空氣處理設備及補充包的製作方法
2023-05-28 12:14:26 7
專利名稱：空氣處理設備及補充包的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱空氣處理設備以及一種用於該設備的補充包(refillpack)。
術語空氣處理設備不僅包括空氣清新裝置(其通常從浸在油容器中的芯子蒸發香油，所述油被例如電加熱器或蠟燭火焰加熱)，還包括類似的設備，其中被加熱的液體包含溶化的驅蟲劑或其它活性物質，而不是芳香劑。
因此，上述已知設置包含可溢出的活性物質，這些活性物質在家中可能是危險的，尤其因為它們能夠被小孩吸入。此外，溢出的液體可能損害敏感表面，例如地毯、紡織品或家具，即使設置密封，密封不總是有效的，並且無論如何增加了製造的複雜性。
使用中，被加熱的液體電芳香產品的芯子可能塞滿未蒸發的或已分解的芳香成分，其促使效率損失。這些芳香成分通常是揮發性的並且對氧化或水解敏感，因此傳統設備貯藏特性差並且保存期限短。
已經開發出無需芯子和被加熱液體的產品，其例如通過在高分子膜中結合芳香產品，但是這樣的高分子膜的製造複雜且昂貴，此外這樣的薄膜只能包含有限數量的芳香或其它活性物質。
本發明的一個目的是克服或減輕現有技術中的至少一些問題。
一方面，本發明提供用於使芳香或活性物質揮發的空氣處理設備，該設備包括容納顆粒蠟或石蠟或傳熱液的容器，所述顆粒蠟或石蠟或傳熱液具有分散在其中的所述芳香或其它活性物質，還包括受控加熱裝置，其在使用中被安排成加熱所述顆粒蠟或石蠟或傳熱液以便將所述芳香或其它活性物質釋放到空氣中。
圖1是用在電熱空氣處理設備中的依照本發明的第二方面的補充包的示意剖視圖；圖2是採用圖1中所示的補充包並且依照本發明的第一方面的空氣處理設備的示意剖視圖；圖3是依照本發明的第一方面的設備的另一個實施方案的示意剖視圖，仍然採用圖1中所示的補充包；圖4是圖1的補充包的變體的示意剖視圖；圖5是圖1的補充包的另一變體的示意剖視圖，其含可破裂水袋；圖6是圖1的補充包的另一變體的示意剖視圖；圖7是圖1的補充包的另一變體的示意剖視圖；圖8是本發明的一實施方案的示意剖視圖，其中通過簡單控制閥加入水而產生熱量；圖9是本發明的一實施方案的示意剖視圖，其中通過燒結控制閥加入水而產生熱量；圖10是本發明的一實施方案的示意剖視圖，其中通過破壞含水袋加入水而產生熱量；圖11是本發明的一實施方案的示意剖視圖，其中通過採用機械裝置加入水而產生熱量，所述機械裝置在化合物不和水接觸時可以控制反應化合物與水；圖12是當化合物與水接觸時圖11的實施方案的示意剖視圖；圖13是本發明的一實施方案的示意剖視圖，其中通過將水加到化合物而產生熱量，所述化合物與被傳熱所加熱的顆粒蠟或石蠟隔離；圖14是本發明的一實施方案的示意剖視圖，其採用可替換加熱棒。
根據本發明的設備不需要芯子，並且可以在相當長的時間內散發芳香或其它活性物質，因為在固體蠟或石蠟中結合相當高濃度的很多芳香或其它活性物質是可能的。
優選地，受控加熱裝置是電熱元件，但是在其它實施方案中，可以通過加到容器中的水或其它限溫物質來提供加熱控制。在這樣的實施方案中，顆粒蠟或石蠟可以被明火加熱，例如蠟燭或酒精燈。
術語「蠟」是從廣義上來理解的，也就是不限於包含酯或脂肪酸的物質，還包括長鏈脂肪醇或脂肪醇和脂肪酸的混合物，其在環境溫度下是固態。
具體而言，注意到在本發明的空氣處理設備中有用的顆粒材料可以包括如國際專利申請WO2004/035721(Bell FlavoursFragrances Duft und GmbH)中所公開的結合液體芳香的蠟表面活性成分，其在此列為參考，公開了達到40％重量的液體芳香混合物加在60％重量的液化C22脂肪醇中，所述C22脂肪醇被加熱到凝固點70℃之上少許度數的溫度。
上述申請還公開了通常40％、可達到60％重量的液體芳香混合物溶解在30％重量的C22脂肪醇與30％重量的硬脂的液化混合物中。上述申請還公開了40％重量的芳香加在30％重量的C22脂肪醇與30％重量的聚乙二醇的液化混合物中。
每個上述組合物可用在本發明的設備和補充包中。
注意到上述國際申請公開了這些產品在固體肥皂、洗衣粉、洗碗劑以及類似家庭化學製品以及在化妝品中的應用。然而在空氣處理設備中的應用沒有公開或建議。
同樣參考在此列為參考文獻的US6224641，公開了一種製造石蠟基物質的方法，尤其是蠟燭，其中香料溶解在包含有機酯的溶劑中，該溶液依次添加到或溶解在石蠟中，所述石蠟隨後被固化。在那裡公開的載有芳香的石蠟可以減小成顆粒形式並且可用在本發明的設備中。
除芳香(例如驅蟲劑)之外的其它活性物質可以溶解在WO2004/035721A或US6224641的蠟或石蠟基產品中。
對於用在空氣處理設備中的芳香或其它活性物質，蠟和石蠟是化學隋性的，除了避免與液體產品的溢出和損壞相關的問題之外，還具有下列優點a)芳香或其它活性物質在環境溫度保持在蠟或石蠟內，因此不需要密封；b)由於避免使用揮發性有機液體，製造更簡單且更安全；c)在初始加熱中，芳香或活性物質從顆粒蠟或石蠟通過擴散逐漸釋放，所述顆粒蠟或石蠟可以隨意加熱到其熔點以釋放基本上全部的芳香或其它活性物質，並且d)在優選實施方案中，可以在蠟或石蠟中加入兩個或更多芳香，並且兩個或更多芳香在不同溫度下釋放，和/或可以使用具有不同熔點的蠟或石蠟的混合物，其使得兩個或更多芳香的期望釋放曲線可以實現。
根據本發明的一些實施方案、可以用於分散芳香或其它活性物質的傳熱液包括水、二元醇、沸點在100℃之上的醇、礦物油和矽油。
可以採用包括電熱的多種加熱方法，例如使用加熱盤管或元件，通過局部燃燒直接加熱，採用傳熱設備或通過放熱反應局部產熱來間接加熱。採用間接加熱可以使用可替換加熱元件，例如容納產熱化合物的包或加熱棒，所述包或加熱棒可以插入到載有芳香或其它活性物質的顆粒蠟或石蠟中，以及從顆粒蠟或石蠟中抽出，或者放到顆粒蠟或石蠟旁邊，以及與顆粒蠟或石蠟隔開，以便當所述芳香或活性物質釋放時控制時間。
在一實施方案中，控制加熱裝置是電熱元件，其優選具有例如電阻的正溫度係數或者用於自限制顆粒蠟或石蠟的加熱的控制電路。
在另一實施方案中，控制加熱裝置可以包括放熱反應混合物，例如包括氧化鈣(其與水接觸時產生熱量)或者鐵-鎂合金銼末，當其被加到電解物質(如氯化鈉溶液)中時通過自腐蝕產生熱量。也可能使用乾熱包，所述乾熱包基於鐵末被空氣氧化所產生的熱量。
當通過氧化鈣與水的接觸產生熱量時，氧化鈣的顆粒尺寸應該相當細，以使可接觸水的表面面積最大化，例如顆粒具有在0.1到5mm範圍中的平均直徑。然而，我們發現在一些情形中，顆粒的聚集可能發生在小於0.5mm的顆粒尺寸。通常使用摩爾過量的水。
當放熱反應生成熱量時，我們發現採用水活化的放熱化合物最為方便，因為採用水來激活化學製品提供了許多不同的控制熱量產生的方式。這樣的方法可以包括簡單地使水與來自源頭的化合物接觸，或者如果需要逐步接觸，在接觸化合物之前，將水通過多孔層。這樣的層，例如是高效微粒空氣過濾器(HEPA過濾器)所採用的燒結過濾器的形式。這樣的層可以例如由燒結陶瓷或燒結聚合物製成。用於控制釋放芳香或其它活性物質的熱量的產生的其它裝置包括水活化化合物可以下降或抬升到水中或離開水的裝置以及間接加熱裝置，因此水活化熱源可以移動到或離開包含顆粒或傳熱液的芳香或活性物質附近。
優選地，反應混合物用於產生使芳香或其它活性物質揮發的蒸汽。按照這種方式，芳香或活性物質受制於蒸汽蒸餾效果。
在另一方面，本發明提供了一種用於熱空氣處理設備的補充包，該補充包包括容納顆粒蠟或石蠟的容器，所述顆粒蠟或石蠟具有吸收在其中的芳香或其它活性空氣處理物質，所述容器具有穿孔的或可滲透的壁，用於將所述芳香或其它活性空氣處理物質釋放到空氣中，並且所述容器足夠耐熱以使其能在這樣的設備中被加熱到足以釋放芳香或其它活性物質到空氣中的溫度。
由於固體蠟和石蠟對於芳香或其它活性物質的惰性，所以補充包將具有非常長的保存期限，此外，完全避免了溢出問題。
優選地，容器由金屬例如鋁製成，但是在一些打算相對溫和加熱的實施方案中，可以改為採用耐熱塑料材料。
在一實施方案中，容器容納放熱反應混合物(例如上述反應混合物中的任一個)，並且該反應混合物優選與顆粒蠟或石蠟接觸。
可選擇地，補充包含水，所述水在使用中產生使芳香或其它活性物質揮發的蒸汽。
優選地，補充包含易碎隔板，所述易碎隔板可以被破壞從而將水與反應混合物接觸。
本發明進一步的優選特徵在從屬權利要求中定義。
下面通過實施例描述了本發明的優選實施方案，所述實施例僅僅參考附圖1到14，其中相同的部件用相同的附圖標記表示。
圖1顯示了依照本發明的補充包的一個實施例。它由耐熱/導熱容器3組成，所述耐熱/導熱容器3具有孔2以使載有芳香或其它活性物質的蠟或石蠟的顆粒1可以與目標環境連通。顆粒1可以被凝膠基質12隨意地包圍以加強處理或提高性能。
圖2顯示了放置在加熱裝置中的圖1的實施方案，所述加熱裝置由外殼4、ptc加熱元件5、傳熱板6組成，所述傳熱板6用於緩和熱波動、均勻分配熱量以及緩和溫度。
圖3顯示了本發明的另一實施方案，由此圖1的補充包被放置在外殼4中，外殼4被設計成支持用作熱源的T形蠟燭7。加入傳熱板6以緩和圖2的說明中所述的熱流。
圖4顯示了補充包的一實施例，其採用滲透膜8來代替圖1和2中所述的孔，作為使活性物質從載有芳香的蠟或石蠟顆粒1傳輸到它的目標環境的手段。可剝離蓋9用於在使用前密封補充包。在該實施例中，外殼由熱成形熱穩定塑料13製成，以使補充包可以用在加熱器中或經受住化學熱。外殼還可以靜電塗覆或層壓上導熱塗層(例如金屬薄膜)。
圖5仍顯示了本發明的另一實施方案，其包括在使用前添加元件到載有芳香的顆粒蠟或石蠟的裝置。在該實施例中使用的水12用於通過提供共沸或蒸汽蒸餾效果而加強活性物質的蒸發以及用於提供熱限制(注意到除水之外的其它材料和或混合物可以用於增加、活化或調節活性物質)。然而，在其最簡單的形式中，活化劑可以在補充包打開之後手工添加或者在密封補充包之前預先加入。
圖5的設備由熱成形熱穩定塑料13製成的開孔外殼組成，其容納載有芳香的蠟或石蠟顆粒，所述載有芳香蠟或石蠟顆粒被結合在可破裂袋10中的可破裂密封件11覆蓋。可破裂袋覆蓋有滲透膜8以使活性物質可以傳輸到其目標環境。包含可剝離蓋9以便在使用前密封補充包。
圖6顯示了圖5的實施方案的改進，由此可破裂袋10連接到可剝離蓋9。(在該圖中，可破裂密封已經被開啟)。用孔來代替如圖5中所示的半透膜。
圖7仍顯示了另一實施方案，其不需要外部熱源來增加活性物質的性能。在該實施方案中，放熱反應用於從產品內部提供熱量。在該實施例中氧化鈣用作產熱化合物。然而，應當理解可以採用其它化合物，例如鐵和鎂合金，其與鹽和水混合以催化產生熱量的電溶反應。該實施方案在結構上與圖6中類似；然而，反應化合物(CaO)與顆粒1混合。在操作中，在通過可剝離蓋9打開產品之前，產品被擠壓以破壞可破裂袋10從而將水12釋放到顆粒1和化合物14(CaO)的混合物中。通過水與CaO14混合所產生的放熱反應為包含在顆粒1中的活性物質的性能增加提供了熱量。由於不需要驅動電能，這使得產品可以容易地攜帶。
圖8顯示了容器4，其可以是熱絕緣的，其包含載有芳香或其它活性物質的蠟或石蠟顆粒1以及與水接觸時能夠產生熱量的粉末化合物15。容器的頂部安裝水箱16，其可選擇地被預先密封並且可以讓水通過閥17進入容器。該閥被方便地手工操縱，但是在特定環境中可以被機械控制，例如通過定時器或響應於來自某些類型的傳感設備。容器的頂表面設有孔，芳香或其它活性物質可以通過孔釋放。在所示的特定實施方案中，設置可剝離的密封箔19。然而，如果需要，可以採用其它形式的密封件或甚至不用密封。
圖9顯示的實施方案與圖8中所示的實施方案類似，除了在該實施例中，水的供應通過單元20提供，所述單元20包括在其下側具有孔口23、24的上室21和下室22，上室適合容納水袋，下室具有由多孔材料形成的燒結控制閥25，通過燒結控制閥25從袋子釋放的水可以在進入主容器和與水活化產熱化合物接觸之前經過下室22。水流入主室中的速度被燒結控制閥的多孔度控制。袋子可以被手工裂開以釋放水。另外，在主室的孔之上設置氣密密封，通過在密封移開之前在主容器中保持足夠壓力以阻止水進入主容器，從而可以控制從供水單元的水的釋放。當這發生時，水可以從袋子通過控制閥開始流動，由此激活產熱化合物。
圖10顯示了圖9中所示的實施方案的改進，其中設置包括尖銳表面的機械裝置26，用於刺破水袋。
圖11和12顯示了本發明的實施方案，其中籃或籠27可從水面抬高或降低，所述籃或籠27包含水活化產熱化合物以及載有芳香或其它活性物質的蠟或石蠟顆粒。使用棘齒機械裝置28可以實現上升和降低。可以通過可破裂袋29方便地提供水，雖然可以使用其它在容器底部放置水的方法。如果採用籠來容納化合物，這可以方便地在頂部具有孔，所述孔在使用前被可剝離密封覆蓋。如果採用頂部開口的籃，容器的頂部可以設有孔，在孔之上可以放置可剝離密封。
圖13和14顯示了本發明的實施方案，其中傳到芳香或其它活性物質的熱量用傳熱裝置間接進行。在這兩個實施方案中，在可隨意移動的加熱單元30中，含水袋31放置在產熱化合物32之上，所以當袋子破裂，水將從袋子落下到化合物上。這一裝置是自包含的並且可移動，例如它可以形成「熱棒」。該裝置通常設計成當施加壓力到含水袋時，可破裂密封33或袋子的下部以這樣的方式破裂，以使水與產熱化合物接觸。如圖14中所示，這樣的加熱單元可以插入到容納顆粒蠟或石蠟的容器14中，所述顆粒蠟或石蠟載有芳香或其它活性物質。另外，芳香或其它活性物質可以溶解或分散在容納在容器中的傳熱液34中，如圖13所示。
權利要求
1.用於使芳香或活性物質揮發的空氣處理設備，該設備包括容納顆粒蠟或石蠟或傳熱液的容器，所述顆粒蠟或石蠟或傳熱液具有分散在其中的所述芳香或其它活性物質，該設備還包括受控加熱裝置，其被安排成加熱所述顆粒蠟或石蠟或傳熱液以將所述芳香或其它活性物質釋放到大氣中。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述受控加熱裝置是電熱元件。
3.根據權利要求2所述的設備，其中所述電熱元件具有用於自限定所述顆粒蠟或石蠟的加熱的裝置。
4.根據權利要求1所述的設備，其中所述受控加熱裝置包括放熱反應組合物。
5.根據權利要求4所述的設備，還包括封閉的水容器以及用於將所述容器內的水與所述反應組合物接觸的裝置。
6.根據權利要求5所述的設備，其中所述水容器具有用於將水釋放到所述反應組合物中的易碎部分。
7.根據權利要求4到7中任一項所述的設備，其中所述放熱反應組合物通過與水接觸而被激活。
8.根據權利要求4到6中任一項所述的設備，其中放熱反應組合物與所述顆粒蠟或石蠟接觸，並且用於使所述芳香或其它活性物質從中揮發。
9.根據權利要求4到8中任一項所述的設備，其中產熱組合物包括氧化鈣。
10.根據在前權利要求中任一項所述的設備，其中所述反應組合物用於產生使所述芳香或其它活性物質揮發的蒸汽。
11.根據在前權利要求中任一項所述的設備，其中所述受控加熱裝置布置成融化所述顆粒蠟或石蠟。
12.根據在前權利要求中任一項所述的設備，其中所述顆粒蠟或石蠟是微粒形式，該微粒十分鬆散地堆積以使芳香或其它活性物質可以從堆積的微粒的空隙釋放。
13.根據權利要求11所述的設備，其中所述顆粒的平均直徑在2-8mm的範圍內。
14.根據在前權利要求中任一項所述的設備，其中所述芳香和/或其它活性物質包括不同揮發性的兩種或更多成分，當顆粒蠟或石蠟被加熱時，所述成分在使用中在不同階段優先釋放。
15.根據在前權利要求中任一項所述的設備，其中所述蠟或石蠟包括不同熔點的兩種或多種成分，由此使蠟或石蠟在使用中在加熱時逐漸融化。
16.根據在前權利要求中任一項所述的設備，其中所述顆粒蠟或石蠟包括長鏈脂肪醇或長鏈脂肪醇和脂肪酸的混合物，並且可選擇地包含脂肪醇乙氧基化物和/或聚乙二醇。
17.如在前權利要求4-15中任一項所述的設備，其中可水活化產熱化合物與其中分散有所述芳香或其它活性物質的顆粒蠟或石蠟混合。
18.如在前權利要求中任一項所述的設備，其中所述加熱通過間接裝置實現。
19.如權利要求1、2、3或18中任一項所述的設備，其中所述芳香或其它活性物質分散在傳熱液中，所述傳熱液選自水、二元醇、沸點在100℃之上的醇、礦物油、矽油及其混合物。
20.如權利要求18或19中任一項所述的設備，其中產熱組合物容納在容器單元中。
21.根據在前權利要求中任一項所述的設備，其中通過燒結過濾器加入水與所述產熱組合物接觸。
22.根據權利要求1到17中任一項所述的設備，其中提供用於將產熱組合物上升或下降到水或離開水的裝置。
23.用於熱空氣處理設備的補充包，該補充包包括容納顆粒蠟或石蠟的容器，所述顆粒蠟或石蠟具有吸收在其中的芳香或其它活性空氣處理物質，所述容器具有用於將所述芳香或其它活性物質釋放到大氣中的穿孔或滲透壁，並且所述容器是足夠耐熱的，以使其在這樣的設備中能加熱到足以使芳香或其它活性物質釋放到大氣中的溫度。
24.根據權利要求23所述的補充包，其中所述容器由金屬製成。
25.根據權利要求23或24所述的補充包，其中所述容器在所述穿孔或滲透壁之上具有可除去的密封。
26.根據權利要求25所述的補充包，其中所述容器容納放熱反應混合物。
27.根據權利要求26所述的補充包，其中所述放熱反應混合物與所述顆粒蠟或石蠟接觸。
28.根據權利要求23到27中任一項所述的補充包，其與水結合，所述水在使用中產生使所述芳香和/或其它活性物質揮發的蒸汽。
29.根據從屬於權利要求26或27的權利要求28所述的補充包，其中所述放熱反應混合物通過與水接觸而被激活。
30.根據權利要求28或29所述的補充包，其包含易碎隔板部分，所述隔板能被破壞從而使水與反應混合物接觸。
31.根據權利要求23到30中任一項所述的補充包，其中包含芳香或其它活性物質的所述顆粒蠟或石蠟是如權利要求20、21或22中任一項所定義的。
全文摘要
空氣處理設備包括電加熱元件(5)和容納蠟或石蠟顆粒(2)的補充包，所述蠟或石蠟顆粒與芳香或其它活性物質例如驅蟲劑結合。在另一實施方案中，通過放熱反應混合物提供熱量。
文檔編號F24F3/16GK1762502SQ200510116600
公開日2006年4月26日 申請日期2005年8月19日 優先權日2004年8月19日
發明者C·貝裡多, H－J·胡珀特 申請人:貝爾調味香料和芳香有限公司