迷宫型的滴灌软管和用于制造此类软管的流控制部件.pdf

一种滴灌软管，包括：用于引导加压水穿过其内部的管道，该管道沿着管道长度在纵向隔开的位置上形成有用于放出水的多个出口；以及多个流控制部件，其相对于管道的内表面而固定在内表面的纵向隔开的位置上，以与内表面一起限定多个迷宫，各迷宫具有与管道的内部连通的入口，以及与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口。迷宫包括底壁，该底壁构成为靠近底壁产生显著的水的层流，层流随着管道内的水压的增大而减小，因而湍流随着所述管道内的水压的增大而增大，从而为穿过各个管道出口的水流提供压力补偿。

1.  一种滴灌软管，包括：
用于引导加压水穿过其内部的管道，该管道沿着其长度在纵向隔开的位置上形成有用于放出水的多个出口；以及
多个流控制部件，其相对于所述管道的内表面而固定在该内表面的纵向隔开的位置上，以与所述内表面一起限定多个迷宫，各迷宫具有与所述管道的内部连通的入口，以及与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口；
所述迷宫包括底壁，该底壁构造成靠近所述底壁产生显著的水的层流，其中，所述层流随着所述管道内的水压的增大而减小，因而湍流随着所述管道内的水压的增大而增大，从而为穿过各个管道出口的水流提供压力补偿。

2.  如权利要求1所述的滴灌软管，其特征在于，所述迷宫还包括彼此之间呈隔开、交错的关系的多个齿；
至少其中一些所述齿在连接到所述底壁上的地方构造成带有扩张的根部，以产生靠近所述底壁的显著的层流；
所述底壁的尺寸被设置成使得所述水压的增大以减小穿过所述迷宫的所述层流的方式使所述底壁变形，从而增大穿过所述迷宫的各个部分的压降。

3.  如权利要求2所述的滴灌软管，其特征在于，包括所述扩张的根部的所述齿通过连接处而连接到所述底壁上，所述连接处相对于所述底壁形成有曲线或钝角，以致所述连接处趋向于增大靠近所述底壁的所述层流，但施加至所述底壁上的所述水压趋向于使所述连接处变形，以减小靠近所述底壁的所述层流，从而增大穿过所述迷宫的所述湍流。

4.  如权利要求3所述的滴灌软管，其特征在于，所述齿形成在一对隔开的侧壁中的隔开的位置上；且其中所述各侧壁的位于其各自的齿之间的部分也通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上。

5.  如权利要求3所述的滴灌软管，其特征在于，只有位于所述迷宫的出口端处的所述齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的所述连接处而连接到所述底壁上。

6.  如权利要求3所述的滴灌软管，其特征在于，由所述连接处和所述底壁限定的角对于所述迷宫的各自的长度大致上相同。

7.  如权利要求3所述的滴灌软管，其特征在于，由所述连接处和所述底壁限定的角在所述迷宫的下游方向上增大。

8.  如权利要求3所述的滴灌软管，其特征在于，由所述连接处和所述底壁限定的角在100°-130°的范围内。

9.  如权利要求3所述的滴灌软管，其特征在于，至少所述迷宫的位于其出口端处的部分具有在下游方向上宽度减小的横向尺寸。

10.  如权利要求3所述的滴灌软管，其特征在于，所述整个迷宫具有在下游方向上减小宽度的横向尺寸。

11.  如权利要求10所述的滴灌软管，其特征在于，所述迷宫在其入口端处具有2.5-1.5mm的横向尺寸，在其出口端处具有2.0-1.0mm的横向尺寸。

12.  如权利要求10所述的滴灌软管，其特征在于，所述迷宫在其入口端处具有2.0mm的横向尺寸，在其出口端处具有1.5mm的横向尺寸。

13.  如权利要求2所述的滴灌软管，其特征在于，至少在所述迷宫的位于其出口端处的部分中的所述底壁形成有连续凹槽，该连续凹槽增大穿过所述迷宫的各个部分的所述层流。

14.  如权利要求1所述的滴灌软管，其特征在于，所述多个流控制部件呈紧固至所述管道的所述内表面上的连续的带的形式。

15.  如权利要求14所述的滴灌软管，其特征在于，所述连续的带为弹性材料。

16.  如权利要求14所述的滴灌软管，其特征在于，所述连续的带包括非弹性材料的带和与该非弹性材料的带结合的弹性材料的带，并与所述管道的内表面一起限定所述迷宫。

17.  如权利要求16所述的滴灌软管，其特征在于，所述弹性材料的带还形成有该迷宫的所述出口。

18.  如权利要求1所述的滴灌软管，其特征在于，所述各迷宫的出口由多个隔开的突起限定，该突起能够与所述管道的内表面接合，以形成用于使水从各个迷宫放出的出口通道；且其中所述多个隔开的突起为圆锥形的构造，并排列为外部行和相对于该外部行的突起而呈交错的关系的内部行。

19.  如权利要求1所述的滴灌软管，其特征在于，所述各迷宫的入口由多个隔开的突起限定，该突起能够与所述管道的内表面接合，以形成用于使从所述管道的内部进入所述各个迷宫的水的多个过滤入口通道；且其中所述多个隔开的突起排列为外部行和相对于该外部行的突起而呈交错的关系的内部行。

20.  如权利要求19所述的滴灌软管，其特征在于，所述内部行中的隔开的突起的高度低于所述外部行中的所述隔开的突起。

21.  如权利要求19所述的滴灌软管，其特征在于，所述外部行中的隔开的突起具有随着高度增大而减小的厚度。

22.  一种滴灌软管，包括：
用于引导加压水穿过其内部的管道，该管道沿着其长度在纵向隔开的位置上形成有用于放出水的多个出口；以及
多个流控制部件，其相对于所述管道的内表面而固定在该内表面的纵向隔开的位置上，以与所述内表面一起限定多个迷宫，各迷宫具有与所述管道的内部连通的入口，以及与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口；
所述迷宫包括底壁，该底壁构造成使得通过改变所述管道内的水压来沿着所述迷宫的长度逐步地改变穿过所述迷宫的湍流。

23.  如权利要求22所述的滴灌软管，其特征在于，所述迷宫还包括彼此之间处于隔开、交错的关系的多个齿；
至少其中一些所述齿在连接到所述底壁上的地方构造成具有扩张的根部，以产生靠近所述底壁的显著的层流；
所述底壁的尺寸被设置成使得所述水压的增大以减小穿过所述迷宫的层流的方式使所述底壁变形，并从而增大穿过所述迷宫的各个部分的压降。

24.  如权利要求23所述的滴灌软管，其特征在于，包括所述扩张的根部的所述齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上，以致所述连接处趋向于增大靠近所述底壁的所述层流，但施加至所述底壁的所述水压趋向于使所述连接处变形，以减小靠近所述底壁的所述层流，从而增大穿过所述迷宫的所述湍流。

25.  如权利要求24所述的滴灌软管，其特征在于，所述齿形成在一对隔开的侧壁中的隔开的位置上；且其中各侧壁的位于其各自的齿之间的部分也通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上。

26.  如权利要求22所述的滴灌软管，其特征在于，至少所述迷宫的位于其出口端处的部分具有在下游方向上减小宽度的横向尺寸。

27.  一种滴灌软管，包括：
用于引导加压水穿过其内部的管道，该管道沿着其长度在纵向隔开的位置上形成有用于放出水的多个出口；以及
多个流控制部件，其相对于所述管道的内表面而固定在该内表面的纵向隔开的位置上，以限定多个迷宫，各迷宫具有与所述管道的内部连通的入口，以及与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口，
所述迷宫包括底壁和齿，该齿靠近所述底壁具有扩张的根部，该扩张的根部的形状随着所述管道内的压力的增大而改变，以增大穿过所述迷宫的湍流。

28.  如权利要求27所述的滴灌软管，其特征在于，包括所述扩张的根部的所述齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上，以致所述连接处趋向于增大靠近所述底壁的层流，但施加至所述底壁的所述水压趋向于使所述连接处变形，以减小靠近所述底壁的所述层流，并从而增大穿过所述迷宫的所述湍流。

29.  如权利要求28所述的滴灌软管，其特征在于，所述齿形成在一对隔开的侧壁中的隔开的位置上；且其中所述各侧壁的位于其各自的齿之间的部分也通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上。

30.  如权利要求27所述的滴灌软管，其特征在于，至少所述迷宫的位于其出口端处的部分具有在下游方向上减小宽度的横向尺寸。

31.  一种滴灌软管，包括：
用于引导加压水穿过其内部的管道，该管道沿着其长度在纵向隔开的位置上形成有用于放出水的多个出口；以及
多个流控制部件，其相对于所述管道的内表面而固定在该内表面的纵向隔开的位置上，以与所述内表面限定多个迷宫，各迷宫具有与所述管道的内部连通的入口，以及与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口；
所述迷宫形成有具有连续的凹槽的底壁，该连续的凹槽用作用于穿过迷宫的水流的平行流路，所述底壁能够因所述管道内的水压的增大而变形，以减小穿过所述连续凹槽的流。

32.  如权利要求31所述的滴灌软管，其特征在于，所述迷宫还包括彼此之间呈隔开、交错的关系的多个齿；
至少其中一些所述齿在连接到所述底壁上的地方构造成具有扩张的根部，以产生靠近所述底壁的显著的层流；
所述底壁的尺寸被设置成使得所述水压的增大以减小穿过所述迷宫和所述连续的凹槽的层流的方式使所述底壁变形，并从而增大穿过所述迷宫的各个部分的压降。

33.  如权利要求32所述的滴灌软管，其特征在于，包括所述扩张的根部的所述齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上，以致所述连接处趋向于增大靠近所述底壁的层流，但施加至所述底壁的所述水压趋向于使所述连接处变形，以减小靠近所述底壁的层流，并从而增大穿过所述迷宫的湍流。

34.  如权利要求33所述的滴灌软管，其特征在于，所述齿形成在一对隔开的侧壁中的隔开的位置上；且其中各侧壁的位于其各自的齿之间的部分也通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上。

35.  一种滴灌软管，包括：
用于引导加压水穿过其内部的管道，该管道沿着其长度在纵向隔开的位置上形成有用于放出水的多个出口；以及
多个流控制部件，其相对于所述管道的内表面而固定在该内表面的纵向隔开的位置上，以与所述内表面限定多个迷宫，各迷宫具有与所述管道的内部连通的入口，以及与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口；
所述迷宫包括底壁，该底壁构造成使得其对所述管道内的所述水压的变形能力在下游方向上减小。

36.  如权利要求35所述的滴灌软管，其特征在于，所述迷宫还包括彼此之间成隔开、交错的关系的多个齿；
至少其中一些所述齿在连接到所述底壁上的地方构造成具有扩张的根部，以产生靠近所述底壁的显著的层流；
所述底壁的尺寸被设置成使得所述水压的增大以减小穿过所述迷宫的层流的方式使所述底壁变形，并从而增大穿过所述迷宫的各个部分的压降。

37.  如权利要求36所述的滴灌软管，其特征在于，包括所述扩张的根部的所述齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上，以致所述连接处趋向于增大靠近所述底壁的层流，但施加至所述底壁的所述水压趋向于使所述连接处变形，以减小靠近所述底壁的层流，从而增大穿过所述迷宫的湍流。

38.  如权利要求37所述的滴灌软管，其特征在于，所述齿形成在一对隔开的侧壁中的隔开的位置上；且其中各侧壁的位于其各自的齿之间的部分也通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上。

39.  如权利要求35所述的滴灌软管，其特征在于，至少所述迷宫的位于其出口端处的部分具有在下游方向上减小宽度的横向尺寸。

40.  如权利要求35所述的滴灌软管，其特征在于，整个迷宫具有在下游方向上减小宽度的横向尺寸。

41.  一种滴灌软管，包括：
用于引导加压水穿过其内部的管道，该管道沿着其长度在纵向隔开的位置上形成有用于排出水的多个管道出口；以及
多个流控制部件，其在所述管道的内表面的纵向隔开的位置上紧固至所述内表面，以与所述内表面一起限定多个迷宫，各迷宫在与所述管道的内部连通的一端处具有入口，并在与管道出口连通的相反的一端处具有出口，该管道出口用于从该处以低速率排出水；
所述各迷宫的入口由多个隔开的突起限定，该突起能够与所述管道的内表面接合，以形成用于从所述管道的内部进入各个迷宫的水的多个过滤入口通道；
所述多个隔开的突起排列成内部行和相对于该内部行的那些突起而处于交错的关系的外部行，所述外部行的突起的厚度随着高度增大而减小。

42.  如权利要求41所述的滴灌软管，其特征在于，所述外部行中的隔开的突起的高度高于所述内部行中的那些突起的高度。

43.  如权利要求41所述的滴灌软管，其特征在于，各迷宫的入口由多个所述隔开的突起限定，该突起形成在所述压力降低的通道的入口端的两侧并大致横向地向所述通道延伸。

44.  一种流控制部件，其构造成相对于管道的内表面而固定，包括：
弹性的带，其形状设置成与所述管道的内表面一起限定迷宫，该迷宫具有与所述管道的内部连通的入口和位于所述入口的下游并与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口；
所述迷宫包括底壁，该底壁构造成靠近所述底壁产生显著的水的层流，其中，所述层流随着所述管道内的水压的增大而减小，因而湍流随着所述管道内的水压的增大而增大，从而为穿过各个管道出口的水流提供压力补偿。

45.  如权利要求44所述的流控制部件，其特征在于，所述迷宫还包括彼此之间呈隔开、交错的关系的多个齿；
至少其中一些所述齿在连接到所述底壁上的地方构造成具有扩张的根部，以产生靠近所述底壁的显著的层流；
所述底壁的尺寸被设置成使得所述水压的增大以减小穿过所述迷宫的所述层流的方式而使所述底壁变形，并从而增大穿过所述迷宫的各个部分的压降。

46.  如权利要求45所述的流控制部件，其特征在于，包括所述扩张的根部的所述齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上，以致所述连接处趋向于增大靠近所述底壁的所述层流，但施加至所述底壁的所述水压趋向于使所述连接处变形，以减小靠近所述底壁的层流，并从而增大穿过所述压力降低的通道的湍流。

47.  如权利要求46所述的流控制部件，其特征在于，所述齿形成在一对隔开的侧壁中的隔开的位置上；且其中各侧壁的位于其各自的齿之间的部分也通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上。

48.  如权利要求46所述的流控制部件，其特征在于，只有位于所述迷宫的出口端处的所述齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的所述连接处而连接到所述底壁上。

49.  如权利要求46所述的流控制部件，其特征在于，由所述连接处和所述底壁限定的角对于所述迷宫的各自的长度大致上相同。

50.  如权利要求46所述的流控制部件，其特征在于，由所述连接处和所述底壁限定的角在所述迷宫的下游方向上增大。

51.  如权利要求46所述的流控制部件，其特征在于，由所述连接处和所述底壁限定的角在100°-130°的范围内。

52.  如权利要求46所述的流控制部件，其特征在于，至少所述迷宫的位于其出口端处的部分具有在下游方向上减小宽度的横向尺寸。

53.  如权利要求46所述的流控制部件，其特征在于，所述整个迷宫具有在下游方向上减小宽度的横向尺寸。

54.  如权利要求53所述的流控制部件，其特征在于，该迷宫在其入口端处具有2.5-1.5mm的横向尺寸，在其出口端处具有2.0-1.0mm的横向尺寸。

55.  如权利要求53所述的流控制部件，其特征在于，该迷宫在其入口端处具有2.0mm的横向尺寸，在其出口端处具有1.5mm的横向尺寸。

56.  如权利要求45所述的流控制部件，其特征在于，至少所述迷宫的位于其出口端处的部分中的所述底壁形成有连续的凹槽，该连续的凹槽增大穿过所述迷宫的各个部分的层流。

57.  如权利要求44所述的流控制部件，其特征在于，所述多个流控制部件呈固定至所述管道的所述内表面上的连续的带的形式。

58.  如权利要求44所述的流控制部件，其特征在于，所述连续的带为弹性材料。

59.  如权利要求44所述的流控制部件，其特征在于，所述连续的带包括非弹性材料的带和与该非弹性材料的带结合的弹性材料的带，并与所述管道的内表面一起限定所述迷宫。

60.  如权利要求59所述的流控制部件，其特征在于，所述弹性材料的带还形成有迷宫的所述出口。

迷宫型的滴灌软管和用于制造此类软管的流控制部件
技术领域
本发明涉及滴灌装置，尤其涉及用于沿着软管长度从多个纵向隔开的位置以低速率排出灌溉水的滴灌软管。本发明还涉及用于制造此类软管的流控制部件。
背景技术
滴灌软管被越来越多地用来灌溉各种类型的植物，这是因为，除了其它的优点之外，滴灌软管将水直接供给至植物的根部区域且因而很好地保藏水和肥料。一类滴灌软管包括管道和多个流控制部件，该管道用于引导加压水穿过其内部且形成有用于沿着其长度纵向地隔开的位置上排出水的多个管道出口，该多个流控制部件相对于管道的内表面而固定，以限定多个迷宫，各迷宫在与管道的内部连通的一端具有入口，在与管道出口连通的相反的一端具有出口，该管道出口用于从此处以低速率排出水。
使用滴灌软管中的一个问题是难以沿着软管的长度确保相对均匀的排出速率。该问题在使用超长长度的软管的地方尤其尖锐，这是因为，软管自身沿着其长度产生压降，倾向于在软管的端部减小排出速率。排出速率对水压的该敏感性在所灌溉的土地不平坦的地方也是一个问题。
此类滴灌软管的另一个问题为对堵塞的敏感性以及移除堵塞颗粒的困难。
另外，经常仅在单个季节或相对少的季节使用此类滴灌软管，并且，相应地，制造此类滴灌所包含的成本在它们的使用中是一个显著的因素。
在美国专利US 5,333,793、5,829,685、5,615,838以及6,736,337，2003年8月14日出版的出版物No.US2003/0150940A1，国际专利申请PCT/IL/97/00298(国际出版物No.WO/98/10625)、PCT/IL01/00751以及PCT/IL02/00953中，描述了现有技术中如何致力于解决这些问题的示例。然而，针对其中的一个或多个上述问题，人们不断地进行努力，以改进此类滴灌软管的结构。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供在其中一个或多个上述方面具有优点的滴灌软管。本发明的另一个目的在于，提供用于相对于管道的内表面固定的流控制部件以及这样的部件的连续的带，从而提供在其中一个或多个上述方面具有优点的滴灌软管。
根据本发明的一个方面，提供了一种滴灌软管，包括：用于引导加压水穿过其内部的管道，且该管道沿着管道长度在纵向隔开的位置上形成有用于放出水的多个出口；以及多个流控制部件，该流控制部件相对于管道的内表面而固定在其纵向隔开的位置上，以与内表面一起限定多个迷宫，各迷宫具有与管道的内部连通的入口，以及与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口。迷宫包括底壁，该底壁构成为靠近底壁产生显著的水的层流，其中，层流随着管道内的水压的增大而减小，因而湍流随着所述管道内的水压的增大而增大，从而为穿过各个管道出口的水流提供压力补偿。
根据所描述的优选实施例中的另一些特征，迷宫还包括相对彼此处于隔开、交错的关系的多个齿；至少其中一些所述齿构造成有扩张的根部，在此处连接到底壁上，以产生靠近所述底壁的显著的层流；所述底壁的尺寸被设置成使得所述水压的增大以减小穿过所述迷宫的层流的方式使底壁变形，从而增大穿过所述迷宫的各个部分的压降。
更详细而言，在所描述的优选实施例中，包括所述扩张的根部的齿通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上，以致所述连接处趋向于增大靠近底壁的层流，但施加至所述底壁的所述水压趋向于使所述连接处变形，以减小靠近所述底壁的层流，并从而增大穿过所述迷宫的湍流。
根据所描述的优选实施例中的另一些特征，齿形成在一对隔开的侧壁中的隔开的位置上；各侧壁的位于其各自的齿之间的部分也通过相对于所述底壁形成有曲线或钝角的连接处而连接到所述底壁上。
上述提供压力补偿的方式将明显区别于以上所引用的本公司的美国专利5,829,685和国际出版物No.WO98/10635。因此，在本公司的美国专利5,829,685中，通过改变横跨迷宫的凹处的宽度及/或深度来提供压力补偿，而在国际出版物No.WO98/10635中，通过变更限定迷宫的挡板的高度来提供压力补偿。根据本发明的一些实施例，通过在迷宫中包括底壁来提供压力补偿，该底壁构造成使得通过改变管道内的水压来沿着迷宫的长度逐步地改变穿过迷宫的湍流。简言之，这通过在各迷宫中包括底壁和齿而完成，齿靠近所述底壁具有扩张的根部，该扩张的根部的形状随着管道内的压力的增大而改变，以增大穿过迷宫的湍流。因此，迷宫包括底壁，该底壁构造成使得其对管道内的水压的变形能力在下游方向上减小。
描述了其它实施例，其中，通过形成带有底壁的迷宫来提供压力补偿，该底壁具有连续凹槽，该连续凹槽用作穿过迷宫的水流的平行流路，迷宫的底壁能够因管道内的水压的增大而变形，以减小穿过连续凹槽的流。
根据本发明的另一方面，提供了一种滴灌软管，包括：用于引导加压水穿过其内部的管道，且该管道沿着管道长度在纵向隔开的位置上形成有用于排出水的多个管道出口；以及多个流控制部件，该流控制部件在所述管道的内表面的纵向隔开的位置上紧固至所述管道的内表面，以与所述内表面一起限定多个迷宫，各迷宫在与管道的内部连通的一端具有入口，并在与管道出口连通的相反的一端具有出口，该管道出口用于从此处以低速率排出水；各迷宫的入口由多个隔开的突起限定，该突起能够与管道的内表面接合，以形成用于使水从管道的内部进入各个迷宫的多个过滤入口通道；多个隔开的突起排列在外部行中，并相对于外部行的那些突起而以交错的关系排列在内部行中；外部行的突起具有较高的高度，且随着高度增大而厚度减小。该特征有利于降低在各迷宫的入口端发生堵塞的可能性，并有利于移除堵塞颗粒。
根据本发明的又一方面，提供了一种流控制部件，该流控制部件构造成相对于管道的内表面而固定，包括：弹性的带，其形状设置成与管道的内表面一起限定迷宫，该迷宫具有与管道的内部连通的入口，和位于入口的下游与用于从该处以低速率放出水的管道出口连通的出口；所述迷宫包括底壁，该底壁构造成靠近所述底壁产生显著的水的层流，其中，层流随着管道内的水压的增大而减小，且因而湍流随着所述管道内的水压的增大而增大，从而为穿过各个管道出口的水流提供压力补偿。
如以下将更详细地所述，上述特征向滴灌软管提供自动压力补偿，其方式为：降低堵塞的可能性，增大不关闭管路就移除堵塞颗粒的可能性，并且还允许大量地且以较低的成本制造滴灌软管。
通过以下的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
在本文中，结合附图，仅通过示例的方式来描述本发明，其中：
图1图示了根据本发明而构造的无缝型(挤压)的滴灌软管；
图2图示了根据本发明而构造的接缝型的滴灌软管；
图3图示了紧固于图1或2的管道的内表面上的流控制部件的带；
图4是图3的带中的一个流控制部件的放大平面图；
图5更清楚地图示了图4的流控制部件的构造；
图6是图5的流控制部件的等距视图；
图6a-6e是图6中的被圈出的区域的局部放大图；
图7进一步图示了图4的流控制部件的结构；
图7a和图7b是沿着图7的剖线的剖面图；
图8图示了低压情况下的图4的流控制部件，图8a-8c是沿着图8的剖线的剖面；
图9图示了中压情况下的流控制部件，图9a和9b是沿着图9的剖线的剖面；
图10图示了高压情况下的流控制部件，图10a是沿着图10的剖线的剖面；
图11图示了图4的流控制部件的构造的一种变化；
图11a和11b是图11中所关注的两个被圈出的区域的局部放大图；
图12图示了图11的流控制部件；
图12a-12c图示了沿着图12的剖线的剖面；
图13a-13c分别是图12a-12c中所关注的被圈出的区域的局部放大图；
图14-16图示了图4的流控制部件的构造的三种其它变化；
图17是图16的流控制部件的等距视图；
图18是图17中的被圈出的区域的局部放大图；
图19图示了尤其是流控制部件的入口端的另一种变化；
图20是图19中的被圈出的区域的局部放大图；
图21图示了根据本发明而构造的又一种流控制部件，以包括弹性剖面和非弹性剖面这两者；
图22图示了图21的流控制部件；
图23是图21的剖面图；以及
图24是图23的被圈出的区域的局部放大图。
应当理解，上述附图及以下描述主要为了促进理解本发明的概念性方面及其可能的实施例的目的而提供，这些实施例包括目前被认为是优选实施例的实施例。为了清楚和简洁，并未试图提供不必要的细节，以使得本领域技术人员能够使用常规的技能和设计来理解和实践所描述的本发明。还应当理解，所描述的实施例仅出于示范的目的，且本发明能够以本文中未描述的其它形式和应用而实施。
具体实施方式
整体结构
如图1和2所示，所图示的滴灌软管包括用于引导加压水穿过其内部的管道2，该管道2形成有用于沿着管道长度在纵向隔开的位置上排出水的多个管道出口3(仅显示了其中一个)。图1图示了无缝型(挤压)的管道，而图2图示了包括接缝4的接缝型的管道。
所图示的滴灌软管还包括形成有多个流控制部件6a-6c的连续的带5，该流控制部件6a-6c相对于管道2的内表面7固定在其纵向隔开的位置上，以与管道的内表面一起限定多个迷宫10。各迷宫10在与管道的内部连通的一端处具有入口11，在与管道出口3连通的相反的一端处具有出口12，该管道出口3用于从该处以低速率排出水。图4图示了一个这样的流控制部件6。其迷宫10响应于管道内在流控制部件的各个位置处的水压控制从其入口11至其出口12的水流。
根据本发明的一个主要方面，这通过提供带有底壁的迷宫而完成，该底壁构造成靠近底壁产生显著的水的层流，其中，层流随着管道内的水压的增大而减小，因而湍流随着所述管道内的水压的增大而增大，从而为穿过各个管道出口的水流提供压力补偿。
在一些实施例中，迷宫包括底壁，该底壁构造成使得通过改变管道内的水压来沿着迷宫的长度逐步地改变穿过迷宫的湍流。在其它所描述的实施例中，迷宫包括底壁和齿，齿靠近底壁具有扩张的根部，该根部的形状随着管道内的压力的增大而改变，以增大穿过迷宫的湍流。在另一些所描述的实施例中，迷宫形成有具有连续凹槽的底壁，该连续凹槽用作用于穿过迷宫的水流的平行流路，该底壁能够因管道内的水压的增大而变形，以减小穿过连续凹槽的流。在其中一些所描述的实施例中，迷宫包括底壁，该底壁构造成使得其对管道内的水压的变形能力在下游方向上减小。
图1-10的实施例
在该实施例中，通过构造带有齿的迷宫来产生压力补偿，这些齿在连接到底壁上的地方具有扩张的根部，以产生靠近底壁的显著的层流。通过由相对于底壁形成有曲线或钝角的连接处将各个这样的齿连接到底壁上而形成扩张的根部。由于这样的连接处在底壁和齿之间产生更平缓的过渡，因而增大靠近底壁的层流。然而，当管道内的水压施加到底壁上时，这样的水压使底壁在使位于齿和底壁之间的该过渡更陡峭的方向上变形，从而减小靠近底壁的层流并增大穿过迷宫的湍流，该增大的湍流产生压力补偿。
在图1-10所图示的本发明的实施例中，迷宫的横向尺寸不恒定，而是在下游方向上宽度减小。结果，底壁的宽度在该下游方向上减小。由于底壁的变形能力直接与其宽度相关，因而将会看到，该特征减小下游方向上的压力敏感性。由于压力差在出口处最高，因而该特征降低了非常高的压力引起堵塞的可能性，并也增大了当高压下降时释放堵塞颗粒的可能性。
因此，尤其如图5中所见，迷宫10的宽度从其入口端11(以A标注)向其出口端12(以B标注)在横向尺寸上减小，即A＞B。
另外，如图7a和7b的剖面图所示，迷宫10由底壁13和一对形成有隔开的齿14、15的侧壁限定，齿跨立在底壁上，并且，当流控制部件6相对于管道2的内表面7固定时，该齿可以与该内表面接合。齿14、15以彼此隔开、交错的关系形成在侧壁上，以限定各个迷宫通道。
如图7中所示，迷宫10包括位于入口端处的区10a和位于出口端处的另一区10b。迷宫的区10a主要用来降低进入的水的压力，而区10b主要用来产生从出口12放出的水中的压力补偿，以在管道2中的流控制部件6的该位置上补偿水压。出于该目的，迷宫区10b内的齿14、15构成有扩张的根部16、17，尤其如图6b，6c和7b中所示，在该处连接到底壁13上，这在底壁和靠近的侧壁之间产生更平缓的过渡，并从而产生更多靠近底壁的层流。
图7a图示了穿过迷宫10的入口端10a的剖面，其中将会看到，齿14、15的根部对于底壁13大致为90°(即，β₁＝90°)。这些壁的这样的陡峭的连接处在通道的该部分内产生大量的湍流。
图7b图示了穿过迷宫10的出口端10b的剖面，其中，如在16、17处所示，齿14、15的根部在其与底壁13的连接处扩张。尤其如图7b中所示，扩张的根部的连接处限定了相对于底壁13大于90°的角，即β₂为钝角。这些连接处也可以为逐步弯曲的连接处。无论在哪种情况下，钝角和逐步弯曲的连接处在底壁13和齿14、15之间产生更平缓的过渡，这因而在迷宫的该位置处产生靠近底壁的显著的层流。
相应地，湍流穿过迷宫区10a后将变得较大，因而产生较大的压降，然而，将有显著的层流穿过迷宫区10b，因而在该区产生低压降。压力补偿主要在迷宫区10b中实现，其中齿14、15设有扩张的根部16、17，该根部与底壁13具有弯曲的或钝角的连接处。这是因为，迷宫的该区中的底壁13改变了其形状，以减小层流，并从而响应于压力而增大湍流。此外，减小了通道的横剖面。
在图1-10所图示的实施例中，底壁13和齿的扩张的根部16、17之间的连接处的钝角在整个迷宫区10b中是恒定的。然而，如以下针对图11和12的实施例更详细地所述，该角可以在下游方向上缓慢地增大。此外，在图1-10的实施例中，底壁13与齿14、15的扩张的根部16、17的弯曲的或钝角的连接处延伸侧壁的整个长度，即，也位于齿之间的空间内。然而，在一些应用中，可以仅在齿的该扩张的根部中提供这种弯曲的或钝角的连接处。
如先前所述，在各个位置处，朝向管道的内表面，压力补偿因通过水压使底壁13变形而受到影响。因此，在该位置处的大的压力将产生底壁13的大的变形，使角β接近90°。这减小了靠近底壁的层流并增大湍流，从而产生由这样的变形导致的压降。
由于底壁的变形能力随着底壁的表面面积的增大而增大，并由于在图1-10所图示的构造中，A＞B，因而将会看到，在图1-10所图示的构造中，由底壁的变形而产生的压力敏感性向着各个迷宫10的出口12而减小。从而即使在高压的情况下也降低了堵塞的可能性。
根据管道中的各个位置上的压力，迷宫10的底壁13的变形还改变了迷宫的湍流部分的有效长度，以产生压力补偿。这尤其如图8-10所示，其中，图8图示了低压情况下的迷宫10的情况，图9图示了中压情况下的迷宫10的情况，而图10图示了高压情况下的迷宫10的情况。
因此，如图示低压情况的图8所示，湍流区的有效长度(L₁)仅为设有通常的齿14、15的迷宫区10a的长度，即，不带有扩张的根部16、17(图7a)。在图9中图示的中压情况下，迷宫的底壁的变形不仅有效地限制如图9b中所示的通道，也有效地将湍流区的有效长度增大至L₂，以便其包括形成有具有扩张的根部的出口区10b的一部分(图7b)。在图10中图示的高压情况下，进一步将湍流通道的有效长度增大至L₃，即，包括压力敏感区10b的大部分，从而进一步增大穿过通道的压降，以补偿管的该位置处的高压。
图6、6d以及6e还分别图示了迷宫10中所包含的各流控制部件的入口11和出口12的构造。这样的构造降低了由高压而引起的堵塞的可能性。在高压下降后，还增大了释放堵塞颗粒的几率。
因此，如图6d中所示，各迷宫10的入口11由多个隔开的突起18a、18b限定，这些突起能够与管道2的内表面接合，以形成水的入口通道。多个隔开的突起排列为两行，限定了外部行18a，以及相对于该外部行的那些突起呈交错关系的内部行18b。这些突起横剖面大致为矩形，并且，如图7a中所示，外部行18a的突起具有略大于内部行18b中那些突起的高度。已经发现，这样的构造即使在高水压的情况下也提供具有降低的堵塞可能性的狭窄的过滤入口通道。
如图6e和7b中所示，各迷宫10的出口端12处的构造也包括两行彼此呈交错关系的突起19a、19b。然而，在该情况下，突起19a、19b具有通常圆锥形的构造并具有大致相同的高度。因此，突起19a、19b能够与管道的内表面接合，以形成用于使水从各个迷宫放出的出口通道，但是，由于出口端处的压力差非常高，因而降低了堵塞的危险。
如上所述，在图1-10中所图示的滴灌软管中，各迷宫10的有效宽度(即横向尺寸A、B)从其入口端11向其出口端12均匀地减小。在图5中尤其显示了这一点，其中，在入口端处的有效宽度标示为“A”，在出口端处的有效宽度标示为“B”。优选地，宽度“A”在2.0-3.0mm的范围内，更优选为约2.5mm；而宽度“B”在2.0-1.0mm的范围内，更优选为约1.5mm。
通过以上的描述和附图中的图8-10，所图示的滴灌软管的运行将变得显而易见。
因此，图8和图8a-8c图示了管道内为低压情况时的迷宫10。在低压情况期间，迷宫10的底壁13(暴露于管道内的水压的表面)并没有明显地变形，以致迷宫区10a的长度L1，即形成有如图8b中所示的常规的齿14、15的区，有效地产生湍流。
图9和9a-9c图示了管道内为中压的情况下的迷宫10，其中，将会看到如图9b中所示，管道内的压力使迷宫10的入口端变形，从而增大该湍流区的有效长度(增大至L₂)，并减小层流区的有效长度。而且，减小了通道的横剖面。效果为增大压降，从而补偿管道内的增大的压力。
图10和10a图示了高压情况期间的迷宫，其中，将会看到高压进一步使迷宫10变形，以进一步增大湍流区13b的有效长度(增大至L₃)，并减小层流区的有效长度。其结果为进一步增大穿过迷宫的压降，以补偿管道内的增大的压力。
图11-13c的实施例
图11-13c图示了本发明的另一实施例，其形式为，流控制部件包括一般地指定为20的迷宫，该迷宫与以上关于图1-10描述的迷宫10基本相同，除了迷宫的出口区20b内的齿24、25包括由在下游方向上具有增大的钝角(β)，而不是如图1-10中所示的恒定的钝角的连接处形成的扩张的根部。
换言之，在这些附图中所图示的迷宫20内，齿24、25相对于迷宫的入口区20a中的底壁23限定90°的角度(图13a)。另外，迷宫的出口区20b中的齿24、25形成有与底壁23限定钝角(超过90°)的扩张的根部26、27，但是，如图13b和13c中所示，这样的钝角在下游方向上增大。该修改因而比图1-10的迷宫10更有效地产生压力补偿，也更有效地降低高压下堵塞的可能性，且当高压下降时，增大释放堵塞颗粒的可能性。
在所有的其它方面，包括图11-13b中所图示的迷宫20的流控制部件，与上述的包括图1-10中所图示的迷宫10的流控制部件相似地构造并提供优点。
图14的实施例
图14图示了具有一般地标示为30的迷宫的流控制部件，该迷宫在构造上与以上关于图1-10描述的迷宫10基本相同，除了在该实施例中，迷宫30的横向尺寸(宽度)在其整个长度上保持相同，即A＝B。
在所有的其它方面，图14中所图示的迷宫30，以如以上关于图1-10所述的相同的方式构造并运行。
图15的实施例
图15图示了包括与图1-10中所图示的迷宫10类似的迷宫40的流控制部件，除了该迷宫仅包括与图1-10的区10b相对应的压力敏感区；换言之，在迷宫40中，所有的齿44、45形成有扩张的根部46、47，与图1-10中的迷宫10的出口端10b内的齿相对应。
在所有的其它方面，图15中所图示的迷宫40，以如以上关于图1-10所述的相同的方式构造并运行。
图16-18的实施例
图16-18图示了包括另一个迷宫50的流控制部件，该迷宫50在构造上与图14中的迷宫30基本相同，除了凹槽53a形成在迷宫50的出口区50b的底壁上。提供这样的凹槽增大了穿过该区的层流，并即使在高压的情况下进一步降低堵塞的可能性。可以优选在迷宫的出口区内或整个迷宫内如上所述地在具有扩张的根部的迷宫内提供凹槽，但是在一些情况下，可以在具有未形成有扩张的根部的齿的迷宫内提供凹槽。
图19和20的实施例
图19和20图示了包括在此一般地标示为60的迷宫的流控制部件，该流控制部件在构造上与包括图1-10中所图示的迷宫10的流控制部件基本相同，除了稍微修改了入口61的构造。因此，迷宫60的入口61还包括以外部行68a和内部行68b排列的多个隔开的突起，其中，内部行68b内的突起的高度稍微低于外部行68a内的突起。然而，在该情况下，外部行68a内的隔开的突起的厚度随着高度增大而减小。该特征即使在高管道压力下也进一步降低堵塞的可能性，并且，当压力下降时，还进一步增大了释放堵塞颗粒的几率。出口62如上所述地构造成具有隔开的突起的外部行69a和交错的内部行69b。
图21-24的实施例
在所有前述的实施例中，流控制部件6(图1)为弹性材料的连续的带5的形式。图21-24图示了一种构造，其中，在此一般地标示为70的流控制部件为包括非弹性材料区70a和弹性材料区70b的连续的带的形式，该非弹性材料区70a具有入口71和出口72，弹性材料区70b沿着结合线70c结合至非弹性材料区70a上并限定各个流控制部件的迷宫。例如，非弹性材料区70a可以为聚乙烯，弹性材料区70b可以为用于该通常类型的滴灌软管的已知的弹性体中的任意一种。
将会认识到，在该实施例中以及前述的实施例中，可以将流控制部件作为分离的不连续的部件来进行生产和应用，而不是以连续的带的形式。
虽然已经关于若干优选的实施例描述了本发明，但是将会认识到，这些实施例仅出于示范的目的而阐述，并且，可以进行许多其它的变形、修改以及应用。