(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射口を芝生面に向けて配設され芝生面に沿って移動可能な複数のノズルと、これらノズルから間欠的に噴射される農薬等の液を充填したタンクと、このタンク液をノズルへ圧送するポンプとを具備してなる芝生用灌注装置であって、複数のフレームが平行に配設され、それぞれのフレームには複数のノズルがこのフレーム軸線と垂直に回動可能かつ少なくとも複数の角度で固定可能なように一列に支持され、前記回動の方向が相隣接するノズル列で互いに逆方向であることを特徴とする芝生用灌注装置。
【請求項２】
相隣接するノズル列からの液噴射を互い違いに180゜の位相差をもって行う分配機構を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の芝生用灌注装置。
【請求項３】
相隣接するノズル列のノズル配置が千鳥状であることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載の芝生用灌注装置。
【請求項４】
ノズルの回動中心がノズル先端の噴射口付近にあることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の芝生用灌注装置。
【請求項５】
フレームがクランクシャフト形状をなしフレーム軸線中心に回動可能に支持されているもので、ノズルの噴射口がフレームの略軸線上に位置するようにノズルが該フレーム軸のピン部に列設されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の芝生用灌注装置。
【請求項６】
隣接する一組の前記クランクシャフト形状をなすフレームのピン部同士を任意の距離に固定可能な固定機構を備えていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の芝生用灌注装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、芝生に高圧の液体を間欠的に打ち込んで施肥や薬液注入、あるいは、エアレーションを行うための芝生用灌注装置に関するものである。
背景技術
ゴルフ場等における芝生の維持管理には施肥やエアレーション作業等が不可欠である。エアレーション作業は、芝生の根部に空気を導入して芝生の成長を助けるためのもので、例えば、高圧水をノズルから芝生面に噴射して地中に多数の小空洞を形成するようにした手法が開発されている。そして、その高圧水に必要に応じて肥料や農薬等を混入させることによって、施肥や農薬散布をも同時に行うことができるようにしている。
従来、そのための装置として、噴射口を芝生面に向けて配向した複数のノズルと、このノズルより噴射される農薬等の液を充填したタンクと、このタンクの液を前記各ノズルに圧送するポンプとを具備するものが開発されており、前記噴射口を芝生面に沿って移動させ、間欠的にノズルより農薬等の液を高圧で噴射（以下、灌注という）してエアレーション、施肥、薬剤散布等の作業を行っている。
発明の開示
ところで、このような装置においては、液噴射の角度は常に一定であり、特にこの角度が、芝生面に対して垂直であるものがよく用いられる。しかし、芝生に対し、常に一定角度で灌注を行っていると、土粒が上部から圧縮され、ついには土中に土粒の固まりあった硬板層が形成されてしまう。硬板層形成後は、灌注を行っても、この硬板層が噴射液を噴射方向に跳ね返し、液の土中への浸透を妨げて、施肥や薬液の効果を弱めたり、周りの土が盛り上がって芝生表面に凹凸が生じたりするだけでなく、土壌の水はけが悪化し、芝生の生育にも悪影響を及ぼす。
また、薬液を最適に作用させるためには、灌注深度の調整も必要で、これには、液吐出圧力を変化させて行っていたが、同時に吐出量も変化するため、ノズル移動速度、すなわち灌注装置の走行速度をその都度変えて、薬液の適正散布量を維持せねばならず、この作業は作業者に多大な負担を強いていた。
上記の問題点を解決するために、本発明は、常に相対する二方向から土中に液を噴射することによって、土の一方向への移動と圧縮を防ぎ、硬板層が形成されないようにし、同時に前記噴射の角度を可変にすることによって、液吐出圧力を変えずに、灌注深度の調整をも可能にしたものである。
すなわち、本発明は、噴射口を芝生面に向けて配設され芝生面に沿って移動可能な複数のノズルと、これらノズルから間欠的に噴射される農薬等の液を充填したタンクと、このタンク液をノズルへ圧送するポンプとを具備してなる芝生用灌注装置であって、複数のフレームが平行に配設され、それぞれのフレームには複数のノズルがこのフレーム軸線と垂直に回動可能かつ少なくとも複数の角度で固定可能なように一列に支持され、前記回動の方向が相隣接するノズル列で互いに逆方向であることを特徴とする芝生用灌注装置である。
このようなものであれば、芝生面に対し斜めで相対する二方向から灌注可能となり、土中に打ち込まれる高圧液が土粒を一定方向に圧縮、または移動させることがないため、土中に硬板層を形成することがないという効果を奏する。また同時に、薬剤散布での灌注深度の調整を、液吐出圧力を変えず、灌注角度を変えるだけで行えるので、ノズル移動速度を変化させることなく、薬剤の適正な散布量を容易に維持でき、作業の簡単高速化が計れる。特に近年、薬剤の多大な散布による環境汚染が問題となっているため、環境保全にも大きな効果を奏する。そして、硬板層がすでに形成されている場合でも、液の跳ね返りを防ぎ、エアレーション、施肥、薬剤投与を確実に行わせしめる。さらには、土壌の排水性を回復するために、硬板層を破壊する目的で行う高圧液による直角灌注も灌注角度が可変なため、容易に行える。
そして、相隣接するノズル列からの同時液噴射によって、土中で液が衝突し、流速が相殺されたり、芝生の隆起、陥没等が生じるなどの相互影響を排除するためには、分配機構によって、相隣接するノズル列からの液噴射が互い違いに180゜の位相差をもって行われるものが好ましい。
また、土壌を最適に攪拌し、エアレーション等の効果を向上させるためには、隣接するノズル列のノズル配置がノズルが千鳥状であるものが、相隣接するノズル列からの噴射液が土中において衝突することなく、土粒を水平に回転させるような力が生じるため、望ましい。
そして、ノズルの回動中心はノズル先端の噴射口付近にあるのが良い。なぜならば、噴射口と芝生表面との距離がノズルの回動によって変化して、たとえば、ノズル位置が高くなって灌注穴が大きくなったり、ノズル位置が低くなってノズルが芝生に接触し芝生を損傷したりすることなく、また土中に灌注される圧力を常に一定に保つことができるためである。
前述したノズルの回動中心をノズル先端の噴射口付近にするためには、フレームがクランクシャフト形状をなし、フレーム軸線中心に回動可能に支持されているもので、ノズルの噴射口がフレームの略軸線上に位置するようにノズルを該フレーム軸のピン部に列設したものが考えられる。
さらに、相隣接するノズル列の回動を複数の角度で固定可能なようにするためには、隣接する一組の前記クランクシャフト形状をなすフレームのピン部同士を任意の距離に固定できる固定機構を有するものが望ましい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を示す灌注装置の全体図。
第２図は、同実施例のノズル列配置図。
第３図は、分配機構の概略液圧回路図。
第４図は、ノズルを鉛直にした時の図２におけるＸ−Ｘ線断面図。
第５図は、ノズルを傾斜させた時の図２におけるＸ−Ｘ線断面図。
第６図は、直角灌注での硬板層に反射される噴射液の土中経路図。
第７図は、斜めに灌注した時の硬板層に反射される噴射液の土中経路図。
第８図は、直角灌注での噴射液の土中拡散経路図。
第９図は、斜めに灌注した時の噴射液の土中拡散経路図。
第10図は、方向制御弁に与える電気信号波形図。
発明を実施するための最良の形態
第１図は本実施例の全体を示すもので、装置本体１には、噴射口を芝生面に向けて配設された複数のノズル２と、これらノズル２から間欠的に噴射される農薬等の液を充填したタンク３と、このタンク液をノズル２へ圧送するポンプ４とが装備されている。
装置本体１は、自走式車輌としての機能を備えたもので、搭乗者がハンドル11を通じて、操舵した方向Ａに進行可能なものである。
ノズル２は、第２図に示すように、フレーム軸線5Lと垂直に回動可能で、回動中心がノズル先端の噴射口21付近となるように、クランクシャフト形状をなす２列のフレーム５のピン部51にフレーム軸線5Lと平行に１列に列設され、各ノズル２の噴射口21がフレーム５の略軸線5L上に位置するようにしている。そして、このフレーム５は、装置本体１の進行方向Ａに対して直角水平に２列配設され、フレーム軸線5L中心に回動できるよう、その両端をフレーム支持部52によって装置本体に１に支持されており、２列のフレーム５のピン部51同士が固定機構６によって任意の距離に固定可能に連結されている。
固定機構６は、第２図、第４図、および第５図に示すように、アーム61と、このアーム61の先端にアーム61と一体に形成されたボールジョイント部64と、シャフト62からなる。アーム61は、ピン部51に固設される一対のもので、その先端に、ボールジョイント部64を一体に形成している。ボールジョイント部64は、球帯形状の被支持体642と、内面が球帯をなす中心孔を有しこの被支持体642と嵌合する支持体641からなる。支持体641は軸線51Lに平行な前記中心孔の中心線上で被支持体642を枢支しており、被支持体642は、支持体641に対し、前記中心線を軸に回動可能となっている。さらに、被支持体642には、ピン部軸線51Lと垂直にめねじ孔が貫通している。そして、一方の被支持体642には左めねじが、また、他方には右めねじが切設してある。シャフト62は一端に左おねじ621、他端には右おねじ62rが切設してあり、このシャフト62の略中心にはシャフト62を回転させるノブ63が配置されている。そして、この左おねじ621は一方の被支持体642に貫通する左めねじに、また、この右おねじ62rは他方の被支持体642に貫通する右めねじにそれぞれ螺合している。そして、この左右ねじの作用でピン部51間の距離がノブ63の回転に伴って変化し、フレーム５が回動するため、第５図に示すように、ノズル２の回動の方向がノズル列2Lと隣接するノズル列2Lとで互いに逆方向になり、同時にその回動角度が、複数の角度で固定可能となっている。
さらに、装置本体１には、第１図に示すように、ポンプ４から供給される高圧液を各ノズル列2Lに別々に分配供給することが可能な分配機構９が取り付けられている。この分配機構９は、概略の液圧回路図を第３図に示すように、ポートPO、PA,PB、および方向制御弁91を具備し、ポートPOに導かれたポンプ４からの高圧液を、方向制御弁91の操作によってポートPA、またはポートPBのいずれかに連通するものである。そして、ポートPAは一方のノズル列2Lに、また、ポートPBは他方のノズル列2Lに連通されている。方向制御弁91には電磁弁を用い、外部からの電気信号で操作することが可能となっている。
なお、本実施例においては、第２図に示すように、フレーム５は各ノズル２への液の配送管も兼ねており、また、相隣接するノズル列2Lのノズル２の配置は千鳥状となっている。
次に、上記のような構成での本実施例の取扱動作を説明する。
灌注作業開始にあたっては、まずノブ63を回し、各列のノズル２をノズル噴射口21が互いに向き合う方向の適宜な角度に調整する。
次に、方向制御弁91に、第10図に示すように、ポートPAとポートPOを連通するよう方向制御弁91を動作させる信号SG1と、ポートPBとポートPOを連通するような方向制御弁91を動作させる信号SG2とを適当な周期と長さで、かつ180゜の位相差をもって与え、各ノズル列2Lからの液噴射を間欠的にかつ互い違いに180゜の位相差をもって行えるように調整する。
そして、第２図に示すように、その後装置本体１を、芝生上で例えばＡ方向走行させて灌注を行う。
その結果、灌注は芝生面に対して斜めにかつ相対２方向から行われ、また、２列のノズル列2Lの相対するノズル２は千鳥状に配されているので、土粒は回転するように攪拌され、土粒を一定方向に圧縮、または一定方向に移動させることがなく、土中に硬板層７を形成することがなくなる。さらに、各ノズル列2Lからの液噴射が互い違いに180゜の位相差をもって行われているため、これら噴射液８が、土中で衝突することなく、液８の流速が相殺されたり、芝生の隆起、陥没等が生じるなどの相互影響を排除することができる。さらには、第４図、および第５図に示すように、ノズル２の角度が変わっても、噴射口21と芝生表面Ｅとの距離ｃは変化せず、ノズル２の位置が高くなって灌注穴が大きくなったり、ノズル２の位置が低くなってノズル２が芝生に接触し芝生を損傷したりすることなく、また土中に灌注される圧力を常に一定に保つことができる。
次に、灌注作業で特に薬剤散布を兼ねる場合には、薬剤をもっとも効果的に作用させるため、灌注深度を変える必要性が生じる。これは、第８図に示すように、例えば、エアレーションのために、直角灌注で芝生表面Ｅより土中ｂの深度まで灌注できるよう吐出圧を設定したとすると、たいていはそれより浅いａの深度より上に害虫が巣くっているため、斜線部Ｓの面積分の薬剤のみが害虫に作用し、それより深く浸透した薬剤は無駄となるばかりでなく、より多くの薬剤を散布しなければならないことから、環境に悪影響を及ぼすからである。そこで、従来では、噴射液８の吐出圧を低減して、灌注深度をａに変え対処していたが、吐出量も減少するため、より長い時間灌注を行わなければならず、装置本体１の走行速度をその都度遅くして、薬剤の適正散布量を維持するなど、作業時間が長くなり、操作も難しいので、作業者に多大な負担をかけていた。しかし、本実施例によれば、灌注角度は可変なので、例えば第９図のような角度に変更することで、害虫に作用する薬剤量は斜線部S1の面積分となり、Ｓに比べ増加させることができる。すなわち、灌注角度の変更のみで、灌注深度を変え、薬剤を効率よく作用させることが可能になり、噴射液８の吐出量を減少させるなどの必要がなくなるため、装置本体１の走行速度を変えたりすることなく、作業が簡単高速になる。
土中に硬板層７がすでに存在している場合は、第６図に示すように従来の直角灌注では、硬板層７が噴射液８を噴射方向に跳ね返し、液８の土中への浸透を妨げる。しかし、本実施例においては、斜めから灌注可能であり、第７図に示すように、噴射液８は、硬板層７によって噴射方向に跳ね返らないので、液８の土中への浸透を妨げず、施肥や薬剤散布が効果的に行える。また、従来どおり、直角灌注により、吐出圧をあげて、硬板層７の破壊を行えるのはもちろんである。
なお、本発明は以上示した実施例のみに限定されるものではない。例えば、隣接するノズル列2Lを互いに逆方向に回動させる機構は、モータ等を用いて行ってもよいし、左右ネジ以外にも、リンク機構などで構成可能である。また、ノズル列2Lも、３列以上でも構わないし、ノズル列2Lの方向が装置本体１の進行方向Ａに対して直角に限定されるものではない。さらにいえば、分配機構９に関しても、方向制御弁を含む液圧回路は実施例以外の他の回路が考え得るであろうし、方向制御弁も電気信号のみで駆動されるものに限ったものではない。
その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
産業上の利用の可能性
以上のように、本発明に係る芝生用灌注装置は、土中に硬板層を作ることなく、芝生に高圧の液体を間欠的に打ち込んで施肥や薬剤散布、あるいはエアレーションを行う場合に好適に用いられる。
【図３】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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