CN104094915B - 害虫驱除用照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及害虫驱除用照明装置，能够可靠地驱除叶螨等的害虫。害虫驱除用照明装置具备光源和对该光源进行点亮控制的控制电路。光源放射紫外线，该紫外线包含260～305nm的波长，或者在260～305nm的波长范围内具有峰值波长。控制电路对上述光源进行调光控制，以便由光源发出的紫外线的放射强度在0.1～50μW/cm²的范围内按时间发生变化，且重复其变化。据此，特别是在害虫为叶螨的情况下，通过低强度下的紫外线放射使叶螨的动作变迟钝，之后通过以高强度放射紫外线，就可以在不放过叶螨的状况下，使之对叶螨连续照射高强度的紫外线，能够杀伤叶螨。从而，可以可靠地驱除叶螨。而且，可以通过重复紫外线的放射强度的变化，使杀虫效果的可靠性得到提高。

Description

害虫驱除用照明装置

技术领域

本发明涉及一种对植物照射用来驱除害虫的紫外线的害虫驱除用照明装置。

背景技术

作为驱除寄生于植物上的害虫的驱除方法，人们一般使用对植物散布化学农药的方法。但是，如果采用该方法，则存在致使害虫具有对化学农药的耐受性的忧虑。另外，在没有对害虫所在的地方恰当地散布化学农药时，害虫的驱除不充分。特别是，在叶螨的场合下，叶螨大多存在于叶子的背面，为了连这样的地方都无遗漏地散布化学农药，将给散布者带来大量的劳动量。作为其他的驱除方法举出的生物农药却难以选定可以提高效果的投放时期及投放地点，并且，由于需要定期的投放，因而成本较高。

因此，作为害虫不易具有耐受性，且能够以低成本运用的驱除对策，具备下述光源的植物病害驱除用照明装置已为众所周知，该光源放射用来驱除害虫的紫外线。在该照明装置中，由光源发出的紫外线的放射照度设为小于等于50μW/cm²（例如参见专利文献1）。

专利文献

专利文献1日本特开2009-153397号公报

发明内容

可是，采用专利文献1所述的那种照明装置，例如为了充分驱除叶螨，需要连续对叶螨照射大于等于20μW/cm²的具有杀伤能力的高放射强度的紫外线。但是，若将强度大于等于20μw/cm²的紫外线突然照射到叶螨，则叶螨受到惊吓而向紫外线未能照射到的叶子的背面侧等逃离，有时无法把叶螨充分驱除。另外，虽然只要进一步增高紫外线的放射强度，就没有叶螨逃离的时间，可以将其杀伤，但是若紫外线的放射强度过强，则存在给植物的叶子带来不良影响的担忧。

本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的为提供一种可以有效驱除害虫的害虫驱除用照明装置。

为了解决上述课题，本发明是一种害虫驱除用照明装置，具备：光源，放射含有紫外线的光；控制部，对上述光源进行点亮控制；其特征为，上述光源放射紫外线，该紫外线包含260～305nm的波长，或者在260～305nm的波长范围内具有峰值波长；上述控制部对上述光源进行调光控制，以便由上述光源发出的紫外线的放射强度在0.1～50μW/cm²的范围内按时间发生变化，且重复其变化。

优选的是，上述控制部在由上述光源发出的上述紫外线的放射强度至少包括能够使上述害虫的动作停止的停止强度和能够杀伤上述害虫的杀伤强度在内的多个设定强度之中，使上述放射强度分阶段发生变化。

优选的是，上述停止强度在5～15μW/cm²的范围内，上述杀伤强度在20～50μW/cm²的范围内。

优选的是，上述多个设定强度包括能够引诱上述害虫的引诱强度。

优选的是，上述引诱强度在0.1～3μW/cm²的范围内。

优选的是，其特征为，上述控制部使由上述光源发出的上述紫外线的放射强度，按上述引诱强度、上述停止强度、上述杀伤强度的顺序发生变化。

优选的是，上述控制部将上述光源中上述杀伤强度下的上述紫外线的放射期间设为30分钟以上。

优选的是，上述光源被设置多个，上述控制部使上述多个光源中上述紫外线的放射强度的变化方式相互相同。

优选的是，上述光源被设置多个，上述控制部，在上述多个光源之中切换使上述紫外线的放射强度发生变化的对象的光源。

发明效果

根据本发明，例如通过低强度下的紫外线放射，使害虫（例如叶螨）的动作变迟钝，之后通过以高强度放射紫外线，就可以在不放过害虫的状况下对其连续照射高强度的紫外线，能够有效地杀伤害虫。另外，由于重复紫外线的放射强度的变化，因而可以使害虫的杀伤效率得到提高。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的害虫驱除用照明装置的附图。

图2是将由上述照明装置的光源发出的放射光的分光分布标准化后的附图。

图3是将根据上述光源一个异例的放射光的分光分布标准化后的附图。

图4是表示分析由上述照明装置而产生的害虫驱除效果所需的实验环境的附图。

图5是表示上述光源的紫外线放射强度的第1变化模式的附图。

图6是表示由上述照明装置的控制电路执行的基于上述第1变化模式的调光控制处理的步骤的流程图。

图7是表示上述光源的紫外线放射强度的第2变化模式的附图。

图8是表示由上述照明装置的控制电路执行的基于上述第2变化模式的调光控制处理的步骤的流程图。

图9是表示上述光源的紫外线放射强度的第3变化模式的附图。

图10是表示由上述照明装置的控制电路执行的基于上述第3变化模式的调光控制处理的步骤的流程图。

图11是表示上述光源的紫外线放射强度的第1比较模式的附图。

图12是表示上述光源的紫外线放射强度的第2比较模式的附图。

图13是表示上述光源的紫外线放射强度的第3比较模式的附图。

图14是表示上述实施方式的一个异例所涉及的害虫驱除用照明装置的附图。

图15是表示上述实施方式的其他异例所涉及的害虫驱除用照明装置的附图。

具体实施方式

对于本发明的一个实施方式所涉及的害虫驱除用照明装置（下面为照明装置），参照附图进行说明。图1表示本实施方式的照明装置1的结构。照明装置1具备：灯体2，用来对植物P照射紫外线；调光器3，对灯体2进行调光控制。照明装置1是一种为了驱除寄生于植物P上的害虫B1而对植物P照射紫外线的装置，作为驱除对象的害虫B1，特别假定叶螨类，此外，还假定了牧草虫类及粉蝶类等的微小昆虫。在叶螨类中，包括二斑叶螨、神泽氏叶螨、柑桔叶螨等。

灯体2具有：光源21，放射含有紫外线的光；壳体22，收存光源21；支承件23，支承壳体22。壳体22具有将由光源21发出的放射光向外部出射所用的光出射口22a。

光源21放射紫外线，该紫外线包含大致260～305nm的波长，或者在260～305nm的波长范围内具有峰值波长。光源21可以由荧光灯、金属卤化物灯、氙气灯或者紫外线LED等构成。

光源21如图2所示，采用放射光中上述波长范围内的成分比例例如是90%以上，并且上述波长范围外的成分几乎不存在的光源，来构成。光源21如图3所示，用来至少放射上述波长范围内的波长成分的光，在其放射光中也可以包含上述波长范围外的波长成分。这种情况下，在光出射口22a上，要设置透过上述波长范围内的紫外线并将上述波长范围外的光截断的波长控制用光学过滤器。该光学过滤器例如由石英玻璃或氟树脂等能够透过紫外线的基体材料和形成在其基体材料上的将上述波长范围外的光截断所用的光学多层膜构成。还有，在下面的说明中，把图2所示的那种包含大致260～305nm的波长的紫外线或者在260～305nm的波长范围内具有峰值波长的紫外线，只称为紫外线。

由光源21发出的紫外线的放射虽然最好不管害虫B1是卵、幼虫、蛹、成虫的哪个成长阶段，都加以实施，但是也可以只在某一个的成长阶段时实施。另外，在害虫B1是叶螨的情况下，由于叶螨寄生于花草、蔬菜、兰花类、花木、园木及果树等大多数的植物上，因而光源21无论植物的种类，对任何的植物都可以使用。

在壳体22内，最好收存板状或片状的反射件。该反射件的构成为，将由光源21发出的放射光之中往与光出射口22a相反侧行进的光，朝向光出射口22a进行反射，其材质例如为铝。支承件23为了能够变更出自壳体22之光出射口22a的光出射方向，最好向上下或者左右摇头自如地支承壳体22。另外，支承件23也可以伸缩自如地构成，以便可以适应植物P的成长来变更灯体2的高度。

调光器3具有计时器31和根据由计时器31得到的计时结果对光源21进行点亮控制的控制电路32（控制部）。控制电路32对光源21进行调光控制，以便由光源21发出的紫外线的放射强度在0.1～50μW/cm²的范围内按时间发生变化，且重复其变化，其变化在1天之中发生多次。在该调光控制处理中，控制电路32在由光源21发出的紫外线的放射强度至少包括下述的停止强度及杀伤强度在内的多个设定强度之中，使上述放射强度分阶段发生变化。在上述多个设定强度中，最好包括能够引诱害虫B1的引诱强度。那种情况下，控制电路32使由光源21发出的紫外线的放射强度，按引诱强度、停止强度、杀伤强度的顺序发生变化。

引诱强度是能够引诱害虫B1的强度，例如在大致0.1～3μW/cm²的范围内。引诱强度的下限值只要不是0就可以，这里设为大致大于等于0.1μW/cm²是由于其以下的调光控制是不现实的。引诱强度下的紫外线的放射期间例如是大致15～30分钟，为了引诱昆虫要放射0.09～5.4mJ的紫外线。停止强度是能够使害虫B1的动作变迟钝并且停止的强度，例如在大致5～15μW/cm²的范围内。停止强度下的紫外线的放射期间例如是大致10～15分钟，为了使害虫B1的动作停止要照射3.6～13.5mJ的紫外线。杀伤强度是能够使害虫B1变弱，或受到物理的损伤，来杀伤害虫B1的强度，例如在大致20～50μW/cm²的范围内。杀伤强度下的紫外线的放射期间是例如大致30分钟以上，为了杀伤昆虫要放射36mJ以上的紫外线。对于由引诱强度、停止强度及杀伤强度下的紫外线放射而产生的效果，已经通过以叶螨为对象的实验得以确认。

下面，说明控制电路32根据下述的模式对光源21分别进行了调光控制时为了分析害虫驱除效果而实施的实验。

如图4所示，在该实验中，作为植物P准备1颗黄瓜，将该黄瓜放入大致尺寸为1m×1m×1.5m的透明容器50中，进行栽培，在栽培开始后，在第5～7天把害虫B1的叶螨，在黄瓜的下部1片叶子上接种了5只。然后，配置光源21以便由光源21发出的放射光从黄瓜的下方进行照射，之后从接种叶螨的日期开始在3天后使光源21点亮。另外，还让由光源21发出的紫外线的放射强度（下面只称为紫外线的放射强度），在下面说明的第1～第3变化模式和第1～第3比较模式下分别发生变化。对于这种实验的结果，则准备3组放入到透明容器50中的黄瓜和对该黄瓜照射紫外线的照明装置1的组合，以它们3组的平均值进行了评价。其评价项目是从栽培开始在1.5个月后使用放大镜以目视所计数的存在于任意2片叶子的表面和背面上的叶螨的只数。

下面，详细说明利用调光器3的光源21的变化模式（第1～第3变化模式）。这里，将上述的引诱强度、停止强度及杀伤强度分别设为p1、p2、p3。

图5表示第1变化模式，图6表示基于第1变化模式的调光控制处理的步骤。控制电路32将由计时器31得到的计数值复位（图6的S11），开始由计时器31做出的计时（S12）。此时，控制电路32将紫外线的最小放射强度p0设为0.1μW/cm²（S13），在从由计时器31做出的计时开始的经过时间（下面称为计时时间）为第1期间t1以内的期间（S14中的否），将其维持。第1期间t1是大致15分钟。若计时时间经过了第1期间t1（S14中的是），则控制电路32将紫外线的放射强度切换为停止强度p2（S15）。在计时时间为第1期间t1和第2期间t2的合计期间以内的期间，也就是从切换到停止强度p2后的经过时间为第2期间t2以内的期间（S16中的否），控制电路32维持停止强度p2。第2期间t2是大致15分钟。若计时时间经过了上述合计期间（S16中的是），则控制电路32将紫外线的放射强度切换为杀伤强度p3（S17）。然后，在计时时间为第1期间t1、第2期间t2和第3期间t3的合计期间以内的期间，也就是从切换到杀伤强度p3后的经过时间为第3期间t3以内的期间（S18中的否），控制电路32维持杀伤强度p3。若计时时间经过了上述合计期间（S18中的是），则返回S11的处理。第3期间是大致30分钟。

图7表示第2变化模式，图8表示基于第2变化模式的调光控制处理的步骤。该调光控制处理在基于上述第1变化模式的调光控制处理（参见图6）中，把S13的处理变更成将紫外线的放射强度设为引诱强度p1的S21的处理（参见图8）。

图9表示第3变化模式，图10表示基于第3变化模式的调光控制处理的步骤。该调光控制处理在基于上述第1变化模式的调光控制处理（参见图6）中，把S13～S18的处理变更成S31～S34的处理（参见图10）。通过上述变更，来省略将紫外线的放射强度设为0的第1期间t1，取而代之，延长将紫外线的放射强度设为杀伤强度p3的第3期间t3，变更为t3'≒45分钟。

在S12的处理后，控制电路32将紫外线的放射强度设为停止强度p2（S31），在计时时间为第2期间t2以内的期间（S32中的否），维持停止强度p2。若计时时间经过了第2期间t2（S32中的是），则控制电路32将紫外线的放射强度切换为杀伤强度p3（S33）。在计时时间为第2期间t2和第3期间t3'的合计期间以内的期间，也就是从切换到杀伤强度p3后的经过时间为第3期间t3'以内的期间（S34中的否），控制电路32维持杀伤强度p3。第3期间t3'是大致45分钟。若计时时间经过了上述合计期间（S34中的是），则返回S11的处理。

下面，详细说明和上述第1～第3变化模式对比的第1～第3比较模式。图11表示第1比较模式。在本比较模式下，紫外线的放射强度总是设为0，不放射紫外线。图12表示第2比较模式。本比较模式在上述第3变化模式（参见图9）中，把将紫外线的放射强度设为停止强度p2的处理，变更成将其放射强度设为0的处理。图13表示第3比较模式。在本比较模式下，紫外线的放射强度总是设为杀伤强度p3，连续放射杀伤强度p3的紫外线。

将根据第1变化模式～第3变化模式和第1比较模式～第3比较模式的害虫驱除效果的评价结果，表示于下述表1中。还有，如上所述，在各模式下，在实验开始时分别接种了5只叶螨。

表1

如上述表1所示，叶螨繁殖力非常强，如果像第1比较模式那样不照射紫外线，则叶螨在1.5个月就增殖到数十倍。因为这样的繁殖力，所以即便在像第1变化模式～第3变化模式、第2比较模式及第3比较模式那样放射紫外线时，叶螨的只数也比接种时增加。但是，在第1变化模式～第3变化模式下，和第2比较模式及第3比较模式相比，叶螨的只数被抑制为1/4以下。下面说明其原因。

在第1变化模式～第3变化模式、第2比较模式及第3比较模式下，叶螨的只数与易于照射紫外线的叶子背面侧相比，难以照射紫外线的表面侧变得更多，判明叶螨从叶子的背面侧向叶子的表面侧移动。因为叶螨的移动速度基本上较慢，所以对于像黄瓜那样叶子大的植物来说，为了从叶子的背面侧向表面侧转移，需要20分钟以上的时间。因此，估计只要留有富余例如30分钟以上，以杀伤强度p3照射紫外线，就可以杀死叶螨。但是，如第3比较模式的结果所示，判明若是仅仅连续照射紫外线，则得不到充分的杀虫效果。推测出，其原因为叶螨受到强力的紫外线惊吓，快速逃离。另一方面，虽然若使杀伤强度p3下的紫外线放射像第2比较模式那样间断进行，则杀虫效果稍微有所提高，但是其程度有限。

另一方面，在第1变化模式～第3变化模式下全都像上面一样，叶螨的只数锐减。第1变化模式～第3变化模式的共同点特别是和第2比较模式相比，是在以杀伤强度p3放射紫外线之前，以停止强度p2放射了紫外线。也就是说，通过停止强度p3下的紫外线放射使叶螨的动作变迟钝，在该状态下放射出杀伤强度p3的紫外线，以此可以在不放过叶螨的状况下对叶螨大量地发出杀伤强度p3的紫外线，能够使杀虫效果得到飞跃性提高。

在本实施方式中，特别是在害虫B1为叶螨的情况下，通过低强度下的紫外线放射使害虫B1的动作变迟钝，之后通过以高强度放射紫外线，就可以在不放过害虫B1的状况下，对害虫B1连续照射高强度的紫外线，能够杀伤害虫B1。从而，如果害虫B1是成虫，则可以通过防止害虫B1的产卵来抑制增殖，即使实现了产卵，也可以通过高强度的紫外线放射，来防止孵化，以此抑制害虫B1的产生，因此，能够可靠地防除害虫B1。而且，可以通过重复紫外线的放射强度的变化，增高害虫防除效果的可靠性。另外，由光源21发出的紫外线的放射强度由于只是通过在预先设定的多个设定强度之中分阶段切换就可以，因而使放射强度发生变化所需的结构是简单的结构即可。

另外，在第1、第2变化模式的情况下，由于和第3变化模式相比，添加利用引诱强度p0、p1的紫外线的放射期间，因而产生出来从紫外线逃离的害虫B1返回紫外线的照射区域的可能性。那种情况下，可以对这些害虫B1以停止强度p2及杀伤强度p3发出紫外线，从而，害虫B1的防除效果得到提高。另外，可以通过紫外线放射的暂停、害虫B1的动作停止及杀伤这样的一系列的流程，进一步有效地实施害虫B1的防除。

另外，杀伤强度p3下的紫外线的放射期间设为30分钟以上。从而，在害虫B1为叶螨的情况下，即便叶螨进行移动，例如准备从紫外线难以照射到的背面侧向紫外线易于照射到的表面侧逃离，也可以在其移动期间中使杀伤强度p3的紫外线继续，对叶螨持续照射。因此，能够可靠地杀伤叶螨，将其驱除。

下面，参照附图说明上述实施方式的异例。在下面的异例中，在和上述实施方式相同的结构存在多个时，为了区别它们，将使用在上述实施方式的符号末尾附加了单个字母的符号。

图14表示上述实施方式的一个异例所涉及的照明装置1的结构。本异例的照明装置1具备多个灯体（在附图的例子中是2个灯体2A、2B）。灯体2A具有光源21A、壳体22A及支承件23A，灯体2B具有光源21B、壳体22B及支承件23B。本异例的照明装置1中光源的数量并不限定为上面。

光源21A、21B为了对植物P的叶子表面侧和背面侧双方照射紫外线，分别配置在植物P的上方和下方。因为是这种配置，所以支承件23A、23B构成为，预先使长度不同，或者设计为伸缩自如的结构，通过在使用时使之伸缩，而在长度上设置差别。控制电路32使光源21A、21B中紫外线的放射强度的变化方式相互大致相同。也就是说，控制电路32使光源21A、21B中紫外线的放射强度，以大致相同的定时，变化为大致相同的值。

如同上述实施方式那样，在从一个方向照射出紫外线的情况下，不仅仅是叶子的背面侧，在多片叶子重合时处于光源深度方向上的叶子表面侧也形成遮光处，有时该遮光处成为害虫B1的躲藏部位。针对于此，由于只要采用本异例，则上述的遮光处不易形成，因而可以减少害虫B1的躲藏部位，进一步有效杀伤害虫B1。另外，还可以对植物P的叶子表面侧和背面侧双方大致同时地以大致相同的强度照射紫外线，特别是在杀伤强度p3下的紫外线放射期间，可以进一步可靠地消除害虫B1的逃避地，使害虫B1的防除效果得到提高。

图15表示上述实施方式的另一异例所涉及的照明装置1的结构。本异例的照明装置使用多个，来构成照明系统。在附图的例子中，表示2台的照明装置1A、1B，但是照明装置1的数量不限定于此，只要是多个就可以。照明装置1A具有灯体2A（光源21A、壳体22A、支承件23A）及调光器3A，照明装置1B具有灯体2B（光源21B、壳体22B、支承件23B）及调光器3B。

作为使用光源21A、21B的驱动方法，或者切换光源21A、21B之中，使紫外线的放射强度发生变化的对象，也就是调光控制对象的光源。在执行该切换控制的情况下，只有作为调光控制对象的光源点亮，其他的光源熄灭。在本例中，也获得和上述异例同等的效果。

将根据上述图14所示的对叶子的表面侧和背面侧双方照射紫外线的异例（从上下同时照射）及图15所示的切换调光控制对象的光源的异例（切换照明）的害虫防除的评价结果，表示于下述表2中。这里，在各模式下，也在实验开始时分别接种了5只叶螨。另外，这些异例中的紫外线放射强度依据图7所示的第2变化模式，并且切换照射的照射模式在图7中t1+t2的期间设置了杀伤期间，在t3的期间设置了引诱·停止期间。还有，在表2中，为了参考记载了从下方照射出紫外线的实施例（参见图4）的结果（和

表1中所示的第2变化模式相同的样本）。

表2

如上述表2所示，由于通过从上下的同时照射及切换照明，不仅仅是叶子的背面侧，还对表面侧照射紫外线，因而与从下方以叶子的背面侧为中心照射紫外线的实施例相比，可以提高害虫预防效果。特别是，切换照明其电消耗量和从下方的照射相同，可以成为同时照射的一半，而且能够获得超过它们的害虫预防效果。

还有，本发明并不限定为上述实施方式及异例的结构，而能够依据使用目的，进行各种各样的变通。例如，控制电路32针对由光源21发出的紫外线的放射强度的变化，组合第1变化模式至第3变化模式之中的某一个与其他的模式，并重复其组合，也可以。

另外，在上述异例中，控制电路32也可以在光源21A、21B之中，切换使紫外线的放射强度发生变化的对象的光源，也就是调光控制对象的光源。那种情况下，控制电路32只将调光控制对象的光源点亮，熄灭其他的光源。只要采用这种切换控制，就可以减少消耗电力，同时谋求害虫B1的防除效果的提高。

符号说明

1 害虫驱除用照明装置

21、21A、21B 光源

32 控制电路（控制部）

P1 植物

B1 害虫

p1 引诱强度

p2 停止强度

p3 杀伤强度

Claims (7)

1.一种害虫驱除用照明装置，具备：光源，放射含有紫外线的光；控制部，对上述光源进行调光控制；其特征为，

上述光源放射紫外线，该紫外线包含260～305nm的波长，或者在260～305nm的波长范围内具有峰值波长，

上述控制部对上述光源进行调光控制，以使由上述光源发出的上述紫外线的放射强度在0.1～50μW/cm²的范围内按时间发生变化，且重复该变化，

上述控制部对于由上述光源发出的上述紫外线的放射强度，在至少包括能够使上述害虫的动作停止的5～15μW/cm²的范围内的停止强度和能够杀伤上述害虫的20～50μW/cm²的范围内的杀伤强度在内的多个设定强度之中，使上述放射强度分阶段发生变化。

2.如权利要求1所述的害虫驱除用照明装置，其特征为，

上述多个设定强度包括能够引诱上述害虫的引诱强度。

3.如权利要求2所述的害虫驱除用照明装置，其特征为，

上述引诱强度在0.1～3μW/cm²的范围内。

4.如权利要求2或3所述的害虫驱除用照明装置，其特征为，

上述控制部使由上述光源发出的上述紫外线的放射强度，按上述引诱强度、上述停止强度、上述杀伤强度的顺序发生变化。

5.如权利要求1至3任一项所述的害虫驱除用照明装置，其特征为，

上述控制部将上述光源中上述杀伤强度下的上述紫外线的放射期间设为30分钟以上。

6.如权利要求1至3任一项所述的害虫驱除用照明装置，其特征为，

上述光源被设置多个，

上述控制部使上述多个光源中上述紫外线的放射强度的变化方式相互相同。

7.如权利要求1至3任一项所述的害虫驱除用照明装置，其特征为，

上述光源被设置多个，

上述控制部，在上述多个光源之中切换使上述紫外线的放射强度发生变化的对象的光源。