JP6713620B2 - 静電場発生装置、飛動生物除去装置及び植物保護装置 - Google Patents
静電場発生装置、飛動生物除去装置及び植物保護装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6713620B2 JP6713620B2 JP2016029479A JP2016029479A JP6713620B2 JP 6713620 B2 JP6713620 B2 JP 6713620B2 JP 2016029479 A JP2016029479 A JP 2016029479A JP 2016029479 A JP2016029479 A JP 2016029479A JP 6713620 B2 JP6713620 B2 JP 6713620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- negative
- terminal
- electrostatic field
- conductor group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 title claims description 117
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 217
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 28
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 16
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 9
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005404 monopole Effects 0.000 claims description 4
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 41
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 15
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 14
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 10
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 8
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 5
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 3
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000255588 Tephritidae Species 0.000 description 2
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000077 insect repellent Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 206010003645 Atopy Diseases 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000282373 Panthera pardus Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 1
- 201000009961 allergic asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 244000000005 bacterial plant pathogen Species 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 244000000004 fungal plant pathogen Species 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000000749 insecticidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 230000007721 medicinal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001617 migratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Catching Or Destruction (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
従来では、殺虫剤、防虫剤、防カビ剤、殺菌剤など薬効を持つ薬品を塗布したり散布したりする対策が一般に行われてきた。
静電場発生装置とは、金属導電体に直流高電圧を印可し電極を覆う絶縁体表面に静電気を発生させ、帯電している昆虫、塵埃等を静電気の力で絶縁体にて捕捉する装置をいう。図12は、従来型の静電場発生装置の構造を簡単に説明する図である。図12に示すように、静電場発生装置10は、絶縁樹脂からなる誘電体で被覆した誘電被覆体を数mm乃至数cmの間隔で平行に配置した電極群11と、正電位を印加する正電位印加装置12と、負電位を印加する負電位印加装置13と、アース電極14から構成されている。なお、ここでは、この電極群11を"静電キャッチャー"と呼ぶ。
アース電極14は、静電キャッチャー11への人体の接触防止、電極の保護、害虫付着の制限(忌避作用)の役割を担っており、静電場はこの静電キャッチャー11の誘電被覆体間に発生する。静電キャッチャー11へ入り込んだ昆虫、塵埃等は帯電し、強力なクーロン力により静電キャッチャー11に引き寄せて捕捉される。
特許文献1に係る発明は、植物病虫害の発生原因となる植物病原菌の胞子又は菌体や小害虫等の飛動可能な生物に静電界による力を与えることで捕捉して除去したり、その除去を免れたりした場合であっても、飛動可能な生物に対して放電することで死滅させたりして、植物病虫害の発生を防止する飛動生物除去装置及び植物保護装置を提供するものである。
第1は、静電キャッチャーが単極の場合である。単極の場合は、従来技術では静電キャッチャーとアースに接地したアース電極は必須とされており、静電キャッチャーとアース電極1枚、又は静電キャッチャーとその両側にアース電極2枚を配置する構成例などがあった。また、直流型昇圧器をもつ正または負電圧印加装置をバッテリで駆動させるためには、バッテリの負極端子をアースに接地することが必須であった。
第2は、静電キャッチャーが二極の場合である。二極の場合は、プラス極とマイナス極とを交互に配置することになるが、この場合は電場構成に特にアース電極は必要ではない。しかし、正および負電圧印加装置をバッテリで駆動させるためには、バッテリの負極端子をアースに接地することが必須であった。また、安全性を担保するため、さらに静電キャッチャー部分への昆虫等の付着制御のためにアース電極を一面若しくは二面(両側に)配置することが望まれていた。
ここで、正電圧印加装置の構成例としては、直流型昇圧器を備えたものとし、利用に供される前記バッテリの正極端子と負極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の正極入力端子および負極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記正極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続したものがある。
ここで、前記正電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリを備えるとともに、前記負電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリまたは前記別のバッテリを備えた構造とすることもできる。
なお、前記バッテリとして、電池、近隣に設置した太陽光発電装置で得られた電気を利用する蓄放電式バッテリ、または、商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリのいずれかまたはそれらの組み合わせを用いることができる。
構造的には、正電圧印加装置の筐体内の一部に前記バッテリを含んだ構成とすることも可能であるし、筐体外にバッテリを装備したものでも良い。
これらの構成であれば、簡単に構成することができ、装置の小型化、電位の安定、良好な稼動を可能とする。
なお、上記構成において「正電圧印加装置」としたが、必ずしも独立したモジュールである必要はなく、バッテリを利用して実質的に正極端子に正電位を印加し得る手段であれば良い。
一方、負電圧印加装置の構成例としては、直流型昇圧器を備えたものとし、正電圧印加装置が利用する前記バッテリまたはそれとは別に負電圧印加装置が利用する前記バッテリの負極端子と正極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の負極入力端子および正極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記負極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続したものがある。
ここで、前記正電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリを備えるとともに、前記負電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリまたは前記別のバッテリを備えた構造とすることもできる。
なお、負電圧印加装置の前記バッテリとしても、正電圧印加装置の電源同様、電池、近隣に設置した太陽光発電装置で得られた電気を利用する蓄放電式バッテリ、または、商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリのいずれかまたはそれらの組み合わせを用いることができる。
構造的にも、負電圧印加装置の筐体内の一部に前記バッテリを含んだ構成とすることも可能であるし、筐体外にバッテリを装備したものでも良い。
なお、上記構成において「負電圧印加装置」としたが、必ずしも独立したモジュールである必要はなく、バッテリを利用して実質的に負極端子に負電位を印加し得る手段であれば良い。
ここで、一例としては、誘電体分極に使用する誘電体の抵抗値として108〜1011 Ω程度のものを用いることができる。
単極導電体群であるので、単極導電体群が負極導電体群の場合、電圧印加手段としては負電圧印加装置があれば良い。その負電圧印加装置の構成例としては、直流型昇圧器を備えたものとし、利用に供される前記バッテリの負極端子と正極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の負極入力端子および正極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記負極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続したものがある。
なお、負電圧印加装置の一部として前記バッテリを含んだ構成とすることも可能である。
単極導電体群が正極導電体群の場合、電圧印加手段としては正電圧印加装置があれば良い。その正電圧印加装置の構成例としては、直流型昇圧器を備えたものとし、利用に供される前記バッテリの正極端子と負極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の正極入力端子および負極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記正極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続したものがある。
なお、単極導電体群の場合も、前記バッテリとして、電池、近隣に設置した太陽光発電装置で得られた電気を利用する蓄放電式バッテリ、または、商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリのいずれかまたはそれらの組み合わせを用いることができる。
これらの構成であれば、電池などのバッテリでも簡単に構成することができ、装置の小型化、電位の安定、良好な稼動を可能とする。
なお、静電キャッチャーとなる導電体の形であるが、導電体または誘電分極体の断面形状が矩形であるような平板柱状に成型されたものがある。平板柱状であれば形成される静電場の形が均一になりやすく、飛翔生物体が通過する静電スクリーンの幅を設けて補足しやすくなる。
また、導電体または誘電分極体の断面形状がその前縁が丸みを持ち膨出した後に後縁が尖った翼型であるような翼型柱状に成型されたものもあり得る。翼型柱状であれば、間隙はある程度狭くして静電場発生装置での飛翔生物体の補足を確実としつつ、さらに、微風であっても翼形状の導電体または誘電分極体を通り抜けやすくなる。
また、本発明の静電場発生装置を適用して植物保護装置とする場合、装置構成を、内部空間と外界を遮蔽する少なくとも一部が透光性のある壁面と、前記内部空間内に設けられた植物育成環境を備えたものとし、少なくとも前記壁面の一部に静電場発生装置を配設した構造とし、静電場発生装置を介してのみ外界との通気を確保し、前記内部空間を外界から遮蔽した構造とすることが好ましい。
このアース無接地回路を採用することにより、静電場発生装置および植物保護装置の設置に際して、従来技術であれば大地への部材埋設という大変な作業を伴うアースへの接地工事が不要となり、装置構成が簡単になり、家庭向け、個人向けの静電場発生装置や植物保護装置を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の静電場発生装置の実施形態を説明する。
図1では内部の構造が分かりやすいように、本発明を理解する上で必要な部材のみを図示しており、他の一部の部材については図示していない場合もある。
図1の構成例は、静電場発生装置100は、正極導電体群110、正電圧印加装置120、負極導電体群130、負電圧印加装置140、アース無接地回路150を備えた構成となっている。
この構成例では、図1に示すように、正極導電体群110は2つの導電体101b、101d、負極導電体群130も2つの導電体101a、101cで構成されているが、この枚数は基本構成を示すための一例に過ぎず、正極導電体群110、負極導電体群130とも、3つ以上の導電体で構成されていても良い。
正極導電体群110は、複数の導電体101を電気的に接続して同電位となる群とし、正電圧印加装置120の出力端子121に接続してその電位を正電位に帯電させた導電体群である。負極誘電体群130と対をなすものである。
図1の構成例では、上下順々に並べられた4つの導電体列101a、101b、101c、101dに対して、隣接順に交互に選択して2つの導電体群(導電体101aと導電体101cの導電体群と、導電体101bと導電体101dの導電体群)に分け、一方の導電体群(導電体101bと導電体101dの導電体群)を正極導電体群110としたものである。なお、他方の導電体群(導電体101aと導電体101cの群)が負極導電体群130となる。
昇圧する電位に関しては、基本構成としては特に限定はないが、ここでは、家庭向け等の小規模なものとして説明するので、一例として、正電圧印加装置120が発生する電圧は0.5kV程度の低電圧とする。
この正極端子121は、上記したように正極導電体群110に接続され、正極導電体群110に対して正極電位(例えば0.5kV)を与える。
図2(b)は、正電圧印加装置120内部の回路構成の一例を簡単に示した図である。インバーターによりバッテリ124の直流電圧を交流電圧、またはパルス電圧に変換し、交流電圧、またはパルス電圧をトランスにより昇圧している。昇圧した交流電圧、またはパルス電圧をコンデンサーとダイオードにより直流電圧に変換して蓄積し、出力端子121に高電圧を発生させている。コンデンサーとダイオードの数は出力端子121に発生させる電圧を考慮して決めれば良い。
なお、バッテリ124の電圧そのものを出力端子121に発生させる電圧とする場合、それら電子部品を省略することができる。
バッテリ124は、電圧源であり、特に種類は問わない。
例えば、乾電池がある。低電圧駆動を前提としているので、乾電池などでも適用できる。乾電池であれば、消耗品として製品利用者みずからが調達して乾電池を投入することができるため、電圧源自体は正電圧印加装置120に当初から組み込み型のものとせず、利用者自身が調達・交換するものであっても良い。
また、例えば、静電場発生装置100の近隣に設置した太陽光パネルを用いた太陽光発電装置(図示せず)で得られた電気を利用する蓄放電式バッテリや、商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリなどがある。ここでは低電圧駆動を前提としているので太陽光発電装置で蓄放電式バッテリや商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリに蓄電された電力で賄うことも可能である。
なお、図1から図7においてバッテリ124は、外部から電気エネルギーを供給されているようには図示されていないが、乾電池の場合は外部からの電気エネルギーがなくとも自己に内蔵されている電気エネルギーで良く、太陽光発電装置から電気エネルギーを得る蓄放電式バッテリや商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリの場合、外部からの入力線が図示されていないが図示を省略しただけであり、外部の太陽光発電装置から電気エネルギーを得る供給線は確保されているものとする。
なお、太陽光発電装置から電気エネルギーを得る構成例は、後述する実施例3において示す。
回路構成として、バッテリ124の正極端子と直流型昇圧器123の正極入力端子が接続され、正電圧印加装置120の出力端子121は、正極導電体群へ接続されている。
一方、バッテリ124の負極端子がアース無接地回路150への接続端子122に接続されている。
この接続により、バッテリ124の負極端子がアース無接地回路150に直結された構造となる。
電位に関しては、基本構成としては特に限定はないが、ここでは、正電圧印加装置120が発生する電位に対応し、負電圧印加装置140が発生する電圧は−0.5kV程度の低電圧とする。
この負極端子141は、上記したように負極導電体群130に接続され、負極導電体群130に対して負極電位(例えば−0.5kV)を与える。
図2(a)は、負電圧印加装置140内部の回路構成の一例を簡単に示した図である。インバーターによりバッテリの直流電圧を交流電圧、またはパルス電圧に変換し、交流電圧、またはパルス電圧をトランスにより負側に降圧している。負側に降圧した交流電圧、またはパルス電圧をコンデンサーとダイオードにより直流電圧に変換して蓄積し、出力端子141に負電圧を発生させている。コンデンサーとダイオードの数は出力端子141に発生させる負電圧を考慮して決めれば良い。
なお、バッテリ144の電圧そのものを出力端子141に発生させる負電圧とする場合、それら電子部品を省略することができる。
バッテリ144は、電圧源であり、特に種類は問わない。バッテリ124と同様で良い。
例えば、乾電池がある。低電圧駆動を前提としているので、乾電池などでも適用できる。乾電池であれば、消耗品として製品利用者みずからが調達して乾電池を投入することができるため、電圧源自体は負電圧印加装置140に当初から組み込み型のものとせず、利用者自身が調達・交換するものであっても良い。
また、例えば、静電場発生装置100の近隣に設置した太陽光パネルを用いた太陽光発電装置(図示せず)で得られた電気を利用する蓄放電式バッテリや商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリなどがある。ここでは低電圧駆動を前提としているので太陽光発電装置で蓄放電式バッテリや商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリに蓄電された電力で賄うことも可能である。なお、太陽光パネルを用いた太陽光発電装置の適用例は、実施例3において後述する。
回路構成として、バッテリ144の正極端子と直流型昇圧器143の正極端子、バッテリ144の負極端子と直流型昇圧器143の負極端子が接続され、負電圧印加装置140の出力端子141は負極導電体群130へ接続されている。
一方、バッテリ144の負極端子がアース無接地回路150への接続端子142に接続されている。
この接続により、バッテリ144の負極端子がアース無接地回路150に直結された構造となる。
従来のアース電極を設ける構造では、正電圧印加装置120側の接続端子122は大地に埋設されたアース電極に接地され、また、負電圧印加装置140側の接続端子142も大地に埋設されたアース電極に接地され、それぞれが独立する形で大地に対するアースを取る構造となっていた。
しかし、本発明のアース無接地回路150を用いれば、正電圧印加装置120側の接続端子122の電位、負電圧印加装置140側の接続端子142の電位とも略0(V)に維持され、あたかもそれぞれが大地に対してアースを取っている状態と同じ状態を実現することができる。
本来、アース電極の働きは、導電性のある装置部材に触れた人が感電しないよう、導電性のある装置部材の電位を0Vにキャンセルするものであるが、電位が現れる装置部材に対して電子を与えるまたは電子を汲み出すなど、アース電極の働きは電位形成のための電子移動という側面からも説明することができる。
図3は、従来のアース電極を設けた従来型構成において、電位が現れる装置部材の電位形成のための電荷移動を簡単に示す図となっている。
図3に示すように、正極に帯電する正極導電体群110が正電位を形成するためには、正極導電体群110から正電圧印加装置120を介して電子を汲み出して大地へ放出する必要がある。この正極導電体群110からの電子の汲み出しエネルギーは、正電圧印加装置120から供給されるとみなすことができる。
このように、図3に示した従来型のアース電極を利用した装置であれば、大地という媒体から電子を汲み出したり、放出したりすることで必要な電子移動が確保されている。この際、"アース電極"という部材が大地との間の電子移動のための必須の部材となっている。
従来のアースラインを利用する図3の構成であれば、どこかに異常接触や断線などの不具合が発生した場合でも、正電圧印加装置120の電荷放出ライン、または、負電圧印加装置140の電荷組み上げラインのいずれかが通電し得るため、感電、漏電という現象が発生し得る。しかし、図4のように、本発明のアース無接地回路150を利用した装置であれば、端子122から端子142のラインのどこかが断線などすると、正電圧印加装置120および負電圧印加装置140ともに電圧印加機能はなくなり、感電、漏電という現象が発生しなくなる。つまり、何らかの故障が起こると、自動で停止する安全機能が付与されることになる。つまり本発明の静電場発生装置は、アース電極を設けることなく作業者の感電に対する安全性が十分に確保された装置となる。
図5は、正極導電体群110と負極導電体群130の間に静電場発生装置が形成される様子を簡単に示した図である。
静電気の性質として、正電位に帯電した導電体と負電位に帯電した導電体との間には静電場が生じる。図5の構成では、負電位に帯電している負極導電体101aと正電位に帯電している正極導電体101bとの間に静電場Eabが形成される。同様に、正極導電体101bと負極導電体101cとの間に静電場Ebc、負極導電体101cと正極導電体101dの間に静電場Ecdが形成される。このように、交互に隣接し合う正極導電体と負極導電体との間に静電場が形成されるので、正極導電体と負極導電体が交互に連綿と連なる構造であれば、静電場が連続して全体としてスクリーンのようになった静電場発生装置が形成される。
図6は、単極構成にかかる本発明の静電場発生装置100Sの基本構成例を簡単に示す図である。図6では内部の構造が分かりやすいように、本発明を理解する上で必要な部材のみを図示しており、他の一部の部材については図示していない場合もある。
静電場発生装置100Sは、負極導電体群130S、負電圧印加装置140、窓枠などの近隣にある導電材110S、アース無接地回路150を備えた構成となっている。
なお、ここでは、単極導電体群は負極として負極導電体群130Sとしたが、その極性を逆にして、正極導電体群と窓枠などの近隣にある導電材を用いる構成も可能である。極性を入れ替える点以外は同じ原理であるので、極性が逆の構成の説明は省略する。
この構成例では、図6に示すように、負極導電体群130Sは4つの導電体101a、101b、101c、101dのすべて負電極で構成されているが、この枚数は基本構成を示すための一例に過ぎない。
窓枠などの近隣にある導電材110Sは、電荷を汲み上げる導電体であり、金属製のフレーム、窓枠、網など、ある程度静電容量の大きな導体であれば良い。一種のアース相当部材であり、この導電材110Sを利用することにより、アース無接地回路を通じて電子を供給することができ、負電圧印加装置は電荷放出作用を実行することができる。つまり、静電キャッチャー自体は負電極のみの単極であるが、装置全体としては電荷バランスが取れている。
なお、負電圧印加装置140内の構成は、双極の場合と同様の構成で良く、バッテリ144、直流型昇圧器143を含んだ構成が可能であり、その要素間の接続も同様である。負電圧印加装置140のバッテリ144の負極端子につながる接続端子142がアース無接地回路150に接続されている。アース無接地回路150の一端は、窓枠などの近隣にある導電材110Sに接続されて電荷のやり取りができる構造となっている。
窓枠などの近隣にある導電材110Sから汲み出された電子を、アース無接地回路150の接続線151を介して負極側へ移動させ、負電圧印加装置140を介して負極導電体群130Sに与える構造となっている。つまり、大地を介することなく、窓枠などの近隣にある導電材110Sから汲み出した電子を、そのまま、負極導電体群130S側に移動させて付与するため、従来技術のようにアース電極を介した電子移動が不要となる。
以上、本発明の静電場発生装置100は、静電キャッチャー構成部分は、正極導電体群110と負極導電体群130の正負2極により構成することもでき、また、単極導電体群により構成することも可能である。
導電体101は形成する静電場発生装置の幅に相当する長さを備えた棒状体であるが、さまざまなバリエーションがあり得る。
導電体101の長軸を垂直に切断するようにとった縦断面である。形成される静電場を示すため正極導電体と負極導電体1セットのみを上下に並べている。
図8(a)の右側に示されている形成される静電場を見れば分かるように、静電場が均一ではなく高さ方向に不均一電場となっている。
図8(b)の右側に示されるように、形成される静電場は全体としては均一ではないものの、一定距離での対向面積が広くなっており、部分的に均一電場とみなせる範囲が増えている。
図8(c)の右側に示されるように、形成される静電場は均一になっている。
図8(d)の右側に示されるように、形成される静電場は全体としては均一ではないものの、一定距離で対向する面積が広くなっており、部分的に均一電場とみなせる範囲が増えている。
また、空気流の流れについては、羽根状のものは流体抵抗が小さく、通気性が良くなることが期待できる。
図9は、本発明の静電場発生装置100を適用した家庭用の網戸200の例を簡単に示す図である。
通常はメッシュ状の網目が設けられている窓部分に、本発明の正極導電体群110と負極導電体群130が作り込まれており、窓枠の中に正電圧印加装置120と負電圧印加装置140が仕込まれており、正極導電体群110に正電位、負極導電体群130に負電位を与える構成となっている。また、正電圧印加装置120と負電圧印加装置140を接続するようにアース無接地回路150が組み込まれている。
なお、正電位は0.5kV、負電位も−0.5kV程度であるが、流れる電流は10μA以下であり、利用者が触れても感電することはない。
なお、以下の説明において、実施例1の構成と同様で良い部分の説明は適宜省略している。
図10に示した実施例2の静電場発生装置100aの構成は、正誘電体群110a、正電圧印加装置120、負誘電体群130a、負電圧印加装置140、アース無接地回路150を備えた構成となっている。
この構成例では、図10に示すように、正誘電体群110aは2つの誘電被覆体103、負誘電体群130aも2つの誘電被覆体103で構成されているが、この枚数は基本構成を示すための一例に過ぎず、正誘電体群110a、負誘電体群130aとも、3つ以上の誘電被覆体103で構成されていても良い。
害虫の忌避、カビ胞子や菌体の忌避は、一般家屋のみならず、農業施設など農作物を育成している植物保護装置での需要が大きい。そこで、本発明の静電場発生装置を植物保護装置にも適用した例を説明しておく。
なお、建物状に仕立てるための支持材や留め具などの図示・説明は省略する。
図11に示す植物保護装置300は、壁面310、植物育成環境320を備え、壁面310の一部に静電場発生装置100aが設けられた構成となっている。ここでは、一例として実施例2で示した静電場発生装置100aが組み込まれた例とするが、実施例1で示した静電場発生装置100であっても適用可能である。
図11(b)は、太陽光発電装置160で得られた電気を利用するタイプの構成例を示す図である。ハウス状の植物保護装置300の横に太陽光パネルを伴う太陽光発電装置160を設置し、太陽光発電により得た電気をバッテリ124、バッテリ144に供給するものである。バッテリ124、バッテリ144は蓄放電式のバッテリとする。静電場発生装置100または静電場発生装置100aは低電圧駆動であり、昼間に蓄電した電気を利用して24時間の稼働は可能である。
なお、太陽光発電装置160の設置は、近隣であれば植物保護装置300の横に限られず、例えば、ハウスの壁面310に設置するものでも良い。
商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリの場合、植物保護装置300の傍に商用電源と充電装置を設けて蓄放電式のバッテリに充電しても良いし、離れた場所の既設の商用電源に充電装置を設けて蓄放電式のバッテリに充電しても良い(図示は省略する)。
蓄放電式のバッテリは可搬性がある小さなもので良いので充電済みのバッテリ124、144を静電場発生装置100または静電場発生装置100aの所定位置に取り付ければ良い。
また、本発明の植物保護装置によれば、外界と内部環境を遮断した農業施設などにおいて、害虫の忌避、カビ胞子や菌体の忌避などを行うことができ、かつ、通気は十分に確保されるという優れた育成環境を提供することができる。
101 導電体
102 誘電体
103 誘電被覆体
110 正極導電体群
111 正極誘電体群
120 正電圧印加装置
121 出力端子
122 接続端子
130 負極導電体群
131 負極誘電体群
140 負電圧印加装置
141 出力端子
142 接続端子
150 アース無接地回路
160 太陽光発電装置
200 網戸
300 植物保護装置
310 壁面
320 植物育成環境
Claims (15)
- 順々に並べられた2つ以上の導電体を隣接順に交互に選択して2つの導電体群に分け、一方の前記導電体群を正極端子に接続して形成した正極導電体群と、他方の前記導電体群を負極端子に接続して形成した負極導電体群と、
バッテリを利用して前記正極端子に正電位を与え得る正電圧印加装置と、
前記バッテリまたは別のバッテリを利用して前記負極端子に負電位を与え得る負電圧印加装置と、
前記正電圧印加装置の負極端子と前記負電圧印加装置の負極端子とを接続する接続線を設けたアース無接地回路を備え、
前記正電圧印加装置は、直流型昇圧器を備え、前記利用に供される前記バッテリの正極端子と負極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の正極入力端子および負極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記正極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続するとともに、
前記負電圧印加装置は、直流型昇圧器を備え、前記利用に供される前記バッテリまたは前記利用に供される別のバッテリの負極端子と正極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の負極入力端子および正極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記負極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続したものであり、
前記正極導電体群および前記負極導電体群に与える電位差により、対向し合う正負の前記導電体の間に連続した電場を形成する静電場発生装置。 - 前記正電圧印加装置の正電圧印加により前記正極導電体群から汲み出された電子を、前記アース無接地回路の前記接続線を介して前記負電圧印加装置側に移動させ、当該電子を前記負電圧印加装置の負電圧印加された前記負極導電体群に与える構造とし、アース接地を介した電子の移動を不要としたことを特徴とする請求項1に記載の静電場発生装置。
- 前記正電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリを備えるとともに、
前記負電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリまたは前記別のバッテリを備えたものである請求項1または2に記載の静電場発生装置。 - 前記バッテリが、電池、近隣に設置した太陽光発電装置で得られた電気を利用する蓄放電式バッテリ、または、商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリのいずれかまたはそれらの組み合わせである請求項1から3のいずれかに記載の静電場発生装置。
- 前記正極導電体群および前記負極導電体群のそれぞれの前記導電体について少なくともその一部の表面を誘電体で被覆した誘電分極体とし、正極誘電体群および負極誘電体群としたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の静電場発生装置。
- 順々に並べられた2つ以上の導電体のすべてを正極端子または負極端子の一方のみに接続して形成した単極導電体群と、
前記単極導電体群が正極導電体群の場合にバッテリを利用して前記正極端子に正電位を与える正電圧印加装置、または、前記単極導電体群が負極導電体群の場合にバッテリを利用して前記負極端子に負電位を与える負電圧印加装置のいずれか一方と、
前記正電圧印加装置の負極端子または前記負電圧印加装置の負極端子と、前記導電体とは異なる近隣の導電性ある部材とを接続する接続線を設けたアース無接地回路を備え、
前記単極導電体群が負極導電体群の場合、
前記負電圧印加装置は、直流型昇圧器を備え、前記利用に供される前記バッテリの負極端子と正極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の負極入力端子および正極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記負極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続するとともに、
前記単極導電体群が正極導電体群の場合、
前記正電圧印加装置は、直流型昇圧器を備え、前記利用に供される前記バッテリの正極端子と負極端子をそれぞれ前記直流型昇圧器の正極入力端子および負極入力端子に接続し、前記直流型昇圧器の出力端子を前記正極導電体群への接続端子に接続し、前記バッテリの負極端子を前記アース無接地回路に接続したものとし、
前記単極導電体群および前記近隣の導電性ある部材に生じる電位差により、対向し合う前記導電体の間に連続した電場を形成する静電場発生装置。 - 前記正電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリを備えるとともに、
前記負電圧印加装置は、直流型昇圧器と前記バッテリまたは前記別のバッテリを備えたものである請求項6に記載の静電場発生装置。 - 前記バッテリが、電池、近隣に設置した太陽光発電装置で得られた電気を利用する蓄放電式バッテリ、または、商用電源から供給された電気を利用する蓄放電式のバッテリのいずれかまたはそれらの組み合わせである請求項6または7に記載の静電場発生装置。
- 前記単極導電体群のそれぞれの前記導電体について少なくともその一部の表面を誘電体で被覆した誘電分極体とし、単極誘電体群としたことを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載の静電場発生装置。
- 前記導電体または前記誘電分極体の断面形状が円形または楕円形であり、円柱または楕円柱状に成型されたものである請求項1から9のいずれかに記載の静電場発生装置。
- 前記導電体または前記誘電分極体の断面形状が矩形であり、平板柱状に成型されたものである請求項1から9のいずれかに記載の静電場発生装置。
- 前記導電体または前記誘電分極体の断面形状がその前縁が丸みを持ち膨出した後に後縁が尖った翼型であり、翼型柱状に成型されたものである請求項1から9のいずれかに記載の静電場発生装置。
- 請求項1から12のいずれかに記載した静電場発生装置を配設した構造とし、順々に並べられた前記導電体同士の間、または、順々に並べられた前記誘電分極体同士の間の距離を、2mm以上、20mm以下の間隔に調整し、形成された前記電場を、当該電場に入り込んだ飛翔生物をクーロン力により捕捉する静電キャッチャーとして利用した飛動生物除去装置。
- 建物の窓枠内に請求項1から12のいずれかに記載した静電場発生装置を配設した構造とし、前記静電場発生装置を介してのみ外界との通気を確保し、屋内を外界から遮蔽した窓構造物。
- 内部空間と外界を遮蔽する少なくとも一部が透光性のある壁面と、前記内部空間内に設けられた植物育成環境を備え、少なくとも前記壁面の一部に請求項1から12のいずれかに記載した静電場発生装置を配設した構造とし、前記静電場発生装置を介してのみ外界との通気を確保し、前記内部空間を外界から遮蔽した植物保護装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015031481 | 2015-02-20 | ||
JP2015031481 | 2015-02-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016154539A JP2016154539A (ja) | 2016-09-01 |
JP6713620B2 true JP6713620B2 (ja) | 2020-06-24 |
Family
ID=56824217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016029479A Active JP6713620B2 (ja) | 2015-02-20 | 2016-02-19 | 静電場発生装置、飛動生物除去装置及び植物保護装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6713620B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018140320A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 粒子分離装置、換気装置及び空気清浄機 |
-
2016
- 2016-02-19 JP JP2016029479A patent/JP6713620B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016154539A (ja) | 2016-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5252449B2 (ja) | 静電場発生装置及びそれを用いた飛動生物除去方法 | |
Matsuda et al. | A newly devised electric field screen for avoidance and capture of cigarette beetles and vinegar flies | |
US20200404897A1 (en) | Device for trapping damaging flying insects and method for counting insects trapped | |
Nonomura et al. | An electric field strongly deters whiteflies from entering window-open greenhouses in an electrostatic insect exclusion strategy | |
CN201156932Y (zh) | 一种高压静电农作物灭虫装置 | |
JP2011139688A (ja) | 鳥類退治装置 | |
JP6713620B2 (ja) | 静電場発生装置、飛動生物除去装置及び植物保護装置 | |
CN103858853A (zh) | 一种物理电场灭除农作物地下害虫的装置 | |
CN103563872A (zh) | 一种太阳能高压杀虫装置 | |
CN205547086U (zh) | 一种双能源驱鸟杀虫装置 | |
WO2012086253A1 (ja) | 蚊誘引機 | |
JP2016209783A (ja) | 静電場スクリーン発生装置、食材保管装置及びコンテナ | |
CN207355299U (zh) | 一种户外照明灭蚊器 | |
JP2016220629A (ja) | 携帯型害虫誘引捕捉装置及び携帯型静電場スクリーン発生装置 | |
Gordon et al. | Repelling mosquitoes with electric fields | |
CN212414445U (zh) | 物联网太阳能电击式杀虫灯 | |
CN210960053U (zh) | 一种林业病虫害防治装置 | |
CN202799759U (zh) | 带电栽培装置 | |
CN204762954U (zh) | 太阳能杀虫灯 | |
CN107361037A (zh) | 昆虫诱杀装置 | |
CN104322471B (zh) | 一种电子灭蟑器 | |
CN203072720U (zh) | 一种基于高压静电的智能除虫系统 | |
JP2017063655A (ja) | 静電苗シェルター及びこれに使用される静電場スクリーン発生装置 | |
KR101305965B1 (ko) | 태양열 방충망 및 그의 제어 방법 | |
CN201781876U (zh) | 电子捕虫网 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160301 |
|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20160405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160404 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200421 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6713620 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |