JP3798576B2 - 昆虫捕殺装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、昆虫や小動物（以下、昆虫等という）を捕殺するための装置（以下、昆虫捕殺装置という）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農作物にとって有害な昆虫等が大量発生すると農作物に大きな被害が生じる。これを防止するために、従来より大量の農薬を散布する等の対策が講じられている。また、これに併せて、害虫の発生を早期に発見するための調査や、害虫対策の効果を確認するための調査も行われている。
【０００３】
昆虫等の発生状況や根絶過程を把握するための調査には、特定の昆虫等を誘引できるフェロモン等の誘引物質で昆虫等を誘引して捕獲する装置（フェロモントラップ）を用いることが多い。すなわち、調査場所に所定期間フェロモントラップを設置しておき、これに捕獲された昆虫等の数を定期的に調べることにより、昆虫等の発生状況や、それに対して採られた対策の効果を確認するのである。しかし、この方法では、フェロモントラップに捕獲された昆虫等の数を計数する作業に多大な時間と労力が費やされるという問題がある。また、一般に捕獲数の集計は２４時間単位で行う必要がある。そのため、従来は、人力で２４時間毎に捕獲された昆虫等を回収していたが、この回収作業にも多くの時間と労力が費やされる。
【０００４】
上記問題に鑑みて、本願出願人は、昆虫等の誘引、捕殺及び計数を自動的に行う装置を特願平１０−３４３６６６号にて提案した。この装置は、フェロモン等の誘引手段により誘引された特定の昆虫等を、高電圧の印加された一対の電極間へ誘導し、その電極間に昆虫等が到達したときにその昆虫等を媒体として発生する放電を数えることによって捕獲された昆虫等の数を得る、という構成を有するものである。なお、１回計数された昆虫等を完全に捕獲することなく逃がしてしまうと、その昆虫等が再度計数されてしまう恐れがあり、計数精度の低下を招く。これを防止するため、上記装置では、計数された昆虫等が完全に捕獲・殺傷されるように上記電極に高電圧を印加するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記装置では、上記電極間の距離及びその電極間に印加する電圧を適切に設定しなければ、様々な問題が生じる。例えば、電圧を高くし過ぎると、放電により殺傷された昆虫等の死骸が電極に静電吸着されやすくなるという問題が生じる。また、電圧を高くすればするほど電源の確保が困難になるという問題もある（例えば、太陽電池が利用できなくなる）。また、そもそも電圧を高くすればするほど人体に対する危険性が高まるという問題がある。一方、電圧を低くし過ぎると、殺傷能力が不十分となり、上述したように同一の昆虫等を複数回計数するという問題が生じる。電極間の距離を小さくすれば比較的低い電圧でも十分に強力な放電を発生させることが可能となるが、このようにすると、大きな昆虫等が電極間に詰まってしまうという問題がある。
【０００６】
例えば、捕殺しようとする昆虫等が羽を有するもの（例えば、蛾）であるとき、上記問題が特に顕著に現れる。つまり、昆虫等の羽は、その体に比べて電気抵抗が大きいため、放電が羽を経由した場合、昆虫等を殺傷するのに十分な電流がその体に流れないことがある。これを防止する方法としては、電極間隔を小さくして放電が確実に昆虫等の体を経由して発生するようにする方法と、羽を経由しても昆虫等を殺傷できるように電極への電圧を十分に高くする方法が考えられるが、前者の方法では羽を広げた昆虫等が電極間に詰まるおそれがあり、後者の方法では静電吸着が生じるおそれがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題に鑑みて成された本発明に係る昆虫捕殺装置は、
放電を発生させるための、互いに平行に配置された一対のローラ電極と、
所定の電圧を該ローラ電極間に印加するための電圧印加手段と、
電極間の放電が検出された際に各ローラ電極をその中心軸のまわりに回転させるための電極駆動機構とを備え、
前記電極駆動機構により前記一対のローラ電極を互いに逆方向に回転させると電極間に存在する昆虫等が該電極間から排出されることを特徴とする。
また、本発明の第一の参考例である昆虫捕殺装置は、
放電を発生させるための少なくとも一対の電極と、
所定の電圧を該電極間に印加するための電圧印加手段と、
前記一対の電極の少なくとも一方を動かすことにより該昆虫等を電極間から排出する排出機構と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第二の参考例である昆虫捕殺装置は、殺傷しようとする昆虫等の大きさに応じて決定された間隔を以て平行に配置された一対のローラと、前記一対のローラの間へ昆虫等を誘導するための誘導手段と、各ローラを中心軸のまわりに回転させるためのローラ駆動機構とを備え、
前記ローラ駆動機構により前記一対のローラを互いに逆方向に回転させると前記昆虫等が該一対のローラ間に引き込まれて押し潰されること、
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態及び発明の効果】
第一の参考例の昆虫捕殺装置では、少なくとも一の電極が可動に構成されており、この電極をモータ等の駆動装置を用いて動かすと、電極間に存在する昆虫等がそこから排出される。電極を動かすことにより昆虫等を電極間から排出する方法は、電極の配置や形状などを考慮して適宜決定する。例えば、上記一対の電極が互いに平行に配置された一対の円柱状電極である場合、その電極の一方又は両方を円柱の中心軸のまわりに回転させることにより、電極間に存在する昆虫等を摩擦力で排出するという方法が考えられる。また、上記一対の電極が互いに対向して配置された一対の板状電極である場合、一方の電極を他方に対して平行移動することにより、電極間に存在する昆虫等を摩擦力で排出するという方法も考えられる。また、電極間隔を一時的に大きくすることにより、電極間に存在する昆虫等を重力で落下させるという方法も考えられる。このような排出機構を設ければ、昆虫等の体の大きさ（ただし、羽のような柔らかい部分を除いた大きさ）とほぼ同じ程度に電極間隔を小さくしても、その昆虫等を確実に排出できるため、電極間に昆虫等が詰まるという問題が生じない。
【００１０】
このように、第一の参考例の昆虫捕殺装置では、電極間における昆虫等の詰まりの問題に配慮することなく電極間隔を小さくすることができる。このようにすれば、比較的低い電圧でも強い放電を発生させることができる。また、電極間隔を小さくすると、電極が昆虫等の体に確実に接触するようになるため、より確実に昆虫等を殺傷することができる。また、上記のように電圧を低くすれば、静電吸着の問題が生じにくくなる、使用者への危険度が低くなる、といった効果が得られる。また、高電圧を発生する必要がなくなれば、電源系を簡略化することができ低コスト化を図ることができる。
【００１１】
第一の参考例の昆虫捕殺装置に、更に前記電極間において放電が発生した回数を計測する放電検出手段を設ければ、昆虫等の捕殺及び計数を自動的に行う昆虫計数殺傷装置が得られる。このように第一の昆虫捕殺装置を利用して構成された昆虫計数殺傷装置では、上述の通り昆虫等の殺傷が確実に行われるため、同一の昆虫等を複数回計数するという問題が発生せず、高い計数精度が得られる。また、上記各昆虫捕殺装置又は昆虫計数殺傷装置に、更に特定の昆虫等を誘引する誘引手段（例えば、誘引物質を用いたもの）を設けるようにすれば、特定の昆虫等のみの捕殺及び／又は計数を自動的に行う装置が得られる。
【００１２】
第二の参考例の昆虫捕殺装置は、昆虫等の大きさよりもやや小さい間隔をおいて平行に配置された一対のローラの間へ昆虫等を誘導し、前記一対のローラを互いに逆方向に回転させると、昆虫等がローラにより両側から押し潰されるようにしたものである。このように、機械的に昆虫等を殺傷する第二の昆虫捕殺装置では、放電で昆虫等を殺傷するための電極はもはや必要ないため、上記のような問題が生じることはない。また、電気系については、例えば各ローラを回転させるモータを駆動するための簡単なものでよいから、低コストでこれを構成することができるだけでなく、高電圧を発生させる必要がないため、使用者への危険度も低い。
【００１３】
なお、第二の参考例の昆虫捕殺装置において、昆虫等が到来したことを検知するための検知手段を更に設け、この検知手段により昆虫等が検知されたときにローラ駆動機構がローラを回転させるようにすれば、電力消費量が少なくなり、好ましい。なお、検知手段としては、例えば、誘導通路の所定箇所に配置された一対の電極間に昆虫等が侵入したときに発生する放電を検知するもの、誘導通路の所定箇所に配置された光センサや音センサの出力信号に基づいて昆虫等の到来を検知するもの等が挙げられる。また、このような検知手段を利用して昆虫等の計数を行うようにしてもよい。
【００１４】
【実施例】
図１は第一の参考例である昆虫捕殺装置１を斜め上から見た垂直断面図である。この昆虫捕殺装置１は、昆虫等を誘引及び殺傷するための上部構造体１０及び殺傷された昆虫等を計数及び排出するための下部構造体２０から主として成る。以下、各部の構成について説明する。
【００１５】
上部構造体１０は、電源や制御装置等（図示せず）を収納した電気系収納部１１、装置各部に雨が入ることを防止する傘部１２、電気系収納部１１の側面に摺動自在に取り付けられた円筒状の入口調節リング１３等を含む。電気系収納部１１の底面中央には誘引物質保持体１４が着脱自在に取り付けられている。また、誘引物質保持体１４のまわりには、ｎ本の陽極１５１及びｎ本の陰極１５２を含む２×ｎ本（ただし、ｎは正の整数）の針状電極群（以下、まとめて電極１５とよぶ）が、陽極１５１と陰極１５２とが一定の間隔で交互に現れるように配置されている。ｎ本の陽極１５１とｎ本の陰極１５２との間には上記電源から所定の電圧が印加されている。すなわち、隣接するいずれの針状電極を対と成しても、その対は陽極１５１及び陰極１５２から成り、その間には前記電圧が印加されている。
【００１６】
下部構造体２０は、接続金具１６で電気系収納部１１の底面に取り付けられた漏斗状の外側電極２１を備えており、該外側電極２１は接続金具１６を通じて電気系収納部１１内の電源と電気的に接続されている。外側電極２１の上端と電気系収納部１１の下端との間の隙間は昆虫等を進入させるための入口１７であり、その幅は入口調節リング１３を摺動させることにより調節できる。
【００１７】
外側電極２１の直下には梁２２が一対の吊持棒２３により水平に吊持されている。梁２２の中心には軸受保持口２２１が設けられており、これにより絶縁体から成る円筒状の軸受２４が保持されている。軸受２４の上部及び下部には導電性材料から成る電極支持軸２５及び剛性を有する適宜材料から成る駆動軸２６が回動自在に保持されている。前記２本の軸は絶縁体から成る継手２７により連結されている。軸受２４の側面には給電用の穴２４１が設けられており、ここに給電線１８の一端が挿入されている。給電線１８の前記一端は軸受２４内で電極支持軸２５の側面に電気的に接触しており、他端は電気系収納部１１内で電源に接続されている。電極支持軸２５は軸受２４から上方へ突出しており、その先端には中心電極２８が固定されている。図２は中心電極２８の形状を示す図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。中心電極２８は、円筒状の基部２８１と円錐状の先端部２８２を有する導電性部品であり、その側面には、先端部２８２の頂点から螺旋状の山２８３が形成されている。中心電極２８は外側電極２１の下端開口に挿入されている。以下、外側電極２１と中心電極２８をまとめて殺傷計数部２９とよぶ。
【００１８】
再び図１において、駆動軸２６は軸受２４から下方へ突出しており、その先端にはホイールギヤ３０が固定されている。ホイールギヤ３０は、モータ３１の回転軸に固定された駆動ギヤ３１１と噛み合っている。モータ３１へは、電気系収納部１１内の電源から図示せぬ配線を通じて電力が供給される。
【００１９】
以上のように構成された昆虫捕殺装置１では次のように昆虫等の殺傷及び計数が行われる。まず、誘引物質保持体１４に保持された誘引物質により誘引された昆虫等は、入口１７から装置内へ進入し、誘引物質に向かって移動する。この移動中に、昆虫等は、誘引物質保持体１４を囲繞するように配置されたいずれかの針状電極対（陽極１５１と陰極１５２）付近を通過し、該電極対からの電撃（放電）を受けて気絶又は麻痺し、自由に動けなくなって、外側電極２１内を落下し、殺傷計数部２９へ到達する。殺傷計数部２９では外側電極２１と中心電極２８との間に電圧が印加されており、ここを昆虫等が通過する際にその昆虫等を媒体として２回目の放電が生じる。この放電により、昆虫等は確実に殺傷される。制御装置はこの放電を検知し、その累積回数を昆虫等の数としてメモリに記憶する。なお、上述したように電極支持軸２５と駆動軸２６との間に絶縁体の継手２７を介在させているため、上記のように電極に電圧を印加しても駆動軸２６から漏電することはない。
【００２０】
また、殺傷計数部２９で放電が検知されたら、制御装置は電源からモータ３１に通電する。すると、中心電極２８が回転を始める。このように中心電極２８を回転させると、たとえ昆虫等が外側電極２１と中心電極２８との間に詰まっても、該昆虫等は回転する中心電極２８の側面に形成された山２８３により下方に送り出され、殺傷計数部２９から強制排出されるのである。なお、図１に示すように外側電極２１の下部内壁面に多数の筋状隆起を形成すれば、外側電極２１の内壁面上での昆虫等の滑りが防止され、より迅速且つ確実に昆虫等が排出されるようになる。昆虫等が完全に排出されると、放電が止まる。放電の停止を検知したら、制御装置はモータ３１への通電を止める。
【００２１】
上記昆虫捕殺装置１では、電極１５に印加する電圧が高すぎると、昆虫等を殺傷する際に該昆虫等が静電気により針状電極に付着することがある。一方、印加電圧が低すぎると、十分な殺傷力が得られない。そこで、低電圧でも十分な殺傷力が得られるように、針状電極の配置間隔は小さく、例えば５ｍｍ程度とする。この程度に針状電極の間隔を小さくすると、１０００〜３０００Ｖ程度の電圧でも強い放電が発生し、十分な殺傷力が得られる。なお、上記昆虫捕殺装置１で、昆虫等が電極１５から殺傷計数部２９まで落下する経路上に障害物が存在すると、そこに静電気が蓄積され、昆虫等が付着してしまうことがあるが、上記昆虫捕殺装置１ではそのような障害物がないため、そのような問題は生じない。
【００２２】
本発明の実施例である昆虫捕殺装置について図３〜図６を参照しながら説明する。図３は実施例の昆虫捕殺装置２を示す平面図、図４は同底面図、図５は図３のＶ−Ｖ線における断面図、図６は図４のVI−VI線における断面図である。
【００２３】
昆虫捕殺装置２は、下端に開口（排出口）５１を有する逆四角錐状の捕集部５０、捕集部５０の下部に取り付けられた殺傷排出部６０、及び図示せぬ制御部（電源を含む）から主として構成されている。以下、殺傷排出部６０の詳細な構成について説明する。
【００２４】
殺傷排出部６０は、矩形状の枠体６４と、ネジ６５により枠体６４に取り付けられた一対のローラユニット６６及び６７とを備える。枠体６４に対する各ローラユニットの位置は、ネジ６５を緩めることにより、図４及び図６のＡ−Ａ方向に変更可能である。ローラユニット６６は隔壁６６１及び６６２によりギヤ室６８、ローラ空間６９及び配線室７０に３分割されている。ローラ空間６９には導電性材料から成る回転軸６１１を備えるローラ電極６１が配置されている。前記回転軸６１１は隔壁６６１及び６６２により回動自在に保持されている。また、ローラ空間６９には、ローラ電極６１の側面に軽く接触するか又は僅かな隙間を空けて近接するエッジを有する板状のスクレーパ７５が備えられている。一方、ギヤ室６８内では樹脂製のホイールギヤ７１が回転軸６１１の先端に固定されている。ホイールギヤ７１の上部はギヤ室６８の上壁面に設けられた開口６８１を通じて外部に露出している。配線室７０では給電線７２が床面を通じて引き込まれている。給電線７２の先端は回転軸６１１の後端部の側面に電気的に接触している。給電線７２の他端は図示せぬ電源に接続されている。なお、回転軸６２１を有するローラ電極６２、回転軸６２１に固定されたホイールギヤ７４等を備える他方のローラユニット６７も上記と同様に構成されている。
【００２５】
モータ６３は枠体６４により回動自在に支持された回転軸６３１を有する。回転軸６３１には、巻き方向が逆になった一対のネジ山７３１及び７３２を側面に有するウォームギヤ７３が固定されている。ウォームギヤ７３のネジ山７３１及び７３２はホイールギヤ７１及び７４とそれぞれ噛み合っている。
【００２６】
上記昆虫捕殺装置２を使用する場合、まず、ローラ電極６１及び６２の間隔が捕殺の対象とする昆虫等の大きさに合ったものとなるように、ローラユニット６６及び６７の位置を調節する。また、捕集部５０の近傍又は内部の適宜位置に誘引物質を配置する。このように準備された昆虫捕殺装置２を所定の場所（昆虫等の数を調査する場所）に配置し、電源を入れる。すると、給電線７２、回転軸６１１及び６２１を通じてローラ電極６１及び６２に電圧が印加される。なお、ホイールギヤ７１及び７４を樹脂製としたため、上述のように電圧を印加しても回転軸６１１及び６２１から漏電することはない。
【００２７】
誘引物質により誘引された昆虫等が捕集部５０に侵入し、排出口５１に到達すると、その昆虫等を媒体としてローラ電極６１及び６２の間に放電が発生し、昆虫等は殺傷される。制御部はこの放電を検知し、その累積回数を昆虫等の数としてメモリに保存する。また、放電が検出されると同時に、制御部はモータ６３に通電する。すると、ローラ電極６１及び６２が内転し、排出口５１に存在する昆虫等がローラ電極６１及び６２の間へ引き込まれ、最後に下方に排出される。このとき、静電吸着のために昆虫等の死骸（又はその一部）がローラ電極６１又は６２の側面に付着しても、その死骸はスクレーパ７５により確実に掻き落とされるため、その後の計数及び排出の動作に支障を来すことはない。
【００２８】
上記昆虫捕殺装置２では、ローラ電極６１及び６２の間隔を捕殺すべき昆虫等の体の大きさよりも小さくすれば、ローラ電極６１及び６２に印加する電圧を低くすることができる。すなわち、ローラ電極６１及び６２の間隔を十分に小さくすれば、それにより昆虫等が押し潰されて確実に殺傷される。このようにすると、強い放電で昆虫等を殺傷する必要はなくなるから、ローラ電極６１及び６２には昆虫等を気絶させる程度の弱い放電を発生させるような低電圧を印加するだけでよいのである。なお、このようにローラ電極６１及び６２の間隔を小さくする場合、捕殺すべき昆虫等よりも大きくしかも体の固い昆虫等がローラ電極６１及び６２の間に詰まってしまうおそれがある。このようなことを考慮し、捕集部５０の上部に入口の大きさを制限する機構（例えば、第一の実施例の装置で用いた入口調節リング１３に類するもの）を設けたり、捕集部５０の上部開口又はその内部にメッシュ状のゲートを配置したり、捕殺すべき昆虫等のみを誘引するような誘引物質を用いることが望ましい。なお、前記のような誘引物質の使用は、捕殺すべきでない益虫を誤って殺傷したりすることを防ぐ上でも好ましい。
【００２９】
なお、上記昆虫捕殺装置２では、昆虫等の排出のためのローラを放電用の電極としても利用したが、放電用の電極を捕集部５０内の適宜箇所（例えば、排出口５１の直上）に別途設け、ローラは主として昆虫等の排出のために用いるようにしてもよい。
【００３０】
図７はローラ電極６１又は６２の好ましい形態を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。図５に示したようにローラ電極６１及び６２の側面に凹凸を設ければ、昆虫等をより確実に把捉できるようになるため、排出の確実性が高まる。また、上記のようにローラ電極６１及び６２で昆虫等を押し潰す場合、ローラの側面に上記凹凸を設けることにより殺傷力が高まる。
【００３１】
図８は本発明の第二の参考例である昆虫捕殺装置３を示す垂直断面図である。この昆虫捕殺装置３は、第一の参考例の昆虫捕殺装置１で用いられていた上部構造体１０とほぼ同様に構成された上部構造体１０Ａと、実施例の昆虫捕殺装置２の捕集部５０及び殺傷排出部６０とほぼ同様に構成された捕集部５０Ａ及び殺傷排出部６０Ａとを備える。この昆虫捕殺装置３では、殺傷排出部６０Ａに含まれるローラ８１及び８２は放電用電極としては用いられず、主として昆虫等を機械的に押し潰しつつ下方へ排出するために用いられる。なお、ローラ８１及び８２の間隔は、殺傷しようとする昆虫等の体の大きさ（ただし、羽のように柔らかい部分を除く大きさ）よりもやや小さく設定してある。
【００３２】
上記のように構成された昆虫捕殺装置３では、次のようにして昆虫の捕殺が行われる。まず、誘引物質保持体１４に保持された誘引物質により誘引された昆虫等は、入口１７から装置内へ進入し、誘引物質に向かって移動する。この移動中に、昆虫等は、誘引物質保持体１４を囲繞するように配置された電極１５のいずれかの針状電極対付近を通過し、該電極対からの電撃（放電）を受ける。この放電の発生により、上部構造体１０の電気系収納部１１に収納された制御装置１０１が昆虫等の到来を検知し、モータ６３への通電を開始する。すると、モータ６３の回転軸６３１が所定方向に回転し、ローラ８１及び８２は、その間に存在する物体を下方へ引き込むような方向にそれぞれ回転する。一方、放電を受けた昆虫等は気絶又は麻痺し、自由に動けない状態となって捕集部５０Ａ内を落下し、ローラ８１及び８２の間の空間に到達する。このとき、上述のようにローラ８１及び８２が回転しているため、昆虫等はローラ８１及び８２の間に引き込まれ、両側から押し潰されて殺傷される。昆虫等を完全に排出するのに十分な時間が経過したら、制御装置１０１はモータ６３への通電を停止する。
【００３３】
なお、上記説明では、昆虫等を媒体として放電が発生したときにのみ制御装置１０１がモータ６３へ通電するようにしたが、電源の消耗が問題にならない場合、制御装置１０１がモータ６３へ常時通電するようにしてもよい。このようにすると、放電の監視及び放電検知に基づく制御のための回路を省略することができるため、装置の製造コストが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第一の参考例の昆虫捕殺装置を斜め上から見た垂直断面図。
【図２】 図１の中心電極の形状を示す図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図。
【図３】 本発明の実施例の昆虫捕殺装置を示す平面図。
【図４】 本発明の実施例の昆虫捕殺装置を示す底面図。
【図５】 図３のＶ−Ｖ線における断面図。
【図６】 図４のVI−VI線における断面図。
【図７】 ローラ電極の好ましい形態を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。
【図８】 第二の参考例の昆虫捕殺装置を示す垂直断面図。
【符号の説明】
１、２、３…昆虫捕殺装置
１５…電極
１７…入口
１８、７２…給電線
２１…外側電極
２８…中心電極
３１、６３…モータ
５０、５０Ａ…捕集部
６０、６０Ａ…殺傷排出部
６１、６２…ローラ電極
８１、８２…ローラ

Claims (1)

1. 放電を発生させるための、互いに平行に配置された一対のローラ電極と、
   所定の電圧を該ローラ電極間に印加するための電圧印加手段と、
   電極間の放電が検出された際に各ローラ電極をその中心軸のまわりに回転させるための電極駆動機構とを備え、
   前記電極駆動機構により前記一対のローラ電極を互いに逆方向に回転させると電極間に存在する昆虫等が該電極間から排出されること、
   を特徴とする昆虫捕殺装置。

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