CN1550128A - 改进的排灌装置 - Google Patents

Abstract

一种要与一条导管的内表面连成一体的排灌装置，它包括一个细长的外壳(1)、一个适于与导管内部连通的外壳入口(13)以及一个适于与一导管出口连通的外壳出口(26)。一个细长的限流流道(11)成型于该外壳中，它具有一个连通外壳入口(13)的流道入口(11a)和一个连通外壳出口(26)的流道出口(11b)。一个弹性软膜(4)安装在外壳中，所述外壳呈封闭的箱形并且由一个细长的容纳件(2)和一个相应的细长盖件(3)构成。沿容纳件和盖件(2，3)的细长边缘部(8a，8b)的长度方向形成了突起和凹槽的配合结构(9a，9b)并且使该配合结构基本上相对所述部件(2，3)的纵轴横向分布，从而一个部件的突起结构(9b)适于在另一部件的相应凹槽结构(9a)中形成紧密的压配合。

Description

改进的排灌装置

本申请是中国专利申请No.98810131.9(国际申请号：PCT/IL 98/00488；国际申请日：1998年10月8日)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种改进的用于滴灌系统中的排灌装置。本发明尤其适用于其中排灌装置间隔开地与一条导管的靠近其上排出孔的内表面连为一体的系统，从而灌溉液流过导管而造成各排灌装置通过排出孔以滴速进行灌溉。

背景技术

这样的滴灌系统和尤其是用于这样的系统的排灌装置是早已众所周知的。它们牵涉到在排灌装置中设置一条细长的限流流道，水由导管起流过所述限流流道，从而作为基本上无压力的水滴被排出导管的排出孔。

这种限流流道的布置和结构通常被分为两大类，即：

a)流道完全被限定在一个排灌装置的外壳内；以及

b)在排灌装置的外壳和与之相连的导管表面之间限定出所述流道。

本发明尤其涉及上述第一种类型的限流流道，即流道完全被限定在排灌装置的外壳内。另外，本发明优选地涉及这样的排灌装置，即它配备有流体控制机构如压差控制机构，所述机构被设计用来确保排灌装置的输出速率基本上与供给排灌装置的灌溉液流的压力无关。

这样的滴灌系统和尤其是与之联用的排灌装置已经在我们的早期美国专利No.4,210,287(以下称其为“′287专利”)中披露了。′287专利披露了一种配备有弹性软膜的排灌装置，所述弹性软膜被可拆卸地固定在一个主体件内以便完成双重使命，即，一方面，在承受导管中的灌溉液压力时，它用于进行压差控制，另一方面，就成型于主体件内的限流槽而言，它被用于限定出一条限流流道。

还有一些人曾提议将排灌装置封闭在一个外壳中。这些提案无论从哪方面看都没有提供针对与可能由外壳构件构成的组件有关的问题的解决方案。

尤其是，问题明显出现在需要比较长的细长排灌装置并且必须在将其连接到导管上之前采取措施来将外壳构件保持在一起的情况下，而这正如在是本发明主题的排灌装置的情况中那样，尤其是当外壳是由比较柔软的塑料(如聚乙烯)制成以便帮助它容易被连接到导管上时，情况更是如此。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种新颖的用于滴灌系统中的改进型排灌装置，其中上述要求基本上得到了满足。

根据本发明，提供了一种适于与一条导管的内表面整体地连接的排灌装置，它包括一个细长的外壳、一个适于与所述导管内部连通的外壳入口、一个适于连通导管出口的外壳出口、一个成型于所述外壳中的细长的限流流道、一个连通外壳入口的流道入口、一个连通外壳出口的流道出口、一个安装在所述外壳中的弹性软膜，所述外壳成封闭的箱形并且由一个细长的容纳件和一个相应的细长盖件构成；以及沿着该容纳件和盖件的细长边缘部的长度方向形成了突起和凹槽的配合结构并且使所述突起和凹槽的配合结构基本上相对所述部件的纵轴横向分布，从而一个部件的突起结构适于在另一部件的相应凹槽结构中形成紧密的压配合。

由沿外壳构成部件边缘的长度方向布置的连接结构一起构成的压力配合保证了在这些部件装配在一起后有效地将其保持在一起并有效地防止了它们在将外壳连接到导管上之前相互分开。鉴于一方面排灌装置必须在装配后存放起来并因此在连接工序中要接受机械搬运，而且另一方面被封闭起来的薄膜必须在一定程度的弹性压力下保留在外壳内，所以这是特别重要的。

由于可以根据本发明而提供具有可靠的箱形结构的比较细长的排灌装置，所以可以获得某些其它的额外优点，其中可提到的包括：

(i)设置了许多个分别通过薄膜或附加薄膜而分开的重叠的相互连通的限流流道；

(ii)在排灌装置中装入一个有效的止回阀结构；以及

(iii)设置了加长的过滤结构。

排灌装置最好配备有压差控制机构，在这种情况下，在外壳中形成一个凹槽，它的尺寸与流道的宽度相比明显加长，并且一个凹槽出口成型于凹槽的底部上，一凹槽边缘的面积明显大于凹槽出口的面积，薄膜的第一表面适于承受液体流入压力；薄膜的第二对置表面与该边缘并置并适于在所述流入压力下被压在所述边缘上，以便与所述凹槽一起限定出一输出控制腔；所述布置结构是这样的，即当液体流入压力以预定数值超过在所述输出控制腔内的液体压力时，薄膜弯向所述凹槽出口，以便与凹槽出口一起限定出一条受限制的流出流道。

于是，在比较简单的外壳构成部件的模塑过程中，优选地与输出控制腔凹槽一起形成了适当的细长限流槽，这些限流槽和凹槽与置入的薄膜一起限定出限流流道和输出控制腔。

由于设置了箱形外壳，所以根据本发明的一个方面，可以在外壳中设置至少一个细长的流入通道，所述通道优选地靠近外壳构成部件之一的一个或两个细长边缘。这些通道与外壳入口连通并暴露在导管的内部。

也是在模塑一个或其它外壳构成部件时形成的这些通道，由此利于将相对受限制的过滤型入口开设到通道中并同时允许设置比较宽的通道。

这些通道配备有沿其长度方向布置的一排过滤阻流片。这样，灌溉液沿着一个或一个以上配有过滤机构的延长的敞开流入通道进入排灌装置，由此一来，流入通道本身可以比较宽，由此又减小了堵塞危险。

附图说明

为了更好地理解本发明并示出如何在实践中实施本发明，现在参见附图，其中：

图1是本发明的排灌装置的一个实施例的分解透视图；

图2是本发明排灌装置的分解透视图，它相对图1所示视图翻转过来地示出了该排灌装置；

图3是本发明的装配好的排灌装置的透视图；

图4是本发明排灌装置的局部剖开的透视图(相对图3所示视图翻转了180度)；

图5是在最初操作阶段内的带有本发明排灌装置的滴灌系统的纵向截面图；

图6是在随后操作阶段内的带有本发明排灌装置的滴灌系统的纵向截面图；

图7是沿线VII-VII截取的图5所示滴灌系统的横截面图。

具体实施方式

如图所示，本发明的排灌装置包括一个基本上成箱状的细长外壳1(见图3)，它呈带圆形端部的矩形。外壳1是由一个具有相应形状的细长容纳件2、一个具有相应形状的细长盖件3和一个具有相应形状的细长的弹性软膜4构成的。

如图1、2所示，容纳件2基本上由一个基本平坦的底壁6和一个外周侧壁7构成。

外周侧壁7上制有一对细长的直线状侧边缘部8a和一对弯曲的末端边缘部8b。

在各细长的侧边缘部8a内形成了一排交替的燕尾形凹槽9a和突起9b。突起9b本身带凹口，由此使突起9b的限定壁具有了能恢复原状的弹性。

在容纳件2的底壁6的内表面上形成了一个细长槽11，它从入口端部11a(其宽度比较大)起通过一限流部11c通向中间终端部11b，所述限流部按照已知的方式设有两组基本上成三角形的对置的限流阻流片12。

输入口13成型于入口部11a上，它的边界由一个具有输入口周缘16的锥形壁部14限定。所述周缘16如图5、6清楚示出的那样从底壁6的内表面起伸过了阻流片12。

现在参见图2、4和7，分别靠近其细长边缘地在容纳件2的底壁6的外表面上形成了一对细长的流入通道17a、17b，它们各自具有成排的过滤阻流片18a、18b，这些过滤阻流片沿流入通道的长度方向布置。在容纳件2的底壁6内形成了一个横向的配合通道19，它用于使细长的流入通道17a、17b相互连通起来。配合通道19通过中心孔19a与输入口13连通。于是，细长的流入通道17a、17b全部通过配合通道19通入中心孔19a并由此构成了流入排灌装置的液流的唯一源头。一条横向的模制窄缝21成型于容纳件2的底壁6的上表面上并沿其长度与配合通道19连通。

尤其是如图4和7所示，细长的流入通道17a、17b(它们是在模塑容纳件2时形成的)制有一部分遮盖物17c。这样，有助于将相对受限制的过滤型入口开设在通道17a、17b中并同时允许开设尺寸相对较宽的通道17a、17b。

盖件3设有细长的直线状侧边缘部22a和弯曲的末端边缘部22b。

沿各细长的侧边缘部22a的长度方向形成了一排交替的且横截面呈燕尾形的突起23a和凹槽23b。各凹槽23b从其底部突起地形成了一个半圆柱形的销23c。

突起和凹槽23a、23b的形状和尺寸与凹槽和突起9a、9b是相互对应的，从而突起23a、9b能够被压装在凹槽23b、9a中并牢固地保持在其内。

在凹槽9a的限定壁的任一侧上设置带凹口的突起9b允许这些壁在其中插入突起23a时能够有比较好的挠性。销23c有效地被插入成型于突起9b的凹口中。

在盖件3的内表面上形成了一个细长槽24，它的形状和尺寸对应于槽11。在这种情况下，槽设有一个具有加长尺寸的下游终端部，它构成了一个其尺寸和大小对应于在容纳件2上形成的入口部11a的凹槽24a。槽24还设有一个中间入口部24b，它的形状和尺寸对应于在容纳件2上形成的中间终端部11b。最后，槽24包括一个细长的限流部24c，它的形状和尺寸对应于在容纳件2上形成的限流槽部11c并且与该限流槽部一样地设有限流阻流片25。在凹槽24a的底部上形成了一个穿过盖件3的凹槽出口26。一个窄盲槽27成型于凹槽24a的底壁上并且与凹槽出口26连通。

细长的弹性软膜4的尺寸和大小对应于容纳件2的内表面并且设有一连通孔28，所述连通孔被设计成在排灌装置装配起来的情况下如图5-7中所清楚地示出的那样位于槽11的中间终端部11b和盖件3上的槽24的中间入口部24b之间。

通过将薄膜4插入容纳件2中并将盖件3压嵌到容纳件2中而实现了排灌装置1的装配，由此牢固地并依靠摩擦力地将突起23a、9b嵌固在凹槽9a、23b中。

如图6所示，在装配好的状态下，薄膜4被偏压在输入口周缘16上，由此有效地密封住排灌装置而不使水从出口26回流或泄露到排灌装置入口19、19a。这样，排灌装置具有一个有效的止回阀结构。开启阀以允许水流经入口19、19a并流入排灌装置只有在流入压力足以使薄膜4移离输入口周缘16时才能实现。

由此装配起来的排灌装置1可以随后被存放起来，以便随后例如根据我们的早期美国专利No.5,324,271中描述和示出的方法在挤出其的过程中装入和连接到一个导管上。

被用于将盖件3固定在容纳件2内并由此使突起23a、9b的延长面确保凹槽9a、23b处于摩擦压接状态的机构使得在存放和安装及连接过程中拆卸组件是极不可能的。

要注意的是，在上述的优选实施例中，各突起配合机构23a、9b在其最窄的地方靠近部件3、2的边缘部22a、8a，它们从所述边缘部起向着其它部件2、3的边缘部8a、22a延伸和扩宽，而各凹槽配合机构9a、23b在其最宽的地方靠近部件2、3的边缘部8a、22a，它们成型于所述边缘部内并向着其它部件3、2的边缘部22a、8a缩窄。根据这样的结构以及所有突起和凹槽垂直于部件2、3的纵轴地延伸这一事实，部件克服了可能有的分离力而被有效地固定住，所述分离力横向地朝向纵轴。另外，一方面是突起的延长面，而另一方面是凹槽，它们确保了有效地将突起摩擦限留在凹槽内而不使部件2、3彼此相对地外移。

虽然在所表示的和所描述的具体例子中，突起23a和凹槽9a如图所示地基本上呈燕尾形，但也可以采用其它基本上等同的形状。因此，例如可以采用Ω形的突起和凹槽。

另外，在某些情况下，可以利用一对相互配合的突起和凹槽以及这样的具有基本平行的壁结构的突起和凹槽来确保充分的限位。

如图5-7所示，排灌装置1精确地在容纳件2和盖件3的相互接合的边缘部8、22处被连接到一导管29的内表面上，这种连接效力永久地将部件2、3固定在一起并保证了它们彼此相对的密封连接以及与导管30的密封连接。

现在参见图4-7地描述装入如上所述和示出的排灌装置1的滴灌系统的工作模式。

流过导管30的灌溉水经过过滤的流入通道17a、17b和模制的窄缝21，然后通过配合通道19和中心孔19a流入输入口13。流入的水的压力使薄膜4离开其在输入口周缘16上的受偏压的密封位置(见图4和6所示)，由此允许水沿图6中箭头所示的方向经一条在薄膜4和限流槽11c之间形成的限流流道而流入中间终端槽部11b。接着，水经由连通孔28进入输入槽部24b并通过在薄膜4与槽部24c之间形成的细长的限流流道流入凹槽24a中。

水经由凹槽出口26流出凹槽24a，所述水流在限流流道内继续受到流速限制，从而作为无压力的水滴流出。

支承在凹槽24a的边缘上的薄膜4和凹槽24a一起限定出一个有效的输出控制腔，并且薄膜4的一个表面承受着流入压力，而薄膜4的相对表面承受着输出控制腔中的液体动压力。

于是，实现了压差控制，由此当施加在薄膜4的第一表面上的液体流入压力超过输出控制腔中的液体压力预定值时，薄膜4向凹槽出口26弯曲，由此与一凹槽出口一起限定出一个受限制的流出流道。例如已经在′287专利中描述了这样的如被用到排灌装置上的压差控制。

人们将认识到，在本发明的排灌装置中，使用箱形外壳允许设置双层的并由此是特别细长的限流流道。这样的长限流流道的宽度明显大于那些可被用于具有传统结构的排灌装置的限流流道的宽度。当然，这对减少碎屑或类似物堵塞流道的危险是相当重要的。

但是，人们将认识到，本发明同样可被用于只具有单个限流层的排灌装置。相似地，本发明同样可被用于其中限流层或每个限流层具有多于一个限流流道的排灌装置。

尽管参照使用薄膜来获得压差控制的例子而具体地描述了本发明，但应该理解的是，本发明同样可被用于采用不同形式的流体控制方式并且薄膜被用于和外壳内壁一起限定限流流道而且还与其配合而有效地进行流体控制的排灌装置。

另外，虽然在于挤压过程中将排灌装置连接到挤出导管上的情况下具体描述了本发明的应用，但是本发明同样可以被用于将根据本发明的排灌装置连接到一条状管坯的内表面上，所述管坯随后在其纵向边缘上得到焊接以便形成导管。

另外，利用容纳件2的比较坚固的壁来形成过滤的流入通道又允许使用宽度比传统排灌装置大的流入流道，在这里又减小了堵塞危险。

如在具体描述和示出的排灌装置中的那样，提供止回阀结构是很重要的。利用这样的结构，可以获得进入排灌装置的单个限流入口19、19a，这样的限流入口不可能安装数量足够的过滤机构。因此，通过过滤的流入通道提供了这样的机构，可以通过根据本发明的排灌装置的结构提供这样的过滤的流入通道。

Claims (11)

1.一种适于整体地与一条导管的内表面连接的排灌装置，它包括一个细长的外壳、一个适于与所述导管内部连通的外壳入口、一个适于与一导管出口连通的外壳出口；所述外壳由适于相互配合而形成一个箱形结构的细长的容纳件和盖件装配而成，所述排灌装置还包括分别在所述两个部件的内表面上细长的细长槽、一个安装在所述外壳中并覆盖在所述槽上从而与其一起限定出通过一成型于所述薄膜上的连通孔而相通的限流支路的弹性软膜，其中一个支路的流道入口与所述外壳入口连通，而另一个所述支路的流道出口与所述外壳出口连通。

2.如权利要求1所述的排灌装置，其特征在于，各槽设有两排对置的限流阻流片。

3.如权利要求1或2所述的排灌装置，其特征在于，在所述外壳中形成一个凹槽，所述凹槽具有一个在凹槽底部上形成的凹槽出口，所述凹槽具有一个其面积比所述凹槽出口的面积大许多的边缘并且与流道的宽度相比具有加长的尺寸；薄膜的第一表面适于承受液体入流压力；薄膜的对置的第二表面与所述边缘并置以便在所述流入压力下被压在所述边缘上，以便与所述凹槽一起限定出一输出控制腔；所述布置结构使得当所述液体流入压力以预定数值超过在所述输出控制腔中的液体压力时，薄膜弯向所述凹槽出口，以便与一凹槽出口一起限定出一条受限制的流出流道。

4.如权利要求1-3之一所述的排灌装置，其特征在于，所述外壳入口包括一个伸入所述外壳中并具有一个输入口周缘的输入口，所述薄膜与所述周缘并置。

5.如权利要求4所述的排灌装置，其特征在于，所述薄膜通常被密封地偏压在所述输入口周缘上，所述布置结构使得施加在所述薄膜上的预定的最小液体流入压力有效地使薄膜离开其与输入口周缘密封配合的状态。

6.如权利要求1-5之一所述的排灌装置，其特征在于，在其中一个或所有两个部件的内表面上形成了许多个所述的细长槽，这些成型于各内表面上的槽彼此连通，从而与所述薄膜一起限定出一条流道支路。

7.一种适于整体地与一条导管的内表面连接的排灌装置，它包括一个外壳；一个部分被覆盖住的成型于所述外壳外表面上的细长流入通道，所述流入通道适于暴露在导管内部并沿导管延伸且与一个适于连通导管内部的外壳入口连通；一个适于与一个导管出口连通的外壳出口；一个连通所述外壳出口的流道出口以及沿着流入通道的长度方向形成的一排过滤阻流片。

8.如权利要求7所述的排灌装置，其特征在于，在所述外表面上间隔地形成了许多个所述的流入通道，并且一条连通通道相对于所述流入通道横向地成型于所述外表面上，在所述连通通道内形成了所述外壳入口，由此在所述流入通道内的水流进入了所述外壳入口。

9.如权利要求7或8所述的排灌装置，其特征在于，所述的被部分覆盖住的流入通道是通过下陷模塑方法形成的。

10.如权利要求7-9之一所述的排灌装置，其特征在于，所述外壳入口包括一个伸入所述外壳中并具有一个输入口周缘的输入口，所述薄膜与所述周缘并置。

11.如权利要求10所述的排灌装置，其特征在于，所述薄膜通常被密封地偏压在所述输入口周缘上，所述布置结构使得施加在所述薄膜上的预定的最小液体流入压力有效地使薄膜离开其与输入口周缘密封配合的状态。

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