专利名称：用于诱杀昆虫的设备的制作方法
相关申请本申请是美国申请US08/695368的部分继续申请。
本发明的背景1．发明领域本发明涉及一种诱杀昆虫的设备，尤其涉及一种具有新颖电格栅的设备，其设计成有效地杀死昆虫，特别是蚊子、螫蝇(bitingflies)和蠓。
2．现有技术用于诱杀昆虫的设备在本领域是众所周知的。例如，授予Jones等人的美国专利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是用于诱杀昆虫的有用的现有技术设备的代表。Densmore的专利公开了一种设备，它采用一引诱昆虫的灯和一包围该灯的浸透杀虫剂的网，以便杀死试图到达光源的昆虫。其余的授予Jones等人、Soulos、Iannini、De Yoreo和Hedstrom的专利公开了各种设备，它们采用一引诱昆虫的照明和/或气味散发机构，和一用于电死试图到达灯光或信息素的昆虫的带电屏栅。
虽然电子“击虫”装置很受消费者的欢迎，但它们有某些缺陷。例如，采用紫外光源的装置易于诱杀益虫，但对引诱掠食人类和牲畜的叮刺类昆虫，比如蚊子和苍蝇是无效的。利用信息素作为气味源来引诱特定类型的昆虫的现有装置是昂贵的，因为信息素源连续不断地作用，因此必须经常更换。
在授予Nolen的美国专利US5205064中提供了一种解决上述问题的方案，在此结合并参照整个专利。该专利公开了一种装置，它有一充满二氧化碳、辛醇(octenol)、或两者，或者昆虫信息素的加压罐。该装置还有一个被一电栅包围的红外和/或紫外光源。
目前存在着一种需要，即需要能模拟宿主动物，且具有为在该设备周围拦截昆虫飞行而构造布置的带电格栅，从而增加设备杀死昆虫的效力这样的设备。
本发明概述本发明提供了一种能模拟宿主动物，且具有为在设备周围拦截昆虫飞行而构造的带电格栅，从而增加设备杀死昆虫的效力的设备。该设备大致包括一个二氧化碳源、一个辛醇源、一个在辛醇源附近发送二氧化碳从而产生二氧化碳和辛醇的混合物的装置、一加热元件和一电格栅。昆虫最初被与二氧化碳和辛醇的混合物相关的气味吸引到该设备处。随着昆虫飞近该设备，它们被该设备的可见特性进一步吸引，然后在更近的范围，它们被加热元件所发出的热量所吸引。在试图更加飞近加热元件时，昆虫被带电格栅拦截并杀死。
根据本发明的一实施例，公开了一种诱杀昆虫的设备，它包含一诱虫剂源、一加热该诱虫剂的加热装置、一个二氧化碳源、一贴近该诱虫剂源发送二氧化碳的装置、一用于杀死诱虫剂和二氧化碳源周围的昆虫的装置，以及一用于控制加热装置、发送装置和杀死装置的装置。
根据本发明的另一实施例，公开了一种诱杀昆虫的方法，该方法包含步骤发送二氧化碳，以产生二氧化碳缕，在该缕二氧化碳附近加热诱虫剂，以产生二氧化碳和诱虫剂的混合物；当昆虫朝混合物飞来时电死昆虫。
根据本发明的又一实施例，公开了一种诱杀昆虫的设备，它包含一个二氧化碳源、一辛醇源、一位于辛醇源附近用于加热辛醇的加热器、一用于贴近辛醇发送一定量的二氧化碳的阀、以及一包围二氧化碳源、辛醇源和加热器的格栅，该格栅接受电荷。
根据本发明的又一实施例，公开了一种诱杀昆虫的设备，它包含第一诱虫剂源、第二诱虫剂源、二氧化碳源、接近该第一和第二诱虫剂源发送二氧化碳的装置、用于杀死第一和第二诱虫剂源与二氧化碳源周围的昆虫的装置，以及一用于控制发送装置和杀死装置的装置。
附图简要说明本发明将参照附图进行描述，其中
图1是本发明设备的透视图2是本发明设备的局部切除的底面图；图3是本发明设备的局部切除的侧面图；图4是本发明设备的分解图；图5是根据本发明的带电格栅的嵌板示意图；图6是本发明设备的机架的透视图。
优选实施例的详细描述发明人在昆虫学领域的研究表明，叮刺类昆虫比如蠓、蚊和螫蝇在寻找血液宿主时采取可预知的行为。特别是，这些叮刺类昆虫最初被利它素(kairomone)的气味吸引，这种利它素是由血液宿主发出的化学物质且对叮刺类昆虫有诱惑力。利它素包括由哺乳动物和鸟类血液宿主所呼出的二氧化碳以及由哺乳动物血液宿主散发出的一种醇，辛醇。蚊子和螫蝇可检测到约90米远的血液宿主所呼出的二氧化碳的气味。已经发现，叮刺类昆虫对小哺乳动物的呼吸特性反应强烈，比如兔子，每五秒钟呼出约五十立方厘米的二氧化碳。叮刺类昆虫通过跟踪血液宿主所产生的二氧化碳缕定位血液宿主。二氧化碳和辛醇的混合物对寻找哺乳动物血液宿主的昆虫尤其有诱惑力。
在约10米的范围内，蚊子和螫蝇能与血液宿主实现视觉接触。研究表明，蚊子最受在外形尺寸和表面区域上类似于小型动物比如兔子的体型的、小型黑色圆柱形物体的吸引。螫蝇最受大型黑色圆柱形物体吸引。随着昆虫在目标的可视范围内逐渐靠近，它们保持在二氧化碳中。
在干燥天气中在约3米(在潮湿的天气中9米)远的地方，叮刺类昆虫可检测到血液宿主的热发射。热发射可用度来测量的表面温度、用波长来测量的红外光发射或用每单位面积的瓦数来测量的消耗能量来测定。当昆虫在近距离范围内并探测到热辐射时，它们在宿主周围盘旋，以在探测到的热辐射基础上确定宿主的特性。
蚊子和螫蝇响应窄范围的温度。研究表明，约110°F±15°F的温度对寻找哺乳动物血液宿主的昆虫最有吸引力。在该范围以下的温度不吸引这些昆虫，而在该范围之上的温度实际上使这些昆虫厌恶。因为表面温度的分布由接近皮肤的表面的血液分布所确定，所以哺乳动物血液宿主的表面温度的一个重要特性是该血液宿主的表面上更热和更凉区域的分布图。蚊子和螫蝇最受具有约50％至70％的表面为约110°F，而表面的其余部分为更凉的温度，但不低于约95°F的不规则表面温度分布图吸引。
由温血动物发出的红外辐射类似于物体冷却时发出的黑体辐射，即它包括所有波长的非相干光。由于温血动物将它们的体温保持在很窄的范围内，所以它们趋于发射一定的可预知波长的红外光。人们认为，当昆虫和血液宿主在同一生态系统中一起进化时，昆虫的触角感受器就转向由特定血液宿主发射的红外光的波长。
至于能量消耗的测量，已经发现，已知更喜欢鸟类血液宿主的蚊子类受每平方英寸约0.1瓦的宿主能量消耗所吸引。已知更喜欢哺乳动物血液宿主的蚊子类和螫蝇最受每平方英寸约0.1至0.2瓦范围内的宿主能量消耗所吸引。
现在参照附图，示出了一种标记为10的本发明的用于诱杀昆虫的设备。设备10可用于诱杀多种掠食温血动物比如人和牲畜的昆虫，包括蚊子、螫蝇和蠓。如图所示，设备10包括一总体标记为12的壳体、一总体标记为14的加压罐、一总体标记为16的辛醇源、一总体标记为18的热源，和一总体标记为20的电格栅。设备10的这些部件一起工作，从而有效且高效地诱杀昆虫。
如
图1所示，壳体12包括一顶盖22、一外保护格栅24和一可拆卸底部托盘。壳体12还包括一机架28，见图6，它包括以一整件一起模制的一顶板30和一圆柱体32(图3和6)。顶盖22安装到机架28的顶板30上。底盖26可拆卸地安装到机架28的圆柱体32上。壳体12的这些部件最好由材料重量轻且不受天气影响的黑色刚性聚合材料制成。如图2所示，盖22、保护格栅24和托盘26的平面图呈四叶形状。这种构形的目的是改进捕杀环绕设备10的昆虫的方式。如附图中清楚地所示，壳体12已经将一吊钩27稳固地安装到其顶盖22上，用于通过链条29例如在昆虫的栖息地悬挂该设备10。还提供一电线31，用于从适当的电源(例如一电源插座)供电。
盖22在其中形成有一控制面板34，控制面板上有一电源指示灯36、状态指示灯38和一用于开、关该设备10的开关40。控制面板34与电线31电连接，以便从电源接收电力。与机架28分开制造的盖22以任何合适的方式牢固地装接到机架28的顶板30上。然后机架28的顶板30牢固地装接到保护格栅24上。盖22的主要功能是保护设于壳体12内的内部部件(例如罐14、辛醇源16、热源18和与上述部件相互作用的电子部件)免受环境污染，比如雨。
保护格栅24有多个竖直支撑部件42，这些支撑部件连接到机架28的顶板30上，且与多个水平部件44互连，水平部件防止与位于保护格栅24内的带电格栅20发生任何不希望的接触。托盘26包括一从托盘26的底部向上延伸的内凸缘46。凸缘46的直径稍大于机架28的圆柱体32的直径，且与圆柱体32的底部叠置。托盘26可通过通道锁定方式可释放地连接到圆柱体32上，其中有许多J形通道47，见图4，在凸缘46内与从圆柱体32的外表面垂直延伸的对应数目的柱(未示出)对接。托盘26可从设备10移去，以便去除由该设备10杀死的遗留的昆虫，且可接近加压罐14、辛醇源16和热源18。
加压罐14、辛醇源16和热源18适当地安装在机架18上。热源18包括一安装在机架18的圆柱体32的外表面上的覆盖层18a，它含有一安装在由橡胶或塑料制成的黑色柔性绝缘片内的电阻加热元件60。这样的热源18可从ElectroFlex Heat,Inc.of Bloomfield,CT得到。加热元件60与控制开关40电连接，用于开、关热源18。加热元件60，当从电源31通过开关40供应电力时，产生热量，用以升高热源18的温度。加热元件60以一种类似于动脉和静脉的式样布置在覆盖层18a内，产生接近皮肤的表面的血液的红外图象。加热元件60保持覆盖层18a的约50％至70％的表面区域在约110°F的温度，且使其余表面的温度不低于约95°F。热源18的温度通过一电子控制器(未示出)调节，其设计方案在本领域是公知的。热源18还可包括一红外过滤器19，见图2，它完全包围热源18的覆盖层18a。红外过滤器19通过仅使所需频率的相干光或半相干光通过，可用来使该设备10对那些具有已知已经调谐到红外光特定波长的触角的昆虫的吸引最大化。
图4是设备10的分解图，示出了罐14和与壳体12分离的托盘26、安装壳体12内的辛醇源16a以及从壳体22移开的辛醇源16b。辛醇源16a和16b包括溶解在蜡基介质且盛放在塑料壳体内的辛醇。辛醇源16a和16b安装成接触热源18，处在热源18和格栅20之间，且就在发送器50的排出管52(在下文对两者进行描述)末端部下面。辛醇源16a和16b通过夹子17a和17b定位，夹子以公知的方式安装在保护格栅24上。在优选实施例中，每一个辛醇源16a和16b设计成用于当加热到110°F时每小时释放约7mg的辛醇。已经发现，从一个辛醇源16中释放的辛醇量对大多数蚊子非常有吸引力，而从两个辛醇源16释放的辛醇量对大多数螫蝇非常有吸引力。
加压罐14最好装有二氧化碳，且安装到一个发送器50上，比如电磁阀，它控制二氧化碳从罐14的发送。发送器50以公知的方式由控制热源18的同一电子控制器(未示出)来控制。发送器50从罐14间歇地散发二氧化碳，从而模拟通过哺乳动物血液宿主的呼吸作用散发的二氧化碳的发送。二氧化碳经一对排出管52散发出，排出管穿过圆柱体32的壁和热源18，将二氧化碳从圆柱体32输送至接近辛醇源16的区域。发送器50最好是一电磁阀，它可以简短的喷出方式发送二氧化碳，这模拟了大多数哺乳动物的呼吸模式，因此比恒定的发送对蚊子更有吸引力。这样的电磁阀可从KIP Valve of Farmington,CT和Precision Dynamics of New Britain,CT得到。电子控制器控制电磁阀，以确保二氧化碳的发送量保持恒定，而不管外界温度的变化。电磁阀的另一替代物是一节流器，它通过一多孔的粉末金属膜发送恒定体积的二氧化碳。这样的节流器可从Mott Corporation ofFarmington,CT得到。
现在将参照图2-5描述电格栅20。电格栅20由电连接在一起且构形成一包围罐14、圆柱体32、热源18和辛醇源16的盒子的四块嵌板70构成。每块嵌板70由一对通过沿其上、下边缘的绝缘材料74互连的金属板72a和72b构成。每一板72a、72b由金属板冲压而成，且包括一系列通过分别在嵌板的顶部和底部的水平部件80a和80b互连的垂直部件82。绝缘材料74互连且分隔板72a和72b的水平部件80a和80b。一块板72a、72b充电，而另一块板72b、72a接地。采取这种方式，当昆虫经过电格栅20时，它们将触电而亡。
如图5所示，当板72a和72b互连而形成嵌板70时，嵌板70的开口宽度根据将由设备10捕杀的昆虫翼展来变化。在区域90，相继部件82之间的间隔约3.0mm，以便捕杀蠓，它们的翼展约为1.5mm。在区域92，相继部件82之间的间隔约为5mm，以便捕杀蚊子，它们的翼展约5.0mm。在区域94，相继部件82之间的间隔约9.0mm，以便捕杀螫蝇，它们的翼展约9.0mm。热源18周围的电格栅的方形构造使区域90最接近热源18，区域92稍远离热源18，而区域94最远离热源18。这种构形利用了特定昆虫的飞行路径，因为众所周知，蠓比蚊子在更近的范围绕血液宿主盘旋，而蚊子比螫蝇在更近的范围绕血液宿主盘旋。
通过一脉冲高压线圈(未示出)给电格栅20供电，该线圈由控制热源18和发送器50的电子控制器来控制。每秒钟给电格栅20供电多次。采用这样的间歇供电有许多优点。首先，不需要昂贵的连续供电的变压器。其次，昆虫不必物理接触嵌板70的两板72a、72b而被杀死。在垂直部件82之间的间隔可超过昆虫的翼展，因为脉冲高压电弧可设置成仅当昆虫身体偏移垂直部件82之间的绝缘空气隙时就杀死昆虫。这种设计在小昆虫比如蠓的情况下特别有益。蠓的翼展远小于绝缘现有技术的电击灭虫装置中使用的普通6500伏变压器所需的干燥空气隙。
本发明的脉冲供电的另一优点是，因为当它们试图通过电格栅时大多数昆虫不接触电格栅20，所以它们不粘附到上面，而这在现有技术的电击灭虫装置是很经常的情况。如果它们不物理接触电格栅20，那么它们易于在电脉冲之间的间歇从垂直部件落下。而且，因为仅蠓、蚊子和螫蝇被设备10所吸引，所以供给电格栅20的电力可设定在2000伏。这个数量的电压能杀死昆虫，但不使甲壳爆炸，不象现有技术的电击灭虫装置，现有技术的装置为6500伏，致使昆虫爆炸，而将昆虫的碎片散播到空气中。
设备10还包括一安装在壳体12内机架28的顶板30上的湿度传感器39。湿度传感器39用于监测周围空气的湿度，并调节供应给电格栅20的电量。该湿度传感器39由控制热源18、发送器50和高压线圈的同一电子控制器控制。因为当周围空气的湿度增加时板72a和72b之间的空气隙明显缩短，横跨该间隙需要更小的电压。因此，湿度传感器39根据周围空气的湿度值调节供应给电格栅20的电量。随着湿度的增加，供给电格栅20的电量成比例地减少，且当湿度下降时，供应给电格栅20的电量成比例地增加。
除了如上所述控制设备10的运行之外，电子控制器还能监测二氧化碳和辛醇源的状态，且当这些可消耗品需要更换时通过控制面板34的状态指示灯38给出信号。电子控制器还能记录和储存杀死昆虫的数量。这一信息可传递给监测站，以便远程测定昆虫的数量等，同时限制了测试人员暴露于昆虫和昆虫带来的任何疾病。
运行中，如上所述，随着辛醇源16a和16b被热源18加热，以便使辛醇汽化，二氧化碳以预定的间隔由发送器50发送，通过排出管52到达辛醇源16a和16b的紧接上方，从而使汽化的辛醇与二氧化碳混合，因此产生已知最吸引蚊子、螫蝇和蠓的气味。首先，昆虫被二氧化碳和辛醇混合物的气味所吸引。然后，当昆虫逐渐接近进入视觉范围内时，它们被小型的黑色圆柱形状进一步吸引。最后，当昆虫接近进入热探测范围时，它们被热源18所消耗的热能所吸引。此外，如果设备10包括红外过滤器19，如上所述，昆虫还受热源18发出的红外光所吸引。随着昆虫绕设备10盘旋，它飞得离设备10越来越近，从而感应如上所述的热分布图。最后，昆虫飞入电格栅20，触电而亡。
虽然已经示出和说明了体现本发明的特定结构，但显然对于本领域的技术人员来说，可以进行部件的各种改进和重新布置，而不会脱离本发明的思想和范围。例如可利用各种热源，比如包括在圆柱体32上直接镀或喷涂的加热元件的热源。所以，除了在所附的权利要求的范围内，本发明不限于在此示出和描述的特定形式。
权利要求
1．一种诱杀昆虫的设备，其包括诱虫剂源；加热所述诱虫剂的加热元件；二氧化碳源；接近所述诱虫剂源发送所述二氧化碳的发送器；用于杀死所述诱虫剂源和二氧化碳源周围的昆虫的杀虫元件；以及用于控制所述加热元件、所述发送器和所述杀虫元件的控制器。
2．如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述杀虫装置包括一带电格栅。
3．如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述诱虫剂源、所述二氧化碳源、所述加热元件、所述发送器和所述杀虫元件装放在一壳体内。
4．如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述诱虫剂源包含一蜡基辛醇化合物。
5．如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述二氧化碳源包含一个二氧化碳加压罐。
6．如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述发送器包含一与所述加压罐的喷嘴工作连接的阀。
7．如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述壳体包括一在其顶端与一板连接的圆柱体，一与所述板连接的上壳体部分，一下壳体部分和在所述上、下壳体部分之间连接的中间壳体部分，其中，所述圆柱体位于所述上、下壳体部分之间，且在所述中间壳体部分内。
8．如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述罐设于所述圆柱体内，所述加热元件设于所述圆柱体的外表面周围，且所述蜡基辛醇化合物邻近所述加热元件设置。
9．如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述壳体的横截面为四叶形。
10．一种诱杀昆虫的方法，该方法包含步骤发送二氧化碳，以产生一缕二氧化碳；在该缕二氧化碳附近加热诱虫剂，以产生二氧化碳和所述诱虫剂的混合物；以及当昆虫朝所述混合物飞来时电死昆虫。
11．一种诱杀昆虫的设备，其包括二氧化碳源；辛醇源；位于所述辛醇源附近用于加热所述辛醇的加热器；用于邻近所述辛醇发送一定量的所述二氧化碳的阀；以及包围所述二氧化碳源、所述辛醇源和所述加热器的格栅，所述格栅接受电荷。
12．如权利要求11所述的设备，其特征在于，其还包含一用于控制所述阀以调节从所述二氧化碳源发送的所述二氧化碳量的控制器。
13．如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述控制器控制由所述格栅接收的所述电荷的频率。
14．如权利要求11所述的设备，其特征在于，其还包含一用于确定周围空气的湿度并基于周围空气的所述温度值调节所述电荷量的传感器。
15．一种诱杀昆虫的设备，其包括第一诱虫剂源；第二诱虫剂源；二氧化碳源；接近所述第一和第二诱虫剂源发送所述二氧化碳的发送器；用于杀死所述第一和第二诱虫剂源以及所述二氧化碳源周围的昆虫的杀虫装置；以及用于控制发送装置和所述杀虫装置的控制器。
16．如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述杀虫装置包含一带电格栅。
17．如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述第一和第二诱虫剂源、所述二氧化碳源、所述发送器和所述杀虫装置装设在一壳体内。
18．如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述诱虫剂源包括一蜡基辛醇化合物。
19．如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述二氧化碳源包括一个二氧化碳加压罐。
20．如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述发送器包括一与所述加压罐的喷嘴工作连接的阀。
21．如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述壳体包括一在其顶端与一板连接的圆柱体，一与所述板连接的上壳体部分，一下壳体部分和在所述上、下壳体部分之间连接的中间壳体部分，其中，所述圆柱体设于所述上、下壳体部分之间，且在所述中间壳体部分内。
22．如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述罐设于所述圆柱体内，所述加热元件设于所述圆柱体的外表面周围，且所述蜡基辛醇化合物邻近所述加热元件设置。
23．如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述壳体的横截面为四叶形。
24．如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述第二诱虫剂源包括一热源。
25．如权利要求24所述的设备，其特征在于，其还包含一用于过滤所述热源的红外辐射的红外过滤器。
全文摘要
一种诱杀昆虫的设备(10)。该设备(10)模拟宿主动物且具有为在设备(10)周围拦截昆虫飞行而构造的带电格栅(20),从而增加设备杀死昆虫的效力。该设备一般包括二氧化碳源(14)、辛醇源(16)、一在辛醇源附近发送二氧化碳从而产生二氧化碳和辛醇的混合物的设备(50)、一加热元件(60)和一带电格栅(20)。昆虫最初被二氧化碳和辛醇的混合物的气味吸引到设备处。随着昆虫飞近设备,它们被该设备的可见特性进一步吸引,然后在更近的范围内,它们被加热元件所发出的热量所吸引。在试图更加飞近加热元件的过程中,昆虫被带电格栅(20)拦截并杀死。
文档编号A01N31/02GK1325264SQ99813010
公开日2001年12月5日 申请日期1999年9月1日 优先权日1998年9月2日
发明者J·A·诺伦, D·L·马蒂厄, D·克林 申请人:生物传感公司, 美国政府农业部