阅读说明：本技术 便携式热法昆虫驱避剂系统 (Portable hot insect repellent system ) 是由 斯蒂芬·J·夏皮罗 查尔斯·A·劳克林 亚当·A·霍伊纳茨基 杰克·M·唐纳利 于 2018-07-05 设计创作，主要内容包括：提供一种气化器,该气化器用于与容纳挥发性液体的带芯件的贮存器一起使用。贮存器具有围绕芯件对称地设置并且延伸超过芯件的高度的多个引导构件。气化器具有容纳电池的基部和容纳加热器的可移除的罩。将罩附接至基部对于在电池和加热器之间建立电连接而言是必要的。仅当加热器和芯件被适当地对准后引导构件才能配装到罩中的凹部中,并且除非引导构件和芯件分别与凹部和加热器适当地对准,否则加热器无法与电池进行电连接。(A vaporizer is provided for use with a wicked reservoir containing a volatile liquid. The reservoir has a plurality of guide members symmetrically disposed about the core and extending beyond the height of the core. The vaporizer has a base housing the battery and a removable cover housing the heater. Attaching the cover to the base is necessary to establish an electrical connection between the battery and the heater. The guide member can be fitted into the recess in the cover only when the heater and the wick are properly aligned, and the heater cannot be electrically connected to the battery unless the guide member and the wick are properly aligned with the recess and the heater, respectively.)

便携式热法昆虫驱避剂系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月6日提交的美国临时申请号62/529,193的优先权，其全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本发明涉及用于对驱避昆虫用的挥发性物质进行分配的装置。

背景技术

猎人、露营者、徒步旅行者和背包客以及试图享受其后院和露台的郊居民经常受到蚊子、黑蝇和其他叮咬昆虫的攻击。昆虫驱避剂和昆虫杀灭剂是所采用的抵制此类攻击的最常见武器之一。现有技术公开了利用燃料罐向燃烧器供应燃料的装置，该燃烧器继而对昆虫驱避剂或昆虫杀灭剂组合物进行加热并使其气化。在美国专利号4,699,123、5,700,430和9,497,958以及这些美国专利中的参引文献中描述了代表性装置。出于所有目的，这些现有专利中的每一个专利的全部内容通过参引并入本文。

在上述专利中描述的装置使用惰性的多孔垫，该垫被浸渍有驱避剂或昆虫杀灭剂组合物，所述昆虫驱避剂或昆虫杀灭剂组合物也被称为活性成分或挥发物。所述垫搁置在加热板上，并在所述组合物通过所施加的热逐渐挥发时用作该组合物的贮存器。由于可以浸渍到单个垫中的材料数量有限，因此该装置在可用的昆虫驱避剂或昆虫杀灭剂的数量方面相应地受到限制。由于航空公司通常禁止在客机上携带压缩气体，因此气罐还给乘飞机旅行的乘客带来了问题。

因此，需要具有更高的挥发物容量的装置，该装置将提供延长的操作时间和更少的物理浪费，以减少浪费并使用户能够与该装置一起乘飞机旅行。加热垫的一种替代方式是基于芯件的挥发系统，在基于芯件的挥发系统中可以设置任意尺寸的液态挥发物的贮存器。贮存器中的多孔芯件吸收通过毛细作用被带到气化区域的液体，该气化区域可被加热到适当的程度。在制造室内空气清新剂中通常使用的后一种技术的代表性示例可以在美国专利号4,913,350、5,591,395、5,591,395、6,123,935、6,917,754、6,931,202以及这些美国专利中的参引文献中找到。出于所有目的，这些专利中的每一个专利的全部内容通过参引并入本文。

发明内容

本发明的装置是一种气化器，该气化器采用挥发性的液态昆虫驱避剂和/或昆虫杀灭剂(在本文中被称为“挥发物”)的贮存器、将液体运送到气化区域的芯件、以及在气化区域中靠近芯件的电加热器。电池被连接到加热器并在适当的控制下激励加热器。

该装置具有至少两种配置：使用者能够移除和/或安装贮存器的打开配置、以及在芯件居中于加热器内的情况下贮存器被锁定就位的关闭或操作配置。芯件优选地内置在贮存器中，从而使得用户具有移除和安装仅单个物品的便利性。可换的可拆卸盖在运输和存储期间保护芯件并对贮存器进行密封，并且每当将贮存器从所述装置移除时可以被更换。

在优选的实施例中，贮存器被成形为配装在该装置内的互补凹部中，该配装是足够精确的以确保当将该装置置于操作配置时芯件是居中于加热器内的。贮存器的不合适的布置以及贮存器的缺失优选地是通过电或机械互锁来检测的，这种互锁阻止该装置处于操作配置并阻止加热器被激励，直到贮存器被适当地***为止。贮存器还优选地被成形或被修改成至少部分地围绕芯件，从而保护芯件免受物理损坏。

该装置具有用于加热器的方便操作的接通/断开开关，并且优选地还具有多位置开关。多位置开关使得能够实现“锁定”模式、“接通模式”和“定时器模式”，在“锁定”模式中，“接通/断开”开关的意外启动不会启动加热器；在“接通模式”中，“接通/断开”开关启动加热器、在“定时器模式”中，按压接通/断开开关会启动定时运行。

本发明的方面在于精确地控制流到加热元件的电流的能力，从而在气化区域中产生高到足以使挥发物以保持周围空气中的挥发物的有效且一致的浓度的速率气化的温度。对电力的有效控制是重要的安全方面以及是该装置的性能特征，因为用户通常无法判断何为挥发物的适当的释放速率。超过最佳温度的过度加热会浪费能量将且将过早地耗尽电池。本发明的装置提供了所需的控制，同时为用户提供了接通/断开操作的简便性和方便性。

本发明的装置还具有气道，该气道建立了对流气流，该对流气流主动地将挥发的材料向上运送并运送成离开该装置。该气流有助于使由于在设的更冷的部分上的冷凝而造成的材料损失最少化，并且该气流增强了装置的操作。

附图说明

在说明性附图中更详细地示出了本发明的气化器，其中：

图1是本发明的一个实施例的立体图，该立体图示出了设备的罩、贮存器和基部。

图2是从更高的角度看去的图1的基部的立体图。

图3是罩内的元件中的一些元件的立体图，该立体图示出了加热器。

图4是图1的基部的仰视立体图。

图5是装置的基部的替代实施例的俯视图。

图6是图5的基部的剖面图。

具体实施方式

最广泛地描述，本发明提供了一种便携式的、电池供电的气化器8，该气化器8用于使来自带芯件的贮存器的挥发性材料被热气化。电能的使用允许对挥发速率的快速且准确的控制。

更具体地，本发明提供了一种气化器，该气化器用于与容纳挥发性液体的可移除且可更换的贮存器一起使用。贮存器具有设置在该贮存器中的芯件，该芯件具有与挥发性液体接触的下部部分和从贮存器伸出的上部部分。气化器通常包括以下元件：(1)基部，该基部具有第一凹部，贮存器紧密配装在第一凹部内；(2)电池，该电池容纳在基部内；以及(3)罩，在该罩内是筒形加热器。

罩能够在基部上闭合(或能够固定至该基部)，并且当罩在基部上闭合或固定至该基部时，在电池和加热器之间建立了功能性的电连接。当在本文使用时，“建立功能性的电连接”包括通过电接合部——例如经由罩中的插塞与基部中的互补插槽的配合——而在加热器和电池之间直接形成的传导路径、以及例如通过闭合开关从而允许电流在电池和加热器之间流动所间接进行的连接。

贮存器具有两个或更多个突出的引导构件，引导构件围绕芯件大致对称地设置并且竖向地延伸超过芯件的高度。引导构件紧密地配装在罩内的互补的引导凹部内，并且当引导构件被配装在这些引导凹部内时，贮存器和罩的相对位置变得固定，使得芯件被居中地设置在加热器内。如果引导构件未被配装到引导凹部中，则罩不能与贮存器和/或基部适当地对准，并且罩不能在基部上闭合或固定至基部。

当罩在基部上闭合或固定至基部时，将建立加热器和电池之间的功能性的电连接，但是这只在罩和贮存器被准确地对准且芯件居中地设置在加热器内的情况下才会发生。相反，如果芯件未被居中地设置在加热器内，则无法建立功能性的电连接。

附图示出了本发明的特定实施例。图1示出了本发明的代表性实施例中的三个主要部件的立体图。基部12容纳电池13并且具有凹部14，贮存器11紧密地配装在凹部14中。为方便起见，接通/断开开关15位于基部的前部上。安装在贮存器11中的是芯件16，该芯件延伸到贮存器的内部(未示出)中。贮存器内容纳的液态挥发物通过毛细作用被引导离开贮存器，并被引导到芯件16的上端部。除此之外，贮存器是被密封的，这防止了使用者与液态内容物的接触，所述接触对皮肤有严重刺激。液态内容物也是强有机溶剂，并且密封的贮存器防止溢出或泄漏、以及由此对成品表面和塑料物品的损坏。

在该实施例中，贮存器具有竖向地延伸超过芯件16的翼部17。翼部17用于保护芯件免受冲击和物理损坏，并且通过紧密地配装在罩10中的引导凹部内，所述翼部还用作引导构件，该引导构件用于将贮存器与加热器(参阅下文)对准，从而使得芯件16居中于加热器筒体内。贮存器具有圆形的底部，芯件完全延伸到该圆形的底部中，以便使在贮存器被耗尽时所残留的、未使用的液体最少化。容纳加热器的罩10配装在贮存器和芯件的顶部上。气道18设置在罩的中央部中，并且用于将挥发的材料引导成离开气化区域并引导到周围的空气中。气道优选地顶部设有凸起边缘19，该凸起边缘19在罩10的上表面上方延伸出较小的距离(0.5mm至2.0mm的量级)。凸起边缘用于使被加热且被挥发的材料与罩的表面的接触最小化，从而防止挥发性材料在罩上的冷却和冷凝或者使这种挥发和冷凝最小化。在所示的实施例中，罩的弯曲表面度通过增大了气道开口在所述表面上方的有效高度而进一步有助于防止冷凝。

图2是基部12的立体图，其更清楚地示出了贮存器凹部14，并且还示出了电接合部20，通过该电接合部20，电力从电池传输到位于罩内的加热器。电池可以是任何合适的类型，包括一次性电池，但是最优选的类型是可再充电的锂离子电池。优选地，电池是能够在现场再充电的(无需被移除)，并且基部包括适当的充电电子器件。在优选实施例中，充电电子设备满足USB“BC1.1”充电规范，并且可以经由标准USB专用充电端口为所述装置再充电。

在图3中，位于罩10内的加热系统的部件中的一些部件以与贮存器1操作对准的方式被示出。中央元件是加热器筒体30，加热器筒体30围绕芯件并且通过来自电池的电流被电阻式加热。当芯件被加热到操作温度时，芯件中的挥发物被气化并通过气道开口18排出。尽管如果需要也可以使用同样由电池供电的可选风扇，但是仅对流就足以使有效量的昆虫驱避剂分散开。可以通过设置将空气引导到加热器筒体30的底部中并且引导经过芯件16的空气通道来增强对流。对加热器的温度控制可以通过安装在微控制器中的固件来保持，并且该温度控制可以通过对来自热敏电阻(thermistor)的反馈的响应来实现。控制器可以使电压或电流逐步升高或降低以尝试找到目标温度处的稳定状态，或者在其他实施例中，可以响应于超出预定范围的温度偏离来接通和断开供应给加热器的电力。在其他实施例中，可以通过所测量的电力消耗来计算热输出，并且基于电力损耗与加热器温度之间的已知关系来对电流进行相应的调节。在一些实施例中，可以将目标温度调节到不同的值，从而便于不同物质的挥发，或者从而调节挥发速率。

固件优选地被编程为每当加热器从冷的或相对冷的状态开始时就进入大电流、快速加热模式。通过避免挥发物没有从芯件气化的延长的预热期，该装置被使得更快地响应、在需求和结果之间的滞后更短。非生产性加热时间的减少也提高了该装置的能量效率。

图4是气化器8和基部2的仰视立体图，其示出了多位置模式开关40。如上所述，模式开关使该装置能够被置于“锁定”模式，在该模式下，接通/断开开关的意外启动将不会启动加热器。第二“打开模式”允许接通/断开开关启动和停用加热器；并且第三“定时器模式”使该装置能够执行终止于自动切断的预编程的定时运行。在这种模式下，按压接通/断开开关发起定时运行，在一些实施例中，该装置可以允许用户设置定时运行的长度。

图5是该装置的基部的替代实施例的俯视图。在该实施例中，在装置的基部处设置有敞开端口50。当该装置处于操作时，空气在由加热器30引起的对流的驱动下通过端口50被吸入到装置的凹部14中。贮存器11在被安装时的位置以虚线示出。凹部14的中央、矩形部分具有比贮存器大的宽度，从而提供了用于使空气向上流动通过贮存器11的敞开通道60。

图6是图5中所示的基部的剖视图。通道60可以具有允许空气通过的任何宽度，并且所述宽度优选地在1mm与10mm之间，更优选地，宽度在2mm与5mm之间，在凹部14和贮存器1的侧部之间。在替代实施例中，可以设置两个通道，其中贮存器的每一侧上各一个通道。设置空隙区域61，以使空气在基部的下方流动并流动到端口50中。

应当理解，描述了优选实施例以提供对本发明的原理及其实际应用的最佳说明，从而使本领域的普通技术人员能够在各种实施例中利用本发明，并进行各种修改以适合于预期的特定用途。当根据其在法律上和公平地享有的广度进行解释时，所有这些修改和变型都在本发明的由所附权利要求确定的范围内。