CN2110482U - 气味发生器 - Google Patents

Abstract

气味发生器是一种家庭用品，它符合人类的嗅觉 生理特点，能产生浓度起伏、香型随时变化的香味，从 而有助于形成一个幽香宜人的居室环境，有益于身心 健康及提高学习和工作效率。该装置可做成结构紧 凑、体积小巧的产品，也可作为一个部件分别与空调 器、电扇和空气净化器等结合，形成换代产品。本产 品除用于家庭，还可用于宾馆等服务场所。

Description

本实用新型属于一种家庭用品。

听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉是人类的五大感觉。电子技术的进步大大增强了人类的听觉和视觉能力，高级视听设备再现了完美的声与画的世界。利用电子技术创造一个幽香宜人的环境是人类技术进步的自然要求，这将给人以新的享受。

人鼻能辨别自然界成千上万种不同的气味，对于某些香料的嗅觉更是十分灵敏。但是，人的嗅觉灵敏度受到所谓“疲劳效应”的限制。例如：某种气味初闻时往往感觉较强，久闻之，除非浓度不断提高大脑嗅觉神经对该气味的刺激反应就趋于平缓（当气味浓度不变时，这个过程为数秒到数十秒之间），人便逐渐感觉不到这种气味的存在。所谓“入芝兰之室，久而不闻其香”，就是这个道理。由于疲劳效应的缘故，闻过某种气味后，需间隔一段时间，人才能恢复对该种气味的嗅觉灵敏度。不过在间歇期中，鼻子对于差异较大的别种气味仍具有嗅觉灵敏度，这就是所谓“选择性疲劳效应”。

本实用新型的目的在于利用电子技术，设计一种符合人类嗅觉生理的电子气味源装置，使之能有助于形成一个有益于身心健康的气味环境。该装置可以是单独的产品，也可以作为一个部件与空调器、电扇及空气净化器等分别形成新一代产品，主要应用在家庭以改善室内环境，也可用在宾馆等服务场所。

本实用新型具有下列优点（以产生香味的装置为例）：1）香味挥发具有间歇期，香味浓度时起时伏，既能有效刺激嗅觉神经又可节约香料；2）香型可随时变化，嗅觉层次丰富；3）控制容易、使用方便；4）容易做成结构紧凑、体积小巧的产品。

本实用新型的用途不仅仅限于香味发生源，而且能用来：1）中成药及其它药品的蒸熏，起到卫生保健作用；2）模拟气味环境，例如森林、海滩及庭园等气味环境，有益于身心健康；3）能产生特定气味组合类型（如镇静型、兴奋型），有助于提高学习和工作效率。

本实用新型（参见附图1）具有电源1、程序控制器2、驱动器3（含驱动单元13）、挥发器4（含挥发单元14）以及气味源5（含气味源单元15）等部份，电源是装置的供电电路，驱动器将控制信号变换成挥发器工作所需的电流、电压波形，气味源是指能产生有益气味的化学品（包括天然物质）及其容器，气味源通过挥发器向空气中散布浓度时起时伏的气味，程序控制器确定气味源的挥发（包括瞬时挥发强度、持续挥发时间及间歇时间）以产生各种嗅觉效果，本实用新型按驱动器与挥发器之间关系可分成下列四种类型：

（a）Ⅰ型 驱动器含一个驱动单元、挥发器含一个挥发单元；

（b）Ⅱ型 驱动器含一个驱动单元、挥发器含多个挥发单元，驱动单元可选择驱动一个或一个以上挥发单元；

（c）Ⅲ型 驱动器含多个驱动单元，挥发器含与驱动单元数目相同的挥发单元，驱动单元与挥发单元一一对应工作；

（d）Ⅳ型 驱动器含多个驱动单元，挥发器所含挥发单元数目多于驱动单元的，每个驱动单元可分别选择驱动一个或一个以上的挥发单元。

本实用新型的挥发单元与气味源单元一般是一一对应的，这并不限制采用机械的方法更换或合并气味源单元。具体地说，对于某个挥发单元而言，可以通过移动更换气味源单元或将一个以上气味源单元搬到一起工作，以此来改变气味类型。

本装置中Ⅰ型最为简单，但是它不能随时改变气味种类（除采用上述机械方法）。Ⅱ型装置可随时改变气味种类，但变化比较单调。Ⅲ型装置能充分发挥个数有限的气味源单元作用，缺点是驱动单元数目多，电子线路较复杂。在挥发单元数相同条件下，Ⅳ型装置可以降低驱动单元数目，但其气味的变化不如Ⅲ型装置复杂。实际上，当驱动单元个数有限时，Ⅳ型装置是通过增加挥发单元数目来达到增加气味变化复杂度目的的。Ⅱ型、Ⅳ型装置中，驱动单元对挥发单元的选择可以由程序控制器设定，也可以由开关手动操作进行。

气味源间歇施放气味，使气味浓度时起时伏，符合人类嗅觉生理特点，是本装置显著区别于普通香味装置的重要特征之一。各气味源单元按不同规律施放气味、随时自动改变气味的成份构成，以合成千变万化的气味类型是本装置Ⅲ型与Ⅳ型的又一重要特征。

本装置的程序控制器可采用微处理机。附图2给出了一种微机控制系统结构：中央处理器21执行存于存储器22的程序，通过并行输入、输出接口23输出信号控制一组挥发器；键盘24用于选择已编程序。当采用脉宽调制方法控制挥发器挥发强度时，可直接用23输出的数字（0或1）信号；当采用模拟量控制挥发器挥发强度时，23还应当配上D／A转换器、多路开关及采样保持器。采用单片微处理机时，可将上述21、22和23各部份并成一块芯片。采用微机能充分体现本实用新型的特点，例如可将一个气味源单元比作一个音符，多个气味源单元相当于多种音符，微机按程序控制各气味源单元的挥发，就类似于在演奏一首乐曲，该程序就相当于一份“气味谱”，不同的气味谱会有不同的气味效果。

本装置的程序控制器也可采用可编程序逻辑控制器、时基集成电路或适合本装置的专用集成电路。在装置功能简单时，采用555等时基集成电路有利于简化电路、降低成本。

本装置还可设置一个定时电路（其定时时间长于挥发器单元通断周期）用于控制本装置的定时自动开启及关闭。

本装置的挥发器可以有多种方案：对于液态气味源，例如香水，可采用1）超声波雾化（参见附图3a，31是超声波换能器）、2）喷雾、3）空气鼓泡携带（参见附图3b，32是空气进气管）、4）风力蒸发、5）电加热；对于固态气味源，可采用电加热办法（参见附图3c，33是电热元件）。超声波雾化、喷雾等方法适合于较大空间范围内使用；空气鼓泡携带的方法具有高挥发性组份优先蒸发的缺点，且对液态源存量有一定要求。从家庭实用的角度来看，电加热方法（利用电阻、红外灯等电热元件）比较简单有效，例如电热驱蚊器中常用的陶瓷电热元件（PTC）其应用就比较成熟。采用PTC的优点是能够恒温，缺点是挥发强度调节困难。

本装置的电源可用交流电（如220V民用电），亦可用直流电（如电池）。电源可分成两个部份：控制电路用电及驱动器、挥发器用电。当采用民用交流电时，控制电路用电需通过降压、整流获得，可采用变压器降压或电容器降压、分立元件或集成整流、稳压电路。驱动器电路与挥发器工作形式有关，当挥发器采用电热元件、电扇或电泵时，驱动器可采用双向可控硅（电源为交流电时）或功率晶体管（电源为直流电）等功率半导体元件构成的电路；当挥发器采用超声波换能器时，驱动器可采用变频电路，将直流电（交流电则需经整流）变换成换能器所需的100KHz～10MHz的超音频电流。

本装置的气味源可以采用液态源或固态源。液态源具有挥发均匀、稳定、气味品种繁多及便于控制等优点，但装置的挥发器应保证气味的自然挥发速率显著低于通电时的工作挥发速率（例如尽量缩小挥发器中液态源暴露于空气的表面积）。固态源宜于制成片剂，某些香料和中草药便于制成固态源。

本装置的气味源为液态、挥发器用电热元件时，挥发器宜采用毛细输液管，毛细管可包括不渗透液体的空心管41、具有毛吸作用的管芯42，管芯头尾均有一段裸露在空心管外。这样的结构具有挥发器控制灵敏、气味挥发均匀及气味源保存容易的优点。毛细管头部43与电热元件33的相对位置d宜设置成可以调节的，便于根据气味源品种选择挥发速率的调节范围，显然d减小时挥发速率将变小。

本装置的各气味源单元的持续挥发时间可为10秒～10分钟、间歇时间可为1～60分钟，其中以前者为0.5～5分钟、后者为3～20分钟为宜。挥发时间过短，气味来不及扩散到室内各处（对电加热挥发器而言，温度升降也需一段时间）；挥发时间过长，由于疲劳效应限制，气味源不能充分发挥作用。间歇时间过短，室内气味尚未消退，嗅觉的灵敏度未能恢复；间歇时间过长则气味刺激作用时间太少，影响气味源的使用率。持续挥发时间及间歇时间均可以调节，以适应不同的气味源品种、居室面积、通风条件以及人与装置之间距离等情况。

本装置可含有辅助风扇，以便将挥发器挥发出的气味迅速扩散到空气中。辅助风扇可连续工作，也可受上述程序控制器控制用上述驱动器驱动工作，由程序控制器确定辅助风扇的工作状态（包括瞬时风力、持续工作时间及间歇时间）。效果以后者为好。辅助风扇的持续工作时间、间歇时间可与挥发器的工作情况类似，但较好的一种方案是：辅助风扇按“持续工作——间歇——持续工作——间歇……持续工作——长间歇——持续工作——间歇……”方式工作，即每经过若干个工作——间歇周期后有一长间歇时间，辅助风扇的持续工作时间在3～30秒、间歇时间在10～60秒、长间歇时间在3～20分钟范围为宜。长间歇时间可设置在挥发器的间歇时间内。这种方案能使本装置送出的气味更具有脉动性。

本装置可具有多个气味源单元，作为简单而又具有良好效果的装置，可仅含两个气味源单元，例如两种香味不同的香水。当采用两个气味源单元时，两个挥发器单元可按交替的定时控制方式工作，例如：第一个挥发3分钟，间歇7分钟，第二个挥发3分钟，间歇7分钟，再第一个挥发3分钟……如此重复循环；也可以按双周期控制方式工作，例如：第一个按挥发5分钟、间歇10分钟控制，第二个按挥发5分钟、间歇15分钟控制，两个挥发器工作的共同周期为60分钟。

本装置在考虑简单、紧凑的情况下，作为一种较好的方案（参见附图5），装置使用民用交流电，控制电路所用低压电源由电容器降压、二极管整流、二极管稳压等电路构成，程序控制器采用时基集成电路，驱动器采用双向可控硅，挥发器采用PCC电热元件。

附图5是本装置的实例之一，其中图5a为电路原理，图5b为挥发器及气味源部份的剖面示意。它采用电容C₁降压电路（R₁为限流电阻，K₃为电源开关，CT为电源插头，可插在民用交流电源插座上）；二极管D₁、D₂整流、二极管DW稳压作为低压供电电路（C₂为滤波电容，D₃是用于电源指示的发光二极管）；程序控制器采用NE556时基集成电路（二极管D₄、D₅、电阻R₂～R₁₁、电容C₃～C₈为定时电路元件，开关K₁主要用于选择持续挥发时间与间歇时间的比例，开关K₂主要用于选择工作周期）；采用含两个双向可控硅BSCR₁、BSCR₂（即两个驱动单元）的驱动器（发光二极管D₆、D₇、电阻R₁₂、R₁₃为驱动电路元件，其中D₆、D₇用于指示挥发器的工作）；两个挥发器单元由两个环状电热元件PTC₁、PTC₂、两根毛细输液管及两个调节器51构成（调节器固定在外壳52上，使得毛细管与电热元件之间距离可调）；两种香水及其容器构成两种气味源（香水瓶有一外套53，有利于装置暂时停用时气味源的保存）。两路挥发器单元采用双周期控制工作。作为一种简单的装置，本实例的产品具有结构紧凑、成本低、香源置换方便及香味变化丰富等特点，易于为用户所接受。

在图5a基础上再增加部份线路，就能方便地构成具有辅助风扇脉动送风功能的装置。所增添部份如图5c虚线框中所示。图5c中电阻R₁₄、R₁₅、二极管D₁₀和C₉为定时电路元件，定时用时基集成电路为555，电阻R₁6、双向可控硅BSCR₃为驱动电路，M是交流风扇电机。为简单起见本部份线路的长间歇时间受控于图5a中的定时线路而不单独设置、当PTC₁和PTC₂均不工作时，555通过二极管D₈、D₉被556复位。图5c中的定时电路定时周期显著短于图5a电路的定时周期。

附图6是本装置产品的另一实例，图中标注依次为，61：挥发器A的工作指示灯，62：挥发器B的工作指示灯，63：电源指示灯，64：挥发器A持续工作时间调节开关，65：挥发器B持续工作时间调节开关，66：A、B两个挥发器间歇时间联动调节开关，67：电源开关，68：进风口，69：辅助风扇。

附图7是本装置的Ⅱ型，采用手动开关选择挥发器单元的例子，其特点是用联动开关K₇（如波段开关）使驱动器单元能分组选择挥发器单元。其优点是，能产生特定的气味组合类型，如兴奋型、镇静型等，其线路却比较简单。

Claims (10)

1、一种气味发生器，它主要由香味源和控制电路构成，其特征是控制电路具有电源[1]、程序控制器[2]、驱动器[3](含驱动单元[13])、挥发器[4](含挥发单元[14])以及气味源[5](含气味源单元[15])等部份，驱动器将控制信号变换成挥发器工作所需的电流、电压波形，气味源包括容器和产生有益气味的化学品(包括天然物质)，程序控制器确定气味源的挥发(包括瞬时挥发强度、持续挥发时间及间歇时间)，本实用新型装置按驱动器与挥发器之间关系可分成下列四种类型：

(a)Ⅰ型驱动器含一个驱动单元、挥发器含一个挥发单元；

(b)Ⅱ型驱动器含一个驱动单元、挥发器含多个挥发单元，驱动单元可选择驱动一个或一个以上挥发单元；

(c)Ⅲ型驱动器含多个驱动单元，挥发器含与驱动单元数目相同的挥发单元，驱动单元与挥发单元一一对应工作；

(d)Ⅳ型驱动器含多个驱动单元，挥发器所含挥发单元数目多于驱动单元数，每个驱动单元可分别选择驱动一个或一个以上的挥发单元。

2、根据权利要求1所述的气味发生器，其特征是程序控制器采用单片微处理机、可编程序逻辑控制器或时基集成电路。

3、根据权利要求1所述的气味发生器，其特征是挥发器采用PTC电热元件。

4、根据权利要求1或3所述的气味发生器，其特征是各种气味源单元的持续挥发时间在0.5～5分钟、间歇时间在3～20分钟范围，并且挥发时间与间歇时间均可调节。

5、根据权利要求1所述的气味发生器，其特征是含有辅助风扇，辅助风扇受程序控制器控制用驱动器驱动工作，由程序控制器确定辅助风扇的工作状态（包括瞬时风力、持续工作时间及间歇时间）。

6、根据权利要求5所述的气味发生器，其特征是辅助风扇每经过若干个工作——间歇周期后有一长间歇时间，辅助风扇的持续工作时间在3～30秒、间歇时间在10～60秒、长间歇时间在3～20分钟范围。

7、根据权利要求1或3所述的气味发生器，其特征是使用民用交流电，控制电路所用低压电源由电容降压、二极管整流、二极管稳压等电路构成，程序控制器采用时基集成电路，驱动器采用双向可控硅。

8、根据权利要求1所述的气味发生器，其特征是含两个气味源单元，两个挥发器单元按交替定时控制或双周期控制工作。

9、根据权利要求1或3所述的气味发生器，当采用液态气味源时其特征是挥发器采用电热元件和毛细输液管，毛细管包括不渗透液体的空心管〔41〕、管芯〔42〕，管芯头尾均有一段裸露在空心管外。

10、根据权利要求1所述的Ⅱ型或Ⅳ型气味发生器，其特征是采用手动开关分组选择挥发单元。

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