CN101410010B - 带有耗尽指示器的空气处理装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于散发空气处理化学品的装置(10)。装置(10)包括承载第一挥发性空气处理化学品的基底，该第一挥发性空气处理化学品能够在所述基底被加热时从所述基底散发；和指示剂单元(26)，其保持有与所述第一空气处理化学品分开的挥发性指示剂化学品，使得所述指示剂化学品能在所述单元被加热时从所述单元散发，所述第一空气处理化学品的散发程度通过可视标识来指示，该可视标识的外观是所述挥发性指示剂化学品散发的结果。在另一种形式中，所述指示剂单元还保持第二空气处理化学品。在另一种形式中，指示剂单元是可更换的卡盘，相比所述基底该卡盘较远离所述指示剂单元。

Description

带有耗尽指示器的空气处理装置
相关申请的交叉引用
不适用
联邦赞助研究/发展声明
不适用
技术领域
本发明涉及通过对浸渍有或涂覆有化学品的基底进行加热来散发挥发性空气处理化学品的装置。尤其涉及用于这种装置，指示处理化学品何时耗尽的指示器。
背景技术
基底(特别是多孔基底)之前已经作为用于如昆虫控制剂(杀虫剂、驱虫剂、昆虫生长控制剂、诱虫剂和增效剂等)、芳香剂和除臭剂等的空气处理化学品的卡盘。例如参见美国专利5,111,477、5,647,052和6,663,838。这些专利公开和这里提及的全部其它专利公开通过引用结合于此，如同已在这里完全阐述。
一旦对基底进行加热，挥发性的空气处理化学品气体从基底上挥发出来。热源可以是电加热器，但也可替代地使用火焰。
利用这种装置可以实现各种各样的空气处理功能。例如，浸渍有挥发性杀虫剂的多孔基底可以用来在封闭的卧室里防蚊虫叮咬。可选地通过散发除臭或所需气味或者气味控制材料以除去臭味或提供所需的香味。
此类装置的缺点在于客户可能没有察觉基底何时耗尽。不同于芯延伸到可视容器内的系统，基底类系统随着活性化学品的散发通常没有显著的可视变化。
尽管可在此类产品外包装上包括建议使用寿命，但客户可能不去看或不记得这些信息。此外，由于这样的基底可放置的加热器的性能范围很宽，提供的建议使用寿命可能不准确。这会导致基底在超过使用寿命后继续使用(结果导致消费者的不满)。或者导致还能够继续使用的基底被丢弃(造成不必要的支出和浪费)。
因此已经有人进行了研究，以更有效地告知消费者这种基底的耗尽程度。一些研究使用化学指示器，该化学指示器随着基底被加热而产生视觉上的变化。例如参见美国专利4,128,508(空气处理化学品蒸发后的PH值变化和相应的颜色变化)；美国专利4,824,917(溶剂蒸发导致的颜色变化)；和美国专利6,790,670(染料蒸发导致的颜色变化)。
然而，这通常要需要混入指示剂化学品所需的化学品，以直接与空气处理化学品直接一起使用。这就需要小心地选择以避免选择不相容的化学品。而且，指示剂化学品还会影响空气处理化学品的挥发特性。此外，将通过指示剂化学品的挥发而提供的可视标识(cue)与空气处理化学品的耗用率相配合也很困难。因为指示剂化学品和空气处理化学品都会被暴露在相似的环境下，即使两者的散发特性不同。
在美国专利5,647,502(limited duration bulb(有限寿命灯泡))和6,663,838(consumable candle(易耗蜡烛))中，都对独立的机械元件的消失或破坏与空气处理化学品的使用寿命之间的配合进行了一些讨论。例如当作为这样的加热装置的蜡烛用尽时，会出现需要更换基底的指示。但是蜡烛系统不适用于无明火环境而有限寿命灯泡的价格相对昂贵。
在美国专利4,921,636中，对于可与空气处理产品相关联的独立制造的视觉指示器的做了进一步的示教。然而该专利中没有对这一理念如何实现的结构做具体的描述。没有如何建立使用这种部件的连接的可置换槽的方法，也没有将指示器设置成到加热器的距离与空气处理化学品到加热器的距离不同的方法。也没有提供额外空气处理功能性的方式。
因此存在对带有自动耗尽指示器的改进空气处理装置的需求。
发明内容
一方面本发明提供了一种空气处理化学品散发系统，这种系统具有承载挥发性空气处理化学品的基底，该挥发性空气处理化学品能够在所述基底被加热时从所述基底散发；和指示剂单元，保持有与所述空气处理化学品分开的挥发性指示剂化学品。所述指示剂化学品能在所述单元被加热时从所述单元散发。
该系统被配置成使得所述空气处理化学品的散发程度通过可视标识来进行指示，该可视标识的外观是所述指示剂化学品散发的结果。所述基底和指示剂单元均优选安装在单个可更换的卡盘单元上，使得所述基底和指示剂单元能够同时更换
可视标识可部分地包括颜色变化。可选地，其只是可视地显示指示剂化学品的量的消失。
也可以有一种与指示剂单元相结合的可视热变色染料，其在被加热时变色。这种热变色颜料首先在被加热时从第一颜色变化为第二颜色，并且在随后冷却时变回第一颜色。这也提供了一种可视的关/开/关标识。
基底优选为多孔沙质基底，该多孔沙质基底浸渍有昆虫控制剂、芳香剂或除臭剂。例如，空气处理化学品可以是如合成除虫菊酯杀虫剂等杀虫剂(例如：四氟苯菊酯(transfluthrin))，其可以单独提供，或承载于碳氢化合物或其它溶剂(如埃克森公司(Exxon Corporation)的ISOPAR VTM)中，其中配方用于浸渍由沙子和树脂粘合剂组成的基底。
指示剂单元优选为保持挥发性的指示剂化学品的杯形井，且可剥离的盖罩覆盖井。在优选形式中，在盖子下方有可渗透薄膜，使得指示器的操作通过去除可剥离的盖罩来启动，因为这允许挥发性的指示剂化学品通过可渗透层散发。
最优选地，指示剂单元包括用于容纳指示剂化学品的透明或半透明的材料。如果挥发性指示剂化学品是凝胶形式，则(凝胶挥发时)凝胶透过可渗透薄膜的消失可以实现耗尽指示器的功能。通过使保持有凝胶的井壁透明或半透明而便于实现该功能。
美国专利6,031,967中对设计成在去除可剥离盖子盖罩后，在加热时允许空气处理化学品从井中散发的单元做了总体上的描述。这个井可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯等耐热塑料制成。在本发明中，盖子可以是最外层适合附加广告和使用信息并且提供长效的密封的迭片。内层(可与外层分开)可提供可渗透层的结构。一个合理的盖子应具有聚酯外层，聚酯外层下面设置低密度的聚乙烯层，聚乙烯层下面是铝箔层，铝箔层下面是聚丙烯，聚丙烯下面低密度聚乙烯材料。
在本发明的另一种形式中，可设置加热器，其布置成靠近所述基底，且相比所述基底较远离所述指示剂单元。这种形式对于希望一定程度上减慢指示剂化学品的挥发速度，以与从基底的散发更好地配合的情况非常重要，或者对于指示剂化学品较为热敏的情况非常重要。
在本发明的其它形式中，指示剂单元还保持第二空气处理化学品，其能够在指示剂单元被加热时从指示剂单元散发。例如，第一挥发性空气处理化学品可以是杀虫剂，且第二挥发性空气处理化学品可以是如胡椒基丁醚等增效剂，其增进第一挥发性空气处理化学品的杀虫活性。可选地，第二挥发性空气处理化学品可以是芳香剂。
本发明中的系统对于长时间存储不相容(若混合后保存)的两种挥发性空气处理化学品特别有用。这可能是因为两种化学品互相会产生不利反应，也可能因为两者的理想存储环境不同。
在使用本发明的装置时，最好将装置插入电源处，以使加热器连接到电源来给基底和指示剂单元加热。同时可从指示剂单元上去除可剥离盖子，露出覆盖在指示剂化学品上的可渗透薄膜。结果，空气处理化学品和指示剂化学品可散发到周围的环境中。可选地，此时的热变色染料也可改变颜色以指示装置正在工作，且第二挥发性空气处理化学品也开始散发。
在指示剂单元指示第一挥发性空气处理化学品完全耗尽时(如，挥发性凝胶已完全消失)，基底(优选基底与指示剂单元的组合)能够更换。加热器装置优选保留，以还与更换的基底和指示剂单元一起使用。
当基底和指示剂单元被安装在同一个卡盘上时，它们可同时进行更换。制造这种装置的成本非常低。这些装置能够有效可靠的达到各种空气处理的目的。
本发明的前述和其它优点会在下面的描述中予以阐明。在下文中将参照附图，附图形成说明书的一部分，其中通过示例和非限定性的方式示出了本发明的优选实施例。这些实施例不必要体现本发明的完整保护范畴，为了理解本发明的保护范围，应参照权利要求。
附图说明
图1是本发明的空气处理装置的下-前透视图；
图2是底视图；
图3是与图1类似的视图，但不同的是从中去除了卡盘单元(放置有基底和指示剂单元)；
图4是图1中的卡盘单元的透视图；
图5是与图4类似的视图，但指示器按钮从卡盘单元中分离了出来；
图6是卡盘单元的底视图；
图7是卡盘单元的侧视图；
图8是卡盘单元的后视图；
图9是图1结构中去掉了指示器按钮26的剖视图；
图10是优选的指示剂单元前视图；
图11是部分剖视图，示出了可剥离盖子的去除过程；
图12是图13结构的前视图，其中带有如图11所示的指示剂化学品的量；
图13是与图11类似的视图，但是其中可剥离盖子已经被去除，且一些指示剂化学品已经挥发；以及
图14是与图12类似的前视图，但示出的指示剂单元带有如图13的量的指示剂化学品。
具体实施方式
首先参照图1-3，示出了本发明的空气处理化学品散发装置10。装置10具有壳体12，壳体12在后端16具有电插脚14，在相反的前端20具有卡盘单元18。该装置优选被插入到竖直墙面上的电插座内。因此，在该专利中的方向术语都根据想象中的安装类型。
然而，水平表面或者其他表面上的适当电插座都可用于提供电力。这样，如“前”、“后”、“上”、“下”和“侧”等术语都应当以模拟装置在该安装方式下使用的方式解释。
应注意图中所示的插脚14仅仅是为了给出实例。这种柱形插脚适用于与某些国家的电源相连。但在其它国家，片状插脚或者片状、柱形和其他形状的插脚元件的组合可用来提供可用电源的连接(如现有技术中已知的)。
从图9可以明显看出，优选的卡盘单元18具有基底22，该基底具有前向截椎体形状部分23和后突出鼻部25。这种基底浸渍有挥发性空气处理化学品，在基底22被加热时这些化学品能够从基底22中散发出来。替代基底完全被空气处理化学品浸渍，基底22也可仅一部分被浸渍，或者仅涂覆有化学品。无论如何，装置中空气处理化学品的散发程度要通过可视标识表示出来，可视标识的外观是与指示剂单元26相关联的指示剂化学品28的挥发的结果。
如图5和11(而不是图9)所示，示出的指示剂单元26保持与基底22分离的挥发性指示剂化学品28。该指示剂化学品也能够在受热时散发出来。
整个装置的主壳体12优选包围加热元件56，使得加热元件被置于卡盘单元18的后端附近的位置。加热元件优选通过将电插脚14插入插座而工作。
壳体12在壳体12的上侧和下侧有一组长形排气孔30。排气孔30允许空气从环境中进入，并允许进入的空气与从基底22散发出来的空气处理化学品一起流过壳体上侧的排气孔开口。应注意基底22的鼻部25优选放置成紧密靠近加热器22，鼻部周围的空间用于使空气完全环绕其周边而经过。
加热元件56的热量也可通过如图3中最佳可见的一系列开口32和36而传到卡盘单元18的其它表面。然而应注意隔板48(如图9所示)给指示剂单元26提供了一些隔热。
接下来参照图4-8，可拆卸的卡盘单元18具有基底22和可独立安装的指示剂单元26，基底22安装成通过其后端突起，指示剂单元26安装成从其前端突起。在最优选的形式中，在单元18后部中间具有圆形腔38(见图9)，圆形腔38成锥形来固定基底22。尽管突起的鼻部25具有快速启动优势，但基底的特定形状对于该应用并不是决定性的。
指示剂单元26可从卡盘单元18拆卸下来，从而可以对指示剂单元26和/或基底22分开地进行更换。可选地，还可以将指示剂化学品直接容纳在卡盘单元18的储藏井里。
指示剂单元26为大致圆形(正视图中)单元，具有围绕单元26的直径对称分布的后腿40。后腿40优选地尺寸设置成可释放地卡配合到卡盘单元18的相应槽42内。
在最优选的形式中(参见图10-14)，可剥离盖子46可从指示剂单元26拆卸，从而使覆盖指示剂化学品28的可渗透薄膜58暴露在环境中(因为一旦除掉盖子，化学品就会通过可渗透薄膜向外扩散)。盖子的突舌部分47用来便于抓住该剥离盖子。当除去盖子时指示器开始工作，因为这样会让挥发性指示剂化学品28在受热后逸出到环境中。
在该配置中，比起基底来，指示剂化学品距离加热器更远。这样，其可以是在给定温度下比浸渍到基底中的空气处理化学品更容易挥发的化学品。可选地，使用的指示剂化学品可以是对热量更敏感的化学品。
在任何情况下，指示剂单元26除了指示剂化学品28以外可包含第二空气处理化学品。第二空气处理剂可以与指示剂化学品28一起混合在杯形井44里。
在指示剂化学品28被加热(并散发到周围环境中)时，可视标识使得人们看到化学品消失(或在某时刻完全消失)(见图13和14)。消费者看到后就会知道它们快用完了，并且然后知道基底22基本上也耗尽了。借助于“耗尽标识”，我们可以得到使用程度的指示，或者完全使用完的指示。
当挥发性指示剂变色时，可视标识的一部分可产生颜色变化。而且，热变色(thermochromic)染料(如铜水银碘化物)可被加入到挥发性指示剂中，其在受热后改变颜色。在优选形式中，热变色染料能够在被加热时从第一颜色变成第二颜色，且在随后冷却时变回第一颜色，从而提供了一种可视化的关/开/关标识。
当第一和/或第二挥发性空气处理化学品是杀虫剂和/或驱虫剂时，优选为有机磷杀虫剂、硫辛酰胺杀虫剂、如香茅油等天然驱虫剂、天然除虫菊酯和除虫菊的萃取物、和合成除虫菊酯。适合的合成除虫菊酯是氟酯菊酯、如D-丙烯除虫菊酯等丙烯除虫菊酯、PynaminRTM、拜富宁、氟氯菊酯、如Pynamin ForteRTM等反丙烯除虫菊、S-反丙烯除虫菊、ES-生物丙烯菊酯、丙烯除虫菊酯、生物苄呋菊酯、乙氰菊酯、氟氯氰菊酯、Beta氟氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、Alpha氯氰菊酯、Beta氯氰菊酯、苯醚氰菊酯、溴氰菊酯、烯炔菊酯、高效氰戊菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯、克敌菊酯、氯菊酯、苯醚菊酯、炔酮菊酯类Etoc RTM、苄呋菊酯、七氟菊酯、胺菊酯、四溴菊酯或四氟苯菊酯。其他如在美国专利4,439,415中描述的挥发性杀虫剂都可以使用。
在特别优选的形式中，挥发性杀虫剂选自四氟苯菊酯、甲氧苄氟菊酯、环丙烷羧酸酯、苄氯菊酯、炔酮菊酯、七氟菊酯和ES生物丙烯菊酯。其中四氟苯菊酯是最优选的杀虫剂。
可携带上述空气处理化学品的溶剂包括但不仅限于：ISOPARTMC、ISOPARTME、ISOPARTML、庚烷、甲醇、丙酮、乙醇、异丙醇、十二烯和四氢呋喃。埃克森公司生产的ISOPARTMC，ISOPARTME，ISOPARTML可以作为各种链长物质的溶剂，且是特别优选的。
通常施加于基底上的挥发性昆虫控制剂溶解于如碳氢化合物的有机溶剂中。用于蚊虫控制的一种理想的浸渍配方是溶解于埃克森(Exxon)公司的ISOPAR C碳氢化合物中的重量比50％的四氟苯菊酯。然而优选地，四氟苯菊酯施加到基底上而不使用溶剂。四氟苯菊酯可以被加热到约60℃且被施加到多孔基底，基底被加热到约250℃。
可使用各种挥发性芳香剂，其可选地也具有昆虫控制特性。可选地，可选择提供除臭功能的一些芳香剂(比如某些萜类)。例如，可使用各种天然或人工的香料。这些香料的非限制性实例包括基于动物或基于植物的天然香料，和人工香料，如酒精，酚，乙醛，酮，萜烯和酯。
当挥发性空气处理化学品是消毒剂时，该消毒剂优选包括但不局限于乙二醇，环丙烷和二丙二醇(dipropylene)。还可以使用能够与基底22和周围环境相容的有机酸类。
基底22可以使用在非加热状态下能够吸收挥发性空气处理剂，基本保持稳定性，在加热状态下释放空气处理化学品的任何材料来制造。合适的基底22的实例包括但不限于带有如酚醛清漆树脂(novolac resin)，聚氨酯树脂和高度交联热塑性塑料例如交联聚乙烯等粘结剂的多孔沙。具体优选的沙质基底可以采用与在美国专利申请公开2005/0284952中进行了描述的沙质芯类似的方式制造。可选的基底包括纤维素、玻璃纤维过滤器、合成纸材料、陶瓷材料、织物、毡型材料，纺织和无纺材料，粘接或烧结的合成材料、天然聚合物粉末等。
指示剂化学品28可以是任何在被加热时提供视觉指示的材料。在优选形式中，指示剂化学品28是液态形式，或者可选地，是凝胶形式或其它半固体材料。也可以使用其他流质(fluid based)化合物。
特别优选的挥发性指示剂化学品是美国专利6,790,670(该专利通过引用结合于此，如同已在本文中完全描述)中描述的愈创蓝油烃(guaiazulene)染料。应该注意的是这项专利的描述了多种对这种染料挥发速度进行更精确的控制的方法。
除了优选指示剂系统以外，应理解(如美国专利6,031,967中所示教)：已知有很多材料都在在加热时通过可渗透薄膜缓慢渗透到单元的外面。如果装置的壁是透明或半透明的，使得消费者能看到材料的消失状况，这种装置(即使里面包含第二空气处理化学品)就能够起到作为一个视觉耗尽指示的功能。
尽管上文中描述了本发明的优选实施例，应理解本发明可用于多种其它实施例。例如，指示器被直接安装在支撑基底的可拆卸支架上这点并不关键。这样，基底可单独放置在加热装置的上面。
因此，除了这里说明和/或在图中示出的以外，本发明能够以各式各样的形式加以应用。在不偏离本发明的主旨和范围的情况下，还可以进行其它修改。因此，为了更好的理解本发明的范畴需要阅读附属权利要求(而不是仅看优选实施例)。
工业化可利用性
公开了可视耗尽指示能力提高的空气处理装置。

Claims (14)

1.一种空气处理化学品散发系统，包括：
卡盘壳体，所述卡盘壳体具有安装在其中的基底，所述基底具有前向截锥体形状部分和后突出鼻部，所述基底承载挥发性空气处理化学品，该挥发性空气处理化学品能够在所述基底被加热时从所述基底散发，和
指示剂单元，所述指示剂单元安装在所述卡盘壳体中，从所述卡盘壳体的前端突起，所述指示剂单元保持有与所述空气处理化学品分开的挥发性指示剂化学品，使得所述指示剂化学品能在所述单元被加热时从所述单元散发，
其中所述系统被配置成使得所述空气处理化学品的散发程度通过可视标识来指示，该可视标识的外观是所述指示剂化学品散发的结果。
2.如权利要求1所述的空气处理化学品散发系统，其中所述可视标识还包括颜色变化。
3.如权利要求1所述的空气处理化学品散发系统，其中所述可视标识包括一定量的挥发性指示剂的可视消失。
4.如权利要求1所述的空气处理化学品散发系统，还包括在被加热时变色的可视的热变色染料，其中所述基底是多孔基底。
5.如权利要求4所述的空气处理化学品散发系统，其中所述可视的热变色染料在被加热时从第一颜色变成第二颜色，且在随后冷却时变回第一颜色，从而提供可视的关/开/关标识。
6.如权利要求1所述的空气处理化学品散发系统，其中所述基底是多孔的沙质基底。
7.如权利要求1所述的空气处理化学品散发系统，其中所述空气处理化学品选自昆虫控制剂、芳香剂和除臭剂。
8.如权利要求1所述的空气处理化学品散发系统，其中所述指示剂单元是用于保持所述指示剂化学品的杯形井的形式，所述井被盖子覆盖。
9.如权利要求8所述的空气处理化学品散发系统，其中所述盖子具有可剥离的外盖罩，带有位于该盖罩下方的可渗透薄膜。
10.如权利要求8所述的空气处理化学品散发系统，其中所述挥发性指示剂化学品在所述井中时为凝胶的形式，且所述基底是多孔基底。
11.一种空气处理化学品散发系统，包括：
卡盘壳体，所述卡盘壳体具有安装在其中的基底，所述基底具有前向截锥体形状部分和后突出鼻部，所述基底承载第一挥发性空气处理化学品，该第一挥发性空气处理化学品能够在所述基底被加热时从所述基底散发，和
指示剂单元，所述指示剂单元安装在所述卡盘壳体中，从所述卡盘壳体的前端突起，所述指示剂单元保持有与所述空气处理化学品分开的挥发性指示剂化学品，使得所述指示剂化学品能在所述单元被加热时从所述单元散发，
其中所述系统被配置成使得所述空气处理化学品的散发程度通过可视标识来指示，该可视标识的外观是所述指示剂化学品散发的结果；且
其中所述指示剂单元还保持第二挥发性空气处理化学品，该第二挥发性空气处理化学品能在所述单元被加热时从所述单元散发。
12.如权利要求11所述的空气处理化学品散发系统，其中所述第二挥发性空气处理化学品选自昆虫控制剂、芳香剂和除臭剂。
13.如权利要求11所述的空气处理化学品散发系统，其中所述第一挥发性空气处理化学品是杀虫剂，且所述第二挥发性空气处理化学品是可增强所述第一挥发性空气处理化学品的杀虫活性的增效剂。
14.如权利要求11所述的空气处理化学品散发系统，其中所述第一挥发性空气处理化学品是昆虫控制剂，且所述第二挥发性空气处理化学品是芳香剂。
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