專利名稱：無殘留的揮發物質擴散器的制作方法
技術領域：
本發明涉及揮發物質的擴散器。
人們通過專利EP-0104758了解到一種揮發物質擴散器，這種擴散器包括一個主體和一種產品的濾芯，這種產品用一種揮發物質飽和。濾芯可以以活動的方式裝在主體上。一個散熱器可以加熱濾芯下面的空氣，迫使空氣穿過濾芯，并沿主體的上開口流出，使揮發物質擴散出來。為了停止擴散，必須從主體取下濾芯，然后用一個保護裝置密封濾芯。這些操作的實施時間較長。另外，當從主體上取下濾芯，而又沒有用保護裝置覆蓋濾芯時，揮發物質繼續擴散。因此，擴散在一個相當長的時間內，特別是在使用者希望停止后的一個相當長的時間內逐漸停止。這樣就會產生嗅覺殘留效應，因此最好等這種效應完全消失后再擴散另一種物質。
另外，人們從文獻FR-1500142中了解到一種氣味擴散器，這種擴散器包括兩個側向開口并且可以旋轉的活動同心柱形管道，使側向開口可以隨意重合，使裝在內管道中的物質的氣味擴散出來。這種裝置消除了嗅覺殘留效應，提出在兩個管道之間加一個密封空氣的密封墊，但這種密封墊的形狀較復雜，難以實現。
本發明的目的是提供一種可迅速中斷擴散，且容易制造的擴散器。
為了實現這一目的，根據本發明設計了一種揮發物質的擴散器，這種擴散器包括一個至少有一個開口的主體和一個包括一種擴散物質的產品儲罐，儲罐活動安裝在主體中，在擴散位置和關閉位置之間，擴散位置使氣體可以穿過產品流動，然后進入開口，在關閉位置中，產品與開口隔離，儲罐和主體分別有一些相對延伸的表面，其中一個的表面是球形。
因此，由于存在一個球形表面，密封墊可以有一個易于實現的簡單形狀，例如環形。在關閉位置，密封是完全的，氣味完全不能擴散。處于關閉位置的儲罐裝置可以急速停止揮發物質的擴散，而沒有殘留效應。因此，可以迅速更換不同物質的擴散。另外，停止擴散可簡單、快速地實施。
另外，儲罐的表面為球形表面。儲罐是活動的，可以相對主體轉動。儲罐也可以自己轉動，使儲罐在擴散位置和關閉位置在主體中占據同一位置。
因此，位置的改變與主體中的所占體積小相適應。
另外，儲罐可圍繞一個旋轉軸活動，旋轉軸與氣體穿過產品流動的方向垂直。
另外，每個表面具有圍繞旋轉軸的旋轉對稱性。這些表面為球形。儲罐有一個球形內表面。
開口為第一開口，主體有一個第二開口，適于在擴散位置時氣體在第二開口中流動，然后穿過產品，進入第一開口。
擴散器還至少有一個在關閉位置保證主體和儲罐之間密封性的元件。
另外，儲罐包括一個含有產品的濾芯。產品包括一些包含吸附狀態揮發物質的顆粒。這些顆粒可以吸附大量的揮發物質。顆粒之間的空間可以在流動的氣體和顆粒之間為揮發物質的擴散提供很大的交換面積。
儲罐還有一個具有一些孔口的壁，每個孔口的輪廓具有一定的形狀，使得一個球形顆粒靠在孔口上時，能夠形成氣體通道。因此，無論壁的位置如何，例如是垂直的，都能保持住顆粒，并且孔口又不被顆粒堵塞。
另外，孔口具有彎曲的圓形輪廓。并且，壁為波紋狀。
因此，用特別簡單的方法使孔口得到彎曲的形狀。
根據本發明，還設計了一種揮發物質的擴散裝置，這種裝置至少包括一個根據本發明制造的擴散器和一個可以接受擴散器或同時接受多個擴散器的底座。底座可以通過棘輪機構支撐擴散器。
另外，底座具有控制每個擴散器的儲罐位置的裝置。底座還具有在擴散位置使氣體穿過每個擴散器流動的裝置。這種裝置可能是一個風扇，這樣避免使產品受熱和要擴散的物質降解，或者這種裝置還可以是一個渦輪機，它的補充優點是更加安靜。
例如，底座是一個機構，至少包括兩個擴散器，擴散器具有共同的氣體流動裝置。
擴散裝置還包括定位裝置，以便在底座中的至少一個預定的位置上接受擴散器。
擴散裝置還包括定位裝置，以便在底座中至少接受一個預定的擴散器。
下面將要描述作為非限定例子的兩個優選實施例，說明本發明的其它特征和優點。附圖如下-
圖1為本發明的第一實施例的所述主體的軸向剖視圖和立體圖；-圖2為圖1所示擴散器旋塞的立體圖；-圖3是一個軸向剖視圖，示出圖1、2所示的主體和旋塞安裝在關閉位置；-圖4為圖3所示濾芯壁的平面圖；-圖5為圖4濾芯壁沿V-V平面的剖視圖；-圖6為支撐多個圖3所示擴散器的擴散裝置的立體圖；-圖7為圖6所示裝置的橫剖視圖；-圖8、9分別為本發明第二實施例的擴散裝置底座的俯視剖視圖和橫剖視圖；-圖10、11分別為放在圖8、9所示底座中的擴散器盒子的橫剖視圖和正視圖；-圖12、13、14為圖10、11的擴散器盒子沿XII-XII、XIII-XIII和XIV-XIV平面的剖視圖；-圖15、16分別為圖10-14所示盒子的封閉側板的軸向剖視圖和正視圖；-圖17、18、19為要裝在10-14所示盒子中的旋塞的仰視圖、正視圖和軸向剖視圖；-圖20為軸向剖視圖，示出圖19的旋塞在圖15所示的兩個側板之間；-圖21-24為圖10擴散器傳動軸的正視圖、軸向剖視圖、俯視圖和仰視圖；-圖25、26為圖8底座傳動軸的正視圖、軸向剖視圖和俯視圖；-圖27為圖10擴散器密封墊的軸向剖視圖；-圖28為與圖20類似的視圖，示出一個實施變型；-圖29為底座的電子控制線路圖。
參照圖1、3，根據本發明實施例制造的擴散器包括一個外表面6為某種形狀，例如立方形的主體4。主體4有一個以10為軸的柱形管道8，通向主體的前、后兩個相對的表面，形成前、后開口11，并且通過主體的中心。主體4另外還有一個以14為軸的柱形管道12，軸14與軸10垂直，并從幾何上在擴散器的中心與軸10相交。管道12開在主體的下外表面上。
主體4有一個內表面16，圍繞軸14旋轉對稱。該表面16在空間上為球形，其中心為主體的中心。內表面16幾何上與管道8和管道12相交。主體4有兩個彈性材料的環形帶狀密封墊19，位于球形表面16上，與管道8的兩個被球形表面16分開的部分相鄰。
參照圖2、3，擴散器2另外包括一個外表面22為球形的旋塞20，球形外表面22的半徑與主體4球形內表面的半徑基本相同，使旋塞20能夠位于主體4中，兩個球形表面16和22互相面對。旋塞20有一個軸為26的柱形管道24，沿直徑從球形的一邊穿到另一邊。旋塞20包括一個軸為30的桿28，徑向指向球形的中心，并且與軸26垂直。桿28從球形的外表面22凸出。
參照圖3-5，旋塞20包括一個外表面為柱形的濾芯32，柱形外表面與管道24的表面和前、后2端的壁34接觸。壁34的形狀為整體平坦的圓形。但是，每個壁34的橫剖面為波紋狀。另外，它還有一些在平面圖上為圓形的孔口36，安排在壁的局部不平的部分。因此，孔口36的輪廓是扭曲的，即不是平面的。濾芯32包含產品35，產品35在這兒的形式是包含一種揮發物質，如吸附狀態的香水的塑料顆粒。例如，塑料顆粒可以是ELF ATOCHEM的PEBAX牌的聚合物顆粒。在這里，旋塞20和濾芯32構成儲罐。
旋塞20位于主體4中，桿28伸到管道12中，并延伸到主體4之外。旋塞20是活動的，可以合在一起的軸14和30相對于主體4旋轉。無論旋塞20繞軸14旋轉的位置如何，它總是在主體4中占據同一位置。桿28上的一個動作就可以使旋塞20處于下述某個位置中。在打開位置(或擴散位置)，管道8和24同軸，并且一個位于另一個的延長線上。當空氣進入一個開口11時，按照該順序依次穿過管道8的一部分、管道24的一部分、濾芯32的一個端壁34、管道35、濾芯32的另一個端壁34、管道24的另一部分、管道8的另一部分和第二個開口11。在穿過顆粒35之間時，空氣攜帶吸附的香水，并在穿過第二個開口11擴散香水。濾芯32的壁34的波紋狀可以使顆粒完全充滿香水，而又不會使顆粒堵塞孔口36。因而空氣可以從濾芯的一邊穿到另一邊。
在關閉位置，旋塞20沿管道24的軸26延伸，軸26與主體4管道8的軸10垂直。旋塞20的壁與它關閉的管道8的兩個部分相對。濾芯32與主體4和開口11隔離，由于有密封墊19，這種隔離是密封的。
當管道8和24的軸10和26互相稍微傾斜時，還可以有一個局部打開(或關閉)的位置。在該位置，只能有很弱的空氣連通從一個開口11穿過濾芯32到另一個開口11。
為了能把旋塞放入主體4中，例如主體4包括一個主要部分2a，挖在具有第一開口11的面上，并且有一個以10為軸的螺紋內凹槽。主體2另外還包括一個附加部分2b，它限定了具有第一開口11的表面的絕大部分，并且具有一個螺紋柱形外表面，適于擰入主要部分2a的凹槽中。主要部分2a和附加部分2b每一個都限定了一個球形內表面16的半球形。把旋塞20裝入主要部分2a中，然后再把附加部分2b加到主要部分上。
參照圖6、7，根據本發明的優選實施例制造的擴散裝置是一個香水裝置，包括一個底座40，底座40上有一系列用于接受擴散器2的位置，擴散器2一個挨一個置于方向相同的前開11中，這一系列的位置組成一個模塊。底座包括一些通過棘輪裝置將擴散器保持在其位置中的裝置。每個位置包括一個圖中未示的起動器，用于與相應擴散器2的軸30配合，以操縱旋塞20相對主體4運動。底座40包括一個具有風扇44的第一通道42，并且與一系列第二管道46連接，這些管道通往分別與擴散器管道8的后開口11相對的位置上。底座40包括控制風扇44運轉以及選擇每個擴散器2的關閉、局部打開或打開位置的控制裝置。每個擴散器2包括一個與不同物質、例如香水連接的濾芯。擴散器都通過風扇44提供空氣，空氣源是共同的，從底座40的后部得到空氣。
當所有的擴散器都關閉時，為了得到一種或幾種香水的擴散，只要使相應的擴散器處于局部打開或全打開位置即可。風扇44給打開的擴散器提供空氣。用擴散器實施揮發物質的擴散不提高溫度，這避免了要擴散物質的降解。風扇44使關閉的擴散器承受輕微的過壓。但是，即使在過壓的情況下，每個處于關閉位置的擴散器也不能輸送香水。
在擴散器2開始處于關閉位置時，與之相應的香水停止擴散。另外，濾芯32與裝置的外部隔離。因而不會產生任何嗅覺殘留現象。另外，含有香水的產品35被遮蓋，因而可以長時間保存。底座40另外還包括定位裝置，以便使每個擴散器2在它的座位中處于很好位置上。可以用已知的裝置防止在擴散器沒有在底座上就位的情況下操縱擴散器2，使其擴散香水。局部打開位置可以調節香水擴散的強度。用一個步進電機可以非常準確地選擇每個擴散器局部打開的位置。
現在參照圖8-27描述第二優選實施例，圖中的標號增加100。
圖8、9所示的底座140可以接受圖10-20所示的擴散器102。擴散器102包括一個帶有空心外殼105的主體104。空心外殼的外形基本為立方形，內部形狀基本為柱形。外殼105有一個軸為110的柱形內表面116和軸為114的下孔口112，軸110和114相交，并互相垂直。柱形面116被一個與軸114垂直的平面121切斷，并且孔口112穿過平面121的中心。外殼105的兩個軸向端點處有兩個側板凹槽123。參照圖15、16，主體104包括兩個側板127，每個側板由兩個連在一起的同心盤組成，形成兩個肩部。直徑較大的盤用于占據相應的凹槽123，而直徑較小的盤深入到它所封閉的柱形面116中。較大的盤用兩個螺釘固定在外殼105上。外殼105和側板127有為此設置的螺釘位置。側板形成開口111。
參照圖17-20，擴散器102包括一個旋塞120，旋塞120在這里也有一個凸起的球形外表面122和一個軸為126的柱形內表面124，軸126與外表面同軸。柱形內表面124在靠近它的軸向端點處有兩個環形凹槽129。環形凹槽129分別接受兩個與第一實施例的格柵34相同的格柵134。旋塞120在由內表面124限定的兩個格柵134之間充滿顆粒。因此，幾乎所有的旋塞內體積都被顆粒占據。旋塞有一個與軸126平行的平面下外表面131，該表面中有一個底部為矩形平面的凹口133。
如圖20所示，旋塞120同軸裝在主體104中。旋塞的球形外表面122面對側板127和外殼的柱形內表面116。每個側板有一個接受圖20和27所示圓環形密封墊119的內肩部。該密封墊的輪廓為“V”形，包括一個與軸110平行的底部133和一個唇部135，唇部與底部最里邊的邊緣連接，并且局部與球形表面122平行，并與其接觸。在圖20所示的打開位置，密封墊119非常靠近格柵134，并在格柵134的周圍。在關閉位置，格柵134面對內表面116，在兩個密封墊之間，這兩個密封墊使這些格柵與外界隔離。
參照圖8、9，底座140包括壁141，壁141形成一個接受擴散器102的凹槽，凹槽的形狀與擴散器基本相同，壁141有兩個開口143，與擴散器的開口111相對。凹槽有一個上開口145，以便通過向下滑動裝入擴散器。底座包括一個風扇144，可以把空氣送入上游開口143。為了降低噪音，最好用一個渦輪機代替風扇。
形成凹槽的垂直側壁141在最靠近下游開口143的部分有一個垂直肋條145。擴散器102的垂直側壁同樣有一個能夠接受相應肋條145的溝槽147。肋條和溝槽構成把擴散器102裝入凹槽中預定的正確位置的定位裝置。
另外，擴散器還可包括電子鑒別裝置，如一個與讀取裝置143連接的芯片，讀取裝置143可以接到擴散器的一個側面，如圖10所示。底座140還將包括一個微處理器和與凹槽中的擴散器的讀取裝置143對話的裝置149。這些不同的電子元件將構成底座140接受的擴散器102的電子鑒別裝置，目的在于根據底座140的使用情況，在人們希望底座中只接受某些預定的擴散器時的定位。例如底座用于推銷一種或幾種香水時就是這種情況，結果應是只接受與這種或這些香水對應的擴散器。
在底座140中，一個垂直傳動軸151穿過形成凹槽的下壁141，傳動軸的上端153的輪廓為具有內彎曲面的三角形，并伸入到凹槽中。該軸示于圖25、26。軸151在壁141之下帶有一個齒輪155，與電動馬達軸159的齒輪157和平衡齒輪161嚙合。擴散器102包括一個傳動軸163，示于圖21-24。軸163的下表面有一個凹口165，可以接受底座140的傳動軸151的上端153，并通過軸151帶動軸163轉動。擴散器的軸163在其上端167有一個平面延伸的凸起，與旋塞的凹口133嚙合，以帶動旋塞轉動。在這些條件下，馬達軸159的轉動傳遞給底座140的傳動軸151，然后傳遞給擴散器的傳動軸163和旋塞120，以控制旋塞的位置。第二個傳動軸163的空心凹口165限制了使用者在擴散器沒有放入底座時操作旋塞120的可能性。擴散器的傳動軸151可以有一個與它的軸垂直的柱形管道169，以便接受一個用于貼靠支撐元件的桿，以限定傳動軸151旋轉路程的端點。
在圖28的變型中，旋塞120有一個凹的球形內表面124，以便裝入更多顆粒。
可以把兩個側板127之一與外殼105制成一個零件。還可以至少把兩個側板中的一個焊接(例如通過超聲波)到外殼上，使使用者不能更換顆粒，這樣擴散器102應設置為可消耗的。
可以在底座140上加一個定位電位器，以控制擴散器的局部打開。
特別是當它被公眾使用時，底座140可以用唯一的按鈕進行控制。可以在按鈕上施加一個動作起動風扇44，同時打開擴散器。根據可調節的預定時間周期定時關閉擴散器并使風扇停止。這種方法對在銷售地點測試香水很適用。
使底座140具有這種功能的電子控制線路示于圖29。當使用者按按鈕時，風扇開始工作，并且閥門打開。在預定的延遲時間(大約10秒)后，風扇停止，閥門關閉。如果使用者重新按按鈕，周期重新開始。同樣，如果使用者保持按下按鈕，周期持續的時間延長。
功能計時通過單穩態可重起動安裝的NE555(U3)來保證。定時長度T通過下面的公式進行調整T=0．693×(R13+R12)×C4，C4=47μF；R2=16K；R13在0到470K之間變化。
因此，持續時間可以在0．5秒到15．8秒之間變化。在一個系列版本中，可以用一個電阻R1來代替電位器，電阻R1的值根據所需的時間進行調整。如果向順時針方向轉動電位器，則持續時間延長。
風扇144通過一個晶體管放大器由NE555的輸出進行控制。二極管D4作為離合器，以限制與感應現象有關的過壓。
馬達159通過一個雙功率放大器L222(U1)進行控制。馬達的供電時間通過RC網(R14、C4)固定。該時間可以在0到5秒之間變化。
組件D1、R11、C1、R12、F1和F2用于電路的保護。
D1為極性反轉保護。R11和C1形成調節電流峰值的RC網，以改進CEM的兼容性。R12削平過壓。F1或F2為短路保護保險。F1是在出錯的情況下使線路板完全脫離工作的保險絲。F2為可重新裝入的保險，它只在存在差錯時使線路板脫離工作。因此，用保險F2來維護線路板不是很重要。
線路板的供電可以通過一個功率至少為6VA的未調節墻上供電部分來完成，提供12V、500mA的電流。為了保證關閉和打開旋塞閥門的馬達159的正確速度，應保證12V電壓的充電。如果供電太弱，閥門則不能完全打開。
一個綠色的發光二極管可以看到在電子線路中存在供電。一個8針微型KK連接器可以連接馬達、風扇、按鈕和電源插孔。
在一種多媒體應用中，可以通過計算機的UBS端口來控制根據本發明制造的擴散器。定位功能可以交替通過傳動軸151和163的聯結的凸起部分來保證，使某些擴散器只能與某些底座140相關。
格柵134中的一個可以與旋塞120鑄在一起。
在擴散器中，芯片可以用于儲存各種數據，如制造日期，產品代碼等。
還可以在底座的出口設置一個方向可動可調的噴口，使得可以根據使用者的位置得到最好的嗅覺感受。
在擴散器2、102包括一個唯一的球形表面時，該球形表面可以設在有一個柱形外表面的主體4、104和旋塞20、120上。
可以用旋轉軸的徑向平面上的輪廓為曲線的表面來代替球形表面，并且該表面的曲率始終在同一個方向，也就是沒有向內彎曲。
另外，在另一個實施例中，可以直接使用擴散器2，沒有底座40。因而香水的擴散不需要強化空氣的流動。例如可以把擴散器戴在使用者的脖子周圍。擴散器的密封性甚至允許使用者戴著擴散器洗澡。
要擴散的物質可以是香水，例如為了活躍一個地點的嗅覺，或者讓商店有香水味。也可涉及驅走或吸引昆蟲和動物的信息素。因此，給攜帶擴散器的使用者提供了防止危險昆蟲的良好保護。還可涉及一種除臭、消毒或殺菌物質。
孔口36的形狀可以不是圓形，例如是橢圓形或多邊形，壁34、134為平面。
還可以建立一些與保持顆粒的壁的孔口有關，而與擴散器表面性狀無關的特征。裝置40、140可以用內部壓縮氣源來代替風扇44、144。
擴散裝置可以包括幾個模塊，每個模塊包括幾個擴散器2、102，因而形成擴散器2、102的矩形陣列。
擴散器可以具有和剛才描述的布置非常不同的各種布置。
根據本發明制造的擴散器和擴散裝置可以擴散氣味或香水，而不使用溶劑、特別是酒精。在某些國家，使用溶劑和酒精在某些場合、尤其是公共場所散發氣味是立法所禁止的。
權利要求
1．揮發物質的擴散器(2，102)，包括一個至少有一個開口(11，111)的主體(4，104)和一種包括一種揮發物質的產品(35)的儲罐(20，120)，儲罐(20，120)活動安裝在主體(4，104)中，在擴散位置和關閉位置之間，擴散位置可以使氣體穿過產品，然后進入開口(11，111)，而在關閉位置，產品(35)與開口(11，111)隔離，儲罐和主體分別具有互相面對的表面(22，16，122，116)，其特征在于，其中一個表面(22，16，122)為球形。
2．根據權利要求1所述的擴散器，其特征在于，球形表面是儲罐(20，120)的表面。
3．根據權利要求1或2所述的擴散器，其特征在于，儲罐(20，120)是活動的，可以相對主體(4，104)旋轉。
4．根據權利要求3所述的擴散器，其特征在于，每個表面(16，22，116，122)都具有圍繞旋轉軸(14，114)的旋轉對稱性。
5．根據權利要求1至4之一所述的擴散器，其特征在于，表面(16，22，116，122)均為球形。
6．根據權利要求1至5之一所述的擴散器，其特征在于，儲罐((122)有一個球形內表面(124)。
7．根據權利要求1至6之一所述的擴散器，其特征在于，開口(11，111)是第一開口，主體(4，104)具有第二開口(11，111)，用于在擴散位置時，氣體流入第二開口(11，111)，然后穿過產品(35)，然后再進入第一開口(11，111)。
8．根據權利要求1至7之一所述的擴散器，其特征在于，它至少包括一個保證關閉位置時主體(4，104)和儲罐(20，120)之間密封性的元件(19，119)。
9．根據權利要求1至8之一所述的擴散器，其特征在于，儲罐(20)包括一個含有產品(35)的可拆卸濾芯(32)。
10．根據權利要求1至9之一所述的擴散器，其特征在于，產品(35)包括一些含有吸附狀態揮發物質的顆粒。
11．根據權利要求1至10之一所述的擴散器，其特征在于，儲罐(20，120)包括一個具有一些孔口(36)的壁(34，134)，每個孔口(36)都具有適當的輪廓，使其在球形顆粒靠在孔口上時形成氣體通道。
12．根據權利要求11所述的擴散器，其特征在于，孔口(36)的輪廓為扭曲的圓形。
13．根據權利要求11或12所述的擴散器，其特征在于，壁(34，134)為波紋形。
14．揮發物質的擴散裝置，其特征在于，它至少包括一個權利要求1至13之一所述的擴散器(2，102)和一個用于接受一個或同時接受多個擴散器(2，102)的底座(40，140)。
15．根據權利要求14所述的擴散裝置，其特征在于，底座(40)包括控制擴散器(2，102)的儲罐(20，120)位置的裝置(159)。
16．根據權利要求14或15所述的擴散裝置，其特征在于，底座(40，140)包括在擴散位置時可以使氣體穿過擴散器(2，102)流動的裝置(44，144)。
17．根據權利要求16所述的擴散裝置，其特征在于，底座(40)至少包括兩個擴散器(2)，擴散器的氣體流動裝置(44)是共同的。
18．根據權利要求14至17之一所述的擴散裝置，其特征在于，它包括定位裝置(145，147)，以便在底座(40，140)中的至少一個預定的位置中接受擴散器(2，102)。
19．根據權利要求14至18之一所述的擴散裝置，其特征在于，它包括定位裝置(143，149)，以便在底座(40，140)中至少接受一個預定的擴散器(102)。
全文摘要
揮發物質的擴散器(2,102)包括一個至少有一個開口(111)的主體(104)和一個包括一種揮發物質產品的儲罐(120),儲罐(20,120)活動安裝在主體(104)中,在擴散位置和關閉位置之間,擴散位置可以使氣體穿過產品,然后進入開口(111),在關閉位置,產品與開口(111)隔離,儲罐和主體分別具有互相相對延伸的表面(122,116),表面(22,16,122)之一為球形。
文檔編號A61L9/12GK1292711SQ99803808
公開日2001年4月25日 申請日期1999年1月22日 優先權日1998年2月10日
發明者米歇爾·波佐 申請人:工業設計與革新公司, 米歇爾·波佐