CN101631570A - 释放多种化学物质的空气处理分配器 - Google Patents

Abstract

描述了用于分配空气处理化学物质的装置，该装置具有第一基体和第二基体，第一基体携带有当加热第一基体时分配的第一挥发性空气处理化学物质，第二基体携带有当加热第二基体时从第二基体分配的第二挥发性空气处理化学物质。基体彼此叠置，可选地，在彼此之间具有可渗透薄膜。还具有用尽指示器单元，与化学物质的使用协调工作。第一和第二基体以及指示器单元可设置在单个可更换芯盒单元中，第二基体优选是多孔环的形式，设置于指示器单元中。

Description

释放多种化学物质的空气处理分配器

背景技术

本发明涉及通过加热至少一种掺浸或涂布有化学物质的基体来分配多种挥发性空气处理化学物质的装置，该装置还可包括显示何时处理化学物质已经用尽的指示器。

基体(特别是多孔基体)先前已经被用作空气处理化学物质的载体，例如，灭虫活性成分，芳香剂和除臭剂。例如见专利号为5,111,477；5,647,052；6,551,560和6,663,838的美国专利。“灭虫活性成分”包括杀虫药剂，驱虫或诱虫剂，昆虫生长抑制剂，和其它通常用于驱除昆虫的影响昆虫和其它节肢动物的行为或生长的材料。在此引用这些专利和所有其它专利，专利申请，专利申请公开以及其它文件的公开作为参考。当加热基体，从基体上产生可分配的挥发性空气处理化学物质。热源通常是电加热器，但可使用燃料的燃烧代替。

通过充分使用，化学物质最终耗尽。其化学物质的耗尽期限通常比该装置其它部分的使用寿命要短，特别是电加热元件、相关壳体和电气接头的使用寿命。因而，已经设计了多种装置允许替换化学物质储藏替换单元。见2006年2月3日提交的专利号为11/346,697；2006年2月22日提交的专利号为11/359,090；和2006年4月20日提交的专利号为11/379,495的美国专利。在此引用这些申请的公开作为参考。这样的装置允许更换保持分配到气体中的化学物质的组件，和/或用尽指示器，从而排除更换加热组件的需要。

这样的装置极大地改进了现有技术。然而，它们的设计主要针对从一个分配器分配单独一种空气处理化学物质，并从另一分配器挥发用尽指示器化学物质的情况。例如，所需的杀虫剂或驱虫剂可能不具有最佳效果的香精。因此，最好能同时通过向气体释放芳香剂来掩饰或改进杀虫剂的味道。然而，用于控制释放主要杀虫剂的结构可能不适用于所希望的芳香剂，而将芳香剂与用于分配的用尽指示化学物质混合可能会使用尽指示器化学物质和主活性物质之间的配合使用复杂化。

因此，需要一种改进的空气处理装置，可以使(主活性物质和用尽指示器化学物质之外的)第二化学物质以一种更加有效的方式分配。

发明内容

一方面，本发明提供了一种空气处理化学分配系统。它具有携带有当加热第一基体时能够从第一基体分配的第一挥发性空气处理化学物质的第一基体，以及携带有当加热第二基体时能够从第二基体分配的第二挥发性空气处理化学物质的第二基体。第二基体为多孔结构的形式(例如多孔环)，与第一基体相邻叠置。应该理解的是，如果相对于用来使挥发性空气处理化学物质挥发的热源，第二基体紧邻第一基体设置或者设置在第一基体上方，则第二基体就是与第一基体相邻叠置。第一和第二基体可以通过密封层彼此分隔开，从而阻止基体之间活性物质的不当渗透(作为示例，密封层可以是非多孔薄膜，施加在基体中一个或二者上的涂层，或者对基体表面结构上的一种处理从而使其密封)。另外，基体可以彼此相对定位，从而当第一基体分配第一挥发性空气处理化学物质时，第一基体上的热量能够通过第二基体，可以是利用传导通过第二基体，或是利用开口或其它通路(例如，达到指示器单元)通过第二基体。

在优选形式中，多孔结构可由多孔聚乙烯构成，并且具有环状体，该环状体包括有环形槽和在环形槽径向向内的截锥形(frustum shaped)空腔，截锥形空腔可与延伸到第二基体外表面的轴向通路相连接。

在某些形式中，还包括容纳指示器化学物质的指示器单元，其与第一挥发性空气处理化学物质和第二挥发性气体化学物质二者都分隔，指示器单元优选设置在第二基体的腔室内。第一基体、第二基体和指示器都作为单独可更换的芯盒替换单元的一部分来安装。

第一空气处理化学物质可以是灭虫活性成分，例如四氟苯菊酯(transfluthrin)，其浸渍由沙和树脂粘合剂制成的基体，第二空气处理化学物质可以是浸渍聚乙烯第二基体的芳香剂，如柠檬油精。可选地，第二基体可以用增效剂浸渍，例如增效醚(piperonyl butoxide)。

这些结构设计成连同加热器使用。第一基体可靠近加热器设置，从而第一基体夹在加热器和第二基体之间。

指示器单元与挥发性化学物质中至少一种用尽的速率相协调，优选是与浸渍第一基体的挥发性材料的用尽速率相协调。指示器单元可以包括容纳指示器化学物质的透明材料。挥发性凝胶透过浸透性薄膜的散失(当胶体挥发时)用来实现用尽指示器的功能。可选地，第二基体可以直接用染料或其它随时间改变外观的材料处理，该外观的改变是与第一和第二空气处理化学物质之一或两者的挥发相协调，从而提供可视的指示，从而与第一或第二挥发性空气处理化学物质的耗尽相关联。

本发明的系统对于两种挥发性空气处理化学物质在长期储存时不相容的情况(如果在储存前混合在一起)是很有意义的。这是因为两种化学物质会发生不良反应，或者因为各自的最佳储存环境并非相同，或者当化学物质混合后会缩短保存期。在以下情况下也非常有用，即当这些化学物质的挥发性特性大为不同，如果将它们在混合状态下挥发时，会难以协调其分配。

通过下面的描述，本发明的前述和其它优点将更加明显。在下面的描述中，可参考附图，其通过示例的形成构成期望的优选实施例的一部分，但不仅限于此。实施例并非表示本发明的所有范围，在此应参考权利要求来解释本发明的范围。

附图说明

图1示出了本发明空气处理装置的优选实施例的透视图，其中替换芯盒从装置壳体中稍微露出；

图2是图1中替换芯盒的分解透视图；

图3是图1中实施例的截面透视图，大体沿插头插脚的中心线取得；

图4是图1中多孔环形基体的俯视图；

图5是图4中沿线5-5取得的截面图；

图6是芯盒单元的另一个实施例的截面图；和

图7是图6中芯盒单元的分解截面图。

具体实施方式

首先参考图1-3，示出了空气处理化学物质分配装置10的第一优选实施例。装置10包括壳体12，其后端16具有电气插头插脚14，并且在相反的前端20具有替换芯盒单元18。电气插头插脚14与加热器22电连接。优选为平板式(table-shaped)加热器22的实施例在2006年2月22日提交的专利号为11/359,090的美国专利中完整地公开。

装置最优选地插入到垂直墙面上的电插座中。因此，本说明书中的方向术语是以这类型的安装方式为基础。然而，水平或其它表面上的合适的电插头也可以用来提供电能。因此，当装置使用那种安装方式时，例如“前”，“后”，“上”，“下”，和“侧”等术语可以根据类似的方式进行解释。

图中所示的插脚14的形状仅用以示例。这类型的圆柱插脚适于连接到某些国家的电源。但是，在其它国家可以使用方形插脚，或者方形，圆柱和其它形状插脚元件混合的插头来提供与可用电源的连接(如现有技术所众所周知)。

接下来参看芯盒单元18，其具有芯盒壳体24；第一基体26，其携带有当加热第一基体26时能够从第一基体26分配的第一挥发性空气处理化学物质；薄膜28；第二基体30，其携带当加热第二基体30时能够从第二基体30分配的第二挥发性空气处理化学物质；基体卡扣32；指示器单元34，其容纳既与第一挥发性空气处理化学物质分开又与第二挥发性空气处理化学物质分开的挥发性指示器化学物质，以及可从指示器单元34移除的剥离盖36。

芯盒壳体24包括易于与装置壳体12在凹部40处连接和断开的卡夹38，当挥发性化学物质耗尽时易于更换芯盒单元18。圆柱42限制了第一基体26以及芯盒单元18的其它一些元件。

第一基体26可以是沙芯插件，其在一侧具有接触加热器22的截锥形突出44，在相反一侧具有平面46。基体26浸渍有挥发性空气处理化学物质，当加热基体26时，化学物质能够从基体26分配。或者，基体26并非完全用空气处理化学物质浸渍，而是部分被浸渍，或者只是涂布有化学物质，或者是上述方式的结合方式。

基体26可以由任何能够吸收挥发性空气处理化学物质，在加热条件下基本保持稳定，并且在加热条件下释放空气处理化学物质的材料制成。合适基体26的实例包括但不限于具有诸如酚醛树脂、聚氨酯树脂、以及类似交联聚乙烯的高交联热塑性塑料的粘接剂的多孔沙。特别地，可用类似于专利号为2005/0284952的美国专利中制作砂芯的方式制作优选沙质基体。可选的基体包括纤维素，玻璃纤维过滤器，合成纸材料，陶瓷材料，纺织材料，毡式材料，纺布(woven)和非纺布，连结或烧结的合成物质，天然乳胶粉等。

薄膜28可以是例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)的材料，提供屏障阻止在基体26和30之间任何材料传递。薄膜28允许基体26和30之间的有效热传递，从而当打开加热器22时，可以同时加热基体26和30。事实上，隔膜28提供了阻止基体26和30之间材料传递的密封层。如上述，密封层可选地是环氧清漆或其它任何材料的喷涂层或其它方式形成的层，可以应用到基体26或30的表面，从而阻止材料传递，或者可以对任一基体的表面进行熔化或其它处理，以密封基体。

从图2，4和5明显看出，第二基体30形成为具有截锥形凹部48的多孔环的形式，在其顶部容纳指示器单元34。凹部48延伸进入多孔环内，优选在凹部48的底部具有轴向通路形式的开口50。这允许指示器单元34直接暴露于沙芯基体26的平面46，从而当基体26变热时更有效地加热指示器单元34。这通过降低基体30的隔热效果来实现。

基体卡扣32向下延伸的突起部52插入到基体30的环形向下开口槽54中。第二基体30可选地由任何能够吸收挥发性空气处理化学物质、在加热条件下保持基本稳定并且在加热条件下释放空气处理化学物质的材料制成，如关于基体26描述的那样。与基体26一样，基体30浸渍有挥发性空气处理化学物质。或者，基体30并非完全用空气处理化学物质浸渍，而是部分被浸渍，或者只是涂布有化学物质，或者是上述方式的结合方式。

基体卡扣32包括具有凸台(land)58的突起56，凸台(land)58弹性卡在芯盒壳体24的表面60下面，从而牢固地相对芯盒壳体24支撑第一基体26，薄膜28，和第二基体30。

优选地，第一基体26包括是杀虫剂的第一挥发性空气处理化学物质，第二基体30包括是芳香剂的第二挥发性空气处理化学物质。然而，第一挥发性空气处理化学物质和/或第二挥发性空气处理化学物质可包括灭虫活性成分，芳香剂，除臭剂或其它类型的化学物质。当第一和/或第二挥发性空气处理化学物质是灭虫活性成分时，优选为有机含磷杀虫剂，脂肪酰胺杀虫剂(lipid amide insecticides)，例如香茅油、天然除虫菊酯和除虫菊酯精华的天然驱虫剂，和合成除虫菊酯。合适的合成除虫菊酯为acrinathrin，如D-allethrin的丙烯菊酯(allethrin)，PynaminR^TM，benfluthrin，bifenthrin，如Pynamin ForteR^TM的生物丙烯菊酯(bioallethrin)，S-生物丙烯菊酯(S-bioallethrin)，菊酯(esbiothrin)，esbiol，bisoresmethrin，乙腈菊酯(cycloprothrin)，氟氯氰菊酯(cyfluthrin)，β-氟氯氰菊酯(beta-cyfluthrin)，氯氟氰菊酯(cyhalothrin)，λ-氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin)，氯氰菊酯(cypermethrin)，α-氯氰菊酯(alpha-cypermethrin)，β-氯氰菊酯(beta-cypermethrin)，cyphenothrin，溴氰菊酯(deltamethrin)，empenthrin，杀灭阿菊酯(esfenvalerate)，甲氰菊酯(fenpropathrin)，氰戊菊酯(fenvalerate)，氟戊菊酯(flucythrinate)，taufluvalinate，kadethrin，苄氯菊脂(permethrin)，苯醚菊酯(phenothrin)，如EtocR^TM的prallethrin，苄呋菊脂(resmethrin)，tefluthrin，胺菊酯(tetramethrin)，tralomethrin，或四氟苯菊酯(transfluthrin)。也可以使用诸如专利号为4,439,415的美国专利中所描述的其它挥发性杀虫剂。

特别地，在优选版本中，挥发性杀虫剂可选自四氟苯菊酯(transfluthrin)，metofluthrin，vapothrin，氯菊酯(permethrin)，丙炔菊酯(prallethrin)，七氟菊酯(tefluthrin)和菊酯(esbiothrin)。四氟苯菊酯是最优选的杀虫剂。

用以溶解这些空气处理化学物质的可选溶剂包括，并不仅限于，ISOPAR^TMC，ISOPAR^TME，ISOPAR^TML，正庚烷(heptane)，甲醇(methanol)，丙酮(acetone)，乙醇(ethanol)，异丙醇(isopropyl alcohol)，十二烯(dodecene)和tetraydrofuran。特别优选的ISOPAR^TMC，ISOPAR^TME和ISOPAR^TML是具有不同链长度的烃类溶剂，可从Exxon化学公司得到。

然而，用于灭蚊优选应用无溶剂的四氟苯菊酯。可以加热四氟苯菊酯到大约60度，并且将其应用在例如沙质基体的多孔基体上。

第一挥发性空气处理化学物质和/或第二挥发性空气处理化学物质可包括多种可选择地具有灭虫属性的挥发性芳香剂。可选地，可以选择某些芳香剂来提供除臭功能(例如某种萜烯(terpene))。例如，可以使用各种天然的和人工的香料。这些香料不局限的实例包括基于动物和基于植物的天然香料，和例如酒精，苯酚(phenol)，乙醛(aldehyde)，酮(ketone)，萜烯(terpene)和酯(ester)的人工香料。

当挥发性空气处理化学物质是杀菌剂，优选杀菌剂包括，但不仅限于，乙二醇(glycol)，三甲烯(trimethylene)和二亚丙基(dipropylene)。还可以使用与基体26和30的使用及其环境相兼容的有机酸。

指示器单元34具有与第一挥发性空气处理化学物质和第二挥发性空气处理化学物质均分开的挥发性指示化学物质，在2006年2月3日提交的专利号为11/346,697的美国专利中已有描述。空气处理化学物质的分配可以通过可视的标志来指示，其显示取决于与指示器单元34相关联的指示器化学物质的分配。

例如，剥离盖36可从指示器单元34上移除，将覆盖在指示器化学物质上的可渗透薄膜62显露于环境当中(一旦盖被移除，化学物质就会穿过可渗透薄膜扩散)。盖具有便于抓握剥离盖36的凸片64。一旦移除了盖，就会启动指示器工作，因为这样使挥发性指示器化学物质在加热条件下逸出到环境中。

指示器化学物质可以是任何能够在受热时提供其在被加热的可视指示的材料。在优选的方式，该指示器化学物质是液态形式，或者，是凝胶或半固体材料。也可以使用其它基于液体的混合物。

优选的挥发指示器化学物质是在专利号为6,790,670的美国专利(在此结合其全部公开作为参考)中描述的愈创蓝油烃染色(guaiazulene dye)材料。还应注意的是6,790,670号专利描述了多种更加精确地控制该染料挥发速度的方式(例如使用阻滞剂和溶解剂以及其它方式)。

除了优选的指示系统，可以理解现有技术中已知多种用以在加热时或者以其它方式允许蒸发时，缓慢地从单元中向外渗透的材料(如美国专利第6,031,967号所公开，在此结合其全部公开内容作为参考)。这种材料无论是容纳在与第二基体30相关的单独结构中还是直接施加在第二基体上，都可以起到可视的用尽指示的作用，设置成使用户可以看到这些材料的消失。如果将材料直接施加在第二基体30上，很明显并不一定需要凹部48。

加热元件优选通过将电气插头插脚14插到插座(未示出)上而启动。壳体12在上下侧具有一系列延长孔66。孔66允许空气从环境中进入，并且允许空气与从基体26上以及至少部分从基体30上分配的空气处理化学物质一起流过壳体上侧的孔口。应当注意的是，基体26的突起部44优选紧邻加热器设置，在突起部周围留有空间以使空气可沿其外围完全通过。通过装置10的各个开口，也使得来自加热器22的热量作用于芯盒单元18的其它表面而通过。

指示器单元34可从芯盒单元18上移除，因而便于指示器单元34与基体26和30分开更换。可选地，指示器单元34可与芯盒单元的剩余部分一起更换。

除了指示器化学物质，指示器单元34还可包括另外的空气处理化学物质。其它挥发性空气处理化学物质可以在杯形凹坑68中和指示器化学物质一起混合。

当加热指示化学物质时(并且分配到环境中)，可视的指示使人可以看到化学物质即将用尽(或者在某一时刻已经完全用尽)。当顾客看到后，就知道其效用即将结束，并且知道基体26和/或30基本上用尽。通过“用尽指示”，可以显示出使用的程度，或者显示出使用彻底完成。

在指示挥发物质具有颜色的情况下，可视指示的一部分可以是颜色变化。此外，热敏染料(thermochromic dye)(例如碘化汞铜)可以被添加到指示器挥发物质中，在受热时颜色发生变化。在优选形式中，当受热时热敏染料从第一种颜色改变到第二种颜色，当随后冷却时恢复到第一种颜色，从而提供可视的关/开/关的指示。

图6和图7中的实施例举例说明了另一种芯盒单元70，其在很多方面与芯盒单元18类似，并且可以与代替芯盒单元18用于装置10中，其包括芯盒壳体72；第一基体74，携带有当加热第一基体74时能够从第一基体74分配的第一挥发性空气处理化学物质；薄膜76；第二基体78，携带有当加热第二基体78时能够从第二基体78分配的第二挥发性空气处理化学物质；基体卡扣80；指示器单元82，其容纳既与第一挥发性空气处理化学物质分开又与第二挥发性空气处理化学物质分开的挥发性指示器化学物质，以及可从指示器单元82移除的剥离盖84。芯盒单元70的功能和其它属性与芯盒单元18相类似，其化学物质也相同，只是在某些方面略有不同，如指示器单元82的凹坑86。

虽然上面描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明可以应用到多种其它实施例中。例如，将指示器直接安装在承载基体的可移除芯盒上并不是必须的。在这点上，基体可以分别位于加热装置上，并且可以将基体配置成多种形状。

因此，本发明的原理除了那些在这里特别提到或图中描述的情况外，可以应用到多种其它形式中。在不偏离本发明的本质和范围下，还可以进行其它修改。因此，为了理解本发明的完整范围，还需要审查其权利要求(而不仅是优选实施例)。

工业应用性

所公开的是具有用于分配多种挥发性空气处理化学物质的多个基体，和/或可视用尽指示功能的空气处理装置。

Claims (14)

1.一种空气处理化学物质分配系统，包括：

第一基体，携带有当加热所述第一基体时能够从所述第一基体分配的第一挥发性空气处理化学物质；和

第二基体，携带有当加热所述第二基体时能够从所述第二基体分配的第二挥发性空气处理化学物质；

其中所述第二基体形成为多孔结构，与所述第一基体相邻叠置。

2.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述多孔结构为多孔环。

3.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述第一基体和第二基体通过密封层分隔，以充分阻止挥发性物质从任一所述基体向另一基体传递。

4.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述第一基体和第二基体彼此相对设置，使得当所述第一基体分配所述第一挥发性空气处理化学物质时，来自所述第一基体的热量能够通过通路穿过所述第二基体。

5.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述多孔结构包括聚乙烯。

6.如权利要求2所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述多孔结构包括环形体，所述环形体具有环形槽和从所述环形槽径向向内的截锥形空腔。

7.如权利要求6所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述截锥形空腔与延伸到所述第二基体外表面的轴向通道相连。

8.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，还包括相对于所述第一基体和第二基体叠置的指示器单元，所述指示器单元容纳挥发性指示器化学物质，该挥发性指示器化学物质与所述第一挥发性空气处理化学物质和所述第二挥发性空气处理化学物质二者都分开。

9.如权利要求8所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述指示器单元设置在所述第二基体的腔室中。

10.如权利要求9所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述第一基体、所述第二基体和所述指示器单元均作为单个可更换芯盒替换单元的一部分来安装。

11.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，其中直接利用一种材料处理所述第二基体，该材料伴随所述第一和第二空气处理化学物质之一或二者的挥发，随时间而改变该材料的外观。

12.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述第一挥发性空气处理化学物质是杀虫活性成分，所述第二挥发性空气处理化学物质是芳香剂。

13.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，其中所述第一挥发性空气处理化学物质是杀虫活性成分，所述第二挥发性空气处理化学物质是用于所述杀虫活性成分的增效剂。

14.如权利要求1所述的空气处理化学物质分配系统，还包括加热元件，所述第一基体靠近所述加热元件设置，使得所述第一基体夹在所述加热元件和所述第二基体之间。

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