JP5800318B2 - 誘導帯電型静電噴霧装置 - Google Patents

Description

本発明は、機体の左右方向へそれぞれ噴霧する少なくとも一対の静電噴霧部を備えた誘導帯電型静電噴霧装置に関するものである。

従来におけるこの種の誘導帯電型静電噴霧装置としては、特許文献１に記載された静電噴霧装置１６１を例示する。この静電噴霧装置１６１は、図７及び図８に示すように、走行車輪１６２ａにより圃場を走行可能に支持された台車１６２を備えている。台車１６２には、縦噴管１６３が立設され、該縦噴管１６３には上下に略等間隔をおいて列設された複数（本例では、縦噴管１６３の左右側にそれぞれ４つずつ）の横噴管１６４が取り付けられている。各横噴管１６４の先端には、上下向き調節可能に噴霧ユニット１６５がそれぞれ取り付けられている。

噴霧ユニット１６５は、噴霧部１２１と、該噴霧部１２１から噴出される液滴Ｄの拡散範囲の外側に近接するように配設された環状電極１０３と、噴霧部１２１に対して環状電極を電気的に絶縁した状態で支持する電極ホルダ１０４と、環状電極１０３や電極ホルダ１０４等をカバーする保護カバー１０５とが設けられている。薬液は縦噴管１６３及び横噴管１６４の内部を通して噴霧ユニット１６５に送られるようになっている。縦噴管１６３（又は横噴管１６４）は導電性材料からなるとともに接地されており、これにより薬液が接地されるようになっている。

電極ホルダ１０４は、電気絶縁性材料からなっており、噴管先端側が開口している略カップ状に形成されている。電極ホルダ１０４の底壁部の中央には、薬液が通過しないよう密着した状態で噴管１１１が挿着されている。電極ホルダ１０４の開口には、環状電極１０３が取り付けられている。電極ホルダ１０４の底壁部の内面側及び外面側には、導電性を有する薬液を通じて環状電極１０３の高電位が噴管１１１の基端側に伝わることを防止する漏電防止部１２８，１２９がそれぞれ設けられている。

保護カバー１０５は、高電位部位（環状電極１０３や、電極ホルダ１０４において環状電極１０３に繋がった液体の連続膜Ｌが形成され得る部位）が農作物Ｃなどのアース電位の物体に接触することを防止するためのもので、噴管先端側が開口した略カップ状に形成された電気絶縁性材料からなっている。

また、特許文献２には、保護カバー１０５を備えていない点を除けば、特許文献１と同様の構成が記載されている。

特開２００６−１９８５７３号公報 特開２００８−１９４６５５号公報

ところが、横噴管１６４の両端にそれぞれ噴霧ユニット１６５が取り付けられているので、特に狭い通路の両側に農作物Ｃが近接して植えられている場合（図７中の二点鎖線参照）に、噴霧ユニット１６５の噴口から農作物Ｃまでの間隔が狭く、噴霧Ｓを十分に拡散させることができない。このため、上下方向における噴霧ユニット１６５同士の間隔を狭く並べる必要があり、噴霧効率が悪いという課題がある。

この課題に対しては、仮に、左右の噴霧ユニット１６５の位置を、左右方向における機体中央にすることも考えられる。しかしながら、噴霧ユニット１６５にはその全周を覆うように保護カバー１０５が設けられており、占有スペースが大きいので、左右の噴霧ユニット１６５の配設位置を互いに前後又は上下に大きくずらす必要があり、左右への噴霧Ｓの非対称性が大きくなるという課題がある。この課題に対しては、仮に、保護カバー１０５を取り外すか、又は左右の噴霧ユニット１６５全体を覆う保護カバーを設けることも考えられる。しかしながら、そうすると、電極ホルダ１０４と縦噴管１６３の距離が近くなり、電極ホルダ１０４から縦噴管１６３へ漏電が発生しやすくなるという課題がある。なぜならば、従来の電極部構造では、噴霧を開始すると、電極ホルダ１０４は、先端側のみならず次第に外周全体の表面が液体の連続膜Ｌで覆われて高電位になるからである。

前記課題を解決するために、第１の発明の誘導帯電型静電噴霧装置は、
機体の左右方向へそれぞれ噴霧する少なくとも一対の静電噴霧部を備えた誘導帯電型静電噴霧装置であって、
それぞれの前記静電噴霧部は、基端部側から噴管部を通じて供給される液体を先端部から液滴にして噴出するノズル部と、
該ノズル部の基端部側に基端部が支持されるとともに、該ノズル部から側方に間隔をおいて該ノズル部の先端部側へ先端部が延設された軸状の電極支持軸と、
該電極支持軸の先端部に配設され、前記液滴の拡散範囲の外周に内周が近接するように形成された略環状の電極と、
前記電極支持軸の基端部及び前記電極の間の沿面に設けられ、前記電極又はそれに電気的に接続された部分である高電位側部分の電位が前記電極支持軸を伝って漏電することを防止する漏電防止部とを備え、
前記液体及び前記電極の間に高電圧を付与することにより前記液滴を誘導帯電させるように構成されており、
前記一対の静電噴霧部は、前記噴管部を挟んで互いに間隔をおいて配設されており、
該各静電噴霧部は、前記電極支持軸が、前記ノズル部における反噴管部側に配設されている。

このように構成された前記各静電噴霧部によれば、軸状の前記電極支持軸の先端部に前記電極を支持するように構成しているので、該電極の電位が沿面放電する経路を、該電極の近傍において狭く制限することができる。また、該電極支持軸の基端部及び該電極の間に前記漏電防止部を設けることにより、前記高電位側部分を該電極及び該電極支持軸の近傍に局所化することができる。この漏電防止部の配設位置は、前記電極支持軸の先端部側に近づけるほど、前記高電位部分をより局所化することができる。さらに、このように狭く制限された経路に前記漏電防止部を設けることにより、該漏電防止部の小型化を可能にしている。以上の構成により、前記ノズル部の外周に接地側電位部を大きくとることができるので、個々の前記静電噴霧部や複数の前記静電噴霧部同士の配置設計の自由度を高めることが可能になっている。
そして、前記一対の静電噴霧部は、前記噴管部を挟んで互いに間隔をおいて配設されており、該各静電噴霧部は、前記電極支持軸が、前記ノズル部における反噴管部側に配設されているので、該一対の静電噴霧部を、互いに近づけて配設する場合でも、前記電極及び前記電極支持軸と前記噴管部との間に距離をおくことができ、前記電極又は前記電極支持軸から前記噴管部への気体放電による漏電の発生を防止できる。また、前記静電噴霧部の噴口から農作物までの間隔が広く、噴霧を十分に拡散させることができるので、（ａ）噴霧ムラが発生し難い、（ｂ）上下方向における前記静電噴霧部同士の間隔を従来よりも広く設定でき噴霧効率が良い、という効果が得られる。

第２の発明の誘導帯電型静電噴霧装置としては、前記第１の発明において、
前記静電噴霧部は、前記電極支持軸の略全周を覆うように、開口部が前記電極支持軸の先端側へ延設された略カップ状の保護カバーを備えた態様を例示する。

この構成によれば、噴霧開始後に、前記漏電防止部よりも先端側における前記電極支持軸の表面が前記電極から続く液体の連続膜で覆われて高電位になったとしても、該電極支持軸は軸状に形成されて前記ノズル部の側方に配設されるとともに、開口部が前記電極支持軸の先端側へ延設された略カップ状の保護カバーで覆われているので、該高電位部位がアース電位の物に触れにくく、漏電の発生を大幅に低減することができ、従来よりも連続した帯電噴霧が可能になる。

第３の発明の誘導帯電型静電噴霧装置としては、前記第１又は２の発明において、
前記一対の静電噴霧部を複数組備えており、
前記噴管部は、縦方向に延設されており、
各前記一対の静電噴霧部は、前後方向に互いに間隔をおいて配設されており、
前記複数組は、縦方向に互いに間隔をおいて前記噴管部に列設された態様を例示する。

この構成によれば、縦方向の広範囲に渡って左右へ噴霧することができる。

第４の発明の誘導帯電型静電噴霧装置としては、前記第１〜３のいずれかの発明において、
前記噴管部は、左右一対の噴管からなっており、
左側へ噴霧する前記静電噴霧部は、右側の該噴管に接続され、
右側へ噴霧する前記静電噴霧部は、左側の該噴管に接続された態様を例示する。

この構成によれば、前記静電噴霧部を、正面視で機体中心に近づけて配設することができる。このため、前記静電噴霧部と前記機体の左右にある農作物との間隔を、従来よりも広く確保できる。

本発明に係る誘導帯電型静電噴霧装置によれば、機体の左右方向へそれぞれ噴霧する一対の静電噴霧部を従来よりも互いに近づけて配設できるという優れた効果を奏する。

本発明を具体化した一実施形態に係る誘導帯電型静電噴霧装置の正面図である。 同装置の右側面図である。 同装置の平面図である。 同装置の左右一対の静電噴霧部を示す平面図である。 図１において左側へ噴霧する静電噴霧部の斜視図であり、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は下方から見た図である。 図１において左側へ噴霧する静電噴霧部の平断面図である。 従来の静電噴霧装置の正面図である。 同静電噴霧装置の噴霧ユニットの断面図である。

図１〜図６は本発明を具体化した一実施形態の誘導帯電型静電噴霧装置１０を示しており、各図において、矢印Ｆは機体前方を指し示している。本発明の静電噴霧装置１０は、走行車輪１５により圃場を走行可能に支持された機体１６を備えている。機体１６の前側には、縦噴管部１７が縦方向に延設されており、該縦噴管部１７には、機体１６の左右方向へそれぞれ噴霧する一対の静電噴霧部１，１が、縦方向に互いに略等間隔をおいて５組列設されている。縦噴管部１７には、加圧された薬液がホース（図示略）を介して供給される。機体１６には、各静電噴霧部１に対して高電圧を供給するための高電圧供給部（図示略）が設けられている。

機体１６は、手押し用のハンドル１６ａと、スタンド１６ｂとを備えている。このように本例の機体１６は、人力で走行するように構成されているが、これに限定されない。例えばモータやエンジンにより走行車輪１５を駆動するように構成してもよい。また、機体１６を走行可能に支持する走行車輪１５の数は、１輪に限定されず、適宜２輪以上にすることもできる。

縦噴管部１７は、左右一対の噴管１３，１３からなっている。そして、左右一対の静電噴霧部１，１のうち、左側へ噴霧するものは右側の該噴管１３に接続され、右側へ噴霧するものは左側の該噴管１３に接続されている。噴管１３は、その一部が導電性材料からなるとともにアースされており、これにより前記薬液がアースされるようになっている。前記薬液をアースする態様としては、これに限定されず、該薬液に接する他の導電性部位（ノズル部１１や、導電性材料で形成された、該薬液の収容タンク等）や該薬液中に浸けられた電極等をアースすることによる態様を例示する。

一対の静電噴霧部１，１は、同一構成であるため、以下、細部については、図１において左側に噴霧するものについてのみ説明する。なお、各図において、矢印Ｔはノズル部１１の先端側を指し示している。この静電噴霧部１は、基端部側から縦噴管部１７を通じて供給される薬液を先端部から液滴にして噴出するノズル部１１と、該ノズル部１１の基端部側に基端部が支持されるとともに、該ノズル部１１から側方に間隔をおいて該ノズル部１１の先端部側へ先端部が延設された軸状の電極支持軸２と、該電極支持軸２の先端部に配設され、前記液滴の拡散範囲の外周に内周が近接するように形成された略環状の電極５と、電極支持軸２の基端部及び電極５の間の沿面に設けられ、電極５又はそれに電気的に接続された部分である高電位側部分の電位が電極支持軸２を伝って漏電することを防止する漏電防止部４と、電極支持軸２の基端側に設けられ、電極支持軸２の略全周を覆うように、開口部が電極支持軸２の先端側へ延設された略カップ状の保護カバー３とを備え、前記薬液及び電極５の間に高電圧を付与することにより前記液滴を誘導帯電させるように構成されている。

本例では、各一対の静電噴霧部１，１は、縦噴管部１７を挟んで互いに前後方向に互いに間隔をおいて配設されており、各静電噴霧部１は、電極支持軸２が、ノズル部１１における反縦噴管部側に配設されている。

ノズル部１１は、その継手１２を介して噴管１３に接続されるように構成されており、該噴管１３を通じて供給される噴霧対象の薬液を液滴Ｄにして噴出するように構成されている。このノズル部１１は、非導電性材料又は導電性材料のいずれからなっていても構わない。本例のノズル部１１は、重量を軽量化するために樹脂製となっている。ノズル部１１には、電極支持軸２の基端部を、該ノズル部１１の基端部側に対して着脱可能に支持する保持部６が設けられている。

電極５は、本例では円環状に形成され、ノズル部１１から噴出される液滴Ｄの拡散範囲の外側に近接するように配設されており、被覆導電体としての高電圧ケーブル７を介して電源部（図示略）から供給される高電圧（本例では約＋６．３ｋＶ）が印加されるようになっている。高電圧ケーブル７は非導電性材料で被覆されている。電極５の形状は、略円環状であれば特に限定されず、一箇所が破断したＣ字状に形成された態様や、互いに導電体で接続された複数の部材を略円環状に配設してなる態様を例示する。

電極支持軸２は筒状に形成されており、その筒内には高電圧ケーブル７が配線されている。電極支持軸２の先端部の内外には、Ｏリングなどのシール材１９を設けることにより、該筒内を伝っての漏電を防止するようにしている。

保護カバー３は、電極支持軸２を包囲する周壁部がノズル部１１の本体に連結されてなり、該周壁部の基端側を塞ぐ底壁部がノズル部１１の基端側に連結されている。保護カバー３の周壁部は、電極支持軸２及び漏電防止部４の略全周を覆うように、電極支持軸２の先端部側へ延設されている。保護カバー３の周壁部には、周方向に間隔をおいて複数の通気孔３ａが設けられている。

漏電防止部４は、高電位側部分としての電極５と、該電極５からの漏電に対して保護しようとする部分である漏電保護側部分としてのノズル部１１及び噴管１３とを繋ぐ沿面の途中部（具体的には、電極支持軸２の基端部及び電極５の間の沿面）に設けられている。そして、本例の漏電防止部４は、前記沿面を分断するように延設された環状凹部２０と、該環状凹部２０の内側における電極支持軸２の外周に装着された筒状のヒータ２１とにより構成されており、これらの構成部材の少なくとも表面は、電気絶縁性材料からなっている。環状凹部２０は、その奥行きが電極支持軸２の長さ方向へ延びており、その開口部が電極支持軸２の長さ方向へ向いている。ヒータ２１は、専用の電源ケーブル２１ａを介して電力が供給されて、環状凹部２０の内部空間を加熱することにより、該空間を形成する表面の温度を上げ、該表面に結露が発生することを防止し、該結露による漏電の発生を防止するようになっている。

以上のように構成された本例の各静電噴霧部１によれば、軸状の電極支持軸２の先端部に電極５を支持するように構成しているので、電極５の電位が沿面放電する経路を、電極５の近傍において狭く制限することができる。また、電極支持軸２の基端部及び電極５の間に漏電防止部４を設けることにより、前記高電位側部分を電極５及び電極支持軸２の近傍に局所化することができる。この漏電防止部４の配設位置は、電極支持軸２の先端部側に近づけるほど、前記高電位部分をより局所化することができる。さらに、このように狭く制限された経路に漏電防止部４を設けることにより、漏電防止部４の小型化を可能にしている。以上の構成により、ノズル部１１の外周に接地側電位部を大きくとることができるので、個々の静電噴霧部１や複数の静電噴霧部１同士の配置設計の自由度を高めることが可能になっている。
そして、一対の静電噴霧部１，１は、縦噴管部１７を挟んで互いに間隔をおいて配設されており、該各静電噴霧部１は、電極支持軸２が、ノズル部１１における反縦噴管部側に配設されているので、該一対の静電噴霧部１，１を、互いに近づけて配設する場合でも、電極５及び電極支持軸２と縦噴管部１７との間に距離をおくことができ、電極５又は電極支持軸２から縦噴管部１７への気体放電による漏電の発生を防止できる。また、静電噴霧部１の噴口から農作物Ｃまでの間隔が広く、噴霧Ｓを十分に拡散させることができるので、（ａ）噴霧ムラが発生し難い、（ｂ）上下方向における静電噴霧部１同士の間隔を従来よりも広く設定でき噴霧効率が良い、という効果が得られる。

また、静電噴霧部１は、電極支持軸２の略全周を覆うように、開口部が電極支持軸２の先端側へ延設された略カップ状の保護カバー３を備えている。この構成によれば、噴霧開始後に、漏電防止部４よりも先端側における電極支持軸２の表面が電極５から続く液体の連続膜で覆われて高電位になったとしても、電極支持軸２は軸状に形成されてノズル部１１の側方に配設されるとともに、開口部が電極支持軸２の先端側へ延設された略カップ状の保護カバー３で覆われているので、該高電位部位がアース電位の物に触れにくく、漏電の発生を大幅に低減することができ、従来よりも連続した帯電噴霧が可能になる。

また、一対の静電噴霧部１，１を５組備えており、縦噴管部１７は、縦方向に延設されており、各一対の静電噴霧部１，１は、前後方向に互いに間隔をおいて配設されており、前記５組は、縦方向に互いに間隔をおいて縦噴管部１７に列設されているので、縦方向の広範囲に渡って左右へ噴霧することができる。

また、縦噴管部１７は、左右一対の噴管１３からなっており、左側へ噴霧する静電噴霧部１は、右側の該噴管１３に接続され、右側へ噴霧する静電噴霧部１は、左側の該噴管１３に接続されているので、静電噴霧部１を、正面視で機体中心に近づけて配設することができる。このため、静電噴霧部１と機体１６の左右にある農作物Ｃとの間隔を、従来よりも広く確保できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）縦噴管部１７を１本の噴管１３又は３本以上の噴管１３で構成すること。
（２）縦噴管部１７に対し、一対の静電噴霧部１，１を４組以下、又は６組以上設けること。

１ 静電噴霧部
２ 電極支持軸
３ 保護カバー
４ 漏電防止部
５ 電極
６ 保持部
７ 高電圧ケーブル
１０ 誘導帯電型静電噴霧装置
１１ ノズル部
１２ 継手
１３ 噴管
１５ 走行車輪
１６ 機体
１６ａ ハンドル
１７ 縦噴管部
１９ シール材
２０ 環状凹部
２１ ヒータ
２１ａ 電源ケーブル
Ｃ 農作物
Ｄ 液滴
Ｓ 噴霧
Ｔ ノズル部の先端側
Ｆ 機体前方

Claims (4)

1. 機体の左右方向へそれぞれ噴霧する少なくとも一対の静電噴霧部を備えた誘導帯電型静電噴霧装置であって、
   それぞれの前記静電噴霧部は、基端部側から噴管部を通じて供給される液体を先端部から液滴にして噴出するノズル部と、
   該ノズル部の基端部側に基端部が支持されるとともに、該ノズル部から側方に間隔をおいて該ノズル部の先端部側へ先端部が延設された軸状の電極支持軸と、
   該電極支持軸の先端部に配設され、前記液滴の拡散範囲の外周に内周が近接するように形成された略環状の電極と、
   前記電極支持軸の基端部及び前記電極の間の沿面に設けられ、前記電極又はそれに電気的に接続された部分である高電位側部分の電位が前記電極支持軸を伝って漏電することを防止する漏電防止部とを備え、
   前記液体及び前記電極の間に高電圧を付与することにより前記液滴を誘導帯電させるように構成されており、
   前記一対の静電噴霧部は、前記噴管部を挟んで互いに間隔をおいて配設されており、
   該各静電噴霧部は、前記電極支持軸が、前記ノズル部における反噴管部側に配設された誘導帯電型静電噴霧装置。
2. 前記静電噴霧部は、前記電極支持軸の略全周を覆うように、開口部が前記電極支持軸の先端側へ延設された略カップ状の保護カバーを備えた請求項１記載の誘導帯電型静電噴霧装置。
3. 前記一対の静電噴霧部を複数組備えており、
   前記噴管部は、縦方向に延設されており、
   各前記一対の静電噴霧部は、前後方向に互いに間隔をおいて配設されており、
   前記複数組は、縦方向に互いに間隔をおいて前記噴管部に列設された請求項１又は２記載の誘導帯電型静電噴霧装置。
4. 前記噴管部は、左右一対の噴管からなっており、
   左側へ噴霧する前記静電噴霧部は、右側の該噴管に接続され、
   右側へ噴霧する前記静電噴霧部は、左側の該噴管に接続された請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘導帯電型静電噴霧装置。

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