JP2019146501A - 薬液噴霧システム及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薬液噴霧システムにおいて、噴霧された薬液の人間による吸引を避ける。【解決手段】薬液噴霧システム６０は、薬液を供給する薬液供給部６１と、薬液供給部６１から供給された薬液を噴霧領域６６に対して噴霧する少なくとも一つのノズル６５と、ノズル６５からの薬液の噴霧を制御する制御部６２とを備える。制御部６２は、噴霧領域６６に人が居る際には薬液の噴霧を避けるための所定条件に従って薬液を噴霧する制御を行う。【選択図】図１

Description

本開示は、農薬、液体肥料等の薬液を噴霧するための薬液噴霧システムと、その運転方法に関する。

作物を栽培するための栽培室等において、薬液を噴霧するためのシステムが用いられる。例えば特許文献１では、栽培室の病害虫を駆除するための防除装置が開示されている。また、当該装置について、温度センサーの検出値が設定範囲となるように、又は、タイマーに従って、ノズルからの噴霧をオン・オフする制御を行うことが開示されている。

国際公開第２０１７／０８１８８７号

薬液、特に病害虫の防除に用いる農薬等には人体に有害なものが含まれるので、人間による吸引や接触は避けることが必須である。しかしながら、湿度を条件としたプログラムに従って薬液の噴霧等が行われるシステムでは、薬液の噴霧領域（栽培室等）に作業者が居る場合にも薬液を噴霧してしまい、結果として作業者が薬液を吸引する等のおそれがあった。

以上から、本開示の技術の目的は、噴霧された薬液の人間による吸引を避けることができる薬液噴霧システム及びその運転方法を実現することである。

本開示の薬液噴霧システムは、薬液を供給する薬液供給部と、薬液供給部から供給された薬液を噴霧領域に対して噴霧する少なくとも一つのノズルと、ノズルからの薬液の噴霧を制御する制御部とを備える。制御部は、噴霧領域に人が居る際には薬液の噴霧を避けるための所定条件に従って薬液を噴霧する制御を行う。

本開示の薬液噴霧システムの運転方法は、薬液を供給する薬液供給部と、薬液供給部から供給された薬液を噴霧領域に対して噴霧する少なくとも一つのノズルと、ノズルからの薬液の噴霧を制御する制御部とを備える薬液噴霧システムを用いる。制御部が、噴霧領域に人が居る際には薬液の噴霧を避けるための所定条件を確認するステップと、制御部が、所定条件に応じて薬液の噴霧を実行するステップとを含む。

本開示の薬液噴霧システム及びその運転方法によると、制御部により、噴霧領域に人が居る際には薬液の噴霧を避ける制御を行うので、人間による薬液の吸引を抑制することができる。

図１は、本開示の実施形態に係る例示的薬液噴霧システムを模式的に示す図である。 図２は、本開示の薬液噴霧システムにおける配管等の構成例を模式的に示す図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、一実施形態の例示的薬液噴霧システム６０を模式的に示す図である。

薬液噴霧システム６０は、噴霧領域６６に対してノズル６５から薬液を噴霧するシステムである。噴霧領域６６は、例えば、作物を栽培するための温室等の栽培室、又は、屋外の田畑における所定の範囲である。

ノズル６５に対しては、薬液供給部６１から薬液経路６４を通じて薬液が供給される。薬液供給部６４は、個別の図示は省略するが、薬液タンク及び薬液ポンプを備えていても良い。また、薬液供給部６１を制御するための制御部６２と、制御部６２が必要な情報を読み込むためのサーバ６３が備えられている。サーバ６３は、インターネット等に接続されていても良い。

更に、噴霧領域６６に人が居ることを検知する人検知センサー６７（人検知部）を備えていても良い。人検知センサー６７は、例えば、赤外線を利用した時間センサ、カメラ等である。

また、噴霧領域６６における環境情報を検知する環境センサー６８を備えていても良い。環境情報とは、例えば湿度、温度、日照等である。従って、環境センサー６８は、湿度センサー、温度センサー、日照センサー等であり、また、これらの組合せであっても良い。

尚、薬液供給部６１、制御部６２及びサーバ６３について、図１では噴霧領域６６の外に示しているが、これらについても噴霧領域６６内に設けられていても良い。

このような薬液噴霧システム６０を用いて、噴霧領域６６に薬液を噴霧する。薬液は、農薬、肥料、除菌剤等であり、溶液又は分散液を用いても良い。除菌剤としては、例えば次亜塩素酸水であっても良い。

薬液の噴霧は、人の操作により行うことに加えて、制御部６２がプログラムに従って薬液供給部６１を制御することにより自動的に行うこともできる。

特に、農薬等の薬液には人体に有害なものがあるので、人が吸引等することは避けるべきである。そこで、本実施形態の薬液噴霧システム１００の運転方法は、制御部６２が噴霧領域６６に人が居る際には噴霧を避けるための所定の条件を確認するステップと、当該条件に応じて薬液を噴霧するステップとを含む。

＜第１の例＞
このような条件及び運転方法のより具体的な第１の例は、作業者の作業スケジュールを参照するものである。この場合、予め、噴霧領域６６において人が作業を行う時間帯等に関する作業スケジュールをサーバ６３に保存しておく。その上で、制御部６２がサーバ６３から作業スケジュールを読み込むステップと、読み込んだ作業スケジュールに応じて薬液の噴霧を実行するステップとを含む運転を行う。つまり、作業スケジュールのある時間帯には人が噴霧領域６６に居ると想定されるので、そのような時間帯を避けて薬液の噴霧を行う。これにより、人が噴霧領域６６に居る際には噴霧は行われにくくなり、人による薬液の吸引を避けやすくなる。薬液を噴霧するためには、制御部６２が薬液供給部６１を制御する。

この際、噴霧を行う時間帯は、作業スケジュールの時間帯に対して一定の時間を空けて設定してもよい。つまり、噴霧が終了した後、一定時間は空気中に薬液が浮遊等しているので、作業スケジュールの開始時間よりもある程度早い時間に噴霧を終了するようにしても良い。また、作業スケジュールの終了時間を過ぎても、噴霧領域６６内に人が残っていることがあるので、ある程度時間を空けて噴霧を行うようにしても良い。

＜第２の例＞
噴霧の制御に関する条件及び運転方法の第２の例は、人検知センサー６７を利用するものである。つまり、人検知センサー６７を用いて噴霧領域６６に人が居る時間についてのデータを収集するステップと、収集された当該データに基づいて噴霧領域６６に人が居ないと想定される時間帯を選択し、当該時間帯に薬液の噴霧を実行するステップとを含む運転を行う。尚、前記の人が居る時間についてのデータはサーバ６３に蓄積しておくのが好ましい。

この方法によると、サーバ６３に作業スケジュールを入力することは不要となるから、より簡易に人が居ないと予想されるときに噴霧を行うことができる。また、第１の例の条件及び第２の例の条件を組み合わせても良い。つまり、サーバ６３から読み込んだ作業スケジュールと、人検知センサー６７により収集したデータとの両方に基づいて、薬液噴霧の時間帯を決定することもできる。

＜第３の例＞
噴霧の制御に関する条件及び運転方法の第３の例についても、人検知センサー６７を利用する。第３の例では、人検知センサー６７により、噴霧領域６６に人が居ることを検知するステップと、噴霧領域６６に人が居ることが検知された場合には、薬液の噴霧を禁止又は中止するステップとを含む運転を行う。例えば、噴霧を開始する際に人を検知した場合には、噴霧を行わないように制御する。また、薬液の噴霧中に人を検知した場合、噴霧を中止する。この方法では、噴霧領域６６に人が居る際に噴霧が行われることをより直接的に避けることができる。

第３の例の条件は、第１の例の条件及び／又は第２の例の条件と組み合わせても良い。例えば、第１の例のように、制御部６２が予め入力された作業スケジュールを読み込んで噴霧の時間を制御すると共に、噴霧領域６６に人が検知された場合には噴霧を禁止又は中止する。このようにすると、人が居る可能性の低い時間帯に噴霧を行うと共に、その上で人が居た場合は噴霧を行わないようにすることにより、人が薬液を吸引するのをより確実に避けることができる。

尚、薬液の噴霧を行う時間を直接設定することも可能である。この場合にも、第３の例の条件により、設定された時間において人検知センサー６７が人を検知したときには噴霧を禁止又は中止することができる。

＜薬液の噴霧に関する他の条件＞
次に、薬液を噴霧する時間帯を決定するための要素として、天候及び噴霧領域６６の環境を参照しても良い。特に、降水時、及び、湿度が所定値以上の際には、薬液の噴霧を禁止する制御を行っても良い。

湿度が高い状態が続くと、作物に悪影響が出る場合がある。例えば、カビ菌が繁殖する、作物に病気が発生する等の原因となる。また、噴霧領域６６に薬液を噴霧すると、噴霧の対象物である作物の葉の表面等に薬液が付着するが、比較的短時間のうちに薬液中の水分が蒸発して、乾燥することが望ましい。

そこで、予め湿度に関する閾値を設定しておき、制御部６２は、環境センサー６８により測定される噴霧領域６６の湿度が当該閾値以上の場合には薬液の噴霧を禁止する制御を行う。尚、環境センサー６８により、湿度以外の環境情報を得て、それに基づく制御を行っても良い。また、サーバ６３から天気予測データ、降雨量データ等を受信し、これに基づいて噴霧を行う時間及び噴霧を禁止する時間を設定しても良い。

このようにすることで、噴霧領域６６における湿度が高い時間帯が過剰に長くなるのを避けることができ、例えばカビ菌の繁殖リスクを低減することができる。

尚、以上にも関係して、夜間には気温が低下する結果、湿度が上昇するのが一般的であるから、通常は薬液噴霧の時間帯としては昼間を選択する。

次に、制御部６２は、薬液の噴霧に関する実績をサーバに送信して蓄積させる機能を有していても良い。噴霧に関する実績とは、例えば、薬液の種類、噴霧量、日時及び噴霧回数のうちの１つ以上の情報である。これにより、薬液の噴霧に関する記録が残るので、作物の栽培のために当該記録を利用することができる。更に、薬液噴霧の実績は、その後の薬液噴霧に関して利用することもできる。例えば、薬液噴霧を行うために最善の時間帯及び次善の時間帯を決定し、前回の薬液噴霧からの経過時間が短い場合には最善の時間帯を待って噴霧を行うが、当該経過時間が長くなっている場合には次善の時間帯にも噴霧を行うといった制御を行っても良い。

――ノズル及び薬液等の供給に関する構成例――
次に、本開示の薬液噴霧システムについて、特に、ノズルとこれに薬液を供給する配管等について、構成の一例を説明する。図２は、例示的薬液噴霧システム１００を模式的に示す図である。薬液噴霧システム１００は、複数（図２では６個）の二流体ノズル４０を備える。二流体ノズル４０は、液体及び気体が供給され、当該液体及び気体を噴霧するノズルである。

二流体ノズル４０に気体として空気を供給するために、空気供給部１０が備えられている。空気供給部１０は、例えばエアコンプレッサー等を備えていても良い。また、空気供給部１０から二流体ノズル４０に空気を供給するための空気経路として、空気マニホールド１２と、空気マニホールド１２から分岐してそれぞれの二流体ノズル４０に空気を供給する複数の分岐空気経路１１とが設けられている。また、空気供給部１０から分岐空気経路１１までの間に、空気の供給を調整する空気弁１３を備えていても良い。

また、二流体ノズル４０に液体として水を供給するために、水供給部２０が設けられている。水供給部２０は、例えば水タンク及び水ポンプを備えていても良い。また、水供給部２０から二流体ノズル４０に水を供給するための水経路として、水マニホールド２２と、水マニホールド２２から分岐してそれぞれの二流体ノズル４０に水を供給する複数の分岐水経路２１とが設けられている。また、水供給部２０から分岐水経路２１までの間に、水の供給を調整する水弁２３を備えていても良い。

更に、二流体ノズル４０に液体として薬液を供給するために、薬液供給部３０が設けられている。薬液供給部３０は、例えば薬液タンク及び薬液ポンプを備えていても良い。また、薬液供給部３０から二流体ノズル４０に薬液を供給するための薬液経路として、薬液マニホールド３２と、薬液マニホールド３２から分岐してそれぞれの二流体ノズル４０に薬液を供給する複数の分岐薬液経路３１とが設けられている。また、薬液供給部３０から分岐薬液経路３１までの間に、薬液の供給を調整するた薬液弁３３を備えていても良い。

また、分岐水経路２１及び分岐薬液経路３１は、接続部４２において、液体経路４１に接続される。液体経路４１は二流体ノズル４０に接続され、液体として、分岐水経路２１から供給される水、及び、分岐薬液経路３１から供給される薬液を二流体ノズル４０に供給する。水供給部２０及び薬液供給部３０と、水弁２３及び薬液弁３３とにより、二流体ノズル４０に供給される液体を水と薬液とに切り替えることができる。

また、空気供給部１０、空気弁１３、水供給部２０、水弁２３、薬液供給部３０及び薬液弁３３を制御する制御部５０が備えられている。

尚、図示は省略しているが、経路の各部に更に弁等を備え、空気、水、薬液の流れを調整していても良い（流量の増減、経路の開閉、逆流の防止、等）。また、水又は薬液を経路から抜き取るための水抜き口、薬液抜き口を設けても良い。

二流体ノズル４０は、図１におけるノズル６５と同様に、噴霧領域６６に設けられる。尚、図２においては図示を省略してるが、図１に示すのと同様にサーバ６３、人検知センサー６７、環境センサー６８等を備えている。

以上のような薬液噴霧システム１００により、空気供給部１０及び薬液供給部３０を用いて二流体ノズル４０に空気及び薬液を供給して、噴霧領域６６に薬液を噴霧することができる。例えば、屋外の田畑又は野菜等を栽培するための栽培室（温室、ビニルハウス等でも良い）内において、農薬、肥料、除菌剤等を噴霧することができる。尚、空気供給部１０及び水供給部２０を用いて二流体ノズル４０に空気及び水を供給し、水を噴霧することもできる。例えば、作物を栽培するための水やりを行うことができる。

尚、図２に示す構成は例示であり、二流体ノズル４０を用いること、空気供給部１０や水供給部２０を備えること等は、本開示の薬液噴霧システムの効果を実現するためには必須ではない。

本開示の薬液噴霧システムは、噴霧された薬液を人が吸引する等を避けることができ、栽培室に農薬、肥料等を噴霧する薬液噴霧システムとしても有用である。

１０ 空気供給部
１１ 分岐空気経路
１２ 空気マニホールド
１３ 空気弁
２０ 水供給部
２１ 分岐水経路
２２ 水マニホールド
２３ 水弁
３０ 薬液供給部
３１ 分岐薬液経路
３２ 薬液マニホールド
３３ 薬液弁
４０ 二流体ノズル
４１ 液体経路
４２ 接続部
４３ 水循環経路
４４ センサー
５０ 制御部
６０ 薬液噴霧システム
６１ 薬液供給部
６２ 制御部
６３ サーバ
６４ 薬液経路
６５ ノズル
６６ 噴霧領域
６７ 人検知センサー
６８ 環境センサー
１００ 薬液噴霧システム

Claims (11)

1. 薬液を供給する薬液供給部と、
   前記薬液供給部から供給された薬液を噴霧領域に対して噴霧する少なくとも一つのノズルと、
   前記ノズルからの薬液の噴霧を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記噴霧領域に人が居る際には薬液の噴霧を避けるための所定条件に従って薬液を噴霧する制御を行う薬液噴霧システム。
2. 請求項１の薬液噴霧システムにおいて、
   前記制御部は、噴霧領域において人が作業する作業スケジュールを所定のサーバから読み込み、前記作業スケジュールのある時間を避けて薬液を噴霧する制御を行う薬液噴霧システム。
3. 請求項１又は２の薬液噴霧システムにおいて、
   前記噴霧領域に人が居ることを検知する人検知部を備え、
   前記制御部は、前記人検知部の検知結果に基づいて前記噴霧領域に人が居ない時間帯を選択し、当該時間帯に薬液を噴霧する制御を行う薬液噴霧システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１つの薬液噴霧システムにおいて、
   前記噴霧領域に人が居ることを検知する人検知部を備え、
   前記制御部は、前記人検知部が前記噴霧領域に人が居ることを検知した場合には薬液の噴霧を禁止する制御を行う薬液噴霧システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１つの薬液噴霧システムにおいて、
   前記制御部は、降水の際及び湿度が所定値以上の際には薬液の噴霧を禁止する制御を行う薬液噴霧システム。
6. 請求項１〜５のいずれか１つの薬液噴霧システムにおいて、
   前記制御部は、薬液の噴霧に関する実績を所定のサーバに送信する薬液噴霧システム。
7. 請求項１〜６のいずれか１つの薬液噴霧システムにおいて、
   前記ノズルは、気体及び液体が供給され、当該気体及び液体を噴霧する二流体ノズルであり、
   前記二流体ノズルに空気を供給するための空気経路及び空気供給部と、
   前記二流体ノズルに水を供給するための水経路及び水供給部と、
   前記二流体ノズルに薬液を供給するための薬液経路と、
   前記二流体ノズルへの水の供給及び薬液の供給を切り換える切替機構とを備え、
   前記制御部は、前記空気供給部、前記水供給部、前記薬液供給部及び前記切替機構を制御する薬液噴霧システム。
8. 薬液を供給する薬液供給部と、
   前記薬液供給部から供給された薬液を噴霧領域に対して噴霧する少なくとも一つのノズルと、
   前記ノズルからの薬液の噴霧を制御する制御部とを備える薬液噴霧システムにおいて、
   前記制御部が、前記噴霧領域に人が居る際には薬液の噴霧を避けるための所定条件を確認するステップと、
   前記制御部が、前記所定条件に応じて薬液の噴霧を実行するステップとを含む薬液噴霧システムの運転方法。
9. 請求項８の薬液噴霧システムの運転方法において、
   前記制御部が、噴霧領域において人が作業する作業スケジュールを所定のサーバから読み込むステップと、
   前記制御部が、前記作業スケジュールのある時間を避けて薬液の噴霧を実行するステップとを含む薬液噴霧システムの運転方法。
10. 請求項８又は９の薬液噴霧システムの運転方法において、
    前記薬液噴霧システムは、前記噴霧領域に人が居ることを検知する人検知部を備え、
    前記人検知部が前記噴霧領域に人が居る時間帯についてのデータを収集するステップと、
    前記制御部が、前記データに応じて前記噴霧領域に人が居ない時間帯を選択し、当該時間帯に薬液の噴霧を実行するステップとを含む薬液噴霧システムの運転方法。
11. 請求項８〜１０のいずれか１つの薬液噴霧システムの運転方法において、
    前記薬液噴霧システムは、前記噴霧領域に人が居ることを検知する人検知部を備え、
    前記人検知部が前記噴霧領域に人が居ることを検知するステップと、
    前記制御部が、前記噴霧領域に人が検知された場合には薬液の噴霧を禁止又は中止するステップとを含む薬液噴霧システムの運転方法。

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