KR20160009567A - 스위칭 가능한 가스 및 액체 방출 및 전달 디바이스들, 시스템들 및 방법들 - Google Patents

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Abstract

향기 물질들의 스위칭 가능한 제공 및/또는 전달을 구현하기 위한 방법들, 시스템들 및 디바이스들이 개시된다. 한 양상에서, 디바이스는 대응하는 챔버에 포함된 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 포함하는 하나 또는 그보다 많은 챔버들을 포함하도록 구조화된 카트리지, 카트리지를 수용하기 위한 칸, 향기 물질들을 디바이스로부터 외부 환경으로 제공할 수 있게 하기 위한 개구, 및 칸과 개구 사이에 형성된 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들을 포함하도록 구조화된 하우징 ― 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들 각각은 대응하는 챔버로부터의 향기 물질을 개구로 가속하도록 구성됨 ―, 및 대응하는 수송 채널에 배치되며, 인가 신호를 기초로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하여 대응하는 수송 경로로부터 향기 물질의 통과를 선택적으로 허용하도록 동작 가능한 액추에이터 스위치를 포함한다.

Description

스위칭 가능한 가스 및 액체 방출 및 전달 디바이스들, 시스템들 및 방법들{SWITCHABLE GAS AND LIQUID RELEASE AND DELIVERY DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS}
[0001] 본 특허 문서는 "SWITCHABLE GAS AND LIQUID RELEASE AND DELIVERY DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS"라는 명칭으로 2013년 4월 22일자 출원된 미국 가특허출원 제61/814,810호의 우선권의 이익을 청구한다. 앞서 언급한 특허출원의 전체 내용은 본 특허 문서의 개시의 일부로서 인용에 의해 포함된다.
[0002] 본 특허 문서는 가스, 증기 및 액체 물질들의 방출 및 전달을 위한 시스템들, 디바이스들 및 방법들에 관한 것이다.
[0003] 증강 현실은 물리적인 실세계 환경에 대한 사용자의 지각에 엘리먼트들을 보충하는 개인에 의한 직접 또는 간접 경험이다. 일반적으로, 증강 엘리먼트들은 예를 들어, 사운드, 비디오 또는 그래픽들, 향기들이나 냄새들 등과 같은 감각 입력을 포함한다. 이에 반해, 가상 현실은 실제 환경이 시뮬레이팅되는 환경으로 대체되는 개인에 의한 경험이다.
[0004] 원격 수술, 군사 및 다른 목적들을 포함한 엔터테인먼트, 교육, 엔지니어링, 광고, 생물 의학 및 의학에 대한 가상 및 증강 현실 그리고 다감각 애플리케이션들을 제작하기 위한 다양한 기술들이 개발되었다. 예를 들어, 더욱 큰 현실감을 생성하기 위한 목적으로 그리고 더 몰입할 수 있는 경험을 제공하기 위해 예를 들어, 촉각들, 향기들, 바람 또는 옅은 안개를 포함한 감각 효과들을 사용자 또는 관찰자에게 제공할 수 있는 기술들이 가상 현실 및 엔터테인먼트 애플리케이션들에 도입되었다. 동기화 가능한 원격 작동에 의해 반복 가능한 방식으로 향기 공기 유속의 신뢰할 수 있는 신속한 스위칭을 가능하게 하는 향기 전달 디바이스들의 설계는 가상, 감각, 몰입 또는 증강 현실 경험의 유효성에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 더욱이, 이러한 디바이스들은 개개의 사용자들 또는 그룹들에 의한 효과적인 사용을 위해 실용적이고, 경제적이며, 확장성이 있고, 기계적으로 그리고 전기적으로 신뢰할 수 있으며, 효율적인 요구에 따른 제어 및 정확한 타이밍의 향기 전달을 제공해야 한다.
[0005] 요구에 따라 유체들(예를 들어, 액체들, 증기들 또는 가스)의 제공 및 전달을 신속하고 쉽게 스위칭하기 위한 기술들, 시스템들 및 디바이스들이 개시된다.
[0006] 본 기술은 이러한 향기 물질들의 주문형 제공을 위한 신속한 전환을 포함하여 확장성이 뛰어난 다중 게이트형 냄새/향기 방출 및 전달을 제공하는 기술들, 시스템들 및 디바이스들을 포함한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 개시되는 기술들, 시스템들 및 디바이스들은 (예를 들어, 개인의 머리 공간과 같은) 국소 공간에 향기 가스를 전달하며, 이는 가상 또는 증강 현실 엔터테인먼트를 강화할 수 있다.
[0007] 본 특허 문서에서 설명되는 요지는 다음 특징들 중 하나 또는 그보다 많은 특징을 제공하는 특정 방식들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 개시되는 기술은 예컨대, 래치 가능한 자기형 스위치들, 압전 또는 열적으로 작동 가능한 디바이스들을 기반으로 편리한 원격의 전기적으로 작동 가능한 냄새 방출 스위치들을 가능하게 하는 디바이스들을 포함한다. 여러 다양한 타입들의 가스들 또는 액체들 중 하나 이상을 선택적으로 방출하는 능력을 위해, X-Y 행렬 연산 방출 시스템들도 또한 개시된다. 개시된 기술은 자동화된 방식으로 또는 요구에 따라 저장, 분배 및 순환 또는 일정 순서로 배열될 수 있는 다양한 향기들의 수를 최대화하면서 향기 전달 장치들, 시스템들 및/또는 메커니즘들을 소형화할 수 있다. 본 기술의 예시적인 애플리케이션들은 무엇보다도 감각 또는 가상 또는 증강 현실 경험들 및 엔터테인먼트에 매우 적합한 (예를 들어, 개인의 머리 공간과 같은) 국소 공간으로의 향기 가스 전달을 포함한다.
[0008] 한 양상에서, 향기 전달 디바이스는 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 저장하도록 구조화된 카트리지; 하나 또는 그보다 많은 저장된 향기 물질들을 수신 및 수송하도록 카트리지에 연결되며 수송된 하나 또는 그보다 많은 저장된 향기 물질들을 방출하기 위한 단부 개구를 포함하도록 구성된 수송 채널; 및 수송 채널에 연결되며, 인가 신호를 기초로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하여 개구로 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들의 통과를 선택적으로 허용하도록 동작 가능한 액추에이터 스위치를 포함하도록 제공된다.
[0009] 이러한 그리고 다른 특징들은 도면들, 상세한 설명 및 청구항들에서 더 상세히 설명된다.
[0010] 도 1은 개시된 기술의 예시적인 향기 전달 디바이스의 블록도를 보여준다.
[0011] 도 2a는 예시적인 향기 전달 디바이스의 예시적인 자기 작동 래치 가능 스위치의 개략도를 보여준다.
[0012] 도 2b와 도 2c는 향기의 제공을 제어하도록 오리피스의 개폐를 위한 다른 예시적인 자기적으로 래치 가능한 스위치의 개략도들을 보여준다.
[0013] 도 3a는 예시적인 자기 작동 래치 가능 스위치에 적합한 최적으로 낮은 자기 보자력을 갖는 예시적인 정사각형 루프 자성 물질의 자화 플롯을 보여준다.
[0014] 도 3b와 도 3c는 구형의 Fe 풍부한 강한 자기 위상을 생성하기 위한 Fe-Cr-Co 합금의 스피노달 분해에 이어 형상 이방성을 부여하도록 위상을 길어지게 할 단축 소성 변형에 의한 예시적인 정사각형 루프 자성 물질 구조들의 이미지들을 보여준다.
[0015] 도 4는 예시적인 정사각형 루프 자기 루프 재료에서 자기 스위칭을 보여주는 자화 플롯을 보여준다.
[0016] 도 5a와 도 5b는 향기 수송 칸에서 예시적인 수직 배치된 자기적으로 래치 가능한 스위치의 개략도들을 보여준다.
[0017] 도 6a와 도 6b는 향기 방출 온/오프 스위칭 동작들을 위한 예시적인 전기적으로 작동되는 로컬 히터 밸브의 개략도들을 보여준다.
[0018] 도 7a와 도 7b는 예시적인 향기 방출 온/오프 스위칭 동작들을 위한 전기적으로 작동되는 압전 밸브의 개략도들을 보여준다.
[0019] 도 8a와 도 8b는 예시적인 다채널 수송 채널 어레이에서 나노 또는 마이크로스케일 채널들을 통한 향기 수송의 예시적인 단일 팬 및 다중 팬 강화 동작의 개략도들을 보여준다.
[0020] 도 9는 세분된 마이크로 기포들을 사용하는 주위 온도 향기 가스의 예시적인 기포 전달 메커니즘의 개략도를 보여준다.
[0021] 도 10a는 다공 구조의 경로들을 사용하는 주위 온도 향기 가스의 예시적인 기포 전달 메커니즘의 개략도를 보여준다.
[0022] 도 10b는 도 10a에 도시된 메커니즘의 예시적인 대안 실시예의 개략도를 보여준다.
[0023] 도 10c는 도 10a에 도시된 메커니즘의 예시적인 대안 실시예의 개략도를 보여준다.
[0024] 도 10d는 도 10a에 도시된 메커니즘의 예시적인 대안 실시예의 개략도를 보여주며, 마이크로 구조 및/또는 나노 구조 구성들을 포함하여 예시적인 상당히 다공성인 구조들의 예시도들을 보여준다.
[0025] 도 10e는 도 10a - 도 10d의 예시적인 메커니즘들의 예시적인 넓은 표면적 다공 구조들의 주사 전자 현미경 사진(SEM: scanning electron micrograph) 이미지들을 보여준다.
[0026] 도 11은 수직 정렬된 다공성 경로들을 사용하는 주위 온도 향기 가스의 예시적인 기포 전달 메커니즘의 개략도를 보여준다.
[0027] 도 12는 전기적 주문형 가열 가능 세분화기 열들 또는 벽들을 사용하는 향기 가스의 예시적인 강화된 기포 전달 메커니즘의 개략도를 보여준다.
[0028] 도 13은 작동을 유발하는 신호의 인가를 제어하는 트랜지스터 기반 제어 회로를 사용하여 전자석의 코어 내의 잔류 자화를 반자화함으로써 개방될 수 있는 예시적인 자기 래치의 예시도를 보여준다.
[0029] 도 14a는 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 자기 래치들 및 트랜지스터들의 예시적인 3×3 행렬의 예시도를 보여준다.
[0030] 도 14b는 공기 경로에 대응하는 향기 발생 메커니즘들의 어레이와 결합된 공기 경로 스위치 온/스위치 오프를 위한 예시적인 자기 게이팅 어레이의 예시도를 보여준다.
[0031] 도 15는 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 자기 래치들 및 트랜지스터들의 예시적인 3×3 행렬의 예시도를 주며, 여기서는 행 3, 열 B의 자기 래치가 활성화된다.
[0032] 도 16은 인가된 전압의 결과로서 수축하는 압전 액추에이터 컴포넌트에 전압을 인가함으로써 열릴 수 있는 예시적인 압전 작동 게이팅 밸브(예를 들어, 래치)의 예시도를 보여준다.
[0033] 도 17은 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 트랜지스터와 압전 작동 게이팅 밸브들(예를 들어, 래치들)의 예시적인 3×3 행렬의 개략도를 보여준다.
[0034] 도 18은 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 압전 작동 게이팅 밸브들(래치들) 및 트랜지스터들의 예시적인 3×3 행렬의 개략도를 보여주며, 여기서는 행 1, 열 C의 자기 래치가 활성화된다.
[0035] 도 19는 예를 들어, 개시되는 기술의 예시적인 전달 디바이스에 의해 선택된 향기들이 안경과 같은 착용형 액세서리들에 부착 가능하거나 내장된 전기자형 구조를 사용하여, 또는 대안적인 실시예들 또는 구조들을 통해 요구에 따라 개인의 머리 공간에 방향성 있게 또는 코에 직접 전달될 수 있는 것을 나타내는 이미지를 보여준다.
[0036] 도 20a - 도 20c는 건물에 대해 개시된 기술의 향기 방출 디바이스의 예시적인 실시예들의 개략도들을 보여준다.
[0037] 도 21은 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다.
[0038] 도 22는 도 21의 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션 내에서의 향기 공기 흐름 순환을 예시하는 일련의 개략도들을 보여준다.
[0039] 도 23은 내부 컵을 포함하는 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다.
[0040] 도 24는 천공 내부 컵을 포함하는 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다.
[0041] 도 25는 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 나선 형상 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다.
[0042] 예를 들어, 액체들, 증기 또는 가스를 포함하는 향기 물질들의 주문형 제공 및 전달을 위한 확장성이 뛰어난 기술들, 시스템들 및 디바이스들이 개시된다. 개시되는 향기 전달 디바이스들은 예를 들어, 래치 가능한 자기, 압전 또는 열 작동 가능한 스위치들 및 메커니즘들을 기반으로 한 편리한 원격의 전기적으로 작동 가능한 향기 방출 컴포넌트들을 포함한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 향기 전달 디바이스들은 (예를 들어, 액체들, 증기들 또는 가스들과 같은) 유체들의 형성 및/또는 전달을 제어하여 향기 물질들을 생성하기 위한 나노스케일 및 마이크로스케일 물질 구조들을 포함한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 개시되는 기술은 예를 들어, X-Y 행렬 연산 방출 시스템들을 사용하여 여러 다양한 타입들의 가스들 또는 액체들 중 하나 이상을 선택적으로 방출하는 능력을 제공한다. 본 기술은 자동화된 방식으로 그리고/또는 요구에 따라 저장, 분배 및 순환 또는 일정 순서로 배열될 수 있는 다양한 향기들의 수를 최대화하면서 향기 전달 메커니즘의 소형화를 제공한다. 본 기술의 애플리케이션들은 무엇보다도 가상, 감각 또는 증강 현실 경험들 및 엔터테인먼트에 매우 적합한 (예를 들어, 개인의 머리 공간과 같은) 국소 공간으로의 향기 가스 전달을 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다.
[0043] 예를 들어, 비교적 신속한 순차적 전달을 위한 서로 다른 향기들의 잠재적인 수를 증가시킴으로써, 개시되는 향기 전달 디바이스들은 더 복잡하고 정교한 감각(후각) 통신, 샘플링, 브랜딩 또는 광고의 가능성뿐만 아니라, 가상 또는 증강 현실 또는 감각 경험 내에서 더 극적인 가능성들 및/또는 강화된 사실성을 제공한다. 예를 들어, 어떤 경우들에, 개시되는 디바이스들은 휴대 전화의 발신자 식별자로서 또는 후각 디스플레이로서 사용될 수 있다. 다른 예들에서, 개시되는 디바이스들은 (예를 들어, 드라마의 장면들, 액션들 또는 요소들과 일치하는 전달 타이밍에 이용 가능한 넓은 범위의 다중 향기 트랙들에 의해) 영화들 또는 비디오 게임들에 사용될 수 있다. 향기 가스 또는 액체들의 나노 또는 마이크로 디바이스 제어 및 요구에 따른 전달의 다른 예시적인 애플리케이션들은 예를 들어, (a) 판매 시점 또는 증강 현실 광고; (b) 향기나는 포장; (c) 착용자의 바이오 피드백에 의해 선택되거나, 설정되거나 또는 그에 반응하는 서로 다른 향수들을 제공하고 순환시키기 위한 메커니즘/디바이스가 내장된 방향 장신구류 ― 이 메커니즘은 착용자 근처 또는 주위의 아주 가까운 공간 내에 또는 그 주위에 보이지 않는 향기 구름을 생성함 ―; (d) 선반이나 다른 가구들과 같은 작은 밀폐된 공간들 내의, 또는 고정물들에 부착될 수 있는 공기 청정기들; (e) 후각 브랜딩 또는 시그널링; (f) 개인 행동의 제어 또는 영향을 위한 군사 애플리케이션들; (g) 아로마테라피; (h) 의학 치료, 약물 전달 또는 원격 또는 가상 수술; (ⅰ) 위생; (j) 교육; 및/또는 (k) 다른 애플리케이션들 중에서도, 신경학적 다중 모달 효과들을 제공하는 다감각 장치들에서의 사용을 포함한다.
[0044] 개시된 기술은 여러 가지 이점들을 제공한다. 본 기술의 하나의 예시적인 이점은 요구에 따라 사용자에 의한 (예를 들어, 캐리어 가스 내의 화학 물질들을 포함하는) 향기들의 선택을 허용하는 단순화된 밸브 포함 분배 또는 무밸브 분배를 사용하는 다기능 설계이다. 이러한 설계들은 개시된 기술의 예시적인 '래치 가능 스위치 게이팅' 메커니즘들을 포함한다. 예를 들어, 이러한 예시적인 게이팅 메커니즘들은 복잡한 기계적 밸브들에 대한 필요성을 대체할 뿐만 아니라, 게이팅을 제어하는 데 필요한 전기 입력을 최소화하고, 또한 예를 들어, 밀리미터 스케일을 포함하여 작은 크기들로 스케일링 가능하며, 이로써 이 기술을 구현하는 디바이스 또는 장치의 크기 및 중량 감소(그리고 이동성, 배치 또는 착용 가능성)에 추가된다.
[0045] 일부 기존의 시스템들은 적은 부피의 향기들을 국소 공간으로 분배할 수 있는 무밸브형 시스템을 이용하지만, 전달 모세관 지름들 및 길이들의 치수에 대한 기술적 요건들 자체가 제한이다. 본 기술의 이점은 이러한 어떠한 제한들도 없다는 점이다. 무밸브 기술을 사용하는 일부 다른 기존의 시스템들은 필요한 부피의 향기 가스를 생성하는 데 필요한 시간이 향기 가스의 신속한 발생을 가능하게 하는 본 기술에 비해 비교적 불리한 발열체를 통해 향기 가스를 증발시키고 분배하는 주요 방법을 이용한다. 이러한 및 다른 기존의 향기 발생 디바이스들은 속도, 치수, 선택성 및 내구성 측면에서 한계들을 갖는다. 또한, 국소 공간 또는 머리 공간에 향기들을 선택적으로 방출하는 데 현재 이용되는 기존 기술들은 요구에 따른 정밀 전달을 위해 순환 또는 서열화되고, 시간이 맞춰지며 제어될 수 있는 서로 다른 향기들의 수로 제한된다. 더욱이, 스케일링 가능한 다중 방향 능력을 갖고 머리 공간으로의(또는 코로의) 향기 가스의 정확한 타이밍 제어 및 전달을 하는 기계들, 예컨대 후각계들은 비교적 크기가 크고 이동 가능하거나 착용 가능하지 않다.
[0046] 개시된 기술은 또한 예를 들어, 향기 전달 액체를 증발시키기 위한 주요 메커니즘으로서 가열을 사용하지 않고 향기 가스를 발생시키는 '저온 확산' 기술의 사용을 포함할 수 있다. 본 기술을 통한 증발된 향기의 전달은 또한 개체 또는 개인에게 가까운 거리에서 분무 향기를 전달하는 데 있어 고유한 증착 및 다른 단점들과 위험들을 제거한다. 저온 확산은 또한 신속한 가스 형성 및 전달을 위한 신속한 증발을 달성하는 데 필요한 에너지를 포함하여 액체를 증발시키기 위한 주요 메커니즘으로서 가열을 사용하는 것과 연관된 특정 제한들 또는 단점들, 그리고 가열에 의해 향기 발생 화학 성분들의 특성들 또는 동작을 바람직하지 않게 변경하는 것을 피한다.
[0047] 증발된(예를 들어, 완전히 증발된) 향기 가스를 발생시키기 위한 다른 주요 메커니즘들은 향기 용매 또는 다른 물질의 표면 상에서, 또는 다공성 고체, 겔 또는 다른 향기 물질을 통한 공기의 통과를 포함할 수 있다. 본 기술에서, 예를 들어 일 실시예에서는, 향기 물질을 함유하며 용매 또는 오일 표면에서 빠져나갈 때 향기 가스를 발생시키는 용매 또는 오일을 통해 공기의 마이크로 기포들이 생성되어 펌핑된다. 이런 식으로 마이크로 기포들을 사용하는 것은 향기 용매 또는 오일 내에서 공기(또는 가스)의 넓은 표면적 접촉 가능성을 최대화함으로써, 전위 확산을 증가시키고, 그 결과 원하는 부피의 향기 공기를 전달하는 데 필요한 시간을 단축시킨다.
[0048] 최신 도입된 기존의 선택적 향기 방출 및 전달 시스템들의 대부분의 예들은 비효율적인 제어, 의도된 타깃으로 전달 가능한 정밀 타이밍 결여, 순차적 전달 도중 향기들의 원치 않은 혼합, 환경 내의 향기 지속, 기계적 신뢰성, 에너지 효율 및/또는 전달 장치의 비용 및 크기로 제한된다. 넓은 면적으로의 큰 부피의 향기 확산은 공기로부터 신속하게 깨끗해지기(또는 소멸하기)에 상대적으로 어려우며, 그로써 공간 내에서 개인들에게 계속되는 향기가 '깨끗하게' 전달될 수 있게 하는 신속성을 제한한다. 엔터테인먼트 애플리케이션들의 경우, 예를 들어, 많은 경우들에 환기 시스템 또는 팬들을 통해 극장의 일반적인 공간으로, 또는 좌석 안과 주위로 향기 공기가 방출된다. 이러한 종래의 전달 메커니즘들은 본질적으로 다중화 능력들을 제한했거나 그러한 능력들이 전혀 없으며, 개인들의 머리 공간들에 정확한 타이밍으로의 신속한 향기 전달 능력을 제공할 수도 없다. 또한, 기존의 시스템들은 영화 또는 비디오 게임과 같은 시청각 프리젠테이션 내에서 특정 이벤트 또는 시간과 동기화하여, 청중의 각각의 멤버에게 (균일한 분포의) 동시 향기 공기 전달을 제공하는 데 어려움을 갖는다. 좌석 영역 내에서 향기를 방출할 수 있는 기존 시스템들의 예들은 디스플레이되는 장면에 따라 의자로부터 향기가 방출되며 스티어링 휠이 기계적 진동들을 제공할 수 있는 Sensorama 게임 시스템을 포함한다. AMLUX 극장에서의 영화들과 같은 영화들에서는, 시각적 이미지들과 함께 향기들이 방출되었다. 향기 물질을 증발 또는 분사함으로써 방출되는 향기는 소방관들의 훈련에 사용되었고, 향기 방사 컬러들이 군인들의 훈련에 이용되었다. 그러나 이러한 공지된 접근 방식들 중 다수는 비현실적이거나, 작동을 신뢰할 수 없거나, 또는 향기 전달을 정확한 타이밍에 다중화하기 위한 이들의 능력이 제한적이다. 따라서 향기들(최소 개수의 제어 메커니즘들로) 향기들의 많은 다양한 소스들로부터의 제어된 타이밍의 향기 방출을 가능하게 하는 x-y 행렬 연산 시스템들을 통합한, 신속하게 스위칭 가능하고, 자동화 및/또는 원격 작동 가능하며 다중 순환 내구성 특징들을 갖는 신뢰성 있는 향기 방출 및 전달 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
[0049] 도면들을 참조하면, 도 1은 개시된 기술의 예시적인 향기 전달 디바이스(100)의 블록도를 보여준다. 디바이스(100)는 하나 또는 복수의 향기 물질들을 포함하는 카트리지(120)를 수용하기 위한 칸(111)을 포함하도록 구조화된 하우징 또는 케이싱(110)을 포함한다. 향기 물질들은 예를 들어, 액체, 가스 또는 증기를 포함하는 다양한 유체들 중 임의의 유체를 포함할 수 있다. 디바이스(100)의 하우징(110)은 향기 물질들을 디바이스(100)로부터 외부 환경으로 제공할 수 있게 하기 위한 하나 또는 그보다 많은 개구들(113)을 포함하도록 구조화된다. 디바이스(100)의 하우징(110)은 칸(111)과 개구(들)(113) 사이에 형성된 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들(115)을 포함하도록 구조화된다. 디바이스(100)의 다양한 예시적인 실시예들에서, 수송 채널(115)은 예를 들어, 카트리지(120)의 저장 챔버로부터의 향기 물질을 개구(113)에 전달 또는 가속하도록 구성된다. 향기 물질들을 향기 전달 디바이스(100)에 공급하는 카트리지(120)는 예를 들어, 특정 향기 물질이 특정 대응하는 챔버에 포함될 수 있는 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 포함하는 하나 또는 그보다 많은 챔버들(121)을 포함하도록 구조화될 수 있다. 디바이스(100)는 예를 들어, 사용자의 머리 공간을 포함하는 외부 환경으로 향기 물질들 중 하나 또는 그보다 많은 향기 물질의 전달을 제어하도록 구현될 수 있다. 이러한 제어를 제공하기 위해, 디바이스(100)는 하나 또는 그보다 많은 액추에이터 스위치들(130)을 포함하는데, 액추에이터 스위치(130)는 대응하는 수송 채널(115)에 배열되며 대응하는 수송 경로(115)를 통해 그리고/또는 대응하는 수송 경로(115)로부터 흐르도록 향기 물질의 통과를 선택적으로 허용하는 인가 신호를 기초로 개방 위치와 폐쇄 위치 간에 이동하도록 동작 가능하다. 디바이스(100)의 액추에이터 스위치들(130)은 개시된 기술의 자기 작동 게이팅 스위치 메커니즘, 압전 작동 게이팅 스위치 메커니즘, 및/또는 열 작동 게이팅 스위치 메커니즘 또는 디바이스를 포함할 수 있다. 자기, 압전 및 열 작동 스위치 메커니즘들 및 디바이스들의 예들이 본 명세서에서 설명된다.
[0050] 도 2a는 개시된 기술의 예시적인 자기 작동 래치 가능 스위치(200)의 개략도를 보여준다. 예를 들어, 자기 작동 래치 가능 스위치(200)는 향기 물질의 흐름이 스위치(200)의 작동에 의해 조절될 수 있도록 디바이스(100)에, 예를 들어 수송 채널(115)에 위치될 수 있다. 자기적으로 래치 가능한 스위치(200)는 래치 가능한(정사각형 M-H 루프) 자성 합금 캔틸레버(203)를 포함하는데, 이는 펄스 전류를 공급하여 캔틸레버(203)를 순간적으로 자화하는 솔레노이드(201)로 둘러싸인다. 예를 들어, 래치 가능한 정사각형 M-H 루프 캔틸레버(203)는 0.05-0.5mm 두께, 0.1-2mm 폭, 1.0-5mm 길이로 구성될 수 있다. 예를 들어, 소형 솔레노이드(201)는 1000회 회전들을 포함하여 캔틸레버(203) 둘레에 구성될 수 있다. 자기적으로 래치 가능한 스위치(200)는 (예를 들어, 제 1 자기 상태에서) 폐쇄 위치에서는 캔틸레버(203)와 접촉하고 (예를 들어, 제 2 자기 상태에서) 개방 위치에서는 캔틸레버(203)로부터 멀리 이동하여 개구 또는 오리피스를 제공하는 정합(mating) 캔틸레버(202)를 포함한다.
[0051] 예시적인 자기적으로 래치 가능한 스위치(200)는 예를 들어, 펄스 전류로 공급되는 단일 펄스 자기장으로 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 래치 가능한(정사각형 M-H 루프) 자성 합금 캔틸레버(203)가 소형 솔레노이드 내에 배치되어 캔틸레버를 순간적으로 자화할 펄스 전류를 공급한다. 자기적으로 래치 가능한 스위치(200)의 동작을 위해, 정합 자성 캔틸레버(202)는 폐쇄 위치에서 캔틸레버(203)에 결합하도록 배열되고, 고정 자석으로서 또는 가동 캔틸레버로서 구성될 수 있다. 정합 자성 물질(202)은 연질 자석(예를 들어, 규소강 또는 예를 들어, 중량%로 80% Ni-20% Fe 또는 45% Ni-55% Fe를 갖는 퍼멀로이 등), 반경질 자석(예를 들어, Fe-Cr, Fe-Ni 및 다른 자성 합금들) 또는 영구 자석(예를 들어, Fe-Cr-Co, 바이칼로이, Sm-Co 코팅 캔틸레버)일 수 있다.
[0052] 자성 물질의 자기적 특성들은 예를 들어, 주어진 물질에서 최고의 가능한 자화 값을 표시하는 포화 자화(Bs), 인가된 필드가 제로 필드로 제거된 이후의 나머지 자화 값을 표시하는 잔류 자화(Br), 및 물질의 자화를 0으로 감소/강제시키는데 요구되는 필요한 외부 인가 자기장의 표시이며, 자성 물질이 얼마나 경질인지 또는 연질인지를 표시하는 보자력(Hc)을 포함하여, 여러 가지 파라미터들로 기술될 수 있다.
[0053] 도 2b와 도 2c는 향기의 제공을 제어하기 위한 오리피스의 폐쇄 및 개방을 위한 다른 예시적인 자기적으로 래치 가능한 스위치(210)의 개략도들을 보여준다. 자기 작동 래치 가능 스위치(210)는 외부에서 인가된 펄스 자기장에 의해, 예를 들어 자성 컴포넌트 중 하나를 한 위치에서 다른 위치로, 예를 들어 개방 위치와 폐쇄 위치 사이로 이동시키도록 솔레노이드를 통해 전류를 전송함으로써 독립적으로 제어될 수 있는 2개의 정합 자성 컴포넌트들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 자기 작동 래치 가능 스위치(200)는 향기 물질의 흐름이 스위치(200)의 작동에 의해 조절될 수 있도록 디바이스(100)에, 예를 들어 수송 채널(115)에 위치될 수 있다.
[0054] 도 2b에 도시된 바와 같이, 자기적으로 래치 가능한 스위치(210)의 2개의 자성 정합 컴포넌트들(211, 214)이 예시된다. 자성 컴포넌트(214)는 도 2a의 래치 가능한(정사각형 M-H 루프) 자성 합금 캔틸레버(203) 및 솔레노이드(201)와 같은 솔레노이드로서 구성될 수 있는데, 인가되는 전기 펄스 전류를 기초로 자성 컴포넌트 암(214)이 자화될 수 있다. 스위치(210)는 자성 컴포넌트 암(211)에 부착된 팁 또는 플러그(212)를 포함하는데, 이는 향기 물질의 통과를 허용하는 오리피스를 갖는 링 또는 컴포넌트(213)에 접촉한다. 팁(212)이 오리피스를 차단하여 향기 물질이 이를 통해 흐르는 것을 막도록 팁(212)은 폐쇄 위치로 플러그(213)에 접촉한다. 자성 컴포넌트 암(211)이 이동되면, 팁(212)은 플러그(213)와의 접촉을 벗어나 이동하게 된다.
[0055] 예를 들어, 자성 컴포넌트(214)의 정사각형 루프인 자기적으로 래치 가능한 와이어 또는 리본이 Br의 고자화 잔류 상태로 펄스 자화되면, 도 3a과 도 4에 도시된 바와 같이, 솔레노이드의 자화된 부재는 도 2b에 예시된 바와 같이, 캔틸레버(211)의 예시적인 기계적으로 연질인 엘라스토머 팁(212)이 아래로 이동하여 플러그(213)와 접촉하고 오리피스를 통해 향기가 흐르는 것을 막도록 연질 자석(또는 경질 자석) 캔틸레버(211)를 끌어당긴다. 예를 들어, 팁(212)은 예를 들어, 폴리다이메틸실록산(PDMS: polydimethylsiloxane)과 같은 적당한 엘라스토머 물질을 포함하는 기계적으로 연성 물질로 형성될 수 있다. 솔레노이드의 자기적으로 래치 가능한 와이어 또는 리본이 (예를 들어, 점진적으로 감소되는 전류를 예를 들어, 0.1-1초 사용하여) 예를 들어, 솔레노이드에 의해 인가되는 짧은 60Hz의 점진적으로 감소하는 필드에 의해 반자화되면, 솔레노이드의 와이어 또는 리본의 자화가 거의 0으로 감소되며, 이는 도 3a 또는 도 4의 플롯의 원점으로 표현된다. 2개의 정합 캔틸레버들(211, 214) 사이의 자기 흡인력이 역시 캔틸레버들을 똑바로 유지하는 경향이 있는 기계적 스프링력을 극복하는 데 필요한 임계력 미만으로 감소된다. 자성 캔틸레버(211)는 이후에 해제되고 오리피스가 개방된다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 자성 캔틸레버(211)가 연질 자석 합금으로 만들어진다면, 이는 (예를 들어, 2개의 캔틸레버들이 0.1-2mm의 이격 간격으로 미리 평행 위치될 수 있도록) 미리 만곡되거나 간격을 두고 위치될 수 있으며, 2개의 캔틸레버들이 탄성 복원 스프링력에 의해 분리(스위치 개방)될 수 있다. 대안으로, 자성 캔틸레버(211)가 영구 자석으로 만들어진다면, 솔레노이드의 캔틸레버(214)가 인가된 펄스 자기장에 의해(예를 들어, 둘러싸인 솔레노이드에 인가된 DC 펄스 전류에 의해) 반대 자기 극성으로 자화되어 서로 적극적으로 접근하지 못하게 한다. 특정 동작 요구들 및 이용되는 자성 캔틸레버 물질들의 특성에 따라 이용될 수 있는 스위치 개방 대 폐쇄 동작들의 여러 가지 예시적인 변형들이 존재한다.
[0056] 밸브를 개방 또는 폐쇄로 유지하기 위한 전류의 지속적인 공급은 상당한 에너지를 소비할 것이며, 또한 향기 전달 디바이스(100)의 바람직하지 않은 가열을 야기할 수 있으므로, 단일 DC 펄스 자기장에 의해 열거나 닫을 수 있는 예시적인 자기적으로 래치 가능한 향기 방출 스위치는 상당히 실용적이며 에너지 절감형이다. 예를 들어, 인가된 전류의 예시적인 DC 펄스는 1초보다 더 짧게, 예를 들어 일부 구현들에서는 0.1초보다 더 짧게, 그리고 다른 구현들에서는 예를 들어, 0.01초 미만으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 인가된 자기장의 크기는 솔레노이드 내의 코어 자성 물질의 보자력보다 적어도 30% 더 높게, 예를 들어 일부 구현들에서는 적어도 50% 더 높게, 그리고 다른 구현들에서는 예를 들어, 솔레노이드 내의 자성 물질의 보자력보다 적어도 100% 더 높게 구성될 수 있다.
[0057] 예시적인 래치 가능한 스위치 게이팅 메커니즘의 일부 구현들에서는, (예를 들어, 솔레노이드에 인가된 전류에 의해 발생되는) 짧은 펄스형 자기장이 예를 들어, 예시적인 스위치(200, 210)와 같은 자기 작동 래치 가능 스위치의 래치 가능한 자기 응답을 발생시키는 데 이용될 수 있다. 특히, 에너지 소비 전류의 계속적인 인가 및 이에 따른 자기장의 계속적인 인가 대신 이러한 동작이 구현될 수 있다. 예를 들어, 펄스 자기장은 자화를 위해 단 한 번만 인가될 필요가 있다. 그러나 적절한 자화를 보장하기 위해, DC 전류 펄스가 1회 이상 선택적으로 인가될 수도 있다. 10회 미만의 다수의 펄스들의 인가가 허용 가능할 수 있는데, 자기 스위칭을 보장하기 위해 다수의 펄스들이 인가될 수 있다.
[0058] 도 3a는 예시적인 자기 작동 래치 가능 스위치에 적합한 최적으로 낮은 자기 보자력을 갖는 예시적인 정사각형 루프 자성 물질의 자화 플롯을 보여준다. 도 3b와 도 3c는 구형의 Fe 풍부한 강한 자기 위상을 생성하기 위한 Fe-Cr-Co 합금의 스피노달 분해에 이어 형상 이방성을 부여하도록 위상을 길어지게 할 단축 소성 변형에 의한 예시적인 정사각형 루프 자성 물질 구조들의 이미지들을 보여준다.
[0059] 도 3a에 도시된 바와 같이, 자기적으로 래치 가능한 스위치의 예시적인 솔레노이드 구성에 대한 중요한 특징은 솔레노이드에서 자기 엘리먼트의 정사각형 루프이다. 향기 방출/폐쇄 스위치의 래치 가능한 특성은 실제 애플리케이션들에 중요하다. 이에 따라, 이러한 예시적인 구현들에서, 스위치 개방/폐쇄 동작은 예를 들어, 0.01-5밀리초의 짧은 단일 DC 펄스로 수행될 수 있는데: 밀리초 레벨 시간 프레임에서 일단 스위치 개방/폐쇄 동작이 이루어지면 전류가 공급될 필요가 없기 때문에 사용되는 전기 에너지는 비교적 작다. 예를 들어, 2개의 자기적으로 부착된 컴포넌트들이 분리되도록 이전 자화의 대부분을 제거하기 위한 반자화는 솔레노이드 전류에 의해 인가되는 AC 자기장을 점진적으로 감소시킴으로써 이루어질 수 있는데, 이는 또한 매우 빠를 수 있어, 예를 들어 60Hz AC 전류 신호들에 대해 0.1-1초 시간 프레임 사이를 필요로 할 수 있다. 예를 들어, AC 전류 및 AC 자기장 인가에 대한 솔레노이드 가열 및 자성 물질 가열을 최소화하기 위해, 반자화 사이클의 수는 1초 미만, 그리고 일부 구현들에서는 예를 들어, 바람직하게 0.3초 미만 내에 수행될 수 있다.
[0060] 개시된 기술에 따르면, 예를 들어, 래치 가능한 자기 캔틸레버 재료에서 B-H 루프(인가된 필드의 부재시 잔류 자화(Br) 대 자기 포화 자화(Bs)의 Br/Bs 비)의 원하는 방형은 자기적으로 래치 가능한 스위치의 래치 가능한 향기 방출 또는 향기 차단 기능의 효율적인 동작을 위해 적어도 0.8로 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, B-H 루프의 방형은 적어도 0.9, 또는 일부 구현들에서는 예를 들어, 적어도 0.95로 구성될 수 있다.
[0061] 예를 들어, 표유전계 및 의도되지 않은 향기 방출에 의한 의도하지 않은 자기 스위칭으로부터 보호하기 위해, 보자력(Hc)은 적어도 10 Oe, 그리고 일부 구현들에서는 예를 들어, 적어도 20 Oe, 그리고 심지어 일부 구현들에서는 예를 들어, 적어도 40 Oe로 구성될 수 있다. 합리적인 지나치게 과도한 자기장으로 자화 및 자기 스위칭을 수행하기 위해, 원하는 Hc는 또한 바람직하게는 100 Oe 미만, 그리고 일부 예시적인 경우들에는 50 Oe 미만이어야 한다.
[0062] 예를 들어, 이러한 래치 가능한 자성 물질을 얻기 위해, 자성 합금, 바람직하게는 연성 및 소성 형성 가능한 합금에 예를 들어, 와이어 드로잉, 스웨이징, 압출 및 냉간 가공과 같은 이방성 단축 변형의 재료들의 가공이 가해질 수 있다. 일례는 이후의 처리가 물질의 바람직한 스위칭 가능 자화 거동을 발생시킬 수 있도록, 약한 자성 또는 비자성 행렬 상으로 임베드된, 도 3b에 도시된 바와 같이 거의 구형인 Fe, Co 풍부한 더 강한 자성상 나노입자들을 포함하는 2상 구조를 갖도록 스피노달 분해될 수 있는 Fe-25-35%Cr-6-12%Co 합금이다. 구형 자성상은 다음에, 도 3c에 도시된 바와 같이 합금 와이어 또는 로드의 단축 소성 변형에 의해 길어질 수 있는데, 이는 0.8-0.9를 초과하는 Br/Bs 방형 비를 갖는 정사각형 루프 및 형상 비등방성을 제공한다. 보자력(Hc)은 또한 열 처리의 듀레이션에 따라 30-500 Oe 중에서 임의의 값으로 강화될 수 있다. 선호되는 Hc는 중간 값이므로, 100 Oe 미만, 그리고 일부 구현들에서는 예를 들어, 50 Oe 미만의 Hc를 제공하는 식으로 열 처리 프로세스를 단축하는 것이 바람직하다. Fe-Cr-Co와 같은 예시적인 스피노달 합금들은 또한 예를 들어, 300-100 Oe의 자기장의 존재시 자기장 열 처리에 반응하며, 정사각형 루프 자기적 특성들을 제공한다.
[0063] 다른 래치 가능한 자석 합금들이 또한 설계 및 제작될 수 있는데, 예를 들어 Fe-20% Cr, Fe-20%Cr-4%Ni, Fe-15%Cr-3%Mo와 같은 합금들이 단축 변형되어 래치 가능한 반경질 자석 합금들을 형성할 수 있다. 이러한 합금들의 예들은 다음의 논문들에서 기술된다: "Fe-Cr-Co Magnets", IEEE Trans. Magn. MAG-23, 3187-3192 (1987); "Low Cobalt Cr-Co-Fe Magnet Alloys by Slow 냉각 Under Magnetic Field", IEEE Trans. Magnetics, MAG- 16, 526-528 (1980); 및 "Magnetic Sensors Using Fe-Cr-Ni Alloys with Square Hysteresis Loops", J. Appl. Phys. 55, 2620-2622 (1984). 이러한 논문들은 본 특허 문서의 개시의 일부로서 인용에 의해 포함된다.
[0064] 도 4는 예시적인 정사각형 루프 자기 루프 재료에서 자기 스위칭을 보여주는 자화 플롯을 보여준다. 도 4에 도시된 바와 같이, 인가된 자기장이 증가될 때 반자화 상태(원점)로부터의 자화 변화는 점선 곡선을 따른다. 반대로 자화된 상태(-Br 상태)로부터, 양의 자기장 인가시 자화 변화는 실선 곡선을 따른다. 따라서 인가된 필드(H1)는 제로 자화(원점)로부터 또는 -Br 상태로부터 +Br 상태로 자화 방향을 스위칭할 수 없지만, 보자력(Hc)보다 더 큰 인가된 필드(H2)는 자화를 스위칭할 수 있다. 인가된 자기장이 보자력보다 더 큰 경우에만, 새로운 래치 가능한 자화(+Br 또는 -Br)가 달성된다.
[0065] 래치 가능한 향기 방출 스위치는 예를 들어, 도 2a - 도 2c의 예시적인 구성들에 도시된 바와 같이 수송 채널에 대해 수평으로 위치될 수 있을 뿐만 아니라 수송 채널에 대해 수직으로 위치될 수도 있다. 다중 채널들을 이용하는 향기 제어 방출 및 전달 디바이스들의 경우, 수직 배열이 바람직할 수도 있다. 도 5a와 도 5b는 향기 수송 채널 또는 칸에서 예시적인 수직 배치된 자기 작동 래치 가능 스위치(500)의 개략도들을 보여준다. 도 5a는 스위치의 자기적으로 밀어내는 극들이 스위치를 개방하도록 작동되는 자기적으로 래치 가능한 스위치(500)의 예시적인 구성을 보여주고, 도 5b는 자기적으로 끌어당기는 극들이 스위치를 개방하도록 작동되는 자기적으로 래치 가능한 스위치(500)의 예시적인 구성을 보여준다. 예를 들어, 보자력(Hc)보다 더 큰 인가 필드가 스위치를 작동시키도록 자화를 스위칭할 수 있다.
[0066] 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 자기 액추에이터 스위치는 향기 물질이 흐르기 위한 수송 채널 경로(506)를 포함한다. 자기 액추에이터 스위치는 예를 들어, 극, 로드, 또는 채널(506) 내에서 수직으로 정렬된 다른 형상의 구조와 같은 자기적으로 래치 가능하며 수직 이동 가능한 컴포넌트(501)를 포함한다. 일부 예들에서, 수직 이동 가능한 컴포넌트는 윤활 가이드로 구성될 수 있다. 자기 액추에이터 스위치는 컴포넌트(501)를 펄스 자화하도록 컴포넌트(501) 둘레에 둘러싸인 솔레노이드를 포함한다. 자기 액추에이터 스위치는 컴포넌트(501)의 한 단부에 유연(compliant) 팁(503)을 포함한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 유연 팁(503)은 PDMS로 형성될 수 있다. 자기 액추에이터 스위치는 수송 채널에 구성되며 향기 물질이 채널을 통해 흐르게 하는 오리피스를 포함하도록 구조화된 연성 오리피스 포함 구조(504)를 포함한다. 예를 들어, 연성 오리피스 포함 구조(504)는 PDMS로 형성될 수 있다. 컴포넌트(501)는 팁(503)이 구조(504)의 오리피스와 정렬되도록 구조(504)의 한쪽에 위치된다. 자기 액추에이터 스위치는 컴포넌트(505)가 컴포넌트(501)의 대향 면 상에 있도록, 구조(504)의 다른 쪽에 위치되어 오리피스와 정렬되는 고정된 자성 컴포넌트(505)를 포함한다. 예를 들어, 자성 컴포넌트(501)의 솔레노이드(또는 리본)(502)는 자성 컴포넌트(501)를 자화할 인가 신호를 공급하기 위한 콘딧에 접속될 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 솔레노이드(502)는 채널 경로(506)의 벽에 접속될 수 있다. 예를 들어, 인가 필드가 보자력(Hc)보다 더 클 때, 자화 극성 스위칭이 활성화될 수 있고, 오리피스의 폐쇄 또는 개방을 위한 래치 가능한 자석 위치가 얻어진다.
[0067] 예를 들어, 스위치 ON 또는 OFF 프로세스는 자기 인력 또는 척력을 완료하는데 예를 들어, 0.001초 내지 1.0초의 전류 인가와 같은 매우 짧은 펄스 전류가 소요되기 때문에 자기적으로 스위칭 가능하고 래치 가능한 게이트들의 동작은 단지 소량의 에너지만을 필요로 한다. 따라서 예시적인 디바이스에 의한 에너지의 사용은 최소이고, 또한 이러한 짧은 펄스 동작은 필요하다면, 전기 회로들의 과도한 가열 또는 연소 없이 더 큰 전류의 전송을 허용한다. 전류 또는 전압은 예를 들어, DC 또는 AC 전기 접속들, 배터리들, 수퍼 커패시터들, 태양 전지들, 또는 다른 에너지 제공 디바이스들을 사용하는 것과 같이 다른 에너지 소스에 의해 공급될 수 있다. 예를 들어, 도 5a와 도 5b 또는 도 2b와 도 2c의 자기적으로 래치 가능한 스위치의 예시적인 실시예들에서 자기적으로 이동 가능한 컴포넌트의 기계적으로 유연한 팁의 사용은 향기 방출 및 차단 동작들의 개선된 신뢰성을 제공하기 위한 엘라스토머 물질을 포함할 수 있다. 또 일부 실시예들에서는, 예를 들어, 자기적으로 이동 가능한 컴포넌트들이 기계적으로 유연한 팁을 포함하지 않을 수도 있고, 오리피스를 차단 및 개방하도록 기능할 수 있다.
[0068] 개방/폐쇄 메커니즘으로서 예시적인 자기적으로 래치 가능한 스위치들 외에도, 개시된 기술은 또한 열 작동 게이팅 스위치 메커니즘을 포함한다. 일례가 도 6a - 도 6b에 예시된다.
[0069] 도 6a는 개시된 기술의 예시적인 수평 정렬된 열 작동 게이팅 스위치 메커니즘(600)의 예시도를 보여준다. 스위치(600)는 향기 물질이 통과하게 하는 오리피스를 갖는 (예를 들어, PDMS로 형성된) 플러그(601)를 포함하는데, 플러그(601)는 향기 물질 수송 채널(603)로서 도시된 수송 채널에 배열된다. 스위치(600)는 플러그(601)의 오리피스와 접촉하도록 그리고 접촉하지 않도록 이동하는 수평 이동 가능한 컴포넌트(602)를 포함한다. 수평 이동 가능한 컴포넌트(602)는 예를 들어, 스프링 컴포넌트(602)의 저항 가열을 야기하도록 회로로부터의 전기 신호를 인가함으로써 가열될 때 열 팽창하는 스프링을 포함한다. 예를 들어, 인가된 전기 신호는 벽 플러그-인 전기, 배터리, 수퍼 커패시터, 태양 전지들, 또는 다른 에너지 제공 디바이스들을 포함하는 다양한 전기 에너지 소스들에 의해 공급될 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 컴포넌트(602)는 플러그(601)의 오리피스와 접촉하는 유연 팁을 포함하는데, 예를 들어, 팁은 PDMS로 형성될 수 있다. 도 6a의 왼쪽 도면은 저항 가열 팽창 가능 스프링 컴포넌트(602)에 의해 어떠한 열도 발생하지 않고, 따라서 향기 물질의 방출을 위해 스위치(600)가 개방되게 하는 인가 신호 '오프'를 보여준다. 예를 들어, 스프링(602)은 예를 들어, 열 팽창이 또한 가해질 수 있는 팁과 같은 PDMS 코팅을 포함할 수 있다. 도 6a의 오른쪽 도면은 컴포넌트(602)가 오리피스와 접촉하여 차단하게 하는 열 팽창 가능 스프링의 저항 가열에 의해 열이 발생하고, 따라서 스위치(600)가 닫히게 하는 인가 신호 '온'을 보여준다.
[0070] 도 6b는 개시된 기술의 예시적인 수직 정렬된 열 작동 게이팅 스위치 메커니즘(650)의 예시도를 보여준다. 스위치(650)는 향기 물질이 통과하게 하는 오리피스를 갖는 (예를 들어, PDMS로 형성된) 플러그(651)를 포함하는데, 플러그(651)는 향기 물질 수송 채널(653)로서 도시된 수송 채널에 배열된다. 스위치(650)는 플러그(651)의 오리피스와 접촉하도록 그리고 접촉하지 않도록 이동하는 수직 이동 가능한 컴포넌트(652)를 포함한다. 수직 이동 가능한 컴포넌트(652)는 예를 들어, 스프링 컴포넌트(652)의 저항 가열을 야기하도록 회로로부터의 전기 신호를 인가함으로써 가열될 때 열 팽창하는 스프링 포함할 수 있고, 그리고/또는 컴포넌트(652)는 형상 기억 물질을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 컴포넌트(652)는 플러그(651)의 오리피스와 접촉하는 유연 팁을 포함하는데, 예를 들어, 팁은 PDMS로 형성될 수 있다.
[0071] 예를 들어, 열 팽창 물질/구조는 예를 들어, PDMS 또는 다른 적당한 물질과 같은 효율적인 스위칭 동작을 위한 밀폐형 팁 물질과 결합될 수 있다. 도 6a의 팽창 가능 스프링의 저항 가열은 스프링을 수평으로 이동하게 하는데, 예를 들어 스프링을 둘러싸는 예시적인 PDMS 엘라스토머 물질이 또한 열 팽창에 부가될 수 있어, 수평 밸브를 닫아 냄새 오리피스를 폐쇄하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 도 6b의 예시적인 수직 배열에 도시된 바와 같이, 이러한 열 팽창 밸브가 동작하기 위해, 전류는 스위치가 계속 닫혀있도록 유지되어야 하는데, 이는 이미 설명한 개시된 자기적으로 래치 가능한 스위치 설계들과는 대조적이다. 예시적인 수직 배열된 열 액추에이터 스위치는 기계적 래치 톱니 구조를 포함하는 예시적인 설계들로 래치 가능할 수 있다. 예를 들어, 열 팽창 정도는 예를 들어, 스프링 부분을 더 왼쪽으로 이동시키기 위한 더 높은 온도로의 단기간 증가된 전기 히터 동작(예를 들어, 기계적으로 연성이고 유연한 PDMS 엘라스토머로 둘러싸이기 때문에 이것이 허용 가능함) 및 중단된 전류 흐름에 대한 열 수축이 밸브를 열도록 이동 부분을 다시 오른쪽으로 가져가도록 하는 기계적 계단 톱니 래치의 해제에 의한 추가 열 팽창 동안, 계단형 기계적 래치 상에서 이동 부분을 클릭하게 하도록 의도적으로 조절될 수 있다.
[0072] 도 7a는 수송 채널의 수평 구성으로 압전 액추에이터 스위치(700)의 예시적인 실시예를 보여준다. 스위치(700)는 향기 물질이 통과하게 하는 오리피스를 갖는 (예를 들어, PDMS로 형성된) 연성 구조 플러그(701)를 포함하는데, 연성 구조 플러그(701)는 향기 물질 수송 채널(703)로서 도시된 수송 채널에 배열된다. 스위치(700)는 플러그(701)의 오리피스와 접촉하도록 그리고 접촉하지 않도록 이동하는 수평 이동 가능한 압전 컴포넌트(702)를 포함한다. 예를 들어, 컴포넌트(702)는 전기 회로로부터의 인가 전압에 응답하여 컴포넌트(702)의 물질(들)의 압전 효과를 기초로 이동할 수 있다. 압전 컴포넌트(702)는 팽창 가능 및 수축 가능 컴포넌트로서 또는 오리피스를 닫히거나 열리게 하도록 구부러지는 캔틸레버로서 구성될 수 있다.
[0073] 도 7b는 수송 채널의 수직 구성으로 압전 액추에이터 스위치(750)의 예시적인 실시예를 보여준다. 스위치(750)는 향기 물질이 통과하게 하는 개구를 갖는 (예를 들어, PDMS와 같은 연성 구조 물질을 포함할 수 있는) 플러그(751)를 포함한다. 플러그(751)는 향기 물질 수송 채널(753)로서 도시된 수송 채널에 구성되는데, 여기서 플러그(751)를 개구를 제외한 채널(753)에 걸쳐 있다. 스위치(750)는 플러그(751)의 개구를 덮는 쪽으로 그리고 덮지 않는 쪽으로 멀리 이동하는 수직 이동 가능한 압전 컴포넌트(752)를 포함한다. 예를 들어, 컴포넌트(752)는 전기 회로로부터의 인가 전압에 응답하여 컴포넌트(752)의 물질(들)의 압전 효과를 기초로 이동할 수 있다. 압전 컴포넌트(752)는 개구를 덮도록 플러그(751)와 접촉하게 하는 컴포넌트(752)의 단부에 부착된 유연 팁(754)을 포함하는 팽창 가능 및 수축 가능 컴포넌트로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 팁(754)은 PDMS로 만들어질 수 있다.
[0074] 예를 들어, 예시적인 압전 액추에이터 스위칭 메커니즘은 예를 들어, PDMS 또는 다른 적당한 물질과 같은 밀폐형 팁 물질과 결합한 압전 물질을 사용하는 스위칭 가능한 밸브 동작을 이용한다. 예를 들어, 향기 방출 온/오프 스위칭 동작들을 위한 전기적으로 작동되는 압전 밸브는 도 7a에 도시된 바와 같은 수평 이동 밸브 설계 또는 도 7b에 도시된 바와 같은 수직 이동 밸브 설계로 만들어질 수 있다. 인가된 전압은 벽 플러그-인 전기, 배터리, 수퍼 커패시터, 태양 전지들, 또는 다른 에너지 제공 디바이스들을 포함하는 다양한 전기 에너지 소스들에 의해 공급될 수 있다. 예를 들어, 이동 가능한 컴포넌트의 기계적으로 유연한 팁의 사용은 향기 방출 및 차단 동작들의 개선된 신뢰성을 제공하는 데 사용될 수 있다.
[0075] 마이크로 팬 어레이를 사용한 향기 수송 강화
[0076] 향기들을 선택적으로 수송하고 제공하기 위한(예를 들어, 방출될 원하는 향기를 제공하기 위한 스위칭의 다중화 제어를 허용하는) 다수의 수송 채널들을 포함하는 디바이스(100)의 예시적인 구현들에서, 냄새 방출 경로의 폭 또는 지름은 임의의 원하는 구성 또는 번들에 많은 경로들을 수용하도록 감소될 수 있다. 따라서 이러한 예시적인 실시예들에서, 디바이스(100)는 향기 수송 채널들 각각에 설치될 수 있는 하나 또는 그보다 많은 소형 팬들 또는 다수의 채널들에 접속된 단일 팬을 포함하는 향기 수송의 팬 작동 강화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이, 단일 팬 공유 설계 실시예는 예시적인 디바이스의 제작 비용을 낮추고 조립을 단순화할 수 있다.
[0077] 도 8a와 도 8b는 예시적인 다채널 수송 채널 어레이에서 나노 또는 마이크로스케일 채널들을 통한 향기 수송의 예시적인 단일 팬 및 다중 팬 강화 동작의 개략도들을 보여준다. 예시적인 시스템은 시스템의 유입구에서 압력된, 펌핑된 또는 팬 보조된 공기가 채널들을 통해 향기 공기를 수송하고 향기 가스 전달을 위한 유출구가 또한 가능한 선택적인 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 팬의 치수는 500-5,000 마이크로미터 범위, 바람직하게는 1,000-5,000 마이크로미터 범위일 수 있다.
[0078] 도 8a에 도시된 바와 같이, 단일 팬 구성은 (예를 들어, 40개의 채널들과 같은) 복수의 세분된 또는 번들링된 채널들을 포함하는데, 여기서 하위 채널들은 나노스케일 또는 마이크로스케일 채널들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하위 채널들은 각각의 향기 발생 챔버에 접속될 수 있다. 일부 구성들에서, 하위 채널들은 예를 들어, 향기 강도의 희석 또는 변형 또는 제어 목적으로 유출구에서 향기 물질과 병합할 순수한 공기/가스 흐름을 선택적으로 포함할 수 있다. 도 8a(104)의 단일 팬 구성은 희석/향기 강도 변형 또는 제어를 위한 선택적인 공기 유입구(들)을 보여준다.
[0079] 도 8b에 도시된 바와 같이, 다중 팬 구성은 (예를 들어, 40개의 채널들과 같은) 복수의 세분된 또는 번들링된 채널들을 포함하는데, 여기서 하위 채널들은 나노스케일 또는 마이크로스케일 채널들로 구성될 수 있고, 각각의 향기 경로에 하나의 마이크로 또는 나노 팬이 제공된다. 예를 들어, 하위 채널들은 각각의 향기 발생 챔버에 접속될 수 있다. 일부 구성들에서, 하위 채널들은 예를 들어, 향기 강도의 희석 또는 변형 또는 제어 목적으로 유출구에서 향기 물질과 병합할 순수한 공기/가스 흐름을 선택적으로 포함할 수 있다.
[0080] 주요한 가열 메커니즘의 사용 없이 강화된 주위 온도 향기 전달
[0081] 냄새/향기 수송의 효율 및 효력을, 특히 (예를 들어, 단순화된 디바이스 구조 및 더 낮은 비용을 제공하는) 가열 메커니즘의 사용 없이 주위 향기 전달을 사용하여 강화하기 위해, 개시된 기술은 전체 기포들의 표면적을 엄청나게 향상시키도록 세분된 가스 기포들의 사용을 포함한다. 동일한 부피의 기포를 위해, 기포 크기가 예를 들어, 2mm 지름에서 0.2mm 지름 기포들로 세분된다면, 표면적이 100배씩 증가되어, 향기 가스의 냉기 기포들로의 용해 동역학을 상당히 증가시킨다.
[0082] 주위 온도 향기 전달 디바이스들 및 메커니즘들의 여러 가지 예시적인 실시예들이 설명된다.
[0083] 도 9는 카트리지 저장 칸을 통한 세분된 향기 수송 경로를 사용하는 주위 온도(또는 선택적으로 데워진) 향기 가스의 예시적인 기포 전달 메커니즘(900)의 개략도를 보여주는데, 이는 기포들의 더 작은 마이크로 기포들로의 분할을 유도한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 전달할 주위 온도 향기 가스는 선택적으로 가열될 수 있다. 향기 가스의 예시적인 기포 전달 메커니즘(900)은 세분된 향기 액체 저장 영역(909)을 포함하는 채널 또는 챔버(910)로의 공기 분사를 위한 유입구 영역(908)을 포함할 수 있는데, 세분된 향기 액체 저장 영역(909)으로부터 향기 가스가 생성되어 채널 또는 챔버(910)로부터 제어 가능하게 방출된다.
[0084] 공기 분사를 위한 메커니즘(900)의 유입구 영역(908)은 유입구 영역(908)에 다양한 구성들로 위치된 하나 또는 그보다 많은 유입구들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들의 제거를 위해 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터가 유입구 영역(908)에 선택적으로 포함될 수도 있다.
[0085] 메커니즘(900)의 세분된 향기 액체 저장 영역(909)은 유입구 영역(908)으로부터의 공기 흐름을 세분하지만 누설 없이 구멍들 또는 개구들(907) 위에 점성의 향기 액체를 모세관으로 유지하기 위한 복수의 아주 작은 구멍들 또는 개구들(907)을 포함할 수 있다. 세분된 향기 액체 저장 영역(909)은 (예를 들어, 디바이스(100)에 삽입될 수 있는 카트리지(120)와 같은 카트리지에 제공되는) 향기 액체 저장 챔버(906)를 포함할 수 있다. 향기 액체 저장 챔버(906)는 끊임없이 및/또는 계속해서 리필 가능하거나, 클릭-온, 찔러 넣을 수 있게 아니면 다르게 일회용 또는 교체 가능할 수 있다. 세분된 향기 액체 저장 영역(909)은 예를 들어, 이격된 금속, 세라믹 또는 폴리머 열들, 분리된 번들들, 마이크로 와이어들 및/또는 나노 와이어들로 만들어진 열들 또는 벽들의 세분화기 구조(905)로 형성된 향기 개질 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 세분화기 구조는 상당히 증가된 표면적 및 액체 영역으로부터 인접한 공기(또는 가스) 기포들로의 강화된 향기 분자 확산을 위해 분할된 기포 구조를 생성하도록 나노 또는 마이크로 와이어들, 리본들, 또는 다른 기하학적 구조 또는 형상의 가늘고 긴 부재들을 사용하여 세분된 경로를 형성한다. 구현될 수 있는 나노 와이어 구조들의 일부 예들은 예를 들어, 촉매 에칭, 수열 합성법, 전기 화학적 에칭 또는 양극 산화 처리, 또는 화학 처리 또는 화학 기상 증착 처리에 의해 제조된 실리콘 나노 와이어들, ZnO 나노 와이어들, TiO2 나노 와이어들, 금속 나노 와이어들 및 탄소 나노 튜브들을 포함한다. 예시적인 마이크로 와이어 구조들은 금속, 세라믹 또는 폴리머들의, 예를 들어 바람직하게는, 마이크로 와이어들이 인접한 마이크로 와이어 엘리먼트들 간에 일정한 간극을 유지하도록 분할기 또는 범프 구조가 부가된 번들링된 마이크로 와이어들을 포함한다. 세분된 향기 액체 저장 영역(909)은 영역(909)을 통해 그리고 그 밖으로 확산된 향기 가스를 수송하는 더 작게 분할된 기포들(904)을 포함할 수 있다.
[0086] 메커니즘(900)은 개시된 기술의 자기적으로 작동 가능한 래치 가능 스위치와 같은 전기적으로 스위칭 가능한 게이트 액추에이터를 포함하는 스위칭 가능한 게이트(901)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 스위칭 가능한 게이트(901)는 가변적인 공기 흐름의 표시, 향기 공기의 온도 변화(예를 들어, 가열), 사운드 등을 통해 부가된 감각 엘리먼트들 또는 큐잉 메커니즘의 도입을 제공할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 예시적인 메커니즘(900)은 옅은 안개 포획층, 필터 또는 디바이스(902)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 예시적인 메커니즘(900)은 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들을 제거하는 데 사용될 수 있는 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터와 같은 불순물들을 포착하기 위한 필터(903)를 포함할 수 있다.
[0087] 도 10a는 다공 구조의 경로들을 갖는 상당히 다공성인 물질을 사용하는 주위 온도 향기 가스의 예시적인 기포 전달 메커니즘(1000)의 개략도를 보여준다. 메커니즘(1000)은 상당히 다공성인 물질을 통해 공기를 통과시킴으로써 방출할 향기를 생성하기 위한 가스 기포들을 생성할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 전달할 주위 온도 향기 가스는 선택적으로 가열될 수 있다.
[0088] 메커니즘(1000) 튜브들을 통해 또는 (예를 들어, 유입구의 위치가 달라질 수 있는) 단방향 자립형 밸브를 통해 공기 분사를 가능하게 하는 유입구(1007)를 포함한다. 유입구(1007)는 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들의 제거를 위한 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터를 선택적으로 포함할 수 있다. 유입구 영역(1007)으로부터의 공기 분사가 (예를 들어, 디바이스(100)에 삽입될 수 있는 카트리지(120)와 같은 카트리지에 제공되는) 향기 액체 저장 챔버에 들어갈 수 있다. 향기 액체 저장 챔버(1006)는 끊임없이 및/또는 계속해서 리필 가능하거나, 클릭-온, 찔러 넣을 수 있게 아니면 다르게 일회용 또는 교체 가능할 수 있다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 공기 기포들(1005)이 상당히 다공성인 물질(1004)을 통과할 수 있다. 상당히 다공성인 물질(1004)은 기공들을 통해 더 작게 분할된 기포들(1003)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 다공성 나노 또는 마이크로 구조는 (예를 들어, 가열된다면 더 효율적인) 가스 또는 공기 흐름 또는 모세관력에 의한 액체의 통과를 가능하게 할 수 있다.
[0089] 상당히 다공성인 물질(1004)은 나노스케일 또는 마이크로스케일 와이어 구조들, 나노스케일 또는 마이크로스케일 리본 구조들, 나노 공동들 또는 마이크로 공동들을 갖는 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 나노스케일 또는 마이크로스케일 입자들, 또는 나노스케일 또는 마이크로스케일 캡슐들을 포함할 수 있지만 이에 한정된 것은 아니다. 예를 들어, (예를 들어, ~100nm 내지 ~100 마이크로미터 레짐 치수들을 갖는) 다공성의 넓은 표면적의 나노 또는 마이크로 경로들을 갖는 세분된 구조(1004)는 (예를 들어, 가열된다면 강화될 수 있는) 가스 또는 액체의 통과를 가능하게 할 수 있다. 이러한 물질들은 넓은 표면적을 갖도록 구성될 수 있으며, 고체, 부동 구조, 유연한 와이어/리본 어레이의 유연 가동 구조를 가질 수도 있고, 또는 느슨한 입자들 또는 중공 캡슐들의 집성일 수 있다. 예를 들어, 다공성의 넓은 표면적 물질은 예를 들어, 졸-겔 처리, 화학적 합성, 스파크 부식, 원자화, 플라즈마 합성, 기계적 분쇄 등에 의해 만들어지는 것과 같이, 다공성 유리, 다공성 알루미나 또는 임의의 안정적인 산화물, 질화물, 탄화물, 불화물, 금속 물질 또는 이들의 결합들로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 나노/마이크로 입자들은 상호 접속된 큰 공극을 나타내도록 느슨하게 소결될 수 있고, 또는 초기 다상 복합체들로부터의 제 2 상 물질의 선택적 용해, 양극 산화 유도, 열수 처리, 박막 물리 기상 증착, 화학 기상 증착, 무전해 또는 전기 화학적 증착 및 다른 다공 구조 제조 접근 방식들에 의해 만들어진 다공 구조가 모두 이용될 수 있다.
[0090] 메커니즘(1000)은 예를 들어, 개시된 기술의 자기적으로 작동 가능한 래치 가능 스위치와 같은 전기적으로 스위칭 가능한 게이트 액추에이터를 포함하는 스위칭 가능한 게이트(1001)를 포함한다. 선택적으로, 예를 들어, 메커니즘(1000)은 예를 들어, 가변적인 공기 흐름의 표시, 향기 공기의 온도 변화(예를 들어, 가열), 사운드 등을 통한 감각 엘리먼트들 또는 큐잉 메커니즘을 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 메커니즘(1000)은 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들을 제거하는 데 사용될 수 있는 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터와 같은 불순물들을 포착하기 위한 필터(1002)를 포함할 수 있다.
[0091] 도 10b는 도 10a에 도시된 메커니즘(1000)의 대안 실시예인 예시적인 기포 전달 메커니즘(1000B)의 개략도를 보여준다. 예를 들어, 상당히 다공성인 구조(1004)의 바닥 부분은 저장소 아래로부터의 향기 발생 액체의 일부 지속된 모세관 흡입을 유지하고 공기 흐름이 공급될 때 향기를 발생시키도록, 향기 액체 저장 챔버(1006)로부터의 향기 발생 액체로 부분적으로 침지된다.
[0092] 도 10c는 도 10a에 도시된 메커니즘(1000)의 대안 실시예인 예시적인 기포 전달 메커니즘(1000C)의 개략도를 보여준다. 예를 들어, 메커니즘(100C)은 상당히 다공성인 물질(1004)의 넓은 표면적의 다공성 나노구조들 및/또는 마이크로 구조들의 표면에 도포된, 흡수된 또는 침지된 향기 발생 액체 코팅을 이용하도록 구성된다. 예를 들어, 향기 발생 물질의 표면 코팅 또는 침지가 사전 침지, 또는 액체를 밀어올리도록 공기의 버스트 분사에 의한 액체 저장소 물질의 경우에 따른/주기적인 활발한 플럭싱 또는 상향 이동에 의해 배열되고, 또는 선택적으로 예를 들어, 액체 저장소와 다공성 나노 또는 마이크로 구조 사이의 위킹(wicking) 메커니즘/구조에 의해 보충 또는 공급될 수도 있다. 예를 들어, 예시적인 위킹 구조는 금속, 세라믹, 폴리머, 종이, 천 또는 탄소계 물질들, 또는 이러한 물질들 중 적어도 2개를 포함하는 복합 구조들로 만들어질 수 있다.
[0093] 도 10d는 도 10a에 도시된 메커니즘(1000)의 대안 실시예인 예시적인 기포 전달 메커니즘(1000D)의 개략도를 보여준다. 도 10d는 또한 마이크로 구조 및/또는 나노 구조 구성들을 포함하여 예시적인 상당히 다공성인 구조들의 예시도들을 보여주는 삽도(1099)를 도시한다. 예를 들어, 다공성 나노구조들 및/또는 마이크로 구조들의 다양한 예시적인 구조적인 구성들은 향기 발생 액체로 표면 코팅, 침지 또는 포화된 구조(1004)에 대한 넓은 표면적을 갖는다.
[0094] 도 10d에 예시된 바와 같이, 예시적인 넓은 표면적의 다공성 나노/마이크로 구조(1004)는 원하는 향기 발생 액체로 코팅 또는 침지된 또는 포화된 넓은 표면적을 갖는 다양한 구조적인 구성들을 가질 수 있다. 이러한 구성들은 ⅰ) 수직 정렬되어 이격된 나노/마이크로 와이어 또는 리본들; ⅱ) 각각의 수직 와이어 줄기 상에서 분기된 나노 와이어들을 갖는 수직 와이어 또는 리본 어레이; ⅲ) 더 쉬운 공기 흐름 또는 액체 흐름을 위해 옆으로 이동되거나 구부러질 수 있는 유연한 금속, 세라믹 또는 폴리머 리본/와이어 어레이; ⅳ) 졸-겔 처리된 실리카와 같은 임의의 기공 물질; ⅴ) 고체 입자들, 건식 또는 습식 슬러리 조성물의 집성; 및 ⅵ) (예를 들어, 향기 발생 액체로 채워진) 중공 구 집성을 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다. 강화된 향기 발생에 유용할 수 있는 넓은 표면적의 다공 구조들의 일부 예시적인 SEM 마이크로그래프들이 도 10e에 도시된다.
[0095] 도 10e는 도 10a - 도 10d의 예시적인 메커니즘들의 예시적인 넓은 표면적 다공 구조들의 주사 전자 현미경 사진(SEM) 이미지들을 보여준다. (예를 들어, wt.% 단위의 35% Co-35% Ni-20% Cr-10% Mo의 화학적 조성을 갖는) MP35N형 스테인리스 의료용 합금 와이어에 수백 ℃의 고온으로 ~13MHz RF 가열이 가해져, 플라즈마 에칭을 수행하고 증가된 표면적에 매우 미세한 나노스케일 분기 나노 와이어들을 유도할 수 있으며, 또는 더 고온의 플라즈마 에칭이 가해져 향기 발생 물질 코팅으로 표면 장식하도록 상당히 다공성인 상호 접속된 기공 구조를 유도한다.
[0096] 도 11은 수직 정렬된 다공성 경로들을 사용하는 주위 온도 향기 가스의 예시적인 기포 전달 메커니즘(1100)의 개략도를 보여준다. 메커니즘(1100)은 튜브들을 통해 또는 (예를 들어, 유입구의 위치가 달라질 수 있는) 단방향 자립형 밸브를 통해 공기 분사를 가능하게 하는 유입구(1107)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공기 분사는 압력된 공기 또는 팬 발생된 공기 또는 임의의 단일 또는 혼합 가스들에 의해 발생될 수 있다. 유입구(1107)는 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들의 제거를 위한 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터를 선택적으로 포함할 수 있다. 공기 분사가 (예를 들어, 디바이스(100)에 삽입될 수 있는 카트리지(120)와 같은 카트리지에 제공되는) 향기 액체 저장 챔버(1106)에 들어갈 수 있다. 향기 액체 저장 챔버(1106)는 끊임없이 및/또는 계속해서 리필 가능하거나, 클릭-온, 찔러 넣을 수 있게 아니면 다르게 일회용 또는 교체 가능할 수 있다. 메커니즘(1100)은 다공성 경로를 제공하는 수직 정렬된 다공성 물질(1104)을 포함한다. 물질(1104)은 기공들을 통해 더 작게 분할된 기포들(1103)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 다공성 나노 또는 마이크로 구조는 공기 흐름 또는 모세관력 또는 (예를 들어, 가열된다면 더 효율적인) 가스에 의한 액체의 통과를 가능하게 할 수 있다.
[0097] 예를 들어, 이러한 물질들은 예컨대, 양극 처리된 알루미늄 산화물(AAO: anodized aluminum oxide) 또는 티타늄 산화물 나노 튜브 어레이로 만들어진 수직 정렬된 나노구조들 또는 마이크로 공동 구조들을 포함할 수 있다. 이 구조는 공기 흐름 또는 모세관력, 또는 (가열된다면 더 효율적인) 가스에 의한 액체의 더 쉬운 통과를 가능하게 한다. 예시적인 수직 정렬된 다공성 경로 구조(1104)는 예를 들어, 수직 정렬되지 않은 구조들에 비해 공기 흐름 또는 모세관력에 의한 액체의 더 쉬운 통과를 가능하게 할 수 있다.
[0098] 메커니즘(1100)은 개시된 기술의 자기적으로 작동 가능한 래치 가능 스위치와 같은 전기적으로 스위칭 가능한 게이트 액추에이터를 포함하는 스위칭 가능한 게이트(1101)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 메커니즘(1100)은 예를 들어, 가변적인 공기 흐름의 표시, 향기 공기의 온도 변화(예를 들어, 가열), 사운드 등을 통한 감각 엘리먼트들 또는 큐잉 메커니즘을 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 메커니즘(1100)은 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들을 제거하는 데 사용될 수 있는 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터와 같은 불순물들을 포착하기 위한 필터(1102)를 포함할 수 있다.
[0099] 예를 들어, 향기 액체 또는 가스의 수송은 선택적인 가열이 이용된다면 가속될 수 있다는 점이 주목된다. 이러한 선택적인 가열은 도 9, 도 10a - 도 10d 및 도 11에 도시된 예시적인 메커니즘들 중 임의의 메커니즘에 이용될 수 있다.
[0100] 도 12는 (예를 들어, 접속된 니크롬 와이어 또는 마이크로 와이어 열 어레이로 만들어질 수 있는) 예시적인 전기적으로 요구에 따른 가열 가능한 세분화기 열들 또는 벽들을 사용한 향기 가스의 예시적인 강화된 기포 전달 메커니즘(1200)의 개략도를 보여준다. 선택적으로, 예를 들어, 공기 분사 없이 가열하거나, 선택적으로는 가열 없이도 공기 분사에 의해 쉽게 방출되는 나노/마이크로 와이어 표면 상의 향기 오일의 모세관 크리프-업(creep-up) 코팅을 이용함으로써 향기 가스를 발생시키는 데 단지 히터만이 사용될 수 있다.
[0101] 메커니즘(1200)은 튜브들을 통해 또는 (예를 들어, 유입구의 위치가 달라질 수 있는) 단방향 자립형 밸브를 통해 공기 분사를 가능하게 하는 유입구(1207)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공기 분사는 압력된 공기 또는 팬 발생된 공기 또는 임의의 단일 또는 혼합 가스들에 의해 발생될 수 있다. 유입구(1207)는 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들의 제거를 위한 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터를 선택적으로 포함할 수 있다. 공기 분사가 마이크로스케일 및/또는 나노스케일 열들 또는 벽들을 포함하는 전기적으로 요구에 따른 가열 가능한 세분화기 구조(1204)를 포함하는 영역에 진입할 수 있다. 예를 들어, 구조(1204)는 접속된 니크롬 와이어 또는 마이크로 와이어 열 어레이들로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 공기 분사 없이 약간의 가열에 의해, 또는 선택적으로 나노 와이어 및/또는 마이크로 와이어 모세관 어레이를 통해 공기를 통과시키는 나노/마이크로 와이어 표면 상에서의 향기 오일 또는 용매의 모세관 크리프-업 코팅을 이용함으로써 단지 히터 메커니즘만이 향기 가스를 발생시키는 데 사용될 수 있다. 메커니즘(1200)은 개시된 기술의 자기적으로 작동 가능한 래치 가능 스위치와 같은 전기적으로 스위칭 가능한 게이트 액추에이터를 포함하는 스위칭 가능한 게이트(1201)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어 메커니즘(1200)은 예를 들어, 가변적인 공기 흐름의 표시, 향기 공기의 온도 변화(예를 들어, 가열), 사운드 등을 통한 감각 엘리먼트들 또는 큐잉 메커니즘을 포함할 수 있다. 선택적으로, 예를 들어, 메커니즘(1200)은 불순물들 및 원치 않는 감각기 특성들을 제거하는 데 사용될 수 있는 탄소 필터 또는 다른 타입의 필터와 같은 불순물들을 포착하기 위한 필터(1202)를 포함할 수 있다.
[0102] 예를 들어, 가변적인 공기 흐름의 표시, 향기 공기의 온도 변화(예를 들어, 가열 또는 냉각), 사운드의 발생 등을 통해 감각 엘리먼트들을 부가하기 위한 메커니즘들은 도 9, 도 10a - 도 10d, 도 11 및 도 12에 도시된 예시적인 메커니즘들에 선택적으로 추가될 수 있다는 점이 주목된다. 또한, 도 9, 도 10a - 도 10d, 도 11 및 도 12에 도시된 예시적인 메커니즘들의 경우, 탄소 또는 다른 타입의 필터들이 디바이스 내의 공기 또는 가스 유입구(들) 및 다른 챔버들 또는 채널들에 또는 그 주위에 선택적으로 추가될 수 있다.
[0103] 향기 전달 선택을 위한 X-Y 행렬 스위칭
[0104] 개시되는 향기 전달 디바이스들은 '다중화'(예를 들어, 많은 향기들의 순차적인 또는 타이밍에 맞는 전달을 구현)할 수 있도록 구성될 수 있는데, 이것으로부터 임의의 원하는 향기가 자동화된 그리고/또는 요구에 따른 방식으로 선택 및 제공될 수 있다. (예를 들어, 50개 미만의) 비교적 적은 수의 서로 다른 향기들의 경우, 향기 방출 챔버들 각각은 온-오프 커맨드 메커니즘에 의해 독립적으로 처리될 수 있다. 그러나 다중화 시스템에서 서로 다른 향기들의 이용 가능한 총 가능 개수가 증가함에 따라, 개개의 제어는 점점 더 복잡하고 번거로워진다(예를 들어, 최대 10,000개의 서로 다른 향기 챔버들의 다중화 시스템). 개시된 기술에 따르면, 예를 들어, 래치 가능한 자기 향기 방출 메커니즘 및 다른 스위칭을 통합한 X-Y 행렬 동작이 도 13 - 도 18에서 설명된다.
[0105] 도 13은 작동을 유발하는 신호의 인가를 제어하는 트랜지스터 기반 제어 회로를 사용하여 전자석의 코어 내의 잔류 자화를 반자화함으로써 개방될 수 있는 예시적인 자기적으로 래치 가능한 스위치(500)의 예시도를 보여준다. 도 13의 예시도에 도시된 바와 같이, 코어 둘레에 감긴 와이어(1301)를 통해 전류가 흐르고 래치가 열려 냄새가 빠져나가게 하기 위해 두 트랜지스터들(T1, T2) 모두가 "온" 전환되어야 한다. 예를 들어, 어느 한 트랜지스터가 "오프" 상태라면, 전류는 흐르지 않을 것이며 래치는 그대로 밀봉될 것이다. 향기 물질(예를 들어, 가스 냄새)이 하위 챔버에 로딩되어, 압력, 펌핑 또는 팬 보조된 공기가 가해질 수 있다. 전자석의 코어의 잔류 자화로 인해 자기 래치가 그대로 닫혀 있는 한 이 향기 공기는 챔버를 빠져나갈 수 없다. 예를 들어, 베이스에 접속된 다른 개방 회로를 접지(예를 들어, 트랜지스터 스위치 셋업)함으로써 두 트랜지스터들 모두가 온 전환된다면, 자기 스위칭 및 향기 게이트 개방 또는 폐쇄 활동을 유도하도록 (예를 들어, 도 4의 H2 필드와 동일한) 2배 전류로 작동할 솔레노이드를 포함하는 회로를 통해 전류가 흐르도록 허용된다. (예를 들어, X-전류와 Y-전류를 결합하지 않고) 자기장 세기(H1)와 동일한 전류가 인가된다면, 필드 세기는 솔레노이드의 코어를 자기적으로 스위칭하도록 활성화하기에 충분하지 않다. 다음에, 점진적으로 감소하는 필드 사이클이 코어를 반자화하고 래치를 개방하는 데 사용될 수도 있다. 래치를 다시 닫기 위해, 펄스 전류가 인가된 다음에 제거되어, 잔류 자화를 뒤에 래치가 닫힌 채로 유지되게 그대로 둘 수 있다.
[0106] 도 14a는 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 자기 래치들 및 트랜지스터들의 예시적인 3×3 행렬의 개략도를 보여준다. 예를 들어, 트랜지스터들은 접지에 대한 대응하는 개방 접속을 단락시킴으로써 온 전환될 수도 있다. 예컨대, 예시적인 트랜지스터 1과 트랜지스터 B가 단락되었다면, 예시적인 자기 작동 래치(500B-1)가 채널을 개방하고 향기 물질을 방출하도록 작동될 것이다. 이는 개시된 향기 전달 디바이스들의 다중화를 구현하기 위한 트랜지스터 스위치 회로의 한 구성의 단지 일례일 뿐이다.
[0107] 도 14b는 공기 경로에 대응하는 향기 발생 메커니즘들의 어레이와 결합된 공기 경로 스위치 온/스위치 오프를 위한 예시적인 자기 게이팅 어레이의 예시도를 보여준다. 예를 들어, 도 9, 도 10a - 도 10d 및 도 11의 경우에서와 마찬가지로, 기포 전달 메커니즘의 서로 다른 실시예들이 예시적인 게이팅 어레이에서의 향기 발생에 이용될 수 있다. 예를 들어, 향기 발생 액체의 소스는 카트리지 챔버 내의 액체의 풀, 또는 예를 들어, 도 10d의 삽도(1099)에 예시된 것들 및 도 10e의 예시적인 SEM 이미지들과 같은 넓은 표면적의 나노/마이크로 구조들의 표면 내에 또는 표면 상에 도포된, 흡수된 또는 포화된 액체일 수 있다. 또한, 강화된 향기 발생을 위한 넓은 표면적의 나노/마이크로 구조는 고정된 부동 구조 또는 유연한/구부릴 수 있는 구조, 또는 건식 구성에서 대부분 느슨한, 또는 향기 발생 액체에 담궈진 입자들 또는 중공 구들의 집성과 같은 가동 구조일 수 있다. 예를 들어, 게이팅 메커니즘은 또한 자기적으로 래치 가능한 디바이스 어레이, 압전 게이팅, 열 팽창 게이팅 또는 다른 디바이스들로부터 선택될 수 있다.
[0108] 도 15는 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 자기 래치들 및 트랜지스터들의 예시적인 3×3 행렬의 예시도를 주며, 여기서는 행 3, 열 B의 자기 래치가 활성화된다. 이 예에서는, 대응하는 트랜지스터들을 접지함으로써, 전류가 래치(500B-3)에 도달하여 코어를 반자화하도록 허용되어, 향기 물질이 흐르게 하는 개방 기공을 야기한다. 나머지는 밀봉 상태를 유지한다.
[0109] 도 16은 인가된 전압의 결과로서 수축하는 압전 액추에이터 컴포넌트에 전압을 인가함으로써 열릴 수 있는 예시적인 압전 작동 게이팅 밸브(예를 들어, 래치)의 예시도를 보여준다. 예를 들어, 액추에이터에 충분한 전압이 인가되어 밸브를 열고 냄새가 빠져나가도록 두 트랜지스터들(T1, T2) 모두가 "온" 전환되어야 한다. 어느 한 트랜지스터가 "오프" 상태라면, 밸브를 개방하기에 전압이 불충분하고 밸브는 그대로 닫혀 있을 것이다. 예를 들어, 향기 가스가 압축된, 팬 보조된 또는 펌핑된 공기 하에 하위 챔버에 로딩될 수 있다. 압전 래치가 그대로 닫혀 있는 한 이 향기 가스는 챔버를 빠져나갈 수 없다. 예를 들어, 베이스에 접속된 다른 개방 회로를 접지(예를 들어, 트랜지스터 스위치 셋업)함으로써 두 트랜지스터들 모두가 온 전환된다면, 전압이 인가되어 액추에이터를 포함하는 회로를 통해 전류가 흐르도록 허용된다. 압전 효과는 수축이며, 이로써 기공을 열고 향기 가스가 흐르게 한다. 예를 들어, 밸브를 다시 닫기 위해, 트랜지스터들이 오프 전환되고 전압이 인가되는 것이 중단되며 전류가 래치를 통과하는 것이 중단된다. 압전 액추에이터는 그 원래의 형태로 되돌아가고 오리피스를 닫아, 공기 흐름을 중단시킨다.
[0110] 도 17은 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 트랜지스터와 (예를 들어, 예시적인 압전 작동 래치 가능 밸브(750)와 같은) 압전 작동 게이팅 밸브들의 예시적인 3×3 행렬의 개략도를 보여준다. 예를 들어, 트랜지스터들은 접지에 대한 대응하는 개방 접속을 단락시킴으로써 온 전환될 수도 있다. 이는 개시되는 향기 전달 디바이스들의 다중화를 구현하기 위한 트랜지스터 스위치 회로의 한 가지 구성의 일례일 뿐이다.
[0111] 도 18은 선택된 래치의 행과 열을 제어하기 위한 트랜지스터 기반 제어 회로에서 압전 작동 게이팅 밸브들(래치들) 및 트랜지스터들의 예시적인 3×3 행렬의 개략도를 보여주며, 여기서는 행 1, 열 C의 자기 래치가 활성화된다. 예를 들어, 대응하는 트랜지스터들을 접지함으로써 전류가 래치에 도달하는 것이 허용되고, 압전 액추에이터가 수축되어 향기 가스 흐름을 위한 개방 기공을 야기한다. 나머지는 밀봉 상태를 유지한다.
[0112] 도 19는 예를 들어, 개시되는 기술의 예시적인 전달 디바이스에 의해 선택된 향기들이 안경, 음악 헤드폰들 또는 다른 머리 착용 장비 또는 부품들의 형태인 Google 안경형의 통신 디바이스들을 포함하는 안경과 같은 착용형 액세서리들에 부착 가능하거나 내장된 전기자형 구조를 사용하여, 또는 대안적인 실시예들 또는 구조들을 통해 요구에 따라 개인의 머리 공간에 방향성 있게 또는 코에 직접 전달될 수 있는 것을 나타내는 이미지를 보여준다. 도 19의 예에 예시된 바와 같이, 향기 전달 디바이스는 전기자 부품의 형태로 안경의 적어도 한 면에 부착되며, 본 문서에 개시된 향기 방출 디바이스 설계들을 기초로 향기를 위한 원하는 증기 또는 액체를 제공하기 위해 사람의 코 근처에 팁을 갖는 연장부를 포함한다. 향기 전달 디바이스를 구현하는 전기자 부품은 사용자에 의해 그 팁 위치에서 회전되거나 구부러지거나 조정 가능하도록 안경에 가동 결합될 수 있다. 전기자 부품은 향기 전달 디바이스가 사용되지 않을 때 접히거나 다른 위치로 숨겨질 수도 있다.
[0113] 도 20a - 도 20c는 건물, 차량이나 가구, 또는 다른 구조에 관해 개시된 기술의 향기 방출 디바이스의 예시적인 실시예들의 개략도들을 보여준다. 도 20a는 전력 소스, 공기압, 벽 또는 고정물 안에, 위에 또는 뒤에 저장된 향기 저장 어레이의 저장소에 의해 건물, 가구, 차량 등의 고정물이나 벽 위나 안에 설치된 예시적인 향기 방출 디바이스를 보여준다. 도 20b는 코드 또는 유연한 공기 채널 구조에 의해 연장되는 예시적인 향기 방출 디바이스를 보여준다. 도 20c는 지팡이 내에 자체 포함되며 필요에 따라 교체 가능한 향기 저장소 및 가능하게는 배터리를 갖는 완전히 분리된 핸드헬드 디바이스(예를 들어, 지팡이형 또는 마이크로폰형 구성)으로서 작동되는 예시적인 향기 방출 디바이스를 보여준다. 예를 들어, 배터리는 전기 접속에 의해 또는 AC 근접 충전에 의해 재충전 가능할 수 있다.
[0114] 일부 구현들에서, 예를 들어, 예시적인 향기 전달 디바이스(100)는 향기 전달 디바이스(100)의 개방 단부에, 예를 들어 방출 튜브의 단부 근처에 향기 물질 또는 향기의 공간적 발산 또는 확산의 제어를 위한 하나 또는 그보다 많은 향기 가스 또는 증기 확산기들을 포함할 수 있다. 이러한 향기 확산기는 다공성 기하학적 구조, 채널화 또는 와이어 어레이 기하학적 구조, 나선형 어레이, 또는 가스 차단 또는 반사 기하학적 구조를 갖도록 구성될 수도 있다. 향기 확산기 컴포넌트는 테이퍼링, 다공 또는 나선형 구조의 기하학적 구조를 갖도록 구조화될 수 있다. 향기 확산기 컴포넌트는 디바이스(100)의 하우징(110)의 일부로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 향기 확산기 컴포넌트는 예를 들어, 채널들(115)을 통한 향기 물질(예를 들어, 증기 또는 가스)의 흐름을 제어하도록 수송 채널들(115)의 일부로서 포함된다. 추가로 또는 대안으로, 예를 들어, 향기 확산기 컴포넌트는 예를 들어, 디바이스(100)로부터 향기가 소산 전에 미리 결정된 듀레이션 동안 그 원하는 위치에 남을 수 있게 하는 외부 환경 내의 특정 위치들로 방출되는 향기의 흐름을 제어하도록 개구들(113)에 접속된 하우징(110)에 부착될 수 있다.
[0115] 도 21은 예시적인 향기 전달 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다. 도 22는 도 21의 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션 내에서의 향기 공기 흐름 순환을 예시하는 일련의 개략도들을 보여준다. 도 23은 내부 컵을 포함하는 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다. 도 24는 천공 내부 컵을 포함하는 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다. 도 25는 예시적인 향기 방출 디바이스의 예시적인 나선 형상 에어스트림 확산기 컵 또는 섹션의 개략도들을 보여준다.
[0116] 위에 언급한 도면들 개시된 기술의 개념들을 설명하기 위한 것이며 실측에 맞는 것은 아닐 수도 있다고 이해되어야 한다. 본 기술은 첨부 도면들 및 설명들에서 제시된 컴포넌트들의 배열 및 구성의 세부사항들에 대한 그 기술의 적용으로 한정되는 것은 아니라고 추가로 이해된다. 개시된 기술은 다른 실시예들에 적용 가능할 수 있으며 또는 다양한 방식들로 실시 또는 실행될 수 있다. 본 명세서 사용된 표현 및 용어는 설명을 위한 것이며 한정으로 간주되어서는 안 된다고 또한 추가로 이해된다.
[0117] 개시된 향기 발생 디바이스들은 (a) 영화들, 애니메이션, 라이브 극장, 전시들, 비디오 게임들, 프리젠테이션들 및 멀티미디어와 같은 엔터테인먼트; (b) 셀폰들 또는 다른 통신 디바이스들을 통한 통신들; (c) 기프트 디바이스 및 기프트카드 전자기기; (d) 대화형 또는 감각형 책들; (e) 향수 샘플링, 개발 및/또는 테스팅; (f) 장신구 또는 다른 착용형 액세서리들을 통해 발산되는 향수들; (g) 가구, 비품, 고정물들 및 가전 제품들을 통한 또는 그 내부의 국소 공기 청정기들 또는 방향(fragrancing) (h) 향기 유도 시그널링 또는 맵핑; (i) 훈련 또는 테스팅; (j) 교육; (k) 차량들 내의 공기 청정기들; (l) 음식류, 꽃, 소비재 및 포장의 판매 시점 또는 증강 현실 광고; (m) 생물학적, 생리학적 또는 신경학적 활성화/자극; (n) 의료 치료법 및 진단; (p) 악취 제어 및 마스킹; (o) 위생; (p) 유해 가스의 해독, (q) 수면 가스 또는 무의식 유도 가스 또는 웃음 가스의 제어된 타이밍에 맞는 방출, (r) 동물들의 행동 제어 또는 영향에 대한 향기들의 제어된 타이밍에 맞는 방출; 및, (들) 군인들의 행동에 영향을 주는 그리고/또는 제어하는 선택적 가스들의 방출 등을 포함하지만 이에 한정된 것은 아닌 다양한 소비자 제품, 산업, 민간 또는 군사 애플리케이션들과 함께 사용될 수 있다.
[0118] 개시된 기술에 따르면, 예를 들어, 향기 발생 디바이스는 고정되거나, 휴대 가능하거나, 또는 (동물 또는 인간의) 신체 착용 가능할 수 있다. 따라서 향기 발생 액체 또는 물질을 운반하는 디바이스 및 카트리지 시스템의 크기 및 설계는 애플리케이션들에 따라 조정된다.
[0119] 개시된 기술에 따르면, 예를 들어, 본 명세서에서 설명한 디바이스들 및 메커니즘들은 더 넓은(국소화되지 않은) 공간들로 가스, 예를 들어, 향기 또는 무향 가스의 전달을 허용하도록 스케일링 가능하다.
[0120] 개시된 기술의 다수의 실시예들이 설명되었다. 그럼에도, 개시된 기술의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정들이 이루어질 수 있다고 이해될 것이다. 이에 따라, 다른 실시예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 무선 또는 유선 활성화/비활성화 또는 원격 제어기 활성화/비활성화가 향기 발생 디바이스들에 통합될 수 있다.
[0121] 또한, 가스들을 제공 및 전달하는 실시예들에서, 유입 공기 중의 공기로부터 불순물들을 제거할 뿐만 아니라, 유출구 근처에서도 불순물들(및/또는 향기 가스의 원치 않는 감각기 특성들)을 제거할 목적으로 하나 또는 그보다 많은 필터들이 추가될 수도 있다.
[0122] 더욱이, 스크린 또는 달리 디스플레이되는 이미지들이 개시된 기술에 따라, 예를 들어 카운팅되는 타이밍 시퀀스, 또는 와이어 또는 무선 기술에 의해, 또는 디스플레이되는 이미지(또는 그 컴포넌트들) 자체를 향기 방출 디바이스에 의해 검출될 수 있는 신호로서 사용함으로써 향기 방출 디바이스에 의해 수신되는 사전 내장된 전자 신호들을 이용한 코딩된 활성화를 사용한 향기들의 방출에 따라 동기화될 수 있다.
[0123] 예시적인 디바이스에서의 다른 변형은 개시된 기술에 따른 향기 방출 디바이스가 USB 포트, 스피커 잭 콘센트, 다른 포트들 또는 무선 또는 원격 메커니즘들를 통해 메인 셀폰, 작성 패드 또는 컴퓨터 호스트 디바이스에 접속되는 데스크톱 컴퓨터들, 셀폰들, 태블릿들, 착용 가능한 디바이스들 및/또는 랩톱 컴퓨터들에 대한 애플리케이션들에 관한 것이며, 향기 방출 디바이스는 향기 액체 또는 물질을 저장하는 1회 사용 가능, 교체 가능할 또는 리필 가능 카트리지의 어레이, 다수의 경로 어레이들에서 향기 가스 또는 증기 또는 옅은 안개 또는 액체의 선택적 통과를 허용하는 컴포넌트, 및 전달될 특정 향기의 선택을 허용하는 전자 작동 스위치 어레이를 포함한다.
[0124] 또 다른 변형은 대응하는 디스플레이되는 이미지 또는 음성 메일 메시지 또는 작성된 메시지에 대한 정확한 순간과 향기 방출 타이밍의 동기화를 가능하게 하는 코딩/시그널링 시스템, 및 다양한 메모리 기술들 또는 디바이스들, 청각, 시각 또는 시청각 기술들 또는 디바이스들 및 다른 감각 기술들 및 디바이스들(촉각들 등)과 선택적으로 결합된 다른 제어 및 전원 디바이스 컴포넌트들을 통합하는 것이다. 개시된 기술에 따르면, 디스플레이되는 이미지(또는 사운드, 음악, 기계적 진동 등과 같은 다른 가상 현실 동작들)를 대응하는 향기 방출과 동기화하기 위한 코딩 메커니즘은 이미지 인지, 음성 인지 또는 다른 생체 인식, 전자 타이밍 인지, 모션, 광 및/또는 컬러 센서들을 기반으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 특정 향기(들)의 방출을 시작 또는 중단하도록 향기 방출 디바이스에 의해 인식/검출될 수 있는 (스크린 상에서든 아니면 다른 디스플레이 메커니즘을 통해서든) 디스플레이되는 장면들로부터의 숨겨진 이미지, 사운드, 전자 또는 무선 신호들을 이용하는 것에 의해서도 가능하다.
[0125] 일부 양상들에서, 개시된 기술은 다음의 디바이스들, 시스템들 및 방법들을 포함할 수 있다.
[0126] 일례로, 개시된 기술은 일회용, 리필 가능 또는 교체 가능한 카트리지들의 일부로서 또는 그 안에 담긴 하나 또는 그보다 많은 챔버들에 저장된 하나 또는 그보다 많은 액체들 또는 향기 조성물들 또는 물질들을 포함하는 단일 또는 다중 경로 가스, 증기 또는 액체 제공 및 전달 디바이스를 포함한다. 예시적인 디바이스는 단일 또는 다중 가스, 증기 또는 액체 수송 경로들을 포함할 수 있다. 예시적인 디바이스는 (향기 또는 무향) 가스, 증기 또는 액체 이동 속도를 가속화할 수 있다. 예시적인 디바이스는 특정 가스, 증기 또는 액체의 통과를 선택적으로 허용하도록 다중 경로들 각각을 ON 또는 OFF 스위칭하는 방법들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 향기 발생 디바이스들은 고정되거나, 핸드헬드형, 휴대 가능 또는 착용 가능(예를 들어, (예를 들어, Google 안경과 같은 디스플레이 및 통신 능력들을 가진 안경을 포함하는) 안경 또는 음악 헤드폰들과 같은 착용 가능한 액세서리들에 부착 가능)할 수 있다. 예를 들어, 이러한 향기 발생 디바이스들은 부분적으로 또는 전체적으로 선택적으로 일회용이거나, 머리 공간 내에 또는 머리 공간에 지향된 최적의 배치를 수용하도록 연장 가능 또는 조정 가능할 수 있다. 예를 들어, 이러한 향기 발생 디바이스들은 마이크로 또는 나노 유체 또는 가스 제어 또는 타이밍에 맞는 방출 및 전달에 사용될 수 있다.
[0127] 일부 예들에서, 예시적인 디바이스는 바람직하게는 적어도 20 Oe, 그러나 바람직하게는 100 Oe 미만의 보자력을 갖는 본래 정사각형 루프 자화 루프를 갖는 솔레노이드 코어로서 적어도 하나의 자성 물질과 통합된 적어도 하나의 솔레노이드 및 적어도 2개의 정합 자성 물질들을 갖는 자기적으로 래치 가능한 게이팅 구조들을 포함할 수 있는데, 명세서의 상세한 설명과 함께 도 1 - 도 5의 도면들에서 설명한 바와 같이, 루프의 방형이 바람직하게는 적어도 0.85, 바람직하게는 적어도 0.9, 더 바람직하게는 적어도 0.95이며, 예를 들어 자기 엘리먼트들 중 적어도 하나는 둘러싸고 있는 솔레노이드로의 자기장 인가시 구부러지거나 위치 변경하여 가스, 증기 또는 액체의 수송을 위한 경로 오리피스의 폐쇄 또는 개방을 활성화한다.
[0128] 일부 예들에서, 예시적인 ON-OFF 게이트 개방 스위칭은 바람직하게는 1초 미만의 펄스 전류로 이루어질 수 있는데, 일단 스위칭이 이루어지면 어떠한 전력의 사용도 없이 ON 또는 OFF 상태가 유지된다.
[0129] 일부 예들에서, 예시적인 ON-OFF 게이트 개방 스위칭은 반자화를 위해 점진적으로 감소하는 진폭을 갖는 짧은, 바람직하게는 1초 미만의 AC 자기장에 의해 이루어질 수 있다.
[0130] 일부 예들에서, 자기 코어를 갖는 예시적인 솔레노이드는 수직으로 또는 수평으로 위치될 수 있으며, 가동부의 팁은 스위치가 닫힐 때 밀폐를 위해 유연, 엘라스토머 또는 다른 물질로 코팅될 수 있다.
[0131] 일부 예들에서, 단일 또는 다중 채널 디바이스들의 예시적인 ON-OFF 게이팅은 스프링 물질 및 유연, 밀폐 가능한 엘라스토머 또는 다른 잘 휘어지는 물질의 제어된 열 팽창에 의해 가능해질 수 있는데, 이러한 ON-OFF 게이팅은 래치 가능하지 않거나 또는 래치 가능하다.
[0132] 일부 예들에서, 단일 또는 다중 채널 디바이스들의 예시적인 ON-OFF 게이팅은 전압 인가시의 치수 팽창을 보여주는 압전 물질들의 제어된 팽창, 구부러짐 또는 형상 변화에 의해 가능해질 수 있다.
[0133] 일부 예들에서, X-Y 행렬 어레이의 예시적인 게이팅 스위칭 ON-OFF는 트랜지스터 또는 중계 스위치 어레이에 의해 가능해질 수 있다.
[0134] 일부 예들에서, X-Y 행렬 어레이의 예시적인 게이팅 스위칭 ON-OFF는 솔레노이드 내의 정사각형 루프 자기 코어를 사용하여 자기적으로 래치 가능한 스위치에 의해 가능해질 수 있다.
[0135] 예시적인 디바이스의 일부 예들에서는, 예를 들어, 주어진 부피의 용매 또는 오일로부터 기포들로의 향기 분자들의 증가된 발산을 위해 많은 세분된 마이크로 기포들을 유도하고 기포들의 전체 표면적을 (적어도 3, 바람직하게는 적어도 6, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 적어도 12의 팩터씩) 증가시키도록 나노스케일 또는 마이크로스케일 세분된 경로들의 어레이 또는 숲을 통해 가스 기포들을 수송함으로써 다수의 액체 소스들, 용매 또는 오일 기반 각각으로부터 특정 가스가 생성될 수 있다.
[0136] 예시적인 디바이스의 일부 예들에서, 향기 가스는 향기 함유 용매 또는 오일 소스로부터 공급 및 보충되는 상당히 다공성인 구조 내에서 나노스케일 또는 마이크로스케일 세분된 경로들의 어레이 또는 숲을 통해 가스를 수송함으로써 생성될 수 있다.
[0137] 예시적인 가스 발생 디바이스들의 일부 예들에서, 세분화 구조는 넓은 표면적의 나노/마이크로 와이어들, 나노/마이크로 리본들, 나노/마이크로 공동들, 나노/마이크로 입자들의 집성, 또는 나노/마이크로 캡슐들의 집성 중에서 선택될 수 있으며, 이러한 구조들은 수직 정렬되거나, 임의로 또는 최적으로 분배된다.
[0138] 예시적인 가스 발생 디바이스들의 일부 예들에서, 넓은 표면적의 나노/마이크로 와이어들, 나노/마이크로 리본들, 나노/마이크로 공동들, 나노/마이크로 입자들의 집성, 또는 나노/마이크로 캡슐들의 집성의 세분화 구조는 향기 발생 액체에 담가질 수 있으며, 공기 또는 가스의 기포가 선택된 향기들 중 하나 또는 그보다 많은 향기를 모아 이들을 수송한다.
[0139] 예시적인 가스 발생 디바이스들의 일부 예들에서, 넓은 표면적의 나노/마이크로 와이어들, 나노/마이크로 리본들, 나노/마이크로 공동들, 나노/마이크로 입자들의 집성, 또는 나노/마이크로 캡슐들의 집성의 세분화 구조는 본래 건식이며, 향기 발생 물질의 벌크 액체에 담가지지 않을 수 있으며, 미리 침지된 향기 발생 액체로 이미 구성된 넓은 표면적의 나노/마이크로 와이어들, 나노/마이크로 리본들, 나노/마이크로 공동들, 나노/마이크로 입자들의 집성, 또는 나노/마이크로 캡슐들의 집성으로 어떠한 공기 또는 가스 기포들도 존재하지 않거나, 또는 넓은 표면적의 나노/마이크로 구조들 상에 또는 그러한 구조들에 도포된, 흡수된 또는 침지된 물질을 유도하도록 경우에 따라 또는 주기적으로, 끊임없이 또는 계속해서 향기 발생 액체가 공급된다.
[0140] 예시적인 가스 발생 디바이스들의 일부 예들에서, 향기 발생 액체에 의한 버스트 플럭싱, 단시간의 활발한 기포 발생, 향기 발생 액체의 저장소로부터의 모세관 흡입, 액체 저장소(내부 또는 외부)로부터 넓은 표면적의 나노/마이크로 구조로 향기 발생 액체를 수송하도록 단시간 공기 흐름 또는 진공 흡입을 사용한, 또는 위킹 메커니즘/구조 셋업을 통한 넓은 표면적의 나노/마이크로 구조들 내의 내부 또는 측면 채널들을 통한 향기 발생 액체의 간헐적 공급을 한정 없이 포함하는 방법들을 이용하여, 도포된, 흡수된 또는 침지된 향기 발생 액체가 넓은 표면적의 나노/마이크로 구조들에 공급되어 나노/마이크로 구조들 내에 또는 그 위에 향기 발생 조성물을 (액체, 건조된 또는 반건조된 고체 형태로) 유지할 수 있다.
[0141] 예시적인 가스 발생 디바이스들의 일부 예들에서, 세분화 구조는 또한 용매 또는 오일로부터 기포들로의 향기 분자들의 기포 형성 및 발산을 강화하기 위한, 또는 넓은 표면적의 나노/마이크로 구조들 상에 또는 그러한 구조들에 도포된, 흡수된 또는 침지된 향기 발생 액체로부터의 향기 분자들의 방출을 강화하기 위한 로컬 전기 또는 무선 히터의 역할을 할 수 있다.
[0142] 예시적인 가스 발생 디바이스들의 일부 예들에서, 가이드된 전달 경로들을 통한 가스의 수송은 각각의 경로에 전용된 개별 마이크로 팬에 의해 또는 디바이스의 배출 영역에 또는 그 근처에 위치된 단일 공유 팬에 의해 가속될 수 있다.
[0143] 일부 예들에서, 개시된 기술은 도면들에서 그리고 명세서에서 설명한 바와 같이 개시된 디바이스들 및 시스템들의 재료들 및 디바이스들을 제작 또는 조립하는 다양한 프로세스들을 위한 방법들을 포함한다.
[0144] 일부 예들에서, 예시적인 가스 발생 및 방출 디바이스들은 예를 들어, 영화들, 비디오 게임들, 라이브쇼들, 전시들 및 극장과 같은 엔터테인먼트; 패션; 의류; 통신들; 소매업; 광고; 공기 청정기와 같은; 향수 제조; 감각/다감각 강화 또는 효과; 의료 치료법, 약물 전달 또는 가상 수술; 교육; 훈련; 테스팅; 진단; 샘플링; 후각 브랜딩; 후각 디스플레이들; 음식, 풍미 또는 미각 강화 또는 변조; 건강; 스포츠 강화, 시뮬레이션 또는 훈련; 악취 제어 또는 마스킹; 곤충 또는 동물 퇴치 또는 유인과 같은; 애완동물 또는 동물 보호; 위생; 아로마테라피; 바이오 피드백; 해독; 및/또는 행동 영향 또는 제어를 포함하지만 이에 한정된 것은 아닌 소비자, 산업, 민간 또는 군사 애플리케이션들에 사용될 수 있다.
[0145] 일부 예들에서, 예시적인 가스 발생 및 방출 디바이스들은 다음의 예들: 의류, 가구, 비품 또는 고정물들; 장신구, 시계들, 헬멧들, 음악 헤드폰들, 증강 현실 안경류 및 일반 안경과 같은 액세서리들; 차량들; 휴대 전화들, 컴퓨터들; 랩톱들, 노트북들, 노트패드들, 전자 또는 물리적 책들; 훈련 또는 진단 장비; 임의의 종류의 포장; 소비재; 선물 및 인사말 카드들; 의료 장비; 군사 장비; 잡지들; 비디오 게임 콘솔들, iPod들, 라디오들, 텔레비전들 및 다른 브로드캐스트 또는 미디어 플레이 가능 장비에 대한 액세서리 또는 주변장치에 또는 그 안에 잠재적으로 통합되거나, 이들과 함께 사용되거나 이들에 부착될 독립형, 위치 고정, 핸드헬드, 휴대용 및/또는 착용 가능한 디바이스들 또는 장비로서 구성될 수 있다.
[0146] 일부 예들에서, 예시적인 디바이스들은 비-무선 또는 무선 수단에 의해 활성화/비활성화하도록 트리거될 수 있고, 임의의 다른 디바이스, 장비 또는 매체의 작업들 또는 콘텐츠 전달, 송신, 전송 또는 브로드캐스트에 동기화될 수 있다.
[0147] 일부 예들에서, 예시적인 향기 발생 디바이스들은 대응하는 스크린 또는 달리 디스플레이되는 이미지, 음성 메일, 작성, 청각 또는 시청각 메시지, 프리젠테이션, 송신 또는 브로드캐스트를 위한 정확한 순간과 향기 방출 타이밍의 동기화, 및 다양한 메모리 기술들 또는 디바이스들, 청각, 시각 또는 시청각 기술들 또는 디바이스들 및 다른 감각 기술들 및 디바이스들(촉각들 등)과 선택적으로 결합된 다른 제어 및 전원 디바이스 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이미지(또는 예를 들어, 사운드, 음악, 기계적 진동, 3D 또는 다른 투사 기술들 등을 이용하는 다른 가상 또는 증강 현실 동작들)를 대응하는 향기 방출과 동기화하기 위한 코딩 메커니즘은 이미지 인지, 음성 인지, 전자 타이밍 인지, 모션, 컬러 및/또는 광 센서들을 기반으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 특정 향기(들)의 방출을 시작 또는 중단하도록 향기 방출 디바이스에 의해 인식/검출될 수 있는 디스플레이되는 이미지들로부터의 숨겨진 이미지, 사운드, 전자 또는 무선 신호들을 이용하는 것에 의해서도 가능하다.
[0148] 본 특허 문서는 많은 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명의 또는 청구될 수 있는 것의 범위에 대한 한정들로서 해석되어야 하는 것이 아니라, 그보다는 특정 발명들의 특정 실시예들로 특정될 수 있는 특징들의 설명들로서 해석되어야 한다. 개별 실시예들의 맥락에서 본 특허 문서에서 설명된 특정한 특징들은 또한 단일 실시예와 결합하여 구현될 수 있다. 역으로, 단일 실시예의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 또한 다수의 실시예들로 개별적으로 또는 임의의 적당한 하위 결합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징들은 특정 결합들로 작동하는 것으로 위에서 설명될 수도 있고 심지어 처음에는 그에 따라 청구될 수도 있지만, 어떤 경우들에는 청구되는 결합으로부터의 하나 또는 그보다 많은 특징들이 결합으로부터 삭제될 수 있으며, 청구되는 결합은 하위 결합 또는 하위 결합의 변형에 관련될 수도 있다.
[0149] 마찬가지로, 동작들은 도면들에서 특정 순서로 도시되지만, 이는 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되어야 할 것을, 또는 예시된 모든 동작들이 수행되어야 할 것을 요구하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 더욱이, 본 특허 문서에서 설명된 실시예들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 실시예들에서 이러한 분리를 요구하는 것으로 이해되지는 않아야 한다.
[0150] 단지 몇 가지 구현들 및 예들이 설명되며, 본 특허 문서에서 설명 및 예시된 것을 기반으로 다른 구현들, 강화들 및 변형들이 이루어질 수 있다.

Claims (74)

  1. 향기 전달 디바이스로서,
    하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 포함하는 하나 또는 그보다 많은 챔버들을 포함하도록 구조화된 카트리지;
    상기 카트리지를 수용하기 위한 칸, 상기 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 상기 디바이스로부터 외부 환경으로 제공할 수 있게 하기 위한 개구, 및 상기 칸과 상기 개구 사이에 형성된 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들을 포함하도록 구조화된 하우징 ― 상기 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들 각각은 상기 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들로부터의 향기를 전달하기 위해 대응하는 챔버로부터의 향기 물질을 상기 개구에 전달하도록 구성됨 ―; 및
    대응하는 수송 채널에 배치되며, 인가 신호를 기초로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하여 대응하는 수송 경로로부터 상기 향기 물질의 통과를 선택적으로 허용하도록 동작 가능한 액추에이터 스위치를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 향기 물질은 가스, 증기 또는 액체를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는 자기, 압전 또는 열 작동 메커니즘에 의한 작동에 의해 동작 가능한,
    향기 전달 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 1초 미만의 펄스 듀레이션을 갖는 펄스 전류를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치의 개방 위치 또는 폐쇄 위치는 상기 펄스 전류가 인가된 후 추가 전력의 어떠한 사용도 없이 유지되는,
    향기 전달 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 1초 미만의 펄스 듀레이션을 갖는 펄스 자기장을 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    인가되는 펄스 자기장은 인가되는 다중 주기 전류에 의해 발생되는,
    향기 전달 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전류 및 합성 자기장이 반자화를 위해 점진적으로 감소하는 진폭으로 생성됨으로써, 상기 액추에이터 스위치는 상기 다중 주기 전류가 인가된 후 어떠한 추가 전력 없이 상기 개방 위치 또는 상기 폐쇄 위치로 이동하도록 작동되는,
    향기 전달 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는 상기 폐쇄 위치에서 연결되고 상기 개방 위치에서는 연결되지 않는 제 1 정합(mating) 자성 컴포넌트 및 제 2 정합 자성 컴포넌트를 포함하는 자기적으로 래치 가능한 게이팅 구조들을 포함하고,
    상기 제 1 정합 자성 컴포넌트는 실질적으로 정사각형 루프 자화 루프 재료를 갖는 솔레노이드 코어로 형성된 솔레노이드를 포함하며,
    상기 제 2 정합 자성 컴포넌트는 상기 수송 채널에서 상기 액추에이터 스위치의 개방 또는 폐쇄를 작동시키도록 상기 솔레노이드 코어로부터의 자기장의 변화시 자신의 병진 위치를 변경하거나 구부리도록 구조화되는,
    향기 전달 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실질적으로 정사각형 루프 자화 루프 재료를 갖는 솔레노이드 코어는 적어도 0.85의 잔류 유도 대 자기 포화 방형비를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 실질적으로 정사각형 루프 자화 루프 재료를 갖는 솔레노이드 코어는 20 Oe 내지 100 Oe 범위의 보자력을 제공하는,
    향기 전달 디바이스.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 정합 자성 컴포넌트와 상기 제 2 정합 자성 컴포넌트 중 하나 또는 둘 다는 정사각형 루프 Fe-Cr-Co 기반 스피노달 분해 합금, Fe-Cr 계 합금, Fe-Ni 계 합금, Fe-Cr-Ni 계 합금, Fe-Co 계 합금, Fe-Mo 합금, Fe-Ni-Mo 계 합금, Fe-Si 계 합금, Cu-Ni-Fe 기반 스피노달 분해 합금 또는 Cu-Ni-Co 기반 스피노달 분해 합금 중 적어도 하나를 포함하는 자성 합금을 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 정사각형 루프 Fe-Cr-Co 기반 스피노달 분해 합금, 상기 Fe-Cr 계 합금, 상기 Fe-Ni 계 합금, 상기 Fe-Cr-Ni 계 합금, 상기 Fe-Co 계 합금, 상기 Fe-Mo 합금, 상기 Fe-Ni-Mo 계 합금 또는 상기 Fe-Si 계 합금 중 적어도 하나는 적어도 50 중량% Fe를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 Cu-Ni-Fe 기반 스피노달 분해 합금 또는 상기 Cu-Ni-Co 기반 스피노달 분해 합금 중 적어도 하나는 적어도 50 중량% Cu를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 정합 자성 컴포넌트는 상기 수송 채널에서 수직으로 또는 수평으로 배치되고,
    상기 제 2 정합 자성 컴포넌트는 상기 액추에이터 스위치가 상기 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제 1 정합 자성 컴포넌트와 상기 제 2 정합 자성 컴포넌트 사이에 단단한 실링을 형성하도록 유연(compliant) 엘라스토머 물질로 코팅된 팁을 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는,
    상기 수송 채널에 형성되며, 상기 향기 물질이 흐를 수 있게 하기 위한 오리피스를 포함하는 플러그, 및
    상기 수송 채널에서 상기 플러그의 오리피스에 근접하게 구성된 스프링 컴포넌트를 포함하며,
    상기 스프링 컴포넌트는 상기 스프링 컴포넌트로 하여금 상기 오리피스를 차단하도록 열 팽창하게 하거나 상기 오리피스를 차단하지 않도록 수축하게 하는 인가 신호를 기초로 상기 오리피스를 향해 그리고 상기 오리피스에서 멀어지게 이동하도록 동작 가능한,
    향기 전달 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스프링 컴포넌트는 열 팽창 가능 물질로 형성되는,
    향기 전달 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 상기 스프링 컴포넌트의 저항 가열이 상기 오리피스를 열 팽창시키고 차단하게 하도록 상기 스프링 컴포넌트를 통하는 전류를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 플러그는 유연 엘라스토머 물질로 형성되는,
    향기 전달 디바이스.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는,
    상기 수송 채널에 형성되며, 상기 향기 물질이 흐를 수 있게 하기 위한 오리피스를 포함하는 플러그, 및
    상기 수송 채널에서 상기 플러그의 오리피스에 근접하게 구성된 압전 컴포넌트를 포함하며,
    상기 압전 컴포넌트는 상기 압전 컴포넌트로 하여금 상기 오리피스를 차단하도록 팽창하게 하거나 상기 오리피스를 차단하지 않도록 수축하게 하는 인가 신호를 기초로 상기 오리피스를 향해 그리고 상기 오리피스에서 멀어지게 이동하도록 동작 가능한,
    향기 전달 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 상기 압전 컴포넌트에서의 압전 효과가 팽창 또는 수축을 야기하도록 상기 압전 컴포넌트에 인가되는 전압을 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 플러그는 유연 엘라스토머 물질을 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  23. 제 1 항에 있어서,
    액추에이터 스위치들 각각에 대한 인가 신호의 인가를 제어하도록 상기 액추에이터 스위치들에 연결된 트랜지스터들 및 중계 스위치들 중 한쪽 또는 양쪽의 어레이를 포함하는 전기 회로를 더 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들은 대응하는 챔버들을 상기 하우징의 개구들의 어레이에 연결하는 나노스케일 또는 마이크로스케일 채널들의 어레이로 구성되는,
    향기 전달 디바이스.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 향기 발생 액체들, 용매들 또는 유성 유체들을 포함하는 복수의 유체들을 사용하여 생성된 특정 가스를 제공하고,
    상기 특정 가스는 상기 유체들로부터 가스 기포들을 형성하고 상기 가스 기포들의 전체 표면적보다 증가된 전체 표면적을 갖는 마이크로 기포들을 유도하도록 나노스케일 또는 마이크로스케일 채널들의 어레이를 통해 상기 가스 기포들을 수송함으로써 생성되는,
    향기 전달 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 증가된 전체 표면적은 적어도 3의 팩터씩 증가되는,
    향기 전달 디바이스.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 카트리지의 챔버 또는 상기 하우징의 수송 채널 중 하나 또는 둘 다에 포함된 상당히 다공성인 물질로 형성된 향기 개질 구조를 더 포함하며,
    상당히 다공성인 구조는 나노스케일 또는 마이크로스케일 와이어 구조들, 나노스케일 또는 마이크로스케일 리본 구조들, 나노 공동들 또는 마이크로 공동들을 갖는 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 나노스케일 또는 마이크로스케일 입자들, 또는 나노스케일 또는 마이크로스케일 캡슐들 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 가스 기포들은 상기 향기 개질 구조에 공기를 통과시킴으로써 형성되는,
    향기 전달 디바이스.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 향기 개질 구조에 통과되는 공기는 20℃ 미만의 온도를 갖는 찬 공기, 20℃ 내지 40℃의 온도를 갖는 따뜻한 공기, 또는 40℃ 내지 70℃의 온도를 갖는 뜨거운 공기를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 입자들 또는 캡슐들은 수직으로 정렬되거나 무작위로 정렬되거나 분산되도록 구성되는,
    향기 전달 디바이스.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 입자들 또는 캡슐들은 향기 유체에 담가지는,
    향기 전달 디바이스.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 입자들 또는 캡슐들은 건조하며 향기 유체에 미리 담가지는,
    향기 전달 디바이스.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 향기 발생 액체는 상기 향기 발생 액체의 버스트 플럭싱, 상기 향기 발생 액체의 활발한 기포 발생, 상기 향기 발생 액체의 모세관 흡입, 상기 향기 발생 액체의 간헐적 공기 흐름 또는 진공 흡입, 또는 위킹(wicking) 메커니즘의 구현 중 하나 이상에 의해 상기 상당히 다공성인 구조의 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 입자들 또는 캡슐들에 공급되는,
    향기 전달 디바이스.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 향기 개질 구조는 액체 용매 또는 오일로부터의 향기 분자들의 기포 형성 및 발산을 향상시켜 상기 가스 기포들을 형성하도록, 또는 상기 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 입자들 또는 캡슐들 상에서 상기 향기 발생 액체로부터의 향기 분자들의 방출을 향상시키도록 로컬 전기 또는 무선 히터로서 동작 가능한,
    향기 전달 디바이스.
  34. 제 1 항에 있어서,
    상기 향기 물질의 흐름을 가속하도록 대응하는 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들 중 적어도 일부에 구성된 하나 또는 그보다 많은 마이크로스케일 팬들을 더 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  35. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는 일회용, 리필 가능 또는 교체 가능 카트리지로서 구성되는,
    향기 전달 디바이스.
  36. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 핸드헬드 디바이스, 착용형 디바이스, 또는 건물, 차량 또는 가구에 부착 고정 디바이스 중 하나로 구성되는,
    향기 전달 디바이스.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 외부 환경은 상기 착용형 디바이스를 착용한 사용자의 머리 주위 공간을 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  38. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 향기 유체의 사전 프로그래밍된 또는 타이밍에 맞는 방출 및 제공용으로 구성되는,
    향기 전달 디바이스.
  39. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들로부터의 발산 또는 확산을 제어하도록 상기 하우징의 개구에 연결된 하나 또는 그보다 많은 향기 확산기들을 더 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  40. 제 39 항에 있어서,
    향기 확산기는 다공성 기하학적 구조, 채널화 또는 와이어 어레이 기하학적 구조, 나선형 어레이, 또는 가스 차단 또는 반사 기하학적 구조를 갖도록 구성되는,
    향기 전달 디바이스.
  41. 향기들을 제공하기 위한 방법으로서,
    하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 디바이스의 하우징에 구성된 하나 또는 그보다 많은 대응하는 수송 경로들을 통해 상기 향기 물질들을 저장하는 카트리지 내의 하나 또는 그보다 많은 대응하는 챔버들로부터 이동시키는 단계 ― 각각의 향기 물질은 가스, 증기 또는 액체를 포함함 ―;
    수송 채널에서 상기 수송 채널을 차단하는 폐쇄 위치와 상기 수송 채널을 개방하는 개방 위치 사이에 배열된 래치 가능한 게이트 메커니즘을 대응하는 향기 물질의 통과를 선택적으로 허용하도록 작동시키는 단계; 및
    선택된 향기 물질을 상기 디바이스로부터 외부 환경으로 제공하는 단계를 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 래치 가능한 게이트 메커니즘은 자기, 압전 또는 열 액추에이터 스위치를 기초로 상기 폐쇄 위치와 상기 개방 위치 간에 변경되는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 작동시키는 단계는 상기 래치 가능한 게이트 메커니즘을 상기 폐쇄 위치에서 상기 개방 위치로 이동시키도록 상기 래치 가능한 게이트 메커니즘에 펄스 신호를 인가하는 단계를 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 펄스 신호를 인가하는 단계는 1초 미만의 듀레이션 동안인,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 펄스 신호는 전압 또는 전류를 포함하는 펄스 전기 신호 또는 펄스 자기장 중 적어도 하나를 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 래치 가능한 게이트 메커니즘을 펄스 전류가 인가된 후 전력의 사용 없이 상기 개방 위치 및 상기 폐쇄 위치에 유지하는 단계를 더 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  47. 제 45 항에 있어서,
    상기 펄스 자기장을 인가하는 단계는 반자화를 위해 진폭을 점진적으로 감소시키는 단계를 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  48. 제 41 항에 있어서,
    상기 향기 물질의 흐름을 가속하도록 대응하는 하나 또는 그보다 많은 수송 채널들 중 적어도 일부에 구성된 하나 또는 그보다 많은 마이크로스케일 팬들을 작동시키는 단계를 더 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  49. 제 41 항에 있어서,
    상기 대응하는 챔버들에 포함된 향기 발생 액체들, 용매들 또는 유성 유체들을 포함하는 복수의 유체들을 사용하여 특정 향기 가스를 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 특정 향기 가스를 제공하는 단계는,
    상기 향기 발생 액체들, 용매들 또는 유성 유체들을 통해 나노스케일 또는 마이크로스케일 와이어 구조들, 나노스케일 또는 마이크로스케일 리본 구조들, 나노 공동들 또는 마이크로 공동들을 갖는 나노스케일 또는 마이크로스케일 구조들, 나노스케일 또는 마이크로스케일 입자들, 또는 나노스케일 또는 마이크로스케일 캡슐들 중 적어도 하나를 포함하도록 구조화된 상당히 다공성인 물질로 공기를 제공함으로써 가스 기포들을 형성하는 단계,
    상기 가스 기포들의 전체 표면적보다 증가된 전체 표면적을 갖는 마이크로 기포들을 유도하도록 나노스케일 또는 마이크로스케일 채널들의 어레이의 수송 채널을 통해 상기 가스 기포들을 수송하는 단계, 및
    상기 특정 향기 가스를 발생시키도록 상기 나노스케일 또는 마이크로스케일 채널들의 어레이로부터 상기 마이크로 기포들을 모으는 단계를 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 향기 발생 액체들, 용매들 또는 유성 유체들을 통해 제공되는 공기는 20℃ 미만의 온도를 갖는 찬 공기, 20℃ 내지 40℃의 온도를 갖는 따뜻한 공기, 또는 40℃ 내지 70℃의 온도를 갖는 뜨거운 공기를 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  51. 제 41 항에 있어서,
    상기 디바이스는 핸드헬드 디바이스, 착용형 디바이스, 또는 건물, 차량 또는 가구에 부착 고정 디바이스 중 하나로 구성되는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 외부 환경은 상기 착용형 디바이스를 착용한 사용자의 머리 주위 공간을 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  53. 제 41 항에 있어서,
    미리 결정된 시점에 이동하도록 상기 래치 가능한 게이트 메커니즘을 동기화하는 단계를 더 포함하며,
    이로써 상기 제공하는 단계가 상기 향기 물질의 타이밍에 맞는 방출을 사용하여 발생하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  54. 제 41 항에 있어서,
    상기 카트리지는 일회용, 리필 가능 또는 교체 가능 카트리지로서 구성되는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  55. 제 41 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 선택된 향기 물질을 상기 디바이스로부터 제공하기 위해 상기 향기 물질을 가열하는 단계를 포함하지 않는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  56. 제 41 항에 있어서,
    상기 래치 가능한 게이트 메커니즘을 작동시키는 단계는 상기 래치 가능한 게이트 메커니즘들의 어레이 내의 선택된 래치 가능한 게이트 메커니즘들 중 하나 또는 그보다 많은 래치 가능한 게이트 메커니즘으로의 인가 신호의 인가를 선택적으로 제어하도록 상기 어레이에 연결된 트랜지스터들 및 중계 스위치들 중 한쪽 또는 양쪽의 어레이를 포함하는 전기 회로에 전기 신호를 인가하는 단계를 포함하는,
    향기들을 제공하기 위한 방법.
  57. 향기 전달 디바이스로서,
    하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 저장하도록 구조화된 카트리지;
    하나 또는 그보다 많은 저장된 향기 물질들을 수신 및 수송하도록 상기 카트리지에 연결되며 수송된 하나 또는 그보다 많은 저장된 향기 물질들을 방출하기 위한 단부 개구를 포함하도록 구성된 수송 채널; 및
    상기 수송 채널에 연결되며, 인가 신호를 기초로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하여 상기 개구로 상기 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들의 통과를 선택적으로 허용하도록 동작 가능한 액추에이터 스위치를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  58. 제 57 항에 있어서,
    각각의 향기 물질은 가스, 증기 또는 액체를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  59. 제 57 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는 자기, 압전 또는 열 작동 메커니즘에 의한 작동에 의해 동작 가능한,
    향기 전달 디바이스.
  60. 제 57 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 1초 미만의 펄스 듀레이션을 갖는 펄스 전류를 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  61. 제 57 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 1초 미만의 펄스 듀레이션을 갖는 펄스 자기장을 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  62. 제 57 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는 상기 폐쇄 위치에서 연결되고 상기 개방 위치에서는 연결되지 않는 제 1 정합 자성 컴포넌트 및 제 2 정합 자성 컴포넌트를 포함하는 자기적으로 래치 가능한 게이팅 구조들을 포함하고,
    상기 제 1 정합 자성 컴포넌트는 실질적으로 정사각형 루프 자화 루프 재료를 갖는 솔레노이드 코어로 형성된 솔레노이드를 포함하며,
    상기 제 2 정합 자성 컴포넌트는 상기 수송 채널에서 상기 액추에이터 스위치의 개방 또는 폐쇄를 작동시키도록 상기 솔레노이드 코어로부터의 자기장의 변화시 자신의 병진 위치를 변경하거나 구부리도록 구조화되는,
    향기 전달 디바이스.
  63. 제 57 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들로부터의 발산 또는 확산을 제어하도록 상기 수송 채널의 개구에 연결된 하나 또는 그보다 많은 향기 확산기들을 더 포함하는,
    향기 전달 디바이스.
  64. 제 63 항에 있어서,
    향기 확산기는 다공성 기하학적 구조, 채널화 또는 와이어 어레이 기하학적 구조, 나선형 어레이, 또는 가스 차단 또는 반사 기하학적 구조를 갖도록 구성되는,
    향기 전달 디바이스.
  65. 향기를 전달할 수 있는 디바이스로서,
    사람의 머리에 또는 사람의 머리 위에 부착되도록 구성된 머리 착용 부분; 및
    상기 머리 착용 부분에 부착되며 향기를 전달하도록 동작 가능한 향기 전달 디바이스를 포함하며,
    상기 향기 전달 디바이스는 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들을 저장하도록 구조화된 카트리지, 적어도 하나의 하나 또는 그보다 많은 저장된 향기 물질들을 수신 및 수송하도록 상기 카트리지에 연결되며 수송된 하나 또는 그보다 많은 저장된 향기 물질들을 방출하기 위한 단부 개구를 포함하도록 구성된 수송 채널, 및 상기 수송 채널에 연결되며, 인가 신호를 기초로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하여 상기 개구로 상기 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들의 통과를 선택적으로 허용하도록 동작 가능한 액추에이터 스위치를 포함하는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  66. 제 65 항에 있어서,
    상기 향기 전달 디바이스는 상기 사람의 코에 대한 상기 수송 채널의 개구의 위치 조정을 가능하게 하도록 상기 머리 착용 부분에 이동 가능하게 부착되는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  67. 제 65 항에 있어서,
    상기 향기 전달 디바이스는 사용중이 아닐 때 상기 향기 전달 디바이스의 폴딩 또는 숨김을 가능하게 하도록 상기 머리 착용 부분에 이동 가능하게 부착되는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  68. 제 65 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 향기 물질들로부터의 발산 또는 확산을 제어하도록 상기 수송 채널의 개구에 연결된 하나 또는 그보다 많은 향기 확산기들을 더 포함하는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  69. 제 65 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는 자기, 압전 또는 열 작동 메커니즘에 의한 작동에 의해 동작 가능한,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  70. 제 65 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 1초 미만의 펄스 듀레이션을 갖는 펄스 전류를 포함하는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  71. 제 65 항에 있어서,
    상기 인가 신호는 1초 미만의 펄스 듀레이션을 갖는 펄스 자기장을 포함하는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  72. 제 65 항에 있어서,
    상기 액추에이터 스위치는 상기 폐쇄 위치에서 연결되고 상기 개방 위치에서는 연결되지 않는 제 1 정합 자성 컴포넌트 및 제 2 정합 자성 컴포넌트를 포함하는 자기적으로 래치 가능한 게이팅 구조들을 포함하고,
    상기 제 1 정합 자성 컴포넌트는 실질적으로 정사각형 루프 자화 루프 재료를 갖는 솔레노이드 코어로 형성된 솔레노이드를 포함하며,
    상기 제 2 정합 자성 컴포넌트는 상기 수송 채널에서 상기 액추에이터 스위치의 개방 또는 폐쇄를 작동시키도록 상기 솔레노이드 코어로부터의 자기장의 변화시 자신의 병진 위치를 변경하거나 구부리도록 구조화되는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  73. 제 65 항에 있어서,
    상기 머리 착용 부분은 안경을 포함하는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
  74. 제 65 항에 있어서,
    상기 머리 착용 부분은 음악 헤드폰들을 포함하는,
    향기를 전달할 수 있는 디바이스.
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