本實(shí)用新型涉及一種霧式噴灑裝置和霧式噴灑飛行設(shè)備，尤其涉及用于植保藥液噴灑的霧式噴灑裝置和霧式噴灑飛行設(shè)備。

背景技術(shù)：

在對(duì)植物進(jìn)行藥液噴灑的植保作業(yè)中，可以將藥液噴灑裝置搭載至例如飛機(jī)或無(wú)人機(jī)等的飛行器，然后在飛行器的飛行過(guò)程中，從空中將藥液噴灑到植物上，從而達(dá)到滅菌殺蟲、消毒等的防治效果。容易理解，當(dāng)藥液被全方位噴灑到植物的各個(gè)部位時(shí)，能夠獲得良好的防治效果。但是，在密集生長(zhǎng)的植物之間沒有可供飛行器飛行的空間，因此飛行器只能在植物的上方飛行，噴灑出的藥液也只能從上方向下灑落，覆蓋到下方的植物的最上面的枝葉上。藥液無(wú)法噴灑到例如葉片底面、低層枝葉等位置，因此不能獲得理想的防治效果。在外界的風(fēng)力等干預(yù)下，這種不良現(xiàn)象更為明顯。

為了獲得良好的防治效果，例如CN 205221115U公開了一種噴灑裝置，其利用設(shè)置在無(wú)人機(jī)機(jī)身下方的盤狀噴頭噴灑藥液。盤狀噴頭設(shè)置有多個(gè)不同方向的噴水孔，在無(wú)人機(jī)上搭載的高壓水泵的作用下，藥液從盤狀噴頭朝向各個(gè)方向噴出，而不是簡(jiǎn)單地向下方飄落。因此，能夠改善藥液的噴灑效果。

但是，利用CN 205221115U中公開的技術(shù)仍然不能達(dá)到令人滿意的防治效果。由于無(wú)人機(jī)的載重能力有限，因此只能搭載小型或微型的高壓水泵，這限制了藥液在從噴灑裝置的盤狀噴頭中噴出時(shí)的流速，從而使噴出的藥液在空氣阻力的作用下很快減速并變成為自由飄落的狀態(tài)。因此，從盤狀噴頭中噴出的藥液只能在以無(wú)人機(jī)為中心的很小的范圍內(nèi)(在半徑為數(shù)米的大致圓周范圍內(nèi))改善藥液的噴灑效果，無(wú)法覆蓋大面積的作業(yè)區(qū)域。尤其是在需要對(duì)例如麥田、玉米田、山林等的大面積植物進(jìn)行植保藥液噴灑時(shí)，無(wú)法保證令人滿意的防治效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種霧式噴灑裝置和霧式噴灑飛行設(shè)備，其能夠?qū)⑿枰獓姙⒌乃幰阂造F狀的方式向各個(gè)方向噴出，從而在大的半徑范圍內(nèi)獲得令人滿意的防治效果。

本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供一種霧式噴灑裝置，該霧式噴灑裝置包括儲(chǔ)存待要噴灑的對(duì)象物的第一箱體、儲(chǔ)存燃料的第二箱體和對(duì)象物噴出時(shí)經(jīng)過(guò)的噴管，其中，所述霧式噴灑裝置還包括：起爆部，所述起爆部設(shè)置有進(jìn)氣管且與所述第二箱體連接，從所述第二箱體供給至所述起爆部的燃料在所述起爆部中產(chǎn)生燃燒，并且所述起爆部的下游端與所述噴管連通；和排放管，所述排放管的一端與所述第一箱體連通，所述排放管的另一端連接至所述起爆部的下游端或所述噴管。

在起爆部中，利用燃料與空氣混合后的燃燒，可以使空氣急劇膨脹，產(chǎn)生微型起爆效果。待要噴灑的例如藥液等的對(duì)象物通過(guò)排放管流入到起爆部的下游端或噴管中。因?yàn)楫a(chǎn)生了微型的起爆現(xiàn)象，空氣會(huì)在起爆部中以極高的速度通向噴管，并從噴管中噴出。在空氣噴出的過(guò)程中，空氣分子高速撞擊對(duì)象物，使得對(duì)象物在極短的時(shí)間內(nèi)被帶出形成微米級(jí)粒徑的霧狀顆粒(以下將這一過(guò)程簡(jiǎn)稱為霧化)。霧化了的對(duì)象物隨著空氣從噴管中高速噴出，并在噴出之后隨著空氣的進(jìn)一步膨脹而向所有方向擴(kuò)散開。這樣，就能夠全方位噴出對(duì)象物，從而立體式、無(wú)死角地將藥液等的對(duì)象物噴灑到植物上。

另外，由于利用起爆效果可以使空氣在噴出后擴(kuò)散到周圍數(shù)十米甚至數(shù)百米半徑的范圍內(nèi)，所以霧化了的對(duì)象物也隨著空氣擴(kuò)散到周圍數(shù)十米甚至數(shù)百米半徑的范圍內(nèi)。而且，利用起爆效果霧化了的對(duì)象物的顆粒非常細(xì)，具有微米級(jí)的平均粒徑(例如在30微米以下的平均粒徑)，這使得對(duì)象物的微滴具有更為良好的漂浮性，從而便于擴(kuò)散到植物的枝葉底面或者底層枝葉處，實(shí)現(xiàn)良好的噴灑效果。即使在陰天、小雨或有4級(jí)以下的風(fēng)的天氣情況下，也能夠克服外界氣候因素的干擾。

此外，由于起爆后空氣噴出的速度高，因此當(dāng)噴灑裝置在比較接近植物的位置噴灑例如藥液等的對(duì)象物時(shí)，噴出的空氣會(huì)吹開植物較高處的枝葉，使得底層枝葉露出，便于藥液等的對(duì)象物附著到底層枝葉上，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了噴灑效果。

優(yōu)選地，所述起爆部還包括化油器和爆發(fā)管，其中，所述進(jìn)氣管和所述第二箱體均連接至所述化油器，使得從所述進(jìn)氣管供給的空氣和從所述第二箱體供給的燃料在所述化油器中混合，所述化油器的下游側(cè)設(shè)置有打火器，用于引燃從所述化油器輸出到下游側(cè)的燃料空氣混合物，所述爆發(fā)管設(shè)置于所述化油器的下游，所述爆發(fā)管被構(gòu)造成具有比所述化油器的容積大的容積，以便使在所述化油器中被引燃的燃料在所述爆發(fā)管中繼續(xù)燃燒。更優(yōu)選地，所述爆發(fā)管的上游側(cè)半部為圓筒狀，所述爆發(fā)管的下游側(cè)半部為朝向下游逐漸縮徑的截頭圓錐狀。

將空氣和燃料在化油器中混合，并引燃從化油器輸出的燃料空氣混合物，然后使燃料空氣混合物在爆發(fā)管中進(jìn)一步充分燃燒，可以使空氣在爆發(fā)管中在極短的時(shí)間內(nèi)被加熱到很高的溫度并劇烈膨脹。這樣，僅需少量的燃料就可以獲得良好的噴出動(dòng)力，從而可以使霧式噴灑裝置被設(shè)計(jì)得小型化和輕量化。

優(yōu)選地，所述霧式噴灑裝置還包括動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置以所述動(dòng)力裝置在啟動(dòng)后使所述進(jìn)氣管和所述第二箱體內(nèi)形成負(fù)壓的方式連接在所述進(jìn)氣管的下游部和所述第二箱體的下游側(cè)，并且所述動(dòng)力裝置以所述動(dòng)力裝置在啟動(dòng)后使所述第一箱體內(nèi)形成正壓的方式連接在所述第一箱體的上游側(cè)。更優(yōu)選地，所述動(dòng)力裝置為電動(dòng)氣泵。

優(yōu)選地，所述排放管設(shè)置有閥，其中，所述閥打開時(shí)，允許所述第一箱體中的對(duì)象物通過(guò)所述排放管流至所述噴管；所述閥關(guān)閉時(shí)，不允許所述第一箱體中的對(duì)象物通過(guò)所述排放管流至所述噴管。通過(guò)閥可以方便地控制是否需要噴灑對(duì)象物。

優(yōu)選地，所述霧式噴灑裝置還包括散熱罩，所述散熱罩至少包圍所述起爆部的一部分。

優(yōu)選地，所述噴管的噴出端設(shè)置有彎管。彎管可以調(diào)整從噴管噴出的氣體的方向。

本實(shí)用新型的另一個(gè)方面提供一種霧式噴灑飛行設(shè)備，所述霧式噴灑飛行設(shè)備包括飛行器和上述霧式噴灑裝置，所述第一箱體和/或所述第二箱體與所述飛行器固定連接。

優(yōu)選地，所述飛行器是無(wú)人機(jī)。

利用本實(shí)用新型的霧式噴灑裝置和霧式噴灑飛行設(shè)備，可以在一次噴灑過(guò)程中在大范圍內(nèi)將對(duì)象物朝向各個(gè)方向噴出，從而獲得理想的防治效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的示意性立體圖；

圖2是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的示意性長(zhǎng)度方向截面圖；

圖3是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的示意性立體圖；

圖4是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的工作流程圖；

圖5是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的工作狀態(tài)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

100、霧式噴灑裝置；1、藥箱；2、電動(dòng)氣泵；3、化油器；4、排液管；5、爆發(fā)管；6、油箱；7、噴管；8、散熱罩；9、進(jìn)氣管；10、打火器；11、電源；12、閥；13、彎管；200、霧式噴灑飛行設(shè)備；201、無(wú)人機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。為了說(shuō)明的方便，在以下各具體實(shí)施方式中，以藥液作為待噴灑的對(duì)象物的示例，以燃油作為燃料的示例。

第一實(shí)施方式

圖1和圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式的霧式噴灑裝置100。圖1是霧式噴灑裝置100的示意性立體圖。圖2是霧式噴灑裝置100的示意性長(zhǎng)度方向截面圖。

霧式噴灑裝置100包括藥箱1、電動(dòng)氣泵2、化油器3、排液管4、爆發(fā)管5、油箱6、噴管7、散熱罩8、進(jìn)氣管9、打火器10和閥12。藥箱1中儲(chǔ)存待要噴灑的藥液。油箱6中儲(chǔ)存燃油，例如可以使用汽油或柴油等作為燃油。本實(shí)施方式中的起爆部包括化油器3、打火器10、爆發(fā)管5和進(jìn)氣管9。

可以通過(guò)外接的電源11啟動(dòng)打火器10。例如，在使用霧式噴灑裝置100之前先用外接的電源11連接打火器10，并在啟動(dòng)打火器10后移除電源11，然后將霧式噴灑裝置100投入運(yùn)行?；蛘?，還可以在霧式噴灑裝置100中設(shè)置用于啟動(dòng)打火器10的電源(未示出)，這樣，可以在霧式噴灑裝置100進(jìn)入到工作位置之后再啟動(dòng)打火器10。

進(jìn)氣管9與化油器3連接，用于向化油器3供給空氣。油箱6通過(guò)未示出的管道與化油器3連接，使得儲(chǔ)存在油箱6中的燃油能夠流入到化油器3中。在化油器3中，使燃油與空氣以適當(dāng)比例混合在一起。打火器10能夠產(chǎn)生靜電火花并且設(shè)置于化油器3的下游側(cè)。利用打火器10產(chǎn)生的靜電火花，可以引燃從化油器3輸出到下游側(cè)的燃油空氣混合物，從而在化油器3的下游側(cè)產(chǎn)生期望的爆炸現(xiàn)象。

電動(dòng)氣泵2是本實(shí)施方式中的動(dòng)力裝置的示例。電動(dòng)氣泵2連接在進(jìn)氣管9的下游部和油箱6的下游側(cè)，用于使進(jìn)氣管9和油箱6內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。利用由電動(dòng)氣泵2產(chǎn)生的這種負(fù)壓，可以將外部的空氣吸入到進(jìn)氣管9中并進(jìn)而將吸入的空氣供給到化油器3中，并且將油箱6中的燃油吸入到化油器3中。電動(dòng)氣泵2還與藥箱1的上游側(cè)連接，用于使藥箱1內(nèi)產(chǎn)生正壓。例如，電動(dòng)氣泵2可以向藥箱1中通入高壓空氣。

此處，對(duì)電動(dòng)氣泵2的具體功率并沒有太大的限制，只要能夠在進(jìn)氣管9和油箱6中產(chǎn)生足夠的負(fù)壓并在藥箱1中產(chǎn)生足夠的正壓即可，因此，電動(dòng)氣泵2可以是例如微型或小型的電動(dòng)氣泵。

爆發(fā)管5設(shè)置在化油器3的下游。爆發(fā)管5被構(gòu)造成具有比化油器3的容積大的容積，以便使在化油器3中被引燃并爆炸的燃油空氣混合物在爆發(fā)管5中繼續(xù)燃燒。爆發(fā)管5的下游端與噴管7連通。

如圖2所示，爆發(fā)管5的上游側(cè)半部為圓筒狀，爆發(fā)管5的下游側(cè)半部為朝向下游逐漸縮徑的截頭圓錐狀。被引燃的燃油空氣混合物由于爆炸膨脹而從化油器3中進(jìn)入到爆發(fā)管5的上游側(cè)半部中，并在這里繼續(xù)燃燒，使得空氣進(jìn)一步膨脹。膨脹的空氣在爆發(fā)管5的截頭圓錐狀的下游側(cè)半部中繼續(xù)前進(jìn)。受到截頭圓錐狀的幾何形狀的限制，膨脹的空氣在繼續(xù)前進(jìn)的過(guò)程中在半徑方向上受到壓縮，從而產(chǎn)生了空氣的前進(jìn)速度不斷加快的效果。結(jié)果，空氣以極高的速度進(jìn)入噴管7。

排液管4是本實(shí)施方式中的排放管的示例。排液管4的一端與藥箱1連通，排液管4的另一端可以與爆發(fā)管5的下游端連通或者如圖2所示地連接至噴管7。利用電動(dòng)氣泵2向藥箱1中通入高壓氣體，從而使藥箱1中的藥液通過(guò)排液管4供給至噴管7。排液管4中設(shè)置有閥12。當(dāng)閥12打開時(shí)，允許藥箱1中的藥液從排液管4流至噴管7中。當(dāng)閥12關(guān)閉時(shí)，不允許藥液在排液管4中流動(dòng)。

閥12可以是手動(dòng)開閉的，也可以是自動(dòng)開閉的。例如，可以將閥12設(shè)置為根據(jù)電信號(hào)開閉的自動(dòng)閥。這里，還可以將閥12設(shè)置為可變流量式的，以便于根據(jù)期望的噴藥量相應(yīng)地調(diào)節(jié)閥12的打開程度。

在空氣以極高的速度從爆發(fā)管的下游端進(jìn)入到噴管7中的過(guò)程中，空氣分子高速撞擊從排液管4供給的藥液，使得藥液在極短的時(shí)間內(nèi)霧化成微米級(jí)粒徑的水霧。霧化了的藥液隨著空氣一同噴出。

需要注意，此時(shí)進(jìn)入到噴管7中的空氣不僅具有極高的速度，而且具有極高的壓力。當(dāng)從噴管7噴出后，高速高壓的空氣會(huì)形成類似爆破的現(xiàn)象，霧化了的藥液也因此朝向各個(gè)方向迅速擴(kuò)散開。這樣，就能夠全方位噴出藥液。

微米級(jí)粒徑的液體微滴能夠長(zhǎng)時(shí)間漂浮在空氣中，因而即使在空氣散開減速后，也仍然可以緩慢地?cái)U(kuò)散到數(shù)十米甚至上百米的范圍內(nèi)，同時(shí)還容易通過(guò)植物的枝葉之間的縫隙擴(kuò)散到底層枝葉處。這種由于粒徑小而具有極高的穿透性和附著性的液體微滴可以更好地附著到植物的各個(gè)位置。這樣，就能夠增大藥液與植物上的病菌、害蟲接觸的機(jī)會(huì)，有效提高防治效果。特別是對(duì)滅殺飛行昆蟲非常有效。

如果藥液是油劑，則附著到植物或者害蟲上之后還不容易被雨水沖刷掉，能夠持久發(fā)揮藥效，即使陰雨天也不會(huì)對(duì)霧化后的藥液造成太大的不良影響。

為了避免燃燒產(chǎn)生的熱量損壞爆發(fā)管5和噴管7，在本實(shí)施方式中還設(shè)置了柵格筒狀的散熱罩8。散熱罩8至少包圍爆發(fā)管5的下游部和噴管7的外側(cè)。

如圖1所示，在噴管7的噴出端還可以設(shè)置有彎管13，將在后面的第二實(shí)施方式中詳細(xì)說(shuō)明該彎管13的作用。

第二實(shí)施方式

圖3至圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式的霧式噴灑飛行設(shè)備200。霧式噴灑飛行設(shè)備200可以進(jìn)行飛行噴灑作業(yè)。圖3是霧式噴灑飛行設(shè)備200的示意性立體圖。圖4是霧式噴灑飛行設(shè)備200的工作流程圖。圖5是霧式噴灑飛行設(shè)備200的工作狀態(tài)示意圖。在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式中的部件具有相似的結(jié)構(gòu)和功能的部件將采用與第一實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)施方式的霧式噴灑飛行設(shè)備200包括根據(jù)第一實(shí)施方式的霧式噴灑裝置100和用于搭載霧式噴灑裝置100的無(wú)人機(jī)201。無(wú)人機(jī)201是本實(shí)施方式中的飛行器的示例。容易理解，本實(shí)施方式的飛行器不限于無(wú)人機(jī)201，還可以是人工駕駛的飛機(jī)等。

以下，將主要說(shuō)明本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的區(qū)別。

如圖3所示，霧式噴灑裝置100安裝于無(wú)人機(jī)201的下方。例如可以通過(guò)將藥箱1和/或油箱6固定連接至無(wú)人機(jī)201的方式將霧式噴灑裝置100安裝于無(wú)人機(jī)201。但是，安裝方式不限于此。

當(dāng)無(wú)人機(jī)201飛行到需要進(jìn)行藥液噴灑的預(yù)定位置后，本實(shí)施方式的霧式噴灑飛行設(shè)備200可以按照?qǐng)D4中示出的流程進(jìn)行工作。

在步驟S1中，接通電源。然后進(jìn)入啟動(dòng)電動(dòng)氣泵2的步驟S2-1和啟動(dòng)打火器10的步驟S2-2。在步驟S2-1中，在電動(dòng)氣泵2啟動(dòng)后，從進(jìn)氣管9向化油器3中供給空氣。在步驟S2-2中，打火器10在啟動(dòng)后以一定的頻率在化油器3的下游側(cè)持續(xù)地產(chǎn)生火花。需要注意的是，與第一實(shí)施方式中的說(shuō)明的打火器10的啟動(dòng)方式對(duì)應(yīng)，步驟S2-1和步驟S2-2既可以同步進(jìn)行，也可以先后進(jìn)行。例如，當(dāng)采用外接的電源11啟動(dòng)打火器10時(shí)，可以在無(wú)人機(jī)201起飛之前先進(jìn)行步驟S1和步驟S2-2，然后當(dāng)無(wú)人機(jī)201飛行到預(yù)定的作業(yè)位置后進(jìn)行步驟S2-1。當(dāng)采用設(shè)置在霧式噴灑裝置100中的未圖示的電源啟動(dòng)打火器10時(shí)，可以在無(wú)人機(jī)201飛行到預(yù)定的作業(yè)位置后，先進(jìn)行步驟S1，然后同步進(jìn)行步驟S2-1和步驟S2-2。

當(dāng)打火器10和電動(dòng)氣泵2都啟動(dòng)后，進(jìn)入到步驟S3。在步驟S3中，引燃從化油器3輸出到下游側(cè)的燃油空氣混合物。

在步驟S4中通過(guò)無(wú)人機(jī)201產(chǎn)生控制信號(hào)，進(jìn)而在步驟S5中打開閥12，從而將藥箱1中的藥液供給到噴管7中。

在步驟S6中，因燃油燃燒爆炸產(chǎn)生的膨脹氣體在從爆發(fā)管5向噴管7流動(dòng)的過(guò)程中與藥液相遇。在步驟S7中，藥液霧化。最后，在步驟S8中，從噴管7噴出霧化了的藥液。

由于從噴管7噴出的空氣會(huì)產(chǎn)生爆破效果，因此氣流會(huì)對(duì)噴管7的噴出端附近的飛機(jī)旋翼造成沖擊，從而影響無(wú)人機(jī)201的飛行平穩(wěn)性。為了保持飛行平穩(wěn)，可以在噴管7的噴出端設(shè)置彎管13。彎管13的噴出口可以朝向遠(yuǎn)離飛機(jī)旋翼的方向，例如朝向下方或者斜下方。這樣，噴出的空氣會(huì)在較為遠(yuǎn)離無(wú)人機(jī)201的靠下方的位置處進(jìn)一步爆破膨脹。

如圖5所示，利用設(shè)置于噴管7的噴出端的彎管13，不僅可以減輕對(duì)飛行平穩(wěn)性的不利影響，還能夠使藥液的擴(kuò)散位置更為接近下方的植物。

利用爆破產(chǎn)生的膨脹和霧化后的藥液微滴的良好的漂浮性，可以在一次噴灑中將藥液播散到數(shù)十米甚至上百米半徑的大的范圍內(nèi)，從而高效地獲得理想的防治效果。

盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施方式說(shuō)明了本實(shí)用新型，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型不限于所公開的示例性實(shí)施方式。在不背離權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改變和變型。