專利名稱：雙部件滴灌灌水器的制作方法
雙部件滴灌灌水器技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)
本發(fā)明涉及一種與滴灌灌溉軟管一起使用的滴灌灌水器(drip emitter)，并且具體地說，本發(fā)明涉及一種用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的雙部件滴灌灌水器。用于灌溉軟管中的滴灌灌水器包括用于將流速減小到期望水平的流動(dòng)限制件。流動(dòng)限制件的例子包括但是不限于層狀流動(dòng)限制件、以及稱作迷宮的蜿蜒細(xì)流的通道的方式。在一些情形中，彈性體材料用作設(shè)計(jì)為提供可變流動(dòng)限制幾何形狀的流動(dòng)限制件的一部分?？勺儙缀涡螤钤O(shè)計(jì)為響應(yīng)于供給軟管內(nèi)的流體壓力，以便至少部分地補(bǔ)償由于軟管內(nèi)的壓力變化而引起的流速變化。這種裝置的實(shí)例是本人的美國專利第5，400，973號(hào)，在該專利中，平的彈性體隔膜由于軟管內(nèi)的壓力變形，以順序地關(guān)閉橫跨形成迷宮的一系列折流件的頂部的間隙。上述方法是非常有利的，提供了滴灌出口流速的壓力補(bǔ)償調(diào)節(jié)。然而，使用分離的彈性體隔膜要求兩部分設(shè)計(jì)，或者更通常地三部分設(shè)計(jì)，要求在生產(chǎn)期間的裝配步驟，并且因此增加了生產(chǎn)成本。作為可替換的方法，彈性體可以用作用于生產(chǎn)具有壓力補(bǔ)償?shù)囊惑w滴灌灌水器的基體材料。這種裝置的實(shí)例可以在本人的美國專利第6，886，761號(hào)中找到，其使用具有變化高度的折流件的彈性體迷宮，使得在軟管中壓力增加，順序地關(guān)閉形成在折流件與軟管壁之間的旁路通道。另一個(gè)實(shí)例是本人公開的專利申請第W02008/035335號(hào)，其中彈性體迷宮由具有豎直上壁部分和形成上壁部分與基部之間的傾斜過渡區(qū)域的加厚根部的折流件形成。在這種情形中，當(dāng)灌溉軟管內(nèi)的流體壓力增加時(shí)，傾斜過渡區(qū)域逐漸地變得平坦以限定增加的湍流流徑幾何形狀，由此調(diào)整通過滴灌灌水器的流速。在上述兩種情形中，彈性體部件均由擠壓過程或者共擠壓形成。形成的結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是需要較大比例的彈性體材料，并且限于使用提供足夠結(jié)構(gòu)支撐的且可以有效地結(jié)合到灌溉軟管的內(nèi)表面的特定類型的彈性體。此外，通過擠壓技術(shù)生產(chǎn)內(nèi)在地限制了可以生產(chǎn)的形狀的范圍，并且提供了較低的生產(chǎn)準(zhǔn)確性。最后，參照本人的美國專利第5，203，503號(hào)，其公開了一種通過雙部件注射成型(injection molding,注塑模制)技術(shù)生產(chǎn)的雙部件滴灌灌水器。雙部件注射成型技術(shù)執(zhí)行兩階段注射，其中成型部分在兩個(gè)階段之間相對(duì)移動(dòng)，形成一整體結(jié)構(gòu)，該整體結(jié)構(gòu)中限定良好層流限制件的彈性體部件被植入到剛性聚合物裝置內(nèi)。這需要少量的彈性體材料來提供可變幾何形狀流動(dòng)限制件，同時(shí)滴灌灌水器結(jié)構(gòu)的其它部分由剛性聚合物材料形成，由此減少了生產(chǎn)成本并且提供了良好地適于結(jié)合到灌溉軟管的內(nèi)表面的結(jié)構(gòu)。盡管具有如上所述的顯著的優(yōu)點(diǎn)，通過雙部件成型的雙部件滴灌灌水器的實(shí)際實(shí)施存在各種挑戰(zhàn)。具體地說，由于層流限制件對(duì)幾何形狀變化的高傳感性，所以本人的美國專利第5，203，503號(hào)中公開的裝置通常不能實(shí)現(xiàn)可靠的流速補(bǔ)償(要求比下面描述的湍流可變幾何形狀迷宮選擇大十倍以上的精確度)。由于焊接附接過程中的變化，可變流動(dòng)限制件的實(shí)施通常對(duì)滴灌灌水器相對(duì)于軟管的內(nèi)表面的定位的變化非常敏感。
最后，對(duì)于補(bǔ)償?shù)喂喙嗨鞯纳a(chǎn)，諸如硅的熱固性彈性體具有超過其它彈性體材料的多種潛在的優(yōu)點(diǎn)，例如呈現(xiàn)出高抗蠕變性。然而，雙部件成型技術(shù)對(duì)于結(jié)合熱固性和熱塑性部件的裝置的實(shí)施來說是具有挑戰(zhàn)性的，并且由于硅不能與相鄰的剛性聚合體材料牢固地結(jié)合，因此滴灌灌水器的生產(chǎn)是特別有問題的。因此需要一種能夠提供改進(jìn)的流動(dòng)補(bǔ)償?shù)碾p部件滴灌灌水器，其使得該裝置對(duì)于滴灌灌水器相對(duì)于軟管壁的內(nèi)表面的位置變化具有較小的敏感性，并且/或者其將會(huì)提供對(duì)由硅形成的部件的有效保持。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的雙部件滴灌灌水器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的教導(dǎo)，提供了一種包括用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，滴灌灌水器包括彈性體部件，其中滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)附接 到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)，滴灌灌水器限定(a)水入口，用于從灌溉軟管接收水；(b)滴灌出口，用于通過灌溉軟管的壁中的開口釋放水；以及(C)從水入口到滴灌出口的流體流徑，流體流徑包括迷宮流動(dòng)限制件，迷宮流動(dòng)限制件的至少部分形成在彈性體部件中，迷宮流動(dòng)限制件的至少部分包括⑴一系列折流件，(ii)基部，位于一系列折流件下方，以及(iii)多個(gè)齒下旁通空間，位于基部與一系列折流件之間，其中，基部暴露于灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，使得灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力導(dǎo)致逐漸地關(guān)閉齒下旁通空間，由此調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器的流速。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一特征，滴灌灌水器還包括剛性聚合體部件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的另一方面還提供一種包括用于圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，滴灌灌水器包括(a)彈性體部件；以及(b)剛性聚合體部件，在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞彈性體部件延伸；其中，滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)滴灌灌水器限定(i)水入口，用于從灌溉軟管接收水；(ii)滴灌出口，用于通過灌溉軟管的壁中的開口釋放水；以及(iii)從水入口到滴灌出口的流體流徑，流體流徑包括迷宮流動(dòng)限制件，迷宮流動(dòng)限制件的至少部分是形成在彈性體部件中的可變幾何形狀迷宮，可變幾何形狀迷宮包括(A) —系列折流件，(B)基部，位于一系列折流件下方，以及(C)多個(gè)齒上旁通間隙，沿著一系列折流件的頂邊緣形成，使得當(dāng)焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)旁通間隙允許水在軟管的壁的內(nèi)表面與一系列折流件之間流動(dòng)，其中，基部暴露于灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，使得灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力導(dǎo)致逐漸地關(guān)閉旁通通道，由此調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器的流速。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的另一個(gè)方面還提供一種包括用于圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，滴灌灌水器包括(a)彈性體部件；以及(b)剛性聚合體部件，在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞彈性體部件延伸；其中，滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)滴灌灌水器限定(i)水入口，用于從灌溉軟管接收水；(ii)滴灌出口，用于通過灌溉軟管的壁中的開口釋放水；以及(iii)從水入口到滴灌出口的流體流徑，流體流徑包括迷宮流動(dòng)限制件，迷宮流動(dòng)限制件的至少部分是形成在彈性體部件中的可變幾何形狀迷宮，可變幾何形狀迷宮包括(A) 一系列折流件，以及(B)基部，位于一系列折流件下方，其中，基部的下側(cè)暴露到灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，并且其中可變幾何形狀迷宮的折流件具有直立上壁部分以及形成位于上壁部分與基部之間的傾斜過渡區(qū)域的加厚根部，使得當(dāng)在灌溉軟管內(nèi)的流體壓力增加時(shí)傾斜過渡區(qū)域逐漸地變得平坦以限定增加的湍流流徑幾何形狀，由此調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器的流速。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，剛性聚合物部件在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞彈性體部件延伸。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，滴灌灌水器具有包括用于與軟管的壁的內(nèi)表面相互作用的接觸表面的軟管接合部，軟管接合部包括(A)框架，由在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞彈性體部件延伸的剛性聚合體部件形成；以及(B)邊沿部，由彈性體部件提供，用于與軟管的壁的內(nèi)表面鄰接，以便界定可變流動(dòng)限制件。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，框架突出超過邊沿部，使得當(dāng)框架焊接到軟管的壁的內(nèi)表面時(shí)框架穿入到軟管的壁中到達(dá)比邊沿部更大的程度。 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征,彈性體部件和剛性部件整體地形成在一起。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，彈性體部件和剛性部件通過雙部件注射成型形成。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，彈性體部件和剛性聚合體部件形成有互補(bǔ)的互鎖特征，互補(bǔ)的互鎖特征形成為機(jī)械地保持彈性體部件與剛性聚合體部件接合。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)方面，還提供一種滴灌系統(tǒng)，其包括(a)灌溉軟管；以及(b)多個(gè)如上限定的滴灌灌水器，沿著灌溉軟管的長度間隔地附接到灌溉軟管的內(nèi)表面。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)方面還提供一種包括用于圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，滴灌灌水器包括(a)熱固性彈性體部件；以及(b)剛性聚合體部件，在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞彈性體部件延伸，其中，滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)滴灌灌水器限定(i)水入口，用于從灌溉軟管接收水；(ii)滴灌出口，用于通過灌溉軟管的壁中的開口釋放水；以及(iii)從水入口到滴灌出口的流體流徑，流體流徑包括流動(dòng)限制件，流動(dòng)限制件的至少部分是由熱固性彈性體部件形成的可變幾何形狀流動(dòng)限制件并且其中，熱固性彈性體部件的一區(qū)域暴露到灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，并且構(gòu)造為使得灌溉軟管內(nèi)的流體壓力的變化影響可變幾何形狀流動(dòng)限制件，以便調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器的流速，并且其中，熱固性彈性體部件和剛性聚合體部件形成有互補(bǔ)的互鎖特征，互補(bǔ)的互鎖特征形成為使得當(dāng)剛性聚合體部件焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)熱固性彈性體部件機(jī)械地保持與剛性聚合體部件接合。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，互補(bǔ)的互鎖特征構(gòu)造為使得熱固性彈性體部件被機(jī)械地保持，以防止沿著任何方向與剛性聚合體部件脫離接合。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，熱固性彈性體部件包括密封邊沿部，密封邊沿部布置成密封抵靠灌溉軟管的內(nèi)表面并且限定所述滴灌出口。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，滴灌灌水器具有包括用于與軟管的壁的內(nèi)表面相互作用的接觸表面的軟管接合部，軟管接合部包括(a)框架，由在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞彈性體部件延伸的剛性聚合體部件形成；以及(b)邊沿部，由彈性體部件提供，用于與軟管的壁的內(nèi)表面鄰接，以便界定可變流動(dòng)限制件。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，框架突出超過邊沿部，使得當(dāng)框架焊接到軟管的壁的內(nèi)表面時(shí)框架穿入到軟管的壁中到達(dá)比邊沿部更大的程度。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，流動(dòng)限制件實(shí)施為迷宮。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，迷宮的至少一部分包括一系列折流件和基部，所述一系列折流件和基部整體地形成為熱固性彈性體部件的部分。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)特征，彈性體部件和剛性部件通過雙部件注射成型形成。


本文參照附圖僅通過實(shí)例來描述本發(fā)明，其中
圖IA是用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的一個(gè)方面構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器的第一實(shí)施方式的等軸測視圖；圖IB是圖IA的由圓圈“B”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖2是圖IA的滴灌灌水器的俯視圖；圖3A是沿著圖2的線T-T所截取的橫截面視圖；圖3B是沿著圖2的線P-P所截取的橫截面視圖；圖3C是沿著圖2的線U-U所截取的橫截面視圖；圖3D是沿著圖2的線V-V所截取的橫截面視圖；圖4A是圖3B的由圓圈“AC”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖4B是圖3C的由圓圈“AF”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖5A是通過采用多個(gè)圖IA的滴灌灌水器的灌溉軟管所截取的縱向橫截面視圖；圖5B是圖5A的由圓圈“AE”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖5C是沿著圖5A的線AH-AH所截取的橫截面視圖；圖是圖5C的由圓圈“AJ”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖6A是用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的一個(gè)方面構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器的第二實(shí)施方式的等軸測視圖；圖6B是圖6A的滴灌灌水器的俯視圖；圖6C是沿著圖6B的線AU-AU所截取的橫截面視圖；圖6D是沿著圖6B的線AT-AT所截取的橫截面視圖；圖6E是沿著圖6B的線AP-AP所截取的橫截面視圖；圖6F是沿著圖6B的線BD-BD所截取的橫截面視圖；圖7A是通過采用多個(gè)圖6A的滴灌灌水器的灌溉軟管所截取的縱向橫截面視圖；圖7B是沿著7A的線AD-AD所截取的橫截面視圖；圖7C是圖7B的由圓圈“AG”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖8A是用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的一個(gè)方面構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器的第三實(shí)施方式的等軸測視圖；圖8B是圖8A的由圓圈“CB”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖8C是圖8A的由圓圈“CC”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖8D是圖8A的滴灌灌水器的俯視圖8E是沿著圖8D的線M-M所截取的橫截面視圖；圖9A是用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的一個(gè)方面構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器的第四實(shí)施方式的等軸測視圖；圖9B是圖9A的由圓圈“DB”標(biāo)記的區(qū)域的放大視圖；圖IOA和圖IOB分別是來自圖9A的滴灌灌水器的剛性聚合體部件和硅部件的等軸測視圖；圖11是圖9A的滴灌灌水器的俯視圖； 圖12A是沿著圖11的線T-T所截取的橫截面視圖；以及圖12B是沿著圖11的線P-P所截取的橫截面視圖，但是附加地示出了滴灌灌水器附接到灌溉軟管的一部分。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是雙部件滴灌灌水器。參照附圖和所附說明可以更好地理解根據(jù)本發(fā)明的雙部件滴灌灌水器的原理和操作。通過介紹的方式，下面本文將參照四個(gè)非限制性實(shí)施方式描述本發(fā)明的多個(gè)方面。具體地說，圖IA-圖示出了本發(fā)明的第一實(shí)施方式，其中雙部件滴灌灌水器包括具有可變幾何形狀的齒下旁通空間的彈性體迷宮。圖6A-圖7C示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式，其中雙部件滴灌灌水器包括彈性體迷宮，該彈性體迷宮具有包括齒上旁通間隙的可變幾何形狀。圖8A-8D示出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式，其中雙部件滴灌灌水器包括彈性體迷宮，該彈性體迷宮采用具有在直立上壁部分與基部之間形成傾斜過渡區(qū)域的加厚根部的折流件。最后，圖9A-12B示出了本發(fā)明的另一方面，其中雙部件滴灌灌水器被實(shí)施為用諸如硅的熱固性彈性體作為彈性體部件。在詳細(xì)地闡述示例性實(shí)施方式之前，應(yīng)該理解的是，總體來說，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種通過優(yōu)選地圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半并且沿著軟管在間隔位置處焊接到聚合體灌溉軟管的壁的內(nèi)表面而固定的雙部件滴灌灌水器(在下面描述的示例性實(shí)施方式中，以100、200、300或400表示)?？傮w說來，在整個(gè)描述和附圖中使用引入的統(tǒng)一附圖標(biāo)記來用于類似元件，滴灌灌水器包括成型在剛性聚合體部件12內(nèi)的彈性體部件10。滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到灌溉軟管60的內(nèi)表面時(shí)，滴灌灌水器限定用于從灌溉軟管接收水的水入口(本文中以一組狹縫14示出)、用于通過灌溉軟管的壁中的孔62釋放水的滴灌出口 16、以及從水入口到滴灌出口的流體流徑。該流體流徑包括通常為迷宮流動(dòng)限制件形式的流動(dòng)限制件，并且除了可變幾何形狀流動(dòng)限制件18b以外通常還包括恒定幾何形狀流動(dòng)限制件18a。如將要在每個(gè)實(shí)施方式的上下文中詳細(xì)描述的，至少可變幾何形狀流動(dòng)限制件由彈性體部件10形成。彈性體部件10的區(qū)域暴露到灌溉軟管內(nèi)的流體壓力并且構(gòu)造為使得在灌溉軟管內(nèi)的流體壓力的變化影響可變幾何形狀流動(dòng)限制件，以便調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器的流速。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過雙部件成型技術(shù)來制造滴灌灌水器。這些技術(shù)可以如本人的現(xiàn)有美國專利第5，203，503號(hào)中所描述，該美國專利通過引用的方式整體接合于本申請，就像是在這里闡述了該美國專利一樣。適于執(zhí)行本發(fā)明的該技術(shù)的多種實(shí)施、以及相應(yīng)的注射成型裝置可從包括ARBURG GmbH (德國)和BRAUNFORM GmbH (德國)的多個(gè)來源而在商業(yè)上獲得。基于下面描述的多個(gè)實(shí)施方式的描述，適當(dāng)順序的注射成型操作和成型部件的設(shè)計(jì)的其它細(xì)節(jié)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將會(huì)很清楚，并且將不再此詳細(xì)地描述。定義在詳細(xì)地闡述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式之前，定義一些如這里在說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語將會(huì)是有用的。首先，本發(fā)明的滴灌灌水器被描述為是通過圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半并沿著軟管在間隔位置處焊接到聚合體灌溉軟管的壁的內(nèi)表面而固定的類型。短語“沿著軟管的間隔位置”用在這里表示與通過擠壓技術(shù)形成的連續(xù)類型的滴灌灌水器相比，用于局部地附接到滴灌灌溉軟管的自容納(self-contained)滴灌灌水器。術(shù)語“灌溉軟管”用于這里總體上是指任一種類型的灌溉軟管和所有類型的灌溉軟管，或者無縫地形成或者通過焊縫形成，并且與軟管的結(jié)構(gòu)材料、壁厚或者柔性程度無關(guān)。短語“圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半”用于這里表示與圓柱形插入件相比，附接到灌溉軟管的內(nèi)周邊的一側(cè)的滴灌灌水器。然而應(yīng)該注意的是，本發(fā)明的多個(gè)方面也可應(yīng)用于圓柱形插入件。術(shù)語“焊接”用于表示用于將滴灌灌水器附接到灌溉軟管的壁的結(jié)合技術(shù)，并且通常地表示在該壁作為灌溉軟管的擠壓生產(chǎn)線的一部分仍然又軟又熱的同時(shí)將滴灌灌水器按壓抵靠壁時(shí)所產(chǎn)生的結(jié)合。如下面進(jìn)一步說明的，該結(jié)合通常導(dǎo)致滴灌灌水器的剛性聚合體部件的一部分(并且通常也是熱塑彈性體)被略微嵌入到軟管壁中并且與軟管材料形成堅(jiān)固的結(jié)合。然而，應(yīng)該指出的是，術(shù)語“焊接”在這里是以廣義的意義使用，并且不排除進(jìn)行附加的物理或化學(xué)條件或處理來增強(qiáng)部件的結(jié)合的可能性。將參照限定入口、出口以與入口與出口之間的流徑的滴灌灌水器的特征。應(yīng)該指出的是，如上所述，使用滴灌灌水器附接到灌溉軟管的內(nèi)表面，并且灌溉軟管壁的表面通常用作提供滴灌灌水器的多個(gè)流徑限定特征的功能性部分的閉合表面。然而，滴灌灌水器的多種流徑特征可以考慮僅由滴灌灌水器的結(jié)構(gòu)完全地限定，考慮到與灌溉軟管的閉合表面有關(guān)的空間關(guān)系也由灌水器自身的特征限定，而不需要在灌溉軟管中的任何特別的結(jié)構(gòu)或者特征。因此入口由一個(gè)或多個(gè)開口限定，所述開口在將滴灌灌水器結(jié)合到灌溉軟管的內(nèi)表面之后限定從軟管的內(nèi)部進(jìn)入到滴灌灌水器中的流徑。最優(yōu)選地，使用多個(gè)狹縫或者其它小的開口，從而提供如下所述的過濾功能。出口構(gòu)造為允許通過灌溉軟管的壁中的孔釋放水滴。在下述的實(shí)例中，出口是面向軟管壁的平凹槽以便提供刺穿區(qū)域，在該刺穿區(qū)域內(nèi)通過軟管壁形成孔。可替換的出口構(gòu)造也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)，可替換的出口構(gòu)造諸如通過軟管壁突出的突出出口導(dǎo)管。術(shù)語“迷宮”用于表示實(shí)施為長薄流徑的任何流動(dòng)限制件，并且最典型地，實(shí)施為蜿蜒或曲折流形式。路徑的部分或者節(jié)段(legs)之間的障礙物稱作為“折流件”或“齒”，并且可以具有任何形狀。在優(yōu)選的情形中，該折流件布置(employed)為“互鎖的折流件”，即，以互鎖的形式從通道的相對(duì)側(cè)交替地向內(nèi)突出，從而限定來來回回的迷宮流徑。參照用于“調(diào)節(jié)”滴灌灌水器流動(dòng)的并且提供“補(bǔ)償?shù)摹钡喂喙嗨鞯目勺儙缀涡螤盍鲝?。在本文中，術(shù)語“調(diào)節(jié)”和“補(bǔ)償”用于表示壓力響應(yīng)特性，所述壓力響應(yīng)特性至少部分地補(bǔ)償，否則其可能由灌溉軟管內(nèi)的壓力的變化造成流速的變化。參照一些實(shí)施方式中的“旁通空間”或者“旁通間隙”，它們是允許流中的一些或全部通過迷宮以繞過一個(gè)或多個(gè)折流件的空間或間隙。這些空間和間隙布置為根據(jù)灌溉軟管中的壓力逐漸地關(guān)閉和打開，由此改變流動(dòng)限制件的特性?？臻g和間隙通常地限定在滴灌灌水器的彈性體部件的無應(yīng)力的狀態(tài)中，并且空間和間隙的尺寸響應(yīng)于灌溉軟管內(nèi)的增加的壓力而變化。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的雙部件滴灌灌水器采用“彈性體”部件。在這里在說明書和權(quán)力要求書中使用的術(shù)語“彈性 體”表示具有足夠柔性以提供如在下面多個(gè)實(shí)施方式的上下文中教導(dǎo)的可變幾何形狀流動(dòng)調(diào)節(jié)的任何彈性材料，并且對(duì)其來說彈性動(dòng)作大致是可重復(fù)的。適當(dāng)?shù)膹椥泽w的優(yōu)選實(shí)例包括但是不限于諸如SANTOPRENE+ 的熱塑性彈性體(TPE)以及諸如硅的熱固性聚合體。這里使用的術(shù)語“剛性聚合體”表示適于形成本發(fā)明的滴灌灌水器的基體結(jié)構(gòu)的任何結(jié)構(gòu)性聚合體，并且其比所使用的彈性體柔性小。適當(dāng)?shù)膭傂跃酆象w的優(yōu)選的但非限定性的實(shí)例包括聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。現(xiàn)在將要參照附圖闡述其中示出的本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施方式和多個(gè)方面。齒下旁通宇間現(xiàn)在參照附圖，圖1A-5D示出了總體上以100表示的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器。如將參照圖5A- 具體地示出的，滴灌灌水器100是用于圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半沿著灌溉軟管在間隔位置處附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的類型。如上面描述的，一般來說，滴灌灌水器100包括彈性體部件10和剛性聚合體部件12，并且構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)，滴灌灌水器100限定用于從灌溉軟管接收的水的水入口 14、用于通過灌溉軟管的壁釋放水的滴灌出口 16、以及從水入口到滴灌出口的流體流徑。在這里示出的實(shí)施方式中，流體流徑形成有流動(dòng)限制件，該流動(dòng)限制件實(shí)施為由基部106和一系列折流件102形成的迷宮。如下面詳述的，流徑的第一部分18a是具有相對(duì)固定幾何形狀的迷宮，而流徑的第二部分18b具有可變的幾何形狀。流徑18b的至少可變部分與基部104和所述一系列折流件102的相應(yīng)部分一體地形成為彈性體部件10的一部分。這里示出的本發(fā)明的一個(gè)方面的特別特征是彈性體部件10進(jìn)一步包括在基部與所述一系列折流件之間通過的多個(gè)齒下旁通空間106。滴灌灌水器100構(gòu)造為使得當(dāng)布置時(shí)基部的下側(cè)暴露到灌溉軟管內(nèi)的流體壓力。齒下旁通空間106和基部104的形式選擇為使得灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力致使逐漸地閉合齒下旁通空間106，由此調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器100的流速。在這里示出的優(yōu)選實(shí)例中，齒下旁通空間106的逐漸閉合通過改變沿著迷宮長度的旁通空間的橫截面尺寸和形狀而增強(qiáng)。因此，在圖4B的橫截面視圖中，在可變幾何形狀迷宮的開始處附近，空間106是較淺的并且平坦的，從而以適中的壓力通過基部104的向上變形而促進(jìn)在該區(qū)域中閉合旁通空間。在圖4A中，對(duì)應(yīng)于出口 16附近處的橫截面，齒下旁通空間106為更深并且具有更陡的側(cè)面，使其更加抵抗以防完全閉合直到壓力工作范圍的朝向上端的壓力施加到基部104的下側(cè)。
應(yīng)該指出的是，這里示出的齒下旁通空間106的漸變形狀和尺寸僅僅是用于實(shí)現(xiàn)逐漸閉合旁通空間的多個(gè)可能實(shí)施中的一個(gè)。例如，可替換的實(shí)施(未示出)可以使用在不顯著地改變尺寸的情況下逐漸地改變旁通空間形狀，或者改變尺寸而不改變形狀。附加地，或者可替換地，可以使用基部104的厚度或者結(jié)構(gòu)的變化來沿著可變幾何形狀流徑18b的長度提供對(duì)施加的壓力的漸變響應(yīng)。在基部104和折流件102橫跨齒下旁通空間而彼此面對(duì)的情況下，齒下旁通空間106描述為位于折流件102與基部104之間。該空間可以通過從基部104的厚度、或者從折流件102的高度、或者從上述二者借用空間而形成，并且可以占據(jù)迷宮流徑的寬度的任何比例。最優(yōu)選地，旁通空間對(duì)齊，以方便層流平行于通過迷宮的流而通過一系列的所述空間。隨著被部分地或者完全地閉合的齒下旁通空間106的數(shù)量增加，在流徑的較大長度上方的流體流的較大比例被迫沿循折流件102周圍的湍流路徑，由此逐漸地增加流動(dòng)的障礙并且至少部分地補(bǔ)償灌溉軟管內(nèi)的壓力，以便保持出口滴灌速率比在沒有這種調(diào)節(jié)的情況下所實(shí)現(xiàn)的滴灌速率更接近所設(shè)計(jì)的滴灌速率。如在這里描述的齒下旁通空間106的使用的附加優(yōu)點(diǎn)在于，調(diào)節(jié)發(fā)生在全部由彈性體部件提供的表面(即，折流件102的下側(cè)與基部104的上表面)之間，并且因此這些表面處于由注射成型生產(chǎn)過程限定的較準(zhǔn)確的空間關(guān)系。這形成可靠的并且可重復(fù)的流動(dòng)調(diào)節(jié)特性。在齒下旁通空間106的區(qū)域中將彈性體材料用于折流件102還方便了該結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程，允許在折流件102下方延伸的成型特征限定旁通空間為在不對(duì)折流件造成損壞的情形下通過折流件102的瞬時(shí)彈性彎曲成型以后而被釋放?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到本發(fā)明的一些實(shí)施方式的另一方面，這些涉及包括用于與灌溉軟管的壁的內(nèi)表面相互作用的接觸表面的軟管接合部。具體地說，剛性聚合體部件12優(yōu)選地提供在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞彈性體部件10延伸的框架20。此外，彈性體部件10優(yōu)選地提供用于與軟管的壁的內(nèi)表面鄰接的邊沿部(margins)22，以便限定彈性體部件的焊接深度，同時(shí)沿著可變流動(dòng)限制件的邊緣提供密封。在這里示出的情形中，邊沿部22鄰接折流件102并且形成沿著框架20的兩側(cè)延伸的連續(xù)帶。在這里示出的特別優(yōu)選的實(shí)施中，滴灌灌水器100的特征是包括上述框架20和外框架24的雙剛性框架結(jié)構(gòu)。這里的外框架24是完全包圍的框架，從而提供廣闊的表面接觸，以便結(jié)合到灌溉軟管壁并且確保僅通過入口 14的過濾狹縫結(jié)構(gòu)發(fā)生水進(jìn)入滴灌灌水器。內(nèi)框架20在一端處開口以限定流徑的第一部分18a的起始處，內(nèi)框架具有兩個(gè)側(cè)面，彈性體部件10在該兩個(gè)側(cè)面之間布置以限定流徑的第二部分18b，并且框架在一閉合端部處終止，該閉合端以凹槽的形式限定滴灌出口 16，在所述凹槽處將形成通過灌溉軟管的孔62 (圖5B)。根據(jù)另一個(gè)可選特征，剛性聚合體部件12的特征是沿著一側(cè)向下突出的脊13(參見圖3A-3D)。這用于提供滴灌灌水器的可容易識(shí)別的定向以用于在生產(chǎn)線中自動(dòng)處理。應(yīng)清楚的是，如將對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的，可以使用可替換的特征來提供可識(shí)別的定向。如前所述，用于彈性體部件10的彈性體材料通常與灌溉軟管的壁結(jié)合較差。在另一個(gè)方面，重要的是實(shí)現(xiàn)彈性體部件10的邊沿部22與軟管壁之間的密封鄰接。為此原因，·如在圖4A和4B中最佳示出的，本發(fā)明的一些特別優(yōu)選的實(shí)施方式相對(duì)于框架20凹入地布置邊沿部22。當(dāng)框架20焊接到軟管的壁的內(nèi)表面時(shí)，發(fā)生框架20和24的接觸表面輕微穿透到軟管壁中。因此如在圖中最佳可見，使得邊沿部22與灌溉軟管60的壁的表面接觸，從而確保了彈性體部件的邊沿部22與灌溉軟管60的壁之間的密封接觸。根據(jù)所使用的彈性體材料的類型，彈性體還可以促使與軟管的焊接，但是焊接到略微較小的深度。在大多數(shù)情形中，主要根據(jù)灌溉軟管的尺寸以及在生產(chǎn)過程中將要使用的焊接過程的參數(shù)，使用0. 05mm與0. 2mm之間的凹入。為了使圖1A-5D的描述完整，應(yīng)該指出的是，這里示出的實(shí)施提供以布置在內(nèi)框架20與外框架24之間的多個(gè)狹縫14的形式的大面積入口，從而提供了大面積過濾入口。齒卜.旁誦間隙現(xiàn)在參照圖6A-7C，這些附圖示出了總體以200表示的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器?？傮w上說，滴灌灌水器200與上述滴灌灌水器100類似，等同的元件被類似地標(biāo)記。滴灌灌水器200與滴灌灌水器100的區(qū)別主要在于齒下旁通空間在此處被齒上旁通間隙取代。·因此，在這里示出的實(shí)施方式中，流體流徑18a、18b形成有流動(dòng)限制件，流動(dòng)限制件實(shí)施為由基部204和一系列折流件202形成的迷宮?；?04和該系列折流件202的至少與可變幾何形狀流徑18b相應(yīng)的部分整體地形成為彈性體部件10的一部分。這里的彈性體部件10還包括沿著該系列折流件202的頂部邊緣形成的一連串旁通間隙206，使得當(dāng)如圖7A-7C所示焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)，旁通間隙206在該系列折流件202與灌溉軟管60的壁的內(nèi)表面之間限定旁通空間。基部204的至少一部分暴露到灌溉軟管60內(nèi)的流體壓力，使得灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力致使逐漸地關(guān)閉旁通間隙206，由此調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器的流速。仍是這里，如在圖6C和6D中最佳可見，彈性體部件10優(yōu)選地具有相對(duì)于框架20凹入的邊沿部22，以在裝配(參見圖7C)時(shí)實(shí)現(xiàn)與灌溉軟管60的內(nèi)表面的密封鄰接，如上所述。可以通過改變間隙的尺寸和形狀、以及基部204的厚度和/或形狀來確保抵靠灌溉軟管60的內(nèi)表面逐漸地關(guān)閉旁通間隙206。在這里示出的情形中，基部204實(shí)施為具有沿著流徑逐漸增加的厚度(參見圖6F)，同時(shí)旁通間隙206的深度增加(與圖6C和6D的橫截面視圖相比)。該實(shí)施方式與先前實(shí)施方式的略微不同在于形狀構(gòu)造為在固定幾何形狀迷宮部分的任一側(cè)上提供較寬的過濾入口，并且用于出口 16的支撐件的結(jié)構(gòu)不同。在其它方面，滴灌灌水器200的結(jié)構(gòu)和操作與上述的滴灌灌水器100類似，并且通過參照上面的描述將
會(huì)理解?？勺兺牧髡D宮幾何形狀現(xiàn)在參照圖8A-8E，這些附圖示出了總體上以300表示的根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器?？傮w上說，滴灌灌水器300與上述滴灌灌水器200類似，相似的元件被類似地標(biāo)記。滴灌灌水器300與滴灌灌水器100的區(qū)別主要在于其使用具有可變橫截面流動(dòng)幾何形狀的迷宮流動(dòng)限制件來替代前述的齒下旁通空間。該實(shí)施方式還示出了一種實(shí)施例，其中流徑的固定幾何形狀迷宮部分18a和可變幾何形狀流徑18b整體地形成為彈性體部件10的一部分。因此，在這里示出的實(shí)施方式中，流體流徑18a、18b形成有流動(dòng)限制件，流動(dòng)限制件實(shí)施為由 基部304和一系列折流件302形成的迷宮。基部304和所述一系列折流件302的至少與固定幾何形狀流徑18a和可變幾何形狀流徑18b相應(yīng)的部分(并且在此情形中整個(gè)系列)整體地形成為彈性體部件10的部分。所述一系列折流件302和基部304的形狀形成為使得當(dāng)在灌溉軟管內(nèi)的流體壓力增加時(shí)通過迷宮的流體流動(dòng)的湍流增加，由此調(diào)節(jié)通過滴灌灌水器的流速。該調(diào)節(jié)技術(shù)的操作的原理在本人的上述公開的專利申請第W02008/035335號(hào)中詳細(xì)地進(jìn)行了闡述，該申請通過引用的方式整體地接合于本申請中，就像在這里進(jìn)行了闡述一樣。在圖SB和SC中示出了用于產(chǎn)生可變湍流的適合形式的例子，其中折流件302與基部304之間的接合處的特征是過渡區(qū)域306。具體地說，可變幾何形狀流徑18b的折流件302具有與在上述實(shí)施方式中示出的迷宮齒類似的直立上壁部分，但是通過在上壁部分與基部304之間形成傾斜過渡區(qū)域306的加厚根部而改變。傾斜過渡區(qū)域306可以是相對(duì)于基部成鈍角的平坦表面，或者可以是逐漸彎曲的或者是使得折流件的直立部分與基部之間的過渡平滑的任何其它的形狀，由此至少在迷宮的底部中方便層流。當(dāng)基部304的下側(cè)上的壓力增加時(shí)，過渡區(qū)域變得更淺并且通道接近長方形橫截面，由此趨于產(chǎn)生增加的湍流以及流速的相應(yīng)降低。仍是這里，通常通過使過渡區(qū)域306沿著流徑逐漸地更深和/或角度更陡，通道的形狀優(yōu)選地形成為提供逐漸的變型。在這里示出的情形中，通過使變型與通道的逐漸變窄相結(jié)合，過渡區(qū)域增加的深度和陡度在不增加通道的橫截面積的情況下實(shí)現(xiàn)。附加地，或者可替換地，如參照上述滴灌灌水器200示出的，通過提供基部304的漸變厚度可以實(shí)現(xiàn)漸變效果。在該示例性實(shí)施方式中，內(nèi)框架20不形成軟管接觸接合部的一部分，替代地實(shí)施為用于彈性體部件10的下方支撐件。作為替代，彈性體部件10的上邊沿部22提供與灌溉軟管的內(nèi)表面密封接觸和/或結(jié)合，由此沿著流徑18a、18b的側(cè)部密封。如圖SE中最佳可見，框架20和彈性體部件10優(yōu)選地形成有互鎖特征，以便除了彈性體與剛性部件的結(jié)合之外還提供附加的機(jī)械支撐，由此當(dāng)焊接到軟管的內(nèi)表面時(shí)抵靠軟管的內(nèi)表面夾持彈性體部件10。在其它方面，滴灌灌水器300的結(jié)構(gòu)和操作與上述的滴灌灌水器100相似，并且通過參照上面的描述將會(huì)理解。采用熱固性彈性體的雙部件滴灌灌水器到此為止示出的本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施方式適合利用在雙部件注射成型生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合的多種彈性體和剛性聚合體材料實(shí)施。已經(jīng)提出諸如硅膠(這里簡單地表示“硅”)的熱固性彈性體或者諸如EPDM (乙烯丙烯二烯單體)橡膠的其它熱固性聚合體，由于它們結(jié)合有多種有利的機(jī)械和化學(xué)特性，因此可以有利地用作調(diào)節(jié)滴灌灌水器中的彈性體。已知硅可以注射成型成型并且還可以用作在使熱固性部件與熱塑性部件(諸如PE)結(jié)合的雙部件注射成型技術(shù)中的部件。然而，硅不能與相鄰的熱塑性聚合體部件(諸如PE)結(jié)合。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及采用熱固性彈性體材料的雙部件滴灌灌水器的實(shí)施。為了簡化闡述的目的，現(xiàn)在將通過參照作為熱固性彈性體材料的硅的優(yōu)選但非限制性實(shí)例來描述本發(fā)明的實(shí)施。通過非限制性實(shí)例，圖9A-12B示出了總體上以400表示的根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式構(gòu)造并且操作的滴灌灌水器。大體地說，滴灌灌水器400與上述滴灌灌水器200類似，但是已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)更改以使其適于使用硅來實(shí)施。因此，該實(shí)施方式包括折流件402、基部404和齒上間隙406，它們在結(jié)構(gòu)上和功能上與上述的分別來自滴灌灌水器200的相應(yīng)特征402、404和406類似。應(yīng)該指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的是，通過對(duì)這里所描述的那些實(shí)施方式進(jìn)行變型，硅和其它熱固性彈性體材料可以同等地用于本發(fā)明的任何其它實(shí)施方式中、或者任何其它雙部件滴灌灌水器中。用于具有由硅形成的彈性部件10的滴灌灌水器400的實(shí)施的主要變型是將彈性體部件10和剛性聚合體部件12形成有互補(bǔ)的互鎖特征，以便使得彈性體部件10機(jī)械地保 持與剛性聚合體部件12接合。該機(jī)械接合避免了依賴表面結(jié)合，由此即使具有硅也可提供穩(wěn)定的構(gòu)造。在這里示出的示例中，如在圖IOB中可見的，硅彈性體部件10形成有沿著其邊緣延伸的并且優(yōu)選地圍繞硅彈性體部件10的周邊的大部分的橫向突出脊。剛性聚合體部件12的面向表面形成有互補(bǔ)狹槽410，互補(bǔ)狹槽內(nèi)接合有脊408。順便提及，應(yīng)該指出的是，盡管在圖IOA和IOB中以分解視圖示出，但是這兩個(gè)部件優(yōu)選地在它們接合狀態(tài)中通過雙部件注射成型直接地形成，并且通常不分離。應(yīng)該指出的是，狹槽410形成為提供與硅彈性體部件10向上或者向下的收回(extraction)相對(duì)的互鎖保持特征。等同的功能可以通過反轉(zhuǎn)該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，在剛性聚合體部件中的脊與彈性體中的狹槽相接合。如果期望的話，可以設(shè)置交錯(cuò)元件(未示出)的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，或者嵌入式錨定特性(未示出)。除了硅部件在剛性聚合體部件內(nèi)的機(jī)械接合之外，還應(yīng)該指出的是，如圖12B所示，當(dāng)框架20和24焊接到灌溉軟管60的內(nèi)表面時(shí)，硅部件的邊沿部22抵靠軟管的表面被夾持，由此用于進(jìn)一步固定硅部件并且用于確保沿著可變幾何形狀流徑18b的有效的防漏水的密封。與滴灌灌水器200相比，滴灌灌水器400的一個(gè)附加的顯著特征是硅彈性體部件10優(yōu)選地形成有整體的出口室凹槽416。由于硅部件不結(jié)合到剛性聚合體部件以確保沿著迷宮流徑的長度和出口區(qū)域的可靠密封，因此優(yōu)選地提供整體的出口室凹槽，以避免沿著部分之間的接合部可能的泄漏，否則其可能繞過迷宮流動(dòng)限制件。在一些情形中，可能優(yōu)選的是提供用于硅彈性體部件的附加機(jī)械支撐件。在這里示出的情形中，如在圖IOA和12A中最佳可見，剛性聚合體部件12包括為整體的出口室凹槽416提供額外支撐的額外支撐架412。應(yīng)該理解的是上面的描述僅旨在用作示例，并且應(yīng)該理解的是在如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)可進(jìn)行多種其它的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種包括用于附接到灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，所述滴灌灌水器包括彈性體部件，其中所述滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)附接到所述灌溉軟管的所述內(nèi)表面時(shí)，所述滴灌灌水器限定(i)水入口，用于從所述灌溉軟管接收水；(ii)滴灌出口，用于通過所述灌溉軟管的所述壁中的開口釋放水；以及(iii)從所述水入口到所述滴灌出口的流體流徑，所述流體流徑包括迷宮流動(dòng)限制件，所述迷宮流動(dòng)限制件的至少部分形成在所述彈性體部件中，所述迷宮流動(dòng)限制件的所述至少部分包括(A)一系列折流件，(B)基部，位于所述一系列折流件下方，以及(C)多個(gè)齒下旁通空間，位于所述基部與所述一系列折流件之間，其中，所述基部暴露于所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，使得所述灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力導(dǎo)致逐漸地關(guān)閉所述齒下旁通空間，由此調(diào)節(jié)通過所述滴灌灌水器的所述流速。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述滴灌灌水器進(jìn)一步包括剛性聚合體部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述剛性聚合體部件在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述滴灌灌水器具有包括用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面相互作用的接觸表面的軟管接合部，所述軟管接合部包括(A)框架，由在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸的所述剛性聚合體部件形成；以及(B)邊沿部，由所述彈性體部件提供，用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面鄰接，以便界定所述可變流動(dòng)限制件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述框架突出超過所述邊沿部，使得當(dāng)所述框架焊接到所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面時(shí)所述框架穿入到所述軟管的所述壁中到達(dá)比所述邊沿部更大的程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和剛性部件整體地形成在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和剛性部件通過雙部件注射成型而形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和所述剛性聚合體部件形成有互補(bǔ)的互鎖特征，所述互補(bǔ)的互鎖特征形成為機(jī)械地保持所述彈性體部件與所述剛性聚合體部件接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件由熱固性彈性體形成。
10.一種灌溉系統(tǒng),包括(a)灌溉軟管；以及(b)多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I的滴灌灌水器，沿著所述灌溉軟管的長度間隔地附接到所述灌溉軟管的內(nèi)表面。
11.一種包括用于圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半附接到所述灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，所述滴灌灌水器包括(a)彈性體部件；以及(b)剛性聚合體部件，在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸；其中，所述滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到所述灌溉軟管的所述內(nèi)表面時(shí)所述滴灌灌水器限定(i)水入口，用于從所述灌溉軟管接收水；(ii)滴灌出口，用于通過所述灌溉軟管的所述壁中的開口釋放水；以及(iii)從所述水入口到所述滴灌出口的流體流徑，所述流體流徑包括迷宮流動(dòng)限制件，所述迷宮流動(dòng)限制件的至少部分是形成在所述彈性體部件中的可變幾何形狀迷宮，所述可變幾何形狀迷宮包括(A)一系列折流件，(B)基部，位于所述一系列折流件下方，以及(C)多個(gè)齒上旁通間隙，沿著所述一系列折流件的頂邊緣形成，使得當(dāng)焊接到所述灌溉軟管的所述內(nèi)表面時(shí)所述旁通間隙允許水在所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面與所述一系列折流件之間流動(dòng)，其中，所述基部暴露于所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，使得所述灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力導(dǎo)致逐漸地關(guān)閉所述旁通通道，由此調(diào)節(jié)通過所述滴灌灌水器的所述流速。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述滴灌灌水器具有包括用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面相互作用的接觸表面的軟管接合部，所述軟管接合部包括(A)框架，由在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸的所述剛性聚合體部件形成；以及(B)邊沿部，由所述彈性體部件提供，用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面鄰接，以便界定可變流動(dòng)限制件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述框架突出超過所述邊沿部，使得當(dāng)所述框架焊接到所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面時(shí)，所述框架穿入到所述軟管的所述壁中到達(dá)比所述邊沿部更大的程度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和剛性部件整體地形成在一起。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備,其中，所述彈性體部件和剛性部件通過雙部件注射成型而形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和所述剛性聚合體部件形成有互補(bǔ)的互鎖特征，所述互補(bǔ)的互鎖特征形成為機(jī)械地保持所述彈性體部件與所述剛性聚合體部件接合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件由熱固性彈性體形成。
18.—種灌溉系統(tǒng),包括(a)灌溉軟管；以及(b)多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求11的滴灌灌水器，沿著所述灌溉軟管的長度間隔地附接到所述灌溉軟管的內(nèi)表面。
19.一種包括用于圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半附接到所述灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，所述滴灌灌水器包括(a)彈性體部件；以及(b)剛性聚合體部件，在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸；其中，所述滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到所述灌溉軟管的所述內(nèi)表面時(shí)所述滴灌灌水器限定(i)水入口，用于從所述灌溉軟管接收水；(ii)滴灌出口，用于通過所述灌溉軟管的所述壁中的開口釋放水；以及(iii)從所述水入口到所述滴灌出口的流體流徑，所述流體流徑包括迷宮流動(dòng)限制件，所述迷宮流動(dòng)限制件的至少部分是形成在所述彈性體部件中的可變幾何形狀迷宮，所述可變幾何形狀迷宮包括(A)一系列折流件，以及(B)基部，位于所述一系列折流件下方，其中，所述基部的下側(cè)暴露到所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，并且其中所述可變幾何形狀迷宮的所述折流件具有直立上壁部分以及形成位于所述上壁部分與所述基部之間的傾斜過渡區(qū)域的加厚根部，使得當(dāng)在所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力增加時(shí)所述傾斜過渡區(qū)域逐漸地變得平坦以限定增加的湍流流徑幾何形狀，由此調(diào)節(jié)通過所述滴灌灌水器的所述流速。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，所述滴灌灌水器具有包括用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面相互作用的接觸表面的軟管接合部，所述軟管接合部包括(A)框架，由在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸的所述剛性聚合體部件形成；以及(B)邊沿部，由所述彈性體部件提供，用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面鄰接，以便界定可變流動(dòng)限制件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述框架突出超過所述邊沿部，使得當(dāng)所述框架焊接到所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面時(shí)所述框架穿入到所述軟管的所述壁中到達(dá)比所述邊沿部更大的程度。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和所述剛性聚合體部件形成有互補(bǔ)的互鎖特征，所述互補(bǔ)的互鎖特征形成為機(jī)械地保持所述彈性體部件與所述剛性聚合體部件接合。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件由熱固性彈性體形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和剛性部件整體地形成在一起。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和剛性部件通過雙部件注射成型而形成。
26.一種灌溉系統(tǒng)，包括(a)灌溉軟管；以及(b)多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求19的滴灌灌水器，沿著所述灌溉軟管的長度間隔地附接到所述灌溉軟管的內(nèi)表面。
27.一種包括用于圍繞小于灌溉軟管的周邊的一半附接到所述灌溉軟管的壁的內(nèi)表面的滴灌灌水器的設(shè)備，所述滴灌灌水器包括(a)熱固性彈性體部件；以及(b)剛性聚合體部件,在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸，其中，所述滴灌灌水器構(gòu)造為使得當(dāng)焊接到所述灌溉軟管的所述內(nèi)表面時(shí)所述滴灌灌水器限定(i)水入口，用于從所述灌溉軟管接收水；(ii)滴灌出口，用于通過所述灌溉軟管的所述壁中的開口釋放水；以及(iii)從所述水入口到所述滴灌出口的流體流徑，所述流體流徑包括流動(dòng)限制件，所述流動(dòng)限制件的至少部分是由所述熱固性彈性體部件形成的可變幾何形狀流動(dòng)限制件并且其中，所述熱固性彈性體部件的一區(qū)域暴露到所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，并且構(gòu)造為使得所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力的變化影響所述可變幾何形狀流動(dòng)限制件，以便調(diào)節(jié)通過所述滴灌灌水器的流速，并且其中，所述熱固性彈性體部件和所述剛性聚合體部件形成有互補(bǔ)的互鎖特征，所述互補(bǔ)的互鎖特征形成為使得當(dāng)所述剛性聚合體部件焊接到所述灌溉軟管的所述內(nèi)表面時(shí)，所述熱固性彈性體部件機(jī)械地保持與所述剛性聚合體部件接合。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述互補(bǔ)的互鎖特征構(gòu)造為使得所述熱固性彈性體部件被機(jī)械地保持，以防止沿著任何方向與所述剛性聚合體部件脫離接合。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述熱固性彈性體部件包括密封邊沿部，所述密封邊沿部布置成密封抵靠所述灌溉軟管的所述內(nèi)表面并且限定所述滴灌出口。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述滴灌灌水器具有包括用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面相互作用的接觸表面的軟管接合部，所述軟管接合部包括(A)框架，由在至少三個(gè)側(cè)面上圍繞所述彈性體部件延伸的所述剛性聚合體部件形成；以及(B)邊沿部，由所述彈性體部件提供，用于與所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面鄰接，以便界定可變流動(dòng)限制件。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，所述框架突出超過所述邊沿部，使得當(dāng)所述框架焊接到所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面時(shí)所述框架穿入到所述軟管的所述壁中到達(dá)比所述邊沿部更大的程度。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述流動(dòng)限制件實(shí)施為迷宮。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述迷宮的至少一部分包括一系列折流件和基部，所述一系列折流件和所述基部整體地形成為所述熱固性彈性體部件的部分。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述熱固性彈性體部件進(jìn)一步包括在所述基部與所述一系列折流件之間通過的多個(gè)齒下旁通空間，并且其中，所述基部暴露于所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，使得所述灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力導(dǎo)致逐漸地關(guān)閉所述齒下旁通空間，由此調(diào)節(jié)通過所述滴灌灌水器的所述流速。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述熱固性彈性體部件進(jìn)一步包括沿著該一系列折流件的頂邊緣形成的多個(gè)齒上旁通間隙，使得當(dāng)焊接到所述灌溉軟管的內(nèi)表面時(shí)所述旁通間隙允許水在所述軟管的所述壁的所述內(nèi)表面與所述一系列折流件之間流動(dòng)，并且其中所述基部暴露于所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，使得所述灌溉軟管內(nèi)的增加的流體壓力導(dǎo)致逐漸地關(guān)閉所述旁通間隙，由此調(diào)節(jié)通過所述滴灌灌水器的所述流速。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述基部的下側(cè)暴露到所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力，并且其中，所述可變幾何形狀迷宮的所述折流件具有直立上壁部分以及形成位于所述上壁部分與所述基部之間的傾斜過渡區(qū)域的加厚根部，使得當(dāng)在所述灌溉軟管內(nèi)的流體壓力增加時(shí)，所述傾斜過渡區(qū)域逐漸地變得平坦以限定增加的湍流流徑幾何形狀，由此調(diào)節(jié)通過所述滴灌灌水器的所述流速。
37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述彈性體部件和剛性部件通過雙部件注射成型而形成。
全文摘要
一種用于焊接到灌溉軟管的內(nèi)表面的且由彈性體部件和剛性聚合體部件形成的滴灌灌水器。該滴灌灌水器具有包括通常地以迷宮的形式的流動(dòng)限制件的流體流徑，流動(dòng)限制件至少部分地形成在彈性體內(nèi)以提供可變的幾何形狀流動(dòng)限制件。該流動(dòng)限制件可以包括位于基部與一系列折流件之間的齒下旁通空間、齒上旁通間隙或者可以使用具有在直立上壁部分與基部之間形成傾斜過渡區(qū)域的加厚根部的折流件。在每種情形中，當(dāng)布置有滴灌灌水器時(shí)通過滴灌灌水器的流動(dòng)通過彈性體部件的壓力響應(yīng)變形而被調(diào)節(jié)。一些實(shí)施例采用在部件之間具有機(jī)械互鎖的諸如硅的熱固性彈性件部件。
文檔編號(hào)A01G25/02GK102933071SQ201080062951
公開日2013年2月13日 申請日期2010年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月31日
發(fā)明者阿米爾·柯亨 申請人:阿米瑞姆產(chǎn)品開發(fā)和專利有限公司