BR202018014433U2

BR202018014433U2 - capillarity irrigation system

Info

Publication number: BR202018014433U2
Application number: BR202018014433U
Authority: BR
Inventors: Glaeser Mattioda Bernardo; Porto Haeffner George; Kollmann Thomas
Original assignee: Hmk Engenharia Ltda
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2020-02-04

Abstract

sistema de irrigação por capilaridade sistema de irrigação por capilaridade, que fornece água para plantas de forma automática e na quantidade ideal, destinado a câmaras de crescimento vegetal na agricultura urbana.capillarity irrigation system capillarity irrigation system, which provides water to plants automatically and in the ideal amount, for plant growth chambers in urban agriculture.

Description

SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR CAPILARIDADE”.CAPILLARITY IRRIGATION SYSTEM ”.

[001] O presente modelo de utilidade trata de um sistema de irrigação por capilaridade, que fornece água para plantas de forma automática e na quantidade ideal, destinado a câmaras de crescimento vegetal na agricultura urbana.[001] The present utility model deals with a capillarity irrigation system, which provides water to plants automatically and in the ideal amount, intended for plant growth chambers in urban agriculture.

[002] Manejar a água de irrigação não é uma tarefa simples no que se trata de quando irrigar e quanto de água aplicar. A irrigação é a atividade capaz de fornecer um elemento imprescindível para a planta, a água. Portanto, a capacidade de monitorar e alterar conscientemente os parâmetros dessa irrigação torna-se de grande importância.[002] Managing irrigation water is not a simple task in terms of when to irrigate and how much water to apply. Irrigation is the activity capable of providing an essential element for the plant, water. Therefore, the ability to consciously monitor and change the parameters of this irrigation becomes of great importance.

[003] A introdução de sistemas eletrônicos e autônomos em uma produção agrícola reduz não só problemas de caráter humano de má operação como, também, o consumo de insumos e o custo de produção. Fornecer pouca água as plantas pode ser um desperdício óbvio na produção de vegetais, tendo em vista que a produção não poderia obter o benefício esperado. Por sua vez, a aplicação excessiva é muito mais destrutiva, pois satura o solo, o que impede a sua aeração, lixivia nutrientes, induz maiores evaporação e salinização e, posteriormente propicia microclima favorável ao desenvolvimento de doenças, que podem causar prejuízo à cultura.[003] The introduction of electronic and autonomous systems in agricultural production reduces not only human problems of poor operation, but also the consumption of inputs and the cost of production. Providing little water to plants can be an obvious waste in vegetable production, given that production could not achieve the expected benefit. In turn, excessive application is much more destructive, as it saturates the soil, which prevents its aeration, leaches nutrients, induces greater evaporation and salinization, and subsequently provides a microclimate favorable to the development of diseases, which can cause damage to the crop.

[004] A subirrigação é indicada por Silva et al. (2005) como uma tecnologia adequada para aumentar a uniformidade de produção em ambiente protegido, permitindo o controle da quantidade de água fornecida em razão de ser um sistema fechado, sem geração de lixiviado para o ambiente. Além disso, possibilita redução na quantidade de água aplicada (James e Van Iersel, 2001) em comparação com outros sistemas de irrigação, contribui para a redução da disseminação de patógenos (Oh e Son, 2008) e proporciona fornecimento adequado dos nutrientes minerais (Laviola et al., 2007).[004] Sub-irrigation is indicated by Silva et al. (2005) as an adequate technology to increase the uniformity of production in a protected environment, allowing the control of the quantity of water supplied due to the fact that it is a closed system, without the generation of leachate into the environment. In addition, it allows a reduction in the amount of water applied (James and Van Iersel, 2001) compared to other irrigation systems, contributes to the reduction of the spread of pathogens (Oh and Son, 2008) and provides an adequate supply of mineral nutrients (Laviola et al., 2007).

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 33/55 de 11 [005] Na agricultura convencional, de grande porte, para produção de vegetais em massa, a maioria dos métodos de irrigação se baseia no método de aspersão. Na agricultura urbana e residencial, cresce a quantidade de pessoas utilizando irrigação submersa por capilaridade, a qual se trata de um sistema que à medida que a planta consome a água que está disponível no solo, o próprio solo puxa mais água de um reservatório, por processo de capilaridade, podendo manter o substrato com constante disponibilidade de água para as plantas.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 33/55 of 11 [005] In large scale conventional agriculture for mass production of vegetables, most irrigation methods are based on the sprinkler method. In urban and residential agriculture, the number of people using submerged irrigation by capillarity grows, which is a system that as the plant consumes the water that is available in the soil, the soil itself draws more water from a reservoir, for example. capillarity process, being able to maintain the substrate with constant availability of water for the plants.

[006] Um meio caracterizado por um conjunto de fibras de tecido sintético fixado em um suporte conectado a um conduto ou recipiente de irrigação, proporcionando líquido de irrigação ao solo de forma constante a uma taxa muito baixa, independente das pressões de fornecimento é a proposta da patente de invenção PI0311153-9A. Esse dispositivo de irrigação utiliza o fenômeno da capilaridade, uma vez que o meio de irrigação está constantemente encharcado do liquido de irrigação e confere ao solo a possibilidade de puxar ou requerer o mesmo liquido, conforme a demanda exigida pelas plantas. Essa arte da técnica disserta bem sobre o conceito da capilaridade, entretanto, o sistema disponibiliza líquido ao solo constantemente. Problema que, quando conectado a um solo de característica argilosa, que retém mais água, pode vir a prejudicar o crescimento das raízes das plantas, devido ao encharcamento. O sistema é adequado para utilização em canteiros, onde o volume de terra venha a ser grande. Quando o sistema é aplicado em vasos, fica muito difícil fazer a vedação do sistema vaso e conduto, permitindo, assim, a passagem de água mais terra na parte de baixo do vaso, devido aos espaços não vedados entre o vaso e conduto. Para resolver esse problema seria necessário a fabricação de vasos especiais com espera vedada para o conduto.[006] A medium characterized by a set of synthetic fabric fibers attached to a support connected to an irrigation flue or container, providing irrigation liquid to the soil at a very low rate, regardless of supply pressures, is the proposal of patent PI0311153-9A. This irrigation device uses the phenomenon of capillarity, since the irrigation medium is constantly drenched in the irrigation liquid and gives the soil the possibility of pulling or requiring the same liquid, according to the demand demanded by the plants. This art of the technique speaks well about the concept of capillarity, however, the system constantly delivers liquid to the soil. Problem that, when connected to a clayey soil, which retains more water, can harm the growth of plant roots, due to waterlogging. The system is suitable for use in construction sites, where the volume of soil will be large. When the system is applied to pots, it is very difficult to seal the pot and duct system, thus allowing more water to pass through the bottom of the pot, due to the unsealed spaces between the pot and duct. In order to solve this problem, it would be necessary to manufacture special vessels with sealed conduit waiting.

[007] A patente Pl 9303689-2 A aborda a irrigação por capilaridade onde um sistema é formado por uma fonte de água, situada acima da área a ser irrigada, e interligada com uma caixa pequena munida de uma boia destinada a manter o[007] The patent Pl 9303689-2 A addresses capillary irrigation where a system is formed by a water source, located above the area to be irrigated, and interconnected with a small box equipped with a float designed to maintain the

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 34/55 de 11 nível de água dentro dos dutos de irrigação, que são horizontais e verticais, responsáveis por conduzir a água e a colocarem em contato com o solo a ser irrigado. A partir do nível de água regulado pela boia, os tubos verticais fornecem água ao solo, que por capilaridade transfere água as plantas em condições ideais. A arte da técnica é dependente de um sistema mecânico conhecido como válvula boia para fornecer água a terra. Em geral, válvulas boias não apresentam alta confiabilidade na passagem de líquido entre a fonte de água e a área irrigada. A precisão é boa para medição de nível. Sistemas como válvula solenoide e sensor de nível seriam mais confiáveis para garantir o nível do sistema. Outro fato é a falta de membrana entre solo e tubos verticais, onde por gravidade, pode ocorrer queda de terra e futuro entupimento e sujeira na tubulação.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 34/55 of 11 water level inside the irrigation ducts, which are horizontal and vertical, responsible for conducting the water and putting it in contact with the soil to be irrigated. From the water level regulated by the float, the vertical tubes supply water to the soil, which by capillarity transfers water to plants in ideal conditions. The art of the technique is dependent on a mechanical system known as a float valve to supply water to the land. In general, float valves do not have high reliability in the passage of liquid between the water source and the irrigated area. Accuracy is good for level measurement. Systems such as solenoid valve and level sensor would be more reliable to guarantee the level of the system. Another fact is the lack of membrane between soil and vertical pipes, where by gravity, there may be a fall of earth and future clogging and dirt in the pipe.

[008] Estudos tentam solucionar a determinação da quantidade ideal de água fornecida ao solo, quando o tema é a criação doméstica de plantas, argumentando que o excesso ou falta de água prejudica as plantas, e uma dosagem exata só é obtida com muita dedicação e mão de obra. A patente Pl 8503729 sugere um sistema para solucionar esta questão por meio de um dispositivo que é adaptado a vasos comuns ou integrantes de um modelo especial de vaso, onde é fornecida apenas a quantidade de água solicitada pela planta. O sistema de irrigação se processa pela absorção de água do solo pelas raízes, quando a água contida em um reservatório entra em contato com solo através de uma mecha especialmente adaptada, e a água se distribui ao solo pelo fenômeno da capilaridade. O que determina a quantidade de água que entrará em contato com o solo é a porosidade da mecha especialmente adaptada em relação ao nível da altura de coluna de água ou pressão no reservatório. Como, à medida que a água é utilizada no reservatório, sua coluna de água diminui e consequentemente a pressão, ao mesmo tempo em que o diâmetro dos furos dos poros da mecha permanece constante, o sistema acaba sendo variável em relação ao fornecimento de água. Além do mais, a patente[008] Studies try to solve the determination of the ideal amount of water supplied to the soil, when the theme is the domestic breeding of plants, arguing that the excess or lack of water harms the plants, and an exact dosage is only obtained with great dedication and labor. The patent Pl 8503729 suggests a system to solve this issue through a device that is adapted to common pots or part of a special pot model, where only the amount of water requested by the plant is supplied. The irrigation system is processed by absorbing water from the soil by the roots, when the water contained in a reservoir comes into contact with the soil through a specially adapted wick, and the water is distributed to the soil by the phenomenon of capillarity. What determines the amount of water that will come in contact with the soil is the porosity of the wick specially adapted in relation to the height of the water column or pressure in the reservoir. As, as water is used in the reservoir, its water column decreases and consequently the pressure, while the diameter of the pore holes in the wick remains constant, the system ends up being variable in relation to the water supply. Furthermore, the patent

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 35/55 de 11 apresenta um modelo de auto irrigação que ainda é manual quanto ao abastecimento de água no reservatório pequeno, dependendo ainda do usuário, a necessidade de ficar preenchendo o reservatório com água.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 35/55 of 11 presents a self-irrigation model that is still manual in terms of water supply in the small reservoir, depending on the user, the need to keep filling the reservoir with water.

[009] A patente de invenção Pl 0504906-7 conhecida como vaso auto irrigável por controlador eletrônico, trata de um vaso munido de um dispositivo de irrigação dotado de controlador programável, com uma pequena bomba de recalque de irrigação, acionada periodicamente por meio de controlador eletrônico. A bomba envia água captada do reservatório, conforme orientação do controlador, para as plantas. A água não absorvida pelas raízes escorre até o fundo do vaso que dispõe de inclinação para captação da mesma água e envio da mesma por gravidade para o reservatório abaixo, formando um circuito fechado. Sempre que falta água no reservatório, acende uma luz indicando que o mesmo deve ser preenchido. Arte da técnica apresenta um selo de água no fundo do substrato, impedindo em parte a aeração da terra. Isso se torna um problema, já que a correta aeração da terra propicia melhor crescimento das raízes. Outro problema é o custo de ter um sistema programável para apenas uma planta, aonde o ideal seria que o sistema atendesse várias plantas.[009] The invention patent Pl 0504906-7 known as self-irrigating vessel by electronic controller, deals with a vessel equipped with an irrigation device equipped with a programmable controller, with a small irrigation pressure pump, periodically activated by means of a controller electronic. The pump sends water collected from the reservoir, as instructed by the controller, to the plants. The water not absorbed by the roots runs down to the bottom of the vessel, which has a slope to capture the same water and send it by gravity to the reservoir below, forming a closed circuit. Whenever there is no water in the reservoir, a light goes on indicating that it must be filled. Art of the technique features a water seal at the bottom of the substrate, partially preventing the aeration of the earth. This becomes a problem, as the correct aeration of the soil provides better root growth. Another problem is the cost of having a programmable system for only one plant, where the ideal would be for the system to serve several plants.

[010] Tendo toda a arte da técnica estudada, com o propósito de melhorar a qualidade e unificar os elementos, o presente modelo de utilidade tem como objetivo formar um sistema de irrigação por capilaridade ascendente para plantas, através de uma irrigação automatizada e controlada para ser utilizada em câmaras de crescimento vegetal na agricultura urbana. Os pontos principais, evoluídos em relação a arte da técnica, são que o dispositivo: pode trabalhar sem nenhum contato com as pessoas, sendo totalmente automatizado; proporciona aeração de maneira muito mais efetiva para o substrato; opera em sistema fechado, com reaproveitamento total da água fornecida para o sistema de irrigação; possui reservatórios plásticos removíveis para facilitar a limpeza; possui bandeja metálica para alocar e transportar os vasos; é capaz de direcionar a correta quantidade de água para cada vaso, fazendo possível o[010] Having all the art of the technique studied, with the purpose of improving the quality and unifying the elements, the present utility model aims to form an upward capillarity irrigation system for plants, through an automated and controlled irrigation for be used in plant growth chambers in urban agriculture. The main points, evolved in relation to the art of the technique, are that the device: can work without any contact with people, being fully automated; provides aeration much more effectively to the substrate; operates in a closed system, with total reuse of the water supplied to the irrigation system; has removable plastic reservoirs to facilitate cleaning; it has a metal tray to allocate and transport the vessels; is able to direct the correct amount of water to each vessel, making it possible to

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 36/55 de 11 manejo de diversas culturas em diversos estágios de desenvolvimento em um mesmo sistema de irrigação.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 36/55 of 11 management of different crops at different stages of development in the same irrigation system.

[011] As figuras 1, 2 , 3, 4, 5, 6, 7 apresentadas a seguir, representam o sistema de irrigação por capilaridade para câmara de crescimento vegetal para agricultura urbana com nove vasos. Para adicionar ou subtrair vasos do sistema, apenas é necessário modificar a área dos elementos responsáveis pelo armazenamento, ou seja, aumentar ou diminuir proporcionalmente a área dos reservatórios de água e quantidade dos vasos. Se ocorrer um aumento de vasos ou da área dos reservatórios, deve ocorrer também o aumento da potência e vazão da bomba submersa.[011] Figures 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 presented below, represent the capillarity irrigation system for a plant growth chamber for urban agriculture with nine pots. To add or subtract vessels from the system, it is only necessary to modify the area of the elements responsible for storage, that is, to increase or decrease proportionally the area of the water reservoirs and the quantity of the vessels. If there is an increase in vessels or the area of the reservoirs, there must also be an increase in the power and flow of the submerged pump.

[012] A Figura 1 representa os constituintes do sistema automatizado de captação e envio de água para a irrigação. Possui seis elementos que constituem o sistema reservatório de água, sendo descritos a seguir. O elemento 1 é o reservatório de água, constituído de poliestireno, em formato retangular. O elemento 2 é a bomba elétrica submersa com potência quatro Watts e vazão de dois litros por minuto quando exposta a uma coluna de água de vinte centímetros, disposta dentro do elemento 1. O elemento 3 é a mangueira flexível que leva a água da bomba submersa 2 até o reservatório dos vasos, indicado na Figura 2, local da irrigação. O elemento 4 é o sensor de nível tipo boia, colocado na parede lateral do reservatório de água, responsável por mensurar o nível e avisar o elemento 6, a válvula solenóide, para permitir ou não a entrada de água no mesmo, quando necessário. O elemento 5 representa uma haste metálica responsável por segurar a gaveta convite e guiar o seu deslizamento sobre o reservatório de água. Também faz parte do reservatório de água o elemento 7 que indica a superfície de apoio para o reservatório dos vasos. Existe uma placa de circuito munida de temporizador que é responsável por comandar os acionamentos da bomba submersa, sensor de nível e válvula solenóide. A figura 7 é uma perspectiva traseira da Figura 1.[012] Figure 1 represents the constituents of the automated system for capturing and sending water for irrigation. It has six elements that make up the water reservoir system, which are described below. Element 1 is the water reservoir, made of polystyrene, in a rectangular shape. Element 2 is the submerged electric pump with a power of four watts and a flow rate of two liters per minute when exposed to a water column of twenty centimeters, placed inside element 1. Element 3 is the flexible hose that takes the water from the submerged pump. 2 to the vessel reservoir, shown in Figure 2, irrigation site. Element 4 is the float level sensor, placed on the side wall of the water reservoir, responsible for measuring the level and warning element 6, the solenoid valve, to allow or not to allow water to enter it, when necessary. The element 5 represents a metal rod responsible for holding the invitation drawer and guiding its slide over the water reservoir. Also part of the water reservoir is the element 7 that indicates the support surface for the vessel reservoir. There is a circuit board equipped with a timer that is responsible for controlling the submerged pump, level sensor and solenoid valve drives. Figure 7 is a rear view of Figure 1.

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 37/55 de 11 [013] A Figura 2 representa os constituintes do sistema da irrigação por capilaridade propriamente dita, ou seja, local aonde a água entrará em contato com o substrato. Possui nove elementos que constituem o sistema reservatório de água, sendo descritos a seguir. Percebe-se ainda na figura 2, a mangueira flexível, elemento 3, que leva a água da bomba submersa, elemento 2, até o reservatório dos vasos, indicado como elemento 10, através da passagem representada pelo elemento 9. O elemento 10 é o reservatório dos vasos, local que recebe e armazena água no momento da irrigação. Os suportes são representados de forma unitária, pelo elemento 11, responsável por sustentar e levantar os vasos em relação a base do reservatório dos vasos. O elemento 12 representa a barreira de nível, responsável por represar a água no momento de irrigação. O elemento 13 é o ladrão de esvaziamento, que serve para drenar a água que não ultrapassou a barreira nível depois do término da irrigação, ou seja, quando a bomba interrompe o envio de água para o elemento 10. O elemento 14 é o ladrão de nível, cuja função é drenar toda a água transbordada pela barreira que mantém o nível. O elemento 8 é a gaveta convite e serve para sustentar o elemento 10 e tampá-lo em todos os locais que não estiverem os vasos, e tampar o elemento 1 para impedir o contato da água com impurezas externas.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 37/55 of 11 [013] Figure 2 represents the constituents of the capillarity irrigation system itself, that is, the place where the water will come into contact with the substrate. It has nine elements that make up the water reservoir system, which are described below. It can also be seen in figure 2, the flexible hose, element 3, which takes the water from the submerged pump, element 2, to the vessel reservoir, indicated as element 10, through the passage represented by element 9. Element 10 is the vessel reservoir, a place that receives and stores water at the time of irrigation. The supports are represented in a unitary way, by the element 11, responsible for supporting and raising the vessels in relation to the base of the vessel reservoir. Element 12 represents the level barrier, responsible for damming water at the time of irrigation. The element 13 is the drainage thief, which serves to drain the water that has not crossed the level barrier after the end of the irrigation, that is, when the pump stops sending water to the element 10. The element 14 is the water thief level, whose function is to drain all the water overflowed by the barrier that maintains the level. Element 8 is the invitation drawer and serves to support element 10 and cover it in all places other than the pots, and cover element 1 to prevent water contact with external impurities.

[014] A Figura 3 demonstra a união das figuras 1 e 2, representando todo o sistema de irrigação por capilaridade para câmara de crescimento vegetal e agricultura urbana, cujo objetivo é captar automaticamente água da rede hidráulica, e armazená-la no reservatório de água, para garantir, conforme programado, o envio de água para o reservatório dos vasos, e efetuar a irrigação do solo garantindo a quantidade ideal de água para o correto desenvolvimento das plantas.[014] Figure 3 demonstrates the union of figures 1 and 2, representing the entire capillarity irrigation system for plant growth chamber and urban agriculture, whose objective is to automatically capture water from the hydraulic network, and store it in the water reservoir. , to ensure, as scheduled, the sending of water to the pots reservoir, and to irrigate the soil ensuring the ideal amount of water for the correct development of the plants.

[015] A Figura 4 demonstra a união das figuras 1 e 2, representando todo o sistema de irrigação por capilaridade para câmara de crescimento vegetal na[015] Figure 4 shows the union of figures 1 and 2, representing the entire capillarity irrigation system for the plant growth chamber in

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 38/55 de 11 agricultura urbana, onde não estão representados os vasos. O objetivo da imagem é demonstrar o sistema de irrigação no reservatório dos vasos.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 38/55 of 11 urban agriculture, where the pots are not represented. The purpose of the image is to demonstrate the irrigation system in the vessel reservoir.

[016] A figura 5 representa a sequencia de montagem esquemática de todo o sistema de irrigação por capilaridade para câmara de crescimento vegetal e agricultura urbana. Os vasos constituídos por polietileno com espessura de parede de dois milímetros são representados de forma unitária, pelo elemento 16. O vaso é o local onde são acondicionados o substrato e a planta. O elemento 17 é o furo na base do vaso, este furo é responsável pela passagem de água e ar para o substrato, e tem diâmetro de oito milímetros.[016] Figure 5 represents the schematic assembly sequence of the entire capillarity irrigation system for plant growth chamber and urban agriculture. The pots made of polyethylene with a wall thickness of two millimeters are represented in a unitary way, by the element 16. The pot is the place where the substrate and the plant are stored. Element 17 is the hole at the base of the vessel, this hole is responsible for the passage of water and air to the substrate, and has a diameter of eight millimeters.

[017] A figura 6 representa representa a perspectiva explodida de todo o sistema de irrigação por capilaridade para câmara de crescimento vegetal na agricultura urbana, com detalhamento dos seus elementos.[017] Figure 6 represents the exploded perspective of the entire capillarity irrigation system for plant growth chamber in urban agriculture, with details of its elements.

[018] O sistema de irrigação por capilaridade para câmara de crescimento vegetal e agricultura urbana, descrito a seguir, tem por objetivo disponibilizar água na quantidade e frequência ideias para o crescimento de plantas.[018] The capillarity irrigation system for plant growth and urban agriculture, described below, aims to provide water in the quantity and frequency ideal for plant growth.

[019] O fluxo começa pelo reservatório de água, demonstrado pelo elemento 1 da Figura 1. Este reservatório armazena a água necessária para o processo de irrigação. Para que haja sempre disponibilidade de água, o reservatório deve estar sempre abastecido. Sendo assim, é instalado junto a ele um sensor de nível (4). Esse sensor aciona a válvula solenoide (6) que permite a entrada de água externa, proveniente da rede hidráulica da residência onde o sistema é instalado. Na frequência estabelecida pelo temporizador a água do reservatório de água é enviada, através da bomba (2), durante o período de irrigação, para o reservatório dos vasos (10). O reservatório dos vasos mantém um nível constante de água durante o período de irrigação. Esse nível é estabelecido pela entrada de água proveniente da bomba (2) e pelas saídas de água ladrão de nível (14) e ladrão de esvaziamento (13). A água que sai pelo ladrão de esvaziamento retorna para o reservatório inicial, o reservatório de água (1). Findado o período de irrigação, a bomba cessa sua operação e o nível de água[019] The flow begins with the water reservoir, shown by element 1 in Figure 1. This reservoir stores the water needed for the irrigation process. For water to always be available, the reservoir must always be filled. Therefore, a level sensor (4) is installed next to it. This sensor activates the solenoid valve (6) that allows the entry of external water, coming from the hydraulic network of the residence where the system is installed. At the frequency established by the timer, water from the water reservoir is sent, through the pump (2), during the irrigation period, to the vessel reservoir (10). The vessel reservoir maintains a constant level of water during the irrigation period. This level is established by the water inlet coming from the pump (2) and by the water outlet level thief (14) and drainage thief (13). The water that comes out of the drain thief returns to the initial reservoir, the water reservoir (1). After the irrigation period is over, the pump ceases its operation and the water level

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 39/55 de 11 no reservatório de vasos começa a baixar. Primeiramente a água escoa pelo ladrão de nível e, secundariamente pelo ladrão de esvaziamento. Desta forma, é finalizado o ciclo.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 39/55 of 11 in the vessel reservoir begins to lower. First, the water drains through the level thief and, secondly, through the drain thief. In this way, the cycle is ended.

[020] O reservatório de água (1) é equipado pela válvula solenoide (6), pelo sensor de nível (4) , pela bomba (2) e por duas hastes metálicas em formato L (5). Possui um local para alocação da bomba.[020] The water tank (1) is equipped with the solenoid valve (6), the level sensor (4), the pump (2) and two L-shaped metal rods (5). It has a location for allocating the pump.

[021] O sensor de nível (4) é quem detecta a presença de fluido no reservatório quando a água chega à altura em que o sensor for instalado. Ele é o responsável por acionar ou não a válvula solenoide, representada pelo elemento[021] The level sensor (4) detects the presence of fluid in the reservoir when the water reaches the height when the sensor is installed. He is responsible for activating or not the solenoid valve, represented by the element

6. O sensor é normalmente fechado, ou seja, sempre que a boia estiver com água em nível abaixo do contato flutuador magnético, o circuito fica fechado, permitindo a passagem de corrente para a válvula solenoide. Se o nível de água estiver acima do sensor boia, o contato é aberto e o circuito fica aberto, impedindo a passagem de corrente elétrica para a válvula solenoide.6. The sensor is normally closed, that is, whenever the float has water below the magnetic float contact, the circuit is closed, allowing current to flow to the solenoid valve. If the water level is above the float sensor, the contact is opened and the circuit is open, preventing the passage of electrical current to the solenoid valve.

[022] A válvula solenoide (6) é de uma via monoestável, normalmente fechada. Na entrada da válvula, representada pelo elemento 7, é rosqueada uma mangueira que está conectada à rede hidráulica. Quando válvula solenoide recebe corrente, magnetiza sua bobina, fazendo abrir mecanicamente a válvula e consequentemente permitindo a passagem de água. Essa água escoa até o reservatório de água.[022] The solenoid valve (6) is a monostable one, normally closed. At the inlet of the valve, represented by element 7, a hose is threaded that is connected to the hydraulic network. When the solenoid valve receives current, it magnetizes its coil, opening the valve mechanically and consequently allowing the passage of water. This water drains into the water reservoir.

[023] A bomba elétrica submersa, representada pelo elemento 2, tem potência de quatro Watts com vazão de dois litros por minuto quando exposta a vinte centímetros de coluna de água. Ela é responsável por levar a água do reservatório de água até o reservatório dos vasos (10). O trajeto da água se dá através de uma mangueira flexível de borracha, representada pelo elemento 3. O fato de a bomba ser do tipo submersa previne vazamentos, atenua ruídos, aumenta a refrigeração do componente e sua vida útil, além de movimentar e oxigenar a água dentro do reservatório. O funcionamento desta bomba é realizado pela placa de circuito com temporizador.[023] The submerged electric pump, represented by element 2, has a power of four Watts with a flow rate of two liters per minute when exposed to twenty centimeters of water column. It is responsible for taking the water from the water reservoir to the vessel reservoir (10). The water path takes place through a flexible rubber hose, represented by element 3. The fact that the pump is of the submerged type prevents leaks, attenuates noise, increases the component's cooling and its useful life, in addition to moving and oxygenating the water. water inside the reservoir. The operation of this pump is performed by the circuit board with timer.

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 40/55 de 11 [024] A haste metálica em formato L, representada pelo elemento 5, é fabricada em aço carbono, tem espessura de 3mm e acabamento com pintura epóxi. Ela evita o tombamento da gaveta convite quando deslizada para frete sobre o reservatório de água.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 40/55 of 11 [024] The L-shaped metal rod, represented by element 5, is made of carbon steel, has a thickness of 3mm and is finished with epoxy paint. It prevents the invitation drawer from tipping over when sliding for freight over the water reservoir.

[025] É utilizado uma placa de circuito com temporizador para comandar o funcionamento automático da irrigação de forma precisa, acionando a bomba conforme estabelecido em projeto. Ele controla o tempo de irrigação e frequência entre irrigações, abrindo e fechando o circuito da irrigação. Esse controle é feito de acordo com uma rotina memorizada no aparelho e que pode ser alterada pelo usuário. O temporizador está constantemente energizado pela rede, e possui um relógio com tempo real para os acionamentos da bomba. Ele possui uma bateria interna para que, mesmo quando sem energia da rede, não perca concordância com o horário real, e mantenha sua programação.[025] A circuit board with timer is used to control the automatic operation of irrigation precisely, starting the pump as established in the project. It controls the irrigation time and frequency between irrigations, opening and closing the irrigation circuit. This control is done according to a routine stored in the device and which can be changed by the user. The timer is constantly energized by the network, and has a clock with real time for the pump to start. It has an internal battery so that, even when without mains power, it does not lose agreement with the real time, and keeps its schedule.

[026] O reservatório dos vasos (10) é o local onde ocorre o contato da água com o substrato, ou seja, local onde de fato ocorre a irrigação. Tem formato retangular e é constituído de poliestireno termoformado. Fica alocado no interior da gaveta convite, representada pelo elemento 8, mas pode ser retirado para limpeza e manutenção. Na base do reservatório, estão dispostos os suportes, representados pelo elemento 11 , e o ladrão de esvaziamento (13). Os suportes possuem seis milímetros de altura e tem a função de elevar os vasos (6). O ladrão de esvaziamento é um furo de cinco milímetros de diâmetro que garante que toda a água escoe do reservatório dos vasos para o filtro, após o desligamento da bomba. A vazão de drenagem do ladrão de esvaziamento é menor que a vazão da bomba. Na parte traseira do reservatório dos vasos, está localizada a barreira nível, representada pelo elemento 12. Ela tem quinze milímetros de altura e serve como barreira física para que ocorra o represamento da água no momento da irrigação. Toda a água que supera a altura da barreira nível será drenada através do ladrão nível (14). O ladrão de[026] The vessel reservoir (10) is the place where the water comes in contact with the substrate, that is, the place where irrigation actually occurs. It has a rectangular shape and is made of thermoformed polystyrene. It is located inside the invitation drawer, represented by element 8, but can be removed for cleaning and maintenance. At the base of the reservoir, the supports, represented by the element 11, and the deflation thief (13) are arranged. The supports are six millimeters high and have the function of raising the vessels (6). The drain thief is a five mm diameter hole that ensures that all water drains from the vessel reservoir to the filter after the pump is turned off. The drainage flow of the drain thief is less than the flow of the pump. At the rear of the vessel reservoir, the level barrier, represented by element 12, is located. It is fifteen millimeters high and serves as a physical barrier for the damming of water to occur at the time of irrigation. All water that exceeds the height of the level barrier will be drained through the level thief (14). The thief of

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 41/55 de 11 nível é um rasgo no reservatório dos vasos, localizado logo a cima da barreira nível.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 41/55 of 11 level is a tear in the vessel reservoir, located just above the level barrier.

[027] Os vasos (16) alocam o substrato e o vegetal plantado. Os vasos têm perfil circular e são constituídos de poliestireno de dois milímetros de espessura. Eles possuem furo (17) e manta de drenagem na sua base. O furo (17) tem oito milímetros de diâmetro. Esse furo serve para que a água entre em contato com o substrato e raízes da planta durante a irrigação e, no restante do tempo, drene a água e permita a aeração do substrato. A manta de drenagem é posicionada entre a base do vaso e o substrato. Ela é porosa e permeável, sendo assim, permite a passagem de água e ar porém impede que o substrato escorra pelo furo.[027] The pots (16) allocate the substrate and the planted vegetable. The vessels have a circular profile and are made of polystyrene two millimeters thick. They have a hole (17) and a drainage blanket at their base. The hole (17) is eight millimeters in diameter. This hole serves for the water to come in contact with the substrate and roots of the plant during irrigation and, the rest of the time, drain the water and allow the substrate to aerate. The drainage mat is positioned between the base of the pot and the substrate. It is porous and permeable, so it allows the passage of water and air but prevents the substrate from running through the hole.

[028] A gaveta convite (8) é constituída de chapa metálica e possui acabamento em pintura epóxi. Tem função estrutural para alocar o reservatório dos vasos, conforme representado na Figura 2. Funciona como tampa, sendo perfurado na sua parte superior, local onde estão os vasos. Assim, todo o local do reservatório dos vasos, que não tiver vaso, estará isolado do meio externo. A gaveta convite fica disposta na área representada pelo elemento 7, disposto no reservatório de água. Essa gaveta convite pode deslizar para frete e para trás, permitindo isolar ou acessar a água e os equipamentos que estão no reservatório de água.[028] The invitation drawer (8) is made of metal plate and finished in epoxy paint. It has a structural function to allocate the vessel's reservoir, as shown in Figure 2. It functions as a lid, being perforated in its upper part, where the vessels are. Thus, the entire location of the vessel reservoir, which does not have a vessel, will be isolated from the external environment. The invitation drawer is located in the area represented by element 7, located in the water tank. This invitation drawer can slide for freight back and forth, allowing you to isolate or access the water and equipment in the water tank.

[029] Segundo testes em várias espécies de plantas e diferentes tipos de substratos, o período e frequência de irrigação ideais são: 15 minutos de irrigação, intervalo de 6 horas, 15 minutos de irrigação, intervalo de 6 horas, 15 minutos de irrigação, intervalo de 12 horas. Esta configuração serve como base para o equipamento descrito nesta patente. Entretanto, os tempos de irrigação podem ser modificados na placa de circuito com temporizador sem qualquer alteração no sistema mecânico e elétrico do sistema descrito por esta arte da técnica.[029] According to tests on various plant species and different types of substrates, the ideal irrigation period and frequency are: 15 minutes of irrigation, 6-hour interval, 15 minutes of irrigation, 6-hour interval, 15 minutes of irrigation, 12 hour interval. This configuration serves as the basis for the equipment described in this patent. However, the irrigation times can be modified on the circuit board with timer without any change in the mechanical and electrical system of the system described by this art of the art.

Petição 870180060852, de 13/07/2018, pág. 42/55 de 11 [030] Durante o período de irrigação, a água dentro do reservatório dos vasos é elevada até uma altura que supera os suportes dos vasos, a espessura da base do vaso e que ainda consegue inundar em três milímetros o substrato de todos os vasos. Essa altura é de quinze milímetros a partir da base do reservatório dos vasos. Quando a água entra em contato com o substrato, há uma movimentação de água, por capilaridade ascendente, para regiões de menor umidade no substrato. Quanto mais seco estiver o substrato, mais rapidamente a água será absorvida pelo mesmo. Por outro lado, quanto mais úmido o substrato estiver, menor será a velocidade de absorção de água. Este fenômeno, no fim do período de irrigação, faz com que o substrato mais seco absorva mais quantidade de água que o mais úmido. Em outras palavras, este mecanismo faz com que o vaso que demanda mais água receba mais água. É assim que este sistema é capaz de direcionar a correta quantidade de água para cada vaso, fazendo possível o manejo de diversas culturas em diversos estágios de desenvolvimento em um mesmo sistema de irrigação.Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 42/55 of 11 [030] During the irrigation period, the water inside the vessel's reservoir is raised to a height that exceeds the vessel supports, the thickness of the vessel's base and which still manages to flood the substrate of three millimeters. all the vessels. This height is fifteen millimeters from the base of the vessel's reservoir. When the water comes in contact with the substrate, there is a movement of water, by upward capillarity, to regions of lower humidity in the substrate. The drier the substrate, the faster the water will be absorbed by it. On the other hand, the wetter the substrate is, the slower the water absorption speed will be. This phenomenon, at the end of the irrigation period, causes the drier substrate to absorb more water than the most humid. In other words, this mechanism causes the vessel that demands more water to receive more water. This is how this system is able to direct the correct amount of water to each pot, making it possible to manage different crops at different stages of development in the same irrigation system.

[031] No intervalo entre irrigações, após a água ser totalmente drenada, o furo na base do vaso fica exposto e elevado devido aos suportes do reservatório de vasos. Esta elevação permite que o excesso de água escorra e evita uma possível obstrução do furo. Garantindo, assim, a excelente aeração do substrato.[031] In the interval between irrigations, after the water is completely drained, the hole at the base of the vessel is exposed and raised due to the supports of the vessel reservoir. This elevation allows the excess water to drain and prevents possible obstruction of the hole. Thus, ensuring the excellent aeration of the substrate.

Claims

1. Capillary irrigation system for plant growth chamber, automatically operated, characterized by using a water reservoir (1), a vessel reservoir (10) and an invitation drawer (8)

2. Irrigation system according to claim 1, characterized by automatically operating with a circuit board equipped with a timer to control the irrigation of the substrate and, consequently, of the plants. The plants being in perforated pots submerged in seven millimeters of water, according to the irrigation methodology adopted in this art of the technique, in a period of: fifteen minutes of irrigation, interval of six hours, fifteen minutes of irrigation, interval of six hours fifteen minutes of irrigation, twelve hour interval.

3. Irrigation system according to claim 1, characterized by an automatic water supply system for the water tank, consisting of a hose connected to the water supply of the hydraulic network of a building, solenoid valve (6) for the control of flow and level sensor (4) for level control in the water tank (1).

4. Irrigation system according to claims 1 and 3 with water reservoir, characterized by the fact that it receives water automatically and has, allocated inside, a submerged pump (2) to send water for irrigation of plants through a flexible rubber hose (3). The reservoir can be closed by an invitation drawer (8).

5. Irrigation system according to claims 1 and 4, characterized by having a place for irrigation by ascending capillarity called the vessel reservoir (10). It has supports (11) to raise six millimeters high in relation to the base of the vessel reservoir and serve as a support for the positioning of vessels (16) with a hole (17). In addition, the site presents a level barrier fifteen millimeters high (12) responsible for damming water from the hose (3) of the pump (2),

Petition 870180060852, of 07/13/2018, p. 44/55

1 of 1 allowing three millimeters of water for irrigation in contact with substrate.

6. Irrigation system according to claims 1, 4 and 5, characterized by the use of water drained through the drain thief (13) and level thief (14).

7. Irrigation system according to claims 1 and 5, characterized by having a level barrier (12) that allows water level control in the vessel reservoir (10) and the constant contact of three millimeters of water with the substrate at the time of irrigation.

8. Irrigation system according to claims 1 and 6, with irrigation water emptying system preventing the accumulation of standing water between irrigations, characterized by having the level thief (14) and the drainage thief (13).

9. Irrigation system according to claims 1 and 5 with aeration for the substrate, characterized in that the vessel (16) has a hole in the base (17) and is raised six millimeters from the surface of the vessel reservoir through the supports (11 ).

10. Irrigation system according to claim 1 characterized by having a functional configuration for different irrigation times and frequencies, as described in claim 2, making it possible to modify the programming on the circuit board with timer.

11. Irrigation system according to claims 1 and 5, characterized by having a metal tray for allocating and transporting the vessels identified as an invitation drawer.