专利名称：一种液体中长时间小供给量释放装置及释放方法
技术领域：
本发明涉及一种释放装置和释放方法，具体的涉及一种液体中长时间小供给量释放装置和释放方法。
背景技术：
在向液体环境中添加其他物质时，根据添加物的用途或者功能，很多时候需要向液体环境中以小供给量进行长时间的添加，例如加湿器、空调扇、鱼缸等，在其使用过程中， 由于其内盛装的水等液体自身以及外界环境的原因，会导致细菌等微生物大量繁殖，影响消费者的使用体验甚至危害消费者的健康，因此需要在水中持续的长时间添加抗菌剂以达到杀菌清洁的目的。现有加液体抗菌剂常见的方式是每隔一定时间，通过人工的方式向水中添加一定量抗菌剂，例如可以在每次换水或加水时由人工添加来实现。这样会使消费者在使用过程中很麻烦，同时也可能会因消费者忘记添加抗菌剂而让水产生不良变化。或者用添加动力的特定装置来实现自动添加，但这样成本比较高，需要改变原有产品的结构和生产工艺，同时由于涉及到机械、电子、自动控制等技术，可靠性较差，既大幅度增加产品的总体成本，又降低产品整体的可靠性。还可加固态抗菌剂，加固态抗菌剂的常见的方式是将固态抗菌剂例如含银等金属离子的固体、载银纳米材料等固态抗菌材料装入能让水通过的容器中，然后将该容器放入水箱或水槽中通过固态抗菌剂中抗菌活性物质的缓慢释放实现抗菌目的。若在水中添加缓释型的固态抗菌剂，例如各类金属类抗菌剂，在实际使用过程中， 这类抗菌剂通常利用吸附或离子交换等方法，将具有抗菌活性金属离子负载在基体材料上合成抗菌剂。制备抗菌功能材料的常见方法是将无机的金属离子(如银、铜等)吸附或包埋在材料表面及内部，通过抗菌分子的缓慢释放达到抗菌目的，例如中国专利00109397. 5、 98112130. 6等。但这类抗菌剂的杀菌效率相对较低，抗菌剂的选择基本也局限于金属抗菌剂，生产工艺较为复杂，特别是在实际使用中，由于消费者基本都使用自来水，水中含有悬浮物和各种矿物离子等杂质，长时间使用，这些杂质会通过各种方式覆盖附着在抗菌剂的表面，影响甚至阻断抗菌剂与水以及细菌等微生物的接触，进而影响到抗菌剂对细菌等微生物的接触杀灭，导致其杀菌效果大幅度减小甚至失效，因而实际上通常只能在几个小时、 几天或十几天内保持较好效果，较难实现长时间释放抗菌剂的作用。另外诸如养殖等向各种应用液体环境中的添加，现有技术中也缺乏有效的液体环境中小供给量长时间释放装置，存在释放量控制不精确，时间短，操作复杂等缺点。因此，开发一种在液体环境中能够长期有效释放、同时使用方便的长时间小供给量释放装置和释放方法是包括液体环境的领域或产品中亟待解决的问题。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种液体中长时间小供给量释放装置和释放方法，使用方便，且控制精确、有效期长。一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于包括悬浮于或漂浮于或浸入液体中的壳体，其内盛装有需要释放于所述液体中的物质，所述物质从溶解性方面能溶解到所述液体中，所述壳体上开有通过分子扩散、密度差异、毛细作用和/或重力作用实现所述释放的贯通小孔，所述壳体阻隔所述液体和所述物质从壳体小孔以外的其他地方发生交换，所述小孔尺寸大于构成所述物质的分子尺寸。所述小孔为一个，所述小孔直径为0. 01 3. 0_。优选的所述小孔中嵌有中空小管，所述小管一部分在壳体内，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，一部分在外部液体环境中，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围0. 02 2. 5mm。进一步优选的所述小管为不锈钢材料，所述小孔设置于所述壳体底部。优选的所述小管中插有引导丝，所述引导丝一端进入所述释放装置中的物质，另一端进入液体环境，引导丝直径0. 01 2. 45mm。所述壳体有小孔位置的内侧固定有多微孔通透物质。所述小孔为多个。优选的所述多个小孔中包括其内嵌有中空小管的小孔，所述小管一部分在壳体内，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，一部分在外部液体环境中，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围为0. 02 1. 0mm。优选的所述多个小孔集中设置在所述壳体的一部分上，所述部分由多微孔通透物质构成，所述多个小孔为多微孔通透物质的多孔结构，其孔径为0. 0001 1. 0mm。所述多微孔通透物质为海绵、超滤膜、微孔膜或pp棉。还可以通过温度变化改变所述释放的速度。所述液体为水，所述物质为抗菌溶液或抗菌过饱和液。一种液体中长时间小供给量释放物质的方法，其特征在于，所述物质盛装于壳体中，所述壳体上具有尺寸大于所述物质分子尺寸的贯通的小孔，将所述壳体悬浮于或漂浮于或浸入与所述物质互溶的液体中，所述壳体阻隔所述液体和所述物质从壳体小孔以外的其他地方发生交换，所述小孔尺寸大小适合所述物质通过分子扩散、密度差异、毛细作用和 /或重力作用从壳体内向所述液体环境中缓慢释放。所述小孔为一个，所述小孔直径为0. 01 3. 0mm。优选的所述小孔中嵌有中空小管，所述小管一部分在释放装置的物质中，一部分在外部所述液体环境中，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围0. 02 2. 5mm。进一步优选的所述小管为不锈钢材料，所述小孔设置于所述壳体底部。优选的所述小管中插有引导丝，所述引导丝上端进入壳体内，下端进入液体环境， 引导丝直径0. 01 2. 45mm。所述壳体内位于小孔内侧固定有多微孔通透物质。所述小孔为多个。优选的所述多个小孔中包括其内嵌有中空小管的小孔，所述小管一部分在壳体内，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，一部分在外部液体环境中，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围为0. 02 1. 0mm。优选的所述多个小孔集中设置在所述壳体的一部分上，所述部分由多微孔通透物质构成，所述多个小孔为多微孔通透物质的多孔结构，其孔径为0. 0001 1. 0mm。所述多微孔通透物质为海绵、超滤膜、微孔膜或pp棉。还可以通过温度变化改变所述释放的速度。所述液体为水，所述物质为抗菌乳液或抗菌液体或抗菌过饱和液。技术效果本发明一种液体中长时间小供给量释放装置和方法采用一个壳体作为容器装载需要释放的物质，所述物质为能溶解进液体环境的溶液或包括溶质固体的过饱和溶液，壳体开设贯通小孔，通过以下原理实现抗菌剂的长期缓慢小供给量有效释放即在逐步平衡的压力条件下，本装置的内部物质由于分子自由扩散作用、密度的差异、毛细作用和/或重力作用穿过小孔进入液体中并溶于液体中，实现所述释放装置内物质向液体环境中缓慢交换和释放。因此本发明仅仅通过壳体内设置小孔，并将壳体置于所述液体中，就能实现长时间的释放，同时使用方便，还便于通过控制小孔大小和根据溶质与液体的性质来相对精确的控制释放速度和释放量。本发明释放装置和释放方法可使释放有效期延长到一个月以上甚至半年、一年乃至更长。也可以通过温度变化，使得壳体本身与壳体内物质或其上方空腔里的空气因温度变化而导致的体积变化的不一致，来改变物质的释放速度。另外升/降温本身也可以增加 /降低物质的分子扩散速度，从而对物质与液体分子之间的交换产生调节。小孔可以是如壳体底部上或壳体上其他部分按照一定尺寸开出的一个或多个小孔，并在壳体内贴近开小孔的地方添加多微孔通透物质例如海绵作为装置内物质的缓冲区域或渗透区域，也可以是将多微孔通透物质例如海绵直接填塞于壳体上的开口或壳体底部，海绵内部的多个孔隙即视为释放装置内物质的小孔。小孔中可以嵌入小管作为缓冲交换通道，并加入引导丝，在水或其他液体的流动过程中产生的振动带动引导丝振动，从而可以产生疏导的作用。小管可以优选为不锈钢小管，其内径误差相比在壳体底盖上加工小孔而言更加容易控制。小管(孔)与引导丝共同形成的界面的大小决定了释放速度的快慢，截面越大速度越快、释放量越大。释放时间的长短由抗菌剂本身性质、抗菌剂数量、小管(孔)长度及其截面大小等共同决定。在实现相同缓慢释放量的情况下，可以通过用一个较大小管(孔)来实现缓释功能，也可以通过用两个或多个更小的小管(孔)来实现缓释功能，或同时配合多微孔通透物质例如海绵作为缓冲区域和引导丝。本发明一种液体中长时间小供给量释放装置所取得的积极效果进一步归纳如下 1、结构简单，成本低，有效时间长，不用反复人工添加，且可以通过调整所述装置的壳体内的物质数量和壳体结构及装置零部件的尺寸来实现不同的缓释量和缓释时间，使用方便， 可靠性强。2、对所述释放装置内的物质成分没有限制，只要其可溶于外部液态环境即可，普适性强，对不同的物质不需要额外的加工步骤加工成特定的结构。3、对外部水等溶液中的杂质不敏感，不易被覆盖、污染、堵塞。
图1为本发明实施例1的整体剖面示意2为实施例1缓释交换通道示意3为实施例2的整体剖面示意4为本发明实施例3的使用状态示意中各标号示例如下1-壳体，2-空腔，3-抗菌剂，4-海绵，5-小孔，6_小管，7_引导丝，8-水分子，9_水面，10-水箱
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。实施例1由图1所示，在一个外径33mm，内径30mm，高度61mm，带密封盖的聚乙烯壳体1中， 装入25ml需要长时间缓慢释放于水中的抗菌剂3，壳体1由带口的本体和口上紧密套接的密封盖组成，在壳体1内靠近密封盖的一端塞入直径32mm，高度12mm的海绵4 ；在密封盖中央开一个直径为0. 3mm的小孔5，拧紧密封盖，抗菌剂3上方留出一定空腔2，即得到本发明的优选装置。将本装置开小孔端朝下固定在空调扇水箱内。本实施例如图2缓释交换通道示意图所示，通过在逐步平衡的压力条件下，本装置的内外部物质抗菌剂3和水分子8由于分子自由扩散作用、密度的差异缓慢交换和释放。每次水箱换水时，按正常方式加水，无需对缓释装置做任何特殊护理，若长时间使用导致壳体表面不干净，用水清洗擦拭即可。
权利要求
1.一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于包括悬浮于或漂浮于或浸入液体中的壳体，其内盛装有需要释放于所述液体中的物质，所述物质从溶解性方面可溶解到所述液体中，所述壳体上开有通过分子扩散、密度差异、毛细作用和/或重力作用实现所述释放的贯通小孔，所述壳体阻隔所述液体和所述物质从壳体小孔以外的其他地方发生交换， 所述小孔尺寸大于构成所述物质的分子尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述小孔为一个，所述小孔直径为0. 01 3. 0_。
3.根据权利要求1或2所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述小孔中嵌有中空小管，所述小管一部分在壳体内，一部分在外部液体环境中，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围0. 02 2. 5mmο
4.根据权利要求3所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述小管为不锈钢材料，所述小孔设置于所述壳体底部。
5.根据权利要求3所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述小管中插有引导丝，所述引导丝一端进入所述释放装置中的物质，另一端进入液体环境，引导丝直径 0. 01 2. 45mm。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述壳体有小孔位置的内侧固定有多微孔通透物质。
7.根据权利要求1所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述小孔为多个。
8.根据权利要求7所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述多个小孔中包括其内嵌有中空小管的小孔，所述小管一部分在壳体内，一部分在外部液体环境中，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围为0. 02 1. 0mm。
9.根据权利要求7所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述多个小孔集中设置在所述壳体的一部分上，所述部分由多微孔通透物质构成，所述多个小孔为多微孔通透物质的多孔结构，其孔径为0. 0001 1. 0mm。
10.根据权利要求6、9任一所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述多微孔通透物质为海绵、超滤膜、微孔膜或PP棉。
11.根据权利要求ι所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于通过温度变化改变所述释放的速度。
12.根据权利要求1-11任一所述的一种液体中长时间小供给量释放装置，其特征在于所述液体为水，所述物质为抗菌溶液或抗菌过饱和液。
13.一种液体中长时间小供给量释放物质的方法，其特征在于，所述物质盛装于壳体中，所述壳体上具有尺寸大于所述物质分子尺寸的贯通的小孔，将所述壳体悬浮于或漂浮于或浸入能溶解所述物质的液体中，所述壳体阻隔所述液体和所述物质从所述小孔以外的其他地方发生交换，所述小孔尺寸大小适合所述物质通过分子扩散、密度差异、毛细作用和 /或重力作用从壳体内向所述液体环境中缓慢释放。
14.根据权利要求13所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述小孔为一个，所述小孔直径为0. 01 3. 0mm。
15.根据权利要求13或14所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述小孔中嵌有中空小管，所述小管一部分在释放装置的物质中，一部分在外部所述液体环境中，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围0. 02 2. 5_。
16.根据权利要求15所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述小管为不锈钢材料，所述小孔设置于所述壳体底部。
17.根据权利要求15所述的一种液体中小供给量长时间释放方法，其特征在于所述小管中插有引导丝，所述引导丝上端进入壳体内，下端进入液体环境，引导丝直径0.01 2. 45mm。
18.根据权利要求13-17任一所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述壳体内位于小孔内侧固定有多微孔通透物质。
19.根据权利要求13所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述小孔为多个。
20.根据权利要求19所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述多个小孔中包括其内嵌有中空小管的小孔，所述小管一部分在壳体内，一部分在外部液体环境中，所述小管在壳体内的部分的开口与所述物质接触，小管外径与小孔紧密适配，小管内径范围为0. 02 1. 0mm。
21.根据权利要求19所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述多个小孔集中设置在所述壳体的一部分上，所述部分由多微孔通透物质构成，所述多个小孔为多微孔通透物质的多孔结构，其孔径为0. 0001 1. 0mm。
22.根据权利要求18、21任一所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述多微孔通透物质为海绵、超滤膜、微孔膜或PP棉。
23.根据权利要求13所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于通过温度变化改变所述释放的速度。
24.根据权利要求13-20任一所述的一种液体中长时间小供给量释放方法，其特征在于所述液体为水，所述物质为抗菌乳液或抗菌液体或抗菌过饱和液。
全文摘要
一种液体中长时间小供给量释放装置，包括壳体，其内盛装有需要释放于所述液体中的物质，所述壳体上开有通过分子扩散、密度差、和/或重力作用实现释放的贯通小孔，本装置的内部物质通过小孔进入液体中并溶于液体中，实现所述释放装置内物质向液体环境中缓慢交换和释放。本装置结构简单，成本低，有效时间长，不用反复人工添加，使用方便，可靠性强；对所述释放装置内的物质成分没有限制，只要其可溶于外部液态环境即可，普适性强；对外部溶液中的杂质不敏感，不易被覆盖、污染、堵塞。还包括一种液体中长时间小供给量释放物质的方法。
文档编号C02F1/50GK102173487SQ20111005490
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者杨再君 申请人:杨再君