以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図1~図4を参照して、第1実施形態に係る薬剤散布装置100を備えた防除機(薬剤散布車)1について説明する。図1に示されるように、防除機1は、車両2と、ブームノズル装置3とを備えた自走式の乗用管理機である。防除機1は、圃場において車両2を走行させながら、薬液タンク(薬剤タンク)10に貯留された薬液(薬剤)を散布する。防除機1は、運転者(使用者)によって行われる操作に基づき、薬液の散布を行う。
車両2の車体フレーム4の前部および後部のそれぞれには、前輪6および後輪7が取り付けられている。防除機1では、これらの前輪6および後輪7の駆動回転により、四輪駆動の走行が可能となっている。車体フレーム4には、その前後方向の中央部において、薬液タンク10が配設されている。薬液タンク10の前端部の中央には、凹部が形成されており、この凹部に、運転者が着座する運転席11が設けられている。薬液タンク10の後方には、エンジンルーム13が設けられている。このエンジンルーム13には、駆動源であるエンジン(図示せず)および薬液を噴霧するための噴霧ポンプ22等(図2参照)が設けられている。
車体フレーム4の前端部には、運転席11の前側に間隔をおいて、運転操作のための操作機器および薬液(薬液)散布のための操作機器を備えた操作機器部12が配設されている。車体フレーム4には、上記したブームノズル装置3が取り付けられている。ブームノズル装置3の左右方向の中央部は車体フレーム4によって支持されており、ブームノズル装置3は振り子状に揺動可能になっている。より詳細には、車体フレーム4の前端部には、四節リンク装置26が前方に延びるように設置されている。四節リンク装置26の前側リンクに固定されたブームノズル装置3は、昇降移動可能になっている。
ブームノズル装置3は、左右方向に延びるセンターブーム(図示せず)と、センターブームの左右両端部に連結された一対のサイドブーム30とを有する。ブームノズル装置3には、センターブームに対してサイドブーム30,30をそれぞれ開閉するための開閉機構27が設けられている。開閉機構27は、センターブームの両端部を中心にしてサイドブーム30を回転させると共に、サイドブーム30の基端部を中心にしてサイドブーム30を回転させる。サイドブーム30の開閉および上下動が順次または同時に行われることにより、サイドブーム30の展開および格納が可能になっている。開閉機構27により、サイドブーム30は、使用状態においてセンターブームと一直線状となるように展開される。車両2に取り付けられたサイドブーム30は、車両2の左右方向に延びる展開姿勢(薬剤散布姿勢)と、車両2の側面において前後方向に延びる格納姿勢とに切替え可能に構成されている。サイドブーム30には送液管31が取り付けられており、噴霧ポンプ22から圧送された薬剤が送液管31の噴霧ノズル5から噴射されるようになっている。
本実施形態の防除機1は、上記のブームノズル装置3と各種の配管、ポンプおよび機器とを備え、微細気泡を含む薬剤を散布することのできる薬剤散布装置100を備える。図2を参照して、薬剤散布装置100の配管系統について説明する。薬液タンク10と噴霧ポンプ22とを接続する第1供給ラインL1には、三方コック等からなる送液バルブ17、ドレンプラグ18、およびストレーナ19がこの順に設けられている。
噴霧ポンプ22の吐出側に接続された第2供給ラインL2aには、薬剤に微細気泡を溶解または含有させるための微細気泡供給機構14が接続されている。微細気泡供給機構14には、第3供給ラインL2bを介して、噴霧ポンプ22による噴霧圧力を調整するための調圧装置16が接続されている。調圧装置16は、噴霧圧力を計測する圧力センサ16aと、送液管31および送液管32に向けて薬剤を分配する分水器16bと、噴霧流量を計測する流量センサ16cと、運転者によってオンオフ操作される噴霧コック16dとを有する。調圧装置16には、センターブームの送液管32につながるセンター送液ラインL3と、サイドブーム30の送液管31につながる一対のサイド送液ラインL4,L4とが接続されている。送液管32および送液管31には、薬剤を噴霧するための複数の噴霧ノズル5が取り付けられている。第2供給ラインL2aと、第3供給ラインL2bと、センター送液ラインL3と、サイド送液ラインL4とは、噴霧ポンプ22に接続された供給配管である。
噴霧ポンプ22は、第1戻りラインL5および第2戻りラインL6を介して薬液タンク10に接続されている。第1戻りラインL5にはコック15aが設けられている。第2戻りラインL6は、ジェットポンプ15の吐出側に接続されている。第2戻りラインL6にはフート弁15bが設けられる。ジェットポンプ15の吐出側であってフート弁15bの上流側に、第1戻りラインL5が合流している。噴霧ポンプ22には調圧弁23が取り付けられており、噴霧ポンプ22は、調圧弁23および第3戻りラインL7を介して薬液タンク10に接続されている。
図2、図3および図4を参照して、微細気泡供給機構14について説明する。微細気泡供給機構14は、微細気泡発生器44と、微細気泡発生器44に接続された第1配管部41と、微細気泡発生器44をバイパスさせる第2配管部42と、を有する。第1配管部41および第2配管部42は、第2供給ラインL2aから分岐しており、その分岐箇所には第1切替弁43が設けられている。第1切替弁43は、第1配管部41と第2配管部42とに薬剤の流路を切り替えることのできる弁であり、たとえばボールコック等である。微細気泡発生器44の吐出側の配管と、第2配管部42の下流端とが合流しており、第3供給ラインL2bに接続されている。その合流箇所には第2切替弁45が設けられている。第2切替弁45は、第1配管部41と第2配管部42とに薬剤の流路を切り替えることのできる弁であり、たとえばボールコック等である。
図3に示されるように、第1切替弁43および第2切替弁45のレバーは、車両2から降りた運転者(使用者)が、圃場に立った状態で容易に操作できるよう、下方に面する位置に設けられている。第1切替弁43および第2切替弁45は、それぞれ、第1配管部41と第2配管部42とに薬剤の流路を切り替えることのできる切替手段である。
微細気泡発生器44は、いずれも筒状の第1筐体44aおよび第2筐体44bが結合された構造を有する。これらの第1筐体44aおよび第2筐体44bの内部に、たとえば複数の微細気泡発生部44cが内蔵されている。微細気泡発生器44内には、所定の圧力を有する薬剤が導入される。微細気泡発生部44cは、薬剤が通る際にキャビテーション効果によってUFB等の微細気泡を発生させる。微細気泡発生器44において発生させられる微細気泡は、たとえば直径1μm未満のUFBである。微細気泡供給機構14において、微細気泡として、たとえば直径1μm以上100μm未満のMBが供給されてもよい。薬剤に微細気泡が含有されることで、たとえば、農作物の生育促進が可能となる。
防除機1の薬剤散布装置100では、薬剤の供給配管である第2供給ラインL2aおよび第3供給ラインL2bの間に、微細気泡供給機構14が設けられている。微細気泡供給機構14では、第1切替弁43および第2切替弁45を操作することで、薬剤の流路が切り替わる。薬剤が第1配管部41を通るように切替操作することで、UFB等の微細気泡が発生し、薬剤に微細気泡が溶解または含有させられる。微細気泡を含む薬剤が、送液管31および送液管32を通じて噴霧ノズル5から噴射される。一方、薬剤が第2配管部42を通るように切替操作することで、微細気泡を含まない通常の薬剤が、送液管31および送液管32を通じて噴霧ノズル5から噴射される。
本実施形態の薬剤散布装置100を備えた防除機1によれば、噴霧ポンプ22により、第2供給ラインL2aおよび第3供給ラインL2bおよび送液管31,32を介して、薬剤が噴射される。このとき、第1切替弁43および第2切替弁45によって、薬剤の流路を、微細気泡発生器44有りの第1配管部41か、または微細気泡発生器44無しの第2配管部42かに切り替えることができる。よって、第1切替弁43および第2切替弁45の操作のみで、微細気泡を含む薬剤の散布を行うことができ、また微細気泡を含まない通常の薬剤散布を行うこともできる。つまり、微細気泡の有無を任意に選択可能である。薬剤散布装置100によれば、散布される薬剤における微細気泡の有無を簡易に切り替えることができ、利便性が高められている。
また、折り畳み式のサイドブーム30を備える薬剤散布装置100において、微細気泡の有無を簡易に切り替えることができ、利便性が高められている。
なお、薬剤散布装置100において、微細気泡供給機構14は、調圧装置16の下流側に設けられてもよい。すなわち、微細気泡供給機構14は、センター送液ラインL3および一対のサイド送液ラインL4,L4のそれぞれに設けられてもよい。
続いて、図5~図8を参照して、第2実施形態の薬剤散布装置100Aについて説明する。図5に示されるように、薬剤散布装置100Aであるブームスプレーヤ50は、トラクタ(図示せず)の後部に装着されている。ブームスプレーヤ50は、合成樹脂の成形品である薬液タンク(薬剤タンク)52と、この薬液タンク52内の液状の薬液(薬剤)を吸引して圧送する噴霧ポンプ53と、噴霧ポンプ53から送られてくる薬剤を散布するブームノズル装置54とを備えている。
ブームスプレーヤ50は、薬液タンク52を固定するためのフレーム60を備えている。フレーム60は、車両(図示せず)に対してブームスプレーヤ50を固定する。ブームノズル装置54は、フレーム60の後部に水平方向に揺動可能に取り付けられたターンブーム55と、ターンブーム55の先端部に上下方向及び水平方向に揺動可能に取り付けられたサイドブーム57とを有している。ターンブーム55を180度揺動させることにより、サイドブーム57を右方および左方に延ばすことが可能になっている。ブームスプレーヤ50による作業時には、ターンブーム55とサイドブーム57とはほぼ一直線上に配置され、右方向又は左方向にサイドブーム57を延出させる。車両に取り付けられたサイドブーム57は、車両の左右方向に延びる展開姿勢(薬剤散布姿勢)と、車両の側面において前後方向に延びる格納姿勢とに切替え可能に構成されている。
サイドブーム57には送液管58が取り付けられており、噴霧ポンプ53から圧送された薬剤が送液管58の噴霧ノズル59から噴射されるようになっている。なお、フレーム60の下部には、トラクタの下部にも薬剤を散布することができるよう、複数の噴霧ノズル59が設けられている。ブームスプレーヤ50は、左右方向のいずれか一方にのみサイドブーム57が取り付けられるタイプに限られず、左右一対のサイドブームがセンターブームの両端に取り付けられるタイプであってもよい。
より詳細には、サイドブーム57は、3段階に伸縮可能な第1、第2および第3ブームノズル57A、57Bおよび57Cを備えている。これらの第1、第2および第3ブームノズル57A、57Bおよび57Cに、第1、第2および第3送液管58A、58Bおよび58Cが取り付けられている(図6参照)。図6に示されるように、薬液タンク52と噴霧ポンプ53とを接続する第1供給ラインL1には、三方コック等からなる送液バルブ17および吸水ストレーナ19Aがこの順に設けられている。噴霧ポンプ53の吐出側に接続された上流側供給配管L2Aには、電動調圧弁63および電動メインコック64がこの順に設けられている。
電動メインコック64の一方の出口に接続された第2供給ラインL2aには、薬剤に微細気泡を溶解または含有させるための微細気泡供給機構70が接続されている。微細気泡供給機構70には、第3供給ラインL2bを介して、噴霧ポンプ53による噴霧圧力を調整するための調圧装置56が接続されている。調圧装置56は、噴霧圧力を計測する圧力センサ56aと、送液管31および送液管32に向けて薬剤を分配する分水器56bと、運転者によってオンオフ操作される噴霧コック56dとを有する。調圧装置56には、ターンブーム55の送液管につながるセンター送液ラインL3と、第1、第2および第3ブームノズル57A、57Bおよび57Cの第1、第2および第3送液管58A、58Bおよび58Cにつながる第1、第2および第3サイド送液ラインL4A、L4BおよびL4Cとが接続されている。これらの送液管には、薬剤を噴霧するための複数の噴霧ノズル59が取り付けられている。上流側供給配管L2Aと、第2供給ラインL2aと、第3供給ラインL2bと、センター送液ラインL3と、第1、第2および第3サイド送液ラインL4A、L4BおよびL4Cとは、噴霧ポンプ53に接続された供給配管である。
図6、図7および図8を参照して、微細気泡供給機構70について説明する。微細気泡供給機構70は、微細気泡発生器74と、微細気泡発生器74に接続された第1配管部71と、微細気泡発生器74をバイパスさせる第2配管部72と、を有する。第1配管部71および第2配管部72は、第2供給ラインL2aから分岐しており、その分岐箇所には第1切替弁73が設けられている。第1切替弁73は、第1配管部71と第2配管部72とに薬剤の流路を切り替えることのできる弁であり、たとえばボールコック等である。微細気泡発生器74の吐出側の配管と、第2配管部72の下流端とが合流しており、第3供給ラインL2bに接続されている。その合流箇所には第2切替弁75が設けられている。第2切替弁75は、第1配管部71と第2配管部72とに薬剤の流路を切り替えることのできる弁であり、たとえばボールコック等である。
微細気泡発生器74は、たとえば第1実施形態の微細気泡供給機構14における微細気泡発生器44と同様の構造および機能を備える。微細気泡発生器74内には、所定の圧力を有する薬剤が導入される。微細気泡発生器74は、薬剤が通る際にキャビテーション効果によってUFB等の微細気泡を発生させる。
図7に示されるように、第1切替弁73および第2切替弁75のレバーは、運転者(使用者)が、ブームスプレーヤ50の側方から容易に操作できるよう、側方に面する位置に設けられている。第1切替弁73および第2切替弁75は、それぞれ、第1配管部71と第2配管部72とに薬剤の流路を切り替えることのできる切替手段である。
本実施形態の薬剤散布装置100Aを備えたブームスプレーヤ50によれば、噴霧ポンプ53により、第2供給ラインL2aおよび第3供給ラインL2bおよび送液管31,32を介して、薬剤が噴射される。このとき、第1切替弁73および第2切替弁75によって、薬剤の流路を、微細気泡発生器74有りの第1配管部71か、または微細気泡発生器74無しの第2配管部72かに切り替えることができる。よって、第1切替弁73および第2切替弁75の操作のみで、微細気泡を含む薬剤の散布を行うことができ、また微細気泡を含まない通常の薬剤散布を行うこともできる。つまり、微細気泡の有無を任意に選択可能である。薬剤散布装置100Aによれば、散布される薬剤における微細気泡の有無を簡易に切り替えることができ、利便性が高められている。
また、折り畳み式のサイドブーム57を備える薬剤散布装置100Aにおいて、微細気泡の有無を簡易に切り替えることができ、利便性が高められている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、第1配管部、第2配管部および微細気泡発生器の周りの具体的な配管構成は、上記実施形態から適宜に変更されてもよい。二股の配管の流路を切り替える切替手段は、第1切替弁等の手動の弁類に限られず、コントローラによって制御される自動弁等であってもよい。運転席11の前部に設けられた操作機器部12に、散布中の薬剤がUFB等の微細気泡を含んでいる状態か否かを示す表示装置が設けられてもよい。