) с соответствующими верхними направляющими 4 каждого рабочего лотка 5 и донного лотка 1, для их фиксации между собой в стопку, как упоминалось выше.

Каждый рабочий лоток 5 в своем дне включает отверстие со сквозной втулкой 8. Сквозные втулки 8 рабочих лотков 5 направлены вверх, приблизительно на половину высоты стенки чаши 2. Необходимо отметить, что данные сквозные втулки 8 располагаются так, чтобы не быть установленными одна под другой на одной оси. Данное условие необходимо для того, чтобы при наполнении рабочих лотков 5 жидкостью они наполнялись последовательно сверху вниз, исключая прямое попадание жидкости из одной сквозной втулки 8 в другую, минуя наполнение рабочего лотка 5 для повышения точности распределения жидкости при простоте конструкции.

Кроме того, предпочтительно, чтобы сквозные втулки 8 были снабжены гильзами 14, проходящими вниз. Данные гильзы 14, во-первых, исключат течь жидкости по низу дна каждого рабочего лотка 5 (исключается втекание жидкости наружу по стенке дна), а во-вторых стабилизируют уровень жидкости в каждом из рабочих лотков 5, исключая их случайное переполнение, например, в случае резкого (залпового) наполнения жидкостью устройства, где гильзы 14 задерживают/останавливают заполнение воды выше уровня их края, что также обеспечивает повышение точности распределения жидкости при простоте конструкции.

Лоток-резервуар 7 по центру своего дна имеет отверстие со сквозной уплотнительной мембраной 12 по типу шайбы-прокладки. Уплотнительная мембрана 12 выполняется из эластичного материала, например резины, каучука и пр. Через данную уплотнительную мембрану 12 лотка-резервуара 7 поступает жидкость в нижние лотки, обеспечивая автоматизированную дозировку жидкости.

При этом каждый рабочий лоток 5 в своем дне по центру и на одной оси с уплотнительной мембраной 12 включает осевую втулку 9, расположенную выше стенок соответствующего рабочего лотка 5. Расположение осевых втулок 9 выше стенок рабочих лотков 5 исключает проход жидкости через данные осевые втулки 9. В собранном виде все вместе осевые втулки 9 образуют сквозную шахту 10, внутри которой размещена поплавковая ось 11. Поплавковая ось 11 выполнена в виде стержня или штока. Поплавковая ось 11 выполнена с возможностью свободного (скользящего) вертикального перемещения на определенную длину вверх-вниз в сквозной шахте 10. Перемещающаяся вверх-вниз поплавковая ось 11 обеспечивает повышение точности распределения жидкости, автоматизацию распределения жидкости при простоте конструкции.

На верхнем конце поплавковой оси 11 установлен наконечник 13. Наконечник 13 выполнен с возможностью взаимодействия с уплотнительной мембраной 12 лотка-резервуара 7 для осуществления открытия и закрытия отверстия упомянутой уплотнительной мембраны 12 в процессе работы устройства, для достижения заявленного результата. Предпочтительно, наконечник 13 выполнять конусообразной формы для более четкого процесса открытия-закрытия отверстия уплотнительной мембраны 12. Наконечник 13, как правило, выполняется из эластичного материала, для исключения протекания жидкости и лучшего уплотнения узлов при закрытии.

На нижнем конце поплавковой оси 11 установлен поплавок 15, размещенный в чаше 2 донного лотка 1. Поплавок 15 выполнен из плавучего материала, способного подниматься вверх при увеличении уровня жидкости в донном лотке 1 и опускаться вниз, при уменьшении уровня жидкости в данном донном лотке 1, то есть поплавок 15, в совокупности с поплавковой осью 11 и наконечником 13 выполнен с возможностью поднятия и опускания, в зависимости от уровня жидкости в донном лотке 1, что обеспечивает точность распределения жидкости, автоматизацию распределения жидкости при простоте конструкции.

Устройство дополнительно может включать модуль обдува, закрепленный сбоку к стенкам донного лотка 1 и лотка-резервуара 7, например посредством выступов на модуле обдува, входящих в зацепление с боковыми стенками донного лотка 1 и лотка-резервуара 7. Модуль обдува содержит направляющий диффузор 16, сопрягаемый с устройством. Диффузор включает регулируемые лопасти 18 и вентилятор 17. Регулируемые лопасти 18 обеспечивают изменение угла их постановки к рабочим лоткам 5 и донному лотку 1, для регулировки степени взаимодействия с жидкостью. Вентилятор 17 может работать как на вдув так и на выдув, в зависимости от необходимости. Данный узел ускоряет диффузный обмен и испарение жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Устройство собирается в единую конструкцию (при первом использовании) посредством совмещения донного лотка 1, рабочих лотков 5 и лотка-резервуара 7 с помощью размещенных на угловых стойках 3 приемных пазов 6 и верхних направляющих 4.

Поплавковая ось 11 с поплавком 15 и наконечником 13 устанавливается в сквозную шахту 10, образованную осевыми втулками 9.

Устройство подготовлено к работе.

Далее, в верхний лоток-резервуар 7 подается жидкость, например, вода.

Жидкость начинает заполнять лоток-резервуар 7 и через уплотнительную мембрану 12 поступает в верхний рабочий лоток 5, заполняя его по уровню высоты сквозной втулки 8.

Далее жидкость начинает переливаться через сквозную втулку 8 в нижние рабочие лотки 5, также заполняя их до уровня высоты сквозной втулки 8.

Из нижнего рабочего лотка 5, через его сквозную втулку 8 жидкость подается в донный лоток 1, заполняя его.

В процессе заполнения донного лотка 1 на поплавок 15 воздействует подъемная сила жидкости, и он поднимается вверх, толкая поплавковую ось 11 с верхним наконечником 13, скользящую по сквозной шахте 10.

При достижении определенного уровня жидкости в донном лотке 1 поплавок 15 прижимает наконечник до верхнего упора, то есть, закрывая отверстие уплотнительной мембраны 12. Процесс наполнения на этом окончен.

По мере дозирования и испарения жидкости (процесс дозирования и испарения жидкости может быть абсолютно различным, от обычного диффузного (конвекционного) испарения до взаимодействия заявленного устройства с определенными узлами и приспособлениями, не являющимися частью данной заявки и не ограничивающими объем охраны данной заявки каким-либо конкретным приспособлением) из рабочих лотков 5 и донного лотка 1 уровень жидкости падает, и поплавок 15, а за ним поплавковая ось 11 и наконечник 13 опускается вниз, тем самым открывая отверстие уплотнительной мембраны 12, что обеспечивает перелив жидкости сверху вниз по уже указанному циклу, до повторного закрытия уплотнительной мембраны 12 наконечником 13.

Данный цикл повторяется, обеспечивая повышение точности распределения жидкости, автоматизацию распределения жидкости при простоте конструкции устройства.

Пример 1

Автоматизированный дозатор-испаритель жидкости включает:

донный лоток 1, содержащий чашу 2 с дном и стенками для жидкости, включающий четыре угловые стойки 3 с верхними направляющими 4,

лоток-резервуар 7, содержащий чашу 2 с дном и стенками для жидкости, включающий четыре угловые стойки 3 с приемными пазами 6 снизу,

лоток-резервуар 7 по центру дна имеет отверстие со сквозной уплотнительной мембраной 12 из резины,

четыре рабочих лотка 5, каждый из которых содержит чашу 2 с дном и стенками для жидкости, где каждый рабочий лоток 5 включает четыре угловые стойки 3 с приемными пазами 6 снизу и верхними направляющими 4 сверху,

приемные пазы 6 каждого рабочего лотка 5 и лотка-резервуара 7 выполнены с возможностью стыковки с соответствующими верхними направляющими 4 каждого рабочего лотка 5 и донного лотка 1,

каждый рабочий лоток 5 в своем дне включает сквозную втулку 8, направленную вверх, причем данные втулки 8 располагаются так, чтобы не быть установленными одна под другой на одной оси (в шахматном порядке),

каждый рабочий лоток 5 в своем дне по центру включает осевую втулку 9, расположенную выше стенок соответствующего рабочего лотка 5, причем в собранном виде все вместе осевые втулки 9 образуют сквозную шахту 10,

внутри сквозной шахты 10 размещена поплавковая ось 11,

на верхнем конце поплавковой оси 11 установлен сферический наконечник 13, взаимодействующий (открывающий-закрывающий отверстие) с уплотнительной мембраной 12 лотка-резервуара 7,

на нижнем конце поплавковой оси 11 установлен пластиковый пустотелый поплавок 15, размещаемый в чаше 2 донного лотка 1.

Пример 2

Автоматизированный дозатор-испаритель жидкости включает:

донный лоток 1, содержащий чашу 2 с дном и стенками для жидкости, включающий четыре угловые стойки 3 с верхними направляющими 4, причем в дне донного лотка 1 выполнена сливная пробка.

лоток-резервуар 7 содержащий чашу 2 с дном и стенками для жидкости, включающий четыре угловые стойки 3 с приемными пазами 6 снизу,

лоток-резервуар 7 по центру дна имеет отверстие со сквозной уплотнительной мембраной 12 из силикона,

шесть рабочих лотков 5, каждый из которых содержит чашу 2 с дном и стенками для жидкости, где каждый рабочий лоток 5 включает четыре угловые стойки 3 с приемными пазами 6 снизу и верхними направляющими 4 сверху,

приемные пазы 6 каждого рабочего лотка 5 и лотка-резервуара 7 выполнены с возможностью стыковки с соответствующими верхними направляющими 4 каждого рабочего лотка 5 и донного лотка 1,

каждый рабочий лоток 5 в своем дне включает сквозную втулку 8, направленную вверх, причем данные втулки 8 располагаются так, чтобы не быть установленными одна под другой на одной оси (каждая сквозная втулка 8 повернута относительно следующей на угол 60 градусов),

сквозные втулки 8 снабжены гильзами 14, проходящими вниз,

каждый рабочий лоток 5 в своем дне по центру включает осевую втулку 9, расположенную выше стенок соответствующего рабочего лотка 5, причем в собранном виде все вместе осевые втулки 9 образуют сквозную шахту 10,

внутри сквозной шахты 10 размещена поплавковая ось 11,

на верхнем конце поплавковой оси 11 установлен конусообразный наконечник 13, взаимодействующий (открывающий-закрывающий отверстие) с уплотнительной мембраной 12 лотка-резервуара 7,

на нижнем конце поплавковой оси 11 установлен пенопластовый поплавок 15, размещаемый в чаше 2 донного лотка 1,

устройство включает модуль обдува, закрепленный сбоку посредством винтов, содержащий направляющий диффузор 16 с регулируемыми лопастями 18 и вентилятор 17.

Таким образом, предложенное решение обеспечивает повышение точности распределения жидкости, автоматизацию распределения жидкости при простоте конструкции.

Изобретение относится к устройству дозировки и пополнения жидкости в автоматическом режиме. Автоматизированный дозатор-испаритель содержит донный лоток, содержащий чашу с дном и стенками для жидкости, включающий угловые стойки с верхними направляющими, лоток-резервуар, содержащий чашу с дном и стенками для жидкости, включающий угловые стойки с приемными пазами снизу, причем лоток-резервуар по центру дна имеет отверстие со сквозной уплотнительной мембраной, рабочие лотки, содержащие чашу с дном и стенками для жидкости, каждый из которых включает угловые стойки с приемными пазами снизу и верхними направляющими сверху. Приемные пазы каждого рабочего лотка и лотка-резервуара выполнены с возможностью стыковки с соответствующими верхними направляющими каждого рабочего лотка и донного лотка для их фиксации между собой. Каждый рабочий лоток в своем дне включает сквозную втулку, направленную вверх, причем данные втулки располагаются так, чтобы не быть установленными одна под другой на одной оси. Каждый рабочий лоток в своем дне по центру включает осевую втулку, расположенную выше стенок соответствующего рабочего лотка, причем в собранном виде все вместе осевые втулки образуют сквозную шахту, внутри которой размещена поплавковая ось, выполненная с возможностью свободного вертикального перемещения. На верхнем конце поплавковой оси установлен наконечник, выполненный с возможностью взаимодействия с уплотнительной мембраной лотка-резервуара для открытия и закрытия отверстия упомянутой уплотнительной мембраны. На нижнем конце поплавковой оси установлен поплавок, размещенный в чаше донного лотка и выполненный с возможностью поднятия и опускания поплавковой оси, в зависимости от уровня жидкости в донном лотке. Обеспечивается повышение точности распределения жидкости, автоматизация распределения жидкости при простоте конструкции. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автоматизированный дозатор-испаритель жидкости, характеризующийся тем, что включает

донный лоток, содержащий чашу с дном и стенками для жидкости, включающий угловые стойки с верхними направляющими,

лоток-резервуар, содержащий чашу с дном и стенками для жидкости, включающий угловые стойки с приемными пазами снизу, причем лоток-резервуар по центру дна имеет отверстие со сквозной уплотнительной мембраной,

рабочие лотки, содержащие чашу с дном и стенками для жидкости, каждый из которых включает угловые стойки с приемными пазами снизу и верхними направляющими сверху, где

приемные пазы каждого рабочего лотка и лотка-резервуара выполнены с возможностью стыковки с соответствующими верхними направляющими каждого рабочего лотка и донного лотка для их фиксации между собой, при этом

каждый рабочий лоток в своем дне включает сквозную втулку, направленную вверх, причем данные втулки располагаются так, чтобы не быть установленными одна под другой на одной оси,

каждый рабочий лоток в своем дне по центру включает осевую втулку, расположенную выше стенок соответствующего рабочего лотка, причем в собранном виде все вместе осевые втулки образуют сквозную шахту, внутри которой размещена поплавковая ось, выполненная с возможностью свободного вертикального перемещения,

при этом на верхнем конце поплавковой оси установлен наконечник, выполненный с возможностью взаимодействия с уплотнительной мембраной лотка-резервуара для открытия и закрытия отверстия упомянутой уплотнительной мембраны, а на нижнем конце поплавковой оси установлен поплавок, размещенный в чаше донного лотка и выполненный с возможностью поднятия и опускания поплавковой оси, в зависимости от уровня жидкости в донном лотке.

2. Дозатор-испаритель по п. 1, характеризующийся тем, что сквозные втулки снабжены гильзами, проходящими вниз.

3. Дозатор-испаритель по п. 1, характеризующийся тем, что наконечник выполнен конусообразной формы.

4. Дозатор-испаритель по п. 1, характеризующийся тем, что в дне донного лотка выполнена сливная пробка.

5. Дозатор-испаритель по п. 1, характеризующийся тем, что включает модуль обдува, закрепленный сбоку, содержащий направляющий диффузор с регулируемыми лопастями и вентилятор.