[发明专利]双部件滴灌灌水器

说明书

技术领域和背景技术

本发明涉及一种与滴灌灌溉软管一起使用的滴灌灌水器（drip emitter），并且具体地说，本发明涉及一种用于附接到灌溉软管的壁的内表面的双部件滴灌灌水器。

用于灌溉软管中的滴灌灌水器包括用于将流速减小到期望水平的流动限制件。流动限制件的例子包括但是不限于层状流动限制件、以及称作迷宫的蜿蜒细流的通道的方式。

在一些情形中，弹性体材料用作设计为提供可变流动限制几何形状的流动限制件的一部分。可变几何形状设计为响应于供给软管内的流体压力，以便至少部分地补偿由于软管内的压力变化而引起的流速变化。这种装置的实例是本人的美国专利第5,400,973号，在该专利中，平的弹性体隔膜由于软管内的压力变形，以顺序地关闭横跨形成迷宫的一系列折流件的顶部的间隙。

上述方法是非常有利的，提供了滴灌出口流速的压力补偿调节。然而，使用分离的弹性体隔膜要求两部分设计，或者更通常地三部分设计，要求在生产期间的装配步骤，并且因此增加了生产成本。

作为可替换的方法，弹性体可以用作用于生产具有压力补偿的一体滴灌灌水器的基体材料。这种装置的实例可以在本人的美国专利第6,886,761号中找到，其使用具有变化高度的折流件的弹性体迷宫，使得在软管中压力增加，顺序地关闭形成在折流件与软管壁之间的旁路通道。另一个实例是本人公开的专利申请第WO2008/035335号，其中弹性体迷宫由具有竖直上壁部分和形成上壁部分与基部之间的倾斜过渡区域的加厚根部的折流件形成。在这种情形中，当灌溉软管内的流体压力增加时，倾斜过渡区域逐渐地变得平坦以限定增加的湍流流径几何形状，由此调整通过滴灌灌水器的流速。

在上述两种情形中，弹性体部件均由挤压过程或者共挤压形成。形成的结构具有许多优点，但是需要较大比例的弹性体材料，并且限于使用提供足够结构支撑的且可以有效地结合到灌溉软管的内表面的特定类型的弹性体。此外，通过挤压技术生产内在地限制了可以生产的形状的范围，并且提供了较低的生产准确性。

最后，参照本人的美国专利第5,203,503号，其公开了一种通过双部件注射成型（injection molding，注塑模制）技术生产的双部件滴灌灌水器。双部件注射成型技术执行两阶段注射，其中成型部分在两个阶段之间相对移动，形成一整体结构，该整体结构中限定良好层流限制件的弹性体部件被植入到刚性聚合物装置内。这需要少量的弹性体材料来提供可变几何形状流动限制件，同时滴灌灌水器结构的其它部分由刚性聚合物材料形成，由此减少了生产成本并且提供了良好地适于结合到灌溉软管的内表面的结构。

尽管具有如上所述的显著的优点，通过双部件成型的双部件滴灌灌水器的实际实施存在各种挑战。具体地说，由于层流限制件对几何形状变化的高传感性，所以本人的美国专利第5,203,503号中公开的装置通常不能实现可靠的流速补偿（要求比下面描述的湍流可变几何形状迷宫选择大十倍以上的精确度）。由于焊接附接过程中的变化，可变流动限制件的实施通常对滴灌灌水器相对于软管的内表面的定位的变化非常敏感。

最后，对于补偿滴灌灌水器的生产，诸如硅的热固性弹性体具有超过其它弹性体材料的多种潜在的优点，例如呈现出高抗蠕变性。然而，双部件成型技术对于结合热固性和热塑性部件的装置的实施来说是具有挑战性的，并且由于硅不能与相邻的刚性聚合体材料牢固地结合，因此滴灌灌水器的生产是特别有问题的。

因此需要一种能够提供改进的流动补偿的双部件滴灌灌水器，其使得该装置对于滴灌灌水器相对于软管壁的内表面的位置变化具有较小的敏感性，并且/或者其将会提供对由硅形成的部件的有效保持。

发明内容

本发明是一种用于附接到灌溉软管的壁的内表面的双部件滴灌灌水器。

根据本发明的实施方式的教导，提供了一种包括用于附接到灌溉软管的壁的内表面的滴灌灌水器的设备，滴灌灌水器包括弹性体部件，其中滴灌灌水器构造为使得当附接到灌溉软管的内表面时，滴灌灌水器限定：(a)水入口，用于从灌溉软管接收水；(b)滴灌出口，用于通过灌溉软管的壁中的开口释放水；以及(c)从水入口到滴灌出口的流体流径，流体流径包括迷宫流动限制件，迷宫流动限制件的至少部分形成在弹性体部件中，迷宫流动限制件的至少部分包括：(i)一系列折流件，(ii)基部，位于一系列折流件下方，以及(iii)多个齿下旁通空间，位于基部与一系列折流件之间，其中，基部暴露于灌溉软管内的流体压力，使得灌溉软管内的增加的流体压力导致逐渐地关闭齿下旁通空间，由此调节通过滴灌灌水器的流速。