JP2023043546A - 静電噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴霧された液体を十分に帯電させることができる静電噴霧装置を提供する。【解決手段】本開示に係る静電噴霧装置は、液体（薬液）を噴霧する噴霧ノズル１２と、該噴霧ノズル１２から噴霧される液体（薬液）を帯電させるための帯電部２４とを備える静電噴霧装置において、前記噴霧ノズル１２は、基端部を中心に先端部が移動可能に設けられており、前記帯電部２４は、前記先端部の移動経路に沿う形状を有することを特徴とする。【選択図】図６

Description

本開示は、静電噴霧装置に関する。

従来、圃場に薬液（液体）を散布するために、薬液を噴霧する噴霧ノズルと、噴霧ノズルから噴霧される薬液を帯電させるための帯電部とを備える静電噴霧装置が用いられる。
噴霧ノズルから噴霧される薬液は、電極に印加された電圧の極性とは逆の極性に帯電する。帯電した薬液は圃場に向けて拡散し、静電効果により、圃場に植えられた作物にムラなく付着する。

特許文献１に記載の静電噴霧装置はブームスプレーヤであり、複数の噴霧ノズルが支持杆（ブーム）の長さ方向に並設されている。支持杆の長さ方向には複数の被装架部が並設されている。帯電部はケーブルであり、複数の被装架部間に架け渡されている。２本の帯電部、又は１本の帯電部の往路及び復路が、噴霧ノズルからの噴霧領域を介在して離隔配置されている。帯電部は電極として機能する。

特開２０１５－１７４０３５号公報

薬液噴霧の作業性を向上させるために、噴霧ノズルの基端部を中心に先端部を移動させることによって、噴霧ノズルの向きを変更したい、という要望がある。
しかしながら、特許文献１に記載の静電噴霧装置の場合、噴霧ノズルの向きが変わると噴霧領域と帯電部との離隔距離が変わるので、薬液を十分に帯電させることができない。

本開示の目的は、噴霧された液体を十分に帯電させることができる静電噴霧装置を提供することにある。

本開示に係る静電噴霧装置は、液体を噴霧する噴霧ノズルと、該噴霧ノズルから噴霧される液体を帯電させるための帯電部とを備える静電噴霧装置において、前記噴霧ノズルは、基端部を中心に先端部が移動可能に設けられており、前記帯電部は、前記先端部の移動経路に沿う形状を有することを特徴とする。

本開示にあっては、噴霧ノズルの基端部を中心に先端部を移動させることによって、噴霧ノズルの向きを変更することができる。
帯電部は、噴霧ノズルの先端部の移動経路に沿う形状を有するので、噴霧ノズルの先端部が移動して噴霧ノズルの向きが変わっても、噴霧ノズルからの噴霧領域と帯電部との離隔距離を一定に保つことができる。故に、噴霧された液体を十分に帯電させることができる。

本開示に係る静電噴霧装置は、前記噴霧ノズルは、基端部を中心に先端部が揺動可能に設けられており、前記帯電部は弧状に延びる帯板であり、２つの前記帯電部が厚さ方向に適長離隔して互いに対向配置されており、２つの前記帯電部の間に前記噴霧ノズルからの噴霧領域が配されることを特徴とする。

本開示にあっては、噴霧ノズルの先端部が基端部を中心に揺動するので、噴霧ノズルの先端部の移動経路は弧状である。帯電部は弧状に延びる帯板なので、帯電部の先端部の移動経路に沿う形状を有する。
２つの帯電部が厚さ方向に適長離隔して互いに対向配置され、２つの帯電部の間に噴霧ノズルからの噴霧領域が配されるので、噴霧された液体を満遍なく帯電させることができる。

本開示に係る静電噴霧装置は、杆体と、該杆体に取り付けられ、前記帯電部に給電するための給電線を支持する第１支持部材と、該第１支持部材に取り付けられ、前記帯電部を支持する第２支持部材とを更に備え、該第２支持部材は、前記給電線から前記帯電部への給電経路の一部を構成することを特徴とする。

本開示にあっては、杆状の支持体に第１支持部材が取り付けられ、第１支持部材に第２支持部材が取り付けられ、第２支持部材が帯電部を支持する。第２支持部材は給電経路の一部を構成するので、給電線から第２支持部材を通って帯電部に給電される。
第１支持部材は給電線を支持する部材と第２支持部材を支持体に連結する部材とを兼ね、第２支持部材は帯電部を支持する部材と帯電部に給電するための部材とを兼ねる。故に、部品点数の削減を図ることができる。

本開示に係る静電噴霧装置は、前記帯電部は導電性樹脂製であることを特徴とする。

本開示にあっては、帯電部が導電性樹脂製なので、例えば金属製の帯電部よりも軽量である。また、導電性樹脂製の帯電部は例えば金属製の帯電部よりも電気抵抗が大きいので、帯電部に流れる電流が弱まる。故に、人間が帯電部に触れることによる感電時の衝撃が抑制される。
導電性樹脂は複雑な形状の部材の形成に適しているので、噴霧ノズルの先端部の移動経路に沿う形状の帯電部を得やすい。

本開示の静電噴霧装置によれば、噴霧された液体を十分に帯電させることができる。

実施の形態に係る静電噴霧装置の斜視図である。 静電噴霧装置の模式図である。 噴霧ノズルの近傍の斜視図である。 噴霧ノズルの近傍の正面図である。 噴霧ノズルの近傍の平面図である。 噴霧ノズルの揺動と帯電部の形状との関係を説明するための模式図である。

以下、本開示の実施の形態について説明する。

図１は、実施の形態に係る静電噴霧装置の斜視図である。
図中１は静電噴霧装置であり、静電噴霧装置１は、支持杆１１、及び複数の噴霧ノズル１２を備える。
図２は、静電噴霧装置１の模式図である。
支持杆１１は、例えば手押し式又は自走式の台車１０に支持されており、台車１０と共に移動する。

図１に示すように、支持杆１１はノズル支持体１１１及び杆体１１２を備える。ノズル支持体１１１は円環状の断面を有する杆体である。杆体１１２はＬ字状の断面を有する（後述する図５参照）。ノズル支持体１１１及び杆体１１２は、互いに平行になるようにして、適宜の固定金具１１３により互いに固定されている。

噴霧ノズル１２は支持杆１１のノズル支持体１１１に設けられている。複数の噴霧ノズル１２は支持杆１１の長さ方向に互いに適長離隔して並んでいる。噴霧ノズル１２には、ノズル支持体１１１の内部に設けられた給液路を通して薬液（除草剤又は植物生長調整剤等）が供給される。噴霧ノズル１２は供給された薬液を噴霧する。
噴霧ノズル１２は、基端部を中心に先端部が揺動可能に設けられている（後述する図６参照）。

静電噴霧装置１の使用中、支持杆１１は例えば鉛直に延びるようにして保持される。台車１０は、支持杆１１が作物の側方を通過するようにして圃場を移動する。噴霧ノズル１２のは作物の方に向けられる。

図３は、噴霧ノズル１２の近傍の斜視図である。
図４は、噴霧ノズル１２の近傍の正面図である。
図５は、噴霧ノズル１２の近傍の平面図である。
図３～図５に示すように、静電噴霧装置１は各複数の支持金具１３及びハウジング１４（第１支持部材）を備える。

支持金具１３は、噴霧ノズル１２から適長離隔して支持杆１１の杆体１１２に設けられている。複数の支持金具１３は支持杆１１の長さ方向に互いに適長離隔して並んでいる。支持金具１３の構成は限定されないが、支持金具１３は少なくとも支持杆１１に取り付けられる第１部分１３１とハウジング１４に取り付けられる第２部分１３２とを一体的に有する。

ハウジング１４は絶縁性を有し、例えば合成樹脂製である。ハウジング１４は支持金具１３を介して支持杆１１の杆体１１２に取り付けられている。図１及び図２に示すように、複数のハウジング１４が支持杆１１の長さ方向に並んでいる。

図２に示すように、静電噴霧装置１は高圧電源２１及び給電線２２を備える。
高圧電源２１は、例えば直流電圧を出力するバッテリ、及び、バッテリの出力を昇圧する昇圧回路等を備え、台車１０に搭載されている。高圧電源２１の負側の出力端子は、図示しないアース線を介して接地される。高圧電源２１の正側の出力端子は、給電線２２に接続されている。

図２～図５に示すように、静電噴霧装置１はハウジング１４の個数と同数の支持部材２３（第２支持部材）を備える。
支持部材２３は導電性を有し、例えば金属製である。支持部材２３はハウジング１４に取り付けられている。支持部材２３の構成は限定されないが、本実施の形態の支持部材２３は各板状の第１部分２３１、第２部分２３２、及び第３部分２３３を一体に有する。第１部分２３１はハウジング１４に取り付けられている。第２部分２３２は後述する帯電部２４を支持している。第３部分２３３は第１部分２３１と第２部分２３２とを連結している。

給電線２２は複数のハウジング１４に架け渡されている。給電線２２は各ハウジング１４に引き込まれており、ハウジング１４に収容されている図示しない給電経路を介して支持部材２３に電気的に接続されている。
支持金具１３、ハウジング１４、及び支持部材２３は、噴霧ノズル１２から十分に離隔している。故に、これらが噴霧ノズル１２からの薬液の噴霧を阻害する虞も、これらに付着した薬液が噴霧ノズル１２へ流入する虞もない。

図６は、噴霧ノズル１２の揺動と帯電部２４の形状との関係を説明するための模式図である。図６は図５におけるＶＩ－ＶＩ線による断面図に相当する。
図４～図６に示すように、噴霧ノズル１２は支持管１２１に支持されている。
支持管１２１は支持杆１１の長さ方向に直交する方向に延び、ノズル支持体１１１に固定されている。支持杆１１の長さ方向が鉛直ならば、支持管１２１の長さ方向も鉛直である。支持管１２１の長さ方向の一端部は支持杆１１の給液路に接続されている。

支持管１２１の長さ方向の他端部には噴霧ノズル１２の基端部が接続されている。噴霧ノズル１２は、支持管１２１を中心に噴霧ノズル１２が支持管１２１に垂直な仮想面内で揺動可能に、支持管１２１に支持されている。
作業者が手作業で噴霧ノズル１２に外力を加えることにより、噴霧ノズル１２は揺動する。作業者は、例えば噴霧ノズル１２と圃場に植えられた作物との位置関係に応じて、噴霧ノズル１２の向きを所定の範囲内（例えば噴霧ノズル１２が水平に向いている状態を基準に±６０°の範囲内）で変更する。図６には水平に向いている噴霧ノズル１２が実線で表わされており、水平に向いている状態から約６０°揺動した噴霧ノズル１２が二点鎖線で表わされている。

図１、図３、及び図５に示すように、静電噴霧装置１は噴霧ノズル１２毎に２つの帯電部２４を備える。
帯電部２４は弧状に延びる帯板である（図４及び図６参照）。帯電部２４は導電性樹脂製であり、絶縁体によって被覆されていない。

２つの帯電部２４は、厚さ方向に適長離隔して互いに対向配置されている。２つの帯電部２４は、複数の連結棒材２４１を介して連結されることにより、一体化されている。連結棒材２４１は２つの帯電部２４の対向方向に延びる。連結棒材２４１は、例えば円環状の断面を有する直棒であり、複数の連結棒材２４１は帯電部２４の長さ方向に互いに適長離隔している（図６参照）。連結棒材２４１は導電性を有し、例えば金属製である。

２つの帯電部２４の一方は、２つの帯電部２４の間に噴霧ノズル１２からの噴霧領域（不図示）が配されるようにして、支持部材２３の第２部分２３２に取り付けられている。噴霧領域は、例えば噴霧ノズル１２の噴霧口を頂点とする円錐状又は扇状である。

給電線２２から帯電部２４に給電され、帯電部２４は薬液を帯電させるための正電極として機能する。給電線２２から帯電部２４へはハウジング１４に収容されている給電経路及び支持部材２３を介して給電される。この結果、帯電部２４の表面に電流が流れる。
帯電部２４は、噴霧ノズル１２からの薬液の噴霧を阻害したり帯電部２４に付着した薬液が噴霧ノズル１２へ流入したりすることがない距離だけ、噴霧ノズル１２から離されている。また、帯電部２４は、噴霧ノズル１２から噴霧される薬液を十分に誘導帯電させることが可能であるように、噴霧ノズル１２の噴射領域の近傍に配されている。

以上のような静電噴霧装置１によれば、作業者が噴霧ノズル１２の向きを変更することができるので、薬液噴霧の作業性を向上させることができる。
帯電部２４は、噴霧ノズル１２の先端部の移動経路に沿って延びる、噴霧ノズル１２の先端部が移動して噴霧ノズル１２の向きが変わっても、噴霧ノズル１２からの噴霧領域と帯電部２４との離隔距離を一定に保つことができる。故に、噴霧された薬液を十分に帯電させることができる。しかも、２つの帯電部２４の間に噴霧ノズル１２からの噴霧領域が配されるので、噴霧された薬液を満遍なく帯電させることができる。

更に好ましくは、噴霧領域において液膜が形成される部分が２つの帯電部２４の間に配される。帯板である帯電部２４の幅を帯板の幅を適宜に設定することにより、液膜の位置が噴霧方向に多少ずれても噴霧された薬液を十分に帯電させることができる。

噴霧ノズル１２から噴霧された薬液は作物に向けて拡散する。帯電部２４は正電極なので、噴霧ノズル１２から噴霧される薬液には負の電荷が与えられる。作物の近傍に負電荷が存在すると、作物は、例えば葉の表面及び裏面夫々が正に、葉の内部が負になるように分極する。このため、負に帯電している薬液が作物にひきつけられて、葉の表面にも裏面にも満遍なく付着する。

ハウジング１４は給電線を支持する部材と支持部材２３を支持杆１１に連結する部材とを兼ね、支持部材２３は帯電部２４を支持する部材と帯電部２４に給電するための部材とを兼ねる。故に、部品点数の削減を図ることができる。
帯電部２４は導電性樹脂製に限定されず、例えば金属製でもよい。しかしながら、導電性樹脂製の帯電部２４は金属製の帯電部２４よりも軽量である。また、導電性樹脂製の帯電部２４は金属製の帯電部２４よりも電気抵抗が大きいので、帯電部２４に流れる電流が弱まる。故に、人間が帯電部２４に触れることによる感電時の衝撃が抑制される。
導電性樹脂は複雑な形状の部材の形成に適しているので、噴霧ノズル１２の先端部の移動経路に沿う形状の帯電部２４を得やすい。

なお、複数の噴霧ノズル１２の間で、大きさ又は形状等が互いに異なっていても、先端部の移動経路が互いに同じであれば、帯電部２４の共通化を図ることが可能である。
帯電部２４は弧状に延びる帯板に限定されず、例えば弧状に延びる棒体でもよい。帯電部２４は、噴霧ノズル１２の先端部の移動経路に沿う形状を有していればよい。例えば噴霧ノズル１２の先端部が円環状に移動するのであれば、帯電部２４は噴霧ノズル１２の先端部の移動経路と同軸の円環状でもよい。
噴霧ノズル１２は、例えばモータに駆動されて自動的に揺動する構成でもよい。
支持杆１１は杆体１１２を備えていなくてもよい。この場合、ハウジング１４はノズル支持体１１１に取り付けられる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 静電噴霧装置
１１２ 杆体
１２ 噴霧ノズル
１４ ハウジング（第１支持部材）
２２ 給電線
２３ 支持部材（第２支持部材）
２４ 帯電部

Claims (4)

1. 液体を噴霧する噴霧ノズルと、
   該噴霧ノズルから噴霧される液体を帯電させるための帯電部と
   を備える静電噴霧装置において、
   前記噴霧ノズルは、基端部を中心に先端部が移動可能に設けられており、
   前記帯電部は、前記先端部の移動経路に沿う形状を有することを特徴とする静電噴霧装置。
2. 前記噴霧ノズルは、基端部を中心に先端部が揺動可能に設けられており、
   前記帯電部は弧状に延びる帯板であり、
   ２つの前記帯電部が厚さ方向に適長離隔して互いに対向配置されており、
   ２つの前記帯電部の間に前記噴霧ノズルからの噴霧領域が配されることを特徴とする請求項１に記載の静電噴霧装置。
3. 杆体と、
   該杆体に取り付けられ、前記帯電部に給電するための給電線を支持する第１支持部材と、
   該第１支持部材に取り付けられ、前記帯電部を支持する第２支持部材と
   を更に備え、
   該第２支持部材は、前記給電線から前記帯電部への給電経路の一部を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の静電噴霧装置。
4. 前記帯電部は導電性樹脂製であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の静電噴霧装置。

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