專利名稱：氣味發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種家庭用品。
聽覺、視覺、嗅覺、味覺和觸覺是人類的五大感覺。電子技術(shù)的進(jìn)步大大增強(qiáng)了人類的聽覺和視覺能力，高級視聽設(shè)備再現(xiàn)了完美的聲與畫的世界。利用電子技術(shù)創(chuàng)造一個(gè)幽香宜人的環(huán)境是人類技術(shù)進(jìn)步的自然要求，這將給人以新的享受。
人鼻能辨別自然界成千上萬種不同的氣味，對于某些香料的嗅覺更是十分靈敏。但是，人的嗅覺靈敏度受到所謂“疲勞效應(yīng)”的限制。例如某種氣味初聞時(shí)往往感覺較強(qiáng)，久聞之，除非濃度不斷提高大腦嗅覺神經(jīng)對該氣味的刺激反應(yīng)就趨于平緩(當(dāng)氣味濃度不變時(shí)，這個(gè)過程為數(shù)秒到數(shù)十秒之間)，人便逐漸感覺不到這種氣味的存在。所謂“入芝蘭之室，久而不聞其香”，就是這個(gè)道理。由于疲勞效應(yīng)的緣故，聞過某種氣味后，需間隔一段時(shí)間，人才能恢復(fù)對該種氣味的嗅覺靈敏度。不過在間歇期中，鼻子對于差異較大的別種氣味仍具有嗅覺靈敏度，這就是所謂“選擇性疲勞效應(yīng)”。
本實(shí)用新型的目的在于利用電子技術(shù)，設(shè)計(jì)一種符合人類嗅覺生理的電子氣味源裝置，使之能有助于形成一個(gè)有益于身心健康的氣味環(huán)境。該裝置可以是單獨(dú)的產(chǎn)品，也可以作為一個(gè)部件與空調(diào)器、電扇及空氣凈化器等分別形成新一代產(chǎn)品，主要應(yīng)用在家庭以改善室內(nèi)環(huán)境，也可用在賓館等服務(wù)場所。
本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)(以產(chǎn)生香味的裝置為例)1)香味揮發(fā)具有間歇期，香味濃度時(shí)起時(shí)伏，既能有效刺激嗅覺神經(jīng)又可節(jié)約香料；2)香型可隨時(shí)變化，嗅覺層次豐富；3)控制容易、使用方便；4)容易做成結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧的產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的用途不僅僅限于香味發(fā)生源，而且能用來1)中成藥及其它藥品的蒸熏，起到衛(wèi)生保健作用；2)模擬氣味環(huán)境，例如森林、海灘及庭園等氣味環(huán)境，有益于身心健康；3)能產(chǎn)生特定氣味組合類型(如鎮(zhèn)靜型、興奮型)，有助于提高學(xué)習(xí)和工作效率。
本實(shí)用新型(參見附


圖1)具有電源1、程序控制器2、驅(qū)動(dòng)器3(含驅(qū)動(dòng)單元13)、揮發(fā)器4(含揮發(fā)單元14)以及氣味源5(含氣味源單元15)等部份，電源是裝置的供電電路，驅(qū)動(dòng)器將控制信號變換成揮發(fā)器工作所需的電流、電壓波形，氣味源是指能產(chǎn)生有益氣味的化學(xué)品(包括天然物質(zhì))及其容器，氣味源通過揮發(fā)器向空氣中散布濃度時(shí)起時(shí)伏的氣味，程序控制器確定氣味源的揮發(fā)(包括瞬時(shí)揮發(fā)強(qiáng)度、持續(xù)揮發(fā)時(shí)間及間歇時(shí)間)以產(chǎn)生各種嗅覺效果，本實(shí)用新型按驅(qū)動(dòng)器與揮發(fā)器之間關(guān)系可分成下列四種類型(a)Ⅰ型驅(qū)動(dòng)器含一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元、揮發(fā)器含一個(gè)揮發(fā)單元；(b)Ⅱ型驅(qū)動(dòng)器含一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元、揮發(fā)器含多個(gè)揮發(fā)單元，驅(qū)動(dòng)單元可選擇驅(qū)動(dòng)一個(gè)或一個(gè)以上揮發(fā)單元；(c)Ⅲ型驅(qū)動(dòng)器含多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，揮發(fā)器含與驅(qū)動(dòng)單元數(shù)目相同的揮發(fā)單元，驅(qū)動(dòng)單元與揮發(fā)單元一一對應(yīng)工作；(d)Ⅳ型驅(qū)動(dòng)器含多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，揮發(fā)器所含揮發(fā)單元數(shù)目多于驅(qū)動(dòng)單元的，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元可分別選擇驅(qū)動(dòng)一個(gè)或一個(gè)以上的揮發(fā)單元。
本實(shí)用新型的揮發(fā)單元與氣味源單元一般是一一對應(yīng)的，這并不限制采用機(jī)械的方法更換或合并氣味源單元。具體地說，對于某個(gè)揮發(fā)單元而言，可以通過移動(dòng)更換氣味源單元或?qū)⒁粋€(gè)以上氣味源單元搬到一起工作，以此來改變氣味類型。
本裝置中Ⅰ型最為簡單，但是它不能隨時(shí)改變氣味種類(除采用上述機(jī)械方法)。Ⅱ型裝置可隨時(shí)改變氣味種類，但變化比較單調(diào)。Ⅲ型裝置能充分發(fā)揮個(gè)數(shù)有限的氣味源單元作用，缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)單元數(shù)目多，電子線路較復(fù)雜。在揮發(fā)單元數(shù)相同條件下，Ⅳ型裝置可以降低驅(qū)動(dòng)單元數(shù)目，但其氣味的變化不如Ⅲ型裝置復(fù)雜。實(shí)際上，當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元個(gè)數(shù)有限時(shí)，Ⅳ型裝置是通過增加揮發(fā)單元數(shù)目來達(dá)到增加氣味變化復(fù)雜度目的的。Ⅱ型、Ⅳ型裝置中，驅(qū)動(dòng)單元對揮發(fā)單元的選擇可以由程序控制器設(shè)定，也可以由開關(guān)手動(dòng)操作進(jìn)行。
氣味源間歇施放氣味，使氣味濃度時(shí)起時(shí)伏，符合人類嗅覺生理特點(diǎn)，是本裝置顯著區(qū)別于普通香味裝置的重要特征之一。各氣味源單元按不同規(guī)律施放氣味、隨時(shí)自動(dòng)改變氣味的成份構(gòu)成，以合成千變?nèi)f化的氣味類型是本裝置Ⅲ型與Ⅳ型的又一重要特征。
本裝置的程序控制器可采用微處理機(jī)。附圖2給出了一種微機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中央處理器21執(zhí)行存于存儲(chǔ)器22的程序，通過并行輸入、輸出接口23輸出信號控制一組揮發(fā)器；鍵盤24用于選擇已編程序。當(dāng)采用脈寬調(diào)制方法控制揮發(fā)器揮發(fā)強(qiáng)度時(shí)，可直接用23輸出的數(shù)字(0或1)信號；當(dāng)采用模擬量控制揮發(fā)器揮發(fā)強(qiáng)度時(shí)，23還應(yīng)當(dāng)配上D／A轉(zhuǎn)換器、多路開關(guān)及采樣保持器。采用單片微處理機(jī)時(shí)，可將上述21、22和23各部份并成一塊芯片。采用微機(jī)能充分體現(xiàn)本實(shí)用新型的特點(diǎn)，例如可將一個(gè)氣味源單元比作一個(gè)音符，多個(gè)氣味源單元相當(dāng)于多種音符，微機(jī)按程序控制各氣味源單元的揮發(fā)，就類似于在演奏一首樂曲，該程序就相當(dāng)于一份“氣味譜”，不同的氣味譜會(huì)有不同的氣味效果。
本裝置的程序控制器也可采用可編程序邏輯控制器、時(shí)基集成電路或適合本裝置的專用集成電路。在裝置功能簡單時(shí)，采用555等時(shí)基集成電路有利于簡化電路、降低成本。
本裝置還可設(shè)置一個(gè)定時(shí)電路(其定時(shí)時(shí)間長于揮發(fā)器單元通斷周期)用于控制本裝置的定時(shí)自動(dòng)開啟及關(guān)閉。
本裝置的揮發(fā)器可以有多種方案對于液態(tài)氣味源，例如香水，可采用1)超聲波霧化(參見附圖3a，31是超聲波換能器)、2)噴霧、3)空氣鼓泡攜帶(參見附圖3b，32是空氣進(jìn)氣管)、4)風(fēng)力蒸發(fā)、5)電加熱；對于固態(tài)氣味源，可采用電加熱辦法(參見附圖3c，33是電熱元件)。超聲波霧化、噴霧等方法適合于較大空間范圍內(nèi)使用；空氣鼓泡攜帶的方法具有高揮發(fā)性組份優(yōu)先蒸發(fā)的缺點(diǎn)，且對液態(tài)源存量有一定要求。從家庭實(shí)用的角度來看，電加熱方法(利用電阻、紅外燈等電熱元件)比較簡單有效，例如電熱驅(qū)蚊器中常用的陶瓷電熱元件(PTC)其應(yīng)用就比較成熟。采用PTC的優(yōu)點(diǎn)是能夠恒溫，缺點(diǎn)是揮發(fā)強(qiáng)度調(diào)節(jié)困難。
本裝置的電源可用交流電(如220V民用電)，亦可用直流電(如電池)。電源可分成兩個(gè)部份控制電路用電及驅(qū)動(dòng)器、揮發(fā)器用電。當(dāng)采用民用交流電時(shí)，控制電路用電需通過降壓、整流獲得，可采用變壓器降壓或電容器降壓、分立元件或集成整流、穩(wěn)壓電路。驅(qū)動(dòng)器電路與揮發(fā)器工作形式有關(guān)，當(dāng)揮發(fā)器采用電熱元件、電扇或電泵時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可采用雙向可控硅(電源為交流電時(shí))或功率晶體管(電源為直流電)等功率半導(dǎo)體元件構(gòu)成的電路；當(dāng)揮發(fā)器采用超聲波換能器時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可采用變頻電路，將直流電(交流電則需經(jīng)整流)變換成換能器所需的100KHz～10MHz的超音頻電流。
本裝置的氣味源可以采用液態(tài)源或固態(tài)源。液態(tài)源具有揮發(fā)均勻、穩(wěn)定、氣味品種繁多及便于控制等優(yōu)點(diǎn)，但裝置的揮發(fā)器應(yīng)保證氣味的自然揮發(fā)速率顯著低于通電時(shí)的工作揮發(fā)速率(例如盡量縮小揮發(fā)器中液態(tài)源暴露于空氣的表面積)。固態(tài)源宜于制成片劑，某些香料和中草藥便于制成固態(tài)源。
本裝置的氣味源為液態(tài)、揮發(fā)器用電熱元件時(shí)，揮發(fā)器宜采用毛細(xì)輸液管，毛細(xì)管可包括不滲透液體的空心管41、具有毛吸作用的管芯42，管芯頭尾均有一段裸露在空心管外。這樣的結(jié)構(gòu)具有揮發(fā)器控制靈敏、氣味揮發(fā)均勻及氣味源保存容易的優(yōu)點(diǎn)。毛細(xì)管頭部43與電熱元件33的相對位置d宜設(shè)置成可以調(diào)節(jié)的，便于根據(jù)氣味源品種選擇揮發(fā)速率的調(diào)節(jié)范圍，顯然d減小時(shí)揮發(fā)速率將變小。
本裝置的各氣味源單元的持續(xù)揮發(fā)時(shí)間可為10秒～10分鐘、間歇時(shí)間可為1～60分鐘，其中以前者為0.5～5分鐘、后者為3～20分鐘為宜。揮發(fā)時(shí)間過短，氣味來不及擴(kuò)散到室內(nèi)各處(對電加熱揮發(fā)器而言，溫度升降也需一段時(shí)間)；揮發(fā)時(shí)間過長，由于疲勞效應(yīng)限制，氣味源不能充分發(fā)揮作用。間歇時(shí)間過短，室內(nèi)氣味尚未消退，嗅覺的靈敏度未能恢復(fù)；間歇時(shí)間過長則氣味刺激作用時(shí)間太少，影響氣味源的使用率。持續(xù)揮發(fā)時(shí)間及間歇時(shí)間均可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的氣味源品種、居室面積、通風(fēng)條件以及人與裝置之間距離等情況。
本裝置可含有輔助風(fēng)扇，以便將揮發(fā)器揮發(fā)出的氣味迅速擴(kuò)散到空氣中。輔助風(fēng)扇可連續(xù)工作，也可受上述程序控制器控制用上述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)工作，由程序控制器確定輔助風(fēng)扇的工作狀態(tài)(包括瞬時(shí)風(fēng)力、持續(xù)工作時(shí)間及間歇時(shí)間)。效果以后者為好。輔助風(fēng)扇的持續(xù)工作時(shí)間、間歇時(shí)間可與揮發(fā)器的工作情況類似，但較好的一種方案是輔助風(fēng)扇按“持續(xù)工作——間歇——持續(xù)工作——間歇……持續(xù)工作——長間歇——持續(xù)工作——間歇……”方式工作，即每經(jīng)過若干個(gè)工作——間歇周期后有一長間歇時(shí)間，輔助風(fēng)扇的持續(xù)工作時(shí)間在3～30秒、間歇時(shí)間在10～60秒、長間歇時(shí)間在3～20分鐘范圍為宜。長間歇時(shí)間可設(shè)置在揮發(fā)器的間歇時(shí)間內(nèi)。這種方案能使本裝置送出的氣味更具有脈動(dòng)性。
本裝置可具有多個(gè)氣味源單元，作為簡單而又具有良好效果的裝置，可僅含兩個(gè)氣味源單元，例如兩種香味不同的香水。當(dāng)采用兩個(gè)氣味源單元時(shí)，兩個(gè)揮發(fā)器單元可按交替的定時(shí)控制方式工作，例如第一個(gè)揮發(fā)3分鐘，間歇7分鐘，第二個(gè)揮發(fā)3分鐘，間歇7分鐘，再第一個(gè)揮發(fā)3分鐘……如此重復(fù)循環(huán)；也可以按雙周期控制方式工作，例如第一個(gè)按揮發(fā)5分鐘、間歇10分鐘控制，第二個(gè)按揮發(fā)5分鐘、間歇15分鐘控制，兩個(gè)揮發(fā)器工作的共同周期為60分鐘。
本裝置在考慮簡單、緊湊的情況下，作為一種較好的方案(參見附圖5)，裝置使用民用交流電，控制電路所用低壓電源由電容器降壓、二極管整流、二極管穩(wěn)壓等電路構(gòu)成，程序控制器采用時(shí)基集成電路，驅(qū)動(dòng)器采用雙向可控硅，揮發(fā)器采用PCC電熱元件。
附圖5是本裝置的實(shí)例之一，其中圖5a為電路原理，圖5b為揮發(fā)器及氣味源部份的剖面示意。它采用電容C1降壓電路(R1為限流電阻，K3為電源開關(guān)，CT為電源插頭，可插在民用交流電源插座上)；二極管D1、D2整流、二極管DW穩(wěn)壓作為低壓供電電路(C2為濾波電容，D3是用于電源指示的發(fā)光二極管)；程序控制器采用NE556時(shí)基集成電路(二極管D4、D5、電阻R2～R11、電容C3～C8為定時(shí)電路元件，開關(guān)K1主要用于選擇持續(xù)揮發(fā)時(shí)間與間歇時(shí)間的比例，開關(guān)K2主要用于選擇工作周期)；采用含兩個(gè)雙向可控硅BSCR1、BSCR2(即兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元)的驅(qū)動(dòng)器(發(fā)光二極管D6、D7、電阻R12、R13為驅(qū)動(dòng)電路元件，其中D6、D7用于指示揮發(fā)器的工作)；兩個(gè)揮發(fā)器單元由兩個(gè)環(huán)狀電熱元件PTC1、PTC2、兩根毛細(xì)輸液管及兩個(gè)調(diào)節(jié)器51構(gòu)成(調(diào)節(jié)器固定在外殼52上，使得毛細(xì)管與電熱元件之間距離可調(diào))；兩種香水及其容器構(gòu)成兩種氣味源(香水瓶有一外套53，有利于裝置暫時(shí)停用時(shí)氣味源的保存)。兩路揮發(fā)器單元采用雙周期控制工作。作為一種簡單的裝置，本實(shí)例的產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、香源置換方便及香味變化豐富等特點(diǎn)，易于為用戶所接受。
在圖5a基礎(chǔ)上再增加部份線路，就能方便地構(gòu)成具有輔助風(fēng)扇脈動(dòng)送風(fēng)功能的裝置。所增添部份如圖5c虛線框中所示。圖5c中電阻R14、R15、二極管D10和C9為定時(shí)電路元件，定時(shí)用時(shí)基集成電路為555，電阻R16、雙向可控硅BSCR3為驅(qū)動(dòng)電路，M是交流風(fēng)扇電機(jī)。為簡單起見本部份線路的長間歇時(shí)間受控于圖5a中的定時(shí)線路而不單獨(dú)設(shè)置、當(dāng)PTC1和PTC2均不工作時(shí)，555通過二極管D8、D9被556復(fù)位。圖5c中的定時(shí)電路定時(shí)周期顯著短于圖5a電路的定時(shí)周期。
附圖6是本裝置產(chǎn)品的另一實(shí)例，圖中標(biāo)注依次為，61揮發(fā)器A的工作指示燈，62揮發(fā)器B的工作指示燈，63電源指示燈，64揮發(fā)器A持續(xù)工作時(shí)間調(diào)節(jié)開關(guān)，65揮發(fā)器B持續(xù)工作時(shí)間調(diào)節(jié)開關(guān)，66A、B兩個(gè)揮發(fā)器間歇時(shí)間聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)，67電源開關(guān)，68進(jìn)風(fēng)口，69輔助風(fēng)扇。
附圖7是本裝置的Ⅱ型，采用手動(dòng)開關(guān)選擇揮發(fā)器單元的例子，其特點(diǎn)是用聯(lián)動(dòng)開關(guān)K7(如波段開關(guān))使驅(qū)動(dòng)器單元能分組選擇揮發(fā)器單元。其優(yōu)點(diǎn)是，能產(chǎn)生特定的氣味組合類型，如興奮型、鎮(zhèn)靜型等，其線路卻比較簡單。
權(quán)利要求1.一種氣味發(fā)生器，它主要由香味源和控制電路構(gòu)成，其特征是控制電路具有電源[1]、程序控制器[2]、驅(qū)動(dòng)器[3](含驅(qū)動(dòng)單元[13])、揮發(fā)器[4](含揮發(fā)單元[14])以及氣味源[5](含氣味源單元[15])等部份，驅(qū)動(dòng)器將控制信號變換成揮發(fā)器工作所需的電流、電壓波形，氣味源包括容器和產(chǎn)生有益氣味的化學(xué)品(包括天然物質(zhì))，程序控制器確定氣味源的揮發(fā)(包括瞬時(shí)揮發(fā)強(qiáng)度、持續(xù)揮發(fā)時(shí)間及間歇時(shí)間)，本實(shí)用新型裝置按驅(qū)動(dòng)器與揮發(fā)器之間關(guān)系可分成下列四種類型(a)Ⅰ型驅(qū)動(dòng)器含一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元、揮發(fā)器含一個(gè)揮發(fā)單元；(b)Ⅱ型驅(qū)動(dòng)器含一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元、揮發(fā)器含多個(gè)揮發(fā)單元，驅(qū)動(dòng)單元可選擇驅(qū)動(dòng)一個(gè)或一個(gè)以上揮發(fā)單元；(c)Ⅲ型驅(qū)動(dòng)器含多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，揮發(fā)器含與驅(qū)動(dòng)單元數(shù)目相同的揮發(fā)單元，驅(qū)動(dòng)單元與揮發(fā)單元一一對應(yīng)工作；(d)Ⅳ型驅(qū)動(dòng)器含多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，揮發(fā)器所含揮發(fā)單元數(shù)目多于驅(qū)動(dòng)單元數(shù)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元可分別選擇驅(qū)動(dòng)一個(gè)或一個(gè)以上的揮發(fā)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣味發(fā)生器，其特征是程序控制器采用單片微處理機(jī)、可編程序邏輯控制器或時(shí)基集成電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣味發(fā)生器，其特征是揮發(fā)器采用PTC電熱元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的氣味發(fā)生器，其特征是各種氣味源單元的持續(xù)揮發(fā)時(shí)間在0.5～5分鐘、間歇時(shí)間在3～20分鐘范圍，并且揮發(fā)時(shí)間與間歇時(shí)間均可調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣味發(fā)生器，其特征是含有輔助風(fēng)扇，輔助風(fēng)扇受程序控制器控制用驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)工作，由程序控制器確定輔助風(fēng)扇的工作狀態(tài)(包括瞬時(shí)風(fēng)力、持續(xù)工作時(shí)間及間歇時(shí)間)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣味發(fā)生器，其特征是輔助風(fēng)扇每經(jīng)過若干個(gè)工作——間歇周期后有一長間歇時(shí)間，輔助風(fēng)扇的持續(xù)工作時(shí)間在3～30秒、間歇時(shí)間在10～60秒、長間歇時(shí)間在3～20分鐘范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的氣味發(fā)生器，其特征是使用民用交流電，控制電路所用低壓電源由電容降壓、二極管整流、二極管穩(wěn)壓等電路構(gòu)成，程序控制器采用時(shí)基集成電路，驅(qū)動(dòng)器采用雙向可控硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣味發(fā)生器，其特征是含兩個(gè)氣味源單元，兩個(gè)揮發(fā)器單元按交替定時(shí)控制或雙周期控制工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的氣味發(fā)生器，當(dāng)采用液態(tài)氣味源時(shí)其特征是揮發(fā)器采用電熱元件和毛細(xì)輸液管，毛細(xì)管包括不滲透液體的空心管〔41〕、管芯〔42〕，管芯頭尾均有一段裸露在空心管外。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ⅱ型或Ⅳ型氣味發(fā)生器，其特征是采用手動(dòng)開關(guān)分組選擇揮發(fā)單元。
專利摘要氣味發(fā)生器是一種家庭用品，它符合人類的嗅覺生理特點(diǎn)，能產(chǎn)生濃度起伏、香型隨時(shí)變化的香味，從而有助于形成一個(gè)幽香宜人的居室環(huán)境，有益于身心健康及提高學(xué)習(xí)和工作效率。該裝置可做成結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧的產(chǎn)品，也可作為一個(gè)部件分別與空調(diào)器、電扇和空氣凈化器等結(jié)合，形成換代產(chǎn)品。本產(chǎn)品除用于家庭，還可用于賓館等服務(wù)場所。
文檔編號A61L9/015GK2110482SQ91229678
公開日1992年7月22日 申請日期1991年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月30日
發(fā)明者呂征宇, 張仕勇 申請人:呂征宇, 張仕勇