УСТРОЙСТВО ДЛЯ АРОМАТИЗАЦИИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ Российский патент 1995 года по МПК A61L9/03 

Изобретение относится к устройствам для выделения в воздушную среду летучих веществ, преимущественно ароматических соединений, с использованием исходных веществ (в виде текучих сред), испаряющихся в воздухе при нагревании.

Известно устройство для изменения параметров воздушной среды, содержащее ориентированный вертикально корпус с нижним и верхним отверстиями и нагреватель, установленный в корпусе. Известно также устройство для изменения параметров воздушной среды, содержащее ориентированный вертикально корпус с нижним и верхним отверстиями, нагреватель и формирователь потока воздушной среды, размещенные в корпусе. Эти устройства позволяют осуществлять изменение параметров воздушной среды, однако испарение одновременно с этим ароматических веществ в них не предусмотрено.

Известны устройства для выделения в воздушную среду летучих веществ, например ароматических, испаряемых из исходных веществ посредством их нагревания, содержание блок подачи исходного вещества (например в виде элемента, выполненного из пористого материала), ориентированный вертикально корпус с нижним и верхним отверстиями и размещенные в корпусе испаритель и нагреватель. Недостатком этих известных устройств является низкая интенсивность выделения летучих веществ в воздушную среду, что обусловлено ограниченной площадью активной зоны испарителя, а также сложность очистки указанной зоны в процессе эксплуатации. Кроме того, к недостаткам таких устройств следует отнести значительную инерционность их действия как при включении, так и при выключении.

Наиболее близким к заявляемому устройству по выполняемым функциям и достигаемому результату является техническое решение, которое представляет собой курительницу, содержащую вертикально установленный на основании корпус с размещенным в нем коаксиальным кожухом с отверстиями у нижнего и верхнего торцев, нагревателем в виде лампы, установленным на кронштейне, испарителем и формирователем потока. При этом нагреватель соединен с источником питания через коммутатор, корпус и кожух выполнены из светопрозрачного материала, а над корпусом установлен блок подачи исходного вещества. Недостатком устройства-прототипа является отсутствие возможности согласованного управления процессом подачи исходного вещества к испарителю и процессом нагрева последнего, в связи с чем возможны значительные рассогласования значений массы подаваемого исходного вещества и тепловой энергии, выделяемой для его испарения.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в реализации мер, обеспечивающих наряду с увеличением интенсивности выделения летучих веществ также автоматическое согласование значений массы подаваемого к испарителю исходного вещества и количества выделяемой тепловой энергии (либо продолжительности нагрева с заданной мощностью), в частности, обеспечивающих режим автоматического отключения устройства после реализации единичного цикла функционирования, продолжительность которого согласована с количеством поданного к испарителю исходного вещества.

Сущность изобретения состоит в следующем. В устройстве для ароматизации воздушной среды, содержащем блок подачи исходного вещества, корпус с размещенным в нем коаксиальным кожухом, в котором установлены формирователь потока, испаритель и нагреватель, соединенный с источником энергии через коммутатор и размещенный ниже формирователя потока, испаритель и формирователь потока выполнены в виде винта, ориентированного вертикально и размещенного между верхним и нижним торцами кожуха, а блок подачи исходного вещества выполнен в виде порционного дозатора, выход которого сопряжен с верхней зоной винта. При этом нагреватель может быть размещен асимметрично по отношению к продольной оси винта у нижнего среза последнего. Кроме того, порционный дозатор может быть выполнен в виде рабочего органа и связанного с ним узла управления с приводным штоком, который снабжен упором и размещен с возможностью перемещения в направляющих.

Узел управления порционного дозатора может быть выполнен в виде механической передачи, причем механическая передача может быть выполнена либо в виде кинематически связанных между собой храпового и винтового механизмов, либо в виде двух Z-образно изогнутых и шарнирно соединенных в средней части элементов, установленных в опорах с возможностью контакта на одном их конце с упором приводного штока, а на другом снабженных щеками с возможностью зажима между ними рабочего органа, выполненного в виде упругой оболочки с выходным каналом. В порционный дозатор может быть также дополнительно введен коммутирующий элемент, размещенный с возможностью механического воздействия на него приводного штока и электрически соединенный с управляющим входом коммутатора. При этом между коммутирующим элементом порционного дозатора и управляющим входом коммутатора может быть включен таймер, который, в свою очередь, может быть дополнительно соединен с элементом задания продолжительности единичного цикла функционирования устройства. Кроме того, выход таймера может быть дополнительно соединен с узлом управления порционного дозатора через дополнительно введенный блокирующий элемент. При этом блокирующий элемент может быть выполнен в виде электромагнита, подвижный магнитопровод которого размещен с возможностью взаимодействия с упором, дополнительно установленным на приводном штоке порционного дозатора.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в том, что в устройстве одновременно с увеличением интенсивности выделения летучих веществ за счет винтовой траектории потока воздушной среды при его взаимодействии с поверхностью испарения обеспечивается автоматическое согласование значений массы подаваемого для испарения исходного вещества и продолжительности единичного цикла нагрева (количества выделяемой тепловой энергии). При этом обеспечивается режим автоматического отключения устройства после реализации единичного цикла функционирования, продолжительность которого согласована с количеством поданного к испарителю исходного вещества, а также в одном из основных возможных выполнений устройства достигается автоматическое исключение возможности подачи пользователем очередной дозы исходного вещества до испарения предыдущей дозы.

Возможность реализации в устройстве упомянутого режима автоматического отключения создает существенные дополнительные удобства при его эксплуатации пользователь после включения устройства не должен беспокоится о его выключении, что особенно удобно при ароматизации воздушной среды жилых помещений, в частности, перед сном.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 пример выполнения порционного дозатора; на фиг.3 первый пример выполнения механической передачи, а также выполнение блокирующего элемента и связи с остальными узлами и блоками устройства; на фиг.4 второй пример выполнения механической передачи порционного дозатора.

Устройство для ароматизации воздушной среды содержит (фиг.1) блок 1 подачи исходного вещества, ориентированный вертикально корпус 2 с нижним и верхним отверстиями (позиции 3 и 4), испаритель 5 и нагреватель 6 (выполненный, например, в виде электрической лампы), соединенный через коммутатор 7 с источником 8 энергии. Нагреватель 6 размещен на кронштейне 9, установленном в корпусе 2 (и на основании 10), ниже формирователя 11 потока воздушной среды. Испаритель и формирователь потока выполнены в виде винта 12, ориентированного вертикально и размещенного между верхним и нижним торцами кожуха 13, установленного коаксиально относительно кронштейна 9 и корпуса 2 (при выполнении нагревателя в виде электрической лампы корпус 2 и кожух 13 выполняются из светопрозрачного материала). Нагреватель 6 размещен асимметрично по отношению к продольной оси винта 12 у нижнего среза последнего. Блок 1 подачи исходного вещества выполнен в виде порционного дозатора 14, выход которого сопряжен с верхней зоной винта 12. Порционный дозатор 14 выполнен в виде рабочего органа 15 и связанного с ним узла 16 управления. Узел 16 управления порционного дозатора 14 соединен с входом 17 управления коммутатора 7 через таймер 18, с которым соединен элемент 19 задания продолжительности единичного цикла функционирования устройства. Выход таймера 18 через блокирующий элемент 20 соединен также с узлом 16 управления порционного дозатора 14.

Одна из разновидностей выполнения рабочего органа 15 и узла 16 управления представлена на фиг.2 и на фиг.3, где представлены также связи с остальными узлами и блоками устройства. В этой разновидности выполнения устройства рабочий орган 15 представляет собой (фиг. 2) емкость 21 с поршнем 22 со штоком 23, которая снабжена выходным каналом 24 (последний сопряжен с верхней зоной винта 12). Шток 23 поршня 22 сопряжен с преобразователем 25 углового перемещения в линейное, установленным в опорах 26 и выполненным в виде пары 27 винт-гайка. Последняя соединена с храповым колесом 28 храпового механизма 29 (фиг. 3). Храповой механизм 29 сопряжен с приводным штоком 30 узла 16 управления порционного дозатора 14 посредством зубчатого элемента 31, размещенного на приводном штоке 30 упора 32, и пружины 33, причем зубчатый элемент 31 размещен с возможностью взаимодействия с храповым колесом 28. Приводной шток 30 снабжен также выступом 34 и возвратной пружиной 35, взаимодействующей с опорным направляющим элементом 36, размещен с возможностью перемещения в направляющих 37, 38 и посредством плоской пружины 39 сопряжен с коммутирующим элементом 40 (последний через таймер 18 соединен с управляющим входом коммутатора 7). Выход таймера 18 также соединен через усилитель (не показан) с электромагнитом 41 блокирующего элемента 20. Подвижный магнитопровод электромагнита 41 посредством элемента 42 и рычага 43 с упругим элементом 44 сопряжен-с возможностью механического взаимодействия с упорным элементом 45 приводного штока 30. Рассмотренное выполнение узла управления порционного дозатора в виде механической передачи, выполненной на основе кинематически связанных храпового и винтового механизмов характеризует первую разновидность предлагаемого устройства.

В другой разновидности выполнения устройства рабочий орган 15 порционного дозатора 14 выполнен (фиг.4) в виде упругой оболочки 46, деформируемая часть 47 которой размещена с возможностью взаимодействия с механической передачей, которая выполнена следующим образом: приводной шток 48 (фиг.4) размещен с возможностью перемещения в направляющих 49 и сопряжен с пружиной 50 возврата (посредством выступа 51), а также сопряжен (посредством упора 52) с двумя Z-образно изогнутыми и шарнирно связанными в средней части элементами 53 и 54, установленными в опорах и снабженных щеками 55 с возможностью зажима между ними деформируемой части 47 упругой оболочки 46 рабочего органа порционного дозатора. Выступ 51 размещен на приводном штоке 48 с возможностью взаимодействия с блокирующим рычагом 56, которой кинематически связан с упругим элементом 44 и промежуточным элементом 42, соединенным с подвижным магнитопроводом электромагнита 41 блокирующего элемента 20.

Устройство работает следующим образом. При воздействии на узел управления 16 порционного дозатора 14, а именно при приложении усилия к приводному штоку 30 (фиг.1-3), превышающем противодействие возвратной пружины 35, приводной шток 30 смещается вниз, вследствие чего в результате взаимодействия зубчатого элемента 31 с храповым колесом 28 последнее изменяет свое угловое положение и в результате действия пары 27 винт-гайка происходит смещение на единичный шаг поршня 22 емкости 21, вследствие чего через ее выходной канал 24 единичная доза исходной жидкости выделяется на верхний виток винта 12.

Одновременно, в результате воздействия приводного штока 30 через плоскую пружину 39 на коммутирующий элемент 40 происходит включение таймера 18, выходной сигнал которого поступает на вход 17 управления коммутатора 7, вследствие чего через коммутатор 7 нагреватель 6 подключается к источнику 8 электрической энергии. При этом, в момент включения таймера 18 начинается формирование временного интервала, определяющего продолжительность единичного цикла функционирования устройства (значение указанного интервала предварительно задается посредством элемента 19).

Выходной сигнал таймера 18 приводит также к срабатыванию электромагнита 41 блокирующего элемента 20, в результате чего рычаг 43 поворачивается (на фиг.3 по часовой стрелке) и занимает положение, в котором он, взаимодействуя с упором 45 приводного штока 30, осуществляет его блокирование в верхнем положении. Этим исключается возможность до истечения заданного временного интервала, формируемого таймером 18, очередного воздействия на приводной шток 30 и выделения (подачи) следующей единичной дозы исходной жидкости до испарения предыдущей дозы (в течение предыдущего единичного цикла функционирования устройства).

В результате нагревания воздушной среды конвективный поток по винтовой траектории движется между витками винта 12 от нижнего к верхнему торцам кожуха 13, а поток исходной жидкости распределенная по верхней поверхности витков винта 12 единичная доза исходной жидкости движется в направлении сверху вниз, т.е. встречно по отношению к потоку подогретой воздушной среды, в результате чего происходит испарение исходной жидкости и выделение в воздушную среду летучих ароматических веществ.

Действие устройства, выполненного в соответствии с его второй разновидностью, происходит аналогичным образом. Некоторые различия имеют место лишь в работе порционного дозатора (фиг.4). В данном случае включение устройства на единичный цикл функционирования осуществляется посредством ручного воздействия на приводной шток 48 узла управления порционного дозатора, вследствие чего происходит сближение щек 55 элементов 53 и 54 и из рабочего органа порционного дозатора (упругой оболочки 46) выделяется единичная доза исходной жидкости. Приводной шток 48 воздействует также через плоскую пружину 39 на коммутирующий элемент 40, который включает таймер 18 и, следовательно, устройство на единичный цикл функционирования (в остальном работа устройства в этом исполнении не имеет отличий от приведенного выше описания).

Использование: в медицинской технике для выведения в воздушную среду летучих веществ, преимущественно ароматических соединений. Сущность изобретения: устройство для ароматизации воздушной среды содержит корпус 2 с коаксиально размещенным в нем кожухом 13, в котором установлены винтовой испаритель 5 и нагреватель 6, соединенный через коммутатор 7 с источником энергии 8, над корпусом 2 установлен блок подачи исходного вещества 1 в виде порционного дозатора 14, выходной канал которого совмещен с верхним срезом винта, при этом порционный дозатор 14 включет рабочий орган 15 и связанный с ним узел управления 16, снабженный приводным штоком, содержащим упор и размещенным с возможностью перемещения в направляющих. Узел управления 16 выполнен в виде механической передачи, включающей храповой и винтовой механизмы, либо содержит два Z-образно изогнутые и шарнирно соединенные в средней части элемента, контактирующие с упором приводного штока и одновременно зажимающе щеками рабочий орган в виде упругой оболочки с выходным каналом. Порционный дозатор 14 дополнительно снабжен коммутирующим элементом, электрически соединенным с управляющим входом коммутатора 7 и таймером 18, при этом к второму входу таймера 18 подключен элемент задания продолжительности единичного цикла функционирования устройства 19, а выход таймера 18 дополнительно соединен с узлом управления порционного дозатора 16 через блокирующий элемент 20, включающий электромагнит с подвижным элементом. Технический результат: согласование расхода исходного вещества и интенсивности выделения летучих веществ. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АРОМАТИЗАЦИИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ, содержащее корпус с коаксиально размещенным в нем кожухом, в котором установлены вдоль его вертиклаьной оси испаритель, нагреватель, соединенный с источником энергии через коммутатор, и укрепленный над ними формирователь потока, при этом над корпусом установлен блок подачи исходного вещества, отличающееся тем, что испаритель и формирователь потока выполнены в виде винта, размещенного между нижним и верхним торцами кожуха, а блок подачи исходного вещества в виде порционного дозатора, выходной канал которого совмещен с верхним срезом винта. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нагреватель размещен асимметрично вертикальной оси у нижнего среза винта. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что порционный дозатор выполнен в виде рабочего органа, связанного с узлом управления, снабженным приводным штоком, содержащим упор и размещенным с возможностью перемещения в направляющих. 4. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что узел управления порционного дозатора выполнен в виде механической передачи. 5. Устройство по пп.1, 3 и 4, отличающееся тем, что механическая передача содержит кинематически связанные храповой и винтовой механизмы. 6. Устройство по пп.1, 3 и 4, отличающееся тем, что механическая передача содержит два Z-образно изогнутых и шарнирно соединенных в средней части элемента, установленных в опорах с возможностью контакта одним их концом с упором приводного штока, а на другом конце снабженных щеками с возможностью зажима между ними рабочего органа, выполненного в виде упругой оболочки с выходным каналом. 7. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что порционный дозатор дополнительно снабжен коммутирующим элементом, установленным с возможностью контакта с приводным штоком и электрически соединенным с управляющим входом коммутатора. 8. Устройство по пп.1, 3 и 7, отличающееся тем, что между коммутирующим элементом и управляющим входом коммутатора подключен таймер. 9. Устройство по пп.1, 3, 7 и 8, отличающееся тем, что дополнительно к второму входу таймера подключен элемент задания продолжительности единичного цикла функционирования устройства. 10. Устройство по пп.1, 3, 7 и 8, отличающееся тем, что выход таймера дополнительно соединен с узлом управления порционного дозатора через блокирующий элемент. 11. Устройство по пп.1, 3, 7, 8 и 10, отличающееся тем, что блокирующий элемент выполнен в виде электромагнита, снабженного подвижным элементом, укрепленным с возможностью его контакта с дополнительным упором приводного штока.