(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、該バッテリを電源として動作し、パルス電圧を出力する発振回路と、前記バッテリが発生する電圧を、前記発振回路が出力するパルス電圧により断続するスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して前記バッテリに接続され、前記断続により一次側電圧を昇圧して二次側に高電圧のパルス電圧を誘起する昇圧トランスと、噴霧ノズルの噴射口の前方に設けられ、前記昇圧トランスの二次側に接続されて、前記噴射口から噴射された噴霧粒子に電荷を付与する静電付与電極と、前記バッテリからの電源電圧の供給を表示する第１の表示素子と、
前記スイッチング素子のスイッチング動作を表示する第２の表示素子と、を有し、前記高電圧のパルス電圧を整流して静電付与電極に印加する静電付与電源装置であって、前記第１の表示素子および第２の表示素子が消灯に近い点灯状態となるときの電源電圧を基準値として設定する電圧基準値設定手段と、前記電源電圧が設定された前記基準値を下回るとき、前記バッテリから昇圧トランスへの電源電圧の供給を遮断する電源遮断手段とを備えることを特徴とする静電付与電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射する農薬や塗料などに静電気を付与することにより、これらの農薬や塗料を被着体に確実に付着させるための、静電付与式噴霧装置に用いる静電付与電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、噴霧ノズルの噴射口の前方に、高電位の環状等の電極を配置した静電付与式噴霧機が提供されている。この静電付与式噴霧機では、噴射ノズルから噴射される薬液などの噴霧液体に、前記電極からの電荷を付与して自由空間に放出するようにしている。このため、その噴射により霧化された薬液などの、例えば、農作物への付着性が良好になり、害虫の駆除や殺菌などの効果が向上する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、かかる従来の静電付与式噴霧機は、一般に屋外で使用されるため、その静電付与用の電源として持ち運びに便利なバッテリが用いられ、このバッテリの直流電圧を高電圧に昇圧して、前記噴霧ノズル近傍の静電付与電極としての前記環状電極等に、連続して印加するという方法が採用されている。
【０００４】
また、バッテリから電源電圧の供給があることを作業者に点灯によって報知するために、発光ダイオードなどの第１の表示素子が設けられ、一方、静電付与電極に直流高電圧が印加されていることを点灯によって報知するために、発光ダイオードなどの第２の表示素子が設けられている。
【０００５】
従って、電源電圧が遮断または低下したこと、あるいは静電付与電極の直流高電圧が低下したことを、消灯またはこの消灯に近い点灯〈暗灯）によって作業者に報知することが可能になる。
【０００６】
図２は、かかる従来の静電付与電源装置を示す回路図である。これについて説明すると、乾電池や二次電池などのバッテリ１１には、電源スイッチ１２を介して第１の表示素子である発行ダイオード１３および抵抗１４が直列接続されている。
【０００７】
前記バッテリ１１には、電源スイッチ１２を介して昇圧トランス１５およびスイッチング素子としてのＦＥＴ１６（ドレイン電極、ソース電極）が直列接続されている。このＦＥＴ１６のゲートは、バッテリ１１に直列接続された発振回路１７のパルス出力端子が接続されている。
【０００８】
また、バッテリ１１には、表示制御回路としてのＬＥＤ制御回路１８が接続され、このＬＥＤ制御回路１８の制御入力端子は、第２の表示素子である発光ダイオード１９および時定数回路２０を介してＦＥＴ１６のゲートに接続されている。
【０００９】
前記昇圧トランス１５の二次側巻線には、整流手段としての整流ダイオード２１を介して静電付与電極２２が接続されている。
【００１０】
かかる従来の静電付与電源装置にあっては、電源スイッチ１２の投入とともに、バッテリ１１の発生電圧が昇圧トランス１５の一次側巻線を介してＦＥＴ１６のドレイン電極、ソース電極間に印加される。
【００１１】
一方、発振回路１７は所定周波数のスイッチングパルスを発生しており、このスイッチングパルスを受けて、前記ＦＥＴ１６がスイッチングされる。
【００１２】
このため、前記バッテリ１１から昇圧トランス１５の一次側巻線に印加される電圧は、前記ＦＥＴ１６により断続され、昇圧トランス１５の二次側巻線に高電圧パルスが誘起される。また、この高電圧パルスは、整流ダイオード２１により整流されて、例えば１５〜２０キロボルトの直流高電圧になり、噴霧ノズル（図示しない）の前方に配置された静電付与電極２２に印加される。
【００１３】
従って、この噴射ノズルから噴射された農薬などの薬液の噴霧粒子には、静電付与電極２２から電荷が付与され、この付与された電荷により、栽培植物の葉などに対する薬液の付着性が良好となる。このため、この葉などに付いた害虫の駆除効果あるいは消毒効果が高められる。
【００１４】
一方、前記電源スイッチ１２の投入により、バッテリ１１は前記昇圧トランス１５、発振回路１７、ＬＥＤ制御回路１８などに電源電圧を供給し、この電源供給状態が第１の表示素子である発光ダイオード１３の点灯により表示される。
【００１５】
このとき、ＬＥＤ制御回路１８の制御下で第２の表示素子である発光ダイオード１９が点滅する。このため、静電付与電極２２に直流高電圧が印加されていることが表示される。一方、発振回路１７が出力するスイッチングパルスは、静電付与電極２２がアースにショートしたときデューティが変化し、その影響を受けて発光ダイオード１９が消灯し、静電付与電極２２に高電圧が印加されていないことを表示する。
【００１６】
また、前記静電噴霧動作においては、バッテリ１１の蓄電容量が徐々に消耗していき、遂にはバッテリ１１の垂下特性によって発生電圧が大きく低下する。
【００１７】
このため、電源電圧の供給表示をする発光ダイオード１３および静電付与電極に対する静電付与表示をする発光ダイオード１９が暗くなる。これにより、作業者は、バッテリ１１の蓄電容量や静電噴霧能力が低下したことを認識することができる。
【特許文献１】特開２００１−３００３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の静電付与電源装置にあっては、前記発光ダイオード１３、１９が消灯状態になったり、消灯に近い点灯状態になったりした場合に、作業者は、この状態を静電付与電極への高電圧の供給が停止した状態であると勘違いする場合がある。この場合には、静電付与電極２２に不用意に手などを触れると、感電するという問題がある。
【００１９】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、静電噴霧作業中に静電付与電極の電圧レベルが低下し、静電付与効果が得られなくなった場合に、電源電圧の供給表示のための発光ダイオードまたは／および静電付与表示のための発光ダイオードを消灯させるとともに、静電付与電極への高電圧供給を遮断することにより、各発光ダイオードの消灯後に作業者が静電付与電極に触れても、感電することを回避できる静電付与電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的達成のために、本発明にかかる静電付与電源装置は、バッテリと、該バッテリを電源として動作し、パルス電圧を出力する発振回路と、前記バッテリが発生する電圧を、前記発振回路が出力するパルス電圧により断続するスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して前記バッテリに接続され、前記断続により一次側電圧を昇圧して二次側に高電圧のパルス電圧を誘起する昇圧トランスと、噴霧ノズルの噴射口の前方に設けられ、前記昇圧トランスの二次側に接続されて、前記噴射口から噴射された噴霧粒子に電荷を付与する静電付与電極と、前記バッテリからの電源電圧の供給を表示する第１の表示素子と、前記スイッチング素子のスイッチング動作を表示する第２の表示素子と、を有し、前記高電圧のパルス電圧を整流して静電付与電極に印加する静電付与電源装置であって、前記第１の表示素子および第２の表示素子が消灯に近い点灯状態となるときの電源電圧を基準値として設定する電圧基準値設定手段と、前記電源電圧が設定された前記基準値を下回るとき、前記バッテリから昇圧トランスへの電源電圧の供給を遮断する電源遮断手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、電源電圧の供給表示のための発光ダイオードおよび静電付与表示のための発光ダイオードの消灯に略並行して、静電付与電極への高電圧供給を遮断でき、従って、以後静電付与電極には高電圧が印加されず、この静電付与電極に作業者が手などを触れても、感電することは全くない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の静電付与電源装置は、電圧基準値設定手段により、第１の表示素子および第２の表示素子が消灯に近い点灯状態となるときの電源電圧を基準値として設定し、前記電源電圧が前記の設定された基準値を下回るとき、電源遮断手段により、バッテリからの電源電圧の供給を遮断するように構成したので、電源電圧の供給表示のための発光ダイオードおよび静電付与表示のための発光ダイオードの消灯に略合わせて、静電付与電極への高電圧供給が遮断され、この静電付与電極に作業者が手などを触れても、感電することを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態による静電付与電源装置を示す回路図である。同図において、乾電池や二次電池などのバッテリ１１には、電源スイッチ１２を介して、抵抗２３、２４の直列回路および電圧基準値設定手段としてのツェナダイオード２５がそれぞれ直列接続されている。
【００２５】
前記抵抗２３、２４の接続点には、抵抗２６を解してオペアンプ２７の負側入力端子が接続され、前記ツェナダイオード２５のカソードが抵抗２８を介して前記オペアンプ２７の正側入力端子に接続されている。
【００２６】
また、このオペアンプ２７の出力端子は、電源スイッチ１２を介して、バッテリ１１に接続される電源ラインＬの途中に入れた、電源遮断手段としてのＦＥＴ２９のゲートに接続されている。このＦＥＴ２９は、ソース電極、ドレイン電極が電源ラインの前記途中に接続されて、電源ラインに供給される電源電圧のオン、オフを行う。
【００２７】
前記バッテリ１１には、電源スイッチ１２およびＦＥＴ２９を介して、第１の表示素子である発光ダイオード１３、ＬＥＤ制御回路１８、発振回路１７、昇圧トランス１５の一次側巻線とＦＥＴ１６との直列回路が、それぞれ図２に示した回路図と同様に直列接続されている。また、昇圧トランス１５の二次側巻線には、整流ダイオード２１を介して静電付与電極２２が接続されている。
【００２８】
前記ＬＥＤ制御回路１８とＦＥＴ１６のゲートとの間には、時定数回路２０を介して第２の表示素子としての発光ダイオード１９が接続されており、ＬＥＤ制御回路１８の制御下で発光ダイオード１９が点滅する。一方、発振回路１７が出力するスイッチングパルスは、静電付与電極２２がアースにショートしたときデューティが変化し、その影響を受けて発光ダイオード１９が消灯し、静電付与電極２２に高電圧が印加されていないことを表示する。
【００２９】
また、前記抵抗２３、２４はバッテリ１１の発生電圧の分圧値を検出するように機能し、ツェナダイオード２５は前記発光ダイオード１３が消灯に近い点灯状態になるときの電源電圧を基準値として設定するように機能する。
【００３０】
これにより、オペアンプ２７は、前記基準値に対する実際の電源電圧の分圧値を検知する。そして、その電源電圧の分圧値が前記基準値を下回ったとき、ＦＥＴ２９のゲート電圧を変化させ、ソース電極、ドレイン電極間の電子の流れを押さえて、バッテリ１１から発光ダイオード１３、１９、ＬＥＤ制御回路１８、発振回路１７および昇圧トランス１５等への電源電圧の供給を遮断可能にしている。
【００３１】
次に、前記構成になる静電付与電源装置の動作を、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
前記静電付与式噴霧装置を用いて農薬を散布する場合には、まず、図示しないポンプによって薬液タンク内から噴霧ノズルに薬液を圧送する。このため、噴霧ノズルからは、高圧の薬液が霧化状態で噴射される。
【００３３】
一方、前記噴射ノズルからの薬液の噴射に並行して、電源スイッチ１２が投入されると、バッテリ１１が発生する電源電圧が抵抗２３、２４により分圧され、抵抗２６を介してオペアンプ２７の負側入力端子に入力される。
【００３４】
また、これに並行して、前記電源電圧が、抵抗２８を介してオペアンプ２７の正入力端子に入力される。この正入力端子に入力される電圧はツェナダイオード２５により前記基準値とされる。
【００３５】
電源投入当初はバッテリ１１の蓄電容量が十分に大きく、電源電圧が高い。従ってオペアンプ２７は前記電源電圧が前記基準値を上回ると判断して、ＦＥＴ２９のゲートをトリガする。このため、このＦＥＴ２９のドレイン電極、ソース電極間を通して電源ラインＬに電源電圧が供給される。
【００３６】
このため、発光ダイオード１３には抵抗１４を介して電流が流れて点灯する。また、発振回路１７は、例えば１１ｋＨｚのスイッチングパルス（電圧パルス）を発振し、出力する。さらに、昇圧トランス１５の一次側巻線を介してスイッチング素子としてのＦＥＴ１６に電源電圧が印加される。
【００３７】
ＦＥＴ１６は前記電圧パルスをゲート電極に受けて、ドレイン電極およびソース電極間に印加される電圧を断続する。この断続動作によって、昇圧トランス１５の一次側巻線に印加される電圧も断続されるため、昇圧トランス１５の二次側巻線に昇圧された同周波数の高電圧パルスが誘起される。
【００３８】
また、この高電圧パルスは、整流ダイオード２１を通して直流高電圧に整流された後、静電付与電極２２に供給される。このため、前記噴射ノズルから噴射される薬液は、その噴射ノズルの前方に配置された静電付与電極２２により電荷が付与される。
【００３９】
こうして電荷が付与された噴霧状の薬液は、接地電位とされる栽培植物、例えば農作物の葉への付着性が高められ、その葉などに付いた害虫の駆除や殺菌を行うことができる。
【００４０】
一方、前記発振回路１７の電圧パルスは、時定数回路２０を介して第２の表示素子である発光ダイオード１９のカソードにも印加され、ＬＥＤ制御回路１８が決める制御条件に従って点灯する。つまり、この発光ダイオード１９は、前記静電付与電極２２へ所定レベル以上の直流高電圧が印加され、静電噴霧が正常に実行されている場合に、点灯する。
【００４１】
ところで、前記乾電池や二次電池などのバッテリ１１は、使用時間とともに蓄電電荷を消耗し、発生電圧が次第に低下していく。このため、昇圧トランス１５の二次側に誘起される電圧も低下し、同時に前記噴射ノズルから噴射される噴霧薬液に対して供給される静電エネルギが低下しまたは不安定となる。これにより、農作物に対する薬液の付着量が不均等または不十分となってしまう。
【００４２】
また、バッテリ１１の電源電圧低下に従って、発光ダイオード１３、１９は印加される電圧が漸次低下することにより暗くなっていく。しかし、この状態においても、静電付与電極２２には、依然として高い電圧（例えば、正規の１５〜２０キロボルト以下の３．８キロボルト）を維持している。
【００４３】
そこで、本発明では、前記発光ダイオード１３、１９が消灯または消灯に近い点灯状態になったタイミングで、前記オペアンプ２７の出力がＦＥＴ２９のドレイン電極、ソース電極間をオープンにするようにしている。
【００４４】
このＦＥＴ２９のドレイン電極、ソース電極間のオープンにより、バッテリ１１から発光ダイオード１３、ＬＥＤ制御回路１８、発振回路１７および昇圧トランス１５への電源供給が一斉に遮断される。
【００４５】
従って、作業者は、発光ダイオード１３、１９両方の消灯によって、静電付与電極２２への高電圧供給の停止状態を判定でき、仮にこの静電付与電極２２に手などを触れるようなことがあっても、感電することはない。
【００４６】
この結果、これまでのように、発光ダイオード１３、１９が暗くなり、周辺の明るさで点灯状態を確認できなくなった場合に、誤って静電付与電極２２に触れることによって感電するという事態を、未然に回避することができる。
【００４７】
また、このような電源供給の一斉遮断を伴う各発光ダイオード１３、１９の消灯により、バッテリ１１の交換を促すこととなる。
【００４８】
このように、本実施の形態にあっては、電圧基準値設定手段２５により、第１の表示素子１３および第２の表示素子１９が消灯に近い点灯状態となるときの電源電圧を基準値として設定し、前記電源電圧が前記の設定された基準値を下回るとき、電源遮断手段２９により、バッテリ１１からの電源電圧の供給を遮断するように構成したことにより、電源電圧の供給表示のための発光ダイオード１３および静電付与表示のための発光ダイオード１９の消灯に略並行して、静電付与電極２２への高電圧供給を遮断でき、従って、以後静電付与電極２２には高電圧が印加されず、この静電付与電極２２に作業者が手などを触れても、感電することはない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかる静電付与電源装置は、電源電圧の供給表示のための発光ダイオードおよび静電付与表示のための発光ダイオードの消灯に略並行して、静電付与電極への高電圧供給を遮断でき、従って、以後静電付与電極には高電圧が印加されず、この静電付与電極に作業者が手などを触れても、感電することはないという効果を有し、噴射する農薬や塗料などに静電気を付与することにより、これらの農薬や塗料を被着体に確実に付着させるための、静電付与式噴霧装置に用いる静電付与電源装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態による静電付与電源装置を示す回路図である。
【図２】従来の静電付与電源装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  バッテリ
１２  電源スイッチ
１３  発光ダイオード（第１の表示素子）
１５  昇圧トランス
１６  ＦＥＴ（スイッチング素子）
１７  発振回路
１８  ＬＥＤ制御回路
１９  発光ダイオード（第２の表示素子）
２０  時定数回路
２１  整流用ダイオード
２２  静電付与電極
２３、２４、２６、２８  抵抗
２７  オペアンプ
２９  ＦＥＴ
【図１】
0004830169.tif 000002
【図２】
0004830169.tif 000003