KR970011444B1 - 향료분사장치 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

향료분사장치

제1도는 본 발명에 따른 향료분사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

제2도는 본 발명에서의 기화부를 보다 상세하게 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 저장탱크부110 : 주탱크

120 : 보조탱크200 : 기화부

210 : 유관211 : 내관

212 : 외관220 : 압력실

230 : 헤드231 : 목

232 : 분사구233 : 방해판

234 : 고정리브300 : 압축공기발생부

310 : 가변스위치400 : 연결관

410 : 공기주입관

발명의 분야

본 발명은 베르누이 원리를 이용하여 정유 및 향료 등의 방향성 액체를 생활공간에 균일하게 확산시키도록 하는 향료분사장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 감압을 일으키는 수단으로서의 고속의 유체의 흐름을 에어 펌프로부터 출력되는 공기의 흐름을 사용하여 확산시키고자 하는 향료가 고속의 공기흐름 중으로 혼입되어 생활공간내의 대기 중으로 공기와 함께 분출되도록 하는 향료분사장치에 관한 것이다.

발명의 배경

일반적으로 인간이 주로 생활하는 주거공간은 덥거나 추운 외기나 강우, 강설 등으로부터 그 안의 인간을 보호하여 쾌적한 생활을 가능하도록 함과 동시에 생활을 영위해나감에 있어 필수적인 수면과 취사 등은 물론 문화의 발달에 따른 각종의 일상적인 업무와 오락 등을 하기 위한 구조물로서, 공간의 밀폐에 따른 문제점을 해결하기 위하여 창문을 설치하고, 보다 적극적으로는 환기시설 등을 설치하여 보다 편리하고 쾌적한 생활을 할 수 있도록 하였었다.

그러나, 이러한 구조물내의 공간은 근본적으로 상당한 정도로 밀폐되어지는 공간이기 때문에 공기의 불충분한 흐름 등으로 인한 각종 악취 등의 발생가능성이 있으며, 이러한 악취로 인한 불쾌감을 제거하고자 하는 목적으로, 또한 개개인의 취향에 따른 기분전환 등을 목적으로 천연의 식물 및 동물로부터 추출하는 정유(cssential oil]나 에스테르 화합물 등과같이 인공적으로 합성하는 합성향료 등을 사용하였다.

이러한 정유나 향료들은 취급상의 문제로 주로 액상 및 고상으로 존재하며, 향료 그 자체가 방향성을 갖는 화합물들의 집합으로서 단순히 대기중에 노출시키는 것만으로도 그 방향성으로 인하여 자체 휘발하여 대기중에 확산되는 성질을 갖고 있으나, 개개의 모든 향료들이 제각기 서로 다른 휘발성을 가지고 있으며, 제한된 공간내에서의 확산의 정도가 다르기 때문에 그 안에서는 생활하는 인간이 충분한 만족도를 느끼기에는 매우 곤란하였다.

또한, 단시간내에 충분한 방향을 느낄 수 있도록 하기 위하여 에어졸타입으로 제재한 향료를 캔 등에 가압충진시켜 필요한 때에 노즐을 통하여 강제적으로 생활공간내의 대기중으로 확산시키는 방법이 개발되어 현재 널리 사용되고 있으나, 향료를 분산 또는 분산시키기 위하여 프레온가스나 액화프로판가스 등의 분사체를 사용하기 때문에 환경오염 및 화재의 위험성 등을 내포하고 있으며, 특히 프레온가스의 경우 태양으로부터의 우주선 중에 포함된 자외선을 차단하는 오존층을 파괴하는 기체로서의 세계적으로 그 사용을 중지시키고 있는 환경파괴의 주범 중의 하나이다.

종래의 기계적인 방법의 향료분사장치로는 향료를 우선 기화시키고, 기화부위에 압축된 공기를 사용하여 생활공간 중으로 강제 송풍시키는 방법을 사용하였으나, 이러한 압축공기로 단순하게 송풍하는 방식에서는 향료의 기화시에 미기화된 액체상의 향료의 존재로 인하여 기계적인 오동작의 가능성이 높으며, 사용시에 있어서 미기화된 액상의 향료를 청소하여야 하는 불편점 등 유지보수가 곤란하였으며, 가격이 높아지는 등의 단점이 있었다.

고주파발생기를 사용하여 고주파가 발생하는 진동자 부근에 액상의 향료를 위치시켜 고주파의 진동에너지로 향료의 휘발을 촉진시키도록 하였는바, 액상의 향료에 의하여 진동자 자체가 고장을 일으키는 경우가 많았으며, 상당히 높은 에너지의 고주파 작용으로 인하여 향료의 성분 자체가 변질되어 버리는 경우가 빈발하였다.

또한, 팬방식의 향료발생기는 흡착지나, 흡착제 또는 필름 등 액상의 향료를 흡착시킬 수 있는 고상의 물질에 충분한 양의 액상의 향료를 흡착시켜 흡착된 향료물질에 팬으로부터 발생하는 공기흐름을 적용시켜 생활공간 중으로 분산되도록 하였으나, 흡착제 자체의 용적 및 흡착능 등으로 인하여 향료를 발산할 수 있는 시간이나 그에 따른 흡착제의 교환시기 등 사용상의 제한점이 많았다.

이에 본 발명자는 감압을 일으키는 수단으로서의 고속의 유체의 흐름을 에어펌프로부터 출력되는 공기의 흐름을 사용하여 확산시키고자 하는 향료가 고속의 공기흐름 중으로 혼입되어 생활공간내의 대기 중으로 공기와 함께 분출되도록 하는 향료분사장치를 개발하여 상기의 문제점들을 해결하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 베르누이 원리를 이용하여 정유 및 향료 등의 방향성 액체를 생활공간에 균일하게 확산시키도록 하는 향료분사장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 감압을 일으키는 수단으로서의 고속의 유체의 흐름을 에어펌프로부터 출력되는 공기의 흐름을 사용하여 확산시키고자 하는 향료가 고속의 공기흐름 중으로 혼입되어 생활공간내의 대기 중으로 공기와 함께 분출되도록 하는 향료분사장치를 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 감압을 일으키는 수단으로서의 고속의 유체의 흐름을 에어펌프로부터 출력되는 공기의 흐름을 사용하여 확산시키고자 하는 향료가 고속의 공기흐름 중으로 혼입되어 생활공간내의 대기 중으로 공기와 함께 분출되도록 하는 향료분사장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 향료분사장치는 액상의 향료를 저장하는 저장탱크부와 상기 저장탱크부로부터 액상의 향료를 공급받아 이를 기화시키는 기화부 및 상기 저장탱크로부터 공급되어지는 액상의 향료를 상기 기화부에서 기화시키기 위한 압축공기를 발생시키는 압축공기발생부로 이루어지며, 상기 저장탱크부가 연결관에 의하여 유체적으로 연결되어진 주탱크와 보조탱크로 이루어지고, 상기 기화부가 이중의 관으로 형성된 유관, 압축공기발생기로부터 공급된 압축공기의 흐름 중으로 액상의 향료를 혼입시키는 압력실 및 혼합된 공기흐름을 생활공간 중으로 방출시키는 분사구가 형성된 헤드로 이루어지며, 상기 압축공기 발생부와 상기 압력실이 공기주입관에 의하여 유체적으로 연결되어지고, 상기 압축공기발생부가 전동모터와 임펠러의 결합된 구조로서 압축공기를 발생시키는 공기펌프로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명한다.

발명의 구체예의 설명

제 1 도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 향료분사장치는 액상의 향료를 저장하는 저장탱크부(100)와 상기 저장탱크부(100)로부터 액상의 향료를 공급받아 이를 기화시키는 기화부(200) 및 상기 저장탱크부(100)로부터 공급되어지는 액상의 향료를 상기 기화부(200)에서 기화시키기 위한 압축공기를 발생시키는 압축공기발생부(300)로 이루어지며, 상기 저장탱크부(100)가 연결관(400)에 의하여 유체적으로 연결되어진 주탱크(110)와 보조탱크(120)로 이루어지고, 상기 기화부(200)가 이중의 관으로 형성된 유관(210), 압축공기발생기로부터 공급된 압축공기의 흐름 중으로 액상의 향료를 혼입시키는 압력실(220) 및 혼합된 공기흐름을 생활공간 중으로 방출시키는 분사구(232)가 형성된 헤드(230)로 이루어지며, 상기 압축공기발생부(300)와 상기압력실(220)이 공기주입관(410)에 의하여 유체적으로 연결되어지고, 상기 압축공기 발생부(300)가 전동모터와 임펠러의 결합된 구조로서 압축공기를 발생시키는 공기펌프(도시하지 않음)로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 저장탱크부(100)는 주탱크(110)와 보조탱크(120)로 구분되어져 있으며, 분사를 위한 액상의 향료를 실질적으로 공급하는 부분은 주탱크(110)로서 후술하는 유관(210)이 유체적으로 연결되어진다. 이러한 주탱크(110) 및 보조탱크(120)는 액상의 연료를 담아놓을 수 있는 용기이면 어느것이나 가능하며, 그 형태나 규격은 전체적인 향료분사장치의 규격에 따라 다양하게 편의대로 변형시킬 수 있음은 자명하다.

상기 기화부(200)에서의 유관(210)은 내관(211)과 외관(212)의 이중으로 형성된 관으로서, 상기 외관(212)은 상기 기화부(200)의 압력실(220)의 하단에 유체적으로 연결되어진 상태로 상기 압력실 (220)과 일체로 형성되어지고, 상기 내관(211)은 압력실(220)내로 유입되어지는 공기주입관(410)의 단부의 근처에까지 연장되어지도록 형성되어져 있으며, 그 단부는 상기 공기주입관(410)을 통하여 유출되는 공기흐름에 의하여 발생되어지는 감압의 작용으로 액상의 향료를 효과적으로 혼입시키기 위하여 원래 내관(211)의 직경의 1/10내지 1/5의 크기의 직경을 갖도록 극히 좁혀져서 상기 공기주입관(410)의 단부쪽으로 향하도록 굽혀져 있다. 상기 내관(211)의 단부가 후술되어지는 공기주입관(410)의 단부에 인접하게 고정되어 있어야 하므로 상기 내관(211)의 단부를 일정한 지점에 고정시키기 위한 고정리브(234)가 상기 압력실(220)의 내부면으로터 연장되어져, 상기 고정리브(234)에 상기 내관(211)의 단부를 고정시킬 수 있다.

상기 공기주입관(410)은 상기 기화부(200)와 압축공기를 발생시키는 압축공기발생부(300)간을 서로 유체적으로 연결시키며, 특히 바람직하게는 상기 유관(210)중의 내관(211)의 단부 근처에까지 압축된 공기가 유입될 수 있도록 연장되어진다.

또한, 상기 압력실(220)의 상단에 위치하는 헤드(230)에는 다수개의 분사구(232)가 형성되어 있어 상기 압력실(220)로 유입된 압축공기가 상기 목(231) 헤드(230)를 경유하여 분사구(232)를 통하여 대기중으로 방출되도록 구성되어 있으며, 그 하부에는 헤드(230) 자체가 상기 압력실(220)에 연결되어지는 목(231)이 위치하고 있으며, 이 목(231)의 내부면에는 상기 목(231)의 단면적 일부를 차단하고 있는 방해판(233)이 더욱 고정되어질 수 있다.

상기 방해판(233)은 상기 압력실(220)에 연결된 압축공기가 상기 헤드(230)에 형성된 분사구(232)를 통하여 방출되어지는 공기의 유로를 방해하여 공기흐름에 저항을 주는 역할을 하므로써 공기흐름중에 분산되어진 액상의 향료인 분산질 중 일정크기 이상의 직경의 분산질이 그대로 대기중으로 방출되는 것을 억제한다.

상기 압축공기발생부(300)는 전동모터와 임펠러의 결합된 구조로서 압축공기를 발생시키는 공기펌프로 이루어져 있어 상기 전동모터의 회전에 따라 그에 의하여 구동되어지는 임펠러의 회전으로 강력한 공기의 흐름을 발생시킨다. 더욱 바람직하게는 상기 압축공기발생부(300)내의 전동모터에 공급되어지는 전기에너지의 양 즉, 전력량을 조절하므로써 전동모터의 회전력을 조절할 수 있는 가변스위치(310)를 포함시켜 상기 가변스위치(310)의 제어량에 따라 공기의 흐름의 속도를 조절할 수 있도록 할 수 있으며, 상기 가변스위치(310)는 전동모터에 공급되는 전력량을 조절할 수 있는 가변저항이 포함된 전력공급용회로가 될 수 있다.

상기 압축공기발생부(300)로부터 발생한 압축공기는 상기 공기주입관(410)을 경유하여 상기 압력실(220)내로 유입되어져 그 내부에 고정되어 있으며, 그 하단에 주탱크(110)가 연결되어있어 상기 주탱크(110)내의 액상의 향료에 잠겨져 있는 유관(210)중의 내관(211)의 단부 근처를 고속으로 통과하게 된다. 따라서, 상기 내관(211)의 단부 근처에서는 고속의 균일한 공기흐름 중에 놓여진 내관(211)의 단부 자체가 하나의 돌출부로 존재하게 되며, 그에 따라 상기 고속의 균일한 공기흐름은 상기 내관(211)의 존재로 인하여 왜곡되어져 상기 내관(211)의 단부 근처에서 더욱 빠르게 진행되어진다. 따라서, 상기 내관(211)의 단부에는 그 근처를 빠르게 통과하는 공기흐름에 의하여 감압이 발생되어지고, 따라서, 상기 내관(211)의 내부에는 그 단부 근처를 통과하는 공기 흐름의 속도에 반비례하여 감압되어진다. 이는 베르누이의 정리에 의하여 명료하게 입증될 수 있는 원리이며, 그에 따라 상기 내관(211)의 내부에 적용되어지는 감압은 결과적으로 상기 내관(211의 하방에 위치하는 주탱크(110)의 내부에 담겨져 있는 액상의 향료에 적용되어지며, 따라서 액상의 향료는 주변의 대기압보다 낮은 내관(211)을 따라 상승되어져 상기 내관(211)의 단부에서 기화되어져 그 주변을 고속으로 통과하는 공기흐름에 휩쓸려 대기중으로 분산되어진다.

본 발명의 구성에 따른 작용 및 그 효과는 다음과 같다.

우선 본 발명에 따른 향료분사장치를 사용하여 향료를 분사하므로써 체득될 수 있는 효과를 구체적인 실험예로 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

우선 상면적 290.4평방미터(88평)에 체적 739입방미터의 규격의 비교적 좁은 공간내에 본 발명에 따른 향료분사장치를 설치하고, 가변스위치(310)를 조작하여 유량을 조절하면서 가동시작 5분 후에 남녀 혼성(성비 1 : 1)의 60명의 피험자가 느끼는 향기강도를 6단계로 정형화한 향료강도표(표 1)를 기준으로 표시토록 하여 측정하는 관능시험을 수행하였으며, 얻어지는 수치 중 최고치와 최저치를 제외한 잔여의 수치를 가중평균하여 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다. 상기에서의 혼성비율과 결과치 중 최고치와 최저치의 제외 및 잔여의 수치를 가중평균 하는 것은 일반적인 관능시험에서의 개인적인 오차 등을 최소화시키기 위하여 널리 사용되어지는 결과처리법의 한가지 방법을 적용한 것이다.

[표 1] 향기강도의 구분

[표 2]

상기의 관능시험 결과 비교적 제한된 체적의 공간내에서는 1,400ml/분의 유량에서 향기강도 3으로 표시될 수 있는 최적의 향기를 방출할 수 있음을 알 수 있다.

실시예 2

천정고 2.4미터, 상면적 3630평방미터(1,100평)에 체적 8,727입방미터의 규격의 넓은 공간인 사무실에 분당 138입방미터의 공기가 배기되고, 분당 323입방미터의 잔여의 공기가 순환되도록 조절된 공조기를 설치하고, 상기 공조기내에 본 발명에 따른 향료분사장치를 설치하여 방향성의 액상 향료를 분사량과 분사횟수를 달리 하면서 매 분사시 5초간 분사하도록 하여 재실자와 방문자(인원비 1 : 1)의 100명의 피험자가 느끼는 향기강도를 6단계로 정형화한 향기강도표(표 1)를 기준으로 표시토록 하여 측정하는 관능시험을 수행하였으며, 얻어지는 수치 중 최고치와 최저치를 제외한 잔여의 수치를 가중평균하여 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.

[표 3]

상기의 관능시험 결과 실내의 공기를 일정하게 순환시키는 공조기를 갖는 넓은 공간내에서는 단위입방미터당 최대 2.796피피비에서 최소 0.469피피비 일때 향기강도 3으로 표시될 수 있는 최적의 향기를 방출할 수 있으며, 이를 위하여는 461입방미터/분의 용량을 갖는 공조기가 설치된 공간에서 일회분사량 20cc로 시간당 2회씩 분사하였을때 최적의 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

참고로, 향료의 종류에 따른 향기강도를 표 1의 기준으로 할때의 농도는 표 4와 같다.

[표 4]

상기 압축공기발생부(300)로부터 발생된 압축공기는 상기 공기주입관(410)을 경유하여 상기 압력실(220)내로 유입되어지며, 상기 압력실(220)은 상기 유관(210)이 연결된 하방과 목(231)을 경유하여 헤드(230)가 연결된 상방만이 개방되어 있으며, 상기 유관(210)의 하단부는 액상의 향료가 담겨져 있는 주탱크(110)에 삽입되어져있고, 상기 헤드(230)에는 다수개의 분사구(232)가 형성되어 있으며, 상기 압력실(220)내로 삽입된 공기주입관(410)의 단부가 상방으로 향하여 고정되어 있기 때문에 상기 압력실(220)내로 유입된 공기흐름은 계속 상방으로의 방향성을 가지며 흐르며, 이러한 방향성을 갖는 공기의 흐름 중에 위치하는 상기 유관(210)중의 내관(211)의 단부가 노출되어 있게 되므로, 상기 내관(211)의 단부에는 압력강하가 발생되고, 그에 따라 휘발성의 향료가 휘발됨과 동시에 아주 작은 입자로 공기중에 분산되어 계속되는 압축된 공기의 흐름에 따라 상기 헤드(230)의 분사구(232)를 통하여 대기 중으로 분산되어진다. 분산되어지는 향료의 양은 상기 압축공기발생부(300)의 가변스위치(310)의 조절에 따라 가변되어지는 공기의 흐름의 양을 제어하므로써 상기 공기흐름 중으로 분산되어지는 향료의 양을 조절할 수 있다. 분산되어지는 액상의 향료의 입자들의 크기는 물론 다양한 직경을 가질 수 있으며, 비교적 큰 직경을 갖는 액상의 향료입자들은 상기 압력실(220)의 목(231)에 형성된 방해판(233)에 의한 급격한 유로의 변경으로 상당히 실속(失速)되어 상기 유관(210)중의 외관(212)을 따라 중력에 의하여 하방으로 강하하여 상기 주탱크(110)내에 다시 유입되어지며, 아주 작은 직경의 향료입자들만이 상기 헤드(230)의 분사구(232)를 통하여 그대로 대기중으로 방출될 수 있도록 한다. 따라서, 사용자가 임의로 상기 압축공기발생부(300)의 가변스위치(310)를 최대로 하여 최대량의 공기흐름이 압력실(220)내로 유입된다 하더라도 상기 압력실(220)의 목(231)에 취부된 방해판(233)에 의한 유료변경에 따른 공기흐름의 감속으로 지나치게 큰 직경을 갖는 액상의 향료의 방출을 억제하므로써 그대로 대기 중으로 방출되어 향기의 발생에 도움을 주기 보다는 향료 자체의 낭비의 요인을 제거하였으며, 이들은 상기 헤드(230)의 분사구(232)를 통하여 방출되자마자 곧바로 실속되어 헤드(230)이 주변이나 또는 좀더 넓게 보아 향료분사장치의 주변에 그대로 낙하되어 버리게 되어 기계장치의 오동작의 유발 또는 향료분사장치의 주변의 오염 등을 예방하여 항상 쾌적한 상태에서의 향료분사장치의 동작을 가능하게 한다.

본 발명은 이상과 같이 기재된 구체예에 대하여만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변경이나 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며 이러한 변경이나 변형은 첨부된 특허청구범위에 의하여 제한되어져야 한다.

Claims (3)

1. 액상의 향료를 저장하는 저장탱크부(100)와 상기 저장탱크부(100)로부터 액상의 향료를 공급받아 이를 기화시키는 기화부(200) 및 상기 저장탱크부(100)로부터 공급되어지는 액상의 향료를 상기 기화부(200)에서 기화시키기 위한 압축공기를 발생시키는 압축공기발생부(300)로 이루어지며, 상기 저장탱크부(100)가 연결관(400)에 의하여 유체적으로 연결되어진 주탱크(110)와 보조탱크(120)로 이루어지고, 상기 기화부(200)가 이중의 관으로 형성된 유관(210), 압축공기발생기로부터 공급된 압축공기의 흐름 중으로 액상의 향료를 혼입시키는 압력실(220) 및 혼합된 공기흐름을 생활공간 중으로 방출시키는 분사구(232)가 형성된 헤드(230)로 이루어지며, 상기 압축공기발생부(300)와 상기 압력실(220)이 공기주입관에 의하여 유체적으로 연결되어지고, 상기 압축공기발생부(300)가 전동모터와 임펠러의 결합된 구조로서 압축공기를 발생시키는 공기펌프로 이루어짐을 특징으로 하는 향료분사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내관(211)의 단부가 원래 내관(211)의 직경의 1/10 내지 1/5의 크기의 직경을 갖도록 극히 좁혀져서 상기 공기주입관(410)의 단부쪽으로 향하도록 굽혀져 있음을 특징으로 하는 향료분사장치.
3. 제 1 항에 있어서, 하부에는 헤드(230) 자체가 상기 압력실(220)에 연결되어지는 목(231)이 위치하고 있으며, 이 목(231)의 내부면에는 상기 목(231)의 단면적 일부를 차단하고 있는 방해판(233)이 더욱 고정되어짐을 특징으로 하는 향료분사장치.