KR20060019514A - 분무기 위킹 시스템 - Google Patents

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KR20060019514A
KR20060019514A KR1020057019442A KR20057019442A KR20060019514A KR 20060019514 A KR20060019514 A KR 20060019514A KR 1020057019442 A KR1020057019442 A KR 1020057019442A KR 20057019442 A KR20057019442 A KR 20057019442A KR 20060019514 A KR20060019514 A KR 20060019514A
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에드워드 제이. 3세 마튼스
스캇 디. 월터
토마스 에이. 헬프
데이비드 에이. 톰킨스
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에스.씨. 존슨 앤드 선, 인코포레이티드
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Abstract

액체를 분무하기 위한 진동 가능 오리피스 플레이트(37)을 사용하는 분무 장치(20)용 대체 저장조 조립체(30)는 분무될 액체를 담고 있는 컨테어너(31); 및 상기 컨테이너의 액체에 잠기는 하단과 상기 컨테이너 위에 위치하는 상단을 갖는 세장형 위크(56)를 포함한다. 상기 위크(56)는, 상기 컨테이너(31) 외측의 상기 위크의 상단으로 상기 컨테이너(31)로부터 액체를 배출시키기 위한 모세관 통로들를 갖는 치수적으로 안정된 재료를 포함한다. 상기 위크(56)의 상단은, 상기 대체 저장조가 분무 장치(20)에 위치할 때 상기 위크(56)의 상부면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트(37)의 대향하는 표면 사이의 영역으로부터 대기로 방해 받지 않는 통로를 제공하도록 적어도 하나의 표면을 갖는다. 또한, 진동식 오리피스 플레이트(37)에 의하여 분무될 액체를 담고 있는 대체 저장조 조립체(30)용의 위크(56)와 치수가 안정된 고체 위크(56)의 상단에 위치시키는 방법이 개시되어 있다.
위크, 저장조, 분무, 절개부

Description

분무기 위킹 시스템{Atomizer Wicking System}
본 발명은 액체의 분무에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분무될 액체를 진동시키면서 액체를 분무하고 그 반대 표면으로부터 미세한 방울의 액체를 방출하는 오리피스 플레이트의 표면으로 공급하는 신규의 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명과 관련된 타입의 분무기는 플레이트에 대항하여 누르는 유연한 위크에 의하여 플레이트의 일측으로 이송되는 액체를 분무하기 위하여 진동 오리피스 플레이트나 멤브레인(membrane)을 사용한다. 이러한 분무기의 일례가 미국 특허 제6,450,419호에 도시되어 있다.
액체를 진동식 분무 요소에 전달하는 다양한 타입의 위크(wick)들과 도관을 사용하는 분무 장치가 미국 특허 제6,467,476호, 제6,085,740호, 제5,529,055호, 제4,790,479호, 제4,753,579호, 제4,334,531호, 및 제4,301,093호 그리고 공고된 유럽특허출원 제EP 0 897 755 A2호에 개시되어 있다. 미국 특허 제4,582,654호와 제4,474,326호는 분무될 액체를 전달하기 위하여 사용되는 튜브 또는 니들(needle)을 기술하고 있다. 미국 특허 제5,863,196호 및 제5,124,200호는 위크를 개시하고 있다.
본 발명은, 치수가 안정된 고체의 위크가 오리피스 플레이트로 분무될 액체 를 이송하는데 사용될 때 발생하는 문제를 해결한다. 치수가 안정된 고체의 위크를 사용하는 분무 장치의 일례가 2002년 5월 24일 출원되었으며 본 발명의 양수인에게 양도되어 본원에 참조되는 미국 특허 출원 제10/154,509호에 도시되고 개시되어 있다. 이러한 위크들은 일반적으로 플라스틱으로 형성되며 작은 구멍들 즉, 모세관 통로를 포함하며, 상기 통로들은 상기 위크의 일단에서 타단으로 상기 위크를 통하여 액체를 끌어 올리기 위하여 일단에서 타단으로 연장한다. 이전 저장조의 위크로부터 젖어 있는 오리피스 플레이트에 대항하여 상기 대체 저장조의 상기 위크를 위치시킬 때, 분무 작용을 다시 가동시키는 것은 종종 어려운 일이다. 분무 작용이 재작동하는데는 몇 시간 또는 몇 일이 걸릴 수도 있으며, 이는 분무기의 사용에 불리하게 영향을 준다.
따라서, 자가 흡입(self priming)이 가능한 분무 장치에 대한 필요성이 인정되는 바, 여기서 자가 흡입이란 상기 분무 장치에 구비되는 위크가 신뢰성 있고 즉각적으로 유체를 압전 펌프에 전달한다는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은 치수적으로 안정된 새로운 위크를 포함하는 대체 저장조가 분무기에 장착될 때 진동식 오리피스 플레이트 분무기에 액체를 이송하는 것을 개선하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 다수의 미세한 오리피스들을 가지며 오리피스 플레이트가 진동함에 따라 위크의 구멍들을 충전시키는 액체를 분배하는 진동 가능 오리피스 플레이트의 표면에 대항하여 액체로 충전된 구멍들을 갖는, 치수가 안정된 고체의 위크의 상단을 위치시키는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 오리피스와 접촉하는 상단의 일부를 갖도록 상기 위크가 위치할 때, 상기 위크의 상단과 상기 오리피스 플레이트의 표면 사이의 공간으로부터 대기로 연장하는 액체가 없는 통로를 유지시키면서 상기 진동 가능 오리피스 플레이트를 향하여 상기 위크를 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 다수의 미세한 오리피스들을 가지며 저장조 내의 액체를 분배하는 진동 가능 오리피스 플레이트에 의하여 분무될 액체를 담고 있는 대체 가능 저장조에 사용되는 위크를 제공한다. 상기 위크는 하단으로부터 상단으로 액체를 이송하기 위한 모세관 통로들을 갖는 치수적으로 안정된 재료를 포함하며, 상기 위크는 상단에 상기 위크의 상부면과 상기 진공 가능 오리피스 플레이트의 대향하는 표면 사이의 영역으로부터 대기로의 방해 받지 않는 통로를 제공하도록 되어 있는 다른 레벨를 갖는다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액체를 분무하기 위한 진동 가능 오리피스 플레이트을 사용하는 분무 장치용 대체 저장조 조립체를 제공한다. 상기 대체 저장조 조립체는 분무될 액체를 담고 있는 컨테어너; 및 상기 컨테이너의 액체에 잠기는 하단과 상기 컨테이너 위에 위치하는 상단을 갖는 세장형 위크를 포함한다. 상기 위크는, 상기 컨테이너 외측의 상기 위크의 상단으로 상기 컨테이너로부터 액체를 배출시키기 위한 모세관 통로들를 갖는 치수적으로 안정된 재료를 포함한다. 상기 위크의 상단은, 상기 대체 저장조가 분무 장치에 위치할 때 상기 위크의 상부면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트의 대향하는 표면 사이의 영역으로부터 대기로 방해 받지 않는 통로를 제공하도록 적어도 하나의 표면을 갖는다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 다수의 미세한 오리피스들을 가지며 저장조 내의 액체를 분배하는 진동 가능 오리피스 플레이트에 의하여 분무될 액체를 담고 있는 대체 가능 저장조에 사용되는 위크를 제공한다. 상기 위크는 하단으로부터 상단으로 액체를 이송하기 위한 모세관 통로들을 갖는 치수적으로 안정된 재료; 및 상기 위크의 상부면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트와 접촉하지 않도록 상기 위크의 상부면 아래에 배치되는 하부면에 의존하는 측면들을 갖지며, 방해 받지 않는 통로를 형성하는 절개부를 포함한다.
도 1은 본 발명을 구현하는 분무기 장치의 정단면도이다.
도 2는 도 1의 분무 장치에 사용되는 진동 가능 오리피스 플레이트 분무 배치와 함께 대체 저장조의 상부를 보여주는 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 대체 저장조의 일부를 형성하는 위크의 상부를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 위크의 상부를 보여주는 확대 정면도이다.
도 5는 도 3의 위트의 상단을 보여주는 평면도이다.
도 6 및 도 7은 위크의 상단이 제 위치에 있는 경우와 최종 위치에 있는 경우를 각각 보여주는 확대 정면도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예를 형성하는 위크의 상단을 보여주는 사시도이다.
도 12는 분무 장치의 요소를 보여주는 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 분무 장치(20)는 일반적으로 오리피스 플레이트(37)을 구비하는 분무기 조립체(34)와 대체가 가능한 저장조 조립체(30)을 포함한다. 저장조 조립체(30)는 액체를 담고 있는 저장조(31)와 위크(wick)(56)를 구비한다. 하나의 저장조 조립체(30)가 사용자에 의하여 제거되고 다른 저장조 조립체로 대체될 때, 상기 위크(56)는 오리피스 플레이트(37)에 액체를 즉시 전달하여 분무 장치(20)를 크게 개선시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압전 구동 분무 장치(20)는 중공 플라스틱 쉘(shell)과 같이 형성되고 편평한 저부 벽(24)에 의하여 폐쇄되는 하우징(22)를 포함한다. 수평 플랫폼(25)는 하우징(22)의 내부를 가로질러 연장한다. 하우징(22)의 내측 플랫폼(25)의 하측으로부터 하향 연장하는 지지 프롱(support prong)(25a에 의하여 배터리(26)가 지지된다. 또한, 플랫폼(25)로부터 상향 연장하는 지지 요소(25b) 상에 인쇄회로기판(28)이 지지된다. 액체 저장조 조립체(30)은 플랫폼(25)상의 돔 형상체(dome-like formation)(25c)의 하측에 대체 가능하도록 장착된다.
상기 액체 저장조 조립체(30)은 분무될 액체를 담고 있는 액체 컨테이너(31), 컨테이너의 상부를 폐쇄하는 플러그(33), 및 상기 액체 컨테이너(31) 내로부터 플러그(33)를 통하여 액체 컨테이너(31) 위의 위치로 연장하는 위크(56)를 포함한다. 상기 플러그(33)는 플랫폼(25) 상의 돔 형상체(25c)의 하측으로부터 액체 저 장조 조립체(30)를 제거하고 대체할 수 있도록 구성되어 있다. 이 목적을 위하여, 플러그(33)과 플랫폼은 바람직하게 돌기 부착물(도시하지 않음)과 함께 형성되어 있다. 상기 대체 가능한 액체 저장조 조립체(30)가 플랫폼(25) 상에 장착되면, 상기 위크(56)는 상기 돔 형상체(25c)의 중앙 개구부를 통하여 위로 연장한다. 이하 보다 상세히 기술되는 위크(56)는, 액체를 액체 컨테이너(31) 내로부터 플랫폼(25) 상의 돔 형상체(25c) 바로 위의 위치로 이송하기 위하여, 모세관 현상에 의해 작동한다.
분무기 조립체(34)는 세장형의 탄성적인 와이어 같은 지지체(27)에 의하여 캔틸레버(cantilever) 식으로 상기 플랫폼(25) 상에 지지된다. 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 참조에 의해 본원과 결합되는 계속 동시 출원 중인 미국 특허 출원 제10/304,215호(2002년 11월 26일 출원)에서 상세히 기술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 상기 와이어 같은 지지체(27)는 도 12에 도시된 그 단부(27a,27b)가 상기 플랫폼(25)로부터 상향 돌출된 포스트에 부착되어 있다. 도 1, 도2 및 도 12에 도시된 바와 같이, 스프링(43)이 오리피스 플레이트(37)의 상부면을 탄성적으로 누르는 반면에, 지지체(27)는 오리피스 플레이트(37)의 하부면을 탄성적으로 지지하도록 하는 형상을 갖는다. (오리피스 플레이트(37) 자체를 누르기 보다는, 스프링(43)이 후술되며 오리피스 플레이트(37)에 연결된 액츄에이터와 같은 부재를 교번하여 또는 추가적으로 누를 수 있다) 지지체(27)과 스프링(43)은, 오리피스 플레이트(37)이 상기 와이어 같은 지지체(27)의 탄성 편향에 대항하여 상하로 이동할 수 있게, 오리피스 플레이트(37)를 제 위치에 위치시킨다.
상술한 외에도 분무기 조립체(34)를 지지할 수 있는 다른 방법들이 가능하며, 그 방법 중 하나가 미국 특허 출원 제10/154,509호(2002년 5월 24일 출원)에 개시되어 있다.
상기 분무기 조립체(34)는 환형 형상의 압전 액츄에이터 요소(35)와 상기 액츄에이트 요소(35)를 가로질러 연장하며 그에 납땜되거나 부착되는 원형 오리피스 플레이트(37)을 포함한다. 진동기 타입 분무기 조립체의 구성은 공지되어 있으며, 예를 들어 참조로 본원과 결합되는 미국 특허 제6,296,196호에 기술되어 있다. 따라서, 상기 분무기 조립체(34)는, 교류가 액츄에이터 요소(35)의 대향하는 상부측 및 하부측에 가해진다는 점을 제외하고는 기술되지 않을 것이다. 이러한 전압은 상기 액츄에이터 요소를 가로 질러 전기장을 생성시키고, 액츄에이터를 반경 방향으로 확장 및 축소시킨다. 이러한 팽창 및 축소는 오리피스 플레이트(37)과 교류되고, 그 중앙부가 진동하여 상하로 움직이게 하여 굽히도록 한다. 오리피스 플레이트(37)의 중앙부는 강성을 제공하고 분무를 향상시키기 위하여 약간 위로 돔처럼 나와 있다. 상기 중앙부에는, 오리피스 플레이트(37)를 통하여 상기 오리피스 플레이트(37)의 하부면으로부터 그 상부면으로 연장하는 다수의 미세한 오리피스가 형성되어 있다. 상기 돔의 중앙부 주위에는 플랜지가 제공된다.
작동시에, 상기 배터리(26)은 인쇄회로기판(28) 상의 회로에 전력를 공급하고, 이러한 회로는 이 전력을 고주파 교류 전압으로 변환시킨다. 이러한 전압을 발생시키기 위한 적정한 회로가 상술한 미국 특허 제6,296,196호에 도시되고 기술되어 있다. 상기 특허에 기술된 바와 같이, 상기 장치는 연속적인 온 오프 시에 작동 될 수 있다. 이러한 온 오프 시간의 상대적인 지속시간은 하우징(22) 외부에 위치하며 인쇄회로기판(28) 상의 스위치 요소(42)에 연결된 외부 스위치 액츄에이터(40)에 의하여 조절될 수 있다.
분무기 조립체(34)가 지지 부재(27)에 의하여 지지될 때, 오리피스 플레이트(37)의 플랜지는 위크(56)의 상단과 접촉하도록 위치한다. 상기 분무기 조립체(34)는 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 위크(56)의 상단이 오리피스 플레이트(37)의 하측에 접촉하도록, 액체 저장조 조립체(30) 위에서 지지된다. 따라서, 상기 위크(56)은 모세관 현상에 의해서 상기 액체 저장조(31) 내로부터 진동 시에 액체가 그 오리피스들을 통하여 통과하고 매우 작은 물방울의 형태로 그 반대측(즉, 상부면)으로부터 배출되도록 상기 오리피스 플레이트(37)의 하측으로 액체를 이송시킨다.
상술한 바로부터 상기 수평 플랫폼(25)이 액체 저장조 조립체(30) 및 분무기 조립체(34)용의 일반적인 구조적 지지체로서 작용하는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 수평 플랫폼은 상기 분무기 조립체(34)의 오리피스 플레이트(37)과 협조하여 액체 저장조 조립체(30), 특히 상기 위크(56)의 상단을 유지시킨다. 더우기, 상기 분무기 조립체(34)와 오리피스 플레이트(37)이 탄성적으로 장착되므로, 상기 위크(56)의 상단은, 하나의 액체 저장조가 다른 것으로 교체될 때 제작 공차로 인하여 발생될 수 있는 치수 변화에 무관하게, 상기 오리피스 플레이트(37)의 하부면 및/또는 상기 액츄에이터 요소(35)에 대항하여 언제나 누를 것이다. 이는 대체 액체 자장소 조립체(30)의 위크(56)이 원래 액체 저장조 조립체(30)의 위크보다 높거나 낮으면, 스프링의 작용이 대체 저장조 조립체(30)에 있는 위크(43)의 위치에 따라서 오리피스 플레이트(37)를 상하로 움직이게 하여, 위크(56)가 오리피스 플레이트(37)의 하부측 및/또는 액츄에이터 요소(35)에 대항하여 언제나 누르도록 하기 때문이다. 상기 위크(56)는, 탄성저긍로 지지되는 오리피스 플레이트(37)의 하부측에 대항하여 눌려질 때 변형되지 않도록, 고체의 치수가 안정된 재료로 제조되어야 한다. 이러한 고체의 치수가 안정된 위크(56)의 예가 하기에 기술되어 있다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 상기 위크(56)는, 액체 저장조(31)의 저부 근처로부터 상기 오리피스 플레이트(37) 및/또는 액츄에이터 요소(35)와 접촉하기 위하여, 저장조(31)의 상부에 있는 플러그(33)을 통하여 액체 저장조(31)의 내측으로부터 상부로 연장한다. 상기 위크(56)는 액체를 상기 컨테이너(31) 내로부터 상기 위크(56)의 상단으로 끌어 올리는 종방향 연장 모세관 통로를 가진다.
바람직하게, 상기 위크(56)는 고체의 기공성 플라스틱 재료와 같은 고체의 치수가 안정된 재료로 구성된다. 바람직한 실시예에서, 상기 고체의 기공성 플라스틱 재료는 조지아주 스토운 마운틴의 마이크로포어 플라스틱사(MicroPore Plastics, Inc. of Stone Mountain, Georgia) 또는 조지아주 페어번의 포렉스 코퍼레이션사(the Porex Corporation of Fairburn, Georgia)에 의하여 판매되고 있다. 이 플라스틱 재료는, 다른 재료도 적합할 수 있으나, 바람직하게 고분자량의 폴리에틸렌이다. 본 발명의 다른 측면으로는, 액체 이송 시스템은 치수가 안정된 것일 필요는 없으며, 하기에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 직물이나 얀(yarn)으로 만들어진 위크 성분과 같은 유연한 위크 성분이 사용될 수 있다.
바람직하게, 상기 위크(56)는 위크(56)을 플러그(33)에 고정하기 위한 일체로 형성된 부착 조립체를 구비한다. 물론, 상기 부착 조립체는 상기 위크(56)에 부착되는 별도의 부품일 수도 있다. 상기 부착 조립체는, 상대적으로 큰 직경의 하부 세그먼트(104)와 상대적으로 작은 직경의 상부 세그먼트(106)를 갖는 칼라(102)를 구비한다. 하부 세그먼트(104)의 상부는, 상기 위크(56)가 컨테이너(31)로부터 벗어나는 것을 방지하기 위하여, 상기 플러그(33)와 접촉한다. 상기 상부 세그먼트(106)는 플래그(22) 내의 개구(aperture) 내로 마찰에 의하여 맞추어진다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 위크(56)의 상단은, 상기 오리피스 플레이트(37)의 바로 아래나 그 저면의 위치로 액체를 공급하기 위하여 상기 스프링 하우징(39)의 저부에 있는 개구부(opening) 내로 들어간다. 상기 위크(56)는, 상기 오리피스 플레이트(37)의 돔 형상 부분의 주변 상의 플랜지부와 실질적으로 접촉한다. 상기 위크(56)는 상기 액츄에이터 요소(35)와도 접촉할 수도 있다. 하지만, 상기 위크(56)는, 상기 위크(56)의 일부가 상기 오리피스 플레이트(37)나 액츄에이터 요소(35)와 접촉하지 않도록 다른 레벨을 갖는 상부면을 구비한다. 이 부분은 대기(atmosphere)로의 방해받지 않는 통로를 제공한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예에서, 상기 방해받지 않는 통로는 파이 형상의 절개부(cutout)을 구비하는 상기 위크(56)의 상단을 경유하여 제공된다. 도 4 및 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 바람직하게, 상기 위크(56) 주변에 있는 파이 형상의 절개부(100)의 너비는 상기 절개부(100)의 깊이와 같다. 바람직하게, 상기 절개부(100)에 의하여 제거되는 부피가, 상기 위크(56)에 의하여 끌어 올려지는 액체가 상기 부피를 채워 상기 오리피스 플레이트(37)과 접촉하는 것을 방지할 수 있을 정도로 충분히 크도록, 상기 절개부(100)의 크기가 결정되어야 한다. 환원하면, 상기 절개부(100)은 액체가 없는 통로를 형성할 정도로 충분히 크다.
상기 절개부(100)이 일정한 깊이를 가지고 약 10도 에서 약 50도, 바람직하게는 약 15도에서 약 30도의 각 a(알파)를 형성할 때, 상기 절개부(100)의 크기는 적절하다. 상기 각 a(알파)의 범위는 약 20도에서 약 40도의 각, 약 23도에서 약 37도의 각, 또는 약 25도에서 약 30도의 각을 포함한다. 일반적으로, 작은 각이 시간이 지남에 따라 상기 오리피스 플레이트(37)로의 유체의 유동 속도를 일정하게 한다.
상기 절개부의 확실한 효과는 도 6 및 도 7을 참조하여 도시되어 있다. 도 6은 분무기 장치(20) 내에 위치할 때의 상기 위크(56)을 보여준다. 상기 위크(56)가 상기 오리피스 플레이트(37)에 가까이 갈수록, 공기가 상기 젖은 오리피스 플레이트(37)와 상기 컨테이너(31)로부터 액체로 포화되는 상기 위크(56)의 상부면 사이에서 포집될 수 있는 가능성이 있다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 절개부(100)은 공기 방울이 포집되는 것을 방지하며, 이는 화살표로 도시된 바와 같이 공기가 상기 절개부(100)을 통하여 대기로 빠져 나갈 수 있기 때문이다.
다른 실시예도 유사한 효과를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바과 같이, 상기 위크(56)이 상부의 일부가 상기 오리피스 플레이트(37)과 접촉하도록 각을 갖고 상기 상부의 나머지 부분이 오리피스 플레이트(37)로부터 멀어지는 각을 갖도록, 상기 위크(56)의 상부의 위치가 결정될 수 있다. 또한, 상기 분무기 조립 체(34), 적어도 상기 오리피스 플레이트(37)는 동일한 효과를 얻기 위하여 수평 상부를 갖는 위크(56)에 대하여 경사질 수 있다. 상기 위크(56)과 오리피스 플레이트(37) 사이의 공간의 적어도 일부가 액체가 없는 통로를 형성하도록, 상기 위크(56)(또는 상기 오리피스 플레이트(37))의 상부면은 충분한 각으로 경사질 수 있다. 본 실시예에서, 공기가 대기로 빠져 나갈 수 있도록 방해받지 않는 통로를 형성하기 위하여, 상기 상부면의 일부는 상기 오리피스 플레이트(37)로부터 이격된다.
또한, 상기 위크(56)에 대한 다른 실시예를 생각할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 위크(56)는 그 안에 제공되는 개방된 셀의 유연한 거품체(200)을 가질 수 있다. 재료가 액체 컨테이너(31) 내의 액체와 화학적으로 반응하지 않으면 다른 재료가 사용될 수 있으나, 이러한 거품 재료는 폴리우레탄 거품을 포함할 수 있다. 상기 거품체(200)은 상기 위크(56)와 실질적으로 동심원상으로 위치할 수 있으나, 옵셋될 수도 있다. 또한, 상기 거품체(200)는 상기 위크(56)의 단면의 많은 부분을 차지할 수도 있으나, 상기 단면의 적은 부분을 차지할 수도 있다. 상기 거품체(200)는 공기가 흡수되거나 상기 저장조 조립체의 교체 후에 남을 수 있는, 상기 오리피스 플레이트(37)의 하부면 상에 남아 있는 액체를 흩트려 흡수되도록 하고 상기 오리피스 플레이트(37) 내의 오리피스들을 통하여 통과될 수 있게 하는 통로를 제공할 수 있다. 따라서, 이는 공기 거품이 포집되는 것을 방지해 준다.
다른 실시예로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 위크(56)의 상부는 그 내에 제공되며 섬유질로 된 재료(300)을 구비할 수 있다. 이러한 섬유 재료(300)는 나일론, 폴리프로필렌, 또는 무명을 포함할 수 있다. 액체 컨테이너(31) 내의 액체와 화학적으로 반응하지 않으면 상기 재료는 다른 재료가 사용될 수 있다. 상기 섬유 재료(300)는 공기가 흡수되거나 상기 저장조 조립체의 교체 후에 남을 수 있는, 상기 오리피스 플레이트(37)의 하부면 상에 남아 있는 액체를 흩트려 흡수되도록 하고 상기 오리피스 플레이트(37) 내의 오리피스들을 통하여 통과될 수 있게 하는 통로를 제공할 수 있다. 따라서, 이는 공기 거품이 포집되는 것을 방지해 준다.
다른 실시예에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 치수가 안정된 위크(56)의 상부는 치수가 안정된, 융기된 돔(dome)(400)을 구비한다. 상기 융기된 돔(400)은, 도시된 바와 같이, 상기 위크(56)의 상부의 단면보다 실질적으로 작은 단면을 가질 수 있다. 또한, 상기 융기된 돔은 상기 위크의 단면부의 많은 부분을 차지할 수도 있다. 이에 무관하게, 상기 융기된 돔(400)의 부분들 및/또는 상기 위크(56) 자체는 상기 오리피스 플레이트(37)와 접촉하지 않게 되어 있다. 예를 들면, 상기 융기된 돔(400)은 상기 오리피스 플레이트(37)의 플랜지와 접촉하여 상기 위크의 상부 표면이 상기 오리피스(37)의 대면하는 표면과 접촉하지 않게 할 수 있다. 상기 융기된 돔(400)은 상기 위크(56)의 상부면의 적어도 일부와 상기 오리피스 플레이트(37) 사이에 액체가 없는 통로를 제공할 수 있을 정도로 충분히 클 수도 있다. 즉, 상기 위크(56)의 상부면의 적어도 일부로부터 상기 오리피스 플레이트(37)로 액체가 유동하지 않는다.
상술한 위크들은 상기 위크(56)와 상기 오리피스 플레이트(37)의 하부면 사이에 표면장력 접촉에 의하여 즉각적이고 연속적인 액체 경계면을 제공한다. 특히, 상기 절개부(100)은 효과적이다.
상기 실시예들에 따른 위크(56)는 상술한 바와 같이 교체 가능하며 고갈된 액체 저장조 조립체(30)가 새로운 액체 저장조 조립체(30)로 교체될 때 때때로 일어나는 문제를 방지해 준다. 이때, 상기 오리피스 플레이트(37)는 이전의 사용에 의하여 아직 젖어 있을 수도 있다. 또한, 대체 액체 저장조 조립체(30)이 분무 장치(20) 내의 제 위치에 설치될 때 공기 거품이 발생될 수도 있다. 이러한 공기 거품은, 상기 공기 거품을 포집하기 위하여 결합되는 젖은 오리피스 플레이트(37)와 상기 위크(56)의 상기 오리피스 플레이트(37)와의 접촉 때문에, 액체에 의하여 통과하지 못하도록 될 수도 있다. 새로운 위크(56)의 상단으로부터의 액체는 분명히 이러한 공기 거품을 통과하지 못한다.
공기 거품을 배출시키기 위하여 깨끗한 공기 통로가 제공되면, 상기 위크(56)의 상부와 상기 오리피스 플레이트(62)의 하부측 사이의 전 공간에는 액체가 제공될 수 있으며 상기 액체는 분무 장치(20)를 통하여 바로 펌핑될 수 있다.
상술한 바에도 불구하고, 본 발명의 실시예들에 따른 위크는 상술한 바의 작동과 다르게 작동할 수도 있다. 하지만, 교체 저장조 조립체(30)이 분무기(20)에 삽입될 때, 상기 위크들(56)은 일관되게 액체가 즉시 유동하도록 한다.
본 발명은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고도 많은 다른 실시예들이 가능하다. 본 발명은 명세서에 기재된 특정 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명은 하기에 청구되는 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 변형과 구성이 가능하도록 의도하고 있다. 본 발명의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 가능 하게 하도록 넓게 해석되어야 한다.
본 발명의 실시예들은, 상기 컨테이너가 제거되고 새 것으로 교체된 후에도 컨테이너에 저장된 액체가 신뢰성있게 분무될 수 있도록 하기 위하여 분무 장치가 일관되게 다시 작동하도록 한다.

Claims (34)

  1. 다수의 미세한 오리피스들을 가지며 오리피스 플레이트가 진동함에 따라 위크의 구멍들을 충전시키는 액체를 분배하는 진동 가능 오리피스 플레이트의 표면에대항하여 액체로 충전된 구멍들을 갖는, 치수가 안정된 고체의 위크의 상단을 위치시키는 방법에 있어서,
    상기 오리피스와 접촉하는 상단의 일부를 갖도록 상기 위크가 위치할 때, 상기 위크의 상단과 상기 오리피스 플레이트의 표면 사이의 공간으로부터 대기로 연장하는 액체가 없는 통로를 유지시키면서 상기 진동 가능 오리피스 플레이트를 향하여 상기 위크를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 액체가 없는 통로를 유지시키면서 상기 위크를 이동시키는 상기 단계는 측면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트와 접촉하지 않도록 상기 위크의 상부면의 아래에 위치하는 하부면을 갖는 절개부를 상기 위크의 상단에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 액체가 없는 통로를 유지시키면서 상기 위크를 이동시키는 상기 단계는 대기로의 방해받지 않는 통로를 제공하도록 상기 위크에 표면들을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 표면들은 상기 위크의 상단에 절개부으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 표면들을 제공하는 상기 단계는 상기 위크가 상기 오리피스 플레이트에 대항하여 위치될 때, 상기 위크의 상기 구멍들을 충전시키는 액체가 상기 절개부에 의하여 제거되는 부피를 충전시키지 않도록 절개부의 크기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 잇어서, 상기 크기를 결정하는 상기 단계는 절개부가 약 10도 내지 약 50도의 각을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 잇어서, 상기 크기를 결정하는 상기 단계는 절개부가 약 15도 내지 약 30도의 각을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 액체가 없는 통로를 유지시키면서 상기 위크를 이동시키는 상기 단계는 상기 위크의 경사진 상부면을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 액체가 없는 통로를 유지시키면서 상기 위크를 이동시키는 상기 단계는 융기된 돔을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 다수의 미세한 오리피스들을 가지며 저장조 내의 액체를 분배하는 진동 가능 오리피스 플레이트에 의하여 분무될 액체를 담고 있는 대체 가능 저장조에 사용되는 위크에 있어서,
    하단으로부터 상단으로 액체를 이송하기 위한 모세관 통로들을 갖는 치수적으로 안정된 재료를 포함하며,
    상기 위크는 상단에 상기 위크의 상부면과 상기 진공 가능 오리피스 플레이트의 대향하는 표면 사이의 영역으로부터 대기로의 방해 받지 않는 통로를 제공하도록 되어 있는 다른 레벨를 갖는 것을 특징으로 하는 위크.
  11. 제10항에 있어서, 상기 치수적으로 안정된 재료는 고분자량의 폴리에틸렌으로 형성되는 것을 특징으로 하는 위크.
  12. 제10항에 있어서, 상기 위크의 상단의 다른 레벨들은 상기 위크의 상단면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트와 접촉하지 않도록 상기 위크의 상기 상부면의 아래에 배치되는 하부면에 의존하는 측면들을 갖는 절개부를 구비하며, 상기 절개부은 상기 방해 받지 않는 통로를 형성함을 특징으로 하는 위크.
  13. 제12항에 있어서, 상기 절개부은 약 10도 내지 약 50도의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 위크.
  14. 제12항에 있어서, 상기 절개부은 약 15도 내지 약 30도의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 위크.
  15. 제12항에 있어서, 상기 절개부은 액체가 상기 절개부에 의하여 제거되는 부피를 충전시키지 않도록 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 위크.
  16. 제10항에 있어서, 상기 위크의 상기 상단은 다른 레벨들을 형성하면서 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 위크.
  17. 제10항에 있어서, 상기 위크의 상기 상단은 다른 레벨들을 형성하도록 융기된 돔을 구비하는 것을 특징으로 하는 위크.
  18. 액체를 분무하기 위한 진동 가능 오리피스 플레이트을 사용하는 분무 장치용 대체 저장조 조립체에 있어서,
    분무될 액체를 담고 있는 컨테어너; 및
    상기 컨테이너의 액체에 잠기는 하단과 상기 컨테이너 위에 위치하는 상단을 갖는 세장형 위크를 포함하며,
    상기 위크는, 상기 컨테이너 외측의 상기 위크의 상단으로 상기 컨테이너로부터 액체를 배출시키기 위한 모세관 통로들를 갖는 치수적으로 안정된 재료를 포 함하고,
    상기 위크의 상단은, 상기 대체 저장조가 분무 장치에 위치할 때 상기 위크의 상부면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트의 대향하는 표면 사이의 영역으로부터 대기로 방해 받지 않는 통로를 제공하도록 적어도 하나의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 치수적으로 안정된 재료는 고분자량 폴리에틸렌으로 형성되는 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  20. 제18항에 있어서, 상기 위크의 상단의 적어도 하나의 표면은 상기 위크의 상단면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트와 접촉하지 않도록 상기 위크의 상기 상부면의 아래에 배치되는 하부면에 의존하는 측면들을 갖는 절개부를 구비하며, 상기 절개부은 상기 방해 받지 않는 통로를 형성함을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  21. 제20항에 있어서, 상기 절개부은 약 10도 내지 약 50도의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  22. 제20항에 있어서, 상기 절개부은 약 15도 내지 약 30도의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  23. 제20항에 있어서, 상기 절개부은 상기 컨테이너로부터의 액체가 상기 절개부에 의하여 제거되는 부피를 충전시키지 않도록 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  24. 제18항에 있어서, 상기 위크의 상단의 적어도 하나의 표면은 상기 위크의 상부면 위에서 연장하며 상기 위크의 상단이 상기 진동 가능 오리피스 플레이트에 대항하여 위치할 때 상기 오리피스 플레이트와 접촉하지 않는 융기된 돔을 구비하며, 상기 위크의 상부면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트 사이의 공간은 방해 받지 않는 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  25. 제18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 표면은 상기 위크의 상부면이며, 상기 상부면의 일부와 상기 진동 가능 오리피스 플레이트 사이에 방해받지 않는 통로를 형성하기 위하여 상기 위크의 상부면은 경사진 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
  26. 다수의 미세한 오리피스들을 가지며 저장조 내의 액체를 분배하는 진동 가능 오리피스 플레이트에 의하여 분무될 액체를 담고 있는 대체 가능 저장조에 사용되는 위크에 있어서,
    하단으로부터 상단으로 액체를 이송하기 위한 모세관 통로들을 갖는 치수적 으로 안정된 재료를 포함하며,
    상기 위크는, 상기 위크의 상단이 상기 진동 가능 오리피스 플레이트에 대항하여 위치될 때 공기나 액체를 흡수하도록 되어 있는 상기 상단에 다른 재료들을 갖는 것을 특징으로 하는 위크.
  27. 제26항에 있어서, 상기 다른 재료들 중 적어도 하나는 상기 위크의 상단에 묻힌 섬유 재료인 것을 특징으로 하는 위크.
  28. 제27항에 있어서, 상기 섬유 재료는 나일론, 무명, 및 폴리프로필렌 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위크.
  29. 제26항에 있어서, 상기 다른 표면들 중 적어도 하나는 상기 위크의 상단에 묻힌 유연한 거품체인 것을 특징으로 하는 위크.
  30. 제26항에 있어서, 상기 치수적으로 안정된 재료는 고분자량 폴링틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 위크.
  31. 다수의 미세한 오리피스들을 가지며 저장조 내의 액체를 분배하는 진동 가능 오리피스 플레이트에 의하여 분무될 액체를 담고 있는 대체 가능 저장조에 사용되는 위크에 있어서,
    하단으로부터 상단으로 액체를 이송하기 위한 모세관 통로들을 갖는 치수적으로 안정된 재료; 및
    상기 위크의 상부면과 상기 진동 가능 오리피스 플레이트와 접촉하지 않도록 상기 위크의 상부면 아래에 배치되는 하부면에 의존하는 측면들을 갖지며, 방해 받지 않는 통로를 형성하는 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위크.
  32. 제31항에 있어서, 상기 절개부은 약 10도 내지 약 50도의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 위크.
  33. 제31항에 있어서, 상기 절개부은 약 15도 내지 약 30도의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 위크.
  34. 제31항에 있어서, 상기 절개부은 상기 컨테이너로부터의 액체가 상기 절개부에 의하여 제거되는 부피를 충전시키지 않도록 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 대체 저장조 조립체.
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