CN105324134A - 用于蒸发挥发性组合物的装置 - Google Patents

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CN105324134A CN201480033528.7A CN201480033528A CN105324134A CN 105324134 A CN105324134 A CN 105324134A CN 201480033528 A CN201480033528 A CN 201480033528A CN 105324134 A CN105324134 A CN 105324134A
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E·J·哈泽内尔
J·R·巴姆
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Abstract

本发明公开了一种装置，该装置包括具有挥发性组合物和微孔膜的递送引擎、以及蒸发辅助元件。在一些实施例中，该装置包括风扇，所述风扇被构造成将一定体积的空气移过微孔膜以有利于挥发性组合物蒸发到大气环境中。

Description

用于蒸发挥发性组合物的装置
技术领域
本发明涉及一种用于蒸发挥发性组合物的装置和其方法，所述装置包括芯吸基底和蒸发辅助元件，并且更具体地，本发明涉及一种用于蒸发液体挥发性组合物的装置，所述装置包括风扇组件和微孔膜。
背景技术
市场上的各种装置提供挥发性组合物(例如香料或杀昆虫剂)向大气环境中的非增能的连续散发，其中此类散发保持平稳并随着时间的推移渐缩。已尝试用增能的空气清新装置来增大挥发性组合物的散发水平(相对于其在非增能状态时的散发水平)，所述空气清新装置包括扩散辅助部件，诸如加热元件、压电元件、和电机化风扇。将此类扩散辅助部件添加到装置中可能需要较大量的挥发性组合物、用以容纳扩散辅助部件和/或所述较大量的组合物的较大的装置，继而需要较高的制造成本和产品成本。另外，现有技术的装置的另一个潜在缺陷是芯吸基底，其常常包括限制某些类型的挥发性物质扩散的膜，或者包括当处于某些取向时可能渗漏流体的多孔基底。
仍然需要改进的用以将挥发性组合物散发到大气环境中的装置。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种装置，其包括外壳；被定位在所述外壳内的风扇组件；被定位在所述外壳内和所述风扇组件下游的递送引擎，其中所述递送引擎包括包含液体挥发性组合物的贮存器、和当所述递送引擎被激活时与所述液体挥发性组合物流体连通的微孔膜；并且其中所述风扇组件被构造成至少部分地将一定体积的空气移过所述微孔膜以将所述液体挥发性组合物蒸发到大气环境中。
根据另一个实施例，提供了一种装置，其包括递送引擎，所述递送引擎包括含有液体挥发性组合物的贮存器、和当所述递送引擎被激活时与所述液体挥发性组合物流体连通的微孔膜；蒸发辅助元件，所述蒸发辅助元件被构造成将约15mg/hr至约70mg/hr的所述液体挥发性组合物从所述微孔膜蒸发到大气环境中。
根据另一个实施例，提供了一种装置，其包括递送引擎，所述递送引擎包括包含液体挥发性组合物的贮存器、和当所述递送引擎被激活时与所述液体挥发性组合物流体连通的微孔膜，其中所述微孔膜包括约2cm2至约25cm2的蒸发表面积；并且其中所述递送引擎具有将约15mg/hr至约70mg/hr的所述液体挥发性组合物从所述微孔膜蒸发到大气环境中的蒸发速率。
附图说明
通过参考以下结合附图所作的对本公开的各种实施例的描述，本公开的上述和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更加显而易见，并且将会更好地理解本公开自身，其中：
图1为根据一个实施例的装置的分解前透视图。
图2为图1中装置的分解后透视图。
具体实施方式
下文将对各种实施例进行说明，从而对本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和使用原理有总体理解。附图示出了这些实施例的一个或多个示例。本领域的普通技术人员将会理解，本文所具体描述的以及附图所示出的设备和方法均是非限制性示例性实施例，并且本公开的所述各种实施例的范围完全由权利要求书限定。用一个示例性实施例说明或描述的特点可与其他示例性实施例的特点相结合。此类修改和变型旨在被包括在本公开的范围内。
根据各种实施例，一种装置可用来向所述装置周围的区域分配液体挥发性组合物，诸如芳香剂或杀昆虫剂。
参见图1和2，根据本发明的装置10包括具有递送引擎50的外壳20，所述递送引擎包括其中包含液体挥发性组合物的贮存器52和微孔膜60。外壳20也包括风扇组件80。
外壳
装置10可包括用于容纳递送引擎50和风扇组件80的外壳20。外壳20可由单一部件或由多个部件形成，所述多个部件接合在一起以限定至少一个腔室22。图1和2所示的装置包括两件式结构，所述两件式结构接合以形成用于容纳风扇组件80的第一腔室22a和用于容纳递送引擎50的第二腔室22b。在一些实施例中，外壳限定单个腔室。鉴于风扇外壳82被第二腔室22b中的风扇端口24所接收，第一腔室22a和第二腔室22b是气流连通的。具体地，如图1所示，空气从风扇组件80向下游流至递送引擎50。如本文所用，当测量穿过装置的气流时，“下游”是指气流路径中相对于参考位置在时间上较晚的位置。外壳20包括一个或多个通气孔38，它们用于帮助输入空气和输出空气进入和排出外壳。
外壳的尺寸被设定成使得当风扇组件或蒸发辅助元件被激活时，每秒发生约1至约20次空气交换，或每秒约1至约10次空气交换，或每秒约5至约10次空气交换。在风扇组件被编程以例如每小时运行3分钟(即5％的占空比)的情况下，并且在风扇组件和外壳20被构造成每秒提供10次空气交换的情况下，在该占空比期间每分钟可发生30次空气交换。在一些实施例中，腔室22体积在约2cc至约100cc，或约5cc至约75cc或from约1cc至约25cc范围内。
外壳20可包括被构造成将递送引擎50定位和/或固定在外壳20中的至少一个附接构件30。附接构件30可将递送引擎50的边缘与外壳20的内壁对齐，使得递送引擎能够可滑动地从外壳移除。合适的附接构件也包括通过摩擦或压缩接合递送引擎50的构件；和/或包括磁性连接部的构件。
在一个实施例中，外壳20可包括至少一个突起部34，所述突起部从内壁32延伸到外壳20中。所述至少一个突起部34可包括例如桩钉、肋、柱子、支脚、细长构件、和/或销轴，它们可用来接合递送引擎50的一部分，从而保持微孔膜60以一定距离远离外壳20的内壁32。在一些实施例中，递送引擎50自身可包括从其延伸的突起部或类似结构以使得微孔膜60的表面能够保持以一定距离远离外壳20的内壁32。通过保持微孔膜60的位置以一定距离远离内壁32，在内壁32和微孔膜60之间形成间隙36。随着液体挥发性组合物蒸发出外壳20，间隙36变得至少部分地被液体挥发性组合物的汽相饱和。突起部34也可协助附接构件30将递送引擎50定位在外壳20内。在某些其中不可透过的可破裂基底位于贮存器52和微孔膜60之间的构型中，诸如在U.S.2010/0308130A1和U.S.2010/0308126A1所公开的实施例中，突起部34也可协助激活递送引擎50。更具体地，随着递送引擎50被插入到外壳20中，突起部34压入到微孔膜60中，从而使位于下面的可破裂基底破裂。在各种实施例中，所述一个或多个突起部34可充当导流板以将气流引导到微孔膜60上，从而最大化微孔膜的表面上的气流。
外壳20也可包括活动门(未示出)，所述活动门可被打开以移除和/或置换递送引擎50。外壳20也可包括插头组件40，所述插头组件与外壳一起形成或与外壳电连通，例如，通过电线连通。
递送引擎
本发明的装置10包括递送引擎50，所述递送引擎包括贮存器52和微孔膜60。根据本发明，可使用包含液体挥发性组合物并与微孔膜60形成不透流体的密封的任何贮存器或容器。贮存器52可用包括塑料、金属或玻璃在内的任何已知材料热成形、注塑、或吹塑而成。在一些实施例中，贮存器52可由多层材料制成，所述多层材料可包括阻隔层和至少一个外密封层，所述阻隔层用以防止挥发性组分的蒸发，并且所述至少一个外密封层允许基底热密封、压力密封、超声波密封和/或射频密封到贮存器。合适的密封剂层将包括聚乙烯或聚丙烯或任何合适的允许防渗漏地密封贮存器52的聚烯烃密封剂的层。适于形成贮存器52的材料包括塑料，诸如购自Klockner的Pentaplast2101。在一些实施例中，所述材料为着色的或非着色的透明塑料。所述透明材料允许观察到液体和耗尽情况。
贮存器52可为细长的，因为其宽度与长度的比率为约2:1至4:1，或者约1.5:1至约2.5:1。贮存器52可具有约45mm至约55mm，或者约51mm的宽度；约15mm至约30mm至约，或者约23mm的长度；约5mm至约15mm，或者约11mm的深度。贮存器52的尺寸可使得其保持约1ml至约50ml的液体挥发性组合物。另选地，贮存器52可保持约2ml至约30ml，或者约2ml至约10ml，或者约2ml至约8ml，或者约4ml至约6ml，或者约2ml，或者约6ml的液体挥发性组合物。
预期本发明可包括提供两个或更多个贮存器，它们可填充有相同或不同的挥发性物质。贮存器可具有当装置10被激活时与微孔膜60流体连通的任何构型。例如，这些贮存器可为相对地连接的以用于可翻转的装置。在这种装置中，微孔膜60流体连通地连接在贮存器之间。
递送引擎50包括微孔膜60，所述微孔膜为蒸汽可透过的，并能够芯吸液体，但防止液体自由地流出微孔膜60，因此解决了渗漏问题。微孔膜60使得挥发性物质的扩散能够通过从所述膜蒸发液体挥发性组合物而得到控制，而不是取决于传统聚乙烯扩散膜的扩散速率。
递送引擎50可包括可破裂基底，所述可破裂基底防止贮存器52中的挥发性物质在使递送引擎50激活或破裂之前接触微孔膜60。可破裂基底120可由如下的任何材料制成，所述材料在外加力的作用下破裂，存在或不存在某种元件以帮助此类破裂均可。
微孔膜60可固定到递送引擎并包封贮存器52和所述可破裂基底(当存在时)。这样，可通过压缩微孔膜60来破坏所述可破裂基底(在存在或不存在破裂元件的情况下)。一旦被破坏，挥发性组合物就流出贮存器52，接触微孔膜60，并被递送到大气环境中。由于微孔膜60是与挥发性组合物屏蔽的直到所述可破裂基底被破坏为止，因此芳香剂强度可从零缓慢累积至当微孔膜60被完全润湿时其平衡的释放速率。
与传统聚乙烯扩散膜相比，本发明的微孔膜60能够芯吸更多种香料材料，残留下更少的香料材料。选择性微孔膜诸如传统聚乙烯膜可抑制高分子量的挥发性物质和在聚乙烯中溶解度较低的物质穿过它们而扩散。这可限制香料配方，例如在空气清新剂领域中就是这样，其中通常期望使用具有各种各样的挥发性物质的配方，所述挥发性物质具有不同的挥发性。例如，一些由传统聚乙烯膜制成的微孔膜可阻止广泛用于香料应用中的醇类诸如里哪醇和二氢月桂烯醇的扩散。
不受理论的束缚，微孔膜的物理特性可影响挥发性物质透过微孔膜的蒸发速率。此类特征可包括所用的材料、填料的使用、孔径、厚度、和蒸发表面积。
本发明的微孔膜60可具有约0.01至约0.06微米，或者约0.01至约0.05微米，或者约0.01至约0.04微米，或者约0.01至约0.03微米，或者约0.02至约0.04微米，或者约0.02微米的平均孔尺寸。
微孔膜60可填充有本领域已知的任何合适的填料和增塑剂。填料可包括硅粉、粘土、沸石、碳酸盐、木炭、以及它们的混合物。在一个实施例中，微孔膜60可填充有按总重量计约50％至约80％的二氧化硅，或者约60％至约80％，或者约70％至约80％，或者约70％至约75％。
微孔膜60可具有约0.01mm至约1mm，或者介于约0.1mm至0.4mm之间，或者约0.15mm至约0.35mm，或者约0.25mm的厚度。
本领域的普通技术人员将会知道，微孔膜60的蒸发表面积可取决于使用者优选的递送引擎50的尺寸而有变化。在一些实施例中，微孔膜60的蒸发表面积可为约2cm2至约100cm2，或者约2cm2至约25cm2，或者约10cm2至约50cm2，或者约10cm2至约45cm2，或者约10cm2至约35cm2，或者约15cm2至约40cm2，或者约15cm2至约35cm2，或者约20cm2至约35cm2，或者约30cm2至约35cm2，或者约35cm2。
适用于本发明的微孔膜60包括如U.S.7,498,369中所述的任选地填充有二氧化硅的微孔的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。此类UHMWPE微孔膜包括购自Daramic的DaramicTMV5、购自DSM(Netherlands)的和购自PPGIndustries的TeslinTM、以及它们的组合。据信当递送引擎50内包含液体时，这些微孔膜允许挥发性物质自由地耗散。
在本发明的一个方面，微孔膜60可包括染料，所述染料敏感于其所接触的挥发性物质的量以指示耗尽情况。另选地，微孔膜60在接触芳香剂或挥发性物质时可变成透明的以指示扩散正在发生。本发明也设想到其它本领域已知的用于指示耗尽情况的方法。
在某些实施例中，液体挥发性组合物可包括能够进入到汽相中的单一化学物质和/或单一材料，或者更一般地讲，液体挥发性组合物可包括能够进入到汽相中的化学物质和/或材料的混合物。在各种实施例中，液体挥发性组合物可包括可用作如下材料的物质：空气清新剂、除臭剂、气味中和材料、气味阻塞材料、气味掩蔽材料、芳香疗法材料、芳香学材料、精油、杀昆虫剂、杀虫剂、信息激素、药物、调味剂和/或它们的组合。在其它各种实施例中，液体挥发性组合物可包括其它材料，所述其它材料可在处于它们的汽相时用来改变、增强和/或处理某种气氛或环境。装置10可被构造成用于任何环境，诸如家庭环境，并且可被构造成分配任何合适的溶液、化学物质、材料、和/或组合物。
一种合适的具有贮存器和微孔膜的递送引擎和合适的液体挥发性组合物描述于US2010/0308130A1和US2010/0308126A1中。
在各种实施例中，装置10可包括任何数目的递送引擎，每个引擎包括不同的、略微不同的或相同的液体挥发性组合物。在其它实施例中，递送引擎50可在其中包括多个腔室，每个腔室包括不同的、略微不同的或相同的液体挥发性组合物。每种挥发性组合物可包括例如不同的、略微不同的或相同的蒸汽压范围。当使用者想要分配例如第一剂量的第一挥发性组合物和第二剂量的第二挥发性组合物时，该特征可为有用的。在其中有多于一种挥发性化合物存在于一个容器或容器腔室内的情况下，具有较高蒸汽压范围的挥发性组合物可在具有较低蒸汽压范围的挥发性组合物转变成汽相之前从液相转变成汽相。在该情况下，具有较高蒸汽压力范围的挥发性组合物将很可能首先被分配，同时具有较低蒸汽压力范围的挥发性组合物将很可能其次被分配。在各种实施例中，其中具有不同蒸汽压范围的不同的挥发性组合物存在于独立递送引擎或腔室中，所述不同的挥发性组合物可从例如它们相应的容器同时被分配。因此，如果液体挥发性组合物为芳香剂，则可从装置10分配各种挥发性组合物以产生例如各种香味的混合物。
风扇组件
风扇组件80可包括任何合适的风扇或部件，它们被构造成产生和/或间歇地将一定体积的空气移动到风扇入口90中并移过递送引擎50的微孔膜60。虽然本说明书将装置10描述为包括风扇组件80，但预期其它蒸发辅助元件可用来改善液体挥发性组合物从递送引擎50的蒸发。
在一个实施例中，风扇组件80可被容纳在风扇外壳82中。在各种实施例中，风扇组件80可被定位在与微孔膜60相距至多约18英寸处。风扇组件80可包括可旋转轮毂84、和从可旋转轮毂延伸或以其它方式附接到或与可旋转轮毂一起形成的至少两个风扇叶片86、和电机88。
可旋转轮毂84的直径可为约8mm至约20mm。驱动轴能够可操作地接合到可旋转轮毂84，使得由电机88引发的驱动轴的旋转使可旋转轮毂旋转并从而使所述至少两个风扇叶片86旋转。
电机88可提供风扇叶片86的连续运动或间歇运动以向微孔膜60上提供一定体积的空气。在各种实施例中，风扇组件80可产生范围为约5英尺/分钟至约400英尺/分钟或约50英尺/分钟至250英尺/分钟的空气速度。在一个实施例中，电机88可为MabuchiRF-J20WA-5Z145电机，当从电源100向电机88提供0.7VDC时，所述电机以约6200转/分钟旋转驱动轴，并且当从电源100向电机88提供1.0VDC时，所述电机以约9400转/分钟旋转驱动轴。在各种实施例中，由电机88生成的所述体积的空气的流量可在约1.0至约8.0mL/sec范围内(在约0.7VDC下)至约6.0至约16.0mL/sec(在1.0VDC下)范围内，这取决于入口孔和出口孔的横截面积。通过向电机88提供各种电压水平，可改变驱动轴的旋转速度和所述体积的空气的所得流量。任何其他合适的电机也可用于风扇组件80，例如SunonUB393-10风扇组件。此外，控制器95还可使用本领域的技术人员已知的任何合适的技术来向电机88提供电压。在各种实施例中，可使用脉冲宽度调制技术来向电机88提供指定范围内的电压，例如约0.7VDC至约1.0VDC。可使用附加电路或组件诸如模-数转换器来补偿各种因素，例如电源电压和环境温度。为了隔离或限制由于驱动轴和/或可旋转轮毂84的旋转所产生的振动，可使用振动抑制装置或技术，例如硅或热塑性弹性体风扇支撑件，并且/或者在递送引擎50和外壳20的界面处使用垫圈。
在一个实施例中，风扇组件80可包括离心式(即，径向)风扇。每个风扇叶片86可包括空气强制表面，所述空气强制表面被定位在平行于或基本上平行于可旋转轮毂的旋转轴线的方向上。在一个实施例中，可经由导电引线或端子(未示出)向电机88提供电流以旋转可旋转轮毂84。此类旋转可使一定体积的空气被抽吸到风扇入口90中并在相对于驱动轴的径向上受到强制。在其它实施例中，可从装置10外部的大气环境中通过例如外壳20上任何合适的通气孔或通道抽吸所述体积的空气。所述至少两个风扇叶片86的旋转可迫使所述体积的空气通过风扇出口排出风扇外壳82并排到微孔膜60上。在各种实施例中，所述至少两个风扇叶片86可为弓形的、直的，并且/或者可具有弯曲部分、直的部分和/或弓形部分。此外，所述至少两个风扇叶片86可具有各种横截面形状，例如气翼形状或锥形形状。如本领域的技术人员在研究了本公开之后将会理解的那样，离心式风扇可用相对小尺寸来提供高效率，并且压力的变化可对通过装置10的压头差降几乎没有什么影响。
在另一个实施例中，风扇组件80可为轴向风扇。该轴向风扇可包括可旋转轮毂84和从可旋转轮毂延伸的至少三个风扇叶片86。该至少三个风扇叶片附接到或与可旋转轮毂一起形成。在一个实施例中，可旋转轮毂84的直径可为例如约8mm至约20mm，但其它尺寸也是可能的。风扇组件80可限定风扇入口90。驱动轴能够可操作地接合到可旋转轮毂84，使得由电机88引发的驱动轴的旋转使可旋转轮毂旋转并从而使所述至少三个风扇叶片86旋转。在各种实施例中，风扇组件80可产生范围为约5英尺/分钟至400英尺/分钟或或者约50英尺/分钟至250英尺/分钟的空气速度；但其它空气速度也是可能的。
每个叶片86可包括空气强制表面，所述空气强制表面被定位在垂直于或基本上垂直于可旋转轮毂的旋转轴线的方向上。在一个实施例中，可经由导电引线或端子(未示出)向轴向电机提供电流以旋转可旋转轮毂84。这种旋转可导致一定体积的空气通过风扇入口90被抽吸到风扇外壳82中。对于轴向风扇构型来讲，流过风扇组件80的空气可被抽吸穿过风扇入口90，并沿驱动轴方向被强制移动。所述至少三个风扇叶片86的旋转可迫使所述体积的空气通过风扇出口排出风扇外壳82并且排到微孔膜60上。在各种实施例中，所述至少三个风扇叶片86可为弓形的、直的，并且/或者可具有弯曲部分、直的部分和/或弓形部分。另外，所述至少三个风扇叶片86还可具有各种横截面形状，例如气翼形状或锥形形状。如本领域的技术人员在研究了本公开之后将会理解的那样，轴向风扇可用相对小尺寸来提供高效率，并且压力的变化可对通过递送引擎50的压头差降几乎没有什么影响。
适用于本发明的风扇包括由SunonWealthElectricMachineIndustryCo.，LtdofTaiwan供应的30×30×6mmMagLevMotorFan(型号MC30060V1-000U-A99)；和由MabuchiMotor供应的风扇型号RF-330TK07800.另一种适用于本发明的风扇可具有以下规格：
尺寸：120×120×25mm
风扇速度：800～1500rpm±250RPM
最大气流：66.55CFM
最大气压：1.42mmH20
轴承类型：套管
功率：5V
风扇组件80由电源100供电，所述电源可包括AC/DC电源插座、电池诸如AA电池、AAA电池、9伏电池、可再充电电池、和/或其它合适的电池。在一个实施例中，可使用太阳能电源例如太阳能电池来为装置10供电。在各种实施例中，太阳能电池(即，光伏电池)可被定位在装置10的外部部分上或与装置10连通，使得太阳能电池可接收光照，所述光照可被转化成能量以向装置10供电。本领域的技术人员在审阅本公开时将会认识到，任何其它合适的方法或装置均可用来向装置10提供功率。
在各种实施例中，用于风扇80的控制技术或方法可至少基于挥发性组合物的特性。具有较低蒸汽压力的挥发性组合物将很可能比具有较高蒸汽压力的挥发性组合物蒸发得慢。在各种实施例中，风扇组件80可不被激活，直到微孔膜60已达到挥发性组合物的完全饱和或接近完全饱和。在一个实施例中，风扇80的停用时间段可与挥发性组合物蒸发并使所述空间饱和或至少部分地饱和有汽相挥发性组合物所需的时间段相关。在一个实施例中，风扇组件80的激活时间段可与将基本上所有汽相挥发性组合物从递送引擎50排放到大气环境中所需的时间段相关。一旦从递送引擎50驱逐所述蒸汽，就可将风扇组件80置于非活动状态以再次允许挥发性组合物的一部分进入到汽相中。
通过激活风扇组件80并持续等于或大约等于驱逐至少大部分的汽相挥发性组合物所需的时间量的时间段，可最优化电源90的使用寿命。通过控制风扇组件80，可用最小量的风扇组件80运行时间来获得最大汽相挥发性组合物释放量。在各种实施例中，可调节致动器激活的排序或模式或由风扇组件80产生的所述体积空气的流量，从而允许在所述空间内达到挥发性组合物的完全或接近完全的饱和度以便最大化汽相挥发性组合物释放量。在一个实施例中，风扇组件80可被激活约1至约10秒，然后停用例如约1至约10秒。
在各种实施例中，可增大风扇组件80的激活持续时间或由风扇组件80提供的所述体积的空气的流量，从而提供从装置10中被驱逐的较高强度的挥发性组合物。风扇组件80可连续地运行或间歇地运行。风扇组件80可按约5％至约50％，或约8％至约20％的占空比在接通和关断之间来回切换。通过在风扇组件的连贯激活之间提供某个时间段，使用者更可能再次察觉到挥发性组合物的香味，因而避免习惯化。
表1提供了风扇组件80的示例性激活或来回切换模式。如本领域的技术人员将会理解的那样，风扇的连续运行和/或不同的脉冲灌入频率和/或不同的空气流量可用来递送不同的香味体验。
表1
在各种实施例中，液体挥发性组合物从装置10的蒸发速率为约5mg/hr至约75mg/hr，或约10mg/hr至约75mg/hr，或15mg/hr至约70mg/hr，或约25mg/hr至约70mg/hr，或约25mg/hr至约60mg/hr，或约25mg/hr至约40mg/hr。
预期其它蒸发辅助元件可用来实现挥发性组合物从本发明的装置的蒸发速率。此类蒸发辅助元件可包括搅动构件或搅动器(电动搅动器和手动搅动器)，从而协助搅动贮存器中的液体挥发性组合物。蒸发辅助元件也可包括加热元件以加热液体挥发性组合物；包括化学组分以加速蒸发或释放速率；使用以化学方式加热的膜以经由放热反应提供增强的蒸发、或它们的协同组合。
在各种实施例中，控制器95可被定位成与风扇80电连通，使得控制器可指示风扇80何时激活并以何种速度旋转以迫使所述体积的空气到达微孔膜60上。在一个实施例中，控制器95可为任何合适类型的控制器，例如微控制器。在一个实施例中，控制器可为TexasInstrumentsMSP430F2132控制器。在各种实施例中，控制器95可包括一个或多个使用者输入按钮或开关，所述按钮或开关被构造成当被使用者压下时向控制器提供输入信号，使得控制器可发送对应的输出信号给例如风扇组件80和/或使用者反馈模块。在一个实施例中，所述各种使用者输入按钮或开关26可包括功率通/断开关和至少一个挥发性组合物剂量按钮，所述开关被构造成使装置10开启或关闭，并且所述至少一个挥发性组合物剂量按钮被构造成允许使用者调节由装置10分配的挥发性组合物的量。如将会理解的那样，输入按钮或开关可为按钮和/或开关例如下压按钮、滑块、度盘、旋钮的任何组合。
在一些实施例中，可实现通信网络以为使用者采集关于所述装置的信息。例如，所述装置可被构造成带有中央装置控制器以形成自组无线网状网络并控制多个通信模块。例如，中央装置控制器可与传感器通信以感测已蒸发到具有所述装置的房间中的挥发性组合物的量。其它类型的传感器可存在于消费产品装置10上。
在各种实施例中，按预定时间间隔分配的液体挥发性组合物的量可通过如下方式来控制：调节风扇组件80被控制器所激活的速率(即，通过调节风扇80为活动的时间段和风扇80为非活动的时间段)；调节当风扇组件80活动时空气被移动的速度(即，通过调节提供给电机88的电压来调节旋转速度)；和/或这两种技术的组合。在一个实施例中，装置10可具有“升压”按钮，所述按钮用于按需要向大气环境中递送一定剂量的挥发性组合物。例如，如果压下或以其它方式激活升压按钮，则风扇组件80可被激活并持续指定时间段诸如30至60秒或以例如指定旋转速度被激活。
在各种实施例中，控制器95也可与温度传感器电连通，所述温度传感器被构造成感测大气环境的温度。在各种实施例中，温度传感器可将指示所述空间的温度的信号发送给控制器95，使得控制器可将指示特定温度和/或温度范围下的挥发性组合物投配量的输出信号提供给风扇组件80或装置10的其它各种部件。例如，较高温度范围可比较低温度范围需要更大的剂量以获得所期望的效果。因此，装置10可具有高功率效率使得其可最大化电源100的使用寿命。装置10可被激活例如1-30秒，然后失效例如10-200秒。在其它各种实施例中，装置10可由使用者来设定以提供所期望的间歇投配量。
在各种实施例中，装置10可包括传感器，诸如可见指示器、光源和/或音响报警，它们被构造成向使用者提供关于装置10的状态的反馈。在一个实施例中，传感器可用来向使用者警示装置10的特性。在此类实施例中，所述反馈可为可视的和/或可听的，并且可向使用者指示(除了别的以外)装置10是否是开启的、正在分配什么挥发性组合物投配量、电源100的功率水平、递送引擎50内的挥发性组合物的量、类型或水平、和/或任何其它合适的对使用者有帮助或有益的反馈。在各种实施例中，传感器可包括电耦接到控制器和/或电源100的一个或多个一个指示器例如多个光源、和外壳20中的半透明部分，使得所述一个或多个指示器可被使用者透过外壳20观察到。在一个实施例中，所述一个或多个指示器可按任何合适的方式取向，使得取决于将什么类型的反馈提供给使用者，所述一个或多个指示器的各种灯可发射透过外壳20的半透明部分可见的光。在一个实施例中，外壳20的半透明部分可包括任何合适的形状，并且所述一个或多个指示器可按类似的形状布置，使得当一个指示器例如光源通电或断电时向使用者提供第一反馈，并且当两个或更多个光源通电或断电时向使用者提供至少第二反馈等。在一个实施例中，至少一个按钮为至少部分地半透明的，从而允许一个或多个指示器可透过按钮被观察到。
对于一些液体挥发性组合物(例如包括芳香剂的那些)，可有益地调节风扇速度、运行频次、或用以补偿变化的挥发性组合物制剂的通/断时间，因为高蒸汽压的挥发性组合物原材料将比低蒸汽压的原材料蒸发得更快。在该情况下，当在很多天的时间内蒸发挥发性组合物时，可任选地期望让控制器更频繁地操作风扇。例如在一个非限制性实例中，风扇可按10％的占空比运行第一10天的使用时间，但然后从第11天开始至第60天缓慢地增加至约30％至约40％的占空比。这样，可增大风扇频率或持续时间以补偿芳香剂强度的可能的减弱。通过老化调节，有可能递送更一致的香味强度，甚至当芳香剂的量和由高至低蒸汽压力的组分的混合物随着时间的推移而变化时也是如此。跟踪递送引擎50的运行时间的一种方法的一个非限制性实例为监测与递送引擎50相关联的电池的电压。例如，新的AA电池可为1.60伏至约1.65伏，而已经使用了三十天的AA电池可能具有约1.2伏至约1.45伏的电压。通过监测电池的电压，控制器95可识别递送引擎50的使用寿命，并且可调节运行条件以在递送引擎50的使用寿命内递送一致的香味体验。
用以监测时间的一种方法的另一个非限制性实例是，当插入递送引擎50时起动定时器，并且跟踪风扇运行的小时/分钟数。如上所述，可随着产品的老化调节风扇时间以递送更一致的香味体验。
在其中将电池电压或运行时间看作是递送引擎50的全使用寿命的指示指标的情况下，可对控制器编程以向使用者提供信号，诸如开启红灯或提供闪光以指示递送引擎50已用空和/或需要置换。
方法
本公开也包括将液体挥发性组合物蒸发到空间中的方法。该方法可包括如下步骤：提供具有风扇组件或蒸发辅助元件和递送引擎的装置，其中递送引擎在其中具有液体挥发性组合物和与液体挥发性组合物流体连通的微孔膜。该方法包括经由电源来激活风扇组件或蒸发辅助元件。在一些其中蒸发辅助元件包括化学物质或搅动器的实施例中，激活步骤可包括添加有效量的所述化学物质蒸发辅助元件或手动搅动所述装置和/或递送引擎以协助蒸发液体挥发性组合物。本发明的方法也包括根据如本文所公开的占空比来激活风扇组件或蒸发辅助元件。
实例
按照包装件上的使用说明将“DécorScents”续充物和“SetandRefresh”续充物激活，并放置在FebrezeSet&Refresh外壳中，并允许其在室温下静置1小时的时间以平衡至室内条件。在一小时之后，将所述装置和续充物称重并放置成与ThermaltakeTMUSB风扇的前部相距2.5cm、15cm和30cm，其中所述风扇以低设定档或高设定档连续运行1小时的时间。下文报告所用风扇的规格：
尺寸：120×120×25mm
风扇速度：800～1500rpm±250RPM
最大气流：66.55CFM
最大气压：1.42mmH20
轴承类型：套管
功率：5V
低设定档和高设定档时的气流速度报告于表2中，并且可通过以下计算来确定：
空气速度＝1096.2*(Pv/D)^(1/2)
其中：
D＝空气密度＝1.325*(Pb/T)；
Pb＝以汞柱英寸数计的大气压；
T＝绝对温度(华氏度+460)；并且
Pv＝以“水柱英寸数”*计的速度压力。
*请注意0.004016英寸水柱＝1Pa(N/m^2)
实例计算：
大气压＝30.12mmHg＝Pb
温度＝75℉(绝对温度＝460+75℉＝535)＝T
使用皮托管以帕斯卡测量的空气压力＝1.01Pa
Pv(水柱英寸数)＝Pv(帕斯卡)*0.004016
Pv＝1.01*0.004016＝0.00405616英寸水柱。
空气速度＝1096.2*(Pv/D)^(1/2)＝1096.2*(0.004056/(1.325*(Pb/T))^(1/2)
＝1096.2*(0.00405616/(1.325*(30.12/535)))^(1/2)
＝1096.2*(0.00405616/(1.325*(0.056299)))^(1/2)
＝1096.2*(0.00405616/(0.074596))^(1/2)
＝1096.2*(0.054375)^(1/2)
＝1096.2*(0.23318)
＝255.62ft/min。
表2
表2表明，与没有风扇组件时的情况相比，在带有风扇组件的情况下，根据本发明的装置在低设定档和高设定档下将更多液体挥发性组合物从微孔膜蒸发到空气中；而具有PE(即缺乏微孔膜)的装置不具有相同水平的改善的蒸发，并且在许多情况下，在带有和不带有风扇时不具有相同的扩散水平。
应当了解，本文所公开的量纲和值不旨在严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
所有在详述中引用的文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用不可解释为是对其作为本公开内容的现有技术的认可。当本发明中术语的任何含义或定义在某种程度上与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本公开内容，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本公开的精神和保护范围的情况下可作出许多其他的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本公开内容保护范围内的所有这些变化和修改。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
外壳；
风扇组件，所述风扇组件被定位在所述外壳内；
递送引擎，所述递送引擎被定位在所述外壳内和所述风扇组件的下游，其中所述递送引擎包括：
包含液体挥发性组合物的贮存器；和
微孔膜，当所述递送引擎被激活时，所述微孔膜与所述液体挥发性组合物流体连通；并且
其中所述风扇组件被构造成至少部分地将一定体积的空气移过所述微孔膜以将所述液体挥发性组合物蒸发到大气环境中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述液体挥发性组合物包含：
a.按总重量计0％至15％的挥发性物质，所述挥发性物质在25℃下各自具有0.004托至0.035托的VP；
b.按总重量计0％至25％的挥发性物质，所述挥发性物质在25℃下各自具有0.1托至0.325托的VP；和
c.按总重量计65％至100％的挥发性物质，所述挥发性物质在25℃下各自具有0.035托至0.1托的VP。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述挥发性物质混合物包括香料材料。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述微孔膜被定位在所述风扇组件的下游，并且所述微孔膜以2cm至45cm的最大距离与所述风扇组件间隔开。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述外壳包括内壁，其中所述微孔膜和所述内壁限定间隙，所述间隙为0.5mm至3mm。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述外壳还包括插头组件。
7.根据权利要求1所述的装置，包括被构造成感测所述装置的特性的传感器和被构造成向使用者警示所述特性的指示器。
8.一种装置，包括：
递送引擎，所述递送引擎包括：
包含液体挥发性组合物的贮存器；和
微孔膜，当所述递送引擎被激活时，所述微孔膜与所述液体挥发性组合物流体连通；
蒸发辅助元件，所述蒸发辅助元件被构造成将15mg/hr至70mg/hr的所述液体挥发性组合物从所述微孔膜蒸发到大气环境中。
9.根据权利要求18所述的装置，其中所述蒸发辅助元件为风扇，所述风扇被构造成将25mg/hr至70mg/hr的所述液体挥发性组合物从所述微孔膜蒸发到大气环境中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述微孔膜包括0.01至0.03微米的平均孔尺寸，优选地0.02微米的平均孔尺寸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述微孔膜包括2cm2至25cm2的蒸发表面积。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述液体挥发性组合物包括按总重量计40％至100％，优选地按总重量计50％的挥发性物质，所述挥发性物质在25℃下各自具有小于0.1托的蒸汽压。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述液体挥发性组合物包括1.0cP至小于15cP的粘度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述液体挥发性组合物包括19mN/m至小于27mN/m的表面张力。
15.一种装置，包括：
递送引擎，所述递送引擎包括：
包含液体挥发性组合物的贮存器；和
微孔膜，当所述递送引擎被激活时，所述微孔膜与所述液体挥发性组合物流体连通，其中所述微孔膜包括2cm2至25cm2的蒸发表面积；并且
其中所述递送引擎包括将15mg/hr至70mg/hr的所述液体挥发性组合物从所述微孔膜蒸发到大气环境中的蒸发速率。
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