JP6667227B2 - エミッタおよび点滴灌漑用チューブ - Google Patents

Description

本発明は、エミッタおよび当該エミッタを有する点滴灌漑用チューブに関する。

以前から、植物の栽培方法の一つとして点滴灌漑法が知られている。点滴灌漑法とは、植物が植えられている土壌上に点滴灌漑用チューブを配置し、点滴灌漑用チューブから土壌へ、水や液体肥料などの灌漑用液体を滴下する方法である。近年、点滴灌漑法は、灌漑用液体の消費量を最小限にすることが可能であるため、特に注目されている。

点滴灌漑用チューブは、通常、灌漑用液体が吐出される複数の貫通孔が形成されたチューブと、各貫通孔から灌漑用液体を吐出するための複数のエミッタ（「ドリッパ」とも言われる）を有する。エミッタには、チューブの内壁面に接合して使用されるエミッタと、チューブに外側から突き刺して使用されるエミッタとが知られている。

前者のエミッタは、例えば、灌漑用液体を取り入れるための取水口を有する第１の部材と、灌漑用液体を排出するための排出口を有する第２の部材と、第１の部材および第２の部材の間に配置された膜部材とを有する。第１の部材、膜部材および第２の部材の順で重ねることにより上記エミッタが構成され、これをチューブの内壁面に接合することにより、合体している第１の部材および第２の部材のいずれもが、一部分でチューブに直接接合する。上記エミッタでは、灌漑用液体は、膜部材の弁座部への離間接近によって取水口が開閉することで当該エミッタに流入し、取水口と排出口との間の減圧流路を流れ、排出口から排出される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−０４６０９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエミッタの膜部材は、第１の部材および第２の部材のいずれとも独立した物品であり、可撓性を要さない第１の部材および第２の部材と異なって可撓性を要する。よって、一般に、第１の部材および第２の部材を構成する樹脂とは異なる樹脂で構成されることがあり、また、第１の部材および第２の部材とは異なる経路で入手される。よって、膜部材の性能にバラツキが生じることがあり、加えて、上記の三部材の組み立てによる誤差も生じることある。その結果、歩留まりを高めることが難しい。このように、特許文献１に記載のエミッタには、製造上の誤差をより低減させる観点から、検討の余地が残されている。

本発明の目的は、二体以上の部品から安定して生産可能なエミッタおよびそれを有する点滴灌漑用チューブを提供することである。

本発明は、組み立てによってエミッタを構成する部材の一部に膜部を一体的に配置させることにより、上記の目的を達成する。

すなわち、本発明は、灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面における、前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合されて前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタであって、前記エミッタは、前記チューブ内の前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、前記取水部に取り入れられた前記灌漑用液体を減圧させながら流す減圧流路を形成するための減圧流路部と、前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力を受けるための膜部を含み、前記減圧流路から供給された前記灌漑用液体の流量を、前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力を受けて変形する前記膜部によって制御するための吐出量調整部と、前記吐出量調整部から供給された前記灌漑用液体を収容するための、前記吐出口に面するべき吐出部と、を有し、前記吐出部を含み、前記チューブの内壁面に接合されるべき第１の部材と、前記膜部を含み、前記第１の部材に嵌合可能に構成され、前記第１の部材への嵌合によってその一部が前記チューブの内壁面に接合可能な位置まで進出する第２の部材と、によって構成され、前記第２の部材の前記第１の部材への嵌合によって前記吐出量調整部が構成されるエミッタ、を提供する。

また、本発明は、灌漑用液体を吐出するための吐出口を有するチューブと、前記チューブの内壁面の前記吐出口に対応する位置に接合している上記のエミッタと、を有する点滴灌漑用チューブ、を提供する。

本発明によれば、エミッタにおける主要な組み立て部品の一部に膜部が一体的に配置されるため、二体以上の部品から安定して生産可能なエミッタが提供され、またそれを有する点滴灌漑用チューブが提供される。

図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る点滴灌漑用チューブの軸に沿う方向の断面図であり、図１Ｂは、当該点滴灌漑用チューブの軸に垂直な方向の断面図である。 図２Ａは、本発明の一実施の形態に係るエミッタの平面図であり、図２Ｂは、当該エミッタの正面図であり、図２Ｃは、当該エミッタの底面図であり、図２Ｄは、当該エミッタの右側面図である。 図３Ａは、本発明の一実施の形態における第１の部材の平面図であり、図３Ｂは、当該第１の部材の正面図であり、図３Ｃは、当該第１の部材の底面図であり、図３Ｄは、当該第１の部材の右側面図である。 図４Ａは、上記第１の部材の、図３ＡのＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図４Ｂは、当該第１の部材の、図３ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図であり、図４Ｃは、当該第１の部材の、図３ＡのＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。 図５Ａは、本発明の一実施の形態における第２の部材の平面図であり、図５Ｂは、当該第２の部材の正面図であり、図５Ｃは、当該第２の部材の底面図であり、図５Ｄは、当該第２の部材の右側面図である。 また、図６Ａは、上記第２の部材の、図５ＡのＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図６Ｂは、当該第２の部材の、図５ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図であり、図６Ｃは、当該第２の部材の、図５ＡのＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。 図７Ａは、上記エミッタの、図２ＡのＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図７Ｂは、当該エミッタの、図２ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図であり、図７Ｃは、当該エミッタの、図２ＡのＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。

図１Ａは、本発明の実施の形態に係る点滴灌漑用チューブの軸に沿う方向の断面図であり、図１Ｂは、上記点滴灌漑用チューブの軸に垂直な方向の断面図である。点滴灌漑用チューブ１００は、灌漑用液体を吐出するための吐出口１１２を有するチューブ１１０と、チューブ１１０の内壁面の吐出口１１２に対応する位置に接合しているエミッタ１２０とを有する。

チューブ１１０は、灌漑用液体を流すための管である。チューブ１１０の材料は、特に限定されない。本実施の形態では、チューブ１１０の材料は、直鎖状低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンなどのポリエチレンである。チューブ１１０の軸方向に垂直な断面形状および断面積は、チューブ１１０の内部にエミッタ１２０を配置可能な範囲から適宜に決めることができる。チューブ１１０の管壁には、チューブ１１０の軸方向において所定の間隔（例えば、２００〜５００ｍｍ）で灌漑用液体を吐出するための複数の吐出口１１２が形成されている。吐出口１１２の開口部の直径は、灌漑用液体を所望の流量で吐出可能な範囲から適宜に決めることができ、例えば、１．５ｍｍである。チューブ１１０の内壁面の吐出口１１２に対応する位置には、エミッタ１２０がそれぞれ接合される。

エミッタ１２０は、チューブ１１０の内壁面に接合している。エミッタ１２０は、例えば公知の接合方法によってチューブ１１０へ接合される。当該接合方法の例には、エミッタ１２０またはチューブ１１０を構成する樹脂材料の溶着、融着、および、接着剤による接着、が含まれる。なお、通常、吐出口１１２は、チューブ１１０とエミッタ１２０とを接合した後に形成されるが、接合前に形成されてもよい。

図２Ａは、エミッタ１２０の平面図であり、図２Ｂは、エミッタ１２０の正面図であり、図２Ｃは、エミッタ１２０の底面図であり、図２Ｄは、エミッタ１２０の右側面図である。エミッタ１２０の大きさおよび形状は、所期の機能を発現可能な範囲において適宜に決めることができる。たとえば、エミッタ１２０の平面形状は、四隅がＲ面取りされた略矩形であり、エミッタ１２０の長辺方向の長さは、２５ｍｍであり、エミッタ１２０の短辺方向の長さは８ｍｍであり、エミッタ１２０の高さは２．５ｍｍである。

エミッタ１２０は、第１の部材１３０と、それに合体している第２の部材１５０とによって構成されている。第１の部材１３０は、チューブ１１０の内壁面に沿う凸曲面（「底面」とも言う）を有する。当該底面は、エミッタ１２０における上記内壁面への接合部分の中でも主たる部分となっている。第２の部材１５０は、チューブ１１０内では、第１の部材１３０に被さって合体しており、上記底面の反対側に位置する平面（「上面」とも言う）を有している。合体時には、第２の部材１５０の周縁は、上記内壁面に接合し得る位置にある。第１の部材１３０および第２の部材１５０は、いずれも、後述の流路などを構成するための凹部および貫通孔をその表面に適宜に有している。

図３Ａは、第１の部材１３０の平面図であり、図３Ｂは、第１の部材１３０の正面図であり、図３Ｃは、第１の部材１３０の底面図であり、図３Ｄは、第１の部材１３０の右側面図である。また、図４Ａは、第１の部材１３０の、図３ＡのＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図４Ｂは、第１の部材１３０の、図３ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図であり、図４Ｃは、第１の部材１３０の、図３ＡのＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。

第１の部材１３０は、樹脂材料で成形されており可撓性を有する。当該樹脂材料の例には、直鎖状低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン、および、ゴム弾性を有する工業用材料、が含まれ、当該ゴム弾性を有する工業用材料の例には、エラストマーおよびゴムが含まれる。

第１の部材１３０は、その平面形状が略矩形であり、上記底面と平らな上面と幾つかの貫通孔とを有し、当該上面には幾つかの凸部を有し、上記底面に幾つかの凹部および溝を有する。

すなわち、第１の部材１３０は、上記上面の中央部から突出する第１の円形台部１３１と、第１の円形台部１３１の中央部からさらに突出する第１の円柱部１３２と、第１の部材１３０の長手方向における第１の円形台部１３１よりも一端側の上記上面から突出する第２の円形台部１３３と、第２の円形台部１３３の中央部からさらに突出する第２の円柱部１３４と、上記上面の、第１および第２の円形台部１３１、１３３の周囲を一定の間隔を有して囲む位置から突出する複数の支持台部１３５とを有している。

また、第１の部材１３０は、第１の円形台部１３１よりも他端側の一側部に開口する、上記長手方向に細長のスリット１３６と、第１の円形台部１３１に開口する第１の孔１３７と、第１の円柱部１３２の中央部に開口する第２の孔１３８と、第２の円形台部１３３に開口する第３の孔１３９および第４の孔１４０と、第２の円柱部１３４の中央部に開口する第５の孔１４１と、第２の円柱部１３４の上面の周縁および第５の孔１４１とを連通する溝１４２とを有する。

第１の円形台部１３１および第２の円形台部１３３の上記上面からの突出高さは、同じである。第１の円柱部１３２は、第１の円形台部１３１から突出しており、その頂部と第１の膜部１５２との間には隙間を有している。また、第２の円柱部１３４は、第２の円形台部１３３から突出しており、その頂部と第２の膜部１５３との間には隙間を有している。第１の円柱部１３２の第１の円形台部１３１からの突出高さは、第２の円柱部１３４の第２の円形台部１３３からの突出高さよりも高く、第１の円柱部１３２と第１の膜部１５２との隙間は、第２の円柱部１３４と第２の膜部１５３との隙間よりも狭い。

第２の円柱部１３４の頂面は、第２の円柱部１３４の周縁から第５の孔１４１の周縁に向けて漸次高くなる傾斜面である。溝１４２は、第２の円柱部１３４の周縁部を除いて当該傾斜面に沿って一定の深さを有しており、当該周縁部では略水平な底面を有している。このように、溝１４２は、第２の円柱部１３４の周縁部において、当該周縁に向けて溝の断面積が漸次減少するように形成されている。

支持台部１３５は、上記上面の縁では、当該縁に沿って上記上面から突出しており、第１の部材１３０における第１の円柱部１３２および第２の円柱部１３４のいずれよりも高い壁部を構成している。

また、第１の部材１３０は、上記底面における一側部で上記長手方向に沿って延出する直線状の溝１４３と、溝１４３の他端側に連なる第１の減圧流路部１４４と、第１の減圧流路部１４４の他端側に連なる、第１の部材１３０の短手方向に延出する直線状の溝１４５と、溝１４５の一端側に連なり、上記底面の中心部で一端側に向けて延出する第２の減圧流路部１４６と、溝１４５の一端側に連なり、上記底面の他側部で一端側に向けて延出する第３の減圧流路部１４７と、第２の減圧流路部１４６よりも一端側の上記底面で上記長手方向に沿って延出する直線状の溝１４８と、溝１４３、溝１４８および第３の減圧流路部１４７よりも一端側の上記底面に形成された凹部１４９とを有している。

第１の減圧流路部１４４、第２の減圧流路部１４６および第３の減圧流路部１４７は、いずれも、その平面形状がジグザグ形状の溝である。当該ジグザグ形状は、例えば、当該減圧流路部の両側面から略三角柱形状の凸部が上記長手方向に沿って交互に配置された形状である。当該凸部は、平面視したときに、当該凸部の突端が上記両側面間の中心軸を超えないように配置されている。

溝１４３の底面には、スリット１３６が開口している。第２の減圧流路部１４６の一端部には、第１の孔１３７が開口している。溝１４８の他端部には、第２の孔１３８が開口しており、溝１４８の一端部には、第３の孔１３９が開口している。第３の減圧流路部１４７の一端部には、第４の孔１４０が開口している。凹部１４９の他端部には、第５の孔１４１が開口している。

凹部１４９は、上記底面の一端部まで至る。凹部１４９は、上記長手方向において第５の孔１４１と重なる位置に配置された、上記短手方向に沿って延出する第１の突条１４９１と、上記短手方向における第１の突条１４９１の延長線上の第１の突条１４９１および凹部１４９の側壁のいずれとも離間する位置に、上記短手方向に沿って延出する第２の突条１４９２とを有する。

なお、第１の部材１３０の側壁面は、平面視したときに上面側に比べて底面側がわずかに内側に位置するように傾斜している。このように、当該側壁面は、後述するアンダーカット部を構成している。

図５Ａは、第２の部材１５０の平面図であり、図５Ｂは、第２の部材１５０の正面図であり、図５Ｃは、第２の部材１５０の底面図であり、図５Ｄは、第２の部材１５０の右側面図である。また、図６Ａは、第２の部材１５０の、図５ＡのＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図６Ｂは、第２の部材１５０の、図５ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図であり、図６Ｃは、第２の部材１５０の、図５ＡのＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。

第２の部材１５０も、樹脂材料で成形されており、可撓性を有する。当該樹脂材料の例には、直鎖状低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン、および、ゴム弾性を有する工業用材料、が含まれ、当該ゴム弾性を有する工業用材料の例には、エラストマーおよびゴムが含まれる。第２の部材１５０の樹脂材料は、第１の部材１３０のそれと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

第２の部材１５０は、その平面形状が第１の部材１３０のそれよりも一回り大きな略矩形であり、第１の部材１３０の上方に配置される平板部と、当該平板部の裏面（第１の部材１３０側の表面）の周縁から起立する周壁部１５１とを有する。上記平板部は、長手方向における中央部に配置されている第１の膜部１５２と、その一端側に配置されている第２の膜部１５３と、上記平板部の裏面において第１の膜部１５２および第２の膜部１５３を囲む枠部１５４と、第１の膜部１５２よりも他端側に配置されているフィルタ部１５５と、フィルタ部１５５に配置されたスリット１５６とを有する。

周壁部１５１は、第１の部材１３０の周囲を囲むように形成されている。また、周壁部１５１は、平面視したときにその内壁面の先端縁が当該内壁面の平板部側（基端縁）に比べてわずかに内側に位置するように傾斜するように形成されている。このように、第２の部材１５０の周壁部１５１は、後述するアンダーカット部を構成している。

第１の膜部１５２および第２の膜部１５３は、第２の部材１５０の上記平板部における薄肉部であり、上記平板部の上面内に配置されており、上記平板部の裏面からさらに窪む円柱形の凹部によって形成されている。第１および第２の膜部１５２、１５３の厚さは、例えばいずれも０．３ｍｍである。

枠部１５４は、所定の幅を有して第１の膜部１５２および第２の膜部１５３を囲む凸部である。上記平板部の裏面からの枠部１５４の突出高さは、第１の部材１３０の上面からの支持台部１３５の突出高さと同じであり、枠部１５４の幅は、第１の部材１３０における第１および第２の円形台部１３１、１３３と支持台部１３５との間の間隔と同じである。

フィルタ部１５５は、第２の部材１５０の上面に形成された微細な凹凸であり、大まかには、第２の部材１５０の他端側の縁に沿うＵ字型の第１の溝と、当該第１の溝からその外側に延出して上記第１の溝と外部とを連通する複数の第２の溝と、上記第１の溝からのその内側に延出する複数の第３の溝と、によって構成されている。上記第３の溝は、主に、第２の部材１５０の短手方向に沿って独立して延出しており、一部の第３の溝同士が互いに連通している。

スリット１５６は、第２の部材１５０の一側部に、長手方向に沿って細長に開口している貫通孔であり、上記平板部の上面側ではフィルタ部１５５における複数の上記第３の溝の底に開口している。

図７Ａは、エミッタ１２０の、図２ＡのＡ−Ａ線に沿う断面を示す図であり、図７Ｂは、エミッタ１２０の、図２ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面を示す図であり、図７Ｃは、エミッタ１２０の、図２ＡのＣ−Ｃ線に沿う断面を示す図である。

エミッタ１２０は、第１の部材１３０に、その上面側から第２の部材１５０を被せ、第２の部材１５０の周壁部１５１を第１の部材１３０の周縁に外嵌させることによって組み立てられる。

周壁部１５１の先端縁は、上記外嵌によって第１の部材１５０の底面の周縁まで進出する。第１の部材１３０の側壁面および第２の部材１５０の周壁部１５１の内壁面は、前述したように、平面形状における中央に向けてわずかに傾斜している。このため、平面方向において、より内側に位置する第１の部材１３０の側壁面は、その上端縁で最も外側に突出し、より外側に位置する第２の部材１５０の周壁部１５１の内壁面は、その先端縁で最も内側に突出する。よって、第２の部材１５０の後退方向（上記進出方向とは反対の方向）に対しては、第２の部材１５０の周壁部１５１の内壁面は、第１の部材１３０の側壁面に突き当たり、第１の部材１３０からの第２の部材１５０の抜けが規制される。このように、第１の部材１３０の側壁面と第２の部材１５０の周壁部１５１の内壁面とは、上記後退方向において互いに係止しており、互いに一方に対して他方のアンダーカット部となっている。よって、第２の部材１５０は、第１の部材１３０に十分強固に嵌合する。

第２の部材１５０の枠部１５４は、第１の部材１３０の第１の円形台部１３１および第２の円形台部１３３に外嵌する。そして、第１の膜部１５２は、第１の部材１３０側へ撓んだときに第１の円柱部１３２の頂面に接触可能な位置に配置され、第２の膜部１５３は、第１の部材１３０側へ撓んだときに第２の円柱部１３４の頂面に接触可能な位置に配置される。枠部１５４の第１の円形台部１３１への外嵌によって流量調整部が構成され、枠部１５４の第２の円形台部１３３への外嵌によって吐出量調整部が構成される。

また、第２の部材１５０のスリット１５６は、第１の部材１３０のスリット１３６と接続される。こうして、第１の部材１３０の溝１４３が第２の部材１５０の上記第３の溝と連通する。

エミッタ１２０は、チューブ１１０の内壁面に例えば融着によって接合される。第２の部材１５０の周壁部１５１は、第１の部材１３０に外嵌することによって第１の部材１３０の底面の周縁まで到達していることから、上記接合によって、第１の部材１３０の底面と第２の部材１５０の周壁部１５１の先端縁との両方がチューブ１１０の内壁面に接合する。第１の部材１３０の底面がチューブ１１０の内壁面に接合することによって、第１の部材１３０の底面に形成された凹部および溝がチューブ１１０の内壁面によって塞がれ、灌漑用液体の流路が形成される。こうして、第１から第３の減圧流路部１４４、１４６、１４７は、灌漑用液体を減圧させながら流す第１から第３の減圧流路をそれぞれ形成し、溝１４５は、第１の減圧流路から第２または第３の減圧流路に分岐する分岐流路を形成し、溝１４８は、上記流量調整部から排出された灌漑用液体を上記吐出量調整部に供給するための連絡流路を形成し、凹部１４９は、供給された灌漑用液体を収容するための、吐出口１１２に面する吐出部を形成する。

次いで、チューブ１１０における第１の部材１３０の凹部１４９に対応する位置に孔を開けることによって吐出口１１２を形成する。あるいは、予め形成されている吐出口１１２を凹部１４９が覆う位置でエミッタ１２０をチューブ１１０の内壁面に接合する。こうして、図１Ａに示されるような点滴灌漑用チューブ１００が構成される。

チューブ１１０内の灌漑用液体は、フィルタ部１５５の溝を通ってスリット１５６および１３６を通り、溝１４３に供給される。このように、フィルタ部１５５およびスリット１５６は、チューブ１１０内の灌漑用液体を取り入れるための取水部を構成している。チューブ１１０内の灌漑用液体中の浮遊物は、フィルタ部１５５の溝に入り混むことができないので、当該取水部には、上記浮遊物が除去された灌漑用液体が供給される。なお、上記灌漑用液体とは、例えば、水、液体肥料、農薬またはこれらのうちの二以上の混合液、である。

灌漑用液体は、第１の減圧流路を通って減圧されながら分岐流路に供給される。当該分岐流路に供給された灌漑用液体の一部は、第２の減圧流路を通ってさらに減圧されながら上記流量調整部に供給され、連絡流路に供給され、そして上記吐出量調整部に供給される。また、上記分岐流路に供給された灌漑用液体の残りは、第３の減圧流路を通ってさらに減圧されながら上記吐出量調整部に供給される。上記吐出量調整部に供給された灌漑用液体は、上記吐出部に供給され、吐出口１１２から所期の流量で排出される。

特段の流量の制御が行われなければ、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力（外液圧）が高まると、それに連れてエミッタ１２０を通る灌漑用液体の流量は増加し、吐出口１１２からの灌漑用液体の吐出量も増加する。

ここで、エミッタ１２０の上記流量調整部および上記吐出量調整部における灌漑用液体の流量の調整について、より詳しく説明する。上記分岐流路に供給された灌漑用液体は、第２の減圧流路および第３の減圧流路のいずれかを流れる。第２の減圧流路は、第３の減圧流路に比べて短いことから、第２の減圧流路の圧力損失は、第３の減圧流路の圧力損失に比べて小さい。よって、灌漑用液体は、第２の減圧流路に優先して流れる。

第２の減圧流路を流れる灌漑用液体は、第１の孔１３７を通って第１の円形台部１３１と第１の膜部１５２で閉じられた空間を満たし、第１の円柱部１３２の頂部に開口する第２の孔１３８を通って上記連絡流路に供給される。第１の膜部１５２は、可撓性を有することから、上記外液圧を受けて撓み、第１の円柱部１３２の頂部に接近し、それに連れて第２の孔１３８における灌漑用液体の流量が低下する。そして、当該外液圧が第１の設定値（例えば０．０２ＭＰａ）となったときに、第１の膜部１５２が第１の円柱部１３２の頂部に密着し、第２の孔１３８を塞ぎ、灌漑用液体の流路を遮断する。

外液圧が低下すれば、第１の膜部１５２は、再び第１の円柱部１３２の頂部から離れ、第２の孔１３８における灌漑用液体の流量が増加する。このようにして、外液圧が比較的低いときのエミッタ１２０内の灌漑用液体の流量が外液圧の上昇によって過剰に増加することを抑制するように、上記流量調整部は、エミッタ１２０内の灌漑用液体の流量を調整する。

上記連絡流路を流れる灌漑用液体は、第３の孔１３９を通って、また第３の減圧流路を流れる灌漑用液体は、第４の孔１４０を通って、第２の円形台部１３３と第２の膜部１５３で閉じられた空間に供給され、当該空間を満たし、第２の円柱部１３４の頂部に開口する第５の孔１４１を通って上記吐出部へ供給される。第２の膜部１５３も、可撓性を有することから、外液圧を受けて撓み、第２の円柱部１３４の頂部に接近し、それに連れて第５の孔１４１における灌漑用液体の流量が低下する。

上記外液圧が第２の設定値（例えば０．０５ＭＰａ）になると、第２の膜部１５３は、第５の孔１４１の開口端縁に密着する。第２の円柱部１３４の頂部には溝１４２が形成されていることから、第５の孔１４１における灌漑用液体の流量は、溝１４２を通る灌漑用液体の流量に制御される。

上記外液圧がさらに第３の設定値（例えば０．１ＭＰａ）まで高まると、その間、第２の膜部１５３は、第２の円柱部１３４の頂部にさらに密着していき、第２の円柱部１３４の頂部の、その周縁部を除く部分全体に密着する。この間、第２の円柱部１３４の頂部における溝１４２の深さは一定であることから、第５の孔１４１における灌漑用液体の流量は、溝１４２を通る灌漑用液体の流量に制御され続ける。

上記外液圧がさらに第４の設定値（例えば０．２ＭＰａ）まで高まると、第２の膜部１５３は、第２の円柱部１３４の頂部の周縁までさらに密着していく。このとき、当該頂部からの溝１４２の深さは、頂部の縁に向けて漸次浅くなることから、第５の孔１４１における灌漑用液体の流量は、溝１４２の深さに応じてさらに少なくなる。そして、第２の膜部１５３が第２の円柱部１３４の縁まで密着したときに、上記縁における溝１４２の最小の深さ（開口面積）に応じた流量に制御される。こうして、上記吐出量調整部は、外液圧が高まるにつれて灌漑用液体の流路の断面積が小さくすることによって、外液圧の高低に関わらず吐出口１１２からの灌漑用液体の流量を所期の流量に調整する。

外液圧が低下すれば、第２の膜部１５３は、再び第２の円柱部１３４の頂部から離れ、第５の孔１４１における灌漑用液体の流量が増加する。このようにして、上記吐出量調整部は、外液圧が高まるにつれて灌漑用液体の流路の断面積が小さくすることによって、外液圧が比較的高いときのエミッタ１２０内の灌漑用液体の流量が外液圧の上昇によって所期の流量から大きく変動することを抑制するように、エミッタ１２０内の灌漑用液体の流量を調整する。

上記流量調整部における灌漑用液体の流量は、上記第２の減圧流路の長さや、第１の膜部１５２と第１の円柱部１３２の頂部とのクリアランスなどによって調整することが可能である。また、上記吐出量調整部における灌漑用液体の流量は、上記第３の減圧流路の長さや、第２の膜部１５３と第２の円柱部１３４の頂部とのクリアランス、溝１４２の幅、深さおよび数などによって調整することが可能である。

上記のように、エミッタ１２０は、エミッタ１２０内の灌漑用液体の流量が外液圧に関わらず所期の流量となるように調整する。よって、点滴灌漑用チューブ１００は、いずれの吐出口１１２からも所期の流量で灌漑用液体を排出する。点滴灌漑用チューブ１００の使用時に吐出口１１２から、土や植物の根などの異物が侵入することがある。これらの異物の侵入は、凹部１４９に配置されていた第１の突条１４９１および第２の突条１４９２によって遮られる。こうして、当該異物の侵入による灌漑用液体の供給停止や流量低下などの流量の変動が防止される。

以上の説明から明らかなように、エミッタ１２０は、チューブ１１０内の灌漑用液体を取り入れるための取水部と、当該取水部に取り入れられた灌漑用液体を減圧させながら流す減圧流路を形成するための第１から第３の減圧流路部１４４、１４６、１４７と、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力を受けるための第２の膜部１５３を含み、上記減圧流路から供給された灌漑用液体の流量を、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力を受けて変形する第２の膜部１５３によって制御するための吐出量調整部と、当該吐出量調整部から供給された灌漑用液体を収容するための、吐出口１１２に面するべき吐出部とを有する。

そして、エミッタ１２０は、当該吐出部を含み、チューブ１１０の内壁面に接合されるべき第１の部材１３０と、第２の膜部１５３を含み、第１の部材１３０に嵌合可能に構成され、第１の部材１３０への嵌合によってその一部がチューブ１１０の内壁面に接合可能な位置まで進出する第２の部材１５０とによって構成され、エミッタ１２０では、第２の部材１５０の第１の部材１３０への嵌合によって上記吐出量調整部が構成されている。

エミッタ１２０は、一般に樹脂の射出成形によって作製される。当該射出成形では、二以上の部品を作製する場合、これらの部品の樹脂部分における厚さや大きさ、容積などが近いと、形状の類似性や、樹脂の注入条件を揃えやすい、などの理由から、高い精度と高い生産性で上記部品を作製することが可能である。エミッタ１２０は、同程度の大きさおよび構造の第１の部材１３０および第２の部材１５０の嵌合によって作製されることから、第１の部材１３０および第２の部材１５０の両方を高い精度で作製することができ、よって、高い組み立て精度でエミッタ１２０を作製することが可能である。よって、構成濃のエミッタ１２０を高い歩留まりで製造するのに有利である。したがって、エミッタ１２０は、二体以上の部品から安定して生産することができる。

なお、第２の部材１５０の周壁部１５１の突端縁は、嵌合によって第１の部材１３０の底面の縁の位置まで進出している。このような、第２の部材１５０の嵌合時の進出方向における先端の位置が、第１の部材１３０の接合部分の位置と同じである構成は、第１の部材１３０および第２の部材１５０の両方をチューブ１１０の内壁面に直接接合し、当該内壁面へのエミッタ１２０の接合強度を十分に高める観点から効果的である。しかしながら、第２の部材１５０の嵌合時における進出端の位置は、第１の部材１３０および第２の部材１５０の両方がチューブ１１０に接合可能であり、かつエミッタ１２０の内部構造（減圧流路など）の所期の機能が発現される範囲で、当該進出方向において第１の部材１３０の接合位置に対して多少ずれていてもよい。たとえば、第１の部材１３０と第２の部材１５０の両方をチューブ１１０の内壁面に直接接合させる場合では、第２の部材１５０の進出端の位置は、当該進出方向において、第１の部材１３０の接合位置（底面の縁）から±０．２ｍｍの範囲内であればよい。

エミッタ１２０では、第２の部材１５０は、第１の部材１３０の側部に外嵌可能に構成されており、この嵌合の形態は、第１の部材１３０のみならず第２の部材１５０をチューブ１１０の内壁面に十分強固に接合する観点から効果的であるが、第１の部材１３０と第２の部材１５０との嵌合の形態は、これに限定されない。たとえば、第１の部材１３０は嵌合用の一以上の孔を有し、第２の部材１５０は、当該孔に挿通される一以上のダボを有していてもよい。このような嵌合形態であっても、チューブ１１０の内壁面へのエミッタ１２０の接合により、第１の部材１３０および第２の部材１５０のいずれもを上記内壁面に直接、そして十分強固に接合させることが可能である。

また、エミッタ１２０では、第２の部材１５０が第１の部材１３０に対するアンダーカット部をさらに有しており、このようなアンダーカット部を設けることは、第１の部材１３０と第２の部材１５０との嵌合強度を十分に高める観点から効果的である。特に、当該アンダーカット部は、少なくとも第２の部材１５０が可撓性を有する場合に、組み立て作業の効率を下げることなく組み立て精度と嵌合強度とを高めるのに効果的である。しかしながら、例えば、第２の部材１５０がより大きな接触面積で第１の部材１３０に嵌合する形態で両者を嵌合させることによっても、両者の嵌合強度を簡易な組み立て作業のままで十分に高めることが可能である。

また、エミッタ１２０では、第１の部材１３０が上記減圧流路部を含み、第２の部材１５０が上記取水部を含んでおり、このような構成は、第１の部材１３０と第２の部材１５０との樹脂部の大きさや容量を揃える観点で効果的であるが、第１の部材１３０および第２の部材１５０が含む構成要素は、エミッタ１２０の構造に応じて適宜に決めることが可能である。たとえば、上記減圧流路部の一部または全部は、第２の部材１５０に配置してもよいし、第１の部材１３０と第２の部材１５０との嵌合によって減圧流路が形成されるように両者に配置されていてもよい。あるいは、第１の部材１３０にフィルタ部１５５およびスリット１５６をさらに配置させることも可能である。

また、エミッタ１２０は、上記流量調整部をさらに有する。よって、上記外液圧が低いときの吐出量を所期の量に調整する観点からより一層効果的である。

また、フィルタ部１５５における上記第１から第３の溝の側壁をアンダーカット部とする、いわゆるウエッジワイヤー構造とすると、フィルタ部１５５での目詰まりを抑制する観点からより一層効果的であり、好ましい。第２の部材１５０が可撓性を有することは、このようなフィルタ部１５５を構築するのにより有利である。

また、点滴灌漑用チューブ１００は、灌漑用液体を吐出するための吐出口１１２を有するチューブ１１０と、チューブ１１０の内壁面の吐出口１１２に対応する位置に接合しているエミッタ１２０とを有する。そして、エミッタ１２０は、前述したように、二体以上の部品から安定して生産することができることから、点滴灌漑用チューブ１００もまた、安定して生産することができる。

なお、エミッタ１２０は、第１の円柱部１３２と第１の膜部１５２との隙間を、第２の円柱部１３４と第２の膜部１５３との隙間よりも狭くする構成を有し、当該構成によって、上記流量調整部が上記吐出量調整部に先立って作動する（灌漑用液体の流路を閉じる）。上記流量調整部と上記吐出量調整部の作動順序や作動外液圧の設定値などは、上記の両隙間の大きさ以外にも、第１の膜部１５２と第２の膜部１５３との可撓性の違いによって調整することも可能である。たとえば、第１の膜部１５２を第２の膜部１５３よりも薄くして、第１の膜部１５２の可撓性を第２の膜部１５３の可撓性よりも高めると、第１の円柱部１３２と第１の膜部１５２との隙間を、第２の円柱部１３４と第２の膜部１５３との隙間と同じにすることが可能となり、あるいはより広くすることも可能となる。

また、本実施の形態に係るエミッタには、エミッタ１２０以外にも、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力を受けて吐出部への灌漑用液体の流量を調整するダイヤフラムとして機能する膜部を含むエミッタであり、チューブの内壁面へ主に接合される（より大きな面積の接合部を有する）第１の部材と、それに嵌合可能でありかつ上記膜部を含む第２の部材とによって構築可能なエミッタを採用可能である。

本発明によれば、滴下すべき液体の圧力によって適切な速度での液体の滴下が可能なエミッタを高い生産性で提供することが可能である。したがって、点滴灌漑や耐久試験などの、長期の滴下を要する技術分野への上記エミッタの普及および当該技術分野のさらなる発展が期待される。

１００ 点滴灌漑用チューブ
１１０ チューブ
１１２ 吐出口
１２０ エミッタ
１３０ 第１の部材
１３１ 第１の円形台部
１３２ 第１の円柱部
１３３ 第２の円形台部
１３４ 第２の円柱部
１３５ 支持台部
１３６、１５６ スリット
１３７ 第１の孔
１３８ 第２の孔
１３９ 第３の孔
１４０ 第４の孔
１４１ 第５の孔
１４２、１４３、１４５、１４８ 溝
１４４ 第１の減圧流路部
１４６ 第２の減圧流路部
１４７ 第３の減圧流路部
１４９ 凹部
１５０ 第２の部材
１５１ 周壁部
１５２ 第１の膜部
１５３ 第２の膜部
１５４ 枠部
１５５ フィルタ部
１４９１ 第１の突条
１４９２ 第２の突条

Claims (5)

1. 灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面における、前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合されて前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタであって、
   前記エミッタは、
   前記チューブ内の前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、
   前記取水部に取り入れられた前記灌漑用液体を減圧させながら流す減圧流路を形成するための減圧流路部と、
   前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力を受けるための膜部を含み、前記減圧流路から供給された前記灌漑用液体の流量を、前記チューブ内の前記灌漑用液体の圧力を受けて変形する前記膜部によって制御するための吐出量調整部と、
   前記吐出量調整部から供給された前記灌漑用液体を収容するための、前記吐出口に面するべき吐出部と、を有し、
   前記吐出部を含み、前記チューブの内壁面に接合されるべき第１の部材と、
   前記膜部を含み、前記第１の部材に嵌合可能に構成され、前記第１の部材への嵌合によってその一部が前記チューブの内壁面に接合可能な位置まで進出する第２の部材と、によって構成され、
   前記第２の部材の前記第１の部材への嵌合によって前記吐出量調整部が構成されている、
   エミッタ。
2. 前記第２の部材は、前記第１の部材の側部に外嵌可能に構成されている、請求項１に記載のエミッタ。
3. 前記第１の部材および前記第２の部材の一方または両方は、前記第２の部材の嵌合時の進出方向とは反対の後退方向において前記第２の部材を前記第１の部材に係止させるアンダーカット部をさらに有する、請求項１または２に記載のエミッタ。
4. 前記第１の部材は、前記減圧流路部をさらに含み、前記第２の部材は、前記取水部をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエミッタ。
5. 灌漑用液体を吐出するための吐出口を有するチューブと、
   前記チューブの内壁面の前記吐出口に対応する位置に接合している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエミッタと、
   を有する、点滴灌漑用チューブ。

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