TW202146118A - 噴灑單元 - Google Patents

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麥爾康 費爾斯
佐藤善孝
安德魯 查理斯 洽普
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德商拜耳廠股份有限公司
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Abstract

本發明係關於一種噴灑單元(10)，其具有一軸(20)、一霧化盤(30)、一噴灑方向修改總成(40)，及一液體施用器(50)。該霧化盤經構形以繞以該盤之中心為中心之該軸自旋。該液體施用器經構形以將液體施用至該霧化盤之一表面。該噴灑方向修改總成靠近該霧化盤。該噴灑方向修改總成包括至少一個空氣通道(41)。該至少一個空氣通道經構形以在該霧化盤附近提供空氣，以修改離開該霧化盤之外邊緣之液體液滴的後續軌跡。

Description

噴灑單元
本發明係關於噴灑單元及一種具有此一噴灑單元之載具。
通常藉由噴灑施用來達成將作物保護產品施用至作物，其中霧化裝置通常係一液壓噴灑噴嘴、旋轉盤或籠或一氣剪裝置。霧化裝置之性質對於將作物保護產品有效地施用至作物葉子非常重要，尤其是在產生之液滴大小方面。滴大小之範圍稱為滴譜。較細霧化導致按照每單位面積之沈積物數目以及沈積物下方之一增大的面積(兩者對於生物學功效係較佳的)賦予較大覆蓋率之更大量小液滴，而較粗霧化導致每單位面積具有較少沈積物之相對較少量的較大液滴。然而，較小液滴更容易漂移，從而導致不想要的偏離目標損失且通常具有至冠層中的較差滲透，兩者之效應可藉由使用較大、較高動量液滴來降低，但代價係減少在被處理冠層中產生沈積物之機會之次數。然而，在一產品之噴灑施用期間，作物田地之不同部分對漂移減輕具有不同要求：例如，順風側之作物田地之邊緣比逆風側之田地中心或田地邊緣具有在施用區域外部偏離目標漂移之一更大風險。另一使用案例係類型上或大小上不同之雜草需要不同液滴大小，或不同農業活性成分具有其等取決於液滴大小而不同地表達之功效。此之一結果係有利地能夠在施用期間根據生物學效能所要之每單位面積之液滴數目與偏離目標漂移風險之間的最佳平衡連續地調整液滴大小。此外，風對漂移之效應亦係重要的，尤其是因為風並非不變的而是在時間及空間兩者上在所有三個維度上變動，結果係每單位面積之液滴數目與偏離目標漂移之間的最佳平衡連續地變化。因此，需要一種噴灑裝置，其可根據該噴灑裝置在目標田地中之位置與當前風速及風向連續地調整其液滴大小，牢記此一液滴譜變化之生物學結果。例如，在狂風狀況下，為了控制漂移，在田地邊緣處可能需要相當大的液滴，但此可降低活性成分之功效，因此彼時需要一更大劑量之農業活性成分。液壓噴灑噴嘴難以達成平衡此等衝突的要求，此係因為該噴嘴必須在一不同壓力下操作或改變至一不同孔口大小以便達成一不同噴灑液滴譜，兩者需要時間來實現。然而，對於一旋轉盤，可藉由彼此獨立地改變該盤之旋轉速度及流動速率來幾乎瞬時地調整液滴譜。然而，例如在一無人飛行載具(UAV)中降低自旋盤之旋轉速度具有兩個結果：首先，其根據需要增大霧化之後的液滴大小；且其次，其降低離開該盤之液滴之速度，結果係特別是當包含自UAV中或一空氣輔助桿架式噴灑器上之一轉子下沖時，噴灑錐之寬度減小，結果係噴灑帶之寬度減小且由多個噴灑帶所產生之任何重疊更可變。此係不想要的，因為其導致處理同一區域之工作速率之一增大與在相鄰帶之間未處理區域之一風險，以及劑量過量及劑量不足之風險。其次，例如在噴灑的同時UAV加速/減速期間及亦在隨著施用噴灑液體UAV之質量降低期間，例如一UAV中之轉子之旋轉速度影響下沖之量及速度與噴灑帶之後續寬度。因此，需要一種噴灑裝置，其可根據該噴灑裝置在目標田地中之位置、當前風速及風向與自一UAV轉子之下沖及/或UAV之飛行高度連續地調整其液滴譜而在不影響噴灑錐之寬度及經施用噴灑帶之寬度。
將有利地具有用於噴灑液體之改良式構件，諸如含有化學及/或生物學農業活性成分之液體。
利用獨立技術方案之標的物解決本發明之目的，其中在從屬技術方案中併入進一步實施例。應注意，本發明之以下所描述態樣及實例亦適用於噴灑單元、具有一或多個噴灑單元之載具。
在一第一態樣中，提供一種噴灑單元。該噴灑單元包括一軸、一霧化盤、一噴灑方向修改總成及一液體施用器。該霧化盤經構形以繞以該霧化盤之中心為中心之該軸自旋。該液體施用器經構形以將液體施用至該霧化盤之一表面。該噴灑方向修改總成靠近該霧化盤。該噴灑方向修改總成包括至少一個空氣通道。該至少一個空氣通道經構形以在該霧化盤附近提供空氣以修改離開該霧化盤之外邊緣之液體液滴之後續軌跡。
換言之，具有一霧化盤之一噴灑單元含有具有空氣通道之一噴灑方向修改總成。空氣朝向已離開霧化盤之外邊緣之液滴之方向流動通過空氣通道並修改此等液滴之噴灑方向且因此影響噴灑帶寬度。獨立於此，霧化盤旋轉之旋轉速度之一變化改變液體液滴大小。因此，噴灑帶寬度及液體液滴大小可以允許在一寬的噴灑液滴大小範圍內達成一恆定且均勻的帶寬度之一方式獨立地變動。作為一實例，一低量空氣流將產生具有一較窄寬度之一帶，而一高量空氣流將產生具有一較寬寬度之一帶，前提是在兩種情況下霧化盤旋轉及液體流與因此在霧化盤上在霧化期間達成之液滴大小係相同的。
以此方式，可提供每單位土地面積之每株植物之活性成分之正確施用。
在一實例中，該噴灑方向修改總成具有一盤狀形式。
在一實例中，該噴灑方向修改總成具有具其徑向範圍大於其軸向範圍之一實質上平坦幾何設計之一盤狀形式。
在一實例中，該噴灑方向修改總成實質上對稱地平行於該霧化盤定位。
以此方式，該噴灑方向修改總成之形狀及大小可類似於該霧化盤。然而，該噴灑方向修改總成顯然繼續不同於該霧化盤之一技術功能。
在一實例中，該噴灑方向修改總成至少部分地係雙壁的且其中該兩個壁之間的空間經構形以形成該至少一個空氣通道。
在一實例中，該噴灑方向修改總成包括複數個實質上徑向地安置之空氣通道。
以此方式，該噴灑方向總成確實以一均勻且受控的方式直接影響所有液體液滴之軌跡。具有一較高速度之一氣流將導致一較寬噴灑帶，而具有一較低速度之一氣流將導致一較窄噴灑帶。
在一實例中，該噴灑方向修改總成之該至少一個空氣通道經構形以在相對於該霧化盤之該表面之一實質上平行方向上提供空氣。
在一實例中，該噴灑方向修改總成係非旋轉的。
換言之，該噴灑方向修改總成不繞該軸或一第二軸自旋，而是經附接至該噴灑單元之另一部分/經容置於其內。
在一第二態樣中，提供一種噴灑載具，其包括至少一個如第一態樣之噴灑單元。
在一實例中，該噴灑方向修改總成之該至少一個空氣通道經構形以在相對於該噴灑載具之前後軸線之一垂直方向上比在一後前方向及一前後方向上提供更多空氣。
換言之，以達成一更寬且更均勻的噴灑帶(在相對於該載具之移動方向之一垂直方向上)之一方式控制來自該噴灑方向修改總成之氣流，其中益處係諸如一UAV之一噴灑載具例如可達成一更高或更準確的工作速率。
在一實例中，該噴灑方向修改總成具有至少一個空氣通道及複數個空氣通道開口，其中在相對於該噴灑載具之該前後軸線之一垂直方向上空間對準之所有空氣通道開口之橫截面積大於在一後前方向及一前後方向上空間對準之所有空氣通道開口之橫截面積。
以此方式，朝向相對於該噴灑載具之前後軸線垂直之方向(前提是針對所有空氣通道之空氣速度相同)引導更多空氣量，從而在該噴灑載具之移動期間支援具有一扇形之一噴霧幕(spray sheet)。
在一實例中，該噴灑載具包括具有複數個空氣通道之一噴灑方向修改總成。通過在相對於該噴灑載具之該前後軸線之一垂直方向上空間對準之該等空氣通道之氣流高於通過在一後前方向及一前後方向上空間對準之該等空氣通道之氣流。
在一實例中，該噴灑載具進一步包括一液體罐、至少一個噴灑方向修改總成調整致動器、複數個感測器、一處理單元。該液體罐經構形以保存一液體。該至少一個噴灑單元經構形以噴灑一液體。該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器經構形以操作及/或移動該至少一個噴灑單元之該噴灑方向修改總成。該複數個感測器之至少一個感測器經組態以量測該霧化盤繞以該霧化盤之該中心為中心之該軸之旋轉速度。該複數個感測器之至少一個感測器經組態以量測該液體施用器至該霧化盤之該表面之液體流動速率。該處理單元經組態以判定在該霧化盤上霧化之後離開該霧化盤之該邊緣之該等液體液滴之液體液滴大小，包括利用該霧化盤之該經量測旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之該表面之該經量測液體流動速率及該液體之物理化學性質。該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小。
換言之，該噴灑錐之寬度及該經施用噴灑帶之寬度可保持恆定，即使連續地調適該液滴大小，例如歸因於該噴灑裝置在目標田地中之位置、當前風速及風向及/或例如自一UAV轉子之下沖及/或一UAV之飛行高度。
在一實例中，該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以修改通過該噴灑方向修改總成之該至少一個空氣通道之該氣流，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小。
換言之，控制通過該等空氣通道之氣流係一種修改氣幕且因此影響離開該霧化盤之液體液滴之後續軌跡之方式。
在一實例中，該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以相對於該霧化盤移動該噴灑方向修改總成之該至少一個空氣通道，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小。
換言之，改變該噴灑方向修改總成之空氣通道相對於該霧化盤之空間距離係修改氣幕且因此影響離開該霧化盤之液體液滴之後續軌跡之另一方式。
在一實例中，該噴灑載具進一步包括一液體罐、至少一個噴灑方向修改總成調整致動器、複數個感測器及一處理單元。該液體罐經構形以保存一液體。該至少一個噴灑單元經構形以噴灑一液體。該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器經構形以操作及/或移動該至少一個噴灑單元之該噴灑方向修改總成。該複數個感測器之至少一個感測器經組態以量測該噴灑載具相對於地面之一速度。該複數個感測器之至少一個感測器經組態以量測有關該噴灑載具之一前後軸線之相對於該噴灑載具之一空氣移動方向。該複數個感測器之至少一個感測器經組態以量測相對於該噴灑載具之一空氣移動速度。該處理單元經組態以判定相對於該前後軸線至該地面上之一投影之一空氣移動方向且判定相對於該地面之一空氣移動速度，該判定包括利用該噴灑載具之該速度、有關該噴灑載具之該前後軸線之相對於該噴灑載具之該空氣移動方向及相對於該噴灑載具之該空氣移動速度。該處理單元經組態以控制該霧化盤之該旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之該表面之該液體流動速率及/或該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於該控制之至少一個指令之判定包括利用相對於該前後軸線至該地面上之該投影之該經判定空氣移動方向及相對於該地面之該經判定空氣移動速度。
換言之，連續地量測風向及風速且將其用來控制由該噴灑載具之(若干)噴灑單元噴灑之液滴大小及/或該/該等噴灑方向修改總成之對應氣流。因此，可達成一最佳噴灑型樣(與風況無關)。
在一實例中，該噴灑載具包括經組態以提供可自其判定該噴灑載具在該地面上方之高度之資料之該複數個感測器之至少一個感測器。該處理單元經組態以控制該霧化盤之該旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之該表面之該液體流動速率及/或該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器。用於該控制之至少一個指令之判定包括利用相對於該前後軸線至該地面上之該投影之該經判定空氣移動方向、相對於該地面之該經判定空氣移動速度及該噴灑載具在該地面上方之該經判定高度。
因此，在判定該噴灑載具之液體液滴大小及噴灑型樣時考量該噴灑載具在該地面上方之高度。
有利地，由任何以上態樣所提供之益處同等地適用於所有其他態樣且反之亦然。
參考後文中所描述之實施例，以上態樣及實例將變得顯而易見且將被闡明。
圖1a展示一噴灑單元10之一實例。該噴灑單元包括一軸20、一霧化盤30、一噴灑方向修改總成40及一液體施用器50。該霧化盤經構形以繞以該霧化盤之中心為中心之軸自旋。該液體施用器經構形以將液體施用至該霧化盤之一表面。該噴灑方向修改總成靠近該霧化盤。該噴灑方向修改總成包括至少一個空氣通道41。該至少一個空氣通道經構形以在霧化盤附近提供空氣以修改離開該霧化盤之外邊緣之液體液滴之後續軌跡。
以此方式，該噴灑單元之噴灑方向修改總成確實影響噴灑帶寬度。該噴灑方向修改總成經定位於該霧化盤附近且經由一空氣流之產生將來自該霧化盤之經霧化液滴引導於所要方向上。因此，可更容易地提供每單位土地面積之活性成分之正確施用。
應注意，術語「經霧化」或「霧化」並不意謂個別原子，而是與此術語有關噴灑系統之標準用法相關，此意謂範圍可涵蓋不同大小之一粒子細霧。
在一實例中，術語「霧化盤」指代一平坦霧化盤，但亦包含錐形霧化盤。
在一實例中，該霧化盤包括設定至該霧化盤之周邊中之齒或鋸齒。
在一實例中，該液體施用器包括至少一個進料管。該進料管經構形以將液體自一液體罐轉移至該霧化盤且將該液體施用於該霧化盤上。
在一實例中，該液體施用器包括至少一個液體罐及至少一個進料管。
在一實例中，術語「噴灑方向修改總成靠近霧化盤」指代噴灑方向修改總成經定位於霧化盤下方及/或上方。較佳地，該噴灑修改總成經定位於該霧化盤下方。在此情況下，與該霧化盤之位置相較，其更接近地面。
在一實例中，術語「至少一個空氣通道經構形以在霧化盤附近提供空氣」指代至少一個空氣通道之一位置使來自至少一個空氣通道之空氣能夠被引導朝向離開霧化盤之外邊緣之液體液滴，使得可修改此等液體液滴之軌跡(其靠近霧化盤)。
在一實例中，該噴灑方向修改總成經構形以修改離開該霧化盤之外邊緣之所有液體液滴之軌跡。
在一實例中，術語「(若干)液體」指代包括基於化學及/或生物學之農業活性成分之(若干)液體，諸如，例如，除草劑、殺蟲劑、殺真菌劑、作物營養劑、生物促進劑、植物生長調節劑等。
在一實例中，「至少一個空氣通道」經構形以在霧化盤周圍之所有方向上提供空氣。在一實例中，存在環繞(周向地)噴灑方向修改總成之橫向側之「至少一個空氣通道開口42」。
在一實例中，接近軸之箭頭指示軸及霧化盤之一潛在旋轉方向。旋轉亦可為順時針的。
在一實例中，霧化盤之平面表面上方之箭頭指示離心力及液體霧化之方向。
在一實例中，橫向於噴灑方向修改總成之箭頭指示氣流之方向。
在一實例中，該噴灑方向修改總成可具有任何合理形狀，只要其不干擾其功能即可。
根據一實例，該噴灑方向修改總成具有一盤狀形式。
根據一實例，該噴灑方向修改總成具有具其徑向範圍大於其軸向範圍之噴灑方向修改總成之一實質上平坦幾何設計之一盤狀形式。
在一實例中，術語「盤狀」描述具有圓形、卵形及橢圓形徑向截面之設計。
在一實例中，術語「實質上平坦幾何設計」指代可在軸向方向及徑向方向兩者上具有結構隆起或凹陷部之噴灑方向修改總成。
在一實例中，該噴灑方向修改總成具有一圓盤形式。
在一實例中，該噴灑方向修改總成盤具有100 mm至1000 mm之一直徑、更佳地20 mm至100 mm之一直徑及尤其較佳地40 mm至80 mm之一直徑。
根據一實例，該噴灑方向修改總成實質上對稱地平行於該霧化盤定位。
在一實例中，該噴灑方向修改總成係與該霧化盤軸向地隔開。在一實例中，該霧化盤與該方向修改總成之間的軸向空間係在0.1 mm與40 mm之間、較佳地在0.5 mm至20 mm之間。
在一實例中，一個以上噴灑方向修改總成係與該霧化盤軸向地隔開且在該霧化盤下方或上方彼此上下堆疊，或一或多個噴灑方向修改總成經定位於該霧化盤上方及一或多個噴灑修改總成經定位於該霧化盤下方。
在一實例中，一個以上噴灑方向修改總成經構形以根據不同氣流型樣在該霧化盤附近提供空氣。
以此方式，可藉由在不同噴灑方向修改總成與其等對應氣流型樣之間切換來連續地調整氣流。
根據一實例，該噴灑方向修改總成至少部分地係雙壁的。該兩個壁之間的空間經構形以形成至少一個空氣通道41。
在一實例中，該噴灑方向修改總成之兩個壁之至少一者經構形以相對於另一壁平行地移動以減小或增大至少兩個壁之間的距離。因此，藉由改變該噴灑方向修改總成之兩個壁之間的距離，可改變及控制通過空氣通道的氣流(同時保持空氣速度恆定)。
在一實例中，該噴灑方向修改總成包括至少一個壁移動致動器，該至少一個壁移動致動器經構形以相對於空氣通道之另一壁平行地移動至少一個壁，以減小或增大至少兩個壁之間的距離。
圖1b展示具有一錐形霧化盤30之根據圖1a之噴灑單元10的實例。噴灑方向修改總成40被展示為一開槽盤，其中該錐形霧化盤之一部分經定位於開槽盤內。圖1b中所描繪之箭頭具有類似於在圖1a之背景內容中所描述之一含義。
圖2a自一側向視角展示具有一個空氣通道41之一圓盤狀噴灑方向修改總成40之一實例之一示意性設置。在此實例中，該噴灑方向修改總成具有環繞(周向地)該噴灑方向修改總成盤之橫向側的一個空氣通道開口42。
圖2b自一側視圖視角展示具有至少一個空氣通道41 (不可見)及複數個空氣通道開口42之一圓盤狀噴灑方向修改總成40之一實例之一示意性設置。
圖3a自一俯視圖視角展示具有複數個空氣通道41及對應空氣通道開口42之一圓盤狀噴灑方向修改總成40之一實例之一示意性設置。虛線指示該等空氣通道自該噴灑方向修改總成的外部可能不可見。
根據一實例，該噴灑方向修改總成包括複數個實質上徑向地安置之空氣通道41。
在一實例中，實質上徑向地安置之空氣通道41具有對應空氣通道開口42。
在一實例中，一或多個空氣通道開口在該霧化盤之橫向側上。
圖3b自一俯視圖視角展示具有複數個空氣通道41及空氣通道開口42之一圓盤狀噴灑方向修改總成40之另一實例之一示意性設置。虛線指示該等空氣通道自該噴灑方向修改總成的外部可能不可見。
在一實例中，複數個實質上徑向地安置之空氣通道41係筆直的、彎曲的、對稱的及/或不對稱的。
在一實例中，一圓盤狀噴灑方向修改總成具有實質上徑向地安置之空氣通道41及/或空氣通道開口42。在一垂直方向(西及東)上空間對準之所有空氣通道開口42之橫截面積大於在北及南方向對準之所有空氣通道開口之橫截面積。此在噴灑單元10於行進方向上(如圖3b中所指示)移動以便產生所欲噴灑帶時係有益的。
圖4展示來自具有與不具有一噴灑方向修改總成40之一噴灑單元10之噴灑帶之一比較。在實例a)中，描繪具有一軸20、一霧化盤30及液體施用器50但不具有一噴灑方向修改總成之一噴灑單元10。在實例b)中，展示具有一軸20、一霧化盤40及一液體施用器50之一噴灑單元10。根據此實例之噴灑單元亦包括具有至少一個空氣通道41及複數個空氣通道開口42之一噴灑方向修改總成40。來自空氣通道41之空氣修改離開霧化盤之邊緣之液體液滴之方向。在實例b)中，與根據實例a)之噴灑帶相較，噴灑帶更寬，前提是針對兩個實例之霧化盤旋轉、液體流動速率及液體係相同的。
在一實例中，實例a)及b)中之箭頭類似於結合圖1所解釋之箭頭。
根據一實例，噴灑方向修改總成40之至少一個空氣通道41經構形以在相對於霧化盤之表面之一實質上平行方向上提供空氣。
如圖4之實例b)中所展示，此係用來修改離開霧化盤之外邊緣之液體液滴之後續軌跡之一方式。
根據一實例，該噴灑方向修改總成係非旋轉的。
在一實例中，該噴灑方向修改總成經附接至並非軸或霧化盤之噴灑單元之一本體/經容置於其內。
在一實例中，該噴灑單元可用於桿架式噴灑器、UAV、無人地面載具(UGV)、機器人平台及背負式噴灑器。
圖5展示具有一噴灑單元10之一噴灑載具100之一示意性實例。
在一實例中，該載具係一無人機或UAV。
在一實例中，該載具係一陸上載具，諸如一無人地面載具(UGV)、一機器人平台、曳引機。
根據一實例，該噴灑方向修改總成之至少一個空氣通道41經構形以在相對於該噴灑載具之前後軸線之一垂直方向上比在一後前方向及一前後方向上提供更多空氣。
在一實例中，術語「提供更多空氣」指代一特定時間週期內之空氣量流量。
在一實例中，存在具有對應空氣通道開口42之複數個空氣通道41。
根據一實例，該噴灑方向修改總成具有至少一個空氣通道41及複數個空氣通道開口42，其中在相對於該噴灑載具之前後軸線之一垂直方向上空間對準之所有空氣通道開口42之橫截面積大於在一後前方向及一前後方向上空間對準之所有空氣通道開口之橫截面積。
根據一實例，該噴灑方向修改總成具有複數個空氣通道41且其中通過在相對於該噴灑載具之前後軸線之一垂直方向上空間對準之該等空氣通道之氣流高於通過在一後前方向及一前後方向上空間對準之該等空氣通道之氣流。
必須注意，作為「空氣量流量/時間單位」之「氣流」可藉由針對一特定時間單位將空氣速度乘以空氣通道之橫截面積來計算。
圖6展示具有一噴灑單元10之一噴灑載具100之一示意性實例及對通過噴灑方向修改總成40之氣流之控制。該噴灑載具進一步包括 一液體罐110、至少一個噴灑方向修改總成調整致動器120、複數個感測器130及一處理單元140。該液體罐經構形以保存一液體。該至少一個噴灑單元經構形以噴灑一液體。該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器經構形以操作及/或移動該至少一個噴灑單元之噴灑方向修改總成。該複數個感測器之至少一個感測器131經組態以量測霧化盤30繞以該霧化盤之中心為中心之軸20之旋轉速度。該複數個感測器之至少一個感測器132經組態以量測液體施用器50至霧化盤30之表面之液體流動速率。該處理單元經組態以判定在該霧化盤上霧化之後離開該霧化盤之邊緣之液體液滴之液體液滴大小，包括利用該霧化盤之該經量測旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之表面之該經量測液體流動速率及該液體之物理化學性質。該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小。
在一實例中，經組態以量測該霧化盤繞該軸之旋轉速度之至少一個感測器131包括一轉速計(RPM計)。
在一實例中，經組態以量測該液體施用器至該霧化盤之表面之液體流動速率之至少一個感測器132係一浮子流量計或等效物。
在一實例中，該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用經判定液體液滴大小、該霧化盤之經量測旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之表面之經量測液體流動速率及該液體之物理化學性質。
在一實例中，該處理單元經組態以判定離開該霧化盤之邊緣之液體液滴之液體液滴譜且該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴譜。
術語「液體液滴譜」指代液體液滴大小分佈。
在一實例中，該噴灑載具進一步包括經組態以接收液體之物理化學性質之資料之一輸入單元。該輸入單元經組態以向該處理單元提供有關液體之物理化學性質之資訊。作為一實例，可將液體之物理化學性質編碼於液體之包裝上之一QR碼中，該QR碼可由例如噴灑載具之一輸入單元來掃描。
根據一實例，該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以修改通過該噴灑方向修改總成之至少一個空氣通道之氣流，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小。
在一實例中，該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以修改通過該噴灑方向修改總成之至少一個空氣通道之氣流，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小、該霧化盤之經量測旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之表面之經量測液體流動速率及該液體之物理化學性質。
根據一實例，該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以相對於該霧化盤移動該噴灑方向修改總成之至少一個空氣通道，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小。
根據一實例，該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以相對於該霧化盤移動該噴灑方向修改總成之至少一個空氣通道，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令之判定包括利用該經判定液體液滴大小、該霧化盤之該經量測旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之表面之該經量測液體流動速率及該液體之物理化學性質。
根據一實例，該複數個感測器之至少一個感測器133經組態以量測該噴灑載具相對於地面之一速度，且該複數個感測器之至少一個感測器134經組態以量測有關該噴灑載具之一前後軸線之相對於該噴灑載具之一空氣移動方向，該複數個感測器之至少一個感測器135經組態以量測相對於該噴灑載具之一空氣移動速度，其中該處理單元經組態以判定相對於該前後軸線至該地面上之一投影之一空氣移動方向且判定相對於該地面之一空氣移動速度，該判定包括利用該噴灑載具之速度、有關該噴灑載具之前後軸線之相對於該噴灑載具之空氣移動方向及相對於該噴灑載具之空氣移動速度，且其中該處理單元經組態以控制該霧化盤之旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之表面之該液體流動速率，及/或該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於該控制之至少一個指令的判定包括利用相對於該前後軸線至該地面上之投影之經判定空氣移動方向及相對於該地面之經判定空氣移動速度。
根據一實例，該噴灑載具進一步包括該複數個感測器之至少一個感測器136，該至少一個感測器136經組態以提供可自其判定該噴灑載具在該地面上方之高度的資料。該處理單元經組態以控制該霧化盤的旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之表面的液體流動速率及/或該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於該控制之至少一個指令的判定包括利用相對於該前後軸線至該地面上之投影的經判定空氣移動方向、相對於該地面的經判定空氣移動速度及該噴灑載具在該地面上方的經判定高度。
在一實例中，經組態以量測該噴灑載具相對於地面之一速度之至少一個感測器133包括一GPS系統。
在一實例中，經組態以量測該噴灑載具相對於地面之一速度之至少一個感測器133包括一基於雷射反射率的系統。
在一實例中，經組態以量測相對於該噴灑載具之一空氣移動方向之至少一個感測器134包括一風向儀。
在一實例中，經組態以量測相對於該噴灑載具之一空氣移動速度之至少一個感測器135包括一2D或3D聲波風速計。
在一實例中，經組態以量測相對於該噴灑載具之一空氣移動速度之至少一個感測器135包括一皮托管。
在一實例中，經組態以量測相對於該噴灑載具之一空氣移動方向、速度(及距離)之至少一個感測器134及135包括一LIDAR感測器，較佳地一都卜勒LIDAR感測器。
在一實例中，用來判定高度之感測器136係一雷達感測器。
在一實例中，用來判定高度之感測器136係一雷射飛行時間感測器。
在一實例中，至少一個噴灑方向修改總成調整致動器指代將能量轉換成運動之至少一個機械裝置。能量源可為例如一電流、液壓流體壓力、氣動壓力、機械能、熱能或磁能。例如，一電動馬達總成可為一種將電流轉換成一旋轉運動且可進一步將旋轉運動轉換成一線性運動以執行移動之類型之致動器。以此方式，一致動器可包含一馬達、齒輪、連桿、輪、螺桿、泵、活塞、開關、伺服機或用於將一種形式之能量轉換成運動之其他元件。
圖7展示各具有一個不同噴灑單元及其等對應噴灑帶之噴灑載具之一示意性實例。實例a)中之噴灑載具確實包括具有一霧化盤30及一噴灑方向修改總成40之一噴灑單元10，該噴灑方向修改總成40具有對稱的徑向地安置之空氣通道41及對應空氣通道開口42。在該噴灑方向修改總成之所有方向上提供每次相同量之空氣量流量。在實例b)中，該噴灑載具確實包括具有一霧化盤30及一噴灑方向修改總成40之一噴灑單元，該噴灑方向修改總成40具有複數個空氣通道41及對應空氣通道開口42，其中該噴灑方向修改總成經構形以在相對於該噴灑載具之前後軸線之一垂直方向上比在一後前方向及一前後方向上提供更多空氣。該噴灑帶跨該噴灑帶之整個距離係非常均勻的。
圖8展示具有一噴灑單元10之一噴灑載具100之一示意性實例及依據產生不同液滴大小對通過噴灑方向修改總成之氣流之控制。在此實例中，噴灑載具係一UAV且確實包括定位於UAV之一螺旋槳單元下方之至少一個噴灑單元。該噴灑單元確實包括具有一盤狀噴灑方向修改總成之一噴灑方向總成40。除其他因素外，複數個感測器130量測霧化盤之旋轉及自液體施用器至霧化盤之表面之液體流。該處理單元(未展示)判定在霧化盤上霧化之後離開霧化盤之邊緣之液體液滴之液體液滴大小。該處理單元進一步使用經感測且經計算之資訊以便指示至少一個噴灑方向修改總成調整致動器(未展示)控制自噴灑方向修改總成朝向噴灑方向之氣流。
在一替代實例中，可已由該處理單元利用相對於噴灑載具之前後軸線至地面上之投影之經判定空氣移動(風)方向、噴灑載具相對於地面之經判定空氣移動(風)速度及噴灑載具在地面上方之經判定高度之資訊來計算一適當液體液滴大小或譜。為了達成適當液體液滴大小或譜及一適當噴灑型樣，該處理單元控制霧化盤之旋轉速度、液體自液體施用器至霧化盤之表面之液體流動速率及/或至少一個噴灑方向修改總成調整致動器。
在圖8之實例a)中，離開霧化盤之邊緣之經霧化液體之液滴大小為大(且霧化盤之旋轉速度為低)且一高氣流自噴灑方向修改總成朝向離開霧化盤30之邊緣之液體液滴流動(氣流在噴灑方向修改總成旁邊用箭頭指示且氣流相對於霧化盤之表面實質上平行)。在圖8之實例b)中，離開霧化盤之邊緣之經霧化液體之液滴大小為小(且霧化盤之旋轉速度為高)且一低氣流自噴灑方向修改總成朝向離開霧化盤30之邊緣之液體液滴流動，此導致類似於根據實例a)之噴灑帶寬度之一噴灑帶寬度(然而，液體液滴譜係不同的)。
圖9展示具有一噴灑單元10及相對於霧化盤30定位於不同位置中之一噴灑方向修改總成40之一噴灑載具100之一示意性實例。在此實例中，該噴灑載具係一UAV且確實包括定位於該UAV之一螺旋槳單元下方之至少一個噴灑單元。在實例a)中，該霧化盤在該噴灑方向修改總成下方。在此實例中，該噴灑方向修改總成之氣流(在該噴灑方向修改總成之橫向側上用粗箭頭指示)可補償來自UAV之螺旋槳單元之下沖空氣流(亦用粗箭頭指示)。在實例b)中，該霧化盤在該噴灑方向修改總成上方。在此，再次，來自該噴灑方向修改總成之氣流減輕來自UAV之螺旋槳單元之下沖空氣流。
必須注意，參考不同標的物描述本發明之實施例。特定而言，參考噴灑單元類型請求項描述一些實施例，而參考噴灑載具類型請求項描述其他實施例。然而，熟習此項技術者將自以上及以下描述收集，除非另外通知，否則除屬於一種類型之標的物之特徵之任何組合之外，與不同標的物相關之特徵之間的任何組合亦被視為用本申請案揭示。然而，可組合所有特徵，從而提供不僅僅係該等特徵之簡單求和之協同效應。
雖然已在圖式及前文描述中詳細地繪示及描述本發明，但此繪示及描述應被視為繪示性或實例性且非限制性的。本發明不限於所揭示實施例。自對圖式、本發明及從屬請求項之一研究，熟習此項技術者在實踐一所主張發明時可理解及實現所揭示實施例之其他變動。
在發明申請專利範圍中，字詞「包括」不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一」或「一個」不排除複數個。單個處理器或其他單元可實現發明申請專利範圍中所敘述之若干品項之功能。在互不相同的從屬請求項中引述特定措施之純粹事實並不指示不可有利地使用此等措施之一組合。發明申請專利範圍中之任何元件符號不應被解釋為限制範疇。
10:噴灑單元 20:軸 30:霧化盤/錐形霧化盤 40:噴灑方向修改總成/圓盤狀噴灑方向修改總成 41:空氣通道 42:空氣通道開口 50:液體施用器 100:噴灑載具 110:液體罐 120:噴灑方向修改總成調整致動器 130:感測器 131:感測器 132:感測器 133:感測器 134:感測器 135:感測器 136:感測器 140:處理單元
在下文中將參考以下圖式描述實例性實施例：
圖1a展示一新開發噴灑單元之一實例之一示意性設置；
圖1b展示具有一錐形霧化盤之根據圖1a之噴灑單元之實例；
圖2a自一側向視角展示具有一個空氣通道之一圓盤狀噴灑方向修改總成之一實例之一示意性設置；
圖2b自一側視圖視角展示具有複數個空氣通道開口之一圓盤狀噴灑方向修改總成之一實例之一示意性設置；
圖3a自一俯視圖視角展示具有複數個空氣通道及對應空氣通道開口之一圓盤狀噴灑方向修改總成之一實例之一示意性設置；
圖3b自一俯視圖視角展示具有複數個空氣通道及空氣通道開口之一圓盤狀噴灑方向修改總成之另一實例之一示意性設置；
圖4展示來自具有與不具有一噴灑方向修改總成之一噴灑單元之噴灑帶之一比較；
圖5展示具有一噴灑單元之一噴灑載具之一示意性實例；
圖6展示具有一噴灑單元之一噴灑載具之一示意性實例及對通過噴灑方向修改總成之氣流之控制；
圖7展示具有不同噴灑單元及其等對應噴灑帶之噴灑載具之一示意性實例；
圖8展示具有一噴灑單元之一噴灑載具之一示意性實例及依據產生不同液體液滴大小對通過噴灑方向修改總成之氣流之控制；
圖9展示具有相對於霧化盤定位於不同位置中之一噴灑單元及一噴灑方向修改總成之一噴灑載具之一示意性實例。
10:噴灑單元
20:軸
30:霧化盤/錐形霧化盤
40:噴灑方向修改總成/圓盤狀噴灑方向修改總成
41:空氣通道
42:空氣通道開口
50:液體施用器

Claims (17)

  1. 一種噴灑單元(10)，其包括： 一軸(20)； 一霧化盤(30)； 一噴灑方向修改總成(40)； 一液體施用器(50)； 其中該霧化盤經構形以繞以該盤之中心為中心之該軸自旋； 其中該液體施用器經構形以將液體施用至該霧化盤之一表面， 其中該噴灑方向修改總成靠近該霧化盤， 其中該噴灑方向修改總成包括至少一個空氣通道(41)，且 其中該至少一個空氣通道經構形以在該霧化盤附近提供空氣，以修改離開該霧化盤之外邊緣之液體液滴的後續軌跡。
  2. 如請求項1之噴灑單元，其中該噴灑方向修改總成具有一盤狀形式。
  3. 如請求項2之噴灑單元，其中該噴灑方向修改總成具有具其徑向範圍大於其軸向範圍之一實質上平坦幾何設計之一盤狀形式。
  4. 如請求項1至3中任一項之噴灑單元，其中該噴灑方向修改總成係實質上對稱地平行於該霧化盤定位。
  5. 如先前請求項中任一項之噴灑單元，其中該噴灑方向修改總成至少部分地係雙壁的，且其中該兩個壁之間的空間經構形以形成該至少一個空氣通道(41)。
  6. 如請求項1至5中任一項之噴灑單元，其中該噴灑方向修改總成包括複數個實質上經徑向地安置的空氣通道(41)。
  7. 如先前請求項中任一項之噴灑單元，其中該噴灑方向修改總成之該至少一個空氣通道(41)經構形以在相對於該霧化盤之該表面之一實質上平行方向上提供空氣。
  8. 如先前請求項中任一項之噴灑單元，其中該噴灑方向修改總成係非旋轉的。
  9. 一種噴灑載具(100)，其包括至少一個如請求項1至8中任一項之噴灑單元(10)。
  10. 如請求項9之噴灑載具，其中該噴灑方向修改總成之該至少一個空氣通道(41)經構形以在相對於該噴灑載具之前後軸線之一垂直方向上比在一後前方向及一前後方向上提供更多空氣。
  11. 如請求項10之噴灑載具，其中該噴灑方向修改總成具有至少一個空氣通道(41)及複數個空氣通道開口(42)，其中在相對於該噴灑載具之該前後軸線之一垂直方向上空間對準之所有空氣通道開口(42)的橫截面積大於在一後前方向及一前後方向上空間對準之所有空氣通道開口的橫截面積。
  12. 如請求項10之噴灑載具，其中該噴灑方向修改總成具有複數個空氣通道(41)，且其中通過在相對於該噴灑載具之該前後軸線之一垂直方向上空間對準之該等空氣通道的氣流高於通過在一後前方向及一前後方向上空間對準之該等空氣通道的氣流。
  13. 如請求項9至12中任一項之噴灑載具，進一步包括： 一液體罐(110)； 至少一個噴灑方向修改總成調整致動器(120)； 複數個感測器(130)； 一處理單元(140)； 其中該液體罐經構形以保存一液體； 其中該至少一個噴灑單元經構形以噴灑一液體； 其中該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器經構形以操作及/或移動該至少一個噴灑單元之該噴灑方向修改總成； 其中該複數個感測器之至少一個感測器(131)經組態以量測該霧化盤(30)繞以該霧化盤之該中心為中心之該軸(20)的旋轉速度； 其中該複數個感測器之至少一個感測器(132)經組態以量測該液體施用器(50)至該霧化盤(30)之該表面的液體流動速率， 其中該處理單元經組態以判定在該霧化盤上霧化之後離開該霧化盤之該邊緣之該等液體液滴的液體液滴大小，包括利用該霧化盤之該經量測旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之該表面之該經量測液體流動速率及該液體之物理化學性質；且其中該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令的判定包括利用該經判定液體液滴大小。
  14. 如請求項13之噴灑載具，其中該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以修改通過該噴灑方向修改總成之該至少一個空氣通道的該氣流，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令的判定包括利用該經判定液體液滴大小。
  15. 如請求項13之噴灑載具，其中該處理單元經組態以控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器以相對於該霧化盤移動該噴灑方向修改總成的該至少一個空氣通道，其中用於控制該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器之至少一個指令的判定包括利用該經判定液體液滴大小。
  16. 如請求項9至12中任一項之噴灑載具，進一步包括： 一液體罐(110)； 至少一個噴灑方向修改總成調整致動器(120)； 複數個感測器(130)； 一處理單元(140)； 其中該液體罐經構形以保存一液體； 其中該至少一個噴灑單元經構形以噴灑一液體； 其中該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器經構形以操作及/或移動該至少一個噴灑單元的該噴灑方向修改總成； 其中該複數個感測器之至少一個感測器(133)經組態以量測該噴灑載具相對於地面之一速度，且 其中該複數個感測器之至少一個感測器(134)經組態以量測有關該噴灑載具之一前後軸線之相對於該噴灑載具之一空氣移動方向， 其中該複數個感測器之至少一個感測器(135)經組態以量測相對於該噴灑載具之一空氣移動速度， 其中該處理單元經組態以判定相對於該前後軸線至該地面上之一投影之一空氣移動方向且判定相對於該地面之一空氣移動速度，該判定包括利用該噴灑載具之該速度、有關該噴灑載具之該前後軸線之相對於該噴灑載具之該空氣移動方向，及相對於該噴灑載具之該空氣移動速度，且 其中該處理單元經組態以控制該霧化盤之該旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之該表面之該液體流動速率，及/或該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器，其中用於該控制之至少一個指令之判定包括利用相對於該前後軸線至該地面上之該投影之該經判定空氣移動方向及相對於該地面之該經判定空氣移動速度。
  17. 如請求項16之噴灑載具，其中該複數個感測器之至少一個感測器(136)經組態以提供可自其判定該噴灑載具在該地面上方之高度的資料，且 其中該處理單元經組態以控制該霧化盤之該旋轉速度、該液體自該液體施用器至該霧化盤之該表面之該液體流動速率，及/或該至少一個噴灑方向修改總成調整致動器， 其中用於該控制之至少一個指令的判定包括利用相對於該前後軸線至該地面上之該投影的該經判定空氣移動方向、相對於該地面的該經判定空氣移動速度，及該噴灑載具在該地面上方的該經判定高度。
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