JP4576608B2

JP4576608B2 - 無窓畜舎内用噴霧装置及び方法、及びこの無窓畜舎内用噴霧装置及び方法を用いた無窓畜舎内の環境改善方法

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Publication number: JP4576608B2
Application number: JP2005063624A
Authority: JP
Inventors: 秀之市来; 三喜長谷川; 三佳石田; 善文本田
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2025-03-08
Also published as: JP2006246710A

Description

この発明は、無窓畜舎内の環境改善に関するものであり、さらに詳しくは、無窓畜舎内用噴霧装置及び方法、及びこの無窓畜舎内用噴霧装置及び方法を用いた無窓畜舎内の環境改善方法に関するものである。

無窓畜舎、特に無窓鶏舎内で発生する揮発性臭気（アンモニア臭）や空中浮遊細菌、微生物等が付着した粉塵は、作業者、畜体（鶏）の呼吸器系等の疾病の原因の１つとされている。また、無窓鶏舎は閉塞空間であり、しかも生産効率を上げるために大規模化が進んでいるため、伝染病発生時には被害が増大するリスクが高く、無窓鶏舎内環境を衛生的に改善する必要があった。

そこで、無窓鶏舎の内部環境を改善するために、次の(１)〜(３)に示される方法が従来用いられたり或いは提案されていた。
（１）無窓鶏舎内の粉塵や臭気を換気装置により舎外に排出する。
（２）超音波噴霧器によって重量比２％の植物油（例えば、菜種油）の水溶液を噴霧し、無窓鶏舎内の粉塵濃度を低減する（例えば、非特許文献１参照）。
（３）動力噴霧装置、超音波噴霧器によって１〜２％希酢酸を噴霧し、無窓畜舎内のアンモニア濃度を低減する（例えば、非特許文献２，３参照）。

しかしながら、（１）のものにあっては、臭気や粉塵が希釈されることなくそのまま換気装置によって舎外に排出されるため、家畜飼養規模の拡大や混住化の進展等と相俟って、悪臭等の環境問題が発生してしまう。さらには、換気装置は、舎内の除熱を主目的としているため舎内温度に基づいて換気量を制御、つまり複数の換気装置を各個別にオンオフ制御したり、インバータ制御による換気ファンの回転数制御を行うように構成されている。そのため、気温の低い冬季は換気量が低下してしまい、舎内の粉塵、細菌及びアンモニア濃度が増加して舎内環境が悪化してしまう虞がある。
また、（２）のものにあっては、噴霧を開始する前に、混ざりにくい植物油と水とを混合するための界面活性剤や撹拌装置が必要であり、コストがかかるだけでなく構造が複雑になり、また、噴霧植物油濃度の調整や植物油の水溶液噴霧の停止が容易ではないという問題もある。さらには、（２）及び（３）のものにあっては、超音波噴霧器等の噴霧ノズルが、鶏舎内の粉塵によるものとみられる詰まりで噴霧量が低下してしまう虞がある。

畜産草地研究成果情報，Ｎｏ.１４，ｐ.２７−２８，「超音波噴霧器を用いた無窓鶏舎内粉塵制御」，平成１３年３月２４日発行２００２年度農業施設学会大会講演要旨集，ｐ.１１０−１１１，「酢酸噴霧による無窓鶏舎内アンモニア濃度の低減」２００３年度農業施設学会大会講演要旨集，ｐ.１０６−１０７，「酢酸噴霧による無窓鶏舎内アンモニア濃度の低減（続報）」

そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、界面活性剤や撹拌装置等を用いることなく混ざりにくい第１液と第２液とを容易に混ぜ合わせて噴霧すること、噴霧量や噴霧濃度の調整、噴霧の停止が容易であること、無窓畜舎内環境をより衛生的に改善すること等が可能な無窓畜舎内用噴霧装置及び方法、及びこの無窓畜舎内用噴霧装置及び方法を用いた無窓畜舎内の環境改善方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、酸性水溶液からなる第１液を貯留し、且つ前記貯留した第１液を吸排出する駆動ポンプが連なった第１液タンクと、油性溶液からなる第２液を加圧圧送可能に貯留した第２液加圧タンクと、圧縮空気を発生させる圧縮空気発生手段と、前記圧縮空気発生手段が発生した圧縮空気を調圧して排出する制御手段と、前記駆動ポンプを介して搬送された第１液タンクからの第１液、前記第２液加圧タンクから圧送された第２液、及び前記制御手段から排出された圧縮空気が供給されると共に、前記供給された第１液及び第２液を各個別に吐出した直後に前記供給された圧縮空気により混合霧化した状態で噴霧する２液混合噴霧ノズルとを備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記２液混合噴霧ノズルは、前記駆動ポンプを介して搬送された第１液タンクからの第１液を吐出するようにノズル先端中央に形成された第１のノズルと、前記第１のノズルを取り囲むように形成され、前記制御手段から供給された圧縮空気を排出する環状の第２のノズルと、前記第１のノズルを中心とする径方向に、前記第１のノズルを挟んで対称となるように形成され、前記第２液加圧タンクから圧送された第２液を、前記制御手段から供給された圧縮空気により吐出する第３のノズルとを備えていることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、前記２液混合噴霧ノズルは、前記制御手段から供給された圧縮空気により前記第１及び第３のノズルを各個別に開閉制御して、前記第１及び第３のノズルからの噴霧開始及び停止する複数のノズルピストンを備えていることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記複数のノズルピストンの何れかを用いて第３のノズルを閉制御したのち、前記第３のノズルからの圧縮空気の噴出を停止するように設定されていることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記２液混合噴霧ノズルによる噴霧開始時刻、噴霧時間、間欠噴霧時間及び噴霧間隔時間での最適な間欠噴霧が可変設定可能、且つ前記第１液のみの噴霧設定が可能であることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、前記２液混合噴霧ノズルは、前記第１のノズルのノズル開度調整を可能とする第１のノズル開度調整部と、前記第３のノズルのノズル開度調整を可能とする第３のノズル開度調整部と、前記第１、第３のノズルのノズル開度調整部及び前記制御手段によって調圧された圧縮空気によって、第１液噴霧量と第２液噴霧量、すなわち第２液の混合濃度又は割合、及び噴霧粒径を調整可能とする噴霧量調整部とを備えていることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記第１液タンクは、前記第１液タンク内の第１液の水位を検出して前記制御手段に出力する検出手段と、前記制御手段によって駆動制御される定量ポンプを介して前記第１液の原液を供給する供給タンクと、前記制御手段によって開閉制御される電磁弁を介して前記第１液の溶媒を供給する溶媒供給手段とを備え、前記検出手段が第１液タンク内の水位が下位レベルに達したことを検出すると、前記制御手段により定量ポンプが予め設定された設定時間だけ駆動されて前記供給タンクから第１液の原液が供給されると共に、前記制御手段により電磁弁が開制御されて前記溶媒供給手段から前記第１液の溶媒が供給され、また、前記検出手段が第１液タンク内の水位が高位レベルに達したことを検出すると、前記電磁弁が閉制御されて前記第１液の溶媒の供給が停止されることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記検出手段が第１液タンク内の水位が下位レベルに達したことを検知した後、上位レベルに達したことを検知するまでの間は、前記２液混合噴霧ノズルからの噴霧を停止することを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記第１液は酸性水溶液であると共に、前記第２液は油性溶液であることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至９に記載の無窓畜舎内用噴霧装置を用いた無窓畜舎内の環境改善方法であって、前記第１液としての酸性水溶液及び第２液としての油性溶液を各個別に吐出した直後に前記供給された圧縮空気により混合霧化させた状態で噴霧する２液混合噴霧ノズルを前記無窓畜舎内に１個乃至複数個配置し、前記２液混合噴霧ノズルから混合霧化させた酸性水溶液と油性溶液とを前記無窓畜舎内で間欠噴霧して、前記無窓畜舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気を空中捕獲、落下及び中和させ、且つ前記無窓畜舎内に付着させた前記油性溶液で捕獲して再飛散を防止して、浮遊粉塵濃度、浮遊細菌濃度及び臭気濃度を低減させて前記無窓畜舎内の環境を改善することを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項１１に記載の発明は、酸性水溶液からなる第１液を貯留し、且つ前記貯留した第１液を搬送する第１の工程と、油性溶液からなる第２液を圧送可能に貯留し、且つ前記貯留した第２液を圧送する第２の工程と、圧縮空気を発生させる圧縮空気発生工程と、前記圧縮空気発生工程で発生させた圧縮空気を調圧して排出する制御工程と、前記第１の工程により搬送された第１液、前記第２の工程から圧送された第２液、及び前記制御工程から排出された圧縮空気が供給されると共に、前記供給された第１液及び第２液を吐出直後に前記供給された圧縮空気により混合霧化した状態で噴霧する２液混合噴霧工程とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の無窓畜舎内用噴霧方法であって、前記２液混合噴霧工程が間欠的に行われることを特徴とする。

請求項１に記載の発明にあっては、２液混合噴霧ノズルから各個別に吐出される酸性水溶液からなる第１液及び油性溶液からなる第２液は、その吐出直後に、２液混合噴霧ノズルから吐出される圧縮空気によって直ちに混合霧化された状態で噴霧される。これにより、第１液及び第２液を界面活性剤や撹拌装置を用いることなく容易に混ぜ合わせて噴霧することができるようになる。また、界面活性剤や撹拌装置が不要になるので、コストの低減化と装置の簡略化とを図ることができる。そして、第１液及び第２液を混合霧化させた状態で噴霧すると、空気中の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気を空中捕獲、落下及び中和させることができ、且つ無窓畜舎内に付着させた油性溶液によって捕獲させることができる。

請求項２に記載の発明にあっては、２液混合噴霧ノズルに供給された第１液及び第２液は、ノズル先端中央の第１のノズルから第１液が吐出されると共に、この第１のノズルを中心とする径方向に第１のノズルを挟んで対称となるように形成された第３のノズルから第２液が圧縮空気の流速を利用して吐出される。さらに、第１のノズルを取り囲むように形成された環状の第２のノズルからは圧縮空気が噴出される。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、第１〜第３のノズルから第１液、第２液及び圧縮空気を噴出させるので、第１液及び第２液をより均一に混合霧化することができるようになる。また、第１〜第３のノズルによって目詰まりがし難くなり、そのため、噴霧量の低下を未然に防止することができると共に、例え粉塵により目詰まりしても洗浄が容易である。

請求項３に記載の発明にあっては、第１及び第３のノズルからの噴霧開始及び停止は、制御手段にて調圧された圧縮空気が２液混合噴霧ノズルに具備された複数のノズルピストンを動作させて第１及び第３のノズルを開閉制御することによって行われる。これにより、請求項２に記載の発明の作用効果に加えて、第１及び第３のノズルからの噴霧開始及び停止を確実且つ容易に液垂れすることなく行うことができる。

請求項４に記載の発明にあっては、制御手段は、複数のノズルピストンの何れかを用いて第３のノズルを閉制御したのち、第３のノズルからの圧縮空気の噴出を停止する。これにより、第２液の噴霧停止に対し、第３ノズルの圧縮空気の停止のタイミングを遅らせることにより、液垂れや詰まりをなくすことができる。

請求項５に記載の発明にあっては、制御手段は、予め設定された２液混合噴霧ノズルによる噴霧開始時刻、噴霧時間、間欠噴霧時間及び噴霧間隔時間での最適な間欠噴霧に従って第１液及び第２液を混合霧化した状態で噴霧する。これにより、請求項４に記載の発明の作用効果に加えて、第１液及び第２液を所望する時間に所望する量だけ混合霧化させて噴霧することができるので、噴霧量の調整を容易化することができる。また、第１液のみの噴霧も可能となり、用途に合わせた噴霧が可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、２液混合噴霧ノズルには、第１のノズルのノズル開度調整を行う第１のノズル開度調整部と、第３のノズルのノズル開度調整を行う第３のノズル開度調整部と、これら第１、第３のノズル開度調整部及び制御手段によって調圧された圧縮空気によって、第１液噴霧量と第２液噴霧量、すなわち第２液の混合濃度又は割合、及び噴霧粒径を調整する噴霧量調整部とが備えられている。これにより、請求項２に記載の発明の作用効果に加えて、第１液噴霧量と第２液噴霧量、すなわち第２液の混合濃度又は割合、及び噴霧粒径を容易、且つ細かく調整することができるようになる。

請求項７に記載の発明によれば、第１液タンク内の水位調整は、この第１液タンク内に設けられた水位検出用の検出手段の検出値に基づいた制御手段が、設定時間に応じて駆動する定量ポンプを介して一定量の原液を第１液タンクに供給させると共に、水位に応じて開閉する電磁弁を介して一定量の第１液の溶媒を溶媒供給手段から供給させることによって、第１液タンク内は常に一定濃度の第１液で満たされる。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、一定濃度の第１液を常に２液混合噴霧ノズルに安定供給することができる。また、定量ポンプを駆動させる設定時間を増減調整することによって、第１液の濃度を所望の濃度に変えることができる。

請求項８に記載の発明によれば、第１液タンク内の水位が下位レベルに達すると、水位が上位レベルに達するまでの間は第１液の噴霧は停止される。これにより、請求項７に記載の発明の作用効果に加えて、２液混合噴霧ノズルから噴霧される第１液を常に一定濃度とすることができ、第１液作成途中の高濃度な第１液を噴霧することを防止することができる。

請求項９に記載の発明によれば、第１液は、アンモニア低減効果及び細菌低減効果を有するものである。これにより、請求項９に記載の発明の作用効果に加えて、畜舎内のアンモニア濃度及び細菌濃度を低減することができる。

請求項１０に記載の発明にあっては、無窓畜舎内に１個乃至複数個配置された２液混合噴霧ノズルから混合霧化させた酸性水溶液と油性溶液とを間欠噴霧すると、無窓畜舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気が空中捕獲、落下及び中和させられ、且つ無窓畜舎内に付着させた油性溶液によって捕獲される。これにより、酸性水溶液と油性溶液とを界面活性剤や撹拌装置を用いることなく容易に混ぜ合わせた状態で噴霧することができるので、コストの低減化及び装置の簡素化を図ることができる。そのうえ、無窓畜舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気の再飛散を防止することができると共に、浮遊粉塵濃度、浮遊細菌濃度及び臭気濃度を低減させて無窓畜舎内の環境を改善することができる。

請求項１１に記載の発明にあっては、２液混合噴霧工程では、酸性水溶液からなる第１液及び油性溶液からなる第２液を吐出した直後に圧縮空気によって直ちに混合霧化させて噴霧する。これにより、第１液及び第２液を界面活性剤や撹拌装置を用いることなく容易に混ぜ合わせて噴霧することができる。また、界面活性剤や撹拌装置が不要になるので、コストの低減化及び装置の簡素化を図ることができる。そして、第１液及び第２液を混合霧化させた状態で噴霧すると、空気中の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気を空中捕獲、落下及び中和させることができ、且つ無窓畜舎内に付着させた油性溶液によって捕獲させることができる。

請求項１２に記載の発明にあっては、無窓畜舎内に混合霧化させた酸性水溶液と油性溶液とを間欠噴霧すると、無窓畜舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気が空中捕獲、落下及び中和させられ、且つ無窓畜舎内に付着させた油性溶液によって捕獲される。これにより、酸性水溶液と油性溶液とを界面活性剤や撹拌装置を用いることなく容易に混ぜ合わせた状態で噴霧することができるので、コストの低減化と装置の簡略化とを図ることができる。そのうえ、無窓畜舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気の再飛散を防止することができると共に、浮遊粉塵濃度、浮遊細菌濃度及び臭気濃度を低減させて無窓畜舎内の環境を改善することができる。

無窓畜舎内に１個乃至複数個配置した噴霧装置から、第１液としての酸性水溶液及び第２液としての油性溶液を各個別に吐出した直後に圧縮空気により混合霧化した状態で噴霧間欠することによって、界面活性剤や撹拌装置等を用いることなく、混ざりにくい第１液と第２液とを容易に混ぜ合わせて噴霧することができると共に、噴霧濃度の調整や噴霧量の停止が容易な無窓畜舎内用噴霧装置が実現した。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の無窓畜舎内用噴霧装置の構成図、図２は、同例における２液混合噴霧ノズルのノズル先端の内部構造を示した側断面図、図３は、同例における２液混合噴霧ノズルのノズル先端の正面図である。

まず、本発明の無窓畜舎内用噴霧装置（以下、噴霧装置という）の構成について図１〜３を用いて説明する。
図１〜３に示されるように、噴霧装置１は、無窓畜舎内に第１液と第２液とを混ぜ合わた状態で噴霧する噴霧装置に適用されるものであって、圧縮空気を発生させる圧縮空気発生手段としてのコンプレッサ２と、コンプレッサ２が発生した圧縮空気がエア管路３を介して供給されると共に、供給された圧縮空気を各種制御スイッチ４のスイッチ操作に応じて調圧して複数のエア管路５〜８毎に排出することが可能な制御手段としての制御盤９と、第１液１０を貯留し、且つ貯留した第１液１０を吸排出して搬送する駆動ポンプ１１が液管路１２を介して連なった第１液タンクとしての第１液希釈タンク１３と、制御盤９からエア管路５を介して供給される圧縮空気によって内圧を高めることによって、第２液１４を加圧圧送可能に貯留した第２液加圧タンク１５と、駆動ポンプ１１から液管路１２を介して搬送された第１液希釈タンク１３の第１液１０、第２液加圧タンク１５から液管路１６を介して加圧圧送された第２液１４、及び制御盤９からエア管路６〜８を介して圧縮空気がそれぞれ供給され、且つ供給された第１液１０及び第２液１４を各個別に吐出した直後に、供給された圧縮空気の一部によって混合霧化させた状態で噴霧する１個乃至複数個の２液混合噴霧ノズル１７（但し、図１中にあっては１個のみ図示）とを備えて構成されている。

第１液希釈タンク１３には、この第１液希釈タンク１３内の第１液１０の水位を検出して制御盤９に出力する検出手段としての水位計１８が配設されている。さらに、この第１希釈タンク１３には、第１液１０の原液１９を貯留する供給タンク２０が液管路２１を介して連なっていると共に、この液管路２１には、水位計１８の検出値に基づいた制御盤９からの制御信号が入力されると、予め設定された設定時間だけ駆動する定量ポンプ２２が介設されている。
さらには、この第１希釈タンク１３には、第１液１０の溶媒を供給する溶媒供給手段としての図示しない水道管に連なった液管路２３が連なっていると共に、この液配管２３には、水位計１８の検出値に基づいた制御盤９によって開閉制御される電磁弁２４が介設されている。

制御盤９が定量ポンプ２２に対して制御信号を出力をするのは、水位計１８が第１液希釈タンク１３内の水位が下位レベルに達したことを検出した場合とされている。そして、制御盤９から制御信号が出力されると、定量ポンプ２２は、予め設定された設定時間だけ駆動して供給タンク２０から一定量の原液１９を第１液希釈タンク１３に供給したのち停止する。また、水位計１８が第１液希釈タンク１３内の水位が下位レベルに達したことを検出した場合、制御盤９は、電磁弁２４を開制御するように設定されている。そして、第１液１０の溶媒（この実施例にあっては水道水）を第１希釈タンク１３に供給した後、水位計１８が第１液希釈タンク１３内の水位が高位レベルに達したことを検出すると、電磁弁２４を閉制御して第１液１０の溶媒の供給を停止する。さらに、この制御盤９は、水位計１８が第１液希釈タンク１３内の水位が下位レベルに達したことを検知した後、上位レベルに達したことを検知するまでの間は、２液混合噴霧ノズル１７からの第１液１０及び第２液１４の噴霧を停止するように予め設定されている。これらにより、第１液希釈タンク１３内の第１液１０は常に一定濃度が保たれるようになっており、また第１液作成途中の高濃度な第１液１０を噴霧することを防止するようになっている。
なお、定量ポンプ１１を駆動させる設定時間を、例えば制御盤９のスイッチ操作、或いは定量ポンプ１１の設定時間の設定変更によって、第１液希釈タンク１３内の第１液１０の濃度を所望する濃度とすることができる。

２液混合噴霧ノズル１７のノズル先端部には、図２、３に示されるように、ノズル先端中央に形成された第１のノズル２５と、この第１のノズル２５を取り囲むように平面視環状、つまりリング状に形成された第２のノズル２６と、第１のノズル２５を中心とする径方向、且つ第１及び第２のノズル２５，２６を挟んで対称となるように、しかも吐出方向がやや内向きに形成された複数の第３のノズル２７とがそれぞれ設けられている。

第１のノズル２５は、２液混合噴霧ノズル１７内部で軸心方向に向かって形成された管路２８を介して液管路１２に連なっており、駆動ポンプ１１によって搬送、或いは水頭による圧力によって第１液希釈タンク１３からの第１液１０を吐出する。

また、第２のノズル２６は、管路２８を取り巻くようにノズル１７内部に形成された筒状の管路２９を介してエア管路６に連なっており、制御盤９からエア管路６を介して供給された圧縮空気を排出する。
なお、管路２８と管路２９とを隔てる隔壁２８ａは、図示しないリブによってノズル先端に支持されている。また、第２のノズル２６の形状は、環状に限定されるものではなく、環状とは異なる形状、例えば多角状、楕円状に形成してもよい。

さらにまた、第３のノズル２７は、管路２８と並行するようにノズル１７内部に形成され、且つノズル先端側でそれぞれが２つに分岐する複数の管路３０を介してエア管路６に連なっていると共に、この管路３０の分岐路３０ａ，３０ｂには、制御盤９からエア管路５を介して供給された圧縮空気によって第２液加圧タンク１５から圧送させた第２液１４を、その圧縮空気によって加圧したままの状態で搬送するように管路２８の径方向に延びるように形成された管路３１の分岐路３１ａ，３１ｂが、それぞれほぼ直角に交わるように連なっている。これにより、第３のノズル２７からは、第２液加圧タンク１５から加圧圧送された第２液１４が圧縮空気の流速を利用して吐出されるようになっている。

なお、分岐路３０ａと３１ａ、或いは分岐路３０ｂと３１ｂとは、ほぼ直交した状態で接続されるものに限定されるのではなく、例えば、分岐路３１ａ，３１ｂのいずれか一方、或いは両方が傾斜した状態で分岐路３０ａ或いは３０ｂに接続するように構成することもできる。
また、第３のノズル２７は、第１及び第２のノズル２５，２６を挟んで対称となるように形成されるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、ノズル先端に少なくとも１つ設けるようにしてもよい。また、第１及び第２のノズル２５，２６を挟んで非対称となるように形成してもよい。

さらに、この２液混合噴霧ノズル１７には、制御盤９からエア管路７，８を介して供給される圧縮空気により、第１及び第３のノズル２５，２７を各個別に開閉制御して、第１及び第３のノズル２５，２７からの噴霧開始及び停止を行う複数のノズルピストン（図示略）が備えられている。

さらに、２液混合噴霧ノズル１７には、図１に示されるように、第１のノズル２５のノズル開度を調整するダイヤル式の第１のノズル開度調整部３２と、第３のノズル２７のノズル開度を調整するダイヤル式の第３のノズル開度調整部３３とが備えられている。さらに、これら第１及び第３のノズル開度調整部３２，３３、及び制御盤９によって調圧された圧縮空気、つまりエア管路５によって第２液加圧タンク１５に供給される圧縮空気並びにエア管路６を介して２液混合噴霧ノズル１７に供給される圧縮空気によって、第１液１０及び第２液１４の噴霧量、すなわち第２液１４の混合濃度又は割合、及び噴霧粒径を調整可能とする噴霧量調整部３４が形成されている。

また、制御盤９の制御スイッチ４により、２液混合噴霧ノズル１７による噴霧開始時刻、噴霧時間、間欠噴霧時間及び噴霧間隔時間での最適な間欠噴霧が、少なくとも無窓畜舎の規模、畜体の数、飼養日数等に応じて可変設定することができるようになっていると共に、第１のノズル２５からの第１液１０のみの噴霧設定が可能とされている。

次に、本噴霧装置１を用いて無窓鶏舎にて行われた［試験１］について説明する。
無窓鶏舎は、幅約５．０ｍ、長さ約８．３ｍ、天井高約２．８ｍ、収容鶏１００羽の２段雛壇ゲージ、吸排口は天井２箇所とされ、スクレーパによる除糞は行わずゲージ下に糞を滞留させた状態で試験が行われた。舎内に少なくとも１個配置された２液混合噴霧ノズル１７からは、第１液１０に水道水、第２液１４に酢酸（濃度３３．３％）を用いて噴霧を行い、アンモニア濃度を測定した。その結果は、表１に示される通りである。
また、同鶏舎において、第１液１０に水、第２液１４に植物油を用いて噴霧を行い、浮遊粉塵濃度を測定した。その結果は、図４，５に示される通りである。
図４は、希釈植物油噴霧（１回／日）による粉塵濃度の変化を示した図、図５は、希釈植物油噴霧（２回／日）による粉塵濃度の変化を示した図である。

但し、アンモニア濃度は、希釈酢酸の噴霧前、及び噴霧開始後３〜４時間の間に排気口近傍に設置した検知管（ドジチューブ）にて測定。
噴霧液ｐｈは、床上シャーレに落下した噴霧液のｐｈを測定。
推定噴霧酢酸濃度は計算値。

表１に示されるように、床上シャーレに落下した噴霧液のｐｈは、４．２〜５．０であった（試験no.02参照）。水のみを噴霧した場合は、畜舎内のアンモニア濃度を低減することはできなかったが（試験no.03参照）、推定噴霧酢酸濃度１．５％の希釈酢酸を４時間、７５秒毎に１５秒の間欠噴霧した場合は、噴霧前８ｐｐｍであった畜舎内のアンモニア濃度を４ｐｐｍに低下させた（試験no.01参照）。

次に、同舎内に配置された２液混合噴霧ノズル１７から重量比２％の植物油を日量１４ｇ／羽の割合で１日１回噴霧させた。その結果は、図４に示されるように、粉塵濃度は、噴霧前１ヶ月前の間には日にちを追って増加傾向が見られたものの、酢酸噴霧後には粉塵濃度の増加が停止し、さらに植物油噴霧後には、粉塵濃度は低下して増加傾向に歯止めがかけられた。
また、同舎内に配置された２液混合噴霧ノズル１７から１日２回、希釈植物油を噴霧した場合には、図５に示されるように、時間が経過する毎に粉塵濃度が減少した。
さらにまた、同舎内（但し、収容鶏２００羽）に配置された２液混合噴霧ノズル１７から、希釈植物油を毎日３０分間、６０秒毎に１０秒の間欠噴霧（油噴霧量０．００２ｇ／羽／ｍ^3／日但し、^は、べき乗の演算子）した場合には、表２に示されるように、噴霧期間中と噴霧停止後９日間の浮遊粉塵濃度が低下した。

次に、本噴霧装置１を用いて無窓鶏舎にて行われた［試験２］について説明する。
横断型無窓鶏舎（幅約５．５２ｍ、長さ約２６．４５ｍ、天井高約２．４４ｍ、全６区画、１区画当たりの収容鶏１０４羽）において、本噴霧装置１による試験を行った。舎内に配置された２液混合噴霧ノズル１７からは、第１液１０に希酢酸、第２液１４に植物油を用いて１日３０分間を９日間、７０秒毎に１０秒の間欠噴霧（油噴霧量０．００６ｇ／羽／ｍ^3／日、噴霧油濃度の平均２．９％、酢酸濃度１．０％）を行い、浮遊粉塵、粒径別浮遊粉塵（除糞４日目から４８時間測定）、アンモニア濃度、浮遊一般細菌数を測定した。その結果は、表３（但し、ｎは、サンプル数）及び図６に示される通りである。図６は、粒径別浮遊粉塵濃度を示した図である。

表３及び図６に示されるように、横断型無窓鶏舎における実証試験では、水のみの噴霧では低下しなかった浮遊粉塵濃度は、希酢酸と植物油との間欠噴霧により、全粉塵量で噴霧前より３６％、人に吸気される可能性の高い７μｍ以下の粉塵で４１％低減し、浮遊一般細菌数は４３％低減した。
また、アンモニア濃度は、１．４ｐｐｍから、噴霧中と噴霧停止後３０分間は０．６ｐｐｍに低下した。これにより、第１のノズル２５から希酢酸のみを１日複数回噴霧するように設定すると、希酢酸によるアンモニア濃度低下の効果をより持続させることができる。

以上述べたように本発明によれば、２液混合噴霧ノズル１７から各個別に吐出される第１液１０及び第２液１４は、その吐出直後に、２液混合噴霧ノズル１７から吐出される圧縮空気によって直ちに混合霧化された状態で噴霧される。これにより、第１液１０及び第２液１４が、界面活性剤や撹拌装置等を用いなければ混合できない性状のものであっても、それら界面活性剤や撹拌装置を用いることなく容易に混ぜ合わせて噴霧することができるようになる。また、界面活性剤や撹拌装置が不要になるので、コストの低減化と装置の簡略化とを図ることができる。例えば、第１液１０が酸性水溶液、第２液１４が油性溶液であるならば、混合しにくい酸性水溶液及び油性溶液を容易に混合霧化させた状態で噴霧することができて、空気中の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気を空中捕獲、落下及び中和させることができ、且つ無窓鶏舎内に付着させた油性溶液によって捕獲させることができる。さらに、この第１液１０が、アンモニア低減効果及び細菌低減効果を有するものであれば、鶏舎内のアンモニア濃度及び細菌濃度を確実に低減することができる。

また、本発明にあっては、２液混合噴霧ノズル１７に供給された第１液１０及び第２液１４は、ノズル先端中央の第１のノズル２５から第１液１０が吐出されると共に、この第１のノズル２５を中心とする径方向に第１のノズル２５及び第２のノズル２６を挟んで対称となるように形成された第３のノズル２７から第２液１４が圧縮空気の流速を利用して吐出される。さらに、第１のノズル２５を取り囲んだ第２のノズル２６からは圧縮空気が噴出される。これにより、第１〜第３のノズル２５〜２７から第１液１０、第２液１４及び圧縮空気を噴出させるので、第１液１０及び第２液１４をより均一に混合霧化することができるようになる。また、第１〜第３のノズル２５〜２７のように多孔化し、且つ第２液１４の停止に対し、第３のノズル２７の圧縮空気の停止のタイミングを遅らせることによって液垂れや目詰まりがし難くなり、そのため、噴霧量の低下を未然に防止することができると共に、例え粉塵により目詰まりしても洗浄が容易である。

さらにまた、本発明にあっては、第１及び第３のノズル２５，２７からの噴霧開始及び停止は、制御盤９にて調圧された圧縮空気が２液混合噴霧ノズル１７に具備された複数のノズルピストンを動作させて第１及び第３のノズル２５，２７を開閉制御することによって行われる。これにより、第１及び第３のノズル２５，２７からの噴霧開始及び停止を確実且つ容易に液垂れすることなく行うことができる。

さらに、本発明にあっては、制御盤９は、予め設定された２液混合噴霧ノズル１７による噴霧開始時刻、噴霧時間、間欠噴霧時間及び噴霧間隔時間での最適な間欠噴霧に従って第１液１０及び第２液１４を混合霧化した状態で噴霧すると共に、第１液１０のみの噴霧設定が可能とされている。これにより、第１液１０及び第２液１４を所望する時間に所望する量だけ混合霧化させて噴霧することができるので、噴霧量の調整を容易化することができる。また、第１液１０のみの噴霧も可能となり、用途に合わせた噴霧、すなわち第１液１０（希酢酸）のみを１日複数回噴霧するように設定すると、希酢酸によるアンモニア濃度低下の効果をより持続させることが可能となる。

さらに、本発明によれば、２液混合噴霧ノズル１７には、第１のノズル２５のノズル開度調整を行う第１のノズル開度調整部３２と、第３のノズル２７のノズル開度調整を行う第３のノズル開度調整部３３と、これら第１、第３のノズル開度調整部３２，３３及び制御盤９によって調圧された圧縮空気によって、第１液噴霧量と第２液噴霧量、すなわち第２液１４の混合濃度又は割合、及び噴霧粒径を調整する噴霧量調整部３４とが備えられている。これにより、第１液噴霧量と第２液噴霧量、すなわち第２液１４の混合濃度又は割合、及び噴霧粒径を容易、且つ細かく調整することができる。

さらに、本発明によれば、第１液希釈タンク１３内の水位調整は、この第１液希釈タンク１３内に設けられた水位計１８の検出値に基づいた制御盤９が、設定時間に応じて駆動する定量ポンプ１１を介して一定量の原液を第１液希釈タンク１３に供給させると共に、水位に応じて開閉する電磁弁２４を介して一定量の第１液１０の溶媒としての水道水を供給させることによって、第１液希釈タンク１３内は常に一定濃度の第１液１０で満たされる。これにより、一定濃度の第１液１０を常に２液混合噴霧ノズル１７に安定供給することができる。また、定量ポンプ１１を駆動させる設定時間を増減調整することによって、第１液１０の濃度を所望の濃度に変えることができる。

さらに、本発明によれば、第１液希釈タンク１３内の水位が下位レベルに達すると、水位が上位レベルに達するまでの間は第１液１０の噴霧は停止される。これにより、２液混合噴霧ノズル１７から噴霧される第１液１０を常に一定濃度とすることができ、第１液作成途中の高濃度な第１液１０を噴霧することを防止することができる。

さらに、本発明にあっては、無窓鶏舎内に１個乃至複数個配置された２液混合噴霧ノズル１７から混合霧化させた酸性水溶液と油性溶液とを間欠噴霧すると、無窓鶏舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気が空中捕獲、落下及び中和させられ、且つ無窓鶏舎内に付着させた油性溶液によって捕獲される。これにより、酸性水溶液と油性溶液とを界面活性剤や撹拌装置を用いることなく容易に混ぜ合わせた状態で噴霧することができるので、コストの低減化と装置の簡素化とを図ることができる。そのうえ、無窓鶏舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気の再飛散を防止することができると共に、浮遊粉塵濃度、浮遊細菌濃度及び臭気濃度を低減させて無窓鶏舎内の環境を改善することができる。

なお、本発明は、無窓鶏舎のみに適用されるものではなく、例えば、豚舎等の畜舎に対しても適用することができる。

本発明の無窓畜舎内用噴霧装置の構成図である。同例における２液混合噴霧ノズルのノズル先端の内部構造を示した側断面図である。同例における２液混合噴霧ノズルのノズル先端の正面図である。希釈植物油噴霧（１回／日）による粉塵濃度の変化を示した図である。希釈植物油噴霧（２回／日）による粉塵濃度の変化を示した図である。粒径別浮遊粉塵濃度を示した図である。

符号の説明

１噴霧装置（無窓畜舎内用噴霧装置）
２コンプレッサ（圧縮空気発生手段）
４（３４）制御スイッチ（噴霧量調整部）
１０第１液
１３第１液希釈タンク（第１液タンク）
１４第２液
１５第２液加圧タンク
１７２液混合噴霧ノズル
１８水位計（検出手段）
２２定量ポンプ
２４電磁弁
２５第１のノズル
２６第２のノズル
２７第３のノズル
３２（３４）第１のノズル開度調整部（噴霧量調整部）
３３（３４）第２のノズル開度調整部（噴霧量調整部）

Claims

酸性水溶液からなる第１液を貯留し、且つ前記貯留した第１液を吸排出する駆動ポンプが連なった第１液タンクと、
油性溶液からなる第２液を加圧圧送可能に貯留した第２液加圧タンクと、
圧縮空気を発生させる圧縮空気発生手段と、
前記圧縮空気発生手段が発生した圧縮空気を調圧して排出する制御手段と、
前記駆動ポンプを介して搬送された第１液タンクからの第１液、前記第２液加圧タンクから圧送された第２液、及び前記制御手段から排出された圧縮空気が供給されると共に、前記供給された第１液及び第２液を各個別に吐出した直後に前記供給された圧縮空気により混合霧化した状態で噴霧する２液混合噴霧ノズルとを備えたことを特徴とする無窓畜舎内用噴霧装置。
前記２液混合噴霧ノズルは、
前記駆動ポンプを介して搬送された第１液タンクからの第１液を吐出するようにノズル先端中央に形成された第１のノズルと、
前記第１のノズルを取り囲むように形成され、前記制御手段から供給された圧縮空気を排出する環状の第２のノズルと、
前記第１のノズルを中心とする径方向に、前記第１のノズルを挟んで対称となるように形成され、前記第２液加圧タンクから圧送された第２液を、前記制御手段から供給された圧縮空気により吐出する第３のノズルとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
前記２液混合噴霧ノズルは、前記制御手段から供給された圧縮空気により前記第１及び第３のノズルを各個別に開閉制御して、前記第１及び第３のノズルからの噴霧開始及び停止する複数のノズルピストンを備えていることを特徴とする請求項２に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
前記制御手段は、前記複数のノズルピストンの何れかを用いて第３のノズルを閉制御したのち、前記第３のノズルからの圧縮空気の噴出を停止するように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
前記制御手段は、前記２液混合噴霧ノズルによる噴霧開始時刻、噴霧時間、間欠噴霧時間及び噴霧間隔時間での最適な間欠噴霧が可変設定可能、且つ前記第１液のみの噴霧設定が可能であることを特徴とする請求項４に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
前記２液混合噴霧ノズルは、
前記第１のノズルのノズル開度調整を可能とする第１のノズル開度調整部と、
前記第３のノズルのノズル開度調整を可能とする第３のノズル開度調整部と、
前記第１、第３のノズルのノズル開度調整部及び前記制御手段によって調圧された圧縮空気によって、第１液噴霧量と第２液噴霧量、すなわち第２液の混合濃度又は割合、及び噴霧粒径を調整可能とする噴霧量調整部とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
前記第１液タンクは、
前記第１液タンク内の第１液の水位を検出して前記制御手段に出力する検出手段と、
前記制御手段によって駆動制御される定量ポンプを介して前記第１液の原液を供給する供給タンクと、
前記制御手段によって開閉制御される電磁弁を介して前記第１液の溶媒を供給する溶媒供給手段とを備え、
前記検出手段が第１液タンク内の水位が下位レベルに達したことを検出すると、前記制御手段により定量ポンプが予め設定された設定時間だけ駆動されて前記供給タンクから第１液の原液が供給されると共に、前記制御手段により電磁弁が開制御されて前記溶媒供給手段から前記第１液の溶媒が供給され、また、前記検出手段が第１液タンク内の水位が高位レベルに達したことを検出すると、前記電磁弁が閉制御されて前記第１液の溶媒の供給が停止されることを特徴とする請求項１に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
前記制御手段は、前記検出手段が第１液タンク内の水位が下位レベルに達したことを検知した後、上位レベルに達したことを検知するまでの間は、前記２液混合噴霧ノズルからの噴霧を停止することを特徴とする請求項７に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
前記第１液は、アンモニア低減効果及び細菌低減効果を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の無窓畜舎内用噴霧装置。
請求項１乃至９に記載の無窓畜舎内用噴霧装置を用いた無窓畜舎内の環境改善方法であって、前記第１液としての酸性水溶液及び第２液としての油性溶液を各個別に吐出した直後に前記供給された圧縮空気により混合霧化させた状態で噴霧する２液混合噴霧ノズルを前記無窓畜舎内に１個乃至複数個配置し、前記２液混合噴霧ノズルから混合霧化させた酸性水溶液と油性溶液とを前記無窓畜舎内で間欠噴霧して、前記無窓畜舎内の浮遊粉塵、浮遊細菌及び臭気を空中捕獲、落下及び中和させ、且つ前記無窓畜舎内に付着させた前記油性溶液で捕獲して再飛散を防止して、浮遊粉塵濃度、浮遊細菌濃度及び臭気濃度を低減させて前記無窓畜舎内の環境を改善することを特徴とする無窓畜舎内の環境改善方法。
酸性水溶液からなる第１液を貯留し、且つ前記貯留した第１液を搬送する第１の工程と、
油性溶液からなる第２液を圧送可能に貯留し、且つ前記貯留した第２液を圧送する第２の工程と、
圧縮空気を発生させる圧縮空気発生工程と、
前記圧縮空気発生工程で発生させた圧縮空気を調圧して排出する制御工程と、
前記第１の工程により搬送された第１液、前記第２の工程から圧送された第２液、及び前記制御工程から排出された圧縮空気が供給されると共に、前記供給された第１液及び第２液を吐出直後に前記供給された圧縮空気により混合霧化した状態で噴霧する２液混合噴霧工程とを有することを特徴とする無窓畜舎内用噴霧方法。
前記２液混合噴霧工程が間欠的に行われることを特徴とする請求項１１に記載の無窓畜舎内用噴霧方法。