專利名稱：帶有物質用盡檢測器的揮發(fā)物質蒸發(fā)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及揮發(fā)物質蒸發(fā)器，其具有帶有管芯(wick)的容器，并且目的在于 提供一種有效地檢測容置在容器內的揮發(fā)物質用盡的技術。
背景技術：
在帶有管芯的揮發(fā)物質擴散設備中，需要讓使用者很容易檢測到揮發(fā)物質用盡， 從而感覺到需要用新的容器置換該物質容器。這些設備通常插塞到不可見的家用電器出口 中，因此容器內剩余的液面水平不容易一下子看見。已經有多種方法將用盡信號轉換至電子指示器，并且接著指示器給使用者提供某 種警告。這些系統(tǒng)基于對物理特性變化的測定，如電導率、介電常數(shù)、溫度或光相互作用。對于基于光相互作用的液體檢測系統(tǒng)，可區(qū)分為用于檢測容器底部或管芯內部的 液體的檢測系統(tǒng)。用于例如通過光透射來檢測容器底部液體的檢測系統(tǒng)具有如下缺陷-由于通常使用的瓶子缺乏幾何精確性產生的高度色散。-外界條件的影響(光線，反射……)-當管芯內仍然有液體、進而仍然發(fā)生制劑揮發(fā)時，檢測用盡。另一方面，已經有基于穿過管芯上部的光透射或折射的系統(tǒng)。但是，這些系統(tǒng)要求 管芯對光透明，或在管芯內存在液體時，足量的光能夠透過管芯的腔體被折射并到達傳感
ο這些系統(tǒng)具有如下缺陷-需要根據(jù)香料的折射率來調節(jié)光發(fā)射器/傳感器的位置。-外界條件的影響(日光，反射……)專利US 7，164，849描述了這樣一種設備，其中可蒸發(fā)的液體包括頂吸收材料。當 容器內有足夠的可蒸發(fā)材料時，被發(fā)出的紅外線不能被材料朝頂傳感器進行反射。紅外線 以如下方式被可蒸發(fā)材料吸收，即頂傳感器不能檢測到頂光。當頂傳感器檢測到頂光 時，啟動警報。在北美專利申請US2006019962A1中，光發(fā)射器和接收器可被放置在管芯附近的 擴散器內的任何位置，且發(fā)射器和接收器彼此面對著進行排列。當容器充滿或含有一定量 液體時，管芯吸收液體。在這種情形下，當容器內殘留液體且管芯是濕的時，由發(fā)射器發(fā)射 的光穿過浸濕的多孔管芯而被折射，使得光被傳感器所檢測到。液體和管芯材料的折射率確定了由接收器檢測到的、被發(fā)射器所發(fā)射的光量。例 如，當水的折射率極低時，由發(fā)射器發(fā)射的光沒有穿過管芯被折射。因此，液體的折射率必 須足夠高，才能使光穿過管芯而折射且確保光將被傳感器所檢測到。在可選方案中，發(fā)射器和光檢測器可被置于容器上。一個被置于容器上部，并且另 一個位于下部。當容器為空時，光可穿過它。但是，當仍有液體時，光被折射或發(fā)射，且不能 到達傳感器。
在另一可選方案中，發(fā)射器和接收器在容器附近放置但不對齊。當有液體時，光穿 過容器被散射并且到達接收器；但當沒有液體時，光以直線行進且不到達接收器。根據(jù)傳感 器的位置，來檢測何時容器完全為空或基本為空。這些系統(tǒng)的缺陷如下-穿過管芯的光透射不是非常有效，且要求高靈敏度的傳感器。-為使光透射足夠有效，需要管芯的特定特征(孔隙大小，孔隙百分率……)-環(huán)境光的可能干擾。-光發(fā)射器和傳感器必須面朝著彼此進行排列，這為減少位置公差帶來了技術難度。另一方面，國際申請W02007/138247描述了基于下面兩種方法的用盡檢測系統(tǒng)-使用穿過玻璃容器的光折射。-使用全內部反射(折射和反射的結合)。光源適于以基本在下述范圍內或位于其間的角度將頂或可見光引導向容器a)在液體與容器之間用于分界面的入射臨界角；以及b)在空氣與容器之間由于分界面的入射臨界角。該臨界角優(yōu)選為用于全內部反射的臨界角。傳感器以如下方式進行設置，即接收 來自發(fā)射源、且已進入容器并在容器與容器內空氣之間的分界面內被反射的光?；蛘?，接收 來自發(fā)射源、且已進入容器并在容器與空氣之間的分界面內被折射的光。傳感器必須相對 于光源被如此設置，即容器的液體處于檢測水平上。發(fā)射器和檢測器必須在視線內。這種系統(tǒng)的缺陷如下-要求發(fā)射器被恰當定位，從而光以一定角度進入容器。-容器必須由玻璃制成。發(fā)射器/接收器系統(tǒng)取決于玻璃的厚度和純度。-容器和發(fā)射器/接收器系統(tǒng)必須被設計為使管芯不與光路互相干涉。-在全內部反射方法中，容器中始終有殘余的香料，并且需要額外的用盡指示系統(tǒng) (定時器……)。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及一種揮發(fā)物質蒸發(fā)器設備，其具有檢測將被蒸發(fā)的物質用盡的檢測裝 置。該蒸發(fā)器被構造為接合于帶有多孔管芯的揮發(fā)物質容器且使其保持在穩(wěn)定位置，該管 芯部分地浸沒在物質容器中，且上端從容器伸出。管芯被理解為能夠正確地將液體從容器輸送至蒸發(fā)區(qū)域的任何恰當類型的毛細 介質。陶瓷或纖維管芯具有的圓柱形幾何形狀，是最普通的實施例。但管芯也可具有平的幾 何形狀。甚至被加工到無孔實心支承件的壁內的毛細管道也可很容易用作本發(fā)明的管芯。蒸發(fā)器包括紅外線發(fā)射器和接收器，其中發(fā)射器被設置為在管芯的端部或上部上 發(fā)射光束，并且接收器被設置為捕捉被管芯上部反射的所述光束。因此，通過在管芯上部的 外表面上的頂光束反射，來進行檢測。所述設備接合于配備有多孔管芯的前述揮發(fā)物質容器。被容置在容器內的揮發(fā)物 質包括添加劑或紅外(IR)光線吸收添加劑的混合物，以作為揮發(fā)設備中將被揮發(fā)的揮發(fā) 溶液的制劑組分。
帶有頂吸收體的溶液浸透管芯直至管芯上部，其中如果溶液干涸或被管芯所吸 收(如果浸透有吸收液體)，則它在此接收來自發(fā)射器的、在管芯上被反射的頂光束。反射 光束的存在與否是由恰當進行放置、用于接收反射光束的頂傳感器所檢測。優(yōu)選使用色素或使用使SOOmn 2000nm(接近IR)范圍內的頂光最少化的色素 組合。類似地，將吸收色素的450nm SOOnm范圍的可見光吸收最小化是很合適的。IR發(fā)射器被選擇為在頂吸收添加劑的最大吸收率對應的波長下產生最大發(fā)射 量。優(yōu)選該波長范圍在SOOnm 1500nm之間。此外JR發(fā)射器的視角必須等于或小于40°， 用于避免錯誤的檢測。


為使本說明書更完整，且有助于根據(jù)其實施例的優(yōu)選示例更好地理解本發(fā)明的特 征，一組附圖包括在本說明書內作為其組成部分，其中下面的附圖為示例性的而非限定性 的。圖1示出處于非接合位置的帶有管芯的容器、紅外發(fā)射器/接收器和蒸發(fā)器局部。 圖(a)為側視圖，圖(b)為前視圖，并且圖(c)為透視圖；圖2是與圖1類似的示意圖，其中示出處于正常使用位置的帶有管芯的容器、紅外 發(fā)射器/接收器和蒸發(fā)器部分。圖(a)為透視圖，圖(b)為前視圖，圖(c)為側視圖，并且 圖(d)為側截面圖；以及圖3示出本發(fā)明優(yōu)選實施例的上部平面圖，其中發(fā)射器和接收器彼此成一定角度 地位于同一平面內。
具體實施例方式圖1示出通常配備有多孔管芯(2)的容器(1)，該管芯具有位于容器內且浸沒在待 蒸發(fā)的液體(10)中的下端(9)。管芯O)的上端(8)從容器中伸出，以使揮發(fā)的物質擴散 到空氣中。為簡化附圖，僅示出了蒸發(fā)器(6)的單個組件，其包括容置著加熱裝置(7)(通常 為PTC電阻器)的外殼以及具有當蒸發(fā)器與容器接合在一起時管芯的上端(8)位于其內的 空腔(1 。蒸發(fā)器(6)的所述同一組件還容置著用于檢測揮發(fā)物質C3)是否存在的探測裝 置，該探測裝置包括紅外發(fā)射器(4)和紅外接收器(5)。從現(xiàn)有技術已知，蒸發(fā)器和容器被構造為在設備正常使用期間例如螺紋接合在一 起，從而將管芯維持在穩(wěn)定狀態(tài)。在優(yōu)選實施例中，特別是可從圖2(d)可看出，管芯的上端 (8)被容置在空腔(1 內，并且在一側鄰近加熱裝置(7)而另一側鄰近檢測裝置。發(fā)射器和接收器(4，幻相隔一定距離地彼此疊置，從而在管芯上端的同一側上彼 此面對。在設備使用期間且存在揮發(fā)物質時，整個管芯的體積完全充滿了所述物質，該物質 包含有部分色素或頂吸收色素的組合物。發(fā)射器(4)連續(xù)地發(fā)射入射在管芯上部(8)外表面上的紅外線束?？蛇x地，為了 延長發(fā)射器和接收器的使用壽命，成脈沖式地發(fā)射所述紅外光束。所述光束被頂吸收色素所吸收，因此光束不被反射且不到達頂接收器。但是，當 管芯上部內的所有或大多數(shù)揮發(fā)物質已被消耗時，紅外光束在管芯上部被反射，并且到達用于檢測頂光束存在的接收器(5)，這就指示揮發(fā)物質已用盡了。頂接收器典型地包括能夠以本領域技術人員已知方式使用的、對頂敏感的光敏 晶體管，來啟動警告使用者物質用盡的指示元件(未示出)如LED或聲學指示器。發(fā)射器和接收器形成了一個足以確保正確探測的適當角度，并且它們非常接近外 管芯表面。IR光發(fā)射器和接收器被如此設置，以使它們的軸平行且依次相對于管芯的縱軸垂 直，如圖2所示。在圖3所示實施例的另一示例中，發(fā)射器和接收器的軸線之間如此形成一角度， 以使接收器捕捉到在管芯上反射的頂光。發(fā)射器和接收器相對于管芯的這些布置結構使得能通過頂光束的反射進行探 測，而不是通過折射或透射進行檢測(如同現(xiàn)有技術已知的技術)。通過這種方式，可避免 已知系統(tǒng)的前述缺陷。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，包含在瓶子內的液體實際上是雙相的，并且包括水相 (水)和有機相(香料)。頂吸收添加劑可被結合在水相或有機相中。只有當有機相(香 料，殺蟲劑……)用盡時，水相才到達管芯。因此，當頂吸收添加劑結合在水相中時，管芯 中仍然有有機相的話，頂光束就會被管芯所反射。當有機相用盡時，水相可到達上部并且 吸收頂光。在這種情形下，當頂接收器不再檢測到接收器內存在的頂光束時，即檢測物 質用盡。在相反的情況下，即當頂吸收添加劑還在有機相中時，當水相到達管芯上部且反 射頂光(其反射到達接收器)時，則檢測有機相用盡。優(yōu)選地，蒸發(fā)器具有這樣一個表面(11)，其與所述發(fā)射器和接收器(4，幻在直徑 方向上相對地放置，且?guī)в幸阎捻斘?反射特性。管芯上部(8)位于所述表面(11) 與發(fā)射器和接收器之間，如圖2(d)所示。因此，發(fā)射器和接收器的特定位置提供了額外的 優(yōu)點可檢測到連接于設備上的容器的缺失，且因此提醒使用者該情形。在實施例中不通過紅外線的反射檢測到用盡的情形下，所述表面(11)將由非頂 光反射材料制成。在這種情形下，頂光直接入射在吸收材料表面(11)上，以使得反射光束 的存在沒有被恰當放置的頂傳感器所檢測到，其將致動指示裝置。在所附從屬權利要求中，描述了本發(fā)明的應用實施例的多種可能性。根據(jù)該說明書和一組附圖，本領域技術人員能夠理解，本發(fā)明的所述實施例可以 多種方式組合在本發(fā)明的目的內。盡管根據(jù)某些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但對本領域技 術人員來說，多種變型可被引入所述優(yōu)選實施例而不超出本發(fā)明所稱目的的范圍。
權利要求
1.一種帶有物質用盡檢測器的揮發(fā)物質蒸發(fā)器，包括具有管芯的揮發(fā)物質容器，所述 管芯的下端容置在所述容器內，且其上端從容器中伸出，其中所述蒸發(fā)器還包括紅外發(fā)射 器和接收器，以檢測揮發(fā)物質的用盡，其特征在于紅外線發(fā)射器被設置成將光束發(fā)射在管 芯的上端；接收器被設置成捕捉到由管芯上端所反射的所述光束；并且所述蒸發(fā)器還具有 與所述紅外接收器相聯(lián)系的電子裝置，該電子裝置被構造為基于接收器中的光線或紅外線 的缺失來確定揮發(fā)物質的存在。
2.如權利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于容器容置有揮發(fā)物質，其具有高的紅外線 吸收系數(shù)。
3.如權利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于容器容置有揮發(fā)物質，其包括紅外線吸收 添加劑。
4.如權利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于發(fā)射器和接收器的軸線基本彼此平行，且 垂直于管芯縱軸。
5.如權利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于發(fā)射器和接收器的軸線位于相對于管芯 縱軸垂直的平面上，并且在發(fā)射器和接收器的軸線之間形成一適當角度，以使接收器捕捉 到在管芯上反射的頂光。
6.如任意一項前述權利要求所述的蒸發(fā)器，其特征在于紅外線成脈沖地進行發(fā)射。
7.如任意一項前述權利要求所述的蒸發(fā)器，其特征在于揮發(fā)物質在性質上是雙相 的，并且包括有機相和水相，其中有機相包括所述紅外吸收添加劑。
8.如權利要求1-6任意一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于揮發(fā)物質本質上是雙相的，并 且包括有機相和水相，其中水相包括所述紅外吸收添加劑。
9.如任意一項前述權利要求所述的蒸發(fā)器，其特征在于紅外發(fā)射器和接收器被選擇 為在800nm 1500nm之間的波長范圍內工作。
10.如任意一項前述權利要求所述的蒸發(fā)器，其特征在于蒸發(fā)器具有面朝所述發(fā)射 器和接收器、由紅外線反射材料制成的表面，并且管芯上端置于所述反射表面與發(fā)射器和 接收器之間。
11.如任意一項前述權利要求所述的蒸發(fā)器，其特征在于蒸發(fā)器具有這樣一個與紅 外檢測器相聯(lián)系的指示元件，以使當接收器接收到被管芯或所述表面反射的紅外光束時， 致動所述指示元件。
12.如權利要求1-9所述的蒸發(fā)器，其特征在于蒸發(fā)器具有面朝所述發(fā)射器和接收 器、由非紅外線反射材料制成的表面，并且管芯上端置于所述反射表面與發(fā)射器和接收器 之間。
13.如權利要求1-9所述的蒸發(fā)器，其特征在于蒸發(fā)器具有這樣一個與紅外檢測器相 聯(lián)系的指示元件，以使當接收器不再接收到由管芯或所述表面反射的紅外光束時，致動所 述指示元件。
全文摘要
本發(fā)明通常涉及具有帶有管芯的容器的揮發(fā)物質蒸發(fā)器，并且目的在于提供一種有效地檢測容置在容器內的揮發(fā)物質用盡的技術。該揮發(fā)物質蒸發(fā)器被構造為接合于帶有管芯的揮發(fā)物質容器且使其保持在穩(wěn)定位置，該管芯具有容置在所述容器內的下端和從容器伸出的上端。該蒸發(fā)器包括以如下方式進行設置，從而在所述管芯上端發(fā)射光束的紅外線發(fā)射器，以使接收器被設置為捕捉被管芯上端反射的所述光束。
文檔編號A61L9/12GK102066883SQ200980118514
公開日2011年5月18日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權日2008年4月24日
發(fā)明者C·莫蘭, F·馬約爾桑斯, M·列拉希內爾, R·加西亞法夫雷加 申請人:西班牙佐貝爾股份公司