JP2013201933A - 液剤散布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圃場内を移動しながら液剤散布を行う液剤散布装置において、圃場内の作物生育状況に応じて局所的に効果的な液剤散布を行う。
【解決手段】液剤散布装置１は、第１タンク２と、第２タンク３と、散布ノズル部４と、第１ポンプ５と、第１タンク２と第１ポンプ５の吸引側を接続する吸引流路１０と、第１ポンプ５の圧送側と散布ノズル部４を接続する圧送流路１１と、吸引流路１０の合流部１７に接続されて第２タンク３の第２液体Ｗ２を吸引流路１０に供給する第２液体供給路２０と、第２液体供給路２０に設けられる第２ポンプ６と、圧送流路１１の流量を設定流量に制御すると共に第１液体Ｗ１と第２液体Ｗ２の混合比を設定比に制御する制御部７と、局所的に第２液体Ｗ２を設定濃度で混合散布するために、第２ポンプ６を設定回転数で駆動する局所散布スイッチ８を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、圃場の作物などに液剤を散布する液剤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。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

圃場内を移動しながら薬液を散布するブームスプレーヤなどの作業機には、走行機体に前述した薬液混合散布装置を搭載して作業を行うものがある。この際、前述した薬液混合散布装置によると、薬液供給ポンプの流量を変更することで、任意の希釈倍率の薬液を散布することが可能になる。しかしながら、この従来技術においては、圃場に散布する薬液の濃度は希釈倍率を変更後に一定の濃度で散布するものであり、散布中に適宜希釈倍率を変更することまでは想定されていない。

これに対して、圃場の作物は必ずしも圃場全体で一様な生育状況にあるとは限らず、病害等により生育不良になっている作物が局所的に圃場内に存在することがある。このような場合に、例えば、一定の希釈濃度の薬液を圃場全体に亘って散布すると、病害が進行している作物には十分な防除効果が得られないことがあり、逆に、防除効果の高い高価な薬液を圃場全体に亘って散布すると、病害が進んでいる作物には十分な防除効果が得られるが、高価な薬液の過剰散布になってコスト高になると共に、周辺環境への影響も懸念されることになる。

すなわち、圃場内を移動しながら薬液などの液剤散布を行う際に前述したように局所的な生育不良が存在する場合には、圃場全体に均一に薬液などを散布するよりは、生育不良の作物が存在する局所的な領域に、効果の高い薬液などの液剤を集中的に散布する方が効率的である。しかしながら、従来の液剤散布装置では、このような局所的な散布を行うことができないので、経済的で且つ有効であり、周辺環境への影響が少ない液剤散布を行うことができない問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、例えば圃場内を移動しながら液剤散布を行う液剤散布装置において、圃場内の作物生育状況に応じて局所的に効果的な液剤散布を行うことができること、高価な液剤を使用する場合にも、その液剤を散布すべき領域に局所的な散布を行うことで、経済性の高い液剤散布を行うことができること、防除効果の高い液剤を必要な箇所に局所的に散布できるようにすることで、周辺環境への影響を少なくす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、本発明による液剤散布装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

走行機体に搭載され、移動しながら液剤を散布する液剤散布装置であって、第１液体が貯留される第１タンクと、第２液体が貯留される第２タンクと、前記第１液体又は、前記第１液体と前記第２液体との混合液からなる液剤を散布する散布ノズル部と、前記液剤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タンクの第２液体を前記吸引流路に供給する第２液体供給路と、前記第２液体供給路に設けられ前記第２液体を前記合流部に送る第２ポンプと、前記圧送流路の流量を設定流量に制御すると共に前記第１液体と前記第２液体の混合比を設定比に制御する制御部と、局所的に前記第２液体を設定濃度で混合散布するために、前記第２ポンプを設定回転数で駆動する局所散布スイッチとを備えることを特徴とする液剤散布装置。

このような特徴を有する本発明は、例えば、通常の散布では第１液体（又は第１液体に第２液体が低濃度で混合した液剤）での散布を行い、走行機体を操縦する操縦者が圃場中に局所的に作物の生育不良などが存在することを確認した場合に、走行機体がそこに近づいた時点で局所散布スイッチを操作することで、生育不良などの領域に局所的に第２液体を設定濃度で散布することができる。ここでの第２液体は、作物の生育状況に応じて作業者が所望する最適な農薬や肥料などを選択したものである。

これによると、第１液体を圃場全体に散布しながら局所的に第２液体を散布することが可能になり、高価な薬液剤を必要な箇所に限定して散布することや、圃場内の作物生育状況に応じて局所的に効果的な液剤散布を行うことができ、効果的且つ経済性の高い液剤散布を行うことができる。また、防除効果の高い液剤を必要な箇所に局所的に散布することができるので、周辺環境への影響を少なくすることができる。

本発明の一実施形態に係る液剤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液剤散布装置の機能を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る液剤散布装置における制御部の動作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液剤散布装置の全体的な配管構成を示した説明図である。液剤散布装置１は、図示省略した走行機体に搭載され、移動しながら液剤を散布するものである。本発明の実施形態に係る液剤散布装置１は、農用トラクタ等の走行機体に搭載されて圃場内を移動しながら防除液（薬液）や液肥などを散布するブームスプレーヤなどを適用することができるが、特にこれに限定されるものではない。

液剤散布装置１は、第１タンク２、第２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は第１液体Ｗ１が貯留されており、第２タンク３は第１液体Ｗ１とは異なる第２液体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、第１液体Ｗ１又は第１液体Ｗ１と第２液体Ｗ２との混合液からなる液剤を散布するものである。

第１ポンプ５は、前述した液剤を散布ノズル部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。図示の例では、圧送流路１１には、三方弁１２が設けられ、三方弁１２の第１流出口１２Ａが散布ノズル部４に連通されており、三方弁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、一端が三方弁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に環流するものである。また、環流路１３は、調整弁１５を介して圧送流路１１における三方弁１２の上流側に連結されている。圧送流路１１には流量センサ１６が設けられている。

第２タンク３は、第２液体供給路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、第２液体供給路２０は第２タンク３の第２液体Ｗ２を吸引流路１０の合流部１７に供給する。第２液体供給路２０には第２ポンプ６が設けられており、第２ポンプ６によって第２液体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。

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、第１液体Ｗ１と第２液体Ｗ２の混合比を設定比に制御する。ここでの混合比は、第１液体Ｗ１のみで第２液体Ｗ２の混合割合がゼロの場合を含んでいる。具体的には、制御部７は、流量センサ１６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。

一方、液剤散布装置１は、局所的に第２液体Ｗ２を設定濃度で混合散布するために、第２ポンプ６を設定回転数で駆動する局所散布スイッチ８を備えている。局所散布スイッチ８は、走行機体の後方などに配備される制御部７の動作のうち、第２ポンプ６の駆動を走行機体の操縦者が操作できるようにしたスイッチであり、好ましくは走行機体の操作部に装備される。局所散布スイッチ８が操作されると、第２ポンプ６が設定回転数で回転駆動され、所定供給量で第２液体Ｗ２が合流部１７に供給される。

図２は、本発明の実施形態に係る液剤散布装置の機能を示した説明図である。液剤散布装置１は走行機体Ｔに搭載されて、走行しながら圃場などに液剤を散布するものである。走行機体Ｔを操縦する操縦者Ｍは、圃場などでの散布作業中に、前方に作物の生育不良などを見つけると、走行機体Ｔの操縦部Ｔ１などに装備される局所散布スイッチ８を操作して、生育不良領域Ｓに対して局所的に第２液体Ｗ２が設定量混合された液剤を散布する。

ブームスプレーヤなどによる散布作業では、走行機体Ｔの作業速度は約３ｋｍ／ｈ≒０．８ｍ／ｓであるから、仮にＬ＝８ｍ先の生育不良領域Ｓを操縦者Ｍが見つけてから局所散布スイッチ８を操作したとすると、スイッチ操作から約１０ｓ後に液剤散布装置１が生育不良領域Ｓに到達することになり、この間に、第２タンク３から供給された第２液体Ｗ２が実際に散布ノズル部４から散布される必要がある。したがって、局所散布スイッチ８を操作してから第２液体Ｗ２が散布ノズル部４から設定濃度で散布されるまでの時間が設定時間（例えば１０ｓ）以内になるように、局所散布スイッチ８が操作された場合の第２ポンプ６の回転数が設定されている。実際の散布作業では、第２液体供給路２０が第２液体Ｗ２で満たされた状態になるまでに多少の時間が掛かるので、散布作業前に第２液体Ｗ２の仮噴射を行って第２液体供給路２０を第２液体Ｗ２で満たした状態にしておくことが好ましい。

図３は、本発明の実施形態に係る液剤散布装置における制御部の動作例を示した説明図である。図３（ａ）に示した例は、液剤の散布流量は一定に制御し、通常時（局所散布スイッチ８のオフ時）は第２ポンプ６を停止させ、局所散布スイッチ８がオンされたＴｓ１からＴｓ２の間だけ第２ポンプ６を設定回転数ｎ０で駆動させる。この例では、通常時は第１タンク２に貯留された第１液体Ｗ１のみを散布し、局所散布スイッチ８が操作された期間は第１液体Ｗ１と第２液体Ｗ２とを混合した液剤を散布する。これによると、比較的高価な第２液体Ｗ２を必要な箇所に限定して散布することができるので、経済的且つ効果的な液剤散布が可能になる。

図３（ｂ）に示した例は、液剤の散布流量は一定に制御し、通常時（局所散布スイッチ８のオフ時）には第２ポンプ６を低回転数の第１設定回転数ｎ１で回転駆動させ、局所散布スイッチ８がオンされたＴｓ１からＴｓ２の間には第２ポンプ６の回転数をｎ１より高い第２設定回転数ｎ２に切り替える。この例では、通常時には第２液体Ｗ２の混合割合が設定濃度より低い液剤を散布し、局所散布スイッチ８が操作された期間は第２液体Ｗ２の混合割合が設定濃度の液剤を散布する。これによると、第１タンク２に貯留する第１液体を水（清水）にして、通常時は第２液体Ｗ２の希釈濃度を低くし、必要な箇所に第２液体Ｗ２を設定濃度で散布することができる。

図３（ｃ）に示した例は、通常時（局所散布スイッチ８のオフ時）には液剤の散布流量は一定値ｑ１に制御し、第２ポンプ６を低回転数の第１設定回転数ｎ１で回転駆動させ、局所散布スイッチ８がオンされたＴｓ１からＴｓ２の間には、液剤の散布流量は一定値ｑ１より低い値ｑ２に低下させ、第２ポンプ６の回転数をｎ１より高い第２設定回転数ｎ２に切り替える。この例では、通常時には第２液体Ｗ２の混合割合が低い液剤を散布し、局所散布スイッチ８が操作された期間は第２液体Ｗ２の混合割合が高い液剤を散布することができる。

このように、本発明の実施形態は、例えば圃場内を移動しながら液剤散布を行う液剤散布装置１において、圃場内の作物生育状況に応じて局所的に効果的な液剤散布を行うことができ、高価な液剤を使用する場合にも、その液剤を散布すべき領域に局所的な散布を行うことで、経済性の高い液剤散布を行うことができる。また、防除効果の高い液剤を必要な箇所に局所的に散布できるようにすることで、周辺環境への影響を少なくすることができる。

１：液剤散布装置，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，６Ａ：駆動部（駆動モータ），
７：制御部，８：局所散布スイッチ，
１０：吸引流路，１１：圧送流路，
１２：三方弁，１２Ａ：第１流出口，１２Ｂ：第２流出口，
１３：環流路，１４：連結部，
１５：調整弁，１６：流量センサ，１７：合流路，
１８：第１逆止弁，１９：第２逆止弁，２０：第２液体供給路，
Ｗ１：第１液体，Ｗ２：第２液体，
Ｔ：走行機体，Ｔ１：操作部，Ｍ：操縦者，Ｓ：生育不良領域

Claims (6)

1. 走行機体（Ｔ）に搭載され、移動しながら液剤を散布する液剤散布装置（１）であって、
   第１液体（Ｗ１）が貯留される第１タンク（２）と、
   第２液体（Ｗ２）が貯留される第２タンク（３）と、
   前記第１液体（Ｗ１）又は、前記第１液体（Ｗ１）と前記第２液体（Ｗ２）との混合液からなる液剤を散布する散布ノズル部（４）と、
   前記液剤を前記散布ノズル部（４）に圧送する第１ポンプ（５）と、
   前記第１タンク（２）と前記第１ポンプ（５）の吸引側を接続する吸引流路（１０）と、
   前記第１ポンプ（２）の圧送側と前記散布ノズル部（４）を接続する圧送流路（１１）と、
   前記吸引流路（１０）の合流部（１７）に接続されて前記第２タンク（３）の第２液体（Ｗ２）を前記吸引流路（１０）に供給する第２液体供給路（２０）と、
   前記第２液体供給路（２０）に設けられ前記第２液体（Ｗ２）を前記合流部（１７）に送る第２ポンプ（６）と、
   前記圧送流路（１１）の流量を設定流量に制御すると共に前記第１液体（Ｗ１）と前記第２液体（Ｗ２）の混合比を設定比に制御する制御部（７）と、
   局所的に前記第２液体（Ｗ２）を設定濃度で混合散布するために、前記第２ポンプ（６）を設定回転数で駆動する局所散布スイッチ（８）とを備えることを特徴とする液剤散布装置。
2. 前記局所散布スイッチ（８）を操作してから前記第２液体（Ｗ２）が前記散布ノズル部（４）から設定濃度で散布されるまでの時間が設定時間以内になるように、前記局所散布スイッチ（８）が操作された場合の前記第２ポンプ（６）の回転数が設定されていることを特徴とする請求項１記載の液剤散布装置。
3. 前記局所散布スイッチ（８）は、前記走行機体（Ｔ）の操縦部（Ｔ１）に装備されることを特徴とする請求項１記載の液剤散布装置。
4. 前記制御部（７）は、前記局所散布スイッチ（８）のオフ時には前記第２ポンプ（６）を停止しており、前記局所散布スイッチ（８）のオンによって前記第２ポンプ（６）を設定回転数で駆動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液剤散布装置。
5. 前記制御部（７）は、前記局所散布スイッチ（８）のオフ時には前記第２ポンプ（６）を第１設定回転数で回転駆動させ、前記局所散布スイッチ（８）のオンによって、前記第２ポンプ（６）の回転数を前記第１設定回転数より高回転数の第２設定回転数に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液剤散布装置。
6. 前記制御部（７）は、前記局所散布スイッチ（８）の操作によって前記圧送流路（１１）を流れる液剤の流量を低下させることを特徴とする請求項５記載の液剤散布装置。

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