JPH0214107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） この発明は、ビニールハウス内等において、濃
厚液を常温で一流体ノズルを用いて無入散布する
新規なシステムに関する。

（従来技術） 通常、温室やビニールハウスの花卉・野菜・果
樹裁培において、薬剤による病害虫防除は安定し
た生産に欠かせない。これらの密閉された室内で
ば高温多湿となり作物は一般に病害虫の被害を受
けやすいため、勢い露地栽培より薬剤散布回数が
多くなつている。

しかしながら、従来の動力式噴霧機を使用する
在来の散布法では室内面積が増すにつれ、また散
布回数が重なるにつれ、さらには作物が繁茂する
につれて作業性が悪化し、作業者の安全性にも問
題が生じてきた。その対策として作業者が温室や
ビニールハウスの室内に立入らないで、散布作業
が可能な新しい常温煙霧機が実用化されはじめて
いる。

この種、従来の常温煙霧機では、旧来の動力噴
霧機で使用する薬剤をそれほど希釈することな
く、濃厚液のまま煙霧のような超微粒化し、少量
散布するのを特徴としている。ここでは薬液を高
温にさらして変質させることなしに煙霧化するた
めに、圧さく空気で働く二流体ノズルが使用され
るのが一般である。その基本的な構造はエアコン
プレツサー、エンジンまたはモーター、二流体ノ
ズル、薬液タンクおよび送風器からなつている。
圧さく空気の働きにより、ノズルを通過する薬液
は平均粒子径が10〜30ミクロンの煙霧となり、送
風器によつて強制的に遠方まで放出され、室内に
拡散される。

ところが、この常温煙霧機の普及が遅々として
進まない。これには２，３の理由があり、その最
たるものが二流体ノズルに見られ勝ちな噴口の目
詰りと摩耗の問題である。農薬には殺虫剤と殺菌
剤とがあるが、後者は薬効を持続させるため一般
に小量の固形粉末を含み、これがトラブルを惹起
している。噴霧を一旦停止すると、ノズル内に残
留した薬液中の液体が蒸発するにともない固形粉
末は固着しはじめ、微小な噴口は乾燥した固形物
によつて容易に閉塞されてしまう。二流体ノズル
にあつては、一般に圧さく空気が液体噴出孔に対
し、これをシエアリングする直角方向に働くた
め、一旦閉塞した噴口が圧さく空気によつて再通
することはまずあり得ない。

また、固形粉末が高速で噴口を通過するため、
微小な噴口やその周辺の部位に急激な摩耗の発生
があり、これがノズルの性能の急速な劣化をきた
し、噴霧粒子が肥大して作物に薬害をもたらして
いる。また、現在のいずれの常温煙霧機にあつて
もすべて地上からあるいは低いスタンドから斜め
上方に向け、送風器で遠方に強制散布するが、作
物が伸長し繁茂すると室内を均等に散布し難くな
り、ビニールダクト等を用いるなどして、その対
策に苦慮することが多い。

（発明の目的） この発明はこれら二流体ノズルを採用したこと
により、現在の常温煙霧機が回避し得ない数々の
困難さを一挙に解決し、温室やビニールハウス栽
培農家に濃厚液の常温無人散布の効果的実施を可
能ならしめんとするものである。

さて、この目的を達成しようとすれば、現在の
圧さく空気で駆動される二流体ノズルを排し、中
高圧ポンプだけで働く一流体ノズルを採用すれば
足りるという点については、一般に十分理解され
るところであつた。一旦、目詰りをじたノズル噴
口でも加圧された薬液により容易に再通されて噴
霧を再開するであろうし、噴口が多少摩耗しても
二流体ノズルのように、粒子径の急速な肥大と、
それに伴なう作物への薬害という重大事を惹起す
ることには少ないであろう。しかるに、現存する
一流体ノズルが、その構造理論上、濃厚液の無人
防除用として使用するに足る量の平均粒子径10〜
30ミクロンという微粉を発生し得ない事実が周知
のものであるため、こぞつて二流体ノズルに解決
を求められ、その必然の結果として上述の困難に
逢着しているわけである。

この発明では、その盲点を突き、敢えて一流体
ノズルを採用するという大前提に立ち、これに付
随する前記の困難を解決する手段を考案し、以
て、二流体ノズルでは解決し得ない困難を解消
し、実用に足る濃厚液無人防除法ならびに具体化
された噴霧散布液散布システを提供しようとする
ものである。

（発明の構成） すなわち、この発明にかかる温室やビニールハ
ウス用等の噴霧液散布システムは、流入した圧力
流体を微粒子として噴霧する少くとも１個以上の
一流体ノズルと、該一流体ノズルの前方一定距離
の位置にあつて、一流体ノズルから噴霧される微
粒子の中で径の大なる粗粒子のみを捕捉するトラ
ツプ部材と、上記一流体ノズルから一定距離後方
に位置して一流体ノズルから噴霧される全微粒子
をより前方へ飛翔させるような風の流れを発生さ
せる送風装置と、該送風装置の風量を調節する手
段と、上記一流体ノズル、トラツプ部材、送風装
置を夫々一定の距離関係で散布場所に定置させる
フレーム部材と、上記一流体ノズルで噴霧させる
液体を大量に貯蔵する液槽と、該液槽の液体を上
記一流体ノズルへ連続して流入させる高圧ポンプ
及び開閉バルブを含む流入回路と、上記トラツプ
部材で捕捉した粗粒子の液体を液槽へもどす回収
回路との組合せからなり、フレーム部材で散布場
所の上部に定置させる少なくとも１個以上の一流
体ノズルで噴霧される微粒子のうち径の大なる粗
粒子を捕捉回収して、微粒子のみを送風装置で室
内にほぼ均一に散布するようにしたものである。
さらに、この発明の好ましい実施態様として、上
記のシステムにおいて、上記流入回路に空気を吸
収するエジエクタを設けて一流体ノズルへ送る圧
力流体に気体を混入させる一方、流入回路から分
枝する分岐管上に備える開閉バルブを経由して圧
力流体の一部を液槽へもどすようにすると、一流
体ノズルで噴霧する液の圧力を調整しながらエジ
エクタからの空気吸入を良好に行なわしめること
が同時に可能となるのである。

以下、この発明を図面に示す実施例について詳
細に説明する。

第１図は、この発明にかかる噴霧液散布システ
ムをビニールハウスＨに装備した場合を示し、ビ
ニールハウスＨの室内に設ける室内設置部Ｍと室
外に設ける屋外設置部Ｎとよりなり、両者を接続
手段で連結している。第２図は、噴霧液散布シス
テムをビニールハウスＨに設置した状態を平面図
として示し、矩形状両側中央に一対の室内設置部
M₁，M₂を、夫々の噴霧方向を反対に向けて設
け、ビニールハウスＨの室内全体の領域に室内設
置部M₁，M₂からの噴霧が矢印で示す如く、大略
均一に循環されるようにしている。

第３図は、噴霧液散布システムの概略の構成を
示し、室内設置部Ｍはフレーム１０を中心として
ユニツト化されると共に、屋外設置部Ｎは液槽２
１を中心にして設置される。

室内設置部Ｍは、第４図に示す如く、フレーム
１０上に送風器１１、５個の一流体ノズル１２、
５個のトラツプ１３、５個の調節部材１４よりな
り、屋外設置部Ｎは、液槽２１に接続した高圧ポ
ンプ２２、開閉バルブ２３、エジエクタ２４及び
配管２５，２６，２７よりなる。いいかえると、
室内設置部Ｍは、流入した圧力流体を微粒子とし
て噴霧する平列に配置した５個の一流体ノズル１
２と、該各一流体ノズル１２の前方一定距離の位
置にあつて、一流体ノズル１２から噴霧される微
粒子の中で大径の粗粒子のみを傾斜面１５で捕捉
して開口１６より排出するトラツプ１３と、上記
一流体ノズル１２から一定距離後方に位置して一
流体ノズル１２から噴霧される全微粒子をより前
方へ飛翔させるような風の流れを発生させるフア
ンとモーターを内蔵した送風器１１と、該送風器
の風量を各一流体ノズル１２の後方で調節する手
段１４と、上記一流体ノズル１２、トラツプ１
３、送風器１１を夫々一定の距離関係で散布場所
Ｈに定置させるフレーム部材１０とで構成され
る。また、屋外設置部Ｎは、上記一流体ノズル１
２で噴霧させる液体を大量に貯蔵する液槽２１
と、該液槽２１の液体を上記各一流体ノズル１２
へ連続して流入させる高圧ポンプ２２を含む流入
管２５系回路と、上記各トラツプ１３の傾斜面１
５で捕捉した粗粒子の液体をその開口１６から回
収管２６を介して液槽２１へもどす回収管２６系
回路と、上記流入管２５系回路に介挿した外部よ
り空気を吸収して一流体ノズル１２へ送る圧力流
体に気体を混入させるエジエクタ２４と、上記流
入管２５系回路から分枝し途中に開閉バルブ２３
を含んで、高圧ポンプ２２で圧送される圧力流体
の一部を液槽２１へもどす循環系２７系回路とで
構成される。

上記各構成要素について、第５図乃至第１５図
について詳述する。

第５図に示す如く、各一流体ノズル１２は対応
するトラツプ１３と対で設けられる。一流体ノズ
ル１２は、第７図に示す構造よりなり、第８図、
第９図、第１１図の如きものでもよい。第１０図
は第７図のチツプ１を示す。

一般に、一流体ノズル１２の中最も微細な霧を
安定して発生できるのは、ドーナツ状の中空状ス
プレーパターンを有する所謂空円錐ノズルである
この中にあつても最も微細な霧は微量噴霧形の第
７図乃至第９図で例示されるような、0.2mm程度
の微小な噴口を持つものである。（これ以下では、
実用的にも経済的にも困難がともなう。）これら
の微量噴霧形空円錐ノズルは、第７図に示す如く
トレーナーメツシユ６を通過した液は、ストレー
ナホルダ７上に加工された流入口８を経由してノ
ズル本体９内に入り、ノズルチツプ１上に加工さ
れた旋流溝から旋流室３へ切線状に流入し、此処
で高速回転流と化し、遠心力によつて噴口５から
微霧となり噴出する。なお、旋流溝や旋流室３を
後方から水密に閉塞するため、スプリング４によ
つてクローザー２がノズルチツプ１の背面に圧着
される。また第８図はノズルチツプ１とクローザ
ー２とを傘状の接面で密着させた同種のノズル
を、第９図はストレーナホルダ７内にチエツクバ
ルブ１７を組み込み、噴霧開始時の前だれや停止
時の後だれを防止しようとするノズルである。

この発明にあつては、噴霧粒子の微細さならび
に経済的噴霧量の観点から微量噴霧形空円錐ノズ
ルを特定したが、これに拮抗できる一流体ノズル
であれば、他のどのようなものであつてもよい。
例えば、第１１図示す所謂ピンノズルであつても
よい。ピンノズルは微細な直噴口５から噴出した
小さな直進棒状流がピン１８の先端に激突して傘
状の噴霧をなすものである。

さて、上記の微量噴霧形空円錐ノズル（以下単
にノズルと呼ぶ）のうち、噴口径がほぼ0.2mmの
ものを使用するとし、これに13Kg／cm²の液圧をか
けて噴霧すると、約2.7／hrの微霧を発生する。
この霧をノズル先端から500mmの解放位置で液浸
法により捕集して各粒子径（μ）に対する粒子個
数（％）をみると、第１３図ハのようである。

この分布中、粗大な粒子としては最大粒子径
130ミクロンから80ミクロンに分布している。上
述のように一流体ノズルが今日まで常温無人散布
用として使用できなかつた理由がこれら粗大粒子
の存在にあつた。これらを極力減殺させ得れば、
また、その場合煙霧量が実用に足るものであるな
らば、一流体ノズルを採用することが可能にな
り、現在の二流体ノズルの使用にともなう前述の
ような欠点・困難も一挙に解決することができる
であろう。

そこで、第５図に示すようなトラツプ１３を用
いて、これに噴霧を通過せしめることで、粗大粒
子だけをその傾斜面１５で捕捉し、希望する微細
な粒子のみを前方へ放出する手段を見出した。仮
りに、図中の寸法のＵ字管を試みたが、これは必
らずしもこれら寸法に合致する要はなく、また、
形状も第１４図、第１５図で例示するよう各種の
トラツプが考えられよう。第１４図はトラツプと
して固定の円弧板１３′を用いたものであり、第
１５図はトラツプとして可動のバタフライ板１
３″を用いて再度の調整を可能としたトラツプで
ある。Ｕ字管形円管トラツプ１３は、これら１
３′，１３″に対して最も加工容易で製作コストが
安価であり、また、性能が安定し、粗大粒子を正
確に捕捉する点において最も信頼性が大であり、
さらに複数個を併用する場合、集束が容易でコン
パクトにまとめ上げられる等の利点を有するもの
である。

さて、第５図のトラツプ１３に比較検討のた
め、先の噴霧と同条件、つまりKB60063ノズル
を13Kg／cm²の液圧で噴霧させ、Ｕ字管トラツプの
出口の直下流位置で同様に霧を捕集し、各粒子径
（μ）に対する粒子個数（％）をみると、第１３
図ロを得た。なお、この時の噴霧量は0.23／hr
と10分の１程度にまで激減した。しかし、粗大粒
子は姿を消し、最大85ミクロンの数個の粒子が数
えられた。因に、常温無人防除用としては最大粒
子でも約90ミクロンが限度１杯の大きさで、これ
を越えると付近の作物に直接落下して濃厚液によ
る薬害を発生することが、今日の経験から知られ
ている。よつて、このようなトラツプ１３を援用
することで一流体ノズル１２であつても、有効に
使用されることが確認されるところとなつた。こ
の種のトラツプその寸法、たとえば直径、Ｕ字の
深さ、導入直孔部や噴出直孔部の長さの組み合わ
せにより、最善の寸法形状を得られるであろう
が、法則的に言るのは、粗大粒子を除去しようと
すればするほど、噴霧量が急減して実用性が乏し
くなるということである。

噴霧量が少ないならばＵ字管の本数を増やして
使用上十分な合計量を出すべきであろうが、経済
性の点で好ましくなく、Ｕ字管乃至他のトラツプ
の本数や個数を可及的に減殺し、しかも必要な噴
霧量を確保したい。このために、液中に微小な気
泡を導入し、噴霧噴出時に破裂する力を活用し
て、さらに微粒化を促進する方法として、第１２
図に示すようなエジエクタ２４を用意し、これを
配管系統の中に挿入した。その位置は第３図中に
示されるよう、ポンプ２２とリターン液分岐管と
の間とした。周知の如く、エジエクタ２４は一側
から絞り部２９に対して液体を送る一方、周囲か
ら絞り部２９の開口に対して空気を吸引させて気
液混合とする。なお、ここで２３はリターン液量
調整用開閉バルブ、２２は高圧ポンプ、２１は薬
液槽、２５は噴霧拡散ユニツトへの流入管、２６
はドレン回収管であり、リターン液量調整バルブ
２３の開閉度を調整して流入管からノズルへ流入
させる噴霧圧力が決められる。

さて、該エジエクタの効用を前以て確認するた
め、先の噴霧と同条件下でエジエクタ２４を流入
管系内に挿入して、KB60063ノズルを13Kg／cm²
の液圧で空気を混入した状態で噴霧させ、Ｕ字管
トラツプの出口の直下流位置で同様に霧を捕集
し、各粒子径（μ）に対する粒子個数（％）をみ
ると第１３図イのようになる。この状態では、最
大粒子の85ミクロン粒子の数は半減したが、それ
にも増して重要なのは全体的に粗粒子が一段と微
粒化されている事実が判明した点である。これは
噴霧量をさらに増加させ得る余地が新たに生れた
ことを暗示しているからである。

以上の３つの結果において得たそれぞれの粒径
分布の棒グラフから、Ｕ字管トラツプの採用とエ
ジエクタの採用とにより、微粒化が大巾に改善さ
れた事実を再確認できた。

しかしながら、常温煙霧無人防除機にあつて
は、通例でも最小2.5／hr程度の噴霧量が必要
とされているから、Ｕ字管１本当り0.23／hrと
いう噴霧量の可及的増加を図りたい。幸い、この
発明はその構成部分のひとつとして送風器１１が
が必要とされていて、発生した微霧を遠距離飛翔
させ、温室やハウス内にできるだけ均等に散布す
るために用いられる。そこで、この追い風の一部
をＵ字管の入口に導入し、本来管内壁に付着すべ
き霧の微粒子の一部を管出口まで運び出させ、噴
霧量を増加させようとした。この場合にもまた、
風速と風量の如何によりＵ字管から噴出する最大
粒子と噴霧量とが相関的に変化し、噴霧量を増加
しようとすれば、必然的に粗大粒子が混入する危
険がある。そこで、第６図に示すような円板を２
枚重ねて回転させ、通過面積を加減調整できるよ
うにした風量調整手段１４をＵ字管１３入口に装
着した。送風器１１とＵ字管１３入口との距離を
仮りに500mmにセツトし、管の出口で最大粒子径
を測定しながら風量調整手段１４によつて風量を
絞り込んでゆき、風速9m／sec、風量調整手段１
４における開口面積約680mm²のとき、使用可能限
度一杯の最大粒径90ミクロンの噴霧0.48／hrを
得ることに成功した。なお、風量調整板１４をや
や変形させて管内空気に旋回を与えると、最大粒
子径を変えずに噴霧量をさらに少々増加させるこ
とが可能であろうが、ここでは特に実施しなかつ
た。

この成功を基礎に、第４図のような微霧散布ユ
ニツトを組み上げた。ここで、１１は送風器、１
９は高圧液配管ヘツダー、２０は下向きに装着さ
れた液圧計、１４は風量調整入口板、１６はドレ
ン流入管で、この向う側の管端はホースに接続さ
れて集められたドレンを薬液槽２１に戻すように
なつている。１３はＵ字管トラツプで試作機では
５連装とされ、0.48／hr×５＝2.4／hrの噴
量を得たが、使用条件次第では上下あるいは横方
向へ管数を増加し、電扇器との距離を拡げればよ
い。

この発明の実施例の全体構成を第１図で示して
いるが、微霧発生形一流体ノズル１２と、任意の
形状のトラツプ１３とを組み合せたもの複数セツ
トを束ねあわせ、その後方に送風器１１を備えた
形状で、温室やビニールハウスＨの側端に近い任
意の高さに装着する。ノズルヘツダーを一般農家
が防除用その他の目的ですでに手持ちの高圧ポン
プ２２に連結し、途中、ポンプ側から微霧散布ユ
ニツトにかけて、圧力計２８、エジエクタ２４、
リターン配管２７を挿入し、ポンプ２２の吸入口
とリターン配管端２７を液槽２１に連結する。ト
ラツプ１３でとらえられた粗大粒子はドレンとな
つてドレン流入管１６に集められ、ホースか配管
２６により再び液槽２１に戻入する。

以上のように配された実施例のシステムにあつ
ては、高圧ポンプ２２を約36Kg／cm²程度に昇圧
し、リターン流量調整バルブ２３を開きながらノ
ズル手前の液圧計２０が13Kg／cm²程度を示すよう
調圧すると、エジエクタ２４が空気を吸入しはじ
める。同時にノズル１２は噴霧を開始する。送風
器１１も動きはじめる。防除剤の中でも水和剤は
沈殿物を生じるから、リターン液の排出口を液槽
の中の任意の位置にセツトして、気泡を含んだ液
流により撹拌を行なう。すると、既説の如く、最
大90ミクロンの粒子を含む約2.4／hrの微霧が
追い風に乗つて室内を飛翔しつつ、大きい粒子か
ら次第に落下するが、第２図で示すよう、反対側
の側端にもう１セツトの当ユニツトを反対向きに
装着して同時に駆動すれば、室内の空気がゆるや
かに回転流となつて移動するから、微細な粒子は
この風に乗つて長駆飛翔し、室内の作物は可及的
均等に防除されることになる。

温室ハウスＨの大きさにより微霧散布ユニツト
セツトの数を増し、室内の回転気流が円滑に行な
われ、均等な防除が可能なようセツトアツプす
る。第１６図はその数例を示すものである。

上記実施例のシステムを用いると、従来の装置
に比して下記する如き秀れた効果を奏し得る。

(1) 従来用いられている圧さく空気使用の二流体
ノズルでは、避け得ないノズルの目詰りを実用
上において放念できるまでに改善できた。

(2) ノズルの磨耗については、一流体ノズルを採
用したため、ノズル噴口や旋流室をセラミツク
化可能となり大巾に改善できた。

(3) 強力な電扇器によつて高所から拡散散布でき
るから、やや粗大な霧の粒子も、空中飛翔巾に
微粒化されるからその分を噴霧量の増量に転化
でき、また高所から噴霧するから、作物の成長
によつてさまたげられることも少く、均等散布
が可能になることが期待できる。

(4) 在来の常温煙霧機よりも遥かに安価に製作で
きるから、温室やハウス各室に定備でき、きわ
めて容易に、いつでも迅速に使用できる。一
方、在来のものは高価で、１室内の適切な位置
に移動し、そこで駆動した後は空気中を浮遊す
る濃厚液の微霧を吸引せぬため、一夜間放置し
て薬霧が沈静するのを待つてから入室し、機械
を引き出してから次の室の防除にかかる。害虫
や病菌は突然かつ一斎に発生するのが普通であ
るから、かように１台の機械を一昼夜という長
時間のサイクルで稼動させていては、重大な防
除のタイミングを失し易く、過重な労働も強要
されることになる。

(5) 上掲の説明では触れていないが、第６図の風
量調整板の形状をやや変更して開口面積を大巾
に大小に調節できるようにし、最大開口の状態
で風量を最大限に取り入れる如くし、防除剤の
代りに水を用いて、粗大粒子を含めて大量に噴
量させると、洋蘭などのように葉温を引下げる
必要のある温室内などでは、きわめて容易にミ
スト冷房用として兼用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる噴霧液散布システム
の概略の構成を示す斜視図、第２図は第１図のシ
ステムをビニールハウスに配置した場合の概略を
示す平面図、第３図は第１図のシステムの概略の
構成を示す説明図、第４図は第３図の一部の斜視
図、第５図は第３図の一部の拡大図、第６図は第
３図の一部の拡大斜視図、第７図イ，ロは第３図
のシステムに用いる一流体ノズルの正面図と断面
図、第８図イ，ロ及び第９図イ，ロ並びに第１１
図イ，ロは夫々第７図イ，ロの変形例を示す正面
図と断面図、第１０図イ，ロは第７図イ，ロの一
流体ノズルに用いるノズルチツプを示す断面図と
正面図、第１２図は第３図の一部の断面図、第１
３図イ，ロ，ハは夫々一流体ノズル単独時、一流
体ノズルとトラツプ付加時、一流体ノズルとトラ
ツプ及びエジエクタ付加時における各噴霧の粒子
径と粒子個数の関係図、第１４図及び第１５図は
夫々第５図の変形例を示す斜視図、第１６図イ，
ロ，ハは夫々第２図の変形例である。 １０……フレーム、１１……送風器、１２……
一流体ノズル、１３……トラツプ、１４……調節
手段、２１……液槽、２２……ポンプ、２３……
バルブ、２４……エジエクタ、２５，２６，２７
……配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流入した圧力流体を微粒子として噴霧する少
   くとも１個以上の一流体ノズルと、該一流体ノズ
   ルの前方一定距離の位置にあつて、一流体ノズル
   から噴霧される微粒子の中で粗粒子のみを捕捉す
   るトラツプ部材と、上記一流体ノズルから一定距
   離後方に位置して一流体ノズルから噴霧される全
   微粒子をより前方へ飛翔させるような風の流れを
   発生させる送風装置と、該送風装置の風量を調節
   する手段と、上記一流体ノズル、トラツプ部材、
   送風装置を夫々一定の距離関係で散布場所に定置
   させるフレーム部材と、上記一流体ノズルで噴霧
   させる液体を大量に貯蔵する液槽と、該液槽の液
   体を上記一流体ノズルへ連続して流入させる高圧
   ポンプ及び開閉バルブを含む流入回路と、上記ト
   ラツプ部材で捕捉した粗粒子の液体を液槽へもど
   す回収回路とからなるビニールハウス用等の噴霧
   液散布システム。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のシステムにおい
   て、上記流入回路に空気を吸収するエジエクタを
   設けて一流体ノズルへ送る圧力流体に気体を混入
   させる一方、流入回路に分岐管を開け開閉バルブ
   を経由して圧力流体の一部を液槽へもどし槽内の
   液の撹拌を行なわすようにしたことを特徴とする
   もの。