飞行器的喷洒装置

技术领域

本发明涉及飞行器喷洒技术领域，尤其涉及一种飞行器的喷洒装置。

背景技术

无人机是一种远程操控或自主飞行的航空器，由飞行器和控制站组成，飞行器系统包括机身、动力装置、导航飞控，不搭载操作人员，能够自动飞行或远程引导，并且可以负载工具进行空中作业，被广泛应用于工业、农业、军事等行业。农业植保无人机常用来代替人工进行空中作业，通过地面遥控或GPS飞控来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。

飞行器一般采用压力喷头进行喷洒作业，为防止液体滴漏，现有技术中的压力喷头通过设置防滴阀，并增大压力阀的开启压力，以实现防止液体滴漏的目的。但是，压力喷头在开启时，由于压力喷头的管路内部存在气体，使得泵送压力非常小而无法开启压力喷头，因此需要通过设置电磁阀对管路内的气体进行自动排气，由此导致管路结构较为复杂、且管路结构比较庞大、提高了成本。

有鉴于此，有必要对现有技术中的无人机喷洒机构予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种飞行器的喷洒装置，以解决现有技术中在压力喷头内设置防滴阀时由于压力喷头内部存在气体而无法开启压力喷头，需要通过新增电磁阀实现自动排气导致管路结构较为复杂、且管路结构比较庞大的问题。

为实现上述目的之一，本发明提供了一种飞行器的喷洒装置，包括：

布置于飞行器机体上且用于存储液体的箱体；

与所述箱体相连的第一管路，所述第一管路安装有用于泵送液体的第一介质泵；以及，

向远离所述飞行器机体的方向延伸且与所述第一管路连通的第一喷头；

其中，所述第一介质泵与所述第一喷头之间装配有单向阀，所述单向阀配置成所述第一介质泵泵送液体时开启以供液体通过并流向所述第一喷头，且在所述第一介质泵停止泵送液体时关闭，阻止液体通过以流向所述第一喷头，所述单向阀的开启压力与所述第一喷头的开启压力之和大于目标高度液柱压力，所述目标高度液柱压力大于或等于所述单向阀与所述第一喷头之间的液柱压力。

作为本发明的进一步改进，所述目标高度液柱压力为所述箱体中最高液位与所述第一喷头最低位之间的液柱压力，所述单向阀的开启压力大于所述目标高度液柱压力。

作为本发明的进一步改进，所述第一介质泵的最小工作压力和所述目标高度液柱压力之和大于所述单向阀的开启压力和所述第一喷头的开启压力之和。

作为本发明的进一步改进，还包括：

与所述箱体相连的第二管路，所述第二管路上配置有第二介质泵；以及，

向远离所述飞行器机体的方向延伸、与所述第二管路连通且远离所述第一喷头的第二喷头。

作为本发明的进一步改进，所述第一喷头配置为压力喷头，所述第二喷头配置为压力喷头或离心喷头。

作为本发明的进一步改进，所述第一管路的末端形成至少两个分别贯穿对应第一中空机臂的第一支路，且每一第一支路的自由端均装配有所述第一喷头，所述单向阀设置于所述第一支路中；

所述第二管路的末端形成至少两个分别贯穿对应第二中空机臂的第二支路，且每一第二支路的自由端均装配有所述第二喷头。

作为本发明的进一步改进，所述第一管路的末端安装有分别连接至少两个第一支路的多通转接头；

所述第二管路的末端安装有分别连接至少两个第二支路的多通转接头。

作为本发明的进一步改进，所述箱体连接有三通阀，且所述三通阀的第一输出端、第二输出端分别与所述第一管路、所述第二管路相连。

作为本发明的进一步改进，所述第一管路和/或所述第二管路配置有用于检测液体流量的流量计。

作为本发明的进一步改进，所述第一介质泵配置为隔膜泵。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的飞行器的喷洒装置通过第一介质泵将箱体内流通至第一管路的液体泵送至第一喷头，以通过第一喷头对目标对象喷洒液体。由于第一介质泵与第一喷头之间配置的单向阀的作用，使得只有在第一介质泵泵送液体时开启以供液体通过并流向第一喷头，并在第一介质泵停止泵送液体关闭，阻止液体通过以流向第一喷头，并且由于单向阀的开启压力与所述第一喷头的开启压力之和大于目标高度液柱压力，因此在第一介质泵停止泵送液体时，能够防止处于单向阀与第一喷头之间管路内剩余的液体从第一喷头滴液。如此，本发明的飞行器的喷洒装置无需在第一喷头中设置防滴阀即可达到防滴的目的，并且，本发明在无需设置防滴阀的情况下降低了第一喷头的开启压力，使得第一介质泵在不排气情况下即可开启压力喷头，从而解决现有技术中在压力喷头内设置防滴阀时由于压力喷头内部存在气体而无法开启压力喷头，需要通过新增电磁阀实现自动排气导致管路结构较为复杂、且管路结构比较庞大的问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例的飞行器的示意性结构图；

图2为本发明一个实施例的飞行器的喷洒装置的示意性结构原理图；

图3为图2中A处的示意性放大结构图；

图4为图2中B处第一中空机臂内部的示意性放大结构图；

图5为本发明一个实施例的第一介质泵、单向阀以及第一喷头的示意性连接结构图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

结合图1至图5进行说明，本实施例提供一种飞行器的喷洒装置，其包括：布置于飞行器机体10上且存储有液体的箱体101；与箱体101相连的第一管路102，第一管路102安装有用于泵送液体的第一介质泵103；以及，向远离飞行器机体10的方向延伸且与第一管路102连通的第一喷头104。本实施例的飞行器的喷洒装置还包括与箱体101相连的第二管路105，第二管路105上配置有第二介质泵106；以及，向远离飞行器机体10的方向延伸、与第二管路105连通且远离第一喷头104的第二喷头107。在本实施例中，第一介质泵103配置为隔膜泵或柱塞泵或蠕动泵。优选地，本实施例的第一介质泵103配置为隔膜泵。本实施例的第一喷头104一般配置为压力喷头。第二喷头107配置为压力喷头或离心喷头或其他类型的喷头，对此不一一详细具体说明。本实施例可通过设置两种不同类型的喷头对目标对象进行喷洒，便于喷洒装置用于不同要求的喷洒场景中，以提高飞行器的喷洒装置的适用性。

具体地，飞行器机体10延伸有至少两个第一中空机臂、至少两个第二中空机臂。第一管路102的末端形成至少两个分别贯穿对应第一中空机臂的第一支路，且每一第一支路的自由端均装配有第一喷头104。其中，单向阀108可设置于第一支路中；单向阀108还可配置于第一中空机臂的外侧，具体通过一连通管路115连接单向阀108，该连通管路115的一端与第一喷头104相连，连通管路的另一端贯穿第一中空机臂并与第一支路连通。第一管路102的末端安装有多通转接头(如图3所示的三通转接头111)，以通过三通转接头111连接至少两个分别贯穿对应第一中空机臂的第一支路。在本实施例中，三通转接头111连接两个贯穿对应第一中空机臂(第一中空机臂1091和第一中空机臂1092)的第一支路(第一支路1091’和第一支路1092’)。同理，第二管路105的末端形成至少两个分别贯穿对应第二中空机臂的第二支路，且每一第二支路的自由端均装配有第二喷头107。第二管路的末端安装有多通转接头(如图3所示的三通转接头112)，以通过三通转接头112连接至少两个分别贯穿对应第二中空机臂的第二支路。在本实施例中，三通转接头112连接两个贯穿对应第二中空机臂(第二中空机臂1101和第二中空机臂1102)的第二支路(第二支路1101’和第二支路1102’)，第一中空机臂(第一中空机臂1091和第一中空机臂1092)和第二中空机臂(第二中空机臂1101和第二中空机臂1102)的自由端的上方均装配有螺旋桨20，第一喷头104、第二喷头107分别配置于螺旋桨20的下方。

本实施例的箱体101连接有三通阀113，且三通阀113的第一输出端、第二输出端分别与第一管路102、第二管路105相连。在第一管路102或第二管路105配置有用于检测液体流量的流量计114，以监测喷洒装置的整体流量。值得注意的是，第一管路102和第二管路105中分别设置二通阀，流量计114设置于二通阀的一端，在第一管路102和第二管路105中只有一个管路工作时，若处于工作的第一管路102中未设置流量计114(即流量计114设置在未工作的第二管路105中)，则可插拔第二管路105中的二通阀将流量计114连接至所需要工作的第一管路102，即只需将流量计114与第二路105相连接的端口转接至第一管路102的二通阀处即可，更换方便，便于用户拆装维护。并且，由于箱体101内的液体通过三通阀113对第一管路102和第二管路105供液分流，使得流通至第一管路102和第二管路105的液体流量误差很小，由此，通过在第一管路102和第二管路105中的其中一个管路设置流量计114即可得到喷洒装置的整体流量，从而与在每一管路中均设置流量计的方案相比，本实施例能够节约喷洒装置的成本，并简化喷洒装置的结合以及减小喷洒装置的体积。当然，本实施例可根据实际工况需求在每一管路均设置一流量计，以分别对每一管路中的流量进行监控。

本实施例的二通阀、三通转接头111、三通转接头112以及三通阀113一般配置为可插拔的，以便于维修人员对飞行器的喷洒装置进行拆装、维修和检查，极大提高了喷洒装置的适用性。

在上述实施例中，第一介质泵103与第一喷头104之间装配有单向阀108(具体地，单向阀108布置于每一第一中空机臂中)，并且第一介质泵103的工作压力(即最小工作压力)与目标高度液柱压力之和大于单向阀108的开启压力和第一喷头104开启压力之和。其中，最小工作压力是指第一介质泵103在开启时或存在空气时产生的压力，如此，使得第一介质泵103泵送液体时，即使刚刚开启里面存在空气使得泵送压力小于其正常工作压力，也能正常开启单向阀108以供液体以C方向通过并流向第一喷头104，从而通过第一喷头实现对目标对象的喷洒，无需排出管路中的空气以提高第一介质泵103的泵送压力即可正常工作，提高了整体操作便捷性。进一步的，第一喷头104开启压力可选为0，第一介质泵的最小工作压力大于单向阀的开启压力，此时无需考虑目标高度液柱压力，即可实现正常开启，进一步简化结构设计和选型的方法，并且保证结构整体的适用性。

在第一介质泵103停止泵送液体时为了保证单向阀108关闭，以阻止液体通过以流向第一喷头104，单向阀108的开启压力与第一喷头104的开启压力之和大于目标高度液柱压力，其中目标高度液柱压力大于或等于所述单向阀与所述第一喷头之间的液柱压力，以避免目标液柱压力过大从而导通单向阀108。进一步的，第一喷头104的开启压力为0时，单向阀108的开启压力大于目标高度液柱压力，目标液柱压力小于大气压力，此时即使第一喷头104没有开启压力，管路中的液柱也不会滴漏，可有效起到防滴的效果。在实际航空喷洒过程中，由于飞行器的姿态变化，容易使管路中的液柱高度发生变化，故目标高度液柱压力为箱体中最高液位与所述第一喷头最低位之间的液柱压力，通过设定该最大液柱压力，保证即使管路中储存最大液体，也能够在第一介质泵103停止泵送液体时自动防止管路内的液体从第一喷头104滴出，可有效解决任意阶段喷洒装置的滴漏问题。由此，本实施例的第一喷头内无需设置防滴阀即可实现自动防滴。

举例说明，第一喷头的开启压力为F1，目标高度液柱压力为F2，单向阀开启压力为F3，以及第一介质泵的最小开启压力为F4，在初始导通时，F4+F2＞F3+F1，保证单向阀可以顺利开启，无需排气即可实现顺利导通，此后，第一介质泵产生的压力远大于F4，可保证顺利工作。在需要关闭喷洒装置时，关闭第一介质泵，其不产生压力，由于F3+F1＞F2，因此管路中的液柱也不会滴下，通过管路自身的结构设计即可实现防滴效果，无需安装防滴阀等复杂结构，显著节约成本。在一种实施例中，若F1＝0，则F4+F2＞F3＞F2，根据该公式即可确定合适的单向阀、第一介质泵、液柱高度，由此极大简化对单向阀和第一介质泵的选型过程，极大提高了工作效率。

本实施例中，上述结构同样适用于非压力喷头，例如第二喷头可以为离心喷头，则F1＝0，只要满足F4+F2＞F3＞F2，即可实现自动开启、自动防滴的功能。将单向阀设置于第二支路中，在第二介质泵与所述第二喷头之间装配单向阀，可实现同样的效果，具体过程不再赘述。

需要说明的是，在需要通过第一介质泵103将液体通过单向阀108泵送至第一喷头104以实现对目标对象进行喷洒时，即使第一介质泵103内产生气体，由于第一介质泵103存在气体的情况下所产生的压力远大于单向阀108的开启压力，因此无需对第一介质泵103所在管路进行排气即可实现对单向阀108的开启，以使液体流向第一喷头104并通过第一喷头104对目标对象进行喷洒。由此，本实施例防止在第一喷头内设置防滴阀由于第一喷头内存在气体而无法开启第一喷头的问题发生，以此能够避免通过新增电磁阀实现自动排气以开启第一喷头从而导致管路结构较为复杂、且管路结构比较庞大。

由此可见，本实施例的飞行器的喷洒装置通过第一介质泵103将箱体101内流通至第一管路102的液体泵送至第一喷头104，以通过第一喷头104对目标对象喷洒液体。由于第一介质泵103与第一喷头104之间配置的单向阀108的作用，使得只有在第一介质泵103泵送液体时开启以供液体通过并流向第一喷头104，并在第一介质泵103停止泵送液体关闭，阻止液体通过以流向第一喷头104。并且由于单向阀108的开启压力、第一介质泵103的最小工作压力、目标高度液柱压力、以及第一喷头的开启压力的相互适配，实现喷洒装置的自动开启、自动关闭并防止滴漏。如此，本实施例的飞行器的喷洒装置无需通过在第一喷头中设置防滴阀即可达到防滴的目的，从而解决现有技术中在压力喷头内设置防滴阀时由于压力喷头内部存在气体而无法开启压力喷头，需要通过新增电磁阀实现自动排气导致管路结构较为复杂、且管路结构比较庞大的问题。

需要说明的是，本实施例所涉及的目标对象配置为农作物，本实施例的飞行器的喷洒装置在飞行器飞行至农作物的上方时对农作物的冠层进行喷洒。本实施例所涉及的液体一般配置为药液或水等。此外，本实施例的第一喷头104和第二喷头107的设置位置可根据实际工况需求进行配置，比如第一喷头104可配置于飞行器飞行方向的前端，也可配置于飞行器飞行方向的后端。或者，第一喷头104可配置于飞行器的一侧，第二喷头107配置于飞行器的另一侧，等等。也就是说，第一喷头104和第二喷头107的装配位置按照分别与第一管路102、第二管路105的管路连接位置进行装配即可，对此不做详细赘述。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。