Распылительная головка для жидкости, устройство, содержащее распылительную головку, и контейнер для жидкости
Изобретение относится к распылительной головке для жидкости, контейнеру и устройству для уничтожения ползучих насекомых. Задачей изобретения является создание распылительной головки для жидкости, которая обеспечивает состояние контакта без натяжения или нагрузки между подающим жидкость элементом, чтобы контакт при избыточном или неправильном давлении фитиля на выпускающий жидкость элемент не препятствовал вибрационному движению выпускающего жидкость элемента. Распылительная головка содержит корпус для соединения с контейнером, содержащим распыляемую жидкость, выпускающий жидкость элемент, соединенный с корпусом для контакта с подающим жидкость элементом для подачи жидкости к выпускающему жидкость элементу, и вибрационный привод, соединенный с выпускающим жидкость элементом для приведения в действие выпускающий жидкость элемент таким образом, чтобы генерировать распыляемую струю жидкости. Распылительная головка содержит гибкий элемент, проходящий от внешнего периметра выпускающего жидкость элемента к внутренней стенке корпуса для обеспечения гибкого соединения между корпусом и выпускающим жидкость элементом, при этом гибкий элемент размещен так, чтобы обеспечивать стабильный рабочий контакт между выпускающим жидкость элементом и подающим жидкость элементом. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности равномерной и регулярной подачи жидкости к выпускающему элементу независимо от рабочих условий или наклона устройства при работе. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 21 ил.
Изобретение относится к распылительной головке для жидкости, содержащей корпус для присоединения к контейнеру, содержащему распыляемую жидкость, выпускающий жидкость элемент, соединенный с корпусом, контактирующим с подающим жидкость элементом для подачи жидкости к выпускающему жидкость элементу, вибрационный привод, соединенный с выпускающим жидкость элементом для приведения в действие выпускающий жидкость элемент так, чтобы генерировать распыляемую струю жидкости.
Из EP-A-0615470 известно устройство для распыления жидкости, а именно для создания микрокапель жидкости, например, в распыляющем устройстве для инсектицидов или освежителей воздуха. Устройство имеет выпускающую жидкость мембрану, механически соединенную с электромеханическим приводом, предпочтительно с электроакустическим элементом, чтобы заставить мембрану вибрировать, и средство для подачи жидкости непосредственно на поверхность мембраны. Жидкость распыляется из мембраны посредством ее вибрационного движения. Мембрана может быть перфорирована, в этом случае жидкость распыляется через нее. Средство для подачи жидкости к мембране содержит капиллярный механизм, образованный фитилем, выполненным из пеноматериала с открытыми ячейками или из волокон с первым концом, погруженным в жидкость, и вторым концом, контактирующим с мембраной. Электроакустический привод образован ламинированным композиционным материалом, состоящим из первого активного слоя, который может быть либо электрострикционным элементом, таким как пьезоэлектрик, либо магнитострикционным элементом, и второго слоя, который может быть или активным или негативным механически соединенным. Увеличенное поле, полученное посредством электродов, приводит к тому, что первый активный слой может изменять свою длину в направлении плоскости, что обуславливает механическую реакцию со вторым слоем, что приводит к тому, что электроакустический привод сгибается. Приводящий контур активизирует электроакустический привод для обеспечения резонирующей вибрации. Согласно варианту осуществления изобретения электроакустический привод принимает форму кольцевого диска, и мембрана размещена в центральном отверстии кольцевого диска.
Из US патента 3.790079 известна распылительная головка для жидкости, имеющая неподвижное соединение между подающим жидкость элементом и выпускающим жидкость элементом. Подающая трубка для распыляемой жидкости непосредственно соединена с мембраной. Такая неподвижная конструкция имеет недостаток, заключающийся в том, что пьезоэлемент не подвешен свободно удерживаемым посредством подающей трубки. Кроме того, выпускающий жидкость элемент вибрирует только в ограниченных режимах, так как он по периметру неподвижно прикреплен к корпусу фиксирующим кольцом.
Задача настоящего изобретения - создание распылительной головки для жидкости, которая обеспечивает состояние контакта без натяжения или нагрузки между подающим жидкость элементом и выпускающим жидкость элементом, чтобы контакт при избыточном или неправильном давлении фитиля на выпускающий жидкость элемент не препятствовал вибрационному движению выпускающего жидкость элемента, в то же самое время, чтобы подача к выпускающему жидкость элементу осуществлялась равномерно и регулярно, независимо от рабочих условий или наклона устройства при работе.
Поставленная задача достигается посредством распылительной головки для жидкости, согласно преамбуле, которая содержит упругий элемент, проходящий от внешнего периметра выпускающего жидкость элемента к внутренней стенке корпуса для обеспечения гибкого соединения между корпусом и выпускающим жидкость элементом, при этом упругий элемент размещен таким образом, чтобы стабильно обеспечить рабочий контакт между выпускающим жидкость элементом и подающим жидкость элементом.
Посредством такого размещения упругий элемент поддерживает устройство вибрационного привода и выпускающий жидкость элемент таким образом, что верхний конец подающего жидкость элемента и контактирующая сторона выпускающего жидкость элемента поддерживаются в состоянии контакта без натяжения или нагрузки, что препятствует тому, что контакт при чрезмерном или неправильном давлении капиллярно всасывающего элемента на выпускающий жидкость элемент препятствует вибрационному движению выпускающего жидкость элемента и обеспечивает подачу жидкости к выпускающему жидкость элементу равномерно и непрерывно, независимо от рабочих условий или наклона устройства при работе. Кроме того, размещение упругого элемента обеспечивает более длительный срок службы выпускающего жидкость элемента и бóльшую гибкость, которая позволяет размещать устройство при различных рабочих условиях и положениях наклона при работе.
В одном варианте осуществления, упругий элемент выполнен в форме кольца, проходящего вокруг выпускающего жидкость элемента. Вибрационный привод может иметь форму обычного диска или кольца, окружающего или, по меньшей мере, частично покрывающего выпускающий жидкость элемент. Этот вариант осуществления обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что создается одинаковая упругость вокруг выпускающего жидкость элемента. В этом случае, выпускающий жидкость элемент свободно подвешен, так что выпускающий жидкость элемент может вибрировать свободно против подающего жидкость элемента. Соответствующая гибкость дополнительно обеспечивается упругим элементом, имеющим радиальное поперечное сечение, показывающим, по меньшей мере, одну волнистость между центральным отверстием и его периферией.
Предпочтительно, упругий элемент имеет радиальное поперечное сечение, проходящее от внешнего периметра выпускающего жидкость элемента к внутренней стенке корпуса для обеспечения упругого соединения между корпусом и выпускающим жидкость элементом. Такое упругое соединение обеспечивает определенную амплитуду бокового движения вдоль линии, проходящей от периметра выпускающего жидкость элемента к внутренней стенке корпуса с тем, чтобы свободно подвесить выпускающий жидкость элемент.
Предпочтительно, упругий элемент имеет форму конуса, проходящего в направлении, перпендикулярном к стороне выпуска выпускающего жидкость элемента. Коническая форма обеспечивает улучшенный рабочий контакт между выпускающим жидкость элементом и подающим жидкость элементом. Кроме того, конус может обеспечить направляющий эффект для направления распыляемой струи в преимущественно перпендикулярном направлении к стороне выпуска выпускающего жидкость элемента.
В дополнительном варианте осуществления упругий элемент содержит расширяющиеся внутрь площади поверхности, контактирующие с противоположными поверхностями выпускающего жидкость элемента с тем, чтобы окружить выпускающий жидкость элемент. В этом случае посредством экономически эффективного способа прикрепления выпускающего жидкость элемента к упругому элементу количество составляющих частей распылительной головки может быть минимизировано. В качестве альтернативы, упругий элемент имеет внутренний периметр, который сопряжен с ободом выпускающего жидкость элемента. В качестве дополнительной альтернативы, упругий элемент имеет внутренний периметр, содержащий множество сквозных отверстий, распылительная головка дополнительно содержит окружающий элемент, имеющий выступы, входящие в сквозные отверстия для окружения выпускающего жидкость элемента посредством окружающего элемента и упругого элемента. Дополнительно, внутренний периметр содержит паз для прохода соединительных проводов вибрационного привода.
В еще одном варианте осуществления, упругий элемент имеет периметр, который можно герметично присоединить к ободу отверстия содержащего жидкость контейнера. В этом случае упругий элемент плотно закрывает отверстие контейнера, тем самым, сводя к минимуму утечку или проливание. Чтобы обеспечить лучший эффект уплотнения, упругий элемент имеет укрепленный периметр.
В дополнительном варианте осуществления распылительная головка снабжена подающим жидкость элементом, кроме того, распылительная головка дополнительно содержит кольцевой фиксирующий элемент для фиксации подающего жидкость элемента по отношению к выпускающему жидкость элементу. Этот вариант осуществления обеспечивает стабильное и равномерное позиционирование подающего жидкость элемента по отношению к упругому элементу и выпускающему жидкость элементу. Для лучшей подачи жидкости подающий жидкость элемент имеет скошенную поверхность, которая должна контактировать с выпускающим жидкость элементом. Скошенная поверхность обеспечивает лучший или более устойчивый поток жидкости к отверстиям выпускающего жидкость элемента.
Преимущественно, упругий элемент выполнен из эластомерного материала из группы, содержащей силиконы, фторированные эластомеры, фторосиликоны, нитрид-бутадиены (NBR), гидрогенизированные нитрид-бутадиены (HNBR), термопластичный полиэфир-эластомер, неопрен (хлоропрен), терполимер этил пропилена (EPDM) и перекись терполимера этилпропилена. Предпочтительно, эластомерный материал является фторированным эластомером FKM 60. В еще одном предпочтительном варианте осуществления упругий элемент выполнен за одно целое с корпусом, таким образом, обеспечивая экономически эффективный способ получения указанной головки-распылителя.
Изобретение также относится к контейнеру для жидкости, который присоединяется к распылительной головке согласно любому из вышеописанных вариантов. В частности, изобретение относится к контейнеру, содержащему подающий жидкость элемент и кольцевой фиксирующий элемент для фиксации подающего жидкость элемента. Предпочтительно, фиксирующий элемент имеет внешнюю поверхность, обеспечивающую герметичный контакт между периметром упругого элемента распылительной головки и внутренней поверхностью, жестко соединенной с подающим жидкость элементом. Подающий жидкость элемент предпочтительно имеет скошенную поверхность для контакта с выпускающим жидкость элементом.
В другом варианте изобретение относится к устройству для распыления жидкости, содержащему распылительную головку для жидкости согласно любому из упомянутых выше аспектов. Такое устройство может содержать электрическую цепь управления для управления распылительной головкой для жидкости, при этом цепь управления содержит программную схему и/или переключатель интенсивности. Кроме того, устройство может содержать вентилятор и канал для продуваемого через распылительную головку посредством системы каналов воздуха. В предпочтительном варианте осуществления предусмотрено устройство для подачи ароматов. В этом случае устройство может быть использовано как освежитель воздуха. Особенно, так как не происходит нагрева вследствие выпуска ароматов в воздух, могут использоваться более сложные ароматы, что не приводит к их разложению от нагрева. Кроме того, система подачи, использующая распылительную головку для жидкости согласно описанным выше аспектам, обеспечивает эффективный контроль дозы, что может быть приспособлено к определенному распределению во времени (например, подача аромата в течение предопределенного интервала) или определенной интенсивности.
В другом варианте осуществления устройство согласно изобретению представляет собой устройство для уничтожения ползучих насекомых, содержащее распылительную головку для жидкости, вентилятор, электрическую цепь управления и канал для продуваемого посредством системы каналов воздуха через распылительную головку так, чтобы обеспечить направленное распыление.
Устройство согласно предпочтительному варианту осуществления снабжено вентилятором, содержащим рабочее колесо, имеющее ось вращения, параллельную направлению выпуска распылительной головки, при этом канал направляет продуваемый воздух в направлении, поперечном направлению выпуска. Этот вариант осуществления предусматривает особый плоский дизайн устройства, допускающий размещение в пространстве с низкой высотой, например под шкафом и т.п.
Цепь управления может быть установлена для управления распылительной головкой, по меньшей мере, в двух различных режимах работы, предварительно запрограммированных и записанных в памяти, связанной с цепью управления, при этом в первом рабочем режиме первая заранее определенная доза жидкости распыляется в течение первого предопределенного периода времени для обнаружения ползучих насекомых, а во втором рабочем режиме предопределенная доза жидкости распыляется в течение второго предопределенного периода времени, отделенного предопределенным периодом от первого предопределенного периода времени для эффективного уничтожения ползучих насекомых. Рабочие режимы можно выбирать посредством переключателя режимов.
Дополнительные преимущества и особенности станут очевидны из нижеследующего описания со ссылкой на чертежи, на которых
на Фиг.1 изображен вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления устройства, содержащего распылительную головку согласно изобретению;
на Фиг.2 изображено поперечное диаметральное сечение соединения распылительной головки для жидкости с применением диафрагмы согласно первому варианту осуществления;
на Фиг.3 изображен вид сверху диафрагмы на Фиг.2;
на Фиг.4 изображено поперечное диаметральное сечение соединения распылительной головки с применением диафрагмы согласно второму варианту осуществления;
на Фиг.5 изображен перспективный вид в разобранном виде части соединения на Фиг.4;
на Фиг.6 изображена диаграмма диаметрального сечения соединения пьезоэлектрического устройства, состоящего из центральной рамы, кольцевой мембраны и периферийной рамы;
на Фиг.7 изображена половина диаметрального сечения соединения для пьезоэлектрического устройства, в котором мембрана выполнена из выступов и впадин зигзагообразного типа;
на Фиг.8 изображен вид, подобный Фиг.7 с мембраной, имеющей более широкие и менее часто расположенные выступы и впадины;
на Фиг.9 изображен вид, подобный Фиг.7 и Фиг.8, на котором мембрана имеет более узкие и более часто расположенные выступы и впадины;
на Фиг.10 изображен вид, подобный Фиг.7-9, на котором мембрана имеет выступы и впадины волнообразного типа;
на Фиг.11 изображен вид, подобный Фиг.7-10, на котором кольцевая мембрана представлена своей верхней поверхностью, в одном случае, посредством сплошной линии, образующей единственный выступ с криволинейным в форме простой дуги поперечным сечением, и в другом случае, посредством пунктирной линии, образующей единственное углубление, имеющее криволинейное в форме простой дуги поперечное сечение;
на Фиг.12 изображен вид, подобный Фиг.7-11, на котором кольцевая мембрана имеет на своей верхней поверхности наружный выступ и внутреннее углубление, оба концентрические по форме и волнообразного типа;
на Фиг.13 изображена диаграмма соединения устройства, снабженного контейнером для жидкости, устройство включает распылительную головку и образует опору, обеспечивающую подходящее для работы позиционирование контейнера, содержащего распыляемую жидкость;
на Фиг.14 изображены вид сверху и виды сбоку предпочтительного соединения между выпускающим жидкость элементом и упругим элементом;
на Фиг.15 изображен вид сбоку предпочтительного варианта осуществления упругого элемента и подающего жидкость элемента;
на Фиг.16 изображен вид сбоку в перспективе устройства для контролирования численности ползучих насекомых;
на Фиг.17 изображен вид сверху устройства на Фиг.8 с открытой крышкой, чтобы показать его внутреннюю часть;
на Фиг.18 изображено поперечное сечение устройства, включая крышку, проведенное по плоскости III-III на Фиг.17 в направлении стрелок;
на Фиг.19 изображена диаграмма электрической цепи управления работы устройства;
на Фиг.20 и 21 проиллюстрирован способ изобретения посредством схематических диаграмм, соответствующих скорости распространения потока активной субстанции в зависимости от времени в двух различных рабочих режимах устройства.
На Фиг.1 показан вид в перспективе устройства, содержащего распылительную головку для жидкости согласно изобретению. Устройство на Фиг.1 показано на части плоскости 100, оно содержит опорную плиту 101 и конструкцию 102 для поддержания контейнера 103 для жидкости. Контейнер для жидкости содержит жидкость, которая создает аромат, который, например, может быть использован для освежения атмосферы. Контейнер 103 для жидкости может быть пополняемым или сменным, который можно менять и вставлять новый, как только контейнер оказывается пуст. Распылительная головка для жидкости дополнительно показана на последующих фигурах; на Фиг.1 показано отверстие 104, из которого распыляется струя жидкости посредством распылительной головки. Устройство, показанное на части плоскости 100, дополнительно имеет кнопку 105 включения/выключения и скользящий контакт 106 для управления интенсивностью выпускаемой струи. Предпочтительный вариант осуществления обеспечен программируемой цепью, которая автоматически выключает подачу распыляемой струи жидкости после предопределенного времени для предотвращения чрезмерного распыления ароматизированной жидкости.
В то время как обычные освежители воздуха используют нагрев для выпаривания жидкостей и для подачи аромата в атмосферу, устройство согласно изобретению обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что нагрева не происходит. Следовательно, могут использоваться более сложные ароматы, которые в данном случае не будут подвергаться разрушительному действию нагрева. Кроме того, действие выпаривания распылительной головки для жидкости согласно изобретению осуществляется немедленно, следовательно, практически мгновенный эффект ощущается при включении устройства согласно варианту осуществления на Фиг.1.
На Фиг.2 распылительная ультразвуковая головка содержит: корпус 13 для присоединения к контейнеру, содержащему распыляемую жидкость, перфорированную по кругу выпускающую жидкость мембрану 3, соединенную с корпусом 13 для контакта с фитилем 5 для подачи жидкости к мембране 3, и ультразвуковой вибрационный кольцевой привод 2, соединенный с мембраной 3 для приведения в действие мембраны 3 таким образом, чтобы генерировать распыляемую струю жидкости. Ультразвуковой вибрационный кольцевой привод состоит из активного слоя и реактивного слоя, перфорированная по кругу мембрана 3 соединена с центральным отверстием вибрационного кольцевого привода 2 для вибрации, передаваемой от него, и капиллярно подающим жидкость элементом или фитилем 5 для подачи капель жидкости непосредственно к поверхности перфорированной мембраны 3. Обычно фитиль 5 выполнен из пенистого полимерного или волокнистого материала с открытыми ячейками, при этом его нижний конец опущен в жидкость, содержащуюся в контейнере (не показано), и его верхний конец 51 контактирует с мембраной 3. Жидкость распыляется через перфорированную мембрану 3 посредством эффекта вибрации, который производится вибрационным кольцевым приводом. Согласно предпочтительному варианту осуществления (не показан) оптимально ориентированный воздушный поток обеспечивает распространение распыляемой жидкости.
Как показано на Фиг.2, распылительная головка содержит гибкую диафрагму 6, проходящую от внешнего периметра мембраны 3 к внутренней стенке корпуса 13 для обеспечения гибкого соединения между корпусом 13 и мембраной 3. В этом случае, как ясно из Фиг.2, такое гибкое соединение обеспечивает определенную амплитуду бокового движения вдоль линии, проходящей от периметра мембраны 3 к внутренней стенке корпуса. Таким образом, посредством такого гибкого соединения выпускающий жидкость элемент свободно подвешен так, что выпускающий жидкость элемент может вибрировать свободно против подающего жидкость элемента. Вибрационный кольцевой привод 2, несущий мембрану 3, закреплен на центральном отверстии 65 эластичной диафрагмы 6 в форме кольца, проходящего вокруг мембраны 3, которая опирается на корпус 13, 14 или что-то подобное. Контейнер, содержащий жидкость, с которой связан фитиль 5, также присоединен к корпусу 13, 14. На проиллюстрированном примере утолщение 62 периферии диафрагмы 6 посажено в углубление нижней опоры 13 корпуса и верхней опоры 14, которая соединена, например, с крышкой корпуса, уплотняет утолщение 62 или смежную область диафрагмы 6 напротив нижней опоры 13.
Таким образом, диафрагма 6 поддерживает, благодаря своей эластичности, устройство вибрационного кольцевого привода 2 и перфорированную мембрану 3 так, что фитиль 5 и поверхность мембраны 3 находятся в состоянии контакта без натяжения или нагрузки так, что фитиль 5 не влияет на вибрационное движение мембраны 3, и подача капель жидкости к мембране осуществляется равномерно и постоянно при любых рабочих условиях или положениях наклона устройства при работе.
Эластичность диафрагмы 6 обеспечена комбинацией материала и геометрической формы. Таким образом, с одной стороны, диафрагма 6 выполнена из эластомерного материала, выбранного из группы, содержащей силиконы, фторированные эластомеры, фторосиликоны, нитрид-бутадиены (NBR), гидрогенизированные нитрид-бутадиены (HNBR), термопластичный полиэфир-эластомер, неопрен (хлоропрен), терполимер этил пропилена (EPDM) и перекись терполимер этилпропилена, предпочтительно, из фторированного эластомера FKM 60, и, с другой стороны, диафрагма 6 выполнена в форме кольца (см. Фиг.3 и 4) и имеет радиальное поперечное сечение, имеющее одну или более неровностей 61 между центральным отверстием и его периферией, благодаря чему обеспечивается их эластичность, очень чувствительная к вибрационным движениям, которые продлевают срок службы мембраны и облегчают размещение устройства в различных наклонных положениях при работе. Согласно варианту осуществления, показанному на Фиг.2 и 3, и как можно увидеть на радиальном сечении, показанном на Фиг.2, волнистость 61 имеет зигзагообразный профиль с закругленными сторонами и содержит единственный период. На Фиг.4 и 5 показан другой вариант осуществления, в котором профиль поперечного сечения диафрагмы 6 имеет стороны и закругления и содержит два полных периода. Другие конфигурации профиля и/или другое количество периодов также возможны, как это ясно из вариантов осуществления, показанных на Фиг.6-15.
В обоих случаях волновая зона диафрагмы 6 имеет постоянную толщину, в то время как в периферийной зоне имеется укрепляющее уплотнение 62, и в зоне, близкой к центральному отверстию 65, имеется соединительная часть 63, 66 для установки вибрационного кольцевого привода 2. Как вариант, диафрагма 6 дополнительно включает паз 64 (Фиг.3 и 5) на кромке центрального отверстия 65 для прохода соединительных проводов вибрационного привода.
На Фиг.5 показаны характеристики соединения. В закрепляющую часть включена плоская часть 63, расположенная вокруг центрального отверстия 65, в ней выполнены сквозные отверстия 66, в которые штыри 121, размещенные на периферии установочного кольца 12, запрессованы. Установочное кольцо 12 снабжено спрятанной плоской частью 122, расположенной вокруг центрального отверстия, металлическое кольцо 21 для поддержания периферийной кромки вибрационного кольцевого привода 2 остается захваченным между обеими плоскими частями 63, 122 закрепляющей части диаграммы 6 и установочного кольца 12.
На Фиг.6 показана диафрагма 1 для пьезоэлектрического устройства электроакустического типа, которое состоит из центральной рамы 3, эластичного листа 4 и периферийной рамы 5. Диафрагма 1, центральная рама 3, эластичный лист 4 и периферийная рама 5 образуют единый узел, выполненный из синтетической эластомерной резины, предпочтительно из фтористого эластомера, такого как «VITON» фирмы Du Pont, это не исключает возможности использования, хотя с различными результатами, силиконов, фторированных эластомеров, фторосиликонов, NBR (резины нитрид-бутадиена), термопластичного полиэфир-эластомера, HNBR (резины гидрогенизированного нитрид-бутадиена), неопрена (хлоропрена), EPDM (терполимера этилпропилена) и перекиси терполимера этилпропилена.
Диафрагма 1 установлена посредством любых стандартных средств под давлением Р, которое приложено ко всей поверхности периферийной рамы 5 для приложения его к корпусу 6, который, образуя часть распылительного устройства, которое не показано здесь, обеспечивает позиционирование контейнера 7, содержащего распыляемую жидкость, удобным способом посредством резьбового соединения, байонетного контакта и т.п.
На Фиг.7 диафрагма 1 прикреплена к корпусу 6 посредством зажимного механизма, состоящего из двух зажимов 8 и 9, которые фиксируют буртик 10, в котором образована периферийная рама 5.
На Фиг.8, 9 и 10, этот механизм крепления выполнен посредством упругой диафрагмы, снабженной кромкой 12, имеющей паз 11, который можно плотно присоединить посредством обжимного соединения к выступу 13 или выемке 14 отверстия содержащего жидкость контейнера.
Пьезоэлектрическое устройство 2 может быть прикреплено к центральной раме 3 посредством клея, как на Фиг.6, посредством центрального кольца 15, которое присоединено к центральной раме 3 сваркой, или посредством расклепываемых выступов 16, или чего-то подобного, которые жестко фиксируют пьезоэлектрическое устройство между ними, как на Фиг.7, 8, 10-12, или посредством кольцевого корпуса 17, который, как карман, образован внутри центральной рамы 3, выполненный в ней или связанный с ней. В этом случае диафрагма 1 имеет внутренний периметр, содержащий множество сквозных отверстий так, что окружающий кольцевой корпус 17, включающий расклепываемые выступы 16, входит в сквозные отверстия для окружения пьезоэлектрического устройства, поддерживающего выпускное отверстие 2А посредством окружающего элемента 17 и диафрагмы 6.
Как показано на Фиг.6-12, посредством соединения 1 для пьезоэлектрического устройства 2 возможно, что выпускное отверстие 2А всегда приспособлено к головке подающего жидкость фитиля 18, посредством поддержания тонкого слоя распыляемой жидкости всегда в контакте с выпускным отверстием 2А пьезоэлектрического устройства 2, которое не нуждается в подготовке. В то же самое время, благодаря усовершенствованию, контролируемое давление, с которым выпускное отверстие 2А приспособлено к головке фитиля 18, обеспеченной гибкостью и эластичностью установки 1, предопределяет правильную операцию функции распыления.
На Фиг.13 показана распылительная головка, имеющая контейнер 7 для жидкости. В этой конструкции контейнер 7 содержит подающий жидкость фитиль 18 и кольцевой элемент 7А крепления для закрепления фитиля относительно выпускного отверстия 2А. Следовательно, элемент 7А крепления образует опору, позволяющую удобно позиционировать фитиль 18. Как станет понятно, изобретение также относится к существенным признаком самого контейнера.
На Фиг.14 показаны вид сверху и виды сбоку варианта осуществления, где диафрагма 131 содержит расширяющиеся внутрь площадки 132, 133 поверхности, контактирующие с противоположными поверхностями 134, 135 выпускающего жидкость элемента 136 так, чтобы окружить выпускающий жидкость элемент 136.
На Фиг.15 показан вид сбоку предпочтительного варианта осуществления упругого элемента 141 подающего жидкость элемента 142. Упругий элемент имеет форму в виде конуса, расширяющегося в направлении, перпендикулярном к стороне 143 выпуска выпускающей жидкость мембраны 144. Коническая форма обеспечивает улучшенный рабочий контакт между мембраной 144 и фитилем 142. Кроме того, конус может обеспечить направляющий эффект для направления распыляемой струи, по существу, в перпендикулярном направлении к стороне 143 выпуска мембраны 144. Подающий жидкость элемент или фитиль 142, показанный на Фиг.15, имеет скошенную контактирующую поверхность 145 для контакта с выпускающим жидкость элементом 144. Скошенная поверхность 145 обеспечивает лучший и более стабильный поток жидкости к выпускающему жидкость элементу 144.
На Фиг.16-18 показан предпочтительный вариант осуществления устройства для уничтожения ползучих насекомых согласно изобретению, содержащий распылительную головку 2 для жидкости, вентилятор 16, электрическую цепь 20 управления и канал 153 для направления продуваемого воздуха через распылительную головку 2 так, чтобы обеспечить направленное распыление. Корпус устройства выполнен из дна 1 и крышки 15, которые вместе образуют внутреннюю окружающую часть в качестве опоры и защиты остальных элементов, образующих устройство.
Элементы, содержащиеся в корпусе 1, 15, в основном включают пьезоэлектрический распылитель 2, контейнер 4 для жидкой активной субстанции L, капиллярно-всасывающий элемент, такой как фитиль 5, для подачи этой активной жидкой субстанции L из контейнера 4 к пьезоэлектрическому распылителю 2, вентилятор 16, электронные средства 30 для управления действием пьезоэлектрического распылителя 2 и вентилятора 16; и источник 18 питания для подачи электроэнергии тем элементам, которым она требуется. В варианте осуществления, показанном на Фиг.17 и 18, вентилятор 16 содержит рабочее колесо, имеющее ось вращения, параллельную направлению выпуска распылительной головки 2, где канал 153 направляет продуваемый воздух в направлении, поперечном направлению выпуска. Этот вариант осуществления предусматривает особый плоский дизайн устройства, допускающий размещение в пространстве с низкой высотой, например под шкафом и т.п.
Электронные средства 30 управления преимущественно встроены в печатную плату 20 цепи, которая содержит селекторный переключатель 32 и световой сигнал 38 включения напряжения. Этот селекторный переключатель 32, который доступен снаружи корпуса 1, 15, позволяет пользователю включать и выключать устройство и выбирать особый рабочий режим, по крайней мере, из двух различных рабочих режимов, предварительно запрограммированных и записанных в памяти, связанной с электронными средствами 30 управления. Эти рабочие режимы адаптированы для выполнения различных задач, требуемых для эффективного уничтожения ползучих насекомых, и будут описаны ниже со ссылкой на Фиг.20 и 21.
Пьезоэлектрический распылитель 2 содержит ультразвуковой кольцевой привод, выполненный из активного слоя и реактивного слоя и круглой перфорированной множеством отверстий мембраны 3, соединенной с центральным отверстием вибрационного кольцевого привода, чтобы вибрировать под его действием. Пьезоэлектрический распылитель 2 поддерживается новыми эластичными или гибкими средствами, обеспеченными диафрагмой 6, которая создает надежный контакт без натяжения или нагрузки фитиля 5 и поверхности мембраны 3. Это приводит к тому, что фитиль 5 не препятствует вибрационному движению мембраны 3 и что подача капель жидкости к мембране 3 осуществляется равномерно и непрерывно, несмотря на рабочие условия или положения наклона устройства в работе. Эластичность диафрагмы обеспечена комбинацией эластомерного материала, из которого она выполнена, и геометрической формой ее круглой верхушки, которая включает одну или более периферических концентрических волн 61 между центральным отверстием 65 и его внешней периферией 62.
Контейнер 4, содержащий жидкость L, включает фитиль 5, и соединение размещено в углублении 19, выполненном для того, чтобы нижняя часть корпуса 1, 15 находилась в таком положении, чтобы верхний конец 51 фитиля 5 контактировал с мембраной 3, в то время как его нижний конец 52 был опущен в жидкость L. Углубление 19 доступно снаружи, как показано на Фиг.16, таким образом, что соединение контейнера 4 и фитиля 5 можно легко переместить. Присоединение контейнера 4 к дну 1 корпуса выполнено посредством соответствующих резьбовых соединений 41, 191.
Крышка 15 имеет первое отверстие 151, расположенное на перфорированной множеством отверстий мембране 3 пьезоэлектрического распылителя 2, чтобы обеспечить выход струи распыляемой активной субстанции L через него, и второе отверстие, соединенное с внутренним пространством 153 корпуса, где размещен вентилятор 16 для того, чтобы обеспечить выход воздушного потока (показан стрелками) и воздействие сбоку на струю распыляемой жидкой субстанции L непосредственно над первым отверстием 151 для распространения распыляемой субстанции L в ограниченной по протяженности зоне, близлежащей к распространяющему устройству.
Крышка 15 также содержит нажимной элемент 154 на одной стороне, в этом нажимном элементе размещено первое окно 155, через которое осуществляется доступ к селекторному переключателю 32, и второе окно 156, через которое виден световой сигнал 38 включения питания, селекторный переключатель 32 и световой сигнал 38 включения питания соединены вместе посредством электронных устройств 30 на печатной плате 20 цепи, размещенной и закрепленной внутри корпуса 1, 15 в удобном положении, как было описано выше.
Предпочтительно, источник 18 питания содержит одну или несколько связанных батареек 181, размещенных в корпусе 1, 15, что обеспечивает для устройства выгодное преимущество автономии. Однако источник питания может также содержать, например, трансформатор для преобразования тока, проходящего извне через соединительный кабель (не показан).
На Фиг.19 электрическая цепь устройства изобретения показана с электронными средствами 30 управления, содержащимися на печатной плате 20 цепи.
Элементы, содержащиеся на печатной плате 20 цепи, включают программируемую объединенную цепь (PIC) 31, которая позволяет активизировать и выключать подсистемы, требуемые согласно одному из различных рабочих циклов, запрограммированных и разработанных для правильной подачи активной субстанции согласно различным программам. Селекторный переключатель 32 и световой сигнал 38 включения питания, который выполнен в виде излучающего светового диода (LED), соединены с программируемой объединенной цепью 31. Размещен соединенный с указанными батарейками 181 регулятор-усилитель напряжения (VBR) 34, который может быть усилителем или трансформатором, функцией которого является усиление напряжения связанных батареек 181 до напряжения, необходимого для снабжения цепи осциллятора, упомянутого ниже. Регулятор-усилитель напряжения (VBR) 34 управляется посредством программируемой объединенной цепи (PIC) 31. Линейный регулятор 35, снабженный линией повышенного напряжения и регулируемый посредством регулятора-усилителя напряжения (VBR) 34, обладает функцией трансформировать это напряжение в напряжение, требуемое для последующей цепи 37 осциллятора (RCL). Линейный регулятор 35 также управляется посредством программируемой объединенной цепи (PIC) 31. Цепь 37 осциллятора управляется посредством устройства 36 управления осциллятором, функция которого - соединять цепь осциллятора с питающей сетью или с землей. Она управляется посредством программируемой объединенной цепи (PIC) 31 и обеспечивается напряжением, генерируемым линейным регулятором 35. Это устройство также снабжено потенциометром, позволяющим устанавливать конечную резонансную частоту внутри заранее установленного диапазона. Наконец, цепь 37 осциллятора выполнена из резисторов, катушек и конденсаторов, которые генерируют колебания в данной частоте резонанса. Ее положение включено/выключено контролируется устройством 36 управления осциллятором для генерирования возбуждающих импульсов пьезоэлектрического распылителя 2. Мотор 17, приводящий в действие вентилятор 16, обеспечивается напряжением, подаваемым батарейками 181, и его действие также управляется посредством программируемой объединенной цепи (PIC) 31.
Процедура для контролирования популяции ползучих насекомых согласно этому изобретению описана ниже со ссылкой на Фиг.20 и 21.
Процедура, по существу, содержит распространение, как минимум, одной активной субстанции, специфической для насекомых, посредством управляемого с помощью электроники распространяющего устройства, такого как устройство согласно изобретению, для дозирования субстанции в зоне ограниченного пространства, где предположительно или точно существует популяция ползучих насекомых, таких как тараканы. Цепь 30 управления размещена для управления распылительной головкой 2 в, по меньшей мере, двух различных рабочих режимах, предварительно запрограммированных и записанных в памяти, связанной с цепью управления, где в первом рабочем режиме первая предопределенная доза жидкости распыляется в течение первого предопределенного периода времени для обнаружения ползучих насекомых, а во втором рабочем режиме вторая предопределенная доза жидкости распыляется в течение второго предопределенного периода времени, отделенного посредством предопределенного периода от первого предопределенного периода времени, для эффективного уничтожения ползучих насекомых.
Рабочие режимы включают режим обнаружения для применения в зоне, где предполагается существование популяции ползучих насекомых для подтверждения существования или отсутствия популяции в зоне, и режим обработки для применения в зоне, где точно существует популяция ползучих насекомых, для уничтожения и контролирования популяции в зоне.
Эти два рабочих режима устройства позволяют применять полную процедуру изобретения, включающую обнаружение и дальнейшую обработку большого количества насекомых. Процедура включает: приведение в исходное положение распространяющего устройства с выбранным режимом обнаружения и затем размещение распространяющего устройства, готового к работе таким образом в первой зоне, где предполагается существование популяции ползучих насекомых. Если в первой зоне, предоставленной для режима обнаружения, выявляется данное количество ползучих насекомых, то затем начинается работа распространяющего устройства с выбранным режимом обработки и затем снова размещение распространяющего устройства, подготовленного таким образом в первой зоне, где было обнаружено существование популяции ползучих насекомых. Если, с другой стороны, выявлено отсутствие насекомых в первой зоне, то затем снова распространяющее устройство приводят в исходное положение с выбранным режимом обнаружения и затем размещают распространяющее устройство, подготовленное, таким образом, к работе во второй зоне, где также предполагается существование популяции ползучих насекомых и так до тех пор, пока не закончится обследование и обработка в предполагаемых зонах.
На Фиг.20 показана диаграмма скорости потока в зависимости от времени, в соответствии с работой распространяющего устройства в режиме обнаружения, который, начавшись однажды, следует по этапам от А1) до А3), описанным ниже. Первый этап А1) заключается в сохранении нерабочего состояния в течение предопределенного периода времени 11, эффективно рассчитанного для того, чтобы позволить пользователю разместить устройство в выбранной зоне, не подвергаясь воздействию преждевременного распространения активной субстанции. Следующий этап А2) заключается в распространении активной субстанции в течение периода времени 12 посредством последовательности импульсов n1 предопределенной скорости потока с1, частоты и времени t3 до получения дозы, эффективно рассчитанной для того, чтобы заставить ползучих насекомых покинуть свои места укрытия. Наконец, этап А3) заключается в остановке работы распространяющего устройства, с которым заканчивается этап обследования, и пользователь может убрать устройство из обследованной зоны и приступить к обследованию новой зоны или продолжить обработку той зоны.
На Фиг.21 показана диаграмма скорости потока в зависимости от времени, в соответствии с работой распространяющего устройства в режиме обработки, который, начавшись однажды, следует по этапам от В1) к В5), описанным ниже. Первый этап В1) заключается в сохранении нерабочего состояния в течение предопределенного периода времени 14, эффективно рассчитанного для того, чтобы позволить пользователю разместить устройство в выбранной зоне, не подвергаясь воздействию преждевременного распространения активной субстанции. Следующий этап В2) заключается в распространении активной субстанции в течение времени t5 посредством последовательности импульсов n2, частоты и времени t6, до получения дозы, эффективно рассчитанной для смертельного шока для ползучих насекомых. Затем, этап В3) заключается снова в сохранении нерабочего состояния в течение второго периода времени t7, эффективно рассчитанного для того, чтобы позволить всем яйцам и скрытым личинкам превратиться в насекомых. Следующий этап В4) заключается в последующем распространении активной субстанции в течение предопределенного периода времени t8 посредством последовательности импульсов предопределенной скорости потока с3, частоты и времени t9 до получения последующей дозы, эффективно рассчитанной для создания смертельного эффекта, направленного на выживших насекомых после предшествующего периода времени распыления или преобразовавшихся после. Наконец последний этап В5) заключается в прекращении работы распространяющего устройства, после которой обработка закончена, и пользователь может убрать устройство из обработанной зоны.
Преимущественно, режим обработки включает повторяющиеся этапы В3) и В4) заданное количество раз, эффективно рассчитанное для поддержания смертельного эффекта прежде, чем перейти к последнему этапу В5).
Хотя активная субстанция может состоять из одного компонента, преимущественно она образована из смеси различных компонентов, обеспечивающих достижение различных эффектов воздействия на насекомых. Предпочтительно, активная субстанция, используемая в процедуре и устройстве этого изобретения, представляет собой смесь, по меньшей мере, трех компонентов, по меньшей мере, один их них выбран из группы пиретроидного типа. Каждый из трех компонентов обеспечивает достижение одного из следующих эффектов воздействия на ползучих насекомых: гиперактивность; устранение и прерывание репродуктивного цикла. Три компонента находятся в смеси в удобных пропорциях, чтобы каждый был эффективен, когда смесь распространяется в одном из различных условий программируемого дозирования. То есть первый компонент активизируется для оказания воздействия на насекомых, когда смесь дозируется в соответствии с режимом обнаружения, второй компонент активизируется для уничтожения насекомых, когда смесь дозируется в соответствии с этапом В2) режима обработки, и третий компонент активизируется для прерывания репродуктивного цикла насекомых, когда смесь дозируется в соответствии с этапами В2) и В4) режима обработки.
Посредством примера и только для предложения порядка величин параметров, при которых устройство работает в соответствии с различными рабочими режимами, указывающие величины приведены для тех параметров.
В режиме обследования (Фиг.20) начальное время ожидания t1 может составлять приблизительно 2 минуты, последовательность импульсов n1 может содержать примерно 17 импульсов со временем t3, равным 5 секундам с частотой 10 секунд и выпусканием потока с1 приблизительно по 3 миллиграмма активной субстанции в секунду, что означает использование дозы приблизительно в 255 миллиграммов в течение времени t2, равного 165 секундам.
На этапах В1) и В2) режимов обработки (Фиг.21) начальное время ожидания t3 может составлять приблизительно 4 часа, последовательность импульсов n2 может содержать приблизительно 228 импульсов со временем t6, приблизительно равным 5 секундам с частотой 10 секунд и выпусканием потока приблизительно по 3 миллиграмма активной субстанции в секунду, что означает использование дозы приблизительно в 3420 миллиграммов в течение времени t5, равного 37 минутам 55 секундам.
Наконец, на этапах В3) и В4) режима обработки (Фиг.21) время отключения t7 может приблизительно составлять 7 дней, последовательность импульсов n3 может содержать приблизительно 114 импульсов со временем t9, приблизительно равным 5 секундам при частоте 10 секунд, и выпусканием потока приблизительно по 3 миллиграмма активной субстанции в секунду, что означает использование дозы приблизительно в 3420 миллиграммов в течение времени t8, равного 37 минутам 55 секундам.
Однако следует понимать, что возможны другие параметры дозирования так же, как другие изменения в процедуре и устройстве. Хотя изобретение показано со ссылками на пьезоэлектрические приводы, другие виды приводов, такие как электро- и магнитострикционные приводы могут быть использованы. К тому же, возможны различные изменения, например разделительное фиксирующее кольцо, расположенное в контейнере для фиксации подающего жидкость элемента, кольцо, расположенное между отверстием контейнера и упругой диафрагмой, соединительный элемент, соединяющий диафрагму и выпускающий жидкость элемент. Эти и другие изменения опущены в рамках изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.
1. Распылительная головка для жидкости, содержащая корпус, соединенный с контейнером, содержащим распыляемую жидкость, выпускающий жидкость элемент, соединенный с корпусом для контакта с подающим жидкость элементом для подачи жидкости к выпускающему жидкость элементу, и вибрационный привод, соединенный с выпускающим жидкость элементом для приведения в действие выпускающий жидкость элемент таким образом, чтобы генерировать распыляемую струю жидкости, отличающаяся тем, что она содержит гибкий элемент, проходящий от внешнего периметра выпускающего жидкость элемента к внутренней стенке корпуса для обеспечения гибкого соединения между корпусом и выпускающим жидкость элементом, при этом гибкий элемент размещен так, чтобы обеспечивать стабильный рабочий контакт между выпускающим жидкость элементом и подающим жидкость элементом.
2. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент выполнен в форме кольца, проходящего вокруг выпускающего жидкость элемента.
3. Распылительная головка для жидкости по п.1 или 2, отличающаяся тем, что гибкий элемент имеет радиальное поперечное сечение, проходящее от внешнего периметра выпускающего жидкость элемента к внутренней стенке корпуса для обеспечения гибкого соединения между корпусом и выпускающим жидкость элементом.
4. Распылительная головка для жидкости по п.3, отличающаяся тем, что гибкое соединение обеспечивает создание определенной амплитуды бокового движения вдоль линии, проходящей от периметра выпускающего жидкость элемента к внутренней стенке корпуса таким образом, чтобы свободно подвесить выпускающий жидкость элемент.
5. Распылительная головка по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент имеет по меньшей мере одну волнистость между центральным отверстием и его периферией.
6. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент имеет форму в виде конуса, расширяющегося в направлении, перпендикулярном к стороне выпуска выпускающего жидкость элемента.
7. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент содержит расширяющиеся внутрь площадки поверхности, контактирующие с противоположными поверхностями выпускающего жидкость элемента так, чтобы окружить выпускающий жидкость элемент.
8. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент имеет внутренний периметр, который сопряжен с кромкой выпускающего жидкость элемента.
9. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент имеет внутренний периметр, содержащий множество сквозных отверстий, при этом распылительная головка дополнительно содержит окружающий элемент, содержащий выступы, входящие в сквозные отверстия, для окружения выпускающего жидкость элемента посредством окружающего элемента и гибкой мембраны.
10. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что внутренний периметр содержит паз для прохода соединительных проводов вибрационного привода.
11. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент имеет периметр, который плотно присоединен к ободу отверстия содержащего жидкость контейнера.
12. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент имеет укрепленный периметр.
13. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что содержит подающий жидкость элемент, при этом распылительная головка дополнительно содержит кольцевой фиксирующий элемент для закрепления подающего жидкость элемента относительно выпускающего жидкость элемента.
14. Распылительная головка для жидкости по п.13, отличающаяся тем, что подающий жидкость элемент имеет скошенную поверхность для контакта с выпускающим жидкость элементом.
15. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент выполнен из эластомерного материала из группы, содержащей силиконы, фторированные эластомеры, фторосиликоны, нитрид-бутадиены (NBR), гидрогенизированные нитрид-бутадиены (HNBR), термопластичный полиэфир-эластомер, неопрен (хлоропрен), терполимер этил пропилена (EPDM) и перекись EPDM (терполимера этил пропилена).
16. Распылительная головка для жидкости по п.15, отличающаяся тем, что эластомерный материал является фторированным эластомером FKM 60.
17. Распылительная головка для жидкости по п.1, отличающаяся тем, что гибкий элемент составляет единое целое с корпусом.
18. Контейнер для содержания жидкости для соединения с распылительной головкой для жидкости по любому из пп.1-17.
19. Контейнер по п.18, дополнительно содержащий подающий жидкость элемент и кольцевой фиксирующий элемент для закрепления подающего жидкость элемента.
20. Контейнер по п.19, в котором фиксирующий элемент имеет внешнюю поверхность, обеспечивающую плотный контакт между периферией гибкого элемента распылительной головки и внутренней поверхностью, соединенной с подающим жидкость элементом.
21. Контейнер по п.18 или 19, в котором подающий жидкость элемент имеет скошенную поверхность для контакта с выпускающим жидкость элементом.
22. Устройство для распыления жидкости, содержащее распылительную головку для жидкости по любому из предшествующих пунктов.
23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что оно содержит электрическую цепь управления для управления распылительной головкой для жидкости, при этом цепь управления содержит программируемую схему и/или переключатель интенсивности.
24. Устройство по п.22 или 23, отличающееся тем, что оно содержит вентилятор и канал для направления продуваемого через распылительную головку воздуха.
25. Устройство по п.22, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью подачи ароматов.
26. Устройство по п.24, отличающееся тем, что вентилятор содержит рабочее колесо, имеющее ось вращения, параллельную направлению выпуска распылительной головки, причем канал направляет продуваемый воздух в направлении, противоположном направлению выпуска.
27. Устройство по п.23, в котором цепь управления размещена для управления распылительной головкой, по меньшей мере, в двух рабочих режимах, предварительно запрограммированных и записанных в памяти, связанной с цепью управления, причем в первом рабочем режиме первая предопределенная доза жидкости распыляется в течение первого предопределенного периода времени для обнаружения ползучих насекомых, а во втором рабочем режиме вторая предопределенная доза жидкости распыляется в течение второго предопределенного периода времени, отделенного посредством предопределенного периода от первого предопределенного периода времени, для эффективного уничтожения ползучих насекомых.
28. Устройство по п.22, в котором рабочие режимы выбираются посредством селекторного переключателя.
