JP3352450B2 - 電動噴霧機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリー式動力
噴霧機のバッテリー及びその残量を表示する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動噴霧機を用いて噴霧作業は行
われており、例えば背負式の電動噴霧機であれば、背負
い枠上にモーター、ポンプ、バッテリー、及び薬液タン
クを配置し、前記モーターの出力軸に薬液圧送用のポン
プの駆動軸を連結し、該ポンプの吸入口は薬液タンクに
連通し、ポンプの吐出口には噴霧ホース等を介して噴霧
竿のノズルに連通していた。そして、前記バッテリーと
しては鉛蓄電池を搭載し、該鉛蓄電池からの電力の供給
により、モーターを駆動して電動噴霧機に動力を伝達
し、噴霧作業を終えると充電して再度の利用に供されて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鉛蓄電池は、
充電に時間がかかり、また、充電サイクルを繰り返すと
寿命が短かくなるという不具合があり、また、体積が大
きく重量も重かったのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００５】即ち、請求項１においては、薬液タンク、
モーター、ポンプ、バッテリー、及び枠材からなる噴霧
本体と、噴霧竿と、該噴霧竿と前記ポンプ間を接続する
噴霧ホースとを備えた電動噴霧機において、バッテリー
をニッケル−カドミニウム蓄電池としてモーターに電力
を供給し、前記噴霧竿に設けた噴霧コックの開閉と、ポ
ンプを駆動するモーターのＯＮ・ＯＦＦとを連動させ、
前記電動噴霧機に、バッテリーの電圧の変化を検知する
低電圧検出部を接続し、該低電圧検出部を制御回路と接
続し、該制御回路に表示部を接続して、メモリ効果の発
生の有無に応じた、残り噴霧可能時間を表示する。

【０００６】請求項２においては、前記制御回路にリフ
レッシュ回路を接続し、メモリ効果が発生している場
合、次の充電時にリフレッシュさせる。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は、本発明に係る電動噴霧機を全体的に示す図
であり、図２は同じくバッテリーカバーを外した電動噴
霧機の全体図、図３は同じく全体の制御ブロック図であ
る。図４は、バッテリーチェッカの表示部を示す図であ
り、図５は電圧の放電時間変化を示す図であり、図６は
電池の放電特性を示す図、図７は本発明に係る電動噴霧
機における、残り噴霧可能条数を表示するための制御ブ
ロック図である。

【０００９】まず、本発明に係る電動噴霧機の全体構成
について、図１乃至図３を用いて説明する。

【００１０】図１に示す背負式動力噴霧機のバッテリー
カバー１９を外すと、該バッテリーカバー１９の内部に
は、図２に示す如く、電動噴霧機を構成する部材が組み
込まれている。前記バッテリーカバー１９は搭載するバ
ッテリーの種類及び大きさが変更されても、同一のカバ
ーを使用できるよう、一側の空間に幾分の余裕を持って
大きさが定められている。即ち、バッテリーを内蔵する
枠組みは同一であるので、ユーザーのニーズによりバッ
テリーの種類を選択できるのである。例えば、鉛蓄電池
であったり、ニッカド蓄電池であったりを、ユーザーの
希望により個別に搭載できる。なお、本実施例において
は、ニッカド電池を採用している。

【００１１】図２に示す如く、本発明の実施例の一つと
して示す背負い式動力噴霧機は、合成樹脂等によって構
成された枠体を構成する背負い枠１の上部に、薬液タン
ク２が一体的に形成され、背負い枠１の下部にバッテリ
ー３とモーター４と薬液圧送用のポンプ５と受信機６が
配置されている。該ポンプ５の吐出口に噴霧ホース１４
を介して噴霧竿１５と連通される。９は受信機に接続さ
れるアンテナ、１０は背負い枠１側面に配置するメイン
スイッチ、８は電圧表示器、１７はジャック接続部であ
り、該ジャック接続部１７に、図示せぬアダプター（Ａ
Ｃ／ＤＣ変換器）を介して１００Ｖ電源と接続して、バ
ッテリー３を充電したり、バッテリー３が放電した時や
長時間の作業等ではアダプターを接続したままモーター
４を駆動したりできるようにしている。

【００１２】図３のブロック図に示す如く、前記ポンプ
５の駆動軸はモーター４の出力軸に連結され、該モータ
ー４はモーター駆動制御回路１１と接続され、バッテリ
ー３からの電力がモーター駆動制御回路１１に供給され
てモーター４を駆動できるようにしている。該バッテリ
ー３とモーター駆動制御回路１１との間にはメインスイ
ッチ１０が介装され、モーター駆動制御回路には受信機
６が接続され、該モーター駆動制御回路１１によりモー
ター４の駆動・停止を制御できるようにしている。

【００１３】そして、前記ポンプ５の吸込口は、ホース
等を介して薬液タンク２と連通され、吐出口にはホース
７を介して取出口１２と圧力設定バルブ１３と接続さ
れ、取出口１２は背負い枠１の側面に配設されて噴霧ホ
ース１４と接続できるようにしている。前記圧力設定バ
ルブの二次側は余水ホースと接続され、余水ホースの他
端は薬液タンク２に連通されている。よって、ポンプ５
の吐出圧が設定圧を越えると、設定バルブ１３を介して
余水ホースより薬液タンク２に戻されるようにしてい
る。

【００１４】さらに、前記噴霧ホース１４の他端には、
噴霧竿１５のグリップ１６に接続され、該グリップ１６
には、前記モーター４のＯＮ・ＯＦＦのための制御信号
を送信する送信機２１と送信スイッチ２４、薬液の吐出
量制御を行う噴霧コック２０が形成される。前記噴霧ホ
ース１４の他端には噴霧竿１５のグリップ１６に接続さ
れ、該グリップ１６には吐出量調節部材としてのコック
２０と、該調節部材の操作を検出する部材、つまり、コ
ック２０の開閉を検知するスイッチ２４と、該検出信号
を送信する送信機２１が一体的に構成されている。

【００１５】前記グリップ１６の先端には噴杆２２が連
通され、該噴杆２２の先端にノズル２３が配置されてい
る。そして、該グリップ１６は、コック２０と送信機２
１が一体的に配置され、コック２０を回動することによ
って回動軸と共に弁体も回動されて、グリップ１６内に
形成した流通路の面積を変更して吐出量を変更できるよ
うにしている。また、前記コック２０の回動軸にはカム
が固設され、該カムの外周にスイッチ２４の接点が当接
するようにしており、該スイッチ２４は閉じ位置でＯＦ
Ｆ、薬液の流れ始から全開位置までがＯＮとなるように
している。また、該スイッチ２４はグリップ１６内に一
体的に設けて送信機２１と接続され、該送信機２１には
アンテナが接続される。また、送信機２１を作動させる
ために送信回路にはボタン電池等のバッテリーが組み込
まれている。

【００１６】このように構成した背負式動力噴霧機にお
いて、薬液を薬液タンク２に投入して、メインスイッチ
１０をＯＮとして、コック２０を「開」側に回動する
と、スイッチ２４がＯＮとなり、その信号が送信機２１
より送信されて、受信機６に受信してモーター駆動制御
回路１１を介してモーター４を駆動する。このモーター
４の駆動によって、ポンプ５が駆動され、吸込口より薬
液を吸って吐出口より噴霧ホース１４を介して噴霧竿１
５に送られ、コック２０で設定した量がノズル２３より
吐出して散布される。なお、コック２０の開度が小さい
場合には圧力設定バルブ１３を介して薬液タンク２に余
水として戻される。そして前記と逆に、コック２０を
「閉」側へ回動すると、スイッチ２４がＯＦＦとなり、
送信機２１より信号が送信されて、受信機６からモータ
ー駆動制御回路１１を介してモーター４が停止される。

【００１７】ここで、バッテリー３に関わる構成につい
て詳説する。本発明に係る電動噴霧機はバッテリー３と
してニッカド電池（ニッケル−カドミニウム蓄電池）を
搭載しており、ニッカド電池に特有の効果を十分に利用
している。

【００１８】ニッカド電池は、その性質上、鉛蓄電池と
比して、出力電圧の安定性に優れ、充放電が５００回以
上可能という長い電池寿命を持ち、充電と放電を繰り返
しても、その性能の劣化が少ないので経済性に優れ、取
り扱いが容易な上、保守が不要で過酷な温度条件におい
ても使用できる。また、特筆すべき点として、充電時間
が大幅に短縮されることが挙げられる。なお、リチウム
蓄電池も、ニッカド電池と出力電圧がほぼ等しく、互換
性がある。従って、鉛蓄電池を搭載する従来機では、前
日より十分に長い時間を費やして翌日の作業に備えて充
電を施さなくてはならなかったが、ニッカド電池を搭載
したことにより当日の天候を判断してからでも作業を始
めるまでに急速充電ができ、また、休憩中に充電すれ
ば、長時間に渡る一日中の作業にも対応できる。即ち、
別体のバッテリーを要せず、経済的であるといえる。

【００１９】電動噴霧器側面に配設された電圧表示器８
のバッテリーチェッカは、その表示部４０が図４に示す
形状であり、バッテリーの出力端子電圧値をバッテリー
チェッカのセンサーが検知して、本実施例においては、
電圧値を満充電４４、要充電４３、必充電４２の３段階
を分かりやすいように色分けして表示している。

【００２０】しかしながら、ニッカド電池には該ニッカ
ド電池特有のメモリ効果があり、浅い充放電を繰り返し
た場合に電圧が低下する、見かけ上の電力容量低下がお
こる。図５は動力噴霧機にある鉛蓄電池及びあるニッカ
ド電池を搭載したときの、夫々における完全充電（満充
電）の状態から、前述のバッテリーチェッカが要充電表
示４３及び必充電表示４２をする状態までの時間、これ
に加えて放電時間の推移に対する電圧の変化を計測した
ものである。なお、本実施例においては、鉛蓄電池は
２．００Ｖのものを７セル用いて定格電圧を１４．００
Ｖとし、ニッカド電池においては１．２０Ｖのものを１
１セル用いて定格電圧を１３．２０Ｖとした。そして要
充電表示４３の電圧を１３．２５Ｖとし、必充電表示４
２の電圧を１２．３１Ｖとした。勿論これは本実施例に
限定されるものではない。特にニッカド電池において
は、メモリ効果が発生した状態においても計測した。

【００２１】上述の、バッテリーチェッカが要充電表示
４３及び必充電表示４２をする状態までの時間の計測結
果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１及び図５に示すグラフより、バッテリ
ーの電力総容量に変化はないので使用可能時間が短縮さ
れることはないが、バッテリーチェッカの要充電が表示
されるまでの時間が短縮されることがわかる。従って、
メモリ効果が発生した場合はバッテリーチェッカの表示
よりも実際は多くの電力が残存していることになる。こ
のために、メモリ効果を解消するリフレッシュ作業を行
わなければならない。該リフレッシュ作業は、ニッカド
電池を数回完全放電するか、或いは、メモリをリフレッ
シュできる回路を内蔵した充電器を用いても良い。

【００２４】また、本実施例における動力噴霧機には、
噴霧可能条数通報装置が装備されており、図７はその仕
組みを示すブロック図である。該噴霧可能条数表示装置
の表示部３６は、バッテリーチェッカの表示部４０と同
様に電圧表示器８の表示プレート上にあるが、表示部３
６の位置はこれに限定されるものではない。前記噴霧可
能条数表示装置とは、残り電力量が少なくなったとき
に、残りの電力で、更にどれだけの薬剤の噴霧が可能か
を表示する。特に本実施例においては、電圧の低下をセ
ンサーが検知して、予めセンサーのメモリに登録してお
いた電圧値になったときに、残りの電力でどれだけの条
数に薬剤の噴霧が施せるかを示している。条数の代わり
に時間や距離を表示する構成とすることもできる。図６
に示すグラフは、ある鉛蓄電池とニッカド電池１セルあ
たりの電圧の特性を示している。鉛蓄電池は徐々に電圧
が下がっていき残り電力が少なくなったときに大きく電
圧が低下するが、ニッカド電池の特性は電圧低下の傾斜
が小さく、残り電力が少なくなったときの変化も小さ
い。また、図５よりメモリ効果が発生しているときに
は、途中の電圧が全体的に低下していることがわかる。

【００２５】図７において、３９は全体の動作を制御す
る制御回路であり、この制御回路３９はニッカド電池３
１に接続され、ニッカド電池３１の電圧を検出する電圧
検出回路３２が接続してある。同様に制御回路３９には
リフレッシュ回路３７が接続してあり、更にニッカド電
池３１の動作寿命への到達を通報表示する表示部３６が
接続してある。また、制御回路３９では、前記電圧検出
回路３２にニッカド電池３１の電圧が予め設定した基準
電圧に低下することを検出する低電圧検出部３３が接続
されて、該低電圧検出部３３に、ニッカド電池３１の動
作寿命を判定し、残り噴霧可能条数を判定する残留電力
判定部３４が接続されている。更に、前記残留電力判定
部３４に電池寿命表示動作の制御をする表示制御部３５
が接続してあり、表示制御部３５には前記表示部３６が
接続してある。

【００２６】このような構成において、噴霧作業時にお
いて、設定時間後におけるニッカド電池３１の電圧が予
め設定した基準電圧に低下したことが低電圧検出部３３
で検出されると、メモリ効果が発生していることが判
り、基準電圧に低下していないと通常の電圧降下が起こ
ることになり標準作業が可能となる。この低電圧検出部
３３から残留電力判定部３４に低電圧検出信号が入力さ
れる。制御回路３９には図５に示すような予め計測され
たデータがメモリに記憶されており、運転時間経過に対
する電圧を検出することにより、この電圧に対する噴霧
可能時間を残留電力判定部３４によって演算することが
可能となる。前記低電圧検出部３３よりメモリ効果が発
生しているかが判定されて、それに基づく信号が該残留
電力判定部３４に入力され、残り噴霧可能時間が演算さ
れる。この残り噴霧可能時間が表示制御部３５に送ら
れ、表示部３６に信号を送り、表示部３６で残り噴霧可
能時間が表示される。これにより、充電を必要とするこ
とを示す表示が出たときに、噴霧箇所が少なければ充電
をする必要が無いので、余分に充放電を繰り返すことな
く、即ちバッテリーの寿命を延ばすことにも繋がる。

【００２７】また、制御回路３９には切換手段となるス
イッチ３８が接続されて、残り噴霧可能時間と残り噴霧
可能条数と残り噴霧可能距離とを切り換えられるように
している。なお、残り噴霧可能条数に切り換えた場合に
は、一条噴霧を終わると設定スイッチ４７を押して一条
に費やす時間を設定する必要がある。また、残り噴霧可
能距離に切り換えた場合には、作業者の歩行速度を入力
する必要がある。また、前記制御回路３９とニッカド電
池３１の間にはリフレッシュ回路３７が接続され、前記
低電圧検出部３３よりメモリ効果が発生していると判定
された場合には、次回の充電時にリフレッシュ回路３７
が作動して完全放電させるようにする。こうして次に充
電した後の作業は標準状態で作業ができるのである。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００２９】即ち、請求項１に示す如く、薬液タンク、
モーター、ポンプ、バッテリー、及び枠材からなる噴霧
本体と、噴霧竿と、該噴霧竿と前記ポンプ間を接続する
噴霧ホースとを備えた電動噴霧機において、バッテリー
をニッカド電池（ニッケル−カドミニウム蓄電池）とし
て電力を供給して噴霧可能とするので、充放電サイクル
を多く繰り返しても性能が低下せず、急速充電が可能と
なったので、急な使用や長時間に渡る使用ができるよう
になった。また、前記電動噴霧機に、バッテリーの電圧
の変化を検知する手段を接続し、該検知手段を制御回路
と接続し、該制御回路に表示部を接続して、メモリ効果
の発生の有無に応じた、残り噴霧可能時間を表示するの
で、確実なバッテリー残量を確認できるのでオペレータ
は計画をもって作業を進めることができるので作業性が
向上する。

【００３１】更に、請求項２の如く、前記制御回路にリ
フレッシュ回路を接続し、メモリ効果が発生している場
合、次の充電時にリフレッシュさせるので、無駄に充放
電を繰り返してバッテリーの寿命を縮めることが無くな
り、充電後には標準作業状態で電圧が高く維持された状
態で作業ができ、効率も向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動噴霧機を全体的に示す図であ
る。

【図２】同じくバッテリーカバーを外した電動噴霧機の
全体図である。

【図３】同じく全体の制御ブロック図である。

【図４】バッテリーチェッカの表示部を示す図である。

【図５】電圧の放電時間変化を示す図である。

【図６】電池の放電特性を示す図である。

【図７】本発明に係る電動噴霧機における残り噴霧可能
条数を表示するための制御ブロック図である。

【符号の説明】

２ 薬液タンク ３ バッテリー ４ モーター ５ ポンプ １４ 噴霧ホース １５ 噴霧竿３７ リフレッシュ回路 ３９ 制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 9/08 B05B 17/00 A01M 7/00 H02J 7/00 - 7/36

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液タンク、モーター、ポンプ、バッテ
   リー、及び枠材からなる噴霧本体と、噴霧竿と、該噴霧
   竿と前記ポンプ間を接続する噴霧ホースとを備えた電動
   噴霧機において、バッテリーをニッケル−カドミニウム
   蓄電池としてモーターに電力を供給し、前記噴霧竿に設
   けた噴霧コックの開閉と、ポンプを駆動するモーターの
   ＯＮ・ＯＦＦとを連動させ、前記電動噴霧機に、バッテ
   リーの電圧の変化を検知する低電圧検出部を接続し、該
   低電圧検出部を制御回路と接続し、該制御回路に表示部
   を接続して、メモリ効果の発生の有無に応じた、残り噴
   霧可能時間を表示することを特徴とする電動噴霧機。
2. 【請求項２】 前記制御回路にリフレッシュ回路を接続
   し、メモリ効果が発生している場合、次の充電時にリフ
   レッシュさせることを特徴とする請求項１に記載の電動
   噴霧機。