JP4543028B2 - 香料または芳香剤の分注装置 - Google Patents

Description

本発明は物質を充填する貯蔵槽と貯蔵槽に付与されたディスペンサとを備えた、物質特に香料または芳香剤の分注装置に関する。また本発明はそのような物質の分注方法に関する。

ＥＰ０ ６１１ ４７６ Ｂ１号明細書から分かるのは、観客に芳香剤を送達して特別なシーンや音響をそのタイミングで高めることにより、映画館、劇場またはコンサートホールでの視覚的および／または音響的演出の評価を向上させる方法である。

そのような芳香剤を吐出する装置の１つとして、例えば国際公開第００／７８３６７ Ａ１号パンフレットのものが知られている。この装置はアロマ貯蔵部と、アロマ貯蔵部を制御する受信モジュールを有する制御装置と、さらにアロマ貯蔵部から雲状の芳香剤つまりアロマを発生して分注するディスペンサとを備えている。この装置はユーザの体に装着するためのまたはユーザの近辺に配置するための小型携帯ユニットとして考案されている。

従来技術によれば様々な芳香剤が各々貯蔵室に収容され、その貯蔵室がカートリッジ形状の交換可能ユニット内で複数結合されている。カートリッジユニットの貯蔵室内の芳香剤がなくなると、そのカートリッジは新品と交換される。芳香剤を無用に放出したくないために、収容室には芳香剤を分注する際に開放される閉鎖手段が設けられている。

芳香剤を温度の関数的なものとして放出することは従来技術と同様であり、すなわち芳香剤はある温度に達するまで周囲に放出および拡散されない。このように芳香剤を放出することは芳香剤の無用な漏れを防止する問題を同時に解決しようとするものである。

本発明は製造が簡単で費用効率の良い、物質特に香料の分注装置を提供する目的に基づいたものである。本発明の更なる目的は時間枠内の分注に対して物質または香料の品質を維持することである。

これらの目的は請求項１にあるような物質特に香料の分注装置により達成される。本発明の有利な実施形態は各従属請求項から読み取れる。請求項１３に記載されているように、物質特に香料を分注する好適な方法を提示する。即ちこの方法は、物質特に香料（４０）の分注方法であって、前記物質が第１の内側気流（３６）内で分注され、前記内側気流（３６）が第２の外側気流（３８）により取り囲まれ、前記内側気流（３６）と前記外側気流（３８）の流速が異なる方法である。

本発明による装置は嗅覚的に知覚可能な芳香剤または香料を環境媒体、特に空気内に分注するように考案されている。この装置で使用する物質としては、その構成要素内に移すことができるものであればいかなる物質も適している。そのような物質は気体、液体、ペーストまたはジェル状で装置内に収容し得る。分注する香料と例えば気体または液体などの伝達手段媒体とで物質を構成し、貯蔵槽内で混合してディスペンサによって一緒に分注することが可能である。

物質を収容する貯蔵槽およびこの貯蔵槽に付与されたディスペンサは環境媒体に関して内蔵ユニットをなし、このユニット内では環境媒体と貯蔵槽内の物質との接触が実質的に防止される。この状況での「実質的に防止する」という語句は環境媒体の個々の原子または分子の物質との接触が完全に排除されるわけではないが、その比率は無視できるほど小さいことを定義する。つまり香料の分注装置は環境媒体として空気と共に使用する場合、空気と貯蔵槽内の収容香料との接触が実質的に生じない場合に空気から密封される。

香料が環境空気に存在する酸素と接触すると香料の品質が落ちるため、貯蔵槽内で環境空気および物質の交換が発生しない本発明による態様を達成し、香料を長時間にわたって変化せずに維持する。

これとは別に香料として分注される物質は必要でないときは環境媒体に分注されない。物質の分注は物質を環境媒体内に送達するように設けられたディスペンサの手段の作動時にのみ生じる。

本発明による装置は個人的および商業的使用の両方を意図するものである。適用例をいくつか挙げるとショッピング、休養、瞑想、ビデオゲーム、テレビ、ビデオ、コンピュータシミュレーション、インターネット、映画、劇場、展示会である。この装置、特に貯蔵槽の寸法は関連する特定用途による。例えば芳香剤チップの形状の小型装置はユーザの体に装着できるように実現可能である。この充填可能な貯蔵槽とディスペンサとを備えたユニットは単一製造プロセスで経済的に製造できる。

装置の有利な一実施形態において、貯蔵槽またはそれに接続された一部は封止可能な充填口を備えており、充填口を介して貯蔵槽を排出するとともに物質を充填することができる。充填口に接続可能であるのは充填装置であり、これによって貯蔵槽の内部から環境媒体または内部の物質を空にした後、貯蔵槽を新たな物質で充填する。

本発明の有利な一態様において、貯蔵槽が排出時に変形不能な貯蔵槽壁と接触する変形可能な壁を少なくとも部分的に備えているため、貯蔵槽を排出する際に環境媒体に対してその内部に負圧が生じないようにすることが規定されている。この点で重要なことは貯蔵槽の完全崩壊を達成するように変形可能な貯蔵槽壁用材料および貯蔵槽の形状を選択して、貯蔵槽の内部に空隙を残さずに貯蔵槽を完全に排出可能にし、排出後に残留物が何も残らないようにすることである。従って変形可能な貯蔵槽壁に用いる材料は、しわまたは折り目が生じることなく貯蔵槽の変形不能な壁と接することができるものである。変形可能な貯蔵槽壁として用いる有利な材料は適当なプラスチックフィルムである。排出後、貯蔵槽を新たな物質で充填することができ、貯蔵槽の体積は変形可能な貯蔵槽壁により充填物質の体積の関数として増加する。また物質は、伝達手段として物質と親和性がある気体または液体と共に貯蔵槽内に充填し得る。同時に変形可能なすなわち可撓性膜だけで作製された貯蔵槽を提供することが可能であり、いずれの場合も貯蔵槽を完全に排出する際に貯蔵槽に空隙が残らないようにすることが必要である。

本発明による装置の他の有利な実施形態において、物質を送達する手段がマイクロポンプを備えていることが規定されている。マイクロポンプは物質の貯蔵槽からの無用な漏れがないように十分に保護する一方で環境媒体の貯蔵槽内への進入を防止するように構成されている。このようなマイクロポンプは例えばメンブレン、回転自在またはピストン型ポンプであってもよい。

好適なマイクロポンプは、吸込弁と、出口弁と、吸込弁と出口弁との間の少なくとも１つのポンプ室とを備えた蠕動ポンプである。吸込弁と、出口弁と、ポンプ室の各々に付与されているのは変形可能なメンブレンであり、その上にアクチュエータが配置されている。ポンプ室に対して弁を適当に配置することにより、両弁とポンプ室上に延びる単一のメンブレンを設けてもよい。アクチュエータによってメンブレンを変形することにより吸込弁と出口弁および／または少なくとも１つのポンプ室内に生成される所望の圧力を開閉することができる。メンブレンが弛緩しているとき、すなわちアクチュエータが作動していないときに弁を閉鎖することは有利である。

蠕動ポンプを作動させるとアクチュエータの時間制御作動により物質が以下のように送達される。出口弁を閉鎖した状態で吸込弁アクチュエータを作動させ、ほぼ同時にポンプ室アクチュエータを作動させることにより吸込弁を開放して、少なくとも１つのポンプ室内に負圧が生じさせて、物質を貯蔵槽から吸込弁を介してポンプ室へ吸引する。吸込弁を閉鎖した後、出口弁に付与されたアクチュエータを作動させることにより出口弁を開放するとともに、ポンプ室に付与されたアクチュエータを作動させることによりそこに圧力を生成すると、それにより物質が環境媒体内に分注される。直列の複数のポンプ室を用いることでより大きい圧力差が達成可能である。

この配置ではアクチュエータはどの時点でも、ポンプの作動中でも貯蔵槽の内部から環境媒体への接続が生じないように作動されるため、環境媒体はどの時点でも貯蔵槽に出入りできない。これは２つの弁を同時に開放しないことによって達成される。この実施形態の利点はそのような蠕動ポンプを非常に小型に作製して信頼性の高い動作を得られることである。

電気的に作動可能なピエゾ素子を吸込弁と出口弁と少なくとも１つのポンプ室用のアクチュエータとして提供できることは有利であり、同時に電気的に作動可能且つ熱的に動作するアクチュエータを利用することは有利であると思われる。

さらに吸込弁と出口弁とポンプ室とに付与されたアクチュエータメンブレンが物質を送達する出口通路の領域に延び、随意に小さなオリフィスを有して構成されていることは有利であると思われる。このように構成されたオリフィスの助けにより、物質の小滴を形成して分注することが確実になり、オリフィスをエアロゾルノズルとして構成することも同様に可能である。

メンブレンオリフィスの代わりに物質をエアロゾルとして送達する他のノズル、例えば超音波噴霧器も利用することができる。

この装置の他の有利な態様は、接触器が設けられ、これにより物質の分注装置をディスペンサを作動させる制御装置に接続することができることを特徴とする。この配置の制御装置は本発明による装置の構成要素であり得る。制御装置は便宜上信号装置または時計による外部作動用受信モジュールと一緒に、制御装置により出力された信号に応答して香料を分注させることができる。制御信号は芳香剤の性質および／または組成に関する情報ならびに例えば芳香剤送達継続時間に関する情報を含み得る。さらにまた芳香剤制御信号は好適には芳香剤の強度、芳香剤送達の開始および終了に関する情報を含み得る。このような信号コード化フィルムトラックまたはイベント結合信号送信機を用いて、例えば動画などの視覚的演出と同期した香料の分注装置を使用可能にすることにより、同期信号を制御装置によって動画の特定のシーケンスで装置に送り、そのシーケンスと一致して芳香剤を分注可能にし得る。

本発明のさらに他の態様において、ディスペンサは物質の送達通路内に挿入された加熱板を備えることにより、物質の蒸発が加熱によりまたは物質が加熱板に衝突することで促進されることが規定されている。その結果物質の環境媒体内への対流が良好になり、嗅覚による分注香料の感知が早くなる。上述のように物質の液滴が加熱板に完全に衝突するようにメンブレンオリフィスによって形成されることは有利である。

装置のさらに他の有利な態様において、送風機が分注物質を送達する気流を生じるように設けられており、この構成において物質が気体伝達手段なしに分注されること、すなわち貯蔵槽を通過して物質を分注する気体がないことが重要である。換言すれば、送風機流は嗅覚による感知のために、単に環境媒体の自然対流を維持する。

他の有利な実施形態における送風機に関して、レストリクタまたは噴射装置が設けられており、これにより送風機で生成した貯蔵槽気流が、被分注物質を搬送する内側気流と、内側気流を取り囲む外側気流とに分割される。外側気流は物質を搬送する気流からの遮断を形成し、環境媒体内に発射された分注物質をユーザに気付かれずに遠距離にわたって送達可能にする。

本発明のさらに他の有利な態様において、各々貯蔵槽とディスペンサとを備えた複数のユニットが結合されて、すなわち各々異なる物質特に異なる香料を有する複数の貯蔵槽が結合されたカートリッジを作製することにより、単一の装置になっている。同時にこのカートリッジは接触器、および／またはカートリッジ内で結合されたすべてのディスペンサを作動させる制御装置を備え得るため、その結果カートリッジ内で結合された個々のディスペンサ手段を作動させることにより個々の芳香剤を分注することができる。

装置またはカートリッジが各貯蔵槽内に保持された物質を識別する手段を含んでいることが有利である。このような手段は、物質の識別データを装置またはカートリッジから制御装置へ伝達するデータリンクが生成されるように接触器を介して接触するための電子メモリを備え得る。

物質と接する装置の要素は収容物質との反応の影響を受けない材料で作製されており、そのような適当な材料の１つは例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）である。

ここで添付の図面に関して例示的実施形態により本発明を詳細に説明する。

ここで図１を参照すると、大体４０ｍｍ×６ｍｍ×６ｍｍの寸法の筐体１３を含む香料の分注装置１０が拡大図示されている。装置１０は貯蔵槽１２を備え、その底部は筐体１３により形成されている。貯蔵槽１２の上部は貯蔵槽底部の縁部に密封されたメンブレン膜１８により形成されている。貯蔵槽１２の後端に形成されているのは充填口１６であり、これにより貯蔵槽を排出して香料を充填することができる。充填口１６を介して貯蔵槽１２を排出するとメンブレン膜１８は筐体１３内の貯蔵槽の底部と接触する。メンブレン膜１８はしわや空隙を形成することなく貯蔵槽の変形不能底部と接触できるように選択する。その後充填口１６を介して貯蔵槽１２を充填するとメンブレン膜１８は貯蔵槽の底部から解放され、所望の充填レベルに達するまで充填が継続し、そしてメンブレン膜１８は図示のように筐体１３内に形成された収容空間１３^Ｉ内で膨張できる。充填口１６はその後逆止弁（図示せず）により閉栓または閉鎖される。筐体１３に付与されたカバーすなわち指ガード１３^ＩＩはメンブレン膜１８を保護する。

香料用ディスペンサ１４は通路１９を介して筐体１３内の貯蔵槽１２に接続されている。充填口１６を介して貯蔵槽１２を排出するとディスペンサが密封されるため環境媒体は貯蔵槽に出入りできなくなる。図２を参照するとディスペンサ１４が、通路１９内に吸込弁２１ａと、出口弁２１ｂとポンプ室２２とを含むマイクロ蠕動ポンプ２０として構成されている様子がより詳細に図示されている。上記２つの弁２１ａ、２１ｂおよびポンプ室２２に付与されているのはこれらの要素上に延びるアクチュエータメンブレン２３である。吸込弁はアクチュエータメンブレン２３が貯蔵槽１２からポンプ室２２への供給を開閉するように動作する。吸込弁の作動はアクチュエータメンブレン２３上に配置されたアクチュエータ２４により行われ、この特定な実施形態におけるアクチュエータ２４はピエゾ素子である。通常すなわちピエゾ素子が作動停止していると吸込弁２１ａは閉鎖されている。ピエゾ素子が作動されるとアクチュエータメンブレン２３はピエゾ素子の動作によって膨らみ、香料が吸込弁２１ａを介してポンプ室２２内に送達される。

ポンプ室２２は筐体１３内にキャビティとして設けられ、アクチュエータメンブレン２３によって上部開放側で閉鎖される。アクチュエータメンブレン２３の外側に配置されているのは電気的に動作するピエゾ素子としてのもう１つのアクチュエータ２４である。ポンプ室２２に付与されたピエゾ素子を作動させることでポンプ室内に圧力差を生じ、それにより香料をポンプ室２２内外へ送出する。つまりこのピエゾ素子を作動させるとアクチュエータメンブレン２３がポンプ室から外側に膨らみ、その結果ポンプ室２２の圧力が降下することにより香料は出口弁２１ｂが閉鎖された状態で開放吸込弁２１ａを介してポンプ室内に吸引される。これとは逆にアクチュエータメンブレン２３がポンプ室２２の内部へ膨らむとポンプ室内の圧力が増加して、香料は吸込弁２１ａが閉鎖され且つ出口弁２１ｂが開放された状態でポンプ室２２から通路１９のオリフィス２６へ送出される。

吸込弁２１ａに対応して出口弁２１ｂはアクチュエータメンブレン２３を備え、その上にアクチュエータ２４が配置されている。出口弁２１ｂは吸込弁と同様に動作し、すなわち作動が停止されると弁が閉鎖される。２つの弁２１ａ、２１ｂの作動は２つの弁が同時に開成せず環境媒体が貯蔵槽１２内に進入できないように時間差がつけられている。

図示の実施形態ではアクチュエータメンブレン２３は２つの弁２１ａ、２１ｂおよびポンプ室２２から通路１９のオリフィス２６まで延びている。香料を分注するためのオリフィス２６としてアクチュエータメンブレン２３内に随意に小さな開口を構成することができる。

指ガード１３^ＩＩの角度をなした延長部でオリフィス２６と反対側に配置されているのは電気的に加熱される加熱板３０である。加熱板３０は制御装置によって作動可能であり必要に応じてオン／オフされるようになっている。香料はオリフィス２６から出現する際に加熱された加熱板３０に接触し、その結果香料が加熱板上で蒸発する一方で環境媒体内への香料の対流または拡散が向上する。

装置１０はディスペンサ１４を作動できるように制御装置（図示せず）を接続するための接触器２８を備えている。接触器２８は例えばチップカード上で用いられるような従来技術で既知の接触器である。この達成によりすなわち制御装置がディスペンサ１４の作動を活性化させることにより、特定の動画シーケンス、あるいはＴＶまたはユーザにとって入手可能な他の情報において香料を分注することができる。

ここで図３を参照すると、複数のユニットの貯蔵槽１２とマイクロ蠕動ポンプ２０とを備えたカートリッジ３２が図示されており、１１個のこのようなユニットがカートリッジ内に設けられ、すべて接触器２８を介して作動可能である。装置１０の図１および２から明らかな特徴と詳細とはカートリッジ３２にとっても同様なため重複する説明は省略する。個々の香料の強度および需要によって貯蔵槽１２に異なる程度で香料を充填することができ、香料の分注継続時間を個々に制御することができる。

ここで図４を参照すると、レストリクタすなわち噴射装置３４内のディスペンサ１４から香料４０を分注する方法が図示されている。レストリクタすなわち噴射装置３４は概略的に図示されており、これにより好適に制限されまた場合によっては加速された内側気流３６が均一な気流から形成されるとともに、外側気流３８によって取り囲まれている。流速差があるため、物質の伝達手段としての内側気流３６は外側気流３８に取り囲まれて環境媒体から隔離される。こうして隔離外側気流により内側気流の環境媒体との混合が防止されるため、内側気流内の香料を内側気流によって嗅覚に感知されずに遠距離にわたって搬送することができる。

香料を分注するための本発明による装置の側面図である。 図１に示すような装置に付随するディスペンサの拡大側面図である。 様々な香料を分注するための複数のユニットを備えた本発明による装置の平面図である。 外側気流が取り囲んだ状態にある、香料の伝達手段としての内側気流を生成するためのレストリクタの概略図である。

符号の説明

１０香料の分注装置
１２貯蔵槽
１３筐体
１３^Ｉ収容空間
１３^ＩＩ指ガード
１４ディスペンサ
１６充填口
１８メンブレン膜
１９通路
２０マイクロ蠕動ポンプ
２１ａ吸込弁
２１ｂ出口弁
２２ポンプ室
２３アクチュエータメンブレン
２４アクチュエータ（ピエゾ素子）
２５オリフィス
２８接触器
３０加熱板
３２装置（カートリッジ）
３４レストリクタ
３６内側気流
３８外側気流
４０香料

Claims (12)

1. 物質を充填する貯蔵槽（１２）と、前記貯蔵槽に付与され、前記物質を環境媒体内に送達するマイクロ蠕動ポンプ（２０）を備えたディスペンサ（１４）とを備え、前記貯蔵槽（１２）およびそのディスペンサ（１４）が各分注後に前記環境媒体から閉鎖されるユニットとして構成されて、前記環境媒体と前記貯蔵槽に含まれた前記物質との接触を実質的に防止し、前記マイクロ蠕動ポンプ（２０）が吸込弁（２１ａ）と、出口弁（２１ｂ）と、少なくとも１つのポンプ室（２２）とを備えた、香料または芳香剤の分注装置であって、前記弁およびポンプ室の各々１つの壁が変形可能なアクチュエータメンブレン（２３）により形成され、前記吸込弁（２１ａ）と、前記出口弁（２１ｂ）と、前記少なくとも１つのポンプ室（２２）とに付与されたアクチュエータ（２４）が配置され、前記貯蔵槽（１２）が排出時に変形不能な貯蔵槽壁と接触する変形可能な壁を少なくとも部分的に備えていることを特徴とする装置。
2. 前記貯蔵槽（１２）が閉鎖可能な充填口（１６）を備え、前記充填口を介して前記貯蔵槽内の香料または芳香剤を排出および充填できることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記アクチュエータ（２４）が電気的に作動されるピエゾ素子であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の装置。
4. 前記アクチュエータ（２４）が電気的に作動され且つ熱的に動作するアクチュエータであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の装置。
5. 前記ディスペンサ（１４）が前記香料または芳香剤を噴霧するノズルを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 接触器（２８）が設けられ、前記接触器によって前記香料または芳香剤を分注する前記装置（１０）が前記ディスペンサ（１４）を作動させる制御装置に接続可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記装置がそれぞれ前記貯蔵槽に含まれる前記香料または芳香剤を識別する手段と、複数のユニットの貯蔵槽（１２）とマイクロ蠕動ポンプ（２０）とを備えたカートリッジを識別する手段とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記ディスペンサ（１４）が前記香料または芳香剤の送達経路内に配置された加熱板（３０）を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記香料または芳香剤を送達する気流を生成する送風機が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記送風機により生成された前記気流を、内側気流（３６）と、前記内側気流（３６）を取り囲む流速の異なる外側気流（３８）とに分割するレストリクタまたは前記気流を生成する噴射装置（３４）が設けられ、前記香料または芳香剤が前記内側気流（３６）内で分注されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 各々貯蔵槽（１２）とディスペンサ（１４）とを備えた複数のユニットが結合されて、異なる香料または芳香剤を分注する１つのカートリッジ（３２）になっていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記香料または芳香剤と接触する前記装置の要素が、前記香料または芳香剤との反応の影響を受けないポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの材料で作製されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。

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