CN109530125B - 一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器 - Google Patents

一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器 Download PDF

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Abstract

本发明在于提供一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器，该喷雾器由分体设计的多个可拆卸式部件组装形成，其包括药液输送管及其装载件、药液控制管道、风腔和风幕式喷头。在使用时，从风腔接头进入的气流经过风腔会从六根风道快速射出，喷头下部会形成一个低压强区域，药液经由药液输送管和增压输送管后从文丘里管式喷嘴喷出，由于文丘里管式独特结构，会使得雾滴的直径增大，从风道喷出的气流以高速形式作用于雾滴群上，以增加雾化后的液滴有效覆盖面积，提高喷雾器喷施精度和农药利用率。

Description

一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器
技术领域
本发明设计一种应用于农业植保喷施的喷雾器，旨在实现农药的精准喷施和提高农药资源利用率。
背景技术
喷雾器喷施是农业植保技术的重要组成部分，传统的农药喷施方式造成大量的非靶标沉积，只有20％药液沉积到靶标上，大量飘移的液滴对环境造成严重污染。改善雾化质量，增加药液有效覆盖面积，提高喷雾器喷施精确度和农药利用率，对我国可持续农业的发展具有重要意义。传统的植保喷雾器最主要的特征是通过对药液施加压力，使得药液以相对较高的速度喷入周围空气中，在周围空气介质作用下药液发生雾化，雾滴分布均匀性差，雾化质量不高。这种传统的农药喷施方式不仅工作效率低下，同时造成了大量农药资源的浪费，引发了环境污染及食品安全问题。介于此急需发明一种可以提高喷雾液滴的冠层穿透力，减小喷雾飘移量的新型植保喷雾器，以此来提高喷施精度和农药资源利用率。
发明内容
本发明的目的在于通过喷嘴的结构以及风幕的方式来减弱雾滴飘移现象。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：1、本发明在于提供一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器：针对本发明专利名称需要说明的是：文丘里效应是基于文丘里管的独特结构而产生的一种结果，圆形风幕式特指风幕为封闭式圆形，包围着喷头，能够使雾滴均匀准确地到达被喷洒对象表面；该喷雾器由多个可拆卸式部件组装形成，其包括药液输送管及其装载件、药液控制管道、风腔和风幕式喷头；本发明主要可以分为四大部分进行介绍：一是药液输送管及其装载件，二是药液控制通道，三是风腔，四是风幕式喷头；
第一部分药液输送管(2)及其装载件，药液输送管(2)材质为PRR，一端与弯头接头(1)连接作为农药入口，另一端有密封螺帽(7)进行密封，并且在药液输送管(2)的中间位置有一向外的延伸管1(8)，与药液输送管(2)相通，使药液输送管(2)内的农药流进传送管(11)内；装载件由上拼合弧形连接件(4)和下拼合弧形连接件(6)以及一字螺钉(3)组成，上拼合弧形连接件(4)和下拼合弧形连接件(4)由一字螺钉(3)锁紧连接，且上拼合弧形连接件(4)上侧有固定螺栓(5)；
第二部分药液控制通道，药液控制通道由传送管(11)、六角螺母1(9)、球阀(10)、球阀保持架(24)组成；传送管(11)下侧与风腔(14)相连，其中球阀(10)又包括防滑阀柄(21)，阀柄(21)上布满凸起颗粒(19)，阀柄(21)外侧有旋转标志(20)，阀柄(21)内侧延伸出一根直径10mm的细圆柱(22)，球阀保持架(24)上含有两块限制板(23)，相隔90°和细圆柱(22)配合使用，来限制球阀(10)过度旋转；
第三部分风腔(14)，风腔(14)内部中心有一根增压输送管(32)，其内部为倒锥形通孔，该增压输送管(32)底部直接与空心螺杆(29)嵌入式连接，风腔(14)顶部连接药液控制通道部分的传送管(11)，下部与风幕式喷头(33)通过螺纹连接，两者之间有一橡胶垫圈(31)，风腔(14)内部包含六个风道口，侧面连接延伸管2(30)，两者相通，延伸管2(30)与风腔接头(12)通过六角螺母2(13)相连接；
第四部分是风幕式喷头(33)，风幕式喷头(33)与风腔(14)通过六角螺母3(15)相连接，六条风道(17)呈正六边形均匀分布在喷头保护罩(16)的内部，包围着喷嘴(18)，喷嘴(18)与喷头(33)通过空心螺杆(29)连接，且喷嘴(18)与风道(17)高度均小于保护罩(16)高度，喷嘴(18)自上而下分为四部分：进入口(28)、收缩段(27)、喉道(26)和扩散段(25)。
在一些实施方式中，其中：药液控制通道中间有一个球阀(10)，球阀(10)为非周期旋转，旋转过程中有两块限制板(23)控制，避免旋转过度，同时阀柄(21)外侧有方向标志。
在一些实施方式中，其中：风幕式喷头下部的保护罩包围着风道和喷嘴；其有益效果是：风腔(14)内部为增压输送管(32)直接与空心螺杆(29)嵌入式连接，内部是倒锥形通孔，锥角为15°，增强药液在受限管道内的所受压力。
在一些实施方式中，其中：风幕式喷头(33)与风腔(14)为螺纹连接，便于拆卸检查堵塞问题，下侧最外端为保护罩(16)，以防喷嘴(18)和风道(17)被杂质堵塞。
在一些实施方式中，其中：风腔接头(12)与风腔(14)外侧的延伸管2(30)为螺纹连接，六角螺母2(13)和风腔接头(12)为一体。
本发明与现有技术比较，有如下优点：
该类基于文丘里效应的喷头，是从两个方向来解决雾滴飘移现象。其一，该喷头采用文丘里管结构的喷嘴，从结构原理上增大了喷洒的雾滴直径，起到一定防飘移作用；其二，该雾滴在出喷嘴的瞬间，会被强大的气流竖直带向地面，进一步减少了雾滴飘移现象，相较于传统的风幕式防飘移方法更加高效。
附图说明：
参见附图
图1为本发明的整体结构示意图
图2为球阀结构示意图
图3为药液控制通道结构示意图
图4为喷嘴结构示意图
图5为风腔结构示意图
图6为风幕式喷头结构示意图
图1中，1、弯管接头；2、药液输送管；3、一字螺钉；4、上拼合弧形件；5、固定螺栓；6、下拼合弧形件；7、密封螺帽；8、延伸管1；9、六角螺母1；10、球阀；11、传送管；12、风腔接头；13、六角螺母2；14、风腔；15、六角螺母3；16、保护罩；17、风道；18、喷嘴。
图2中，19、凸起颗粒；20、旋转标志；21、阀柄；22、细圆柱。
图3中，23、限制板；24、球阀保持架。
图4中，25、扩散管；26、喉道；27、收缩段；28、进入口；29、空心螺杆。
图5中，30、延伸管2；31、橡胶垫圈；32、增压输送管。
图6中，33、风幕式喷头。
具体实施方式
本发明在于提供一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器：针对本发明专利名称需要说明的是：文丘里效应是基于文丘里管的独特结构而产生的一种结果，圆形风幕式特指风幕为封闭式圆形，包围着喷头，能够使雾滴均匀准确地到达被喷洒对象表面；该喷雾器由多个可拆卸式部件组装形成，其包括药液输送管及其装载件、药液控制管道、风腔和风幕式喷头；本发明主要可以分为四大部分进行介绍：一是药液输送管及其装载件，二是药液控制通道，三是风腔，四是风幕式喷头；
第一部分药液输送管(2)及其装载件，药液输送管(2)材质为PRR，一端与弯头接头(1)连接作为农药入口，另一端有密封螺帽(7)进行密封，并且在药液输送管(2)的中间位置有一向外的延伸管1(8)，与药液输送管(2)相通，使药液输送管(2)内的农药流进传送管(11)内；装载件由上拼合弧形连接件(4)和下拼合弧形连接件(6)以及一字螺钉(3)组成，上拼合弧形连接件(4)和下拼合弧形连接件(4)由一字螺钉(3)锁紧连接，且上拼合弧形连接件(4)上侧有固定螺栓(5)；
第二部分药液控制通道，药液控制通道由传送管(11)、六角螺母1(9)、球阀(10)、球阀保持架(24)组成；传送管(11)下侧与风腔(14)相连，其中球阀(10)又包括防滑阀柄(21)，阀柄(21)上布满凸起颗粒(19)，阀柄(21)外侧有旋转标志(20)，阀柄(21)内侧延伸出一根直径10mm的细圆柱(22)，球阀保持架(24)上含有两块限制板(23)，相隔90°和细圆柱(22)配合使用，来限制球阀(10)过度旋转；
第三部分风腔(14)，风腔(14)内部中心有一根增压输送管(32)，其内部为倒锥形通孔，该增压输送管(32)底部直接与空心螺杆(29)嵌入式连接，风腔(14)顶部连接药液控制通道部分的传送管(11)，下部与风幕式喷头(33)通过螺纹连接，两者之间有一橡胶垫圈(31)，风腔(14)内部包含六个风道口，侧面连接延伸管2(30)，两者相通，延伸管2(30)与风腔接头(12)通过六角螺母2(13)相连接；
第四部分是风幕式喷头(33)，风幕式喷头(33)与风腔(14)通过六角螺母3(15)相连接，六条风道(17)呈正六边形均匀分布在喷头保护罩(16)的内部，包围着喷嘴(18)，喷嘴(18)与喷头(33)通过空心螺杆(29)连接，且喷嘴(18)与风道(17)高度均小于保护罩(16)高度，喷嘴(18)自上而下分为四部分：进入口(28)、收缩段(27)、喉道(26)和扩散段(25)。
在一些实施方式中，其中：药液控制通道中间有一个球阀(10)，球阀(10)为非周期旋转，旋转过程中有两块限制板(23)控制，避免旋转过度，同时阀柄(21)外侧有方向标志。
在一些实施方式中，其中：风幕式喷头下部的保护罩包围着风道和喷嘴；其有益效果是：风腔(14)内部为增压输送管(32)直接与空心螺杆(29)嵌入式连接，内部是倒锥形通孔，锥角为15°，增强药液在受限管道内的所受压力。
在一些实施方式中，其中：风幕式喷头(33)与风腔(14)为螺纹连接，便于拆卸检查堵塞问题，下侧最外端为保护罩(16)，以防喷嘴(18)和风道(17)被杂质堵塞。
在一些实施方式中，其中：风腔接头(12)与风腔(14)外侧的延伸管2(30)为螺纹连接，六角螺母2(13)和风腔接头(12)为一体。
在使用时，首先药液输送管(2)由载物件连接到农用载具上，载物件是可以在药液输送管(2)上移动，保证其良好的适应性，药液经过弯头接头(1)，流入药液输送管(2)内，延伸管1(8)与传送管(11)是螺纹连接，将药液引入到药液传送管(11)内。药液传送管(11)内有一个球阀(10)来控制通道的开关和流量的大小，具体上：球阀(10)的阀柄(21)上有一圈凸起颗粒(19)，起到防滑的作用，阀柄(21)内侧有一根细圆柱(22)，配合着球阀保持架(24)上的限制板(23)来一起工作，起到防止旋转过度的作用，同时阀柄(21)的外侧有旋转标志(20)，可以让使用者更方便快捷的工作。药液传送管(11)与风腔(14)内增压输送管(32)相连接，当球阀(10)打开时，药液进入增压输送管(32)，流体横截面积减小，依据受限流动在通过缩小的过流断面时，流体流速增大原理，则药液流速增加，随即流入风幕式喷头(33)。喷头中的喷嘴(18)结构是“宽-窄-宽”式，进入口(28)是整个喷嘴直径最大处，然后是收缩段(27)，在此阶段，基于文丘里效应：受限流体在通过缩小的过流断面时，流体流速增大。进入喉道(26)之后，液体流速趋于稳定，随后进入最后的扩散段(25)，液体通过的横截面积逐渐增大，液体所受的压力减小，流速减慢，导致喷出来的雾滴直径较大，质量较大，飘移现象减弱。
另一工作区，风机抽进来风进入右侧的风腔接头(12)，随后流经延伸管2(30)进入风腔(14)，当压力增大到一定程度，气流经由下部的六条风道(17)快速通过，形成一个压强较低的空间。结合喷嘴(18)喷出来的药液，在低压强的状态下，药液会快速被带到目标对象上。此外，风道(17)出来的强大气流会将目标对象吹动，这样无论对于除草，除病虫害还是营养农作物都是十分有利的。

Claims (5)

1.一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器，该喷雾器由多个可拆卸式部件组装形成，其主要由药液输送模块、药液控制模块、风腔变压模块、风幕式喷头组成，其中，圆形风幕式的风幕为封闭式圆形，包围着喷头；
第一部分药液输送模块，包括药液输送管(2)，药液输送管(2)的一端与弯头接头(1)连接作为农药入口，另一端有密封螺帽(7)进行密封，并且在药液输送管(2)的中间位置有一向外的延伸管Ⅰ(8)，与药液输送管(2)相通，使药液输送管(2)内的农药流进传送管(11)内；装载件由上拼合弧形连接件(4)和下拼合弧形连接件(6)以及一字螺钉(3)组成，上拼合弧形连接件(4)和下拼合弧形连接件(4)由一字螺钉(3)锁紧连接，且上拼合弧形连接件(4)上侧有固定螺栓(5)；
第二部分药液控制模块，药液控制通道由传送管(11)、六角螺母Ⅰ(9)、球阀(10)、球阀保持架(24)组成；传送管(11)下侧与风腔(14)相连，其中球阀(10)又包括防滑阀柄(21)，阀柄(21)上布满凸起颗粒(19)，阀柄(21)外侧有旋转标志(20)，阀柄(21)内侧延伸出一根直径10mm的细圆柱(22)，球阀保持架(24)上含有两块限制板(23)，相隔90°和细圆柱(22)配合使用，来限制球阀(10)过度旋转；
第三部分风腔变压模块，风腔(14)内部中心有一根增压输送管(32)，其内部为倒锥形通孔，该增压输送管(32)底部直接与空心螺杆(29)嵌入式连接，风腔(14)顶部连接药液控制通道部分的传送管(11)，下部与风幕式喷头(33)通过螺纹连接，两者之间有一橡胶垫圈(31)，风腔(14)内部包含六个风道口，侧面连接延伸管Ⅱ(30)，两者相通，延伸管Ⅱ(30)与风腔接头(12)通过六角螺母Ⅱ(13)相连接；
第四部分是风幕式喷头(33)，风幕式喷头(33)与风腔(14)通过六角螺母Ⅲ(15)相连接，六条风道(17)呈正六边形均匀分布在喷头保护罩(16)的内部，包围着喷嘴(18)，喷嘴(18)与喷头(33)通过空心螺杆(29)连接，且喷嘴(18)与风道(17)高度均小于保护罩(16)高度，喷嘴(18)自上而下分为四部分：进入口(28)、收缩段(27)、喉道(26)和扩散段(25)。
2.根据权利要求1所述的一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器，其特征在于：药液控制通道中间有一个球阀(10)，球阀(10)为非周期旋转，旋转过程中有两块限制板(23)控制，避免旋转过度，同时阀柄(21)外侧有方向标志。
3.根据权利要求1所述的一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器，其特征在于：风腔(14)内部为增压输送管(32)直接与空心螺杆(29)嵌入式连接，内部通孔呈倒锥形，锥角为15°。
4.根据权利要求1所述的一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器，其特征在于：风幕式喷头(33)与风腔(14)为螺纹连接，下侧最外端为保护罩(16)，喷嘴(18)与风道(17)高度均小于保护罩(16)高度。
5.根据权利要求1所述的一种基于文丘里效应的圆形风幕式防飘移喷雾器，其特征在于：风腔接头(12)与风腔(14)外侧的延伸管Ⅱ(30)为螺纹连接，六角螺母Ⅱ(13)和风腔接头(12)为一体。
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