JP2021073863A - 粒状物散布装置及び移動型散布装置 - Google Patents

粒状物散布装置及び移動型散布装置 Download PDF

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Abstract

【課題】所定のエリアにおいて均一に散布することのできる粒状物散布装置及び移動型散布装置を提供する。【解決手段】散布装置6は、ボートに設置されるものであり、粒状物を収容する粒状物タンク10と、粒状物の供給路となる供給路孔が形成された供給管20と、供給路孔を通過した粒状物を散布する散布機構30と、供給管20に対して粒状物タンク10を連結するタンク連結機構40と、供給管20に対し散布機構30を支持する支持機構50と、別装置の操作装置からの操作信号を受信するためのアンテナ70と、各機構や各装置を制御するコントローラ80と、を備える。散布機構30は、供給管20の空気出口に配されたシロッコファン31と、シロッコファン31を回転させるファンモータ33と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、粒状物散布装置及び移動型散布装置に関する。
粒状物散布装置として、農薬等の粒状物を散布する装置(例えば特許文献1〜2)等が知られている。
特許文献1〜2の散布装置は、移動体の上に設置されるものであり、移動体の駆動によって、所定の散布したいエリア内を移動しながら、粒状物を散布する。これにより、散布に要する省力化を図ることができる。
特開平9−140314号公報 特開2006−320340号公報
ところで、望ましい散布は、所定のエリアにおいて均一に散布する必要がある。ところが、特許文献1〜2等の散布装置では、粒状物が散布される角度が開口によって所定の範囲に制限される結果、粒状物を全方向へ散布できないものとなっている。さらに、開口のうち、回転羽の上流側よりも下流側のほうが散布される粒状物の濃度が高くなるため、結果として、所定のエリアにおいて均一に散布することができない。
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、所定のエリアにおいて均一に散布することのできる粒状物散布装置及び移動型散布装置を提供することを目的としている。
本発明の粒状物散布装置は、粒状物の供給路となる孔が形成された供給路形成部材と、前記供給路を通過した前記粒状物を散布する散布機構と、前記供給路形成部材に対し前記散布機構を支持する支持機構と、を備え、前記散布機構は、 前記供給路形成部材の出口に配された羽根車と、前記羽根車を回転させる回転駆動装置と、を備えることを特徴とする。
本発明の移動型散布装置は、上記の粒状物散布装置と、前記粒状物散布装置が設置される移動装置と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、所定のエリアにおいて均一に散布することのできる散布装置及び移動体を提供することができる。
第1実施形態である移動体の概要を示す斜視図である。 移動体に搭載された散布装置の概要を示す側面図である。 移動体に搭載された散布装置の概要を示す正面図である。 (A)は、第1実施形態の移動体に搭載された散布装置の概要を示す部分断面図である。(B)粒状物タンク及び供給管の概要を示すIVb−IVb’線断面図である。 散布機構及び支持機構の概要を示す分解図である。 (A)は、シロッコファンの概要を示す底面図である。(B)は、シロッコファンの概要を示す斜視図である。(C)は、シロッコファンから粒状物が散布さる様子を模式的に示した説明図である。(D)は、シロッコファンの変形例の概要を示す底面図である。 第2実施形態である移動体の概要を示す側面図である。 第3実施形態である移動体の概要を示す正面図である。
<第1実施形態>
図1〜2に示すように、移動体2は、ボート4(移動装置)と、散布装置6と、ボート4に対して散布装置6を固定する固定具8と、遠隔操作するための操作装置9と、を備える。
ボート4は、船体4Bと、船体4Bに設置され船体4Bの推進力を生むファン4Fと、船体4Bに設置されファン4Fの回転力を生みだすエンジン4Eと、船体4Bに設置されエンジン4Eに供給する燃料を収容する燃料タンク4Tと、を備える。エンジン4Eは、燃料タンク4Tから供給された燃料を燃焼して、ファン4Fの回転力を生む。ファン4Fの回転によって、船体4Bは、前方へ移動する。
これ以降、説明の便宜上、移動体2の進行方向をX方向、進行方向に直交する方向をY方向、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向とする。
散布装置6は、図2〜4に示すように、ボート4に設置されるものであり、粒状物P1を収容する粒状物タンク10と、粒状物P1の供給路となる供給路孔20Xが形成された供給管20(供給路形成部材)と、供給路孔20Xを通過した粒状物P1を散布する散布機構30と、供給管20に対して粒状物タンク10を連結するタンク連結機構40と、供給管20に対し散布機構30を支持する支持機構50と、別装置の操作装置9からの操作信号を受信するためのアンテナ70と、各機構や各装置を制御するコントローラ80と、を備える。
粒状物P1の形状やサイズは、本発明の趣旨の範囲内であれば特に限定されない。粒状物P1の形状としては、例えば、球状や柱状等がある。また、粒状物P1のサイズとして、例えば、円柱状の場合、直径0.1mm以上7mm以下、長さ0.1mm以上15mm以下であり、球状の場合、直径0.1mm以上15mm以下である。また、本発明に適用可能な粒状物P1は、特に限定されず、除草剤、肥料や種子などがある。
粒状物タンク10は、タンク本体10Bと、蓋10Cとを備える。タンク本体10Bの上部にタンク入口が形成され、タンク本体10Bの下部にタンク出口が形成される。タンク入口は、粒状物タンク10へ粒状物を補充する際に利用される。タンク出口は、タンク本体10Bに収容された粒状物P1を供給管20に対し供給するためのものである。タンク入口は上方に向かって開口し、タンク出口は下方に向かって開口する。蓋10Cは、タンク入口に対して着脱自在になっている。粒状物タンク10へ粒状物を補充する際は、蓋10Cを外して、所定量の粒状物P1を補充した後、タンク入口に対して蓋10Cを装着する。
供給管20(供給路形成部材)は、L字状に形成されたものであり、X方向に延びる横管部21と、Z方向に延びる縦管部23と、を備える。
横管部21は粒状物タンク10の下方に配される。横管部21の基端には、空気を取り込む空気入口21Xが形成される。横管部21の先端は、縦管部23の基端と接続する。横管部21の中途部には、粒状物タンク10と連通するための粒状物供給口21Yが形成される。
空気入口21Xは、下方に向かって開口することが好ましい。これにより、異物の混入を防ぐことができる。
粒状物供給口21Yは横管部21の中途部に設けられる。粒状物供給口21Yは、横管部21の上部に形成されることが好ましい。粒状物供給口21Yに正対する横管部21の底部には、平板部21Hが配される。粒状物供給口21Yからでた粒状物P1は、自由落下により、平板部21Hの上に蓄積する。平板部21Hの上には、山状に蓄積された粒状物P1が存在することとなる。この際、横管部21の内壁21Nと、山状に蓄積された粒状物P1との間には隙間21Cが形成されることが好ましい。この隙間21Cの形成により、詰まりを防止しつつ、粒状物P1の飛散を行うことができる。よって、隙間21Cの形成のためには、例えば、粒状物供給口21Yの直径D1に対して、平板部21Hにおける供給路孔20Xの幅W1が大きいことが好ましい。
供給管20は、さらに、粒状物供給口21Yを開閉するためのシャッタ21Sと、シャッタ21Sを駆動するモータ21Mと、を備える。モータ21Mは、コントローラ80の制御の下駆動し、シャッタ21Sの開閉操作を行う。
縦管部23の下端(基端)は横管部21の先端と接続する。また、縦管部23の上端(先端)には、空気入口21Xから取り込んだ空気を外部へ出す空気出口23Xが形成される。空気出口23Xは、粒状物タンク10やファン4F等、船体4Bに搭載される物体よりも高い位置に配される。横管部21と縦管部23の接続部は、湾曲しており、横管部21が空気入口21Xから取り込んだ空気を縦管部23の空気出口23Xに向けてスムーズに送ることができる。
散布機構30は、図5〜6に示すように、供給管20の空気出口23Xに配されたシロッコファン31(羽根車)と、シロッコファン31を回転させるファンモータ33(回転駆動装置)と、を備える。
ファンモータ33は、コントローラ80の制御の下、駆動するものであり、モータ本体33Bと、モータ本体33Bの駆動によって回転する回転軸33Aと、を備える。回転軸33Aは、供給管20の空気出口23Xを向くように配される。
シロッコファン31は、回転軸33Aに嵌着される軸支部31Aと、回転軸33Aの周りに配された複数の羽根31Bと、複数の羽根31Bを収容するケース部31Cと、を備える。
ケース部31Cは、円板状の奥板31CA(連結部)と、奥板31CAの下方に位置する円板状の手前板31CBと、を備える。軸支部31Aは、奥板31CAの中心部分から下方側へ延びる。軸支部31Aの中央部には、回転軸33Aが挿通するための軸挿通孔31AXが形成される。
羽根31Bは、軸支部31Aの周りにおいて、所定のピッチで複数配される。また、羽根31Bは、軸支部31Aの径方向において外側へ延びるとともに、奥板31CAから起立するように下方側へ延び、その下端は手前板31CBに対し連結する。このため、羽根31B及びケース部31Cによって区画された粒状物P1の散布通路PR1が、軸支部31Aの周りに複数形成される。
軸支部31Aは、回転軸33Aに嵌着される。このため、モータ本体33Bを駆動すると、ケース部31Cの羽根31Bが回転軸33Aの周りを回転する。
ケース部31Cの手前板31CBの中央部には、空気出口23Xと接続するための接続孔31CXが形成される。接続孔31CXの径は、縦管部23の外径以上であることが好ましい。縦管部23は、接続孔31CXに挿入させても良いし、接続孔31CXに対して近接させてもよい。縦管部23を接続孔31CXに対して近接させる場合、接続孔31CXは、空気出口23Xに対して正対することが好ましい。そして、接続孔31CXから軸支部31Aが露呈することが好ましい。供給管20の空気出口23Xを接続孔31CXに対して接続すると、供給管20の内部空間からみたときに空気出口23Xから軸支部31Aが露呈する。これにより、空気出口23Xから出た粒状物P1は、シロッコファン31におけるそれぞれの羽根31Bの間を通る。このため、空気出口23Xから出た粒状物P1は、回転軸33Aを中心にして全方位に散布されることとなる(図6(C))。
図2に示すように、タンク連結機構40は、粒状物タンク10の外壁と供給管20の外壁とを連結するものであり、供給管20の外壁に固定される管側連結部41と、粒状物タンク10の外壁に固定されるタンク側連結部42と、を備える。タンク連結機構40により、タンク出口と粒状物供給口21Yとが連通した状態を維持できる。
支持機構50は、図5に示すように、縦管部23の上端近傍に固定される固定管51と、シロッコファン31の下側に位置し固定管51によって支持される手前側支持部材53と、シロッコファン31の上側に位置する奥側支持部材55と、手前側支持部材53及び奥側支持部材55とのZ方向の距離を維持するスタンド管57と、を備える。
固定管51は、縦管部23の挿入孔を有する。手前側支持部材53は、縦管部23が挿通する孔を備える孔部53Aと、孔部53AからX−Y平面上に延びる3本のアーム53Bとを備える。奥側支持部材55は、回転軸33Aが挿通する孔を備える孔部55Aと、孔部55AからX−Y平面上に延びる3本のアーム55Bとを備える。スタンド管57は、筒状に形成されており、軸がZ方向へ向くように配される。手前側支持部材53及びスタンド管57、そして奥側支持部材55及びスタンド管57は、ネジ59によって固定される。スタンド管57のZ方向の長さL57は、シロッコファン31の回転軸方向の寸法L31よりも長い(図2)。また、軸支部31Aは、孔部55Aを介して、回転軸33Aに嵌着される。このため、ファンモータ33に嵌着されるシロッコファン31は、孔部55Aを備える奥側支持部材55、スタンド管57及び手前側支持部材53によって、上方から吊られた状態で回転自在となっている。
固定具8は、船体4Bの上面4BZに固定されるブロック8Bと、L字状のアングル8Aと、船体4Bの上面4BZから粒状物タンク10に向かって延びるステー8Cと、縦管部23を粒状物タンク10に対して固定するタンク側固定具8Dと、を備える。アングル8Aの一端側は、ボルトによりブロック8Bに対して固定され、アングル8Aの他端側は、ボルトにより横管部21の底部に対して固定される。ステー8Cは、一端が船体4Bに連結し、他端がタンク本体10Bの側面に連結する。タンク側固定具8Dは、粒状物タンク10の側面に取り付けられる。
アンテナ70とコントローラ80は、縦管部23の中途部に設けられる。
次に、移動体2の使用方法について説明する。
図1に示すように、散布装置6を搭載したボート4を田植え直後の水田に浮かべる。操作装置9の操作を行うと操作装置9から所定の操作信号が出力される。この操作信号は、無線等を介して、アンテナ70によって受信される。コントローラ80は、アンテナ70が受信した操作信号に従い、エンジン4Eやファン4Fの駆動制御、ボート4の進行方向の向き、シャッタ21Sの開閉操作やシロッコファン31の駆動制御等を調節する。
次に、操作装置9の操作により、移動体2の電源ON信号が出力されると、アンテナ70を介して、エンジン4E、ファン4Fや姿勢安定装置(図示しない)や進路制御装置(図示しない)の駆動を開始する。さらに、コントローラ80は、散布装置6における各部品等を初期状態にする。これにより、シャッタ21Sは閉状態となり、シロッコファン31は停止している。
図4に示すように、操作装置9からシャッタOPEN信号が出力されると、アンテナ70を介して、コントローラ80は、モータ21Mを駆動し、シャッタ21Sを閉状態から開状態に切り替える。これにより、粒状物タンク10に収容された粒状物P1は、重力によって、粒状物供給口21Yを通って、平板部21Hの上に到達する。結果、平板部21Hの上には、山状に蓄積された粒状物P1が存在することとなる。
操作装置9から散布開始信号が出力すると、アンテナ70を介して、コントローラ80は、シロッコファン31を駆動させる。シロッコファン31の回転数は、粒状物P1の種類や粒状物P1の飛散距離に応じて決めればよい。例えば、シロッコファン31の直径が125mm、シロッコファン31の回転数が5000rpmの場合、飛散距離(半径)は5mとなる。
シロッコファン31が回転すると、接続孔31CXから粒状物P1の散布通路PR1に向かう空気の流れが生まれ、供給路孔20Xにおいては空気入口21Xから空気出口23Xに向かう空気の流れができる(図4(A))。平板部21Hの上に位置する粒状物P1は、この空気の流れによって、縦管部23の空気出口23Xに向かう。空気出口23Xにおいては軸支部31Aが露呈するため、空気出口23Xに向かう粒状物P1は、接続孔31CXを介して軸支部31Aの周囲に送られ、奥板31CAに当たる。奥板31CAに当たった粒状物P1は、軸支部31Aの周りに形成された複数の散布通路PR1に対し分岐して送られる(図6(A))。散布通路PR1では、粒状物P1は、回転する羽根31Bに沿って、径方向外側へ移動し、最終的にシロッコファン31の径方向外側に向かって飛散する(図6(C))。このように、シロッコファン31は、散布機能とともに吸引機能を奏する。
シロッコファン31は、粒状物タンク10やファン4F等、船体4Bに搭載される物体よりも高い位置に配されるため、シロッコファン31から飛散する粒状物P1の障害物はない。したがって、シロッコファン31の全方位において粒状物P1を飛散させることが可能となる。結果、粒状物P1を所定のエリアにおいて均一に散布することができる。
また、粒状物タンク10の下に横管部21が位置するため、粒状物タンク10に収容された粒状物P1は、重力によって、供給路孔20Xへ供給することができる。
さらに、空気入口21Xの開口面積は、空気出口23Xの開口面積よりも広い方が好ましい。これにより、シロッコファン31の回転によって所定の吸引力を得つつ、空気入口21Xにある異物の混入を防ぐことができる。開口面積の比率は、本発明の趣旨の範囲内であれば特に限定されないが、例えば、空気入口21Xの開口面積は、空気出口23Xの開口面積の1.5倍以上であることが好ましく、3倍以上であることがより好ましい。なお、空気入口21Xが船体4Bに接近している場合には、横管部21の基端と船体4Bとの間隔と、横管部21の基端の外周長さとの積を空気入口21Xの開口面積としてもよい。
上記実施形態では、接続孔31CXから羽根31Bが露呈していなかったが(図6(A))、本発明はこれに限られず、接続孔31CXから軸支部31Aが露呈していてもよい(図6(D))。
上記実施形態では、平板部21Hの上に山状に蓄積された粒状物P1が存在した状態で、シロッコファン31が回転させたが、本発明はこれに限られず、シロッコファン31を回転させた状態でシャッタ21Sを開状態に切り替え、供給管20内に落下した粒状物P1の散布を行ってもよい。
以下、他の実施形態を示すが、上記実施形態と異なる部分のみを説明し、上記実施形態と同様の部品については同一の符号を付し、その説明は省略する。
<第2実施形態>
上記実施形態では、ボート4の上に散布装置6を設置したが、本発明はこれに限られず、ボート4以外の移動装置に散布装置6を設置してもよい。その一例として、図7には、車両204(移動装置)と、車両204に搭載された散布装置6と、散布装置6と、車両204に対して散布装置6を固定する固定具208と、遠隔操作するための操作装置9と、を備えた移動体202を示す。
<第3実施形態>
図8に示すように、移動体102は、ドローン104(移動装置)と、散布装置106と、ドローン104に対して散布装置106を固定する固定具108と、遠隔操作するための操作装置9と、を備える。
ドローン104は、本体104Bと、本体104Bの側面から延びるアーム104Aと、アーム104A先端において回転自在に取り付けられたプロペラ104Pと、プロペラ104Pを駆動するモータ(図示省略)と、本体104Bの底面から延びるスタンド104Sと、を備える。
散布装置106は、粒状物P1を収容する粒状物タンク10と、粒状物P1の供給路となる供給路孔が形成された供給管120(供給路形成部材)と、供給路孔20Xを通過した粒状物P1を散布する散布機構30と、供給管20に対して粒状物タンク10を連結するタンク連結機構140と、供給管20に対し散布機構30を支持する支持機構50と、別装置の操作装置9からの操作信号を受信するためのアンテナ(図示省略)と、各機構や各装置を制御するコントローラ(図示省略)と、を備える。
供給管120は、直線状に設けられるものであり、粒状物タンク10のタンク出口と、手前板31CBの中央部に形成される接続孔31CXとを接続する。さらに、供給管120には、タンク出口の開閉を行うシャッタ21Sと、モータ21Mとが設けられる。これにより、重力の作用によって、粒状物タンク10に収容された粒状物P1をシロッコファン31へ供給することができる。
固定具108は、本体104Bの下面に対して粒状物タンク10を固定する。
コントローラ80によって、シャッタ21Sが閉状態から開状態に切り替えられると、粒状物タンク10から粒状物が供給管120を介して、シロッコファン31に供給される。供給管120の出口においては軸支部31Aが露呈するため、粒状物P1は、軸支部31A周りの奥板31CAに供給される。そして、シロッコファン31が駆動すると、軸支部31A周りに供給された粒状物P1は、図6(C)の場合と同様に、軸支部31Aの周りを回転する羽根31Bによって、全方位へ散布されることとなる。結果、粒状物P1を所定のエリアにおいて均一に散布することができる。
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
2 移動体
4 ボート
4B 船体
4BZ 上面
4E エンジン
4F ファン
4T 燃料タンク
6 散布装置
8 固定具
9 操作装置
10 粒状物タンク
10B タンク本体
10C 蓋
20 供給管
20X 供給路孔
21 横管部
21C 隙間
21H 平板部
21N 内壁
21M モータ
21S シャッタ
21X 空気入口
21Y 粒状物供給口
23 縦管部
23X 空気出口
30 散布機構
31 シロッコファン
31A 軸支部
31AX 軸挿通孔
31B 羽根
31C 連結部
31CA 奥板
31CB 手前板
31CX 接続孔
33 ファンモータ
33A 回転軸
33B モータ本体
40 タンク連結機構
41 管側連結部
42 タンク側連結部
50 支持機構
51 固定管
53 手前側支持部材
53A 孔部
53B アーム
55 奥側支持部材
55A 孔部
55B アーム
57 スタンド管
70 アンテナ
80 コントローラ

Claims (11)

  1. 粒状物の供給路となる孔が形成された供給路形成部材と、
    前記供給路を通過した前記粒状物を散布する散布機構と、
    前記供給路形成部材に対し前記散布機構を支持する支持機構と、を備え、
    前記散布機構は、
    前記供給路形成部材の出口に配された羽根車と、
    前記羽根車を回転させる回転駆動装置と、を備えることを特徴とする粒状物散布装置。
  2. 前記羽根車は、
    回転軸に対し回転自在に支持される軸支部と、
    前記回転軸の周りに配された羽根部材と、
    前記羽根部材に対して前記軸支部を連結する連結部と、を備え、
    前記供給路形成部材の内部空間からみたときに前記孔の出口から前記軸支部が露呈することを特徴とする請求項1記載の粒状物散布装置。
  3. 前記回転軸は前記供給路形成部材の前記孔の出口を向くように配されたことを特徴とする請求項1または2記載の粒状物散布装置。
  4. 前記羽根車は、前記羽根部材を複数備えており、
    隣接する前記羽根部材の間には、前記粒状物が送り出される通過可能な散布通路が前記回転軸側から径方向外側に向かって伸びるように形成されたことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置。
  5. 前記粒状物を前記供給路に吸引する吸引機構を備え、
    前記散布機構が、前記吸引機構を兼ねることを特徴とする請求項1ないし4のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置。
  6. 前記粒状物を収容するタンクを備え、
    前記羽根車は前記タンクよりも上方に位置することを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置。
  7. 前記粒状物を収容するタンクを備え、
    前記羽根車は前記タンクよりも下方に位置することを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置。
  8. 前記タンクに形成されたタンク出口は、前記供給路形成部材の粒状物供給口と接続し、
    前記粒状物供給口は前記タンクよりも下方に位置することを特徴とする請求項1ないし7のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置。
  9. 前記粒状物供給口は、前記供給路形成部材の中途部に形成されたことを特徴とする請求項1ないし8のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置。
  10. 前記粒状物供給口に対向するように前記孔に配され前記粒状物供給口から出た前記粒状物を保持する粒状物受板部を備え、
    前記粒状物受板部において蓄積された前記粒状物と前記孔の内壁との間に通気空間が形成されることを特徴とする請求項1ないし9のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置。
  11. 請求項1ないし10のうちいずれか1項記載の粒状物散布装置と、
    前記粒状物散布装置が設置される移動装置と、
    を備えたことを特徴とする移動型散布装置。
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JPS6339654A (ja) * 1986-06-23 1988-02-20 ムルチノルム・ベ−・フェイ 粒状又は粉状物質の散布機
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