专利名称:化学品分散设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将化学品如农业用化学品分散到目标位置上的设备和系统。
背景技术：
为提高农业产量，目前已经开发出了大量的农业用化学品。这些化学品中的一些化学品一通常被称作杀虫剂一被设计用于灭杀竞争性植物的生长或灭杀寄生生物体。因此，术语杀虫剂包括多种产品如除草剂、除虫剂和杀真菌剂。本质上为非杀虫剂的另一组产品被设计以便通过直接作用在农作物本身上的方式使农作物产量最大化。这些非杀虫剂物质例如包括植物生长调节剂、昆虫生长调节剂、微量营养素和化肥。
农业用化学品产品已被配制成可乳化浓缩物、可润湿粉末、粉尘、水分散性颗粒、饵料、水溶性浓缩物、水基或油基悬浮物和浸溃颗粒或挤出颗粒。这些化学品产品通过位于地面或空中的设备被输送至目标部位，所述设备特别适于操控多种产品形式。例如，喷洒设备被用于输送活性组分的水基稀释物和浓缩喷洒物。还以干式应用的方式采用了以粉尘、饵料和颗粒产品的形式存在的活性组分。而且，工业中也通常采用化学灌溉、滴灌和芯吸等施加技术。
然而，农业用化学品分散的常规方法主要被设计用于将这些化学品广泛散播在大面积区域如农作物田地等的应用场合。通常希望将农业用化学品和杀虫剂分散在更有限的区域上，甚至分散在封闭的区域内，在所述区域内无法使用常规的施加方法。尽管可通过喷洒罐或手持式泵喷洒器等的系统实现这种更有限的分散，但这些装置的有效处理距离仅被限于与喷洒装置的出口相距数英尺的位置处，且整个喷洒图案(spray pattern)可能会相当有限，从而使得仅实现点处理(spot treatment)。
如果能够实现以下情况则是有利的:定点输送和分散杀虫剂如农业用化学品以便进行远程处理，但是要避免例如由于使用飞机在整个农作物田地上进行分散而带来的广泛散播。现有技术文献已经披露了开发这种系统的多种尝试。
授权给Hayes等的美国专利N0.6，306，913披露了使用射弹例如彩弹球来施用杀虫剂的方案，所述杀虫剂例如为来自以下组群的一种或多种物质，所述组群包括4-烯丙基苯甲醚、苯甲醚、烯丙基苯、4-异丙基苯甲醚、P-茴香醛、乙苯、异丙基苯、4-甲氧基苯乙酮、4-甲基苯乙烯、2-丙基苯酚、苯乙醚和甲苯，以便治理棘胫小囊科昆虫的侵袭。针叶树是棘胫小囊科昆虫的目标树种，这种树种通过使用射弹施加杀虫剂的方式受到了保护，所述射弹包含这样的化合物，所述化合物在与针叶树接触时会爆炸，由此发射出化合物。
Scarabino的美国公开专利申请N0.2007/0193914披露了一种包含液体或固体并将所述液体或固体输送至预限定或目标位置的器件。该发明使得使用者可瞄准位于地面上方或位于地表面下方的位置并将液体或固体输送至该位置。该发明所披露的器件基本上是填充有多种杀虫剂等的彩弹球，所述彩弹球通过标准彩弹球枪被输送。
然而，这些发明所披露内容都没有解决在介于射击装置(即彩弹球枪)的出口与填充了化学品的彩弹球的撞击位置之间的一定距离处分散农业用化学品/杀虫剂的问题。因此，其分散化学品的有效性仅限于在紧凑的场所以相对较小的图案进行分散。
如果能够实现以下情况则是有利的:分散农业用化学品如杀虫剂或化肥以便在介于那些易受喷洒罐或手持式泵喷洒器应用场合影响的敏感位置之间的一定距离处进行处理，且可例如通过在整个农作物田地上进行飞机分散的方式实现广泛分散处理。
发明内容
在一个方面中，本发明提出了一种圆柱形环管(collar)，所述圆柱形环管具有第一端和第二端、限定出孔的内径、外径和被限定在所述内径与所述外径之间的厚度，所述圆柱形环管包括伸入孔内且相对于所述孔轴向设置的深度可调节的刀刃。
在另一实施例中，本发明涉及一种通过空气分散化学品的系统，所述系统包括压缩气体枪，所述压缩气体枪具有枪本体、握持部、筒体、触发器、压缩气体源和位于所述筒体的出口端处的圆柱形环管，所述圆柱形环管具有从其中穿过的孔且配备有被设置在所述环管的出口端处的深度可调节的刀刃，所述刀刃伸入孔内，且所述系统包括包含化学品溶液或悬浮物的囊体。
在第三实施例中，本发明涉及一种用于将化学品溶液或悬浮物分散到目标区域上的方法，所述方法包括将包含所述化学品溶液或悬浮物的囊体射出压缩气体枪，所述压缩气体枪具有筒体、位于所述筒体内的孔和被设置在所述筒体的远端处并伸入所述孔内的刀刃；并且在所述囊体离开所述枪时用所述刀刃切开所述囊体。
下面将结合附图对本发明进行说明，这些附图并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
图1示出了根据本发明的输送系统；
图2示出了根据本发明的环管设备的放大视图；和 图3示出了沿图2的线A-A’截取的本发明的环管设备的剖面图。
具体实施方式
本发明的一个实施例涉及一种用于通过空气分散化学品的系统，所述系统包括(参见图1)压缩气体枪，所述压缩气体枪具有枪本体、握持部、筒体、触发器、压缩气体源(未示出)、和如图2所示的被定位在所述筒体的出口端处的圆柱形环管(1)，所述圆柱形环管具有从其中穿过的孔且配备有被设置在所述环管的出口端处的深度可调节的刀刃(2)和包含化学品溶液或悬浮物的囊体(未示出)，所述刀刃伸入孔内(参见图2和图3)。囊体典型地是常规的彩弹球型囊体，所述囊体并未填充颜料(paint)而是填充有将要被输送至目标区域的化学品溶液或悬浮物。
与上述美国专利N0.6，306，913和美国公开专利申请N0.2007/0193914所披露的系统不同的是，根据本发明的压缩气体枪配备有被设置在筒体的端部处的环管(I )，且所述环管具有延伸进入其孔内的刀刃(2)，所述刀刃被设计以便在彩弹球囊体离开所述环管时切开所述囊体。显然，由于该球被切开，则其中的化学品溶液立即通过该切口流出，本发明与现有技术中的装置的不同之处在于化学品囊体/彩弹球直至撞击时点仍保持完整。
本发明人已发现:切口的深度对化学品输送的距离和由该系统输送的喷洒图案的宽度都有很大影响。因此要基于所需的分散图案和/或距离调节刀刃伸入环管的孔内的深度。因此，如果能够实现以下情况则是有利的:刀刃伸入孔内的深度基本上是无限可调的，从而为使用者提供很大的变化性以便为封在囊体中的化学品溶液/悬浮物选择输送参数。例如，刀刃的伸出深度可受到控制以便将囊体切至介于约1/8英寸与约3/4英寸之间的深度从而在与枪相距约I英尺至约300英寸之间的距离处进行化学品分散。
本发明人认为:喷洒图案是通过使球围绕其水平轴线旋转产生的，这种旋转可能是由于在球体离开压缩气体枪/环管装置时的切开过程中在球体上形成的微小拖拽力而实现的。该旋转导致化学品溶液或悬浮物受离心力作用而离开切口，且溶液沿其飞行路径被分散成分布图案。
本发明人观察到:在囊体/球体的壳体内的切口深度与化学品分散的距离之间存在反向关系。即，囊体的壳体内的切口深度越深，则球内的化学品溶液越早被分散，可能在仅有几英尺的距离处就进行分散。当“目标”被封闭起来时，例如当使用除虫剂化学品对谷仓进行除虫处理时，这可能是有利的。另一种可选方式是:当需要对更远的目标物进行处理时，则在囊体壳体中切出更浅的切口，从而导致囊体行进得更远，且化学品溶液被保持在球体内更长的距离，甚至远达例如300英尺等。可以预期，喷洒图案的宽度也受到切口深度的影响，但通常与溶液离开囊体时所行进的距离相关。在任何情况下，喷洒图案的宽度可沿飞行路径从仅几英尺(可能是3英尺或5英尺)变至多达8英尺或10英尺。
此外，可通过改变溶液/悬浮物的粘度的方式将化学品溶液保持在囊体内，这种粘度的改变是通过将众所周知的粘度改性添加剂包括在化学品溶液/悬浮物中实现的。
因此，通过控制切口深度、囊体内的溶液粘度且甚至是最终施加到系统上的气体压力，使得能够以经济有效的方式将农业用化学品施加到小得多也更为瞄准的区域上，例如园地或花园上，这些区域无法通过空中喷洒或其他常规的大区域施加的处理方式而受到处理。
囊体通常具有球形聚合物壳体和包含所述化学品溶液或悬浮物的中空芯体。所述壳体可由热塑性聚合物形成；例如聚烯烃如聚乙烯(HDPE、LDPE, LLDPE)、聚丙烯、或其他烯烃基聚合物或共聚物；聚酰胺如尼龙-6或尼龙_6，6 ;和聚酯如(聚)对苯二甲酸乙二酯(PET)，或所属领域已公知的其他物质。所属领域技术人员应该意识到:所选择的特定聚合物应该与将要被封在囊体中的化学品/溶液成分相容，例如以便在长期存储时，化学品不会通过囊体的壳体渗出。
如上文所述，化学品包括农业用化学品如杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、除藻剂、化肥或其组合物，其可选自多种已公知的目前批准用于该领域中的杀虫剂化学品。最常见地，化学品是可溶的，或易于与多种佐剂相组合地分散在水中，所述佐剂例如为增溶剂、表面活性齐U、乳化剂、增稠剂等及其组合，佐剂的量小到足以对溶液/悬浮物产生所需功能即可。
彩弹球的制造以及在其中封装颜料是所属领域已公知的方法，且无需在本文重复描述。根据本发明，仅需对常规的制造工艺进行修改就能将所需的农业用化学品溶液或悬浮物包括在彩弹球的芯体内以便代替颜料。
在一个方面中，如图2更详细地所示地那样，本发明涉及一种圆柱形环管(I )，所述圆柱形环管具有第一端和第二端、限定出孔的内径、外径和被限定在内径与外径之间的厚度，所述圆柱形环管包括伸入孔内且相对于所述孔轴向设置的深度可调节的刀刃(2)。该环管的内径被制成一定尺寸从而使得环管的所述第一端装配在彩弹球枪的筒体的终端上，且该环管进一步包括被设置而穿过第一端处的厚度的锁定螺钉或螺栓(4)，从而使得环管可被紧固到压缩气体枪的筒体上。
在目前所示的实施例中(参见图1至图3)，刀刃是简单的剃刀刀片(2)，所述剃刀刀片被插入在邻近环管的第二端的位置处穿过该处厚度的狭槽内。尽管如此，但所属领域技术人员应该认识到:该深度可调节的刀刃可被构造而具有不同结构，如被设置在螺合在环管厚度内的螺钉的端部上的刀刃，所披露的剃刀刀片的优点在于，刀片变钝时易于经济地更换。刀刃可摩擦配合到狭槽中，或该装置可进一步包括固定螺钉(3)，所述固定螺钉被定位而在与孔的轴线成非零角度的情况下穿过环管厚度，所述固定螺钉穿过环管厚度的位点足以使得固定螺钉能够与剃刀刀片接触并将其锁定在狭槽中而处于刀刃伸入孔内的所需深度处。固定螺钉与孔的轴线大体上正交地且在所述轴线上方被定位，且尽管刀刃伸入孔内的深度是无限可调的，但其设置在孔内的深度至少足以导致刀刃完全穿透囊体的壳体,正如上文所述。
现在将结合以下实例对本发明进行更详细地描述。在所述实例中，常规的彩弹球被用于图1所示设备中以便示出喷洒图案和与彩弹球内变化的切口深度相关的距离。纸覆盖层沿球的飞行路径被置于地面上，且在离开球时，颜料在纸上沉积出易于观察的喷洒图案。颜料的粘度为250cP。
实例I
本实例旨在模拟分散除虫剂以便控制后院中的蚊子的情况。因此，这种情况需要的是较短的飞行距离和较高的沉积速率。可调节的刀刃被定位以便穿透囊体达3/4英寸的深度，从而在较短的距离处以较宽的喷洒图案分散被封在囊体内的溶液。颜料在25码的距离内离开彩弹球并产生出约8至10英尺宽的喷洒图案。
实例2
本实例旨在模拟沿栅栏排分散除草剂以便移除野草的情况。因此，这种情况需要的是较长的距离和较窄的喷洒图案。可调节的刀刃被定位以便穿透囊体达仅1/8英寸的深度。颜料在100码的距离离开球并产生出约3至5英尺宽的喷洒图案。
实例3
本实例旨在模拟用杀真菌剂对目标物进行点处理的情况。因此，这种情况需要的是中等的距离和中等的喷洒图案。可调节的刀刃被定位以便穿透囊体达1/2英寸的深度。颜料在50-75码的距离离开球并产生出约6至8英尺宽的喷洒图案。
尽管上文已经结合本发明的特定实施例对本发明进行了描述和图示，但所属领域技术人员应该意识到:尽管此处并未示出，但本发明本身可产生变化。为此原因，应该仅参考所附权利要求
书来确定本发明的真实范围。
权利要求
1.一种圆柱形环管，所述圆柱形环管具有第一端和第二端、限定出孔的内径、外径和被限定在所述内径与所述外径之间的厚度，所述圆柱形环管包括伸入所述孔内且相对于所述孔轴向设置的深度可调节的刀刃。
2.根据权利要求
1所述的圆柱形环管，其中所述内径被制成一定尺寸从而使得所述环管的所述第一端装配在彩弹球枪的筒体的终端上，且所述环管进一步包括被设置而穿过所述第一端处的厚度的锁定螺钉或螺栓。
3.根据权利要求
1所述的圆柱形环管，其中所述刀刃是剃刀刀片，所述剃刀刀片被插入在邻近所述环管的所述第二端的位置处穿过该处厚度的狭槽内。
4.根据权利要求
3所述的圆柱形环管，其中所述刀刃被摩擦配合在所述狭槽内。
5.根据权利要求
3所述的圆柱形环管，进一步包括固定螺钉，所述固定螺钉被定位而在与孔的轴线成非零角度的情况下穿过所述厚度，所述固定螺钉穿过环管厚度的位点足以使得所述固定螺钉能够与所述剃刀刀片接触并将其锁定在所述狭槽中而处于所述刀刃伸入所述孔内的所需深度处。
6.根据权利要求
5所述的圆柱形环管，其中所述固定螺钉与所述孔的轴线大体上正交地且在所述轴线上方被定位。
7.根据权利要求
1所述的圆柱形环管，其中所述刀刃伸入所述孔内的深度是无限可调的。
8.一种通过空气分散化学品的系统，所述系统包括: 压缩气体枪，所述压缩气体枪具有枪本体、握持部、筒体、触发器、压缩气体源和位于所述筒体的出口端处的圆柱形环管，所述圆柱形环管具有从其中穿过的孔且配备有被设置在所述环管的出口端处的深度可调节的刀刃，所述刀刃伸入孔内；和 包含化学品溶液或悬浮物的囊体。
9.根据权利要求
8所述的系统，其中所述囊体被制成一定尺寸以便可密封地但宽松地装配在所述孔内且所述装配足以允许在所述囊体后面的所述孔内积聚气压，并且通过所述气体压力将所述囊体从所述筒体中排出。
10.根据权利要求
8所述的系统，其中所述囊体具有聚合物壳体和包含所述化学品溶液或悬浮物的芯体。
11.根据权利要求
10所述的系统，其中所述壳体聚合物包括热塑性聚合物。
12.根据权利要求
8所述的系统，其中所述化学品包括农业用化学品。
13.根据权利要求
12所述的系统，其中所述农业用化学品是杀虫剂、除草剂、杀真菌齐U、除藻剂、化肥或其组合。
14.根据权利要求
8所述的系统，其中所述囊体是球形的。
15.一种用于将化学品溶液或悬浮物分散到目标区域上的方法，所述方法包括: 将包含所述化学品溶液或悬浮物的囊体射出压缩气体枪，所述压缩气体枪具有筒体、位于所述筒体内的孔、和被设置在所述筒体的远端处并伸入所述孔内的刀刃；并且 在所述囊体离开所述枪时用所述刀刃切开所述囊体。
16.根据权利要求
15所述的方法，进一步包括基于分散的所需图案和/或距离对所述刀刃伸入所述孔内的深度进行调节。
17.根据权利要求
15所述的方法，其中所述化学品是农业用化学品。
18.根据权利要求
15所述的方法，进一步包括从位于所述囊体中的所述切口将所述化学品溶液或悬浮物以一定图案分散在所述目标区域上。
19.根据权利要求
16所述的方法，其中所述伸出深度受到控制以便将所述囊体切至介于约1/8英寸与约3/4英寸之间的深度从而在与所述枪相距约I英尺至约300英尺之间的距离处进行分散。
20.根据权利要求
19所述的方法，其中所述分散图案的宽度介于约3英尺与约10英尺之间，这取决 于伸出深度。
专利摘要
本发明提供了一种通过空气分散化学品的系统，所述系统包括压缩气体枪，所述压缩气体枪具有枪本体、握持部、筒体、触发器、压缩气体源和位于所述筒体的出口端处的圆柱形环管(1)，所述圆柱形环管具有从其中穿过的孔且配备有被设置在所述环管的出口端处的深度可调节的刀刃(2)，所述刀刃伸入孔内，以便在包含化学品溶液或悬浮物的囊体离开所述环管时对所述囊体进行切割，并且分散所述化学品溶液或悬浮物。
文档编号F41A21/46GKCN103140734SQ201280002068
公开日2013年6月5日 申请日期2012年5月15日
发明者R.W.海恩斯, E.M.马杜瓦 申请人:杀虫剂释放系统公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan