本发明提供一种用于回收动物粪便的装置，包括握把部和具有表面的铲斗及/或耙部。铲斗及/或耙部接触粪便以便移除粪便，并且铲斗及/或耙部的表面的一部分包括涂层，其中涂层具有小于或等于1.0的摩擦系数(μ)以及90°或更大的接触角。
铲斗部，具有工作表面，其中所述铲斗部的至少所述工作表面接触所述粪便以移除所述粪便；
喷洗装置，与至少所述握把部耦合并构造成有助于将动物粪便从所述铲斗部的工作表面移除，所述喷洗装置包括：贮存器；
至少一出口，与所述贮存器及所述泵流体连通，且所述至少一出口位于紧邻的所述铲斗部的至少所述工作表面；以及扳柄，构造成可致动所述泵，藉此泵可强迫冲洗溶液通过所述至少一出口，所述至少一出口可构造成将所述冲洗溶液射向所述铲斗部的所述工作表面；
其中所述握把部界定轴线，所述铲斗部的所述工作表面被定位成与所述握把部轴线成界于30-80度的夹角β，且当所述铲斗部被提离地面时，动物粪便可滞留在所述铲斗部的至少所述工作表面内；并且其中所述铲斗部的所述工作表面的至少一部分包括涂层，其中所述涂层具有小于或等于1.0的摩擦系数（μ）以及相对于动物废物具有90°-150°的接触角。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述涂层包含含氟聚合物。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述涂层包含镍。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述涂层包含二硫化钼。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述涂层包含聚硅氧烷聚合物。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铲斗部包括聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
7.一种提供具有相对易于清洁的工作表面的拾便器的方法，包括：提供一种用于回收动物粪便的装置，包括：
铲斗部，具有工作表面，其中所述铲斗部的至少所述工作表面接触所述粪便以移除所述粪便；
喷洗装置，与至少所述握把部耦合并构造成有助于将动物粪便从所述铲斗部的工作表面移除，所述喷洗装置包括：贮存器；
至少一出口，与所述贮存器及所述泵流体连通，且所述至少一出口位于紧邻的所述铲斗部的至少所述工作表面；以及扳柄，构造成可致动所述泵，藉此泵可强迫冲洗溶液通过所述至少一出口，所述至少一出口可构造成将所述冲洗溶液射向所述铲斗部的所述工作表面；
其中所述握把部界定轴线，所述铲斗部的所述工作表面被定位成与所述握把部轴线成界于30-80度的夹角β，且当所述铲斗部被提离地面时，动物粪便可滞留在所述铲斗部的至少所述工作表面内；以及在所述铲斗部的所述工作表面的至少一部分上涂覆涂层，其中所述涂层具有小于或等于1.0的摩擦系数（μ）以及相对于动物废物具有90°-150°的接触角。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂层包含含氟聚合物。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂层包含镍。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂层包含二硫化钼。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂层包含聚硅氧烷聚合物。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂覆包括包覆成型。
13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂覆包括喷涂。
14.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂覆包括物理蒸气沉积。
15.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述铲斗部包括聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
16.一种从工作表面回收动物的固体废物的方法，包括：提供一种用于回收动物的固体废物的装置，包括：握把部；
铲斗部，具有工作表面，其中所述铲斗部的至少所述工作表面接触所述动物的固体废物以移除所述动物的固体废物；
喷洗装置，与至少所述握把部耦合并构造成有助于将动物的固体废物从所述铲斗部的工作表面移除，所述喷洗装置包括：贮存器；
至少一出口，与所述贮存器及所述泵流体连通，且所述至少一出口位于紧邻的所述铲斗部的至少所述工作表面；以及扳柄，构造成可致动所述泵，藉此泵可强迫冲洗溶液通过所述至少一出口，所述至少一出口可构造成将所述冲洗溶液射向所述铲斗部的所述工作表面；
其中所述握把部界定轴线，所述铲斗部的所述工作表面被定位成与所述握把部轴线成界于30-80度的夹角β，且当铲斗部被提离地面时，动物的固体废物可滞留在所述铲斗部的所述工作表面内；以及滑动所述铲斗部的至少所述工作表面在所述动物的固体废物之下，藉由所述铲斗部的至少所述工作表面朝所述握把部倾斜以容纳和控制动物的固体废物。
其中所述铲斗部的所述工作表面的至少一部分包括涂层，其中所述涂层具有小于或等于1.0的摩擦系数（μ）以及相对于动物废物具有90°-150°的接触角。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括经由所述喷洗装置利用水或消毒溶液冲洗所述铲斗部的所述工作表面。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述铲斗部包括聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
一种用于回收动物粪便的装置及方法
[0001] 与相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请案主张基于在2008年11月7日提出申请的美国专利申请案第12/267,424号的申请日的权利，该美国专利申请案的教示内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及用于移除表面上的固态动物废物的通常被称为“拾便器(pooper scooper)”的装置，且更具体而言，涉及在铲斗推动部(scoop pusher portion)上提供相对易于清洁的表面，并提供通常不会粘附动物废物的表面。
背景技术
[0004] 动物粪便，特别是来自家养的狗和猫的粪便，可能会成为人们草坪上令人讨厌的东西，并且清洁此类东西可能是令人相当不愉快的工作。具有人行道、街道和走道的现代城市并不提供供动物排泄的自然区域。这在在有限的空间内具有大量动物的城市中尤其如此。因此，在许多城市，可能要求遛狗或猫的宠物主人移除其宠物产生的粪便。
[0005] 市场上已有众多的装置用于使收集过程更卫生，包括铲子、铲斗、能够固定塑料袋的钳子状装置、以及可形成铲斗且甚至可封闭以完全包纳粪便的各种折叠的硬纸板型材。
[0006] 授予Four Paws Products有限公司的美国专利第5,601,321号涉及一种具有一对协同操作的铲斗的装置，该对协同操作的铲斗以枢转的方式连接并经弹簧加载。可通过挤压握把来致动铲斗，握把会使铲斗分离，然后可由铲斗封装粪便。释放握把便可使铲斗闭合。铲斗可具有一系列叉齿(tine)或相互作用的叉部，以协助移除草地表面上的粪便。
[0007] 此种装置可具有防止与粪便进行任何直接接触并提供一次性粪便容器的用途。然而，在清理此种动物废物的过程中，上述此类装置可能会与粪便接触，且如果装置不是一次性类型的装置，则必须对装置进行清洁。
[0008] 本发明提供一种用于此类装置上的易于清洁的低摩擦涂层，以方便清洁。
发明内容
[0009] 在第一方面中，本发明涉及一种用于回收动物粪便的装置。该装置可包括握把部和具有表面的铲斗及/或耙部，其中铲斗及/或耙部接触粪便以进行移除。铲斗及/或耙部的表面的至少一部分可包括涂层，其中该涂层具有小于或等于1.0的摩擦系数(μ)以及相对于动物废物具有90°或更大的接触角。
[0010] 在第二方面中，本发明涉及一种提供具有相对易于清洁的表面的拾便器的方法。该方法可包括：提供拾便器，拾便器具有可与动物粪便进行接触的铲斗及/或耙部，铲斗及/或耙部具有表面；以及在铲斗及/或耙部上涂覆涂层，其中铲斗及/或耙部的表面的至少一部分包括涂层，其中涂层具有小于或等于1.0的摩擦系数(μ)以及相对于动物废物具有
90°或更大的接触角。
[0011] 在第三方面中，本发明涉及一种回收动物的固体废物的方法。该方法可包括提供拾便器和回收动物的固体废物。拾便器可包括可与动物粪便进行接触的铲斗及/或耙部，铲斗及/或耙部具有涂覆有涂层的表面，其中铲斗及/或耙部的表面的至少一部分包括涂层，其中涂层具有小于或等于1.0的摩擦系数(μ)以及相对于动物废物具有90°或更大的接触角；以及回收动物的固体废物。
附图说明
[0012] 并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图用于例示本发明的实施例，并与本说明一起用于解释本发明的原理。
[0013] 图1为一种用于收集动物粪便的装置的一实例的立体图；
[0014] 图2为一种用于收集动物粪便的装置的另一实例的立体图；
[0015] 图3为一种用于收集动物粪便的装置的另一实例的立体图；
[0016] 图4例示一个测量接触角的实例；
[0017] 图5例示一种用于收集动物粪便的装置的另一实例的立体图；
[0018] 图6例示一种用于收集动物粪便的装置的另一实例的立体图；
[0019] 图7例示一种用于收集动物粪便的装置的再一实例；
[0020] 图8例示一种用于收集动物粪便的装置的又一实例；
[0021] 图9例示一种用于收集动物粪便的装置的另一实例；以及
[0022] 图10例示一种用于收集动物粪便的装置的另一实例，其中显示该装置的剖视图以示出握把的内部。
[0023] 主要元件标记说明
[0024] 110：装置 120：握把
[0025] 130：铲斗 140：表面
[0026] 210：铲子 220：握把部
[0027] 230：铲斗/铲斗部 240：“铲斗”部的表面
[0028] 310：耙装置 320：握把
[0029] 330：耙/铲斗部 340：“铲斗”部的表面
[0030] 440：固体表面 510：装置
[0031] 520：握把 530：铲斗
[0032] 540：铲斗表面 610：装置
[0033] 620：握把 630：铲斗部
[0034] 640：铲斗表面 710：装置
[0035] 720：握把 730：铲斗部
[0036] 740：铲斗表面 810：装置
[0037] 820：握把 830：铲斗部
[0038] 840：铲斗表面 850：开口
[0039] 860：袋子 910：装置
[0040] 920：握把 930：铲斗部
[0041] 940：指形环 950：枢轴点
[0042] 960：握把 970：手腕环
[0043] 1010：装置 1012：容器
[0044] 1020：握把 1022：扳柄
[0045] 1030：铲斗 1040：表面
[0046] 1044：泵 1046：开口
[0047] A-A：轴线 β：夹角 θ：
[0048] 接触角
具体实施方式
[0049] 现在，在下文中参照附图更全面地说明本发明，附图中显示本发明的优选实施例。然而，本发明可实施为多种不同的形式，而不应被解释为仅限于本说明书中所说明的实施例；而是，提供这些实施例是为了使本揭露内容详尽和完整，且将本发明的范围完全传达给所属领域的技术人员。
[0050] 本发明提供一种可涂覆至拾便器的“工作”表面的具有相对低摩擦系数的涂层，从而能够容易地清洁，例如从水管使用水进行冲洗，从而使该装置易于重复使用。
[0051] 图1例示一种装置110，装置110具有由木材、塑料、或金属抑或金属合金形成的握把120，握把120附连至铲斗130。铲斗130可为形成形状的轻质金属(例如铝)，或者可包括相对刚性的塑料模制铲斗，例如聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)制模制铲斗。在操作中，铲斗130可在某一表面上所存在的粪便之下滑动，并朝握把120倾斜以容纳和控制废物。在处置废物后，可通过清洗和擦拭来清洁铲斗130，以使铲斗的表面相对卫生。这可能是多少有些繁琐的过程，并可能产生必须随后处理的其他废物，例如纸巾、破布和清洗水。在所示的实例中，图1中的装置可包括长约3英尺的握把。然而，应了解，握把的尺寸可在几英寸至5或6英尺之间变化，包括其中的所有值和增量。
[0052] 另外，可将铲斗与图2和3中所示的铲子或其他耙装置结合使用。例如，图2中所示的铲子210可包括握把部220，握把部220附连至铲斗230。或者图3中所示的耙装置310可包括握把320和耙330，耙330包括一系列叉部或叉齿。这些装置也可接触动物粪便，并可能也需要清洁。因此，可将本文中的耙部理解为可与铲斗部一起使用以方便处理动物废物的任何种类的几何形状。
[0053] 为使此类铲斗装置的清洁相对更容易，现在可将铲斗和/或耙部涂以相对低摩擦的涂层(例如，相对于动物废物的静摩擦和/动摩擦系数(μ)小于或等于1.0)。更具体而言，所述摩擦系数的值可为0.01-1.0，包括其中的所有值及增量(以0.01为增量)。可将动物废物理解为水分含量小于或等于50％的相对呈固体的粪便。相应地，表面可为固有地排斥粪便的附着的表面，从而使用户很容易维持清洁的表面和卫生条件。
[0054] 当然，通过使用来自水龙头和/或水管的水流和/或其他合适的流体(例如消毒溶液)来冲洗，可加强清洁。在图1中，参考编号140标识铲斗部的表面，所述表面可为所选的要被涂以上述低摩擦涂层的表面其中之一。类似地，图2和图4分别提到此类装置的可被涂以上述低摩擦涂层的“铲斗”部230、330的表面240、340。因此，可能接触动物废物的任何表面均可被选择涂以低摩擦涂层，且因此受益于所存在的涂层，包括铲斗部230、330的顶部、底部和/或侧面。
[0055] 在一个实例性实施例中，铲斗部可具体而言包括金属并被涂以聚合物材料层。该材料可包括含氟聚合物，可将含氟聚合物理解成包含一个或多个碳氟键(C-F)的重复单元。例如，重复单元可包括可被标识为-[CF2CF2]-的四氟乙烯、和/或乙烯-四氟乙烯-[CH2CH2]-[CF2CF2]-。含氟聚合物还可包括全氟烷氧基四氟乙烯或氟化乙烯丙烯(fluorinated ethylene-propylene；FEP)。该材料还可包括化学式为-[OCH2]-的聚缩TM TM
醛(polyacetal)，其可以商品名DELRIN 或CELCON 获得。涂层还可包括聚硅氧烷聚合物(polysiloxane)或聚乙烯，例如超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight poly(ethylene)；UHMWPE)。可将UHMWPE理解为数均分子量超过100万的聚乙烯聚合物。
涂层还可包括聚丙烯树脂。
[0056] 另外，也可使用其他涂层材料，例如金属、金属合金或陶瓷涂层，例如无电镀镍涂层、二硫化钼基涂层、金属玻璃和/或超越陶瓷(transceramic)涂层等。
[0057] 可通过多个工艺来涂覆聚合物涂层，例如包覆成型(over-molding)、浸涂、喷涂等。可通过化学浴工艺、物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺以及热喷涂工艺来涂覆金属、金属合金或陶瓷涂层。应了解，可对待处理表面进行预处理以促进涂层粘附，例如通过移除可存在于金属表面上的任何氧化物或在为聚合物材料的情况下通过火焰或电晕处理增大待处理材料的表面能(surface energy)来进行预处理。
[0058] 在另一实例性实施例中，可在金属铲斗部上沉积无电镀镍和PTFE涂层，以提供按照ASTM D-2714试验时摩擦系数小于0.2的表面。可通过同时镀覆镍和PTFE颗粒来沉积所述涂层，或者可先沉积无电镀镍、然后使用浸渍工艺将PTFE颗粒注入无电镀镍涂层的表面。PTFE颗粒按体积可占多达约25％。
[0059] 应理解，本文中所涵盖的涂层除了在待移除的固体废物与涂层之间提供相对低的摩擦系数以外，还可改变表面的疏水性。可将疏水性理解为表面憎水的程度。疏水性可由接触角(即液体或蒸气与固体表面440交汇的角度)来量化。在图4所示的一个实施例中，涂层可提供在使用座滴法(sessile drop method)测量时大于90度的接触角θ，包括其中的所有值和增量，例如90-150度或100-130度等范围。
[0060] 可将上述涂层涂覆至众多废物回收装置的铲斗表面。例如，图5例示一种装置510，其包括铲斗530，其中铲斗表面540与可由握把520界定的轴线A-A之间的夹角β小于90度，包括30度至小于90度范围内的所有值和增量。通过此种方式，应理解，当铲斗被提离地面时，废物材料可滞留在铲斗内而不会滑离铲斗的表面，否则会由于涂层的增加而可能发生废物材料滑离铲斗的表面的情况。还应理解，此种铲斗可能不一定需要本文所揭示的涂层，且可相当于无涂层的表面。在任何情况下，此处揭示的对夹角β进行的控制可确保在铲斗握把520保持在垂直位置时，铲斗将促使废物进入铲斗的底部并可被更有效地运输。
[0061] 图6例示一装置的另一个实例，其是装置610的立体图，装置610具有铲斗部630和更小巧的握把620，铲斗部630具有一表面640。此装置可更易于储存，但使操作员更靠近废物产物。图7例示再一装置710的立体图，装置710包括握把720和两个附接至握把720的铲斗部730。铲斗部可打开和闭合，以便定位于废物的上方并包围废物，从而将废物容纳在铲斗部730之间且使废物接触铲斗表面740。图8还例示装置810的实例，装置810包括握把820和铲斗部830。铲斗部包括铲斗表面840、界定于其中一个铲斗表面中的开口850，在开口850的上方可定位袋子860，其中废物可被接纳到袋子中。尽管袋子可有助于保持废物，废物可能仍接触铲斗部。图9例示本文所涵盖的装置的又一实例，其中装置
910可包括握把920和铲斗部930，在一些实施例中，铲斗部930可为单体式(unitary)或者集成到每一握把中。另外，每一握把920均可包括指形环(finger loop)940。铲斗和握把可以枢转的方式绕枢轴点950附接在一起，以便在一起移动这些指形环时可一起移动这些铲斗部。另外，可提供供用户抓握的较大的握把960，且可提供用于携带所述装置的手腕环(wrist loop)970。
[0062] 该装置还可包括图10所示的用于冲洗带涂层的表面的加压喷洗装置。装置1010可包括握把1020和铲斗1030。另外，可在握把1020内提供用于冲洗流体的容器1012。可将用于对喷洗进行致动的扳柄1022定位在握柄1020的近端，亦即握把的靠近用户的一端。在一个实例中，扳柄可致动泵1044，泵1044可强迫冲洗剂通过一个或多个开口1046，开口
1046可靠近表面1040提供，构造成将冲洗液体射向表面1040。于是，冲洗剂可有助于将废物从表面移除。
[0063] 本说明和附图以例示方式阐述当前优选的发明实施例。本说明和附图旨在说明这些实施例且并不旨在限制本发明的范围。所属领域的技术人员将理解，根据上述教导，可对本发明作出其他更改和变化，这些更改和变化仍属于上文权利要求书的范围内。因此，在权利要求书的范围内，可按与本说明和附图的具体显示和说明不同的方式来实施本发明。
