技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于将电池供电的自动芳香喷雾器转换成用于在室内照明区域中使用的太阳能供电的自动芳香喷雾器的套件。
背景技术
[0002] 自动芳香喷雾器广泛安装于公共厕所、更衣室及气味可能成为问题的任何其它空间。这些喷雾器通常包含
定时器及
致动器，所述致动器用于从气雾剂释放一定量的香气。所述定时器致使致动器定期喷射香气。所述装置用以控制其安装于的空间中的气味。
[0003] 一般来说，定时器及致动器是电操作的且由干电池供电。这些电池需要定期检查，且在其
电能耗尽时进行更换。这就导致需管理人定期完成的额外任务。此外，所述单元通常安装在潮湿环境中，且湿气可致使电池劣化及
泄漏，从而对芳香喷雾器自身造成损坏。由于电池必须易于更换，因此难以保护其不受湿气的影响。
[0004] 在理想情况下，应重复利用耗尽的电池以回收原材料。然而，这样做所付出的成本及不便性通常意味着：耗尽的电池只会与一般废弃物一起被丢弃。这就对环境造成破坏。
[0005] “包含
控制器、致动器及气雾剂罐，所述控制器适于激活所述致动器以从所述气雾剂罐释放香气，所述芳香喷雾器进一步包括至少一个电池用于向所述控制器及致动器供电”的芳香喷雾器以下被称作“所描述的类型”的芳香喷雾器。
[0006] 市电供电的芳香喷雾器解决了电池更换的问题。然而，归因于所需布线，其难以安装且安装成本昂贵。通常将需要电工。相比之下，可使用(例如)螺钉简单地将电池供电的喷雾器固定到
墙壁。看管人或内部勤杂工将通常能够在一段相对较短的时间内完成此任务，从而使安装价格低廉。因此，不常使用市电供电的芳香喷雾器。
[0007] 非电自动芳香喷雾器是可用的。举例来说，一些设计依赖于生成氢的
燃料电池以产生气体从而持续地将香气从容器中
挤压出来。然而，这些装置依赖于空气的被动移动来散布香气(即，被动扩散)，而不是主动地将香气喷射在房间内。因此，气味控制不那么有效。
[0008] 本发明的目的是提供一种减少或实质上消除上文所提及的问题的芳香喷雾器。
发明内容
[0009] 根据本发明，提供一种用于将所描述的类型的电池供电的自动芳香喷雾器转换成用于在室内照明区域中使用的太阳能供电的自动芳香喷雾器的套件，其包括：
电池组，其用于装入所述芳香喷雾器的电池盒，所述电池组包含安装在电池
外壳内的可充电镍氢(Ni-Mh)低自放电(LSD)电池，所述电池外壳具有在相应端处的阳性及阴性连接区域用以与所述电池盒中的连接器连接；用于所述芳香喷雾器的替换外壳；至少一个经调节的
非晶硅太阳电池板或至少一个染料敏化的
太阳能电池板，其安置于所述替换外壳上；以及缆线连接构件，其将所述至少一个经调节的非晶硅太阳电池板或所述至少一个染料敏化的
太阳能电池板电连接到所述电池组中的所述Ni-Mh LSD电池。
[0010] 所述套件是非常有利的，因为其使现有芳香喷雾器能够在数秒内快速且容易地升级成使用更高效的电池及太阳电池板。其还允许所述芳香喷雾器在不进行电池保养的情况长时期操作。值得注意的是，所述套件允许从人造
光源采集光，其在盥洗室中尤其有利，由于盥洗室在一天中的大部分时间(或全天)实质上内部无法获得太阳光的照射。可充电镍氢低自放电电池的使用意味着：所述电池组通过纯粹化学手段产生
电压，且不将
能量浪费在向内部电池功能供电上，从而进一步延长其在非光照时间段期间的操作时间，举例来说，如果盥洗室在夜间或周末关闭。
[0011] 此外，经调节的非晶硅太阳电池板及染料敏化的太阳能电池板被发现可理想地用于在厕所及盥洗室中常见的低光照条件下。特定来说，由于其可经特定设计以在特定
光谱(不管是可见光或紫外光抑或两者的组合)中高效工作，因此其可从人造光源产生有用的量的电
力。
[0012] 所述至少一个经调节的非晶硅太阳电池板或所述至少一个染料敏化的太阳能电池的总表面面积可为实质上80平方厘米。优选地，至少一个经调节的非晶硅太阳电池板或至少一个染料敏化的太阳能电池可在实质上200勒克斯的人造光条件下以实质上每平方厘米5微瓦(μW)的速率采集能量。
[0013] 这就确保大面积的光吸收表面可被利用以将
光子转换成电能，从而解决了(例如)凭借由环境室内照明(例如，
荧光管)产生的低光强度进行操作的难题。使用至少一个染料敏化的太阳能电池(DSSC)板来对电池组充电的优点包含：DSSC有能力在低光照条件(例如，盥洗室中常见的200勒克斯的光强度)中工作，尤其由于其可经特定设计以在特定光谱中高效工作。其还能够高效地采集从宽范围的
角度入射的光，且尤其是从锐角入射的光，这归因于光可容易地穿透到DSSC内部的二
氧化
钛纳米结构中。这使DSSC可理想地用于捕获室内的漫射光。此外，由于其利用
薄膜技术，其不需要玻璃衬底且因此更稳健及柔韧。
[0014] 至少一个经调节的非晶硅太阳电池板或至少一个染料敏化的太阳能电池板可为前部安装的且当芳香喷雾器的后壁安装到垂直墙壁时，可实质上垂直安置。
[0015] 将太阳电池板放置在芳香喷雾器的前部最大化了所述板吸收来自任何
窗户的入射太阳光的程度，同时仍吸收来自安装在
天花板上的灯的可观量的环境光。实质上垂直地安装所述板减少了其突出到室内的程度，从而减少由于碰撞导致损坏的可能性。
[0016] 至少一个经调节的非晶硅太阳电池板或至少一个染料敏化的太阳能电池板可为顶部安装的且当将芳香喷雾器的后壁安装到垂直墙壁时，可实质上以45°与
水平之间的角度(且优选地以30°到水平的角度，且更优选的为约20°到水平的角度)安置。
[0017] 将太阳电池板放置在芳香喷雾器的顶部最大化了所述板吸收来自安装在
天花板上的灯的环境光的程度，同时仍吸收来自任何窗户的可观量的太阳光。
[0018] 可存在前部安装及顶部安装的经调节的非晶硅太阳电池板或染料敏化的太阳能电池板两者。
[0019] 这最大化了专
门用于采集光的单元的表面面积，且由于具有采集能量的更大潜能，所述单元在能量耗尽之前可在黑暗时间段期间工作更长一段时间。因而，在非使用时间段期间在盥洗室中产生气味的可能性小得多。这还意味着在一个板中的任何
缺陷不会阻碍芳香喷雾器工作，且由于可用能量成为限制因素的可能性极大降低，因此支持更频繁的香气散布操作。
[0020] 所述替换外壳可包含用于LCD屏幕的孔隙且
覆盖控制器。优选地，所述LCD屏幕可显示与电池组中剩余的能量水平相关的信息，所述信息可从所述孔隙看到。此外，所述LCD屏幕可显示与剩余的香气量相关的信息，所述信息可从所述孔隙看到。
[0021] 用于所述LCD屏幕的孔隙的使用允许用户快速确定芳香喷雾器的操作状态。对告知用户电池的能量存储状态的信息的展示允许快速确定所述单元是否在正常参数范围内工作。通过关于在气雾剂罐中剩余的香气量的额外信息，用户能够充分评估是否需要对所述单元进行维护。小LCD屏幕也需要最少的电力，从而减少对电池电力的使用。覆盖所述控制器保护其不暴露在湿气中且防止芳香喷雾器的操作参数被无意地改变。
[0022] 所述LCD屏幕及控制器可以实质上10μA操作。
[0023] 通过使用最少的电力来操作所述LCD屏幕及控制器，电池中剩余的能量在芳香喷雾器在无光照条件(例如，夜晚或在周末期间)中操作时较缓慢地减少。这就意味着芳香喷雾器较不可能完全耗尽其能量供应且停止操作。实际上，所述电池具有足以在没有任何光源的情况下操作一个月以上的电力储备(在最初完全充电的情况下)，其中所述LCD屏幕及控制器的低
电流需要是其长工作寿命的影响因素。
[0024] 所述套件可装配到所描述的类型的电池供电的芳香喷雾器，其中所述芳香喷雾器可包含具有用以释放香气的致动器的气雾剂罐。由所述电池传递到所述致动器的能量可实质上为0.4焦
耳。
[0025] 通过使用气雾剂罐，需要来自所述可充电电池的较少能量来散布香气，因为所述气雾剂罐是加压的。这就大幅减少了所述致动器的能量需求，且延长电池的使用寿命。
[0026] 定时器可包含于所描述的类型的电池供电的芳香喷雾器中，且控制器可适于激活致动器以按预定时间间隔释放香气。
[0027] 定时器允许香气的定期自动散布，从而确保不积累气味。有利地由
电子致动器控制香气释放，这就意味着所述芳香喷雾器可操作较长的一段时间，而不依赖于用户交互来保持无异味的盥洗室。
[0028] 所述预定时间间隔可为约七分钟。
[0029] 已发现在典型浴室光照条件中，所描述的类型的芳香喷雾器中的太阳电池板能够以此时间间隔采集足够用于持续操作的能量。这还在不浪费香气的情况下维持无异味条件。
[0030] 可在所描述的类型的电池供电的自动芳香喷雾器中引入防水
密封件以保护电池组不受湿气的影响。
[0031] 如果电子控制器或电池组受潮，那么其功能可通过
短路或长期的逐渐化学降解(例如，生锈)而受损。通过提供防水密封件，可大大减轻此问题，这是由于防止水
蒸汽及液态水扩散或滴入所述电组件。值得注意的是，因为可充电电池具有免维修的长使用寿命，所以可将其密封在喷雾器的外壳内部。尽管可以设想最终将需要更换电池，但有必要更换电池的
频率将非常低，例如，每十年更换一次。因此，更换电池的简易性为较不重要的，且与已知电池操作的芳香喷雾器相比较，可改进防止湿气侵入的密封。
[0032] 用于所描述的类型的电池供电的自动芳香喷雾器的
喷嘴口可包含于所述替换外壳中用于散发香气。优选地，可将其安置在所述替换外壳的前部面的上部三分之一处。
[0033] 将所述喷嘴口放置在前部面的上部三分之一处最大化了香气向广泛区域的散布，这是由于与在侧面、顶部面或底部面放置喷嘴口相比较，经由所述喷嘴口释放的液滴在地面以上较高处且因此更彻底地扩散到房间中。
[0034] 所描述的类型的电池供电的自动芳香喷雾器的至少一个经调节的非晶硅太阳电池板或至少一个染料敏化的太阳能电池板可安置于实质上高于所述喷嘴口或在所述喷嘴口之后的平面中。这就确保残留芳香物质将不向下滴落到所述太阳电池板上，残留芳香物质滴落到所述太阳电池板上将降低其吸收光的能力。
[0035] 面向电池盒的非
弹簧端的电池外壳的一端可具有电连接到所述电池外壳中的电池的弹簧。
[0036] 当垂直安装时，所述电池有可能过度压缩电池盒弹簧且与相对
端子失去
接触，从而中断
电路。通过将弹簧放置在相对端，即使垂直安装所述电池，在电池与每一端子之间也一直保持接触。其还补偿原本可能影响电路的在制造期间所述电池盒长度的任何潜在变化。
附图说明
[0037] 为更好的理解本发明，且更清楚地展示可如何将本发明付诸实施，现将仅以实例的方式参考附图，在附图中：
[0038] 图1展示根据本发明的用于将所描述的类型的电池供电的自动芳香喷雾器转换成太阳能供电的自动芳香喷雾器的套件的第一
实施例的透视图；
[0039] 图2展示图1中的套件的第二透视图；
[0040] 图3展示图1及2中的套件的电池组；及
[0041] 图4展示图1及2中的套件的控制器及安装在电池盒中的电池组的内部视图。
具体实施方式
[0042] 首先参考图1，大体上在10处指示用于将所描述的类型的电池供电的自动芳香喷雾器转换成太阳能供电的自动芳香喷雾器的套件的第一实施例。喷雾器10包含替换外壳12、前部安装的太阳电池板14及顶部安装的太阳电池板16(其中在每一情况下的太阳电池板是指经调节的非晶硅太阳电池板或染料敏化的太阳能电池板)、以及LCD屏幕18、用于LCD屏幕18的孔隙19、喷嘴口20及前部面22。
[0043] 替换外壳12形成实质上立方体盒子，且适于安装到墙壁。在使用中，前部面22背离所述墙壁。如在图1中所见，前部面22上的部件的布置具有位于前部面22的上半部分中的喷嘴口20及LCD屏幕18，且太阳电池板14及16分别安置于喷嘴口20及LCD屏幕18的下方及上方。太阳电池板14嵌入替换外壳12中，且从喷嘴口20后退。
[0044] 包含于替换外壳12内且未在图1中展示的是控制器及致动器。所述控制器适于按预定的经定时间隔(在此情况下，为约每七分钟一次)激活所述致动器。安装后，含有香气的气雾剂罐安装在替换外壳12内且经
定位使得气雾剂罐的
阀可由致动器开启，且因此从瓶子排出的香气被引导出喷嘴口20。
[0045] 替换外壳12还包含可充电电池，其向所述控制器及致动器供电，且由太阳电池板14及太阳电池板16充电。LCD屏幕18展示在可充电电池中剩余的电荷的电平，以及到需要更换或重新灌注气雾剂罐的剩余时间，其可通过孔隙19看到。
[0046] 太阳电池板14及太阳电池板16为经调节的非晶硅太阳电池板，其具有经设计以特别配合人造光源高效工作的类型。所述控制器具有非常低的静态功耗，且主要在致动(即，约每七分钟一次)时汲取能量。因此所述电池在喷射之间从太阳电池板14及太阳电池板16充电。同样地，太阳电池板14及太阳电池板16可为染料敏化的太阳能电池(DSSC)板，其(尽管更昂贵)也能高效地从人造光采集电能，且足够柔韧以装到各种表面轮廓上。
[0047] 调节所述板涉及将其优化以吸收人工产生的光。举例来说，
荧光灯通常在室内(公共场所及公司大楼)使用且发射主要在可见光
波长的光。因而，经调节的太阳电池板将经优化以吸收主要在400nm与700nm之间的光子(尽管其它波长仍可被吸收且产生有用的能量)，而未经调节的太阳电池板通常依赖于对具有紫外线波长(<400nm)的光子的直接吸收。
[0048] 尽管紫外线光子与在可见光波长的光子相比更具能量，但一般灯(例如，荧光管)仅少量发射所述紫外线光子，且因此所述装置在不利用如上述的经调节的太阳电池板的情况下将不能够采集充分能量来操作。甚至具有不同发射光谱的其它形式的灯也具有借以向所述装置供电的在可见光光谱中的常见输出。
[0049] 所述致动器在致动期间在约一秒钟内汲取约0.4W的电力。在此实施例中，提供3V电源，且在致动期间汲取约133mA的电流。如果每七分钟(420秒)激活一次所述喷雾器，那么每秒钟汲取的平均电流将为约0.316mA。如果间隔为每十四分钟，那么每秒钟汲取的平均电流为约0.158mA。对于每二十八分钟的间隔，每秒钟汲取的平均电流为约0.079mA。针对七、十四及二十八分钟的间隔，欲使太阳电池板提供此电力量以便补充在给定时间段中使用的能量的量(即，使采集的能量水平超过使用的能量水平)，所述太阳电池板上的光通量
密度必须分别为约470勒克斯、230勒克斯或110勒克斯。
[0050] 在所述太阳电池板上的光通量密度高度取决于环境，但来自浴室环境中的所述板的充电电流的典型值在人造灯带是唯一照明源的情况下为0.10到0.25mA、在阴天有一扇窗的情况下为0.20到0.60mA及在晴天有一扇窗的情况下为1.0到6.0mA。因此，平均来说，大多数浴室中的光应足以支持最起码每二十八分钟一次的喷射频率。在存在较亮的光源，例如，一扇窗或多个人造灯的情况下，归因于增加的光通量密度，容易实现十四或七分钟间隔。
[0051] 提供
二极管以防止电流在黑暗条件下从可充电电池流回太阳电池板。
[0052] 现参考图2，可看见安装在替换外壳12顶部的顶部安装的太阳电池板16的整体。可看见太阳电池板14从喷嘴口(20)轻微凹进，这帮助防止来自喷嘴口(20)的残留芳香物质滴到太阳电池板14上且损害其能量采集能力。
[0053] 所述芳香喷雾器是有利的，因为其需要非常少的维护。一般来说，将在五到十年内不需要更换可充电电池。据估计太阳电池板将在二十年中损失小于20％的效率。太阳电池板14及太阳电池板16的
位置及类型确保(甚至从低水平人造光)采集最大能量。
[0054] 图3描绘电池组24，其含有镍氢低自放电电池30，且具有阳性连接区域26及阴性连接区域34，其中所述阳性连接区域为弹簧。电池盒28可用来接纳电池组24，其中缆线连接构件32将电池30电连接到太阳电池板(14，16)中的每一者。这些板可随后在暴露到光(不管是自然光还是人工产生的光)中时对所述电池充电。由于电池30具有低自放电，因此其浪费较少能量且延长所述电池可供应能量的时间段。
[0055] 图4说明所描述的类型的芳香喷雾器的内部视图，展示LCD屏幕18，其旁边是大体上在36处指示的控制器。这些包含开/关按钮、复位按钮、模式按钮、
色调按钮、调整按钮及确认按钮，其允许用户改变香气释放的预定的定时间隔以及其它功能。电池30在电池盒(28)中可见，其中阳性连接区域弹簧26在所述电池盒中清楚地延伸且相对未经压缩(与电池盒弹簧(参见图3及4)相比较)。由于所述电池经垂直安装且压缩所述电池盒弹簧，因此阳性连接区域弹簧26确保电路保持完整，使得不妨碍芳香喷雾器的操作。
[0056] 所述芳香喷雾器通常附接到盥洗室中的墙壁且经定位以优化由太阳电池板上的入射光产生的电流(尽管经选择用于安装所述装置的墙壁与可用光通量密度将存在一些的关联)。所述单元随后是相对独立的，以预先设置的速率定期释放香气，且仅需要维护以更换所述气雾剂罐或偶尔更换所述可充电电池。
[0057] 为了升级所述单元，通过将在夹片38(其中另一夹片在所述单元的另一侧的相当位置中)处附接到所述芳香喷雾器的后部单元的夹片脱离来移除旧壳体。旧可充电电池与所述旧壳体一起被移除。新可充电电池30(镍氢、低自放电)安装在外壳24内且放置入电池盒28，电池盒可用
盖子来围封且用防水
橡胶密封件来密封。确保缆线连接构件32被引导入所述装置的主体，替换外壳12随后再次通过夹片38及与其成对出现的另一夹片而被固定到所述后部单元。整个过程可在数秒内完成，从而简化升级过程且使所述芳香喷雾器能够更有效地工作。
[0058] 仅以实例的形式提供上文所描述的实施例，且在不脱离如由所附
权利要求书界定的本发明的范围的情况下，各种改变及
修改对所属领域的技术人员来说将是显而易见的。
