JP6009666B2 - ファンベースの揮発性物質分配システム - Google Patents

Description

本発明は、芯材表面（ｗｉｃｋｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）から揮発性物質の放出を容易にするように適合されたファンを備える揮発性物質分配システム（ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に関し、特に、空気内に置かれた揮発性物質の適切な水準を保持しながらファンのエネルギ効率を向上させるように選択された角度でシステム内に周囲空気を取り込み、それから空気を排出する斜流ファン（ｍｉｘｅｄ ｆｌｏｗ ｆａｎ）を備える揮発性物質分配システムに関する。

揮発性物質を保持する容器を一般的に含み、容器を保持するためのハウジングを選択的に含む、様々な揮発性物質分配装置が従来技術として知られている。

従来技術の揮発性物質分配装置は、分配機構の助けを借りずに揮発性物質の受動拡散が起きるようにしたり、分配機構を用いて揮発性物質の放出（ｒｅｌｅａｓｅ）を改善及び／又は促進させる。揮発性物質分配装置内で用いられる一般的な分配機構は、揮発性物質の拡散を容易にするために、揮発性物質に空気を供給及び／又は加熱するファン及び／又は加熱装置を個別的に含む。

受動分配装置及び熱ベース拡散システム（ｈｅａｔ−ｂａｓｅｄ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）のどちらも多数の欠点がある。特に、揮発性物質分配システム内にヒータなどの加熱機構を設けることは、揮発性物質の温度を上昇させ、揮発性物質の拡散強度及び酸化を増加させる。揮発性物質は匂うことがあり及び／又は不快に変色することがあるため、酸化は好ましくないこともある。熱ベース拡散システムにおける他の短所は、使用中にシステムの内部で発生し得る凝縮（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）の発生である。

受動拡散装置については、揮発性物質の放出は、揮発性物質の類型、デバイスを囲む環境の通風（ｄｒａｆｔｓ）、温度などの環境的な要因によって影響を受けることがある。一般的に、そのようなデバイスは、消費者が揮発性物質の存在を検出できるように、十分な量の揮発性物質が周囲の大気中に放出されるようにして、容器のより大きい拡散表面積を要求するため、さらなる欠点に悩まされる。同様に、より大きい容器を囲む及び／又は支持するために、より大きなデバイスのハウジングを必要とすることもある。

受動及び熱ベース拡散システムの両者は、制限された拡散能力に悩まされる。特に、揮発性物質の拡散は、一般的にファンのように外力が周囲大気内で揮発性物質を循環させるように作用しない限り、システムを囲んでシステムにすぐに隣接した大気に限定される。このように、ファンベースシステムは、揮発性物質の拡散を容易にするために活用されてきた。しかし、ファンベースシステムもまた、典型的な多数の欠点が存在する。例えば、ファンベースシステムは、ファンを囲むために、より大きな、扱いにくいハウジングを有する傾向がある。ファンの使用はまた、一般的に拡散装置の電力消費を増加させる。

ファンベースシステムの１つの類型は、揮発性物質を含んだ空気を循環させるのに役立つ遠心ファンを含む。遠心ファンは、一般的に、空気がシステム内に入った後に空気の流れの方向を変化させ、空気を半径方向に排出する。しかし、そのようなファンベースシステムは、生成された独特な空気流パターンによって、様々な障害に悩まされる。具体的には、空気は、ハウジング中に引き込まれ、入口の地点から９０度の角度に配置された出口又は排出口を介して排出される。排出口の位置は、システムを通る空気の流れの観点から不便で、見た目も悪く、非効率的といえる。さらに、排出口は、揮発性物質がハウジングに対して実質的に垂直又は水平の方式で拡散するように、ハウジングの領域内に配置されることがある。厳密に水平及び垂直の方式での拡散は、揮発性物質を含んだ空気の検出範囲を制限する。検出範囲は、揮発性物質分配器の周囲半径で定義され、これによって一般的な消費者は、嗅覚によって揮発性物質を含む空気（ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｌａｄｅｎ ａｉｒ）を検出してもよい。例えば、一般的に揮発性物質を含む空気がハウジングに直接的に隣接した領域内に分散するため、排出口を介して垂直方向に分配された揮発性物質を含む空気は、検出範囲が小さい。同様に、揮発性物質を含む空気が広範囲に拡散する前に地面又は支持面に接触するため、排出口を介して水平方向に分配された揮発性物質を含む空気もまた、検出範囲が小さい。

対照的に、本発明の揮発性物質分配システムは、斜流ファン及び排出口の配置と併せて効率的な空気流パターンに影響力を及ぼし（ｌｅｖｅｒａｇｅ）、揮発性物質の検出半径を最大化するために具体的に選択された角度で揮発性物質を含む空気を排出する。システムは、揮発性物質が空気の流れを実質的に妨げることなく、周囲空気との混合を可能にする芯材表面を備える取替ユニットをさらに含む。本発明は、上記の問題の一つ以上を解決する、新規及び進歩性のある揮発性物質分配システムを提供する。

本発明の一態様によれば、揮発性物質分配システムは、ハウジング及び取替ユニットを含む。取替ユニットは、揮発性物質及びウィッキング表面を含む。ファンは、ハウジング内に配置される。動作状態の間、ファンはハウジングの中心軸に対して約２０度から約７５度の間で傾斜した芯材表面上及びハウジング中に周囲空気を引き込む。さらに、動作状態の間、引き込まれた空気は、ハウジングの中心軸に対して約２０度から約７５度の間の角度でファンのチャネルを介してハウジングから排出される。

本発明の別の態様によれば、揮発性物質分配システムの取替ユニットは、揮発性物質を保持するための容器及び第１上部傾斜部を備える芯材表面及び容器内にそこから下方に延長する二次芯材表面を含む。上部傾斜部は、容器の中心軸から約２０度から約７５度の間で傾斜した二次芯材表面は、容器の中心軸に実質的に平行である。

本発明の別の態様によれば、揮発性物質分配システムのための取替ユニットは、側壁及び上部プレートを備えるベースを含む。ベース内の容器は、揮発性物質を含む。少なくとも２つの対向している溝は側壁内に設けられ、溝を定義する側壁の部分はハウジング内にスナップフィット収容するための張出部を含む。芯材表面は、容器と流体連結する二次芯材表面に対して傾斜した一次芯材セクションを含む。

ハウジング及びその中に配置された取替ユニットを含む揮発性物質分配システムの上面、正面、及び側面の等角図である。 図１の分配システムの側面図である。 明確化のために取替ユニットが除去された図１の分配システムの底面、正面、及び側面の等角図である。 概ね図１の線４−４に沿った図３の分配システムの断面図である。 揮発性物質取替ユニットの上面、正面、及び側面の等角図である。 図５の取替ユニットの側面図である。 さらにその上に配置されたキャップを含む図５の揮発性物質取替ユニットの上面、正面、及び側面の等角図である。 概ね図５の線８−８に沿った図５の取替ユニットの断面図である。 概ね図６の線９−９に沿った図５の取替ユニットの断面図である。 作動中に例示的な空気の流路を図示し、明確化のために部分的な番号を含んで示した揮発性物質分配システムの上面、正面、及び側面の他の等角図である。 明確化のためにハウジングの部分が除去された図１の揮発性物質分配システムの側面図である。

図１〜図４に詳しく示すように、揮発性物質分配システム１００は、実質的に円筒状のハウジング１０２を含む。ハウジング１０２は、その中に配置された複数の開口部を備える。複数の開口部は、細長い下部開口部１０４ａ及び上部排出口１０４ｂとして設けられる。ハウジング１０２は、４つの細長い弓状の支持部材１０６及びそれによって支持される円筒状の側壁１０８を含む。支持部材１０６は、ハウジング１０２の上端１１２に配置されたわずかに凸状の円形の端部キャップ１１０で終端する。端部キャップ１１０は、ハウジング１０２の上端１１２を囲む役割をする。他の実施形態において、ハウジング１０２は、他の形状及び大きさ、例えば、正方形、長方形、楕円形などを含んでもよい。

続けて図１〜図４を参照し、支持部材１０６は、端部キャップ１１０から下方に延長し、わずかに外側に湾曲し、ハウジング１０２の下段１１４に隣接して終端する。図３及び図４に詳しく示すように、支持部材１０６の各々は、その下段１２０に隣接するように支持部材１０６の内部表面１１８上に配置された溝１１６を含む。溝１１６は、以下でより詳細に説明される、揮発性物質取替ユニット１２４の対応する形状の部分を受容するように構成される。支持部材１０６の底面１２６は、実質的に平坦であり、揮発性物質取替ユニット１２４上の同様に傾斜が付けられた底面１２８（図６参照）に対応するように構成される。これにより、支持面（図示せず）上で揮発性物質分配システム１００が直立姿勢（ｕｐｒｉｇｈｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に置かれるようにするための一体型ベース（ｕｎｉｔａｒｙ ｂａｓｅ）が形成される。

４つの支持部材１０６は、ハウジング１０２の中心軸１３０の周囲で等間隔に配置され、揮発性物質分配システム１００を通る空気の流れを最大化するように離隔して配置される。４つの支持部材１０６が示されているが、システム１００を通した空気の流れが実質的に妨げられない限り、ハウジング１０２は任意の数の支持部材を含んでもよい。

支持部材１０６の曲率は、円筒状の側壁１０８に隣接するように配置された小さい中央の部分１３４と一体になった２つの湾曲端部１３２によって定義される。各々の湾曲部材１０６は、約１度から約９０度の曲率半径を含む。他の実施形態において、曲率半径は、約２０度から約７０度である。また他の実施形態において、曲率半径は、約２５度から約３５度である。各々の湾曲部材は、約１００ｍｍから約４００ｍｍの弧長を含む。他の実施形態において、弧長は、約１５０ｍｍから約２５０ｍｍである。他の実施形態において、弧長は、約１７５ｍｍから約２００ｍｍである。

支持部材１０６は、少なくとも下段１２０が外側に湾曲して取替ユニット１２４をその中に挿入できるように、弾力性があることが好ましい。取替ユニット１２４がハウジング１０２内に入れられたら、支持部材１０６は、取替ユニット１２４と解除可能に（ｒｅｌｅａｓａｂｌｙ）係合するように、それらの本来の位置に戻ることが好ましい。支持部材１０６の曲率半径は、異なるタイプの取替ユニット１２４に適した湾曲程度（ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｌｅｘｉｎｇ）に容易にすることができ、この技術分野において公知の方法で構成されてもよい。そのような湾曲は、ユーザが、取替ユニット１２４をハウジング１０２内に挿入して解除可能に固定することを可能とする。

図４に詳しく示すように、直線溝１１６は、支持部材１０６の下段１２０内に配置され、ハウジング１０２の中心軸１３０に対して実質的に横方向に、各々の支持部材１０６の内部表面１１８の全体を横切って延長される。他の実施形態において、溝１１６は、内部表面１１８の一部のみを横切って延びてもよいし、及び／又は、１つ又はそれ以上の支持部材１０６内に配置されてもよい。直線で示されてはいるが、溝１１６は、揮発性物質取替ユニット１２４の他の構造的特徴に対応する形状及び大きさにしてもよい。溝１１６は、作動位置内でハウジング１０２に揮発性物質取替ユニット１２４をスナップフィット（ｓｎａｐ−ｆｉｔ）するための取付け機構として作用する。他の実施形態において、ハウジング１０２は、ハウジング１０２に揮発性物質取替ユニット１２４を固定するための異なる機構を含んでもよく、例えば、接着剤、磁石、締り嵌めなどがある。

図２に詳しく示すように、細長い下部開口部１０４ａは、支持部材１０６に隣接するように設けられて、ハウジング１０２の内部へのアクセスを可能にする。特に、下部開口部１０４ａは、周囲空気が揮発性物質分配システム１００内に引き込まれるように、吸気口として作用するように設けられる。空気は、揮発性物質分配システム１００を通って移動し、揮発性物質取替ユニット１２４と相互に作用して、ハウジング１０２の端部キャップ１１０に隣接するように配置されたさらに小さい上部排出口１０４ｂを介して排出される。その動作は、以下にてより詳細に説明する。

下部開口部１０４ａ及び上部排出口１０４ｂの寸法（ｓｉｚｉｎｇ）は、個別的に及び互いに関連して、揮発性物質分配システム１００を通る適切な空気の流れを確保するために重要である。特に、下部開口部１０４ａは、図２に示すように各々約３０ｍｍから約７０ｍｍの間の長さ寸法Ｌ_１、及び約１０ｍｍから約４０ｍｍの間の高さ寸法Ｈ_１を含む。他の実施形態において、長さ寸法は、約４０ｍｍから約６０ｍｍの間であり、高さ寸法は、約１５ｍｍから約３５ｍｍの間である。同様に、上部排出口１０４ｂは、各々好ましくは約１０ｍｍから約２０ｍｍの間の長さ寸法Ｌ_２、及び約３ｍｍから約１０ｍｍの間の高さ寸法Ｈ_２を含む。下部開口部１０４ａと上部排出口１０４ｂの間の比率は、好ましくは約１：３である。すなわち、ほぼ３つの上部排出口１０４ｂに対応して、１つの下部開口部１０４ａがある。しかし、下部開口部１０４ａに入る空気は、以下でより詳細に説明するように、上部排出口１０４ｂを介して出てもよい。他の実施形態において、下部開口部１０４ａと上部排出口１０４ｂとの比率は、約１：１，１：２，１：４、又は、揮発性物質分配システム１００を介して空気の流れを容易にする他の比率である。

図３及び図４に戻ると、ハウジング１０２は、ハウジング１０２内に下方に延長したほぼ円錐形の壁１５４によって、上部チャンバー１５０及び下部チャンバー１５２に分割される。円錐形の壁１５４は、下部チャンバー１５２からの空気が上部チャンバー内に入るようにするための、中央に配置された円形のオリフィス１５６を含む。ファン１５８は、上部チャンバー１５０内に設けられる。ファン１５８は、円錐形の壁１５４の上面１６２に隣接するように配置された複数のブレード１６０を含む。ブレード１６０は、側壁１０８に向かって外側に延長して上部排出口１０４ｂで終わる複数の空気流チャネル１６６を定義する。複数のチャネル１６６は、実質的に直線であり、オリフィス１５６の周囲で等間隔に配置されている。図示した実施形態において、チャネル１６６（及び円錐形の壁１５４）は、中央に配置されたオリフィス１５６から約４５度の角度で上方に延長する。他の実施形態において、チャネル１６６及び／又は円錐形の壁１５４は、例えば約１０度から約８０度の間、より好ましくは約２５度から約７５度の間、最も好ましくは、約３５度から約５０度の間の他の角度で延長されてもよい。チャネル１６６は、ハウジング１０２を通る空気の流れに対する抵抗を最小化するように配列されることが好ましい。チャネル１６６及び円錐形の壁１５４は、全体の揮発性物質分配システム１００を介して空気の流れを最大化するために、下部開口部１０４ａ及び揮発性物質取替ユニット１２４の両方の幾何学的形状及び大きさに応じて、異なる角度に配置し得ることが想定される。

図１１に詳しく示すように、チャネル１６６は、約２０ｍｍから約５０ｍｍの長さ寸法Ｌ_３、約２ｍｍから約１５ｍｍの高さ寸法Ｈ_３、及び約２ｍｍから約２０ｍｍの幅寸法Ｗ_３を含む。他の実施形態において、チャネル１６６は約３０ｍｍから約４０ｍｍの長さ寸法、約４ｍｍから約１２ｍｍの高さ寸法、及び約４ｍｍから約１５ｍｍの幅寸法を含む。追加的な実施形態で、チャネル１１６は約３１ｍｍから約３５ｍｍの長さ寸法、約５ｍｍから約８ｍｍの高さ寸法、及び約６ｍｍから約１０ｍｍの幅寸法を含む

図１〜図４を参照すると、ファン１５８は、好ましくは反転した位置でハウジング１０２の上部チャンバー１５０内に設けられた斜流ファンである。空気は、ファン１５８の軸１６８と実質的に一致するように、本実施形態においてはハウジング１０２の中心軸１３０とも一致するように、下部開口部１０４ａ内に引き込まれるため、斜流ファンが特に好ましい。空気は、空気に対する抵抗が最小の経路をとって揮発性物質取替ユニット１２４上に引き込まれる。空気は、チャネル１６６を介して送られ、上部排出口１０４ｂの外部へ分配される。

ファン１５８は、好ましくは約１００ＲＰＭｓから約４，０００ＲＰＭｓの間、より好ましくは約２００ＲＰＭｓから約６００ＲＰＭｓの間で回転される。さらに、ファン１５８は、約１２枚から約１６枚の間のブレード１６０、好ましくは約１３枚から約１５枚の間のブレード１６０、最も好ましくは約１４枚のブレードを備える。複数のブレード１６０がまっすぐな形状に示されているが、湾曲したブレードを用いてもよい。

図４に詳しく示すように、駆動機構１８０は、ファン１５８に隣接するように配置され、それに接続されている。駆動機構１８０は、モータの形態で設けられ、揮発性物質分配システム１００を介して空気の流れを促進させるためにファン１５８にエネルギを供給するように構成されている。１つの適切なモータは、マブチモーター社のＲＦ−３３０ＴＫモデル（日本製）である。他の実施形態において、他のモータをファン１５８に回転運動を供給するために用いてもよい。

動力機構（図示せず）は、端部キャップ１１０に隣接するように配置され、好ましくは駆動機構１８０に電力を供給してファン１５８を作動させる。一実施形態では、動力機構は、バッテリ（図示せず）を含む。他の実施形態において、動力機構は、そこから延長する電気プロング（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｎｇｓ）（図示せず）を備えるコード、又は揮発性物質分配システム１００に電力を供給する異なる機構を含んでもよい。

揮発性物質分配システム１００の設計の１つの有利な特徴は、システムのエネルギ効率が良いということである。特に、従来技術で知られているいくつかの分配システムは、使用中にかなりの量の電力を使用する。対照的に、揮発性物質分配システム１００は、一般的にデューティサイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）当たり約５０ｍＷより少ない、より好ましくは約３０ｍＷより少ない、最も好ましくは約２０ｍＷより少ないエネルギーを用いる。揮発性物質分配システム１００の一般的なデューティサイクルでは、ファン１５８が概略４０秒間動作し、概略６０秒間停止位置にある。しかし、揮発性物質分配システム１００の用途及び所望の出力に応じて、他のデューティサイクルを用いてもよい。

図１及び図２を再び参照すると、取替ユニット１２４は、ハウジング１０２内に挿入されて下段１１４に隣接して配置されるように示されている。図５〜図９を参照すると、取替ユニット１２４は、その側壁２０６内に配置された複数の階段状の凹部（ｓｔｅｐｐｅｄ ｒｅｃｅｓｓｅｓ；２０４）によって断続される、実質的に円形のベース２０２を含む。各々の凹部２０４は、実質的に長方形でそれの上部端２１０について張出部（ｏｖｅｒｈａｎｇ；２０８）を含む。凹部２０４はハウジング１０２内取替ユニット１２４を保持するために支持部材１０６の部分を受け入れるように合わされる。特に、支持部材１０６の下段１２０内に配置された直線溝１１６は、各々の凹部２０４の対応する張出部２０８を受け入れる形状になる。凹部２０４の張出部２０８及び支持部材１０６の溝１１６皆の形状及び大きさは、それがハウジング１０２内取替ユニット１２４を解除可能に保持するのと関連して作用する限り異なることもある。取替ユニット１２４がハウジング１０２内に配置されるとき、下段１２０に隣接して部材１０６の一部は凹部２０４内に提供され、対応する張出部２０８は支持部材１０６の溝１１６内に嵌め込まれる（ｒｅｃｅｓｓｅｄ）。張出部２０８と溝１１６のスナップフィットシステムが示されているが、取替ユニットは、締り嵌め、解除可能な接着剤、磁石、及び／又は、ハウジング１０２内に取替ユニット１２４を保持するように作用する任意の他の機構によるハウジングによって解除可能に保持されてもよい。

図５〜図８を参照すると、取替ユニット１２４は、ベース２０２の上部プレート２２２から延長した円錐台形の芯材表面２２０を含む。上部プレート２２２は、ベース２０２と一体にしてもよく、又は別の方法で取り付け可能であってもよい。キャップ２２４は、芯材表面２２０（図７参照）上に任意に配置してもよく、使用前に、取替ユニット１２４内に揮発性物質２２６（図８参照）を保持するために解除可能に配置される。キャップ２２４は、揮発性物質分配システム１００を使用しない間は芯材表面２２０を覆うように構成されて、使用前に除去されるべきである。キャップ２２４は、その上でキャップ２２４を保持できるように、上部プレート２２２の上に隆起した壁（ｒａｉｓｅｄ ｗａｌｌ；２２９）のアンダーカット（ｕｎｄｅｒｃｕｔ；２２８）と相互に作用する突起（図示せず）を含む。キャップ２２４は、キャップ２２４が取替ユニット１２４内の揮発性物質２２６を実質的に密閉する限り、当該技術分野で公知の方法によって取替ユニット１２４に保持されてもよい。取替ユニット１２４は、揮発性物質分配システム１００に提供されることができるが、既にハウジング１０２内に挿入されていてもよく、別に提供されてもよい。一体型の取替ユニット１２４及びハウジング１０２も考えられるが、好ましくは、取替ユニット１２４は揮発性物質２２６を全て使い切ったときに交換できるように、着脱可能にしてもよい。

円錐形の芯材表面２２０は、図５、図６、図８、及び図９に見られるように、取替ユニット１２４の上部プレート２２２に向かって下方に延長する上部傾斜部２３０を含む。二次芯材表面２３２は、上部傾斜部２３０から下方に延長して揮発性物質２２６を保有する取替ユニットの容器２３４（図８参照）と流体連結する。二次芯材表面２３２は、ここでは実質的に垂直に示されているが、傾斜させてもよく、及び／又は、芯材表面２３２から延長したり、芯材表面２３２に隣接したりする、多くの付随する部分を含んでもよい。

図５、図６、及び図８を参照すると、芯材表面２２０は、ベース２０２の、類似の形状の傾斜壁２３６上に配置され支持される。本実施形態では、傾斜壁２３６は、円錐形であり、上部プレート２２２の中央の部分を含む。芯材表面２２０は、実質的に中空であり、円錐形の壁２３６の形状に対応する内部に空洞を定義する。傾斜壁２３６の外周部は内部側壁２３８を定義し、隆起した壁２２９の部分は外部側壁２４０を定義する。内部側壁２３８及び外部側壁２４０は、それらの間に、芯材表面２２０の一部を収容するよう構成されたトラフ（ｔｒｏｕｇｈ）２４２を形成する。本実施形態では、上部傾斜部２３０の遠位の環状部分（ｄｉｓｔａｌ ａｎｎｕｌａｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）は、トラフ２４２内に受容される。さらに、少なくとも１つの開口部２４４がトラフ２４２内に設けられ、少なくとも１つの二次芯材表面２３２は、それを介して容器２３４内に延長する。

開口部２４４は、第１直径Ｄ１を有する内部側壁２３８及び第２直径Ｄ２を有する外部側壁２４０によって形成される（図９参照）。好ましくは、第１直径Ｄ１は、第２直径Ｄ２より小さく、開口部２４４がＤ２−Ｄ１の距離で定義される。二次芯材表面２３２は、開口部２４４を介して内部側壁２３８と外部側壁２４０との間に下方に延長し、取替ユニット１２４の容器２３４内で終端する（図８参照）。一実施形態では、複数の開口部２４４は、複数の二次芯材表面２３２が容器２３４内に延長するようにするために設けられる。二次芯材表面２３２は、好ましくはその中に配置された揮発性物質２２６と相互に作用するように十分な程度で取替ユニット１２４の容器２３４内に延長する。揮発性物質２２６が二次芯材表面２３２と接触するため、揮発性物質２２６は、容器２３４から二次芯材表面２３２上へ、さらに、芯材表面２２０の上部傾斜部２３０上に伝えられる。

図５、図６、図８、及び図９を参照すると、傾斜壁２３６は、第３直径Ｄ３を有する平坦な円形の上端２４６、及び、そこから延長し、芯材表面２２０を４つの別のセクションに分割する複数のＴ字状の直線状部材２４８をさらに含む。Ｔ字状の直線状部材２４８は、使用前の芯材表面２２０からキャップ２２４を離隔して配置するために用いられる。４つの直線状部材２４８が示されているが、直線状部材２４８は全て省略してもよく、任意の数であってもよい。

芯材表面２２０は、好ましくはポリマー、ポリオレフィン、ナイロン、セルロース、他の繊維、混合物などから作られる。他の実施形態において、芯材表面２２０は、ポリエチレン及びポリエステルの混合物を含む。適切な芯材表面２２０は、ポレックス社（Ｐｏｒｅｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（フェアバーン、ジョージア州）から入手できるＰＥ／ＰＥＴの繊維混合物のような多孔性ポリマー繊維であってもよい。その他の適切な芯材表面２２０は、フィルトローナ・ポーラス・テクノロジーズ社（Ｆｉｌｔｒｏｎａ Ｐｏｒｏｕｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）（コロニアルハイツ、バージニア州）から入手可能なポリマー繊維混合物である。芯材表面２２０は、傾斜壁２３６と一体であってもよく、別の構成要素を含んでもよい。例えば、芯材表面２２０は、別々に製造され、当該技術分野で公知の方法で傾斜壁２３６に付着させてもよく、例えば接着剤を用いてもよい。他の実施形態において、芯材表面２２０は、製造工程中に傾斜壁２３６と一体に形成される。

代替的な実施形態では、芯材表面２２０は、香りを含んだゲルを含むカートリッジ（図示せず）を備えてもよい。カートリッジは、透過性の膜が傾斜壁２３６の表面と同一面になるように、傾斜壁２３６の空洞内に嵌め込んでもよい。一例では、カートリッジは不透過性カップ状の構造、及び揮発性物質を収容するように密閉された容器として作用するカップ状の構造上の透過性の膜を含む。揮発性物質カートリッジは、さらに、透過性の膜に接着され、これを通した拡散を防止するための不透過性ラミネートを含んでもよい。一例では、揮発性物質カートリッジは、米国特許第７，２１３，７７０及び米国特許第７，６６５，２３８に記載のものと類似又は同一である。使用中に、不透過性ラミネートは、揮発性物質カートリッジから剥がされ、カートリッジは傾斜壁２３６の表面に隣接した透過性の膜及び容器２３４に隣接したカップ状の構造を備える空洞内に挿入される。

芯材表面２２０の上部傾斜部２３０は、好ましくは約１０から５０ｃｍ^２、より好ましくは約１５から３５ｃｍ^２、最も好ましくは約３０ｃｍ^２の総表面積を含む。芯材表面２２０の表面積は、異なるタイプの揮発性物質に適用するように、増加又は減少してもよい。

図８に詳しく示すように、芯材表面２２０は、中心軸１３０に対して傾斜している。本実施形態では、芯材表面２２０及び容器２３４の中心軸は、中心軸１３０と一致する。一実施形態では、中心軸１３０に対する芯材表面２２０の上部セクション２３０の角度Ｘは、好ましくは約２０から約７５度、より好ましくは約３０度から約６０度、最も好ましくは約４５度である。芯材表面２２０の角度及び総表面積は、好ましくは揮発性物質分配器１００に入る空気が芯材表面２２０へ接触することを容易にし、同時に、空気の流れの移動に対する減少した抵抗を提供するように選択される。それについては、以下に詳細に説明する。

図１０を参照すると、空気は、矢印Ｂによって示された例示的な流路によって表されるように下部開口部１０４ａを通って揮発性物質分配システム１００のハウジング１０２に入る。空気は、ファン１５８を使用することなく揮発性物質分配システム１００へ入ることができるが、分配システム１００の作動中に、それを通した空気の流れを容易にするために、ファン１５８を用いることが好ましい。特に、動力機構及び駆動機構１８０に電気的に接続された電力スイッチ（図示せず）によってファン１５８はオンになり、これによってファン１５８に回転運動が与えられる。ファン１５８は、下部開口部１０４ａを介して、その軸１６８に沿って揮発性物質分配システム１００内に周囲空気を引き寄せたり引き込む。空気は、芯材表面２２０に接触して芯材表面２２０に沿って流れ、揮発性物質２２６と混合する。揮発性物質が含まれた空気は、矢印Ｃによって示された例示的な流路によって示されるように、上部排出口１０４ｂを介して揮発性物質分配システム１００から排出される。空気は、図８、図１０、及び図１１に示すように、軸１３０に対して約２５度から約７０度の間の角度で揮発性物質分配システム１００から排出される。

揮発性物質分配システム１００は、芯材表面２２０と揮発性物質分配システム１００を通る空気流パターン（ａｉｒｆｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎ）との角度に関して、多くの利点を提供する。特に、このシステムの空気の流れは、多くの従来技術のシステムで知られているように、芯材構造を通って、又は芯材構造に向かって流れるのとは対照的に、芯材表面２２０に沿って流れる。下部開口部１０４ａ及び上部排出口１０４ｂの大きさ、形状、及び方向を併せた芯材表面の傾斜と、斜流ファン１５８の使用は、システム１００に入る空気に対して最も抵抗が小さい経路を提供する。このような変数の使用は、システム１００を従来技術のシステムよりかなりエネルギ効率を高くし、システム１００から揮発性物質が含まれた空気を、角度を付けて拡散し、検出範囲を拡大させる。

揮発性物質分配システム１００の多くの効率性は、システム１００内の複数のコンポーネントの幾何学的形成及び角度によって実現される。特に、図１１を参照すると、中心軸１３０と芯材表面２２０との間に形成された角度Ｘは（図１１には図示せず）上部排出口１０４ｂと整列した、チャネル１６６と中心軸１３０との間に形成された角度Ｙと実質的に同様である。一実施形態では、角度Ｘ及びＹは、概略的に同一である。他の実施形態において、角度Ｘ及びＹは異なる。一実施形態では、中心軸１３０に対して角度Ｘと角度Ｙは、好ましくは約２０度から約７５度の間であり、より好ましくは約３０度で約６０度間であり、最も好ましくは約４５度である。

揮発性物質２２６は、担体液（ｃａｒｒｉｅｒ ｌｉｑｕｉｄ）の中に配置された香料又は殺虫剤、または、脱臭液（ｄｅｏｄｏｒｉｚｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ）などであってもよい。例えば、揮発性物質は、家庭用、商業用、及び産業用の空気及びカーベット殺菌剤であるＯＵＳＴ（登録商標）、又は家庭用脱臭剤であるＧＬＡＤＥ（登録商標）を含んでもよい。これらは共に、Ｓ．Ｃ．ジョンソン＆サン社（Ｓ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ ａｎｄ Ｓｏｎ、Ｉｎｃ．）（ラシーン、ウィスコンシン州）によって販売されている。揮発性物質はまた、殺菌剤、空気清浄剤、消臭剤（ｏｄｏｒ ｅｌｉｍｉｎａｔｏｒｓ）、かび（ｍｏｌｄ ｏｒ ｍｉｌｄｅｗ）抑制剤、防虫剤など、又は、アロマテラピーの特性を備える他の活性剤を含んでもよい。揮発性物質は、選択的にハウジングから分配することができる当業者によって公知された揮発性物質を含んでもよい。

本明細書に記載された実施形態のいずれかは、他の実施形態に関連して開示された方法又は構造を含むように変更されてもよい。さらに、本発明は、具体的に示されたハウジングの形状／大きさに限定されない。さらに、本明細書に開示された実施形態のハウジングは、本明細書の開示を使用して揮発性物質取替ユニットと共に作用するように変更されてもよい。

本発明の詳細な説明で引用した全ての文献は、関連部分において、参照として本明細書に組み込まれ、いかなる文献の引用においても、それが本発明に対する先行技術であるということの承認として解釈されるべきではない。

本発明の多くの変更は、上述した詳細な説明の観点から当業者に明白になるであろう。したがって、この説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、当業者が本発明を用いて同一の実施を行うことのできる最良の形態を教示するために提示される。添付された請求項の範囲内にある全ての変更に対する独占的な権利が保たれる。

Claims (14)

1. 上部排出口と下部開口部とを備えたハウジングと、
   揮発性物質及び芯材表面を含む取替ユニットと、
   ハウジング内に配置されたファンと、
   を含み、
   前記ハウジングは、オリフィスを介して接続された上部チャンバーと下部チャンバーとを含み、前記ファンは前記上部チャンバー内に配置され、前記取替ユニットは前記下部チャンバー内に配置され、
   前記ファンは、空気流チャネルを形成するように前記オリフィスから前記上部排出口へ向かって延長する複数のブレードを備え、前記複数のブレードは、前記ハウジングの中心軸に対して略２０度から７５度の間の角度で配置され、
   前記芯材表面は、前記下部開口部から前記オリフィスへ向かって延長する上部傾斜部を備え、前記上部傾斜部は、前記ハウジングの中心軸に対して略２０度から７５度の間の角度で傾斜し、
   動作状態の間、前記ファンは、前記下部開口部を介して前記ハウジング内へ、かつ、前記芯材表面の前記上部傾斜部上に周囲空気を引き込み、
   前記動作状態の間、前記引き込まれた空気は、前記空気流チャネルを通ってハウジングの前記上部排出口から排出される、揮発性物質分配システム。
2. 前記上部傾斜部及び前記ファンの前記複数のブレードは、前記中心軸の周りに互いに略等しい角度で設けられる、請求項１に記載の揮発性物質分配システム。
3. 前記上部傾斜部及び前記ファンの前記複数のブレードは、中心軸に対して略４５度の角度に設けられる、請求項２に記載の揮発性物質分配システム。
4. 前記下部開口部は、前記ハウジングの下段に隣接するように複数配置され、
   前記上部排出口は、前記ハウジングの上端に隣接するように複数配置されている、請求項１に記載の揮発性物質分配システム。
5. 前記ファンは、斜流ファンである、請求項１に記載の揮発性物質分配システム。
6. 前記ハウジングは、４つの細長い支持部材を含む、請求項１に記載の揮発性物質分配システム。
7. 前記ハウジングの中心軸は、前記ファンの中心軸と一致している、請求項１に記載の揮発性物質分配システム。
8. 揮発性物質分配システムのための取替ユニットにおいて、
   揮発性物質を保持する容器と、
   芯材表面とを含み、
   前記揮発性物質分配システムは、
   上部排出口と下部開口部とを備えたハウジングと、
   ハウジング内に配置されたファンと、を含み、
   前記ハウジングは、オリフィスを介して接続された上部チャンバーと下部チャンバーとを含み、前記ファンは前記上部チャンバー内に配置され、前記下部チャンバーは前記取替ユニットを収容し、
   前記ファンは、空気流チャネルを形成するように前記オリフィスから前記上部排出口へ向かって延長する複数のブレードを備え、前記複数のブレードは、前記ハウジングの中心軸に対して略２０度から７５度の間の角度で配置され、
   前記ファンが動作状態の間、周囲空気が、前記下部開口部を介して前記ハウジング内へ、かつ、前記芯材表面の前記上部傾斜部上に引き込まれ、前記空気流チャネルを通ってハウジングの前記上部排出口から排出され、
   前記取替ユニットは、
   前記芯材表面が、当該取替ユニットが前記下部チャンバーに収容されたときに、前記下部開口部から前記オリフィスへ向かって延長する上部傾斜部を備え、前記上部傾斜部は、前記ハウジングの中心軸に対して略２０度から７５度の間の角度で傾斜する、
   取替ユニット。
9. 前記芯材表面は、前記容器内に下方に延長する二次芯材表面をさらに有し、
   前記二次芯材表面は、前記容器の中心軸に対して略平行である、請求項８に記載の取替ユニット。
10. 前記上部傾斜部は、円錐台形形状を有する、請求項８に記載の取替ユニット。
11. 前記上部傾斜部は、平坦な上端を含む、請求項１０に記載の取替ユニット。
12. 前記上部傾斜部は、前記ハウジングの中心軸に対して略３０度から略６０度の間の角度で傾斜した、請求項８に記載の取替ユニット。
13. 前記上部傾斜部は、前記ハウジングの中心軸に対して略４５度で傾斜した、請求項１２に記載の取替ユニット。
14. 前記上部傾斜部は、略１５平方ｃｍから略３５平方ｃｍの間の表面積を備える、請求項８に記載の取替ユニット。

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