JP5964103B2

JP5964103B2 - 薬液混合散布装置

Info

Publication number: JP5964103B2
Application number: JP2012072545A
Authority: JP
Inventors: 正一湯木
Original assignee: Yamabiko Corp
Current assignee: Yamabiko Corp
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2013201934A

Description

本発明は、水と薬液を混合して散布する薬液混合散布装置に関するものである。

下記特許文献１に記載された薬液混合散布装置は、圧送ポンプと、水を貯留する水貯留部（水タンク）と、水貯留部と圧送ポンプの吸込側とを連通する吸水路と、薬液を貯留する薬液貯留部（薬液タンク）と、薬液貯留部と吸水路の途中とを連通する薬液供給路と、圧送ポンプの吐出側に連通した散布路とが備えられ、薬液供給路には、薬液貯留部の薬液を吸水路に強制的に供給するための薬液供給ポンプが設けられている。また、圧送ポンプの吐出側に連結される散布路と圧送ポンプの吸込側で薬液供給路の合流位置より下流側を結ぶ環流路が設けられており、散布路と環流路の連結部には、散布路内の流体が所定以下の圧力であるときには散布路から環流路への流れを阻止し、散布路内の流体が所定以上の圧力となったときに散歩路から環流路への流れを許容するアンローダ弁（流路切り替え器）が設けられている。更に、圧送ポンプの上流側には、水貯留部に薬液を混合した散布液が逆流するのを阻止するために、逆止弁が設けられている。このような薬液混合散布装置は、水貯留部から吸水路に吸い込まれた水に薬液貯留部の薬液を混合することで、所望の濃度に希釈された希釈薬液を散布することが可能になる。

特開２００８−１２５４３３号公報

従来技術に示したような薬液混合散布装置は、水貯留部（水タンク）内に薬液の混ざった散布液を逆流させないようにすることで、水貯留部（水タンク）の洗浄が不要になり、メンテナンス性を向上することができる利点が得られる。

これに対して、従来技術の薬液混合散布装置は、環流路を介して散布用の圧送ポンプの圧力の一部を圧送ポンプの上流側に戻しているため、圧送ポンプによる散布を停止した直後は、環流路を介して戻された正圧が圧送ポンプの上流側に作用し、薬液供給路の合流位置の下流側に設けた逆止弁が作動する前に、この逆止弁の上流側に正圧が加わる現象が生じる。この現象が生じると、薬液供給路の合流位置より下流側に逆止弁を設けていたとしても、散布液が水タンク内に逆流するのを防止できない問題が生じる。

本発明は、このような問題に対処することを目的とするものであって、水タンクから引き出された水に薬液タンクから供給された薬液を混合して散布する薬液混合散布装置において、水タンク内に薬液の混合した散布液が逆流するのを防止することができること、継続した散布作業を確保することで良好な作業効率を得ることができること、などが本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による薬液混合散布装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

水が貯留される第１タンクと、薬液が貯留される第２タンクと、前記第１タンクの水と前記第２タンクの薬液を混合した散布液を散布する散布ノズル部と、前記散布液を前記散布ノズル部に圧送する第１ポンプと、前記第１タンクと前記第１ポンプの吸引側を接続する吸引流路と、前記第１ポンプの圧送側と前記散布ノズル部を接続する圧送流路と、前記吸引流路の合流部に接続されて前記第２タンクの薬液を前記吸引流路に供給する薬液供給路と、前記薬液供給路に設けられ前記第２タンクの薬液を前記合流部に送る第２ポンプと、前記圧送流路の流れを前記吸引流路における前記合流部の下流側に環流する環流路と、前記圧送流路における前記散布ノズル部に向かう流れを前記環流路への流れに切り替える切り替え弁と、前記切り替え弁の下流側で前記圧送流路の圧送状態を検知する圧送状態検知手段と、前記圧送状態検知手段による検知に基づいて前記第２ポンプの駆動を制御する制御部とを備え、前記薬液供給路は弾性チューブであり、前記第２ポンプはチューブポンプであって、前記制御部は、前記圧送状態検知手段が検知した流量低下に基づいて、前記チューブポンプのローターを短期間だけ逆転駆動し、前記ローターが前記弾性チューブを２点で封止する位置で前記ローターを停止させることを特徴とする薬液混合散布装置。

このような特徴を有する薬液混合散布装置によると、第１タンク（水タンク）から引き出された水に第２タンク（薬液タンク）から供給された薬液を混合して散布する薬液混合散布装置において、環流路を経由して第１ポンプの吸引側に作用する正圧を、第２ポンプを短期間だけ逆回転させることで逃がすことができるので、第１タンクに薬液が混合された散布液が逆流するのを防止することができる。

また、第２ポンプを逆回転させることで、薬液供給路に合流部を経由して正圧が加わるのを抑止することができ、薬液供給路の破損や接続外れを回避することができる。これによって、継続した散布作業を確保することで良好な作業効率を得ることができる。

また、薬液供給路を弾性チューブとし、第２ポンプをチューブポンプとして、制御部が、チューブポンプのローターを逆転駆動し、ローターが弾性チューブを２点で封止する位置でローターを停止させることで、薬液タンク内への散布液の逆流を最小限に抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る薬液混合散布装置の全体的な配管構成を示した説明図である。本発明の実施形態に係る薬剤混合散布装置における第２ポンプの構成例を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る薬液混合散布装置の全体的な配管構成を示した説明図である。薬液混合散布装置１は、走行機体に搭載されて移動しながら薬液を散布するブームスプレーヤやスピードスプレーヤ、或いは、定置型の動力噴霧機などに搭載されるものであって、水と薬剤を混合して散布するものである。

薬液混合散布装置１は、第１タンク（水タンク）２、第２タンク（薬液タンク）３、散布ノズル部４、第１ポンプ５、第２ポンプ６、制御部７を備えている。第１タンク２は水Ｗ１が貯留されており、第２タンク３は薬液Ｗ２が貯留されている。散布ノズル部４は、一つ又は複数の散布ノズル（例えば、ブームノズル）４Ａ，４Ｂ，４Ｃを備えており、水Ｗ１と薬液Ｗ２との混合液からなる散布液を散布するものである。

第１ポンプ５は、前述した散布液を散布ノズル部４に圧送するものであり、第１タンク２と第１ポンプ５の吸引側とは吸引流路１０によって接続されている。また、第１ポンプ５の圧送側と散布ノズル部４とは圧送流路１１によって接続されている。

圧送流路１１には、切り替え弁１２が設けられ、切り替え弁１２の第１流出口１２Ａが散布ノズル部４に連通されており、切り替え弁１２の第２流出口１２Ｂが環流路１３に接続されている。環流路１３は、一端が切り替え弁１２の第２流出口１２Ｂに接続され、他端が吸引流路１０の連結部１４に接続されることで、圧送流路１１の流れを吸引流路１０における合流部１７の下流側に環流するものである。

環流路１３は、調整弁１５を介して圧送流路１１における切り替え弁１２の上流側に連結されている。圧送流路１１には切り替え弁１２の下流側で圧送流路の流量を検知する流量センサ１６Ａが設けられている。切り替え弁１２は、圧送流路１１における散布ノズル部４に向かう流れを環流路１３に切り替えるものである。

第２タンク３は、薬液供給路２０を介して吸引流路１０の合流部１７に接続されている。これによって、薬液供給路２０は第２タンク３の薬液Ｗ２を吸引流路１０の合流部１７に供給する。薬液供給路２０には第２ポンプ６が設けられており、第２ポンプ６によって薬液Ｗ２が合流部１７に送られる。第２ポンプ６は駆動部（駆動モータ）６Ａによって駆動される。

吸引流路１０は、合流部１７の下流側に第１逆止弁１８を備え、合流部１７の上流側に第２逆止弁１９を備える。第１逆止弁１８は、吸引流路１０における連結部１４と合流路１７の間に設けられる。

制御部７は、圧送流路１１の流量を設定流量に制御すると共に、水Ｗ１と薬液Ｗ２の混合比を設定比に制御する。具体的には、制御部７は、流量センサ１６Ａの検出流量に基づいて第２ポンプ６を駆動する駆動部６Ａの回転数を制御する。制御部７による散布流量と混合比の設定は散布作業を行う前に行う事前設定であり、散布作業中は、図示省略した車速センサや散布幅センサなどの検知信号に基づいて、制御部７が設定する条件での均一散布が行われる。

圧送流路１１は、切り替え弁１２の下流側で圧送流路１１の圧送状態を検知する圧送状態検知手段１６を備えている。この圧送状態検知手段１６は、例えば、圧送流路１１に設けられる流量センサ１６Ａや圧力センサ１６Ｂによって構成することができる。図１においては、流量センサ１６Ａと圧力センサ１６Ｂを設けた例を示しているが、流量センサ１６Ａと圧力センサ１６Ｂはその一方のみで圧送状態検知手段１６を構成することができる。制御部７は、散布ノズル部４からの散布を停止する際に、圧送状態検知手段１６が検知した流量低下に基づいて、第２ポンプ６を短時間だけ逆転駆動する。

散布ノズル部４からの散布を停止する際には、切り替え弁１２の切り替え操作によって、圧送流路１１の流れを環流路１３の流れに切り替える。この際に、圧送流路１１への流れが環流路１３への流れに切り替えられたことを圧送状態検知手段１６が検知すると、制御部７は、駆動部６Ａを制御して、第２ポンプ６を短時間だけ逆回転駆動する。

このような構成を有する本発明の実施形態に係る薬液混合散布装置１は、切り替え弁１２が切り替えられて、散布ノズル部４からの散布が停止された場合には、環流路１３を介して吸引流路１０に正圧が付加されることになる。これに対して、圧送状態検知手段１６によって圧送流路１１の流量低下が生じて吸引流路１０に正圧が付加されたことを検知して、第２ポンプ６を短時間だけ逆回転させる。これによると、吸引流路１０に正圧が付加される状況を適正に検知して、付加される正圧を第２タンク３側に逃がすことができるので、薬液が混合された散布液が第１タンク２側に逆流するのを抑止することができる。

また、本発明の実施形態では、吸引流路１０には合流部１７の下流側と上流側にそれぞれ第１逆止弁１８と第２逆止弁１９を設けているので、これによっても、薬剤が混合された散布液が第１タンク２内に逆流する不具合を防止することができる。

一方、このように合流部１７の上流側と下流側の両方に第１逆止弁１８と第２逆止弁１９を設けると、第１ポンプ５による散布停止直後に生じる正圧が第１逆止弁１８と第２逆止弁１９に挟まれた合流部に加わることになり、薬液供給路２０に過剰な正圧が加わることが懸念される。薬液供給路２０は弾性チューブで構成され、第２ポンプ６としてチューブポンプが用いられるので、薬液供給路２０の合流部１７に比較的高い正圧が作用すると、弾性チューブ２０の破損や接続外れが生る懸念があり、これによって継続した散布作業が阻害される不具合が生じる懸念がある。これに対しては、切り替え弁１２が切り替えられて、圧送状態検知手段１６によって圧送流路１１の流量低下による吸引流路１０への正圧付加が検知されると、制御部７が第２ポンプ６を逆転駆動させるので、合流部１７に加わった正圧を第２タンク３側に逃がすことができ、薬液供給路２０の破損や接続外れを未然に防止することができる。

図２は、本発明の実施形態に係る薬剤混合散布装置における第２ポンプの構成例を示した説明図である。図２（ａ）が外観図、図２（ｂ）が内部構成図を示している。第２ポンプ６は、ステッピングモータなどで構成される駆動部６Ａによって駆動され、駆動部６Ａのローター６Ａ１と第２ポンプ６の２つのローター６Ｂ，６Ｂが伝動ベルト６Ｄによって連結されている。ここでは２つのローター６Ｂ，６Ｂを備える例を示しているが、これに限らず１つのローター６Ｂを備えるものであってもよい。第２ポンプ６は、ローター６Ｂに設けられるローラー６Ｂ１の周囲に薬液供給路２０を構成する弾性チューブが巻き回れており、ローター６Ｂの回転によって弾性チューブ２０内の薬液が送り出されるようになっている。

このような構成の第２ポンプ６は、矢印Ａ方向の正回転で弾性チューブ２０内の薬液を矢印ａ方向に輸送して、第２タンク３内の薬液を合流部１７に供給する。これに対して、散布ノズル部４からの散布を停止する際には、制御部７は圧送状態検知手段１６の流量低下検知に基づいてローター６Ｂを矢印Ｂ方向に回転駆動する。この矢印Ｂ方向の回転は２〜３回転だけ行われ、ローター６Ｂは設定された位置に停止する。

ローター６Ｂには位置検知用の回転子６Ｅが回転軸に取り付けられており、ローター６Ｂと共に回転子６Ｅが回転するようになっている。また、この回転子６Ｅは位置検知センサ６Ｆの検出子６Ｆ１の下を横切るように配置されており、位置検知センサ６Ｆは、回転子６Ｅが検出子６Ｆ１の下に位置した状態で停止するように、ローター６Ａ１に対して回転停止信号を送る。これによると、ローター６Ｂの停止位置をローター６Ｂの２つのローラー６Ｂ１が弾性チューブ２０を封止している位置（図２（ａ）に示すような位置）に設定することができる。これによると、ローター６Ｂが弾性チューブ２０を封止した状態で停止することで、弾性チューブ２０内の逆流を抑止することができ、第２タンク３内に散布液が逆流するのを最小限に抑えることができる。

また、第２ポンプ６は、ローター６Ｂの回転が目視確認できるように透明板によって形成された確認窓６Ｃを備えている。これによると、第２ポンプ６が適正に回転していることを目視で確認できるので、薬液が適正に供給されていることを確認しながら作業を行うことができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る薬剤混合散布装置１は、第１タンク２から引き出された水に第２タンク３から供給された薬液を混合して散布する薬液混合散布装置１において、第１タンク２内に薬液の混合した散布液が逆流するのを防止することができる。また、薬液供給路２０の破損や接続外れを回避し、継続した散布作業を確保することで良好な作業効率を得ることができる。また、第２タンク３内への散布液の逆流を最小限に抑えることができる。

１：薬剤混合散布装置，２：第１タンク，３：第２タンク，
４：散布ノズル部，
５：第１ポンプ，
６：第２ポンプ（チューブポンプ），
６Ａ：駆動部（駆動モータ），
６Ｂ：ローター，６Ｂ１：ローラー，６Ｃ：確認窓，
７：制御部，
１０：吸引流路，１１：圧送流路，１２：切り替え弁，
１３：環流路，１４：連結部，１５：調整弁，
１６：圧送状態検知手段，１６Ａ：流量センサ，１６Ｂ：圧力センサ，
１７：合流部，１８：第１逆止弁，１９：第２逆止弁，
２０：薬液供給路（弾性チューブ）

Claims

水が貯留される第１タンクと、
薬液が貯留される第２タンクと、
前記第１タンクの水と前記第２タンクの薬液を混合した散布液を散布する散布ノズル部と、
前記散布液を前記散布ノズル部に圧送する第１ポンプと、
前記第１タンクと前記第１ポンプの吸引側を接続する吸引流路と、
前記第１ポンプの圧送側と前記散布ノズル部を接続する圧送流路と、
前記吸引流路の合流部に接続されて前記第２タンクの薬液を前記吸引流路に供給する薬液供給路と、
前記薬液供給路に設けられ前記第２タンクの薬液を前記合流部に送る第２ポンプと、
前記圧送流路の流れを前記吸引流路における前記合流部の下流側に環流する環流路と、
前記圧送流路における前記散布ノズル部に向かう流れを前記環流路への流れに切り替える切り替え弁と、
前記切り替え弁の下流側で前記圧送流路の圧送状態を検知する圧送状態検知手段と、
前記圧送状態検知手段による検知に基づいて前記第２ポンプの駆動を制御する制御部とを備え、
前記薬液供給路は弾性チューブであり、前記第２ポンプはチューブポンプであって、前記制御部は、前記圧送状態検知手段が検知した流量低下に基づいて、前記チューブポンプのローターを短期間だけ逆転駆動し、前記ローターが前記弾性チューブを２点で封止する位置で前記ローターを停止させることを特徴とする薬液混合散布装置。
前記圧送状態検知手段は、前記圧送流路に設けた流量センサであることを特徴とする請求項１記載の薬液混合散布装置。
前記圧送状態検知手段は、前記圧送流路に設けた圧力センサであることを特徴とする請求項１記載の薬液混合散布装置。
前記吸引流路における前記環流路との連結部と前記合流部の間に第１逆止弁を設けると共に、前記吸引流路における前記合流部の上流側に第２逆止弁を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬液混合散布装置。