将土壤处理剂施加到地面之下的设备和方法_2

文档序号:9812812阅读:来源:国知局
。手柄17的下部19的下端28附装在倒U形的附装支架30上。管线头16经由一对枢转销36在其各个端部32、34枢转地附装在附装支架30上。
[0059]管线头16包括至少一个内部通路,以向与内部通路流体连通的多个高压喷嘴38分配杀白蚁剂。如图3所示,图示的管线头16包括两个主内部通路40、42和连接主内部通路的交叉通路44。可设想,管线头16可包括任意数量的高压喷嘴38,包括单个喷嘴。例如,示例性实施例的管线头16具有六个高压喷嘴38的矩阵,其中每个喷嘴相对于彼此大致是等距的。在一个实施例中,各高压喷嘴38具有在从约0.002英寸至约0.01英寸范围内的孔径。
[0060]再参见图2,接触板50附装在管线头16的底面52上,以保护高压喷嘴38。在图示的实施例中,接触板50包括多个开口 54,其中各开口与多个高压喷嘴38中的相应一个喷嘴大致对准。结果,高压喷嘴38通过接触板50与土壤间隔开并因此不会与土壤直接接触。此外,接触板50遮挡或以其他方式阻挡在杀白蚁剂的喷射期间可能被“冲起(kicked-up)”的土壤、岩石和/或其他碎肩。接触板50包括圆形的边缘以有利于工具12的滑动。接触板50可由任何合适的材料例如金属和/或塑料制成。
[0061]管线头16的尺寸和形状可基于计划使用工具12的特定用途来选择。在一个实施例中,管线头16具有高长宽比的形状,例如高压喷嘴38如图4所示成一行直线式地布置。在另一个实施例中,管线头16具有如图5所示的弧形。弧形的管线头16可用于配合在圆形边缘周围例如树周围。可设想,管线头16可以是可互换的。亦即,工具12的操作员可选择性地更换管线头16。还可设想,可用其他输送装置(例如杆喷射工具)替换管线头16,以用于低压输送杀白蚁剂的供应。这些低压输送装置可用于在不太适合高压喷射的区域内。
[0062]管线头16的重量可选择成使得管线头16的质量有助于在从多个高压喷嘴38排出期间将工具12保持在适当位置,而不会不必要地造成由操作员手动定位和移动工具的负担。一般而言,管线头16的质量越轻,操作员在杀白蚁剂从高压喷嘴38排出期间必须施加至手柄17以将工具12保持在适当位置的力就越大。
[0063]如图2所示,排出阀56附装在管线头16上并且与管线头中的内部通路40、42、44和杀白蚁剂的供应源流体连通。更具体地,排出阀56的一端联接到高压输入端口 58并且排出阀的另一端联接到软管13。排出阀56可在打开位置与关闭位置之间移动。当排出阀处于其关闭位置时,抑制了杀白蚁剂经由软管13从杀白蚁剂的供应经由高压输入端口 58流向管线头中的内部通路40、42、44。当排出阀56打开时,杀白蚁剂溶液在高压力下从杀白蚁剂的供应源流经软管13并流入输入端口 58。加压杀白蚁剂从输入端口 58流入管线头16的内部通路40、42、44并流经高压喷嘴38,杀白蚁剂从所述高压喷嘴38喷射到土地中。在一个实施例中,杀白蚁剂被加压至约25psi至约10 ,OOOpsi的压力,在另一个实施例中,被加压至从约I,OOOpsi至约7,000psi的压力,并且在又一个实施例中,被加压至约4,000psi的压力。
[0064]在一个合适的实施例中,排出阀56是螺线管操作的提升阀,其能够足够快地操作以允许排出阀56在期望的时间参数内打开和关闭,以允许实现基于使用时的压力的正确的土壤渗透深度和用于特定用途的正确的杀白蚁剂溶液的体积。虽然可以使用液压致动阀,但这种阀的尺寸和重量制约可能限制手持式施加工具12的实用性。
[0065]在另一个合适的实施例中,管线头16可具有与各高压喷嘴38相关的排出阀56,使得可确保杀白蚁剂流体跨越多个高压喷嘴38的均匀分布。虽然可简单地通过内部通路40、42、44的适当定制尺寸而在合理的参数内获得排出平衡,但如果需要并且证明开支合理的话,可使用多个排出阀56,使得供应各排出阀56的供给软管中容纳的加压杀白蚁剂溶液可保证各高压喷嘴38可获得足量的杀白蚁剂溶液。然而,这种构造增加了系统10的复杂性,因为控制器必须能够响应于单次致动而致动多个排出阀56,S卩,增加了布线量和控制各阀所需的电力,不过电力需求可通过使用较小的排出阀56来抵消。
[0066]如图2所示,触发开关60(宽泛地说,“致动器”)安装在手柄17的下部19上,并且触发开关致动器62安装在上部18上。当触发开关致动器62接合触发开关60时,与排出阀56电气联接的触发开关60致动排出阀56。在图示的实施例中并且如图3所示,当手柄17的上部18移动至其第二压缩位置时,触发开关致动器62与触发开关60接合。这样,可通过在上部上施力使得其相对于手柄的下部19向下滑动直到触发开关致动器接合触发开关60而使手柄17的上部18从其第一伸出位置移动至其第二压缩位置来致动触发开关60。
[0067]在另一个实施例(未示出)中,触发开关60可在它可由操作员使用手指或姆指致动之处位于手柄17的上部18的把手区段22上。触发开关可以是中断杀白蚁剂从排出阀56至高压喷嘴38的流动的机械装置,或者可以是中断通向排出阀56的电信号从而防止排出阀56致动的电气开关。
[0068]为了将杀白蚁剂喷射到土地中,操作员将手持式便携施加工具12定位成使得接触板50与地面接触。操作员向手柄17的上部18施加约15至20镑之间的向下的力,以使上部18从其第一位置移动至其第二位置并由此使安装在上部上的触发开关致动器62接合安装在下部19上的触发开关60 ο触发开关致动器62和触发开关60的接合致动了触发开关60。结果,电子信号从触发开关60发送至排出阀56,从而使排出阀在预定量的时间从其关闭位置移动至其打开位置,由此允许杀白蚁剂流向并流出高压喷嘴38以用于将杀白蚁剂喷射到土地中。操作员然后释放来自手柄17的压力,这重置了触发开关。更具体地,弹簧26使手柄17的上部18移动回到其第一伸出位置。图示的触发开关60构造成在手柄17的每次压缩期间仅操作一次,以防止排出阀56重复打开,直到手柄17已被重置。
[0069]杀白蚁剂溶液向土地中的渗透深度根据杀白蚁剂从工具12排出的压力和杀白蚁剂排出到其中的土壤的类型而定。例如,硬的密实或压实土壤例如粘土更难渗透并且可能需要比软质砂性土高的压力。这样,在一定压力下,杀白蚁剂向砂性土中的渗透可为约12至14英寸,而杀白蚁剂在相同压力下向砂性壤土中的渗透可为约6至9英寸,并且杀白蚁剂在相同压力下向粘质土壤中的渗透可为约2至5英寸。然而,应理解,在更高的压力下,杀白蚁剂的渗透可以更深。例如,杀白蚁剂在足够高的压力下向粘质土壤中的渗透可为约1至12英寸。
[0070]杀白蚁剂溶液向土地中的渗透深度还根据排出阀56打开的持续时间而定。排出阀56打开的持续时间越长,溶液的持续力越长,这导致溶液的渗透深度增加。在低压下,溶液强行进入地面到期望的施加深度所需的时间比在输送溶液的压力增加时更长。
[0071]参见图5,管线头可以形成弧形、半圆形或其它具有角度偏转的形式。以这种方式形成的管线将良好地适合于方便围绕树、灌木丛、柱、杆、盆栽植物、根块或其它植物或结构元件注射农药溶液,其中弯曲或成角度的管线使得施加员能够将农药定位在靠近目标施加点的区域中。
[0072]还参见图6和7,管线头16还可包括多个低压喷嘴66。在图6所示的实施例中,各低压喷嘴66定位在多个高压喷嘴38中的一个喷嘴附近。在图7所示的另一个实施例中,各低压喷嘴66与高压喷嘴38之一同心。当低压排出阀68打开时,低压喷嘴66将农药溶液施加到地面上。低压排出阀以与前述排出阀65相同的方式操作。低压喷嘴66构造成在小于约35psi的压力下向土地施加杀白蚁剂溶液。还可设想,在一些实施例中,高压喷嘴38可以不全部具有相同尺寸(例如直径)的孔口。例如,在操作上更靠近结构物的喷嘴38可以具有比远离结构物的喷嘴直径更大的孔口,从而较大体积的杀白蚁剂溶液被施加在较靠近结构物处,较小体积被施加在远离结构物处。对于低压喷嘴66可以提供类似的布置。
[0073]现在参见图8,手持式便携施加工具12还可包括多个喷嘴70(宽泛地说,“分配器”),所述喷嘴用于将位置标记器材料沉积到土壤表面上,以指示已被喷射杀白蚁剂的区域,并且在每次施加期间标记管线头16的位置。标记管线头16的位置容许操作员视觉地观察何处已被施加杀白蚁剂以及管线头下一次应该定位在何处使得可在结构物的周边周围施加杀白蚁剂的均匀施加。另外,所施加的标记材料还可有助于防止杀白蚁剂的过量和/或不足的施加。可使用任何合适的标记材料,例如泡沫、粉末、油漆和染料。在图示的实施例中,多个喷嘴70绕管线头16的圆周施加标记材料。容纳标记材料的容器72可由施加工具12或位于远处的装置例如图1所示的拖车14携带。应理解,标记材料可由任何合适的发射装置施加并且保持在本发明的范围内。
[0074]杀白蚁剂的供应可由供应拖车14提供。在一个实施例中,拖车14包括储水器80、用于对杀白蚁剂溶液加压的高压栗82、杀白蚁剂浓缩物储器84和混合装置86,该混合装置供应适量的杀白蚁剂浓缩物以与适量的水混合而形成杀白蚁剂溶液。还设置有用于从外部水源(例如标准民用水龙头)接收水的进水口 81。可设想,可省略储水器80或进水口 81。供应拖车14还包括带有发电机90的汽油发动机88,以用于产生用于操作压力栗82的动力并产生用于操作与工具12相关的控制器92的电流。在另一个实施例中,可通过连接到位于施加现场的插座(electrical outlet)来供应电力。
[0075]可设想,供应拖车14可以是车辆搭载(例如卡车、货车、全地形车(ATV))、挂车搭载、自行推进或甚至其结合,使得拖车14可被拖行至作业部位,然后在其自身的动力下在一个点周围移动。还可设想,文中描述为安装在供应拖车14上的系统10中内的各种构件的一部分可安装在施加工具12上。例如,可设想,杀白蚁剂浓缩物储器84和混合装置86可安装在施加工具12上而不是供应拖车14上。还可设想,可省略供应拖车14。在这个实施例中,至少杀白蚁剂浓缩物储器84、混合装置86和进水口81由施加工具12自带。
[0076]安装在拖车14上的控制器92容许系统10的操作员选择性地设定用于杀白蚁剂喷射的脉冲持续时间和压力水平。控制器92可编程以容许操作员例如通过限定孔口数量和它们的尺寸、杀白蚁剂溶液的使用参数而在使用时输入与特定管线头16相关的参数,使得可适当控制通过混合装置86的剂量,或者可跟踪喷射次数等。应理解,除了使用控制器92设置之外或替代使用控制器92设置,可以手动调节(例如经由手动调节阀)用于杀白蚁剂喷射的脉冲持续时间和/或压力水平。
[0077]如图10所示,可以根据用于处理与诸如房屋94的结构物相邻的土壤的方法的一个实施例来使用系统10。例如,系统10可以用于将杀白蚁剂喷射和/或施加到围绕房屋94周边的土壤中,从而建立屏障以阻止白蚁进入房屋和控制很靠近房屋的白蚁。根据一种方法,基础单元14就位在相对于房屋94的固定位置,工具12就位在大体上邻近房屋的喷射现场96上方并且更适当地接触喷射现场96。工具12如上所述操作,以在不事先扰乱土壤的情况下将杀白蚁剂向下注入喷射现场96处的土壤中。工具12然后相对于供应拖车14移动到与先前的喷射现场至少部分不同并且大体上邻近房屋94的另一喷射现场96。在图示的实施例中,喷射现场96大体上是彼此并排的关系。工具12再次操作,以在不事先扰乱土壤的情况下将杀白蚁剂向下注入该下一个喷射现场96处的土壤中。
[0078]如图10所示,工具12移动至邻近结构物的多个喷射现场96并且在这些喷射现场96操作,从而这些喷射现场相配合地包围房屋94的大体上整个周边。图10示出了已经被喷射杀白蚁剂的多个喷射现场96(在图中用实线示出)和将被喷射杀白蚁剂的多个喷射现场(在图中用虚线示出)。应理解,还可以将杀白蚁剂施加至每个或一些喷射现场96处的土壤表面。还应理解,可以在土壤上沉积标记材料,以指示已经在何处将农药溶液喷射到土壤中。还可设想,如果需要的话,当围绕房屋94周边使用手持式工具12时,可以将供应拖车14移动到另一位置。
[0079]现在参见图11,在另一个实施例中,管线头16包括布置成矩形且更合适地布置成正方形矩阵构型100的四个高压喷嘴38,其中,相邻的喷嘴38大体上相对彼此等距。在图示的实施例中,各高压喷嘴大体上就位在正方形矩阵构型100的每个转角处。可设想,可在管线头16中形成多于一个高压喷嘴38的正方形矩阵。例如,图12示出了六个高压喷嘴38形成两个并排的正方形矩阵100(或单个矩形矩阵)的实施例。可设想,管线头16可包括形成1 +(x/2)个并排的正方形矩阵100的4+x个等距的高压喷嘴38,其中,X是大于O的偶数。还可设想,高压喷嘴38可以布置成正交矩形构型,例如矩形矩阵、六边形矩阵、八边形矩阵等。
[0080]如图11和12所示,多端口高压喷嘴102可以就位在各正方形矩阵100的中央。各图示的多端口喷嘴102包括朝矩阵100的转角成角度的四个端口 104。各高压喷嘴38取向成使得来自喷嘴38的杀白蚁剂的排出流106大体上垂直于管线头16的底部表面52。当管线头16就位在地上时,排出流106大体上垂直于地面,例如当地面大体上水平时,排出流106是竖直的。多端口喷嘴102的各端口 104构造成引导来自端口的杀白蚁剂的排出流108与来自高压喷嘴38之一的排出流106相交。来自高压喷嘴38之一的排出流106与来自多端口高压喷嘴102的端口 104之一的排出流108的交点可以在地面之下约I英寸至约12英寸处。
[0081]多端口喷嘴102的端口104之一的排出流108的竖直角度偏离110是基于期望的交点深度和喷嘴38之间的距离。排出流的相交潜在地导致一些所喷射的杀白蚁剂的淤积。例如,当高压喷嘴38彼此相距2英寸时,端口 104的排出流108的竖直角度偏离110对于表面下方I英寸处的交点而言是约54度,对于表面下方6英寸处的交点是约9度,对于表面下方12英寸处的交点是约5度。由于从成角度的喷嘴38排出的溶液的“升力效应”,土壤仍然破裂。当溶液从喷嘴流出时,它将在土壤上转向。由于转向能量,土壤被迫上升并向外离开排出流108,导致土壤破裂和使土壤暴露于更多杀白蚁剂溶液,并且增加了对冲出喷嘴38的溶液的分配。
[0082]可设想,多端口喷嘴102的端口104可以构造成使得从其中排出的杀白蚁剂的排出流是大体上竖直的,并且多个高压喷嘴38的一些或全部可以构造成使得从其中排出的杀白蚁剂的排出流是非竖直的。在一个适当的实施例中,以大体上圆锥形的排出流从喷嘴38排出杀白蚁剂。还可设想,多端口喷嘴102的端口 104和多个高压喷嘴38可以构造成排出杀白蚁剂的非竖直的排出流。在这些布置的任一种布置中,多个高压喷嘴38的一些或全部可以构造成排出朝控制板的周边成角度(即远离多端口喷嘴102)的排出流,由此增加杀白蚁剂的覆盖区域,并且多个高压喷嘴38中的一些或全部可以构造成排出向内并朝向多端口喷嘴102成角度的排出流,以与从多端口喷嘴的端口 104排出的排出流相交。
[0083]在操作中,将管线头16定位在地上,操作员致动触发开关60而使得排出阀56打开,由此允许预定量的杀白蚁剂流向和流出各高压喷嘴38和多端口高压喷嘴102的各端口 104,从而将杀白蚁剂喷射到土地中。来自各高压喷嘴38的杀白蚁剂的排出流106大体上竖直地喷射到土地中。来自端口 104的杀白蚁剂的排出流108以竖直角度偏离110喷射到土地中,使得来自各端口 104的排出流108与来自高压喷嘴38的相应的排出流106在地面下方相交。
[0084]端口104的成角度的排出流108可供用于将杀白蚁剂供应给比仅使用高压喷嘴38的情况更大的喷射区域。端口 104的成角度的排出流108将杀白蚁剂喷射到喷射区域的中央喷射区内的土壤中,该中央喷射区位于由高压喷嘴38喷射的杀白蚁剂所限定的外部喷射区内。杀白蚁剂的高压喷射导致土壤随着杀白蚁剂的排出流106、108经过土壤而破裂。在另一个实施例中,各端口 104略微偏离,使得其杀白蚁剂的排出流108不会精确地与来自高压喷嘴38的相应的排出流106相交。
[0085]再参见图12,在另一个实施例中,可以使用四个中央高压喷嘴112代替多端口喷嘴102。四个中央喷嘴112共同就位在矩阵100的中央,并且各自朝向该正方形矩阵的不同转角成角度。与上述多端口喷嘴102类似,中央喷嘴112构造成引导其排出流108与来自高压喷嘴38之一的相应的排出流106相交。来自高压喷嘴38之一的排出流106与来自中央高压喷嘴112之一的排出流108的交点可以在土壤表面下方约I英寸至约12英寸处。中央喷嘴112的排出流108的竖直角度偏离110是基于期望的交点深度和喷嘴38之间的距离。例如,当高压喷嘴38彼此相距2英寸时,来自中央喷嘴112的排出流108的竖直角度偏离110对于表面下方I英寸处的交点是约54度,对于表面下方6英寸处的交点是约9度,对于表面下方12英寸处的交点是约5度。
[0086]图13是适合与上述用于将杀白蚁剂喷射到土地中的高压喷射系统联用的手持式便携施加工具212(宽泛地说,“喷射设备”)的另一个实施例的示意图。工具212的相对尺寸使得其适合于在狭小空间(例如匍匐空间)和开阔空间(例如草坪)中使用。如图13所示,施加工具212包括手柄217和安装至该手柄的管线头216。经由一对枢转销236(图13和14示出一个枢转销)枢转安装至手柄217的管线头216大体上与图1-3所示的管线头16相同。因此,将不详细描述图13和14所示的管线头216。
[0087]工具212的手柄217包括上部218和下部219。在图示的实施例中,工具的上部和下部218、219都包括大体上U形的支架。手柄217的上部218可相对于下部219从第一伸出位置(图13)移动到第二压缩位置(图14)。诸如一对弹簧226的偏压元件将手柄217的上部218朝着其第一伸出位置并且远离下部219偏压。在图示的实施例中,各弹簧226经由螺栓223安装在手柄217上。另外,一对上止动件225和一对下止动件227安装在下部219上,并且延伸穿过形成在上部218中的槽229,以限制上部相对于下部的移动范围。图13和14示出了上止动件225之一和下止动件227之一。然而,应理解,可以使用任何已知的偏压元件226,并且偏压元件可以以其它适当的方式安装在手柄217上。还应理解,可以使用其它类型的止动件来限制手柄217的上部和下部218、219之间的相对移动。
[0088]如图13和14所示,触发开关260(宽泛地说,“致动器”)安装在手柄217的下部219上。在触发开关被致动时,电气联接至排出阀256的触发开关260致动排出阀256。如图14所示,通过手动按压手柄217的上部218使其与触发开关接触来致动触发开关260。也就是说,可通过在上部上施力使得其相对于手柄的下部219向下滑动直到触发开关260被致动而手动地使手柄217的上部218从其第一伸出位置移动至其第二压缩位置来致动触发开关260。触发开关260的致动使得杀白蚁剂通过管线216被喷射到土地中。
[0089]现在参见图15-17,这些图示意性地图示了根据另一个示例性实施例的用于将杀白蚁剂(或其它适当的处理剂)喷射到土地中的高压喷射系统310。如图15所示,喷射系统310包括手持式便携施加工具312(宽泛地说,“喷射设备”)和供应拖车314(宽泛地说,“基础单元”)。施加工具312经由限定流体通路的管道
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