JP2002543929A - 化学物質を揮発及び分配するための装置 - Google Patents

化学物質を揮発及び分配するための装置

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スコット、 ダブリュー． デマレスト、
イムレ、 ジェイ． ダンクス、
デイヴィッド、 ジェイ． ハウザー、
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エス．シー． ジョンソン アンド サン、インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 空気中に芳香を発散させたり、有害生物を防除したり、アレルゲン制御等のための、揮発性物質を分配するための空気品質改良装置は、ロータ及びコイルを備えた電動モータを有する。電流が印加されると、コイルは熱、及びロータの回転を生じさせる電磁場を発生させる。揮発性物質の補給源は、コイルの熱によって揮発されるようにコイルに隣接して配置される。ロータに取り付けられた推進部は揮発性物質の全体にわたって空気を移動させ、装置から蒸気を吹き出させる。熱源として電動モータのコイルを利用して揮発性物質を蒸発させることによってエネルギー効率が付与される。このような空気品質改良装置とともに使用するための揮発性物質の補充用サプライもまた開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、物質を蒸発させ、発生した気体を室内又はその他の空間の大気中へ
揮散させるための装置に係る。より詳しくは、本発明は、芳香剤、害虫駆除物質
、アレルゲン制御成分、その他の大気環境改善のための物質を揮散させるための
装置に関する。
【０００２】 壁コンセントに差し込むことで電力供給を行い、外被内のコイルを加熱するタ
イプの空気清浄器具が普及している。発生した熱により芳香性物質を加熱し、揮
発させる。芳香性物質は対流により室内に揮散される。米国特許第5,591,395号
及び同第5,647,053号に開示されている、液体を利用した空気清浄方法及び装置
にも、同様の加熱機構を用いることができる。これらの特許の開示内容、及び本
明細書中に示すあらゆる出版物はその全内容を参照によって本明細書中に援用す
るものとする。
【０００３】 前掲のタイプの空気清浄器具では、いずれも既に存在している室内気流に依存
して芳香剤の揮散を行う。このため、比較的大きい部屋の場合、物質をむらなく
速やかに室内に行き渡らせることができない。従って、揮発性物質を室内又はそ
の他の範囲に効率よく、経済的に揮散させることのできる方法が求められている
。
【０００４】 本発明の環境制御装置は、室内又はその他の範囲の大気中に物質を蒸散させる
。本発明の装置は、ロータとコイルとを有する電動モータを備えていて、コイル
が通電されると電磁場が形成され、これによりロータが回転するようになってい
る。コイルは、併せて熱を発生する。環境空気中に揮散される揮発性物質の揮発
源は、電動モータに隣接する場所に位置していて、コイルにより加熱されるよう
になっている。加熱することで、物質は気化する。ファンやその他の推進部等の
気流推進要素がロータにより駆動されると、物質の上で気流が発生し、発生した
気体が周囲の大気中に揮散される。揮発性物質の形態、即ち液体であるか固体で
あるかに応じて、本発明の装置は種々の態様が可能である。種々の態様において
、モータコイルは物質の加熱、及びモータを作動させるための電磁場の印加を最
適に行える構成とされる。
【０００５】 本発明の開示では、用語「磁石(magnet)」は、磁場を形成するために、永久的
と一時的の別を問わず事前に磁化された部材又は物質を指す。電磁石や永久磁石
等がこれに当たる。これに対し、用語「磁性物質(magnetic)」は、一時的に磁化
されて電磁石を形成するに足る磁化率を有する部材又は物質、或いは磁化されて
永久磁石を形成するに足る磁化率を有する部材又は物質を指す。
【０００６】 本発明の装置の電動モータとしては、章動型モータ、非章動型モータのいずれ
も可能である。後者が一般的であるが、コア設計を柔軟に行える点では章動型モ
ータが好ましい。コイルは例えば蛇行形状とすることができるが、これに限定さ
れない。前掲の気流発生要素としてはあらゆる気流推進部を採用することができ
るが、用途に応じて設計されたファンが好ましい。簡単なプロペラ型ブレードフ
ァンが特に好適である。従来技術では、交流磁場を印加することにより固定子内
で章動するロータを用いた章動型モータが知られている。
【０００７】 揮発性物質は、室温よりも高い温度にて容易に気化させることのできる所望の
ものを用いることができ、大気環境改善のための物質、害虫駆除物質、及びアレ
ルゲン制御成分が好適に使用される。大気環境改善のための物質とは、大気中の
臭気やその他の大気環境を変化せしめる揮発性物質であり、芳香剤や消臭剤が例
として挙げられるがこれに限定されない。害虫駆除物質とは殺虫剤、成長調節剤
、忌避剤、及び害虫の成育、機能又は行動を停止させ、或いはこれらに影響を与
える用途を有するその他の任意の揮発性物質を指す。害虫の例として昆虫が挙げ
られるが、これに限定されない。
【０００８】 揮発性物質の揮発源には、揮発性物質を含浸、混合、被覆、可溶化又はその他
の手段により含有する支持体を配置することができる。好適な支持体として繊維
状マット等のマットが挙げられる。マットの材料としてフェルト繊維及び布、織
り繊維及び布、不織繊維及び布が挙げられる。或いは、支持体は重合体、セラミ
ック粘土材料、又は加熱蒸散される揮発性物質を保持することのできるあらゆる
物質の中から選択した物質で製造することもできる。支持体に用いられる物質は
液体、ゲル、固体（粉体を含むが、これに限定されない）、又はその他のあらゆ
る物理的形態のものを任意に選択することができる。
【０００９】 支持体は容器内に配置することができる。必要に応じて、或いは有用であれば
、容器に開口部を設けることができる。開口部は揮発性物質は透過させるが、支
持体は透過させない物質で塞がれる。容器は支持体を収容するための、或いは場
合によっては支持体を介さずに揮発性物質を直接収容するためのカップを備えて
いてもよい。カップの頂部は開口していて、開口部は気体の揮発性物質は透過さ
せるが、支持体（又は、蒸発前の揮発性物質）は透過させない物質で塞がれる。
【００１０】 揮発性物質を気化させるために、コイルにより液体揮発性物質又は支持体を加
熱するのであれば、揮発性物質の揮発源は液体揮発性物質又は支持体を収容する
容器を備えていてもよい。この場合、加熱蒸散装置は、加熱の際に液体をコイル
に近づけるための、液体と接触し、コイルの近傍まで延出する芯を具備すること
が好ましい。本明細書では、芯に支持された液体がコイルにより加熱される際に
、蒸発量が増大する程度にコイルに近い位置まで芯が延出しているならば、芯は
コイルの「近傍」まで延出しているものとする。
【００１１】 本発明の一態様では、電動モータ（好ましくは、章動型モータ）は、芯の近接
位置まで延出する磁気材料のコアを更に備えていて、コイルはこのコアの少なく
とも一部に巻きつけられている。本明細書では、コアが芯の間近に位置する場合
、コアの全体又は一部分が芯の中に収容されている場合、或いはコアが芯とコア
の機能を兼備する磁気材料であり、芯とコアとが共に効果的に延出している場合
、磁気材料のコアは芯の「近傍」まで延出しているものとする。
【００１２】 あくまでも例であるが、上記のようなコアは便宜を図るため、少なくとも部分
的に湾曲させることができる。例えば、コアはＵ字状コアとしてもよく、この場
合芯はＵ字の両腕部の間に延出し、両腕部の間に包含されるように配置される。
Ｕ字状コアの別の形態として、コアが芯の全周囲に亘って１度以上湾曲していて
、芯の周囲を囲む構成も可能である。或いは、コアは芯と並行に延出し、部分的
な被覆又は長手方向に延出するカバーとして所望の程度まで芯を包含する構成も
可能である。
【００１３】 代わって、芯に「隣接」して延出するコアは、芯内に収容されている磁気材料
の本体を有しうる。このようなコアは芯内に保持されるロッド様の構造でありう
る。或いは、芯は芯中に散布されている磁気材料の離散粒子を有することができ
、離散粒子は磁気的に相互作用してコアを構成する。このような粒子は、細粒子
又は微粒子、フィラメント、又は他の都合のよい形状の何れかであってよい。ま
た、コアとしての役割をし、且つ多孔性か又は少なくとも毛管作用によって液体
を搬送することができる芯を作成するために、芯は、部分的又は全体的に織物製
か、フェルト製か、成型されるか、又は形成された磁気材料で作成されている。
芯として液体を搬送するために毛管溝即ちチャネルは固体材料によって作成され
うる。この固体材料は、それ自身が同時にコアと芯の双方としての役割をするこ
とができる磁気材料であるか、又は毛管溝を有する非磁性表面材料であり、表面
材料は少なくともコアの一部に沿って又は更にコアの一部を覆って延出している
。このような溝即ちチャネルは、Lembeckの米国特許第５，１２１，８８１号に
異なった状況で教示されている。Lembeckは、毛管作用によって液体をリザーバ
からその他の高方位置へと上方に運搬するよう塑性面に形成された開口溝の利用
法を示す。Lembeckの開示では、空気リフレッシュニング液体はリザーバからエ
バポレータパッドへと上方に運搬される。
【００１４】 装置は、例えば、タイマを組み込むか、又は装置付近で起こる選択された物理
的イベントを感知する検知器を組み込み、このようなイベントを感知するに応じ
て電気モータを制御することによるなどの、何れかの好都合な方法で有益に制御
されうる。例としてのみ、温度、又は光条件、又は人間の存在が全て感知され、
制御のトリガ（きっかけ）として用いられる。
【００１５】 或いは、本発明は、空気入口部と空気出口部とを有する内部チャンバを有する
ハウジングを備えた、揮発性物質を大気中に配出するための環境制御装置として
の概要をなす。該装置は、ハウジング内に位置付けされ、ロータと、コイルと、
コイルに電流を付与するための導体とを備えた電気モータを更に有し、装置内で
コイルに電流を付与すると熱が発生し、ロータを回転させる電磁場を更に発生さ
せる。装置は、揮発性物質を加熱し、熱によってコイルから気化させるよう、揮
発性物質をハウジング内にコイルに隣接させて保持するためのホルダを更に有す
る。空気を空気入口部からハウジングを通り、ホルダに保持された揮発性物質を
横断し、空気出口部を介して移動させるように、空気推進エレメントがロータに
接続されている。環境制御装置を電気的出口部に接続するために、任意でコネク
タがハウジングに装着され、電気モータの導体に連結される。
【００１６】 このように開示された環境制御装置のハウジングの内部チャンバは、空気入口
部に通じ、揮発性物質がホルダによって位置付けされている第１のセクションに
よって形成されているのが好ましい。第１のセクションは、空気を空気入口部か
ら容器を横断して方向づけるように構成され、そのように位置付けされている。
ハウジングは、空気出口部に通じ、第１のセクションからの空気・フローを受け
取る第２のセクションを有する。ロータによって駆動される空気推進エレメント
は第２のセクションに配置されるのが好ましい。
【００１７】 代替的に開示される環境制御装置は、拡散されるべき揮発性物質を備えること
ができる。揮発性物質は、選択された大気品質変更剤、有害生物防除成分、アレ
ルゲン抑制剤、又は前述材料の組合せであるのが好ましい。環境制御装置はホル
ダで保持されている容器を装備し、容器は揮発性物質そのものか又は拡散される
べき揮発性物質が混和されているキャリヤ物質かを保持している。容器は、まだ
揮散されていない材料又はキャリヤ物質は通過できないが、気体の状態の揮発性
物質に対して透過性である薄膜又はその他の材料によって閉鎖されている開口を
有する。先に開示されたキャリヤ物質の何れもが用いられる。液体材料と共に用
いるための上記の芯の構成がここでも同様に用いられる。同様に、既示のコイル
の代替的形態や装置の制御手段もここで用いられる。
【００１８】 本発明は、更に、揮発性物質を大気中に送出するための分配装置と共に用いる
ための揮発性物質の詰め替え品（補充用サプライ）としての概要もなす。分配装
置は、ロータを有する電気モータと、ロータを回転させる電磁場を発生させ、更
に電流が（コイルに）付与されると熱を発生させるコイルとを有する。詰め替え
品は分配装置に取り外し可能に取付けることができ、揮発性物質を混和する液体
を収容する導管と、分配装置に詰め替え品が装着される際に液体に接触し、コイ
ルによって加熱される液体を搬送するためのコイル内に延出する芯と、詰め替え
品が分配装置に装着される際に芯に隣接して延出し、コイル内に位置付けされる
磁気材料のコアとを備えている。隣接して延出するコアを有する芯の上記の代替
的実施形態の何れもがここで用いられる。
【００１９】 この装置は、空気推進のためのモータを作動させる電磁場を発生させるコイル
と同一のコイルが揮発性物質を気化させるための熱も発生させるという利点を有
する。これは、デザインの小型化、より少数の独立部品を用いることによる製造
の効率化、及び、利用されない分は無駄になるコイルの熱を揮散に利用すること
によるエネルギ効率のよい作動への契機を提供する。
【００２０】 まず図１を参照すると、本発明による環境制御装置１０は、前面１４を備えた
ハウジング１２を有していて、この前面１４には、内部チャンバ１３内へ延びる
出口部１６が設けられている。ハウジング１２は、成型することのできる、或い
は従来のプラスチック加工法によって成形することのできる、プラスチックでで
きているのが好ましい。内部チャンバ１３は、第１の領域１５及び第２の領域１
９に細分化されている。
【００２１】 図２及び図３に示されているように、内部チャンバ１３の第１の領域１５には
、装置１０の環境に散布される揮発性物質の源１８が収容されていて、第２の領
域１９には、モータ駆動ファンアセンブリ１７が収容されている。このファンア
センブリ１７は、空気推進部２７を駆動させるのに特に適した章動モータ２０を
含んでいて、また、本体２１、固定子２２、ロータ２４、及び章動アクチュエー
タ２５を備えている。
【００２２】 特定の羽根式推進部構造が図示されているが、章動モータ２０によって駆動さ
れたときに空気の動きを生じさせるのに適したものであれば、その他の推進部も
本発明の範囲及び趣旨内に含まれる。章動アクチュエータ２５は、周囲に一組の
コイル２８が巻き付けられたＵ字型の磁気コア２６と、２つのプロングを備えた
電気プラグ３０とを含んでいる。コイル２８は、好ましくは直列に、電気プラグ
３０に電気的に接続されている。ファンアセンブリ１７の本体２１は、好ましく
は内部チャンバ１３の壁上にあるうねとうねとの間に嵌まるように、内部チャン
バ１３内に固定されることによって、適所に保持され、固定子２２及び章動アク
チュエータ２５を支持する基部としての機能を果たす。
【００２３】 好ましくは、ハウジング１２内の回路は、装置１０が一日の決まった時間にの
み作動するようにコイル２８への電気の供給を制御するタイマを備える。或いは
、回路３１は、装置１０周囲の人の存在を感知して、コイル２８へ電気を供給す
ることによりモータ２０を起動させる、受動的赤外線検出器３３に接続してもよ
い。この装置の別の形態では、検出器３３は、周囲の可視光を感知し、その周囲
光レベルに応じて装置を制御することができる。例えば、殺虫剤の散布は、標的
である害虫が現れる日暮れ後が望ましい。この場合、検出器３３としては、光レ
ベルが所定の閾値を下回るときにモータを起動させるものが選択されるであろう
。環境物理的状況即ち装置１０周囲における事象に応じて、コイル２８への電気
の供給を制御するのに適したものであれば、いずれのセンサも本発明の範囲及び
趣旨内に含まれる。
【００２４】 典型的な実施の形態では、本体２１は、プラットフォーム３２とプロング支持
部３４とを備えている。プラットフォーム３２は、図３に最も良く示されている
ように、固定子２２、磁気コア２６、及びコイル２８を内部に受容する開口部を
有している。プロング支持部３４は、プラットフォーム３２から後方に突出して
いて、壁上にある従来のコンセントに差し込まれるプラグ３０の２つのプロング
を離間した位置に保持する。従って、装置１０を壁上にあるコンセントに差し込
むと、同時にこの環境制御装置１０を壁に取り付けることとなる。別の様式のプ
ロングや別の規格のプラグも可能であることは明らかであり、この装置が用いら
れる国の規格に合うように選択されるであろう。これらも本発明の範囲及び趣旨
内に含まれる。
【００２５】 固定子２２は、章動ロータ２４に対して固定されているモータ２０の一部を有
する。この固定子は、ロータ２４が周囲を章動する軸４４と同心の内周面４２を
備えている。固定子２２は、プラットフォーム３２の開口部内に圧力嵌めされた
或いは固定された管状スリーブであるのが好ましく、例えばゴムのような圧縮性
材料でできているのが好ましい。このような材料を用いると、固定子２２とロー
タ２４との間の必然的摩擦が増加し、ロータの章動中において、振動が緩衝され
て雑音が緩和される。
【００２６】 ロータ２４は、空気推進部２７に固定されていて、永久磁石５２の力でロータ
２４内に嵌め込まれた好ましくは中空で非磁性のシャフト５０を有している。こ
の磁石５２は、その両極がロータ２４の軸４４に沿って変位するように配向され
るのが好ましい。例えば、磁石５２は、Ｎ極が空気推進部２７に対向し、Ｓ極が
プラグ３０に対向するように配向される。これから説明するように、磁石５２は
、章動アクチュエータ２５により生成される磁力と相互作用することによって、
ロータ２４を固定子２２の周面４２に対して軸４４周りに章動させる。
【００２７】 シャフト５０は、軸４４周りに同心的に延びる固定子２２の内周面４２に隣接
した、外周面５４を有している。シャフト５０の直径は、内周面４２によって画
定される固定子２２の内径よりも小さい。典型的な実施の形態では、固定子ボア
の内径対シャフトの外径の比は、およそ１．２対１．０である。ロータ２４の質
量及び取り付けられる構成要素が多くなればなるほど、ボアの内径対シャフトの
外径の比は小さくするべきである、ということがわかった。
【００２８】 Ｕ字型の磁気コア２６は通常、脚部５６及び５８、横断部材６０、並びに絶縁
体６２及び６４を備えている。脚部５６及び５８並びに横断部材６０は、好まし
くは磁化率の高い長尺状の材料から成り、このような材料としては、例えば、フ
ェライト、コバルト、ニッケル、及びガドリニウムを含む、強磁性材料が挙げら
れる。絶縁体６２及び６４は、脚部５６及び５８とコイル２８との間に延びてい
る。脚部５６及び５８はそれぞれ、端部６６及び６８を備えていて、これらの端
部６６及び６８は、ロータ２４の両側に配置され、シャフト５０に対しておよそ
１８０度の角度で互いに離間されている。脚部５６及び５８の反対側の端部は、
横断部材６０によって互いに相互接続されていて、この横断部材６０は、コイル
２８を通って流れる交流によって磁気コア２６が磁化されるときに、脚部５６及
び５８に渡って磁束を行う。
【００２９】 各コイル２８は、脚部５６及び５８のうちの片方を同じ方向に取り囲むことに
よって、結合された脚部５６及び５８並びに横断部材６０における磁束を、取り
消すよりはむしろ強化する。図３により示されているように、コイル２８は、ロ
ータ２４に隣接した端部を有していて、これらの端部は、電気プラグ３０のプロ
ングに電気的に接続されている。各コイル２８の反対側の端部は、横断部材６０
に隣接していて、互いに電気的に接続されている。
【００３０】 プラグ３０を標準的なコンセントに差し込むと、交流が両方のコイル２８を通
って流れ、脚部５６及び５８を通って流れる磁束が生成される。これにより、ロ
ータの両側に位置する方のコア２６の２つの端部に、相反する磁極が生じる。こ
の電流は交流であるため、コア端部６６及び６８は、交流の周波において、交互
にＮ極になったりＳ極になったりする。この結果、ロータ２４における磁石５２
のＮ極及びＳ極が、交互に吸引したり反発したりすることとなり、ロータを軸４
４周りに揺動又は章動させる交互トルクが生じる。特に、このようにロータ２４
が交互に吸引されたり反発されたりすることによって、まず、ロータ２４の一部
が周面４２の両側間を往復運動することとなる。しかし、この往復運動の際、ロ
ータ２４は偏心する傾向にあるため、ロータは、１８０度以外の角度に離間した
固定子面４２の部分間を往復運動し始め、毎回いくらか斜めに周面４２に当たる
。従って、交互に吸引されたり反発されたりすることによって、ロータ２４は、
周面４２に対して転動し、軸４４周りに章動することとなる。
【００３１】 ロータ２４を吸引したり反発したりする磁場は、ロータが往復運動の際に確実
に偏心するような十分な大きさでなくてはならず、また、この所望の磁場の大き
さは、ロータの質量及び固定子２２とロータ２４との相対直径によって決まる、
と考えられる。ロータ２４の回転速度は、ロータ２４が吸引されたり反発された
りする周期と、固定子２２とロータ２４との相対直径とによって決まる。
【００３２】 図２を参照すると、空気推進部２７が回転することによって、好ましくは、端
部７０における入口から上方に、揮発性物質の源１８を通って、出口開口部１６
へと、ハウジング１２の内部に空気が引き込まれて通過する。空気の流れは、こ
れと逆方向も可能である。空気推進部２７は、複数の羽根を備えたファンとして
図示されているが、このような空気の動きを生じさせるためにモータ駆動可能な
ものであれば、その他のタイプの装置を用いてもよい。内部ハウジングチャンバ
１３の第１の領域１５は、揮発性物質源１８を通過するように空気の流れを方向
付ける煙突としての機能を果たす。この空気の流れは、源１８から発する蒸気を
拾って、装置が設置される部屋に揮発性物質を散布する。
【００３３】 揮発性物質源１８は、散布される揮発性物質から成る或いはこの揮発性物質を
含浸させたゲルのような、キャリヤ物質７２を含んでいる。典型的な実施の形態
では、キャリヤ物質７２は、容器７４内に保持されている。この容器７４は、少
なくとも一部が開放されているか、或いは、少なくとも（また好ましくは）、キ
ャリヤ物質７２を収容している隔壁によって閉鎖されてはいるものの、用いられ
る揮発性物質の蒸気を透過させることができる。例えば、容器７４は、蒸気が通
過する片側に沿って膜７５を有している。容器７４は、耐熱性プラスチックでで
きているのが好ましいが、金属、又はその他の適切な耐熱性であり且つ揮発性物
質を収容する材料を用いてもよい。
【００３４】 図示されているような典型的な実施の形態では、容器７４は、ハウジング１２
の開放端部７０を通して、第１の領域１５にあるホルダ内にスライドする。この
ホルダでは、容器７４は摩擦によって保持される。キャリヤ物質７２から十分に
物質が揮散されたら、容器からハウジング開放端部７０を通って外側へ突出した
タブ７７を引っ張ることによって、源１８を新しいものと交換することができる
。図示されているような構造が好ましいが、容器を導入し、保持し、除去又は交
換する別の構造が当業者には明らかであろう。例えば、２つの開放端部を備える
ようにハウジングを設計することができる。この場合、これらの開放端部のうち
の一方を通して新しい容器を導入し、この新しい容器によって、使い終わった容
器をもう一方の開放端部から簡単に押し出すことができる。
【００３５】 含浸ゲルの代替物として、揮発性物質を他のタイプのキャリヤ物質に含有させ
ることができ、このようなキャリヤ物質のうち幾つかは容器７４などの別個の容
器を必要としない。このようなキャリヤ物質としては、フエルト、織物、不織布
などからなる繊維マット、成形、押出、鋳造、又はそれ以外方法で形成されたポ
リマー物質、セラミック物質及び粘土物質、及び揮発性成分が含浸、プリント又
はその他の方法のいずれかによって装てんされた他の従来の物質が挙げられる。
容器がある場合、その容器は、揮発性ゲル、粉末又は液体を保持する金属又はプ
ラスチックカップであることができ、これらの揮発性ゲル、粉末又は液体は、カ
ップに付着するか又は揮発浸透性膜、グリッド、又は揮発性物質若しくはキャリ
ヤ物質を保持するが揮発性物質を浸透する他の適切なバリヤによってカップに保
持される。実際、キャリヤ物質又は容器内のキャリヤ物質は、物質を保持して熱
を与えることによって揮発させるあらゆる適当な手段であってよい。当該技術で
は、従来の防蚊加熱装置及び芳香装置で使用する種々の適切な物質及び構造がよ
く知られている。
【００３６】 固定子２２の軸４４を中心としたロータ２４の章動以外に、磁気コア２６、コ
イル２８及びプラグ３０によって形成された章動アクチュエータ２５は、揮発性
物質源１８内の物質を揮発させるための熱源としての役目も果たす。導電性物質
固有の抵抗によって、コイル２８がこれに流れる電流によって加熱する。コイル
２８がキャリヤ物質７２に沿って且つこれに近接して延出するように装置１０を
このように設計することによって、コイルで発生した熱が揮発性物質源１８に伝
わり、揮発性物質を温める。加熱効果を向上させるために、章動アクチュエータ
２５のサイズ及び構造は揮発性物質源のサイズ及び形状に適合するのが好ましい
。この動作によって揮発性物質が揮発温度よりも高温に加熱され、蒸気が発生し
、この蒸気は気流に乗って第１の内部チャンバ領域１５を通過する。揮発性物質
を加熱するためにモータコイル２８を使用することによって、別個の加熱素子が
必要なく、装置１０をよりコンパクトにでき、製造を安価で行え、エネルギー効
率をよくすることができる。
【００３７】 図４は、章動アクチュエータ８０の他の実施の形態を例示し、この章動アクチ
ュエータ８０は図２及び３の本体２１と同じ機能を果たす本体８６に取り付けら
れる。章動アクチュエータ８０は、磁性物質からなる屈曲可能コア８２及びコア
８２のほぼ全長の回りに巻かれた単一コイル８４を備える。アクチュエータとコ
イルの屈曲可能な特徴によって、コアとコイルは曲がりくねった形状を有するこ
とができ、本体８６の大部分に延出するため、キャリヤ物質７２の大部分の表面
に隣接して延出することになる。このことによって、熱をコイルからキャリヤ物
質及び揮発性物質により均等に分散させることができる。
【００３８】 図５を参照すると、本発明の概念を、９２で示す電気モータなどの標準的な非
章動電気モータを利用する分散装置９０に適用することができる。電気モータ９
２はハウジング９１内に配置され、中空円筒形固定子コイル９４を有し、このコ
イルの内側には従来通りの永久磁石ロータ９６が取り付けられている。ロータ９
６はシャフト９８に連結され、このシャフトには空気推進部９７が装着されてい
る。
【００３９】 図５に示す実施の形態では、揮発性物質は、固定子コイル９４の外径の周りで
押圧され好ましくは単に摩擦によって定位置に保持される、管状キャリヤ９９に
含まれる。キャリヤ９９は、先に説明した揮発性物質源１８に類似した構造を有
する。或いは、コイルの熱がキャリヤを有効に加熱して物質を揮発させ分散させ
るように、キャリヤがコイル９４に対して配置されるならば、キャリヤの他の形
状及び取り付け構造をこのモータの設計に利用することができる。
【００４０】 分散装置９０を標準的な電気コンセントに差し込むと、固定子コイル９４によ
って形成された電磁場によってロータ９６、シャフト９８及び空気推進部９７が
回転する。このことによって、気流がハウジング９１を通過してキャリヤ９９を
越える。また、固定子コイル９４を流れる電流が熱を発生させ、この熱がキャリ
ヤの温度を上昇させ、中の揮発性物質を揮発させる。揮発性物質からの蒸気は気
流に引き込まれ、ハウジングを通過して周囲環境に放出される。
【００４１】 図６及び７を参照すると、本発明を液状の揮発性物質を用いて使用することも
できる。この目的のための装置１００は、揮発性物質１０６を含む容器１０４に
装着するモータハウジング１０２を備える。芯１０８が、容器内からモータハウ
ジング１０２への上方に突出するのが好ましい。
【００４２】 モータアセンブリ１１０は、ハウジング１０２内に取り付けられ、芯１０８が
延出する開口を伴った本体１１２を有する。章動アクチュエータ１１６は、電磁
コイル１２０が巻かれ、線形部分１１９を有する磁気コア１１８を含む。液体揮
発性物質１０６に接触する芯は、コイル１２０の近傍まで延出し、液体を加熱用
コイルまで運搬する。磁気コア１１８の線形部分１１９は開口１１４に隣接して
配置され、コアの一対のアーム１２２は線形部分１１９の端部からロータ１２４
の両端まで延出する。プロペラタイプのファン１２６又は他の空気推進部がロー
タ１２４に装着される。
【００４３】 或いは、図８に示すように、章動アクチュエータは、Ｕ字型磁気コア１２７及
び電磁コイル１２８を有してもよい。湾曲したコア１２７及びコイル１２８は、
揮発性物質源の芯１０８の周りに少なくとも部分的に延出する。この構造によっ
て、芯１０８がコイル１２８によって形成された熱にさらされる部分が多くなる
。或いは、コア１２７及びコイル１２８が芯１０８の周りを複数回巻いてもよい
。
【００４４】 再び図６及び７を参照すると、芯１０８が液体揮発性物質１０６を容器１０４
からモータアセンブリ１１０に引き上げる。装置１００に電気を印加すると、章
動アクチュエータ１１６によってロータ及びファン１２６が回転し、この動作に
よって空気がハウジング１０２の開口１１５を通って流れる。コイル１２０から
の熱が芯１０８の上端まで伝わり、その端部で揮発性物質を揮発させる。揮発性
物質からの蒸気は、ファン１２６によって発生した気流によって周囲環境に運搬
される。
【００４５】 図９は、液体揮発性物質を揮発させ分散させる装置１３０の他の実施の形態を
示す。ハウジング１３２は、揮発性物質を含む容器１３６に装着する。ハウジン
グ１３２は、ボビン１４０に巻かれ二股プラグ１４２に電気的に接続された環状
コイル１３８を含む章動モータ１３４を取り囲む。芯１４４は、容器１３６内か
らボビンの中央開口を通過してコイルアセンブリに延出し、モータの作動時にコ
イル１３８からの熱を受け取る。
【００４６】 磁気材料からなる棒状コア１４６は、ボビン１４０とコイル１３８の内部にあ
る芯１４４部分の内部に保持される。コア１４６は、中に章動モータ１３４のロ
ータ１５０が位置する固定子１４８に向かって突出する。ロータ１５０は永久磁
石１５２を含み、一端部に装着したファン１５６又は他の空気推進部を有する。
コイル１３８によって形成された交流磁束が棒状コア１４６によって伝導され、
固定子１４８に印加される。この動作によってロータ１５０の章動及びファン１
５６の回転が起こる。
【００４７】 図１０は、図９の装置１３０の実施の形態の改変物を例示し、同一の構成要素
には同一の参照番号を付した。得られた装置１６０では、芯１４４及びコア１４
６が芯１６２に代わり、該芯１６２には磁気材料からなる離散的粒子１６４が含
浸されている。離散的磁気粒子１６４が接触して電気モータ用のコアを形成する
。離散的磁気粒子は示されるように粒状でもよいが、フィラメント又は形状がば
らついていてもよい。したがって、芯１６２は液体揮発性物質１６６を容器１３
６から加熱用コイル１３８に引き上げ、また、磁束をコイルから固定子１４８に
伝達するコアの働きもする。
【００４８】 図１１は、図１０の芯１６２を使用する方式に対応した、芯１６８の他の実施
の形態を例示する。図１２は、芯１６８の断面図である。芯１６８は一般に固体
材料からなり、覆いのないチャンネルである毛管状の溝１７０を有し、図１０の
容器１３６に対応する容器（図示せず）から図１０のコイル１３８に対応するコ
イル（図示せず）まで典型的には上方に液体を運搬する。芯１６８を形成する固
体材料自体が磁気材料でもよいし、磁気材料を含んでいてもよい。例えば、プラ
スチックが硬化する前に、粉末として導入される強磁性材料を含むプラスチック
でもよい。或いは、固体材料は非磁性であることもでき、磁性材料からなるコア
に沿って延伸するかこのコアを覆う。芯１６８は、成形、押出、機械加工などを
含む、このような構造に適したあらゆる従来のプラスチック製造技術によって形
成することができる。
【００４９】 上記の説明は、本発明の好適な実施の形態に主に関するものであった。本発明
の範囲内の種々の代替物にも若干注意を払ったが、当業者が、本発明の実施の形
態の開示から明らかであるさらなる代替物を実現することが予想される。したが
って、本発明の範囲は特許請求の範囲によって決定されるべきで、上記の開示に
よって限定されるものではない。
【００５０】 芳香、害虫駆除物質及び他の揮発性物質を揮発させることが、既に確立され有
用に実施されている。開示された本発明は、これを有効に行う新規の手段を提供
する装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 空気品質変更材料を揮発及び配出させる装置の正面図である。
【図２】 装置のモータを示す図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】 図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】 モータ用のコイルの変形を示す、図３と同様の断面図である。
【図５】 薬品を揮発及び配出させるための装置の第２の実施形態による断面図である。
【図６】 液状薬品を揮発及び配出させるための装置の第３の実施形態による水平断面図
を表す。
【図７】 図６の７−７線に沿った断面図である。
【図８】 代替的なコイル構成を表す図８と同様の断面図である。
【図９】 液体薬品を揮発及び配出させるための装置の第４の実施形態による縦断面図を
表す。
【図１０】 液体薬品を揮発及び配出させるための装置の第５の実施形態による縦断面図を
表す。
【図１１】 固体材料で作成され、液体を搬送するための毛管溝即ちチャネルを有する芯を
表す。
【図１２】 図１１の部分線１２−１２に沿った図１１の芯の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハウザー、 デイヴィッド、 ジェイ． アメリカ合衆国 53402 ウィスコンシン 州 ラシーン ミシガン ブルバード 3050 Ｆターム(参考） 2B121 AA12 CA04 CA16 CA36 CA43 CA46 CA51 CA59 CA90 CC02 CC31 EA01 FA01 FA05 4C080 AA03 AA04 BB03 BB07 CC01 HH03 HH05 HH09 JJ01 KK04 LL01 QQ12 QQ16 QQ17

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ロータ、及びロータの回転を生じさせる電磁場を生じさせる
    とともに電流が印加されると熱を発生させるコイルを備えた電動モータを含み、 前記コイルに隣接した揮発性物質の補給源を含み、前記揮発性物質は電流がコ
    イルに印加されると熱によって蒸発され、 前記ロータに接続されて空気を移動させるとともに前記揮発性物質を前記補給
    源から吹き出させる空気推進要素を含む、 揮発性物質を周囲空気中に分配するための装置。
  2. 【請求項２】 前記電動モータは章動型モータである、請求項１に記載の装
    置。
  3. 【請求項３】 前記空気推進要素はファンを含む、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記揮発性物質は、空気品質改良剤、有害生物防除成分、及
    びアレルゲン制御剤から成る群から選択される、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記揮発性物質の補給源は、揮発性物質が組み込まれるキャ
    リア物質を含む、請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記キャリア物質は繊維状マットである、請求項５に記載の
    装置。
  7. 【請求項７】 前記キャリア物質は、繊維状材料、高分子材料、セラミック
    材料、粘土材料、ゲル材料、及び液体材料から成る群から選択される材料から構
    成される、請求項５に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記キャリア物質を保持する容器を有する、請求項５に記載
    の装置。
  9. 【請求項９】 前記容器は開口部を有し、この開口部は前記キャリア物質を
    透過不能とする物質によって閉鎖されるとともに、前記揮発性物質を透過可能と
    する、請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記揮発性物質の補給源は、前記揮発性物質を組み込んだ
    液体を収容する導管を含み、前記液体は前記コイルによって加熱されて前記揮発
    性物質を蒸発させる、請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記液体と接触状態にあり、前記コイルの近傍に延出して
    前記液体を加熱のためにコイルへ輸送する芯を有する、請求項１０に記載の装置
    。
  12. 【請求項１２】 前記電動モータは、芯に隣接して延出する磁気材料のコア
    をさらに含み、前記コイルはコアの周囲に巻回されている、請求項１１に記載の
    装置。
  13. 【請求項１３】 前記磁気材料のコアは芯の周囲の少なくとも一部で湾曲す
    る、請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記コアは、芯内部に含まれる磁気材料の本体を有する、
    請求項１１に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記芯は、芯内部に分配された磁気材料の離散性粒子を有
    し、前記離散性粒子は磁気的に相互作用することにより前記コアを構成する、請
    求項１１に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記電動モータは、前記コイルが巻回されている磁気材料
    のＵ字形コアをさらに含み、このＵ字形コアは、前記芯をその間に延出させた２
    つのアームを有する、請求項１１に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記電動モータは、前記コイルが巻回されている磁気材料
    の湾曲したコアをさらに含み、この湾曲したコアは、前記揮発性物質の補給源の
    周囲の少なくとも一部で延出する、請求項１に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記コイルは蛇行形状を有する、請求項１に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記電動モータに接続され、予め定義された間隔の間に電
    気を電動モータに印加するタイマーをさらに含む、請求項１に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 与えられた区域内で人間の存在を感知し、かかる存在を感
    知したことに応答して前記電動モータを制御するための検出器をさらに含む、請
    求項１に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 検出器に突き当たる光のレベルを感知し、その光のレベル
    を感知したことに応答して前記電動モータの起動を制御するための検出器をさら
    に含む、請求項１に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記装置に近接して発生する物理的事象を感知し、かかる
    事象を感知したことに応答して前記電動モータを制御するための検出器をさらに
    含む、請求項１に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 空気入口及び空気出口を供えた内部チャンバを有するハウ
    ジングを含み、 前記ハウジング内に位置付けられ、ロータ、コイル、及び電流をコイルに印加
    するための導体を有する電動モータを含み、電流を前記コイルに印加することに
    よって熱を発生させるとともに、さらに前記ロータの回転を生じさせる電磁場を
    発生させ、 前記揮発性物質を前記ハウジング内に前記コイルに隣接して保持することによ
    り、揮発性物質をコイルからの熱によって加熱且つ蒸発させる、ホルダを含み、 前記ロータに接続されて、前記空気入口から前記ハウジング内を通って、前記
    ホルダ内に保持されている揮発性物質の全体にわたって前記空気出口から空気を
    移動させる、空気推進要素を含む、 揮発性物質を周囲空気中に分配するための環境制御装置。
  24. 【請求項２４】 前記ハウジングに取り付けられるとともに、前記環境制御
    装置を電気的出口に接続させるために上記電動モータの導体に結合されるコネク
    タをさらに含む、請求項２３に記載の環境制御装置。
  25. 【請求項２５】 前記ハウジングの内部チャンバは、第１のセクション及び
    第２のセクションによって構成され、 第１のセクションでは、前記空気入口が開放し、揮発性物質が前記ホルダによ
    って位置決め可能であるとともに、空気入口から同じように位置付けられた容器
    全体にわたって空気を方向付けるように構成され、 第２のセクションでは、前記空気出口が開放し、前記第１のセクションからの
    空気の流れを受け取り、空気推進要素が第２のセクションに配置される、 請求項２３に記載の環境制御装置。
  26. 【請求項２６】 分配するための揮発性物質を有し、前記揮発性物質は空気
    品質改良剤、有害生物防除成分、及びアレルゲン制御剤から成る群から選択され
    る、請求項２３に記載の環境制御装置。
  27. 【請求項２７】 前記ホルダによって保持される容器を有し、前記容器は、
    分配される揮発性物質が組み込まれたキャリア物質を保持し、前記キャリア物質
    を透過不能とする薄膜によって閉鎖されるが前記揮発性物質を透過可能とする開
    口部を有する、請求項２３に記載の環境制御装置。
  28. 【請求項２８】 前記キャリア物質は液体、ゲル、固体のいずれかである、
    請求項２７に記載の環境制御装置。
  29. 【請求項２９】 前記ホルダによって保持される、前記分配される揮発性物
    質のキャリアを有し、前記揮発性物質のキャリアは、揮発性物質を組み込んだ液
    体を含む導管を有し、前記液体は前記コイルによって加熱されて前記揮発性物質
    を揮発させる、請求項２３に記載の環境制御装置。
  30. 【請求項３０】 芯は加熱のために前記液体を前記コイルの近傍に輸送する
    、請求項２９に記載の環境制御装置。
  31. 【請求項３１】 前記コイルは蛇行形状を有する、請求項２３に記載の環境
    制御装置。
  32. 【請求項３２】 前記コイルはＵ字形のコアに巻回されている、請求項２３
    に記載の環境制御装置。
  33. 【請求項３３】 前記装置に近接して物理的事象を感知し、かかる事象を感
    知することに応答して前記電動モータを制御するための検出器をさらに含む、請
    求項２３に記載の環境制御装置。
  34. 【請求項３４】 揮発性物質を周囲空気中に送出するための分配装置ととも
    に使用するための揮発性物質の補充用サプライであって、前記分配装置は、ロー
    タ及びコイルを備えた電動モータを有し、前記コイルはロータの回転を生じさせ
    る電磁場を発生させるとともに電流が前記コイルに印加されると熱を発生させ、
    前記補充用サプライは前記分配装置に着脱可能であり、 前記揮発性物質を組み込んだ液体を収容する導管と、 前記補充用サプライが前記分配装置に取り付けられて前記液体をコイルによっ
    て加熱するために輸送する場合に前記液体と接触状態において前記コイル内に延
    出する芯と、 前記補充用サプライが前記分配装置に取り付けられる場合に前記芯に隣接して
    延出するとともに前記コイル内に位置決めされる磁気材料のコアと、 を含む補充用サプライ。
  35. 【請求項３５】 前記コアは前記芯内に収容される磁気材料の本体を有する
    、請求項３４に記載の補充用サプライ。
  36. 【請求項３６】 前記芯は芯内部に分配された磁気材料の離散性粒子を有し
    、前記離散性粒子は磁気的に相互作用して前記コアを構成する、請求項３４に記
    載の補充用サプライ。
  37. 【請求項３７】 前記芯は、織物状、フェルト状、又はコアとしての働きが
    可能であるとともに液体を輸送することのできる毛細管通路を有する芯を生成す
    るように形成される磁気材料を有する、請求項３４に記載の補充用サプライ。
  38. 【請求項３８】 前記芯は液体を輸送するために毛細管状の溝又はチャネル
    を有する固体材料を含む、請求項３４に記載の補充用サプライ。
  39. 【請求項３９】 前記固体材料は磁気材料から構成される、請求項３８に記
    載の補充用サプライ。
  40. 【請求項４０】 前記固体材料は非磁性体であり、前記コアに沿って延出す
    る、請求項３８に記載の補充用サプライ。
  41. 【請求項４１】 前記固体材料は非磁性体であり、前記コアの少なくとも一
    部を被覆する、請求項３８に記載の補充用サプライ。
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