(57)【要約】  流体を運ぶように構成されたタンク１２と、タンクに結合されかつ噴霧しながら流体を帯電させるように構成された電力供給システム２０と、電力供給システム２０に結合された手動アクチュエーター４０とを含む静電噴霧システム１０を含むシステムであって、手動アクチュエーター４０は電力供給システム２０による電力発生を駆動するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
静電噴霧システムを備え、
前記静電噴霧システムが、
流体を運ぶように構成された、タンクと、
前記タンクに結合され、噴霧しながら前記流体を帯電させるように構成された、電力供給システムと、
前記電力供給システムに結合された手動アクチュエーターであって、前記手動アクチュエーターが、前記電力供給システムによる電力発生を駆動するように構成されている、手動アクチュエーターと、
を備えている、
システム。
【請求項２】
前記手動アクチュエーターに結合されたコンプレッサーを備え、
前記手動アクチュエーターが、ポンプを駆動して前記タンク内の前記流体を加圧するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記タンクに結合されたコンプレッサーを備え、
前記コンプレッサーが、前記タンク内の前記流体を加圧するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記電力供給システムが、前記流体を帯電させるように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記手動アクチュエーターが、カムに結合し、
前記カムが、前記電力供給システムの発電機内の磁石を軸方向に駆動して、前記流体を帯電させるための電気を発生するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記手動アクチュエーターが、磁石に結合し、
前記手動アクチュエーターが、前記電力供給システムの発電機内で前記磁石を回転させて、前記流体を帯電させるための電気を発生するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記電力供給システムが、前記流体を帯電させるための電気を発生するように構成された光電池を備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記電力供給システムが、前記流体を帯電させるための電気を提供するように構成されたバッテリーを備えている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記静電噴霧システムが、ウェアラブルな静電噴霧システムを含んでいる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
システムであって、
ウェアラブルな静電噴霧システムを備え、
前記ウェアラブルな静電噴霧システムが、
流体を保持するように構成されたタンクと、
前記流体を帯電させるように構成された電力供給システムと、
を備えている、
システム。
【請求項１１】
前記電力供給システムによる出力を制御するように構成されたコントローラを備えている、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記電力供給システムが、少なくとも１つの光電池を備え、
前記少なくとも１つの光電池が、前記タンクに結合されて、前記流体を帯電させ、前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品に電力を供給するための、又は、前記流体の帯電と前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品への電力供給との組合せを行うための、電気を発生するように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記電力供給システムが、バッテリーを備え、
前記バッテリーが、前記流体を帯電させ、前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品に電力を供給するための、又は、前記流体の帯電と前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品への電力供給との組合せを行うための、電気を提供するように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記電力供給システムが、コンデンサーを備え、
コンデンサーが、前記流体を帯電させ、前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品に電力を供給するための、又は、前記流体の帯電と前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品への電力供給との組合せを行うための、電気を貯蔵するように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電力供給システムが、外部電源を備え、
前記外部電源が、前記流体を帯電させ、前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品に電力を供給するための、又は、前記流体の帯電と前記ウェアラブルな静電噴霧システムの電子部品への電力供給との組合せを行うための、電気を提供するように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記電力供給システムが、電気を提供するための発電機を備えている、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記発電機を駆動するように結合された手動アクチュエーターを備えている、
請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記手動アクチュエーターが、レバー、ホイール、ペダル、プルストリング、又はその任意の組合せ、を備えている、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記手動アクチュエーターが、前記発電機の一部分を回転させ、及び／又は、並進させるように構成されている、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
システムであって、
ウェアラブルな静電噴霧システムを備え、
前記ウェアラブルな静電噴霧システムが、
流体を運ぶように構成された、タンクと、
前記タンクに結合され、前記流体を帯電させるように構成された発電機を備える、電力供給システムと、
前記電力供給システムに結合された手動アクチュエーターであって、前記手動アクチュエーターが、電気を発生するために、前記発電機を駆動するように構成される、手動アクチュエーターと、
を備えている、
システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１４年８月２５日に出願された「静電噴霧システム」と題する特許文献１に対する優先権及び利益を主張し、その全体が参照によって本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、概略的に静電噴霧システムに関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願第６２／０４１４４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電気ツールは、物体をより効率よく被覆するために、帯電された材料を噴霧する。例えば、静電気ツールは、物体を塗装するために使用することができる。作動時に、接地された標的は、静電噴霧システムから噴霧された帯電された材料を引き付ける。帯電された材料が接地された標的に接触すると、材料は電荷を失う。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のこれらの及びその他の特徴、形態、及び利点は、添付図面と一緒に以下の説明を読むとより良く理解できる。図面において、同様の符号は、図面全体を通じて同様の部品を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】静電噴霧システムの１つの実施形態の斜視図である。
【図２】機械式の駆動装置に結合された電力供給システムの１つの実施形態の側面断面図である。
【図３】機械式の駆動装置に結合された電力供給システムの１つの実施形態の側面断面図である。
【図４】機械式の駆動装置に結合された電力供給システムの１つの実施形態の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の１つ又はそれ以上の具体的実施形態について以下で説明する。これらの実施形態を簡潔に説明するために、明細書においては、実際の形態の全ての特徴について説明しない可能性がある。これらの実際の形態の開発において、あらゆる工学又は設計プロジェクトの開発におけるのと同様に、開発者固有の目的を達成するために、システム関係及びビジネス関係の制約等の１つ１つの形態によって変わる可能性がある制約の順守など、多数の形態固有の決定を下さなければならないことが分かるはずである。更に、このような開発の努力は、複雑で時間が掛かるにもかかわらず、本開示の利益を受ける当業者にとっては、日常的な設計、製作、及び製造の仕事であることが、分かるはずである。
【０００８】
本開示の様々な実施形態の要素を紹介する際、冠詞「a」、「an」、「the」、及び、「said」は、要素の１つ又はそれ以上があることを意味するためのものである。「備える（comprising）」、「含む（including）」及び「持つ、有する（having）」は、包括的であり、明記される要素以外の付加的要素がある可能性があることを意味する。運転パラメータ及び／又は環境条件の例は、開示する実施形態の他のパラメータ／条件を排除するものではない。
【０００９】
本開示は、概略的に、移動する操作者（mobile operator）が、噴霧作業時（例えば、植物への噴霧時）に、流体の加圧と帯電とを同時に行うことができるようにする、携帯可能及び／又はウェアラブル（wearable）な静電噴霧システム（例えば、背負い式静電噴霧システム）に関する。例えば、静電噴霧システムは、コンプレッサー（例えばポンプ）及び電力供給システムに結合する手動アクチュエーター（例えば、レバー、ホイール、ペダル、プルストリング、又はこれらの任意の組合せ）を含むことができる。作動時に、コンプレッサーは、手動アクチュエーターの機械的な運動を使用して、タンク内の流体を加圧し、一方、電力供給システムは、機械的な運動を使用して電気を発生する。いくつかの実施形態において、電力供給システムは、手動アクチュエーターの機械的な力を使用して、他の源（例えばバッテリー、光電池、発電機、コンデンサー、内燃機関によって駆動される発電機、及び／又は外部電気エネルギー源）からの電気と組合せで電気を発生できる。別の実施形態において、静電噴霧システムは、バッテリー、光電池、発電機、コンデンサー、内燃機関によって駆動される発電機及び／又は外部電気エネルギー源（例えば、差込口（outlet）に結合された電源コード）からの電力のみを使用して、静電噴霧システムから出る流体を帯電できる。
【００１０】
図１は、静電噴霧システム１０の１つの実施形態の斜視図である。上述のように、静電噴霧システム１０は、操作者が、標的（例えば、植物）に噴霧しながら流体（例えば、殺虫剤、化学薬品、処理液）を運んで、加圧し、帯電できるようにする、ウェアラブルな静電噴霧システム（例えば、背負い式静電噴霧システム）である。静電噴霧システム１０は、空洞１６内に流体を受け入れてこれを貯蔵でする、蓋１４付きのタンク１２を含む。タンク１２には、タンク１２によって運ばれる流体の静電気帯電を可能にする電力供給システム２０を支えるフレーム１８が結合される。いくつかの実施形態において、静電噴霧システム１０は、フレーム１８を含まず、代わりに電力供給システム２０はタンク１２に直接結合できる。
【００１１】
流体を帯電させるために、電力供給システム２０は、電源２２と、カスケード２４と、コントローラ２６とを含むことができる。実施形態に応じて、電源は、バッテリー、光電池、機械式の駆動装置によって駆動される発電機、内燃機関によって駆動される発電機、コンデンサー、及び／又は、差込口２８を介して静電噴霧システム１０に結合する外部電気エネルギー源、とすることができる。作動時に、コントローラ２６は、電源２２からカスケード２４への電気信号又は電流の送出の制御（例えば、電力量の制御、交流から直流への変換）をするために、メモリ３２によって記憶された命令を実行するプロセッサ３０を使用することができる。カスケード２４が電気信号を受け取るとき、カスケード２４は、電圧を増加させ、流体の静電帯電を可能にする。いくつかの実施形態において、コントローラ２６は、カスケード２４による電気信号の電圧の増加を制御する命令を実行することができる。カスケード２４を通過した後、電気信号は、電気信号をタンク１２及び／又はホース３６へ伝達する導電ケーブル３４を通り、タンク及び／又はホースにおいて、電気信号は流体を帯電する。いくつかの実施形態において、静電噴霧システム１０は、電気回路を完成し操作者を接地するための接地装置２５を含むことができる。例えば、接地装置２５は、静電噴霧システム１０又は操作者に結合して地面に沿って引きずられる金属チェーン、金属ワイヤなどとすることができる。
【００１２】
図示するように、ホース３６は、タンク１２に結合して、流体の流れをタンク１２の外へ向ける。例えば、ホース３６は、操作者が流体噴霧の方向を制御できるようにする撓みホースとすることができる。流体の放出を容易にするために、静電噴霧システム１０は、ガス（例えば、空気）をタンクへポンピングする、すなわち流体を加圧する、コンプレッサー３８を含むことができる。タンク１２内の圧力は、流体をタンク１２からホース３６を通過して標的へ向かって駆動する。図示するように、コンプレッサー３８は、手動アクチュエーター４０（例えばレバー）に結合しており、手動アクチュエーター４０は、操作者がコンプレッサー３８を作動させて、タンク４０内の圧力を増加させることができるようにする。より具体的には、操作者は、手動アクチュエーター４０を時計回り及び反時計回り４２、４４に回転させることができ、すなわち、軸４６の周りで手動アクチュエーター４０を回転させることができる。いくつかの実施形態において、手動アクチュエーター４０は、電源２２による電力発生を駆動する機械式の駆動装置４８にも結合できる。例えば、機械式の駆動装置４８は、発電機内の磁石を駆動する１つ又はその以上のシャフト５０に結合されたカム又はギアとすることができる。従って、操作者は、コンプレッサー３８及び機械式の駆動装置４８を作動させる手動アクチュエーター４０を動かすことによって、流体の加圧と帯電とを、同時に行うことができる。
【００１３】
図２は、機械式の駆動装置４８に結合された電力供給システム２０の実施形態の側面断面図である。図示するように、電力供給システム２０は、カスケード２４、コントローラ２６及び電源２２を収容するハウジング５２を含む。図２において、電源２２は、発電機５４である。発電機５４は、磁石５６（例えば、永久磁石）と、ばね５８（例えば、らせんばね又は波形ばね）と、ステーターコイル６０と、を含む。図示するように、磁石５６はシャフト６４を備えるプランジャ―６２に結合するが、いくつかの実施形態において、磁石５６とプランジャ―６２は、磁気材料から全体が作られた単一ロッド、又は磁気部分と非磁気部分とを備えるロッド、とすることができる。作動時に、機械式の駆動装置４８は、第１のシャフト６６及び第２のシャフト６８を駆動してプランジャ―６２に接触させて、空洞７０内で磁石５６を動かす。
【００１４】
図示するように、機械式の駆動装置４８は、それぞれのピン７４及び７６によって第１のシャフト６６及び第２のシャフト６８に結合するカム７２とすることができる。カム７２は、カム７２が手動アクチュエーター４０に結合できるようにする開口部７７を含む。作動時に、手動アクチュエーター４０の回転は、カム７２を軸４６の周りで回転させる。カム７２が軸４６の周りで時計回り及び反時計回り４２、４４に回転するとき、カム７２は、第１のシャフト６６及び第２のシャフト６８を軸方向７８及び８０に駆動して空洞７０を出入りさせる。例えば、カム７２が時計回り４２に回転するとき、カム７２は、第１のシャフト６６を空洞７０の中へ駆動し、同時に、第２のシャフト６８を後退させる。同様に、カム７２が反時計回り４４に回転するとき、カム７２は、第２のシャフト６８を空洞７０の中へ駆動し、同時に、第１のシャフト６６を後退させる。第１のシャフト６６と第２のシャフト６８の交互の動きは、磁石５６が空洞内で軸方向に移動できるようにし、従って空洞７０の円周を取り囲むステーターコイル６０を出入りできるようにする。永久磁石５６が空洞内７０で移動することによって誘発される磁場の変化は、ステーターコイル６０内で電気信号（例えば、電流）を形成し、信号はステーターコイル６０からコントローラ２６へ進行する。電気信号がコントローラ２６へ進入するとき、コントローラ２６は、電気信号を調節する（例えば、交流を直流へ変換する）。電気信号は、次にコントローラ２６を出て、カスケードへ進入する。カスケード２４において、電気信号の電圧は、増加され、次に、ケーブル３４を通してタンク１２に送られ、及び／又は、ホース３６に送られて、流体を帯電させる。いくつかの実施形態において、電力供給システム２０は、発電機５４によって発生された電力を（例えば、発電機５４が過剰な電力を発生したときに）貯蔵するバッテリー又はコンデンサー８２を含むことができる。コントローラ２６は、次に電力をカスケードへ放出して、流体を帯電するか又は発電機５４による電力発生を補足できる。いくつかの実施形態において、バッテリー又はコンデンサー８２は、別の電源（例えば、光電池、外部電源）から電力を受け取って、コントローラ２６が発電機５４による電力発生を補足又は置き換えできるようにする。
【００１５】
図３は、機械式の駆動装置４８に結合された電力供給システム２０の実施形態の側面断面図である。図示するように、手動アクチュエーター４０が時計回り４２にカム７２を回転するとき、カム７２は、空洞７０の中へ第１のシャフト６６を駆動し、同時に、第２のシャフト６８を後退させる。第１のシャフト６６が空洞７０へ進入するとき、第１のシャフト６６は、プランジャ―６２及び磁石５６を軸方向７８に駆動して、ばね５８を圧縮する。ステーターコイル６０を通過する磁石５６の移動は、地場を変化させて、ステーターコイル６０内で電気信号（例えば、電流）を形成し、電気信号は、ステーターコイル６０からコントローラ２６へ進行する。電気信号がコントローラ２６へ進入するとき、コントローラ２６は電気信号を調節する（例えば、交流を直流に変換する）。電気信号は、次にコントローラ２６から出て、カスケード２４へ進入する。カスケード２４において、電気信号の電圧は増加され、次に、ケーブル３４を通してタンク１２へ送られ、及び／又は、ホース３６へ送られて、流体を帯電させる。
【００１６】
図４は、手動アクチュエーター４０に直接結合された電力供給システム２０の実施形態の側面断面図である。図示するように、ハウジング５２は、カスケード２４、コントローラ２６及び電源２２を収容する。図４において、電源２２は、磁石５６（例えば永久磁石）とステーターコイル６０とを含む発電機５４である。図示するように、ハウジング５２は、手動アクチュエーター４０がハウジング５２へ進入して磁石５６に結合できるようにする開口部１００を含む。作動時に、手動アクチュエーター４０が軸４６の周りで時計回り及び反時計回り４２、４４に回転するとき、磁石５６は、同様に回転する。永久磁石５６の移動によって誘発された磁場の変化は、ステーターコイル６０内で電気信号（例えば電流）を形成し、電気信号はステーターコイル６０からコントローラ２６へ進行する。電気信号がコントローラ２６へ進入するとき、コントローラ２６は電気信号を調節する（例えば、交流を直流へ変換する）。電気信号は、次にコントローラ２６を出て、カスケード２４へ進入する。カスケード２４において、電気信号の電圧は増加され、次にケーブル３４を通してタンク１２へ送られ、及び／又は、ホース３６へ送られて、流体を帯電させる。
【００１７】
上述のように、本発明の静電噴霧システム（例えば、背負い式静電噴霧システム）は、移動する操作者が、噴霧作業時（例えば、植物への噴霧時）に、流体の加圧と帯電とを同時に行うことができるようにする。実際、手動アクチュエーターからの機械的な力は、電力供給システムが、流体を帯電させる電気を発生できるようにする。コンプレッサーは、同様に手動アクチュエーターの機械的な力を使用して、タンクを加圧して静電噴霧システムが流体を噴霧できるようにする。
【００１８】
本発明の特定の特徴についてのみ図示し説明したが、当業者は多くの修正及び変更を思い浮かべることができる。従って、特許請求の範囲は、上記のような修正及び変更の全てが本発明の主旨内に在るものとして包含するものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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