JP2003181337A - 電池式噴霧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用者が必要に応じ適切な噴霧圧力を選択で
き、装置の小型、軽量化と長時間使用を可能にする。 【解決手段】モータ駆動回路２８に、外部操作により多
段階の各位置から自在に位置を選び、その位置に対応す
る抵抗５１の選択が可能な外部操作スイッチ付き可変抵
抗器４８を有する多段階出力電圧調整回路４９を備えた
モータ制御回路２９を接続し、そのスイッチ操作により
選択した多段階出力電圧調整回路４９の出力電圧に基づ
いて、モータ２７の駆動をオン、オフ制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薬液を電池駆動のモ
ータにより薬液圧送用ポンプを駆動して噴霧する電池式
噴霧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薬液を霧状にして野菜等の農作物
やその他に散布するため、種々の噴霧器が使用されてい
る。このような噴霧器には通常、薬液タンクから薬液圧
送用ポンプを経て噴霧ノズルに至る薬液流路があり、そ
の薬液圧送用ポンプを駆動する駆動源を備えている。そ
して、薬液圧送用ポンプの駆動源にモータを用い、その
モータの電源に乾電池、充電用バッテリ等の電池を使用
するものが、噴霧器の小型、軽量化に適して取り扱い易
いため広く普及している。

【０００３】このような電池式噴霧器を背負式にし、そ
のモータ駆動回路１に、図４に示すようなパルス幅変調
方式によるモータ制御回路２を備えたものがある。そし
て、モータ３と電池４とを接続するモータ駆動回路１の
開閉用に、噴霧操作用スイッチとして押ボタンスイッチ
を用い、更に噴霧圧力選択用スイッチとして切換スイッ
チ５を用いている。その際、押ボタンスイッチは先端に
噴霧ノズルを備えた噴霧竿の取手付近に設置し、切換ス
イッチ５はモータ駆動回路１とそのモータ３の駆動をオ
ン、オフ制御するモータ制御回路２との切り換え用に
し、そのつまみを薬液タンク等に外付けする。なお、６
は押ボタンスイッチの操作により動作するリレーの可動
接片、７はモータ３の両端間に接続したフライホイルダ
イオードである。

【０００４】このモータ制御回路２は矩形波発生器８、
三角波発生器９、電圧比較器１０、可変抵抗器１１、そ
の可変抵抗器１１を有する設定電圧発生回路１２、切換
スイッチ５の一方の固定接点１３に接続したモータドラ
イブトランジスタ１４等から構成されている。そして、
矩形波発生器８で矩形波電圧を発生させ、その矩形波電
圧を抵抗１５を経て三角波発生器９を構成するオペアン
プの一端子に与えると、その三角波発生器９から第５図
のＡで示す三角波電圧を発生させることができる。そこ
で、その三角波電圧Ａを抵抗１６を経て電圧比較器１０
を構成するオペアンプの一端子に与える。しかも、その
電圧比較器１０のオペアンプの＋端子には先に可変抵抗
器１１を調節して設定した第５図のＢで示す所定電圧を
設定電圧発生回路１２から与えておく。

【０００５】すると、電圧比較回路１０から第５図のＣ
で示す例えば高電圧（Ｈ）時が６０％、低電圧（Ｌ）時
が４０％の矩形波電圧を発生させることができる。そこ
で、その矩形波電圧Ｃを抵抗１７を経てトランジスタ１
４に与える。すると、矩形波電圧ＣのＨ時にトランジス
タ１４をオンし、Ｌ時にトランジスタ１４をオフにする
ことができる。なお、１８はトランジスタ１４のエミッ
タ−とベース間に介在するバイアス用ダイオードであ
る。

【０００６】このようにモータ駆動回路１にモータ制御
回路２との切り換えを行う切換スイッチ５を備えてお
き、その切換スイッチ５の可動接片１９をアースと接続
した固定接点２０の側に接続すると、押ボタンスイッチ
を操作することにより、モータ３に電池電圧を連続的に
印加し、薬液圧送用ポンプを駆動して薬液の噴霧を行う
ことができる。或いは、切換スイッチ５をモータ制御回
路２の側に切り換え、その可動接片１９をトランジスタ
１４のコレクタと接続した固定接点１３に接続した後、
押ボタンスイッチを操作する。すると、電圧比較器１０
から出力する矩形波電圧Ｃに基づき、トランジスタ１４
をオン、オフ制御して、モータ３に電池電圧を印加し、
その矩形波電圧ＣのＨ時にモータ３の駆動をオン、Ｌ時
にオフにして薬液の噴霧を行なえる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電池式噴霧器のモータ駆動回路１にモータ制御回路
２を備えて、モータ３に印加する電池電圧をパルス幅変
調を掛けないものと、掛けたものとの２段階に調整し、
薬液圧送用ポンプから送り出す薬液の圧力を強弱に設定
可能にするだけでは問題がある。何故なら、噴霧ノズル
から放出する薬液の噴霧圧力が使用者の必要に応じて適
切にコントロールできるものとはなっておらず、薬液圧
送用ポンプから送り出す薬液の圧力が弱に設定されてい
る場合でも必要以上に大きくなっている場合が多い。

【０００８】このため、モータ３での消費電力が大きく
なり、薬液圧送用ポンプの負担も大きくなって、ポンプ
から噴霧ノズルまでの薬液流路を形成する薬液圧送用ホ
ースに大きな圧送力が掛かり易い。そこで、通常薬液圧
送用ホースからは薬液タンク内に下端が開口したホース
が分岐しており、その分岐ホースの中途等に余分の薬液
をタンク内に戻す安全弁が設けられている。それ故、異
常な圧送力上昇による薬液圧送用ホースの破裂を防止で
きる。

【０００９】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、使用者が必要に応じ適切な噴霧
圧力を選択でき、小型、軽量化と長時間使用の可能な電
池式噴霧器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による電池式噴霧器は薬液タンクから薬液圧
送用ポンプを経て噴霧ノズルに至る薬液流路を有し、そ
の薬液圧送用ポンプを駆動するモータの駆動源に電池を
用い、そのモータ駆動回路にモータの駆動をオン、オフ
制御するモータ制御回路を接続する。そして、上記モー
タ制御回路に、外部操作により多段階の各位置から自在
に位置を選び、その位置に対応する抵抗選択が可能な外
部操作スイッチ付き可変抵抗器を有する多段階出力電圧
調整回路を備え、そのスイッチ操作により選択した多段
階出力電圧調整回路の出力電圧に基づいて、モータの駆
動をオン、オフ制御する。

【００１１】又、上記モータ制御回路に、矩形波電圧を
発生する矩形波発生器と、その矩形波電圧を入力して三
角波電圧を発生する三角波発生器と、その三角波電圧と
外付けつまみを備えたロータリースイッチ付き可変抵抗
器を有する多段階出力電圧調整回路の出力電圧とを入力
して比較する電圧比較器とを具備し、その電圧比較器の
出力に基づいて、モータの駆動をオン、オフ制御すると
好ましくなる。

【００１２】又、上記モータ制御回路に、モータに流れ
る電流を一定値以下に制限する電流制限回路を備えると
よい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図１〜３を参照し
て、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明を適
用した背負式による電池式噴霧器のモータ駆動回路とそ
のモータ制御回路とを示す図、図２はその背負式噴霧器
の概略構造を示す左側面図である。この背負式噴霧器２
１は薬液タンク２２に背負バンド２３を取り付け、その
薬液タンク２２の中央部下部寄り外周面を凹ませて形成
した凹部２４に、バッテリ２５、薬液圧送用ポンプ２
６、モータ２７、そのモータ２７の駆動回路２８と制御
回路２９等を収納したコントロールボックス３０等を装
備する。なお、３１は薬液タンク２２の蓋部である。

【００１４】そして、薬液タンク２２から薬液圧送用ポ
ンプ２６を経て噴霧ノズル３２に至る薬液流路を形成す
る。その際、薬液圧送用ポンプ２６の吸込口に一端を薬
液タンク２２の内部に開いた薬液吸込用ホース３３を接
続し、その吐出口に薬液圧送用ホース３４を接続する。
又、その薬液圧送用ホース３４を、先端部に逆止弁を有
し、噴霧ノズル３２を備え、後端部付近に取手３５を設
け、内部に薬液導管を形成した噴霧竿３６の後端に接続
する。なお、薬液圧送用ホース３４にはそのポンプ側端
部付近に余分の薬液をタンク２２に戻す安全弁（逃し
弁）３７を備え、そこに薬液戻し用ホース３８を接続す
る。

【００１５】このような薬液圧送用ポンプ２６はバッテ
リ２５を電源とするモータ２７により駆動するが、図１
に示すようにそのモータ駆動回路２８にリレーの可動接
片３９を介在しておく。すると、噴霧竿３６の取手先端
部に噴霧操作用スイッチたる例えば押ボタンスイッチ４
０を備えておき、その押ボタンスイッチ４０を操作する
ことによってリレーの可動接片３９を動作させ、モータ
駆動回路２８の開閉を行なえる。なお、点線で示した４
１は押ボタンスイッチ４０とコントロールボックス３０
をつなぐ配線であり、４２はモータ２７のフライホイル
ダイオードであって、このフライホイルダイオード４２
はモータ２７の逆起電力によってモータ２７への印加電
圧がオフの時にも、モータ２７へ電流を流して回転をス
ムーズにする働きをする。

【００１６】そして、そのモータ駆動回路２８にモータ
２７の駆動をオン、オフ制御するモータ制御回路２９を
接続する。このモータ制御回路２９は従来通り矩形波発
生器４３で矩形波電圧を発生させ、その矩形波電圧を抵
抗４４を経て三角波発生器４５を構成するオペアンプの
一端子に与える。すると、その三角波発生器４５から図
３のＤで示す三角波電圧を発生するので、その三角波電
圧Ｄを抵抗４６を経て電圧比較器４７を構成するオペア
ンプの一端子に与える。

【００１７】しかし、このような電圧比較器４７のオペ
アンプの＋端子には噴霧圧力選択用スイッチとして例え
ばロータリースイッチ付き可変抵抗器４８を有する多段
階出力電圧調整回路４９を接続する。そして、このロー
タリースイッチの外付けつまみ５０を適宜回転させ、３
段階以上の多段階例えば５段階の各回転位置から自在に
位置を選び、その各回転位置に対応する５つのデューテ
ィー切換抵抗５１（５１Ｒ1、…５１Ｒ5）から１つの切
換抵抗５１を選択できる。すると、印加電圧Ｖを選択し
た切換抵抗５１と直列抵抗５２とで、三角波電圧Ｄの最
大値と最小値との間にあるように分圧でき、多段階出力
電圧調整回路４９より各切換抵抗５１に応じ図３のＥ
（Ｅ1、…Ｅ5）で示した電圧値の異なる所定電圧が夫々
発生して、電圧比較器４７のオペアンプの＋端子に入
る。

【００１８】このようにして、外付けつまみ５０により
ロータリースイッチを順次回転し、切換抵抗５１を抵抗
５１Ｒ1から５１Ｒ5へ切り換えていくと、電圧比較器４
７から三角波電圧Ｄより所定電圧Ｅが大きいとき、図３
のＦ（Ｆ1、…Ｆ5）で示す幅の異なる各矩形波電圧が夫
々発生する。そこで、その電圧比較器４７にはその出力
側に抵抗１３を介してモータ２７の駆動をオン、オフ制
御するモータドライブトランジスタ５４と、そのモータ
２７に流れる電流を一定値以下に制限する過電流検出抵
抗５５と過電流検出トランジスタ５６からなる電流制限
回路５７とを接続する。

【００１９】すると、先に行ったロータリースイッチの
つまみ５０の回転操作によって例えば抵抗５１Ｒ1を選
択した場合、発生した矩形波電圧Ｆ1が抵抗５３を経て
トランジスタ５４に入り、その矩形波電圧Ｆ1のＨ時に
トランジスタ５４をオンにし、Ｌ時にオフにすることが
できる。しかも、電流制限回路５７を備えて、モータ２
７に流れる電流を抵抗５５に流し、その抵抗５５の両端
電圧をトランジスタ５６へバイアス電圧として加えてい
る。それ故、モータ２７に流れる電流が一定値例えば１
０Ａを超えた場合に、バイアス電圧を例えば０．６〜
０.７Ｖにしてトランジスタ５６をオンにし、矩形波電
圧Ｆ1がＨ時であってもトランジスタ５４をオフにして
モータ２７の駆動を停止できる。

【００２０】このような背負式噴霧器を使用する場合、
タンク２２内に薬液を入れた後、先ず電源スイッチ（図
示なし）をオンにする。すると、矩形波発生器４３から
矩形波電圧が発生し、モータ制御回路２９の動作が開始
する。そこで、ロータリースイッチのつまみ５０を例え
ば抵抗５１Ｒ2との接続位置に回転し、薬液噴霧圧力を
選択する。そして、薬液タンク２２を背負った後、噴霧
竿３６の取手３５を持ち、噴霧操作用の押ボタンスイッ
チ４０を押す。すると、リレーの可動接片３９が移動し
てモータ駆動回路２８が閉じ、モータ２７が始動して、
ポンプ２６の回転駆動により薬液がタンク２２から吸い
上げられ、薬液圧送用ホース３４に送り出されて行く。
それ故、噴霧竿３６の先端部に備えた噴霧ノズル３２か
ら薬液を野菜等に霧状にして散布を行える。

【００２１】しかも、このような薬液圧力の多段階コン
トロールは使用者がロータリースイッチの外付けつまみ
５０を適宜回転するだけでよく、使用に際し或いは使用
中に５段階の薬液圧力の中から必要最小限のものを適切
に選択できる。すると、薬液圧力を必要以上に高くし
て、ポンプ２６、モータ２７、薬液圧送用ホース３４等
に過度の負担をかけることがなくなり、安全弁３７によ
り余水をあまり戻す必要がなくなる。それ故、ポンプ２
６、モータ２７等を小型化でき、薬液圧送用ホース３４
の破裂もなくなって背負式噴霧器２１の小型化、軽量化
が可能になる。又、バッテリ２５の消費電力も必要最小
限で済むことになり、当然噴霧器２１の長時間使用が可
能になる。なお、電流制限回路５６を備えると、必ずし
も薬液をタンクに戻す安全弁３７と薬液戻し用ホース３
８とを設けなくてもよくなる。

【００２２】なお、上記実施の形態では電池式噴霧器を
背負式にしたが、当然走行式にする等、他の型式を採用
することができる。又、上記実施の形態では噴霧圧力選
択用スイッチとして外付けつまみを備えたロータリース
イッチ付き可変抵抗器を用いたが、外付けつまみを備え
たスライド式可変抵抗器等を使用することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、請求項１
記載の発明では外部からのスイッチ操作により、モータ
を駆動するオン、オフ制御を多段階に変えて噴霧ノズル
から放出する薬液の噴霧圧力を多段階に制御することが
でき、噴霧対象への薬液散布に適切な必要最小限の噴霧
圧力を選択できる。それ故、薬液圧送力を必要以上に高
くして、ポンプ、モータ、薬液流路等に過度の負担をか
ける必要がないので、ポンプ、モータ等を小型化でき、
薬液流路に損傷が発生し難くなり、噴霧器を小型化、軽
量化できる。又、電池の消費電力も必要最小限で済むこ
とになり、噴霧器を長時間使用できる。

【００２４】又、請求項２記載の発明では矩形波発生器
と三角波発生器とで三角波電圧を発生させ、その三角波
電圧と外付けつまみを備えたロータリースイッチ付き可
変抵抗器を有する多段階出力電圧調整回路の出力電圧と
を電圧比較器で比較し、その外付けつまみを多段階の各
位置に回転することによって、その電圧比較器から簡単
に多段階出力を発生させて、モータの駆動を多段階にオ
ン、オフ制御できる。

【００２５】又、請求項３記載の発明では電流制限回路
を備えることにより、薬液圧送用ポンプから噴霧ノズル
に至る薬液流路に薬液をタンクに戻す安全弁等を備える
必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した背負式による電池式噴霧器の
モータ駆動回路とそのモータ制御回路とを示す図であ
る。

【図２】同背負式噴霧器の概略構造を示す左側面図であ
る。

【図３】同モータ制御回路を構成する電圧比較器の入力
電圧と出力電圧の各波形を示す図である。

【図４】従来の電池式噴霧器のモータ駆動回路とそのモ
ータ制御回路を示す図である。

【図５】同モータ制御回路を構成する電圧比較器の入力
電圧と出力電圧の各波形を示す図である。

【符号の説明】

２１…背負式噴霧器 ２２…薬液タンク ２５…バッテ
リ ２７…モータ ２８…モータ駆動回路 ２９…モー
タ制御回路 ３０…コントロールボックス ３２…噴霧
ノズル ３３…薬液吸込用ホース ３４…薬液圧送用ホ
ース ３５…取手 ３６…噴霧竿 ３７…安全弁 ３８
…薬液戻し用ホース ３９…リレーの可動接片 ４０…
押ボタンスイッチ ４３…矩形波発生器 ４５…三角
波発生器４７…電圧比較器 ４８…ロータリースイッチ
付き可変抵抗器 ４９…多段階出力電圧調整回路 ５０
…ロータリースイッチの外付けつまみ ５１…切換抵抗
５２…直列抵抗 ５４…モータドライブトランジスタ
５５…過電流検出抵抗５６…過電流検出トランジスタ
５７…電流制限回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液タンクから薬液圧送用ポンプを経て
   噴霧ノズルに至る薬液流路を有し、その薬液圧送用ポン
   プを駆動するモータの駆動源に電池を用い、そのモータ
   駆動回路にモータの駆動をオン、オフ制御するモータ制
   御回路を接続してなる電池式噴霧器であって、上記モー
   タ制御回路に、外部操作により多段階の各位置から自在
   に位置を選び、その位置に対応する抵抗選択が可能な外
   部操作スイッチ付き可変抵抗器を有する多段階出力電圧
   調整回路を備え、そのスイッチ操作により選択した多段
   階出力電圧調整回路の出力電圧に基づいて、モータの駆
   動をオン、オフ制御することを特徴とする電池式噴霧
   器。
2. 【請求項２】 モータ制御回路に、矩形波電圧を発生す
   る矩形波発生器と、その矩形波電圧を入力して三角波電
   圧を発生する三角波発生器と、その三角波電圧と外付け
   つまみを備えたロータリースイッチ付き可変抵抗器を有
   する多段階出力電圧調整回路の出力電圧とを入力して比
   較する電圧比較器とを具備し、その電圧比較器の出力に
   基づいて、モータの駆動をオン、オフ制御することを特
   徴とする請求項１記載の電池式噴霧器。
3. 【請求項３】 モータ制御回路に、モータに流れる電流
   を一定値以下に制限する電流制限回路を備えることを特
   徴とする請求項１又は２記載の電池式噴霧器。