JP2016527903A - 灌漑兼施肥システム用搬送管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は一般に灌漑兼施肥の評価と搬送の改良に向けたものである。更に詳しくは、本発明の実施形態は、改良された液体搬送管、この改良搬送管の製造方法及び改良搬送管を含むシステムを提供する。この搬送管は少なくとも応答性搬送管のライフサイクルコストを低下させるので有利である。【選択図】図５

Description

１．発明の分野
本発明は一般に灌漑兼施肥のシステム及び方法に関し、更に詳しくは、限定されるものではないが、植物の水分補給（hydration）及び栄養の要求に局所的に応答する搬送管の改良に関する。

２．関連技術の説明
農学的慣行には各種の灌漑兼施肥の評価及び搬送（delivery）方法が含まれる。通常、生産者は環境条件（即ち、降雨、土壌水分、ｐＨ、温度等）を測定し、及び／又は植物の生育季中に適用する水及び肥料の量を決めるために、植物の発育を観察する。灌漑兼施肥を提供する周知の方法も存在する。例えばスプリンクラーシステムや点滴ラインが一般に利用されている。

しかし、従来の評価方法及び搬送システムは多くの欠点を持っている。例えば植物の要求を推定するためのデータの測定や観察に頼る評価法は反応性である。したがって、このような方法は水や肥料の評価と搬送の間に必ず時間的遅延をもたらす。遅延が十分に長いと、（測定条件は急速に変化し得るので）目標植物にストレスを与え、及び／又は評価の値を低下させる可能性がある。更にこのような評価は地理的な正確さを欠くことが多く、例えば水分条件が高さ又は他の要因の変化により農地（crop field）内で実質的に変化する場合、欠点となる可能性がある。

たとえ要求の評価が適時正確で、十分精密であっても、従来の灌漑兼施肥搬送システムは多くの場合、各植物に所望量の水及び／又は栄養を供給できない。これには多くの理由がある。例えば一灌漑システムでは、水源からの距離、地形、及び／又は漏れ又は他の部品欠陥に基づいて静水圧を変化できる。このようなシステム制限を克服すると共に、各植物の要求に従って水及び栄養の搬送を可能にする分散制御には一般に法外な費用がかかる。その結果、多くの搬送システムは、過少量又は過多量の水及び栄養を使用する（apply）。これにより作物の収量は低下する。過剰量の水を使用すると、貴重な天然資源が浪費される。過剰量の肥料を使用すると、環境が損なわれる可能性がある。

食物供給の重要性、水管理及び環境保護の必要性から、灌漑兼施肥評価並びに搬送方法の改良が緊急に要求されている。

発明の概要
本発明の実施形態は、改良搬送管の製造方法及びこのような改良搬送管を含むシステムにより上記制限の１つ以上を克服することを探し出す。

本発明の一実施形態は、少なくとも一部が親水性重合体で処理された基板と、該基板に連結された支持板（backer）とを含む搬送管であって、前記基板及び支持板が各々該搬送管の機能長さ（functional length）に沿って配置されるように構成された該搬送管を提供する。この搬送管は、隣接する複数の植物の灌漑及び施肥の要求に局所的に応答する。

本発明の他の一実施形態は、搬送管のコスト効果的な製造方法を提供する。この方法は、親水性重合体の溶液を調製する工程、この親水性重合体溶液を基板の少なくとも一部に塗工（coat）して応答性ウエブを作製する工程、該応答性ウエブを乾燥する工程、及び前記応答性ウエブを支持板に溶接して搬送ウエブを形成する工程を含む。この搬送ウエブは、多数（multiple）搬送管を形成するため、線状に切り込んで（split）もよい。

本発明の他の一実施形態は、搬送管及び圧力調節器を含むシステムを提供する。圧力調節器は、流体源と搬送管の間に連結される。
植物の要求に局所的に応答する搬送管は、要求評価作業（needs assessment task）を簡素化し、搬送システムにおける分散制御の要求を低下させ、植物の収量を向上し、不十分な水及び肥料を節約し、また環境を重視するので有利である。

コスト効果的な製造方法及び高度の製品耐久性は、ライフサイクルコストを最小化し、また採用を促進する。

本発明は以下の詳細な説明及び添付図面から更に十分理解されよう。

本発明の一実施形態による灌漑兼施肥システムの概略図。

本発明の一実施形態による灌漑兼施肥システムの概略図。

本発明の一実施形態による搬送管の組立（assembly）断面図。

本発明の一実施形態による搬送管の平面図。

本発明の一実施形態による、部分的に開放された搬送管の端面図。

本発明の一実施形態による、部分的に開放された搬送管の端面図。

本発明の一実施形態による、部分的に開放された搬送管の端面図。

本発明の一実施形態による搬送管の端面図。

本発明の一実施形態による搬送管の製造方法のフロー（flow）図。

本発明の一実施形態による塗工装置の概略図。

本発明の一実施形態による塗工装置の概略図。

本発明の一実施形態による塗工装置の概略図。

本発明の一実施形態による溶接工程後に得られる搬送ウエブの概略図。

本発明の一実施形態による３つの搬送管の平面図。

詳細な説明
本発明の実施形態を示した図１〜１４を参照して、以下に本発明の実施形態を更に十分説明する。しかし、本発明は多くの異なる形態で具体化することが可能であり、ここに挙げた実施形態に限定するものと解釈すべきでははい。以下の小見出しは、組織化の便宜のためだけであり、本発明の特徴は明細書のどこにでも記載することができる。図面において、物理的特徴は必ずしも一定の規模（scale）にする必要はない。同一の参照番号を繰り返す場合、これらの番号は同一か、或いはほぼ同様の特徴を指している。

好例のシステム
本発明の実施形態は、種々異なる規模の農地に使用できる。図１は本発明の一実施形態による灌漑兼施肥システムの概略図である。図１に示す実施形態は、例えば家庭菜園又は他の小さな農地（plot）に利用できる。図１に示すように、小農地供給システム１０５は雨水を採集するように構成されている。小農地供給システム１０５は、継手１２５により多数搬送管１１５に連結されたヘッダーパイプ１１０を供給する（feed）。各搬送管１１５に隣接して作物群１２０が配置される。

小農地供給システム１０５は、屋根１３５と協力して配置された側溝樋（gutter）１３０を有する。下降樋（downsprout）１４０は、入力端が側溝樋（gutter）１３０に連結され、出力端が貯蔵タンク１４５上に配置される。貯蔵タンク１４５は、例えば高架式プラスチック５５ガロンドラムであってもよいし、該ドラムを含んでもよい。貯蔵タンク１４５は、スクリーンフイルター１５５を有する蓋１５０を付けて構成される。貯蔵タンク１４５は更に溢流出口１６０を有する。貯蔵タンク１４５と供給システム出力１７０の間のライン内には遮断弁１６５が配置される。

各搬送管１１５は、その長さ沿いに親水性の応答部を有し、この応答部は作物群１２０の根系からの界面活性な根浸出液に応じて、水又は水溶液を搬送するように構成されることが好ましい。換言すれば、各搬送管１１５の各断面（section）は、例えばスプリンクラーや点滴ベースの灌漑システムにより提供される規制率よりもむしろ個々の作物の要求に従って、効率的に水又は他の溶液を搬送するように構成されている。

ここで使用する用語“搬送管”とは、一般に搬送管の長さ沿いに、搬送管の壁の少なくとも一部を経由して液体（fluids）を運搬する装置のことで、このような装置の物理的形状が環状断面を有するものに限定することを意図するものではない。例えば本発明の実施形態では、搬送管１１５は、液体で満たされていない時は比較的平坦な断面を有する“テープ状”である。図３〜８を参照して、以下に搬送管１１５の代わりの構成を更に詳しく説明する。

雨の間中、側溝樋１３０及び下降樋１４０は雨水を貯蔵タンク１４５に向ける。雨水が貯蔵タンク１４５に入る際、スクリーンフイルター１５５は雨水から固形粒子を濾過する。貯蔵タンク１４５内の水が所定の最大雨量レベル１５７を超えると、余分な水は貯蔵タンク１４５から溢流出口１６０経由で放出される。

貯蔵タンク１４５の大きさ、及び最大雨量レベル１５７と供給システム出力１７０間の高さの変化は、小農地供給システム１０５により提供される最大圧力を決定する。本発明の実施形態では供給システム出力１７０での所望の圧力は搬送管１１５との適合性から、比較的低圧、例えば０．５〜２．１ ｌｂ／ｉｎ^２（ＰＳＩ）の範囲内である。しかし、供給システム出力１７０での所望圧力は、搬送管１１５の特定の構成に従って変化する。

遮断弁１６５は、例えば雨の間中(例えば作物群１２０が水分補給を必要としそうもない時)、或いは下流の灌漑システムのメンテナンス中、閉じてよい。遮断弁１６５が開いていれば、ヘッダーパイプ１１０は、搬送管１１５を加圧するため雨水を供給する。搬送管１１５は加圧されると、根の浸出液に応じて、濾過済みの雨水を作物群１２０に供給する。

以上に説明した図１に示すシステムの種々の変化は可能である。例えば、代わりの実施形態では小農地供給システム１０５は、更に貯蔵タンク１４５を満たす際、雨水採集の特徴を補充するため、井戸水供給及び／又は水道水供給を含む。このような追加の供給は、例えば貯蔵タンク１４５内の浮き弁により達成できる。供給システム出力１７０に連結した貯蔵タンク１４５は２つ以上あってもよい。更に複数のフイルターのうちの１つを、このスクリーンフイルター１５５の他に、又はこのスクリーンフイルターの代わりに、貯蔵タンク１４５と供給システム出力１７０間のライン内に配置できる。代わりの実施形態では小農地供給システム１０５は肥料噴射サブシステムを含む。図１にはエンドキャップやフラッシュ弁は示されていないが、これらはヘッダー１１０に連結することが好ましい。同様に各搬送管１１５の端末は、折り曲げても又は蓋止めしてもよい。或いは多数の搬送管はフッター（footer）で繋いでもよく、またこのようなフッターはエンドキャップ及び／又はフラッシュ弁を含んでよい。

図２は本発明の一実施形態による灌漑兼施肥システムの概略図である。図２に示す実施形態は、例えば大規模な商業的農作業（farming operation）に利用可能かも知れない。図２に示されるように、商業的栽培（grower）供給システム２０５は、継手１２５により多数搬送管１１５に連結されたヘッダーパイプ１１０を供給する。各搬送管１１５に隣接して作物群１２０が配置される。

商業的栽培供給システム２０５は、電源ライン２１３に連結した井戸ポンプ２１０を含む。肥料リザーバー２１５もポンプ２２０及び絞り弁２２５経由で電源ライン２１３に連結している。多数化学薬品噴射タンク２３０が、対応する絞り弁２３５経由で電源ライン２１３に連結している。電源ライン２１３とシステム供給出力２５５の間にはフイルター２４０，圧力調節器２４５及び圧力計２５０が配置される。商業的栽培供給システム２０５は、継手１２５により多数搬送管１１５に連結されたヘッダーパイプ１１０を供給する。各搬送管１１５に隣接して作物群１２０が配置される。

圧力調節器２４５は、搬送管１１５との適合性から、比較的低圧、例えば０．５〜２．１ＰＳＩの範囲に設定するために調節された液体流を出力するように構成されている。好例の圧力調節器２４５は、Ｚｉｇｇｉｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．製の１０２型ダイヤフラム調節器である。このような調節可能な圧力調節器に対する所望の圧力設定は、搬送管１１５の特定構成に従って変化する。代わりの実施形態では、他の圧力設定及び／又は他の圧力調節器２４５が使用できる。

商業的栽培供給システム２０５は、作業中、所定の（比較的低い）圧力で肥料及び／又は化学薬品を含む濾過水又は濾過水溶液を、ヘッダーパイプ１１０経由で搬送管１１５に供給する。これらの加圧搬送管１１５は、作物群１２０からの根浸出液に応じて、前記水又は水溶液（可溶性肥料を含有する）を供給する。

以上に説明した図２に示すシステムの種々の変化は可能である。例えば、代わりの実施形態では商業的栽培供給システム２０５は、井戸ポンプ２１０からの水供給を補充するため、水道水の供給を含む。商業的栽培供給システム２０５は、化学薬品噴射タンク２３０及び関連する絞り弁２３５を含まなくてもよい。更に、フイルター２４０の種類及び量は、設計の選択に従って変化し得る。例えば圧力計２５０と供給システム出力２５５の間に遮断弁を含むことができる。図２にはエンドキャップやフラッシュ弁は示されていないが、これらはヘッダー１１０に連結することが好ましい。同様に各搬送管１１５の端末は、折り曲げても或いは蓋（cap）をしてもよい。或いは多数の搬送管はフッター（footer）で繋いでもよく、またこのようなフッターはエンドキャップ及び／又はフラッシュ弁を含んでよい。

搬送管
図３〜８を参照して、以下に搬送管１１５の代りの構成を説明する。図３は本発明の一実施形態による搬送管の組立断面図である。図３に示すように、搬送管１１５の実施形態は、一般に応答側３０５から支持（backing）側３１０までの組立品（assembly）である。応答側３０５又はその少なくとも一部は、作物群１２０の根系からの根浸出物に応答する。支持側３１０は支持構造である。図３に示す実施形態では、得られる搬送管１１５は未使用時は本質的に“テープ状”又は“平置き（lay flat）”構造である。テープ状形式は、搬送管１１５を貯蔵及び分配のため、コンパクトに巻く（spool又はreel）ことができるので有利である。応答側３０５は、根浸出物に応答させるため、親水性重合体で処理した基板を含む。基板は石油系プラスチック重合体、例えばポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）の不織布を含む。

応答側３０５用の受入可能なＰＥ不織布としては、例えばＤｕＰｏｎｔ Ｔｙｖｅｋ（１０２５ＢＬ，１０２５Ｄ，１０５３Ｂ，１０５３Ｄ，１０５６Ｄ，１０５８Ｄ，１０５９Ｂ，１０７３Ｂ，１０７３Ｄ，１０７９，１０７９Ｂ，１０７９Ｄ，又は１０８５Ｄ）が挙げられる。応答側３０５用に好適なＰＰ不織布としては、例えばＦｉｂｅｒｔｅｘ Ｓｐｕｎｔｅｘ ５５，Ｈａｎｅｓ Ｉｍｐｅｒｉａｌ ＲＢ２，Ｍｉｔｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｓｕｚｈｏｕ Ｍｅｄｉｃｅｎｇ（ＬＢ５４３又はＷＨ００１Ｆ）及び関連製品が挙げられる。他のＰＥ及びＰＰ布も利用の要求に従って好適な基板になり得る。

応答側３０５を処理するのに好適な親水性重合体としては、種々のポリヒドロキシスチレン（ＰＨＳ）共重合体、例えばポリヒドロキシスチレン−ノボラック（ＰＨＳ−Ｎｏｖｏｌａｋ）、ポリヒドロキシスチレン−ベンゾトリアゾール（ＰＨＳ−ＢＺＴ）及びポリヒドロキシスチレン ヒドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＳ−ＨＥＭＡ）が挙げられる。他の親水性重合体も使用できる。

支持側３１０は、例えばＢｒｅｎｔｗｏｏｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．からのメタロセン（Ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ）ポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、Ｂｌｏｏｍｅｒ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｉｎｃ．（ＢＰＩ）によるポリプロピレン（ＰＰ）共重合体（例えば“ランダム”及び“インパクト”製品）、ＥＰＩによるポリプロピレン（ＰＰ）単独重合体、ポリエステル（ＰＥＴ又はポリエチレンテレフタレート）、及びＭｅｄｃｏ Ｃｏａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｍｅｄｃｏ研究所の部門）によるウレタンフイルムであっても或いは含んでもよい。支持側３１０材料の厚さは、例えば２〜１５ミルの範囲であってよい。

応答側３０５は親水性溶液による追加の処理を必要とするので、応答側３０５の作製コストは支持側３１０よりも高くなる。したがって、例示の組立品は、全体を応答性材料で形成した搬送管よりも安価である。支持側３１０も全体を応答性材料で形成した搬送管に比べて搬送管１１５の耐久性が向上する。

図４〜８を参照して、以下に搬送管１１５の各種構成を説明する。

図４は本発明の一実施形態による搬送管の平面図である。溶接領域４０５では応答側３０５の縁端を支持側３１０の対応する縁端に接合させる。溶接領域４０５は搬送管１１５の内部凹みに水又は水溶液を収容するための液体（fluidic）シールを付与する。搬送管１１５は、比較的低圧のシステムを対象とする（intended）。溶接領域４０５により形成された液体シールは、好ましくは少なくとも４．０ＰＳＩの破壊圧力に耐えなければならない。例示の実施形態では各溶接領域４０５は、各列に対し互いにずれた３列の断続的溶接パターンを有する。他の溶接パターン（断続的又は連続的）が可能である。

図５は、本発明の一実施形態による、部分的に開放された搬送管の端面図である。例示の実施形態では応答側３０５は、断面に示した全幅に亘って親水性重合体溶液を飽和させることができる。

図６は、本発明の一実施形態による、部分的に開放された搬送管の端面図である。例示の実施形態では親水性重合体は、基板６０５外表面の塗工部分６１５に配置される。基板６０５の非塗工部分６１０は溶接領域４０５の中まで延在する。この点、基板６０５の非塗工部分６１０は一層強固な溶接領域４０５を形成できるので、図６に示す構成も有利かも知れない。基板６０５の一表面に選択的にパターン塗工すると、親水性重合体量は飽和塗工に比べて少量でよいので、少なくとも製造コストも低下する。

図７は、本発明の一実施形態による、部分的に開放された搬送管の端面図である。例示の実施形態では親水性重合体は、基板７０５内表面の塗工部分７１５に配置される。基板７０５の非塗工部分７１０は、溶接領域４０５の中まで延びている。基板７０５の非塗工部分７１０は一層強固な溶接領域４０５を形成できるので、図７に示す構成は有利かも知れない。基板６０５の一表面に選択的にパターン塗工すると、親水性重合体量は飽和塗工に比べて少量でよいので、少なくとも製造コストも低下する。

図８は本発明の一実施形態による搬送管の端面図である。図８に示すように、環状断面を有する搬送管は、重複溶接８１５において支持板８１０に接続した基板８０５を含む。例示の実施形態では、基板８０５は搬送管の５０％未満を形成する。基板８０５は塗工部分８２５及び非塗工部分８２０を含む。塗工部分８２５は基板８０５の外表面に配置された親水性重合体を表す。非塗工部分８２０は重複溶接領域８１５の中まで延在する。基板８０５と支持８１０との比は、設計の選択に従って変化し得る。塗工部分８２５の寸法及び／又は塗工部分８２５に塗工された重合体の乾燥重量を低減すると、所定の圧力で遊離する水又は肥料溶液の量が減少する。

製造方法
図９〜１４を参照して、搬送管１１５の製造方法を説明する。

図９は本発明の一実施形態による搬送管の製造方法のフロー図である。図９に示すように、本方法は工程９０５で始まり、次いで工程９１０において親水性重合体溶液を調製する。工程９１０は親水性重合体の乾燥粉末を９９％イソプロパノール（ＩＰＡ）のような溶剤と混合する工程を含んでよい。溶液中の親水性重合体の濃度は、例えば標的基板材料、基板上の乾燥親水性重合体の所望濃度、及び使用した塗工法を基準にしてよい。溶液中の親水性重合体の好適な濃度は、２．０〜８９．０重量／容量％の範囲であってよく、好ましくは、蒸発を低減すると共に生産コストを最小化する高速度塗工法を容易にするため、２０重量／容量％を超える（in excess of）。

本方法は、工程９１５において基板（又はその一部）に親水性重合体溶液を塗工して応答性ウエブを作製する。ここで使用される“塗工工程”は、不織布基板材料に対する親水性重合体溶液の表面処理、飽和、又はその他の塗布（application）が可能である。本方法は、工程９２０において応答性ウエブを乾燥する。基板上の乾燥親水性重合体の所望濃度は、基板材料及びその他の要素により変化する。一例として、Ｔｙｖｅｋ ＰＥ基板では１．５〜５．２ｇ／ｃｍ^２の範囲の重合体重量が受入れ可能な結果を生じた。

次に、本方法は、工程９２５において応答性ウエブを支持フイルムに溶接して搬送ウエブを形成する。溶接工程９２５は、例えば回転式熱シーリング、接触溶接、超音波溶接、又は他のプラスチック溶接法であってよいか、含んでよい。次いで、工程９３０において搬送ウエブを巻く（roll又はspool）。

工程９１５〜９３０は、多数パネル型（multi-paneled）搬送ウエブを作製することが好ましい。この例では、本方法は、工程９３５において搬送ウエブを線状に切り込んで（split）多数（multiple）搬送管を形成し、次いで、工程９４５で終了する前に、工程９４０において多数搬送管の各搬送管を再び巻く（rewind）。図１３及び１４は、多数パネル型搬送ウエブを例示する。線状切り込み（slitting）工程９３５は、例えば１つ以上のレーザー、１対以上の対向環状ナイフ、又はスプリット溶接を利用してよい。再巻き（rewinding）工程９４０は、製造した各搬送管を所望の速度及び容量（capacity）でリールに再び巻く工程を含む。

図９を参照して、以上説明した製造方法の各種変化は可能である。例えば巻き工程９３０は連続製造方式（flow）には必要ないかも知れない。線状切り込み工程９３５及び再巻き工程９４０は、単一の工程に組み合わせてもよく、組合わせるのが好ましい。更に、工程９１５〜９２５が多数パネル型ウエブよりもむしろ単一管幅のウエブを作製する場合、工程９３５及び９４０は全く必要ない。図１０〜１２を参照して、以下に工程９１５用に好例の塗工方法を示したが、代わりに他の塗工方法も使用できる。

図１０は本発明の一実施形態による塗工装置の概略図である。図１０に示すように、この塗工装置は基板ウエブ１００５がプーリー１０２５及びマイヤー（Mayer）ロッド（別名：ロッドドクター）１０３０と協力して方向１０１０に移動できるように構成されている。塗工パン１０１５には親水性重合体溶液１０２０が入っている。作業時、基板ウエブ１００５は親水性重合体溶液１０２０により浸漬塗工される。マイヤーロッド１０３０は、基板ウエブ１００５が塗工パン１０１５を出た後、余分な親水性溶液１０２０を除去するように働く。

図１０に示す浸漬塗工装置には各種変化が可能である。例えばローラー１０２５の数及び位置は設計の選択に従って変化できる。更に、マイヤーロッド１０３０の使用は任意である。

図１１は本発明の一実施形態による塗工装置の概略図である。図１１に示すように、この塗工装置は基板ウエブ１１０５がプーリー１１２５、スチールローラー１１３０及びゴムローラー１１３５と協力して方向１１１０に進行できるように構成されている。塗工パン１１１５には親水性重合体溶液１１２０が入っていて、蓋１１４０により少なくとも部分的に覆われる。作業時、基板ウエブ１１１０は蓋１１４０内の開口部１１４５及び１１５０を通過し、親水性重合体溶液１１２０により浸漬塗工される。蓋１１４０は親水性溶液１１２０中の溶剤の蒸発を制限する点で有利である。ゴムローラーは、基板ウエブ１１０５が塗工パン１１１５を出た後、余分な親水性溶液１１２０を除去する。

図１１に示す浸漬塗工装置には各種変化が可能である。例えばローラー１１２５の数及び位置は設計の選択に従って変化できる。更に、ゴムローラー１１３５の使用は任意である。

図１２は本発明の一実施形態による塗工装置の概略図である。この塗工装置は、基板ウエブ１２０５が対向ローラー１２２５及び１２３０の間を方向１２１０に進行できるように構成されている。ローラー１２２５は、彫刻した（engraved）（又はエッチングした）表面を有するグラビアローラーである。グラビアローラー１２２５は、塗工パン１２１５に入れた親水性重合体溶液１２２０に部分的に浸漬される。ローラー １２３０は、基板ウエブ１２０５上に下向きの力を置くように構成された圧力ローラーである。グラビアローラー１２２５に隣接してスクレーパー（ドクター）ブレードが配置される。作業時、ブラビアローラー１２２５は、彫刻（又はエッチング）表面に親水性重合体溶液１２２０を拾い上げ、スクレーパーブレード１２２３５は、ブラビアローラー１２２５から余分な親水性重合体溶液１１２０を取り除く。残りの親水性重合体溶液１１２０は、グラビアローラー１２２５の彫刻（又はエッチング）穴（cavities）から基板ウエブ１２０５表面の少なくとも一部に付着する。

図１３は、本発明の一実施形態による溶接工程後に得られる搬送ウエブの概略図である。図１３は、例えば図９を参照して、以上説明した溶接工程９２５後の搬送ウエブ１３０５を示す。図１３に示す実施形態では、搬送ウエブ１３０５は６つの線状溶接領域１３１０を有し、各溶接領域１３１０は３つのずれた断続溶接の列を有する。各溶接領域１３１０における溶接パターンは、図に示したものから変化可能である。

図１４は、本発明の一実施形態による３つの搬送管の平面図である。図１４は、例えば図９を参照して、以上説明した切り込み工程９３５後の搬送ウエブ１３０５を示す。図１４に示すように、切り込み線１４０５及び１４１０は、搬送ウエブ１３０５を３つの搬送管１４１５，１４２０及び１４２５に分離する。

図１３及び１４は、３パネルのアプローチを示すが、パネル数が３より多いか又は少ないパネル用に構成された製造方法も可能である。

搬送管はＰＥ基板とＰＥ支持で、又はＰＰ基板とＰＰ支持で組み立てることが好ましい。実施例では図３〜５に示す構成と一致する搬送管を多数組み立てた。第一群のサンプルには秤量６４．４ｇｓｍで厚さ範囲２．９〜１０．１ミルのＴｙｖｅｋ １０５９Ｂ ＰＥ基板を用いた。第二群のサンプルには秤量７４．６ｇｓｍで厚さ範囲３．５〜１１．１ミルのＴｙｖｅｋ １０７３ ＰＥ基板を用いた。両群のサンプルに対し、乾燥親水性重合体の塗工量が５．０〜５．３ｇｓｍになるようグラビア塗工法を用いて塗工を行った。これらの塗工ＰＥ基板を、超音波溶接又は回転式熱シールにより５．０ミル厚のメタロセンＰＥ支持板に接着した。得られた搬送管は、内径が５／８〜７／８インチであった。農業試験において、これらの搬送管は、構造的に強健で、また植物の水分補給及び栄養の要求に局所的に応答することが観察された。

概要
本明細書は、こうして改良された灌漑兼施肥搬送管、該搬送管の製造方法及び該搬送管を利用した好例のシステムについて説明した。以上説明したように、本発明の実施形態は安価な材料及び高処理量の製造方法を利用して応答性搬送管を作製する。その結果、手頃な末端ユーザー価格で販売できる搬送管が得られる。また以上説明した搬送管は使用耐久性も高い。こうして本発明の実施形態は、全体のリフトサイクル（lift cycle）コストが抵抗率の非応答性点滴灌漑システムに匹敵する高効率の植物応答性灌漑兼施肥搬送システムを可能にする。このシステムは小農地及び商業的農地の両方に恩恵をもたらす。

ここで説明した本発明の精神又は範囲を逸脱しない限り、本搬送管、その製造方法及び／又はシステムへの使用法に種々の改変及び変化をなし得ることは、当業者には明らかであろう。

１０５ 小農地供給システム
１１５ 多数搬送管
１１０ ヘッダーパイプ
１２０ 作物群
１２５ 継手
１３０ 側溝樋
１４０ 下降樋
１４５ 貯蔵タンク
１５０ 蓋
１５５ スクリーンフイルター
１６０ 溢流出口
１６５ 遮断弁
１７０ 供給システム出力
２０５ 商業的栽培供給システム
２１０ 井戸ポンプ
２３０ 化学薬品噴射タンク
２４０ フイルター
２４５ 圧力調節器
２５０ 圧力計
３０５ 応答側
３１０ 支持側
４０５ 溶接領域
６０５ 基板
６１０ 非塗工部分
６１５ 塗工部分
７０５ 基板
７１０ 非塗工部分
７１５ 塗工部分
８０５ 基板
８１０ 支持板
８１５ 重複溶接
８２０ 非塗工部分
８２５ 塗工部分
１００５ 基板ウエブ
１０１５ 塗工パン
１０２０ 親水性重合体溶液
１０２５ プーリー
１０３０ マイヤーロッド（ドクターロッド）
１１０５ 基板ウエブ
１１１５ 塗工パン
１１２０ 親水性重合体溶液
１１２５ プーリー
１１３０ スチールローラー
１１３５ ゴムローラー
１１４０ 蓋
１２０５ 基板ウエブ
１２１５ 塗工パン
１２２０ 親水性重合体溶液
１２２５ グラビアローラー
１２３０ ローラー
１２３５ スクレーパー（ドクター）ブレード
１３０５ 搬送ウエブ
１３１０ 線状溶接領域
１４０５ 切り込み線
１４１０ 切り込み線
１４１５ 搬送管
１４２０ 搬送管
１４２５ 搬送管

Claims (17)

1. 基板の少なくとも一部が親水性重合体で処理された該基板と、前記基板に連結された支持板（backer）とを含む搬送管であって、基板及び支持板が各々搬送管の機能的長さ沿いに配置されるように構成された前記搬送管。
2. 基板がポリエチレン（ＰＥ）不織布を含み、支持板がＰＥを含む請求項１に記載の搬送管。
3. 基板がＤｕＰｏｎｔ Ｔｙｖｅｋを含む請求項１に記載の搬送管。
4. 支持板がメタロセンポリエチレン（ＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）共重合体、ポリプロピレン（ＰＰ）単独重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びウレタンフイルムの少なくとも１種を含む請求項２に記載の搬送管。
5. 基板がポリプロピレン（ＰＰ）不織布を含み、支持板がＰＰを含む請求項１に記載の搬送管。
6. 親水性重合体がポリヒドロキシスチレン（ＰＨＳ）共重合体を含む請求項１に記載の搬送管。
7. 親水性重合体溶液を調製する工程、
   前記基板の少なくとも一部に前記親水性重合体溶液を塗工して応答性ウエブを作製する工程、
   前記応答性ウエブを乾燥する工程、及び
   前記応答性ウエブを前記支持板に溶接して搬送管を形成する工程、
   を含む請求項１記載の搬送管の製造方法。
8. 前記調製工程が乾燥親水性粉末を溶剤と混合する工程を含む請求項７に記載の方法。
9. 前記塗工工程がグラビア塗工装置を用いて行われる請求項７に記載の方法。
10. 前記塗工工程が浸漬塗工装置を用いて行われる請求項７に記載の方法。
11. 前記浸漬塗工装置がマイヤー（Mayer）ロッドを含み、該マイヤーロッドは基板から過剰量の親水性重合体溶液を除去するように構成されている請求項１０に記載の方法。
12. 前記浸漬塗工装置は、前記親水性重合体を入れるように構成されたパン（pan）、及び該パンに連結した蓋を含み、該蓋はパンの少なくとも一部を覆うように構成され、これにより前記浸漬塗工装置は塗工中、親水性重合体溶液からの溶剤の蒸発を制限するように構成されている請求項１０に記載の方法。
13. 前記溶接工程は、親水性重合体溶液で処理されなかった基板の複数部分を支持板に結合させる請求項７に記載の方法。
14. 前記搬送ウエブを線状に切り込んで多数搬送管を形成する工程を更に含む請求項７に記載の方法。
15. 請求項１記載の搬送管を含むと共に、液体（fluids）源と前記搬送管の間に連結された圧力調節器を含むシステム。
16. 前記圧力調節器がダイヤフラム調節器である請求項１５に記載のシステム。
17. 前記圧力調節器が０．５〜２．１ＰＳＩの範囲の圧力出力を維持するように構成されている請求項１５に記載のシステム。