防除機の薬液散布装置

【課題】従来の新ノズル対応は、メーカにて散布テストを行い、ノズル定数を決定し、販売店に連絡後、防除コントローラのパラメータを変更する必要があり、大変な工数と手間が生じていた。この発明の目的は、上記問題点を解消することにある。
【解決手段】薬液を散布制御する散布制御装置を備えた防除機において、機体の走行を停止したままで、エンジンを始動し圧力２４を所定値に設定してテスト散布するように設け、散布ブームに装着の装着ノズルのノズル定数Ｚ１を防除コントローラ２０にて確認、設定変更可能に構成してあることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自走型防除機の薬液散布装置に関し、農業機械の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、薬液を散布する防除装置には、１反あたり１００ｌの薬液を散布際に使用する慣行散布用ノズルと、１反当り２５ｌの薬液を散布する際に使用する小量散布用ノズルが設けられ、ホース等の連結手段を介して択一的に連結することで、薬液の多量散布と少量散布を使い分けできるようにしたものが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１０８６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
農薬散布に伴うドリフトは、目標作物以外に農薬が散逸してしまう現象であり、本来できるだけ減らす必要がある。特に、住宅地等の近隣では周辺住民等に配慮が必要である。近く施工される残留農薬のポジティブリスト制に伴い、ドリフトによって近接した作物から基準値を超える農薬が検出されると流通ができなくなる。
【０００４】
現行の防除コントローラでは、マイコン防除に適応するノズルは限定的で３種類程度である。現在、上記制度の施工に伴い数種のドリフト低減ノズルが市場に出回っており、今後も数種類の新ノズルが開発されようとしている。従って、標準装備でどのノズルにおいても車速連動の自動散布ができる防除システムにする必要がある。
【０００５】
従来の新ノズル対応は、メーカにて散布テストを行い、ノズル定数を決定し、販売店に連絡後、防除コントローラのパラメータを変更する必要があり、大変な工数と手間が生じていた。この発明はかかる問題点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の本発明は、薬液を散布制御する散布制御装置を備えた防除機において、機体の走行を停止したままで、エンジン（Ｅ）を始動し圧力（２４）を所定値に設定してテスト散布するように設け、散布ブーム（９）に装着の装着ノズル（１１，…）のノズル定数（Ｚ１）を防除コントローラ（２０）にて確認、設定変更可能に構成してあることを特徴とする。
【０００７】
機体の走行は停止させた状態におき、エンジン（Ｅ）を始動して圧力を所定圧、つまり、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ^２に設定してテスト散布する。そして、表示切替手段（２８）を操作し定数の位置にインジケータを移動させ、ノズル定数を確認した後自動ボタンを長く押して記憶決定する。ノズル定数はマイコンにて自動的に演算する。
【０００８】
請求項２記載の本発明は、請求項１において、センターブーム（９ａ）のみのテスト散布にてノズル定数（Ｚ１）を自動設定できる制御手段を設けてあることを特徴とする。
車体中央のセンターブーム（９ａ）に装着された装着ノズル１1，…のみによってテスト散布を行い、このセンターブームのみのテスト散布によってノズル定数が自動設定される。サイドブーム（９ｂ）のノズルはカットされ、全てのブームのノズルより噴霧してノズル定数を決定するものに比べ、より少ない噴霧量にて可能となり、噴霧の無駄をなくすことができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上要するに、請求項１の本発明によれば、現場で容易にノズル定数を変更し、マイコン防除で作業することができる。標準装備のノズルに限定されないので、ユーザは市場のニーズに合ったノズルを選定、購入でき防除機の用途及び適応性が向上する。行政の推奨するノズルにも適応し、環境問題にも貢献できる。
【００１０】
請求項２の本発明によれば、センタブームのみのテスト散布にてノズル定数を自動設定できるので、請求項１の発明効果を奏するものでありながら、全てのブームのノズルより噴霧して決定する方式より極めて少ない量の噴霧にて決定、記憶でき、無駄のないノズル定数の決定方式が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１及び図２は、乗用型防除機を示すものであり、この車体１の前部にエンジンＥを搭載し、このエンジンＥの回転動力をミッションケ−ス２内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を前輪３と後輪４とに伝えるようにしている。機体後部には薬液を収容しているタンク５が設置され、該薬液タンク５の上部に運転席６が、その前方にはステアリングハンドル７が装備されている。薬液タンク５内の薬液は、ポンプ８により後述する散布ブ−ム９に設けられた散布ホ−ス１０のノズル１１から噴出されるようになっている。
【００１２】
機体の左右両側には散布ブ−ムを収納支持するためのブーム収納支持枠１３，１３が立設され、受け具１４によって係止保持されるようになっている。
次に、散布ブ−ム９の構成について説明すると、中央の散布ブ−ム（センタブーム）９ａは機体の横幅に略一致し、その左右両側に連結される左右散布ブ−ム（サイドブーム）９ｂ，９ｂは中央のそれよりも長さが長く構成されている。サイドブ−ム９ｂは、中央のセンターブ−ム９ａに対し回動自在に連結され、サイドブ−ム上下シリンダ１５により上方へ回動させて収納状態に保持させたり、或いは地面と略平行となる散布作業姿勢状態に回動させて支持させたりすることができる。
【００１３】
次に、乗用型防除機の車速連動噴霧システムを有したブ−ムスプレ−ヤ（薬液散布装置）の散布制御装置について説明する。
防除コントローラ２０を備えた表示パネル２１には、中央上部のディスプレイ２２の左側に上位から散布設定２３、圧力２４、流量２５、流量累計２６、定数２７等の表示部が表示されていて、ディスプレイ２２の左端部に点灯される三角マークによって、このディスプレイに表示されるデータ内容が指示される。ディスプレイ２２右側には表示切替手段である表示切替ボタン２８が設けられる。また、これらの下方には、自動押しボタン（スイッチ）２９が設けられ、このＯＮをパイロットランプ３０で表示するようになっている。更に、散布設定ボタンスイッチ３１、増減ボタンスイッチ３２，３３、累計リセットスイッチ３４等が配置される。機体の走行を停止させた状態におき、エンジンＥを始動して所定圧（圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ^２）に設定してテスト散布する構成としている。そして、表示切替ボタン２８を押し、定数２７の位置にインジケータを移動させ、ノズル定数を確認した後自動ボタン２９を長く押し（約３秒間）て記憶決定する。ノズル定数を確認しながら設定記憶できるので設定時のトラブル発生がなくユーザでも容易に対応できる。そして、定数はマイコンにて自動で演算する構成としてある。この定数の計算式は、Ｚ１（ノズル定数）＝Ａ１（噴霧全流量Ｌ／ｍｉｎ）／Ｎ（ノズルの個数）となる。なお、ノズル個数は、通常１０ｍブームで３４個である。また、流量は流量センサにて測定し、圧力は圧力センサにて測定する。
【００１４】
そして、マイコン防除演算式は、次のような式によって得られる。
即ち、散布量Ｑ＝１０００・√Ｐ・Ｚ１／６０・０，３・√１０・Ｖとなる。従って、上記定数計算式からノズル定数を演算し、圧力センサ値、流量センサ値から防除コントロ−ラ２０が様々なノズル１１，…の特性定数を認識できるようにする。これにより、ユ−ザの希望する作業に適合したノズルをユ−ザレベルで装着可能となる。
【００１５】
また、図４に示す実施例では、散布ブーム９の中央のセンタブーム９ａのみの噴霧量でテスト散布を行い、防除コントローラ２０にてノズル定数を自動設定するようにしている。これによれば、全てのブームのノズルより噴霧して決定する方式に比べ、より少ない量の噴霧にて決定．記憶でき、環境的にも適している。
【００１６】
次に、図５に示す実施例は、車速連動機能（マイコン防除）を有した自走型防除機において、作付けが豆科の作物では、通常の上側ノズル１１ｕによる作物上方からの散布と吊り下げノズル１１ｄによる下方からの散布が同時に行われることが多い。この場合それぞれノズルの形式が異なるため、従来のマイコン防除方式では車速連動による自動散布機能が使えない欠点があり、散布早見表による手動散布が主流であった。そこで、本例は、マイコン内の自動防除演算式を全噴口より散布される流量をパラメータとした演算式に組み込み利用することで、自動散布を行えるように改善した。
【００１７】
「演算式」：Ｖ・ｌ１・ｎ１・Ｑ・６０／１０００＝√Ｐ／√１０・Ａ
が成り立つことにより、１０ａ当りの散布量Ｑ（Ｌ／反）＝１０００・√Ｐ・Ａ／６０・√１０・Ｖ・ｌ１・ｎ１となる。
【００１８】
Ｖ：車速（ｍ／ｓ） l１：吊り下げノズルピッチ（ｍ）ｎ１：吊り下げ部の本数（本）
Ｐ：圧力kgf／ｃｍ^２Ａ：全流量（Ｌ／ｍｉｎ）
これにより、吊り下げ方式による防除においても、マイコン防除による均一散布と定量散布が行えるようになる。
【００１９】
図6及び図７は、流量制御バルブの構造を示し、図中、３６は流量センサ、３７は圧力センサ、３８は流量制御バルブ、３９はバルブ作動用モータ、４０は噴霧コックを示す。
車速が制御範囲を越えると、散布が自動的にカットされるように防除コントローラ２０にて制御する。車速が早過ぎると、ブームランスは圃場の凹凸により前後左右に揺れるので散布ムラが発生する。また、機体の耐久性も低下する。本例では、防除コントローラが車速センサの信号を検知して流量制御しているが、車速が規定上限を越えると、流量制御バルブ３８を強制的に閉じるように（或いは防除ポンプスイッチが自動的にＯＦＦ又は点滅させる制御でもよい。）連動構成することで、上記問題点を解消することができる。
【００２０】
また、流量センサ３６にて示される流量数値が散布作業中異常値（例えば０等）を表示した場合、散布を自動停止する制御手段（流量制御バルブを自動的に閉じる或いは防除ポンプスイッチを自動的にＯＦＦ又は点滅させる制御）を設ける。従来は、流量センサ故障と同時に流量制御バルブの制御も停止させている。これでは、バルブは開いた状態で制御停止しているので、散布は可能である。オペレータはこのまま故障を確認できないまま散布作業を続けることになる。その結果、車速と連動されないので規定量の散布が行えないまま、設定と異なる散布量が作物に散布されてしまう。従って、流量センサ異常による散布エラーをオペレータに素早く認知させることで、かかる問題点を解消することができる。
【００２１】
散布圧力が規定上限圧力（２５ＭＰａ以下）を越える制御域に達した場合、自動的に流量制御バルブを閉じるか、或いは防除ポンプスイッチをＯＦＦ、若しくは防除ポンプスイッチを点滅させて、散布カットする自動カット手段を設ける。
【００２２】
従来は、コントローラ上にてインジケータの点滅や警音ブザー等で散布異常を運転者に知らせるものであったが、エンジン音や、防除ポンプの音等がうるさい為運転者に異常が伝わらないことが多い。また、高圧での作業を継続するとブームランス内の流体流速が早まる為,管内磨耗を早めランスの寿命低下を招き、さらにはノズルの磨耗を惹き起す等の欠点が生じる。かかる欠点を解決するために、本例は、高圧の散布エラーを散布カットによってオペレータに素早く認知させるものである。
【００２３】
また、散布圧が前記高圧とは逆に低圧、即ち規定下限圧力（５ＭＰａ以上）を下回る制御域に達した場合にも、自動的に制御バルブを閉じて、散布カットする手段を設けることもできる。なお、散布カット手段として、防除ポンプスイッチをＯＦＦ或いは点滅させるものであってもよい。低圧での散布は風の影響や農薬の葉面への付着低下を招くなど散布ムラを生じる場合が多いため、このような自動的散布カットは有効であり、低圧の散布エラーをオペレータに速やかに認知させることができる。
【００２４】
車速連動タイプのマイコン防除作業時において、散布量設定が高過ぎる或いは圧力補正が大き過ぎる或いは車速が散布量設定に不適合などの不具合で流量不足をひき起した場合にも、流量制御バルブを閉じて自動的に散布カットするか、防除ポンプスイッチをＯＦＦにして散布カットする制御を採用することもできる。
【００２５】
図８は防除コントローラ２０を備えた表示パネル２１の別実施例を示すもので、圧力、流量、累計流量、反当散布量等を表示設定する防除コントローラにおいて、表示パネル（液晶）２１の上方側には、横一列に沿ってそれぞれ個別にワンタッチボタン３５ａ（散布形態ボタン），２４a（圧力ボタン），２５a（流量ボタン），２６ａ（流量累計）等を配置し,目的のメニューを表示或いは設定変更する時,対象となるボタンを押せば,同時に内容が表示されるように構成したものである。従来は、図３に示す表示切替ボタン２８を押して目的の項目を表示させていた。通常インジケータは散布設定の位置にあるので、作業中散布量累計を見たいとき３回ボタンを押なければならない。図８に示す本例の場合には、コントローラ内に、例えば散布形態（或いは作物形態）３５を切り替えるワンタッチボタン３５ａを設けることで,押す毎に水田と畑にモードが切り替わるようになっている。また,本例では、特に、この散布形態ボタンを押す毎に水田と畑にモードが切り替わると、自動的にスリップ率を選択し圃場に準じた適正な速度を計算し、車速と連動して流量制御し規定量を散布するようにした制御手段を備えている。従来の制御に用いるスリップ率は、散布形態（作物形態）にかかわらず、８％を用いていた。これでは、水田走行ではスリップ率が１０％を越えるので目的の散布設定量より多くの農薬が作物に散布されることになる。これを解決するためには、目標散布量と実質散布量の差が小さく、高精度散布防除システムが要求される。
マイコン防除演算式は、Ａ＝１０００・Ｚ1・√Ｐ／６０・０、３・３√１０・Ｖ
そして、車速（ｍ／ｓ）Ｖ＝０，００９８×ｎ×（1−α）で算出する。
【００２６】
Ｎ；５００ｍｓｅｃ間のパルス数
α；スリップ率は、水田の場合で、０、１０（１０％）、畑の場合で、０，０７（７％）を設定によっていづれかに選択する。
【００２７】
また、上記「散布形態」のインジケータ点灯で、増減ボタン３２，３３を押すとスリップ率が任意に補正変更できる構成とすることで、マイコンにて計算される車速Ｖと実際の車速を合致できるので、圃場を選ぶことなく、散布設定値通りの散布量を散布できる。
【００２８】
図９〜図1２は、防除機のブーム収納手段の具体例を示すもので、ブーム昇降リンク１６の基点部とサイドブーム９ｂの基点部に夫々ポテンショメータ（角度センサ）Ｐｍ１，Ｐｍ２を設け、ブーム昇降リンク１６の全体昇降時、ポテンショメータＰｍ１が規定角度になったとき、サイドブーム上下シリンダ１５がポテンショメータＰｍ２の作動上限記憶値まで自動的に作動するよう制御手段を設けることで、サイドブームを単独にて下降させてのブーム収納で、ノズルとブーム収納受け具が干渉して、ノズルが損傷したり、水漏れの原因となる不具合発生を防止できる。要するに、ブーム収納時は、必ずサイドブームが正しい収納姿勢の角度になってから、ブーム全体昇降シリンダ１７の下降にて収納されるようになり、収納作動が正確にできる。また、前記サイドブームのポテンショメータＰｍ２に、サイドブームの水平角度を記憶させた位置まで自動的に両サイドブームが下降して作業姿勢になるよう一部自動化した制御機能を設けることもできる。なお、この作動は、図8に示すブーム自動水平作動スイッチ１８をＯＮにすると成り立つように連動構成している。
【００２９】
図１３は、ブーム収納支持枠１３を薬液タンク５と一体化した構成例を示し、タンク底部の本機メインフレームやタンク支持台４１から突設していた従来構造のものに比べ重量が軽く部品点数も少なくて済み安価に実施でき、ブーム収納支持枠を取り外さなくともタンク自体の着脱が容易にできる。また、図１４に示すように、タンク本体５の周辺部に位置する帯状の肉厚部５ｔに、ブーム収納支持枠１３をインサートナット１３ａ及び締付ボルト１３ｂによって一体的に締付固定できる構成としたので、タンクの補強をすることなく、又は強度低下を招くことなく、ブーム収納支持枠の支持構造がシンプルに構成できる。
【００３０】
また、図１６〜図1８に示すように、薬液タンク５の後端上方にブーム収納支持枠を一体化させ取り付けできるように構成しておくと、ブーム受け具の下方部に一定の空間が生じるようになり、天井の低い倉庫に機械を保管する際、サイドブームを薬液タンクの両側面部に略沿わせる格好でブームを収納させることができ、狭い倉庫にも対応できて便利である。
【００３１】
図１９〜図２２は、車体前方に標準散布装置（前方散布装置）ＹＦを、車体後方に後方散布装置ＹＲを備えた自走型防除機を示すもので、後方散布装置ＹＲにも、図２２に示すごとくこれ専用の流量制御バルブ３８Ｒを設けることで、前方散布装置ＹＦに設けた安全弁４３、エアチャンバー４４を共用化する配管構造としている。これによれば、後方散布装置においても細かな散布量調整ができ、除草を対象とする草の量に応じた散布量調整や各作業速に応じた散布量調整が可能となる。また、後方散布装置は、オペレータの後方に位置し、しかも、後輪に隠れて噴霧状態の確認が困難であるため、後方散布装置専用の流量センサ３６Ｒを設けることで、正常に散布しているかどうかの流量の確認判断が容易にできる。更に、後方散布装置には、これ専用の圧力センサ３７Ｒを設けることもでき、散布圧力を設定し、流量制御することで、散布量を任意に調整でき、各作業速に対応することができる。
【００３２】
図２１に示すように、係る実施例は、後方散布装置専用の防除コントローラ２０Ｒを標準散布（前方散布）用防除コントローラ２０の後方に位置させ、同一操作ボックス内で前後に区別して設けた構成としている。これによると、作業を実施しながら散布量を確認できるようになり、オペレータのストレス軽減に役立つ。オペレータは運転席に着座した作業姿勢のままで、流量調整や圧力増減操作が容易となった。
【００３３】
また、前方散布用防除コントローラ２０に隣接してセンターブーム９ａの噴霧を入切するセンタ噴霧レバー５０C、左右のサイドブーム９ｂ，９ｂの噴霧を入切するサイド噴霧レバー５０Ｌ，５０Ｒを配置してあり、後方散布用防除コントローラ２０Ｒの隣接部位には、後方散布を入切する後方噴霧ムレバー５１Ｒを設けて散布装置の操作性向上を図るようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】乗用型防除機の側面図
【図２】同上要部の正面図
【図３】防除コントローラ及び表示パネルの平面図
【図４】防除機の要部の正面図
【図５】通常の上側ノズルと吊り下げノズルを備えた散布装置の散布状態正面図
【図６】散布制御ユニットの側面図
【図７】流量制御バルブの内部構造を示す側面図
【図８】防除コントローラボックスの平面図
【図９】ブーム収納作用状態を示す防除機の側面図
【図１０】同上要部の拡大側面図
【図１１】同上要部の平面図
【図１２】同上要部の正面図
【図１３】薬液タンクの側面図
【図１４】図１３のＳ−Ｓ断面図
【図１５】薬液タンクの平面図
【図１６】防除機の要部の側面図
【図１７】同上要部の背面図
【図１８】同上薬液タンクの平面図
【図１９】後方散布装置を備えた防除機の平面図
【図２０】同上一部の側面図
【図２１】防除コントローラボックスの平面図
【図２２】前方散布装置と後方散布装置の配管系統図
【符号の説明】
【００３５】
Ｅエンジン１車体
３前輪４後輪
９散布ブーム９ａセンタブーム
９ｂサイドブ−ム１０散布ホ−ス
１１ノズルＺ１ノズル定数
２０防除コントローラ２４圧力
２８表示切替手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液を散布制御する散布制御装置を備えた防除機において、機体の走行を停止したままで、エンジン（Ｅ）を始動し圧力（２４）を所定値に設定してテスト散布するように設け、散布ブーム（９）に装着の装着ノズル（１１，…）のノズル定数（Ｚ１）を防除コントローラ（２０）にて確認、設定変更可能に構成してあることを特徴とする防除機の薬液散布装置。
【請求項２】
センターブーム（９ａ）のみのテスト散布にてノズル定数（Ｚ１）を自動設定できる制御手段を設けてあることを特徴とする請求項１記載の防除機の薬液散布装置。

【図１】