CN111011331A - 按需混合的智能背包式喷洒器 - Google Patents

Abstract

一种背包式喷洒器系统，包括具有用于接收电池的电池接收固定件的安装支架。第一储罐安装至安装支架，并且容纳稀释剂。第二储罐安装至安装支架，并且容纳液体浓缩物。混合歧管安装至安装支架，并且具有：第一入口接头，其用于接收固定量的稀释剂；以及第二入口，其用于接收可调节量的液体浓缩物。固定量的稀释剂与可调节量的浓缩物结合以形成混合溶液，并且混合歧管包括混合溶液出口。正位移泵安装至安装支架，并且吸入端口联接至混合溶液出口并且压力端口与喷洒装置流体地联接。控制单元安装在安装支架上，并且从电池接收电力。

Description

按需混合的智能背包式喷洒器

相关申请的交叉引用

本申请是2017年十月5日提交的并且题为“按需混合的喷洒器(MIX ON DEMANDSPRAYER)”的未决的美国专利申请序列No.15/725,937的部分继续申请，其内容全部并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及喷洒器，并且更具体地涉及构造成在喷洒之前用稀释剂来稀释流体浓缩液的喷洒器，并且还更具体地涉及一种混合歧管，其选择性地且可改变地计量以将测定剂量的流体浓缩液注射到稀释剂中以产生具有期望浓缩液稀释的混合流体。在本发明的另一个方面，本发明总体上涉及喷洒器，并且更具体地涉及一种背包式喷洒器，并且又具体地涉及一种包括智能控制以及加强的流体控制系统的背包式喷洒器。

背景技术

喷洒器、比如播撒喷洒器用于包括农场、高尔夫球场和住宅物业的各种应用场合，以施用水或其它液体，比如农药(包括除草剂、杀虫剂等)。因此，这些喷洒器可能需要覆盖大的面积，所以它们一般包括捆绑到车辆(比如全地形车(ATV)或高尔夫球车)上的大型储罐，或者可以安装在后牵引拖车上。通常在使用中，这些储罐填充有所选的待施用的流体组合物。举例来说，农药溶液可以是水中含有从约1％至约10％的活性化学品的任何溶液。在一种情况中，使用者可以比如向目标蓟类喷洒稀释的除草剂溶液。然而，为了向果树施用第二种农药溶液(比如，稀释的杀虫剂)，使用者在冲洗任何残留化学品的储罐之前首先必须完全清空除草剂溶液的储罐，并且最后用期望的杀虫剂溶液重新填充储罐。从上文可以容易地看出，这种系统存在许多缺点。例如而不限于，这些缺点可能包括：化学品的浪费、需要对未使用的化学品的受控处理、在施用之间彻底清洁储罐的需要消耗的时间、以及在不完全或未成功地清洁储罐之后的交叉污染和施用不想要的化学品的可能性。

为了减轻播撒喷洒器的一些上述缺点，已经开发了将化学品部分与系统的水/稀释剂部分隔离的系统。在这种系统中，化学品储存在比大型水储罐更小的独立储罐中。然后，在从杆式或喷杆式喷洒器喷射之前，计量装置可以将化学品添加到水流中。以这种方式，化学品保持与水储罐分离，由此最小化或避免可能的水源污染。然而，迄今为止的系统需要复杂的管路体系和各种部件的互连，使得这种系统难以使用并且操作和清洁繁琐。

播撒喷洒器也被构造为可变压力喷洒器，其可以从喷洒杆或通过喷杆与喷嘴装置(其中可以在喷杆上支撑多个喷嘴)选择性地喷洒流体。由于喷杆与喷嘴装置中的多个喷嘴，流体必须以高压递送，以便能够在每个独立的喷嘴处进行恰当的喷洒。但是，喷洒杆使用单个喷嘴，并且如果其接收了高压流体，可能会损坏。为此，当前的系统通常使用具有高压切断开关的泵。这些系统配置有再循环歧管，由此使来自泵的过量流量被转移回供应储罐。歧管上设有阀门和压力计，因此使用者可以在维持用于低流量施用(喷洒杆)的足够压力的同时调整返回至储罐的流量的百分比。在低流量施用中无需提供这种再循环压力排放的情形下，压力将快速建立起来并迅速使压力切断开关循环。该情况对开关和泵都有害。然而，这种系统不应该用在双储罐系统中，因为离开泵的混合流体将再循环到水储罐，由此污染水储罐并改变正被喷洒的化学品的浓度。

除了播撒喷洒器，还使用背包式喷洒器来施用水或其它液体，比如农药(包括除草剂、杀虫剂等)。顾名思义，背包式喷洒器设计成由使用者穿戴，比如通过经由一根或更多根肩条带抵靠使用者的背部来紧固喷洒器的储罐。手持式喷洒杆流体地联接至储罐并且(比如通过触发器)被手动致动以通过喷洒杆来分配来自储罐的流体。背包式喷洒器可以构造为电池供电的可变压力泵喷洒器，其可以选择性地以不同压力喷洒来自喷洒杆的流体。通常，正位移泵(比如隔膜泵)通过电池来供电，以抽吸来自各种流体储罐的流体并将加压流体递送至杆喷嘴以便用于进行喷洒。然而，当前可用的背包式喷洒器仅提供不同压力的喷洒，并不允许化学品/稀释剂比值被改变。

因此，需要一种具有智能控制的背包式喷洒器，其也使化学品储罐与水储罐隔离，同时在施用期间提供化学品的选择性的且可变的稀释。本发明满足了这一点以及其它需要。

发明内容

鉴于上文并根据本发明的一个方面，本发明总体上涉及一种喷洒器系统，包括：第一储罐，其构造成容纳稀释剂；安装支架，其安装至第一储罐；以及第二储罐，其可移除地安装至第一储罐，并构造成容纳液体浓缩物。混合歧管安装至安装支架，并且具有：第一入口接头，其构造成从第一储罐接收固定量的稀释剂；以及第二入口，其构造成从第二储罐接收可选择性调节量的液体浓缩物。固定量的稀释剂和可选择性调节量的浓缩物结合以形成混合溶液。混合歧管包括混合溶液出口，并且正位移泵安装至安装支架并且具有流体地联接至混合溶液出口的吸入端口。压力端口构造成与喷洒装置流体地联接。第二储罐可以与第一储罐是可分开的，而不需要移除混合歧管或正位移泵。

在本发明的另一方面，正位移泵是隔膜泵，并且第一入口接头进一步包括止回阀，该止回阀构造成防止混合溶液朝向第一储罐回流。

在本发明的又一个方面，混合歧管进一步包括盘状件，其限定第一环形系列的间隔开的流量计量孔。依次相应的流量计量孔具有增加的孔直径，并且盘状件适于旋转以使所选的流量计量孔对齐成与第二入口流体连通，从而限定混合溶液中的可选择性调节量的浓缩物。盘状件可以进一步限定第二环形系列的间隔开的止动孔。第二环形系列内的每个相应的止动孔与第一环形系列的相应流量计量孔径向地对齐。当所选的流量计量孔与第二入口对齐时，单个相应的止动孔接收止动构件。止动构件可以是被偏压以接合盘状件的球轴承，其中球轴承的直径略大于每个止动孔的直径。

在本发明的另一个方面，第一入口接头可以进一步包括止回阀，该止回阀构造成防止混合溶液朝向第一储罐回流，并且第二储罐可以可移除地安装至第一储罐上的安装支架。

在本发明的又一个方面，第二储罐可以包括快速断开联接件，该快速断开联接件构造成将浓缩物管可释放地联接至限定在第二储罐上的储罐配件。浓缩物管然后可以将液体浓缩物递送至混合歧管。快速断开联接件可以包括配件壳体，该配件壳体具有第一端、第二端、以及其间的台阶孔区域，其中第一端联接至限定在第二储罐上的储罐配件。管螺母可以可移除地联接至配件壳体的第二端，并且管联接件可以构造成被接收在管螺母内并且邻接由配件壳体的第二端限定的口部开口。柱塞构件可具有柱塞端、凸缘端、以及其间的主体部分。柱塞端可以被接收在配件壳体的第一端中，而凸缘端可以被接收在配件壳体的第二端内，并且主体部分可以延伸穿过配件壳体的台阶孔区域。偏压构件也可以被接收在台阶孔区域内，其中当从配件壳体的第二端移除管螺母时，偏压构件驱使管联接件的柱塞端以密封配件壳体的第一端。当管螺母联接至配件壳体的第二端时，偏压力通过凸缘端储存在偏压构件内，由此第二储罐内的流体浓缩物可以通过快速断开联接件流动到混合歧管。柱塞构件的主体部分可以包括多个间隔开的主轴，在主轴间限定有开口狭槽以允许流体浓缩物从其中流动。

在本发明的再一方面，喷洒器系统可以进一步包括压力旁通再循环环路，其将压力端口流体地联接至吸入端口。压力旁通再循环环路可以构造成选择性地调节被递送至喷洒装置的混合溶液的流体压力。压力旁通再循环环路可以在正位移泵的内部或可以是正位移泵周围的外部通路。

根据本发明的另一个方面，本发明总体上涉及一种喷洒器系统，包括：第一储罐，其构造成容纳稀释剂；安装支架，其安装至第一储罐；以及第二储罐，其可移除地安装至第一储罐，并构造成容纳液体浓缩物。混合歧管安装至安装支架，并且具有：第一入口接头，其构造成从第一储罐接收固定量的稀释剂；以及第二入口，其构造成从第二储罐接收可选择性调节量的液体浓缩物。固定量的稀释剂和可选择性调节量的浓缩物结合以形成混合溶液。混合歧管包括混合溶液出口，并且正位移泵安装至安装支架并且具有流体地联接至混合溶液出口的吸入端口。压力端口可以流体地联接到至少一个喷洒装置。第二储罐可以与第一储罐是可分开的，而不需要移除混合歧管或正位移泵。至少一个喷洒装置可以是低压喷洒喷嘴或承载两个或更多个喷杆喷嘴的高压喷杆。替代地，至少一个喷洒装置是低压喷洒喷嘴和承载两个或更多个喷杆喷嘴的高压喷杆，由此混合流体由低压喷洒喷嘴或高压喷杆选择性地接收。该喷洒器系统可以进一步包括压力旁通再循环环路，该压力旁通再循环环路将压力端口流体地联接至吸入端口。压力旁通再循环环路可以构造成选择性地调节由低压喷洒喷嘴接收的混合溶液的流体压力。压力旁通再循环环路可以在正位移泵内部或者可以是正位移泵周围的外部通路。

鉴于上文并根据本发明的一个方面，本发明总体上涉及一种背包式喷洒器系统，其包括安装支架，所述安装支架具有将电池接收在其中的电池接收固定件。第一储罐安装至安装支架，并且容纳稀释剂。第二储罐安装至安装支架，并且容纳液体浓缩物。混合歧管安装至安装支架，并且具有：第一入口接头，其用于从第一储罐接收固定量的稀释剂；以及第二入口，其用于从第二储罐接收可调节量的液体浓缩物。固定量的稀释剂与可调节量的浓缩物结合以形成混合溶液，并且混合歧管包括混合溶液出口。正位移泵安装至安装支架，并且吸入端口联接至混合溶液出口并且压力端口与喷洒装置流体地联接。控制单元安装在安装支架上，并从电池接收电力。正位移泵可以是隔膜泵。第一入口接头也可以包括止回阀，该止回阀构造成防止混合溶液朝向第一储罐回流。

在本发明的另一个方面，混合歧管进一步包括盘状件，该盘状件限定第一环形系列的间隔开的流量计量孔。依次相应的流量计量孔具有增加的孔直径，并且盘状件适于旋转以使环形系列的间隔开的孔中的所选的流量计量孔对齐成与第二入口流体连通，由此限定混合溶液中的可选择性调节量的浓缩物。盘状件可以进一步限定第二环形系列的间隔开的止动孔。第二环形系列内的每个相应的止动孔与第一环形系列的相应的流量计量孔径向地对齐。当所选的流量计量孔与第二入口对齐时，单个相应的止动孔接收止动构件。止动构件可以是被偏压以接合盘状件的球轴承，其中球轴承的直径略大于每个止动孔的直径。

在本发明的又另一个方面，电池可以可移除地紧固在电池接收固定件中。电池可操作地联接至正位移泵以及控制单元，由此电池被构造成在喷洒器系统处于开启构造中时向正位移泵和控制单元提供电力。

在本发明的另一个方面中，第二储罐固定地紧固在第一储罐内，由此由第二储罐限定的开放式体积与由第一储罐限定的开放式体积流体地隔离。第二储罐还可以包括浓缩物接头，其构造成接收浓缩物管的第一端。浓缩物管的第二端联接至混合歧管的第二入口。第一储罐还可以包括稀释剂接头，其构造成接收稀释剂管的第一端。稀释剂管的第二端联接至混合歧管的第一入口。第二储罐可以进一步包括液体水平量具。

在本发明的又另一个方面，控制单元包括印刷电路板和控制面板接口。印刷电路板包括处理器和存储器，其中处理器构造成执行一项或更多项功能，所述功能包括，通电/断电、调节正位移泵的功率以使混合溶液的输出压力变化、监视并显示电池电量水平、以及指示步速。控制面板接口联接至印刷电路板，并且包括一个或更多个控制按钮，由此使用者可以选择性地控制处理器功能。

本发明的其它目的、优点和新颖方面将部分地在下面的描述中阐述，并且当与附图一起考虑时，在本发明的实践中将部分地变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的喷洒器系统的立体图；

图2是图1所示的喷洒器系统的分解图；

图3是图1所示的喷洒器系统的移除稀释剂储罐的前视立体图；

图4是图3所示的喷洒器系统的后视立体图；

图5是图1所示的喷洒器系统内使用的液体浓缩物储罐的分解图；

图6是图1所示的喷洒器系统内使用的液体浓缩物储罐的截面图；

图7是与图5所示的液体浓缩物储罐一起使用的管固定件的截面图；

图8是图7所示的管固定件的分解截面图；

图9是图1所示的喷洒器系统内使用的混合歧管的俯视立体图；

图10是图9所示的混合歧管的仰视立体图；

图11是图9和图10所示的混合歧管的俯视前视分解图；

图12是图9和图10所示的混合歧管的仰视前视分解图；

图13是大致沿图9中的线13-13截取的混合歧管的截面图；

图14是在图9至图13所示的混合歧管内使用的盘状件的独立视图；

图15是适于在根据本发明一个方面的可变压力喷洒器系统内使用的压力旁路系统的示意图；

图16是根据本发明的一个方面的喷洒器系统的前视立体图；

图17是图16所示的喷洒器系统的后视立体图；

图18是图16所示的喷洒器系统的仰视前视立体图；

图19是图16所示的喷洒器系统的前视正视图；

图20是大致沿图19中的线20-20截取的喷洒器系统的截面图；

图21是图16所示的喷洒器系统的仰视平面图；

图22是图19所示的喷洒器系统的纵向截面图；

图23是图16所示的喷洒器系统的俯视平面图；

图24是图16所示的喷洒器系统的分解图；并且

图25是构造成与图16所示的喷洒器系统一起使用的控制面板接口的平面图。

具体实施方式

现在参考图1和2，根据本发明的一个方面，喷洒器系统10总体上可以包括：第一储罐12、安装支架14、第二储罐16、混合歧管38、以及正位移泵42(比如、但不限于隔膜泵)。安装支架14可以比如经由机械紧固件18安装至第一储罐12。为了提供进一步支撑并且为了抵抗安装支架14在x-z平面中的侧向移动，第一储罐12可以包括柄脚20，其构造成安置在限定在安装支架14内的凹口22中。第二储罐16可以比如经由条带(未示出)安装至第一储罐12和安装支架14。为此，第二储罐16可以包括构造成接收条带的条带凹槽24，并且第一储罐12可以进一步包括条带束缚夹具26，由此第二储罐16在y轴上的移动被禁止。为了使第二储罐16的侧向位移(即，在x-z平面中)最小化，安装支架14可以包括一个或多个向上延伸的结节28，所述结节构造成与限定在第二储罐16的底壁32上的匹配凹陷30(见图6)重合。以这种方式，使用者可以松开条带，并且在不需要使用工具的情形下比如经由手柄17提升第二储罐远离安装支架14和第一储罐12。条带束缚夹具26可以进一步包括杆接收部分34，该杆接收部分限定杆接收凹槽36，由此在不使用喷洒杆时可以将喷洒杆(未示出)可释放地联接至喷洒器系统10。继续参考图1和图2，并且另外参考图3和图4，混合歧管38可以比如经由机械紧固件40安装至安装支架14，并且正位移泵42可以比如经由机械紧固件44安装至安装支架14。以这种方式，第二储罐16、混合歧管38以及正位移泵42中的每一个都可以各自地和单独地从安装支架14和第一储罐12移除。

在操作中，第一储罐12包括稀释剂出口46，该稀释剂出口具有稀释剂接头47，该稀释剂接头构造成以基本上流体紧密密封的方式接收稀释剂管(未示出)的一端。稀释剂管的相对端安装在混合歧管38的第一入口接头48上(也参见图9-13)。第一入口接头48可以包括锥形短节50和肋状部分52，以便以基本上流体紧密密封的方式将稀释剂管紧密地接收在其上。可选的软管夹具(未示出)也可以用于将稀释剂管更牢固地夹紧至肋状部分52。混合歧管38可以进一步包括第二入口54，其构造成接收来自第二储罐16的浓缩物管(未示出)。如图4和图10中最清楚地所示，混合歧管38可以包括凹口56，该凹口适配为允许浓缩物管穿过混合歧管38的壳体58。安装支架14还可以包括凹槽60，以容纳穿过的浓缩物管(参见图2和图4)。因此，浓缩物管的第一端可以安装至容纳在第二入口54内的配件62。然后浓缩物管可以朝向第二储罐16延伸，其中浓缩物管的相对端经由浓缩物出口接头64安装至第二储罐16。

参考图5和图6，第二储罐16可以通过由螺纹口部部分21限定的储罐开口19填充以所选的流体浓缩物。盖23可以可移除地螺纹连接到口部部分21上，以便密封第二储罐16。可选的O形环25也可以助于第二储罐16与盖23之间的流体紧密密封。为了防止下游管路部件的堵塞，口部部分21可以进一步在其中接收过滤器元件27。当用流体浓缩物填充第二储罐16时，流体将穿过过滤器元件27，由此将大于过滤器元件的孔眼尺寸的颗粒物质从流体中滤出。因此，过滤器元件27的孔眼尺寸应该选择成小于下游部件(比如将在下面更详细地讨论的圆盘168)的最小直径的内径。

参考图7和8图，为了有利于从安装支架16和混合歧管38上无工具地移除第二储罐16，浓缩物出口接头64可以是快速断开联接件，其总体包括配件壳体66，该配件壳体具有构造成可螺纹联接至限定在第二储罐16上的对应储罐配件70的第一端68(参见图5)。配件壳体66的第一端68还可以构造成接收储罐管联接件72，由此该储罐管联接件72包括凸缘端74，该凸缘端适配为抵靠储罐配件70的口部开口76，使得当配件壳体66螺纹连接到储罐配件70上时储罐管联接件72被截留在口部开口76与配件壳体66的台阶状壁78之间。为了促进储罐配件70与配件壳体66之间的流体紧密密封，可以包括一个或多个密封件，比如O形环80、82。储罐管联接件72的相对端可以包括一个或多个倒钩84，所述倒钩定尺寸为紧密地接收浓缩物拾取管(未示出)，该浓缩物拾取管可以从储罐管联接件72延伸至第二储罐16的底壁32附近。以这种方式，可以从第二储罐16中抽吸液体浓缩物，如下面将更详细描述的。

继续参考图7和图8，配件壳体66的第二端86可以包括外螺纹88，该外螺纹构造成可螺纹地接合限定在管螺母94的第一端92内的内螺纹90。第二端86可以进一步限定孔96，该孔定尺寸为在管螺母94与配件壳体66螺纹接合时接收浓缩物管联接件100的第一端98。浓缩物管联接件100的相对端102可以包括一个或多个倒钩104，所述倒钩定尺寸为紧密地接收如上所述的浓缩物管的相对端。浓缩物管联接件上的环形凸缘106可以接合管螺母94的座部95，使得在管螺母94可旋转地螺纹连接到外螺纹88上时，管螺母94可以允许通过浓缩物管的最小扭转(如果存在的话)将浓缩物管联接件100安装至第二储罐16。为了有助于将浓缩物管联接件100恰当地安置在配件壳体66内，环形凸缘106还可以定尺寸为在管螺母94完全拧紧时抵靠孔96的口部开口110。O形环密封件112还可以促进浓缩物管联接件100与配件壳体66的孔96之间的流体紧密密封。

在本发明的另一方面，孔96可以进一步包括一系列台阶114、116、118，由此限定孔区域96a、114a、116a、118a。浓缩物管联接件100可以位于孔区域96a内，使得浓缩物管联接件100的第一端98的末端120可以抵靠台阶114安置。末端120的壁厚可以选择成使得浓缩物管联接件100的内部孔122略小于孔区域114a的直径。以这种方式，末端120部分地封闭孔区域114a，由此当管螺母94螺纹连接到配件壳体66上时，柱塞构件126的凸缘端124可以被浓缩物管联接件100接合。孔区域114a可以适配为接收凸缘端124，而台阶116具有比凸缘端124更小的直径，由此防止凸缘端124进入孔区域116a。柱塞构件126可以进一步包括主体部分128，该主体部分定尺寸为在终止于第二端130之前穿过孔区域116a、118a并在其内延伸。柱塞构件126的第二端130可以包括O形环密封件132，该O形环密封件132具有大于孔区域118a的直径的外径。在本发明的一个方面，主体部分128可以包括多个间隔开的主轴134，其构造成在其间限定开口狭槽136以促进流体行进通过柱塞构件126，如下面将更详细地讨论的。

柱塞构件126可以沿着配件壳体66的纵向轴线L平移，以便选择性地插入或拔出孔区域118a并控制液体浓缩物从第二储罐16流出到混合基体38。为此，如图7所示，管螺母94可以可螺纹地联接至配件壳体66，从而将浓缩物管联接件100紧固在其中。浓缩物管联接件100的末端120与柱塞构件126的凸缘端124接合，以便引导第二端130距孔区域118a一间隔距离。在该位置，流体可以在传递至混合歧管38之前从第二储罐16流动通过储罐管联接件72、配件壳体66以及浓缩物管联接件。

配件壳体66可以进一步包括偏压构件(比如压缩弹簧138)，其构造成在第一端140处接合凸缘端124并在第二端142处接合台阶118。以这种方式，管螺母94和浓缩物管联接件100的螺接可以压缩弹簧138，由此致使势能被储存在弹簧138内。管螺母94的旋出以及浓缩物管联接件100从配件壳体66的移除使得弹簧138能够释放被储存的势能，以致使柱塞构件126在大致由箭头144指示的方向上大体上沿着纵向轴线L平移。柱塞构件126将继续平移，直到O形环132接合配件壳体66的表面146，由此O形环132和柱塞构件126的第二端130封闭孔区域118a。以这种方式，流体浓缩物可以不再流入到浓缩物管联接件100中。因此，可以使得第二储罐16基本上防漏。然后可以如上所述地从安装支架14移除第二储罐16，而几乎没有液体浓缩物损失。

根据本发明的一个方面，在如上所述移除第二储罐16之后，可以将替换第二储罐(未示出)安装至安装支架14。然后可以将管螺母94和浓缩物管联接件100螺接到如上文所述的替换第二储罐上的配件壳体(类似于配件壳体66)上。因此，可以打开配件壳体内的柱塞构件，以便允许将替换第二储罐内的替代液体浓缩物转移到混合歧管38，如上所述。在本发明的另一个方面，可以用水填充替换第二储罐，以便能够冲刷在待喷洒的化学品之间的系统，由此减少化学品的交叉污染或误用。因此，喷洒器系统10可以构造为仅需要移除和替换所选择的第二储罐并重新安装管螺母94和浓缩物管联接件100来选择性地喷洒任何数量的各种液体浓缩物。相应的第二储罐可以被储存，而几乎没有包含在其中的相应液体浓缩物的泄漏的威胁，由此减少了浓缩物的浪费。此外，使用者暴露于浓缩物被最小化，因为每次期望喷洒新的液体浓缩物的时，第二储罐不需要被清空、被清洗和被再填充。

现在转向图9-13，示出了混合歧管38的各种视图。如可以看出的，混合歧管38的壳体58通常可以包括上部壳体子单元148和下部壳体子单元150。歧管支撑构件152可以介于子单元148、150之间。为此，下部壳体子单元150的内部拐角可以包括结节154，其定尺寸为使得歧管支撑构件152上的相应脚部156安置在相应的结节154上。上部壳体子单元148可以包括相应的凸台158，其定尺寸为在其中接收相应的脚部156。每个凸台158还可以包括凹口160，其用于允许歧管支撑构件152上的相应腿部162从其通过。以这种方式，歧管支撑构件152可以牢固地安置在歧管壳体58内并被约束，以防止歧管支撑构件152的侧向运动和扭转运动。如上所述，歧管支撑构件152包括构造为接收配件62的第二入口54。歧管支撑构件152可以进一步包括弹簧阱164，其定尺寸为接收止动弹簧166，如下面将更详细地讨论。

混合歧管38可以进一步包括可旋转地安装在歧管支撑构件152顶部的盘状件168，由此由盘状件168限定的中心孔170接收形成在歧管支撑构件152上的立柱172。盘状件168然后可以被上部壳体子单元148封盖，其中，上部壳体子单元148包括从其穿过的一个或多个开口174，使得盘状件168的外圆周的一部分可被使用者接合，以便选择性地使盘状件168围绕立柱172旋转。另外参考图14，盘状件168可以进一步限定外环形系列的间隔开的通孔，比如流量计量孔176a-176h。流量计量孔176a-176h中的每一个可以具有比紧接前一流量计量孔略大的直径。在操作中，孔176a-176h中的一个与由配件62限定的内部孔178对齐。配件弹簧63可以驱使配件62抵靠盘状件168，以便在配件62和盘状件168之间产生并维持基本上流体紧密密封。以这种方式，使用者可以选择性地控制可以通过盘状件168的液体浓缩物的体积，这将在下面更详细地讨论。

盘状件168还可以进一步限定内环形系列的间隔开的通孔，比如倒角弹簧止动孔180a-180h。每个相应的弹簧止动孔180a-180h构造成与其相应的流量计量孔176a-176h径向对齐。在操作中，所选的孔180a-180h中的一个与弹簧阱164对齐，由此通过驱使位于弹簧阱164内的止动弹簧166，使主动止动构件(比如球轴承182)安置在所选的弹簧止动孔180a-180h的一部分内。以这种方式，使用者可以接收指示在安置球轴承182时所选择的流量计量孔176a-176h的恰当对齐的反馈。为了改变添加到稀释剂流的液体浓缩物的量，使用者可以旋转盘状件168，由此盘状件168可以对球轴承182施加向下的力，以便压缩弹簧阱164内的止动弹簧166。然后可以进一步旋转盘状件168，直到期望的流量计量孔176a-176h与配件62的内部孔178对齐，使得球轴承182安置在期望的弹簧止动孔180a-180h内。如图14中最清楚地示出的，盘状件168还可以包括接近相应的流量计量孔176a-176h的相应标记184a-184h。标记184a-184h可以与相应的流量计量孔176a-176h的相应直径相关联，以便向使用者提供关于相应的流量计量孔176a-176h中的哪一个目前与配件62的内部孔178对齐的视觉指示。

如图13中最清楚地看到的，混合歧管38可以包括流体通道186，其中流体通道186的第一端188可以限定内螺纹190，该内螺纹构造成配对地接收由第一入口接头48的歧管终端194限定的对应的外螺纹192。流体通道186的相对的第二端196可以类似地限定内螺纹198，该内螺纹构造成配对地接收歧管出口接头204的歧管终端202上的对应的外螺纹200。流动柱塞206可以邻近内螺纹190的内部区域插入在流体通道186内。流体通道186可以进一步限定台阶208，以便向流动柱塞206在大致由箭头210指示的方向上的插入提供主动止动。以这种方式，第一入口接头48的孔212可以与流动柱塞206的纵向孔214的纵向轴线P对齐，由此在流动通过第一入口接头48进入到流动柱塞206之后，恒定体积的稀释剂可以被从第一储罐12接收。

如图13中进一步看到的，流动柱塞206可以进一步包括径向延伸孔216，该径向延伸孔可以构造成与流量计量孔176a-176h中的一个和配件62的内部孔178流体地对齐。以这种方式，可以从第二储罐16接收使用者所选体积的液体浓缩物，其中所选体积的液体浓缩物然后与如上所述的通过第一入口48接收的恒定体积的稀释剂混合并被其稀释。流动柱塞206还可以限定环形沟槽218，该环形沟槽构造成与混合歧管38的内壁表面220限定流体密闭通道。环形沟槽218与径向延伸孔216重合，使得如果径向延伸孔216与流量计量孔176a-176h中的一个和内部孔178未对齐，流体浓缩物仍然可以穿过径向延伸孔216进入到纵向孔214中。流体通道186可以进一步限定混合室部分222，其可以在通过歧管出口接头204输出混合流体之前进一步促进稀释剂和流体浓缩物的混合。

参考图3和4，歧管出口管(未示出)可以使歧管出口接头204与正位移泵吸入端口224流体联接。以这种方式，在正位移泵42的吸入冲程中，混合流体从混合歧管38被抽吸到泵42中。如上所述，混合流体包括恒定体积的稀释剂，使用者所选体积的液体浓缩物被加入到其中。因此，在泵42的压力冲程中，混合流体被迫使离开正位移泵42的压力端口226。压力端口226可以流体地联接至喷洒装置，比如喷洒杆或喷管喷洒器(未示出)。为了防止混合流体通过第一入口接头48回流到第一储罐12中，第一入口接头48可以包括止回阀228(参见图13)。以这种方式，正位移泵42的循环操作将交替地从混合歧管38抽吸混合流体以及通过附接的喷洒器排出该混合流体，由此使用者通过盘状件168的设定来选择并容易地更改流体浓缩物稀释的浓度。本领域技术人员应该理解，正位移泵42可以由任何合适的电源供电，比如专用电池或通过将泵42连线至车辆(例如ATV或高尔夫球车)的电池。

现在转向图15，喷洒器系统10'可以构造成作为可变压力喷洒器来操作。喷洒器系统10'可以包括第一储罐12和第二储罐16，每个储罐都流体地联接到混合歧管38，如上文关于喷洒器系统10所描述的。止回阀228可以介于混合歧管38和第一储罐12之间，以防止混合流体回流到第一储罐12中，也如上所述。通过正位移泵42的操作，可以从混合歧管38抽吸混合流体，由此混合流体通过压力端口226输出。然后混合流体可以被选择性地递送到喷洒喷嘴230(比如手持式喷洒器)或递送到其上安装多个喷杆喷嘴234的喷杆232。

根据本发明的一个方面，可以通过选择器阀236选择性地控制到喷洒喷嘴230或喷管232的流动。每个喷杆喷嘴234处的流动控制还可以进一步地由相应的球阀238控制。喷洒喷嘴230还可以包括减压阀240，其被计量以控制进入喷洒喷嘴230的混合流体的流体压力，以便最小化或防止对喷洒喷嘴230的损坏。

正位移泵42可以包括压力旁通再循环环路242，该压力旁通再循环环路使压力端口226与吸入端口224流体联接。压力旁通再循环环路242可以操作为降低递送到喷洒喷嘴230的混合流体的流体压力，同时还保持混合流体与第一储罐12或第二储罐16的隔离。压力旁通再循环环路242可以位于正位移泵42内部，或者可以是正位移泵42周围的外部压力旁通环路。

现在参考图16至24，根据本发明的另一个方面，背包式喷洒器系统300通常可以包括安装在安装支架314上的第一储罐312和第二储罐316。背包式喷洒器系统300可以进一步包括混合歧管38和正位移泵42，比如上文关于喷洒器系统10所描述的那些。

如在图16-19、22、24中最清楚地示出的，安装支架314包括安装板318和延伸的上部侧壁部分320。以这种方式，安装支架314可以将第一储罐312接收在上部侧壁部分320内，由此第一储罐312的底壁312a位于安装板318上。如在图22和24中进一步示出的，第二储罐316可以由侧壁322和底壁324限定。在一个方面，第二储罐316可以驻留在第一储罐312中并固定地紧固至第一储罐，尽管应该注意的是，在其它实施例中，第二储罐316可以与第一储罐312是可分开的。第一储罐312的后壁312b和安装支架314的后壁314b可以具有弯曲轮廓，以便在使用期间更加符合人体工程学地抵靠使用者的背部。为了将背包式喷洒器系统310紧固在使用者的背部，安装支架314的侧部314c，314d可以包括条带夹326。以这种方式，相应的条带的第一端(未示出)可以紧固至相应的条带夹326。每根条带的相对的第二端随后可以紧固到安装在第一储罐312的顶壁312c上的储罐夹328。条带可以穿戴在使用者的肩部上，以便抵靠使用者的背部保持背包式喷洒器系统310。

连续参考图16-19、22、24，并且另外参考图20，安装板318可以在其中限定一对孔口330、332。孔口330可以适配为允许第一储罐接头334从其通过，而孔口332适配为允许第二储罐接头336从其通过。混合歧管38可以安装到安装支架314上，并且包括第一入口接头48和第二入口接头54。稀释剂管338可以使第一储罐接头334与第一入口接头48流体地联接，而浓缩物管340可以使第二储罐接头336与第二入口接头54流体地联接。以这种方式，混合歧管38可以从第一储罐接收固定量的稀释剂并且从第二储罐接收可调节量的液体浓缩物。固定量的稀释剂和可调节量的浓缩物随后在混合歧管38中结合以形成混合溶液，该混合溶液通过混合溶液出口，比如歧管出口接头204(图24)从混合歧管38排出。

如上所述，歧管出口管(比如管342)可以使歧管出口接头204与正位移泵吸入端口224流体地联接。以这种方式，在正位移泵42的吸入冲程中，混合流体从混合歧管38被抽吸到泵42中。混合流体包括恒定体积的稀释剂，使用者所选体积的液体浓缩物被加入到其中。因此，在泵42的压力冲程中，混合流体被迫使离开正位移泵42(图21)的压力端口226。压力端口226可以流体地联接至喷洒装置，比如喷洒杆(未示出)，通过限定在安装支架314(图16、18和19)的前壁314a中的孔344可接近所述喷洒装置。

如上文参考图9-13所描述的，混合歧管38的壳体58通常可以包括上部壳体子单元148和下部壳体子单元150。歧管支撑构件152可以介于子单元148、150之间。为此，下部壳体子单元150的内部拐角可以包括结节154，其定尺寸为使得歧管支撑构件152上的相应脚部156安置在相应结节154上。上部壳体子单元148可以包括相应的凸台158，所述凸台定尺寸为在其中接收相应脚部156。每个凸台158还可以包括凹口160，以允许歧管支撑构件152上的相应腿部162从其通过。以这种方式，歧管支撑构件152可以牢固地安置在歧管壳体58内并被约束以便防止歧管支撑构件152的侧向运动和扭转运动。如上所述，歧管支撑构件152包括构造成接收配件62的第二入口54。歧管支撑构件152可以进一步包括弹簧井164，该弹簧井定尺寸为接收止动弹簧166，如下面将更详细地讨论的。

混合歧管38可以进一步包括可旋转地安装在歧管支撑构件152顶部的盘状件168，由此由盘状件168限定的中心孔170接收形成在歧管支撑构件152上的立柱172。盘状件168然后可以被上部壳体子单元148封盖，其中上部壳体子单元148包括从其穿过的一个或多个开口174，使得盘状件168的外圆周的一部分可被使用者接合，以便选择性地使盘状件168围绕立柱172旋转。另外参考图14，盘状件168可以进一步限定外环形系列的间隔开的通孔，比如流量计量孔176a-176h。流量计量孔176a-176h中的每一个可以具有比紧接前一个流量计量孔略大的直径。在操作中，孔176a-176h中的一个与由配件62限定的内部孔178对齐。配件弹簧63可以驱使配件62抵靠盘状件168，以便在配件62和盘状件168之间产生并保持基本上流体紧密密封。以这种方式，使用者可以选择性地控制可以通过盘状件168的液体浓缩物的体积，这将在下面更详细地讨论。

盘状件168还可以进一步限定内环形系列的间隔开的通孔，比如倒角的弹簧止动孔180a-180h。每个相应的弹簧止动孔180a-180h构造成与其相应的流量计量孔176a-176h径向对齐。在操作中，所选的孔180a-180h中的一个与弹簧井164对齐，由此通过驱使位于弹簧井164内的止动弹簧166，使主动止动构件(比如球轴承182)安置在所选的弹簧止动孔180a-180h的一部分内。以这种方式，使用者可以接收指示在安置球轴承182时所选择的流量计量孔176a-176h的恰当对齐的反馈。为了改变添加到稀释剂流中的液体浓缩物的量，使用者可以旋转盘状件168，由此盘状件168可以对球轴承182施加向下的力，以便压缩弹簧井164内的止动弹簧166。然后可以进一步旋转盘状件168，直到期望的流量计量孔176a-176h与配件62的内部孔178对齐，使得球轴承182安置在期望的弹簧止动孔180a-180h内。如图14中最清楚地示出的，盘状件168还可以包括接近相应的流量计量孔176a-176h的相应标记184a-184h。标记184a-184h可以与相应的流量计量孔176a-176h的相应直径相关联，以便向使用者提供关于相应的流量计量孔176a-176h中的哪一个目前与配件62的内部孔178对齐的视觉指示。参考图17，盘状件168的一部分可以通过侧壁314d向外延伸，使得使用者可以方便地调节包括混合流体的流体浓缩物的稀释系数。

如图13中最清楚地看到的，混合歧管38可以包括流体通道186，其中流体通道186的第一端188可以限定内螺纹190，该内螺纹构造成配对地接收由第一入口接头48的歧管终端194限定的对应的外螺纹192。流体通道186的相对的第二端196可以类似地限定内螺纹198，该内螺纹构造成配对地接收歧管出口接头204的歧管终端202上的对应的外螺纹200。流动柱塞206可以邻近内螺纹190的内部范围插入在流体通道186。流体通道186可以进一步限定台阶208，以便向流动柱塞206在大致由箭头210指示的方向上的插入提供主动止动。以这种方式，第一入口接头48的孔212可以与流动柱塞206的纵向孔214的纵向轴线P对齐，由此在流动通过第一入口接头48进入到流动柱塞206之后，恒定体积的稀释剂可以被从第一储罐312接收。

如图13中进一步看到的，流动柱塞206可以进一步包括径向延伸孔216，该径向延伸孔可以构造成与流量计量孔176a-176h中的一个和配件62的内部孔178流体地对齐。以这种方式，可以从第二储罐316接收使用者所选体积的液体浓缩物，其中所选体积的液体浓缩物然后与如上所述的通过第一入口48接收的恒定体积的稀释剂混合并被其稀释。流动柱塞206还可以限定环形沟槽218，该环形沟槽构造成与混合歧管38的内壁表面220限定流体密闭通道。环形沟槽218与径向延伸孔216重合，使得如果径向延伸孔216与流量计量孔176a-176h中的一个和内部孔178未对齐，流体浓缩物仍然可以穿过径向延伸孔216进入到纵向孔214中。流体通道186可以进一步限定混合室部分222，该混合室部分可以在通过歧管出口接头204输出混合流体之前进一步促进稀释剂和流体浓缩物的混合。

参考图22和图24，第一储罐312可以通过由螺纹口部部分348限定的储罐开口346填充以稀释剂。盖350可以可移除地螺纹连接到口部部分348上，以便密封第一储罐312。为了防止下游管路部件的堵塞，口部部分348可以进一步在其中接收过滤器元件352。当填充第一储罐312时，稀释剂穿过过滤器元件352，由此将大于过滤器元件的孔眼尺寸的颗粒物质从流体中滤出。因此，过滤器元件352的孔眼尺寸应该被选择为小于下游部件的直径最小的内径。类似地，第二储罐316构造成通过被盖356封盖的口部部分354接收流体浓缩物。盖356也可以承载流体水平量具358，比如但不限于浮动式量具、超声式水平量具等。盖356还可以包括联接至量具358的转盘或计量器360，以便提供第二储罐316中的流体浓缩物的流体体积的可视化指示。

如图16、18和24中所示，背包式喷洒器系统300可以包括电池362，其构造成向正位移泵42提供电力。为此，安装支架314的前壁314a可以包括电池接收固定件364，其构造成将电池362可移除地紧固在安装支架314中。根据本发明的一个方面，电池362为可再充电的长寿命电池，比如锂离子电池。安装支架314还可以包括安装在其上的控制单元366。控制单元366可以包括印刷电路板(PCB)368和控制面板接口370。PCB 368可以包括构造成执行一个或更多个功能的处理器及存储器，所述功能包括，通电/断电、调节正位移泵的功率以便使混合溶液的输出压力变化、监测并显示电池电量水平、以及指示步速，如下文更全面地描述的。控制面板接口370包括一个或更多个控制按钮，由此使用者控制PCB 368的处理器功能。

如下所述，控制单元366可以促进背包式喷洒器系统300的智能操作。参考图25，控制面板接口370可以大体包括：视觉显示器，其经由输出压力LED370a、电池电量水平LED370b和告警指示器LED 370c构成；以及相关联的蜂鸣器或其它声音告警设备。显示的功能、PCB 368、以及机械部件(比如，正位移泵42)可以通过控制面板接口370上的一个或更多个按钮来选择性地控制，比如但不限于，电力/控制按钮372以及步速按钮374。

举例来说而非限于此，控制单元366可以允许通电(按压电力/控制按钮372)和断电(按压并保持步速按钮374)一预定时间段。压力状态通常可以由输出压力LED 370a来指示。例如，LED 370a亮起的数越大，则输出压力越高。输出压力可以通过按压电力/控制按钮372来增加。当处于最大压力时，再一次按压电力/控制按钮372将循环回到最小压力设置。控制单元366还可以允许对设置压力锁的设置，由此按压电力/控制按钮372将不会使输出压力设置循环。举例来说，为了设置压力锁，PCB 368可以包括逻辑，由此电力/控制按钮372被保持一预定时间段(例如，10秒)，在此时甚至在背包式喷洒器系统300已经关闭或电池362已经移除并更换之后，当前压力设置被锁定。为了禁用压力锁定，PCB 368可包括逻辑，比如例如，按压电力/控制按钮372三次，随后在3秒内按压步速按钮374。

类似地，步速按钮374可以允许步速的循环，由此控制单元366发出哔哔声或其它可听信号，使得使用者可以控制他或她的步行速度以便施加更加一致的喷洒。控制单元366还可以记录并指示背包式喷洒器系统300的总工作时间。显示总工作时间的一个示例性控制算法可以包括按压电力/控制按钮372，随后同时按压并保持电力/控制按钮372和步速按钮374预定时间段。输出压力LED370a随后可以闪烁以指示时间范围，即，0LED指示少于300小时，1LED指示在300与700小时之间，2LED指示在700与1000小时之间等。告警指示器LED370c以及相关联的蜂鸣器可以用于指示与电池相关的问题，例如电池具有低电量或者正在经历过电压。

出于说明和描述的目的，已经呈现了本发明的优选实施例的前述描述。其并非旨在是穷尽性的，也不旨在将本发明限制于所公开的精确形式。所属领域的技术人员将明白，可根据以上教示修改所揭示的实施例。选择所描述的实施例是为了提供对本发明的原理及其实际应用的说明，从而使得本领域普通技术人员能够在各种实施例中以及利用适合于预期的特定用途的各种修改来利用本发明。因此，前面的描述被认为是示例性的而不是限制性的，并且本发明的真实范围是在所附权利要求中描述的。

Claims (11)

1.一种背包式喷洒器系统，包括：

a)安装支架，所述安装支架包括电池接收固定件，所述电池接收固定件构造成在其中可移除地接收电池；

b)第一储罐，所述第一储罐安装至所述安装支架并且构造成容纳稀释剂；

c)第二储罐，所述第二储罐安装至所述安装支架并且构造成容纳液体浓缩物；

d)混合歧管，所述混合歧管安装至所述安装支架，其中所述混合歧管具有第一入口接头和第二入口，所述第一入口接头构造成从所述第一储罐接收固定量的稀释剂，所述第二入口构造成从所述第二储罐接收可选择性调节量的液体浓缩物，由此所述固定量的稀释剂和可选择性调节量的浓缩物结合以形成混合溶液，并且其中所述混合歧管包括混合溶液出口；

e)正位移泵，所述正位移泵安装至所述安装支架，其中，所述正位移泵包括与所述混合溶液出口流体地联接的吸入端口和构造成与喷洒装置流体地联接的压力端口；以及

f)控制单元，所述控制单元安装在所述安装支架上，其中，所述控制单元构造成从所述电池接收电力。

2.根据权利要求1所述的喷洒器系统，其中，所述正位移泵是隔膜泵。

3.根据权利要求1所述的喷洒器系统，其中，所述混合歧管进一步包括限定第一环形系列的间隔开的流量计量孔的盘状件，其中，依次相应的流量计量孔具有增加的孔直径，其中，所述盘状件适于旋转以使所述环形系列的间隔开的孔中的所选的流量计量孔对齐成与所述第二入口流体连通从而限定所述混合溶液中的可选择性调节量的浓缩物。

4.根据权利要求3所述的喷洒器系统，其中，所述盘状件进一步限定第二环形系列的间隔开的止动孔，其中，所述第二环形系列中的每个相应的止动孔与所述第一环形系列的相应的流量计量孔径向地对齐，其中，在所选的流量计量孔与所述第二入口对齐时，单个相应的止动孔接收止动构件。

5.根据权利要求4所述的喷洒器系统，其中，所述止动构件是被偏压以接合所述盘状件的球轴承，其中，所述球轴承的直径略大于每个止动孔的直径。

6.根据权利要求1所述的喷洒器系统，其中，所述第一入口接头进一步包括止回阀，所述止回阀构造成防止所述混合溶液朝向所述第一储罐回流。

7.根据权利要求1所述的喷洒器系统，进一步包括：

g)可移除地紧固在所述电池接收固定件中的电池，其中，所述电池可操作地联接至所述正位移泵以及控制单元，由此所述电池被构造成在所述喷洒器系统处于启用构造时向所述正位移泵和所述控制单元提供电力。

8.根据权利要求1所述的喷洒器系统，其中，所述第二储罐固定地紧固在所述第一储罐中，由此由所述第二储罐限定的开放式体积与由所述第一储罐限定的开放式体积流体隔离。

9.根据权利要求8所述的喷洒器系统，其中，所述第二储罐包括浓缩物接头，所述浓缩物接头构造成接收浓缩物管的第一端，而所述浓缩物管的第二端联接至所述混合歧管的第二入口，并且其中，所述第一储罐包括构造成接收稀释剂管的第一端的稀释剂接头，而所述稀释剂管的第二端联接至所述混合歧管的第一入口。

10.根据权利要求1所述的喷洒器系统，其中，所述第二储罐包括液体水平量具。

11.根据权利要求1所述的喷洒器系统，其中，所述控制单元包括：

a)印刷电路板，所述印刷电路板包括处理器和存储器，其中，所述处理器构造成执行一项或更多项功能，所述功能包括通电/断电、调节所述正位移泵的功率以使所述混合溶液的输出压力变化、监测并显示电池电量水平、以及指示步速；

b)控制面板接口，所述控制面板接口联接至所述印刷电路板，其中，所述控制面板接口包括一个或更多个控制按钮，由此使用者控制处理器功能。

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