CN114126671A - 用于扩散装置的可移除组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将物质以蒸气状态扩散到周围空气中的扩散装置，并且特别地涉及一种所述装置的可移除组件，所述可移除组件包括储存容器(10,110,210)，所述储存容器包括孔口(12)并容纳液体物质和内部微孔保持构件，所述液体物质选自化学信息素分子、信息素、利己素、利它素、互利素和天然或合成来源的香料，所述内部微孔保持构件至少容纳在所述储存容器的邻近于开口并从所述开口凹陷的一个口部区域中。所述装置的所述可移除组件可以包括分发构件(30)，所述分发构件包括多孔体，所述多孔体具有位于所述储存容器外部的蒸发表面。所述物质可以具有根据温度变化的粘度，所述液体物质的所述粘度和表面张力使得当从所述开口朝向所述多孔体施加重力加速度时，所述物质在低于第一温度的环境温度下不流过所述多孔体。

Description

用于扩散装置的可移除组件
技术领域
本发明涉及旨在将物质以蒸气状态扩散到周围空气中的扩散装置领域，所述物质是液体，包括选自化学信息素分子、信息素、利己素、利它素、互利素和天然或合成来源的香料的至少一种物质。特别地，本发明涉及一种可用于这种扩散装置的可移除组件。
背景技术
[诸如化学信息素分子、信息素、利己素、利它素、互利素和天然或合成来源的香料的化合物可用于多种应用。在农业化学品应用中，化学信息物质例如用于驱赶或控制掠夺性动物的种群。
US-A-20180000977A1描述了一种用于扩展气味的范围和功效的蒸发器装置。所述装置包括容纳气味的可移除容器。
US-A-2140516描述了一种以瞬时方式产生水蒸气的电动蒸气发生器，所述蒸气能够含有药物或熏蒸剂。]
发明内容
本发明的一些方面源于提出一种用于扩散装置的可移除组件的想法，所述扩散装置用于将物质以蒸气状态扩散到周围空气中，从而使得能够实现低能耗以确保长时间的自主。
本发明的一些方面源于提出一种用于扩散装置的可移除组件的想法，所述可移除组件通过简单的温度控制来调节通过多孔体的所分配的物质流量。
本发明的一些方面源于提出一种用于扩散装置的可移除组件的想法，所述可移除组件特别适于以高精度使用高价值的物质并且没有物质损失。
在昂贵物质的情况下，包含信息素的物质(例如，在环境温度下呈液体形式)必须避免其浪费。因此，在这种情况下，希望向多孔分配器构件的蒸发表面供给足够少的液体量，以便在不形成液滴的情况下发生流动。
液体通过多孔体的流量在冷时由朱林定律控制，并且在热时由达西定律控制。
达西定律指出：
Q＝KA(ΔH)/L，
其中Q是体积流量，K是水力传导率，A是多孔体研究下的截面面积，ΔH是多孔体样品的上游和下游的测压高度差，并且L是多孔体样品的长度。水力传导率使用以下公式来计算：
K＝kρg/μ，
其中k是多孔体的固有渗透率，ρ是液体物质的单位体积质量，g是重力加速度，并且μ是液体物质的粘度。
朱林定律对应于公式：
h＝(2γcos(θ))/(rρg)，
其中h是液体的高度，γ是液体的表面张力，θ是液体与微通道的壁之间的接触角，ρ是液体的单位体积质量，r是微通道的半径，并且g是重力常数。
“可移除组件”将指定特别地包括可消耗元素(特别是要扩散的液体物质)的组件，并能够从扩散装置整体移动、插入或抽出，而不是扩散装置的特别地包括具有更长使用寿命的构件的固定部分。
用于扩散装置的这种可移除组件可以基于容器以各种方式设计，所述容器用于储存液体物质并且与更多或更少数量的扩散装置的元件整合，所述元件特别是功能是将液体物质分配到储存容器外部的元件和/或功能是产生气流和/或引导用于蒸发液体物质的气流的元件。对将扩散装置的元件整合在可移除部分而不是固定部分中的选择可以基于多种考虑因素。第一考虑因素是元件与储存容器的机械整合，例如目的为限制装置的总体大小或生产成本。例如，将协同产生或引导气流的某些元件整合到可移除组件中可以达到该目的。第二考虑因素是元件与要分配的液体物质之间的功能关系，例如目的为有利于扩散装置与多种不同物质在没有污染的风险的情况下或换言之在没有不期望混合的情况下的相容性。例如，将协同输送液体物质的某些元件整合到可移除组件中可以达到该目的。
根据一个实施例，本发明提出了一种用于扩散装置的可移除组件，所述扩散装置用于将物质以蒸气状态扩散到周围空气中，所述可移除组件包括储存容器，所述储存容器包括孔口并容纳液体物质。
这种可移除组件可以设计为扩散各种物质。
根据一个实施例，所述液体物质包括选自化学信息素分子、信息素、利己素、利它素、互利素和天然或合成来源的香料的至少一种物质。
根据一个实施例，物质是含有用于引起与目标物种相关的积极或消极反应的至少一种性或其他信息素、利己素、互利素或利它素的溶液，所述反应的行为结果可以是任何种类的节肢动物(包括蛛形纲，或包括六足动物，特别地包括昆虫纲，包括害虫)的性困惑、另一种困惑、性吸引、另一种吸引、任一种排斥。
根据一个实施例，物质是含有用于引起与目标物种相关的积极或消极反应的至少一种信息素或性信息素、利己素、互利素或利它素的溶液，所述反应的行为结果特别地可以是在哺乳动物和鸟类中的舒缓、放松、愉悦或恐吓。
根据一个实施例，物质包括选自肉豆蔻酸异丙酯、二丙二醇、二丙二醇单甲醚和异链烷烃(例如异链烷烃L或P或N或V)的溶剂。
根据一个实施例，物质是包括来自由用于人类或动物的气味剂、化学信息物质、美容剂、精油、香料以及植物检疫和农业试剂形成的组的至少一种物质的溶液。
根据一个实施例，可用于动物的气味剂选自脂肪酸或所述脂肪酸的酯化形式，诸如油酸甲酯、棕榈酸甲酯、壬二酸二甲酯和庚二酸二甲酯。
根据一个实施例，液体物质在25℃下的粘度大于1cPa.s，例如在25℃下大于8cPa.s，并且在60℃下小于1cPa.s。
根据一个实施例，物质在大气压下的沸点在30℃和400℃之间。
根据一个实施例，所述储存容器还容纳以所述液体物质浸渍的内部微孔保持构件。
根据一个实施例，微孔保持构件包括选自毡(例如羊毛毡)和三聚氰胺泡沫的材料。
根据一个实施例，接触的多个微孔保持构件设置在储存容器中。
根据实施例，微孔保持构件可以具有不同的刚度和/或不同的硬度和/或不同的密度。
根据一个实施例，所述内部微孔保持构件至少容纳在所述储存容器的邻近于孔口的口部区中，所述微孔保持构件从所述孔口向后设置。
根据一个实施例，微孔保持构件覆盖口部区的邻近于储存容器的孔口的完整区段。
由于上述类型的微孔保持构件，如果储存容器未连接到呈多孔体形式的分配器构件，则液体物质可以通过毛细作用可靠地保持在容器中而没有不受控制地流动的风险。
根据一个实施例，多个内部微孔保持构件设置在所述储存容器中，位于所述储存容器的所述口部区中的第一内部微孔保持构件比设置在相距口部区一定距离处的第二内部微孔保持构件更硬。
根据一个实施例，用于保持所述内部微孔保持构件的装置位于所述容器中并从所述储存容器的与所述孔口相反的端部延伸以固定所述微孔保持构件，以便将微孔保持构件保持在所述口部区中的适当位置。
根据一个实施例，用于保持内部微孔保持构件的装置包括杆，所述杆固定到所述储存容器的与所述孔口相反的端部。例如，具有十字形端部的实心杆，所述端部与微孔保持构件接触。
根据一个实施例，储存容器包括保持唇缘，所述保持唇缘围绕孔口布置并向内突出。因此，保持唇缘的内周边具有尺寸小于孔口的开口。这些尺寸使得能够将向后设置的内部微孔保持构件容纳在储存容器中。
可移除组件可以包括一个或多个元件，这些元件协作以将液体物质分配到储存容器外部。根据一个实施例，所述可移除组件包括呈多孔体形式的分配器构件，所述分配器构件具有位于所述储存容器外部的蒸发表面以将物质蒸发到周围空气中。换言之，多孔体包括构成通向蒸发表面的微通道的孔隙。
“微通道”将表示横截面面积在10-4和106μm2之间的狭管。根据一个实施例，所述孔隙的直径在0.01μm和10μm之间。
根据一个实施例，中空主体包括木材、纺织物、陶瓷或聚合物芯。
根据一种实施例，多孔体具有圆柱形形状。
根据一种实施例，多孔体在中空主体的内部部分的孔隙率低于在中空主体的围绕内部部分的外部部分的孔隙率。这使得可以控制具有低孔隙率的多孔体中的流动的流量并且增加与具有高表面孔隙率的空气的交换。
这种类型的分配器构件可以以各种方式直接或间接地连接到容器的孔口。
根据一个实施例，储存容器与同其相关联的分配器构件之间的连接通过管道提供。
根据适用于扩散装置的一个实施例，所述扩散装置的固定部分包括分配器构件，所述分配器构件包括中空针，所述中空针被配置为刺穿薄膜和/或使形成所述储存容器的阀的膜移动，并且将容纳在储存容器中的物质输送到蒸发表面，所述薄膜或所述膜位于所述孔口的出口处并且旨在被穿孔。
根据一个实施例，针设置在多孔体的端部中的一个处。这种类型的针也可以与容纳在储存容器的孔口中的“自修复”可穿孔塞子(也就是说，弹性地封闭由针产生的穿孔以使得在抽出针之后不发生流动的弹性材料块)结合使用。
根据一个实施例，所述薄膜由弹性体或金属薄膜制成。
根据一个实施例，所述分配器构件位于所述孔口的出口处，并且多孔体以密封的方式组装到容器并且具有接合在孔口中以便与所述微孔保持构件接触的端部部分。
由于上述特征，液体物质在容器与蒸发表面之间的分配可以通过多孔体与保持构件的直接接触来产生，该接触产生毛细张力。
根据一个实施例，端部部分包括凸耳，所述凸耳布置在所述多孔体的上部上并沿着多孔体的纵向轴线延伸并且被配置为通过与微孔保持构件接触来接收物质。
根据一个实施例，所述可移除组件包括：至少一个加热构件，所述至少一个加热构件使得能够加热所述多孔体；和电接触件，所述电接触件与加热构件相关联并且用于与扩散装置的固定部分进行电连接。
根据实施例，可移除组件或固定部分包括至少一个温度传感器，所述至少一个温度传感器测量分配器构件的温度和/或气流的温度。根据一个实施例，分配器构件例如在自由端的水平处配备有温度传感器。
温度传感器可以是例如膨胀温度计或热敏电阻。
根据一个实施例，加热构件和储存容器设置在可移除组件中的分配器构件的相应相反侧上。
根据一个实施例，加热构件直接放置在多孔体的表面上。
根据一个实施例，多孔体包括容纳加热构件的至少一部分的至少一个凹陷部。
根据一个实施例，加热构件被配置为通过改变物质的粘度而不达到物质的沸点来调节物质通过分配器构件的流量。
根据一个实施例，设定点温度被定义为物质的函数。
可以以各种方式控制液体物质的流动。多孔分配器构件特别地使得能够实现对液体物质的流动的控制，所述控制主要基于多孔体的温度。
为此，希望在环境温度下，在不加热多孔分配器构件的情况下，水力传导率K太低而无法发生流动，也就是说，这种情况是所谓的“毛细作用”情况。
另一方面，当热时，期望流动足以产生液体物质在形成蒸发表面的多孔体的外表面之上的扩展，并且液体粘附到该表面。粘附到表面的液体层改变了测压高度差ΔH，并且因此由于水力传导率K已达到最大值而导致流的流量减少。换言之，热流(也就是说，在由加热元件施加的温度下的流)仅产生到粘附到表面的液体层被蒸发隐藏并且没有液滴从多孔体的表面脱离的程度。
因此，更重要的参数是流体的粘度、其表面张力和多孔体的温度。
在一个实施例中，cosθ为正，也就是说物质润湿分配器构件，所述分配器构件例如由陶瓷制成，液体的单位体积质量在0.6g/cm3和1g/cm3之间，并且微通道的半径在5nm和1μm之间。
当冷(也就是说在低于温度阈值的环境温度下)时，可蒸发液体的面积因此非常小：它是通向蒸发表面的微通道的截面的总和。因此可以获得一种状态，在所述状态下，液体物质被退回到中空主体中而没有流动的可能性。在这种状态下，冷时的蒸发取决于液体的挥发性，如果该挥发性足够低，则蒸发可能基本上为零。温度阈值取决于中空主体的物理特性(孔隙率、孔隙的截面)、液体的物理特性(粘度、表面张力)以及易于产生流的动力(重力、压力)。
通过加热元件提供的热量降低物质的动态粘度使得流体能够根据达西定律在分配器构件中循环，然后在所述分配器构件的表面上扩展。在没有热量输入的情况下，流动是固定的，因为分配器构件中的粘附力总和遵循朱林定律。换言之，由于由温度升高引起的动态粘度降低，流在热时被允许通过分配器构件，但由于流体在蒸发表面上的润湿性，因此流通过流体与分配器构件的表面之间的粘附力而保持在表面上。在室温下，流体与中空主体中的微通道的表面之间的粘附力使得液体保持限制在分配器构件中。
在流动期间，形成将分离的液滴所需的能量比将液体物质维持在分配器构件和储存容器中所需的能量更多。这意味着两个条件：
1.在借助加热元件可达到的温度范围内，物质的动态粘度不能太低，以及
2.离开储存容器的液体必须与大气压平衡，这可以通过多种方式产生。例如，将储存容器的没有液体的部分减压。替代地，这种平衡由无液体部分的压力管理系统保证。
根据一个实施例，所述物质具有根据温度变化的粘度，液体物质的所述粘度和表面张力使得当从孔口在多孔体的方向上施加重力加速度时，所述物质在低于第一温度的环境温度下无法流过所述多孔体，第一温度大于0℃，并且所述物质在高于所述第一温度的第二温度下能够流过所述中空主体。
第一温度可以固定在各种范围内。如果意图在室外使用扩散装置，则将特别地根据当地气候数据选择第一温度。根据实施例，第一温度例如在1℃和50℃之间、或在5℃和40℃之间、或在10℃和35℃之间、或在15℃和25℃之间。
可移除组件可以包括协作以产生和/或引导用于蒸发液体物质的气流的元件。根据一个实施例，所述可移除组件包括位于所述孔口的周边处的气流引导件。
根据一个实施例，所述气流引导件用于沿与蒸发表面或蒸发表面的预期位置相切的方向引导气流，并且所述可移除组件包括用于在容器与所述导流件之间以及在所述导流件与所述多孔体之间产生密封的连接的密封元件。
根据一个实施例，可移除组件包括围绕多孔体或预期用于多孔体的位置延伸的管状斜槽，所述脉管使得能够在所述多孔体之上引导气流。
根据一个实施例，所述储存容器在轴向方向上具有细长形状，所述孔口位于储存容器的轴向端部处，所述多孔体的蒸发表面平行于轴向方向，所述导流件包括平行于轴向方向并围绕所述容器设置的多个翅片。
根据一个实施例，所述可移除组件包括空气混合器腔室的全部或部分，所述空气混合器腔室围绕所述容器周围延伸。在一个实施例中，可移除组件包括空气混合器腔室的上壁，所述上壁围绕储存容器周围延伸。
根据一个实施例，所述空气混合器腔室包括能够连接到通风器的开口。
根据一个实施例，所述空气混合器腔室包括风扇和电连接器，所述风扇定位为在所述空气混合器腔室中产生气流，所述电连接器用于与扩散装置的固定部分中的电连接器相关联以向风扇供电。例如，风扇的空气流量可以在0.2m3/h和60m3/h之间。
根据一个实施例，所述导流件以多个通道为特征，所述多个通道通向混合器腔室并沿与蒸发表面或蒸发表面的预期位置相切的方向定向。
根据一个实施例，所述可移除组件包括凸缘，所述凸缘围绕储存容器突出并适于覆盖扩散装置的固定部分中的开口，所述开口用于将所述可移除组件插入扩散装置的固定部分中。
根据一个实施例，可移除组件包括空气流量调节器构件，所述空气流量调节器构件被配置为控制风扇以便调节所述曝气室和/或所述气流引导件中的空气流量。
储存容器可以以各种方式制造。
根据一个实施例，所述储存容器包括加压通气孔，所述加压通气孔在储存容器的内部空间与周围空气之间建立连通。
根据一个实施例，可移除组件包括外部储存容器和容纳在外部容器中的内部储存容器，所述内部储存容器经由孔口连接到分配器构件并且包括在与孔口相反的端部处连接到大气的通气孔，外部储存容器与内部储存容器之间的连通开口在口部区中设置在孔口附近，除了连通开口，外部储存容器没有开口。一个或多个微孔保持构件设置优选地设置在内部储存容器和/或外部储存容器中。
根据适用于扩散装置的一个实施例，所述扩散装置的固定部分包括分配器构件，可移除组件包括塞子，所述塞子被设置成在所述可移除组件的运输期间以密封的方式封闭所述孔口。例如，当不使用装置时(也就是说，在容器已连接到分配器构件之前或在容器与分配器构件断开连接之后)，这种类型的储存容器可以设置有布置在排出孔口上的塞子。
根据一个实施例，可移除组件包括密封件，所述密封件围绕孔口布置以在储存容器与分配器构件之间建立密封。
根据一个实施例，可移除组件包括机械保持装置，所述机械保持装置使得可移除组件能够稳定在扩散装置的所述固定部分中。例如，可移除组件通过拧紧或夹紧来安装在所述扩散装置的所述固定部分中。
根据一个实施例，除了孔口，储存容器没有开口，所述储存容器容纳占据储存容器的体积的至少20％的气相以及液体物质。
根据一个实施例，可移除组件包括机械极化装置以促进可移除组件在其操作位置中插入扩散装置的固定部分中。
根据一个实施例，所述多孔体被配置为与扩散装置的加热元件建立热接合。
根据一个实施例，所述可移除组件在其插入扩散装置的固定部分中期间被布置为微孔保持构件与分配器构件之间的接触接合部。
根据一个实施例，当装置处于其使用位置中时，连接到分配器构件的容器的孔口向下(也就是说沿重力加速度的方向)定向。
本发明的目的还在于一种扩散装置，所述扩散装置包括根据上述任一实施例的所述可移除组件和固定部分，所述固定部分包括外壳，所述外壳限定壳体，所述可移除组件在功能位置中插入所述壳体中，使得将物质能够以蒸气状态扩散到周围空气中。
根据实施例，所述固定部分包括外部外壳和扩散装置的尚未整合到可移除组件中的基本上所有元件(即单独或组合并以非穷尽的方式)：导流件、斜槽、混合器腔室或腔室部分、风扇、分配器构件、加热构件、通信模块、控制装置(例如呈电子卡形式)、用于例如通过夹紧或拧紧来将可移除组件固定在壳体中的固定装置。
外壳的盖可以例如以附接到储存容器的凸缘的形式整合到固定部分或可移除组件中。
根据实施例，固定部分或所述可移除组件包括被配置为调节加热构件的至少一个电子调节器元件。
根据一个实施例，电子调节器元件包括至少一个电子卡和由电子卡进行电激励的至少一个电阻器。电阻器可以设置在所述电子卡上或远离所述电子卡设置。
根据一个实施例，电子调节器元件被配置为根据分配器构件中的设定点温度来控制加热构件。
根据一个实施例，可移除组件包括用于识别储存在容器中的物质的装置，例如数字和电磁装置，诸如射频识别(RFID)芯片，或模拟装置，诸如条形码或其他标记。
根据一个实施例，电子调节器元件连接到检测器，所述检测器设置在固定部分中并被配置为检测储存容器的水平处的标记，所述标记指示容器中所容纳的物质，并且控制装置根据所述标记来确定选自设定点温度、空气流量和定义停止/运行循环的时间指示的装置的至少一个操作参数。此类时间指示包括例如循环开始日期、循环结束日期、循环持续时间、循环间持续时间等。
根据一个实施例，电子调节器元件包括存储器，所述存储器存储将物质与设定点温度相关联的值表。
根据一个实施例，固定部分还包括通信模块以提供与数据服务器的有线或无线通信，例如以便修改值表或更新调节程序。
根据一个实施例，固定部分包括用于接收多个储存容器的壳体，每个储存容器容纳液体物质。
附图说明
根据参考附图仅以非限制性说明方式给出的本发明的特定实施例的以下描述，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目标、细节、特征和优点将变得更清楚地显而易见。
图1表示可以以可移除组件的固定部分的形式生产的扩散装置的分解图。
图2表示来自图1的扩散装置的截面分解图。
图3表示根据第一实施例的储存容器。
图4表示根据第二实施例的储存容器。
图5表示根据具有双储存容器的第三实施例的储存容器。
图6是表示根据一个实施例的包括塞子的储存容器的透视图。
图7表示根据一个实施例的具有加热构件的分配器构件。
图8表示根据一个实施例的包括储存容器和气流引导件的可移除组件。
图9是表示根据一个实施例的包括储存容器、气流引导件和分配器构件的可移除组件的透视图。
图10是表示根据一个实施例的包括储存容器、气流引导件和斜槽的可移除组件的截面图。
图11是表示根据一个实施例的包括储存容器、空气混合器腔室、气流引导件、斜槽以及分配器构件的可移除组件的剖面透视图。
图12是表示根据一个实施例的包括储存容器、空气混合器腔室、风扇、气流引导件以及斜槽的可移除组件的透视图。
图13是表示根据一个实施例的包括储存容器、分配器构件、密封元件以及斜槽的可移除组件的截面图。
图14是来自图9的沿着线XIV-XIV截取的截面的可移除组件的较大比例的局部视图。
具体实施方式
现在将描述旨在将物质以蒸气状态扩散到周围空气中的扩散装置的实施例。
图1和图2示出了在此由在分解透视图中表示的元件构成的扩散装置1。圆柱形储存容器10、110、210容纳液体物质。储存容器10、110、210包括圆柱形中空主体17，在所述圆柱形中空主体的上端处由流体密封的端件11封闭，所述流体密封的端件在其上部处带有保持突片13。圆柱形中空主体17的下部包括孔口12。孔口使得液体物质能够连通到储存容器10、110、210的外部。扩散装置1包括空气引导部40。空气引导部40包括与旨在围绕储存容器10的孔口12布置的斜槽42相关联的导流件41。空气混合器腔室60旨在围绕储存容器10、110、210定位并且与导流件41连通。混合器腔室60可以沿储存容器10、110、210的全部或部分高度延伸。多孔体30包括从其上面突出的凸耳31并且旨在穿入孔口12或通过未示出的管连接到所述孔口。
多孔体30的下部包括使得能够加热多孔体30的加热元件32和旨在连接到布置在外壳80中的电子卡85的电连接器33。在使用位置中，电连接器33连接到电子卡85和/或能量源86并且使得能够供应电流和/或控制信号。控制信号可由电子卡85产生，例如通过使用定义加热元件32的停止/开始循环、循环开始日期、循环结束日期或循环持续时间的控制程序。能量供应可以采用各种形式，诸如电池、与外部主电源的连接和/或太阳能面板。
外壳80具有包括铰链83的盖82、包括通向外部环境的开口的底部件81以及固定部分84。盖82可以在闭合位置与打开位置之间枢转，这使得当储存容器10、110、210已经排空其要扩散的物质时能够更换所述储存容器。在闭合位置中，盖82还可以按压在保持舌片13上，以便以稳定的方式将储存容器10、110、210保持在外壳80中。
根据一个实施例，扩散装置1由两部分制造：可移除部分，所述可移除部分至少包括单独的或与其他元件组合的储存容器10、110、210，如下文所解释的；以及固定部分，所述固定部分至少包括旨在接收可移除部分的外壳80。
储存容器10可以以各种方式制造。
图3示出了储存容器10，所述储存容器包括圆柱形中空主体17，所述圆柱形中空主体包括通过流体密封的尖端11封闭的上部以及包括孔口12和围绕孔口12布置的保持唇缘19的下部。流体密封的尖端11使得储存容器10能够在被填充之后被密封。孔口12使得容纳在储存容器10中的物质能够流动到多孔体30。
根据图4所表示的实施例，储存容器110含有两块保持泡沫。第一泡沫111布置在储存容器110的从孔口12向后设置的口部区中并且第二泡沫112处于储存容器110中与第一泡沫111接触。杆121从流体密封的尖端120延伸到容器中。例如，杆121具有十字形横截面。杆121将保持泡沫保持在适当位置中。杆121施加压力以维持第二泡沫112与第一泡沫111接触，从而可以将第一泡沫111保持在储存容器110的口部区中。第一泡沫111从孔口向后设置以降低与外部元件意外接触的风险，所述接触可能导致旨在要扩散的液体物质的污染、损坏或浪费。保持唇缘19围绕孔口12布置。保持唇缘19减小孔口12的大小并且使得能够保持微孔保持构件111从孔口12向后设置。
图5示出了根据另一个实施例的储存容器210。储存容器210包括外部储存容器211，所述外部储存容器在其端部处不与内部储存容器212接触时是完全封闭的。内部储存容器211在其上端处由通气孔213覆盖。通气孔213使得能够平衡内部储存容器212外部和内部的空气之间的压力。内部储存容器212含有微孔保持构件，例如海绵或微孔泡沫，所述微孔保持构件旨在通过孔口12与多孔体(在此未表示)接触。保持唇缘19围绕孔口12布置并且使得微孔保持构件111能够保持从孔口12向后设置。因此，在每一液滴流向多孔体时，内部储存容器212中的压力经由其通气孔213平衡并导致液位下降。通过经由两个储存容器之间的接合部214连通，外部储存容器211再填充内部储存容器212，但是外部储存容器211减压然后增大储存容器的没有或不再有任何液体的部分。因此，内部储存容器212与外部储存容器211的减压相平衡。尽管如此，内部储存容器212由于其通气孔213和由分配器构件(在此未表示)的多孔体产生的牵引力而始终能够退出该平衡状态。为了使流动能够正常发生，当将储存容器210放置在扩散装置的固定部分中时，外部储存容器211完全充满物质。
图5还示出凸缘90可以布置成围绕储存容器210突出并且适于在其插入期间覆盖扩散装置的固定部分的开口。在这种情况下，扩散装置的固定部分不一定包括盖。凸缘90可以随意定位在容器210的长度上的任何地方。
固定部分可以含有混合器腔室的全部或部分，如在88处所勾画。根据一个实施例，凸缘90构成混合器腔室88的上壁以在将可移除组件插入操作位置中时封闭所述混合器腔室。替代地，上壁90可以刚性地连接到固定部分而不是可移除组件。在这种情况下，储存容器210在被插入上壁90中的中心开口中时封闭混合器腔室88，所述中心开口的直径等于储存容器210的外径。
参考图6，储存容器10、110、210的开口12配备有塞子50，以便防止容纳在储存容器10、110、210中的液体物质在储存容器未被使用时和/或在储存容器被运输时流出。该塞子50包括支撑O形环的环51。塞子50可以通过例如将其拧入或通过将其夹紧来固定。使用塞子有利于容器10、110、210的运输，并且可以避免潜在的代价高昂的物质损失。即使在掉落、撞击或其他干扰的情况下，密封塞也能避免物质损失。
图7表示多孔体30的一个实施例。多孔体30包括主要部分300，所述主要部分具有由凸耳301覆盖的圆柱形形状。该凸耳使得物质能够朝向多孔体30的主要部分300输送。在多孔体30的与承载凸耳301的一侧相反的一侧上，形成两个凹陷部302，以便每个凹陷部接收加热元件132和/或温度传感器。加热元件132是由电路185供电的电阻器。温度传感器可以是热敏电阻。主要部分300的周边表面形成蒸发表面39，通过多孔体30的孔隙率在所述蒸发表面上形成开放微通道。
多孔体30可以与容器110或210整合到可移除组件中。在这种情况下，凸耳301将被插入孔口12中以压缩位于储存容器110、210的口部区中的微孔保持构件。多孔体30同样可以具有均匀或不均匀的孔隙率。开孔率在芯部处优选为25％并且在表面处为45％。然后，这将是多孔体，其中开孔率(也就是说，多孔体的每单位体积的孔隙体积)从芯部朝向蒸发表面增大，这种结构有利于在多孔体的整个表面之上从孔隙的出口更大的扩展，并且利用更致密的芯部加强多孔芯部的机械完整性。
图8的实施例示出了可移除组件800，所述可移除组件包括储存容器10、110、210和位于孔口12的周边处的气流引导件41。气流引导件41旨在沿特定方向引导气流。该可移除组件800旨在安装在扩散装置的特别地包括气流发生器和分配器构件的第一部分中。由气流发生器在气流引导件41的方向上产生的气流然后将沿扩散装置的固定部分的分配器构件的方向被引导。
图9示出了可移除组件900的实施例，除来自图8的元件之外所述可移除组件还包括连接到孔口12的多孔体130。多孔体130旨在连接到位于扩散装置的固定部分中的加热元件。物质的扩散可以通过使用整合到扩散装置的固定部分中的一个或多个加热构件控制多孔体130的温度来调节。气流引导件41包括界定通道44的多个平行翅片43，所述通道使得能够在多孔体130的方向上引导气流。
图10的实施例表示可移除组件1000，所述可移除组件包括与位于孔口12的周边处的气流引导件41相关联的储存容器10、110、210以及固定到气流引导件41的管状斜槽42。斜槽42是旋转体，所述斜槽的内部空间45具有先会聚然后发散的区段。最小区段大约位于多孔体30的半长水平处。斜槽42的上边缘46例如通过夹紧导流件41而围绕导流件41附接。斜槽42使得气流能够在多孔体30之上被引导，从而有利于物质在所需方向上(即朝向外壳80的底部)蒸发。在该实施例中，多孔体和气流发生器可以位于扩散装置的固定部分中。
图11和图12示出了可移除组件1100，所述可移除组件包括容器10、110、210、围绕储存容器10、110、210布置的空气混合器腔室60、包括多个翅片43的气流引导件41、以及斜槽42。翅片43平行于轴向方向并围绕所述储存容器10、110、210设置。空气混合器腔室60可以包括风扇61。
多孔体30承载电加热元件32。电气接合部33使得能够将电加热元件32连接到位于扩散装置的固定部分中的电源电路。
在操作中，电加热元件32将致使加热多孔体30、降低液体物质的粘度并且因此液体物质从储存容器的口部沿分配器构件的方向流动。因此液体通过毛细作用上升到多孔体30的孔隙的顶部，所述孔隙一起构成蒸发表面，所述蒸发表面因此位于多孔体30的周边处。
当气流穿过空气混合器腔室60时，所述气流然后经由气流引导件41和斜槽42切向地引导到蒸发表面39，以致使表面上的物质蒸发并且所述物质以蒸气状态在气流的方向运输。
毛细作用力是由表面的性质引起的，表面由足够窄的通道或孔隙组成，以产生毛细作用牵引力。毛细作用牵引力和保持力必须使液体上升到蒸发表面39的孔隙的顶部；然而，这必须发生而不允许由于重力场(可能存在的液体柱的地心引力和流体静压力)的力或由溶液与多孔体30的表面的其余部分之间的相互作用产生的静态吸引力而在蒸发表面39之上不受控制地扩展。
这种毛细作用牵引力仅通过更新最终体积块(孔隙的顶部处的圆柱形液体区段)而存在。该体积通过蒸发更新，并根据每种溶液的特定参数并且主要取决于(在大气压下的)温度(即饱和蒸气压力)由液体和气体界面处的液体和气体分子浓度的平衡控制。增大要蒸发的溶液的温度会导致饱和蒸气压力的增大，因此界面处的液体和气体分子浓度的平衡朝向气体分子移动：蒸发继续进行，直到再次建立平衡。如果气相是流动的，则永远不会达到平衡，并且蒸发继续进行，直到液相耗尽。气相的流动性越强(分子倾向于被蒸发到气相的速度越快)，蒸发速度就越快。
在使用位置中，风扇61通过电子接合部保持连接到电子卡85和电能发生器86。风扇61在混合器腔室60中沿垂直于导流件的翅片43的方向产生气流。气流在导流件60的翅片43处被扰乱并改变方向并且穿过斜槽42，之后气流被朝向包括加热元件32的多孔体30引导。如上所述，加热多孔体30将降低物质的粘度，并且随着空气的流动，这将使得物质能够蒸发到外部环境中。在该实施例的变体中，风扇61安装在扩散装置的固定部分中，并且当可移除组件安装在扩散装置的固定部分中时，混合器腔室60中具有孔口，从而使得能够将风扇61整合在一起。
图13表示可移除组件1300，所述可移除组件包括容器10、110、210、导流件41和位于多孔体周围的斜槽42。导流件41和斜槽42可以一体形成。在容器10、110、210、斜槽42和多孔体30之间提供双重密封。密封元件70位于容器10、110、210和斜槽42之间，并且密封元件71位于斜槽42和多孔体30之间。多孔体30包括两个凹陷部402，每个凹陷部的形状被设定为接收加热元件132和/或温度传感器。在该实施例中，在使用位置中，可移除组件的两个凹陷部与扩散装置的固定部分的两个加热元件132嵌套。
图14示出了可移除组件900的包括储存容器110、气流引导件41和多孔体30的区段。多孔体30被插入容器110的孔口12中直到多孔体开始压缩微孔保持构件111，然后形成接触接合部。导流件41围绕储存容器110布置在储存容器110与多孔体30之间的接合部的水平处。O形环72装配在储存容器110与多孔体30之间的接合部的水平处。另一个密封件47可以容纳在导流件41中的凹槽48中。在使用位置中，密封件可以约束液体在多孔体30的方向上流动，而没有任何相关联的物质泄漏。例如，密封件可以是单一的、双重的、径向的和/或压缩的。
尽管已经结合特定实施例描述了本发明，但显而易见的是，本发明绝不限于这些实施例，并且如果所描述的装置落在本发明的范围内，则本发明包括所描述的装置的所有技术等同物和它们的组合。
使用动词“包括(include/comprise)”及其词形变化形式并不排除权利要求中陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。
在权利要求中，括号之间的任何参考符号不应被解释为权利要求的限制。
示例：
已经构造并测试了扩散装置1的多个实施例。
实验1：
所用的活性分子是(7E,9Z)-十二碳-7,9-二烯醇乙酸酯，其闪点为137℃，单位体积质量(在20℃下)为0.903g/cm3，在23℃下的粘度为8mPa.s，并且在15℃下的饱和蒸气压力为0.15Pa。
所研究的组合物包括：
–按重量99.5％的(7E,9Z)-十二碳-7,9-二烯醇乙酸酯，和
–按重量0.5％的BHT(丁基化羟基甲苯)。
该化合物以产品名称
Figure BDA0003410364810000181
2New已知，并且将用于本实验的储存容器中。
研究了三个系统：
多孔体为烧结的氧化铝陶瓷芯，其孔径为100nm，并且均匀孔隙率为40％。
系统1：
芯的蒸发面积7.9cm2，芯的直径为2.3cm(厘米)并且高度为1.2cm。在表面周围的气流的平均速度为0.2m/s。室外温度为25℃。
系统2：
芯的蒸发面积15.5cm2，芯的直径为2.6cm(厘米)并且高度为1.9cm。在表面周围的气流的平均速度为0.45m/s。室外温度为25℃。
系统3：
芯的蒸发面积22.8cm2，芯的直径为2.8cm(厘米)并且高度为2.6cm。在表面周围的气流的平均速度为0.50m/s。室外温度为25℃。
控制温度 环境 52℃ 58℃
系统1上的RAK 2蒸发(mg/h) 0 1.9 3.8
系统 系统1 系统2 系统3
蒸发面积(cm<sup>2</sup>) 7.9 15.5 22.8
在58℃下的RAK 2蒸发(mg/h) 3.8 8.9 12.2
非蒸发阈值温度℃ 33 33 33
测量是根据系统的相对质量损失协议进行的，(通过目视观察)考虑任何质量损失都是由蒸发之后将分子排出系统引起的。
实验2：
所用分子是肉豆蔻酸异丙酯，其闪点为160℃，在20℃下的单位体积质量为0.855g/cm3，在20℃下的动态粘度为5.58mPa.s，并且在20℃下的饱和蒸气压力为100Pa。
系统1：
芯的蒸发面积7.9cm2，芯的直径为2.3cm(厘米)并且高度为1.2cm。在表面周围的气流的平均速度为0.2m/s。室外温度为25℃。
系统2：
芯的蒸发面积15.5cm2，芯的直径为2.6cm(厘米)并且高度为1.9cm。在表面周围发气流的平均速度为0.2m/s。室外温度为25℃。
系统3：
芯的蒸发面积15.5cm2，芯的直径为2.6cm(厘米)并且高度为1.9cm。在表面周围的气流的平均速度为0.45m/s。室外温度为25℃。
控制温度 环境 50℃ 60℃ 70℃
系统1上的肉豆蔻酸异丙酯蒸发(mg/h) 0 8.9 23.1 45.5
Figure BDA0003410364810000191
Figure BDA0003410364810000201
测量是根据系统的相对质量损失协议进行的，(通过目视观察)考虑任何质量损失都是由蒸发之后将分子排出系统引起的。

Claims (37)

1.一种用于扩散装置(1)的可移除组件，所述扩散装置(1)用于将物质以蒸气状态扩散到周围空气中，所述可移除组件(900,1000,1100,1300)包括：
-包括孔口(12)的储存容器(10,110,210)，
-所述储存容器(10,110,210)容纳液体物质和以所述液体物质浸渍的内部微孔保持构件(111)，
所述液体物质包括选自化学信息素分子、信息素、利己素、利它素、互利素和天然或合成来源的香料的至少一种物质，
所述内部微孔保持构件(111)至少容纳在所述储存容器(10,110,210)的邻近于所述孔口(12)的口部区中，所述内部微孔保持构件(111)从所述孔口(12)向后设置。
2.如权利要求1所述的可移除组件，其特征在于，多个内部微孔保持构件设置在所述储存容器(10,110,210)中。
3.如权利要求2所述的可移除组件，其特征在于，位于所述储存容器(110,210)的所述口部区中的第一内部微孔保持构件(111)比位于相距所述口部区一定距离处的第二内部微孔保持构件(112)更硬。
4.如权利要求1至3中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述内部微孔保持构件的保持装置(121)位于所述储存容器(110,210)中并且从所述储存容器(110,210)的与所述孔口(12)相反的端部延伸以将所述微孔保持构件至少保持在所述口部区中的适当位置。
5.如权利要求2至4中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述内部微孔保持构件的所述保持装置包括杆(121)，所述杆固定到所述储存容器(110,210)的与所述孔口(12)相反的端部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件(900,1100,1300)包括分配器构件(30,130)，所述分配器构件位于所述孔口(12)的出口处以将所述物质蒸发到所述周围空气中，其中所述分配器构件(30,130)包括多孔体(30,130)，所述多孔体具有接合在所述孔口(12)中以与所述微孔保持构件(111)接触的端部部分和位于所述储存容器(110,210)外部的蒸发表面(39)，所述多孔体(30,130)以密封的方式组装到所述储存容器(110,210)。
7.如权利要求6所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件(900,1100)包括：至少一个电加热构件(32)，所述至少一个电加热构件能够加热所述多孔体(30,130)；和电接触件，所述电接触件与所述加热构件(32)相关联并且用于与所述扩散装置(1)的固定部分进行电连接。
8.如权利要求7所述的可移除组件，其还包括至少一个电子调节器元件，所述至少一个电子调节器元件被配置为调节所述加热元件(32)。
9.如权利要求6至8中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述多孔体(30,130)具有直径在0.01μm和10μm之间的孔隙。
10.如权利要求6至9中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述物质具有根据温度变化的粘度，所述物质的所述粘度和表面张力使得当从所述孔口(12)在所述多孔体(30,130)的方向上施加重力加速度时，所述物质在低于第一温度的环境温度下不流过所述多孔体(30,130)，所述第一温度大于0℃，并且所述物质在高于所述第一温度的第二温度下流过所述多孔体(30,130)。
11.如权利要求10所述的可移除组件，其特征在于，所述第一温度在1℃和50℃之间。
12.如权利要求6至9中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件(1100,1300)包括位于所述孔口(12)的周边处的气流引导件(41)，所述气流引导件(41)用于在与所述蒸发表面(39)相切的方向上引导气流，并且其中所述可移除组件(1100,1300)包括用于在所述储存容器(110,210)与所述气流引导件(41)之间以及在所述气流引导件(41)与所述多孔体(30,130)之间进行流体密封连接的密封元件。
13.如权利要求12所述的可移除组件，其特征在于，所述储存容器(110,210)在轴向方向上具有细长形状，所述孔口(12)位于所述储存容器(110,210)的轴向端部处，所述多孔体(30,130)的所述蒸发表面(39)平行于所述轴向方向，所述气流引导件(41)包括平行于所述轴向方向并围绕所述储存容器(110,210)设置的多个翅片(43)。
14.如权利要求12或13所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件包括围绕所述多孔体(30,130)延伸的管状斜槽(42)，所述斜槽(42)使得能够将所述气流引导到所述多孔体(30,130)上。
15.如权利要求1至14中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件(1100)包括空气混合器腔室(60)的全部或部分，所述空气混合器腔室(60)围绕所述储存容器(110,210)周围延伸。
16.如权利要求15所述的可移除组件，其特征在于，所述空气混合器腔室(60)包括能够连接到风扇(61)的开口。
17.如权利要求15或16所述的可移除组件，其特征在于，所述空气混合器腔室(60)包括风扇(61)和电连接器(33)，所述风扇(61)定位为使得在所述空气混合器腔室(60)中产生气流，所述电连接器(33)用于与所述扩散设备(1)的固定部分中的电连接器相关联以向所述风扇(61)供电。
18.如权利要求15至17中任一项结合权利要求12所述的可移除组件，其中，所述气流引导件(41)包括多个通道(44)，所述通道通向所述空气混合器腔室并定向在与所述蒸发表面(39)相切的方向上。
19.如权利要求1至18中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件包括凸缘(90)，所述凸缘围绕所述储存容器(110,210)突出并适于覆盖所述扩散装置(1)的固定部分中的开口，所述开口用于将所述可移除组件插入所述扩散装置(1)的所述固定部分中。
20.如权利要求1至19中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述储存容器(110,210)包括加压通气孔(213)，所述加压通气孔在所述储存容器(212)的内部空间与所述周围空气之间建立连通。
21.如权利要求1至20中任一项所述的可移除组件，还包括塞子(50)，所述塞子被设置为在所述可移除组件的运输期间以密封的方式阻塞所述孔口(12)。
22.一种用于扩散装置(1)的可移除组件，所述扩散装置(1)用于将物质以蒸气状态扩散到周围空气中，所述可移除组件包括：
-储存容器(10)，所述储存容器(10,110,210)包括孔口(12)，
所述储存容器(10,110,210)容纳液体物质和连接到所述孔口(12)以将所述物质蒸发到所述周围空气中的分配器构件(30,130)，
所述液体物质包括选自化学信息素分子、信息素、利己素、利它素、互利素和天然或合成来源的香料的至少一种物质，
所述分配器构件(30,130)包括多孔体(30,130)，所述多孔体具有位于所述储存容器(10,110,210)外部的蒸发表面(39)，以及
所述物质具有根据温度变化的粘度，所述液体物质的所述粘度和表面张力使得当从所述孔口(12)在所述多孔体(30,130)的方向上施加重力加速度时，所述物质在低于第一温度的环境温度下不流过所述多孔体(30,130)，所述第一温度大于0℃，并且所述物质在高于所述第一温度的第二温度下流过所述多孔体(30,130)。
23.如权利要求22所述的可移除组件，其特征在于，所述第一温度在1℃和50℃之间。
24.如权利要求22或23所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件包括：至少一个加热构件(32)，所述至少一个加热构件用于加热所述多孔体(30,130)；和电接触件(33)，所述电接触件与所述加热构件相关联并且用于与所述扩散装置(1)的固定部分进行电连接。
25.如权利要求24所述的可移除组件，还包括至少一个调节电子元件，所述至少一个调节电子元件被配置为调节所述加热构件(32)。
26.如权利要求22至25中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述多孔体(30,130)包括直径在0.01μm和10μm之间的孔隙。
27.如权利要求22至26中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件包括位于所述孔口(12)的周边处的气流引导件(41)，所述气流引导件(41)用于在与所述蒸发表面(39)相切的方向上引导气流，其中所述可移除组件包括用于在所述储存容器(10)与所述气流引导件(41)之间以及在所述气流引导件(41)与所述多孔体(30,130)之间产生密封的连接的密封元件。
28.如权利要求27所述的可移除组件，其特征在于，所述储存容器(10)在轴向方向上具有细长形状，所述孔口(12)位于所述储存容器(10)的轴向端部处，所述多孔体(30,130)的所述蒸发表面(39)平行于所述轴向方向，所述气流引导件(41)包括平行于所述轴向方向并围绕所述储存容器(10)设置的多个翅片43。
29.如权利要求27或28所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件包括围绕所述多孔体(30,130)延伸的管状斜槽(42)，所述斜槽(42)使得能够将所述气流引导到所述多孔体(30,130)上。
30.如权利要求22至29中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件包括空气混合器腔室(60)的某部分或全部，所述空气混合器腔室(60)围绕所述储存容器(10)周围延伸。
31.如权利要求30所述的可移除组件，其特征在于，所述空气混合器腔室(60)包括允许连接到风扇的开口。
32.如权利要求31所述的可移除组件，其特征在于，所述空气混合器腔室(60)包括风扇(61)和电连接器33，所述风扇(61)定位为在所述空气混合器腔室(60)中产生气流，所述电连接器(33)用于与所述扩散装置(1)的固定部分中的电连接器相关联以向所述风扇(61)供电。
33.如权利要求30至32中任一项结合权利要求26所述的可移除组件，其中，所述气流引导件(41)包括多个通道(44)，所述通道通向所述空气混合器腔室(60)并定向在与所述蒸发表面(39)相切的方向上。
34.如权利要求22至33中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述可移除组件包括凸缘(90)，所述凸缘围绕所述储存容器(10)突出并适于覆盖所述扩散装置(1)的固定部分中的开口，所述开口用于将所述可移除组件插入所述扩散装置(1)的所述固定部分中。
35.如权利要求22至34中任一项所述的可移除组件，其特征在于，所述储存容器(10)包括加压腔室(213)，所述加压腔室在所述储存容器(212)的内部空间与所述周围空气之间建立连通。
36.如权利要求22至35中任一项所述的可移除组件，还包括塞子(50)，所述塞子被设置为在所述可移除组件的运输期间以密封的方式阻塞所述孔口(12)。
37.一种扩散装置，其特征在于，所述扩散装置(1)包括：
-如前述权利要求中任一项所述的可移除组件(900,1000,1100,1300)，以及
-固定部分，所述固定部分包括外壳(80)，所述外壳限定壳体，所述可移除组件在操作位置中插入所述壳体中以使得物质能够以蒸气状态扩散到所述周围空气中。
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