专利名称：空气处理设备及补充包的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热空气处理设备以及一种用于该设备的补充包(refillpack)。
术语空气处理设备不仅包括空气清新装置(其通常从浸在油容器中的芯子蒸发香油，所述油被例如电加热器或蜡烛火焰加热)，还包括类似的设备，其中被加热的液体包含溶化的驱虫剂或其它活性物质，而不是芳香剂。
因此，上述已知设置包含可溢出的活性物质，这些活性物质在家中可能是危险的，尤其因为它们能够被小孩吸入。此外，溢出的液体可能损害敏感表面，例如地毯、纺织品或家具，即使设置密封，密封不总是有效的，并且无论如何增加了制造的复杂性。
使用中，被加热的液体电芳香产品的芯子可能塞满未蒸发的或已分解的芳香成分，其促使效率损失。这些芳香成分通常是挥发性的并且对氧化或水解敏感，因此传统设备贮藏特性差并且保存期限短。
已经开发出无需芯子和被加热液体的产品，其例如通过在高分子膜中结合芳香产品，但是这样的高分子膜的制造复杂且昂贵，此外这样的薄膜只能包含有限数量的芳香或其它活性物质。
本发明的一个目的是克服或减轻现有技术中的至少一些问题。
一方面，本发明提供用于使芳香或活性物质挥发的空气处理设备，该设备包括容纳颗粒蜡或石蜡或传热液的容器，所述颗粒蜡或石蜡或传热液具有分散在其中的所述芳香或其它活性物质，还包括受控加热装置，其在使用中被安排成加热所述颗粒蜡或石蜡或传热液以便将所述芳香或其它活性物质释放到空气中。
图1是用在电热空气处理设备中的依照本发明的第二方面的补充包的示意剖视图；图2是采用图1中所示的补充包并且依照本发明的第一方面的空气处理设备的示意剖视图；图3是依照本发明的第一方面的设备的另一个实施方案的示意剖视图，仍然采用图1中所示的补充包；图4是图1的补充包的变体的示意剖视图；图5是图1的补充包的另一变体的示意剖视图，其含可破裂水袋；图6是图1的补充包的另一变体的示意剖视图；图7是图1的补充包的另一变体的示意剖视图；图8是本发明的一实施方案的示意剖视图，其中通过简单控制阀加入水而产生热量；图9是本发明的一实施方案的示意剖视图，其中通过烧结控制阀加入水而产生热量；图10是本发明的一实施方案的示意剖视图，其中通过破坏含水袋加入水而产生热量；图11是本发明的一实施方案的示意剖视图，其中通过采用机械装置加入水而产生热量，所述机械装置在化合物不和水接触时可以控制反应化合物与水；图12是当化合物与水接触时图11的实施方案的示意剖视图；图13是本发明的一实施方案的示意剖视图，其中通过将水加到化合物而产生热量，所述化合物与被传热所加热的颗粒蜡或石蜡隔离；图14是本发明的一实施方案的示意剖视图，其采用可替换加热棒。
根据本发明的设备不需要芯子，并且可以在相当长的时间内散发芳香或其它活性物质，因为在固体蜡或石蜡中结合相当高浓度的很多芳香或其它活性物质是可能的。
优选地，受控加热装置是电热元件，但是在其它实施方案中，可以通过加到容器中的水或其它限温物质来提供加热控制。在这样的实施方案中，颗粒蜡或石蜡可以被明火加热，例如蜡烛或酒精灯。
术语“蜡”是从广义上来理解的，也就是不限于包含酯或脂肪酸的物质，还包括长链脂肪醇或脂肪醇和脂肪酸的混合物，其在环境温度下是固态。
具体而言，注意到在本发明的空气处理设备中有用的颗粒材料可以包括如国际专利申请WO2004/035721(Bell Flavours&Fragrances Duft und GmbH)中所公开的结合液体芳香的蜡表面活性成分，其在此列为参考，公开了达到40％重量的液体芳香混合物加在60％重量的液化C22脂肪醇中，所述C22脂肪醇被加热到凝固点70℃之上少许度数的温度。
上述申请还公开了通常40％、可达到60％重量的液体芳香混合物溶解在30％重量的C22脂肪醇与30％重量的硬脂的液化混合物中。上述申请还公开了40％重量的芳香加在30％重量的C22脂肪醇与30％重量的聚乙二醇的液化混合物中。
每个上述组合物可用在本发明的设备和补充包中。
注意到上述国际申请公开了这些产品在固体肥皂、洗衣粉、洗碗剂以及类似家庭化学制品以及在化妆品中的应用。然而在空气处理设备中的应用没有公开或建议。
同样参考在此列为参考文献的US6224641，公开了一种制造石蜡基物质的方法，尤其是蜡烛，其中香料溶解在包含有机酯的溶剂中，该溶液依次添加到或溶解在石蜡中，所述石蜡随后被固化。在那里公开的载有芳香的石蜡可以减小成颗粒形式并且可用在本发明的设备中。
除芳香(例如驱虫剂)之外的其它活性物质可以溶解在WO2004/035721A或US6224641的蜡或石蜡基产品中。
对于用在空气处理设备中的芳香或其它活性物质，蜡和石蜡是化学隋性的，除了避免与液体产品的溢出和损坏相关的问题之外，还具有下列优点a)芳香或其它活性物质在环境温度保持在蜡或石蜡内，因此不需要密封；b)由于避免使用挥发性有机液体，制造更简单且更安全；c)在初始加热中，芳香或活性物质从颗粒蜡或石蜡通过扩散逐渐释放，所述颗粒蜡或石蜡可以随意加热到其熔点以释放基本上全部的芳香或其它活性物质，并且d)在优选实施方案中，可以在蜡或石蜡中加入两个或更多芳香，并且两个或更多芳香在不同温度下释放，和/或可以使用具有不同熔点的蜡或石蜡的混合物，其使得两个或更多芳香的期望释放曲线可以实现。
根据本发明的一些实施方案、可以用于分散芳香或其它活性物质的传热液包括水、二元醇、沸点在100℃之上的醇、矿物油和硅油。
可以采用包括电热的多种加热方法，例如使用加热盘管或元件，通过局部燃烧直接加热，采用传热设备或通过放热反应局部产热来间接加热。采用间接加热可以使用可替换加热元件，例如容纳产热化合物的包或加热棒，所述包或加热棒可以插入到载有芳香或其它活性物质的颗粒蜡或石蜡中，以及从颗粒蜡或石蜡中抽出，或者放到颗粒蜡或石蜡旁边，以及与颗粒蜡或石蜡隔开，以便当所述芳香或活性物质释放时控制时间。
在一实施方案中，控制加热装置是电热元件，其优选具有例如电阻的正温度系数或者用于自限制颗粒蜡或石蜡的加热的控制电路。
在另一实施方案中，控制加热装置可以包括放热反应混合物，例如包括氧化钙(其与水接触时产生热量)或者铁-镁合金锉末，当其被加到电解物质(如氯化钠溶液)中时通过自腐蚀产生热量。也可能使用干热包，所述干热包基于铁末被空气氧化所产生的热量。
当通过氧化钙与水的接触产生热量时，氧化钙的颗粒尺寸应该相当细，以使可接触水的表面面积最大化，例如颗粒具有在0.1到5mm范围中的平均直径。然而，我们发现在一些情形中，颗粒的聚集可能发生在小于0.5mm的颗粒尺寸。通常使用摩尔过量的水。
当放热反应生成热量时，我们发现采用水活化的放热化合物最为方便，因为采用水来激活化学制品提供了许多不同的控制热量产生的方式。这样的方法可以包括简单地使水与来自源头的化合物接触，或者如果需要逐步接触，在接触化合物之前，将水通过多孔层。这样的层，例如是高效微粒空气过滤器(HEPA过滤器)所采用的烧结过滤器的形式。这样的层可以例如由烧结陶瓷或烧结聚合物制成。用于控制释放芳香或其它活性物质的热量的产生的其它装置包括水活化化合物可以下降或抬升到水中或离开水的装置以及间接加热装置，因此水活化热源可以移动到或离开包含颗粒或传热液的芳香或活性物质附近。
优选地，反应混合物用于产生使芳香或其它活性物质挥发的蒸汽。按照这种方式，芳香或活性物质受制于蒸汽蒸馏效果。
在另一方面，本发明提供了一种用于热空气处理设备的补充包，该补充包包括容纳颗粒蜡或石蜡的容器，所述颗粒蜡或石蜡具有吸收在其中的芳香或其它活性空气处理物质，所述容器具有穿孔的或可渗透的壁，用于将所述芳香或其它活性空气处理物质释放到空气中，并且所述容器足够耐热以使其能在这样的设备中被加热到足以释放芳香或其它活性物质到空气中的温度。
由于固体蜡和石蜡对于芳香或其它活性物质的惰性，所以补充包将具有非常长的保存期限，此外，完全避免了溢出问题。
优选地，容器由金属例如铝制成，但是在一些打算相对温和加热的实施方案中，可以改为采用耐热塑料材料。
在一实施方案中，容器容纳放热反应混合物(例如上述反应混合物中的任一个)，并且该反应混合物优选与颗粒蜡或石蜡接触。
可选择地，补充包含水，所述水在使用中产生使芳香或其它活性物质挥发的蒸汽。
优选地，补充包含易碎隔板，所述易碎隔板可以被破坏从而将水与反应混合物接触。
本发明进一步的优选特征在从属权利要求中定义。
下面通过实施例描述了本发明的优选实施方案，所述实施例仅仅参考附图1到14，其中相同的部件用相同的附图标记表示。
图1显示了依照本发明的补充包的一个实施例。它由耐热/导热容器3组成，所述耐热/导热容器3具有孔2以使载有芳香或其它活性物质的蜡或石蜡的颗粒1可以与目标环境连通。颗粒1可以被凝胶基质12随意地包围以加强处理或提高性能。
图2显示了放置在加热装置中的图1的实施方案，所述加热装置由外壳4、ptc加热元件5、传热板6组成，所述传热板6用于缓和热波动、均匀分配热量以及缓和温度。
图3显示了本发明的另一实施方案，由此图1的补充包被放置在外壳4中，外壳4被设计成支持用作热源的T形蜡烛7。加入传热板6以缓和图2的说明中所述的热流。
图4显示了补充包的一实施例，其采用渗透膜8来代替图1和2中所述的孔，作为使活性物质从载有芳香的蜡或石蜡颗粒1传输到它的目标环境的手段。可剥离盖9用于在使用前密封补充包。在该实施例中，外壳由热成形热稳定塑料13制成，以使补充包可以用在加热器中或经受住化学热。外壳还可以静电涂覆或层压上导热涂层(例如金属薄膜)。
图5仍显示了本发明的另一实施方案，其包括在使用前添加元件到载有芳香的颗粒蜡或石蜡的装置。在该实施例中使用的水12用于通过提供共沸或蒸汽蒸馏效果而加强活性物质的蒸发以及用于提供热限制(注意到除水之外的其它材料和或混合物可以用于增加、活化或调节活性物质)。然而，在其最简单的形式中，活化剂可以在补充包打开之后手工添加或者在密封补充包之前预先加入。
图5的设备由热成形热稳定塑料13制成的开孔外壳组成，其容纳载有芳香的蜡或石蜡颗粒，所述载有芳香蜡或石蜡颗粒被结合在可破裂袋10中的可破裂密封件11覆盖。可破裂袋覆盖有渗透膜8以使活性物质可以传输到其目标环境。包含可剥离盖9以便在使用前密封补充包。
图6显示了图5的实施方案的改进，由此可破裂袋10连接到可剥离盖9。(在该图中，可破裂密封已经被开启)。用孔来代替如图5中所示的半透膜。
图7仍显示了另一实施方案，其不需要外部热源来增加活性物质的性能。在该实施方案中，放热反应用于从产品内部提供热量。在该实施例中氧化钙用作产热化合物。然而，应当理解可以采用其它化合物，例如铁和镁合金，其与盐和水混合以催化产生热量的电溶反应。该实施方案在结构上与图6中类似；然而，反应化合物(CaO)与颗粒1混合。在操作中，在通过可剥离盖9打开产品之前，产品被挤压以破坏可破裂袋10从而将水12释放到颗粒1和化合物14(CaO)的混合物中。通过水与CaO14混合所产生的放热反应为包含在颗粒1中的活性物质的性能增加提供了热量。由于不需要驱动电能，这使得产品可以容易地携带。
图8显示了容器4，其可以是热绝缘的，其包含载有芳香或其它活性物质的蜡或石蜡颗粒1以及与水接触时能够产生热量的粉末化合物15。容器的顶部安装水箱16，其可选择地被预先密封并且可以让水通过阀17进入容器。该阀被方便地手工操纵，但是在特定环境中可以被机械控制，例如通过定时器或响应于来自某些类型的传感设备。容器的顶表面设有孔，芳香或其它活性物质可以通过孔释放。在所示的特定实施方案中，设置可剥离的密封箔19。然而，如果需要，可以采用其它形式的密封件或甚至不用密封。
图9显示的实施方案与图8中所示的实施方案类似，除了在该实施例中，水的供应通过单元20提供，所述单元20包括在其下侧具有孔口23、24的上室21和下室22，上室适合容纳水袋，下室具有由多孔材料形成的烧结控制阀25，通过烧结控制阀25从袋子释放的水可以在进入主容器和与水活化产热化合物接触之前经过下室22。水流入主室中的速度被烧结控制阀的多孔度控制。袋子可以被手工裂开以释放水。另外，在主室的孔之上设置气密密封，通过在密封移开之前在主容器中保持足够压力以阻止水进入主容器，从而可以控制从供水单元的水的释放。当这发生时，水可以从袋子通过控制阀开始流动，由此激活产热化合物。
图10显示了图9中所示的实施方案的改进，其中设置包括尖锐表面的机械装置26，用于刺破水袋。
图11和12显示了本发明的实施方案，其中篮或笼27可从水面抬高或降低，所述篮或笼27包含水活化产热化合物以及载有芳香或其它活性物质的蜡或石蜡颗粒。使用棘齿机械装置28可以实现上升和降低。可以通过可破裂袋29方便地提供水，虽然可以使用其它在容器底部放置水的方法。如果采用笼来容纳化合物，这可以方便地在顶部具有孔，所述孔在使用前被可剥离密封覆盖。如果采用顶部开口的篮，容器的顶部可以设有孔，在孔之上可以放置可剥离密封。
图13和14显示了本发明的实施方案，其中传到芳香或其它活性物质的热量用传热装置间接进行。在这两个实施方案中，在可随意移动的加热单元30中，含水袋31放置在产热化合物32之上，所以当袋子破裂，水将从袋子落下到化合物上。这一装置是自包含的并且可移动，例如它可以形成“热棒”。该装置通常设计成当施加压力到含水袋时，可破裂密封33或袋子的下部以这样的方式破裂，以使水与产热化合物接触。如图14中所示，这样的加热单元可以插入到容纳颗粒蜡或石蜡的容器14中，所述颗粒蜡或石蜡载有芳香或其它活性物质。另外，芳香或其它活性物质可以溶解或分散在容纳在容器中的传热液34中，如图13所示。
权利要求
1.用于使芳香或活性物质挥发的空气处理设备，该设备包括容纳颗粒蜡或石蜡或传热液的容器，所述颗粒蜡或石蜡或传热液具有分散在其中的所述芳香或其它活性物质，该设备还包括受控加热装置，其被安排成加热所述颗粒蜡或石蜡或传热液以将所述芳香或其它活性物质释放到大气中。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述受控加热装置是电热元件。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述电热元件具有用于自限定所述颗粒蜡或石蜡的加热的装置。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述受控加热装置包括放热反应组合物。
5.根据权利要求4所述的设备，还包括封闭的水容器以及用于将所述容器内的水与所述反应组合物接触的装置。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述水容器具有用于将水释放到所述反应组合物中的易碎部分。
7.根据权利要求4到7中任一项所述的设备，其中所述放热反应组合物通过与水接触而被激活。
8.根据权利要求4到6中任一项所述的设备，其中放热反应组合物与所述颗粒蜡或石蜡接触，并且用于使所述芳香或其它活性物质从中挥发。
9.根据权利要求4到8中任一项所述的设备，其中产热组合物包括氧化钙。
10.根据在前权利要求中任一项所述的设备，其中所述反应组合物用于产生使所述芳香或其它活性物质挥发的蒸汽。
11.根据在前权利要求中任一项所述的设备，其中所述受控加热装置布置成融化所述颗粒蜡或石蜡。
12.根据在前权利要求中任一项所述的设备，其中所述颗粒蜡或石蜡是微粒形式，该微粒十分松散地堆积以使芳香或其它活性物质可以从堆积的微粒的空隙释放。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述颗粒的平均直径在2-8mm的范围内。
14.根据在前权利要求中任一项所述的设备，其中所述芳香和/或其它活性物质包括不同挥发性的两种或更多成分，当颗粒蜡或石蜡被加热时，所述成分在使用中在不同阶段优先释放。
15.根据在前权利要求中任一项所述的设备，其中所述蜡或石蜡包括不同熔点的两种或多种成分，由此使蜡或石蜡在使用中在加热时逐渐融化。
16.根据在前权利要求中任一项所述的设备，其中所述颗粒蜡或石蜡包括长链脂肪醇或长链脂肪醇和脂肪酸的混合物，并且可选择地包含脂肪醇乙氧基化物和/或聚乙二醇。
17.如在前权利要求4-15中任一项所述的设备，其中可水活化产热化合物与其中分散有所述芳香或其它活性物质的颗粒蜡或石蜡混合。
18.如在前权利要求中任一项所述的设备，其中所述加热通过间接装置实现。
19.如权利要求1、2、3或18中任一项所述的设备，其中所述芳香或其它活性物质分散在传热液中，所述传热液选自水、二元醇、沸点在100℃之上的醇、矿物油、硅油及其混合物。
20.如权利要求18或19中任一项所述的设备，其中产热组合物容纳在容器单元中。
21.根据在前权利要求中任一项所述的设备，其中通过烧结过滤器加入水与所述产热组合物接触。
22.根据权利要求1到17中任一项所述的设备，其中提供用于将产热组合物上升或下降到水或离开水的装置。
23.用于热空气处理设备的补充包，该补充包包括容纳颗粒蜡或石蜡的容器，所述颗粒蜡或石蜡具有吸收在其中的芳香或其它活性空气处理物质，所述容器具有用于将所述芳香或其它活性物质释放到大气中的穿孔或渗透壁，并且所述容器是足够耐热的，以使其在这样的设备中能加热到足以使芳香或其它活性物质释放到大气中的温度。
24.根据权利要求23所述的补充包，其中所述容器由金属制成。
25.根据权利要求23或24所述的补充包，其中所述容器在所述穿孔或渗透壁之上具有可除去的密封。
26.根据权利要求25所述的补充包，其中所述容器容纳放热反应混合物。
27.根据权利要求26所述的补充包，其中所述放热反应混合物与所述颗粒蜡或石蜡接触。
28.根据权利要求23到27中任一项所述的补充包，其与水结合，所述水在使用中产生使所述芳香和/或其它活性物质挥发的蒸汽。
29.根据从属于权利要求26或27的权利要求28所述的补充包，其中所述放热反应混合物通过与水接触而被激活。
30.根据权利要求28或29所述的补充包，其包含易碎隔板部分，所述隔板能被破坏从而使水与反应混合物接触。
31.根据权利要求23到30中任一项所述的补充包，其中包含芳香或其它活性物质的所述颗粒蜡或石蜡是如权利要求20、21或22中任一项所定义的。
全文摘要
空气处理设备包括电加热元件(5)和容纳蜡或石蜡颗粒(2)的补充包，所述蜡或石蜡颗粒与芳香或其它活性物质例如驱虫剂结合。在另一实施方案中，通过放热反应混合物提供热量。
文档编号F24F3/16GK1762502SQ200510116600
公开日2006年4月26日 申请日期2005年8月19日 优先权日2004年8月19日
发明者C·贝里多, H－J·胡珀特 申请人:贝尔调味香料和芳香有限公司