(57)【要約】【課題】家畜やその他の動物を収容する環境に使用する新しい改良された動物用噴霧装置とその使用方法を提供すること。【解決手段】この新しい動物用噴霧装置は噴霧時間中に開いておくための一定電流を必要とせず、システムのバッテリーの寿命を延ばすバルブを備えることができる。そのバルブはまた、自己浄化式で、水漏れの可能性がなく、流速制御を容易に調整でき、水の使用量と、動物用噴霧装置の監視および補修に要する労賃との両方を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．バルブ本体と、バルブを介しての水の流れを制御するためのバルブステムとを備えたバルブと、
ｂ．前記バルブステムを回転させるモータと、
ｃ．給水管からしきい値水圧を認識して第１回路を閉じるための圧力スイッチと、
ｄ．第２回路を閉じるための第１トランジスタスイッチと、
ｅ．センサの所定範囲内の動物を感知するためのセンサと、
ｆ．電源と、
ｇ．マイクロコントローラとを備え、
前記マイクロコントローラは、
i.前記第１回路を介して前記電源から電力を受け入れ、
ii.第１回路電圧を監視し、
iii.前記第２回路を閉じる信号を前記第１トランジスタスイッチへ伝達し、
iv.第２トランジスタスイッチを介して前記センサを作動させ、
ｖ.前記センサからポジティブな感知信号を受け入れ、
vi.前記モータを制御する、
動物用噴霧装置。
【請求項２】
前記圧力スイッチは、噴霧期間の初めに前記第１回路を閉じ、前記噴霧期間の終わりに第１回路を開くように作動可能である請求項１記載の動物用噴霧装置。
【請求項３】
前記第１回路が閉じられたとき前記マイクロコントローラは、前記第１トランジスタスイッチに前記第２回路を閉じる信号を自動的に伝達し、前記モータに前記バルブを閉じるように信号で伝え、前記第２トランジスタスイッチに前記センサを作動させるように信号で伝える請求項２記載の動物用噴霧装置。
【請求項４】
前記しきい値水圧が３psiと10psiとの間にある請求項１記載の動物用噴霧装置。
【請求項５】
前記マイクロコントローラは、前記第１回路電圧が所定電圧より低下したときに低出力モードに入る請求項３記載の動物用噴霧装置。
【請求項６】
前記所定電圧が７ボルトと８ボルトの間にある請求項５記載の動物用噴霧装置。
【請求項７】
電圧表示器をさらに備え、前記電圧表示器が前記マイクロコントローラによって制御される請求項１記載の動物用噴霧装置。
【請求項８】
前記電圧表示器はＬＥＤ表示器からなる請求項７記載の動物用噴霧装置。
【請求項９】
前記バルブ本体は、注入口チャンバーと、封止通路と、放出口チャンバーとを備える請求項１記載の動物用噴霧装置。
【請求項１０】
前記注入口チャンバーは圧力作動ピストンとスプリングとを備え、前記スプリングは前記圧力作動ピストンと前記圧力スイッチとの間の接触に対抗する抵抗を与える請求項９記載の動物用噴霧装置。
【請求項１１】
前記放出口チャンバーはチャンバーねじを備え、前記バルブステムはシャフトとステムギアとを備え、前記シャフトは前記チャンバーねじに一致するステムねじを備え、前記シャフトは、前記ステムギアを回転させることによって前記放出口チャンバーに対してねじで引き込まれるか、又は引き出されて前記バルブステムを軸方向に移動させるように作動可能である請求項９記載の動物用噴霧装置
【請求項１２】
前記バルブを通過する水の流速は、前記バルブステムの軸方向の移動に直線的に比例する請求項１１記載の動物用噴霧装置。
【請求項１３】
前記バルブステムは前記封止通路の先細り放出口端の形状に一致する形状を有するプラグを備え、水が前記先細り放出口端と前記プラグとの間を対称的に流れる請求項９記載の動物用噴霧装置。
【請求項１４】
前記バルブ本体は放出口を備え、前記放出口は標準ノズルやサービスラインのコネクターのねじに一致する形状を有する放出口ねじを備える請求項１記載の動物用噴霧装置。
【請求項１５】
前記モータは、前記ステムギアに一致する形状を有するモータギアを備え、前記モータはステムギアを回転させて前記バルブステムを軸方向移動させるように作動可能である請求項１１記載の動物用噴霧装置。
【請求項１６】
前記センサは、動物が動物噴霧装置の標的範囲に入ったときに前記マイクロコントローラにポジティブな感知信号を送って、前記マイクロコントローラが前記モータに前記バルブを開かせるように作動可能である請求項１記載の動物用噴霧装置。
【請求項１７】
前記センサは超音波センサからなり、前記超音波センサはしきい値サイズの動物を感知して有害動物を防ぐことが可能である請求項１６記載の動物用噴霧装置。
【請求項１８】
噴霧期間中に複数の噴霧セッションを提供することが可能である請求項１６記載の動物用噴霧装置。
【請求項１９】
ハウジングをさらに備え、前記ハウジングは剛性材料と、前記動物噴霧装置を前記送水管に取り付けるパイプガスケットとを備える請求項１記載の動物用噴霧装置。
【請求項２０】
ａ．給水管と、前記給水管内にしきい値水圧を形成するポンプと、前記ポンプを制御するタイマーとを設け、
ｂ．前記タイマーを、１日の所定時刻に所定時間だけ前記ポンプを作動するようにセットし、
ｃ．動物用噴霧装置を前記給水管に取り付ける、
ことを含む請求項１記載の動物用噴霧装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動物を冷やすために用いられる新しい改良された噴霧装置とその使用方法に関する。この発明の噴霧装置は、水とエネルギーを節約し、調整能力を備え、詰り、漏洩、休止時間、家畜類や他の動物の居住環境の監視や保守を最小にする。
【背景技術】
【０００２】
大きい動物を収容する種々の産業や事業（例えば、牛乳加工所、動物園、馬牧場など）があるが、それらはウシ、ウマ、ブタなどを収容し、とくに夏場に暑い野外の気候を有する地域に設けられている。そのような事業は、一日の暑い時間帯に動物に水を散布することによって動物を冷やす動物噴霧システムに依存している。しかしながら、そのような事業における水の使い方は、水へのアクセスが減るにつれて貴重になり、需要の多い期間には水の価値が増大し、水の使用可能性が、干ばつの状態や強制的な配給によって制限されることがある。そのような事業は、水の需要を予測でき、それによってシステムの水圧を改善し、水とエネルギーを節約する自動動物用噴霧システムから利益を得るであろう。
【０００３】
従来の水噴霧システムは、水量を制御するためにソレノイドやバタフライバルブ作動装置に依存している。一般的なソレノイド作動装置は磁気制御の２値バルブであり、バルブは完全に開くか、完全に閉じるようになっている。そのソレノイドはピストを磁化するコイルに電流を送ることによって作動し、ピストンがスプリングを押してバルブを開いた状態に保持する。スプリングが常にピストンを押し続けるので、バルブは、開いた状態を維持するために一定の電流を必要とする。この機構は全噴霧時間中にエネルギーを使用するので、バッテリー駆動の噴霧システムに対して理想的ではない。さらに、バルブが全開位置又は全閉位置のみを有するので、バルブを通ることができる水の量を調整できない。従って、噴霧および／又は動物冷却に用いる水の量を最適化する他の装置が要望されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なバタフライバルブは、表面に沿って平坦な金属シールを摺動させることによって作動する。そのシールと表面はそれぞれ円形の穴を有し、それらの穴が整列するとき水が通過できる。シールの円形の穴が表面の円形形状を覆う位置へ摺動するとき形成される開口は不規則な形状になるので、バタフライバルブを介しての水の流速はシールの動きに直線的に比例しない。従って、バタフライバルブを介しての流速を微調整することは容易ではなく、人によるモニターを必要とする。さらに、平坦な金属シートを押しつけて通過する水によって乱流が作られるので、バタフライバルブによって形成される通路の形状によって、バタフライバルブは漏洩が進んだり、シールの外側表面にごみが蓄積し易い。これによって、バタフライバルブは、酪農農場や動物園のようなほこりの多い、汚れた環境で使用することが不適当である。
【０００５】
従って、ほこりの多い汚れた状態に適した調整可能バルブを有し、噴霧時間中にバルブを開いておく一定電流を必要としない作動装置を備え、水やエネルギーを節約するように噴霧時間のタイミングを制御し、調整能力を備え、詰り、漏洩、休止時間、監視および保守を最小にする自動動物用水噴霧システムが必要となる。暑い環境に大きい動物を収容することに従事する事業は、干ばつを免れないが、水の割当量は、水の使用と保守費用を低減し安定した水圧と信頼性を提供する動物冷却システムによって支援される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、ウシ牧場、搾乳場、ブタやウマの牧場、動物園などのような事業と活動において使用し、暑い気候の間に動物を冷やすために、自動で、保守が少なく、水を節約し、エネルギー効率のよい動物の噴霧を提供する動物用噴霧システムと、それに関連する方法を提供する。この発明の動物用噴霧システムと方法の実施形態は、既存の主給水管に付設するための一体形装置を備える。その装置は、バルブ本体と自己洗浄式のバルブシステムとを有するバルブと、バルブシステムを回転させるためのモータと、しきい値水圧（例えば、５psi）を認識するための圧力スイッチと、動物を感知するためのセンサと、電源と、電源が所定電圧より（例えば、7.4ボルトより）低下したことを示すためのオプションの電圧表示器と、マイクロコントローラとを備え、そのマイクロコントローラは、（１）圧力スイッチを介して第１回路から電力を受け入れ、（２）信号を第１トランジスタスイッチに送って第２回路を閉じ（３）信号を第２トランジスタスイッチに送ってセンサを駆動し、（４）センサからポジティブな感知信号を受け入れ、（５）モータを制御し、そして、場合によっては（６）低電圧表示器を作動させる。
【０００７】
この発明の実施形態はまた、バルブを支持して保護するためのハウジングと、圧力スイッチと、モータと、センサと、電源と、マイクロコントローラと、第１トランジスタスイッチと、第２トランジスタスイッチと、電圧表示器とを備える。そのハウジングは、金属やプラスチックのような剛性材料から作られ、給水管の形状に一致する形状を有する底部を備え、そのハウジングは給水管にしっかりと取り付けられる。ハウジングは給水管に雌ねじを切って給水管とバルブ本体の注入口との間に防水封止を形成することによって、給水管に取り付けられる。その防止封止は、溶接、ガスケット、ねじ接続、パイプ接着剤（例えば、パイプにかわ）、又は他の適当な封止材料又はそれらの組合せによって形成される。それによって給水管は注入口に水圧を与えることができる。
【０００８】
主給水管の水圧はこの発明とは別に制御され、この発明の複数の装置はそのような給水管に設置される。主給水管はタイマー付き又はタイマーなしの分離したポンプで制御され、水圧はいつでも所望の時間に与えられる。例えば、限定なしに、水は、非常に暑く乾燥した気候において連続的に供給され、又は、他の気候において１日の所定時間（例えば、１日の最も暑い時間）のみ、および／又は所定時間（例えば、１５分又は３０分又は１時間など）だけ、又は所定間隔（例えば、毎時間に１５分間、２時間毎に１５分間、４時間毎に１５分間）で供給され、１回以上の噴霧期間を形成する。１日に１回の噴霧期間や、１日に複数の噴霧期間があり、噴霧期間は数分間のみから数時間まで継続する。噴霧期間を用いることは、動物噴霧装置の消耗を減らし、漏洩の危険を減らし、水の節約を助ける。以下で十分に説明するように、この発明の実施形態は、主給水管を加圧するためにセットされたスケジュールによって主給水管に水圧が存在するまで作動されないということは、評価されるべきである。
【０００９】
バルブ本体の実施形態は、注入口に接続された注入口チャンバーを有し、注入口チャンバーは圧力作動ピストンを収容し、給水管が噴霧期間中に注入口にしきい値水圧を与えたとき、圧力作動ピストンが圧力スイッチを作動させる。圧力スイッチはその時、電源とマイクロコントローラとの間の第１回路を閉じ、マイクロコントローラが始動モードに入り、マイクロコントローラは、（１）起動する；（２）第１トランジスタスイッチに第２回路を閉じる信号を送る；（３）モータにバルブを閉じる信号を送る；そして（４）第２トランジスタスイッチにサンサを作動させる信号を送る、ように作動可能である。圧力スイッチが給水管内のしきい値水圧の存在によって作動されるまで、バッテリー電力が消費されないということは、評価されるべきである。
【００１０】
動物用噴霧装置の実施形態は、始動モードを達成すると、噴霧モードに入り、動物の存在をチェックする。センサは、噴霧システムの標的範囲に動物を感知し、ポジティブな感知信号をマイクロコントローラに送り、マイクロコントローラにモータを作動させ、バルブを開き、水を噴霧させる。センサはその後、標的範囲を監視し続け、動物が標的範囲を離れたとき、センサはマイクロコントローラにネガティブな感知信号をおくる。その時、マイクロコントローラはモータにバルブを閉じさせ、動物が存在しないときに噴霧される水を節約する。センサはまた、鳥や齧歯類の小動物に、不快な超音波を放射することにより小動物を抑止する効果を有するので、それらの小動物を動物用噴霧装置の近傍から離れさせる。
【００１１】
この発明の実施形態において、バルブ本体の注入口チャンバーは、圧力作動ピストンを反対に押し戻すスプリングを収容し、噴霧期間が終ったとき（給水管内の水が注入口にしきい値水圧を与えなくなったとき、例えば、ポンプが停止したとき）、ピストンはも早圧力スイッチを作動させない。その時、圧力スイッチは電源とマイクロコントローラ間の第１回路を開く。
【００１２】
この時点において、この発明の実施形態では、マイクロコントローラ、モータおよびセンサはまだ、第２回路を介して電力を受けている。そのような実施形態では、マイクロコントローラは第１回路から来る電圧を連続的に監視し、第１回路が開かれると、シャットダウンモードに入る。シャットダウンモードでは、マイクロコントローラは、（１）モータにバルブを閉じる信号を送る；そして（２）第１トランジスタスイッチに第２回路を開く信号を送り、マイクロコントローラへの電圧を遮断する。全体的に、これらの機能は残留する水の使用を防止し、次の噴霧期間において給水管からの良好な水圧を迅速に立ち上げることを助け、噴霧期間における電源からの電力を節約する。
【００１３】
バルブ本体の実施形態はまた、放出口チャンバーを備え、その放出口チャンバーはバルブステムの外面のねじに一致するねじを有する内面を備える。バルブステムはその基部に、モータのギアに一致するギアを備え、モータが回転すると、バルブステムはバルブ本体の放出口チャンバーにねじ込まれたり、ねじで引き出されたりされる。バルブステムはまた、バルブ本体の注入口チャンバーと放水口チャンバー間の封止通路の先細り端部に一致する外径を有するほぼ半球体のプラグを、その先端に備える。従って、バルブステムが放出口チャンバーにねじ込まれると、プラグが封止通路と係合し、バルブが閉じられる。逆に、バルブステムが放出口チャンバーからねじで引き出されると、水が、注入口チャンバーから封止通路を介して、プラグの周りを対称的に通過する。従って、バルブは、バルブステムがバルム本体からねじで引き出されるとき、水量を直線的に増加させる、さらに、封止通路を介してのプラグの周りの対称的な水の流れが、バルブ内のごみや沈殿物の蓄積を防止するので、バルブは自己洗浄され、保守の必要性や漏水を起こす危険性を減少させる。
【００１４】
この発明の実施形態において、放出口はまた、内面にほぼ円筒形の形状有し、その内面は、標準ノズルやサービスラインのコネクターのねじに一致するねじを備える。
【００１５】
電源はバッテリからなるが、太陽電池やその他遠隔的に利用可能な電源を用いてもよい。オプションの電圧表示器は発光ダイオード（LED）表示器からなり、LED表示器は、バッテリから来る電力が所定電圧（例えば、７.４ボルト）より低下したときに発光を始める。他の低電圧表示器も使用でき、それは限定なしに、音響機器（低電圧で音を発する）や有線又は無線通信手段などを含む。一般的なマイクロコントローラは、機能するためにしきい値電圧（例えば、７.２ボルト）を必要とし、電源からの電圧がしきい値電圧より低下したときに作動を停止するので、電圧表示器を用いることが好ましい。
【００１６】
電圧表示器を有する実施形態において、マイクロコントローラは、第１回路を介してバッテリから来る電圧（第１回路電圧）のレベルを連続的に監視し、その電圧レベルが所定電圧（例えば、７.４ボルト）より低下したとき、マイクロコントローラは低電力モードに入り、電圧表示器を作動してバッテリ電圧が低下したことを示させる。いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置は、第１回路電圧が最小電圧（例えば、４.５ボルト）より低下するまで、低電力モードで作動することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、低電力モードにおいて、動物用噴霧装置は、噴霧期間の終りに、シャットダウンモードに入らない。その代り、マイクロコントローラは第２トランジスタスイッチへ信号を送り、センサへの電力を遮断する。従って、第２回路は、電圧表示器に電力を送り続けて電源の低い電圧レベルを表示するが、センサには電力を供給せずに、バッテリ電力を節約する。
【００１８】
低電力モードを備える実施形態において、マイクロコントローラは水を節約するために噴霧期間の終りでバルブを閉じるようにプログラムされるか、又はマイクロコントローラは水を節約するために噴霧期間の終りにバルブを開いたままにするようにプログラムされる。いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置は、第１回路電圧がしきい値電圧より上昇したときに低電力モードから抜け出ることができる。
【００１９】
この発明の大部分の実施形態は、給水ラインが十分な圧力を提供する限り、いずれの給水ラインでも使用できる独立型であることは、評価されるべきである。しかし、いくつかの実施形態では、例えば、電気会社からのACラインや太陽電池からのDCラインのような予備又は外部電源も利用可能である。そのような場合には、外部電源はバッテリの代り発明の電力の実施形態に使用できる。あるいは、そのバッテリは、外部電源が作動しない場合にバックアップ電源になる。そのような実施形態では、バッテリの枯掲が無いので、非常に長い駆動時間が利用可能である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、この発明は動物用噴霧装置に関し、その噴霧装置は、バルブ本体とバルブを介しての水流を制御するバルブステムとを有するバルブと、電源と、バルブステムを回転させるモータと、給水管からしきい値水圧（例えば、５psi）を認識する圧力スイッチと、標的範囲内の動物を感知するセンサと、低電力レベルを表示する電圧表示器と、マイクロコントローラとを備え、マイクロコントローラは、（１）圧力スイッチを介して第１回路から電流を受け入れ、（２）第１トランジスタスイッチに信号を送って第２回路を閉じ、（３）第２トランジスタスイッチに信号を送ってセンサに電力を供給し、（４）センサからポジティブな感知信号を受け入れ、（５）モータを制御し、そして（６）低電圧表示器を作動させる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、この発明は給水管に雌ねじを切り、給水管とバルブ本体の注入口との間に防水封止を形成することによって給水管に取り付けられる。その防水封止は、溶接、ガスケット、ねじ接続又はパイプ接着剤（例えば、パイプにかわ）、又はそれらの組合せで行われる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、発明を限定することなしに、バルブ本体が注入口、注入口チャンバー、封止通路、放出口チャンバー、および放出口を備える。いくつかの実施形態では、注入口が注入開口および注入口通路を備え、注入口通路は注入開口と注入口チャンバーとの間を液体連通させる。いくつかの実施形態では、注入開口が給水管と防水封止によって液体連通し、給水管は噴霧期間中に注入口に水圧を与える。いくつかの実施形態では、注入口チャンバーは基端部と先端部とを有するほぼ円筒形の形状を備える。いくつかの実施形態では注入口通路と封止通路が基端部に設けられ、圧力スイッチが先端部に設けられる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、バルブ本体は、注入開口を有する注入口と、放出開口を有する放出口を備える。いくつかの実施形態では、注入開口は給水管とバルブとの間を流体連通させる。いくつかの実施形態では、放出開口は放出口ねじを備え、放出口ねじは標準ノズルやサービスラインのねじに一致する形状を有し、バルブは標準ノズルやサービスラインに水密式に接続され、標準ノズルやサービスラインは、水の流れを標的範囲へ導く。従って、いくつかの実施形態では、バルブは給水管と標的範囲との間に流体の連通を与える。
【００２４】
いくつかの実施形態では、注入口チャンバーは、圧力作動ピストンとスプリングとを収容する。いくつかの実施形態では、スプリングは先端部と圧力作動ピストンとの間に設置され、スプリングは圧力作動ピストンと圧力スイッチとの間の接触に対抗して物理的な抵抗を与える。いくつかの実施形態では、給水管からのしきい値水圧がスプリングからの物理的抵抗に打ち勝つと、圧力作動ピストンが圧力スイッチに接触し、電源とマイクロコントローラとの間の第１回路を閉じる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、放出口チャンバーは、内面を有するほぼ円筒形の形状と、基端部と、先端部とを備える。いくつかの実施形態では、封止通路と放出口とが基端部に設けられる。いくつかの実施形態では、放出口チャンバーは、内面にチャンバーねじを備え、チャンバーねじは先端部に設けられる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、封止通路は先細り放出口端を有するほぼ円筒形の形状を備え、封止通路は注入口チャンバーと放出口チャンバーとの間に流体連通を与える。
【００２７】
いくつかの実施形態では、バルブステムは、第１端部と、第２端部と、シャフトとを備える。いくつかの実施形態では、第１端部は頭部と、首部と、肩部とを備え、頭部と首部はプラグの内部空洞に一致する形状を形成し、プラグは第１端部にしっかりと嵌合する。いくつかの実施形態では、プラグは内部空洞とほぼ半球形のチップとを備える。いくつかの実施形態では、ほぼ半球形のチップが、封止通路の先細り放出口端の形に一致する形状を備え、半円球のチップが先細り放出口端に接触するとき、封止通路と放出口チャンバーとの間に水密封止が形成される。
【００２８】
いくつかの実施形態では、Ｏリングがバルブステムの肩部に嵌入され、Ｏリングは内径と外径とを有する。いくつかの実施形態では、Ｏリングの内径は肩部の外径に一致すると共に、Ｏリングの外径は放出口チャンバーの内径に一致し、放出口チャンバーとバルブステムとの間に水密封止が形成される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、バルブステムのシャフトは外面を有するほぼ円筒形の形状を備え、その外面はステムねじを備える。いくつかの実施形態では、ステムねじはチャンバーねじと一致する形状を備え、バルブステムは放出口チャンバーの中へねじ込まれる。いくつかの実施形態では、バルブステムの第２端部がステムギアを備え、ステムギアはモータギアの形に一致する形状を有し、モータギアはモータに接続されている。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ステムギアはモータギアに接触し、モータがモータギアを第１方向に回転させるとき、バルブステムは放出口チャンバー内にねじ込まれて、バルブステムの中心軸に沿って移動し、モータがモータギアを第２方向に回転させるとき、バルブステムは放出口チャンバーからねじで引き出されて、バルブステムの中心軸に沿って後退する（いずれの場合も、バルブステムは軸方向移動する）。いくつかの実施形態では、バルブステムが放出口チャンバー内へねじ込まれると、プラグが封止通路に接触してバルブを閉じ、バルブステムが放出口チャンバーから外へねじで引き出されると、プラグが封止通路から離れてバルブを開く。いくつかの実施形態では、バルブを通過する水の流速は、バルブステムの軸方向の動きに直線的に比例する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、モータギアはステムギアの外径よりも実質的に大きい外径を有し、モータとバルブステムとの間に減速ギア伝達を形成し、噴霧期間中におけるバルブステムの軸方向の動きを防止し、電源からの電力を節約する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、バルブ本体の放出口が放出開口と放出口通路とを備え、放出口通路は放出口チャンバーと放出開口との間を流体連通させる。いくつかの実施形態では、放出開口は内部円筒形面を有するカップ形状を備える。いくつかの実施形態では、内部円筒形面は放出口ねじを備え、放出口ねじは標準ノズルやサービスラインのコネクターのねじに一致する形状を有する。
【００３３】
いくつかの実施形態では、センサは超音波センサとセンサホーンとを備える。他の実施形態では、センサは、受動型赤外線センサ、マイクロウエーブセンサ、範囲反射形センサ、振動センサ、又は二技術センサの、少くとも１つからなる。いくつかの実施形態では、超音波センサは超音波パルスを送出してセンサの所定範囲（例えば、６フィートと１５フィートの間）内の対象物からの反射を測定することができるが、その所定範囲とは、動物用噴霧装置の標的範囲を示す。いくつかの実施形態では、センサはしきい値サイズ（例えば、１００ポンドより大きいか又は１２平方インチより大きい表面積）に合う動物のみを感知することができ、そのしきい値サイズによって、センサがイヌ、ネコ、小鳥又はネズミのような小動物を感知することを防止する。
【００３４】
いくつかの実施形態では、センサは第１端部と第２端部を有するほぼＬ字形の通路を有するホーンを備える。いくつかの実施形態では、超音波センサは第１端部に設けられ、第２端部は開放されて、標的範囲へ方に向けられている。いくつかの実施形態では、センサはスクリーンを備え、スクリーンはセンサホーンの第２端部を覆い、超音波センサを水やゴミから保護する。いくつかの実施形態では、センサは複数の超音波センサと複数のセンサホーンとを備える。いくつかの実施形態では、複数のセンサホーンにおける各センサホーンは、標的範囲の方に向けられる。他の実施形態では、複数のセンサホーンは第１センサホーンと第２センサホーンを備え、第１センサホーンは第１標的範囲に向けられ、第２センサホーンは第２標的範囲に向けられる。１、２、３又はそれ以上のセンサとそれに設けられるホーンは、この発明の異なる実施形態に備えられる。
【００３５】
いくつかの実施形態において、センサは、標的範囲を１秒間に複数回（例えば、１秒間に２０回）ピング（ping）し、動物が標的範囲に入ったときにポジティブな感知を受け取る。いくつかの実施形態では、センサは有効なポジティブな感知を記録する前に、複数の連続したポジティブな感知（例えば、６つの連続したポジティブな感知）を要求する。いくつかの実施形態では、センサは有効なポジティブな感知を記録すると、ポジティブな感知信号をマイクロコントローラに伝達し、マイクロコントローラにモータを作動させ、バルブを開き、動物を噴霧する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、センサは、ポジティブな感知信号をマイクロコントローラに伝達すると、標的領域をピングすることを中止し、噴霧期間中（つまり、給水管に水圧がある限り）バルブは開いたままになる。他の実施形態では、バルブが所定時間（例えば、１分、１０分、１５分、又は他の適当な時間間隔）だけ開いたままになった後、マイクロコントローラがモータを作動してバルブを閉じさせ、それによって噴霧セッション（session）が終了する。いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置は噴霧期間中に、零噴霧セッション、1噴霧セッション、又は複数の噴霧セッションを提供する。
【００３７】
さらに他の実施形態では、センサは標的範囲をピングし続け、複数の連続したネガティブな感知（例えば、５０の連続したネガティブな感知）を受け取ったとき、センサは有効なネガティブな感知を記録し、ネガティブな感知信号をマイクロコントローラに送り、マイクロコントローラにモータを作動させてバルブを閉じさせる。いくつかの実施形態では、センサはその後、噴霧期間中に標的範囲をピングし続け、第２の有効なポジティブな感知を許し、複数の動物が１噴霧期間中に噴霧されるようにする。
【００３８】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、最初に第１回路から電力を受けたとき、第１トランジスタスイッチに自動的信号を送り、電源とマイクロコントローラ間の第２回路を閉じる。従って、もし噴霧期間が終了し圧力スイッチが第１回路を開いてバルブが開いていると、マイクロコントローラは第２回路から電力を受け続けてモータにバルブを閉じさせる。モータにバルブを閉じさせた後、マイクロコントローラは信号を第１トランジスタに送り第２回路を開かせ、バッテリーの使用を完全に遮断する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、もし、動物用噴霧装置が低電力モードであって、噴霧期間が終了したとき、マイクロコントローラは第２回路を開くための信号を第１トランジスタスイッチに送らないで、電圧表示器は電力を受け続け、噴霧期間中に低電力レベルであることを知らせる。いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置が低電力モードであるとき、マイクロコントローラは噴霧期間が終了したときにバルブを閉じず、電力を節約し、バルブが次の噴霧期間に開放状態にあることを確実にする。他の実施形態では、マイクロコントローラは、動物用噴霧装置が低電力モードにあるか否かにかかわらず、噴霧期間の終りにバルブを閉じる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、センサによって伝達される超音波パルスはまた、小動物を防止する効果を有する。超音波は、動物用噴霧装置の抑止範囲内（例えば、１インチ〜４８インチ内、又は数フィート内）の鳥や、ネズミのような小動物を不快にさせ、小動物を抑止範囲から、従って、動物用噴霧装置の近傍から離れさせる。従って、センサは、小動物による物理的接触によって引き起こされる動物用噴霧装置への損傷を防止するとともに、小動物が動物用噴霧装置の近傍に立ち寄ることを防止する。
【００４１】
いくつかの実施形態では、センサは電力を第１回路又は第２回路のいずれかと、第２トランジスタスイッチとを介して受け入れる。そのような実施形態では、第２トランジスタスイッチは、マイクロコントローラから作動信号を受けたときにセンサへ電力を伝送し、マイクロコントローラから非作動信号を受けたときにセンサへの電力を遮断するように作動する。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、マイクロコントローラが開始モードに入ったときに、第２トランジスタスイッチに作動信号を自動的に送る。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、低電力モードに入ったときに、第２トランジスタスイッチに非作動信号を送る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、電源はバッテリーから構成される。いくつかの実施形態では、バッテリーは複数の市販のバッテリー（例えば、ＡＡＡ、ＡＡ、Ｃ、Ｄバッテリー等）からなる。いくつかの実施形態では、バッテリーは離脱可能、かつ、再充電可能システムバッテリーからなる。いくつかの実施形態では、電源は圧力スイッチと電気的に接続され、圧力スイッチはマイクロコントローラと電気的に接続される。ある実施形態では、圧力スイッチは、電源とマイクロコントローラ間の第１回路を開閉可能である。ある実施形態では、圧力スイッチは、圧力作動ピストンが圧力スイッチに接触しないとき（つまり、水圧無しが感知され、それによってバルブが開かないとき）に、第１回路を開き、圧力作動ピストンが圧力スイッチに接触したとき（つまり、しきい値水圧の存在を感知し、動物が標的範囲に入った場合に噴霧可能であるとき）、第１回路を閉じる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、バッテリーはさらに第１トランジスタスイッチに電気的に接続され、第１トランジスタスイッチはマイクロコントローラに電気的に接続される。いくつかの実施形態では、第１トランジスタスイッチは電源とマイクロコントローラ間の第２回路を閉じることができる。いくつかの実施形態では、第１トランジスタスイッチはマイクロコントローラから信号を受けたときに、第２回路を閉じ、従って、第１回路を迂回する。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、第１回路を介して電力を受けたときに、自動的に信号を第１トランジスタスイッチに送り、第２回路を閉じる。
【００４４】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは、第１回路を介して電源から来る電圧を監視し、第１回路電圧が所定電圧より低下したときに、低電力モードに入る。いくつかの実施形態では、低電力モードに入ると、マイクロコントローラは、噴霧期間の終わりに第２回路を開くための信号を第１トランジスタスイッチに送らず、従って、電圧表示器に電力を送る目的のために第２回路を閉じたままに保持する。いくつかの実施形態では、低電力モードで、噴霧期間の終わりにおいて、マイクロコントローラは第２トランジスタスイッチにセンサへの電力を遮断する信号を送り、バッテリー電力を節約する。
【００４５】
いくつかの実施形態では、電圧表示器は発光ダイオード（ＬＥＤ）表示器を備え、マイクロコントローラから信号をうけることができる。いくつかの実施形態では、ＬＥＤ表示器は、マイクロコントローラから信号を受けると、一定間隔で（例えば、５秒毎に１つの０.５秒のパルスの）パルス発光をすることができる。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラが低電力モードを終了してＬＥＤ表示器へ遮断信号を送るまで、ＬＥＤ表示器は一定間隔でパルス発光を続ける。いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置は、第１回路電圧が最低電圧（例えば、４.５ボルト）より低く低下するまで、低電力モードで作動することができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは中央処理ユニット（ＣＰＵ）を備え、ＣＰＵは、圧力スイッチ、第１トランジスタスイッチ、第２トランジスタスイッチ、モータ、センサおよび電圧表示器に、電気的に接続されている。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは第１回路および第２回路を介して電源から電力を受けることができ、第１回路は圧力スイッチにより開閉され、第２回路は第１トランジスタスイッチにより開閉される。いくつかの実施形態では、圧力スイッチは、噴霧期間中に給水管がバルブに水圧を印加すると第１回路を閉じ、噴霧期間の終わりにおいて給水管からのしきい値水圧が停止すると第１回路を開く。
【００４７】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラは次のように作動可能である。
（１）電源からの電力を、第１回路が閉じられることによって受け入れる；（２）第１トランジスタスイッチに信号を送り第２回路を閉じさせる；（３）最初にバルブを閉じて水を節約するために、モータにネガティブな感知信号を自動的に送る；（４）第２トランジスタスイッチに信号を送り、センサを作動させる；（５）動物が標的範囲に入ったときに、センサからポジティブな感知信号を受け入れる；（６）モータにポジティブな感知信号を送り、バルブを開かせる；（７）動物が標的範囲から離れたときに、センサからネガティブな感知信号を受け入れる；（８）ネガティブな感知信号をモータに送り、バルブを閉じて水を節約する；（９）第１回路電圧を監視する；（１０）第１回路電圧が所定電圧より低下したとき、低電力モードに入り、電圧表示器を作動させ、電圧表示器に一定間隔でパルス発光させる；（１１）第１回路が開かれ、かつ、低電力モードでないとき、バルブを閉じて第１トランジスタスイッチに信号を送り第２回路を開かせる；（１２）低電力モード中に第１回路が開かれたとき、バルブを閉じて水を節約するか、バルブを開いたままにして電力を節約し、第２トランジスタスイッチに信号を送ってセンサへの電力を遮断し、バッテリー電力を節約し、（１３）第１回路電圧が所定電圧より上昇したときに、低電力モードから抜け出す。
【００４８】
この発明のいくつかの実施形態は、ハウジングを備える。そのような実施形態では、ハウジングは剛性材料（例えば、プラスチックや金属）からなり、注入口、放出口、センサ、および電圧表示器用の開口を備える。いくつかの実施形態では、ハウジングはさらに、少なくとも１つの付着タブを有する底面と、パイプガスケットとを備え、パイプガスケットは上面と、丸味のある第１端部と、丸味のある第２端部とを備える。いくつかの実施形態では、その上面は、ほぼ平坦な形状と、注入口用の通路と、少なくとも１つの付着タブに付着する少なくとも１つの付着スロットとを備える。いくつかの実施形態では、丸味のある第１端部と丸味のある第２端部は、それぞれ給水管の外面に一致する形状を備える。
【００４９】
この発明の追加の観点および目的は、詳細は説明と特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、この発明の一実施形態による動物用噴霧装置の斜視図である。
【００５１】
【図２】図２は、この発明の一実施形態による動物用噴霧装置の斜視図である。
【００５２】
【図３】図３は、この発明の一実施形態による動物用噴霧装置の斜視図である。
【００５３】
【図４】図４は、図１に示す動物用噴霧装置の要部の分解側面図と断面図である。
【００５４】
【図５】図５は、図１に示す動物用噴霧装置の要部の分解斜視図である。
【００５５】
【図６】図６は、図１に示す動物用噴霧装置のブロック回路図である。
【００５６】
【図７】図７（A）と７（B）は、それぞれ図１に示す動物用噴霧装置の要部斜視図である。
【００５７】
【図８】図８は、図１に示す動物用噴霧装置の搭載構造体の斜視図である。
【００５８】
発明の詳細な説明
以下、図面に示す実施形態を参照して本願発明を説明する。これらの実施形態によってこの発明が限定されるものではない。なお、この発明は、特許請求の範囲によって規定される発明の精神と範囲に含まれる変形や均等物を包含するものである。次の開示において、特定の詳細は、この発明の全体を理解するために与えられている。しかしながら、この発明がこれらの特定の詳細なしに実行できることは、当業者に明らかであろう。
【００５９】
種々の図面を通して、同じ参照符号が、同じ部品か対応部品を示す図面を参照すると、この発明が動物用噴霧装置やソーカー装置の種々の実施形態を含むことが分かる。また、図面において、この発明が動物用噴霧装置又はソーカー装置の使用方法を含むことも明らかである。
【００６０】
この発明を限定することなしに、図１−３はこの発明の実施形態による動物用噴霧装置１００の代表的な実施形態を示す。いくつかの実施形態において、動物用噴霧装置１００は、バルブ本体１１１とバルブ１１０を通る水の流れを制御するバルブステム１３０とを有するバルブ１１０と、バルブステム１３０を回転させるためのモータ１５０と、給水管からのしきい値水圧（例えば、５psi）を認識するための圧力スイッチ１６０と、標的範囲内の動物を感知するためのセンサ１８０と、電源１７１と、所定電圧より低い電源１７１の電力レベルを表示するための電圧表示器１７０と、マイクロコントローラ１６１とを備える。図６に示すようにマイクロコントローラ１６１は、（１）圧力スイッチ１６０を介して電源１７１から電力を受け入れ、（２）第１回路１７２を迂回して第２回路１７３を閉じるために第１トランジスタスイッチ１６４へ信号を送り、（３）センサ１８０を作動させるために第２トランジスタスイッチに信号を送り、（４）センサ１８０からポジティブな感知信号を受けとり、（５）モータ１５０を制御し、場合によっては、電圧表示器１７０を作動させる。
【００６１】
いくつかの実施形態において、図５に示すようにモータ１５０はモータギア１５１を備え、バルブステム１３０はステムギア１３６を備え、モータギア１５１はステムギア１３６の形状に一致する形状を備える。いくつかの実施形態において、モータギア１５１はステムギア１３６に接触し、モータ１５０回転すると、バルブステム１３０も回転する。
【００６２】
いくつかの実施形態において、図４に示すように、バルブ本体１１１は、注入開口１１３を有する注入開１１２と、放出開口１２３を有する放出口１２２を備える。いくつかの実施形態において、注入開口１１３は給水管とバルブ１１０との間を液体連通させる。いくつかの実施形態において、放出開口１２３は放出口ねじ１２５（図１参照）を備え、放出口ねじ１２５は標準ノズル又はサービスラインのねじに一致する形状を有し、バルブ１１０は標準ノズルやサービスラインに水密式に接続され、標準ノズルやサービスラインは、標的範囲へ水の流れを導く。いくつかの実施形態では、バルブ１１０は給水管と標的範囲との間に液体連通を与える。
【００６３】
いくつかの実施形態では、センサ１８０は超音波センサ１８１とセンサホーン１８２とを備える。いくつかの実施形態では、超音波センサ１８１は超音波のパルスを送出し、センサ１８０の所定範囲（例えば６フィートから１５フィートの間）内の対象物からの反射を計測するように作動できる。なお、前記所定範囲とは前記標的範囲を表わす。いくつかの実施形態では、センサ１８０は、しきい値サイズ（例えば、１００ポンドより大きい、又は１２平方インチより大きいサイズ）に一致する動物のみを感知するように作動することができ、センサ１８０は前記しきい値サイズによって犬、ネコ、小鳥又はネズミのような小動物を感知することが防止される。
【００６４】
いくつかの実施形態では、センサ１８０によって伝達される超音波パルスが有害動物を追い払う効果も有する。超音波は、動物噴霧装置１００の周囲の抑止領域（例えば、１インチ〜４８インチ以内又は数フィートまで）内の鳥やネズミなどの有害動物に不快感を与え、有害動物を前記抑止領域から離れさせ、従って、動物用噴霧装置１００の近傍から離れさせることができる。センサ１８０は、有害動物による物理的な接触によって生じる動物用噴霧装置１００への損傷を防止し、動物用噴霧装置１００の近傍における有害動物の糞を防止できる。
【００６５】
いくつかの実施形態では、センサホーン１８２は、第１端部１８３と第２端部１８４とを有するほぼＬ字形の通路を備え（図２参照）、そのＬ字形通路は超音波センサ１８１へ超音波を導くための保護路を与える。いくつかの実施形態では、超音波センサ１８１は第１端部１８３に設けられ、第２端部１８４が標的範囲の方に開くように向けられている。いくつかの実施形態では、センサ１８０はスクリーン１８５（図７（A）参照）を備え、スクリーン１８５は第２端部１８４を覆い、超音波センサ１８１を水やごみの侵入から保護する。いくつかの実施形態では、センサ１８０は複数の超音波センサと複数のセンサホーンを備える。いくつかの実施形態では、複数のセンサホーンの各センサホーンが前記標的範囲の方向に向けられる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、センサ１８０は１秒当り複数回（例えば、１秒当り２０回）前記標的範囲にピング（ping）し、動物が前記標的範囲の中に入るとポジティブな感知を受け取る。いくつかの実施形態では、センサ１８０は、有効なポジティブな感知を記録する前に複数の連続したポジティブな感知（例えば、６つの連続したポジティブな感知）を要求する。いくつかの実施形態では、有効なポジティブな感知を記録したときに、センサ１８０はポジティブな感知信号をマイクロコントローラ１６１に送り、マイクロコントローラ１６１にモータ１５０を作動させ、バルブ１１０を開き、動物を噴霧する。
【００６７】
いくつかの実施形態では、センサ１８０は前記ポジティブな感知信号をマイクロコントローラ１６１送ると、標的範囲をピングすることを中止し、バルブ１１０は前記噴霧期間中、開いたままになる。他の実施形態では、バルブ１１０は、マイクロコントローラ１６１がモータ１５０を作動させてバルブ１１０を閉じる前に、所定の噴霧時間（例えば、１分、１０分、１５分又は他の適当な期間）開いたままでありそれによって噴霧セッション（session）をつくり出す。ある実施形態では、従って、動物噴霧装置１００は、噴霧期間中に、零噴霧セッションや、１噴霧セッションや、複数の噴霧セッションを提供する。
【００６８】
さらに他の実施形態では、センサ１８０は前記標的範囲をピング（ping）し続け、複数の連続したネガティブな感知（例えば、５０回の連続したネガティブな感知）を受け取ったとき、センサ１８０は有効なネガティブな感知を記録し、ネガティブな感知信号をマイクロコントローラ１６１に送り、マイクロコントローラ１６１にモータ１５０を作動させ、バルブ１１０を閉じさせる。いくつかの実施形態では、センサ１８０は噴霧期間中、第２の有効なポジティブを感知するために標的範囲をピングし続け、複数の動物が前記噴霧期間だけ噴霧されるようにする。
【００６９】
いくつかの実施形態では、図６に示すように、センサ１８０は第１回路１７２又は第２回路１７３のいずれかと、第２トランジスタスイッチ１６５を介して電力を受け取る。そのような実施形態では、第２トランジスタスイッチ１６５はマイクロコントローラ１６１から作動信号を受けたときにセンサ１８０へ電力を送るか、又はマイクロコントローラ１６１から非作動信号を受けたときにセンサ１８０への電力を遮断する。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、マイクロコントローラ１６１が始動モードに入ると、作動信号を第２トランジスタスイッチ１６５に自動的に送る。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、低電力モードに入ると、非作動信号を第２トランジスタスイッチ１６５に送る。
【００７０】
いくつかの実施形態では、電源１７１はバッテリからなる。いくつかの実施形態では、バッテリは複数の市販のバッテリ（例えば、AAA、AA、C又はDバッテリなど）からなる。いくつかの実施形態では、電源１７１は圧力スイッチ１６０に電気的に接続され、圧力スイッチ１６０はマイクロコントローラ１６１に電気的に接続される。
【００７１】
いくつかの実施形態では、電圧表示器１７０は発光ダイオード（LED）表示器からなり、マイクロコントローラ１６１から作動信号を受けて作動することができる。いくつかの実施形態では、LED表示器は、作動信号をマイクロコントローラ１６１から受けたとき、一定間隔（例えば、５秒毎に１つの０．５秒間のパルス）でパルス発光するように作動できる。いくつかの実施形態では、LED表示器は、マイクロコントローラ１６１が非作動信号をLED表示器に送るまで、一定間隔でパルス発光し続ける。
【００７２】
発明を限定することなく、図４と図５は、この発明の一実施形態による動物用噴霧装置１００の代表的な実施形態を示す。いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置１００は、バルブ本体１１１とバルブステム１３０とを有するバルブ１１０と、モータギア１５１を有するモータ１５０とを備える。いくつかの実施形態では、バルブ本体１１１は注入口１１２と、注入口チャンバー１１５と、封止通路１１８と、放出口チャンバー１２０と、放出口１２２を備える。いくつかの実施形態では、注入口１１２は注入開口１１３と注入口通路１１４とを備え、注入口通路１１４は注入開口１１３と注入口チャンバー１１５との間を液体連通させる。いくつかの実施形態では、注入開口１１３は給水管と水密封止によって液体連通し、給水管は噴霧期間中では注入口１１２にしきい値水圧を与える。
【００７３】
いくつかの実施形態では、注入口チャンバー１１５は、基端部１１５aと先端部１１５ｂとを有するほぼ円筒形の形状を備える。いくつかの実施形態では、注入口通路１１４と封止通路１１８は基端部１１５aに設置され、圧力スイッチ１６０は先端部１１５ｂに設置される。
【００７４】
いくつかの実施形態では、注入口チャンバー１１５は圧力作動ピストン１１６とスプリング１１７とを収容する。いくつかの実施形態では、スプリング１１７は先端部１１５ｂと圧力作動ピストン１１６との間に設けられ、スプリング１１７は圧力作動ピストン１１６と圧力スイッチ１６０との間の接触に対抗する物理的抵抗を与える。いくつかの実施形態では、給水管からのしきい値水圧がスプリング１１７からの前記物理的抵抗に打ち勝ち、圧力作動ピストン１１６を圧力スイッチ１６０に接触させ、電源１７１とマイクロコントローラ１６１との間の第１回路１７２を閉じる。
【００７５】
いくつかの実施形態において、放出口チャンバー１２０は、基端部１２０aと先端部１２０ｂを有するほぼ円筒形の形状を備える。いくつかの実施形態においては、封止通路１１８と放出口１２２は基端部１２０aに配置される。いくつかの実施形態では、放出口チャンバー１２０はチャンバーねじ１２１を備え、チャンバーねじ１２１は先端部１２０ｂに設けられる。
【００７６】
いくつかの実施形態では、封止通路１１８は先細り放出口端１１９を有するほぼ円筒形の形状を備え、封止通路１１８は注入口チャンバー１１５と放出口チャンバー１２０との間に液体連通を与える。
【００７７】
いくつかの実施形態では、バルブステム１３０は第１端部１３０a            と第２端部１３０ｂとシャフト１３４を備える。いくつかの実施形態では、第１端部１３０aは、頭部１３１と、首部１３２と、肩部１３３とを備え、頭部１３１と首部１３２は、プラグ１３７の内部空洞１３７aに一致する形状を形成し、プラグ１３７は第１端部１３０aに確実に篏着する。いくつかの実施形態では、プラグ１３７はほぼ半球状のチップ１３７ｂを備え、ほぼ半円球のチップ１３７ｂは封止通路１１８の先細り放出口端１１９の形状に一致する形状を備え、ほぼ半球状チップ１３７aが先細り放出口端１１９に接触すると、水密封止が封止通路１１８と放出口チャンバー１２０との間に形成される。
【００７８】
いくつかの実施形態では、Oリング１３８が肩部１３３に設けられるが、Oリング１３８は内径と外径を有する。いくつかの実施形態では、Oリング１３８の内径は肩部１３３の外径に一致し、Oリング１３８の外径は放出口チャンバー１２０の基端部１２０aの内径に一致し、水密封止が基端部１２０aとバルブステム１３０との間に形成される。
【００７９】
いくつかの実施形態では、シャフト１３４はステムねじ１３５を有するほぼ円筒形の形状を備える。いくつかの実施形態では、ステムねじ１３５はチャンバーねじ１２１に一致する形状を備え、バルブステム１３０は放出口チャンバー１２０にねじ込まれる。いくつかの実施形態では、第２端部１３０ｂはステムギア１３６を備え、ステムギア１３６は、モータギア１５１の形状に一致する形状を備える。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ステムギア１３６は、モータギア１５１に接触し、モータ１５０がモータギア１５１を第１方向に回転させるとき、バルブステム１３０が放出口チャンバー１２０内にねじ込まれて、バルブステム１３０の中心軸に沿って前進し、モータ１５０がモータギア１５１を第２方向に回転させるとき、バルブステム１３０は放出口チャンバー１２０の外へねじで引き出されて、バルブステム１３０の中心軸に沿って後退（共に軸移動）する。
【００８１】
いくつかの実施形態では、バルブステム１３０が放出口チャンバー１２０にねじ込まれるとき、プラグ１３７が封止通路１１８に接触してバルブ１１０を閉じる。そして、バルブステム１３０が放出口チャンバー１２０からねじで引き出されるときに、プラグ１３７は、封止通路１１８から離れ、バルブ１１０を開き、水の流れを、封止通路１１８を介してプラグ１３７の周囲に対称的に注入口チャンバー１１５から通した後、放出口通路１２４を介して放出口チャンバー１２０から出させ、放出開口１２３を介して放出口１２２から放出させる。いくつかの実施形態では、バルブ１１０を通過する水の流速は、バルブステム１３０軸移動に直線的に比例する。
【００８２】
従って、バルブ１１０は、バルブステム１３０がバルブ本体１２０からねじで引き出されるときに、水量が直線的に増加する。さらに、封止通路１１８を介してプラグ１３７の周りを流れる水流の対称的な挙動によってバルブ１１０内のごみや沈殿物の蓄積が防止されるので、バルブ１１０は自己浄化式となって、保守の必要性や漏洩の増加の可能性を減少させる。
【００８３】
発明を限定することなく、図６はこの発明の実施形態による動物用噴霧装置１００の回路の代表的な実施形態の概略結線図を示す。いくつかの実施形態では、圧力スイッチ１６０は、電源１７１とマイクロコントローラ１６１との間の第１回路１７２を開閉することができる。いくつかの実施形態では、圧力スイッチ１６０は、圧力作動ピストン１１６（図4、５を参照）が圧力スイッチ１６０に接触しないときに第１回路１７２を開き、圧力作動ピストン１１６が圧力スイッチ１６０に接触するときに第１回路１７２を閉じる。
【００８４】
いくつかの実施形態では、電源１７１はトランジスタスイッチ１６４に電気的に接続され、第１トランジスタスイッチ１６４はマイクロコントローラ１６１に電気的に接続されている。いくつかの実施形態では、第１トランジスタスイッチ１６４は、電源１７１とマイクロコントローラ１６１との間の第２回路１７３を開閉することができる。いくつかの実施形態では、第１トランジスタスイッチ１６４はマイクロコントローラ１６１から信号を受けたとき、第２回路１７３を閉じ、マイクロコントローラ１６１は、マイクロコントローラ１６１が第１回路１７２を介して電力を受けた後に、第１トランジスタスイッチ１６４に自動的に信号を送り、第２回路１７３を閉じ、従って、第１回路１７２を迂回する。いくつかの実施形態では、第１回路１７２が噴霧期間の終りに開いた後に、マイクロコントローラ１６１は第１トランジスタスイッチ１６４に第２回路１７３を開くための信号を送らず、マイクロコントローラ１６１は、噴霧期間が終了した後にモータ１５０にバルブ１１０を閉じさせる。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、その後に第１トランジスタスイッチ１６４に信号を送り、第２回路１７３を開き、電源１７１からの電力を節約する。
【００８５】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、第１回路１７２を介しての電源１７１からの電圧レベル（第１回路電圧）を連続的に監視し、その第１回路電圧が所定電圧（例えば、７．４ボルト）より低下したときに低電力モードに入る。いくつかの実施形態では、低電力モードに入ると、マイクロコントローラ１６１は、噴霧期間の終りに第１トランジスタ１６４に第２回路１７３を開く信号を送らず、その代りに第２トランジスタスイッチ１６５に信号を送ってセンサ１８０への電力を遮断する。従って、第２回路１７３は電圧表示器１７０に電力を供給するために閉じられたままであるが、センサ１８０は電源１７１から全く電力を受電せず、バッテリ電力を節約する。いくつかの実施形態では、動物噴霧装置１００は、前記第１回路電圧が最小電圧（例えば、４．５ボルト）より低下するまで、低電力モードで作動することができる。
【００８６】
いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置１００が低電力モードになると、マイクロコントローラ１６１は噴霧期間の終了時にバルブ１１０を閉じずに電力を節約し、バルブ１１０が次の噴霧期間に開放状態にあることを確実にする。他の実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、動物用噴霧装置１００が低電力モードにあるか否かにかかわらず、噴霧期間の終りにバルブ１１０を閉じる。
【００８７】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、前記第１回路電圧が所定電圧より上昇したときに、低電力モードから抜け出す。
【００８８】
いくつかの実施形態では、電圧表示器１７０は発光ダイオード（LED）表示器からなり、マイクロコントローラが低電力モードに入ったとき、マイクロコントローラ１６１から信号を受けるように作動できる。いくつかの実施形態において、ＬＥＤ表示器１７０はマイクロコントローラ１６１から作動信号を受けたとき、一定間隔のパルス（例えば、５秒毎に１個の０．５秒パルス）で発光するように作動でき、電源１７１の電圧レベルが所定電圧より低下したことを使用者に知らせる。いくつかの実施形態では、LED表示器１７０は、マイクロコントローラ１６１がLED表示器１７０にシャットダウンの信号を送るまで、一定間隔でパルス発光し続ける。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、前記第１回路電圧が所定電圧より上昇したときにLED表示器１７０にシャットダウンする信号を送る。
【００８９】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、中央処理ユニット（CPU）を備え、そのCPUは圧力スイッチ１６０、第１トランジスタスイッチ１６４、第２トランジスタスイッチ１６５、モータ１５０、センサ１８０および電圧表示器１７０に電気的に導通している。いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、電源１７１から第１回路１７２又は第２回路１７３を介して電圧を受け入れることができ、第１回路１７２は圧力スイッチ１６０によって開閉され、第２回路１７３は第１トランジスタスイッチ１６４によって開閉される。いくつかの実施形態では、圧力スイッチ１６０は、給水管が噴霧期間にバルブ１１０にしきい値水圧を与えたときに、第１回路１７２を閉じ、噴霧期間の終りに第１回路１７２を開く。
【００９０】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、第１回路１７２から電力を受け入れたとき、自動的に第１トランジスタスイッチ１６４に信号を送り、第２回路１７３を閉じて第１回路１７２を迂回する。そのような実施形態において、マイクロコントローラ１６１は連続的に第１回路電圧を監視し、第１回路が開いたときに遮断（シャットダウン）モードに入る。いくつかの実施形態では、第２回路１７３は、噴霧期間中、第１回路１７２が噴霧期間の終りに開かれた後でも同様に、マイクロコントローラ１６１に電力を供給する。そのような実施形態では、マイクロコントローラ１６１は遮断モードに入り、マイクロコントローラ１６１がモータ１５０にバルブ１１０を閉じさせ、第１トランジスタスイッチ１６４に信号を送って第２回路１７３を開く。第２回路１７３が開いたとき、マイクロコントローラ１６１、センサ１８０、モータ１５０および電圧表示器１７０への電圧は遮断される。
【００９１】
いくつかの実施形態では、マイクロコントローラ１６１は、次の動作が可能である。（１）第１回路１７２が閉じられて電源１７１から電力を受け入れる；（２）第１トランジスタスイッチ１６４に信号を送り、第２回路１７３を閉じる；（３）モータ１５０へネガティブな感知信号を自動的に送り、バルブ１１０を最初に閉じて水を節約する；（４）第２トランジスタスイッチ１６５に信号を送りセンサ１８０を作動させる；（５）動物が標的範囲に入ったときセンサ１８０からポジティブな感知信号を受け取る；（６）ポジティブな感知信号をモータ１５０に送りバルブ１１０を開かせる；（７）動物が標的範囲から離れたときセンサ１８０からネガティブな感知信号を受け取る；（８）ネガティブな感知信号をモータ１５０に送りバルブ１１０を閉じさせて水を節約する；（９）第１回路電圧を監視する；（１０）第１回路電圧が所定電圧より低下したとき、低電圧モードに入り、電圧表示器１７０を作動させ、電圧表示器を一定間隔でパルス発光させる；（１１）第１回路１７２が低電力モードでないときに開いたとき、バルブ１１０を閉じて第１トランジスタスイッチ１６４に信号を送り、第２回路１７３を開き、マイクロコントローラ１６１への電力を遮断する；（１２）第１回路１７２が低電圧モードにおいて開かれている時、バルブ１１０を閉じて水を節約するか、又はバルブ１１０を開いたままにして電力を節約し、第２トランジスタスイッチ１６５に信号を送ってセンサ１８０への電力を遮断してバッテリ電力を節約する、そして、（１３）第１回路電圧が所定電圧より上昇したときに、低電力モードから抜け出す。
【００９２】
発明を限定することなく、図７（A）と７（B）は、この発明の実施形態による動物用噴霧装置１００の代表的な実施形態を示す。いくつかの実施形態では、動物用噴霧装置１００はハウジング１０１を備える。いくつかの実施形態では、ハウジング１０１は剛性材料（例えば、プラスチック又は金属）からなり、注入口１１２、放出口１２２、センサ１８０および電圧表示器１７０のための開口を備える。いくつかの実施形態では、センサ１８０はスクリーン１８５を備え、スクリーン１８５は、センサホーン１８２の第２端部に設置され、超音波センサ１８１を水やごみから保護する。いくつかの実施形態では、そのハウジングはさらに、少くとも１つの付着タブ１０３を有する底面１０２を備える。
【００９３】
発明を限定することなく、図８はこの発明の実施形態による動物用噴霧装置１００の要素の代表的な実施形態を示す。いくつかの実施形態では、ハウジング１０１はさらに、給水管に噴霧装置１００を取り付けるためのパイプガスケット１０４を備える。いくつかの実施形態では、パイプガスケット１０４は、上面１０５、丸味のある第１端部１０６、および丸味のある第２端部１０７を備える。いくつかの実施形態では、上面１０５は、ほぼ平坦な形状と、注入口用の通路１０８と、少くとも１つの付着タブ１０３（図７（Ａ）参照）に付着する少くとも１つの付着スロット１０９を備える。いくつかの実施形態では、丸味のある第１端部１０６と丸味のある第２端部１０７は、それぞれ、給水管の外面に一致する形状を備える。
【００９４】
動物用噴霧装置にはいくつかの変形があり、この発明の特定の実施形態の前記説明は、例証と解説の目的で披露されたということは、理解されるべきである。それらは、開示された正確な形状にこの発明を網羅したり、限定することを意図されたものではなく、多くの改造や変形が、上記の開示に照らして可能である。実施形態は、この発明の原理とその実際的な適用を最もよく説明するために選択され、記述されたもので、それによって当業者がこの発明を最もよく利用できるようにするものである。ここに添付した特許請求の範囲とその均等物によって、この発明の範囲が規定されるということが意図されている。
【符号の説明】
【００９５】
１００  動物用噴霧装置              １３２  首部
１１０  バルブ                      １３３  肩部
１１１  バルブ本体                  １３５  ステムねじ
１１２  注入口                      １３６  ステムギア
１１３  注入開口                    １３７  プラグ
１１４  注入通路                    １３７ａ  内部空洞
１１５  注入口チャンバー            １３７ｂ  半円球チップ
１１５ａ  基端部                    １３８  Оリング
１１５ｂ  先端部                    １５０  モータ
１１６  圧力作動ピストン            １５１  モータギア
１１７  スプリング                  １６０  圧力スイッチ
１１８  封止通路                    １６１  マイクロコントローラ
１１９  先細り放出口端              １６４  第１トランジスタスイッチ
１２０  放出口チャンバー            １６５  第２トランジスタスイッチ
１２０ａ  基端部                    １７０  電圧表示器
１２０ｂ  先端部                    １７１  電源
１２１  チャンバーねじ              １７２  第１回路
１２３  放出開口                    １７３  第２回路
１２４  放出口通路                  １８０  センサ
１２５  放出口ねじ                  １８１  超音波センサ
１３０  バルブステム                １８２  センサホーン
１３０ａ  第１端部                  １８３  第１端部
１３０ｂ  第２端部                  １８４  第２端部
１３１  頭部                        １８５  スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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