JPH0760756B2 - 高電圧パルスを用いた殺虫方法及び殺虫用高電圧パルス発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気的に白蟻等の害虫を駆除するための方法と
これを実施する電気的アプリケータガン並びにその作動
装置に関する。

［従来の技術］ 従来の電気的白蟻駆除装置は、米国特許第4,223,468 号
及び第4,366,644 号に記載されている。

これら従来の電気的白蟻駆除装置では、高電圧パルス発
生のために、コンデンサの充放電をバイブレータと接点
との開閉で制御している。即ち、バイブレータの作用は
通常のドアベルと同じで、スイッチが閉じてコイルを通
る回路が形成されると、コイルに発生する磁場で接点か
らバイブレータが引離されて電流回路が切れ、磁場が消
失するとバイブレータがスプリングで戻され接点と接触
する。このように、バイブレータが開閉を交互に繰り返
すので、変圧器には電気パルスが発生する。然しなが
ら、このような電気応用機器は機械系に摩耗や破損を生
じ易く、従ってこれらの装置はその出力に限界があり、
故障し易く、定期的な保守が必要であった。

更に、このような従来の装置の効率は、放電時にあって
は、コンデンサの充電電気量に依存する。交流電源によ
りコンデンサが最大の充電量を得るには、コンデンサの
充放電に最適な時点が必要となり、コンデンサの放電が
早過ぎればエネルギの蓄積は最大とならず、放電が遅け
れば完全に放電する時間が十分得られないことになる。
然しながら、このような従来の装置におけるコンデンサ
の充放電の殆んどは、コイルの形成する磁場にバイブレ
ータを引戻すだけの十分な強さがあるかどうかに依存し
ており、またバイブレータは機械装置であるから、接点
が離れる時間は不規則となり易い。このため従来の装置
のコンデンサは意図した望ましい時間では充放電しない
という別の欠点を持っている。

［発明の要約］ 本発明では公知の方法及び装置構成に対して著しく改善
した方法及びその実施の為の装置を実現するものであ
り、装置に関して云えば、公知の装置が振動子及び発振
器を採用したのとは異なり、本発明では、容量性放電に
よって出力を発生させる。放電中のコンデンサはインダ
クトと共振し、式1/2LCで表わされる周波数を発生させ
る（但し、Ｌはインダクタンス、Ｃは回路素子の容量で
ある）。本発明装置の出力は、特定周波数で位相ロック
される。ワットで表わされる出力は準無制限であり、こ
れを制約するのは使用される素子の品質及びサイズだけ
である。

動作周波数は、67KHzに設定するのが好ましく、この周
波数の出力エネルギーならば、装置を操作する作業者を
危険にさらすことはないが、電力が木材を貫徹させるに
は十分な低さであり、これにより内側の白蟻を電気的に
殺すことができる。

本発明は、一端から細長い外部当接用の電極を突出させ
た探査ガンを利用する。この電極は、虫害のある対象物
にエネルギーを送り込むように構成されている。操作者
がうっかり外部の当接電極に触れるのを防止すると共に
高電圧バックフラッシュから保護するため、探査ガンの
引き金に特殊な安全機構を組込んだ。この引き金は、２
段電力スイッチであり、第１段では電力継電器によって
装置に給電し、第２段ではアプリケータガンに対する変
圧器の１次巻線と直列の抵抗器とをスイッチが分路す
る。即ち、装置は低電力でスタートするが、引き金を強
く引くと、装置が高電力モードに切換わる。

対象材料は２通りのモードで処理することができる。例
えば、木材の不伝導性を破壊するには高電力モードが必
要であるが、電圧に敏感な美術館内の（虫害のある絵
具、紙などのような）対象物には、これらを損傷させな
いため低電力レベルが要求される。

本発明装置の出力は準無制限であるから、大規模な対象
物の処理に有用である。例えば白蟻、甲虫及び木喰い蟻
に犯された樹木や木造橋などである。大規模な対象を処
理する際には、アプリケータガンを起重機で扱い、遠隔
制御操作することもできる。

［実施例］ 本発明の作用原理及び利点を添付図面に示した本発明の
実施例により以下説明する。

第１図に示すように、本発明の主要電源部はコンデンサ
43を含んでおり、このコンデンサ43は、分路を形成して
いるサイリスタ59のスイッチ作用によって迅速に充放電
させられ、直列接続したインダクタ（インダクタンス素
子）47を振動させる。インダクタ47は回路49によってタ
ップ接続され、特定周波数出力を発生させる。変圧器51
で変圧された高電圧出力は、アプリケータガン92の電極
96に送られる。

第２図から明らかなように、アプリケータガン92の構造
は、把手106及びトリガースイッチ29をオンオフする引
き金27を含み、把手106の前方には、操作者の手をアプ
リケータガン92の電極96による高電圧バックフラッシュ
から保護するブラケット118を設けてある。主要電源部
のコンデンサ43は、抵抗器45及び特定周波数で振動する
前記インダクタ47を含む回路の一部を構成している。こ
れにより、インダクタ47は、抵抗器31と直列に接続さ
れ、振動の電力レベルを任意に変えることを可能にす
る。ダイオード61は、誘導電流の導通を確実にし、完全
な高周波正弦波を形成する。インダクタ47は、アプリケ
ータガン92に組込まれる高電圧発生用の変圧器51の１次
巻線をなすものである。

本発明では、コンデンサ43の充放電は、第１図の下半分
に図示されている位相ロック回路で制御される位相ロッ
クモードにより動作する。

コンデンサ43は、半波整流正弦波83が全ピーク電圧85に
達するまで充電される。従って、コンデンサ43の全電荷
は、正弦波の90°点85に相当する。コンデンサ43がサイ
リスタ59の作用によって放電するのを待機する過程で、
正弦波83はその正ピーク電圧から０に向かって周期的に
変動する。この実施例では、コンデンサ43のピーク電圧
は、実効電圧［rms］×1.41である。主要電源部のサイ
リスタ59は、制御回路部の変圧器19によって給電される
位相ロックトリガー発生器の出力段であるパルス発生用
のトリガー変圧器64からの電力放出信号を待機し、これ
によって回路の継続を行なう。この位相ロック回路を設
けたことによって、コンデンサ43は充電が完了しないう
ちは絶対に放電しない。コンデンサ43に蓄積された電力
は、変圧器51によって変圧され、第２図に示すアプリケ
ータガンの電極96に供給される。

主要電源部におけるコンデンサ43の充電及び放電サイク
ルは、一方のサイクルが終了するまで次のサイクルが始
まらない所謂インターロック関係にあるから、この方式
は極めて能率的である。充電が不完全なコンデンサ43が
連携するインダクタ47へ放電されることはなく、而も、
主要電源部のコンデンサ43の不完全なパージに起因して
構成素子に作用する大きな電気的応力が回避される。

このように、位相ロック回路は、サイリスタ59を介して
コンデンサ43の充放電を制御するが、これら何れの部品
も固形化された固体部品であるから摩耗や破損は殆んど
生じない。

主要電源部の構成素子の典型的な容量について述べてお
くと、抑制チョーク41が435ミリヘンリー、コンデンサ4
3が1.5マイクロファラッド及び2,000ボルト、高電圧出
力変圧器51の１次巻線から成るインダクタ47が3.7マイ
クロヘンリーであった。また、位相ロックパルス列は、
80マイクロセコンドに亘って67KHzで振動し、パルスバ
ーストの間隔は16.2ミリセコンドである。

無線周波数エネルギーを連続的に印加するのではなく、
間隔を置いた衝撃的なパルスを印加するという方法は、
木材のような複雑な不良導体から成る対象物資の温度を
発火しレベルまで上昇させることなく、電気的エネルギ
ーを貫徹させるのに効果的である。

実施例における位相ロック発生器の電力消費は、0.1ア
ンペア/460ボルト、即ち、46ワットである。また、衝撃
的なパルス発生の過程で、主要電源部のコンデンサ43
は、649ボルト直流ピーク、65アンペアで動作する。１
サイクルの瞬間バーストエネルギーは、42.3キロワット
である。このエネルギーは、ケブルを介して第２図に示
すアプリケータガン92に供給される。

この好ましい実施例の各部の機能を、第２図を参照して
説明する。アプリケータガン92は、電気的素子を収容す
るプラスチック筐体93と、第１図に示したインダクタ47
の一次巻線及びその２次巻線53を含む高電圧発生用の変
圧器51とから成る。アプリケータガン92の前方部分94の
火花ギャップ55は、これら高電圧作用部分からの保護手
段としてそれらより離れた部分で作用する。白蟻等の害
虫を電気的に駆除する為に必要な電力が、電極96によ
り、例えば、白蟻102に犯されている木材98等に向かっ
て送られる。即ち、給電された電極96は巣穴100内に棲
息する白蟻によって形成された空洞97内へ殺虫電気エネ
ルギーを供給する。印加される高電圧、高周波エネルギ
ーは、木材98、巣穴100を通して白蟻102に伝達されるか
ら、アプリケータガン92を操作する者が、選ぶ木材98の
任意の場所に電極96を当接させればよい。発生した電気
エネルギーは、アース回路104及びこれによるアース79
を求めながら導電率の最も高い通路を辿って伝わる。水
分を含み、炭素分の多い昆虫の身体は導電率が高いか
ら、電流密度が最高となり、即死する結果となる。

典型的な実用例では、、アプリケータガン92の操作者が
白蟻に侵されている構造物に沿ってアプリケータガン92
を往復移動させる。電圧も周波数も共に高いから、電気
エネルギーは構造内へ伝播する。適用対象となる材質の
不伝導性レベルに応じて２通りの電力モードでアプリケ
ータガン92を操作することができる。

アプリケータガン92への給電は、２本のエネルギーケー
ブル110と１本のアースケーブル111とによってなされ、
前記エネルギーケーブル110としては、第１図に示すリ
レー回路25を起動する２本の別々のエネルギーケーブル
110が配設されている。エネルギーケーブル110もアース
ケーブル111も総て電源装置112と接続している。電源装
置112は３極のプラグ114及び導線115を介して通常の電
力線に接続し、公知のスイッチ116によってオンオフさ
れる。２個のネオンランプ7,9がアース確認用のモニタ
ーとして作用し、アース79の存在、アースケーブル113
の配設を確認させる。

アプリケータガン92の出力は、２段式に動作する引き金
27によって制御される。この引き金27は、先ずアプリケ
ータガン92に給電し、更に押圧すると、機械的リンケー
ジ30を作動させる。該リンケージ30は、スイッチ29を閉
じさせ、捲線抵抗器31を分路させて出力を増大する。ア
プリケータガン92のコイルの１次側を回路49にタップ接
続することにより、動作周波数の変化を可能にする。変
圧器51の高電圧２次コイル53を連接する回路54によっ
て、アプリケータガン92の前方部分にある出力部94の火
花ギャップ55に接続してあり、他端はアース側81に接続
する。この場合、典型的な用途では約6m（20フィート）
のケーブルでアプリケータガン92を電源装置112に接続
する。

その他の構成部分の作用を再び第１図を参照して以下に
説明する。

装置を使用する前に、操作者は電力入力端子1,2及びア
ース端子５間に接続されている２個のネオンランプ7,9
をチェックすることによって電源装置112が正しくアー
スされていることを点検する。電源装置112の機枠も一
方ではアース端子５と接続され同様符号６で示すように
他方もアースされる。装置が正しくアースされていれ
ば、２個のネオンランプ7,9のうちの１個だけが明るく
点灯する。他方のランプはアース電位の状態にあるから
点灯しない。

次に電源装置112がスイッチ11によってオンの状態とな
り、この段階において、共にヒューズ13によって保護さ
れている主要電源部の変圧器17及び制御回路部の小型ト
リガー発生器となる変圧器19に給電される。アプリケー
タガン92の引き金27を引くと、リレー回路25が作動し、
２組のスイッチ21,23を介して装置の各回路に対し電気
エネルギーが搬送される。

主要電源部の回路において、スイッチ21が閉成される
と、電流は、スイッチ21、整流ダイオード33、絶縁抵抗
器37、、整流ダイオード35、ヒューズ39及び無線周波チ
ョーク41を通って主要電源部のコンデンサ43に流入し、
これを所定電圧まで充電する。無線周波チョーク41は高
エネルギー振動が電源を破壊するのを防止する。

他方、制御回路部のリレー回路25のスイッチ23が閉じる
と、トリガー発生器が作動する。即ち、位相反転交流が
ダイオード96によって半波整流されて抵抗器71を通過
し、トリガー変圧器64の１次巻線65と直列するコンデン
サ67を充電する。この場合、抵抗器73と直列のネオンラ
ンプ75のイオン化レベルがコンデンサの放電時点を決定
する。コンデンサ67の充電に伴ない、電圧中の到来半波
整流正弦波が増大する。正弦波電圧がネオンランプ75の
イオン化レベルに達するとこのランプ75が点灯する。

この点灯は、共通正弦波の負側変位87が電気角度−80
°、典型的には65ボルトに達した時にのみ起こる。ネオ
ンランプ75は、サイリスタ77をスイッチオンモードに起
動する。斯くして、サイクリスタ77は、コンデンサ67を
放電させ、約10マイクロセコンドのシャープなパルスを
発生させる。このパルスは、パルス変成器として働くト
リガー変圧器64によってインピーダンス変成され、トリ
ガー変圧器64の２次巻線63は、主要電源部のサイリスタ
59のゲートにパルスを供給するから、サイリスタ59は、
主要電源部のコンデンサ43を放電させて、アプリケータ
ガン92の側の変圧器中に強い振動を発生させる。この場
合、ダイオード61は誘導電流の導通を確保し、サイリス
タの過度電流による破壊を保護する。主要電源部の高電
圧発生器が給電を断たれた時、危険な直流電圧を迅速に
消散させるため、この高電圧回路と並列に抵抗器45を接
続してある。２個のコンデンサ3,8は、無線周波数が家
庭用電力線に流入するのを防止するのに役立つ。また、
別設の端子10により、制御回路部は、補助アース79と接
続されている。

上述の構成及び動作から明らかなように、電気的手段に
より害虫の駆除を行なう本発明は、無毒性タイプであ
り、科学的害虫駆除に伴なう危険はない。公知の電気的
殺虫方式と同様に化学的殺虫方式よりも信頼性に優れ、
能率的であり、装置全体もコンパクトに構成できる。

以上、特定の実施例に関連して本発明を説明したが、本
発明の思想及び範囲内で他にも種々の実施態様が可能で
あることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における主要電源部及び位相ロックパ
ルス発生器を含む制御回路部とそれらの内部電子素子を
略示した回路図、第２図は、アプリケータガンをその給
電装置と共に示した構成図である。 7,9,75……ネオンランプ、11……スイッチ 21,23……スイッチ、25……リレー回路、27……引き金 43……コンデンサ、47……インダクタ、59……サイリス
タ 64……トリガー変圧器、67……コンデンサ、77……サイ
リスタ 92……アプリケータガン、96……電極、98……木材 102……白蟻、106……把手、111,113……アースケーブ
ル 112……電極装置、116……スイッチ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気エネルギー供給源から供給される電気
   エネルギーを容量性回路に導入し、 サイリスタ起動回路を起動して、定周波数をもつ複数の
   高電圧電気パルスをパルス発生器に出力し、 該出力を電気的エネルギーパルスとしてアプリケータガ
   ンにより虫害のある対象物に印加する ことを特徴とする高電圧パルスを用いた殺虫方法。
2. 【請求項２】電気エネルギー供給源と、 この供給源から供給される電気エネルギーを導入する容
   量性回路と、 該容量性回路による放電が、 サイリスタ起動回路により起動されて 定周波数をもつ複数の高電圧電気パルスとして出力する
   パルス発生器と、 虫害のある対象物に電気的エネルギーパルスを印加する
   アプリケータガンと から成る ことを特徴とする殺虫用高電圧パルス発生装置。
3. 【請求項３】エネルギー供給源によって供給される電気
   エネルギーの電圧を複数の異なる電圧から選択してパル
   ス発生器が複数の異なる電圧パルスを出力することを可
   能にする手段をも含むことを特徴とする請求項第（２）
   項に記載の高電圧パルス発生装置。
4. 【請求項４】電気パルスの定周波数を複数の異なる定周
   波から選択できることを特徴とする請求項第（２）項に
   記載の高電圧パルス発生装置。
5. 【請求項５】パルス発生器が発振単一周波数容量性放電
   回路から成ることを特徴とする請求項第（２）項に記載
   の高電圧パルス発生装置。
6. 【請求項６】エネルギー供給源が、在来型電力線及び通
   常の交流線間電圧をより高い電圧に変換するための少な
   くとも１つの変圧器をも含むことを特徴とする請求項第
   （２）項に記載の高電圧パルス発生装置。
7. 【請求項７】アプリケータガンが対象物に向かってパル
   スを伝導する少なくとも１つの伝導電極を含むことを特
   徴とする請求項第（２）項に記載の高電圧パルス発生装
   置。
8. 【請求項８】アプリケータガンが複数の異なる信号パル
   ス電圧からの選択スイッチを含むことを特徴とする請求
   項第（２）項に記載の高電圧パルス発生装置。
9. 【請求項９】パルス発生器に供給される電気エネルギー
   が交流電気エネルギーであることを特徴とする請求項第
   （５）項に記載の高電圧パルス発生装置。
10. 【請求項１０】エネルギー供給源が変圧器が接地されて
    いるかどうかをモニターする手段をも含むことを特徴と
    する請求項第（６）項に記載の高電圧パルス発生装置。
11. 【請求項１１】アプリケータがピストルサイズのガンの
    形態を呈し、前記ガンが把手、ガンの出力を制御するた
    め前記把手に設けたスイッチ、及びターゲットにむかっ
    てパルスを伝導するための少なくとも１つの電極を有す
    ることを特徴とする請求項第（７）項に記載の高電圧パ
    ルス発生装置。