CN106794478A

CN106794478A - 长距离静电喷洒装置

Info

Publication number: CN106794478A
Application number: CN201580001278.3A
Authority: CN
Inventors: 金章焕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-05-31
Also published as: KR20160122446A; TW201636110A; WO2016167410A1

Abstract

本发明涉及一种长距离静电喷洒装置，该喷洒装置将通过混合农用化学品、肥料、除草剂等和水制成的化学液体长距离喷洒到农作物上。根据本发明，所喷洒的颗粒通过DC高电压电荷环而带有负电荷，因而增加了所喷洒的颗粒在带有正(+)电荷的涂有蜡的水稻叶上的附着力，并且具有16kgf/cm²的水压以便感应尺寸在0.1mm到0.44mm范围的所喷洒的颗粒的化学液体被喷洒在遍及101m的直径范围，由于能够在农业道路上或稻田之间的田埂上喷洒化学液体，因此工人不必进入稻田，并且不会因为化学液体而发生任何中毒，由此实现了高质量水稻生产和最大产量。

Description

长距离静电喷洒装置

技术领域

本发明涉及一种长距离静电喷洒装置，该长距离静电喷洒装置能够以容易且快速的方式将农用化学品从农业道路或稻田中的田埂喷洒51m的长距离，而不会由于农用化学品而导致中毒，该长距离喷洒装置能够通过带正电荷的直流DC高电压电荷环允许喷洒带负电荷的颗粒以增加喷洒颗粒与通过涂蜡而带正电荷的水稻叶的附着力，并且该长距离喷洒装置能够喷洒尺寸在0.1mm到0.44mm的范围内的颗粒，从而能够实现高质量水稻生产和最大生产量。

背景技术

一般在传统实践中使用的电动喷洒器设置有长度为200m、重量为83kg的软管，并且处于炎热且恶劣的工作环境下，在该工作环境下，工人用他或她的手握持喷嘴，并且拖拽沉重的软管，由此他或她进行喷洒操作，以至于他或她在水稻束之间的空间移动的同时吸收从喷洒器喷洒的农用化学品。因此，为了进行喷洒操作，需要强大的体力，并且从旧农村的现实来看，常规的农用化学品喷洒操作需要在高温下的繁重劳作。另外，吸收农用化学品导致严重的中毒，因此应该引入新的喷洒器。

在传统的电动喷洒器中使用的电荷环采取大体上为环的形状，该环具有14mm到25mm的外径和0.25mm的厚度，仅针对水滴进行静电感应，通过鼓风机具有5m的喷洒距离，并且具有25W的静电发生器。另一方面，在本发明中使用的电荷环采取具有120mm的入口直径、280mm的出口直径、1500mm的长度和0.6mm的厚度的玉米形状，对水滴、水流和水柱进行静电感应，具有50m的静电喷洒距离，并且具有6,000W的静电发生器。因而，在41m或41m以下的喷洒距离中精细颗粒的附着率比6m的常规喷洒距离中精细颗粒的附着率高5倍，并且在41m到50m的喷洒距离内的附着率比在6m的常规喷洒距离中精细颗粒的附着率高3倍。

涂蜡的水稻叶通过在2km到8km的空中的30kv到10亿伏的带负电荷的云而被静电感应成正电荷。

空气中的正离子比负离子大1.2倍。

如果喷洒距离为50m以上，由于60％或更大的湿度和比负离子大1.2倍的正离子的中和作用和放电，则没有任何静电喷洒效果。负电荷和表面活性剂膜仅仅存在于水滴的表面。

DC电压越高，电荷的量越大。脉冲频率越高，电荷的量越大。另外，电荷环的长度或面积越大，电荷的量越大。而且，水流或水滴和电荷环之间的间隙越小，电荷的量越大。水具有80.4的介电常数，苯具有2.28的介电常数，因此稀释的水量越大，电荷的量越大。

农用化学品公司允许混合和喷洒四种类型的农用化学品，但是因为喷洒颗粒的粘性由于过度添加的表面活性剂而变高，从而增加了与软管的摩擦损耗并且由于水压降低而扩大了喷洒颗粒尺寸，因此稀释的水量应该增加2倍到3倍。如果喷洒一种农用化学品，则表面活性剂的表面张力为大约27达因/cm，并且即使混合并喷洒四种农用化学品，表面活性剂的表面张力也为大约27达因/cm。如果期望增加稀释的水量，则添加表面活性扩散剂(surfactant spreader)。

在收获季节之前，附着至水稻叶的农用化学品的最大量相对于160L每10a为大约50倍。澳大利亚的Southen Cross和以色列的Naan(Einstein，50m的喷洒距离)开发了水喷洒技术。

亚洲喷洒器的喷洒颗粒尺寸在0.1mm至0.44mm的范围内，这类似于糖粉，并且水稻的农用化学品成分的表面活性剂多于84％。

稀释的水量根据表面活性剂的浓度而增加，并且当农用化学品在水稻叶的表面上饱和时，它们就掉落到地面上，所以在干燥之前反复喷洒农用化学品。也就是，第一次喷洒完成，在喷洒颗粒干燥之后，在其上重复进行第二次喷洒。在这种情况下，在农业道路和稻田之间的田埂上将两个喷嘴彼此连接，从而同等地喷洒特定数量的农用化学品，初学者应该利用水来练习喷洒。

如图3所示，超过60％的稻田的条带(strip)具有100m的长边和30m的短边，如果短边大于40m，则生产的产品量由于短边的水排放不好而减少。另外，难以利用联合收割机进行作业，因此稻田的条带理想地具有30m的短边。

根据本发明，泵的最大水压为36kgf/cm²，而该泵的正常水压为20kgf/cm²。喷嘴的水压为16kgf/cm²。如果喷洒距离为51m，则喷嘴喷洒出口的内径为20.3mm，喷嘴喷洒出口的功率为55kw(73.76HP)，喷嘴喷洒出口的流速为733L/min。氯乙烯树脂高压软管的内径为65mm，65m的软管的重量为35kg，65m的软管的摩擦损耗水压为1.6kgf/cm²，高压软管的正常压力为18kgf/cm²，并且破裂压力为38kgf/cm²。

如果喷洒距离为18m，则喷嘴喷洒出口的内径为5mm，喷嘴喷洒出口的流速为90L/min。

如果将农用化学品从稻田之间的田埂喷洒51m的距离，则喷洒反作用力为94kg，因而，将喷嘴装配在喷嘴支撑杆上，该喷嘴支撑杆由具有80mm的内径，1.5mm的厚度以及1.7m的长度的钢管制成。在这种情况下，喷嘴支撑杆垂直固定至地下达0.7m，并且装配至喷嘴。

根据本发明，每天的喷洒能力为50ha，喷洒速度比常规喷洒速度快32倍。每6,000m²的喷洒时间为两分钟零六秒，喷嘴移动的往返时间为2分钟，因此喷洒操作的总时间为四分钟零六秒。喷洒次数为28到51次。在喷洒距离为6m的常规喷洒的情况下，每6,000m²的喷洒时间为48分钟，软管组织时间为72分钟，喷洒次数为2到3次。

另外，对于亚洲附近120个国家的46亿人口的水稻生产来说，需要本发明，并且在收益季节之前，附着至水稻叶的农用化学品的最大量比常规喷洒方式中的160L每10a高50倍。另外，如果添加表面活性剂扩散剂，则可以增加稀释农用化学品的水量。

另外，本发明采用具有较少秧苗的密集水稻种植，因而水稻产量增加10％或更多，并且水稻生产成本降低10％或更多。在具有较少秧苗的密集水稻种植的情况下，将水稻密集地种植，因而减少了掉落到地面上的农用化学品的量。

在韩国，如果水稻产量增加6％，则需要增加与首尔市面积(605.5km²)或新万金开垦地(401km²)的1.5倍相对应的稻田面积，并且供应用于600万人口的食物。

<本发明的技术领域中的传统技术>

如果(以具有较少秧苗的密集水稻种植的方式)利用50m的枪式喷嘴喷洒农用化学品，则水稻产量增加46.86％，相反，如果进行具有6m喷洒距离的常规喷洒(WMD)，则水稻产量增加36.86％。

首先，如果利用常规旋耕机喷洒器进行喷洒，则喷洒距离为6m，喷洒流速为20L/min，软管内径为13.5mm，软管外径为20.6mm，软管长度为200m，软管移动重量为83kg，功率为10HP，喷嘴的水平反作用力为4kg，喷洒器的初始水压为21到25kgf/cm²，200m的软管的摩擦损耗为12kgf/cm²，并且喷嘴水压为9kgf/cm²至13kgf/cm²。

在常规喷洒器的情况下，高压橡胶软管的水流截面相对小，以便减少软管的重量和成本，因此增加了软管的摩擦水头损耗(friction loss head of the hose)，不理想地，使得颗粒的压力传输劣化。

另外，在常规喷洒器的情况下，如果软管扭曲或软管拉动，则喷嘴的水压下降。而且，软管可能与水稻束缠绕在一起，因而进一步需要软管组织时间，并且在作业完成后，还需要软管拖拽时间。

在常规喷洒器的情况下，长度为200m且重量为83kg的沉重软管在炎热和恶劣的工作环境下应该在水稻束之间以Z字形移动，使得大量农用化学品被吸附到工人的肺，因而导致工人死亡或患有并发症。另外，喷洒操作不能进行超过两个小时，并且工人的脚可能由于钉子或碎玻璃片而受伤。水稻产量由于水稻根部或茎部损伤而下降。

旋耕机导致局部道路交通拥堵，并且旋耕机没有任何尾灯，因而导致交通事故。

第二，在鼓风机式喷洒器的情况下，当农用化学品被喷洒到50m或以上时，表面活性剂膜蒸发，使得难以将农用化学品附着到水稻叶。由于表面活性剂膜蒸发并减小到0.1mm或以下的直径，所以通过与500m/s的气体分子的碰撞而产生布朗运动。因而，由于气体分子的500m/s的往复运动从水滴和水稻叶之间的间隙产生反作用力，因而难以将农用化学品附着到水稻叶。由于寒风而具有0℃温度的水滴具有75.7达因/cm的表面张力。如果在一个平面中以8°的角度将农用化学液体向下喷洒多达40m的距离，则农用化学液体在稻田上被反射并向上升起到8°的角。如果农用化学液体喷洒的距离遍及60m，则该农用化学液体完全蒸发而没有附着到水稻叶，因而没有任何农用化学效果。如果农用化学液体的蒸发时间长，则水稻叶子的呼吸孔被阻塞而导致水稻干枯并死亡。如果水滴直径为0.05mm，则水滴的降落速度为72mm/sec，而如果水滴的直径为0.02mm，则水滴的降落速度为12mm/sec。

在30倍于出口直径的距离处，风速相对于出口风速减小到10％。因而，如果出口直径为1.5m并且出口风速为140km/hr，则在45m的距离处风速为14km/hr。

直径为0.2mm或以下的水滴以140m的终极速度降落，使得它们蒸发并消失。因此，在气象图上，它们在国际式符号上没有标记为雨，而是标记为云。

鼓风机式喷洒器用来杀灭疟疾媒介蚊虫，并且一个鼓风机式喷洒器的价格是两亿韩元。

第三，在航空喷洒器的情况下，水稻产量与喷洒距离为6m的常规喷洒方式相比减少18.27％，并且如果航空喷洒器的高度为5m，则农用化学品与水稻叶的附着率为68％。如果航空喷洒器的高度为8m，则农用化学品与水稻叶的附着率减少到45％。

在这种情况下，存在各种障碍，例如，农用用地的严重不规则性、高度为10m至17m的电线杆、高压导线，通信导线、房屋、街道树木、温室、电力线塔等，而且航空喷洒器及其维护的价格都比较昂贵。此外，可能发生飞机坠落，并且驱动困难。

第四，无人直升机的下行气流的速度在飞行高度为3m到4m时为47km/h(13m/s)。由于包含农用化学液体的下行气流被稻田以60°的角度反射回空中，所以农用化学液体的损失变大。因此，下行气流导致农用化学品颗粒从涂蜡的水稻叶被迫向下掉落到稻田底部，使得农用化学品颗粒无法附着到水稻叶，因而与距离为6m的常规喷洒相比，不理想地导致水稻产量多下降50％。

另外，难以均等地喷洒农用化学品，在直升机上不放置大量的农用化学品，也没有在遍及相对较广的范围上进行喷洒。由于诸如强风、湍流空气、下行气流、逆风、沟槽、电线等各种原因，可能发生紧急事故，由此导致人身伤害。此外，一架航空喷洒器的价格为两亿韩元，因而导致较高的经济损失。

如果每10a喷洒160L的农用化学液体，则水稻产量最大，但是由于航空喷洒器的载荷能力仅为21kg，所以水稻产量下降。

通常，在进行航空器喷洒的一块田地(100m×30m)中有高度为10m至17m的电线杆和两排到三排街道树木，另外，在一块田地中还有像蜘蛛网一样彼此不规则连接的电线和电话线以及许多房屋和温室。

第五，有一种自推式化学品施加器，该施加器具有从其两侧延伸出的长度为8m的线性多孔喷嘴，当在稻田中旋转该自推式化学品施加器时，水稻植株可能被翻转。因而，自推式化学品施加器一般用于大田作物(field crop)。

液体肥料喷洒器适合于将畜禽粪便喷洒50m的距离。

第六，颗粒和粉末形式的农用化学品不会被水稻根部吸收，因而具有非常低的系统效果和表面分散效果，并且这些效果低于与水混合喷洒的农用化学品。但是，颗粒和粉末形式的农用化学品的价格比喷洒的农用化学品的价格贵3.2倍。

发明内容

技术问题

因而，鉴于现有技术中发生的上述问题而提出了本发明，并且本发明的目的是提供一种长距离静电喷洒装置，该静电喷洒装置能够通过改善常规喷洒方式的劳动环境(在常规喷洒方式的劳动环境中，在炎热和潮湿的夏季必须移动沉重的软管，并且农用化学品被喷洒工人吸收)而防止由农用化学品引起的严重中毒，并且能够生产高质量水稻并实现最大产量。

最好的喷洒器具有尺寸在0.1mm到0.44mm的范围内的喷洒颗粒，因而，需要高级技术来制造这种最好的喷洒器。根据该技术的主要要点，喷洒颗粒被充以负电荷，并且喷洒颗粒的水压具有16kgf/cm²，因而增加了喷洒颗粒在水稻叶上的附着力。

目前使用的农用化学品有1700种，并且农用化学品的分子量在77.6到591.75的范围内。其可吸入肺的分子量(Pb₂O₃)为462.38或以下，其颗粒尺寸为0.01mm以下，并且其可吸附到皮肤的分子量(C₂₈H₃₆O₃)为420.6或以下。

可吸入肺的颗粒尺寸为0.01mm或以下，针对成人的吸附的皮肤表面为1.6m²。如果分子量为1000或以下，则农用化学品被直接吸附至皮肤，并且0.06％的农用化学品经由皮肤呼吸而被吸收。

目前喷洒的所有农用化学品都是通过鼻子和肺部吸入人体的。

农用化学品是通过压力分布、分散、渗透压、PH、离子化、温度、湿度、组织细胞和毛细管被吸入人体皮肤或肺部，在这种情况下，重金属或脂溶性物质不会经由人体的肾脏排出，因而导致并发症和寿命缩短。人类的肺泡细胞的吸收表面在70m²到150m²的范围内，这类似于具有18m×9m＝162m²的排球场的区域。

全球国家都遭受食物短缺，在水稻是主要食物的亚洲国家的情况下，农用化学品由在农用化学品的毒性下相对虚弱的老年人、弱者和妇女来喷洒，尽管穿戴一些防护装备，但也是非常危险和严重的。

利用常规喷洒器进行农用化学品喷洒之后的中毒症状包括眼痛、头痛、头晕、呕吐、腹痛、腹泻、皮肤病、手脚抖动、肌肉痉挛、语言障碍、疑似死亡以及其它并发症。

人类在正常状态下具有400cc到500cc的肺活量。但是，进行传统喷洒的成年男性具有3,500cc至4,500cc的肺活量，并且每天吸入10,000L空气。

以类似于农用化学品的方式使用的物品包括毒气化学武器、催泪剂、香烟、煤气、药物、迷幻剂、喷气枪等。喷洒农用化学品的颗粒在液相、气相和固相被吸收，而煤气的一氧化碳以比氧快200倍的速度与血红蛋白相结合，因而导致吸收煤气的人由于缺氧而中毒或死亡。如果农用化学品具有强毒性，则它们能够容易地实现消灭疾病/虫害、大的农产品产量以及许多其它经济收益，但是它们对人体十分有害。

农用化学品在纤维或染色工业中是非常有毒的化学废物，如果它们被吸收到人体，它们就作为无法通过肾脏排出的非常有毒的重金属化合物而保留。因此，当然应该对它们进行净化。

随着疾病和虫害的耐性进化以及生产能力的提高，农用化学品的毒性一年比一年强，因此，农用化学品被吸收到进行喷洒的工人而导致他或她的肺部受到严重损伤。因此，需要开发一种能够消除上述问题的新的喷洒装置。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种长距离静电喷洒装置，该长距离静电喷洒装置包括：长距离喷嘴；和电荷环，该电荷环以与所述长距离喷嘴具有相同中心轴线的方式联接至所述长距离喷嘴，并且以在所述电荷环的入口变窄而朝向所述电荷环的出口扩大的方式具有细长的圆锥形状，其中，通过正充电到直流高电压的电荷环，所喷洒的颗粒被静电感应成负电荷，因而增加所喷洒的颗粒在带正(+)电荷的涂有蜡的水稻叶上的附着力，将所述电荷环可拆卸地安装至所述长距离喷嘴并且调节所述电荷环和所述长距离喷嘴之间的距离，并且进行长距离喷洒。

有益效果

根据本发明，提供了一种长距离静电喷洒装置，其中，通过DC高电压电荷环将带正电荷的精细颗粒感应成负电荷，使得在41m或以下的喷洒距离内精细颗粒的附着率比6m的传统喷洒距离内精细颗粒的附着率高5倍，并且使得在41m至50m的喷洒距离内的附着率比6m的传统喷洒距离内的附着率高3倍。

另外，根据本发明的长距离静电喷洒装置能够利用可溶于水的肥料进行叶喷，因而生产高质量水稻。另外，根据具有较少秧苗的密集水稻种植，太阳能吸收率、初始分蘖和有效尺寸率都得以增加，同时提供了良好的通风、强的抗倒伏性和抗病性/抗虫性、少的农用化学品损失，抑制了稻田中的水分蒸发和杂草，因而，水稻产量增加10％或以上，并且水稻生产成本降低10％或以上。

而且，对于亚洲附近120个国家的46亿人的水稻生产来说需要根据本发明的长距离静电喷洒装置，并且如果温室的内部和外部都利用水进行清洁，则增加了日光量，因而与在美洲、欧洲等地进行的航空喷洒相比，水稻产量高出18.27％。另外，可以沿着田地(在该田地中，种植小麦、玉米和果树)中的田埂之间的运动路径来耕种农作物。特别地，本发明在具有严重倾斜和不规则表面(使得拖拉机难以进入)的区域中耕种的大田作物和果树中是有效的，另外，对于地球上70亿人的食物生产和生命维持来说需要本发明。如果生产6000万个装置，则将促进汽车工业的发展和就业。

此外，根据本发明，每661m²协作喷洒费用为1,000韩元(KRW)，所以90％的传统喷洒器(WMD)(每661m²的协作喷洒费用为10,000韩元(KRW))将消失，并且70％的旋耕机也将消失。本发明提供了50ha/天的喷洒能力，防止了由于农用化学品引起的中毒，提供了可选药物(就像建立了100万所医院)、疟疾媒介蚊虫控制、延长生命的梦想、医疗成本的下降、并发症疼痛的减少、IMF替换经济、城市和乡村之间的不平衡发展和区域情感的消除、经济的农用化学品的加速发展、森林火灾和各种火灾的消灭、全球变暖的防止、恶劣工作环境的改善、劳动力成本的降低、健康财富的改善、生命质量的增强、农村劳动力的补偿、国际竞争力的提高、进口替换作用、通过将有害化学废物转变成农用化学品的自然净化、农产品和鱼类市场以及消防站的减少作用、大规模种植、通过将旋耕机替换为小型卡车带来的分布结构改进、水泵送的便利、水供应、淹没之后的浑水去除、大田作物喷洒、高果树和街道树木的喷洒、家畜疾病防治、防尘、清洁和清洗车辆。因而，提高了农业生产率，增加了农民收益，并且加速了经济增长。

附图说明

图1是示出了根据本发明的长距离静电喷洒装置的构造的立体图。

图2是示出了根据本发明的长距离静电喷洒装置的电荷环的平面图。

图3是示出了通过喷嘴向耕种区域喷洒农用化学品的操作示例的平面图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述根据本发明的长距离静电喷洒装置的说明。

图1是示出了根据本发明的长距离静电喷洒装置的构造的立体图。根据本发明，长距离静电喷洒装置包括电荷环100、长距离喷嘴170和直流高电压发生器140。

存储在农用化学品罐120中的农用化学液体包括与水混合的农用化学品、肥料和除草剂。农用化学液体从高压泵200泵出并被供应至高压软管180。接下来，经由喷嘴170和通过直流高电压而带正电荷的电荷环100传送农用化学液体，然后农用化学液体变成带负电荷的静电雾化颗粒，从而在包括稻田和大田(field)的耕种区域上喷洒该农用化学液体。

农用化学液体被以101m的直径喷洒,该直径是从被螺栓固定至喷洒车辆(由图3的A表示)的喷嘴支撑杆190到安装有标志的边界，并且接下来，经由从喷嘴支撑杆190延伸出的高压软管180，将农用化学液体被以101m的直径喷洒,该直径从安装至稻田之间的田埂的喷嘴支撑杆190(由图3的B表示)到该田埂的边界。

高压软管180具有65m的长度，并且卷绕在布置于喷洒车辆的存储箱的底部上的软管卷轴上或从该软管卷轴退绕，同时与农用化学品罐120间隔开给定距离。

农用化学品罐120、高压软管180和高压泵200在本领域中是公知的，本领域技术人员显然理解这些装置，因此，为了使描述简洁，将省略对它们的详细说明。

喷嘴支撑杆190的下周被垂直地螺栓固定至喷洒车辆的农用化学品罐120的顶部。

喷嘴支撑杆190由镀锌钢管制成，因而该喷嘴支撑杆190的下周被垂直地插入并固定到包括稻田和大田的耕种区域的田埂中给定深度。

电荷环100和连接构件110以像步枪的刺刀座那样彼此连接的方式可以彼此分开。所述连接通过固定螺栓、螺母或铰链实现，由此在移动时可以将连接构件110折叠成180°的角。

连接构件110通过连接构件联接螺栓131联接至喷嘴体111，并且用于将连接构件110联接至电荷环100的连接构件110的联接构件130通过联接环和防脱固定螺栓而被固定。所述联接环由绝缘体制成。

如图1所示，电荷环100可从喷嘴体111分开，另外，连接构件110被设置为连接电荷环100和喷嘴体111。

由于喷洒颗粒的开口角度根据水压而改变，因此，连接构件110在喷嘴体111和电荷环100之间是可扩张且可收缩的。

电荷环100以允许长距离喷嘴170的喷洒孔的中心轴线对应于电荷环100的中心轴线的方式形成。

电荷环100由工人锁定地固定至喷嘴体111，使得电荷环100和喷嘴体111能够被可分离地彼此连接。

电荷环100由厚度为0.6mm的薄铜或具有大量电荷的金属制成。电荷环100的内表面涂覆有厚度为0.25mm的瓷釉，电荷环100的外表面涂覆有用于汽车的防水漆。电荷环100的内表面的涂覆厚度越厚，电荷量越少。

电荷环100的直流高电压发生器140具有10KV的电压和200mAp的电流，当然，电压和电流的值可以大于或小于上述值。

电荷环100由于在其入口处较窄并且朝向其出口扩大而具有喇叭、汽笛、扩音器、漏斗状形状。通过高电压(+)电荷环100，水流的表面和喷洒的水滴的表面被充以负电荷，并且在被分散的同时，负(-)电荷分布在所喷洒的颗粒的表面上。

电荷量通过便携式静电场强计(具有120H×60W×20D mm的尺寸)测量。

静电屏蔽通过直流高电压(+)电荷环100实现，所以水滴、水流或水柱被充以负电荷(参见“Kelvin water dropper”，英格兰)。

长距离喷嘴170和短距离喷嘴160上下旋转120°并且向左右侧旋转360°。长距离喷嘴将农用化学液体喷洒18m的距离，短距离喷嘴将农用化学品喷洒18m的距离。长距离喷嘴170和短距离喷嘴160二者都具有相应的开闭阀。另外，长距离喷嘴170和短距离喷嘴160具有用于执行它们的距离控制的远程控制器。

长距离开闭阀安装在长距离喷嘴170的中心，以通过工人的操纵或控制器(未示出)的自动控制来打开和关闭长距离喷嘴170。

短距离开闭阀安装在短距离喷嘴160的中心,以通过工人的操纵或控制器的自动控制来打开和关闭短距离喷嘴160。

如果必要，通过长距离开闭阀和短距离开闭阀打开和关闭长距离喷嘴170和短距离喷嘴160二者、或者长距离喷嘴170或者短距离喷嘴160。

喷嘴体111以可在每个方向上旋转的方式联接至喷嘴支撑杆190。

如果横向喷洒具有0.44mm的相对大的直径的农用化学品颗粒，则农用化学品颗粒通过与大量水稻茎秆的连续水平碰撞而减速并分散，因而，农用化学品颗粒通过形成在水稻叶表面上的皮刺毛状体而很好地附着于水稻叶。如果风吹或存在41m到50m的距离，则大颗粒的水平喷洒效果增加(在最大喷洒距离中，喷嘴角度为23°至24°)。

公知的压力调节器在维持给定压力的同时被接合至高压泵200。如果长距离开闭阀关闭，则农用化学品罐120的农用化学液体与正被排放的农用化学液体混合。

高压软管180通过从引擎输出的电力而卷绕在软管卷轴上，并且为了将在高压软管180中的农用化学液体排出，将高压软管180抬到农用化学品罐120上方以根据重力产生水压差。否则，通过真空泵吸收农用化学液体。

长距离喷嘴170和短距离喷嘴160之间的流速通过喷嘴流速调节器来调节。

长距离喷嘴170和短距离喷嘴160可远程控制，并且长距离喷嘴170和短距离喷嘴160的喷洒距离通过喷嘴垂直旋转喷洒角度来调节。远程控制器类似于用于RC直升机的远程控制器。如果远程控制器的右侧操纵杆上下移动，则长距离喷嘴170上下移动，而如果右侧操纵杆左右移动，则长距离喷嘴170向左右侧移动。如果左侧操纵杆向上移动，则长距离喷嘴阀153打开，而如果左侧操纵杆位于中间位置，则长距离喷嘴阀153关闭。如果左侧操纵杆向下移动，则短距离喷嘴阀165打开。在喷洒器的顶部设置定时器，并且检查水压。接下来，打开长距离喷嘴阀153，以通过长距离喷洒阀在每个方向上的旋转而喷洒农用化学液体，直到排放出所有农用化学液体为止。

直流高电压发生器140和控制器布置在喷洒车辆的驾驶员座椅中。

如果软管延伸至65m，则正(+)直流高电压导线132将负(-)电极接地至接地端子150(稻田水返回路径)，仅通过实芯导线连接至正(+)电极。在韩国的济州岛和海南郡(海水返回路径)之间使用三十万kW的直流高压电。

负(-)直流高电压导线141应该接地至接地端子150以便增加静电作用。

公知的直流高电压发生器140类似于半导体器件的笔记本PC适配器而不通过机械换能器使直流为超声波脉冲形式，并且产生高电压或低电压。对于机械钢芯换能器来说不可能进行直流转换。

通过阴极射线管从负电极发射的电子经由正电极环被加速并直接充电至农用化学液体。

如图3所示，在100m×30m×2的耕种块区域上的点A和点B之间的距离被划分成两部分，并且计算直到作为划分点的30m虚线的每个区域的农用化学液体的量。如果每单位面积的农用化学液体的量为0.16L/M²，则通过具有50m喷洒距离的喷嘴在点A和点B进行喷洒。

边界和所述虚线由肥料袋、标志和闪光带表示。

具有51m喷洒距离的喷嘴的流速为12.21L/sec，而具有18m喷洒距离的喷嘴的流速为1.5L/sec。结合侧喷，其在减速状态下附着至水稻的后面，因为其与连续水平冲突。

在点B处的正方形DEGH中的农用化学液体的量为(100m-30m)×60m×0.16L/M²＝672L，而在点A处的正方形CDFG中的农用化学液体的量为30m×60m×0.16L/M²＝288L。

672L农用化学液体通过短距离喷嘴在农产品可能在点B处掉落在正方形DEGH内的部分上被喷洒三到五次，并且接下来在干燥之前通过长距离喷嘴反复喷洒，直到完全排放为止。在点B处完成喷洒之后，288L农用化学液体通过短距离喷嘴在农产品可能在点A处掉落在正方形CDFG内的部分上被喷洒三到五次，并且接下来在干燥之前通过长距离喷嘴反复喷洒，直到完全排放为止。

稀释水量根据表面活性剂的浓度增加，并且如果混合并喷洒四种农用化学品，则将稀释水量增加两倍到三倍。如果添加表面活性剂扩散剂，则比之前更多地增加稀释水量。单位面积的农用化学液体的量按时间来划分，并且在远程控制下均等地喷洒农用化学液体，而不会由于农用化学品而中毒。

表面活性剂、皮刺毛状体以及负的喷洒颗粒用来增加农用化学液体在水稻叶上的附着率。

如果农用化学液体的颗粒具有0.44mm或以下的直径，并且终极速度和风速为1.8m/sec或以下，则农用化学液体的颗粒良好地附着于涂蜡的水稻叶表面，并且同时，农用化学液体的颗粒通过表面活性剂和被充电至负电荷的静电力而扩散到颗粒直径三倍的范围。

终极速度是指水滴通过喷洒速度和重力而被加速，并且因此水滴相对周围空气的摩擦阻力增大，所以根据水滴的尺寸，加速度不会增加到超过给定速度，因而在重力和空气阻力平衡的状态下，水滴具有匀速运动。当空气阻力处于低速时，终极速度与该速度成比例，而当空气阻力处于高速时，终极速度与速度的平方成比例。

如果颗粒直径为0.1mm，则水滴的终极速度为0.27m/sec，如果颗粒直径为0.2mm，则水滴的终极速度为0.72m/sec，如果颗粒直径为0.3mm，则水滴的终极速度为1.17m/sec，如果颗粒直径为0.4mm，则水滴的终极速度为1.62m/sec，如果颗粒直径为0.5mm，则水滴的终极速度为2.06m/sec，如果颗粒直径为0.6mm，则水滴的终极速度为2.5m/sec，如果颗粒直径为1mm，则水滴的终极速度为4.03m/sec。另外，水滴通过空气阻力而具有匀速运动。

在通过Rural Development Administration测试了相对于基准量以双倍用量喷洒农用化学品时的化学品损伤的安全性之后，根据测试结果在市场上注册并发售农用化学品。根据双用量化学品损伤测试，可以相对基准量将水稻农用化学品喷洒至双倍量，并且可以根据表面活性剂的浓度来增加稀释水量。

根据传统水稻种植方法，每束水稻秧苗的数量为三个或五个，并且束间距离为30cm。根据具有较少秧苗的密集水稻种植，每束水稻秧苗的数量为两个，并且束间距离为15cm，使得太阳能吸收率、初始分蘖和有效尺寸率都得以增加，同时提供了良好的通风、强的抗倒伏性和抗病性/抗虫性、小的农用化学品损失，抑制了稻田中的水分蒸发和杂草，因而，生产产量增加10％或以上，并且水稻生产成本降低10％或以上。

根据束间距离为30cm的传统水稻种植，工人沿着由30cm的距离形成的空间移动，以喷洒农用化学品和肥料并去除杂草。

在水稻生长时期(在韩国为5月到9月)，水面厚度为0.1mm的水的蒸发时间为32分钟到38分钟，而在叶子表面上被水稻根部吸收的0.1mm的水的蒸发时间为约70分钟。因此，将重复喷洒时间安全率限定为基准量的两倍。

水稻的叶面喷洒可溶于水的肥料的成分和喷洒浓度包括N(0.2％到0.8％)、P(0.5％到1.0％)、K(1％)、Ca(0.3％到0.4％)、Mg(0.5％到1.0％)、Fe(0.1％到0.8％)、Mn(0.2％到0.6％)、B(0.1％到1.2％)、Zn(0.2％到0.5％)、Cu(1.0％到1.2％)、Mo(0.0005％到0.01％)、Cl、Na和S。

喷洒颗粒的表面上的表面活性剂的薄膜具有在1.1nm至4.1nm的范围内的厚度，水稻叶上的蜡层具有在110nm到150nm的范围内的厚度。水的表面张力在30℃的温度时为71.18达因/cm，而表面活性剂的表面张力在该表面活性剂为26℃时为24达因/cm到38达因/cm。农用化学品大量地附着至大致形成在水稻叶的表面上的皮刺毛状体，而直径为0.44mm的大的农用化学品颗粒沿着水稻茎秆以及水稻叶腋之间的间隙(平行叶脉的下部)向下流动，因而致使下部叶鞘被充分地润湿(漏斗状)。皮刺毛状体用来保护水稻叶并像制动器一样阻止小水滴掉落至水稻叶的运动，以允许农用化学品颗粒良好地附着至水稻叶。因此，农用化学液体通过皮刺毛状体大量地附着至水稻叶，而且农用化学液体还通过很多泡状细胞和奶头状小突起而大量地附着至水稻叶。如果水稻叶的上表面和下表面被手指上下摩擦，则能够感觉到类似刷子的粗糙皮刺毛状体。皮刺毛状体沿着平行叶脉成行布置，具有类似于芦荟叶的端部的平面三角形(形成在水稻叶的底侧上的皮刺毛状体的一部分具有牛角形状)，具有类似于短吻鳄的嘴的从竖直水稻叶的40°的开口角度，并且以随着水稻叶的生长而变大的方式具有0.03mm至0.07mm的尺寸以及0.03mm到0.3mm的间隔(利用现代技术不可能在50m的距离上喷洒农用化学液体)。

<附图中附图标记的说明>

<108>图1和图2

100：电荷环 110：连接构件

111：喷嘴体 120：农用化学品罐

130：电荷环联接构件 131：连接构件联接螺栓

132：(+)直流高电压导线

140：直流高电压发生器

141：(-)直流高电压导线

150：地

151：垂直旋转马达 153：长距离喷嘴阀

160：短距离喷嘴 165：短距离喷嘴阀

170：长距离喷嘴 171：水平旋转马达

180：高压软管 182：喷嘴手柄

190：喷嘴支撑杆 200：高压泵

Claims

1.一种长距离静电喷洒装置，该长距离静电喷洒装置包括：长距离喷嘴(170)；和电荷环(100)，该电荷环(100)以与所述长距离喷嘴(170)具有相同中心轴线的方式联接至所述长距离喷嘴(170)，并且以在所述电荷环(100)的入口变窄而朝向所述电荷环(100)的出口扩大的方式具有细长的圆锥形状，其中，通过被正充电到直流高电压的所述电荷环(100)，所喷洒的颗粒被静电感应成负电荷，因而增加所喷洒的颗粒在带正(+)电荷的涂有蜡的水稻叶上的附着力，将所述电荷环(100)能拆卸地安装至所述长距离喷嘴(170)并且调节所述电荷环(100)和所述长距离喷嘴(170)之间的距离，并且进行长距离喷洒。