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明細書 :浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第3593561号 (P3593561)
公開番号 特開2003-038007 (P2003-038007A)
登録日 平成16年9月10日(2004.9.10)
発行日 平成16年11月24日(2004.11.24)
公開日 平成15年2月12日(2003.2.12)
発明の名称または考案の名称 浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置
国際特許分類 A01C  7/06      
A01C  7/08      
A01C 23/02      
FI A01C 7/06 A
A01C 7/08 310L
A01C 23/02 E
請求項の数または発明の数 4
全頁数 9
出願番号 特願2001-229357 (P2001-229357)
出願日 平成13年7月30日(2001.7.30)
審査請求日 平成13年7月30日(2001.7.30)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】501203344
【氏名又は名称】独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構
発明者または考案者 【氏名】澤村 篤
【氏名】住田 憲俊
【氏名】糸川 信弘
個別代理人の代理人 【識別番号】100063565、【弁理士】、【氏名又は名称】小橋 信淳
【識別番号】100118898、【弁理士】、【氏名又は名称】小橋 立昌
審査官 【審査官】小野 忠悦
参考文献・文献 特開平07-000001(JP,A)
特開2000-224909(JP,A)
実開平03-085805(JP,U)
住田 憲俊、澤村 篤、石田 三佳,3-11スラリーインジェクタ注入爪の浅層土中挿入技術,第60回農業機械学会年次大会講演要旨,農業機械学会,2001年 4月 1日,163-164頁
調査した分野 A01C 3/00- 7/20
A01C 15/00-23/04
特許請求の範囲 【請求項1】
掘削刃(16)の後部に、覆土板(18)またはスラリーの流れを掘削刃(16)側に向けるように変向して排出させるステー(33)を取付けたスラリー注入管(17)を配設し、該掘削刃(16)、スラリー注入管(17)及び覆土板(18)またはステー(33)を、本体フレーム(6)に対して先端部が回転支持部材(10)を介して左右回動可能に支持された支持アーム(11)の後部側に、上下方向に作動する平行リンク(12)、該平行リンク(12)に架設されたバネ(13)及び上下移動範囲規制部材(14)を介して支持してインジェクタ(2)を構成し、前記本体フレーム(6)に、ゲージホイール(19)を上下移動してインジェクタ(2)によるスラリーの圃場土中への施用深さを調節する上下調節支持装置(20)及びインジェクタ(2)の作業を安定させるウエイト(32)を備え、トラクタ(1)により牽引して家畜糞尿のようなスラリーを圃場地表から15cm付近までの浅層に施用するように設定したインジェクタ(2)に、スラリータンク(24)に収容されたスラリー肥料要素及び種子を加えて攪拌・混合してポンプ(25)及びホース(30)を介して供給し、施肥・播種を同時に行うことを特徴とする浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置。
【請求項2】
施肥播種装置を、スラリータンク(24)に設けた吸入部からスラリー肥料要素及び種子を投入し、タンク(24)内で攪拌・混合してインジェクタ(2)に供給して施肥・播種を行う構成としたことを特徴とする請求項1記載の浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置。
【請求項3】
施肥機能は、スラリータンク(24)に収容されるスラリーの肥料成分の不足を肥料要素を加えることにより補い、インジェクタ(2)を介して飼料作物圃場に施肥播種することを特徴とする請求項1又は2記載の浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置。
【請求項4】
播種機能は、スラリータンク(24)内のスラリーに肥料成分、水分の注入機能及び耕耘機能を備えるインジェクタ(2)を介して施肥播種し、種子の発芽、生育を促進し、スラリー施用と同時に簡易草地更新を可能にしたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家畜糞尿のようなスラリーをインジェクタを介して圃場の浅層に施用すると同時に播種する浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、家畜糞尿のようなスラリーを圃場に施用する場合、バキュームタンカ等で圃場表面に施用する方法と、土中20~30cmの深さ(深層)にスラリーを施用する方法(スラリーインジェクタ)がある。前者においては臭気の発生がひどく、住宅地が近接した条件では臭気公害の問題が発生している。また、後者では臭気を防ぐことはできるが、地下水汚染や肥料成分の効率的な利用が行われないなどの問題があった。
【0003】
一方、本発明において提唱する浅層型スラリーインジェクタは、圃場表面から15cm付近までの浅層にスラリーを施用できる作業機であり、この作業機の特徴である浅層への施用と同時に施肥と播種、及び施肥・播種同時作業を行うことで、浅層型スラリーインジェクタの付加価値を高め、スラリー施用作業の改善を行うことが考えられる。
【0004】
スラリー施肥装置の利用は、スラリーの成分が変動しわずかな肥料効果しか持たない場合に、これに肥料成分を加えて施肥する同時施用は、追肥や元肥の効果を顕著にし、スラリー施用が促進される。また、スラリー施用を利用して播種する播種装置の利用は、簡易更新機に代わって永年牧草地等の更新に利用することでスラリーインジェクタの簡易更新機としての新たな利用も考慮される。この播種装置は、種子の発芽に必要な肥料成分や水分が同時に供給されるので、作業時期を選ばず、発芽が促進される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、 開発された浅層型スラリーインジェクタ用施肥播種装置は、圃場表面から10~15cm付近の土層にスラリーを注入できる浅層型スラリーインジェクタを用いて、スラリー施用と同時に肥料や種子を注入できるようにしている。スラリータンカのタンク内へ種子や肥料成分を簡単に投入し、タンク内で種子や肥料を攪拌してスラリーインジェクタから土中に注入する,浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、以下の構成、手段を特徴としている。
A.掘削刃16の後部に、覆土板18またはスラリーの流れを掘削刃16側に向けるように変向して排出させるステー33を取付けたスラリー注入管17を配設し、該掘削刃16、スラリー注入管17及び覆土板18またはステー33を、本体フレーム6に対して先端部が回転支持部材10を介して左右回動可能に支持された支持アーム11の後部側に、上下方向に作動する平行リンク12、該平行リンク12に架設されたバネ13及び上下移動範囲規制部材14を介して支持してインジェクタ2を構成し、前記本体フレーム6に、ゲージホイール19を上下移動してインジェクタ2によるスラリーの圃場土中への施用深さを調節する上下調節支持装置20及びインジェクタ2の作業を安定させるウエイト32を備え、トラクタ1により牽引して家畜糞尿のようなスラリーを圃場地表から15cm付近までの浅層に施用するように設定したインジェクタに、スラリータンク24に収容されたスラリー肥料要素及び種子を加えて攪拌・混合してポンプ25及びホース30を介して供給し、施肥・播種を同時に行う。
【0007】
B.施肥播種装置を、スラリータンク24に設けた吸入部からスラリー肥料要素及び種子を投入し、タンク24内で攪拌・混合してインジェクタに供給して施肥・播種を行う構成とした。
C.施肥機能は、スラリータンク24に収容されるスラリーの肥料成分の不足を肥料要素を加えることにより補い、インジェクタを介して飼料作物圃場に施肥播種する。
D.播種機能は、スラリータンク24内のスラリーに肥料成分、水分の注入機能及び耕耘機能を備えるインジェクタを介して施肥播種し、種子の発芽、生育を促進し、スラリー施用と同時に簡易草地更新を可能にした。
【0008】
【作用】
上記A.~D.の構成によって本発明の浅層型スラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置は、次のような作用をする。
a.圃場の地表から15cm付近までの浅層にスラリーを注入できる浅層型スラリーインジェクタにより施肥、播種同時作業が行われる。
【0009】
b.施肥装置、播種装置は稼働部や複雑な機構を持たないから、従来のスラリーインジェクタのスラリータンク内に肥料要素や種子を入れるだけで、施肥機能や播種機能を発揮できる。
c.施肥機能は、スラリーの肥料効果の不足を補い、スラリーの肥料効果と併せて飼料作物の生育を促進する。
d.播種機能は、肥料成分、水分の注入機能、簡易な耕耘機能を持ったスラリーインジェクタによって播種されることにより、種子の発芽、生育が促進され、スラリー施用と同時に簡易草地更新が可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して説明する。
図1及び図2において、符号1はトラクタ、2は圃場表面から10~15cm付近の土層にスラリーを注入する浅層型のスラリーインジェクタ、3はスラリータンカ(あるいはバキュームタンカ)である。トラクタ1の後部には、トップリンク4及び左右一対のロアリンク5からなる3点リンクが設けられ、この3点リンクに、左右方向に延びるスラリーインジェクタの本体フレーム6の中央部に設けられたトップマスト7及び左右一対のロアリンク連結部8を連結し、スラリーインジェクタ2及びスラリータンカ3がトラクタ1により牽引されて作業を行うようにしている。また、トラクタ1から後方に向けて突出された図示しないPTO軸から、PTO伝動軸9を介して本体フレーム6に動力が伝達される。
【0011】
スラリーインジェクタ2は、本体フレーム6の左右長さ方向に7組のユニットが左右間隔調節可能に支持されている。また、本体フレーム6の左右両端側は、それぞれ1組のスラリーインジェクタ2を装着した状態で、回動支持部6aから上下に折り畳み可能であり、スラリーインジェクタ2が路上移動するときに折り畳んで機体幅を狭くして移動することができる。各スラリーインジェクタ2は、前部に設けた回動支持部材10に支持アーム11の前端部を左右回動自在に取り付け、この支持アーム11に前後一対の平行リンク12、バネ13及び上下移動範囲規制部材14を介して、花形ディスク15及びサブソイラ形状の掘削刃16が取り付けられている。この掘削刃16の後部に、スラリー注入管17及び覆土板18が取り付けられ、覆土板18は上下調節が可能である。本体フレーム6には、左右一対のゲージホイール19が、上下調節支持装置20により上下調節可能に支持され、スラリーインジェクタ2の作業深さを調節することができる。
【0012】
本体フレーム6の左右方向の中央部から後方に向け連結フレーム21が延び、この連結フレーム21の後端部にヒッチ装置22を介してスラリータンカ3の車体フレーム23の先端部が左右回動可能に連結される。車体フレーム23上にはスラリータンク24が搭載されている。車体フレーム23の前部に、図3及び図4に示すように容積型ポンプ25が搭載され、変速装置26を介して動力が伝達される。この変速装置26には、PTO伝動軸9を介して本体フレーム6に伝達された動力が動力伝達軸27を介して入力される。なお、ポンプ25をスラリータンク24後方の車体フレーム23に搭載するようにしてもよい。
【0013】
一方、本体フレーム6上に分配機28が搭載され、ここで分配したスラリーをパイプ29を介してスラリー注入管17に供給するようにしている。分配機28は、トラクタ1から受ける油圧により作動して、ポンプ25からホース30を介して供給されるスラリーを攪拌すると共にスラリー中に含まれる固形物や敷きわら等を粉砕してパイプ29に分配する機能を有している。スラリータンク24に設けられた吸入部31からは、スラリーを投入するほか、スラリーに不足している肥料要素(成分)や種子等を投入してスラリーと共に圃場の浅層に注入する施肥装置及び播種装置を構成している。
【0014】
また、ポンプ25は、スラリータンク24からスラリー、肥料、種子等を吸い上げてホース30を介して分配機28に送り、分配されたスラリーをパイプ29を介してスラリー注入管17に送って土中に注入すると同時に、ポンプ25により吸い上げたスラリーの一部をスラリータンク24内に戻し(ドレンし)ポンプ25によるスラリーの循環路を形成してスラリータンク24内のスラリー、肥料、種子等を攪拌し、種子等の沈殿を防止するようにしている。符号32は、スラリーインジェクタ2の作業を安定させるためのウエイトである。なお、トラクタ1にスラリータンカ3を直装し、スラリーインジェクタ2をスラリータンカ3の後部に装着するようにしてもよい。
【0015】
図5に示すように、スラリー注入管17の先端部にスラリーの流れを前方の掘削刃16側に向けるように変向して排出させるステー33を取り付け、スラリー注入管17の下部をホルダ17aによりスライド間隔Sの間隔で上下に移動可能に支持してもよいものである。このように構成することで、スラリー及び種子の注入深さ(高さ)を調節することができ、特に、スラリーを掘削刃16へ衝突させることにより、臭気公害の心配がない条件では表層付近へスラリーを注入することで、種子の発芽を促進させることができる。
【0016】
また、スラリータンク24へスラリー、種子等を吸入させる際に、ポンプ25もしくはスラリータンク24の吸入部31の近くに分配機28を設けて、畜舎等の家畜糞尿の吸い込み口(直径8~10cm)以外に新たに直径4~5cm程度の吸い込み口を設けることにより、作業者はスラリータンク24上部に登ることなく、地表の作業位置において容易にスラリータンク24内へ肥料要素及び種子を投入することができる。
【0017】
次に、上記構成のスラリーインジェクタ2で用いるスラリータンカ3用施肥播種装置の動作について説明する。
スラリーインジェクタ2は、トラクタ1に直装されてスラリータンカ3やバキュームタンカから、タンク内で攪拌・混合されたスラリー、肥料要素及び種子をポンプ25により吸い上げて高さ調節可能のスラリー注入管17を介して地表から15cm付近までの浅層に注入して施肥播種し、覆土板18により覆土して注入時は勿論のこと圃場端でも圃場表面にスラリーを露出させない。また、インジェクタ2を幅方向に複数条(この実施例では7条)設け、各インジェクタ2が上下方向に作動する平行リンク12とバネ13により独立懸架され、圃場の凹凸に対して独立して追従可能であり、花形ディスク15や掘削刃16が土中の障害物に接触すると、上方に移動して損傷を回避する。また、インジェクタ2は回動支持部材10により左右回動可能であり、インジェクタ2を土中に挿入したまま旋回が行われる。
【0018】
この実施例では、スラリーインジェクタ2はトラクタ1の後部に直装され、スラリータンカ3をインジェクタ2の後部に装着して牽引することを基本構成としているが、スラリータンカ3をトラクタ1の後部に直装し、インジェクタ2をスラリータンカ3の後部に装着して作業することもできる。スラリーインジェクタ2及びスラリータンカ3はトラクタ1により牽引され、タンカ3ヘの動力はインジェクタ2の上部を通って動力伝達軸27を介してポンプ25の変速装置26ヘ供給される。本体フレーム6に取り付けられた分配機28は、トラクタ1から供給される油圧により駆動し、スラリー内の夾雑物を細かく切断し、インジェクタ2のパイプ29やスラリー注入管17内での詰まりを防止すると共に、各条のインジェクタ2へ均一な量のスラリーを分配する。
【0019】
インジェクタ2はゲージホイール19により花形ディスク15及び掘削刃16の作用深さを調節し、スラリー注入管17によるスラリーの注入深さを一定に保つと共に、花形ディスク15は、例えば牧草等の根茎を切断し、掘削刃16の牽引力を低減させる。スラリーは、掘削刃16の後部に配置されたスラリー注入管17を通じて、その下端まで導かれて圃場の浅層に施用される。スラリーの施用量を確保するために、掘削刃16の先端にサブソイラと同様のウイングを取り付け、下層部の土を膨軟にし、施用後は覆土板18により覆土を行い、花形ディスク15及び掘削刃16により切削した縦溝を閉鎖しスラリーの臭気の拡散を防止する。
【0020】
圃場に石礫等の障害物がある場合や圃場面の凹凸に対応して、各インジェクタ2が平行リンク12とバネ13により、上下移動範囲規制部材14の規制範囲で上下動しながら作業を行う。特に石礫がある圃場では、石礫のある条のインジェクタ2だけが平行リンク12及びバネ13によって上方に逃げ、その後下降することで圃場面へのスラリーの露出を低減する。また、花形ディスク15、掘削刃16、スラリー注入管17、覆土板18などは、回動支持部材10により左右回動可能に取り付けられているので、圃場端においてインジェクタ2を持ち上げることなく旋回することができる。さらに、インジェクタ2の左右への振れは、石礫の回避にも役立つ。
【0021】
そして、従来のように、スラリーがバキュームタンカ等による表面施用や、20~30cmの土中に深層施用されると、大気蒸散や地下浸透により、住環境へ悪臭問題や地下水汚染の問題を引き起こし、特に、悪臭問題は混住化が進んだ府県の酪農地帯では大きな問題となり、スラリーの圃場施用ができない場合も生じているのを、本発明においては解決できる。また、本発明のインジェクタ2は、バキュームタンカ等による表面施用と同程度の能率を有すると共に、土中の浅層にスラリーを施用することにより、悪臭の大気蒸散や肥料成分の地下浸透を抑制し、肥料成分を作物の根圏に施用することにより肥料成分の効率的な利用が促進される。
【0022】
また、従来のスラリーインジェクタによる作業は、高馬力のトラクタで比較的作業時間がかかる一方、その施肥効果がスラリーの肥料成分の変動に左右され、施肥効果を的確に求めることができなかったのを、本発明では、肥料効果を求めることができ、播種前の元肥施肥を省力化することも可能となる。また、播種装置は、スラリーの施用と同時に簡易更新と同程度の機能を有することから、草地の更新が促進され、飼料作物の生産の増加につながる。特に本発明の装置は、肥料成分や施肥効果が期待できる浅層部分に注入できる浅層型スラリーインジェクタを用いることにより、特別の駆動部や機構を有しないで簡単に施肥、播種ができることから、省力化とともに、家畜糞尿(スラリー)の圃場還元が促進され、環境に優しい技術となる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるスラリーインジェクタで用いるスラリータンカ用施肥播種装置は、請求項1~4の構成を有することにより、以下の効果を奏することができる。
【0024】
イ.圃場の地表から10~15cmの浅層にスラリーを注入できる浅層型スラリーインジェクタにより施肥、播種作業を行うことができる。
【0025】
ロ.施肥装置、播種装置は稼働部や複雑な機構を持たないから、従来のスラリーインジェクタのスラリータンク内のスラリーに肥料要素や種子を加えるだけで、施肥機能や播種機能を発揮することができる。
ハ.施肥機能は、スラリーの肥料効果の不足を肥料要素を加えることにより補い、スラリーの肥料効果と併せて飼料作物の生育を促進することができる。
ニ.播種機能は、スラリーに肥料成分、水分の注入機能、簡易な耕耘機能を持ったスラリーインジェクタによって播種されることにより、種子の発芽、生育が促進され、スラリー施用と同時に簡易草地更新を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスラリーインジェクタの側面図である。
【図2】同スラリーインジェクタの平面図である。
【図3】スラリータンカの側面図である。
【図4】スラリータンカの側面図である。
【図5】スラリー注入管の他の実施例の側面図である。
【符号の説明】
1 トラクタ
2 スラリーインジェクタ
3 スラリータンカ
4 トップリンク
5 ロアリンク
6 インジェクタの本体フレーム 6a 回動支持部
7 トップマスト
8 ロアリンク連結部
9 PTO伝動軸
10 回動支持部材
11 支持アーム
12 平行リンク
13 バネ
14 上下移動範囲規制部材
15 花形ディスク
16 掘削刃
17 スラリー注入管 17a ホルダ
18 覆土板
19 ゲージホイール
20 上下調節支持装置
21 連結フレーム
22 ヒッチ装置
23 車体フレーム
24 スラリータンク
25 容積型ポンプ
26 変速装置
27 動力伝達軸
28 分配機
29 パイプ
30 ホース
31 吸入部
32 ウエイト
33 ステー
S 施用高さ調節間隔
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3
【図5】
4