JP7292633B2

JP7292633B2 - 薬剤散布装置

Info

Publication number: JP7292633B2
Application number: JP2020096324A
Authority: JP
Inventors: 努大内; 貴也服部
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc; Shibata Corp
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc; Shibata Corp
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2023-06-19
Anticipated expiration: 2040-06-02
Also published as: JP2021185861A

Description

本発明は、薬剤散布装置に関する。

特許文献１に記載されるように、薬剤散布装置として、サイドブームに送液管と複数のノズルとが取り付けられ、薬剤タンクからの薬剤を送液管に向けて圧送しノズルから噴射させる装置が知られている。薬剤は、圧送ポンプによって、薬剤タンクに接続された供給ラインを通じて圧送される。

特許第６６６０９０６号公報

近年、農業分野等において、マイクロバブル（以下、ＭＢという）やウルトラファインバブル（以下、ＵＦＢという）等の微細気泡の利用が注目されている。ＭＢは、直径１μｍ以上１００μｍ未満の気泡である。ＵＦＢは、直径１μｍ未満の気泡である。ところが、薬剤を散布する薬剤散布装置に対して微細気泡発生装置を適用した事例はほとんどなく、利便性の高い薬剤散布装置が求められている。

本発明は、微細気泡を含む薬剤の散布を行うことができ、また通常の薬剤散布を行うこともできる、利便性が高められた薬剤散布装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る薬剤散布装置（１００；１００Ａ）は、薬剤を貯留する薬剤タンク（１０；５２）と、薬剤タンク（１０；５２）に接続されて薬剤を圧送する噴霧ポンプ（２２；５３）と、噴霧ポンプ（２２；５３）に接続された供給配管（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）と、供給配管（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）に接続されると共に、ブーム（３０；５７）に取り付けられた送液管（３１，３２；５８）と、を備え、供給配管（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）には、微細気泡発生器（４４；７４）と、微細気泡発生器（４４；７４）に接続された第１配管部（４１；７１）と、微細気泡発生器（４４；７４）をバイパスさせる第２配管部（４２；７２）と、第１配管部（４１，７１）と第２配管部（４２；７２）とに薬剤の流路を切り替えることのできる切替手段（４３，４５；７３，７５）とが設けられている。

この薬剤散布装置（１００；１００Ａ）によれば、噴霧ポンプ（２２；５３）により、供給配管（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）および送液管（３１，３２；５８）を介して、薬剤が噴射される。このとき、切替手段（４３，４５；７３，７５）によって、薬剤の流路を、微細気泡発生器（４４；７４）有りの第１配管部（４１，７１）か、または微細気泡発生器（４４；７４）無しの第２配管部（４２；７２）かに切り替えることができる。よって、切替手段（４３，４５；７３，７５）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、また通常の薬剤散布を行うこともできる。薬剤散布装置（１００；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、利便性が高められる。

ブーム（３０；５７）は、車両（２）に取り付けられており、車両（２）の左右方向に延びる展開姿勢と、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てもよい。この場合、折り畳み式のブーム（３０；５７）を備える薬剤散布装置において、微細気泡の有無を簡易に切り替えることができ、利便性が高められる。

本発明によれば、切替手段（４３，４５；７３，７５）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、また通常の薬剤散布を行うこともできる。よって、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、利便性が高められる。

本発明の第１実施形態に係る薬剤散布装置を備えた薬剤散布車を示す左側面図である。図１中の薬剤散布装置の配管系統図である。図２中の微細気泡発生器、第１配管および第２配管を示す斜視図である。微細気泡発生器の断面図である。本発明の第２実施形態に係る薬剤散布装置であるブームスプレーヤを示す斜視図である。図５中の薬剤散布装置の配管系統図である。図６中の微細気泡発生器、第１配管および第２配管を示す斜視図である。微細気泡発生器周りの配管系統図である。

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。

１…防除機（薬剤散布車）、２…車両、１０…薬液タンク、１４…微細気泡供給機構、２２…噴霧ポンプ、３０…サイドブーム、３１…送液管、３２…送液管、４１…第１配管部、４２…第２配管部、４３…第１切替弁、４４…微細気泡発生器、４５…第２切替弁、５２…薬液タンク、５３…噴霧ポンプ、５７…サイドブーム、５８…送液管、７０…微細気泡供給機構、７１…第１配管部、７２…第２配管部、７３…第１切替弁、７４…微細気泡発生器、７５…第２切替弁、Ｌ２ａ…第２供給ライン（供給配管）、Ｌ２ｂ…第３供給ライン（供給配管）。

Claims

薬剤を貯留する薬剤タンク（１０；５２）と、
前記薬剤タンク（１０；５２）に接続されて前記薬剤を圧送する噴霧ポンプ（２２；５３）と、
前記噴霧ポンプ（２２；５３）に接続された供給配管（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）と、
前記供給配管（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）に接続されると共に、ブーム（３０；５７）に取り付けられた送液管（３１，３２；５８）と、を備え、
前記供給配管（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）には、微細気泡発生器（４４；７４）と、前記微細気泡発生器（４４；７４）に接続された第１配管部（４１；７１）と、前記微細気泡発生器（４４；７４）をバイパスさせる第２配管部（４２；７２）と、前記第１配管部（４１，７１）と前記第２配管部（４２；７２）とに前記薬剤の流路を切り替えることのできる切替手段（４３，４５；７３，７５）とが設けられている、薬剤散布装置。
前記ブーム（３０；５７）は、車両（２）に取り付けられており、前記車両（２）の左右方向に延びる展開姿勢と、前記車両（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、請求項１に記載の薬剤散布装置。