JP6492261B2 - スピードスプレーヤの送風装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射方向に複数の静翼ブレードを設けた静翼部を備えるスピードスプレーヤの送風装置に関する。

一般に、圃場の果樹等に薬液を噴霧するスピードスプレーヤは知られている。この種のスピードスプレーヤは、通常、放射方向に複数の動翼ブレードを設けた動翼部と、この動翼部を回転させる回転駆動部と、放射方向に複数の静翼ブレードを設け、かつ動翼部による送風方向前方に固定して配設した静翼部と、この静翼部の送風方向前方に配し、静翼部からの送風を散布方向に整流する整流部とを有する送風装置を備え、この整流部を通過する送風に対して複数の噴射ノズルから薬液を噴射することにより、散布方向に薬液の噴霧を行っている。

ところで、この種のスピードスプレーヤに備える送風装置は、広範囲に薬液を噴霧する必要があることから、車両の後部に、送風を行う大型の動翼部を配設するとともに、この動翼部の前方に、送風を軸方向に整流して後段の整流部に供給する静翼部を配設するため、送風装置から発生する騒音が問題となる。このため、スピードスプレーヤにおける特に送風装置からの騒音を低減するための静音化技術も提案されている。

従来、このような静音化技術を用いたものとしては、特許文献１で開示されるスピードスプレヤー及び特許文献２で開示されるスピードスプレーヤの送風装置が知られている。特許文献１で開示のスピードスプレヤーは、スピードスプレヤーの散布部における騒音を低減させることを目的としたものであり、具体的には、車輌の後部から回転羽根によってエアを吸入し、放射方向に静翼を設けた整流筒により、エアを噴出させる構成であって、この整流筒の開口部にノズルを設けて薬液を噴霧させるスピードスプレヤーの静翼のエアの吸込側端縁に凹凸切欠縁を設けて構成、あるいは回転羽根のエアの吸込側端縁に凹凸切欠縁を設けて構成したものである。また、特許文献２で開示のスピードスプレーヤの送風装置は、それぞれの固定翼部から発生する騒音の低減を目的としたものであり、具体的には、回転羽根の吐風側に配置されたそれぞれの固定翼の回転羽根側の半径方向に沿ってスリットを形成してなり、好ましくは、スリットの縁部に、正圧面に供給された空気の一部を負圧面へ案内する切り起こし部を形成したものである。

特開２０００−２１０００１号公報 特開２００３−１０６２９６号公報

しかし、上述した従来の静音化技術（特許文献１及び特許文献２）は、次のような問題点があった。

第一に、静翼（固定翼）の製作に際しては、静翼（固定翼）の基本形状に対して、開口したスリット又は凹凸切欠縁を設ける必要があるため、静翼（固定翼）の基本形状及び面積を変更又は縮小する加工を伴う。したがって、静音効果を確保できるとしても、本来の整流効果に少なからず影響を与えるとともに、面積が縮小する分を補うには静翼（固定翼）全体のサイズアップ（大型化）を招くなど、静翼（固定翼）に求められる本来の機能に影響する副作用を生じやすい。

第二に、静翼（固定翼）の面方向となる送風方向から見た場合、送風に与える作用面は、先端の縁部分又は先端近傍のスリット部分の僅かに過ぎない。即ち、縁部分又はスリット部分を除けば、残りの大部分は本来の静翼（固定翼）部分となるため、ある程度の静音効果を確保できるとしても、それ以上の改善の余地がほとんどなく、静音効果をより高める観点からは限界があるなど、改善に対する発展性及び融通性に難がある。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したスピードスプレーヤの送風装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、放射方向Ｆｒに複数の動翼ブレード２ｐ…を設けた動翼部２と、この動翼部２を回転させる回転駆動部３と、放射方向Ｆｒに複数の静翼ブレード４ｐ…を設け、かつ動翼部２による送風方向Ｆｗ前方に固定して配設した静翼部４と、この静翼部４の送風方向Ｆｗ前方に配し、かつ当該静翼部４からの送風Ｗを散布方向に整流する整流部５とを備え、この整流部５に臨ませた複数の噴射ノズルＮ…から噴射される薬液を散布方向に噴霧するスピードスプレーヤＭの送風装置１を構成するに際して、複数の静翼ブレード４ｐ…における少なくとも一部の静翼ブレード４ｐ…の表面４ｐｓ…に、ジグザグ形状となる凸条部６…を、放射方向Ｆｒに沿って設けてなることを特徴とする。

また、本発明は、好適な実施の形態により、凸条部６を設けるに際しては、静翼ブレード４ｐの表面４ｐｓに対してプレス成形型により膨出形成することができる。なお、凸条部６は、ジグザグ形状に沿って、間欠形成してもよいし、又は連続形成してもよい。また、凸条部６は、一列Ｌ１により形成してもよいし、静翼ブレード４ｐの送風方向Ｆｗにおける前後に二列Ｌ１，Ｌ２…以上により形成してもよい。さらに、静翼ブレード４ｐを形成するに際しては、送風方向Ｆｗにおける前端辺４ｐｆ及び（又は）後端辺４ｐｒを、少なくとも、直線形状ＳＬ，曲線形状ＳＲ又は波形形状ＳＷにより形成することができる。

このような構成を有する本発明に係るスピードスプレーヤＭの送風装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 静翼ブレード４ｐに、静音化機能を有する凸条部６…を設けても、静翼ブレード４ｐにおける全体の基本形状を変更したり、あるいは全体の面積が縮小するなどの副作用を伴わないため、凸条部６…による静音効果を確保できることに加え、静翼ブレード４ｐに求められる本来の整流効果に対する影響を回避できるとともに、全体のサイズアップを招くなどのマイナス要因も回避できる。

（２） 静音化機能を有するジグザグ形状となる凸条部６…は、静翼ブレード４ｐ…の表面４ｐｓ…に設けるため、様々なパターン形状を有する凸条部６…の選定が可能になる。即ち、凸条部６…の形状を選定するに際しては、静翼ブレード４ｐの全体形状や回転速度等に対応した様々なパターン形状を選定できるなど、静音効果を高める観点からの発展性及び融通性に優れる。

（３） 好適な態様により、凸条部６を設けるに際し、静翼ブレード４ｐの表面４ｐｓに対してプレス成形型により膨出形成すれば、静翼ブレード４ｐを製作するプレス成形工程において、同時に凸条部６の形成も行うことができるなど、製作工数を増加させることなく、容易に実施することができる。

（４） 好適な態様により、凸条部６は、ジグザグ形状に沿って、間欠形成してもよいし、連続形成してもよいなど、様々な実施形態を柔軟に選定できるなど、高い設計自由度を確保できるとともに、特に、間欠形成により実施すれば、単純形状の組合わせにより凸条部６を設けることができるため、静翼ブレード４ｐのプレス成形型に、凸条部６に係わる追加的な加工を施す場合であっても、低コストかつ容易に行うことができる。

（５） 好適な態様により、凸条部６…は、一列Ｌ１により形成してもよいし、静翼ブレード４ｐの送風方向Ｆｗにおける前後に二列Ｌ１，Ｌ２…以上により形成してもよいなど、車両のグレードや作用効果等に対応した任意の配列数を選定することができ、配列数の観点から凸条部６…の最適化を図ることができる。

（６） 好適な態様により、静翼ブレード４ｐを形成するに際し、送風方向Ｆｗにおける前端辺４ｐｆ及び（又は）後端辺４ｐｒを、少なくとも、直線形状ＳＬ，曲線形状ＳＲ又は波形形状ＳＷにより形成すれば、凸条部６による静音化機能に加え、前端辺４ｐｆ及び（又は）後端辺４ｐｒの形状選定に基づく静音化を図ることができる。

本発明の好適実施形態に係る送風装置における静翼ブレードの一部抽出拡大図を含む静翼部の斜視図、 同送風装置における静翼ブレードの平面図、 同送風装置における静翼ブレードの図２におけるＡ視側面図（ａ），Ｂ−Ｂ切断面図（ｂ）及びＣ−Ｃ切断面図（ｃ）、 同送風装置の全体構成図、 同送風装置の動翼部を除いた静翼部の背面図、 同送風装置を備えるスピードスプレーヤの外観側面図、 同送風装置における静翼ブレードの変更例を示す平面図、 同送風装置における静翼ブレードの他の変更例を示す平面図、 同送風装置における静翼ブレードの他の変更例を示す平面図、 同送風装置における静翼ブレードの他の変更例を示す平面図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る送風装置１の理解を容易にするため、スピードスプレーヤＭの全体の概略構成について、図６を参照して説明する。

スピードスプレーヤＭにおいて、５０はシャーシであり、このシャーシ５０の前側に、左右一対の前輪５１…を備えるとともに、後側に、左右一対の後輪５２…を備え、搭載するエンジンにより自走する。また、シャーシ５０上のボディ５３には、前部に運転席５４を備えるとともに、運転席５４の前方におけるフロントパネル５５には、ヘッドライト等の灯火器やバックミラー等の必要な車両設備を備える。さらに、運転席５４の後方には、薬液タンク５７及びエンジンルームや後述する回転駆動部３等を収容した機械室を搭載するとともに、この後方に本実施形態に係る送風装置１を備える薬液噴霧部５８を搭載する。したがって、この薬液噴霧部５８には、送風装置１と、この送風装置１に対して薬液を噴射する複数の噴射ノズルＮ…を備える薬液供給部５９が含まれる。

次に、本実施形態に係る送風装置１の具体的構成について、図１〜図６を参照して説明する。

送風装置１は、図６に示すボディ５３におけるボディ後部５３ｒの内側に配した図１に示す風胴部２１を備え、この風胴部２１における後部の内側には、図４に示す複数の動翼ブレード２ｐ…を放射方向Ｆｒに設けた動翼部２を配する。したがって、複数の動翼ブレード２ｐ…は、周方向に沿って等間隔置きに配される。また、図６に示すボディ５３におけるボディ中間部５３ｍの内側に配した機械室には、図４に示す回転駆動部３を備え、この回転駆動部３から後方に突出する回転シャフト３ｓの先端に動翼部２の中心を取付ける。これにより、動翼部２は回転駆動部３により回転する。なお、回転駆動部３の回転駆動源はエンジンとなる。

一方、動翼部２の送風方向Ｆｗ前方には、図１及び図４に示す静翼部４を固定して配設する。静翼部４は中心位置に円筒基部４ｂを有し、この円筒基部４ｂと風胴部２１間に複数の静翼ブレード４ｐ…を配する。この場合、各静翼ブレード４ｐ…は、周方向に沿って等間隔置きに配し、かつそれぞれ放射方向Ｆｒに沿って配するとともに、各静翼ブレード４ｐ…における内端を円筒基部４ｂの外周面に固定し、かつ外端を風胴部２１の内周面に固定する。例示の静翼部４は十五枚の静翼ブレード４ｐ…を備えている。

この静翼ブレード４ｐ…は、本発明の要部を構成する。一枚の静翼ブレード４ｐを図１〜図３に示す。静翼ブレード４ｐの基本形状は、図２に示すように、前後方向長さが短くなる矩形に形成するとともに、図３に示すように、短辺方向に緩やかに湾曲させて形成する。なお、例示する静翼ブレード４ｐには、厚さ２〜３〔ｍｍ〕の鋼板を用いることができる。そして、各静翼ブレード４ｐ…の表面４ｐｓに、ジグザグ形状となる凸条部６、即ち、送風方向Ｆｗ上流側から見てハの字を順次配列した形状となる凸条部６を放射方向Ｆｒに沿って設ける。例示する図２の静翼ブレード４ｐは、送風方向Ｆｗにおける前端辺４ｐｆと後端辺４ｐｒの形状は、いずれも直線形状ＳＬとして形成する。

この場合、静翼ブレード４ｐの表面４ｐｓに対して、プレス成形型によりプレス成形することにより、図３（ａ），（ｂ）に示すような凸条部６を膨出形成することができる。したがって、静翼ブレード４ｐの表面４ｐｓは、一方の面が突出し、他方の面が窪むエンボス形態となる。このように、凸条部６を設けるに際し、静翼ブレード４ｐの表面４ｐｓに対してプレス成形型により膨出形成すれば、静翼ブレード４ｐを製作するプレス成形工程において、同時に凸条部６の形成も行うことができるなど、製作工数を増加させることなく、容易に実施できる利点がある。

また、凸条部６のジグザグ形状は間欠形成する。即ち、図２に示すように、比較的短い長さの直線形状を有する凸条メンバ６ｐを基本とし、例示の場合、六つの凸条メンバ６ｐ…を放射方向Ｆｒ（長手方向）に順次並べて形成した。この際、一端に位置する凸条メンバ６ｐを、放射方向Ｆｒに対して４５〔°〕傾斜させるとともに、次の凸条メンバ６ｐを、放射方向Ｆｒに対して反対側へ４５〔°〕傾斜させる態様を順次繰り返すことにより、ジグザグ形状となる凸条部６を形成する。図３（ｂ）は凸条メンバ６ｐの長手方向の切断面を示す。さらに、図３（ｃ）は凸条メンバ６ｐの長手方向に対する直角方向の切断面を示し、この切断面の形状は、ほぼ半円形（ドーム形）となる。このように、凸条部６を設けるに際し、ジグザグ形状に沿って、間欠形成すれば、単純形状の組合わせにより凸条部６を設けることができるため、静翼ブレード４ｐのプレス成形型に、凸条部６に係わる追加的な加工を施す場合であっても、低コストかつ容易に行うことができる利点がある。

他方、この静翼部４の送風方向Ｆｗ前方には、当該静翼部４からの送風Ｗを、散布方向（放射方向Ｆｒ）に整流する整流部５を配設する。この整流部５には、軸流方向、即ち、静翼部４から送られる車輛（ボディ５３）の前方向（軸方向）への送風Ｗを、ほぼ直角方向となる放射方向Ｆｒへガイドし、放射方向Ｆｒ（散布方向）に放出させる湾曲整流面５ｓを備えている。そして、この整流部５における送風空間５６には、図６に示すように、薬液供給部５９における複数の噴射ノズルＮ…を臨ませる。各噴射ノズルＮ…は、図に現れない薬液配管，バルブ及び送液ポンプを介して前述した薬液タンク５７に接続される。なお、６０は風胴部２１の後端に設けたファンガードを示す。

次に、本実施形態に係る送風装置１の機能（作用）について、図１〜図６を参照して説明する。

今、スピードスプレーヤＭは薬液噴霧モードにより運転されているものとする。この場合、回転駆動部３の回転により動翼部２が回転する。このときの動翼部２の回転方向は、図１中、反時計方向となる。この動翼部２の回転により、外気が風胴部２１におけるファンガード６０を設けた後端口から吸入され、前方に送風Ｗが行われる。この送風Ｗは、静翼部４により軸方向に一次整流されるとともに、さらに、整流部５により直角方向（放射方向Ｆｒ）に二次整流される。そして、この際、薬液タンク５７からは、各噴射ノズルＮ…に対して薬液が供給されるため、各噴射ノズルＮ…から薬液が噴射されるとともに、この噴射された薬液は送風Ｗに乗り、放射方向Ｆｒとなる散布方向に噴霧される。

ところで、送風装置１は、広範囲に薬液を噴霧する必要があることから、車両後部に、送風Ｗを行う大型の動翼部２を配設するとともに、この動翼部２の前方に、送風Ｗを軸方向に一次整流して次の整流部５に送る静翼部４を配設しているため、静翼部４で発生する騒音が無視できない。騒音の発生原因は、送風Ｗにより静翼ブレード４ｐで生じる比較的大きな渦流といわれており、従来における静音化技術も、主に、この対策を図ったものである。

本実施形態に係る送風装置１は、静音効果を期待できるフクロウの羽根の原理を応用した静翼ブレード４ｐ、即ち、フクロウの羽根に類する機能を生じる凸条部６を設けた静翼ブレード４ｐを備えている。フクロウはほとんど音を発てずに獲物に近づくことができ、その原理は、音の発生源となる渦流を小さく抑制できる羽根の構造にあるといわれている。本実施形態に係る送風装置１では、各静翼ブレード４ｐ…の表面４ｐｓ…に、ジグザグ形状となる凸条部６…を、放射方向Ｆｒに沿って形成したため、動翼部２からの送風Ｗにより静翼ブレード４ｐ上で渦流が発生するとしても、比較的小さな（細かな）渦流に抑えられ、発生する騒音に対する低減化（静音化）が図られる。

このように、本実施形態に係るスピードスプレーヤＭの送風装置１のよれば、基本構成として、各静翼ブレード４ｐ…の表面４ｐｓ…に、静音化機能を有するジグザグ形状の凸条部６…を、放射方向Ｆｒに沿って設けたため、静翼ブレード４ｐにおける全体の基本形状を変更したり、あるいは全体の面積が縮小するなどの副作用を伴わないため、凸条部６…による静音効果を確保できることに加え、静翼ブレード４ｐに求められる本来の整流効果に対する影響を回避できるとともに、全体のサイズアップを招くなどのマイナス要因も回避できる。また、静音化機能を有するジグザグ形状となる凸条部６…は、静翼ブレード４ｐ…の表面４ｐｓ…に設けるため、様々なパターン形状を有する凸条部６…の選定が可能になる。即ち、凸条部６…の形状を選定するに際しては、静翼ブレード４ｐの全体形状や回転速度等に対応した様々なパターン形状を選定できるなど、静音効果を高める観点からの発展性及び融通性に優れる。

次に、本実施形態に係る送風装置１に使用する静翼ブレード４ｐの各種変更例について、図７〜図１０を参照して説明する。

図７に示す変更例は、静翼ブレード４ｐの後端辺４ｐｒの形状を変更したものである。即ち、図２に示した基本実施形態では、送風方向Ｆｗにおける後端辺４ｐｒの形状を直線形状ＳＬにより形成したが、図７に示す変更例は、後端辺４ｐｒを波形形状ＳＷにより形成したものである。なお、例示の前端辺４ｐｆは直線形状ＳＬである。このように、後端辺４ｐｒを波形形状ＳＷにより形成すれば、凸条部６による静音化機能に加え、後端辺４ｐｒの波形形状ＳＷに基づく静音化を図れる利点がある。

図８に示す変更例は、静翼ブレード４ｐにおける凸条部６の数量を変更したものである。即ち、図２に示した基本実施形態では、ジグザグ形状となる凸条部６を設けるに際し、一列Ｌ１により形成した例を示したが、図８に示す変更例は、静翼ブレード４ｐの送風方向Ｆｗにおける前後に二列Ｌ１，Ｌ２により形成したものである。
このように、凸条部６…は、一列Ｌ１により形成してもよいし、静翼ブレード４ｐの送風方向Ｆｗにおける前後に二列Ｌ１，Ｌ２…以上により形成してもよく、その配列数は任意である。これにより、車両のグレードや作用効果等に対応した任意の配列数を選定することができ、配列数の観点から凸条部６…の最適化を図れる利点がある。

図９に示す変更例は、静翼ブレード４ｐにおける凸条部６の形成方法を変更したものである。即ち、図２に示した基本実施形態では、ジグザグ形状の凸条部６を設けるに際し、比較的短い長さの直線形状を有する凸条メンバ６ｐを基本とし、六つの凸条メンバ６ｐ…を長手方向に順次並べることによりジグザグ形状に形成したものであり、いわば凸条部６を間欠形成したものである。これに対して、図９に示す変更例は、ジグザグ形状の凸条部６を設けるに際し、ジグザグ形状に沿って連続形成したものである。このように、凸条部６を設けるに際しては、様々な形成方法を柔軟に選定できるなど、高い設計自由度を確保できる利点がある。

加えて、図９に示す変更例は、前端辺４ｐｆ及び後端辺４ｐｒを形成するに際し、仮想線で示す曲線形状ＳＲにより形成する場合を例示する。このように、静翼ブレード４ｐを形成するに際しては、送風方向Ｆｗにおける前端辺４ｐｆ及び（又は）後端辺４ｐｒを、図２に示す直線形状ＳＬのみならず、図９に示す曲線形状ＳＲや図７示した波形形状ＳＷにより形成可能であり、凸条部６による静音化機能に加え、前端辺４ｐｆ及び（又は）後端辺４ｐｒの形状選定に基づく静音化により、より静音化効果を高めることができる。

図１０に示す変更例は、前端辺４ｐｆ及び後端辺４ｐｒを形成するに際し、双方のそれぞれに異なる波形形状ＳＷ，ＳＷを適用したものである。なお、図７に示した変更例は、後端辺４ｐｒにのみ波形形状ＳＷを適用した点が異なる。このように、前端辺４ｐｆと後端辺４ｐｒは、少なくとも、直線形状ＳＬ，曲線形状ＳＲ又は波形形状ＳＷにより形成することができる。したがって、これらはそれぞれ単独で適用してもよいし、組合わせにより適用してもよい。なお、図７〜図１０において、図２と同一部分については同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

以上、変更例を含む好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、凸条部６…を設けるに際し、全部の静翼ブレード４ｐ…に設けた場合を示したが、一部の静翼ブレード４ｐ…に設ける場合を排除するものではない。また、凸条部６を設けるに際し、静翼ブレード４ｐの表面４ｐｓに対してプレス成形型により膨出形成する場合を示したが、別途形成した凸条部６を溶接やネジ止め等により取付けてもよい。さらに、凸条部６…は静翼ブレード４ｐの片面にのみ設ける場合を示したが、両面に設けてもよい。

本発明に係る送風装置は、薬液を噴霧する各種スピードスプレーヤに利用できる。この場合、スピードスプレーヤには、薬液を散布する各種形態の車両が含まれ、例えば、薬液散布装置を荷台に搭載した四輪トラックやトラクタ等も含まれる。

１：送風装置，２：動翼部，２ｐ…：動翼ブレード，３：回転駆動部，４：静翼部，４ｐ…：静翼ブレード，４ｐｓ…：静翼ブレードの表面，４ｐｆ：静翼ブレードの前端辺，４ｐｒ：静翼ブレードの後端辺，５：整流部，６…：凸条部，Ｆｒ：放射方向，Ｆｗ：送風方向，Ｗ：送風，Ｎ…：噴射ノズル，Ｍ：スピードスプレーヤ，ＳＬ：直線形状，ＳＲ：曲線形状，ＳＷ：波形形状

Claims (5)

1. 放射方向に複数の動翼ブレードを設けた動翼部と、この動翼部を回転させる回転駆動部と、放射方向に複数の静翼ブレードを設け、かつ前記動翼部による送風方向前方に固定して配設した静翼部と、この静翼部の送風方向前方に配し、かつ当該静翼部からの送風を散布方向に整流する整流部とを備え、この整流部に臨ませた複数の噴射ノズルから噴射される薬液を散布方向に噴霧するスピードスプレーヤの送風装置であって、前記複数の静翼ブレードにおける少なくとも一部の静翼ブレードの表面に、ジグザグ形状となる凸条部を、放射方向に沿って設けてなることを特徴とするスピードスプレーヤの送風装置。
2. 前記凸条部は、前記静翼ブレードの表面に対してプレス成形型により膨出形成してなることを特徴とする請求項１記載のスピードスプレーヤの送風装置。
3. 前記凸条部は、前記ジグザグ形状に沿って、間欠形成又は連続形成してなることを特徴とする請求項１記載のスピードスプレーヤの送風装置。
4. 前記凸条部は、一列により又は前記静翼ブレードの送風方向における前後に二列以上により形成してなることを特徴とする請求項１記載のスピードスプレーヤの送風装置。
5. 前記静翼ブレードは、送風方向における前端辺及び（又は）後端辺を、少なくとも、直線形状，曲線形状又は波形形状により形成してなることを特徴とする請求項１記載のスピードスプレーヤの送風装置。

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