KR20200101924A - 향상된 공기 유동 출력을 갖는 압전기의 활성 방출 장치 - Google Patents

향상된 공기 유동 출력을 갖는 압전기의 활성 방출 장치 Download PDF

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KR20200101924A
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제프 엘. 하위그
나탄 알. 웨스트프할
카일리 엘. 레베크
제이슨 스탠브로
다니엘 에스. 맥그래스
세바스챤 디. 하식
스콧 디. 월터
제시 리차드
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에스.씨. 존슨 앤 선 인코포레이티드
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Abstract

휘발성 물질 분부 장치는 팬, 유체 배출구, 복수 개의 공기 유입구들 및 복수 개의 공기 배출구들을 포함한다. 복수 개의 공기 배출구들은 적어도 유체 배출구 주위에 위치된다. 유체 저장소는 심지를 포함하고, 휘발성 물질을 함유한다. 유체 저장소는 하우징 내에 배치된다. 분무 어셈블리는 심지와 유체 연통되고, 하우징 내에 위치된다. 분무 어셈블리는 유체 배출구로부터 휘발성 물질을 분배한다.

Description

향상된 공기 유동 출력을 갖는 압전기의 활성 방출 장치
본 개시는 일반적으로 활성 방출 장치들 및, 보다 구체적으로, 향상된 공기 유동 기술들을 이용하여 오래 지속되는 효과들을 위한 휘발성 물질들의 방출을 위한 압전기의 활성 방출 장치들에 관한 것이다.
다수의 활성 물질 방출 장치들이 시장에 존재한다. 이러한 많은 장치들은 내부에 액체 활성 물질을 분산시키기 위해 단지 주변 공기 유동을 요구하는 수동 장치들이다. 다른 장치들은 배터리 전원을 사용하거나, 플러그를 통해 가정용 전원을 공급받을 수 있다. 플러그 및 장치 사이에 코드가 커플링되거나, 플러그가 장치 상에 직접적으로 장착될 수 있다.
활성 물질들을 방출 장치들로부터 분배하기(dispense) 위한 다양한 수단이 또한 당 업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 일부 방출 장치들은 활성 물질을 가열하여, 활성 물질의 증발을 촉진시키기 위한 가열 요소를 포함한다. 다른 방출 장치들은 방출 장치로부터 활성 물질을 주변 환경으로 안내하기 위한 공기 유동을 생성하기 위한 팬을 채용한다. 다른 타입의 방출 장치에서, 활성 물질은, 향기 링(scent ring)을 배출하기(eject) 위해 공기의 펄스를 발생시키는 볼러스 생성기(bolus generator)를 사용하여 장치로부터 방출될 수 있다. 또 다른 방출 장치들은 초음파 변환기를 이용하여, 활성 물질을 장치로부터 배출되는 물방울(droplet)들로 분해한다.
진동-타입 액체 분무 장치들은, 미국 특허 제6,341,732호 마틴(Martin), 미국 특허 제6,706,988호 헬프(Helf), 미국 특허 제6,896,193호 헬프(Helf), 미국 특허 제7,455,245 시핀스키(Sipinski) 및 미국 특허 제7,775,459호 일(Ill)에 개시되어 있으며, 이들 특허들은 모두 본 출원의 양수인에게 양도되었다. 이들 특허들은 액체 분무 플레이트에 커플링된 압전기의 작동 요소(actuating element)를 포함하는 장치들을 개시한다. 압전기의 작동 요소는 작동 요소에 인가된 교류 전압에 응답하여 액체 분무 플레이트를 진동시킨다. 플레이트의 진동은 액체 전달 시스템에 의해 공급되는 액체의 분무를 야기한다. 전기 회로는 작동 요소의 대향하는 측면들과 전기적으로 접촉하는 전도성 요소들에 교류 전압을 공급하기 위해 제공된다. 전도성 요소들은 또한 장치를 포함하는 하우징에서 작동 요소 및 액체 분무 플레이트를 지지하는 역할을 할 수 있다.
그러나, 분무 장치들에 있어서, 잠재적인 문제는 분무된 액체 물방울들이 장치 상에 다시 정착(settle)될 수 있다는 점, 및/또는 물방울들이 완전히 증발하기 전에 장치 주위의 표면에 정착될 수 있다는 점이다. 이러한 문제는 예를 들어 곤충 제어 또는 공기-청정 액체 조성(formulation)과 관련하여 특히 우려가 있을 수 있고, 그러한 조성들은 종종 표면들, 특히 미세한 옷칠한 목재 마감재(lacquered wood finish)들에 유해한 강한 용매들을 포함하기 때문이다. 소비자들은 종종 액체 분무 장치를 이러한 표면들(예를 들어, 테이블 또는 옷장과 같은 목재 가구)에 배치하고, 분무된 액체 물방울들이 증발하지 않고, 그 대신에 인접한 표면들에 정착되면, 물방울들은 다른 원치 않는 효과들 중에서 표면들의 마감을 손상시킬 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 분배된 액체의 특성을 변화시키는 것이 제안되었다. 예를 들어, 분배된 액체의 특정 조성은 액체가 완성된 목재 표면과 접촉하는 경우 가구-스트리핑제(furniture-stripping agent)로서 작용하지 않도록, 변경될 수 있다. 그러나, 이러한 접근법은 사용될 수 있는 액체 구성 요소들, 특히 사용 가능한 향기 구성 요소의 선택을 제한할 수 있다.
그러나, 장치 내에 액체 조성의 특정 성분(composition)이 반드시 주어진 표면에 손상을 주는 것은 아니지만, 표면 상에 물방울들의 축적은 여전히 성가시다. 예를 들어, 액체 조성과 반응하지 않는 플라스틱 표면 또는 유리 표면은 그 표면에 물방울들이 수집된 후에도 장치의 사용자에 의해 여전히 세정되어야 한다. 다른 예로서, 특정 액체 조성은 카펫 섬유들 또는 직물 표면의 영역에 실제로 해를 끼치지 않을 수 있지만, 카펫 또는 직물로 흡수될 수 있기 때문에 여전히 귀찮을 것일 수 있다.
또한, 물방울들이 액체 분무 장치에 다시 정착될 수 있다는 것이 우려되고, 분무된 액체 물방울들이 공기로 배출되는 오리피스들을 막음으로써, 추가적인 분무 및 효율적인 분산에 방해 및/또는 악영향을 미친다.
따라서, 액체 분무 장치에서, 장치 및/또는 주변 표면들에 침강되기 전에 완전히 증발되지 않는 분무 액체 물방울들의 양을 최소화할 필요가 있다. 종래 기술은, 아래에 설명되는 방식으로 분배된 물방울들의 증발 속도를 증가시킴으로써, 장치 및/또는 그 주면 표면들에 정착되는 분무된 액체 물방울들의 양을 최소화하기 위한 적절한 개선들을 적절하게 가르치는 것에 실패했다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 휘발성 물질 분무 장치는, 팬, 유체 배출구, 복수 개의 공기 유입구들 및 복수 개의 공기 배출구들을 포함한다. 복수 개의 공기 배출구들은 적어도 부분적으로 유체 배출구 주위에 배치된다. 휘발성 물질을 함유하는 유체 저장소는 하우징 내에 배치된다. 분무 어셈블리는 하우징 내에 위치되고 용기와 유체 연통한다. 분무 어셈블리는 유체 배출구로부터 휘발성 물질을 분배한다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 휘발성 물질 분무 장치는 팬, 유체 배출구, 적어도 하나의 공기 유입구 및 유체 배출구 주위에 적어도 부분적으로 위치되는 복수 개의 공기 배출구들을 포함한다. 유체 저장소는 하우징 내에 위치된다. 유체 저장소는 심지를 포함하고, 수성 향기 성분을 포함하는 휘발성 물질을 함유한다. 분무 어셈블리는 휘발성 물질을 유체 배출구로부터 분배한다. 분무 어셈블리는 휘발성 수성 향기 성분을 유체 배출구 밖으로 빠져나가게(exit) 하고, 팬은 휘발성 수성 향기 성분을 분무 장치로부터 위로 그리고 멀리(up and away) 보내기 위해, 휘발성 수성 향기 성분을 적어도 부분적으로 둘러싸기 위해 공기 배출구들 밖으로 공기 유동을 생산한다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 휘발성 물질 분무 장치는 하부 부분 및 상부 커버를 갖는 하우징을 포함한다. 유체 배출구는 상부 커버에 형성되고, 복수 개의 공기 배출구들은 유체 배출구 주위에 형성된다. 유체 저장소는 하우징 내에 배치된다. 유체 저장소는 심지를 포함하고, 수성 향기 성분을 포함하는 휘발성 물질을 함유한다. 팬은 하우징 내에 위치되고, 적어도 하나의 공기 유입구를 통해 하우징으로 공기를 끌어들이고, 복수 개의 공기 배출구들 밖으로 적어도 4 cfm의 공기 유동을 만든다. 분무 어셈블리는 하우징 내에 위치되고, 유체 저장소의 심지와 유체 연통한다. 분무 어셈블리는 유체 배출구 밖으로 분배되는 유체 입자들의 미스트를 만들어낸다. 복수 개의 공기 배출구들 밖으로의 공기 유동 및 유체 배출구 밖으로 분배되는 미스트는 상부 커버 위에서 하우징 밖에서 혼합된다.
도 1은 본 개시의 원리들을 구현할 수 있는 예시적인 압전기의 활성 방출 장치의 제1 실시예의 상면, 정면 및 우측면 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치와 함께 사용하기 위한 유체 저장소의 상면 및 정면 사시도이다.
도 3은 도 1의 라인 3-3을 따라 일반적으로 취한 도 1의 장치의 단면도이다.
도 4는 도 1의 장치의 상면, 후면 및 좌측면 사시도이다.
도 5는 상부 하우징이 제거된 도 1의 장치의 상면, 후면 및 좌측면 사시도이다.
도 6은 도 5의 구역(5)의 상세도이다.
도 7은 도 1의 장치에서 사용되는 분무 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 8은 도 1의 장치의 외부 공기 유동 및 활성 배출 특징들을 나타내는 도 1의 상면, 후면 및 좌측면 사시도이다.
도 9는 본 개시의 원리들을 구현할 수 있는 예시적인 압전기의 활성 방출 장치의 제2 실시예의 상면, 정면 및 우측면 사시도이다.
도 10은 도 9의 장치의 상면, 후면 및 좌측면 사시도이다.
도 11은 도 10의 라인 11-11을 따라 일반적으로 취한 도 9의 장치의 단면도이다.
도 12는 상부 하우징 부분이 제거된 도 9의 장치의 상면, 정면 및 우측면 사시도이다.
도 13은 도 9의 장치의 하부 및 중간 하우징의 상면, 정면 및 우측면 사시도이다.
도 14는 도 9의 장치의 하면 사시도이다.
도 15는 본 개시의 예시적인 압전기의 활성 방출 장치들 중 어느 것과 함께 이용될 수 있는 예시적인 제어 알고리즘을 도시하는 도면이다.
도 16은 본 개시의 원리들을 구현할 수 있는 예시적인 압전기의 활성 방출 장치의 제3 실시예의 상면 및 정면 사시도이다.
도 17은 도 16의 라인 17-17을 따라 일반적으로 취한 도 16의 장치의 단면도이다.
도 18은 본 개시의 원리들을 구현할 수 있는 예시적인 압전기의 활성 방출 장치의 제4 실시예의 상면, 정면 및 우측면 사시도이다.
도 19는 본 개시의 원리들을 구현할 수 있는 예시적인 압전기의 활성 방출 장치의 제5 실시예의 상면 및 정면 사시도이다.
도 20은 도 19의 정면도이다.
도 21은 본 개시의 원리들을 구현할 수 있는 예시적인 압전기의 활성 방출 장치의 제6 실시예의 단면도이다.
도 22는 본 개시의 원리들을 구현할 수 있는 예시적인 압전기의 활성 방출 장치의 제7 실시예의 잔면도이다.
본 개시의 다른 양태들 및 장점들은 다음의 상세한 설명을 고려하면 명백해질 것이고, 유사한 구조들은 같거나 유사한 참조 번호를 갖는다.
본 개시는, 향상된 공기 유동 출력 기술을 이용하여 오래 지속되는 효과를 위한 휘발성 물질들의 방출을 위한 압전기의 활성 방출 장치에 관한 것이다. 본 개시는 많은 상이한 형태로 구현될 수 있지만, 몇 개의 특정 실시예들은, 본 개시가 본 개시의 원리들의 예시로서 간주되어야 하고, 본 개시를 도시된 실시예로 제한하려는 의도는 아니다.
도면들을 참조하면, 도 1 내지 도 6은 유체 저장소(102)를 포함하는 제1 예시적인 분무 장치(100)를 도시한다. 분무 장치(100)은 베이스(106) 및 상부 커버(108)를 포함하는 하우징(104)을 포함한다. 방출 장치(100)는 전기 연결부(110)를 포함한다. 전기 연결은 당업자에게 알려진 임의의 형태를 취할 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 연결부는 표준 전기 리셉터클들에 연결되도록 구성된 플러그(미도시)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예들에서, 전기 연결은 전력을 수신하기 위해 컴퓨터 또는 다른 USB 리셉터클 장착 장치에 연결하기 위한 USB 연결을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들은 분무 장치에 전력을 공급하고, 및/또는 백업 전원을 제공하기 위해 배터리들을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 분무 장치(100)는 분무 장치(100)의 세팅을 조정하기 위한 제어 스위치(112)를 포함한다. 단일 스위치가 도시되어 있지만, 장치(100)의 임의의 수의 다른 특징들을 조정하는 임의의 수의 스위치들이 구현될 수 있다. 상부 커버(108)는 또한 휘발성 물질들이 분무 장치(100)를 둘러싸는 환경으로 분배되는 유체 배출구(114)를 정의한다(define). 상부 커버(108)는 또한 상부 커버(108)의 하부 부분(118) 상에 위치된 복수 개의 공기 유입구(116)들을 정의한다. 복수 개의 공기 배출구(122)들은 상부 부분(124)에서 상부 커버(108)에 의해 정의된다. 복수 개의 공기 배출구(122)들은 유체 배출구(114) 주위에 배치되고, 복수 개의 공기 배출구(122)들의 위치 결정의 중요성은 나중에 설명된다.
이제 도 2를 살펴보면, 유체 저장소(102)는 넥(103, neck)을 갖는 용기(128)를 포함한다(도 3 참조). 조합 플러그 및 심지 홀더(132)가 넥(130)에 부착되고, 플러그 및 심지 홀더(132)는 측 방향으로 연장하는 한 쌍의 장착 러그(134)들을 포함한다. 심지(136)는 내부의 유체와 접촉하여 저장소(102) 내에 배치된다. 심지(136)의 상부 단부(138)는 넥(130)을 넘어 연장하고, 심지(136)의 하부 단부(140)는 유체 저장소(102) 내의 바닥(142)을 향해 배치된다. 심지(136)는 모세관 작용에 의해 저장소(102) 내에서 심지(136)의 상부 단부(138)로 유체를 전달한다. 장치(100)의 베이스(106)는 대향하는 바요넷 슬롯(146, bayonet slot)들을 포함하는 수용 개구(144, receiving aperture)를 정의한다(도 6 참조). 유체 저장소(102)는 러그(134)를 대향하는 바요넷 슬롯(146)들과 정렬시키고 저장소(102)를 상방으로 밀어서 베이스(106) 내로 삽입되고, 이로써 플러스 및 심지 홀더(132)가 수용 개구(144)를 통과함으로써 하우징(104) 내에 위치되도록, 러그(134)를 각각의 바요넷 슬롯(146)들에 삽입시킨다. 그 후, 유체 저장소(102)는, 분무 장치(100) 내에 유체 저장소(102)를 고정시키기 위해 각각의 바요넷 슬롯(146)들의 멈춤쇠(detent) 부분들 정의하는 벽(148)들과 맞물리도록, 러그(134)들을 회전시킨다. 유체 저장소(102)를 장치에 부착하기 위한 특정 방식이 설명되었지만, 유체 저장소(102)는 임의의 적절한 방식으로 장치에 부착될 수 있다.
또한, 정확한 물질들 및/또는 유체 저장소들이 장치(100)와 함께 사용되고 있음을 보장하기 위해, 저장소(102) 및 베이스(106)의 상호 작용에 의해 상이한 방법이 채용될 수 있는 것으로 고려된다. 일부 실시 예들에서, 저장소(102) 및/또는 저장소(102) 내의 유체들 및/또는 향기의 조성을 식별하기 위한 센서(150)가 수용 개구(144)에 인접하여 놓일 수 있다. 센서(150)는 저장소(102)를 분무 장치(100) 내로 삽입함으로써 트리거될 수 있는 전기 기계 수단을 포함할 수 있다. 전기 기계 수단은 저장소(102)와 상호 작용하기 위해 베이스(106) 상의 임의의 편리한 위치에 배치될 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, 러그(134)들 또는 플러그 및 심지 홀더(132)는 수용 개구(144)의 일부 위에 위치된 스위치를 트립(trip)하도록 고유하게 형상될 수 있다. 다른 구성들도 고려된다. 다른 실시예들에서, 저장소(102)는 근거리 통신 장치(예를 들어, RFID 태그 또는 NFC 칩)를 포함할 수 있고, 장치(100)는 상호 보완적인 근거리 통신 장치(예를 들어, RFID 태그 리더 또는 NFC 칩 리더)를 포함할 수 있고, 이는 저장소(102)의 근거리 통신 장치에 저장된 정보를 판독 가능하다. 다른 타입들의 센서(150)들은 저장소(102) 상에 인쇄된 정보(예를 들어, UPC, EAN, CODE 39, CODE 128, ITE, CODE 93, CODEBAR, GS1, DATABAR 및 MSI PLEASSEY와 같은 1차원 바코드들, 또는 QR CODE, DATAMATRIX CODE, PDF147 및 AZTEC과 같은 2차원 바코드들)와 상호 작용하는 적외선 센서들 및/또는 다른 광학 센서들을 포함할 수 있다. 센서(150)는 인가된 물질들 및 저장소(102)들의 식별 이외에도 사용될 수 있다는 것이 고려되고, 후술된다. 예를 들어, 센서(150)를 통해 전송된 정보에 기초한 제어 기능들이 장치(100)에 포함될 수 있다. 본 출원의 양도인에 의해 소유된, 미국 특허 제7,009,519호 레오나드(Leonard)에 개시된 센서들 또는 방법들 중 임의의 것은, 본 명세서에 개시된 장치들 또는 방법들과 함께 추가로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 장착 포스트(152)들은 베이스(106)로부터 상방으로 연장하고, 수용 개구(144) 주위에 분포된다. 분무 어셈블리(154)는 장착 포스트(152)들로부터 루프(loop)되고 분무 어셈블리(154)까지 연장하는 지지 와이어(156)에 의해 수용 개구(144) 위에 섀시(chassis) 상에 장착된다. 인쇄 회로 기판(158)은 베이스(106) 상에 장착된다(도 5 참조). 인쇄 회로 기판(158)에는 전기 연결부(110)에 의해 전력이 공급되도록 연결되고 분무 어셈블리(154)를 위한 통전 전압들을 생성하는 전기 회로들이 제공된다. 이들 전압은 전기 라인(160)들을 통해 분무 어셈블리(154)의 링형 압전기의 액추에이터(162, 도 7 참조)로 통하고, 여기서 전압은 액추에이터의 두께에 걸쳐서 교번하는 전기장을 가하여, 액추에이터를 방사 방향(radial direction)들로 팽창 및 수축시킨다. 미세한 오리피스들로 중앙 구역에 형성된 오리피스 플레이트(164)는 액추에이터(162)의 중앙 구멍(center opening)에 고정되어 이를 가로질러 연장한다. 압전기의 액추에이터(162)의 방사상 팽창 및 수축은 진동 방식으로 오리피스 플레이트(166)의 중심 구역을 위아래로 밀어내게 한다. 이 진동 운동 동안, 용기(128)로부터 액체는 모세관 요소 또는 심지(136)에 의해 오리피스 플레이트(164)의 하부로 전달된다. 플레이트의 상하 이동은 액체를 그것의 오리피스들을 통해 구동하여, 액체는 작은 액체 물방울들로 분리된 다음, 상부 커버(108)의 유체 배출구(114)를 통해 미스트 형태로 배출된다.
오리피스 플레이트(154) 내의 오리피스들의 크기는 베이스 물질들에 의존하여 다른 휘발성 성분들 또는 향시 성분들의 다른 타입들에 대해 최적화될 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, 수성 베이스 대 유성 베이스 성분들은 흡입 요건들을 초과하는 입자들을 생성하기 위해 다른 요건들을 갖는다. 또한, 오리피스들의 크기가 증가함에 따라 오리피스 플레이트(154)의 생산 비용이 감소한다. 후술하는 바와 같이, 별도의 공기 유동을 생산하는 장치는 더 큰 물방울들을 생성하는 더 큰 오리피스들을 허용한다. 이는 종래 기술의 성능과 일치하거나 초과하면서 경제성이 개선된 장치를 생산할 수 있게 한다.
분무 어셈블리(1540의 구조는 도 7의 분해도에 도시된다. 이 어셈블리는 리테이너(170), 코일 압축 스프링(172), 압전기의 액추에이터(162) 및 오리피스 플레이트(164)를 포함한다. 리테이너(170)는 플라스틱으로 만들어질 수 있고, 중공 원통형 몸체(174)를 구비할 수 있다. 상부 림(176)은 몸체(174)의 상부 단부에서 내측으로 연장하고, 한 쌍의 하부 플랜지(178)들은 하부 단부로부터 하방으로 연장한다. 플랜지(178)들 각각은 연장된 원주 방향으로 연장 슬롯(180)으로 형성된다. 분무 어셈블리(154)를 조립할 때, 코일 압축 스프링(172)은 리테이너(170)의 바닥에 삽입되고, 그 상부 림(176)에 대해 위로 밀린다. 오리피스 플레이트(164)가 납땜된 압전기의 액추에이터(162)는 액추에이터(162)가 슬롯(180) 위에 위치될 때까지 스프링(172)에 대해 위로 올라간다. 그런 다음 지지 와이어(156)는 화살표(A, A) 방향으로 내측으로 압착되어(squeeze), 그 위에 돌출부(156a)들이 하부 플랜지(178)들 사이에 끼워질 수 있다. 돌출부(156a)들은 슬롯(180)들과 정렬되고, 와이어(156) 상의 압착력이 해제될 때 그들의 정상적인 구성으로 되돌아올 수 있다. 이는 돌출부(156a)들이 지지 와이어(156)의 탄성 특성들에 의해 유지되는 슬롯(180)들 내로 삽입될 수 있게 한다. 또한, 돌출부(156a)들에 인접한 지지 와이어(156)의 부분들은 리테이너(40) 내로 연장하고, 코일 스프링(172)의 힘에 대향하여 오리피스 플레이트(164) 및 압전기의 액추에이터(162)를 지지한다.
그에 따라, 분무 어셈블리(154)가 고정된 지지 와이어(156)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 장착 포스트(152)들의 상부 원통 부분(184)들 위로 지지 와이어를 루프함으로써, 분무기 장치 상에 장착된다. 지지 와이어(156)는 장착 포스트들의 상부 원통 부분들에 형성된 멈춤쇠(186)들에 의해 제자리에 유지된다. 분무 어셈블리(154)가 특정 구성 및 특정 구성 요소들을 갖는 것으로 본 명세서에 기재되어 있지만, 임의의 다른 적합한 구성 및/또는 구성 요소들이 이용될 수 있다.
도 3-5, 도 8을 참조하면, 분무 장치는 복수 개의 공기 유입구(116)들을 통해 하우징(104)으로 공기를 끌어들이고, 팬 어셈블리 배출구(192) 밖으로 공기를 밀어내는 팬 어셈블리(190)를 포함한다(도 3 및 도 5 참조). 베이스(106) 및 상부 커버(108)는 팬 어셈블리 배출구(192)로부터 하우징(104)을 통해 그리고 분무 어셈블리(154) 주위에 공기 채널(194)을 정의한다(도 5의 화살표 참조). 상부 커버(108)는 베이스(106)와 상호 작용하여 분무 어셈블리(154)를 격리시키고, 하우징(104) 내에서 공기 채널(194)로 모든 공기 유동을 수용하는 벽(미도시)들을 포함한다. 공기 채널(194) 내의 공기는 유체 배출구(114) 주위에 위치된 복수 개의 공기 배출구(122)들로부터 배출된다. 이러한 방식으로, 공기 유동은 공기 유동이 공기 배출구(122)들을 빠져나갈 때까지 휘발성 물질들과 상호 작용하지 않는다.
도 8을 참조하면, 분무 장치(100)의 공기 유동 특성들 및 일부 장점들이 논의될 것이다. 유체 배출구(114)로부터 배출되는 유체의 미스트는 화살표(F)에 의해 도시된다. 복수 개의 공기 배출구(122)들로부터 공기 유동은 화살표(A)들로 도시된다. 도 8에 도시된 것처럼, 배출구(122)들로부터 공기 유동은 유체의 미스트(F) 주위에 공기의 일부 칼럼을 형성한다. 이 구성은 분무 장치(100) 상에서 그리고 그 주변에서 폴아웃(fallout) 문제를 극복하는 한 가지 방법이다. 팬 어셈블리는, 유입구(116)들 및 배출구(122)들 사이에서, 분당 4 입방 피트(4 CFM) 내지 분당 8 입방 피트(8 CFM) 사이 속도로 공기를 이동시킬 수 있다. 당업자는 필요한 공기 유동을 수행할 수 있는 팬 구성, 원심 및 기타들을 이해할 것이다. 폴아웃을 방지하기 위해서, 분무 어셈블리(100)는 도 15에 도시된 제어 알고리즘에 따라 작동된다.먼저, 팬 어셈블리(190)가 활성화되고, 분무 어셈블리(154)가 활성화되지 않는다. 일부 실시예들에서, 공기 유동(A)은 분당 4 입방 피트 이상이다. 이 수준의 공기 유동(A)은 분무 장치(100) 주위 환경에서 기류를 생성한다. 팬 어셈블리(190)의 활성화 후 일정 기간 동안, 분무 어셈블리(154)가 활성화되어, 유체의 미스트(F)를 생성한다. 4 CFM 이상의 공기 유동을 가짐으로써, 미스트(F) 내의 물방울들을 분무 장치(100) 상으로 또는 그 주위로 폴아웃이 최소화되거나 방지될 정도로, 충분히 분무 장치(100)로부터 멀리 운반된다. 미스트(F)를 함유하는 분무 장치(100) 위의 공기 기둥(air column)은 4 CFM 이상의 공기 유동이 있을 때, 대부분의 구조들에서 천장에 근접한 것으로 시험에서 밝혀졌다. 이는 분무 장치(100) 근처 또는 상에 물방울이 도달할 가능성을 상당히 감소시킨다. 분무 어셈블리(154)는 짧은 기간동안 작동된 후, 팬 어셈블리(190)가 작동하는 동안 마지막 미스트(F)가 제거되도록 작동하는 동안, 비활성화된다.
분무 어셈블리(154)의 작동 타이밍은 사용자가 환경에서 활성 물질의 양을 조정하도록 제어될 수 있는 것으로 고려된다. 제어 스위치(112)는 분무 어셈블리(154)의 활성화 시간 동안 최대 세팅 및 최소 세팅 사이에서 이동하는 슬라이더 스위치일 수 있다. 하나의 예시적인 실시 예에서, 각각의 활성화 시간은 2초 내지 5초 이다(예를 들어, 슬라이더 스위치는 5초에서 최대 설정, 3.5초에서 중간 설정, 2초에서 최소 설정을 가질 수 있다). 다른 실시 예에서, 분무 어셈블리의 각각의 활성화 시간은 2초 내지 10초일 수 있다(예를 들어, 슬라이더 스위치는 10초에서 최대 설정, 6초에서 중간 설정, 2초에서 최소 설정을 가질 수 있다). 분무 어셈블리(154) 전후에 팬 어셈블리(190)가 작동하는 시간은 일정한 값일 수도 있고, 분무 어셈블리(154)의 활성화 시간은 시간에 따라 변할 수 있다. 일 실시 예에서, 팬 어셈블리(190)가 활성화되는 시간은 분무 어셈블리(154)가 활성화되기 전에 0초 내지 60초 사이, 또는 10초 내지 50초 사이일 수 있다. 분무 어셈블리(154)가 비활성화된 후 팬 어셈블리의 작동 시간은 일부 실시예들에서 동일할 수 있음이 고려된다. 또한, 분무 장치(100)는 규칙적인 시간 간격으로 전술한 바와 같은 제어 알고리즘을 동작시키는 제어 기능을 가질 수 있는 것으로 고려된다. 분무 장치(100) 주위의 환경으로 분배되는 활성 물질의 양을 제어하기 위해 시간 간격이 변경될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 제어 스위치(112)는 전술한 센서를 통해 수신된 정보에 기초하여 장치(100)의 상이한 동작 응답들을 제공하는 프로그램 가능 제어기(programmable controller)를 활성화할 수 있는 것으로 고려된다. 먼저, 센서로부터 정보가 없으면 장치(100)가 동작하지 않을 수 있다. 예를 들어, 미지의 성분을 함유하는 비인가 저장소는 센서(150)가 제대로 작동하지 않거나, 장치(100)가 작동할 수 있도록 적절한 정보를 제공하지 않을 것이다. 또한, 센서를 통해 제공되는 정보는 특정한 향기 성분에 관한 작동 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치(100)의 활성화 타이밍 및/또는 장치(100)의 다른 파라미터들이 조정될 수 있다. 일부 파라미터들은 향기 방출을 위한 온/오프 사이클 타이밍, 향기 성분의 방출 속도 증가 또는 감소, 작동 시간, 및/또는 연중 계절을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 프로그램 가능 제어기는 향기 성분 및/또는 사용자 입력들에 기초하여, 프로그램 가능 제어기에 의해 선택된 복수 개의 사전 프로그램된 알고리즘들을 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 장치(100)는 사물 인터넷(IoT) 타입들의 기술을 이용하여 장치(100)가 로컬 또는 원격 연결을 통해 사용자와 상호 작용할 수 있게 하는 스마트 장치일 수 있다는 것이 고려된다. 예를 들어, 장치는 사용자의 스마트폰 또는 다른 장치 상의 어플리케이션과 상호 작용하기 위해 WIFI 또는 블루투스와 같은 무선 기술들을 포함하는 다양한 수단으로 통신할 수 있다. 또한, 장치(100)는 Apple® Homekit??, Amazon® Alexa?? 또는 Google® Home system들을 통해 상호 작용하기 위한 기술 및/또는 프로그래밍을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 전화 또는 다른 장치는 전술한 시스템들과 관련된 다양한 무선 위치 확인 기술을 통해 인식될 수 있고, 사용자가 집으로 돌아오면, 장치는 미리 선택된 조건에 기초하여 향기 성분을 분배하는 활성화 사이클을 시작하거나, 사용자가 구내(premises)를 떠났다는 검출에 따라 비활성화될 것이다. 또한, 일부 실시예들에서, 사용자는 사용자의 스마트폰 또는 다른 장치 상의 어플리케이션을 통해 원격으로 장치와 상호 작용할 수 있어서, 사용자는 전술한 시스템들 또는 다른 통신 타입들 및/또는 원격 통신 및 작동에 이용 가능한 시스템을 통해 장치(100)를 제어할 수 있다.
이제 도 9 내지 도 14로 넘어가면, 분무 장치(200)의 제2 예시적인 실시예가 도시된다. 분무 장치(100)와 공유되는 특성들 및 요소들은 동일한 숫자 부호에서 100이 추가된 상태로 표시된다. 분무 장치(200)는 베이스(206) 및 상부 커버(208)를 포함하는 하우징(204)을 포함한다. 전기 연결부(210)는 도 14에 리셉터클로 도시된다. 많은 타입들의 케이블들이 분무 장치(200)에 연결되어 다양한 소스들로부터 전력을 제공할 수 있다는 것이 고려된다. 상부 커버는 유체 배출구(214)를 포함한다. 유체 배출구(214)는 복수 개의 공기 배출구(222)들에 의해 둘러싸여 있다. 공기는 베이스(106, 도 14 참조)에 의해 정의된 단일 공기 유입구(216)를 통해 분무 장치(200)로 진입한다.
도 12를 참조하면, 유체 저장소(202)는 유체 저장소(102)와 동일하다. 유체 저장소는, 수용 개구(244) 및 대향하는 바요넷 슬롯(246)들이 장착 하우징(250)에 형성되는 것을 제외하고, 제1 실시예와 유사한 방식으로 하우징에 연결되며, 유체 저장소는 상부 커버(208)의 중앙 부분(220)의 하측에 커플링되어, 유체 배출구(214)를 둘러싸고, 복수 개의 공기 배출구(222)들로부터 유체 배출구(214)를 분리시킨다. 분무 장치(200)는 분무 어셈블리(154)와 동일하고, 동일한 방식으로 장착 하우징(250) 상의 유체 저장소(202) 위의 위치에 유지되는 분무 어셈블리(254)를 포함한다. 장착 하우징(250)은 분무 어셈블리(254)를 지지 및 유지하기 위해 베이스(106)와 동일한 구조적 요소를 포함한다. 팬 어셈블리(290)는 공기 유입구(216) 및 중간 하우징(2226) 아래에 위치된다. 중간 하우징(226)은 유체 저장소(202)를 지지하는 상부 부분(226a)과, 인쇄 회로 기판(258)이 위치하는 체적을 정의하는 하부 부분(226b)를 포함한다(제어 스위치(212)와의 연결을 나타내기 위해 투명한 구조로 도시됨). 제어 스위치(212)는 사용자들이 분무 장치(100)와 유사한 방식으로 분무 장치(200)를 제어하도록 하우징(204)을 통해 연장한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 분무 장치(200)의 공기 유동 특징들은 분무 장치(100)와 유사하다. 공기 채널(294)은 도 11에 화살표로 도시된다. 공기는 베이스(206)의 유입구(216)를 통해 흡인된다. 팬 어셈블리(290)는 복수 개의 배출구(222)로부터 빠져나올 때까지 유체 저장소(202) 주위로 그리고 상부 커버(208)의 내부로 공기를 밀어낸다. 배출구(222)들로부터 공기 유동(A)은 분무 어셈블리(254)를 빠져나가는 미스트(F) 주위에 동일한 외부 공기 기둥을 형성한다. 분무 장치(200)는 분무 장치(100)와 동일한 방법 및 알고리즘으로 작동될 수 있는 것으로 고려된다.
이제 도 16 내지 도 22를 참조하면, 유사한 유체 미스트 분산 결과들을 달성하고 개시된 장치들 상에서 및 주변에서 휘발성 물질이 떨어지는 것을 방지하기 위해, 구조들 및 공기 유동들이 변경되는 대안적인 실시예들이 고려된다. 구체적으로, 도 16 및 도 17에서와 같이, 분무 장치(300)는 복수 개의 공기 유입구(304)들을 정의하는 베이스(302)를 포함한다. 상부 커버(306)는 메인 공기 및 유체 배출구(308)를 형성하고 원통형 중간-섹션(310)에 의해 베이스(302)에 커플링된다. 팬 어셈블리(312)는 베이스(302) 내에 배치되고, 복수의 공기 유입구(304)들을 통해 공기를 끌어들인다. 중간 섹션(310) 및 상부 커버(306)는 분무 장치(300)의 내부 체적(314)을 형성한다. 유체 저장소(316)는 심지(318)를 포함하고, 심지(318)의 단부는 분무 어셈블리(320)와 유체 연통된다. 내부 노즐 어셈블리(322)는 내부 유체 배출구(324)를 형성한다. 유체 저장소(316), 내부 노즐 어셈블리(322) 및 분무 어셈블리(320)는 모두 분무 장치(300)의 내부 체적(314) 내에 위치된다. 내부 노즐 어셈블리(322)는 유체 저장소(316)의 상부 단부에 위치된다. 분무 어셈블리(320)는 내부 유체 배출구(324)의 약간 아래에서 내부 노즐 어셈블리(322) 내에 위치된다. 허니콤 어레이(326, honeycomb array)는 내부 체적(314) 내에서 내부 노즐 어셈블리(322)의 하부의 외부 주위에 위치될 수 있다.
계속해서, 도 16 및 도 17을 참조하면, 유체 저장소(316), 심지(318) 및 분무 어셈블리(320)는 모두 내부 유체 배출구(324)로부터 배출되는 유체 입자들의 미스트(F)를 생성하기 위해 전술한 바와 동일한 방식이다. 팬 어셈블리(312)는 허니콤 어레이(326)를 통과하여(공기 유동(328)의 소용돌이를 감소시키기 위해), 상부 커버(306) 및 내부 노즐 어셈블리(322) 사이의 내부 체적(314)을 통과하는 공기 유동(328)을 만들어낸다. 유체의 미스트(F) 및 공기 유동(328)은 분무 장치(300)의 위로 유체의 미스트(F)를 내뿜는(project) 층류 제트 형태로 메인 공기 및 유체 배출구(308)를 빠져나간다. 시험은 4 CFM 이상의 공기 유량으로 공기 유동(328) 내의 상당한 양의 유체 입자들이 분무 장치(300) 위로 4 피트 이상에 도달하고, 환경으로 분산되어, 분무 장치(300) 상에서/주변에서 폴아웃을 크게 방지하거나 및/또는 감소시킬 수 있다.
이제 도 18을 참조하면, 분무 장치(400)의 다른 실시 예가 도시된다. 분무 장치(400)는 이전에 개시된 실시예와 유사하게 작동하고, 베이스(402), 상부 커버(404), 팬 어셈블리(406), 유체 저장소(408) 및 분무 어셈블리(410)를 포함한다. 전술한 바와 같이 유체 미스트(F)가 생성된다. 분무 장치(400)의 공기 유동(412)은 베이스(402) 및 상부 커버(404) 사이의 갭(414)을 통해 끌어들여지는 공기로 시작된다. 공기 유동(412)은 팬 어셈블리(406)를 통해 스월-방지 플레이트(418, anti-swirl plate) 아래에 사전 혼합 체적(416)을 통과한다. 공기 유동(412)은 스월-방지 플레이트(418)에 의해 정의된 개구(420)들을 통과하여, 메인 공기 및 유체 배출구(422)를 통해 빠져나가기 전에, 분무 어셈블리(410)를 지나 위로 올라간다. 일반적으로, 분무 장치(400)는 약간 다른 폼-팩터(form-factor) 및 공기 유동 경로를 갖는 분무 장치(300)와 동일하게 작동한다.
이제 도 19 및 도 20을 참조하면, 분무 장치(500)의 다른 실시예가 도시된다. 베이스 유닛(502)은 베이스 유닛(502) 내에 위치된 팬 어셈블리(504)를 포함하고, 복수 개의 배출구(506)들은 상부 표면(508)에 정의된다. 유체 저장소(510)는 심지(512)를 포함하고, 베이스 유닛(502)의 상부 표면(508)에 의해 지지되거나 분리 가능하게 부착된다. 탑 유닛(514, top unit)은 유체 저장소(510)의 상부 부분 상에 위치된다. 탑 유닛(514)은 분무 어셈블리(516) 위 탑 유닛(514)에 형성된 유체 배출구(518)로부터 분배되는 유체 미스트(F)를 생성하도록 전술된 바와 같이 작동하는 분무 어셈블리(516)를 포함한다. 팬 어셈블리(504)에 의해 만들어진 공기 유동(520)은 탑 표면(508)의 둘레 주위에서 복수 개의 배출구(5060들을 빠져나가서 탑 유닛(514)을 지나 유동한다. 일반적으로, 분무 장치(500)는 유체 미스트(F)를 분무 장치로부터 위로 그리고 멀리 운반하는 공기 유동(520)과 함께 작동하여, 분무 장치(500) 상으로 또는 주변으로 유체 미스트로부터 임의의 물질의 폴아웃을 방지하거나 및/또는 감소시킨다.
이제 도 21을 참조하면, 분무 장치(500)와 유사한 분무 장치(600)가 개시된다. 베이스(602)는 팬 어셈블리(604)를 포함한다. 유체 저장소(606)는 베이스(602)의 탑 표면(608)에 위치된다. 탑 유닛(610)은 유체 저장소(606)의 상부 단부 상에 위치된다. 탑 유닛(610)은 전술한 바와 같이 유체 저장소(606)와 함께 작동하여 유체 입자들의 미스트(F)를 생산하는 분무 어셈블리(612)를 포함한다. 공기 유동(614)은 베이스(602)의 팬 어셈블리(604) 사이에서 튜브(616)에 의해 탑 유닛(610)으로 제공된다. 분무 장치들(500, 600)은 모든 유체가 소비될 때 탑 유닛들(514, 610)을 제거하고 베이스(502, 602) 상에 완전한 유체 저장소들(510, 606)을 배치함으로써, 유체 저장소들(510, 606)을 쉽게 교체할 수 있다는 장점을 갖는다. 탑 유닛들(514, 610)은 전체 유체 저장소들(510, 606)에 재부착될 수 있고, 분무 장치들(500, 600)은 휘발성 물질들의 분배를 계속할 준비가 되어 있다.
이제 도 22를 참조하면, 분무 장치(700)는 도 16 및 도 17에 장치(300)와 유사하고, 유체 저장소(706) 아래에 하우징(702)의 하부 부분에 위치되는 팬(704)을 갖는 하우징(702)을 포함한다. 분무 어셈블리(708)는 유체 저장소(706)의 상부 단부 상에 위치되어, 유체 입자들의 미스트(F)를 생성한다. 하우징은 하우징(702)의 중앙 원통형 부분(712)에 형성된 복수 개의 벤트(710)들을 포함한다. 공기는 팬(704) 아래에 위치된 입구(714)를 통해 공기가 하우징(702) 내로 당겨진다. 공기 유동(716)은 팬(704)으로부터 유체 저장소(706)를 지나서 미스트(F)와 함께 메인 배출구(718) 밖으로 유동한다. 벤트(710)들을 지나는 공기 유동(716)은 벤트(710)들을 통해 더 많은 공기를 당긴다.
유체 저장소들(102, 202, 316, 408, 510, 606, 706)에 배치된 활성 물질은 수성 향기 성분을 포함하는 휘발성 물질일 수 있다. 다른 실시예들에서, 휘발성 물질의 유형은 예를 들어 세정제, 살충제, 방충제, 곰팡이 또는 곰팡이 억제제, 향료, 소독제, 공기 청정기, 아로마 테라피 향기, 방부제, 포지티브 방향제 휘발성 물질, 공기 청정제, 탈취제 등, 및 이들의 조합이 될 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분은, 물, 제1 및 제2 유기 용매들 및 하나 이상의 향기 조성들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분은, 적어도 약 70 중량% 물과, 약 5 내지 약 17 중량% 제1 유기 용매와, 약 0 내지 약 22 중량% 제2 유기 용매와, 약 5 중량%이거나 그 이하인 하나 이상의 향기(fragrance)들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분은 균질한 액체상을 형성할 수 있다.
향기들은 상업적 공급 업체로부터 구매될 수 있다. 향기들은 하나 이상의 성분들을 포함한다. 향기의 성분들은, 향기 오일, 계면 활성제, 용매, 물, 염료, 엽록소, 안정제, 유화제, UV 억제제, 산화방지제, 기타 첨가제 및/또는 다른 적합한 구성 요소들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 향기 조성들로 불리는 향기들은, 매우 다양한 특정한 향들을 가질 수 있다.
제1 유기 용매는 비교적 휘발성이 있고, 수용성이고, 저분자량 유기 화합물 또는 다수의 이러한 화합물들을 포함하는 수성 향기 성분이다. 물의 포화 용액이 0.5 중량% 이상의 화합물을 포함하는 경우, 화합물을 "수용성"으로 간주된다. 수성 향기 성분의 바람직한 범위를 계산할 때, 수성 향기 성분에 존재하는 비교적 휘발성이 있고, 수용성이고, 저분자량 유기 화합물 또는 화합물들 모두는, 제1 유기 용매의 일부로 간주된다. 예시적인 실시예에서, 제1 유기 용매는 약 100
Figure pct00001
미만의 비점을 가질 수 있다. 또한, 제1 유기 용매의 상대적으로 휘발성이 있고, 수용성이고, 저분자량 유기 화합물 각각은, 약 100
Figure pct00002
미만의 비점을 갖기 때문에, 상대적으로 휘발성이 있는 것으로 정의된다. 예시적인, 실시예들에서, 제1 유기 용매는, 알코올, 에테르, 케톤, 에스테르 등으로부터 선택된 하나 이상의 비교적 휘발성이 있고, 수용성이고, 저분자량 유기 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 유기 용매는 캘리포니아 소비자 제품 규정에 의해 정의된 바와 같이 휘발성 유기 화합물(VOC) 이거나 아닐 수 있다. 이 글을 쓰는 시점에서, 소비자 제품들에 관한 규정의 비공식 버전은 <http://www.arb.ca.gov/consprod/regs/2015/article_1_final_1-22-15.pdf> (138)에 정의된다, 공식 버전은 <http://www.oal.ca.gov/CCR.htm>에서 찾을 수 있다. 소비자 제품들의 규정은 VOC를 아래와 같이 정의한다.
"휘발성 유기 화합물(VOC)"는 일산화탄소, 이산화탄소, 탄산, 금속 탄산 또는 카보네이트 및 암모늄 카보네이트를 제외한 적어도 하나의 탄소 원자를 함유하는 임의의 화합물을 의미하고, 다음을 제외한다:
(A) 메탄
염화메틸렌 (디클로로 메탄),
1,1,1-트리클로로에탄(메틸 클로로포름),
트리클로로플루오로메탄(CFC-11),
디클로로디플루오로메탄(CFC-12),
1,1,2-트리클롤로-1,2,2-트리플루오로메탄(CFC-113),
1,2-디클롤로-1,1,2,2-테트라 플루오로에탄(CFC-114),
클로로펜타플루오로에탄(CFC-115),
클로로디플루오로메탄(HCFC-22),
1,1,1-트리플루오로-2,2-디클로로에탄(HCFC-123),
1,1-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141b),
1-클로로-1,1-디플루오로에탄(HCFC-142b),
2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HCFC-124),
트리플루오로메탄(HFC-23),
1,1,2,2-테트라플루오로에탄(HFC-134),
1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a),
펜타플루오로에탄(HFC-125),
1,1,1-트리플루오로에탄(HFC-143a),
1,1-디플루오로에탄(HFC-152a),
에톡시-노나플루오로부탄(HFE 7200),
트랜스-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze),
환형, 분지형 또는 선형 완전 메틸화 실록산,
다음과 같은 종류들의 퍼플루오로카본들:
1.환형, 분지형 또는 선형, 완전 플루오르화된 알칸;
2.환형, 분지형 또는 선형, 불포화 없이 완전 플루오르화된 에테르;
3.환형, 분지형 또는 선형, 불포화 없이 완전 플루오르화된 3차 아민;
4.분포화 및 탄소 및 불소에 대한 황 결합들을 갖는 황-함유 퍼플루오르화된 카본, 및
(B) 미국 EPA가 면제한 다음의 저 반응성 유기 화합물들:
아세톤,
에탄,
메틸 아세테이트,
파라클로로벤조트리플루오라이드(1-클로로-4-트리플루오로메틸벤젠)
퍼클로로에틸렌(테트라클로로에틸렌)"
다른 예시적인 실시예들에서, 제1 유기 용매는 하나 이상의 VOC, 예를 들어 에탄올 또는 이소프로판올을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분은 약 5 내지 약 17 중량% 제1 유기 용매를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분은 약 10 내지 약 17 중량% 제1 유기 용매를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분의 배출 속도(output rate)는 시간당 약 1그램이고, 제1 유기 용매는 에탄올이고, 수성 향기 성분은 약 10 내지 약 11 중량% 에탄올을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분의 배출 속도는 시간당 약 1그램이고, 제1 유기 용매는 이소프로판올이고, 수성 향기 성분은 약 5 중량% 이소프로판올을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 수성 향기 성분의 배출 속도는 시간당 약 1그램이고, 제1 유기 용매는 아세톤이고, 수성 향기 성분은 약 5 중량% 에탄올을 포함할 수 있다. 임의의 실시예들에서, 수성 향기 성분의 배출 속도는 대안적으로 시간당 약 2그램 이하일 수 있다.
제2 유기 용매는 중간정도의 휘발성을 갖고, 수용성 유기 화합물 또는 다수의 이러한 화합물들을 포함하는 수성 향기 성분의 구성 요소이다. 수성 향기 성분의 바람직한 범위를 계산할 때, 수성 향기 성분에 존재하는 모든 중간 정도의 휘발성을 갖는 수용성 유기 화합물 또는 화합물들은 제2 유기 용매의 일부로 간주된다. 예시적인 실시예들에서, 제2 유기 용매는 약 100 ℃ 이상 및 약 300 ℃ 이하의 비점을 가질 수 있다. 또한, 제2 유기 용매의 중간 정도의 휘발성을 갖는 수용성 유기 화합물 각각은 화합물이 약 100 ℃ 이상 및 약 300 ℃ 이하의 비점을 갖기 때문에, 중간 정도의 휘발성을 갖는 것으로 정의된다.
예시적인 실시예들에서, 제2 유기 용매는 다가 알코올(클리콜 포함), 클리콜 에테르, 글리콜 에테르 에스테르, 설폭사이드, 에테르, 폴리에테르, 사이클릭 에테르, 락톤, 카보네이트, 카복실산 등 또는 이들의 조합 중 하나 이상일 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 제2 유기 용매는 VOC가 아닐 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 제2 유기 용매는 하나 이상의 디프로필렌 글리콜; 프로필렌 글리콜; 1,2-헥산디올; 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트; 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르; 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르; 또는 에틸렌 글리콜 모노 헥실에테르 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 제2 용매는 VOC, 비-VOC 또는 이들의 조합일 수 있다. 중간 정도의 휘발성을 갖는 수용성 유기 화합물들인 VOC의 비제한적인 예들은, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르; 프로필렌 글리콜 메틸 에테르; 펜틸렌 글리콜; 카프릴릴 글리콜; 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트; 에틸렌 글리콜 모노 n-프로필 에테르; 프로필렌 글리콜 모노 에틸 에테르; 디메톡시메탄; 아세토니트릴; 디메틸술폭시드; 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. VOC 목록이 주기적으로 변경되므로, VOC 인지 여부를 결정하기 위한 용매의 현재 상태를 확인해야 하고, 캘리포니아 환경 보호국의 공기 자원 위원회가 정한 현재 VOC 상태의 정확성에 대한 보장은 없다. 예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분은 약 0 내지 약 22 중량% 제2 유기 용매를 포함한다. 추가의 예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분들은 약 0 내지 약 17 중량% 제2 유기 용매를 포함한다.
예시적인 실시예들에서, 수성 향기 성분은 약 300 ℃ 보다 큰 비점을 갖는 물질을 포함하지 않는다. 약 300 ℃ 초과의 비점을 갖는 물질을 포함시키지 않고 용매를 5 중량% 이하의 하나 이상의 향기를 용해시키기 위한 용매를 선택할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 수성 향기 성분은 하나 이상의 조성을 포함하는 경우, 모든 향기들의 총 중량 백분율은 5 중량% 이하이다. 다른 실시예들에서, 용매들은 약 300 ℃ 보다 큰 비점을 갖는 임의의 물질을 포함시키지 않고, 3 중량% 이하의 하나 이상의 향기 조성들을 용해시키도록 선택될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 수성 향기 성분이 하나 이상의 향기를 포함하는 경우, 모든 향기의 총 중량 백분율은 약 3 중량% 이하이다.
예시적인 실시예에서, 수성 향기 성분은 11 중량% 제1 유기 용매를 포함한다. 다른 예시적인 실시예들에서, 수성 향기는 에탄올, 이소프로판올 또는 아세톤 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 디프로플렌 글리콘(DPG)을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 프로필렌 글리콜(PG)을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 1,2-헥산디올을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(DPMA)를 포함한다. 추가적인 예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르(PMA)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 디메톡시메탄을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르(DPM)를 포함한다. 다른 비제한적이고, 예시적인 실시예에서, 제2 유기 용매는 약 12 중량% 아세토니트릴 및 약 10 중량% 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르를 포함한다.
추가적인 예시적인 실시예에 따르면, 오래지속되는 향을 제공하는 방법은, 물방울들의 볼루스들을 공기로 전달하는 단계를 포함하고, 진동 메시 분무기 또는 분무 어셈블리(154)는 액체 수성 향기 성분을 물방울들로 변환시킨다. 액체 수성 향기 성분은: a) 약 70 중량% 이상의 물; b) 약 5 내지 17 중량% 제1 유기 용매, 제1 유기 용매는 약 100 ℃ 미만의 비점을 갖는 하나 이상의 비교적 휘발성을 갖고, 수용성인 저분자량 유기 화합물(들)을 포함하고, 비교적 휘발성을 갖고, 수용성인 저분자량 유기 화합물(들)은 알코올, 에테르, 케톤, 에스테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; c) 약 0 내지 22 중량%의 제2 유기 용매를 포함할 수 있다. 제2 유기 용매는 약 100 ℃ 이상 및 약 300 ℃ 이하의 비점을 갖는 하나 이상의 적당히 휘발성을 갖는 수용성의 유기 화합물(들)을 포함할 수 있다. 중간 정도의 휘발성을 갖는, 수용성인 유기 화합물(들)은 다가 알코올(클리콜 포함), 클리콜 에테르, 글리콜 에테르 에스테르, 에테르, 폴리에테르, 사이클릭 에테르, 락톤, 카보네이트, 카복실산, 설폭사이드 등 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에 개시된 저장소들은 심지를 포함하는 것으로 기재되어 있으나, 본 출원의 방법들 및 장치들은 심지를 포함하지 않는 저장소들과 함께 이용될 수 있다. 다시 말해서, 휘발성 물질을 분무 어셈블리로 이동시키기 위한 임의의 적합한 특징 또는 구성 요소를 포함하는 임의의 적절한 저장소(들)이 이용될 수 있다.
본 발명의 분무기 장치들과 함께 사용하기 위한 휘발성 물질들은 2015년 7월 20일자로 출원된 미국 출원 제62/194,653호, "수성 향기 성분, 향기 전달 장치, 및 지속성 향을 제공하는 방법"에 더욱 상세하게 기재되어 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 실시예는 다른 실시예들과 관련하여 개시된 임의의 구조들 및 방법들을 포함하도록 수정될 수 있다.
상세한 설명에 인용된 모든 문서들은 관련된 파트에서, 본원에 참고로 포함된다; 임의의 문헌의 인용은 본 발명과 관련하여 종래 기술이라는 인정으로 해석되어서는 안된다.
산업상 이용가능성
본 개시는 수성 향기 성분들, 수성 향기 성분들의 방출을 위한 장치 및 오래 지속되는 향을 방출하는 방법들을 제공한다. 수성 향기 성분들은 일반적으로 증가된 양의 물을 포함하며, 이는 원하는 경우 연속적인 방출을 허용한다. 수성 향기 성분들은 약 300 ℃ 초과의 비점을 갖는 물질들이 없을 수 있다.
본 개시에 대한 다수의 수정들은 전술한 설명한 설명의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 이설명은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하고, 당업자가 본 개시의 실시 예를 제조 및 사용할 수 있게 하고, 최상의 수행 모드를 개시할 수 있도록 제시된다. 첨부된 청구범위의 범주 내에 있는 모든 수정들에 대한 배타적인 권리는 유보된다.

Claims (20)

  1. 팬, 유체 배출구, 복수 개의 공기 유입구들 및 복수 개의 공기 배출구들을 포함하는 하우징 -복수 개의 공기 배출구들은 적어도 부분적으로 상기 유체 배출구 주위에 위치됨-;
    휘발성 물질을 함유하는 유체 저장소 -상기 유체 저장소는 상기 하우징 내에 배치됨-; 및
    상기 하우징 내에 위치되고 용기와 유체 연통하고, 상기 유체 배출구로부터 상기 휘발성 물질을 분배하는 분무 어셈블리;
    를 포함하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘발성 물질은 적어도 약 70 중량% 물을 포함하는 수성 향기 성분인,
    휘발성 물질 분무 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수성 향기 성분은, 제1 유기 용매, 적어도 하나의 향기 조성 및 제2 유기 용매를 포함하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유기 용매는 상기 수성 향기 성분의 약 5 내지 약 17 중량%이고, 제2 유기 용매는 상기 수성 향기 성분의 약 0 내지 약 22 중량%인,
    휘발성 물질 분무 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 향기 조성이 상기 수성 향기 성분의 약 5 중량%이거나 그 이하인,
    휘발성 물질 분무 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유기 용매, 상기 적어도 하나의 향기 조성 및 상기 제2 유기 용매가 균질한 액체상을 형성하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 팬은 상기 복수 개의 공기 배출구들로부터 분당 4 입방 피트(CFM) 보다 큰 공기 유동을 생산하는,
    휘발성 물t질 분무 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분무 어셈블리는 상기 유체 배출구 밖으로 유체 입자들의 미스트를 생산하고,
    상기 복수 개의 공기 배출구들로부터 밖으로 나온 공기 유동과, 상기 유체 배출구로부터 밖으로 나온 유체의 미스트 각각은 상기 하우징을 개별적으로 빠져나가는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유체 저장소 또는 상기 유체 저장소 내에 함유된 상기 휘발성 물질을 식별하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  10. 팬, 유체 배출구, 적어도 하나의 공기 유입구 및 상기 유체 배출구 주위에 적어도 부분적으로 위치되는 복수 개의 공기 배출구를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 위치되고, 심지를 포함하고 수성 향기 성분을 포함하는 휘발성 물질을 함유하는 유체 저장소; 및
    상기 심지와 유체 연통하고 상기 하우징 내에 위치되고, 휘발성 물질을 상기 유체 배출구로부터 분배하는 분무 어셈블리;
    를 포함하고,
    상기 분무 어셈블리는 휘발성 수성 향기 성분을 상기 유체 배출구 밖으로 빠져나가게 하고, 상기 팬은, 상기 휘발성 수성 향기 성분을 분무 장치로부터 위로 그리고 멀리 보내기 위해, 상기 휘발성 수성 향기 성분을 적어도 부분적으로 둘러싸기 위해 상기 공기 배출구들 밖으로 공기 유동을 생산하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 팬에 의해 생산된 공기 유동은 적어도 4cfm인,
    휘발성 물질 분무 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 분무 어셈블리는 상기 유체 배출구 밖으로 유체 입자들의 미스트를 생산하고,
    상기 공기 유동 및 상기 미스트는, 상기 하우징 외부에서 혼합되어, 상기 하우징 위로 적어도 4피트의 높이에 도달하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 유체 저장소 또는 저장소 내에 함유된 상기 휘발성 물질을 식별하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 수성 향기 성분이 적어도 약 70 중량% 물을 포함하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 수성 향기 성분은 제1 유기 용매, 적어도 하나의 향기 조성 및 제2 유기 용매를 더 포함하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  16. 하부 부분 및 상부 커버를 포함하는 하우징 -유체 배출구가 상기 상부 커버에 형성되고, 복수 개의 공기 배출구들이 적어도 부분적으로 상기 유체 배출구 주위에 형성됨-;
    상기 하우징 내에 배치되고, 심지를 포함하고, 수성 향기 성분을 포함하는 휘발성 물질을 함유하는 유체 저장소;
    상기 하우징 내에 위치되고, 적어도 하나의 공기 유입구를 통해 상기 하우징으로 공기를 끌어들이고, 상기 복수 개의 공기 배출구들 밖으로 적어도 4 cfm의 공기 유동을 만들어내는 팬; 및
    하우징 내에 위치되고, 상기 유체 저장소의 상기 심지와 유체 연통하는 분무 어셈블리 -상기 분무 어셈블리는 상기 유체 배출구 밖으로 분배되는 유체 입자들의 미스트를 만들어내고, 상기 복수 개의 공기 배출구들 밖으로의 공기 유동 및 상기 유체 배출구 밖으로 분배되는 미스트는 상기 상부 커버 위에서 상기 하우징 밖에서 혼합되는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 수성 향기 성분은 적어도 70 중량% 물, 제1 유기 용매, 적어도 향기 하나의 향기 조성 및 제2 유기 용매를 포함하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 수성 향기 성분은 균질한 액체상을 형성하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수 개의 공기 배출구들로부터의 공기 유동과 유체 입자들의 미스트의 혼합물은 상기 하우징의 상기 상부 커버 위로 적어도 4피트에 도달하고, 상기 하우징의 상기 상부 커버 및 상기 하부 부분은 분무 어셈블리로부터 분리된 상기 하우징 내의 공기 채널과 상기 하우징 내에서 생산된 유체의 미스트를 만들어 내고, 상기 공기 채널은 상기 팬으로부터 상기 복수 개의 공기 배출구들까지 연장하는,
    휘발성 물질 분무 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 유체 저장소 또는 상기 유체 저장소에 함유된 휘발성 물질을 식별하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하는,
    휘발성 물질 분부 장치.
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