(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を保持するための桶（４）、桶（４）と流体連通しかつ水供給源（８）に連結されるように配置された水導管システム（６）、桶（４）の底部（１８）に配置された水出口（１６）、水出口（１６）と関連された出口弁装置（２０）、及び水位制御システム（２４）を含む動物給水装置（２）において、水位制御システム（２４）が、コントローラー（２６）、タイマー（３０）、及び桶（４）の低水位を感知するように配置された低水位センサー（２８）を含み、タイマー（３０）が、第一時間間隔及び第二時間間隔を測定するように適応され、第二時間間隔は、第一時間間隔が経過した後に経過し、水位制御システム（２４）が、第一条件下で、そしてもし第一条件に合致できないなら第二条件下で水出口（１６）を開放するように配置され、第一条件は、第一時間間隔が経過し、桶（４）の水位が低水位センサー（２８）にあるか又はそれより低いときに合致され、第二条件は、第二時間間隔が経過したときに合致されることを特徴とする動物給水装置（２）。
【請求項２】
水導管システム（６）が、水を桶の中に入れるための入口ノズル装置（１０）に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の動物給水装置（２）。
【請求項３】
入口ノズル装置（１０）が、第一ノズル（１２）を含むことを特徴とする請求項２に記載の動物給水装置（２）。
【請求項４】
入口ノズル装置（１０）が、少なくとも一つの第二ノズル（１４）を含むことを特徴とする請求項３に記載の動物給水装置（２）。
【請求項５】
出口弁装置（２０）が、弁本体（２２）、及び弁本体（２２）に連結された水圧シリンダー（２１）を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の動物給水装置（２）。
【請求項６】
弁本体（２２）が、蓋（４４）を含み、蓋（４４）が、水出口（１６）の近くに与えられかつ水圧シリンダー（２１）によって操作されることを特徴とする請求項５に記載の動物給水装置（２）。
【請求項７】
水導管システム（６）が、水圧シリンダー（２１）に連結されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の動物給水装置（２）。
【請求項８】
水位制御システム（２４）が、桶（４）の最上水位を感知するように配置された最上水位センサー（３２）を含むことを特徴とする請求項２に記載の動物給水装置（２）。
【請求項９】
水位制御システム（２４）が、桶（４）の中間水位を感知するように配置された中間水位センサー（３４）を含むことを特徴とする請求項２に記載の動物給水装置（２）。
【請求項１０】
桶（４）が、長手方向（４０）を有する底部（１８）を含み、底部（１８）が、底部（１８）から突出するリブ（４２）を与えられ、リブ（４２）が、底部（１８）の中間部に与えられかつ実質的に長手方向（４０）に延びることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の動物給水装置（２）。
【請求項１１】
リブ（４２）が、長手方向（４０）でかつ長手方向（４０）を横切って見ると底部（１８）の中間部に与えられ、リブ（４２）が、底部（１８）から突出し、全ての側で底部（１８）によって包囲されていることを特徴とする請求項１０に記載の動物給水装置（２）。
【請求項１２】
桶（４）の水出口（１６）が、底部（１８）の一端に配置されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の動物給水装置（２）。
【請求項１３】
底部（１８）が、水出口（１６）に向かって傾斜されていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の動物給水装置（２）。
【請求項１４】
第一ノズル（１２）が、実質的に長手方向（４０）に向けられていることを特徴とする請求項３に記載の動物給水装置（２）。
【請求項１５】
請求項４に記載の動物給水装置（２）を制御する方法であって、以下のことを含むことを特徴とする方法：
タイマー（３０）で第一時間間隔を測定すること（１００）、
低水位センサー（２８）で水位を感知すること（１０２）、
もし第一時間間隔が経過しかつ桶（４）の水位が低水位センサー（２８）にあるか又はそれより低い第一条件に合致するなら水出口（１６）を開放し（１０４）、もし第一条件に合致できないならタイマー（３０）で第二時間間隔を測定すること（１０６）、但し第二時間間隔は、第一時間間隔が経過した後に経過すること、及び
第二時間間隔が経過した第二条件に合致するなら水出口（１６）を開放すること（１０８）。
【請求項１６】
第一時間間隔又は第二時間間隔が満たされたときに水出口（１６）を開放した後、第三時間間隔の間に水出口（１６）を開放状態で維持すること（１１０）を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
請求項２に記載の動物給水装置（２）に適用される請求項１５又は１６に記載の方法であって、第三時間間隔の少なくとも一部の間に、水を桶の中に入れるための入口ノズル装置（１０）を開放すること（１１２）を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項２に記載の動物給水装置（２）に適用される請求項１５又は１６に記載の方法であって、桶（４）の水位が低水位センサー（２８）にあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置（１０）を開放すること（１１４）を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項９に記載の動物給水装置（２）に適用される請求項１５又は１６に記載の方法であって、桶（４）の水位が中間水位センサー（３４）にあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置（１０）を開放すること（１１６）を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項８に記載の動物給水装置（２）に適用される請求項１５〜１９のいずれかに記載の方法であって、桶（４）の水位が最上水位センサー（３２）にあるか又はそれより高いときに入口ノズル装置（１０）を閉鎖すること（１１８）を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項５に記載の動物給水装置（２）に適用される請求項１５〜２０のいずれかに記載の方法であって、水圧シリンダー（２１）が、第一室（５２）、第二室（５４）、及び第一室（５２）と第二室（５４）の間の仕切りを形成するピストン（４３）を含み、前記方法が、出口弁装置（２０）を作動するために第一室（５２）を水導管システム（６）を介して水供給源（８）に連結すること（１２０）を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
出口弁装置（２０）を作動するために代わりに第二室（５４）を水導管システム（６）を介して水供給源（８）に連結すること（１２２）を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を保持するための桶を含む動物給水装置に関する。さらに、本発明は、かかる動物給水装置に関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動物給水装置は、動物に給水するために使用される。様々なサイズを持つ装置が知られている。例えば家畜、馬、豚、及び羊のために好適なサイズの動物給水装置（即ちペットに特に向けられていない動物給水装置）に対して、給水装置が自動的に補充されることが望ましい。例えば家畜は汚れた水を飲まないので、給水装置はまた、汚れた水を自動的に排出することが好ましい。
【０００３】
ＵＳ２００８／２５７２７４は、必要とされるときに給水装置のタンクを充填する水容器組立体を含む給水装置を開示する。周期的にタンクは排水される。従って、汚れた水は排水によって除去される。
【０００４】
ＵＳ５２８４１７３は、家畜に給水するための自己排水、自己浄化、及び自己補給装置を開示する。装置のボウルは周期的に排水される。再び、汚れた水は排水によって除去される。
【０００５】
ＵＳ３９２１５８７は、ウシ属の動物のための自己充填及び自己浄化噴水を開示する。水は、各水充填操作時に内側を洗浄するために内側の上部縁に隣接した噴水の水タンク内に分配される。洗浄水は、内側に隣接した堆積物又は破片を水の中に促し、そこではそれはタンクの底に沈むだろう。底の表面は、沈められた堆積物又は破片が起伏によって形成された底面の谷に容易に蓄積するように起伏している。各谷は、別個の排水管によって排水され、それを通して蓄積された沈降堆積物及び破片が排出される。
【０００６】
ＵＳ５８１３３６３は、冷たい新鮮な液体（例えば水）を動物に与えるための自動分配器を開示する。分配器は、熱い、新鮮でない、又は汚れた液体を冷たい新鮮な補給液で周期的に交換する自己浄化及び自己補給特徴を持つ。電磁弁は、一つ以上の液体センサー、緩動リレー、タイマー、及び任意のサーモスタットによって制御され、装置が作動される変動する周囲条件を反映するために排水／補給サイクルのカスタマイズ化及びフレキシビリティを与える。
【０００７】
ＵＳ２００８／２５７２７４は、下方の満水状態と上方の少水状態の間で移動可能な給水タンクを含む自己浄化、水節約自動動物給水装置を開示する。タンクの一端は、旋回軸によって旋回可能に支持されるが、タンクの他端は、下方の持ち上げばねによって上方に付勢される。装置はまた、必要によりタンクを選択的に充填するためにタンクと作動可能に結合される水容器組立体、及び周期的にタンクを完全に排水するためにタンクと結合される排水弁組立体を持つ。制御装置は、少なくともタンク及び排水弁組立体と結合され、タンクの高い位置と低い位置の間のタンクの予め決められた数の動きの後に排水弁組立体を作動するように操作可能である。
【０００８】
これらの従来技術の装置の周期的排水のため、水は、例えば装置内の水が汚れているか否かにかかわらず排水されるので、浪費される。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、水の少ない廃棄のための条件を与えるように適応された動物給水装置を提供することである。
【００１０】
本発明の一態様によれば、その目的は、水を保持するための桶、桶と流体連通しかつ水供給源に連結されるように配置された水導管システム、桶の底部に配置された水出口、水出口と関連された出口弁装置、及び水位制御システムを含む動物給水装置によって達成される。水位制御システムは、コントローラー、タイマー、及び桶の低水位を感知するように配置された低水位センサーを含む。タイマーは、第一時間間隔及び第二時間間隔を測定するように適応される。水位制御システムは、第一条件下で、そしてもし第一条件に合致できないなら第二条件下で水出口を開放するように配置される。第一条件は、第一時間間隔が経過し、桶の水位が低水位センサーより低いときに合致され、第二条件は、第二時間間隔が経過したときに合致される。
【００１１】
水位制御システムは、タイマー及び低水位センサーを含み、水位制御システムは、二つの条件下で水出口を開放するように配置されているので、上述の目的が達成される。即ち、第一時間間隔が経過し、桶の水位が低水位センサーより低いとき、桶の水位が低いときに桶が排水されることが確保される。さらに、もし第一条件に合致しないなら、第二時間間隔が経過したとき、桶内の水が桶から動物が飲まないような程度に汚れているために桶の水位が高い場合に桶を排水するだろう。従って、桶は、主に桶の水位が低いときに排水されうるが、低水位センサーにより上に汚れた水を含む桶に対する警告がさらに達成される。
【００１２】
きれいな水を飲むが汚れた水を飲むことを拒む動物の意志が、動物給水装置を排水するとき、即ち桶にきれいな水を充填するために汚れた水を排水するとき、水の廃棄を最小にするために使用されうることが本発明者によって認識された。従って、コントローラーは、第一時間間隔が経過し、桶の水位が低いときにのみ、出口弁装置を作動することによって水出口を開放するように設定されることができる。もし第一時間間隔が経過し、桶の水位が低水位センサーより上にあるなら、桶は排水されず、動物は、水位が低水位センサーより下になるまで桶から水を飲み続けることができる。そのときにのみ桶が排水される。しかしながら、もし動物が桶から飲まない程度に水が汚れるなら、第二時間間隔の経過により、桶が低水位でないにもかかわらず、コントローラーが水出口を開放して桶を排水させることができる。従って、通常の状況下では、第一条件は、第二条件より一般的に合致される。
【００１３】
動物給水装置は、一匹だけの動物が又は多数の動物が同時にその桶から飲むために好適なサイズを持つことができる。桶は、動物がそこから飲むことを可能にする容器である。動物給水装置は、桶のための支持体を含むことができる。動物給水装置は、戸内に、例えば動物小屋に、又は戸外に、例えば牧場に配置されることができる。動物給水装置は、水供給源に連結されなければならないが、それ以外は動物給水装置は、スタンドアローン装置であることができる。あるいは、動物給水装置は、壁、飼い葉桶、又は他の給餌構造のような構造のビルトイン装置であることができる。水出口は、出口弁装置によって物理的に開放されることができ、出口弁装置は、水位制御システムによって制御されることができる。水供給源は、例えば水道、建造された貯水地、又は湖もしくは河川のような自然の貯水地によって与えられることができる。ポンプは、水を動物給水装置にポンピングするために利用されることができる。水供給源のための主な基準は、供給される水が動物が飲むために適していることである。
【００１４】
コントローラーは、桶の排水に影響を与えるために出口弁装置に連結されることができる。タイマーは、別個のタイマーであることができるか、又はコントローラーにおける機能として実施されることができる。タイマーは、第一及び第二時間間隔を測定するための別個のタイマーモジュールを含むことができる。水位制御システムは、少なくとも低水位センサーがコントローラーから分離されることができるという意味において分散システムであることができる。水位制御システムの異なる部分は、互いに連結されることができる。低水位センサーは、桶の記載された排水のためにだけ使用されることができる。あるいは、低水位センサーはさらに、桶の水位が低く、それが補給を必要とすることを示すために使用されることができる。
【００１５】
実施形態によれば、タイマーは、第一時間間隔及び／又は第二時間間隔の経過と関連して再設定されるように適応されることができる。この方法では、タイマーは、桶の排水と関連して再設定されることができる。実施形態によれば、水導管システムは、入口ノズル装置に連結されることができる。この方法では、桶は、入口ノズル装置によって桶に水を入れて充填されかつ補給されることができる。入口ノズル装置は、桶に配置された一つ以上のノズルを含むことができる。ノズルの開放及び閉鎖は、水位制御システムによって制御されることができる。
【００１６】
実施形態によれば、入口ノズル装置は、第一ノズルを含むことができる。この方法では、水は、第一ノズルを通して桶中に流れることができる。
【００１７】
実施形態によれば、入口ノズル装置は、少なくとも一つの第二ノズルを含むことができる。この方法では、水は、少なくとも一つの第二ノズルを通して桶中に流れることができる。
【００１８】
実施形態によれば、出口弁装置は、弁本体、及び弁本体に連結された水圧シリンダーを含むことができる。この方法では、水圧シリンダーは、桶の水出口の開放及び閉鎖のために弁本体を作動するために利用されることができる。
【００１９】
実施形態によれば、弁本体は、蓋を含むことができ、蓋は、水出口の近くに与えられかつ水圧シリンダーによって操作される。蓋は水出口の明確な開放及び閉鎖を与えるので、出口弁装置が、出口弁装置でつかまえられた桶からの破片によってその機能を阻止又は妨害されないことを確実にすることができる。
【００２０】
実施形態によれば、水導管システムは、水圧シリンダーに連結されることができる。この方法では、出口弁装置は、水導管システムにおける水圧によって開閉されることができる。コントローラーは、例えば水導管システムにおける一つ以上の弁によって水圧シリンダーの異なる室に水を向けることができる。
【００２１】
実施形態によれば、水位制御システムは、桶において最上水位を感知するように配置された最上水位センサーを含むことができる。この方法では、桶の充填は、制御されることができる。水が桶の充填中に最上位センサーに達するとき、入口ノズル装置は閉鎖されることができる。
【００２２】
実施形態によれば、水位制御システムは、桶における中間水位を感知するように配置された中間水位センサーを含むことができる。中間水位センサーは、例えば桶の充填のために利用されることができる。水位が中間水位センサーにあるか又はそれより低いとき、桶は水を補給されることができる。もし中間水位センサーがこのように使用されるなら、第一時間間隔の経過後、桶は、桶の水位が中間水位センサーより低いときに水を補給されない。
【００２３】
実施形態によれば、桶は、長手方向を有する底部を含み、底部は、底部から突出するリブを与えられることができる。リブは、底部の中間部に与えられることができ、実質的に長手方向に延びることができる。この方法では、水中のいかなる破片もリブの両側に付着されることができ、それは、桶からの排水を容易にすることができる。
【００２４】
実施形態によれば、リブは、リブが底部から突出し、全ての側で底部によって包囲されるように、長手方向でかつ長手方向を横切って見ると底部の中間部分に与えられることができる。この方法では、水は、リブのまわりの底部に沿って流れることができる。
【００２５】
実施形態によれば、桶の水出口は、底部の一端に配置されることができる。
【００２６】
実施形態によれば、底部は、水出口に向かって傾斜されることができる。この方法では、桶は、水出口が開放されるときに完全に排水されることができる。
【００２７】
実施形態によれば、第一ノズルは、実質的に長手方向に向けられることができる。この方法では、水は、第一ノズルを通して桶中に流れ、水出口を通した桶の排水中にリブのまわりに流れを作ることができる。桶の底部のリブは、桶の中央の汚れた水の形成を防止する。そうでなければ、かかる汚れた水は、洗浄を行なうか否かにかかわらず排水中に破片が桶に残ることを生じうるだろう。従って、リブは、桶の完全な洗浄が達成されることができることを確実にする。
【００２８】
実施形態によれば、水位制御システムは、桶の水位が低水位センサーにあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置を開放するように配置されることができる。この方法では、桶は、桶が低水位にあるときに水を補給されることができる。
【００２９】
実施形態によれば、水位制御システムは、桶の水位が中間水位センサーにあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置を開放するように配置されることができる。この方法では、桶は、桶が中間水位センサーによって示される水位にあるときに水を補給されることができる。
【００３０】
実施形態によれば、水位制御システムは、第三時間間隔時に水出口を開放状態で維持するように配置されることができる。この方法では、桶が完全に排水されることを確実にすることができる。
【００３１】
実施形態によれば、水位制御システムは、第三時間間隔の少なくとも一部の間に入口ノズル装置を開放するように配置されることができる。この方法では、桶は、桶の排水中にきれいな水で洗浄されることができる。
【００３２】
実施形態によれば、動物給水装置は、充電可能ユニット、及び水導管システムに連結された発電機を含むことができる。発電機は、水供給源からの水によって駆動されかつ充電可能ユニットを充電するように配置されることができる。この方法では、動物給水装置は、少なくとも水位制御システムがいかなる外部電源も必要としない範囲で自立することができる。充電可能ユニットは、例えば充電可能な電池であることができる。
【００３３】
本発明のさらなる目的は、動物給水装置を制御する方法を提供することであり、その方法は、少ない水の廃棄を達成する。
【００３４】
本発明のさらなる態様によれば、この目的は、以下のことを含む、ここで述べられた態様及び／又は実施形態による動物給水装置を制御する方法によって達成される：
タイマーで第一時間間隔を測定すること、
低水位センサーで水位を感知すること、
もし一時間間隔が経過しかつ桶の水位が低水位センサーより低い第一条件に合致するなら、水出口を開放し、もし第一条件に合致できないなら、タイマーで第二時間間隔を測定すること、及び
第二時間間隔が経過した第二条件に合致するなら、水出口を開放すること。
【００３５】
桶は、桶の水位が低いとき、又は動物が上述したように水を飲むのを拒む程度に水が汚れているときにのみ排水されることを確実にされるので、この目的は達成される。
【００３６】
実施形態によれば、上記方法は、第三時間間隔の間に水出口を開放状態で維持することを含むことができる。
【００３７】
実施形態によれば、上記方法は、第三時間間隔の少なくとも一部の間に入口ノズル装置を開放することを含むことができる。この方法では、桶の底部に収集される破片は、水を流入することによって水出口を通して洗い排出されることができる。
【００３８】
実施形態によれば、上記方法は、第一時間間隔及び／又は第二時間間隔の経過と関連してタイマーを再設定することを含むことができる。この方法では、タイマーは、桶を排水することと関連して再設定されることができる。
【００３９】
実施形態によれば、上記方法は、桶の水位が低水位センサーにあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置を開放することを含むことができる。この方法では、桶は、桶が低水位にあるときに水を補給されることができる。
【００４０】
実施形態によれば、上記方法は、桶の水位が中間水位センサーにあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置を開放することを含むことができる。この方法では、桶は、桶が中間水位センサーによって示される水位にあるときに水を補給されることができる。
【００４１】
実施形態によれば、上記方法は、桶の水位が最水位センサーにあるか又はそれより高いときに入口ノズル装置を閉鎖することを含むことができる。
【００４２】
実施形態によれば、水圧シリンダーは、第一室、第二室、及び第一室と第二室の間の仕切りを形成するピストンを含み、上記方法は、出口弁装置を作動するために第一室を水導管システムを介して水供給源に連結することを含むことができる。この方法では、ピストンは、例えば桶の水出口を開放するために第一室に入る水によって変位されることができる。ピストンは、出口弁装置に連結され、それは、かくして開放されることができる。
【００４３】
実施形態によれば、上記方法は、出口弁装置を作動するために第二室を水導管システムを介して水供給源に連結することを含むことができる。この方法では、ピストンは、水が第二室に入ることによって変位されることができ、水出口は、閉鎖されることができる。
【００４４】
本発明のさらになる目的は、動物給水装置の桶から破片を除去するための代替配置を動物給水装置に与えることである。
【００４５】
本発明の一態様によれば、上記目的は、水を保持するための桶を含む動物給水装置であって、桶が長手方向を有しかつ底部を含むものによって達成される。水出口は、底部に配置され、出口弁装置は、水出口と関連される。底部は、底部から桶中に突出するリブを与えられる。リブは、底部の中間部に与えられ、桶の実質的に長手方向に延びる。
【００４６】
リブの両側には水中のいかなる破片も付着されるので、水出口を通しての桶からの破片の排水が改良される。結果として、上記目的が達成される。
【００４７】
この態様による動物給水装置は、ここで開示された他の態様及び／又は実施形態の特徴を含むことができる。
【００４８】
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の請求項及び以下の詳細な説明を研究するときに明らかになるだろう。当業者は、本発明の異なる特徴が添付の請求項によって規定された本発明の範囲から逸脱せずに以下に記載されたもの以外の実施形態を作るために組み合わせることができることを認識するだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
本発明の様々な態様は、その特定の特徴及び利点を含め、以下の詳細な説明及び添付図面から容易に理解されるだろう。
【００５０】
【図１】図１は、実施形態による動物給水装置の側面断面図を概略的に示す。
【図２】図２は、図１に示された動物給水装置の断面図を示す。
【図３ａ】図３ａは、実施形態による動物給水装置の出口弁装置を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、実施形態による動物給水装置の出口弁装置を示す。
【図４】図４は、図１，２，３ａ及び３ｂと関連して示されかつ述べられた動物給水装置を制御する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本発明は、例示的実施形態が示されている添付図面を参照してより詳細に記載されるだろう。しかしながら、この発明は、ここで述べられた実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。例示的実施形態の開示された特徴は、本発明が属する技術の熟練者によって容易に理解されるように組み合わされることができる。同様の番号は、全体を通して同様の要素を示す。周知の機能又は構成は、簡単及び／又は明確のために必ずしも詳細に記載されないだろう。
【００５２】
図１は、実施形態による動物給水装置２の側面断面図を概略的に示す。動物給水装置２は、水位５によって示されるように水を保持するための桶４を含む。動物給水装置２はまた、桶４と流体連通しかつ水供給源８に連結されるように配置された水導管システム６を含む。純粋に一例として、水供給源８から出る水導管システム６における水圧が約１ｂａｒであることができることが述べられ、その圧力は、例えば弁の開放、水圧シリンダーの設定、及び桶４の充填又は補給のために好適であることができる。水導管システム６は、入口ノズル装置１０に連結される。入口ノズル装置１０は、一つ以上のノズルを含むことができる。示された実施形態では、入口ノズル装置１０は、第一ノズル１２及び第二ノズル１４を含む。入口ノズル装置１０は、ノズルが、水をノズルを通して桶４中に入れるために桶４中に向けられるように桶４に与えられる。
【００５３】
動物給水装置２はさらに、桶４の底部１８に配置された水出口１６、及び水出口１６と関連される出口弁装置２０を含む。出口弁装置２０は、水圧シリンダー２１及び弁本体２２を含む。水圧シリンダー２１は、弁本体２２に連結される。水圧シリンダー２１は、水出口１６を開閉するために弁本体２２を作動するように配置される。水導管システム６は、水圧シリンダー２１に連結される。従って、水供給源から水圧シリンダー２１の異なる室に水を向けることによって、水圧シリンダー２１のピストンが作動されることができ、弁本体２２が水出口１６を開放又は閉鎖するように動かされることができる。
【００５４】
水位制御システム２４は、動物給水装置２を制御するために与えられる。例えば、桶４の充填及び排水は、水位制御システム２４によって制御されることができる。水位制御システム２４は、コントローラー２６、及び桶４の低水位を感知するように配置された低水位センサー２８を含む。即ち、低水位センサー２８は、桶４内に配置され、桶の４の水位が低水位センサー２８にあるか又はそれより高いときに感知する。コントローラー２６は、例えばメモリー、離散的論理回路、又は専用設計ＡＳＩＣ（特定用途集積回路）に記憶された一つ以上の制御プログラムを実行する中央処理装置を含むことができる。低水位センサー２８は、コントローラー２６に連結される。コントローラー２６はさらに、水導管システム６に配置された一つ以上の弁に連結される。弁は、入口ノズル装置１０の一つ以上のノズルを通る水の流れを制御し、水圧シリンダー２１の室に向けられる水を制御し、水導管システム６における水の流れを略方向づけるように配置されることができる。コントローラー２６は、例えば低水位センサー２８からの信号に基づいて弁を制御することができる。例えば、コントローラー２６は、水位５が低水位センサー２８に達するときに水導管システム６の弁を開放して水供給源８から水導管システム６及びノズル入口装置１０を通して水を桶４に補給することができる。
【００５５】
水位制御システム２４はさらに、タイマー３０を含む。タイマー３０は、別個の装置であることができ、又はある実施形態では、それは、例えばコントローラー２６においてプログラムされた一つ以上のタスクとしてコントローラー２６において直接実施されることができる。タイマー３０は、一つ以上の時間間隔を測定するために利用されることができる。かかる時間間隔は、例えば桶４の排水、充填、及び洗浄と関連して使用されることができる。水位制御システム２４は、第一時間間隔がタイマー３０において経過し、桶の水位が低水位センサー２８にあるか又はそれより低いときに出口弁装置２０を作動することによって水出口１６を開放するように配置されることができる。水位制御システム２４の第一条件は、もし第一時間間隔がタイマー３０において経過し、桶の水位が低水位センサー２８にあるか又はそれより低いなら合致されることができる。第一時間間隔は、例えば１２時間であることができる。さらに、水位制御システム２４は、第二時間間隔が経過したときに出口弁装置２０を作動することによって水出口１６を開放するように配置されることができる。水位制御システム２４の第二条件は、第二時間間隔が経過したときに合致されることができる。第二時間間隔は、常に第一時間間隔が経過した後に経過する。即ち、第二時間間隔が第一時間間隔の開始から測定されるなら、即ち第一及び第二時間間隔の測定が同時に開始するなら、第二時間間隔は、第一時間間隔より長い。第二時間間隔は、この場合において、通常、第一時間間隔の長さの少なくとも二倍であり、例えば２４時間であることができる。もし第二時間間隔が第一時間間隔の終了から測定されるなら、第二時間間隔は第一時間間隔後に続く。もし第二時間間隔の測定が第一時間間隔内で開始するなら、第二時間間隔は、第一時間間隔が終了した後に終了する。タイマー３０は、例えば水出口１６が開放されるとき又は水出口１６が開放された後に再び閉鎖されるとき、例えば桶の排水と関連して再設定されることができる。即ち、タイマー３０は、第一時間間隔の経過及び第二時間間隔の経過と関連して再設定されることができる。時間間隔は、もちろん動物が同じ桶から飲む量、桶のサイズ、環境条件などに依存し、従って上述の時間間隔は、例示として見なされるにすぎない。
【００５６】
水位制御システム２４はさらに、最上水位センサー３２及び中間水位センサー３４を含む。最上水位センサー３２は、桶４の最上水位を感知するように配置される。即ち、最上水位センサー３２は、桶４の内側に配置され、桶４の水位が最上水位センサー３２にあるか又はそれより上にあるときに感知する。中間水位センサー３４は、桶４の中間水位を感知するように配置される。即ち、中間水位センサー３４は、桶４の内側に配置され、桶４の水位が中間水位センサー３４にあるか又はそれより上にあるときに感知する。最上位及び中間水位センサー３２，３４は、コントローラー２６に連結される。
【００５７】
動物給水装置２は、充電可能ユニット３８に連結された発電機３６を含む。発電機３６及び充電可能ユニット３８は、電力ユニットの一部を形成する。発電機３６は、水導管システム６に連結され、従って水導管システム６を通して流れる水供給源からの水によって駆動される。従って、発電機３６は、ローターを含み、それは、水導管システム６において流れる水によって駆動される。発電機３６は、充電可能ユニット３８を充電するために配置される。充電可能ユニット３８は、例えば充電可能な電池を含むことができる。充電可能ユニット３８は、水位制御システム２４に連結される。従って、充電可能ユニット３８からの電力は、弁又は水位制御システム２４、特に水位制御システム２４の構成要素、例えばコントローラー２６、及びセンサー２８，３２，３４のような動物給水装置２の電力消費装置に動力を供給することができる。
【００５８】
桶４は、底部１８を含む。桶４及び底部１８は、長手方向４０を持つ。長手方向４０は、桶４の二つの水平方向の長い方に沿って延びる。桶４の水出口１６は、長手方向４０で見ると底部１８の一端に配置される。底部１８は、水出口１６に向かって傾斜されている。従って、水出口１６が開放されるときに桶４が完全に排水されることを確実にすることができる。底部１８は、底部１８から上方に突出するリブ４２を与えられる。リブ４２は、長手方向４０に沿ってかつそれを横切って見ると底部１８の中間部分に与えられる。リブ４２は、実質的に長手方向４０に延びる。純粋に一例として述べるが、桶４は、長手方向４０に２メートルの長さであり、６０ｃｍの幅（長手方向４０を横切る長さ）であり、その深さ端で３０ｃｍの深さであることができる。かかる寸法の桶では、リブ４２は、例えば１２０〜１８０ｃｍの長さ、底部１８の近くで０．５〜２５ｃｍの幅、及び３〜１０ｃｍの高さを持つことができる。リブ４２は、例えば図２に示されるように幅広いベース及び狭い上部を持つことができる。
【００５９】
図２は、長手方向４０を横切る、図１に示された動物給水装置２の断面を示す。ノズル装置１０は、桶４の一つの内側に配置される。ノズル装置１０の少なくとも第一ノズル１２は、実質的に長手方向４０に向けられる。従って、第一ノズル１２を通って桶４中に流れる水は、実質的に長手方向４０に向けられるだろう。底部１８の中間部分におけるリブ４２の配置のため、第一ノズル１２から流入する水は、リブ４２のまわりから水出口１６への水の流れを形成するだろう。純粋に一例として挙げるが、水導管システム６における約１．５ｂａｒの水圧が上で例示したサイズの桶においてリブ４２のまわりに強い流れを確保することを述べることができる。水出口１６が開放され、桶４が排水されるとき、水の流れは、破片が桶４から洗い流されることを確実にするだろう。従って、水出口１６は、第三時間間隔（それは例えば１〜２分間でありうる）時に開放されることができ、水位制御システム２４は、第三時間間隔の少なくとも一部の間に入口ノズル装置１０を開放するように配置されることができる。この方法では、桶４は、桶４の排水時にきれいな水で洗浄されることができる。さらに、リブ４２のために、水が第一ノズル１２から水出口１６に流れるときに底部１８の中間部分に汚れた水は全くなく、従って破片も全くない。
【００６０】
図３ａ及び３ｂは、実施形態による動物給水装置２の出口弁装置２０を示す。動物給水装置２は、図１及び２と関連して示されかつ述べられた動物給水装置２であることができる。動物給水装置２は、桶４を含む。桶４は、桶４の底部に配置された水出口１６を与えられる。出口弁装置２０は、水出口１６と関連され、例えば水出口１６の開閉のために配置され、弁本体２２、及び弁本体２２に連結された水圧シリンダー２１を含む。特に水圧シリンダー２１のピストン４３は、弁本体２２に連結される。弁本体２２は、動物給水装置２に旋回可能に連結される蓋４４を含む。蓋４４は、水出口１６を閉鎖するために配置される。従って、蓋４４は、水圧シリンダー２１によって操作されることができる。蓋４４は、水出口１６のリム４６に対して当接するように配置される。蓋４４は、水出口１６が蓋４４によって閉鎖されるときにリム４６に対して当接するゴムマット４８を与えられることができる。蓋４４は、水出口１６の明確な開放及び閉鎖を与える。また、わらや牧草の形の破片が通って流出できるように十分に大きい開口によって形成される水出口１６及び蓋４４の配置は、出口弁装置がかかる破片によってその機能を阻止又は妨害されないことを確実にする。純粋に一例として挙げるが、水出口１６は、少なくとも２００ｍｍ２の貫流面積を持つことができ、水出口１６は、破片の排出を確保するために障害物がないことが好適でありうる。
【００６１】
出口弁装置２０の水圧シリンダー２１は、水導管システム６に連結される。従って、水圧シリンダー２１は、水導管システム６における水圧によって駆動されることができる。水供給源８から水圧シリンダー２１の二つの室５２，５４のいずれか一つに水を向けるための出口弁装置２０の制御弁５０は、水導管システム６に配置される。水供給源８に連結されない各室５２，５４からの水は、排水されるか又は桶４に向けられることができる。二つの室５２，５４は、ピストン４３によって分離される。動物給水装置２は、図１及び２と関連して述べたような水位制御システムを含むことができる。水位制御システムは、出口弁装置２０の制御弁５０に連結されることができる。従って、水位制御システムは、水圧シリンダー２１の二つの室５２，５４の一つの中に水を向けるように制御弁５０を制御することによって水出口１６を開閉することができる。出口弁装置２０は、充電可能ユニット３８に連結された電力消費装置を形成することができる。特に、制御弁５０は、電力消費装置を形成することができる。
【００６２】
図４は、図１，２，３ａ及び３ｂと関連して示されかつ述べられた動物給水装置２を制御する方法を示す。
上記方法は、以下のことを含む：
タイマー３０で第一時間間隔を測定すること１００；
低水位センサー２８で水位を感知すること１０２；
もし第一時間間隔が経過しかつ桶４の水位が低水位センサー２８にあるか又はそれより低い第一条件に合致するなら、水出口１６を開放すること１０４。
【００６３】
従って、水位制御システム２４は、第一時間間隔が経過しかつ桶４の水位が低いときにのみ水出口１６を開放するように設定されることができる。桶４の水位が低水位センサー２８より上にあるときに万一第一時間間隔が経過するなら、桶４は排水されない。従って、動物は、水位が低水位センサー４にあるか又はそれより低くなるまで桶４から水を飲み続けることができる。そのときにのみ桶４は排水される。
【００６４】
上記方法はさらに、以下のことを含む：
タイマー３０で第二時間間隔を測定すること１０６；及び
もし第二時間間隔が経過した第二条件に合致するなら、水出口１６を開放すること１０８。
従って、もし少なくとも動物が桶４から飲まない程度に水が汚れているなら、第二時間間隔の経過で水位制御システム２４は水出口１６を開放し、桶４を排水するだろう。第二時間間隔は、例えば第一時間間隔の開始から又は第一時間間隔の終了から測定されることができる。それは、第一時間間隔より実質的に長いことが好ましい。
【００６５】
実施形態によれば、上記方法は、第三時間間隔の間に水出口１６を開放状態で維持すること１１０を含むことができる。第三時間間隔の長さは、桶４の容量及び水出口１６のサイズに基づいて選択される。第三時間間隔は、第一時間間隔より実質的に短いことが好ましい。
【００６６】
実施形態によれば、上記方法は、第三時間間隔の少なくとも一部の間に入口ノズル装置１０を開放すること１１２を含むことができる。従って、桶４内に流れる水は、桶４を洗浄し、例えば破片を除去し、及び／又は汚れた水が桶４の外に洗い流されることを確実にするだろう。
【００６７】
実施形態によれば、上記方法は、第一時間間隔及び／又は第二時間間隔の経過と関連してタイマー３０を再設定すること１０９を含むことができる。
【００６８】
実施形態によれば、上記方法は、桶４の水位が低水位センサー２８にあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置１０を開放すること１１４を含むことができる。
【００６９】
実施形態によれば、上記方法は、桶４の水位が中間水位センサー３４にあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置１０を開放すること１１６を含むことができる。
【００７０】
実施形態によれば、上記方法は、桶４の水位が最上水位センサー３２にあるか又はそれより高いときに入口ノズル装置１０を閉鎖すること１１８を含むことができる。
【００７１】
従って、桶４の充填又は補給は、低水位センサー２８によって感知される水位に基づくことができる。桶４の水位が低水位センサーにあるか又はそれより低いとき、入口ノズル装置１０が開放されることができる。入口ノズル装置１０は、予め決められた長さの時間間隔中、開放状態で維持されることができる。あるいは、入口ノズル装置１０は、桶４の水位が上述のように最上水位センサー３２に達するときに閉鎖されることができる。もし水位制御システム２４が桶４の中間水位を感知するように配置された中間水位センサー３４を含むなら、桶４は、代わりに上述のように水位が中間水位センサー３４にあるか又はそれより低いときに入口ノズル装置１０を開放することによって充填又は補給されることができる。再び、入口ノズル装置１０は、予め決められた長さの時間間隔中、開放状態で維持されることができるか、又は入口ノズル装置１０は、桶４の水位が最上水位センサー３２に達するときに閉鎖されることができる。もし水位制御システム２４がこの方法で使用される中間水位センサー３４を含むなら、第一時間間隔の経過後、中間水位センサー３４からのセンサー信号は、水位制御システム２４によって無視される。従って、桶４は、桶４の水位が中間水位センサー３４より低いときに水を補給されない。水出口１６を開放すること１０４は、いったん桶４の水位が低水位センサー２８に達するか、又は第二時間間隔の経過後に行なわれるだろう。
【００７２】
上記方法は、出口弁装置２０を作動するために水圧シリンダー２１の第一室５２を水導管システム６を介して水供給源８に連結すること１２０を含むことができる。従って、水圧シリンダー２１のピストン４３は、第一室５２に入る水によって変位されることができる。ピストン４３の変位によって、桶４の水出口１６は開放される。
【００７３】
実施形態によれば、上記方法は、出口弁装置２０を作動するために第二室５４を水導管システム５を介して水供給源８に連結すること１２２を含むことができる。従って、水圧シリンダー２１のピストン４３は、第二室５４に入る水によって変位されることができる。ピストン４３の変位によって、桶４の水出口１６は閉鎖される。
【００７４】
上記の例示的実施形態は、当業者によって理解されるように組み合わされることができる。ここで充填及び補給の用語は、同じ実際的な意味を持つ。また、第一及び第二時間間隔の長さは、桶の容積、給水される動物の数、動物に給水するために利用可能な桶の数、わらや汚物の存在のような環境条件、桶の位置などを考慮しうる特定の条件に適応されることができることが理解される。前述したように、水導管システム６の圧力は、例えば１ｂａｒ〜１．５ｂａｒであることができる。水供給源８から出る水導管システム６の圧力は、代替的には例えば２〜３ｂａｒ又はそれより高くすることができる。第一ノズル１２は、図１及び２に示されるように一つ以上の第二ノズル１４の下に配置されることができる。あるいは、第一ノズルは、一つ以上の第二ノズル１４の上に、又は一つ以上の第二ノズル１４の中央に、又は一つ以上の第二ノズル１４のそばに横方向に配置されることができる。本発明は、例示的実施形態を参照して記載されたが、多くの様々な変更、修正などが当業者に明らかになるだろう。それゆえ、前述の内容は、種々の例示的実施形態を示すこと、そして本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されることが理解されるべきである。
【００７５】
ここで使用される用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ又はｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、範囲を設定しない用語であり、一つ以上の述べられた特徴、要素、工程、成分又は機能を含むが、一つ以上の他の特徴、要素、工程、成分もしくは機能又はそれらの群の存在又は追加を除外しない。
【００７６】
ある要素が別の要素に「連結」されるものとして言及されるとき、それは、他の要素又は存在しうる介在要素上に直接あるか又は結合されるか又は連結されることができることが理解されるだろう。逆に、ある要素が別の要素に「直接連結」されるものとして言及されるとき、介在要素が存在しない。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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