CN113173250B - 一种静电喷雾装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静电喷雾装置，包括药液泵、与所述药液泵连接的药液管、高压静电发生器、以及与所述高压静电发生器的输出负极端相连的高压导线，其特征在于，所述药液管与所述药液泵的连接处装有导电件，所述导电件至少包括紧密连接的导电碳纤维层和导电金属层，其中，所述导电金属层与所述高压导线连接，所述导电碳纤维层至少部分裸露在所述药液管和所述药液泵的药液通道内，并将药液与所述导电金属层隔绝。本发明还公开了一种无人机，应用上面所述的静电喷雾装置。

Description

一种静电喷雾装置及无人机

技术领域

本发明涉及农业设备技术领域，尤其涉及一种静电喷雾装置，以及应用该静电喷雾装置的无人机。

背景技术

在农药领域，研究纳米农药是为了充分发挥农药有效成分的药效潜能，提高农药施用效果，即达到提高药效、减施增效、改善环境的目的。农药的施用方式方法决定了“纳米农药”一定是指农药有效成分到达靶标上的颗粒(包括液体颗粒)是在100nm以下的“纳米颗粒”范围，而不仅仅是在制剂状态时的农药颗粒在纳米状态。只有在靶标上农药颗粒是纳米状态，农药制剂才能体现出农药药效性能的提高和药效的与众不同。

航空静电喷雾系统装置是基于雾滴荷电原理，通过高压静电使药液雾滴带上电荷而设计的一套喷点喷雾系统，通过静电喷施的方式施药，可有效地提高农药在靶标表面和背面的附着率、分布均匀性，也可起到减少雾滴飘逸的作用，减少了农药的浪费，提高了农药利用率。

现有的一些静电雾化器，高压加电通常采用直接加电的方式，即采用接触式荷电法，将高压静电发生器的输出引脚接入管路药液中，考虑到静电的损耗，这种方法最好是在药液泵的出液口后加电，但出液口水压很高，在管路连接处容易出现漏液现象；一般多把高压加电放在药液泵的进液口前面，但这种加电方式，静电能量损耗很大；另外，现有的加电方法通常采用直接将高压导线插入水泵进液口，导线与药液接触部分在高压静电的作用下会很快氧化，氧化物容易造成水泵和喷头的堵塞。

公开号为CN102357436A的专利文件中公开了一种静电喷雾器，在药液管与出液口的连接处装有与高压导线相连的金属嵌件，且该金属嵌件至少一部分裸露在药液管和出液口处的药液通道中，从而使静电喷雾器工作时，高压导线通过加装的金属嵌件与药液相接触，对药液加电。这种方法虽然解决了现有技术中的漏液问题，且通过金属嵌件的设置，避免了高压导线与药液直接接触，容易氧化的问题，但金属嵌件与药液直接接触，仍然存在因氧化产生氧化物进而造成水泵和/或喷头堵塞的问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种静电喷雾装置以及一种应用该静电喷雾装置的无人机。

为达到上述目的，本发明第一方面提供了一种静电喷雾装置，包括药液泵、与所述药液泵连接的药液管、高压静电发生器、以及与所述高压静电发生器的输出负极端相连的高压导线，其特征在于，所述药液管与所述药液泵的连接处装有导电件，所述导电件至少包括紧密连接的导电碳纤维层和导电金属层，其中，所述导电金属层与所述高压导线连接，所述导电碳纤维层至少部分裸露在所述药液管和所述药液泵的药液通道内，并将药液与所述导电金属层隔绝。

进一步的技术方案还可以是，还包括绝缘连接件，所述绝缘连接件内部设置有管道，以连通所述药液通道，所述绝缘连接件两端分别用于与所述药液泵和所述药液管连接，所述导电件设置在所述管道内壁上；

其中，所述导电金属层部分从所述绝缘连接件内部伸出至外部以与所述高压导线连接或所述高压导线伸入所述绝缘连接件内并与所述导电金属层连接。

进一步的技术方案还可以是，所述导电件整体呈圆环状，中部形成供药液流通的通道，其中所述导电碳纤维层位于内侧，所述导电金属层位于外侧。

进一步的技术方案还可以是，所述绝缘连接件内部设置有容置所述导电件的圆形凹槽，所述导电碳纤维层的两侧与所述圆形凹槽的侧面紧密连接以将所述导电金属层密封在所述圆形凹槽内。

进一步的技术方案还可以是，所述药液泵的出液口设置有连接管，所述连接管设置有外螺纹，所述绝缘连接件的一端设置有与所述外螺纹配合的螺纹口，所述连接管可插入所述螺纹口以与所述绝缘连接件连接。

进一步的技术方案还可以是，所述绝缘连接件内壁设置有圆环凸台，所述圆环凸台用于与所述连接管相抵。

进一步的技术方案还可以是，所述圆形凸台与所述连接管之间设置有硅胶密封圈。

进一步的技术方案还可以是，所述绝缘连接件的一端设置有连接部，所述药液管为0型胶管，所述连接部插入所述药液管内，所述连接部外设置有紧固环，所述紧固环用于将所述药液管固定在所述连接部上。

本发明第二方面公开了一种无人机，应用上面所述的一种静电喷雾装置。

进一步的技术方案还可以是，包括药液罐，所述药液罐内壁上设置有药液柱，所述药液柱从所述药液罐的底部竖直向上延伸至所述药液管的顶部，且所述药液柱的顶部和底部均设置有开口以与所述药液管内部空间连接，内部设置有浮片，顶部设置有红外测距仪，所述红外测距仪用于测定所述浮片的高度。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

1、通过导电件的设置，使得所述高压导线并未与药液直接接触，不易被氧化；

2、通过所述导电碳纤维层的设置，一方面与所述导电金属层连接用于与药液接触并加电，另一方面将所述导电金属层与药液隔绝开来，避免所述导电金属层因与药液直接接触而氧化的情况发生，而且所述导电碳纤维层将所述导电金属层与药液隔绝开来，使得所述导电金属层氧化产生的氧化物不会入所述药液通道内，降低了所述药液泵和所述喷头堵塞的几率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明实施例的结构示意图(剖视图)；

图2为本发明实施例的另一结构示意图；

图3为本发明实施例的又一结构示意图；

图4为本发明实施例中一种无人机的结构示意图；

图5为本发明实施例中一种无人机的另一结构示意图；

图6为本发明实施例中药液罐的结构示意图。

图中：1药液管、2出液口、21药液通道、22连接管、3喷头、4导电件、41导电炭纤维层、42导电金属层、5绝缘连接件、51管道、52接线孔、53接线件、54圆形凹槽、55加强筋、56螺纹口、57圆环凸台、58硅胶密封圈、59连接部、6紧固环、61环状体、62连接片、63紧固螺栓、7无人机、8药液罐、81主管、82副管、83药液柱、84浮片、85红外测距仪、9升降架、91托钩。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-5所示，该实施例第一方面公开了一种静电喷雾装置，包括药液泵(图中未示出)、与所述药液泵连接的药液管1、高压静电发生器(图中未示出)、以及与所述高压静电发生器的输出负极端相连的高压导线(图中未示出)。

在该实施例中，所述药液泵设置有出液口2，所述药液管1的一端与所述出液口2连接，另一端连接有喷头3，所述药液泵泵送的药液通过所述出液口2进入所述药液管1，并从所述喷头3喷出形成药液雾滴。

与现有的静电喷雾器不同的是：所述药液管1与所述药液泵的连接处装有导电件4，所述导电件4包括紧密连接的导电碳纤维层41和导电金属层42，其中，所述导电金属层42与所述高压导线连接，所述导电碳纤维层41至少部分裸露在所述药液管1和所述药液泵的药液通道21内，并将药液与所述导电金属层42隔绝。

需要说明的是，在本领域内，存储药液的所述药液罐与所述药液泵的进液口连接，所述药液泵的出液口2与喷头3连接，药液在该过程中流通经过的管道，即为该实施例中所说的药液通道21。

需要说明的是，如图1所示，所述导电件4包括紧密连接的导电碳纤维层41和导电金属层42，即说明了所述导电碳纤维层41和所述导电金属层42之间紧密连接，使得所述导电碳纤维层41和所述导电金属层42之间导电。

需要说明的是，所述导电碳纤维层41至少部分裸露在所述药液管1和所述药液泵的药液通道21内，即，至少部分所述导电碳纤维层41可以与在所述药液通道21内流通的药液接触，进而使得，所述高压导线可以依次通过所述导电金属层42、所述导电碳纤维层41向药液通电。

需要说明的是，所述导电碳纤维层41的作用，除了上述的充当导电体以与流通在所述药液通道21内的药液接触并加电，还在于将所述导电金属层42与药液隔绝开来，避免所述导电金属层42因与药液直接接触而氧化的情况发生，而且所述导电碳纤维层41将所述导电金属层42与药液隔绝开来，使得所述导电金属层42氧化产生的氧化物不会进入所述药液通道21内，降低了所述药液泵和所述喷头3堵塞的几率。另外，由于与药液直接接触的所述导电碳纤维，材质为可导电的碳纤维，不会出现氧化现象，即不会产生氧化物，进一步降低了所述药液泵和所述喷头3堵塞的几率。

与现有的静电喷雾器相比，本实施例中公开的该静电喷雾装置的优点在于：

1、通过导电件4的设置，使得所述高压导线并未与药液直接接触，不易被氧化；

2、通过所述导电碳纤维层41的设置，一方面与所述导电金属层42连接用于与药液接触并加电，另一方面将所述导电金属层42与药液隔绝开来，避免所述导电金属层42因与药液直接接触而氧化的情况发生，而且所述导电碳纤维层41将所述导电金属层42与药液隔绝开来，使得所述导电金属层42氧化产生的氧化物不会入所述药液通道21内，降低了所述药液泵和所述喷头3堵塞的几率。

需要说明的是，在该实施例中，所述药液管1与所述药液泵的出液口2连接，所述导电件4设置在所述药液管1与所述药液泵的出液口2的连接处，所述药液管1在该实施例中，充当所述药液泵向所述喷头3泵送药液的管道。在另一个实施例中，所述药液管1的一端与所述药液泵的进液口连接，另一端与存储药液的药液罐连接，所述导电件4设置在所述药液罐与所述药液泵的进液口的连接处，该药液管1在该实施例中，充当所述药液泵从所述药液罐内抽送药液的管道。两者的区别在于所述导电件4设置的位置不同，当导电件4设置在所述药液泵的出液口2时，静电的损耗较少。

在该实施例中，如图1和图2所示，还包括绝缘连接件5，所述绝缘连接件5内部设置有管道51，以连通所述药液通道21，所述绝缘连接件5两端分别用于与所述药液泵和所述药液管1连接，所述导电件4设置在所述管道51内壁上；所述导电金属层42部分从所述绝缘连接件5内部伸出至外部以与所述高压导线连接。需要说明的是，该绝缘连接件5的作用在于，一方面为所述导电件4提供安装固定的位置，另一方面充当所述药液泵和所述药液管1之间的连接件，实现所述药液泵的出液口2与所述药液管1的连接。

在该实施例中，所述绝缘连接件5采用塑料材质，绝缘且与药液接触不会产生氧化物等杂质，不会堵塞所述药液泵和喷头3。

具体地，如图2所示，所述绝缘连接件5上设置有接线孔52，所述接线孔52内设置有接线件53，所述接线件53一端深入所述绝缘连接件5内部，并与所述导电金属层42连接，另一端通过所述接线孔52伸出至所述绝缘连接件5外，为所述高压导线提供连接的位置，方便所述高压导线的接线。在实际应用中，所述高压导线可以与所述接线件53伸出在所述绝缘连接件5外的部分连接，以实现向位于所述绝缘连接件5内部的所述导电金属层42导电的目的。

在另一个实施例中，所述高压导线伸入所述绝缘连接件5内并与所述导电金属层42连接。

如图1所示，在所述导电件4的具体设置上，所述导电件4整体呈圆环状，中部形成供药液流通的通道，其中所述导电碳纤维层41位于内侧，所述导电金属层42位于外侧，所述绝缘连接件5内部设置有容置所述导电件4的圆形凹槽54，所述导电碳纤维层41的两侧与所述圆形凹槽54的侧面紧密连接以将所述导电金属层42密封在所述圆形凹槽54内。通过所述圆形凹槽54的设置，为所述导电件4提供安装和容置所需的位置，且所述导电碳纤维层41的两侧与所述圆形凹槽54的侧面紧密连接以将所述导电金属层42密封在所述圆形凹槽54内，将药液和所述导电金属层42隔绝开来。在该实施例中，所述导电碳纤维层41与所述绝缘连接件5内壁齐平，不突出与所述绝缘连接件5内壁表面，一方面，避免对药液在所述药液通道21内的流通造成影响，另一方面，避免药液内的溶质在所述绝缘连接件5和所述导电碳纤维层41的连接处累积形成块状沉淀物，进而导致所述药液泵和所述喷头3堵塞。在实际应用中，所述导电件4和所述绝缘连接件5一体成型，这样能够最大程度地保证所述导电碳纤维层41与所述圆形凹槽54之间连接的密封性。

在该实施例中，所述绝缘连接件5内壁还设置有沿药液的流通方向延伸的多根加强筋55，所述加强筋55的两端分别与所述圆形凹槽54的两侧连接，其底面与所述导电碳纤维层41连接，多根所述加强筋55沿所述圆形凹槽54圆周均匀分布，通过多根所述加强筋55的设置，提高所述导电件4的整体强度。

另外，在该实施例中，所述加强筋55径向朝所述圆形凹槽54的轴线延伸，形成突出在所述绝缘连接件5内壁的导流片，多根所述加强筋55配合导向药液在所述绝缘连接件5内的流动，以降低对所述导电碳纤维层41的冲击，提高其耐久度。

在该实施例中，所述药液泵的出液口2设置有连接管22，所述连接管22设置有外螺纹，所述绝缘连接件5的一端设置有与所述外螺纹配合的螺纹口56，所述连接管22可插入所述螺纹口56以与所述绝缘连接件5连接。

在该实施例中，所述绝缘连接件5内壁设置有圆环凸台57，所述圆环凸台57用于与所述连接管22相抵。所述圆环凸台57的作用在于限制所述连接管22插入所述螺纹口56内的深度。

且，所述圆环凸台57与所述连接管22之间设置有硅胶密封圈58，当所述连接管22插入所述螺纹口56内并与所述绝缘连接件5连接时，所述连接管22端面会与所述圆环凸台57配合对所述硅胶密封圈58进行挤压，使得所述硅胶密封圈58变形并填充所述连接管22与所述圆环凸台57之间的间隙，提高所述连接管22与所述绝缘连接件5之间的连接密封性，避免漏水情况发生。

在该实施例中，如图3所示，所述绝缘连接件5的一端设置有连接部59，所述药液管1为0型胶管，所述连接部59插入所述药液管1内，所述连接部59外设置有紧固环6，所述紧固环6用于将所述药液管1固定在所述连接部59上。

如图3所示，所述紧固环6包括具有开口的环状体61，分别位于所述环状体61两端的连接片62以及紧固螺栓63，其中，所述环状体61的尺寸与所述连接部59的尺寸相适应，所述连接片62上均设置有供所述紧固螺栓63穿过的通孔，在使用时，首先通过开口将所述环状体61撑开套设在所述药液管1外，将所述连接部59插入至所述药液管1内，将所述环状体61移动至所述连接部59的位置，将所述紧固螺栓63穿过两个所述连接片62上的通孔，转动所述紧固螺栓63，使得两个所述连接片62之间的距离逐渐缩小，进而使得所述环状体61的尺寸逐渐缩小，并与所述连接部59外壁配合夹持所述药液管1，这样，一方面实现了所述连接部59和所述药液管1的连接，另一方面保证了所述连接部59与所述药液管1之间的连接密封性，避免漏液情况的发生。

如图4和图5所示，该实施例第二方面还公开了一种无人机7，应用上面所述的一种静电喷雾装置。

该无人机7，还包括药液罐8和升降架9，所述升降架9包括两个，分别对称地设置在所述无人机7的两侧，所述升降架9上设置有固定所述药液罐8的托钩91，所述药液罐8通过所述托钩91固定在所述升降架9上，所述无人机7上还设置有与所述静电喷雾装置的所述药液泵的进液口连接的主管81，所述主管81的另一端连接有两根副管82，两根所述副管82分别与两个所述药液罐8的瓶口对应并连接，以向所述药液泵输送药液。

如图6所示，所述药液罐8内壁上设置有药液柱83，所述药液柱83从所述药液罐8的底部竖直向上延伸至所述药液管1的顶部，且所述药液柱83的顶部和底部均设置有开口以与所述药液管1内部空间连接，内部设置有浮片84，顶部设置有红外测距仪85，所述红外测距仪85用于测定所述浮片84的高度。

由于所述药液柱83顶部和底部均设置有开口以与所述药液管1内部空间连接，当所述药液罐8内存储有药液时，所述会进入所述药液柱83内，且所述药液柱83内的液面与所述药液罐8内的面齐平，这样通过测量所述药液柱83内的液面即可得知所述药液罐8内的液面高度，根据所述药液罐8的横截面积，可以换算得到所述药液罐8内当前药液的容量。位于所述药液柱83内的所述浮片84会在所述药液柱83内的药液的作用下漂浮在药液的表面，所述红外测距仪85测定所述浮片84，得出所述红外测距仪85到所述浮片84之间的距离，通过换算，得到所述浮片84相对于所述药液罐8的高度，该高度等于所述药液罐8内当前的液面高度，根据所述药液罐8的横截面积，可以换算得到所述药液罐8内当前药液的容量。

当所述药液罐8安装在所述无人机7上，并与所述药液泵连接并进行喷洒药液雾滴时，药液通电，因此，无法采用与药液直接接触进行测量的液位传感器进行液位的测量，因为，通电后的药液会损坏这种液位传感器。而在该实施例中，利用所述浮片84的设置，通过所述红外测距仪85测定所述浮片84的高度，间接地对液面的高度进行测量，所述红外测距仪85远离药液，不与药液直接接触即可对药液液面的高度进行测定，不会受到通电的药液的影响。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种静电喷雾装置，包括药液泵、与所述药液泵连接的药液管、高压静电发生器、以及与所述高压静电发生器的输出负极端相连的高压导线，其特征在于，所述药液管与所述药液泵的连接处装有导电件，所述导电件至少包括紧密连接的导电碳纤维层和导电金属层，其中，所述导电金属层与所述高压导线连接，所述导电碳纤维层至少部分裸露在所述药液管和所述药液泵的药液通道内，并将药液与所述导电金属层隔绝；

还包括绝缘连接件，所述绝缘连接件内部设置有管道，以连通所述药液通道，所述绝缘连接件两端分别用于与所述药液泵和所述药液管连接，所述导电件设置在所述管道内壁上；

其中，所述导电金属层部分从所述绝缘连接件内部伸出至外部以与所述高压导线连接或所述高压导线伸入所述绝缘连接件内并与所述导电金属层连接；

所述导电件整体呈圆环状，中部形成供药液流通的通道，其中所述导电碳纤维层位于内侧，所述导电金属层位于外侧；

所述绝缘连接件内部设置有容置所述导电件的圆形凹槽，所述导电碳纤维层的两侧与所述圆形凹槽的侧面紧密连接以将所述导电金属层密封在所述圆形凹槽内。

2.根据权利要求1所述的一种静电喷雾装置，其特征在于，所述药液泵的出液口设置有连接管，所述连接管设置有外螺纹，所述绝缘连接件的一端设置有与所述外螺纹配合的螺纹口，所述连接管可插入所述螺纹口以与所述绝缘连接件连接。

3.根据权利要求1所述的一种静电喷雾装置，其特征在于，所述绝缘连接件内壁设置有圆环凸台，所述圆环凸台用于与所述连接管相抵。

4.根据权利要求3所述的一种静电喷雾装置，其特征在于，所述圆形凸台与所述连接管之间设置有硅胶密封圈。

5.根据权利要求3所述的一种静电喷雾装置，其特征在于，所述绝缘连接件的一端设置有连接部，所述药液管为0型胶管，所述连接部插入所述药液管内，所述连接部外设置有紧固环，所述紧固环用于将所述药液管固定在所述连接部上。

6.一种无人机，其特征在于，应用如权利要求1-5任意一项所述的一种静电喷雾装置。

7.根据权利要求6所述的一种无人机，其特征在于，包括药液罐，所述药液罐内壁上设置有药液柱，所述药液柱从所述药液罐的底部竖直向上延伸至所述药液管的顶部，且所述药液柱的顶部和底部均设置有开口以与所述药液管内部空间连接，内部设置有浮片，顶部设置有红外测距仪，所述红外测距仪用于测定所述浮片的高度。

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