CO₂增效型溫室氣化式施藥裝置的製作方法

2024-02-01 16:40:15

專利名稱：CO 2增效型溫室氣化式施藥裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及農藥施用裝置，尤其涉及一種首先將農藥氣化然後與CO2混合後施藥的裝置。
背景技術：
近年來，我國保護地栽培技術在全國得到大面積的推廣應用。溫室一方面給人們提供反季節果蔬，滿足人們的消費需求，另一方面提高了農民的勞動收入。但是，溫室作物的周年生產也為病蟲害越冬和繁殖提供了適宜的場所，導致病蟲害發生多、蔓延快、危害重，對生產影響極大，是目前溫室生產急需解決的問題。在防治病蟲害的各種方法中，使用農藥進行化學防治一直都被各國所重視。它投資少，見效快，對大面積、突發性病蟲害的防治效果尤為顯著。目前我國在生產中農藥的施用技術相對落後，當前溫室中應用最廣泛的 仍是手動背負式噴霧器的噴霧方式，但這種施藥方式粗放，存在諸多問題，首先施藥方式效率低，噴出的藥液附著在植物體上的只佔25-50%，真正聚集在病蟲身上的不到1%，農藥的有效利用率很低；其次施藥量大，為達到防治病蟲目的便增加施藥量，造成農藥浪費，大量的農藥覆蓋在土壤表面，造成土壤汙染，覆蓋作物上會使農產品中農藥殘留超標；第三，操作者在密閉的空間內作業，勞動強度大，效率卻很低，而且極易發生中毒事件。目前現有的先進的施藥技術有超聲霧化，靜電噴霧，機動或電動噴霧等，這些施藥方式都只提高了霧化農藥的水平，使噴霧效果更加均勻，然而噴施技術不改進的話，仍然存在以下問題(I)即使噴霧均勻也是覆蓋在植物體上，病毒或蟲子在沒有藥液的地方，仍能存活；(2)很多霧化設備不能移動，噴射距離決定噴射範圍，噴射不均勻，噴頭附近農藥最多，越遠越少；(3)溫室中植物種植密度很大，移動式的機械或電動裝置帶動噴頭噴射，限制條件較多，不能很好的命中靶標物；(4)某些高效的噴施機械價格昂貴，不易普及。因此，研發超低容量施藥、提高藥效、運行安全的施藥技術對溫室的發展有著非常重要的現實意義。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種CO2增效型溫室氣化式施藥裝置，該裝置利用溫室密封的環境，將農藥實現了從液化到氣化的轉變，這樣氣化農藥均勻分布在溫室空氣中各個角落，病蟲無處可逃，有利於全面防治病蟲害，同時，該裝置通過補施CO2明顯提高了藥效，減少農藥施用量，大幅度地減少環境汙染和農產品中農藥殘留。本發明的CO2增效型溫室氣化式施藥裝置是通過以下技術方案實現的。CO2增效型溫室氣化式施藥裝置包括氣化裝置、CO2發生器、風機、均布管道裝置和控制裝置。所述的氣化裝置包括壓力式氣化裝置，離心式氣化裝置和壓差式氣化裝置，三個氣化裝置之間由管道連通，在離心式氣化裝置和壓差式氣化裝置之間設有氣化電磁閥。所述的均布管道裝置包括主管、支管和氣體噴孔，主管和支管採用不同徑度的PVC管材，主管連通風機、氣化裝置、CO2發生器和支管，支管懸掛於溫室頂部，支管上視其距氣源的距離不同打有不同孔徑的氣體噴孔。所述的控制裝置包括氣化電磁閥、CO2限量開關、CO2電磁閥、傳感器、控制器和控制傳感線，CO2限量開關和CO2電磁閥依次連接在CO2發生裝置與主管之間，傳感器布置在溫室內，控制傳感線連接傳感器和控制器。所述的壓力式氣化裝置包括貯液箱、頂蓋、頂蓋鎖扣、隔膜、智能電動機、外置電源開關、外置電源插頭、吸液管、出水口、管道、管內擋板和管道進氣口，頂蓋和頂蓋鎖扣具有高抗壓性，箱底內設有一長方體高抗壓的隔膜，隔膜下面放置智能電動機，吸液管為高抗壓水管，吸液管的一端露在貯液箱內，另一端穿過隔膜與智能電動機相連，智能電動機具有智能性，當壓力足夠時，電動機自動停止工作，缺壓時自動工作，管道的一端經出水口與貯液箱連通，管道的另一端與離心式氣化裝置連通，管道內設有管內擋板和管道進氣口。所述的離心式氣化裝置由軸心孔、電動機軸、旋轉機輪、輪外鋸齒、機殼構成。由壓力式氣化裝置噴射出的高速液流噴入離心式氣化裝置時，液流被旋轉機輪粉碎、磨碎，被輪外鋸齒切碎，從軸心孔進入大量空氣與液滴混摻，使液體被進一步粉碎成大量細小的霧狀液滴，有部分藥液已發生氣化。 所述的減壓式氣化裝置為喉管式結構，從離心式氣化裝置噴出的混摻大量空氣的霧狀液滴衝進主管道喉管後，直徑突然變小，速度加快，壓強迅速從高壓減小到真空，積於霧滴內的力和能量被突然釋放，摻氣的霧滴即發生空化現象，從液體變為氣體。所述的氣體噴孔在支管上的的開孔為斜下方向，開孔間距相同，孔徑為5-20 mm,距氣源距離較近的，孔徑較小，距氣源距離較近的，孔徑較大。所述的傳感器具有傳感氣流速度、CO2濃度和農藥氣化濃度的功能，當傳感器檢測到所處溫室空氣環境中的氣流速度、CO2氣體濃度和農藥氣化濃度有一項不符合設定標準時，控制器會根據不同情況，控制氣化電磁閥、CO2限量開關和CO2電磁閥的開或關，通過均布管道裝置，把含有高濃度的氣化農藥和CO2氣體，以一定氣流速度噴射到溫室的空氣中。本發明的有益效果
(I)本發明的CO2增效型溫室氣化式施藥裝置將液體農藥氣化，氣化農藥能夠均勻分布在溫室內空氣中各個角落，病蟲無處可逃，能全方位有效的防治病蟲害，比傳統噴霧防治效率提高60%以上。(2)本發明將農藥氣化裝置與CO2發生裝置集成使用，CO2將明顯地增加藥效，同時有利於減少溫室病蟲害的發生。相對目前的施藥方式，更減少農藥施用量和施藥的次數，經比較，採用本發明施藥裝置較傳統的施藥裝置農藥施用量減少45%以上，施藥的次數可減少一半。(3)本發明施藥裝置用農藥原液噴射，不會顯著增加空氣溼度，有利於一次性徹底防治病蟲害，與傳統噴霧裝置比較，溫室內平均溼度降低28%。(4)本發明施藥裝置通過減少施藥次數和數量，提高施藥濃度，增加藥液利用率等以上方法，減少了對環境和土壤的汙染，與傳統噴霧裝置相比，對環境的汙染指數降低55%以上，對土壤的汙染指數降低65%以上。(5)本發明的施藥裝置還有多用途的功能，CO2發生裝置獨立工作時，可增加溫室氣體中CO2的濃度，提高植物的光合作用，提高了產品的產量和品質，同時對病菌和昆蟲有抑制呼吸作用。(6)本發明裝置一次性投入可長期使用，管道布置在溫室的頂部不影響溫室作業，相對目前自動噴霧機的價格，本發明裝置在運行中省水省藥，運行成本低，勞動強度低，適於普及推廣。


圖I為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的氣化裝置結構示意圖。圖中1、壓力式氣化裝置，2、離心式氣裝置，3、氣化電磁閥，4、壓差式氣化裝置，5、C02發生器,6、CO2限量開關,7、CO2電磁閥，8、風機,9、傳感器，10、控制器，11、控制傳感線，12、主管，13、支管，14、氣體噴孔，15、氣化農藥，16、貯液箱，17、頂蓋，18、頂蓋鎖扣，19、隔膜，20、智能電動機，21、電源開關，22、電源插頭，23、吸液管，24、出水口，25、管道，26、管內擋板，27、管道進氣口， 28、軸心孔，29、電動機軸，30、旋轉機輪，31、輪外鋸齒，32、機殼。
具體實施例方式下面結構附圖對本發明作進一步的闡述。本發明的CO2增效型溫室氣化式施藥裝置包括氣化裝置、CO2發生裝置、風機8、均布管道裝置和控制裝置。其中氣化裝置包括壓力式氣化裝置1，離心式氣化裝置2和壓差式氣化裝置4，三個氣化裝置之間由管道連通，在離心式氣化裝置2和壓差式氣化裝置4之間連接有氣化電磁閥3。壓力式氣化裝置I包括貯液箱16、頂蓋17、頂蓋鎖扣18、隔膜19、智能電動機20、外置電源開關21、外置電源插頭22、吸液管23、出水口 24、管道25、管內擋板26和管道進氣口 27，頂蓋17、頂蓋鎖扣18和吸液管23具有高抗壓性，貯液箱16的箱底內設有一長方體高抗壓的隔膜19，隔膜19下面放置智能電動機20，吸液管23的一端露在貯液箱內，另一端穿過隔膜19與智能電動機20相連，智能電動機20具有智能性，當壓力足夠時，電動機自動停止工作，缺壓時自動工作，管道25的一端經出水接口 24與貯液箱16連通，管道25的另一端與離心式氣化裝置2連通，管道25內設有管內擋板26和管道進氣口27。工作時首先將農藥原液倒進貯液箱16內，然後扣緊頂蓋扣鎖18，將外置電源插頭22插上電源，打開電源開關21，電動機開始工作施加高壓，將藥液壓進吸液管23，繼而進入出水口 24，藥液以高速液流噴射進輸液管道25內，此時在管內擋板26後的管道進氣口 27處形成負壓，空氣從管道進氣口 27進入管道25內，通過管道進氣口 27負壓區後，藥液中混摻了大量的氣體，有少部分藥液從液態轉變為氣態。離心式氣化裝置2由軸心孔28、電動機軸29、旋轉機輪30、輪外鋸齒31、機殼32構成，由壓力式氣化裝置I噴射出的高速液流噴入離心式氣化裝置2時，液流被旋轉機輪30粉碎、磨碎，被輪外鋸齒31切碎，從軸心孔28進入大量空氣與液滴混摻，使液體被進一步粉碎成大量細小的霧狀液滴，有部分藥液已發生氣化。壓差式氣化裝置4為喉管式結構，根據伯努利方程
2 2
21+色+ ^=22 +色+ ￥,在同一流質裡，高度2不變，流速大，壓強小；流速小，壓強大。
rg 2grg Zg
從離心式氣化裝置2噴出的混摻大量空氣的霧狀液滴衝進主管道喉管後，直徑突然變小，速度加快，壓強迅速從高壓減小到真空，積於霧滴內的力和能量被突然釋放，摻氣的霧滴即發生空化現象，從液體變為氣體。如同吹氣球，外面的大氣壓低於裡面的壓強，氣球才能被吹大，當大到氣球不能承受的程度，氣球爆裂。通過高壓變負壓，液體空化原理，大部分藥液被氣化。均布管道裝置包括主管12，支管13和氣體噴孔14，主管12和支管13採用不同徑度的PVC管材，主管連通風機8、減壓式氣化裝置4、C02發生器5和支管13，支管13懸掛於溫室頂部，支管13上視其距氣源的距離不同打有不同孔徑的氣體噴孔14，氣體噴孔14在支管13上的開孔為斜下方向。控制裝置包括氣化電磁閥3, CO2限量開關6, CO2電磁閥7,傳感器9,控制器10和控制傳感線11，CO2限量開關6和CO2電磁閥7依次連接在CO2發生器5與主管12之間，傳感器9布置在溫室內，控制傳感線11連接傳感器9和控制器10。傳感器9具有傳感氣流 速度、CO2濃度和農藥氣化濃度的功能，當傳感器9檢測到所處溫室空氣環境中的氣流速度、CO2氣體濃度和農藥氣化濃度有一項不符合設定標準時,控制器10會根據不同情況,控制氣化電磁閥3、CO2限量開關6和CO2電磁閥7的開或關，通過均布管道裝置，把含有高濃度的氣化農藥和CO2氣體，以一定氣流速度噴射到溫室的空氣中。風機8布設在主管12末端，依次連通減壓式氣化裝置4、CO2電磁閥7和支管13，在主管12內，從減壓式氣化裝置4噴出未被完全氣化的細小的霧狀液滴與從CO2發生器5產生的CO2氣體碰撞，霧狀液滴會更小，另一方面，在風的吹動下，液滴的水分蒸發，液滴從液體的離子狀態轉變成氣態的離子狀態。通過與空氣混合摩擦原理，液體進一步被氣化。本發明的施藥裝置還有多用途的功能，CO2發生器5獨立工作時，可增加溫室氣體中CO2的濃度，提高植物的光合作用，提高了產品的產量和品質，同時對病菌和昆蟲有抑制呼吸作用。CO2發生器5不需要工作時，施藥裝置可單獨完成施藥任務。
權利要求
1.CO2增效型溫室氣化式施藥裝置，其特徵是包括氣化裝置、CO2發生器(5)、風機(8)、均布管道裝置和控制裝置，所述的氣化裝置包括壓力式氣化裝置(I )，離心式氣化裝置(2)和壓差式氣化裝置(4)，在三個氣化裝置之間由管道連通，在離心式氣化裝置(2)和壓差式氣化裝置(4)之間設有氣化電磁閥(3);所述的均布管道裝置包括主管(12)、支管(13)和氣體噴孔(14)，主管(12)和支管(13)採用不同徑度的PVC管材，主管(12)連通風機(8)、氣化裝置、CO2發生器(5)和支管(13)，支管(13)懸掛於溫室頂部，支管(13)上視其距氣源的距離不同打有不同孔徑的氣體噴孔(14);所述的控制裝置包括氣化電磁閥(3)、CO2限量開關(6)、C02電磁閥(7)、傳感器(9)、控制器(10)和控制傳感線(11)，C02限量開關(6)和CO2電磁閥(7)依次連接在CO2發生器(5)與主管(12)之間，傳感器(9)布置在溫室內，控制傳感線(11)連接傳感器(9)和控制器(10)。
2.根據權利要求I所述的CO2增效型溫室氣化式施藥裝置，其特徵在於，所述的壓力式氣化裝置(I)包括貯液箱(16)、頂蓋(17)、頂蓋鎖扣(18)、隔膜(19)、智能電動機(20)、夕卜 置電源開關(21)、外置電源插頭(22)、吸液管(23)、出水口(24)、管道(25)、管內擋板(26)和管道進氣口( 27 )，頂蓋(17 )和頂蓋鎖扣(18 )具有高抗壓性，箱底內設有一長方體高抗壓 的隔膜(19)，隔膜(19)下面放置智能電動機(20)，吸液管(23)為高抗壓水管，吸水管(23)的一端露在貯液箱內，另一端穿過隔膜(19)與智能電動機(20)相連，管道(25)的一端經出水口(24)與貯液箱(16)連通，另一端與離心式氣化裝置(2)連通，管道(25)內設有管內擋板(26)和管道進氣口(27)。
3.根據權利要求I所述的CO2增效型溫室氣化式施藥裝置，其特徵在於，所述的離心式氣化裝置(2 )由軸心孔(28 )、電動機軸(29 )、旋轉機輪(30 )、輪外鋸齒(31)、機殼(32 )構成，由壓力式氣化裝置(I)噴射出的高速液流噴入離心式氣化裝置(2)時，液流被旋轉機輪(30)粉碎、磨碎，被輪外鋸齒(31)切碎，從軸心孔(28)進入大量空氣與液滴混摻，使液體被進一步粉碎成大量細小的霧狀液滴，有部分藥液已發生氣化。
4.根據權利要求I所述的CO2增效型溫室氣化式施藥裝置，其特徵在於，所述的壓差式氣化裝置(4)為喉管式結構，從離心式氣化裝置(2)噴出的混摻大量空氣的霧狀液滴衝進主管道喉管後，直徑突然變小，速度加快，壓強迅速從高壓減小到真空，積於霧滴內的力和能量被突然釋放，摻氣的霧滴即發生空化現象，從液體變為氣體。
5.根據權利要求I所述的CO2增效型溫室氣化式施藥裝置，其特徵在於，所述的氣體噴孔(14)在支管(13)上的的開孔為斜下方向，開孔間距相同，孔徑為5-20 mm，距氣源距離較近的，孔徑較小，距氣源距離較近的，孔徑較大。
全文摘要
本發明公開了CO2增效型溫室氣化式施藥裝置，包括氣化裝置、CO2發生器、風機、均布管道裝置和控制裝置。本發明將液體農藥氣化，氣化農藥能夠均勻分布在溫室內空氣中各個角落，能全方位有效的防治病蟲害，比傳統噴霧防治效率提高60%以上，CO2明顯地增加藥效，減少了農藥施用量和施藥的次數，較傳統的施藥裝置農藥施用量減少45%以上，施藥的次數可減少一半，因此減少了對環境和土壤的汙染，比傳統噴霧裝置對環境的汙染指數降低55%以上，對土壤的汙染指數降低65%以上。本發明裝置用農藥原液噴射，不會顯著增加空氣溼度，與傳統噴霧裝置比較，溫室內平均溼度降低28%。本發明的施藥裝置具多功能性，也可單獨施藥或補施CO2氣體。
文檔編號A01M13/00GK102948345SQ20121041653
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月27日 優先權日2012年10月27日
發明者馬金平, 王雙喜 申請人:山西農業大學