樹木注入系統和方法與流程

本披露總體上涉及將液體注入到樹莖或樹干中，并且更具體地，本披露涉及將液體例如殺有害生物劑、生長調節劑或營養素和/或肥料注入到樹干的邊材中。

背景技術：

為了維持或改進樹木健康，園藝師可以將液體(諸如：殺蟲劑、殺真菌劑、生長調節劑、營養素和/或肥料)注入樹干邊材中。例如并且在已知的方法之一中，使該邊材中形成鉆孔，此后通過在該鉆孔的外端固定地安裝插塞將該鉆孔的外端閉合，并且此后將注入器的針插入通過該插塞的隔片，這樣使得該針的尖端超過該插塞深入到該鉆孔中。然后，該注入器可以通過超過該插塞深入到該鉆孔中的針部分的方式排放液體到該鉆孔中。該針可以從該插塞中抽出，并且該插塞的隔片可以密封該插塞，這樣使得注入的液體包含在該鉆孔的內部直到注入的液體向上吸到樹木的邊材中。可替代地，采用與具有止回閥的插塞一起使用的無針注入器。在任一情況下，該插塞可以任選地保持安裝在樹干中用于隨后通過插塞的方式進行處理。

例如，題目為“樹木注入設備和方法”的公開的PCT申請WO 2012114197披露了注入器和相關聯的液體供應組件，該組件包括安裝在藥筒、給藥組件、觸發器組件以及歧管組件之間的一個T形接頭，一旦加壓時從該歧管組件自多個容器提供用于注入的配制品的供應。

盡管如此，上述描述的樹木注入設備可以被認為是勞動密集型和耗時的，例如，當該樹木注入配制品是從散裝產品容器傾析到該樹木注入設備時，或當此類設備需要使用加壓產品容器時可能是不太衛生的。因此，期望如下樹木注入系統、設備以及方法，所述樹木注入系 統、設備以及方法提供新的針對加強的樹木管理的特性平衡。

技術實現要素：

為了提供本披露的一些方面的基本理解，下列展現本披露的簡化的概述。本概述不是本披露的全面性的綜述，也不是意在認定本發明的關鍵的或決定性的因素，又或是描繪本發明的范圍。本部分的目的是以簡化的形式展現本披露的一些概念作為下文中展現的更詳細的描述的序言。

本發明提供了用于將液體注入到樹木中的注入系統，該系統包括：(A)液體供應組件，該組件包括用于在環境壓力下將該液體提供至該組件的液體供應入口、用于加壓并且在高于環境壓力的第一壓力下將該液體從該組件排放通過液體供應出口的電動泵、連接到該供應出口并與該泵處于電聯通以用于當該液體供應出口的壓力降至所述第一壓力之下時選擇性地啟動該泵的壓力開關。

本發明的系統進一步包括(B)注入槍，該注入槍包括與該液體供應組件(A)處于流體連通以用于在所述第一壓力下從該液體供應組件接收該液體的注入器入口；用于從該注入器組件排出該液體的注入器出口；與該注入器入口和該注入器出口處于流體連通并可從第一位置移動到第二位置的觸發器組件；以及(C)用于提供計量劑量的液體至該樹木中的液體劑量組件。

有利地，該劑量組件(C)與該液體供應系統(A)、并且特別地與和該液體供應系統相關聯的壓力開關協作地工作。該劑量組件(C)包括用于交替與該注入器入口和該注入器出口處于流體連通的第一腔室；以及在高于環境壓力的第二壓力下包含一種氣體的第二腔室，當該系統處于操作狀態時所述第二壓力低于所述第一壓力。該第二腔室與該第一腔室協作地相關聯，使得當將觸發器從其中該第一腔室與注入器入口處于流體連通的第一位置移動至其中該第一腔室與注入器出口處于流體連通的第二位置時經由活塞或隔膜安排對第一腔室加偏壓。在操作過程中，當該第一腔室中的液體通過該注入器出口被排出 以及還有當該第一腔室經由注入器入口重新充滿從液體供應組件接收的液體時，該第一腔室與該第二腔室各自的體積變化彼此成反比。就這一點而言，該第一腔室是交替地用于在觸發器處于第一位置時在所述第一壓力下從注入器入口接收計量劑量的液體，并且在觸發器被在所述第二位置時在所述第二壓力下向出口提供計量劑量的該液體。

一旦觸發，當接合有具有任選插塞的適當的鉆孔時，通過在注入槍的尖端的排放噴嘴將一個計量劑量注入樹木中。當通過壓力開關檢測到壓差在觸發器返回到起始位置并且由此選擇性啟動泵以從未加壓供應容器檢索液體時從液體供應系統接收一個隨后的計量劑量至槍中。本發明的系統可以與任何數量的已知的注入方案一起使用如，例如披露于通過引用結合在此的公開的PCT申請WO/2012/114197或WO/2013/149993中的那些。適合的方案可以是使用具有或不具有注入針的注入槍和/或使用或不使用注入插塞的那些。適當的方案將取決于包括如下的不同因素：噴嘴尖端、樹木物種、靶標(昆蟲、線蟲、疾病，非生物脅迫等)、注入液體組分和/或粘度、所需的劑量體積和注入壓力。在一次注入后，觸發器機構被重置到基線“未觸發”位置，并且液體供應組件中的壓力開關致動泵，直到劑量組件的第一腔室被重新充滿并且準備好用于隨后的注入。

本發明系統的一個具體優點是待注入的液體能夠通過標準、非增壓產品容器來提供。這減小了在使用期間不希望的設備泄漏的機會和附帶的衛生問題，同時還避免了維持加壓瓶或容器的需要。

附圖說明

因此，在以概括的方式對本發明進行描述之后，現在將參考附圖，其中：

圖1是根據本發明的一個實施例的一種液體供應組件的第一側的透視圖；

圖2是圖1中所示的液體供應組件的透視圖，其中產品容器從液體供應歧管除去；

圖3是根據本發明的一個實施例的液體供應組件的第二側的透視圖；

圖4a是圖1中所示的液體供應組件的前面視圖；

圖4b是根據本發明的一個實施例的注入槍組件的側面視圖；

圖5是根據本發明的一個實施例的液體供應組件的示意圖。

具體實施方式

本披露的某些示例性實施例在下文加以描述并且在附圖中展示。所描述的這些實施例僅用于說明本發明的目的并且不應解釋為限制本發明的范圍，本發明的范圍當然僅受限于以下權利要求。本領域的技術人員將會認識到本發明的其他實施例以及所描述的實施例的某些修飾和改進，并且所有此類替代實施例、修飾、和改進是在本發明的范圍內。

根據本披露的第一實施例，本發明的樹木注入系統的一個實例描述在下文中，至少最初參考圖1-3。液體供應系統10包括由側壁12a-12d形成的一個外殼圍護結構、包括穩定器14的一個底座以及包括歧管蓋件26和不同的控制部件28、30和32的一個頂部。該圍護結構可以包含如在圖5中所示的液體供應系統的不同組件，除其他之外包括泵68、發動機70、電池74、壓力開關72和再循環閥78。

在示例的實施例中，一個液體容器20，如包含待注入的液體產品62的產品瓶(圖5)，是通過去除該瓶蓋(未示出)并且然后將該液體供應入口34通過安置在底座14上歧管24下面來插入該瓶20的頂部而可移除地附接到該液體供應系統。舉例來說，該液體產品可以是以下項中的一種或多種：殺昆蟲劑、殺線蟲劑、殺真菌劑、生長調節劑、肥料、營養素和/或適合于被注入到樹木中的其他液體。在被正確安置后，將該瓶20在箭頭35的方向上向上移動通過瓶籠18a–18b以接合被固定到該歧管24的底部的螺桿頂部22。該液體供應入口34和液體再循環/通風管66穿過歧管24以在環境壓力下分別提供與該泵68和瓶子20的流體連通。在瓶20被附接至螺桿頂部20之后關閉托架 16，之后可以啟動該樹木注入系統。

現在轉到圖4a–4b，為了啟動該系統，如果不是早已經完成，給藥腔室50被校準以接收適當的注入劑量的所選液體62(典型地低于10ml)，并且然后可以將手動空氣泵(未示出)附接至該空氣供應閥52來加壓給藥組件46的空氣腔室48至適于所選注入方案的注入壓力，例如，典型地在2至4巴之間。適當的注入壓力將取決于該方案和/或有待注入系統詢問的樹木物種。然后動力開關32被放置在接通位置(同時確保緊急截留開關30處于關閉位置)以便激發該泵用發動機70和啟動泵68。然后隨著開關28打開再循環閥78(例如，持續4–5秒)以便充注泵68，即，直到外殼體內的產品管36的部分充滿液體62。在再循環或正常操作期間通過反壓力通風孔80維持頂部空間64的環境壓力。在示例的實施例中，打開閥78從產品瓶20泵出液體并且經由再循環管66將它再循環回到瓶20)。壓力開關72被預設為高于空氣腔室48的壓力的一個壓力，使得一旦該再循環閥78被關閉時，液體62被泵出端口38通過管36經由入口41到該槍40進入給藥腔室50，同時觸發器56保持在第一向上位置(如圖所示)。給藥腔室50與液體供應系統10處于流體連通，同時該觸發器56處于這樣的向上位置。壓力開關72和給藥腔室50協作地相關聯，使得該泵68保持致動直到該給藥腔室50被充滿。例如，一旦該泵68的系統下游中的液體壓力達到既高于空氣腔室48中的壓力并且還指示給藥腔室50充滿注入液體62的情況的一個值，該壓力開關72可以被設定為關閉泵68。例如，這可以是從5至7巴的一個設置值。同時，該泵68的上游壓力(包括供應入口34與產品瓶頂部空間64)保持在環境壓力下。

一旦該給藥腔室50被充滿，操作者如樹木學家可以經由手掌握桿58和手柄60取該槍40并且將該注入槍出口45經由適當的鉆孔或開口接合到靶標樹木。如以上所指出，本發明的注入系統可以與本領域中已知的注入方案一起使用，并且該出口45可以被配置為容置一個針、用在無針方案中、設置插塞等，如通過樹木學家/操作者采用的樹木注入方案指定的。一旦該槍出口45與樹木注入部位接合，操作者將 該觸發器56朝向槍40的主體的T形接頭42下移至一個第二位置(未示出)。這個第二觸發位置關閉該給藥腔室50與該液體供應系統10的流體連通并且打開該給藥腔室50與該槍出口45經由藥筒44的流體連通。這一旦發生，該活塞54通過空氣腔室48中的壓力(其高于環境壓力)移動，該壓力從給藥腔室50在這樣壓力下排放該液體通過該槍出口45。

在注入完成之后，將該觸發器56釋放回到該第一位置(例如，經由一個彈簧機構或類似物)，并且空的給藥腔室50再次與該液體供應組件10處于流體連通。該觸發器的功能當然可以通過本領域的普通技術人員所已知的其他激活手段(例如開關、按鈕或遠程)實現。此時，該泵68的下游系統中的液體壓力是通過該空氣腔室48中的壓力提供的。在根據本發明的一個實施例中，由于空氣腔室48中的壓力低于針對壓力開關72所選擇的值，該開關72致動該泵68直到該壓力返回到高于環境壓力的一個預設值，該預設值還對應于給藥腔室50處于充滿情況的壓力。因此，使用本發明的注入系統需要顯著更少的時間來注入多叉樹和/或具有多個注入部位的樹木，因為該給藥腔室可以快速排空和充滿，并且自動快速演替直到產品瓶20被排空或直到該電池74電量用盡。排出電池74可以從固定或移動電源經由充電鉗塊76再充電。此外，空的產品瓶20可以快速被充滿的瓶20替換而不斷開該系統，同時該瓶和歧管24保持在環境壓力下。本發明的樹木注入系統還避免了對傾析液體產品和使用加壓產品瓶的需要，這改進了操作者安全和衛生。

在無法預料的情況的事件下，如所示例的實施例中所示的，該系統可以通過按下緊急截留開關30的開關頂蓋30a來重置。該截留開關30既激活緊急電開關82(其斷開泵用發動機70)并且還打開再循環閥78。在示例的實施例中，當該開關頂蓋30a接合該再循環閥開關28的邊緣28a時該再循環閥被打開。這一旦發生，給藥組件46的空氣腔室48提供下游系統壓力，其使存在于該槍40和管線36中的許多液體再循環回到產品瓶20。

通過概述的方式，圖5的示意圖披露了維持在環境壓力下包含樹木注入液體62的一個產品容器20，在高于環境壓力并且高于空氣腔室48(它也被設定高于環境壓力)中的壓力的所選壓力下，該液體通過泵68從液態供應管線34經由供應管36被泵送至樹木注入槍噴嘴40。在泵68的操作過程中，瓶20的頂部空間64被維持在環境壓力下(有時經由操作閥80和通風管66)，同時在高于環境壓力的壓力下液體62從該瓶20泵出并且通過出口36排出。適合地，該68泵是隔膜泵，其在該槍噴嘴40被觸發以從該給藥腔室46釋放液體之后被選擇性地激活，通過壓力閥72引導，當管線壓力達到預設限值(例如，4–7巴，更具體地5–7巴，或從5至6巴)時該壓力閥停止該泵；適合地，該限制被選擇為對應于處于充滿情況下的給藥腔室48。在一個實施例中，該泵和其他電部件通過電池74通電。在操作后，主電源開關32被關掉。為了清理該系統，可以將該產品瓶20用水瓶替換并且開啟該系統。這些管34/36和該注入槍40可以通過若干次經由該注入槍40的水排放進行漂洗。適合地，排放的沖洗水被收集在標記的廢物瓶中以進行適當的處置。

雖然以上僅對本發明的幾個示例性實施例進行了詳述，但是本領域技術人員將容易理解到，對示例性實施例的許多修改都是可能的，而不實質上背離本發明的新穎的傳授內容和優點。因此，所有這類修改旨在包括在如以下權利要求所限定的本發明的范圍之內。