CN1261824A - 用杀虫剂射杀飞虫的改进方法和用于向液体施加电荷的装置 - Google Patents

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Abstract

一种杀死飞虫的方法,该方法包括:向具有飞虫的空气中喷射杀虫剂组合物液滴,在喷射过程中通过双层充电以及电荷分离而向所述液滴施加单一极性的电荷,单一极性的电荷处于使所述液滴具有至少+/－1×10-4C/kg的电荷/质量比的水平。本发明还提供了一种喷射装置,它能够通过双层充电和电荷分离而向要喷出的组合物液滴施加单一极性的电荷,该喷射装置具有一个喷头,该喷头制成为致动器中的插入件的形式,喷头具有一个孔腔,液体能够通过该孔腔从装置中排出,该孔腔具有一出口,该出口最好具有曲线周边,并且L/a比率至少为8,其中L是以mm为单位的确定孔腔出口的周长,a是以mm2为单位的孔腔出口的横截面积,该装置构造成使得液滴在至少每秒0.5克的流动速率以及具有至少+/－1×100C/kg的电荷/质量比的状态下从喷头排出。

Description

用杀虫剂射杀飞虫的改进 方法和用于向液体施加电荷的装置
本发明涉及一种通过向其中有飞虫飞行的空气中喷射杀虫剂来射杀飞虫的方法和装置，特别涉及一种用杀虫剂射杀飞虫的改进方法。
在射杀飞虫时，杀虫剂喷雾的效率一部分取决于有多少杀虫剂接触欲被杀死的飞虫。现有的释放杀虫剂的方法依赖于喷出的杀虫剂液滴和每只飞虫之间的机械交互作用。杀虫剂喷雾可以分散在飞虫可能飞过并碰上杀虫剂液滴的区域中，或者杀虫剂喷雾可以喷向特定的目标飞虫。由于喷射所产生的雾流中有高密度的杀虫剂液滴，所以在飞虫和液滴之间有很高的概率发生接触。但是，当飞虫飞行时，由于羽翼的扇动，其身体周围的空气会发生紊流，这实际上可能会将液滴扇走。因此与一个或多个杀虫剂喷雾液滴接触的飞虫的概率主要取决于机械力，而击落或杀死飞虫的概率取决于所用杀虫剂中的活性成分的浓度和毒性。
用于产生液滴喷雾的喷雾装置是公知的。例如，在家用环境中用于产生杀虫剂或上光剂或空气清新剂液滴喷雾的装置是公知的。通常，这种装置包括：一个容器，该容器用于容纳要被喷射的液体组合物；一个喷头，该喷头包括一个孔腔，组合物通过该孔腔以液滴喷雾的形式喷出；一个导管系统，通过该导管系统，组合物能够从容器输送到喷头。该装置最好能形成喷雾形式，在这种情况下它包括压力气体，可能的话该压力气体处于液态，该压力气体能迫使(要被喷出的)液体组合物从容器排到喷头并以液滴喷雾的形式从喷头喷出。
通常，喷出喷头的液滴具有少量静电荷，该静电荷由液体和装置壁之间的电子传递所产生。我们已经认识到必须很明显地提高液滴上的电荷量以产生对飞虫以及其它物体的静电吸引，从而增强喷雾的射杀效果并使液滴在空气中更好地扩散。
另外，我们发现在液体喷出时，与液体接触的装置部件具有影响施加到液体上的电荷的功能。特别是已经发现，随着液体和喷头上用于限定孔腔的各部分之间的接触面积的增大，液滴上的电荷也会增加。
因此，根据本发明的一种方案，提供了一种杀死飞虫的方法，该方法包括：向具有飞虫的空气中喷射杀虫剂组合物液滴，在喷射过程中通过双层充电以及电荷分离而向所述液滴施加单一极性的电荷，单一极性的电荷处于使所述液滴的电荷/质量比至少为+/-1×10-4C/kg的水平。
对液滴施加电荷的效果是将产生电场，该电场会导致液滴在其喷射的空间内更广泛地扩散。
通常飞虫与其周围环境电隔离开并处于与其周围环境相等的电位下。但是，有些飞虫已被加上电荷，所以它们可能处于与其周围环境不同的电位下。在上述两种情况下，处于加了电荷的液滴云雾中的孤立飞虫似乎会使由液滴产生的电场结构变化，使液滴对每一飞虫的吸引力增加。这可换算成对每一飞虫的射杀程度。
这种在加了电荷的液滴和飞虫之间相互作用的改进之处归结于附加扩散力的综合效果，即：在电场作用下，每个液滴的轨道改变，使每个液滴直接喷向飞虫，从而在充电的液滴云雾中产生了附加扩散力的综合效果。杀虫剂被吸引到每个飞虫的整个表面上。这就提高了杀虫剂液滴对飞虫的射杀效果。
根据本发明，能够被杀死的飞虫包括家蝇、蚊子和黄蜂。
液滴具有至少+/-1×10-4C/kg的电荷/质量比。液滴的电荷/质量比越高，其与飞虫的相互作用越强烈。
喷到空气中的液体杀虫剂组合物最好是水和碳氢化合物的混合物、乳状液，或者是在使用前通过摇动喷射装置或在喷射过程中能够转换成乳状液的液体。杀虫剂组合物最好能从一个喷雾装置中喷出，所述喷雾装置能够在压力下被机械操纵。该喷射装置最好是家用的喷雾罐，该罐子具有能够被一只手很容易地加以使用的适当尺寸。
尽管随着双层充电或液滴的破碎，已知所有的液体喷雾都可以携带负净电荷或正净电荷，但是，施加到由标准喷雾装置喷出的液滴上的电荷仅具有约为+/-1×10-8C/kg到1×10-5C/kg的电荷/质量比。
本发明的一个实施例还依赖于喷射装置的综合变化特性，以便当液滴从喷雾装置中喷出时向液滴施加最大量的电荷。对于每一种要从装置中喷出的液体配方，最适宜的综合特性都有所变化。
因此，在本发明的另一个方案中，提供了一种喷射装置，它能够通过双层充电和电荷分离而向要喷出的组合物液滴施加单一极性的电荷，使电荷/质量比达到至少+/-1×10-4C/kg，该喷射装置包括：
(i)一个用于容纳液体组合物的容器；
(ii)一个喷头，通过该喷头，液体能够以液滴喷雾的形式排出；以及
(iii)一个导管系统，用于将组合物从容器供给到喷头，其中：
    a)喷头具有一个孔腔，通过该孔腔，液体能够从装置排出，
      该孔腔的L/a比率至少为10，最好是至少12，其中L是以mm
      为单位的确定孔腔出口的周长，a是以mm2为单位的孔腔出口
      的横截面积；以及
    b)该装置构造成使得液滴在至少每秒0.5克的流动速率以及具
      有至少+/-1×10-4C/kg的电荷/质量比的状态下从喷头排
      出。
喷头最好制成插入件的形式，该插入件位于致动器中，液体可以以液滴喷雾的形式从所述插入件中排出。
不容质疑，孔腔出口是液体以喷雾形式从装置中排出的孔腔的末端，也可以称之为小孔。
液滴上的静电荷既可以是正电荷，也可以是负电荷。
已知通过减少喷出液体的圆孔横截面积将增加从小孔喷出的液体上的电荷，为了达到本发明所需的电荷量，必须减小小孔的横截面积，以致达到使喷射速率降低的程度。为了将本发明应用于实际，喷射速率应保持在大约每秒0.5克。对于圆孔来说，通过采用比通常使用的喷射装置压力(即通常为40psi)高很多的推动器，上述喷射速率仅能在达到本发明所需电荷量的同一时间实现。但是，在保持较大横截面积的同时，最好使用具有曲线周边的小孔。在这种方式下，借助喷射装置中通常采用的推进压力，喷射速率可保持在大于每秒0.5克的水平。
孔腔出口的周边最好是曲线形的并且液体经过曲面流动有助于液体在双层充电作用下而带电。
因此，采用具有曲线周边的孔腔，L/a比率可以减小到至少为8，并且该装置构造成可使液滴以至少每秒0.4克的流动速率从喷头排出的形式。
本发明的喷射装置最好是喷雾装置，在其容器内包含压力气体，例如液化石油气，即丁烷和/或丙烷(LPG)。该装置的喷头构成了致动器的一部分，使用者通过操纵阀组件可以使容器内的液体以液滴的形式从喷头中喷出。这样，通过将致动器从第一静止位置移动到第二启动位置，容器内的压力得到释放并且气体会迫使液体从容器内经过导管系统流到喷头并接着以液滴或浆状喷雾的形式喷出喷头。该喷雾装置最好制成喷雾罐形式，该罐制成适于握持在手中的尺寸并适于家用。
致动器通常包括一个主体部分，该主体部分包括一个用于容纳插入件(作为喷头的一部分)的凹槽，所述插入件包括孔腔并最好包括一个涡旋腔，液体能够在到达孔腔之前通过该涡旋腔。该凹槽与阀杆连通，所述阀杆与尾部元件连通，而尾部元件又接着与伸入容器的汲水管连通。这样，液体能够从容器通过导管系统流到喷头孔腔，所述导管系统包括汲水管、尾部元件、阀杆、致动器凹槽和喷嘴涡旋腔(如果有的话)。
通过对喷雾装置的致动器、致动器中的插入件(该插入件包括孔，液体从该孔中喷出)、阀和汲水管的材料、形状和尺寸以及对要被喷出的组合物的特性加以选择，可以向液滴施加更高的电荷，使得当组合物象液滴那样喷出时能够形成所需水平的电荷。
喷雾装置的诸特性提高了双层充电效果以及在液体配方溶剂与喷雾装置的部件表面之间的电荷交换能力。这种提高源于下述因素，即：提高了穿过该装置的液流的紊流度，提高了液体与容器内表面及阀和致动器之间的接触速度。
阀杆包括一个或多个将阀杆与尾部元件相连的孔，尾部元件包括一个或多个将其与汲水管相连的孔，这些孔的性质和汲水管的直径将影响施加给液体的电荷。特别是，所述或每一个阀杆孔的尺寸越小且阀杆孔的数量越少，阀杆和液体之间的接触面积越大，因此液体中的电荷越多。一个装置包括一个尾部元件孔，该孔位于壳体上且大小为0.65mm，在阀杆上有减少数目的孔，例如2×0.50mm，这会增加喷射时的电荷量。但是，由此，液体的流动速率受到了限制。对于尾部元件孔和汲水管的直径也进行类似的考虑，细的汲水管，例如内径为1.27mm的汲水管可增加液体上的电荷量。
我们发现当液体流经喷射装置时的紊流度会影响离开喷头的液滴带电荷量。这种紊流能够使双层的电荷在液体上更有效地扩散，所述双层形成于液体/装置交界处，从而使更多的电子在液体和装置之间传送。
如果具有涡旋腔，则它能使液体发生紊流并从而增加液体上的电荷。涡旋腔的几何尺寸对液体中产生的电荷具有很大影响。涡旋腔通常包括多个输入通道，这些通道将液体输送到中央区域以及喷头孔腔中。
该装置还可以包括一个蒸汽相阀门，并且紊流也受到该蒸汽相阀门尺寸的影响。在喷雾装置中蒸汽阀门是非常普通的，它包括一个小孔，该孔能够使气压直接作用到导管系统中的液体上，所述导管系统将容器和喷头孔相连。该小孔还可以制成在阀组件的尾部元件上。通常，该小孔越大，例如大约0.76mm或更大，则产生的紊流越多、液体上产生的电荷也越多。
影响液体中产生的电荷量的其它因素是当液体从容器输送到喷头时用于构成与液体接触的装置零件的材料，以及所喷射液体的电学、物理和化学特性。特别是，如果在材料和液体之间电子能更好地分离，那么施加到液滴上的电荷更多。例如尼龙、乙缩醛、聚酯、聚氯乙烯和聚丙烯等材料可以增加电荷量。另外，喷射液体需要有足够的导电性以便能够保持静电荷，而又不至于有太强的传导性而使电荷太快地散失。
另外，还可以有其它方法以打破双电子层，从而借助于将电荷分散到液体中而增加电荷。
尽管并不希望受到原理的限制，但是似乎还有其它因素会影响电荷量，即：在液体从容器中流出时发生的振动以及喷头中的孔腔都会影响电荷量。
另外，除了涡旋腔，或者作为涡旋腔的替换形式，该致动器还可包括机械破碎装置，该装置能够打碎液体组合物并从而促进液体组合物的附加充电效果。
因此，在本发明的另一个方案中，提供了一种上述类型的喷雾装置，它还包括一个机械破碎装置，该破碎装置位于致动器中并邻近于插入件，并能促进液体组合物的破碎效果。
在喷雾装置的这一实施例中，破碎装置最好包括一个圆盘，该圆盘的一面具有大致沿径向延伸的槽，该表面与一个小孔相连，该小孔又与致动器上的插入件中的小孔相连。
喷雾装置的致动器插入件可以由导体、绝缘、半导体或静电耗散材料制成。
通过使上述因素起作用，能够保证所产生的液滴具有至少+/-1×10-4C/kg的电荷/质量比，因此，与通常情况相比，该喷雾会使液滴运动得更远并覆盖更广泛的区域。此外，由于液滴具有更高的电荷，所以液滴很容易吸引任何其它的颗粒。因此，它们能迅速地附着在空中颗粒或物体(例如飞虫)上。
上述影响液滴上所产生电荷的某些因素还会产生降低液体流动速率的后果。但是，通过仔细平衡这些因素，如本文所述，至少数值为+/-1×10-4C/kg的电荷/质量比和至少每秒0.5克的液体流动速率(更好的是至少每秒1克，最好是每秒2克)可以很容易地达到。
从喷雾装置喷出的液滴一般具有5到100微米范围内的平均液滴尺寸，液滴的峰值是大约40微米。
与传统系统相比，用杀虫剂组合物的液滴射杀飞虫的改进方法大致具有两个重要优点。首先，由于在给定的时间段内有更多的杀虫剂实际作用在每只飞虫上，所以击落率得以提高。第二，在杀虫剂产品的活性成分更少的情况下仍能保持当前这种击落率。
为了使本发明更容易理解，下面将参照附图进行描述，其中：
图1是体现本发明的喷雾装置的截面示意图；
图2是图1中所示的阀组件的截面图，更详细地表示了某些元件；
图3是图1中所示组件的致动器插入件的截面图；
图4是以更大比例表示的致动器插入件的一部分的侧视图，表示了双层加电的原理；
图5是从致动器插入件中小孔的外侧看过去的端视图，表示了几种可替换的结构；
图6.1到6.9表示了从方向A看过去的图3所示喷头孔腔的不同结构；
图7.1到7.30表示了从方向A看过去的图3所示喷头孔腔的另外几种不同结构；
图8表示了从方向B看过去的图3所示喷头的涡旋腔的第一种结构；
图9.1到9.8表示了从方向B看过去的图3所示喷头的涡旋腔的不同结构；
图10A是另一种致动器的局部放大侧视图，表示了插入件和机械破碎装置；
图10B是图8A所示机械破碎装置的端视图；
图11是表示落到限定范围内的飞蝇上的杀虫剂量的图表；
图12是表示随着加在杀虫剂液滴上的电荷的增加，在杀虫剂作用下被击落的飞蝇是怎样增加的图表；以及
图13是表示当采用带有图7.1所示喷头孔腔的喷雾装置与具有相同喷射率的圆孔相比较时，被击落的飞蝇是怎样增加的图表。
参见图1和图2，图中表示了根据本发明所述的喷雾式喷射装置。它包括一个罐1，该罐由铝或涂漆或不涂漆的锡板等以通常的方式制成，它形成了用于容纳液体3的容器2，所述液体3具有导电性，使得液滴能够携带静电荷。在罐中还盛有压力气体，这些气体能够迫使液体3通过一个导管系统和致动器组件5而排出罐1，所述导管系统包括一个汲水管4和一个阀。汲水管4包括一个末端6和另一端7，末端6位于罐1的底部周边部分，另一端7与阀组件的尾部元件8相连。尾部元件8由安装组件9固定，所述安装组件9装配在罐的顶部开口中，并且该尾部元件8包括下部10，所述下部10形成了尾部元件孔11，汲水管4的端部7与孔11相连。尾部元件包括一个孔腔12，孔腔12在下部11处的直径相对较小，而在其上部13处的直径相对较大。阀组件还包括一个阀杆管14，该管14安装在尾部元件的孔腔12中并克服弹簧15的作用沿轴向设置在孔腔12中。阀杆14包括一个内部孔腔16，所述孔腔16具有一个或者多个横向的开口(杆孔)17(见图2)。
阀组件包括一个具有中央孔腔19的致动器18，所述中央孔腔19容纳阀杆14，使得阀杆管14的孔腔16与致动器的孔腔19相通。在致动器中垂直于孔腔19延伸的一条通道20将孔腔19与凹槽连接，所述凹槽包括一个柱杆21，在所述柱杆21上安装有一个喷头，所述喷头呈插入件22的型式，其包括一个与通道20连通的孔23。
在阀杆14的外表面之间带有弹性材料制成的环24，通常，该密封环将阀杆14的横向开口17封闭。阀组件的结构是这样的，即当手工压下致动器18时，它能克服弹簧15的作用将阀杆14压下，如图2所示，使密封环24不再封闭横向开口17。在这种结构中，在容器2到喷头孔23之间提供一条通路，使液体在罐中气压作用下能够通过导管系统被压入喷头，所示导管系统包括汲水管4、尾部元件孔腔12、阀杆孔腔16、致动器孔腔19和通道20。
在尾部元件8的壁上制有一个孔27(图1中未示)，该孔27构成了一个蒸汽相阀门，借助于该阀门，容器2内的气压能够直接作用到流经阀组件的液体上。这就增强了液体流动的紊流度。已经发现，如果孔27的直径至少为0.76mm，就能提供更多的电荷。
将阀杆孔腔16与尾部元件孔腔12相连的横向开口17最好是呈两个小孔的型式，每个小孔的直径均不大于0.51mm以增加静电荷的产生量。另外，汲水管4的直径最好尽可能小，例如1.2mm，以增加施加到液体上的电荷。另外，如果尾部元件孔11的直径尽可能小，例如不超过约0.6mm，则电荷产生量会增加。
现在参见图3，图中表示了经放大的图1和图2所示装置的致动器插入件的截面图。
参见图4，当液体3流经通道20时，在液体3中和环绕体25上发生双层充电。某一种极性的电荷在液体中积聚，而相反极性的电荷在环绕体25上积聚。这是双层充电的原理。随着液体从孔23中排出，液体3中的电荷从环绕体25上的电荷中分离或分开。在液体从孔中排出的时候，该液体变成许多液滴26，并且每一个液滴根据电荷分离情况而带上一种极性。
通过改变上述喷雾装置中某些部件的参数，可以改变当液滴26从孔23排出时其上所带的电荷量。例如汲水管4的内径可位于1.27mm和3.00mm之间并用聚合物材料制成，例如由聚乙烯或聚丙烯制成。尾部元件孔11的直径最好在0.64mm的范围内，但是可以更大或更小些。小直径的尾部元件孔最好换成较大一点的。
横向开口17的直径最好在0.51mm到0.61mm的范围内，但是可以更大或更小些。小直径的横向开口最好换成较大一点的。尽管可以采用任何数目的横向开口，但最好仅用少量的横向开口17，即采用两个或三个范围内的横向开口。蒸汽相阀门27的直径最好在0.76mm到1.17mm的范围内，但是也可以将其替换成任何尺寸或者根本不采用它。较大直径的蒸汽相阀门最好换成较小的。
致动器18的参数也很重要。致动器插入件22可以用任何聚合物材料制成，例如乙缩醛、聚酯、聚氯乙烯(PVC)、尼龙或聚丙烯。孔腔出口的直径最好在0.3mm到0.9mm的范围内，但也可以是任何尺寸。
孔23的形状非常重要。在已知型式的喷雾装置中，孔是圆形的。已经发现通过将孔制成非圆形，可以增加从喷雾装置中排出的液滴的电荷/质量比。这种孔增加了液体和插入件22内表面之间的接触面积(见图4)。这还增强了双层充电以及在液体3和插入件22表面之间的发生的电荷分离效果。非圆形的孔可以是诸如星形、十字形或可以包括任何其它数量的通道。这些通道可具有尖顶、圆形或方形末端，且必须具有由最窄通道的尺寸所决定的最小宽度，该尺寸应能够使一般配方的液体可从喷雾装置中成功地喷出。
图5表示了孔23的几种不同结构。叶状孔的一个实例是具有四瓣的孔，其最大尺寸是0.46mm，每个瓣均制成半圆形，其半径是0.115mm。该孔在图5(a)中显示。所述孔与半径为0.205mm的圆孔具有相同的横截面积，但是周长增大14％且L/a比率大于11，其中L以mm计量而a以mm2计量。当家用喷雾杀虫剂的配方液体穿过插入件从喷雾装置中喷出时，这种结构可以得到更大的电荷/质量比。例如，当采用家用喷雾杀虫剂“Mortein Ultra LowAllergenic”(由澳大利亚Reckitt & Colman公司制造)时，电荷/质量比从采用直径0.41mm圆孔插入件时的-5.7×10-5C/kg上升到采用图5(a)所示0.46mm四瓣插入件时的-1.8×10-4C/kg。应该理解到液体流过的孔23的通道长度与孔的周长相比很小。
图5(b)显示了两个用于致动器插入件的不同尺寸的孔，每个孔都具有三个等间距的矩形通道，以增加在充电的液体和孔的内表面之间的边界接触面积，图5(c)显示了两个不同尺寸的孔，每个孔具有四个等间距的矩形通道。图5(d)显示了一个单独的孔，它具有四个等间距的圆形通道。根据本发明的优选实施例，孔23可具有多种特定结构中的一种结构。这种孔的实例显示在图6.1到6.9中以及图7.1到7.30中。在这些图中，孔均以序号31表示，而确定孔的实体部分均以序号30表示。在每一种情况下，确定孔的实体部分在孔腔出口处的总周长以L(单位mm)表示，而a(单位mm)是孔腔出口处的孔总面积，L和a的值如图所示。在大多数情况下，L/a超过10，并且已发现这种条件特别利于增加电荷，因为这意味着喷头和穿过喷头的液体之间的接触面积增加了。
为了在不减少横截面积a的情况下产生很高的L/a比率，使该比率达到仅允许较低液流速率的值，可以采用许多不同的结构。因此，例如可以采用喷头孔结构，(i)其中孔腔出口包括多个弓形的孔(带有或不带中央孔)，如图6.1到6.7，图7.1到7.5，图7.12，7.15，7.16，7.17，7.19，7.20，7.25，7.30所示；(ii)其中出口部分包括多个扇形的孔，如图7.6到7.8和图7.13所示；(iii)其中这些孔一起构成了栅栏或栅格形的出口，如图7.9到7.11和图7.22所示；(iv)其中出口大致为十字形，如图6.8到6.9，图7.21，7.28和图7.29所示；(v)其中这些孔一起构成了同心环形的出口，如图7.14所示；以及这些形状的组合，如图7.18，7.21，7.24，7.27，7.28和7.29所示。特别推荐的喷头形状是这样的，即舌状部分伸入到液流中并可以振动，如图7.10，7.13，7.14，7.23，7.26所示。这种振动特性能够增强充电效果，因为电荷会从双电子层中分散到主要液体部分中。
现在参见图8，图中表示了喷头22的涡旋腔35的一种可能结构的平面图。涡旋腔包括4个等间距的横向通道36，这些通道36与环绕孔23的中央区域37相切。使用时，在压力气体作用下从容器2排出的液体沿通道20前进并撞击与通道纵向轴线垂直的通道36。所述通道是这样布置的，即液体在进入中央区域37以及孔23之前会沿圆周运动。因此，液体被迫进行显著的紊流运动，从而增加了液体中的静电荷。
图9表示了涡旋腔35的不同结构。在每一种情况下，涡旋腔都包括两个或多个横向通道36，用于将液体沿切向供给到中央区域37，以使流经其中的液体发生紊流运动。
图10A和10B表示了一种机械破碎装置41，它可与插入件22一起使用以增加液滴上的电荷。图10B表示了这种装置，它包括一个圆盘42，圆盘42具有一个中央孔43并在一个表面上具有四个槽44。这些槽44是弯曲的并大致沿径向延伸(如图所示)且与中央孔43相连。槽44的数量可以是任意的并且孔43不一定精确地位于中心。
图10A表示了包含破碎装置41的另一种致动器。通道23通过具有前表面47的中央凸台46与环形腔45相连。破碎装置41安装在插入件22的内表面上，其径向延伸槽44面对凸台46。沿通道20流动的液体40进入环绕中央凸台46的环形腔45，再在前表面47上沿径向向内流动。在此期间，液体经过形成有径向延伸槽44的破碎装置的表面并沿槽流动。这使液体散碎并增加了液体中的电荷。附加了电荷的液体流经装置41中的孔43而流到插入件24的孔23上。
在本发明的一个实施例中，通过采用图10A和10B所示的机械破碎装置(所述破碎装置带有孔23，该孔23具有图5a所示的前述叶状结构)，由喷雾装置喷出的杀虫剂产品“Mortein Ultra Low Allergenic”(澳大利亚Reckitt & Colman公司)的液滴的电荷/质量比从-3×10-5C/kg增加到-3×10-4C/kg。这是该装置与具有下述参数的喷射装置的其它元件相结合而实现的：聚乙烯汲水管4的直径为3.00mm，尾部元件孔11的直径为1.27mm，四个横向开口17的直径为0.61mm，蒸汽阀门孔27的直径为0.76mm。
下面将参照以下实例进一步描述本发明，这些实例表现了怎样通过增加液滴上的电荷而提高飞虫命中率的。
实施例1
设计一种荧光测定分析法。通过冷冻一个小时而将红头丽蝇活活杀死。然后将它们从冷冻器中移出并放置两个小时直至再次达到室温。每只蝇子都经过称重并分别通过精致的昆虫钉(E3)钉在尼龙杆上，所述昆虫钉穿过蝇子胸腔的一侧。盛有Mortein Ultra Low Allergenic杀虫剂(澳大利亚Reckitt & Colman公司)的标准喷雾罐经过称重、充分摇动并置于与位于电隔离的塑料夹持器中的蝇子相距1.8米的地方，所述杀虫剂带有加入配方中的0.5％的“荧光素”(酸性黄色染料73，Aldrich)。将罐子对齐而使蝇子位于从喷雾罐喷出的产品液滴流的中央。
向蝇子上喷射两秒钟的产品液滴喷雾。再将蝇子迅速从钉子上取下，并将其置于包含5ml冷磷酸缓冲溶液的小瓶子中(pH＝6.8，0.1MNa2HPO4+NaH2PO4H2O)。这个罐子再次被称重以计算在试验过程中排出的产品量。包含蝇子的小瓶子被密封、摇晃并储藏在一个冷且黑的环境中24小时，此后用洁净且干燥的镊子将蝇子小心地取出。包含了从蝇子上洗下的荧光跟踪剂的缓冲液小瓶被置于冰箱中并保持黑暗和冷却，直到进行分析时为止。对于标准的喷雾杀虫剂产品来说，要按这种方式重复进行十一次操作。
通过从高压电源向罐子的接缝处施加电压，从喷雾罐中喷出的液滴上的电荷值人为地上升到电荷/质量比大约为1×10-4C/kg的水平。在施加给罐子-10kV电压的情况下重复进行15次上述实验，而在施加给罐子+10kV电压的情况下重复进行12次实验。
为了对小瓶内含物进行分析，对于每个小瓶都取出3ml的等分试样，并且溶液中的荧光跟踪剂的量均通过在490nm的激发波长和515nm的发射波长下操作的Perkin-Elmer LS3-R荧光计进行分析测量。对于一个缓冲溶液试样来说，该荧光计是空白的，在所述缓冲溶液中未被喷射的蝇子已经放置了24小时。通过用微型施加器向蝇子施加已知量的杀虫剂并将蝇子置于5ml的缓冲溶液中24小时，可以获得标准校正曲线。
平均分析结果在图11中给出，图中表示了将杀虫剂产品的电荷/质量比从-3×10-5C/kg上升到-2×10-4C/kg(通过向喷雾罐施加-10kV的电压)会增加产品落到蝇子上的平均体积，即从0.34μl增加到0.47μl，增加了35％。同样，当电荷/质量比上升到+3×10-4C/kg(通过向喷雾罐施加+10kV的电压)时，杀虫剂产品落到蝇子上的平均体积增加到0.40μl，增加了18％。
图11所示的结果表现了95％的置信度。
杀虫剂液滴上的电荷/质量比也可以通过改变本发明的喷雾装置元件来提高。当标准的致动器被小型致动器代替时，Mortein Ultra LowAllergenic杀虫剂(澳大利亚Reckitt & Colman公司)上可获得-3×10-4C/kg的平均电荷/质量比，所述小型致动器由0.46mm的插入件孔构成，并在内表面上带有如参照图10A和10B所述的机械破碎装置。标准致动器是不带插入件的两件式喷雾盖致动器。通过向罐子接缝上直接施加电荷，在喷射时这一电荷/质量比足以增加38％。
实施例2
家蝇的增强击落效果
在英国标准尺寸飞蝇空间测量方法下进行击落实验，所述空间长400cm、宽290cm、高250cm。该空间由荧光灯均匀地照亮，并保持在22.0±3.0℃的温度。对于所有的实验，都采用放置了3至7天的25只公家蝇和25只母家蝇。家用杀虫剂的喷雾罐通过一个铜螺钉被置于电隔离的塑料夹持器上，所述铜螺钉与罐子上的一块区域接触，该区域上的油漆已被去除。通过按压罐子夹持器的手柄，杀虫剂产品喷出1±0.1秒钟。在1秒钟后，将飞蝇释放到距离罐子180cm的杀虫剂气流中。在喷出杀虫剂0.5、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、6.0、8.0和12.0分钟时，计算不能正常运动的飞蝇数量。对于每一变量至少重复5次实验。将结果收集起来并利用概率分析方法进行分析，从而形成了KDT50(至击落50％飞蝇的时间)值。
用于这些实验的杀虫剂产品是“黑旗(Black Flag)”(澳大利亚Reckitt& Colman公司)。研究两次实验情况，即普通喷雾杀虫剂的效果和对罐子施加了-10kV电压的相同喷雾杀虫剂的效果。标准产品具有大约-1×10-8C/kg的电荷/质量比，而在喷射时对罐子施加-10kV电压的情况下该值升高到-1×10-4C/kg。高压是以前面实施例所述的方式施加的。对于两次实验均进行几次重复。结果如图12所示。
图12中的曲线表示了具有增强电荷/质量比的“黑旗”杀虫剂液滴比普通产品的杀蝇速率要快。通过概率分析得出普通产品的KDT50需2分22秒，而增强电荷产品仅需1分41秒。
尽管上文特别描述了本发明用于喷雾罐中的液体杀虫产品的情况，但是本发明也同样可以用于其它杀虫产品，例如浆状或乳液状产品。
实施例3
用下述成分制备成杀虫剂组合物：
  重量百分比
    液化石油气     40％
    C13碳氢化合物溶剂     8％
    水     50％
    聚甘油油酸酯     1％
    反丙烯除虫菊，生物灭虫菊     1％
将这种组合物装入锡板喷雾罐中，所述罐具有阀组件，包括一个3.00mm的聚丙烯汲水管、1.27mm的壳体孔、0.64mm蒸汽相阀门和2×0.61mm的阀杆孔。对两次喷射加以比较，一次是用具有直径为0.85mm圆孔的单件式致动器，另一次是用具有附图7.1所示的插入件的两件式按钮型致动器。用这两种致动器所得到的喷射特性曲线很相似。用0.85mm圆孔得到的杀虫剂电荷/质量比是-2.52×10-5C/kg，而用图7.1所示孔得到的电荷/质量比是-1.6×10-4C/kg。
根据CERIT(昆虫学研究和杀虫技术中心)空间喷射协议CE/HF-HM/FIK1.001/08/96，将采用两种不同杀虫剂所得的家蝇击落率和死亡率进行比较。所述空间喷射协议是用于对在被喷射空间的室压下所封装杀虫剂的使用方法进行模拟，而不是针对被击落的飞虫。用微机控制该过程的关键因素，包括罐子的校准和喷射、飞虫的释放、击落数目的计时、腔室的排空和数据的存储。
试验腔室长3.82m、宽3.33m、高2.47m，并且下面的第三层壁向内倾斜以减小飞虫落下的地板面积。每次重复实验都采用至少50只健康的家蝇，这些家蝇至少被放置了3-7天并且性别比例适当(大约1∶1)。
每个杀虫剂分配器的传送速率通过启动约2秒钟来进行校准，并通过精确的喷射持续时间来区分在该期间内喷出的质量。这一操作由计算机自动控制。分配器被置于试验腔室内，邻近于门口，并处于该空间宽度的中心处。分配器的致动器距壁220mm、距天花板700mm。将飞虫从腔室宽度的中心位置处释放，该地点高于地板0.7m并位于分配器的致动器的前方3.0m。将2.0±0.2克的杀虫剂喷射到该空间内，并且在喷射结束后10.0±0.1秒后释放飞蝇。在1、2、3、4、5、6、8、12、16和20分钟时从试验腔室外面通过观察窗用肉眼估算击落量。操作者在试验期间不进入腔室。对于每一变量都进行至少5次重复实验。实验的顺序是随机的。
在每次实验之后都将飞虫小心地收集到收集腔中。被击落的飞虫用软刷轻轻扫除，而所有仍在飞的飞虫用捕蝶网抓住。将飞蝇置于25.0±2.0°中24小时，并供给食物和水。在这段时间之后记录死亡率。
在每次实验之后，以每分钟大约10立方米的速率通过天花板通风口泵入空气至少15分钟，以将试验腔室清空。为了检查试验腔室中的污染物，在每天最后一次实验后进行控制检测。这是在不向腔室中喷射任何喷雾杀虫剂的情况下重复上述过程的。如果在实验结束后有超过10％的飞虫被击落，那么该空间被认为是污染了的，在这种情况下，这一天所有的结果都应被放弃。该腔室应清洗并由于污染的原因而要重新做实验。如果特定量的配方成分超量了，则任一次实验的结果也应被放弃。
图13表示了结果，这些结果来自于5次重复实验的平均值。这些结果表明，当杀虫剂液滴的电荷/质量比是-1.06×10-4C/kg时，与-2.52×10-5C/kg时相比较，家蝇的击落量提高了。通过概率分析得出，具有-2.52×10-5C/kg的电荷/质量比的杀虫剂的KDT50需701秒，而具有1.06×10-4C/kg的电荷/质量比的杀虫剂的KDT50需465秒。平均KDT50的参数分析表现出：高电荷杀虫剂的快速击落飞虫的效果非常明显并很令人满意。

Claims (26)

1.一种杀死飞虫的方法，该方法包括：向具有飞虫的空气中喷射杀虫剂组合物液滴，在喷射过程中通过双层充电以及电荷分离而向所述液滴施加单一极性的电荷，单一极性的电荷处于使所述液滴具有至少为+/-1×10-4C/kg的电荷/质量比的水平。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，杀虫剂组合物从一个喷雾装置中被喷出，所述喷雾装置能够在压力作用下被机械操纵。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，喷雾装置是家用喷雾装置。
4.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，杀虫剂组合物是一种液体或一种浆体。
5.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，杀虫剂组合物是一种乳状液。
6.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，液滴具有从5到100um范围内的平均直径。
7.一种喷射装置，它能够通过双层充电和电荷分离而向要喷出的组合物液滴施加单一极性的电荷，使电荷/质量比达到至少+/-1×10-4C/kg，该喷射装置包括：
i)一个用于容纳液体组合物的容器；
ii)一个喷头，液体能够通过该喷头以液滴喷雾的形式排出；以及
iii)一个导管系统，用于将组合物从容器供给到喷头，其中：
a)喷头具有一个孔腔，液体能够通过该孔腔从该装置排出，该孔腔出口的L/a比率至少为10，其中L是以mm为单位的确定该孔腔出口的周长，a是以mm2为单位的孔腔出口的横截面积；以及
b)该装置构造成使得液滴在至少每秒0.5克的流动速率以及具有至少+/-1×10-4C/kg的电荷/质量比的状态下从喷头排出。
8.如权利要求7所述的喷射装置，其特征在于，喷头是致动器中的一个插入件。
9.如权利要求7或8所述的喷射装置，其特征在于，L/a比率至少是12。
10.如权利要求7至9中任一项所述的喷射装置，其特征在于，孔腔出口具有曲线形周边。
11.如权利要求7至10中任一项所述的喷射装置，其特征在于，喷头构造成使得孔腔出口包括多个弓形孔。
12.如权利要求7至10中任一项所述的喷射装置，其特征在于，孔腔出口还包括一个或多个中央孔。
13.如权利要求7至10中任一项所述的喷射装置，其特征在于，喷头构造成使得孔腔出口包括多个扇形部分。
14.如权利要求7至10中任一项所述的喷射装置，其特征在于，喷头构造成使得孔腔出口由一个栅栏或栅格构成。
15.如权利要求7至10中任一项所述的喷射装置，其特征在于，喷头构造成使得孔腔出口为大致十字形孔的形式。
16.如权利要求7至10中任一项所述的喷射装置，其特征在于，喷头构造成使得孔腔出口包括多个同心环形式的孔。
17.如权利要求7至10中任一项所述的喷射装置，其特征在于，喷头构造成使得该孔腔出口在该孔腔内包括一个舌状凸起，该凸起能够振动。
18.一种喷射装置，它能够通过双层充电和电荷分离而向要喷出的组合物液滴施加单一极性的电荷，使电荷/质量比达到至少+/-1×10-4C/kg，该喷射装置包括：
i)一个用于容纳液体组合物的容器；
ii)一个喷头，液体能够通过该喷头以液滴喷雾的形式排出；以及
iii)一个导管系统，用于将组合物从容器供给到喷头，其中：
a)喷头具有一个孔腔，液体能够通过该孔腔从装置排出，该孔腔具有一个出口，出口具有曲线周边，其L/a比率至少为8，最好至少为10，其中L是以mm为单位的确定孔腔出口的周长，a是以mm2为单位的孔腔出口的横截面积；以及
b)该装置构造成使得液滴在至少每秒0.4克、最好是至少每秒0.5克的流动速率以及具有至少+/-1×10-4C/kg的电荷/质量比的状态下从喷头排出。
19.如权利要求7至18中任一项所述的喷射装置，它是一个包括阀组件的喷雾装置，所述阀组件包括：
    i)一个阀杆，它安装成相对于一个尾部元件能直线移动，和
    ii)一个致动器，用于在封闭的第一位置和打开的第二位置之间移动阀杆，在第二位置上阀杆与尾部元件连通，喷头位于致动器中并与阀杆连通，导管系统包括阀杆、尾部元件和汲水管，汲水管将尾部元件与容器相连，液体通过该容器的导管系统在容器内的压力气体作用下从容器被驱动到喷嘴。
20.如权利要求19所述的喷雾器，其特征在于，喷头包括一个构成导管系统一部分的涡旋腔。
21.如权利要求19或20所述的喷雾器，其特征在于，在阀杆上提供有开口以用于与尾部元件连通，所述开口制成为两个小孔的形式，每个小孔的直径均在0.51mm到0.61mm之间。
22.如权利要求19至21中任一项所述的喷雾器，其特征在于，尾部元件包括一个开口，以使容器内的气体直接作用到尾部元件中的液体上，所述开口的直径至少为0.76mm。
23.如权利要求19至22中任一项所述的喷雾器，其特征在于，汲水管与尾部元件内的开口相连，所述开口的直径为0.64mm或更小。
24.如权利要求19所述的喷雾器，还包括一个机械破碎装置，该装置位于致动器中，它能打碎液体组合物，使液滴具有附加电荷。
25.如权利要求24所述的喷雾器，其特征在于，机械破碎装置包括一个盘，该盘具有大致沿径向延伸的槽，这些槽与致动器的表面一起作用以驱使液体组合物流动通过槽。
26.如权利要求8至25中任一项所述的喷雾器，其特征在于，插入件由聚合物材料制成，例如由乙缩醛、聚酯、聚氯乙烯、尼龙或聚丙烯制成。
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