JP2005527202A - 地面中の有害動物、特にシロアリの防除方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は地面中に棲息する有害動物、特にシロアリの防除方法及び装置に関する。本発明の目的は、少なくとも有害動物の繁殖能力及び産卵能力を比較的安価でありかつ人間に対する有害な影響が回避できるマイクロ波エネルギーを用いて確実に破壊する方法及び装置を提供することである。本発明の目的は地下空洞位置測定方法を用いて主に地中に存在する巣を検出し、次いで地面から位置測定された空洞まで下降方向へドリルで穴を掘ることによって達成される。マイクロ波発生装置へ接続されたアンテナを穴へ挿入して位置測定された空洞まで達せしめ、空洞周辺部分の地中へアンテナを介してマイクロ波を放射する。本発明はさらに地中に棲息する有害動物の防除装置に関する。

Description

本発明は地面中に見出される有害動物、特にシロアリの防除方法及び装置に関する。

有害動物とは、広義には、人間及びその経済に損害を与える動物を意味すると理解される。かかる有害動物の代表的存在として、これに限られないが昆虫がある。有害動物の中で重要な一群として、木材（セルロース）を摂食し及び下草の生育及び建材に重大な損害を与えるシロアリ等の木材害虫が挙げられる。

シロアリは木の幹、空洞、さらにはロームや糞からなる構造物中に数百万の個体から成るコロニーとなって棲息する熱帯性的昆虫である。地面下に棲息するシロアリのコロニーの大きさはサッカー場の大きさにまで達することがある。特に（亜熱帯の）ぶどう栽培地域においては、シロアリは妨げられることなく移動拡大できるため、ぶどう樹及びその収益に甚大な損害を与える。

これまで、化学的手段、特に有毒物質を用いてシロアリ及び他の害虫を防除して建造物を防護することが代表的に知られている（ＷＯ０１／２６４５６Ａ１、ＥＰ０５８７１１６Ａ１、ＷＯ９７／２６７８８Ａ１参照）。このような方法は確かに十分に有効であった。しかしながら、環境に対する好ましくない影響、及び有毒物質が人間の食物連鎖へ侵入し、ひいては健康に危害を与える可能性があることから、ぶどう栽培地域におけるシロアリ及び他の有害動物の化学物質／有毒物質を用いた防除には極めて問題があった。

また、ＤＥ３８０４０５２Ａ１には、マイクロ波へ暴露することによって殺滅される果樹園の害虫、微生物あるいは雑草等の動物及び／または植物が開示されている。本開示における対応装置には、対象生物に面する側面にマイクロ波の照射開口部が設けられた、それ自体公知のマイクロ波伝搬装置が備えられている。一変形例においては、このマイクロ波伝搬装置は地面に近接して取り付けられ、該伝搬装置にはそれが移動する際に地面に対して飛び飛びにあるいは線状にマイクロ波を照射できるようにローラ及びハンドルが備えられている。

この公知の装置を用いることにより、化学／有毒活性成分の使用及びそれらがもたらす影響を回避する一方において、水分含量が比較的高い害虫は致死温度を超えて適当な暴露時間熱せられることによって確実に死滅するため、地面上の対象生物を極めて効率的に防除することが可能である。しかしながら、照射されたマイクロ波はごく僅かな程度しか地中へ侵入できない。そのため、例えば地中１．５ｍから２ｍの深さに見出される害虫を効果的に防除することは不可能である。

地面中に棲息するシロアリの巣はこのような深さに存在する。一般的にシロアリは、コロニーにおいて唯一繁殖能を有する女王蟻が３秒毎に産卵し、他方生殖能をもたない働き蟻及び兵隊蟻が女王蟻及びその卵のために栄養分を提供し及び全方向へ分岐する網状のトンネルを用いて巣を防衛するように適応している。

本発明は、従来技術についての考慮に基づいて、地面中に見出される有害動物、特にシロアリを防除する方法及び装置を提供することを目的として為されている。かかる方法及び装置によれば、比較的単純な構成によって、人間に対して健康上有害な影響をもたらすことなく、マイクロ波エネルギーを用いて少なくとも繁殖能力のある有害動物を、可能な場合卵とともに、確実に死滅させることができる。

上記目的は、
ａ．地面中の空洞を指示する位置測定方法を用いて地面中に存在する巣を検出する工程と、
ｂ．地面から位置測定した空洞までドリルで穴を掘る工程と、
ｃ．マイクロ波発生装置へ接続されたアンテナをドリルで掘った穴の中へほぼ空洞へ達するまで挿入する工程と、
ｄ．前記アンテナを介してマイクロ波エネルギーを位置測定された空洞周囲部分の地面中へ放射する工程から構成される本発明に係る方法によって達成される。

さらに、上記目的は、マイクロ波発生装置が、地面中にドリルで掘った穴の中へ挿入可能であり及び下端に地中への最適なエネルギー伝達を行うアダプタ素子を備える中空の導体アンテナへ同軸ケーブルを介して接続されている本発明に係る装置によって達成される。

本発明に係る方法及び本発明に従って設計された装置を用いることにより、地面中に見出される有害動物を極めて効率よく防除することが可能となる。特に、地面中かなりの深さにおいて棲息し自己繁殖するシロアリを、マイクロ波領域の電磁波を用いて効率的かつ環境にやさしい手法により、標的を定めたピンポイント方式で死滅させることが可能となる。人間、動物及び自然に対して結果的に生ずる損害は、本発明装置を適切な方式で用いることによって基本的に防止される。地下の巣の位置を測定し、及び標的を定めてマイクロ波エネルギーを巣中へ導入及び放射することにより、一定地域の土地にかなり分散しているシロアリコロニーを、防除を成功させるために重要な数箇所の地点において集中的に防除することが可能となる。

この場合、繁殖能力を有する害虫を含む巣、特に産卵を行う女王蟻の位置を測定して、女王蟻を含むコロニーに対してマイクロ波放射を行うことが特に有効である。このような防除を行うことにより、新たな産卵と次世代のシロアリの継続的成長の双方を効果的に妨げることが可能となる。かかる防除方法は、例えかなり多数のシロアリを死滅させても、繁殖能力を有するシロアリを排除しない限り、個々のシロアリを死滅させただけでは数百万匹のシロアリから成るコロニーに対してはごく僅かな防除効果しかもたらさないという知見に基づいている。本発明に係る上記方法によってのみ次世代のシロアリの成長を抑制できるのである。

本発明に係る装置は、地下の巣あるいはその周辺地面中へ直接最適なマイクロ波エネルギーを導入及び放射することから、巣の深さによる電磁場強度、すなわち電磁場の効果に対する影響はない。

本発明に係る方法の有効な改良例においては、前記位置測定方法はエネルギーパルスを発射してその反射を測定することによって行われる。この場合、前記エネルギーパルスとして、特に好ましくは音波、超音波、あるいは電磁波パルスが用いられる。また、地上レーダ装置を用いることも特に好ましく効率的であることが確認されている。

また、前記方法のより好ましい改良例においては、挿入されるアンテナの外径よりも大きい内径をもつ穴がドリルを用いて地面に対してほぼ直角に掘られる。特に費用に比して効率に優れた実施例においては、手動のドリル装置を用いて穴が掘られる。しかしながら、適当な機械操作型のドリル装置を用いることも可能である。

さらに他の有利な実施態様として、中空の導体アンテナを前記アンテナとして用いることも可能である。この場合、前記中空の導体アンテナには好ましくは地中への最適なエネルギー伝達を行うためのアダプタ素子がその下端に配備される。このアダプタ素子は特定範囲の地面湿度に対し最適化される。

また、有利な一改良例においては、本発明方法を生物学的に汚染された地域へ適用することも可能である。

本発明に係る装置の有利な一改良例においては、前記中空な導体アンテナは、上端が短絡板を用いて密封されかつ下端に前記アダプタ素子が中に固定される先細形状の部分が設けられた金属管あるいは金属合金管から成る。かかる構成により、マイクロ波エネルギーを好ましい方式で位置測定された巣中へ導入することが可能となる。この場合、前記中空の導体アンテナを形成する管は好ましくは銅あるいは銅合金から成る。前記アダプタ素子は誘電性インサートの形状を呈し、及び好ましくはテフロンあるいは類似の誘電性プラスチック材料から成る。有利な一変形例においては、前記アダプタ素子は両端が円錐形状に広がった円筒形の基体形状を呈している。さらに他の有利な変形例においては、前記アダプタ素子は、前記中空の導体アンテナの管の内側方向へ円筒形状に１または２段階以上に凹んだ円筒形の基体形状を呈している。かかる形状に構成することにより、巣域の地面中への最適なエネルギー転移が確保される。電磁波の伝搬は、中空の導体アンテナの端部周辺の球状の地面組成（例えば石）及び湿度に依存しつつ、透過深度に対して起こる。そのため、例え穴が正確に掘られていなくとも、巣へのマイクロ波エネルギーの到達はどのような場合でも確実に行われる。

女王蟻は極度に特性化、すなわち産卵のみを行うように特性化されているので、電磁場から逃れて移動することはできない。マイクロ波エネルギーへの暴露時間は、シロアリを死滅させるのに十分な体温上昇をひき起こすに十分な時間であればよい。

本発明装置のさらに他の好ましい実施態様においては、前記中空な導体アンテナの前記上端には同軸ケーブル用の接続点が設けられ、この接続点の装着部分は前記中空な導体アンテナの管へ接続され、該接続点の接触ピンは前記中空の導体アンテナの内部へその縦軸に対して横方向へ突き出している連結ピンへ接続されている。前記連結ピンは、前記中空な導体アンテナの前記上端に位置する短絡板とともに作用して、地面あるいは巣中への最適なマイクロ波の転移及び最適なマイクロ波の侵入が確実となるように、マイクロ波を前記中空な導体アンテナの柱状の空気部分中を通してアダプタ素子を備える下端方向へと伝搬させる。

前記マイクロ波発生装置には、そのマイクロ波強度及び／または操作周波数が一定であるか、あるいは調整可能である磁電管が含まれていると有利である。

以下において、添付図面を参照しながら例示的実施態様を用いて本発明についてさらに詳細に説明する。
あるぶどう栽培地域（図１参照）の地面中約１．５ないし２ｍの深さ部分にシロアリコロニーの巣２を見出した。これらの巣は互いに繋がっているか、またはシロアリが通過するトンネル３によって地表と繋がっている。
巣２には、コロニーにおいて唯一繁殖能力を有し、途切れなく産卵を行う女王蟻４が棲息している。女王蟻及びその卵には働き蟻によって（トンネル３を利用して）養分が与えられ、一方兵隊蟻によって巣の防衛が果たされている。

本発明にかかる方法の実施に際しては、本実施例ではまず市販の手動地上レーダ装置（図示せず）を、例えばぶどう栽培地域の地面１の表面上を線状に移動させる。この際、前記レーダ装置から電磁気エネルギーパルスが放射される。反射される電磁気エコーは、異なる誘電及び反射特性をもつ地面１の構造及び物質上の相違による影響を受ける。かかる相違に対応して、得られたレーダグラムには分析の上で検出結果を与える対応情報が含まれている。地面１中に巣２がある限り、上記方法によって高度に正確な巣の位置測定が可能である。地上レーダ装置のモニターには巣２の位置と深さの双方が表示される。

本発明方法の第二の工程では、ほぼ垂直なドリル穴５が地面１の表面から位置測定された巣２の深さまで掘られる。この目的のために公知の手動ドリル装置（図示せず）が単純な方法で用いられるが、適当な機械操作型のドリル装置を用いることも可能である。ドリル穴５の直径はほぼ１００ｍｍとする。

本発明方法の第三の工程では、中空の導体アンテナ６が前記ドリル穴５中へ挿入され、該アンテナの下端６．１がほぼ巣２の中まで押し込まれる。前記中空の導体アンテナ６は同軸ケーブル７を介してマイクロ波発生装置８へ接続されている。前記発生装置が作動すると、マイクロ波エネルギーが同軸ケーブル７を介して前記中空の導体アンテナ６へと伝搬されて該アンテナ６の下端６．１において巣２の地域周辺へと放射される。前記マイクロ波エネルギーの暴露時間は、有効電磁場強度に対応するが、女王蟻４（及び巣２にいる他のシロアリ及び卵）の体温を上昇させて死に到らしめるのに十分な時間とする。

前記マイクロ波発生装置８には操作周波数２．４５ＧＨｚで約１ｋｗの出力を発生する磁電管（図示なし）が含まれている。任意に前記マイクロ波発生装置８の出力及び／または操作周波数を調整できるように構成することも可能である。

本発明に係る方法に適用すべく特に開発された前記中空な導体アンテナ６（図２及び図３参照）は、その幾何学的基本形状の点から円筒形状の銅管で作られ、その上端６．２は短絡板９によって密封されている。前記上端６．２の部分には前記同軸ケーブル７用の接続点１０が付加的に設けられ、前記同軸ケーブル７のねじ切りされた口金を受ける前記接続点の外側装着部分１０．１は前記中空な導体アンテナ６の管へ電気的に接続されている。他方、接触点１０．２は前記管から絶縁され、前記管内部へ横方向に突き出す連結ピン１１へ接続されている。かかる構成により、マイクロ波が前記中空な導体アンテナ６の管の柱状空気部分中をその下端６．１方向へ伝搬されることが確保されている。

前記中空な導体アンテナ６の管の前記下端６．１には、アダプタ素子１２が中に固定された先細形状の部分６．３が設けられている。このアダプタ素子１２は地面中１への最適なマイクロ波エネルギー伝搬を与えることを目的として働き、前記エネルギー伝搬が地面組成及び湿度に適合するように、このアダプタ素子１２の設計及び大きさが選択される。

前記アダプタ素子は例示した実施態様においては誘電性インサートに形状化され、極めて高純度のテフロンから成る。しかしながら、同様な誘電特性を有し対応するデザイン／大きさをもつ（耐摩耗性の）他のプラスチック材料を用いることも可能である。

第一の設計上の変形例（図２）においては、前記アダプタ素子１２は両端が円錐形状に広がった円筒形状の基体を有している。この場合、前記管内部に配置された前記円錐形部分によってマイクロ波エネルギーの効率的注入が確保される。

より簡単に製造できる第二の設計上の変形例（図３）においては、前記アダプタ素子１２は同様に円筒形状の基体を有するが、該基体には前記中空な導体アンテナ６の管の内側方向に向かった２段階の円筒形状の凹み部分が設けられている。図３に示したアダプタ素子１２ではその外側が平坦に閉じられている。

本発明は上記の例示的実施態様の詳細によって限定されるものではない。特に、本発明方法は、たとえば音波、超音波、あるいは他の波動等の他のエネルギーを利用して機能する適当な位置測定方法を用いて実施することも可能である。

地中のシロアリの防除に用いられる装置を示す図である。 第一の設計上の変形例における中空な導体アンテナの軸方向の断面図である。 第二の設計上の変形例における中空な導体アンテナの軸方向の断片的断面図である。

符号の説明

１ 地面
２ 巣
３ トンネル
４ 女王蟻
５ ドリル穴
６ 中空導体アンテナ
６．１ 下端
６．２ 上端
６．３ 先細形状部分
７ 同軸ケーブル
８ マイクロ波発生装置
９ 短絡板
１０ 接続点
１０．１ 外側装着部分
１０．２ 接触点
１１ 連結ピン
１２ アダプタ素子

Claims (20)

1. ａ．地下の空洞を指示する位置測定方法を用いて地面（１）中にある巣（２）を検出する工程と、
   ｂ．地面から位置測定した空洞（２）までドリルで穴（５）を掘る工程と、
   ｃ．マイクロ波発生装置（８）へ接続されたアンテナ（６）をドリル穴（５）の中へほぼ位置測定された空洞（２）へ達するまで挿入する工程と、
   ｄ．前記アンテナ（６）を介してマイクロ波エネルギーを位置測定された空洞（２）周囲の地面（１）中へ放射する工程から構成されることを特徴とする地面中に見出される有害動物、特にシロアリの防除方法。
2. 繁殖能力を有する有害動物、特に女王蟻（４）を含む巣（２）が位置測定され、及びマイクロ波で放射されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
3. 前記位置測定方法が放射されたエネルギーパルスと測定されるその反射パルスに基づいて機能することを特徴とする請求項１項記載の方法。
4. 音波、超音波、あるいは電磁波パルスが前記エネルギーパルスとして用いられることを特徴とする請求項１項及び３項記載の方法。
5. 地上レーダ装置を用いることを特徴とする請求項４項記載の方法。
6. 前記穴（５）が地面に対してほぼ直角にドリルで掘られ、前記穴の内径が挿入される前記アンテナ（６）の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１項記載の方法。
7. 前記穴（５）が手動のドリル装置を用いて掘られることを特徴とする請求項１項又は６項記載の方法。
8. 中空の導体アンテナ（６）が前記アンテナ（６）として用いられることを特徴とする請求項１項記載の方法。
9. 前記中空の導体アンテナ（６）が地面（１）中への最適なエネルギー伝搬を行うためのアダプタ素子（１２）を前記アンテナの下端（６．１）へ配備保持することを特徴とする請求項１項又は８項記載の方法。
10. 前記アダプタ素子（１２）が、限定された範囲内の地面組成及び湿度に対して最適化されていることを特徴とする請求項１項、８項、及び９項のいずれか１項に記載の方法。
11. 生物学的な汚染地域においても適用可能であることを特徴とする請求項１項ないし１０項のいずれか１項に記載の方法。
12. マイクロ波発生装置（８）が、同軸ケーブル（７）を介して、地面（１）中のドリル穴（５）中へ挿入でき及び地面（１）中への最適なエネルギー伝搬を与えるアダプタ素子（１２）が下端（６．１）に設けられた中空の導体アンテナ（６）へ接続されていることを特徴とする地面中に見出される有害動物、特にシロアリの防除装置。
13. 前記中空の導体アンテナ（６）に、上端（６．２）が短絡板（９）によって密封され、かつ下端（６．１）にアダプタ素子（１２）が中に固定されている先細形状の部分（６．３）が設けられた金属管あるいは金属合金管が含まれることを特徴とする請求項１２項記載の装置。
14. 前記中空な導体アンテナ（６）の管が銅または銅合金からなることを特徴とする請求項１２項又は１３項記載の装置。
15. 前記アダプタ素子（１２）が誘電性インサートに形状化されていることを特徴とする請求項１２項ないし１４項のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記アダプタ素子（１２）がテフロンあるいは類似の誘電性プラスチック材料から成ることを特徴とする請求項１５項記載の装置。
17. 前記アダプタ素子（１２）が、両端が円錐体形状に広がった円筒基体形状を呈していることを特徴とする請求項１５項又は１６項記載の装置。
18. 前記アダプタ素子（１２）が、前記中空な導体アンテナ（６）の管の内側方向へ円筒形状を呈して２段階に凹んだ円筒形基体の形状を呈していることを特徴とする請求項１５項又は１６項記載の装置。
19. 前記中空な導体アンテナ（６）の上端（６．２）に、その装着部分（１０．１）が前記中空な導体アンテナ（６）の管へ接続され、及びその接触ピン（１０．２）が前記中空な胴体アンテナ（６）の内部へその縦軸に対して横方向へ突き出す連結ピン（１１）へ接続されている前記同軸ケーブル（７）用の接続点（１０）が設けられていることを特徴とする請求項１２項ないし１８項のいずれか１項に記載の装置。
20. 前記マイクロ波発生装置（８）に、マイクロ波出力及び／または操作周波数が一定であるか、あるいは調整可能である磁電管が含まれることを特徴とする請求項１２項ないし１９項のいずれか１項に記載の装置。
    
    

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