JP5093055B2

JP5093055B2 - 農作業車の静電散布装置

Info

Publication number: JP5093055B2
Application number: JP2008281356A
Authority: JP
Inventors: 典弘矢野
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: JP2010104321A

Description

本発明は、薬液等を作物に散布する散布装置を備えた農用作業車の静電散布装置に関する。

農作物等の静電散布装置において、支持杆の長手方向に並設されている噴霧ノズル夫々が、この長手方向に交差する方向に液体を噴霧するように構成し、２本の導電部は噴霧ノズルから噴霧される液体の拡散範囲を介在して互い略並行に、支持杆の長手方向に離間配置し、導電部と導電部に高電圧を印加する電源装置としてのインバータを接続したものは、公知である（特許文献１）。
特開２００８−１９４６７３号公報（７頁、図２、図３）

背景技術のものは、散布ブームの噴霧ノズルの下方に左右方向に沿った直線状の前後高電圧電導体を配設し構成であるので、噴霧ノズルから側面視円錐状で且つ平面視円形状に薬液が散布されると、前後高電圧電導体への近い前後の噴霧部と遠い左右の噴霧部とが生じ、帯電する電化量に差が生じ、作物への付着むらが発生するという不具合がある。そこで、この発明はこのような不具合を解消しようとするものである。

請求項１の発明は、散布ブーム（４）に略所定間隔毎に設けている噴霧ノズル（３，…）の下方に、左右方向に沿った棒状の前後高電圧電導体（６１，６１）を配設し、該前後高電圧電導体（６１，６１）に高電圧を印加するように構成し、前記散布ブーム（４）の噴霧ノズル（３，…）の下方に位置する前後高電圧電導体（６１，６１）のみを、平面視で前記噴霧ノズル（３，…）から互いに前後左右に遠ざかる円環部（６１ａ，…）に構成し、左右に隣接する円環部（６１ａ，…）を左右方向に沿った直線状部（６１ｂ，…）で接続するように構成したことを特徴とする農作業車の静電散布装置とする。

前記構成によると、散布ブーム（４）の噴霧ノズル（３，…）の下方に位置する前後高電圧電導体（６１，６１）を、平面視で前記噴霧ノズル（３，…）から互いに前後左右に遠ざかる円環部（６１ａ，…）に構成したので、噴霧ノズル（３，…）からの噴霧部周辺に略均等な電化量を帯電させることができ、作物の周辺部に略均等に薬液を付着させることができる。

請求項２の発明は、前記散布ブーム（４）から垂下した支持手段（６２）により、前記前後高電圧電導体（６１，６１）の直線状部（６１ｂ，…）を支持したことを特徴とする請求項１に記載の農作業車の静電散布装置とする。

前記構成によると、請求項１の発明の前記作用に加えて、散布ブーム（４）から垂下した支持手段（６２）により前記前後高電圧電導体（６１，６１）の直線状部（６１ｂ，…）を支持するので、前後高電圧電導体（６１，６１）を簡単な構成で支持することができる。

請求項１の発明は、散布ブーム（４）の噴霧ノズル（３，…）の下方に位置する前後高電圧電導体（６１，６１）を、平面視で前記噴霧ノズル（３，…）から互いに前後左右に遠ざかる円環部（６１ａ，…）に構成したので、噴霧ノズル（３，…）からの噴霧部周辺に略均等な電化量を帯電させ、作物の茎葉部周辺に略均等に薬液を付着させ付着効率を高めることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明の前記効果に加えて、散布ブーム（４）から垂下した支持手段（６２）により前後高電圧電導体（６１，６１）の直線状部（６１ｂ，…）を支持するので、前後高電圧電導体（６１，６１）を簡単な構成で支持することができる。

以下、本発明の静電散布装置を備えた薬液を散布する農用作業車の散布装置について説明する。図１は農用作業車の側面図、図２は農用作業車の正面図、図３は散布装置の平面図である。

農用作業車１には、薬液を収納する薬液タンク２と、噴霧ノズル３，…を備えた散布ブーム４と、前記薬液タンク２内の薬液を噴霧ノズル３まで送る防除ポンプ６等るからなる散布装置７を車体に装着している。

農用作業車１は、前後方向に沿った左右主フレーム８，８を左右平行に設け、左右主フレーム８，８の前側部に左右前輪９，９を、後側部に左右後輪１１，１１を設けている。この左右主フレーム８，８上にはオペレータが足を置くフロア１２を設け、フロア１２上には左右のブレーキぺダル１３，１３等を設けている。

車体前側部のボンネット１６内にはエンジン１７を搭載し、エンジン１７の動力をミッションケース１８に伝達し、ミッションケース１８内の静油圧式の無段変速装置及びギヤ式の副変速装置（図示省略）で変速した動力を前輪９，９及び後輪１１，１１に伝達し、ミッションケース１８内には走行伝動軸（図示省略）の回転数から車速を検出する車速センサ（図示省略）を設けている。

運転席１９の前方にはボンネット１６の後側部から突設しているハンドル２１を設け、ボンネット１６の後側部に表示パネル２３を設け、運転席１９の左側には無段変速装置操作用の無段変速レバー２４を設け、無段変速レバー２４の基部に操作位置を検出する無段変速レバーセンサ２６を設け、運転席１９の右側には散布量や散布幅を設定する散布設定器（図示省略）を設けている。

散布ブーム４は、農用作業車１の左右主フレーム８の前側部に設けたブーム支持部材４２により支持されている。このブーム支持部材４２は油圧シリンダ４３により散布高さが調整できるように構成されていて、散布ブーム４には略所定間隔毎に噴霧ノズル３，…を設け、この左右散布ブーム４Ｌ，４Ｒは図２に示すように、左右両側に突出した散布状態と、農用作業車１の左右側部に沿った収納状態とに回動調節できる構成である。

また、図４に示すように、運転席１９の左右両側に左右薬液タンク２ａ，２ｂを配設し、その底部を連通パイプ２ｃにより連通し、左右薬液タンク２ａ，２ｂには薬液を投入する投入口を設け、左薬液タンク２ａと防除ポンプ６とを供給ホース２８により連通している。防除ポンプ６は例えば電気モータにより駆動するように構成し、防除ポンプ６から吐出した薬液は、吐出ホース２９を経由して調圧装置３０に送られ、吐出薬液の一部は撹拌ホース３７を経由して右薬液タンク２ｂに還流し、沈殿した薬液を撹拌するようにしている。

前記調圧装置３０を次のように構成している。調圧装置３０の調圧マニホールド３０ａには、調圧制御弁３１、エアチャンバ３２、リリーフバルブ３３（調圧制御弁３１の上手側に設けている）、流量制御弁３４を設けている。しかして、リリーフバルブ３３からの余分の薬液は戻しホース３６を経由して薬液タンク２に還流し、調圧制御弁３１で調整された吐出薬液を前圧力センサ４０ａで検出し、吐出ホース２９の終端側に送り、流量センサ４１で流量を検出し、後圧力センサ４０ｂで散布圧力を検出し、噴霧マニホールド３５、開閉コック３８，…を経て複数の高圧ホース３９，…から散布ブーム４の中央散布ブーム４Ｃ、左右散布ブーム４Ｌ，４Ｒに送り薬液を散布する。

また、噴霧マニホールド３５から外部取出用の吐水ホース５１を分岐し、機体後部に後部散布マニホールド５２を設け、機体後部にはロータリ除草機（図示省略）を取り付け、後部散布マニホールド５２に吐水ホース５１の終端側を接続している。後部散布マニホールド５２から複数の後部散布ホース５３，…を延出し、後部散布コック５４の開閉により吐水ホース５１から薬液を導き、ロータリ除草機の除草跡に噴霧ノズル３，…から薬液を散布するようにしている。

次に、図５に基づき静電散布装置について説明する。
静電散布装置は効率的に薬液を作物に散布する目的で、散布ブーム４に略所定間隔毎に設けている噴霧ノズル３，…の下方部位に、左右方向に沿った棒状の前後高電圧電導体６１，６１を配設し、前後高電圧電導体６１，６１には電源装置（図示省略）から高電圧を印加するように構成している。そして、散布ブーム４の噴霧ノズル３，…の直下部位における高電圧電導体６１，６１のみを、平面視で前記噴霧ノズル３，…から前後左右に遠ざかる円環部６１ａ，…に構成し、左右に隣接する円環部６１ａ，…を左右方向に沿った直線状部６１ｂ，…で接続するように構成し、散布ブーム４から垂下したステー６２により直線状部６１ｂ，…を支持している。

なお、高電圧電導体６１，６１の円環部６１ａ，６１ａ及び直線状部６１ｂ，６１ｂ合成樹脂により被覆し、また、円環部６１ａ，６１ａを除いた直線状部６１ｂ，…を合成樹脂により被覆し、オペレータの安全を図っている。

散布ブーム４の噴霧ノズル３，…の下方に左右方向に沿った直線状の棒状の前後高電圧電導体６１，６１を配設しただけの構成では、噴霧ノズル３，…から側面視円錐状で且つ平面視円形状の薬液が散布されると、前後高電圧電導体６１，６１の近い前後の噴霧部と遠い左右の噴霧部では帯電する電化量に差が生じ、作物への薬液の付着むらが発生するという不具合がある。

しかし、前記構成によると、散布ブーム４の噴霧ノズル３，…の直下部位の高電圧電導体６１，６１を、平面視で噴霧ノズル３，…から略均等に前後左右に遠ざかる円環部６１ａ，６１ａに構成したので、噴霧ノズル３，…からの噴霧部周辺に略均等な電化量を帯電させることができ、作物の茎葉部周辺に均等な薬液を付着させることができる。

また、前後高電圧電導体６１，６１を円環部６１ａ，…と直線状部６１ｂ，…とで構成し、散布ブーム４から垂下しているステー６２により直線状部６１ｂ，…を支持する構成としたので、前後高電圧電導体６１，６１の支持構成を簡単化することができる。

次に、図６に基づき前後高電圧電導体６１，６１の支持構成の他の実施例について説明する。
散布ブーム４から支持ステー６２を垂下し、支持ステー６２の下部前側部に前側上ロッド６３ａの上端部を左右方向のピンで調節自在に枢支し、前側上ロッド６３ａの下端部に前側下ロッド６３ｂを左右方向のピンで調節自在に枢支連結している。また、支持ステー６２の下部後側部に後側上ロッド６３ｃの上端部を左右方向のピンで調節自在に枢支し、後側上ロッド６３ｃの下端部に後側下ロッド６３ｄを左右方向のピンで調節自在に枢支し、パンタグラフ型の支持装置６３を構成し、前側下ロッド６３ｂ及び後側上ロッド６３ｃの下端部で前後高電圧電導体６１，６１の直線状部６１ｂ，…を支持している。しかして、前後高電圧電導体６１，６１の前後間隔、及び、噴霧ノズル３との上下間隔を調節することができる。

散布ブーム４の噴霧ノズル３は３方向切り替え型噴霧ノズルを用いることが多く、それぞれの噴霧ノズル３により噴霧の形状や噴霧地上高さが変化する。前記構成によると、噴霧ノズル３が種々に切り替えられても、パンタグラフ型の支持装置６３により、前後高電圧電導体６１，６１の前後間隔、及び、噴霧ノズル３との上下間隔を調節することにより、各噴霧ノズル３，…に対して前後高電圧電導体６１，６１を適正な位置に調節でき、作物への帯電性能を高めることができる。

次に、図７に基づき調圧装置３０の他の実施例について説明する。
調圧装置３０は、調圧マニホールド３０ａ、調圧制御弁３１、エアチャンバ３２、リリーフバルブ３３、流量制御弁３４、撹拌ホース３７を前記図４の実施例と同様に構成し、吐出ホース２９の終端側を第１吐出ホース２９ａと第２吐出ホース２９ｂに分割し、その終端側を合流吐出ホース２９ｃに合流して噴霧マニホールド３５に接続している。吐出ホース２９の調圧制御弁３１の対向位置に前圧力センサ４０ａを設け、散布マニホールド３５に後圧力センサ４０ｂを設け、前後の散布圧力を検出するようにしている。そして、第１吐出ホース２９ａ及び第２吐出ホース２９ｂの直線状部位に流量センサ４１ａ，４１ｂをそれぞれ設け、両センサの検出値を合算し全流量を測定するようにしている。

近年防除ポンプ６の大型高性能化に伴い、高速散布作業が行なえるようになった。そのため、薬液の流量が大となり、噴霧流量を測定する流量センサも大型化し、吐出ホース２９に流量センサ４１を配設するときには、ホースの直線部を長くする必要があり、調圧装置３０をコンパクトにまとめられないという不具合がある。

しかし、前記構成によると、吐出ホース２９を分割した第１ホース２９ａ及び第２ホース２９ｂに小型の流量センサ４１ａ，４１ｂをそれぞれ設け、両センサの検出値を合算し全流量を測定するようにしたので、流量センサ４１ａ，４１ｂを小型化し、調圧装置３０全体を小型化することができる。

また、図８に示すように、吐出ホース２９の終端側を第１吐出ホース２９ａと第２吐出ホース２９ｂに分割して等量の薬液が流れるように構成し、その終端側を合流吐出ホース２９ｃに合流し噴霧マニホールド３５に接続し、その一方の第１吐出ホース２９ａに流量センサ４１を設け、検出値を２倍して全流量を測定するようにしている。前記構成によると、コストを低減しながら略正確な散布流量を測定することができる。

次に、図９に基づき調圧装置３０の散布圧力調整の他の実施例について説明する。
この実施例は、流量センサ４１が故障し流量「０」を検出した場合にも、前圧力センサ４０ａ及び後圧力センサ４０ｂの検出値を基にし、コントローラの指令により調圧制御弁３１を自動調整し、散布作業を継続しようするものである。

従来装置は、作業中に流量センサ４１のタービンが異状を起し検出値「０」を検出すると、散布コック３８の閉鎖と判定し、流量制御弁３４が調整作動せずに、一定の散布圧力で散布を継続する構成であった。

このような構成であると、調圧制御弁３１による圧力調整ができないため、作物条件に適した薬液散布ができないという不具合があった。
そこで、この実施例はこのような不具合を解消しようとするものであって、流量センサ４１のタービンに異状が発生し検出値「０」を検出すると、散布圧力設定スイッチの設定散布圧力、前後圧力センサ４０ａ，４０ｂの検出値に基づき所定の計算式により、コントローラから調圧制御弁３１及び流量制御弁３４に調整指令を出力し、散布作業を調整しながら継続する。また、防除パネルの圧力設定増加スイッチ、あるいは、圧力設定減少スイッチを操作して散布圧力を調整可能にし、散布圧力を調整しながら散布作業を継続できるようにしている。

従って、流量センサ４１の正常故障に関係なく、所定の散布圧及び散布流量を設定し、エンジンの消費馬力を抑制しながら散布作業を継続することができる。
次に、散布制御の他の実施例について説明する。

従来の散布制御装置は、流量センサ４１が検出値「０」を検出すると、コントローラは散布コック３８の閉鎖と判断し、一時的に流量制御弁３４をその位置に固定し、次いで、薬液の流れが再開し流量センサ４１により散布流量が検出されると、流量制御弁３４を車速に対応した流量に調節するようにしていた。

このような方式であると、圃場の散布作業が一時停止し、また、散布コック３８を閉じその後に速やかに散布作業を再開した場合には、走行停止の前後で、散布圧力が変動しない散布むらの発生しない散布制御を行なっている。しかし、流量センサ４１が故障した場合には、流量制御弁３４が全く作動しないという不具合が発生する。

そこで、本実施例では、後圧力センサ４１ｂが散布コック３８の全閉鎖に相当する基準閉鎖圧力値を検出すると、コントローラの指令により流量制御弁３４を現在の調整位置に所定時間固定し、次いで、後圧力センサ４１ｂが前記基準閉鎖圧力以下の散布圧力を検出すると、流量制御弁３４を車速に対応した流量に調節することにより、前記不具合を解消するものである。

また、次のように構成してもよい。流量センサ４１が検出値「０」を検出すると、コントローラは散布コック３８の閉鎖と判断し、一時的に流量制御弁３４をその位置に固定し、次いで流量が検出されると、流量制御弁３４を車速に対応した流量に調節するするようにし、中央散布ブーム４Ｃ及び左右散布ブーム４Ｌ，４Ｒからなる散布ブーム４を備えたものにおいて、各散布ブーム４Ｃ，４Ｌ，４Ｒの散布状態の入切を設定する散布入切スイッチを設ける。そして、散布入切スイッチの入り情報から当該散布ブームの噴霧ノズル数を算出し、流量センサ４１が該噴霧ノズル数に比例した散布流量を検出するように流量制御弁４１を制御し、散布ブーム全体の散布あるいは散布ブーム個々の散布に対応した散布制御をするようにしている。

また、流量センサ４１が故障した場合には、散布圧設定スイッチにより設定された設定散布圧力、噴霧ノズル数と後圧力センサ４１ｂの検出値からコントローラが所定の計算式により当該噴霧ノズル数に応じた散布圧力に算出設定し、車速センサ（図示省略）のパルス数に基づく走行検出時間により累計散布流量を計算表示するようするようにしてもよい。

また、散布ブーム４に１０メートル散布型、１５メートル散布型がある場合には、１０メートル散布入切スイッチ、１５メートル散布入切スイッチを設けて、噴霧ノズル数を設定するようにしてもよい。

また、設定スイッチにより１０メートル散布型あるいは１５メートル散布型を選択した場合には、この選択操作と関連して、選択した散布ブーム４、散布流量の計算式（後圧力センサ４１ｂの検出値から散布流量を算出する計算式）、及び、計算した散布流量を表示画面に表示するようにすると、オペレータには便利である。

また、散布制御装置において、散布ブーム４の噴霧ノズル３を「慣行噴霧ノズル」、「少量噴霧ノズル」、「除草剤噴霧ノズル」での散布を可能に構成し、これらの３種類の噴霧ノズルの設定できる噴霧ノズル設定スイッチを設け、これら３種類の噴霧ノズルの何れかが選択されると、コントローラには各噴霧ノズルの所定散布圧力での散布流量をパラメータとして備えておき、選択された噴霧ノズルの単位散布圧力に基づき所定の計算式により散布流量算出し、単位散布圧力及び散布流量を表示画面に表示するようにしてもよい。

このようにすることにより、後圧力センサ４１ｂが故障した場合にも、各噴霧ノズルの噴霧圧力を流量センサ４１の検出値を用いて圧力調整が可能になり、緊急散布に対応することができる。

また、噴霧ノズル選択モードを設け、前記３種類の噴霧ノズルを順次変更して選択できるようにし、選択した噴霧ノズルの所定圧力での散布量をコントローラの記憶装置に記憶させておき、散布設定圧力の散布量を所定の計算式により算出し、選択された噴霧ノズル名称、散布設定圧力及び散布量を表示画面に表示するようにすると、便利である。

次に、散布制御装置の他の実施例について説明する。
流量制御弁３４、流量センサ４１、前圧力センサ４１ａ及び後圧力センサ４１ｂを備えた散布制御装置において、後圧力センサ４１ｂの故障により検出異状を来した場合には、コントローラに備える所定の計算式に基づき流量センサ４１の検出値により散布圧力を算出し、所定の散布圧力値による散布作業を継続する。

従来の散布制御装置では、後圧力センサ４１ｂが故障すると、圧力設定スイッチにより圧力を設定しても、調圧制御弁３１が作動しないので設定圧力に達せず散布作業ができないという不具合があった。しかし、前記構成によると、流量センサ４１の検出値により設定圧力を算出し、所定の散布圧力を維持しながら散布作業を継続することができる。

また、後圧力センサ４１ｂが通常散布圧力の領域を超えた基準高圧力を検出すると、後圧力センサ４１ｂの故障と判断して、コントローラに備える所定の計算式に基づき流量センサ４１の検出値により散布圧力を算出し、所定の散布圧力値で散布作業を継続するようししてもよい。

また、次のように構成してもよい。手動モードによる散布作業は、オペレータが散布圧設定スイッチにより散布圧力を設定し、散布早見表により反当り散布量に対応した車速を選択し、散布作業を開始するものである。この散布作業中に現在の散布量や累計散布量を確認するために、流量センサ４１の検出値を表示画面に表示するにあたり、流量センサ４１を使用せずに、後圧力センサ４１ｂの検出値と噴霧ノズル数から所定の計算式により散布流量を算出し表示する。

このように構成すると、高価な流量センサ４１を省略し、後圧力センサ４１ｂの検出値と散布ブーム４の噴霧ノズル数から所定の計算式により散布流量を算出表示することができ、コストの低減を図ることができる。

次に、図１０に基づき薬液タンク２の他の実施例について説明する。
薬液タンク２を運転席１９の左右両側を囲むように平面視凹状に構成している。また、トレーラフレーム７１には左右車輪７２，７２を設け、トレーラフレーム７１に補助薬液タンク７３を搭載し、機体後部のヒッチ７４により牽引し、薬液タンク２と補助薬液タンク７３とを給水ホース７４により接続し、タンクの大容量化を図っている。

農作業車の側面図。農作業車の正面図。噴霧装置の平面図。噴霧装置のブロック図。静電散布装置の背面図、側面図、平面図。静電散布装置の側面図。噴霧装置のブロック図。噴霧装置のブロック図。噴霧装置のブロック図。薬液タンクの平面図。

符号の説明

１農用作業車
３噴霧ノズル
４散布ブーム
６１前高電圧電導体
６１後高電圧電導体
６１ａ円環部
６１ｂ直線状部
６２支持手段（ステー）

Claims

散布ブーム（４）に略所定間隔毎に設けている噴霧ノズル（３，…）の下方に、左右方向に沿った棒状の前後高電圧電導体（６１，６１）を配設し、該前後高電圧電導体（６１，６１）に高電圧を印加するように構成し、前記散布ブーム（４）の噴霧ノズル（３，…）の下方に位置する前後高電圧電導体（６１，６１）のみを、平面視で前記噴霧ノズル（３，…）から互いに前後左右に遠ざかる円環部（６１ａ，…）に構成し、左右に隣接する円環部（６１ａ，…）を左右方向に沿った直線状部（６１ｂ，…）で接続するように構成したことを特徴とする農作業車の静電散布装置。
前記散布ブーム（４）から垂下した支持手段（６２）により、前記前後高電圧電導体（６１，６１）の直線状部（６１ｂ，…）を支持したことを特徴とする請求項１に記載の農作業車の静電散布装置。