JP5019735B2

JP5019735B2 - 薬剤揮散素子を使用した薬剤の加熱揮散方法

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Publication number: JP5019735B2
Application number: JP2005294668A
Authority: JP
Inventors: 正弘松原
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2025-10-07
Also published as: JP2007097534A; CN1943337A; CN1943337B

Description

本発明は、母材に抵抗皮膜を着膜し、当該皮膜の両側に電圧を印加するための電極を設けると共に、抵抗皮膜及び電極の外側周囲に塗膜を施したことによる抵抗器を素材とした薬剤揮散素子及び当該素子を使用した加熱揮散方法に関するものである。

殺虫剤、芳香剤などの薬剤を加熱によって揮散する方式としては、ボトルに収容した薬剤を加熱状態とした吸液芯によって蒸散させる所謂吸液芯方式と、多孔質のマットに薬剤を含浸させたうえで、当該マットを加熱することによって薬剤を揮散させる所謂マット方式とが採用されており、各方式の具体的構成は、後記の特許文献１〜６に、それぞれ掲載されているとおりである。

前記吸液芯方式及びマット方式の何れも、別途加熱装置を必要とし、吸液芯付ボトル及びマットを順次交換することを不可欠とするが、当該加熱用機器を採用するため、一定のスペースを必要とせざるを得ない。

しかるに、ゴキブリなどの殺虫の対象物は、家具などの狭いスペース中に棲息している場合が多いにも拘らず、前記各方式では、揮散用器具を、そのような狭いスペース中に配置することができない。

他方、前記各方式の場合には、通常１個の加熱揮散用器具において揮散し得る薬剤は、１種類に限定されるため、複数の薬剤（例えば、異なる殺虫剤の組み合わせ、又は殺虫剤と芳香剤の組み合わせなど）を組み合わせて、必要な量だけ蒸散又は揮散させることができない（必然的に、蒸散又は揮散する薬剤の量は、複数倍とならざるを得ないから。）。

出願人においては、これまで、チップ抵抗器、皮膜抵抗器などの小型抵抗器を生産して現在に至っているが、これまで小型抵抗器を薬剤揮散素子として使用し、前記の各方式による薬剤揮散用器具の基本的問題点を技術的に解決しようとする発想は、現時点では提案されている訳ではない。

実公昭４３−２５０８１号公報。特開昭５３−８６０２３号公報。特開昭５５−５７５０２号公報。特開昭５６−３６９５８号公報。特公平２−２５８８５号公報。特開平３−７２０７号公報。

本発明は、従来の吸液芯方式及びマット方式による薬剤揮散器具の前記のような基本的問題点を克服し、家具の隙間などの小さなスペースにおける薬剤の揮散、更には、任意の複数個の組み合わせによる薬剤の揮散を可能とするような薬剤揮散素子を使用した加熱揮散方法の構成を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明の基本構成は、
（１）母材に抵抗皮膜を着膜し、当該皮膜の両側に電圧を印加するための電極を設けると共に、抵抗皮膜、又は当該抵抗皮膜と電極との外側周囲に塗膜を巻着したことによる抵抗器を加熱源とし、前記塗膜が加熱によって揮散可能な薬剤を含有している薬剤揮散素子を、並列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該並列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散量を調整する薬剤の加熱揮散方法
（２）母材に抵抗皮膜を着膜し、当該皮膜の両側に電圧を印加するための電極を設けると共に、抵抗皮膜、又は当該抵抗皮膜と電極との外側周囲に塗膜を巻着したことによる抵抗器を加熱源とし、前記塗膜が加熱によって揮散可能な薬剤を含有している薬剤揮散素子を、直列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該直列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散時間を調整する薬剤の加熱揮散方法、
（３）母材に抵抗皮膜を着膜し、当該皮膜の両側に電圧を印加するための電極を設けると共に、抵抗皮膜、又は当該抵抗皮膜と電極との外側周囲に塗膜を巻着したことによる抵抗器を加熱源とし、前記塗膜が加熱によって揮散可能な薬剤を含有している薬剤揮散素子を、並列状態及び直列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該並列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散量を調整すると共に、当該直列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散時間を調整する薬剤の加熱揮散方法、
からなる。

前記基本構成（１）、（２）、（３）においては、皮膜抵抗器という抵抗器（通常、長さ約２．５ｃｍであり、直径約１ｃｍ弱）を、薬剤揮散素子の単位として採用していることから、家具などを配置した隙間において、電圧の印加によって薬剤の加熱揮散を実現すること、更には、複数個の薬剤揮散素子を組み合わせることによって、複数の薬剤を必要な量だけ加熱揮散することが可能となるばかりか、各薬剤揮散素子同士の接続方法及び数を調整することによって、薬剤の揮散量及び揮散時間を確保することも可能となる。

更には、抵抗皮膜の全周囲を薬剤を含有している塗膜によって積層することから、抵抗皮膜による加熱エネルギーを、ストレートに薬剤を含有している皮膜に伝達することによって、効率的な揮散を実現することが可能となる。

図３は、本発明の基本構成を示す側断面図であって、両側に電極３を有し、かつ母材の周囲に着膜されている抵抗皮膜２、又は当該皮膜２及び電極３の周囲に薬剤４０を含有している塗膜４を着膜している。
尚、図３においては、抵抗皮膜２の抵抗値を調整するため、カッティングライン２１が示されているが、本発明の場合には、正確な抵抗値が必ずしも必要という訳ではないので、カッティングライン２１の存在は不可欠の要件ではない。

両側の電極３に対する電圧の印加に基づいて、抵抗皮膜２を加熱し、当該加熱に基づいて、塗膜４に熱が伝導され、かつ塗膜４中に含有されている加熱揮散型の薬剤４０が外部に揮散することになる。

塗膜４における加熱を原因とする薬剤４０の揮散は、実際には、
（イ）薬剤４０を接着剤によって結合したことによる塗膜４を採用したことを特徴とする実施形態、
（ロ）薬剤４０を含浸させた多孔質材料による塗膜４を採用したことを特徴とする実施形態、
の何れかによって達成することができる。

前記（イ）の実施形態は、接着剤によって相互に結合した薬剤４０が、塗膜４を形成しており、当該接着剤は、抵抗皮膜２、又は当該皮膜２と電極３に直接接着するか、又はこれらをカバーしている保護膜（図示せず）に直接接着するという機能も有している。

接着剤の種類は、特に限定される訳ではなく、ニカワ質などの天然物も採用可能であるが、通常、合成樹脂による接着剤を採用することが多い。

当該合成樹脂による接着剤としては、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、メラミン樹脂系、ユリヤ樹脂系などの何れをも採用可能であるが、加熱による軟化又は溶融を避けるためには、ユリヤ樹脂系、メラミン樹脂系、エポキシ樹脂系が好ましい。

前記(ロ)の実施形態は、薬剤４０を含浸した多孔質材料が、塗膜４を形成しているが、この場合には、多孔質材料と抵抗皮膜２、又は当該抵抗皮膜２と電極３又はこれらの間に介在する保護膜（図示せず）との間にて接着剤を介して、接着させることが必要となる。

多孔質材料の典型例としては、セラミック、連続気泡によるプラスチック又はミクロボイドを典型例として採用することができる。

セラミックとしては、様々な無機質を焼結させることによる無機質のセラミック、又は多孔質繊維、石膏、ガラス、珪藻土などを合成樹脂によって粘結させたことによる無機質と有機質との双方によるセラミックの何れをも採用することができる。

連続気泡による発泡プラスチック又はミクロボイドは、何れも合成樹脂を素材としているが、加熱が行われても、多孔質の形状を維持することを考慮するならば、通常の薬剤４０の揮散温度の範囲である１１０〜２００℃の温度範囲であっても、形状が維持されることが好ましい。

したがって、軟化温度が２００℃を超えているガラス強化ポリエステル樹脂、ガラス製品が充填されたエポキシ樹脂などのように、軟化温度が２００℃を超えている合成樹脂を採用することが好ましい。

本発明において使用する薬剤としては、芳香剤の場合には、植物性、動物性の天然香料又はエステルなどの人工香料を採用することが可能であり、殺虫剤としては、従来の場合と同様、ピレスロイド系殺虫剤、カーバメート系殺虫剤、有機リン系殺虫剤などを使用することができる。

薬剤４０が抵抗皮膜２及び電極３を侵食することは、通常あり得ない。

但し、加熱によって、当該薬剤４０が酸化重合によって順次樹脂化することによって、抵抗皮膜２を変形させるという万一のアクシデントを防止するために、塗膜４と抵抗皮膜２及び電極３の間に、前記のように保護膜を設けることも当然可能であり、本発明の実施形態は、塗膜４と抵抗皮膜２及び電極３とが直接接触し合う構成に限定される訳ではない。

更には、抵抗皮膜２において、過電圧又は過電流が生じた場合に、導通状態を遮断するというヒューズ機能を有することによって、安全性を確保することができる。

通常、皮膜抵抗の長さは、約２．５ｃｍであり、かつ直径は、約１ｃｍ弱であることから、１個の薬剤揮散素子１による薬剤４０の揮散量が不足する場合が生じ得る。

このような場合には、抵抗素子の長さ又は直径を大きく設定することによって対処可能である。

しかしながら、このような薬剤揮散素子１自体の設計に依拠せずとも、前記（１）の基本構成の場合には、図４に示すように、複数個の薬剤揮散素子１を並列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該並列回路における薬剤揮散素子１の数を選択することによって、薬剤揮散量を調整することも可能である。

即ち、それぞれ抵抗Ｒを有している薬剤揮散素子１をｎ個並列に接続し、電圧Ｖを印加した場合の消費電力Ｗ＝ｎ（Ｖ²）／Ｒと表現されるが、薬剤揮散量は、薬剤揮散素子１の数ｎに比例することから、当該ｎの数によって揮散量を調整することになる。

揮散の持続時間は、塗膜４の厚さの選択によって調整可能である。

即ち、塗膜４の径（ｒ）が大きくなるに従って、塗膜４中に混合されている薬剤の量は、当該径のｒ²に従って増加するのに対し、塗膜４表面の大きさは、概略２πｒに比例することから、薬剤４０の含有量に比例して、単位時間当りの揮散量が増加する訳ではない。

即ち、塗膜４の厚さを増加させ、ひいては、その径を大きくした場合には、単に単位時間当りの揮散量を増加させるだけでなく、揮散時間を増大させることが可能となる。

但し、塗膜４の径を大きくすると同時に、塗膜４及び皮膜抵抗の長さを短縮することによって、単位時間当りの薬剤４０の揮散量を同一としたうえで、全体の加熱揮散時間を延長することも可能である。

しかしながら、揮散時間の調整は、前記のような薬剤揮散素子１自体の設計に依拠するだけではなく、基本構成（２）の場合には、図５に示すように、複数個の薬剤揮散素子１を直列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該直列回路における薬剤揮散素子１の数を選択することによって、薬剤揮散時間を調整することも可能である。

即ち、それぞれ抵抗Ｒを有している薬剤揮散素子１をｎ個用意し、直列接続を行い、電圧Ｖを印加する場合の消費電力Ｗは、
Ｗ＝Ｖ（Ｖ／ｎＲ）＝Ｖ²／（ｎＲ）
と表現されるが、前記数式によれば、１個当りの薬剤揮散素子１における消費電力は、１／ｎ²であって、単位時間当りの揮散量は、１個使用した場合に比し、概略１／ｎ²の加熱量に過ぎないことに帰し、ひいては、個別の薬剤揮散素子１の揮散時間が長くなることに帰する。

但し、前記のような直列接続によって、揮散時間を調整する場合には、消費電力が１／ｎ²に到っても、揮散可能であるようなｎを選択することが必要である。

前記のような並列接続による揮散量の調整、及び直列接続による揮散時間の調整に着目し、基本構成（３）の場合には、基本構成（１）の並列接続及び基本構成（２）の直列接続を組み合わせて、薬剤揮散量及び薬剤揮散時間の双方の調整を行うことを、当然可能としている。
例えば図５に示す直列回路をｎ個並列に設けた場合には、全体の消費電力は、Ｗ＝Ｖ²／Ｒであって、１個の薬剤揮散素子１を使用した場合と同一量となる。

図６（ａ）は、蚊取線香を粉末とし、かつ合成樹脂による接着剤によって相互に結合させたことによる前記（１）の実施形態を使用して、１個の薬剤揮散素子１に１００Ｖの電圧を印加し、これによって、揮散した薬剤４０のガスクロマトグラフィの反応を示しており、（ｂ）は、同一の殺虫剤を使用している蚊取線香による揮散に対し、ガスクロマトグラフィの反応を示している。

図６（ａ）、（ｂ）の対比からも明らかなように、双方のピーク値を示す時間は、概略同一であって、前記（イ）の実施形態が、蚊取線香と同様の有効成分を揮散していることが判明する。

尚、図６（ａ）においては、時間の進行に伴ってピーク値以外の雑多な成分の検出（ノイズの検出）が行われているが、その原因は、合成樹脂による接着剤の諸成分が揮散していることによる。

図７のうち、（ａ）は、セラミックに、フラメトリンを含浸させ、かつ吸収したことによる前記（ロ）の実施形態による揮散に対するガスクロマトグラフィによる反応を示しており、（ｂ）は、フラメトリンを使用した薬液ボトルを使用した吸液芯方式による加熱蒸散に対するガスクロマトグラフィを示している。

図７の（ａ）、（ｂ）の対比からも明らかなように、前記（２）の実施形態においても、吸液芯方式の場合と同様に、有効成分を揮散し得ることが判明する。

尚、図７（ｂ）では、時間の進行に伴って雑多な成分の検出が行われているが、その原因は、吸液芯に含まれている色々な成分が揮散したことによる。

本発明に係る薬剤揮散素子１は、薬剤４０の揮散を終了した段階では、廃棄の対象となり、いわば、使い捨てであることを前提としているが、本来小型抵抗器は、比較的安価であることから、そのような使い捨て状態であっても、経済コストとして吸液芯方式及びマット方式に比し、必ずしも不利という訳ではない。

以下、実施例に即して説明する。

実施例１は、基本構成（３）において、図１に示すように、直列状態に接続されている複数個の揮散素子１を、並列状態に接続することによって各グループ毎に区分けし、各グループに対し、順次所定の幅による時間遅れを伴っている遅延回路７１をそれぞれ直列状態に接続し、各グループ毎の薬剤揮散素子１と遅延回路７１とを電源６に対し並列状態に接続することによって、所定幅による時間遅れを伴って、電圧の印加が行われることを特徴としている。

吸液芯方式及びマット方式の何れにおいても、薬剤４０の揮散は、時間の経過と共に順次減衰する。

本発明の場合には、複数個の薬剤揮散素子１を色々と組み合わせることが可能であることから、複数個の薬剤揮散素子１をグループに区分けし、かつ各グループ毎に、遅延回路７１と接続することによって、前記のように、グループ毎に加熱時間を順次遅延させた場合には、最初のグループＡの揮散が減少する段階では、次のグループＢの新たな揮散が生ずることによって、揮散を持続させ、更には、これに次のグループＣが新たな揮散を持続するということによって、中途段階から、揮散を回復し、しかも揮散時間を長期化することが可能となる。

実施例１では、グループ毎に遅延回路７１を接続することから、後述する実施例２のように、１個の選択回路７２を接続する場合に比し、構成がやや複雑である。

但し、実施例２の場合には、選択回路７２によって切り換えられることによって、電圧の印加が終了したグループは、もはや揮散に関与し得ないのに対し、実施例１の場合には、遅延回路７１によって、他のグループの揮散が開始した段階においても、既に揮散が行われているグループの薬剤揮散素子１は、たとえ既に揮散量が減衰しているとしても、引き続き揮散を継続することができるという点において、揮散効率上有利である。

実施例２は、基本構成（３）において、図２に示すように、直列状態に接続されている複数個の薬剤揮散素子１を、並列状態に接続することによって各グループ毎に区分けし、各グループを、１個の選択回路７２に対し並列状態にて接続し、当該選択回路７２は、各グループに対する電圧の印加を順次切り換えることを特徴としている。

実施例２は、実施例１のような各グループ毎に、それぞれ遅延回路７１を設けることに代えて、選択回路７２を設けるという簡単な構成によって揮散時間を順次変更させており、これによって、実施例１と同様の揮散の回復及び継続を可能としている。

本発明は、小型抵抗器、及び薬剤揮散器具の双方の分野において利用可能である。

実施例１の構成を示すブロック図である。実施例２の構成を示すブロック図である。本発明の薬剤揮散素子の基本構成を示す側断面図である。複数個の薬剤揮散素子を並列に接続したことによる実施形態を示すブロック図である。複数個の薬剤揮散素子を直列に接続したことによる実施形態を示すブロック図である。ガスクロマトグラフィによる実験結果を示すグラフ（縦軸は、ガスクロマトグラフィによる反応状態を示し、横軸は、ｈｏｕｒ（時間）を示す）であって、（ａ）は、前記（１）の実施形態の場合の反応結果を示しており、（ｂ）は、蚊取線香を使用した場合の反応結果を示している。ガスクロマトグラフィによる実験結果を示すグラフ（縦軸は、ガスクロマトグラフィによる反応状態を示し、横軸は、ｈｏｕｒ（時間）を示す）であって、（ａ）は、前記（２）の実施形態の場合の反応結果を示しており、（ｂ）は、従来の吸液芯方式を採用した場合の反応結果を示している。

１薬剤揮散素子
２抵抗皮膜
２１カッティングライン
３電極
４塗膜
４０薬剤
５リード線
６電源
７１遅延回路
７２選択回路

Claims

母材に抵抗皮膜を着膜し、当該皮膜の両側に電圧を印加するための電極を設けると共に、抵抗皮膜、又は当該抵抗皮膜と電極との外側周囲に塗膜を巻着したことによる抵抗器を加熱源とし、前記塗膜が加熱によって揮散可能な薬剤を含有している薬剤揮散素子を、並列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該並列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散量を調整する薬剤の加熱揮散方法。
母材に抵抗皮膜を着膜し、当該皮膜の両側に電圧を印加するための電極を設けると共に、抵抗皮膜、又は当該抵抗皮膜と電極との外側周囲に塗膜を巻着したことによる抵抗器を加熱源とし、前記塗膜が加熱によって揮散可能な薬剤を含有している薬剤揮散素子を、直列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該直列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散時間を調整する薬剤の加熱揮散方法。
母材に抵抗皮膜を着膜し、当該皮膜の両側に電圧を印加するための電極を設けると共に、抵抗皮膜、又は当該抵抗皮膜と電極との外側周囲に塗膜を巻着したことによる抵抗器を加熱源とし、前記塗膜が加熱によって揮散可能な薬剤を含有している薬剤揮散素子を、並列状態及び直列状態に接続したうえで電圧を印加し、かつ当該並列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散量を調整すると共に、当該直列回路における薬剤揮散素子の数を選択することによって、薬剤揮散時間を調整する薬剤の加熱揮散方法。