一种涵道式离心雾化喷头及无人机的制作方法

本实用新型涉及农林植保施药技术领域，特别是涉及一种涵道式离心雾化喷头及无人机。

背景技术：

近年来，随着农业现代化的发展需求，农林植保施药技术得到了快速发展。植保施药装置中常用的喷头主要分为压力喷头和离心喷头，其中，传统压力喷头产生的药液的雾滴谱较宽，雾化不均匀，容易堵塞；而电动离心喷头产生的药液雾化均匀，雾化粒径尺寸可控，由此，电动离心喷头相对于传统的压力喷头而言，在农林植保中得到更为广泛的应用。电动离心喷头的雾化原理是通过电机带动喷头雾化部件高速旋转，通过雾化部件高速旋转时产生离心力，将药液破碎成尺寸均匀的细小雾滴，其粒径大小可由电机转速控制。

然而，在实际应用中，现有的电动离心喷头上离心力造成的雾滴容易受到外来气流场的影响，存在定向性与穿透性较弱的问题。尤其应当指出的是，在将该电动离心喷头应用在植保旋翼无人机上时，由于植保旋翼无人机上旋翼产生的下流场较为复杂，容易产生空气涡流，在该条件下的电动离心喷头喷洒的雾滴的运动状态更加复杂，其定向性及穿透性情况更加不确定，从而难以确保在进行农林植保施药时定向施药的效果。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的之一提供一种电动离心雾化喷头，用于解决现有的离心喷头喷洒的雾滴容易受到外来气流场的影响，存在定向性与穿透性较弱的问题。

本实用新型实施例的目的之二是提供一种基于上述电动离心雾化喷头的无人机，用以解决现有的植保旋翼无人机在进行农林植保施药时难以确保定向施药效果的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种涵道式离心雾化喷头，包括涵道、电机、离心雾化盘及输液件；所述涵道的一端为进风口，另一端为出风口；所述电机安装在所述涵道内，所述电机的输出端朝向所述出风口，并安装与其同轴布置的所述离心雾化盘；所述输液件安装在所述涵道或所述电机上，所述输液件的出液口通向所述离心雾化盘。

其中，还包括同轴安装在所述电机的输出端的轴流叶轮；所述轴流叶轮位于所述电机与所述离心雾化盘之间。

其中，所述涵道从其进风口到中部呈渐缩状，并从其中部到出风口呈渐扩状，所述出风口的口径小于所述进风口的口径。

其中，所述轴流叶轮的直径大于所述离心雾化盘的直径；和/或，所述轴流叶轮位于所述涵道内，所述离心雾化盘位于所述涵道内或位于所述涵道外。

其中，所述涵道呈圆筒状，所述电机通过径向支架同轴安装于所述涵道的内侧。

其中，所述径向支架包括安装环和多个辐射状排布的径向连杆；所述安装环上安装与其同轴布置的电机，所述安装环连接所述径向连杆的一端，所述径向连杆的另一端连接所述涵道的内侧壁。

其中，所述离心雾化盘包括同轴连接的环形加液槽与雾化盘体，所述环形加液槽位于所述雾化盘体的上侧并连通其内腔；所述电机的输出轴竖直向下布置，并依次连接所述轴流叶轮的轴心孔及所述环形加液槽的轴心；所述输液件包括输液管，所述输液管的进液口安装在所述涵道上，所述输液管的出液口伸向所述环形加液槽。

其中，所述雾化盘体包括第一盖板、第二盖板及雾化通道；所述第一盖板与所述第二盖板同轴布置；多条所述雾化通道以辐射状排布在所述第一盖板与所述第二盖板之间。

其中，所述雾化盘体的周边还设有一圈笼网，所述笼网分别与各个所述雾化通道的出口相对应。

本实用新型实施例还提供了一种无人机，包括机身，还包括安装于机身下侧的如上所述的涵道式离心雾化喷头。

本实用新型实施例提供的涵道式离心雾化喷头，基于现有的电动离心喷头上喷洒雾滴容易受到外来气流场的影响，存在定向性与穿透性较弱的现况，设计了用于引导风力定向输送的涵道，通过在涵道内安装电机，由该电机驱动离心雾化盘高速旋转，以实现对药液均匀雾化并离心输出；由此，在将该涵道式离心雾化喷头安装于无人机的下侧时，无人机上旋翼产生向下的较大气流会直接进入至涵道中，该气流在涵道的引导下，会驱动离心雾化后的药液沿着涵道内气流的输送方向加速排放，从而大大增强了雾化后药液输送的定向性和穿透性，使得药液的输送不易受到外来气流的影响。

与此同时，本实用新型实施例提供的无人机，由于采用了上述涵道式离心雾化喷头，则在农林植保施药的过程中，可有效避免林间的气流及无人机上旋翼所产生的空气涡流对药液定向输送的影响，并实现了对无人机上旋翼所产生向下气流的有效利用，确保了药液在无人机下侧的喷施效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所示的第一种涵道式离心雾化喷头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所示的第二种涵道式离心雾化喷头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所示的图2的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型实施例所示的涵道的侧视结构示意图。

附图标记说明：1、涵道；2、电机；3、离心雾化盘；31、环形加液槽；32、雾化盘体；4、输液管；41、注液段；42、输液段；43、出液段；5、轴流叶轮；6、径向支架；61、安装环；62、径向连杆；7、固定耳；8、锁紧螺栓；9、穿管孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本实施例提供了一种涵道式离心雾化喷头，包括涵道1、电机2、离心雾化盘3及输液件；涵道1的一端为进风口，另一端为出风口；电机2安装在涵道1内，电机2的输出端朝向出风口，并安装与其同轴布置的离心雾化盘3；输液件安装在涵道1或电机2上，输液件的出液口通向离心雾化盘3。

具体的，本实施例基于现有的电动离心喷头上喷洒雾滴容易受到外来气流场的影响，存在定向性与穿透性较弱的现况，设计了用于引导风力定向输送的涵道1，通过在涵道1内安装电机2，由该电机2驱动离心雾化盘3高速旋转，以实现对药液均匀雾化并离心输出；由此，在将该涵道式离心雾化喷头安装于无人机的下侧时，无人机上旋翼产生向下的较大气流会直接进入至涵道1中，该气流在涵道1的引导下，会驱动离心雾化后的药液沿着涵道1内气流的输送方向加速排放，从而大大增强了雾化后药液输送的定向性和穿透性，使得药液的输送不易受到外来气流的影响。

在此应当指出的是，电机2可采用本领域所公知的内转子电机或外转子电机，在此不作具体限定，只要能够驱动离心雾化盘3高速旋转，并便于输液件通过其出液口向离心雾化盘3内加注药液即可。离心雾化盘3可选为本领域所公知的用以使得药液在离心力的作用下从其周边甩出，并在空气中细化为雾滴的相应雾化结构。并且，输液件可以为如下实施例所示的输液管4，该输液管4既可安装在涵道1的侧壁上，又可安装在电机2上，而在图1中具体给出了输液管4安装在涵道1上的相应设计方案。

与此同时，涵道1为本领域所公知的筒状结构，其横截面对应的端口可为圆形、方形或正多边形，在此不作具体限定，而在图1中具体示意了涵道1呈圆筒状，且涵道1与电机2呈同轴布置。

另外，为便于实现对本实施例所示的涵道式离心雾化喷头进行固定安装，可在涵道1的外侧壁上设置固定耳7。如图1所示，在涵道1的其中一个相对侧，设有两个呈对称布置的固定耳7。

优选地，如图2和图3所示，本实施例进一步在电机2的输出端安装与其同轴布置的轴流叶轮5；轴流叶轮5位于电机2与离心雾化盘3之间。

具体的，轴流叶轮5包括多个沿圆周排布的扇叶，扇叶的数量可以为4-6个，其形状为多种样式，但须符合空气动力学原理产生正向风压，即轴流叶轮5输送的风力方向为轴向且朝向离心雾化盘3的一侧输送。

通过将轴流叶轮5设置在电机2与离心雾化盘3之间，则在电机2驱动轴流叶轮5与离心雾化盘3同步高速旋转时，可使得在离心雾化盘3对药液均匀雾化并离心输出的基础上，轴流叶轮5还从离心雾化盘3的后侧输送同轴向的风力，从而进一步增强了雾化后药液输送的定向性和穿透性，以使得药液的输送不易受到外来气流的影响。

优选地，本实施例中涵道1从其进风口到中部呈渐缩状，并从其中部到出风口呈渐扩状，出风口的口径小于进风口的口径。

具体的，涵道1的形状类似于文丘里管结构，能够大幅度提升风力在涵道1内的流速，以增大对离心雾化盘3输出的雾化药液进行定向喷吹的效果。

与此同时，通过设计涵道1出风口的口径小于其进风口的口径，在一方面，可使得通过涵道1的进风口较好地进行吸风，并较大范围地接受来自于无人机上旋翼产生向下的较大气流，在另一方面，还可大幅度提升通过涵道1的出风口输出的气流的流速，以增强雾化后药液输送的定向性和穿透性。

优选地，本实施例中轴流叶轮5的直径大于离心雾化盘3的直径；和/或，轴流叶轮5位于涵道1内，离心雾化盘3位于涵道1内或位于涵道1外。

具体的，通过设计轴流叶轮5的直径大于离心雾化盘3的直径，这可使得离心雾化盘3位于轴流叶轮5的风力输送场内，从而在离心雾化盘3实现对药液均匀雾化并离心输出的同时，轴流叶轮5还从其后侧输送沿轴向的风力，从而大大增强了药液在经过离心雾化后输送的定向性和穿透性。

与此同时，本实施例在图2所示的结构中，还设计了轴流叶轮5位于涵道1内，离心雾化盘3位于涵道1外，这在一方面可缩短涵道1的长度，在另一方面，还可利用涵道1类似于文丘里管的结构形状，在其输出定向气流时还带有一定的发散性，从而能够在离心雾化盘3的周围产生一个较大范围的定向流场，以大大提高定向施药的效果。

优选地，为了确保电机2在涵道1内安装结构的稳固性和紧凑性，且对气流在涵道1内的高速流动不会造成影响，本实施例设计涵道1呈圆筒状，电机2通过径向支架6同轴安装于涵道1的内侧。

如图4所示，在其中一个具体实施例中，设计径向支架6包括安装环61和多个辐射状排布的径向连杆62；安装环61上开设有多个沿圆周布置的安装孔，以用于安装与其同轴布置的电机2，安装环61连接各个径向连杆62的一端，各个径向连杆62的另一端分别连接涵道1的内侧壁。

优选地，本实施例中离心雾化盘3包括同轴连接的环形加液槽31与雾化盘体32，环形加液槽31位于雾化盘体32的上侧并连通其内腔；电机2的输出轴竖直向下布置，并依次连接轴流叶轮5的轴心孔及环形加液槽31的轴心；输液件包括输液管4，输液管4的进液口安装在涵道1上，输液管4的出液口伸向环形加液槽31。

如图2与图3所示，电机2的输出轴上在安装轴流叶轮5后，输出轴的端部通过贯穿离心雾化盘3轴心的锁紧螺栓8与其紧固为一体。

与此同时，输液管4包括注液段41、输液段42和出液段43，其中，注液段41与输液段42相垂直，输液段42与出液段43相垂直，在涵道1上设有穿管孔9，以便注液段41远离输液段42的一端通过穿管孔9的管路连接储液装置，出液段43远离输液段42的一端为出液口，并垂直插入至环形加液槽31中，以使得离心雾化盘3在电机2的驱动下作高速旋转时，输液管4也能正常地向雾化盘体32内部加注药液。

优选地，本实施例中雾化盘体32包括第一盖板、第二盖板及雾化通道；第一盖板与第二盖板同轴布置；多条雾化通道以辐射状排布在第一盖板与第二盖板之间。

具体的，本实施例中设置的多条雾化通道呈辐射状排布，以便在雾化盘体32高速旋转时，将雾化盘体32内的药液离心甩出，并在空气中细化为雾滴，其中，雾化通道的形状包括直线状或螺旋线状。为了进一步提高离心雾化盘3对药液的离心雾化效果，雾化通道的形状优选为螺旋线状。

优选地，本实施例中雾化盘体32的周边还设有一圈笼网，笼网分别与各个雾化通道的出口相对应。

具体的，通过设置笼网，可对经过雾化通道输出的离心雾化后的液滴进行二次分割撕裂，大大提高了离心雾化盘3的雾化效果。

优选地，本实施例还提供了一种无人机，包括机身，还包括安装于机身下侧的如上所述的涵道式离心雾化喷头。

具体的，本实施例提供的无人机，由于采用了上述涵道式离心雾化喷头，则在农林植保施药的过程中，可有效避免林间的气流及无人机上旋翼所产生的空气涡流对药液定向输送的影响，并实现了对无人机上旋翼所产生向下气流的有效利用，确保了药液在无人机下侧的喷施效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。