JP3830631B2 - 無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線で遠隔操作によって操縦される無人ヘリコプターにおいて、例えば農薬のような薬剤を空中散布するための薬剤散布装置の薬剤送給用ポンプに最適なエアー抜き構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
広い面積の森林や農地に対して害虫駆除用薬剤のような農薬を大規模に散布する場合、操縦者が搭乗する小型飛行機やヘリコプターを使って薬剤を空中散布するということが行われているが、このような有人の飛行体による薬剤の空中散布については、小規模な面積に対しては適用し難く、飛行機等のチャーター料金も高価なものとなる。そこで、無線により遠隔操縦できるラジコンヘリコプターを利用して、これに薬剤の散布装置を組み付けることにより、遠隔操作によって薬剤の空中散布を行なうという薬剤散布装置が提案されている。(実開昭55−27189号公報、実開平2−28762号公報参照)
上記のような従来の無人のヘリコプターによる薬剤散布装置については、何れのものにおいても、薬剤が充填されているタンクを機体本体に装着する作業と、薬剤を散布手段に送給するための送給手段にタンクの薬剤排出部を接続する作業とが個別に行われているため、薬剤散布に先立つ準備作業が煩雑で面倒なものとなっている。
【0003】
このため、上記のような従来の無人のヘリコプターによる薬剤散布装置の持つ不具合を解消するために、本出願人は、薬剤を充填する薬剤タンクの機体本体への着脱と、薬剤を散布手段に送給する薬剤送給手段と薬剤タンクの接続および接続解除を同時に行なうことができて、薬剤散布のための準備や整理の作業を簡略化することができる無人のヘリコプターによる薬剤散布装置を提案した。(特開平8−163946号公報参照)
この無人のヘリコプターによる薬剤散布装置は、図13〜図16に示すように、遠隔操作によって操縦されるヘリコプター1の機体本体2の側面に固着されている係止フレーム3に、薬剤が充填されたタンク4の側面の係合部5を上方から係合させると、タンク4側の係止フック6が係止フレーム3側の係止孔部7に自動的に係止されて係合部5の係合状態がロックされると共に、部品取付フレーム8の端部に形成された当接部8aがタンク4の当接面4aに当接して、タンク4は安定した状態で機体本体2に装着されると同時に、部品取付フレーム8に取り付けられた薬剤導入部9内に、タンク4の薬剤排出部10の排出口10aが自動的に嵌入される。
【0004】
これにより、薬剤導入部9の弁体11の棒状部が薬剤排出部10の弁体12に圧接されて、各スプリングの押圧力に抗してそれぞれの弁体11,12がそれぞれの開口部11a,12aから離れる方向に移動して、薬剤排出部10と薬剤導入部9は薬剤が通過可能な状態に開かれる。
【0005】
その後、送信機の誘導でヘリコプター1を飛行させながら、遠隔操作によってポンプ13とアトマイザー14を駆動させると、タンク4内の薬剤は、薬剤排出部10、薬剤導入部9、チューブ15を通ってポンプ13に吸入され、ポンプ13から吐出されてチューブ16、送給管17を通ってアトマイザー14に送り込まれ、モータ14aの回転によってアトマイザー14から空中に散布される。
【0006】
薬剤散布が終了してヘリコプター1を着陸させた後には、タンク4の把手部18をロック機構の解除操作レバー19の把持部20と一緒に握ってタンク4を上方に持ち上げるだけで、係止フック6と係止孔部7の係合状態が解除されると共に、タンク4の係合部5と係止フレーム3とは離脱され、それと同時に、タンク4の薬剤排出部10と薬剤導入部9の接続も自動的に解除されて、薬剤排出部10の弁体12がシールリング12bを介して開口部12aを閉じると共に、薬剤導入部9の弁体11がシールリング11bを介して開口部11aを閉じた状態で、空になったタンク4は機体本体2から取り外される。
【0007】
このように、タンク4を係止フレーム3に着脱するのと同時に、タンクの薬剤排出部10と薬剤送給手段の薬剤導入部9の接続及び接続解除が自動的になされるために、薬剤の散布を始める前の準備作業および薬剤の散布が終わってからの整理作業を簡単な操作で短時間に行なうことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記薬剤散布装置では、タンク4内に薬剤が無くなった後にもポンプ13を駆動させているような場合には、ポンプ13にエアーが入り(いわゆるエアー噛み)、次に薬剤を充填した新しいタンク4に取り替えた後にポンプ13を駆動しても、ポンプ内のエアーが完全に排出されるまでの間はエアー混じりの薬剤が散布されて、薬剤の散布がムラになるおそれがあった。
【0009】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、ポンプのエアー抜きを簡単かつ迅速に行なえるようにした無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1では、遠隔操作によって操縦されるヘリコプターの機体本体に対して、一対の液体タンクと、この両液体タンクを連通させる送給配管と、この送給配管から分岐して供給手段に接続される分岐送給配管と、この分岐送給配管の途中に介設されて、両液体タンクの液体を供給手段に送給するポンプとが配備された無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造において、上記ポンプの下流側の分岐送給配管にエアー抜き配管の一端部を接続すると共に、このエアー抜き配管の他端部を、上記一方の液体タンク側の送給配管に三方切替え弁を介して接続して、三方切替え弁は、送給配管を連通させる位置と、送給配管の連通を止めてポンプの下流側の分岐送給配管と一方の液体タンク側の送給配管とをエアー抜き配管で接続する位置とに切替え可能に構成されていることを特徴とする無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造を提供するものである。
【0011】
請求項1によれば、ポンプにエアーが入った時に、三方切替え弁をポンプの下流側の分岐送給配管と一方の液体タンク側の送給配管とを接続する位置に切替えた後にポンプを駆動させると、他方のタンクの液体のみが送給配管から分岐送給配管のポンプを通って供給手段に送給されようとするが、供給手段への送給抵抗が高いため、ポンプを通った液体は、送給抵抗が比較的低いエアー抜き配管から三方切替え弁を通って一方の液体タンクに送給されるようになる。これにより、ポンプ内のエアー混じりの液体は一方の液体タンクに送給されて、ポンプがエアー抜きされるようになる。なお、ポンプのエアー抜き駆動は数秒間で良いので、一方の液体タンクに液体が過剰に送給されるおそれはない。
【0012】
請求項1のタンクのエアー抜き構造は、請求項2の無人ヘリコプターにおける薬剤散布装置のタンクのエアー抜き構造に好適であるが、薬剤散布装置のポンプの他に、燃料(ガソリン、軽油等)ポンプ用としても利用できる。
【0013】
請求項2は請求項1を具体化したもので、遠隔操作によって操縦されるヘリコプターの機体本体に対して、一対の薬剤タンクと、薬剤を散布する散布手段と、上記両薬剤タンクを連通させる送給配管と、この送給配管から分岐して上記散布手段に接続される分岐送給配管と、この分岐送給配管の途中に介設されて、両薬剤タンクの薬剤を散布手段に送給するポンプとが配備された無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造において、上記ポンプの下流側の分岐送給配管にエアー抜き配管の一端部を接続すると共に、このエアー抜き配管の他端部を、上記一方の薬剤タンク側の送給配管に三方切替え弁を介して接続して、三方切替え弁は、送給配管を連通させる位置と、送給配管の連通を止めてポンプの下流側の分岐送給配管と一方の薬剤タンク側の送給配管とをエアー抜き配管で接続する位置とに切替え可能に構成されていることを特徴とする無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造を提供するものである。
【0014】
請求項2によれば、ポンプにエアーが入った時、具体的には、薬剤を充填した新しいタンクに取り替えた時等に、三方切替え弁をポンプの下流側の分岐送給配管と一方の薬剤タンク側の送給配管とを接続する位置に切替えた後にポンプを駆動させると、他方のタンクの薬剤のみが送給配管から分岐送給配管のポンプを通って散布手段に送給されようとするが、散布手段は、送給されてきた薬剤をオリフィス状に絞り込んで散布する構造であるために送給抵抗が非常に高い。このため、ポンプを通った薬剤は、送給抵抗が比較的低いエアー抜き配管から三方切替え弁を通って一方の薬剤タンクに送給されるようになる。これにより、ポンプ内のエアー混じりの薬剤は一方の薬剤タンクに送給されて、ポンプがエアー抜きされるようになる。
【0015】
請求項3のように、上記三方切替え弁は、遠隔操作によって切替えが可能である構成とすれば、エアー抜きを忘れてヘリコプターを飛行させた後でも、送信機の遠隔操作によって三方切替え弁を切替え操作できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
図1に示すように、ヘリコプター30は、無線で遠隔操作される従来の模型のラジコンヘリコプターあるいはそれに近いものであって、図示していないが、機体本体31内には、地上からの送信機の誘導によってヘリコプター30を自在にコントロールして飛行させるためのコントローラーやエンジンが内蔵されていると共に、機体本体31に付設されている薬剤散布装置を地上から送信機の誘導によって作動させるためのコントローラーや電源が内蔵されている。
【0018】
上記機体本体31の下面には、左右一対の着陸用脚32,32が取り付けられている。なお、33はメインローター、34はテールローター、35は受信用アンテナである。
【0019】
図2に示すように、機体本体31の両側には、散布する薬剤を充填した左右一対の合成樹脂製薬剤タンク36,36を装備している。
【0020】
上記各薬剤タンク36は、図5及び図6に詳細に示すように、上面に薬剤充填口36aが設けられ、この薬剤充填口36aにはキャップ37が螺着されると共に、下面内側には、下向きの薬剤排出部38が設けられている。また、タンク36の内側内面36bには、逆U字形状の大型フレーム部材39のブラケット39bがボルト40等で固定されると共に、下面外側には、逆U字形状の小型フレーム部材41がボルト42等で固定されている。なお、上記キャップ37には、タンク36内のエアー抜きのための大気開放用逆止弁43が取り付けられている。
【0021】
上記大型フレーム部材39は、タンク36を持ち運ぶときの把手となると共に、両下端部39a,39aと小型フレーム部材41の両下端部41a,41aとは、タンク36を機体本体31から取り外して地面等に置くときの4本脚となって、薬剤排出部38が地面に接触しないようにしている。
【0022】
上記大型フレーム部材39には、タンク36の内側内面36b(図7参照)に位置する部分に、前後一対のブラケット45,45がそれぞれ溶接固定され、各ブラケット45には、Ω字状の係合部材46の基部がボルト47等でそれぞれ固定されている。この各係合部材46は、凹部が無理押しで多少拡径できるような弾性合成樹脂製であるのが好ましい。
【0023】
上記薬剤排出部38に接近したタンク36の内側内面36bの下部中央位置には、図10に詳細に示すように、外向き凸段状にプレス成形した金属板48aにフラットな金属板48bを重ね合せてなるタンク側規制部材48をボルト49等で固定している。上記金属板48aの外向き凸段部によって、タンク側規制部材48に上下方向に貫通する差し込み穴(スリット)48cが形成される。また、この金属板48aには、差し込み穴48cとほぼ同じ幅で内下方に湾曲しながら伸長するガイド部48dが一体的に形成されている。
【0024】
上記タンク36の薬剤排出部38は、図7に詳細に示すように、タンク36の下面にあけたドレン穴36cに、タンク36内からリング状のフランジ付きストレイナー50を貫通させると共に、このストレイナー50にタンク36の外部から円筒状のカバー51の上部を螺合して、このカバー51とストレイナー50とでドレン穴36cを液密にシールしている。上記カバー51の外周面には、シールリング57,57が嵌着されている。
【0025】
上記ストレイナー50には、放射状に開口したリング52を嵌合固定すると共に、このリング52の中心部にスリーブ53を嵌合固定して、このスリーブ53に弁体54の軸部54aを上下動自在に嵌合する。上記弁体54には、上下2段の大径段部54b,54cが形成され、上段部54bには、弾力性のシール弁55が嵌着されている。このシール弁55は、下向きテーパ状に形成されていて、このテーパ面には、図7に一部拡大したような複数本の環状突条55a,…が形成されている。なお、上段部54bの外径をシール弁55の内径よりも小径にして、シール弁55との間に空間54dをあけると、シール弁55の弾性変形が良好になってシール性が向上する。
【0026】
上記カバー51の下部内面には、上記シール弁55の各突条55aが接触する下向きテーパ状の弁座51aが形成されると共に、この弁座51aの下部に連なって、上記弁体54の下段部54cが嵌合する排出穴51bが形成されている。
【0027】
上記カバー51内には、シール弁55と上記ストレイナー50のリング52との間にスプリング56が縮装されて、このスプリング56により、シール弁55の各突条55aがカバー51の弁座51aに強く接触するように押圧して、薬剤タンク36に充填した薬剤が薬剤排出部38から漏れないようにシールしている。
【0028】
また、上記シール弁55の各突条55aがカバー51の弁座51aに強く接触したシール状態で、弁体54の下段部54cがカバー51の排出穴51bに嵌合することにより、シール弁55が軸直交方向に移動するのを阻止して、各突条55aがカバー51の弁座51aからずれ動いてシール不良となるのを防止している。上記弁体54の下段部54cは、閉弁時(下動時)はカバー51の排出穴51bに嵌合しているが、開弁時(上動時)は排出穴51bを完全に開口するので、薬剤の排出抵抗が少なくなる。
【0029】
一方、図2に示すように、機体本体31側に固定の両側部ブラケット60,60には、前後方向に伸長するパイプ状の係止部材61,61がそれぞれ固定され、この各係止部材61に、上記薬剤タンク36の係合部材46を上方から係止することにより、薬剤タンク36の下方向位置が規制される。この係合部材46は弾性合成樹脂製であるから、この弾性変形により係止部材61を外周方向からグリップするので、このグリップ力で薬剤タンク36の上方向位置も規制されるが、薬剤タンク36の前後方向位置及び左右方向位置の規制は弱い。
【0030】
そこで、図8〜図10に示すように、機体本体31側に固定の下部ブラケット62の両端部には、逆L字状に折曲させた規制部材63,63がそれぞれボルト64等で固定され、上記薬剤タンク36の係合部材46を上方から係止部材61に係止する時に、薬剤タンク36の規制部材48の差し込み穴(スリット)48cを上方から規制部材63の上向き差し込み突起63aに差し込むことにより、薬剤タンク36の薬剤排出部38側の前後方向位置及び左右方向位置が規制されるようになる。なお、規制部材63を薬剤タンク36側に固定し、規制部材48を機体本体31側に固定するようにしても良い。
【0031】
なおまた、上記規制部材48の差し込み穴48cで規制部材63の前後方向位置を規制する以外に、例えば、係止部材61に係止した係合部材46に対して、係止部材61の前後位置に突起をそれぞれ形成して、この各突起で係合部材46の前後方向移動を規制することにより、薬剤タンク36の薬剤排出部38側の前後方向位置を規制するようにしても良い。また、機体本体31側に薬剤タンク36の前後方向移動を規制する部材を別に設けても良い。
【0032】
図8に示すように、上記機体本体31側に固定の下部ブラケット62,62には、上記薬剤排出部38を接続する薬剤導入部68を支持するための支持部材69が、上記規制部材63を下部ブラケット62に固定するためのボルト64等で共締め固定されている。このボルト64等による規制部材63と支持部材69の共締め固定により、薬剤排出部38と薬剤導入部68との接続位置関係を正確に維持できる。
【0033】
上記支持部材69には、大径の支持用穴69aがあけられ、この支持用穴69aには、弾性リング部材70がリング溝70aにより隙間a分だけ軸直交方向に移動できるように遊嵌されている。この支持部材69は、ボルト64等で共締め固定されている部分で片持ち支持されているので、支持部材69の弾性リング部材70の嵌合部分が上下方向にたわみ可能となっている。
【0034】
上記リング部材70の中心穴70bには、上記薬剤導入部68の円筒状のカバー72の上部が嵌入され、リング部材70の上面に対応するカバー72の上端部は上向きテーパ部72aに形成されると共に、リング部材70の下面に対応するカバー72の外周には、スリット(不図示)により外径方向に開閉可能な係止リング73を軸直交方向から嵌め込むことにより、リング部材70に対して、カバー72がテーパ部72aで下向きに抜け止めされ、係止リング73で上向きに抜け止めされるようになる。これにより、リング部材70とともに薬剤導入部68のカバー72は、上記支持部材69の支持用穴69aに上記隙間a分だけ軸直交方向に移動できるように遊嵌されることになる。また、リング部材70の弾性変形及び支持部材69のたわみによって、カバー72は、上下(軸)方向に揺動できるように支持されることになる。
【0035】
上記カバー72の下端部には、底部材74がシールリング75を介して液密に嵌合固定され、この底部材74のニップル部74aには、薬剤送給パイプ76の端部が差し込み接続されている。
【0036】
上記底部材74の中心部には嵌合穴74bが形成され、この嵌合穴74bに弁体77の軸部77aを上下動自在に嵌合する。上記弁体77には、上下2段の大径段部77b,77cが形成され、下段部77cには、弾力性のシール弁78が嵌着されている。このシール弁78は、上向きテーパ状に形成されていて、このシール弁78のテーパ面には、図8に一部を拡大したような複数本の環状突条78a,…が形成されている。なお、下段部77cの外径をシール弁78の内径よりも小径にして、シール弁78との間に空間77eをあけると、シール弁78の弾性変形が良好になってシール性が向上する。
【0037】
上記カバー72の中央部内面には、上記シール弁78の各突条78aが接触する上向きテーパ状の弁座72bが形成されると共に、この弁座72bの上部に連なって、上記弁体77の上段部77bが嵌合する導入穴72cが形成されている。
【0038】
上記カバー72内には、シール弁78と上記底部材74との間にスプリング79が縮装されて、このスプリング79により、シール弁78の各突条78aがカバー72の弁座72bに強く接触するように押圧してシールしている。
【0039】
また、上記シール弁78の各突条78aがカバー72の弁座72bに強く接触したシール状態で、弁体77の上段部77bがカバー72の導入穴72cに嵌合することにより、シール弁78が軸直交方向に移動するのを阻止して、各突条78aがカバー72の弁座72bからずれ動いてシール不良となるのを防止している。上記弁体77の上段部77bは、閉弁時(上動時)はカバー72の導入穴72cに嵌合しているが、開弁時(下動時)は導入穴72cを完全に開口するので、薬剤の導入抵抗が少なくなる。
【0040】
上記弁体77の上段部77bよりも上方に突出する突出部77dは、カバー72の上部内に臨まされて、このカバー72の上部内に、上記タンク36の薬剤排出部38のカバー51がシールリング57を介して上方から嵌入して弁体54の下段部54cが突出部77dに当接したときに、弁体77がスプリング79のスプリング力に抗して下動(押し下げ)されて、シール弁78が弁座72bから離れて弁開口を開くようになる。また、薬剤排出部38の弁体54の下段部54cが突出部77dに当接したときに、弁体54もスプリング56のスプリング力に抗して上動(押し上げ)されて、シール弁55が弁座51aから離れて弁開口を開くようになる。
【0041】
上記薬剤排出部38のシール弁55のスプリング56と薬剤導入部68のシール弁78のスプリング79との関係は、薬剤排出部38側のスプリング56が強く、薬剤導入部68側のスプリング79が弱く設定されていて、薬剤排出部38の弁体54の下段部54cが薬剤導入部68の弁体77の突出部77dに当接したときに、まず、弁体77が下動(押し下げ)されて、シール弁78を弁座72bから離し、シール弁78の下面が底部材74の嵌合穴74bの上端で当て止められてそれ以上に下動しなくなったときに、弁体54が上動(押し上げ)されてシール弁55を弁座51aから離すようにしている。これにより、薬剤排出部38のカバー51が薬剤導入部68のカバー72内に嵌入する途中で、弁体77よりも先に弁体54が上動(押し上げ)されてシール弁55が弁座51aから離れることにより、タンク36内の薬剤が弁開口から漏れ出すのを未然に防止している。
【0042】
図3、図4及び図11、図12に示すように、上記左右一対の薬剤タンク36,36の薬剤排出部38,38を接続した薬剤導入部68,68の各ニップル部74a,74aは、1本の送給パイプ76で接続されていて、この送給パイプ76で両タンク36,36をフリーに連通させている。
【0043】
上記機体本体31側の下部ブラケット62には、左右一対のフィルター82,82とポンプ83,83と、1個の分流器84とが配備されて、上記送給パイプ76から並列に分岐する2本の分岐パイプ76a,76aの途中に、それら各フィルター82,82とポンプ83,83が配置されている。そして、各ポンプ83,83の出口83b,83bの下流で2本の2本の分岐パイプ76a,76a分流器84に接続している。82a,82aは、フィルター82,82の入口、82b,82bは、フィルター82,82の出口、83a,83aは、ポンプ83,83の入口である。なお、2台のポンプ83,83を用いたのは、各種薬剤の粘りのような性状に対応させて汎用性を持たせるためであって、汎用性がさほど要求されないときは、1台のポンプであっても良い。
【0044】
上記機体本体31側に固定の下部ブラケット62には、幅方向に伸長する散布ノズル用基礎パイプ85がブラケット86,86で固定され、この基礎パイプ85の両端部には、不使用時に後方へそれぞれ折り畳み可能な左右一対の散布ノズル用支持パイプ87,87がジョイント部88,88でそれぞれ連結されている。
【0045】
各散布ノズル用支持パイプ87には、それぞれ複数個の供給手段としての散布ノズル89,…が所定の間隔で固定され、各散布ノズル89は、散布ノズル用支持パイプ87毎に耐圧パイプ90,90で一連に接続されると共に、この各耐圧パイプ90,90は、硬質のために折れないように大きく湾曲させながら上記分流器84に接続している。上記薬剤送給パイプ76は、送給手段若しくは送給配管を構成し、上記分岐パイプ76a、分流器84、耐圧パイプ90等は、分岐送給配管を構成する。
【0046】
上記分流器84には、エアー抜きパイプ91の一端部を接続すると共に、このエアー抜きパイプ91の他端部は、一方の薬剤タンク36の薬剤導入部68(図11では左側)の近傍の送給パイプ76に電磁三方切替え弁92を介して接続している。
【0047】
したがって、電磁三方切替え弁92が図12(b)の送給パイプ76の連通位置に切替え状態であれば、上記各薬剤タンク36の薬剤は、各ポンプ83の駆動により、薬剤タンク36の薬剤排出部38から排出され、薬剤導入部68から送給パイプ76に送給されて合流され、各分岐パイプ76a,76aで分岐されて、各フィルター82から各ポンプ83を通って分流器84で再び合流される。そして、分流器84から各耐圧パイプ90,90に分流されて、各散布ノズル89から散布されるようになる。なお、薬剤が液体であれば散水用散布ノズル89を用いるが、固体(粒体)であれば、粒体を弾き飛ばすインペラ等の散布ノズルを用いれば良い。
【0048】
上記機体本体31側に固定の両側部ブラケット60や下部ブラケット62は一体的に連結され、これらのブラケット60,62に薬剤散布装置が全て取り付けられていて、各ブラケット60,62を数本のボルトのみで機体本体31に着脱可能に固定できるようにしている。
【0049】
上記のように構成した薬剤散布装置の作用を次に説明する。
【0050】
ヘリコプター30の機体本体31に薬剤を充填した薬剤タンク36を装着するときは、大型フレーム部材39の上部を把持して薬剤タンク36を上方に持ち上げた後に、薬剤タンク36側の規制部材48の差し込み穴48cを機体本体31側の規制部材63の差し込み突起63aに上方から差し込みながら、薬剤タンク36側の係合部材46を機体本体31側の係止部材61に上方から係止させる。このとき、上記薬剤タンク36側の規制部材48のガイド部48dのガイドにより差し込み穴48cを機体本体31側の規制部材63の差し込み突起63aにスムーズに差し込める。
【0051】
上記のようにして、薬剤タンク36側の係合部材46を機体本体31側の係止部材61に上方から係止させると同時に、薬剤タンク36側の規制部材48の差し込み穴48cを機体本体31側の規制部材63の差し込み突起63aに上方から差し込んだときに、薬剤タンク36側の薬剤排出部38のカバー51が機体本体31側の薬剤導入部68のカバー72の上部にシールリング57を介して液密に嵌入する。上記カバー72の上端部は上向きテーパ部72aに形成しているので、カバー51がガイドされてスムーズに嵌入できる。
【0052】
このとき、薬剤排出部38の弁体54の下段部54cが薬剤導入部68の弁体77の突出部77dに当接して弁体77が下動(押し下げ)されるので、シール弁78が弁座72bから離れて弁座72bの弁開口が開かれる。
【0053】
上記弁体54による弁体77の下動で、シール弁78の下面が底部材74の嵌合穴74bの上端で当て止められてそれ以上に下動しなくなると、ここからは逆に弁体54が上動(押し上げ)されるので、シール弁55が弁座51aから離れて弁座51aの弁開口が開かれる。
【0054】
これにより、薬剤タンク36内の薬剤が薬剤導入部68から送給パイプ76を通って、上述したように、各散布ノズル89から散布可能な状態となる。
【0055】
したがって、薬剤タンク36側の係合部材46を機体本体31側の係止部材61に係止する時に、薬剤タンク36側の規制部材48を機体本体31側の規制部材63に差し込むだけで、薬剤タンク36の薬剤排出部38側の前後方向及び左右方向の揺動が簡単かつ確実に規制されるようになる。
【0056】
これにより、ヘリコプター30のメインロータの回転に伴う機体本体31の振動に薬剤タンク36が共振するおそれがなくなるので、薬剤タンク36の共振に起因してヘリコプター30の飛行の不安定になる等の悪影響を与えるおそれがなくなる。
【0057】
また、薬剤タンク36の薬剤排出部38や機体本体31側の薬剤導入部68に薬剤タンク36の共振が作用しないので、薬剤排出部38や薬剤導入部68が破損するおそれもなくなる。
【0058】
一方、上記薬剤タンク36の薬剤排出部38においては、カバー51内の弁体54をスプリング56で下方に付勢することにより、弁体54の上段部54bのシール弁55の突条55aがカバー51の弁座51aに強く接触するようになる。
【0059】
このとき、シール弁55と弁座51aとはいずれも下向きテーパ状であるので、テーパによる求心作用により、シール弁55が弁座51aの中心に常に位置するようになってシール弁55が弁座51aの中心からずれにくくなる共に、弁体54の下段部54cがカバー51の排出穴51bに嵌合してシール弁55が軸直交方向に移動するのが阻止されるから、弁体54が傾いたり、軸直交方向に移動したりすることがないので、弁座51aに対して常に密着して、薬剤タンク36内の薬剤が弁開口から漏れるおそれがなくなる。
【0060】
また、シール弁55の複数本(例えば2本)の環状突条55aがカバー51の弁座51aに接触するから、環状突条55aの無いタイプと比べて面圧が大きくなるので、シール性がより向上する。また、環状突条55aは、1本よりも2本の方がシール箇所が増えるので、シールの信頼性が向上する。
【0061】
さらに、機体本体の薬剤導入部68も、カバー72内の弁体77をスプリング79で上方に付勢することにより、弁体77の下段部77cのシール弁78の突条78aがカバー72の弁座72bに強く接触するようになる。
【0062】
このとき、シール弁78と弁座72bとはいずれも上向きテーパ状であるので、テーパによる求心作用により、シール弁78が弁座72bの中心に常に位置するようになってシール弁78が弁座72bの中心からずれにくくなる共に、弁体77の上段部77bがカバー72の導入穴72cに嵌合してシール弁78が軸直交方向に移動するのが阻止されるから、弁体77が傾いたり、軸直交方向に移動したりすることがないので、弁座72bに対して常に密着して、送給パイプ76等内に残った薬剤が開口部から漏れるおそれがなくなる。
【0063】
また、シール弁78の複数本(例えば2本)の環状突条78aがカバー72の弁座72bに接触するから、環状突条78aの無いタイプと比べて面圧が大きくなるので、シール性がより向上する。また、環状突条78aは、1本よりも2本の方がシール箇所が増えるので、シールの信頼性が向上する。
【0064】
さらにまた、薬剤導入部68のカバー72は、機体本体31の支持部材69の支持用穴69aに遊嵌されたリング部材70で軸直交方向に移動可能に支持されると共に、リング部材70の弾性変形及び支持部材69のたわみで上下(軸)方向に移動可能に支持されているから、薬剤タンク36の薬剤排出部38が機体本体31に対して、軸直交方向及び軸方向に多少ずれて取り付けられていても、薬剤導入部68が軸直交方向及び軸方向に移動して薬剤排出部38と軸中心が一致するようになるので、薬剤排出部38と薬剤導入部68の接続がスムーズに行なえる。
【0065】
一方、薬剤散布の途中で各薬剤タンク36内に薬剤が無くなった状態で各ポンプ83を駆動させていると、各ポンプ83にエアーが入る(エアー噛み現象)。このような場合、ヘリコプター30を着陸させ、薬剤を充填した新しい薬剤タンク36に取り替えて、再びヘリコプター30を飛行させて各ポンプ83を駆動させて薬剤の散布を継続しようとしても、各ポンプ83内のエアーが完全に排出されるまでの間はエアー混じりの薬剤が散布されて、薬剤の散布がムラになる。
【0066】
そこで、薬剤を充填した新しい薬剤タンク36に取り替えた時に、電磁三方切替え弁92を、送給パイプ76の連通を止めて各ポンプ83の下流側の分流器84と一方(図12(a)では左側)の薬剤タンク36側の送給パイプ76とをエアー抜きパイプ91で接続するように切替えて各ポンプ83を駆動させる(図12(c)参照)。
【0067】
この各ポンプ83の駆動により、他方(図12(a)では右側)の薬剤タンク36の薬剤のみが送給パイプ76から各ポンプ83を通って散布ノズル89に送給されようとするが、散布ノズル89は、送給されてきた薬剤をオリフィス状に絞り込んで散布する構造であるために送給抵抗が非常に高い。
【0068】
このため、各ポンプ83を通った薬剤は、送給抵抗が低いエアー抜きパイプ91から電磁三方切替え弁92を通って一方の薬剤タンク36に送給されるようになる。これにより、各ポンプ83内のエアー混じりの薬剤は、逆流状態で一方の薬剤タンク36に送給されて、各ポンプ83がエアー抜きされるようになる。なお、各ポンプ83のエアー抜き駆動は数秒間で良いので、一方の薬剤タンク36に薬剤が過剰に送給されるおそれはない。
【0069】
その後、電磁三方切替え弁92を送給パイプ76の連通位置(図12(b)参照)に切替え、再びヘリコプター30を飛行させて各ポンプ38を駆動させて薬剤の散布を継続すると、各ポンプ83内のエアーが完全に排出されているので、エアー混じりの薬剤が散布ノズル89から散布されなくなって、薬剤の散布が最初からムラなく行なえるようになる。
【0070】
なお、上記電磁三方切替え弁92を遠隔操作によってエアー抜き切替えをできるようにすれば、エアー抜きを忘れてヘリコプター30を飛行させた後でも、ヘリコプター30を飛行させながら送信機の遠隔操作により、各ポンプ83を駆動させながら電磁三方切替え弁92を切替え操作できるので、エアー抜きだけのためにヘリコプター30を再着陸させる必要がなくなる。
【0071】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明の請求項1のポンプのエアー抜き構造は、ポンプにエアーが入った時に、三方切替え弁をエアー抜き位置に切替えた後に、ポンプを駆動させることにより、ポンプ内のエアー混じりの液体が一方の液体タンクに送給されて、ポンプがエアー抜きされるようになるから、液体ポンプのエアー抜きを簡単かつ迅速に行なえるようになる。
【0072】
請求項1を具体化した請求項2では、薬剤を充填した新しいタンクに取り替えた時等に、三方切替え弁をエアー抜き位置に切替えた後に、ポンプを駆動させることにより、ポンプ内のエアー混じりの薬剤が一方の薬剤タンクに送給されて、ポンプがエアー抜きされるようになるから、薬剤散布用ポンプのエアー抜きを簡単かつ迅速に行なえるので、エアー混じりの薬剤が散布手段から散布されなくなって、薬剤の散布が最初からムラなく行なえるようになる。
【0073】
また、請求項3のように、三方切替え弁を遠隔操作によって切替えできるようにすれば、エアー抜きを忘れてヘリコプターを飛行させた後でも、送信機の遠隔操作によって三方切替え弁を切替え操作できるので、エアー抜きだけのためにヘリコプターを再着陸させる手間が不要になり、ロスタイムも減少するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る無人ヘリコプターの側面図である。
【図2】 図1の要部正面図である。
【図3】 図1の要部平面図である。
【図4】 図1の要部拡大正面図である。
【図5】 タンクの正面図である。
【図6】 図5の側面図である。
【図7】 タンクの薬剤排出部の拡大断面図である。
【図8】 機体本体側の薬剤導入部の拡大断面図である。
【図9】 機体本体側の薬剤導入部にタンクの薬剤排出部を接続した拡大断面図である。
【図10】 規制部材の斜視図である。
【図11】 タンクと散布ノズルとの間の配管斜視図である。
【図12】 (a)はタンクと散布ノズルとの間の配管略画図、(b)(c)は三方切替え弁の切替え状態図である。
【図13】 従来の無人ヘリコプターの側面図である。
【図14】 図1の要部正面図である。
【図15】 従来のタンクを機体本体側に装着する前の側面図である。
【図16】 図15の装着後の側面図である。
【符号の説明】
30 無人ヘリコプター
31 機体本体
36 薬剤タンク
68 薬剤導入部
76 送給パイプ(送給配管)
76a 分岐パイプ(分岐送給配管)
83 ポンプ
84 分流器(分岐送給配管)
89 散布ノズル(供給手段、散布手段)
90 耐圧パイプ(分岐送給配管)
91 エアー抜きパイプ(エアー抜き配管)
82 三方切替え弁
Claims (3)
- 遠隔操作によって操縦されるヘリコプターの機体本体に対して、一対の液体タンクと、この両液体タンクを連通させる送給配管と、この送給配管から分岐して供給手段に接続される分岐送給配管と、この分岐送給配管の途中に介設されて、両液体タンクの液体を供給手段に送給するポンプとが配備された無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造において、
上記ポンプの下流側の分岐送給配管にエアー抜き配管の一端部を接続すると共に、このエアー抜き配管の他端部を、上記一方の液体タンク側の送給配管に三方切替え弁を介して接続して、三方切替え弁は、送給配管を連通させる位置と、送給配管の連通を止めてポンプの下流側の分岐送給配管と一方の液体タンク側の送給配管とをエアー抜き配管で接続する位置とに切替え可能に構成されていることを特徴とする無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造。 - 遠隔操作によって操縦されるヘリコプターの機体本体に対して、一対の薬剤タンクと、薬剤を散布する散布手段と、上記両薬剤タンクを連通させる送給配管と、この送給配管から分岐して上記散布手段に接続される分岐送給配管と、この分岐送給配管の途中に介設されて、両薬剤タンクの薬剤を散布手段に送給するポンプとが配備された無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造において、
上記ポンプの下流側の分岐送給配管にエアー抜き配管の一端部を接続すると共に、このエアー抜き配管の他端部を、上記一方の薬剤タンク側の送給配管に三方切替え弁を介して接続して、三方切替え弁は、送給配管を連通させる位置と、送給配管の連通を止めてポンプの下流側の分岐送給配管と一方の薬剤タンク側の送給配管とをエアー抜き配管で接続する位置とに切替え可能に構成されていることを特徴とする無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造。 - 上記三方切替え弁は、遠隔操作によって切替えが可能である請求項2に記載の無人ヘリコプターにおけるポンプのエアー抜き構造。
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