灭蚊器的制作方法

本申请涉及一种改进的带菌者捕捉器(vectortrap)。

背景技术：

蚊子是一种形式的载体(vector)。该载体指将疾病从一个人传给另一个人的昆虫或动物。雌蚊叮咬会传播危险的疾病，如疟疾、登革热和西尼罗河病毒(westnilevirus)。雌蚊叮咬动物或人类，吸出微量的血液用来繁殖。血液含有使雌蚊产卵的蛋白质。在这之后，雌蚊在水中产下它们的卵。然后幼虫从卵中孵化。幼虫生活在水中，从水中滤出(得到)有机物来维持生命。然后幼虫转变成蛹，蛹再转变成成蚊(adultmosquitoes)，然后飞走。蚊卵长成成蚊的周期约为一周。

us6298011bl公开了一种杀死蚊幼虫的方法。该方法包括将声波换能器(acoustictransducer)浸入含有蚊幼虫的水体中，并使该声波换能器通电以在水体中引起共振频率。共振频率与蚊幼虫的气囊共振，然后使周围组织损伤，从而导致蚊幼虫死亡。

us20140202961al公开了一种用于消耗(减少)水中目标生物体的系统。该系统包括防水换能器，该防水换能器被配置成用于在一个或多个超声波频率下用低强度的声音穿透含水的容器或充满含水的容器，持续时间足以防止至少90％的目标生物体成熟。该目标生物体可指蚊幼虫。在一个实现方式中，用于消耗水中目标生物体的便携式系统包括控制系统和多个防水换能器。该系统被配置为使声音穿透水的表面层，该声音具有从约40千赫兹到约100千赫兹的声音频率范围，且具有功率浓度范围(powerconcentrationrange)大约从每毫升35毫瓦到每毫升100毫瓦，持续时间从大约1秒到大约100秒。

技术实现要素：

本申请的目的是提供改进的灭蚊装置。

本申请提供了改进的灭蚊装置，用于为蚊幼虫提供合适的繁殖场所，并用于消灭或杀死幼虫。

该灭蚊装置包括用于收集和储存雨水的容器。储存的雨水(通常是静止的)为蚊幼虫提供了合适的繁殖场所。

该灭蚊装置还包括紫外(uv)光产生单元以产生uv光，并向容器发射或发送所产生的uv光。uv光是指波长接近或在10纳米(nm)到400nm的紫外光范围内的光。经发送的uv光会吸引雌蚊在容器的水中产卵。卵后来长成蚊幼虫。由于蚊子在夜间活动较多，uv光产生装置经常在夜间通电。

该灭蚊装置还包括水位传感器，用于测量容器中水的水位。该水位传感器可以测量水位的深度或可以确定水位的深度范围。

该灭蚊装置还包括超声波产生单元，用于产生具有预定频率或波长的超声波。该超声波的工作频率可以超过20千赫。产生的超声波被导向容器内的水，其中蚊幼虫在那里繁殖。经发送的超声波与蚊幼虫的气囊共振，使气囊周围的组织受到损伤，从而杀死蚊幼虫。

该灭蚊装置还包括控制单元，该控制单元适于接收来自水位传感器的容器中水位的测量值。

在控制单元接收到水位测量值后，它根据所接收的水位测量值确定超声波发射的持续时间。

确定持续时间，使超声波的声能足以杀死位于容器内的水中不同部位或位置的蚊幼虫，即使当幼虫位于距离超声波产生单元最远的位置时。当超声波在水中传播时，由于水中的粒子或杂质对声波的吸收和散射，其振幅衰减，导致声能的损失。该衰减或能量损失也随着超声波传播的距离而增加。这意味着离超声波产生单元最远的位置接收的声能最小。为了杀死最远位置的蚊幼虫，通常根据超声波传播的最远距离确定超声波的持续时间。

该最远距离也对应于容器内水位的测量值。水位测量值越高，最远距离越长，反之亦然。换句话说，控制单元使用水位的测量值来确定超声波发射的持续时间。

该控制单元随后激活或激励超声波产生单元以在所述确定的持续时间内以预定频率发送超声波。然后，水中的蚊幼虫经受到超声波，其中该超声波使幼虫的受伤足以阻止蚊幼虫的成熟。

简而言之，改进的灭蚊装置有效地吸引雌蚊在水中产卵以长成幼虫，然后通过在根据容器内的水的水位确定的足够时间内发送超声波有效地杀死幼虫，该水位可随时间变化。当容器内的水位较低时，可缩短持续时间。与其它在固定的持续时间内发送超声波的装置相比，这节省了能量。

超声波产生单元可以设置在容器底部附近。换句话说，超声波产生单元可以设置在容器底部的外表面、容器底部下方或位于容器内部且靠近容器底部的位置。这使得实现方式变得容易。

在一个实现方式中，超声波产生单元以约42千赫的预定频率提供超声波，并且以约50瓦的功率发送超声波。发送超声波的持续时间从5分钟到20分钟的范围。

当所测得或感测到的水位基本为零时，超声波产生单元可以被解除激活。换句话说，当蚊幼虫基本上不存在时，超声波产生单元不会被激励。然后，这将节省能量和工作成本。

uv产生单元可以被设置在容器附近或容器内。这可使雌蚊飞向uv产生装置，并容易到达容器，用来在容器的水中产卵。

该uv产生单元可包括多个低成本且易于获得的uv发光二极管。

在一个实施方式中，该灭蚊装置还包括光传感器，用于检测光线的缺乏，并根据该检测向控制单元发送相应的检测信号。该控制单元然后根据检测信号激励uv产生单元。这允许uv产生单元在夜间发送uv光，以有效地吸引蚊子(在夜间最活跃)。为了节约能源，该uv产生单元在白天没有被激励以节约能量。

该灭蚊装置还包括用于向该灭蚊装置供电的电池模块。

该灭蚊装置还可包括用于选择性地为电池模块充电的太阳能模块。该太阳能模块可指太阳能电池板或太阳能电池组件，其包括多个太阳能电池。太阳能电池起到将太阳辐射转化为电能的作用，为电池模块充电。这使得该灭蚊装置能够自我维持电力，这样它就可以被部署在发电厂不方便供电的偏远地区。

该灭蚊装置还包括用于接收来自外电源的能量并用于选择性地对电池模块充电的交流电-直流电(ac/dc)适配器模块(alternatingcurrent-to-directcurrent(ac/dc)adaptormodule)。ac/dc适配器模块可以电连接到ac电网，用于接收ac电压。该ac/dc适配器模块随后将接收到的ac电压转换成dc电压，用于为电池模块充电。这使得灭蚊装置即使在日光充足的时候也能供电。

本申请还提供了操作上述灭蚊装置的方法。该方法包括将雨水收集并存储在容器中的步骤，以及将uv光发送到容器以吸引雌蚊产卵和繁殖蚊幼虫的步骤。该方法还包括测量容器中水的水位的步骤和根据水位的测量值确定发送超声波的持续时间的步骤。该方法还包括以预定频率产生超声波，并在确定的持续时间内发送所产生的超声波，以防止蚊幼虫成熟的步骤。

该方法还可包括测量用于激活uv光发送的光线缺乏的步骤。

该方法还可包括用太阳能模块选择性地为灭蚊装置的电池模块充电的步骤。

附图说明

图1示出灭蚊装置的透视图，

图2示出图1的灭蚊装置的一部分的透视图，

图3示出图2的灭蚊装置的一部分的截面图，

图4示出图1的灭蚊装置的电路部分的框图，

图5示出用于操作图1的灭蚊装置的方法的流程图，及

图6示出连接在杆子上的图1的灭蚊装置的透视图。

具体实施方式

在下面的描述中，提供细节来描述本申请的实施方式。然而，很明显，对于本领域的技术人员来说，实施方式可以在没有这些细节的情况下被实施。

实施方式中的某些部分具有类似的部件。该类似的部件可具有相同的名称或类似的部件编号。对一个部件的描述酌情适用于另一类似部件，从而在不限制公开内容的情况下减少文本的重复。

图1显示了改进的灭蚊装置(mosquitoeradicationdevice)1。灭蚊装置1包括灭蚊器10和电力组件5。灭蚊器10包括壳体13、蚊捕获模块16和蚊消灭模块19。蚊捕获模块16被连接到蚊消灭模块19的外表面。蚊捕获模块16被壳体13包围，使壳体13与蚊消灭模块19的外表面切触和接触。电力组件(powerassembly)5被电连接到与蚊捕获模块16电连接的蚊消灭模块19上。

电力组件5包括太阳能电池板53和交流电-直流电(ac/dc)适配器模块60。

太阳能电池板53具有电连接到灭蚊模块19的输出。在一个实现方式中，太阳能电池板具有18伏的直流(dc)电压输出。

ac/dc适配器模块60具有适于电连接到ac电网61的输入和电连接至灭蚊模块19的输出。

壳体13具有大体上为长方体的空心体。该空心体包括顶面、四个侧面以及空腔(其被顶面和四个侧面包围)。该顶面设置有开口，而该侧面设置有多个开口或狭缝。

参见图2，蚊捕获模块16包括蚊繁殖容器22和被放置在蚊繁殖容器22内的紫外光(uv)产生单元25。

容器22大体上为圆柱形，且它由金属制成。在一般意义上，容器22也可以由其它材料制成。容器22包括多个狭缝28，其设置在容器22的边缘附近。每个狭缝28被水过滤器覆盖。

如图3所示，紫外光产生单元25包括塑料外壳32、控制印刷电路板(pcb)37、多个紫外发光二极管(uvled)42、光传感器38、水位传感器40和微控制器48。uvled42、水位传感器40和微控制器48被安装到控制pcb37上，同时光传感器38被安装在塑料外壳32的外表面上。控制pcb37位于外壳32内，位于容器22内的中心位置附近。微控制器48电连接到uvled42、光传感器38和水位传感器40。

在一个实现方式中，微控制器48适于处理8位、16位或32位数据，并且它具有嵌入式存储器模块。该多个uvled42包括8块uvled。光传感器38包括周围光线感测装置(ambientlightsensingdevice)，同时水位传感器40包括电容感测装置(capacitivesensingdevice)。

至于灭蚊模块19，其包括大体上长方体外壳41、主印刷电路板(pcb)55、超声波产生装置43和电池模块56。超声波产生装置43的一部分和电池模块56设置在主pcb55上，位于外壳41内。从图4中可以更好地看出，电池模块56与太阳能电池板53、ac/dc适配器模块60以及超声波产生装置43电连接。

电池模块56包括太阳能充电器59，其具有最大功率点跟踪(mppt)装置(maximumpowerpointtracking(mppt)device)、可充电电池62和调压器65。太阳能充电器59与电池62电连接。电池62与调压器65电连接，其与超声波产生装置43电连接。调压器65还与蚊捕获模块16的微控制器48、uvled42、光传感器38和水位传感器40电连接。

在一个实现方式中，电池模块56包括具有限流电路的太阳能充电器、工作电压为11.1伏的锂离子电池和5伏的调压器。

电池模块56还包括单极双掷(spdt)开关(single-pole-double-throw(spdt)switch)，为了简单起见，其在附图中没有显示。该spdt开关包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子。该第一输入端子与ac/dc适配器模块60电连接，同时第二输入端子与太阳能电池板53电连接。该输出端子与太阳能充电器59电连接。

超声波产生装置43包括驱动单元46、变压器45和超声波换能器47。该驱动单元46与调压器65和变压器45电连接。变压器45与超声波换能器47电连接。如图3所示，驱动单元46和变压器45被安装在主pcb55上，同时超声波换能器47被连接到容器22的底部的外表面。

在使用时，灭蚊装置1通常放置在为蚊子提供适宜繁殖栖息地的区域，例如湿地区。

壳体13侧面的开口和狭缝用于阻挡和防止异物(例如树叶)落入或进入蚊子繁殖容器22，同时允许蚊子穿过它们飞行。壳体13的顶表面的开口也使雨水流过。

蚊子繁殖容器22用于接收雨水并存储接收的雨水。储存的雨水为雌蚊产卵和蚊卵长成幼虫再变成蛹提供了繁殖场所。

狭缝28和容器22的边缘附近的过滤器用来当容器22溢出时，允许水排出容器22，同时过滤器起到防止水中的蚊卵、幼虫和蛹离开容器22。

超声波产生装置43提供了待机模式和工作模式。

在待机模式下，超声波产生装置43未被激活且未被激励。

在工作模式下，超声波产生装置43被激活或激励。然后，经激励的超声波产生装置43在特定的持续时间内产生具有预定频率或波长的超声波，其中所产生的超声波被导向容器22内的水。

具体而言，超声波产生装置43的驱动单元46被激励以在特定的持续时间内产生具有预定频率或波长的交流信号，并将所产生的电信号发送到变压器45。然后，变压器45接收所发送的电信号，并随后将相应的放大电信号(具有放大的振幅)发送到超声波换能器47。超声波换能器47随后接收相应的放大电信号，然后将相应的放大电信号转换成超声信号或波，以便朝向容器22内的水发送。

在一个实现方式中，驱动单元46适于产生预定频率为42千赫(khz)的电信号，用于驱动变压器45。随后，变压器45向超声波换能器47发送300伏或300vac的相应的放大电信号。然后，超声波换能器47产生功率约为50瓦(w)的42khz的超声波用于发送。

在另一个实现方式中，驱动单元46适于产生具有预定频率(在41khz至43khz范围内)的电信号。

微控制器48的存储器模块用于存储一个或多个软件程序的指令。微控制器48用于执行控制或指导灭蚊器10的电器元件工作的指令。

光传感器38用于检测光线的存在或缺乏，并根据光线的检测向微控制器48发送相应的检测信号。当光传感器38检测到通常出现在白天的光线的存在时，光传感器38发送白天检测信号，而当光传感器38检测到光线的缺乏(特别是在夜间)时，发送夜间检测信号。

然后微控制器48接收发送的检测信号，然后根据接收到的检测信号激活或解除激活uvled42。如果微控制器48接收夜间检测信号，则微控制器48随后激励uvled42。如果微控制器48接收白天检测信号，则微控制器48不激励uvled42。

当uvled42被激励时，uvled42发射uv光以吸引蚊子飞向容器22。然后雌蚊在容器22的水中产卵。

当uvled42没有被激励时，uvled42不发射任何uv光。

水位传感器40用于测量容器22内的水位并用于将水位的测量值发送到微控制器48。

然后，微控制器48接收水位的测量值，随后根据接收到的水位的测量值确定用于激励超声波产生装置43的持续时间。

持续时间被确定为使得超声波的声能足以杀死位于容器22的水中不同部位或位置的蚊幼虫，即使当幼虫位于距超声波产生装置43的超声波换能器47的最远处。当超声波在水中传播时，由于水中的粒子或杂质对声波的吸收和散射，其振幅衰减，导致声能的损失。衰减或能量损失也随着超声波传播的距离而增加。这意味着距超声波换能器47最远位置接收的声能最小。为了杀死最远位置的蚊幼虫，通常根据超声波传播的最远距离确定超声波的持续时间。

最远距离也对应于容器22的水位测量值。水位测量值越高，最远距离越长，反之亦然。换句话说，微控制器48使用水位测量来确定发送超声波的持续时间。

在一个实现方式中，如果水位测量值基本上为零或低于第一测量值范围，则所确定的持续时间为零。如果水位测量值在第一测量值范围内，则确定的持续时间为5分钟。如果水位测量值在高于第一测量值范围的第二测量值范围内，则确定的持续时间为10分钟。如果水位测量值在高于第二测量值范围的第三测量值范围内，则确定的持续时间为15分钟。如果水位测量值在高于第三测量值范围的第四测量值范围内，则确定的持续时间为20分钟。

在此之后，微控制器48在确定的持续时间内激活且激励超声波产生装置43。

然后，经激励的超声波产生装置43在特定的持续时间内以预定频率或波长产生超声波，然后将所产生的超声波朝向容器22的水发射。

随后，经发射的超声波通过容器22的水传播。然后，超声波与蚊幼虫的气囊共振，并在确定的持续时间内使气囊周围的组织损伤，以防止蚊幼虫成熟或杀死蚊幼虫。

关于太阳能电池板53和ac/dc适配器模块60，它们被用于向灭蚊器10提供电力。灭蚊剂10可置于两种不同的电源模式，即ac/dc适配器模式和太阳能电池模式。

在ac/dc适配器模式中，电连接到ac电网61的ac/dc适配器模块60通过spdt开关电连接到太阳能充电器59。

具体地，用户将spdt开关放置在第一位置，其中它的第一输入端子连接到其输出端子，而它的第二输入端子没有连接到它的输出端子。然后，ac/dc适配器模块60电连接到spdt开关的第一输入端子，电连接到spdt开关的输出端子，以及电连接到太阳能充电器59。ac/dc适配器模块60然后从ac电网61接收交流电(ac)电压，然后将该交流电压转换成dc电压，以发送到第一输入端子、输出端子及太阳能充电器59。

太阳能充电器59随后从ac/dc适配器模块60接收dc电压，然后将dc电压发送以给可充电电池62充电。电池62随后向调压器65提供预定电压。然后调压器65接收预定电压，且随后提供具有预定的恒定电平(constantlevel)的电压，例如5伏，用来向微控制器48、水位传感器40、光传感器38和uvled42供电。

在太阳能电池模式下，太阳能电池板53通过spdt开关电连接至太阳能充电器59，其与ac/dc适配器模块60电断开。

具体地说，用户将ac/dc适配器模块60与ac电网61电断开，并且ac/dc适配器模块60没有接收来自ac电网61的任何ac电压。用户还将spdt开关放置在第二位置，其中它的第二输入端子连接到它的输出端子，而它的第一输入端子没有连接到它的输出端子。然后，太阳能电池板53电连接到spdt开关的第二输入端子，电连接到spdt开关的输出端子，及电连接到太阳能充电器59。太阳能电池板53随后接收太阳辐射，然后将太阳辐射转换成电能，以传输到第二输入端子、输出端子和太阳能充电器59。经传输的电能随后用于给电池62充电。

在一个实现方式中，ac/dc适配器模块60的额定电流为4安培(a)，并适于向太阳能充电器59提供12伏(v)的输出直流电压。

图5示出了用于操作改进的灭蚊装置1的方法的流程图100。

该方法包括在容器22中收集并储存雨水的步骤103。

在步骤110中，然后将灭蚊装置1置于ac/dc适配器模式或太阳能电池模式。

在ac/dc适配器模式，光传感器38在预期周期内检测到光线的缺乏，然后向微控制器48发送夜间检测信号。在下一步骤115中，微控制器48随后整夜激励uvled42以在容器22中发射uv光以吸引雌蚊。

在步骤120中，水位传感器40随后测量容器22中的水位，然后将水位测量值发送到微控制器48。

在步骤125中，微控制器48随后接收水位的测量值，每天一次，随后根据所接收的水位测量值确定发送超声波的持续时间。

在随后的步骤128中，微控制器48在确定的持续时间内激励超声波产生装置43，以发射超声波。

在白天，光传感器38在预定的周期内检测到光线的存在，并向微控制器48发送白天检测信号，以使uvled42解除激活。

在太阳能电池模式，光传感器38在预定的周期内检测到光线的缺乏，然后向微控制器48发送夜间检测信号。在下一步骤130中，微控制器48随后激励uvled42数小时以发射uv光，然后进入睡眠状态以节约能量。

微控制器48具有定时器，用于在第一预定周期(例如一周)后将微处理器48从睡眠状态唤醒到工作状态。微控制器48也可以通过来自传感器38和40的信号恢复到工作状态。

每晚重复步骤130，直到计时器到达第一预定周期结束。

在此之后，在步骤133中，水位传感器40测量水位，然后将对水位的测量值发送到微控制器48。

随后，在步骤136中，微控制器48根据接收到的水位测量值确定发送超声波的持续时间。

微控制器48随后在确定的持续时间内激励超声波产生装置43以发射超声波。然后，在随后的步骤139中，微控制器48再次进入休眠状态。

在一个实施方式中，改进的灭蚊装置1还包括用于将灭蚊器10安装到杆子上的连接机构。连接机构的示例如图6所示。

超声波换能器47的不同实现方式是可行的。

超声波换能器47不是附接到容器22的底部，超声波换能器47可以位于容器22的下方或靠近底部，或位于容器22内部，靠近容器22底部。

在一具体的实施方式中，spdt开关由开关装置替换。该开关装置被配置为检测来自ac/dc适配器模块60的电压，并根据检测到的电压自动切换或将灭蚊器10置于ac/dc适配器模式或太阳能电池模式。尤其，如果检测到预定电压，开关装置将灭蚊器10置于ac/dc适配器模式。如果未检测到预定电压，开关装置将灭蚊器10置于太阳能电池模式。

改进的灭蚊装置1提供了多个有益效果。

灭蚊装置1能够有效地吸引、杀死或消灭蚊子(当它们处于它们生命周期的幼虫阶段时)。灭蚊装置1还可携带自维持太阳能电池板。这使得灭蚊装置1易于部署在不方便使用ac电网的偏远地区。

还可以用下列被组织成项目清单的特征或元素清单来描述实施方式。在项目清单中公开的特征的各个组合分别被视为独立的主题，其还可以与本申请的其它特征组合。

1.灭蚊装置，包括

-储存水的容器，

-紫外光(uv)产生单元，用于将uv光发送至容器，以吸引蚊子用于繁殖蚊幼虫，

-水位传感器,用于测量容器内水的水位,

-超声波产生单元，用于以预定频率发送超声波，以及

-控制单元，其适于接收水位测量值，并根据水位测量值，确定发送超声波的持续时间，以及在所述持续时间内激活超声波产生单元，以防止蚊幼虫成熟。

2.根据第1项的灭蚊装置，其中该超声波产生单元被设置在容器的底部附近。

3.根据第1或2项的灭蚊装置，其中超声波的预定频率约为42千赫。

4.根据上述项中一项的灭蚊装置，其中以约50瓦的功率发送超声波。

5.根据第4项的灭蚊装置，其中发送超声波的预定持续时间为5分钟至20分钟范围。

6.根据上述项中一项的灭蚊装置，其中当水位测量值基本为零时，超声波产生单元被解除激活。

7.根据上述项中的一项的灭蚊装置，其中uv产生单元被设置在容器附近。

8.根据上述项中一项的灭蚊装置，其中uv产生单元包括多个uv发光二极管。

9.根据上述项中一项的灭蚊装置，还包括光传感器，用于检测光线的缺乏并将检测信号发送到控制单元。

10.根据上述项中一项的灭蚊装置，还包括为灭蚊装置供电的电池模块。

11.根据上述项中一项的灭蚊装置，还包括太阳能模块，用于向电池模块充电。

12.根据上述项中一项的灭蚊装置，还包括用于给电池模块充电的交流电-直流(ac/dc)适配器模块。

13.一种用于操作灭蚊装置的方法，包括

-将水储存在容器中，

-将uv光发送到容器以吸引蚊子，用于繁殖蚊幼虫,

-测量容器内水的水位,

-根据水位测量值，确定传送超声波的持续时间；以及

-在确定的持续时间内，以预定频率发送超声波,以防止蚊幼虫成熟。

14.根据第13项的方法，进一步包括

-测量光线的缺乏，以激活uv光的发送。

15.根据第13或14项的方法，还包括

-用太阳能模块选择性地为灭蚊装置的电池模块充电。

尽管上述描述包含许多具体性，但这不应被解释为限制实施方式的范围，而只是提供可预见实施方式的说明。尤其，该实施方式的上述有益效果不应被解释为限制实施方式的范围，而只是解释如果实施描述的实施方式可能取得的成果。因此，该实施方式的范围应当由权利要求书及其等同物确定，而不是由所给出的实施例确定。

参考清单

1灭蚊装置(mosquitoeradicationdevice)

5电力组件(powerassembly)

10灭蚊器(mosquitoeradicator)

13壳体(casing)

16蚊捕获模块(mosquitoharvestmodule)

19蚊消灭模块(mosquitoeradicationmodule)

22蚊繁殖容器(mosquitobreedingcontainer)

25uv光产生单元

28狭缝

32塑料外壳

37控制pcb

38光传感器

40水位传感器

41外壳

42uvleds

43超声波产生装置(ultrasoundgenerationdevice)

45变压器

46驱动单元

47超声波换能器

48微控制器

53太阳能电池板

55主pcb

56电池模块

59太阳能充电器

60ac/dc适配器模块

61ac电网

62电池

65调压器

100流程图

103步骤

110步骤

115步骤

120步骤

125步骤

128步骤

130步骤

133步骤

136步骤

139步骤