[发明专利]轨道调谐压力响应灌溉灌水器

说明书

本申请涉及轨道调谐压力响应灌溉灌水器。灌水器包括压力响应区段和由底板、第一轨道和第二轨道界定的至少一个特征部。至少一个特征部通过轨道到轨道的距离、轨道高度、轨道宽度、轨道拐角、竖直轨道间隙、横向轨道间隙、外部轨道、底板厚度、底板轮廓、尖端高度、尖端空隙、特征部密度、特征部外形、特征部角度和特征部厚度中的至少一个来调谐。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月14日提交的序列号为62/861,393的美国临时申请的权益，该临时申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明的实施方案总体上涉及用于灌溉应用(诸如滴灌应用)的连续的内镶式(in-line)压力响应灌水器(pressure responsive emitter)。

背景技术

具有较厚轮廓横截面的灌水器的益处是隔膜可以移动的活动范围更大，并且这实现了更大的操作压力范围，但是一些商业上可获得的离散的内镶式压力补偿灌水器基本上向下延伸到灌溉毛管(irrigation lateral)(例如软管或管)的流体通道中。这在整个管本身内产生了压降。例如，如果灌溉毛管每6英寸就有一个灌水器，并且毛管长度为1000英尺，那么沿着毛管的长度将有2000个灌水器。这可能导致沿毛管的压力损失很大，并且可能降低用压力补偿灌水器来延长长度的益处。

较低轮廓横截面的灌水器，诸如在一些滴灌带(drip irrigation tape)或毛管中使用的连续灌水器条带(continuous emitter strip)，在毛管的长度上产生小得多的管线损失。然而，这可能限制在特征部(feature)可以移动的位移方面的工作距离，尤其是如果这种设计在消散压力的特征部的数量方面受限制的情况。

对于一些当前可获得的连续灌水器，利用如此大量的特征部来调谐压力响应区域的响应的能力是有限的。商业上可获得的完全补偿灌水器(0或接近0的排放指数)依赖于短的压力减少区段的下游的单一调节特征部。示例性调节特征部包括槽或孔，槽或孔通常被倒圆锥形部分包围。为了适应全范围的操作压力，调节特征部的流动阻力变化很大。当暴露于压力范围的上限部分时，为了产生期望的阻力，调节特征部移动到横截面面积大幅减小的位置。这导致一种倾向，当最小横截面特征部像过滤器一样不允许碎屑通过时，碎屑就会堆积。

出口室暴露于大气压力下，而弹性体条带的下侧上的压力与管线压力相匹配。这使得出口位置处的弹性体条带以一定压差暴露于全管线压力下。这可能有使灌水器底板(floor)向上扭曲到灌水器的出口中的趋势。这会导致减小的横截面面积、减小的喷射和/或当暴露于灌溉供水内的碎屑时更高的堵塞趋势。

发明内容

实施方案灌水器包括压力响应区段和由底板、第一轨道(rail)和第二轨道界定的至少一个特征部。至少一个特征部由至少一个调谐元素调谐，以在至少一个特征部局部的期望压差下偏转。调谐元素选自由以下组成的组：轨道到轨道的距离、轨道高度、轨道宽度、轨道半径曲率、轨道拐角、竖直轨道间隙、横向轨道间隙、外部轨道、底板厚度、底板轮廓、尖端(tip)高度、尖端空隙、特征部密度、特征部轮廓、特征部角度和特征部厚度。

组合灌溉毛管和灌水器的实施方案包括毛管和灌水器。毛管具有内壁，并且内壁的一部分界定了毛管流动路径。灌水器具有可操作地连接到内壁的第一轨道和第二轨道，以及将第一轨道和第二轨道的远端互连的底板。内壁、第一轨道和第二轨道以及底板界定了灌水器流动路径。灌水器包括压力响应区段和由底板、第一轨道和第二轨道界定的至少一个特征部。至少一个特征部由至少一个调谐元素调谐，以在至少一个特征部局部的期望压差下偏转。调谐元素选自由以下组成的组：轨道到轨道的距离、轨道高度、轨道宽度、轨道半径曲率、轨道拐角、竖直轨道间隙、横向轨道间隙、外部轨道、底板厚度、底板轮廓、尖端高度、尖端空隙、特征部密度、特征部轮廓、特征部角度和特征部厚度。其中用于灌水器的排放指数为0至0.7，并且其中当期望压差位于至少一个特征部的局部时，至少一个灌水器特征部从打开位置偏转成关闭位置。

附图说明