CN110394116A - 一种双级涡流旋转式混药器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双级涡流旋转式混药器，包括：预混室、混药室、第一进水管以及设置在第一进水管末端的第一进水口，第一进水管设置有进药口，混药室的尾部设置有出药口；预混室的头部与第一进水口连接，预混室的尾部与混药室的头部连接以将从第一进水口输入的水以及进药口输入的药液在预混室进行预混后输出至混药室；混药室的内壁上分段设置有一个以上的旋转搅拌组件，以将来自混药室的混合药液进行旋转以涡流混合后从出药口输出。本发明实现了水和药的充分混合，而且适应大范围的混药比，整个装置内部结构简单。

Description

一种双级涡流旋转式混药器

技术领域

本发明涉及植物保护施药领域，尤其涉及一种双级涡流旋转式混药器。

背景技术

传统的混药技术是通过人将水与药水按经验进行配比，操作者面临着容易中毒以及劳动力强的问题。于环境而言，操作者因为不恰当的配比，容易造成药水的浪费，后期剩余药水若处理不当随意泼洒在土地上，容易造成环境污染；近几年以来，国内有大量的研究团队开展了在线混药技术，各种混药器应运而生。以针对田间管理现状与相关技术难点，以高效精准环保为目标，研究高效率混药关键技术，大大提高药水的混合均匀度，提高农产品质量。

当前采用的射流混药器以及螺旋式的混药器相对较多，虽然都能达到混药的效果，但是各有各的优势，以及短板，射流式混药器适用范围比较单一，混合效率不高，成本较高，不能适用于所有的植保机械上，使用的经济性不是很好。螺旋式的在线混药器虽巧妙避开了高混药比的局限性，但内部结构复杂。

发明内容

本发明提供了一种双级涡流旋转式混药器，用以解决射流式混药器适用范围单一，混合效率不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种双级涡流旋转式混药器，包括：预混室、混药室、第一进水管以及设置在第一进水管末端的第一进水口，第一进水管设置有进药口，混药室的尾部设置有出药口；

预混室的头部与第一进水口连接，预混室的尾部与混药室的头部连接以将从第一进水口输入的水以及进药口输入的药液在预混室进行预混后输出至混药室；

混药室的内壁上分段设置有一个以上的旋转搅拌组件，以将来自混药室的混合药液进行旋转以涡流混合后从出药口输出。

优选地，第一进水管通过药蓬头与预混室连通，以将进药口的药液以及第一进水口输入的水增压分散成多束细流后喷入预混室。

优选地，混药室上还设置有第二进水管，第二进水管的末端设置有第二进水口，第二进水口设置于旋转搅拌组件的上游，第一进水管和第二进水管分别与供水箱相连。

优选地，旋转搅拌组件为各叶片沿圆周呈角度围绕布置的风扇型的旋转叶片组，通过药蓬头增压分散成多束细流的预混药液喷入并穿过预混室后撞击到旋转叶片组上并带动旋转叶片组旋转，并通过旋转离心作用将预混药液向周围洒出。

优选地，旋转搅拌组件的数量为两个，分别为第一旋转叶片组和第二旋转叶片组，第一旋转叶片组和第二旋转叶片组相对交错设置，通过药蓬头增压分散成多束细流的预混药液喷入并穿过预混室后撞击到第一旋转叶片组或第二旋转叶片组上并带动第一旋转叶片组或第二旋转叶片组旋转，并通过旋转离心作用将预混药液向周围洒出，使得部分预混药液再次对应撞击到第二旋转叶片组或第一旋转叶片组上并带动第二旋转叶片组或第一旋转叶片组旋转以形成涡流。

优选地，预混室和混药室内部均呈圆柱型且预混室的截面直径小于混药室的截面直径。

优选地，还包括控制模块，第一进水管通过增压泵与水箱相连，并在第一进水管上设有第一流量计，第二进水管通过增压泵与水箱相连并设有第二流量计，进药口通过进药管与药箱连接且进药管上设有第三流量计，控制单元分别与第一流量计、第二流量计以及第三流量计相连并采集第一进水口和第二进水口的供水量和进药口的供药量，以通过负反馈分别控制增压泵以及蠕动泵的转速。

优选地，第一进水管和第二进水管上分别设置有第一单向阀与第二单向阀。。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的双级涡流旋转式混药器，实现了水和药的充分混合，而且适应大范围的混药比。整个装置结构简单。

2、在优选方案中，本发明的双级涡流旋转式混药器能够在满足精准配药需求的同时减少农药的残留，避免农药浪费，减少环境污染，操作简单，适用于当前的大部分植保机械，具有经济性高、混药均匀好的特点。

3、并且，本发明的双级涡流旋转式混药器，具有高流速度的水和药从上游至下游进入混药器内，两次旋转混合了药液，无需外部动力源的作用，避免了药剂的沉淀现象，两个旋转叶片组的呈内壁排布大大加强了混合效率比。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的双级涡流旋转式混药器的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的双级涡流旋转式混药器流场示意图；

图3是本发明优选实施例的双级涡流旋转式混药器旋转叶片组的示意图；

图4是本发明优选实施例的双级涡流旋转式混药器的药蓬头的结构示意图；

图5是本发明优选实施例的双级涡流旋转式混药器的连接示意图。

图中各标号表示：

1、第一进水口；2、进药口；3、药蓬头；4、第一进水管；5、预混室；6、第二进水口；7、第一旋转叶片组；8、混药室；9、出药口；10、第二旋转叶片组；11、第一流量计；12、第二流量计；13、第三流量计。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1～图5，本发明的双级涡流旋转式混药器，包括：预混室5、混药室8、第一进水管4以及设置在第一进水管4末端的第一进水口1，第一进水管4设置有进药口2，混药室8的尾部设置有出药口9；预混室5的头部与第一进水口1连接，预混室5的尾部与混药室8的头部连接以将从第一进水口1输入的水以及进药口2输入的药液在预混室5进行预混后输出至混药室8；混药室8的内壁上分段设置有一个以上的旋转搅拌组件，以将来自混药室8的混合药液进行旋转以涡流混合后从出药口9输出。实现了水和药的充分混合，而且适应大范围的混药比，整个装置结构简单。并能够在满足精准配药需求的同时减少农药的残留，避免农药浪费，减少环境污染，操作简单，适用于当前的大部分植保机械，具有经济性高、混药均匀好的特点。

本实施例的双级涡流旋转式混药器中，参见图4，第一进水管4通过药蓬头3与预混室5连通，以将进药口2的药液以及第一进水口1输入的水增压分散成多束细流后喷入预混室5。旋转搅拌组件优选设置为各叶片沿圆周呈角度围绕布置的风扇型的旋转叶片组(参见图3)，通过药蓬头3增压分散成(或者喷洒)多束细流的预混药液喷入并穿过预混室5后撞击到旋转叶片组上并带动旋转叶片组旋转，并通过旋转离心作用将预混药液向周围洒出。具有高流速度的水和药从上游至下游进入混药器内，两次旋转混合了药液，无需外部动力源的作用，避免了药剂的沉淀现象。

实施时，旋转搅拌组件的数量还可以为两个或者更多个，当数量为两个时，分别为第一旋转叶片组7和第二旋转叶片组10，第一旋转叶片组7和第二旋转叶片组10相对交错设置(或者呈螺旋线型排列)，通过药蓬头3增压分散成多束细流的预混药液喷入并穿过预混室5后撞击到第一旋转叶片组7或第二旋转叶片组10上并带动第一旋转叶片组7或第二旋转叶片组10旋转，并通过旋转离心作用将预混药液向周围洒出，使得部分预混药液再次对应撞击到第二旋转叶片组10或第一旋转叶片组7上并带动第二旋转叶片组10或第一旋转叶片组7旋转以形成涡流。两个旋转叶片组的呈内壁排布大大加强了混合效率比。

本实施例中，预混室5和混药室8内部均呈圆柱型且预混室5的截面直径小于混药室8的截面直径。混药室8上还设置有第二进水管，第二进水管的末端设置有第二进水口6，第二进水口6设置于旋转搅拌组件的上游(本实施例中，第二进水管与预混室5连接在混药室8的同一个端面上)，第一进水管4和第二进水管分别与供水箱相连。

本实施例的双级涡流旋转式混药器还优选包括控制模块，参见图5，第一进水管4通过增压泵与水箱相连，并在第一进水管4上设有第一流量计11，第二进水管通过增压泵与水箱相连，第二进水管上设有第二流量计12，进药口2通过进药管与药箱连接且进药管上设有第三流量计13，控制单元分别与第一流量计11、第二流量计12以及第三流量计13相连并采集第一进水口1和第二进水口6的供水量和进药口2的供药量，以通过负反馈分别控制增压泵以及蠕动泵的转速。第一进水管4和第二进水管上分别设置有第一单向阀与第二单向阀。以调节混药比例。

本实施例中通过以下方式调节水和药液的配比：

根据农作物的需求配出1/W的药水，在预混室5中混药比达到1/W₁，所需药原液为Q₁，第一进水口1的进水量为Q₂，第二进水口6的进水量为Q₃。

Q₁＝Q₂(W₁-1)

Q₃＝Q₂(W-W₁)

控制模块计算得出所需要的第一次预混水量以及第二次所需的补水量，第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器检测的流量再反馈到控制模块，当实际流量与预算流量不相符时，调整增压泵或蠕动泵的转速至实际水流量或药流量满足水药比。当到达预算值时，比例电磁阀和单向阀阀口开始关闭。

预混室5用于药与水第一次均匀性混合达到预混的效果，进药口2的药液注入第一进水管4内的水流内，此时的进药量与进水量是按照所需被精准控制，第二进水口6进一步稀释预混药水，在混药室8内均匀混合达到所需的混药比，预混合后的药水涌入到混药室8内，再一次混合，由于湍流旋涡流至旋转叶片组与第二进水口6的水进一步混合。出药口9处可以直接连接单个或多个喷头，方便使用。

混药腔内含有两个旋转叶片组，旋转叶片组螺旋线型的排列在混药器内壁上，旋转叶片组能够使的药液与水产生顺时针(或逆时针)旋转并混合。控制模块，控制药液的开始喷出、药液的流量以及水流量。

本实施例工作时，参见图2，水与药液在第一进水管4里初次汇合形成不均匀药液，不均匀药液通过预混药室8形成初步混合，由于流量强度的作用有一部分药液涌至第一旋转叶片组7上进行一个顺时针(或逆时针)的旋转混合，之后在重力和流场强度的作用落入第二旋转叶片组10与第二进水口6的水进行第二次旋转混合。另一部分的药液直接落入第二旋转叶片组10上与水进行混合，在混药室8内可进行多次的旋转混合带动两部分的药液汇合并旋转混合。均匀混合好的药液直接通过出药口9连接喷杆作用于农作物上。

综上可知，本发明的双级涡流旋转式混药器，具有高流速度的水和药从上游至下游进入混药器内，两次旋转混合了药液，无需外部动力源的作用，避免了药剂的沉淀现象，实现了水和药的充分混合，而且适应大范围的混药比。整个装置结构简单。能够在满足精准配药需求的同时减少农药的残留，避免农药浪费，减少环境污染，操作简单，适用于当前的大部分植保机械，具有经济性高、混药均匀好的特点。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双级涡流旋转式混药器，其特征在于，包括：预混室(5)、混药室(8)、第一进水管(4)以及设置在第一进水管(4)末端的第一进水口(1)，第一进水管(4)设置有进药口(2)，所述混药室(8)的尾部设置有出药口(9)；

所述预混室(5)的头部与第一进水口(1)连接，预混室(5)的尾部与混药室(8)的头部连接以将从第一进水口(1)输入的水以及进药口(2)输入的药液在预混室(5)进行预混后输出至混药室(8)；

所述混药室(8)的内壁上分段设置有一个以上的旋转搅拌组件，以将所述来自混药室(8)的混合药液进行旋转以涡流混合后从出药口(9)输出。

2.根据权利要求1所述的双级涡流旋转式混药器，其特征在于，所述第一进水管(4)通过药蓬头(3)与预混室(5)连通，以将所述进药口(2)的药液以及第一进水口(1)输入的水增压分散成多束细流后喷入预混室(5)。

3.根据权利要求2所述的双级涡流旋转式混药器，其特征在于，所述混药室(8)上还设置有第二进水管，所述第二进水管的末端设置有第二进水口(6)，所述第二进水口(6)设置于所述旋转搅拌组件的上游，所述第一进水管(4)和第二进水管分别与供水箱相连。

4.根据权利要求3所述的双级涡流旋转式混药器，其特征在于，所述旋转搅拌组件为各叶片沿圆周呈角度围绕布置的风扇型的旋转叶片组，通过药蓬头(3)增压分散成多束细流的预混药液喷入并穿过预混室(5)后撞击到所述旋转叶片组上并带动所述旋转叶片组旋转，并通过旋转离心作用将所述预混药液向周围洒出。

5.根据权利要求4所述的双级涡流旋转式混药器，其特征在于，所述旋转搅拌组件的数量为两个，分别为第一旋转叶片组(7)和第二旋转叶片组(10)，第一旋转叶片组(7)和第二旋转叶片组(10)相对交错设置，通过药蓬头(3)增压分散成多束细流的预混药液喷入并穿过预混室(5)后撞击到所述第一旋转叶片组(7)或第二旋转叶片组(10)上并带动所述第一旋转叶片组(7)或第二旋转叶片组(10)旋转，并通过旋转离心作用将所述预混药液向周围洒出，使得部分所述预混药液再次对应撞击到所述第二旋转叶片组(10)或第一旋转叶片组(7)上并带动所述第二旋转叶片组(10)或第一旋转叶片组(7)旋转以形成涡流。

6.根据权利要求1所述的双级涡流旋转式混药器，其特征在于，所述预混室(5)和混药室(8)内部均呈圆柱型且所述预混室(5)的截面直径小于所述混药室(8)的截面直径。

7.根据权利要求3所述的双级涡流旋转式混药器，其特征在于，还包括控制模块，所述第一进水管(4)通过增压泵与水箱相连，并在第一进水管(4)上设有第一流量计(11)，所述第二进水管通过增压泵与水箱相连并设有第二流量计(12)，所述进药口(2)通过进药管与药箱连接且所述进药管上设有第三流量计(13)，所述控制单元分别与所述第一流量计(11)、第二流量计(12)以及第三流量计(13)相连并采集所述第一进水口(1)和所述第二进水口(6)的供水量和所述进药口(2)的供药量，以通过负反馈分别控制增压泵以及蠕动泵的转速以调节水药配比至与作物匹配的水药配比。

8.根据权利要求7所述的双级涡流旋转式混药器，其特征在于，所述第一进水管(4)和第二进水管上分别设置有第一单向阀与第二单向阀。