(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の成長を促進するための灌水デバイスであって、該デバイスは：
通気性かつ透水性がある熱融着性材料の第１のシートおよび通気性かつ透水性がある熱融着性材料の第２のシートからなるマットであって、第１のシートおよび第２のシートは互いに取り付けられており、マットは植物が通過する第１のシートおよび第２のシートを通る開口部を有する、マット；および、
熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートの間のマット内に配置された点滴チューブ、を含み、点滴チューブは、水供給源に接続可能な開放端部、および、水が点滴チューブを抜けてマットの下面を通って出ることを可能にする、マット内の、点滴チューブの長さに沿った一連のアパーチャを有し；
マット内の点滴チューブは、間隔を空けたほぼ同心的な構成を持つ閉ループであり；および
熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートは、熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートに対して適所に点滴チューブを保持するように、周縁部に隣接し且つ点滴チューブに隣接して、互いに対して熱融着で付けられる、ことを特徴とする、灌水デバイス。
【請求項２】
熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートの少なくとも１つは、そこを通って根または植物が成長するのを阻害する、ことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項３】
関連する植物の根に向かって、地面へと水を注ぐために、マットを通って伸びる、またはマットに関連付けられる支柱を含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項４】
支柱は中空であり、かつ、点滴チューブから水を受け入れるための入口および水出口を有することを特徴とする、請求項３に記載の灌水デバイス。
【請求項５】
支柱は、その長さに沿って水を下方に注ぐチャネルを含むことを特徴とする、請求項３に記載の灌水デバイス。
【請求項６】
すでに存在する植物の周囲にマットを配置することを容易にするために、外縁からマットの開口部まで伸びるスリットを含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項７】
マットの前記開口部と同じ形状を有する開口部およびマットの前記スリットと同じ形状を有するスリットを含み、かつ、マットの上で使い捨て可能である人工芝を含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項８】
点滴チューブが接続される、剛性支持体を含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項９】
支持体は、点滴チューブを中で受け取るように構成され、その長さに沿って形成された複数の水出口アパーチャを有する、開放面チャネルを画定することを特徴とする、請求項８に記載の灌水デバイス。
【請求項１０】
水を噴霧または点滴するために、点滴チューブに動作可能に接続される水エミッタノズルを含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項１１】
水供給源は、点滴チューブの開放端部が動作可能に接続される、造園用縁の上部チューブを含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項１２】
植物の成長を促進するための灌水デバイスであって、該デバイスは：
マットであって、通気性および透水性でありかつマットの上面を画定する熱融着性材料の第１のシート、熱融着性材料の第１のシートに取り付けられかつマットの下面を画定する熱融着性材料の第２のシートを含み、熱融着性材料の第２のシートは通気性および透水性であり、熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートの少なくとも１つは、その中を通って根または植物が成長するのを阻害する、マット；
植物が通過するマットの第１のシートおよび第２のシートを通る開口部；
植物の周囲にマットを配置することを容易にするために、開口部と外側周縁部との間に形成されるスリット；および
熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートの間のマット内に配置される点滴チューブであって、点滴チューブは、水供給源に接続可能な開放端部、および、マットの下に灌水するために、水が点滴チューブを抜けて熱融着性材料の第２のシートへ向かい、前記第２のシートを通って出ることを可能にするマット内に、その長さに沿って離間している出口を有する一連の水エミッタを有する、点滴チューブ、を含み、
マット内の点滴チューブは、間隔を空けたほぼ同心的な構成を持つ閉ループであり；および
熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートは、熱融着性材料の第１のシートおよび第２のシートに対して適所に点滴チューブを保持するように、周縁部に隣接し且つ点滴チューブに隣接して、互いに対して熱融着で付けられる、ことを特徴とする、灌水デバイス。
【請求項１３】
関連する植物の根に向かって、地面へと水を注ぐために、マットを通って伸びる、またはマットに関連付けられる支柱を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の灌水デバイス。
【請求項１４】
支柱は中空であり、かつ、点滴チューブから水を受け入れるための入口および水出口を有することを特徴とする、請求項１３に記載の灌水デバイス。
【請求項１５】
支柱は、その長さに沿って水を下方に注ぐチャネルを含むことを特徴とする請求項１３に記載の灌水デバイス。
【請求項１６】
マットの前記開口部と同じ形状を有する開口部およびマットの前記スリットと同じ形状を有するスリットを含み、かつ、マットの上で使い捨て可能である人工芝を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の灌水デバイス。
【請求項１７】
マット内に配置される開放面チャネルを画定し、かつ、その中に点滴チューブを受け入れるように構成される、剛性支持体であって、該支持体はその長さに沿って形成された複数の水出口アパーチャを有する、剛性支持体を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の灌水デバイス。
【請求項１８】
水を噴霧するために、点滴チューブに動作可能に接続されるウォータースプレーエミッタノズルを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の灌水デバイス。
【請求項１９】
水供給源は、点滴チューブの開放端部が動作可能に接続される、造園用縁の上部チューブを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の灌水デバイス。
【請求項２０】
マットは、マットの水保持を増大させるためにポリマーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水デバイス。
【請求項２１】
マットは、マットの水保持を増大させるためにポリマーを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の灌水デバイス。
【請求項２２】
支柱は、地面の中に支柱を保持するための上方に向けられた刺を有することを特徴とする請求項３に記載の灌水デバイス。
【請求項２３】
支柱は、地面の中に支柱を保持するための上方に向けられた刺を有することを特徴とする請求項１３に記載の灌水デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、一般に栽培植物の灌水のために水を分配するためのデバイスとシステムに関する。より具体的には、本発明は、蒸発を制限し、植物の根に水を供給し、雑草を制御する効率的な灌水デバイスに関する。
【０００２】
栽培植物の灌水のために水を分配するため今日使用されている多くの異なるシステムがあり、そのシステムのうちのいくつかは他のものよりも効果的で効率的である。水の保全は、干ばつの状況とその結果として生じる都市の水使用制限により、ますます重要になっており、水を無駄にすることなく、しかし同時に、植物に健康を保つのに十分な水を効果的に提供することにより、植物に非常に効率的に灌水することを意図した新しいデバイスおよび方法の必要性がある。
【０００３】
植物に水を供給する一般的な方法は、手によるものである。従来の園芸用ホースあるいは給水バケツは、木、潅木、花、園芸植物などへの水やりのために使用される。この方法は植物に直接水を送り、必要でないところで水が浪費されるのを防ぐが、それは非常に時間がかかり、他の方法でも無駄がある。このように植物を灌水することは、しばしば、土壌および植物の根が効率的に水を吸収できないほど高い割合で水を送る。結果として、生じた溜り水は蒸発または流出しやすい。
【０００４】
植物に水を供給するもう一つの一般的な方法は、スプリンクラーを使用することにより降雨を模倣することである。この方法は、ほとんど手を加えずに、広域の植物に給水するのに効果的であるが、無駄も多い。水は、小さな滴で空気中に噴霧されるので、特に乾いた気候では、より蒸発しやすくなる。同様に、水小滴は、水が最も必要とされる植物の根に向かわず、水の大部分は、それが必要とされていない植物の葉または領域の地面によって、根から遮断されている。最もささやかな微風であっても、スプリンクラーシステムからの水の大部分がその標的から吹き飛ばされ、無駄になる。これはウインドドリフトとして知られている。
【０００５】
これらの問題を解決するために、点滴灌水システム（ｄｒｉｐ  ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）が開発されており、灌水の最も望ましい形態と考えられてきた。点滴灌水システムは、水を節約し、労働を削減し、他の灌水システムほど蒸発または他の環境的な影響を受けやすいことはないと示されているので、望ましい。点滴灌水システムは、線源または点源放散システムのいずれかに分類される。
【０００６】
線源放散システムは、しばしばソーカーホース（ｓｏａｋｅｒ  ｈｏｓｅ）または点滴テープ（ｄｒｉｐ  ｔａｐｅ）と呼ばれ、送水管の全長にわたって均一に水を分配する。このシステムは、一列に植え付けられ互いに近接している植物に水を供給するために使用されることが多い。ソーカーホースは、植物の根に少量の水を分配することによって植物を効率的に給水する。これにより、土壌および根が水を吸収し、蒸発および流出を最小限に抑えることができる。しかしながら、このシステムは、水が望ましくない領域に分配されるため、植物がより離間しているときに問題を呈する。
【０００７】
点源放散システムは、より遠くに、散在パターンで間隔を開けられている植物のために、水を分配するように設計されている。水不透過性チューブは、メインチューブから、植物の根元まで伸びており、ドリッパーが取り付けられている。このドリッパーは、システムの電源が入っているときに、植物の根元に水滴を垂らす。これは、水を無駄にすることなく、より離れて配置された植物に効果的に水を供給するが、しかし、他の問題がこのシステムには提示されている。しばしば、水が根に均等に分配されず、結果として植物の根系が均一に成長しない。また、標準的な点滴エミッタは、植物が必要とするよりも多くの水を放出し、結果として、流出または蒸発により水が無駄になる。パルス化された「Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｄｒｉｐ  Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ」システムが、この問題を解決するために、開発されたが、これらは、ドリッパーが容易に詰まるので、多くのメンテナンスを必要とする。これらはまた、損傷や破壊行為を受けやすい。
【０００８】
給水システムに加えて、本発明は、雑草防除またはマルチに関する。家庭用造園産業で使用される様々な形態のマルチがあり、さらなる種類が、商業的農業用途のために生産される。マルチングの利点としては、水の蒸発減少、雑草減少、土壌温暖化、より早くより高い収率をもたらす保温、砂防、および、より均一な外観、が挙げられる。マルチの種類には、有機、プラスチックフィルム、灌水マットがある。
【０００９】
硬木の樹皮や松葉などの有機マルチは、審美的に最も満足できる傾向があるが、有機的なマルチには欠点がある。例えば、それは環境中で急速に品質低下したり、豪雨で洗い流されたり、または、強風で吹き飛ばされたりする傾向がある。
【００１０】
プラスチックマルチは、農業用フィルム、リング、およびジオテキスタイルを含む。これらは効果的な雑草の障壁であり、植え付け前に置くことができるたいていの商業的用途において好ましい。それらは土壌侵食を防止する上で非常に効果的であり、地表の水の蒸発を最小限に抑えながら雑草管理を提供する。穴の開いている、または織られたバージョンは、通気性および透水性で、雑草が穴を通って根を張り除去することができないので、あまり望ましくないことが証明されている。
【００１１】
点滴システムによって示された問題を解決し、かつマルチと点滴潅漑の利点を組み合わせるために、マット給水システムが開発された。これらのシステムは、植物に送られる水がマットによって管理されるので、水の浪費をほとんど生じさせず、過剰給水を防止する。さらに、マットが分配された水と地面を覆っているので、水の蒸発は問題にならない。マットがマルチの形態であるため、マルチは、それが覆う地上で雑草が生育するのを妨げるので、雑草を防除する装置としても働く。
【００１２】
そのようなマット給水システムの１つは、Ｋｒｕｅｒらによる米国特許第６，９９７，４０２号において開示されており、少なくとも１つの植物のすぐ周囲の領域を覆うようなサイズおよび形状である、少なくとも２つのポリマー材料層のユニット化マットを教示している。これらの層には、植物が成長するための開口部と、さらに、マットが植物の根元周囲の土壌を完全に覆うことを可能にする重なり合う縫い目とを有する。液体搬送通路は、これらのポリマー層の少なくとも１つに成形され、これらは、植物の根の区域へと液体を分配し計測することを意図している。
【００１３】
しかしながら、このマットシステムは多数の不利益がある。マットを構成するポリマー材料層は、液体および気体に対して不浸透性であり、植物の全体的な健康に寄与しない。植物が成長するために、土壌の微生物環境を支える、一定の範囲の酸素、窒素、および他のガスを含むためには、根の周りに土壌が必要である。空気を透過しないマットが、土壌への、かつ、土壌からの空気の通過を遮断する土壌の上に置かれると、植物の根系周辺の土壌の微生物環境は支えられず、結果として、植物は成長しないであろう危険性がある。このマットシステムはまた、層に成形された水搬送通路を有し、より複雑な製造プロセスを必要とする。例えば、マットによって給水される植物の種類に応じて設計された、多数の異なる型がなければならない。さらに、各種類のマットの上層および下層のために異なる型がなければならない。加えて、上層を下層に結合する際には、水通路を除いてすべての領域が結合されることを確実にするために余分な注意も払わなければならない。
【００１４】
従って、典型的なマット給水システムの利点を提供し、さらに、土壌と空気の気体交換に寄与するために通気性であるデバイスが必要である。また、安価で製造が簡単なマット給水デバイスも必要である。本発明はこれらのニーズを満たし、他の関連する利点を提供する。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、マット給水システムの形態で植物の成長を促進するための灌水デバイスに関する。本発明は、一般に、通気性および透水性である材料からなるマットを含む。マットは、植物が伸びる開口部を有し、その結果、マットは植物の根元を実質的に取り囲む。スリットが、すでに存在する植物の周囲にマットを配置することを容易にするために、マットにおいて形成される。点滴チューブは、上面と下面との間のマット内に配置される。点滴チューブは、水供給源に接続可能な開放端部、および、水が点滴チューブを抜けてマットの下面を通って出ることを可能にする、マット内の、点滴チューブの長さに沿った一連のアパーチャまたはエミッタ、を有する。
【００１６】
支柱は、関連する植物の根に向かって地面へと水を注ぐために、マットを通って伸びてもよい。支柱は、支柱の長さに沿って水を下方に注ぐチャネルを含んでもよい。支柱は中空であり、かつ、点滴チューブから水を受け入れるための入口および少なくとも１つの水出口を有してもよい。
【００１７】
水供給源は、点滴チューブの開放端部が動作可能に接続される、造園用縁（ｌａｎｄｓｃａｐｅ  ｅｄｇｉｎｇ）の上部チューブを含んでもよい。
【００１８】
水エミッタノズルは、そこから水を噴霧するために、点滴チューブに動作可能に接続されてもよい。
【００１９】
点滴チューブは、実質的に剛性支持体に接続されてもよい。支持体は、その中に点滴チューブを受け入れるように構成され、その長さに沿って形成された複数の水出口アパーチャを有する、開放面チャネルを画定してもよい。
【００２０】
マットは、上部マット表面を画定する造園用布地（ｌａｎｄｓｃａｐｅ  ｆａｂｒｉｃ）材料の第１のシート、および、造園用布地の第１のシートに取り付けられて下部マット表面を画定する、造園用布地材料の第２のシートからなってもよい。造園用布地材料の第１のシートおよび第２のシートは通気性および透水性である。造園用布地材料の第１のシートおよび第２のシートの少なくとも１つは、中を通って根または植物が成長するのを阻害する。造園用布地材料の第１のシートおよび第２のシートは、それらの間に点滴チューブを挟むように、外側および内側の周縁部に沿ってなど、互いに熱融着されることができる。造園用布地のシートを融着させる様々な方法には、ヒートシールおよび機械的技術が含まれ、かつ、高周波溶接または超音波溶接、熱結合、レーザ強化結合（ｌａｓｅｒ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｂｏｎｄｉｎｇ）、接着結合、縫製、熱溶融性接着剤、感圧接着剤を含んでもよいが、好ましい方法は、インパルスシールである。
【００２１】
マットは、根または植物が中を通って成長することができる開口部および通路を形成するように織られたハニカムフィルタ材料を含んでもよい。
【００２２】
マットと実質的に同じ構成を有する人工芝は、マットの上で使い捨て可能である。
【００２３】
本発明の他の特徴および利点は、本発明の原理を例として例証する添付の図面と併せて、以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
添付の図面は本発明を例証する。
【図１】図１は、本発明を具体化する、植物に給水するための灌水マットデバイスの平面図である。
【図２】図２は、マット及び人工芝上敷きの分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明による、中に複数の水エミッタを埋め込まれた点滴チューブの平面図である。図３のＡは、本発明による、点滴チューブ内の水エミッタを例証する図３の領域「３Ａ」の断面図である。
【図４】図４は、本発明を具体化する、灌水マットデバイスの平面斜視図である。
【図５】図５は、本発明による、植物の周囲に位置する灌水マットデバイスの斜視図である。
【図６】図６は、図５に似ている図であるが、本発明による、マット上に配置されるマルチを例証する。
【図７】図７は、本発明による植え付けポットの内部に適合するように設計された本発明を具体化するマットの環境斜視図である。
【図８】図８は、本発明による、地面の上に配置される灌水マットデバイスの概略断面図であり、該デバイスは、該デバイスを通って延び、水を地中へと導く支柱を有する。
【図９】図９は、本発明の灌水マットデバイスを含むことができる構成部品を例証する、分解斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明による、深さのある給水支柱を有する灌水マットデバイスの環境図である。
【図１１】図１１は、本発明に従って使用される点滴チューブの平面斜視図であり、該チューブは、該チューブの周りに巻かれた水分散スリーブを有する。
【図１２】図１２は、本発明による、ネットに取り付けられた点滴チューブの平面図である。
【図１３】図１３は、本発明による、点滴チューブに取り付けられた剛性支持体の平面図である。
【図１４】図１４は、領域「１４」の拡大図であり、支持体に留められた点滴チューブを例証する。
【図１５】図１５は、本発明による、支持体の開放面チャネル内に受け入れられる点滴チューブの分解斜視図であり、該チューブは、その長さに沿って形成された複数の水出口アパーチャを有する。
【図１６】図１６は、図１５に似ている分解斜視図であるが、点滴チューブおよび支持チャネルを挟む材料のシートを例証する。
【図１７】図１７は、本発明による、剛性支持構造の斜視図であり、該構造は、そこから下方に延びる複数の中空スパイクを有する。
【図１８】図１８は、図１７の点滴チューブおよびスパイクの拡大図である。
【図１９】図１９は、本発明による、ウォータースプレーエミッタノズルを有する本発明を具体化する、灌水マットデバイスの平面斜視図である。
【図２０】図２０は、エミッタを例証する図１９の領域「２０」の拡大図である。
【図２１】図２１は、本発明を具体化し、水エミッタを有する、別の灌水マットデバイスの平面斜視図である。
【図２２】図２２は、図２１の線２２−２２におおむね沿った断面図であり、灌水マットデバイス内のチューブを例証する。
【図２３】図２３は、本発明による、灌水マットデバイスの斜視図であり、該デバイスは根および／または植物がそこを通って成長することを可能にする。図２３のＡは、図２３のある領域の拡大斜視図であり、マットの目の粗い特質を例証する。
【図２４】図２４は、本発明による、灌水システムの一部として互いに接続された複数の灌水マットデバイスの環境図である。
【図２５】図２５は、本発明を具体化する、別の灌水システムの環境図である。
【図２６】図２６は、図２５の領域「２６」の拡大図であり、本発明に従って使用される、水搬送縁を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明にしたがい、本発明を具体化する別の灌水マットデバイスであり、その長さに沿って複数の植物を収容する。
【図２８】図２８は、同時に複数の植物に付随して使用するための本発明を具体化する別の灌水マットデバイスである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面において示されるように、典型的な目的のために、本発明は、マットに付随する植物に効率的に灌水し給水する給水マットの形態の灌水デバイスに関する。典型的には、マットは、同様に、マットを通る雑草あるいは根の成長を阻害するように設計されている。本発明の灌水マットデバイスは、簡単に製造し設置することができるように、設計においてはシンプルでありながら、水の放出割合を最適化し、水分の蒸発を防ぎ、水の流出を防ぎ、雑草を制御するのを支援することによって植物を灌水する効率的な方法を提供する。
【００２６】
ここで図１−図４を参照すると、本発明の灌水デバイスの特に好ましい実施形態が示されている。図１および図４は、デバイスの平面斜視図を例証し、デバイスは、典型的にはマット（１０）の中心に配置された開口部（１２）を有する組み立てられた状態のマット（１０）を含み、これを通って植物が伸びる。スリット（１４）は、開口部（１２）とマットの外縁（１６）との間に伸長し、スリットは、すでに存在する植物の周囲にマット（１０）を配置することを容易にするようにマット（１０）を開くことを可能にし、その結果、植物の根元は開口部（１２）を通って伸びる。マットは、典型的には、植物の周囲の、水および栄養素などについて植物を競合するだろう雑草の成長を防ぐように、植物を囲む地面の表面に置かれる。さらに、マット（１０）は、従来の灌水方法においては蒸発、雑草の成長促進などのために浪費される、植物間の領域に不必要な給水または灌水をすることなく、植物の根域に重なり、水を供給して植物の根域に灌水するように、植物を取り囲む。
【００２７】
マット（１０）は、例証されるように、たいていの植物の根域は植物の下にあるので、典型的には、略円形またはＣ字形である。しかしながら、本発明のデバイスはこのような構成に限定されず、必要に応じて、様々な構成をとることができる。さらに、本発明のマットデバイス（１０）は、様々なサイズで提供されて、中央の開口部（１２）が、デバイス（１０）が関連して使用される植物に依存して、より小さくまたはより大きくなり、同様に、様々な植物、低木、樹木などを収容するために、より小さいかまたは大きな全体の直径を有することができる。
【００２８】
ここで図２を参照すると、本発明のマットデバイス（１０）は、典型的には、通気性および透水性である材料の上部第１のシート（１８）と、同様に通気性および透水性である材料の下部第２のシート（２０）と、からなる。材料のこれらのシート（１８）および（２０）は、マットデバイス（１０）の所望のサイズおよび構成にカットされる。それらはまた、中央開口部（１２）およびスリット（１４）を含む。
【００２９】
材料のシート（１８）および（２０）は、ジオテキスタイル布地などの、造園用布地からなっていてもよい。このような布地は、不織布および織布であってもよい。不織布は、メルトブローン材料を挟む、スパンボンド法を用いてしばしば製造される。例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン材料あるいはその組み合わせは、スパンボンドされてもよく、雑草が成長するのを防ぐことができるように、日光を遮断し、実質的に十分に目の詰まったフィルタタイプの布地を作り出すことができる。そのようなものは、ポリプロピレンフリースの形態をしていてもよい。十分に強力であり、かつ、中を通る雑草または根の成長を妨げる一方、通気性および透水性である、しっかりと織られたメッシュ布地も使用されてもよい。このような材料および布地は、プラスチックなどの他の材料よりも明確な利点を提供する。プラスチックのシートは雑草を止めるが、空気や水を土壌から遠ざけ、従って植物を殺す病気が発達する。本発明に従って使用される、造園用布地またはジオテキスタイル布地は、空気、水および湿気、および栄養素および有機体の健康な成長を布地の下で促進し、関連する植物は成長し、生い茂ることができる。材料の両方のシート（１８）および（２０）は、根および雑草の成長を阻害しうるが、布地のシート（１８）または（２０）のただ１つだけがこのような特性を有し、本発明の目的を達成することが必要であるということが、認識されるだろう。
【００３０】
図２を続けて参照すると、灌水点滴チューブ（２２）が、上部シート材料（１８）および下部シート材料（２０）の間に挟まれている。図２に例証されるように、点滴チューブ（２２）は、マット（１０）とほぼ同じ構成へと実質的に構成される。図２に例証されるように、単一チューブは、略Ｃ形の構成へと曲げられ、チューブのセクションは、水の被覆率を高めるために互いに離れて置かれ、および、開放端部は、有刺ティーコネクター（２４）に取り付けられている。ティーコネクター（２４）は、水の供給源に接続されるチューブ（２６）に接続される。したがって、単一であり、離れて置かれ、またはらせん状などであってもよい閉ループが、布地材料の上部シート（１８）および下部シート（２０）の間に形成される。チューブは、典型的には、直径が１／４インチであるようなポリエチレンからなるが、異なる材料およびサイズが利用されてもよい。
【００３１】
図３を参照すると、特に好ましい実施形態では、エミッタ（２８）は、点滴チューブ（２２）におけるアパーチャ（３２）と流体連通する出口（３０）を有するチューブ（２２）と一体的に形成され、水がそこを通って出ることができる。エミッタ（２８）は、点滴チューブ（２２）の断面直径よりも大きい断面直径を有する剛性チューブのセクションを含む。エミッタ（２８）は、自動水洗を行い、詰まりを回避するという特徴を有する。図３Ａは、エミッタ（２８）とチューブ（２２）の関係の断面図を例証する。例証の利便性および明確性のために、本明細書に例証された様々な点滴チューブ（２２）はエミッタ（２８）を図示していないが、埋め込まれたエミッタは、これらの実施形態の各々に組み入れることができ、かつ、埋め込まれたエミッタの使用は特に好ましい実施形態であることが、認識されよう。
【００３２】
図４を参照すると、例証された実施形態において、布地材料の上部シート（１８）および下部シート（２０）は、点滴チューブ（２２）をその間に挟み、保持するように、互いに取り付けられている。これは様々な様式で行われ、様々な方法において使用されてもよい一方、図４で例証された実施形態では、造園用布地およびの第１のシート（１８）および第２のシート（２０）は、互いに熱融着される。このような熱融着溶接点（３４）は、図４で示されるように、典型的には、内周縁部および外周縁部に隣接して形成される。他の熱融着溶接点（３４）は、適所に点滴チューブ（２２）を保持し、布地材料のシート（１８）および（２０）を互いに取り付けるように、内周縁部および外周縁部中間に形成されてもよい。
【００３３】
図１−４に例証されたマット（１０）の製造方法は、上部布地層（１８）および下部布地層（２０）を所望の形状にカットすることである。マット（１０）のサイズに対応する点滴チューブの長さは、所望の構成に形成され、両端部は、単一の開放端部および閉ループを作るために有刺ティーコネクター（２４）に挿入される。典型的には、チューブ（２６）の追加のセクションが、水供給源に連結されるために、ティーコネクター（２４）に接続される。点滴チューブは、布地の下部シート（２０）上に配置され、かつ、布地の上部シートは、布地の下部シート（２０）上に適切に位置して、上部シート（１８）および下部シート（２０）は互いにほぼ一列に並び、熱融着溶接点（３４）は、上部シート（１８）および下部シート（２０）を互いに接着させその間に点滴チューブ（２２）を挟むように作られる。図４は、この方法を利用する本発明を具体化する、完成した灌水マットデバイスを例証する。
【００３４】
ここで図５および図６を参照すると、本発明による、本発明を具体化する灌水マットデバイス（１０）が、植物（２）の根元の周囲に配置されて示されている。マットデバイス（１０）によって覆われる植物（２）の領域は、雑草および根がそこで成長することを阻害するであろう。さらに、水がチューブ（２６）を通ってマットデバイス（１０）へと供給されると、水は水エミッタ（２８）および点滴チューブを通って流れて、少なくとも布地材料の下部シート（２０）を実質的に浸し、その結果、実質的に均一な量の水がマット（１０）の下方の植物の根に運ばれる。
【００３５】
典型的には、マルチ、砂利、真砂などのカバー材（３６）は、マットデバイス（１０）の上に配置される。これは、審美的に満足できる見た目を提供する目的に役立つだけでなく、水および湿気のマット（１０）からの蒸発をさらに低減する。再び図２を参照すると、植物（２）が芝生のセクション内にある場合には、人工芝（３８）のセクションは、マットデバイス（１０）の構成と一致する構成を有するとともに、中から植物が伸びる開口部（４０）および植物の周囲およびマットの上に配置されるように人工芝（３８）のセクションを開けるためのスリットもまた有しており、植物の直ぐ周囲を含む、芝生および芝の連続領域の外観を装うために、利用されてもよい。
【００３６】
ここで図７を参照すると、本発明の灌水マットデバイス（１０）は、植えられて地面にて成長している植物とともに使用されるだけでなく、コンテナ（４）内においても使用されてもよい。マットは略円形であってもよいが、さらに、図７で例証されるような略正方形などの、コンテナ（４）の構成と実質的に一致する構成を有していてもよい。そのようなものは、住居または事業所のプランターのために個別に使用されてもよく、または、本発明を具体化する一連のマット（１０）が、種苗場などにおける、多数の容器と共に使用されてもよいことも考えられる。コンテナ（４）を備えた本発明の灌水マットデバイス（１０）の使用は、地面で成長する植物と同じような利点を提供する、すなわち、水流割合が予測可能で、効率的に水を使用する一方、蒸発を回避し、雑草を防ぐ。
【００３７】
図１および図４を再び参照すると、灌水マットデバイス（１０）は、適所にマット（１０）を保持するため、ピンまたは支柱などを挿入するために中に形成された固定アパーチャ（４４）を含んでもよい。このようなアパーチャはグロメット（４６）に囲まれてもよい。図８を参照すると、固定アパーチャ（４４）を通るなどして、マット（１０）を通り、マット（１０）より下の地面へと伸びる支柱（４８）が示されている。支柱（４８）が、マット（１０）から地面へと、植物の根の方へ、水を注ぐように機能しうることが分かった。支柱（４８）の構成は、これを促進するようなものであってもよい。支柱は、その長さに沿って形成されたチャネル（５０）を含むことができ、これは、図８の方向矢印によって示されるように、支柱の長さに沿って水を下方に注ぐように働く。支柱はまた、上方に向けられた刺（５２）も含んでもよく、この刺は、適所にマット（１０）を保持するために、支柱を地面へと容易に挿入させることができるが、持ち上げられる時、支柱（４８）が地面から引き抜かれるのに抵抗してもよい。
【００３８】
ここで図９を参照すると、重力によって、またはこれらの材料よりも乾燥しており水を吸い取る下地によって、材料（５４）および下部布地層（２０）を通って水が浸透するように、水分散材料（５４）のパッドまたは層は、布地材料の上部シート（１８）および下部シート（２０）の間に配置されてもよく、これらシートは、点滴チューブ（２２）から放出された水を捕捉し、かつ、水を下面材料（２０）に均等に分配するように、または、その代わりに、またはそれに加えて、水を保持するために水保持特性を有して、長期間にわたりよりゆっくりと水を灌水の目的のために提供するように機能する。ポリマーサンド（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｓａｎｄ）あるいはゲルを含むポリマーは、マットの水を保持する特性を増大させるために添加されてもよい。
【００３９】
図９はまた、個々のマット（１０）に水を供給するメインライン（５６）のチューブに動作可能に接続された点滴チューブ（２２）を例証する。さらに、エミッタ（２８）は本質的に自動水洗するが、さらなる水洗が必要であるか、またはエミッタが使用されない状態が生じる可能性があり、そのため、点滴チューブがその中に蓄積する可能性のある破片を除去することを可能にするであろう水洗バルブ（５８）が、点滴チューブ（２２）の端部に設けられてもよい。
【００４０】
図９および図１０を参照すると、本発明によって、中空の支柱または深さのある給水デバイス（６０）を、例えば接続チューブ（６２）によって、マット（１０）の点滴チューブ（２２）に動作可能に接続することが考えられる。これらの中空の支柱または給水部材（６０）は中空であり、その下端に向かって形成された、少なくとも１つの水出口（６４）を有する。典型的には、一連の出口アパーチャ（６４）は形成される。これにより、水は、マットによって分散されないかもしれない領域、例えばマットデバイス（１０）を超えて伸張する領域、または、より迅速に地中へと植物（２）の根元に向かって、より深く水を供給するための手段へと運ばれ得る。このような中空の支柱または給水部材（６０）は、唯一の水の供給源となるように、点滴チューブ内のエミッタ（２８）の代わりに使用されてもよく、または水エミッタ（２８）および点滴チューブ（２２）に加えて使用されてもよい。
【００４１】
ここで図１１を参照すると、点滴チューブ（２２）は、穴の開いたソーカーホースからなっていてもよく、または、徐々に水を放出する材料からなっていてもよいと考えられる。あるいは、図１１に例証されるように、スリーブ（６８）で点滴チューブが包まれてもよく、これは、水を保持および分散する特性を有するフリースまたは他の材料からなる。スリーブ（６８）は、水分散パッドまたは材料（５４）を交換してもよい。スリーブ（６８）はその長さに沿って浸漬され、エミッタ（２８）の水出口アパーチャのみならず、スリーブの全長に沿って水を分散させるように機能する。しかしながら、このような水が、直接水エミッタ（２８）から、点滴チューブ（２２）に形成されたアパーチャから、スリーブ（６８）から、または、砂またはカプセル化ポリマーサンドなどの水分散パッドまたは材料から得られようと、下面布地材料（２０）は、離間した水エミッタ（２８）によって実質的に浸漬され、そこから水を実質的に均一に分散させるように、選択することができる。
【００４２】
ここで図１２を参照すると、本発明によって、点滴チューブ（２２）が、図示されたネット（７０）のような支持体に取り付けられることが考えられる。ネット（７０）は、典型的にはプラスチックで構成され、植物給水マット（１０）の形状にチューブ（２２）を保持し、かつ、チューブ（２２）が互いに近付くこと、および、さらにはそれらの所望の形状および構成を保持すること、を防ぐように機能する。
【００４３】
図１３および図１４を参照すると、その中に大きな口径を形成する網目構造を備えたワッフルのような構成を有する、別の剛性支持体（７２）が示される。この場合の点滴チューブ（２２）は、クリップ（７４）、または、チューブ（２２）を剛性支持体（７２）に所望の形状及び構成で適所に保持する他の保持手段によって、支持体（７２）に取り付けられている。そのようなクリップ（７４）はまた、必要と思われる様々な構成を作り出すことができるように、支持体（７２）と点滴チューブ（２２）の両方に選択的に取り付けられる、ひもまたはファスナーを含むことができる。
【００４４】
ここで図１５を参照すると、剛性で開放面チャネルの形態であるさらに別の支持体（７６）が示される。チャネルは、点滴チューブ（２２）がそこに配置され、かつ適所に保持されることを可能にする直径およびサイズを有する。剛性チャネル（７６）は、モールド成形され、さもなければ点滴チューブ（２２）の所望の構成で形成される。一連のアパーチャ（７８）は、水が点滴チューブ（２２）から放出されるとき、水出口アパーチャとして機能するようにチャネルに形成され、その結果、水をマットの他の部分および／または地表に運ぶことができる。図１２−図１５に例証される支持体は、マットの一部を形成するように、布地材料の上部層（１８）および下部層（２０）内に挟まれてもよい。
【００４５】
ここで図１７および図１８を参照すると、中空の注水部材（８２）の形態である、一体的に形成された支柱を備えた、さらに別の剛性支持体（８０）が示されている。図１８で見ることができるように、水は、方向矢印によって示され、支持体（８０）上に位置する点滴チューブ（２２）から、注水部材（８２）の開放端部または入口（８４）へと流れ、その結果、水は注水部材へと流入し、続いて、注水部材の出口などを通って注水部材の外に流出する。これは、効率的な方法で、水をより深く地面へと、植物の根に向かって注水する手段を提供する。
【００４６】
ここで図１９および図２０を参照すると、本発明は、チューブ（２２）に動作可能に接続されて伸び、かつ、スプレーウォーターエミッタノズルから水を点滴するか、またはそこから水を噴霧する、スプレーウォーターエミッタノズルの使用を意図している。このようなノズル（８６）は、布地材料およびのシートの上部層（１８）および下部層（２０）の間に挟むことができるが、さらに、布地材料の下部シート（２０）のみが使用され、図１９に示されるように、チューブ（２２）およびスプレーノズル（８６）はその上に配置される、ことが考えられる。この実施形態は、布地材料の下部シート（２０）上に、ならびに、マット周囲の領域にも、水を噴霧するように機能するだろう。材料の下部シート（２０）は、通気性および透水性に関して上述されるのと同じ特性を有し、さらに、根および雑草がそこから成長するのを防ぐ。
【００４７】
ここで図２１および図２２を参照すると、本発明の灌水マットデバイスのさらに別の実施形態が示され、スプレーエミッタノズル（８６）は、チューブ（２２）に動作可能に取り付けられ、重み付けされたカラー（８８）を通って伸びる。重み付されたカラー（８８）は、典型的には、マットの外周縁部の周囲に配置され、適所にマットを保持するように機能する。例証されるように、ウォータースプレーノズル（８６）は開口部（１２）および植物の方へと、水を内側に注いでもよい。図２２で例証されるように、マットは、なお、材料の上部シート（１８）および下部シート（２０）からなるが、しかし、重み付けされたカラー（８８）を画定する周縁部の周囲では、例えば、砂または他のそのような材料（９０）などの材料がカラー（８８）を充填し、かつ、マットを適所に保持しスプレーノズル（８６）を支持するのに十分な重さを与える。
【００４８】
ここで図２３および図２３Ａを参照すると、中央の開口部またはアパーチャ（１２）およびスリット（１４）を備え、その中に配置された点滴チューブ（２２）を有する、さらに別の灌水マットデバイス（９２）が示されている。しかしながら、この場合、根または植物がそこを通って成長することを阻害する材料からなる代わりに、マット（９２）は、根と植物がそれを通って成長することを可能にする材料からなる。そのようなものは、例えば、芝生または芝地、または、野草あるいは他の植物までも生えている領域にあてはまる場合があり、その中で、草または他の植物が、マット（９２）によって灌水される、木、潅木または他の植物の周りで、成長するのを望まれている。したがって、例えば、図２中の人工芝（３８）を利用する代わりに、図２３のマット（９２）を使用することができ、かつ、草は時間とともにそこで成長することができる。図２３Ａにおいて例証されるように、マットは、開口部および通路（９６）を作るように織られる材料（９４）からなり、根および植物がそこを通って成長することを可能にする。材料（９４）はハニカムフィルタータイプの材料であってもよい。マット（９２）を構成する材料は、根および植物がそこを通って成長することを可能にする通路を作り出すような方法で、織られているか、または、他の方法で形成される。
【００４９】
ここで図２４を参照すると、複数の植物（２）の周囲に動作可能に配置され、かつ、蛇口などの水の供給源（１００）のメインライン（９８）に接続される、本発明を具体化する複数の灌水マットデバイスの環境図が示される。メインライン（９８）は、マット（１０）から延びる小ライン（２６）が接続されうるホースまたはチューブであってもよい。これは、例えば、Ｔ字形接合部という手段、またはチューブおよびラインを互いに流体結合する他の任意の手段である場合があってもよい。このように、水の主な供給源（１００）が開かれる時、全てのマット（１０）が水を受け取り、したがって植物に灌水し、同時に植物に給水する灌水システムを作り出す。
【００５０】
ここで図２５および図２６を参照すると、別の灌水システムが示されているが、この場合、利用される比較的大きいチューブあるいはホースに代わり、マット（１０）から伸びるチューブまたはライン（２６）が、造園用縁（１０２）に動作可能に接続される。造園用縁は、土壌または地面へと延びるブレード（１０６）の頂部に中空のチューブ（１０４）を含む。中空のチューブ（１０４）は、マット（１０）に供給するための水を運ぶことができ、一方、土壌に挿入されたブレード（１０６）は、植物が一つの場所から別の場所、例えば庭の花壇（ｇａｒｄｅｎ  ｂｅｄ）と草の境界周辺など、に成長するのを防ぐ縁を提供する。そのような造園用縁（１０２）の利用は、容易に動かせない地面に水の供給源を確実に配置するために使用されることもできる。
【００５１】
ここで図２７および２８を参照すると、本発明を具体化するさらなるマット（１０８）および（１１０）が示される。これらのマットは、マットの開口部（１１２）を通って延びる複数の植物の給水および灌水を同時に収容するように、サイズを合わせ、かつ、構成されている。水供給源に接続されたチューブまたはライン（２６）は、マット（１０８）および（１１０）を通って伸びる点滴チューブ（２２）に接続される。上述のものと同様、水はマット内に放出され、マットは、次に、マット（２７）および（２８）の開口部（１１２）を通って伸びる植物を灌水することができる。開口部（１１２）は、拡大した開口部またはアパーチャを含んでいなくてもよいが、その代わりに、小さな植物、種子などが挿入できるスリットを含んでもよく、植物がスリットおよび開口部（１１２）を通って成長することが可能になる。これは、例えば、花壇などのように、互いに近接しているであろう種子、小型植物または潅木を植える時に、有用である場合がある。
【００５２】
いくつかの実施形態を例示の目的で詳細に記載してきたが、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３−３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３−１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９−２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３−２３Ａ】
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【図２４】
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【図２５−２６】
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【図２７】
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【図２８】
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