KR20120073313A

KR20120073313A - 침투 관개 방법, 침투 관개 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20120073313A
Application number: KR1020127011079A
Authority: KR
Inventors: 쮠 쥬
Original assignee: 쮠 쥬
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2012-07-04
Also published as: JP2013505708A; IL218826A0; US20120181357A1; BR112012007595A2; EA201270466A1; CN102665390B; EP2484199B1; MX2012003638A; MA33690B1; BR112012007595B1; EA023122B1; US8979003B2; JP5327767B2; NZ599068A; WO2011038538A1; CA2775750A1; EG27177A; ZA201202786B; ES2462761T3; AP3259A

Abstract

침투 관개 방법, 침투 관개 장치 및 그 제조 방법에서, 상기 침투 관개 장치는 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)이 배열되는 물 통과 챔버(1)를 포함한다. 각각의 멤브레인(2)에 대응하는 하나 이상의 유동 제한기(3)가 물 통과 챔버(1)의 벽 상에 배치된다. 유동 제한기의 총 삼출 용량은 상기 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작다. 본 발명은 장치의 폐색을 효과적으로 회피할 수 있다.

Description

침투 관개 방법, 침투 관개 장치 및 그 제조 방법{FILTRATION IRRIGATION METHOD, FILTRATION IRRIGATION DEVICE AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 식물을 관개(irrigating)하기 위한 마이크로-관개 기술에 관한 것으로서, 특히 침투 관개(infiltration irrigation) 방법, 침투 관개 장치 및 이를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

현재의 적수 관개(drip irrigation) 및 침투 관개에서, 가장 중요한 문제점은 관개차(irrigator)의 물 유출 기공(water outflow pore)의 폐색이다. 폐색을 방지하기 위해, 통상의 방법은 관개 파이프라인의 물 공급 단부에서 물 처리를 수행하는 것이다. 그러나, 이는 장비에 대해 매우 큰 투자비용을 필요로 하고, 전체 파이프라인은 임의의 부적절한 물 처리에 기인하여 폐기될 수 있다.

적수 관개 물 유출 기공의 직경은 일반적으로 0.5 내지 1 mm이고, 침투 관개 물 유출 기공의 직경은 주로 수십 미크론 내지 100 미크론 초과이다. 폐색은 상기 기공 직경 범위 내의 상이한 직경의 다수의 불순물에 의해 발생되고, 입자 직경은 수십 미크론 내지 1 미크론 미만의 범위라는 것이 연구에서 발견되었다. 면밀한 연구는 이들 물 유출 기공의 폐색 프로세스가 이하와 같다는 것을 보이고 있다. 파이프 내의 물은 압력 하에서 축방향으로 유동하고, 여기서 일부의 물은 물 유출 기공을 통해 반경방향으로 유출되는데, 즉 관개수가 된다. 작은 직경 또는 물 유출 기공의 직경에 근접한 직경을 가지면서 물 내에서 운반되는 입자는, 브리지를 형성하고, 급속 충돌에 기인하여 유출 통로를 폐색하고, 물 유출 기공에 의해 유동하는 물에 의해 구동된다. 따라서, 더 작은 기공이 브리지 부근에 잔류되고, 이들 기공은 다른 입자 또는 더 소형의 입자 브리지에 의해 또한 점유될 수 있고, 이어서 점진적으로 폐색된다.

이러한 이유로, 현재의 적수 관개 및 침투 관개에서 물 유출 기공의 폐색의 문제점을 해결하거나 개량하기 위한 침투 관개 장치를 제공할 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 침투 관개 장치의 폐색을 개선하거나 방지하고, 침투 관개 장치의 서비스 수명을 연장시키고, 사용 비용을 감소시키기 위해, 물 유동을 충분히 이용함으로써 장애물을 자동으로 제거하는 것이 가능한, 침투 관개 방법, 침투 관개 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

파이프 내의 물의 반복되는 시험 및 연구 후에, 본 발명자는 침투 관개수 유출 기공의 직경이 충분히 작고 물 유출 속도가 충분히 작을 때, 불순물이 유출 통로를 폐색하기가 어렵다는 것을 발견하였다. 대신에, 이들 불순물은 유출 기공의 표면에 약간 부착되고, 이어서 파이프 내의 평행한 물 스트림에 의해 생성된 전단력에 의해 용이하게 제거될 수 있다. 폐색 방지 및 물 절약형 침투 관개 장치가 이제 이러한 특징을 충분히 이용함으로써 제조될 수 있다. 침투 관개 장치를 채택하는 전체 관개 시스템은, 임의의 물 처리 장치를 필요로 하지 않고, 단지 관개 파이프라인 내부의 물 스트림을 사용하여 자동 세척을 완전하게 수행할 수 있고, 장기간 사용 중에 폐색되지 않을 수 있다.

상기 원리에 기초하여, 본 발명은,

물 출구 및 물 입구를 갖는 물 통과 챔버로서, 물 입구와 물 출구 사이에서 물이 유동할 때 물 통과 챔버의 축방향을 따른 물 스트림이 형성되는 것인 물 통과 챔버와,

물 통과 챔버 내에 배치되고 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션을 갖고 형성되는, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인으로서, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 위치는, 축방향 물 스트림이 물 통과 챔버 내에 존재할 때 표면을 세척하기 위해 물 스트림의 적어도 일부가 다공성 필터 멤브레인의 표면을 따라 유동하도록 설정되는 것인 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인과,

다공성 필터 멤브레인에 대응하는 물 통과 챔버의 측벽 상에 각각 배치된 하나 이상의 유동 제한기로서, 하나 이상의 유동 제한기는 각각 하나 이상의 제한 오리피스, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 여과 섹션과 연통하는 입구 및 물 통과 챔버 외부의 출구를 갖고, 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작은 것인 하나 이상의 유동 제한기

를 포함하는 침투 관개 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 예에서, 유동 제한기의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경보다 크다.

본 발명의 선택적인 실시예에서, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 수는 하나이고, 하나 이상의 유동 제한기는 다공성 필터 멤브레인에 대응하여 배치된다.

본 발명의 다른 선택적인 실시예에서, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 수는 하나 초과이고, 하나 이상의 유동 제한기는 다공성 필터 멤브레인의 각각에 대응하여 배치된다.

본 발명의 선택적인 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인은 물 통과 챔버의 내부벽의 일부를 덮고, 다공성 필터 멤브레인의 에지는 물 통과 챔버의 내부벽과 밀접하게 결합하여, 다공성 필터 멤브레인과 이에 의해 덮여진 물 통과 챔버의 내부벽 사이에 여과 섹션을 형성한다.

본 발명의 다른 선택적인 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인은 물 통과 챔버의 내부벽의 완전한 원주를 덮고 있고, 다공성 필터 멤브레인의 에지는 물 통과 챔버의 내부벽과 밀접하게 결합하여, 다공성 필터 멤브레인과 이에 의해 덮여진 물 통과 챔버의 내부벽 사이에 여과 섹션을 형성한다.

본 발명의 또 다른 선택적인 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인은 백 형상이고, 여과 섹션은 다공성 필터 멤브레인의 백 내에 형성된다. 이 실시예의 예에서, 물 통과 챔버의 측벽은 유동 제한기와 결합하기 위한 개구를 갖고 배치되고, 유동 제한기는 이 개구 내에 삽입되고, 유동 제한기의 하우징은 개구의 에지와 밀접하게 결합되고, 백 형상인 다공성 필터 멤브레인의 백 마우스(bag mouth)는 유동 제한기의 입구와 밀접하게 결합하여, 유동 제한기의 입구가 여과 섹션과 연통하게 된다. 이 실시예의 바람직한 예에서, 다공성 필터 멤브레인은 편평한 백 형상을 갖고, 편평한 백 형상의 다공성 필터 멤브레인은 물 통과 챔버에 동일 높이로 설정된다.

본 발명의 또 다른 선택적인 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기는 동일한 다공성 재료로 일체로 형성된다. 이 실시예에서, 다공성 재료는 다공성 세라믹일 수 있다.

본 발명에 있어서, 물 통과 챔버의 측벽은 유동 제한기와 결합하기 위한 개구를 갖고 배치되고, 유동 제한기의 입구는 이 개구와 밀접하게 결합하여 물 통과 챔버의 측벽 상에 유동 제한기를 배치하게 되고, 또는 유동 제한기는 개구 내에 직접 장착되어 관형 물 통과 챔버의 측벽 상에 유동 제한기를 배치하게 된다.

본 발명의 선택적인 실시예에서, 물 통과 챔버는 특히 관형 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 선택적인 실시예에서, 물 통과 챔버는 물 파이프 또는 그 일부 또는 물 파이프 내에 포위된 관형 지지체에 의해 구성되고, 물이 물 파이프 내에서 유동할 때 일부는 물 파이프의 축방향으로 유동하고 다공성 필터 멤브레인의 표면을 통과하여 표면을 세척하며, 반면에 일부는 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과되고, 여과 섹션을 통해 유동 제한기에 진입하고, 유동 제한기의 출구로부터 유출하여 관개수를 형성한다.

본 발명의 선택적인 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인의 수는 하나 초과이고, 다공성 필터 멤브레인은 각각 관형 지지체 내에 배치되고, 다공성 필터 멤브레인과 함께 배치된 복수의 관형 지지체는 물 파이프의 축방향에서 각각 물 파이프 내에 포위되어 다공성 필터 멤브레인이 물 파이프 내에 분배되게 된다.

본 발명에 있어서, 물 파이프는, 밸브를 갖고 배치될 수 있거나 주기적으로 작동되는 마이크로 펌프와 함께 장착될 수 있어서, 파이프 내의 물이 다공성 필터 멤브레인의 표면 상의 불순물을 제거하도록 이동한다.

본 발명에 있어서, 다공성 필터 멤브레인의 총 물 삼출 용량은 대응하는 하나 이상의 유동 제한기의 삼출 용량의 5배 이상일 수 있다.

본 발명에 있어서, 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경의 5배 이상일 수 있다.

본 발명은 상기 침투 관개 장치를 사용하는 침투 관개 방법을 또한 제공하고, 여기서 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 설치되고, 여과 섹션이 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하도록 형성되고, 각각의 다공성 필터 멤브레인의 위치에 대응하는 물 통과 챔버의 측벽이 하나 이상의 유동 제한기와 함께 배치되고, 유동 제한기는 각각 하나 이상의 제한 오리피스, 다공성 필터 멤브레인의 여과 섹션과 연통하는 입구 및 물 통과 챔버의 외부의 출구를 갖고, 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작고, 물 통과 챔버 내의 물은 규칙적인 시간에 축방향으로 유동하게 되어 축방향 물 스트림이 다공성 필터 멤브레인의 표면을 따라 유동하여 표면을 세척하게 된다.

본 발명은 상기 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법으로서,

A. 하나 이상의 유동 제한기 및 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인을 제공하는 단계로서, 각각의 유동 제한기는 하나 이상의 제한 오리피스를 갖고, 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작은 것인, 하나 이상의 유동 제한기 및 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인을 제공하는 단계와,

B. 제1 종방향 에지 및 제2 종방향 에지를 갖는 플라스틱 시트 상에 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계로서, 다공성 필터 멤브레인은 플라스틱 시트의 내부측에 위치되고, 유동 제한기는 플라스틱 시트의 외부측에 위치되고, 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션은, 다공성 필터 멤브레인이 위치되는 측에 형성되고, 유동 제한기의 입구가 여과 섹션과 연통되는 것인, 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계와,

C. 관형 형상을 형성하기 위해 플라스틱 시트의 제1 종방향 에지 및 제2 종방향 에지를 서로 결합하는 단계

를 포함하는 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법을 또한 제공한다.

A. 하나 이상의 유동 제한기, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인 및 관형 지지체로 구성된 물 통과 챔버를 제공하는 단계로서, 각각의 유동 제한기는 하나 이상의 제한 오리피스를 갖고, 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작은 것인, 물 통과 챔버를 제공하는 단계,

B. 관형 지지체 상에 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계로서, 다공성 필터 멤브레인은 관형 지지체의 파이프 내에 위치되고, 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션이 형성되고, 유동 제한기는 다공성 필터 멤브레인에 대응하여 관형 지지체의 측벽 상에 장착되고, 유동 제한기의 입구는 다공성 필터 멤브레인의 여과 섹션과 연통하는 것인, 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계,

C. 물 파이프의 압출 성형 중에 성형기 헤드 내로 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 갖는 관형 지지체를 투입하여, 물 파이프가 성형기 헤드에 의해 압출된 후에 관형 지지체가 물 파이프 내에 감싸지게 되는 단계, 및

D. 유동 제한기의 출구를 노출하기 위해 물 파이프의 측벽 상에, 유동 제한기의 출구에 대응하는 위치에서 절단부를 형성하는 단계

본 발명의 침투 관개 장치 및 침투 관개 방법이 채택될 때, 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작기 때문에, 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 유출은 하나 이상이 다공성 필터 멤브레인의 유출보다 작고, 이는 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인을 투과하는 물의 양을 감소시킨다. 따라서, 다공성 필터 멤브레인의 물 투과율이 감소되고 다공성 필터 멤브레인 상에서 물 속에 운반되는 불순물의 충돌 속도가 감소되어, 불순물이 다공성 필터 멤브레인의 표면에 매우 약간 부착되게 된다. 게다가, 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 배치됨에 따라, 다공성 필터 멤브레인의 표면은 물 통과 챔버 내의 축방향 물 스트림을 통해 세척될 수 있어, 다공성 필터 멤브레인의 표면에 매우 약간 부착된 불순물은 다공성 필터 멤브레인의 표면을 따라 유동하는 물 스트림에 의해 세척 제거되고, 이는 다공성 필터 멤브레인의 폐색을 개선하거나 방지하고, 침투 관개 장치의 폐색을 효과적으로 개선한다. 또한, 유동 제한기의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 바람직하게는 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경보다 크기 때문에, 제한 오리피스는, 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물이 제한 오리피스에 의해 유동할 때 폐색되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 침투 관개 장치는 사용 중에 폐색되는 것이 매우 어렵고, 이러한 침투 관개 장치를 사용하는 침투 관개 시스템의 서비스 수명이 종래의 침투 관개 장치를 채택하는 경우와 비교하여 훨씬 연장되고, 이는 사용 비용을 상당히 감소시킨다.

본 발명의 침투 관개 장치의 제조 중에, 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기는, 먼저 플라스틱 시트와 직접 결합될 수 있고, 이어서 플라스틱 시트의 2개의 종방향 에지는 서로 결합되어(고온 용융 또는 접착에 의해) 플라스틱 시트를 관형 형상으로 형성하고, 이는 관형 침투 관개 장치의 연속적인 제조를 용이하게 한다.

본 발명의 실시예 또는 종래 기술에서의 기술적 해결책을 더 명백히 설명하기 위해, 실시예 또는 종래 기술의 설명을 위해 요구되는 도면이 이하에 간략하게 소개된다. 이하의 도면은 단지 본 발명의 몇몇 실시예이고, 당 기술 분야의 숙련자는 임의의 독창적인 노력 없이 이들 도면에 기초하여 다른 도면을 얻을 수 있다는 것이 명백하다. 더욱이, 이들 도면은 단지 예시적이고, 도면의 다양한 부분의 척도를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 구조 다이어그램.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예의 다른 구조 다이어그램.
도 2는 본 발명의 도 1의 단면도.
도 3은 하나의 다공성 필터 멤브레인이 복수의 유동 제한기에 대응하는 본 발명의 제1 실시예의 구조 다이어그램.
도 4는 복수의 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 배치되어 있는 본 발명의 제1 실시예의 구조 다이어그램.
도 5는 전체 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 축방향으로 배치되어 있는 본 발명의 제1 실시예의 구조 다이어그램.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 제조 프로세스의 개략 다이어그램.
도 7은 물 통과 챔버가 관형 지지체인 본 발명의 제1 실시예의 구조 다이어그램.
도 8은 도 7에 도시되어 있는 바와 같은 침투 관개 장치가 물 파이프 또는 그 부분 내에 장착되는 본 발명의 제1 실시예의 개략 다이어그램.
도 9는 본 발명의 제2 실시예의 구조 다이어그램.
도 10은 본 발명의 도 9의 단면도.
도 11은 복수의 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 배치되어 있는 본 발명의 제2 실시예의 구조 다이어그램.
도 12는 전체 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 축방향으로 배치되어 있는 본 발명의 제2 실시예의 구조 다이어그램.
도 13은 본 발명의 제2 실시예의 제조 프로세스의 개략 다이어그램.
도 14는 본 발명의 제3 실시예의 구조 다이어그램.
도 14a는 본 발명의 제3 실시예의 다른 구조 다이어그램.
도 14b는 본 발명의 제3 실시예의 또 다른 구조 다이어그램.
도 15는 본 발명의 도 14의 단면도.
도 16은 하나의 다공성 필터 멤브레인이 복수의 유동 제한기에 대응하는 본 발명의 제3 실시예의 구조 다이어그램.
도 17은 복수의 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 배치되어 있는 본 발명의 제3 실시예의 구조 다이어그램.
도 18은 물 통과 챔버로서 관형 지지체를 사용하는 침투 관개 장치가 물 파이프 또는 그 부분 내에 장착되어 있는 본 발명의 제3 실시예의 구조 다이어그램.
도 19는 본 발명의 제3 실시예의 장착 구조체의 개략 다이어그램.
도 20은 본 발명의 제3 실시예의 제조 프로세스의 개략 다이어그램.
도 21은 본 발명의 제4 실시예의 구조 다이어그램.
도 22는 하나의 다공성 필터 멤브레인이 복수의 유동 제한기에 대응하는 본 발명의 제4 실시예의 구조 다이어그램.
도 23은 복수의 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 배치되어 있는 본 발명의 제4 실시예의 구조 다이어그램.
도 24는 물 통과 챔버로서 관형 지지체를 사용하는 침투 관개 장치가 물 파이프 또는 그 부분 내에 장착되어 있는 본 발명의 제4 실시예의 개략 다이어그램.
도 25는 본 발명의 제4 실시예의 제조 프로세스의 개략 다이어그램.

본 발명의 다른 특징, 장점 및 실시예가 이하의 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 예시되거나 설명될 것이다. 게다가, 상기 요약 설명 및 이하의 상세한 설명은 단지 예시적이고, 이들은 본 발명의 범주를 한정하는 대신에 추가의 설명을 제공하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.

다수의 시험을 통해, 본 발명자는 파이프 내의 물 스트림이 물 유출 통로 내에 폐색된 불순물 입자를 통해 뿜어 나올 수 있는지 여부가 물 유출 통로 상의 불순물의 접착력에 의존한다는 것을 발견하였다. 한편, 물 유출 통로 상의 불순물의 접착력은 불순물이 반경방향 물 스트림에 의해 물 유출 기공으로 운반될 때 물 유출 기공 상에 폐색된 불순물의 입경 및 "충돌 속도"에 의해 직접 영향을 받는다. 즉, "충돌 속도"가 빠를수록, 물 유출 통로 내에 폐색된 불순물의 위치가 더 깊고, 접착력이 더 클수록, 불순물이 축방향 평행 물 스트림에 의해 용이하게 뿜어 나오지 않게 된다. 대조적으로, 물 유출 통로 내에 폐색된 불순물의 위치가 얕으면, 접착력은 작고, 불순물은 횡방향 물 스트림에 의해 쉽게 뿜어 나오게 된다. 불순물의 입경은 물 내의 침전 중에 불순물의 "충돌 속도"를 결정하기 때문에, 입경과 침전 속도 사이의 관계는 예로서 침전물 입자 직경을 취함으로써 이하와 같이 설명되는 데, 1 mm의 입자 직경을 갖는 거친 모래는 물 내에 1 m/s로 가라앉고, 0.1 mm의 입자 직경을 갖는 미세 모래는 8 mm/s로 가라앉고, 10 미크론의 입자 직경을 갖는 미세 토양은 0.154 mm/s로 가라앉고, 1 미크론의 입자 직경을 갖는 미세 점토는 0.00154 mm/s로 가라앉는다. 점토 입자의 비중은 거친 침전물의 비중과 동일하고, 침전 속도의 큰 차이는 브라운 운동(Brownian motion)에 의해 야기된다. 물 내의 불순물의 입자 직경이 작을수록, 브라운 운동이 강해진다. 따라서, 브라운 운동의 영향 하에서, 더 작은 불순물은 물 유출 기공 상에 작은 접착력을 갖는다. 이러한 불순물은 매우 약간의 물 진동에 의해서도 큰 거리를 변위할 수 있고, 파이프 내의 물 스트림에 의해 용이하게 제거될 수 있다.

다른 한편으로, 심지어 다공성 필터 멤브레인은 불순물의 작은 입자들이 브라운 운동에 의해 영향을 받는 것에 기인하여 용이하게 폐색되지 않고, 폐색 가능성은 기공에 투과되는 물이 높은 물 유출 유량을 가질 때 상당히 증가할 수 있는 데, 이는 물 스트림 내에 운반되는 작은 입자의 유량이 또한 증가될 수 있기 때문이다.

상기 영향 팩터에 기초하여, 본 발명은 침투 관개 장치를 제공한다. 도 1 내지 도 25에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 침투 관개 장치는 물 통과 챔버(1), 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2) 및 하나 이상의 유동 제한기(3)를 포함한다. 여기서, 물 통과 챔버(1)는 물 입구(11) 및 물 출구(12)를 갖고, 물이 물 입구(11)와 물 출구(12) 사이에서 유동할 때, 물 통과 챔버(1)의 축방향을 따른 물 스트림이 물 통과 챔버(1) 내에 형성될 수 있다. 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)이 물 통과 챔버(1) 내에 배치되고, 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과된 물을 수용하기 위해 여과 섹션(20)을 갖고 형성된다. 다공성 필터 멤브레인(2)의 위치는 축방향 물 스트림이 물 통과 챔버(1) 내에 있을 때, 물 스트림의 적어도 일부가 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 따라 유동하여 표면을 세척하도록 설정된다. 각각의 유동 제한기(3)는 다공성 필터 멤브레인(2)에 대응하는 물 통과 챔버(1)의 측벽 상에 배치된다. 각각의 유동 제한기(3)는 하나 이상의 제한 오리피스, 다공성 필터 멤브레인(2)의 여과 섹션(20)과 연통하는 입구 및 물 통과 챔버(1)의 외부의 출구를 갖고, 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 삼출(water seepage) 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작다.

본 발명은 상기 침투 관개 장치에 기초하는 침투 관개 방법을 또한 제공한다. 여기서, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)이 물 통과 챔버(1) 내에 설치되고 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션(20)을 갖고 형성된다. 하나 이상의 유동 제한기(3)가 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)의 위치에 대응하는 물 통과 챔버(1)의 측벽 상에 배치된다. 각각의 유동 제한기(3)는 하나 이상의 제한 오리피스, 다공성 필터 멤브레인(2)의 여과 섹션(20)과 연통하는 입구 및 물 통과 챔버(1)의 외부의 출구를 갖고, 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작다. 물 통과 챔버(1) 내의 물은 규칙적인 시간으로 축방향으로 유동하게 되어 축방향 물 스트림이 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 따라 유동하게 되어 표면을 세척한다.

따라서, 침투 관개가 수행될 때, 물은 물 통과 챔버(1) 내의 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 먼저 여과되고 여과 섹션(20)에 진입하고, 이어서 여과 섹션(20)에 의해 여과된 물은 유동 제한기(3)를 통해 유출된다. 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 삼출 용량은 본 발명에 있어서 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작도록 설계되기 때문에, 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 유출량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)의 유출량보다 작고, 이는 다공성 필터 멤브레인(2)을 투과하는 물의 양을 감소시킨다. 따라서, 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 투과율이 감소되고, 다공성 필터 멤브레인(2) 상의 물 스트림 내에 운반되는 불순물의 충돌 속도가 감소되어, 불순물이 매우 약간 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면에 부착되게 된다. 게다가, 다공성 필터 멤브레인(2)이 물 통과 챔버(1) 내에 배치됨에 따라, 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면은 물 통과 챔버(1) 내의 축방향 물 스트림을 통해 세척될 수 있어, 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면에 부착된 불순물이 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 따라 유동하는 물 스트림에 의해 세척 제거되고, 이는 다공성 필터 멤브레인(2)의 폐색을 개선하거나 회피하고, 전체 침투 관개 장치의 폐색 문제점을 효율적으로 개선한다.

본 발명에 있어서, 유동 제한기(3)의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 바람직하게는 다공성 필터 멤브레인(2)의 최대 기공 직경보다 크도록 설정된다(최대 기공 직경을 측정하는 방법에 대해 중국 국가 표준 GB/T 1967-1996을 참조할 수 있음). 따라서, 제어가 물 투과 직경 및 물 삼출율의 관점에서 수행될 수 있다. 유동 제한기(3)의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 다공성 필터 멤브레인(2)의 최대 기공 직경보다 크기 때문에, 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과된 물은 제한 오리피스를 통해 유동할 때 폐색을 야기하지 않을 수 있다.

본 발명에 있어서, 최대 기공 직경은 이하와 같이 정의될 수 있는 데, 즉 다공성 물질이 액체에 의해 습윤된 후에 가스가 일 단부를 통해 통과하고 제1 기포가 다른 단부에서 발생하는 것을 가능하게 하기 위해 요구되는 압력의 강도에 대응하는 기공 직경이다. 본 발명에서 다양한 기공 직경의 정의는 다공성 물질의 기공 직경을 측정하기 위한 종래의 방법을 참조하여 얻어질 수 있고, 본 명세서에서는 상세하게 설명되지 않는다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 유동 제한기(3)가 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)에 대응하는 물 유출측에 배치될 수 있고, 각각의 유동 제한기(3)는 적어도 하나의 제한 오리피스를 갖는다. 이들 유동 제한기(3)의 총 물 유출량은 다공성 필터 멤브레인(들)(2)의 유출량보다 작은데, 즉 각각의 유동 제한기(3)의 총 물 삼출은 대응 다공성 필터 멤브레인(들)(2)의 삼출보다 작고, 모든 다공성 필터 멤브레인(들)(2)에 의해 여과된 물은 이들 제한 오리피스를 통해 통과하지 않으면 침투 관개 장치로부터 유출하지 않을 것이다.

전술된 바와 같이, 유동 제한기(3) 내의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 다공성 필터 멤브레인(2)의 최대 기공 직경보다 커서, 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과된 물이 제한 오리피스를 통해 통과할 때 폐색을 야기하지 않게 될 것이다. 이들 제한 오리피스는 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 투과율을 감소시키기 위해 요구시에 특정 비율로 다공성 필터 멤브레인(2)을 투과하는 물의 양을 감소시키는 기능을 한다. 즉, 다공성 필터 멤브레인(2) 상의 물 스트림 내에 운반되는 불순물의 충돌 속도가 감소되어, 불순물이 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공에 매우 약간 부착되고 물 스트림에 의해 용이하게 세척 제거될 수 있게 된다. 이러한 침투 관개 장치는 넓은 범위의 물 공급 압력에 적합하고, 특정 물 공급 압력 하에서 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 유출은 제한 오리피스의 적절한 수 및 적절한 기공 직경을 선택함으로써 제어될 수 있다. 따라서, 물은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면이 낮은 유량의 물 스트림의 세척 하에서 폐색되지 않을 수 있는 것을 보장하기 위해, 물이 투과하는 특정 영역의 다공성 필터 멤브레인(2) 상에 충분하게 낮은 투과율을 갖는다.

바람직하게는, 본 발명은 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공에 적합하기 위해 강한 브라운 운동 특성을 갖는 불순물 입자를 선택하기 위해, 침투 관개를 위한 물 유출 통로로서 20 ㎛ 이하(더 바람직하게는 10 ㎛)의 최대 기공 직경을 갖는 다공성 필터 멤브레인(2)을 사용한다. 그 결과, 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공을 폐색하는 것이 가능한 불순물 입자는 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공에 용이하게 부착되지 않고, 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 따라 유동하는 물에 의해 세척 제거될 수 있다. 더 작은 불순물의 입자 직경은 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공보다 훨씬 작고, 폐색을 야기하지 않고 이들 기공을 통해 용이하게 통과할 수 있다. 큰 불순물은 멤브레인 기공 내에서 폐색되지 않을 수 있기 때문에, 접착력은 상당히 감소되고, 불순물은 용이하게 세척 제거된다. 더욱 더 큰 불순물 입자 중에 다수의 기공이 존재하고, 이들 불순물은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면 상에 체류하더라도 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공을 폐색하지 않을 수 있다.

따라서, 본 발명은 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공의 직경을 결정함으로써, 잠재적 장애물로서 강한 브라운 운동 특징을 갖는 불순물을 선택한다. 한편, 다공성 필터 멤브레인(2)을 투과하는 물의 유량은 장애물의 "충돌 속도"를 감소시키기 위해 유동 제한기(3)에 의해 제한된다. 브라운 운동의 영향 하에서, 장애물은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면 상에만 현탁되고, 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면 상에 물 스트림에 의해 용이하게 휩쓸려 갈 수 있고, 다공성 필터 멤브레인(2)은 임의의 입자에 의해 거의 폐색되지 않을 수 있다. 동시에, 유동 제한기(3)의 기공 직경은 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공 직경보다 크고, 따라서 유동 제한기(3)가 또한 폐색되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 침투 관개 장치는 폐색이 어렵고, 침투 관개 장치를 사용하는 전체 관개 시스템의 서비스 수명이 상당히 연장된다.

본 발명의 침투 관개 장치 내의 물 통과 챔버(1)는 관형 형상으로 형성될 수 있다. 도 1, 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 물 통과 챔버(1)는 물 파이프(10) 또는 그 부분에 의해 구성될 수 있고, 또는 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 물 파이프 내에 포위된 관형 지지체일 수 있다. 따라서, 물이 물 파이프 내에 유동할 때, 일부는 물 파이프의 축방향으로 유동하여 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 통과하여 표면을 세척하고, 반면에 일부는 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과되고, 여과 섹션(20)을 통해 유동 제한기(3)에 진입하고, 유동 제한기(3)의 출구로부터 유출되어 관개수를 형성한다.

본 발명의 침투 관개 장치가 사용될 때, 물 통과 챔버(1) 내의 물은 물 통과 챔버(1) 내의 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면 상의 불순물을 주기적으로 제거하기 위해 규칙적인 시간에 축방향으로 유동하는 것이 가능하게 될 수 있다. 물 통과 챔버(1) 내의 물 스트림의 유동은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 물 파이프의 일 단부는 밸브 또는 마이크로 펌프를 구비하고, 전체 파이프 내의 물은 일부 물이 밸브를 개방함으로써 토출될 때 또는 물이 마이크로 펌프의 다른 단부에 의해 펌핑될 때 유동할 수 있어, 물 통과 챔버(1) 내에 축방향 물 스트림을 형성한다. 물 통과 챔버(1) 내의 물 스트림의 이러한 축방향 유동은 다공성 필터 멤브레인(2)을 효과적으로 세척할 수 있어, 그 위에 체류된 불순물이 변위되어 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공을 폐색할 수 없게 되고, 따라서 전체 관개 시스템의 장시간 안정한 작동이 보장된다. 또는, 물 파이프가 환형(원형, 타원형, 직사각형 등) 구조일 때, 마이크로 펌프는 또한 파이프 내의 물이 주기적으로 이동하게 하고 다공성 필터 멤브레인(2) 상의 불순물을 연속적으로 제거하기 위해 파이프 상에 장착될 수 있다. 따라서, 멤브레인은 폐색되지 않는 것이 보장되고, 유동 제한기(3)는 폐색되지 않을 수 있고, 전체 관개 시스템이 장기간 안정하게 작동할 수 있다.

본 발명에 있어서, 유동 제한기(3)의 제한 오리피스는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 모세관 기능 또는 모세관 번들을 갖는 다공성 매체는 복수의 제한 오리피스를 형성하기 위해 유동 제한기(2) 내에 배치될 수 있다. 물론, 제한 오리피스는 또한 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 공지된 다른 방식으로 형성될 수 있고, 여기서 한정되지 않는다.

실제 작동 중에, 제한 오리피스의 평균 또는 최소 기공 직경이 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경보다 큰 방식이 또한 채택될 수 있는 데, 이는 유동 제한기가 폐색되는 것을 방지하는 데 더 바람직하다(이는 평균 및 최소 기공 직경을 측정하는 방법에 대해 중국 국가 표준 GB/T 1967-1996을 참조할 수 있음).

바람직하게는, 제한 오리피스(3)의 최대 기공 직경은 다공성 필터 멤브레인(2)의 최대 기공 직경의 5배 이상이 되도록 선택된다. 또는 더 바람직하게는, 제한 오리피스(3)의 최대 기공 직경은 다공성 필터 멤브레인(2)의 최대 기공 직경의 10배 이상이 되도록 선택된다. 제한 오리피스의 기공 직경과 다공성 필터 멤브레인(2) 사이의 명확한 관계는 제한 오리피스가 용이하게 폐색되는 문제점을 해결한다.

유동 제한기(3) 및 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 삼출 용량 사이의 차이가 클수록, 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 삼출율이 느리고, 불순물의 "충돌 속도"가 작을수록 다공성 필터 멤브레인(2)의 서비스 수명이 더 길다. 따라서, 초장 서비스 수명의 침투 관개 장치를 제조하기 위해, 이하의 2개의 양태의 작업이 다공성 필터 멤브레인(2)의 기공 직경이 결정된 후에 행해져야 하는 데, 한편으로는 제한 오리피스의 수 또는 그 기공 직경을 감소시킴으로써(다공성 필터 멤브레인의 것보다 작기 않게) 식물에 의해 요구되는 물의 양이 만족되는 조건에서 유동 제한기(3)의 물 유출이 가능한 한 많이 감소되고, 다른 한편으로는 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 삼출 용량이 삼출 면적을 증가시킴으로써 가능한 한 많이 향상된다. 따라서, 침투 관개 장치는 임의의 물을 사용하여 장기간에 동작하도록 제조될 수 있다.

본 발명의 침투 관개 장치의 실시예는 침투 관개 장치 및 이를 제조하기 위한 방법을 더 설명하기 위해 도면을 참조하여 이하와 같이 설명된다. 주목할만하게, 모든 도면은 단지 예시적인 것이고 실제 축적대로 도시되어 있지는 않다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 또는 유사한 구성 요소를 나타내는 데 사용된다.

제1 실시예

도 1 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 침투 관개 장치의 구조적 다이어그램을 도시하고 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 침투 관개 장치는 물 통과 챔버(1), 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 포함한다. 물 통과 챔버(1)는 물 입구(11) 및 물 출구(12)를 갖는다. 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 통과 챔버(1)의 내부벽의 완전한 원주를 덮는다. 다공성 필터 멤브레인(2)의 양 에지는 물 통과 챔버(1)의 내부벽과 밀접하게 결합하고 이어서 방수성이 되어, 다공성 필터 멤브레인(2)과 이에 의해 덮여진 물 통과 챔버(1)의 내부벽 사이에 여과 섹션(20)을 형성한다. 유동 제한기(3)는 다공성 필터 멤브레인(2)에 대응하는 물 통과 챔버(1)의 측벽에 배치된다. 각각의 유동 제한기(3)는 하나 이상의 제한 오리피스, 다공성 필터 멤브레인(2)의 여과 섹션과 연통하는 입구 및 물 통과 챔버(1) 외부의 출구를 갖는다. 유동 제한기(3)의 총 물 삼출 용량은 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작다.

따라서, 도 1 내지 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 통과 챔버(1)의 내부벽의 완전한 원주를 덮고 있기 때문에, 식물을 위한 침투 관개가 수행될 때, 물 통과 챔버(1) 내의 물은 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과될 수 있고, 다공성 필터 멤브레인(2)과 물 통과 챔버(1) 사이의 여과 섹션(20)에 진입하고, 유동 제한기(3)의 제한 오리피스를 통해 유출되어, 식물을 관개하기 위한 관개수를 형성한다. 유동 제한기(3)의 총 물 삼출 용량은 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작기 때문에, 즉 유동 제한기(3)의 총 물 유출량은 다공성 필터 멤브레인(2)의 유출량보다 작기 때문에, 다공성 필터 멤브레인(2)을 투과하는 물은 매우 느리게 유동한다. 침투 관개 장치가 소정 시간 동안 사용된 후에, 물 내의 불순물은 단지 약간만 다공성 필터 멤브레인(2)에 부착될 수 있다. 이 경우에, 물 통과 챔버(1) 내의 물을 축방향으로 유동하게 함으로써, 물 통과 챔버(1)를 통과하는 축방향 물 스트림은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 따라 유동하여 다공성 필터 멤브레인(2) 상에 불순물을 세척하고, 다공성 필터 멤브레인(2)이 폐색하는 것을 효과적으로 방지한다.

이 실시예에서, 유동 제한기(3)의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 바람직하게는 다공성 필터 멤브레인(2)의 최대 기공 직경보다 크다. 따라서, 유동 제한기(3)의 제한 오리피스는 유동 제한기(3)의 제한 오리피스의 최대 기공 직경이 다공성 필터 멤브레인(2)의 최대 기공 직경보다 크기 때문에 침투 관개 중에 폐색되지 않을 수 있다.

이 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 스트림이 다공성 필터 멤브레인(2) 상에 유동하고 세척 효과가 최적이 되도록 용접 또는 압축 조인트에 의해 물 통과 챔버(1)의 내부벽 상에 직접 배치될 수 있다.

도 1 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 유동 제한기(3)는 하나 이상의 제한 오리피스로 구성될 수 있다. 유동 제한기(3)는 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 커버된 범위에서 파이프벽 상에 직접 개방될 수 있고, 또는 제한 오리피스는 유동 제한기(3)를 적절하게 연장시킴으로써 침투 관개 장치 외부로 연장될 수 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예에서, 물 통과 챔버(1)의 측벽은 유동 제한기(3)와 결합하기 위한 개구를 갖고 배치될 수 있다. 유동 제한기(3)는 관형 물 통과 챔버(1)의 측벽 상에 유동 제한기(3)를 배치하기 위해 개구 내에 직접 장착될 수 있다. 물 통과 챔버(1)의 개구 내의 유동 제한기(3)의 장착은 특히 이하와 같을 수 있는 데, 유동 제한기(3)는 다공성 세라믹으로 제조되고 그 외부벽이 개방 에지와 밀접하게 결합하는 상태로 개구 내에 삽입되고, 또는 유동 제한기(3)는 그 단부가 외부로 연장하는 상태로 개구 내에 직접 배치된 다수의 친수성 파이버로 제조되어 유동 제한기(3) 및 개구를 위한 장착 구조체를 형성한다. 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이, 유동 제한기(3)의 입구는 물 통과 챔버(1)의 측벽 상에 유동 제한기(3)를 배치하기 위해 개구와 밀접하게 결합될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예에서, 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)은 하나의 유동 제한기(3)를 갖고 대응적으로 배치될 수 있고, 또는 도 3 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)은 상이한 관개 위치로 관개수를 분배하기 위해 2개 이상의 유동 제한기(3)에 대응한다. 동일한 압력 및 시간 하에서, 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 유출량이 측정되고, 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 덮여진 범위에서 하나 이상의 유동 제한기(3)의 물 유출량이 측정되고, 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 삼출량은 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출량보다 작을 수 있는 데, 즉 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 삼출 용량은 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작다. 따라서, 유동 제한기(3)는 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 삼출율을 제한하고, 다공성 필터 멤브레인(2) 상의 물 내의 불순물의 "충돌 속도"를 감소시킨다. 따라서, 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면 상의 불순물은 물 스트림에 의해 더 용이하게 제거되고, 이는 다공성 필터 멤브레인의 서비스 수명을 상당히 연장시킨다.

이 실시예에서, 도 1, 도 4, 도 5 및 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 물 통과 챔버(1)는 물 파이프(10) 또는 그 부분에 의해 구성될 수 있다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 필터 멤브레인(2)이 물 파이프(10) 또는 그 부분의 축방향에 배치될 수 있다. 또는, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 전체 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 파이프(10) 또는 그 부분의 축방향에 연장하여 배치되고, 복수의 유동 제한기(3)가 상이한 위치에서 식물을 관개하기 위해 다공성 필터 멤브레인(2)에 대응하여 배치된다.

도 7 및 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 물 통과 챔버(1)는 또한 물 파이프(10) 내에 포위된 관형 지지체일 수 있다. 관형 지지체로 구성된 이러한 물 통과 챔버(1)를 갖는 침투 관개 장치는 이하의 단계에서 제조될 수 있다.

A. 하나 이상의 유동 제한기(3), 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2) 및 관형 지지체로 구성된 물 통과 챔버(1)를 제공하는 단계로서, 각각의 유동 제한기(3)는 하나 이상의 제한 오리피스를 갖고, 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 삼출 용량은 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작은 것인, 물 통과 챔버(1)를 제공하는 단계,

B. 관형 지지체 상에 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 대응적으로 배치하는 단계로서, 다공성 필터 멤브레인(2)은 관형 지지체의 파이프 내에 위치되고, 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션(20)이 형성되고, 유동 제한기(3)는 다공성 필터 멤브레인(2)에 대응하여 관형 지지체의 측벽 상에 장착되고, 유동 제한기(3)의 입구는 다공성 필터 멤브레인(2)의 여과 섹션(30)과 연통하는 것인, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 대응적으로 배치하는 단계,

C. 물 파이프(10)의 압출 성형 중에 성형기 헤드 내로 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 갖는 관형 지지체를 투입하여, 물 파이프(10)가 성형기 헤드에 의해 압출된 후에 관형 지지체가 물 파이프(10) 내에 감싸지게 되는 단계, 및

D. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 유동 제한기(3)의 출구를 노출하고 침투 관개 장치를 형성하기 위해 물 파이프(10)의 측벽 상에 유동 제한기(3)의 출구에 대응하는 위치에서 절단부를 형성하는 단계.

따라서, 물이 물 파이프 내에서 유동할 때, 일부 물은 물 파이프의 축방향으로 유동하고 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 통과하여 표면을 세척하고, 반면에 일부는 다공성 필터 멤브레인(2)에 의해 여과되고, 여과 섹션(20)을 통해 유동 제한기(3)에 진입하고, 유동 제한기(3)의 출구로부터 유출되어 관개수를 형성한다.

관개 요구시에, 물 파이프(10) 또는 그 부분은 관개 시스템 내의 메인 물 파이프, 또는 메인 물 파이프에 접속된 복수의 분기일 수 있고, 여기서 한정되지 않는다.

물 통과 챔버(1) 내의 물 스트림의 유동은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 물 파이프의 일 단부는 밸브 또는 마이크로 펌프를 구비하고, 전체 파이프 내의 물은 일부 물이 밸브를 개방함으로써 토출되거나 물이 요구시에 마이크로 펌프의 다른 단부에 의해 펌핑될 때 유동하여 물 통과 챔버(1) 내에 축방향 물 스트림을 형성할 수 있다. 짧은 물 통과 챔버(1) 또는 물 파이프에 대해, 푸시형 피스톤이 물 입구(11)의 위치에 배치될 수 있다. 다공성 필터 멤브레인(2)이 세척될 필요가 있을 때, 피스톤은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면이 세척되도록 물 통과 챔버(1) 또는 물 파이프 내의 물을 유동하게 하도록 푸시된다.

이러한 침투 관개 장치의 제조 중에, 좁은 튜브 내에 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 장착하는 것은 불편하고, 종래의 제조 방법으로 구현시에 다수의 불편함이 존재한다. 본 발명의 침투 관개 장치는 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 갖는 관형 지지체가 먼저 형성되고 이어서 물 파이프에 투입되는 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 바와 같은 방식에 추가하여 이하의 방법을 사용하여 제조될 수 있다.

A. 하나 이상의 제한 오리피스를 갖는 유동 제한기(3)를 성형함,

B. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 및 제2 종방향 에지(131, 132)를 갖는 플라스틱 시트(13)와 하나 이상의 유동 제한기(3)를 결합함,

C. 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 삼출 용량이 다공성 필터 멤브레인(2)의 삼출 용량보다 작도록 다공성 필터 멤브레인(2)을 제공함,

D. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 다공성 필터 멤브레인(2)과 이에 의해 커버된 내부벽 사이에 여과 섹션을 형성하기 위해, 유동 제한기(3)에 대응하는 플라스틱 시트(13)의 내부벽을 적어도 커버하도록 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인(2)을 제조함,

E. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 관형 형상을 형성하기 위해 플라스틱 시트(10)의 제1 종방향 에지와 플라스틱 시트(10)의 제2 종방향 에지를 결합함.

단계 C 및 D는 단계 A 및 B 전에 수행될 수 있는 데, 즉 다공성 필터 멤브레인(2)은 먼저 플라스틱 시트(13)에 접속될 수 있고, 이어서 유동 제한기(3)는 플라스틱 시트(13)와 결합되고, 한정이 본 출원에 이루어지지 않는다. 더욱이, 단계 A에서, 유동 제한기(3)는 독립적인 제품일 수 있고 또는 플라스틱 시트(10)의 개구에 다공성 매체 또는 모세관을 성형함으로써 직접 형성될 수 있고, 여기서 한정되지는 않는다.

따라서, 이 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)는 제조시에 먼저 플라스틱 시트(13)와 직접 결합될 수 있고, 이어서 플라스틱 시트의 제1 및 제2 종방향 에지(131, 132)는 관형 침투 관개 장치의 연속적인 제조를 용이하게 하기 위해, 관형 형상으로 플라스틱 시트(13)를 형성하도록 서로 결합된다(고온 용융 또는 접착에 의해).

제2 실시예

도 9 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예의 구조 다이어그램을 도시하고 있다. 이 실시예의 기본 구조는 제1 실시예의 기본 구조와 실질적으로 동일하고, 동일한 부분의 설명은 여기서 생략되고, 차이는 다공성 필터 멤브레인(2)을 배치하는 방식이다. 이 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2)의 총 물 삼출 용량이 유동 제한기(3)의 삼출 용량보다 크면, 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 파이프(1)의 내부벽의 원주의 부분 상에만 배치될 수 있는 데, 즉 이는 단지 유동 제한기(3)에 대응하는 물 통과 챔버(1)의 내주벽의 부분만을 커버한다. 게다가, 다공성 필터 멤브레인(3)의 에지는 다공성 필터 멤브레인(2)과 이에 의해 커버된 물 파이프의 내부벽 사이에 격리된 여과 섹션(20)을 형성하기 위해, 방수를 위해 물 파이프의 내부와 밀접하게 결합한다. 물은 다공성 필터 멤브레인(2)을 통해 여과 섹션(20)에 진입할 때까지 관개수가 될 수 없고 유동 제한기를 통해 유출한다. 물 파이프 내의 물 스트림은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 지나갈 때 불순물을 제거하는 기능을 한다.

이 실시예에서, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)은 유동 제한기(3)를 갖고 대응적으로 배치될 수 있다. 또는 도 11 및 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)은 관개수를 상이한 관개 위치에 분배하기 위해 2개 이상의 유동 제한기(3)에 대응할 수 있다.

이 실시예에서, 도 9, 도 11 및 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 물 통과 챔버(1)는 물 파이프(10) 또는 그 부분에 의해 구성될 수 있다. 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 파이프(10) 또는 그 부분의 축방향을 따라 배치될 수 있다. 또는, 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 전체 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 파이프(10) 또는 그 부분의 축방향으로 연장되어 배치되고, 복수의 유동 제한기(3)는 상이한 위치에서 식물을 관개하기 위해 다공성 필터 멤브레인(2)에 대응하여 배치된다. 관개 요구시에, 물 파이프(10) 또는 그 부분은 관개 시스템 내의 메인 물 파이프 또는 메인 물 파이프에 접속된 복수의 분기일 수 있고, 여기서 한정되는 것은 아니다.

이 실시예에서, 제1 실시예에서 도 7 및 도 8의 도시와 유사하게, 물 통과 챔버(1)는 물 파이프(10)(도시 생략) 내에 포위된 관형 지지체일 수 있다. 그 제조 방법은 또한 제1 실시예의 제조 방법과 동일할 수 있고, 여기서 생략된다.

이 실시예에서, 물 통과 챔버(1) 내의 물 스트림의 유동은 또한 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 물 파이프의 일 단부는 밸브 또는 마이크로 펌프를 구비하고, 전체 파이프 내의 물은 소정의 물이 밸브를 개방함으로써 토출될 때 유동할 수 있고 또는 물은 물 통과 챔버(1) 내에 축방향 물 스트림을 형성하기 위해 요구시에 마이크로 펌프의 다른 단부에 의해 펌핑된다. 짧은 물 통과 챔버(1) 또는 물 파이프에 대해, 푸시형 피스톤이 물 입구(11)의 위치에 배치될 수 있다. 다공성 필터 멤브레인(2)이 세척될 필요가 있을 때, 피스톤은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 세척하기 위해 물 통과 챔버(1) 또는 물 파이프 내의 물이 유동하게 하도록 푸시된다.

이러한 침투 관개 장치의 제조 중에, 좁은 튜브 내에 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 장착하는 것은 불편하고, 종래의 제조 방법으로 구현시에 다수의 불편함이 존재한다. 제1 실시예와 유사하게, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 갖는 관형 지지체가 먼저 형성되고 이어서 물 파이프 내에 투입되는 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 방식에 추가하여, 이하의 방법이 채택될 수 있는 데, 즉 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)는 제1 및 제2 종방향 에지(131, 132)를 갖는 플라스틱 시트(13) 상에 먼저 배치될 수 있고, 이어서 플라스틱 시트(13)의 제1 및 제2 종방향 에지(131, 132)는 관형 침투 관개 장치의 연속적인 제조를 용이하게 하기 위해 관형 형상으로 플라스틱 시트(13)를 형성하도록 서로 결합된다(고온 용융 또는 접착에 의해).

실시예는 제1 실시예의 구조와 실질적으로 동일한 구조를 갖기 때문에, 제1 실시예의 기술적 효과가 또한 성취될 수 있고, 여기서 생략된다.

제3 실시예

도 14 내지 도 19는 본 발명의 제3 실시예의 구조 다이어그램을 도시하고 있다. 이 실시예의 기본 구조 및 원리는 제1 실시예에서와 실질적으로 동일하고, 동일한 부분의 설명은 여기서 생략된다. 도 14 내지 도 19에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예는 다공성 필터 멤브레인(2)이 백 형상이고, 여과 섹션(20)이 다공성 필터 멤브레인(2)의 백 내에 형성되는 점에서 제1 실시예와 상이하다. 침투 관개 중에, 물은 백 형상 다공성 필터 멤브레인(2)을 통해 백에[즉, 여과 섹션(20) 내에] 진입할 때까지 관개수가 될 수 없고, 유동 제한기(3)를 통해 관형 침투 관개 장치로부터 유출된다.

제1 실시예의 효과에 추가하여, 백 형상 다공성 필터 멤브레인(2)이 사용되기 때문에, 폐색이 발생되기가 더 어렵다. 먼저, 동일 높이의 다공성 필터 멤브레인과 비교할 때, 백 형상 다공성 필터 멤브레인(2)은 좁은 공간 내에 멤브레인 면적을 배가시키고, 불순물의 접착력을 감소시키고, 멤브레인 수명을 연장할 수 있다. 둘째로, 일단 물이 파이프 내에 유동하면, 압력이 다공성 필터 멤브레인(2)의 백의 영역의 부분 내에서 생성될 수 있고, 이러한 압력은 백 내의 물에 전달되고 백의 내부로부터 외향으로 액체 압력을 발생시키고, 소정의 물은 멤브레인 상의 기공을 통해 백의 내부로부터 외향으로 유동하여 역류의 특정 효과를 생성하고 멤브레인 수명을 연장한다.

도 14a 및 도 14b에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)는 제1 실시예에서와 유사한 방식으로 물 통과 챔버(1) 상에 배치될 수 있다. 다공성 필터 멤브레인(2)의 백 마우스 에지는 물 통과 챔버(1)의 내부벽과 밀접하게 결합되고, 유동 제한기(3)와 결합하기 위한 개구가 다공성 필터 멤브레인(2)의 백 마우스에 대응하는 물 통과 챔버(1)의 측벽 상의 위치에 배치되고, 유동 제한기(3)의 입구는 도 14a에 도시되어 있는 바와 같이 물 통과 챔버(1)의 측벽 상의 개구와 직접 밀접하게 결합될 수 있고, 또는 도 14b에 도시되어 있는 바와 같이 유동 제한기(3)는 그 외부벽이 개구 에지와 결합하는 상태로 개구 내에 장착된다. 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2)의 백 마우스는 먼저 유동 제한기(3)의 입구 에지와 단단히 밀접하게 결합될 수 있어, 유동 제한기(3)의 입구가 여과 섹션(20)과 연통하게 되고 이어서 멤브레인 백을 갖는 유동 제한기(3)는 내부로부터 외부로 플러깅에 의해 고정되고 물 통과 챔버(1)의 개구에서 밀봉되게 된다. 이 장착 방식은 간단하고 편리하며, 여기서 유동 제한기(3)는 물 통과 챔버(1)의 개구에서 편리하게 플러깅되도록 역원추 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 19에 도시되어 있는 바와 같이, 유동 제한기(3)의 상부 부분은 네크를 가질 수 있다. 장착 중에, 멤브레인 백의 백 마우스는 물 통과 챔버(1)의 개구와 단단히 밀접하게 결합되고, 이어서 유동 제한기(3)는 물 통과 챔버(1)의 외부로부터 개구 내에 삽입되고, 유동 제한기(3)의 네크는 개구에 클램핑되어 고정되고, 마지막으로 밀봉된다. 바람직하게는, 물 통과 챔버(1)의 개구는 장착의 편의 및 밀봉 효과를 보장하기 위해 양호한 탄성의 재료(예를 들어, 고무)로 제조된다.

이 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2)은 바람직하게는 편평한 백 형상이고, 편평한 백 형상 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 통과 챔버(1) 내에 동일 높이로 설정되고, 이는 다공성 필터 멤브레인(2)의 면적을 효과적으로 증가시킬 수 있고 파이프 내의 물 스트림에 대한 저항을 너무 크게 야기하지 않을 수 있다.

이 실시예에서, 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)은 도 14에 도시되어 있는 바와 같이 유동 제한기(3)를 구비할 수 있고, 또는 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 다공성 필터 멤브레인(2)은 관개수를 상이한 관개 위치에 분배하기 위해 2개 이상의 유동 제한기(3)에 대응한다.

이 실시예에서, 도 14, 도 17 및 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 물 통과 챔버(1)는 물 파이프(10) 또는 그 부분에 의해 구성될 수 있다. 도 17 및 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 다공성 필터 멤브레인(2)은 물 파이프(10) 또는 그 부분의 축방향을 따라 배치될 수 있다. 관개 요구시에, 물 파이프(10) 또는 그 부분은 관개 시스템 내의 메인 물 파이프 또는 메인 물 파이프에 접속된 복수의 분기일 수 있고, 여기서 한정되는 것은 아니다.

이 실시예에서, 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 물 통과 챔버(1)는 제1 실시예의 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 것과 유사한 물 파이프(10) 내에 포위된 관형 지지체일 수 있다. 그 제조 방법은 제1 실시예의 제조 방법과 동일할 수 있고, 여기서 생략된다.

이 실시예에서, 물 통과 챔버(1) 내의 물 스트림의 유동은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 물 파이프의 일 단부는 밸브 또는 마이크로 펌프를 구비하고, 전체 파이프 내의 물은 소정의 물이 밸브를 개방함으로써 토출될 때 유동할 수 있고 또는 물은 물 통과 챔버(1) 내에 축방향 물 스트림을 형성하기 위해 요구시에 마이크로 펌프의 다른 단부에 의해 펌핑된다. 짧은 물 통과 챔버(1) 또는 물 파이프에 대해, 푸시형 피스톤이 물 입구(11)의 위치에 배치될 수 있다. 다공성 필터 멤브레인(2)이 세척될 필요가 있을 때, 피스톤은 다공성 필터 멤브레인(2)의 표면을 세척하기 위해 물 통과 챔버(1) 또는 물 파이프 내의 물이 유동하게 하도록 푸시된다.

이러한 침투 관개 장치의 제조 중에, 좁은 튜브 내에 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 장착하는 것은 불편하고, 종래의 제조 방법으로 구현시에 다수의 불편함이 존재한다. 제1 실시예와 유사하게, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 갖는 관형 지지체가 먼저 형성되고 이어서 물 파이프 내에 투입되는 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 방식에 추가하여, 이하의 방법이 채택될 수 있는 데, 즉 도 20에 도시되어 있는 바와 같이, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)는 제1 및 제2 종방향 에지(131, 132)를 갖는 플라스틱 시트(13) 상에 먼저 배치될 수 있고, 이어서 플라스틱 시트(13)의 제1 및 제2 종방향 에지(131, 132)는 관형 침투 관개 장치의 연속적인 제조를 용이하게 하기 위해 관형 형상으로 플라스틱 시트(13)를 형성하도록 서로 결합된다(고온 용융 또는 접착에 의해).

실시예는 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구조를 갖기 때문에, 제1 실시예의 기술적 효과가 또한 성취될 수 있고, 여기서 생략된다.

제4 실시예

도 21 내지 도 25는 본 발명의 제4 실시예의 구조 다이어그램을 도시하고 있다. 이 실시예의 기본 구조 및 원리는 이전의 실시예들과 실질적으로 동일하고, 동일한 부분의 설명은 여기서 생략된다. 여기서 도 21 내지 도 25에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예는 이하와 같이 이전의 실시예와 상이한데, 즉 이전의 제1 내지 제3 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)는 일체로 형성되지 않고 상이한 재료로 형성될 수 있는 데, 예를 들어 다공성 필터 멤브레인(2)은 나일론 멤브레인으로 제조되고, 유동 제한기(3)는 친수성 파이버 또는 다공성 재료로 제조되고, 반면 이 실시예에서 다공성 필터 재료(2) 및 유동 제한기(3)는 동일한 다공성 재료(예를 들어, 다공성 세라믹)로 일체로 형성되는 데, 즉 유동 제한기(3)의 상부 부분은 큰 면적의 다공성 필터 멤브레인(2)이 되어 다공성 필터 멤브레인(2) 자체가 물 통과 챔버(1)로부터 격리된 여과 섹션(20)을 형성하고 다공성 필터 부재(2)의 저부는 일체로 압출되어 유동 제한기(3)를 형성하게 된다. 게다가, 다공성 필터 멤브레인(2)의 두께 및 면적은 여과 요구에 따라 설정될 수 있다.

이 실시예에서, 다공성 필터 멤브레인(2)의 총 물 삼출 용량은, 다공성 필터 멤브레인(2)을 투과하는 물의 유량을 제한하기 위해, 다공성 필터 멤브레인(2)의 물 삼출 표면을 하나 이상의 유동 제한기(3)의 총 물 유출 면적보다 크게 설정함으로써 하나 이상이 유동 제한기(3)의 삼출 용량보다 클 수 있다.

다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)의 일체형 구조는 물 통과 챔버(1) 외부의 작은 물 유출 면적을 갖고, 반면 물 통과 챔버(1) 내부에 더 큰 체적 및 매우 큰 표면을 갖는다. 따라서, 외부에서의 물 출구는 실제로 물 스트림을 제한하는 기능을 하고, 내부의 큰 표면 상에서의 물 투과율은 매우 느리다. 불순물의 "충돌 속도"는 이에 대응하여 느리고, 이는 불순물을 세척하기 위해 매우 유리하다. 일체형 재료로 제조된 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)는 제조 및 장착이 용이하고 감소된 비용을 갖는다.

이 실시예에서, 개구가 물 통과 챔버(1) 상에 사전 배치될 수 있고, 유동 제한기(3)의 물 출구는 개구를 통해 내부로부터 외부로 삽입될 수 있고 이어서 고정되어 밀봉될 수 있다. 대안적으로, 유동 제한기(3)는 그 하우징에 의해 물 통과 챔버(1)의 측벽 상에 나사 결합될 수 있다.

도 25에 도시되어 있는 바와 같이, 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법은 제1 실시예의 방법보다 용이하다. 이는 단지 동일한 재료(예를 들어, 다공성 세라믹)로 일체로 형성된 다공성 필터 멤브레인(2) 및 유동 제한기(3)를 성형하고, 이어서 플라스틱 시트로 이들을 결합하기만 하면 된다. 다른 부분에 대해서는 제1 실시예를 참조할 수 있다.

이 실시예에서, 도 24에 도시되어 있는 바와 같이, 물 통과 챔버(1)는 또한 물 파이프(10) 내에 포위된 관형 지지체일 수 있다. 그 제조 방법은 제1 실시예의 제조 방법과 동일할 수 있고, 여기서는 생략된다.

실시예는 본 발명을 개시하고 있지만, 이들은 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지는 않는다. 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 당 기술 분야의 숙련자에 의해 이루어진 등가의 조립체의 임의의 치환 또는 본 발명의 특허 보호 범주에 따라 이루어진 임의의 등가의 변경 및 수정은 본 특허 출원에 의해 커버될 것이다.

1: 물 통과 챔버 2: 다공성 필터 멤브레인
3: 유동 제한기 10: 물 파이프
11: 물 입구 12: 물 출구
20: 여과 섹션 131, 132: 종방향 에지

Claims

물 출구 및 물 입구를 갖는 물 통과 챔버로서, 상기 물 입구와 상기 물 출구 사이에서 물이 유동할 때 상기 물 통과 챔버의 축방향을 따른 물 스트림이 형성되는 것인 물 통과 챔버와,
상기 물 통과 챔버 내에 배치되고 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션을 갖고 형성되는 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인으로서, 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 위치는, 축방향 물 스트림이 상기 물 통과 챔버 내에 존재할 때 표면을 세척하기 위해 상기 물 스트림의 적어도 일부가 상기 다공성 필터 멤브레인의 표면을 따라 유동하도록 설정되는 것인 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인과,
상기 다공성 필터 멤브레인에 대응하는 물 통과 챔버의 측벽 상에 각각 배치된 하나 이상의 유동 제한기로서, 상기 하나 이상의 유동 제한기는 각각 하나 이상의 제한 오리피스, 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 여과 섹션과 연통하는 입구 및 상기 물 통과 챔버 외부의 출구를 갖고, 상기 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작은 것인 하나 이상의 유동 제한기
를 포함하는 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 수는 하나이고, 상기 하나 이상의 유동 제한기는 상기 다공성 필터 멤브레인에 대응하여 배치되는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 수는 하나 초과이고, 상기 하나 이상의 유동 제한기는 상기 다공성 필터 멤브레인의 각각에 대응하여 배치되는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 다공성 필터 멤브레인은 상기 물 통과 챔버의 내부벽의 일부를 덮고, 상기 다공성 필터 멤브레인의 에지는 상기 물 통과 챔버의 내부벽과 밀접하게 결합하여, 상기 다공성 필터 멤브레인과 이에 의해 덮여진 상기 물 통과 챔버의 내부벽 사이에 여과 섹션을 형성하는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 다공성 필터 멤브레인은 상기 물 통과 챔버의 내부벽의 완전한 원주를 덮고 있고, 상기 다공성 필터 멤브레인의 에지는 상기 물 통과 챔버의 내부벽과 밀접하게 결합하여, 상기 다공성 필터 멤브레인과 이에 의해 덮여진 상기 물 통과 챔버의 내부벽 사이에 여과 섹션을 형성하는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 다공성 필터 멤브레인은 백(bag) 형상이고, 상기 여과 섹션은 상기 다공성 필터 멤브레인의 백 내에 형성되는 것인 침투 관개 장치.
제6항에 있어서, 상기 물 통과 챔버의 측벽은 상기 유동 제한기와 결합하기 위한 개구를 갖고 배치되고, 상기 유동 제한기는 상기 개구 내에 삽입되고, 상기 유동 제한기의 하우징은 상기 개구의 에지와 밀접하게 결합되고, 상기 백 형상의 다공성 필터 멤브레인의 백 마우스(bag mouth)는 상기 유동 제한기의 입구와 밀접하게 결합하여, 상기 유동 제한기의 입구가 상기 여과 섹션과 연통하게 되는 것인 침투 관개 장치.
제6항에 있어서, 상기 다공성 필터 멤브레인은 편평한 백 형상을 갖고, 상기 편평한 백 형상의 다공성 필터 멤브레인은 상기 물 통과 챔버에 동일 높이로 설정되는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 물 통과 챔버의 측벽은 상기 유동 제한기와 결합하기 위한 개구를 갖고 배치되고, 상기 유동 제한기의 입구는 상기 개구와 밀접하게 결합하여 상기 물 통과 챔버의 측벽 상에 상기 유동 제한기를 배치하게 되는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 물 통과 챔버의 측벽은 상기 유동 제한기와 결합하기 위한 개구를 갖고 배치되고, 상기 유동 제한기는 상기 개구 내에 직접 장착되어 상기 물 통과 챔버의 측벽 상에 유동 제한기를 배치하게 되는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 물 통과 챔버는 관형 형상으로 형성되는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 물 통과 챔버는 물 파이프 또는 그 일부, 또는 상기 물 파이프 내에 포위된 관형 지지체에 의해 구성되고, 물이 상기 물 파이프 내에서 유동할 때, 일부는 상기 물 파이프의 축방향으로 유동하고 상기 다공성 필터 멤브레인의 표면을 통과하여 표면을 세척하고, 반면 일부는 상기 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과되고, 상기 여과 섹션을 통해 상기 유동 제한기에 진입하고, 상기 유동 제한기의 출구로부터 유출하여 관개수를 형성하는 것인 침투 관개 장치.
제12항에 있어서, 상기 다공성 필터 멤브레인의 수는 하나 초과이고, 상기 다공성 필터 멤브레인은 각각 관형 지지체 내에 배치되고, 상기 다공성 필터 멤브레인을 갖고 배치된 복수의 관형 지지체는 상기 물 파이프의 축방향에서 각각 상기 물 파이프 내에 포위되어 상기 다공성 필터 멤브레인이 상기 물 파이프 내에 분배되게 되는 것인 침투 관개 장치.
제12항에 있어서, 상기 물 파이프는 밸브를 갖고 배치되거나 주기적으로 작동되는 마이크로 펌프를 갖고 장착되어, 상기 파이프 내의 물이 상기 다공성 필터 멤브레인의 표면 상의 불순물을 제거하도록 이동하는 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 다공성 필터 멤브레인의 총 물 삼출 용량은 대응하는 하나 이상의 유동 제한기의 삼출 용량의 5배 이상인 것인 침투 관개 장치.
제1항에 있어서, 상기 유동 제한기의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 상기 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경보다 큰 것인 침투 관개 장치.
제16항에 있어서, 상기 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 상기 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경의 5배 이상인 것인 침투 관개 장치.
물 출구 및 물 입구를 갖는 물 통과 챔버로서, 상기 물 입구와 상기 물 출구 사이에서 물이 유동할 때 상기 물 통과 챔버의 축방향을 따른 물 스트림이 상기 물 통과 챔버 내에 형성되는 것인 물 통과 챔버와,
상기 물 통과 챔버 내에 배치되고 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션을 갖고 형성되는 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인으로서, 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 위치는, 축방향 물 스트림이 상기 물 통과 챔버 내에 존재할 때 표면을 세척하기 위해 상기 물 스트림의 적어도 일부가 상기 다공성 필터 멤브레인의 표면을 따라 유동하도록 배치되는 것인 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인과,
상기 다공성 필터 멤브레인에 대응하는 물 통과 챔버의 측벽 상에 각각 배치된 하나 이상의 유동 제한기로서, 상기 하나 이상의 유동 제한기는 각각 하나 이상의 제한 오리피스, 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 여과 섹션과 연통하는 입구 및 상기 물 통과 챔버 외부의 출구를 갖고, 상기 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작고, 상기 다공성 필터 멤브레인과 상기 유동 제한기는 동일한 다공성 재료로 일체로 형성되는 것인 하나 이상의 유동 제한기
를 포함하는 침투 관개 장치.
제18항에 있어서, 상기 다공성 재료는 다공성 세라믹인 것인 침투 관개 장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 침투 관개 장치를 사용하는 침투 관개 방법으로서,
하나 이상의 다공성 필터 멤브레인이 물 통과 챔버 내에 설치되고, 여과 섹션이 상기 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하도록 형성되고, 상기 다공성 필터 멤브레인의 각각의 위치에 대응하는 물 통과 챔버의 측벽이 하나 이상의 유동 제한기를 갖고 배치되고, 상기 유동 제한기는 각각 하나 이상의 제한 오리피스, 상기 다공성 필터 멤브레인의 여과 섹션과 연통하는 입구 및 상기 물 통과 챔버의 외부의 출구를 갖고, 상기 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작고, 상기 물 통과 챔버 내의 물은 규칙적인 시간에 축방향으로 유동하게 되어 축방향 물 스트림이 상기 다공성 필터 멤브레인의 표면을 따라 유동하여 표면을 세척하게 되는 것인 침투 관개 방법.
제20항에 있어서, 상기 유동 제한기의 제한 오리피스의 최대 기공 직경은 상기 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경보다 큰 것인 침투 관개 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법으로서,
A. 하나 이상의 유동 제한기 및 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인을 제공하는 단계로서, 각각의 유동 제한기는 하나 이상의 제한 오리피스를 갖고, 상기 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작은 것인, 하나 이상의 유동 제한기 및 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인을 제공하는 단계와,
B. 제1 종방향 에지 및 제2 종방향 에지를 갖는 플라스틱 시트 상에 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계로서, 상기 다공성 필터 멤브레인은 플라스틱 시트의 내부측에 위치되고, 상기 유동 제한기는 플라스틱 시트의 외부측에 위치되고, 상기 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션이 상기 다공성 필터 멤브레인이 위치되는 측에 형성되고, 상기 유동 제한기의 입구가 상기 여과 섹션과 연통되는 것인, 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계와,
C. 관형 형상을 형성하도록 상기 플라스틱 시트의 제1 종방향 에지 및 제2 종방향 에지를 서로 결합하는 단계
를 포함하는 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법.
제22항에 있어서, 상기 단계 A에서, 상기 유동 제한기의 최대 기공 직경은 상기 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경보다 큰 것인 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법으로서,
A. 하나 이상의 유동 제한기, 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인 및 관형 지지체로 구성된 물 통과 챔버를 제공하는 단계로서, 각각의 유동 제한기는 하나 이상의 제한 오리피스를 갖고, 상기 하나 이상의 유동 제한기의 총 물 삼출 용량은 상기 하나 이상의 다공성 필터 멤브레인의 삼출 용량보다 작은 것인, 물 통과 챔버를 제공하는 단계,
B. 상기 관형 지지체 상에 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계로서, 상기 다공성 필터 멤브레인은 상기 관형 지지체의 파이프 내에 위치되고, 상기 다공성 필터 멤브레인에 의해 여과된 물을 수용하기 위한 여과 섹션이 형성되고, 상기 유동 제한기는 상기 다공성 필터 멤브레인에 대응하여 관형 지지체의 측벽 상에 장착되고, 상기 유동 제한기의 입구는 상기 다공성 필터 멤브레인의 여과 섹션과 연통하는 것인, 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 대응적으로 배치하는 단계,
C. 물 파이프의 압출 성형 중에 성형기 헤드 내로 다공성 필터 멤브레인 및 유동 제한기를 갖는 관형 지지체를 투입하여, 상기 물 파이프가 상기 성형기 헤드에 의해 압출된 후에 상기 관형 지지체가 상기 물 파이프 내에 감싸지게 되는 단계, 및
D. 상기 유동 제한기의 출구를 노출하기 위해 상기 물 파이프의 측벽 상에 상기 유동 제한기의 출구에 대응하는 위치에서 절단부를 형성하는 단계
를 포함하는 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법.
제24항에 있어서, 상기 단계 A에서, 상기 유동 제한기의 최대 기공 직경은 상기 다공성 필터 멤브레인의 최대 기공 직경보다 큰 것인 침투 관개 장치를 제조하기 위한 방법.