CN101720235B - 包含凝胶或聚合物香料支持体的一次性空气清新器 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方案提供了香料分布装置，它包括电阻器、插头或其它功率源、以及在聚合物或热塑性载体中的香料。所述聚合物或热塑性载体可以包括，例如，金属夹杂物(它可以是粉末金属)。认为这些金属夹杂物能增强整个载体中的热量分布，从而使香料得以更均匀和可靠地释放。
Description
优先权要求
本申请要求享有同一申请人于2007年5月23日提交的美国临时专利申请第60/931,358号的优先权。所述临时专利申请，包括其所有数和图在内，都以参照的形式并入本文，犹如在本文中全部重写。
发明背景
1.技术领域
本发明涉及香水和芳香剂管理领域。这可能包括，例如但不限于增加房间或其它区域中希望得到的挥发性有机化合物(例如，香料)的量。
2.背景技术
用于在一定时间内给一个区域提供香料的很多装置都是已知的。通常，这些装置通过让含于该装置中的香料从该装置扩散到气氛中而发挥作用。可以增强香料的扩撒，例如，通过加热所述香料，通过将所述香料包含在挥发性载体中，或者通过这些方式的组合。香料的扩散以及它们的总体强烈度由它们的平衡蒸气压决定。平衡蒸气压高的香料具有高的挥发度并且迅速地蒸发。
香料装置的有效使用期限受到可以从所述装置分布的香料量的限制。在所述装置的香料供给被耗尽之后，要么替换完整的装置，要么替换香料。可以采用后一种方式，例如，通过替换所述香料装置中的可拆装的套筒。
已知的香料分布装置可能有一些迄今为止尚未解决的难题。例如，难以选择使香料得以在选定的速率下均匀分布的载体。一些载体和香料蒸发得太快。这导致香料分布产品具有不合乎要求的短使用期限，并且可能导致强烈度不合乎要求的芳香剂。
其它载体和香料可能扩散得太慢，或者扩散的程度不足以在大尺寸房间中产生所需要的香料。这可能导致香料浓度太低，不能有效用于预期用途。
过去，尝试过用热帮助载体分布香料。遗憾的是，很多热辅助的香料分布器与它们的非受热式对等装置共同存在一些问题。例如，当所述载体受热时，香料可能扩散得太快。因为穿过香料扩散器的整体，加热往往是不均匀的(例如，当仅仅对容纳所述香料和载体的容器的一侧或其底部进行加热时)，所述香料可能不能从所述载体均匀地释放。
在载体是固体载体以及载体不可能与加热元件相接触地放置的那些应用中，这是特别棘手的。这可造成低的香料容量(因为仅仅提供了少量的载体)或者导致大量浪费的香料和载体(因为提供的载体多于与热源相接触地放置或在热源附近可操作地放置的载体。
希望得到一种能够环绕整个载体均匀地或接近均匀地分布热的香料分布装置。进而希望得到提供香料的更均匀的和/或更可控的分布的香料分布装置。
发明概述
本发明的实施方案提供了香料分布装置，该装置包含电阻器、插头或其它功率源、以及在聚合物或热塑性载体中的香料。所述聚合物或热塑性载体可以包括，例如，金属夹杂物，它可以是粉末金属。认为这些金属夹杂物能增强整个载体的热分布，所以使香料更加均匀而可靠地释放。
本发明的又一个实施方案提供了保持在聚合物或热塑性载体中的香料。金属被分布在整个载体中，而且当使所述载体经受热时所述金属能增强热分布。
本文中还包括了通过使用上述结构中的一种或多种结构来提供香料的方法。
结合附图、根据如下详细描述，本发明的其它方面、目的和优点将变得更加清楚。
附图简述
并入说明书并形成说明书的一个部分的附图图解了本发明的几个方面，而且，附图与描述一起起到解释本发明原理的作用。在这些图中：
图1显示本发明一个实施方案的固体储存器(本文中，可互换地称为香料支持体)的多面视图。
图2显示含于本发明的香料分布装置中的本发明的固体储存器。可以把罩固定就位，例如，通过可拆式配合(snap fit)或其它粘性物质固定。
图3显示本发明实施方案的香料分布装置的主视图。
图4显示带有插头的电阻器。所述电阻器被塑料覆盖，为了允许传热，它在塑料中可以有孔。
图5显示本发明的另一个实施方案。它包括在盖上的任选遮蔽的设计。
图6显示本发明的又一个实施方案。
虽然将连同某些优选的实施方案描述本发明，但决不是要将本发明限于这些实施方案。相反，目的是涵盖包括在所附权利要求书定义的本发明精神和范围内的所有替换物、变型和等同物。
发明详述
本发明的实施方案提供凝胶或聚合物香料载体，它包含香料和一种或多种其它添加剂。在本发明特别优选的实施方案，另一种添加剂是金属夹杂物，优选铝粉。
可用在本发明的一个实施方案中的香料储存器的多向视图示于图1。这样的香料储存器可以被封闭在香料分配装置中和/或可以被直接模压到电阻器上。图2中的实施方案显示罩1以及任选地被覆盖于塑料中的插头/电阻器3。图3显示本发明的又一个实施方案。在这个实施方案中还包含任选的通气口7。图4显示带有常规的电用插头的电阻器。所述香料储存器可以被设计成在所述电阻器上密配合。这种设计示于图1。
图5显示本发明的另一个实施方案，包括一个任选的“儿童安全”特征。在本发明的这个实施方案中，在安全舌片17已经接合之后，必须将顶部放松钮11以及侧面放松钮13和15按下而从标准的壁装电源插座取下空气清新器。图5还显示了图1中所示的香料化的聚合物1、散热件/插头组合3和罩5。虽然在这个实施方案中钮13和15充当一种释放机构，但是在其它实施方案中，它们可以是不能移动的而且充当用于从电源插座容易地取下空气清新器的夹紧机构。
图6显示本发明的一个实施方案，包括置于电阻器/插头盘21中的、一次性使用的、可更换的香料化聚合物19。然后将这个盘插在构架23中，所述构架23可以任选地包括脱开安全器11、13和15。图14中所示实施方案还包括一个带有纱门27的挖去部分25，使香料得以释放。
聚合物载体
本发明的实施方案包括在聚合载体中的香料，在本文中所述载体也可以称作储存器。一种优选的聚合载体是聚乙烯乙酸乙烯酯(EVA)。EVA是乙烯和乙烯基乙酸酯的共聚物。所述EVA本来没有气味，但是它可以吸附香料或者被香料渗入。EVA在软度和挠性方面接近于弹性材料，但是可以象热塑性材料那样加工。在分布提供整个聚合载体中大致均匀的加热效果所需的热这个方面，EVA也是中等有效的。
本发明中使用的EVA可以具有一定范围内的分子量，例如，10,000道尔顿至100,000道尔顿，更优选22,000至87,000道尔顿。可以以一定的重量百分数将香料引入聚合物中，所述重量百分数在从10至90％，从20至80％，从30至70％，从30至60％，以及从30至50％的范围内。在其它实施方案中，以约1％、约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％或约95％的重量百分数将香料引入所述聚合物。
其它弹性或热塑性载体或其组合可以用作载体，只要它们在加热时能释放香料即可。其它合适的聚合材料也有与EVA共有的有利性能，因此也可以代替EVA用在本发明的实施方案中。这些材料包括，例如，但不限于乙基乙烯基醇、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸聚合物、聚碳酸酯、聚氨酯、尼龙、以及前述材料的混合物和共聚物。
胶凝剂也可以用作香料支持体。例如，IFO凝胶(例如，聚酰胺凝胶)是可用于本发明的实施方案来替代所有或部分的所述聚合物组分的胶凝剂的一个合适的实例。
所述储存器的优选形状示于附图。这个通常可以描述为半个肋盘。这种形状允许空气流动，同时还使最大热分布和最佳香料释放的得以实现。
香料
一种或多种香料或臭味中和剂可以用于本发明的实施方案。如果希望添加香料，那么可以从Title 21 of the Code of FederalRegulations，Sections 172.510和172.515中由美国食品和药品管理局编制的那些香料中选择合适的香料，所述法规以参照的形式并入本文。选自苯甲醛类、酚类、肉桂醛类和酯类、辛二烯类、二烯类、环己二烯类和萜烯类的香料组分可以用于本发明。香料油类，单独或者与其它香料化学品相组合，也是适用的。合适的香料油类是，例如香辛料油、花油和果子油。
其它合适的香料包括但不限于：苄醇、乙基麦芽酚、草莓呋喃酮(furaneol)、1-己醇、顺-3-己烯-1-醇、薄荷醇、苯甲醛、己醛、肉桂醛、柠檬醛、顺-3-己烯醛、糠醛、橙花醛、香草醛、乙酸乙酯、丁酸乙酯、癸酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸己酯、乙酸异戊酯、丁酸甲酯、水杨酸甲酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、葫芦巴内酯(sotolon)、草莓醛、苹果酯、茴香脑、茴香醚、丁子香酚、二氢茉莉酮、2-乙酰基-1-吡咯啉、6-乙酰基-2，3，4，5-四氢吡啶、γ-癸内酯、γ-壬内酯、δ-辛内酯、茉莉内酯、玛索亚内酯(massoialactone)、樟脑、香茅醇、里哪醇、橙花醇、橙花叔醇、α-萜品醇、酮(thujone)和百里酚。
在本发明的其它实施方案中，将香料和/和臭味中和剂与一种或多种受阻胺类混合。本发明中有用的受阻胺类是本领域中公知的并且详细描述于美国专利No.6,221,115，该专利的有关部分以参照的形式并入本文。所述受阻胺类的例子有：1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十八酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶；1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶；癸二酸双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯；癸二酸双(1-环己氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯；1-环己氧基-2，2，6，6-四甲基-4-十八烷基氨基哌啶；2，4-双[(1-环己氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-yl)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基-s-三嗪；己二酸双(1-环己氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯；1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶；癸二酸双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯；己二酸双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯；琥珀酸双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯；戊二酸双(1-(2-羟基-2甲基丙氧基)-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)酯；和2，4-双{N-[1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基氨基}-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪)1-甲氧基-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶；1-甲氧基-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶；1-辛氧基-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶；1-环己氧基-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶；1-甲氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶；1-辛氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶；和1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶，或其混合物。
在本发明的又一些实施方案中，香料和/或臭味中和剂包括一种或多种抗氧化剂。本发明的实施方案中使用的抗氧化剂可以是，例如，叔丁基氢醌、3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸正十八烷基酯、丁基化羟基茴香醚、苯酚双亚磷酸盐、丁基化羟基甲苯和亚磷酸盐化合物。本组合物中抗氧化剂的有效量按EVA或其它聚合物的重量计为0.015％至2.5％，优选0.1至0.75％，最优选0.2至0.5％。在本发明的优选实施方案，将高浓度的抗氧化剂与香料混合，然后向混合物的任何其它组分中添加香料/抗氧化剂混合物。
本发明的另一些实施方案设想了在掺到聚合载体中之前在将所述香料和/或臭味中和剂包含在稀释剂中。稀释剂是有机的稀释剂，例如：柠檬酸三乙酯；己二酸二异丙酯；己二酸二辛基酯；肉豆蔻酸异丙酯；棕榈酸异丙酯；硬脂酸丁酯；苄醇；苯甲酸苄酯；和邻苯二甲酸二乙酯。稀释剂的优选量是溶解所述香料或所述抗氧化剂所需的量。
在一个优选的实施方案，将选定的香料和/或臭味中和剂(有或者没有前文所述的其它添加剂)嵌入所述聚合物中和/或吸附在所述聚合物上。关于生成香料/抗氧化剂/稀释剂混合物的信息可见于美国专利No.7,220,288中，该专利以参照的形式并入本文，犹如在本文中全部重写。
分配器
在一个优选的实施方案，本发明包括用于控制封闭环境中挥发性材料的释放的经济型电动分配器。所述分配器可以是，例如，附图中所示的两件式一次性单元或者三件式可再次装灌的单元。
所述聚合物香料储存器要么被模制在加热元件上，要么以插入式组件的形式模制。这样的结构促进了儿童安全性。在所述空气清新器的工作期间，电流流过电阻器，导致热的生成，这就将提高了聚合物的温度并从聚合物释放出香料。
这种各样的电阻器可以适用于本发明。例如，预期了，5KOhm、8KOhm和10KOhm的电阻器可以用于本发明的某些实施方案。可以对所述进行改装，以使电阻器与所述聚合物支持体直接接触或直接联通，例如通过给分配器的在电阻器和分配器之间的表面添设孔，或者通过给包括所述电阻器在内的那部分分配器的侧面添设孔。
金属夹杂物
可以以粉末的形式或者以金属涂覆的玻璃珠或陶瓷珠的形式添加金属夹杂物。认为这些夹杂物能减轻所述香料支持体的绝缘性能。认为金属能防止香料支持体的范围内热的截留。
金属夹杂物的量可以变化。例如，它们可以在总香料支持体组合物(包括香料和其它添加剂)重量的0.5％至2.0％，0.5％至1.0％，0.1％至0.5％以及0.2％至0.3％之间。
金属夹杂物尺寸可以变化。例如，它们可以是粉末。一种优选的粉末尺寸是325目。粉末尺寸范围，例如，可以在200目至400目之间。它们也可以是薄片或绞合线。金属绞合线可以是长度至多为0.06英寸，而宽度为0.0125英寸。薄片可以是直径至多0.04英寸。
其它添加剂
在不同的实施方案中可以添加各种其它添加剂(例如着色剂)，这取决于特定香料分配器的所需特性。
还可以将增塑剂加到用于本发明实施方案的聚合材料中。这些增塑剂可以包括，例如，邻苯二甲酸二乙酯和甘油三乙酸酯。
实施例
提供下列实施例以帮助本领域技术人员理解本发明。不应将这些实施例解释为限制权利要求书的范围。
实施例1
实施例1描述了含有金属夹杂物和香料的聚合物支持体的结构。称量一定量的香料(按重量计，所述量是预期的最终配方量的33.4％)，并将其装入一个容器。向所述香料中添加抗氧化剂和受阻胺，按重量计，分别为预期的最终配方量的0.7％和0.7％。添加用量为0.2％的着色剂溶液。混合这种混合物，直至溶解。
将香料溶液转入一个5加仑的滚筒。以固体珠的形式添加EVA，按重量计，添加量为预期的最终配方量的65％。如果需要，可以添加铝粉，按重量计，添加量为预期的最终配方量的0.3％。将所述滚筒密封并旋转，直至香料混合物被完全吸收入EVA而且铝(如果有的话)涂在所述珠上。
将所述珠装入注模机。优选的是，在注模之前，所述珠不大于325目。通过注模过程，产生了所需形状的香料支持体。通过注模过程的操作，铝被分布在所述结构之中。成品香料支持体可以被以再装灌产品的形式包装以供销售，或者可以被置于构架(塑料或其它材质的)t之内，所述构架包括电阻器并且通过包装领域技术人员已知的手段进行构建。
Claims (12)
1.香料分布装置，包含：
构架；
电阻器，它与所述构架相连接并且能产生要传递给所述构架的热；和
容纳于所述构架中的香料支持体，所述香料支持体包含香料支持体材料、至少一种香料、以及分布于整个香料支持体材料中的许多金属夹杂物，其中所述香料支持体材料选自聚合物载体、胶凝剂和加热时释放香料的弹性或热塑性载体，所述金属夹杂物选自由铝、镍、金、银、铜、铂及其混合物组成的组。
2.权利要求1的香料分布装置，其中所述香料支持体材料选自由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙基乙烯基醇、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸聚合物、聚碳酸酯、聚氨酯、尼龙、以及前述材料的混合物和共聚物组成的组。
3.权利要求2的香料分布装置，其中所述香料支持体材料是EVA。
4.权利要求1的香料分布装置，其中所述金属夹杂物是铝。
5.权利要求1的香料分布装置，其中所述金属夹杂物以按重量计在所述香料支持体的0.5％至2.0％之间的量存在。
6.权利要求1的香料分布装置，其中所述金属夹杂物以按重量计在所述香料支持体的0.1至0.5％的量存在。
7.权利要求1的香料分布装置，其中所述金属夹杂物是尺寸在200目至400目之间的范围内的粉末。
8.权利要求7的香料分布装置，其中所述金属夹杂物是尺寸为325目的粉末。
9.权利要求1的香料分布装置，其中所述香料选自由如下物质组成的组：苄醇、乙基麦芽酚、草莓呋喃酮、1-己醇、顺-3-己烯-1-醇、薄荷醇、苯甲醛、己醛、肉桂醛、柠檬醛、顺-3-己烯醛、糠醛、橙花醛、香草醛、乙酸乙酯、丁酸乙酯、癸酸乙酯、香辛料油、花油、果子油、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸己酯、乙酸异戊酯、丁酸甲酯、水杨酸甲酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、葫芦巴内酯、草莓醛、苹果酯、茴香脑、茴香醚、丁子香酚、二氢茉莉酮、2-乙酰基-1-吡咯啉、6-乙酰基-2，3，4，5-四氢吡啶、γ-癸内酯、γ-壬内酯、δ-辛内酯、茉莉内酯、玛索亚内酯、樟脑、香茅醇、里哪醇、橙花醇、橙花叔醇、α-萜品醇、酮和百里酚。
10.权利要求1的香料分布装置，其中所述金属夹杂物是尺寸在200目和400目之间的铝粉，而且所述香料支持体材料是EVA。
11.香料支持体，它包含香料支持体材料、至少一种香料以及分布于整个香料支持体材料中的许多金属夹杂物，其中所述香料支持体材料选自聚合物载体、胶凝剂和加热时释放香料的弹性或热塑性载体，所述金属夹杂物选自由铝、镍、金、银、铜、铂及其混合物组成的组。
12.增强热通过聚合物香料支持体的分布的方法，该方法包括：
将聚合物香料支持体加热至熔融状态；
将金属夹杂物混入所述熔融的聚合物香料支持体；和
让所述加热聚合物香料支持体冷却，
其中香料支持体包含香料支持体材料、至少一种香料以及分布于整个香料支持体材料中的许多金属夹杂物，所述金属夹杂物选自由铝、镍、金、银、铜、铂及其混合物组成的组。
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