KR20150065800A

KR20150065800A - 공기 청향 물질의 증발을 위한 공기 처리 장치

Info

Publication number: KR20150065800A
Application number: KR1020157011282A
Authority: KR
Inventors: 라모스 빅토르 퀴에스; 스테파노 바르톨루치
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2015-06-15
Also published as: JP6185593B2; JP2015535189A; EP2727609A1; US20140064714A1; WO2014074467A1; MX2015005193A

Abstract

공기 청향 물질의 증발을 위한 공기 처리 장치(1)는, 공기 청향 물질을 담기 위한 저장소(3), 및 저장소와 유체 연통하고, 심지 높이를 정의하는 상단부(4a) 및 하단부(4b)를 갖는 심지(4)를 포함하는, 교체 가능한 카트리지(2); 공기 청향 물질을 증발시키기 위하여 심지(4)를 미리 결정된 온도로 가열하기 위한 가열 수단(5); 가열 수단(5)을 보유하기 위한 가열 수단 지지체(6); 및 적어도 가열 수단(5) 및 가열 수단 지지체(6)를 그 안에 둘러싸고, 증발된 공기 청향 물질이 공기 처리 장치를 빠져 나가도록 하기 위한 적어도 하나의 개구를 갖는 하우징(7)을 포함한다.

Description

공기 청향 물질의 증발을 위한 공기 처리 장치{AIR TREATMENT DEVICE FOR THE VAPORIZATION OF AN AIR FRESHENING SUBSTANCE}

본 발명은, 벽 전기 콘센트(electrical wall outlet), 자동차 파워 잭, 배터리 등과 같은 전원에의 접속을 통해 전형적으로 동작가능하고, 공기 청향 물질(air freshening substance) 등의 증발을 위한, 일반적으로 전기식 증발기 유형의, 공기 처리 장치들에 관한 것이다. 공기 청향 물질들은 전형적으로, 공기 중에 존재하는 악취를 차폐시키고/시키거나 그와 반응하여, 전형적으로 공기로부터의 그러한 악취의 지각력(perceptibility)을 제거하거나 감소시킬 수 있는, 하나 이상의 휘발성 성분을 포함한다.

공기 청향 물질을 증발시키기 위한 수단으로 열을 이용하는 공기 처리 장치들은 공기 관리 산업에서 잘 알려져 있다. 액체 물질을 운반하는 심지 요소(wicking element)에 근접하여 위치된 가열기들을 포함하는 다양한 장치들이 존재하는데, 이들 중 일부는 심지(wick) 높이의 상하로 가열기가 이동할 수 있게 함으로써 물질의 증발 속도를 변화시키는 수단을 더 포함한다. 하나의 예가 WO 01/39809 A1이다.

가열기에 대하여 측방향으로 심지를 구부림으로써 심지 쪽으로 그리고 그로부터 멀어지도록 심지를 변위시키는 것에 의해 물질의 증발 속도가 변화되는 다른 장치들이 존재한다. 하나의 예가 WO 2005/079874 A1이다.

그러나, 앞서 언급한 장치들은 원하는 동작 온도가 증가되는 경우 문제들을 발생시킨다.

사실상, 더 낮은 휘발성(소위 "하향(base note)" 기술)을 갖는, 공기 청향 물질 중의, 특정 성분들의 보다 광범위한 사용을 가능하게 하여 결과적으로 시간이 지남에 따라 보다 나은 현저한 특징을 제공할 수 있도록, 그러한 장치들의 동작 온도를 전형적으로 90 ℃ 초과 온도로 증가시키는 것이 바람직하다. 그러한 요구는, 단일의 공기 청향 물질을 방출하거나, 향기(fragrance) 특징을 향상시키고 심지 막힘을 제한하기 위해 미리 결정된 사이클로 교번하는 방출을 제공하는 복잡하고 비용이 많이 드는 열 조정 과정들이 없는, 단일 챔버 장치들에서 더욱 더 중요하게 된다.

앞서 언급한 장치들에서 단지 동작 온도를 증가시키는 것으로 문제들을 야기시키게 되는데, 상기 문제들은 예를 들어, 특히 120V 주거용 전기 시스템들 내의 고장에 의해 야기되는 전압 변동 시에 - 여기서 단일 접속의 손실은 120V 가전기기로 하여금 최대 240V 소스가 주거지로 들어오는 것을 겪게 할 수 있음 -, 하우징이 녹게 되는 문제 뿐만 아니라, 심지가 약화 및/또는 팽윤되는 문제이며, 이들 둘 모두는 장치의 유효성을 제한할 수 있을 뿐만 아니라 사용자 및 이웃하는 물체들에 위험한 돌발 고장을 가져올 수 있다.

따라서, 증발된 공기 청향 물질의 지각할 수 있는 특징을 간단하고, 값싸며, 효과적으로 향상시키고 더 높은 온도에서 동작 가능하면서도, 공지된 장치들과 연관된 문제들을 극복하는 공기 처리 장치에 대한 요구가 여전히 남아 있다.

본 발명은 위의 문제들을 극복하는, 공기 청향 물질의 증발을 위한, 공기 처리 장치를 제공한다.

본 발명의 장점은, 특히 내열성 가열 수단 지지체를 배치하고 그것이 심지 높이에 수직인 방향으로 변위하도록 그것을 배열시킴으로써, 심지는, 그렇지 않으면 더 많은 열의 추가로 수 배만큼 더 증가될 수 있는 스트레스가 경감되면서도 동시에 적절한 열절연을 보장할 수 있게 된다는 것이다.

본 발명의 다른 장점들은 본 명세서에서 도면과 상세한 설명을 참조하여 명백해질 것이다.

본 발명은 공기 청향 물질의 증발을 위한 공기 처리 장치에 관한 것이며, 상기 장치는, 상기 공기 청향 물질을 담기 위한 저장소, 및 상기 저장소와 유체 연통하고, 심지 높이를 정의하는 상단부 및 하단부를 갖는 심지를 포함하는, 교체 가능한 카트리지; 상기 심지에 의해 상기 상단부 쪽으로 흡입된 공기 청향 물질을 증발시키기 위해 상기 심지를 미리 결정된 온도로 가열하기 위한 가열 수단; 상기 가열 수단을 보유하기 위한 가열 수단 지지체; 및 적어도 상기 가열 수단 및 가열 수단 지지체를 그 안에 둘러싸고, 증발된 공기 청향 물질이 공기 처리 장치를 빠져 나가도록 하기 위한 적어도 하나의 개구를 갖는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 상기 가열 수단 지지체에 미끄러질 수 있게 연결 가능하지만 상기 가열 수단에는 연결 가능하지 않고, 가열 수단 지지체의 적어도 일부분은 하우징과 가열 수단 사이에 개재되고 가열 수단은 상기 심지와 상기 가열 수단 지지체 사이에 실질적으로 개재되며, 가열 수단 지지체는, 상기 가열 수단 지지체에 연결 가능한 액추에이팅 수단의 작동 시에, 상기 심지 높이에 수직인 방향으로 변위하도록 배열되어, 공기 청향 물질의 증발 속도가 변화되게 하고, 상기 가열 수단 지지체는 내열성이다.

제2 양태에서, 본 발명은 공기 청향 물질을 증발시키는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 분해도.
도 2는 본 발명의 실시예의 정면도.
도 3은 A-A 선에 대한 도 2의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가열 수단 지지체의 이동을 도시하는, A-A 선에 대한 도 2의 단면도.
도 5는 과전압 시나리오를 도시하는 개략도.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "공기 청향 물질"은 악취 상쇄 방향제 원료를 조성물 내로 차폐시키거나 층화시키거나 포함시킴으로써 공기 중의 냄새를 감소시키고/시키거나 공기 중의 냄새에 대한 느낌을 감소시키는 임의의 적합한 조성물을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "지각(perception)"은 냄새의 식별과 같은 감정적 반응을 촉발시키는, 후각과 같은, 감각 자극에 대한 반응을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "내열성"은, 지칭된 물품이, 본 명세서에서의 시험 방법을 사용하여 측정된, 1.5 mm의 최소 두께에 기초하여 150 ℃ 초과의, 바람직하게는 200 ℃ 초과의 구조적 상대 온도 지수(str. RTI)를 갖는 재료를 포함하는 것을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "습관화(habituation)"는 일반적으로 사람인 수용체가 공기 청향 물질 중의 향기 성분과 같은 물질을 후각적으로 지각하는 것에 있어서, 수용체가 상기 동일한 물질에 장기간 노출된 후에 물질의 후각적 특징들에 익숙해지게 되어 상기 물질의 지각할 수 있는 후각적 존재를 제한하거나 심지어 부정하게 되는, 상태를 의미한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "사람의 탐지 수준"은, 평균적인 사람이, 예를 들어 공기 청향 물질 중의 한 물질의 존재를, 감정적 반응을 자극하여 사람이 향 및/또는 냄새를 인식하는 것과 느낌을 겪게 되는 충분한 정도까지, 지각할 수 있는 수준을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "심지"는 분배될 액체 공기 청향 물질을 이동시키기 위해 사용되는 요소를 의미한다. 그러한 요소는 전형적으로 일부 재료 뿐만 아니라, 그 안에 포함된 기공들에 의해 생성된 공간을 포함할 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "기공들"이라는 용어는 심지 재료 자체 내에 형성된 캐비티들을 지칭한다. 아래에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, "기공 크기 또는 평균 기공 크기"라는 용어는 심지 재료의 기공들 샘플의 평균 직경을 기술하는 데 사용되고, 마이크로미터에 의해 표현된다. 또한 아래에서 더욱 상세히 논의되는, "다공도(porosity) 또는 기공 부피"라는 용어는 심지 자체(기공들 및 심지 재료)의 전체 부피에 대한 심지 재료의 모든 기공들의 부피의 비를 지칭하며, 일반적으로 본 명세서에서 백분율로 표현된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "과전압"은 장치가 동작하는 회로에서 전압이 그것의 규격 상한치 초과로 상승되어 있는 조건을 의미한다. 과전압의 조건은, 옥내 배선 고장(house wiring fault)으로 인해 120V 가전기기가 최대 240V 소스를 겪게 될 수 있는, 120V 네트워크들에서 특히 심각할 수 있다. 도 5를 참조하면, 120V 주거용 전기 시스템들은 각각의 주택에 240 V를 제공해 준다. 변압기는 1개 내지 5개 주택에 공급할 것이다. 이 소스의 중심은 120V 가전기기들의 공급을 허용하도록 태핑된다(tapped). 이 중심 탭이 손실되면, 240 V는 더이상 균등하게 나뉘어지지 않고, 거주지 내의 각각의 파워 소켓에서의 전압은 0 내지 264 V의 임의의 것을 출력하고 있을 것이다 (인가된 과전압의 실제 값은 전체 변압기 2차의 최대 가용 전압에 110 %를 곱한 것으로서 계산된다 - 정격에 비해 10 %의 증가가 전력 시스템의 허용오차에 기초하여 적용되고, 일반적으로 전기 안전 시험 동안에 미국 보험협회 안전시험소(Underwriters Laboratories, UL) 및 국제 전기기술 위원회(International Electrotechnical Commission, IEC)에 의해 적용된다). 실제 값은 사실상 각 분기에 접속된 다양한 부하들(조명들, TV들, 요리 가전기기들)에 의존한다.

이제 다양한 실시예들이 본 명세서에 개시된 공기 처리 장치 및 방법들의 구조, 기능, 제조, 및 사용의 원리들의 전반적인 이해를 제공하도록 기술될 것이다. 이들 실시예 중 하나 이상의 예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 하나의 예시적인 실시예와 관련되어 기술되거나 도시된 특징들이 본 개시 내용으로부터의 일반화 없이 다른 예시적인 실시예들의 특징들과 결합될 수 있다는 것을, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이해할 것이다.

공기 처리 장치

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 공기 청향 물질의 증발을 위한 공기 처리 장치(1)에 관한 것으로서, 상기 장치는, 상기 공기 청향 물질을 담기 위한 저장소(3), 및 상기 저장소(3)와 유체 연통하고, 심지 높이를 정의하는 상단부(4a) 및 하단부(4b)를 갖는 심지(4)를 포함하는, 교체 가능한 카트리지(2); 공기 청향 물질을 증발시키기 위해 상기 심지(4)를 미리 결정된 온도로 가열하기 위한 가열 수단(5); 상기 가열 수단(5)을 보유하기 위한 가열 수단 지지체(6); 및 적어도 상기 가열 수단(5) 및 가열 수단 지지체(6)를 그 안에 둘러싸는 하우징(7)을 포함한다. 하우징(7)은 증발된 공기 청향 물질이 공기 처리 장치(1)를 빠져 나가도록 하기 위한 적어도 하나의 개구를 갖는다. 하우징(7)은 그 안으로 교체 가능한 카트리지(2)가 삽입될 수 있는 반폐 리세스(semi-enclosed recess, 8)를 형성하여, 바람직하게는 하우징(7) 안으로 완전히 삽입될 때 교체 가능한 카트리지(2)의 적어도 일부분이 주위 공기에 여전히 노출되게 할 수 있다.

하우징(7)은, 상기 가열 수단(5)이 아닌 상기 가열 수단 지지체(6)에 이동식으로 연결 가능할 수 있고, 바람직하게는 직접 연결 가능할 수 있다. 이는, 하우징(7)이 가열 수단(5)에 의해 생성된 열에 직접 노출되지 않는 것을 보장하면서, 컴포넌트들의 수를 최소화하고 이에 따라 제조를 단순화하고 비용을 감소시킨다.

가열 수단 지지체(6)의 적어도 일부분, 바람직하게는 상당 부분이 하우징(7)과 가열 수단(5) 사이에 개재되고, 가열 수단(5)은 상기 심지(4) 및 상기 가열 수단 지지체(6) 사이에 실질적으로 개재되고, 바람직하게는 개재되며, 더욱 바람직하게는 전체적으로 개재된다. "상당 부분" 또는 "실질적으로"는 본 명세서에서, 언급된 특징부의, 전체 표면적의, 65 % 이상, 바람직하게는 70 % 이상, 더욱 바람직하게는 80 % 이상, 더욱 더 바람직하게는 90 % 이상, 가장 바람직하게는 95 % 이상이 기술된 방식으로 배치된다는 것을 의미한다 (예를 들어, 가열 수단 지지체의 전체 표면적의 90 % 이상이 하우징과 가열 수단 사이에 개재되는 등). 이는, 간단하고 비용 효과적인 구조로 하우징을 열에 노출시키는 것을 더 제한하는 것을 보장한다.

가열 수단 지지체(6)는, 상기 가열 수단 지지체(6)에 연결 가능한, 바람직하게는 연결된, 액추에이팅 수단(9)을 작동할 시에, 상기 심지 높이에 실질적으로 수직인 방향으로 변위하도록 배열되어, 공기 청향 물질의 증발 속도가 변화되게 한다. 심지 높이는 전형적으로 심지(4)의 상단부(4a) 및 하단부(4b) 둘 모두를 가로지르는 심지(4)의 축에 평행하게 연장된다. 이는, 증발 속도를 변화시킴으로써, 하우징을 관통하는 열을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라, 공기 청향 물질이 방출되는 세기를 신뢰할 수 있게 변화시키는 것을 보장하면서, 심지 상에는 최소 영향을 준다. 추가적인 장점은, 보다 큰 유연성이 달성되어, 보다 폭넓은 범위들의 변위에 의해 결과적으로 보다 정확한 세기 제어 및 보다 높은 동작 온도들을 허용하게 되는 것이다.

바람직하게는, 가열 수단 지지체(6)는, 암(arm, 12)을 통해 피벗 지점(11)에서, 하우징(7) 및/또는 카트리지 지지체(10)에 이동식으로 결합되며, 바람직하게는 카트리지 지지체(10)에 결합되며, 암(12)의 길이는, 전형적으로 가열 수단 지지체(6)에 고정되게 연결되고 하우징(7)에 이동식으로 그리고/또는 미끄러질 수 있게 연결된 액추에이팅 수단(9)의 이동 시에, 심지(4)에 대한 가열 수단 지지체(6)의 원하는 변위를 제공하도록 선택될 수 있다. 암(12)의 길이는, 피벗 지점(11)으로부터 가열 수단(5)의 높이의 절반 지점까지 측정된, 10 mm 내지 30 mm, 바람직하게는 15 mm 내지 25 mm, 더욱 더 바람직하게는 20 mm 내지 25 mm, 가장 바람직하게는 21 mm 내지 23 mm일 수 있다. 따라서, 가열 수단 지지체(6)의 변위는 피벗 지점(11)을 중심으로 하는 회전 변위일 수 있다. 이러한 실시예의 장점은 제조가 간단하면서 정확한 세기 제어 및 장치의 컴포넌트들의 구조적 안정성 및 보존성(structural stability and integrity)을 보장하는 것이다.

가열 수단 지지체(6)는 내열성이다. 전형적으로, 내열성 가열 수단 지지체(6)는, 전형적으로 200 ℃ 초과, 바람직하게는 250 ℃ 초과, 더욱 바람직하게는 270 ℃ 이상인 높은 RTI를 갖는 재료를 포함하고, 바람직하게는 그것으로 본질적으로 이루어지고, 가장 바람직하게는 그것으로 이루어진다. 바람직한 내열성 가열 수단 지지체(6)는, 폴리올레핀(예컨대, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE)), 폴리아미드(PA), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐톨루엔(PVT), 세라믹(예컨대, 자기(porcelain) 등), 및 그 혼합물, 바람직하게는, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리아미드(PA), 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는, 바람직하게는 그것으로 본질적으로 이루어지는, 가장 바람직하게는 그것으로 이루어지는 것이다. 대안적으로 프로필렌 카보네이트(PC)와 같은 다른 물질들이 사용될 수 있지만, 그러한 경우들에서, PC는 바람직하게는, 폴리올레핀(예컨대, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE)), 폴리아미드(PA), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐톨루엔(PVT), 세라믹(예컨대, 자기 등), 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 또 다른 물질로 코팅된다.

가열 수단 지지체(6)는 내열성이 아니며, 예를 들어 내열성 재료로 전체 외측 표면을 코팅함으로써, 내열성이 되도록 나중에 처리되는 시재료로 제조될 수 있다.

내열성 가열 수단 지지체(6)는 하우징(7) 및/또는 카트리지 지지체(10)의 온도를, 열변형 온도(heat distortion temperature, HDT) (열변성 온도(heat deflection temperature)로도 알려짐) 미만으로, 바람직하게는 0.9HDT 미만으로, 더욱 바람직하게는 0.8HDT 미만으로, 더욱 더 바람직하게는 0.7HDT 미만으로, 가장 바람직하게는 0.5HDT 미만으로, 바람직하게는 가열 수단의 최대 동작 온도에서, 유지할 수 있는 것이 바람직하다. 최대 동작 온도는 전형적으로 90 ℃ 이상, 바람직하게는 95 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 100 ℃ 이상, 더욱 더 바람직하게는 110 ℃ 이상, 가장 바람직하게는 120 ℃ 초과 내지 150 ℃ 이다. 이 동작 조건들에 의해 하우징은 과전압의 이벤트 후에도 그것의 보전성을 지킬 수 있다. 바람직한 실시예에서 하우징 및/또는 카트리지 지지체의 HDT는, 0.45 MPa의 하중 하에서 AST D648에 따라 측정된, 100 ℃ 내지 200 ℃이다.

일 실시예에서, 내열성 가열 수단 지지체(6)는, 1.8 MPa의 하중 하에서 AST D648에 따라 측정된, 270 ℃ 이상의 열변형 온도(HDT)를 갖는다.

가열 수단 지지체(6)는, 하우징(7)에 미끄러질 수 있게 연결될 수 있는 액추에이팅 수단(5)의 작동 시에, 제1 지점에서 제2 지점까지 변위하도록 배열될 수 있으며, 제1 지점에서 가열 수단(5)과 심지(4) 사이의 거리는 0.50 mm 내지 1.50 mm이고, 제2 지점에서 가열 수단(5)과 심지(4) 사이의 거리는 5 mm 내지 7 mm이다. 액추에이팅 수단(9) 및/또는 하우징(7)은 바람직하게는, 하나 이상의, 바람직하게는 복수의, 설정 위치들에서 물리적 또는 기계적 맞물림을 제공하기 위한 마찰 수단을 포함하여, 액추에이팅 수단(9)이 해제될 때 액추에이팅 수단(9)이, 그리고 결과적으로 가열 수단 지지체(6)가, 상기 설정 위치(들)에서 제위치에 유지되게 할 수 있다. 마찰 수단은, 액추에이팅 수단(9)의 표면 상의 그리고/또는 하우징의 표면 상의 하나 이상의 돌출부 및/또는 리세스의 형태일 수 있다. 마찰 수단은 그와 같이 배열되어, 액추에이팅 수단(9)이 작동됨에 따라, 액추에이팅 수단(9)과 하우징(7) 사이의 변위가 심지 높이에 평행하거나 수직인 면에서 이루어지도록 할 수 있다. 변위는 액추에이팅 수단과 하우징 사이에서 약간의 분리를 야기하기에 충분하여, 액추에이팅 수단이 마찰 수단 위로 미끄러질 때 "찰칵(click)" 소리가 나게 한다. 이는, 액추에이팅 수단이, 그리고 결과적으로 가열 수단 지지체가, 설정 위치들 중 하나의 설정 위치에 도달했을 때, 사용자가 경고를 받는, 장점을 갖는다.

바람직한 실시예에서, 가열 수단 지지체(6)는, 가열 수단(5)과 하우징(7) 사이의 거리가, 바람직하게는 최소 거리가, 3 mm 초과, 바람직하게는 3 mm 내지 10 mm, 더욱 바람직하게는 3 mm 내지 7 mm, 가장 바람직하게는 3 mm 내지 6 mm이도록 배열된다. "최소 거리"는 본 명세서에서, 가열 수단 지지체(6)의 임의의 하나의 위치에서 가열 수단(5)으로부터 하우징 상의 가장 가까운 지점까지의 거리인 것으로 의도된다.

바람직한 실시예에서, 가열 수단(5)은 많은 상이한 형상들을 가질 수 있으며, 상기 형상들은 디스크형, 링과 같은 형, 타원형, 정사각형형, 직사각형형, 피라미드형, 정육면체형, 직육면체형, 평행육면체형, 구면형, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 가열 수단은 바람직하게는 직사각형 단면을 갖는, 평행육면체의 형상이고, 실질적으로 직각의 에지들을 가질 수 있다. "직각의 에지들"에 의해 본 명세서에서, 가열 수단의 외측 표면에 의해 형성된 각각의 면들 사이의 각도가 실질적으로 90°, 바람직하게는 90°인 것이 의도된다. 이는, 제조의 복잡성 및 비용을 최소화하면서 원하는 온도 출력들을 달성하는 것을 보장한다.

바람직한 실시예에서, 가열 수단(5)은 직사각형 단면을 갖는 평행육면체의 형상이며, 그것의 더 짧은 길이는 심지 높이에 평행하게 지향된다. 바람직하게는, 상기 더 짧은 길이는, 가열 수단에 의해 생성된 열에 여전히 직접 노출되는 심지(4)의 높이와 동일한 길이이다. 이러한 실시예의 장점은, 열이 관심 영역에(즉, 여전히 직접 노출되는 심지의 부분에만) 효과적으로 국한됨으로써, 보다 효율적인 가열을 위해 장치의 다른 영역들에서 제공되는 초과 열(excess heat)을 제한하면서도 장치의 다른 컴포넌트들에 대한 부정적인 영향들을 제한하는 것이다. 또 다른 장점은 장치 압축(device compaction)의 장점이다.

가열 수단(5)은 복수의 면을 포함할 수 있으며, 가열 수단(5)의 일면은 심지(4)에 직접 노출되고 나머지 면들은 가열 수단 지지체(6)와 직접 접촉한다. 심지(4)에 직접 노출된 가열 수단(5)의 면은, 편평형, 오목형, 볼록형, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 바람직하게는 편평한, 형상을 가질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 가열 수단(5)은, 심지(4)에 직접 노출된 가열 수단(5)의 일면의 주연부가 가열 수단 지지체(6)와 실질적으로 동일 평면에(flush to) 안착됨으로써 바람직하게는 상기 일면만이 상기 가열 수단 지지체로부터 덮이지 않도록 배열된다.

가열 수단(5)은, 바람직하게는 유리 섬유 코드 또는 세라믹 막대들 상에 저항성 와이어를 감음으로써 제조되고 온도 및 발화 지연 시멘트를 이용해 세라믹 바디 내에 봉지된(encapsulated) 세라믹 매입형 권선형 저항기로 이루어지는 것이 바람직하다. 이들 유형의 저항기들은 특히 제조에 있어서 비용 효율적인 한편, 다량의 열을 방산(dissipate)할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 공기 처리 장치(1)는 카트리지 지지체(10)를 더 포함한다. 카트리지 지지체(10)는 상부 및 하부를 포함할 수 있으며, 상기 공기 처리 장치(1)가 완전히 조립될 때, 상부는 가열 수단(5) 및 가열 수단 지지체(6)에 나란히 놓이고 하부는 교체 가능한 카트리지(2)의 저장소(3)에 나란히 놓인다. 카트리지 지지체(10)는 상기 하우징(7) 내에 둘러싸일 수 있다. 바람직하게는 카트리지 지지체(10)는 하우징(7)의 적어도 하나의 개구와 유체 연통하는 연통부(chimney, 13)를 포함하고, 바람직하게는 상기 상부에 위치되고 심지(4)의 적어도 일부분을 그 안에 수용할 수 있다. 연통부(13)는 링형이거나 관형(tubular)이고 상기 심지(4)와 연통부(13)의 내부 표면 사이에 간격을 두도록 크기가 정해질 수 있으며, 상기 간격은 바람직하게는 증발된 공기 청향 물질이 연통부(13)를 지나 하우징(7)의 적어도 하나의 개구를 통해 공기 청향 장치(1)의 밖으로 유동하는 것이 가능하도록 충분히 크다. 바람직하게는, 연통부(13)는 가열 수단에 근접한 위치에 적어도 하나의 슬릿(slit)을 포함하여, 심지(4)가 가열 수단(5)에 의해 생성된 열에 여전히 직접 노출되게 한다.

카트리지 지지체(10)는 바람직하게는 하우징(7)에 직접 연결 가능한 별개의 컴포넌트이다. 카트리지 지지체(10)는 바람직하게는 가열 수단(5)과 하우징(7)의 적어도 일부분 사이에 개재되고, 교체 가능한 카트리지(2)를 수용하고 보유하도록 구성될 수 있다. 카트리지 지지체는 하나 이상의 폴리에스테르, 바람직하게는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리옥시메틸렌(POM), 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료, 바람직하게는 폴리프로필렌(PP)을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서 카트리지 지지체(10)의 적어도 일부분, 바람직하게는 카트리지 지지체(10)의 연통부(13)는 내열성이다.

공기 처리 장치는 벽에 설치된 파워 소켓, 자동차 파워 잭 등과 같은 전원에 연결하기 위한 플러그(14)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 플러그(14)는, 전형적으로 장치의 후방 부분에서, 하우징(7)의 일부분에 연결 가능하고, 바람직하게는 미끄러질 수 있게 연결되어, 플러그(14)가 심지 높이에 수직인 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하게 한다. 이는, 사용자가 장치를 끼우고(plug) 그것을 적절히 배향시켜서, 그것을 타이트한 코너들에 들어맞거나, 장치를 수직으로 배향시킴으로써 누출 위험이 최소가 되도록 보장하여, 교체 가능한 카트리지가 가열 수단(5) 및 가열 수단 지지체(6) 아래에 안착되는 것을 보장한다. 대안적으로, 공기 처리 장치는, 장치가 배터리로 전력 공급되는 장치일 때, 하나 이상의 배터리를 수용하기 위한 배터리 구획을 포함할 수 있다.

교체 가능한 카트리지

본 발명에 따른 공기 처리 장치(1)는 교체 가능한 카트리지(2)를 포함한다. 교체 가능한 카트리지(2)는 사용자가 사용된 카트리지를 새로운 카트리지로 교체할 수 있게 해준다. 사용된 카트리지는, 그것이 비었을(empty) 때 또는 사용자가 공기 처리 장치(1)에 의해 증발되는 향기를 빠르고 쉽게 바꾸기를 원하는 경우에, 교체될 수 있다.

전형적으로 본 발명에 따른 공기 처리 장치(1)에 연결되기에 적합한 교체 가능한 카트리지들은, 공기 청향 물질을 담는 저장소(3) 및 상기 저장소(3)와 유체 연통하는, 바람직하게는 액체 연통하는, 심지(4)를 포함한다. 심지(4)는 하단부(4b)가 저장소(3) 내에 있고 액체와 접촉하도록 배열되고, 상단부(4a)는 저장소(3) 밖으로 돌출되어, 교체 가능한 카트리지(2)가 공기 처리 장치(1)의 일부분에 연결될 때 가열 수단(5)에 의해 생성된 열에 상단부(4a)가 여전히 노출되게 한다.

교체 가능한 카트리지(2)는 하우징(7) 또는 카트리지 지지체(10)의 적어도 일부분과 상호작용하는 잠금 수단(도시되지 않음)을 포함하여, 상기 잠금 수단을 포함하는 카트리지들만이 공기 처리 장치 내에 삽입되고/되거나 보유될 수 있게 하거나, 상기 잠금 수단을 포함하는 카트리지들만이 공기 처리 장치(1)에 연결될 때, 가열 수단(5)으로 하여금 심지(4)에 직접적인 열을 인가할 수 있게 한다.

교체 가능한 카트리지의 저장소(3)는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있고, 공기 청향 물질 중에 존재하는 성분들과 반응하지 않으면서 상기 공기 청향 물질을 유지하기 위한 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있다. 저장소는 유리 또는 플라스틱으로 제조될 수 있고 투명하거나 불투명할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 교체 가능한 카트리지는 하나 초과의 공기 청향 물질을 포함하는 단일의 저장소를 포함한다. 하나 이상의 공기 청향 물질이 사용될 때, 그것들은 단일의 분할되거나 분할되지 않은 저장소 내에 담길 수 있다.

본 발명에 따른 공기 처리 장치들을 위한 적합한 심지들은, 중력을 거슬러 저장소 내의 심지의 하단부로부터 심지의 상단부로 공기 청향 물질을 흡입할 수 있는, 합성의 또는 천연의, 섬유 종류의 심지들이다. 바람직한 심지들은, 폴리올레핀(예컨대, PP 및 PE), 폴리아미드(PA), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리락트산(PLA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 그 혼합물, 바람직하게는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는 소결 다공성 심지들이다.

심지들은 그것들의 평균 기공 크기로 기술될 수 있다. 심지들은 임의의 적합한 평균 기공 크기를 가질 수 있다. 명칭이 "액체 증발기용 다공성 심지(Porous Wick for Liquid Vaporizers)"인 미국 특허 출원 2002/0136886 A1은 평균 기공 크기의 표준 측정의 설명을 제공한다. 본 발명에서 지칭되는 평균 기공 크기는, 미국 특허 출원 2002/0136886 A1의 적어도 단락들 0028 및 0029에 설명된 바와 같이 수은압입법(Mercury Intrusion Poresimetry)에 의해 측정된다. 특정 실시예들에서, 본 발명에서 유용한 심지들의 평균 기공 크기는 50 마이크로미터 내지 500 마이크로미터, 바람직하게는 50 마이크로미터 내지 200 마이크로미터, 더욱 바람직하게는 60 내지 150, 더욱 더 바람직하게는 70 마이크로미터 내지 100 마이크로미터의 범위이다. 유사하게, 심지들은, 미국 특허 출원 2002/0136886 A1의 적어도 단락들 0030 내지 0035에 설명된 바와 같은 수은압입법을 이용해 측정된, 15 % 내지 85 %, 바람직하게는 25 % 내지 50 %의 평균 기공 부피를 가질 수 있다. 유사하게, 심지들은 원하는 사용에 따라 길이가 달라질 수 있다. 특정 실시예들에서, 심지들은 길이가 30 mm 내지 100 mm, 바람직하게는 40 mm 내지 75 mm, 더욱 바람직하게는 50 mm 내지 70 mm일 수 있다.

공기 청향 조성물

본 발명에 따른 공기 처리 장치(1)에 사용되기에 적합한 공기 청향 조성물들은 바람직하게는 액체 형태인 조성물들이고, 열을 받게 되기에 적합하다.

적합한 액체 공기 청향 물질들은, 바람직하게는 방향제, 악취 상쇄제(malodor counteractant), 용매 및 그 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 휘발성 성분을 전형적으로 포함한다.

특정 실시예들에서, 본 명세서에서 기술된 공기 청향 물질들은 시간이 지남에 따라 더욱 일관된 특징을 유지할 수 있다. 더 무겁고 더 큰 냄새 탐지 역치(Odor Detection Threshhold, "ODT")의 분자들(예를 들어, 사향, 우디향(woody notes) 등과 같은 하향(bottom note))과 새롭게 방출되는 더 상쾌하고 더 휘발성이며 더 낮은 ODT의 물질들의 혼합 작용은, 제품이 처음 적용되었을 때에 사용자들이 초기에 경험한 향내(scent)를 생각나게 하는 향내를 사용자에게 제공할 것이다. 이론에 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 사향, 우디향 등과 같은 하향의 레벨을 증가시키고, 더 낮은 휘발성을 갖는 그러한 하향을 신중히 선택함으로써, 향기의 특징 및 두드러짐은 더 긴 기간에 걸쳐 향상되는 것으로 여겨진다. 바람직한 실시예에서 액체 공기 청향 물질은 1500 내지 1700 KI의 KI 범위 내의 10 % 이상의 순수 원료(pure raw material, PRM)을 포함한다.

일 실시예에서, 공기 청향 조성물은, 바람직하게는, 에틸 셀룰로오스; 모두 허니웰(Honeywell)에 의해 제조된, ACumis B-6, B-12, B-18, C-5, C-12, 및 C-18과 같은, 낮은 분자량의 폴리에틸렌; 모두 얼라이드 시그널(Allied Signal)에 의해 제조된, A-C6, A-C6A, A-C7, A-C7A, A-C8, A-C8A, A-C9, A-C9A, A-C9F, A-C15, A-C16, A-C617, A-C715, 및 A-C1702와 같은, 에틸렌 단일중합체; 모두 허니웰에 의해 제조된, ACumist A-6, A-45, B-9, C-9, C-30, 및 D-9와 같은, 미분화된(micronized) 폴리에틸렌 왁스; 쉘 케미컬 컴퍼니(Shell Chemical Company)에 의해 상품명 "크레이튼(Kraton)"으로 시판되는 스티렌-부타디엔-스티렌 삼중블록 공중합체; 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 증점제, 바람직하게는 에틸 셀룰로오스를 포함한다. 이는, 누출 또는 누수의 가능성이 감소되는 장점을 갖는다.

공기 청향 물질을 증발시키는 방법

본 발명에 따른 공기 처리 장치는, 다음 단계들을 포함하는 방법에서, 공기 청향 물질을 증발시키기 위해 사용될 수 있다:

i. 공기 처리 장치(1)에 교체 가능한 카트리지(2)를 선택적으로 연결시키는 단계;

ii. 공기 처리 장치를 활성화시켜 활성화 기간을 시작하는 단계; 및

iii. 액추에이팅 수단(9)을 복수의 정의된 위치로 순차적으로 이동시키는 단계 - 각각의 위치에서 가열 수단 지지체(6)는, 각각의 상기 정의된 위치에서 효과적인 기간 동안, 이전 위치와 상이한 거리로 이동되어, 상기 공기 청향 물질의 증발 속도가 상기 활성화 기간에 걸쳐 변화되게 함 -.

바람직한 실시예에서, 단계(iii)는 다음 단계들을 포함한다:

a. 액추에이팅 수단(9)을 제1 위치로 이동시켜, 제1 기간 동안, 가열 수단 지지체(6)가, 상기 공기 처리 장치가 활성화될 때의 거리보다 작은, 심지로부터의 거리로 이동되게 하는 단계;

b. 액추에이팅 수단(9)을 제2 위치로 이동시켜, 사람의 탐지 수준을 습관화 전의 수준으로 회복시키기에(reduce) 충분히 긴 제2 기간 동안, 가열 수단 지지체(6)가, 상기 제1 위치에서의 거리보다 크지만 상기 공기 처리 장치가 활성화될 때의 거리와는 상이한, 심지로부터의 거리로 이동되게 하는 단계;

c. 선택적으로 액추에이팅 수단(9)을 제3 위치로 이동시켜, 상기 제2 기간보다 긴 제3 기간 동안, 가열 수단 지지체(6)가, 상기 제2 위치에서의 거리보다 작은, 심지로부터의 거리로 이동되게 하는 단계; 및

d. 선택적으로 단계(a) 내지 단계(c)를 반복하는 단계.

기술된 방법은, 개방된 공간 중의 증발된 공기 청향 물질의 인지성(noticeability)이 사용자에 의해 여전히 탐지 가능하고 따라서 습관화를 제한하거나 방지하지도 않는 추가적인 장점을 갖는다.

RTI 측정

본 명세서에서 사용되는 RTI는 UL743B을 따라 측정된다. UL743B(2011년 11월 3일)에 따라, 상대 온도 지수(relative thermal index, RTI)는, 그 미만에서 상당 기간에 걸쳐 물질이 그것의 특징들을 유지하는, 최대 온도이다. 달리 명시되지 않는 한, 열 분해로 인한 특성 값의 50 % 손실은 특성의 종료점(end-point)으로 간주될 것이다. 열-노화 프로그램에서 평가될 특정한 특성들은 전기적 특성들(예를 들어, 절연 내력), 충격 특성들(예를 들어, 인장 충격, 아이조드 또는 샤르피 충격(Izod or Charpy impact)) 및 구조적 특성들(예를 들어, 최대 인장 응력 또는 휨 강도)로 다시 나뉜다. 온도 지수들은 두께들에서의 실제 시험에 근거해 배정된다. 두 개의 표본 추출 기술이 장시간 열 노화 조사를 수행할 때 이용 가능하다: 고정된 온도 또는 고정된 시간 프레임 방법들; 적어도 4개의 오븐 온도가 모두, 2009년 8월 20일 UL734B의 13페이지의 표 12.1에 명시된 바와 같이, 상이한 시간 종료점들과 함께 선택되어야 한다. 구체적으로, 구조적 RTI는 표준들 ASTM D-638에 따라 후보 물질 표본들을 시험함으로써 결정될 수 있다.

본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 언급된 값 및 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하는 것으로 의도된다.

Claims

공기 청향 물질(air freshening substance)의 증발을 위한 공기 처리 장치(1)로서, 상기 장치는,
상기 공기 청향 물질을 담기 위한 저장소(3), 및 상기 저장소(3)와 유체 연통하고, 심지 높이를 정의하는 상단부(4a) 및 하단부(4b)를 갖는 심지(wick)(4)를 포함하는, 교체 가능한 카트리지(2);
상기 심지(4)에 의해 상기 상단부(4a) 쪽으로 흡입된 공기 청향 물질을 증발시키기 위하여 상기 심지(4)를 미리 결정된 온도로 가열하기 위한 가열 수단(5);
상기 가열 수단(5)을 보유하기 위한 가열 수단 지지체(6); 및
적어도 상기 가열 수단(5) 및 가열 수단 지지체(6)를 그 안에 둘러싸고, 증발된 공기 청향 물질이 공기 처리 장치(1)를 빠져 나가도록 하기 위한 적어도 하나의 개구를 갖는, 하우징(7)을 포함하며,
가열 수단 지지체(6)의 적어도 일부분이 하우징(7)과 가열 수단(5) 사이에 개재되고, 가열 수단(5)이 상기 심지(4)와 상기 가열 수단 지지체(6) 사이에 실질적으로 개재되며, 가열 수단 지지체(6)는, 상기 가열 수단 지지체(6)에 연결 가능한 액추에이팅 수단(9)의 작동 시에, 상기 심지 높이에 수직인 방향으로 변위하도록 배열되어, 공기 청향 물질의 증발 속도가 변화되게 하는 것, 및 상기 가열 수단 지지체(6)가 내열성인 것을 특징으로 하는, 공기 처리 장치(1).
제1항에 있어서, 가열 수단 지지체(6)의 상당 부분이 하우징(7)과 가열 수단(5) 사이에 개재되고, 바람직하게는 가열 수단 지지체(6) 전체가 하우징(7)과 가열 수단(5) 사이에 개재되는, 공기 처리 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 가열 수단(5)의 일면이 심지(4)에 직접 노출되고, 나머지 면들은 가열 수단 지지체(6)와 직접 접촉하는, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 청향 물질은 하나 이상의 휘발성 성분을 포함하는 액체 공기 청향 물질로 이루어지는, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 수단(5)은 봉지된(encapsulated) 가열기, 바람직하게는 세라믹 및/또는 시멘트 봉지된 가열기, 더욱 바람직하게는 권선형 세라믹 봉지된 정온도 계수 가열 요소로 이루어지는, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 미리 결정된 온도는 85 ℃ 이상, 바람직하게는 90 ℃ 초과, 더욱 바람직하게는 95 ℃ 초과인, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 교체 가능한 카트리지(2)는 하나 이상의 공기 청향 물질을 포함하는 단일의 저장소를 포함하는, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 수단 지지체(6)는, 하우징(7)의 온도를 하우징(7)의 열변형 온도(heat distortion temperature, HDT) 미만, 바람직하게는 0.9HDT 미만, 더욱 바람직하게는 0.8HDT 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.7HDT 미만, 가장 바람직하게는 0.5HDT 미만으로 유지할 수 있는 내열성 재료를 포함하는, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 수단 지지체(6)는 전체가, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리아미드(PA), 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 내열성 재료로 제조되는, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 수단 지지체(6)는 액추에이팅 수단(5)의 작동 시에 제1 지점에서 제2 지점까지 변위하도록 배열되며, 제1 지점에서 가열 수단(5)과 심지(4) 사이의 거리는 0.5 mm 내지 1.5 mm이고, 제2 지점에서 가열 수단(5)과 심지(4) 사이의 거리는 5.0 mm 내지 7.0 mm인, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 수단 지지체(6)는 가열 수단(5)과 하우징(7) 사이의 거리가 3 mm 초과, 바람직하게는 3 mm 내지 7 mm, 더욱 바람직하게는 3 mm 내지 6 mm이도록 배열되는, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 수단(5)은 바람직하게는 실질적으로 직각의 에지들을 갖는, 실질적으로 평행육면체 형상인, 공기 처리 장치(1).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 및 하부를 갖는 카트리지 지지체(10)를 추가로 포함하며, 상부는 가열 수단(5) 및 가열 수단 지지체(6)에 나란히 놓이고 하부는 교체 가능한 카트리지(2)의 저장소(3)에 나란히 놓이며, 상기 카트리지 지지체는 하우징(7)의 적어도 하나의 개구와 유체 연통하는 연통부(chimney, 13)를 포함하고, 상기 연통부(13)는 상기 상부에 위치되고 심지(4)의 적어도 일부분을 그 안에 수용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 카트리지 지지체(10)는 하우징(7)에 직접 연결 가능한 별개의 컴포넌트이고, 카트리지 지지체(10)는 바람직하게는 가열 수단(5)과 하우징(7)의 일부분 사이에 개재되는, 공기 처리 장치(1).
공기 청향 물질을 증발시키는 방법으로서,
i. 선택적으로, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 공기 처리 장치에 교체 가능한 카트리지를 연결시키는 단계;
ii. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 공기 처리 장치(1)를 활성화시켜 활성화 기간을 시작하는 단계; 및
iii. 액추에이팅 수단(9)을 복수의 정의된 위치로 순차적으로 이동시키는 단계를 포함하며,
각각의 위치에서 가열 수단 지지체(6)는, 각각의 상기 정의된 위치에서 효과적인 기간 동안, 이전 위치와 상이한 거리로 이동되어, 상기 공기 청향 물질의 증발 속도가 상기 활성화 기간에 걸쳐 변화되게 하는, 공기 청향 물질을 증발시키는 방법.
제14항에 있어서, 단계(iii)는,
a. 액추에이팅 수단(9)을 제1 위치로 이동시켜, 제1 기간 동안, 가열 수단 지지체(6)가, 상기 공기 처리 장치가 활성화될 때의 거리보다 작은, 심지로부터의 거리로 이동되게 하는 단계;
b. 액추에이팅 수단(9)을 제2 위치로 이동시켜, 사람의 탐지 수준을 습관화(habituation) 전의 수준으로 회복시키기에(reduce) 충분히 긴 제2 기간 동안, 가열 수단 지지체(6)가, 상기 제1 위치에서의 거리보다 크지만 상기 공기 처리 장치가 활성화될 때의 거리와는 상이한, 심지로부터의 거리로 이동되게 하는 단계;
c. 선택적으로 액추에이팅 수단(9)을 제3 위치로 이동시켜, 상기 제2 기간보다 긴 제3 기간 동안, 가열 수단 지지체(6)가, 상기 제2 위치에서의 거리보다 작은, 심지로부터의 거리로 이동되게 하는 단계; 및
d. 선택적으로 단계(a) 내지 단계(c)를 반복하는 단계를 포함하는, 공기 청향 물질을 증발시키는 방법.