JP2022139107A - Liquid spray device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチコプターにより液体散布を行う際に用いられる液体散布装置に関する。 The present invention relates to a liquid spraying device used when spraying liquid with a multicopter.
現在、日本政府は、エネルギー政策として、太陽光、風力その他非化石エネルギー源のうち、エネルギー源として永続的に利用することができるエネルギー（以下、再生可能エネルギーという）の日本国内での年間の発電電力量に占める割合を、２０３０年に２２～２４%にする目標を掲げている。
この日本政府の目標に対し、気候変動対策に積極的に取り組む企業や自治体やNGOなどの情報発信や意見交換を強化するため設立された気候変動イニシアティブに参加している一部の企業は、高い目標を定めることにより再生可能エネルギーの導入を加速させて、気候危機の回避により積極的に貢献できるように、再生可能エネルギーの日本国内での年間の発電電力量に占める割合の目標を４０～５０%に引き上げることを求める共同メッセージを発表している。
しかし、２０１７年度の発電電力量に占める再生可能エネルギーの割合は、１６．０％であり、太陽光、風力その他非化石エネルギー源の更なる活用が求められている。
Currently, as an energy policy, the Japanese government has established an annual power generation in Japan of energy that can be used permanently as an energy source (hereinafter referred to as renewable energy) among solar, wind and other non-fossil energy sources. The goal is to increase the ratio of electricity consumption to 22-24% by 2030.
In response to this Japanese government goal, some companies participating in the Climate Change Initiative, which was established to strengthen information dissemination and opinion exchange among companies, local governments, and NGOs that are actively working on climate change countermeasures, By setting a target, we will accelerate the introduction of renewable energy and make a more active contribution to avoiding the climate crisis. A joint message has been issued calling for an increase to
However, renewable energy accounted for 16.0% of the amount of power generated in FY2017, and there is a demand for further utilization of solar, wind and other non-fossil energy sources.
日本政府の目標を達成した場合に、再生可能エネルギーのうち、太陽光発電によるものの割合は、７．０％程度と予測されているが、２０１７年度での占める割合は５．２％程度である。２０１１年度での占める割合が０．２％であることに鑑みれば大幅にシェアを伸ばしているが、目標達成のために太陽光発電をより普及させる必要がある。
太陽光発電に用いられる太陽光発電設備は、放置しておくと、太陽光発電設備のソーラーパネルの太陽光が照射される照射面への塵やごみの付着や、ソーラーパネルの周囲から伸びた雑草による受光面への太陽光照射の妨害等の影響により、発電量が下がってしまう。そのため、発電性能を維持して同じ量の電力を発電させるためには、目視での点検や雑草の除去などの必要な措置を、定期的に行う必要がある。
この発電性能を維持するために定期的に行う必要がある措置のうち、雑草の除去は、電力の安定供給や太陽光発電設備の維持だけでなく、景観維持により太陽光発電設備の周辺の住民との調和のためにも、重要な作業である。
If the target of the Japanese government is achieved, the share of renewable energy generated by photovoltaic power generation is expected to be around 7.0%, but the share in 2017 is around 5.2%. . Considering that the share in 2011 was 0.2%, the market share has increased significantly, but it is necessary to spread photovoltaic power generation more in order to achieve the target.
If the photovoltaic power generation equipment used for photovoltaic power generation is left unattended, dust and dirt will adhere to the irradiation surface of the solar panel of the photovoltaic power generation equipment that is irradiated with sunlight, and it will grow from the surroundings of the solar panel. Weeds interfere with sunlight irradiation on the light-receiving surface, and the amount of power generated decreases. Therefore, in order to maintain the power generation performance and generate the same amount of power, it is necessary to periodically perform necessary measures such as visual inspection and weed removal.
Among the measures that need to be taken periodically to maintain power generation performance, weed removal not only contributes to the stable supply of electricity and the maintenance of solar power generation facilities, but also to the maintenance of the landscape and the residents around the solar power generation facilities. It is also an important task for harmony with
しかし、太陽光発電設備を有する事業者がその発電設備の所在地と離れたところに住んでいると、雑草の除去を定期的に行うのが困難となり、太陽光発電設備の発電機能が低下して、発電量が確保出来なくなる可能性がある。
また、事業者が除草剤をソーラーパネルの周辺に直接散布すると、事業者が除草剤に曝露して健康被害が生じる可能性がある。仮に、散布作業を、事業者の代わりに他の者が行う場合には、その者に健康被害が生じる虞がある。
このような発電量の確保が難しいとなる可能性や健康被害が生じる可能性があると、太陽光発電設備の運営に参入する者が少なくなるだけでなく、太陽光発電設備の運営から撤退する者も出てくる虞がある。
However, if a business operator with a photovoltaic power generation facility lives far away from the location of the power generation facility, it becomes difficult to remove weeds on a regular basis, and the power generation function of the photovoltaic power generation facility declines. , there is a possibility that the amount of power generation cannot be secured.
In addition, if the operator sprays the herbicide directly around the solar panels, the operator may be exposed to the herbicide and cause health hazards. If the spraying work is performed by another person instead of the business operator, there is a risk that the person will suffer health damage.
If it becomes difficult to secure the amount of power generation and there is a possibility that health damage will occur, not only will fewer people enter the operation of solar power generation facilities, but more people will withdraw from the operation of solar power generation facilities. There is a risk that someone will come out.
そこで、複数の回転翼によって無人で飛行可能なマルチコプターを雑草の除去に使用する試みがなされており、例えば特許文献１には、本体と、本体に取り付けられた複数本のアームと、アームに取り付けられ且つ揚力を発生させるロータと、本体の下部に装着され且つ農業に関する作業を行う作業装置と、を備え、作業装置が、本体に対して着脱可能に装着されるフレームと、フレームに対して着脱可能に装着される作業具と、を有する農業用マルチコプターが提案されている。 Therefore, an attempt has been made to use a multi-copter that can fly unmanned by a plurality of rotor blades to remove weeds. a frame to which the work device is detachably attached to the body; An agricultural multicopter has been proposed that has a detachably attached work tool.
特許文献１に記載の発明によれば、作業装置が、本体に対して着脱可能に装着されるフレームと、フレームに対して着脱可能に装着される作業具とを有していることから、作業の内容に応じて、作業装置を交換することができることに加えて、作業具を交換することも可能であるため、本体に対して様々な作業装置や作業具を装着することができ、農業用マルチコプターの適用可能な作業の範囲を拡げることができる。
According to the invention described in
ところで、太陽光発電設備では、一般的には、東西方向に沿ってソーラーパネルが配列して列が形成され、その列が南北方向に並んだ状態で設置されており、その列同士は、多くの列を設けて発電量を上げるため、南北方向に隣接する他の列を構成するソーラーパネルへの太陽光の照射を邪魔しない程度の間隔だけを空けて設けられている。
この間隔は、南北方向に隣接する他の列同士の間隔の幅が十分でない場合、つまり、特許文献１の農業用マルチコプターの幅がソーラーパネルの列同士の間隔の幅よりも大きい場合が多く、その場合は、特許文献１の農業用マルチコプターで雑草の除去のため除草剤を散布しようとすると、ソーラーパネルの上方から除草剤を散布することになる。
散布剤をソーラーパネルの上方から散布すると、パネル面に除草剤を散布することになり、太陽光発電設備の発電機能の低下する虞や、太陽光発電設備の劣化を引き起こす虞がある。
また、散布剤をソーラーパネルの上方から散布すると、ソーラーパネルの周囲の地面には散布できても、その直下の地面に除草剤を散布できないので、雑草が生えるのを抑えることができず、太陽光発電設備の発電機能が低下する虞がある。
さらに、特許文献１の農業用マルチコプターをソーラーパネルが設置されている地面から高い位置で飛行させながら除草剤を散布すると、風によって除草剤が広く飛び散りすぎてしまう状態になる可能性があり、その場合に、太陽光発電設備の外にも除草剤を散布してしまう虞がある。
By the way, in a photovoltaic power generation facility, generally, solar panels are arranged in an east-west direction to form a row, and the rows are installed in a state in which the rows are lined up in the north-south direction. In order to increase the amount of power generation by providing a row of solar cells, the solar panels are spaced apart so as not to interfere with the irradiation of sunlight to the solar panels that make up other rows adjacent in the north-south direction.
This interval is often used when the width of the interval between other rows adjacent in the north-south direction is not sufficient, that is, the width of the agricultural multicopter of
When the spraying agent is sprayed from above the solar panel, the herbicide is sprayed on the panel surface, which may lead to deterioration of the power generation function of the solar power generation equipment and deterioration of the solar power generation equipment.
In addition, if the spraying agent is sprayed from above the solar panel, even if it can be sprayed on the ground around the solar panel, the herbicide cannot be sprayed on the ground directly below it, so it is not possible to suppress weeds from growing. There is a possibility that the power generation function of the photovoltaic power generation equipment may deteriorate.
Furthermore, if the agricultural multicopter of
そのため、風によって除草剤が広く飛び散りすぎてしまう状態になるような高さではなく、マルチコプターがソーラーパネルによりこれ以上は降下できないという高さから、ソーラーパネルの下の空間に効率よく除草剤を散布させることが望まれている。これは、ソーラーパネル以外の障害物の上方から液体を散布する場合も同様である。 Therefore, it is not at a height where the herbicide is scattered too widely by the wind, but at a height where the multicopter cannot descend any further due to the solar panel, so the herbicide is efficiently applied to the space below the solar panel. Dissemination is desired. This is the same when spraying liquid from above obstacles other than solar panels.
従って本発明が解決しようとする課題は、マルチコプターが降下できないソーラーパネルのような障害物がある場合に、マルチコプターをその障害物の上方で飛行させながら、その障害物の下の空間に液体を散布できる液体散布装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that when there is an obstacle such as a solar panel that the multi-copter cannot descend, the multi-copter is allowed to fly above the obstacle, and liquid is injected into the space below the obstacle. To provide a liquid spraying device capable of spraying
本発明の液体散布装置は、散布液を散布するためのノズルと、ノズルにマルチコプターに保持された散布液を供給するための第一流路を有する管と、ノズルから散布液が噴射されたときに、ノズルが揺動するのを抑える安定化機構と、を有する。 The liquid spraying device of the present invention comprises a nozzle for spraying the spray liquid, a pipe having a first flow path for supplying the spray liquid held in the multicopter to the nozzle, and when the spray liquid is sprayed from the nozzle and a stabilizing mechanism for suppressing the nozzle from swinging.
ノズルとして、散布液を正面視で本体から略横方向に噴射させる第一ノズルを有し、第一ノズルは、内部に第一流路と繋がる第二流路が形成された本体に、第二流路を繋がるように取り付けられ、安定化機構は、第一ノズルが平面視で略左右対称の位置になるように取り付けられて形成されていることが好ましい。 The nozzle has a first nozzle for ejecting the spray liquid in a substantially horizontal direction from the main body when viewed from the front. It is preferable that the stabilizing mechanism is installed so as to connect the passages, and that the first nozzle is installed so as to be substantially symmetrical in a plan view.
ノズルとして、散布液を正面視で本体から略下方向に噴射させる第二ノズルを有し、安定化機構は、第二ノズルが、平面視で略左右対称の位置になるように取り付けられて形成されていることが好ましい。 The nozzle has a second nozzle that ejects the spray liquid downward from the main body when viewed from the front, and the stabilizing mechanism is formed such that the second nozzle is attached so that the position is substantially symmetrical when viewed from the top. It is preferable that
安定化機構は、所定の質量の錘が本体に略左右対称の位置になるように取り付けられて形成されていることが好ましい。 Preferably, the stabilizing mechanism is formed by attaching weights of a predetermined mass to the main body at substantially symmetrical positions.
本体は、円形又は多角形の枠上に形成されていることが好ましい。 The body is preferably formed on a circular or polygonal frame.
本発明の液体散布装置は、ノズルが回転ノズルであり、回転ノズルが、第一流路と繋がるように管に取り付けられ、安定化機構として、回転ノズルの基端部に、錘が取り付けられていることが好ましい。 In the liquid spraying device of the present invention, the nozzle is a rotating nozzle, the rotating nozzle is attached to the pipe so as to be connected to the first flow path, and a weight is attached to the base end of the rotating nozzle as a stabilizing mechanism. is preferred.
本発明によれば、マルチコプターが降下できないソーラーパネルのような障害物がある場合に、マルチコプターをその障害物の上方で飛行させながら、その障害物の下の空間に液体を散布できる液体散布装置を提供することができる。 According to the present invention, when there is an obstacle such as a solar panel that the multicopter cannot descend, the liquid can be sprayed in the space below the obstacle while flying the multicopter above the obstacle. Equipment can be provided.
〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態にかかる液体散布装置１０を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の液体散布装置１０は、マルチコプター１に吊り下げられて、太陽光発電設備９０のソーラーパネル９１が設置されている地面Ｇに散布液を散布するために用いられる。
具体的には、液体散布装置１０は、マルチコプター１のタンク３に充填された散布液をソーラーパネル９１の設置されている周囲の地面Ｇに散布するときに、太陽光発電設備９０のソーラーパネル９１の下の空間にも散布するためのものである。
本実施形態の場合は、散布液は液状の除草剤である。除草剤は公知のものを適宜用いることができる。
まず、マルチコプター１と太陽光発電設備９０について説明し、その後に液体散布装置１０について説明する。
[First Embodiment]
A
The
Specifically, when the
In this embodiment, the spray liquid is a liquid herbicide. A known herbicide can be appropriately used.
First, the
［マルチコプター１］
マルチコプター１は、複数の回転翼により無人で飛行可能な回転翼機であって、例えば、ドローンと呼ばれる飛行体である。
具体的には、マルチコプター１は、本体２と、本体２の下面に固定されたタンク３と、本体２から水平方向に放射状に伸びた複数のロータアーム４と、ロータアーム４の先端に固定された電動モータ５と、電動モータ５に接続されたプロペラ６と、本体２から左右側下方に伸びた複数の脚７と、を有する。
マルチコプター１は、内蔵されたバッテリや外部の電力源からの電力供給によって駆動する。
[Multicopter 1]
The
Specifically, the
The
本体２は、内部に、通信手段や、加速度センサーなどの各種センサー、ＧＰＳ測位手段などの位置検出器、飛行ルート等を記憶する記憶手段等の飛行制御装置が内蔵されており、遠隔操作や自動制御により、マルチコプター１の飛行姿勢や飛行ルートを制御する。
The
タンク３は、内部に太陽光発電設備に散布される液状の除草剤が収容される内部空間と、内部空間に繋がる供給口と、供給口を閉蓋するための蓋を有している。
蓋は、除草剤を液体散布装置１０に供給するためのポンプに繋がるチューブを固定できるように形成され、供給口に対してネジ等により着脱可能に装着される。
ポンプの吐出口にはチューブが固定されており、このチューブは途中で分岐して、左右の脚７に夫々固定される。
The
The lid is formed so as to fix a tube connected to a pump for supplying the herbicide to the
A tube is fixed to the discharge port of the pump, and this tube branches in the middle and is fixed to the left and right legs 7, respectively.
［太陽光発電設備９０］
太陽光発電設備９０は、複数の矩形状のソーラーパネル９１と、ソーラーパネル９１が固定されるソーラーパネル用架台９２と、を有する。
なお、本実施形態において、ソーラーパネル用架台９２は、平坦な地面Ｇに設置されている。
以下に、構成要素ごとに説明する。
[Solar power generation equipment 90]
The solar
It should be noted that the
Each component will be described below.
ソーラーパネル９１は、矩形状に形成されており、図１に示すように、一般的にセルと呼ばれている複数の単位太陽電池９１ａを有する。
ソーラーパネル９１は、一方の面に、単位太陽電池９１ａが直列又は並列に電気的に接続されている状態で平面上に縦横に配置されて、受光面９１ｂが形成されている。
ソーラーパネル９１は、受光面９１ｂを空側に向けた状態で配置される。
The
On one surface of the
The
ソーラーパネル用架台９２は、図１に示すように、フレーム９３と、フレーム９３同士を結合させる結合部材と、を有する。
フレーム９３は、第一脚部９４と、第一脚部９４よりも短い第二脚部９５と、第一脚部９４と第二脚部９５を繋ぎソーラーパネル９１が載置される矩形状の載置部９６と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
The
第二脚部９５は、第一脚部９４よりも低緯度側に配置されている。これにより、図１に示すように、地面Ｇに設置されたフレーム９３の載置部９６にソーラーパネル９１を載置させると、ソーラーパネル９１の短手方向の高緯度側の端９１ｃが高位置Ｐ１に位置して、短手方向の低緯度側の端９１ｄが低位置Ｐ２に位置する。つまり、ソーラーパネル９１は、短手方向に高緯度側よりも低緯度側が低くなるように傾斜して固定される。
第一脚部９４と第二脚部９５は、その間の距離が、図１に示すように、載置部９６の短辺よりも短くなるように配置されている。これにより、載置部９６にソーラーパネル９１が載置されると、ソーラーパネル９１が載置部９６からせり出した状態になる。
The
The
以上のように構成されるフレーム９３は、図２（ａ）に示すように、ソーラーパネル９１の長手方向の各々の端の近傍に位置するように地面Ｇに設置される。
The
本実施形態では、図２（ａ）に示すように、太陽光発電設備９０は、複数の矩形状のソーラーパネル９１の短辺同士が互いに隣接した状態で、東西方向に沿って配列してソーラーパネル列Ｌが形成されている。
ソーラーパネル列Ｌは、図１に示すように、南北方向に所定の間隔Ｄだけ設けられた状態で、複数設置されている。具体的には、高緯度側からソーラーパネル列Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が形成されている。
ソーラーパネル列Ｌ１とソーラーパネル列Ｌ２の間には、作業が通行できる通路Ｒ１が形成され、同様に、ソーラーパネル列Ｌ２とソーラーパネル列Ｌ３の間には、通路Ｒ２が形成されている。
なお、ソーラーパネル列Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を区別しない場合には、単にソーラーパネル列Ｌということがある。通路Ｒ１、Ｒ２についても同様である。
In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the solar
As shown in FIG. 1, a plurality of solar panel rows L are installed with a predetermined interval D in the north-south direction. Specifically, solar panel rows L1, L2, and L3 are formed from the high latitude side.
Between the solar panel row L1 and the solar panel row L2, a passage R1 through which work can pass is formed, and similarly, a passage R2 is formed between the solar panel row L2 and the solar panel row L3.
Incidentally, when the solar panel rows L1, L2, and L3 are not distinguished, they may simply be called the solar panel row L. The same applies to the passages R1 and R2.
［液体散布装置１０］
次に、液体散布装置１０について説明する。
液体散布装置１０は、図１及び図２（ａ）に示すように、マルチコプター１のタンク３の収容空間と繋がる第一流路を有する管１１と、内部に第一流路と繋がる第二流路が形成された本体１２と、本体１２に取り付けられた第一ノズル１５及び第二ノズル１６と、錘１７と、を有する。
液体散布装置１０は、第一ノズル１５、第二ノズル１６及び錘１７から、除草剤が噴射されたときに、本体１２が揺動するのを抑える安定化機構を形成する。
以下に、液体散布装置１０を構成要素ごとに説明する。
[Liquid spraying device 10]
Next, the
As shown in FIGS. 1 and 2(a), the
The
The
管１１は、内部に除草剤が流れる第一流路を有し、図１に示すように、一端が脚７に固定されたチューブに接続され、他端が本体１２に接続される。
なお、菅１１は、その一端がチューブを介して間接的にポンプの吐出口に接続されるのではなく、直接的にポンプの吐出口に接続されていてもよい。
The
One end of the
管１１は、可撓性を有する素材で形成されている。これにより管１１を撓ませながら、マルチコプター１を離着陸時させることができる。
管１１の長さは、マルチコプター１を高位置Ｐ１より上で飛行させたときに、本体１２を低位置Ｐ２よりも下に位置させることができる程度であれば足りる。
本実施形態では、図２（ａ）に示すように、２つの管１１が用いられている。
The
The length of the
In this embodiment, as shown in FIG. 2(a), two
本体１２は、図２（ａ）に示すように、平面視で略十字状に形成されている。
本体１２は、第一ノズル１５が端に設置される第一ノズル設置部１３と、第二ノズル１６が設置される第二ノズル設置部１４と、管継手１８と、を有する。
As shown in FIG. 2(a), the
The
第一ノズル設置部１３は、図２（ａ）に示すように、第一直線部１３ａと、第二直線部１３ｂと、を有する。
第一直線部１３ａと第二直線部１３ｂは、その一端が、一般的に「クロス」と称されている４方向分岐の十字状の管継手１８ａの開口部に、略同一直線状に位置するように繋がっている。
第一直線部１３ａと第二直線部１３ｂの管継手１８ａと繋がっていない他端は、一般的に「チーズ」と称される３方向分岐のＴ形の管継手１８ｂの、他の２つと直交している開口部と繋がっている。
The first nozzle installation portion 13 has a first
One end of each of the first
The other ends of the first
第一ノズル設置部１３は、図２（ａ）に示すように、使用時に、その軸が進行方向Ｐに沿うように位置するように、第一直線部１３ａと第二直線部１３ｂの中程とマルチコプター１とが紐１９で繋げられている。
第一ノズル設置部１３は、直線状の形状を維持できる程度の剛性を有する熱硬化性樹脂製である。後述する第二ノズル設置部１４も同様である。
As shown in FIG. 2( a ), the first nozzle mounting portion 13 is positioned midway between the first
The first nozzle installation part 13 is made of a thermosetting resin having rigidity to the extent that it can maintain its linear shape. The same applies to the second
第二ノズル設置部１４は、図２（ａ）に示すように、第一直線部１４ａと、第二直線部１４ｂと、第三直線部１４ｃと、第四直線部１４ｄと、を有する。
第一直線部１４ａと第二直線部１４ｂは、管継手１８ｂにより、同一直線状で繋がっている。この管継手１８ｂの残りの開口部は、管１１と繋がっている。第三直線部１４ｃと第四直線部１４ｄも、同様である。
As shown in FIG. 2(a), the second
The first
第二直線部１４ｂと第三直線部１４ｃの管継手１８ｂと繋がっていない側の端は、管継手１８ａの開口部に、第一ノズル設置部１３と直交して略同一直線状に位置するように繋がっている。具体的には、第二直線部１４ｂと第三直線部１４ｃは、管継手１８ａの残りの開口部に繋がることで、同一直線状に繋がっている。これにより、管１１から第二ノズル設置部１４に流入した除草剤は、第一ノズル設置部１３にも流入する。
The ends of the second
第一直線部１４ａと第四直線部１４ｄの管継手１８ｂと繋がっていない側の端は、一般に「エルボ」と称されるＬ形の管継手１８ｃの開口部と繋がっている。
The ends of the first
以上のように構成される本体１２は、使用される太陽光発電設備の間隔Ｄよりも小さくなるように調整される。
具体的には、第二ノズル設置部１４を構成する直線部１４ａ～１４ｄの何れか一つ又は複数を、長さの異なる他の直線部と交換することにより、調整できる。
The
Specifically, it can be adjusted by exchanging one or more of the
第一ノズル１５は、除草剤を正面視で重力が働く方向と直交する水平方向、又は略水平方向であって、平面視で南北方向に噴射させるためのものである。
第一ノズル１５は、円形状に噴射する充円錐型ノズルである。例えば、株式会社いけうち社製の充円錐型ノズル（商品名：充円錐ノズル ＪＪＸＰ、型番：１／８Ｍ ＪＪＸＰ ００５ Ｓ３０３Ｗ）を好適に用いることができる。
第一ノズル１５が充円錐型ノズルであることにより、図２（ｂ）に示すように、噴霧距離を稼ぐことができ、ソーラーパネル９１の下の空間に向けて除草剤を確りと噴射することができ、除草剤を散布される第一散布領域Ｘを形成することができる。第一散布領域Ｘは、マルチコプター１が進行方向Ｐに沿って移動するごとに逐次形成される。
The
The
Since the
第一ノズル１５は、図２（ａ）に示すように、除草剤が噴射されたときに除草剤が噴射される方向と反対方向に生じる反力を考慮して、平面視で左右対称に取り付けられている。第二ノズル１６も同様である。
このように第一ノズル１５と第二ノズル１６を平面視で左右対称に位置させることで安定化機構が形成される。
As shown in FIG. 2(a), the
By positioning the
第二ノズル１６は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、除草剤を本体２１が通っている通路Ｒに向けて噴射するためのものである。第二ノズル１６は、第一散布領域Ｘが形成されない通路Ｒに向くように噴射口が設置されている。
第二ノズル１６は、扇状に噴射する扇型ノズルである。例えば、株式会社いけうち社製の扇型ノズル（商品名：山形扇形ノズル ＶＶＰ、型番：１／８Ｍ ＶＶＰ １１５０３ Ｓ３０３Ｗ）を好適に用いることができる。
第二ノズル１６が扇型ノズルであることにより、少ない数で第一散布領域Ｘが形成されない通路Ｒに向けて確りと噴射でき、第二散布領域Ｙを形成させることができる。第二散布領域Ｙは、マルチコプター１が進行方向Ｐに沿って移動するごとに逐次形成される。
The
The
Since the
錘１７は、第一ノズル１５と第二ノズル１６から散布液が噴射されたときに、本体１２が揺動するのを抑えるためのものである。
錘１７は、図２（ａ）に示すように、平面視で進行方向Ｐに沿って、本体の重心を通る線を基準に左右対称又は略左右対称の位置に取り付けられている。このように取り付けられることで、安定化機構が形成される。なお、安定化機構が形成することができるのであれば、錘１７を上述した左右対称又は略左右対称の位置以外にも取り付けることができる。
The
As shown in FIG. 2(a), the
錘１７の質量は、その目的を果たすことができるのであれば、除草剤と錘１７の合計の質量が、マルチコプター１が離陸できる最大の質量を超えない範囲で、適宜設定することができる。
The mass of the
以上のように構成される液体散布装置１０は、マルチコプター１のタンク３内の除草剤が、ポンプにより管１１を介して本体１２に送られ、本体１２に取り付けられた第一ノズル１５と第二ノズル１６から噴射される。
そして、第一ノズル１５と第二ノズル１６から除草剤を噴射させた状態で、マルチコプター１が通路Ｒ１の上空を東西方向の東側の端から西側の端に飛行すると、マルチコプター１の飛行に伴い、通路Ｒ１と、ソーラーパネル列Ｌ１とソーラーパネル列Ｌ２を構成するソーラーパネル９１の下の空間に向けて、除草剤が噴射される。
通路Ｒ１の東西方向の西側の端に到達したマルチコプター１は、通路Ｒ２の西側の端に移動する。そして、第一ノズル１５と第二ノズル１６から除草剤を噴射させた状態で、東側の端に向けて飛行する。その際には、マルチコプター１の飛行に伴い、通路Ｒ２と、ソーラーパネル列Ｌ２とソーラーパネル列Ｌ３を構成するソーラーパネル９１の下の空間に向けて、除草剤が噴射される。
なお、マルチコプター１が通路Ｒ１の端から通路Ｒ２の端に移動する間は、除草剤が噴射される状態を維持しなくてもよい。
In the
Then, when the
The
It should be noted that while the
次に、液体散布装置１０により奏する効果について説明する。
液体散布装置１０は、マルチコプター１のタンク３の収容空間と繋がる第一流路を有する管１１と、内部に第一流路と繋がる第二流路が形成された本体１２と、本体１２に取り付けられた第一ノズル１５と、を有する。これにより、ソーラーパネル９１が障害となって、ソーラーパネル９１の上方からは、除草剤を噴射できないソーラーパネル９１の下側の空間に噴射させることができる。
また、液体散布装置１０は、第二ノズル１６を有する。これにより、ソーラーパネル９１の下側の空間とともに、通路Ｒに向けても除草剤を噴射できる。
さらに、液体散布装置１０は、第一ノズル１５、第二ノズル１６及び錘１７から、除草剤が噴射されたときに、本体１２が揺動するのを抑える安定化機構が形成されている。これにより、本体２１が太陽光発電設備９０に引っ掛かるのを極力抑えることができる。
Next, effects produced by the
The
The
Furthermore, the
〔第二実施形態〕
次に、第二実施形態について説明する。
第一実施形態と同様の構成要素には、第一実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の液体散布装置１０Ａは、図３に示すように、第一実施形態の液体散布装置１０の本体１２が平面視で略十字状であるのに対し、本体１２Ａが平面視で略等脚台形の枠状に形成されている。
また、管１１が、第一実施形態では２つ設けられていたのに対し、本実施形態では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、4つ設けられている。具体的には、第一実施形態と同様にマルチコプター１の脚７に固定された２本のチューブに接続される官１１が途中で分岐していることで4つ設けられている。なお、ポンプの吐出口に固定されたチューブが４つに分岐して、それぞれのチューブに対応するように４つの管１１が設けられていてもよい。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
Components similar to those of the first embodiment are assigned the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
In a
Further, while two
本体１２Ａは、図３（ａ）に示すように、環状部２１と、環状部２１を略等脚台形にするための支持部２２と、を有する。
As shown in FIG. 3A, the
環状部２１は、第一実施形態の液体散布装置１０の本体１２の第一ノズル設置部１３と第二ノズル設置部１４が、直線状の形状を維持できる程度の剛性を有する熱硬化性樹脂で形成されているのに対し、管１１と同様に、容易に撓むことができる程度の可撓性を有する素材で形成されている。
The
支持部２２は、側面時で略Ｌ字状、又は略コの字状の棒状部材により、略等脚台形の枠状に形成されている。
具体的には、支持部２２は、図３（ａ）に示すように、上辺部２３と、上辺部２３と対向する下辺部２４と、上辺部と下辺部を繋ぐ一対の脚部２５と、を有する。
上辺部２３、下辺部２４、及び脚部２５は、直線状の形状を維持できる程度の剛性を有する熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの合成樹脂製でもよく、鉄やアルミニウムなどの金属製でもよい。金属製の場合には、錘１７を設ける必要がない場合もある。
なお、錘１７を設ける場合には、環状部２１ではなく、支持部２２に取り付けることができる。
The
Specifically, as shown in FIG. 3A, the
The
Note that when the
本体１２Ａは、図３（ａ）に示すように、進行方向Ｐの前側に上辺部に位置し、上辺部よりも進行方向Ｐの後側に下辺部が位置する状態で使用される。この状態で使用すると、上辺部と下辺部を繋ぐ一対の対脚部が、平面視で内側から外側に傾斜した状で使用されることになるので、仮に脚部が第一脚部９４や第二脚部９５に接触したとしても、引っ掛かるのを防ぐことができる。
As shown in FIG. 3A, the
〔第三実施形態〕
次に、第三実施形態について説明する。
第一実施形態と同様の構成要素には、第一実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の液体散布装置１０Ｂは、第一実施形態の液体散布装置１０の本体１２が平面視で略十字状であるのに対し、図４に示すように、本体１２Ｂが略円形の枠状に形成されている。
また、管１１が、第一実施形態では２つ設けられていたのに対し、本実施形態では、１つ設けられている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described.
Components similar to those of the first embodiment are assigned the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
In the
Further, while two
本体１２Ｂには、端部が形成されていないので、端部が第一脚部９４や第二脚部９５に接触したとしても、端部が引っ掛かるという事態が発生するのを防ぐことができる。
Since the
〔第四実施形態〕
次に、第四実施形態について説明する。
第一実施形態と同様の構成要素には、第一実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の液体散布装置１０Cは、第一実施形態では第一ノズル１５と第二ノズル１６が用いられるのに対し、図５（ａ）に示すように、管１１と繋がる本体部１９ａと、本体部１９ａの先端側に周方向に回転自在に支持された回転ヘッド部１９ｂと、を有する第三ノズル１９が用いられている。
また、第一実施形態の液体散布装置１０では、第一ノズル１５と第二ノズル１６が本体１２に取り付けられているのに対し、本実施形態では、第三ノズル１９が管１１に取り付けられている。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.
Components similar to those of the first embodiment are assigned the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
While the first embodiment uses the
Further, in the
回転ヘッド部１９ｂは、本体部１９ａから供給される除草剤が噴射口から噴出することにより、自転する。
噴出口は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、除草剤が散布される第三散布領域Ｚが形成されるように、形成されている。
第三ノズル１９は、例えば、株式会社いけうち社製の回転ノズル（商品名：回転洗浄ノズル、型番：１／８Ｆ ＥＳ ０１Ｎ Ｓ３１６Ｌ）を好適に用いることができる。
なお、第三ノズル１９は、回転ヘッド部１９ｂがモータにより回転駆動するものであってもよい。
The
The spouts are formed so as to form a third spraying area Z where the herbicide is sprayed, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b).
For the
In addition, the
第三散布領域Ｚは、回転ヘッド部１９ｂの回転により、図５（ｂ）に示すように、円形状に形成される。
第三散布領域Ｚの直径は、２つの第一散布領域Ｘと一つの第二散布領域Ｙの合計に略等しい。つまり、第三ノズル１９を用いることで、第一ノズル１５と第二ノズル１６という種類の異なるノズルを用いることなく、ソーラーパネル９１の下の空間と、通路Ｒに向けて、除草剤を確りと噴射することができる。
The third spraying area Z is formed in a circular shape as shown in FIG. 5(b) by the rotation of the
The diameter of the third distribution area Z is approximately equal to the sum of the two first distribution areas X and one second distribution area Y. That is, by using the
第三ノズル１９は、１つでも足りるが、マルチコプター１が備えるポンプを複数備える場合には、そのポンプと同じ数でもよい。また、ポンプの吐出口に固定されているチューブが途中で分岐している場合は、その分岐している数と同じ数でもよい。
One
液体散布装置１０Cは、安定化機構として、錘１７ａを有している。
錘１７ａは、板状であり表裏を貫通する孔が形成されている。つまり、錘１７ａは、環状に形成されている。
錘１７ａは、その孔に管１１が通されると、液体散布装置１０Cを使用するためにマルチコプター１を飛行させたときに、重力が働く方向に移動して、第三ノズル１９の基端部の近傍に位置する。これにより、第三ノズル１９から散布液が噴射したときに、第三ノズル１９が揺動するのを抑えることができる。
The
The
When the
錘１７ａの質量は、その目的を果たすことができるのであれば、除草剤と錘１７ａの合計の質量が、マルチコプター１が離陸できる最大の質量を超えない範囲で、適宜設定することができる。
The mass of the
錘１７ａは、上述した目的を果たす質量を有するものであれば、どのような素材で形成されていてもよいが、本体部１９ａが永久磁石の吸着する金属製である場合には、ネオジウム磁石などの永久磁石を好適に用いることができる。
The
なお、本実施形態では、錘１７ａが板状である例を挙げて説明したが、錘１７ａの形状はこれに限られない。錘１７ａは、略球状、略半球状などで形成されていてもよい。
また、本実施形態では、錘１７ａは孔が設けられ環状に形成されているが、平面視で略Ｃ字状の形状に形成されていてもよい。
さらに、管１１は、直線状の形状を維持できる程度の剛性を有する素材により形成されていてもよい。これにより、第三ノズル１９から散布液が噴射したときに、第三ノズル１９が揺動するのを抑えることができる。
In this embodiment, an example in which the
Further, in the present embodiment, the
Furthermore, the
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、上述した第一実施例～第三実施例では、第一ノズルとして充円錐型ノズルを用い、第二ノズルとして扇型ノズルを用いているが、本発明はこれに限定されない。第一ノズルとして扇型ノズルを用い、第二ノズルとして充円錐型ノズルを用いてもよい。また、環状に噴霧する空円錐型ノズル等、異なる種類のノズルを適宜用いることもできる。
In addition to this, it is possible to select the configurations described in the above embodiments or to change them to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
For example, in the first to third embodiments described above, a full cone nozzle is used as the first nozzle and a fan nozzle is used as the second nozzle, but the present invention is not limited to this. A fan-shaped nozzle may be used as the first nozzle, and a full cone nozzle may be used as the second nozzle. Also, different types of nozzles, such as an empty conical nozzle that sprays in an annular fashion, can be used as appropriate.
また、上述した第一実施例～第三実施例では、第一ノズルと第二ノズルが平面視で進行方向Ｐに沿って、本体の重心を通る線を基準に左右対称又は略左右対称に設けられていたが、本発明はこれに限定されない。散布液を噴射する際の反力により本体が揺動しないのであれば、平面視で左右対称又は略左右対称に設けられていなくてもよい。 Further, in the above-described first to third embodiments, the first nozzle and the second nozzle are provided symmetrically or substantially symmetrically with respect to the line passing through the center of gravity of the main body along the traveling direction P in plan view. However, the invention is not so limited. As long as the main body does not swing due to the reaction force when spraying the spray liquid, it does not have to be bilaterally symmetrical or substantially bilaterally symmetrical in a plan view.
さらに、上述した第一実施例～第三実施例では、直接、第一ノズルと第二ノズルが管継手に接続されているが、本発明はこれに限定されない。
第一ノズルと第二ノズルがボールジョイントを介して管継手に接続されていてもよい。これにより、液体散布装置を使用する場所に応じて、第一ノズルと第二ノズルの角度を調節することができる。
Furthermore, in the first to third embodiments described above, the first nozzle and the second nozzle are directly connected to the pipe joint, but the present invention is not limited to this.
The first nozzle and the second nozzle may be connected to the pipe joint via a ball joint. Thereby, the angles of the first nozzle and the second nozzle can be adjusted according to the place where the liquid spraying device is used.
上述した第一実施例～第三実施例では、本体１２～１２Ｂにノズルが取り付けられていたが、本発明はこれに限定されない。本体にノズルが取り付けられていなくてもよい。その場合は、本体に噴出孔を形成させることができる。また、本体が端部を有する場合には、端部に噴出口を形成させ第二流路を端部に向けて狭くなるように形成させたりすることができる。さらに、散布液が斜め上の方向に噴射されるように端部を上に曲げてもよい。
Although the nozzles are attached to the
上述した第一実施例と第三実施例では、本体は熱硬化性樹脂製の管で形成されていたが、本発明はこれに限定されない。
本体は、熱硬化性樹脂製のものの他に、熱可塑性樹脂製のもの、又は鉄、アルミニウムなどの金属製のものを用いることができ、特にステンレス処理された金属を用いるのが好ましい。これにより、錘を付けなくても安定させることができる。
In the first and third embodiments described above, the main body is formed of a tube made of thermosetting resin, but the present invention is not limited to this.
The main body can be made of thermosetting resin, thermoplastic resin, or metal such as iron or aluminum, and it is particularly preferable to use stainless-treated metal. As a result, it can be stabilized without attaching a weight.
また、本発明の液体散布装置は、太陽光発電設備に引っ掛かった本体がマルチコプター１により引っ張られたときに、本体と管が切り離すことができる接続部材を介して、本体と管が繋がっていてもよい。
Also, in the liquid spraying device of the present invention, the main body and the pipe are connected via a connecting member that allows the main body and the pipe to be separated when the main body caught in the solar power generation equipment is pulled by the
さらに、散布液を噴射した時の本体の揺動を抑えることができるのであれば、錘を設けなくてもよい。 Furthermore, if it is possible to suppress the swinging of the main body when spraying the spray liquid, the weight may not be provided.
上述した第一実施例から第四実施例では、液体散布装置を真南に向けられたソーラーパネル９１が東西方向に沿って配列してソーラーパネル列Ｌを形成し、ソーラーパネル列Ｌは、南北方向に所定の間隔Ｄだけ設けられた状態で複数設置されて通路Ｒが形成されている太陽光発電設備に使用する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。ソーラーパネル９１が南東など他の方位を向いていてもよく、通路Rが東西方向に沿って形成されるのでなく、南北方向や他の方向に沿って形成されるようにソーラーパネル列Ｌが設置されていても、好適に用いることができる。
In the first to fourth embodiments described above, the
さらに、第一実施例から第四実施例では、液体散布装置を太陽光発電設備に除草作業で使用する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。マルチコプターが降下できない障害物がある場合に、マルチコプターをその障害物の上方で飛行させながら、その障害物の下の空間に散布液を散布することができる。
マルチコプターが降下できない障害物がある場合としては、例えば、果樹園や、駐輪場を挙げることができる。
果樹園の場合には、果樹の葉が障害物に該当し、散布液は、除草剤の他に、肥料、水とすることもできる。
駐輪場の場合は、屋根が障害物に該当し、散布液は、殺菌剤にすることができる。
Furthermore, in the first to fourth embodiments, the example of using the liquid spraying device for weeding work in the photovoltaic power generation facility has been described, but the present invention is not limited to this. When there is an obstacle that the multicopter cannot descend, the multicopter can fly over the obstacle while spraying the spray liquid in the space under the obstacle.
Examples of obstacles to which the multicopter cannot descend include an orchard and a bicycle parking lot.
In the case of an orchard, the leaves of the fruit trees correspond to the obstacles, and the spray liquid can be fertilizer and water in addition to the herbicide.
In the case of a bicycle parking lot, the roof corresponds to the obstacle, and the spray liquid can be a fungicide.
また、第一実施例～第三実施例では、本体は第一ノズルと第二ノズルを有しているが、本発明はこれに限定されない。使用する場所や、散布液を散布する目的によっては、第一ノズルと第二ノズルのどちらか一方のみで足りる場合があるし、例えば、果樹園で葉の裏への農薬散布が求められる場合のように、水平方向よりも上向きに散布剤の噴射が求められる場合には、本体に上向きに取り付けられる第四ノズルなど、他のノズルを更に有することがある。
さらに、本体が地面の近くに位置させた状態で使用する場合には、錘として車輪が取り付けられていてもよい。
Moreover, although the main body has the first nozzle and the second nozzle in the first to third embodiments, the present invention is not limited to this. Depending on the place of use and the purpose of spraying the spray liquid, either the first nozzle or the second nozzle may be sufficient. As such, it may further comprise other nozzles, such as a fourth nozzle mounted upwardly on the body, if spraying agent is desired to be sprayed upwards relative to the horizontal.
Furthermore, wheels may be attached as weights when used with the main body positioned near the ground.
１ マルチコプター
１０ 液体散布装置
９０ 太陽光発電設備
Ｌ ソーラーパネル列
Ｒ 通路
Ｇ 地面
Ｘ 第一散布領域
Ｙ 第二散布領域
Ｚ 第三散布領域
1
Claims (6)
前記ノズルにマルチコプターに保持された散布液を供給するための第一流路を有する管と、
前記ノズルから散布液が噴射されたときに、前記ノズルが揺動するのを抑える安定化機構と、を有することを特徴とする液体散布装置。 a nozzle for spraying the spray liquid;
a tube having a first flow path for supplying spray liquid held by the multicopter to the nozzle;
and a stabilization mechanism that suppresses the nozzle from swinging when the spray liquid is sprayed from the nozzle.
前記第一ノズルは、内部に前記第一流路と繋がる第二流路が形成された本体に、第二流路を繋がるように取り付けられ、
前記安定化機構は、前記第一ノズルが平面視で略左右対称の位置になるように取り付けられて形成されている請求項1に記載の液体散布装置。 The nozzle has a first nozzle for ejecting the spray liquid in a substantially horizontal direction from the main body when viewed from the front,
The first nozzle is attached to a main body in which a second flow path communicating with the first flow path is formed so as to connect the second flow path,
2. The liquid spraying device according to claim 1, wherein the stabilizing mechanism is formed such that the first nozzles are installed in substantially symmetrical positions in a plan view.
前記安定化機構は、前記第二ノズルが、平面視で略左右対称の位置になるように取り付けられて形成されている請求項1又は２に記載の液体散布装置。 The nozzle has a second nozzle for ejecting the spray liquid in a substantially downward direction from the main body when viewed from the front,
3. The liquid spraying device according to claim 1, wherein the stabilizing mechanism is formed such that the second nozzles are attached so as to be substantially symmetrical in plan view.
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