CN109819962A - 一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，包括水域植保船、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块。与现有技术相比，具有如下优点：（1）本发明采用“自产自喷”和“边产边喷”的“药剂”为强效防治的臭氧水溶液，“药剂”由空气和水制成，从源头上实现了“无农药”作业，在借助臭氧触杀之后，水溶液中剩余臭氧能够自行分解为氧气，实现“无农残”作业；（2）本发明采用风送雾化机雾化程度高，雾滴更易黏附作物表面上，穿透强，深入作物内部，对于稠密作物病虫害有很好的防治效果；（3）本发明采用就地取材原则，使用工作植保水域中的水进行水冷和净水制取臭氧水溶液，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种完全摆脱对农药依赖的一体化水域植保船作业系统，尤其是在农业有害细菌、真菌、病毒等微生物防治过程中，利用植保船实时制备、喷施具有广谱、强效消杀作用的臭氧水溶液，以实现“无农药”、“无农残”基础上的精准、绿色、生态作业。更特别地说，是指一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船。
背景技术
随着人民对蔬菜、瓜果、粮食等农产品的质量安全要求越来越高，近年来国家对相关农产品的田间管理环节提出了“化肥农药双减”目标。但不可否认的是，未来很长一段时期内，植保作业环节要想完全摆脱对农药的依赖，仍有很长一段路要走。
臭氧为农业摆脱对农药依赖提供了良好的解决方案。研究表明，仅仅以空气、水等为原料就可以制备出具有强氧化能力的臭氧或臭氧水溶液，其对农业有害微生物（如细菌、真菌、病毒）和部分害虫（如红蜘蛛、蚜虫、粉虱）具有广谱、强效的消杀作用，且臭氧制备过程中的附属氮氧产物还具有明显的促生和增产效果。例如，臭氧水溶液能有效防治番茄、香瓜、黄瓜、葡萄的霜霉病、灰霉病等，并能去除茄子、蘑菇类、盆花等的霉杂菌及蚜虫，目前已作为防治病虫害并避免农药残留、降低环境污染的一个有效方式广泛应用于有机农业生产领域。
目前，就适用于臭氧或臭氧水溶液的喷施作业系统而言，目前主要有固定式臭氧水喷、滴灌系统，背负式臭氧水喷雾器和车载喷杆式，且均已在棚室内和田间得到部分推广应用。例如，专利号为201820238006.6的实用新型专利公开了一种背负式低压水解臭氧喷雾器及其臭氧发生器；专利号为201620259970.8的实用新型专利公开了一种臭氧水喷雾器；专利号为201620800233.4的实用新型专利公开了一种臭氧水移动式喷雾器；专利号为201721911280.7 的实用新型专利公开了一种水污染治理用臭氧消毒船。然而，能够适用于水域作物如水生农作物、挺水植物、浮叶植物、湿生植物、沉水植物、漂浮植物等，基于臭氧水溶液喷施这种“无农药”、“无农残”植保新技术且作业方式更加灵活、高效、精准的一体化水域植保船作业系统尚未见报道。特别是，将具有高工效、精准作业能力的水域植保船用于臭氧水溶液的实时制备和水域喷施，进而开发一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，将是一个值得探索且具有远大前景的新方向。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，以解决现有水域作物如水生农作物、挺水植物、浮叶植物、湿生植物、沉水植物、漂浮植物等植保作业中缺乏基于臭氧水溶液喷施且作业方式更加绿色、高效、精准的一体化的水域植保船作业系统的现实问题。在农业有害细菌、真菌、病毒等微生物防治过程中，利用植保船实时制备、精准喷施具有广谱、强效消杀作用的臭氧水溶液，可以实现“无农药”、“无农残”基础上的精准、绿色、生态作业。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，包括水域植保船、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块，所述机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块均搭载、固定于水域植保船上；所述机载电源模块包括逆变器、变压器，逆变器的输入端与水域植保船上的专用电池的输出端相连接，逆变器的输出端与变压器的输入端相连接，变压器的输出端与机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块中各用电器件的输入端相连接；所述机载制氧模块包括气源罐、臭氧发生器、循环水冷却器，气源罐的出气口与臭氧发生器的入气口相连通，臭氧发生器用于以气源罐中的压缩气体为原料制取臭氧气体，气源罐中装有压缩氧气，循环水冷却器固定于臭氧发生器外壳体上，循环水冷却器用于制氧过程中给臭氧发生器冷却降温；所述循环水冷却器的进水口和出水口安装在水域植保船上，进水端安装一个进水泵，进水口安装过滤装置，出水口安装一个止回阀，同时进水口、出水口安装在水域植保船的一侧，进水口相对安装在较低的位置，出水口相对安装在较高的位置；所述机载制液模块包括净水器、净水罐、气液混合器、药箱，净水罐用于提供净水给气液混合器，净水罐中装有蒸馏水，气液混合器用于将臭氧发生器产生的臭氧气体与净水相混合，以实时调配、制备水域植保用臭氧水溶液，药箱用于临时存储气液混合器所实时调配出的水域植保用臭氧水溶液，气液混合器的入气口与臭氧发生器的出气口相连通，气液混合器的入水口与净水罐的出水口相连通，气液混合器的出液口与药箱的入液口相连通；所述净水器进水管连接在进水泵出水管上；所述机载喷施模块包括液泵、风送雾化机，液泵的抽液管伸入药箱底部，液泵的排液管与风送雾化机的入液口相连通，液泵工作时将药箱中的水域植保用臭氧水溶液泵入风送雾化机，并通过风送雾化机将臭氧水溶液雾化为雾滴；所述风送雾化机套在旋转轴上，旋转轴固定在水域植保船后部。
进一步的，所述气源罐中的压缩气体是压缩空气、压缩氧气中的一种。
进一步的，所述臭氧发生器是高压放电式臭氧发生器。
进一步的，所述臭氧发生器的臭氧产量为100g/h～1000g/h。
进一步的，所述气液混合器是文丘里射流混合器、气液强力混合腔、气液混合泵中的一种。
进一步的，所述净水是蒸馏水、去离子水、纯水中的一种。
进一步的，所述药箱中水域植保用臭氧水溶液的质量百分比浓度为0.2mg/L～0.5mg/L。
本发明的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其工作过程为：水域植保船启动，机载电源模块中的逆变器和变压器将水域植保船上的专用电池产生的直流电变为机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块中各用电器件能够使用的电流形式；气源罐将压缩空气或压缩氧气持续供给由冷却器提供冷却作用的臭氧发生器，臭氧发生器直接以上述压缩气体为原料不断制取出臭氧气体并将其通入气液混合器；循环水冷却器的进水端上的进水泵工作，通过进水口从水域中连续性地抽取并经过过滤装置处理的水供给循环水冷却器和净水器，经过净水器处理后得到符合要求的净水，经过冷却器的水通过出水口排出；气液混合器将来自于净水罐的净水和来自于臭氧发生器的臭氧气体进行快速、充分混合，并按一定浓度调配出符合农业有害微生物或农业害虫防治要求的水域植保用臭氧水溶液，进而将水域植保用臭氧水溶液注入药箱；液泵持续工作，将药箱中的水域植保用臭氧水溶液泵入风送雾化机入液口，并通过风送雾化机将臭氧水溶液雾化为雾滴；水域植保船将短时间内具有一定化学稳定性的水域植保用臭氧水溶液喷洒到水上植物上，完成对水上植物上的有害微生物（如细菌、真菌、病毒）和部分害虫（如红蜘蛛、蚜虫、粉虱）的防治作业。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：（1）本发明提出的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，实现了对植保药剂的“自产自喷”和“边产边喷”，在水域植保领域是一种全新的、突破式的生产作业方式；（2）本发明提出的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其“自产自喷”和“边产边喷”的“药剂”只是具有一定浓度和温度且短时间内具有强效防治效果的臭氧水溶液，且制备该“药剂”的原材料只有空气和水，这完全摈弃了现有作业模式下所使用的各种常规市售农药，从而从源头上实现了真正意义上的“无农药”水域植保作业；（3）本发明提出的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其制备并喷施的水域植保用臭氧水溶液，在借助臭氧实现对农业、林业有害微生物和部分害虫进行广谱、强效、快速触杀之后，常温常压下水溶液中剩余的臭氧能够在15min～30min内自行分解为人畜无害的氧气，从而从根本上实现了真正意义上的“无农残”水域植保作业；（4）本发明提出的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，为现有水域作物如水生农作物、挺水植物、浮叶植物、湿生植物、沉水植物、漂浮植物等提供了一种基于臭氧水溶液喷施且作业方式更加绿色、高效、精准的解决方案；（5）本发明采用就地取材原则，使用工作植保水域中的水进行循环水冷和净水制取臭氧水溶液，无需往返增加生产原料，增加水域植保船的工作时间和工作范围，节省原料和时间成本；（6）本发明采用风送雾化机进行臭氧水溶液的喷洒，该种喷洒方式雾化程度高，臭氧溶液雾滴更易黏附作物表面上，使得作业效果好，同时可以有效地减少臭氧水使用量，降低生产成本。在气流的作用下，作物叶片发生翻动，雾滴的穿透能力得到加强，雾滴可以深入作物内部，对于稠密作物中下部的病虫害有很好的防治效果。同时操作灵活，可以遥控和手动操作，实现水平旋转和喷雾角度调整。
附图说明
图1是本发明的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船俯视图及各功能模块构成图。
图2是本发明的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船主视图。
图中：1、逆变器 2、变压器 3、气源罐 4、臭氧发生器 5、循环水冷却器 6、净水罐7、气液混合器 8、药箱 9、液泵 10、净水器 11、进水口 12、出水口 13、进水泵 14、风送雾化机 15、旋转轴16、水域植保船。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见图1、图2所示，本发明一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，包括水域植保船16、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块，所述机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、水域喷施模块、循环水冷却器模块均搭载、固定于水域植保船16上。
所述机载电源模块包括逆变器1、变压器2，逆变器1的输入端与水域植保船16上的专用电池的输出端相连接，逆变器1的输出端与变压器2的输入端相连接，变压器2的输出端与机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块中各用电器件的输入端相连接。
所述机载制氧模块包括气源罐3、臭氧发生器4、循环水冷却器5，气源罐3的出气口与臭氧发生器4的入气口相连通，臭氧发生器4用于以气源罐3中的压缩气体为原料制取臭氧气体，气源罐3中装有压缩氧气，循环水冷却器5固定于臭氧发生器4外壳体上，循环水冷却器5用于制氧过程中给臭氧发生器4冷却降温。
所述循环水冷却器5的进水口11和出水口12安装在水域植保船16上，进水端安装一个进水泵13，进水口11安装过滤装置（未画），出水口12安装一个止回阀（未画），同时进水口11、出水口12安装在水域植保船16的一侧，进水口11相对安装在较低的位置，出水口12相对安装在较高的位置。
所述机载制液模块包括净水器10、净水罐6、气液混合器7、药箱8，净水罐6用于提供净水给气液混合器7，净水罐6中装有蒸馏水，气液混合器7用于将臭氧发生器4产生的臭氧气体与净水相混合，以实时调配、制备水域植保用臭氧水溶液，药箱8用于临时存储气液混合器7所实时调配出的水域植保用臭氧水溶液，气液混合器7的入气口与臭氧发生器4的出气口相连通，气液混合器7的入水口与净水罐6的出水口相连通，气液混合器7的出液口与药箱8的入液口相连通；所述净水器10进水管连接在进水泵13出水管上。
所述机载喷施模块包括液泵9、风送雾化机14，液泵9的抽液管伸入药箱8底部，液泵9的排液管与风送雾化机14的入液口相连通，液泵9工作时将药箱8中的水域植保用臭氧水溶液泵入风送雾化机14，并通过风送雾化机14将臭氧水溶液雾化为雾滴。
所述风送雾化机14套在旋转轴15上，旋转轴15固定在水域植保船16后部。
该只加水不加农药的高压电离风送式植保船工作过程为：水域植保船16工作，机载电源模块中的逆变器1和变压器2将水域植保船16上的专用电池产生的直流电变为机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块中各用电器件能够使用的电流形式；气源罐3将压缩空气或压缩氧气持续供给由冷却器5提供冷却作用的臭氧发生器4，臭氧发生器4直接以上述压缩气体为原料不断制取出臭氧气体并将其通入气液混合器7；循环水冷却器5的进水端上的进水泵13工作，通过进水口11从水域中连续性地抽取并经过过滤装置处理的水供给循环水冷却器5和净水器10，经过净水器10处理后得到符合要求的净水，经过循环水冷却器5的水通过出水口12排出；气液混合器7将来自于净水罐6的净水和来自于臭氧发生器4的臭氧气体进行快速、充分混合，并按一定浓度调配出符合农业有害微生物或农业害虫防治要求的水域植保用臭氧水溶液，进而将水域植保用臭氧水溶液注入药箱8；液泵9持续工作，将药箱8中的水域植保用臭氧水溶液泵入风送雾化机14入液口，并通过风送雾化机14将臭氧水溶液雾化为雾滴；水域植保船16将短时间内具有一定化学稳定性的水域植保用臭氧水溶液喷洒到水上植物上，完成对水上植物上的有害微生物（如细菌、真菌、病毒）和部分害虫（如红蜘蛛、蚜虫、粉虱）的防治作业。
Claims (7)
1.一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其特征在于，包括：水域植保船（16）、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块，所述机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块、循环水冷却器模块均搭载、固定于水域植保船（16）上；所述机载电源模块包括逆变器（1）、变压器（2），逆变器（1）的输入端与水域植保船（16）上的专用电池的输出端相连接，逆变器（1）的输出端与变压器（2）的输入端相连接，变压器（2）的输出端与机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块中各用电器件的输入端相连接；所述机载制氧模块包括气源罐（3）、臭氧发生器（4）、循环水冷却器（5），气源罐（3）的出气口与臭氧发生器（4）的入气口相连通，臭氧发生器（4）用于以气源罐（3）中的压缩气体为原料制取臭氧气体，气源罐（3）中装有压缩氧气，循环水冷却器（5）固定于臭氧发生器（4）外壳体上，循环水冷却器（5）用于制氧过程中给臭氧发生器（4）冷却降温；所述循环水冷却器（5）的进水口（11）和出水口（12）安装在水域植保船（16）上，进水端安装一个进水泵（13），进水口（11）安装过滤装置（未画），出水口（12）安装一个止回阀（未画），同时进水口（11）、出水口（12）安装在水域植保船（16）的一侧，进水口（11）相对安装在较低的位置，出水口（12）相对安装在较高的位置；所述机载制液模块包括净水器（10）、净水罐（6）、气液混合器（7）、药箱（8），净水罐（6）用于提供净水给气液混合器（7），净水罐（6）中装有蒸馏水，气液混合器（7）用于将臭氧发生器（4）产生的臭氧气体与净水相混合，以实时调配、制备水域植保用臭氧水溶液，药箱（8）用于临时存储气液混合器（7）所实时调配出的水域植保用臭氧水溶液，气液混合器（7）的入气口与臭氧发生器（4）的出气口相连通，气液混合器（7）的入水口与净水罐（6）的出水口相连通，气液混合器（7）的出液口与药箱（8）的入液口相连通；所述净水器（10）进水管连接在进水泵（13）出水管上；所述机载喷施模块包括液泵（9）、风送雾化机（14），液泵（9）的抽液管伸入药箱（8）底部，液泵（9）的排液管与风送雾化机（14）的入液口相连通，液泵（9）工作时将药箱（8）中的水域植保用臭氧水溶液泵入风送雾化机（14），并通过风送雾化机（14）将臭氧水溶液雾化为雾滴；所述风送雾化机（14）套在旋转轴（15）上，旋转轴（15）固定在水域植保船（16）后部。
2.根据权利要求1所述的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其特征在于：所述气源罐（3）中的压缩气体是压缩空气、压缩氧气中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其特征在于：所述臭氧发生器（4）是高压放电式臭氧发生器。
4.根据权利要求1所述的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其特征在于：所述臭氧发生器（4）的臭氧产量为100g/h～1000g/h。
5.根据权利要求1所述的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其特征在于：所述气液混合器（7）是文丘里射流混合器、气液强力混合腔、气液混合泵中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其特征在于：所述净水是蒸馏水、去离子水、纯水中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种只加水不加农药的高压电离风送式植保船，其特征在于：所述药箱（8）中水域植保用臭氧水溶液的质量百分比浓度为0.2mg/L～0.5mg/L。
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2019
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