CN105407710B - 流体输送阀系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于将流体从水源如水袋或自动水系统输送至收纳在高密度装笼系统中的笼中的动物的安装在笼上的流体输送系统可包括流体输送阀组件，其中流体输送阀组件适于联接于所述水源以便于将流体提供至收纳在笼中的动物。安装在笼上的流体输送阀组件还可包括阀体和端盖，它们可连结在一起，限定流体通道。安装在笼上的流体输送阀组件还可包括密封元件、弹簧元件和至少部分地设置在流体通道中以开启和闭合流体通道的内杆。

Description

流体输送阀系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2013年3月15日提交的标题为FLUID DELIVERY VALVE SYSTEMAND METHOD的美国专利申请第13/836,187号的优先权，其内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明大体涉及流体输送系统，并且具体地涉及一种用于动物的装笼或储存系统如通风实验笼具系统的流体输送系统和方法。

背景技术

在实验研究中每年都使用大量的实验动物。这些动物的大小从小鼠到非人类灵长目动物。为了进行有效且可靠的实验，研究者们必须保证他们的动物被保护而不会遭受将影响试验结果和结论的病原体以及微生物的污染物。合适的收纳和动物设施的管理对于动物的良好状态、对于使用动物的研究数据和教学或试验项目的质量，以及对于人员的健康和安全都是必不可少的。

通常，根据动物的特定要求，动物应当可以使用可饮用的、未被污染的饮用水或其它包含所需营养物的流体。可饮用水的水质和定义可随地点变化。可需要对pH值、硬度，以及微生物或化学污染定期监测以确保水质可接受，特别是对于用在给定地点中水的正常成分可影响所得结果的研究中。当规程要求高度净化的水时，可将水处理或净化成使污染物最小化或消除污染物。应当仔细地考虑水处理的选择，因为许多形式的水处理具有造成生理性变化、微生物群落上的改变，或影响实验结果的潜力。例如，供水的氯化处理对某些物种可为有用的，但对其它的物种可为有毒的。

因为容纳和饲养状况影响动物和职业健康和安全以及数据可变性，并且影响动物的良好状态，所以本发明涉及在笼级栅栏类的笼或集成的笼和笼具系统中为实验动物提供无污染、可更换、一次性的流体源，以容许最佳的环境条件和动物舒适性。本发明还涉及用于将流体提供至收纳在配备有自动水系统的笼和笼具系统中的动物的成本有效且卫生的系统。

世界上的动物供应商已经经历了对于限定的无病原体动物的空前需求，并且现在向研究者承诺此类动物的生产和可获取性。同样，实验动物笼制造商已经研制了许多装笼系统，该许多装笼系统提供技术和装备以确保无病原体的环境。例如，通风的笼和笼具系统在本领域中是众所周知的。在转让给Lab Products, Inc.的美国专利No.4,989,545中公开了一种此类通风的笼和笼具系统，通过引用将其内容并入本文，在该文献中提供了包括多个架子的开放式笼具系统，每个架子都形成为风室。通风系统连接于笼具系统，用于使笼具中的每个笼和其中的动物通风，由此消除了对可容易被病原体、过敏原、不需要的信息素和其它有害的烟气所污染的笼的需要。将例如用于研究的大鼠收纳在此类通风的笼和笼具系统中是已知的。

对于有效、安全地收纳和供养实验室动物的改进和技术进步的日益增长的需要主要是起因于这样的现代兴趣，即，建立无病原体的实验动物环境，以及通过对免疫受损、免疫缺陷、转基因和诱发突变的(“基因敲除”)动物的使用。正在飞速发展的转基因技术为建模分子生物应用提供了大部分的动物种群。转基因的动物导致了以下方面的连续成功：用小鼠和大鼠关于人类疾病建模、疾病治疗和预防的模具、和在关于发育遗传学知识上的进步。此外，由于使用基因敲除技术的基因靶向模具的产生，故在近年来已经看到在新的免疫缺陷模具的开发上的巨大进步。因而，对于未受污染的笼环境的期望和对免疫受损动物(即，重度联合免疫缺陷(SCID)的小鼠)的日益增多的使用极大地增加了对无病原体的食物源和水源的需要。病原体可引入到被另外隔离的动物装笼环境中的主要手段之一是通过提供受污染的食物源或水源给(多个)动物。

因而，存在着这样的需求，即，通过改进专门的装笼装备和用于特定笼的水输送设备来改进和更好地供养研究动物的健康。用于水或流体输送的相关装笼系统技术存在某些不足，如污染的风险、生物污染要求、DNA危险问题、基因转移技术的疾病诱导、在工作场所中的过敏原暴露以及动物福利问题。

目前，实验室或其它设施用瓶或其它容器将流体提供给它们的动物，该瓶或其它容器必须被从笼中去除、拆解、清洗、杀菌、重新组装并放回到笼中。另外，基于实验室将来可能的需要和/或基于被研究的动物类型而变化的要求，实验室必须储存大量的流体瓶或容器。典型地以周为基础执行的该大量储存、清洗和杀菌努力需要大量的时间、空间和人力资源来执行这些重复且通常乏味的任务。

此外，玻璃瓶(和其把手)可为危险且还相对昂贵的。洗瓶机、装瓶机、废水、热水、用以保持瓶的线筐、吸管、橡皮塞、除去塞的人机工程问题、吸管的螺帽插入物所有都是使用水瓶将水提供至动物固有的问题。

相对于自动水系统，尽管自动水系统可用，但每个笼的成本对于许多机构过于昂贵。传统上，不锈钢阀和歧管用于自动水系统，并且此类部分需要不断清洗粘土和无机沉积物的累积。此外，不锈钢部分如阀需要定期修理。当需要修理时，典型地，机构必须将阀送到制造者来修理。这继而需要机构维持第二组阀(和需要定期修理的其它部分)来使用，同时第一组阀正被修理。这显著地增加了机构的成本。

在装载和卸载瓶时处理线筐的人为因素导致工业性较宽背部损伤、腕皮损伤，以及来自碎玻璃和其它人为因素人机工程风险的眼睛损伤。通过一些估计，行业的相关伤害成本和工作场所损失生产力的成本每年总计数百万美元。

此外，使用水瓶典型地导致较大的能源成本，因为清洁水瓶典型地需要将热水加热至大约180℉，并且以危险化学制品洗涤水瓶和盖的所有构件。

此外，供水系统趋于由于时间和/或使用状态失效，这危及实验动物和实验研究。例如，实验动物可引起衬垫材料进入供水阀，从而使阀卡住。这防止了水流至动物笼，或更可能引起阀保持在开启(流动)位置，这使笼充满，可能引起动物死亡。阀还随着时间的过去退化，这可引起漏水发生。漏水可危及实验动物，并且有损研究，因为笼周围的缓冲笼或缓冲材料可引起过于潮湿，这可引起实验动物的体温过低。

就此而言，存在对用于将流体输送至生活在笼级栅栏类型笼具和笼系统中的实验动物的改进系统的需要。具体而言，需要提供供水装置、系统和方法，它们成本有效，需要最少的维护，抗环境因素，并且使对实验动物和实验研究的危险最小化。

发明内容

本发明满足这些需要。简言之，根据本发明的实施例，描述了一种用于输送流体至用于收纳动物的动物装笼系统的流体输送系统。流体输送系统可包括适于联接于保持流体的流体袋的流体输送阀组件。流体输送阀组件可不限于由一次性材料制成，如，可注射模制的塑料(或现在已知或以后开发的类似化合物)。通过有利地使用可为一次性的消毒流体袋和/或阀组件，本发明可使对使用典型地必须从笼除去、频繁清洁、消毒和/或修理的流体瓶和常规供水阀的需要最小化。

流体输送系统可作为备选包括适于与加压设施处理水源一起使用的流体输送阀组件，如，设在通风收纳单元中的自动供水系统。在此类应用中，可由半永久或一次性的材料制成的阀组件和相关构件提供如上文所述的相同益处。

输送系统可在集成到本领域中已知的通风笼和笼具系统中的单个笼或多个笼中使用。本文所述的本发明的实施例提供了用于将流体从流体袋和/或自动水系统输送至用于收纳动物的动物装笼系统的流体输送系统，并且可包括流体输送阀组件，其中流体输送阀组件适于联接于流体袋和/或其它水源(如管)，以便于将流体提供至装笼系统中的动物。

在示例性实施例中，流体输送阀组件还可包括具有穿刺部件和连接部件的上部件，上部件具有限定穿过其的流体通道、具有凸缘部件和限定穿过其的基部流体通道的基部，其中基部设计成匹配地联接于上部件。流体输送阀组件还可包括设置在基部流体通道内的弹簧元件和部分地设置在基部流体通道内的杆部件，其中弹簧元件的一部分抵靠杆部件来施加偏压力。

本发明的另一个实施例可提供一种用于将流体输送至一个或更多个动物笼的方法，其包括提供用于动物笼或装笼系统中的密封消毒流体袋。该方法还可包括提供用于形成流体袋的袋材料。

另一个实施例针对一种用于便于水输送至用于收纳动物来进行动物研究的多个笼级栅栏类型的笼的方法。该方法包括提供用于在实验室设施地点处的动物研究的多个笼级栅栏类型的笼，以及将袋形成设备在实验室洗涤间的清洁侧处设置在实验室设施地点处。袋形成设备能够提供用于笼级栅栏类型的笼中的密封水袋。此外，该方法还可包括将袋材料提供至实验室设施地点。

本发明的另一个实施例涉及一种用于便于将水输送至设置在实验室设施地点处用于收纳动物来进行动物研究的多个笼级栅栏类型的笼的方法。该方法包括将袋形成设备在实验室洗涤间的清洁侧处设置在实验室设施地点处；其中袋形成设备能够提供用于笼级栅栏类型的笼中的密封水袋。

本发明的另一个实施例针对一种用于便于将水输送至设置在实验室设施地点处用于收纳动物来进行动物研究的多个笼级栅栏类型的笼的系统。系统包括设计和构造用于在实验室洗涤间的清洁侧处放置在实验室设施地点处的袋形成设备，其中袋形成设备能够提供密封的水袋来用于笼级栅栏类型的笼中。

本发明的示例性实施例可提供安装在笼上的水输送系统，其可在笼和笼具系统中实施以与自动水系统一起工作。安装在笼上的水输送系统包括阀组件、一个或更多个密封元件，以及阀杆，该阀杆设计和构造成联接于阀组件以将阀组件附接于设在动物笼中的垫环(grommet)。

安装在笼上的阀组件的示例性实施例可包括阀体、内杆，以及具有防卡住开口来防止动物衬垫卡住阀组件的端盖。阀组件优选限定穿过其的流体通道。阀组件还可包括一个或更多个密封元件(如O形环)和设置在流体通道内的弹簧元件，其中弹簧元件邻接内杆和阀体来在阀杆与阀体之间施加偏压力，以闭合(或密封)阀组件。阀组件还可结合快速断开元件、鞍配件和供水歧管来起作用，以将水从自动水系统提供至收纳在笼具和笼系统中的动物。

本发明的示例性实施例针对一种安装在笼上的系统，其用于便于将水输送至设置在实验室设施地点处用于收纳动物来进行动物研究的多个笼级栅栏类型的笼。系统可包括阀组件、阀杆、快速断开元件，以及鞍配件，以便于将水从自动水系统输送至动物。

从说明书中，本发明的其它目的和优点将是部分明显的并且将是部分显而易见的。

在参照附图的本发明的示例性实施例的下列详细描述中，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

在仅仅是说明性的附图中，并且其中所有若干视图中同样的附图标记表示相似的元件：

图1是并入到动物笼组件中的流体输送系统的分解透视图；

图2是根据本发明的流体输送系统和食料输送系统的分解透视图；

图3是根据本发明的流体输送阀组件的实施例的分解透视图；

图4是图3的流体输送阀组件的侧视图；

图5是图3的流体输送阀组件的上部件的侧视剖视图；

图6是根据本发明的流体输送阀组件的触发器组件的透视图；

图7是根据本发明的杯状元件的俯视平面图；

图8是根据本发明的杯状元件的透视图；

图9是根据本发明的杯状元件的剖视图；

图10是食料输送系统的透视图；

图11是并入根据本发明的流体输送系统的食料输送系统的俯视平面图；

图12是食料输送系统的正视剖视图；

图13是根据本发明的流体袋的仰视图；

图14是关于根据本发明的流体输送系统的流体袋和流体食料构件的透视图；

图15是根据本发明的流体袋的剖视图；

图16是根据本发明的包括支承件的流体输送阀组件的上部件的侧视透视图；

图17是并入动物笼的双侧笼具系统的平面侧视图；

图18是根据本发明的流体输送阀组件的实施例的分解透视图；

图19是图18的流体输送阀组件的侧视剖视图；

图20是图18的流体输送阀组件的杆的透视图；

图21是图18的流体输送阀组件的侧视剖视图，示出了处于密封位置的杆；

图22是图18的流体输送阀组件的侧视剖视图，示出了处于开启位置的杆；

图23是图18的流体输送阀组件的侧视剖视图，示出了保护杆的延伸部分；

图24是根据本发明的包括包装件的流体输送阀组件的上部件的侧视剖视图；

图25是根据本发明的包括一次性盖的流体输送阀组件的上部件的侧视剖视图；

图26是根据本发明的流体袋填充和密封装置；

图27是根据本发明的流体袋准备间的视图；

图28是根据本发明的流体袋准备间的另一个视图；

图29是根据本发明的流体袋准备间的另一个视图；

图30为用于某些实施例中的装备的示意图；

图31为示出流型和袋形成和填充设备的放置的实验室设施的示意性平面图；

图32为示出另一流型和袋形成和填充设备的放置的实验室设施的示意性平面图；

图33为示出根据某些实施例的示例性过程的流程图；

图34为示出根据某些实施例的另一示例性过程的另一流程图；

图35为安装在动物笼中的流体输送系统的实施例的侧视图；

图36为安装在图35中所示的动物笼中的流体输送系统的实施例的详细侧视截面视图；

图37为阀组件的实施例的分解透视图；

图38为阀组件的实施例的分解截面视图；

图39为阀组件的实施例的透视图；

图40为阀组件的实施例的截面视图；

图41为沿线A-A的图39中所示的阀组件的实施例的截面视图，其中阀组件的实施例处于闭合位置；

图42为图41中所示的阀组件的实施例的详细截面视图；

图43为在阀组件处于开启位置时沿线A-A的图39中所示的阀组件的实施例的垂直截面视图；

图44为阀组件的端盖的实施例的透视图；

图45为阀组件的端盖的实施例的正视图；

图46为阀组件的端盖的实施例的后视图；

图47为阀组件的阀体的实施例的透视图；

图48为阀组件的阀体的实施例的截面视图；

图49为阀组件的阀体的实施例的仰视图；

图50为阀组件的内杆的实施例的透视图；

图51为阀组件的内杆的实施例的平面图；

图52为沿线A-A的图51中所示的阀组件的内杆的实施例的截面视图；

图53为阀组件的阀护罩的实施例的透视图；

图54为阀组件的阀护罩的实施例的俯视图；

图55为以阀杆安装在垫环中的阀组件的实施例的透视图；

图56为以阀杆安装在垫环中的阀组件的实施例的截面视图；

图57为阀组件、垫环和阀杆的实施例的分解视图；

图58为阀组件、垫环和阀杆的实施例的分解视图；

图59为阀组件、垫环和阀杆的实施例的正视图；

图60为快速断开元件的实施例的分解视图；

图61为快速断开元件的实施例的后视图；

图62为快速断开元件的实施例的正视图；

图63为沿线A-A的图61中所示的快速断开元件的实施例的截面视图；

图64为图63中所示的快速断开元件的实施例的详细截面视图；

图65为鞍配件的实施例的正视透视图；

图66为鞍配件的实施例的后视透视图；

图67为具有供水歧管、鞍配件、快速断开元件和对接组件的空气供应仓室的实施例的分解透视图；

图68为具有供水歧管、鞍配件、快速断开元件和对接组件的空气供应仓室的实施例的透视图；

图69为具有供水歧管、鞍配件、快速断开元件和对接组件的空气供应仓室的实施例的正视平面图；

图70为具有对接组件的空气供应仓室的实施例的透视图；

图71为配备有具有对接组件的空气供应仓室的动物收纳笼具的实施例的透视图；

图72为具有带鞍配件的安装在其上的快速断开元件的水供应歧管的实施例的透视图；以及

图73为图72中所示的水供应歧管的实施例的详细截面视图。

具体实施方式

参考图1和图2，其中示出了并入流体输送阀组件1的动物笼组件90。笼组件90并入过滤器保持器91、过滤器框架92、过滤器顶部锁定件93、咀嚼护罩94、多个圆头铆钉95、容纳流体70的流体袋60、流体输送阀组件1、设置支承部件50的食料输送系统96、食物容器111、流体袋容器110和笼体98。笼体98包括箱状的动物笼，其具有能够将食物和流体两者提供给笼组件90内的动物的组合食料输送系统96。笼组件90大体上还设置有过滤器99，过滤器99被夹在过滤器保持器91和过滤器框架92之间。笼体98形成有集成的侧壁100、底壁或底板101、以及敞开的顶端。笼体98的敞开顶部以周边唇部102作为边界，周边唇部102在其周围连续地延伸。笼体98还可包括多个角部堆叠凸片103，用于便于多个笼体98的堆叠和嵌套。

参照图3-图5，其中绘出了流体输送阀组件1。流体输送阀组件1包括上部件10、弹簧元件20、触发器组件30，以及在动物笼90中使用的杯状元件40。支承元件50将水输送系统1在动物笼90中保持就位。支承元件50从食料输送系统96延伸并且形成用于流体袋容器110的底板。替代性地，可将水输送系统1模制到食料输送系统96中。

如图4和图5中所示，上部件10包括穿刺部件11、芯部部件12和凸缘部件13。上部件10还限定了流体通道14。箭头“A”限定了流体穿过流体输送阀组件1至触发器组件30的流动，其中流体流动可由动物笼90中的动物促动。穿刺部件11在其上端处具有成斜面的末端15，成斜面的末端15的上边缘提供了锋利的穿刺刃16，锋利的穿刺刃16可接触并刺穿流体袋60，通过流体通道14释放流体袋60中的流体70。凸缘部件13从芯部部件12延伸。在优选实施例中，凸缘部件13在尺寸上是圆形的。然而，本领域技术人员将容易理解，只要凸缘部件13的至少一部分在直径上宽于芯部部件12的流体通道14，凸缘部件13可为期望的任何形状。如图3中所示，弹簧元件20可为被紧密缠绕的螺旋部件，它靠在杆31的上端33的末端35上并且通过流体通道14进入上部件10。如图5中所示，流体通道14设定尺寸成使得，其在穿刺部件11内的上部范围在位置17处变窄，使得其防止弹簧元件20通过穿刺部件11离开流体通道14。

参照图6，其中绘出了触发器组件30。触发器组件30包括插入穿过密封部件32的杆31。杆31具有上端33和下端36。杆31的下端36是大致平的。杆31的上端33的形状大体是锥形的，但是可使用其它形状。密封部件32紧密装配在杆31周围，从而允许围绕杆31的有限移动。密封部件32设定尺寸成使得上端33的圆锥形部分的基部坐落在密封部件32上。密封部件32由弹性材料形成，如橡胶、硅橡胶或任何其它柔韧的延展性材料。在优选实施例中，密封部件32由对哺乳动物无害的材料制成。

在图7-图9中绘出了杯状元件40。杯状元件40具有基部43、内表面41和外表面42。基部43还限定了促动通道400。触发器组件30的杆31的下端36朝着动物笼90的内部延伸穿过促动通道400。流体通道14从穿刺刃16延伸穿过穿刺部件11、芯部部件12和弹簧元件20。流体通道14终止于杯状元件40的底壁处。触发器组件30延伸穿过促动通道400。杯状元件40在凸缘部件13正下方与上部件10的芯部部件12具有摩擦配合。

在图10-图12中示出了收纳流体袋容器110和食物容器111的食料输送系统96。如图11中所示，流体袋容器110保持容纳流体70的流体袋60。通过凸缘部件13a、13b、13c及13d与锁定部件51a、51b、51c及51d之间的相互连接，流体输送阀组件1被牢固地保持在流体袋容器110的容器基部112中。流体输送阀组件1的穿刺刃16刺穿流体袋60。如图11和图12中所示，食料输送系统96的食物容器111保持金属丝的食品容纳元件116。本发明的又一个实施例在图10和图12中示出，其中流体袋容器110可为模制的110′，以便便于通过流体输送阀组件1清空容纳于流体袋60中的流体70，并且便于防止动物增进地紧抓住流体袋容器。在替代性实施例中，流体袋60是锥形的或设定尺寸成便于通过流体输送阀组件1清空流体袋60。可将流体袋60制成可更换的或一次性的，并且因此可根据使用者的需要以任何数量单独制造。

可使用流体输送阀组件1来将流体袋60的内容物输送给笼组件90中的动物。流体袋60中的流体70可包括水，蒸馏水，补充各种维生素、矿物质、药物(例如，抗生素或抗真菌剂)和/或其它营养物的水、或任何能够被笼养的动物摄取的流体。流体袋60中的流体70在被杀过菌或消过毒的条件下输送至笼组件90中的动物，以便保护笼组件90中的任何动物不会得传染病。可以以任何期望的形状或容积来形成流体袋60。在优选实施例中，流体袋60形成为与流体袋容器110配合。

此外，应当清楚，流体袋60不必须由柔性材料组成，而是其一部分可由刚性材料制成。在本发明的实施例中，流体袋60将由一层或更多层组成，其在穿刺部件11插入时将撕裂。替代性地，可提供柔性的、可伸展的弹性塑料粘附物501，其可粘附于袋以防止其撕裂并且在插入的穿刺部件11周围形成密封。另外，如图13-图15中所绘，流体袋60可由较薄的塑料制成，或者在穿刺刃16将刺入流体袋60的区域中内翻，从而允许最终使用者容易地识别流体袋60应当在何处被刺穿，并且帮助流体袋60嵌套在流体袋容器110内。在本发明的又一个实施例中，流体袋60可由弹性塑料或聚合物材料制成，使得当穿刺刃16在位置88处刺入流体袋60时，流体袋60粘附于穿刺部件16以便阻止流体70泄漏出流体袋60。流体袋60可由能够被穿刺部件16刺穿并且能够将流体保持在被杀菌的条件下的任何材料构造。在本发明的实施例中，流体袋60是塑料的，或者是任何其它能容纳待输送至一个或更多个实验动物的流体的柔性材料。在某些实施例中，流体袋60可由呈单层或多层设计的尼龙或聚乙烯膜形成。在使用多层膜的情况下，不同的层可均具有不同的性质。例如，内层可提供密封性质，而外层提供撕裂阻力，或反之亦然。在本发明的又一个实施例中，流体输送阀组件1、上部件10、流体袋60和其内容物，流体70能够由多种不同手段中的一种或更多种杀菌，这些手段包括但不限于：紫外线、辐射、化学处理、反渗透、气体灭菌法、蒸汽灭菌法，过滤、高压灭菌和/或蒸馏法。本发明的元件中的各个，流体输送阀组件1、流体袋60和流体70可单独或与彼此组合被杀菌或消毒。流体袋60的流体70可在流体袋60被密封之前或之后被杀菌。

在提供了对流体袋60的内容物杀菌的方法的一个实施例中，在密封流体袋60之前，在具有流体70的流体袋60内放入能够对流体70杀菌且本领域已知的化合物。此后，化合物对流体70杀菌，使得流体70可输送至动物并被该动物消耗而没有伤害。其它的杀菌方法在下面论述。

在本发明的实施例中，防漏部件501附于或形成于上部件10，并且在被穿刺部件11刺穿之后，防止流体70从流体袋60损失。

如图14中所示，穿刺部件11可刚性地固定于流体袋容器110的支承元件50(见图1和图4)，特别是以其尖端指向上的状态固定于袋的支承件，以使在将流体袋60放置到支承件50上或放入流体袋容器110′中时，穿刺部件11在位置88处自动地插入到流体袋60中。

在本发明的一个实施例中，流体袋60放置在动物笼90的流体袋容器110中。流体袋容器110具有基部112、内表面114和外表面115。容器基部112还限定了促动通道400。当流体输送阀组件1结合动物笼90使用时，触发器组件30的杆31朝着动物笼90的内部延伸穿过杯40。在另一个实施例中，容器基部112环绕促动通道400的那部分可包括一个或更多个锁定部件51。

如图16中所示，在替代性实施例中，支承部件50可具有四个(或其它数量的)形成于其上的锁定部件51a、51b、51c和51d，它们可用于将凸缘部件13a、13b、13c和13d固定于支承部件50。本领域技术人员将容易理解，凸缘部件13a、13b、13c和13d可改变形状，只要凸缘部件13a、13b、13c和13d固定在流体容器基部112中或者被支承部件50的锁定部件51a、51b、51c和51d固定到支承部件50上。在图16中，锁定部件51a、51b、51c和51d形成为指状，而凸缘部件13划分成四等份，它们被示为凸缘部件13a、13b(未示出)、13c和13d。

现在参照图17，本发明的动物隔离和装笼笼具系统600包括具有左侧壁625和右侧壁630的开放的笼具615、多个笼具联接站点616、顶部635和底部640。多个支柱645平行地布置在顶部635和底部640之间。垂直的支柱645优选是狭窄的，并且可包括基本上从笼具615的前部延伸到笼具615的后部的壁，或者可均包括两个垂直部件，一个在笼具615的前部处或前部附近，而另一个在笼具615的后部处或后部附近。在示例性实施例中，动物隔离和装笼笼具系统600还可包括一个或更多个送风室610和排风室620，它们被交替地平行布置在笼具615中的左侧壁625和右侧壁630之间。

在示例性实施例中，空气供应鼓风机(未示出)可通过供应仓室660提供HEPA过滤空气，供应仓室660优选邻近笼具600的顶部水平地延伸至垂直仓室610的空气供应通道670。空气可通过空气供应对接组件680提供至笼具615中的笼20,22。

在示例性实施例中，垂直仓室610优选包括沿垂直仓室610的多个空气供应对接组件680，空气供应对接组件680与空气供应通道670流体连通来从其提供空气。例如，如果笼连接于空气供应对接组件680，则来自空气供应通道670的空气可通过空气供应对接组件680提供到笼中。空气供应对接组件680可预先组装在垂直仓室610上。更优选的是，空气供应对接组件680插入到垂直仓室610中的对应的对接孔口680a中，直到装固。作为备选，可提供单独的附接机构。经由非限制性实例，一个或更多个螺钉、钉、螺栓和垫圈等可用于将空气供应对接组件680装固于垂直仓室610。根据示例性实施例，空气供应对接组件680产生与垂直仓室610的密封，以防止空气在空气供应对接组件680与垂直仓室610之间泄漏。

参照图35-36和69-73，在示例性实施例中，动物隔离和装笼笼具系统600还可包括一个或更多个水供应歧管1050，其结合阀组件1000(如下文详细所述)操作，以将水输送至收纳在笼1100和笼具系统600中的动物。在示例性实施例中，水供应歧管1050可设置在笼具系统600的空气供应仓室610的空气供应通道670中。

在示例性实施例中，水供应歧管1050可包括硅树脂管(见图67)。然而，理解的是，水供应歧管1050可采用任何适合形状的形式，并且/或者由现在已知或以后开发的任何适合的备选材料制成。

以上论述的流体输送阀组件1在便于将流体提供给动物的同时，还被发现在与某些笼具和笼系统构造结合使用时具有一些不足。例如，再参照图3，当触发器组件30的杆31由动物促动时，在某些情况下，即使在动物中断促动杆31之后，杆可保持卡在开启位置。如果杆保持卡在开启位置，则流体可继续泄漏到笼和笼衬垫中，结果浪费了流体，并且可能使动物变得体温过低或另外被不利地影响。

在某些情况下出现该问题的一个原因可为由于杆31、密封部件32和弹簧元件20在流体通道14内的具体布置，当杆31被动物促动时，杆31的上端33绕弹簧元件20的底部的枢转点倾向于不是可预测的或始终如一的。因此，在被动物促动后，在某些情况下，杆31将相对于弹簧元件20改变位置，因而不允许弹簧元件20将杆31偏压回期望的闭合位置。

参照图18，示出了克服上述不足的流体输送阀组件200，因为除了其它的修改以外，杆部件240、弹簧部件250和密封部件260的布置与它们在流体输送阀组件1中的相应对应部分的布置是不同的。在下面详细论述的杆部件240、弹簧部件250和密封部件260的该布置为杆部件240提供了可预测且始终如一的枢转点，因而便于在没有被动物促动的情况下，更加始终如一地返回到闭合位置。

因而，在结构和布置上，流体输送阀组件200在若干方面与流体输送阀组件1不同。然而根据本发明，流体输送阀组件200可用于上面关于流体输送阀组件1论述的所有实施例中。因此，根据本发明，在本文中描述的任何实施例中(该任何实施例经由非限制性的实例描述了流体输送阀组件1与流体袋60、动物隔离和装笼笼具系统600和/或食料输送系统96结合的使用)，流体输送阀组件200同样可被使用。

再次参照图18，示出了具有上部件210和基部220的流体输送阀组件200。流体输送阀组件200还包括密封部件260、杆部件240和弹簧部件250。

上部件210形成有大体锥形的穿刺部件211，其具有用于如上所述地穿刺流体袋60的尖点214。在穿刺部件210的一部分中限定一个或更多个流体孔口215，以便于流体70从袋60流动到限定在穿刺部件210内的流体通道216中。上部件210还形成有连接部件212，连接部件212具有环绕其一部分的夹持部分213。在某些实施例中，杆部件240、基部220和上部件由塑料如聚丙烯形成。在某些实施例中，密封部件260由硅橡胶形成，而弹簧部件250由不锈钢形成。流体输送阀组件200在某些实施例中成本相对较低并且是一次性的。

形状大体是圆柱形的基部220包括顶部部分221和底部部分222，它们被凸缘部件226分开，凸缘部件226环绕基部220并且从基部220向外延伸。凸缘部件226可用于如在上面关于流体输送阀组件1所述地便于流体输送阀组件200的安装或定位。顶部部分221可具有内表面223，内表面223具有设置在其上的夹持部分213。

上部件210设计和定尺寸成在连接部件212插入到基部的顶部部分221中的情况下联接于基部220，联接可通过上部件210的夹持部分213与基部220的夹持部分224的摩擦相互作用而被促进。

密封部件260、杆部件240和弹簧部件250设置在基部流体通道230内。杆部件240具有顶部部分241，顶部部分241可大体是平的，使得当杆部件240的顶面243接触密封部件260的底面262的一部分时，可有利地密封密封部件260的流动孔口265。杆部件240的促动部分242延伸穿过弹簧部件250并穿过基部流体通道230。弹簧部件250用来使杆部件240偏压抵靠密封部件260，以便于流体流动的控制，如在上面关于流体输送阀组件1所述。

参照图19，由于流体通道230具有狭窄部分232，故弹簧部件250以其底端保持在基部流体通道230内，狭窄部分232用来防碍弹簧部件250穿过并离开流体通道230。弹簧部件250的顶部邻接杆部件240的下表面244(见图20)。弹簧部件250用来在垂直方向上偏压杆部件240，从而在顶面243和密封部件260之间形成密封。通过使用下脊部266以集中弹簧部件250的偏压力，以形成相对于杆部件240的密封，该密封可被促进。

转向图21和图22，示出了流体输送阀组件200在杆部件240被动物促动时的操作。应当注意，为了清楚起见，在图21和图22中没有示出弹簧部件250，然而，如上所述，在杆部件240被动物促动期间，弹簧部件250提供偏压力以朝着大体垂直的位置偏压杆部件240。

参照图21，杆部件240大体垂直地定位，其中杆部件240的顶面243在密封点246处有利地邻接密封部件260的下脊部266。下脊部266结合顶面240的使用有利地用来聚集和集中弹簧部件250的偏压力，以形成如上所述的密封。

流体输送系统200示为刺穿到流体袋60中，使得流体70可从流体袋60流入上部件210的流体孔口215中，并且进而流入流体通道216中，穿过密封部件260的流动孔口265向下流到密封点246。在该点处，在杆部件240在垂直(被密封)位置的情况下，流体的流动停止。

在本发明的实施例中，一旦被流体输送阀组件200刺穿，则袋60应当让其外壁定位在沿着基部220的顶部部分201的表面235的范围内，使得其保持设置在由袋保持壁217在其上边界处界定并由凸缘顶面227在其下边界处界定的部分中。在本发明的实施例中，流动孔口215和(在一些实施例中)孔口部分218可有利地定位在袋保持壁217的边缘附近。

现在转向图22，示出了当动物在方向B上促动杆部件240的促动部分242时位于其将位于的位置的杆部件240。当然，本领域技术人员将认识到，只要向外促动杆部件使其离开其静止的垂直位置，就将实现同样的结果。在沿着方向B促动时，杆部件240绕着枢转点236枢转，使得杆部件240的顶面243移动远离密封部件260的下脊部266。该移动允许流体70在密封部件260的流动孔口265处向下流过间隙237，流入流体通道230中，并在大体的方向A上流出至动物。

基部220可形成有设置在流体通道230中的邻接壁233，使得杆部件240的最大行程限制成使得流体70的流动有利地限制至期望的值。另外，杆部件240、基部220、密封部件250和弹簧部件250可有利地设计和定尺寸使得杆部件240在始终如一且可预测的枢转点236处枢转，并且因此将在杆部件240被动物从促动中释放后，不经受卡在或阻塞在开启位置。因此，由笼和衬垫材料的过度浸湿引起的流体浪费和动物暴露于体温过低或其它问题可最小化。

转向图23，本发明的实施例可形成有流体输送阀组件200的基部220，基部220具有延伸部分234。因为促动部分242的仅一部分延伸超过延伸部分234，所以延伸部分234在某些应用的具体情况中可用来保护杆部件240的促动部分242不被动物意外地碰撞。在本发明的实施例中，延伸部分234和促动部分242的相对长度L1和L2可基于期望的结果、被饲养的动物的种类以及其它因素调节。

参照图24，在本发明的实施例中，在用于包装件47或其它合适的容器中之前，水输送系统1(或流体输送阀组件200)被杀菌和/或高压灭菌并保持在被杀菌的状态，以便避免感染动物笼90中的动物(为了简洁，当下面论述的本发明的实施例仅具体提到了流体输送阀组件1时，将理解，流体输送阀组件200同样也可用于所有的例子中)。在使用者确定干净的水输送系统需要与流体袋60结合时，水输送系统1在无菌的条件下或利用非污染的方法从包装件47中移除，并且在流体袋容器110中插入到动物笼90中(尽管设想全部的流体输送阀组件1将容纳在包装件47内，但在图24中示出了流体输送阀组件1的仅一部分)。之后，流体袋60放置在流体袋容器110中并且由穿刺部件11刺穿，使得流体70(即，水)通过流体通道14释放至动物笼90中的动物。该过程确保了通过未污染的流体通道输送被杀菌的流体70，并且确保了流体输送阀组件1本身是未被污染的和无病原体的。另外，在本发明的实施例中，流体输送阀组件1可以以泡罩包装的不同数量的组的方式进行出售和储存。

参照图25，在本发明的另一个实施例中，以一次性盖45覆盖包括上部件10和穿刺部件11的流体输送阀组件1的上部分，当使用者想使用水输送系统1穿刺流体袋60，并将其放置在流体袋容器110中用于将流体输送至动物笼90中的动物时，可去除一次性盖45。一次性盖45可由任何合适的材料制成，并且可为透明、颜色编码的，以指示透明或不透明的流体袋60中的流体的类型。一次性盖45容易从流体输送阀组件1去除。在盖45将不提供用于被杀菌的流体输送阀组件1时，其将提供标记作用，以及在实施例中，防止使用者无意戳穿。

本发明的实施例提供了用于将流体输送到一个或更多个动物笼的系统和方法。相对于关于流体袋的应用，所提供的系统具有至少两种使用方法，其中一种方法包括提供用于动物笼或装笼系统中的密封消毒的流体袋。提供者优选通过将消毒的、填充流体的袋输送至由使用者指定的地点来提供预包装且未污染的流体(例如，动物所需的水或具有营养物的流体等)用于使用。替代性地，提供者可将密封设备、用于制造流体袋的材料和流体供应装置定位在由使用者指定的位置。之后，提供者将在指定位置处为使用者组装、填充和密封合适数量的流体袋。在第二种方法中，提供者将密封设备和用于制造流体袋的材料提供给使用者。在该第二种方法中，提供者也可在由使用者指定的位置处向使用者供应任何合适的流体。之后，使用者按需要组装、填充和密封用于本发明的流体输送系统中的流体袋。

在图26中示出了根据本发明的实施例的流体袋(或小袋)填充和密封方法以及系统300。可由如上所述的任何合适的材料形成的袋材料(膜)310以成批的形式储存，如例如以卷筒形式。随着过程继续，袋材料310在袋形成部分330上方移动，使得基本上平坦形状的袋材料310形成为管。随着过程继续，垂直的密封装置340在袋材料310中形成垂直的密封，因此完成管的形成。

内容物供应部分320用来经由例如重力进料将配料加入袋材料310的管中。内容物供应部分320可包括液体和粉末储存容器和各种泵以及其它供应器件，使得例如具有或不具有如上所述的任何添加物的流体(或水)70可如本领域中已知地以合适的量添加和进行液压调节。另外，内容物供应部分320可包括加热和/或杀菌装备，使得从内容物供应部分320供应的内容物处于大体上被杀菌的条件下。

接着，水平的密封装置350通过热粘合或通过如本领域技术人员已知的、其它领域认可的一些方法形成水平密封。水平密封用来将管的内容物隔离成分开的部分。接着，袋切割装置在水平密封部处切割袋材料以形成容纳流体70的单独的流体袋60。

当然，根据本发明的精神，用来形成流体袋60的确切步骤可根据应用具体设计选择而改变。在本发明的一些实施例中，步骤可增加、省略或以不同的顺序执行。另外，流体袋60的内容物和袋材料310可在形成成品袋之前或之后杀菌，或完全不杀菌。

在本发明的实施例中，并且参照图27-图29，流体70加热到大约180°F，并且流体袋堆叠在储存容器370中，结果流体70、流体袋60和储存容器都变得被杀菌到令人满意的程度。在本发明的实施例中，笼体98可用作此类储存容器。该过程的另外部分还可为自动化的，如由在堆叠容器时使用机器人臂380所示。

储存容器(或包)370(或笼体98)还可在放置在隔离和装笼笼具系统600中之前，在工作站382处供应有流体袋60。另外，储存容器370(或笼体98)可穿过各种其它的杀菌装置。

如上文所述，提供者可提供袋填充和密封设备和用于为使用者制造流体袋的材料。之后，使用者组装、填充和密封流体袋来用于根据某些实施例的流体输送系统中。

在此类情况下，填充和密封设备可例如尤其在研究实验室、制药公司、政府机构、大学、合同研究公司、育种和化学公司处就地安装。典型地，这些类型的设施被频繁地Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal CareInternational(AALAC)检查，并且需要关于Good Laboratory Practice(GLP) U.S.Department of Health and Human Services Food and Drug administration(FDA)要求的批准来运行此类设施。为了满足这些严格的证明要求，这些设施大体上具有中心洗涤间综合性建筑，其中装备如笼和笼具和其它附件例行发送来使用洗涤机、清洁剂等清洁、洗涤和消毒。典型地，这些区域根据称为洗涤区域的脏侧和洗涤区域的清洁侧的建筑物流型组织和供给。这完成来防止脏颗粒传递到清洁走廊中，其中动物室再供有清洁装备和动物。根据这些流型，在设施处的人也遵循流型，并且还可需要穿上防护衣，如，净化服和一次性鞋套。流型还关于装备的移动。带至实验室的装备必须经由洗涤间中的笼具洗涤器的清洁侧来到达该处。

洗涤间的脏侧典型地包含笼具洗涤器、笼通道洗涤器、高压灭菌器、用于脏衬垫的一次性筒，等。这些机器典型地设定在混凝土槽中，并且测铅锤和接线来作为设施建筑物中的永久性设备。装备的大部分通过门接近，这允许加载置入这些洗涤机中的笼具、笼和装备。这些机器典型地定位成与洗涤间分隔壁齐平。装备在洗涤机中置于脏侧处，穿过壁中的开口，并且在洗涤间的清洁侧离开。在加载装备之后，其典型地以热水和清洁剂洗涤大约十五到二十分钟。在清洁侧上，在洗涤循环完成之后，人员接着将开启门并且将洗涤过的装备除去到清洁集结区域中。这些清洁区域中的底板典型地由瓷砖、环氧树脂和/或环氧石材混合物形成，以产生具有底板排水口的防水区域。笼具(像洗车场中的车)淋湿出来，并且排水口便于排出滴水。典型地在洗涤间的清洁侧执行的其它活动包括以水填充瓶，并且以水充填笼的笼具(即，清洗笼具自动供水系统)。因此，由于笼具的充填典型地在洗涤间的清洁侧执行，故清洁侧典型地包含至主供水室以及水处理和/或过滤系统的通路。此类系统可包括用于水的氯化、酸处理和/或微米过滤的系统。减压站也典型地包括在此类系统中，以允许将处理的水连接至构造用于自动供水的笼具，以填充它们并且由系统中隐藏的陈水清洗笼具。

如上文叙述，袋填充和形成设备可有利地位于洗涤间的清洁侧处。在某些实施例中，袋填充和形成设备需要大约十六平方英尺的占地面积，但作为备选，设备可构造成需要更多或更少的占地面积。在某些实施例中，袋填充和形成设备可包括工业等级的脚轮，并且可滚动就位。袋填充和形成设备可包括嵌入的千斤顶，其允许一旦就位就调平和半永久定位。在某些实施例中，袋形成和填充设备预先接线和配合成接收机器附近的110/220VAC、20amp、50/60Hz的专用供电线。当然，其它电源可如本领域技术人员已知地如由本公开指示地使用。

参照图30，在某些实施例中，现有的室内处理系统下游的11/2英寸冷水线420用于将水供应至袋填充和形成设备450。当然，其它水线尺寸可如本领域技术人员已知地如由本公开指示地使用。如上文所述，在某些实施例中，袋(或小袋)材料成卷410提供。在此类实施例中，活动卷升降装置430可提供至洗涤间的清洁侧，以使袋材料410的卷可容易地从例如托盘操纵至袋填充和形成设备450。在系统的某些实施例中，转位或其它类型的电机驱动的传送器460也可位于洗涤间的清洁侧，以便于将填充的水袋440输送远离填充和形成设备。优选由半透明塑料形成的盒形包470也可设在洗涤间的清洁侧处。在某些实施例中，包470可为刚性的，使得它们在装满时堆叠，并且在排空时嵌套用于容易储存。在某些实施例中，活动包传送器平台465可用于将开放的包470定位在机动化传送器460的端部处，直到包470填充有装满的水袋440。活动包传送器平台465接着可移动至包推车480。包推车480可提供成便于将填充有水袋440的包470输送至实验室或其它区域。大体上，在某些实施例中，水袋440在洗涤间的清洁侧中填充和形成，并且接着包470填充和储存有装满的水袋440。包470接着可在包推车480上输送至动物笼需要维护和再供应水的房间和/或过道。一次性阀(例如，以塑料构件形成的阀)接着可从消毒包装除去，并且插入到食料输送系统或线条盖插入件中的孔口中，并且接着水袋(或小袋)继而可定位成使得阀穿刺水袋，并且水可从袋流过阀，并且由笼中的动物接近。在备选实施例中，使用的阀不需要是一次性或塑料的，而是可由如本领域技术人员已知的不锈钢或其它适合的材料形成。

使用的(接近空的)小袋从笼除去，置于容器，如例如空包中，并且输送至洗涤间区域的脏侧。在某些实施例中，压实器/装袋机490可供应至洗涤间的脏侧。压实器可用于将用过的小袋和阀压缩成紧凑的捆，或一次性袋，用于容易处置。

参照图31，示出了实验室设施500处的典型流动路径的示意图。实验研究室510位于脏走廊520与清洁走廊530之间。实验室出口512使实验研究室510与脏走廊520连接，同时实验室入口514将实验研究室510连接至清洁走廊530。中心洗涤间540也定位在脏走廊520与清洁走廊530之间。洗涤间入口542从脏走廊520通向洗涤间540的脏侧546。如上文所述，便于处理水袋440和阀的压实机/装袋机490可置于洗涤间540的脏侧546处。洗涤间440的清洁侧548经由洗涤间出口544连接于清洁走廊530。如上文所述，在某些实施例中，袋填充和形成设备450位于洗涤间540的清洁侧548处。如上文所述，在典型的流动路径中，水袋由洗涤间540的清洁侧548处的水袋填充和形成设备450产生。水袋输送出出口544进入清洁走廊530，并且接着穿过实验室入口514中的一个进入实验研究室541中的一个，其中，水袋置入笼级栅栏类型的笼中。用过的水袋从笼除去，置入空包中，并且输送出实验室出口512中的一个进入脏走廊520，并且接着穿过洗涤间入口542进入洗涤间540的脏侧546，其中在某些实施例中，用过的水袋和阀在压实机/矫正设备490中压实用于容易除去。在某些实施例中，压缩的水袋和阀可在除去之前洗涤。

参照图32，示出了实验室设施700处的另一典型流动路径的示意图。实验研究室710位于走廊725旁边。实验室组合入口/出口713使实验研究室710与单向走廊725连接。洗涤间入口742从走廊725通向洗涤间740的脏侧746。洗涤间740的清洁侧748经由洗涤间出口744连接于走廊725。如上文所述，在某些实施例中，袋填充和形成设备450位于洗涤间740的清洁侧748处。还如上文所述，在典型的流动路径中，水袋由洗涤间740的清洁侧748处的水袋填充和形成设备450产生。水袋输送出出口744进入单向走廊725，并且接着穿过实验室入口/出口713中的一个进入实验研究室741中的一个中，其中，水袋置入笼级栅栏类型的笼中。用过的水袋从笼除去，置入空包中，并且输送出实验室入口/出口713中的一个进入走廊725，并且接着穿过洗涤间入口742进入洗涤间740的脏侧746，其中在某些实施例中，用过的水袋压实用于容易除去。

参照图33，示出了根据某些实施例的提供水袋的示例性方法800。在该方法中，具有多个笼级栅栏类型的笼的笼具和笼系统设在实验研究室处用于执行动物研究。步骤810。接下来，用于水袋(或小袋)的袋材料(或膜)提供至实验室设施地点。步骤820。接下来，水袋填充和形成设备在实验室设施处提供至洗涤间的清洁侧。步骤830。接下来，一次性阀提供用于与水袋一起使用。步骤840。在该实施例中，为了清楚起见，绘出了以特定顺序一次一个执行的步骤。然而，步骤不需要以所示绘出顺序执行，并且各种步骤可以以其它顺序执行，并且/或者步骤中的一个或更多个可同时执行。此外，在某些实施例中，可省略步骤中的一个或更多个，并且/或者步骤中的一个或更多个可执行不止一次，并且/或者还可执行附加的步骤。

图34中绘出了提供在用于动物研究的笼级栅栏类型的笼中使用的密封水袋的另一种方法900。在某些实施例中，笼具和笼系统提供用于放置在实验研究室中。步骤910。提供了袋材料(膜)。步骤920。接下来，在某些实施例中，卷升降装置提供成使得袋材料的卷可容易地从托盘操纵至袋填充和形成设备。步骤930。接下来，水袋填充和形成设备设在洗涤间的清洁侧处。步骤940。接下来，传送器系统提供用于在水袋由水袋填充和形成设备产生之后装卸水袋。步骤950。接下来，可提供用于储存和输送填充的水袋的包。步骤960。接着可提供用于输送若干包的包推车。步骤970。接下来，一次性流体输送阀可供应用于插入到食料输送系统或模块中。填充的水袋中的各个接着定位在食料输送模块中，使得阀穿刺带，并且水可流出带，穿过阀，并且由动物接近。步骤980。用过的水袋和阀从设施的清洁侧输送至设施的脏侧。接下来，压实器/装袋设备(一次性装置)提供用于在使用之后压实用过的水袋和阀。步骤990。在该实施例中，为了清楚起见，绘出了以特定顺序一次一个执行的步骤。然而，步骤不需要以所示绘出顺序执行，并且各种步骤可以以其它顺序执行，并且/或者步骤中的一个或更多个可同时执行。此外，在某些实施例中，可省略步骤中的一个或更多个，并且/或者步骤中的一个或更多个可执行不止一次，并且/或者还可执行附加的步骤。

因此，经由将袋形成设备在实验室设施地点处设在实验室洗涤间的清洁侧处，其中袋形成设备能够提供密封的水袋来用于笼级栅栏类型的笼中，实验室设施处的使用者没有使用水瓶所需的显著的时间投入和费用。此外，实验室设施还没有关于使用自动供水系统的花费和危险。

由于袋形成设备设在实验室洗涤间的清洁侧处，故实验室设施可利用洗涤间的特征，如，存在自来水供应和专用的功率电路。此外，通过将水袋设在实验室设施洗涤间的清洁侧处，实验室设施处的人员可利用他们的之前存在的清洁和脏流动路径，因此允许水袋和流体输送阀系统和谐地并入到现有的实验室设施环境中。

参照图35-36和71，在本发明的另一个实施例中，阀组件1000可在具有一个或更多个供水歧管1050的装笼笼具系统600中实施，以便于使用自动水系统来将水输送至收纳在装笼笼具系统600中的动物。作为优选，阀组件1000为可安装在笼上的(如下文所述)，并且设计和构造成能够与现有的动物收纳系统相容。

在示例性实施例中，参照图35-52，阀组件1000包括阀体1001、密封元件1002,1005(如，O形环)、弹簧元件1003、内杆1004，以及具有内肩部1017和防卡住开口1008以防止动物衬垫卡住阀组件1000的端盖1006。

在示例性实施例中，参照图35和41，阀体1001和端盖1006均限定流体通道1010的部分，通过其，当阀组件1000处于开启位置时(如下文进一步所述)，从供水歧管1050流动的流体可进入和流过阀组件1000。

在示例性实施例中，阀体1001包括设置在流体通道1010中的下表面1012和下周缘1014。

在示例性实施例中，端盖1006设计和定尺寸成类似于进料喷嘴，以便于将水输送至动物，并且包括内肩部1017。在一个实施例中，如图37和44中所示，端盖1006具有肋条1019以便于尺寸稳定性，其中端盖1006通过在注射模制期间防止形成厚塑料区段来注射模制。否则，厚的塑料区段的累积将在注射模制的端盖1006冷却时引起凹痕，这将导致较低的尺寸稳定性。在另一个实施例中，如图38中所示，端盖1006为锥形鼻锥形。端盖1006优选具有锥形端，以便于安装金属护罩1007(见图53)。

在示例性实施例中，参照图41-43，阀体1001连结于端盖1006。阀体1001和端盖1006可经由超声焊接或通过本领域技术人员已知的类似手段连结。当超声焊接用于连结阀体1001和端盖1006时，如图42中所示的自动对准接头如抗剪接头2001可设在构件中。

在示例性实施例中，如图37-38,41和43中所示，密封元件1002,1005、弹簧元件1003和具有带顶面1013和底面1016的顶部部分1015的内杆1004设置在阀体1001与端盖1006之间且在其内(且在流体通道1010中)，以开启和/或闭合阀组件1000。在示例性实施例中，内杆1004的顶部部分1015优选扩大(例如，大致钉形)，使得顶部部分1015的最宽部分的圆周大于内杆1004的其余部分的圆周。

在示例性实施例中，参照图41，当阀组件1000处于闭合位置时，弹簧元件1003的一端邻接阀体1001的下表面1012。弹簧元件1003的另一端邻接内杆1004的顶部部分1015的顶面1013。密封元件1002可设在阀体1001的下周缘1014下方，在端盖1006内，邻近端盖1006与阀体1001之间的接合部以确保不发生泄漏。另一密封元件1005可设在内杆1004的顶部1015下方，以确保在阀组件1000处于闭合位置时不发生泄漏。弹簧元件1003朝阀组件1000的防卡住开口1008(沿方向F)提供向外的偏压力，这引起内杆1004的顶部1015的底面1016邻接抵靠密封元件1005，密封元件1005邻接抵靠端盖1006的内肩部1017。内杆1004的暴露部分1018设置在端盖1006的防卡住开口1008中，并且能够通过防卡住开口1008从外部接近。暴露的部分1018可由而不限于由金属或塑料类型的材料(现在已知或以后开发的)制成。在该闭合位置，流体通道1010在端盖1006处闭合，并且没有水能够流出阀组件1000的防卡住开口1008。

由弹簧元件1003提供的向外的偏压力具有允许笼和笼具系统600的高压冲洗的益处。这是有利的，因为水压使阀组件1000保持密封，并且较高的水压可增大阀组件1000中的密封的强度。

在开启位置的阀组件1000的示例性实施例在图43中示出。为了开启阀组件1000，例如，当动物渴望水时，动物可触动(toggle)内杆1004的暴露部分1018，这引起内杆1004朝阀体1001移动。这还引起内杆1004的顶部部分1015的至少一部分朝阀体1001远离密封元件1005移动，这开启流体通道1010，允许流体流过流体通道1010并且流出阀组件1000的防卡住开口1008而至动物。

在示例性实施例中，参照图41和43，防卡住开口1008设计和构造成防止阀组件1000由于环境因素卡住，如，动物衬垫进入阀组件1000。例如，内杆1004可包括具有设置在流体通道1010中的下表面1023的下部1022。下表面1023邻接端盖1006的下肩部1024，其设置成邻近端盖1006内的防卡住开口1008。在该构造中，没有直接路径设到阀中，并且即使在阀组件1000开启时，进入阀组件1000的仅窄且曲折的通路由内杆1004的下部1022的下表面1023产生。

在示例性实施例中，防卡住开口1008优选包括成角表面1008a,1008b，其从防卡住开口1008朝内杆1004的暴露部分1018向内成锥形，以例如通过提供啮齿动物的鼻的起伏来便于动物接近内杆1004的暴露部分1018。

在示例性实施例中，阀组件1000由塑料材料构成，其产生制造和生产中的成本节省。然而，本文中都不将认作是放弃由任何其它材料制成的阀组件(或本文中所论述的任何其它构件)。实际上，现在已知或以后开发的适合的备选材料可用于部分地或完整地构成阀组件1000。

在示例性实施例中，阀组件1000由可耐受达到270℉的温度的材料构成。

在示例性实施例中，阀组件1000由具有良好的化学抵抗性质的材料构成。

在示例性实施例中，参照图35-38和53-54，阀组件还可包括阀护罩1007。阀护罩1007优选提供成覆盖暴露于动物的阀组件1000的部分，以防止动物咀嚼阀组件1000，但还可设计和构造成如可对于系统构造而言合乎需要的那么多地覆盖阀组件(例如，用于安装在笼内、在笼具上，等)。作为优选，阀护罩1007由现在已知或以后开发的金属材料或其它适合类型的抗咀嚼材料制成。

在示例性实施例中，参照图35-36,55-59，在使用中，阀组件1000安装在具有垫环1110的动物笼1100的内部中，其中动物可接近阀组件1000来获得流体。垫环1110容许动物笼1100对接在高密度笼具中，如，装笼笼具系统600。垫环1110可设置在笼1100的侧壁中的一个中，并且允许空气和/或水流入笼1100中。在一个实施例中，为了安装阀组件1000，阀组件1000在垫环1110附近置于笼1100的内部中，使得防卡住开口1008能够由动物接近。限定流体通道4000的阀杆1020邻近垫环1110定位在笼1100的外部上。阀杆1020可包括外部部分1025，其用作空气隔板来产生用于空气流的曲折路径，以防止未杀菌空气进入笼1100中，并且便于产生进入笼1100的更一致且平衡的空气流。对准元件1011(见图58)可设在阀杆1020与垫环1110之间和/或在阀组件1000与垫环1110之间，以允许阀组件1000的一些移动，以便于在笼1100对接到水系统中时阀组件1000与快速断开元件1060(下文所述)对准。阀杆1020接着可连接于阀组件1000。作为优选，阀组件1000的阀体1001和阀杆1020包括螺纹，其可用于将阀组件1000和阀杆1020拧到一起，以将阀组件10000在垫环1110的位置处安装在笼1100的壁上(例如，见图36和56)。

在示例性实施例中，参照图36和58，阀杆1020包括长形部分1021，其设计和构造成与快速断开(QD)元件1060对接，快速断开(QD)元件1060连接于供水歧管1050，并且容许流体从供水歧管1050流至阀组件1000。

参照图60-64，在示例性实施例中，QD元件1060包括QD本体1061、QD柱塞1062、具有开口1071的QD盖1063、QD密封元件1064和QD弹簧元件1065。QD元件1060限定流体可通过其沿方向G流入和流出QD元件1060的流体通道2000(见图63)。

在示例性实施例中，QD本体1061与QD盖1063连结。它们可经由超声焊接或通过本领域技术人员已知的类似手段连结。QD本体1061优选包括螺纹1066，以容许QD本体1061联接于其它元件，如下文进一步论述的鞍配件1080。QD本体1062还包括具有底面1068的肩部1067，其中两者都设置在流体通道2000中。

在如图63中所示的示例性实施例中，QD柱塞1062、QD密封元件1064和QD弹簧元件1065设置在QD本体1061与QD盖1063之间和其内(和在流体通道2000内)，以容许QD元件1060开启和闭合，从而容许或限制穿过流体通道2000的流体流动。QD柱塞1062具有内端1069和暴露端1070。

在示例性实施例中，当QD元件1060处于闭合位置时，弹簧元件1065的一端邻接QD本体1062的肩部1067的底面1068，并且弹簧元件1065的另一端邻接QD柱塞1062的内端1069的一部分。弹簧元件1065沿方向G提供偏压力，从而朝开口1071推动QD柱塞1062。该偏压力引起QD柱塞与密封元件1064接触，使流体通道2000闭合。在示例性实施例中，来自水(或其它流体)的水压形成进入QD元件1060的水源，可在QD元件1060处于闭合位置时保持QD元件1060密封。

在示例性实施例中，参照图36，QD元件1060可通过阀杆1020在其与阀杆1020接触时置于开启位置。阀杆1020的长形部分1021进入QD盖1063的开口1071，并且推动抵靠QD柱塞1062的暴露端1070。这引起QD柱塞1062朝QD本体1061且远离密封元件1064移动，使流体通道2000开启并且允许流体穿过QD元件1060。

在示例性实施例中，参照图67-73，当安装在笼和笼具系统600中时，QD元件1060设在对接组件680内，对接组件680可附接于空气供应仓室610。供水歧管1050设置在空气供应仓室610内。对接组件680优选包括一个或更多个空气孔681，以使空气可围绕快速断开元件流动并且流入笼1100中。鞍配件1080还可提供成将QD元件1060连接于供水歧管1050。

在示例性实施例中，参照图65-73，鞍配件1080包括附接部分1081和U形部分1082。附接部分1081限定穿过间的流体通道3000，以容许流体流过附接部分1081。附接部分1081能够附接于QD元件1060。在该方面，附接部分1081可包括螺纹，其可与QD本体1061中的螺纹1066拧在一起。密封元件(未示出)还可设在QD元件1060与鞍配件1080之间以免于泄漏。

在示例性实施例中，U形部分1082具有大致U形截面，其设计和构造成大致配合在供水歧管1050的至少一部分之上。附接部分1081包括凸起1083，其从U形部分1082向内延伸。凸起1083定大小和构造成配合到设在供水歧管1050中的孔口1091中。如图66的示例性实施例中所示，鞍配件1080还可包括一个或更多个夹持肋条1084，其便于将鞍配件1080夹持于供水歧管1050。一个或更多个夹持肋条1084还用于通过防止鞍配件1080的任何移动使供水歧管伸展或变形(这可引起泄漏)来保持供水歧管1050的形状。鞍配件1080还可包括一个或更多个密封肋条1085以将鞍配件1080密封于供水歧管1050。

在示例性实施例中，参照图67，两个鞍配件1080可置于供水歧管1050之上，使得各个鞍配件1080的凸起1083配合到供水歧管1050的孔口1091中。在该构造中，鞍配件1080围绕供水歧管1050的区段配合并且优选包围供水歧管1050的圆周。一个或更多个锁定环1090可邻近U形部分的边缘围绕鞍配件1080放置，以将鞍配件1080围绕供水歧管1050保持就位。

在示例性实施例中，在操作中，水可经由供水歧管1050供应。水可流出供水歧管1050中的孔口1091，穿过鞍配件1080的附接部分1081的凸起1083中的流体通道3000，并且进入和穿过QD元件1060的流体通道2000。当阀杆1020放置成与QD元件1060接触，引起QD元件1060开启时，进一步容许水流过阀杆1020中的流体通道4000进入阀组件1000的流体通道1010中。收纳在笼1100中的动物因此可通过引起阀组件1000如上文所述开启来从笼接近水。

尽管阀组件1000在示例性实施例中描述为安装在笼上并且以自动供水系统实施，但阀组件1000还可在设有穿刺部件如穿刺部件11时利用流体袋，如，流体袋60实施。

此外，在示例性实施例中，阀组件还可安装于除笼1100之外的笼具的仓室或歧管。在此类构造中，阀组件1000将穿过设在笼1100中的开口。笼1100中的开口可使用弹簧加载或形成的舌门来闭合。在示例性实施例中，笼1100可由一次性材料制成。

因而，尽管已经示出、描述并且指出了本发明如应用于其示例性实施例的基本的新颖特征，但将理解，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可在所公开的发明的形式和细节方面作出各种省略和替换以及改变。意图是，包含于上述说明中或在附图中示出的所有事物将解释为例示性的，而不是限制的意义。

还将理解，以下的权利要求意图覆盖本文中描述的本发明所有的一般特征和具体特征，以及本发明范围的所有叙述，这些特征和叙述作为语言表达的关系可被说成是落在权利要求之间。

Claims (18)

1.一种用于将流体从水源输送至用于收纳一个或更多个动物的动物装笼系统中的笼的安装在笼上的阀组件，所述安装在笼上的阀组件包括：

限定流体通道的远侧部分的阀体，所述阀体具有底面；

限定所述流体通道的近侧部分的端盖，其中所述端盖具有带用于将水输送至收纳在所述笼中的所述一个或更多个动物的开口的近端，以及设计和构造成与所述阀体连结来便于将水输送穿过所述流体通道的远端；

能够在开启位置与闭合位置之间移位的内杆，所述内杆至少部分地设置在所述流体通道中，

其中所述内杆具有

远端，所述远端具有顶面和底面；以及

邻近所述端盖的开口的暴露端，其中所述暴露端可由所述一个或更多个动物移位来引起所述内杆移位至所述开启位置或所述闭合位置；

设置在所述流体通道中的弹簧元件，其中所述弹簧元件具有抵靠所述内杆的所述远端的所述顶面的近端，并且所述弹簧元件能够将偏压力施加于所述内杆；以及

设置在所述流体通道中的密封部件，其中

所述端盖包括内肩部；并且

所述密封部件与所述内杆的所述远端的所述底面和与所述端盖的所述内肩部邻接，以防止流体在所述内杆处于所述闭合位置时流过所述端盖中的所述开口，

其中：

所述端盖包括设置在所述端盖的所述近端内的下肩部；并且

所述内杆包括具有设置在所述流体通道中的下表面的下部，其中：

所述下表面设计和构造成在所述内杆处于所述闭合位置时邻接所述端盖的所述下肩部；以及

所述下表面设计和构造成在所述内杆处于所述开启位置时提供穿过所述流体通道的非线性通路来防止所述阀组件卡住。

2.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述阀体、所述端盖和所述内杆的至少一部分为注射模制的。

3.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述阀体、所述端盖和所述内杆的至少一部分由塑料材料构成。

4.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述阀体、所述端盖和所述内杆的至少一部分由可耐受达到至少270℉的温度的材料构成。

5.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述阀体、所述端盖和所述内杆的至少一部分由具有化学抵抗性质的材料构成。

6.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述安装在笼上的阀组件还包括阀护罩，其设计和构造成配合在所述阀组件的至少所述端盖之上，以防止所述笼中的所述动物咀嚼所述端盖。

7.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述安装在笼上的阀组件还包括阀护罩，其设计和构造成配合在暴露于所述笼中的所述动物的所述阀组件的至少动物可接近的部分之上，以防止所述笼中的所述动物咀嚼所述阀组件的所述动物可接近的部分。

8.根据权利要求6所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述阀护罩由金属材料制成。

9.根据权利要求7所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述阀护罩由金属材料制成。

10.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述内杆的所述暴露端由防动物咀嚼的材料构成。

11.根据权利要求1所述的安装在笼上的阀组件，其特征在于，所述内杆的所述暴露端由金属材料构成。

12.一种用于将流体从水源输送至用于收纳一个或更多个动物的笼的安装在笼上的流体输送系统，其中所述笼包括垫环用于便于对接高密度动物收纳笼具中的所述笼，所述系统包括：

根据权利要求1所述的阀组件；以及

阀杆，所述阀杆与所述阀组件有选择地接合，以将所述阀组件大致邻近所述垫环的位置安装在所述笼中。

13.根据权利要求12所述的安装在笼上的流体输送系统，其特征在于，所述阀杆包括周缘部件，其设计和构造成产生曲折路径用于空气流入所述笼中来防止未杀菌空气进入所述笼，并且确保空气进入所述笼的一致流动。

14.根据权利要求12所述的安装在笼上的流体输送系统，其特征在于，所述阀杆为注射模制的。

15.根据权利要求13所述的安装在笼上的流体输送系统，其特征在于，所述周缘部件与所述阀杆的部分集成地形成。

16.一种用于将流体从水源输送至用于收纳一个或更多个动物的笼的流体输送系统，所述系统包括：

从所述水源流至所述笼的流体通道；

限定所述流体通道的第一部分的根据权利要求1所述的阀组件；

限定所述流体通道的第二部分的阀杆，所述阀杆能够与所述阀组件有选择地接合，以将所述阀组件安装在所述笼中，其中所述阀杆包括长形部分；

具有至少一个孔口的供水歧管，所述供水歧管限定所述流体通道的第三部分；以及

限定所述流体通道的第四部分以便于所述流体从所述供水歧管穿过所述阀杆流至所述阀组件的快速断开元件，其中

所述快速断开元件能够与所述阀杆的所述长形部分有选择地接合，以使所述流体通道的所述第二部分与所述流体通道的所述第四部分连接；

所述快速断开元件具有容许所述流体从所述供水歧管流过其的开启位置和阻止所述流体从所述供水歧管流过其的闭合位置，所述快速断开元件包括：

本体；

具有开口的盖，所述盖设计和构造成与所述本体连结；

设置在所述本体与所述盖之间且在所述流体通道的所述第四部分内邻近所述盖的密封元件；

在所述流体通道的所述第四部分内设置在所述密封元件与所述本体之间的柱塞；

在所述流体通道的所述第四部分内设置在所述柱塞与所述本体之间的弹簧元件，其中

所述弹簧元件能够将偏压力施加于所述柱塞来朝所述盖推动所述柱塞，以引起所述柱塞在所述快速断开元件处于所述闭合位置时邻接所述密封元件；并且

所述弹簧元件能够在所述阀杆的所述长形部分使所述柱塞移位来允许所述柱塞朝所述本体移动以容许流体流过所述流体通道的所述第四部分时，收缩来将所述快速断开元件置于所述开启位置。

17.根据权利要求16所述的流体输送系统，其特征在于，所述流体输送系统还包括限定所述流体通道的第五部分的鞍配件，所述鞍配件设计和构造成将所述快速断开元件连接于所述供水歧管，以容许所述流体从所述供水歧管流至所述快速断开元件，所述鞍配件包括：

设计和构造成配合在所述供水歧管的至少一部分之上的U形部分；以及

从所述U形部分向外延伸的附接部分，所述附接部分设计和构造成有选择地联接于所述快速断开元件，所述附接部分包括

从所述U形部分向内延伸的凸起，所述凸起确定大小和构造成配合到所述供水歧管中的至少一个孔口中，以将所述流体通道的所述第五部分连接于所述流体通道的所述第三部分。

18.根据权利要求17所述的流体输送系统，其特征在于，

提供至少两个鞍配件，其中所述鞍配件的所述U形部分能够围绕所述供水歧管的圆周配合；并且

还包括至少两个锁定环，其能够将所述鞍配件锁定于所述供水歧管。