特開 2024-133797 液体上吹きシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024133797

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】液体上吹きシステム

(51)【国際特許分類】

   B64D 1/16 20060101AFI20240926BHJP

   B64U 20/83 20230101ALI20240926BHJP

   B64U 50/19 20230101ALI20240926BHJP

   B64U 10/10 20230101ALI20240926BHJP

   B64U 50/34 20230101ALI20240926BHJP

   B64U 10/60 20230101ALI20240926BHJP

   B64F 3/02 20060101ALI20240926BHJP

   B64U 101/45 20230101ALN20240926BHJP

【ＦＩ】

B64D1/16

B64U20/83

B64U50/19

B64U10/10

B64U50/34

B64U10/60

B64F3/02

B64U101:45

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043763

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】521405458

【氏名又は名称】株式会社Ｐｉａｔｔｏ

(74)【代理人】

【識別番号】100124257

【弁理士】

【氏名又は名称】生井 和平

(72)【発明者】

【氏名】丸山 輝芳

(57)【要約】

【課題】安全、安価、短時間で液体を天井面に向かって上向きに吹き付けることが可能な液体上吹きシステムを提供する。
【解決手段】液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるための液体上吹きシステムは、無人航空機１０と、無人車両２０と、供給パイプ３０と、長さ調節部４０とからなる。無人航空機１０は、液体を収納する第１タンク１１と、第１タンク１１から液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるためのノズル部１２と、を有する。無人車両２０は、液体を収納する第２タンク２１を有し、無人航空機１０の移動に応じて移動可能である。供給パイプ３０は、無人航空機１０の第１タンク１１と無人車両２０の第２タンク２１とを接続し、第２タンク２１から第１タンク１１へ液体を供給する。長さ調節部４０は、無人航空機１０から天井面までの距離に応じて供給パイプ３０の長さを調節可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるための液体上吹きシステムであって、該液体上吹きシステムは、
液体を収納する第１タンクと、第１タンクから液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるためのノズル部と、を有する無人航空機と、
液体を収納する第２タンクを有し、無人航空機の移動に応じて移動可能な無人車両と、
無人航空機の第１タンクと無人車両の第２タンクとを接続し、第２タンクから第１タンクへ液体を供給するための供給パイプと、
無人航空機から天井面までの距離に応じて供給パイプの長さを調節可能な長さ調節部と、
を具備することを特徴とする液体上吹きシステム。

【請求項2】

請求項１に記載の液体上吹きシステムにおいて、前記無人航空機は、さらに、無人航空機と天井面までの距離を計測するための距離センサを有し、
前記長さ調節部は、距離センサにより計測される距離に応じて供給パイプの長さを調節する、
ことを特徴とする液体上吹きシステム。

【請求項3】

請求項１に記載の液体上吹きシステムにおいて、
前記無人車両は、さらに、無人航空機への電源を供給可能な電源供給装置を具備し、
前記液体上吹きシステムは、さらに、無線航空機の電源と電源供給装置とを接続する電源ケーブルを具備し、
前記長さ調節部は、さらに、電源ケーブルの長さを調節可能である、
ことを特徴とする液体上吹きシステム。

【請求項4】

請求項１に記載の液体上吹きシステムにおいて、前記ノズル部は、さらに、無人航空機の周辺の気流を計測するための気流センサを有し、気流センサにより計測される気流に応じてノズル部の吹き付け方向及び／又は範囲が調整されることを特徴とする液体上吹きシステム。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４の何れかに記載の液体上吹きシステムにおいて、前記第１タンク及び第２タンクに収納される液体は、アスベスト処理剤であることを特徴とする液体上吹きシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体上吹きシステムに関し、特に、液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるための液体上吹きシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

アスベストは耐火、断熱等に優れた機能を持ち、塗材に含有させて数多くの建築物の壁面等に使用されてきた。しかしながら、劣化したアスベストが周辺に飛散し、それを吸引した者の健康被害問題となっている。このため塗装済みのアスベスト含有塗材の除去が大規模に行われるようになってきている。

【0003】

このような塗装済みのアスベスト含有塗材に塗布し、浸透させ、アスベスト含有塗材を安全に剥離させるアスベスト処理剤として、アスベスト飛散防止剤やアスベスト含有塗材剥離溶剤、アスベスト固化剤等がある。例えば、アスベスト含有塗材剥離溶剤として、特許文献１が知られている。このようなアスベスト含有塗材剥離溶剤等のアスベスト処理剤を天井面に吹き付ける場合には、これまでは、天井面近くで作業者が作業できるように足場を組む必要があった。しかしながら、例えば工場や倉庫等の天井が高い建物の場合、足場を組むだけでも時間や高いコストがかかるものであった。さらに、高所での作業となるため、作業者にとって危険を伴うものでもあった。このため、足場を組む必要がなく、安全にアスベスト処理剤を天井面に吹き付けることが可能な装置の開発が望まれていた。

【0004】

一方、屋外の農地に農薬等の薬剤を空中散布する無人航空機は、種々開発されている。例えば特許文献２のマルチローター型ヘリコプターは、ローターの回転により生ずる吹き下ろしの気流を用いて一様に薬剤を散布することができるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１６５２８８号公報

【特許文献2】特許第５８９０５６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、屋外の農地に農薬を散布するための従来の種々の無人航空機は、何れも無人航空機の下方である農地に向かって空中から農薬を散布するものであり、そもそも上方に向かって農薬を散布する必要がなかったため、天井面等の上方に向かって散布可能なものは皆無であった。

【0007】

さらに、従来の農薬散布用の無人航空機では、一度の飛行で散布が完了しない程度の広い農地の場合、無人航空機に搭載した農薬用タンクが空になる度に一旦散布作業を中断して無人航空機を着陸させ、農薬用タンクに農薬を充填した後に再度無人航空機を離陸させる、といった離着陸を繰り返す必要があった。

【0008】

ここで、アスベスト含有塗材を剥離させるためには、大量のアスベスト処理剤を天井面に吹き付ける必要がある。したがって、仮に従来の農薬散布用の無人航空機を、アスベスト処理剤を上吹きするための装置に転用しようとしても、上述の通り離着陸を繰り返す必要があった。このため、離着陸を繰り返す必要がなく、簡単な作業でアスベスト処理剤を天井面に上向きに吹き付けることが可能な装置の開発も望まれていた。

【0009】

本発明は、斯かる実情に鑑み、安全、安価、短時間で液体を天井面に向かって上向きに吹き付けることが可能な液体上吹きシステムを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した本発明の目的を達成するために、本発明による液体上吹きシステムは、液体を収納する第１タンクと、第１タンクから液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるためのノズル部と、を有する無人航空機と、液体を収納する第２タンクを有し、無人航空機の移動に応じて移動可能な無人車両と、無人航空機の第１タンクと無人車両の第２タンクとを接続し、第２タンクから第１タンクへ液体を供給するための供給パイプと、無人航空機から天井面までの距離に応じて供給パイプの長さを調節可能な長さ調節部と、を具備するものである。

【0011】

ここで、無人航空機は、さらに、無人航空機と天井面までの距離を計測するための距離センサを有し、長さ調節部は、距離センサにより計測される距離に応じて供給パイプの長さを調節する、ものであれば良い。

【0012】

また、無人車両は、さらに、無人航空機への電源を供給可能な電源供給装置を具備し、液体上吹きシステムは、さらに、無線航空機の電源と電源供給装置とを接続する電源ケーブルを具備し、長さ調節部は、さらに、電源ケーブルの長さを調節可能である、ものであっても良い。

【0013】

さらに、ノズル部は、無人航空機の周辺の気流を計測するための気流センサを有し、気流センサにより計測される気流に応じてノズル部の吹き付け方向及び／又は範囲が調整されるものであっても良い。

【0014】

また、第１タンク及び第２タンクに収納される液体は、アスベスト処理剤であれば良い。

【発明の効果】

【0015】

本発明の液体上吹きシステムには、安全、安価、短時間で液体を天井面に向かって上向きに吹き付けることが可能であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の液体上吹きシステムの全体像を説明するための概略図である。

【図2】図２は、本発明の液体上吹きシステムの無人航空機の詳細を説明するための概略拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の液体上吹きシステムの全体像を説明するための概略図である。図示例は、工場や倉庫等の天井が高い建物の内部で用いられているところを表している。なお、天井高に制限は特に無いが、例えば１０ｍといった天井高であっても適用可能である。本発明の液体上吹きシステムは、液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるためのものである。図示の通り、本発明の液体上吹きシステムは、無人航空機１０と、無人車両２０と、供給パイプ３０と、長さ調節部４０とから主に構成されている。

【0018】

無人航空機１０は、操作者により操作可能な無人航空機能を有するものであれば良い。具体的には、例えばドローンであれば良い。ドローンとは、例えば４つの回転翼を用いて離陸や推進が可能なクワッドコプタである。また、無人航空機１０は、から名図示も操作者により操作可能なものには限定されず、予め設定された航路を自動的に飛行するように制御可能なものであっても良い。無人航空機１０は、第１タンク１１と、ノズル部１２とを有する。即ち、無人航空機１０は、第１タンク１１とノズル部１２を搭載した状態で航空可能なものであれば良い。第１タンク１１は、液体を収納するものである。具体的には、液体は、例えばアスベスト処理剤であれば良い。アスベスト処理剤とは、アスベスト飛散防止剤やアスベスト含有塗材剥離溶剤、アスベスト固化剤等である。ノズル部１２は、第１タンク１１から液体を天井面に向かって上向きに吹き付けるためのものである。第１タンク１１に収納されたアスベスト処理剤を、天井面へ塗装済みのアスベスト含有塗材にノズル部１２を用いて塗布し、アスベスト含有塗材に浸透させ、アスベスト含有塗材を安全に剥離させる。また、液体は、アスベスト処理剤には限定されず、例えば塗料であっても良い。図示例では、ノズル部１２は、２本のノズルがＶ字状に上方向に配置されるものを示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ノズル部１２は、液体を天井面に向かって上向きに吹き付けられるものであれば、例えば１本のノズルであっても良いし、より多くのノズルを有するものであっても良い。また、ノズル部１２は、吹き付ける方向や範囲を適宜制御可能に構成されていても良い。

【0019】

無人車両２０は、無人航空機１０の移動に応じて移動可能なものである。具体的には、無人航空機１０は、無人航空機１０の水平方向の移動に応じて水平方向に移動可能であれば良い。無人車両２０は、例えばラジオコントロールカーであれば良い。無人車両２０は、操作者により操作可能なものではなく、無人航空機１０の移動に応じて自動的に追従するように制御されたものであれば良い。無人車両２０は、カメラやセンサ等を用いて、無人航空機１０の例えば真下から無人航空機１０の位置を常に探査可能に構成されていれば良い。そして、無人航空機１０が移動しても、常に真下に無人車両２０が位置するように無人車両２０が位置制御されれば良い。また、無人車両２０は、第２タンク２１を有している。第２タンクは、液体を収容するものである。具体的には、液体は、上述の第１タンク１１に収容される液体と同じものである。即ち、例えばアスベスト含有塗材剥離溶剤等のアスベスト処理剤であれば良い。

【0020】

供給パイプ３０は、無人航空機１０の第１タンク１１と無人車両２０の第２タンク２１とを接続し、第２タンク２１から第１タンク１１へ液体を供給するために用いられる。即ち、供給パイプ３０は、メインタンクとなる第１タンク１１に対してサブタンクとなる第２タンク２１から液体を供給するためのパイプとなる。液体は、例えば第１タンク１１に設けられる吸い上げポンプや第２タンク２１に設けられる送り出しポンプ等により、供給パイプ３０を介して第２タンク２１から第１タンク１１へ供給されれば良い。

【0021】

長さ調節部４０は、無人航空機１０から天井面までの距離に応じて供給パイプ３０の長さを調節可能なものである。長さ調節部４０は、例えばウィンチにより供給パイプ３０を巻き取ったり引き出したりすることで長さを調整可能に構成されるものであれば良い。なお、図示例では長さ調節部４０は、無人車両２０に搭載される例を示したが、本発明はこれに限定されず、無人航空機１０側に搭載されても良い。どちらに搭載されていても、無人航空機１０から天井面までの距離に応じて供給パイプ３０の長さを調整できれば良い。但し、無人航空機１０へ長さ調節部４０を搭載する場合には、その重量の増加分を考慮する必要がある。したがって、長さ調節部４０は、無人車両２０側に搭載することがより好ましい。

【0022】

ここで、仮に天井面の高さが途中で変化するような建物において本発明の液体上吹きシステムが用いられる場合もある。そのような場合であっても、無人航空機１０から天井面まで距離が一定となるように長さ調節部４０により供給パイプ３０の長さを動的に調節可能に構成されれば良い。また、天井面ではなく、床面の高さが途中で変化するような建物の場合であっても、同様に無人航空機１０から天井面まで距離が一定となるように長さ調節部４０により供給パイプ３０の長さを動的に調節可能であれば良い。

【0023】

このように、本発明の液体上吹きシステムでは、長さ調節部４０により無人航空機１０から天井面までの距離を固定することができるため、ノズル部１２から噴射する液体を均一に天井面に吹き付けることが可能となる。

【0024】

さらに、無人航空機１０が天井面に追突しない程度の長さに供給パイプ３０の長さが調整されていれば、無人航空機１０が天井面に追突することを防止することも可能である。無人航空機１０は、一般的には安全装置が設けられており、例えば天井面に追突するといったことが起きないようにはなっている。しかしながら、例えば何らかの不具合で安全装置が働かなくなった場合や、制御不能となった場合等も考えられる。そこで、本発明の液体上吹きシステムでは、供給パイプ３０の長さを調節することで物理的に無人航空機１０が天井面まで届かないように構成されている。このように、本発明の液体上吹きシステムは、安全性も高いものである。

【0025】

ここで、本発明のように無人車両２０を用いて第２タンク２１から液体を供給しない場合には、１度の飛行で広い天井面全体に対して液体を吹き付けるためには無人航空機に搭載されるタンクの容量を大きくする必要がある。しかしながら、タンクの容量を大きくするには、無人航空機自体を大きくする必要がある。無人航空機自体を大きくすると、屋内で飛行させるのが難しくなったり高価となったりしてしまう。一方、本発明の液体上吹きシステムでは、第１タンク１１が天井面全体に液体を吹き付けるのに足りる容量を有していなくても、第２タンク２１から随時液体を第１タンク１１に供給することが可能となるため、小さく安価な無人航空機であっても、１度の飛行で天井面全体に対して液体を吹き付けることが可能となる。そして、無人航空機１０に比べて無人車両２０は安価であるため、全体的に見ても安価なシステムとして構成可能である。また、第１タンク１の容量が小さくても１度の飛行で天井面全体に対して液体を吹き付けることが可能なため、短時間で吹き付け作業も完了する。

【0026】

また、本発明の液体上吹きシステムでは、無人車両２０は、無人航空機１０への電源を供給可能な電源供給装置２２を設けても良い。そして、本発明の液体上吹きシステムは、さらに、無人航空機１０の電源と電源供給装置２２とを接続する電源ケーブル２３を有していれば良い。また、電源ケーブル２３は、長さ調節部４０により長さを調整可能に構成されれば良い。即ち、長さ調節部４０は、供給パイプ３０と電源ケーブル２３を同様の長さとなるように調整するように構成されれば良い。第１タンク１１の容量と同様に、無人航空機１０に搭載されるバッテリの容量についても、天井面全体に対して液体を吹き付けるのに要する飛行時間分の容量が足りない場合がある。このような場合でも、無人航空機１０の移動に応じて移動する無人車両２０の電源供給装置２２から電源ケーブル２３を介して無人航空機１０に電源を常時供給できれば、１度の飛行で天井面全体に対して液体を吹き付けることが可能となる。

【0027】

次に、図２を用いて本発明の液体上吹きシステムの無人航空機をより詳細に説明する。図２は、本発明の液体上吹きシステムの無人航空機の詳細を説明するための概略拡大図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、無人航空機１０は、さらに、距離センサ１３が設けられていても良い。距離センサ１３は、無人航空機１０と天井面までの距離を計測するものである。具体的には、距離センサ１３は、例えば超音波センサや赤外線センサ、ＬｉｄａｒやＲａｄａｒ等であれば良い。また、無人航空機１０の一般的な衝突防止装置を距離センサ１３として利用しても良い。長さ調節部４０は、距離センサ１３により計測される距離に応じて供給パイプ３０の長さを調節すれば良い。例えば液体上吹きシステムの無人航空機１０を初期設定する際に、無人航空機１０と天井面までの距離を距離センサ１３で計測しながら無人航空機１０を天井近くまで飛行させる。そして、距離センサ１３により計測される距離がノズル部１２から液体を吹き付けるのに最適な距離となる際の無人航空機１０の高さを決定する。これに基づき、供給パイプ３０の長さがそれ以上長くならないように、長さ調節部４０により供給パイプ３０の長さを調節すれば良い。

【0028】

さらに、無人航空機１０のノズル部１２には、気流センサ１４が設けられていても良い。特に天井面近くで無人航空機１０を飛行させた場合、ダウンウォッシュ等の気流の乱れが生じ得る。このような無人航空機１０の周辺の気流の乱れを、ノズル部１２に設けられた気流センサ１４により計測する。ここで、ダウンウォッシュとは、無人航空機１０の上方から下方へ吹き下ろされる気流のことである。液体を天井面に向かって上向きに吹き付ける際に、ノズル部１２から噴射する液体はこの気流の乱れの影響を受ける場合がある。ノズル部１２が影響を受け得る気流の乱れを計測できれば良いため、気流センサ１４は、ノズル部１２の噴射口付近に設けられれば良い。そして、ノズル部１２の液体の吹き付け方向や範囲は、この気流センサ１４により計測される気流に応じて調整可能に構成されれば良い。これにより、ノズル部１２周辺の気流が乱れた場合であっても、一定の位置や範囲に均一に液体を吹き付けることが可能となる。

【0029】

なお、本発明の液体上吹きシステムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0030】

１０ 無人航空機
１１ 第１タンク
１２ ノズル部
１３ 距離センサ
１４ 気流センサ
２０ 無人車両
２１ 第２タンク
２２ 電源供給装置
２３ 電源ケーブル
３０ 供給パイプ
４０ 長さ調節部

【図1】

【図2】