JP2001519174A - 改良された潅漑エミッターユニット - Google Patents
改良された潅漑エミッターユニットInfo
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- A01G25/02—Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
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- Hydroponics (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
)に使用するための改良された潅漑エミッターユニット(irrigation
emitter unit)に関する。本発明は、エミッターユニットが導管
における出口開口に隣接した導管の内側表面に間隔を置いて一体的に接合さてお
り、その結果導管を通る潅漑流が個々のエミッターユニットから出口を介して点
滴速度潅漑排出(drip rate irrigation output)
をもたらす、このようなシステムに特に適用可能である。
ニットは或る期間知られていた。それらは、細長い流れ制限流路のエミッターで
あって、該細長い流れ制限流路を通って水が導管から進んで実質的に無圧の滴(
pressureless drip)として導管出口から現れるようにしたエ
ミッターを設けることを含む。
の間に規定されている場合、 に分けられる。
れているものに関する。更に、本発明は、好ましくは、エミッターからの排出速
度(output rate)がエミッターユニットへの潅漑供給流の圧力の変
動に実質的に無関係であることを確実にするように設計された流れ制御手段、例
えば差圧制御手段を備えたこのようなエミッターユニットに関する。
ユニットは本出願人の先願米国特許第4210287号(以後′287特許と呼
ぶ)に開示されている。′287特許は、二重の機能を果たすように、即ち、一
方では導管の潅漑流圧にさらされて差圧制御を実行する働きをしそして他方では
ボデー部材に形成された流れ制限溝に関して流れ制限流路を規定するように、ボ
デー部材内に取り外し可能に保持されている弾性的に柔軟性の膜(resili
ently flexible membrane)を備えたエミッターユニッ
トを開示している。
の提案はハウジングの構成要素の可能な組み立てに関して生じる問題に関して十
分な解決策を含まなかった。
エミッターユニットが必要とされ、そして特に導管へのその容易な接合を促進す
るように容器が相対的に可撓性のプラスチック材料(例えばポリエチレン)から
形成される場合に、導管へのその接合の前に容器の構成部片(constitu
ent pieces)を一緒に保持するための手段を設けなければならない場
合に特に問題が明らかに生じる。
における使用のための新しい且つ改良された潅漑エミッターユニットを提供する
ことである。
ッターユニットであって、細長いハウジングと、該導管の内側と連通するように
なっているハウジング入り口と、導管出口と連通するようになっているハウジン
グ出口と、該ハウジングに形成された細長い流れ制限流路(elongated
flow−restricting flowpath)と、該ハウジング入
り口と連通している流路入り口と、該ハウジング出口と連通している流路出口と
、該ハウジングに取り付けられた弾性的に柔軟性の膜を具備し、該ハウジングは
閉じた箱状の形状でありそして細長い受け入れ部材及び対応して細長いカバー部
材により構成されており、更に該部材の細長いリム部分の長さに沿って形成され
た突起及び凹み相互係合手段であって、1つの部材の突起手段が他の部材の対応
する凹み手段内にぴったりした圧力嵌合(close pressure fi
t)を形成するようになっているような該部材の長手方向軸線に対して実質的に
横断方向に向けられた突起及び凹み相互係合手段、を具備するエミッターユニッ
トが提供される。
圧力嵌合(pressure fitting)は、これらの部材を一緒に組み
立てた後これらの部材の相互の有効な保持を確実にしそして導管へのハウジング
の接合の前にそれらがばらばらになる(coming apart)のを有効に
防止する。これは、一方ではエミッターユニットを組み立て後保存しそしてその
結果として接合操作中機械的取り扱いに付さなければならないこと及び他方囲わ
れた膜を或る程度の弾性的圧力(resilient pressure)下に
ハウジング内に保持しなければならないことを考えると特に重要である。
ターユニットを提供することが可能であるため、或る更なる追加の利点を達成す
ることが可能であり、中でも、 (i)膜又は追加の膜によりそれぞれ分離された複数の重ねられた相互接続流
れ制限流路の設置、 (ii)有効な逆止め弁構造のエミッターユニットへの組込み及び (iii)延びたろ過構造(extended filtering arr
angement)の設置、 ということを挙げることができる。
路の幅と比較して実質的に広がった(extended)寸法を有する凹部(r
eccess)がハウジングに形成されており、凹部出口が該凹部の底部に形成
されており、該凹部のリムは該凹部出口の面積より実質的に大きい面積を有して
おり、該膜の第1表面は流体流入圧にさらされるようになっており、該膜の第2
の反対の表面は該リムに並置されており(juxtaposed)そして該流入
圧力下に該リムに対して押圧されるようになっており、そして該凹部と共に出口
制御室を規定するように、この構成は該流体流入圧が該出口制御室の流体圧を所
定の量越えると、該膜が該凹部出口に向けて曲がって該凹部出口と共に制限され
た流出路を規定するような構成である。
口制御室凹部と共に適当な流れ制限性の細長い溝が形成され、これらの溝及び凹
部は間置された膜と一緒になって流れ制限流路及び出口制御室を規定する。
ましくはハウジングの構成部材の1つの1つ又は両方の細長い縁に隣接して位置
した1つ以上の細長い流入チャンネルを設けることが可能である。これらのチャ
ンネルはハウジング入り口と連通しておりそして導管の内側にさらされる。
ャンネルは部分的に覆われており、かくしてチャンネルへの相対的に制限された
ろ過型入り口を設けることを容易にし、同時に相対的に広範な寸法の(wide
ly dimensioned)チャンネルの設置を可能とする。
。このようにして、潅漑流はろ過手段を備えた1つ以上の延びた(extend
ed)開いた流入チャンネルに沿ってエミッターユニットへと進み、このように
して流入チャンネル自体は相対的に広範な寸法であることができ、それによりや
はり閉塞の危険を制限する。
、添付図面を参照する。
る端部を有する箱状の長方形形状である細長いハウジング1(図3参照)を具備
する。ハウジング1は、対応する形状の細長い受け入れ部材2、対応する形状の
細長いカバー部材3及び対応する形状の細長い弾性的に柔軟性の膜4により構成
される。
平面状底部壁6及び周側壁7から成る。
分8bの対で形成されている。
tailed shaped recesses)9a及び突起(projec
tions)9の列が形成されている。突起9bはそれ自体凹みを有しており(
recessed)、それにより突起9bの規定壁(defining wal
ls)に弾性的柔軟性を付与する。
roove)11が形成されており、この細長い溝11は入り口端部11a(相
対的に広がった幅の)から、流れ制限性の(flow−restricting
)実質的に三角形のバッフル12の反対向きの組(oppositely di
rected sets)の対で既知の方式で形成されている流れ制限部分11
cを経由して仮の端部(interim terminal portion)
11bに延びている。
の付いている壁部分14により規定された入り口ウエル13が入り口部分11a
に形成されている。このリム16は、図5及び図6に明らかに見られるとおり、
底部壁6の内側表面からバッフル12を越えて延びている。
側表面には、それぞれその細長い縁に隣接して、一対の細長い流入チャンネル1
7a及び17bが形成されており、該流入チャンネル17a及び17bはその長
さに沿って配置されたフィルターバッフル18a及び18bのそれぞれの列を有
する。受け入れ部材2の底部壁6には横断方向に向いたカップリングチャンネル
19が形成されており、カップリングチャンネル19は細長い流入チャンネル1
7aと17bとの間の連通を達成する働きをする。カップリングチャンネル19
は中心開口19aを介してウエル13と連通している。かくして、細長い流入チ
ャンネル17a及び17bはすべてカップリングチャンネル19を介して中心開
口19aへと流れだし(debouch)、従ってエミッターユニットへの唯一
の流入源を構成する。横断方向に向けられた狭い成形スロット21は受け入れ部
材2の底部壁6の上部表面(upper surface)に形成されておりそ
してその長さに沿ってカップリングチャンネル19と連通している。
17b(受け入れ部材2の成形中に形成される)は部分カバー17cを伴って形
成されている。このようにして、チャンネル17a及び17bへの相対的に制限
されたろ過型入り口(relatively restricted filt
ering type inlet)を設けることが容易にされ、同時に相対的
に広範囲の寸法の(widely dimensioned)チャンネル17a
及び17bを設けることを可能とする。
de rim portion)22a及び曲がった端部リム部分(end r
im portion)22bを持って形成されている。
tailed cross−sectional shape)の交互する突起
23a及び凹み23bが形成されている。各凹み23bはその基部(base)
から突き出た半円筒形スタッド(semi−cylindrical stud
)23cを形成されている。
応しており、その結果突起23a、9bは凹み23b、9a内に圧力嵌合され(
press fitted)そしてしっかりと保持されることができる。
tion)9bを設けることは、凹み9aに突起23aを挿入する際のこれらの
壁の相対的柔軟性を可能とする。スタッド23cは突起9bに形成された凹み(
recesses)に有効に嵌合する。
溝24が形成されている。この場合に、溝は、サイズ及び寸法において受け入れ
部材2に形成された入り口部分11aと対応する凹部24aを構成する広がった
寸法(extended dimensions)の下流端部(downstr
eam terminal portion)を持って形成されている。溝24
は更に、受け入れ部材2に形成された溝の仮の端部(interim term
inal portion)11bと形状及び寸法において対応する仮の入り口
部分(interim inlet portion)24bを持って形成され
ている。最後に、溝24は、受け入れ部材2に形成された流れ制限溝部分11c
と形状及び寸法が対応している細長い流れ制限部分24cを具備し、そしてその
流れ制限溝部分と同様に、流れ制限バッフル25を持って形成されている。凹部
24aの底部には、カバー部材3を通って延びている凹部出口(recess
outlet)26が形成されている。狭い盲溝(blind groove)
27が凹部24aの底部壁に形成されており、そして凹部出口26と連通してい
る。
対応しており、そして連通開口28を持って形成されており、連通開口28は、
図面の図5、6及び7に明らかに見られるとおり、組み立てられたエミッターユ
ニットにおいて、溝11の仮の端部11bとカバー部材3における溝24の仮の
端部24bとの間に配置されるように設計されている。
ー部材3を受け入れ部材2に圧力篏合させ、それにより突起23a及び9bが凹
み9a及び23b内にしっかりと且つ摩擦的に嵌合されそして保持されることに
より行われる。
に対して偏倚的に(biasingly)押圧され、それにより出口26からエ
ミッターへの入り口19、19aへの戻り流又は漏洩に対してエミッターユニッ
トを有効にシールする。このようにして、エミッターは有効な逆止め弁構造を持
って形成されている。入り口19、19aを介してエミッターへの水の流れを可
能とするように弁を開くことは、流入圧がウエルリム16から離れるように膜4
を変位させるのに十分なときにのみ可能である。
えば本出願人の米国特許第5324371号に説明及び例示された方法に従って
その押出期間中導管に挿入及び接合させることができる。
り、突起23a、9bの広がった表面は凹み9a、23bが押圧摩擦接触(pr
essed frictional contact)されることを確実にし、
保存中、挿入及び接合プロセス中のユニットの解体を極めて起こりそうもないよ
うにする。
on interengaging means)23a、9bはその最も狭い
ところで部材3、2のリム部分22a、8aに隣接しており、それから各突起相
互係合手段はそれぞれ他の部材2、3のリム部分8a、22aに向けて延びてお
り且つ広がっており(widens out)、一方各凹み相互係合手段9a、
23bはその最も広いところで部材2、3のリム部分8a、22aに隣接してお
り、それにおいて各凹み相互係合手段は他の部材3、2のリム部分22a、8a
に向けて形成されそして狭くなっている(narrows down)。この構
造によりそして突起及び凹みの両方共部材2及び3の長手方向軸線に直角に延び
ているという事実により、該部材は長手方向軸線に対して横断方向の起こり得る
分離力(separating force)に対抗して有効に固定される。更
に、一方では突起の広がった表面及び他方では凹みは、お互いに対する部材2、
3の外向きの変位に対抗して凹み内の突起の有効な摩擦保持(friction
al retention)を確実にする。
に形状がハトの尾形であるものとして示されているが、他の本質的に均等な形状
を使用することもできる。かくして、例えば、Ω形状の突起及び凹みを使用する
ことができる。
平行壁の構造のこのような突起及び凹みによって十分な保持が保証されうる。
け入れ部材2及びカバー部材3の相互係合式リム部分8及び22において導管2
9の内側表面に接合され、そしてこの接合作用は部材2及び3を相互に恒久的に
固定しそしてお互いへの及び導管30へのそれらのシール取り付け(seali
ng attachment)を保証する。
点滴潅漑システムの操作様式の説明のための図面の図4、5、6及び7を参照さ
れたい。
成形スロット21を通りそしてカップリングチャンネル19及び中心開口19a
を介してウエル13に進む。流入水の圧力は、膜4を周ウエルリム16(図4及
び図6に見られるとおり)上のその偏倚した(biased)シール位置から変
位させ、膜4と流れ制限溝11cとの間に規定された流れ制限流路を通って仮の
端部溝部分(interim terminal groove portio
n)11bへの図6に示された矢印の方向の水の流れを可能とする。次いで水は
連通開口28を経由して入り口溝部分24bへと進み、膜4と溝部分24cとの
間に規定された細長い流れ制限流路を通って凹部24aへと進む。
れ制限流路における長い流速制限(extended flow−rate r
estriction)を受けて、凹部24aから凹部出口26に現れる。
室を規定し、膜4の1つの表面は入り口流れ圧力にさらされ、そして膜4の反対
の表面は出口制御室の流れ圧力にさらされる。
所定の量越えると、膜4は凹部出口と共に制限された流出路(restrict
ed outflow path)を規定するように、凹部出口26に向けて曲
がることによる差圧制御(differential pressure co
ntrol)が行われる。潅漑エミッターユニットに適用されるこのような差圧
制御は、以前に、例えば′287特許に記載されている。
従って特に細長い流れ制限流路の設置を可能とすることが理解されるであろう。
このような長い流れ制限流路は、従来の構造のエミッターユニットで使用できる
幅寸法よりも有意に大きい幅寸法を有し、そしてこれはもちろん小砂(grit
)等による流路の閉塞の危険を最小にするのに相当重要である。
同等に適用可能であることが認められるであろう。同様に、本発明は、該又は各
流れ制限層が1つより多くの流れ制限流路を有するエミッターユニットに同等に
適用可能である。
、本発明は異なる形態の流れ制御を使用するエミッターユニットであって、膜が
内部ハウジング壁と共に流れ制限流路を規定しそしてそれと相互作用もして有効
な流れ制御を与えるように働くエミッターユニットに同等に適用可能であること
は理解されるであろう。
ユニットの接合に関して特定的に説明されたが、本発明は、導管ストリップブラ
ンクの内側表面に本発明に従うエミッターユニットを接合し、該導管ストリップ
ブランクはその後その長手方向縁において溶接されて導管を形成することにも同
等に適用可能である。
の利用は、ここでも従来のエミッターユニットの流入路より幅が相対的に大きい
流入路の使用を可能とし、ここでも閉塞の危険を最小にする。
弁構造が設けられる場合にはこれは特に重要である。このような構造では、エミ
ッターユニットへの単一の制限された入り口19、19aのみが利用可能であり
、このような制限された入り口は十分なろ過手段を収容できない。それ故このよ
うな手段は本発明に従うエミッターユニットの構造によって可能とされるろ過流
入チャンネルによって与えられる。
トの部品分解斜視図である。
3に示された図に対して反対向の)である。
漑システムの長手方向断面図である。
滴潅漑システムの長手方向断面図である。
である。
向した細長い縁に隣接して形成されている請求項18のエミッターユニット。
Claims (20)
- 【請求項1】 導管の内側表面に一体的に接合されるようになっているエミ
ッターユニットであって、細長いハウジングと、該導管の内側と連通するように
なっているハウジング入り口と、導管出口と連通するようになっているハウジン
グ出口と、該ハウジングに形成された細長い流れ制限流路と、該ハウジング入り
口と連通している流路入り口と、該ハウジング出口と連通している流路出口と、
該ハウジングに取り付けられた弾性的に柔軟性の膜を具備し、該ハウジングは閉
じた箱状の形状でありそして細長い受け入れ部材及び対応して細長いカバー部材
により構成されており、更に、該部材の細長いリム部分の長さに沿って形成され
た突起及び凹み相互係合手段であって、1つの部材の突起手段が他の部材の対応
する凹み手段内にぴったりした圧力嵌合を形成するようになっているような該部
材の長手方向軸線に対して実質的に横断方向に向けられた突起及び凹み相互係合
手段、を具備するエミッターユニット。 - 【請求項2】 このような相互係合手段の列が設けられている請求項1のエ
ミッターユニット。 - 【請求項3】 各列が一連の突起及び凹み相互係合手段を具備する請求項2
のエミッターユニット。 - 【請求項4】 該又は各突起相互係合手段がその最も狭いところで該部材の
リム部分に隣接しており、それから該又は各突起相互係合手段は他の部材のリム
部分に向けて延びておりそして広がっており、該又は各凹み相互係合手段はその
最も広いところで該部材のリム部分に隣接しており、それにおいて該又は各凹み
相互係合手段は他の部材のリム部分に向けて形成されそして狭くなっている、前
記請求項のいずれかのエミッターユニット。 - 【請求項5】 各凹み相互係合手段はそれに隣接して凹みのある弾性的突起
相互係合手段を形成されている請求項4のエミッターユニット。 - 【請求項6】 該突起手段及び対応する凹み手段が実質的にハトの尾形の形
状である請求項3のエミッターユニット。 - 【請求項7】 該ハウジングには、凹部底部に形成された凹部出口を有する
凹部が形成されており、該凹部は該凹部出口の面積より実質的に大きい面積のリ
ムを有しそして流路の幅と比較して広がった寸法であり、該膜の第1表面は流体
流入圧にさらされるようになっており、該膜の第2の反対の表面は該リムに並置
されて該流入圧力下に該リムに対して押圧されそして該凹部と共に出口制御室を
規定するようになっており、この構成は該流体流入圧が該出口制御室の流体圧を
所定の量越えると、該膜が該凹部出口に向けて曲がって該凹部出口と共に制限さ
れた流出路を形成するようになっているようなものである請求項3のエミッター
ユニット。 - 【請求項8】 該部材の少なくとも1つの内側表面には、該膜と共に該流れ
制限流路を規定する細長い溝が形成されている前記請求項のいずれかのエミッタ
ーユニット。 - 【請求項9】 両方の該部材の内側表面には細長い溝が形成されており、該
溝は該膜と共にそれぞれコンポーネント流れ制限流路(component f
low restricting flowpaths)を規定しており、該流
れ制限流路は該膜に形成された連通開口を介して連通している請求項8のエミッ
ターユニット。 - 【請求項10】 該溝は流れ制限バッフルの反対向の列の対を持って形成さ
れている請求項8又は9のエミッターユニット。 - 【請求項11】 該流路入り口が該溝の第1と関連しており、該流路出口は
該溝の第2と関連しており、該ハウジング入り口は該部材の第1に形成されてお
り、該ハウジング出口及び該凹部は該部材の第2に形成されており、該連通して
いる開口は該第1溝の下流端及び該第2溝の上流端に隣接して該膜に形成されて
いる請求項7に付随する場合の請求項9又は10のエミッターユニット。 - 【請求項12】 該ハウジング入り口は入り口ウエルを含み、該入り口ウエ
ルは該ハウジング内へと突き出しておりそして周ウエルリムを有しており、該膜
は普通は該周ウエルリムに対してシールするように偏倚させられており(sea
lingly biased)、この構成は、該膜を押している所定の最小流体
流入圧が該膜を該ウエルリムとのそのシール係合から変位させるのに有効である
ようなものである前記請求項のいずれかのエミッターユニット。 - 【請求項13】 該部材の外側表面には、該部材の1つの少なくとも1つの
細長い縁に隣接して、該ハウジング入り口と連通している細長い流入チャンネル
が形成されており、該流入チャンネルは導管の内側にさらされるようになってお
りそしてその長さに沿って配置されたフィルターバッフルの列を有する前記請求
項のいずれかのエミッターユニット。 - 【請求項14】 該細長い流入チャンネルの対はそれぞれ該1つの部材の対
向した細長い縁に隣接して形成されている請求項13のエミッターユニット。 - 【請求項15】 該又は各細長い流入チャンネルが受け入れ部材の外側表面
に形成されている請求項13又は14のエミッターユニット。 - 【請求項16】 該流入チャンネルがすべて該ハウジング入り口へと流れ出
る(debouch)請求項1に付随する場合の請求項13、14又は15のエ
ミッターユニット。 - 【請求項17】 該流入チャンネルが部分的に覆われている請求項13〜1
6のいずれのエミッターユニット。 - 【請求項18】 例として及び添付図面に関連して実質的に本明細書で後記
される請求項1のエミッターユニット。 - 【請求項19】 潅漑導管と、該部材の相互係合したリム部分において該導
管の内側表面に接合された前記請求項のいずれかの一連の間隔を置いて配置され
たエミッターユニッを具備する点滴潅漑システム。 - 【請求項20】 例として及び添付図面の図5、6及び7に関して実質的に
後記した請求項19の点滴潅漑システム。
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