JP2006116448A - 薬液放散装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面弾性波を利用した噴霧器を用いて、粘性の高い昆虫性フェロモンなどからなる薬剤を効率良く霧化して放散することのできる薬剤放散装置を提案すること。
【解決手段】 薬液放散装置１は、表面弾性波を利用して昆虫性フェロモンなどからなる薬液を霧化して放散する薬液噴霧器２と、この薬液噴霧器２に薬液を供給する薬液供給部４とを有している。薬液噴霧器２は、ニオブ酸リチューム単結晶などからなる圧電基板２１と、この圧電基板２１の表面に配置された一対の櫛形電極２２Ａ、２２Ｂと、圧電基板２１に対向配置され、複数のノズル孔２３Ａが形成されているノズルプレート２３と、櫛形電極２２Ａ、２２Ｂ間に所定周期の高周波信号を印加して表面弾性波を発生させるための高周波源２４とを備えている。ノズル孔２３Ａにおける表面弾性波の進行方向Ｄの孔ピッチ２３Ｐは、櫛形電極２２Ａ、２２Ｂの電極ピッチ２２Ｐと同一に設定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、昆虫性フェロモンからなる害虫の交信かく乱剤や誘引剤などの薬液を放散するための薬液放散装置に関し、特に、表面弾性波を用いて効率良く薬液を霧化して放散できるように改良を図った薬液放散装置に関するものである。

農場などにおいては、殺虫剤を用いる代わりに、昆虫性フェロモンなどの誘引剤を空気中に放散して、害虫に交信かく乱を引き起こして産卵数を減少させることにより害虫の発生を減少させる害虫駆除方法が知られている。例えば、圃場施設に所定間隔で多数の昆虫性フェロモンディスペンサを設置して、昆虫性フェロモンを自然放散させるものが知られている。昆虫性フェロモンディスペンサとしては、プラスチック製のチューブに性フェロモンを封入したものが知られており、これを育成植物の枝やビニールハウスの骨組に掛けて、性フェロモンをチューブを介して空気中に自然放散させるようにしている（特許文献１）。しかし、このディスペンサでは、昆虫が交尾をしない日中も昆虫性フェロモンが継続放散され、気温の高い日中の方が放散量も多いので、薬液の無駄な放散が多い。また、性フェロモンのうち二重結合をもつものは紫外線劣化や酸化を起こしやすいので、安定剤を混合する必要があり、その分コスト高になっている。さらには、近隣の果樹園などの影響で想定しなかった害虫が存在する場合に、そのような想定外の害虫に即応できない。

そこで、ヒータやファンなどによって揮発性の薬液を強制的に放散させる薬液放散装置を利用することが考えられる（特許文献２、３、４）。または、遠隔制御によるスプレー式の薬液放散装置を利用することが考えられる（特許文献５）。

しかし、このような薬液放散装置では次のような問題点がある。まず、昆虫性フェロモンなどの薬液は一般に熱に弱いのでヒータを用いて蒸発皿を加熱できない場合が多い。また、昆虫性フェロモンなどの薬液の放散量は極めて微量でよく、しかも拡散性・展開性に乏しい。このため、蒸発皿やメッシュ状素材の表面に滴下あるいは吐出された微量の薬液の液滴は、それらの表面において、滴下あるいは吐出された状態のままで揮発して空気中に放散していく。点状のままでは空気との接触面積が少ないので、放散効率が極めて悪い。また、風が強い場合などには、蒸発皿やメッシュ状素材の表面に滴下した薬液が風によって飛ばされて地上にそのまま落ちてしまうことがある。この場合には、散布領域の全体に薬液を放散することができない。一方、スプレー式の薬液放散装置では、飽和水蒸気量が低く蒸散しにくい昆虫性フェロモンなどの薬液を霧化して大気中に放散できるので、薬液を効率よく対象領域に放散できるが、ＬＧＰやブタンなどのスプレー用の加圧ガスとの混合親和性が確認されている昆虫性フェロモンの種類は多くない。よって、従来のスプレー式の薬液放散装置は汎用性に乏しい。

ここで、噴霧器としては表面弾性波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を用いたものが知られている（特許文献６）。この噴霧器では、ニオブ酸リチューム（ＬｉＮｂＯ3）単結晶からなる圧電基板上に、当該基板に表面弾性波を発生させるための一対の櫛形電極が配置され、表面弾性波の進行方向の前方に多数のノズル孔が形成されたメッシュ状のノズルプレートが基板表面から所定の間隔をあけて配置されている。櫛形電極に高周波信号が印加されると、圧電基板表面を伝播する表面弾性波が発生し、圧電基板とノズルプレートとの間に供給された液体が表面弾性波によって霧化されてノズル孔から外部に噴霧されるようになっている。
特開平８−３２２４４７号公報 実開昭５８−１１０２８８号公報 実用新案登録第３０２１１１９号公報 特開平９−７４９６９号公報 米国特許第６１８２９０４号公報 特許第３３４１０２３号公報

しかしながら、表面弾性波を利用した噴霧器を用いて昆虫性フェロモンなどの薬液を霧化して放散しようとしても、このような薬液は粘性が高いので、効率良く霧化することが困難である。

本発明の課題は、表面弾性波を利用した噴霧器を用いて、粘性の高い昆虫性フェロモンなどからなる薬剤を効率良く霧化して放散することのできる薬剤放散装置を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の薬剤放散装置は、表面弾性波を利用して昆虫性フェロモンなどからなる薬液を霧化して放散する薬液噴霧器と、前記薬液噴霧器に薬液を供給する薬液供給部とを有し、前記薬液噴霧器は、ニオブ酸リチューム単結晶などからなる圧電基板と、当該圧電基板の表面に配置された一対の櫛形電極と、前記圧電基板に対向配置され、複数のノズル孔が形成されているノズルプレートと、前記櫛形電極間に所定周期の高周波信号を印加して前記圧電基板を振動させて当該圧電基板表面を伝播する表面弾性波を発生させるための高周波印加手段とを備えており、前記ノズル孔における前記表面弾性波の進行方向の孔ピッチは、前記櫛形電極の電極ピッチの整数倍に設定されていることを特徴としている。

本発明の薬液放散装置では、表面弾性波を用いて、飽和水蒸気圧の低い蒸発しにくい昆虫性フェロモン薬液を強制的に霧化して外部に放散するようにしている。また、ノズル孔の表面弾性波進行方向の孔ピッチを、櫛形電極の電極ピッチの整数倍に設定してある。このようにすると、粘性の高い昆虫性フェロモン薬液であっても、空気中に浮遊可能な小さい粒径に霧化でき、効率良く外部に放散できることが確認された。

ここで、空気中に浮遊可能な粒径の小さな霧化薬液を確実に発生させるためには、前記ノズル孔の直径を０．５μｍ〜２０μｍに設定することが望ましい。

また、前記ノズルプレートは、耐薬品性に優れたシリコン製、ステンレス鋼製、あるいはニオブ酸リチューム製とすることが望ましい。この場合、前記ノズル孔は、前記ノズルプレート１０に対して、ウエットエッチング、ドライエッチング、あるいはパンチングを行うことにより形成することができる。

さらに、前記薬液供給部は、薬液タンクと薬液ポンプを備えた構成とすることができる。

次に、前記圧電基板と前記ノズルプレートとをシール材によって貼り合わせることによってチャンバを形成し、このチャンバに、前記薬液供給部から供給される前記薬液を当該チャンバ内に導入するための薬液供給口を形成する構成とすることができる。また、この場合には、前記チャンバの前記薬液を排出するための薬液排出口を形成すれば、ここを介して、霧化されなかった薬液を排出あるいは回収できる。

ここで、少なくとも前記櫛形電極の側を封止しているシール材、すなわち表面弾性波が入射する側のシール材を、前記圧電基板表面を伝播する前記表面弾性波が前記チャンバ内に損失なく伝播されるように、ゴム状の軟質樹脂製のシール材とすることが望ましい。

次に、前記ノズルプレートを覆うためのノズルキャップを備えていることが望ましい。噴霧動作が行われていない間においてノズルプレートをノズルキャップで覆い隠すことにより、ノズル孔内の薬液の蒸発、ノズルプレートへの埃等の異物の付着を防止することができる。また、薬液が空気や湿気に触れて酸化して薬効が劣化することを防止できる。よって、噴霧異常が発生せず、常に同じ条件の噴霧を行うことができるので、高いロバスト性を備えた薬液放散装置を実現できる。

この場合に、吸引ポンプを配置して、前記ノズルキャップによって前記ノズルプレートを覆った状態で形成される密閉空間を介して前記ノズル孔から薬液を強制吸引できるようにすれば、必要に応じて、ノズル孔のクリーニングを行うことができる。

また、この場合において、吸引ポンプで強制吸引した薬液を薬液タンクに回収すれば、薬液の無駄を抑制でき、薬液の利用効率を高めることができる。

本発明の薬液放散装置では、表面弾性波を利用した薬液噴霧器を用いて粘性の高い昆虫性フェロモン薬液などの薬液を霧化して放散させるようにしている。また、薬液噴霧器のノズルプレートのノズル孔における表面弾性波進行方向の孔ピッチを、櫛形電極の電極ピッチの整数倍に設定してある。この結果、粘性の高い昆虫性フェロモンなどの薬液を、効率良く、空気中に浮遊可能な粒径の小さな霧化薬液として外部に放散できる。したがって、対象領域全体に亘って均一に薬液を放散することができる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した薬液放散装置の実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１（ａ）は本発明を適用した薬液放散装置を示す斜視図であり、図１（ｂ）はその薬液供給・回収系および制御系を示す概略ブロック図である。また、図２は薬液放散装置を部分的に分解した状態で示す部分分解斜視図である。

これらの図を参照して説明すると、本例の薬液放散装置１は、表面弾性波を用いて昆虫性フェロモンなどの薬液を強制的に噴霧可能な薬液噴霧器２と、この薬液噴霧器２に薬液を供給する薬液供給部４とを有している。薬液噴霧器２は、圧電基板２１と、一対の櫛形電極２２Ａ、２２Ｂと、ノズルプレート２３と、高周波源２４とを備えている。また、圧電基板２１とノズルプレート２３によってチャンバ２５が形成されており、ここに供給された薬液が表面弾性波によって霧化されてノズルプレート２３に形成されているノズル孔２３Ａを介して外部に放散されるようになっている。

薬液供給部４は、薬液タンクとしての薬液カートリッジ５と、この薬液カートリッジ５が着脱可能に装着された装着部６と、薬液ポンプ７とを備えている。薬液ポンプ７は、装着部６に装着された薬液カートリッジ５から、薬液供給チューブ４１を介して薬液を吸引し、吐出側の薬液供給チューブ４２を介して薬液噴霧器２のチャンバ２５に薬液を供給する。また、薬液供給部４は薬液回収チューブ４３を備えており、チャンバ２５に残っている薬液が当該チューブ４３を介して薬液カートリッジ５に回収可能となっている。

ここで、制御ユニット９が装着部６の所定位置に取り付けられており（図１（ａ）、図２においては図示を省略してある。）、この制御ユニット９は、内蔵のタイマー機能に基づき、所定時刻になると所定時間だけ薬剤噴霧器２および薬液ポンプ７を予め定めたシーケンスに従って駆動して、薬剤を放散するようになっている。以下に、各部の構成を詳細に説明する。

（薬液噴霧器）
図３は、薬液放散装置１の薬液噴霧器２を示す斜視図であり、図４（ａ）はその正面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のａ−ａ線の位置で切断した場合の断面図である。薬液噴霧器２では、ニオブ酸リチューム（ＬｉＮｂＯ3）単結晶などからなる長方形状の圧電基板２１の表面２１ａに、一対の櫛形電極２２Ａ、２２Ｂが配置されている。櫛形電極２２Ａ、２２Ｂに所定周期の高周波信号を印加すると、圧電基板２１には、当該基板の表面２１ａを当該基板の長手方向におけるノズルプレート２３の側（矢印Ｄで示す方向）に進行する表面弾性波が発生する。この表面弾性波が圧電基板２１とノズルプレート２３によって区画形成されているチャンバ２５内の薬液１０に作用して、当該薬液１０が霧化して複数のノズル孔２３ａから外部に放散される。

圧電基板２１の表面２１ａに配置された一対の櫛形電極２２Ａ、２２Ｂは、その櫛歯部分２２ａ、２２ｂが圧電基板２１の短手方向に延びていると共に、圧電基板２１の長手方向に沿って、交互に位置するように一定の間隔で配置されている。一対の櫛形電極２２Ａ、２２Ｂ間に信号発生源２４により所定周期の高周波信号が印加されると、圧電基板２１には、櫛形電極２２Ａ、２２Ｂにおける櫛歯部分２２ａ、２２ｂの電極ピッチ２２Ｐに相当する長さの波長の表面弾性波が発生し、矢印Ｄで示す方向に進行する。例えば、電極ピッチ２２Ｐは８μｍに設定され、波長が８μｍの表面弾性波が圧電基板表面２１ａを伝播する。

表面弾性波の進行方向Ｄの側に配置されているノズルプレート２３は、ノズル孔２３Ａが形成されている矩形の表面板部分２３ａと、この表面板部分２３ａの四周縁から裏面側に直角に折れ曲がっている所定高さの端板部分２３ｂ〜２３ｅとを備えている。表面板部分２３ａには、幅方向に一定ピッチで配列された５個のノズル孔２３Ａからなるノズル列が表面弾性波の進行方向Ｄに一定のピッチ２３Ｐで平行に３列形成されている。このピッチ２３Ｐ、すなわち、表面弾性波の進行方向Ｄの孔ピッチは、櫛形電極２２Ａ、２２Ｂの電極ピッチ２２Ｐと同一に設定されている。例えば、８μｍに設定されている。

なお、本例では孔ピッチ２３Ｐは電極ピッチ２２Ｐと同一しているが、電極ピッチ２２Ｐの整数倍にしてもよい。

ノズルプレート２３は、耐薬品性に優れたシリコン製であり、各ノズル孔２３Ａは、その直径が０．５μｍ〜２０μｍと非常に小さい。ノズル孔２３Ａは、ノズルプレート２３に対してウエットエッチングやドライエッチングを行うことにより形成することができる。耐薬品性に優れたステンレス鋼から形成することも可能であり、この場合にはノズル孔をパンチングにより形成することができる。また、圧電基板２１と同じニオブ酸リチュームから形成することも可能である。ニオブ酸リチュームは昆虫性フェロモン薬液に対する濡れ性が非常によい。

次に、ノズルプレート２３の端板部分２３ｂ〜２３ｅの先端縁は、圧電基板２１の表面２１ａにシール材２６によって貼り付けられている。これによって、扁平な直方体状のチャンバ２５形成されている。チャンバ２５の底部を規定している圧電基板２１の部分には薬液供給用の貫通孔２７と、薬液を排出するための薬液排出用の貫通孔２８が形成されている（図４参照）。圧電基板２１の裏面側において、薬液供給用の貫通孔２７には薬液供給チューブ４２の前端が接続されており、薬液回収用の貫通孔２８には、薬液回収チューブ４３の前端４３ａが接続されている。薬液回収チューブ４３の後端４３ｂは薬液供給部４の薬液カートリッジ５に連通している。なお、薬液供給用の貫通孔２７および薬液回収用の貫通孔２８は、ノズルプレート２３の両側から横方に円弧状に突出している部分に対向する部位にそれぞれに開口している。

ここで、櫛形電極２２Ａ、２２Ｂ側の端板部分２２ｂと基板表面２１ａの間には、他の端板部分２２ｃ〜２２ｅに比べて大きな隙間２９が形成されており、この隙間２９がシール材２６によって封鎖されている。シール材２６はゴム状の軟質樹脂製であり、基板表面２１を伝播する表面弾性波がチャンバ２５内に損失なく伝播されるようになっている。

（薬液供給部）
次に、図１、２を参照して説明すると、薬液供給部４は、先に述べたように、水平に配置された扁平な直方体形状をしたカートリッジ装着部６と、この上面に取り付けられた薬液ポンプ７とを備えている。カートリッジ装着部６の後端開口部６１からは、水平方向に着脱可能な状態で、扁平な直方体形状の薬液カートリッジ５が装着されている。薬液カートリッジ５は、直方体形状のプラスチック製のケース５１と、この中に収納されている薬液封入袋５２とを備えている。薬液封入袋５２は、気密性のある可撓性素材、例えばアルミニウム蒸着フィルムから形成されており、この中に、昆虫性フェロモン薬液が気密状態で封入されている。

薬液封入袋５２の前縁には、中央部分と側方部分に円筒状の薬液取り出し口５３と薬液回収口５４が取り付けられており、これら薬液取り出し口５３および薬液回収口５４はそれぞれゴムパッキン（図示せず）で封鎖されている。カートリッジ装着部６の前端壁６２には、薬液供給針６３および薬剤回収針（図示せず）が取り付けられている。カートリッジ装着部６に薬液カートリッジ５が装着されると、その薬液取り出し口５３に薬液供給針６３が差し込まれた状態になる共に、薬液回収口５４に薬液回収針が差し込まれた状態になる。前端壁６３の中央部には薬液供給チューブ４１の前端４１ａが接続されており、この内部に、薬液供給針６３の前半部分が差し込まれた状態となっている。

図５は薬液ポンプ７を示す正面図およびｂ−ｂ線の位置で切断した場合の断面図である。この図も参照して説明すると、本例の薬液ポンプ７の基本構成は一般的なチューブポンプと同様であり、金属製のシャーシ７１の表面に積層したプラスチック製のケース７２の裏面に半円形内周側面７３が形成されており、この半円形内周側面７３に沿って可撓性のチューブ７４が配置されている。チューブ７４は耐薬品性に優れたフッ素系ゴム、例えばＶＡＩＴＯＮ（商標名）から形成することができる。このチューブ７４は、内周側面７３の中心回りに公転運動するローラ７５によって内周側面７３の側に押し潰され、その押し潰し位置が円周方向に移動することにより、チューブ７４内の薬液がローラ７５の公転方向に押し出されるようになっている。ローラ７５の公転運動は、シャーシ７１に取り付けた駆動モータ８０によって行われる。

チューブ７４は、ケース７２の裏面側において、半円形内周側面７３に沿ってＵ字状に配置されており、その一方の端が、ケース７２に取り付けた薬液吸引口７０ａに接続され、他方の端が、同じくケース７２に取り付けた薬液吐出口７０ｂに接続されている。薬液吐出口７０ｂの内部には、薬液が吐出側から逆流することを阻止するための逆止弁７８が内蔵されている。本例の逆止弁７８はダックビルバルブを用いており、例えばフロロシリコンゴムから形成されている。薬液吐出口７０ｂには薬液供給チューブ４２の後端が接続されている。薬液吸引口７０ａには、薬液供給チューブ４１の後端が接続されている。

この構成の薬液ポンプ７では、ローラ７５がチューブ７４から外れた回転角度位置に待機している。制御ユニット９によって駆動モータ８０が駆動されると、ローラ７５が矢印で示すように、薬液吸引口７０ａから薬液吐出口７０ｂに向けて回転し、所定の回転角度範囲ではチューブ７４を押し潰しながら公転する。この結果、チューブ７４内の薬液が薬液吐出口７０ｂに向けて押し出され、ここに内蔵されている逆止弁７８を通って吐出する。駆動モータ８０を止めるタイミングは、ローラ７５がチューブ７４から外れた回転角度位置とされ、チューブ７４が押し潰されたまま次の駆動まで待機するという状態を回避している。

非駆動状態においては、チューブ７４からローラ７５が外れた回転角度位置に保持される。チューブ７４が押し潰されたまま長時間放置されると、内部に残っている薬液が原因となって、チューブ７４が押し潰された状態のまま貼り付いてしまい、円形断面に復帰できないおそれがあるが、このような貼り付きが回避される。また、チューブ７４が押し潰されていない状態において、薬液吐出口７０ｂに作用する背圧が薬液供給口７０ａに作用する背圧よりも高くなると、チューブ７４に残っている薬液が逆流するおそれがある。しかし、薬液吐出口７０ｂに逆止弁７８が内蔵されているので、このような圧力状態が発生しても、薬液が逆流することがない。よって、チューブ７４内から薬液が無くなり、次の薬液吐出動作の初期状態において薬液が吐出されない空吐出状態の発生を確実に防止できる。

（薬液放散動作）
図１（ｂ）および図４を参照して、本例の薬液放散装置１の薬液放散動作を説明する。タイマー機能を備えた制御ユニット９によって、予め定まった時刻になると、薬液ポンプ７が所定時間駆動され、しかる後に、高周波源２４が所定時間駆動されて櫛形電極２２Ａ、２２Ｂに一定周期の高周波信号が所定時間だけ印加される。

薬液ポンプ７が所定時間駆動されると、薬液カートリッジ５内の薬液が薬液供給チューブ４１を介して吸引され、薬液ポンプ７の吐出口７０ｂから薬液供給チューブ４２を介して薬液噴霧器２のチャンバ２５に供給される。

チャンバ２５に所定量の薬液１０が供給された後は、薬液ポンプ７が停止し、代わって、高周波源２４によって一定周期の高周波信号が櫛形電極２２Ａ、２２Ｂ間に印加される。櫛形電極２２Ａ、２２Ｂに高周波信号が印加されると、圧電基板２１に、当該基板表面２１ａを当該基板の長手方向の矢印Ｄで示す方向に進行する表面弾性波が発生する。この表面弾性波は、チャンバ２５の薬液１０などを介してノズルプレート２３に伝達される。この結果、薬液１０は霧化されて、ノズルプレート２３のノズル孔２３Ａから外部に放散される。

ここで、ノズル孔２３Ａのピッチ２３Ｐが櫛形電極２２Ａ、２２Ｂのピッチ２２Ｐと同一に設定されており、ノズル孔径が０．５μｍ〜２０μｍの間に設定されている。このように設定しておくと、粒径の小さな霧化薬液を形成でき、効率良く放散領域の全体に渡って均一に薬液を放散できることが確認された。粘性の高い昆虫性フェロモン薬液の噴霧を好適に行える理由は、圧電基板２１で発生する表面弾性波の波長は櫛形電極２２Ａ、２２Ｂの電極ピッチ２２Ｐの長さに相当するので、ノズルプレート２３のノズル孔ピッチ２３Ｐをそれと同一にすることにより、薬液を伝播する表面弾性波の密の部分とノズル孔２３Ａの位置が一致するので効率良く霧化が行われ、微細なノズル孔２３Ａから微細な霧化薬液が放散されるからであると考えられる。また、本例の薬液放散装置１を用いれば、霧化のために必要なエネルギが少なくて済み、バッテリなどを駆動源とする場合に動作時間を長くすることができることも確認された。よって、農場などに離散状態で複数箇所に設置する場合などに適している。

（その他の実施の形態）
図６は、本発明の薬液放散装置の別の実施の形態における薬液供給・回収系および制御系を示す概略ブロック図である。本例の薬液放散装置１Ａの基本構成は上記の薬液放散装置１と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明を省略するものとする。

本例の薬液放散装置１Ａは、ノズルプレート２３におけるノズル孔２３Ａが形成されている表面板部分２３ａを覆うためのノズルキャップ１１を有している。ノズルキャップ１１は、キャップ駆動機構１２により、ノズルプレート２３から後退した待機位置１１Ａと、想像線で示すようにノズルプレート１０を覆っているキャッピング位置１１Ｂの間を移動可能である。ノズルキャップ１１の背面側には薬液排出チューブ１３を介して吸引ポンプ１４が接続されており、吸引ポンプ１４の吐出側は薬液排出チューブ１５を介して、薬液回収チューブ４３に接続されている。吸引ポンプ１４の吐出側を図において想像線で示すように、回収タンク１６の側に接続してもよい。キャップ駆動機構１２および吸引ポンプは制御ユニット９によって駆動制御されるようになっている。

薬液噴霧器２が休止状態にあるとき、ノズルキャップ１１をノズルプレート２１のノズル面（表面板部分２１ａ）に被せた状態にする。これにより、ノズル孔２３Ａ内の薬液の蒸発、ノズル面への埃等の異物の付着が防止される。

また、薬液ポンプ７が駆動されて薬液カートリッジ５から薬液噴霧器２に薬液が供給されるときには、ノズルキャップ１１を被せたまま吸引ポンプ１４を駆動して、チャンバ２５内への薬液５の充填補助動作、および各ノズル孔２３Ａに残存している薬液を強制吸引するクリーニング動作の双方が行われる。クリーニング動作によって排出された薬液は薬液カートリッジ５あるいは回収タンク１６に回収される。

チャンバ２５に所定量の薬液１０が供給された後は、駆動機構１２によってノズルキャップ１１が待機位置１１Ａまで後退する。この後に、高周波源２４によって一定周期の高周波信号が櫛形電極２２Ａ、２２Ｂ間に印加されて、薬液噴霧器２による薬液放散動作が行われる。薬液放散動作終了後には、再びノズルキャップ１１によってノズルプレート２１のノズル面が覆われる。

本例では、ノズルプレート２１のノズル面をノズルキャップ１１によって覆っているので、ノズル孔２３Ａ内の薬液の蒸発、ノズルプレート２３のノズル面への埃等の付着を防止することができる。また、薬液が空気や湿気に触れて酸化して薬効が劣化することを防止できる。よって、噴霧異常が発生せず、常に同じ条件の噴霧を行うことができるので、高いロバスト性を備えた薬液放散装置を実現できる。さらに、ノズルクリーニングの回数を減らすことができるので、当該クリーニングによって薬液１０が無駄に消費されることを回避でき、薬液１０の利用効率を高めることができる。さらには、ノズルクリーニングによって排出された薬液を薬液カートリッジ５に回収して再利用すれば、薬液の利用効率を更に高めることができる。

次に、図７は、本発明を適用した薬液放散装置の更に別の実施の形態を示す概略ブロック図である。本例の薬剤放散装置１Ｂは、先に述べた薬剤放散装置１と基本的には同一であるが、薬剤ポンプ７を薬剤回収側に配置した点と、ノズルプレート２３のノズル面をキャッピングするためのノズルキャップを設けた点が異なっている。

すなわち、本例の薬液放散装置１Ｂでは、薬剤ポンプ７が、薬剤噴霧器２から薬剤カートリッジ５に薬剤を回収するための薬剤回収チューブ４３に介挿されている。また、ノズルプレート２３のノズル面（表面板部分２３ａ）を覆うためのノズルキャップ１１および当該ノズルキャップ１１をキャッピング位置１１Ｂおよび待機位置１１Ａに移動させるための駆動機構１２とを有している。

薬液噴霧器２に薬液を供給する際には、ノズルキャップ１１をノズルプレート２３に被せ、この状態で薬液ポンプ７を駆動する。必要量の薬液が供給された後は、ノズルキャップ１１を外して、薬液放散動作を行う。薬液の放散が終了した後は、再びノズルキャップ１１を被せて、ノズルプレート２３からの薬液の蒸発、当該ノズルプレート２３への塵などの異物の付着を防止する。

本発明の薬液放散装置の斜視図および概略ブロック図である。 図１の薬液放散装置を一部分解した状態で示す部分分解斜視図である。 図１の薬液放散装置の薬液噴霧器を示す斜視図である。 図１の薬液噴霧器の正面図、および断面図である。 図１の薬液ポンプを示す正面図、および断面図である。 本発明の別の薬液放散装置の概略ブロック図である。 本発明の更に別の薬液放散装置の概略ブロック図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ 薬液放散装置、２ 薬液噴霧器、４ 薬液供給部、５ 薬剤カートリッジ、７ 薬剤ポンプ、９ 制御ユニット、１０ 昆虫性フェロモン薬液、１１ ノズルキャップ、１４ 吸引ポンプ、２１ 圧電基板、２２Ａ、２２Ｂ 櫛形電極、２２Ｐ 電極ピッチ、２３ ノズルプレート、２３Ａ ノズル孔、２３Ｐ ノズル孔ピッチ、２４ 高周波源、２５ チャンバ、２６ シール材

Claims (10)

1. 表面弾性波を利用して昆虫性フェロモンなどからなる薬液を霧化して放散する薬液噴霧器と、
   前記薬液噴霧器に薬液を供給する薬液供給部とを有し、
   前記薬液噴霧器は、ニオブ酸リチューム単結晶などからなる圧電基板と、当該圧電基板の表面に配置された一対の櫛形電極と、前記圧電基板に対向配置され、複数のノズル孔が形成されているノズルプレートと、前記櫛形電極間に所定周期の高周波信号を印加して前記圧電基板を振動させて当該圧電基板表面を伝播する表面弾性波を発生させるための高周波印加手段とを備えており、
   前記ノズル孔における前記表面弾性波の進行方向の孔ピッチは、前記櫛形電極の電極ピッチの整数倍に設定されている薬液放散装置。
2. 請求項１において、
   前記ノズル孔の直径は０．５μｍ〜２０μｍに設定されていることを特徴とする薬液放散装置。
3. 請求項１または２において、
   前記ノズルプレートは、シリコン製、ステンレス鋼製、あるいはニオブ酸リチューム製であり、当該ノズルプレートに対して、ウエットエッチング、ドライエッチング、あるいはパンチングを行うことによって前記ノズル孔が形成されていることを特徴とする薬液放散装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記薬液供給部は薬液タンクと薬液ポンプとを備えており、
   前記薬液ポンプによって、前記薬液タンクから前記薬液噴霧器に薬液が供給され、あるいは、前記薬液噴霧器から薬液が排出されることを特徴とする薬液放散装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記圧電基板と前記ノズルプレートとをシール材によって貼り合わせることによってチャンバが形成され、
   当該チャンバには、前記薬液供給部から供給される前記薬液を当該チャンバ内に導入するための薬液供給口が形成されていることを特徴とする薬液放散装置。
6. 請求項５において、
   前記チャンバには、当該チャンバから前記薬液を排出するための薬液排出口が形成されていることを特徴とする薬液放散装置。
7. 請求項５または６において、
   少なくとも前記櫛形電極の側を封止している前記シール材は、前記圧電基板表面を伝播する前記表面弾性波が前記チャンバ内に損失なく伝播されるように、ゴム状の軟質樹脂製のシール材であることを特徴とする薬液放散装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   前記ノズルプレートを覆うためのノズルキャップを有していることを特徴とする薬液放散装置。
9. 請求項８において、
   前記ノズルキャップで前記ノズルプレートを覆うことにより形成される密閉空間を介して前記ノズル孔から前記薬液を強制吸引可能な吸引ポンプを有していることを特徴とする薬液放散装置。
10. 請求項９において、
    前記吸引ポンプにより吸引した前記薬液が前記薬剤タンクに回収されることを特徴とする薬液放散装置。

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