扩散器和相关的方法与流程

优先权申请

本申请要求2015年4月29日提交的美国临时专利申请序列号no.62/154,574的权益，其公开的全部内容以参考方式并入本文。

本公开的实施例整体涉及用于将液体扩散到环境空气中的扩散器，以及涉及组装和使用这种扩散器的方法。

背景技术：

扩散器是用来产生液体的雾化液滴并且将液体的雾化液滴分散到围绕扩散器的环境空气中的设备。例如，一些扩散器用于加湿。扩散器也用于芳香治疗，其中香味油或其它的治疗剂液体被雾化并且被分配到周围的环境空气中。扩散器经常采用超声换能器以在保持在扩散器内的液体的浴槽中产生超声振动。风扇被用来产生通过扩散器的气流，气流将由超声换能器产生的液体的雾化液滴从扩散器运送出并且进入周围的环境空气中。

技术实现要素：

在一些实施例中，本公开包括用于将液体扩散到周围的环境空气中的扩散器。扩散器包括基座构件、超声换能器、贮液器、喷管、风扇、聚合物垫圈以及覆盖件。基座构件具有上表面和下表面。超声换能器在基座构件的上表面上方被安装到基座构件。贮液器在基座构件的上表面上方被安装到基座构件。贮液器具有限定接收器的表面，该接收器用于保持其中的液体体积。基座构件的上表面的至少一部分横向延伸超出贮液器的外围侧表面。贮液器包括底壁和至少一个竖直延伸的侧壁。超声换能器的至少一个表面被暴露于保持在接收器内的液体的任何体积，使得超声换能器的超声振动在贮存器内保持的液体的体积上方产生液体的雾化液滴。

喷管被设定尺寸且被构造成搁置在贮液器上，并且在其上端处包括开口。风扇被安装到基座构件，并且被构造成强制气流从扩散器的外部进入基座构件，围绕贮液器中的接收器，进入由覆盖保持在接收器内的液体的任何体积的喷管和贮液器封闭的空间体积，并且通过在喷管的上端的开口出去到扩散器外面的环境空气。通过喷管的上端处的开口，强制气流将由超声换能器产生的液体的雾化液滴运送到扩散器的外部。

聚合物垫圈环绕贮液器，并且包括至少一个凸缘，所述至少一个凸缘在横向延伸超出贮液器的外围侧表面的基座构件的上表面的部分上方至少部分地延伸。

覆盖件被设定尺寸并且被构造成定位在贮液器和喷管的上方和周围，并且搁置在聚合物垫圈的至少一个凸缘上，使得至少一个凸缘被设置在覆盖件和横向延伸超出贮液器的外围侧表面的基座构件的上表面的部分之间。覆盖件包括在其上端处的至少一个开口，使得由风扇产生的强制气流穿过覆盖件的上端处的开口。

在另外的实施例中，本公开包括组装这种液体扩散器的方法。例如，一种结构可以被提供，该结构包括基座构件、超声换能器、贮液器、风扇以及聚合物垫圈。基座构件具有上表面和下表面，并且超声换能器在基座构件的上表面上方被安装到基座构件。贮液器在基座构件的上表面上方被安装到基座构件。贮液器具有限定用于接收器的表面，所述接收器保持其中的液体体积。基座构件的上表面的至少一部分横向延伸超出贮液器的外围侧表面。贮液器包括底壁和至少一个竖直延伸的侧壁。超声换能器的至少一个表面被暴露于保持在接收器内的液体的任何体积，使得超声换能器的超声振动在贮存器内保持的液体的体积上方产生液体的雾化液滴。风扇被安装到基座构件并且被构造成强制气流从扩散器的外部进入基座构件，并且围绕贮液器中的接收器。强制气流将由超声换能器产生的液体的雾化液滴运送到扩散器的外部。聚合物垫圈环绕贮液器，并且包括至少一个凸缘，所述至少一个凸缘在横向延伸超出贮液器的外围侧表面的基座构件的上表面的部分上方至少部分地延伸。

提供这种结构之后，喷管被搁置在贮液器上。喷管在其上端处包括开口，并且封闭在喷管和贮液器之间的空间体积。

然后，覆盖件被定位在贮液器的上方和周围，并且喷管被搁置在聚合物垫圈的至少一个凸缘上，使得至少一个凸缘被设置在覆盖件和横向延伸超出贮液器的外围侧表面的基座构件的上表面的部分之间。覆盖件包括在其上端处的至少一个开口，使得由风扇产生的强制气流穿过覆盖件的上端处的开口。

在进一步的实施例中，本公开包括使用液体扩散器的方法。例如，提供包括基座构件、超声换能器、贮液器、喷管、风扇、聚合物垫圈以及覆盖件的扩散器。基座构件具有上表面和下表面。超声换能器在基座构件的上表面上方被安装到基座构件。贮液器在基座构件的上表面上方被安装到基座构件。贮液器具有限定接收器的表面，所述接收器用于保持其中的液体体积。基座构件的上表面的至少一部分横向延伸超出贮液器的外围侧表面。贮液器包括底壁和至少一个竖直延伸的侧壁。超声换能器的至少一个表面被暴露于保持在接收器内的液体的任何体积。喷管被设定尺寸且被构造成搁置在贮液器上，并且在其上端处包括开口。风扇被安装到基座构件。聚合物垫圈环绕贮液器，并且包括至少一个凸缘，所述至少一个凸缘在横向延伸超出贮液器的外围侧表面的基座构件的上表面的部分上方至少部分地延伸。覆盖件包括在其上端处的至少一个开口。

提供液体扩散器之后，液体的体积被提供在贮液器的接收器中。然后，喷管被搁置在贮液器上，并且覆盖件被定位在贮液器和喷管的上方和周围，并且被搁置在聚合物垫圈的至少一个凸缘上，使得至少一个凸缘被设置在覆盖件和横向延伸超出贮液器的外围侧表面的基座构件的上表面的部分之间。

然后，电力被供应到超声换能器，并且通过超声换能器的超声振动，在保持在贮存器内的液体的体积上方产生液体的雾化液滴。电力也被供应到风扇，使得风扇强制气流从扩散器的外部进入基座构件，围绕贮液器中的接收器，进入由覆盖保持在接收器内的液体的体积的喷管和贮液器封闭的空间体积，并且通过喷管的上端处的开口出去到扩散器外部的环境空气。通过喷管的上端处的开口，强制气流将由超声换能器产生的液体的雾化液滴运送到扩散器的外部。

附图说明

图1是根据本公开实施例用于将液体扩散到周围的环境空气中的扩散器的透视图。

图2a是图1的扩散器的横截面侧视图。

图2b与图2a相同，但是不包括参考符号，并且示出图3到图6的视图的剖开平面。

图3是沿图1中的平面3-3剖开的图1的扩散器的透视图。

图4是沿图1中的平面4-4剖开的图1的扩散器的透视图。

图5是沿图1中的平面5-5剖开的图1的扩散器的透视图。

图6是沿图1中的平面6-6剖开的图1的扩散器的透视图。

图7是扩散器的前侧视图，示出被定位成围绕扩散器的贮液器的扩散器的聚合物垫圈。

图8a是图7中所示的聚合物垫圈的透视图。

图8b是图8a的聚合物垫圈的侧视图。

图9a和图9b是图1的扩散器的贮液器的透视图。

图10a是从扩散器的其它部件分离的图1的扩散器的喷管的横截面侧视图。

图10b是图10a的喷管的底视图。

图11示出定位在图1的扩散器的上方和周围的装饰性覆盖件。

具体实施方式

本文呈现的图示说明并不意味着是任何具体的扩散器、其部件或方法的实际视图，而仅仅是被采用以描述本公开的某些实施例的理想表示。为了描述的清楚起见，在所示实施例中的各种共同的特征和元件可使用相同或相似的附图标号来指代。

如本文所使用的，任何方向术语(例如，上、下、侧、顶、底等)是指当扩散器在正常操作期间被使用时相对于扩散器的方向。通过非限制性示例的方式，扩散器的上部分是当扩散器在用于以及用来将液体扩散到环境空气中的定向中被放置在表面上时的上部分。

图1示出用于将液体扩散到周围的环境空气中的扩散器100。扩散器100包括基座构件102、安装到基座构件102的贮液器104、以及被设定尺寸并且被构造成搁置在贮液器上的喷管106。喷管106在其上端110处包括开口108，通过该开口空气和被空气运送的液体的雾化液滴从扩散器被排出进入周围的环境空气。

图2a是扩散器100的横截面侧视图。如本文所示，基座构件102具有上表面112和下表面114。贮液器104在基座构件102的上表面112上方被安装到基座构件102。如图2a中所示，基座构件102的上表面112的至少一部分118可横向延伸超出贮液器104的外围侧表面120。该部分118可允许装饰性覆盖件搁置在基座构件102的上表面112的部分118上，如本文随后进一步详细的讨论。

如图2a中所示，贮液器104具有限定接收器116的表面，该接收器116用于保持其中的液体体积。例如，贮液器104包括底壁122和至少一个竖直延伸的侧壁124。侧壁124的内表面和底壁122的上表面可限定用于保持液体的接收器116。底壁122可以不是平坦的，并且可在底壁122的上表面上渐缩到最低点，以便使保持在接收器116内的流体朝底壁122的上表面上的最低点成漏斗形。贮液器104可包括从基座构件102向上延伸并且毗连贮液器104的至少一个竖直延伸的侧壁124的上端的外部侧壁138。

扩散器100还包括超声换能器126，该超声换能器126在基座构件102的上表面上方被安装到基座构件102。超声换能器126在图2a和图5中被示出。如图2a中所示，借由贮液器104，超声换能器126可被直接地安装到基座构件102。例如，超声换能器126可在其下端处被安装到贮液器。贮液器104的底壁122在底壁122的最低点处可具有穿过其形成的小孔128。超声换能器126的表面可被暴露在小孔128的底部处，使得超声换能器126的表面被暴露于保持在接收器116内的液体的任何体积。超声换能器126将电能转换成超声机械振动。具体地，在扩散器100的操作期间，超声换能器126的暴露的表面可以以超声频率振动。超声换能器126的超声振动产生保持在接收器116内的液体的雾化液滴。液体的雾化液滴可在贮液器104内保持的液体的体积的表面上方产生。

如图2a和图3所示，扩散器100包括风扇130。风扇130被安装到基座构件102，并且被构造成强制气流从扩散器100的外部进入基座构件102，围绕贮液器114中的接收器116，进入由覆盖保持在接收器116内的液体的任何体积的喷管106和贮液器104封闭的空间体积，并且通过在喷管106的上端110处的开口108出去到扩散器100外部的环境空气。通过在喷管106的上端110处的开口108，由风扇130驱动的强制气流将由超声换能器126产生的液体的雾化液滴运送到扩散器100的外部。例如，一个或更多个小孔可通过风扇130竖直下方的基座构件102的下壁而形成，并且扩散器100外面的空气可通过基座构件102的下壁中的小孔被风扇130吸入基座构件102。贮液器104的外部侧壁138可具有延伸穿过其的至少一个小孔140以允许由风扇130产生的强制气流从基座构件102和贮液器104之间的空间通过，围绕接收器116，并且进入由覆盖保持在接收器116内的液体的任何体积的喷管106和贮液器104封闭的空间体积。

在图9a和图9b中，贮液器104可独立于扩散器100的其它部件被示出。如本文所示，贮液器104可还包括在延伸穿过外部侧壁138的小孔140的上方从贮液器104的外部侧壁138横向延伸的护罩构件142。护罩构件142可被设定尺寸并且被构造成防止在喷管106的内部表面上冷凝的液体通过小孔140下落，并且进入基座构件102和贮液器104之间的空间。在一些实施例中，小孔140可在水平方向伸长，并且可以是弧形的且朝下弯曲。护罩构件142可以是弧形的，并且以类似的方式朝下弯曲。如图9a中所示，护罩构件142可位于小孔140的正上方。

贮液器104也可包括液体喷管143，该液体喷管143被定位并且被构造成用于在使用扩散器100之后，当需要时，将液体从接收器116倒出。

同样如图2a和图3所示，扩散器100包括散热片132。散热片132可包括金属主体，其被成型且被构造成从扩散器的其它活性的、发热的部件(诸如风扇130、超声换能器126以及照明系统)吸走热量，这在下面将进一步详细描述。散热片132可在风扇130竖直上方被安装到基座构件102。

散热器100可包括照明系统。照明系统可包括一个或更多个发光二极管(led)134。led134可被用来产生可从扩散器100的外部可见的光。在一些实施例中，一个或更多个led134可设置在基座构件102和贮液器104之间。例如，如图2a和图4所示，具有安装在其上的多个led134的印刷电路板136可在散热片132和风扇130竖直上方被安装到基座构件102上，并且在贮液器104下面。在一些实施例中，贮液器104和喷管106可至少基本上是透明的，或者对由led134发射的光至少基本上是半透明的，使得由led发射的光能够穿过液体接收器104和喷管106。

在一些实施例中，led134可能够发射两种或更多种颜色的光。例如，使用者可能够选择由led发射的光是白色、橙色、红色、绿色、蓝色还是紫色。在一种操作模式下，led可发射单个选择的颜色。在另一种操作模式下，led可循环通过各种颜色的光，其发射每种颜色一段持续时间，诸如几秒钟或更长，或者几分钟或更长。

再次参考图2a，喷管106可包括被构造成搁置在贮液器104上的外侧壁144。具体地，喷管106的外侧壁144的下端可搁置在朝贮液器104的外部侧壁138的上端形成的肩部上。环形的横向突出的脊可在喷管106的外侧壁144和贮液器104的外部侧壁138的对接表面中的一个或两个上形成，以便提供在二者之间的过盈配合，并且在二者之间提供基本上气密密封，以便防止从风扇产生的气流在喷管106和贮液器104之间的界面处从扩散器100横向逸出。喷管106的外侧壁144和贮液器104的外部侧壁138可被设定尺寸并且被构造成使得跨越二者之间的界面的其外部表面是光滑的并且连续的。喷管106可还包括内部竖直挡板壁146，所述内部竖直挡板壁146在内部竖直挡板壁146的上端148和下端150之间延伸。挡板壁146的上端150可毗连喷管106的外侧壁144的内部表面。当喷管106如图2a中所示被定位在贮液器104上时，挡板壁146的下端150可被竖直定位在贮液器104的接收器116的上方，使得在喷管106的内部表面上冷凝的液体将排出挡板壁146的内部侧表面，并且落回到贮液器104的接收器116中。

在图10a和图10b中，可独立于扩散器100的其它部件示出喷管106。如其中所示，喷管106可还包括防溅罩152，该防溅罩152位于喷管106内、接近喷管上端110处的开口108。防溅罩152可被构造成防止保持在贮液器104的接收器116内的流体通过在扩散器上端110处的开口108从扩散器100溅出。具体地，在扩散器100的操作期间，由超声换能器126在液体内产生的超声振动可引起液体的飞溅，并且防溅罩152可将飞溅的液体保留在空间内，该空间由保持在接收器116中的液体的浴槽上方的喷管106和贮液器104封闭。

防溅罩152可包括被定向成至少基本上横交于喷管106的纵向轴线的下表面154。在一些实施例中，防溅罩152的下表面154可被定位距喷管106的上端110距离d。例如，距离d可以是距喷管106的上端110，例如，在大约1.5英寸和大约2.0英寸之间。防溅罩152的下表面154在横交于喷管106的纵向轴线的平面中可具有宽度wsg(图2a)，在横交于喷管106的纵向轴线的平面中，该宽度wsg大于或等于喷管106的上端110处的开口108的最大宽度wop(图2a)。开口108可具有，例如，在大约0.25英寸和大约0.75英寸之间(例如，大约0.313英寸)的最大宽度wop(例如，直径)。

如图10a和图10b中所示，挡板壁146可通常是圆柱形的，但是可包括朝内径向弯曲的部分147，以便在挡板壁146的圆柱形轮廓中形成凹陷部。凹陷部可促进由风扇130产生的气流通过扩散器100。具体地，凹陷部可促进贮液器104和喷管106之间的气流的通过，以便允许流动空气进入由在覆盖保持在接收器116内的液体的区域中的贮液器104和喷管106封闭的空间。

再次参考图2a，横向延伸超出贮液器104的外围侧表面120的基座构件102的上表面112的部分118可被设置在相对于基座构件102的上表面112的部分119的较低高度下，该部分119被设置在贮液器104内。该构造降低可意外地滴到或落到喷管106的外表面和贮液器104的液体进入液体接收器104的内部并接触扩散器100的各种活性的和电子的部件的风险。此外，贮液器104的外部侧壁138的下端可被设置在基座构件102的下表面112中形成的环形凹陷部中，并且弹性体密封环可被设置在凹陷部中，并且在基座构件102的上表面112和贮液器104的外部侧壁138之间，从而在二者之间建立至少基本上空气密封和液密密封，这可进一步降低液体从液体接收器104外部进入其内部并接触扩散器100的各种活性的和电子的部件的风险。

图7是扩散器100的前侧视图，并且示出定位在扩散器100上的扩散器100的聚合物垫圈160。聚合物垫圈160在图1、图2a以及图2b中没有被示出。聚合物垫圈160独立于扩散器100的其它部件也在图8a和图8b中被示出。聚合物垫圈可包括至少基本上由弹性体聚合物形成，并且包含弹性体聚合物的弹性体垫圈，诸如硅树脂，尽管在另外的实施例中，垫圈160可由其它弹性体材料形成，并且包含其他弹性体材料。如图7中所示，聚合物垫圈160围绕贮液器104的外部侧壁138的较低区域环绕贮液器104。如图8a和图8b中所示，聚合物垫圈160包括圆柱形壁161、第一下凸缘162、以及第二上凸缘164。在另外的实施例中，聚合物垫圈160可包括仅一个凸缘，或者聚合物垫圈160可包括多于两个的凸缘。

参考图8b，下凸缘162可从圆柱形壁161的底部横向延伸，并且下凸缘162的下表面166可限定垫圈160的底表面。如图7中所示，当垫圈160被定位成围绕贮液器104并且在基座构件102上时，下表面166可至少基本上是平面的，并且可被构造成搁置在横向延伸超出贮液器104的外围侧表面120的基座构件102的上表面112的部分118上。因此，当垫圈160被定位成围绕贮液器104并且在基座构件102上时，下凸缘160在横向延伸超出贮液器104的外围侧表面120的基座构件102的上表面112的部分118上方至少部分地延伸。再次参考图8b，在一些实施例中，下垫圈162的上表面在远离垫圈160的圆柱形壁161向外横向延伸的方向可朝下垫圈的下表面166向下渐缩。上凸缘164可从圆柱形壁161的上端和下端之间的中间位置，从圆柱形壁161向外径向延伸。在一些实施例中，上凸缘164可在圆柱形壁161的水平中心线和上端之间的圆柱形壁161的上半部分的位置从圆柱形壁161向外径向延伸，如图8b中所示。在一些实施例中，上凸缘164在径向方向可以是渐缩的。例如，上凸缘164的上表面和下表面中的一个或两个可以是锥形的，并且在远离垫圈160的圆柱形壁161向外横向延伸的方向可朝彼此渐缩，如图8b中所示。

如图2a中所示，环形凹陷部168可在贮液器104的外围侧表面120中被形成。环形凹陷部168可具有基本上分别与圆柱形壁161的高度和宽度相同或分别稍微大于圆柱形壁161的高度和宽度的高度和深度。因此，当垫圈160被定位成围绕贮液器104并且在基座构件102上时，垫圈160的圆柱形壁161可至少基本上完全地搁置在贮液器104的外围侧表面120中的环形凹陷部168内。

在一些实施例中，聚合物垫圈160可以对由一个或更多个led134发射的光至少部分是透明的(例如，半透明的)，使得由led134发射的光通过垫圈160是可见的。

参考图11，扩散器100可还包括可移除的装饰性覆盖件170，其被设定尺寸并且被构造成被定位于贮液器104和喷管106的上方和周围(图1)，并且在基座构件102上方搁置在聚合物垫圈160的下凸缘162上(图7)。垫圈160的下凸缘162被设置在覆盖件170和横向延伸超出贮液器104的外围侧表面120的基座构件102的上表面112的部分118之间。覆盖件170在其上端172处包括开口，使得由风扇130产生的强制气流穿过在覆盖件170的上端172处的开口。

在扩散器100的操作期间，通过覆盖件170的上端172处的开口，由led134发射的光(图2a)可以是可见的。另外，如先前所提及的，垫圈160对由led134发射的光也可以是透明的或半透明的，并且通过在覆盖件170和基座构件102的上表面112之间的界面处的垫圈160的下凸缘162，由led发射的光可以是可见的，以便在扩散器100的操作期间提供围绕覆盖件170的基座的可见的光环。

扩散器100被构造成以便在具有或没有装饰性覆盖件170在其上的情况下操作，并且通过扩散器的气流不受搁置在基座构件102上的装饰性覆盖件170的存在或不存在的影响。换句话说，装饰性覆盖件170的内部表面不限定用于由风扇130产生的强制气流通过扩散器100的任何通道。

在一些实施例中，扩散器100可以是成套工具的一部分，其包括基座构件102、贮液器104，以及喷管106(具有安装在其中的各种其它部件，并且参考图2a、图2b、图3到图7、图8a以及图8b进行描述)，以及具有不同的美学外观的两个或更多个装饰性覆盖件170。在扩散器100上的两个或更多个装饰性覆盖件可以是可互换的，以便允许使用者改变扩散器100的装饰性外观。

虽然本文已经针对某些实施例描述本发明，但是本领域技术人员应当认识和理解，其不是限制性的。相反，在不偏离如下文中所要求保护的本发明和法律等效物的范围的情况下，对本文描绘和描述的实施例可做出许多添加、删除以及修改。另外，来自一个实施例的特征可与另一个实施例的特征相结合，同时仍然被涵盖在由发明人预期的本发明的范围内。此外，本发明在具有与本文所示出和描述的扩散器不同的设计和构造的扩散器中具有实用性。