CN104192310A - 一种静电喷雾装置及航空静电喷雾装置和静电喷雾方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电喷雾装置，将液体分别装设于两个独立的喷雾装置中；然后使两组独立的喷雾装置中喷出的液体带有不同极性的电荷，并通过植物和/或大地构成电流回路。因此可以不再依靠接地电极(感应电极)与大地连通构成电流回路，带正负电荷的雾状液体分别与植物、大地接触后，通过植物、大地构成电流回路，使整个静电工作电路构成完整的电流回路，得以正常工作，因此为静电喷雾装置应用于航空喷雾领域扫清了障碍，除了应用于航空喷雾领域，还可以为地面人工或机械化静电喷雾装置提供了新的技术。

Description

一种静电喷雾装置及航空静电喷雾装置和静电喷雾方法

技术领域

本发明属于植保机械技术领域，涉及一种静电喷雾设备及静电喷雾方法，具体涉及一种静电喷雾装置及航空静电喷雾装置和静电喷雾方法。

背景技术

静电喷雾装置在喷雾时，利用高压静电在喷头和目标间形成一个高压静电场，带电荷的药液或经过喷头雾化的同时被充以电荷，在静电场力和其它外力的作用下，雾滴作定向运动吸附在目标上，从而改善雾滴群在目标上的沉着率。现有静电喷雾装置，均设有一个充电电极和一个感应电极，充电电极设置于液体中或喷头上为液体充电，感应电极直接接地或通过人体或其它导体接地，从而构成电流回路。航空器飞行于空中，受现有技术的限制，无法解决航空器接地的问题，目前航空喷雾设备只能按照原始的喷雾方式作业，药液在植被上表面附着的效果尚可，在其叶片下表面或被其它物体遮住的地方就难以附着药液，造成施药效果不理想，另外，由于药雾不带静电，没有吸附力，所以极易随风飘散，造成浪费和环境污染。因此，亟待一种新型的静电喷雾器，提供一种新的突破思路，同时也能满足航空静电喷雾的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种静电喷雾装置，它不需要传统的接地电极，同样能获得良好的静电环抱吸附效果，从而能够应用于航空喷雾领域。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种静电喷雾装置，包括：

静电高压发生装置，用于作为静电发生装置，其输出端包括正极和负极；

储液装置，至少两组相互独立储液装置，每组储液装置包括至少一个储液箱，所述储液箱中均设有充电电极，其中一组或多组储液装置中的充电电极均与所述正极连通，组成正极储液装置，其余的一组或多组储液装置中的充电电极均与所述负极连通，组成负极储液装置；

电源，为静电高压发生装置提供工作电源；

喷雾装置，至少两组相互独立的喷雾装置，每组喷雾装置包括至少一个喷嘴，其中一组或多组喷雾装置与所述正极储液装置连通，组成正极喷雾装置，其余的一组或多组喷雾装置与所述负极储液装置连通，组成负极喷雾装置。

本发明的有益效果是，将液体分别装设于两个独立的喷雾装置中；然后使两组独立的喷雾装置中喷出的液体带有不同极性的电荷，并通过植物和/或大地构成电流回路。因此可以不再依靠接地电极(感应电极)与大地连通构成电流回路，带正负电荷的雾状液体分别与植物、大地接触后，通过植物、大地构成电流回路，使整个静电工作电路构成完整的电流回路，得以正常工作，因此为静电喷雾装置应用于航空喷雾领域扫清了障碍，除了应用于航空喷雾领域，还可以为地面人工或机械化静电喷雾装置提供了新的技术。

本发明所述的航空器，包括有人驾驶和无人驾驶的飞行器材。静电高压发生装置的正极和负极之间输出电压等于大于1.5万伏特效果更显著一些，给分属于正极储液装置和负极储液装置中的药液充以不同极性的电荷。

进一步的，所述正极喷雾装置与所述负极喷雾装置一一对应成对布置。这样可以一一对应形成电流回路，使喷雾效果更佳，它们可以平行排列，也可以一字型展开的形式布置，或者其它如环形、多边形等布置形式。

进一步的，所述每组喷雾装置均设有独立喷雾动力装置，或，同属于正极喷雾装置或负极喷雾装置中的一组或多组喷雾装置共用一个喷雾动力装置，所述喷雾动力装置为所述储液装置中的液体流向所述喷嘴提供动力，与所述正极喷雾装置连通的喷雾动力装置组成正极喷雾动力装置，与所述负极喷雾装置连通的喷雾动力装置组成负极喷雾动力装置。

喷雾的动力装置可以是一个为所有喷雾系统提供动力，如用空气压缩机为所有的储液箱提供压力，或用高速气流(空气泵或风扇系统或空气压缩机提供)带来的负压吸出液体喷出等，但是正极系统和负极系统分别设置喷雾的动力装置可以实现正负极系统的完全独立和绝缘，可以采用更多的实施方式，如水泵，给整个系统更灵活的选择，拓展系统的应用场所。

进一步的，所述喷雾动力装置为水泵、鼓风装置或空气压缩装置。

进一步的，所述水泵与所述电源电连接或经过控制装置电连接，所述水泵的输入口与所述储液箱连通，所述输出口与所述喷嘴连通。

进一步的，所述正极喷雾装置和负极喷雾装置均设有至少一根喷杆，每根喷杆上至少设置有一个所述的喷嘴，设置于所述正极喷雾装置上的喷杆与设置于所述负极喷雾装置上的喷杆之间相互独立，分别组成正极喷杆和负极喷杆。

喷杆可以装设一个或多个或更多的喷嘴，延展喷洒宽度，提高工作效率。

进一步的，所述正极喷杆和所述负极喷杆一一对应成对设置。

这样可以一一对应形成电流回路，使喷雾效果更佳，它们可以平行排列，也可以一字型展开的形式布置，或者其它如环形、多边形等布置形式。

进一步的，所述电源为三个相互独立的电源，包括：

静电高压发生装置电源，与所述静电高压发生装置连接并为其提供工作电源；

正极喷雾动力装置电源，与所述正极喷雾动力装置连接并为其提供工作电源；

负极喷雾动力装置电源，与所述负极喷雾动力装置连接并为其提供工作电源；

防止各电源电路之间相互干扰，提高可靠性。

进一步的，所述电源为两个相互独立的电源，包括：

静电高压发生装置电源，与所述静电高压发生装置连接并为其提供工作电源；

喷雾动力装置电源，分别与所述正极喷雾动力装置和负极喷雾动力装置连接并为其提供工作电源。

主要防止喷雾动力装置的电源电路对静电高压发生装置电源产生干扰，提高可靠性。

进一步的，所述静电喷雾装置还设有控制电路，所述控制电路包括继电器和/或开关电路，所述电源与其所对应的负载之间经过所述继电器和/或开关电路连接。提高控制性能和各电路的隔离性能，也更加适宜应用于航空器上。

进一步的，所述继电器和/或开关电路的电源由所述电源提供或由外部电源提供。当由外部电源供电时，各部分之间的电气隔离效果更好，可以更好地与航空器上的控制系统进行匹配。

本发明还提供一种航空静电喷雾装置，包括一航空器，及所述的静电喷雾装置，所述静电喷雾装置安装于所述航空器上。

本发明还提供一种静电喷雾方法，所述静电喷雾方法包括以下步骤：

第一步，将液体分别装设于两个独立的喷雾装置中；

第二步，使两组独立的喷雾装置中喷出的液体带有不同极性的电荷，并通过植物和/或大地构成电流回路。

附图说明

图1为本发明一种静电喷雾装置一种实施方式的结构示意图。

其中，

1、电磁隔离型开关(K1)，2、电磁隔离型开关(K2)，3、电磁隔离型开关(K3)，4、电磁隔离型开关(K4)，5、蓄电池(D1)，6、蓄电池(D2)，7、蓄电池(D3)，8、正极储液装置(L1)，9、负极储液装置(L2)，10、静电高压发生装置(F)，11、正极喷雾动力装置(P1)，12、负极喷雾动力装置(P2)，13、正极喷杆(G1)，14、负极喷杆(G2)，15、喷嘴

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

本发明提供一种静电喷雾装置，在一些实施方式中，包括：

静电高压发生装置(F)10，用于作为静电发生装置，其输出端包括正极和负极；

储液装置，至少两组相互独立储液装置，每组储液装置包括至少一个储液箱，所述储液箱中均设有充电电极，其中一组或多组储液装置中的充电电极J1均与所述正极连通，组成正极储液装置(L1)8，其余的一组或多组储液装置中的充电电极J2均与所述负极连通，组成负极储液装置(L2)9；

电源，为静电高压发生装置提供电源；

喷雾装置，至少两组相互独立的喷雾装置，每组喷雾装置包括至少一个喷嘴15，其中一组或多组喷雾装置与所述正极储液装置连通，组成正极喷雾装置，其余的一组或多组喷雾装置与所述负极储液装置连通，组成负极喷雾装置。

本发明的有益效果是，将液体分别装设于两个独立的喷雾装置中；然后使两组独立的喷雾装置中喷出的液体带有不同极性的电荷，并通过植物和/或大地构成电流回路。因此可以不再依靠接地电极(感应电极)与大地连通构成电流回路，带正负电荷的雾状液体分别于植物、大地接触后，通过植物、大地构成电流回路，使整个静电工作电路构成完整的电流回路，得以正常工作，因此为静电喷雾装置应用于航空喷雾领域扫清了障碍，除了应用于航空喷雾领域，还可以为地面人工或机械化静电喷雾装置提供了新的技术。

本发明所述的航空器，包括有人驾驶和无人驾驶的飞行器材。

在另外一些实施例中，所述正极喷雾装置与所述负极喷雾装置一一对应成对布置。这样可以一一对应形成电流回路，使喷雾效果更佳，它们可以平行排列，也可以一字型展开的形式布置，或者其它如环形、多边形等布置形式。

在一些实施例中，为了提供更多的控制灵活性，所述每组喷雾装置均设有独立喷雾动力装置，或，同属于正极喷雾装置或负极喷雾装置中的一组或多组喷雾装置共用一个喷雾动力装置，所述喷雾动力装置为所述储液装置中的液体流向所述喷嘴提供动力，与所述正极喷雾装置连通的喷雾动力装置组成正极喷雾动力装置，与所述负极喷雾装置连通的喷雾动力装置组成负极喷雾动力装置。正极系统与负极系统全面独立分隔，从而从结构上实现了正负极系统相互之间的高度绝缘，各部件的选型可以灵活多变，当正极系统以及负极系统均设有2个、3个或多个喷雾动力装置时，通过启动多少喷雾动力装置，可以对启动多少喷嘴及每秒喷药量进行灵活方便的控制，也可以在喷药量要求少时关闭多个喷雾动力装置，以便节约电能，延长作业时间。

在实际应用中，喷雾的动力装置可以是一个，为所有喷雾系统提供动力，如用空气压缩机为所有的储液箱提供压力，或用高速气流(空气泵或风扇系统或空气压缩机提供)带来的负压吸出液体喷出等，但是正极系统和负极系统中的液体及其接触的部件之间应当实现电气绝缘。当正极系统和负极系统分别设置喷雾的动力装置时更易于实现正负极系统的完全独立和绝缘，也可以采用更多的实施方式，如水泵，给整个系统更灵活的选择，拓展系统的应用场所。

在实际应用中，所述喷雾动力装置可以选择水泵、鼓风装置或空气压缩装置。

在一些实施例中，所述水泵与所述电源电连接或经过控制装置电连接，所述水泵的输入口与所述储液箱连通，所述输出口与所述喷嘴连通。通过控制装置连接，可以实现更多的控制手段和保护措施。

在一些实施例中，所述正极喷雾装置和负极喷雾装置均设有至少一根喷杆，每根喷杆上至少设置有一个所述的喷嘴，设置于所述正极喷雾装置上的喷杆与设置于所述负极喷雾装置上的喷杆之间相互独立，分别组成正极喷杆和负极喷杆。

喷杆可以装设一个或多个或更多的喷嘴，延展喷洒宽度，提高工作效率。

在实际应用中，所述正极喷杆和所述负极喷杆一一对应成对设置。

这样可以一一对应形成电流回路，使喷雾效果更佳，它们可以平行排列，也可以一字型展开的形式布置，或者其它如环形、多边形等布置形式。

在一些实施例中，所述电源为三个相互独立的电源，包括：

静电高压发生装置电源，与所述静电高压发生装置连接并为其提供电源；

正极喷雾动力装置电源，与所述正极喷雾动力装置连接并为其提供电源；

负极喷雾动力装置电源，与所述负极喷雾动力装置连接并为其提供电源；

主要防止各电源电路之间相互干扰，提高可靠性。

当然，所述电源也可以简化为两个相互独立的电源，包括：

静电高压发生装置电源，与所述静电高压发生装置连接并为其提供电源；

喷雾动力装置电源，分别与所述正极喷雾动力装置和负极喷雾动力装置连接并为其提供电源。

主要防止喷雾动力装置的电源电路对静电高压发生装置电源产生干扰，提高可靠性。

在一些实施例中，所述静电喷雾装置还设有控制电路，所述控制电路包括继电器和/或开关电路，所述电源与其所对应的负载之间经过所述继电器和/或开关电路连接。提高控制性能和各电路的隔离性能，也更加适宜应用于航空器上。

在一些实施例中，所述继电器和/或开关电路的电源由所述电源提供或由外部电源提供。当由外部电源供电时，如利用航空器的电源，各部分之间的电气隔离效果更好，可以更好地与航空器的控制系统进行匹配，将喷雾系统的控制装置整合到航空器的控制系统中，实现有人驾驶时的人工操作，或无人机的远程遥控。

如图1所示，一个具体的实施方式，该静电喷雾装置设有：

一个静电高压发生装置(F)10，用于作为静电发生装置，其输出端包括正极和负极；

储液装置，两组相互独立储液装置，每组储液装置包括一个、两个或多个储液箱(图中显示为一个)，所述储液箱中均设有充电电极，其中一组或多组储液装置中的充电电极J1均与所述正极连通，组成正极储液装置(L1)8，其中的液体在工作时将被充电带上正电荷，其余的一组或多组储液装置中的充电电极J2均与所述负极连通，组成负极储液装置(L2)9，其中的液体在工作时将被充电带上负电荷；

电源，为静电高压发生装置提供电源；所述电源为三个相互独立的电源，包括：

静电高压发生装置电源即蓄电池(D2)6，与所述静电高压发生装置(F)10连接并为其提供电源；

正极喷雾动力装置电源即蓄电池(D1)5，与所述正极喷雾动力装置(P1)11连接并为其提供电源；

负极喷雾动力装置电源即蓄电池(D3)7，与所述负极喷雾动力装置(P2)12连接并为其提供电源；

防止各电源电路之间相互干扰，提高可靠性。

在图1中，所述喷雾动力装置选择水泵，所述水泵与所述电源经过控制装置电连接，所述水泵的输入口与所述储液箱连通，所述输出口与所述喷嘴连通。通过控制装置连接，可以实现更多的控制手段和保护措施。

喷雾装置，设有两组相互独立的喷雾装置(可以根据实际需要设置多组)，即正极喷雾装置和负极喷雾装置，它们均设有一根喷杆(可以根据需要设置1个以上任意数目的喷杆)，每根喷杆可以装设一个或多个或更多的喷嘴15，延展喷洒宽度，提高工作效率。设置于所述正极喷雾装置上的喷杆与设置于所述负极喷雾装置上的喷杆之间相互独立，分别组成正极喷杆(G1)13和负极喷杆(G2)14。

所述控制装置包括：

电磁隔离型开关(K1)1，连接外部电源并由外部电路控制(如飞行器上的电源及控制电路)，K1与电磁隔离型开关(K2)2、电磁隔离型开关(K3)3、电磁隔离型开关(K4)4电连接并控制它们的启闭等动作，所述K2控制蓄电池D1与P1之间的电路连通或断开，所述K3控制蓄电池D2与F之间的电路连通或断开，所述K4控制蓄电池D3与P2之间的电路连通或断开，通过人工操控或者遥控K1，使得整个喷雾控制系统得电，然后即可人工操控或遥控K2、K3、K4启动，为静电高压发生装置(F)10、正极喷雾动力装置(P1)11、负极喷雾动力装置(P2)12接通对应的蓄电池电源D2、D 1和D3，使整个喷雾系统开始工作。

本发明还提供一种航空静电喷雾装置，包括一航空器，及所述的静电喷雾装置，所述静电喷雾装置安装于所述航空器上。本发明所述的航空器，包括有人驾驶和无人驾驶的飞行器材。

本发明还提供一种静电喷雾方法，所述静电喷雾方法包括以下步骤：

第一步，将液体分别装设于两个独立的喷雾装置中；

第二步，使两组独立的喷雾装置中喷出的液体带有不同极性的电荷，并通过植物和/或大地构成电流回路。

本发明两组独立的喷雾装置中喷出的液体带有不同极性的电荷，并通过植物和/或大地构成电流回路，使得喷出的药雾带上电荷，具有极高的植物吸附能力，可以使药液高效的、3D(环抱式)吸附于植物叶片正反面、果实的整体，提高药液的使用效率，降低对环境的污染，同样施药面积及施药效果的用药量大大降低，携带同样药液量可以大大提高作业面积，也很适宜于航空喷雾。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种静电喷雾装置，其特征在于，包括： 

静电高压发生装置，用于作为静电发生装置，其输出端包括正极和负极； 

储液装置，至少两组相互独立储液装置，每组储液装置包括至少一个储液箱，所述储液箱中均设有充电电极，其中一组或多组储液装置中的充电电极均与所述正极连通，组成正极储液装置，其余的一组或多组储液装置中的充电电极均与所述负极连通，组成负极储液装置； 

电源，为静电高压发生装置提供工作电源； 

喷雾装置，至少两组相互独立的喷雾装置，每组喷雾装置包括至少一个喷嘴，其中一组或多组喷雾装置与所述正极储液装置连通，组成正极喷雾装置，其余的一组或多组喷雾装置与所述负极储液装置连通，组成负极喷雾装置。 

2.根据权利要求1所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述正极喷雾装置与所述负极喷雾装置一一对应成对布置。 

3.根据权利要求1所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述每组喷雾装置均设有独立喷雾动力装置，或，同属于正极喷雾装置或负极喷雾装置中的一组或多组喷雾装置共用一个喷雾动力装置，所述喷雾动力装置为所述储液装置中的液体流向所述喷嘴提供动力，与所述正极喷雾装置连通的喷雾动力装置组成正极喷雾动力装置，与所述负极喷雾装置连通的喷雾动力装置组成负极喷雾动力装置。 

4.根据权利要求1所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述喷雾动力装置为水泵、鼓风装置或空气压缩装置。 

5.根据权利要求4所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述水泵与所述电源电连接或经过控制装置电连接，所述水泵的输入口与所述储液箱连通，所述输出口与所述喷嘴连通。 

6.根据权利要求1所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述正极喷雾装置和负极喷雾装置均设有至少一根喷杆，每根喷杆上至少设置有一个所述的喷嘴，设置于所述正极喷雾装置上的喷杆与设置于所述负极喷 雾装置上的喷杆之间相互独立，分别组成正极喷杆和负极喷杆。 

7.根据权利要求6所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述正极喷杆和所述负极喷杆一一对应成对设置。 

8.根据权利要求3所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述电源为三个相互独立的电源，包括： 

静电高压发生装置电源，与所述静电高压发生装置连接并为其提供工作电源； 

正极喷雾动力装置电源，与所述正极喷雾动力装置连接并为其提供工作电源； 

负极喷雾动力装置电源，与所述负极喷雾动力装置连接并为其提供工作电源。

9.根据权利要求3所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述电源为两个相互独立的电源，包括： 

静电高压发生装置电源，与所述静电高压发生装置连接并为其提供工作电源； 

喷雾动力装置电源，分别与所述正极喷雾动力装置和负极喷雾动力装置连接并为其提供工作电源。 

10.根据权利要求1到9任一所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述静电喷雾装置还设有控制电路，所述控制电路包括继电器和/或开关电路，所述电源与其所对应的负载之间经过所述继电器和/或开关电路连接。 

11.根据权利要求10所述的静电喷雾装置，其特征在于，所述继电器和/或开关电路的电源由所述相对应的电源提供或由外部电源提供。 

12.一种航空静电喷雾装置，其特征在于，包括一航空器，及如权利要求1到11任一所述的静电喷雾装置，所述静电喷雾装置安装于所述航空器上。 

13.一种静电喷雾方法，所述静电喷雾方法包括以下步骤： 

第一步，将液体分别装设于两个独立的喷雾装置中； 

第二步，使两组独立的喷雾装置中喷出的液体带有不同极性的电荷，并通过植物和/或大地构成电流回路。