專利名稱：特別用于操縱流體輸送系統(tǒng)中啟動件的真空發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般在灌溉和液體分配系統(tǒng)領(lǐng)域中找到應(yīng)用，尤其是一種如權(quán)利要求1前言中所述的操縱裝置。
背景技術(shù)：
已知有許多在灌溉系統(tǒng)中使用的操縱裝置，上述灌溉系統(tǒng)具有一個或多個液體噴射流，操縱裝置用于適當(dāng)?shù)貑由鲜鲆后w噴射流。通常，操縱裝置利用待輸送的液體能量來提供噴射運(yùn)動。
具體地說，或者是通過小型水輪機(jī)可以產(chǎn)生一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，或者是通過活塞與彈性件的組合可以產(chǎn)生一種往復(fù)式平移運(yùn)動。
作為例子，US-A-4681259公開了一種旋轉(zhuǎn)啟動噴灌器，其中在運(yùn)行期間，待噴霧的水使活塞往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這個活塞聯(lián)接到一個運(yùn)動轉(zhuǎn)換器上，所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換器使噴灌器的出口桿以預(yù)定寬度的步伐旋轉(zhuǎn)。
這類由待輸送的液體操縱的裝置一個明顯的缺點(diǎn)是，它們很容易堵塞或阻塞，因此可能削弱它們的運(yùn)行。液體常含有雜質(zhì)，并且也可能包括各種尺寸的固體顆粒物或外來體，如礦物，砂，藻類。水中雜質(zhì)可以在這些裝置的特定區(qū)域中聚集，并減少液體流動或者產(chǎn)生不規(guī)則的運(yùn)動，因而降低了裝置的可靠性和增加了其維護(hù)費(fèi)用。
還已知一些操縱裝置，這些裝置用來控制灌溉系統(tǒng)中的液體輸送，并包括一種文杜里裝置，所述文杜里裝置能產(chǎn)生合適的負(fù)壓。
具體地說，US-A-4900189公開了一種用于脈沖式自動輸送一種灌溉液體的操縱裝置，所述操縱裝置包括一個饋送灌溉液體的文杜里裝置。裝置包括一個入口管道，一個出口管道和一個輔助管道，所述輔助管道在文杜里裝置的限流段處具有一個端部。通過這種安排，輔助管道將文杜里裝置所產(chǎn)生的負(fù)壓傳送到一個滑動活塞，所述滑動活塞能作往復(fù)運(yùn)動和選擇性地防止液體從入口管道出口管道的通道，及選擇性地打開通向大氣的出口。
在運(yùn)行期間，當(dāng)液體從入口管道通向出口管道時，由文杜里裝置所產(chǎn)生的負(fù)壓使活塞處于第一位置保持液體，其中流體通道打開而出口關(guān)閉。隨著操縱裝置上游壓力增加并因此流量減少，輔助管道中的壓力也增加，直至它使活塞移動到一個第二位置時為止，在所述第二位置中液流停止并將大氣壓引入輔助管道中。輔助管道中突變的壓降使活塞回到第一位置并開始新一輪脈沖循環(huán)。
這種解決方案的缺點(diǎn)是活塞只有在操縱裝置上游液體條件改變時才位移，并且操作人員不能用人工或遙控直接操縱活塞。另外，活塞運(yùn)動的順序嚴(yán)格地由控制裝置的幾何設(shè)計(jì)和裝置上游灌溉系統(tǒng)的特點(diǎn)決定。具體地說，運(yùn)動的順序不能按希望改變到適合不同的應(yīng)用。
發(fā)明公開本發(fā)明的一般目的是通過提供一種低成本的操縱裝置克服上述缺點(diǎn)。
一個主要目的是提供一種具有安全而可靠運(yùn)行的裝置，并且其特點(diǎn)保持不隨時間改變。
一個特殊目的是提供一種其操縱順序可以很容易控制和改變的裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種裝置，所述裝置可以通過一個直接或遠(yuǎn)距離連接的計(jì)算機(jī)按照所希望的程序進(jìn)行控制。
另一個特殊目的是提供一種裝置，所述裝置可以改變輸送流體的運(yùn)動特點(diǎn)，尤其是能從層流轉(zhuǎn)變成紊流，反之亦然。
另一個特殊目的是提供一種裝置，所述裝置需要很少維護(hù)，并且很容易清洗。
這些目的以及下面更顯而易見的另一些目的，按照權(quán)利要求1所述，通過一種特別用于操縱流體輸送系統(tǒng)中啟動件的真空發(fā)生裝置達(dá)到，上述真空發(fā)生裝置包括一個用于主加壓流體的通道，所述通道沿著一個縱向軸線延伸，縱向通道具有一個入口部分，一個出口部分和一個位于入口部分和出口部分之間的限流部分，并適合于通過文杜里效應(yīng)產(chǎn)生真空，一個第一徑向?qū)Ч芘c限流部分和與外部成流體連通，其特征在于，裝置包括至少一個第二徑向?qū)Ч?，所述第二徑向?qū)Ч芤才c限流部分和與外部成流體連通。
由于這種特殊安排，可以在不直接使用主加壓流體情況下，通過加壓空氣操縱一個或多個啟動件，上述主加壓流體可能含有雜質(zhì)，像用于灌溉目的的液體那樣。這提供了一種安全而可靠的運(yùn)行，并顯著減少由于形成尤其是沿著主加壓流體路線堵塞所引起的不正常工作。
優(yōu)選的是，裝置可以包括用于閉合第二徑向?qū)Ч芡ǖ赖臋C(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)適合于改變通道的尺寸和/或選擇性地將通道關(guān)掉。
這樣能控制用來操縱啟動件的負(fù)壓，而同時能改變主加壓流體流的運(yùn)動條件。這個特點(diǎn)尤其是能將加壓流體的運(yùn)動從層流改變成紊流，反之亦然。
合適地，閉合機(jī)構(gòu)可以包括一個閥，所述閥通過一個控制單元進(jìn)行電控。
這樣能很容易例如按照所希望的程序和通過一個直接或遠(yuǎn)距離連接的計(jì)算機(jī)來控制各啟動件。
附圖簡介本發(fā)明的另一些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)從按照本發(fā)明所述的一種真空發(fā)生系統(tǒng)和一個組件的幾何優(yōu)選但不是唯一的實(shí)施例的詳細(xì)說明，將變得顯而易見，上述實(shí)施例是借助于附圖當(dāng)作非限制性例子進(jìn)行說明，其中圖1是按照本發(fā)明所述一種裝置的側(cè)剖圖；圖2是圖1裝置的剖面透視圖；圖3是圖1裝置的部件分解透視圖；圖4是按照本發(fā)明所述一種組件的剖面透視圖；圖5是按照本發(fā)明所述一種組件一個實(shí)施例的示意圖；圖6是按照本發(fā)明所述一種組件另一個實(shí)施例的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明具體參見上面各附圖，說明按照本發(fā)明所述的一種真空發(fā)生裝置，所述裝置一般用標(biāo)號1表示。裝置1可以用于各種應(yīng)用中，尤其有利地用于操縱各種流體輸送系統(tǒng)，比如灌溉系統(tǒng)中的一個或多個活動啟動器2。
裝置1包括一個管道3，所述管道3沿著一個縱向軸線L延伸，用于一種主加壓流體的通道，上述加壓流體也許是一種液體，比如以后用于灌溉的相同液體，或者是一種不同的流體，比如壓縮空氣。
管道3具有一個入口部分4，一個出口部分5和一個限流部分6，所述限流部分6位于入口部分4和出口部分5之間，用于通過文杜里(Venturi)效應(yīng)產(chǎn)生真空。入口部分4，限流部分6和出口部分5的內(nèi)徑DI，DR，DU可以具有各自不同的值。尤其是，限流部分6的直徑DR小于入口部分4的直徑DI，以便可以產(chǎn)生所希望的真空，并可以甚至比出口部分5的直徑DU更小。出口部分5的直徑也可以稍小于入口部分的直徑DI。
裝置1還包括一個第一徑向?qū)Ч?，所述第一徑向?qū)Ч?與限流部分6及與外部成流體連通。在一個具體實(shí)施例中，第一徑向?qū)Ч?可以具有至少一個連接口8，所述連接口8用于將負(fù)壓傳送到一個或多個啟動件2上。
按照本發(fā)明，裝置1包括至少一個第二徑向?qū)Ч?，所述第二徑向?qū)Ч?也與限流部分6和外部連通。在如圖1-3所示的實(shí)施例中，第二徑向?qū)Ч?可以具有一個孔口10，所述孔口10在大氣壓下與外部環(huán)境連通。
由于這種安排，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)孔口10的尺寸，可以控制第二徑向?qū)Ч?中的空氣壓力，結(jié)果，也可以控制第一徑向?qū)Ч?中的空氣壓力，因?yàn)閮蓚€導(dǎo)管7，9都與限流部分6連通。
另外，當(dāng)孔口10打開時，在限流部分6處所產(chǎn)生的真空使周圍空氣被吸入，并且至少一部分吸入的空氣進(jìn)入出口部分5中，其中它與流過管道3的主流體混合。因此，通過調(diào)節(jié)孔口10的尺寸，還可以改變出口部分5中主流體流的運(yùn)動類型，尤其是通過促使流體從層流運(yùn)動轉(zhuǎn)變成紊流運(yùn)動，或者反之亦然。
當(dāng)裝置1用于灌溉系統(tǒng)中時，這種對主加壓流體的附加操作尤其有用。實(shí)際上，通過將空氣加入灌溉液體流中，可以方便而可控制地分散液體射流，以便在不用專用外部機(jī)構(gòu)的情況下，得到所希望的液體分散體。
合適的是，入口部分4在一主體11內(nèi)形成，而出口部分5在一管狀件12內(nèi)形成。此外，主體11和管狀件12可以相互連接，以便入口部分4，出口部分5和限流部分6沿著縱向軸線L對準(zhǔn)。它們沿著同一縱向軸線L對準(zhǔn)能使局部流體能量損失減至最少。
主體11還可以包括一個用于管狀件12連接部分14的空心座13。連接部分14與空心座13之間的相互連接通過一個合適的聯(lián)接機(jī)構(gòu)實(shí)施。如在圖1-4中所示的一個具體實(shí)施例中更詳細(xì)看到的，管狀件12的連接部分14可以具有一個外螺紋15，用于接合到主體11空心座13上相應(yīng)的內(nèi)螺紋16中。
在主體11和管狀件12之間還設(shè)置一個密封圈17。適合的是，密封圈17可以定位在空心座13的圓周邊緣18處，以便防止將周圍空氣吸入連接部分14與空心外殼13之間，因而減少了傳送到第一和第二導(dǎo)管7，9的真空壓力。
第一和第二導(dǎo)管7，9可以在主體11內(nèi)形成，并且基本上沿著一個與縱向軸線L正交的共同幾何平面延伸。
更詳細(xì)地說，第一和第二徑向?qū)Ч?，9可以有利地沿著同一橫向軸線T設(shè)置在縱向軸線L的相對側(cè)上。這樣，一部分穿過孔口10吸入的空氣進(jìn)入出口部分5，并與主加壓流體混合，而另一部分空氣則輸向第二徑向?qū)Ч?，并在其中產(chǎn)生壓力變化。
有利的是，可以將連接部分14的縱向端19設(shè)置在距限流部分6一個比較小的軸向距離處，以便接收來自上述限流部分6的主加壓流體。一旦主加壓流體流通過限流部分6，則它往往會逐漸在橫向上傳播。因此，將軸向距離選定比較小，以便基本上是通過限流部分6的整個主流體流都到達(dá)出口部分5并傳播，直至它粘附貼著出口部分5的內(nèi)壁。
裝置1可以具有一個中心室20，以便把第一和第二徑向?qū)Ч?，9放成相互連通并與限流部分6連通。尤其是，中心室20可以是連接部分14的縱向端19與空心外殼13的底表面21之間的一個環(huán)形空間。
裝置1可以包括用于閉合第二徑向?qū)Ч?孔口10的機(jī)構(gòu)(未示出)，所述機(jī)構(gòu)以這種方式閉合，以便改變孔口的尺寸和/或?qū)⒖卓陉P(guān)掉。在一個具體實(shí)施例中，閉合機(jī)構(gòu)可以包括一個閥，所述閥通過一個控制單元進(jìn)行電控。
在限流部分6中所產(chǎn)生的真空可以通過相應(yīng)的連接管線22傳送到啟動件2。另外，裝置1可以包括用于固定連接管線22的附屬機(jī)構(gòu)23，所述附屬機(jī)構(gòu)23定位在第一徑向?qū)Ч?的連接口8處。
在圖6所示的另一個實(shí)施例中，裝置1可以包括多個與限流部分6及與外部成流體連通的徑向?qū)Ч?′，7″，...。這些徑向?qū)Ч?′，7″，...，每個都基本上與第一徑向?qū)Ч?相同，并相對于第一徑向?qū)Ч?斜著交錯。
另外，每個徑向?qū)Ч?，7′，7″，...，都可以具有至少一個相應(yīng)的連接口8，8′，8″，...，用于將限流部分6處所產(chǎn)生的真空傳送到多個外部啟動件2，2′，2″，...上。多個徑向?qū)Ч?，7′，7″，...可以適當(dāng)?shù)卦谕恢黧w11內(nèi)形成，因此可以用一個裝置1操縱許多外部啟動件2，2′，2″，...，同時具有明顯減少系統(tǒng)成本和復(fù)雜性的優(yōu)點(diǎn)。
在圖5所示的另一個實(shí)施例中，第一徑向?qū)Ч?具有至少一個用于讓一個或多個次級流體通過的相應(yīng)孔徑8，以便由于在限流部分6處產(chǎn)生的真空而從一個或多個容器S中吸入上述次級流體，并與主流體混合。同樣，第二徑向?qū)Ч?也可以具有一個用于讓次級流體通過的孔口10。當(dāng)一種或多種液體或氣態(tài)添加劑比如施肥，殺寄生蟲藥，或其它化學(xué)藥劑與主流體混合時，可以有利地使用裝置1的這個實(shí)施例。
此外，當(dāng)設(shè)置多個徑向?qū)Ч?，7′，7″，...時，可以將其中一些連接到外部啟動件2，2′，2″，...，上，而另一些可以用來吸入次級流體并將次級流體加入到主流體中，另一些可以選擇性地通過相應(yīng)的閥與大氣壓下的外部環(huán)境連接。
在圖5和6兩個實(shí)施例中，在每個徑向?qū)Ч?，9，7′，7″，...中的空氣或次級流體的壓力和流量，都可以通過閥或者合適的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，對每個導(dǎo)管單獨(dú)進(jìn)行控制。
有利的是，可以把至少一個按照本發(fā)明所述的真空發(fā)生裝置插入一個用于操縱流體輸送系統(tǒng)的組件24中。組件24還可以包括至少一個啟動件2，2′，2″，...，所述各啟動件適合于通過預(yù)定的運(yùn)動代替系統(tǒng)的一個或多個活動元件(未示出)，并可以通過相應(yīng)的連接管線22，22′，22″，...連接到裝置1上。
如從上述公開顯而易見的，本發(fā)明的裝置和組件滿足所提出的目的，尤其是用文杜里效應(yīng)代替加壓流體的動態(tài)推力提供一種安全而可靠的運(yùn)行。另外，提供用于閉合第二徑向通道孔口的機(jī)構(gòu)能很容易調(diào)節(jié)用于操縱啟動元件的負(fù)壓。
本發(fā)明的裝置和組件可進(jìn)行許多修改和改變，所述修改和改變都屬于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。在不脫離本發(fā)明范圍情況下，裝置和組件所有零件都可以用其它技術(shù)上等效的部件代替，并且材料可以根據(jù)不同的需要改變。
盡管具體參照


了本發(fā)明的裝置和組件，但在公開內(nèi)容和權(quán)利要求書中所涉及的數(shù)字只是用來更好的理解本發(fā)明，并且不打算用任何方式限制所述范圍。
本申請基于意大利在2003.6.13發(fā)布的專利申請no.v12003A000115，并承認(rèn)該專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容包括在本文中作為參考文獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種真空發(fā)生裝置，尤其是用于操縱流體輸送系統(tǒng)中的啟動件，上述真空發(fā)生裝置包括一個管道(3)，所述管道(3)沿著一個縱向軸線(L)延伸，用作一個主加壓流體的通道，上述縱向管道(3)具有一個入口部分(4)，一個出口部分(5)和一個限流部分(6)，所述限流部分(6)設(shè)置在入口部分(4)與出口部分(5)之間，并適合于通過文杜里效應(yīng)產(chǎn)生真空，一個第一徑向?qū)Ч?7)與上述限流部分(6)及與外部成流體連通，其特征在于，它包括至少一個第二徑向?qū)Ч?9)，所述第二徑向?qū)Ч?9)與上述限流部分(6)及與外部成流體連通。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第一徑向?qū)Ч?7)具有至少一個用于將上述真空傳送到一個或多個啟動件(2)上的連接口(8)，而上述第二徑向?qū)Ч?9)具有一個用于與外部環(huán)境連通的孔口(10)，上述孔口(10)設(shè)計(jì)成改變在上述第一(7)和第二(9)徑向?qū)Ч苤械膲毫?，并且還改變上述出口部分(5)中的流動條件。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，它具有一個中心室(20)，以便把上述第一和第二徑向?qū)Ч?7，9)放成相互流體連通并與上述限流部分流體連通。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，上述入口部分(4)在主體(11)內(nèi)形成，而上述出口部分(5)在一管狀件(12)內(nèi)形成。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，上述限流部分(6)的內(nèi)徑(DR)分別小于入口部分(4)和出口部分(5)的內(nèi)徑(DI，DU)，上述主體部分(11)和上述管狀件(12)相互連接，以便上述入口部分(4)，出口部分(5)和限流部分(6)沿著上述縱向軸線(L)對準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，上述主體(11)包括一個空心座(13)，所述空心座(13)適合于裝入上述管狀件(12)的連接部分(14)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，上述管狀件(12)的連接部分(14)具有外螺紋(15)，所述外螺紋(15)用于接合上述主體(11)空心外殼(13)上的相應(yīng)內(nèi)螺紋(16)。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，它包括一個密封圈(17)，所述密封圈(17)在上述主體(11)和管狀件(12)之間，該密封圈(17)定位在上述空心座(13)的圓周邊緣(18)處。
9.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，上述第一和第二徑向?qū)Ч?7，9)在上述主體(11)內(nèi)形成。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，上述第一和第二徑向?qū)Ч?7，9)基本上沿著一個共同的幾何平面延伸，所述共同平面垂直于上述縱向軸線(L)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，上述第一和第二徑向?qū)Ч?7，9)沿著一個共同的橫向軸線(T)設(shè)置在上述縱向軸線(L)的相對側(cè)上。
12.如權(quán)利要求6和9所述的裝置，其特征在于，連接部分(14)的縱向端(19)定位在距上述限流部分(6)比較小的軸向距離處，以便接收其中主加壓流體。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，上述中心室(20)是上述管狀件(12)連接部分(14)的縱向端(19)與上述主體(11)空心座(13)的底表面(21)之間的一個環(huán)形空間。
14.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，它包括用于閉合上述第二導(dǎo)管(9)孔口(10)的機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)適合于改變孔口(10)的尺寸和/或選擇性地關(guān)掉該孔口(10)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，上述閉合機(jī)構(gòu)包括一個閥，所述閥通過一個控制單元進(jìn)行電控。
16.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于將一個連接管線(22)固定到一個或多個啟動件(2)上的附屬機(jī)構(gòu)(23)，所述附屬機(jī)構(gòu)(23)定位在上述第一徑向?qū)Ч?7)的連接口(8)處。
17.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括多個與上述限流部分(6)和與外部成流體連通的徑向?qū)Ч?7′，7″，…)，上述多個徑向?qū)Ч?7′，7″，…)每個都基本上與上述第一徑向?qū)Ч?7)相同，并與該徑向?qū)Ч?7)斜著交錯。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，上述多個徑向?qū)Ч?7′，7″，…)每個都具有至少一個相應(yīng)的用于將負(fù)壓傳送到多個外部啟動件(2′，2″，…)的連接口(8′，8″，…)，每個上述徑向?qū)Ч?7′，7″，…)中的壓力可通過一個相應(yīng)的閥或合適的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第一徑向?qū)Ч?7)和/或第二徑向?qū)Ч?9)具有至少一個相應(yīng)的吸入口(8，10)用作一個或多個次級流體的通道，上述吸入口(8，10)設(shè)計(jì)成在上述限流部分(6)處與主流體混合。
20.一種用于操縱灌溉系統(tǒng)的組件，包括至少一個啟動件(2，2′，2″，…)，所述啟動件(2，2′，2″，…)適合于通過預(yù)定的運(yùn)動代替上述系統(tǒng)的一個或多個活動元件，其特征在于，組件包括一個按照權(quán)利要求1-19中一個或多個所述的真空發(fā)生裝置(1)，所述真空發(fā)生裝置(1)通過一相應(yīng)的連接管線(22，22′，22″，…)連接到上述啟動件(2，2′，2″，…)上。
全文摘要
一種真空發(fā)生裝置，尤其是用于操縱流體輸送系統(tǒng)中的啟動件，包括一個用于主加壓流體的管道(3)，所述管道(3)沿著一個縱向軸線(L)延伸?？v向管道(3)具有一個入口部分(4)，一個出口部分(5)，和一個夾在入口部分(4)與出口部分(5)之間的限流部分(6)，所述限流部分(6)適合于產(chǎn)生一種文杜里效應(yīng)感生的負(fù)壓。裝置(1)還包括一個第一徑向?qū)Ч?7)和至少一個第二徑向?qū)Ч?9)，上述第一徑向?qū)Ч?7)與限流部分(6)和與外部成流體連通，而上述第二徑向?qū)Ч?9)也與限流部分(6)和與外部成流體連通。
文檔編號A01G25/16GK1805800SQ200480016605
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者阿爾諾·德雷克塞爾 申請人:阿爾諾·德雷克塞爾