专利名称：使用形状记忆金属合金作为促动器的喷洒泵装置的制作方法
使用形状记忆金属合金作为促动器的喷洒泵装置发明目的本发明的一个方面涉及一种使用形状记忆元件控制用于喷洒液体的喷洒泵装置。所述喷洒装置包括具有电阻的形状记忆合金导线，其能够产生热量提升自身温度以便形成 形状记忆特性，当通电时导线缩短。这种导线的缩短驱动泵的动作雾化喷出挥发物质。
背景技术：
用于喷淋一定剂量液体的泵式喷洒器在现有技术中是公知的。专利US4. 245. 967 和US7. 252. 211描述了常规的手动喷洒装置的具体实例。
发明内容
根据本发明的装置包括一个具有喷洒泵压头部的容器，喷洒泵压头部由具有形状 记忆功能的导线驱动，例如镍-钛导线。这种导线在电流通过时其自身可以产生热量，这种 热量将激活其自身机械特性。当镍-钛导线通过一个由电子电路产生的脉冲电流时，缩短并施加一个力以移动 杠杆依次驱动泵。所述泵释放一个单位的液体(例如香水)到多孔部件或垫子上。所述喷洒装置包括喷洒头和配置用于接收大量的由所述泵压头喷出的液体的多 孔材料。优选地，多孔材料直接接触喷洒头以避免任何液体的渗漏。但同样也可以在喷洒 头和多孔部分之间存在一些空隙。然后，挥发物质被动的或由于大气中气流的作用从多孔头部蒸发。另外，由电子设备控制泵的驱动。一个计时器控制泵压头的驱动使一定量的液体 以选定的时间间隔喷洒到多孔材料中。计时器控制使喷洒发生并不频繁，从而避免多孔部 件的饱和而导致可能的渗漏。图说明
图1示出了本发明一个优选实施例的透视图。图2示出了喷洒泵装置的剖面图。驱动泵的操纵力(F)已经通过箭头示出。图标 记(14)标示出了液体容器(2)的阀的一部分。图3示出了图1中所示相同装置的侧视图。图4示出了一个机械装置用于与记忆导线结合来存储所述导线产生的能量的示 意图。图中示出了所述机械装置的操纵顺序。图5是一个图表显示了以毫克(mg)为单位的在每次连续的泵的驱动中的液体的 量。在最初的两次驱动中，泵中没有液体。泵在第3、第4和第5次驱动过程中逐渐充装液 体。图6是一个不使用环境温度探测器的用于控制所述装置的电路的实例。图7是一个使用环境温度探测器的用于控制所述装置的电路的实例。图8是具有用于检测促动器运动的终止执行开关的例子的示意图。图9是与图1相似的具有终止执行开关的装置的透视图。
图10示出了根据本发明具有终止执行开关的装置的实际执行情况，并且出于描 述的需要将外壳中的前盖去掉了。图(a)是所述装置的前视图，图(b)是侧视图，图(c)是 俯视图。
具体实施例方式如图1和3所示，本发明中的喷洒泵装置包括由形状记忆导线(11)操纵的喷洒头 ⑴。所述装置包括杠杆(5)，其一端枢轴地安装在所述装置的固定部件(4)上，固定部 件连接到所述装置的外壳(30)上。杠杆的延长部分(6)可以与泵压头(1)的上端面接触 以便当导线缩短时下推所述泵压头。导线(11)的第一端连接所述杠杆(5)的一个点，并且所述导线(11)的第二点连 接所述装置的第二固定点(8)。容纳液体的容器(2)通常与喷洒泵压头连接。可选的，同样可以使用增压容器或 现有技术中其它任何已知形式的并且可以被轴向运动驱动的喷洒阀。为喷洒一定量的所述液体，电流通过电源线(9，10)施加到导线(11)上。所述电 流由电子电路(7)控制，并且其值是选定的以便加热导线并使其收缩。当导线加热时由于其形状记忆特性其长度缩短，并且同时杠杆旋转施加一个力到 泵压头上以驱动它，因此一定量的液体通过泵压头上的开口(18)喷洒出来。优选的，管状套筒形式的多孔材料(3)装配在泵压头(1)上，以此接收所述泵压头 喷洒出的大量的液体。如图2所示，泵压头(1)包括管状部分(17)，其具有出口(18)对应 连接例如容纳香水的常规容器(2)的阀。所述装置可以具有便于安装在汽车仪表板上的通气网格上的夹子(12)，和向导线 提供电流的电池(13)。本发明所述装置需要小的驱动力(F)来驱动泵。标准的泵通常在1到2千克的压 力下工作。本发明中的喷洒泵在大约0. 5千克的压力下工作。这种情况的原因是触发在大约0. 5到1秒的时间内完成。导线大约在1秒内触发(经过转换)并且缩短大约3_5%。考虑到导线的长度不 大于100mm，测量0，250mm，我们可以扩大为1千克的力和大约4mm的长度。3_4mm是泵阀(14)的行程。同样可以通过平行安装第二导线来增加力(F)。通过使用平行连接的两根导线，这就可以使用0，250mm mm导线在0. 5千克4mm行 程0，5秒的情况下驱动选择的泵。可选的，可以通过增加导线的厚度来增加力。可以使用杠杆来增加运动距离/或运动速度。可选的，可以通过增加导线中的电流来增加以减少运动距离或运动速度达到转换 温度所需的时间。在这种情况下，需要特别留意降低导线发生过应力的可能性。不同的机械配置能够适应导线的变形运动以满足喷洒泵压头的需要。在本发明优选的实施例中，所述装置被配置为由短于60mm的导线来操纵。所述装 置由电池操纵，例如提供3. 5V电压的电池，并且总标称电池能量负荷低于3000毫安每小时。使用上述能量的可能触发最少为1000次的泵冲程。
图4示出了本发明典型的实施例，其中记忆导线(11)用来与机械装置一起储存导 线在几次导线收缩动作中产生的能量。导线(11)的一端连接可绕一点(21)旋转的杠杆 (20)。此杠杆(20)的第二点连接位于第二轮(22)中间的第一齿轮(23)，所述第二轮具有 径向布置的外部齿节(24)，如图4所示。第二轮(22)连接杆(25)从而在图4(a)中所示的 加载动作过程中轮的旋转促使所述杆(25)移动位置。弹簧(26)以下列方式被配置，即当 杆移动位置时其逐渐被杆(25)压缩。第二轮可以由于制动器(26)的存在而仅仅只向一个方向旋转，因此保持杆相对 弹簧(26)处于固定位置。当齿节(24)不与杆连接时，如图4(b)所示，杆自由移动且储存 在压缩弹簧(26)中的能量释放出来从而使杆移动位置，如图4(c)所示。杆的移动位置用于触发液体容器的喷洒泵压头以喷洒一定量的液体。上述机械装置配置用来在弹簧中存储正好足够的能量以驱动喷洒泵压头。在其第一触发中所述装置的正确工作，可以通过两种方式产生1)在其产生过程中前两次喷洒时少量预填充阀(喷洒泵在第一次使用之前需要 预填充)，2)电子的一个开关检测再填充的第一插入。如果装置处于一个其温度高于导线转换温度的环境，外界环境温度将促使导线缩 短。一个喷洒被释放但由于导线仍然处于收缩状态，没有更多的喷洒被释放。另外，导线滞 后作用的存在保证当环境温度在转换温度上下变动时系统将不会在转换温度周围振荡，并 且避免因此产生的喷洒器多次驱动。所述装置可以具有电子结构以提供当环境温度大于导线转换温度时泵的附加的 驱动。典型的转换温度在70度到90度之间。如果应用中需要装置在靠近转换温度时高于或低于转换温度的某一温度下记忆 导线上有不同的表现，检测温度的电路可以附加到电路(7)中。图8和9是不具有(图8)和具有(图9)温度检测的用于控制应用的电路的两个 实例。在图9的情况下，电路利用使用温度的二极管正向电压特性和模拟到数字的转换 器(ADC)(或者作为可替代方案的电压比较器)来检测装置工作时的温度。第二电路提供一种记录温度转向设置的可能性，其可以通过装置在制造阶段中的 “配置模式设置”自动完成。如果装置在现有环境中设置在这种配置模式下，在制造过程中， 所述装置将具有自动获取和自动编程调节温度设置的能力。在另一个优选实施例中，所述装置由传感器(未示出)控制，例如运动传感器、光 传感器或接近传感器，所述传感器连接于电路(7)中。就运动传感器而言，现有技术中任何 适于检测运动或振动的传感器都可以被使用，这样包含活性成分的液体的喷洒仅仅当检测 到特定的运动或振动时才发生。运动传感器可以在车中使用并确保所述装置仅在车行驶时工作。在这种情况下下列算法可以被实施当所述装置打开时，所述装置处于“等待运动状态”。
在没有运动的情况下，喷洒将不会发生或者如果需要的话其将周期性的发生(所 述Z分钟)以保证空气中存在最低限度的活性成分。在检测到到运动的情况下，所述装置将表现至少一次喷洒。其后，其保持准备状态 以等待下次运动。如果至少一个运动在X和Y分钟内被检测到，所述装置在Y时间的末尾 将在此表现一次或多次喷洒。如果在X和Y分钟内没有检测到任何运动，所述装置将再次 处于与装置打开时进入的状态相同的“等待运动状态”。如图10和11所示，终止执行开关(15)可以用于给电路(7)发信号表示促动器 (16)的运动已经完成，也就是促动器(16)已经到达喷洒头已经被驱动的位置。在图10中示出了更多细节和图像，电路(7)给记忆导线(11)提供电流以促使其 缩短。导线(11)的缩短促使促动器(16)的运动(例如图11中所示)，其依次施加力到喷 洒泵压头(在图10中未示出)上以喷洒一定量的液体。终止执行开关(15)连接电路(7)，并且其配置来检测喷洒头的末端位置，在这个 位置发生喷洒动作。图11显示了相对于喷洒头的终止执行开关(15)的位置。终止执行开 关(15)的杠杆(19)将在喷洒动作的末尾被喷洒头按下。终止执行开关的使用将允许以下情况1)因为导线中的加热电流与施加在导线中的电压成比例关系并且导线将要达到 的温度同样与电流施加的时间长度有关系，所以如果电池操作施加的电压超过时间将降低 电压同样也降低了电流(因为导线的电阻是恒定的)；2)如果电流施加时间固定，将会有一个瞬间提供给导线的能量不足以完全的缩短 导线，因为电力没有施加足够的时间来获得转换温度并保持足够的时间来完成它。3)这种在末端的情况给出了电池的可用能量在量上的限制。4)如果运动(同样的导线的完全转换)不等待一个限定的时间就得到，但对其校 验使用驱动电接触(由终止执行开关(15)提供)。在这种情况下，电流(取决于电压)在 转换温度将总是施加足够长的时间以完成收缩。在这种情况下，在第一情况得到的电池可 用能量的限制被克服因为系统将在这个瞬间提供足够长时间的电力(与电压成比例)以完 成这个运动。5)在这种情况下，唯一的限制是达到转换温度所必须的时间选择或用于加热导线 的电力的缺乏(取决于电力实施需多长时间完成)6)终止执行开关功能同样是可用的以保证导线不会处于过应力，因为开关驱动将 给电路发信号以切断导线中的电流保护太长的通电过程产生超出预想的温度。7)在正常的实施过程中算法以这种方式制定，即任何情况下实施的电流时间仍然 不能超过一定的量。这样做是必须的以克服可能的开关故障导致保持导线中无限制的电力 的施加。图10描述了本发明所述的装置的实际的实施方式，包括液体容器(2)具有喷洒泵 压头或者阀(1)和围绕喷洒泵压头(1)设置的多孔套管(3)。记忆导线(11)的一端固定 在连接与装置的外套(30)的一点(8)上，反之导线的另一端连接可绕轴(32)旋转的杠杆 (5)上的一点。杠杆(5)适于在导线(11)收缩时按下喷洒头(1)。由电池(13)供电的电路(7)给导线(11)供给电路以促使其收缩。终止执行开关(15)连接杠杆(5)的末端，其为电子连接(图中不可见)电路(7)
6以此电路(7)配置为以下方式，即当开关连接停止部件(29)时，电路切断通往导线的电流。 停止部件(29)的位置是可调整的以控制杠杆(5)运动的端点，因此通过修正泵的驱动长度 以选择泵的喷洒量。在本发明可选的实施例中，装置包括两个或多个泵容器和用于所述容器的导线， 因此得到多种香味装置。可选的，可以配置独立导线驱动多于一个的泵容器。显然，上述描述的实施例可以在本发明的主旨内进行结合。虽然本发明的实施方 案已经通过优选实施例的细节描述予以公开，可以理解的是这种公开仅仅是说明而不是限 制，可以预期的是本领域技术人员可以作出修改，而不用脱离本发明的主旨和所附的权利 要求的保护范围。
权利要求
一种喷洒泵装置，包括由形状记忆部件操纵的喷洒头。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，形状记忆部件是由形状记忆金属合金制 成的导线。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括电气结构以通过 所述导线供给电流。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电流的值是选定的以缩短所述导线。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，配置所述导线，以施加一个驱动泵压头的 力。
6.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，其进一步包括连接到所述电气 结构的终止执行开关，所述终止执行开关被配置用于检测喷洒头被驱动的选定位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，电气结构适于当终止执行开关检测到喷 洒头被驱动时切断通过导线的电流。
8.根据权利要求6和7所述的装置，其特征在于，其进一步包括一个配置用来提供终止 执行开关的参考末端位置的停止部件，并且其中所述停止部件的位置是可调整的以控制所 述终止执行开关的参考末端位置。
9.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，其进一步包括枢轴地安装在其 一端的杠杆，并且适于驱动泵压头，并且其中导线的第一端连接到所述杠杆的一个点，并且 所述导线的第二点连接所述装置的固定点。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当导线收缩时，所述杠杆驱动泵压头。
11.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述导线配置为基本上平行于 所述泵压头的纵轴的轴线。
12.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，其进一步包括配置用于接收所 述泵压头喷洒出的大量液体的多孔材料。
13.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，其进一步包括联接所述喷洒头 用于容纳液体的容器。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，多孔材料绕所述喷洒头延伸。
15.根据权利要求12或14所述的装置，其特征在于，所述喷洒头具有由所述多孔材料 封闭的输出喷嘴。
16.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，其进一步包括连接电气结构的 环境温度传感器，所述电气结构适于阻止泵在环境温度超过导线转换温度时的偶然驱动。
17.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，其还包括一个传感器，所述传 感器选自下组运动传感器、光传感器、接近传感器，其中所述传感器连接所述电气结构，并 且喷洒泵压头的驱动由所述传感器控制。
18.根据以上权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述喷洒泵压头配置为由小于 1千克的力来操作。
全文摘要
本发明涉及一种由形状记忆元件(11)控制用于喷洒液体的喷洒泵装置。所述喷洒装置包括具有电阻的形状记忆合金导线(11)，其能够产生热量提升自身温度以便形成形状记忆特性，当通电时导线收缩。这种导线的收缩驱动一个泵以雾状喷出挥发物质。
文档编号B67D7/08GK101827656SQ200880111947
公开日2010年9月8日 申请日期2008年10月17日 优先权日2007年10月18日
发明者丹尼尔·莫斯科尼, 塞萨尔胡利奥·鲁伊斯巴列斯特罗斯, 斯特凡诺·德弗洛里安, 瓦尔特·索尔多 申请人:佐贝尔控股水疗有限公司