具有改良流量调节器的诱捕器

申请号 CN200480014484.X 申请日 2004-05-12 公开(公告)号 CN1794910A 公开(公告)日 2006-06-28
申请人 美国生物物理学公司; 发明人 E·A·杜兰德; M·J·帕洛姆博;
摘要 本 申请 公开了一种飞行昆虫诱捕装置(10),其被构造为使用具有可燃 燃料 的燃料供应装置(12)。本 发明 的一个方面提供一种以间歇脉冲控制燃料流的燃料调节器(110),另一方面提供一种用于实现燃烧装置冲洗的 阀 (8)。
权利要求

1.一种飞行昆虫诱捕装置,其被构造为与含有可燃燃料的燃料供 应装置一起使用,包括:
昆虫诱捕室;
燃烧装置,所述燃烧装置包括用于与所述燃料供应装置连接的进 入端口、排放端口、和将所述进入端口与所述排放端口连通的燃烧室, 所述进入端口使来自燃所述料供应装置的燃料能够流进所述燃烧室, 以在其内燃烧,从而在所述燃烧室中产生排出气体;
可操作地来控制到进入端口的燃料流量的流量调节器;
用于控制流量调节器的控制器,控制器可以被操作来控制所述调 节器,以致在操作期间调节器以一系列的间歇脉冲将燃料输送到进入 端口;
排放出口,所述排放出口与所述燃烧装置的排放端口连通并被构 造为允许所述排出气体通过所述排放出口向外流,因此被所述排出气 体中的二所吸引的昆虫将飞向所述诱捕装置;
昆虫进口,它与所述昆虫诱捕室连通,以使飞行昆虫能够穿过所 述昆虫进口进入所述诱捕室;和
与所述昆虫进口连通的真空装置,所述真空装置被构造和布置成 将吸引到所述诱捕装置的昆虫吸入穿过所述昆虫进口而进入所述的昆 虫诱捕室中。
2.如权利要求1所述的飞行昆虫诱捕装置,进一步包括管嘴,该 管嘴安装在进入端口处并与流量调节器连通,用于将经过进入端口的 燃料输送到燃烧室。
3.如权利要求1所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述燃烧装置进 一步包括设置在所述燃烧室中的催化剂元件,所述催化剂元件具有催 化剂本体,所述催化剂本体带有多个基本线性的细长的导管,该导管 用于使在所述燃烧室中产生的排出气体能够朝着所述排放端口从其流 过,所述催化剂本体包括催化活性材料,当所述排出气体流过所述细 长的导管时,所述催化活性材料在操作期间将所述排出气体中的一氧 化碳转换成二氧化碳。
4.如权利要求3所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述燃烧装置进 一步包括设置在所述燃烧室中位于所述催化剂元件上游的减少紊流的 结构,所述减少紊流的结构具有沿与所述催化剂本体的管道大致相同 的方向定向的多个孔,所述孔被构造成能将来自所述进入端口的燃料 流调直,以由此减少所述燃料中的紊流。
5.如权利要求4所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述减少紊流的 结构包括催化方面不活泼的本体,并且其中所述孔包括在催化方面不 活泼的本体中形成的基本直线状的细长的多个管道,用于调直来自所 述进入端口的所述燃料流。
6.如权利要求5所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述减少紊流的 结构还包括相对较薄的、位于所述燃烧室内、在所述进入端口和所述 催化方面不活泼的本体之间的扩散器,所述孔还包括多个穿过所述扩 散器而形成的洞,所述洞被构造成首先将来自所述进入端口的所述燃 料流调直。
7.如权利要求1所述的飞行昆虫诱捕装置,进一步包括热交换器, 用于将所述排出气体的温度在到达所述排放出口之前降低到近似环境 温度。
8.如权利要求1所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述真空装置是 单独的扇。
9.如权利要求1所述的飞行昆虫诱捕装置,进一步包括与所述燃 烧室连通的,阀组件能与流体源连接以使流体能够流入其中从而至 少冲洗该燃烧室。
10.一种飞行昆虫诱捕系统,包含:
含有可燃燃料的燃料供应装置;
昆虫诱捕室;
燃烧装置,所述燃烧装置包括用于与燃料供应装置连接的进入端 口、排放端口、和将所述进入端口和所述排放端口连通的燃烧室,所 述进入端口使来自燃料供应装置的燃料能够流进所述燃烧室,以在那 里连续地燃烧,从而在所述燃烧室中产生排出气体;
可操作以控制到进入端口的燃料流量的流量调节器;
用于控制所述流量调节器的控制器,该控制器可被操作来控制所 述调节器以致在操作期间调节器以一系列的间歇脉冲将燃料输送到进 所述进入端口;
排放出口,所述排放出口和所述燃烧装置的排放端口连通,并且 被构造为允许所述排出气体通过所述排放出口向外流,因此被所述排 出气体中的二氧化碳所吸引的昆虫将飞向所述诱捕系统;
昆虫进口,它与所述昆虫诱捕室连通,以使飞行昆虫能够穿过所 述昆虫进口进入所述诱捕室;以及
与所述昆虫进口连通的真空装置,所述真空装置被构造和布置成 将吸引到所述诱捕系统的昆虫吸入穿过所述昆虫进口并进入所述的昆 虫诱捕室中。
11.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,进一步包括管嘴, 该管嘴安装在进入端口处并与流量调节器连通,用于将经过进入端口 的燃料输送到燃烧室。
12.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述燃烧装置 进一步包括设置在所述燃烧室中的催化剂元件,所述催化剂元件具有 催化剂本体,所述催化剂本体带有多个基本线性的细长的导管,该导 管用于使在所述燃烧室中产生的排出气体能够朝着所述排放端口从其 流过,所述催化剂本体包括催化活性材料,当所述排出气体流过所述 细长的导管时,所述催化活性材料在操作期间将所述排出气体中的一 氧化碳转换成二氧化碳。
13.如权利要求12所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述燃烧装置 进一步包括设置在所述燃烧室中位于所述催化剂元件上游的减少紊流 的结构,所述减少紊流的结构具有沿与所述催化剂本体的管道大致相 同的方向定向的多个孔,所述孔被构造成能将来自所述进入端口的燃 料流调直,以由此减少所述燃料中的紊流。
14.如权利要求13所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述减少紊流 的结构包括催化方面不活泼的本体,并且其中所述孔包含在催化方面 不活泼的本体中形成的基本直线状的细长的多个管道,用于调直来自 所述进入端口的所述燃料流。
15.如权利要求14所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述减少紊流 的结构还包括相对较薄的、位于所述燃烧室内、在所述进入端口和所 述催化方面不活泼的本体之间的扩散器,所述孔还包括多个穿过所述 扩散器而形成的洞,所述洞被构造成首先将来自所述进入端口的所述 燃料流调直。
16.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,进一步包括一个热 交换器,用于将所述排出气体的温度在到达所述排放出口之前降低到 近似环境温度
17.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述可燃烧燃 料是丙烷。
18.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述真空装置 是单独的风扇。
19.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,进一步包括与所述 燃烧室连通的阀,该阀能与流体源连接以使流体流入其中从而至少冲 洗燃烧室。
20.如权利要求1所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述流量调节 器包括一个电磁阀,电磁阀可操作来控制燃料流到进入端口,控制器 可被操作来控制电磁阀,以使电磁阀以一系列的间歇脉冲将燃料输送 到进入端口。
21.如权利要求2所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述流量调节 器包括一个电磁阀,电磁阀可操作来控制流到该管嘴的燃料,控制器 可被操作来控制电磁阀,以使电磁阀以一系列的间歇脉冲将燃料输送 到该管嘴。
22.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述所述流量 调节器包括一个电磁阀,电磁阀可操作来控制燃料流到进入端口,控 制器可被操作来控制电磁阀,以使电磁阀以一系列的间歇脉冲将燃料 输送到进入端口。
23.如权利要求11所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述流量调节 器包括一个电磁阀,电磁阀可操作来控制流到该管嘴的燃料,控制器 可被操作来控制电磁阀,以使电磁阀以一系列的间歇脉冲将燃料输送 到该管嘴。
24.一种用于操作飞行昆虫诱捕系统的方法,所述系统包括(a) 含有可燃燃料的燃料供应装置;(b)昆虫诱捕室;(c)燃烧装置, 其包括用于与所述燃料供应装置连接的进入端口、排放端口、和将所 述进入端口和所述排放端口连通的燃烧室;(d)可操作以控制到进 入端口的燃料流量的流量调节器;(e)与所述燃烧装置的排放端口连 通的排放出口;(f)昆虫进口,其与所述昆虫诱捕室连通以使飞行昆 虫能通过所述昆虫进口进入所述诱捕室;以及(g)与所述昆虫进口连 通的真空装置;所述方法包括:
将燃料从所述燃料供应装置输送到所述燃烧装置的进入端口并进 入燃烧室中,其中燃料调节器将燃料以一系列的间歇脉冲输送到所述 进入端口;
在燃烧室中连续燃烧燃料以产生包含二氧化碳的排出气体,所述 排出气体从燃烧装置的排放端口并通过排放出口向外流出,以将昆虫 吸引到诱捕系统;
利用真空装置将吸引到诱捕系统的昆虫吸入穿过所述昆虫进口并 进入所述的昆虫诱捕室中。
25.如权利要求24所述的方法,其中流量调节器包括一个电磁阀, 电磁阀可操作来控制燃料流到进入端口,所述方法进一步包括控制电 磁阀,以使电磁阀以一系列的间歇脉冲将燃料输送到进入端口。
26.如权利要求24所述的方法,其中流量调节器根据预定的工作 循环将燃料以一系列的间歇脉冲输送到进入端口。
27.如权利要求25所述的方法,其中电磁阀根据预定的工作循环 受控制,以将燃料以一系列的间歇脉冲输送到进入端口。
28.一种飞行昆虫诱捕装置,其被构造成与包含可燃燃料的燃料 供应装置一起使用,包括:
昆虫诱捕室;
燃烧装置,所述燃烧装置包括用于与燃料供应装置连接的进入端 口、排放端口、和将所述进入端口和所述排放端口连通的燃烧室,所 述进入端口使来自燃料供应装置的燃料能够流进所述燃烧室,以在那 里燃烧,从而在所述燃烧室中产生排出气体;
流量调节器,其可操作以根据预定的工作循环来控制到进入端口 的燃料流量,以便在操作期间以一系列的间歇脉冲将燃料输送到所述 进入端口;
排放出口,所述排放出口和所述燃烧装置的排放端口连通,并且 被构造为允许所述排出气体通过所述排放出口向外流,以便被所述排 出气体中的二氧化碳所吸引的昆虫将飞向所述诱捕装置;
与所述昆虫诱捕室连通的昆虫进口,以使飞行昆虫能通过所述昆 虫进口进入所述诱捕室;以及
与所述昆虫进口连通的真空装置,所述真空装置被构造和布置成 将吸引到所述诱捕装置的昆虫吸入穿过所述昆虫进口并进入所述的昆 虫诱捕室中。
29.如权利要求28所述的飞行昆虫诱捕装置,进一步包括管嘴, 该管嘴安装在进入端口处并与流量调节器连通,用于通过经过进入端 口将燃料输送到燃烧室。
30.如权利要求28所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述流量调节 器包括电磁阀和控制器,电磁阀可操作来控制燃料流到进入端口,和 控制器,该控制器可操作根据预定的工作周期来控制电磁阀以使电磁 阀以一系列的间歇脉冲将燃料输送到进入端口。
31.如权利要求29所述的飞行昆虫诱捕装置,其中所述流量调节 器包括电磁阀和控制器,电磁阀可操作来控制燃料流到管嘴,该控制 器可操作来控制电磁阀以使电磁阀以一系列的间歇脉冲将燃料输送到 管嘴。
32.一种飞行昆虫诱捕系统,包含:
含有可燃燃料的燃料供应装置;
昆虫诱捕室;
燃烧装置,所述燃烧装置包括用于与所述燃料供应装置连接的进 入端口、排放端口、和将所述进入端口和所述排放端口连通的燃烧室, 所述进入端口使来自燃料供应装置的燃料能够流进所述燃烧室以在那 里连续地燃烧,从而在所述燃烧室中产生排出气体;
流量调节器,其可操作以根据预定的工作循环来控制到进入端口 燃料流的量,以便在操作期间以一系列的间歇脉冲将燃料输送到所述 进入端口;
排放出口,所述排放出口和所述燃烧装置的排放端口连通,并且 被构造为允许所述排出气体通过所述排放出口向外流,以便被所述排 出气体中的二氧化碳所吸引的昆虫将飞向所述诱捕系统;
昆虫进口,其与所述昆虫诱捕室连通以使飞行昆虫能穿过所述昆 虫进口进入所述诱捕室;以及
与所述昆虫进口连通的真空装置,所述真空装置被构造和布置成 将吸引到所述诱捕系统的昆虫吸入穿过所述昆虫进口并进入所述的昆 虫诱捕室中。
33.如权利要求32所述的飞行昆虫诱捕系统,进一步包括管嘴, 该管嘴安装在进入端口处并与流量调节器连通,用于将经过进入端口 的燃料输送到燃烧室。
34.如权利要求32所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述流量调节 器包括电磁阀和控制器,该电磁阀可操作来控制燃料流到进入端口, 该控制器可操作根据预定的工作周期来控制电磁阀以使电磁阀以一系 列的间歇脉冲将燃料输送到进入端口。
35.如权利要求33所述的飞行昆虫诱捕系统,其中所述流量调节 器包括电磁阀和控制器,电磁阀可操作来控制燃料流到该管嘴,控制 器可操作来控制电磁阀以使电磁阀以一系列的间歇脉冲将燃料输送到 管嘴。
36.如权利要求1所述的飞行昆虫诱捕装置,进一步包括支持框 架,其中昆虫诱捕室、燃烧装置、真空装置和排放出口支撑在支持框 架上。
37.如权利要求10所述的飞行昆虫诱捕系统,进一步包括支持框 架,其中昆虫诱捕室、燃烧装置、真空装置和排放出口支撑在支持框 架上。
38.如权利要求28所述的飞行昆虫诱捕装置,进一步包括支持框 架,其中昆虫诱捕室、燃烧装置、真空装置和排放出口支撑在支持框 架上。
39.如权利要求32所述的飞行昆虫诱捕系统,进一步包括支持框 架,其中昆虫诱捕室、燃烧装置、真空装置和排放出口支撑在支持框 架上。

说明书全文

技术领域

背景技术

每年由蚊子传播的疾病造成超过300万人的死亡和3亿的临床病 例。据估计,世界范围内治疗这种由蚊子传播引起的疾病的相关费用, 已经超过了几十亿美元。在许多地区,蚊子都是衰弱性疾病的最初传 播者,比如疟疾,黄热病,登革热,脑炎,西尼罗河病毒(热),昏睡 病,丝虫病,伤寒和瘟疫。除了引起人类的疾病和死亡外,蚊子传播 的疾病还是因兽疫类疾病导致家畜业经济损失的一项主要原因。另外, 蚊子传播的疾病引起对依赖旅游业收入的地区的长期关注。特别是, 人们相信在特定地区这类疾病的存在会冲击旅游者选择此地区作为旅 游目的地的愿望。
随着日益兴旺的旅游业和国际贸易,人们估计一些上述疾病会在 美国和其他地方成为主要的健康问题。例如,在欧洲和北美的热带地 区西尼罗河病毒的出现支持了上述估计,此种病的出现代表着对公众、 和其他动物健康的一种威胁。因为它能够导致人和马的脑炎,家畜 和野生类的死亡。
1995年,在加利福尼亚和新泽西州记载有疟疾的流行病例,在德 克萨斯州南部诊断有几例登革热。1996年9月,在罗得岛州发现了巨 大数量的携带东部马脑炎(Eastern Equine Encephalitis)的蚊子。抽 查表明捕获的蚊子中有1%携带有这种罕见的致命病毒,死亡率为 30%-60%。罗得岛州的形势如此严峻以至于州长宣布进入紧急状态。 1997年,相似的情形出现在佛罗里达州爆发了圣路易斯脑炎。
登革热是一种特别危险的蚊子传播疾病,它正逐渐成为全球性问 题,并可能很快超过疟疾,作为影响人类的最严重的蚊子携带的病毒 性疾病。登革热的全球分布与疟疾相当,大约25亿人正生活在有流行 病传播危险的地区。每年,有上百万的病例发生,而且有许多被诊断 为登革出血热(DHF)。DHF的病死率在很多国家大约为5%,并在 儿童中是最致命的病例。
直到最近,登革热在西半球才相对不为人知。在20世纪70年代, 登革热流行病传遍古巴和其他加勒比海地区。1981年,第二次血清型 登革热并伴随着出血热在古巴爆发。第二次的流行病导致超过300,000 出血热病例,超过1000人的死亡,而其中大多数是儿童。到1986年, 南美洲的其他国家以及墨西哥开始出现登革热的迅速上升趋势。1998 年夏天在巴巴多斯岛出现了新一轮的爆发。
就美洲大陆而言,在1995年的前8个月在中部美洲报道有接近 24,000例登革热病例,其中包括352例出血热病例。1995年由于此种 疾病的大面积传染,萨尔瓦多宣布全国进入紧急状态。墨西哥甚至在 1995年记载有大约2000个病例,其中34个伴有出血热。总体上,泛 美卫生组织报告在美洲有大约200,000个登革热病例和超过5,500个出 血热病例。图1A提供了在2000年的登革热全球分布情况,图1B提 供了在美洲报道的登革热的最近增长情况。
昆虫学家非常关注日益增长的登革热对美国的威胁。这种关注可 部分归因于最近在美国出现的称作白纹伊蚊(Aedes albopictus)的蚊 种。白纹伊蚊(也称作“虎蚊”,因为它的明亮的条纹图案和攻击性的 刺咬)在1985年于德克萨斯州的哈里斯县首次被发现。在历史上,虎 蚊一直是亚洲登革热的主要传播载体。然而,据说虎蚊被引进美国可 以追溯到来自日本的一船旧轮胎。1991年,位于佛罗里达州奥兰多的 沃尔特迪斯尼世界西部仅12英里的轮胎堆里发现的虎蚊中,其中一些 有东部马脑炎病毒。
在1996年2月,在24个州已经记载有确定数量的虎蚊。大多数 警告表明虎蚊已经显示出在北至如俄亥俄州,新泽西州,内不拉斯加 州的生存能。不同于埃及伊蚊中(Aedes aegypti)的是,虎蚊的卵 在非常冷的冬天也能存活。因此,虎蚊具有很大的携带病毒到美国其 他地区的潜在危险。在伊利诺斯州普瓦斯奇县虎蚊正在成为一种损害 和灾难,在那儿,被咬的次数是每分钟25次。在美国中部,此物种已 经和拉克罗斯脑炎的传播有关联,这种脑炎也是经常致命的疾病。
为了说明这些蚊子传播的疾病在美国的分布,附上图1C到图1F。 图1C说明了于1964到1997年间确诊的和可能的拉克罗斯脑炎的人 的病例在美国的分布情况。附图1D说明了在1964至1998年间圣路 易斯脑炎的人的病例在美国的分布情况。附图1E显示了1964至1997 年间确诊的和可能的西部马脑炎的人的病例在美国的分别情况。从这 些附图中可以看出,这些疾病分布广泛,贯穿美国,因此现在出现公 众对这些疾病是否会进一步传播的担心。
在过去提出过许多控制蚊子数量或驱除蚊子的方法。这些方法的 代表性例子将在下面进行讨论。在下面的讨论中可认识到,每一个方 法都有导致方法不切实际或者没有效果的重大缺陷
一个抑制蚊子数量的著名方法是应用化学杀虫剂,例如DDT和 马拉稀昂(Malathion)。基本上有两种类型的可用杀虫剂-杀成虫剂 和杀幼虫剂。杀成虫剂是用来杀死已经生长至成年阶段的蚊子的化学 药品。对感染区域主要是从飞机上或机动车上喷洒药剂。喷洒的化学 药剂的功效一般依赖于温度、湿度、喷洒时间、特定蚊子对所用 药剂的抵抗性,以及特定药剂的基本功效。杀成虫剂必须用于对雨、 潮汐洪、或其他周期性卵孵化触发机制所产生的每一代成虫,并且 杀成虫剂一般只有半天的功效时间。尽管如此,这些杀虫剂必须在预 计与成虫蚊子有最大接触的时间使用。
另一方面,杀幼虫剂用在幼虫成为成虫之前在水中杀死幼虫。杀 幼虫剂通常采用以下的形态之一:(1)洒在水面的油,阻止幼虫呼吸 而淹死幼虫,(2)一种细菌,像BTI(苏金芽孢杆菌),攻击并杀死 幼虫,或(3)一种化学性昆虫生长调节剂(例如,蒙五-五(methoprene)), 阻止幼虫生长至成虫阶段。然而,杀幼虫剂由于各种原因常常不是特 别有效。例如,大多数杀幼虫剂有很短的功效时期,而且必须在未成 熟的蚊子处于特定的生长阶段时洒在水里。另外,蚊子的几个物种, 如树洞中繁殖的,沼泽底部繁殖的,在生长香蒲的沼泽繁殖的,用杀 幼虫剂不是很容易控制。因为幼虫或者不到水面上(例如,在生长香 蒲的沼泽中的蚊子),或者水源如此难找而不能经济地使用杀幼虫剂 (如树洞)。此外,携带西尼罗河病毒的蚊子(尖音库蚊Culex Pippiens) 在水沟里、下水道里、花盆里、鸟盆里等人们的周围生活和繁殖。由 于存在相关的有效对准这些区域的困难,不但使喷洒杀虫剂不切实际, 而且许多人对如此靠近他们的家园使用杀虫剂感到不舒服。
不论杀虫剂得到证实的功效还是它的缺点,在美国和世界范围内 化学杀虫剂的使用已经大大的减少了。这种减少的基本原因是更多的 公众认识到使用杀虫剂的潜在性健康危害。特别是,普通公众对一定 的化学药剂,如DDT显示的长期性健康危害的认识,已经导致在美 国的许多地方和其他国家禁止使用化学药剂控制蚊子。另外,在蚊子 中日益增长的药剂抵抗性已经降低了传统使用的化学药剂的效果。因 而,人们支持化学杀虫剂的假定益处不超过公众的健康危险的争论。
在一定程度上,自然天敌也控制着蚊子的数量。例如,据报道一 些鱼和蜻蜓(包括蛹和成虫蜻蜓)食蚊子的幼虫和成虫。另外,人人 皆知的是一些蝙蝠和鸟也捕食蚊子。一些人特别是那些反对使用杀虫 剂的人们已经呼吁,应当依靠自然天敌作为控制蚊子数量的环保手段。 不幸的是,过去利用自然天敌有效控制蚊子数量的努力已经证明没有 效果。例如,在20世纪20年代,在南部三个城市竖立很多高大的蝙 蝠塔,期望生活在这些塔中的蝙蝠能控制蚊子的数量。然而,这些塔 不能有效地控制当地蚊子的数量。对蝙蝠胃中食物的研究发现蚊子的 数量还不到它们食物来源的1%。
许多人依靠驱虫剂来使蚊子远离他们,或远离一定的区域。这些 驱虫剂在本质上根本不能控制蚊子的数量;相反,它们只能对使用驱 虫剂的人提供暂时地缓解。驱虫剂可以是局部涂抹的或者是空中喷洒 的,并可采用许多形式,包括洗涤液、喷洒剂、油(如舒肤牌),盘状, 蜡烛状(如香茅油作的)以及其他形式。最普通的驱虫剂(洗涤液类, 喷洒剂类,和油类)是那些用在衣服或身体上的。这些驱虫剂中有许 多本质上不能驱除蚊子,相反,一些驱虫剂只能掩饰宿主吸引蚊子的 因素(二,湿度,温暖,乳酸)。虽然,这些驱虫剂相对便宜, 但它们经常具有令人讨厌的气味,它们很油腻,并且只能在有限的时 间内起作用。人们还发现一些含有DEET或乙基己二醇的驱虫剂实际 上在使用一段时期后还会吸引蚊子。因此,建议使用驱虫剂时,在保 护期过后应当洗掉或者重新使用新鲜的驱虫剂。
除了令人讨厌外,许多驱虫剂正经受详尽地关于它们可能造成的 长期潜在性健康危害的查验。DEET,被许多昆虫学家认为是可利用 的最好的抑制剂,已经在市场上销售了30多年,是许多知名的商用喷 洒剂和洗涤液的基本成分。尽管长期普及使用DEET,美国环保局 (EPA)仍认为DEET可能引起癌症,出生缺陷,以及生殖问题。实 际上,EPA在1990年8月发布过一份消费者公告,其中阐述了一小 部分人可能对DEET很敏感,如果多次重复使用,特别是对于年龄较 小的儿童可能有时会引起头痛,情绪不稳,神志不清,恶心,肌肉痉 挛,打颤或无意识状态。
蚊香盘作为一种抑制蚊子的手段已经出售了许多年。这些蚊香盘 燃烧后产生一种抑制性烟雾。大约20年前生产的产品,以“Raid Mosquito Coils(雷德电蚊盘)”为商标,它含有化学丙稀菊酯。最近 的产品以“OFF Yard & Patio Bug Barriers”为商标,它含有化学 esbiothrin(反丙烯除虫菊)。这些产品可以使被蚊子叮咬后的痛苦得 到缓解,然而不能减少一定区域的蚊子的数量,并且其产生的烟雾和 化学物质被疏散在较大面积内而被稀释,效果就更不明显了。
许多人也一直吹捧香茅在抑制蚊子方面的好处,不论它是制成蜡 烛、植物、熏香,或其它形态。按照最近的研究,证明香茅基的产品 只能在抑制蚊子方面有轻微效果,并且只有蜡烛围绕保护区域每三英 尺放置的时候。这种布置比围绕保护区域点燃普通蜡烛只有稍好的效 果。实际上,点燃蜡烛被认为增加了空气中的二氧化碳的数量,导致 吸引更多的蚊子进入更大的区域,而不是减少特定区域的蚊子数量。 尽管存在上述缺陷,目前香茅基的产品市场还是非常大的。
在20世纪70年代后期产生,常见的“黑灯”(black-light)电刑 装置,也称作“飞虫粉碎器”,最初获得了商业上的成功。虽然整体上 对杀死蚊子没有效果,“飞虫粉碎器”仍以每年超过2,000,000台的速度 出售。这些装置对于杀死蚊子的无能为力在学术研究中和在许多“飞虫 粉碎器”的所有者的私人实验中已经得到证实。特别是,因为不能吸引 多种类型的蚊子,所以电刑装置不能杀死蚊子。这种现象的原因是这 些装置只吸引趋光的昆虫,而大多数类型的蚊子是不趋光的。
美国专利6145243(下面简称243专利)公开了一种由本发明的 受让人,罗得兰州东格林威治美国生物物理公司,研制的昆虫诱捕装 置。243专利的装置公开了此装置的基本构造,即产生二氧化碳气流 吸引蚊子和其它飞行昆虫飞向装置的入口。真空吸拽被二氧化碳吸引 的昆虫穿过入口进入到诱捕室。诱捕室包括一个一次性的网袋,在此 袋中蚊子变干。当袋子变满了,可以取下和更换。
虽然在243专利中公开的装置对美国生物物理公司而言已经获得 商业上的成功,但由本申请发明人所做的进一步的产品研制工作已 取得了许多改进,即直接降低了生产成本,提高了243专利装置的工 作效率。这样的一些改进已经具体实施在Mosquito MagnetLibertyTM 的昆虫诱捕装置中,商业上可以从本申请的受让人,罗得岛州东格 林威治市的美国生物物理有限公司获得。这个申请努力提供在这个技 术中的进一步改进。

发明内容

现在讲述本发明,本发明的一个方面提供一种飞行昆虫诱捕装置, 其具有有优点的流量调节器。所述装置被构造为与包含可燃燃料的燃 料供应装置一起使用。所述装置包括支持框架、支持在支持框架上的 昆虫诱捕室和支持在支持框架上的燃烧装置。所述燃烧装置包括用于 与燃料供应装置连接的进入端口、排放端口和一个连接进入端口和排 放端口的燃烧室。进入端口能够使来自燃料供应装置的燃料流进所述 燃烧室,以在其中燃烧从而在燃烧室中产生排出气体。所述装置还包 括一个可操作来控制燃料流到进入端口的流量调节器和一个用于控制 所述流量调节器的控制器。所述控制器可操作来控制调节器,以使所 述调节器在操作期间以一系列的间歇脉冲将燃料输送到进入端口。所 述装置还包括一个支持在该框架上的排放出口。所述排放出口与燃烧 装置的排放端口连通,并被构造为允许排出气体穿过所述排放出口向 外流,因此被排出气体中的二氧化碳所吸引的昆虫将飞向所述排放出 口。还提供一个与昆虫诱捕室连通的昆虫进口,以使飞行昆虫能够穿 过所述昆虫进口进入诱捕室,以及提供一个连通到昆虫进口的真空装 置,真空装置被构造并布置成通过昆虫进口吸入被吸引到排放出口的 昆虫并使昆虫进入昆虫诱捕室中。
本发明的其它目的、特征和优点将从下面的详细描述、附图和附 上的权利要求中可清楚看出。

附图说明

图1A图解了2000年中全球范围内的登革热分布情况;
图1B是登革热在美洲发病的近来增长情况的对照说明;
图1C说明于1964到1997年间确诊的和疑似的拉克罗斯脑炎 (LaCrosse encephalitis)的人类病例在美国的分布情况;
图1D说明在1964至1998年间圣路易斯脑炎的人类病例在美国 的分布情况;
图1E说明1964至1997年间确诊的和疑似的西部马脑炎的人类 病例在美国的分别情况;
图1F说明1964至1997年间确诊的和疑似的东部马脑炎的人类 病例在美国的分别情况;
图2是按照本发明的原理所制造的装置的透视图;
图3是图1中装置的前视立面图;
图4是图1中装置的外壳顶壳的透视图;
图5是图1中装置将顶壳取下后的外壳的透视图;
图6是外壳相关部件的分解图;
图7是图1中装置所用的燃烧/热交换器装置的部件分解图;
图8是图7中燃烧/热交换器装置的右半部分从外部所见的透视 图;
图9是图7中燃烧/热交换器装置的右半部分从内部所见的透视 图;
图10是图7中燃烧/热交换器装置的左半部分从外部所见的透视 图;
图11是沿图12中A-A线剖开的剖视图;
图12是用在图7中的燃烧/热交换器装置中的套筒的顶视图;
图13是沿图11中B-B线剖开的剖视图;
图14是用在图11套筒中的扩散器板的端视图;
图14A是沿图14的C-C线剖开的扩散器板的剖视图,图14B是 图14A中所示的主要物体的局部视图;
图15是以简要说明了燃烧/热交换器装置内部零件的布置;
图16是图1装置中的出口管嘴及其相关部件的分解图;
图17-19按照本发明的原理,控制器的有代表性的流程图;以及
图20是包括根据本发明原理所构造的的装置的另一实施方案 的示意图。

具体实施方式

图2是按照本发明制造的有代表性的飞行昆虫诱捕装置的透视 图,该装置整体用10表示。装置10是和可燃燃料的供给装置例如丙 烷罐12一起使用的,丙烷罐12为消费者通常用于向烤肉架提供燃料 的那种。广义的说,装置10的整体功能是放出带有增加二氧化碳含量 的排出气体来吸引蚊子和其他被二氧化碳吸引的叮咬肉类的昆虫。然 后,向内的流动将被吸引的昆虫吸入装置内的诱捕室,在此昆虫被捕 获,通过毒剂、脱水/饥饿而被杀死。可选择的是,从事昆虫研究的用 户可以选择不杀死被捕获的昆虫,而是在其死亡之前将其从装置10 中取出作活体检查。不管用户头脑中是否有捕获昆虫的特殊目的,装 置10的整体功能是吸引和捕获飞行昆虫。对本发明如何工作以实现这 个广义的功能的详细说明将在下面进行论述。
装置10包括一个支持框架结构,如14所指示的。支持框架结构 14包括由一组支柱17支撑的外壳16。在图示的实施例中,两个支柱 17被用来支撑外壳16。而支持框架结构14可以有任何结构或构形以 适应所携带的下面论述的操作部件,例如也可采用三脚支撑。另外, 框架可包括轮子15,如图2中和前述美国专利6145243所示,该专利 的全部内容结合在本申请中作为参考。进一步地,支持框架结构14 也可包括携带丙烷罐12的支撑底板19,于是罐12和结构14可以一 体运输,这也是图2和243专利中所示的。
外壳16包括一个底壳18和安装在底壳上的顶壳20。壳18和20 配对接合并通过一般的固件粘合剂、扣合、或任何其他合适的方 式固定在一起。在图示的实施例中,壳18和20由塑料模制制成的; 然而,壳18、20和外壳16一般可以由任何材料制成,并可采用任何 形状、构形、构造。
管状入口管嘴22从底壳18向下突出并与此其形成整体。入口管 嘴22有一个端部扩开的下部末端24,该下部末端通过紧固件或搭扣 配合而固定在入口管嘴22上并形成该管嘴一部分。端部扩开的下部末 端24限定了昆虫进口26。由后面的详细描述可以知道,管嘴22被施 加真空,于是被装置10发出的二氧化碳所吸引的昆虫会被吸入昆虫进 口26而被捕获。所示的入口管嘴22和进口26可以以任何合适的方式 被支持框架结构14所携载,图中示出和描述的构造只是一个举例性的 构造。因此,其他构形也可采用。
在入口管嘴22内部同轴安装的是出口管嘴28。出口管嘴28提供 一个位于其下部末端的排出气体排出口30。出口管嘴28和它的排出 气体排出口30的功能是允许含有二氧化碳的一“股”排出气体从其中 向外向下流动。当排出气体向下流动到达地面时,排出气体从装置10 向外沿着地面辐射状向外流动。装置10之外的被二氧化碳吸引的蚊子 和其他昆虫就会嗅到辐射的二氧化碳流,沿其找到源头,即排出气体 排出口30。从公开的结构可以得出,因为出口管嘴28与入口管嘴22 同轴安装,被吸引的昆虫会沿二氧化碳到达源头(如排出口30),于 是它们一旦到达排出口30时马上靠近昆虫进口26。结果,被吸引的 昆虫直接飞进由真空形成的真空区域,真空区域与入口管嘴22和昆虫 进口26相连通,于是昆虫被吸进装置10并在此被捕获。真空入口和 排出气体出流的相应流动在图3中分别由进出箭头表示。被公开的结 构这方面的更详细的资料和变化,参考上述243专利。另外,也可参 考1996年9月17日提交的美国专利6286249和要求美国临时申请 60/326722的优先权的美国专利申请10/264260,其每个专利的全文包 括在本申请中作为参考。
外壳16的顶壳20包括一个进入32,进入门32可以在打开和 关闭位置之间移动实现打开和关闭在外壳壁上形成的进入开口34。进 入门32和进入开口34的开与关在图4中有最佳表示。通过将位于门 上端部的枢轴销36插进靠近开口34的上边并在顶壳20上形成的开口 内(图中没有示出),门32枢轴式地安装在顶壳20上,使门的开关动 作容易实现。本发明更广泛的方面上,门32可以是能整体与外壳16 分离,或用任何合适的构造实现开关动作与外壳连接。实际上,提供 门32不是完全必须的,它只是一个方便的特征。沿开口34的外围连 接一个可变形垫圈38,在门32和开口34的外围提供密封。进入门 32和与其相关的开口34的功能是使用户可以进入到外壳16的内部。
如下面进一步详细描述的,一个网袋40可拆卸式地安装在外壳 16内,在网袋内部限定昆虫诱捕室。由袋40限定的诱捕室和昆虫进 口26相连通,于是被真空吸进的昆虫在袋40内沉积,在此脱水、死 亡。可选择的是,为了便于昆虫死亡的目的,袋40的材料可以经过毒 剂处理;然而,这不是本发明的一个必要特征。为了取出或更换,进 入门32和与其相关的开口34允许进入外壳16的内部以允许用户在需 要时接近网袋40。此外,另一种可选择的是,可使用塑料盒子或其他 任何合适的结构代替网袋40。在公开的实施例中,门32是由透明材 料作成的,目的是使用户可以看见袋40的情况决定是否需要取出或更 换。特别是,透明材料使用户能够用眼睛核实是否袋40中的昆虫满了 或就要满了。本发明的更广义的方面是,门32不需要是透明的,进一 步说就是如前面提到的,装置不是必须要有门32和相关的开口34。
图5示出了外壳16内部部件的透视图,为清楚起见将袋40和顶 壳20拿掉了。图6是这些部件的分解图。这些内部部件包括一个以 50表示的燃烧/热交换器装置,一个风扇增压室52,一个电风扇54, 和一个隔板构件56。底壳18包括一系列整体模压成型的肋58,其限 定一个较平的区域用于安装燃烧/热交换器装置50。进一步说,底壳 18也包括一对开口60,62。设置开口60是为了在其中插入调节器软 管64,软管64和燃烧/热交换器装置50连接来向其提供燃料,优选燃 料是丙烷。设置开口62是便于连接电源电缆66(所示为带有位于远 端的一个标准输出插头68)到控制器70上,如图6中所示。控制器 70安装在隔板构件59的上面。隔板构件也可以用来支持一个防止网 袋40和风扇54接触的栅格隔板或说挡板57。此外,风道56位于网 袋40和入口管嘴22之间并连接两者,提供一个从进口26到网袋40 的连续流动路径。进一步说,过滤器61用来保证经过燃烧/热交换器 装置50的空气从装置10中排出。过滤器由金属网格结构制成,然而, 任何合适的过滤方法都是可以接受的。
现在参照图7说明,燃烧/热交换器装置50包含一对均由热传导 材料,例如或任何其他金属制成的半件72、74。这些半件72、74 通过一系列紧固件,例如带螺纹的有头螺钉76固定在一起。可选择的 是,焊接或其他固定方式也可采用。在图示的实施例中,半件72、74 是由钢铸造而成的,但是任何合适的热传导材料或制作方法也可采用。 每一个半件72、74含有部分燃烧室部件78、80和部分热交换器部件 86、88。每个部分燃烧室部件78、80限定部分燃烧室82、84(见图9 中部分燃烧室82),每个部分热交换器部件86、88限定部分热交换通 道90、92(见图9部分通道92)。在装配过程中,两个半件72、74 连接在一起,于是(a):部分燃烧室部件78、80连接在一起限定装置 50的燃烧室部件94,部分燃烧室82、84连接在一起限定以96表示的 燃烧室,燃烧室96延伸穿过燃烧室部件94,和(b)部分热交换器部 件86、88连接在一起限定热交换部件98,部分热交换通道90、92连 接在一起限定总体以100表示的热交换路径,热交换路径和燃烧室96 相通。
燃烧室96有一个进入端口102。燃料管嘴104置于进入端口102 内。管嘴104是常规形式的并且有大约45度的喷射。喷射管嘴104 通过一个细长的管子108与安装在燃烧/热交换器装置50的后部的螺 线形总管106(如图5所示)相通。调节器软管64的近端(图6中所 示)和螺线形总管106连接,总管在燃料供应装置(如丙烷罐12)和 管嘴104之间建立流体联通,因而将可燃燃料输送到管嘴104和燃烧 室96。呈电磁阀110形式的燃料调节器在打开和关闭位置之间移动, 所述打开位置使燃料流过总管106经由管嘴104输送经过进入端口 102,所述关闭位置阻止燃料流过总管106,从而防止其经由管嘴104 流过进入端口102。电磁阀110包括一个将所述阀(未示出)向其关 闭位置偏压弹簧(未示出)。电磁阀110和控制器70电连通,并且 当将电缆66插入电源时,控制器70通常传送电信号以给电磁阀施加 能量,使阀门移动到打开位置。在一定操作条件下,正如下面论述的 控制方案指示的,控制器70会中断前面所述的电信号,目的是使该弹 簧移动阀门110到关闭位置以阻止燃料进一步流到管嘴104和燃烧室 96。
虽然如上面以及在流程图中所述的,流量调节器或电磁阀110提 供连续的燃料流到燃烧室96,控制器70可以被编程来控制电磁阀, 因此在操作期间其在进入端口102处提供脉冲(间歇)的燃料流给管 嘴104。脉冲燃料流将具有特殊的工作循环,其可以被选择以节约燃 料。如可以由本领域普通技术人员所理解的,为通过电磁阀的燃料流 选择特定的速率和工作循环,由燃烧室96感受到的流出电磁阀110 的燃料流可以是连续的。就是说,电磁阀的运行可以被操控,因此到 达室96的燃料流基本上是连续的,即使其以间歇脉冲通过管嘴104。 脉冲燃料流允许管嘴104的开口变得更大,而同时一直提供相同数量 的燃料。以这种方式,管嘴104可以更廉价地制造,并且也可以更不 容易被燃料中的颗粒堵塞,而这会在制造/组装处理期间发生。
在一个示例性实施方案中,用于电磁阀的工作周期为5Hz和40ms 的定时。另外,平均燃料流速为140sccm(标准厘米3/分钟),管嘴直 径可以是0.09英寸。
另外,如图20中所示,包括管6和阀8的阀组件可以设置在燃料 输送设备中,以使能够通过例如气体或液体的流体冲洗燃料输送设备, 其包括电磁阀110和管嘴104。另外,阀组件可以包括阀螺母9。具体 地,阀体4延伸穿过壳体18的壁中的一个孔并具有一个接合该壁一侧 的凸缘3。螺母9螺纹拧紧到阀体4的螺纹部分上,以便通过螺母9 和凸缘3之间壳体壁的接合来固定阀。一个盖帽5被螺纹拧紧到在阀 的远端上用于保护阀。如可以由本领域普通技术人员所理解的,燃料 中可能包含颗粒,任何一点的颗粒会造成流到室96的燃料减少或堵 塞。这个阀可以用于将燃料输送设备连接到一个加压气体(例如空气) 或液体(例如水)源,以使气体或液体能够流过燃料输送设备,然后 通过燃烧装置50并离开排放出口。这将冲洗诱捕装置10以去除任何 的颗粒。同样地,冲洗所述设备可能期望在存储诱捕装置50之前进行, 以确保没有燃料残留在装置50中。在各个实施方案中,阀可以是单向 阀,其允许空气或液体流入系统但从内部被密封,也就是当不使用时, 阀将不允许燃料离开系统。作为一个实施例,阀8可以是使用在自行 车/汽车轮胎上的传统类型(例如杆阀)。
另外,虽然阀组件被显示为在电磁阀110的上游连接以便其冲洗 燃烧装置50和电磁阀110,应该理解阀组件可以在燃料输送设备中的 任意点处连接到系统。此外,在不同实施方案中,可提供多于一个的 阀组件。另外,阀可以直接与燃烧装置50连通以便仅冲洗燃烧室。
电磁阀110的使用和/或所述阀是优选特征,不应该认为是限制性 的。
现在参照附图11-15说明,燃烧室96有一个安装在其内部的管形 套筒112。一个相对较薄的扩散器板114安装在套筒112内,在靠近 管嘴104的套筒112的端部处。扩散器板114有多个在其上冲压贯穿 的孔116,图14有最清楚地显示。冲压这些孔116形成一系列从板114 的下游侧(相对燃料的流动)向外延伸的凸缘114a。一个无涂层的、 催化方面不活泼的整陶瓷118置于套筒112内,并处于扩散器板114 的下游与其空间上隔开。整块陶瓷118有一系列沿其长度形成的细长 的基本上成直线的管道120。这些管道120最清楚地如图13所示,在 实施例中有400个管道,虽然任何数量都可以。最后,催化剂元件122 置于套筒112内,并和整块陶瓷118在空间上分隔开。催化剂元件122 包括由陶瓷制成的、涂覆有催化活性材料,例如铂的一整块催化剂本 体124。类似于整块陶瓷118,本体124有多个沿其长度形成的细长的 基本上成直线的管道。这些管道的分布类似于整块陶瓷118上的管道, 除了在图示的实施例中催化剂本体有100个管道,但任何数量都可采 用。
在套筒112的管形壁上有位于催化剂本体124和整块陶瓷118之 间的贯穿该管形壁的一个点火器的容纳孔126。在装配过程中,在将 部分燃烧室82、84连接在一起之前,将套筒112与预装配在其中的板 114、整块陶瓷118和本体124一起置于部分燃烧室82、84其中之一 中。每一个部分燃烧室部件78、80有一个位于其上边缘的部分点火器 容纳孔128、130,当它们配合在一起时,限定一个点火器容纳孔。套 筒112的点火器容纳孔126与由部分孔128、130限定的点火器容纳孔 对准,这样点火器134可穿过孔插入并放置在本体124和整块陶瓷118 之间。点火器134由控制器70输送的电提供电力,产生火花而点燃在 整块陶瓷118和催化剂本体124之间流动的燃料/空气混合物。在使用 时,当燃料/空气混合物不断地流动到催化剂本体124处时,燃料/空 气混合物会不断地被燃烧。这个区域被称为燃烧点。燃烧点位于整块 陶瓷118和扩散器板114的下游。
广义来说,在使用时,催化剂本体124被提高到一定的温度而能 够使输送到此的燃料/空气混合物不断地燃烧。也就是说,在操作温度, 催化剂本体124足够热而能燃烧送到那里的燃料/空气混合物,这反过 来又使催化剂本体124继续保持在一个升高的温度。在燃烧过程中, 催化剂活性材料有益于将形成的排出气体中的一氧化碳转化为二氧化 碳。燃烧可在催化剂本体24内或之前发生。
燃烧操作按照下面的步骤进行,为最好的理解,参考图15。燃料 (如丙烷)被喷进燃烧室96的上游末端,而带压的空气也被压入燃烧 室96的上游末端,以同燃料混合。因为带压的空气受风扇54的驱动, 提供空气的方式将在下面参考风扇54和热交换器部件98的功能和操 作介绍。这产生燃料和空气的紊流混合。此处,为保证燃料和空气的 充分混合,紊流是希望出现的。然而,紊流在燃烧点却是不希望出现 的。于是,扩散器板114起首先降低紊流并因此先使之变成平流的作 用。特别是,当混合物穿过板114上的孔116向下游流动时,这些孔 以及特别是由此处向下游延伸的凸缘的作用是将混合物流沿向下游的 方向“对准”,于是减少了这里的紊流,使流动一定程度上更呈现层流 状。当混合物继续向下游流动时,进入整块陶瓷118的管道120。这 些管道120的基本成直线的延伸构形基本上消除了所有的紊流,并提 供了到燃烧点的基本上成层流的燃料/空气混合物。因为在高紊流状态 时燃料和空气在上游已经充分混合,经过整块陶瓷118输送的混合物 到达燃烧点时已经基本上为均质的了。为保证所有的燃料在燃烧时被 点燃,均质的层流的混合物正是所希望的。特别是,均质流为在燃烧 点的所有燃料和空气提供了平稳均匀的燃烧,而层流则阻止未燃烧的 燃料“团”(pocket)随同排出气体一起穿过,在燃烧时如果混合物是 高度紊流状态时这一点可能会发生。希望避免在最终的排出气体中存 在燃料,因为燃料的存在被认为对吸引飞行昆虫没有效果,并且实际 上燃料会成为驱虫剂。
空气燃料混合物通过燃烧被点燃而产生被加热的排出气体。这种 排出气体包括二氧化碳和一些一氧化碳及其它。当排出气体流过催化 剂本体124时,催化活性材料发生一种反应,气体中存在的一氧化碳 被转化成二氧化碳。这种一般称作催化转化的反应的副产品还在排出 气体中形成水(气态形式)。这种反应产生的方式是已知的,不需要作 进一步详细的描述。提供这种反应的原因是尽可能地消除在排出气体 中的一氧化碳。众所周知,一氧化碳对蚊子和其它飞行昆虫是一种驱 虫剂。排出气体中的水的存在是催化反应的一种有益结果,虽然不是 必须的,因为形成的排出气体更好地模仿了哺乳动物呼出的气体,该 呼出的气体通常由于水的存在是潮湿的。带有多个细长管道的催化剂 本体124的使用是有益的,因为它使被加热的排出气体增加暴露在涂 覆在本体的催化反应活性材料中。
广义的说,板114和整块陶瓷118可以说组成一个减少紊流结构。 有多个孔的减少紊流结构由实施例中所示的管道120和孔116组成, 朝向和催化剂本体124的管道大致相同的方向。如上面所述的,这些 孔被构造成使来自所述入口的燃料的流变直并因此在其到达燃烧点之 前降低燃料中的紊流。
优选的是,一块绝缘材料130置于整块陶瓷118、催化剂本体124 两者和套筒112的内表面之间。
燃烧室96在套筒112下游处有一个通向热交换通道100的排放端 口136。排出气体从热交换通道100流过,流到燃烧/热交换装置50 的排放出口138。当气体沿通道100流动时,它把热量传递给热交换 部件98的热传导材料。热交换部件98包括多个垂直定位的、被多个 垂直开口142隔开的热交换翅片140。由气体传导出的热量被传导给 这些翅片140,而风扇54使空气以如下描述的方式流过开口142。流 过开口142的空气冷却翅片140并且吸收由排出气体传递的热量。最 理想的情况是,当气体从排放端口138排出时,排出气体的温度应当 在环境温度左右,优选的是不超过115°F(华氏度)。更优选的是,排 出气体温度不高于环境温度5-15华氏度。因此,操作过程的最终产品 是良好地模拟哺乳类呼气的排出气体-它包含二氧化碳、由于存在水 而产生的水分,其温度在环境温度左右或稍微高一点,而这正是哺乳 类呼气的典型特点。而且,催化转化反应使存在的一氧化碳减至最少 或消除一氧化碳的存在。于是,形成的排出气体对蚊子和其它以哺乳 动物的肉或血为食和以哺乳动物的呼气为目标寻找猎物的飞行昆虫是 很好的引诱剂
下面介绍风扇54的功能和具体操作。风扇54由控制器70传递的 电信号提供动力,控制器则是如前面所述的由电缆66传输的电能提供 电力。用于连接外部动力源的动力电缆66不是本发明的必要特征,并 且驱动风扇54和其它任何部件的动力可源于其它能源,例如电池、 太阳电池板,或者如上述参考的243专利公开的将燃烧过程中的热能 转化为电能。
风扇增压室52通过一系列的紧固件或者其它合适的连接装置,如 粘结剂或按扣特征,安装在燃烧/热交换器装置50上。增压室52基本 上围住了装置50的一侧,并提供了固定风扇54的装配点。一个在增 压室52内的很大的圆形开口144,最佳如图6中所示,使风扇吹动空 气从风扇54流过开口144到燃烧/热交换器装置50的开口142之后再 流出过滤器61。这里风扇54吸入来自昆虫进口26的空气而后穿过风 道56和网袋40的开口34。于是,风扇54既有冷却翅片140的作用 又有为将昆虫吸入昆虫进口26形成真空的作用。然而,任何形成真空 的合适装置都可应用,并且提供单个风扇54只是一个合适的真空装置 的例子。进一步,在本发明的最广泛的方面,不需要使用同一个装置 来既形成真空又为燃烧室提供空气。
在增压室52的前面部分上是空气供应部件146,其连接到燃烧/ 热交换器装置50上的相应的空气供应部件148,也如图6所示。正如 图9中所示,部件148有一个与燃烧室96的上部连通的上部开口150。 另外,正如图7所示,部件148有一个与燃烧室96的下部连通的下部 开口152。开口152穿过开口142a(如图10所示)通向装置50的下 游一侧(相对于风扇54引起的空气流),这样同过滤器61连通。开口 150通过空气供应部件148通到装置50的上游一侧,因此与风扇增压 室52及风扇54连通。这种结构的结果是,风扇54能够使周围的环境 空气经开口150和152通过燃烧室96而被输送到燃烧室96。在这种 连接下,这样被吹进的空气按照前面所述的过程同管嘴104输送的用 于燃烧的燃料混合。
图16说明了出口管嘴28,在图示的结构中它是可以拆卸的,虽 然可拆卸不是必要的特征。管嘴28的上端有一对都基本为L形状的 用于容纳凸块的槽154。这些容纳凸块的槽154能够使管嘴28安装在 燃烧/热交换器装置50的排放出口端138的内部周边上的凸块156上。 这些凸块156如图9和10所示。管嘴28的安装是通过将槽154的开 口端与凸块156对准,以轴向向上的方向移动管嘴28直到凸块156 到达槽154的底部,然后顺时针方向旋转管嘴28而实现的。
一个辅助的昆虫诱引元件160安装在管嘴28的下端。昆虫诱引元 件160包括外壳162,用于封闭外壳160的开口底端的帽164。帽164 有一个用于可松开地把帽固定在外壳22内的扣入件165。在外壳内所 用的引诱剂是辛烯醇(octenol)或者其它模拟哺乳动物气味的材料, 这种材料将有助于引诱蚊子和其它飞行昆虫。外壳162有多个用于使 引诱剂和排出气体混合并成为排出气体流一部分的开口166。外壳162 有一对含内螺纹的同管嘴22上的开口170对准的部件168。一对螺钉 172被插进这些开口并进入含螺纹的部件168中,以可拆卸固定外壳 162。当用户需要时,可以通过卸下管嘴28、打开帽164进入外壳内 部,取出和更换引诱剂。
现在参考图17-19说明,参照依据本发明的原理制作的示例性的 流程图来介绍控制器70。当接通昆虫诱捕装置10时,如图由202表 示,控制器70接通风扇54,并诊断检查风扇,以204表示。如果诊 断检查风扇失灵或者风扇54不能运转,控制器70就会停止系统10 并给用户一个指示即风扇存在故障。一旦风扇54打开启动并且风扇已 经通过检查试验,控制器70等待时间0,如206所示。然后打开电磁 阀110,接通点火器134并进行系统的其它方面的诊断试验,如208 所示。系统其它部分的诊断试验包括,如试验点火器、调节器、电磁 阀、昆虫包开关,等等。同样,如果208的诊断试验失败,控制器就 会向用户提供指示试验失败,如222所示。
接着控制器70检查系统的温度,用210表示。如212表示的,如 果在7分钟内温度达到T1,接着向下进行。然而,如果温度在7分钟 内没有达到T1,过程接着进行到224,即风扇54保持运转一个时间2, 电磁阀110关闭,关闭点火器134,在时间2内系统不能工作,并且 控制器70向用户指示罐中没有气体。如果212的温度检查合格,那么 214和216中点火器被关闭,再次检查系统温度。如果在时间4内温 度达到T2,接着过程进行到218这一步骤,即控制器在正常模式下工 作,并定期检查温度。否则,控制器进行前述224中所述的操作,向 用户指示罐12中没有气体。
在正常操作模式218下,控制器确认温度在T2和T3之间。如果 是,系统继续正常操作。否则,系统10进入参考图18所示的温度保 持过程。
图18显示了如果系统的温度没有在T2和T3之间时可能发生的 两种情况。第一种情况是228,系统温度已增到T3以上。在这种情况 下,控制器70将关闭电磁阀一段时间2,如230所示。接着,如232 所示的,电磁阀110被接通,点火器134被接通,控制器检查系统温 度。如果在时间1内温度没有达到T1(如234所示),控制器就会向 用户指示气体罐是空的,正如前面224所述。如果温度确已达到T1, 点火器134被关闭,控制器70检查温度,如236所示。同样,如果系 统温度在时间3内没有达到T2,由238表示,将发生224的指示:气 体罐12是空的。如果温度按时达到T2,控制器就会确认在时间4内 没有达到温度T3(240所示)并将系统转变为正常操作模式218。然 而,如果温度确已增加到在T3以上在T4以内,风扇就保持运转一个 时间2,电磁阀110被关闭,控制器向用户指示温度太高。
第二种情况,244所示,是系统10温度低于T2。在这种情况下, 点火器134打开,控制器70检查系统10的温度,如246所示。在248, 如果系统温度正在上升,控制器70将系统转变为正常操作模式218。 否则,如前所述,控制器70指示用户气体罐12是空的。
图19举例说明关闭系统的控制。当系统10被关闭时,如302所 示,控制器70使风扇运转一个时间2,关闭电磁阀110,关闭点火器 134,停止运转一个时间2,如304所示。
上述在实施例中的T1,T2,T3的温度分别为华氏600度,800度和 1000度。关于时间,时间0,时间1,时间2,时间3,和时间4分别 为3,2,5,4,5分钟。上面给出的温度和时间仅仅是举例性的,本 发明不局限于这些数值。实际上,这些温度和时间可以选择任何数值。
广义的说,控制器可执行多种功能,并且上述功能是控制器70 的操作几个预期方法的例子之一。一般来说,控制器70控制系统10 工作并且控制无需包含上述图17-19中示出的或上述说明的每一步。
前述说明的实施例用来说明本发明的功能和结构原理,而且不意 味局限于此。相反,在下面附上的权利要求书的精神和范围内,本发 明意味着包含所有的变化、补充、替代、和等同物。

发明背景

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本申请要求2003年5月27日提交的美国申请10/445,245的优 先权,该申请的所有内容包括在本申请中。
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