JP2005185233A

JP2005185233A - 太陽電池を用いた薬剤揮散装置

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Publication number: JP2005185233A
Application number: JP2003433575A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kadowaki; 健二門脇; Hiroshi Asai; 洋浅井
Original assignee: Dainihon Jochugiku Co Ltd
Current assignee: Dainihon Jochugiku Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP4313187B2

Abstract

【課題】エネルギー源としての太陽電池と蓄電池を用いるとともに、太陽電池から供給された電力を誤って乾電池に充電する危険性がなく、しかも蓄電の際に薬剤が直射日光に曝されることのない有用かつ実用的な薬剤揮散装置の提供。
【課題の解決手段】装着された薬剤含浸体からファンの風力により薬剤を揮散させる薬剤揮散装置において、ファンを駆動するモーターの作動用電源としての太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電するための蓄電池を装置器体に備え、かつ太陽電池と蓄電池を一体化するとともに、この一体化部材を前記装置器体から着脱自在に構成した太陽電池を用いた薬剤揮散装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池を用いたファン式の薬剤揮散装置に関するものである。

従来より殺虫等の目的で種々の薬剤揮散装置が開発されているが、これには、常温でファンなどの風力により薬剤を揮散させる方式と、加熱して薬剤を蒸散させる方式がある。前者は乾電池を電源とする携帯用が主体で、一方、後者の蚊取線香、電気蚊取マット、液体蚊取のうち、電気蚊取マットと液体蚊取は交流電源を使用し室内の蚊防除用として愛用されている。なお、電気蚊取マットは、殺虫成分を含浸させた繊維質製マットを、該マットと略同形状の放熱板上に載置し、通電により加熱（放熱板の中心部の温度は１４０〜１８０℃）して殺虫成分を蒸散させるもので、一方、薬液ボトル中に吸液芯を浸漬し、芯上部を加熱して薬液を加熱蒸散させる液体蚊取の場合、芯上部を間接加熱する構成のため発熱体の温度は電気蚊取マットに比べて若干低くなっている。

ところで、常温でファンなどの風力により薬剤を揮散させる方式において高い効果を得るためには、十分量の薬剤をより遠くへ揮散させる必要があるが、乾電池を電源とする携帯用の場合その拡散力は十分とはいえない。また長時間にわたって薬剤を安定して揮散させようとすれば大量の乾電池を必要とし非常に不経済でもある。更に、乾電池や交流電源は主に地下埋蔵資源に由来するエネルギー源で、将来的にその枯渇が懸念されている。これに対し、太陽光発電に利用される太陽光は無尽蔵であるだけでなく、クリーンなエネルギー源でその開発が期待されているが、薬剤揮散装置への利用については、実開昭５８−１１５９７９号公報や実開昭６１−１８２２７３号公報にそのアイデアの記載があるのみで具体的な開示は全く知られていない。
かかる現状に鑑み、本発明者らは、乾電池が有する問題点を解消するために、エネルギー源としての太陽電池と供給電力を蓄電するための蓄電池を備えた薬剤揮散装置の開発を進め、先に特許を出願した（特願２００３−２７１９０５）。
実開昭５８−１１５９７９号公報実開昭６１−１８２２７３号公報特願２００３−２７１９０５

前記出願特許に係る薬剤揮散装置は、太陽電池から供給された電力を蓄電池に蓄電して使用するので、ランニングコストが安く非常に経済的で極めて有用なものである。しかしながら、太陽光を利用するため、天候が悪い時や予定外の急な使用の時にはすぐに使用出来ないというデメリットが依然存在する。そして、このデメリットを解消するために、乾電池を補助電源として併用する方策も考えられるが、乾電池使用時において、太陽電池から供給された電力を誤って乾電池に充電すると、乾電池の破裂や発熱、液漏れを起こす原因となり非常に危険である。
更に、前述の薬剤揮散装置では、太陽電池から蓄電池に蓄電するに際し、装置ごと日差しのあたる屋外に設置せざるを得ず、その場合薬剤が直射日光に曝されて薬剤の劣化を招く恐れも有する。
そこで、本発明は、エネルギー源としての太陽電池と蓄電池を用いる方式を踏襲しつつ、しかも前述の課題を解決し、屋外のみならず室内でも適用できる、一層有用かつ実用的な薬剤揮散装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池を用いた薬剤揮散装置は、次のような構成を採用する。
（１）装着された薬剤含浸体からファンの風力により薬剤を揮散させる薬剤揮散装置において、ファンを駆動するモーターの作動用電源としての太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電するための蓄電池を装置器体に備え、かつ太陽電池と蓄電池を一体化するとともに、この一体化部材を前記装置器体から着脱自在に構成した太陽電池を用いた薬剤揮散装置。
（２）太陽電池と蓄電池の一体化部材が取り外された装置器体の空隙部に、乾電池を装着可能に構成した（１）に記載の太陽電池を用いた薬剤揮散装置。
（３）太陽電池が０．０５〜１．５Ｗの供給電力を有し、かつ蓄電池の電圧が１．０〜６．０Ｖで蓄電量が５０ｍＡｈ〜１２０００ｍＡｈである（１）又は（２）に記載の太陽電池を用いた薬剤揮散装置。

本発明の太陽電池を用いた薬剤揮散装置は、薬剤の揮散性能にすぐれるのはもちろん、クリーンなエネルギー源である太陽光を利用するので環境保全の点でメリットが大きい。しかも、太陽電池から乾電池に誤って充電される懸念を除き、また、装置から取り外した太陽電池と蓄電池の一体化部材のみを日差しにあてて蓄電可能なため薬剤の劣化防止の面でも有用であり、従って害虫防除用、あるいは消臭用、芳香用など種々の用途で極めて実用性が高い。

本発明の太陽電池を用いた薬剤揮散装置は、装着された薬剤含浸体からファンの風力により薬剤を揮散させる装置で、ファンを駆動するモーターの作動用電源としての太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電するための蓄電池を装置器体に備え、かつ太陽電池と蓄電池を一体化するとともに、この一体化部材を前記装置器体から着脱自在に構成したものである。

本発明の薬剤揮散装置に設置される太陽電池は、供給電力が０．０５〜１．５Ｗで、動作値として１０ｍＡ〜８００ｍＡを与え、その種類としては、結晶系シリコン太陽電池及びアモルファスシリコン太陽電池、その他に化合物半導体太陽電池や有機半導体太陽電池などがあげられる。化合物半導体に使用する元素の資源量や有機半導体のエネルギー変換効率、更にはコストなどを考慮すると、結晶系シリコン太陽電池またはアモルファスシリコン太陽電池がより実用的である。
また、通常、太陽電池は薬剤揮散装置の表面に装填されるが、太陽電池への日射量をより多くするために可動式にして角度や向きを調節したり、太陽の動きに合わせて有効に太陽電池に充電が出来るように太陽電池を曲面に配置してもよい。更に太陽電池の面積を増やすために、例えば開閉式にするなど、種々の方法を採用することもできる。なお、太陽電池の面積は薬剤揮散装置の大きさにもよるが、１０ｃｍ²〜２００ｃｍ²程度が適当である。

本発明の薬剤揮散装置は、昼間は太陽電池からの供給電力をそのまま使用してファンを駆動することができ、一方、夜間や別の日などに使用する場合には、装置作動前に予め蓄えておくか、もしくは作動時の余剰電力を蓄えるために蓄電池を装填する。蓄電池の種類としては、例えばＮｉバッテリー、Ｎｉ−Ｃｄバッテリー、Ｎｉ−ＭＨバッテリーなどがあげられるが、蓄電性能に支障をきたさない限りこれらに限定されない。また、蓄電池の容量としては、電圧が１．０〜６．０Ｖで、蓄電量が５０ｍＡｈ〜１２０００ｍＡｈのものが用いられる。なお、携帯性を考慮した場合、単一型で１本、単二型で１〜２本、単三型で１〜３本、単四型であれば１〜４本が、大きさ、重量の面から使いやすいので、なかでも、電圧が１．２〜４．８Ｖで、蓄電量が１００ｍＡｈ〜６０００ｍＡｈの範囲が好ましい。通常、起動に必要な電力を太陽電池から蓄電池に蓄電後使用を開始し、以後は、使用時の季節や天候等にも左右されるが、太陽電池からの供給電力で蓄電量を調節しつつ作動を継続できるように設計するのがよい。

本発明の薬剤揮散装置は、前記太陽電池と蓄電池を一体化させて装填したことに特徴を有する。
一体化の方式については特に限定されないが、例えば、装置器体から着脱自在なブロック状部材を形成するとともに、その表面に太陽電池を装着し、内部に蓄電池、ならびに後記する逆流防止ダイオード（蓄電池からの電流が太陽電池に逆流しないように制御する機構）、過充電防止装置（一定容量以上の充電を抑制するための機構）や過放電防止装置（一定容量以上の放電を制御するための機構）などを内蔵する形態を例示できる。
かかる構成によれば、このブロック状部材を装置器体から取り外し、この部材のみを日差しに当てて蓄電可能なので、蓄電のために装置全体を太陽光に曝す必要がなく、薬剤の劣化を極力抑えることができる。

本発明の薬剤揮散装置は、太陽電池と蓄電池に加え、補助的に乾電池も併用可能な構成とするのが好ましい。この際、太陽電池と蓄電池の一体化部材を取り外した空隙部に、乾電池を含む同形状のボックスを嵌着させるようにするのが便利である。このようにすれば、乾電池は太陽電池から切り離して使用されるので、誤って乾電池に充電することによる乾電池の破裂や発熱、液漏れを回避することができる。
なお、複雑な電源回路を許容できる状況であれば、交流電源の併用も可能な構成を採用し、例えば、屋外では太陽電池から電力供給を受け、一方室内では、交流電源からＡＣアダプターを介して作成された直流電源を使用するように設計しても構わない。

本発明で用いられる薬剤含浸体としては、平均外径が２ｍｍ〜１０ｍｍの粒状もしくは略粒状の紙、パルプ、セルロース系含浸担体を通気部を有するドーナツ状カートリッジに収納したものや、ハニカム状に形成した紙、パルプ、セルロース系含浸シートなどがあげられる。含浸担体を収納したカートリッジは、そのまま静止状態でファンからの風力を当ててもよいが、カートリッジをも回転させるようにすれば含浸担体に遠心力が付与されより効率的な揮散性能を奏しえる。また、カートリッジの材質はポリエステルなどの薬剤非吸着性のものが好ましく、更に成型性や揮散性能の点からファンをドーナツ状カートリッジの内側に一体的に形成するのがよい。

ファン方式の薬剤含浸体に配合される薬剤としては、揮散性の高いピレスロイド殺虫剤、殺ダニ剤、忌避剤、防虫香料（ヒノキチオール、カルボン、サフロール、シトロネラール、ケイ皮アルデヒドなど）、イソシアン酸アリルなどの抗菌剤、消臭剤、芳香剤などがあげられる。薬剤の含浸に際しては、必要に応じ溶剤、希釈剤、界面活性剤、分散剤、安定剤、徐放化剤、帯電防止剤などを適宜配合してもよい。

なお、上述のピレスロイド殺虫剤は、２５℃における蒸気圧が１〜５０ｍＰａのシクロプロパンカルボン酸エステル系ピレスロイド殺虫剤が好ましく、かかるピレスロイド殺虫剤としては、例えば、一般式（Ｉ）

（式中、Ｘ及びＹは同一又は相異なって水素原子、メチル基、ハロゲン原子又はトリフルオロメチル基を表し、Ｚは水素原子、フッ素原子、メチル基、メトキシメチル基又はプロパルギル基を表す）で表されるフッ素置換ベンジルアルコールエステル化合物を例示することができる。

一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−クリサンテマート（以後、化合物Ａと称す）、２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−２，２−ジメチル−３−（１−プロペニル）シクロプロパンカルボキシレート（以後、化合物Ｂと称す）、２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−２，２−ジメチル−３−（２，２−ジクロロビニル）シクロプロパンカルボキシレート（以後、化合物Ｃと称す）、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−２，２−ジメチル−３−（２−クロロ−２−トリフルオロメチルビニル）シクロプロパンカルボキシレート（以後、化合物Ｄと称す）、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−２，２−ジメチル−３−（１−プロペニル）シクロプロパンカルボキシレート（以後、化合物Ｅと称す）、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−２，２−ジメチル−３−（２，２−ジフルオロビニル）シクロプロパンカルボキシレート（以後、化合物Ｆと称す）、４−メトキシメチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−クリサンテマート（以後、化合物Ｇと称す）、４−メトキシメチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−２，２−ジメチル−３−（１−プロペニル）シクロプロパンカルボキシレート（以後、化合物Ｈと称す）、２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジル−クリサンテマート（以後、化合物Ｉと称す）、又は４−プロパルギル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル−２，２−ジメチル−３−（１−プロペニル）シクロプロパンカルボキシレート（以後、化合物Ｊと称す）をあげることができる。これらの化合物は一種類を使用してもよいし、又は二種類以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。なお、一般式（Ｉ）で表される化合物には、その不斉炭素や二重結合に基づく光学異性体や幾何異性体が存在するが、これらの各々やそれらの任意の混合物の使用も本発明に含まれるのは勿論である。
前記ピレスロイド殺虫剤の配合量は、薬剤含浸体１個あたり３０ｍｇ以上で、１時間あたりの殺虫剤揮散量を０．０５〜１．０ｍｇとし、延べ１００時間以上殺虫効力を持続するように設計するのが適当である。

本発明の太陽電池を用いた薬剤揮散装置には、通常蓄電池からの電流が太陽電池に逆流しないように制御する逆流防止ダイオードや、一定容量以上の充電を抑制するための過充電防止装置、更に一定容量以上の放電を制御するための過放電防止装置などを配設するのが好ましい。更に、乾電池を装着した際に、充電池との差に生じる電圧の違いを調節するためのコンバーターなどを配設することも有用である。
なお、太陽電池の電力供給が不足を生じない限り種々の付加機能を装填することができ、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）を内蔵し、薬剤残量表示機能や、太陽電池ならびに蓄電池や乾電池の電圧残量表示機能を備えたり、あるいは光センサーが使用環境の照度を認識してモーターを動作させる機能や、これらが動作中であることを表示するＬＥＤランプなどを装填してもよい。

こうして得られた本発明の太陽電池を用いた薬剤揮散装置は、薬剤の揮散性能にすぐれるのはもちろん、クリーンなエネルギー源である太陽光を利用するので環境保全の点でメリットが大きい。また、予定外の急な使用の時には、乾電池を補助電源として安全に併用でき、更に、太陽エネルギーを蓄電するに際し、太陽電池と蓄電池の一体化部材を取り外して蓄電が出来るので薬剤が直射日光に曝される危険性がなく、薬剤の劣化防止の面でもメリットが大きい。
そして、揮散性薬剤として殺虫剤を用いた場合、室内はもとより、キャンプのテント内や車内、犬小屋、携帯用として、ハエ、ゴキブリ、屋内塵性ダニ類などの衛生害虫や、蚋、ユスリカなどに対して優れた防除効果を奏し、その他誘虫灯やライトトラップなどにも適用可能である。更に、芳香剤を用いる消臭用、芳香用分野においても、同様に極めて実用的でかつ有用性が高い。

次に、具体的実施例に基づいて、本発明の太陽電池を用いた薬剤揮散装置を更に詳細に説明する。

図１は、本発明の薬剤揮散装置１の一実施例の斜視図を、また図２は、その中央断面図を示す。更に、図３は、装置器体から取り外した一体化部材２の斜視図を、また図４は、取り外し後の薬剤揮散装置の斜視図を示す。
平均外径が約３ｍｍのセルロース系担体３［製品名：ビスコパール（レンゴー株式会社製）］１．２ｇに、化合物Ｈ（２５℃における蒸気圧：１．９ｍＰａ）２００ｍｇを含む灯油溶液を含浸させ、シロッコファン４と一体化させた通気性カートリッジ５に収納した。０．３Ｗの電力供給能力を有する太陽電池（４０ｃｍ²）６と、２．４Ｖ（１．２Ｖを２本）のＮｉ−Ｃｄ蓄電バッテリー（７）及び逆流防止ダイオード（図示せず）を含む一体化部材２をブロック状に形成し、これを太陽電池６が装置器体の表面に露呈するように装置内に嵌着させた。また、モーター（８）の無負荷時の回転数は１５００回転／分で、その時の定常作動電流は５ｍＡであった。
前記通気性カートリッジ５を装置器体に装填し、シロッコファン４による風力とカートリッジ５自体の回転による遠心力の作用で薬剤を揮散させるタイプの本発明の薬剤揮散装置１を得た。なお、図中、９は電源スイッチ、１０はＬＥＤランプ、１１は揮散口を示す。

この薬剤揮散装置１を日差しのあたる屋外でしばらく蓄電後起動させ、その後１２時間にわたり犬小屋で吊り下げ使用した。太陽電池６からの電力供給は十分で、使用中モーター８は正常に駆動し、犬は蚊や蚋などの害虫に悩まされることはなかった。延べ５日間使用後、装置器体から一体化部材２を取り外し、この一体化部材２を晴天下で７時間太陽光に曝して蓄電操作を行った。この際、通気性カートリッジ５を含む装置器体を別に屋内で保管してもよかったので、薬剤の劣化を懸念することはなかった。蓄電完了後、一体化部材２を装置器体に戻し、今度は６畳の部屋で延べ５０時間使用した。更に蓄電量不足の状態で急に入用の場合は、一体化部材２を取り外し、乾電池ボックス（図示せず）と入れ替え乾電池を電源として使用できた。いずれの場面でも、害虫防除効果は満足のいくものであった。
このように、本薬剤揮散装置１は、クリーンなエネルギー源である太陽光を利用するとともに、屋内、屋外を問わずどのような場面でも対処でき、加えて蚊などの害虫に対して高い防除効果を示すので、実用的かつ経済的でしかも利便性の高い薬剤揮散装置であることが確認された。

図５は本発明の他の実施例の薬剤揮散装置２１の中央断面図を示す。
直径約７ｃｍ、厚さ約１ｃｍのハニカム状セルロース系担体２３に、抗菌剤・イソシアン酸アリル１．０ｇとリラックスグリーン系香料（青葉アルコール、青葉アルデヒド配合）１．０ｇを含むエタノール溶液を含浸させた。０．４Ｗの電力供給能力を有する太陽電池（５０ｃｍ²）２４と、３．６Ｖ（１．２Ｖを３本）のＮｉ−Ｃｄ蓄電バッテリー（２５）及び逆流防止ダイオード（図示せず）を含む一体化部材２２をブロック状に形成し、これを太陽電池２４が装置器体の裏面に露呈するように装置内に嵌着させた。また、装置内にはシロッコファン２６を内蔵した。モーター（２７）の無負荷時の回転数は１８００回転／分で、その時の定常作動電流は６ｍＡであった。得られた本発明の薬剤揮散装置２１は、シロッコファン２６による風力で薬剤を揮散させるタイプで、図中、２８は電源スイッチ、２９はＬＥＤランプ、３０は揮散口を示す。

この薬剤揮散装置２１を車の後部ウインドウの隅に取り付け、しばらく蓄電後使用したところ、太陽電池２４からの電力供給は十分で、車内では常に除菌・消臭効果と緑の香料によるリラックス効果が漂った。この薬剤揮散装置２１は、実施例１の装置と同様、一体化部材２２を取り外して蓄電でき、また乾電池での併用も可能で極めて実用的であった。

本発明の薬剤揮散装置の一実施例の斜視図を示す。その中央断面図を示す。その装置器体から取り外した一体化部材の斜視図を示す。その取り外し後の薬剤揮散装置の斜視図を示す。本発明の他の実施例の薬剤揮散装置の中央断面図を示す。

符号の説明

１：薬剤揮散装置
２：一体化部材
３：セルロース系担体
４：シロッコファン
５：通気性カートリッジ
６：太陽電池
７：Ｎｉ−Ｃｄ蓄電バッテリー
８：モーター
９：電源スイッチ
１０：ＬＥＤランプ
１１：揮散口
２１：薬剤揮散装置
２２：一体化部材
２３：セルロース系担体
２４：太陽電池
２５：Ｎｉ−Ｃｄ蓄電バッテリー
２６：シロッコファン
２７：モーター
２８：電源スイッチ
２９：ＬＥＤランプ
３０：揮散口

Claims

装着された薬剤含浸体からファンの風力により薬剤を揮散させる薬剤揮散装置において、ファンを駆動するモーターの作動用電源としての太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電するための蓄電池を装置器体に備え、かつ太陽電池と蓄電池を一体化するとともに、この一体化部材を前記装置器体から着脱自在に構成したことを特徴とする太陽電池を用いた薬剤揮散装置。
太陽電池と蓄電池の一体化部材が取り外された装置器体の空隙部に、乾電池を装着可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池を用いた薬剤揮散装置。
太陽電池が０．０５〜１．５Ｗの供給電力を有し、かつ蓄電池の電圧が１．０〜６．０Ｖで蓄電量が５０ｍＡｈ〜１２０００ｍＡｈであることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池を用いた薬剤揮散装置。