CN101495813A - 用于将挥发性流体散布到空气中的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于将挥发性流体散布到空气中的散布装置。在示例性实施例中,该散布装置包括由质密材料形成的芯体,例如其被充满了诸如芳香液体、消毒剂、杀真菌剂、抗过敏物质、驱虫剂或杀虫剂的挥发流体。在另一个实施例中,该装置包括大致呈中空管状的芯体,该芯体包括裸露在周围环境中的部分以及与容纳有挥发性流体的液体存储器液体连通的部分。该芯体被定位在液体存储器中,并与该液体存储器的开口端形成紧密的装配接合。该芯体的中空结构提供了较大的裸露表面积,从而增进液体向周围环境的蒸发。
Description
相关申请的交叉引用
根据美国法典§119(e)第35章,本申请要求于2006年3月16日提交、申请编号为No.60/783,126、名为“用于将挥发性流体散布在空气中的装置”的美国临时专利申请的权益,该申请文件的内容结合到本文中作为参考。
背景技术
1.公开领域
本公开涉及一种用于将挥发性流体散布到空气中的装置,例如用于将芳香液体或消毒剂散布到周围环境中的空气清新装置或空气净化装置。更明确地说,本公开涉及改进的芯体结构和相关散布机构以及用于此装置的壳体。
2.对于相关领域的说明
用于将挥发性流体散布到空气中的常规装置通常采用实心的、大致呈圆柱体形的芯体,该芯体延伸成与存储器中容纳的诸如芳香液体的挥发性液体相接触并与其形成液体连通。沿着芯体的长度通过毛细管作用朝设置在存储器对面的芯体端部传送。芳香液体从芯体端部到周围空气中的挥发或蒸发将芳香液体的香味散布到周围环境中。
散布装置可包括散布机构,以增强挥发性流体向周围环境的散布。一种这样的散布机构是风扇,它沿着横向于芯体的方向提供越过芯体端部的气流。另一种装置是设置在芯体附近的加热元件,它加热芯体周围的空间和/或芯体自身,以有助于蒸发芳香液体,从而增进挥发性液体到周围环境的散布。
所需要的就是作为对于前述情况的一种改进的将挥发性流体散布到空气中的装置。
发明内容
本公开提供了一种用于将挥发性流体散布到空气中的散布装置。在示例性实施例中,该散布装置包括由质密材料制成的芯体,该芯体中充满了诸如芳香液体、消毒剂、杀真菌剂、抗过敏物质、驱虫剂或杀虫剂的挥发性流体。在另一个实施例中,该装置包括大致呈中空管状的芯体,该芯体包括裸露在周围环境中的部分以及与容纳有挥发性流体的液体存储器液体连通的部分。该芯体被定位在液体存储器中,并与该液体存储器的开口端形成紧密的装配接合。该芯体的中空结构提供了较大的裸露表面积,从而增进液体向周围环境的蒸发。
该装置还包括散布机构,以增进所蒸发的液体向周围环境的蒸发和挥发。在一个实施例中,该散布机构可以是设置在与周围环境相对的芯体端部附近的风扇,该风扇提供了通过由芯体的中空部分限定的中央通道的气流。有利地,迫使空气通过芯体的中央通道,这在气流与该芯体的表面积之间提供了直接的接触,该芯体的表面积比在公知装置中所使用的具有实心横截面的芯体的表面积要大,从而增进了液体从芯体向周围环境的蒸发和散布。在另一个实施例中,散布机构可以是加热元件,其被至少部分、或全部放置在芯体的中央通道内。该加热元件加热芯体的中央通道以及芯体自身,以增进液体的挥发和蒸发,并且还形成通过芯体的中央通道的对流气流,从而进一步增进了所蒸发的液体向周围环境的散布。
在其一种形式中,本公开提供了一种用于将流体散布到周围环境中的装置,其包括:壳体;质密的芯体,该芯体限定有贯穿其中的通道,该芯体被充满有流体,该芯体与壳体和周围环境气流连通;和定位在壳体内部的活化元件,用于使流体散布到周围环境中。
在其另一种形式中,本公开提供了一种用于将流体散布到周围环境中的装置,其包括:壳体,该壳体包括容纳流体的存储器;该存储器包括内壁和限定有开口的外壁;大致中空的芯体,该芯体限定有贯穿其中的通道,该芯体与周围环境及壳体流体连通,该芯体被设置在内壁和外壁之间,该芯体既邻接内壁又邻接外壁;和活化元件,该活化元件被至少部分地设置在壳体内部,用于使流体散布到周围环境中。
附图说明
参照随后结合附图对于本公开的实施例的说明,本公开的上述和其它特点以及实现它们的方式将变得更明白并被更好地理解。
图1是根据本发明的第一实施例的散布装置的局部剖视立体图;
图2是沿着图1的线2-2得到的图1所示装置的截面图;
图3是图1所示装置的液体存储器的截面图;
图4是根据本公开的另一个实施例的散布装置的截面图;
图5是根据本公开的另一个实施例的散布装置的芯体的立体图;
图5A是沿着图5的线5A-5A得到的图5所示芯体的端部视图;
图5B是用于散布装置的替换芯体的端部视图;
图6是根据本公开的另一个实施例的散布装置的局部剖视立体图;
图7是根据本公开的另一个实施例的散布装置的截面图;
图8是根据本公开的再一个实施例的散布装置的立体图;
图9是根据本公开的另一个实施例的散布装置的立体图。
在全部视图中,相对应的附图标记表示相对应的元件。于此给出的示例描述了本公开的实施例,这些示例并不构成以任何方式对本发明范围的限制。
具体实施方式
参照图1-3,示出了根据本公开的一个实施例的用于将挥发性流体散布到空气中的装置10。装置10可以是空气清新器、空气净化器、病虫害防治装置或其它装置,其中,挥发性流体例如可以是带有香味的芳香液体、杀真菌剂、抗过敏物质、其它类消毒剂、或是驱虫剂或杀虫剂。如在下文中详细说明的那样,于此公开的散布装置包括改进的芯体结构以及散布机构,以便增进液体的蒸发和液体向周围环境的散布。
散布装置10总体上包括主壳体12、附接到主壳体12的上端的液体存储器14、和附接到存储器的上端的盖子16。主壳体12、存储器14和盖子16中的每一个都可由例如适当的硬质塑料或金属制成。主壳体12总体上包括底壁18和圆柱形侧壁20,侧壁20限定了开口的上端22,存储器14通过例如粘合剂、压配合或焊接附接到开口的上端22。
主壳体12包括内壁24,电池壳体26和电动马达28固定在内壁24上。电池壳体26容纳一个或多个电池30以及用于将电流从电池30引导到电动马达28的电触点。电动马达28例如可以是小型直流马达,并包括与轴流式风扇34耦连的输出轴或电枢32。主壳体12的侧壁20中包括一个或多个开口,在此所示为多个缝36,用于使空气能够进入到主壳体12。主壳体12还包括开口38,开关40延伸通过开口38,开关40电连接到马达28和电池30,并可被致动以关闭及打开电池30和马达28之间的电连接,从而分别开启及关闭马达28。开关40还可包括一个或多个中间位置,用于以不同的速度来操作马达28。虽然在此公开的是马达28由电池30供电的方式,但马达28还可借助装置10与电源插座之间的直接插入式连接,或者借助在装置10与电源插座之间延伸的电源线,由交流的建筑电源插座(未示出)供电。如下所述,马达28和风扇34为一种散布机构,用于增进容纳在存储器14内的液体向周围环境的蒸发和散布。
液体存储器14详细示于图3中,并总体上包括带有环形凸缘44的底壁42和包含挥发性液体48的环形存储部分46,该环形凸缘44被装配在主壳体12的开口的上端22内。存储部分46被限定在底壁42、内部凸耳50、侧壁52、顶壁54以及外部凸耳56之间。外部凸耳56限定了液体存储器14的开口的上端或出口58。内部凸耳50和外部凸耳56一起限定了位于其间的大致呈环形的空间60,在该空间60中放置有芯体62,芯体62与存储器14的存储部分46液体连通。
芯体62具有大致中空的结构,且其圆筒形的或管状的构型限定了贯穿其中的中央通道64,芯体62环绕存储器14的内部凸耳50被容纳到环形空间60内。芯体62可具有其它形状,诸如方形、多边形,或其它横截面,并可包括一个或多个贯穿其中的中空通道。芯体62例如可由多孔陶瓷、多孔纸张材料或诸如聚丙烯的多孔塑料材料制成。可对这些材料中的某些材料,尤其是陶瓷材料,进行烧结,以便在其中提供大量的空隙。有利地是,与具有实心横截面的公知芯体相比,芯体62的中央通道64为芯体62提供了增大的裸露表面积,从而增进了位于存储器14的存储部分46内的挥发性液体48从芯体62向周围环境的蒸发和散布。
盖子16借助例如螺钉配合或压配合装配在液体存储器14的外部凸耳56的周围,并且盖子16中包括多个开口66,这些开口66正好设置在芯体62和芯体62的中央通道64的上方。为了将挥发性液体填充到存储器14的存储部分46内,拆下盖子16和芯体62,将液体经由环形空间60注入存储部分46,而后再将芯体62和盖子16放回原处。或者,存储器14可包括带有可拆卸填充盖(未示出)的填充颈。
在使用装置10的过程中,挥发性液体48借助毛细管作用从存储部分46通过芯体62被向上传送,并通过蒸发而散布到周围环境中。为了增进挥发性液体48向周围环境中的散布,将装置10的散布机构致动,其中开关40被移到“ON”位置(接通位置),以便将电流从电池30供应到马达28来旋转驱动风扇34,从而如图2中的箭头A1所示,将空气从周围环境通过缝36抽到主壳体12中。此后,如图2中的箭头A2所示,空气受迫向上通过芯体62的中央通道64,其中,气流接触芯体62,从而增进芯体62内的液体48向气流中的蒸发。而后如图2中的箭头A3所示,包括蒸发液体的气流受迫通过盖子16中的开口66到达装置10的外部,从而将装置10向外蒸发的液体散布到周围环境中。
参照图4,示出了根据本公开的另一个实施例的用于将挥发性液体散布到空气中的另一装置70,除了下文所述之外,该装置70与上述装置10大致相同,并且将在图4中使用相同的附图标记,以标示出其间相同的或大致相同的特征。液体散布装置70包括散布机构,该散布机构包括通过开关40与电池30电接触的加热元件72。加热元件72可以是例如陶瓷电阻加热元件,并可至少部分地延伸到芯体62的中央通道64中,从而使加热元件72被靠近地放置在芯体62的附近。作为替换,加热元件72可被全部放置在芯体62的中央通道64内,或者可被全部放置在芯体62的中央通道64外。在替换实施例中,加热元件72可通过装置70和电源插座之间的直接插入式连接,或者通过在装置70和电源插座之间延伸的电源线,由交流的建筑物电源插座(未示出)供电。在另一个替换实施例中,加热元件72可构成为带有朝中央通道64延伸的火焰的蜡烛。
如图4所示,当开关40被移动到“ON”位置时,来自电池30的电流使加热元件72加热,例如通过电阻加热,转而加热了芯体62的中央通道64以及芯体62自身,从而使芯体62内的液体48挥发或蒸发。对芯体62的中央通道64的加热在散布装置70的内部形成了对流气流,其中,在芯体62的中央通道64中受热的空气向上流动,并通过盖子16中的开口66沿着图4中的箭头A4离开装置70,转而通过缝36将空气沿着图4中的箭头A5朝芯体62的中央通道64抽入到装置70的主壳体12中。
现参照图5,示出了替换实施例的芯体。芯体162是质密的,并可被成形为限定了大致中空的中央通道164的管状结构。芯体162可以充满挥发性流体,并可如上所述与装置10或70一起使用,或者如下所述在图6-9所示的装置中使用,这样一来,将不再需要装置10或70的液体存储器14。例如可将诸如带有香味的芳香液体、杀真菌剂、抗过敏物质、其它类型的消毒剂、或驱虫剂或杀虫剂的挥发性流体容纳在极多孔的结构内,或者收集在模制成芯体162的形状的承载基体内。在该实施例中,芯体162或包含芯体162的筒座装置例如可被安装在如上所述的装置10或70内的适当插口中,或者安装在如下所述的图6-9所示的装置中。
如图5A所示,芯体162可具有大致呈管状的结构,该结构具有大致呈环形的横截面形状。芯体162可限定外径OD和内径ID。外径OD可以例如小至如7/8″、1″、11/8″、11/4″、13/8″或11/2″,或大至约2″、17/8″、13/4″或15/8″。内径ID可以例如小至如1/8″、1/4″、3/8″或1/2″,或者大至约1″、7/8″、3/4″或5/8″。如图5B所示,与芯体162(图5和图5A)大致相似的替换芯体162’可包括多个突出到中央通道164’中的突起166,以增大芯体162’的内部与流经那里的气流之间的表面积。在替换实施例中,芯体162可具有呈椭圆形、多边形或非规则形状的横截面形状。
在示例性实施例中,芯体162可由聚合物材料制成,并在该聚合物材料内充满挥发性流体。该挥发性流体例如可少至芯体162总重量的10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或45%,或者可多至芯体162总重量的95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、或50%,其余由聚合物材料构成。在一个实施例中,由挥发性流体构成的部分占芯体162总重量的百分比越大,芯体162的有效寿命就越长。挥发性流体可以例如是像瑞士日内瓦的Firmenich公司的190196K Sunshine Fruits型香水那样的可在市场上获取的香水。聚合物材料可以是像宾夕法尼亚州费城市的Arkema公司的Pebax 2533SN01型聚醚嵌段酰胺那样的可从市场上获取的塑料。芯体162可由具有一定弹性度的质密材料制成。在示例性实施例中,芯体162是致密的无细孔结构,即,芯体162在宏观程度上不包含开室型结构或者孔,并且它大致上不渗水且不透气的。
在操作中,芯体162可通过将聚合物材料和挥发性流体混合并加热至约300°F而形成。然后,将该混合物冷却成凝胶状或粘性固体状,其可形成诸如管状的任何需要的形状。形成所需要的形状可例如通过诸如压缩模塑法的多种制造方法来实现。
在一个实施例中,所需要的形状是通过浇灌或铸造的方法形成的,其中在受热容器中结合混合物,然后将该混合物倒入具有所需形状的模具中,此后,允许冷却该混合物。
在另一个实施例中,聚合物材料和挥发性流体构成的混合物在适当的热量和压力下在挤出机中被混合。然后,将该混合物推压通过挤压模,以形成所需的形状,而后允许冷却该混合物,并将其切割成若干单独的芯体162。该方法可以是连续的过程。
在又一个实施例中,聚合物材料和挥发性流体构成的混合物在适当的热量和压力下在注模机中被混合。然后,将该混合物注入到模具中,在模具中,混合物被冷却以形成所需的形状。该方法可以是递增的过程。
包括聚合物材料和挥发性流体的芯体162可在一段时间内慢慢地通过蒸发和挥发将挥发性流体分配到空气中。例如,芯体162可以每天100毫克的平均量释放挥发性流体约30至60天。该释放率随着时间的流逝而降低,并取决于聚合物材料和挥发性流体的构型。芯体162的管状形状为挥发性流体的释放和器具设计提供了优点。
增大流经芯体162的中央通道164的气流,可通过增大借助蒸发和挥发所释放的挥发性流体量,来改进挥发性流体的释放性能。如图6所示,借助散布机构或活化(activation)元件134,控制或产生通过中央通道164的气流,从而有助于挥发性流体从芯体162的蒸发和挥发,该散布机构或活化元件134可以是上文中分别参照图2和图4的实施例所述的风扇34或加热元件72。风扇34和/或加热元件72可被周期性地开启和关闭,以控制挥发性流体的释放率。芯体162可在其任一端上包括盖结构(未示出),以限制气流通过中央通道164,从而对所蒸发的挥发性流体的释放提供了更大的控制。盖结构可包括通风孔,这些通风孔被选择性地打开或关闭,以改变通过中央通道164的气流。作为替换,出于被通过中央通道164的气流旋转的目的而安装的芯体162增进了所蒸发的挥发性流体的释放。例如,芯体162可包括带有倾斜叶片和/或连续的螺旋状表面的内表面或外表面,这样一来,内表面和/或外表面附近的气流使芯体162旋转。在一个实施例中,以周期性的间隔将压缩空气推压通过中央通道164,从而控制所蒸发的挥发性流体的释放。在另一个实施例中,芯体162例如可被定位在诸如家庭或汽车加热/冷却通风口的其它气流装置的附近,以促进气流通过中央通道164。
在指定的使用期后,即,当大部分或所有最初充满在芯体162内的挥发性流体已经挥发时,用新的芯体162或筒座装置更换芯体62或包含芯体162的筒座装置。因此,芯体162是可一次性使用并且可更换的。在一个实施例中,包括芯体162的用于将挥发性液体散布到空气中的设备可包括多个芯体162,其中一个芯体162被装入到适当的位置上用于使用,在指定的使用期过后,该芯体162就被旋出该位置,并且新的芯体162被定位用于使用。如图9所示,装置300可包括壳体312、风扇34、马达340、芯体壳342和多个芯体162,其中壳体312可与上述壳体12(图2)大致相同。芯体壳342中可容置多个芯体162,并且可以使用风扇34来帮助挥发性流体从各芯体162蒸发。一旦特定芯体162中的挥发性流体耗尽,马达340就借助轴344的旋转来旋转壳体312,直到新的芯体162被定位在风扇34的附近。有利地是,该实施例缩短了使用者必须在该装置中更换芯体162或多个芯体162的时间。在该实施例中,各个芯体162例如可在挥发性流体的成分方面有所不同,诸如具有两种不同香味的香水。
芯体162可被用在为多种应用而装配的散布装置中,在上文中对其中的部分散布装置进行了更为详细的描述,诸如与家庭电源插座一起使用的交流电型,与结合电池的汽车应用一起使用的直流电型,与汽车电源插座一起使用的直流电型,以及可用在家庭或汽车加热/冷却通风口附近的无动力型。
再次参照图6,用于将挥发性流体散布到空气中的装置100可包括芯体162和壳体112。壳体112可包括如上所述的散布或活化元件34、72。芯体162被定位在元件34、72附近,这样一来,就产生了气流来通过芯体162的中央通道164。在外侧,可包括壳状物168以便在操作过程中,环绕芯体162并保护芯体162。壳状物168可防止操作者与芯体162中充满的挥发性流体发生直接的物理接触。而且,壳状物168减少了挥发性流体从芯体162外表面的蒸发。在一个实施例中,壳状物168例如可由诸如聚丙烯的适当的硬质塑料制成。
参照图7,示出了替换实施例的液体存储器114,除了如下所述之外,该液体存储器114与上文中参照图3说明的液体存储器14大致相同,并且相同的附图标记将用于图7中,以标示出其间相同或大致相同的特征。液体存储器114可包括带有环形凸缘144的底壁142和包含有挥发性液体48的环形存储部分146,其中该环形凸缘144可被装配在主壳体12(图2)的开口的上端22(图2)内。存储部分146被限定在底壁142、内部凸耳150、侧壁152、顶壁154和外部凸耳156之间。外部凸耳156限定了液体存储器114的开口的上端或出口158。内部凸耳150和外部凸耳156一起在其间限定了大致呈环形的空间160,芯体62放置在该空间160中且与存储器114的存储部分146液体连通。
芯体62限定了贯通其中的中央通道64,并被容置在环绕内部凸耳150且位于存储器114的外部凸耳156内部的环形空间160内。芯体62的下部内表面62d与内部凸耳150邻接并与其形成紧密的装配接合。上部外表面62a与外部凸耳156邻接并与其形成紧密的装配接合。在使用时,上部内表面62b与周围环境连通。下部外表面62c与挥发性液体48流体连通。芯体62和存储器114之间紧密的装配和邻接关系在例如装置被倾斜的情况下有利地防止或阻碍了挥发性液体48溢出,并同时有利地消除了挥发性液体48从存储部分146直接蒸发到周围环境中。而且,芯体62的下部外表面62c有利地与挥发性液体48流体连通,从而使液体48可通过毛细管作用朝芯体62的上部提升,以到达上部内表面62b,并且,一旦空气流过中央通道64,挥发性液体48就被蒸发到周围的空气中。
盖子116例如可被选择性地通过例如螺纹装配装置或压配合接合(未示出)绕液体存储器114的外部凸耳156放置。可设置O型环165以有效地密封液体存储器114和盖子116,从而防止挥发性液体48发生任何意外的溢出,和/或防止在将盖子116拆下以前,挥发性液体48发生所不希望的蒸发。为了将挥发性流体装填在存储器114的存储部分146内,拆下盖子116和芯体62,将流体经环形空间160向下注入到存储部分146中,而后将芯体162放回到环形空间160中,可选择地盖上盖子116。在另一个实施例中,存储器114可包括带有可拆卸填充盖的填充颈(未示出),以有助于用挥发性液体48填充存储部分146。
现参照图8,示出了根据本发明的另一个实施例的用于将挥发性流体散布到空气中的装置200。装置200可包括延伸到包含挥发性液体48的存储器204中的轴202。轴202可由与用于形成芯体62(图1-4和7)或芯体162(图5、5A、5B和6)所用的材料大致相同的材料制成,这样,挥发性液体48通过毛细管作用朝存储器204的顶部提升。例如,轴202可由聚丙烯材料、绳类材料、或任何其它多孔的吸液材料制成。挥发性液体48通过毛细管作用被向上提升,直到它接触到放置在壳状物268中的芯体262。壳状物268可与上述壳状物168(图6)大致相同。芯体262可与上述芯体62(图1-4或和7)和/或162(图5、5A、5B和6)大致相同,这样,借助容纳在壳体212中的散布或活化元件234,空气通过中央通道264的运动就使挥发性液体48蒸发到周围的空气中,其中,散布或活化元件234可以是上文中分别参照图2和图4所示实施例说明的风扇34或加热元件72,壳体212与上述壳体12(图2)大致相同。
尽管本公开已被描述成具有示例性的设计,但本公开还可在本公开的精神和范围内被进一步修改。因此,本申请意在涵盖利用其总的原理的本公开的任何变型、使用或改装。此外,本申请意在涵盖对于位于本公开所隶属领域中的落入到所附权利要求的界限中的公知或惯例中的相对于本公开的变更。
Claims (10)
1.一种用于将流体散布到周围环境中的装置,包括:
壳体;
质密的芯体,所述芯体限定了贯穿其中的通道,所述芯体被充满流体,所述芯体与所述壳体及所述周围环境气流连通,和
活化元件,所述活化元件被定位在所述壳体内部,用于使所述流体散布到所述周围环境中。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述芯体是无细孔的,并包括聚合物材料和所述流体。
3.如权利要求2所述的装置,其中,所述流体占所述芯体的重量的约80%至90%。
4.如权利要求1所述的装置,还包括壳状物,所述壳状物至少部分地围绕所述芯体,并与所述壳体相连。
5.如权利要求1所述的装置,其中,所述活化元件包括风扇,所述风扇由电源驱动并提供通过所述芯体的所述通道的气流。
6.如权利要求1所述的装置,其中,所述活化元件包括与电源相连的加热元件,所述加热元件被设置在所述芯体的所述通道附近。
7.如权利要求6所述的装置,其中,所述加热元件至少部分地设置在所述芯体的所述通道内。
8.如权利要求1所述的装置,其中,所述流体包括挥发性液体。
9.如权利要求8所述的装置,其中,所述挥发性液体从由芳香液体、杀真菌剂、消毒剂、抗过敏物质、驱虫剂和杀虫剂所构成的组中选择。
10.如权利要求1所述的装置,其中,所述通道限定了所述芯体的内表面,所述内表面包括多个突起。
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