EP4355076A1 - Dispositif d'irrigation avec detection de niveau de remplissage - Google Patents

Dispositif d'irrigation avec detection de niveau de remplissage

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Publication number
EP4355076A1
EP4355076A1 EP21734784.8A EP21734784A EP4355076A1 EP 4355076 A1 EP4355076 A1 EP 4355076A1 EP 21734784 A EP21734784 A EP 21734784A EP 4355076 A1 EP4355076 A1 EP 4355076A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
irrigation
liquid
neck
irrigation device
level
Prior art date
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Pending
Application number
EP21734784.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marion REISER
Anthony POULAIN
Mark BALLU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Exel Industries SA
Original Assignee
Exel Industries SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exel Industries SA filed Critical Exel Industries SA
Publication of EP4355076A1 publication Critical patent/EP4355076A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/008—Component parts, e.g. dispensing fittings, level indicators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/006—Reservoirs, separate from plant-pots, dispensing directly into rooting medium

Definitions

  • the invention relates to the general technical field of irrigation devices, and more specifically that of irrigation devices intended to be buried near plantations to be irrigated.
  • irrigation devices intended to be buried near a plant or a grove are conventionally known. Burying the irrigation system allows the soil to be directly moistened to a moderate depth, which allows the soil to be moistened near the roots of the plants and thus promotes the absorption of the organic and mineral elements necessary for the growth of the plant. plant.
  • devices have been proposed in particular as presented in document EP 3 513 650 A1, comprising a container A intended to store water, closed by a covering element B made of a material permeable to gas, so as to allow evaporation of water to the surrounding environment, a rainwater receptacle C designed to redirect rainwater to the container A, and a water level indicator D comprising a float E to make it possible to detect whether the device is empty so as to provide it with water between two rainy episodes.
  • an irrigation device configured to be at least partially buried, comprising:
  • a container configured to contain a liquid, comprising a wall formed of a material permeable to gases and having a permeability to liquids corresponding to a surface flow rate of between 0.1mL and 1mL per square centimeter per day, under normal conditions of use;
  • a liquid level detection device comprising a liquid level detection element located in the container, and an interface element configured to communicate the liquid level information.
  • Such a device makes it possible, thanks to an increased exchange surface and the low permeability to the liquid of the container, to greatly increase the irrigation flow rate of the device.
  • the absence of the need to completely bury the device is also an advantage because it greatly facilitates installation.
  • the invention may be supplemented by the following characteristics, taken alone or in combination:
  • the wall is made of microporous terracotta; the use of this material makes it possible to greatly limit the cost of manufacture, in addition to using a natural and low-polluting material;
  • the container has a shape comprising a storage tank, having a shape configured to maximize the ratio between the volume on the surface of the storage tank, a neck adapted to cooperate with the lid, and an insulation neck extending between the storage tank and collar; this geometry makes it possible to maximize the volume stored for a given surface, and therefore a given irrigation flow rate, which makes it possible to improve the autonomy of the device, the neck also making it possible to limit the overturning when the device is filled and to limit convective exchange phenomena at the cover interface;
  • the neck extends along a neck axis and has a neck section such that, by moving the neck section along the neck axis from the storage tank towards the neck, the neck section has a surface which decreases then increases; this makes it easier to fill the device while limiting the surface exposed to the sun, which limits the rise in temperature of the device;
  • the device comprises a cover for closing the device, through which is formed an opening, the sensing element comprising a float configured to float in the filling liquid of the irrigation device, and in which the interface element includes a stem bonded to the float, the stem being configured to extend through the lid opening regardless of the position of the float in the irrigation device;
  • the stem has indicia regarding the amount of liquid available in the device; this allows the user to know what volume of liquid is present in the device;
  • the device comprises acquisition means cooperating with the liquid level detection device in order to measure the level of liquid in the device; this makes it possible to automatically measure the volume of liquid in the device;
  • the device comprises acquisition means capable of measuring the temperature of the liquid in the device; this makes it possible to estimate the rate of evaporation in the device;
  • the device comprises transmission means able to communicate information coming from the acquisition means to a terminal equipped with a processor and a memory, for example a telephone terminal; this allows liquid level and temperature information to be communicated to a remote control station.
  • the invention proposes a monitoring device configured to cooperate with an irrigation device according to the invention, the monitoring device comprising: a temperature probe able to measure a liquid temperature; an optical acquisition means capable of acquiring information characterizing a level of liquid in the device; transmission means capable of communicating the information recorded to a terminal equipped with a processor and a memory.
  • the invention proposes an irrigation method comprising the steps of: detecting the level of liquid in an irrigation device according to the invention; determination of an irrigation autonomy index corresponding to the level of remaining liquid; comparison of the irrigation index with a predefined threshold; issuance of an alert if the irrigation index is less than or equal to the predefined threshold.
  • FIG. 1 is a schematic representation illustrating an irrigation device according to the prior art
  • FIG. 2 is a schematic representation of an embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of another embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a schematic representation of a monitoring device according to one aspect of the invention. Detailed description of one or more embodiments
  • the invention relates to an irrigation device 1 configured to be at least partially buried, comprising a container 2 configured to contain a liquid, a cover 3 intended to close the container 2, and a liquid level detection device 4, comprising a liquid level detection element 5 located in the container 2, and an interface element 6 configured to communicate the liquid level information.
  • the container comprises a wall formed of a material permeable to gases and having a permeability to liquids corresponding to a surface flow rate of between 0.1 mL per cm 2 per day and 1 mL per cm 2 per day, under normal conditions of use. Normal conditions of use mean a temperature of 25°C and a pressure equivalent to atmospheric pressure.
  • Such a device makes it possible, thanks to an increased exchange surface and the low permeability to the liquid of the container, to greatly increase the irrigation flow rate of the device.
  • the absence of the need to completely bury the device is also an advantage because it greatly facilitates installation.
  • the irrigation device 1 comprises a jar made of microporous terracotta, which makes it possible to limit the manufacturing cost of the device, and has a geometry comprising a storage tank 8 of substantially spherical shape, an insulation neck 9 extending from the storage tank 8 along a neck axis X, and a neck 10 located at the end of the neck 9, the neck 10 being configured to cooperate with the cover 3
  • a geometry comprising a storage tank 8 of substantially spherical shape, an insulation neck 9 extending from the storage tank 8 along a neck axis X, and a neck 10 located at the end of the neck 9, the neck 10 being configured to cooperate with the cover 3
  • Processes for manufacturing microporous terracotta are well known and will not be described here.
  • the substantially spherical shape of the storage tank 8 is configured to maximize the ratio between the volume on the surface of the storage tank 8. For a given surface of the irrigation device 1, and therefore a given irrigation flow rate, this makes it possible to maximize the stored volume, and therefore the autonomy of the device.
  • the storage tank 8 can also have an ellipsoid-type shape extending along the bottleneck axis X, which makes it possible to reinforce the mechanical resistance against the stresses exerted on the irrigation device 1 during the facility.
  • the isolation neck 9 located between the neck 10 and the storage tank 8 has a neck section S that is narrower than the storage tank 8. This geometry makes it possible to limit overturning when the device is filled.
  • the neck 10 has a larger neck section than the neck section S.
  • the bottleneck section S decreases then increases. This facilitates the filling of the device by a user, and also limits the phenomena of convective exchange between the surface of the liquid in the storage tank 8 and the air at the level of the neck 10. Indeed, the masses of hottest air are thus concentrated towards the neck 10, and the reduction in section caused by the bottleneck 9 limits the circulation of these masses of air towards the storage tank 8, which limits the quantity of hot air in contact with the liquid. This makes it possible to limit the heating of the liquid in the storage tank 8, which limits evaporation and improves the autonomy of the irrigation device 1.
  • the storage tank 8 and part of the bottleneck 9 are located below ground level, which makes it possible to limit as much as possible the surface portion of the irrigation device 1 which is exposed to solar radiation. and to the wind, and to maximize the exchange surface between the irrigation device 1 and the ground.
  • the container 2 has a substantially conical shape, which facilitates mass production. Indeed, such a geometry has a natural undercut which makes it possible to easily demold the part.
  • the container 2 can also have a substantially cylindrical shape.
  • the irrigation device 1 comprises an internal pipe opening on the one hand at the level of the neck 10 and on the other hand at the bottom of the container 2, opposite the neck 10.
  • the internal pipe can be used so as to connect several irrigation devices 1 together by connecting a pipe between an internal pipe of a first irrigation device 1 and an internal pipe of a second irrigation device 1, establishing a vessel communicating between the two irrigation.
  • the irrigation device may comprise two internal pipes so as to connect two irrigation devices 1 to a third irrigation device 1, and thus create a network connected by a fluidic link. Thanks to the communicating vase linking the various irrigation devices of the network, it suffices to fill an irrigation device so that the fluid circulates and is distributed in all the irrigation devices 1 of the network, which facilitates filling. This also allows to use only one detection device 4 for the whole network.
  • the detection element 5 comprises a float 12 configured to float in the filling liquid of the irrigation device 1
  • the interface element 6 comprises a rod 13 linked to the float 12, the rod 13 extending substantially parallel to the bottleneck axis X.
  • the filling liquid can be water, or a mixture of water and phytosanitary product, or water and nutrient solution for the soil or plants.
  • the float can be made of cork, polystyrene, plastic, or any other material making it possible to produce a structure which floats in an aqueous solution.
  • the rod can be made of wood, bamboo, plastic or any material that has a limited density and that allows sufficient rigidity to be obtained.
  • the rod 13 extends through an opening 14 made through the cover 3 and is configured in such a way that it extends through the opening 14 of the cover 3 whatever the position of the float 12 in the device. irrigation 1.
  • irrigation 1 Such a configuration makes it possible to communicate to the user an index of the level of liquid remaining in the irrigation device 1 whatever the level of liquid, and to facilitate the use of the device, the rod not falling not in Container 2 when fluid level is low.
  • the rod 13 comprises a visual index 15 relating to the quantity of liquid available in the irrigation device 1, the visual index 15 being able to be configured to associate a position of the visual index 15 with a volume of liquid present in the irrigation device 1.
  • the irrigation device 1 comprises a monitoring device 16 configured to measure the level of liquid in the storage tank 8. This makes it possible to automatically measure the volume of liquid remaining in the irrigation device 1, and thus freeing the user from the obligation to monitor the level remaining in the irrigation device 1.
  • monitoring device 16 is configured to cooperate with detection device 4.
  • the monitoring device 16 can comprise a roller 17 cooperating with the rod 13, so that the displacement of the rod 13 causes a rotation of the roller 17.
  • the monitoring device 16 can comprise a incremental encoder 18 configured to increment a unit according to an angular displacement of the roller 17, which makes it possible to deduce the position of the rod 13 and therefore the level of liquid in the irrigation device 1.
  • the roller 17 may comprise one or more lugs 20, and the incremental encoder 18 comprising a feeler 21 configured to interact with the lugs 20, the lugs being distributed angularly so that a detection of lug 20 by the feeler 21 corresponds to a predefined angular displacement of the roller 17.
  • the lugs 20 can be positioned on the periphery of the roller 17, or on a side face of the roller 17, or on a shaft of the roller 17.
  • the feeler 21 can interact with a piezoelectric element, so as to achieve a sensor with low energy consumption. The use of several feelers 21 can make it possible to detect the direction of rotation of the roller 17.
  • the roller 17 can comprise a visual cue
  • the incremental encoder 18 comprises an optical sensor 22 positioned opposite a portion of the visual cue, such that the optical sensor 22 detects a modification of the visual cue and causes an incrementation of the incremental encoder 18.
  • the optical sensor 22 is configured to cooperate with the visual index 15 of the rod 13, so as to deduce the position of the rod according to the portion of visual index 15 observed by the optical sensor 22.
  • the monitoring device 16 further comprises a transmission element 23 able to communicate information to a control terminal 24, which allows a user to be able to control the level of liquid remaining in the device from the control terminal. 24. This can make it possible to monitor in a simplified manner several irrigation devices 1 connected to the same control terminal 24.
  • the control terminal 24 can be connected to an information network, and be able to communicate information to the user, and can for example comprise a computer or a telephone. This allows liquid level information to be monitored remotely.
  • the monitoring device 16 further comprises a temperature probe 25 capable of measuring the temperature in the irrigation device 1. This makes it possible to estimate the rate of evaporation in the device.
  • the temperature probe 25 comprises a thermocouple of which: a weld is located in the irrigation device 1, preferably at one end of the storage tank 8 opposite the neck 9 so as to be submerged regardless of the filling rate of the irrigation device, and the other weld is located outside the irrigation device 1, so as to measure a temperature difference between the liquid in the irrigation device 1 and the ambient air. The comparison of this temperature difference with local meteorological data can make it possible to determine the temperature of the liquid in the irrigation device 1.
  • the use of a thermocouple makes it possible to obtain a temperature probe 25 with very low electrical consumption.
  • the monitoring device 16 comprises only an optical sensor 22 configured to cooperate with the visual marker 15 of the rod 13, a temperature probe 25, an incremental encoder 18 and transmission means 23.
  • This version presents an advantageous structural simplicity and makes it possible to limit the cost of production.
  • such a monitoring device 16 may not include a temperature sensor 25.
  • the control terminal 24 can be equipped with a processor and a memory capable of executing a program configured to implement a monitoring method configured to determine, from the temperature and liquid level information in the device irrigation 1, the irrigation autonomy corresponding to the temperature and liquid level conditions.
  • the control terminal 24 communicates this information to a remote device which executes this program, for example a telephone or a user's computer. This can in particular make it possible to plan the dates on which it will be necessary to fill the irrigation device 1. This can also make it possible to monitor the autonomy of irrigation and to detect damage to the irrigation device 1 if the autonomy of irrigation varies greatly.
  • the monitoring method can be configured to compare the remaining irrigation autonomy in the irrigation device 1 with a threshold predefined by the user, and communicate an alert signal when the remaining irrigation autonomy is lower or equal to the predefined threshold.
  • such an irrigation method includes the steps of: detecting the level of liquid in the irrigation device 1; determining an irrigation index corresponding to the level of remaining liquid; comparison of the irrigation index with a predefined threshold; issuance of an alert if the irrigation index reaches the predefined threshold.
  • the method also includes a step of automatically filling the irrigation device 1.
  • the control terminal 24 is capable of controlling a device for filling opening into the irrigation device 1, and triggers the filling of the irrigation device 1 when the irrigation index reaches the predefined threshold.
  • the filling device can comprise a pipe and a controlled valve, and be connected on the one hand to a running water network and on the other hand to the irrigation device 1.
  • the control terminal 24 is configured to open the valve when the irrigation index reaches the predefined threshold, and closes the valve when the irrigation index reaches a second threshold corresponding to the full level of the irrigation device 1.
  • the method also comprises a step of acquiring liquid temperature data in the irrigation device 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'irrigation (1) configuré pour être au moins partiellement enterré, comprenant: un contenant (2) configuré pour contenir un liquide, comprenant une paroi formée d'un matériau perméable aux gaz et présentant une perméabilité aux liquides correspondant à un débit surfacique compris entre 0,1mL par centimètre carré par jour et 1mL par centimètre carré par jour, dans des conditions normales d'utilisation; et un dispositif de détection (4) de niveau de liquide, comprenant un élément de détection (5) de niveau de liquide situé dans le contenant, et un élément d'interface (6) configuré pour communiquer l'information du niveau de liquide.

Description

DISPOSITIF D’IRRIGATION AVEC DETECTION DE NIVEAU DE REMPLISSAGE
Domaine technique général
L’invention concerne le domaine technique général des appareils d’irrigation, et plus précisément celui des appareils d’irrigation destinés à être enterrés à proximité de plantations à irriguer.
Etat de l’art
Dans les domaines des systèmes d’irrigation, sont classiquement connus des dispositifs d’irrigation destinés à être enterrés à proximité d’une plante ou un bosquet. Enterrer le système d’irrigation permet d’humidifier directement la terre à une profondeur modérée, ce qui permet d’humidifier la terre à proximité des racines des plantes et ainsi de favoriser l’absorption des éléments organiques et minéraux nécessaires à la croissance de la plante.
Par rapport à un système d’irrigation classique, projetant de l’eau en surface du sol, les systèmes d’irrigation enterrés permettent de limiter les phénomènes d’évaporation qui apparaissent en surface à cause du rayonnement solaire, de la convection forcée provoquée par les mouvements d’air et de la chaleur de la surface du sol, chauffée par le soleil. Cela permet donc, pour un volume d’eau donné, de maximiser son taux d’absorption par le sol et d’éviter l’évaporation, ce qui améliore l’efficacité de l’irrigation.
Parmi les systèmes d’irrigation enterrés, ont été notamment proposés des dispositifs tels que présentés dans le document EP 3 513 650 Al, comprenant un contenant A destiné à stocker de l’eau, fermé par un élément de couverture B fait d’un matériau perméable au gaz, de manière à permettre l’évaporation de l’eau vers le milieu environnant, un réceptacle C d’eau de pluie conçu pour rediriger l’eau de pluie vers le contenant A, et un indicateur de niveau d’eau D comportant un flotteur E pour permettre de détecter si le dispositif est vide de manière à lui apporter de l’eau entre deux épisodes pluvieux.
L’installation d’un tel dispositif implique cependant de l’enterrer totalement, suffisamment profondément pour que le réceptacle d’eau de pluie soit à affleurement du sol et que le couvercle perméable soit totalement enseveli, et d’ensevelir le dispositif sans briser la canalisation du réceptacle d’eau de pluie. De plus, la seule surface d’échange permettant à l’eau de s’évaporer est la surface de l’eau dans le contenant, ce qui limite fortement le débit de l’évaporation.
Il existe donc un besoin pour un dispositif plus aisé d’installation et permettant un débit d’irrigation plus important.
Présentation de l’invention
Afin de répondre à ces besoins, l’invention propose un dispositif d’irrigation configuré pour être au moins partiellement enterré, comprenant:
- un contenant configuré pour contenir un liquide, comprenant une paroi formée d’un matériau perméable aux gaz et présentant une perméabilité aux liquides correspondant à un débit surfacique compris entre 0,lmL et lmL par centimètre carré par jour, dans des conditions normales d’utilisation; - un dispositif de détection de niveau de liquide, comprenant un élément de détection de niveau de liquide situé dans le contenant, et un élément d’interface configuré pour communiquer l’information du niveau de liquide.
Un tel dispositif permet, grâce à une surface d’échange accrue et à la faible perméabilité au liquide du contenant, d’augmenter fortement le débit d’irrigation du dispositif. L’absence de besoin d’enterrer totalement le dispositif est également un avantage car il permet de faciliter grandement l’installation.
Avantageusement, l’invention peut être complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison:
La paroi est réalisée en terre cuite microporeuse; l’utilisation de ce matériau permet de limiter fortement le coût de fabrication, en plus d’utiliser un matériau naturel et peu polluant; le contenant présente une forme comprenant un réservoir de stockage, présentant une forme configurée pour maximiser le rapport entre le volume sur la surface du réservoir de stockage, un col apte à coopérer avec le couvercle, et un goulet d’isolation s’étendant entre le réservoir de stockage et le col; cette géométrie permet de maximiser le volume stocké pour une surface donnée, et donc un débit d’irrigation donné, ce qui permet d’améliorer l’autonomie du dispositif, le goulet permettant en outre de limiter le renversement lorsque le dispositif est rempli et de limiter les phénomènes d’échanges convectifs à l’interface du couvercle;
Le goulet s’étend selon un axe de goulet et présente une section de goulet telle que, en déplaçant la section de goulet le long de l’axe de goulet depuis le réservoir de stockage vers le col, la section de goulet présente une surface qui décroît puis croît ; cela permet de faciliter le remplissage du dispositif tout en limitant la surface exposée au soleil, ce qui limite la montée en température du dispositif;
Le dispositif comprend un couvercle destiné à fermer le dispositif, à travers lequel est ménagée une ouverture, l’élément de détection comprenant un flotteur configuré pour flotter dans le liquide de remplissage du dispositif d’irrigation, et dans lequel l’élément d’interface comprend un tige liée au flotteur, la tige étant configurée pour s’étendre à travers l’ouverture du couvercle quelle que soit la position du flotteur dans le dispositif d’irrigation; cela permet de communiquer à l’utilisateur un indice sur le niveau de liquide restant dans le dispositif quel que soit le niveau de liquide, et de faciliter l’utilisation du dispositif, la tige ne tombant pas dans contenant lorsque le niveau est bas;
La tige comporte des indices concernant la quantité de liquide disponible dans le dispositif ; cela permet à l’utilisateur de savoir quel volume de liquide est présent dans le dispositif;
Le dispositif comprend des moyens d’acquisition coopérant avec le dispositif de détection de niveau de liquide afin de mesurer le niveau de liquide dans le dispositif; cela permet de mesurer automatiquement le volume de liquide dans le dispositif; Le dispositif comprend des moyens d’acquisition aptes à mesurer la température du liquide dans le dispositif; cela permet d’estimer la vitesse d’évaporation dans le dispositif;
Le dispositif comporte des moyens d’émission aptes à communiquer des informations provenant des moyens d’acquisition à un terminal équipé d’un processeur et d’une mémoire, par exemple un terminal téléphonique ; cela permet de communiquer des informations de niveau de liquide et de température à un poste de contrôle à distance.
Selon un autre aspect, l’invention propose un dispositif de surveillance configuré pour coopérer avec un dispositif d’irrigation selon l’invention, le dispositif de surveillance comprenant: une sonde de température apte à mesurer une température de liquide; un moyen d’acquisition optique apte à acquérir une information caractérisant un niveau de liquide dans le dispositif; des moyens d’émission aptes à communiquer les informations relevées à un terminal équipé d’un processeur et une mémoire.
Cela permet de surveiller automatiquement les conditions de volume restant et de température pour communiquer ces informations à un terminal, qui peut en déduire une autonomie d’irrigation restante.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose une méthode d’irrigation comprenant les étapes de: détection du niveau de liquide dans un dispositif d’irrigation selon l’invention; détermination d’un indice d’autonomie d’irrigation correspondant au niveau de liquide restant; comparaison de l’indice d’irrigation avec un seuil prédéfini; émission d’une alerte si l’indice d’irrigation est inférieur ou égal au seuil prédéfini.
Cela permet de prévenir l’utilisateur automatiquement lorsque le dispositif se vide au-delà d’un seuil défini par l’utilisateur, ce qui permet de libérer l’utilisateur de l’obligation de surveiller le niveau de remplissage du dispositif tout en permettant d’assurer une irrigation optimale.
Présentation des figures
Les figures décrites ci-après sont représentées à but illustratif et non limitatif:
La figure Fig. 1 est une représentation schématique illustrant un dispositif d’irrigation selon l’art antérieur;
La figure Fig. 2 est une représentation schématique d’un mode de réalisation de l’invention;
La figure Fig. 3 est une représentation schématique d’un autre mode de réalisation de l’invention;
La figure Fig. 4 est une représentation schématique d’un dispositif de surveillance selon un aspect de l’invention. Description détaillée d’un ou plusieurs modes de réalisation
L’invention concerne un dispositif d’irrigation 1 configuré pour être au moins partiellement enterré, comprenant un contenant 2 configuré pour contenir un liquide, un couvercle 3 destiné à refermer le contenant 2, et un dispositif de détection 4 de niveau de liquide, comprenant un élément de détection 5 de niveau de liquide situé dans le contenant 2, et un élément d’interface 6 configuré pour communiquer l’information du niveau de liquide.
Le contenant comprend une paroi formée d’un matériau perméable aux gaz et présentant une perméabilité aux liquides correspondant à un débit surfacique compris entre 0,lmL par cm2 par jour et lmL par cm2 par jour, dans des conditions normales d’utilisation. Il est entendu par conditions normales d’utilisation une température de 25°C et une pression équivalente à la pression atmosphérique.
Un tel dispositif permet, grâce à une surface d’échange accrue et à la faible perméabilité au liquide du contenant, d’augmenter fortement le débit d’irrigation du dispositif. L’absence de besoin d’enterrer totalement le dispositif est également un avantage car il permet de faciliter grandement l’installation.
Dans un premier mode de réalisation, illustré en figure 2, le dispositif d’irrigation 1 comporte une jarre réalisée en terre cuite microporeuse, ce qui permet de limiter le coût de fabrication du dispositif, et présente une géométrie comprenant un réservoir de stockage 8 de forme sensiblement sphérique, un goulet 9 d’isolation s’étendant depuis le réservoir de stockage 8 selon un axe de goulet X, et un col 10 situé à l’extrémité du goulet 9, le col 10 étant configuré pour coopérer avec le couvercle 3. Les procédés de fabrication de terre cuite microporeuse sont bien connus et ne seront pas décrits ici.
La forme sensiblement sphérique du réservoir de stockage 8 est configurée pour maximiser le rapport entre le volume sur la surface du réservoir de stockage 8. Pour une surface donnée du dispositif d’irrigation 1, et donc un débit d’irrigation donné, cela permet de maximiser le volume stocké, et donc l’autonomie du dispositif.
En variante, le réservoir de stockage 8 peut également présenter une forme de type ellipsoïde s’étendant selon l’axe de goulet X, ce qui permet de renforcer la tenue mécanique face aux contraintes exercées sur le dispositif d’irrigation 1 lors de l’installation.
Le goulet d’isolation 9 situé entre le col 10 et le réservoir de stockage 8 présente une section S de goulet plus étroite que le réservoir de stockage 8. Cette géométrie permet de limiter le renversement lorsque le dispositif est rempli.
Avantageusement, le col 10 présente une section de col plus importante que la section S de goulet. Dit autrement, en parcourant l’axe de goulet X depuis le réservoir de stockage 8 vers le col 10, la section S de goulet diminue puis augmente. Cela permet de faciliter le remplissage du dispositif par un utilisateur, et également de limiter les phénomènes d’échanges convectifs entre la surface du liquide dans le réservoir de stockage 8 et l’air au niveau du col 10. En effet, les masses d’air les plus chaudes sont ainsi concentrées vers le col 10, et la réduction de section provoquée par le goulet 9 limite la circulation de ces masses d’air vers le réservoir de stockage 8, ce qui limite la quantité d’air chaud au contact du liquide. Cela permet de limiter le réchauffement du liquide dans le réservoir de stockage 8, ce qui limite l’évaporation et améliore l’autonomie du dispositif d’irrigation 1.
Dans des conditions optimales d’utilisation, le réservoir de stockage 8 et une partie du goulet 9 sont situés sous le niveau du sol, ce qui permet de limiter au maximum la portion de surface du dispositif d’irrigation 1 qui est exposée au rayonnement solaire et au vent, et de maximiser la surface d’échange entre le dispositif d’irrigation 1 et le sol.
Dans une variante non représentée dans les figures, le contenant 2 présente une forme sensiblement conique, qui permet de faciliter la fabrication en grande série. En effet, une telle géométrie présente une contre-dépouille naturelle qui permet de démouler facilement la pièce. Le contenant 2 peut également présenter une forme sensiblement cylindrique.
Optionnellement, le dispositif d’irrigation 1 comporte une conduite interne débouchant d’une part au niveau du col 10 et d’autre part au fond du contenant 2, à l’opposé du col 10. La conduite interne peut être utilisée de manière à connecter plusieurs dispositifs d’irrigation 1 entre eux en connectant un tuyau entre une conduite interne d’un premier dispositif d’irrigation 1 et une conduite interne d’un deuxième dispositif d’irrigation 1, établissant un vase communiquant entre les deux dispositifs d’irrigation. Le dispositif d’irrigation peut comprendre deux conduites internes de manière à connecter deux dispositifs d’irrigation 1 à un troisième dispositif d’irrigation 1, et ainsi réaliser un réseau relié par un lien fluidique. Grâce au vase communiquant liant les différents dispositifs d’irrigation du réseau, il suffit de remplir un dispositif d’irrigation pour que le fluide circule et se répartisse dans tous les dispositifs d’irrigation 1 du réseau, ce qui permet de faciliter le remplissage. Cela permet également de n’utiliser qu’un dispositif de détection 4 pour tout le réseau.
Dans un mode de réalisation, l’élément de détection 5 comprend un flotteur 12 configuré pour flotter dans le liquide de remplissage du dispositif d’irrigation 1, et l’élément d’interface 6 comprend une tige 13 liée au flotteur 12, la tige 13 s’étendant sensiblement parallèlement à l’axe de goulet X.
Le liquide de remplissage peut être de l’eau, ou un mélange d’eau et de produit phytosanitaire, ou d’eau et de solution nutritive pour le sol ou les végétaux. Le flotteur peut être réalisé en liège, en polystyrène, en plastique, ou tout autre matériau permettant de réaliser une structure qui flotte dans une solution aqueuse. La tige peut être réalisée en bois, en bambou, en plastique ou tout matériau qui présente une masse volumique limitée et qui permette d’obtenir une rigidité suffisante.
La tige 13 s’étend à travers une ouverture 14 ménagée à travers le couvercle 3 et est configurée de telle manière qu’elle s’étend à travers l’ouverture 14 du couvercle 3 quelle que soit la position du flotteur 12 dans le dispositif d’irrigation 1. Une telle configuration permet de communiquer à l’utilisateur un indice sur le niveau de liquide restant dans le dispositif d’irrigation 1 quel que soit le niveau de liquide, et de faciliter l’utilisation du dispositif, la tige ne tombant pas dans le contenant 2 lorsque le niveau de liquide est bas.
Avantageusement, la tige 13 comporte un indice visuel 15 concernant la quantité de liquide disponible dans le dispositif d’irrigation 1, l’indice visuel 15 pouvant être configuré pour associer une position de l’indice visuel 15 à un volume de liquide présent dans le dispositif d’irrigation 1.
Avantageusement, dans un mode de réalisation représenté en figure 3, le dispositif d’irrigation 1 comprend un dispositif de surveillance 16 configuré pour mesurer le niveau de liquide dans le réservoir de stockage 8. Cela permet de mesurer automatiquement le volume de liquide restant dans le dispositif d’irrigation 1, et ainsi de libérer l’utilisateur de l’obligation de surveiller le niveau restant dans le dispositif d’irrigation 1.
Avantageusement, le dispositif de surveillance 16 est configuré pour coopérer avec le dispositif de détection 4.
Dans un mode de réalisation détaillé en figure 4, le dispositif de surveillance 16 peut comprendre un galet 17 coopérant avec la tige 13, de sorte que le déplacement de la tige 13 entraîne une rotation du galet 17. Le dispositif de surveillance 16 peut comporter un codeur incrémental 18 configuré pour incrémenter une unité en fonction d’un déplacement angulaire du galet 17, ce qui permet de déduire la position de la tige 13 et donc le niveau de liquide dans le dispositif d’irrigation 1.
Le galet 17 peut comporter un ou plusieurs ergots 20, et le codeur incrémental 18 comportant un palpeur 21 configuré pour interagir avec les ergots 20, les ergots étant répartis angulairement de sorte qu’une détection d’ergot 20 par le palpeur 21 corresponde à un déplacement angulaire prédéfini du galet 17. Les ergots 20 peuvent être positionnés sur le pourtour du galet 17, ou sur une face latérale du galet 17, ou sur un arbre du galet 17. La palpeur 21 peut interagir avec un élément piézoélectrique, de manière à réaliser un capteur à faible consommation énergétique. L’utilisation de plusieurs palpeurs 21 peut permettre de détecter le sens de rotation du galet 17.
Optionnellement, le galet 17 peut comporter un repère visuel, et le codeur incrémental 18 comprend un capteur optique 22 positionné en regard d’une portion du repère visuel, de telle sorte que le capteur optique 22 détecte une modification du repère visuel et entraîne une incrémentation du codeur incrémental 18.
Préférentiellement, le capteur optique 22 est configuré pour coopérer avec l’indice visuel 15 de la tige 13, de manière à déduire la position de la tige en fonction de la portion d’indice visuel 15 observée par le capteur optique 22.
Avantageusement, le dispositif de surveillance 16 comprend en outre un élément d’émission 23 apte à communiquer des informations à un terminal de contrôle 24, ce qui permet à un utilisateur de pouvoir contrôler le niveau de liquide restant dans le dispositif depuis le terminal de contrôle 24. Cela peut permettre de surveiller de manière simplifiée plusieurs dispositifs d’irrigation 1 reliés à un même terminal de contrôle 24.
Le terminal de contrôle 24 peut être connecté à un réseau d’information, et être apte à communiquer des informations à l’utilisateur, et peut par exemple comprendre un ordinateur ou un téléphone. Cela permet de surveiller les informations de niveau de liquide à distance. Avantageusement, le dispositif de surveillance 16 comprend en outre une sonde de température 25 apte à mesurer la température dans le dispositif d’irrigation 1. Cela permet d’estimer la vitesse d’évaporation dans le dispositif. Optionnellement, la sonde de température 25 comprend un thermocouple dont: une soudure est située dans le dispositif d’irrigation 1, de préférence à une extrémité du réservoir de stockage 8 opposée au goulet 9 de manière à être immergée quel que soit le taux de remplissage du dispositif d’irrigation, et l’autre soudure est située à l’extérieur du dispositif d’irrigation 1, de manière à mesurer une différence de température entre le liquide dans le dispositif d’irrigation 1 et l’air ambiant. La comparaison de cette différence de température avec des données météorologiques locales peut permettre de déterminer la température du liquide dans le dispositif d’irrigation 1. L’utilisation d’un thermocouple permet d’obtenir une sonde de température 25 à très faible consommation électrique.
Dans un mode de réalisation préférentiel mais non représenté, le dispositif de surveillance 16 comprend seulement un capteur optique 22 configuré pour coopérer avec le repère visuel 15 de la tige 13, une sonde de température 25, un codeur incrémental 18 et des moyens d’émission 23. Cette version présente une simplicité structurelle avantageuse et permet de limiter le coût de production. Optionnellement, un tel dispositif de surveillance 16 peut ne pas comporter de sonde de température 25.
Le terminal de contrôle 24 peut être équipé d’un processeur et d’une mémoire aptes à exécuter un programme configuré pour mettre en œuvre un procédé de surveillance configuré pour déterminer, à partir des informations de température et de niveau de liquide dans le dispositif d’irrigation 1, l’autonomie d’irrigation correspondante aux conditions de température et de niveau de liquide. Alternativement, le terminal de contrôle 24 communique ces informations à un appareil déporté qui exécute ce programme, par exemple un téléphone ou un ordinateur d’un utilisateur. Cela peut notamment permettre de planifier les dates auxquelles il sera nécessaire de remplir le dispositif d’irrigation 1. Cela peut également permettre de surveiller l’autonomie d’irrigation et de détecter un endommagement du dispositif d’irrigation 1 si l’autonomie d’irrigation varie fortement.
Le procédé de surveillance peut être configuré pour comparer l’autonomie d’irrigation restante dans le dispositif d’irrigation 1 à un seuil prédéfini par l’utilisateur, et communiquer un signal d’alerte lorsque l’autonomie d’irrigation restante est inférieure ou égale au seuil prédéfini.
Dit autrement, une telle méthode d’irrigation comprend les étapes de: détection du niveau de liquide dans le dispositif d’irrigation 1; détermination d’un indice d’irrigation correspondant au niveau de liquide restant; comparaison de l’indice d’irrigation avec un seuil prédéfini; émission d’une alerte si l’indice d’irrigation atteint le seuil prédéfini.
Optionnellement, le procédé comprend également une étape de remplissage automatique du dispositif d’irrigation 1. Le terminal de contrôle 24 est apte à commander un dispositif de remplissage débouchant dans le dispositif d’irrigation 1, et déclenche le remplissage du dispositif d’irrigation 1 lorsque l’indice d’irrigation atteint le seuil prédéfini. Le dispositif de remplissage peut comprendre une conduite et une vanne commandée, et être connecté d’une part à un réseau d’eau courante et d’autre part au dispositif d’irrigation 1. Le terminal de contrôle 24 est configuré pour ouvrir la vanne lorsque l’indice d’irrigation atteint le seuil prédéfini, et ferme la vanne lorsque l’indice d’irrigation atteint un deuxième seuil correspondant au niveau plein du dispositif d’irrigation 1.
Avantageusement, le procédé comprend également une étape d’acquisition de données de température de liquide dans le dispositif d’irrigation 1. Une telle invention permet donc de répondre aux problèmes des dispositifs d’irrigation destinés à être enterrés connus, en permettant notamment d’améliorer le débit d’irrigation, tout en assurant des conditions d’irrigation optimales en permettant de surveiller aisément le niveau de liquide dans le dispositif d’irrigation 1.

Claims

Revendications
1. Dispositif d’irrigation (1) configuré pour être au moins partiellement enterré, comprenant: un contenant (2) configuré pour contenir un liquide, comprenant une paroi formée d’un matériau perméable aux gaz et présentant une perméabilité aux liquides correspondant à un débit surfacique compris entre 0,lmL par centimètre carré par jour et lmL par centimètre carré par jour, dans des conditions normales d’utilisation; un dispositif de détection (4) de niveau de liquide, comprenant un élément de détection (5) de niveau de liquide situé dans le contenant, et un élément d ‘interface (6) configuré pour communiquer l’information du niveau de liquide.
2. Dispositif d’irrigation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi est réalisée en terre cuite microporeuse.
3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contenant (2) présente une forme comprenant un réservoir de stockage (8), présentant une forme configurée pour maximiser le rapport entre le volume sur la surface du réservoir de stockage (8), un col (10) apte à coopérer avec le couvercle (3), et un goulet (9) d’isolation s’étendant entre le réservoir de stockage (8) et le col (10).
4. Dispositif d’irrigation (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le goulet (9) s’étend selon un axe de goulet (X) et présente une section (S) de goulet telle que, en déplaçant la section (S) de goulet le long de l’axe de goulet (X) depuis le réservoir de stockage (8) vers le col (10), la section (S) de goulet présente une surface qui décroît puis croît.
5. Dispositif d’irrigation (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un couvercle (3) à travers lequel est ménagée une ouverture (14), l’élément de détection (5) comprenant un flotteur (12) configuré pour flotter dans le liquide de remplissage du dispositif d’irrigation (1), et dans lequel l’élément d’interface (6) comprend un tige (13) liée au flotteur (12), la tige (13) étant configurée pour s’étendre à travers l’ouverture (14) du couvercle (3) quelle que soit la position du flotteur (12) dans le dispositif d’irrigation (1).
6. Dispositif d’irrigation (1) selon la revendication 5, dans lequel la tige (13) comporte un indice visuel (15) indiquant le niveau de liquide disponible dans le dispositif.
7. Dispositif d’irrigation (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un dispositif de surveillance (16) coopérant avec le dispositif de détection (5) de niveau de liquide afin de mesurer le niveau de liquide dans le dispositif d’irrigation (1).
8. Dispositif d’irrigation (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un dispositif de surveillance (16) apte à mesurer la température du liquide dans le dispositif d’irrigation (1).
9. Dispositif d’irrigation (1) selon l’une des revendications 7 et 8, comprenant un élément d’émission (23) apte à communiquer des informations provenant des moyens d’acquisition (16).
10. Dispositif de surveillance (16) configuré pour coopérer avec un dispositif d’irrigation (1) selon l’une des revendications 1 à 9, le dispositif de surveillance comprenant: une sonde de température (25) apte à mesurer une température de liquide; un moyen d’acquisition optique (22) apte à acquérir une information caractérisant un niveau de liquide dans le dispositif; un élément d’émission (23) apte à communiquer les informations relevées à un terminal de contrôle (24).
11. Méthode d’irrigation, comprenant les étapes de: détection du niveau de liquide dans un dispositif d’irrigation (1) selon l’une des revendications 1 à 9; détermination d’un indice d’autonomie d’irrigation correspondant au niveau de liquide restant; comparaison de l’indice d’irrigation avec un seuil prédéfini; émission d’une alerte si l’indice d’irrigation est inférieur ou égal au seuil prédéfini.
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