CN101102968A - 用于药片的改良投放器以及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于药片的改良投放器以及使用方法。具体地说，本发明涉及一种用于药片(40)的改良投放器(20)，所述药片(20)含有可溶解的组合物或由该可溶解的组合物组成，当该药片与水接触时，将一种以上的化学化合物洗脱至水中。更具体地说，本发明涉及这样的用于药片的改良投放器，根据本发明的一个方面，所述用于药片的改良投放器对于水处理设备特别有用或可以形成该水处理设备的一部分，尤其是所述水处理设备为可用于水纯化的设备时。
Description
技术领域
本发明涉及用于药片的改良投放器，所述药片含有化学组合物或者由化学组合物组成，当该药片与诸如水或其他液体等液体接触时，会将一种以上的化学化合物洗脱到所述液体中。
背景技术
缺乏适用于人类消耗的安全、卫生的水(“饮用水”)是影响到全球很多人群的问题。虽然对于许多人而言，可靠的饮用水来源可从井或者市政水源获得，但是世界上仍有很多人依赖于不可靠水源来获得他们的饮用水。这些不可靠的饮用水来源的品质和稳定性(consistency)可能会发生变化，并经常是疾病或者流行病的起因，所述疾病和流行病当然是希望避免的。
虽然已知有多项技术可用于水纯化，以使水对于人类消耗而言是可以饮用和安全的，但是其中某些技术要求有昂贵的设备或者大型处理工厂，这限制了这些技术只能在固定的地点使用，从而使所述经过处理已经变得可以饮用的水需要进一步输送至最终消费者，这可能在接收到水之前有杂质被引入到水中。其他现有技术适用于点式使用，即容易携带、可进行安装并可以自由地移动，然而许多这样的系统要求存在可靠的电源，而所述电源可能无法可靠地得到或者根本没有电源。还有其他一些现有技术是便携式的并且不需要电源。这类技术通常采用一个以上的过滤器，该过滤器可能还得与一种以上的用于处理水以使水可饮用的化学组合物联合使用。也已知有使用这样的化学组合物，该化学组合物被直接用于处理一定体积的水，例如在诸如桶、盆、大水罐等容器中的一定体积的水，所述处理是通过如下方法完成的，即，直接将药片投放到所述体积的水中，使所述药片溶解，并有一种以上的化学化合物被直接洗脱到水中，从而使水变得可以饮用。
然而，这些现有技术和现有技术设备并非没有削弱或妨碍其功用的缺点。例如，仅仅基于过滤的设备不能有效地处理微生物，所述微生物小至足以通过过滤介质并保持活性。基于提供一种以上直接用于处理一定体积的水的化学组合物的粉末、药片或饼块的技术往往不是完全有效并经常有不愉快的残留味道，虽然经过处理的水可以饮用，并对人类消耗和使用是完全安全的，但仍然影响了其使用。
发明内容
本发明的各种特征克服了这些技术缺点，不过应当理解，本发明的某些特征以及其操作的基本原理可适用于其他技术领域以及其他用途，但在此并没有必要对这些进行具体叙述。
本发明的第一方面涉及用于药片的改良投放器，所述药片可用于通过该药片在与水接触时的溶解而释放一种以上可用于处理水的化学组合物，特别是向水中提供净化和/或消毒组合物。
本发明的第二方面提供了根据本发明第一方面的改良投放器，其中，所述药片用于将消毒组合物从该药片提供到水中。
本发明的第三方面提供了根据本发明第一方面的改良投放器，其中，所述药片用于将净化组合物从药片提供到水中。
根据本发明的第四方面，提供了水处理设备，所述水处理设备在其构造中包括用于药片的改良投放器，所述药片可用于通过该药片与水接触时的溶解而洗脱出一种以上可用于处理水的化学组合物。
根据本发明的第五方面，提供了根据本发明第四方面的水处理设备，所述水处理设备特别适用于处理一定量的水并使之可以饮用。
根据本发明的第六方面，提供了根据本发明第五方面的水处理装置的用途。
根据本发明的第七方面，提供了用于处理供给水的方法，所述方法包括以下步骤：
将药片提供至用于该药片的改良投放器，所述药片可溶于水，并且在溶解过程中将一种以上化学化合物直接洗脱至水中，
将一定量的水提供至用于所述药片的所述改良投放器，以使所述改良投放器中的所述药片溶解。
根据本发明的第八方面，提供了根据本发明第七方面的方法，其中，洗脱至水中的一种以上的所述化学化合物使水可以饮用。
根据本发明的第九方面，提供了根据本发明第八方面的方法，其中，洗脱至水中的一种以上的所述化学化合物使之可用作例如净化组合物以形成净化组合物。
根据本发明的第十方面，利用所述改良投放器将一种以上的化学组合物洗脱或者提供至液体流中，所述液体为例如水、诸如一种以上的有机溶剂(例如醇或二醇)等溶剂、以及基于水与一种以上的有机溶剂的共混物或混合物(例如水/醇混合物)等溶剂。
根据本发明的第十一方面，提供了一种处理流，所述处理流在其中包括改良投放器，该投放器用于将一种以上的化学组合物洗脱或者提供至液体流中，所述液体为例如水、诸如一种以上的有机溶剂(例如醇或二醇)等溶剂、以及基于水与一种以上的有机溶剂的共混物或混合物(例如水/醇混合物)等溶剂。
根据本发明的第十二方面，提供了一种器件、装置或设备，所述器件、装置或设备包括改良投放器，所述投放器用于将一种以上的化学组合物洗脱或者提供至液体流中，所述液体为例如水、诸如一种以上的有机溶剂(例如醇或二醇)等溶剂、以及基于水与一种以上的有机溶剂的共混物或混合物(例如水/醇混合物)等溶剂。
根据本发明的第十三方面，提供了一种器件、装置或设备，所述器件、装置或设备选自洗碗装置、餐具清洗机、洗衣装置、或者诸如马桶等卫浴用具，所述器件、装置或设备在其结构中包括改良投放器，该改良投放器用于将一种以上的化学组合物洗脱或者提供至液体流中，所述液体为例如水、诸如一种以上的有机溶剂(例如醇或二醇)等溶剂、以及基于水与一种以上的有机溶剂的共混物或混合物(例如水/醇混合物)等溶剂。
根据本发明的第十四方面，提供了一种器件、装置或设备，其中，所述改良投放器是再充填式的。
根据本发明的第十五方面，提供了一种器件、装置或设备，所述器件、装置或设备选自洗碗装置、餐具清洗机、洗衣装置，所述器件、装置或设备在其结构中包括改良投放器，该改良投放器用于将一种以上的化学组合物洗脱或者提供至液体流中，所述液体为例如水、诸如一种以上的有机溶剂(例如醇或二醇)等溶剂、以及基于水与一种以上的有机溶剂的共混物或混合物(例如水/醇混合物)等溶剂、或者含有另外组分的水性液体和/或水性/有机液体，其中所述改良投放器是可以从所述器件、装置或设备中拆下的可拆卸元件、器件或组件。
根据本发明的第十六方面，提供了一种器件、装置或设备，其中，所述改良投放器是再充填式的。
根据本发明的第十七方面，提供了一种器件、装置或设备，其中，所述改良的投放器是非再充填式的。
根据本发明的第十八方面，提供了在器件、装置或设备中，特别是在选自洗碗装置、餐具清洗机、洗衣装置、或者诸如马桶等卫浴用具等装置中，将一种以上化学组合物洗脱或提供至例如水等液体中的方法，所述方法包括以下步骤：
提供药片，该药片可溶于水或其他液体，并且在溶解时将一种以上的化学化合物洗脱至流经盛放有所述药片的改良投放器的液体中；
在所述器件、装置或设备中将一定量的液体提供至用于所述药片的改良投放器，以使所述改良投放器中的所述药片溶解，并且随后，
将所述液体中的所述化学组合物提供至所述器件、装置或设备中。
本发明的改良投放器可有利地用于将一定量的可溶性的或可分散性的化学组合物(例如一种以上的化学组合物)从含有所述可溶性化学组合物的材料块中输送至盛放在所述改良投放器内的一定量的液体中，理想的是，输送至流经所述改良投放器的液体流中，所述液体为例如水、一种以上的有机溶剂或任何其他液体流(例如水/醇混合物或者含有另外组分的水性液体和/或水性/有机液体)。所述材料块事实上可以具有任何的组成，只要所述材料块含有能够从该材料块中被洗脱、溶解或释放或分散至与包含在所述改良投放器内的材料块接触的液体中的化学组合物。虽然最理想的是，所述化学组合物能够溶于流经所述改良设备的液体中，但这并不需要非得如此。所述材料块可以具有任何的化学组成，例如可以是固体，诸如糊料或凝胶等半固体，甚至可以是粘性液体，但通常采用可以通过包括现有技术在内的多种技术中的任意技术形成的自支持药片(self-supporting tablet，也可互换地称为“块状物”或“饼状物”)的形式。
所述材料块不需要完全溶解在所述液体中，但优选的是，绝大部分(例如至少85重量％，更优选为至少90重量％，进一步优选为至少95重量％)所述材料块能够溶解在所述液体中。理想的是，所述材料块基本上(至少99重量％，更优选为至少99.5重量％)可溶于与其接触的流经所述改良设备的所述液体中。
在所述材料块中存在的化学组合物的浓度可以不同。然而，优选的是，在希望所述材料块以一定的时间间隔溶解或分散的应用中，希望所述可溶性或可分散性的化学组合物的浓度占至少25重量％，优选为至少50重量％，更优选为至少70重量％，进一步优选为至少80重量％，进一步更优选为至少90重量％，再进一步更优选为至少95％，并且理想的是，所述材料块中存在的化学组合物的浓度为至少99重量％。
当然，应当理解的是，此处教导的所述改良投放器可用于投放或输送各种各样的可溶性或可分散性的化学组合物，因此，所述材料的尺寸和质量及其结构和形态以及该材料的性能特性可以不同，并适用于使用所述改良的投放设备的应用。
用在所述改良投放器中的材料块可以方便地采用药片的形式。所述药片(也可互换地称为“块状物”或“饼状物”)可通过常规技术形成，所述常规技术包括压缩、压片、挤出以及其他现有技术。所述药片的至少一部分可溶解在流经所述改良设备的水或其他液体中，除了可溶性的化学组合物以外，所述药片还可以包括一种以上任选组分，如填充剂、溶解控制剂、pH控制剂、含有硬脂酸盐化合物的压片或挤出润滑剂、硬化剂、非氧化性生物杀灭剂、包封剂、粘合剂、絮凝剂、螯合剂、腐蚀抑制剂以及本领域内已知的其他任选成分，必须包括的是一种以上的当与诸如水等液体接触时将被洗脱进入盛放在本发明的投放器内的所述液体中的化学化合物或化学组合物。
所述材料块(优选为药片)可包括一种以上的表面活性剂。通过非限制性的方式举例，所述材料块包含一种以上现有的表面活性剂，该现有的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和两性离子表面活性剂。这些表面活性剂中的许多表面活性剂可用于提供净化效果；这些表面活性剂中的某些表面活性剂，如某些阴离子季铵化合物也表现出杀菌功效。希望含有所述洗脱出的化学组合物的经处理的液体形成净化和/或消毒组合物。在某些优选实施方式中，所述药片含有卤素源或漂白剂源。
通过非限制性的方式举例，在改良的投放设备使用的材料块中可包含一种以上现有的消毒剂作为组分。这样的消毒剂包括可含有卤素源的化学组合物，或者包括可以将一种以上的诸如氯离子和/或溴离子等卤素洗脱到包含在所述改良投放器中的水或其他液体中的化学组合物，所述化学组合物包含碱金属和碱土金属次氯酸盐、具有取代基和不具有取代基的氯化乙内酰脲、具有取代基和不具有取代基的氯化异氰脲酸盐和异氰脲酸、具有取代基和不具有取代基的氯化甘脲、具有取代基和不具有取代基的氯化噁唑啉酮和咪唑啉酮等氯化物质。当用于所述目的时，现有的消毒剂的洗脱率优选为0.0001～200份/百万份(“ppm”)。
作为在此处所使用的“卤素源”，其包括一种以上能提供次卤酸、HOX或次氯酸盐离子、其中当溶解在水中时X为卤素的OX-物质的化合物。所述卤素源可包含任何卤素或其组合。特别有用的是诸如氯和溴等卤素离子。优选所述卤素源包含氯或溴或其组合。代表性的卤素源包括例如三氯异氰脲酸(TCCA)、二氯异氰脲酸(DCCA)、一氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸钾、二水合二氯异氰脲酸钠、无水二氯异氰脲酸钠、三溴异氰脲酸、二溴异氰脲酸、一溴异氰脲酸、一溴-二氯异氰脲酸、二溴-一氯异氰脲酸、次氯酸钙、次氯酸锂、1，3-二氯-5，5-二甲基乙内酰脲(DCDMH)、1，3-二溴-5，5-二甲基乙内酰脲、1-溴，3-氯-5，5-二甲基乙内酰脲(BCDMH)、1，3-二氯-5-甲基-5-乙基乙内酰脲、1，3-二氯-5，5-二甲基-乙内酰脲、三氯三聚氰胺、三溴三聚氰胺。
所述材料块，尤其是在其为药片形式时，可以包括卤素源以及一种以上的表面活性剂。这样的组合物可有利地用于其中需要卫生和消毒作用的卫浴用具的处理。
作为消毒剂，可以使用基于具有杀菌活性的季铵阳离子表面活性剂的一种以上的阳离子活性剂。可以使用任何满足这些要求的阳离子表面活性剂，并且这些阳离子表面活性剂被认为处于本发明的范围之内，并且还可以使用两种以上的阳离子表面活化试剂即阳离子表面活性剂的混合物。阳离子表面活性剂是熟知的，而有用的阳离子表面活性剂可以是一种以上的例如在McCutcheon’s Functional Materials，第2卷，1998；Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，第4版，第23卷，第481-541页(1997)中所描述的表面活性剂，该文献的内容在此以参考的方式引入。在可由这些阳离子表面活性剂的供应商处获得的相应的产品说明书和产品资料中也有这些阳离子表面活性剂的说明。
可在本发明的实践中使用的优选的阳离子表面活性剂组合物的实例是那些为浓缩组合物提供杀菌效果的阳离子表面活性剂，并且特别优选的是季铵化合物及其盐，所述季铵化合物及其盐可以由以下结构通式表征：
其中R1、R2、R3和R4中的至少一个是具有6～26个碳原子的烷基取代基、芳基取代基或烷芳基取代基，并且所述分子的整个阳离子部分具有至少165的分子量。所述烷基取代基可以是长链烷基、长链烷氧芳基、长链烷芳基、卤素取代的长链烷芳基、长链烷基苯氧基烷基、芳基烷基等。在所述氮原子上的除上述烷基取代基以外的其余取代基是通常含有不超过12个碳原子的烃基。所述取代基R1、R2、R3和R4可以是直链的或者是支化的，但优选为直链的，并可包括一个以上的酰胺键、醚键或酯键。所述反离子X可以是任何使所述季铵络合物具有水溶性的成盐阴离子。
以上描述中的示例性季铵盐包括诸如十六烷基三甲基溴化铵等烷基卤化铵、诸如十八烷基二甲基苄基溴化铵等烷基芳基卤化铵和诸如N-十六烷基溴化吡啶鎓等N-烷基卤化吡啶鎓等。其他合适的季铵盐类型包括其中分子含有酰胺键、醚键或酯键的季铵盐，如辛基苯氧基乙氧基乙基二甲基苄基氯化铵和N-(十二烷基椰油氨基甲酰甲基)-氯化吡啶鎓等。其他非常有效的可用作杀菌剂的季铵盐化合物类型包括这样的季铵盐化合物，即其中的疏水基的特征在于如在以下情况中的具有取代基的芳香核：十二烷氧苯基三甲基氯化铵、十六烷基氨基苯基三甲基(甲基)硫酸铵、十二烷基苯基三甲基(甲基)硫酸铵、十二烷基苄基三甲基氯化铵和氯代十二烷基苄基三甲基氯化铵等。
用作杀菌剂并发现可用在本发明实践中的优选季铵化合物包括具有以下结构式的季铵化合物：
其中R2和R3是相同或者不同的C8-C12烷基，或者R2是C12-16烷基、C8-18烷基乙氧基、C8-18烷基苯酚乙氧基且R3是苄基，而X是卤化物，例如氯化物、溴化物或碘化物，或者是(甲基)硫酸阴离子。在R2和R3中所述的烷基可以是直链的或者支化的，但优选为基本上是线性的烷基。
特别有用的季铵杀菌剂包括包含单独的季铵化合物的组合物，以及包含两种以上不同季铵化合物的混合物的组合物。这些有用的季铵化合物可以以商标名BARDAC、BARQUAT、HYAMINE、LONZABAC和ONYXIDE获得。
其他可以使用的消毒剂包括一种以上的抗微生物剂，该抗微生物剂包括：吡硫翁(尤其是也称为ZPT的吡硫翁锌)、二甲基二羟甲基乙内酰脲(Glydant)、甲基氯代异噻唑啉酮/甲基异噻唑啉酮(Kathon CG)、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、咪唑烷基脲(Germall 115)、二偶氮烷基脲(Germaill II)、苄醇、2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇(Bronopol)、福尔马林(甲醛)、碘代丙烯基丁基氨基甲酸盐(Polyphase P100)、氯代乙酰胺、甲酰胺、甲基二溴腈戊二腈(1，2-二溴-2，4-二氰基丁烷或者Tektamer)、戊二醛、5-溴-5-硝基-1，3-二氧杂环己烷(Bronidox)、苯乙基醇、邻苯基苯酚/邻苯基苯酚钠、羟甲基氨基乙酸钠(Suttocide A)、聚甲氧基双环噁唑烷(Nuosept C)、二甲氧烷、 硫汞撒(thimersal)二氯苄醇、克菌丹、chlorphenenesin、二氯苯、氯丁醇、月桂酸甘油酯；卤化二苯基醚，例如2，4，4′-三氯-2′-羟基-二苯基醚(Triclosan或者TCS)、2，2′-二羟基-5，5′-二溴-二苯基醚；酚类化合物，例如苯酚、2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、4-乙基苯酚、2，4-二甲基苯酚、2，5-二甲基苯酚、3，4-二甲基苯酚、2，6-二甲基苯酚、4-正丙基苯酚、4-正丁基苯酚、4-正戊基苯酚、4-叔戊基苯酚、4-正己基苯酚、4-正庚基苯酚；单聚和多聚的烷基和芳香族卤代苯酚，如对氯苯酚、甲基对氯苯酚、乙基对氯苯酚、正丙基对氯苯酚、正丁基对氯苯酚、正戊基对氯苯酚、仲戊基对氯苯酚、正己基对氯苯酚、环己基对氯苯酚、正庚基对氯苯酚、正辛基对氯苯酚、邻氯苯酚、甲基邻氯苯酚、乙基邻氯苯酚、正丙基邻氯苯酚、正丁基邻氯苯酚、正戊基邻氯苯酚、叔戊基邻氯苯酚、正己基邻氯苯酚、正庚基邻氯苯酚、邻苄基对氯苯酚、邻苄基间甲基对氯苯酚、邻苄基-间，间-二甲基对氯苯酚、邻苯乙基对氯苯酚、邻苯乙基间甲基对氯苯酚、3-甲基对氯苯酚、3，5-二甲基对氯苯酚、6-乙基-3-甲基对氯苯酚、6-正丙基-3-甲基对氯苯酚、6-异丙基-3-甲基对氯苯酚、2-乙基-3，5-二甲基对氯苯酚、6-仲丁基-3-甲基对氯苯酚、2-异丙基-3，5-二甲基对氯苯酚、6-二乙基甲基-3-甲基对氯苯酚、6-异丙基-2-乙基-3-甲基对氯苯酚、2-仲戊基-3，5-二甲基对氯苯酚、2-二乙基甲基-3，5-二甲基对氯苯酚、6-仲辛基-3-甲基对氯苯酚、对氯间甲酚、对溴苯酚、甲基对溴苯酚、乙基对溴苯酚、正丙基对溴苯酚、正丁基对溴苯酚、正戊基对溴苯酚、仲戊基对溴苯酚、正己基对溴苯酚、环己基对溴苯酚、邻溴苯酚、叔戊基邻溴苯酚、正己基邻溴苯酚、正丙基-间，间-二甲基邻溴苯酚、2-苯基苯酚、4-氯-2-甲基苯酚、4-氯-3-甲基苯酚、4-氯-3，5-二甲基苯酚、2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚、3，4，5，6-四溴-2-甲基苯酚、5-甲基-2-戊基苯酚、4-异丙基-3-甲基苯酚、对氯间二甲苯酚、二氯间二甲苯酚、氯代百里酚、5-氯-2-羟基二苯基甲烷；间苯二酚及其衍生物，包括甲基间苯二酚、乙基间苯二酚，正丙基间苯二酚、正丁基间苯二酚、正戊基间苯二酚、正己基间苯二酚、正庚基间苯二酚、正辛基间苯二酚、正壬基间苯二酚、苯基间苯二酚、苄基间苯二酚、苯乙基间苯二酚、苯丙基间苯二酚、对氯苄基间苯二酚、5-氯-2，4-二羟基二苯基甲烷、4′-氯-2，4-二羟基二苯基甲烷、5-溴-2，4-二羟基二苯基甲烷和4′-溴-2，4-二羟基二苯基甲烷；双酚化合物，例如2，2′-亚甲基二(4-氯苯酚)、2，2′-亚甲基二(3，4，6-三氯苯酚)、2，2′-亚甲基二(4-氯-6-溴苯酚)、二(2-羟基-3，5-二氯苯基)硫化物和二(2-羟基-5-氯苄基)硫化物；苯甲酸酯(对羟基苯甲酸酯)，例如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸异丁酯、对羟基苯甲酸苄酯、对羟基苯甲酸甲酯钠和对羟基苯甲酸丙酯钠；卤化N-碳酰苯胺(例如，3，4，4′-三氯碳酰苯胺(Triclocarban或者TCC)、3-三氟甲基-4，4′-二氯碳酰苯胺。3，3′，4-三氯碳酰苯胺)；以及2，4-二氯-3，5-间二甲苯酚(“DCMX”)。优选的是酚类非阳离子抗微生物剂，其中对氯间甲酚(“PCMC”)，尤其是对氯间二甲苯酚(“PCMX”)特别优选用于本发明的组合物。
更多可以使用的消毒剂包括所谓“天然”抗细菌活性物质，即称为天然精油。这些活性物质根据其天然所存在的植物而得名。典型的天然精油抗细菌活性物质包括来自于如下植物的油：小茴香、柠檬、橙、迷迭香、冬青(wintergreen)、百里香、薰衣草、丁香、啤酒花、茶树、香茅、小麦、大麦、柠檬草、雪松叶、雪松木、肉桂、fleagrass、天竺葵、檀香、紫罗兰、酸果蔓、桉树、马鞭草、椒薄荷、安息香树胶、罗勒、茴香、冷杉、凤仙花、薄荷脑、牛至(ocmea origanum)、hydastis carradensis、小檗(Berberidaceae daceae)、Ratanhiae和姜黄。同样也包括在此类天然精油中的是被发现具有抗微生物益处的所述植物油的关键化学成分。这些化学物质包括但不限制于：大茴香脑、儿茶酚、莰烯、香芹酚、丁子香酚、桉叶油素、阿魏酸、金合欢醇、4-异丙基环庚二烯酚酮、环庚三烯酚酮、1，8-萜二烯、薄荷脑、水杨酸甲酯、百里酚、松油醇、马鞭草烯酮、小檗碱、ratanhiae提取物、石竹烯氧化物、香茅酸、姜黄素、橙花叔醇和香叶醇。
更多可使用的消毒剂包括杀细菌金属盐。这一类通常包括族3b～7b、8和3a～5a中的金属的盐。具体有铝、锆、锌、银、金、铜、镧、锡、水银、铋、硒、锶、钪、钇、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥及其混合物的盐。
所述材料块可包含另外的可溶于流经所述改良投放器的液体的化学组合物。通过非限制的方式举例，这些另外的可溶性化学组合物包括无机或有机的化合物的盐，例如，矿物盐、pH控制剂(包括无机盐和有机盐，尤其是水溶性或水分散性的盐的形式)、染料、着色剂、酶、pH缓冲剂、必须包括的是一种以上的化学化合物或化学组合物，该化学化合物或化学组合物在与液体接触时会被释放至所述液体中，例如与水接触时会被洗脱进入包含在本发明的投放器中的液体中。
可以理解的是，所述改良投放器可用于投放分散性的化学组合物，所述分散性的化学组合物可分散于盛放在或者流经所述改良投放器的液体中，但是该化学组合物不一定可溶于所述液体中。在该应用中，可以考虑所述材料块含有至少一种可溶于流经所述投放器的液体中的材料，所述材料是可分散至液体中的所述化学组合物的载体。例如，所述化学组合物可以是药物活性材料，例如不必可溶于水或其他液体但可分散于所述水或其他液体的药物组合物或药物。作为另一个实例，所述化学组合物可以是酶，其不必可溶于所述投放器中存在的水或其他液体但可分散于所述水或其他液体。作为又一个实例，所述化学组合物可以是经包封或者微包封的化学组合物，所述化学组合物不必可溶于在所述设备中存在的水或其他液体。使用这些材料时，可以考虑所述不溶性化学组合物形成所述材料块的一部分，其中所述材料块的一部分包括可溶于在所述投放设备中存在的液体或水的可溶性材料，当材料块在其中溶解或分散时，可释放所述可溶性材料，由此反过来使得所述不溶性化学组合物分散于在所述投放器中存在的水或其他液体中。由此可以理解，所述可溶性材料用作所述材料块(例如药片)中的所述不溶性化学组合物的载体。
参考以下附图来对本发明的某些方面和本发明的某些目前优选的实施方式进行描述。
图1、2和3说明了在应用中用到的本发明的再充填式投放器20的一个优选实施方式在不同流动条件下的工作模式，其中，水与药片接触，所述药片将卤素洗脱至流经所述设备的水中。
图1以横截面图描绘了在“正常”流动条件下所述投放器20的工作。经过滤的未处理水通过所述过滤介质32，并通过所述过滤器30，然后通过螺纹接头36的出口38流出，并从此处落入由第一侧壁23A和第二倾斜侧壁23B限定的堰(weir)23，所述第二倾斜侧壁23B与第一侧壁23A间开，并斜向第一侧壁23A。所述倾斜侧壁23B的较低端部分可以与所述第一侧壁23A相连接，但设置有底堰出口23F。所述倾斜侧壁23B的上端达到顶端23C然后沿远离所述第一侧壁23A的方向向下倾斜，形成终止于边缘23E的斜面23D。所述堰23的堰出口23F由所述第一侧壁23A和所述第二倾斜侧壁23B之间至少一个中断形成。所述堰出口23F与位于所述堰23下方的槽26流体连接，所述槽26由具有延伸自斜道25的平坦部分26A的槽壁所限定，在所述斜道25中放置药片40。所述槽壁通过充分向上延伸的倾斜部分26B向上延伸并达到高于所述堰出口23F的水平，所述倾斜部分26B延伸至顶端26C，并通过斜面26D反向斜出并终止于槽边缘26E。如图1中所见，斜道25的较低部分、所述槽26和所述堰23相互流体连接。还可以看到，所述边缘23E伸出所述槽26的所述边缘26E，因此从斜面23D流下的任何水沿所述边缘23E流下而不进入所述槽26。优选的是，沿所述斜面23D流下的任何水都落入出口24。
所述槽壁26还包括用于所述槽26中盛有的水的排水口28，并可允许流体进入位于所述槽壁26A下方的腔室29，然后通过出口24流出所述投放器20。
应当理解的是，所述过滤介质32、过滤器30、螺纹接口36和出口38并不构成本发明的投放器20的一部分，而对其说明和描述仅仅是为了方便描述所述投放器20的工作。
在使用中，并在“正常”流动条件下，从所述过滤器30中流出的经过滤的未处理水落入所述堰23，并在所述堰23中积聚并溢出。从所述堰23中溢出的水向下沿所述斜面23D流下(沿箭头“E”方向的液体流)并流出所述边缘23E，并通过出口24流出所述投放器20。以这样的方式使所述堰23保持最大容量，形成了水压位差。装在所述堰23中的水下流并通过所述堰出口23F流出所述堰23，其中，这些水充满了所述槽26。水持续装入所述槽26，同时使得所述水与药片40接触，所述药片40缓慢溶解并将一种以上的化学组合物释放至槽26的水中。当所述槽26存在足够的水时，水涨过所述倾斜部分26B和所述顶端26C，在此漫过所述顶端26C而沿倾斜部分26D向下溢出(沿箭头“F”方向的液体流)，并流过所述边缘26E，通过所述出口24流出所述投放器20，并在此与从所述投放器20流出的其他液体流混合。同时，在所述槽26中盛有的水的一部分也从所述槽26的排水口28向下排出并流入位于所述槽壁26A下方的腔室29中(沿箭头“G”方向的液体流)，然后通过出口24流出所述投放器20。通过所述排水口28流出和通过所述顶端26C溢出所述槽的液体流(F、G)含有从所述药片40中洗脱出的化学组合物，而从所述堰23中溢出并沿所述斜面23D流下的液体流(E)不含有所述化学组合物。那么应当理解，在正常流动条件下，通过出口24而流出所述投放器的总体积是液体流E、F和G各自的体积流量的总和。在正常流动条件下，所述液体流E的流量大于零，但优选为大于零。
现在参考所述液体流E、F和G的情形讨论本发明的有利特征。在正常流动条件下，所述液体流G的体积流量大于零，但优选为较大。然而，含有洗脱出的化学组合物的所述液体流E和F的体积流量在这些流动条件下基本是恒定的，其原因在于，唯一的进水是由通过所述堰23流下的水来提供的，其通过所述堰出口23F并进入所述槽26，所述水在此最终必须或者通过所述排水口28(液体流G)或者通过涨过所述倾斜部分26B并漫过所述顶端26C而向下溢出所述斜面26D并流出所述边缘26E(液体流F)而排出。这样就在所述装置中的液体流F和G中提供了输送速率基本稳定的洗脱出的化学组合物，并且当所述液体流E的体积流量为零时，仅有液体流F和G通过出口24流出所述投放器20。然而，所述液体流E的体积流量的任何增加仅使所述堰23过满而溢出，过量的水向下流而与含有其所含有的所述洗脱出的化学组合物的液体流F和G混合，从而稀释了流出所述投放器20的化学组合物的浓度。因此，流入所述投放器20并使得E的流量超过零的体积流量的任何增加提供了一种按比例控制流出所述投放器20的洗脱出的化学组合物的最终浓度的手段，这是因为所述液体流E的体积流量越大，与体积流量基本保持恒定的所述液体流F和G混合的水量越大，被按比例稀释的程度也越大。
这样的特征提供了某些预料不到的益处。首先，假定所述化学组合物洗脱到水中的速率基本恒定，在正常流动条件下，从投放器20中流出的经洗脱的化学组合物的最大浓度是所述液体流F和G的经洗脱的化学组合物的输送速率，所述液体流F和G可进一步被所述液体流E所稀释。当所述液体流E的体积流量为零时，则得到从所述投放器20流出的经洗脱的化学组合物的最大输送速率。这可容易地测量，并且如果其超过目标值或临界值(例如与所述投放器20、采用所述投放器20的系统或设备的具体用途有关的值)时，可作出一种以上不同的调整来改变所述投放器20的输送特性。一种这样的调整是改变所述药片40的性质和/或组成，例如所述化学组合物的溶解速率、药片组成等，使得在所希望的正常流动条件下，所述药片以所需洗脱速率或者低于所需洗脱速率洗脱出所述化学组合物。其他设想出的调整可能需要改变所述投放器本身的结构。可以交替采用所述堰26、槽26或者二者一起的体积容量来调节与所述药片40接触的水的体积流量。作为另外一种选择，与这些的任何其他改变相结合，所述堰出口25和/或所述排水口28的尺寸以及这些部件的数量的改变也可以影响与所述药片40接触的水的体积流量。因此，可以建立起对流出所述投放器20的经洗脱的化学组合物的最大输送的高度控制。这是非常有用的技术特征，因为这还可以起到失效保护机制的作用，从而确保不会出现流出所述投放器20的经洗脱的化学组合物的最大输送速率。其次，所述投放器20的工作同样如此，其进一步提供流出所述投放器20的经洗脱的化学组合物的可控输送。由于所述液体流F和G的经洗脱的化学组合物的最大输送速率是基本恒定的，因此可以通过改变进入所述投放器20的经过滤的水的流入速率来限制或控制所述液体流E的体积流量，从而可以控制所述液体流的进一步稀释。一旦出现正常流动条件时，经过滤的未处理水的体积流入速率的任何增加形成液体流E，所述液体流E在流出所述投放器20后即稀释液体流F和G，并起到降低所述液体流F和G的经洗脱的化学组合物的净浓度的作用。因此，通过恰当地规定所述投放器20各部件的相应尺寸，并通过提供具有合适性质和/或组成的药片或药块40，可以使流出所述投放器20的经洗脱的化学组合物的最大输送速率不会发生；当所述液体流E的体积流量为零时，所述输送率保持在最大值，但仅需要增加所述液体流E的体积流量就可以降低该输送率，所述液体流E在经合并的液体流流出所述投放器24时按比例地稀释液体流F和G。
图2以横截面图说明了当进入所述投放器20的水流初始停止时，所述投放器20在“初始下溢”工作条件下的工作。如从图中所见到的，在所述堰23中的最高水位低于所述堰23的最高点(即顶端23C)，并因此没有液体流E，即，E的体积流量等于零。所述堰23中的水向下流入所述槽26中，这些水在其中与所述药片40接触并有助于所述药片40溶解和将化学组合物释放至水中，然后沿顶端26C排出，以及通过排水口28进入腔室29，并通过出口24流出所述投放器20。在所述初始的低于正常的工作条件下，在所述槽26中的水可相当快地从投放器20中排出，这样的特征有助于延长不再浸在水中的所述药片40的使用寿命。
图3以横截面图说明了当进入所述投放器20的经过滤的未处理水不再留在所述堰23中并且不足以填满所述槽26时，所述投放器20在“最终下溢”工作条件下的工作。当出现这种情况时，在所述槽26中盛有的任何水都通过排水口28排出，从而允许其渗入到位于所述槽壁26A下方的底部腔室29中。其后，这些水最终通过出口24流出所述投放器20。按此方式，即使(如所说明的)当所述药片40破碎或破裂成多个部分时，也能确保所述药片40的最大利用。
当耗完药片时，可以由使用者方便地通过所述装置20的斜道25的开口端塞入新的药片。所述新的药片仅需要落入或者被塞入所述投放器20的斜道区25的顶部，其中，所述药片会落下并与所述槽26相接触。尽管在图1～3的任一幅图中都没有示出，但所述斜道25的开口端可包括可拆卸的盖或帽，或者可以包括能够通过变形以允许塞入新的药片的固定的盖或帽。对于后者，可以考虑使用所述帽或盖，所述帽或盖由弹性材料(例如橡胶)形成，并且其中具有通常闭合的狭缝。新的药片可以通过狭缝塞入，其会使狭缝变形、分开而进入所述斜道；在完全将药片塞入以后，所述裂缝弹回其未变形的状态，再次密封所述斜道的开口端。对于前者，也可以考虑既简单又有用的可以临时从所述斜道25的开口端拆下的拆卸式的帽或塞。
回顾前述附图可以认识到，所述投放器20的设计巧妙地解决和克服了现有技术的许多技术缺陷。所述投放器20即使在不同的水流条件下，也能确保药片的有效溶解并将从所述药片中洗脱出的化学组合物输送至所述投放器20的下游位置。如此的投放器20同样可以在其他应用和技术领域中使用。
应当理解的是，所述改良投放器并不需要如图中所示那样通过过滤器供应，而是任何所供应的液体例如水或其他液体，都可以直接供应至所述改良投放器并进入所述堰23中。还应当理解的是，所述改良投放器也可以以不同于进行了具体说明的设备的其他设备使用，并且尽管没有绘出，所述改良投放器也可用于投放除药片或药块形式以外的例如胶体或液体形式的化学组合物。
用于释放一种以上的化学组合物并且所述投放器能够使用的药片和药块可以具有任何的结构或几何形状；例如，包括但不局限于：圆形药片；球形、椭圆形或卵形药片；正方形、矩形、平行四边形以及立方体形和砖形药片。如可用于本发明的药片或药块那样有用的还有长度至少为宽度的两倍的诸如棒和矩形板等结构。优选用作本发明的药片和药块的是具有基本相同横截面积的药片和药块，所述横截面积为浸入在例如在所述槽中含有的水等液体中的横截面积。这之所以优选是因为当在所述药块或药片缓慢溶解时，药片或药块浸入在水中的体积相对恒定，因此确保了在所述药片或药块的使用寿命期间，所述一种以上化学组合物以相对一致的速率输送至所述液体中。另一种经发现可用于所述投放器的药片或药块的优选形式是具有光滑外表面的药片或药块，尤其是呈球形或者扁平球形的药片或药块。这样的形状，尤其是球形或扁平球形的形状具有多个优点。它们没有可能会阻塞所述斜道和影响在所述投放器的斜道中的正确放置的尖锐的边缘或表面，所述球形或扁平球形的表面具有最小的平整表面，所述平整表面可能贴到或附到所述斜道的任何内壁，从而降低所述药片或药块在所述槽的水中的溶解。如果需要，可以重新构建所述斜道25的结构以适合药片或药块的所希望的结构。
如参考图4A和4B所讨论的，所述药片药块或组合物的形状也可以用于提供所述投放器20的防伪特征。
图4A以横截面图描绘了根据本发明的投放器，所述投放器进一步包括适于被插入所述投放器的斜道中的药片拔送器。所述药片拔送器50为板形式，具有两销52A和52B，在所述药片拔送器的近端，所述销52A和52B从所述平板的相对侧向外延伸。每个销在相应的导引槽25A中滑动啮合，所述导引槽25A在所述斜道25的相对内侧壁上形成。所述药片拔送器也可以在其近端54包括凹口或凹孔55，所述凹口或凹孔55延伸进入或延伸穿过(如果合适的话)所述药片拔送器，并且其尺寸能够容纳仅具有匹配几何结构的药片或药块。在所述药片拔送器的远端可方便地包括握持部56和外周裙板57，所述裙板57具有形成所述斜道的开口端25E的盖子的尺寸。所述握持部希望构造成包括一个以上的凸肋56A以方便所述投放器的使用者持握。
在使用时，所述药片拔送器可以方便地通过在其相应的导引槽25A(25B无法看到)中的销的导引下从所述斜道中向外拉出和拖出并升至如图4A所示的位置。该位置可以到达所述凹口或凹孔。经正确构造的药片或药块随之可以塞入所述凹口或凹孔中，然后将所述药片拔送器向下推入以将所述药片或药块至少部分地输送至所述槽26中。当存在所述外周裙板时，所述外周裙板盖住所述斜道的开口端以最大程度地减少外界物质对所述投放器20内部的污染的可能性。
图4B以平面图说明了所述药片拔送器50，该药片拔送器50包括其各个部件的优选布置和相对位置。虽然所描绘的凹孔55基本上是正方形结构，但是应当理解，凹孔55也可以改用其他几何结构。另外，虽然示出了两个销，但是可以不使用所述销以及在所述投放器中的相应导引槽。
虽然所述投放器20可以由任何材料制成，但是可以使用非孔性材料，如玻璃或陶瓷，或者热固性或热成型性合成聚合物，例如广泛应用在铸造或注射成型中的合成聚合物。优选至少所述投放器20的斜道25是由诸如透明聚合物等透明材料形成的，使得使用者可以从视觉上获悉所述药片的存在或缺乏。所述药片的缺乏向使用者提供了这样的视觉指示：所述投放器20需要再提供新的药片或药块。
所述投放器的斜道25也可以包括其他视觉指示或标记，例如线条或刻痕，以用于提供所述斜道25中存在的药片或药块的预期剩余寿命的近似校准标记。所述指示或标记可以是任何一套符号或标记，例如主要和次要的刻度线或线段，均匀地垂直间隔的一系列标记(例如线或点)，或如在垂直标度等上的数字指示或者一系列数字。虽然这些指示或标记预计并非始终一直具有实验上的精确性，但是它们可用于提供所述斜道25中存在的药片的剩余使用寿命的近似值，尤其是在所述斜道是由透明或半透明的材料制成时。
虽然在图1～3、4A和4B中描绘的所述投放器的实施方式说明了可以以期定量地再充填另外的药片或药块的投放器，但是也可以考虑制造非再充填式的投放器，其中，任何包括所述投放器的器件均一次性地使用直到所述药片消耗完，然后不再使用所述器件并将其处理掉。在这样的实施方式中，不需要设置所述斜道25，和/或在导入所述药片以后密封所述投放器的斜道25的开口。
作为另外一种选择，或者除此之外，可以在所述药片或药块上铸造上或印上一种以上的视觉指示，例如一系列均匀地垂直间隔的标记(如线或点)，或如在垂直刻度等上的数字指示或者一系列数字。这些视觉指示可以在制造所述药片或药块以后通过例如印压或冲压而施加在其外部，也可以在制造所述药片或药块过程中施加在药片的外部。这样的特征对于之前关于所述药片或药块而进行描述的在竖轴上具有相对恒定的横截面积的药片或药块是特别有用的。
本发明的所述改良投放器可以用在器件、装置或设备中，所述器件、装置或设备用于在其中将一种以上化学组合物洗脱或提供至诸如水等液体的方法中，所述方法包括以下步骤：
提供药片，该药片可以溶解在水或其他液体中，并且在溶解过程中将一种以上的化学化合物洗脱至流经盛放有所述药片的改良投放器的液体中；
在所述器件、装置或设备中将一些液体提供至用于所述药片的改良投放器，以使所述改良投放器中的所述药片溶解，并随后，
将所述液体中的化学组合物提供至所述器件、装置或设备。
虽然此处描述的投放器已经就其在水处理设备应用方面的用途进行了描述，但是应当理解的是，所述投放器的用途也可以用于其他设备或应用。例如，可以考虑将此处描述的投放器用于能够用以将一种以上的化学化合物输送至卫生用具(例如抽水马桶)等中的设备。这样的设备(可以包括此处描述的投放器形式)包括所谓的在马桶中(“ITB”)的装置以及所谓的在抽水罐中(“ITC”)的装置，所述在马桶中的装置通常悬挂在马桶里，其位置通常在冲洗循化过程中冲水流出的上沿处或者上沿以下，所述在抽水罐中的装置通常插在用于存放用来冲洗抽水马桶的水的供水箱中。在这样的应用中，所述装置所使用的所述化学组合物通常包括一种以上的固体药片或饼状物，所述固体药片或饼状物被配制成提供清洁、发香和/或消毒组合物。另外，也可以使用呈凝胶、糊状物或液体形式的所述化学组合物来提供清洁、发香和/或消毒组合物。这些清洁、发香和/或消毒组合物包括现有技术的组分，这些组分采用共混、混合或其他方式形成用在所述设备中的固体、液体或凝胶形式。
应当清楚理解的是，所述改良投放器可在洗碗装置或餐具清洗机中使用。例如，或者可以将投放器作为洗碗装置或者餐具清洗机的集成部件提供，并在使用中定期用具有合适组成的药片再供应或再充填所述投放器，并且在所述洗碗装置或餐具清洗机的使用过程中至少有一部分洗涤水流经所述投放器。作为另外一种选择，可以在洗碗过程中，在洗碗装置或餐具清洗机中使用包括所述投放器的可拆卸设备。这样的可拆卸设备可以是再充填型或者非再充填型。
所述改良投放器也可以与洗衣装置一起使用，或者构成洗衣装置的部件。例如，或者可以将投放器作为洗衣装置的集成部件，并在使用中定期用具有合适组成的药片再供应或再充填所述投放器，并且在所述洗衣装置的使用中至少有一部分洗涤水流经所述投放器。作为另外一种选择，可以在洗衣过程中，在洗衣装置中使用包括所述投放器的可拆卸设备。这样的可拆卸设备可以是再充填型或者非再充填型。
本发明的所述改良投放器可以用在处理水用的器件、装置或设备中，以及用在处理供应水的方法中，所述方法包括以下步骤：
将药片直接提供至用于该药片的改良投放器，所述药片可以溶解在水中，并且在溶解过程中将一种以上的化学化合物洗脱至水中；
将一定量的水提供至用于所述药片的所述改良的设备中，以使用以处理水的所述改良投放器中的所述药片溶解。所述经处理的水可以是饮用水和/或所述包括所述改良投放器的器件、装置或设备可用于处理非饮用水，使之在使用所述改良投放设备进行处理之后可以饮用。
可以包括本发明的所述投放器但没有文中予以具体说明的其他设备也被认为是有用的并落入本发明的范围之内。
应当理解的是，提供这些实施例仅为说明目的，本领域技术人员在不偏离本发明的范围和精神的情况下，可以容易地制造更多落入本发明和权利要求书的范围之内的有用配置。
Claims (8)
1.一种用于药片的改良投放器20，所述药片当与存在于所述投放器中的液体接触时，释放出一种以上的化学组合物，所述改良投放器包括：
开口24；
堰23，所述堰23由第一侧壁23A和与第一侧壁23A间开的第二倾斜侧壁23B所限定，在所述倾斜侧壁23B顶部的顶端23C沿远离所述第一侧壁23A的方向向下倾斜，并形成终止于边缘23E的斜面23D。
底部堰出口23F，所述底部堰出口23F由所述第一侧壁23A和所述第二倾斜侧壁23B之间至少一个中断形成，所述底部堰出口23F与位于所述堰23下方的槽26流体连接；
槽26，所述槽26由具有平坦部分26A、倾斜部分26B的槽壁所限定，所述平坦部分26A延伸自适用于盛放药片40的斜道25，所述倾斜部分26B向上延伸，并延伸至顶端26C，并且通过斜面26D反向斜出而终止于槽边缘26E，其中，所述斜道25的较低部分、所述槽26和所述堰23相互之间流体连接，并且其中所述边缘23E伸出所述槽26的所述边缘26E；并且其中所述槽壁26也包括用于槽26中盛放的液体的排水口28。
2.根据权利要求1所述的用于药片的改良投放器，其中，所述投放器20进一步包括位于所述槽壁26A下方的腔室29，所述腔室29通过排水口28与所述槽26流体连接，还与所述开口24流体连接。
3.一种器件，该器件包括权利要求1或2所述的改良投放器，其中，所述改良投放器是再填充式的。
4.一种器件，该器件包括权利要求1或2所述的改良投放器，其中，所述改良投放器是非再填充式的。
5.一种水处理设备，该水处理设备在其结构中包括权利要求1～4中任一项所述的用于药片的改良投放器，所述药片通过该药片在与水接触时的溶解而洗脱出一种以上可用于处理水的化学组合物。
6.一种用于处理供给液体的方法，所述方法包括以下步骤：
提供药片，该药片可以溶解在水或其他液体中，并在溶解过程中将一种以上的化学化合物洗脱至流经盛放有该药片的权利要求1～4中任一项所述的改良投放器的液体中；
在所述器件、设备或装置中将一定量的液体提供至用于所述药片的所述改良投放器，以使所述改良投放器中的所述药片溶解。
7.一种用于在器件、装置或设备中将一种以上的化学组合物提供至诸如水等液体中的方法，所述方法包括以下步骤：
提供药片，该药片可以溶解在水或其他液体中，并且在溶解过程中将一种以上的化学化合物洗脱至流经盛放有所述药片的权利要求1～4中任一项所述的改良投放器的液体中；
在所述器件、设备或装置中将一定量的液体提供至用于所述药片的所述改良投放器，以使所述改良投放器中的所述药片溶解。
8.如权利要求7所述的用于将一种以上的化学组合物提供至诸如水等液体中的方法，其中，所述器件、装置或设备选自洗碗装置、餐具清洗机、洗衣装置或诸如抽水马桶等卫浴用品。
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