JP5129512B2 - 静電噴霧装置 - Google Patents
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Description
静電噴霧装置は、給液管90を介して薬液が供給される噴霧ノズル91毎に環状電極92を備え、環状電極92は、噴霧ノズル91から矢符S方向に噴霧される薬液の拡散範囲Dを囲繞するよう配されている。この環状電極92に、高電圧電源装置から給電線93を介して高電圧を供給することによって、噴霧ノズル91から噴霧される薬液が帯電し、農作物のような被噴霧対象に付着し易くなる。ここで、環状電極92は正電極(又は負電極)であり、このため薬液には負の電荷(又は正の電荷)が生じる(特許文献1〜4参照)。
また、環状電極92は、薬液に対してグランドされている。
以上のようにOリング96,96を備える静電噴霧装置は、静電噴霧装置の一例であり、一般的な静電噴霧装置は噴霧ノズルに対してOリングを備えていない。しかしながら、Oリングを備えていない静電噴霧装置は、Oリング96,96を備える静電噴霧装置よりも漏電経路が長く、このため、使用者が感電する可能性や高電圧電源装置が不具合を生じる可能性等が更に高い。
静電噴霧装置は、例えばトラクタのような走行体に設置される、自走する、使用者が運搬する等の方法で移動するため、小型軽量であることが望ましい。
また、噴霧ノズルは液体を噴霧し、帯電部が噴霧ノズルから噴霧される液体を帯電させるため、噴霧された液体は、静電気の作用によって、被噴霧対象に効率よく付着する。
この導電部は、噴霧ノズルから噴霧される液体の拡散範囲を介在して離隔配置されている。
第1発明の場合、このような導電部は、1個のU字状の導電部材の両端部分を用いて構成される。即ち、導電部は、従来のような液体の拡散範囲を囲繞する環状電極ではなく、従来の環状電極が部分的に欠けたような形状になるため、相対的に軽量である。
第2発明の場合、このような導電部は、例えば2個の導電部材を用いて構成してもよく、1個のU字状の導電部材の両端部分を用いて構成してもよい。即ち、導電部は、従来のような液体の拡散範囲を囲繞する環状電極ではなく、例えば従来の環状電極が部分的に欠けたような形状になるため、相対的に軽量である。
更に、各噴霧ノズルが筒状のホルダによって囲繞されていないため、導電部、支持部、支持杆等に付着した液体が噴霧ノズルへ流入することが抑制されている。
このため、使用者、圃場の農作物等が導電部に直接的に触れることがない。
また、導電部よりも導電性が低い非絶縁部は抵抗器の役割を果たすため、電流値が高い電流が、導電部から非絶縁部を介して外部へ漏電することがない。しかも、非絶縁部は防水性を有するため、非絶縁部が液体を吸い込むことで、吸い込んだ液体を介した漏電が生じることがない。
従って、非絶縁部には電流値が低い電流しか流れておらず、非絶縁部に触れた使用者が感電することがない。
更にまた、使用者、圃場の農作物等が非絶縁部の一部に直接的に触れることによって短絡が生じ、電流値が低い電流が地面へ漏電したとしても、導電部には電流値が高い電流が流れ続けるため、非絶縁部の残部ではほとんど電圧降下が生じず、噴霧ノズルから噴霧される液体が十分に帯電される。
また、導電部、支持部、支持杆等に付着した液体が噴霧ノズルへ流入することを抑制することができるため、導電部からこの液体に漏電したとしても、噴霧ノズルの噴霧口に存在する液体でショートすること、延いてはショートによる過電流の発生を抑制することができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る静電噴霧装置1の要部構成を示す正面図である。また、図2は、静電噴霧装置1が備える噴霧ノズル2,2,…近傍を拡大した正面図であり、図3は、図2におけるIII −III 線の断面図である。更に、図4は、静電噴霧装置1が備える電源回路40の要部構成を示すブロック図である。
図1に示すように、静電噴霧装置1はブームスプレーヤであり、図示しない車輪を備える自走式の本体10と、本体10の左右両側に突出し、複数の噴霧ノズル2,2,…を支持する2本の支持杆7,7と、正電極として用いられる条状の導電部3,3,…とを備える。
図2及び図4に示すように、電源回路40には、静電噴霧装置1をオン/オフするスイッチ43と、DC/DC変換器を用いてなるインバータ4と、インバータ4の出力電圧を調整する電圧調整部44とを備える。
このように、インバータ4は、導電部3,3,…に給電する高電圧電源装置として機能する。
このように過電流の発生が抑制されているため、過電流によって使用者が感電することや、過電流によってインバータ4が故障する又は破壊されることが抑制されている。つまり、静電噴霧装置1は安全性が向上されており、漏電、過電流等に耐え得る大型のインバータを備える必要がないため、小型のインバータ4を用いて軽量且つ安価に構成されている。
なお、インバータ4から導電部3,3,…に供給される電流値及び電圧値夫々を検出して表示する電流・電圧モニタを本体10に備えてもよい。
支持杆7は中空であり、支持杆7の下部に、ポンプ6によって供給された薬液が流通する流通管71が支持杆7に沿って設けられており、流通管71と、各噴霧ノズル2の噴霧口とが連結されている。
ポンプ6によって貯留タンク61から供給された薬液は、流通管71を流通して各噴霧ノズル2へ供給され、噴霧ノズル2は、噴霧口から矢符S方向へ、液体を噴霧する。図中Dは、噴霧ノズル2から噴霧される液体の拡散範囲であり、拡散範囲Dは、噴霧ノズル2の噴霧口を頂点とする円錐状又は扇状である。
各導電部3は、銅線、鋼管等の1本の導電部材を用いてなる。つまり、1本の支持杆7に対して2本の導電部材が導電部3,3として配されている。
なお、U字状に配された1本の導電部材の往路と復路とを導電部3,3となす構成でもよい。また、導電部3,3を、例えば合成樹脂製の絶縁性被膜で被覆してもよい。この場合、導電部3に触れた使用者が感電することが更に抑制される。
更に、図3に示すように、導電部3,3に対応する支持部8,8は、H字状の支持板80の2本の下端部であり、噴霧ノズル2,2,…に係る噴霧方向(即ち矢符S方向)に夫々突出している。
また、多数の噴霧ノズル2,2,…個々に設けられた電極に対して給電する複雑な電気配線を必要としないため、断線する可能性が低い。
例えば植物の葉の近傍に負電荷が存在すると、葉は表面及び裏面夫々が正、内部が負に分極する。このため、負に帯電している液体が農作物の表面にひきつけられて、葉の表面にも裏面にも満遍なく付着する。
更に、静電噴霧装置1は、自走式に限定されず、トラクタのような作業車に搭載されるタイプ、地面に設置されるタイプ、使用者が携帯するタイプ等でもよい。更にまた、静電噴霧装置1は、噴霧ノズル2を1個又は少数備える構成でもよい。
また、導電部3の代わりに、棒状又は管状の導電部を用いてもよい。
図5は、本発明の実施の形態2に係る静電噴霧装置が備える噴霧ノズル近傍を拡大した正面図である。
本実施の形態における静電噴霧装置は、実施の形態1の静電噴霧装置1と略同様であるが、噴霧ノズル2,2,…の代わりに、三方切替ノズルを用いてなる噴霧ノズル20,20,…を備えている。その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
つまり、本発明の静電噴霧装置は、噴霧ノズルの形状、噴霧形態等に関わらず、安全性の向上、装置の小型軽量化等の効果を奏する。
つまり、異なる態様の静電噴霧装置が簡易に構成されている。
図6は、本発明の実施の形態3に係る静電噴霧装置が備える噴霧ノズル近傍を拡大した正面図であり、図7は、図6におけるVII −VII 線の断面図である。
本実施の形態における静電噴霧装置は、実施の形態1の静電噴霧装置1と略同様であるが、抵抗器5,5,…の代わりに抵抗器50,50,…を備え、導電部3,3,…の代わりに、支持部8,8,…間に装架されている被覆電線30,30,…、及び被覆電線30,30,…と電源回路40との間に配設されている高圧電線34,34,…を備えている。
また、各被覆導線30は、導電部31を非絶縁部32で被覆してなり、支持部8に形成されている孔に、円筒状の緩衝材82を介して挿通されている。
その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
一方、本実施の形態においては、抵抗器5の代わりに、小型で安価な抵抗器50を備えることによって、装置全体の小型化と低コスト化を図っている。しかしながら、抵抗器50は一般に抵抗器5よりも抵抗値が低いため、導電部31に流れる電流値を最大で数μA、通常1μA以下に制限することは困難である。
この結果、使用者、圃場の農作物等が、数μAを超える電流が流れる導電部31に直接的に触れることが防止されており、また、非絶縁部32又は非絶縁部32から漏電した数μA以下の電流に使用者が触れても感電することが抑制されている。更に、非絶縁部32から漏電した電流がショートしても過電流が発生することが抑制されている。
なお、抵抗器5を抵抗器50に代えることなく、導電部3を被覆電線30に代えてもよい。この場合、非絶縁部32の表面に流れる電流値は更に制限される。
非絶縁部32は、導電部31よりも導電性が低く、更に防水性を有する。しかしながら、導電性が低すぎて絶縁性を有することはない。本実施の形態においては、非絶縁部32として約1mmの厚さを有するナイロン製のチューブを用いているが、他の材料や他の厚みであってもよい。
更に、非絶縁部32は絶縁部ではないため、少なくとも1μA以下の必要十分な電流値を有する電流が非絶縁部32の表面に流れ、また、必要十分な電圧が印加される。この結果、導電部31が被覆されていても、噴霧ノズル2,2,…から噴霧される薬液が十分に帯電される。
また、導電部31には電流値が比較的高い電流が流れるため、導電部31に直接的に触れた使用者が感電することがある。更に、使用者、圃場の農作物等が導電部31に直接的に触れることによって短絡が生じ、高電流値の電流が地面へ漏電して電圧が降下するため、導電部31全体で電流値の減少と電圧の降下とが過度に生じる。この結果、噴霧ノズル2,2,…から噴霧される薬液を十分に帯電させることができなくなる。
しかしながら、導電部を覆う絶縁部には電流が流れず電圧も印加されないため、絶縁部の周囲の空間において、噴霧ノズル2,2,…から噴霧される薬液が十分に帯電されないという不都合が生じる。
ところで、高圧電線34は薬液を帯電させる用途には用いられないため、銅線を絶縁性のチューブで被覆してなる被覆電線を用いて高圧電線34を構成してもよい。
つまり、本発明の静電噴霧装置は、導電部3,3,…の構成に関わらず、安全性の向上、装置の小型軽量化等の効果を奏する。
なお、噴霧ノズル2,2,…の代わりに噴霧ノズル20を備えていてもよい。
2,20 噴霧ノズル
3 導電部(帯電部)
30 被覆電線(帯電部)
31 導電部
32 非絶縁部
4 インバータ
5,50 抵抗器
6 ポンプ(圧液供給源)
7 支持杆
8 支持部
S 矢符(噴霧方向)
D 拡散範囲
Claims (4)
- 液体を噴霧する噴霧ノズルと、
該噴霧ノズルから噴霧される液体を帯電させるための帯電部と
を備える静電噴霧装置において、
前記帯電部に流れる電流値を制限する抵抗器が接続されており、
前記帯電部は、前記液体の拡散範囲を介在して離隔配置されている2個の導電部を用いてなり、
該2個の導電部は、1個のU字状の導電部材の両端部分を用いて構成されていることを特徴とする静電噴霧装置。 - 液体を噴霧する噴霧ノズルと、
該噴霧ノズルから噴霧される液体を帯電させるための帯電部と
を備える静電噴霧装置において、
前記帯電部に流れる電流値を制限する抵抗器が接続されており、
前記帯電部は、前記液体の拡散範囲を介在して離隔配置されている2個の導電部を用いてなり、
前記噴霧ノズルは、三方切替ノズルを用いてなり、前記噴霧ノズルを支持する支持杆の長手方向に複数並設されており、
前記導電部は互いに略平行な条状であり、前記長手方向に複数離隔配置されている支持部間に装架されていることを特徴とする静電噴霧装置。 - 前記導電部は、該導電部よりも導電性が低く、更に防水性を有する非絶縁部に被覆されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電噴霧装置。
- 薬液を加圧して前記噴霧ノズルに供給する圧液供給源を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の静電噴霧装置。
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