JP5411707B2 - 拡散装置 - Google Patents

Description

本出願は、２００６年８月１４日に、標題「超音波圧電アクチュエータ用駆動回路および方法」で出願された米国特許仮出願第１１／４６４，４１９号の一部継続出願である。
本発明は拡散装置に関し、特に照明効果を有する拡散装置に関する。

場所の雰囲気を整えるのに香り付きの蝋燭ほど万能なものは少ない。それは蝋燭が多彩な形やサイズを有していることと共に、表面的には入手できる芳香の数に限りがないからである。しかし他の蝋燭と同様に、望ましくない結果を招かないためには、香り付蝋燭には適正かつ用心した使用が求められる。

本物の蝋燭の外見を模した電子照明装置が開発されてきた。ある装置には２つの並んだランプがあり、ちらちら明滅するのがわかる程度の周波数でオン・オフする。同様に別の装置では、近接して配置された２つの電球を明滅するように制御する回路を含んでいる。さらに、通常の蝋燭と同じようなサイズと形状の容器の中に、回路と電球が収納される。

米国特許第６，２９６，１９６号 米国特許第７，０１７，８２９号 米国特許第６，８９６，１９３号 米国特許出願公開２００６／１２００８０ 米国特許出願公開２００５／２２５９８４ 米国特許出願公開２００６／１２５４２０

これらの装置は蝋燭の美的外観を模してはいるが、蝋燭の芳香を経験することはできない。すなわち、光のほかに香りを放出することができない。

香りディスペンサもまたよく知られている。たとえば、ユーザが引き金を引くとエアロゾル容器から芳香が放出されるものが知られている。また、別の方法では、液体の蒸発特性、あるいは他の蒸発しやすい材料を利用して、所望の特性を持った蒸気を周辺空気中に散布する。たとえば、ある香りのディスペンサでは、ガラスの容器の中に多孔質のナイロン芯の入った流体が含まれている。芯はガラス容器から外部へ向かって伸張し、ヒータやファンなどを利用して、あるいはそれらなしで、周囲の外気へ香りを分散させる。さらに、揮発性の放散装置が２０００年３月６日出願の、デネン（Ｄｅｎｅｎ）らによる、「圧電振動子による液体噴霧制御システム」と題した米国特許第６，２９６，１９６号、および２００３年４月１４日出願の、マーテンス３世（Ｍａｒｔｅｎｓ，ＩＩＩ）らによる「噴霧芯システム」と題した米国特許第７，０１７，８２９号に開示されている。これらの開示は、参照によりここに組み入れられる。これらの装置は香りを放出するが、蝋燭の視覚的美観は提供しない。

本発明の一態様によれば、拡散装置がハウジングと、底面で画定されハウジングの上部に配設された空洞と、を含む。この装置はさらに、底面内の第１の開口部を介して上方へ伸張し、空洞内部に配設された炎型の隔室を含む。第２の開口部が底面内に配設され、かつ第１の開口部からは離間し、また物質放出器がハウジング内に配設されている。ここで物質放出器は第２の開口部を介して流体を分与するように操作可能である。

本発明の別の態様によれば、拡散装置が、ハウジングと、プリント回路基板（ＰＣＢ）および発光ダイオード（ＬＥＤ）を支持するためにハウジング内部に配設された支持部材とを含む。この装置はさらに、ハウジングから伸張する炎型のアクチュエータを含み、ＬＥＤがこの炎型のアクチュエータの内部に配設される。スイッチがＰＣＢと動作的に連結され、炎型のアクチュエータに隣接して配設される。ここで、炎型のアクチュエータを加圧するとスイッチが起動されてＬＥＤをオン・オフする。

本発明のさらに別の態様によると、ハウジングを有する拡散装置と、ハウジングが選択的に係合するように構成された第１のベース部分とを含むキットがある。このキットはさらに、ハウジングが選択的に係合するように構成された第２のベース部分を含む。

本発明のほかの態様および利点は、以下の詳細な説明を考慮することにより明らかとなるであろう。

拡散装置の第１の実施形態を上から見た等角投影図である。 図１の拡散装置の分解等角投影図である。 図１の拡散装置の上部を下から見た等角投影図である。 図１の線３−３にほぼ沿った断面図である。 上部を除いた拡散装置を図１と同様に示す図である。 第２の支持部材を上方向に回転させて、第２の支持部材の下に配設されたプリント回路基板を含む部品を示した、図４と同様の図である。 プリント回路基板を取外した状態の、図５と同様の図である。 図１の拡散装置を反対側の上から見た等角投影図である。 図１の拡散装置の底部を取外した状態を下から見た等角投影図である。 図１の拡散装置内部に収納されている圧電アクチュエータの分解図である。 本発明の拡散装置の任意の実施形態に挿入するための、交換可能な流体貯蔵容器を上から見た等角投影図である。 種々の互換性のあるベース部を有する、図１の拡散装置の立面図である。 種々の互換性のあるベース部を有する、図１の拡散装置の立面図である。 種々の互換性のあるベース部を有する、図１の拡散装置の立面図である。 拡散装置の第２の実施形態を示す、図２と同様の分解等角投影図である。 第２の支持部材を上方向に回転させて、第２の支持部材の下に配設されたプリント回路基板を含む部品を示す、図１１の拡散装置を上から見た等角投影図である。

全体の図を通して、同様あるいは対応する部品には同様あるいは対応する参照符号を付した。

図１〜７に示すように、拡散装置２０は、上部２２と底部ベース部２４とを含む。上部２２は水平壁２６と、水平壁２６から上方向に伸張し、空洞３０を形成する円筒壁２８とを含む。

支持部材４０が上部２２とベース部２４との間に配設され、２本以上のねじ４２によって上部２２に固定される。この２本以上のねじは、支持部材４０にある穴４４を通って上に伸張し、水平壁２６の底面４９から下に伸張するねじの切られた柱４８の中へ入る（図２Ａおよび図７を特に参照のこと）。支持部材４０には、図３および図９に見られるように、交換可能な流体貯蔵器５２を受ける開口部５０が形成されている。図８で最もよく分かるように、支持部材４０の一部をなすボトル支持５４は、上方向に伸張する円筒形の貯蔵器取付面５６を含む。取付面５６は、その中に形成された２つの対向する差込ピンスロット６０ａ、６０ｂと、それぞれが差込ピンスロット６０ａ、６０ｂの一部をなし、回転止めを画定し、円周方向に伸張する壁６２ａ、６２ｂと、を含む。４つの円筒形取付ポスト６４ａ〜６４ｄが支持部材４０から取付面５６に隣接して上方へ伸張する。ここで取付ポスト６４ａ〜６４ｄのそれぞれは、その上部６８ａ〜６８ｄから上方へ伸張する小さな突起６６ａ〜６６ｄを含んでいる。流体貯蔵器５２は、以下に詳細を述べるように、拡散装置２０に着脱自在に挿入される。

流体貯蔵器５２は、その中に液体状の活性物質を含む。ここでこの活性物質は好ましくは香料である。あるいは、この活性物質は、殺虫剤、昆虫忌避剤、昆虫誘引剤、殺菌剤、消毒剤、空気浄化剤、アロマセラピ香料、防腐剤、除臭剤、エアフレッシュナ、脱臭剤、または、空気中に有効に放散されるその他の任意の活性成分であってもよい。

図９に示すように、流体貯蔵器５２は、ネック８２のある透明な円筒型容器８０からなる。栓と芯の一体ホルダ８４がネック８２に固定され、この栓と芯のホルダ８４に、横方向へ伸張する１対の取付用柄８６ａ、８６ｂが含まれる。芯８８は、貯蔵器５２の内部に配設されて、内部の流体に接する。芯８８の上端９０はネックを越えて伸張し、芯８８の下端９２は貯蔵器５２内部で底面９４に向かって配設される。芯８８は毛管現象によって、貯蔵器の内部５２から芯８８の上端９０まで液体を移送する。柄８６ａ、８６ｂを差込ピンスロット６０ａ、６０ｂにそれぞれ位置合わせし、貯蔵器５２を上に押して柄８６ａ、８６ｂをそれぞれの差込ピンスロット６０ａ、６０ｂの中に挿入することにより、流体貯蔵器５２は支持部材４０の中に挿入される。この後、貯蔵器５２を回転させて、柄８６ａ、８６ｂを、それぞれの差込ピンスロット６０ａ、６０ｂの回転止め部を画定している壁６２ａ、６２ｂに係合させ、貯蔵器５２を拡散装置２０の内部に固定する。

次に図８を参照すると、圧電アクチュエータ１００は、圧電素子１０２とオリフィス板アセンブリ１０４を含み、これは、２０００年３月６日出願の、デネン（Ｄｅｎｅｎ）らによる、「圧電振動子による液体噴霧制御システム」と題した米国特許第６，２９６，１９６号、２００３年４月１４日出願の、マーテンス３世（Ｍａｒｔｅｎｓ，ＩＩＩ）らによる「噴霧芯システム」と題した米国特許第７，０１７，８２９号、および２００２年１１月１１日出願の、ヘルフ（Ｈｅｌｆ）らによる「改良されたワイヤタイプの噴霧部材支持体を備えた噴霧装置およびその製造方法」と題した米国特許第６，８９６，１９３号で説明されているものと類似のもしくは同一のものである。これらの特許は本出願の譲渡人により所有されており、この開示は、参照によりここに組み入れられる。アクチュエータ１００は、アクチュエータ１００を介して取付ポスト６４ａ〜６４ｄの周囲に伸張する金属支持ワイヤ１０６によって、取付ポスト６４ａ〜６４ｄに搭載される。オリフィス板アセンブリ１０４はオリフィス板１１０を含み、オリフィス板１１０の外周部分は圧電アクチュエータ１００に接触している。オリフィス板１１０を貫通して打ち抜き穴が穿孔されている。

圧電素子１０２がワイヤ１１２により、後に詳述するプリント回路基板（ＰＣＢ）１２０に連結されている（図２、４、５、６、８）。ＰＣＢ１２０に配設された回路で生成された交流電圧が、ワイヤ１１２によって圧電アクチュエータの対辺に印加される。圧電アクチュエータ１００に交流電圧がかけられると、アクチュエータ１００の直径が交番的に伸縮する。これにより、アクチュエータ８０がオリフィス板１１０と接触しているためにオリフィス板１１０が上下に振動させられる。次いで、オリフィス板１１０が、芯８８から供給される流体に接触する。オリフィス板が上下に振動することによって、液体がオリフィス板１１０の穿孔を通って押し出され、エアロゾル粒子となって上方に放出される。粒子は上部２２の遮るもののない内部空間１２２（図３）を横断し、上部２２の水平壁２６にある第１開口部１２４を通過してゆく。

図３および図５Ａで最もよく分かるように、ＰＣＢ１２０は保持部材１３２ａ〜１３２ｈに搭載される。保持部材１３２ａ、１３２ｄ、１３２ｅ、１３２ｈは、第１の高さを有して外方向へ伸張する肩部１３３を含む。保持部材１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｆ、１３２ｇは、外方向へ伸張し、第１の高さよりも高い第２の高さで配設された、指状突起部１３４を含む。第２の高さと第１の高さの差は、ＰＣＢ１２０の厚さとほぼ同じで、ＰＣＢ１２０が肩部群１３３の上にはまり込んで、肩部１３３と指状突起部１３４との間の位置に保持されるようになっている。特に図３および図６で分かるように、ＰＣＢ１２０は、外側に突き出たボタン１５２を有するスライドスイッチ１５０を含む。ボタン１５２は、後に詳述する５つの回転止めの位置の１つへ移動することができる。選択により、ボタン１５２は任意番号の選択可能位置へ動くことができる。スライドスイッチ１５０の位置はＰＣＢ１２０に搭載されている回路で検出され、拡散装置２０の運転モードと放出頻度を制御する。

図５からわかるように、さらなるスイッチ１６０がＰＣＢ１２０から上に向かって伸張し、ＰＣＢ１２０と機能的に連結している。発光ダイオード（ＬＥＤ）１６２もＰＣＢ１２０から上に向かって伸張し、ＰＣＢ１２０と機能的に連結しているが、スイッチ１６０とは離れている。第２の支持部材１６４が、ＰＣＢ１２０を支持部材４０上に支えるのを助けている保持部材１３２ａ、１３２ｄにヒンジで結合している。ヒンジで繋がった、中空、半透明で、炎型のアクチュエータ１７０がＰＣＢ１２０の上に配設され、ＬＥＤ１６２がアクチュエータ１７０の中に伸張し、第１の支持部材４０で支持された第２の支持部材１６４にアクチュエータ１７０を連結する曲げ材１７２がスイッチ１６０と接触している。炎型のアクチュエータ１７０に下向きにかかる圧力によって、曲げ材１７２がスイッチ１６０を始動する。より詳細はこの後で述べる。

第２の支持部材１６４はヒンジで固定されているので、第２の支持部材１６４を閉位置から開位置へと回転できる。図５が開位置における第２の支持部材１６４を図示している。ここでは、ＰＣＢ１２０、スイッチ１６０およびＬＥＤ１６２がよくわかる。ＬＥＤ１６２はもはや炎型アクチュエータ１７０の内部にはない。図２および４からわかるように、第２の支持部材１６４が閉位置にある場合には、ＰＣＢ１２０、スイッチ１６０およびＬＥＤ１６２は見えなくて、炎型アクチュエータ１７０はＬＥＤ１６２を覆って配設されている。

図３および図７からわかるように、支持部材４０は、支持部材４０の底面１４９から伸張する保持爪１８２ａ、１８２ｂ、および端部接触部材１８４ａ、１８４ｂを含む電池ホルダ１８０をさらに含んでいる。電池ホルダ１８０は単３型１．５Ｖアルカリ−二酸化マンガン電池１８８を１個収容するのに適したものであり、ＰＣＢ１２０に電圧を供給するための接点を含んでいる。必要があれば、この１個の単３型電池を任意の数のほかの電池もしくは別の電源に置き換えてもよい。

支持部材４０は、図２に見られるような、上部２２とは反対の下方向に支持部材４０から伸張する環状プレート１９０を更に含む。このプレート１９０は、半径方向外側に向いた連続的なフランジ１９２を含み、このフランジはプレート１９０から外へ伸張し、支持部材４０と離れていて溝１９５を形成する。ベース部２４は複数の円周方向の突起１９４を有し、これはベース部の内面１９６から半径方向内側へ伸張している。支持部材４０は、溝１９３に突起１９４をぱちんと嵌め込むことによってベース部２４の上面と嵌合し、突起１９４とフランジ１９２とが締り嵌めを形成する。状況に応じて、差込搭載や締り嵌めのような、２つの機械部品を接合するためのその他の任意の手段を利用することができる。

図１〜３を参照すれば、支持部材４０と上部２２が接合すると、炎型アクチュエータ１７０は、上部２２を形成する水平壁２６にある第２の開口部２００を貫いて伸張し、圧電アクチュエータ１００は水平壁２６にある第１の開口部１２４の下に配設される。第１の開口部１２４は、圧電アクチュエータ１００がＰＣＢ１２０によって始動されると、流体貯蔵器５２内の活性物質が第１の開口部１２４を通って空気中へ分与されるような配置となっている。

動作時には、電池１８０が拡散装置２０に挿入され、装置２０の動作が開始される。その後、ユーザが炎型アクチュエータ１７０を押すと、曲げ材１７２が下に押されてボタン１５２と接触し、スイッチ１６０を起動する。スイッチ１６０は１回目の起動でＬＥＤ１６２をオンし、「ブースト」機能も起動させる。ＰＣＢ１２０には、好ましくは、ＬＥＤ１６２がオンのときにＬＥＤ１６２の点滅効果を作るプログラムが実装されている。「ブースト」機能は、周辺への活性物質の充填を高速すなわち大量に行うように、拡散装置２０が圧電アクチュエータ１００を起動させる機能である。「ブースト」期間が終わった後は、装置は活性物質を通常モードで放出し始める。ここでは、１２ミリ秒間の活性物質の放出が、スライドスイッチ１５０で選択される時間間隔で繰り返される。スイッチ１６０に２回目の始動をかけるとＬＥＤ１６２が消える。必須ではないが、好ましくは、圧電アクチュエータ１００は切断されない。

ある実施形態においては、「ブースト」機能が、１２ミリ秒のパルス１０個を１グループとして活性物質を放出し、１０個のパルスのグループはそれぞれ７２０ミリ秒継続する。１２ミリ秒のパルス１０個のグループは、６０秒ごとに反復される。好ましくは、「ブースト」期間は、約１分から約１０分の間であり、より好ましくは、約２分から約８分の間であり、もっとも好ましくは約５分である。

図１０Ａ〜１０Ｃに示すように、上部２２は、複数のベース部２４の任意のものと選択的に係合でき、かつ使用できる。特に、高さＨ１を有する、図１０Ａのベース部２４は上部２２と共に使用することができ、あるいは高さＨ２、Ｈ３をそれぞれ有するベース部２４ｂ、２４ｃを同様に使用できる。高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３は、異なる美観が得られるように、かなり大きく違うことが望ましい。あるいは、異なるベース部２４が異なる色、デザイン、形状、および／またはその他の特徴を有して、異なる拡散装置２０を形成してもよい。選択によっては、拡散装置２０として１つまたは複数のベース部２４をセットにして提供することもできる。そうすると、そのようなベース部２４の任意のものを使って、拡散装置２０を違った模擬蝋燭とすることができる。そのような実施態様においては、好ましくはセットとして、少なくとも１つの拡散装置２０と、少なくとも１つの拡散装置２０用に使用する１つまたは複数のベース部２４とが含まれる。別の実施形態では、多数の拡散装置２０と、それと同数の高さの異なるベース部２４とを用いて、多数の蝋燭からなる蝋燭柱構成を模擬できる。

拡散装置の別の実施形態２２０を図１１および図１２に示す。拡散装置２２０は図１〜７の拡散装置２０と同様であるが、拡散装置２２０の起動方法が異なっている。特に、拡散装置２２０が上部２２２と底部のベース部２２４とを含み、上部２２２が水平壁２２６と、水平壁２２６から上方向に伸張する円筒壁２２８を含んで空洞２３０を形成する。拡散装置２２０は、図１〜７の拡散装置４０と同一の支持部材２４０を含み、そこには同一の部品群が取り付けられている。

ＰＣＢ３２０が、上で詳述したように、支持部材２４０で支持され、そこから上方へ伸張するスイッチ３６０がＰＣＢ３２０と動作的に連結されている。ＬＥＤ３６２もＰＣＢ３２０から上方へ伸張し、ＰＣＢ３２０と動作的に連結されているが、スイッチ３６０からは離間している。第２の支持部材３６４が、対向する保持部材３６６ａ、３６６ｂにヒンジで結合されている。中空、半透明で、炎型のアクチュエータ３７０がＰＣＢ３２０の上に配設され、ＬＥＤ３６２が隔室３７０の中に伸張する。曲げ材３７２が第２の支持部材３７４に連結され、スイッチ３６０と接触している。曲げ材３７２には、上方向に伸張する接触部材３７４が含まれ、この接触部材３７４は水平壁２２６にある第１の開口部３７６を突き抜けて伸張する。接触部材３７４への下向きの圧力印加により、曲げ材３７２がスイッチ３６０を始動する。上に詳述したように、スイッチ３６０の起動により、ＬＥＤ３６２と「ブースト」機能が起動される。拡散装置２２０のこのほかのすべての態様は、図１〜７の拡散装置２０と同一である。

ブランディーノ（Ｂｌａｎｄｉｎｏ）らによる２００６年８月１４日出願の、「超音波圧電アクチュエータ用駆動回路および方法」と題した米国特許出願第１１／４６４，４１９号に開示されている、駆動回路あるいは駆動回路部分の任意のものを、ここで開示する拡散装置の任意の実施形態のＰＣＢ３２０へ実装してもよい。本開示は、これにより、参照して組み込まれる。

本発明の拡散装置は照明および／または活性物質放散器を提供する。本装置は、部屋などの領域に、所望の総合的な美的環境を提供する。

以上の説明を読めば、当業者には本発明に対する多数の修正が明らかとなろう。したがって、この説明は例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、その目的は、当業者が本発明を行いかつ使用できるようにすると共に、当業者に発明実施の最良の形態を教示することである。また、添付の特許請求の範囲内にあるすべての修正についての独占権が留保されている。

Claims (4)

1. 上部に空洞が形成されたハウジングと、
   前記空洞を画定すると共に前記ハウジング内部に位置する内面内の第１の開口部を介して上方へ伸張し、前記空洞内部に配設された炎型の室と、
   前記内面内に配設され、かつ前記第１の開口部からは離間した第２の開口部と、
   前記第２の開口部を介して流体を複数粒子の状態で放出する、前記ハウジング内部に配設された流体放出器と、
   を備える拡散装置であって、
   前記ハウジングが円筒形であり、
   プリント回路基板（ＰＣＢ）および前記流体放出器を支えると共に前記空洞の下方に位置する第１の支持部材を更に含み、
   前記ＰＣＢと結合し、前記炎型の室内部へ伸張する発光ダイオードを更に含み、
   前記発光ダイオードをオンオフするための前記ＰＣＢに結合したスイッチを更に含み、
   前記炎型の室が前記ＰＣＢ上に配設され、
   前記第１の支持部材により第２の支持部材が支持され、
   前記第２の支持部材に曲げ材が接続され、
   前記曲げ材に前記炎型の室が接続され、
   前記曲げ材は、前記スイッチと接触し、
   前記炎型の室がアクチュエータとして作用し、前記炎型の室に下向きの圧力をかけることにより前記曲げ材が前記スイッチを始動することを特徴とする拡散装置。
2. 前記流体放出器が、圧電素子とオリフィス板アセンブリからなる圧電アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の拡散装置。
3. 前記スイッチは１回目の操作でＬＥＤをオンにしかつ前記流体放出器から、所定時間、単位時間当りの放出される粒子の量が第１の量でかつ当該放出される粒子の放出速度が第１の速度で前記流体を放出する機能であるブースト機能を立ち上げ、当該所定期間経過した後、前記流体放出器は、前記流体放出器が前記第１の量より少ない第２の量でかつ前記第１の速度より小さい第２の速度で前記流体を放出する通常モードにされ、２回目のスイッチ操作でＬＥＤをオフにすることを特徴とする請求項１に記載の拡散装置。
4. 前記曲げ材の遠位端が接触部材を含み、前記接触部材に下向きの圧力を印加すると前記曲げ材が前記接触部材を下方向へ移動させ、前記スイッチを始動することを特徴とする請求項１に記載の拡散装置。

Images