JP5227857B2

JP5227857B2 - 農圃における超音波防虫装置

Info

Publication number: JP5227857B2
Application number: JP2009059012A
Authority: JP
Inventors: 久則大西
Original assignee: 株式会社ダイツウ
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: JP2010207175A

Description

本発明は、害虫による農作物への被害を防ぐための農圃における超音波防虫装置に関するものである。

野菜は、多くの生物の中で栽培されるため、害虫、害鳥、病原菌等により、収穫や成長を害されることがある。そこで、近年、農薬を散布するなどして、害虫、害鳥、病原菌を駆除し、一定量の収穫を確保してきた。しかし、農薬は、害虫等を駆除する効果があるが、それとともに、人体に悪影響を及ぼすことが懸念されてきており、農薬を使わずに、野菜を栽培する必要がある。また、農薬を散布することにより、害虫だけでなく、全ての虫や鳥類、動物が激減し、絶滅することが心配されている。そこで、農薬を使用せずに、良質な野菜等を栽培し、害虫を防ぎ、一定量の収穫量を確保するために、その一手段として、超音波により害虫を忌避させ農圃に侵入させないことが行なわれている。

超音波を用いて、害虫である蛾を寄せ付けない先行技術が開示されている〔参考文献１〕

特開平５−２８９６８３公報（〔０００５〜００１１〕、〔００１７〕、〔００３１〕）

前記先行技術は、擬似的にこうもりの音声として生成された超音波を出力することにより、その超音波により蛾が忌避して駆除できることを示しているが、超音波は、指向性があり、通常、使用されている農圃においては、送波器を多数設けなければならない問題があった。また、こうもりの疑似超音波は、夜行性である蛾以外の他の害虫、害鳥および害獣には忌避効果があるかどうか不明である。

本発明は、これらの問題を解決したものであって、所定の周波数の超音波を発射する超音波発射器を、水平方向、垂直方向に、自在に回動させることにより、少数の超音波発射器で、夜間だけでなく、昼夜を問わず害虫、害鳥及び害獣等の前記畑への侵入を防ぐ超音波防虫装置を提供するものである。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る超音波防虫装置は、可変周波数発生装置を有する高周波発生装置と、前記高周波発生装置に接続される単数又は複数の超音波発射器と、前記超音波発射器が三次元方向へ自在に振らせる回動装置と、を備えると共に、前記各超音波発射器を農圃の中又は端部の支柱上に設置した２０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚの超音波を発射する超音波防虫装置において、前記超音波発射器からの超音波が、４０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚの高い周波数帯と、２０ＫＨｚ〜４０ＫＨｚの低い周波数帯の超音波を重畳しないで、かつ、それぞれを間欠的に、また、全体として途切れることなく発射することを特徴とする。

この構成を採用することにより、超音波は、指向性があり、一般の音波のように広がって行かないので、支柱に取り付けられた超音波発射器を、強制的に回動させることにより、農圃全面の地面から所定の高さの空間に超音波を走査させて農圃全面を超音波で覆い、そして、害虫が忌避する超音波でもって、害虫が農圃に接近することを阻むのである。これにより、農圃において、少数の超音波発射器で、害虫や産卵によって生じた幼虫による農作物への食害を防ぐことができる。

例えば、昼間は蝶、ウンカ等の食害を与える害虫が忌避する所定の周波数の超音波を発生させ、夜間は夜行性である蛾が忌避する蝙蝠の発生する超音波の周波数を擬似的に発生させた超音波を発射することにより、害虫を農圃に寄せ付けず、農作物の害虫による食害及その幼虫による食害の発生をなくすことができる。なお、支柱を設置する位置は、農圃の端部でもよいし、中でもよい。

また、超音波は、害虫だけでなく、害鳥及び害獣にも忌避の効果がある。すなわち、鳥類及び野生動物の有する超音波に対する非常に鋭敏な聴覚を利用したもので、その超音波が聴覚に作用して、鳥類及び野性動物に不快感を与えて農圃より駆逐することができる。

本超音波防虫装置は、２０〜６０ＫＨｚの範囲の超音波において、虫類、鳥類及び野性動物の駆逐に適切な超音波周波数を、４０〜６０ＫＨｚの高い周波数帯と２０〜４０ＫＨｚの低い周波数帯とに分け、これらの超音波を重畳しないで、間欠的に、また、全体として途切れることなく発射することができる。これにより、高い周波数の超音波を忌避する害虫、害鳥、及び害獣だけでなく、同時に低い周波数の超音波を忌避する害虫、害鳥及び害獣にも対応できる。その結果、多くの害虫、害鳥及び害獣による農圃への侵入を防ぎ、食害をなくすことができる。

本発明の請求項２に係る超音波防虫装置は、前記高周波発生装置を２組以上用い、前記高周波発生装置に位相変換装置を付加して、前記超音波発射器から発射する超音波の位相を調整することにより、２以上のほぼ同じ周波数の超音波を相互に干渉させて、強い音圧の超音波を発生させることを特徴とする。

１つの農圃に対して、超音波発射器を複数設置すると、単数の場合に比して超音波を密に農圃をカバーすることができるし、また、超音波が遮られて陰になる場所が、確率的に少なくなる。これに加えて、この構成を採用することにより、２組以上の超音波発射器から発射された超音波が、可変周波数発生装置により、ほぼ同じ周波数とし、また、位相可変装置により、位相を調整して、２以上の超音波を干渉させることができる。このことより、超音波が干渉しあう範囲においては、強い音圧の超音波が発生し、害虫、害鳥、及び害獣の忌避する効果を高めることができる。また、超音波の干渉効果により強い音圧の超音波が得られるため、農圃が広い場合であっても、少ない台数の超音波発射器で、防虫効果を得ることができる。さらに、超音波の干渉効果により、強い音圧の超音波を得ることができるので、通常の強さの超音波を得ればよい場合は、超音波発射器の出力を小さくすることができる。

本発明の超音波防虫装置によれば、支柱に取り付けられた超音波発射器が回動することにより、農圃全面の地面から所定の高さの空間において超音波を走査させて超音波で覆うことができるので、農圃全面にわたり害虫の接近を妨害して、害虫を忌避させることができる。

本発明に係る請求項１に記載の超音波防虫装置によれば、高い周波数帯と低い周波数帯の超音波をそれぞれ間欠的に、また、全体として途切れることなく発射することにより、高い周波数の超音波を忌避する害虫、害鳥、及び害獣だけでなく、同時に低い周波数の超音波を忌避する害虫、害鳥及び害獣にも対応できるので、総合的に害虫、害鳥及び害獣による農圃への侵入を防ぎ、食害をなくすことができる。

本発明に係る請求項２に記載の超音波防虫装置によれば、２以上の超音波発射器から発射された超音波を、それぞれほぼ同じ周波数とし、また、位相を調整して、２以上の超音波を干渉させる。これにより、農圃において、超音波が干渉しあう範囲においては、強い音圧の超音波が発生し、害虫、害鳥、及び害獣の忌避する効果を高めることができる。また、超音波の干渉効果により強い音圧の超音波が得られるため、農圃が広い場合であっても、少ない台数の超音波発射器で、防虫効果を得られる。さらに、超音波の干渉効果により、強い音圧の超音波を得ることができるので、通常の強さの超音波を得ればよい場合は、超音波発射器の出力を小さくすることができる。

本発明に係る請求項１、２に記載の超音波防虫装置によれば、農圃において害虫等がいなくなり、害虫駆除のための農薬散布をなくすことができるため、無農薬野菜を安価に栽培、販売することができ、ひいては消費者の健康志向にマッチし、かつ、農家の収益性を上げることに繋がる。また、害虫といえども自然環境においては、食物連鎖等に役立つため、これらを死滅させることは食物連鎖を破壊することとなり、環境破壊に繋がることと考えられるが、農圃から害虫を忌避させるだけで害虫を殺傷しないので、環境破壊とならない。さらに、農薬の散布は野菜だけでなく、自然環境にも多大な悪影響を与えるものと考えられるが、農薬散布を無くし、又は、最小とすることが可能であって、農薬散布による環境破壊をなくすことができる。同じく、鳥類や野生動物も殺傷することなく農圃への侵入を忌避できるので、農作物に食害を与えず、環境破壊も行なわない。よって、これらのことより、虫、鳥類、動物と人間との共存が可能となる。さらに、超音波防虫装置を設置する手間だけで済み、農薬散布のように、頻繁に人手を要しない。

本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置であって、２組の超音波防虫装置を農圃の端部に設置した状態を示す斜視図である。図１において、２組の超音波防虫装置の超音波の走査範囲を示した模式的平面図である。本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置における、垂直方向の超音波の到達範囲及び走査範囲を示した模式的断面図であり、(ａ)は、背の低い農作物に適用した場合の模式的断面図であり、(ｂ)は背の高い農作物に適用した場合の模式的断面図である。本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置の装置及び構成を示す構成図である。

本発明に係わる超音波防虫装置を実施するための形態について図１、２、３、４を用いて説明する。図１は、本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置であって、２組の超音波防虫装置を農圃の端部に設置した状態を示す斜視図である。図２は、図１において、２組の超音波防虫装置の超音波の走査範囲を示した模式的平面図である。図３は、本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置における、垂直方向の超音波の発射範囲及び走査範囲を示した模式的断面図であり、(ａ)は、背の低い農作物に適用した場合の模式的断面図であり、(ｂ)は背の高い農作物に適用した場合の模式的断面図である。図４は、本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置の装置及び構成を示す構成図である。

図１は、本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置であって、２組の超音波防虫装置を農圃の端部に設置した状態を示す斜視図であり、超音波防虫装置１−１、１−２を、野菜等の農作物１２を栽培する農圃１３の対角の隅に設置している。超音波防虫装置１−１、１−２は、それぞれ超音波発射器２−１、２−２と、その回動装置３−１、３−２と、超音波発射器２−１、２−２と接続する高周波発生装置（図示しない）と、超音波発射器２−１、２−２と回動装置３−１、３−２とを載置する支柱４−１、４−２と、から構成されている。回動装置３−１、３−２は、対応する超音波発射器２−１、２−２を水平、垂直方向の三次元方向へ自在に回動させる。これにより、超音波発射器２−１、２−２から発せられた超音波は、指向性を有するが、この超音波を三次元方向へ自在に振らせることにより、農圃１３全域にわたり立体的に超音波を走査することができるので、農圃１３全面をカバーする。また、２台の超音波発射器２−１，２−２を農圃１３の隅の位置に設置しているので、一台よりも超音波を密に農圃１２全域を走査でき、また、農作物１２の陰になり届かない場所を少なくすることが可能となる。特に、２台の超音波発射器２−１、２−２を農圃１３の対角の位置に設置する方が、前述の作用、効果の点で好ましい。なお、回動装置３−１、３−２は、対応する超音波発射器２−１、２−２の発射軸を水平方向と垂直方向へ回動角度を任意に調整し設定できる仕様を有する。また、支柱４−１、４−２は、超音波発射器２−１、２−２及び回動装置３−１，３−２が超音波をぶれることなく発射できる強度を有していることが望ましく、例えば、鉄製、アルミニウム製、樹脂製の支柱４−１、４−２が採用され、地中に固定する。

図４に示すように、本発明に係る超音波防虫装置１−１は、高周波発生装置１ａ−１と、超音波発射器２−１と、超音波発射器２−１を三次元方向へ自在に回動させる回動装置３−１と、から構成され、また、高周波発生装置１ａ−１は、可変周波数発生装置１ｂ−１と、位相変換装置１ｃ−１と、から構成される。可変周波数発生装置１ｂ−１は、任意の周波数の高周波を発生でき、その高周波を超音波を超音波発射器２−１に伝送し、超音波発射器２−１に内蔵される圧電素子（図示しない）を高周波で加振して超音波を発生させ、スピーカー状の発射器（図示しない）から、指向性を持たせて超音波を発射する。超音波発射器２−１から発射される超音波の到達範囲は、模式的に図２に平面的に５−１で示され、図３に垂直方向に７又は８で示されている。

超音波防虫装置１から発射される超音波の周波数は、害虫、害鳥及び害獣、即ち、蛾、蝶、ウンカ等の害虫、雀、椋鳥、鳩、烏等の害鳥及びネズミ、野ウサギ、イノシシ、シカ等の害獣が忌避する周波数帯２０〜６０ＫＨｚをカバーする。また、前記害虫類が忌避する超音波には２０〜４０ＫＨｚの低い周波数帯のものと、４０〜６０ＫＨｚの高い周波数帯のものとに分類されるから、本装置は、前述の２つの周波数帯の超音波を重畳せずに、間欠的に発射し、全体として途切れることなく二種類の周波数の超音波を発射することができる。これにより、害虫類が忌避するのに適した二種類の周波数を持つ超音波を、短時間内でも発射することができるので、害虫類に対する忌避効果が大きくなる。また、昼間のみ、又は、夜間のみ、又は、昼夜両方に活動する害虫類に対しても、昼間と夜間において発射する超音波の周波数の条件を変えて、容易に対応できる。

図２は、図１において、２組の超音波防虫装置の超音波の走査範囲を示した模式的平面図であり、前述したように、超音波防虫装置１−１、１−２を、野菜等の農作物１２を栽培する農圃１３の対角の隅に設置している。超音波発射器２−１、２−２から発射された超音波の範囲を破線５−１、５−２で示している。超音波発射器２−１、２−２から発射された超音波は、回動装置３−１、３−２により超音波発射器２−１、２−２を回動することにより、一点鎖線６−１、６−２の範囲を走査して、農圃１３全面に超音波が行きわたらすことができる。これにより、害虫、害鳥及び害獣を超音波の届く範囲から忌避させて農圃１３への侵入を防ぎ、農作物１２の食害を防ぐことができる。この場合の回動装置３−１の回動角はαである。また、超音波発射器２−１から発射された超音波の周波数と、超音波発射器２−２から発射された超音波の周波数を、ほぼ同じ周波数にしたの場合には、２つの超音波が重なる範囲において、超音波の位相を位相変換装置１ｃ−１、１ｃ−２で調整して合わせることにより、２つの超音波を相互に干渉させることができ、超音波の振幅を増大させることができる。このことより、超音波の音圧を強くすることができ、害虫、害鳥及び害獣の超音波による忌避効果高めることができる。また、超音波の干渉効果により強い音圧の超音波が得られるため、農圃が広い場合であっても、少ない台数の超音波発射器で、防虫効果を得られる。さらに、通常の強さの超音波を得ればよい場合は、超音波発射器の出力を小さくすることができる。

図３は、本発明を実施するための形態に係る超音波防虫装置１における、垂直方向の超音波の到達範囲７、８及び走査範囲９を示した模式的断面図であり、(ａ)は、背の低い農作物１２−１に適用場合の模式的断面図であり、(ｂ)は背の高い農作物１２−２に使用している場合の模式的断面図である。（ａ）に示すように、背の低い農作物１２−１を栽培する場合には、一例として、長さの短い支柱４に回動装置３を、農作物１２−１に超音波が覆い、若しくは、すぐ上を通過する高さに設置して、超音波発射装置２をほぼ水平に回動させる。これにより、超音波は、破線部７で示す範囲に発射され、農圃１３全面を行きわたることになる。また、（ｂ）に示すように、背の高い農作物１２−２を栽培する場合には、一例として、長さの長い支柱４に回動装置３を、農作物１２−２より少し高い高さに設置して、超音波発射装置２を三次元方向へ自在に回動させる。これにより、超音波発射装置２により発射された超音波は、破線部８で示すの範囲に発射され、農圃１３全面を行きわたり、背の高い農作物１２−２を超音波で覆うことができる。超音波発射装置１は、回動装置３による平面方向だけでなく垂直方向を含めた回動で、一点鎖線９の範囲に超音波を、発射することができ、背の高い農作物１２−２全体に害虫、害鳥及び害獣の忌避する超音波を発射でき、害虫、害鳥及び害獣の農圃１３への侵入を防ぎ、害虫、その幼虫、害鳥及び害獣の食害を防止することができる。この場合の回動装置３の高さ方向である垂直方向の回動角はβである。また、農作物１２−２に超音波があたり反射して減衰するので、なるべく強い音圧の超音波を発射させるようにする。これにより、超音波の発射波と反射波の干渉効果等が起こり強い音圧が得られるため、害虫、害鳥及び害獣の超音波を忌避する効果がさらに高まり、害虫、害鳥及び害獣から背の高い農作物１２−２の侵入を防ぎ、食害を防ぐことが可能となる。

農圃だけでなく、ハウス栽培における作物に対する防鳥・防虫・防獣など農業分野に利用することができる。

１，１−１，１−２：超音波防虫装置１ａ−１、１ａ―２：高周波発生装置１ｂ−１，１ｂ−２：可変周波数発生装置１ｃ−１，１ｃ−２：位相変換装置２，２−１，２−２：超音波発射器３，３−１，３−２：回動装置４，４−１，４−２：支柱５−１，５−２：超音波到達範囲６−１，６−２：超音波走査範囲７：背の低い農作物に用いた場合の超音波到達範囲８：背の高い農作物に用いた場合の超音波到達範囲９：超音波走査範囲
１１：畝１２：農作物１２−１：背の低い農作物１２−２：背の高い農作物１３：農圃
α，β：超音波発射器の回動角

Claims

可変周波数発生装置を有する高周波発生装置と、前記高周波発生装置に接続される単数又は複数の超音波発射器と、前記超音波発射器が三次元方向へ自在に振らせる回動装置と、を備えると共に、前記各超音波発射器を農圃の中又は端部の支柱上に設置した２０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚの超音波を発射する超音波防虫装置において、前記超音波発射器からの超音波が、４０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚの高い周波数帯と、２０ＫＨｚ〜４０ＫＨｚの低い周波数帯の超音波を重畳しないで、かつ、それぞれを間欠的に、また、全体として途切れることなく発射することを特徴とする農圃における超音波防虫装置。
前記高周波発生装置を２組以上用い、前記高周波発生装置に位相変換装置を付加して、前記超音波発射器から発射する超音波の位相を調整することにより、２以上のほぼ同じ周波数の超音波を相互に干渉させて、強い音圧の超音波を発生させることを特徴とする請求項１に記載の農圃における超音波防虫装置。