CN1933722A - 易挥发物质的受控释放 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将易挥发物质的可控量释放到周围环境中同时将这种物质的未释放量与该环境隔离的设备(10)。该设备包括具有内部区域的壳体(14)，与该壳体相连的易挥发物质盒(12)，其中该盒可以被更换，或者可选地，用所希望的液体再充填。设置有用于从该壳体释放预定量的液体的机构(24)，根据需要，该装置(24)由该设备的使用者起动。

Description

易挥发物质的受控释放

技术领域

本发明总的涉及控制易挥发物质的释放，更具体地说，控制液体易挥发物质预定量的释放并且将易挥发物质的容器与外部环境隔离。

背景技术

从容器中供给，例如，诸如液体的易挥发物质的现有技术方法利用诸如芯子的吸收材料。例如，芯子的一端放置在将被分配的液体中，而另一端暴露于大气。毛细作用将迫使液体通过芯子并且到该芯子的暴露端。一旦液体在芯子的暴露端后，该液体便蒸发离开该芯子的端部并进入周围大气中。

其它现有技术液体供给系统依靠各种类型的重力驱动装置，使液体能够在重力作用下通过薄膜扩散。例如Zembrodt的美国专利4,948,047示出一种用于保持与位于容器底部的薄膜接触的储液器的容器。在重力作用下，液体通过该薄膜扩散并且从该薄膜的暴露表面挥发到周围大气中。同样，Munteanu的美国专利4,917,301公开一种类似的用于容纳液体的容器，其中薄膜在容器的底部。重力也迫使液体通过薄膜扩散，然后从该薄膜蒸发到周围大气中。Joshi等人在美国专利5,932,204和6,109,539以及6,419,163B1中也描述了基于重力的装置。

虽然这些和其它常规的受控供给系统工作良好，但是它们不能提供受控的固定量的被释放液体，同时在某些应用中，例如汽车或飞机和其它温度和压力波动环境产生的大的温度波动或压力波动下隔离该液体的其余部分。因此，传统上这种现有技术的装置在这种大温度或压力波动下不能隔离易挥发液体的挥发，当无人处于该特定环境时，这反过来又导致液体以更快的速度过分地和快速地蒸发。

而且，这种装置不能为使用者提供在发散器上只选择性地分配固定量的液体、并且当易挥发物质需要保护不与大气接触时，隔离该容器中的其余液体部分不暴露于大气的手段。

发明内容

本发明包括一种设备，用于从壳体可控地释放固定的预定量的易挥发物质(“液体”)并将该液体的其余部分与外界环境隔离。该受控物质释放设备包括壳体、易挥发物质盒(用于可释放地保存易挥发物质)，以及用于将该物质可控制地从壳体释放到发散器衬垫上的装置。该壳体还包括内部区域、在该设备底端中的释放机构、以及用于定向该设备以便使重力将易挥发物质保持在该设备底端上的释放机构上。

在一个优选实施例中，该设备还包括用作受控释放装置的阀。该阀设置在该设备底部的开口内，并且与易挥发物质接触。同时，该阀底表面的至少一部分暴露于大气，以使固定量的易挥发物质能够从该阀分配到发散器衬垫上。此外，该设备还可以包括用补充量的易挥发物质再供给该壳体的装置。这种再供给装置可以包括独立于该设备的顶端，或入口，通过该入口可以注入易挥发物质。而且，能够设想，易挥发物质可以被包含在可更换的盒内，该盒具有在使用该设备时与该壳体协作的装置，这本身又使易挥发物质从该盒内释放。

在另一个优选实施例中，该设备还包括阀，并且该壳体用这样的材料制造，其对周围大气是基本可渗透的，但是对容纳在该壳体内的易挥发物质是基本不可渗透的，这两种性质的结合起到受控释放装置的作用。该壳体可以包括一系列的微孔，并且可以用例如聚丙烯、高密度聚乙烯以及聚乙烯制造。该壳体允许周围的空气进入该壳体的内部区域，因此当阀起动时允许易挥发物质通过“接通/断开”阀进行分配。同时，该壳体防止易挥发物质例如通过排气孔从壳体壁的任何损失，由此防止易挥发物质的非可控损耗，直到阀被起动以将固定量的液体分配到相关的发散器上。同样，可以设想，该壳体是基本柔性的，然而对于易挥发物质是基本不可渗透的。一旦阀起动之后，固定量的易挥发物质被分配到发散器上，而其余的液体被隔离不能与发散器接触。

在又一个优选实施例中，该设备还包括具有电化学气体生成气囊的壳体，以及用于控制来自该壳体的易挥发物质的量的固定量分配阀。该气囊放出气体进入该壳体的内部区域，因此使易挥发物质通过阀释放并到发散器上，并且依次进入周围大气。

在再一个优选实施例中，该设备还包括在壳体中设置在易挥发物质的下面的分配阀，和位于该阀下面的发散器衬垫——因此构成这个实施例中的受控释放装置。当阀起动时易挥发物质通过该阀滴落，它滴落在发散器衬垫上。在易挥发物质从发散器衬垫表面挥发进入周围大气之前，该发散器衬垫本身又保持或吸收易挥发物质。

在又一个优选实施例中，该设备还包括与发散器有关的加热元件，其用来增加蒸发速率，因此增加易挥发物质进入大气中的速率。

附图说明

图1是本发明受控释放设备在释放之前的待用取向中的侧剖视图；

图1a是图1所示的受控释放设备在液体分配取向中的侧剖视图；

图2是本发明受控释放设备的另一个实施例在释放之前的待用取向中的侧剖视图；

图2a是图2所示的受控释放设备在液体分配取向中的侧剖视图；

图3是用于起动本发明一个实施例的受控释放设备的齿条和小齿轮子组件在旋转销时的透视图；

图4是本发明受控释放设备的另一个优选实施例在释放之前的待用取向中的侧剖视图；

图4a是图4所示并沿着1-1线截取的止回阀的剖视图；

图4b是图4的受控释放设备在液体分配取向中的侧剖视图；

图4c是图4b所示的止回阀的剖视图。

具体实施方式

下面描述的是实施本发明的当前最佳设想模式。该描述不包含限制意义，而其目的仅仅是有利于说明本发明的一般原理，因为本发明的范围由权利要求清楚地限定。

参考附图的图1，图1所示的是提供受控释放设备10的本发明一个实施例的侧剖视图。受控释放设备10处于待用位置11，并且该受控释放设备10具有香水或液体瓶子12和壳体14。该香水或液体瓶子12可以是一次性的或可以是可重复利用的。

在图1中，作为本发明的一个优选实施例，设备10包括设置在壳体14内的弹簧16和小室18。当滑梭24处于待用位置11时，易挥发物质或液体20在液体瓶/盒12里面。当滑梭24处于准备好的或分配位置13时(图1a)，通过将外部环境或大气15与液体20隔离，密封件22保护液体20不进入外部环境或大气15。密封件22通过提供与滑梭24和壳体14的接触而隔离大气15。滑梭24由与该滑梭24接触的弹簧16设置在待用位置11和分配位置13。当弹簧16处于基本上未压缩状态17时，该弹簧16设置待用位置11。相反，当弹簧16处于基本压缩状态34(图1a)时，弹簧16设置分配位置13。控制器19提供力30并定时压缩弹簧16。正如将会理解的，该控制器可以包括由使用者引起的机械致动器或用于起动的机电开关。也可以设想利用其它常规的控制/起动装置。

参考图1a，作为本发明的一个优选实施例，图1a示出由于基本压缩状态的弹簧16，受控释放装置10处于分配位置13。力30使小室18与排放孔26对齐。发散器28设置在排放孔26的下面。当小室18与排放孔26对齐时，液体20能够离开32壳体14并收集在发散器28上。蒸汽36离开香水20并弥漫该环境或大气15。发散器28具有发散器表面29。

受控释放设备10可以由控制器19起动，以用液体20(例如易挥发香水液体)弥漫环境或大气15一段时间，并且当希望更多的香水或液体20时可以手动起动。例如在汽车的车厢中，控制器19可以是驾驶员，当，例如驾驶员首先进入汽车时，他能够将释放设备10设置在分配位置13。驾驶员可以一次将滑梭24移动到分配位置13，或者如果希望的话可以多次移动。香水或液体20将在环境或大气15中存留一段时间，并且当需要时，可以通过推该控制器19用第二次或随后的起动来增加。

还是如图1a所示，其中，发散器表面29可以是吸收垫或简单的硬表面。而且，可以加热发散器表面以促进香水或液体的蒸发31。而且发散器表面29可以设置在风扇的气流中或小汽车的通风口中，或其它这种加速和分布装置中。

参考图2，根据本发明的另一个实施例，图2示出的是提供受控释放设备40的本发明的一个实施例的图。示出在待用位置42的受控释放设备40，还示出香水或液体瓶/盒48和壳体50。该香水或液体瓶/盒48可以是一次性的，或可以是可重复利用的。当该瓶子是一次性的时，预期在其位置被替代瓶/盒(充满液体的)所替代。盒子的分离和更换可以用任何数目的常规方式完成，例如，可释放的拧入壳体、卡入配合、偏置装置、棘轮机构等。可选地，该盒可以包括可密封的孔，用于用补充的液体重新注满。

小室52设置在壳体50里面。液体54的投配量53从盒子48释放并进入小室52中，该小室52以杯形形状形成在旋转销56中。当杯形小室52与盒子48的开口52′对齐时，旋转销56在图2中以待用位置42示出。当，旋转销56处于待用位置42时，通过将外部环境或大气60与香水54隔离，密封件58保护香水/液体54不进入外部环境或大气60。密封件58通过与旋转销56和壳体50接触而隔离大气60。旋转销56由控制器64设置在待用位置42和分配位置62(图2a)。控制器64设置待用位置42并且可以旋转180度(如果需要，可用机械止动器)，因而移动到分配位置62。而且在其它类型的回行机构中，通过利用弹簧回行机构，控制器64可以设置待用位置42和分配位置62。在图2中还示出可选气体生成气囊60’，它有助于液体的重力移动。

图2a所示的受控释放设备40处于分配位置46，正如所看到的，小室52与壳体50的排放孔66对齐。投配量53从小室52通过排放孔66到达发散器68。发散器68设置在排放孔66的下面。当小室52与排放孔66对齐时，香水20能够离开72壳体50并收集在发散器68上。蒸汽76离开香水54并且弥漫在环境或大气60中。

参考图3，图3示出能够用于本发明的旋转机构的另一个优选实施例。该旋转机构包括经由齿条82和小齿轮84转动的旋转销80。图3还示出复位弹簧86和香水投配量小室88。当齿条82被推动92时，旋转销80转动91以泵送投配量90。

参考根据本发明另一个实施例的图4，图4是示出的是受控释放设备100。而且，正如所看到的，该受控释放设备处于待用位置108。其里面装有液体104的液体容器102包括通气孔101。分配小室入口阀106在液体容器102的下面。待用位置108提供充满液体104的分配小室或气囊110。分配小室110通常由柔性材料制造。起动力112施加在该分配小室110。

排放阀114设置在分配小室110的下面，并且在流体出口118的上面。发散器120设置在该流体出口下面。分配小室入口止回阀106和排放阀114两者均可以是单向止回阀。参考图4a，图4a所示的是该排放阀114的部件分解剖视图。排放阀114处于关闭状态122，其中球形物124提供来自未压缩弹簧126的密封力125。

参考图4b，作为本发明的一个实施例，图4b示出处于分配位置130的受控释放装置100。分配小室入口止回阀106关闭，而排放阀114打开。分配小室110通过使得液体104被迫流出排放阀114并进入发散器或蒸发表面120的起动力(挤压)而皱缩132。参考图4c，图4c是排放阀114的部件分解剖视图。排放阀114处于打开状态134，其中由于弹簧136被压缩，球124允许液体104通过。

如在图4和图4b所见，在图4和图4b公开了用于通过利用柔性液囊或分配小室110和两个单向止回阀106和114提供预定投配量的装置。当分配小室110充满时，压缩力被施加并且液体104被迫通过排放阀114和出口118并进入该发散器120。当分配小室110被压缩时，入口阀或分配小室入口阀106被迫关闭，以防止液体104往回运动进入液体容器102。

当分配小室110被释放时，液囊110膨胀回到其施加压缩力之前的形状。这时出口阀114关闭，防止空气被吸入液囊110中。由于液囊110膨胀，它通过入口阀106从容器102将液体吸进，以便液囊110充满并且准备好另一个投配量140。当液体104从容器102移动进入液囊110时，容器102的容积被进入通气孔110的空气替代。

当然，应当理解，上面的描述是关于本发明的优选实施例并且在不脱离由权利要求提出的本发明的精神实质和范围的情况下可以进行修改。

Claims (26)

1.一种用于将易挥发物质释放到周围环境中的设备，包括

具有内部区域、外表面和开口的壳体，其中该壳体包括用于将液体容纳在其中的易挥发物质盒；

用于定向该设备从而重力迫使易挥发物质朝着开口移动的装置；以及

用于可控地从该壳体释放预定量的易挥发物质使其朝向并到达发散器上的装置，其中在该壳体中的液体被基本保护而不暴露于外部环境。

2.如权利要求1所述的设备，其中该受控释放装置包括该易挥发物质的第一次释放和第二次增加释放。

3.如权利要求1所述的设备，其中该壳体和该受控释放装置将易挥发物质与外部空气隔离，并且基本防止该易挥发物质的损失，直到希望的释放以及该释放之后。

4.如权利要求1所述的设备，其中该壳体、受控释放装置和发散器能够在外界环境的大波动温度和压力下运行。

5.如权利要求1所述的设备，其中该受控释放装置还包括旋转的、可手动操作的阀，用于将预定量的液体释放到发散器上，使其随着时间进入周围环境中。

6.如权利要求1所述的设备，还包括用于保护容器中的液体不暴露于外部环境的装置。

7.如权利要求1所述的设备，其中该受控释放装置包括电操作的阀，其将预定量的易挥发物质释放到该发散器上，同时将在该壳体中剩余的易挥发物质与外部环境隔离，使得易挥发物质基本上没有损失，直到该阀被起动。

8.如权利要求1所述的设备，其中该设备用于汽车、车辆、飞机、火车和其它存在较大温度和压力波动的室内空间。

9.如权利要求1所述的设备，其中该发散器选自下面的组，该组包括：多孔塑料、纤维素衬垫、多孔玻璃、陶瓷衬垫、加热的衬垫、压电衬垫或超声衬垫、通风器及其组合。

10.如权利要求1所述的设备，其中该壳体用基本刚性的材料构造，该壳体具有当预定量的易挥发物质可控地离开容器时允许空气填充空间的装置。

11.如权利要求1所述的设备，其中该壳体包括柔性材料。

12.如权利要求1所述的设备，其中该易挥发物质选自下面的组，该组包括：香水、药剂、驱虫剂、清洁化学用品及其组合。

13.如权利要求1所述的设备，其中该控制器包括其里面具有滑梭的框架，该滑梭具有小室并且多个密封件环绕该滑梭；以及与该滑梭接触用于移动该滑梭的弹簧。

14.如权利要求1所述的设备，其中该滑梭具有小室，用于将预定量的易挥发物质提供给在该框架内的排放孔。

15.如权利要求1所述的设备，其中该控制器包括旋转销。

16.如权利要求15所述的设备，其中该旋转销包括机械止动器。

17.如权利要求15所述的设备，其中该旋转销具有复位弹簧。

18.如权利要求1所述的设备，其中该发散器还包括用于接收液体的表面，该表面是吸收垫。

19.如权利要求1所述的设备，其中该发散器还包括用于接收液体的表面，该表面是硬表面。

20.如权利要求1所述的设备，其中该发散器与加热元件相连，用于增强蒸发。

21.如权利要求1所述的设备，还包括用于增强发散器附近的空气流动的装置。

22.如权利要求1所述的设备，其中该盒是可更换的。

23.如权利要求1所述的设备，其中该盒是可再充填的。

24.一种将易挥发物质释放到外部环境中的方法，包括如下步骤：

将易挥发物质存储在容器中；

通过控制器从该容器释放固定投配量的易挥发物质，并且该控制器将该易挥发物质关于外部环境密封，直到被释放；以及

通过发散器收集固定投配量的易挥发物质并将固定投配量的易挥发物质蒸发到外部环境中，该发散器设置在该容器的下面。

25.如权利要求24所述的方法，其中该释放步骤包括从第一位置起动该控制器到液体释放位置的步骤，同时防止该易挥发物质损失，直到希望的释放以及该释放之后。

26.如权利要求24所述的方法，其中该起动步骤选自手动起动步骤或电子起动步骤。

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