一种植保无人机的雾化装置

技术领域

本发明涉及雾化装置技术领域，具体涉及一种植保无人机的雾化装置。

背景技术

植保无人机的雾化喷头是植保无人机的核心部件之一，雾化性能良好的喷头能够有效提高药液沉积量，降低飘移，减少农药使用量，有助于实现精准作业，改善农业环境污染。目前我国植保无人机常用的喷头的雾化方式为直射式雾化、离心式雾化和旋转式雾化。直射式雾化主要依靠水的喷射达到雾化的目的，水压要求比较高，而且喷孔直径越大雾化越粗，故喷孔直径不能太大，流量调节范围较小；离心式雾化是利用高压水经旋流装置产生离心力产生液膜，而被空气破碎而雾化。离心式雾化效果优于直射式雾化，但是它同样需要较高的供水压力，因此应用条件有所限制；旋转式雾化是利用高速旋转来雾化液体。近年来，在地方政府的政策扶持下，农业植保无人机得到了越来越广泛的应用,喷头的雾化效果直接影响着植保无人机的工作效率。由于各类植保无人机的数据质量参差不齐，因此对于雾化喷头的研究还处于初级阶段。

现有技术中，在雾化过程中，雾化喷头雾滴粒径与药液沉积不易控制，飘移量大，影响了防治效果，有可能导致药害，压力式雾化效果较好喷头喷孔直径较标准喷头更小，喷头堵塞的概率更高，增加了使用成本。直射式雾化和离心式雾化对水压的要求很高，应用条件有所限制。旋转式雾化需要高速旋转来达到雾化效果，但是需要借助电机以达到高速运转的目的。能耗大，供水系统中所有零部件承受压力大，易出故障、寿命短。为避免或减轻农药对非靶标区域的影响和环境污染，低空喷雾作业关键要解决的难题是提高药液的雾化水平，减少雾滴的漂移，提高雾滴在作物中的穿透性和在叶面的沉积率，从而提高农药的利用率。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种植保无人机的雾化装置，装置简便，很大程度上减小了喷洒系统的体积和质量，节约成本，使用寿命长，喷孔不易堵塞，能耗小。

本发明所采用的技术方案为：

一种植保无人机的雾化装置，包括依次设置的安装座、安装头和喷头冒，所述安装头内设有进气管，所述进气管的外周设有入液管，所述安装头内位于进气管的下方设有混合腔，所述入液管的下端设有多个将入液管内的药液导入到混合腔内的导流管，所述导流管的出液口为内径逐渐变小的尖嘴，所述混合腔包括碰撞区，所述导流管的出液口水平正对碰撞区，所述进气管位于碰撞区的正上方，所述喷头冒为锥形结构，所述喷头冒的内部为超声波雾化室，所述混合腔与超声波雾化室连通，所述喷头冒的下端设有与超声波雾化室连通的喷射孔，所述喷射孔处安装有用于改变雾化后的药液运动方向的轨迹盘。

本技术方案中，药剂由储液箱通过管道经浮子流量计控制流入药剂的流量进入本雾化装置的入液口，药剂通过入液管，改变其液流方向，进入导流管，导流管将药剂分为若干小流，在导流管的出液口为内径逐渐变小的尖嘴，使得流出的药剂具有一定的压力，导流管的出液口水平正对碰撞区，药液能够垂直进入碰撞区。

与此同时，气体由外部空压机进行压缩，将压缩到0.5MPa的气体通过导管导入本雾化装置，进入进气管的压缩空气进入碰撞区，由于进气管位于碰撞区的正上方，压缩气体垂直撞击进入碰撞区的液流，在撞击的瞬间气体将液体雾化成小液珠，小液珠进入混合腔，大量的小液珠在混合腔聚集，共同进入混合腔，在到达超声波雾化室时，聚集的大量的小液滴以接近声速的超高速撞击超声波雾化室的内壁，产生超声波反应，在超声波反应中小液滴碰撞超声波雾化室的内壁打破液珠的内聚力，使液珠分散成更多更细小的微液珠，将液珠由粒状变成薄面状，增大数百倍与空气接触的面积，雾化后的微液珠快速通过喷射孔进入轨迹盘，轨迹盘改变微液珠的运动方向，增大药剂的喷洒面积，最终喷洒到作物上。

本技术方案中，喷射孔处没有移动部件，消除了腐蚀、磨损等负面效果，延长了使用寿命。

轨迹盘的设置使得单个喷头即可实现全方位喷洒，大面积覆盖，装置简便，很大程度上减小了喷洒系统的体积和质量，节约成本。

由于入液管和喷射孔都相对比较大，并且喷射孔震动的同时清洁内部腔体从而达到不容易堵塞喷射孔，使得产品经久使用。超声波喷头雾化颗粒很小，达到1-10微米，这是传统压力雾化喷头或常规的二流体雾化喷头无法达到的，雾化效果远远优于现有技术。

药剂通过轨迹盘高速喷出，最大程度上减小了自然风对喷洒效果的影响，加大了雾滴对植株叶片的穿透力度和穿透性，增加了雾滴在叶片上的滞留量，提高了药剂的利用率，减少了农药对环境的污染。

本装置的使用不需要提供高水压，能耗小，只需将药剂导入本雾化装置中，通过简单的液体流动方向的改变和尖嘴的设计使液流能够垂直进入本装置即可。

本装置利用超声波雾化、二流雾化、流体动力式雾化，使农药达到更好的雾化效果，提高防治效果，在提高雾化效果的同时节约了农药成本，还增大了药用面积，提高利用率，设计运行简单，几乎没有移动部件，多种雾化方式结合，可以在较低的水压下获得良好的雾化效果，并且工作状况可以在较大的范围内调节。

进一步的，为了实现均匀进液效果，所述入液管有两个，两个入液管对称位于进气管的两侧。

进一步的，为了保证进气管的单向进气，所述进气管的下端为单向进气口。

进一步的，为了控制本装置的内压，所述喷头冒上设有泄压阀。

进一步的，为了方便将本装置安装在喷洒装置上，还包括安装架，所述安装座安装在安装架上。

进一步的，为了方便对轨迹盘的安装，所述喷射孔处设有螺纹，所述轨迹盘通过螺纹安装在喷射孔处。

进一步的，为了更好的实现对雾化后的药液运动方向的改变，所述轨迹盘为圆盘状，所述轨迹盘内有螺旋状的通道。

本发明的有益效果为：本技术方案中，药剂由储液箱通过管道经浮子流量计控制流入药剂的流量进入本雾化装置的入液口，药剂通过入液管，改变其液流方向，进入导流管，导流管将药剂分为若干小流，在导流管的出液口为内径逐渐变小的尖嘴，使得流出的药剂具有一定的压力，导流管的出液口水平正对碰撞区，药液能够垂直进入碰撞区。

与此同时，气体由外部空压机进行压缩，将压缩到0.5MPa的气体通过导管导入本雾化装置，进入进气管的压缩空气进入碰撞区，由于进气管位于碰撞区的正上方，压缩气体垂直撞击进入碰撞区的液流，在撞击的瞬间气体将液体雾化成小液珠，小液珠进入混合腔，大量的小液珠在混合腔聚集，共同进入混合腔，在到达超声波雾化室时，聚集的大量的小液滴以接近声速的超高速撞击超声波雾化室的内壁，产生超声波反应，在超声波反应中小液滴碰撞超声波雾化室的内壁打破液珠的内聚力，使液珠分散成更多更细小的微液珠，将液珠由粒状变成薄面状，增大数百倍与空气接触的面积，雾化后的微液珠快速通过喷射孔进入轨迹盘，轨迹盘改变微液珠的运动方向，增大药剂的喷洒面积，最终喷洒到作物上。

本技术方案中，喷射孔处没有移动部件，消除了腐蚀、磨损等负面效果，延长了使用寿命。

轨迹盘的设置使得单个喷头即可实现全方位喷洒，大面积覆盖，装置简便，很大程度上减小了喷洒系统的体积和质量，节约成本。

由于入液管和喷射孔都相对比较大，并且喷射孔震动的同时清洁内部腔体从而达到不容易堵塞喷射孔，使得产品经久使用。超声波喷头雾化颗粒很小，达到1-10微米，这是传统压力雾化喷头或常规的二流体雾化喷头无法达到的，雾化效果远远优于现有技术。

药剂通过轨迹盘高速喷出，最大程度上减小了自然风对喷洒效果的影响，加大了雾滴对植株叶片的穿透力度和穿透性，增加了雾滴在叶片上的滞留量，提高了药剂的利用率，减少了农药对环境的污染。

本装置的使用不需要提供高水压，能耗小，只需将药剂导入本雾化装置中，通过简单的液体流动方向的改变和尖嘴的设计使液流能够垂直进入本装置即可。

本装置利用超声波雾化、二流雾化、流体动力式雾化，使农药达到更好的雾化效果，提高防治效果，在提高雾化效果的同时节约了农药成本，还增大了药用面积，提高利用率，设计运行简单，几乎没有移动部件，多种雾化方式结合，可以在较低的水压下获得良好的雾化效果，并且工作状况可以在较大的范围内调节。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明中轨迹盘的结构示意图；

图4是本发明的原理图。

图中：安装座1；安装头2；喷头冒3；进气管4；混合腔5；导流管6；尖嘴7；碰撞区8；超声波雾化室9；喷射孔10；轨迹盘11；单向进气口12；泄压阀13；安装架14；入液管15；通道16。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1：

如图1-图4所示，本实施例提供一种植保无人机的雾化装置，包括依次设置的安装座1、安装头2和喷头冒3，安装头2内设有进气管4，进气管4的外周设有入液管15，安装头2内位于进气管4的下方设有混合腔5，入液管15的下端设有多个将入液管15内的药液导入到混合腔5内的导流管6，导流管6的出液口为内径逐渐变小的尖嘴7，混合腔5包括碰撞区8，导流管6的出液口水平正对碰撞区8，进气管4位于碰撞区8的正上方，喷头冒3为锥形结构，喷头冒3的内部为超声波雾化室9，混合腔5与超声波雾化室9连通，喷头冒3的下端设有与超声波雾化室9连通的喷射孔10，喷射孔10处安装有用于改变雾化后的药液运动方向的轨迹盘11。

本技术方案中，药剂由储液箱通过管道经浮子流量计控制流入药剂的流量进入本雾化装置的入液口，药剂通过入液管15，改变其液流方向，进入导流管6，导流管6将药剂分为若干小流，在导流管6的出液口为内径逐渐变小的尖嘴7，使得流出的药剂具有一定的压力，导流管6的出液口水平正对碰撞区8，药液能够垂直进入碰撞区8。

与此同时，气体由外部空压机进行压缩，将压缩到0.5MPa的气体通过导管导入本雾化装置，进入进气管4的压缩空气进入碰撞区8，由于进气管4位于碰撞区8的正上方，压缩气体垂直撞击进入碰撞区8的液流，在撞击的瞬间气体将液体雾化成小液珠，小液珠进入混合腔5，大量的小液珠在混合腔5聚集，共同进入混合腔5，在到达超声波雾化室9时，聚集的大量的小液滴以接近声速的超高速撞击超声波雾化室9的内壁，产生超声波反应，在超声波反应中小液滴碰撞超声波雾化室9的内壁打破液珠的内聚力，使液珠分散成更多更细小的微液珠，将液珠由粒状变成薄面状，增大数百倍与空气接触的面积，雾化后的微液珠快速通过喷射孔10进入轨迹盘11，轨迹盘11改变微液珠的运动方向，增大药剂的喷洒面积，最终喷洒到作物上。

本技术方案中，喷射孔10处没有移动部件，消除了腐蚀、磨损等负面效果，延长了使用寿命。

轨迹盘11的设置使得单个喷头即可实现全方位喷洒，增大覆盖面积，提高利用率，装置简便，很大程度上减小了喷洒系统的体积和质量，节约成本。

由于入液管15和喷射孔10都相对比较大，并且在超声波反应中小液滴碰撞超声波雾化室9的内壁，喷射孔10震动的同时清洁内部腔体从而达到不容易堵塞喷射孔，使得产品经久使用。超声波喷头雾化颗粒很小，达到1-10微米，这是传统压力雾化喷头或常规的二流体雾化喷头无法达到的，雾化效果远远优于现有技术。

药剂通过轨迹盘11高速喷出，最大程度上减小了自然风对喷洒效果的影响，加大了雾滴对植株叶片的穿透力度和穿透性，增加了雾滴在叶片上的滞留量，提高了药剂的利用率，减少了农药对环境的污染。

本装置的使用不需要提供高水压，能耗小，只需将药剂导入本雾化装置中，通过简单的液体流动方向的改变和尖嘴7的设计使液流能够垂直进入本装置即可。

本装置利用超声波雾化、二流雾化、流体动力式雾化，使农药达到更好的雾化效果，提高防治效果，在提高雾化效果的同时节约了农药成本，还增大了药用面积，提高利用率，设计运行简单，几乎没有移动部件，多种雾化方式结合，可以在较低的水压下获得良好的雾化效果，并且工作状况可以在较大的范围内调节。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化。

为了实现均匀进液效果，入液管15有两个，两个入液管15对称位于进气管4的两侧。

实施例3：

本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化。

为了保证进气管4的单向进气，进气管4的下端为单向进气口12。

实施例4：

本实施例是在上述实施例3的基础上进行优化。

为了控制本装置的内压，喷头冒3上设有泄压阀13。

实施例5：

本实施例是在上述实施例4的基础上进行优化。

为了方便将本装置安装在喷洒装置上，还包括安装架14，安装座1安装在安装架14上。

安装座和安装架之间采用螺钉实现固定安装，通过安装架将本装置安琥脏在喷洒装置上即可。

本装置安装在植保无人机上时，可以直接安装在植保无人机的正下方，如果无人机的体积庞大，也可以将多个本装置分别安装在植保无人机的旋翼下方，安装方式可以采用安装座安装和安装架直接安装的方法。

实施例6：

本实施例是在上述实施例5的基础上进行优化。

为了方便对轨迹盘11的安装，喷射孔10处设有螺纹，轨迹盘11通过螺纹安装在喷射孔10处。

实施例7：

本实施例是在上述实施例6的基础上进行优化。

为了更好的实现对雾化后的药液运动方向的改变，所述轨迹盘11为圆盘状，轨迹盘内有螺旋状的通道16。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。