专利名称：用于间歇式液体分配的设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及间歇式液体的分配，更特别的是涉及灌溉和害虫防治的间歇式液体分配。
背景技术：
市场上可得到多种灌溉系统以便为农作物、植物和草坪浇水。尽管同样采用将水直接喷洒在地面上的例如滴灌系统的系统，喷灌系统通常最为广泛。在任一情况下，这些系统经常是自动的，使得它们周期性地灌溉相关的区域而没有大量的人工干预。
自动系统通常包括电子控制装置和电连接在该控制装置上的电磁阀。电磁阀通常与水加压源串联。在操作中，阀开启使得水流自加压源通过导管并流出一个或多个喷洒头或滴灌喷嘴。当完成该循环时，控制装置给电磁阀传送信号以便关闭。通常，这些系统日间操作次数不多。通常浇水循环可持续几分钟到多于一小时。
在完成浇水循环之后，地面通常浸湿和饱和。在循环之间的干预期间，土壤在特别是干旱和炎热的气候下变得干燥。饱和和干燥的地面条件可对于某些类型的植物有损害。例如，如果足够水加入地面以造成泥浆，没有长成根系的幼苗可脱离土壤。另外，如果幼苗周围的地面即使短时间完全干燥，幼苗可快速脱水并死亡。另外，多种类型的植物其根系特别不适应饱和的土壤条件，并且如果经常性暴露于饱和土壤可受到损害。
理想的是，需要将土壤保持在对于生长其中的植物理想的预定和恒定的湿润水平下。增加灌溉循环的频率并同时降低维护之间的间隔时间以便将土壤保持在更恒定的湿润水平，但大多数电子控制装置设计只在每天打开相关的电磁阀至多几次。即使可得到允许短持续时间的频繁浇水循环的控制装置，通常可得到的用于喷灌系统的电磁阀不设计用来连续重复的运行。
电子系统的另一缺点在于它们需要连接在不能方便得到的电源上。另外，例如电磁阀和控制装置之间的电线的电流导管必须保护不受潮湿和其他潜在源的损害。传统自动系统的这些要求使其复杂并因而安装困难且成本高。
传统上影响农场主和家庭园丁等的另一问题是由动物对于植物造成的损害。应该明白的是动物通常在喷灌装置操作时不侵害植物或农作物，这是由于它们不喜欢水或它们害怕喷灌装置的噪音。传统喷灌装置对于防止动物进入正在灌溉的区域相对有效。不幸的是，由于所使用的水量和下面土壤的潜在的饱和，传统喷灌装置不能使其连续很长时间操作。其他例如稻草人的物体对于大多数动物影响很小。有些解决方法可施加在植物表面上使得动物对其不感兴趣，尽管由于该解决方法的性质，经常不能使用在人们食用的农作物上。
发明内容
这里描述了按照本发明用于间歇式分配流体的阀的多种实施例、结构和构形。在一实施例中，阀包括限定内部空腔的阀壳体和至少部分包含在该空腔中的阀构件。流体在能够在压力下保持流体的储槽内。设置入口以便接收流体进入阀壳体的空腔，并设置出口以便允许流体流出空腔。阀构件可在空腔内闭合位置和开启位置之间运动。在闭合位置上，阀构件阻止空腔内入口和出口之间的液体流动。在开启位置上，阀构件允许入口和出口之间的流体流动。另外，设置偏置机构以便控制阀构件在闭合和开启位置之间的运动。特别是，偏置机构提供(i)施加在阀构件上的保持力以便当阀构件在闭合位置时将阀构件保持在闭合位置上，以及(ii)当阀构件在开启位置时迫使阀构件进入闭合位置的偏置力，偏置力在一实施例中小于保持力。
在另一实施例中，阀壳体限定孔口，其具有入口和从该孔口延伸通过壳体的一壁的至少一出口。入口适于连接到液体源上，并与该至少一出口通过该孔口流体连通。该阀还包括至少部分包含在该孔口内的阀杆。该阀杆可在该孔口内开启和闭合位置之间运动(行程)，其中该阀杆在闭合位置上阻止入口和出口之间的液体流动并在开启位置上允许入口和出口之间的液体流动。设置偏置机构以便当阀杆在闭合位置时施加将阀杆保持在孔口内闭合位置上的保持力。另外，偏置机构提供回复力，该回复力当阀杆在开启位置上时迫使阀杆进入闭合位置，其中回复力的大小小于保持力。行程可通过保持带或类似物设定。另外，该孔口可限定孔口的第二增大部段，并且阀杆包括止挡调节件以便在该孔口内操作并因此控制该行程。
在本发明的实施例中，该偏置机构包括两组一个或多个磁体，一个与该阀壳体连接并且另一个与阀杆连接。该保持力至少部分包括该磁体之间的磁力。另外，该阀可包括一个或多个横跨该阀杆和表面到该孔口的内表面之间的距离的O形圈。
在本发明的另一实施例中，通常类似于上面描述的阀与设计成在加压状态下保持流体的储槽结合使用。操作上，该阀构件当储槽的压力超过临界水平(即致动力等于或超过该保持力)时从闭合位置运动进入开启位置。直到储槽内压力水平降低到小于临界压力水平时该阀构件才从开启位置运动到闭合位置。因此，在临界压力下包含在储槽内液体量与在第二压力水平下储存在储槽内的液体量之间的差值的液体量从储槽通过周期流体排放阀排出。
在另一优选实施例中，该储槽通过控制储槽填充速率的流动控制调节器流体地连接到液体的加压源上。包括该调节器、该储槽和周期控制阀的组合系统在提供液体加压源时有助于从该阀的出口重复周期地排放液体。
这里描述用于周期流体分配的流体分配系统及其方法。本发明的实施例结合下面描述的压力致动周期流体分配阀(周期阀)，该阀连接有包含流体的储槽并位于其下游。该储槽与流体源流体连通，其中流动调节阀(调节器)介入其中以便控制来自该流体源的流体流速。
在一实施例中，流体从该源以调节器控制的流速流入储槽。该储槽包含流体并当储槽内流体量增加时膨胀。在临界压力下，周期阀触发进入开启位置，其中包含在该储槽内的一部分流体从其中通过该周期阀排出。一旦储槽内的压力降低到通常低于该临界压力的某一水平之下，该周期阀闭合。
在另一方法中，该阀的多种实施例在形成防火线的情况下有用以有助于防止火运动越过某一点。以本发明形成防火线，多个喷洒头在地面区域内通常以直线分布。每个喷洒头与该阀流体连通，并且每个阀与储槽流体连通。例如水或其他防火线介质的流体源与该储槽流体连通使得该储槽充满并且其中的流体加压。在喷洒装置最广范围内的地面区域通过从周期流体分配阀组件周期地分配水保护在减小火的水平上。
该周期阀的操作与压力容器上经常发现的弹簧加载的安全释放阀形成对比。安全释放阀当达到临界压力时开启但一旦相关压力容器或储槽内的压力降低到连接压力之下时闭合。根据流体从加压源流入该储槽或压力容器，从安全释放阀释放的流体量通常很少。
为说明起见，这里根据用于灌溉植物、草坪或农作物并用于形成防火线的周期喷洒装置以及阻吓找寻农作物的动物来说明本发明。应该明白的是本发明的其他实施例可使用在任何需要周期性分配流体、液体或气体的情况下。
图1是本发明第一实施例的立体图；图2是沿图1线2-2截取的第一实施例的截面图，并表示该阀在闭合位置；图3是该第一实施例的截面图，并表示该阀在开启位置；图4是该第一实施例的分解立体图；图5是沿图3的线5-5截取的第一实施例的部分截面图；图6是沿图3的线6-6截取的第一实施例的部分截面图；图7是表示在一实例中按照本发明的阀操作的方框图；图8是本发明第二实施例的立体图；图9是沿图8线9-9截取的第二实施例的部分截面图，并表示该阀在闭合位置；图10是沿图9线10-10截取的第二实施例的部分截面图，并表示环绕阀杆的底部的O形圈，该O形圈在该阀的出口之下；图11是类似图9的截面图，其中该阀在开启位置；图12是沿图11的线12-12截取的第二实施例的部分截面图，并表示O形圈在该出口之上使得流体向上脉动进入该阀并流出该出口；图13是适于大量流体分配的本发明一实施例的立体图；图14是沿图13线14-14截取的图13的实施例的截面图，并表示出该阀在开启位置；图15是本发明另一实施例的立体图，其具有柔性上升装置使得可调节喷洒头以便与其上使用该阀的地形匹配；图16是按照本发明另一实施例的阀的垂直截面图，此实施例包括第二O形圈和内阀杆行程控制装置；图17表示一系列喷洒装置排列成一直线以便产生一行具有高湿量的土地从而用作按照本发明一实施例以及用于本发明方法的防火线；图18表示一系列喷洒头通过供应软管连接一起并连接到单一周期阀上以便用于按照本发明的另一实施例和方法的防火线。
具体实施例方式
图1表示喷洒装置5的立体图，其包括按照本发明一实施例的间歇式液体排放阀10。图2表示沿图1的线2-2截取的截面图并表示阀10在闭合位置。图4是按照第一实施例的阀10的分解视图，并部分表示一实例中的阀10的每个部件。图3同样表示阀10的截面图，但该阀在开启位置。通常，阀10按照储槽12内的压力增加来周期和循环地或间歇式排放流体。这里使用的“流体”包括液体、气体及其组合物，以及任何显示流体特性的材料，即能够自由流动或运动的材料。
参考图1和2，阀10有底部14支承，该底部适于将阀10保持在通常垂直的位置。在一实例中底部14是锥形，其底部顶点有开口，其中阀10的底端滑动进入开口并由夹子16固定在其中，在底部14，阀10的底部与至少部分弹性的储槽12流体连通。储槽12的一部分在图1中表示从底部14伸出。
主要参考图1～4，描述了第一实施例的阀10的部件。阀10包括限定一纵向孔口30和至少一出口22的阀壳体20。在一实例中，有两个出口，每个出口22具有11/64英寸的直径。在一实例中，阀壳体20是细长圆柱体，其具有螺纹顶部24、螺纹底部26和在顶部24和底部26之间延伸的侧壁28。阀壳体20通常由具有低摩擦系数的聚合材料制成，例如TeflonTM。在一实例中，螺纹顶部24和螺纹底部26按照3/4～11.5ANSI标准(外)软管连接螺纹，其中螺纹部分延伸大约7/16英寸。
在一实例中，纵向圆柱形孔口30在顶部24和底部26之间延伸通过阀壳体20，并具有大约1/4英寸的直径。孔口30适于容纳阀杆32。出口22位于阀壳体20的底部螺纹部分26之上。通常，出口22与孔口30和侧壁28垂直，并在其中形成开口。图1～6所示的实施例包括两个出口22。然而可以看出阀壳体20包括至少一出口并可以包括所需任何数量的出口以便有助于特定的流体分配图案。
液体分配通道34或导管与出口22流体连通。在图1～6所示的实施例中，有两个与两个出口22分别流体连通的液体分配通道34。在一实例中，通道34由内径(I.D)为4mm的聚乙烯管限定，其例如通过热风器按照特定使用者的需要弯曲成多种分配图案。可以看出可使用例如不锈钢、橡胶软管、预成形管、可调节管、球和插口管道和类似物的其它导管。在图1～6所示的实施例中，管34从阀10横向延伸并接着向上弯曲，并大致垂直，管34的端部通常在阀10之上以便不妨碍液体在该通道上端处从喷洒头36分配。该管可从United GreenMark，Inc，15579E.Hinsdale CR #200，Englewood，Colorado得到。具有延伸通过其中的孔口的管件38压配合在每个出口22上。每个管34具有容纳在该管件孔口的螺纹部段内的螺纹下端。图1所示的喷洒头36具有多个开口，水从该开口中脉动而出。喷洒头36压配合在管34的上端内。喷洒头36可从多种渠道得到，其中包括Spotjet，14452Chestnut Street，Westminster，California 92683。
液体储槽12的出口部分40(图2～4清楚示出)与阀壳体10的底部螺纹部分26流体连通。在一实例中，液体储槽12与该孔口30的入口部分42通过导管41的一部段流体连通，该导管与阀壳体10的螺纹底部26螺纹连接。在图1～6所示的实施例中，已发现园艺软管可有效地作为储槽12，其中该储槽的长度与阀10的每一循环期间将排放的水量直接相关。值得注意这里描述该第一实施例和其他实施例的变型，从源头载水到阀10的同样园艺软管可同样兼作储槽12。在一实例中，储槽12可由弹性材料制成，该材料在进入其中的压力下膨胀并储存能量，并通过在设置流体出口时排出流体来释放能量。储槽12(图4所示)的入口部分43与液体供应47流体连通。入口阀或调节器45位于储槽12的入口43和流体供应47之间以便控制进入储槽的流体流速。在一实例中，该储槽的入口部分43限定一适于与该流体供应的螺纹凹形连接部接合的螺纹凸形连接部。该储槽的出口部分40与孔口30的入口部分42流体连通。
入口阀45允许例如水的流体从与家用水龙头流体连通的例如标准园艺软管的流体源进入储槽12。在一实例中，调节器45是通常可得到的单向喷射器，该喷射器压配合进入储槽12的入口43端部以便允许水从源头以给定速率流动，并在其他的变型中，该调节器是标准的龙头或类似类型的可调节阀，其只有部分开启以便限制从中流过的水流。该喷射器使得液体按照所使用的喷射器以所需速率即1加仑/小时从流体源流入该储槽，该喷射器在一实例中用来控制该阀循环速率。液体通过该喷射器流入储槽12并在该储槽中增加压力。如下所述，防止液体流出储槽12的出口部分40，直到该储槽内压力达到或超过保持力(R)为止，该压力作用为阀杆32底部上的致动力(A)。
在第一实施例中，部分弹性的储槽12在加压下体积膨胀。当阀10开启时，该部分弹性壁收缩并当壁收缩进入其正常位置时压迫包含其中的水进入孔口30。因此，储槽12在该阀开启时的压力下比在该周期阀闭合的压力水平下包含更多水量。通常是这些体积差值在阀10的每次操作循环时从储槽12排出。由于液体是不可压缩的流体，如果使用相当刚性的储槽，也许可忽略的非常少量的水在储槽内压力降低到该周期阀闭合的水平之下以前从该刚性储槽排出。在本发明的实施例中，适于使用可压缩气态流体，由于气体的膨胀用来保持其中的压力，所以可以使用刚性储槽。另外，如果储槽的一部分包含有气体或其它介质，该介质在储槽内液体排出时产生膨胀，则刚性储槽可用于液体。
阀杆32从靠近阀壳体20的螺纹顶部24的孔口30向上伸出。如图4清楚所示，阀杆32由刚性材料制成，该材料可抵抗任何从阀10分配出的流体的腐蚀。在一实例中，阀杆32由直径为0.25+0/-0.001英寸、长度为9英寸的不锈钢制成。另外，在一实例中，在该阀杆底部之上大约4.75英寸处通过阀杆32钻制大约1/16英寸的小孔50以便容纳连接销52(下面更详细描述)。阀杆32的表面通常光滑以便降低其摩擦系数，从而为阀杆32在孔口30内提供平滑的运动。在一实例中，孔口具有略微大于阀杆32直径的直径，从而大大降低阀杆32和孔口30之间的任何接触，并且使得O形圈58成为阀杆组件接触孔口30的唯一部分。将在下面进一步描述的O形圈58防止流体流动通过阀10，直到致动力(A)达到或超过保持力(R)为止。
盖件44螺纹接合在阀壳体20的顶部24上。盖件44限定阀杆32通过的开口，在一实例中，该开口具有与纵向孔口30对准的3/8英寸的直径。至少一磁体46(下磁体)通过例如3M Scotch GripTM1099塑性粘合剂连接在盖件44上。在此实施例中，三个陶瓷环磁体46与盖件44连接。如同盖件44，磁体46限定与该盖件开口对准的开口，使得阀杆32从中通过。在另一变型中，具有类似于下环形磁体46的内直径的直径的薄黄铜管(未示出)通过下磁体和盖件44的中心开口。延伸超过盖件44和任一端的下磁体46的管端部接着在相应表面上向外扩张以便将磁体46和盖件44保持在一起。
另外，至少一磁体(上磁体)48与从孔口30向上伸出的阀杆32的部分连接。上磁体48适于磁性接合下磁体46并因此提供保持力(R)，从而抵抗致动力(A)将阀杆32向下保持在闭合位置上。在一实例中，上和下磁体是CR145类型5磁体。不需要上磁体48和下磁体46接触。在此实施例中，与该下部分连续的阀杆32的上部分在阀壳体20的顶部24之上延伸，通过盖件44内的开口，并通过下磁体46的开口。水平孔50延伸通过阀杆32的上部分以便容纳连接销52(例如来自Western Wire Products Company，770 Sun Park Drive，Fenton，MO的Western Wire ClipTMno.237)、开口销或类似物，如图4～6清楚所示。如图4所示，例如具有21/4英寸内径和93/8英寸外径(O.D)的乳胶管的一部分的上缓冲器54支承在连接销52上。在此实施例中，上磁体48静置在上缓冲器54上。
通常，陶瓷磁体相当脆并因此容易破碎和裂纹。为降低损坏上磁体48的可能性，可在阀杆32和上磁体48的内直径之间放置一个或多个管状橡胶或合成垫圈(见图16的468，470)，因此隔离上磁体与该阀杆的硬表面的直接接触。另外，套环49可保护磁体46、48的外表面。
在操作期间位于阀壳体20的孔口30内的阀杆32的下部分限定适于固定O形圈58(例如具有高润滑涂层和/或高润滑丁钠橡胶组分的尺寸00650硬度的O形圈)的圆周凹槽56。在一实例中，该凹槽具有大约0.075”的宽度和大约0.132”到大约0.135”并且公差为+/-0.005英寸的直径。O形圈58沿阀杆32的下部分定位在阀杆32的底部表面59之上，使得O形圈58当阀杆32在闭合位置时位于出口22之下。O形圈58在位于O形圈之下的流体(即储槽12内的流体)到O形圈58之上的孔口部分内横跨阀杆32的外直径和孔口30的内直径之间的间隙，并因此防止流体流过阀10直到A≥R为止。由于O形圈58和阀杆32一起在孔口30内滑动，可在O形圈58上施加例如Synco ChemicalCorp.的SuperLubeTM的润滑剂以有助于在孔口30内平滑运动并有助于O形圈58磨合。通常，保持阀10的密封或闭合位置(其中水不流过该出口)，同时保持力超过该储槽内的压力。图2表示阀10在闭合位置，图3表示该阀在开启位置。
在该闭合位置，上磁体48和下磁体46之间的磁力提供保持力(R)以便将阀杆32向下保持在闭合位置上。该保持力可通过增加或去除磁体46、48并改变上和下磁体48和46之间的间距来调整。该保持力可同样通过使用不同保持力的磁体来调整。另外，该保持力可通过增加或去除位于上磁体48之上的配重60来调整。
在第一实施例中，连接到阀壳体20上的下磁体46和连接到阀杆32上的上磁体48通过柔性、弹性和耐水分离器或缓冲器54分开，在一实例中该分离器是橡胶或合成垫圈。磁体46、48的分开允许使用比没有分离器的实施例所使用的磁体更强的磁体。因此，不管该磁体是否分开，该磁体之间的磁力或保持力很强。通过提供上磁体48和下磁体46之间的磁耦合，阀杆32加速或“快速”向上进入开启位置(图3)并同样在流体从储槽12脉动之后加速向下进入闭合位置，如下详细描述。
在一实例中，一个或多个圆柱形配重60静置在上磁体48上。配重60限定与上磁体48开口对准的开口，并具有阀杆32通过的上部分。在一实例中，橡胶或合成垫圈(未示出)放置在上磁体48和配重60之间以便降低上磁体48损坏的可能性。配重60可用来增加保持力R和回复力(下面描述)的附加重力分量。
当流体通过入口阀45引入储槽12时，储槽12内的压力增加。由于阀杆32的下部分和O形圈58一起防止流体流入阀10，即通过该储槽的出口部分40，通过孔口30的入口部分42并流出出口22，因此压力增加。阀杆32通过保持力(R)抵抗储槽12内的压力保持在密封位置。当储槽12内压力增加时，阀杆32的底部表面上的向上致动力(A)增加。当储槽12内的压力造成致动力(A)达到或超过保持力(R)时，阀杆32在孔口30内快速向上运动。向上动作是克服保持力(R)的致动力(A)和阀杆32加速向上的函数。当阀杆32向上运动时，磁力分量显著降低使得阀杆32加速向上，这有助于流体脉动流过该阀。当阀杆32运动向上到圆筒内，O形圈58运动到出口22之上。在O形圈运动到出口22之上以后，液体从储槽12脉动并通过出口22进入液体分配通道34并流出喷洒头36。通过出口22排放的液体降低储槽12内压力并因此降低阀杆32底部上的力。
从O形圈58在出口22之下的密封位置运动到O形圈58在出口之上的松开或开启位置是阀杆32的“行程”。在该行程的下部分，O形圈58在出口22之下并因此密封或闭合储槽12通过出口22释放液体。在该行程的上部分，O形圈58在出口22之上，并因此开启或打开储槽12并使得液体通过出口22脉动。在该行程的下部分，阀杆32由保持力(R)保持就位。当阀杆32的底部上的致动力(A)超过该保持力时，阀杆32在圆筒30内快速向上。当阀杆32沿该行程朝向该行程的上部分向上运动时，磁体46，48之间的力下降，使得O形圈58加速通过出口22。在一实例中，阀杆32由例如聚丙烯带、尼龙或类似物的保持带62沿向上的行程保持而不脱出该圆筒30，该保持带构造成在大约11/2英寸和大约2 1/2英寸之间控制阀杆32的行程。在一实例中，该带具有大约5/8英寸的宽度以及一部分外径为5/8英寸、内径为1/2英寸的聚乙烯管段，并提供一保护套筒66以便保护该带不使其与该上磁体脱离。注意到，如果该回复力足够大以便防止阀杆32脱出孔口30，阀杆32为响应阀杆32底部的力的向上运动不需要保持带62。
当阀杆32在该行程的上部分时，上磁体48和下磁体46之间的磁力以及通常小于该保持力(R)的配重60的重力提供回复力(RF)。在储槽12内的压力下降到等于或小于该回复力(RF)的水平时，阀杆32开始在孔口30内向下运动。除了在闭合位置上是保持力(R)之外，回复力(RF)表示上磁体48和下磁体46之间的力以及阀杆32在所有位置上的重力。当阀杆32向下运动以及上磁体48和下磁体46之间的间隔减小时，回复力(RF)增加造成阀杆32加速向下。此向下加速通过加速O形圈58加速向下通过出口22进入该闭合位置来帮助开启和闭合阀10。在储槽12闭合之后，储槽12内压力开始再次增加并重复流体分配的循环。因此，只要流体以如下方式供应到储槽12使得阀杆32底部上的致动力(A)再次超过保持力(R)，阀10周期地将流体脉动出出口22。
在该行程的最上部分，回复力(RF)小于该行程最下部分的保持力(R)。在该行程的最上部分使用配重60来确保克服阀杆32底部上的液体的力以便阀杆32返回该闭合位置。只通过重力在阀杆32上提供向下力的配重60在该磁力不足以确保阀杆32开启储槽12时是需要的。另外，尽管不需要重新闭合储槽12，配重60通过在液体流出出口22时帮助磁力快速克服阀杆32底部上的力也可提供比没有配重的实施例更快的行程。
如上所述，O形圈58可使用任何通常可得到的水助润滑剂来润滑以便有助于阀杆32在孔口30内的运动。使用润滑剂在低压场合特别重要，其中储槽12内的压力和保持力(RF)如下调整以便低压液体从出口22排出。
保持力(R)和回复力(RF)主要是两个单独分力之和上磁体48和下磁体46之间的磁力以及作用在阀杆32、上磁体48和一个或多个配重60上的重力。吸引磁力的力量是磁体46、48之间距离的函数，其中当该距离增加时该渐渐减小。在一实例中，上陶瓷磁体48和下陶瓷磁体46在相互直接接触时具有大约48磅的组合吸引力，但由1/4英寸的缓冲器54分开时只有大约4～5盎司的吸引力。增加或减小缓冲器叠摞54的高度可调节保持力(R)分量。当上磁体48和下磁体46之间的距离增加时，保持力(R)的磁力分量快速下降到可忽略的水平。
保持力(R)和回复力(RF)的重力分量与阀杆32的重量以及连接在阀杆上的例如上磁体48和配重60的部件的重量相关。该重力是恒定的并不随阀杆32相对于阀壳体20的位置改变。一旦水压以及致动力(A)下降，保持力(R)和回复力(RF)的此分量促使阀杆32运动返回到该闭合位置。可注意到为使阀10正常工作，阀杆32和孔口30必须至少部分垂直定向，阀杆32的顶部布置在阀10的其余部分之上。当阀32的角度偏移垂直时，施加推动阀杆32的重力大小将相应减小，潜在地影响阀10的工作。然而，可按需要通过增加或去除配重60从而改变保持力(R)和回复力(RF)和类似物的磁力分量来进行调整以有助于在倾斜表面上的工作。
有几个另外的保持力(R)分量可以影响将阀杆32运动进入其开启位置的所需致动力(A)的水平。例如，孔口30内与O形圈58的静摩擦系数相关的静摩擦力，一旦O形圈58开始滑动，该摩擦力降至零。还有与动摩擦系数相关的动摩擦力(通常大大小于该静摩擦力)，该摩擦力在O形圈58沿孔口30的表面滑动时作用。在第一实施例中，这些另外的力分量不显著影响阀10的工作，但根据可选择的阀组件的设计，它们可以是显著的。
只要(i)一旦阀开启该力整体显著减小以使得流体自由流过该阀以及(ii)只需要全部保持力(回复力)的一部分来闭合阀10，可同样在本发明的另一实施例中使用由其他方式产生的保持力分量。例如，可使用柔软可变形的O形圈代替上和下磁体，其中柔软O形圈在储槽12的加压流体将其压靠孔口30的壁时变形。由于O形圈的变形，需要高致动力(A)破坏O形圈58和该壁的摩擦接合。然而，一旦克服此静摩擦，推动阀杆32向上并将其保持在开启位置所需力的大小降低到主要取决于施加在阀杆32上的重力的水平，该重力基于阀杆32和任何连接其上的配重60的重量。一旦储槽12内的压力降低到足够低的水平，重力将造成阀杆32和未变形的柔软O形圈向下运动进入其闭合位置。同样可预想到连接在阀壳体10和阀杆32的上部分之间的弹簧构件可与该磁体和配重一起使用或在本发明的另一实施例中代替它们。
图7是按照一实施例的阀10操作的方框图。操作710～730参考第一实施例(图1～6)描述，然而，该操作通常可适用于这里说明和描述的本发明的其他实施例。在第一操作710中，流体流入储槽12以便增加该储槽内的压力。该储槽内压力增加造成阀杆32底部上的力(A)增加。在第二操作720中，阀杆32底部的致动力A超过保持力(R)，造成阀杆32开始在孔口30内向上运动。在第三操作730中，O形圈58运动到出口22之上，使得流体从储槽12流入阀10并通过出口22。在第三操作730中，该储槽内的压力由于流体从储槽12排出降低。
应该理解在可选择的实施例中，上磁体48或下磁体46可由铁素体吸引器代替。例如，配重60和上陶瓷磁体48可由被吸引到下磁体46上并将实现配重功能的铁素体不锈钢的单个圆柱形件代替。根据阀10的构形，下磁体46的力量需要增加和/或该下磁体和该不锈钢吸引器之间的距离减小以便提供与具有上磁体48和下磁体46两者的阀10差不多的吸引磁力。
图8～12表示本发明的第二实施例。总体上，该第二实施例类似于第一实施例。阀110使用与第一实施例中所述相同类型的储槽112和调节器45。类似于第一实施例，阀110结合限定纵向通过其中的孔口130的壳体120，其中孔口130的下端与储槽112流体连通，并且至少一出口134大致与孔口130横向延伸。液体分配通道134与带有喷洒头136的出口122流体连通。具有压力表170连接其上的T形配件168与孔口130在出口122和储槽112之间流体连通。压力表170使得使用者在调整阀110的操作特性时通过增加或去除配重160和/或调整磁体146的力量和/或数量来确定致动力(A)超过使用保持力(R)的压力。来自压力表170的反馈同样帮助操作者调整进入储槽112的流动调整流速。例如，通过观察该压力增加多快，通过例如调整龙头、改变喷射器或改变储槽112的容量可方便地调整进入储槽112的流体流以便获得阀110的所需间歇频率。T形配件168与阀壳体120连接。T形配件限定与阀壳体120的孔口130对准的第二孔口131。在一实例中，限定第三孔口135的中间配件133将阀壳体120连接在T形配件168上。可看出表170可以所述大致相同的方式与其他这里描述的其他实施例一起使用和配合。可以看出表170可与其他构形的阀壳体120连接。例如，表170可通过螺纹开口直接与阀壳体120连接，并且可去除一个或多个中间配件或采用不同的布置。在一实例中，T形配件168的下部分通过另外的配件145直接与第二底部137连接。
如图8清楚所示，第二底部137包括具有第一端141和第二端143的横向构件139，和具有与该横向构件的第一端141横向连接的第一支承构件145以及具有与该横向构件的第二端143横向连接的第二支承构件147。第二底部137限定总体为H形结构。另外的中间配件145限定两个螺纹凸形端部并限定第三孔口147，并在其下端与由横向构件139限定的流体通道149流体连通，该流体连通大约在该第一支承构件145和第二支承构件147的中间。在此实施例中，流体通道149是L形(未示出)，其中L的垂直部段限定并在支承构件145的顶部开放，L的横向下部段在支承构件147的前表面内限定开口。适于容纳并连接储槽112的凹形配件151连接在靠近L形通道的横向构件的前表面上，并与流体通道149流体连通。因此，在此实施例中，流体流动在储槽112和阀110之间通过由第二底部137限定的流体通道149。底部137便于与参考第一实施例描述的底部14互换，并且储槽112与阀110的入口流体连通。
阀杆132同样类似第一实施例中描述的阀杆32，在一实例中，其结合可滑动地包含在孔口130内以便在开启和闭合位置之间运动的下部分并具有配重160连接其上的上部分。
不同于该第一实施例，该第二实施例使用与阀杆132连接的一个或多个金属部件接合的更弱的磁体146以便提供该保持力。在一实例中，磁体146连接在螺纹连接在阀壳体120顶部上的磁体平台172上。如图8和9所示，在一实例中，磁体146通过螺母174和两个保持螺栓176保持在磁体平台172上。每个保持螺栓176的轴的上部分从磁体平台172向上延伸直到终止于螺栓保持头177。在此实施例中，顶部螺栓174和螺栓头177之间的距离提供阀杆132的行程。相应的配重平台178通过由固定螺钉182固定在阀杆132上的金属套180连接在磁体平台172之上的阀杆132上。如图9～11清楚所示，配重平台178是矩形的并具有一对螺栓轴上部分通过的孔。另外，中心孔185允许阀杆132上部段的一部分通过配重平台178。配重平台178提供保持配重160的平台，并用作通过撞击所述保持螺栓176的头177防止阀杆132脱出孔口130的止挡。在一实例中，连接在平台178之下阀杆上的金属套180用作磁体146的吸引器。
图9是沿图8的线9-9截取的第二实施例的截面图，并表示该第二实施例在密封或闭合位置。由于磁体146实际上接合与阀杆132连接的套180，在第二实施例中使用的磁力小于在第一实施例中使用的磁力。当磁体146和套180接合时，其中的磁力最大。因此，力量更大的磁体具有比磁体146更大的保持力，并因此需要更大的致动力(A)以便克服保持力(R)；并因此，从阀110喷出的流体的压力更高和容量更大。
图10是沿图9线10-10截取的截面图。如图10所示阀杆132的底部具有大致尖角底部153，底部153具有平的尖部155。相反，该第一实施例描述的阀杆32具有大致平的底部，其具有倒圆的边缘和0.020英寸的宽度。每一实施例中的阀杆132操作类似。当阀杆132在开启位置和闭合位置之间运动时，尖角底部阀杆与孔口130的边缘约束的可能性略小。另外，来自储槽112的加压流体沿尖角底部的力的分布与平的底部的力的分布略有不同。然而，不同的力的分布的净效应大致类似地导致作用在阀杆底部上的力(如果有的话)净差别很小。
图11时沿图8线9-9截取的截面图，其表示阀的第二实施例在该开启位置上。如同第一实施例，当储槽112内的压力增加时，流体作用在阀杆132底部153的力超过保持力(R)并且阀杆132在孔口130内向上运动直到0形圈158在出口122之上。当O形圈158在出口122之上时，流体从储槽112通过孔口130的入口部分142脉动，并通过出口122。当流体流过出口122时，储槽112内的压力下降直到阀杆132底部上的力小于回复力(RF)使得阀杆运动返回到图9和10所示的闭合位置。
通过使用力量比该第一实施例弱的磁体146，并使用配重160(在某些情况下多于该第一实施例)，保持力(R)和回复力(RF)略微调整，并因此阀110的操作略微不同。在此实施例中，一旦不接触磁力场显著下降。然而，在分开磁体的实施例中，如图1～6和13～16所示，其具有更加有效的磁作用范围，并且其中的力在阀杆从闭合位置运动到开启位置时更徐缓下降，并相反地当该阀杆在每一循环的端部向下返回到该闭合位置时更快速增加。对于保持力(R)，使用弱力磁体146用来防止阀杆132为响应来自储槽112的致动力(A)而振动，并因此有助于阀110总体快速动作。然而大部分保持力(R)由配重160提供。
当该阀启动并且阀杆132快速向上时，由于主要力的分量由配重160而不是由磁体146提供，该运动比该第一实施例更趋于线性。然而由于接触磁体146的保持力(R)一旦不接触几乎马上有效地降至零，由接触磁体146提供的最初上升脉动大于例如图1的非接触构形。阀杆132以此方式得到更有力的最初推动。在另一实施例中，采用非接触强力磁体，保持力(R)更徐缓下降。最初推动不是很大。然而，非接触型磁体的优点是在该循环的闭合阶段顶部磁体向下再次返回的时候。当非接触磁体更接近时磁吸引力大幅增加。在接触磁体构形中，磁体对于闭合操作具有很小作用直到完全接触为止。如同该第一实施例，由于弱力磁体提供很小附加加速返回该闭合位置，此运动的加速相当线性。可以看出第二实施例的阀的多种特征例如弱力磁体、配重等可以完全与第一实施例和其他所述的实施例的多种类似的特征互换。
另外，参考该第一实施例描述的总体原理适用于该第二实施例。例如，当来自该储槽内流体的致动力(A)超过保持力(R)时，阀杆132向上运动进入该开启位置使得流体从储槽112脉动进入该阀。并且，当回复力(RF)超过来自储槽112内流体的剩余致动力时，阀杆132从开启位置运动返回闭合位置。
在第三实施例中，未在这里示出，没有使用磁体用于保持力。而是，只使用配重以产生该保持力。此实施例通过去除该保持力和回复力的磁力分量将该阀的操作简化到某种程度。如果希望该阀在小的增量内上和下振动并且使得流体喷洒的体积和压力相当低，此实施例特别有用。如在前面两个实施例中发现的，主要由于由该磁体提供的非线性力的分量而产生的情况在该第三实施例中没有出现。另外，使用柔软O形圈可提供大的初始静摩擦，其有助于“快速动作”的影响以便将阀杆顶起。
本发明的第四实施例表示在图13和14中。图13表示喷洒系统205的第四实施例的立体图，该系统包括例如通常可得到并对于本领域技术人员已知的脉动类型喷洒头236。图14是第三实施例的部分截面图，其表示与第一实施例所述的阀10的构形和操作类似的阀210。同样可以看出这里描述的本发明第二和第三实施例同样使用下面描述的喷洒头236和相关的连接结构。与第一和第二实施例所述的两个出口相反；如图14清楚所示的阀210具有单个出口222。该第四实施例同样在下述方式中不同于该第一实施例，其中阀210结合在喷洒系统205中。该第四实施例适于使用标准尺寸的喷洒头，例如通常可得到的所述的脉动类型的喷洒头236；然而，该第一和第二实施例表示有更小的喷洒头(36，136)，例如使用在流量低的灌溉场合中的类型。使用更大的喷洒头(236)允许喷洒系统205提供更大的覆盖面积并在更短的时间内排出更大的流量。该第四实施例同样结合立柱284来代替底部(14，137)以便将其固定在地面上。这些和其他的不同之处以及该第四实施例的其他部件在下面进一步详细描述。
参考图14，在一实例中，凹形/凹形可转动连接器286螺纹连接在阀壳体220的底端上；因此有助于将与储槽212相关的凸形连接件从阀210上拆下而不使塑料阀壳体220的柔性螺纹脱扣。在另一实例中，快速连接器螺纹连接在阀壳体220的底端，其有助于连接在储槽220上并从其上拆下，并且降低泄漏的可能。阀壳体220的凸出侧部容纳在支承组件290的垂直和凹入侧部288内。支承组件290在靠近凹入侧部具有水平通过其中的孔292，其中例如不锈钢软管夹的夹子291通过孔292并围绕阀壳体220以便将支承组件290固定其上。尽管可以使用其他类型的材料，在一实例中，支承组件290由例如聚乙烯的聚合材料制成。钢制立柱284从支承组件290底表面上的孔293向下延伸，并插入地面以便将喷洒装置205固定在通常垂直的方向上。
凸形/凹形配件295的凸形端沿支承组件290的顶部表面螺纹容纳在开口297内。垂直上升管294螺纹进入配件292的螺纹凹形部分299中，其中上升管294的顶部构造成具有任何一个例如喷洒头236的标准喷洒头。如果垂直上升管294与开口297的螺纹相配(图14)，配件295可去除。上升管294接着直接容纳进入开口297。
参考图14，带有倒钩的螺纹配件221容纳在阀210的出口222内。配件221的另一端压配合进入限定水平延伸并垂直通过支承组件290的液体分配通道301的水平孔口223内，如图14清楚所示。在一实例中，通道301具有大约1/2英寸的直径，并且出口222具有大约3/8英寸的直径。配件221压配合在出口222内，并且水平通道223压配合在配件221上。垂直孔口296与水平孔口223交叉，孔口296沿支承组件290的顶部表面限定开口。因此，当阀210在其开启位置上，储槽212通过液体分配通道301与喷洒头236流体连通，如图14所示。该液体分配通道具有比所述其他实施例更大的直径，例如大约1/2英寸，其用来降低流体流过通道301的摩擦能量损失并增加间歇流量和动力，有助于例如喷洒装置236的更大的喷洒头的使用。
在此实施例中(类似于第一实施例)，保持力(R)和回复力(RF)主要由三个与阀壳体220的顶部连接的下陶瓷环形磁体302、三个与阀杆232连接的上陶瓷环形磁体304和与阀杆232连接的配重260提供。上磁体304由一个或多个缓冲器352与下磁体302分开。
本发明的第五实施例表示在图15中，除了上升管294由球窝型管394的部段代替之外，第五实施例与第四实施例类似，其中喷洒头236的角度可以改变以便与下面的地面的地势紧密配合，例如定向成与地面横向，并同时保持阀210在通常的垂直位置。可使用柔性管的其他类型来代替球窝管，只要该管具有足够刚性以便抵抗来自排出喷洒头236的水的冲力。例如，具有塑料衬里的柔性互锁金属软管可用来代替球窝管。
结合内部阀杆432止挡来代替先前实施例的保持带62的阀410表示在图16中。阀壳体420的纵向孔口430限定靠近阀壳体420的上部分的增大部段431，增大部段431具有大于阀杆432的直径并大于该孔口下部分的直径的直径。止挡构件462具有小于孔口430的增大部段431的直径的直径并放置在阀杆432之上并通过任何适合的装置固定其上以便防止止挡462相对于阀杆432运动离开其连接位置。例如，止挡构件462可压陷就住或由连接销保持就位。在一实例中，止挡构件462是柔性的弹性缓冲器，例如乳胶软管的一部段，其支承在不锈钢开口销上，并且该开口销通过阀杆432内的5/64英寸的孔口与阀杆连接。限定孔口445以便使阀杆432滑动通过的盖件444螺纹固定在阀壳体420的顶部，大致包围孔口430的增大部段431。当致动力(A)在喷洒循环期间超过阀410的保持力(R)并且阀杆432向上推动时，其向上运动由盖件444的内表面447撞击止挡462来限制，其行程大约1英寸。
图16所示的阀杆432包括围绕阀杆432的下O形圈450和围绕阀杆432的上O形圈452。下O形圈450和阀杆432通常以与上述关于其他实施例大致相同的方式操作。在一实例中，O形圈450、452装配的凹槽具有大约0.075英寸的宽度和大约0.136英寸的直径。
上或第二O形圈452定位成当阀在该闭合位置时防止回流通过出口452返回并向上进入孔口430并流出孔口430。同样，第二O形圈452在阀杆432上定位足够低以便在该行程的顶部不进入孔口430的增大部段431并当阀杆432在开启位置时为通过TeflonTM圆筒的孔口430的任何意外的泄漏提供另外的阻挡。
如图16所示，六个陶瓷环形磁体458(下磁体)与盖件444连接，并且六个陶瓷环形磁体460(上磁体)以及两个配重463用连接销464与阀杆432的上部分连接。大约1/4英寸到大约5/16英寸的宽度的例如一段乳胶软管的缓冲器466将上磁体460和下磁体458分开。在一实例中，六个上磁体和六个下磁体之间的力提供例如大约4磅的吸引力并增加大约1磅的配重463的保持力(R)分量，其总(R)大约5磅。作为选择，可使用具有类似磁力的大磁体。在阀杆432和上磁体460之间的上乳胶套筒470和下乳胶套筒468用来降低磁体上的磨损和撕裂。另外，在一实例中，橡胶垫圈470放置在上磁体460和配重463之间以便降低磁体上的磨损和撕裂。与例如三个上磁体和下磁体相比，另外的上磁体460和下磁体458用来提供更大的保持力，使得储槽内的压力更大和流体容量更多。
入口部分454与保持例如水的流体储槽(未示出)流体连通。流体通过例如发射器类型的阀从例如龙头的源头流入该储槽，并逐渐在该储槽内以及阀杆432和下O形圈450的底部增加压力。当该储槽内的压力即致动力(A)超过保持力(R)时，阀杆432在孔口430内快速向上。当下O形圈450向上运动通过出口456时，来自储槽的流体脉动进入入口454并流出出口456。在一实例中，流体从出口456脉动进入分配通道并进入喷洒装置，如图13和14所示。
使用本发明实施例的场合通过从结合有这里描述的周期阀的喷洒装置周期排放水，在该喷洒装置范围内的地面和土壤可保持总体恒定的湿度水平。这与其他类型的自动喷洒系统使用的方法大不相同，其中地面湿透并在施加更多水之前干燥到某一程度。
由体现本发明特征的喷洒装置排出的水量根据使用储槽的尺寸、储槽再填充的速率、开启周期阀组件所需的临界压力(当致动力克服该保持力时)以及阀闭合时的压力水平(回复力)。这些参数的每一项对于特定的应用可调整。
本发明的实施例在保持种植种子的土壤表面附近的湿度水平特别有用，因此有助于快速发芽。可以理解使用传统喷洒方法，种子在浇水之间可干枯，因此增加发芽所需的时间。幼苗和其他新生植物通常非常娇弱并不能忍受湿度水平的显著变化。特别是，如果它们不能从土壤中得到所需流体，幼苗趋于在短时间内枯萎并死亡。另外，如果根系未发育的幼苗浇水过多，它们由于没有牢固固定在地面上而冲走。本发明可确保在恒定速率下将所需水量输送到土壤中，可同样与水蒸发的速率平衡以便保持对于种子或幼苗优选的湿度水平。另外，由于调节器控制水的消耗量的速率(即储槽填充的速率)，喷洒装置可放置很长时间无需担心过多和浪费地消耗水，或需要电计时部件。结合本发明实施例的喷洒装置也可用于成熟植物，其中成熟植物无需使用其资源来生长深的根系以便达到潮湿的土壤，因此自由使用资源生长植物的其他部分，例如叶片和/或可收获的农作物。作为另一优点，湿度水平帮助促进需氧细菌和真菌的生长，其将有机物质分解成用于植物的营养物。
结合本发明实施例的喷洒装置频繁和可能猛烈排出水有效地防止例如老鼠、田鼠、鸟和兔子的不同害虫进入喷洒装置使用的区域。在某些例子中，害虫害怕由于阀杆(32，132)向上冲击保持带62、止挡构件462或类似物而伴随快速排出水所产生的噪声。在其他例子中，害虫由周期喷洒水而造成的湿透来阻止。
在与园艺无关的另一使用中，可在一序列中使用本发明以便产生用来扑灭野火的“湿线”。通常，救火员围绕火或沿火的前部产生“防火线”以便通过防止火蔓延到该火线的另一侧将火包围。根据火势和相关土地的构形，“防火线”可挖入地下或在构成“防火线”的地面上焚烧或清理燃烧材料形成。另外，形成“防火线”的地面区域喷水以便将地面和植物的湿度水平增加到不可燃烧的水平(通常湿度为重量15％)。尽管喷水很有效，由于所需水量(大多数水渗入地面)以及如果沿火线的整个长度喷水不均匀造成火线破坏的可能，因此经常是不实际的。
可使用结合该周期阀组件的一行喷洒装置产生“湿线”并将其保持在特定的湿度水平上而不需过多使用水。可使用连接在该喷洒装置上的喷洒头将水分布在野火不易越过的相对大的区域内。在图17所示的实施例中，一序列喷洒装置505，每个具有其各自的储槽512和调节器阀513通过供应软管517连接在例如水罐卡车515的加压水源上，其中每个喷洒装置505相互独立操作。如图17所示，每个喷洒装置在圆形区域519内喷水。通过将每个喷洒装置的角度覆盖降低到只有180°可实现救火用水节约例如大约50％。喷洒装置所得到的半圆形喷洒图案沿其直径的轴线对准。在一实例中，这减小的覆盖区域始终导致宽度30英尺以上的防火间距，而没有改变原来完全360°布置的喷洒装置的叠置图案。相邻喷洒装置的覆盖区域叠置以便形成足够宽度的“防火线”。
在图18所示的另一实施例中，一序列喷洒头636连接在供水软管617上以便形成防火线，供应软管617连接在尺寸足够大的单个阀610上以便控制所有与软管617连接的喷洒头636的所需水量。周期阀组件610连接在大的储槽612上并且储槽612通过流量调节器613连接在水源615上。
其他可选择实施例尽管本发明已经描述到某一特别的程度，可以明白此说明由实例作出，可在细节或结构上作出改变而不超出所附权利要求限定的本发明的精神。
使用在所述实施例中的许多特定部件只是示例性的，并且取代它们的其他部件不偏离本发明的范围。例如，O形环件密封可由在该阀在其闭合位置时防止包含在储槽内的流体流出的任何适合类型的密封元件代替。另外，包括不同组分的材料可改变。在所述实施例中由TeflonTM制成的阀壳体可包括另一例如超高密度聚乙烯的聚合材料，或可包括例如黄铜的金属材料。同样，阀杆可由不是不锈钢的塑料或合成材料制成。
所述阀主要关于用于草坪、植物和/农作物灌溉的喷洒系统。除了此目的之外，喷洒系统的可选择实施例可用来在围绕该喷洒装置的区域内吓走干扰植物和农作物的家畜和有害动物。可以理解当阀开启和闭合时从阀产生的噪声根据阀的设计可以很大，并且此噪声可用来惊吓动物。如果需要另外的噪声，例如铃当的其他噪声发生器可连接在阀杆上以便在阀启动时产生另外的噪声。在其他实施例中，阀可用于与喷洒系统或灌溉无关的用途。可设想阀可用于需要从加压源周期可控制排放流体的许多场合。流体可以是液体或气体及其混合物。
总之，本发明是一种用于从加压源排放流体的阀，该加压源在储槽内的压力到达第一临界水平时启动并在来自其源头的流体压力降低到临界水平之下时结束。所述的阀组件提供示例性装置，该装置使用由配重和磁体提供的力实现从加压源周期排放流体。可考虑例如弹簧、电磁和类似物的其他机构代替磁体和配重以便为阀提供类似的功能。
尽管描述了直立的位置，其中阀杆在圆筒内上下运动，本发明也可定向在其他位置上。所述原理将以类似方式起作用。然而，磁力需要调整以便补偿重力作用的差别。本发明在任何需要周期排放流体的场合是有用的。
权利要求
1.一种用于间歇式排放流体的阀，其包括一包括限定一内部空腔的一个或多个壁的阀壳体，该空腔具有至少一入口和至少一出口，该入口(i)适于与流体连通并且(ii)通过该内部空腔与该至少一出口流体连通；一至少部分包含在该内部空腔内的阀构件，该阀构件可在一闭合位置和开启位置之间运动，其中在该闭合位置，该阀构件阻止该内部空腔内该入口和该至少一出口之间的流体流动，并在该开启位置，该阀构件允许该入口和该至少一出口之间的流体流动；以及一提供一保持力以便当该阀构件在该闭合位置时将该阀构件保持在该闭合位置的偏置机构。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，(i)该内部开启限定一至少部分延伸通过该阀壳体的孔口，该入口在一第一位置与该孔口交叉，该至少一出口在一第二位置与该孔口交叉，该第一位置与该第二位置纵向间隔，并限定该孔口的一中间部分，并且(ii)该阀构件包括一适于在该孔口内该闭合位置和开启位置之间滑动的阀杆，当在该闭合位置时该阀杆至少一部分在该孔口的中间部分内。
3.如权利要求2所述的阀，其特征在于，该阀构件还包括一O形圈，该O形圈围绕该阀杆并跨过从该阀杆的一表面到该孔口的一内表面的距离。
4.如权利要求3所述的阀，其特征在于，在该闭合位置该O形圈位于该孔口的中间部分内。
5.如权利要求2所述的阀，其特征在于，该阀构件包括一第二O形圈。
6.如权利要求5所述的阀，其特征在于，该第二O形圈位于该第一O形圈之上。
7.如权利要求1所述的阀，其特征在于，其还包括至少一与该至少一出口流体连通的喷洒头。
8.如权利要求1所述的阀，其特征在于，其还包括一与该入口流体连通的储槽，该储槽还与加压流体流体连通。
9.如权利要求8所述的阀，其特征在于，该储槽包括一用于调节加压流体进入该储槽的流体流动的喷射器。
10.如权利要求1所述的阀，其特征在于，该偏置机构包括至少一磁体和至少一磁吸引器，该磁吸引器与该阀壳体和该阀构件之一连接，该至少一磁体与该阀壳体和该阀构件的另一个连接。
11.如权利要求10所述的阀，其特征在于，该至少一磁体是陶瓷磁体。
12.如权利要求10所述的阀，其特征在于，该磁吸引器包括至少一第二磁体。
13.如权利要求10所述的阀，其特征在于，当该阀构件在该闭合位置时，该保持力的至少一部分包括在该至少一磁体和该磁吸引器之间的磁力。
14.如权利要求10所述的阀，其特征在于，该第一磁体和该磁吸引器由垫圈隔开。
15.如权利要求14所述的阀，其特征在于，其包括弹性体垫圈。
16.如权利要求1所述的阀，其特征在于，该偏置机构包括一与该阀构件连接的配重，并且其中该保持力的至少一部分是作用在该配重和该阀构件上的重力。
17.如权利要求16所述的阀，其特征在于，该作用在该配重和该阀构件上的重力限定该偏置力。
18.如权利要求1所述的阀，其特征在于，其还包括一与该阀壳体和该阀构件连接的保持带。
19.如权利要求2所述的阀，其特征在于，该偏置机构包括至少一磁体和至少一磁吸引器，该磁吸引器与该阀壳体和该阀杆之一连接，该至少一磁体与该阀壳体和该阀杆的另一个连接。
20.如权利要求19所述的阀，其特征在于，该磁吸引器包括至少一第二磁体。
21.如权利要求19所述的阀，其特征在于，该偏置机构还包括一配重，该配重与阀杆连接以便与其运动一致。
22.如权利要求2所述的阀，其特征在于，该阀杆和该孔口通常垂直定向。
23.如权利要求19所述的阀，其特征在于，一作用在该第一磁体和该磁吸引器之间的磁力和一作用在该配重、该阀杆以及该第一磁体和与该阀杆连接的磁吸引器之一上的重力大致限定该保持力。
24.如权利要求1所述的阀，其特征在于，该偏置机构包括一弹簧。
25.一种用于间歇式排放流体的装置，该装置包括一具有储槽出口的储槽，该储槽适于在压力下保持该流体；一具有壳体入口和壳体出口的壳体，该壳体入口与该储槽出口连接；一至少部分包含在该壳体内的阀构件，该阀构件(i)当该储槽内流体的压力等于或超过第一压力水平时，可从一闭合位置运动到一开启位置，并且(ii)当该流体的压力小于或等于第二压力水平时，从一开启位置运动到一闭合位置，该第二压力水平小于该第一压力水平；以及其中当在该闭合位置时该阀构件阻止流体从该壳体入口流动到该壳体出口，并且当在该开启位置时允许流体从该壳体入口流动到该壳体出口。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，其还包括一喷洒头，该喷洒头与该壳体出口流体连通。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该储槽还包括一储槽入口。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，其还包括一与该储槽入口流体连通的流动控制调节器，该流动控制调节器具有一适于与一流体源连接的调节器入口，该流动控制调节器适于控制从该流体源进入该储槽的流体的容积流速。
29.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该储槽包括至少一部分弹性的壁。
30.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该储槽包括一段长度的软管。
31.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该储槽还包括一可压缩的介质，并且其中当液体从该储槽出口排出时，该可压缩介质的膨胀将包含在该储槽内液体保持在加压状态下。
32.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该储槽还包括一可扩张的介质，并且其中当液体从该储槽出口排出时，该可扩张介质的收缩将包含在该储槽内液体保持在加压状态下。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，该可扩张的介质包括该储槽的一个或多个壁。
34.如权利要求25所述的装置，其还包括一喷洒头和一流动控制调节器，其特征在于，(i)该流动控制调节器与一储槽入口流体连通，该流动控制调节器还具有一适于与一流体源连接的调节器入口，并且(ii)该喷洒头与该壳体出口流体连通。
35.一种间歇式排出流体的方法，该方法包括在地面的一区域上分布至少一喷洒头；提供一适于在压力下保持流体的储槽；将该至少一喷洒头与至少一间歇式流体分配阀的出口流体连通，该至少一间歇式流体分配阀包括(i)一壳体，该壳体具有一入口和一出口，以及(ii)一至少部分包含在该壳体内的阀构件，当该储槽内流体的压力等于或超过第一压力水平时，该阀构件从一闭合位置运动到一开启位置，并且当水的压力小于或等于第二压力水平时，从一开启位置运动到一闭合位置，该第二压力水平小于该第一压力水平，其中当在该闭合位置时该阀构件阻止流体从该壳体入口流动到该壳体出口，并且当在该开启位置时允许流体从该壳体入口流动到该壳体出口。将该至少一间歇式流体分配阀的入口与该储槽流体连通；将该储槽通过一调节阀与一流体源流体连通；在至少一喷洒装置的喷洒范围内的地面区域内分布该流体。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，该至少一喷洒头包括多个喷洒装置，其中每个与单独的周期水分配阀流体连通。
37.如权利要求35所述的方法，其特征在于，该至少一喷洒头包括多个喷洒装置，其中每个与共同的周期水分配阀流体连通。
38.如权利要求35所述的方法，其特征在于，该至少一喷洒头覆盖由该喷洒头的喷洒范围限定的地面区域的圆形部分的一部段。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，该地面区域的圆形部分的部段由该喷洒头的一角度限制调节装置限定。
40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，该至少一喷洒头包括多个喷洒头，并且其中该多个喷洒头的相邻喷洒头的圆形部分重叠。
41.如权利要求35所述的方法，其特征在于，其还包括将地面区域保持在一湿度水平上的操作，该湿度水平太高从而不支持燃烧。
42.一种用于间歇式排放流体的阀，该阀包括一限定一圆筒孔口的阀壳体，该圆筒孔口具有至少一入口和至少一出口，该入口(i)适于与该流体连通并且(ii)与该至少一出口流体连通；一至少部分包含在该圆筒孔口内的阀杆，该阀杆在一闭合位置和开启位置之间运动，其中在该闭合位置，该阀杆阻止该入口和该至少一出口之间的流体流动，并在该开启位置，该阀杆允许该入口和该至少一出口之间的流体流动；以及一偏置机构，该偏置机构(i)提供一保持力以便抵抗压力下的流体将该阀杆保持在该闭合位置上，并且(ii)当该阀杆在该开启位置时提供一回复力以便将该阀杆推入该闭合位置。
43.如权利要求42所述的阀，其特征在于，该阀杆还包括一围绕该阀杆的第一O形圈。
44.如权利要求42所述的阀，其特征在于，该阀杆包括一围绕该阀杆的第二O形圈。
45.如权利要求44所述的阀，其特征在于，在该闭合位置上该第一O形圈位于该至少一出口之下。
46.如权利要求44所述的阀，其特征在于，该第二O形圈位于该第一O形圈之上。
47.如权利要求42所述的阀，其还包括至少一喷洒头，其特征在于，该至少一出口与该至少一喷洒头流体连通。
48.如权利要求42所述的阀，其还包括一储槽，其特征在于，该储槽与该入口流体连通并适于在压力下包含流体。
49.如权利要求42所述的阀，其特征在于，该偏置机构包括一第一磁体和一第二磁体，该第二磁体与该阀壳体和该阀杆之一连接，该第一磁体与该阀壳体和该阀杆的另一个连接。
50.如权利要求49所述的阀，其特征在于，当该在该闭合位置时，至少部分保持力包括该第一磁体和该第二磁体之间的磁力。
51.如权利要求49所述的阀，其特征在于，该第一磁体和该第二磁体由一垫圈隔开。
52.如权利要求42所述的阀，其特征在于，该偏置机构包括一配重，该配重与该阀杆连接，并且其中该保持力的至少一部分是作用在该配重上的重力。
53.如权利要求42所述的阀，其特征在于，该偏置机构还包括一配重，该配重与该阀杆连接以便与其运动一致。
54.如权利要求42所述的阀，其特征在于，该阀杆和该圆筒孔口通常垂直定向。
55.如权利要求49所述的阀，其特征在于，该阀壳体还限定一具有大于该圆筒孔口的直径的第二孔口。
56.如权利要求55所述的阀，其特征在于，一止挡与该阀杆连接以便定位在该第二孔口内。
57.如权利要求56所述的阀，其特征在于，该第二孔口具有大约1英寸的长度，因此该阀杆的行程限制在大约1英寸。
全文摘要
描述了用于周期、循环或间歇式排放流体的阀(10)以及结合阀(10)的灌溉喷洒装置(5)。当连接在该阀上的储槽(12)内的压力达到临界压力时该阀开启，因此允许包含在储槽(12)内的流体的一部分通过该阀排放。当流体排放，储槽内压力下降。阀不闭合直到储槽内压力水平到达低于临界压力水平的第二压力水平为止。当储槽(12)以受控的速率从加压源填充，该速率小于在阀开启时通过该阀排出的速率，阀(10)将重复循环。
文档编号B05B1/08GK1437691SQ01811500
公开日2003年8月20日 申请日期2001年6月20日 优先权日2000年6月20日
发明者昆廷M·麦肯纳 申请人:昆廷M·麦肯纳