帶有耗盡指示器的空氣處理裝置的制作方法

專利名稱：帶有耗盡指示器的空氣處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過對浸漬有或涂覆有化學品的基底進行加熱來散發揮發 性空氣處理化學品的裝置。尤其涉及用于這種裝置，指示處理化學品何時耗 盡的指示器。
背景技術：
基底(特別是多孔基底)之前已經作為用于如昆蟲控制劑(殺蟲劑、驅 蟲劑、昆蟲生長控制劑、誘蟲劑和增效劑等)、芳香劑和除臭劑等的空氣處
理化學品的卡盤。例如參見美國專利5,111,477、 5,647,052和6,663,838。這 里完全闡述。
一旦對基底進行加熱，揮發性的空氣處理化學品氣體從基底上揮發出 來。熱源可以是電加熱器，但也可替代地使用火焰。
利用這種裝置可以實現各種各樣的空氣處理功能。例如，浸漬有揮發性 殺蟲劑的多孔基底可以用來在封閉的臥室里防蚊蟲叮咬。可選地通過散發除 臭或所需氣味或者氣味控制材料以除去臭味或提供所需的香味。
此類裝置的缺點在于客戶可能沒有察覺基底何時耗盡。不同于芯延伸到 可視容器內的系統，基底類系統隨著活性化學品的散發通常沒有顯著的可視 變化。
盡管可在此類產品外包裝上包括建議使用壽命，但客戶可能不去看或不 記得這些信息。此外，由于這樣的基底可放置的加熱器的性能范圍很寬，提 供的建議使用壽命可能不準確。這會導致基底在超過使用壽命后繼續使用(結果導致消費者的不滿)。或者導致還能夠繼續使用的基底被丟棄(造成不必 要的支出和浪費)。
因此已經有人進行了研究，以更有效地告知消費者這種基底的耗盡程 度。
一些研究使用化學指示器，該化學指示器隨著基底被加熱而產生視覺上
的變化。例如參見美國專利4,128,508 (空氣處理化學品蒸發后的PH值變化 和相應的顏色變化)；美國專利4，824，917 (溶劑蒸發導致的顏色變化)；和美 國專利6,790,670 (染料蒸發導致的顏色變化)。
然而，這通常要需要混入指示劑化學品所需的化學品，以直接與空氣處 理化學品直接一起使用。這就需要小心地選擇以避免選擇不相容的化學品。 而且，指示劑化學品還會影響空氣處理化學品的揮發特性。此外，將通過指 示劑化學品的揮發而提供的可視標識(cue)與空氣處理化學品的耗用率相 配合也很困難。因為指示劑化學品和空氣處理化學品都會被暴露在相似的環 境下，即使兩者的散發特性不同。
在美國專利5，647,502( limited duration bulb(有限壽命燈泡))和6,663,838 (consumable candle (易耗蠟燭))中，都對獨立的機械元件的消失或破壞與 空氣處理化學品的使用壽命之間的配合進行了 一些討論。例如當作為這樣的 加熱裝置的蠟燭用盡時，會出現需要更換基底的指示。但是蠟燭系統不適用 于無明火環境而有限壽命燈泡的價才各相對昂貴。
在美國專利4，921，636中，對于可與空氣處理產品相關聯的獨立制造的 視覺指示器的做了進一步的示教。然而該專利中沒有對這一理念如何實現的 結構做具體的描述。沒有如何建立使用這種部件的連接的可置換槽的方法， 也沒有將指示器設置成到加熱器的距離與空氣處理化學品到加熱器的距離 不同的方法。也沒有提供額外空氣處理功能性的方式。
因此存在對帶有自動耗盡指示器的改進空氣處理裝置的需求。

發明內容
一方面本發明提供了一種空氣處理化學品散發系統，這種系統具有承載 揮發性空氣處理化學品的基底，該揮發性空氣處理化學品能夠在所述基底被 加熱時從所述基底散發；和指示劑單元，保持有與所述空氣處理化學品分開 的揮發性指示劑化學品。所述指示劑化學品能在所述單元被加熱時從所述單 元散發。該系統被配置成使得所述空氣處理化學品的散發程度通過可視標識來 進行指示，該可視標識的外觀是所述指示劑化學品散發的結果。所述基底和 指示劑單元均優選安裝在單個可更換的卡盤單元上，使得所述基底和指示劑 單元能夠同時更換
可視標識可部分地包括顏色變化。可選地，其只是可視地顯示指示劑化 學品的量的消失。
也可以有一種與指示劑單元相結合的可視熱變色染料，其在被加熱時變 色。這種熱變色顏料首先在被加熱時從第一顏色變化為第二顏色，并且在隨 后冷卻時變回第 一顏色。這也提供了 一種可視的關/開/關標識。
基底優選為多孔沙質基底，該多孔沙質基底浸漬有昆蟲控制劑、芳香劑 或除臭劑。例如，空氣處理化學品可以是如合成除蟲菊酯殺蟲劑等殺蟲劑(例
如四氟苯菊酯(transfluthrin))，其可以單獨提供，或承載于碳氫化合物或 其它溶劑(如埃克森公司(Exxon Corporation)的ISOPAR VTM )中，其中 配方用于浸漬由沙子和樹脂粘合劑組成的基底。
指示劑單元優選為保持揮發性的指示劑化學品的杯形井，且可剝離的蓋 罩覆蓋井。在優選形式中，在蓋子下方有可滲透薄膜，使得指示器的搡作通 過去除可剝離的蓋罩來啟動，因為這允許揮發性的指示劑化學品通過可滲透 層散發。
最優選地，指示劑單元包括用于容納指示劑化學品的透明或半透明的材 料。如果揮發性指示劑化學品是凝膠形式，則(凝膠揮發時)凝膠透過可滲
透薄膜的消失可以實現耗盡指示器的功能。通過使保持有凝膠的井壁透明或 半透明而便于實現該功能。
美國專利6,031,967中對設計成在去除可剝離蓋子蓋罩后，在加熱時允 許空氣處理化學品從井中散發的單元做了總體上的描述。這個井可以由聚對 苯二曱酸乙二醇酯等耐熱塑料制成。在本發明中，蓋子可以是最外層適合附 加廣告和使用信息并且提供長效的密封的迭片。內層(可與外層分開)可提
供可滲透層的結構。 一個合理的蓋子應具有聚酯外層，聚酯外層下面設置低 密度的聚乙烯層，聚乙烯層下面是鋁箔層，鋁箔層下面是聚丙烯，聚丙烯下 面低密度聚乙蹄材料。
在本發明的另一種形式中，可設置加熱器，其布置成靠近所述基底，且 相比所述基底較遠離所述指示劑單元。這種形式對于希望一定程度上減慢指示劑化學品的揮發速度，以與從基底的散發更好地配合的情況非常重要，或 者對于指示劑化學品較為熱敏的情況非常重要。
在本發明的其它形式中，指示劑單元還保持第二空氣處理化學品，其能 夠在指示劑單元被加熱時從指示劑單元散發。例如，第一揮發性空氣處理化 學品可以是殺蟲劑，且第二揮發性空氣處理化學品可以是如胡椒基丁醚等增 效劑，其增進第一揮發性空氣處理化學品的殺蟲活性。可選地，第二揮發性 空氣處理化學品可以是芳香劑。
本發明中的系統對于長時間存儲不相容(若混合后保存)的兩種揮發性 空氣處理化學品特別有用。這可能是因為兩種化學品互相會產生不利反應， 也可能因為兩者的理想存儲環境不同。
在使用本發明的裝置時，最好將裝置插入電源處，以使加熱器連接到電 源來給基底和指示劑單元加熱。同時可從指示劑單元上去除可剝離蓋子，露 出覆蓋在指示劑化學品上的可滲透薄膜。結果，空氣處理化學品和指示劑化 學品可散發到周圍的環境中。可選地，此時的熱變色染料也可改變顏色以指
示裝置正在工作，且第二揮發性空氣處理化學品也開始散發。
在指示劑單元指示第一揮發性空氣處理化學品完全耗盡時(如，揮發性
凝膠已完全消失)，基底(優選基底與指示劑單元的組合)能夠更換。加熱 器裝置優選保留，以還與更換的基底和指示劑單元一起使用。
當基底和指示劑單元被安裝在同 一個卡盤上時，它們可同時進行更換。 制造這種裝置的成本非常低。這些裝置能夠有效可靠的達到各種空氣處理的 目的。
本發明的前述和其它優點會在下面的描述中予以闡明。在下文中將參照 附圖，附圖形成說明書的一部分，其中通過示例和非限定性的方式示出了本 發明的優選實施例。這些實施例不必要體現本發明的完整保護范疇，為了理 解本發明的保護范圍，應參照權利要求。


圖1是本發明的空氣處理裝置的下-前透視圖； 圖2是底^f見圖3是與圖l類似的視圖，但不同的是從中去除了卡盤單元(放置有基 底和指示劑單元)；圖4是圖1中的卡盤單元的透視圖5是與圖4類似的視圖，但指示器按鈕從卡盤單元中分離了出來； 圖6是卡盤單元的底視圖； 圖7是卡盤單元的側視圖； 圖8是卡盤單元的后視圖9是圖1結構中去掉了指示器按鈕26的剖視圖10是優選的指示劑單元前視圖11是部分剖視圖，示出了可剝離蓋子的去除過程；
圖12是圖13結構的前視圖，其中帶有如圖11所示的指示劑化學品的
量；
圖13是與圖11類似的視圖，但是其中可剝離蓋子已經被去除，且一些 指示劑化學品已經揮發；以及
圖14是與圖12類似的前視圖，但示出的指示劑單元帶有如圖13的量
的指示劑化學品。
具體實施例方式
首先參照圖1-3，示出了本發明的空氣處理化學品散發裝置10。裝置10 具有殼體12，殼體12在后端16具有電插腳14，在相反的前端20具有卡盤 單元18。該裝置優選被插入到豎直墻面上的電插座內。因此，在該專利中的 方向術語都根據想象中的安裝類型。
然而，水平表面或者其他表面上的適當電插座都可用于提供電力。這樣， 如"前"、"后"、"上"、"下，，和"側"等術語都應當以模擬裝置在該安裝方 式下使用的方式解釋。
應注意圖中所示的插腳14僅僅是為了給出實例。這種柱形插腳適用于 與某些國家的電源相連。但在其它國家，片狀插腳或者片狀、柱形和其他形 狀的插腳元件的組合可用來提供可用電源的連接(如現有技術中已知的)。
從圖9可以明顯看出，優選的卡盤單元18具有基底22,該基底具有前 向截推體形狀部分23和后突出鼻部25。這種基底浸漬有揮發性空氣處理化 學品，在基底22被加熱時這些化學品能夠從基底22中散發出來。替代基底 完全被空氣處理化學品浸漬，基底22也可僅一部分被浸漬，或者僅涂覆有 化學品。無論如何，裝置中空氣處理化學品的散發程度要通過可視標識表示出來，可視標識的外觀是與指示劑單元26相關聯的指示劑化學品28的揮發 的結果。
如圖5和11 (而不是圖9)所示，示出的指示劑單元26保持與基底22 分離的揮發性指示劑化學品28。該指示劑化學品也能夠在受熱時散發出來。
整個裝置的主殼體12優選包圍加熱元件56，使得加熱元件被置于卡盤 單元18的后端附近的位置。加熱元件優選通過將電插腳14插入插座而工作。
殼體12在殼體12的上側和下側有一組長形排氣孔30。排氣孔30允許 空氣從環境中進入，并允許進入的空氣與從基底22 ^出來的空氣處理化 學品一起流過殼體上側的排氣孔開口 。應注意基底22的鼻部25優選放置成 緊密靠近加熱器22，鼻部周圍的空間用于使空氣完全環繞其周邊而經過。
加熱元件56的熱量也可通過如圖3中最佳可見的一系列開口 32和36 而傳到卡盤單元18的其它表面。然而應注意隔板48 (如圖9所示)給指示 劑單元26提供了 一些隔熱。
接下來參照圖4-8,可拆卸的卡盤單元18具有基底22和可獨立安裝的 指示劑單元26，基底22安裝成通過其后端突起，指示劑單元26安裝成從其 前端突起。在最優選的形式中，在單元18后部中間具有圓形腔38(見圖9), 圓形腔38成錐形來固定基底22。盡管突起的鼻部25具有快速啟動優勢，但 基底的特定形狀對于該應用并不是決定性的。
指示劑單元26可^v卡盤單元18拆卸下來，乂人而可以對指示劑單元26 和/或基底22分開地進行更換。可選地，還可以將指示劑化學品直接容納在 卡盤單元18的儲藏井里。
指示劑單元26為大致圓形(正視圖中)單元，具有圍繞單元26的直徑對 稱分布的后腿40。后腿40優選地尺寸設置成可釋放地卡配合到卡盤單元18 的相應槽42內。
在最優選的形式中(參見圖10-14),可剝離蓋子46可從指示劑單元26 拆卸，從而使覆蓋指示劑化學品28的可滲透薄膜58暴露在環境中(因為一 旦除掉蓋子，化學品就會通過可滲透薄膜向外擴散)。蓋子的突舌部分47用 來便于抓住該剝離蓋子。當除去蓋子時指示器開始工作，因為這樣會讓揮發 性指示劑化學品28在受熱后逸出到環境中。
在該配置中，比起基底來，指示劑化學品距離加熱器更遠。這樣，其可 以是在給定溫度下比浸漬到基底中的空氣處理化學品更容易揮發的化學品。可選地，使用的指示劑化學品可以是對熱量更敏感的化學品。
在任何情況下，指示劑單元26除了指示劑化學品28以外可包含第二空 氣處理化學品。第二空氣處理劑可以與指示劑化學品28 —起混合在杯形井 44里。
在指示劑化學品28被加熱(并散發到周圍環境中)時，可視標識使得人 們看到化學品消失(或在某時刻完全消失)(見圖13和14)。消費者看到后就 會知道它們快用完了，并且然后知道基底22基本上也耗盡了。借助于"耗 盡標識，，，我們可以得到使用程度的指示，或者完全使用完的指示。
當揮發性指示劑變色時，可視標識的一部分可產生顏色變化。而且，熱 變色(thermochromic )染料(如銅水4P典化物)可一皮力。入到揮發性指示劑中， 其在受熱后改變顏色。在優選形式中，熱變色染料能夠在被加熱時從第一顏 色變成第二顏色，且在隨后冷卻時變回第一顏色，從而提供了一種可視化的 關/開/關標識。
當第 一和/或第二揮發性空氣處理化學品是殺蟲劑和/或驅蟲劑時，優選 為有機磷殺蟲劑、硫辛酰胺殺蟲劑、如香茅油等天然驅蟲劑、天然除蟲菊酯 和除蟲菊的萃取物、和合成除蟲菊酯。適合的合成除蟲菊酯是氟酯菊酯、如 D-丙烯除蟲菊酯等丙烯除蟲菊酯、PynaminRTM、拜富寧、氟氯菊酯、如 PynaminForteRTM等反丙烯除蟲菊、S-反丙烯除蟲菊、ES-生物丙烯菊酯、丙 烯除蟲菊酯、生物千呋菊酯、乙氰菊酯、氟氯氰菊酯、Beta氟氯氰菊酯、高 效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、Alpha氯氰菊酯、Beta氯氰菊酯、苯醚氰菊酯、 溴氰菊酯、烯炔菊酯、高效氰戊菊酯、曱氰菊酯、氰戊菊酯、氟氰戊菊酯、 氟胺氰菊酯、克敵菊酯、氯菊酯、苯醚菊酯、炔酮菊酯類EtocRTM、千呋菊 酯、七氟菊酯、胺菊酯、四溴菊酯或四氟苯菊酯。其他如在美國專利4,439,415 中描述的揮發性殺蟲劑都可以使用。
在特別優選的形式中，揮發性殺蟲劑選自四氟苯菊酯、曱氧千氟菊酯、 環丙烷羧酸酯、千氯菊酯、炔酮菊酯、七氟菊酯和ES生物丙烯菊酯。其中 四氟苯菊酯是最優選的殺蟲劑。
可攜帶上述空氣處理化學品的溶劑包括但不僅限于ISOPARtmC 、 ISOPARTME、 ISOPARTML、庚烷、曱醇、丙酮、乙醇、異丙醇、十二烯和四
氫呋喃。埃克森公司生產的ISOPARTMC, ISOPARtmE, ISOPARTML可以
作為各種鏈長物質的溶劑，且是特別優選的。通常施加于基底上的揮發性昆蟲控制劑溶解于如碳氳化合物的有機溶
劑中。用于蚊蟲控制的一種理想的浸漬配方是溶解于埃克森(Exxon)公司 的ISOPARC碳氫化合物中的重量比50%的四氟苯菊酯。然而優選地，四氟 苯菊酯施加到基底上而不使用溶劑。四氟苯菊酯可以被加熱到約60。C且被施 加到多孔基底，基底被加熱到約250°C。
可使用各種揮發性芳香劑，其可選地也具有昆蟲控制特性。可選地，可 選擇提供除臭功能的一些芳香劑(比如某些辟類)。例如，可使用各種天然或 人工的香料。這些香料的非限制性實例包括基于動物或基于植物的天然香 料，和人工香料，如酒精，酚，乙醛，酮，碎烯和酯。
當揮發性空氣處理化學品是消毒劑時，該消毒劑優選包括但不局限于乙 二醇，環丙烷和二丙二醇(dipropylene)。還可以使用能夠與基底22和周圍 環境相容的有機酸類。
基底22可以使用在非加熱狀態下能夠吸收揮發性空氣處理劑，基本保 持穩定性，在加熱狀態下釋放空氣處理化學品的任何材料來制造。合適的基 底22的實例包括但不限于帶有如酚醛清漆樹脂(novolac resin)，聚氨酯樹 脂和高度交聯熱塑性塑料例如交聯聚乙烯等粘結劑的多孔沙。具體優選的沙 質基底可以采用與在美國專利申請公開2005/0284952中進行了描述的沙質 芯類似的方式制造。可選的基底包括纖維素、玻璃纖維過濾器、合成紙材料、 陶瓷材料、織物、氈型材料，紡織和無紡材料，粘接或燒結的合成材料、天 然聚合物粉末等。
指示劑化學品28可以是任何在被加熱時提供視覺指示的材料。在優選 形式中，指示劑化學品28是液態形式，或者可選地，是凝膠形式或其它半 固體材料。也可以使用其他流質(fluidbased)化合物。
特別優選的揮發性指示劑化學品是美國專利6，790,670(該專利通過引用 結合于此，如同已在本文中完全描述)中描述的愈創藍油烴(guaiazulene ) 染料。應該注意的是這項專利的描述了多種對這種染料揮發速度進行更精確 的控制的方法。
除了優選指示劑系統以外，應理解(如美國專利6，(Bl,967中所示教) 已知有很多材料都在在加熱時通過可滲透薄膜緩慢滲透到單元的外面。如果 裝置的壁是透明或半透明的，使得消費者能看到材料的消失狀況，這種裝置 (即使里面包含第二空氣處理化學品)就能夠起到作為一個視覺耗盡指示的功能。
盡管上文中描述了本發明的優選實施例，應理解本發明可用于多種其它 實施例。例如，指示器被直接安裝在支撐基底的可拆卸支架上這點并不關鍵。 這樣，基底可單獨放置在加熱裝置的上面。
因此，除了這里說明和/或在圖中示出的以外，本發明能夠以各式各樣的 形式加以應用。在不偏離本發明的主旨和范圍的情況下，還可以進行其它修 改。因此，為了更好的理解本發明的范疇需要閱讀附屬權利要求(而不是僅 看優選實施例)。
工業化可利用性
公開了可視耗盡指示能力提高的空氣處理裝置。
權利要求
1.一種空氣處理化學品散發系統，包括承載揮發性空氣處理化學品的基底，該揮發性空氣處理化學品能夠在所述基底被加熱時從所述基底散發，和指示劑單元，保持有與所述空氣處理化學品分開的揮發性指示劑化學品，使得所述指示劑化學品能在所述單元被加熱時從所述單元散發，其中所述系統被配置成使得所述空氣處理化學品的散發程度通過可視標識來指示，該可視標識的外觀是所述指示劑化學品散發的結果。
2. 如權利要求1所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述基底和指示 劑單元均安裝在單個可更換的卡盤單元上，使得所述基底和指示劑單元可同 時更換。
3. 如權利要求1所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述可視標識還 包括顏色變化。
4. 如權利要求1所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述可視標識包 括一 定量的揮發性指示劑的可視消失。
5. 如權利要求1所述的空氣處理化學品散發系統，還包括在被加熱時變 色的可視的熱變色染料。
6. 如權利要求5所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述可視的熱變 色染料在被加熱時從第 一顏色變成第二顏色，且在隨后冷卻時變回第 一顏 色，從而提供可視的關/開/關標識。
7. 如權利要求1所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述基底是多孔 的沙質基底。
8. 如權利要求1所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述空氣處理化學品選自昆蟲控制劑、芳香劑和除臭劑。
9. 如權利要求1所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述指示劑單元 是用于保持所述指示劑化學品的杯形井的形式，所述井被蓋子覆蓋。
10. 如權利要求9所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述蓋子具有 可剝離的外蓋罩，帶有位于該蓋罩下方的可滲透薄膜。
11. 如權利要求9所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述揮發性指示劑化學品在所述井中時為凝膠的形式。
12. —種空氣處理化學品散發系統，包括承載揮發性空氣處理化學品的基底，該揮發性空氣處理化學品能夠在所 述基底被加熱時從所述基底散發；指示劑單元，保持有與所述空氣處理化學品分開的揮發性指示劑化學 品，使得所述指示劑化學品能在所述單元被加熱時從所述單元散發；和加熱器，布置成靠近所述基底，且到所述指示劑單元的距離大于到所述 基底的距離，其中所述系統被配置成使得所述空氣處理化學品的散發程度可通過可 視標識來指示，該可視標識的外觀是所述指示劑化學品散發的結果。
13. —種空氣處理化學品散發系統，包括承載第 一揮發性空氣處理化學品的基底，該第 一揮發性空氣處理化學品 能夠在所述基底被加熱時從所述基底散發，和指示劑單元，保持有與所述空氣處理化學品分開的揮發性指示劑化學 品，使得所述指示劑化學品能在所述單元被加熱時從所述單元散發，其中所述系統被配置成使得所述空氣處理化學品的散發程度通過可視 標識來指示，該可視標識的外觀是所述指示劑化學品散發的結果；且其中所述指示劑單元還保持第二揮發性空氣處理化學品，該第二揮發性 空氣處理化學品能在所述單元被加熱時從所述單元散發。
14. 如權利要求13所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述第二揮發 性空氣處理化學品選自昆蟲控制劑、芳香劑和除臭劑。
15. 如權利要求13所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述第一揮發 性空氣處理化學品是殺蟲劑，且所述第二揮發性空氣處理化學品是可增強所 述第 一揮發性空氣處理化學品的殺蟲活性的增效劑。
16. 如權利要求13所述的空氣處理化學品散發系統，其中所述第一揮發 性空氣處理化學品是昆蟲控制劑，且所述第二揮發性空氣處理化學品是芳香 劑。
全文摘要
公開了一種用于散發空氣處理化學品的裝置(10)。裝置(10)包括承載第一揮發性空氣處理化學品的基底，該第一揮發性空氣處理化學品能夠在所述基底被加熱時從所述基底散發；和指示劑單元(26)，其保持有與所述第一空氣處理化學品分開的揮發性指示劑化學品，使得所述指示劑化學品能在所述單元被加熱時從所述單元散發，所述第一空氣處理化學品的散發程度通過可視標識來指示，該可視標識的外觀是所述揮發性指示劑化學品散發的結果。在另一種形式中，所述指示劑單元還保持第二空氣處理化學品。在另一種形式中，指示劑單元是可更換的卡盤，相比所述基底該卡盤較遠離所述指示劑單元。
文檔編號A01M1/20GK101410010SQ200780011132
公開日2009年4月15日 申請日期2007年2月2日 優先權日2006年2月3日
發明者喬爾·E·阿代爾, 布賴恩·T·戴維斯, 戈帕爾·P·阿南思, 托馬斯·J·西麥克扎克 申請人:S.C.約翰遜父子公司