專利名稱：易揮發(fā)物質(zhì)的受控釋放的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及控制易揮發(fā)物質(zhì)的釋放，更具體地說，控制液體易揮發(fā)物質(zhì)預(yù)定量的釋放并且將易揮發(fā)物質(zhì)的容器與外部環(huán)境隔離。
背景技術(shù)：
從容器中供給，例如，諸如液體的易揮發(fā)物質(zhì)的現(xiàn)有技術(shù)方法利用諸如芯子的吸收材料。例如，芯子的一端放置在將被分配的液體中，而另一端暴露于大氣。毛細(xì)作用將迫使液體通過芯子并且到該芯子的暴露端。一旦液體在芯子的暴露端后，該液體便蒸發(fā)離開該芯子的端部并進(jìn)入周圍大氣中。
其它現(xiàn)有技術(shù)液體供給系統(tǒng)依靠各種類型的重力驅(qū)動(dòng)裝置，使液體能夠在重力作用下通過薄膜擴(kuò)散。例如Zembrodt的美國專利4,948,047示出一種用于保持與位于容器底部的薄膜接觸的儲(chǔ)液器的容器。在重力作用下，液體通過該薄膜擴(kuò)散并且從該薄膜的暴露表面揮發(fā)到周圍大氣中。同樣，Munteanu的美國專利4,917,301公開一種類似的用于容納液體的容器，其中薄膜在容器的底部。重力也迫使液體通過薄膜擴(kuò)散，然后從該薄膜蒸發(fā)到周圍大氣中。Joshi等人在美國專利5,932,204和6,109,539以及6,419,163B1中也描述了基于重力的裝置。
雖然這些和其它常規(guī)的受控供給系統(tǒng)工作良好，但是它們不能提供受控的固定量的被釋放液體，同時(shí)在某些應(yīng)用中，例如汽車或飛機(jī)和其它溫度和壓力波動(dòng)環(huán)境產(chǎn)生的大的溫度波動(dòng)或壓力波動(dòng)下隔離該液體的其余部分。因此，傳統(tǒng)上這種現(xiàn)有技術(shù)的裝置在這種大溫度或壓力波動(dòng)下不能隔離易揮發(fā)液體的揮發(fā)，當(dāng)無人處于該特定環(huán)境時(shí)，這反過來又導(dǎo)致液體以更快的速度過分地和快速地蒸發(fā)。
而且，這種裝置不能為使用者提供在發(fā)散器上只選擇性地分配固定量的液體、并且當(dāng)易揮發(fā)物質(zhì)需要保護(hù)不與大氣接觸時(shí)，隔離該容器中的其余液體部分不暴露于大氣的手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種設(shè)備，用于從殼體可控地釋放固定的預(yù)定量的易揮發(fā)物質(zhì)(“液體”)并將該液體的其余部分與外界環(huán)境隔離。該受控物質(zhì)釋放設(shè)備包括殼體、易揮發(fā)物質(zhì)盒(用于可釋放地保存易揮發(fā)物質(zhì))，以及用于將該物質(zhì)可控制地從殼體釋放到發(fā)散器襯墊上的裝置。該殼體還包括內(nèi)部區(qū)域、在該設(shè)備底端中的釋放機(jī)構(gòu)、以及用于定向該設(shè)備以便使重力將易揮發(fā)物質(zhì)保持在該設(shè)備底端上的釋放機(jī)構(gòu)上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該設(shè)備還包括用作受控釋放裝置的閥。該閥設(shè)置在該設(shè)備底部的開口內(nèi)，并且與易揮發(fā)物質(zhì)接觸。同時(shí)，該閥底表面的至少一部分暴露于大氣，以使固定量的易揮發(fā)物質(zhì)能夠從該閥分配到發(fā)散器襯墊上。此外，該設(shè)備還可以包括用補(bǔ)充量的易揮發(fā)物質(zhì)再供給該殼體的裝置。這種再供給裝置可以包括獨(dú)立于該設(shè)備的頂端，或入口，通過該入口可以注入易揮發(fā)物質(zhì)。而且，能夠設(shè)想，易揮發(fā)物質(zhì)可以被包含在可更換的盒內(nèi)，該盒具有在使用該設(shè)備時(shí)與該殼體協(xié)作的裝置，這本身又使易揮發(fā)物質(zhì)從該盒內(nèi)釋放。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該設(shè)備還包括閥，并且該殼體用這樣的材料制造，其對周圍大氣是基本可滲透的，但是對容納在該殼體內(nèi)的易揮發(fā)物質(zhì)是基本不可滲透的，這兩種性質(zhì)的結(jié)合起到受控釋放裝置的作用。該殼體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。該殼體允許周圍的空氣進(jìn)入該殼體的內(nèi)部區(qū)域，因此當(dāng)閥起動(dòng)時(shí)允許易揮發(fā)物質(zhì)通過“接通/斷開”閥進(jìn)行分配。同時(shí)，該殼體防止易揮發(fā)物質(zhì)例如通過排氣孔從殼體壁的任何損失，由此防止易揮發(fā)物質(zhì)的非可控?fù)p耗，直到閥被起動(dòng)以將固定量的液體分配到相關(guān)的發(fā)散器上。同樣，可以設(shè)想，該殼體是基本柔性的，然而對于易揮發(fā)物質(zhì)是基本不可滲透的。一旦閥起動(dòng)之后，固定量的易揮發(fā)物質(zhì)被分配到發(fā)散器上，而其余的液體被隔離不能與發(fā)散器接觸。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該設(shè)備還包括具有電化學(xué)氣體生成氣囊的殼體，以及用于控制來自該殼體的易揮發(fā)物質(zhì)的量的固定量分配閥。該氣囊放出氣體進(jìn)入該殼體的內(nèi)部區(qū)域，因此使易揮發(fā)物質(zhì)通過閥釋放并到發(fā)散器上，并且依次進(jìn)入周圍大氣。
在再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該設(shè)備還包括在殼體中設(shè)置在易揮發(fā)物質(zhì)的下面的分配閥，和位于該閥下面的發(fā)散器襯墊——因此構(gòu)成這個(gè)實(shí)施例中的受控釋放裝置。當(dāng)閥起動(dòng)時(shí)易揮發(fā)物質(zhì)通過該閥滴落，它滴落在發(fā)散器襯墊上。在易揮發(fā)物質(zhì)從發(fā)散器襯墊表面揮發(fā)進(jìn)入周圍大氣之前，該發(fā)散器襯墊本身又保持或吸收易揮發(fā)物質(zhì)。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該設(shè)備還包括與發(fā)散器有關(guān)的加熱元件，其用來增加蒸發(fā)速率，因此增加易揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)入大氣中的速率。


圖1是本發(fā)明受控釋放設(shè)備在釋放之前的待用取向中的側(cè)剖視圖；圖1a是圖1所示的受控釋放設(shè)備在液體分配取向中的側(cè)剖視圖；圖2是本發(fā)明受控釋放設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例在釋放之前的待用取向中的側(cè)剖視圖；圖2a是圖2所示的受控釋放設(shè)備在液體分配取向中的側(cè)剖視圖；圖3是用于起動(dòng)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的受控釋放設(shè)備的齒條和小齒輪子組件在旋轉(zhuǎn)銷時(shí)的透視圖；圖4是本發(fā)明受控釋放設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例在釋放之前的待用取向中的側(cè)剖視圖；
圖4a是圖4所示并沿著1-1線截取的止回閥的剖視圖；圖4b是圖4的受控釋放設(shè)備在液體分配取向中的側(cè)剖視圖；圖4c是圖4b所示的止回閥的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面描述的是實(shí)施本發(fā)明的當(dāng)前最佳設(shè)想模式。該描述不包含限制意義，而其目的僅僅是有利于說明本發(fā)明的一般原理，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍由權(quán)利要求清楚地限定。
參考附圖的圖1，圖1所示的是提供受控釋放設(shè)備10的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的側(cè)剖視圖。受控釋放設(shè)備10處于待用位置11，并且該受控釋放設(shè)備10具有香水或液體瓶子12和殼體14。該香水或液體瓶子12可以是一次性的或可以是可重復(fù)利用的。
在圖1中，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)備10包括設(shè)置在殼體14內(nèi)的彈簧16和小室18。當(dāng)滑梭24處于待用位置11時(shí)，易揮發(fā)物質(zhì)或液體20在液體瓶/盒12里面。當(dāng)滑梭24處于準(zhǔn)備好的或分配位置13時(shí)(圖1a)，通過將外部環(huán)境或大氣15與液體20隔離，密封件22保護(hù)液體20不進(jìn)入外部環(huán)境或大氣15。密封件22通過提供與滑梭24和殼體14的接觸而隔離大氣15。滑梭24由與該滑梭24接觸的彈簧16設(shè)置在待用位置11和分配位置13。當(dāng)彈簧16處于基本上未壓縮狀態(tài)17時(shí)，該彈簧16設(shè)置待用位置11。相反，當(dāng)彈簧16處于基本壓縮狀態(tài)34(圖1a)時(shí)，彈簧16設(shè)置分配位置13?？刂破?9提供力30并定時(shí)壓縮彈簧16。正如將會(huì)理解的，該控制器可以包括由使用者引起的機(jī)械致動(dòng)器或用于起動(dòng)的機(jī)電開關(guān)。也可以設(shè)想利用其它常規(guī)的控制/起動(dòng)裝置。
參考圖1a，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，圖1a示出由于基本壓縮狀態(tài)的彈簧16，受控釋放裝置10處于分配位置13。力30使小室18與排放孔26對齊。發(fā)散器28設(shè)置在排放孔26的下面。當(dāng)小室18與排放孔26對齊時(shí)，液體20能夠離開32殼體14并收集在發(fā)散器28上。蒸汽36離開香水20并彌漫該環(huán)境或大氣15。發(fā)散器28具有發(fā)散器表面29。
受控釋放設(shè)備10可以由控制器19起動(dòng)，以用液體20(例如易揮發(fā)香水液體)彌漫環(huán)境或大氣15一段時(shí)間，并且當(dāng)希望更多的香水或液體20時(shí)可以手動(dòng)起動(dòng)。例如在汽車的車廂中，控制器19可以是駕駛員，當(dāng)，例如駕駛員首先進(jìn)入汽車時(shí)，他能夠?qū)⑨尫旁O(shè)備10設(shè)置在分配位置13。駕駛員可以一次將滑梭24移動(dòng)到分配位置13，或者如果希望的話可以多次移動(dòng)。香水或液體20將在環(huán)境或大氣15中存留一段時(shí)間，并且當(dāng)需要時(shí)，可以通過推該控制器19用第二次或隨后的起動(dòng)來增加。
還是如圖1a所示，其中，發(fā)散器表面29可以是吸收墊或簡單的硬表面。而且，可以加熱發(fā)散器表面以促進(jìn)香水或液體的蒸發(fā)31。而且發(fā)散器表面29可以設(shè)置在風(fēng)扇的氣流中或小汽車的通風(fēng)口中，或其它這種加速和分布裝置中。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，圖2示出的是提供受控釋放設(shè)備40的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖。示出在待用位置42的受控釋放設(shè)備40，還示出香水或液體瓶/盒48和殼體50。該香水或液體瓶/盒48可以是一次性的，或可以是可重復(fù)利用的。當(dāng)該瓶子是一次性的時(shí)，預(yù)期在其位置被替代瓶/盒(充滿液體的)所替代。盒子的分離和更換可以用任何數(shù)目的常規(guī)方式完成，例如，可釋放的擰入殼體、卡入配合、偏置裝置、棘輪機(jī)構(gòu)等?？蛇x地，該盒可以包括可密封的孔，用于用補(bǔ)充的液體重新注滿。
小室52設(shè)置在殼體50里面。液體54的投配量53從盒子48釋放并進(jìn)入小室52中，該小室52以杯形形狀形成在旋轉(zhuǎn)銷56中。當(dāng)杯形小室52與盒子48的開口52′對齊時(shí)，旋轉(zhuǎn)銷56在圖2中以待用位置42示出。當(dāng)，旋轉(zhuǎn)銷56處于待用位置42時(shí)，通過將外部環(huán)境或大氣60與香水54隔離，密封件58保護(hù)香水/液體54不進(jìn)入外部環(huán)境或大氣60。密封件58通過與旋轉(zhuǎn)銷56和殼體50接觸而隔離大氣60。旋轉(zhuǎn)銷56由控制器64設(shè)置在待用位置42和分配位置62(圖2a)。控制器64設(shè)置待用位置42并且可以旋轉(zhuǎn)180度(如果需要，可用機(jī)械止動(dòng)器)，因而移動(dòng)到分配位置62。而且在其它類型的回行機(jī)構(gòu)中，通過利用彈簧回行機(jī)構(gòu)，控制器64可以設(shè)置待用位置42和分配位置62。在圖2中還示出可選氣體生成氣囊60’，它有助于液體的重力移動(dòng)。
圖2a所示的受控釋放設(shè)備40處于分配位置46，正如所看到的，小室52與殼體50的排放孔66對齊。投配量53從小室52通過排放孔66到達(dá)發(fā)散器68。發(fā)散器68設(shè)置在排放孔66的下面。當(dāng)小室52與排放孔66對齊時(shí)，香水20能夠離開72殼體50并收集在發(fā)散器68上。蒸汽76離開香水54并且彌漫在環(huán)境或大氣60中。
參考圖3，圖3示出能夠用于本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括經(jīng)由齒條82和小齒輪84轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)銷80。圖3還示出復(fù)位彈簧86和香水投配量小室88。當(dāng)齒條82被推動(dòng)92時(shí)，旋轉(zhuǎn)銷80轉(zhuǎn)動(dòng)91以泵送投配量90。
參考根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖4，圖4是示出的是受控釋放設(shè)備100。而且，正如所看到的，該受控釋放設(shè)備處于待用位置108。其里面裝有液體104的液體容器102包括通氣孔101。分配小室入口閥106在液體容器102的下面。待用位置108提供充滿液體104的分配小室或氣囊110。分配小室110通常由柔性材料制造。起動(dòng)力112施加在該分配小室110。
排放閥114設(shè)置在分配小室110的下面，并且在流體出口118的上面。發(fā)散器120設(shè)置在該流體出口下面。分配小室入口止回閥106和排放閥114兩者均可以是單向止回閥。參考圖4a，圖4a所示的是該排放閥114的部件分解剖視圖。排放閥114處于關(guān)閉狀態(tài)122，其中球形物124提供來自未壓縮彈簧126的密封力125。
參考圖4b，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖4b示出處于分配位置130的受控釋放裝置100。分配小室入口止回閥106關(guān)閉，而排放閥114打開。分配小室110通過使得液體104被迫流出排放閥114并進(jìn)入發(fā)散器或蒸發(fā)表面120的起動(dòng)力(擠壓)而皺縮132。參考圖4c，圖4c是排放閥114的部件分解剖視圖。排放閥114處于打開狀態(tài)134，其中由于彈簧136被壓縮，球124允許液體104通過。
如在圖4和圖4b所見，在圖4和圖4b公開了用于通過利用柔性液囊或分配小室110和兩個(gè)單向止回閥106和114提供預(yù)定投配量的裝置。當(dāng)分配小室110充滿時(shí)，壓縮力被施加并且液體104被迫通過排放閥114和出口118并進(jìn)入該發(fā)散器120。當(dāng)分配小室110被壓縮時(shí)，入口閥或分配小室入口閥106被迫關(guān)閉，以防止液體104往回運(yùn)動(dòng)進(jìn)入液體容器102。
當(dāng)分配小室110被釋放時(shí)，液囊110膨脹回到其施加壓縮力之前的形狀。這時(shí)出口閥114關(guān)閉，防止空氣被吸入液囊110中。由于液囊110膨脹，它通過入口閥106從容器102將液體吸進(jìn)，以便液囊110充滿并且準(zhǔn)備好另一個(gè)投配量140。當(dāng)液體104從容器102移動(dòng)進(jìn)入液囊110時(shí)，容器102的容積被進(jìn)入通氣孔110的空氣替代。
當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，上面的描述是關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例并且在不脫離由權(quán)利要求提出的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可以進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于將易揮發(fā)物質(zhì)釋放到周圍環(huán)境中的設(shè)備，包括具有內(nèi)部區(qū)域、外表面和開口的殼體，其中該殼體包括用于將液體容納在其中的易揮發(fā)物質(zhì)盒；用于定向該設(shè)備從而重力迫使易揮發(fā)物質(zhì)朝著開口移動(dòng)的裝置；以及用于可控地從該殼體釋放預(yù)定量的易揮發(fā)物質(zhì)使其朝向并到達(dá)發(fā)散器上的裝置，其中在該殼體中的液體被基本保護(hù)而不暴露于外部環(huán)境。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該受控釋放裝置包括該易揮發(fā)物質(zhì)的第一次釋放和第二次增加釋放。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該殼體和該受控釋放裝置將易揮發(fā)物質(zhì)與外部空氣隔離，并且基本防止該易揮發(fā)物質(zhì)的損失，直到希望的釋放以及該釋放之后。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該殼體、受控釋放裝置和發(fā)散器能夠在外界環(huán)境的大波動(dòng)溫度和壓力下運(yùn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該受控釋放裝置還包括旋轉(zhuǎn)的、可手動(dòng)操作的閥，用于將預(yù)定量的液體釋放到發(fā)散器上，使其隨著時(shí)間進(jìn)入周圍環(huán)境中。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括用于保護(hù)容器中的液體不暴露于外部環(huán)境的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該受控釋放裝置包括電操作的閥，其將預(yù)定量的易揮發(fā)物質(zhì)釋放到該發(fā)散器上，同時(shí)將在該殼體中剩余的易揮發(fā)物質(zhì)與外部環(huán)境隔離，使得易揮發(fā)物質(zhì)基本上沒有損失，直到該閥被起動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該設(shè)備用于汽車、車輛、飛機(jī)、火車和其它存在較大溫度和壓力波動(dòng)的室內(nèi)空間。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該發(fā)散器選自下面的組，該組包括多孔塑料、纖維素襯墊、多孔玻璃、陶瓷襯墊、加熱的襯墊、壓電襯墊或超聲襯墊、通風(fēng)器及其組合。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該殼體用基本剛性的材料構(gòu)造，該殼體具有當(dāng)預(yù)定量的易揮發(fā)物質(zhì)可控地離開容器時(shí)允許空氣填充空間的裝置。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該殼體包括柔性材料。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該易揮發(fā)物質(zhì)選自下面的組，該組包括香水、藥劑、驅(qū)蟲劑、清潔化學(xué)用品及其組合。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該控制器包括其里面具有滑梭的框架，該滑梭具有小室并且多個(gè)密封件環(huán)繞該滑梭；以及與該滑梭接觸用于移動(dòng)該滑梭的彈簧。
14.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該滑梭具有小室，用于將預(yù)定量的易揮發(fā)物質(zhì)提供給在該框架內(nèi)的排放孔。
15.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該控制器包括旋轉(zhuǎn)銷。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中該旋轉(zhuǎn)銷包括機(jī)械止動(dòng)器。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中該旋轉(zhuǎn)銷具有復(fù)位彈簧。
18.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該發(fā)散器還包括用于接收液體的表面，該表面是吸收墊。
19.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該發(fā)散器還包括用于接收液體的表面，該表面是硬表面。
20.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該發(fā)散器與加熱元件相連，用于增強(qiáng)蒸發(fā)。
21.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括用于增強(qiáng)發(fā)散器附近的空氣流動(dòng)的裝置。
22.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該盒是可更換的。
23.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該盒是可再充填的。
24.一種將易揮發(fā)物質(zhì)釋放到外部環(huán)境中的方法，包括如下步驟將易揮發(fā)物質(zhì)存儲(chǔ)在容器中；通過控制器從該容器釋放固定投配量的易揮發(fā)物質(zhì)，并且該控制器將該易揮發(fā)物質(zhì)關(guān)于外部環(huán)境密封，直到被釋放；以及通過發(fā)散器收集固定投配量的易揮發(fā)物質(zhì)并將固定投配量的易揮發(fā)物質(zhì)蒸發(fā)到外部環(huán)境中，該發(fā)散器設(shè)置在該容器的下面。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中該釋放步驟包括從第一位置起動(dòng)該控制器到液體釋放位置的步驟，同時(shí)防止該易揮發(fā)物質(zhì)損失，直到希望的釋放以及該釋放之后。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中該起動(dòng)步驟選自手動(dòng)起動(dòng)步驟或電子起動(dòng)步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將易揮發(fā)物質(zhì)的可控量釋放到周圍環(huán)境中同時(shí)將這種物質(zhì)的未釋放量與該環(huán)境隔離的設(shè)備(10)。該設(shè)備包括具有內(nèi)部區(qū)域的殼體(14)，與該殼體相連的易揮發(fā)物質(zhì)盒(12)，其中該盒可以被更換，或者可選地，用所希望的液體再充填。設(shè)置有用于從該殼體釋放預(yù)定量的液體的機(jī)構(gòu)(24)，根據(jù)需要，該裝置(24)由該設(shè)備的使用者起動(dòng)。
文檔編號(hào)F16K31/00GK1933722SQ200580008690
公開日2007年3月21日 申請日期2005年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月19日
發(fā)明者阿肖克·V·喬希, 杜魯門·沃爾德 申請人:塞拉曼技術(shù)公司