JP2018519820A - コンパクトな噴霧モジュール、このようなモジュールを複数用いた噴霧および操縦用システム、およびこのようなシステムのモジュールの操縦方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図10
Description
− 空気の流量または速度などの噴霧パラメータは、各吹出し口のところで目安に過ぎず、吹出し口毎に異なり、特に口金の摩耗により時間が経つにつれ偏向する。したがって、これらのシステムは、各吹出し口のところでこれらの噴霧パラメータを正確に管理し抑制することを可能にせず、それと全く同様に、処理中に遭遇する植生に瞬時に適応させられるように、同じ吹出し口で広い範囲内でこれらのパラメータを変動させることもできない。しかしながら、土地の性質、ブドウの樹齢および品種などの多くの要因により、ブドウの株毎に植物全体の量が大きく異なる可能性があり、このため、噴霧吹出し口に対面する植物全体に適応するためには、ボルドー液流量を大幅かつ急速に修正できることが必要になる。この点から、作業者は、必要になる度に校正を変更することで時間を浪費するのを避けるために、むしろ従来の技術の機械の校正(吹出し口、口金、スプレッダ)をそれらの最大流量に設定するように駆り立てられ、それによりそのときボルドー液の過剰消費を引き起こす。したがって、これらの技術では、処理中に遭遇する植生上の噴霧パラメータの活発な変動をイメージすることは考えられない。
− 流量の変更、調節、清掃およびメンテナンスは、時間を要し煩雑な人間による介入を強いるものであり、ボルドー液の毒性を考慮しての個別の保護物の使用、および非常に制約が多くさらには実施不能と思われるような作業マニュアル(流量を調整または処理製品を変更するための十数カ所の吹出し口または口金の交換、ボルドー液の槽および導管の清掃...)が必要である。
− 微粒子化の効力を確保するために口金のサイズが小さいことから、水中への分散が不良であるボルドー液の凝集物による口金の詰まりを回避するために、植物病虫害防除の製品が高い割合で希釈されているボルドー液の使用が義務的になり、こうして低いボルドー液散布量で作業すること(例えば1ヘクタールあたり100リットル未満、従来の量は、植生および噴霧すべきボルドー液のタイプに応じて1ヘクタールあたりおよそ200〜800リットルの範囲内で変動する)が妨げられる。その結果、噴霧器の自律性には、植物病虫害防除の製品の希釈率が高いことを考慮すると、液体1000〜2000リットルひいては同等量の浄水入り大型槽を含む噴霧用アセンブリが必要となる。このアセンブリの重量は、噴霧用アセンブリの牽引およびその作動を組合せるために高出力の牽引車両を必要とする。
− 口金のところで必要な圧力は高く、容易におよそ30バールに達する可能性があり、高価で重く嵩張る技術ポンプが必要とされ、ポンプのところで散逸する多大なエネルギーが要求される。
− 空気圧式またはエアブラスト式技術における空気流束の生成は、タービンの規模の増大を必要とする、概して多大な負荷損失を導き、極めて大きな騒音を出す、可撓性カバー網と組合される大直径の単一のタービンによって行なわれ、実際におよそ30kWの出力が必要となり、牽引車両のより大きな燃料消費がもたらされる。その上、タービンは、数秒間にわたるタービンの始動時間および停止時間を生じさせる大きい慣性を有し、処理中に頻繁な停止および始動シーケンスを行うことができず(畝の端、先端部、植生の一時的な不在、操作など)、こうしてこのとき、ボルドー液および燃料の無駄で汚染性のある消費をひき起こす。
− 植生上に散布されなかったボルドー液の一部は、通常コレクタ環によって再循環利用される。しかし、このボルドー液の一部は、コレクタからの再循環利用製品の溢れまたはドレンにより無制御に失われ、ボルドー液の損失および望ましくない環境汚染がもたらされる。こうして口金のところに到着したボルドー液の全てが、植生に向かって直接放出されるわけではない。
− 再循環利用されたボルドー液は、大気に曝露されることでその特性を失う:すなわち、活性物質濃度は、1回目の噴霧の結果(例えば水の蒸発により)により修正されたものであり、ボルドー液は、植生に散布される前に、数回再循環利用され得る。したがって、植生に向かって噴霧されるボルドー液の品質は一定でない。
− 植生に向かって放出されるボルドー液流量は、コレクタの空いている扇形の開口角度により左右される。したがってこのとき、植物の床のより大きな部分がコレクタの空いている扇形の開口による影響をもっぱら受けることから、空いている扇形に対面する植物の床の同じ部分上でこの流量を修正することは不可能である。このとき、植物の床の同一の部分上での流量の変更には、口金の交換が必要となるであろうから、これには先に言及した技術がもつ欠点が伴う。
− 植生に向かって放出される流量は、目安であり、上述の液体の損失および再循環利用を考慮すると、正確に管理することはできない。
− 植生に達するための小滴の運動エネルギーは、回転吹出し口によってのみ生成される。したがって、圧縮空気式技術がもつ欠点が再び見られる。
− 前記導管内にタンクに由来する液体を制御された可変的流量で圧出させることができるようにする、場合によっては流量センサーに結び付けられた電動ポンプ、好ましくは容積ポンプ、より好ましくは蠕動ポンプと、タンク由来の液体を前記システムが受入れることを可能にする連結用インターフェースとを含む、導管に対し機能的に接続された液体補給用システムと、
− 電動ポンプを噴霧ユニットの近傍に固定的に維持することを可能にする支持体と、
− 送風機駆動システムおよび液体補給用システムに機能的に接続されることによって、送風機駆動システムの作動および液体補給用システムの作動を制御および/または管理するように想定された、例えば電子ボード上に植込まれた制御および/または管理用電子ユニットと、
− 直接的または間接的にモジュールを制御卓に機能的に接続することを可能にする個別の通信インターフェース、および前記モジュールのエネルギー補給を可能にするため電気エネルギー源に対して機能的に接続されることのできるエネルギー補給用インターフェースと、
を含む。
− 導管8、9に対し機能的に接続される液体補給用システム7、11であって、前記導管8、9内に、タンク26に由来する液体を、制御された可変的流量で圧出させることができるようにする、場合によっては流量センサーに結び付けられた電動ポンプ11、好ましくは容積ポンプ、より好ましくは蠕動ポンプと、タンク26由来の液体を前記システムが受入れることを可能にする連結用インターフェース7とを含む液体補給用システム、
− 電動ポンプ11を噴霧ユニットの近傍に固定的に維持することを可能にする支持体10、
− 送風機駆動システム4、4aおよび液体補給用システム7、11に機能的に接続されることによって、この送風機駆動システムの作動および液体補給用システムの作動を制御および/または管理するように想定された、例えば電子ボード上に植込まれた制御および/または管理用電子ユニット17、
− 直接的または間接的にモジュールを制御卓16に機能的に接続することを可能にする個別の通信インターフェース20、および前記モジュールのエネルギー補給を可能にするために電気エネルギー源22に対して機能的に接続されることのできるエネルギー補給用インターフェース20’
を含む。
の拡散要素は、前記拡散要素15aの軸に対して横断方向に延在する空気力学的翼の形を各々有し、好ましくは直径方向反対側に分配されて、中央拡散器15aの外部側方面上に固定されることができる。このような拡散装置15は、ノズル1の空気排出用開口部1bと結び合わせた形で、送風機2および整流装置14に由来する一貫した非層流搬送空気流束の特性を保ちながら、ロータリーアトマイザ30、特にその受入れ表面30aに由来する小滴18の混合物を組織し、これらの小滴を標的(例えば植生)のところで束の形で均質に搬送する、という効果を有する。
− 送風機駆動システム4、4aの作動に関連する温度情報および/または電流/電圧情報および/または速度情報、
− 電動ポンプ11の作動に関連する温度情報および/または関連する電流/電圧情報および/または速度情報、
− 場合によって、ロータリーアトマイザ駆動システム4’、4’aの作動に関連する温度情報および/または関連する電流/電圧情報および/または速度情報、
− 前記噴霧モジュールの識別コードIdに関する情報、
という管理情報のうちの少なくとも1つを決定するように想定され得る。
− 送風機駆動システム4、4aの作動に関連する指令情報、
− 電動ポンプ11の作動に関連する指令情報、
− 場合によって、ロータリーアトマイザ駆動システム4’、4’aの作動に関連する指令情報、
という指令情報のうちの少なくとも1つを操縦用電子中央ユニット13から受信するように想定され得る。
− 標的2の存在または不在を検出でき、かつこの検出を表わす信号を操縦用電子中央ユニット13に伝送するように適応され得る存在検出手段24aであって、前記操縦用電子中央ユニットは、独自の電動ポンプ11の作動およびその送風機駆動システム4、4aの作動そして場合によってはそのロータリーアトマイザ駆動システム4’、4’aの作動の開始または停止をそれぞれ制御し管理することによって、少なくとも噴霧モジュールの1つの操縦をこの検出に応じて可能にするように適応されている、存在検出手段24a、および/または、
− 表面積または密度などの標的21の表面についての情報をもたらす物理的大きさを検出でき、かつ、この情報を表わす信号を操縦用電子中央ユニット13に伝送するように適応されている標的表面検出手段24bであって、前記操縦用電子中央ユニットは、噴霧機構30、31に補給する液体の流量を調節するために電動ポンプ11の作動を、および空気流束の速度を調節するために送風機駆動システム4、4aの作動を、また場合によっては小滴18のサイズを調節するためにロータリーアトマイザ駆動システム4’、4’aの作動を制御および管理することによって、この情報に応じて各噴霧モジュールの個別操縦を可能にするように適応されている、標的表面検出手段24b、
を含むことができる。
− 例えば移動機械23の運転室から流量を自動的に修正して、ユーザーと植物病虫害防除の製品(液体)の接触を無くすることを目的とする、制御卓16上での流量および畝幅の調節、
− 移動機械23の前進速度に正比例する電動ポンプ11の流量の変動、
− 標的21に対する液体の適用を最適化すること、例えば標的21がブドウである場合のように、実を結ぶ領域上により多くの製品(小滴の形での液体)を適用すること、または例えば処理の始めに必要でない噴霧モジュールの作動を停止させることを目的とする、各噴霧モジュール上の空気の流量/速度の調節、
− 畝の入口においてシステムが標的21(例えば植生)を検出した場合、または畝の終りにおいて標的21をもはや検出しなくなった場合に、噴霧を開始および停止させることを目的とする標的の検出、
− 標的上に適正な量の製品が適用されたことを確認する目的で、処理の始めに調製された液体(ボルドー液)の量と制御卓16上に表示された情報とをユーザーが相関できるようにすること、
− 例えば、各噴霧モジュールの電気消費量、各電動ポンプ11の回転速度、制御卓16と噴霧モジュールとの間の通信の実時間確認を知ることができるようにする、噴霧システムの実時間管理および追跡、
− 制御卓16から、ひいては前記制御卓が存在する移動機械23の運転室からシステムを診断して、ならびに処理前および処理中の作動を診断して、処理の質に影響を及ぼし得るあらゆる作動不良を直ちに発見することができるようにすること、
− 制御卓16から電動ポンプ11に対し補正率を直接適用することによって、可能なかぎり正確に各々の電動ポンプ11が調節され得るような形での、各モジュールの電動ポンプ11の校正の簡略化。
− 前記検出システム24の存在検出手段24aによって、標的の存在または不在のそれぞれの検出に続いて、電動ポンプ11の作動、および送風機駆動システム4、4aの作動、そして場合によってはロータリーアトマイザ駆動システム4’、4’aの作動の開始または停止のそれぞれを、
または
− 表面積または密度などの標的21の表面についての情報をもたらす物理的大きさの検出に続いて、前記情報に応じて、噴霧機構30、31に補給する液体の流量を調節するために電動ポンプ11の作動を、および空気流束の速度を調節するために送風機駆動システム4、4aの作動を、場合によっては、小滴18のサイズを調節するためにロータリーアトマイザ30の作動を、
制御し管理することによって、各噴霧モジュールの個別操縦を制御卓16から実施することからなり得る。
2 送風機
3 噴霧ユニット
4 送風機駆動システム
8 導管
9 導管
10 支持体
16 制御卓
17 管理ユニット
18 小滴
20 通信インターフェース
21 標的
22 電気エネルギー源
26 タンク
30 噴霧機構
31 噴霧機構
Claims (22)
- 複数の噴霧モジュールと、他のモジュールとは独立して各噴霧モジュールの遠隔個別操縦を可能にする制御卓(16)とを含む噴霧および操縦システムに装備されることを目的とする、例えば生垣などの標的(21)の処理を目的とする小滴(18)の形をした液体の噴霧用のコンパクトな噴霧モジュールにおいて、その端部のうちの一端部には空気取込み用開口部(1a)そしてそのもう一方の端部には空気排出用開口部(1b)を伴うノズル(1)を含む噴霧ユニット(3)を含み、前記ノズルは、少なくとも1つの噴霧機構(30、31)、この噴霧機構に液体を補給するための導管(8、9)、ノズル(1)の内部空間(1c)内で軸方向に前記噴霧機構を中心とする搬送空気流束を生成して、前記空気流束内、
好ましくは内部空間(1c)内にこの噴霧機構が作り推進する小滴を標的(21)に向かって搬送する能力を有する送風機(2)、および前記送風機の駆動のための送風機駆動システム(4、4a)を格納する内部空間(1c)を軸(X)に沿って取り囲んでいる噴霧モジュールであって、
− 前記導管(8、9)内にタンク(26)に由来する液体を管理された可変的流量で圧出させることができるようにする、場合によっては流量センサーに結び付けられた電動ポンプ(11)、好ましくは容積ポンプ、より好ましくは蠕動ポンプと、タンク(26)由来の液体を前記システムが受入れることを可能にする連結用インターフェース(7)とを含む、導管(8、9)に対し機能的に接続された液体補給用システム(7、11)と、
− 電動ポンプ(11)を噴霧ユニットの近傍に固定的に維持することを可能にする支持体(10)と、
− 送風機駆動システム(4、4a)および液体補給用システム(7、11)に機能的に接続されることによって、前記駆動システムの作動および前記液体補給用システムの作動を制御および/または管理するように想定された、例えば電子ボード上に植込まれた制御および/または管理用電子ユニット(17)と、
− 直接的または間接的にモジュールを制御卓(16)に機能的に接続することを可能にする個別の通信インターフェース(20)、および前記モジュールのエネルギー補給を可能にするため電気エネルギー源(22)に対して機能的に接続されることのできるエネルギー補給用インターフェース(20’)と、
をさらに含むことを特徴とする噴霧モジュール。 - 噴霧機構が、回転軸(X1)を中心として回転可能な形で組み立てられたロータリーアトマイザ(30)で構成されていること、およびロータリーアトマイザ(30)にトルクおよび回転を伝達できるように想定された電動機式ロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4’a)をさらに含み、このロータリーアトマイザは、その回転の作用下で液体を小滴(18)へと遠心分離によって断片化し、搬送空気流束内に、好ましくはノズル(1)の軸にほぼ直交する平面内に、これらの小滴を推進する能力を有することを特徴とする、請求項1に記載の噴霧モジュール。
- ロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4’a)が、制御および/または管理用電子ユニット(17)に対して機能的に接続された電動機(4’)、好ましくはブラシレスモーター、および前記電動機によりその回転軸(X1)を中心にして回転駆動され、トルクおよび回転をロータリーアトマイザ(30)に伝達することができる駆動シャフト(4’a)を含むことを特徴とする、請求項2に記載の噴霧モジュール。
- 送風機駆動システム(4、4a)およびロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4a)が、送風機(2)と同時にロータリーアトマイザ(3)に共通した、送風機およびロータリーアトマイザ単一駆動システムを形成すること、および前記共通した、送風機およびロータリーアトマイザ駆動システムが、制御および/または管理用電子ユニット(10)に対し機能的に接続された共通の単一電動機(4、4’)、好ましくはブラシレスモーター、および前記共通の電動機によりその軸(X1、X2)を中心として回転駆動され、トルクおよび回転を送風機(2)と同時にロータリーアトマイザ(30)に伝達することができる共通の単一駆動シャフト(4a、4’a)を含むことを特徴とする、請求項2または3に記載の噴霧モジュール。
- 制御および/または管理用電子ユニット(17)が、マイクロプロセッサ(17a)、調節すべき噴霧パラメータを表わすコードおよび/または前記モジュールの識別コード(Id)を格納するメモリ(17b)、および内部通信用バス(17c)を含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれか1つに記載の噴霧モジュール。
- マイクロプロセッサ(17a)が、
− 送風機駆動システム(4、4a)の作動に関連する温度情報および/または電流/電圧情報および/または速度情報、
− 電動ポンプ(11)の作動に関連する温度情報および/または関連する電流/電圧情報および/または速度情報、
− 場合によって、ロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4’a)の作動に関連する温度情報および/または関連する電流/電圧情報および/または速度情報、
− 前記噴霧モジュールの識別コード(Id)に関する情報、
という管理情報のうちの少なくとも1つを決定するように想定されていることを特徴とする、請求項5に記載の噴霧モジュール。 - マイクロプロセッサ(17a)が、
− 送風機駆動システム(4、4a)の作動に関連する指令情報、
− 電動ポンプ(11)の作動に関連する指令情報、
− 場合によって、ロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4’a)の作動に関連する指令情報、
という指令情報のうちの少なくとも1つを操縦用電子中央ユニット(13)から受信するように想定されていることを特徴とする、請求項5または6に記載の噴霧モジュール。 - 制御および/または管理用電子ユニット(17)を収納するように適応された収納部(19)をさらに含み、前記収納部が、ノズル(1)の内部空間(1c)の外側に、このノズルまたは支持体(10)と合体した状態で配置されていることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1つに記載の噴霧モジュール。
- ノズル(1)が、その空気取込み口(1a)と空気排出口(1b)との間に長手方向に延在する側壁(1d)を含むこと、および収納部(19)が、ノズル(1)の側壁(1d)の外部面上に固定されているか、または前記側壁内に組み込まれていることを特徴とする、請求項8に記載の噴霧モジュール。
- 少なくとも噴霧ユニット(3)、ノズル(1)、制御および/または管理用電子ユニット(17)を収納する能力を有するケーシング(10)を含み、前記ケーシングが少なくとも部分的に電動ポンプ(11)の固定用支持体(10)を形成することを特徴とする、請求項1から9のいずれか1つに記載の噴霧モジュール。
- 送風機駆動システム(4’、4’a)が、制御および/または管理用電子ユニット(17)に対して機能的に接続された電動機(4’a)、好ましくはブラシレスモーター、および前記電動機によりその軸を中心にして回転駆動され、送風機(7)のトルクおよび回転を伝達することができる駆動シャフト(4’)を含むことを特徴とする、請求項1から10のいずれか1つに記載の噴霧モジュール。
- 機械または移動機械(23)上に搭載されるための噴霧および操縦用システムにおいて、例えば生垣(21)などの標的の処理を目的とする小滴(18)の形をした液体を噴霧するための複数の噴霧モジュールを含み、前記液体がタンクに由来するものである前記システムであって、操縦用電子中央ユニット(13)およびこのユニットに接続されたHMIと呼ばれるマンマシンインターフェース(16a)を含む制御卓(16)をさらに含み、各噴霧モジュールは請求項1から11のいずれか1つに記載のコンパクトな噴霧モジュールで構成されていること、および、操縦用電子中央ユニット(13)は、各噴霧モジュールの噴霧パラメータおよび作動パラメータを個別に調節するため前記制御卓から、他の1つまたは複数の噴霧モジュールとは独立して、各噴霧モジュールを個別遠隔操縦できるような形で、各噴霧モジュールに対し機能的に接続されていることを特徴とする、噴霧および操縦用システム。
- 各噴霧モジュールを制御卓(16)に対し機能的に接続できるようにする中央通信バス(25)を含むことを特徴とする、請求項12に記載の噴霧および操縦用システム。
- 制御卓は、無線周波数中央通信インターフェース(130a)を含むこと、および、各モジュールの個別通信インターフェース(20)は、無線周波数を介した各噴霧モジュールの個別操縦を可能にするように無線周波数通信用インターフェースであることを特徴とする、請求項12に記載の噴霧および操縦用システム。
- 操縦用電子中央ユニット(13)に対して機能的に、場合によって中央通信バス(17)を介してかまたは無線周波数によって接続された検出システム(24)をさらに含むこと、および前記検出システムが、標的の不在または存在および/または標的の表面を検出するために、および前記検出に関連する情報を操縦用電子中央ユニット(13)に伝送して、検出された前記情報に応じて各噴霧モジュールの個別操縦を実現するために適応されていることを特徴とする、請求項12から14のいずれか1つに記載の噴霧および操縦用システム。
- 検出システム(24)が、
− 標的(2)の存在または不在を検出でき、かつこの検出を表わす信号を操縦用電子中央ユニット(13)に伝送するように適応されている存在検出手段(24a)であって、前記操縦用電子中央ユニットは、独自の電動ポンプ(11)の作動およびその送風機駆動システム(4、4a)の作動そして場合によってはそのロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4’a)の作動の開始または停止をそれぞれ制御し管理することによって、少なくとも噴霧モジュールのうちの1つの操縦を、この検出に応じて可能にするように適応されている存在検出手段、
− および/または表面積または密度などの標的(21)の表面についての情報をもたらす物理的大きさを検出でき、かつ、この情報を表わす信号を操縦用電子中央ユニット(13)に伝送するように適応されている標的表面検出手段(24b)であって、前記操縦用電子中央ユニットは、噴霧機構(30、31)に補給する液体の流量を調節するために電動ポンプ(11)の作動を、および空気流束の速度を調節するために送風機駆動システム(4、4a)の作動を、また場合によっては小滴(18)のサイズを調節するためにロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4’a)の作動を制御および管理することによって、この情報に応じて各噴霧モジュールの個別操縦を可能にするように適応されている標的表面検出手段、
を含むことを特徴とする、請求項15に記載の噴霧および操縦用システム。 - 検出手段が、超音波、レーザーまたは赤外線タイプの1つ以上の検出センサーで構成されていることを特徴とする、請求項16に記載の噴霧および操縦用システム。
- マンマシンインターフェース(16a)が、制御卓(16)から直接各噴霧モジュールの作動を実時間で管理し追跡できることを目的として、請求項6に記載の管理情報の少なくとも1つおよび/または請求項7に記載の指令情報の少なくとも1つを視覚的に表示するように想定された表示スクリーン(160a)を含むことを特徴とする、請求項12から17のいずれか1つに記載の噴霧および操縦用システム。
- 制御卓(16)から、関係する電動ポンプ(11)に対して補正率を直接適用できるようにする各モジュールの電動ポンプ(11)の校正装置をさらに含むことを特徴とする、請求項12から18のいずれか1つに記載の噴霧および操縦用システム。
- 例えば生垣などの標的(21)の処理を目的とする小滴(18)の形をした液体の噴霧用の噴霧および操縦用システムの複数の噴霧モジュールの操縦方法において、前記液体がタンクに由来するものであり、前記噴霧および操縦用システムが請求項12から19のいずれか1つに記載のものである方法であって、各噴霧モジュールの作動パラメータおよび噴霧パラメータを個別に調節および/または管理するため、各噴霧モジュールに対して機能的に接続された制御卓(16)から、他の噴霧モジュールとは独立して、各噴霧モジュールを個別に操縦することからなることを特徴とする方法。
- 請求項15または16に記載の検出システム(24)から検出された標的の存在または不在に応じておよび/または標的の表面に応じて、制御卓(16)から、各噴霧モジュールを個別に操縦することからなることを特徴とする、請求項20に記載の操縦方法。
- − 前記検出システム(24)の存在検出手段(24a)によって、標的の存在または不在のそれぞれの検出に続いて、電動ポンプ(11)および送風機駆動システム(4、4a)そして場合によっては請求項2に記載のロータリーアトマイザ駆動システム(4’、4’a)の作動の開始または停止のそれぞれを、または
− 表面積または密度などの標的(21)の表面についての情報をもたらす物理的大きさの検出に続いて、前記情報に応じて、噴霧機構(30、31)に補給する液体の流量を調節するために電動ポンプ(11)の作動を、および空気流束の速度を調節するために送風機駆動システム(4、4a)の作動を、場合によっては、小滴(18)のサイズを調節するためにロータリーアトマイザ(30)の作動を、
制御し管理することによって、制御卓(16)から、各噴霧モジュールの個別操縦を実施することを特徴とする、請求項16または17と組合せて考慮された請求項21に記載の操縦方法。
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