JP7312222B2 - 揮発性物質を蒸発させるための芯及び熱反射要素を備えた装置 - Google Patents

Description

本発明は、揮発性物質が含浸された芯と、前記揮発性物質を蒸発させるために芯を加熱する加熱要素とを備えた、揮発性物質を蒸発させるための装置に関する。

電気エアフレッシュナは、最近数十年の間に非常に一般的な消費者製品となった。最も一般的な装置は、電源に接続され、揮発性物質を含有する液体と芯とを含むレフィルを備えている。芯が、液体をレフィルの内部から芯の外側部分に運び、芯の外側部分にて揮発性粒子が蒸発する。このレフィルは装置内に配置され、装置は、電気ヒータを補助として、揮発性物質の蒸発を促進する。

ヒータ構造のための標準的な技術は、セラミックケーシングに埋め込まれた電気ヒータ、又は、プラスチックハウジング内に配置された裸の電気抵抗器のいずれかを用いる。セラミックケーシング及びプラスチックハウジングは、抵抗器と周囲との電気的絶縁を保証する機能を有する。

揮発性物質を蒸発させるための電気装置に関する既存の方法には幾つかの欠点がある。

第１に、これらの装置は一般的に寸法が大きく、装置の各面が熱を放散する。従って、熱の一部のみしか、熱を必要とする芯に向けられない。これが装置の電気効率を低くしている。

第２に、芯に向けられない熱が装置の全体的な加熱を助長し、これが、装置の表面温度を実質的に上昇させ得る。このために、装置の寸法が、電気的保証により定義される限界を表面温度が超えないように、かなり大きくなっている。

従って、本発明の目的は、揮発性物質を蒸発させるための装置であって、加熱要素により提供されるほぼ全ての熱を芯に向けさせることを可能にして、装置表面の温度の過度の上昇を防止する装置を提供することである。

本発明の装置を用いることにより、上記の欠点を解決でき、以下に記載するその他の利点を提供する。

本発明による、揮発性物質を蒸発させるための装置は、揮発性物質が含浸された芯と、前記揮発性物質を蒸発させるために前記芯を加熱する加熱要素とを備えている。この装置は、前記加熱要素からの熱を前記芯に反射させるための反射要素もまた備えていることを特徴とする。

この機能のおかげで、前記反射要素は、前記ヒータからの熱放射を、揮発性物質が含浸された芯に向かって反射又は方向変更し、前記芯から離れていく熱エネルギーが反射されて前記芯に戻され、これにより、同一の蒸発能力のためのエネルギー消費がより少ない加熱要素を使用できる。

別の利点は、反射される熱が、前記装置の外面の全体的な加熱に寄与しないことである。

有利には、前記加熱素子は抵抗器又はセラミックヒータであり得、前記反射要素は、好ましくは金属表面を含む。

好ましくは、前記加熱要素は、前記芯と前記反射要素との間に配置される。可能な実施形態によれば、前記加熱要素及び／又は前記反射要素は円筒形状を有し、一方が他方の内側に配置され、前記反射要素が前記加熱要素の外側にある。

所望であれば、前記加熱要素と前記反射要素とをベースにより接続でき、可能な実施形態によれば、前記反射要素は、２つの層、すなわち反射層とベース層とからつくられる。

また、本発明による揮発性物質を蒸発させるための前記装置は、前記反射要素に接続された熱遮断部品、及び、前記反射要素に接触している負係数温度要素も備え得る。当該負係数温度要素は、前記反射要素の温度を測定し、前記装置への電力供給を、前記測定された温度に従って電子回路により修正するためのものである。

好ましくは、本発明による、揮発性物質を蒸発させるための装置は、前記芯、前記加熱要素及び前記反射要素を覆うための、カバーも備えている。

本発明による装置の利点は、非常に低い熱慣性を有することである。標準的な棒状の（例えば金属酸化物）抵抗器を有してつくられたヒータに関し、動作温度に達するのに１５分～２０分の時間が必要であるが、本発明の装置は、例えば１０秒～２０秒の秒単位で動作温度に達し得る。

開示する内容がより良好に理解されるように、幾つかの図面を添付する。図面において実際的な実施形態を、図式的に且つ非限定的な例としてのみ示す。

揮発性物質を蒸発させるための本発明の装置の第１の実施形態による概略斜視図である。 揮発性物質を蒸発させるための本発明の装置の第２の実施形態による概略斜視図である。 揮発性物質を蒸発させるための本発明の装置の第３の実施形態による概略斜視図である。 揮発性物質を蒸発させるための本発明の装置の第４の実施形態による概略斜視図である。

揮発性物質を蒸発させるための装置が、揮発性物質が含浸された芯１と、前記揮発性物質を蒸発させるために芯１を加熱する加熱要素２とを含む。また、装置は、加熱要素２からの熱を前記芯１に反射するための反射要素３も含む。

図面において、簡略化のために装置の一部のみを示すことを述べておく。装置の残りの部分は従来のものであり、当業者には明らかであるからである

図１に、本発明による装置の第１の実施形態が示されている。

この第１の実施形態において、加熱要素２は、標準的な棒形状の抵抗器（例えば、金属酸化物抵抗器）であり、反射要素３は、芯に対して反対の位置に配置された金属壁である。

図２に示されている代替的な実施形態において、加熱要素の幾何学形状が変更され得る。この実施形態において、加熱要素２は平坦な幾何学形状を有し、反射要素３は、鏡面研磨仕上げされた金属壁である。この場合、加熱要素２は、厚さが例えば１ｍｍ～２ｍｍの金属セラミックヒータ（ａ ｍｅｔａｌ ｃｅｒａｍｉｃ ｈｅａｔｅｒ）である。この種のヒータは非常に低い熱慣性（ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｅｒｔｉａ）を有し、目標とする動作温度まで非常に速く加熱され得る。

図３に示されているさらなる代替的な実施形態においては、加熱要素２及び反射要素３の両方の幾何学形状が芯１の形状に類似している。芯１が標準的な円筒形状の芯であり、ヒータは、管状又は円筒形状（ａ ｔｕｂｕｌａｒ ｏｒ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈａｐｅ）で、好ましくは金属セラミックヒータにより成る。また、反射要素３も、管状又は円筒形状である。

図４に示されている代替的な実施形態においては、芯１は図示されていない。なぜなら芯１は、加熱要素２により画成されたシリンダ（ｔｈｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）の内部に配置されているからである。この場合、芯１の直径は４ｍｍ～５ｍｍの範囲内であり得、加熱要素は、厚さが２ｍｍ、内径が９ｍｍ、高さが１２ｍｍの金属セラミックヒータであり得る。

反射要素３に関しては、好ましい選択肢は、厚さが１ｍｍの金属要素であり、赤外スペクトルを含む４００ｎｍ超の光スペクトルにおいて、３０％よりも高い光反射率を有する。しかし、芯１に熱を反射するのに適した任意の種類の反射要素３が使用され得る。

この反射面の好ましい材料の１つはアルミニウムであるが、別の材料、例えば、銀、銅、金なども使用できる。

また、代替材料は、それらの性能がより低く、反射率がより低くても想定可能であり、これらの材料は、例えば、熱伝導性が向上されたプラスチック材料である。熱伝導性の向上は、ボロン（ｂｏｒｏｎ）若しくは窒化炭素（ｃａｒｂｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）の添加により、或いは充填材（例えば、タルク（ｔａｌｃｕｍ）、若しくはガラス繊維（ｇｌａｓｓ ｆｉｂｒｅ）、若しくはポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒｓ））を加えることにより行われる。この種の材料の使用により、製造が（またコスト面も）容易になるが、金属反射要素の性能もまた低下する。

代替案として、反射要素３を２つの層から作製することが可能であり、１つの層が高反射率を有し、且つシリンダの内側に配置され、別の層は、低い熱伝導率を有し、且つシリンダの外側に配置される。

２つの層を有するこの構造は、単に、装置のプラスチックベース４により、２つの別個の層を接触させて、機械的に一緒に維持することにより実現できる。或いは、２つの層を、任意の慣用的な公知の手段により接合してもよい。

また代替的に、高反射層を、低熱伝導性材料の内側に金属薄膜層を堆積することにより作製してもよい。

付加的な改良として、熱遮断部品５を反射要素３に接続することが可能である。この熱遮断部品５の機能は、異常な高温が測定された場合に電力供給を遮断して、装置の安全性を保証することである。

別の付加的な改良において、負係数温度要素を反射要素３の外面に接続できる。この負係数温度要素は図示されていないが、熱遮断部品５の反対側に配置でき、この熱遮断部品５に加えて、又はその代わりに使用され得る。

この負係数温度要素の機能は、反射要素３の温度を測定して、電力供給を、電子回路に関連付けて修正することであり、この修正は、生じ得る電圧の変動を補償するために芯の温度を適合させるように行われる。これらの電圧の変動は、家庭用プラグにて頻繁に検出される電圧変動（新興国において、より重大）によるものであり得、或いは、バッテリによる供給される装置内の電圧の漸進的減衰が原因の場合もある。

図４に示されているように、またその他の実施形態にも適用可能であるように、装置は、好ましくはベース４を含む。ベース４は、装置の部品を組み立てるためのものであり、好ましくはプラスチック材料からつくられる。さらに、本発明による装置は、装置の動作を制御するための電子制御手段としてのプリント回路板７も含み得る。

例えば、この電子制御手段は、装置の動作を、より高い強度のピーク、及び、より低い強度の期間を提供するように制御することにより、よく知られている嗅覚慣れ現象（ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ ｏｌｆａｃｔｉｖｅ ｈａｂｉｔｕａｔｉｏｎ）に対処する。

好ましい実施形態において、装置は、また、主電源に接続されるプラグが設けられたカバー又はハウジング（図示せず）も含む。

この構造の利点の１つは、特にＭＣＨヒータを使用するときの熱慣性が非常に低いことである。標準的な棒状の（例えば金属酸化物）抵抗器でつくられたヒータに関しては、動作温度に達するのに１５分～２０分の時間が必要であるが、本発明のヒータは、例えば１０秒～２０秒の秒単位で動作温度に達し得る。

本発明の特定の実施形態に関して述べてきたが、開示した装置に対する変更及び修正が可能であり、また、説明した全ての詳細をその他の技術的等価物に、添付の特許請求の範囲により定義される保護範囲から逸脱せずに置き換え得ることが、当業者には明らかであろう。

１ 芯
２ 加熱要素
３ 反射要素
４ ベース
５ 熱遮断部品
７ プリント回路板

Claims (8)

1. 揮発性物質を蒸発させるための装置であって、揮発性物質が含浸された芯（１）と、前記揮発性物質を蒸発させるために前記芯（１）を加熱する加熱要素（２）とを備えた装置において、前記加熱要素（２）からの熱を前記芯（１）に反射させるための反射要素（３）を備え、
   前記加熱要素（２）が前記芯（１）と前記反射要素（３）との間に配置され、
   前記加熱要素（２）及び前記反射要素（３）は円筒形状を有し、前記加熱要素（２）は前記芯（１）の周方向の全領域且つ軸方向の一部領域を覆っており、前記加熱要素（２）及び前記反射要素（３）の一方が他方の内側に配置され、前記反射要素（３）が前記加熱要素（２）の外側に配置されて、前記加熱要素（２）の周方向および軸方向の全領域を覆うとともに前記芯（１）の前記一部領域以外の領域を覆っていることを特徴とする、装置。
2. 前記加熱要素（２）が抵抗器又はセラミックヒータであることを特徴とする、請求項１に記載の揮発性物質を蒸発させるための装置。
3. 前記反射要素（３）が金属面を含む、請求項１に記載の揮発性物質を蒸発させるための装置。
4. 前記加熱要素（２）と前記反射要素（３）とがベース（４）により接続されている、請求項１に記載の揮発性物質を蒸発させるための装置。
5. 前記反射要素（３）が、２つの層、すなわち反射層とベース層とから作製されている、請求項１に記載の揮発性物質を蒸発させるための装置。
6. 前記反射要素（３）に接続され、異常な高温が測定された場合に前記装置への電力供給を遮断する熱遮断部品（５）もまた備えている、請求項１に記載の揮発性物質を蒸発させるための装置。
7. 前記反射要素（３）に接触している負係数温度要素であって、前記反射要素（３）の温度を測定し、前記装置への電力供給を、前記測定された温度に従って電子回路により修正するための負係数温度要素もまた備えている、請求項１に記載の揮発性物質を蒸発させるための装置。
8. 前記芯（１）、前記加熱要素（２）、及び前記反射要素（３）を覆うためのカバーもまた備えている、請求項１に記載の揮発性物質を蒸発させるための装置。

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