專利名稱：發(fā)散器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯條和發(fā)散表面，特別涉及但不專門涉及在殺蟲裝置或空氣清新器中使用的芯條和發(fā)散表面。
背景技術(shù)：
一種特殊類型的殺蟲裝置或空氣清新器被看作是一種發(fā)散器。發(fā)散器包括容器，其中容置有揮發(fā)性液體池。揮發(fā)性液體中包含添加劑，如果該裝置是殺蟲裝置，則添加劑呈殺蟲成分形式，如果是空氣清新器，則添加劑呈香料成分形式。該裝置還包括發(fā)散表面和芯條，揮發(fā)性液體從發(fā)散表面蒸發(fā)到其周圍環(huán)境中，芯條從池延伸到發(fā)散表面，以便將液體從池中輸送到使其蒸發(fā)的發(fā)散表面。液體蒸發(fā)的結(jié)果導致香料或殺蟲劑成分釋放到周圍環(huán)境中。
為了清楚起見，下面使用術(shù)語空氣清新器表示殺蟲裝置以及空氣清新器，而術(shù)語香料成分表示殺蟲成分以及香料成分。
在發(fā)散器中使用的已知芯條通常包括一束松散搓捻的纖維，或者編織的繩束、帶或管，其通過毛細管作用吸取池中的液體并將液體輸送到使液體蒸發(fā)的發(fā)散表面。
芯條還可由非織造材料制成，而且也可使用多孔聚合體材料如燒結(jié)塑料。
已知發(fā)散器的缺點是必須使用單獨的芯條和發(fā)散表面。這是因為，為了在芯條中產(chǎn)生毛細管作用，以便有效和高效地從池中向著發(fā)散表面向上吸取液體，必須在芯條的毛細管結(jié)構(gòu)內(nèi)形成很大的空隙量。然而，這樣的空隙結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生有效的發(fā)散表面。
另一個缺點是，由于制造過程使這些組件中的一件或兩件彼此發(fā)生變化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于將成分發(fā)散到其周圍環(huán)境中的發(fā)散器，該發(fā)散器包括容器，用于盛放揮發(fā)性液體，所述液體包括要進行發(fā)散的成分；發(fā)散表面，所述揮發(fā)性液體從所述發(fā)散表面進行蒸發(fā)；芯條，用于從所述容器向所述發(fā)散表面輸送所述揮發(fā)性液體，其特征在于，通過所述芯條和所述發(fā)散器的所述液體輸送在所述芯條和所述發(fā)散器的表面進行，以及通過所述芯條的所述液體輸送僅在所述芯條的表面進行。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于將成分發(fā)散到其周圍環(huán)境中的發(fā)散器，該發(fā)散器包括容器，用于盛放揮發(fā)性液體，所述液體包括要進行發(fā)散的成分；發(fā)散表面，所述揮發(fā)性液體從所述發(fā)散表面進行蒸發(fā)；芯條，用于從所述容器向所述發(fā)散表面輸送所述揮發(fā)性液體，其特征在于，所述芯條和所述發(fā)散表面一體形成，且所述芯條僅通過在所述芯條表面的毛細管作用從所述容器向所述發(fā)散表面輸送液體。
組合的芯條和發(fā)散表面稱為芯吸(wicking)和發(fā)散系統(tǒng)。
通過使芯條和發(fā)散表面一體形成，簡化了該裝置結(jié)構(gòu)，由此降低了制造和裝配的成本。
有利的是，芯吸和發(fā)散系統(tǒng)由具有微槽的材料構(gòu)成。術(shù)語微槽表示寬度由微米或小于微米的單位計量的槽。槽可以具有任何合適的橫截面形狀，如半圓形或矩形、三角形或截頭三角形的橫截面，由微槽構(gòu)成的材料可以稱之為微觀結(jié)構(gòu)或具有微觀結(jié)構(gòu)。
微槽起毛細管作用，并被再分，或在發(fā)散表面有幾何形狀的變化，以便形成擴大的蒸發(fā)面積。
芯吸和發(fā)散系統(tǒng)可以由任何能形成微槽的材料制成，但是最好該系統(tǒng)由熱塑性材料構(gòu)成。
在由明尼蘇達采礦和制造公司申請的申請?zhí)枮镻CT/US99/01566的PCT國際專利申請中公開了一種形成微觀結(jié)構(gòu)的方法。
由該專利申請獲知，材料如丙烯酸脂或尿酸鹽適于形成照明裝置，即具有一個或多個輸出部的光導纖維，以這樣的方式設(shè)置這些輸出部，即，使其提供在要求亮度下的所要求發(fā)光模式。這些材料被用來形成微觀結(jié)構(gòu)，而該微觀結(jié)構(gòu)依次形成照明裝置。
本發(fā)明的發(fā)明者們有一個意外的發(fā)現(xiàn)，即微觀結(jié)構(gòu)可以作為本說明書的所述類型發(fā)散器中的芯吸和發(fā)散裝置使用。但在WO9942270中公開和描述的材料不適于作為組合芯條/發(fā)散器使用。這是因為材料如丙烯酸脂或尿酸鹽會與要發(fā)散的揮發(fā)性液體中的香料發(fā)生反應(yīng)，并且會發(fā)生應(yīng)力開裂。
本領(lǐng)域中眾所周知，香料或殺蟲活性物趨于顯著侵蝕某些類型的聚合體。香料或殺蟲活性物能夠與這些類型的聚合體反應(yīng)，并使分子結(jié)構(gòu)斷裂從而引發(fā)應(yīng)力開裂。
因此合適的材料會是一些抵抗香料或殺蟲活性物的材料如聚烯烴和代表聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyltetraphalateglycol)的PETG。
所有材料有可能適于形成微觀結(jié)構(gòu)。對于本發(fā)明來說，能夠選擇化學上抗所使用香料的并具有相對低成本的材料是很重要的。
最好，系統(tǒng)的芯吸部包括一種材料，該材料具有呈大體平行槽形式的微觀結(jié)構(gòu)，每個槽的寬度范圍為50微米至750微米，并且槽與槽之間彼此鄰近。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，直徑為50微米至750微米的微槽受到表面張力作用并產(chǎn)生粘性，形成具有明顯的良好毛細管作用的材料。
有利的是，系統(tǒng)的發(fā)散部具有包括微槽的微觀結(jié)構(gòu)，所述微槽由芯吸微槽散開以形成具有大的表面積與容積之比的發(fā)散表面。
為在液體發(fā)散中使發(fā)散表面發(fā)揮有效的發(fā)散作用，必須有范圍為5∶1至100∶1的大的表面積對容積之比。表面積越大，通過表面空氣流動作用形成的發(fā)散速度越高。通道越淺，香料量越有效地釋放出香料。當然對表面積對容積的最佳比例是有限制的，在一種極端情況下，如實際上在沒有很深液體地方，表面張力對液體發(fā)散有反作用。
比較理想的是，芯吸和發(fā)散速度應(yīng)該到達最佳。槽的特定尺寸和幾何形狀依賴于揮發(fā)性液體中的香料的揮發(fā)性，但是，對大多數(shù)應(yīng)用來說，香料應(yīng)該以每天0.1cm3至10cm3的速度釋放。因此要計算結(jié)構(gòu)的尺寸和幾何形狀以形成該范圍內(nèi)的釋放速度。發(fā)散器槽關(guān)于芯吸槽再定位，使得在香料輸送的限制下，其深度達到最小而其表面積達到最大。
采用微觀結(jié)構(gòu)以形成芯吸和發(fā)散系統(tǒng)的優(yōu)點是，液體輸送是表面輸送，因此吸入系統(tǒng)的液體達到最少，此外，提高了表面的蒸發(fā)效率，并減少使用吸收墊時發(fā)生的香料吸收。
下面通過參照附圖的實施例進一步描述本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明芯吸和發(fā)散系統(tǒng)的示意圖；以及圖2是圖1所示芯吸和發(fā)散系統(tǒng)的系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)視圖。
具體實施例方式
參照圖1，標號1表示本發(fā)明的芯吸和發(fā)散系統(tǒng)。作為空氣清新器或殺蟲裝置使用的芯吸和發(fā)散系統(tǒng)構(gòu)成了發(fā)散器的一部分。為了清楚起見，將根據(jù)空氣清新器來描述本實施例。
標號2表示包括芯吸和發(fā)散系統(tǒng)的裝置。發(fā)散器2包括裝在容器4中的液池3。芯吸和發(fā)散系統(tǒng)1包括芯吸部5和發(fā)散系統(tǒng)6。芯吸部5具有遠離發(fā)散表面的末端7，該末端與液體接觸。通過毛細管作用從液池3中沿著芯吸和發(fā)散系統(tǒng)1的芯吸部5向上吸取液體。
當液體流到芯吸部5和發(fā)散表面6之間的接合部8時，同樣通過毛細管作用將液體吸入發(fā)散表面6以便形成擴大的表面區(qū)域。接著由發(fā)散表面6進行有效蒸發(fā)。
裝在池3中的液體包括加有化學添加劑的揮發(fā)性液體。添加劑具有香料，當液體在發(fā)散表面蒸發(fā)時，這些香料釋放到大氣中。
參照圖2，圖中示出了芯吸和發(fā)散系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)。芯吸部5包括彼此鄰近的多個槽6。槽的橫截面是截頭三角形，但是可以采用其它任何合適的形狀。通過毛細管作用從液池3中沿著槽21向上吸取液體。在發(fā)散表面，將每個槽21分成多個槽23，在本實施例中是分成三個槽。為了清楚起見，僅示出了由一個槽21延伸的構(gòu)成發(fā)散表面6的槽。但是實際上，會從每個槽21延伸出相同結(jié)構(gòu)而形成使香料蒸發(fā)的擴大的表面積。
權(quán)利要求
1.一種將成分發(fā)散到其周圍環(huán)境中的發(fā)散器，包括容器，用于盛放揮發(fā)性液體，所述液體包括要進行發(fā)散的成分；發(fā)散表面，所述揮發(fā)性液體從所述發(fā)散表面進行蒸發(fā)；芯條，用于從所述容器向所述發(fā)散表面輸送所述揮發(fā)性液體，其特征在于，通過所述芯條和所述發(fā)散器的所述液體輸送在所述芯條和所述發(fā)散器的表面進行，以及通過所述芯條的所述液體輸送僅在所述芯條的表面進行。
2.一種將成分發(fā)散到其周圍環(huán)境中的發(fā)散器，包括容器，用于盛放揮發(fā)性液體，所述液體包括要進行發(fā)散的成分；發(fā)散表面，所述揮發(fā)性液體從所述發(fā)散表面進行蒸發(fā)；芯條，用于從所述容器向所述發(fā)散表面輸送所述揮發(fā)性液體，其特征在于，所述芯條和所述發(fā)散表面一體形成，且所述芯條僅通過在所述芯條表面的毛細管作用從所述容器向所述發(fā)散表面輸送液體。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)散器，其特征在于，所述芯吸和發(fā)散系統(tǒng)由具有微槽的材料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)散器，其特征在于，在發(fā)散表面將所述微槽再分或改變其幾何結(jié)構(gòu)，以便形成進行蒸發(fā)的擴展面。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的發(fā)散器，其特征在于，所述芯吸和發(fā)散系統(tǒng)由聚烯烴構(gòu)成。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的發(fā)散器，其特征在于，所述系統(tǒng)的芯吸部包括具有呈基本平行槽形式的微觀結(jié)構(gòu)的材料，每個槽的寬度在50微米至750微米的范圍內(nèi)，并且槽和槽之間彼此鄰近。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的發(fā)散器，其特征在于，所述系統(tǒng)的所述發(fā)散部具有包括微槽的微觀結(jié)構(gòu)，所述微槽由芯吸微槽散開以形成具有大的表面積與容積面積之比的發(fā)散表面。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的發(fā)散器，其特征在于，芯吸和發(fā)散的速度導致香料以每天0.1cm3至10cm3的速度釋放。
9.一種參照附圖所描述的上述發(fā)散器。
全文摘要
一種將成分發(fā)散到其周圍環(huán)境中的發(fā)散器，包括容器，用于盛放揮發(fā)性液體，所述液體包括要進行發(fā)散的成分；發(fā)散表面，所述揮發(fā)性液體從所述發(fā)散表面進行蒸發(fā)；芯條，用于從所述容器向所述發(fā)散表面輸送所述揮發(fā)性液體，其特征在于，通過所述芯條和所述發(fā)散器的所述液體輸送在所述芯條和所述發(fā)散器的表面進行，以及通過所述芯條的所述液體輸送僅在所述芯條的表面進行。
文檔編號A61L9/12GK1541117SQ01817821
公開日2004年10月27日 申請日期2001年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月23日
發(fā)明者斯圖亞特·邁克爾·魯安·瓊斯, 斯圖亞特 邁克爾 魯安 瓊斯 申請人:雷克特本克斯爾(英國)有限公司