一种蒸汽式喷雾器及其控制方法与流程

1.本发明涉及喷雾器技术领域，特别是涉及一种蒸汽式喷雾器及其控制方法。


背景技术：

2.喷雾器是农林植保机械设备，被广泛应用于杀虫、消毒杀菌或施肥。喷雾器包括烟雾机和蒸汽式喷雾器。烟雾机是将药剂和助剂混合后加热喷洒，但是高温加热时药剂容易被分解，影响药剂的药效；而蒸汽式喷雾器是将药剂和助剂分开并单独对助剂进行加热，然后再将常温的药剂与高温加热后的助剂混合喷洒，保证药剂的药性，且蒸汽式喷雾器相对烟雾机具有体积更小，重量更轻的优势。因此，蒸汽式喷雾器的应用更为广泛。
3.目前，蒸汽式喷雾器采用简单的机械控制，装置自身不具备检测能力，例如，在工作中当燃烧机构突然熄火后，装置仍然继续工作，造成汽油、助剂和农药的浪费；且现有燃烧机构内的点火元件将汽油点燃需要的时间长，可以通过提升点火元件的功率来实现快速点火，但是这样容易导致点火元件的使用寿命缩短，提升后期更换配件的成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种蒸汽式喷雾器及其控制方法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种蒸汽式喷雾器，包括喷雾器本体、燃烧机构、燃烧器、动力元件、储物箱、电源和遥控器，所述喷雾器本体一端与燃烧机构一端固定连接，所述燃烧机构另一端与燃烧器一端固定连接，所述燃烧器另一端设有喷头，所述燃烧机构、燃烧器和喷头分别与所述储物箱通过管路相连接，所述燃烧机构、燃烧器和喷头与所述储物箱相连接的管路上均安装有动力元件，所述喷雾器本体内部设有控制元件，所述喷雾器本体上安装有电源，所述遥控器与所述控制元件电连接。
7.优选地，所述控制元件为单片机，所述喷雾器本体远离燃烧机构一端设有滤网，所述喷雾器本体内部靠近滤网位置设有离心风机，所述离心风机的出风口与燃烧机构位置相对应，所述离心风机与单片机电连接。
8.优选地，所述燃烧器靠近喷头一端的侧面设有排气口，所述燃烧器内设有螺旋管，所述螺旋管靠近喷雾器本体一端设有螺旋管接口，所述螺旋管远离喷雾器本体一端与喷头相连接，所述喷头侧面设有药剂接口。
9.优选地，所述燃烧机构包括外壳、内壳、盖体、蒸发网、点火棒和火焰传感器，所述外壳套在内壳外侧，外壳与内壳的中心轴线重合，外壳与内壳之间形成空腔，外壳和内壳靠近燃烧器一端设有第一开口，内壳远离燃烧器一端安装有盖体，内壳靠近盖体位置的侧面设有通孔，盖体内侧安装有蒸发网，盖体中心位置设有油液接口，油液接口伸入盖体内侧与蒸发网相接触，盖体侧面安装有点火棒，点火棒与单片机电连接，内壳靠近盖体位置的侧面安装有火焰传感器，火焰传感器与单片机电连接。
10.进一步地，所述储物箱内设有油箱、助剂箱和药箱，所述油箱、助剂箱和药箱内部
均设有液位传感器，所述动力元件包括油泵、助剂泵和药泵，所述油泵、助剂泵和药泵均与单片机电连接，所述油箱与油泵的进油口通过管路相连接，所述油泵的出油口与盖体上的油液接口通过管路相连接，所述助剂箱与助剂泵的进液口通过管路相连接，所述助剂泵的出液口与螺旋管上的螺旋管接口通过管路相连接，所述助剂泵与螺旋管接口相连接的管路上设有压力传感器，所述压力传感器与单片机电连接，所述药箱与药泵的进药口通过管路相连接，所述药泵的出药口与喷头上的药剂接口通过管路相连接。
11.优选地，所述燃烧机构包括壳体、盖体、涡流组件、喷嘴、火焰传感器和铱金火花塞，所述壳体一端与燃烧器固定连接，壳体另一端安装有盖体，盖体中心位置安装有喷嘴，喷嘴一端安装有油液接口，盖体位于喷嘴四周位置设有通孔，盖体上安装有火焰传感器，火焰传感器与单片机电连接，壳体内靠近喷嘴位置安装有涡流组件，壳体侧面靠近涡流组件位置安装有铱金火花塞，喷雾器本体内部设有高压包，铱金火花塞依次与高压包和单片机电连接，所述涡流组件包括稳焰碟、通道和固定架，所述稳焰碟近似呈喇叭状，所述稳焰碟最小直径的一端与所述通道的一端固定连接，所述通道另一端靠近所述喷嘴，所述通道侧面与固定架一端固定安装，所述固定架另一端与壳体的内壁固定连接，所述稳焰碟侧面设有折弯片，所述稳焰碟与所述折弯片相对应位置设有第二开口，所述稳焰碟上设有第三开口，所述壳体外侧面靠近盖体一端设有安装板。
12.进一步地，所述储物箱内设有油箱、助剂箱和药箱，所述油箱、助剂箱和药箱内部均设有液位传感器，所述动力元件包括电磁柱塞泵、助剂泵和药泵，所述电磁柱塞泵、助剂泵和药泵均与单片机电连接，所述油箱与电磁柱塞泵的进油口通过管路相连接，所述电磁柱塞泵的出油口与盖体上的油液接口通过管路相连接，所述助剂箱与助剂泵的进液口通过管路相连接，所述助剂泵的出液口与螺旋管上的螺旋管接口通过管路相连接，所述助剂泵与螺旋管接口相连接的管路上设有压力传感器，所述压力传感器与单片机电连接，所述药箱与药泵的进药口通过管路相连接，所述药泵的出药口与喷头上的药剂接口通过管路相连接。当管路内出现水垢或堵塞导致管路的压力值变高，压力传感器可将信号反馈给单片机，单片机发出警报提示工作人员需要进行保养清理，防止助剂泵损坏。
13.优选地，所述遥控器上设有不同的按键，所述遥控器内设有微控单元，微控单元上设有无线信号发射模块，所述单片机上设有无线信号接收模块。
14.一种用于蒸汽式喷雾器的控制方法，包括以下步骤：
15.(1)开始工作，通过遥控器上的按键发送信号给单片机，单片机控制油泵开始工作，同时单片机控制离心风机也开始工作，离心风机将外部空气通过滤网吸入喷雾器本体内部并将空气送至燃烧机构的空腔位置，空气从通孔进入内壳的内部，油泵将汽油从油箱输送到油液接口位置，汽油通过毛细现象分布在蒸发网上，由于汽油的蒸发温度较低，汽油在蒸发网上开始从液态变为气态；
16.(2)离心风机转速控制，单片机控制点火棒开始工作，同时单片机控制离心风机的转速降低使得离心风机的送风量降低，内壳内的氧气可充分与气态的汽油接触，由于汽油可实现过氧燃烧，点火棒容易将汽油点燃，汽油被点燃后，火焰传感器将信号发送给单片机，单片机控制离心风机的转速逐渐上升至正常转速，离心风机可源源不断的给燃烧机构提供氧气；
17.(3)助剂泵工作，单片机控制助剂泵开始工作，助剂泵将助剂从助剂箱输送到燃烧
器内的螺旋管中，燃烧机构燃烧产生的热量通过第一开口送至燃烧器内持续对螺旋管进行加热，高温将螺旋管内的助剂汽化变成高压蒸汽，高压蒸汽进入到喷头内；
18.(4)药泵工作，单片机控制药泵开始工作，药泵将农药从药箱输送到喷头内，喷头内的高压蒸汽将农药快速冲击粉碎成液态雾滴，农药与高压蒸汽混合形成液态雾滴通过喷头喷出弥散在待施药的农作物区域，同时汽油燃烧后形成的废气通过燃烧器上的排气口排出，完成一个工作过程；
19.(5)熄火反馈，当燃烧机构突然熄火时，火焰传感器将信号发送至单片机，单片机发出信号控制油泵、助剂泵和药泵停止工作；
20.(6)重新启动，单片机控制油泵、点火棒、助剂泵和药泵重新开始工作，重复步骤(1)～(4)的工作过程，整个系统呈闭环控制。
21.一种用于蒸汽式喷雾器的控制方法，包括以下步骤：
22.(1)开始工作，通过遥控器上的按键发送信号给单片机，单片机控制电磁柱塞泵开始工作，同时单片机控制离心风机也开始工作，离心风机将外部空气通过滤网吸入喷雾器本体内部并将空气送至燃烧机构内，空气通过盖体的通孔进入壳体的内部，空气通过稳焰碟上的第二开口和第三开口后形成涡旋的气流，电磁柱塞泵将汽油从油箱输送到喷嘴内，喷嘴将液态汽油雾化喷出，涡旋的气流与喷嘴雾化喷出的汽油混合形成涡旋混合物；
23.(2)离心风机转速控制，单片机控制铱金火花塞开始工作，同时单片机控制离心风机的转速降低使得离心风机的送风量降低，壳体内的氧气可充分与雾化的汽油接触，由于汽油可实现过氧燃烧，铱金火花塞容易将涡旋混合物点燃，涡旋混合物被点燃后，火焰传感器将信号发送给单片机，单片机控制离心风机的转速逐渐上升至正常转速，离心风机可源源不断的给燃烧机构提供氧气；
24.(3)助剂泵工作，单片机控制助剂泵开始工作，助剂泵将助剂从助剂箱输送到燃烧器内的螺旋管中，燃烧机构燃烧产生的热量送至燃烧器内持续对螺旋管进行加热，高温将螺旋管内的助剂汽化变成高压蒸汽，高压蒸汽进入到喷头内；
25.(4)药泵工作，单片机控制药泵开始工作，药泵将农药从药箱输送到喷头内，喷头内的高压蒸汽将农药快速冲击粉碎成液态雾滴，农药与高压蒸汽混合形成液态雾滴通过喷头喷出弥散在待施药的农作物区域，同时汽油燃烧后形成的废气通过燃烧器上的排气口排出，完成一个工作过程；
26.(5)熄火反馈，当燃烧机构突然熄火时，火焰传感器将信号发送至单片机，单片机发出信号控制电磁柱塞泵、助剂泵和药泵停止工作；
27.(6)重新启动，单片机控制电磁柱塞泵、铱金火花塞、助剂泵和药泵重新开始工作，重复步骤(1)～(4)的工作过程，整个系统呈闭环控制。
28.本发明的有益效果在于：(1)本发明设计具有反馈功能的控制系统，使得装置自身具有检测能力，在工作中当燃烧机构突然熄火后，单片机控制装置停止工作，避免造成汽油、助剂和农药的浪费；(2)控制系统在点火元件点火时，控制离心风机降低转速，保证燃烧机构内的汽油过氧燃烧，实现点火元件的快速点火，且无需提升点火元件的功率，点火元件使用寿命长，降低后期更换配件的成本；(3)控制系统可实现在工作中当燃烧机构突然熄火后自动再次点火，使得喷雾器恢复到正常的使用状态，使用省心，用户满意度高。
附图说明
29.图1为本发明的实施例一整体结构剖视图；
30.图2为本发明的实施例一局部放大视图；
31.图3为本发明的实施例一整体结构组装示意图；
32.图4为本发明的实施例一控制原理示意图；
33.图5为本发明的实施例二整体结构剖视图；
34.图6为本发明的实施例二局部放大视图；
35.图7为本发明的实施例二整体结构组装示意图；
36.图8为本发明的实施例二控制原理示意图。
37.其中：1、喷雾器本体；2、油液接口；3、盖体；4、蒸发网；5、火焰传感器；6、内壳；7、外壳；8、第一开口；9、螺旋管；10、燃烧器；11、排气口；12、喷头；13、药剂接口；14、螺旋管接口；15、空腔；16、点火棒；17、单片机；18、离心风机；19、滤网；20、涡流组件；201、稳焰碟；202、第三开口；203、折弯片；204、第二开口；205、通道；206、固定架；21、铱金火花塞；22、壳体；23、安装板；24、喷嘴；25、通孔。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明作进一步说明：
39.实施例一
40.如图1和图3所示，一种蒸汽式喷雾器，包括喷雾器本体1、燃烧机构、燃烧器10、动力元件、储物箱、电源和遥控器。喷雾器本体1一端与燃烧机构一端通过螺栓固定连接，所述燃烧机构另一端与燃烧器10一端通过焊接方式固定连接，燃烧器10另一端设有喷头12。燃烧机构、燃烧器10和喷头12分别与储物箱通过管路相连接。燃烧机构、燃烧器10和喷头12与储物箱相连接的管路上均安装有动力元件。喷雾器本体1内部设有控制元件，遥控器与控制元件电连接。喷雾器本体1上安装有电源，电源为喷雾器中电器元件提供电能。本实施例中，控制元件为单片机17。喷雾器本体1远离燃烧机构一端设有滤网19，喷雾器本体1内部靠近滤网19位置设有离心风机18，离心风机18的出风口与燃烧机构位置相对应，离心风机18与单片机17电连接。燃烧器10靠近喷头12一端的侧面设有排气口11，排气口11用于排出燃烧机构工作中产生的废气。燃烧器10内设有螺旋管9，螺旋管9靠近喷雾器本体1一端设有螺旋管接口14，螺旋管9远离喷雾器本体1一端与喷头12相连接，喷头12侧面设有药剂接口13。遥控器上设有不同的按键，遥控器内设有微控单元，微控单元上设有无线信号发射模块。遥控器上的按键包括a键开始、b键关闭、c键点动控制和d键点动控制。单片机17上设有无线信号接收模块。
41.如图2和图3所示，燃烧机构包括外壳7、内壳6、盖体3、蒸发网4、点火棒16和火焰传感器5。外壳7套在内壳6外侧。外壳7与内壳6的中心轴线重合，外壳7与内壳6之间形成空腔15。外壳7和内壳6靠近燃烧器10一端设有第一开口8。内壳6远离燃烧器10一端安装有盖体3。内壳6靠近盖体3位置的侧面设有通孔25。盖体3内侧安装有蒸发网4。盖体3中心位置设有油液接口2，油液接口2伸入盖体3内侧与蒸发网4相接触。盖体3侧面安装有点火棒16，点火棒16与单片机17电连接。内壳6靠近盖体3位置的侧面安装有火焰传感器5，火焰传感器5与单片机17电连接。储物箱内设有油箱、助剂箱和药箱，油箱、助剂箱和药箱内部均设有液位
传感器。动力元件包括油泵、助剂泵和药泵。油泵、助剂泵和药泵均与单片机17电连接。油箱与油泵的进油口通过管路相连接，油泵的出油口与盖体3上的油液接口2通过管路相连接。助剂箱与助剂泵的进液口通过管路相连接，助剂泵的出液口与螺旋管9上的螺旋管接口14通过管路相连接。助剂泵与螺旋管接口14相连接的管路上设有压力传感器，压力传感器与单片机17电连接。药箱与药泵的进药口通过管路相连接，药泵的出药口与喷头12上的药剂接口13通过管路相连接。
42.如图1、图2和图4所示，一种用于蒸汽式喷雾器的控制方法，包括以下步骤：(1)开始工作，通过遥控器上的按键发送信号给单片机17，单片机17控制油泵开始工作，同时单片机17控制离心风机18也开始工作。离心风机18将外部空气通过滤网19吸入喷雾器本体1内部并将空气送至燃烧机构的空腔15位置，空气从通孔25进入内壳6的内部。油泵将汽油从油箱输送到油液接口2位置，汽油通过毛细现象分布在蒸发网4上，由于汽油的蒸发温度较低，汽油在蒸发网4上开始从液态变为气态。(2)离心风机18转速控制，单片机17控制点火棒16开始工作，同时单片机17控制离心风机18的转速降低使得离心风机18的送风量降低，内壳6内的氧气可充分与气态的汽油接触，由于汽油可实现过氧燃烧，点火棒16容易将汽油点燃，汽油被点燃后，火焰传感器5将信号发送给单片机17，单片机17控制离心风机18的转速逐渐上升至正常转速，离心风机18可源源不断的给燃烧机构提供氧气。(3)助剂泵工作，单片机17控制助剂泵开始工作，助剂泵将助剂从助剂箱输送到燃烧器10内的螺旋管9中。燃烧机构燃烧产生的热量通过第一开口8送至燃烧器10内持续对螺旋管9进行加热，高温将螺旋管9内的助剂汽化变成高压蒸汽，高压蒸汽进入到喷头12内。(4)药泵工作，单片机17控制药泵开始工作，药泵将农药从药箱输送到喷头12内。喷头12内的高压蒸汽将农药快速冲击粉碎成液态雾滴，农药与高压蒸汽混合形成液态雾滴通过喷头12喷出弥散在待施药的农作物区域，同时汽油燃烧后形成的废气通过燃烧器10上的排气口11排出，完成一个工作过程。(5)熄火反馈，当燃烧机构突然熄火时，火焰传感器5将信号发送至单片机17，单片机17发出信号控制油泵、助剂泵和药泵停止工作。(6)重新启动，单片机17控制油泵、点火棒16、助剂泵和药泵重新开始工作，重复步骤(1)～(4)的工作过程，整个系统呈闭环控制。
43.实施例二
44.本实施例与实施例一的区别在于：如图5、图6和图7所示，燃烧机构包括壳体22、盖体3、涡流组件20、喷嘴24、火焰传感器5和铱金火花塞21。壳体22一端与燃烧器10固定连接。壳体22另一端安装有盖体3。盖体3中心位置安装有喷嘴24，喷嘴24一端安装有油液接口2。喷嘴24直接实现汽油的雾化，无需使用蒸发网4。盖体3位于喷嘴24四周位置设有通孔25。盖体3上安装有火焰传感器5，火焰传感器5与单片机17电连接。壳体22内靠近喷嘴24位置安装有涡流组件20。涡流组件20帮助从盖体3的通孔25进入壳体22内的空气形成涡旋的气流，提升燃烧机构对于燃烧器10内螺旋管9的加热效果。壳体22侧面靠近涡流组件20位置安装有铱金火花塞21，喷雾器本体1内部设有高压包，铱金火花塞21依次与高压包和单片机17电连接。涡流组件20包括稳焰碟201、通道205和固定架206。稳焰碟201近似呈喇叭状，稳焰碟201最小直径的一端与通道205的一端固定连接，通道205另一端靠近喷嘴24。通道205侧面与固定架206一端固定安装，固定架206另一端与壳体22的内壁固定连接。稳焰碟201侧面设有折弯片203，稳焰碟201与折弯片203相对应位置设有第二开口204，稳焰碟201上设有第三开口202。壳体22外侧面靠近盖体3一端设有安装板23，安装板23用于实现燃烧机构与喷雾器本
体1固定安装。储物箱内设有油箱、助剂箱和药箱，油箱、助剂箱和药箱内部均设有液位传感器。动力元件包括电磁柱塞泵、助剂泵和药泵。电磁柱塞泵、助剂泵和药泵均与单片机17电连接。油箱与电磁柱塞泵的进油口通过管路相连接，电磁柱塞泵的出油口与盖体3上的油液接口2通过管路相连接。助剂箱与助剂泵的进液口通过管路相连接，助剂泵的出液口与螺旋管9上的螺旋管接口14通过管路相连接。助剂泵与螺旋管接口14相连接的管路上设有压力传感器，压力传感器与单片机17电连接。药箱与药泵的进药口通过管路相连接，药泵的出药口与喷头12上的药剂接口13通过管路相连接。
45.如图5、图6和图8所示，一种用于蒸汽式喷雾器的控制方法，包括以下步骤：(1)开始工作，通过遥控器上的按键发送信号给单片机17，单片机17控制电磁柱塞泵开始工作，同时单片机17控制离心风机18也开始工作，离心风机18将外部空气通过滤网19吸入喷雾器本体1内部并将空气送至燃烧机构内，空气通过盖体3的通孔25进入壳体22的内部，空气通过稳焰碟201上的第二开口204和第三开口202后形成涡旋的气流，电磁柱塞泵将汽油从油箱输送到喷嘴24内，喷嘴24将液态汽油雾化喷出，涡旋的气流与喷嘴24雾化喷出的汽油混合形成涡旋混合物。(2)离心风机18转速控制，单片机17控制铱金火花塞21开始工作，同时单片机17控制离心风机18的转速降低使得离心风机18的送风量降低，壳体22内的氧气可充分与雾化的汽油接触，由于汽油可实现过氧燃烧，铱金火花塞21容易将涡旋混合物点燃，涡旋混合物被点燃后，火焰传感器5将信号发送给单片机17，单片机17控制离心风机18的转速逐渐上升至正常转速，离心风机18可源源不断的给燃烧机构提供氧气。(3)助剂泵工作，单片机17控制助剂泵开始工作，助剂泵将助剂从助剂箱输送到燃烧器10内的螺旋管9中，燃烧机构燃烧产生的热量送至燃烧器10内持续对螺旋管9进行加热，高温将螺旋管9内的助剂汽化变成高压蒸汽，高压蒸汽进入到喷头12内。(4)药泵工作，单片机17控制药泵开始工作，药泵将农药从药箱输送到喷头12内，喷头12内的高压蒸汽将农药快速冲击粉碎成液态雾滴，农药与高压蒸汽混合形成液态雾滴通过喷头12喷出弥散在待施药的农作物区域，同时汽油燃烧后形成的废气通过燃烧器10上的排气口11排出，完成一个工作过程。(5)熄火反馈，当燃烧机构突然熄火时，火焰传感器5将信号发送至单片机17，单片机17发出信号控制电磁柱塞泵、助剂泵和药泵停止工作。(6)重新启动，单片机17控制电磁柱塞泵、铱金火花塞21、助剂泵和药泵重新开始工作，重复步骤(1)～(4)的工作过程，整个系统呈闭环控制。本实施例的其余部分内容均与实施例一中的内容相同。本实施例是实施例一的升级版，相对于实施例一具有更佳的使用效果。
46.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围。本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。