JP6831733B2

JP6831733B2 - エミッタの製造方法

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Publication number: JP6831733B2
Application number: JP2017061619A
Authority: JP
Inventors: 大輔守越
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-02-17
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: WO2018180703A1; JP2018161113A

Description

本発明は、エミッタの製造方法に関する。

以前から、植物の栽培方法の一つとして点滴灌漑法が知られている。点滴灌漑法とは、植物が植えられている土壌上に点滴灌漑用チューブを配置し、点滴灌漑用チューブから土壌へ、水や液体肥料などの灌漑用液体を滴下する方法である。近年、点滴灌漑法は、灌漑用液体の消費量を最小限にすることが可能であるため、特に注目されている。

点滴灌漑用チューブは、通常、灌漑用液体が吐出される複数の貫通孔が形成されたチューブと、各貫通孔から灌漑用液体を吐出するための複数のエミッタ（「ドリッパ」ともいう）を有する。また、エミッタの種類としては、チューブの内壁面に接合して使用されるエミッタ（例えば、特許文献１参照）と、チューブに外側から突き刺して使用されるエミッタとが知られている。

特許文献１には、チューブの内壁面に接合されるエミッタが記載されている。特許文献１に記載のエミッタは、灌漑用液体を取り入れるための取水部と、チューブを貫通する吐出口に面して配置された、灌漑用液体を吐出するための吐出部と、取水部と吐出部とを繋いで灌漑用液体を流通させる流路と、を有する。また、特許文献１に記載のエミッタは、取水部に、複数の凸条が配列されたウェッジワイヤー構造を有するスクリーン部となっている。上記ウェッジワイヤー構造を有するスクリーン部は、浮遊物が流路内に侵入することを防止し、かつ、凸条間に入り込んだ水の圧力損失を抑制できる。

また、特許文献１には、上記エミッタは射出成形などによって製造できると記載されている。

特開２０１６−１５４５２５号公報

特許文献１に記載のエミッタが有するような、ウェッジワイヤー構造を構成する複数の凸条は、成形時のアンダーカットとなる。

通常、アンダーカットは、金型を内側または外側にスライドさせて金型から離型される。しかし、上記複数の凸条は、取水部を構成する凹部の中に狭い間隔で隣接して配置されるため、金型をスライドさせるための空間を確保することができず、上記通常のアンダーカット処理では金型から離型させることができない。

そのため、上記複数の凸条は、成形体（エミッタ）を変形させつつ金型を凸条の高さ方向に引き抜く、いわゆる無理抜きで金型から離型されている。特許文献１に記載のようなエミッタは、可撓性を有する材料を材料としているため、無理抜きでの離型が可能であり、また無理抜き後にも元の形状に戻りやすい。しかし、このような材料を用いてエミッタを製造しても、無理抜き時の凸条の変形および破損などは生じ得る。

そこで、本発明の目的は、ウェッジワイヤー構造を構成する複数の凸条を有するエミッタの製造方法であって、無理抜きをせずに上記複数の凸条を製造可能な方法を提供することである。

上記の課題を解決するため、本発明に係るエミッタの製造方法は、灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面であり、かつ前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合され、前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタの製造方法である。前記エミッタは、互いに裏表の関係にある第１表面および第２表面を有するエミッタ本体の、前記第１表面側に設けられた、前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、前記エミッタ本体の前記第２表面側に設けられた、前記吐出口に面して配置されたときに前記灌漑用液体を前記チューブの外部に吐出可能な吐出部と、前記取水部および前記吐出部を繋ぎ、前記灌漑用液体を流通させる流路と、を有し、前記取水部は、前記第１表面側において前記第２表面側よりも幅が広くなるように形成された複数の凸条が配列されたスクリーン部を有する。前記製造方法は、前記エミッタが有する前記凸条よりも高さが高い複数の仮凸条を、前記取水部の前記凸条が配置されるそれぞれの位置に有する、前記エミッタの中間成形体を作製する工程と、前記複数の仮凸条を塑性変形させて前記複数の凸条を形成する工程と、を含む。

本発明に係るエミッタの製造方法は、ウェッジワイヤー構造を構成する複数の凸条を有するエミッタを、上記複数の凸条の無理抜きをせずに製造可能である。

図１Ａ、Ｂは、本発明によって製造されるエミッタが配置された点滴灌漑用チューブの断面図である。図２Ａ、Ｂは、本発明によって製造されるエミッタの構成を示す図である。図３Ａ〜Ｃは、本発明によって製造されるエミッタの構成を示す図である。図４Ａ、Ｂは、本発明によって製造されるエミッタの構成を示す図である。図５は、図３Ｃに示される円部Ｄの拡大断面図である。図６は、本発明の実施の形態に係るエミッタの製造方法を説明するための模式図である。図７は、本発明の実施の一形態に係るエミッタの製造方法を説明するための拡大模式図である。図８は、本発明の別の実施の形態に係るエミッタの製造方法を説明するための拡大模式図である。

以下、本発明によって製造されるエミッタおよび当該エミッタが配置された点滴灌漑用チューブの一例を説明し、その後、当該エミッタの製造方法を説明する。

（エミッタおよび点滴灌漑用チューブの例示的な構成）
図１Ａは、本発明によって製造されるエミッタ１２０を有する点滴灌漑用チューブ１００の軸に沿う方向における断面図であり、図１Ｂは、点滴灌漑用チューブ１００の軸に垂直な方向における断面図である。

図１に示されるように、点滴灌漑用チューブ１００は、チューブ１１０およびエミッタ１２０を有する。

チューブ１１０は、灌漑用液体を流すための管である。チューブ１１０の材料は、特に限定されず、たとえば、ポリエチレンとすることができる。チューブ１１０の管壁には、チューブ１１０の軸方向において所定の間隔（例えば、２００〜５００ｍｍ）で灌漑用液体を吐出するための複数の吐出口１１２が形成されている。吐出口１１２の開口部の直径は、灌漑用液体を吐出することができれば特に限定されず、たとえば、１．５ｍｍとすることができる。チューブ１１０の内壁面の吐出口１１２に対応する位置には、エミッタ１２０がそれぞれ接合される。チューブ１１０の軸方向に垂直な断面形状および断面積は、チューブ１１０の内部にエミッタ１２０を配置することができれば特に限定されない。

点滴灌漑用チューブ１００は、エミッタ１２０をチューブ１１０の内壁面に接合することによって作製される。チューブ１１０とエミッタ１２０との接合方法は、特に限定されない。チューブ１１０とエミッタ１２０との接合方法の例には、エミッタ１２０またはチューブ１１０を構成する樹脂材料の溶着や、接着剤による接着などが含まれる。なお、吐出口１１２は、通常、チューブ１１０とエミッタ１２０とを接合した後に形成されるが、接合前に形成されてもよい。

図２Ａは、エミッタ本体１２２とフィルム１２４とを接合する前のエミッタ１２０の平面図であり、図２Ｂは、エミッタ本体１２２とフィルム１２４とを接合する前のエミッタ１２０の底面図である。図３Ａは、エミッタ本体１２２とフィルム１２４とを接合する前のエミッタ１２０の正面図であり、図３Ｂは、図２Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図３Ｃは、図２Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図４Ａは、エミッタ本体１２２とフィルム１２４とを接合する前のエミッタ１２０の側面図であり、図４Ｂは、図２Ａに示されるＣ−Ｃ線のエミッタ本体１２２の断面図である。図５は、図３Ｃに示される円部Ｄの拡大断面図である。

図１〜図４に示されるように、エミッタ１２０は、吐出口１１２を覆うようにチューブ１１０の内壁面に接合される。エミッタ１２０の形状は、チューブ１１０の内壁面に密着して、吐出口１１２を覆うことができれば特に限定されない。本実施の形態では、チューブ１１０の軸方向に垂直なエミッタ１２０の断面における、チューブ１１０の内壁面に接合する第２表面１２０ｂの形状は、チューブ１１０の内壁面に沿うように、チューブ１１０の内壁面に向かって凸の略円弧形状である。エミッタ１２０の平面形状は、四隅がＲ面取りされた略矩形である。エミッタ１２０の大きさは、特に限定されず、たとえば、エミッタ１２０の長辺方向の長さは２５ｍｍ、短辺方向の長さは８ｍｍ、高さは２．５ｍｍとすることができる。

エミッタ１２０は、互いに裏表の関係にある第１表面１２０ａおよび第２表面１２０ｂを有し、前記第２表面１２０ｂがチューブ１１０の内壁面に接合されるエミッタ本体１２２と、エミッタ本体１２２に接合されたフィルム１２４とを有する。エミッタ本体１２２およびフィルム１２４は、ヒンジ部１２６を介して一体的に形成されている（図２Ａ、Ｂ参照）。

エミッタ本体１２２およびフィルム１２４は、いずれも可撓性を有する一種類の材料で成形されている。エミッタ本体１２２およびフィルム１２４の材料の例には、樹脂およびゴムが含まれる。樹脂の例には、ポリエチレンおよびシリコーンが含まれる。エミッタ本体１２２およびフィルム１２４の可撓性は、弾性を有する樹脂材料の使用によって調整することができる。エミッタ本体１２２およびフィルム１２４の可撓性の調整方法の例には、弾性を有する樹脂の選択や、硬質の樹脂材料に対する弾性を有する樹脂材料の混合比の調整などが含まれる。

エミッタ本体１２２は、取水部１３１と、第１接続流路１４１となる第１接続溝１３２と、第１減圧流路１４２となる第１減圧溝１３３と、第２減圧流路１４４となる第２減圧溝１３４と、第２接続流路１４５となる第２接続溝１３５と、流量減少部１３６と、流路開閉部１３７と、吐出部１３８と、を有する。取水部１３１、流量減少部１３６および流路開閉部１３７は、エミッタ本体１２２の第１表面１２０ａ側に配置されている。また、第１接続溝１３２、第１減圧溝１３３、第２減圧溝１３４、吐出部１３８および第２接続溝１３５は、エミッタ本体１２２の第２表面１２０ｂ側に配置されている。

フィルム１２４とエミッタ本体１２２とが接合され、かつ、エミッタ本体１２２とチューブ１１０とが接合されることにより、第１接続溝１３２、第１減圧溝１３３、第２減圧溝１３４および第２接続溝１３５は、それぞれ第１接続流路１４１、第１減圧流路１４２、第２減圧流路１４４および第２接続流路１４５となる。すなわち、取水部１３１、第１接続流路１４１、第１減圧流路１４２、流量減少部１３６および吐出部１３８から構成され、取水部１３１と吐出部１３８とを繋ぐ第１流路１４３が形成される。また、取水部１３１、第１接続流路１４１、第２減圧流路１４４、流路開閉部１３７、第２接続流路１４５、流量減少部１３６および吐出部１３８から構成され、取水部１３１と吐出部１３８とを繋ぐ第２流路１４６が形成される。第１流路１４３および第２流路１４６は、いずれも取水部１３１から吐出部１３８まで灌漑用液体を流通させる。またエミッタ本体１２２は、第２流路１４６の流路開閉部１３７の下流が流量減少部１３６に接続されており、流量減少部１３６から吐出部１３８までの間が、第１流路１４３と第２流路１４６とが重複している。

取水部１３１は、エミッタ本体１２２の第１表面１２０ａ側の領域に配置されている（図２Ａ参照）。取水部１３１が配置されていない第１表面１２０ａの領域には、流量減少部１３６および流路開閉部１３７（フィルム１２４）が配置されている。取水部１３１は、スクリーン部１５１および複数の取水用貫通孔１５２を有する。

スクリーン部１５１は、エミッタ本体１２２に第１表面１２０ａ側から取り入れられる灌漑用液体中の浮遊物が取水用凹部１５３内に侵入することを防止する。スクリーン部１５１は、チューブ１１０内に対して開口しており、取水用凹部１５３および凸条１５４を有する。

取水用凹部１５３は、エミッタ本体１２２の第１表面１２０ａにおいて、フィルム１２４が接合されていない領域の全体に形成されている１つの凹部である。取水用凹部１５３の深さは特に限定されず、エミッタ本体１２２の大きさによって適宜設定される。取水用凹部１５３の底面上には凸条１５４が形成されている。また、取水用凹部１５３の底面には取水用貫通孔１５２が形成されている。

凸条１５４は、取水用凹部１５３の底面上に配置されている。凸条１５４の配置および数は、取水用凹部１５３の開口部側から灌漑用液体を取り入れつつ、灌漑用液体中の浮遊物の侵入を防止することができれば特に限定されない。凸条１５４は、エミッタ本体１２２の短軸方向に沿い、かつエミッタ本体１２２の長軸方向に配列された複数の第１凸条１５５と、エミッタ本体１２２の長軸方向に沿って配置された１つの第２凸条１５６とを有する。

第１凸条１５５は、第１表面１２０ａ側において第２表面１２０ｂ側よりも幅が広くなるように形成されている（図５参照）。つまり、第１凸条１５５は、高さ方向（エミッタ本体１２２の厚み方向）に位置が異なる任意の２点においてエミッタ本体１２２の長軸方向の幅を測定したときに、第１表面１２０ａ側の点において第２表面１２０ｂ側の点よりも上記幅が広くなるような２点を有する。なお、第１凸条１５５は、その頂部において最も幅が広いことが好ましい。また、隣接する第１凸条１５５間の距離は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。これにより、第１凸条１５５の配列方向において、隣接する第１凸条１５５間には、取水用凹部１５３の底面側に空間が生じ、複数の第１凸条１５５は、いわゆるウェッジワイヤー構造を構成する。そのため、第１凸条１５５は、取水用凹部１５３内に流入した水の圧力損失を抑制できる。

第２凸条１５６は、第１凸条１５５と同じように、取水用凹部１５３の底面側からエミッタ本体１２２の第１表面１２０ａ側に向かうにつれて幅が大きくなるように形成されていてもよいし、取水用凹部１５３の底面からエミッタ本体１２２の第１表面１２０ａまで同じ幅となるように形成されていてもよい。

取水用貫通孔１５２は、取水用凹部１５３の底面に形成されている。取水用貫通孔１５２の形状、位置および数は、取水用凹部１５３の内部に取り込まれた灌漑用液体をエミッタ本体１２２内に取り込むことができれば特に限定されない。取水用貫通孔１５２は、取水用凹部１５３の底面の長軸方向に沿って形成された１つの長孔である。長孔は、複数の第１凸条１５５により覆われている。そのため、表側から見た場合、取水用貫通孔１５２は、多数の貫通孔に分かれているように見える。

第１接続溝１３２（第１接続流路１４１）は、取水用貫通孔１５２（取水部１３１）と、第１減圧溝１３３および第２減圧溝１３４とを接続する。第１接続溝１３２は、エミッタ本体１２２の第２表面１２０ｂ側に外縁部に沿って略Ｕ字状に形成されている。第１接続溝１３２の一端（取水用貫通孔１５２が配置されていない側）には、第１減圧溝１３３が接続されており、第１接続溝１３２の中央部付近には、第２減圧溝１３４が接続されている。第１接続溝１３２は、一部の領域が後述する第１減圧溝１３３および第２減圧溝１３４と同様のジグザグ形状の平面視形状を有し、減圧溝としても機能するように形成されている。チューブ１１０とエミッタ本体１２２（エミッタ１２０）とが接合されることにより、第１接続溝１３２とチューブ１１０の内壁面とにより、第１接続流路１４１が形成される。取水部１３１から取り込まれた灌漑用液体は、第１接続流路１４１を通って、第１減圧流路１４２および第２減圧流路１４４に流れる。

第１減圧溝１３３（第１減圧流路１４２）は、流量減少部１３６より上流側の第１流路１４３に配置されており、第１接続溝１３２（第１接続流路１４１）と流量減少部１３６とを接続する。第１減圧溝１３３（第１減圧流路１４２）は、取水部１３１から取り入れられた灌漑用液体の圧力を減圧させて、流量減少部１３６に導く。第１減圧溝１３３は、第２表面１２０ｂ側の外縁部に長軸方向に沿って配置されている。第１減圧溝１３３の上流端は第１接続溝１３２に接続されており、下流端には流量減少部１３６に連通した流量減少用貫通孔１６１が配置されている。第１減圧溝１３３の形状は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。本実施の形態では、第１減圧溝１３３の平面視形状は、ジグザグ形状である。第１減圧溝１３３は、内側面から突出する略三角柱形状の凸部１６２が灌漑用液体の流れる方向に沿って交互に配置されている。凸部１６２は、平面視したときに、先端が第１減圧溝１３３の中心軸を超えないように配置されている。チューブ１１０とエミッタ本体１２２（エミッタ１２０）とが接合されることにより、第１減圧溝１３３とチューブ１１０の内壁面とにより、第１減圧流路１４２が形成される。取水部１３１から取り込まれた灌漑用液体のうち、少なくとも一部の灌漑用液体は、第１減圧流路１４２により減圧されて流量減少部１３６に導かれる。

第２減圧溝１３４（第２減圧流路１４４）は、流路開閉部１３７より上流側の第２流路１４６に配置されており、第１接続溝１３２（第１接続流路１４１）と流路開閉部１３７とを接続する。第２減圧溝１３４（第２減圧流路１４４）は、取水部１３１から取り入れられた灌漑用液体を流路開閉部１３７に導く。第２減圧溝１３４の上流端は接続溝１３２に接続されており、下流端には流路開閉部１３７に連通した流路開閉用貫通孔１６３が形成されている。第２減圧溝１３４は、一部の領域が第１減圧溝１３３と同様のジグザグ形状の平面視形状を有し、減圧溝として機能するように形成されている。チューブ１１０とエミッタ本体１２２（エミッタ１２０）とが接合されることにより、第２減圧溝１３４とチューブ１１０の内壁面の一部とにより、第２減圧流路１４４が形成される。取水部１３１から取り込まれた灌漑用液体のうち、一部の灌漑用液体は、第２減圧流路１４４を通過して流路開閉部１３７に導かれる。

流量減少部１３６は、第１流路１４３内において第１減圧流路１４２（第１減圧溝１３３）と吐出部１３８との間に配置されており、かつエミッタ本体１２２の第１表面１２０ａ側に配置されている。流量減少部１３６は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じて灌漑用液体の流量を減少させつつ、灌漑用液体を吐出部１３８に送る。流量減少部１３６の構成は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。流量減少部１３６は、第１減圧溝１３３（第１減圧流路１４２）に連通した流量減少用貫通孔１６１と、流量減少用凹部１７１と、第１弁座部１７２と、連通溝１７３と、吐出部１３８に連通した吐出用貫通孔１７４と、フィルム１２４の一部である第１ダイヤフラム部１７５と、第２接続溝１３５（第２接続流路１４５）に連通した第１接続孔１７６と、を有する。

流量減少用凹部１７１の平面視形状は、略円形状である。流量減少用凹部１７１の底面には、流量減少用貫通孔１６１、吐出用貫通孔１７４、第１接続孔１７６、および第１弁座部１７２が配置されている。流量減少用凹部１７１の深さは、特に限定されず、連通溝１７３の深さ以上であればよい。

吐出用貫通孔１７４は、流量減少用凹部１７１の底面の中央部分に配置されており、吐出部１３８に連通している。

第１弁座部１７２は、吐出用貫通孔１７４を取り囲むように流量減少用凹部１７１の底面に配置されている。第１弁座部１７２は、チューブ１１０を流れる灌漑用液体の圧力が高い場合に、第１ダイヤフラム部１７５が密着できるように形成されている。第１弁座部１７２に第１ダイヤフラム部１７５が接触することによって、流量減少用凹部１７１から吐出部１３８に流れ込む灌漑用液体の流量を減少させる。第１弁座部１７２の形状は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されず、たとえば、円環状の凸部とすることができる。より具体的には、第１弁座部１７２の形状は、その弁座面が吐出用貫通孔１７４の開口部から流量減少用凹部１７１の底面に向かって傾斜するような形状とすることができる。第１弁座部１７２の第１ダイヤフラム部１７５が密着可能な領域の一部には、流量減少用凹部１７１の内部と吐出用貫通孔１７４を連通する連通溝１７３が形成されている。

第１減圧溝１３３（第１減圧流路１４２）に接続した流量減少用貫通孔１６１、および第２接続溝１３５（第２接続流路１４５）に連通した第１接続孔１７６は、流量減少用凹部１７１の底面において、第１弁座部１７２が配置されていない領域に形成されている。

第１ダイヤフラム部１７５は、フィルム１２４の一部である。フィルム１２４がエミッタ本体１２０に接合されたとき、第１ダイヤフラム部１７５は、流量減少用凹部１７１の内部とチューブ１１０の内部とを仕切るように配置されて、流量減少用凹部１７１の上面を覆って流量減少部１３６における流路壁の一部を構成する。第１ダイヤフラム部１７５は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じて、第１弁座部１７２に接触するように変形する。具体的には、第１ダイヤフラム部１７５は、灌漑用液体の圧力が高くなるにつれて、第１弁座部１７２に向かって変形し、やがて第１弁座部１７２に接触する。第１ダイヤフラム部１７５が第１弁座部１７２に密着している場合であっても、第１ダイヤフラム部１７５は、流量減少用貫通孔１６１、吐出用貫通孔１７４および連通溝１７３を閉塞しないため、流量減少用貫通孔１６１から送られてきた灌漑用液体は、連通溝１７３および吐出用貫通孔１７４を通って、吐出部１３８に送られうる。なお、第１ダイヤフラム部１７５は、後述の第２ダイヤフラム部１８３と隣接して配置されている。

流路開閉部１３７は、第２流路１４６内において第２減圧流路１４４（第２減圧溝１３４）と第２接続溝１３５（第２接続流路１４５）との間に配置されており、かつエミッタ本体１２２の第１表面１２０ａ側に配置されている。流路開閉部１３７は、チューブ１１０内の圧力に応じて第２流路１４６を開放して、灌漑用液体を吐出部１３８に送る。流路開閉部１３７の下流は第２接続溝１３５（第２接続流路１４５）を通じて流量減少部１３６に接続されており、第２減圧流路１４４（第２減圧溝１３４）からの灌漑用液体は、第２接続溝１３５（第２接続流路１４５）および流量減少部１３６を通って吐出部１３８に到達する。流路開閉部１３７は、第２減圧流路１４４（第２減圧溝１３４）に通じた流路開閉用貫通孔１６３と、流路開閉用凹部１８１と、第２弁座部１８２と、フィルム１２４の一部である第２ダイヤフラム部１８３と、第２接続溝１３５（第２接続流路１４５）に連通した第２接続孔１８４と、を有する。

流路開閉用凹部１８１の平面視形状は、略円形状である。流路開閉用凹部１８１の底面には、流路開閉用貫通孔１６３と、第２弁座部１８２と、第２接続溝１３５（流量減少部１３６）に連通した第２接続孔１８４と、が配置されている。流路開閉用凹部１８１の底面は、流量減少用凹部１７１の底面より第１表面１２０ａ側に配置されている。すなわち、流路開閉用凹部１８１は、流量減少用凹部１７１より浅く形成されている。第２弁座部１８２の頂部は、第１弁座部１７２の頂部より第１表面１２０ａ側に配置されている。これにより、フィルム１２４が灌漑用液体の圧力により変形した場合に、フィルム１２４は、第１弁座部１７２より先に第２弁座部１８２に接触する。流路開閉用凹部１８１の平面形状は、流量減少用凹部１７１と同じ大きさおよび同じ形状でもよいし、流量減少用凹部１７１より小さく形成されてもよい。流量減少用凹部１７１と、流路開閉用凹部１８１とは、エミッタ本体１２２の長軸方向に並んで配置されている。第２減圧流路１４４から流路開閉用貫通孔１６３を通過して流路開閉用凹部１８１に流れ込んだ灌漑用液体は、第２接続孔１８４、第２接続流路１４５および第１接続孔１７６を経由して、流量減少部１３６に流れ込む。

第２減圧溝１３４に連通した流路開閉用貫通孔１６３は、流路開閉用凹部１８１の底面において、第２弁座部１８２が配置されていない領域に形成されている。なお、第２減圧溝１３４に連通した流路開閉用貫通孔１６３が第２弁座部１８２に囲まれるように配置され、第２接続溝１３５（第２接続流路１４５）に連通した第２接続孔１８４が第２弁座部１８２の外側に配置されていてもよい。

第２弁座部１８２は、第２接続孔１８４を取り囲むように流路開閉用凹部１８１の底面に配置されている。また、第２弁座部１８２は、第２ダイヤフラム部１８３に面して非接触に配置され、チューブ１１０を流れる灌漑用液体の圧力によりフィルム１２４が変形した場合に、第２ダイヤフラム部１８３が密着できるように形成されている。このとき、第２ダイヤフラム部１８３は、第２弁座部１８２に密着して流路開閉用貫通孔１６３を閉塞し、その結果として第２流路１４６を閉塞する。第２弁座部１８２の形状は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。本実施の形態では、第２弁座部１８２は、流路開閉用貫通孔１６３が設けられた流路開閉用凹部１８１の底面の一部である。なお、第２弁座部１８２は、第２接続孔１８４を取り囲むように配置された円環状の凸部であってもよい。

第２ダイヤフラム部１８３は、フィルム１２４の一部であり、第１ダイヤフラム部１７５と隣接して配置されている。フィルム１２４がエミッタ本体１２０に接合されたとき、第２ダイヤフラム部１８３は、流路開閉用凹部１８１の内部とチューブ１１０の内部とを仕切るように配置されて、流路開閉用凹部１８１の上面を覆って流量減少部１３６における流路壁の一部を構成する。第２ダイヤフラム部１８３は、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じて、第２弁座部１８２に接触するように変形する。具体的には、第２ダイヤフラム部１８３は、灌漑用液体の圧力が高くなるにつれて、第２弁座部１８２に向かって変形し、第２弁座部１８２に接触する。これにより、第２流路１４６（第２接続孔１８４）は閉塞される。

吐出部１３８は、エミッタ本体１２２の第２表面１２０ｂ側に配置されている。吐出部１３８は、吐出用貫通孔１７４からの灌漑用液体をチューブ１１０の吐出口１１２に送る。吐出部１３８の構成は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。本実施の形態では、吐出部１３８は、吐出用凹部１９１と、侵入防止部１９２とを有する。

吐出用凹部１９１は、エミッタ本体１２２の第２表面１２０ｂ側に配置されている。吐出用凹部１９１の平面視形状は、略矩形である。吐出用凹部１９１の底面には、吐出用貫通孔１７４および侵入防止部１９２が配置されている。

侵入防止部１９２は、吐出口１１２からの異物の侵入を防止する。侵入防止部１９２は、前述の機能を発揮することができれば特に限定されない。本実施の形態では、侵入防止部１９２は、隣接して配置された複数の凸条部１９３を有する。複数の凸条部１９３は、エミッタ本体１２２（エミッタ１２０）をチューブ１１０に接合した場合に、吐出用貫通孔１７４および吐出口１１２の間に位置するように配置されている。

フィルム１２４は、第１ダイヤフラム部１７５および第２ダイヤフラム部１８３を有し、エミッタ本体１２２と接合したときに、流量減少部１３６とおよび流路開閉部１３７の上面（流路壁）を構成する。フィルム１２４の厚さは、例えば０．３ｍｍである。

ヒンジ部１２６は、エミッタ本体１２２の第１表面１２０ａの一部に接続されている。ヒンジ部１２６の厚さは、フィルム１２４と同じ厚さであり、エミッタ本体１２２およびフィルム１２４と一体的に成形されている。なお、フィルム１２４は、エミッタ本体１２２と別体として準備して、エミッタ本体１２２と接合してもよい。

（点滴灌漑用チューブおよびエミッタの動作）
次に、点滴灌漑用チューブ１００の動作について説明する。まず、チューブ１１０内に灌漑用液体が送液される。灌漑用液体の例には、水、液体肥料、農薬およびこれらの混合液が含まれる。点滴灌漑用チューブ１００へ送液される灌漑用液体の圧力は、簡易に点滴灌漑法を導入できるように、またチューブ１１０およびエミッタ１２０の破損を防止するため、０．１ＭＰａ以下であることが好ましい。チューブ１１０内の灌漑用液体は、取水部１３１からエミッタ１２０内に取り込まれる。具体的には、チューブ１１０内の灌漑用液体は、第１凸条１５５間の隙間から取水用凹部１５３に入り込み、取水用貫通孔１５２を通過する。このとき、取水部１３１は、スクリーン部１５１（第１凸条１５５間の隙間）を有しているため、灌漑用液体中の浮遊物を除去することができる。また、取水部１３１には、いわゆるウェッジワイヤー構造が形成されているため、取水部１３１への水の取り込み時における水の圧力損失は抑制される。

取水部１３１から取り込まれた灌漑用液体は、第１接続流路１４１に到達する。第１接続流路１４１に到達した灌漑用液体は、第１減圧流路１４２および第２減圧流路１４４に流れ込む。

第１減圧流路１４２に流れ込んだ灌漑用液体は、流量減少用貫通孔１６１を通って、流量減少部１３６に到達する。流量減少部１３６に流れ込んだ灌漑用液体は、吐出部１３８に流れ込む。吐出部１３８に流れ込んだ灌漑用液体は、チューブ１１０の吐出口１１２からチューブ１１０外に吐出される。

一方、第２減圧流路１４４に流れ込んだ灌漑用液体は、流路開閉用貫通孔１６３を通って流路開閉部１３７に流れ込む。流路開閉部１３７に流れ込んだ灌漑用液体は、流量減少部１３６を通って吐出部１３８に流れ込む。吐出部１３８に流れ込んだ灌漑用液体は、チューブ１１０の吐出口１１２からチューブ１１０外に吐出される。

前述したように、流量減少部１３６と、流路開閉部１３７とは連通している。また、流量減少部１３６では、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じて第１ダイヤフラム部１７５によって灌漑用液体の流量が制御され、流路開閉部１３７では、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じて第２ダイヤフラム部１８３によって灌漑用液体の流量が制御される。そこで、チューブ１１０内の灌漑用液体の圧力に応じた流路開閉部１３７および流量減少部１３６の動作について説明する。

チューブ１１０内に灌漑用液体を送液する前は、フィルム１２４に灌漑用液体の圧力が加わらないため、第１ダイヤフラム部１７５および第２ダイヤフラム部１８３は、変形していない。

灌漑用液体の圧力が低圧の場合、灌漑用液体は、第１流路１４３および第２流路１４６の両方を通ってチューブ外に吐出される。灌漑用液体の圧力が高くなるにつれて、第１ダイヤフラム部１７５が第１弁座部１７２に向かって変形するとともに、第２ダイヤフラム部１８３が第２弁座部１８２に向かって変形する。灌漑用液体の圧力が高まると、第２ダイヤフラム部１８３が第２弁座部１８２に接触して第２流路１４６が閉塞される。第２流路１４６が閉塞されると、灌漑用液体は、第１流路１４３のみを通って吐出される。このように、灌漑用液体の圧力がさらに高まると、流量減少部１３６からの灌漑用液体の流量は、第１流路１４３の通過量に応じた流量に制御され、吐出口からは、第１流路１４３の通過量に応じた流量の灌漑用液体のみが吐出される。

チューブ内の灌漑用液体の圧力がさらに高まると、第１ダイヤフラム部１７５は、第１弁座部１７２に向かってさらに変形し、やがて第１弁座部１７２の弁座面に密着する。エミッタ１２０では、第１弁座部１７２の弁座面が外縁に向けて下方に傾斜していることから、第１ダイヤフラム部１７５は、灌漑用液体の圧力がより高くなるに連れて、弁座面により一層密着し、連通溝１７３と第１ダイヤフラム部１７５で形成される流路は徐々に長くなり、その外縁側の開口部は徐々に狭くなる。このように、灌漑用液体の圧力がさらに高まると、流量減少部１３６からの灌漑用液体の流量は、当該流路の開口面積に応じた流量に制御され、最終的に吐出口からは、当該開口面積に応じた流量の灌漑用液体のみが吐出される。

このように、エミッタ１２０では、灌漑用液体の圧力による灌漑用液体の流量の増加と、第２流路１４６の閉塞および第１流路１４３における上記流路の開口面積の減少による灌漑用液体の流量の減少が相殺されるため、灌漑用液体の圧力が増加した場合であっても、吐出口から吐出される灌漑用液体の液量が増加することがない。そのため、点滴灌漑用チューブ１００は、灌漑用液体の圧力が低圧および高圧のいずれの場合であっても、一定量の灌漑用液体をチューブ１１０外に吐出できる。

（エミッタの製造方法）
本発明において、図６および図６に破線で示す領域Ｆの拡大図である図７に示すように、エミッタ本体１２２は、エミッタ本体１２２と略同一形状である中間成形体２２２をインサート成形、射出成形および圧縮成形などの方法で、金型を用いて作製し、その後、二次加工により中間成形体２２２をエミッタ本体１２２の形状に塑性変形させて、製造される。

中間成形体２２２は、第１凸条１５５が配置されている各位置に、取水用凹部１５３の底面からの高さが第１凸条１５５よりも高い仮凸条２５６を有する。

仮凸条２５６は、アンダーカットとなる張出部を有さないことが好ましい。これにより、仮凸条２５６は、無理抜きを必要とするアンダーカットとはならないため、金型からの引き抜きによる離型が容易である。そのため、このような仮凸条２５６を有する中間成形体２２２は、離型時の仮凸条２５６の変形および破損が生じにくい。このとき、仮凸条２５６は、高さ方向（中間成形体２２２の厚み方向）の幅（エミッタ本体１２２に二次加工したときの第２表面１２０ｂ側から第１表面１２０ａ側までの幅）が変化しない略直方体状領域を、その高さ方向の少なくとも一部に有するように形成されてもよい。また、仮凸条２５６は、エミッタ本体１２２に二次加工したときの第２表面１２０ｂ側よりも第１表面１２０ａ側の幅が狭くなるような幅減少領域を、その高さ方向の少なくとも一部に有するように形成されてもよい。つまり、仮凸条２５６は、任意の２点において中間成形体２２２の長軸方向（エミッタ１２０の長軸方向と同一である）の幅を測定したときに、いかなる２点においても、第１表面１２０ａ側の幅と第２表面１２０ｂ側の幅が同一か、または第１表面１２０ａ側において第２表面１２０ｂ側よりも幅が狭くなるように形成されてもよい。これらの中でも、金型からの引き抜きによる離型がより容易になる点から、仮凸条２５６は、第１表面１２０ａ側において第２表面１２０ｂ側よりも幅が狭くなるように形成されていることが好ましく、エミッタ本体１２２に二次加工したときの第２表面１２０ｂ側よりも第１表面１２０ａ側の幅が広くなるような幅拡大領域を、その高さ方向に有さないことが好ましい。

なお、仮凸条２５６のうち、取水用凹部１５３の底面側の領域は、二次加工時に変形しにくいため、製造しようとするエミッタ１２０の第１凸条１５５における当該領域と略同一形状であることが好ましい。

中間成形体２２２は、ヒンジ部１２６およびフィルム１２４と一体成形されることが好ましい。

仮凸条２５６を有する中間成形体２２２は、その後、二次加工によりエミッタ本体１２２の形状に塑性変形される。具体的には、仮凸条２５６を塑性変形させて、ウェッジワイヤー構造を構成する第１凸条１５５を形成することで、中間成形体２２２はエミッタ本体１２２の形状に塑性変形される。

塑性変形は、エミッタ本体１２２の第１表面１２０ａ側の頂部における第１凸条１５５の幅が、第２表面１２０ｂ側の任意の高さにおける第１凸条１５５の幅よりも大きくなるように、仮凸条２５６の頂部を塑性変形させて幅方向に広がらせることが可能な方法で行えばよい。たとえば、塑性変形は、熱板プレス、物理的な圧縮および超音波プレスなどの方法で行うことができる。これらの方法の中でも、仮凸条２５６の頂部の塑性変形を安価かつ効果的に行えることから、熱板プレスが好ましい。

エミッタ１２０は、その後、ヒンジ部１２６を軸にフィルム１２４を回動させ、エミッタ本体１２２の第１表面１２０ａにフィルム１２４を接合することにより構成される。エミッタ本体１２２とフィルム１２４との接合方法は、特に限定されない。エミッタ本体１２２とフィルム１２４との接合方法の例には、フィルム１２４を構成する樹脂材料の溶着や、接着剤による接着などが含まれる。なお、ヒンジ部１２６は、エミッタ本体１２２とフィルム１２４とを接合した後に切断してもよい。なお、フィルム１２４は、エミッタ本体１２２と別体として準備して、エミッタ本体１２２と接合してもよい。

（効果）
上述した製造方法によれば、金型からの離型時における第１凸条１５５（仮凸条２５６）の変形および破損を抑制することができる。

また、上述した製造方法によれば、仮凸条２５６の高さや塑性変形の度合いを変更することで、第１凸条１５５によるウェッジワイヤー構造の形状をより容易に調整可能である。つまり、上述した製造方法によれば、製造時における第１凸条１５５の破損および変形を抑制しつつ、第１凸条１５５の、頂部における幅と、より第２表面１２０ｂ側の任意の高さにおける幅と、の比率をより大きくすることも容易である。そのため、上述した製造方法によれば、灌漑用液体中の浮遊物が内部により侵入しにくく、かつ取水部１３１の内部に入り込んだ水の圧力損失がより少ないエミッタを製造することが可能である。

（エミッタの製造方法の第１の変形例）
中間成形体２２２は、図８に示すように、仮凸条２５６の頂部に、平面視したときに複数の仮凸条２５６の配列方向に略直交する方向に切込を設けた切込部２５７を有していてもよい。切込部２５７を有する仮凸条２５６は、塑性変形時（特には物理的な圧縮時）に切込部２５７から隣接する仮凸条２５６の方向に開くため、ウェッジワイヤー構造の形状をより容易に作製可能である。

（エミッタの製造方法の第２の変形例）
上述した製造方法では、中間成形体２２２をエミッタ本体１２２の形状に塑性変形させてからエミッタ本体１２２の第１表面１２０ａにフィルム１２４を接合したが、中間成形体２２２の塑性変形とフィルム１２４の接合とは同一工程として行ってもよい。つまり、フィルム１２４を構成する樹脂材料の溶着や、接着剤による接着などのための加熱時に、同時に仮凸条２５６を熱板プレスして第１凸条１５５の形状に塑性変形させることも可能である。そのため、本変形例によれば、エミッタの製造工程を短縮して、より短時間で効率的にエミッタを製造することが可能となる。

なお、エミッタ１２０の形状は上述の説明に限定されることはなく、取水部１３１にウェッジワイヤー構造を構成する第１凸条１５５を有している、いかなる形状のエミッタ１２０にも本発明は適用可能である。

また、第２凸条１５６がウェッジワイヤー構造を構成するときは、エミッタ本体１２２の第２凸条１５６が配置されている各位置に仮凸条を有する中間成形体を成形して、上記仮凸条を塑性変形させて第２凸条１５６としてもよい。

本発明によれば、エミッタ製造時の、ウェッジワイヤー構造有するスクリーン部の破損が生じにくく、またエミッタ製造時のウェッジワイヤー構造の設計の自由度を高くして、たとえば灌漑用液体中の浮遊物が内部により侵入しにくいため滴下量の意図せぬ変動が生じにくく、かつ取水部の内部に入り込んだ水の圧力損失がより少ないエミッタを製造することが可能である。そのため、本発明によれば、長期の滴下を要する技術分野への上記エミッタの普及および当該技術分野のさらなる発展が期待される。

１００点滴灌漑用チューブ
１１０チューブ
１１２吐出口
１２０エミッタ
１２０ａ第１表面
１２０ｂ第２表面
１２２エミッタ本体
１２４フィルム
１２６ヒンジ部
１３１取水部
１３２第１接続溝
１３３第１減圧溝
１３４第２減圧溝
１３５第２接続溝
１３６流量減少部
１３７流路開閉部
１３８吐出部
１４１第１接続流路
１４２第１減圧流路
１４３第１流路
１４４第２減圧流路
１４５第２接続流路
１４６第２流路
１５１スクリーン部
１５２取水用貫通孔
１５３取水用凹部
１５４凸条
１５５第１凸条
１５６第２凸条
１６１流量減少用貫通孔
１６２凸部
１６３流路開閉用貫通孔
１７１流量減少用凹部
１７２第１弁座部
１７３連通溝
１７４吐出用貫通孔
１７５第１ダイヤフラム部
１７６第１接続孔
１８１流路開閉用凹部
１８２第２弁座部
１８３第２ダイヤフラム部
１８４第２接続孔
１９１吐出用凹部
１９２侵入防止部
１９３凸条部
２２２中間成形体
２５６仮凸条
２５７切込部

Claims

灌漑用液体を流通させるチューブの内壁面であり、かつ前記チューブの内外を連通する吐出口に対応する位置に接合され、前記チューブ内の前記灌漑用液体を前記吐出口から定量的に前記チューブ外に吐出するためのエミッタの製造方法であって、
前記エミッタは、
互いに裏表の関係にある第１表面および第２表面を有するエミッタ本体の、前記第１表面側に設けられた、前記灌漑用液体を取り入れるための取水部と、
前記エミッタ本体の前記第２表面側に設けられた、前記吐出口に面して配置されたとき
に前記灌漑用液体を前記チューブの外部に吐出可能な吐出部と、
前記取水部および前記吐出部を繋ぎ、前記灌漑用液体を流通させる流路と、を有し、
前記取水部は、前記第１表面側において前記第２表面側よりも幅が広くなるように形成された複数の凸条が配列されたスクリーン部を有し、
前記製造方法は、
前記エミッタが有する前記凸条よりも高さが高く、かつ、前記第１表面側の幅と前記第２表面側の幅が同一か、または前記第１表面側において前記第２表面側よりも幅が狭くなるように形成された複数の仮凸条を、前記取水部の前記凸条が配置されるそれぞれの位置に有する、前記エミッタの中間成形体を作製する工程と、
前記第１表面側の頂部の幅が前記第２表面側の任意の高さにおける幅よりも大きくなるように、前記複数の仮凸条を塑性変形させて前記複数の凸条を形成する工程と、を含む、
エミッタの製造方法。
前記中間成形体を作製する工程は、前記複数の凸条の配列方向に直交する方向に切込を設けた切込部を前記仮凸条の前記第１表面側の上端面に有する中間成形体を作製する工程である、請求項１に記載のエミッタの製造方法。
前記エミッタは、前記第１表面に配置されて前記流路の流路壁の少なくとも一部を構成するフィルムをさらに有し、前記凸条を形成する工程は、前記フィルムの圧着と一体的に行う、請求項１または２に記載のエミッタの製造方法。
前記フィルムは、前記中間成形体を作製する工程において前記中間成形体と一体成形される、請求項３に記載のエミッタの製造方法。