JP2008503232A - 円盤形ドリッパ - Google Patents

Abstract

潅漑パイプの内面に結合して用いる一体型インラインドリッパ。ドリッパは、パイプの内部に対向する入口部と、パイプ壁の出口開口部に接続する出口部とを有する。ドリッパは、蛇行開水路が形成された第１の面と、第１の面の反対側の第２の面との間で規定された平坦形状を有し、水路の入口部はドリッパの入口部に接続している。第１の面の形は、ドリッパが、第１および第２の面を通るパイプの半径に対して任意の方向でパイプの内面に結合され得るように設計され、ドリッパの出口部と接続する水流制限迷路を形成する。

Description

本発明は、潅漑用ドリッパに関し、特に、潅漑パイプに一体的に嵌め込まれるドリッパおよびこのようなパイプの製造方法に関する。

特許文献１は、内部にエミッタが取り付けられた潅漑パイプを記載している。このエミッタは、パイプの内部に、その製造段階で設置され、エミッタの設置位置が膨らんだパイプの壁に略全体が埋め込まれている。この膨らみにより、パイプの内部断面積を維持することができ、よって、過度の水力損失を回避することができ、パイプの単位長さあたりの潅漑用所要作動圧力を低減させることができる。この文献に開示されているエミッタは平面図では丸形であり、パイプ軸に沿って延伸している。
米国特許第６，０３９，２７０号明細書 米国特許第５，２７１，７８６号明細書

本発明によれば、潅漑パイプの内面に結合して用いる一体型インラインドリッパが提供される。このドリッパは、パイプ内部に対向する入口部と、パイプ壁内の出口開口部と流体連通する出口部とを有する。このドリッパは、蛇行開水路が形成された第１面と、第１面と反対側の第２面との間に規定された平坦形状を有し、水路の入口部は、ドリッパの入口部と流体連通する。ドリッパの第１面の形（topography）は、ドリッパが第１および第２の面を通るパイプの半径に対して任意の方向でパイプの内面に結合され得るように設計される。さらに、この形により、パイプの内面が、ドリッパの第１の面に、特に蛇行水路に隣接する領域において堅結して、ドリッパの出口部を構成しまたはドリッパの出口部と流体連通する出口部を有する水流制限迷路を形成する。

本発明の一態様によれば、ドリッパは、結合前にその第１の面がパイプの内面に対向するように位置合わせするための手段を有する。好ましくは、第１および第２の面は、相違する形状を有し、この相違は、位置合わせ手段として用いることができる。

ドリッパの一実施の形態では、位置合わせ手段は、例えば、環状の、第２の面から突起したステップとして形成される。環状ステップは、環状壁または円筒状ピンであり、好ましくは、第２の面の対称の軸と同軸である。第１面から突出した円筒状ピンも同様に用いられ得る。

他の実施の形態では、第１の面が、僅かに凸状でありまたは略平坦である一方、第２の面が、第１の面よりも大きな凸状であり、例えばドーム状であり、この相違が、位置合わせに用いられる。

好ましくは、ドリッパの入口部は、蛇行水路の入口部と流体連通する複数の開口部を有するフィルタ入口部である。この開口部は、第２の面に、または第１および第２の面を連結する周面に配置され得る。例えば、このフィルタ入口部は、複数の開口部から始まりパイプの内面により補完される、第１の面上の複数の放射状通路として形成される。ドリッパの第１の面は、例えば、平坦、ドーム状、または円筒状面の一部分である。好ましくは、第１の面は、平面図上で等長（isometric）であり、例えば、略円対称性を有し、または環状形状である。しかし、ドリッパは、そのサイズまたは第１の面の形によりパイプの局部半径に対して任意の方向に結合することができるならば、細長形状でもよい。

本発明の第２の態様によれば、第２の面の形は、第１の面の形と同様であり、第２の蛇行開水路を含み、ドリッパは、第１および第２の面を通るパイプの半径に対して任意の方向で、第１および第２の面でパイプに結合され得る。

好ましくは、ドリッパは、第１および第２の面の双方に複数の放射状通路として形成された前述の複数の開口部を有し、結合後、パイプの内面により補完される。

ドリッパは、第１の面の鏡像としての第２の面を有して形成される。あるいは、第２の面は、第１の面と同一とすることができ、第２の面上の凹部が第１の面上の突起部と合致しその逆も同様となるように配置される。

本発明の第３の態様によれば、平坦形状の一体型インラインドリッパを有する灌漑パイプが提供され、ドリッパの第１の面がパイプの内面に結合されている。第１の面は、蛇行開水路を有し、内面により堅結されている。平坦形状は、平面図上で等長であり、または細長形状であるが、ドリッパの少なくとも幾つかは、パイプの軸に平行でないより長い寸法（longer dimension）で結合される。

本発明のドリッパは、単純な型またはダイによる量産が可能である。さらに重要なのは、特別設計形状が任意方向での結合を可能にするので、ドリッパは、殆どまたは全く位置合わせすることなく結合位置に供給され、これにより、高いパイプ製造率を実現することができる。

本発明を理解し、これが如何にして実際に実施され得るかを知るために、幾つかの実施の形態について、添付図面を参照しながら非限定的な例のみにより説明する。

図１を参照する。本発明に係る一体型インラインドリッパ１０が示されており、押し出し処理中に潅漑パイプに、パイプの内面１４に結合される。

図２Ａおよび図２Ｂを参照する。ドリッパ１０は、パイプ１２の内面１４に結合するために設計された上面１６を有し、パイプ内部に対向する下面１８を有する。上面１６および下面１８は、周面２０により連結されている。当然のことながら、「上」および「下」なる語は全く慣習的なものであり、図１に示す方向だけに関連するものである。

ドリッパ１０は、ドリッパの上面１６に彫られた蛇行水路２２をさらに有する。水路２２は、入口部２４と出口部２６とを有する。ドリッパがパイプに結合されると、蛇行水路２２はパイプの内面１４により覆われ、迷路を形成し、迷路の出口部２６に位置合わせされた出口部２７が、パイプ壁に形成される。当然のことながら、上面１６により、蛇行水路２２に隣接するパイプ壁の堅結が得られ、確実に迷路が閉じた断面とならなければならない。

ドリッパ１０は、周面２０において、リブ３０缶に放射状通路として形成されかつ水路２２の入口部２４と流体連通する複数の開口部２８をさらに有する。ドリッパ１０がパイプ壁に結合され、通路がパイプの内面により覆われると、これらの開口部は、分散型のフィルタ入口部を構成する。

ドリッパ１０は、位置合わせ手段として用いられる、下面１８から突出した環状壁（リング）３２を有する。図３を参照すると、ドリッパ１０は、任意の方向で供給機５０に来る。回転リング５２は、摩擦力により合格リング５４に沿って排出カム５６に向かってドリッパ１０を引きずる。合格リング５４と回転リング５２との間には、リング３２でなくドリッパ厚さを収容するよう構成された間隙部５７がある。その結果、リング３２が上を向いたドリッパは排出カム５６の下を通過し、ガイドレール５８を通って進み押し出し機に向かう。１０’で示すように、向きが異なるドリッパは、供給機に戻される。あるいは、振動ボウルシステムでは、振動力によりドリッパが、互いに対して静的であるリング５２に沿って且つリング５４に対して移動する。排出カム５６は、上記と同様に動作する。

下記の他の全てのドリッパと同様にドリッパ１０は、最小寸法「ｄ」が、結合時にパイプ内面に対して垂直となるような略平坦形状を有する。その平面形状、すなわち最小寸法に沿った突出、または下面もしくは上面から見たときの輪郭は、環状であり、その径は、環状のパイプ断面を前提とするとパイプ径を超えない。しかし、この平面形状は、全方向において略等しい寸法とすることができ（等長）、または円対称性を有することができる。そのより長い寸法がパイプ径またはより小さいものであれば、細長平面形状も使用可能である。ドリッパの平面形状および上面の形（topography）は、上面中央を通るパイプ半径Ｒに対して任意の方向でパイプ壁にドリッパを結合することが可能となるように設計される。

ドリッパ１０および下記の他のドリッパは、パイプ製造中にドリッパを位置合わせして確実にその上面が結合中にパイプ内面に対向するようにする手段を有する。ドリッパが対称の軸を有する場合、この位置合わせ手段は好ましくはその軸と同軸である。

図４は、位置合わせ手段が上面１６の円筒状ピン２９の形状である点を除いてドリッパ１０と同様であるドリッパ３５を示す。このピンは、上面１６でドリッパ出口部２６と結合している。図５Ａおよび図５Ｂは、フィルタ入口部が下面１８に設けられたドリッパ４０を示す。下面１８に形成された平行水路４４の、蛇行水路の他に上面に形成された環状水路４６との交差部に、複数の開口部４２が形成されている。この場合、下面１８の環状ステップ４８が位置合わせ手段として用いられる。

図６Ａおよび図６Ｂは、フィルタ入口部が下面６８に設けられた、ドリッパ４０と同様のドリッパ６０を示す。ドリッパ６０の同様の要素は、ドリッパ４０の要素と同じ番号を有する。この場合、下面６８は、ステップがなくても位置合わせ手段として使用可能なドーム状である。

ドリッパ６０の位置合わせ処理は図７に示されている。供給機５０は、図３に示したものと本質的に同じであり、回転リング５２、合格リング５４および排出カム５６を有する。合格リング５４と回転リング５２との間には、ドリッパ６０の薄い縁を収容するように構成された間隙部５７がある。ドーム状面６８が上を向いたドリッパは排出カム５６の下を通るが、６０’で示されるように反対向きのドリッパは供給機に戻される。

当然のことながら、ドリッパの上面と下面との形状の相違は、供給機において適切に位置合わせされたドリッパの選択のために用いられ得る。

本発明に係るドリッパは、確実に上面がパイプ壁に対向するようにするために結合前に位置合わせする手段を有しなくてもよく、またその必要もない。図８を参照する。上面１６と下面１８との各々がパイプ内面への結合のために構成されている、潅漑パイプのための一体型インライン「両面」ドリッパ７０を示す。ドリッパ７０は、上面および下面に、２つの蛇行水路２２、７２を有し、それぞれ開口部２８、７８を有する２つのフィルタ入口部を有する。ドリッパが平坦形状であるため、パイプ製造処理中、ドリッパは、その上面および下面のいずれかが特別な位置合わせ手段なしにパイプ壁に対向するような位置にあると想定する。このようなドリッパは、上面および下面のいずれかがパイプ面に結合可能である。図８に示す例では、ドリッパは、下面が上面の鏡像として形成されたものである。

図９Ａおよび図９Ｂには、上面１６および下面１８の双方がパイプ内面１４への結合のために構成された、他の一体型インライン両面ドリッパ８０を示す。ここで、蛇行水路２２と出口部２６とを含む上面１６全体は、下面と同じであるが、下面上の凹部が上面上の突起部と一致しその逆も同様となるように設計され設けられている。実際に、下面の形は、軸Ｘに対して上面を回転させることにより得ることができる。

上面（パイプに結合されなければならない面）の形は、平坦でもよいし、凸状でもよいし、その他でもよい。実際、押し出しパイプの円筒状内面に上面が正確に一致する必要はない。しかし、結合時には、押し出しパイプが軟質または可撓性である場合に任意の方向で上面を収容できるように設計されなければならない。

以上の全ての実施の形態では、ドリッパの平面形状は環状であるが、円対称性の、あるいは略等しい長さおよび幅（等長）の、任意の形状とすることができる。しかし前述のとおり、平面形状の最大寸法が重要であるならば、細長形状でも、パイプ軸に対して横に収容可能であれば使用可能である。この環状形状は、供給機において滑らかに転がるという点と、押し出し機への経路に沿って高速に位置合わせすることができる点とにおいて有利である。上面の形、ドリッパの平面形状、ならびにフィルタ入口部、蛇行水路および出口部のレイアウトにより、パイプ軸に対して任意の方向でドリッパがパイプ壁に堅結されるようにしなければならない。

全ての説明は、押し出しパイプにおける結合のために設計されたドリッパに関して提案されたものであるが、このようなドリッパは、公知の技術により製造されたパイプに使用可能である。

図１０Ａおよび図１０Ｂを参照する。平坦上面９６が潅漑パイプ１２の内面１４への溶接のために設計され、下面９８がパイプ内部に対向している、平坦溶接ドリッパ９０が示されている。平坦上面９６および下面９８は周面９２により連結されている。

ドリッパ９０は、ドリッパの平坦上面９６に彫られた蛇行水路２２をさらに有する。水路２２は、入口部２４および出口部２６を有する。ドリッパが図１０Ｂに示されるようにパイプに溶接されると、蛇行水路２２はパイプの内面１４により覆われ、水流制限迷路を形成し、出口部は、迷路の出口部２６に位置合わせされて、パイプ壁に形成される。

ドリッパ９０は、周面９２において、リブ３０缶の通路として形成され且つ水路２２の入口部２４と流体連通する複数の開口部２８をさらに有する。ドリッパ９０がパイプ壁に溶接され、通路がパイプ内面に覆われると、これらの開口部は、分散型のフィルタ入口部を構成する。一般に、開口部の高さおよびフィルタ入口部の総面積は、主面９２の高さΔＦに依存する。

ドリッパ９０は、押し出しパイプに溶接するためにドリッパを供給する供給機（図示せず）において位置合わせするための手段として用いられるステップ９４を、下面９８に有する。この種のドリッパは、パイプ軸に沿って向けられた、より長い寸法を有するパイプ壁に溶接される。

図１１は、潅漑パイプ１２の環状断面の湾曲部に合わせられたアーチ状上面９６’と、周面９２’とを有する一般的なドリッパ９０’を示している。当然のことながら、一般的なドリッパ９０’が、新規なドリッパ９０と同じ全体寸法または同じ体積であるならば、前者は、後者よりも低い高さの周面ΔＦ’を有し、これによりフィルタ入口部はより小さな面積となる。

パイプ壁へのドリッパ９０または９０’の熱溶接の処理は、一般に、例えば特許文献２に説明されているように、パイプ１２の押し出しと一緒に行われる。この処理では、ドリッパおよびパイプ壁は、ドリッパを指示する内部ガイド１００と、例えば輪郭が描かれたローラ１０２のような外部の輪郭が描かれた支持体との間に一緒に挟持される。さらに、蛇行水路２２の歯部は、異なる側から、パイプ壁１４に対して異なる角度で傾いている。水路の一方の側であれば、歯部はパイプ壁に対して鋭角に延び、同じ水路の他方の側であれば、歯部は鈍角に延びる。溶接の熱源は、押し出し機から来る熱くなったパイプ壁であるため、より多くの熱が、鋭角の側の隣接する歯部に伝達され、蛇行水路断面の変形を引き起こす。これは、歯部の縁の「焼き付け」として知られる望ましくない欠陥である。

図１１に示されたアーチ状上面９６’を有する一般的なドリッパ９０’に比べて、図１０Ａおよび図１０Ｂの平坦上面ドリッパ９０は以下の利点を与える。

− 低速水流での入口部の水流のフィルタリングを可能にする大きな外周面積、
− 単純な平坦な波部を有する、ドリッパ製造用の射出成形金型のコストが低い、
− ドリッパ溶接用のパイプ押し出しラインの挟持ステーションに必要な精度が低い、
− 押し出しラインの供給システムにおけるドリッパの方向付けが容易、
− より均一な圧力下で熱溶接の全体品質が良好、
− 溶接中の縁の「焼き付け」の問題の緩和。

特定の実施の形態についての説明を提示したが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更がなされうることを意図している。例えば、押し出しパイプに供給する前にドリッパを位置合わせする手段は、粗さの異なる上面および下面のような、形状の相違であってもよい。

図１は、本発明に係る灌漑パイプに結合されるドリッパの斜視断面図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、位置合わせリングを有するドリッパの斜視上面図および斜視下面図である。 図３は、位置合わせリングを用いた、押し出し装置の供給機におけるドリッパ位置合わせの処理を示す。 図４は、位置合わせピンとして形成されたドリッパ出口部を有するドリッパの斜視上面図である。 図５Ａは、位置合わせステップを有するドリッパの下面図である。 図５Ｂは、図５Ａのドリッパの斜視上面図である。 図６Ａは、位置合わせ非対称性を有するドリッパの側面図である。 図６Ｂは、図６Ａのドリッパの側面図である。 図７は、位置合わせ非対称性を用いた、押し出し装置の供給機におけるドリッパ位置合わせの処理を示す。 図８は、いずれかの迷路面の灌漑パイプにおける任意結合を可能にする鏡状対称性を有するドリッパの斜視図である。 図９Ａは、灌漑パイプにおける任意結合を可能にする環状対称性を有する他のドリッパの上面図である。 図９Ｂは、図９Ａのドリッパの断面図である。 図１０Ａは、灌漑パイプへの溶接のための平坦上面を有する細長ドリッパの上面図である。 図１０Ｂは、灌漑パイプに溶接された図１０Ａのドリッパの断面図である。 図１１は、灌漑パイプに溶接された弓状上面を有する一般的なドリッパの断面図である。

Claims (25)

1. 潅漑パイプの内面に結合して用いる、平坦形状の一体型インラインドリッパにおいて、
   前記ドリッパは、前記パイプの内部に対向する入口部と、前記パイプの壁の出口開口部と流体連通する出口部と、蛇行開水路が形成された第１の面と、前記第１の面の反対側の第２の面と、を有し、前記水路の入口部は前記ドリッパの入口部と流体連通し、
   前記ドリッパの前記第１の面の形（topography）は、前記ドリッパが前記第１および第２の面を通る前記パイプの半径に対して任意の方向で前記内面に結合され得るように設計され、前記内面が前記蛇行水路に堅結して、出口部を有する水流制限迷路を形成し、前記水流制限迷路の出口部は、前記ドリッパの前記出口部を構成しまたはそれと流体連通する、ドリッパ。
2. 前記第１の面が前記パイプの前記内面に対向するように結合前に位置合わせするための手段をさらに有する、請求項１記載のドリッパ。
3. 前記第１の面および前記第２の面は異なる形状を有し、前記形状の相違は、前記位置合わせ手段として使用され得る、請求項２記載のドリッパ。
4. 前記位置合わせ手段は、前記第２の面から突出したステップである、請求項３記載のドリッパ。
5. 前記第１および第２の面は、平面図において略円対称性を油脂、前記ステップは、環状であり、対称の軸と同軸である、請求項４記載のドリッパ。
6. 前記環状ステップは環状壁である、請求項５記載のドリッパ。
7. 前記位置合わせ手段は、前記第１または第２の面から突出した円筒状ピンである、請求項３記載のドリッパ。
8. 前記第１および第２の面のいずれかは、他方よりも大きな凸状である、請求項３記載のドリッパ。
9. 前記ドリッパの入口部は、前記第２の面に設けられまたは前記第１および第２の面を連結する周面に設けられた複数の開口部を有するフィルタ入口部である、請求項１記載のドリッパ。
10. 前記フィルタ入口部は、前記複数の開口部から始まり且つ前記パイプの前記内面により補完された複数の放射状通路として前記第１の面に形成される、請求項９記載のドリッパ。
11. 前記第１の面は平坦またはドーム状である、請求項１記載のドリッパ。
12. 前記第１の面は平面図において略等長である、請求項１記載のドリッパ。
13. 前記第１の面は平面図において略円対称性を有する、請求項１２記載のドリッパ。
14. 前記第１の面は平面図において環状である、請求項１３記載のドリッパ。
15. 前記第２の面は、第２の蛇行水路と、前記第１の面のものと同様に設計された形とを有し、前記ドリッパは、前記第１および第２の面を通る前記パイプの半径に対して任意の方向で前記第１または第２の面のいずれかで前記パイプの前記内面に結合されることができ、前記内面は、当該蛇行水路と堅結して前記水流制限迷路を形成する、請求項１記載のドリッパ。
16. 前記第２の面は、前記第１の面の略鏡像である、請求項１５記載のドリッパ。
17. 前記第２の面は、前記第１の面と略同一であり、前記第２の面上の凹部は、前記第１の面上の突起部と一致し、その逆もまた同様である、請求項１５記載のドリッパ。
18. 潅漑パイプの内面に結合して用いる、平坦形状の一体型インラインドリッパにおいて、
    前記ドリッパは、前記パイプの内部に対向する入口部と、前記パイプの壁の出口開口部に流体連通する出口部と、を有し、前記平坦形状は、第１および第２の面の間に規定され、前記２つの面の各々の形は、前記ドリッパが、前記第１および第２の面を通る前記パイプの半径に対して任意の方向で前記第１または第２の面で前記パイプの前記内面に結合され得るように設計される、ドリッパ。
19. 前記ドリッパは、前記ドリッパの前記入口部および前記出口部と流体連通する水流制限迷路を有する、請求項１８記載のドリッパ。
20. 平坦形状の一体型インラインドリッパを有する潅漑パイプにおいて、
    前記ドリッパは、前記ドリッパの第１の面により前記パイプの内面に結合され、前記第１の面には、蛇行開水路が形成され、前記蛇行開水路は、前記内面により堅結されて水流制限迷路を形成し、前記平坦形状は、平面図において略等長でありまたは細長形状であるが、前記ドリッパの少なくとも幾つかは、前記パイプの軸に対して並行でない、より長い寸法で結合される、ドリッパ。
21. 押し出し潅漑パイプの内面に溶接して用いる一体型インラインドリッパにおいて、
    前記ドリッパは、前記パイプの内部に対向する入口部と、前記パイプの壁の出口開口部と流体連通する出口部と、蛇行開水路が形成された上面と、前記上面の反対側の下面と、を有し、前記水路の入口部は、前記ドリッパの入口部と流体連通し、
    前記ドリッパの上面は、平坦であり、前記ドリッパが前記内面に溶接されると、前記蛇行水路が、前記ドリッパの前記出口部と流体連通する出口部を有する水流制限迷路を形成するように設計される、ドリッパ。
22. 前記上面が前記パイプの前記内面に対向するように溶接前に位置合わせするための手段をさらに有する、請求項２１記載のドリッパ。
23. 前記位置合わせ手段は、前記下面に沿ったステップである、請求項２２記載のドリッパ。
24. 前記ドリッパは、前記上面および前記下面を連結する周面を有し、前記ドリッパの入口部は、前記周面に設けられた複数の開口部を有するフィルタ入口部である、請求項２１記載のドリッパ。
25. 一体型インラインドリッパを有する押し出し潅漑パイプにおいて、
    前記ドリッパは前記パイプの内面に溶接され、前記ドリッパの各々は、前記パイプの内部に対向する入口部と、前記パイプの壁の出口開口部と流体連通する出口部と、蛇行開水路が形成された上面と、前記上面の反対側の下面と、を有し、前記水路の入口部は、前記ドリッパの入口部と流体連通し、
    前記ドリッパの前記上面は、平坦であり、前記ドリッパが前記内面に溶接されると、前記蛇行水路が、前記ドリッパの前記出口部と流体連通する出口部を有する水流制限迷路を形成する、パイプ。

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