專利名稱:化學(xué)品分散設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于將化學(xué)品如農(nóng)業(yè)用化學(xué)品分散到目標(biāo)位置上的設(shè)備和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
為提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,目前已經(jīng)開發(fā)出了大量的農(nóng)業(yè)用化學(xué)品。這些化學(xué)品中的一些化學(xué)品一通常被稱作殺蟲劑一被設(shè)計(jì)用于滅殺競爭性植物的生長或滅殺寄生生物體。因此,術(shù)語殺蟲劑包括多種產(chǎn)品如除草劑、除蟲劑和殺真菌劑。本質(zhì)上為非殺蟲劑的另一組產(chǎn)品被設(shè)計(jì)以便通過直接作用在農(nóng)作物本身上的方式使農(nóng)作物產(chǎn)量最大化。這些非殺蟲劑物質(zhì)例如包括植物生長調(diào)節(jié)劑、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑、微量營養(yǎng)素和化肥。
農(nóng)業(yè)用化學(xué)品產(chǎn)品已被配制成可乳化濃縮物、可潤濕粉末、粉塵、水分散性顆粒、餌料、水溶性濃縮物、水基或油基懸浮物和浸潰顆?;驍D出顆粒。這些化學(xué)品產(chǎn)品通過位于地面或空中的設(shè)備被輸送至目標(biāo)部位,所述設(shè)備特別適于操控多種產(chǎn)品形式。例如,噴灑設(shè)備被用于輸送活性組分的水基稀釋物和濃縮噴灑物。還以干式應(yīng)用的方式采用了以粉塵、餌料和顆粒產(chǎn)品的形式存在的活性組分。而且,工業(yè)中也通常采用化學(xué)灌溉、滴灌和芯吸等施加技術(shù)。
然而,農(nóng)業(yè)用化學(xué)品分散的常規(guī)方法主要被設(shè)計(jì)用于將這些化學(xué)品廣泛散播在大面積區(qū)域如農(nóng)作物田地等的應(yīng)用場合。通常希望將農(nóng)業(yè)用化學(xué)品和殺蟲劑分散在更有限的區(qū)域上,甚至分散在封閉的區(qū)域內(nèi),在所述區(qū)域內(nèi)無法使用常規(guī)的施加方法。盡管可通過噴灑罐或手持式泵噴灑器等的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這種更有限的分散,但這些裝置的有效處理距離僅被限于與噴灑裝置的出口相距數(shù)英尺的位置處,且整個(gè)噴灑圖案(spray pattern)可能會相當(dāng)有限,從而使得僅實(shí)現(xiàn)點(diǎn)處理(spot treatment)。
如果能夠?qū)崿F(xiàn)以下情況則是有利的:定點(diǎn)輸送和分散殺蟲劑如農(nóng)業(yè)用化學(xué)品以便進(jìn)行遠(yuǎn)程處理,但是要避免例如由于使用飛機(jī)在整個(gè)農(nóng)作物田地上進(jìn)行分散而帶來的廣泛散播?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)已經(jīng)披露了開發(fā)這種系統(tǒng)的多種嘗試。
授權(quán)給Hayes等的美國專利N0.6,306,913披露了使用射彈例如彩彈球來施用殺蟲劑的方案,所述殺蟲劑例如為來自以下組群的一種或多種物質(zhì),所述組群包括4-烯丙基苯甲醚、苯甲醚、烯丙基苯、4-異丙基苯甲醚、P-茴香醛、乙苯、異丙基苯、4-甲氧基苯乙酮、4-甲基苯乙烯、2-丙基苯酚、苯乙醚和甲苯,以便治理棘脛小囊科昆蟲的侵襲。針葉樹是棘脛小囊科昆蟲的目標(biāo)樹種,這種樹種通過使用射彈施加殺蟲劑的方式受到了保護(hù),所述射彈包含這樣的化合物,所述化合物在與針葉樹接觸時(shí)會爆炸,由此發(fā)射出化合物。
Scarabino的美國公開專利申請N0.2007/0193914披露了一種包含液體或固體并將所述液體或固體輸送至預(yù)限定或目標(biāo)位置的器件。該發(fā)明使得使用者可瞄準(zhǔn)位于地面上方或位于地表面下方的位置并將液體或固體輸送至該位置。該發(fā)明所披露的器件基本上是填充有多種殺蟲劑等的彩彈球,所述彩彈球通過標(biāo)準(zhǔn)彩彈球槍被輸送。
然而,這些發(fā)明所披露內(nèi)容都沒有解決在介于射擊裝置(即彩彈球槍)的出口與填充了化學(xué)品的彩彈球的撞擊位置之間的一定距離處分散農(nóng)業(yè)用化學(xué)品/殺蟲劑的問題。因此,其分散化學(xué)品的有效性僅限于在緊湊的場所以相對較小的圖案進(jìn)行分散。
如果能夠?qū)崿F(xiàn)以下情況則是有利的:分散農(nóng)業(yè)用化學(xué)品如殺蟲劑或化肥以便在介于那些易受噴灑罐或手持式泵噴灑器應(yīng)用場合影響的敏感位置之間的一定距離處進(jìn)行處理,且可例如通過在整個(gè)農(nóng)作物田地上進(jìn)行飛機(jī)分散的方式實(shí)現(xiàn)廣泛分散處理。
發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中,本發(fā)明提出了一種圓柱形環(huán)管(collar),所述圓柱形環(huán)管具有第一端和第二端、限定出孔的內(nèi)徑、外徑和被限定在所述內(nèi)徑與所述外徑之間的厚度,所述圓柱形環(huán)管包括伸入孔內(nèi)且相對于所述孔軸向設(shè)置的深度可調(diào)節(jié)的刀刃。
在另一實(shí)施例中,本發(fā)明涉及一種通過空氣分散化學(xué)品的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括壓縮氣體槍,所述壓縮氣體槍具有槍本體、握持部、筒體、觸發(fā)器、壓縮氣體源和位于所述筒體的出口端處的圓柱形環(huán)管,所述圓柱形環(huán)管具有從其中穿過的孔且配備有被設(shè)置在所述環(huán)管的出口端處的深度可調(diào)節(jié)的刀刃,所述刀刃伸入孔內(nèi),且所述系統(tǒng)包括包含化學(xué)品溶液或懸浮物的囊體。
在第三實(shí)施例中,本發(fā)明涉及一種用于將化學(xué)品溶液或懸浮物分散到目標(biāo)區(qū)域上的方法,所述方法包括將包含所述化學(xué)品溶液或懸浮物的囊體射出壓縮氣體槍,所述壓縮氣體槍具有筒體、位于所述筒體內(nèi)的孔和被設(shè)置在所述筒體的遠(yuǎn)端處并伸入所述孔內(nèi)的刀刃;并且在所述囊體離開所述槍時(shí)用所述刀刃切開所述囊體。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明,這些附圖并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的輸送系統(tǒng);
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的環(huán)管設(shè)備的放大視圖;和 圖3示出了沿圖2的線A-A’截取的本發(fā)明的環(huán)管設(shè)備的剖面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于通過空氣分散化學(xué)品的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括(參見圖1)壓縮氣體槍,所述壓縮氣體槍具有槍本體、握持部、筒體、觸發(fā)器、壓縮氣體源(未示出)、和如圖2所示的被定位在所述筒體的出口端處的圓柱形環(huán)管(1),所述圓柱形環(huán)管具有從其中穿過的孔且配備有被設(shè)置在所述環(huán)管的出口端處的深度可調(diào)節(jié)的刀刃(2)和包含化學(xué)品溶液或懸浮物的囊體(未示出),所述刀刃伸入孔內(nèi)(參見圖2和圖3)。囊體典型地是常規(guī)的彩彈球型囊體,所述囊體并未填充顏料(paint)而是填充有將要被輸送至目標(biāo)區(qū)域的化學(xué)品溶液或懸浮物。
與上述美國專利N0.6,306,913和美國公開專利申請N0.2007/0193914所披露的系統(tǒng)不同的是,根據(jù)本發(fā)明的壓縮氣體槍配備有被設(shè)置在筒體的端部處的環(huán)管(I ),且所述環(huán)管具有延伸進(jìn)入其孔內(nèi)的刀刃(2),所述刀刃被設(shè)計(jì)以便在彩彈球囊體離開所述環(huán)管時(shí)切開所述囊體。顯然,由于該球被切開,則其中的化學(xué)品溶液立即通過該切口流出,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中的裝置的不同之處在于化學(xué)品囊體/彩彈球直至撞擊時(shí)點(diǎn)仍保持完整。
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn):切口的深度對化學(xué)品輸送的距離和由該系統(tǒng)輸送的噴灑圖案的寬度都有很大影響。因此要基于所需的分散圖案和/或距離調(diào)節(jié)刀刃伸入環(huán)管的孔內(nèi)的深度。因此,如果能夠?qū)崿F(xiàn)以下情況則是有利的:刀刃伸入孔內(nèi)的深度基本上是無限可調(diào)的,從而為使用者提供很大的變化性以便為封在囊體中的化學(xué)品溶液/懸浮物選擇輸送參數(shù)。例如,刀刃的伸出深度可受到控制以便將囊體切至介于約1/8英寸與約3/4英寸之間的深度從而在與槍相距約I英尺至約300英寸之間的距離處進(jìn)行化學(xué)品分散。
本發(fā)明人認(rèn)為:噴灑圖案是通過使球圍繞其水平軸線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的,這種旋轉(zhuǎn)可能是由于在球體離開壓縮氣體槍/環(huán)管裝置時(shí)的切開過程中在球體上形成的微小拖拽力而實(shí)現(xiàn)的。該旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致化學(xué)品溶液或懸浮物受離心力作用而離開切口,且溶液沿其飛行路徑被分散成分布圖案。
本發(fā)明人觀察到:在囊體/球體的殼體內(nèi)的切口深度與化學(xué)品分散的距離之間存在反向關(guān)系。即,囊體的殼體內(nèi)的切口深度越深,則球內(nèi)的化學(xué)品溶液越早被分散,可能在僅有幾英尺的距離處就進(jìn)行分散。當(dāng)“目標(biāo)”被封閉起來時(shí),例如當(dāng)使用除蟲劑化學(xué)品對谷倉進(jìn)行除蟲處理時(shí),這可能是有利的。另一種可選方式是:當(dāng)需要對更遠(yuǎn)的目標(biāo)物進(jìn)行處理時(shí),則在囊體殼體中切出更淺的切口,從而導(dǎo)致囊體行進(jìn)得更遠(yuǎn),且化學(xué)品溶液被保持在球體內(nèi)更長的距離,甚至遠(yuǎn)達(dá)例如300英尺等??梢灶A(yù)期,噴灑圖案的寬度也受到切口深度的影響,但通常與溶液離開囊體時(shí)所行進(jìn)的距離相關(guān)。在任何情況下,噴灑圖案的寬度可沿飛行路徑從僅幾英尺(可能是3英尺或5英尺)變至多達(dá)8英尺或10英尺。
此外,可通過改變?nèi)芤?懸浮物的粘度的方式將化學(xué)品溶液保持在囊體內(nèi),這種粘度的改變是通過將眾所周知的粘度改性添加劑包括在化學(xué)品溶液/懸浮物中實(shí)現(xiàn)的。
因此,通過控制切口深度、囊體內(nèi)的溶液粘度且甚至是最終施加到系統(tǒng)上的氣體壓力,使得能夠以經(jīng)濟(jì)有效的方式將農(nóng)業(yè)用化學(xué)品施加到小得多也更為瞄準(zhǔn)的區(qū)域上,例如園地或花園上,這些區(qū)域無法通過空中噴灑或其他常規(guī)的大區(qū)域施加的處理方式而受到處理。
囊體通常具有球形聚合物殼體和包含所述化學(xué)品溶液或懸浮物的中空芯體。所述殼體可由熱塑性聚合物形成;例如聚烯烴如聚乙烯(HDPE、LDPE, LLDPE)、聚丙烯、或其他烯烴基聚合物或共聚物;聚酰胺如尼龍-6或尼龍_6,6 ;和聚酯如(聚)對苯二甲酸乙二酯(PET),或所屬領(lǐng)域已公知的其他物質(zhì)。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到:所選擇的特定聚合物應(yīng)該與將要被封在囊體中的化學(xué)品/溶液成分相容,例如以便在長期存儲時(shí),化學(xué)品不會通過囊體的殼體滲出。
如上文所述,化學(xué)品包括農(nóng)業(yè)用化學(xué)品如殺蟲劑、除草劑、殺真菌劑、除藻劑、化肥或其組合物,其可選自多種已公知的目前批準(zhǔn)用于該領(lǐng)域中的殺蟲劑化學(xué)品。最常見地,化學(xué)品是可溶的,或易于與多種佐劑相組合地分散在水中,所述佐劑例如為增溶劑、表面活性齊U、乳化劑、增稠劑等及其組合,佐劑的量小到足以對溶液/懸浮物產(chǎn)生所需功能即可。
彩彈球的制造以及在其中封裝顏料是所屬領(lǐng)域已公知的方法,且無需在本文重復(fù)描述。根據(jù)本發(fā)明,僅需對常規(guī)的制造工藝進(jìn)行修改就能將所需的農(nóng)業(yè)用化學(xué)品溶液或懸浮物包括在彩彈球的芯體內(nèi)以便代替顏料。
在一個(gè)方面中,如圖2更詳細(xì)地所示地那樣,本發(fā)明涉及一種圓柱形環(huán)管(I ),所述圓柱形環(huán)管具有第一端和第二端、限定出孔的內(nèi)徑、外徑和被限定在內(nèi)徑與外徑之間的厚度,所述圓柱形環(huán)管包括伸入孔內(nèi)且相對于所述孔軸向設(shè)置的深度可調(diào)節(jié)的刀刃(2)。該環(huán)管的內(nèi)徑被制成一定尺寸從而使得環(huán)管的所述第一端裝配在彩彈球槍的筒體的終端上,且該環(huán)管進(jìn)一步包括被設(shè)置而穿過第一端處的厚度的鎖定螺釘或螺栓(4),從而使得環(huán)管可被緊固到壓縮氣體槍的筒體上。
在目前所示的實(shí)施例中(參見圖1至圖3),刀刃是簡單的剃刀刀片(2),所述剃刀刀片被插入在鄰近環(huán)管的第二端的位置處穿過該處厚度的狹槽內(nèi)。盡管如此,但所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到:該深度可調(diào)節(jié)的刀刃可被構(gòu)造而具有不同結(jié)構(gòu),如被設(shè)置在螺合在環(huán)管厚度內(nèi)的螺釘?shù)亩瞬可系牡度校兜奶甑兜镀膬?yōu)點(diǎn)在于,刀片變鈍時(shí)易于經(jīng)濟(jì)地更換。刀刃可摩擦配合到狹槽中,或該裝置可進(jìn)一步包括固定螺釘(3),所述固定螺釘被定位而在與孔的軸線成非零角度的情況下穿過環(huán)管厚度,所述固定螺釘穿過環(huán)管厚度的位點(diǎn)足以使得固定螺釘能夠與剃刀刀片接觸并將其鎖定在狹槽中而處于刀刃伸入孔內(nèi)的所需深度處。固定螺釘與孔的軸線大體上正交地且在所述軸線上方被定位,且盡管刀刃伸入孔內(nèi)的深度是無限可調(diào)的,但其設(shè)置在孔內(nèi)的深度至少足以導(dǎo)致刀刃完全穿透囊體的殼體,正如上文所述。
現(xiàn)在將結(jié)合以下實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述。在所述實(shí)例中,常規(guī)的彩彈球被用于圖1所示設(shè)備中以便示出噴灑圖案和與彩彈球內(nèi)變化的切口深度相關(guān)的距離。紙覆蓋層沿球的飛行路徑被置于地面上,且在離開球時(shí),顏料在紙上沉積出易于觀察的噴灑圖案。顏料的粘度為250cP。
實(shí)例I
本實(shí)例旨在模擬分散除蟲劑以便控制后院中的蚊子的情況。因此,這種情況需要的是較短的飛行距離和較高的沉積速率??烧{(diào)節(jié)的刀刃被定位以便穿透囊體達(dá)3/4英寸的深度,從而在較短的距離處以較寬的噴灑圖案分散被封在囊體內(nèi)的溶液。顏料在25碼的距離內(nèi)離開彩彈球并產(chǎn)生出約8至10英尺寬的噴灑圖案。
實(shí)例2
本實(shí)例旨在模擬沿柵欄排分散除草劑以便移除野草的情況。因此,這種情況需要的是較長的距離和較窄的噴灑圖案。可調(diào)節(jié)的刀刃被定位以便穿透囊體達(dá)僅1/8英寸的深度。顏料在100碼的距離離開球并產(chǎn)生出約3至5英尺寬的噴灑圖案。
實(shí)例3
本實(shí)例旨在模擬用殺真菌劑對目標(biāo)物進(jìn)行點(diǎn)處理的情況。因此,這種情況需要的是中等的距離和中等的噴灑圖案??烧{(diào)節(jié)的刀刃被定位以便穿透囊體達(dá)1/2英寸的深度。顏料在50-75碼的距離離開球并產(chǎn)生出約6至8英尺寬的噴灑圖案。
盡管上文已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的特定實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述和圖示,但所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到:盡管此處并未示出,但本發(fā)明本身可產(chǎn)生變化。為此原因,應(yīng)該僅參考所附權(quán)利要求
書來確定本發(fā)明的真實(shí)范圍。
權(quán)利要求
1.一種圓柱形環(huán)管,所述圓柱形環(huán)管具有第一端和第二端、限定出孔的內(nèi)徑、外徑和被限定在所述內(nèi)徑與所述外徑之間的厚度,所述圓柱形環(huán)管包括伸入所述孔內(nèi)且相對于所述孔軸向設(shè)置的深度可調(diào)節(jié)的刀刃。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圓柱形環(huán)管,其中所述內(nèi)徑被制成一定尺寸從而使得所述環(huán)管的所述第一端裝配在彩彈球槍的筒體的終端上,且所述環(huán)管進(jìn)一步包括被設(shè)置而穿過所述第一端處的厚度的鎖定螺釘或螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圓柱形環(huán)管,其中所述刀刃是剃刀刀片,所述剃刀刀片被插入在鄰近所述環(huán)管的所述第二端的位置處穿過該處厚度的狹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的圓柱形環(huán)管,其中所述刀刃被摩擦配合在所述狹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的圓柱形環(huán)管,進(jìn)一步包括固定螺釘,所述固定螺釘被定位而在與孔的軸線成非零角度的情況下穿過所述厚度,所述固定螺釘穿過環(huán)管厚度的位點(diǎn)足以使得所述固定螺釘能夠與所述剃刀刀片接觸并將其鎖定在所述狹槽中而處于所述刀刃伸入所述孔內(nèi)的所需深度處。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的圓柱形環(huán)管,其中所述固定螺釘與所述孔的軸線大體上正交地且在所述軸線上方被定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圓柱形環(huán)管,其中所述刀刃伸入所述孔內(nèi)的深度是無限可調(diào)的。
8.一種通過空氣分散化學(xué)品的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 壓縮氣體槍,所述壓縮氣體槍具有槍本體、握持部、筒體、觸發(fā)器、壓縮氣體源和位于所述筒體的出口端處的圓柱形環(huán)管,所述圓柱形環(huán)管具有從其中穿過的孔且配備有被設(shè)置在所述環(huán)管的出口端處的深度可調(diào)節(jié)的刀刃,所述刀刃伸入孔內(nèi);和 包含化學(xué)品溶液或懸浮物的囊體。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的系統(tǒng),其中所述囊體被制成一定尺寸以便可密封地但寬松地裝配在所述孔內(nèi)且所述裝配足以允許在所述囊體后面的所述孔內(nèi)積聚氣壓,并且通過所述氣體壓力將所述囊體從所述筒體中排出。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的系統(tǒng),其中所述囊體具有聚合物殼體和包含所述化學(xué)品溶液或懸浮物的芯體。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的系統(tǒng),其中所述殼體聚合物包括熱塑性聚合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的系統(tǒng),其中所述化學(xué)品包括農(nóng)業(yè)用化學(xué)品。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的系統(tǒng),其中所述農(nóng)業(yè)用化學(xué)品是殺蟲劑、除草劑、殺真菌齊U、除藻劑、化肥或其組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的系統(tǒng),其中所述囊體是球形的。
15.一種用于將化學(xué)品溶液或懸浮物分散到目標(biāo)區(qū)域上的方法,所述方法包括: 將包含所述化學(xué)品溶液或懸浮物的囊體射出壓縮氣體槍,所述壓縮氣體槍具有筒體、位于所述筒體內(nèi)的孔、和被設(shè)置在所述筒體的遠(yuǎn)端處并伸入所述孔內(nèi)的刀刃;并且 在所述囊體離開所述槍時(shí)用所述刀刃切開所述囊體。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的方法,進(jìn)一步包括基于分散的所需圖案和/或距離對所述刀刃伸入所述孔內(nèi)的深度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
17.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的方法,其中所述化學(xué)品是農(nóng)業(yè)用化學(xué)品。
18.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的方法,進(jìn)一步包括從位于所述囊體中的所述切口將所述化學(xué)品溶液或懸浮物以一定圖案分散在所述目標(biāo)區(qū)域上。
19.根據(jù)權(quán)利要求
16所述的方法,其中所述伸出深度受到控制以便將所述囊體切至介于約1/8英寸與約3/4英寸之間的深度從而在與所述槍相距約I英尺至約300英尺之間的距離處進(jìn)行分散。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的方法,其中所述分散圖案的寬度介于約3英尺與約10英尺之間,這取決 于伸出深度。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種通過空氣分散化學(xué)品的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括壓縮氣體槍,所述壓縮氣體槍具有槍本體、握持部、筒體、觸發(fā)器、壓縮氣體源和位于所述筒體的出口端處的圓柱形環(huán)管(1),所述圓柱形環(huán)管具有從其中穿過的孔且配備有被設(shè)置在所述環(huán)管的出口端處的深度可調(diào)節(jié)的刀刃(2),所述刀刃伸入孔內(nèi),以便在包含化學(xué)品溶液或懸浮物的囊體離開所述環(huán)管時(shí)對所述囊體進(jìn)行切割,并且分散所述化學(xué)品溶液或懸浮物。
文檔編號F41A21/46GKCN103140734SQ201280002068
公開日2013年6月5日 申請日期2012年5月15日
發(fā)明者R.W.海恩斯, E.M.馬杜瓦 申請人:殺蟲劑釋放系統(tǒng)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan