微分层害虫防治溶液的制作方法
微分层害虫防治溶液的制作方法
【专利说明】微分层害虫防治溶液 相关申请
[0001] 本申请是2009年6月19日提交的名称为"微分层害虫防治系统"的美国专利申请序 列号12/487,702的部分连续申请，该美国专利申请的教导内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0002] 在本文件中公开的、举例说明的和要求保护的方法和过程总体上设及在动物上防 治害虫。更具体地，本文件的新颖有用的微分层害虫防治溶液W低许多的成本和体积的需 要被运输和处理的液体实现对目标虫害(insect pest)的更高水平的防治。 发明背景
[0003] 害虫的防治和管理已被证实是具有挑战性、成本高、具迷惑性W及经常不起作用 的。牛奶场牧民关注的害虫包括(i)节肢动物的常见纲和被称为实蛹(muscoid flies)和非 实蛹的相关纲W及目；（ii)蛛形纲动物，包括蜘蛛、蜗子、蛾类、婢类等的主要陆生节肢动物 纲；（iii)体外寄生虫，其是生活在动物表面的寄生虫；（iv)体内寄生虫，生活在动物体内的 寄生虫，和(V)病原体、病毒、细菌、抱子和相似的致病因子(agents of disease)。
[0004] 除了不受防控，害虫还对动物生产经济具有显著影响。已估计在美国奶牛业每年 产生380亿美元。不受防控的蛹类例如可使奶牛烦躁不安，如此严重W至于牛奶产量受损； 疾病病原体可传播;与奶牛群相关的人类肠道(肠内）疾病增加；W及可违反多种监管规章 制度。
[0005] 本文件连同W下美国专利中指定的发明人提供了用于解决由奶牛群中的害虫引 起的问题的示例方案:2001年5月15日发布的美国专利号US6,230,660 B2、2003年11月25日 发布的美国专利号US 6,651，589 B2、2004年8月24日发布的美国专利号6,779,489 B2W及 2007年3月27日发布的美国专利号7,194,980 B2(共同称为"现有专利"）。
[0006] 现有专利的设备、系统和方法已实现了由工业经营者所要求的害虫防治水平。它 们在奶牛上提供了对害虫种群实质上自动的防治至一定程度，该程度在所述现有专利中提 供的各种方案发展之前是不可能的。现有专利的设备、系统和方法已成为最广泛应用于美 国大型奶牛群的害虫防治系统。现有专利的设备能始终如一地施加包含至少一种化学品 (例如杀虫剂)的适当粘稠的基于油的载体和水(可在操作期间被细微雾化在牛上的成分）， 同时允许牛在产奶之后返回它们的畜圈。
[0007] 然而工业经营者，尤其是那些拥有大型奶牛群的经营者，表示了 W下希望和需要： 能采用具有更高粘度的具有显著更粘稠的基于油的载体的成分，其包含一种或多种在施加 至诸如奶牛之类的动物后既不会被奶牛毛发吸收也不会在从喷射器施加排放时被分散的 杀虫剂。
[000引乳业经营者们的另一希望包括能增加在单次施加成分至动物上的期间内施加的 成分的体积。在一些情况下，在实施所述施加的短时间内组合的成分的某些组合会导致喷 雾过于细微。在从喷射器喷射之后的运样细微的喷雾的方向可被在建筑物(其中所述施加 被实施至动物）内部或外部产生的气流改变(在本文中，为"分散"和/或"雾化"）。为了克服 运些问题，经营者可能需要施加比为害虫防治管理计划中特定目标会需求的更多的成分， 从而增加经营成本。此外，施加的效率可能使前后两次施加之间较长的时间间隔缩短或甚 至W数量级水平降低。
[0009] 雾化化学品和/或油可产生大量针对奶牛和动物的问题。吹离目标(target)的雾 化化学品和/或油可产生不期望的广泛且粘稠的油覆盖层，其可覆盖人、建筑物W及周围构 造物和地区。如果动物的皮过于油腻，会妨碍使用基于油的粉笔标记和识别动物的奶场工 人。安装针对牛的害虫防治系统的最理想位置是靠近牛进入畜舍或畜栏的入口的位置(牛 被挤奶的地方）。然而，任何包含杀虫剂的雾化油可漂移和接触挤奶设备和挤奶人员。此外， 喷射器喷嘴的相对小的孔要求包含细孔过滤器，当雾化过量时所述细孔过滤器堵塞，需要 频繁维修和清洁。
[0010] 因此，似乎希望开发一种害虫防治系统，其将能组合往往不相混溶的诸如水、油和 化学品之类的成分，但是W运样的一种方式组合它们，使得它们的性质由于所述组合方法 而不会发生变化，并且还将在排放或施加所述成分在动物上期间减少成分的分散和过量使 用。
[0011] 然而，存在的多种问题阻碍了运种系统的设计和开发。已证实在使用之前加热化 学品和/或油不能成功克服由雾化产生的问题。尝试迫使高粘度油通过喷射器系统被证实 是不起作用的。在与喷射系统关联的管道、软管和累内的高内部压强，平均值为每平方英寸 ("psi" )80-350磅，导致喷射器组件的过早磨损和疲劳。
[0012] 由于所述成分本身的物理和化学性质产生其它问题。例如，所述油越粘稠，其分离 越快。向组合的水和油添加化学乳化剂被证实是无效的，原因在于在奶牛上使用的大量的 水:大量的水从动物上除去油和化学品。化学品乳化剂受到大气水分影响，所述大气水分可 被吸收入所述化学品并稀释所述化学品，并导致氧化。
[0013] 其它问题也变得明显。在喷射器上的喷嘴端口一起注射油和水是不起作用的，因 为注射速率发生显著变化。在从40华氏度变化至110华氏度的溫度范围变化期间，粘稠的油 将使注射压强从SOOOpsi变化至约I(K)PSi,使得在其上进行维护的累W及相关设备的安装 和操作不仅昂贵，而且复杂和危险。
[0014] 不对所述成分进行揽拌和再循环而将油注射进入包含水的管道也被证明是不起 作用的，因为油分离并漂浮至混合成分的较高层面。因此，在喷射期间，所述油凝结，导致从 喷射器不均匀地排放在动物上。
[0015] 如在现有专利中讨论的，已证明用于在牛上防治害虫的许多其它技术仅仅最低限 度地实现防治蛹类一段长时间，包括:雾化;给奶牛喂食口服杀幼虫剂;将残留杀虫剂施加 在遮光物(shader)下面;杀幼虫剂喷射;背擦施药器(back rubbers);和可连接至动物部分 身体的包含可分配在动物上的液体化学品或杀虫剂的耳标或其它设备。
[0016] 因此，提供新颖有用的设备、方法和系统用于在动物上的组合成分的微分层害虫 防治应用会是相当有利的，其将能实现有效的害虫防治。其会需要广泛使用不混溶的成分， 所述成分的性质在组合所述成分的过程中不会改变，并且导致在施加所述成分在动物身体 之上期间相对昂贵成分的分散和使用都减少。
[0017] 需要最佳含量的化学品或油施加至动物，一方面，W避免使动物过于油腻，另一方 面，W避免由于紫外线福射、氧化和环境恶化，化学品成分随时间而降解的无效活性水平。 更大量更粘稠的油的使用增加了所述化学品将保留在动物上的时间，因此延长所述活性成 分到达不能有效防治所述目标害虫并减少使所述动物过于油腻的几率的水平的衰减时间， 同时减少喷射所述动物的次数(time)。因此，目前要求保护的发明被设计为充分利用较粘 稠的油W及通过增加杀虫剂活性成分的重量百分比来降低成本。
【发明内容】
[0018] 要求保护的发明解决W上提出的问题并克服现有技术的缺点。
[0019] 提供一种方法和系统，W选择适当活性杀虫剂的比例并最佳化较粘稠的油，从而 在相同时间W相同速度消耗"有效的"化学品水平的所述两种成分。
[0020] 在一方面，提供一种用于组合一般不混溶的成分的方法。通过在压力下基本上连 续揽拌所述组合的成分，直至所述成分基本上均质化来将所述组合的成分保持在组合状态 中，而不改变所述组合的成分的性质。所述组合的成分可W-次或多次施加的方式施加。
[0021] 在动物上防治害虫的另一方法中，W既不改变成分的物理性质也不改变成分的化 学性质的方式在压力下组合用于防治害虫的成分。在压力下充分、连续揽拌所述成分，并随 后在一次或多次相继的微分层施加中施加在动物上。
[0022] 在另一方面，提供一种将成分施加在动物上的用于防治害虫的方法，其W尽管在 压力下揽拌并循环W实现所述成分的基本上均质化却不会改变所述成分的物理和化学性 质的方式在压力下组合基本上不混溶的成分。W避免分散和过量使用所述成分的方式在一 次或多次相继的微分层施加中将揽拌并循环的成分施加至所述动物。
[0023] 在另一方面，提供用于在动物上防治害虫的设备(apparatus)。所述设备包括用于 组合通常不混溶的成分的装置(means)。还提供用于将所述成分保持在组合状态中的装置。 此外，包括在一次或多次相继的微分 层施加中用于将组合成分施加在动物上的器件 (device)。
[0024] 在另一方面，提供用于在将所述成分施加在动物上期间减少成分的分散和过量使 用的系统。所述系统包括用于组合至少不混溶成分的成分循环机构(mechanism)。可编程控 制器可操作连接至所述化学品和水再循环器件，能接收、储存、执行和传送至少与在所述成 分循环机构中基本上连续揽拌所述成分相关的指令。喷射器器件连接至可编程控制器 (controller),用于在一次或多次微分层施加期间将所述组合的成分施加至动物。
[0025] 在另一方面，提供一种将害虫防治成分施加在动物上的方法，其使成分的分散和 使用最小化，所述方法用于提供一种具有一种或多种数据处理系统的控制器，其具有用于 收集、储存、处理和传送动物接近能施加所述成分在所述动物上的喷射器的信号至传感器 的一组计算机指令。在所述控制器中还包括用于控制W在组合之后所述成分的性质保持不 变的方式在压力下组合所述成分的一组计算机指令。所述控制器可操作连接至用于将组合 的成分施加在所述动物上的喷射器。所述喷射器器件将组合的成分的微分层施加排放在所 述动物上。
[0026] 因此，微分层通过克服W上确定的问题来获得多种技术进步。
[0027] 例如，将4000Vis的油和19份水组合，W产生处理物质，其可在相对低压25psi下被 喷射或施加。将系统压力降低至25psi的能力允许系统操作员调节液滴喷雾大小，其反过来 允许所述操作员调节诸如待施加至动物的化学品和/或水的处理物质的量，同时避免雾化 或相关问题。微分层还允许系统操作员使用足够大的喷射器喷嘴端口W避免堵塞。
[0028] 目前要求保护的发明使适当水平的杀虫剂活性成分(active)与适当载体相匹配， 使得在微分层施加中所述活性成分的吸收、蒸发、氧化、化学分解彼此匹配(aligned),如上 所述。
[0029] 微分层允许每天超过一次施加变化的处理物质。因此，微分层通过允许成本有效 和处理有效的多次重叠覆盖来增加覆盖动物的有效性。
[0030] 在本文件中展示的设备、系统和方法已将施加成分的效率提高了约200%，同时使 昂贵化学品的使用降低了约70%，W及基本上消除了油雾化的问题。
[0031] 对于本领域技术人员而言，将变得明显的是，包括所述设备的结构W及所述设备 的元件的协作的、作为一个整体的要求保护的主题组合产生多种意想不到的优点和效用。 在结合W下描述、附图和所附权利要求书进行阅读时，所述微分层害虫防治系统的结构和 结构的协作对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
[0032] 前文已大致概述了本发明更重要的特征，W更好地理解后续的详细描述内容，W 及更好地理解对本领域的贡献。尽管所述微分层害虫防治系统在施用中不局限于在W下描 述或附图中提供的详细构造 W及所述组件的布置，但是可W是其它实施方式，并且可W多 种方式操作和实施。在本公开内容中采用的措词和术语是用于说明的目的，因而不应被认 为是限制的。正如本领域技术人员将理解的，本公开内容依据的构思可容易用作为用于设 计其它结构、方法和系统的基础。因此本申请权利要求书包括等同的构造。进一步地，与本 公开内容相关的摘要既非旨在定义由所述权利要求书衡量的微分层害虫防治系统，也非旨 在限定所述权利要求书的范围。从附图，结合伴随的附图描述考虑，最好地理解所述微分层 害虫防治系统的新颖特征，其中相同（similar)参考标记指代相同的部分。
【附图说明】
[0033] 图1是微分层害虫防治系统的示意和概略图；
[0034] 图2是部分安装在壁上的微分层害虫防治系统的选定组件的透视图；
[0035] 图3是操作微分层害虫防治系统的一方面的流程图；
[0036] 图4是微分层害虫防治系统的选定组件的透视图；W及
[0037] 图5是描述用于最优化喷射施加的适当混合特定杀虫剂和油的步骤的流程图。
[0038] 在附图中的数字标号包括诸如"a、b"的小写字母的情况下，运样的标号包括多个 参考标记，并且在诸如"a-n"的小写字母中的字母V'旨在表示由所述数字参考标记和下标 指定的元件的多次重复。 详述 定义
[0039] 在本文件中使用的术语"害虫(pest)"和/或"害虫(pests)"是指牛奶场牧民关注 的害虫，包括(i)节肢动物的常见纲和被称为实蛹(muscoid flies)和非实蛹的相关纲W及 目；（ii)蛛形纲动物，包括蜘蛛、蜗子、蛾类、婢类等的主要陆生节肢动物纲；（iii)体外寄生 虫，其是生活在动物表面的寄生虫；（iv)体内寄生虫，生活在动物体内的寄生虫，和(V)病原 体、病毒、细菌、抱子和相似的致病因子。
[0040] 术语"有效的"是指将成分完全覆盖地施加在动物上，同时在将所述成分施加在动 物上的过程中减少或取消成分的过量使用，所述成分包括诸如化学品和油之类的相对昂贵 的成分。
[0041] 术语"成分"至少是指水，杀虫剂，用作为杀虫剂载体的油，替代的化学品，和用于 在动物上防治害虫的其它物质和化合物。相关的术语"基于载体的成分"包括可W是化学上 惰性的各种载体，例如油，娃酬，聚合物，凝胶和增稠剂。
[0042] 术语"化学品"是指作为非排他性实例的拟除虫菊醋类，有机聚硅氧烷类，有机憐 酉《酯类和systemic endoparisites。
[0043] 术语"处理物质"是指在根据本文件中所公开的组合成分之后为处理目的施加在 动物上的成分。
[0044] 术语"不混溶"至少是指通常不会混合在一起W形成单一均匀物质的液体。如在本 文件中所教导的，在所述微分层害虫防治系统的使用和操作中，往往不混溶的成分在压力 下进行组合的过程中，其物理和化学性质不发生变化。因此，在将所述成分施加在动物上之 后，所述成分实行所期望的害虫防治。
[0045] 术语"分散"至少是指用于处理动物的成分在施加在动物上时的扩散、雾化和漂 移，所述成分包括具有高蒸发率的成分。
[0046] 术语"过量使用"是指将不必要的厚成分层施加在动物身体上，W实现对所述动物 的覆盖。
[0047] 术语诸如牛之类的动物的"处理（treatment)"或"处理（treating)"至少是指害虫 的防治。
[0048] 术语"组合"是指使处于非结合状态并可具有分离倾向的成分形成混合物、渗合 物、混悬物或均质化，所述成分包括水、包含杀虫剂的化学品、粘性油、本身不可溶的成分和 其它成分。
[0049] 术语"微分层"是指W-定量施加至动物的成分的连续层，所述量与处理计划一致 W及与实现一次或多次有效施加一致，所述一次或多次有效施加可重叠成分的微层的在先 施加。
[0050] 术语"控制器"包括但不限于微处理器(例如在一个或多个忍片上的包含计算机中 央处理器的集成电路，W便仅需加入记忆和输入输出功能），但是还包括可用指令编程W执 行导致成分从分配器排放的一系列操作的任意计算机相关器件。因此，术语"控制器"可包 括包含无线技术的计算机、数字信号处理器、和其它等同器件。
[0051 ]术语"信号"包括但不限于可检测的物理量，脉冲(pulse)或冲量（impulse)，例如 电压、电流或磁场强度，W及用于启动的机械装置(mechanical means)。
[0052] 术语"启动(activate)"包括但不限于将一种或多种成分排放在动物上。
[0053] 术语"动物"包括牛，W及因此包括奶牛和公牛，W及其它动物和哺乳动物。
[0054] 术语"示例"是指用作为实例、例子或举例说明；在本文件中描述为"示例"的任意 方面并非旨在是指比所述微分层害虫防治系统的其它方面优选或优越。 描述内容
[0055] 如图1-5中所示的，提供一种微分层害虫防治系统，在其最宽泛的范围内包括组合 通常不混溶的成分。通过在压力下基本上连续揽拌组合的成分直至所述成分基本上均质 化，并且不改变组合的成分的性质，将组合的成分保持在组合的状态。在一次或多次施加中 W期望的量将组合的成分施加至动物。
[0056] 更具体地，首先通过图1-2之间的交叉引用来讨论，显示出微分层害虫防治系统10 包括罐12。提供罐12用于容纳至少一种化学品14。对与牛相关的害虫防治有用的化学品的 非排他性实例是拟除虫菊醋类，有机聚硅氧烷类，有机憐酸醋类，W及systemic endoparisites。然而作为本领域技术人员会理解，多 种替代的化学品可W用于在动物上的 有效微分层W进行害虫防治。在罐12中容纳的化学品14仅是一种可被组合W从微分层害虫 防治系统10喷射在动物16上的成分。其它成分可包括水，杀虫剂，用作为所述杀虫剂的载体 的油，替代的化学品，和用于在动物上防治害虫的其它物质和化合物。额外的载体不仅包括 油，还包括娃酬，聚合物，凝胶和增稠剂。
[0057] 还如图1中所图示说明的，罐12与累18流体相通。所述累是注射累（injection pump),其使用调节的水流将来自罐12的化学品14注射，所述调节的水流通过将化学品14与 水通过压力调节器20组合来产生。如所图示说明的，压力调节器20与水源22流体相通。水源 22通常可在畜舍或类似的围栏中获得，在所述畜舍和围栏中容纳牛W将微分层害虫防治系 统10的成分施加在诸如奶牛之类的动物16上。
[0058] 如还在图1中所图示说明的，注射累18和水压调节器20都与成分循环机构24流体 相通。用于组合通常不混溶的成分的成分循环机构24是再循环累，其能在所述循环累中的 局部真空中诱导至少低的压强。再循环机构24进一步能基本上均质化所述通常不混溶的成 分。
[0059] 在操作中，成分循环机构24使来自注射累18和水压调节器20并在成分循环机构24 的进入口 26处被注射入成分循环机构24的成分循环和再循环。通过将化学品14和水28在压 力下注射入成分循环机构24,在进入口 26处获得低至IOpsi的低压点。在来自注射累18和水 压调节器20的成分被注射入成分循环机构24时，可调节成分循环机构24内的压力。在成分 循环机构24内的压力可被调节至例如40psi。成分循环机构24循环和再循环组合的成分，允 许化学品14和水混合作为成分组合的一部分，并且变得基本上均质化。基本上均质化的成 分在成分循环机构24内循环和再循环直至被排放在动物上。
[0060] 如还在图1中所示的，提供喷射器30。喷射器30与成分循环机构24流体相通。喷射 器30包括传感器32。传感器32用于检测动物16相对于喷射器的接近和/或存在。此外，喷射 器30配置有至少一个喷嘴34。如图1中所图示说明的，每个喷嘴34能发射一次或多次微层施 加在动物16上。
[0061] 如还通过图1-2之间的交叉引用所图示说明的，提供控制器36。提供控制器36来将 所述成分保持在组合状态。控制器36能接收、储存、执行和传送与多个功能相关的可编程指 令。控制器36可操作连接至注射累18,并能传送至少关于待传送至水压调节器20的化学品 14的量W及注射时机的指令。控制器36还可操作连接至水压调节器20,并能传送至少关于 有待从水源22吸取并与来自注射累18的化学品14组合注射入成分循环机构24的水28的量 的指令。控制器36还能传送至少关于期望的害虫防治施加所期望的水压调节的指令至水压 调节器20。
[0062] 控制器36还可操作地连接至成分循环机构24,并能在注射来自注射累18和来自水 压调节器20的成分之后操作成分循环机构24过程中传送至少关于要进行的压力调节的指 令。控制器36还能传送指令至成分循环机构24, W在成分循环机构24中基本上连续揽拌和 均质化所述通常不混溶的成分。控制器36还能执行可编程指令，用于选择性组合在动物16 上的一次或多次相继的微分层施加所期望的成分。
[0063] 控制器36还可操作连接至喷射器30,并能响应于来自传感器32并被传送至控制器 36的信号而传送至少关于而排放微分层施加至动物16的量和时机的指令。
[0064] 正如本领域技术人员会理解的，W上关于控制器36能接收、储存、执行和传送什么 而所列出的解释不限制本文件的微分层害虫防治系统。控制器36能编程和重新编程，W提 供任意数量的步骤和算法来获得所期望的微分层施加。控制器36可例如被编程W获得组合 通常不混溶的成分的技术优点，所述组合W在组合之后各个成分的性质不会改变的方式进 行，其反过来产生在动物16上的成分的施加，该施加在排放或施加所述成分到动物16上的 过程中减少了成分的分散和过量使用。
[0065] 由于控制器36至少可操作连接至成分循环机构24、注射累18、水压调节器20W及 喷射器30,所W在接收来自传感器32的关于动物16的存在的传感器启动信号之后，控制器 36能将来自喷射器喷嘴34的组合并均质化的不混溶的成分排放在动物16上。
[0066] 现在参考图3,图解说明了将害虫防治成分施加在动物上的方法300,所述方法使 成分的分散和使用最小化。如方框302A-B中所图示说明的，方法300包括向具有一个或多个 数据处理系统的控制器提供用于收集、储存、处理和传送来自传感器的信号的一组计算机 指令，所述信号指示动物接近能施加所述成分在动物上的喷射器。方框304图示说明所述控 制器包括一组计算机指令，所述计算机指令用于控制W在组合之后组分的性质保持不变的 方式在压力下组合所述成分。如所图示说明的，所述控制器可操作连接至喷射器。此外，所 述控制器可操作连接至成分循环机构，在所述成分循环机构中所述成分被组合。方框306图 示说明了所述控制器可被启动W施加组合的成分的一次或多次微分层施加在所述动物上。
[0067] 参见图4,其显示了所述微分层害虫防治系统10的组件部分的布置。图4提供了在 操作环境中微分层害虫防治系统10的一个实例。如所图示说明的，实质上自动化的喷射器 30与一个或多个成分源14、22,控制器36,累18,水压调节器20和成分循环机构24流体相通。
[0068] 显示了诸如奶牛之类的动物16在实质上自动化的喷射器30下方移动。显示了自动 化喷射器30安装在围栏40内的第一壁38上，允许动物16通过自动化喷射器30的下方。围栏 的第二壁42允许奶牛群的经营者引导诸如奶牛之类的动物16通过出口通道44。
[0069] 如还在图4中图示说明的，提供罐12,用于容纳诸如化学品之类的一种或多种成 分。如将对本领域技术人员明显的是，所述一种或多种成分可分开并容纳在一个或多个罐 或储存器中。显示了罐12与注射累18和水压调节器20流体相通，W及与成分循环机构24流 体相通。图4中也图示说明了喷嘴34。通过喷嘴34可实现微分层施加在动物16上的基本完全 覆盖。提供传感器32来检测动物16。传感器技术的持续创新提供与喷射器30连接的各种有 用的传感器的选择，包括穿透光束式(t虹OU曲-beam)传感器，逆反射(re trof Iective)传感 器，漫反射型或近程(proximity mode)传感器，会聚光束（convergent beam)传感器，超声 波传感器等。
[0070] 成分循环机构的至少一个实例是由田纳西州默夫里斯伯勒市的Standex,Procon Products制造，作为成像具有进口压强10化si的单相累的的7000型屏蔽累（canned motor pump); W及所述压力调节器的至少一个实例是26A型水安全和流量控制累，由细因州北安 多弗市的Watts Regulator公司制造；W及与用于容纳化学品的罐流体相通的累的至少一 个实例是300系列OEM累，由细因州威尔明顿市的Watson-Marlow, Inc.,公司制造。然而，如 本领域技术人员将意识到的，那些设备中没有一个是对本文件的微分层害虫防治系统的限 审IJ，并且任意数量的替代装置可实现在本文中公开的方法、设备和系统的独特功能。
[0071] 在母案专利的微分层构思之前，没有方法将杀虫剂（insecticide or pesticide) 微层放置在动物上。如在【背景技术】部分所述的，现有技术包括"浸溃"动物，运是昂贵且无效 的。如果杀虫剂主要施加在动物的毛发而不是皮肤上，则所述杀虫剂更有效地起作用。为了 提高微分层构思的功效，在此提供优化的喷射溶液。
[0072] 在图5的流程图中描述了提供来优化溶液的方法。首先，必须进行待防治的害虫类 型W及待防治的害虫的耐受水平的确定。该过程开始于起点500。根据前述因素，确定一种 类型的杀虫剂502。W下是示例性杀虫剂二氯苯酸菊醋(permethrin)和其W赛氏通用粘度 秒数（（SSU)，又称为赛氏通用秒数(SUS))表示的油粘度，W及按重量计的活性成分百分比 的表。
[0073] 持续高于5000的配制比率，但活性成分和产物的量减少至所述产物不能非常有效 地驱除害虫的点。
[0074] W上数值对于通过所述微分层系统来确定对于该粘度需要多少百分比的活性成 分所使用的其它拟除虫菊醋和杀虫剂是等同的。
[0075] 典型地，没有制备具有高粘度的杀虫剂产品，因为目标是施加所述产品到动物皮 肤，在此其免受紫外线福射，并且部分吸收到动物皮肤里，在动物的皮肤中，所述产品被吸 收并且其寿命被延长。
[0076] 适当的杀虫剂的选择基于一些因素，包括但不限于昆虫或害虫的类型，杀虫剂(包 括选定的杀虫剂或驱虫剂)的吸收率，蒸发速率和各喷射施加之间的时间。下一步骤是选择 诸如油506之类的载体，W与所述杀虫剂混合。在现有技术系统中，提高的粘度是不利的，因 为它使得溶液难W施加。最佳的处理是用非常稀的流体快速处理动物，因此，现有技术系统 将杀虫剂与非常稀的油混合，可使该过程快速完成。目前请求保护的发明设计为与现有技 术相反操作，通过使用重质粘稠油或载体。油506的选择基于一些因素，包括但不限于被吸 收入动物毛发的吸收速率，灰尘和动物接触的其它微粒物质的量W及其它相关因素。下文 是链烧和用于确定用于混合的一种类型油或载体的情形的表，但是配方可包括任意类型的 与待使用的杀虫剂相容的非水溶性载体剂。混合的载体和至少一种杀虫剂在活性成分残留 率为百分之五十(50%)、暴露至紫外线(UV)时包括在1至450000赛氏通用粘度秒数(SSU)范 围内的混合粘度。混合粘度的一些范围包括针对1-48小时时间段的在ISSU至300SSU的范围 内的残留率，针对6-72小时时间段的在200SSU至Iioos洲的范围内的残留率，针对7-168小 时时间段的在300S洲至1500S洲的范围内的残留率，针对12-336小时时间段的在550SSU至 3500SSU的范围内的残留率，针对36-504小时时间段的在1IOOSSU至25 ,OOOSSU的范围内的 残留率，和针对96-1008小时时间段的在2500S洲至450 ,OOOSSU的范围内的残留率。参见下 文的残留率表。
[0077] 所述方法的下一步骤是确定动物的居住条件508。运可包括但不限于动物是否在 建筑物内部，所述建筑物的气候是否受控，动物是否处于开放场地(lot)或其它条件。
[0078] 完成前述步骤之后，混合杀虫剂和油510。运可W任意众所周知的方法进行，在图1 的化学品罐12中，或在分离的容器中，并然后倒入或装载到微分层系统的化学品罐512。最 优化的混合物基于施加后的吸收、蒸发、迁移W及其它相关因素。在讨论部分中讨论了单种 杀虫剂;然而，其目的不仅是单种杀虫剂，而且是多于一种杀虫剂的混合物。
[0079] 例如，如果应用需要持久的杀虫剂，则选择在动物毛发上的半衰期为2天的杀虫 剂。针对该实施例，用于所述条件的混合物可W是：
[0080] 2.7 % 二氯苯酸菊醋（Permetbn) 2.7%PB0 1100 粘度 SSU 室溫50-105华氏度。 针对持续时间短的应用，可使用天然除虫菊(为快速衰变的不稳定分子），针对运些条 件的混合物可W是： 2%除虫菊醋(半衰期为约30分钟且非常快速地降解） 2 % PBO 50粘度SSU 室溫50-105华氏度。
[0081] 下一步骤是用水诱导临时悬浮液514,如之前在本文件中参考图1时所描述的。然 后如上所讨论的，用混合溶液喷射动物516。根据需要重复所述方法520, W控制昆虫或害 虫。可根据剩余的残留物，为下一喷射操作调节所述溶液的量518。
[0082] 已对本文件中权利要求的要素和步骤进行编号，仅是用于帮助理解所述说明的内 容。该编号并非旨在，且不应被认为旨在表示要素和步骤在所述权利要求中的顺序。此外， 在附图1-5中显示的微分层害虫防治系统展示所述微分层害虫防治系统的至少一个方面， 其并非旨在是排他性的，而仅仅是举例说明所公开的实施方式。
【主权项】
1. 使用微分层喷射系统（10)或自动化的基于载体的雾化喷射系统在动物上防治害虫 的方法，所述方法包括以下步骤： 针对所述害虫选择至少一种杀虫剂农药(502); 选择包含预定粘度的油载体(506 )，其基于以下进行选择:一定粘度、一定浓度、一定活 性水平的所述至少一种农药杀虫剂，环境条件(508)，活性成分的毒性、劣化速率和喷射施 加之间的时间量； 混合所选择的油载体和所述至少一种杀虫剂农药(510);以及 用混合的油载体和所述至少一种杀虫剂农药喷射所述动物(516)。2. 如权利要求1所述的方法，其中混合的载体和至少一种杀虫剂在活性成分残留率为 百分之五十（50%)、暴露至紫外线（UV)和环境条件时包括在1至450000赛氏通用粘度秒数 (SSU)范围内的混合粘度，和/或其中所述选择步骤包括包含用于短持续时间活性的较低赛 氏通用粘度秒数(SSU)和用于长期活性的较高赛氏通用粘度秒数(SSU)的预定粘度，和/或 其中所述选择步骤包括最优化用于防治预定害虫一段预定时间的活性成分的量，和/或其 中基于毒性选择载体的步骤(506)包括确定在组织和牛奶上的活性残留物的可允许量以及 相应地调整所述粘度，和/或其中喷射步骤(516)包括局部毛囊施加，和/或其中所述选择载 体的步骤(506)包括选择液体烷烃，和/或其中所述选择载体的步骤(506)包括选择与所述 至少一种杀虫剂相容的非水溶性载体剂，和/或进一步包括调节所述混合的载体和至少一 种杀虫剂的步骤(518)，和/或其中所述喷射步骤(516)包括喷射多于一周一次，和/或进一 步包括基于氧化速率、紫外线(UV)劣化速率和环境劣化速率选择至少一种杀虫剂的步骤 (502)以使所述速率与所选择的载体性质呈线性关系，和/或其中选择至少一种杀虫剂的步 骤(502)是基于所述至少一种杀虫剂到动物的吸收率，以最小化副作用。3. 如权利要求2所述的方法，其中该残留率下的混合粘度包括选自以下的一项:针对1-48小时时间段的1SSU至300SSU的范围，针对6-72小时时间段的200SSU至1100SSU的范 围，针对7-168小时时间段的300SSU至1500SSU的范围，针对12 -336小时时间段的550 SSU至3500SSU的范围，针对36-504小时时间段的1100SSU至25,000SSU的范围，针对96-1008小时时间段的2500SSU至450,000SSU的范围。4. 使用微分层喷射系统（10)或自动化的基于载体的雾化喷射系统在动物上防治害虫 的系统，其包括： 用于针对所述害虫选择至少一种杀虫剂(502)的装置； 用于选择包含预定粘度的载体(506)的装置，所述选择基于以下进行：一定浓度、一定 活性水平的至少一种杀虫剂，环境条件，活性成分的毒性、劣化速率，以及在喷射施加之间 的时间量； 用于混合所选择的载体和所述至少一种杀虫剂(510)的装置；以及 用于使用混合的载体和至少一种杀虫剂喷射所述动物(516)的装置。5. 如权利要求4所述的系统，其中混合的载体和至少一种杀虫剂在活性成分残留率为 百分之五十（50%)、暴露至紫外线（UV)和环境条件时包括在1至450000赛氏通用粘度秒数 (SSU)范围内的混合粘度，和/或其中所述用于选择的装置包括包含用于短持续时间的应用 的较低赛氏通用粘度秒数（SSU)和用于长期应用的较高赛氏通用粘度秒数(SSU)的预定粘 度，和/或其中所述用于选择(506)的装置包括最优化用于防治预定害虫一段预定时间的活 性成分的量，和/或其中所述用于喷射(616)的装置包括局部毛囊施加，和/或其中所述用于 选择(506)所述载体的装置包括选择与所述至少一种杀虫剂相容的非水溶性载体剂(502)， 和/或进一步包括用于选择所述至少一种杀虫剂的装置，其是基于（502)氧化速率、紫外线 (UV)劣化速率和环境劣化速率选择至少一种杀虫剂的步骤(502)以使所述速率与所选择 的载体性质呈线性关系。
【专利摘要】一种微分层害虫防治系统(10)，包括在容器中组合通常不混溶的成分，通过在压强下基本上连续搅拌和均质化组合的成分使所述成分保持在组合状态(24)，以及在一次或多次施加中排放(34)所述组合的成分。所述系统进一步包括基于预定条件选择用于防治某些昆虫的杀虫剂(502)以及选择油(506)，用于混合并通过所述微分层害虫防治系统(10)施加至动物。
【IPC分类】A01K13/00
【公开号】CN105491880
【申请号】CN201480032894
【发明人】J.S.格里森
【申请人】奶制品解决方案公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年4月9日
【公告号】US9326457, US20140299069, WO2014209467A2, WO2014209467A3
【专利说明】微分层害虫防治溶液 相关申请
[0001] 本申请是2009年6月19日提交的名称为"微分层害虫防治系统"的美国专利申请序 列号12/487,702的部分连续申请，该美国专利申请的教导内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0002] 在本文件中公开的、举例说明的和要求保护的方法和过程总体上设及在动物上防 治害虫。更具体地，本文件的新颖有用的微分层害虫防治溶液W低许多的成本和体积的需 要被运输和处理的液体实现对目标虫害(insect pest)的更高水平的防治。 发明背景
[0003] 害虫的防治和管理已被证实是具有挑战性、成本高、具迷惑性W及经常不起作用 的。牛奶场牧民关注的害虫包括(i)节肢动物的常见纲和被称为实蛹(muscoid flies)和非 实蛹的相关纲W及目；（ii)蛛形纲动物，包括蜘蛛、蜗子、蛾类、婢类等的主要陆生节肢动物 纲；（iii)体外寄生虫，其是生活在动物表面的寄生虫；（iv)体内寄生虫，生活在动物体内的 寄生虫，和(V)病原体、病毒、细菌、抱子和相似的致病因子(agents of disease)。
[0004] 除了不受防控，害虫还对动物生产经济具有显著影响。已估计在美国奶牛业每年 产生380亿美元。不受防控的蛹类例如可使奶牛烦躁不安，如此严重W至于牛奶产量受损； 疾病病原体可传播;与奶牛群相关的人类肠道(肠内）疾病增加；W及可违反多种监管规章 制度。
[0005] 本文件连同W下美国专利中指定的发明人提供了用于解决由奶牛群中的害虫引 起的问题的示例方案:2001年5月15日发布的美国专利号US6,230,660 B2、2003年11月25日 发布的美国专利号US 6,651，589 B2、2004年8月24日发布的美国专利号6,779,489 B2W及 2007年3月27日发布的美国专利号7,194,980 B2(共同称为"现有专利"）。
[0006] 现有专利的设备、系统和方法已实现了由工业经营者所要求的害虫防治水平。它 们在奶牛上提供了对害虫种群实质上自动的防治至一定程度，该程度在所述现有专利中提 供的各种方案发展之前是不可能的。现有专利的设备、系统和方法已成为最广泛应用于美 国大型奶牛群的害虫防治系统。现有专利的设备能始终如一地施加包含至少一种化学品 (例如杀虫剂)的适当粘稠的基于油的载体和水(可在操作期间被细微雾化在牛上的成分）， 同时允许牛在产奶之后返回它们的畜圈。
[0007] 然而工业经营者，尤其是那些拥有大型奶牛群的经营者，表示了 W下希望和需要： 能采用具有更高粘度的具有显著更粘稠的基于油的载体的成分，其包含一种或多种在施加 至诸如奶牛之类的动物后既不会被奶牛毛发吸收也不会在从喷射器施加排放时被分散的 杀虫剂。
[000引乳业经营者们的另一希望包括能增加在单次施加成分至动物上的期间内施加的 成分的体积。在一些情况下，在实施所述施加的短时间内组合的成分的某些组合会导致喷 雾过于细微。在从喷射器喷射之后的运样细微的喷雾的方向可被在建筑物(其中所述施加 被实施至动物）内部或外部产生的气流改变(在本文中，为"分散"和/或"雾化"）。为了克服 运些问题，经营者可能需要施加比为害虫防治管理计划中特定目标会需求的更多的成分， 从而增加经营成本。此外，施加的效率可能使前后两次施加之间较长的时间间隔缩短或甚 至W数量级水平降低。
[0009] 雾化化学品和/或油可产生大量针对奶牛和动物的问题。吹离目标(target)的雾 化化学品和/或油可产生不期望的广泛且粘稠的油覆盖层，其可覆盖人、建筑物W及周围构 造物和地区。如果动物的皮过于油腻，会妨碍使用基于油的粉笔标记和识别动物的奶场工 人。安装针对牛的害虫防治系统的最理想位置是靠近牛进入畜舍或畜栏的入口的位置(牛 被挤奶的地方）。然而，任何包含杀虫剂的雾化油可漂移和接触挤奶设备和挤奶人员。此外， 喷射器喷嘴的相对小的孔要求包含细孔过滤器，当雾化过量时所述细孔过滤器堵塞，需要 频繁维修和清洁。
[0010] 因此，似乎希望开发一种害虫防治系统，其将能组合往往不相混溶的诸如水、油和 化学品之类的成分，但是W运样的一种方式组合它们，使得它们的性质由于所述组合方法 而不会发生变化，并且还将在排放或施加所述成分在动物上期间减少成分的分散和过量使 用。
[0011] 然而，存在的多种问题阻碍了运种系统的设计和开发。已证实在使用之前加热化 学品和/或油不能成功克服由雾化产生的问题。尝试迫使高粘度油通过喷射器系统被证实 是不起作用的。在与喷射系统关联的管道、软管和累内的高内部压强，平均值为每平方英寸 ("psi" )80-350磅，导致喷射器组件的过早磨损和疲劳。
[0012] 由于所述成分本身的物理和化学性质产生其它问题。例如，所述油越粘稠，其分离 越快。向组合的水和油添加化学乳化剂被证实是无效的，原因在于在奶牛上使用的大量的 水:大量的水从动物上除去油和化学品。化学品乳化剂受到大气水分影响，所述大气水分可 被吸收入所述化学品并稀释所述化学品，并导致氧化。
[0013] 其它问题也变得明显。在喷射器上的喷嘴端口一起注射油和水是不起作用的，因 为注射速率发生显著变化。在从40华氏度变化至110华氏度的溫度范围变化期间，粘稠的油 将使注射压强从SOOOpsi变化至约I(K)PSi,使得在其上进行维护的累W及相关设备的安装 和操作不仅昂贵，而且复杂和危险。
[0014] 不对所述成分进行揽拌和再循环而将油注射进入包含水的管道也被证明是不起 作用的，因为油分离并漂浮至混合成分的较高层面。因此，在喷射期间，所述油凝结，导致从 喷射器不均匀地排放在动物上。
[0015] 如在现有专利中讨论的，已证明用于在牛上防治害虫的许多其它技术仅仅最低限 度地实现防治蛹类一段长时间，包括:雾化;给奶牛喂食口服杀幼虫剂;将残留杀虫剂施加 在遮光物(shader)下面;杀幼虫剂喷射;背擦施药器(back rubbers);和可连接至动物部分 身体的包含可分配在动物上的液体化学品或杀虫剂的耳标或其它设备。
[0016] 因此，提供新颖有用的设备、方法和系统用于在动物上的组合成分的微分层害虫 防治应用会是相当有利的，其将能实现有效的害虫防治。其会需要广泛使用不混溶的成分， 所述成分的性质在组合所述成分的过程中不会改变，并且导致在施加所述成分在动物身体 之上期间相对昂贵成分的分散和使用都减少。
[0017] 需要最佳含量的化学品或油施加至动物，一方面，W避免使动物过于油腻，另一方 面，W避免由于紫外线福射、氧化和环境恶化，化学品成分随时间而降解的无效活性水平。 更大量更粘稠的油的使用增加了所述化学品将保留在动物上的时间，因此延长所述活性成 分到达不能有效防治所述目标害虫并减少使所述动物过于油腻的几率的水平的衰减时间， 同时减少喷射所述动物的次数(time)。因此，目前要求保护的发明被设计为充分利用较粘 稠的油W及通过增加杀虫剂活性成分的重量百分比来降低成本。
【发明内容】
[0018] 要求保护的发明解决W上提出的问题并克服现有技术的缺点。
[0019] 提供一种方法和系统，W选择适当活性杀虫剂的比例并最佳化较粘稠的油，从而 在相同时间W相同速度消耗"有效的"化学品水平的所述两种成分。
[0020] 在一方面，提供一种用于组合一般不混溶的成分的方法。通过在压力下基本上连 续揽拌所述组合的成分，直至所述成分基本上均质化来将所述组合的成分保持在组合状态 中，而不改变所述组合的成分的性质。所述组合的成分可W-次或多次施加的方式施加。
[0021] 在动物上防治害虫的另一方法中，W既不改变成分的物理性质也不改变成分的化 学性质的方式在压力下组合用于防治害虫的成分。在压力下充分、连续揽拌所述成分，并随 后在一次或多次相继的微分层施加中施加在动物上。
[0022] 在另一方面，提供一种将成分施加在动物上的用于防治害虫的方法，其W尽管在 压力下揽拌并循环W实现所述成分的基本上均质化却不会改变所述成分的物理和化学性 质的方式在压力下组合基本上不混溶的成分。W避免分散和过量使用所述成分的方式在一 次或多次相继的微分层施加中将揽拌并循环的成分施加至所述动物。
[0023] 在另一方面，提供用于在动物上防治害虫的设备(apparatus)。所述设备包括用于 组合通常不混溶的成分的装置(means)。还提供用于将所述成分保持在组合状态中的装置。 此外，包括在一次或多次相继的微分 层施加中用于将组合成分施加在动物上的器件 (device)。
[0024] 在另一方面，提供用于在将所述成分施加在动物上期间减少成分的分散和过量使 用的系统。所述系统包括用于组合至少不混溶成分的成分循环机构(mechanism)。可编程控 制器可操作连接至所述化学品和水再循环器件，能接收、储存、执行和传送至少与在所述成 分循环机构中基本上连续揽拌所述成分相关的指令。喷射器器件连接至可编程控制器 (controller),用于在一次或多次微分层施加期间将所述组合的成分施加至动物。
[0025] 在另一方面，提供一种将害虫防治成分施加在动物上的方法，其使成分的分散和 使用最小化，所述方法用于提供一种具有一种或多种数据处理系统的控制器，其具有用于 收集、储存、处理和传送动物接近能施加所述成分在所述动物上的喷射器的信号至传感器 的一组计算机指令。在所述控制器中还包括用于控制W在组合之后所述成分的性质保持不 变的方式在压力下组合所述成分的一组计算机指令。所述控制器可操作连接至用于将组合 的成分施加在所述动物上的喷射器。所述喷射器器件将组合的成分的微分层施加排放在所 述动物上。
[0026] 因此，微分层通过克服W上确定的问题来获得多种技术进步。
[0027] 例如，将4000Vis的油和19份水组合，W产生处理物质，其可在相对低压25psi下被 喷射或施加。将系统压力降低至25psi的能力允许系统操作员调节液滴喷雾大小，其反过来 允许所述操作员调节诸如待施加至动物的化学品和/或水的处理物质的量，同时避免雾化 或相关问题。微分层还允许系统操作员使用足够大的喷射器喷嘴端口W避免堵塞。
[0028] 目前要求保护的发明使适当水平的杀虫剂活性成分(active)与适当载体相匹配， 使得在微分层施加中所述活性成分的吸收、蒸发、氧化、化学分解彼此匹配(aligned),如上 所述。
[0029] 微分层允许每天超过一次施加变化的处理物质。因此，微分层通过允许成本有效 和处理有效的多次重叠覆盖来增加覆盖动物的有效性。
[0030] 在本文件中展示的设备、系统和方法已将施加成分的效率提高了约200%，同时使 昂贵化学品的使用降低了约70%，W及基本上消除了油雾化的问题。
[0031] 对于本领域技术人员而言，将变得明显的是，包括所述设备的结构W及所述设备 的元件的协作的、作为一个整体的要求保护的主题组合产生多种意想不到的优点和效用。 在结合W下描述、附图和所附权利要求书进行阅读时，所述微分层害虫防治系统的结构和 结构的协作对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
[0032] 前文已大致概述了本发明更重要的特征，W更好地理解后续的详细描述内容，W 及更好地理解对本领域的贡献。尽管所述微分层害虫防治系统在施用中不局限于在W下描 述或附图中提供的详细构造 W及所述组件的布置，但是可W是其它实施方式，并且可W多 种方式操作和实施。在本公开内容中采用的措词和术语是用于说明的目的，因而不应被认 为是限制的。正如本领域技术人员将理解的，本公开内容依据的构思可容易用作为用于设 计其它结构、方法和系统的基础。因此本申请权利要求书包括等同的构造。进一步地，与本 公开内容相关的摘要既非旨在定义由所述权利要求书衡量的微分层害虫防治系统，也非旨 在限定所述权利要求书的范围。从附图，结合伴随的附图描述考虑，最好地理解所述微分层 害虫防治系统的新颖特征，其中相同（similar)参考标记指代相同的部分。
【附图说明】
[0033] 图1是微分层害虫防治系统的示意和概略图；
[0034] 图2是部分安装在壁上的微分层害虫防治系统的选定组件的透视图；
[0035] 图3是操作微分层害虫防治系统的一方面的流程图；
[0036] 图4是微分层害虫防治系统的选定组件的透视图；W及
[0037] 图5是描述用于最优化喷射施加的适当混合特定杀虫剂和油的步骤的流程图。
[0038] 在附图中的数字标号包括诸如"a、b"的小写字母的情况下，运样的标号包括多个 参考标记，并且在诸如"a-n"的小写字母中的字母V'旨在表示由所述数字参考标记和下标 指定的元件的多次重复。 详述 定义
[0039] 在本文件中使用的术语"害虫(pest)"和/或"害虫(pests)"是指牛奶场牧民关注 的害虫，包括(i)节肢动物的常见纲和被称为实蛹(muscoid flies)和非实蛹的相关纲W及 目；（ii)蛛形纲动物，包括蜘蛛、蜗子、蛾类、婢类等的主要陆生节肢动物纲；（iii)体外寄生 虫，其是生活在动物表面的寄生虫；（iv)体内寄生虫，生活在动物体内的寄生虫，和(V)病原 体、病毒、细菌、抱子和相似的致病因子。
[0040] 术语"有效的"是指将成分完全覆盖地施加在动物上，同时在将所述成分施加在动 物上的过程中减少或取消成分的过量使用，所述成分包括诸如化学品和油之类的相对昂贵 的成分。
[0041] 术语"成分"至少是指水，杀虫剂，用作为杀虫剂载体的油，替代的化学品，和用于 在动物上防治害虫的其它物质和化合物。相关的术语"基于载体的成分"包括可W是化学上 惰性的各种载体，例如油，娃酬，聚合物，凝胶和增稠剂。
[0042] 术语"化学品"是指作为非排他性实例的拟除虫菊醋类，有机聚硅氧烷类，有机憐 酉《酯类和systemic endoparisites。
[0043] 术语"处理物质"是指在根据本文件中所公开的组合成分之后为处理目的施加在 动物上的成分。
[0044] 术语"不混溶"至少是指通常不会混合在一起W形成单一均匀物质的液体。如在本 文件中所教导的，在所述微分层害虫防治系统的使用和操作中，往往不混溶的成分在压力 下进行组合的过程中，其物理和化学性质不发生变化。因此，在将所述成分施加在动物上之 后，所述成分实行所期望的害虫防治。
[0045] 术语"分散"至少是指用于处理动物的成分在施加在动物上时的扩散、雾化和漂 移，所述成分包括具有高蒸发率的成分。
[0046] 术语"过量使用"是指将不必要的厚成分层施加在动物身体上，W实现对所述动物 的覆盖。
[0047] 术语诸如牛之类的动物的"处理（treatment)"或"处理（treating)"至少是指害虫 的防治。
[0048] 术语"组合"是指使处于非结合状态并可具有分离倾向的成分形成混合物、渗合 物、混悬物或均质化，所述成分包括水、包含杀虫剂的化学品、粘性油、本身不可溶的成分和 其它成分。
[0049] 术语"微分层"是指W-定量施加至动物的成分的连续层，所述量与处理计划一致 W及与实现一次或多次有效施加一致，所述一次或多次有效施加可重叠成分的微层的在先 施加。
[0050] 术语"控制器"包括但不限于微处理器(例如在一个或多个忍片上的包含计算机中 央处理器的集成电路，W便仅需加入记忆和输入输出功能），但是还包括可用指令编程W执 行导致成分从分配器排放的一系列操作的任意计算机相关器件。因此，术语"控制器"可包 括包含无线技术的计算机、数字信号处理器、和其它等同器件。
[0051 ]术语"信号"包括但不限于可检测的物理量，脉冲(pulse)或冲量（impulse)，例如 电压、电流或磁场强度，W及用于启动的机械装置(mechanical means)。
[0052] 术语"启动(activate)"包括但不限于将一种或多种成分排放在动物上。
[0053] 术语"动物"包括牛，W及因此包括奶牛和公牛，W及其它动物和哺乳动物。
[0054] 术语"示例"是指用作为实例、例子或举例说明；在本文件中描述为"示例"的任意 方面并非旨在是指比所述微分层害虫防治系统的其它方面优选或优越。 描述内容
[0055] 如图1-5中所示的，提供一种微分层害虫防治系统，在其最宽泛的范围内包括组合 通常不混溶的成分。通过在压力下基本上连续揽拌组合的成分直至所述成分基本上均质 化，并且不改变组合的成分的性质，将组合的成分保持在组合的状态。在一次或多次施加中 W期望的量将组合的成分施加至动物。
[0056] 更具体地，首先通过图1-2之间的交叉引用来讨论，显示出微分层害虫防治系统10 包括罐12。提供罐12用于容纳至少一种化学品14。对与牛相关的害虫防治有用的化学品的 非排他性实例是拟除虫菊醋类，有机聚硅氧烷类，有机憐酸醋类，W及systemic endoparisites。然而作为本领域技术人员会理解，多 种替代的化学品可W用于在动物上的 有效微分层W进行害虫防治。在罐12中容纳的化学品14仅是一种可被组合W从微分层害虫 防治系统10喷射在动物16上的成分。其它成分可包括水，杀虫剂，用作为所述杀虫剂的载体 的油，替代的化学品，和用于在动物上防治害虫的其它物质和化合物。额外的载体不仅包括 油，还包括娃酬，聚合物，凝胶和增稠剂。
[0057] 还如图1中所图示说明的，罐12与累18流体相通。所述累是注射累（injection pump),其使用调节的水流将来自罐12的化学品14注射，所述调节的水流通过将化学品14与 水通过压力调节器20组合来产生。如所图示说明的，压力调节器20与水源22流体相通。水源 22通常可在畜舍或类似的围栏中获得，在所述畜舍和围栏中容纳牛W将微分层害虫防治系 统10的成分施加在诸如奶牛之类的动物16上。
[0058] 如还在图1中所图示说明的，注射累18和水压调节器20都与成分循环机构24流体 相通。用于组合通常不混溶的成分的成分循环机构24是再循环累，其能在所述循环累中的 局部真空中诱导至少低的压强。再循环机构24进一步能基本上均质化所述通常不混溶的成 分。
[0059] 在操作中，成分循环机构24使来自注射累18和水压调节器20并在成分循环机构24 的进入口 26处被注射入成分循环机构24的成分循环和再循环。通过将化学品14和水28在压 力下注射入成分循环机构24,在进入口 26处获得低至IOpsi的低压点。在来自注射累18和水 压调节器20的成分被注射入成分循环机构24时，可调节成分循环机构24内的压力。在成分 循环机构24内的压力可被调节至例如40psi。成分循环机构24循环和再循环组合的成分，允 许化学品14和水混合作为成分组合的一部分，并且变得基本上均质化。基本上均质化的成 分在成分循环机构24内循环和再循环直至被排放在动物上。
[0060] 如还在图1中所示的，提供喷射器30。喷射器30与成分循环机构24流体相通。喷射 器30包括传感器32。传感器32用于检测动物16相对于喷射器的接近和/或存在。此外，喷射 器30配置有至少一个喷嘴34。如图1中所图示说明的，每个喷嘴34能发射一次或多次微层施 加在动物16上。
[0061] 如还通过图1-2之间的交叉引用所图示说明的，提供控制器36。提供控制器36来将 所述成分保持在组合状态。控制器36能接收、储存、执行和传送与多个功能相关的可编程指 令。控制器36可操作连接至注射累18,并能传送至少关于待传送至水压调节器20的化学品 14的量W及注射时机的指令。控制器36还可操作连接至水压调节器20,并能传送至少关于 有待从水源22吸取并与来自注射累18的化学品14组合注射入成分循环机构24的水28的量 的指令。控制器36还能传送至少关于期望的害虫防治施加所期望的水压调节的指令至水压 调节器20。
[0062] 控制器36还可操作地连接至成分循环机构24,并能在注射来自注射累18和来自水 压调节器20的成分之后操作成分循环机构24过程中传送至少关于要进行的压力调节的指 令。控制器36还能传送指令至成分循环机构24, W在成分循环机构24中基本上连续揽拌和 均质化所述通常不混溶的成分。控制器36还能执行可编程指令，用于选择性组合在动物16 上的一次或多次相继的微分层施加所期望的成分。
[0063] 控制器36还可操作连接至喷射器30,并能响应于来自传感器32并被传送至控制器 36的信号而传送至少关于而排放微分层施加至动物16的量和时机的指令。
[0064] 正如本领域技术人员会理解的，W上关于控制器36能接收、储存、执行和传送什么 而所列出的解释不限制本文件的微分层害虫防治系统。控制器36能编程和重新编程，W提 供任意数量的步骤和算法来获得所期望的微分层施加。控制器36可例如被编程W获得组合 通常不混溶的成分的技术优点，所述组合W在组合之后各个成分的性质不会改变的方式进 行，其反过来产生在动物16上的成分的施加，该施加在排放或施加所述成分到动物16上的 过程中减少了成分的分散和过量使用。
[0065] 由于控制器36至少可操作连接至成分循环机构24、注射累18、水压调节器20W及 喷射器30,所W在接收来自传感器32的关于动物16的存在的传感器启动信号之后，控制器 36能将来自喷射器喷嘴34的组合并均质化的不混溶的成分排放在动物16上。
[0066] 现在参考图3,图解说明了将害虫防治成分施加在动物上的方法300,所述方法使 成分的分散和使用最小化。如方框302A-B中所图示说明的，方法300包括向具有一个或多个 数据处理系统的控制器提供用于收集、储存、处理和传送来自传感器的信号的一组计算机 指令，所述信号指示动物接近能施加所述成分在动物上的喷射器。方框304图示说明所述控 制器包括一组计算机指令，所述计算机指令用于控制W在组合之后组分的性质保持不变的 方式在压力下组合所述成分。如所图示说明的，所述控制器可操作连接至喷射器。此外，所 述控制器可操作连接至成分循环机构，在所述成分循环机构中所述成分被组合。方框306图 示说明了所述控制器可被启动W施加组合的成分的一次或多次微分层施加在所述动物上。
[0067] 参见图4,其显示了所述微分层害虫防治系统10的组件部分的布置。图4提供了在 操作环境中微分层害虫防治系统10的一个实例。如所图示说明的，实质上自动化的喷射器 30与一个或多个成分源14、22,控制器36,累18,水压调节器20和成分循环机构24流体相通。
[0068] 显示了诸如奶牛之类的动物16在实质上自动化的喷射器30下方移动。显示了自动 化喷射器30安装在围栏40内的第一壁38上，允许动物16通过自动化喷射器30的下方。围栏 的第二壁42允许奶牛群的经营者引导诸如奶牛之类的动物16通过出口通道44。
[0069] 如还在图4中图示说明的，提供罐12,用于容纳诸如化学品之类的一种或多种成 分。如将对本领域技术人员明显的是，所述一种或多种成分可分开并容纳在一个或多个罐 或储存器中。显示了罐12与注射累18和水压调节器20流体相通，W及与成分循环机构24流 体相通。图4中也图示说明了喷嘴34。通过喷嘴34可实现微分层施加在动物16上的基本完全 覆盖。提供传感器32来检测动物16。传感器技术的持续创新提供与喷射器30连接的各种有 用的传感器的选择，包括穿透光束式(t虹OU曲-beam)传感器，逆反射(re trof Iective)传感 器，漫反射型或近程(proximity mode)传感器，会聚光束（convergent beam)传感器，超声 波传感器等。
[0070] 成分循环机构的至少一个实例是由田纳西州默夫里斯伯勒市的Standex,Procon Products制造，作为成像具有进口压强10化si的单相累的的7000型屏蔽累（canned motor pump); W及所述压力调节器的至少一个实例是26A型水安全和流量控制累，由细因州北安 多弗市的Watts Regulator公司制造；W及与用于容纳化学品的罐流体相通的累的至少一 个实例是300系列OEM累，由细因州威尔明顿市的Watson-Marlow, Inc.,公司制造。然而，如 本领域技术人员将意识到的，那些设备中没有一个是对本文件的微分层害虫防治系统的限 审IJ，并且任意数量的替代装置可实现在本文中公开的方法、设备和系统的独特功能。
[0071] 在母案专利的微分层构思之前，没有方法将杀虫剂（insecticide or pesticide) 微层放置在动物上。如在【背景技术】部分所述的，现有技术包括"浸溃"动物，运是昂贵且无效 的。如果杀虫剂主要施加在动物的毛发而不是皮肤上，则所述杀虫剂更有效地起作用。为了 提高微分层构思的功效，在此提供优化的喷射溶液。
[0072] 在图5的流程图中描述了提供来优化溶液的方法。首先，必须进行待防治的害虫类 型W及待防治的害虫的耐受水平的确定。该过程开始于起点500。根据前述因素，确定一种 类型的杀虫剂502。W下是示例性杀虫剂二氯苯酸菊醋(permethrin)和其W赛氏通用粘度 秒数（（SSU)，又称为赛氏通用秒数(SUS))表示的油粘度，W及按重量计的活性成分百分比 的表。
[0073] 持续高于5000的配制比率，但活性成分和产物的量减少至所述产物不能非常有效 地驱除害虫的点。
[0074] W上数值对于通过所述微分层系统来确定对于该粘度需要多少百分比的活性成 分所使用的其它拟除虫菊醋和杀虫剂是等同的。
[0075] 典型地，没有制备具有高粘度的杀虫剂产品，因为目标是施加所述产品到动物皮 肤，在此其免受紫外线福射，并且部分吸收到动物皮肤里，在动物的皮肤中，所述产品被吸 收并且其寿命被延长。
[0076] 适当的杀虫剂的选择基于一些因素，包括但不限于昆虫或害虫的类型，杀虫剂(包 括选定的杀虫剂或驱虫剂)的吸收率，蒸发速率和各喷射施加之间的时间。下一步骤是选择 诸如油506之类的载体，W与所述杀虫剂混合。在现有技术系统中，提高的粘度是不利的，因 为它使得溶液难W施加。最佳的处理是用非常稀的流体快速处理动物，因此，现有技术系统 将杀虫剂与非常稀的油混合，可使该过程快速完成。目前请求保护的发明设计为与现有技 术相反操作，通过使用重质粘稠油或载体。油506的选择基于一些因素，包括但不限于被吸 收入动物毛发的吸收速率，灰尘和动物接触的其它微粒物质的量W及其它相关因素。下文 是链烧和用于确定用于混合的一种类型油或载体的情形的表，但是配方可包括任意类型的 与待使用的杀虫剂相容的非水溶性载体剂。混合的载体和至少一种杀虫剂在活性成分残留 率为百分之五十(50%)、暴露至紫外线(UV)时包括在1至450000赛氏通用粘度秒数(SSU)范 围内的混合粘度。混合粘度的一些范围包括针对1-48小时时间段的在ISSU至300SSU的范围 内的残留率，针对6-72小时时间段的在200SSU至Iioos洲的范围内的残留率，针对7-168小 时时间段的在300S洲至1500S洲的范围内的残留率，针对12-336小时时间段的在550SSU至 3500SSU的范围内的残留率，针对36-504小时时间段的在1IOOSSU至25 ,OOOSSU的范围内的 残留率，和针对96-1008小时时间段的在2500S洲至450 ,OOOSSU的范围内的残留率。参见下 文的残留率表。
[0077] 所述方法的下一步骤是确定动物的居住条件508。运可包括但不限于动物是否在 建筑物内部，所述建筑物的气候是否受控，动物是否处于开放场地(lot)或其它条件。
[0078] 完成前述步骤之后，混合杀虫剂和油510。运可W任意众所周知的方法进行，在图1 的化学品罐12中，或在分离的容器中，并然后倒入或装载到微分层系统的化学品罐512。最 优化的混合物基于施加后的吸收、蒸发、迁移W及其它相关因素。在讨论部分中讨论了单种 杀虫剂;然而，其目的不仅是单种杀虫剂，而且是多于一种杀虫剂的混合物。
[0079] 例如，如果应用需要持久的杀虫剂，则选择在动物毛发上的半衰期为2天的杀虫 剂。针对该实施例，用于所述条件的混合物可W是：
[0080] 2.7 % 二氯苯酸菊醋（Permetbn) 2.7%PB0 1100 粘度 SSU 室溫50-105华氏度。 针对持续时间短的应用，可使用天然除虫菊(为快速衰变的不稳定分子），针对运些条 件的混合物可W是： 2%除虫菊醋(半衰期为约30分钟且非常快速地降解） 2 % PBO 50粘度SSU 室溫50-105华氏度。
[0081] 下一步骤是用水诱导临时悬浮液514,如之前在本文件中参考图1时所描述的。然 后如上所讨论的，用混合溶液喷射动物516。根据需要重复所述方法520, W控制昆虫或害 虫。可根据剩余的残留物，为下一喷射操作调节所述溶液的量518。
[0082] 已对本文件中权利要求的要素和步骤进行编号，仅是用于帮助理解所述说明的内 容。该编号并非旨在，且不应被认为旨在表示要素和步骤在所述权利要求中的顺序。此外， 在附图1-5中显示的微分层害虫防治系统展示所述微分层害虫防治系统的至少一个方面， 其并非旨在是排他性的，而仅仅是举例说明所公开的实施方式。
【主权项】
1. 使用微分层喷射系统（10)或自动化的基于载体的雾化喷射系统在动物上防治害虫 的方法，所述方法包括以下步骤： 针对所述害虫选择至少一种杀虫剂农药(502); 选择包含预定粘度的油载体(506 )，其基于以下进行选择:一定粘度、一定浓度、一定活 性水平的所述至少一种农药杀虫剂，环境条件(508)，活性成分的毒性、劣化速率和喷射施 加之间的时间量； 混合所选择的油载体和所述至少一种杀虫剂农药(510);以及 用混合的油载体和所述至少一种杀虫剂农药喷射所述动物(516)。2. 如权利要求1所述的方法，其中混合的载体和至少一种杀虫剂在活性成分残留率为 百分之五十（50%)、暴露至紫外线（UV)和环境条件时包括在1至450000赛氏通用粘度秒数 (SSU)范围内的混合粘度，和/或其中所述选择步骤包括包含用于短持续时间活性的较低赛 氏通用粘度秒数(SSU)和用于长期活性的较高赛氏通用粘度秒数(SSU)的预定粘度，和/或 其中所述选择步骤包括最优化用于防治预定害虫一段预定时间的活性成分的量，和/或其 中基于毒性选择载体的步骤(506)包括确定在组织和牛奶上的活性残留物的可允许量以及 相应地调整所述粘度，和/或其中喷射步骤(516)包括局部毛囊施加，和/或其中所述选择载 体的步骤(506)包括选择液体烷烃，和/或其中所述选择载体的步骤(506)包括选择与所述 至少一种杀虫剂相容的非水溶性载体剂，和/或进一步包括调节所述混合的载体和至少一 种杀虫剂的步骤(518)，和/或其中所述喷射步骤(516)包括喷射多于一周一次，和/或进一 步包括基于氧化速率、紫外线(UV)劣化速率和环境劣化速率选择至少一种杀虫剂的步骤 (502)以使所述速率与所选择的载体性质呈线性关系，和/或其中选择至少一种杀虫剂的步 骤(502)是基于所述至少一种杀虫剂到动物的吸收率，以最小化副作用。3. 如权利要求2所述的方法，其中该残留率下的混合粘度包括选自以下的一项:针对1-48小时时间段的1SSU至300SSU的范围，针对6-72小时时间段的200SSU至1100SSU的范 围，针对7-168小时时间段的300SSU至1500SSU的范围，针对12 -336小时时间段的550 SSU至3500SSU的范围，针对36-504小时时间段的1100SSU至25,000SSU的范围，针对96-1008小时时间段的2500SSU至450,000SSU的范围。4. 使用微分层喷射系统（10)或自动化的基于载体的雾化喷射系统在动物上防治害虫 的系统，其包括： 用于针对所述害虫选择至少一种杀虫剂(502)的装置； 用于选择包含预定粘度的载体(506)的装置，所述选择基于以下进行：一定浓度、一定 活性水平的至少一种杀虫剂，环境条件，活性成分的毒性、劣化速率，以及在喷射施加之间 的时间量； 用于混合所选择的载体和所述至少一种杀虫剂(510)的装置；以及 用于使用混合的载体和至少一种杀虫剂喷射所述动物(516)的装置。5. 如权利要求4所述的系统，其中混合的载体和至少一种杀虫剂在活性成分残留率为 百分之五十（50%)、暴露至紫外线（UV)和环境条件时包括在1至450000赛氏通用粘度秒数 (SSU)范围内的混合粘度，和/或其中所述用于选择的装置包括包含用于短持续时间的应用 的较低赛氏通用粘度秒数（SSU)和用于长期应用的较高赛氏通用粘度秒数(SSU)的预定粘 度，和/或其中所述用于选择(506)的装置包括最优化用于防治预定害虫一段预定时间的活 性成分的量，和/或其中所述用于喷射(616)的装置包括局部毛囊施加，和/或其中所述用于 选择(506)所述载体的装置包括选择与所述至少一种杀虫剂相容的非水溶性载体剂(502)， 和/或进一步包括用于选择所述至少一种杀虫剂的装置，其是基于（502)氧化速率、紫外线 (UV)劣化速率和环境劣化速率选择至少一种杀虫剂的步骤(502)以使所述速率与所选择 的载体性质呈线性关系。
【专利摘要】一种微分层害虫防治系统(10)，包括在容器中组合通常不混溶的成分，通过在压强下基本上连续搅拌和均质化组合的成分使所述成分保持在组合状态(24)，以及在一次或多次施加中排放(34)所述组合的成分。所述系统进一步包括基于预定条件选择用于防治某些昆虫的杀虫剂(502)以及选择油(506)，用于混合并通过所述微分层害虫防治系统(10)施加至动物。
【IPC分类】A01K13/00
【公开号】CN105491880
【申请号】CN201480032894
【发明人】J.S.格里森
【申请人】奶制品解决方案公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年4月9日
【公告号】US9326457, US20140299069, WO2014209467A2, WO2014209467A3
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