【技術實現步驟摘要】
本申請屬于農用無人機作業，具體是一種高效散熱的植保無人機。
技術介紹
1、植保無人機作為現代農業中的一種重要工具，廣泛應用于農作物的病蟲害防治和農藥噴灑，特別是在山區和丘陵地帶，植保無人機能夠有效解決地形復雜、人工噴灑困難的問題。以山地辣椒種植為例，辣椒是一種對環境條件較為敏感的經濟作物，易受到病蟲害的侵擾，因此在生長過程中需要定期噴灑農藥進行防治。山地地形復雜，通常需要使用專門的植保無人機對辣椒植株進行精準噴灑。用于山地辣椒的藥液通常包括殺蟲劑、殺菌劑和葉面肥等，這些藥液對溫度、濃度和噴灑均勻性等要求較高，以確保防治效果和辣椒的正常生長。
2、然而，現有的植保無人機在實際使用中存在一些技術問題。首先，植保無人機的電機在高強度工作時產生大量熱量，如果散熱效率不足，可能導致電機過熱，影響無人機的穩定性和作業效率。現有技術中，有些植保無人機會直接利用藥液對電機進行散熱，這種方式存在一定的缺陷：藥液具有腐蝕性，長期接觸可能導致電機及其相關組件的腐蝕，降低設備的使用壽命。并且，藥液溫度升高后，可能影響藥液的理化性質，導致噴灑效果不佳。其次，在植保無人機的使用過程中，隨著藥液的逐漸消耗，尤其是在噴灑作業接近尾聲時，藥箱內的藥液濃度升高，導致液體粘度增加，從而在底部形成沉積，無法有效被利用，造成藥液的浪費。此外當藥液濃度超過溶解度極限時，農藥成分可能會結晶或析出，形成固體顆粒沉積，進一步加劇噴灑困難和噴嘴堵塞的問題。這些問題都亟需通過改進設計來解決，以提高植保無人機的作業效率和可靠性。
技術實現思路<
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術提供一種高效散熱的植保無人機，該無人機通過獨立的冷卻系統有效解決了電機散熱效率低的問題，避免了藥液直接用于散熱帶來的腐蝕風險和噴灑效果的影響。此外，本專利技術還設計了冷卻介質與藥液的聯動系統，能夠在藥箱藥液即將用盡時，將冷卻后的介質注入藥箱，與殘余藥液混合，防止藥液沉積浪費，從而提高農藥的利用率和噴灑的均勻性。
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
3、一種高效散熱的植保無人機，包括機體、藥箱、電機和噴頭，所述藥箱為圓柱狀，穿過所述機體并設置于機體的中心，所述電機安裝于機體的機臂上，所述噴頭設置于電機的下方并與所述藥箱連接，還包括一個裝載有冷卻介質的冷箱，所述冷箱環繞所述藥箱布置于機體的上部，所述冷箱為環形結構，且其底面與機體的上表面接觸，所述冷箱的內周壁與藥箱的側壁之間形成環形容納空間，所述冷箱的內周壁的底部設有若干連通孔，所述連通孔通過連通管與藥箱的內腔相連通，所述連通管上設有電控閥，所述冷箱內的冷卻介質通過泵體和輸送管輸送至所述電機的殼體內以對電機進行散熱，吸收熱量后的冷卻介質通過輸送管返回至冷箱，所述電控閥與機體內的控制模塊電連接，當達到預設條件時，所述電控閥開啟，使冷箱內的冷卻介質流入所述藥箱內以與藥箱底部沉積的藥液混合。
4、優選地，所述環形容納空間內填充有隔熱材料。
5、優選地，所述環形容納空間內設置有環形半導體制冷片，所述環形半導體制冷片的冷端與所述冷箱的內周壁接觸，所述環形半導體制冷片的熱端與所述藥箱的側壁接觸。
6、優選地，所述環形容納空間內設置有間隔均布的弧形半導體制冷片，所述弧形半導體制冷片的冷端與所述冷箱的內周壁接觸，所述弧形半導體制冷片的熱端與所述藥箱的側壁接觸，所述弧形半導體制冷片之間填充有隔熱材料。
7、優選地，所述冷箱的外周壁上涂覆有絕熱涂層或包裹有絕熱材料；所述藥箱的側壁上涂覆有導熱涂層或包裹有導熱材料。
8、優選地，所述藥箱和冷箱為一體式結構，所述藥箱和冷箱共用一個圓形蓋板，所述圓形蓋板上設置有冷卻液灌注口和藥液灌注口，所述冷卻液灌注口和藥液灌注口上設置有獨立的密封蓋。
9、優選地，所述藥箱中設置有液位傳感器，所述控制模塊包括計時單元，所述預設條件為當所述液位傳感器檢測到所述藥箱內的液位低于預設值時或計時單元達到本次噴灑時長的預定時間時，所述液位傳感器或計時單元發射信號至所述控制模塊的驅動單元，所述控制模塊的驅動單元開啟所述電控閥。
10、優選地，所述藥箱的側壁上設置有凸肋，所述凸肋靠近所述藥箱的底壁設置，所述凸肋環繞在所述藥箱的側壁上，其截面為直角三角形，當所述電控閥開啟后，所述冷卻介質流入所述藥箱內，所述凸肋的斜面引導所述冷卻介質從所述藥箱的側壁至藥箱的中心流動。
11、優選地，所述冷箱內設置有環形導管，所述環形導管的入口端與所述泵體的出口連接，在所述環形導管上設置有多個穿過所述冷箱的外周壁的噴嘴，所述噴嘴的數量與所述電機的數量一致，所述噴嘴與輸送管連接，輸送管返回至冷箱時連接至冷箱的外周壁。
12、優選地，所述輸送管的管材采用絕熱材料，且輸送管與所述電機、噴嘴和外周壁均為可拆卸式連接。
13、本專利技術有益效果如下：
14、（1）本專利技術通過設置獨立的冷卻系統，能夠有效地對無人機電機進行散熱，避免了藥液直接接觸電機部件，從而防止了可能由藥液腐蝕帶來的電機損壞和設備失效問題，不僅延長了無人機的使用壽命，還避免了藥液受污染而影響噴灑效果的風險，通過在冷箱和藥箱上分別設置絕熱材料和導熱材料，實現了更優的熱管理。
15、（2）本專利技術通過設置半導體制冷片，實現了對冷箱內冷卻介質溫度的精確控制，半導體制冷片能夠根據需要動態調節冷卻介質的溫度，使其在合適的范圍內流動，既確保了電機的有效散熱，同時可將部分熱量傳導至藥液中，防止藥液在藥箱中理化性質改變的問題，確保了藥液的穩定性和噴灑效果。
16、（3）本專利技術通過智能控制系統，在藥箱內藥液即將用盡時，能夠將冷卻后的介質導入藥箱，與底部沉積的濃縮藥液混合，防止藥液沉積浪費，不僅提高了藥液的利用效率，還確保了藥液噴灑的一致性，增強了植保效果。
17、（4）本專利技術的冷箱設計為環形結構，緊密環繞藥箱，節省了空間并優化了無人機的重量分布，同時冷箱底部還可以為機體進行散熱，冷卻系統的輸送管采用可拆卸式連接，便于安裝、日常維護和故障排查。
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1.一種高效散熱的植保無人機，包括機體（1）、藥箱（2）、電機（3）和噴頭（4），所述藥箱（2）為圓柱狀，穿過所述機體（1）并設置于機體的中心，所述電機（3）安裝于機體（1）的機臂（11）上，所述噴頭（4）設置于電機（3）的下方并與所述藥箱（2）連接，其特征在于：還包括一個裝載有冷卻介質的冷箱（5），所述冷箱（5）環繞所述藥箱（2）布置于機體（1）的上部，所述冷箱（5）為環形結構，且其底面與機體（1）的上表面接觸，所述冷箱（5）的內周壁（51）與藥箱（2）的側壁（21）之間形成環形容納空間（6），所述冷箱（5）的內周壁（51）的底部設有若干連通孔（52），所述連通孔（52）通過連通管（53）與藥箱（2）的內腔相連通，所述連通管（53）上設有電控閥（54），所述冷箱（5）內的冷卻介質通過泵體（55）和輸送管（56）輸送至所述電機（3）的殼體內以對電機（3）進行散熱，吸收熱量后的冷卻介質通過輸送管（56）返回至冷箱（5），所述電控閥（54）與機體（1）內的控制模塊（12）電連接，當達到預設條件時，所述電控閥（54）開啟，使冷箱（5）內的冷卻介質流入所述藥箱（2）內以與藥箱（2）底部沉
2.根據權利要求1所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述環形容納空間（6）內填充有隔熱材料（61）。
3.根據權利要求1所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述環形容納空間（6）內設置有環形半導體制冷片（62），所述環形半導體制冷片（62）的冷端與所述冷箱（5）的內周壁（51）接觸，所述環形半導體制冷片（62）的熱端與所述藥箱（2）的側壁（21）接觸。
4.根據權利要求1所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述環形容納空間（6）內設置有間隔均布的弧形半導體制冷片（63），所述弧形半導體制冷片（63）的冷端與所述冷箱（5）的內周壁（51）接觸，所述弧形半導體制冷片（63）的熱端與所述藥箱（2）的側壁（21）接觸，所述弧形半導體制冷片（63）之間填充有隔熱材料（61）。
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述冷箱（5）的外周壁（57）上涂覆有絕熱涂層或包裹有絕熱材料；所述藥箱（2）的側壁（21）上涂覆有導熱涂層或包裹有導熱材料。
6.根據權利要求5所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述藥箱（2）和冷箱（5）為一體式結構，所述藥箱（2）和冷箱（5）共用一個圓形蓋板（7），所述圓形蓋板（7）上設置有冷卻液灌注口（71）和藥液灌注口（72），所述冷卻液灌注口（71）和藥液灌注口（72）上設置有獨立的密封蓋。
7.根據權利要求6所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述藥箱（2）中設置有液位傳感器（22），所述控制模塊（12）包括計時單元（13），所述預設條件為當所述液位傳感器（22）檢測到所述藥箱（2）內的液位低于預設值時或計時單元（13）達到本次噴灑時長的預定時間時，所述液位傳感器（22）或計時單元（13）發射信號至所述控制模塊（12）的驅動單元（14），所述控制模塊（12）的驅動單元（14）開啟所述電控閥（54）。
8.根據權利要求7所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述藥箱（2）的側壁（21）上設置有凸肋（23），所述凸肋（23）靠近所述藥箱（2）的底壁設置，所述凸肋（23）環繞在所述藥箱（2）的側壁上，其截面為直角三角形，當所述電控閥（54）開啟后，所述冷卻介質流入所述藥箱（2）內，所述凸肋（23）的斜面引導所述冷卻介質從所述藥箱（2）的側壁至藥箱（2）的中心流動。
9.根據權利要求6所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述冷箱（5）內設置有環形導管（58），所述環形導管（58）的入口端與所述泵體（55）的出口連接，在所述環形導管（58）上設置有多個穿過所述冷箱（5）的外周壁（57）的噴嘴（59），所述噴嘴（59）的數量與所述電機（3）的數量一致，所述噴嘴（59）與輸送管（56）連接，輸送管（56）返回至冷箱（5）時連接至冷箱（5）的外周壁（57）。
10.根據權利要求9所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述輸送管（56）的管材采用絕熱材料，且輸送管（56）與所述電機（3）、噴嘴（59）和外周壁（57）均為可拆卸式連接。
...【技術特征摘要】
1.一種高效散熱的植保無人機，包括機體（1）、藥箱（2）、電機（3）和噴頭（4），所述藥箱（2）為圓柱狀，穿過所述機體（1）并設置于機體的中心，所述電機（3）安裝于機體（1）的機臂（11）上，所述噴頭（4）設置于電機（3）的下方并與所述藥箱（2）連接，其特征在于：還包括一個裝載有冷卻介質的冷箱（5），所述冷箱（5）環繞所述藥箱（2）布置于機體（1）的上部，所述冷箱（5）為環形結構，且其底面與機體（1）的上表面接觸，所述冷箱（5）的內周壁（51）與藥箱（2）的側壁（21）之間形成環形容納空間（6），所述冷箱（5）的內周壁（51）的底部設有若干連通孔（52），所述連通孔（52）通過連通管（53）與藥箱（2）的內腔相連通，所述連通管（53）上設有電控閥（54），所述冷箱（5）內的冷卻介質通過泵體（55）和輸送管（56）輸送至所述電機（3）的殼體內以對電機（3）進行散熱，吸收熱量后的冷卻介質通過輸送管（56）返回至冷箱（5），所述電控閥（54）與機體（1）內的控制模塊（12）電連接，當達到預設條件時，所述電控閥（54）開啟，使冷箱（5）內的冷卻介質流入所述藥箱（2）內以與藥箱（2）底部沉積的藥液混合。
2.根據權利要求1所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述環形容納空間（6）內填充有隔熱材料（61）。
3.根據權利要求1所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述環形容納空間（6）內設置有環形半導體制冷片（62），所述環形半導體制冷片（62）的冷端與所述冷箱（5）的內周壁（51）接觸，所述環形半導體制冷片（62）的熱端與所述藥箱（2）的側壁（21）接觸。
4.根據權利要求1所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述環形容納空間（6）內設置有間隔均布的弧形半導體制冷片（63），所述弧形半導體制冷片（63）的冷端與所述冷箱（5）的內周壁（51）接觸，所述弧形半導體制冷片（63）的熱端與所述藥箱（2）的側壁（21）接觸，所述弧形半導體制冷片（63）之間填充有隔熱材料（61）。
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種高效散熱的植保無人機，其特征在于：所述冷箱（5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊金廣，冉琴，李杰，孔佐君，李傳江，萬東操，
申請(專利權)人：黔南民族職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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