专利名称:程序控制的分配器及用于确定待分配材料源可分配的天数的方法
技术领域：
本发明提供了一种程序控制的分配器，特别是用于从材料源中分配嗅觉刺激材料的一种分配器。更具体地说，本发明涉及一种用于分配嗅觉刺激材料如空气净化制品的分配器，其中，该分配器可被程序控制以在多种运行模式下运行，例如在一天的特殊时间里开始和结束运行、在一周的特殊日子里运行及在分配频率(即在气雾剂或泵压源的情况下)和/或分配强度(即在胶质或盒式材料源的情况下)下运行。
现在已知提供嗅觉刺激材料如空气净化制品的分配器，特别地，这种分配器经常布置在公共休息室中。这些分配器将充注的或其他嗅觉刺激材料源中的嗅觉刺激材料提供给周围空气。由于根据应用场合而对空气净化的要求各不相同，不能被程序控制的分配器即使在净化要求不高的情况下也不具有较大的灵活性而造成浪费，或在净化要求很高时其运行频率或强度不足而导致空气净化不充分。例如，安装在办公建筑物的公共休息室中的空气净化分配器在正常的工作时间如上午8:00至下午7:00内应是运行的，而不会更早或更晚，这是因为对空气净化的需要不会超出这些工作时间之外。同样，即使办公建筑物在周末时也被占用，但也应减少分配器的运行时数和分配频率和/或强度，这是因为在周末无疑减少了对空气净化的要求。同样的逻辑原理也可应用到如饭店休息室等建筑物中。
此外，由于这种嗅觉刺激材料源的尺寸有限，在它们空置或接近空置即预定量的嗅觉刺激材料已被分配时需将它们更换。但是，在一个程序控制的分配器中，分配器不是只以连续的状态运行，而只是在设置的阶段(例如在白天或在预先设置的运行时间内)运行和/或不运行以提供稳定含量的嗅觉刺激材料，分配器也以变化的频率或强度运行，例如，在嗅觉刺激材料源空置或接近空置时，在不同的时间根据分配器的运行来分配预定量的嗅觉刺激材料。因此，通常假定例如预定量的嗅觉刺激材料在分配三十天之后就不够了。
此外，为美观及防止碰撞等原因，在许多情况下希望将分配器定位在不突出的位置(如天花板附近)。在这些情况下，对分配器的编程控制和/或对分配器的特征状态例如充填材料或电池剩余寿命的确定就成为费力的操作过程。在一栋建筑物中如果没有布置许多分配器而是有几个分配器的情况下，这些操作过程是特别费力的。
因此，所需要的一种分配器应可根据运行的时间和日期以及分配的频率和/或强度而非常灵活地被程序控制。该分配器也应包括一种用于确定预定量材料如嗅觉刺激材料的分配的方法，该方法考虑了程序特征中的变化。另外，所需的分配器应具有一个系统，该系统可实现对分配器的远程程序控制和/或得到读取的分配器状态。
背景技术：
授予Meetze，Jr.的US4,063,664提供了一种装置的例子，当气雾剂容器空置时这种装置就产生一个指示，该装置利用一个计数器和/或一个传感器来确定气雾剂容器的排放情况。在由Muderlak和Maloney的US4830791所提供的与Mettze，Jr.提供的系统相似的系统中利用了一个计时器和一个计数器，计时器以周期性间隔产生脉冲，计数器对所述脉冲进行计数且在计数预定数量的脉冲(与计算的香味控制盒的使用寿命相对应)之后产生一个锁止信号，并产生一个由锁止信号激发的信号。可明确地看到Muderlak和Maloney所提供的方法不能补偿频率和强度中的变化，这是由于上述装置利用在预定频率下产生的脉冲的预定“计数”来提供所需的信号。
在对他们早期的工作的一个改进中，Muderlak和Maloney在US5,038,972中描述了一种与Mettze，Jr.提供的系统非常相似的系统，其中，对气雾剂分配器的致动次数进行计数，在致动3072次之后就产生分配器空置的指示。Steiner、Holzner、Hartman和Owen在US5,126,078中披露了一种系统，该系统利用一个计时器来指示作为待分配的材料源的盒体的更换需要或指示更换风扇型分配器电池的需要(上述需要是一致的)。
在Dial、Chang和Huang的US5,772,074中披露了用于计算预定量材料分配情况的一种独特方法。在他们的专利中，Dial等提出了一种方法，其中，计算出代表分配频率或强度的一个因数与代表分配器运行时间的分配分数相乘的乘积，将计算的分配分数与预定的总分数相比较。在他们的专利中虽然描述了一种以前没有的系统，但Dial等的专利没有披露根据本发明的一种程序控制的分配器。
遗憾的是，不管是在一个风扇驱动分配器还是一个间断气雾剂分配器或泵压分配器中，现有技术没有提供一种具有灵活性而在运行时间内变化的系统，所述变化包括运行的开始和停止时间及运行日期及分配的频率和/或强度变化。此外。现有技术中也没有提供一种程序控制的分配器，该分配器可提供用于指示其技术特征如充填材料和/或电池寿命的状态的指示器，现有技术也没有提供一种远程程序控制和/或状态检测装置。本发明就提供了这样一种系统。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种材料分配器，其中，分配器可根据运行的模式而进行程序控制，所述的运行模式例如为运行的日常起始时间、日常停止时间、运行的日期及运行的频率和/或强度。
本发明的另一个目的是提供一种用于分配材料的程序控制分配器，该分配器结合用于指示分配器的一个或多个技术特征的状态的方法，所述技术特征为例如预定量材料的分配情况和/或电池的剩余寿命，而分配时间、日期、频率和/或强度中的程序控制的变化均包含在该分配器中。
本发明的另一个目的是提供一种程序控制的分配器，该分配器还包括一个遥控装置，用于对分配器进行程序控制和/或得到关于分配器的一个或多个技术特征的状态的信息。
本发明的另一个目的是用于嗅觉刺激材料的程序控制分配器，该分配器包括一种恒定运行的风扇驱动分配器或一种断续式泵压或气雾剂分配器。
本发明的另一个目的是提供一种用于嗅觉刺激材料的分配器，该分配器具有一个有限的嗅觉刺激材料源，该分配器是由电池驱动的，在该装置中，不管分配的时间、日期、频率和/或强度如何变化，均可可靠且远程地指示更换嗅觉刺激材料源或电池或二者均更换的需求。
为克服现有技术的不足且实现上面列举的目的和优点，在一个优选实施例中，申请人披露了一种用于材料特别是嗅觉刺激材料的程序控制分配器，该分配器包括一个待分配的材料源；一个具有尺寸确定的内腔的壳体以允许待分配材料源的插入；用于分配待分配材料的一个组件；与所述组件可操作地接触的一个程序控制控制器，该程序控制的控制器确定组件的运行时间和运行频率和/或强度，其中，控制器可被程序化，以设定分配器的运行参数，所述运行参数至少包括下述内容中的三个分配器在一周中分配待分配材料的天数；分配器在分配日中开始分配的时间；分配器在分配日中停止分配的时间；分配的频率和/或强度。
在另一个优选实施例中，申请人披露了一种用于分配材料的程序控制分配器，该分配器包括一个待分配的材料源；一个具有尺寸确定的内腔的壳体以允许待分配材料源的插入；用于分配待分配材料的一个组件；与所述组件可操作地接触的一个程序控制控制器，该程序控制的控制器确定组件的运行时间和运行频率和/或强度；一个遥控件，该遥控件可将程序指令传输至控制器。
在一个特别优选的实施例中，本发明的分配器还包括用于指示分配器的至少一个技术特征的状态的系统，该系统可指示预定量的待分配材料的分配情况，该系统包括一个用于计算代表材料分配时间量和运行频率和/或强度的分配分数的计算器；一个比较器，该比较器将分配分数与代表待分配预定量材料分配情况的预定分数相比较；和/或用于指示电池剩余寿命的一个系统，该系统还包括可测量电池的电负荷的仪表和一个比较器，该比较器将所测量的电负荷与代表电池剩余寿命的预定测量值进行比较。
在一个特别优选的实施例中，在待分配的材料源具有一个颈部(collar)时，本发明的程序控制分配器还包括布置在壳体中的一个附件，该附件具有多个有角度元件，每个有角度元件确定一个通常与颈部表面的内部或外部的形状相配合的形状，所述元件协作性地形成一种形状，这样，当所述多个有角度元件限定了与颈部表面的内部相配合的形状时，每个有角度元件均具有一个前伸部和一个凹部，所述前伸部共同限定的形状的直径大于颈部的最小直径，凹部的直径约等于或稍微小于颈部的最小直径；或者，在多个有角度元件限定了与颈部表面的外部相配合的形状时，每个有角度元件均具有一个前伸部和一个凹部，所述前伸部共同限定的形状的直径小于颈部的最大直径，所述凹部的直径约等于或稍微大于颈部的最大直径；其中，多个有角度元件中的一个或多个可弯曲，这样，所述附件就可施加到颈部上，从而由颈部来保持待分配的材料源。
本发明适用于分配材料的多种分配器，所述材料为例如杀虫剂、灭虫剂、杀菌剂(即可消灭空气传播的细菌的一种合成制品)，但所述材料特别是指一种嗅觉刺激材料。“嗅觉刺激材料”是指可影响房间或其他空间环境的气味的任何材料。在某一区域分配这种材料时，该材料就执行净化空气和/或除臭的作用，和/或改进已分配材料的区域中的气味或空气质量。
本发明适用的一种类型分配器是一种可致动的泵压或气雾剂分配器，其中，待分配的液体盛装在一个容器中，该容器通过一个组件而按压一个喷射头来间断地致动。虽然泵压分配器可技术性地定义为气雾剂分配器，但这两个术语是单独使用的，以分别指示非推进剂驱动分配器和推进剂驱动分配器。在Dial、Chang和Huang的US5,772,074中和Carragan和Vecca的US.3,589,563中披露了泵压或气雾剂分配器的实例(虽然Carragan和Vecca的专利是以气雾剂分配器的术语写出的，但同样的原理也可施加到非推进剂驱动泵压分配器中)。简短地说，Carragan和Vecca提出了跨在凸轮上的一个致动臂。当凸轮的半径减小时，所述臂向下运动，此时，所述臂与气雾剂(或泵压)容器的喷射头接触并将其下压以散布嗅觉刺激材料。当然，该机构也可以相反方式运行，也就是说，在凸轮半径增大时向下压所述臂。在上面的方式中均可以等效的方式实现嗅觉刺激材料的分配。
在所述组件的一个选择实施例中利用了螺线管和阀结构，该组件用于从一个气雾剂源(即在气雾剂容器致动时的嗅觉刺激材料的悬浮物及用于散布嗅觉刺激材料的推进剂)中分配嗅觉刺激材料。
在这种类型布置中，气雾剂源没有与气雾剂容器相应的典型喷射头。另外，在具有阀的气雾剂供应管之上布置有一个螺线管(下文将更详细地对此进行讨论)，所述阀与螺线管操作性地相接触，这样，就从气雾剂源通过气雾剂供应管而至所述阀均保持恒定的气雾剂压力。螺线管的致动使阀开启而在没有上述机械凸轮/臂结构的情况下分配嗅觉刺激材料。
分配器的另一种应用类型是风扇驱动分配器，其中的嗅觉刺激材料是液体形式或包含在胶质物中，执行分配的组件是一个风扇，风扇使空气吹过或吹到材料上，从而使嗅觉刺激材料随着气流而气化或由气流带到分配器的外面。材料容纳在杯子或盒体中或其他同类型的“充填”容器中，该容器容纳在分配器的壳体中。Kunze在US5,370,829中披露了这种分配器的一个例子。在Kunze的专利中，风扇特别是一种所谓的鼠笼式风扇穿过液体或胶质物的表面产生气流而使嗅觉刺激材料气化和散布。更具体地说，这种分配器具有包含至少一个入口和一个出口的壳体、风扇和嗅觉刺激材料源，风扇由例如电池驱动而将空气引入所述入口及从所述出口排出，嗅觉刺激材料源以盒体的形式容纳可气化的物质(即包含嗅觉刺激材料的胶质物)，可气化的物质通过风扇产生的气流而气化并经过出口进入环境中。由于风扇、开口和盒体的布置，气流就吹过可气化物质的表面来分配嗅觉刺激材料。
在本发明所用的第三种分配器中，待分配的材料是以固体块状材料存在的。当对所述材料块施加热量时，待分配的材料就被气化而散布到周围环境中去。当然，热量的施加可被控制且可限制在特殊的时间和日期，施加热量的变化可引起散布强度的变化。
所述分配器不管是一种风扇分配器或一种气雾剂或泵压分配器(即喷射头分配器)，还是其他类型的分配器，该分配器均包括一个壳体和一个分配组件(即风扇分配器中的风扇或喷射头分配器中的致动器/凸轮或螺线管/阀组件)，所述壳体具有一个尺寸确定的内腔以允许待分配的材料源(即风扇分配器中的盒体和喷射头分配器中的气雾剂或泵压容器)的插入。优选的情况为所述壳体包括用于将材料源固定就位的一个机构。该机构可包括固定到壳体的内壁上的一块磁铁。可通过所述磁铁的作用而将一金属容器(或具有金属性质或金属化部分的一个材料源)固定到壳体的内部。
本发明的分配器还包括用于分配组件的一个控制器以控制分配的时间/天数和频率和/或强度。该控制器最好是一个电路板或一个计算机芯片或CPU(中央处理单元)，控制器包含对分配器进行程序控制的指令，它们可被预先输入或可由操作者输入。控制器还包括一个时钟或一个计时器，时钟或计时器置于控制器内部或与其相关联。控制器可操作地与分配组件相连，这样，所述控制器就指示分配组件(及分配器)在何时运行并分配嗅觉刺激材料。控制器还指示分配频率(即组件在喷射头分配器中进行分配的每天、每小时、每分钟等的次数)和/或分配强度(即风扇驱动分配器中的风扇速度或在喷射头分配器中每次致动时的分配时间长度)。一旦对时钟进行设定，就可设置所需的运行小时数，包括起始时间和停止时间(例如上午8:00-下午6:00)，在运行的时间内分配器是主动的且进行分配。时钟/控制器还可确定分配器将在哪些天运行，这样分配器就可在每周0至7天的任何时间内运行。例如，控制器可被程序化而使其在周末不进行分配，或只在周末进行分配，或者，在另一个实施例中，分配器在一周周末的不同时间内运行，或者，在另一个实施例中，分配器在一周的周末期间以不同的频率和/或强度进行分配。
在所选择的实施例中，控制器可包括一个光传感器(单独应用或与时钟/计时器相结合使用)，例如一个硫化镉光电元件，该元件与分配组件操作性地相连，这样，在周围的光线超出或低于一定的水平时的时间内，分配组件就开始运行或停止运行。
在任何情况下，控制器应可被程序化以控制下述分配技术特征中的至少三个1、每周中的分配日期，在该日期中分配组件处于运行状态，这样分配组件就可被程序化以在每周的0天至7天里运行；2、分配组件在分配日期中开始分配的时间；3、分配组件在分配日期中停止分配的时间；4、分配的频率和/或强度。
在本发明的一个优选实施例中，控制器具有至少一个(而最好为多个)预先程序化的运行模式，这样，操作者可简单地从其中选择一种预先程序化模式而不是由他/她自己将控制器程序化。例如，在第一种预先程序化的运行模式中，分配器可每天运行24小时、每周运行7天且每30分钟分配0.5秒。或者，分配器可被预先程序化而只在工作日(周一至周五)的上午7:00至下午6:00运行且每15分钟分配0.5秒(这是在办公建筑中可能需要的)。在第三种预先程序化的运行模式中，分配器在周二至周日的下午5:00至11:00之间运行且每15分钟分配0.5秒(这是在饭店中需要的)。当然，所指示的预先程序化运行模式只为进行解释的目的；特殊的预先程序化的运行模式可根据应用或位置而变化。在一个最优选的实施例中，控制器具有三种预先程序化的运行模式。
优选的情况为；本发明的程序控制的分配器还包括一个遥控装置，该遥控装置可远程地为控制器提供程序指令。当分配器布置在不容易接近的位置时(为美观及防止碰到或防止破坏景观的原因)，遥控装置的应用具有特别的优势。例如，将嗅觉刺激材料分配器布置在靠近公共休息室的天花板处是很常见的，这就意味着不利用遥控装置的话就要利用梯子等进行程序控制。在一个建筑物中布置有多个这种装置时，不利用遥控装置进行程序控制就可能耗费时间且费力。
遥控装置应可将程序指令传输至控制器以用于控制分配组件，所述指令为关于分配器的运行日期的运行时间、分配器在一周中的运行日期及分配的频率和/或强度的指令。
从遥控装置向控制器传输的程序指令可通过任何可精确传输指令的方式来进行。例如，遥控装置可通过一根导线或多根导线与分配器和控制器进行操作性地连接。当然，这需要遥控装置以硬连线的方式置入分配器中，或需要将遥控装置保存在分配器的附近区域中(如一个锁定盒中)。另一种可选择的方式为遥控装置和分配器之间的导线连接可在其一端或两端布置一个插头且在遥控装置或分配器或二者处布置一个插座(反之亦然)。这样可使使用者携带较长的导线或将导线缠绕到遥控装置上或将导线与分配器一起保存。
在本发明的一个优选实施例中，遥控装置以无线的方式将程序指令传输至分配器(且传输至控制器)。例如，遥控装置包括一个IR(红外线)或RF(射频)发射器(transmitter)，分配器包括一个可接收来自无线发射器的信号(如IR或RF信号)的传感器，遥控装置将程序指令传输至控制器。技术人员可对电子元件和/或设备如电路板和/或计算机芯片进行选择和组装，以随着发射器和传感器运行，这样组装的器件就可应用在远程控制装置和分配器中。
在本发明的另一个优选实施例中，该程序控制的分配器还包括一个系统，该系统对分配器的至少一个技术特征的状态产生指示。例如，待分配的材料源(即不管是用于喷射头分配器的气雾剂或泵压容器还是用于风扇驱动分配器的盒体容器)的容积均是有限的。在这种情况下，在分配器运行一段时间之后就需要以新鲜或充注满的材料源来更换上述待分配的材料源。这样，所述系统就指示材料源何时需要更换和/或指示材料源的剩余寿命(例如天数)。同样，虽然所述程序控制的分配器可通过它所处的建筑物中的电力系统的作用而运行，即分配器可通过插入出口或通过将硬导线插入系统中而运行，但程序控制的分配器最可能是以电池为动力而运行。与待分配的材料源相同，所用的电池或多个电池的容量是有限的而需要周期性地进行更换。所述系统对分配器的至少一个技术特征的状态提供指示，因而可指示需要更换的电池或多个电池或电池的剩余使用寿命。
更具体地说，由于本发明的分配器是程序控制的，因此，该分配器就不只是以连续的状态运行，而是可被设置而在不同的时间阶段(例如在预设的运行时间内)运行，也可不运行，以将嗅觉刺激材料保持在恒定的水平，该发明的分配器以变化的频率或强度运行，例如，当嗅觉刺激材料源空置或接近空置时，可根据分配器的运行而在不同的时间分配预定量的嗅觉刺激材料。因此，通常假定预定量的嗅觉刺激材料在分配例如30天之后就不够了。
为了弥补本发明分配器的分配时间、日期或频率和/或强度中的变化，在本发明的程序控制分配器中最好包括用于指示预定量待分配材料的分配情况的系统或用于指示实际分配的待分配材料(或仍存在的待分配的材料)量的系统。这种系统包括一个计时器，该计时器用于确定分配装置的运行时间量；一个计算器，该计算器用于计算代表分配装置运行的时间量和运行的频率和/或强度的分配分数；一个比较器，该比较器将分配分数与代表待分配预定量材料的分配的预定分数相比较。该分配器还可包括信号产生装置，在计算的分配分数至少与从待分配材料源分配预定量的材料所需的预定总分数相同时(即充注的材料源需要更换时)，该信号产生装置用于产生一个信号以指示预定量的待分配材料源的分配情况。
更具体地说，在一个喷射头分配器中，总的分配时间可以是已知的。例如，在一个喷射头容器具有一个80微升阀(即在每次致动时均分配80微升材料的一种阀)的情况下，该分配器在每次致动过程中分配0.5秒，根据容器的尺寸就可知道分配时间的总量，例如为1440秒。利用该信息，程序控制的分配器一旦被程序化，就可通过计算器计算出每天的分配时间。这样，如果分配器每天运行10小时，每15分钟分配一次，计算器就将每天运行10小时与每小时分配4次和每次分配0.5秒相乘而得到每天的分配分数为20秒。因此，分配器每天以上述的速率分配20秒。比较器将日常的分配分数加在一起并将结果与1440秒相比以确定材料源何时变空和/或在材料源变空之前还剩多少天，或从1440秒中减去日常的分配分数来确定材料源何时变空或确定还剩多少分配天数。(可看到根据上述程序运行的分配器具有72天的分配寿命(总1440秒/每天20秒)；如果分配器只在工作日运行，它将使用14周加2天直至需要更换材料源)。
例如，如果分配器按照上述程序运行，于是对于每天的运行来说，比较器将分配时间(日常的分配分数)相加直至达到1440，此时就发出一个更换材料源的信号，或从1440中减去分配时间(日常分配分数)(然后将所得结果除20)或从72中减去分配的一个天数以提供还剩多少分配天数的指示(如果分配器不是每天进行分配，就通过顺延来指示还剩下的总天数)，当该数字达到零时就指示出需要更换材料源。
应认识到可利用分配量(例如将每次分配的80微升与运行的10小时和每小时分配4次相乘就得到一天的分配容积即3200微升)来替代分配时间，比较器将日常的分配容积与材料的总容积(或仍存的总容积)相比较。同样，在一个选择的实施例中可将分配程序每天改变，计算器就对每天的运行而言计算不同的分配分数。
在一个风扇驱动分配器中，用同样的方式以风扇运行的强度来替代分配次数以提供相似的信息。例如，如果风扇的运行速率为X，日常的分配分数就是55X(自周一至周五的上午7:00至下午6:00，每天11小时乘速率X)。如果估计预定量材料的分配总分数为1650X，分配器就提供一个指示即指示在实际运行30天或时间流逝6周(由于分配器每周只运行5天)之后已分配的预定量的材料。同样，如果风扇以2X的速率运行，上述例子中的日常分配分数为110X(每天11小时乘2X)，而在运行15天(1650X/110X)之后就需要更换充填的材料。
如上所述，分配器可产生一个信号以指示何时需要更换材料源，或指示其他信息如剩余寿命的天数。该信号以二极管的形式(即为发光二极管或LED)或其他光源的形式来显示，或以声音信号如乐音、“嘟嘟声”或以记录的声音来向使用者提示预定量的材料的分配情况(例如，利用记录的声音提示使用者已到更换嗅觉刺激材料源的时间了或材料源剩余寿命的天数)。所述声音信号可周期性地重复。
计算器可包括任何适当的数学运算器如一个乘法器，计算器顺次与所述组件或程序化芯片操作性地相连。实际上，计算器可构造在芯片中或包括一个独立的芯片或电路。在这种方式中，当所述程序为分配器提供一定的运行频率或强度时，计算器将适当的因数施加到由系统计时器提供的运行时间上以达到所述的分配分数。然后，被调节的运行时间就被提供给比较器以确定何时产生信号和/或产生什么信号。
当然，应认识到可通过容装在芯片或处理器单元中的一套软件码而使时钟、计时器、计算器、比较器和信号系统或其上的任何部件运行，从而控制本发明的程序控制分配器的运行和产生信号的情况。
如上所述，分配器最好提供关于电池剩余寿命的指示，所述电池用于向分配器供能。例如，在分配器中可包括一个与电池操作性地接触的电压检测电路。当检测的电池电压低于一定值时，就发出一个信号来建议使用者更换电池，或指示出电池的剩余使用寿命。
在本发明的另一个优选实施例中，一个遥控装置可对分配器作出关于分配器状态的咨询而向使用者提供关于分配器状态的指示。所述遥控装置与上述遥控装置相似而将程序指令传输向分配器，最优选的情况为所述遥控装置与上述的遥控装置相同(即一个读取/发送遥控件)。
在本发明的另一个优选实施例中，壳体包括一个附件，该附件可与待分配材料源的颈部相配合(特别是在材料源为气雾剂容器时)以将材料源保持在壳体中。所述附件布置在壳体中且具有多个有角度元件。附件的每个元件相协作以确定通常与颈部表面的内部或外部形状相配合的形状。在这种方式中，当所述多个有角度元件限定了与颈部表面的内部相配合的形状时，每个有角度元件均具有一个前伸部和一个凹部，所述前伸部共同限定的形状的直径大于颈部的最小直径，凹部的直径约等于或稍微小于颈部的最小直径。同样，在多个有角度元件限定了与颈部表面的外部相配合的形状时，每个有角度元件均具有一个前伸部和一个凹部，所述前伸部共同限定的形状的直径小于颈部的最大直径，所述凹部的直径约等于或稍微大于颈部的最大直径。其中，多个有角度元件中的一个或多个可弯曲，这样，附件就可施加到颈部上，而由所述颈部保持待分配的材料源。换句话说，附件“夹持”在颈部上，所述元件相配合以可拆卸地安装所述颈部，这样就将材料源安装到附件上。
更优选的情况为，附件可转动地布置在壳体中以允许使用者转动材料源而将其从壳体中拆卸出，然后，将一个更换件“夹持”就位并将更换件转动回壳体中。例如，可通过将附件悬撑在销子上而达到该目的，所述销子枢装在附件、壳体或二者中以提供所需的转动性。
结合附图，通过下文中的详细描述而可更明确本发明的这些目的和其他目的。
图1所示为根据本发明构造的泵压喷射头分配器的部分断面正视平面视图，图中显示了分配组件视图的一部分；图2所示为图1中的喷射头分配器的透视图，图中显示了该装置正在分配嗅觉刺激材料；图3所示为根据本发明构造的一种风扇分配器的部分断面平面正视图，图中显示了分配组件视图的一部分；图4所示为根据本发明构造的一种气雾剂喷射头分配器的部分断面正视平面图，图中显示了分配组件视图的一部分；图5所示为图4中的喷射头分配器的透视图，图中显示了该装置正在分配嗅觉刺激材料；图6所示为与图1-5所示的分配器结合使用的遥控装置的平面正视图；图7所示为图6中的遥控装置的侧面剖视图；图8所示为图1和图4的分配器和/或图6中的遥控装置的显示面板的正视图；图9所示为根据本发明构造的一种气雾剂喷射头分配器的另一种实施例的部分断面正视平面图；图10所示为图9中分配器所用附件的部分分解透视图，该附件将一个气雾剂容器保持就位；图11a所示为一个功能性框图，图中显示了用于确定和指示从图1和图4中的分配器分配预定量材料的过程；图11b所示为一个功能性框图，图中显示了用于确定和指示从图1和图4中的分配器分配预定量材料的过程。
具体实施方式
参考图1、3和4，图中显示了根据本发明构造的且总体上以参考数字10、110和210指示的分配器。应注意到；为进行清楚显示的目的，图中可能没有显示分配器10、110和210的所有部件和部分和/或将所有部件均标注在附图中。另外，在本说明书中所用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”等均指分配器10、110和210在图1、3和4所示的位置时的情况。但是，应认识到分配器10、110和210在应用过程中均可能处于任何不同的方位，因而图1、3和4中所示的定位对装置的运行来说并不是必须的。
虽然本说明只是以分配嗅觉刺激材料的方式写出的，但这只是为了便于描述。应认识到本发明的分配器可用于任何可分配的材料，特别是一种液体材料(不管该材料是以液体本身的形式分配还是被载运在胶质物或固性材料中)，例如抗静电剂、杀虫剂、灭虫剂、杀菌剂等。“嗅觉刺激材料”是指任何对房间等空间环境的味觉反应产生影响的材料。术语“嗅觉刺激材料”包括芳香剂、香水、除臭制剂等。这些材料通常为活性的液体形式，即在环境中气化时可产生嗅觉刺激效果；但是，在嗅觉刺激材料存在于分配器10、110和210中时，可将其包含在载运介质如气雾剂、胶质物等中。
喷射头分配器现在参考图1，分配器10通常包括一个壳体12。壳体12包括一个开口14，通过该开口14就可将待分配的嗅觉刺激材料从喷射头分配器排放入壳体12周围的环境中(参见图2)。壳体12可由任何适当的材料制成，例如塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、低或高密度聚乙烯、聚丙烯或介质压合苯乙烯，壳体12可由任何适当的方法例如铸模法制造。壳体12的尺寸和形状不是关键的，它可以是在图5中的分配器210的壳体212，其功能如下所述。
壳体12包括由顶部12a、底部12b、前部12c、和后部12d限定的内腔16。壳体12可自由地竖立在一个表面上或也可将其安装在一个表面如墙壁上或通过后部12d安装在其他垂直表面上。所希望的情况为前部12c铰接地固定到壳体12上以允许开启壳体12而将嗅觉刺激材料源插入腔16中。
壳体12的腔16的尺寸可以允许将适当的嗅觉刺激材料源插入其中。例如，可将一个喷射头容器20插入腔16中。喷射头容器20包括任何嗅觉刺激材料源，其包括一个包含待分配的嗅觉刺激材料的储存器22且还包括用于通过按压喷射头24而分配嗅觉刺激材料的装置。在喷射头容器20的一种典型装置中，按压喷射头24而机械地将嗅觉刺激材料排挤或泵压过喷射头孔24a和出口14。图1中显示了分配器10的这种泵压容器。另一种类型的喷射头分配器包括一种推进剂材料，而嗅觉刺激材料盛装在储存器22中，在压力的作用下按压喷射头24而迫使嗅觉刺激材料和推进剂通过喷射头孔24a和出口14(分配器210中的214)。这种容器通常指图4所示的分配器210的气雾剂容器。上述两种类型的喷射头容器20在本领域中均是已知的。
分配器10和分配器210还包括一个分配组件30(在分配器210来说为组件230)，该分配组件的作用是驱动喷射头容器20，从而从分配器10和210中自动分配嗅觉刺激材料。在Carragan和Vecca的US.3,589,563和Dial、Chang与Huang的US5,772,074中均披露了一种典型的分配组件30(和230)，上述每个专利所披露的技术内容在此均作为参考而被引用。这种装置包括一根致动臂32(和232)，致动臂32(和232)由例如一根弹簧(图中未显示)向下偏压。致动臂32(和232)的一端沿凸轮34(和234)的表面运动，凸轮34(和234)具有变化的半径。在致动臂32(和232)到达凸轮34(和234)的一个半径减小的部分时，就向下压致动臂32(和232)，此时，致动臂32(和232)冲击和按压喷射头24而通过喷射头孔24a和开口14(和214)分配嗅觉刺激材料。凸轮34(和234)由适当的齿轮机构和马达(图中未显示)来驱动，所述马达由一个能量源如电池36(和236)提供动力。
分配器10和210除包括分配组件30/230之外还包括控制器40/240，控制器40/240控制分配组件30/230何时对嗅觉刺激材料进行分配。控制器40/240例如通过适当的电路(图中未显示)而与分配组件30/230操作性地连接，控制器40/240可控制分配组件30/230的不同方面，包括分配组件30/230的运行日期和运行时间，其中，控制器40/240包括一个时钟或一个计时器42/242和/或一个光传感器(图中未显示)；控制器40/240还通过致动臂32/232控制喷射头24的致动频率，其中，控制器40/240利用时钟或计时器42/242而发出脉冲启动分配组件30/230而以一定的时间间隔分配嗅觉刺激材料。用于控制分配组件30/230的适当控制器40/240对技术人员来说是已知的，它包括计算机芯片和电路板及其他已知类型的电路。
风扇分配器与分配器10和210相似，分配器110通常包括一个壳体112。壳体112具有至少一个(最通常情况下为多个)开口114a、114b、114c和114d等，所述开口包括入口114a、114b和出口114c、114d。壳体112可由任何适当的材料制成，例如塑料、ABS、低或高密度聚乙烯、聚丙烯或介质压合苯乙烯，壳体112可由任何适当的方法例如铸模法制造。
壳体112包括由顶部112a、底部112b、前部112c、和后部112d限定的内腔116。壳体112可自由地竖立在一个表面上或也可将其安装在一个表面如墙壁上或通过后部112d安装在其他垂直表面上。所希望的情况为前部112c铰接性地固定到壳体112上以允许开启壳体112而将嗅觉刺激材料源插入腔116中。
壳体112的腔116的尺寸可以允许将适当的嗅觉刺激材料源插入其中。例如，可将一个盒体120插入腔116中。盒体120包括壳体122，壳体122具有一个储存器，储存器中包含由分配器110分配的待分配嗅觉刺激材料，所述嗅觉刺激材料以液体的形式存在或包含在适当的载运物如胶质物中。不管嗅觉刺激材料是以液体的形式存在还是包含在胶质物中，在气流经过嗅觉刺激材料的表面时均进行分配，即，将材料气化而由空气将其载入环境中。
分配器110还包括一个分配组件130，该分配组件穿过盒体120中的嗅觉刺激材料的表面而产生空气流。在Kunze的US.5,370,829中披露了一种典型的分配组件130，上述专利所披露的技术内容在此作为参考而被引用。这种装置包括一个风扇132，风扇132在入口114a、114b中产生气流而沿着盒体120中的嗅觉刺激材料的表面流动并从出口114c、114d流出。风扇132由适当的齿轮机构和马达134来驱动，所述马达134由一个能量源如电池138提供动力。
与分配器10(和210)相似，分配器110也包括控制器140，控制器140控制分配组件130何时对嗅觉刺激材料进行分配。控制器140例如通过适当的电路(图中未显示)而与分配组件130操作性地连接，控制器140可控制分配组件130的不同方面，包括分配组件130的运行日期和运行时间，其中，控制器140包括一个时钟或一个计时器142和/或一个光传感器(图中未显示)；控制器140还控制风扇132的运行强度。用于控制分配组件130的适当控制器140在本领域中已知。
分配器10、110和210最好均包括一个显示器44(和144、244)。显示器44(和144、244)根据各个分配器的程序而可包括不同的信息。例如，如果分配器10、110和210在一天中只可通过时间(即，开始分配的时间、结束运行的时间和分配的频率和/或强度)来进行程序控制，显示器44就不复杂。但是，分配器10、110或210可通过上述方式如通过一周的运行天数来进行程序控制时，或可对运行模式进行预先程序化或显示分配器的状态时，如图8所示，显示器44/144/244可显示出所指示的全部信息。显示器244可指示一周的工作日244g、“起始时间”244b、“停止时间”244c、“喷射频率”244d、容器的寿命(以天数来计算)244e、电池寿命(以天数来计算)244f和预先程序化的运行模式M1、M2、M3、244g、244h、244i。当然，操作者可认识到可由显示器44/144/244显示其他信息。
如上所述并参考图6和图7，在分配器10、110和/或210中可结合使用一个遥控装置80。这种遥控装置80最好由一节或多节电池86提供动力，且可通过IR或RF联通方式或其他联通方式(包括导线)而在遥控装置80和分配器10、110和/或210之间建立联通。最常用的情况为遥控装置80可利用IR联通方式，并包括一个IR信号节点82。遥控装置80中最好包含一块或多块电路板84a、84b等以允许与显示器86(显示器86采取上述的显示器44或显示器46的形式)相结合的程序指令的输入。电路板84a、84b等可接收来自遥控装置键板81的输入并将程序指令输入信号通过例如传感器246而传送入程序控制的分配器10、110和/或210；更具体地说，将程序指令传输至分配器的控制器40/140/240。
在一种选择方案中，可利用遥控装置80对分配器10、110和/或210进行咨询以从分配器处得到信息，所述信息为例如“容器”的寿命(也就是说，材料源是否需要更换和/或在材料源需要更换之前还剩多少天的使用寿命)和/或电池的寿命，这些信息显示在显示器86上。最优选的情况为，遥控装置80可作为分配器10、110和/或210的一个程序器而对分配器的状态进行咨询(即读取/发送)。
虽然键盘81中的键的特殊布置不是关键性的，但它们可包括用于增加所作用的程序控制特征的键，例如运行周中的时间、天数和/或运行频率和/或强度；模式键，这种键用以输入程序化的运行模式；选择键，这种键用以选择程序化的特征而进行调整；时间/天数或日期设置键；容器/电池重新设置键，这种键在更换材料源和/或电池时使用；读取键，这种键用于从分配器中读取状态信息；锁止/开启键以锁止或开启壳体12的前部12c。
应注意到分配器10、110和210最好包括一个系统50，该系统50用于确定预定量的嗅觉刺激材料的已分配情况以提供关于材料源的更换和/或材料源在更换之前剩余天数的指示。虽然系统50可机械地起作用，但它最好依据结合在芯片或处理器52中的软件码而运行，所述处理器52可对控制器40、140和240及时钟或计时器42、142和242提供指令。图11a和图11b为功能性框图，图中显示了用于提供指示的系统50，系统50对预定量的嗅觉刺激材料的分配情况提供指示。嗅觉刺激材料的“预定”量是指任何的量，在对所述量预定之后就希望对已分配的该量提供指示。最通常的情况为预定量是指在喷射头容器20和盒体120中存在的嗅觉刺激材料源的量，这样，就指示出喷射头容器20或盒体120是空置的或接近空置而需要更换，和/或需要更换之前所剩余的天数。
参考图11a，首先在步骤60根据每种分配强度和/或频率直至材料源空置时计算的时间来计算总分数。然后，在程序设置61处将总分数除以每天的分配时间以在步骤62得到材料源的总使用寿命天数。例如，如果分配器10和/或210在每次致动时分配0.5秒(根据阀的尺寸)且被程序控制而每小时分配4次、每天运行11小时(例如上午8:00至下午7:00)，然后，程序设置的每天的分配时间为0.5秒×4次/小时×11小时/天＝22秒/天。如果材料源的使用寿命为1440秒，则其寿命天数为1440/22＝65(经四舍五入为最接近的整数)。
下一步，在步骤63对运行的每一天进行计数，对于运行的每一天来说，从材料源的寿命天数中减去运行的一天(或直接从1440秒中减去22秒，然后从1418秒中减去22秒，之后从1396秒中减去22秒等等)以在步骤64中提供材料源寿命的剩余天数。当该数字为0时，就在步骤65发出需要更换材料源的一个信号。在图11b所示的一个选择的实施例中，可在步骤66保持计数的运行时间，计数的时间与分配器10、110和/或210的运行时间的小时(或其他单位)数相对应。然后，利用在步骤67中设置的分配强度和/或分配频率而在步骤68中计算分配分数，例如，通过利用代表步骤67中的分配频率或分配强度的一个乘数与在步骤66处的运行时间计数值相乘得到分配分数。例如，如果采取的分配频率标准为每15分钟致动分配0.5秒，就用运行时间的小时累加值乘2秒(每小时致动4次，每次致动0.5秒)。将相乘出的每个运行时间值相加而在步骤69得到分配分数。然后在步骤69得到的分配分数与在步骤68得到的总分数相比较，步骤69中的分配分数代表预定量的嗅觉刺激材料在已分配的情况下的分数，当分配分数大于或等于总分数时，就在步骤70产生一个信号，该信号指示预定量嗅觉刺激材料的分配情况。总分数可通过多种方式确定，每种方式对技术人员来说均是已知的。一种确定总分数的方法是确定在将所用的频率和强度作为标准的情况下分配预定量的嗅觉刺激材料所用的小时数，也就是说，所述频率和强度乘L然后，利用所述总分数与分配分数相比较。
指示已被分配的预定量嗅觉刺激材料的信号可通过多种方式产生。例如，可利用一种电路(未显示)来照亮一个或多个发光二极管72或来自处理器的方向上的其他光源，其布置在分配器10、110和/或210上或布置在遥控装置80上。一种可选择的方式或此外的一种方式为可利用扬声器74或类似装置产生声音信号，例如乐声或“嘟嘟声”或其他声音以提供关于预定量嗅觉刺激材料分配情况的指示，声音从处理器52通过适当的电路(未显示)而发出。可用于照亮二极管或提供指示以产生声音信号所用的电路对于技术人员来说应是很熟悉的。
如上所述，虽然可利用布置在处理器52中的单个软件码来操作系统50，但应认识到系统50可电动性地或机械性地执行单独的功能或通过布置具有单独响应的独立处理器来执行该功能，根据该内容描述的操作系统50的功能对技术人员来说应是很熟悉的。此外，利用精密的逻辑结构来指示材料源剩余寿命的天数或更换材料源的需要，所述逻辑结构可广泛变化而不限于上述内容。也可利用相似的逻辑结构对电池的剩余寿命提供指示。
现在参考图10，在本发明的另一个优选实施例中，壳体12包括一个附件90，附件90可与待分配材料源的颈部300相协作(特别是在材料源是喷射头材料源20的情况下，例如气雾剂容器)以将材料源保持在壳体12中。附件90布置在壳体12中且具有多个有角度元件92a、92b、92c、92d等。附件90的每个有角度元件92a、92b、92c、92d相协作而确定了与颈部300的表面的内部或外部的形状通常相配合的形状(通常情况下，颈部300为如图10所示的圆形)。在这种方式中，当多个有角度元件92a、92b、92c、92d等限定了与颈部300的表面的内部相配合的形状时，多个有角度元件92a、92b、92c、92d均具有一个前伸部91a、91b、91c、91d等，前伸部91a、91b、91c、91d等共同限定的形状的直径大于颈部300的最小直径，有角度元件92a、92b、92c、92d等均具有一个凹部93a、93b、93c、93d等，凹部93a、93b、93c、93d的直径约等于或稍微小于颈部300的最小直径。在应用中，如图9和10所示，附件90通过有角度元件92a、92b、92c、92d“夹持”在颈部300上，有角度元件92a、92b、92c、92d等相协作而可拆卸地安装到颈部300上，这样将材料源20安装到附件90上，从而安装到壳体12上。
最优选的情况为，如图9所示，附件90可转动地布置在壳体12中，以使使用者转动材料源20而将其从壳体12中除去，然后将一个更换件“夹持”就位并将更换的材料源转动回壳体12中。这些步骤可通过将附件90悬撑在销子96a、96b上来实现，销子96a和96b枢装在附件90、壳体12或二者中以产生所需的转动性。
如图9和10所示，分配器210可包括一个结合在阀220中的螺线管“S”以取代组件230。螺线管“S”布置在气雾剂供应管26(即在一个标准的气雾剂容器中，该气雾剂容器中已除去了可压式喷射头24)之上，这样，在气雾剂储存器22和阀220之间就存在一个开口连接，螺线管S布置在气雾剂储存器22和阀220之间。螺线管S可操作地与控制器40相连，以使阀220可以在控制器40确定的时间和频率下开启和分配待分配的材料，这样就消除了对复杂机械结构的需要。就如在图9和图10所看到的那样，螺线管S可与附件90相配合以提供灵活而可靠的安装/分配功能。
本领域的技术人员应认识到在不脱离本发明的实质的情况下可对本发明进行明显的改变。因此，应主要参考附加的权利要求
而不是前面描述的技术内容来确定本发明的范围。
权利要求
1.一种用于分配材料的程序控制的分配器，该分配器包括一个待分配的材料源；一个壳体，该壳体具有尺寸确定的内腔以允许待分配材料源的插入；用于将待分配的材料进行分配的一个组件；一个与所述组件进行操作性接触的程序控制的控制器，该程序控制的控制器确定所述组件的运行时间和运行频率和/或强度，其中控制器可被程序控制而为分配器设置运行参数，所述运行参数是从由下面的参数构成的组中选择的一周中的运行日，在所述运行日中分配材料；运行日中的分配器开始分配的时间；运行日中分配器停止分配的时间；分配的频率和/或强度；其中，分配器提供一个日常的“日期计数”以指示待分配材料的剩余分配天数，第一天的“日期计数”根据下面的步骤计算(a)初步确定代表待分配材料的总量的总分数；(b)对于一组选定的运行参数，将总分数除以每天的分配时间；(c)将所得到的商四舍五入为最接近的一个整数；其中，连续运行日的“日期计数”根据下面的步骤计算(a)从总分数中减去从前一天开始的每天的分配时间，从而计算出新的“总分数”；(b)对于一组选定的运行参数，将新的总分除以一个连续分配日的分配时间；(c)将所得的商四舍五入为一个最接近的整数。
2.根据权利要求
1所述的分配器，其中，分配器还包括用于显示“日期计数”的一个显示器。
3.根据权利要求
1所述的分配器，其中，所述总分数是通过以预定的频率或强度分配预定量的待分配材料所耗费的小时数来确定的。
4.根据权利要求
1所述的分配器，其中，待分配的材料包括一种嗅觉刺激材料、杀虫剂、灭虫剂或杀菌剂。
5.根据权利要求
1所述的分配器，其中，待分配的材料源包括一个喷射头分配器。
6.根据权利要求
5所述的分配器，其中，喷射头分配器包括一个可按压的喷射头，所述组件包括一个根据控制器而按压喷射头的致动器。
7.根据权利要求
5所述的分配器，其特征在于喷射头分配器包括一个气雾剂容器，所述组件包括一个螺线管/阀组件，其中，螺线管与阀和气雾剂分配器操作性地连接以根据控制器而分配待分配的材料。
8.根据权利要求
1所述的分配器，其中，控制器还包括至少一个预先程序化的分配器运行模式。
9.根据权利要求
1所述的分配器，其中，分配器还包括一个遥控装置，该遥控装置可将程序指令远程地传送至控制器，遥控装置本身包括一个用于显示“日期计数”的显示器。
10.用于确定待分配材料源可分配的天数的方法，材料源容纳在分配器的内腔中，分配器包括用于分配待分配材料的一个组件，一个控制器与组件操作性地相配合以确定组件的运行时间和运行频率和/或运行强度，其中，所述控制器包括运行参数，所述运行参数是从由下面的参数构成的组中选择的一周中的运行日，在所述运行日中分配材料；运行日中的分配器开始分配的时间；运行日中分配器停止分配的时间；分配的频率和/或强度；其中，提供一个“日期计数”以指示待分配材料的剩余分配天数的方法包括如下步骤确定代表待分配材料总量的总分数；对于分配器运行的第一天来说(a)对于一组选定的运行参数，将总分数除以每天的分配时间；(b)将所得到的商四舍五入为一个最接近的整数；对于分配器的每个连续运行日来说(a)从总分数中减去从前一天开始的每天的分配时间，从而计算出一个新的“总分数”；(b)对于一组选定的运行参数，将新的总分数除以一个连续分配日的分配时间；(c)将所得的商四舍五入为一个最接近的整数。
11.根据权利要求
10所述的方法，该方法包括在分配器的显示部分上显示“日期计数”的步骤。
12.根据权利要求
10所述的方法，该方法还包括一个可与分配器操作性地相配合的一个遥控装置，其中，该方法还包括在遥控装置的显示部分上显示“日期计数”的步骤。
专利摘要
本发明提供了一种程序控制的分配器(10，110，210)，特别是一种用于从材料源中分配嗅觉刺激材料的分配器。更具体地说，本发明涉及一种用于分配嗅觉刺激材料如空气净化制品的分配器(10，110，210)，其中，该分配器(10，110，210)可被程序控制以在多种运行模式下运行，例如在一天的特殊时间里开始和结束运行、在一周的特殊日子里运行及在分配频率(即在气雾剂或泵源(20)的情况下)和/或分配强度(即在胶质或盒式材料源(120)的情况下)下运行。
文档编号B65D83/16GKCN1210682SQ00813870
公开日2005年7月13日 申请日期2000年10月11日
发明者卡尔·D·康塔迪尼, 尼古拉斯·A·韦莱兹斯, 约翰·J·迪安 申请人:沃特伯里公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan