CN1313163C - 可调节蒸发强度的电蒸发器 - Google Patents
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Abstract
一种蒸发器包括一个壳体、一个装有待蒸发物质的瓶子、一个下部位于瓶子内部并且上部从瓶子突出的吸液芯、一个位于壳体内部接近吸液芯上部位置的加热器和一个位于壳体内部的调节机构,该调节机构用于至少使吸液芯的上部沿着实质上与吸液芯纵轴垂直的方向靠近或者远离加热器移动。在一个优选实施例中,调节机构包括一个结合吸液芯上部的中空圆筒部分和一个使中空圆筒部分绕旋转轴旋转的转盘部分。
Description
相关申请
该申请是2001年7月30日提出的美国专利申请第09/916,275号的系列申请。该申请还要求2002年4月10日提出的美国临时专利申请第60/371,162号的优先权。
技术领域
本发明主要涉及一种与包含化学活性物质的液剂一起使用的电蒸发器,尤其是涉及一种具有可调节强度特征的电蒸发器,所述化学活性物质如杀虫剂、香料、除臭剂等等,所述可调节强度特征能够使蒸发率在最低水平和最高水平之间变化。
背景技术
通过改变加热器和吸液芯的相对位置可以调节吸液芯处液剂蒸发率的电蒸发器是已知的。
例如,西班牙实用新型第1005422号公开了一种蒸发器,在该蒸发器中,通过一个机械装置,加热器和吸液芯能够垂直地相对移动,以便提高或者降低吸液芯承受的加热强度,所述机械装置如螺钉/螺母螺纹机构。相反,欧洲专利公报第0942648号公开了一种蒸发器,在该蒸发器中,加热器保持固定不动而吸液芯和瓶子借助于螺钉/螺母螺纹机构沿着吸液芯的纵轴方向垂直移动,因此增加或者减少吸液芯和加热器之间的重叠部分。欧洲专利公报第0943344号还公开了另一种类型的蒸发器。在该蒸发器中,加热器安装在一个能够靠近或者远离吸液芯移动的插栓上。然而,所有这些已知装置的缺点是它们制造起来比较昂贵,部分是由于前两种类型蒸发器的复杂的螺钉/螺母螺纹机构和专门为第三种类型蒸发器设计的插栓。
发明内容
本发明提供一种具有改进的调节机构的电蒸发器,所述调节机构用于改变液剂的蒸发率。
根据本发明的一个观点,一种蒸发器,与装有待蒸发物质的瓶子和下部位于瓶子内部且上部从瓶子突出的吸液芯一起使用,它包括(i)一个壳体,(ii)一个位于壳体内部靠近吸液芯上部位置的加热器,和(iii)一个位于壳体内部的调节机构,该调节机构至少使吸液芯上部沿着实质上与吸液芯纵轴垂直的方向靠近或者远离加热器移动。
在另一个观点中,本发明涉及一种蒸发器,它包括(i)一个壳体,(ii)一个装待蒸发物质的瓶子,(iii)一个吸液芯,其下部位于瓶子内部且上部从瓶子突出,用于向吸液芯上部吸取待蒸发物质,(iv)加热吸液芯上部以蒸发物质的装置,(v)相对于加热装置定位吸液芯上部的装置,和(vi)至少使吸液芯上部沿着实质上与吸液芯纵轴垂直的方向靠近或者远离加热装置移动的装置。
仍在另一个观点中,本发明涉及一种蒸发液剂的插头式蒸发器。该蒸发器包括(i)一个装液剂的瓶子,(ii)一个吸液芯,其下部位于瓶子内部且上部从瓶子突出,用于从瓶子向吸液芯上部吸取液剂,和(iii)一个将瓶子保持在其内部的壳体。该壳体包括(a)一个位于靠近吸液芯上部位置的电加热器,(b)一个电插头,它给加热器供电并且将蒸发器支撑在电插座上,和(c)一个调节机构,它使吸液芯上部沿着实质上与吸液芯纵轴垂直的方向靠近或者远离加热器移动。
在更进一步的观点中,本发明涉及一种将化学活性物质分散到周围环境中的插头式蒸发器。该蒸发器包括(i)一个装液剂的瓶子,(ii)一个吸液芯,其下部位于瓶子内部且上部从瓶子突出,用于从瓶子向吸液芯上部吸取液剂,(iii)一个将瓶子可拆卸地保持在其内部的壳体,(iv)一个位于壳体内部靠近吸液芯上部位置的电加热器,(v)一个从壳体伸出的电插头,它给加热器供电并且将蒸发器支撑在电插座上,和(vi)一个位于壳体内部的调节机构,它使吸液芯上部沿着实质上与吸液芯纵轴垂直的方向靠近或者远离加热器移动。该调节机构包括(a)一个中空圆筒部分,它结合吸液芯上部,和(b)一个转盘部分,它用于绕一个旋转轴旋转中空圆筒部分。中空圆筒部分限定一个孔,吸液芯通过该孔延伸,尤其是,该孔的中心相对于中空圆筒部分的旋转轴偏离。
参考附图和附加描述将会对这些以及本发明的特征和优点有更好的理解,在附图和附加描述中说明和描述了本发明的优选实施例。
附图说明
附图1是根据本发明的第一优选实施例的蒸发器的透视图。
附图2是附图1所示蒸发器的旋转透视图。
附图3是附图1所示蒸发器的分解装配图。
附图4是附图1所示蒸发器的正视图,强度设置地较低。
附图5是沿着附图4中剖面线A-A剖开的横断面视图。
附图6是沿着附图4中剖面线B-B剖开的横断面视图。
附图7是附图1所示蒸发器的正视图,强度设置地较高。
附图8是沿着附图7中剖面线C-C剖开的横断面视图。
附图9是沿着附图7中剖面线D-D剖开的横断面视图。
附图10是沿着附图7中剖面线E-E剖开的横断面视图。
附图11是附图1所示蒸发器的一个优选电路的示意图。
附图12是根据本发明的第二优选实施例的蒸发器的侧视图。
附图13是附图12所示蒸发器的后视图,蒸发器底板部分和起动按钮拆除,以便更加清楚地显示如何将瓶子保持在蒸发器内部。
附图14是附图12所示蒸发器所用瓶子的侧视图。
附图15是沿着附图13中剖面线F-F剖开的横断面视图。
附图16是附图12所示蒸发器的俯视图,顶板拆除,以便显示蒸发器的调节机构。
附图17是附图12所示蒸发器的仰视图,再次显示蒸发器的调节机构。
在所有附图中,相似或相应的附图标号用于表示相似或相应的部分。
具体实施方式
在附图1-11中,说明根据本发明的第一优选实施例的蒸发器100。
如附图1所示,蒸发器100包括一个多片状的壳体110,一个瓶子120可拆卸地保持在该壳体内。瓶子120内装有一种可蒸发的物质(没有显示出来),例如,诸如杀虫剂、香水、除臭剂等包含化学活性物质的液剂。“瓶子”一词以其最广泛可能的意义用在这里,包括任何能够容纳液剂的容器、贮存器、袋子等。瓶子一个侧面上的凸纹130被蒸发器壳体110前部壳板150上的开口140咬合,然而瓶子120相对侧面上类似的凸纹160(显示在附图6中)被中间壳板180上的凹槽170(显示在附图3中)咬合,以确保瓶子120位于蒸发器100内部。前部壳板150足够柔韧,以便沿着向下的方向拉瓶子120能够使凸纹130、160分别从前部壳板150上的开口140和中间壳板180上的凹槽170释放出来,因此使瓶子120从蒸发器100上拆除。可替代地,设计瓶子的颈部使其能够夹在或者旋入蒸发器壳体内。合适的可反复填充的适用于多种类型液剂的瓶子,可以从拉辛的S.C.Johnson & Son公司(S.C.Johnson & Son,Inc.,of Racine,Wisconsin)获得,其商标名称为GLADE、PLUGINS和RAID。
如附图3所示,瓶子120包括一个吸液芯190,它用于从瓶子120向吸液芯190的上部吸取液剂。吸液芯190的下部浸入液剂,且吸液芯190的上部从瓶子120的颈部突出。尤其是,吸液芯190被一个盖子200定位在瓶子120内部,该盖子包括一个套管210,除了吸液芯190尖端附近的敞开区域以外,该套管包住吸液芯190的上部。可替代地,也可以使用没有套管的盖子。尤其是,吸液芯的直径大约为7毫米并且由超高分子量的高密度聚乙烯制成。
在附图1-10说明的优选实施例中,蒸发器壳体110包括三个壳板—上边指出的前部和中间壳板150、180和一个后部壳板220—它们通过热铆接或者其他任何合适的紧固方式紧固在一起,例如,该紧固方式包括铆钉、压力配合、搭扣配合、螺丝钉、超声焊接、胶粘等等。蒸发器100的电气元件(下面将更加详细地讨论)安装在中间和后部壳板180、220围成的空间内。
参见附图2,后部壳板220包括一个圆形开口,一个已知的电插头部件230安装在该开口内。插头230有双重用途,即给蒸发器100的电气元件供电和将蒸发器100支撑在壁装电源插座(没有显示出来)上。尤其是,插头部件230可以旋转360度,以便在水平和竖直的壁装电源插座上将蒸发器100支撑在垂直位置。更加有利地,插头部件230带有额外的插座,如附图1所示,当蒸发器插入竖直壁装电源插座时,该插座位于蒸发器100的侧面;而当蒸发器插入水平壁装电源插座(没有显示出来)时,该插座位于蒸发器100的底部。
如附图3的示意图所示,插头部件230通电连接到一个电路板240上,又依次通电连接到一个加热器250上,并且最好也连接到一个通风设备260上。加热器250配置在邻近于中间壳板180上的一个窗口270的地方,当瓶子120插入蒸发器100内部时,该窗口正对着吸液芯190的尖端。加热吸液芯190提高液剂蒸发到周围环境的速度,这将在下面全面描述。尤其是,加热器250是一个1.9k,7W的密封在陶瓷块中的金属氧化物电阻器。该电阻器最好有PTC(正温度系数)特性,即电阻器加热时其电阻值稍有增加。例如,合适的电阻器可以从中国深圳的大陆企业有限公司(Great Land Enterprise Co.,Ltd)获得。可以选择地,加热器250可以包括一个或者几个其他类型的电阻加热器,线圈加热器、PTC加热器等等。
通风设备260配置在壳体110上部内。后部壳板220包括进气口280(显示在附图2中)用于向通风设备260供应空气。如下面将要全面描述的,通风设备260产生气流,该气流携带蒸发的液剂并且有助于化学活性物质向周围环境扩散。尤其是,在蒸发器100内部通风设备260的流动速率接近0.5立方英尺/分钟,并且风扇转速接近2800-3800转/分钟。合适的通风设备260是一个12伏的直流无罩风扇,例如可以从台湾台北县的Power Logic Tech公司(Power LogicTech.Inc.,of Tapei-Hsien,Taiwan)获得。可选择地,适当调整电路板240,也可以使用其他直流或者交流风扇,这将在下面全面描述。
附图11是蒸发器100所用的一个优选电路板240的示意图。尤其是,电路板240由一种耐火材料制成。电路板240包括与插头部件230的母线(没有显示出来)连接的插销600、610。施加到插销600、610两端的电压是120伏,频率为60赫兹。加热器250通过一对铆钉620、630连接到电路板240上。并联的有(i)一个15伏1.3瓦的齐纳二极管(Zenner diode)640,(ii)一个22微法50伏的铝电解电容器650,适应的温度为105℃,和(iii)通风设备260。电路板240还包括一个1N4007二极管660。整个电路两端的能量消耗大约是3.5瓦-4.0瓦。技术熟练者会认识到也可以使用许多替代的电路构造。
紧接着通风设备260的下方是一个通气孔结构290,如附图3所示,它包括至少一个通气孔,最好是数个通气孔300。尤其是,通气孔结构290是中间壳板150的组成部分,但它也可以从中间壳板150分离出来单独提供。如附图3和10所示,通气孔300向上形成一个角度并且远离加热器250和吸液芯190的上部,当蒸发器100处于竖直位置,相对于水平面最好是大约20度到60度之间的一个角度。
最佳的通气孔倾斜角依赖某些因素而变化,这些因素诸如风扇转速和蒸发器100所在房间内的空气流通速度。在空气流通速度比较低的房间内(例如,每小时流通大约0.6到1.2次),相对于水平面通气孔倾斜角优选大约40度到45度。在空气流通速度比较高的房间内,相对于水平面通气孔倾斜角优选大约25度到30度。
设计中间壳板180的形状以便使通风设备260产生的气流通过通气孔300。特别地,中间壳板180不允许气流绕行而重新流入壳体110内,在此那些气流对加热器250有不良的冷却效应。蒸发器100侧面上的一对开口225(显示在附图2中)有助于获得良好的通过蒸发器的空气循环。
前部壳板150包括数个通风孔310,气流通过通气孔300以后通过该通风孔离开蒸发器100。当气流通过通风孔310离开蒸发器100时,它带走蒸发的液剂蒸汽,该液剂蒸汽是通过通风孔310下方的前部壳板150上的开口320从吸液芯190产生的。
实验已经表明根据本发明构造而成的蒸发器能够在房间内相对于墙壁、地板或者天花板的中心生活区内分散较高浓度的化学活性物质。
技术熟练者将会认识到即使没有加热器250,仍然可以取得上面描述的通风设备260和通气孔结构290带来的益处。
任选地,蒸发器100也包括一个调节机构330,相对于加热器250它位于吸液芯190的上部。尤其是,调节机构330包括一个中空圆筒部分340,它包围并且结合吸液芯190上部的一部分,尤其是在吸液芯190被套管210包围的地方。调节机构330还包括一个转盘部分350,从蒸发器壳体110的外部可以接近它,用于绕着一个旋转轴旋转圆筒部分340。转盘部分350最好与圆筒部分340形成一体,尽管它不是必需的。
如附图5所示,尤其是,在圆筒部分340的内表面上有数个锥形突起物360。突起物360的最上端最宽,在此它们与吸液芯190接触,并且在圆筒部分340的底部附近最窄。在它们的最上端,突起物360限定一个圆形开口370,该开口足够大以使吸液芯190刚好从中穿过。开口370的中心相对于圆筒部分340的旋转轴偏离。
旋转调节机构330的转盘部分350导致吸液芯190靠近或者远离加热器250横向移动,即沿着实质上与吸液芯190的纵轴垂直的方向。在附图4-6中设置最低强度,吸液芯190的轴线离加热器250大约6.3毫米。在这个位置,吸液芯被加热到大约71℃-78℃。向右旋转转盘部分350大约75度使吸液芯的轴线位于离加热器250大约4.4毫米的地方。在此设置为最高强度,在附图7-9中说明,吸液芯被加热到大约85℃-90℃,因此产生较高的蒸发率。蒸发器100也可以被设置在最低和最高设置之间的任何强度水平。从最低强度设置到最高强度设置吸液芯190横向经过的距离最好在大约1毫米到3.5毫米之间。在上面描述的特定优选实施例中,吸液芯190横向经过的距大约是2毫米。
失重实验已经表明最高设置的蒸发率几乎是最低设置的300%。
附图12-17说明本发明的第二个优选实施例。
在该实施例中,蒸发器1100包括一个外部壳体1110,该壳体包括一个顶部壳板1380和一个底部壳板1390,它们夹在一起。可旋转的插头部件1230位于两个壳板1380、1390之间。插头部件1230,它是工业上熟知的一种类型,向加热器1250提供电源,加热器稳固地安装在顶部壳板1380内部。
底部壳板1390没有底板以便允许瓶子1120插入其中。一旦瓶子1120插入壳板1390并且固定其上,它就形成蒸发器1100的组成部分,而且当蒸发器1100从壁装电源插座上拔掉并放置在一个表面上时,它还充当支撑座。为了将瓶子1120稳定地紧固在并且牢固地锁定在壳板1390内,使用一对相对的吊钩元件1400。当瓶子1120插入壳板1390时,吊钩元件1400结合在瓶子1120颈部形成的细小环形凸缘1410的下侧。
在钩状末端的相对侧,吊钩元件1400的终止处有一个按钮1420,它沿着两个壳板1380、1390之间的分界线从壳体1110突出。吊钩元件1400,它们最好与壳板1390形成一体,通过吊钩元件1400中心附近的细连接件1430连接到壳板1390上。利用它们的柔韧性,这样吊钩元件1400能够绕着细连接件1430在附图13所示的结合状态和张开状态之间旋转,在张开状态吊钩元件1400释放凸缘1410,因此允许瓶子1120从壳板1390拔出。瓶子1120准确地固定在底部壳板1390内,不可能横向移动瓶子1120。因此,沿着附图13中箭头P的方向同时按下两个按钮1420方可将瓶子拔掉。这一安全性能阻止孩子们意外地将瓶子1120拔掉。
如附图15所示,顶部壳板1380在其顶部有一个中心烟道孔1440,从吸液芯1190散发的活性物质蒸汽从该烟道孔排出。烟道孔1440的直径最好比吸液芯1190的直径大,以便能够包围吸液芯1190可能呈现的不同的状态,下面的描述将使其更加清楚。
在本发明的该实施例中,吸液芯1190通过调节机构1330安装在蒸发器1100内部并且位于其中心,该调节机构包括一个环形支架1450,该环形支架有几个突起的指形物1460,这些指形物与吸液芯1190的侧面接触,因此相对于加热器1250定位吸液芯1190。环形支架1450最好与底部壳板1380形成一体并且通过弹性连接件1470a、1470b连接其上。连接件1470a、1470b具有足够的弹性以允许环形支架1450连同吸液芯1190一起沿着与吸液芯1190的轴线垂直的方向靠近或者远离加热器1250的较小移位。
更加特别地,连接件1470a、1470b有不同的形状,以确保环形支架1450靠其自身良好的稳定性即可向预期的方向移动,而不会向其他两个方向产生不需要移动。具体地,连接件1470a是环形的且位于水平面上,如附图16和17所示,它阻止支架1450沿竖直方向移动。然而,连接件1470b是环形的且位于垂直面上,如附图15所示,它阻止支架1450沿着与吸液芯1190的轴线垂直的其他方向移动,即与加热器1250的纵轴平行的方向。环形支架1450的预期的移动可以由使用者在凸轮设备的帮助下完成。该设备包括一个凸轮轮廓1480和紧接凸轮的转动臂(cam-following cursor)1490,所述凸轮轮廓呈半径变化的弓形,与环形支架1450一体形成;所述转动臂形成与壳板1380、1390分离的单片状,并且有一个外部操作按钮和一个与凸轮轮廓1480配合的内部末端1490a。内部末端1490a有一对相对的凹槽,其中一个凹槽被一个恒定半径的定型弧1500引导,与顶部壳板1380一体形成;然而相对的凹槽确定凸轮轮廓1480的位置,并使支架1450和吸液芯1190远离或者靠近加热器1250移动。
具有上述结构的蒸发器能够通过简单的造型工艺制造,该工艺涉及三个元件:即两个壳板1380、1390,包括预期的流量调节所必需的零件,以及用于起动凸轮装置的转动臂1490。因此,与该蒸发器有关的制造成本比已知的可调节流量的蒸发器的制造成本低的多,基本上与没有流量调节功能的蒸发器的制造成本相同。
通过移动转动臂1490的滑动按钮就有可能调节环形支架1450的位置,以及吸液芯1190的位置,使其位于最接近加热器1250的位置和最低流出量位置之间的任何预期的位置,最接近加热器的位置就是最高流出量的位置,根据蒸发器的类型,仅仅通过改变半径变化的凸轮轮廓1480的曲率,在设计过程中即可明显改变最低流出量的位置。
应该注意,转动臂1490的操作是不倒转的,因此相应的按钮可以被稳定地布置在任何中间位置—在该位置只有操作者驱动它,它才移动—这样就允许使用者在最低和最高水平之间实施连续的、稳定的、可重复的散发的活性物质的流量调节。
最后,将瓶子1120紧固和锁定在蒸发器1100内的专用系统不仅非常简单和便宜,而且对小孩也很安全。因为环形凸缘1410放开吊钩元件1400,并且作用于它们倾斜的外表面上,实际上,锁定系统的开启仅仅通过将瓶子1120按入蒸发器壳体1110即可实现。一旦锁定完成,只有通过向相反的方向同时按压两个按钮1420方可将瓶子释放,这是小孩很难完成的操作。
上面讨论的实施例是本发明优选实施例的代表,并且仅仅用于说明的目的。它们并不限制本发明的范围。尽管显示和描述了特定的结构、尺寸和构成等,这些并不是限制性的。在本发明的范围内可以有改进和变更,本发明的范围仅仅受到后面权利要求范围的限制。
工业实用性
本发明提供一种与含有化学活性物质的液剂一起使用的电蒸发器,所述化学活性物质如杀虫剂、香水等。该蒸发器包括一个用于改变液剂蒸发率的改进的调节机构。这样分散到周围环境中的化学活性物质的浓度根据使用者的爱好可以被精确地控制。
Claims (10)
1.一种插头式蒸发器,用于将化学活性物质分散到周围环境中,它包括:
一个装有液剂的瓶子;
一个吸液芯,它有位于瓶子内的下部和从瓶子突出的上部,用于从瓶子向吸液芯的上部吸取液剂;
一个瓶子可拆卸地保持其中的壳体;
一个位于壳体内部接近吸液芯上部位置的电加热器;
一个从壳体延伸出来的电插头,用于给加热器供电并且将蒸发器支撑在壁装电源插座上;和
一个位于壳体内部的调节机构,它用于使吸液芯的上部沿着实质上与吸液芯纵轴垂直的方向靠近或者远离加热器移动;该调节机构包括(i)一个中空圆筒部分,它结合吸液芯的上部,和(ii)一个转盘部分,它用于绕旋转轴旋转中空圆筒部分,
中空圆筒部分限定一个孔,吸液芯通过该孔延伸,并且相对于中空圆筒部分的旋转轴,该孔的中心是偏离的。
2.如权利要求1所述的蒸发器,液剂是杀虫剂、香水和除臭剂中的一种。
3.如权利要求1所述的蒸发器,转盘部分和中空圆筒部分形成一个整体。
4.如权利要求1所述的蒸发器,中空圆筒部分在75度的旋转范围内旋转。
5.如权利要求1所述的蒸发器,调节机构进一步包括数个锥形突起物,它们位于中空圆筒部分的一个内表面上并且与吸液芯的上部接触。
6.如权利要求1所述的蒸发器,吸液芯的上部和加热器之间的距离变化1毫米到3.5毫米。
7.如权利要求6所述的蒸发器,吸液芯的上部和加热器之间的距离变化2毫米。
8.如权利要求1所述的蒸发器,进一步包括一个套管,它至少包围吸液芯上部的一部分,在此调节机构的中空圆筒部分结合被套管包围的吸液芯的一部分。
9.如权利要求1所述的蒸发器,进一步包括一个位于壳体内部的风扇。
10.如权利要求1所述的蒸发器,电插头可以旋转,以便在水平和垂直的壁装电源插座上都能将蒸发器支撑在竖直位置。
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