JPH07143809A - 高圧液体注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、土壌中に高圧の液体を注入して通
気性、排水性を高める高圧液体注入装置に関し、液体が
設定通りの量だけ噴出されていないときには確実に報知
できる装置を提供せんとするものである。 【構成】高圧液体注入装置のコントロ−ラに散布量を設
定する設定器と液体タンク内の液体の消費量を検出する
センサとを接続し、更に、報知手段を接続し、設定値と
検出値とが不一致の場合には、報知手段を作動させるよ
うにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、芝地やゴルフ場等の
土壌に高圧の液体を注入して土壌を活性化する高圧液体
注入装置に関する。

【０００２】

【従来技術】高圧液体を芝地等の土壌中に注入してエア
レ−ション作業を行なうものを本出願人は過去に提案し
ているが、この装置は噴出ノズル先端から噴出される単
位時間当りの吐出量と、電磁バルブの作動回数とを設定
する手段を設け、作業者が車速表を見ながら吐出量と作
動回数とを設定して作業を行なうものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来装置を用いて高圧液体の注入作業を行なう場合、ノズ
ルの直径が０．８ｍｍ〜１．０ｍｍと細かいために液体
に混入した不純物等が噴出口で詰まることがあり、特
に、水和剤等の金属性粒子を含んだ薬剤を噴出させる場
合にはその傾向が大であった。このため、作業者は自分
が設定した噴出パタ−ン通りに液体が噴出されているの
かどうか常に不安を感じながら作業を行なわなければな
らなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は前記の課題に
鑑みて提案するものであって、設定通りの噴出作業が行
なえると共に、仮に噴出パタ−ンが設定通りでなかった
としても、その場合は確実に作業者に報知できる高圧液
体注入装置を提供せんとするものである。このため、次
のような技術的手段を講じた。即ち、液体を貯溜してい
る液体タンクと、回転動力を得て駆動される高圧ポンプ
と、高圧ポンプで加圧された液体を一時的に貯溜する調
圧タンクと、加圧された液体を噴出させる複数個の噴出
ノズルと、制御バルブとを備え、この制御バルブを断続
的に作動させて液体を間歇的に土中に注入させてなる高
圧液体注入装置において、該高圧液体注入装置のコント
ロ−ラに散布量を設定する設定器と液体タンク内の液体
消費量を検出するセンサとを接続し、更に、設定器によ
る設定値と検出器の検出値が不一致の場合には、コント
ロ−ラに接続された報知手段を作動させたことを特徴と
する高圧液体注入装置の構成とする。

【０００５】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、この発
明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、ト
ラクタ−１の機体後部にロワ−リンク２、２及びトップ
リンク３からなる３点リンク機構４を介して支持機枠５
を連結して設け、この支持機枠５に高圧液体注入装置６
を取り付け、トラクタ−１の油圧昇降装置７を昇降作動
させることによって高圧液体注入装置６を昇降させるよ
うに構成している。

【０００６】高圧液体注入装置６は、薬液や水などを収
容する液体タンク９、トラクタ−１のＰＴＯ軸１０から
回転動力を得て駆動される高圧ポンプ１１、高圧ポンプ
１１から送り出される高圧の液体を一時的に貯溜してお
く調圧タンク１２、高圧の液体を噴出する１６個の噴出
ノズル１３等を備え、電磁バルブ１５を断続的にＯＮ，
ＯＦＦ制御することによって高圧の液体が噴出ノズル１
３から土中に噴出される。

【０００７】電磁バルブ１５はこの実施例では４個あ
り、各電磁バルブ１５の下に４つの噴出ノズル１３が置
かれている。電磁バルブ１５への通電は後述するコント
ロ−ラ１７の指令によってなされる。コントロ−ラ１７
の入力側には、単位時間当りの散布量を設定する設定ダ
イヤル１９と、液体タンク９内の液体の消費量を検出す
るレベルセンサ２０が接続されている。この設定ダイヤ
ル１９によって出力条件が設定されると、図示外のパル
ス発生手段から矩形状のパルス信号が出力され、増幅作
用をなすバルブ駆動出力部を経て電磁バルブ１５にバル
ブ駆動パルスが与えられる。なお、この実施例ではパル
スの周期は変更できるように構成されており、周期（あ
るいは周波数）を変えることによって電磁バルブ１５の
作動回数が決定される。また、コントロ−ラ１７の出力
側には警報器としてのブザ−２２が接続されており、後
述するように設定した量の薬液が噴出されていない場合
にはブザ−２２が鳴動するように構成している。なお、
ブザ−２２はトラクタ−１の操縦席近傍に設置される
が、コントロ−ラ１７は支持機枠５側に設置してもよ
い。

【０００８】一方、噴出開始のためのスタ−トスイッチ
２７やストップスイッチ２８を取り付けたスイッチボッ
クス３０は防水が容易で、且つ頻繁に操作する必要性が
あることから、この実施例ではスイッチボックス３０を
トラクタ−１のフェンダ−８上に設置している。スイッ
チボックス３０は操縦者の手元操作が容易であるところ
であればどこに設けても良く、例えばキャビンやロプス
付きトラクタ−１であれば、天井やセンタ−ピラ−等に
設置しても良い。

【０００９】３２はスイッチボックス３０に設けた電源
スイッチ、３８はバッテリ−、３９は調圧弁、４０は圧
力計である。次に、高圧液体注入装置６を構成する噴出
ノズルユニット４１の具体的取付構造について説明す
る。図２は噴出ノズルユニット４１の斜視図であるが、
この噴出ノズルユニット４１は、この実施例では２組あ
り、夫々棒状の腕杆４２、４２の後端部にピン４３、４
３にて上下動自在に枢着されている。左右の噴出ノズル
ユニット４１、４１は構成が同一であるから、一方の噴
出ノズルユニット４１についてのみ構成を説明する。４
４は橇状の板体であって、この板体４４の上に前後方向
に沿わせて架設された支持台４５上に受枠４６が固着さ
れ、左右一対の受枠４６、４６間にノズル支持管４８が
挿通支架され、ノズル支持管４８は横方向の軸心廻りに
回動調整できるようにしている。このため、噴出ノズル
１３の噴出角度がある程度調節できる。５０は電磁バル
ブ１５とノズル支持管４８とを連通接続する挿通管であ
る。

【００１０】電磁バルブ１５で断続制御された高圧の液
体は挿通管５０を通り、ノズル支持管４８を経由してノ
ズル１３先端から土中に噴出される。なお、図中符号５
２は板体４４下面に穿設した通孔でノズル１３に対向さ
せて設けられている。５３は腕杆４２の後部において前
後方向に沿わせて設けられたピンであり、噴出ノズルユ
ニット４１全体をこのピン５３の軸心廻りに揺動させる
ことができる。また、支持機枠５に対する腕杆４２、４
２の上下回動は電動モ−タ５４にて行なわれる。支持機
枠５と腕杆４２の回動基部との間には、リミットスイッ
チが設けられ、このリミットスイッチがＯＮの状態にな
れば電磁バルブ１５が作動しないように安全回路が組み
込まれている。

【００１１】即ち、腕杆４２が電動モ−タ５４によって
上方に引き上げられ、非作業姿勢に移動させられるとリ
ミットスイッチがＯＮとなって安全回路が働き、腕杆４
２が所定角度以上降下して作業姿勢になるとリミットス
イッチがＯＦＦとなって電磁バルブ１５への通電が可能
となるように構成している。図５乃至図７は腕杆４２の
回動枢支部の具体構成を開示するものであり（但し、上
記リミットスイッチは省略されている）、５７は枢支
軸、５８は腕杆４２と一体で前記枢支軸５７に嵌合され
た円筒状ボス、５９は腕杆４２に固着された係止プレ−
ト、６０は円筒状ボス５８の外側にあって枢支軸５７に
嵌合されたボスである。このボス６０には前記係止プレ
−ト５９に下方から当接する板６１が固着され、又、機
枠との間には引張スプリング６３が介装されている。電
動モ−タ５４のシリンダ６４を短縮させて作業を行なっ
ているときには、係止プレ−ト５９と板６１とは離れて
おり、このため、腕杆４２は地面の凹凸に追従しながら
自由に上下動することができる。この場合、スプリング
６３の引上力は作用しないから、噴出時の反力で噴出ノ
ズルユニット４１が簡単に浮き上がるということはな
い。一方、電動モ−タ５４のシリンダ６４を伸長させて
腕杆４２を引き上げるときには、図５においてボス６０
が反時計方向に回動され、板６１が係止プレ−ト５９に
当接し、腕杆４２を上昇させる。この場合、引張スプリ
ング６３が介装されているので電動モ−タ５４の引上力
を軽減させることができる。スプリング６３の弾性力を
強力なものにすれば、モ−タ５４の容量は小さなもので
よく、装置の価格を安価なものにすることができる。

【００１２】次に図４のフロ−チャ−トに基づいて作用
を説明する。作業者はまず、設定ダイヤル１９を操作し
て散布量を設定する。理論散布量Ｗは、１パルス当たり
の吐出量Ｑと周波数Ｆと実作業時間Ｈの積で求められる
（Ｗ＝Ｈ×Ｆ×Ｑ）。一方、消費量Ｗ０はレベルセンサ
２０から求められ、所定時間Ｈにおける液体減少量が算
出される。そして、この散布量Ｗと消費量Ｗ０とが比較
され、一致しなければブザ−２２を鳴らすようにしてい
る。不一致の原因としては、水和剤等に含まれる鉱物性
の粒子がノズル１３の噴出口に詰まった場合や、流路内
の圧力低下から設定した散布量が確保できていない場合
等が考えられる。

【００１３】次に作用を説明する。トラクタ−１のエン
ジンを始動してＰＴＯ軸１０を回転させ、高圧ポンプ１
１を駆動させる。そして、作業開始にあたり、まずスイ
ッチボックス３０の電源スイッチ３２をＯＮにする。つ
いで、散布量を設定するダイヤル１９を用いて出力条件
設定を行なう。

【００１４】そして、図示外のスイッチを操作して腕杆
４２を降下させ、噴出ノズルユニット４１を着地させて
からスタ−トスイッチ２７を押して作業を開始すると、
電磁バルブ１５のコイルに一定周期のパルス電流が流さ
れ、プランジャ−を小刻みに振動させてノズル１３先端
から断続的に高圧の液体を噴出させる。このときの液体
の圧力は約２５０ｋｇｆ〜３５０ｋｇｆ／ｃｍ²程度と
なるように調圧弁３９でコントロ−ルされている。

【００１５】そして、噴出ノズル１３の先端部から土中
に噴出された高圧の液体は弾丸のように土中を進み、硬
くなった土をほぐしながら所定深さまで達する。このと
き、芝の根も適度に根切りされるため、根の成長が促進
される。噴出ノズル１３からの高圧液体の噴出は、スト
ップスイッチ２８が押されるまで継続してなされるが、
ストップスイッチ２８が押されない場合であっても、リ
ミットスイッチがＯＮとなった場合、あるいは電磁バル
ブ１５に対するバルブエラ−信号が検出された場合に
は、パルスの発生を停止する指令が出され、バルブ駆動
出力部の作動を停止する。

【００１６】このようにして作業を行なうものである
が、作業中に設定した通りの液体散布がなされていない
場合にはブザ−２２が鳴って作業者に異常状態を報知す
るものであるから、従来方式に比べて安心して作業が行
なえるものであり、薬液が噴出されなかったことに気付
かずに作業を終了してしまうといった不具合も解消され
る。

【００１７】最後に装置の一部改良について説明する。
図８は装置の表示パネル機構について説明したものであ
る。コントロ−ラ１７に回数設定ダイヤル６６と量設定
ダイヤル６７を接続し、更に機体の走行速度を検出する
車速センサ６８を接続している。回数設定ダイヤル６６
は周波数を設定し、量設定ダイヤル６７は１パルス当た
りの噴出量を設定するもので、バルブに通電する時間、
即ちオ−プンタイムを決める。上記信号を入力パラメ−
タとして作業散布量Ｗ、作業面積Ｓ、単位面積当たりの
散布量Ａを算出表示する。作業散布量Ｗは周波数ｆと作
業時間Ｈと噴出量Ｑの積で求められ、作業面積Ｓは作業
幅ｂと車速Ｖと作業時間Ｈの積で求められ、単位面積当
たりの散布量Ａは作業散布量Ｗを作業面積Ｓで除算した
もので算出される。このようなデ−タを表示パネルのモ
ニタに表示することで必要最低限の情報がリアルタイム
で作業者に流され、グリ−ン上での作業に役立たせるこ
とができる。

【００１８】図１０は高圧液体流路中の分岐部に開閉弁
７０、７１を設けたものである。これらの開閉弁７０、
７１は図１１に示すような断面構造をしており、左右両
方に高圧液体を流したり、左右いずれかの流路に流すこ
とができるようにしてある。従って、作業する場所が狭
かったり広かったしたときの作業条件に応じて、あるい
は詰まり具合に応じて流路の切替ができ、任意のノズル
から高圧液体を噴出させることができる。

【００１９】

【発明の効果】この発明に係る高圧液体注入装置は、前
記の如く、液体を貯溜している液体タンクと、回転動力
を得て駆動される高圧ポンプと、高圧ポンプで加圧され
た液体を一時的に貯溜する調圧タンクと、加圧された液
体を噴出させる複数個の噴出ノズルと、制御バルブとを
備え、この制御バルブを断続的に作動させて液体を間歇
的に土中に注入させてなる高圧液体注入装置において、
該高圧液体注入装置のコントロ−ラに散布量を設定する
設定器と液体タンク内の液体消費量を検出するセンサと
を接続し、更に、設定器による設定値と検出器の検出値
が不一致の場合には、コントロ−ラに接続された報知手
段を作動させるようにしたものであるから、異常に気付
かずに高圧液体注入作業をしてしまうといった不具合は
全く発生せず、高圧液体注入作業を良好に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の側面図である。

【図２】噴出ノズルユニットの斜視図である。

【図３】装置全体の関連を示す展開図である。

【図４】作用を説明したフロ−チャ−トである。

【図５】腕杆部の昇降機構の側面図である。

【図６】図５の平面図である。

【図７】拡大側面図である。

【図８】モニタ−部分のブロック図である。

【図９】要部の展開図である。

【図１０】要部の断面図である。

【符号の説明】

１ トラクタ− ４ ３点リンク機構 ５ 支持機枠 ６ 高圧液体注入装置 ９ 液体タンク １１ 高圧ポンプ １２ 調圧タンク １３ 噴出ノズル １５ 電磁バルブ １７ コントロ−ラ １９ 散布量設定ダイヤル ２０ レベルセンサ ２２ 報知手段（ブザ−）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を貯溜している液体タンクと、回転動
   力を得て駆動される高圧ポンプと、高圧ポンプで加圧さ
   れた液体を一時的に貯溜する調圧タンクと、加圧された
   液体を噴出させる複数個の噴出ノズルと、制御バルブと
   を備え、この制御バルブを断続的に作動させて液体を間
   歇的に土中に注入させてなる高圧液体注入装置におい
   て、該高圧液体注入装置のコントロ−ラに散布量を設定
   する設定器と液体タンク内の液体消費量を検出するセン
   サとを接続し、更に、設定器による設定値と検出器の検
   出値が不一致の場合には、コントロ−ラに接続された報
   知手段を作動させたことを特徴とする高圧液体注入装
   置。