KR100366492B1

KR100366492B1 - 발향장치

Info

Publication number: KR100366492B1
Application number: KR10-2000-0014314A
Authority: KR
Inventors: 이병곤; 신승재; 이진우
Original assignee: 이진우; 이병곤; 신승재
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2003-01-14
Also published as: KR20010089049A

Abstract

본 발명은 기포를 이용하여 향기를 강제로 발향시키고 발향된 향기를 이송관을 통해 원하는 위치로 토출되도록 하는 향기발생장치를 개시한다. 공기압축기(12)가 압축공기를 만들어 제1 압축공기이송관(18a)을 통해 기포발생부(24)로 전달하면, 용기(40)내의 향료용액에 잠겨있는 기포발생부에서는 기포가 발생된다. 이 기포는 향료용액 표면으로 상승하면서 향료용액에 포함된 향료 입자를 향료용액 밖으로 날라주고 향료용액 표면 위로 상승된 기포가 터지면서 기액혼합의 향기 분위기가 용기의 상부에 형성된다. 향기는 제2 압축공기이송관(18b)을 통해 토출되는 압축공기에 떠밀려 향기이송관(44)을 통해 외부로 토출된다. 이 과정에서, 액상의 향료입자는 기액분리조립체(34)에 의해 걸러져 향기이송관(44)으로는 기상의 향기만 유입된다. 압축공기의 양이나 향기의 농도 등은 제어부(14)가 공기압축기(12)나 솔레노이드밸브(16) 등을 제어하므로써 조절될 수 있다. 이 향기발생장치는 휘발성 용매를 사용하지 않아도 향기를 발향시킬 수 있고 원하는 위치에 향을 공급할 수 있으며, 향료용액만을 다시 교체하여 계속 사용할 수 있는 등의 장점이 있다.

Description

발향장치 {apparatus for spreading fragrance}

본 발명은 향기 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기포를 이용하여 향기를 강제로 발향시키고 발향된 향기를 이송관을 통해 원하는 위치로 토출되도록 하는 향기 발생 장치에 관한 것이다.

일반적으로 생활수준이 높아짐에 따라 가정, 승용차 안, 사무실, 지하공간 등을 쾌적한 환경으로 꾸미고자 하는 욕구가 높아진다. 그러나 인간이 기본적인 의식주 생활을 영위하다보면 원치 않는 냄새 예컨대 음식물 냄새, 흡연으로 인한 담배 냄새 기타 여러 가지 원인에 의한 악취가 생겨나게 마련이다. 악취를 제거하는 등 쾌적한 실내 분위기를 조성하기 위한 목적으로 환기시설이나 공기청정기 등과 같은 설비를 이용하기도 하지만, 향기를 발생시키는 발향장치도 일반적으로 널리 사용되는 장치 중의 하나이다.

종래에 알려진 발향장치로는 자연 발향장치, 액상분사방식의 발향장치, 팬(fan)과 같은 기계수단을 이용한 발향장치 등이 대표적으로 알려져 있다.

자연 발향장치는 식물 및 동물로부터 추출한 정유(essential oil)에 발향능력을 높이기 위한 휘발성 물질을 첨가하여 얻은 천연향료나 에스테르 화합물 등을 인공적으로 합성하여 얻은 합성향료를 액상 혹은 고상으로 만들어 용기에 담아 대기에 노출시켜 자연 발향되도록 한다. 그런데, 첨가되는 휘발성 물질로는 알코올이많이 사용되는 데, 특히 값이 싸다는 이유로 메탄올이 널리 사용된다. 그런데 메탄올은 인체에 유해한 물질로서 지속적으로 노출되거나 섭취할 경우 체내에 축적되어 시신경 장애, 두통, 기침, 호흡곤란 등의 부작용을 일으킬 수 있는 문제가 있다. 또한, 사람의 후각기관은 쉬 피로해지는 특성이 있어 일정시간이상 향기를 맡으면 그 다음에는 더 큰 자극을 받지 않으면 그 향기를 더 이상 느끼지 못하게 된다. 따라서 향기는 단속적으로 생성될 필요가 있다. 그런데, 이들 향료는 그 자체가 방향성을 갖는 화합물들의 집합으로서 단순히 대기 중에 노출시키는 것만으로도 자체 휘발하여 대기 중에 확산되는 성질을 갖고 있기 때문에 발향이 단속적으로 이루어지도록 하거나 향기의 농도를 적절하게 조절하는 등의 제어성이 부족하다는 단점이 있다. 또한, 발향 면적이 좁으며 향료를 용기에 다시 충진하여 사용할 수 없는 일회용이 대부분이다.

액상분사방식의 발향장치는 에어졸 타입으로 제재한 향료를 캔 등에 가압 충진시켜 필요한 때에 노즐을 통하여 강제적으로 생활공간내의 대기 중으로 확산시키는 방식을 취한다. 이 방식은 필요한 시점에 그리고 단시간 내에 충분한 향기를 느낄 수 있도록 해준다는 점에서 어느 정도의 제어성을 갖지만, 분사지점으로부터의 이격 거리에 따라 향기의 농도가 크게 차이난다는 점에서 불리하다. 뿐만 아니라, 분사식 발향장치는 향료를 분사시키기 위하여 프레온가스나 액화프로판가스 등의 분사체를 사용하기 때문에 환경오염 및 화재의 위험성 등을 내포하고 있다.

또한, 팬방식의 향료발생 장치는 흡착지나 흡착제 또는 필름 등 액상의 향료를 흡착시킬 수 있는 고상의 물질에 충분한 양의 액상의 향료를 흡착시켜 흡착된향료물질에 팬으로부터 발생하는 공기흐름을 인가시켜 향기를 생활공간 중으로 분산시키는 방식을 취한다. 이 장치는 흡착제 자체의 용적 및 흡착능력 등으로 인하여 향료를 발산할 수 있는 시간이나 그에 따른 흡착제의 교환시기 등 사용상의 제한이 많다는 점이 단점으로 지적된다.

이상의 종래의 발향장치들이 갖는 단점을 보완하기 위해서는 다음과 같은 점들이 고려될 필요가 있다. 우선, 사람의 후각기관이 갖는 피로 특성 때문에 향기의 공급은 기본적으로는 단속적으로 이루어지도록 하고 필요에 따라서는 사람이 있는 동안에만 향기가 방출되도록 제어될 필요가 있다(제어성). 또한, 알콜이나 오일과 같은 휘발성 용매를 향료에 혼입하지 않더라도 발향이 잘 일어나도록 하므로써 향료 그 자체의 고급스러운 향기만을 느낄 수 있을 뿐만 아니라 인체에도 해롭지 않도록 하는 것이 바람직하다(순수성). 나아가, 예컨대 빌딩과 같은 넓은 공간 전체에 향기를 적절하게 조절된 농도로 공급할 수 있는 설비화가 가능하면 더욱 좋다(설비화 가능성). 그 밖에도 발향장치는 그대로 사용하되 향료만을 다시 채워넣어서 사용할 수 있고(재활용성), 장치의 세척이나 기타 관리상의 편리성이 고려될 필요가 있다(편리성). 필요에 따라 향기의 종류를 간편하게 바꿀 수 있으면 더욱 좋을 것이다(선택성).

본 발명은 위와 같은 여러 가지 사항들을 만족시키기 위해 액상 향료액 속에 기포를 발생시켜 향기를 강제로 발향시키고 이를 이송관을 통해 원하는 시간과 공간에 공급하므로써 실내 공간에 은은한 향기가 항상 유지될 수 있는 발향 장치를제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발향장치의 구성을 도시한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발향장치의 구성을 도시한다.

도 3은 향료수용액을 담은 용기내에서 향기의 발생과 외부로 배출되는 경로를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.

도 4는 향료수용액 내에 설치하는 그물망의 구조를 도시한 도면이다.

도 5는 기액분리부의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 기액분리부의 구성을 도시한 측면도이다.

도 7a와 7c는 바람직한 실시예에 따른 기포발생장치의 구성을 도시한 측면도와 단면도이며, 도 7c는 기포를 만들어내는 막대조립체의 구조를 도시한 도면이다.

도 8a와 8b는 각각 향기이송관의 종단에 체결되는 노즐의 구조를 도시한 외부측면도와 단면도이다.

도 9는 향료원액을 물에 희석시키는 희석장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 10은 향기이송관 내부를 세척하기 위한 초음파 청소장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 11은 도 1의 발향장치를 조화용 화분에 설치한 예를 도시한다.

도 12는 도 1의 발향장치를 승용차에 설치한 예를 도시한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10a, 10b, 110a, 110b: 공기정화필터

12, 112: 공기압축기(air compressor)

14, 114: 제어부

16, 116a~116g: 솔레노이드밸브

18, 18a, 18b, 118, 118a~118d: 압축공기이송관

20a, 20b, 154a~154f: 글로브밸브

22, 122a, 122b: 일방향밸브

24, 124a, 124b: 기포발생부

28, 128a, 128b: 향료수용액

30, 130a, 130b: 다층 그물망

34, 134a, 134b: 기액분리부

40, 140a, 140b: 용기(container)

42, 142a, 142b: 밸로우즈관

44, 144a~144d, 158, 160: 향기이송관

46, 146a~146f: 노즐

48: 접근검출센서 50: 농도검출센서

152: 압축공기탱크 156: 에어챔버

226: 물 230: 진동자

232: 금속막대 234: 초음파진동판

236: 향료원액

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 공기를 압축하여 배출하기 위한 공기압축수단; 향료를 포함한 향료용액을 담기 위한 것으로서, 상부에는 발생된 향기가 외부로 배출되는 통공이 형성되어 있는 용기(container); 상기 향료용액이 담긴 상기 용기의 하부에 설치되고, 제공되는 압축공기를 이용하여 기포를 발생시키므로써 향료용액에 포함되어 있는 향료를 향료용액 표면밖으로 강제 발향시켜 향기를 만들어내기 위한 기포발생수단; 상기 공기압축수단에 의해 압축된 압축공기를 상기 기포발생수단으로 전달하는 압축공기이송관; 상기 압축공기의 공급 및/또는 상기 향료 입자의 발생과 공급에 관련된 전반적인 제어를 수행하는 제어수단; 및 상기 기포가 상기 향료용액 표면 밖에서 터지면서 생겨나는 액상의 향입자를 걸러내어 기상의 향기가 상기 향이송관으로 유입되도록 하기 위한 기액분리수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발향장치가 제공된다.

이 발향장치는 원하는 공간까지 향기를 이송하여 배출할 수 있도록 하기 위해, 상기 용기의 상기 통공에 연결되어 상기 향료용액 표면밖으로 발향된 향기를 원하는 위치까지 이송시켜 토출하기 위한 향기이송관을 더 구비하는 것이 바람직하다.

원하는 공간으로 적절한 시간에 향기를 공급할 수 있는 제어성을 확보하기 위해, 상기 발향장치는 솔레노이드밸브, 접근검출센서나 농도센서 등을 더 포함하고, 이들을 제어수단과 연동될 수 있도록 구성할 수도 있다. 제어수단은 압축공기의 공급과 차단이 주기적으로 반복되도록 제어하는 타이밍제어기능을 기본적으로 구비한다.

또한, 발향장치는 발향 효율을 높이기 위해 용기내의 향료 용액 속에 설치되는 한 층 이상의 그물망을 더 포함할 수 있다.

나아가, 공급해주는 압축공기의 양에 따라 상기 용기내에서 발생하는 향기의 농도와 상기 용기밖으로의 이송압력을 조절하기 위해, 발향장치는 인입구가 압축공기이송관으로부터 분기되거나 또는 압축공기수단에 직접 연결되고 토출구가 용기내 향료용액 표면 상부 공간에 위치하도록 설치되어 압축공기를 공급하는 공기압력 밸런싱관을 더 구비할 수 있다.

사용하는 향료 용액의 종류로는, ㄱ) 향료 원액, ㄴ) 향료 원액과 소정의 용매의 혼합물, ㄷ) 향료 원액, 소정의 용매 그리고 계면활성제의 혼합물 등과 같이 다양하게 만들어서 사용할 수 있다. 나아가, 향료용액은 초음파 진동장치를 이용하여 향료 원액을 상기 소정의 용매에 희석되도록 유화(乳化) 처리를 하여 사용하면 더욱 좋다.

이상과 같은 본 발명의 발향장치에 따르면, 향료용액 속에 녹아 있는 향료 입자는 압축공기가 향료용액 속으로 뿜어져 나오면서 발생된 기포에 붙잡혀 향료용액 밖으로 강제 발향되고, 용기의 상부공간에 공급된 압축공기에 떠밀려 향기이송관 밖으로 강제 배출된다. 그러므로, 별도의 휘발성 첨가제를 사용하지 않아도 되고, 원하는 지역에 원하는 시간주기로 향기를 공급할 수 있다.

본 발명의 다른 특징과 잇점은 아래의 상세한 설명과 본 발명의 다양한 실시예의 특징을 예시하는 첨부하는 도면을 참조하면 보다 명확해질 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발향장치(60)의 기본적인 구성을 도시한다. 이 장치는 기본적으로 향료를 포함한 향료용액을 담기 위한 용기(container)(40), 향료용액이 담긴 용기(40)의 하부에 설치되고, 제공되는 압축공기를 이용하여 기포를 발생시키므로써 향료용액에 포함되어 있는 향료를 향료용액 표면밖으로 강제 발향시켜 향기를 만들어내기 위한 기포발생기(24), 공기를 압축하여 배출하기 위한 공기압축기(air compressor)(12), 공기압축기(12)에 의해 압축된 압축공기를 기포발생기(24)로 전달하는 압축공기이송관(18), 용기(40)의 상부에 연결되어 향료용액 표면밖으로 발향된 향기를 원하는 위치까지 이송시켜 토출하기 위한 향기이송관(44), 그리고 압축공기의 공급 및/또는 향기의 발생과 공급에 관련된 전반적인 제어 예컨대, 공기압축기(12)의 구동제어 등을 수행하는 제어수단(14)을 갖는다.

본 발명의 주요 특징중의 하나는 기포를 향료용액 속에서 발생시켜 향기를 강제적으로 발향시킨다는 점이다. 향료용액(28) 안에서 기포를 발생시킬 수 있는 수단은 여러 가지가 있을 수 있다. 가장 간단한 것으로서, 압축공기이송관(18a)의 종단부를 향료용액(28)에 담그고 압축공기를 토출하여도 기포는 발생된다. 그렇지만 이 방식은 기포가 국부적으로만 발생되므로 향기의 강제 발향의 효율이 그리 높지 않다. 향기의 발향 효율을 높이기 위해서는 기포가 용기(40)의 바닥 전체에서골고루 발생될 필요가 있다.

도 7a 내지 도 7c는 이와 같은 점을 고려한 기포발생기(24)의 바람직한 구조를 예시하고 있다. 기포발생기(24)는 압축공기수용기(200)와 이 압축공기수용기(200)에 설치되는 다수개의 막대조립체(204)로 구성된다. 압축공기수용기(200)는 그 상부가 개방되고 바닥면과 측벽을 포함하는 다각형 용기로서 마주보는 양 측벽의 가운데부분을 따라 한 쌍의 걸림턱(203a, 203b)이 형성되며, 제2 압축공기이송관(18a)과 연결되어 압축공기가 하부의 빈공간에 인입될 수 있는 구조를 갖는다. 각 막대(202)는 조립성을 좋게 하기 위해 측면은 경사면이고, 양 측면에는 다수개의 미세 홈(201)이 일정한 간격마다 일렬로 형성되며, 상하부면은 평행하되 그 폭이 서로 다른 형상을 갖는다. 이와 같은 형상을 갖는 다수의 막대를 압축공기수용기(200)의 양 측벽의 걸림턱(203a, 203b) 위에 인접하는 막대들이 측면에 의해 서로 걸쳐지도록 나란히 배치한다. 막대조립체(204)의 모양, 크기, 배치간격 그리고 홈(201)의 크기와 간격 등은 다르게 변형 가능하다.

따라서 이와 같은 기포발생기(24)의 구조에 따르면, 기포는 압축공기수용기(200)의 하부 빈 공간에 유입된 압축공기(26)가 인접 배치된 다수개의 막대(204)의 홈(201)을 통해 위로 빠져나옴으로써 발생된다. 나아가, 이와 같은 막대 조립체(204)를 이용하는 구조는 세척이나 소독 등의 작업이 편리하다. 막대(202)에 형성되는 홈(201)의 개수나 크기 또는 형태 등에 변화를 줄 수 있다.

용기(40) 안에는 바닥에 설치되는 기포발생기(24) 이외에도 기포발생기(24)와 향료용액(28)의 표면 중간에 미세한 눈을 갖는 그물망(mesh)(30)을 더 설치할수도 있다. 도 4에는 제1 압축공기이송관(18a)의 관통공(33)이 마련된 하나의 그물망(30a)의 구조가 도시되어 있는데, 용기(40) 안에 이러한 그물망(30a)을 한 단 혹은 여러 단(30a, 30b, 30c)을 설치한다. 향료용액(28) 속에 그물망(30)을 설치하면 기포발생기(24)에서 발생된 기포가 그물망(30)을 통과하면서 그물망(30)에 붙어 있는 향료가 발향하게 된다. 이 방식에 따르면, 하나의 기포가 갖는 발향능력은 그물망(30)이 설치되지 않은 경우에 비해 훨씬 높아지며, 그물망(30)의 설치단수에 따라 이 발향능력은 더욱 커진다.

향기이송관(44)이 연결되는 용기(40)의 상부 공간에는 기포가 향료용액 표면밖에서 터지면서 생겨나는 액상의 향료입자가 향기이송관(44)으로 빠져나가는 것을 방지하기 위한 기액분리부(34)가 더 설치된다. 도 5와 도 6에는 각각 기액분리부(34)가 용기(40)에 설치된 상태와 기액분리부(34)의 구성을 도시하고 있다. 도 6에 도시된 기액분리부(34)의 일 실시예의 구성에 따르면, 기액분리부(34)는 용기(40)와 나사결합으로 조립되며, 용기(40)의 상부 토출구와 향료용액 표면 사이의 공간을 양분하되 가운데 부분에 관통공(209)이 형성되어 기포가 터지면서 발향된 향기가 관통공(209)을 통해 위로 상승되도록 하는 제1 차단판(208), 제1 차단판(208)의 관통공(209) 주위에 설치된 다수개의 기둥(207), 다수개의 기둥(207)에 의해 제1 차단판(208)과는 소정거리 이격되어 평행하게 지지되어 관통공(209)을 덮도록 설치되는 제2 차단판(206), 그리고 제1 차단판(208)과 제2 차단판(206) 사이의 이격공간을 관통공(209) 주변을 따라 애워싸면서 설치되는 그물망(210)으로 구성된다.

이와 같은 기액분리부(34)의 구조에 의하면, 기포에 의해 발향된 기액혼합상태의 향입자는 도 5에 화살표로 도시된 것처럼 그 배출경로가 'S'자로 꺽이는 과정에서 제1 및 제2 차단판(206, 208)과 충돌할 뿐만 아니라 특히 눈이 촘촘한 그물망(210)과도 충돌하므로써 액체상태의 향입자의 대부분은 기액분리부(34)에 의해 거의 걸러지고 향기이송관(44)으로 빠져나가는 것은 거의가 기체상태의 향입자이다.

향기이송관(44)은 관내의 압력이 그리 높지 않으므로 그 재질의 선택폭은 매우 넓으며 예컨대, 합성수지재로 만든 일반 호스나 고압 호스를 사용할 수 있다. 그리고 시공작업의 편리성이나 결합의 유연성을 등을 고려하여, 향기이송관(44)은 밸로우즈관(42)을 통해 용기(40)와 결합한다. 향기이송관(44)의 방향전환을 용이하게 하기 위해 용기(40)와 향기이송관(44)의 연결시에 목돌림앨브(비도시)를 더 추가할 수도 있다.

향기이송관(44)의 종단에는 노즐(46)이 체결된다. 노즐(46)은 향기이송관(44)을 통해 전달되는 향기 입자를 대기중으로 배출할 때 향기이송관(44)의 종단부의 이슬맺힘을 방지하기 위한 부재로서, 그 구조가 도 8a와 도 8b에 예시되어 있다. 노즐(46)의 내부에는 향기가 배출되는 관통공(213)과, 이 관통공(213)을 비스듬히 애워싸면서 연결되고 끝이 막힌 구조를 가져 관통공(213)을 통과하는 향기에 포함되어 있는 수분이 이곳에 분리되어 고이도록 하는 기액분리공동(214)이 형성되어 있다. 기액분리공동(214)은 장기간 사용으로 인하여 향기이송관(44) 내의 응축 향유분 및 수분이 대기중으로 토출되는 것을 방지해준다.

공기압축기(12)는 상용제품들 중에서 적절히 선택하면 되고, 다만 그 정격출력은 향기를 공급하고자 하는 실내 공간의 크기에 따라 적절히 선택하면 된다. 공기압축기(12)의 인입구 전단 및/또는 토출부 후단에는 공기를 청정하게 정화하기 위한 공기정화필터(10a, 10b)를 설치한다. 공기정화필터(10a, 10b)의 대표적인 예는 탄소필터를 들 수 있으며, 특히 후단에 설치되는 공기정화필터(10b)는 압축공기이송관(18)과의 연결성을 고려하여 라인설치형 탄소필터를 채용하는 것이 바람직하다.

압축공기이송관(18)은 하나의 관에서 두 개의 이송관로(18a, 18b)로 분기되고, 제1 압축공기이송관(18a)은 기포발생기(24)에 연결되고 제2 압축공기이송관(18b)은 그 종단부가 용기(40)내 향료용액 표면 상부 공간에 위치하도록 설치된다. 제1 압축공기이송관(18a)과 제2 압축공기이송관(18b)은 공통의 이송관(18)에서 분기시키기 않고 각각 공기압축기(12)에 직접 연결하여 설치할 수도 있다. 제2 압축공기이송관(18b)은 향료용액 표면위로 압축공기를 토출하여 향료용액 표면위에 생겨나는 기포를 강제로 터뜨려줄 뿐만 아니라 공급하는 압축공기의 양에 따라서 용기(40)내에서 발생하는 향기의 농도와 용기(40) 밖으로의 이송압력을 조절하기 위한 공기압력 밸런싱관으로서의 역할을 담당한다.

제1 및 제2 압축공기이송관(18a, 18b)의 관로상에는 공급되는 압축공기의 양을 조절하기 위한 글로브 밸브(20a, 20b)가 더 설치될 수 있으며, 제1 압축공기이송관(18a)의 관로상에는 특히 기포발생기(24)로부터의 향료용액의 역류를 방지하기위한 일방밸브(22)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 압축공기이송관(18)의 관로상에는 공기압축기(12)로부터 생성된 압축공기의 기포발생기(24)로의 공급과 차단할 수 있는 솔레노이드밸브(16)가 설치된다. 솔레노이드밸브(16)의 개폐는 제어수단(14)이 제어하도록 구성한다.

앞서 언급한 바와 같이 사람의 후각기관은 동일한 냄새 자극에 대해서는 빨리 피로해지는 특성이 있으므로, 향기가 단속적으로 공급하여 사람이 향기를 계속적으로 느낄 수 있도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 제어수단(14)은 기본적으로 압축공기의 공급과 차단이 일정한 시간간격마다 주기적으로 반복되도록 제어하는 타이밍제어기능을 갖는다.

그 밖에도, 설치된 위치로부터 소정의 범위 안으로 사람이 접근할 때에는 이를 감지하여 접근검출신호를 발생시키는 접근검출센서(48) 및/또는 향기이송관(44)의 토출구 부근에 설치되어 토출되는 향기의 농도를 검출하기 위한 농도검출센서(50)를 더 설치하고 이들 센서를 제어수단(14)의 입력신호원으로서 활용한다. 이러한 구성에 의해, 제어수단(14)은 예컨대, 평상시에는 공기압축기(12)를 구동하지 않다가 접근검출센서(48)로부터 접근검출신호가 발생되면 이에 응답하여 공기압축기(12)의 운전을 개시하고, 계속해서 소정시간이상 접근검출신호의 발생이 없으면 공기압축기(12)의 운전을 다시 멈추는 방식으로 제어할 수 있다. 또한, 제어수단(14)은 농도검출센서(50)의 검출신호에 응답하여 향기의 농도가 낮으면 예컨대, 압축공기의 공급시간을 늘리므로써 기포발생기(24)에 공급되는 압축공기의 양을 늘리고, 반대의 경우는 압축공기의 양을 줄이도록 제어하므로써 적절한농도유지를 보장한다.

용기(40)는 상부의 기액분리부(34)와 하부의 기포발생부(24)가 설치되는 높이 근처에서 각각 상하로 분리될 수 있는 구조로 만든다. 이와 같은 분리형 구조를 갖는 용기(40)를 사용하므로써 기포발생기(24)와 기액분리부(34)를 쉽게 분리해서 장시간 사용으로 인한 이물질을 간편하게 세척, 소독하여 재사용할 수 있다. 또한, 용기(40)는 사용압력에 따라 그 재질은 다를 수 있으며, 공기압력의 손실이 전혀 없도록 하여 완전 밀폐된 구조로 만든다.

한편, 발향장치(60)에 사용되는 향료용액에는 원칙적으로 제한이 없다. 예컨대, 향료 원액을 그대로 사용할 수도 있다. 다만, 향료원액은 고가이므로 비경제적이다. 그러므로, 향료 원액을 다른 용매와 소정의 비율로 섞은 향료희석용액이나 이 향료희석용액에 계면활성제를 더 부가한 혼합액을 사용하는 것이 바람직하다.

향료 원액을 희석시키는 용매로 사용될 수 있는 물질에는 특별한 제한은 없다. 다만, 향료 원액 그 자체의 순수한 향기를 훼손시키지 않도록 무취성 용매가 바람직하다. 무취성 용매의 대표적인 예는 물을 들 수 있으며 그 밖에도 프로필렌글리콜도 있다. 또한, 본 발명의 발향장치(60)는 기포에 의한 강제 발향방식을 취하므로, 향료 용액을 만들 때 휘발성 첨가제를 사용하지 않아도 된다.

한편, 천연 향료인 향료 원액(향유)은 기름성분이므로 물을 용매로 사용할 경우 자연상태에서는 서로 섞이지 않고 물 위에 향료원액이 떠있게 되며, 이 상태로는 발향효율이 나쁘다. 따라서, 발향 효율을 좋게 하기 위해 향료 원액을 물에 희석시키는 우유화처리를 한 향료 용액을 사용하는 것이 바람직하다.

향료 원액을 물에 희석시키는 방법 중의 하나로서 초음파 발생장치를 이용하는 방법이 있다. 용기에 물을 넣어 초음파를 인가함과 동시에 향료 원액을 한 방울씩 떨어뜨리면 향료원액이 물에 희석되어 혼합액 전체가 뿌옇게 변하는 우유화가 일어난다.

높은 효율로 우유화 처리를 하기 위해서는 도 9에 개념적으로 도시되어 있는 초음파 희석장치를 사용한다. 희석되기 전의 향료원액(236)과 물(226)은 도 9에서처럼 분리되어 존재한다. 이 상태에서 향료원액(236)과 물(226)의 경계면에 초음파진동판(234)을 배치한다. 그리고, 전원부(222)가 코일(228)에 제공하는 소정 주파수의 교류신호에 의해 진동자(230)가 진동을 일으키고 이 진동이 금속막대(232)를 통해 초음파 진동판(234)에 전달되어 향유 입자는 물속에 분산되어 희석된 향료용액이 얻어진다. 이와 같은 분산과정에 있어서, 분산된 향유입자들은 서로 충돌하면서 그 일부는 다시 응집되기도 한다. 여기서, 희석화처리 시 계면활성제를 첨가하면, 물속에 희석된 향유 입자들이 충돌해도 응집이 덜 발생하기 때문에 유화의 농도를 증가시킬 수 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 발향장치(60)에 의하면, 제어수단(14)은 공기압축기(12)를 구동하여 압축공기를 만들고, 이 압축공기는 제1 압축공기이송관(18a)을 통해 기포발생기(24)에 제공된다. 그리고, 도 3에 도시된 것처럼, 기포발생기(24)로부터 뿜어져나오는 압축공기(26)에 의해 향료용액 속에는 기포가 만들어진다. 이 기포는 향료용액에 포함된 향 입자를 붙잡고 향료용액 표면밖으로 나와 터지면서 용기(40)의 상부공간에는 발향된 향기가 가득채워진다. 그리고 제2압축공기이송관(18b)에 의해 공급되는 압축공기가 발향된 향기를 기액분리부(34)를 통과하여 향기이송관(44) 쪽으로 밀어내고, 향기는 최종적으로 향기이송관(44)을 타고 이송되어 노즐(46)을 통해 특정의 공간으로 토출되게 된다. 이 과정에서, 제어수단은 공기압축기(12)의 구동, 압축공기의 공급량 등을 제어하므로써 향기의 공급시간과 농도를 적절하게 관리한다.

이와 같은 발향장치(60)를 설치하는 방식은 다양하다. 도 11은 그 중 한 예로서 조화(造花)와 결합하여 설치한 구성예를 보여준다. 화분(260) 안에는 조화(262)가 심겨져 있을 뿐만 아니라 기포발생기(24), 기액분리부(34), 그물망(30)과 향료용액을 수용하고 있는 용기조립체(40a), 압축공기이송관(18), 공기압축기(12), 제어수단(14) 등도 외부에 노출되지 않도록 설치된다. 향기이송관(44)은 조화(262)를 타고올라 적절한 높이까지 연장되고 노즐(46)은 향기를 뿜어내고자하는 방향을 향해 설치된다. 필요시 제어수단(14)과 연동되는 접근검출센서(48)를 화분 외부의 적절한 위치에 설치된다. 이와 같은 조화형 발향장치는 일반 가정의 거실이나 사무실 등과 같은 단일의 실내공간에 설치하여 사용할 수 있다.

또 다른 설치예로서 도 12는 발향장치(60)를 승용차에 설치한 예를 도시한다. 용기조립체(40b), 압축공기이송관(18) 그리고 공기압축기(12)를 승용차 트렁크(270) 안에 설치하고, 제어수단(14)은 운전석 앞의 적절한 위치에 설치하고, 향기이송관(44)은 승용차 실내(272)의 지붕 안쪽을 타고 배관하여 노즐(46)이 대략 실내(272)의 중앙에 위치하도록 설치한다. 운전자가 필요시 향기를 방출할 수 있도록 하기 위해 제어수단(14)에는 수동식 작동버튼을 마련한다. 또한, 승용차가 운전중이거나 혹은 실내에 사람이 존재하는 경우에만 발향장치(60)가 작동되도록 제어수단(14)을 구성하는 것이 바람직하다. 그리고 상쾌한 승차분위기를 조성하기 위해 사람이 승용차안에 오를 때는 자동적으로 향기가 방출되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발향장치(100)의 구성을 도시한다. 이 발향장치(100)는 호텔이나 백화점 혹은 큰 빌딩, 지하철차량(혹은 기차) 등과 같이 향기를 공급하고자 하는 대상이 넓고 여러개의 독립된 구역으로 나뉘어진 곳에 적용할 경우의 바람직한 구성 예이다. 기본적인 구성에 있어서는 도 1의 발향장치(60)와는 거의 같다. 다만, 향기 공급 대상공간의 광역성과 복수성 때문에 몇가지 점에서 차이가 있다.

이를 설명하면, 다수개의 향기이송관(144a, 144b, 144c, 144d)이 각 구역별로 별도로 배관된다는 점이다. 그리고 각 향기이송관에는 적절한 수의 노즐(146a~146f)을 결합한다. 다수개의 향기이송관(144a, 144b, 144c, 144d)은 공통관(158)으로부터 각각 분기되며 각 구역별 향기공급의 제어성을 확보하기 위해 향기이송관(144a, 144b, 144c, 144d) 각각과 공통관(158) 사이에는 제어수단(114)의 제어를 받는 솔레노이드밸브(116d, 116e, 116f, 116g)를 각각 배치한다. 그리고 공통관(158)과 용기조립체(140a) 사이에는 밸로우즈관(142a)과 글로브밸브(154e)를 더 설치한다.

발향장치(100)는 또한 다른 구역을 담당하기 위한 용도로 혹은 다른 종류의향기를 만들어내기 위한 용도로 다수개의 용기조립체(140a, 140b)를 포함할 수 있다. 각 용기조립체 안에 장착되는 기포발생기(124a, 124b), 기액분리부(134a, 134b), 그물망(130a, 130b) 등은 제1 실시예의 그것들과 동일하며 다만, 향료용액(128a, 128b)는 서로 다른 종류일 수 있다.

발향장치(100)는 공기압축기(112)를 한 대만 채용하거나 여러 대를 채용할 수 있으며, 한 대를 채용할 경우에는 압축공기탱크(152)를 더 구비하여 공기압축기(112)가 만들어내는 압축공기의 비축능력을 키운다. 그리고 적절한 압축공기의 압력을 조절 유지하기 위하여 압축공기이송관(118)의 관로상에 공기챔버(156)를 더 설치한다.

그 밖에, 압축공기이송관(118)은 여러개의 압축공기이송관(118a, 118b, 118c, 118d)으로 분기되어 각 용기조립체(140a, 140b)의 기포발생기(124a, 124b)와 향료용액(128a, 128b) 상부에 압축공기가 각각 공급되도록 한다. 압축공기이송관의 관로상에는 필요에 따라 적절한 개수의 솔레노이드밸브(116a, 116b, 116c)와 글로브밸브(154a, 154b, 154c, 154d)를 설치한다. 그리고 솔레노이드밸브(116a, 116b, 116c)와 공기압축기(112)는 제어수단(114)의 제어를 받아 작동되도록 연결한다.

한편, 본 발명에 따른 발향장치(60, 100)를 오랜시간 계속 사용하다보면 향기이송관(44, 144a~144d)이나 용기(40, 140a, 140b)의 내벽에 향성분 스케일이 달라붙는 현상이 나타날 수 있다. 향성분 스케일을 그대로 방치하면 용기(40, 140a, 140b)나 향기이송관(44, 144a~144d)을 오염시켜 향기공급기능을 저하시키고 향기의 변형이 발생될 수 있다. 따라서, 용기(40, 140a, 140b)나 향기이송관(44,144a~144d)은 정기적으로 세척을 하여 청결한 상태를 유지할 필요가 있다.

도 10은 초음파 청소장치(260)를 이용하여 향기이송관(44)을 세척하는 원리를 예시적으로 도시한 도면이다. 발생된 향성분 스케일에 적합한 세정액(250)을 향기이송관(44) 안에 주입하고, 전원부(240)가 코일(242)에 향성분 스케일과 세정액(250)의 혼합물에 적합한 파장과 주파수를 갖는 초음파신호를 제공하여 진동자(244)로 하여금 초음파 진동을 일으키게 하고 그 초음파진동을 초음파 진동노즐(248)을 통해 향기이송관(44) 안으로 전달하면, 관벽에 부착되어 있는 향성분 스케일은 점차 관벽으로부터 이탈된다. 충분한 시간을 거친 후 관벽에서 이탈된 향성분 스케일을 포함하는 세정액을 배출하고 향기이송관(44)에 고압의 공기를 불어넣어 관로안에 남아 있는 향성분 스케일 잔류물을 밖으로 불어낸다. 필요에 따라서는 따뜻한 공기를 향기이송관(44) 안으로 주입하여 내부를 건조시킨다. 특히 향기이송관(44)을 분해하지 않고 청소하기 위해서는 도 10에 도시된 바와 같이 향기이송관(44)의 크기에 맞는 긴 진동노즐(248)을 특수 제작하여 사용하면 효율적인 세척이 가능하다.

지금까지 본 발명의 특별한 실시예들에 대하여 설명을 했지만, 본 발명의 근본적인 기술사상에서 벗어나지 않는 다양한 변화가 가능함을 밝혀둔다. 예컨대, 기포발생기(24), 기액분리용 조립체(34), 용기(40) 또는 노즐(46)의 구조는 위에서 설명한 각각의 기본적인 기능을 발휘할 수 있는 하나의 예에 불과하며, 당업자라면 이로부터 여러 가지 다양한 형태로 변형예를 용이하게 도출할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 발향장치가 설치될 수 있는 공간은 앞서 언급한 것에 한정되지 않고 매우 광범위하다. 예컨대, 화장실, 엘리베이터, 비행기, 병원 등의 공간에 설치하거나 조화 이외에도 향기를 접목할 수 있는 다양한 인테리어물에도 부가하여 설치하는 것도 가능하며, 향기치료(aromatherapy)를 위한 향기발생기로도 응용할 수 있다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 발향장치는 다음과 같은 점에서 기존의 발향장치에 비해 우수하다.

첫째, 압축공기를 이용하여 기포를 만들어 향기를 강제발향 방식을 취하므로 향기를 공급하는 시간, 향기의 농도, 향기의 양 등에 관한 제어성이 우수하다. 또한, 강제발향 방식을 취하므로 인체에 유해한 값싼 휘발성 첨가제를 굳이 사용할 필요가 없어 유해성 문제를 근본적으로 제거할 수 있다. 강제 분사방식을 취하지 않으므로 프레온 가스와 같은 분사체를 사용하지 않아 환경 친화성이 우수하다.

두 번째는, 배관을 이용하여 향기를 강제 배송하는 방식을 취하므로 하나의 장치가 향기를 공급할 수 있는 공간이 매우 넓어 대형 건물, 지하철, 비행기 등과 같은 곳에 향기공급설비로 채용하기에 적당하다. 또한, 설비화가 가능하므로, 장치의 노출을 최대한 줄일 수 있어 실내공간의 미적 분위기에 잘 조화될 수 있으며, 보다 적극적으로는 장식물과 결합하여 설치하여 실내장식기능도 함께 발휘할 수 있다.

세 번째는, 향료용액만을 용기에 다시 채워 넣어 계속 사용할 수 있으므로 유지비가 적게 들며 일회용 발향장치를 사용할 경우 생기는 폐기물 발생의 문제가거의 없다는 점에서 환경 친화적이다.

네 번째는 설비방식에 따라서는 여러 가지 종류의 향기를 선택할 수 있도록 구성할 수 있는 장점이 있다. 그 밖에도, 장치의 세척 등의 유지 관리가 간편한 구성이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서, 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리범위안에 속함을 밝혀둔다.

Claims

공기를 압축하여 배출하기 위한 공기압축수단;

향료를 포함한 향료용액을 담기 위한 것으로서, 상부에는 발생된 향기가 외부로 배출되는 통공이 형성되어 있는 용기(container);

상기 향료용액이 담긴 상기 용기의 하부에 설치되고, 제공되는 압축공기를 이용하여 기포를 발생시키므로써 향료용액에 포함되어 있는 향료를 향료용액 표면밖으로 강제 발향시켜 향기를 만들어내기 위한 기포발생수단;

상기 공기압축수단에 의해 압축된 압축공기를 상기 기포발생수단으로 전달하는 압축공기이송관;

상기 압축공기의 공급 및/또는 상기 향료 입자의 발생과 공급에 관련된 전반적인 제어를 수행하는 제어수단; 및

상기 기포가 상기 향료용액 표면 밖에서 터지면서 생겨나는 액상의 향입자를 걸러내어 기상의 향기가 상기 향이송관으로 유입되도록 하기 위한 기액분리수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항에 있어서, 상기 용기의 상기 통공에 연결되어 상기 향료용액 표면밖으로 발향된 향기를 원하는 위치까지 이송시켜 토출하기 위한 향기이송관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 2항에 있어서, 상기 향기이송관의 종단부에 체결되며, 내부에는 관통공과 상기 관통공을 비스듬히 에워싸도록 연결되고 끝이 막혀 상기 관통공을 통과하는 향기에 포함되어 있는 수분이 고여있도록 하는 기액분리공동이 형성되어 있는 노즐을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 기포발생수단과 상기 향료용액 표면 사이에 설치되는 적어도 한 층 이상의 그물망을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 설치된 위치에 사람이 가까이 접근하면 이를 감지하여 접근검출신호를 상기 제어수단에 전달하는 접근검출센서를 더 구비하고, 상기 제어수단은 상기 접근검출신호에 응답하여 상기 압축공기의 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 압축공기이송관의 관로상에 설치되고, 상기 제어수단의 제어신호에 응답하여 상기 압축공기의 상기 기포발생수단으로의 공급과 차단을 제어하기 위한 솔레노이드밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 압축공기이송관의 관로상에 설치되고, 상기 기포발생수단에 공급되는 압축공기의 양을 조절하기 위한 글로브 밸브 및/또는 향료의 역류를 방지하기 위한 일방밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 인입구가 상기 압축공기이송관으로부터 분기되거나 또는 상기 압축공기수단에 직접 연결되고 토출구가 상기 용기내 상기 향료용액 표면 상부 공간에 위치하도록 설치되며, 공급해주는 압축공기의 양에 따라 상기 용기내에서 발생하는 향기의 농도와 상기 용기밖으로의 이송압력을 조절하기 위한 공기압력 밸런싱관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 8항에 있어서, 상기 향기이송관의 토출구 부근에 설치되어 토출되는 향기의 농도를 검출하기 위한 농도센서를 더 구비하고, 상기 제어수단은 상기 농도센서에서 검출된 농도에 따라 상기 기포발생수단에 공급되는 공기의 양 및/또는 상기 공기압력밸런싱관이 공급하는 공기의 양을 조절하여 향기의 농도를 조절하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 공기압축수단의 공기 인입구의 전단 및/또는 압축공기 토출부의 후단에 설치되어 공기를 청정하게 필터링하기 위한 공기정화필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 기액분리수단은 상기 용기의 상부 토출구와 상기 향료용액 표면 사이의 공간을 양분하되 가운데 부분에 관통공이 형성되어 기포가 터지면서 발향된 향기가 상기 관통공을 통해 위로 상승되도록 하는 제1 차단판; 상기 제1 차단판의 상기 관통공 주위에 설치된 다수개의 기둥; 상기 다수개의 기둥에 의해 상기 제1 차단판과는 소정거리 이격되어 평행하게 지지되고 상기 관통공을 덮도록 설치되는 제2 차단판; 및 그리고 상기 제1 차단판과 상기 제2 차단판 사이의 이격공간을 관통공 주변을 따라 에워싸면서 설치되는 그물망을 구비하여,

상기 관통공을 통과한 향기가 상기 제2차단판에 의해 차단되어 상기 그물망을 통과하여 상기 용기의 토출구로 진행하도록 하므로써 진행방향의 변경과정에서 발생되는 충돌로 상기 수분상태의 향입자가 걸러지도록 하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 향료용액는 ㄱ) 향료 원액, ㄴ) 향료 원액과 소정의 용매의 혼합물, ㄷ) 향료 원액, 소정의 용매 그리고 계면활성제의 혼합물로 이루어지는 그룹중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 13항에 있어서, 상기 향료용액은 초음파 진동장치를 이용하여 상기 향료 원액을 상기 소정의 용매에 희석되도록 유화(乳化) 처리를 하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 압축공기의 공급과 차단이 주기적으로 반복되도록 제어하는 타이밍제어기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 2항에 있어서, 상기 향기이송관은 다수의 구역 각각에 향기를 개별적으로 이송하도록 다수의 이송관으로 분기되고, 각 분기된 이송관의 관로에는 솔레노이드밸브가 더 설치되고, 상기 제어수단은 상기 솔레노이드밸브의 개폐를 제어하여 각 장소에 대한 향기의 공급과 차단을 각각 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 공기압축수단과 상기 압축공기이송관 사이에 설치되어 상기 공기압축수단에서 생성된 압축공기를 저장과 토출을 수행하는 압축공기탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 2항에 있어서, 조화(造花)가 심겨진 화분을 더 포함하며, 상기 공기압축수단, 상기 향료용액과 기포발생기 등을 내장한 용기, 압축공기이송관의 조립체 및 상기 제어수단은 외부에 노출되지 않도록 상기 화분 안에 설치하고 상기 향기이송관은 상기 조화의 줄기를 따라 배관하여 그 토출구가 상기 조화의 상단부에 위치하도록 구성된 발향장치.
제 2항에 있어서, 상기 공기압축수단, 상기 향료용액과 기포발생기 등을 내장한 용기는 승용차의 트렁크 안에 설치되고, 상기 향기이송관은 상기 승용차의 실내공간 안으로 연장되어 설치되고, 작동버튼을 포함하는 상기 제어수단은 운전석 앞의 소정 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 2항에 있어서, 상기 향기이송관 및/또는 상기 용기에 세정액을 넣고 초음파 진동을 이용하여 상기 향기이송관 및/또는 상기 용기의 내벽에 부착된 향성분 스케일을 제거하기 향스케일 청소수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발향장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 기포발생수단은 상부는 오픈되고 바닥면과 다수의 측벽을 포함하며 마주보는 양 측벽의 가운데부분을 따라 걸림턱이 형성되며 상기 압축공기이송관과 연결되는 압축공기수용기와, 다수개의 미세홈이 소정의 간격마다 일렬로 형성된 막대를 상기 양 측벽의 상기 걸림턱 위에 다수개 나란히 인접시켜 배치하여 하부에 빈공간이 마련되도록 하고, 상기 압축공기이송관으로부터 상기 빈공간으로 토출된 압축공기가 인접배치된 상기 다수개의 막대에 형성된 홈을 통해 위로 빠져나오면서 기포를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 발향장치.