用於誘殺昆蟲的設備的製作方法
2023-04-24 19:42:46
專利名稱：用於誘殺昆蟲的設備的製作方法
相關申請本申請是美國申請US08/695368的部分繼續申請。
本發明的背景1．發明領域本發明涉及一種誘殺昆蟲的設備，尤其涉及一種具有新穎電格柵的設備，其設計成有效地殺死昆蟲，特別是蚊子、螫蠅(bitingflies)和蠓。
2．現有技術用於誘殺昆蟲的設備在本領域是眾所周知的。例如，授予Jones等人的美國專利US2106528，授予Densmore的US3187458，授予Soulos的US3835577，授予Iannini的US3894351，授予De Yoreo的US4182069和授予Hedstrom的US4387529是用於誘殺昆蟲的有用的現有技術設備的代表。Densmore的專利公開了一種設備，它採用一引誘昆蟲的燈和一包圍該燈的浸透殺蟲劑的網，以便殺死試圖到達光源的昆蟲。其餘的授予Jones等人、Soulos、Iannini、De Yoreo和Hedstrom的專利公開了各種設備，它們採用一引誘昆蟲的照明和/或氣味散發機構，和一用於電死試圖到達燈光或信息素的昆蟲的帶電屏柵。
雖然電子「擊蟲」裝置很受消費者的歡迎，但它們有某些缺陷。例如，採用紫外光源的裝置易於誘殺益蟲，但對引誘掠食人類和牲畜的叮刺類昆蟲，比如蚊子和蒼蠅是無效的。利用信息素作為氣味源來引誘特定類型的昆蟲的現有裝置是昂貴的，因為信息素源連續不斷地作用，因此必須經常更換。
在授予Nolen的美國專利US5205064中提供了一種解決上述問題的方案，在此結合併參照整個專利。該專利公開了一種裝置，它有一充滿二氧化碳、辛醇(octenol)、或兩者，或者昆蟲信息素的加壓罐。該裝置還有一個被一電柵包圍的紅外和/或紫外光源。
目前存在著一種需要，即需要能模擬宿主動物，且具有為在該設備周圍攔截昆蟲飛行而構造布置的帶電格柵，從而增加設備殺死昆蟲的效力這樣的設備。
本發明概述本發明提供了一種能模擬宿主動物，且具有為在設備周圍攔截昆蟲飛行而構造的帶電格柵，從而增加設備殺死昆蟲的效力的設備。該設備大致包括一個二氧化碳源、一個辛醇源、一個在辛醇源附近發送二氧化碳從而產生二氧化碳和辛醇的混合物的裝置、一加熱元件和一電格柵。昆蟲最初被與二氧化碳和辛醇的混合物相關的氣味吸引到該設備處。隨著昆蟲飛近該設備，它們被該設備的可見特性進一步吸引，然後在更近的範圍，它們被加熱元件所發出的熱量所吸引。在試圖更加飛近加熱元件時，昆蟲被帶電格柵攔截並殺死。
根據本發明的一實施例，公開了一種誘殺昆蟲的設備，它包含一誘蟲劑源、一加熱該誘蟲劑的加熱裝置、一個二氧化碳源、一貼近該誘蟲劑源發送二氧化碳的裝置、一用於殺死誘蟲劑和二氧化碳源周圍的昆蟲的裝置，以及一用於控制加熱裝置、發送裝置和殺死裝置的裝置。
根據本發明的另一實施例，公開了一種誘殺昆蟲的方法，該方法包含步驟發送二氧化碳，以產生二氧化碳縷，在該縷二氧化碳附近加熱誘蟲劑，以產生二氧化碳和誘蟲劑的混合物；當昆蟲朝混合物飛來時電死昆蟲。
根據本發明的又一實施例，公開了一種誘殺昆蟲的設備，它包含一個二氧化碳源、一辛醇源、一位於辛醇源附近用於加熱辛醇的加熱器、一用於貼近辛醇發送一定量的二氧化碳的閥、以及一包圍二氧化碳源、辛醇源和加熱器的格柵，該格柵接受電荷。
根據本發明的又一實施例，公開了一種誘殺昆蟲的設備，它包含第一誘蟲劑源、第二誘蟲劑源、二氧化碳源、接近該第一和第二誘蟲劑源發送二氧化碳的裝置、用於殺死第一和第二誘蟲劑源與二氧化碳源周圍的昆蟲的裝置，以及一用於控制發送裝置和殺死裝置的裝置。
附圖簡要說明本發明將參照附圖進行描述，其中
圖1是本發明設備的透視圖2是本發明設備的局部切除的底面圖；圖3是本發明設備的局部切除的側面圖；圖4是本發明設備的分解圖；圖5是根據本發明的帶電格柵的嵌板示意圖；圖6是本發明設備的機架的透視圖。
優選實施例的詳細描述發明人在昆蟲學領域的研究表明，叮刺類昆蟲比如蠓、蚊和螫蠅在尋找血液宿主時採取可預知的行為。特別是，這些叮刺類昆蟲最初被利它素(kairomone)的氣味吸引，這種利它素是由血液宿主發出的化學物質且對叮刺類昆蟲有誘惑力。利它素包括由哺乳動物和鳥類血液宿主所呼出的二氧化碳以及由哺乳動物血液宿主散發出的一種醇，辛醇。蚊子和螫蠅可檢測到約90米遠的血液宿主所呼出的二氧化碳的氣味。已經發現，叮刺類昆蟲對小哺乳動物的呼吸特性反應強烈，比如兔子，每五秒鐘呼出約五十立方釐米的二氧化碳。叮刺類昆蟲通過跟蹤血液宿主所產生的二氧化碳縷定位血液宿主。二氧化碳和辛醇的混合物對尋找哺乳動物血液宿主的昆蟲尤其有誘惑力。
在約10米的範圍內，蚊子和螫蠅能與血液宿主實現視覺接觸。研究表明，蚊子最受在外形尺寸和表面區域上類似於小型動物比如兔子的體型的、小型黑色圓柱形物體的吸引。螫蠅最受大型黑色圓柱形物體吸引。隨著昆蟲在目標的可視範圍內逐漸靠近，它們保持在二氧化碳中。
在乾燥天氣中在約3米(在潮溼的天氣中9米)遠的地方，叮刺類昆蟲可檢測到血液宿主的熱發射。熱發射可用度來測量的表面溫度、用波長來測量的紅外光發射或用每單位面積的瓦數來測量的消耗能量來測定。當昆蟲在近距離範圍內並探測到熱輻射時，它們在宿主周圍盤旋，以在探測到的熱輻射基礎上確定宿主的特性。
蚊子和螫蠅響應窄範圍的溫度。研究表明，約110°F±15°F的溫度對尋找哺乳動物血液宿主的昆蟲最有吸引力。在該範圍以下的溫度不吸引這些昆蟲，而在該範圍之上的溫度實際上使這些昆蟲厭惡。因為表面溫度的分布由接近皮膚的表面的血液分布所確定，所以哺乳動物血液宿主的表面溫度的一個重要特性是該血液宿主的表面上更熱和更涼區域的分布圖。蚊子和螫蠅最受具有約50％至70％的表面為約110°F，而表面的其餘部分為更涼的溫度，但不低於約95°F的不規則表面溫度分布圖吸引。
由溫血動物發出的紅外輻射類似於物體冷卻時發出的黑體輻射，即它包括所有波長的非相干光。由於溫血動物將它們的體溫保持在很窄的範圍內，所以它們趨於發射一定的可預知波長的紅外光。人們認為，當昆蟲和血液宿主在同一生態系統中一起進化時，昆蟲的觸角感受器就轉向由特定血液宿主發射的紅外光的波長。
至於能量消耗的測量，已經發現，已知更喜歡鳥類血液宿主的蚊子類受每平方英寸約0.1瓦的宿主能量消耗所吸引。已知更喜歡哺乳動物血液宿主的蚊子類和螫蠅最受每平方英寸約0.1至0.2瓦範圍內的宿主能量消耗所吸引。
現在參照附圖，示出了一種標記為10的本發明的用於誘殺昆蟲的設備。設備10可用於誘殺多種掠食溫血動物比如人和牲畜的昆蟲，包括蚊子、螫蠅和蠓。如圖所示，設備10包括一總體標記為12的殼體、一總體標記為14的加壓罐、一總體標記為16的辛醇源、一總體標記為18的熱源，和一總體標記為20的電格柵。設備10的這些部件一起工作，從而有效且高效地誘殺昆蟲。
如
圖1所示，殼體12包括一頂蓋22、一外保護格柵24和一可拆卸底部託盤。殼體12還包括一機架28，見圖6，它包括以一整件一起模製的一頂板30和一圓柱體32(圖3和6)。頂蓋22安裝到機架28的頂板30上。底蓋26可拆卸地安裝到機架28的圓柱體32上。殼體12的這些部件最好由材料重量輕且不受天氣影響的黑色剛性聚合材料製成。如圖2所示，蓋22、保護格柵24和託盤26的平面圖呈四葉形狀。這種構形的目的是改進捕殺環繞設備10的昆蟲的方式。如附圖中清楚地所示，殼體12已經將一吊鉤27穩固地安裝到其頂蓋22上，用於通過鏈條29例如在昆蟲的棲息地懸掛該設備10。還提供一電線31，用於從適當的電源(例如一電源插座)供電。
蓋22在其中形成有一控制面板34，控制面板上有一電源指示燈36、狀態指示燈38和一用於開、關該設備10的開關40。控制面板34與電線31電連接，以便從電源接收電力。與機架28分開製造的蓋22以任何合適的方式牢固地裝接到機架28的頂板30上。然後機架28的頂板30牢固地裝接到保護格柵24上。蓋22的主要功能是保護設於殼體12內的內部部件(例如罐14、辛醇源16、熱源18和與上述部件相互作用的電子部件)免受環境汙染，比如雨。
保護格柵24有多個豎直支撐部件42，這些支撐部件連接到機架28的頂板30上，且與多個水平部件44互連，水平部件防止與位於保護格柵24內的帶電格柵20發生任何不希望的接觸。託盤26包括一從託盤26的底部向上延伸的內凸緣46。凸緣46的直徑稍大於機架28的圓柱體32的直徑，且與圓柱體32的底部疊置。託盤26可通過通道鎖定方式可釋放地連接到圓柱體32上，其中有許多J形通道47，見圖4，在凸緣46內與從圓柱體32的外表面垂直延伸的對應數目的柱(未示出)對接。託盤26可從設備10移去，以便去除由該設備10殺死的遺留的昆蟲，且可接近加壓罐14、辛醇源16和熱源18。
加壓罐14、辛醇源16和熱源18適當地安裝在機架18上。熱源18包括一安裝在機架18的圓柱體32的外表面上的覆蓋層18a，它含有一安裝在由橡膠或塑料製成的黑色柔性絕緣片內的電阻加熱元件60。這樣的熱源18可從ElectroFlex Heat,Inc.of Bloomfield,CT得到。加熱元件60與控制開關40電連接，用於開、關熱源18。加熱元件60，當從電源31通過開關40供應電力時，產生熱量，用以升高熱源18的溫度。加熱元件60以一種類似於動脈和靜脈的式樣布置在覆蓋層18a內，產生接近皮膚的表面的血液的紅外圖象。加熱元件60保持覆蓋層18a的約50％至70％的表面區域在約110°F的溫度，且使其餘表面的溫度不低於約95°F。熱源18的溫度通過一電子控制器(未示出)調節，其設計方案在本領域是公知的。熱源18還可包括一紅外過濾器19，見圖2，它完全包圍熱源18的覆蓋層18a。紅外過濾器19通過僅使所需頻率的相干光或半相干光通過，可用來使該設備10對那些具有已知已經調諧到紅外光特定波長的觸角的昆蟲的吸引最大化。
圖4是設備10的分解圖，示出了罐14和與殼體12分離的託盤26、安裝殼體12內的辛醇源16a以及從殼體22移開的辛醇源16b。辛醇源16a和16b包括溶解在蠟基介質且盛放在塑料殼體內的辛醇。辛醇源16a和16b安裝成接觸熱源18，處在熱源18和格柵20之間，且就在發送器50的排出管52(在下文對兩者進行描述)末端部下面。辛醇源16a和16b通過夾子17a和17b定位，夾子以公知的方式安裝在保護格柵24上。在優選實施例中，每一個辛醇源16a和16b設計成用於當加熱到110°F時每小時釋放約7mg的辛醇。已經發現，從一個辛醇源16中釋放的辛醇量對大多數蚊子非常有吸引力，而從兩個辛醇源16釋放的辛醇量對大多數螫蠅非常有吸引力。
加壓罐14最好裝有二氧化碳，且安裝到一個發送器50上，比如電磁閥，它控制二氧化碳從罐14的發送。發送器50以公知的方式由控制熱源18的同一電子控制器(未示出)來控制。發送器50從罐14間歇地散發二氧化碳，從而模擬通過哺乳動物血液宿主的呼吸作用散發的二氧化碳的發送。二氧化碳經一對排出管52散發出，排出管穿過圓柱體32的壁和熱源18，將二氧化碳從圓柱體32輸送至接近辛醇源16的區域。發送器50最好是一電磁閥，它可以簡短的噴出方式發送二氧化碳，這模擬了大多數哺乳動物的呼吸模式，因此比恆定的發送對蚊子更有吸引力。這樣的電磁閥可從KIP Valve of Farmington,CT和Precision Dynamics of New Britain,CT得到。電子控制器控制電磁閥，以確保二氧化碳的發送量保持恆定，而不管外界溫度的變化。電磁閥的另一替代物是一節流器，它通過一多孔的粉末金屬膜發送恆定體積的二氧化碳。這樣的節流器可從Mott Corporation ofFarmington,CT得到。
現在將參照圖2-5描述電格柵20。電格柵20由電連接在一起且構形成一包圍罐14、圓柱體32、熱源18和辛醇源16的盒子的四塊嵌板70構成。每塊嵌板70由一對通過沿其上、下邊緣的絕緣材料74互連的金屬板72a和72b構成。每一板72a、72b由金屬板衝壓而成，且包括一系列通過分別在嵌板的頂部和底部的水平部件80a和80b互連的垂直部件82。絕緣材料74互連且分隔板72a和72b的水平部件80a和80b。一塊板72a、72b充電，而另一塊板72b、72a接地。採取這種方式，當昆蟲經過電格柵20時，它們將觸電而亡。
如圖5所示，當板72a和72b互連而形成嵌板70時，嵌板70的開口寬度根據將由設備10捕殺的昆蟲翼展來變化。在區域90，相繼部件82之間的間隔約3.0mm，以便捕殺蠓，它們的翼展約為1.5mm。在區域92，相繼部件82之間的間隔約為5mm，以便捕殺蚊子，它們的翼展約5.0mm。在區域94，相繼部件82之間的間隔約9.0mm，以便捕殺螫蠅，它們的翼展約9.0mm。熱源18周圍的電格柵的方形構造使區域90最接近熱源18，區域92稍遠離熱源18，而區域94最遠離熱源18。這種構形利用了特定昆蟲的飛行路徑，因為眾所周知，蠓比蚊子在更近的範圍繞血液宿主盤旋，而蚊子比螫蠅在更近的範圍繞血液宿主盤旋。
通過一脈衝高壓線圈(未示出)給電格柵20供電，該線圈由控制熱源18和發送器50的電子控制器來控制。每秒鐘給電格柵20供電多次。採用這樣的間歇供電有許多優點。首先，不需要昂貴的連續供電的變壓器。其次，昆蟲不必物理接觸嵌板70的兩板72a、72b而被殺死。在垂直部件82之間的間隔可超過昆蟲的翼展，因為脈衝高壓電弧可設置成僅當昆蟲身體偏移垂直部件82之間的絕緣空氣隙時就殺死昆蟲。這種設計在小昆蟲比如蠓的情況下特別有益。蠓的翼展遠小於絕緣現有技術的電擊滅蟲裝置中使用的普通6500伏變壓器所需的乾燥空氣隙。
本發明的脈衝供電的另一優點是，因為當它們試圖通過電格柵時大多數昆蟲不接觸電格柵20，所以它們不粘附到上面，而這在現有技術的電擊滅蟲裝置是很經常的情況。如果它們不物理接觸電格柵20，那麼它們易於在電脈衝之間的間歇從垂直部件落下。而且，因為僅蠓、蚊子和螫蠅被設備10所吸引，所以供給電格柵20的電力可設定在2000伏。這個數量的電壓能殺死昆蟲，但不使甲殼爆炸，不象現有技術的電擊滅蟲裝置，現有技術的裝置為6500伏，致使昆蟲爆炸，而將昆蟲的碎片散播到空氣中。
設備10還包括一安裝在殼體12內機架28的頂板30上的溼度傳感器39。溼度傳感器39用於監測周圍空氣的溼度，並調節供應給電格柵20的電量。該溼度傳感器39由控制熱源18、發送器50和高壓線圈的同一電子控制器控制。因為當周圍空氣的溼度增加時板72a和72b之間的空氣隙明顯縮短，橫跨該間隙需要更小的電壓。因此，溼度傳感器39根據周圍空氣的溼度值調節供應給電格柵20的電量。隨著溼度的增加，供給電格柵20的電量成比例地減少，且當溼度下降時，供應給電格柵20的電量成比例地增加。
除了如上所述控制設備10的運行之外，電子控制器還能監測二氧化碳和辛醇源的狀態，且當這些可消耗品需要更換時通過控制面板34的狀態指示燈38給出信號。電子控制器還能記錄和儲存殺死昆蟲的數量。這一信息可傳遞給監測站，以便遠程測定昆蟲的數量等，同時限制了測試人員暴露於昆蟲和昆蟲帶來的任何疾病。
運行中，如上所述，隨著辛醇源16a和16b被熱源18加熱，以便使辛醇汽化，二氧化碳以預定的間隔由發送器50發送，通過排出管52到達辛醇源16a和16b的緊接上方，從而使汽化的辛醇與二氧化碳混合，因此產生已知最吸引蚊子、螫蠅和蠓的氣味。首先，昆蟲被二氧化碳和辛醇混合物的氣味所吸引。然後，當昆蟲逐漸接近進入視覺範圍內時，它們被小型的黑色圓柱形狀進一步吸引。最後，當昆蟲接近進入熱探測範圍時，它們被熱源18所消耗的熱能所吸引。此外，如果設備10包括紅外過濾器19，如上所述，昆蟲還受熱源18發出的紅外光所吸引。隨著昆蟲繞設備10盤旋，它飛得離設備10越來越近，從而感應如上所述的熱分布圖。最後，昆蟲飛入電格柵20，觸電而亡。
雖然已經示出和說明了體現本發明的特定結構，但顯然對於本領域的技術人員來說，可以進行部件的各種改進和重新布置，而不會脫離本發明的思想和範圍。例如可利用各種熱源，比如包括在圓柱體32上直接鍍或噴塗的加熱元件的熱源。所以，除了在所附的權利要求的範圍內，本發明不限於在此示出和描述的特定形式。
權利要求
1．一種誘殺昆蟲的設備，其包括誘蟲劑源；加熱所述誘蟲劑的加熱元件；二氧化碳源；接近所述誘蟲劑源發送所述二氧化碳的發送器；用於殺死所述誘蟲劑源和二氧化碳源周圍的昆蟲的殺蟲元件；以及用於控制所述加熱元件、所述發送器和所述殺蟲元件的控制器。
2．如權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述殺蟲裝置包括一帶電格柵。
3．如權利要求2所述的設備，其特徵在於，所述誘蟲劑源、所述二氧化碳源、所述加熱元件、所述發送器和所述殺蟲元件裝放在一殼體內。
4．如權利要求3所述的設備，其特徵在於，所述誘蟲劑源包含一蠟基辛醇化合物。
5．如權利要求4所述的設備，其特徵在於，所述二氧化碳源包含一個二氧化碳加壓罐。
6．如權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述發送器包含一與所述加壓罐的噴嘴工作連接的閥。
7．如權利要求6所述的設備，其特徵在於，所述殼體包括一在其頂端與一板連接的圓柱體，一與所述板連接的上殼體部分，一下殼體部分和在所述上、下殼體部分之間連接的中間殼體部分，其中，所述圓柱體位於所述上、下殼體部分之間，且在所述中間殼體部分內。
8．如權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述罐設於所述圓柱體內，所述加熱元件設於所述圓柱體的外表面周圍，且所述蠟基辛醇化合物鄰近所述加熱元件設置。
9．如權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述殼體的橫截面為四葉形。
10．一種誘殺昆蟲的方法，該方法包含步驟發送二氧化碳，以產生一縷二氧化碳；在該縷二氧化碳附近加熱誘蟲劑，以產生二氧化碳和所述誘蟲劑的混合物；以及當昆蟲朝所述混合物飛來時電死昆蟲。
11．一種誘殺昆蟲的設備，其包括二氧化碳源；辛醇源；位於所述辛醇源附近用於加熱所述辛醇的加熱器；用於鄰近所述辛醇發送一定量的所述二氧化碳的閥；以及包圍所述二氧化碳源、所述辛醇源和所述加熱器的格柵，所述格柵接受電荷。
12．如權利要求11所述的設備，其特徵在於，其還包含一用於控制所述閥以調節從所述二氧化碳源發送的所述二氧化碳量的控制器。
13．如權利要求12所述的設備，其特徵在於，所述控制器控制由所述格柵接收的所述電荷的頻率。
14．如權利要求11所述的設備，其特徵在於，其還包含一用於確定周圍空氣的溼度並基於周圍空氣的所述溫度值調節所述電荷量的傳感器。
15．一種誘殺昆蟲的設備，其包括第一誘蟲劑源；第二誘蟲劑源；二氧化碳源；接近所述第一和第二誘蟲劑源發送所述二氧化碳的發送器；用於殺死所述第一和第二誘蟲劑源以及所述二氧化碳源周圍的昆蟲的殺蟲裝置；以及用於控制發送裝置和所述殺蟲裝置的控制器。
16．如權利要求15所述的設備，其特徵在於，所述殺蟲裝置包含一帶電格柵。
17．如權利要求16所述的設備，其特徵在於，所述第一和第二誘蟲劑源、所述二氧化碳源、所述發送器和所述殺蟲裝置裝設在一殼體內。
18．如權利要求17所述的設備，其特徵在於，所述誘蟲劑源包括一蠟基辛醇化合物。
19．如權利要求18所述的設備，其特徵在於，所述二氧化碳源包括一個二氧化碳加壓罐。
20．如權利要求19所述的設備，其特徵在於，所述發送器包括一與所述加壓罐的噴嘴工作連接的閥。
21．如權利要求20所述的設備，其特徵在於，所述殼體包括一在其頂端與一板連接的圓柱體，一與所述板連接的上殼體部分，一下殼體部分和在所述上、下殼體部分之間連接的中間殼體部分，其中，所述圓柱體設於所述上、下殼體部分之間，且在所述中間殼體部分內。
22．如權利要求21所述的設備，其特徵在於，所述罐設於所述圓柱體內，所述加熱元件設於所述圓柱體的外表面周圍，且所述蠟基辛醇化合物鄰近所述加熱元件設置。
23．如權利要求22所述的設備，其特徵在於，所述殼體的橫截面為四葉形。
24．如權利要求18所述的設備，其特徵在於，所述第二誘蟲劑源包括一熱源。
25．如權利要求24所述的設備，其特徵在於，其還包含一用於過濾所述熱源的紅外輻射的紅外過濾器。
全文摘要
一種誘殺昆蟲的設備(10)。該設備(10)模擬宿主動物且具有為在設備(10)周圍攔截昆蟲飛行而構造的帶電格柵(20),從而增加設備殺死昆蟲的效力。該設備一般包括二氧化碳源(14)、辛醇源(16)、一在辛醇源附近發送二氧化碳從而產生二氧化碳和辛醇的混合物的設備(50)、一加熱元件(60)和一帶電格柵(20)。昆蟲最初被二氧化碳和辛醇的混合物的氣味吸引到設備處。隨著昆蟲飛近設備,它們被該設備的可見特性進一步吸引,然後在更近的範圍內,它們被加熱元件所發出的熱量所吸引。在試圖更加飛近加熱元件的過程中,昆蟲被帶電格柵(20)攔截並殺死。
文檔編號A01N31/02GK1325264SQ99813010
公開日2001年12月5日 申請日期1999年9月1日 優先權日1998年9月2日
發明者J·A·諾倫, D·L·馬蒂厄, D·克林 申請人:生物傳感公司, 美國政府農業部