BRPI0512628B1 - Conjunto de bocal de aspersão de líquido de indução de ar - Google Patents
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Abstract
conjunto de bocal de aspersão de líquido de indução de ar um conjunto de bocal de aspersão que compreende um corpo de bocal e uma inserção de corpo de bocal separada adaptada para um encaixe de ação de encaixe com pressão removível com o corpo. a inserção de corpo de bocal define uma passagem de fluxo de líquido que inclui uma seção de entrada para comunicação com uma entrada de líquido, um orifício de medição para a aceleração da corrente de fluxo de líquido, e uma seção de expansão a jusante. a inserção de corpo ainda inclui uma passagem de venturi em comunicação com a seção de expansão para a aspiração de ar ambiente para a corrente de fluxo de líquido, para estabilização do líquido, antes da descarga a partir do bocal.na modalidade ilustrada, a câmara de expansão se comunica com uma passagem transversal do corpo de bocal, a qual por sua vez se comunica com um orifício de descarga orientado lateralmente.
Description
(54) Título: CONJUNTO DE BOCAL DE ASPERSÃO DE LÍQUIDO DE INDUÇÃO DE AR (51) Int.CI.: B05B 1/14; B05B 7/06; E03C 1/08; F23D 11/16 (30) Prioridade Unionista: 23/06/2004 US 60/582.339 (73) Titular(es): SPRAYING SYSTEMS CO.
(72) Inventor(es): STEVE PEARSON; MARC ARENSON; ERIC GREENAWALT
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CONJUNTO DE BOCAL DE ASPERSÃO DE LÍQUIDO DE INDUÇÃO DE AR
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere geralmente a conjuntos de bocal de aspersão e, mais particularmente, a conjuntos de bocal de aspersão adotados para a aspersão de produtos químicos agrícolas.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Os aspersores agrícolas tipicamente têm uma lança de aspersão com uma pluralidade de bocais de aspersão os quais são adaptados para o direcionamento de vários produtos químicos agrícolas, tais como herbicidas, pesticidas e similares. Embora seja desejável reduzir eficientemente o líquido a partículas para uma aplicação ótima em cultivos, a geração de partículas relativamente finas tendo um diâmetro de menos de 150 mícrons pode ser prejudicial. Estas partículas finas estão sujeitas a uma deriva, o qual pode causar poluição nas áreas circundantes, danos à vegetação que não se pretende que seja aspergida, e perda de produtos químicos. Os esforços para se projetarem bocais de aspersão que efetuem uma redução eficiente de partículas líquidas sem a geração de partículas finas tendo diâmetros de menos de 150 mícrons apresentaram dificuldades. Algumas tentativas para desenvolvimento desses bocais de aspersão resultaram em conjuntos de aspersão que são relativamente complexos e dispendiosos. Mais ainda, esses bocais de aspersão da técnica anterior freqüentemente não se prestam a uma limpeza fácil, o que pode ser necessário devido ao acúmulo de contaminantes e materiais sólidos nas passagens de fluxo de líquido e orifícios e durante o uso.
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OBJETIVOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO [003] É um objetivo da presente invenção prover um conjunto de bocal de aspersão o qual seja adaptado para a geração e a descarga de aspersões de líquido para uma aplicação mais eficiente em uma folhagem agrícola sem uma deriva indesejável.
[004] Um outro objetivo é prover um conjunto de bocal de aspersão, conforme caracterizado acima, o qual seja efetivo para a geração de descargas de aspersões de líquido nas quais uma proporção substancial das partículas líquidas seja de diâmetro relativamente grande, tal como de em torno de 500 mícrons de diâmetro, com substancialmente nenhuma partícula tendo diâmetros menores do que 150 mícrons de diâmetro.
[005] Um outro objetivo é prover um conjunto de bocal de aspersão do tipo acima, o qual seja adaptado para uma montagem e uma desmontagem fáceis para a limpeza periódica.
[006] Um outro objetivo é prover um conjunto de bocal de aspersão do tipo precedente, que seja adaptado para uma fabricação relativamente econômica.
[007] Outros objetivos e vantagens da invenção tornarse-ão evidentes mediante uma leitura da descrição detalhada a seguir e mediante uma referência aos desenhos, nos quais:
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A FIGURA 1 é um corte horizontal de um conjunto de bocal de aspersão ilustrativo de acordo com a invenção montado em uma lança de suprimento de líquido;
as Fig. 2 e 3 são cortes verticais do conjunto de bocal de aspersão ilustrado tomadas nos planos das linhas
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2-2 e 3-3, respectivamente, na Fig. 1;
a Fig. 4 é um corte fragmentado aumentado tomado no plano da linha 4-4 na Fig. 2;
a Fig. 5 é uma vista explodida do conjunto de bocal de aspersão ilustrado; e a Fig. 6 é um corte fragmentado que descreve uma modalidade alternativa de um conjunto de bocal de aspersão.
[008] Embora a invenção seja susceptível a várias modificações e construções alternativas, uma certa modalidade ilustrativa da mesma foi mostrada nos desenhos e será descrita abaixo em detalhes. Deve ser compreendido, contudo, que não há intenção de limitação da invenção à forma específica mostrada, mas, ao contrário, a invenção é cobrir todas as modificações, construções alternativas e equivalentes caindo no espírito e no escopo da invenção. DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA [009] Com referência agora, mais particularmente, aos desenhos, é mostrado um conjunto de bocal de aspersão ilustrativo 10 de acordo com a invenção montado em uma lança de suprimento de líquido 11, tal como a lança de um aspersor agrícola. O conjunto de bocal de aspersão ilustrado 10 basicamente tem uma construção em duas partes, compreendendo um membro de corpo de bocal externo 12 e uma inserção de corpo interna 14. A inserção de corpo 14 neste caso tem uma construção geralmente cilíndrica, a qual define uma passagem de fluxo de líquido 15 e é posicionável em uma cavidade 16 em uma extremidade a montante do membro de corpo externo 12. A inserção de corpo 14 tem uma extremidade de entrada cilíndrica 18 que se projeta para fora do membro de corpo externo 12 e para a lança 11
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4/9 através de uma abertura em um lado da lança 11. Um líquido pressurizado suprido para a lança 11 entra no conjunto de bocal de aspersão 10 através da passagem de líquido 15. O membro de corpo externo 12 é formado com um flange de retenção anular 19, o qual é preso à lança 11 de uma maneira conhecida, tal como por meio de um grampo 20. Será apreciado que outros meios podem ser utilizados para a fixação do bocal na lança, tais como engates rápidos de um tipo conhecido.
[0010] A passagem de fluxo de líquido 15 neste caso compreende uma seção a montante de diâmetro relativamente grande 21 que se comunica com uma zona de bocal 23 na qual a corrente de fluxo de líquido é acelerada, com uma queda de pressão resultante, a qual por sua vez se comunica com uma câmara de expansão 26 no membro de corpo externo 12. A zona de bocal 23 neste caso inclui um orifício de medição 22 e uma câmara de expansão a jusante alongada 24 que tem uma seção a jusante cônica afunilada para fora 25. A câmara de expansão de corpo de bocal 26 por sua vez se comunica com um orifício de descarga 28 do conjunto de bocal de aspersão 10.
[0011] De acordo com um aspecto importante da invenção, o conjunto de bocal de aspersão tem uma entrada de ar de venturi que se comunica entre o ar ambiente e a passagem de fluxo de líquido em uma localização a jusante do orifício de medição, de modo que a queda de pressão substancial a seguir no líquido quando da passagem através do orifício de medição o ar seja aspirado para a corrente de fluxo de líquido, o que estabiliza a corrente de fluxo nas câmaras de expansão a jusante, de modo que partículas de líquido
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5/9 extremamente finas, tais como aquelas tendo um diâmetro de menos de 150 mícrons, sejam substancialmente eliminadas da corrente de fluxo antes do direcionamento através do orifício de descarga. Para esta finalidade, na modalidade ilustrada, a inserção de corpo de bocal 14 tem uma passagem de fluxo de ar de venturi 3 0 que se estende transversalmente através da câmara de expansão 24 a jusante do orifício de medição 22. A passagem de fluxo de ar de venturi 30 neste caso, a qual se comunica com uma passagem de fluxo de ar anular 31 disposta em uma relação circundante em torno da inserção de corpo de bocal 14, a qual por sua vez se comunica com o ar ambiente através de uma passagem de entrada 32 que se estende radialmente através de um lado do membro de corpo de bocal externo 12. A passagem anular 31 neste caso é definida entre a parede externa da cavidade de membro de corpo de bocal 16 e o perímetro externo da inserção de corpo de bocal 14. A cavidade ilustrada 16 tem uma configuração irregular definida por uma porção cilíndrica 34 concêntrica com a inserção de corpo de bocal 14 e uma outra porção de raio 35 em uma relação excêntrica com a porção cilíndrica 34 (veja a Fig. 3). Será visto que conforme um líquido pressurizado é dirigido através do orifício de medição 22, a corrente de fluxo de alta velocidade resultante gerará uma pressão negativa na passagem de ar de venturi 30, aspirando ar ambiente através da passagem anular 31 e da entrada 32 para uma intermistura com a corrente de fluxo de líquido.
[0012] Na realização da invenção, o membro de corpo externo tem uma passagem de fluxo de líquido e um orifício de descarga configurados para adicionalmente aglomerarem
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6/9 partículas finas na corrente de fluxo, de modo a se permitir a direção de uma aspersão de líquido de descarga tendo partículas adotadas para uma aplicação mais eficiente em uma folhagem agrícola, sem uma deriva indesejável. Neste caso, a câmara de expansão 26 do membro de corpo externo 12 para a qual a corrente de líquido / ar é dirigida se comunica através de uma passagem longitudinal localizada de forma excêntrica 3 8 entre a câmara de expansão 2 6 e uma extremidade de uma passagem de fluxo transversal 30, a qual por sua vez se comunica em sua extremidade oposta com o orifício de descarga 28. Na modalidade preferida, a passagem transversal 39 tem um comprimento longitudinal L entre a passagem longitudinal 38 e o orifício de descarga 28 que é maior do que o diâmetro d1 da passagem transversal 39. O diâmetro d1 preferencialmente é maior do que o diâmetro d2 da câmara de expansão 24, e os diâmetros d1 e d2 são ambos menores no diâmetro do que o diâmetro d3 da câmara de expansão de membro de corpo de bocal 26. A unidade de modulação em quadratura 38 preferencialmente tem um diâmetro em torno de metade do diâmetro d3 da câmara de expansão 2 6 (veja a Fig. 5) .
[0013] Na realização adicional da invenção, o orifício de descarga de 28 do conjunto de bocal de aspersão 10 é configurado para adicionalmente melhorar a performance de aspersão e a direção das gotículas dimensionadas de forma substancialmente uniforme relativamente grandes. Para esta finalidade, o orifício de descarga 28 é definido por um corte transversal ou uma fenda na extremidade do membro de corpo de bocal externo, o qual tem lados superior e inferior substancialmente retos 28a, 28b, respectivamente,
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7/9 interconectados por uma seção de raio 2 8c. A ranhura de corte transversal se estende para a passagem transversal 39 por uma distância ligeiramente menor do que o raio da passagem transversal 39. As superfícies planas superior e inferior 28a, 28b do corte transversal definem um ângulo em torno de 15° com a superfície plana inferior 28b sendo substancialmente perpendicular ao eixo geométrico da passagem transversal 39 e se estendendo substancialmente para a passagem transversal 39 e a superfície plana superior 28a sendo inclinada para cima com respeito à superfície plana inferior 28b e se estendendo apenas através da parede externa do membro de corpo de bocal externo. A passagem transversal 39 se estende por uma pequena distância x além da superfície plana superior 28a, de modo a efetivamente definir um recesso relativamente pequeno a jusante do orifício de descarga 28 para estabilização adicional das partículas de líquido na corrente de fluxo, antes da descarga a partir do conjunto de bocal de aspersão.
[0014] Adicionalmente seguindo-se o ritmo da invenção, a inserção de corpo de bocal 14 e o membro de corpo de bocal externo 12 são adaptados para uma montagem e uma desmontagem de ação de encaixe com pressão, para se facilitar a limpeza periódica das partes do bocal. Para esta finalidade, a inserção de corpo de bocal 14 tem um flange de localização radial 42 que é posicionável em um recesso de combinação correspondente 43 em uma extremidade a montante do membro de corpo de bocal externo 12, quando da montagem. A extremidade a jusante da inserção de corpo de bocal 14 tem pontas de vedação radial 44 que são
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8/9 adaptadas sob pressão na parede da câmara de expansão de corpo externo 26. Para se facilitar uma orientação apropriada da inserção de corpo de bocal 14 no membro de corpo de bocal externo 12, o flange de localização 42 e o recesso de corpo de bocal correspondente 43 são formados com partes planas paralelas 45 nos lados superior e inferior dos mesmos opostos aos lados arqueados 40. Os lados arqueados de flange de localização 40 são formados com pontas de detenção 46 que são encaixáveis de forma liberável com recessos de detenção 48 no membro de corpo de bocal externo 12, para se permitir um encaixe de ação de encaixe com pressão da inserção de corpo de bocal 14, durante a montagem (veja as Fig. 4 a 5). Para se facilitar a remoção da inserção de corpo de bocal 14 para limpeza, a extremidade projetada a jusante 18 tem uma abertura transversal 50 que pode receber um pino ou uma outra ferramenta, para se facilitar o puxão da inserção de corpo de bocal 14 do membro de corpo externo 12 com uma força suficiente para se desencaixarem as detenções 46. Será adicionalmente apreciado por uma pessoa versada na técnica que a inserção de corpo de bocal 14 e o membro de corpo de bocal externo 12 têm projetos os quais facilitam uma fabricação eficiente por moldagem por injeção de plástico. Na modalidade ilustrada, a extremidade a montante da passagem transversal 39 do membro de corpo de bocal externo 12 é fechada por um bujão separado 51, o qual é fixado, tal como por soldagem ultra-sônica 52, ao membro de corpo externo 12, seguindo-se à moldagem por injeção do membro de corpo de bocal externo (Fig. 5).
[0015] Com referência à Fig. 6, uma modalidade
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9/9 alternativa de inserção de corpo de bocal 14 é mostrada, a qual inclui uma pluralidade de cristas de vedação anulares 44, 4 7 adaptadas para um encaixe de vedação com o furo rebaixado de corpo de bocal 26. Neste caso, a inserção de corpo de bocal 14 é formada com um bisel ou um afunilamento cônico 40 em sua extremidade a jusante, para se facilitar uma entrada vigorosa e um encaixe de vedação da inserção de bocal 14 no corpo externo. Alternativamente, um anel de vedação anular redundante poderia ser provido em uma ou mais das ranhuras anulares definidas entre o perímetro externo da inserção de corpo de bocal 14 e o furo de corpo de bocal 26.
[0016] A partir do precedente, pode ser visto que o conjunto de bocal de aspersão da presente invenção tem um projeto o qual é adaptado para a geração de descargas de aspersão de partícula de líquido para uma aplicação mais eficiente em uma folhagem agrícola, sem uma deriva indesejável. O conjunto de bocal ainda é adaptado para uma fabricação econômica, e permite uma montagem e uma desmontagem fáceis para uma limpeza periódica.
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Claims (2)
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1. Bocal de aspersão de líquido (10) compreendendo um corpo de bocal (12) que tem uma entrada de líquido (18) e um orifício de descarga (28), o referido corpo de bocal (12) tendo uma passagem de fluxo de líquido (15) que inclui uma seção de entrada (21) em comunicação com a referida entrada de líquido (12) para direcionamento de uma corrente de fluxo de líquido pressurizado através do referido corpo de bocal (12) para o referido orifício de descarga (28), a referida passagem de fluxo de líquido (15) incluindo uma zona de bocal (23) de diâmetro relativamente pequeno tendo um eixo geométrico longitudinal para a aceleração da corrente de fluxo de líquido dirigida através do referido corpo de bocal (12) em uma direção longitudinal e criando uma queda de pressão ali, antes da descarga a partir do referido orifício de descarga (28), o referido corpo de bocal (12) tendo uma passagem de ar ambiente (31) que tem uma entrada (32) em comunicação com o ar ambiente fora do referido bocal (10), a referida passagem de ar ambiente (31) incluindo uma passagem de venturi (30) em comunicação com a referida zona de bocal (23) transversalmente aos eixos geométricos longitudinais da referida zona de bocal, de modo que uma corrente de fluxo de líquido pressurizado passando através da referida zona de bocal (23) aspire ar ambiente na referida entrada de ar ambiente (32) e na passagem de venturi (30) para mistura com a corrente de fluxo de líquido, antes da descarga a partir do referido orifício de descarga (28), o bocal de aspersão caracterizado pelo fato de que o orifício de descarga (28) é localizado de forma excêntrica em relação ao eixo
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2/7 geométrico longitudinal da referida zona de bocal (23) e a descarga da corrente de fluxo de líquido acelerado da referida zona de bocal (23) para alterar a direção da corrente de fluxo de líquido descarregando a partir da referida zona de bocal (23) antes da descarga a partir do orifício de descarga (28).
2. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo de bocal (12) inclui uma câmara de expansão (26) em comunicação de fluido a jusante com a referida zona de bocal (23) na qual a corrente de fluxo de líquido passa e se expande antes da descarga a partir do referido orifício de descarga (28).
3. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a zona de bocal (23) inclui um orifício de medição (22) e uma seção de expansão (24) de diâmetro relativamente maior a jusante.
4. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o orifício de medição (22) de seção de entrada de passagem de líquido e a seção de expansão (24) estão em alinhamento longitudinal coaxial um com o outro, o referido corpo de bocal (12) tendo uma seção de passagem transversal (39) alongada com um eixo geométrico longitudinal em um ângulo com o eixo geométrico longitudinal da referida seção de entrada (21), do orifício de medição (22) e da seção de expansão (24).
5. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a entrada de ar ambiente (32) se comunica com a referida passagem de venturi (30) através de uma seção de passagem anular (31) em uma relação de raio espaçado com a referida passagem de fluxo de
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3/7 líquido (15).
6. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a seção de expansão de passagem de líquido (24) se comunica com uma extremidade a montante da referida seção de passagem transversal (39) através de uma passagem (38) disposta excêntrica para o referido líquido em relação à referida seção de expansão de passagem (24).
7. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo de bocal inclui um membro de corpo externo (12) e uma inserção de corpo (14) montável de forma móvel no referido membro de corpo externo (12).
8. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a seção de entrada de passagem de líquido (21), o orifício de medição (22) e a seção de expansão (24) são definidos pela referida inserção de corpo (14) e o referido orifício de descarga (28) ser definido pelo referido membro de corpo externo (12).
9. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a entrada de ar ambiente (32) é formada no referido membro de corpo externo (12), a referida passagem de venturi (30) ser formada na referida inserção de corpo (14) e a referida inserção de corpo (14) e o membro de corpo externo (12) definirem uma passagem de ar anular (31) em comunicação entre a referida entrada de ar ambiente (32) a referida passagem de venturi (30).
10. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o orifício de descarga (28) se comunica através de um lado da referida passagem
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4/7 transversal (39) adjacente a uma extremidade a jusante da mesma.
11. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a passagem transversal (39) se estende por uma distância além do orifício de descarga (28) em uma direção a jusante.
12. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação
10, caracterizado pelo fato de que o orifício de descarga (28) é definido pelo menos em parte pelas superfícies planas superior e inferior (28a, 28b) dispostas em um ângulo uma com a outra.
13. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a inserção de corpo (14) é adaptada para um encaixe de ação de encaixe com pressão com o referido membro de corpo externo (12).
14. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a inserção de corpo (14) é formada com pelo menos uma parte plana de localização (42) para posicionamento da inserção de corpo (14) no membro de corpo externo (12) com a referida passagem de venturi (30) em uma posição predeterminada ou a referida passagem de ar anular (31).
15. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a passagem excêntrica (38) tem um diâmetro menor do que o diâmetro da referida passagem transversal (39).
16. Bocal de aspersão de líquido (10) compreendendo um corpo de bocal (12) que tem uma passagem de fluxo de líquido (15) que inclui uma seção de entrada (21) para conexão a uma entrada de líquido pressurizado (18) e um
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5/7 orifício de descarga (28), um orifício de medição (22) de diâmetro relativamente menor, e uma seção de expansão (24) a jusante do referido orifício de medição (22), o referido corpo de bocal (12) tendo uma passagem de ar ambiente (31) que tem uma entrada (32) em comunicação com o ar ambiente fora do referido bocal (10), a referida passagem de ar ambiente (31) incluindo uma passagem de venturi (30) em comunicação com a referida seção de expansão de passagem de líquido (24), de modo que uma corrente de fluxo de líquido pressurizado dirigida para a referida seção de expansão (24) a partir do referido orifício de medição (22) aspire ar ambiente através da referida passagem de venturi (30) para a corrente de fluxo de líquido para mistura com a corrente de fluxo de líquido, antes da descarga a partir do referido orifício de descarga (28), a seção de entrada de passagem de líquido (21), orifício de medição (22), e a seção de expansão (24) estando em alinhamento longitudinal coaxial um com o outro, o bocal de aspersão caracterizado pelo fato de que o orifício de descarga (28) é localizado de forma excêntrica em relação à seção de entrada de passagem de líquido (21), orifício de medição (22), e câmara de expansão (26) alinhados coaxialmente para alterar a direção da corrente de fluxo de líquido direcionada para a partir da referida seção de expansão (24) antes da descarga a partir do orifício de descarga (28).
1Ί. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação
16, caracterizado pelo fato de que o referido corpo de bocal (12) tendo uma seção de passagem transversal alongada (39) se comunicando entre a referida seção de expansão (24) e o orifício de descarga (28) com um eixo geométrico
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6/7 longitudinal em um ângulo com o eixo geométrico longitudinal da referida seção de entrada (21), do orifício de medição (22) e da seção de expansão (24).
18. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação
17, caracterizado pelo fato de que o corpo de bocal (12) inclui um membro de corpo externo e uma inserção de corpo montável de forma móvel no referido membro de corpo externo, a referida seção de entrada de passagem de líquido, o orifício de medição e a seção de expansão definidos pela referida inserção de corpo, e a referida passagem transversal e o orifício de descarga sendo definidos pelo referido membro de corpo externo.
19. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação
18, caracterizado pelo fato de que a entrada de ar ambiente é formada no referido membro de corpo externo (12), a referida passagem de venturi (30) ser formada na referida inserção de corpo (14) e a referida inserção de corpo (14) e o membro de corpo externo (12) definirem uma passagem de ar anular (31) em comunicação entre a referida entrada de ar ambiente (32) e a referida passagem de venturi (30).
20. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o corpo de bocal (12) é formado com um orifício cilíndrico (26) para o recebimento de uma extremidade a jusante da referida inserção de bocal (14) em encaixe de vedação estanque a líquido.
21. Bocal de aspersão, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a extremidade à jusante da inserção de bocal (14) é formada com pelo menos uma nervura de vedação angular (44) para um encaixe de vedação de ajuste com pressão com o referido orifício cilíndrico
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7/7 (26) de corpo de bocal.
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2/2
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