(57)【要約】本発明は、点熱源又は局所化熱源（２１，２２）と接触する液体又は固体発散器からの高蒸気圧成分及び低蒸気圧成分の急速なフラッシュ状気化のための装置及び方法に関する。気化は、揮発性成分を含む発散表面（１９、２０）のパルス加熱又はサイクル加熱のための可変活性される幾何学的に小さい電気抵抗発熱要素（２１，２２）によって促進される。この装置は、主として、ガス若しくは蒸気の揮散による芳香付与のための住宅の空気の処理、異臭の除去、昆虫又は害虫の処理、空気の消毒、空気及び表面の抗菌若しくは殺菌処理、又は他の外周空気又は表面の改質に向けられる。
2005528122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性活性物質を空気中に揮散させるための携行型装置であって、
台；
揮発性活性物質を含有する組成物を入れたリザーバ；
前記リザーバを前記台に取り付けるためのホルダー；
発散表面を有し前記組成物を前記発散表面に移送するために前記組成物と連通する芯；
前記発散表面と接触する加熱要素；及び
前記加熱要素と連通しており、前記加熱要素を加熱して、前記揮発性活性物質を気化させる電源
を含む装置。
【請求項２】
前記揮発性活性物質が、防虫剤、殺虫剤、害虫防除剤、防腐剤、殺菌剤、植物成長調整剤、除草剤、空気清浄剤、芳香剤、脱臭剤、薬剤、及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記揮発性活性物質が、防虫剤である請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記防虫剤が、ピレトリン、キク酸誘導体、ピレトロイド、及びこれらの混合物からなる群から選択される請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記防虫剤がピレトロイドであり、且つ、アレトリン、ｄ−アレトリン、ビオアレトリン、Ｓ−ビオアレトリン、エンペントリン、プラレトリン、及びトランスフルトリン、並びにそれらの組み合わせ物からなる群から選択される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記防虫剤が、３−アリル−２−メチルシクロペンタ−２−エン−４−オンである請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記防虫剤が、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタ−トルアミドである請求項３に記載の装置。
【請求項８】
前記ホルダーが、前記リザーバの着脱可能な取り付け体を備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記リザーバ及び前記芯が、着脱可能で且つ取替え可能な再充填組み立て体を提供するために、相互に一体である請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記再充填組み立て体が、前記加熱要素を更に含む請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ホルダーが、前記再充填組み立て体用のスナップ嵌合取り付け体を備える請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記芯が、天然材料、ファイバー、不織布、焼結ポリマー、セラミック、金属フォーム、及びガラスからなる群から選択される材料から構成される請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱要素が、電気抵抗加熱要素である請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記電気抵抗加熱要素が、ワイヤ、薄膜、及び厚膜からなる群から選択される請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記電気抵抗加熱要素が、ニクロムから構成されるワイヤである請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記電気抵抗加熱要素が、スズ酸化物から構成される薄膜である請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記組成物が、環境条件で、液体、固体、半固体、又はゲルの形状である請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記加熱要素を前記発散表面に接触して維持するための力を与えるスプリングを更に有する請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記芯が前記発散表面を確定する相対的に平坦な先端部を含み、前記加熱要素が前記平坦な先端部と接触する請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記芯は、両端部と前記発散表面を確定する前記両端部の間の少なくとも１つの側表面とを有し、前記加熱要素が前記側表面と接触する請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
揮発性活性物質を空気中に揮散させるための携行型装置であって、
台；
揮発性活性物質を含有する組成物を入れたリザーバ；
前記リザーバを前記台に取り付けるためのホルダー；
発散表面を有し前記組成物を前記発散表面に移送するために前記組成物と連通する芯；
前記発散表面と接触するワイヤ加熱要素；
前記ワイヤ加熱要素を前記発散表面に接触して維持するための力を与えるスプリング；及び
前記加熱要素と連通しており、前記加熱要素を加熱して、前記揮発性活性物質を気化させる電源
を含む装置。
【請求項２２】
前記揮発性活性物質が、防虫剤、殺虫剤、害虫防除剤、防腐剤、殺菌剤、植物成長調整剤、除草剤、空気清浄剤、芳香剤、脱臭剤、薬剤、及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記揮発性活性物質が、防虫剤である請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記防虫剤が、ピレトリン、キク酸誘導体、ピレトロイド、及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記防虫剤がピレトロイドであり、且つ、アレトリン、ｄ−アレトリン、ビオアレトリン、Ｓ−ビオアレトリン、エンペントリン、プラレトリン、及びトランスフルトリン、並びにそれらの組み合わせ物からなる群から選択される請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記防虫剤が、３−アリル−２−メチルシクロペンタ−２−エン−４−オンである請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記防虫剤が、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタ−トルアミドである請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記ホルダーが、前記リザーバの着脱可能な取り付け体を備える請求項２１に記載の装置。
【請求項２９】
前記リザーバ及び芯が、着脱可能で且つ取替え可能な再充填組み立て体を提供するために、相互に一体である請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記再充填組み立て体が、前記加熱要素を更に含む請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記ホルダーが、再充填組み立て体用のスナップ嵌合取り付け体を備える請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
前記芯が、天然材料、ファイバー、不織布、焼結ポリマー、セラミック、金属フォーム、及びガラスからなる群から選択される材料から構成される請求項２１に記載の装置。
【請求項３３】
前記ワイヤ加熱要素が、ニクロムから構成される請求項２１に記載の装置。
【請求項３４】
前記組成物が、環境条件で、液体、固体、半固体、又はゲルの形状である請求項２１に記載の装置。
【請求項３５】
前記芯が、前記発散表面を確定する相対的に平坦な先端部を含み、前記加熱要素が前記平坦な先端部と接触する請求項２１に記載の装置。
【請求項３６】
前記芯は、両端部と前記発散表面を確定する前記両端部の間の少なくとも１つの側表面とを有し、前記加熱要素が前記側表面と接触する請求項２１に記載の装置。
【請求項３７】
揮発性活性物質を空気中に揮散させるための携行型装置であって、
台；
揮発性活性物質を含有する組成物を入れたリザーバ、発散表面を有し前記組成物を前記発散表面に移送するために前記組成物と連通する芯、及び前記発散表面と接触する加熱要素、を含む再充填組み立て体；
前記再充填組み立て体を前記台に着脱可能に取り付けるためのホルダー；
前記加熱要素と連通しており、前記加熱要素を加熱して、前記揮発性活性物質を気化させる電源；
前記ワイヤ加熱要素を前記発散表面に接触して維持するための力を与えるスプリング；及び
前記再充填組み立て体、前記ホルダー、及び前記スプリングを囲み込み、少なくとも１つの空気入口及び少なくとも１つの空気出口を有する、前記台に取り付け可能なカバー；及び
前記入口から前記発散表面を通って空気流を動かして、前記空気出口から前記揮発性活性物質が出て行くように取り付けられたファン
を含む装置。
【請求項３８】
前記揮発性活性物質が防虫剤、殺虫剤、害虫防除剤、防腐剤、殺菌剤、植物成長調整剤、除草剤、空気清浄剤、芳香剤、脱臭剤、薬剤、及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記揮発性活性物質が、防虫剤である請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記防虫剤が、ピレトリン、キク酸誘導体、ピレトロイド、及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記防虫剤がピレトロイドであり、且つ、アレトリン、ｄ−アレトリン、ビオアレトリン、Ｓ−ビオアレトリン、エンペントリン、プラレトリン、及びトランスフルトリン、並びにそれらの組み合わせ物からなる群から選択される請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記防虫剤が、３−アリル−２−メチルシクロペンタ−２−エン−４−オンである請求項３９に記載の装置。
【請求項４３】
前記防虫剤が、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタ−トルアミドである請求項３９に記載の装置。
【請求項４４】
前記ホルダーが、前記リザーバの着脱可能な取り付け体を備える請求項３７に記載の装置。
【請求項４５】
前記ホルダーが、前記再充填組み立て体用のスナップ嵌合取り付け体を備える請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記芯が、天然材料、ファイバー、不織布、焼結ポリマー、セラミック、金属フォーム及びガラスからなる群から選択される材料から構成される請求項３７に記載の装置。
【請求項４７】
前記加熱要素が、電気抵抗加熱要素である請求項３７に記載の装置。
【請求項４８】
前記電気抵抗加熱要素がワイヤ、薄膜、及び厚膜からなる群から選択される請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
前記電気抵抗加熱要素が、ニクロムから構成されるワイヤである請求項４７に記載の装置。
【請求項５０】
前記電気抵抗加熱要素が、スズ酸化物から構成される薄膜である請求項４７に記載の装置。
【請求項５１】
前記台に載せられた電池ハウジングを更に含み、前記加熱要素とファンに電力供給するために、前記電源が前記電池ハウジングに収容可能な少なくとも１つの電池を含む請求項３７に記載の装置。
【請求項５２】
前記加熱体要素を横切る前記空気流の速度を最小にするために、空気規制手段を更に含む請求項３７に記載の装置。
【請求項５３】
前記空気規制手段が、前記ファンと前記加熱体要素の間に配設されて前記空気流と前記加熱体要素との直接接触を防止するバッフルを含む請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記空気制御手段が、前記加熱要素に隣接して形成され、前記空気入口及び前記空気出口と連通し、それを通って前記空気流が移動する導通路を有し、前記導通路は、前記空気流が前記導通路中を下流に移動するのに従って前記加熱要素によって気化された活性物質を前記導通路中に引き込むために、前記加熱要素と連通する請求項５２に記載の装置。
【請求項５５】
前記空気規制手段が、前記空気流が移動する前記ファンの下流に形成された第１の断面積を有する導通路、及び前記空気流が移動する前記導通路の下流に形成された第２の断面積を有するチャンバーを有し、前記第２の断面積が前記第１の断面積よりも大きいことにより前記チャンバーを通る前記空気流の速度が低下し、前記加熱要素は前記チャンバー中に配設される請求項５２に記載の装置。
【請求項５６】
前記再充填組み立て体の前記芯と係合可能である取り外し不能な永久芯部分を更に含む請求項３７に記載の装置。
【請求項５７】
前記永久芯部分と前記再充填組み立て体の前記芯との間に配設される流体連結媒体を更に含む請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記電源が、前記加熱要素のパルス加熱を提供する電子回路を含む請求項３７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連技術の相互参照）
本願は、２００２年６月６日に出願した仮出願第６０／３８６，９９８号に基づいており、それに基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、点熱源又は局所化熱源と接触する液体又は固体発散器からの、高蒸気圧成分及び低蒸気圧成分の急速なフラッシュ状気化のための装置及び方法に関する。気化は、揮発性成分を含む発散面のパルス加熱又はサイクル加熱のために可変的に活性化される、幾何学的に小さい電気抵抗発熱体によって促進される。
【背景技術】
【０００３】
本発明の分野は主として、ガス若しくは蒸気の揮散により、芳香付与のための住宅内の空気処理、異臭の除去、昆虫又は害虫の処理、空気の消毒、空気及び表面の抗菌若しくは殺菌処理、又は他の外周空気又は表面の改質に向けられる。適用は、例えば個人のベルトに着用可能若しくは担持するなど可搬型とするか、例えば比較的小さい領域を対象とする局所化処理のために固定するか、あるいは例えば家屋若しくは建物の部屋全体を対象とする空間処理のために固定することを含む。他の使用分野として、ガス処理による空気又は表面の改質を必要とする商業的又は他の公共的環境を含めることができる。
【０００４】
歴史を通じて、空気の改質及び処理は、居住、娯楽、職場、及び他の屋内、並びに局所化された屋外環境の美感及び機能性の一部であった。固有の問題は、非補助的な手段によって環境を適切に処理するのに充分な、高い蒸気圧を持つ美的又は機能的な揮発性物質が、数的にもそれらの処理上の便益の点でも制限されることであった。その結果、より高分子量でより低蒸気圧の化合物の気化を補助するために、熱を使用する長い歴史があった。
【０００５】
熱の使用は、空気の質の管理に使用できる、美的で機能的な化合物の範囲を増大した。最初の幾つかは、火焔（蝋燭システム、ストーブの上面等）を使用した。効果的であり、今日も使用され続けているが、火焔からの熱は、熱の大きさを調整することが難しく、且つ、火焔は一般的に温度範囲の幅広い揺らぎを持つので、使用することがときに難しいこともある。他の問題として、より大きい表面に対する影響が含まれる。即ち、意図しない領域の温度が上昇することがあり、火焔からの煤煙が構成部分を黒くすることがあり、火焔が不快な異臭を出すことがあり、気化対象の溶液が急速に劣化することがあり、調節されることがほとんどない。その結果、多くの物質が火焔システムでの使用から排除される。
【０００６】
火焔をベースとするシステムに加えて、化学的熱発散エンハンサが出現した。米国特許第６，２４８，２５７号及び第６，２８９，８８９号に記載されるように、多数の周知で簡単な化学物質が利用可能であり、酸化カルシウム、硫酸アルミニウム銅、塩素酸カリウム、硫酸カルシウム、酸化鉄、酸と塩基、及びその他を含む。化学的熱源は、温度を厳密に制御するのに不適切な手段、反応停止力について、欠点を有しており、またその多くが反応前又は反応後において刺激的成分を含む。
【０００７】
別の世代の移送方法は、圧縮ガス又はエアロゾルのような装置を含み、これらは、微小液滴を噴射して、液体組成物を空気中に気化させるための大きな凝集体表面領域を形成する。これらのシステムは、瞬間的かつ状況に応じた適用によってはうまく作用するが、連続的な空気処理については、未だ実現可能となっていない。この関心領域に取り組む技術の単純なセットとしては、増大した表面積によって受動的発散を促進する、吸収又は吸着活性物質及びエンハンサの開口又は半閉の担持ゲル状、繊維状、又は他の物質を備えた揮散装置があった。必要とされる大表面は、これらの製品を大きくし、重くし、ゲルが収縮するにしたがって見苦しい使用上の形を有し、構造が露出され、表面が汚れるなどが起こる。
【０００８】
これまでに出現し、使用されてきた他の受動的計量システムは、半透膜、芯、毛細管、多孔質材、又は他の流体輸送及び発散表面を含む。脱臭剤及び昇華ブロックのような他の製品も、空気処理蒸気を気化によって大気中に排出するのに使用されている。これらのシステムの性能は様々に異なり、受動的方法によって気化を促進する新しい物質及び設計のハイブリッドシステムはあるが、それらは、ゲル及び繊維状システムで列記したのと同じ欠点を免れることができず、それらは一般的に最適な性能属性が欠如している。
【０００９】
熱、空気の移動、電気機械的エアロゾライザ（ａｅｒｏｓｏｌｉｚｅｒ）、又は他の方法若しくは組合せを使用して、増強された気化を促進する電化システムの使用が増加してきた。熱及び／又は空気流が、上述した受動的空気改質方法の多くと組み合わされてきた。空気流システムは受動システムよりわずかに優れており、増強を達成するために多少ともより大きい発散面が引き続き必要である。追加されたシステムエネルギーは、より優れた効率の活性物質をもたらし、これらの装置の複雑さに応じて、より最適な送出し性能をもたらした。これらのシステムは一般的に成功しているが、それらの重要な性能特性については取り組まれていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、家庭用又は商業用に、屋内又は屋外において、固定式又は可搬型用途向けに組み込むことができる、パルスにより活性化される局所化発熱体を使用する装置及び加熱方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
装置は、パルス電気入力から発生する熱によって揮発性化合物を気化させることができ、発散表面に接触又は固着した、ワイヤ、薄膜、又は厚膜抵抗発熱体のような電気抵抗発熱要素を含む。好ましくは、発熱体は、芯の表面上の活性物質を周囲の空気中に気化させるために加熱される芯に接触するニクロム線を含む。加熱は、好ましくはアルカリ電池又は再充電可能な電池を使用して行われ、可搬型、着用型装置と同様、卓上用装置も企図される。局所化発熱体及びパルスサイクリングは、合同で働いて、急速な加熱及び冷却、局所化加熱域からの限定された熱伝導性を生じ、電気的サイクルの大きさ、期間、及び周波数によって流出物の放出を計量し、流出物に与える熱的損傷を少なくする。この発熱体は、移動空気と同様に視覚的又は聴覚的刺激など、発散増強の他の方法と集積化することができる技術の構成要素である。
【００１２】
本発明は、先行装置において充足されていない多くの性能特性に取り組むものである。そのような特性の一つとして、可搬性の要求がある。受動装置は可搬性であるが、一般的に効果が無い。電動装置はより効果的であるが、電源コンセントの比較的近くに制限され、また、電池式装置は、抵抗発熱体が利用可能な電池エネルギーを急速に消費するため、ファンなど、エネルギー消費量の低い発散増強技術の使用に限定される。熱を使用することができなければ、装置に効果的に使用できる活性物質は、さらに実質的に制限される。
全ての現行装置は、また、機能上又は審美的要求、及び空間全体の処理、可変の処理強度、様々な化学物質に応じたシステムの変化など、製品が意図している優先的な事項に対しても、比較的答えを出さないままである。本発明は、効果的な抵抗発熱体を使用するという重要な性能上の問題に取り組み、発熱体のサイズを所望の発散を達成するのに必要な非常に小さい面積のみに最小化することによって、これらの問題を克服する。
【００１３】
本発明のさらなる利点は、空気処理性能を改善する気化増強を達成することである。特に、これは、急速に加熱し冷却する薄膜低熱質量発熱体のパルス加熱の利用を含む。これは、発熱の大きさ、期間、及び周波数によって発散される活性物質の量を計量するために発熱体を使用することを可能にする。これらのパラメータを変動することにより、サイズ、空気処理の必要性、個人的な優先性、及び様々な活性物質及び溶液の特性が変化する環境に対処するための調整能力が得られる。そのような特徴は、発散源が火焔、電気抵抗熱、化学反応等のいずれであろうと、一定の加熱系では得られていなかった。空気移動システムもまたその空気流は通常固定されており、たとえ変調を行うシステムであっても、低蒸気圧成分の使用に対する空気流の利用は制限されることがあり得る。
【００１４】
本発明は、更に、局所化パルス加熱を利用して、発散流出物の組成の変化を低減するという利点をも提供する。発散増強のための熱の典型的な利用は、溶液を一定かつ高温に置くものであった。その結果は、比較的大きい発散体及び発散表面の近接領域が高温になるだけではなく、装置、基質又は容器、及びその中身も迅速に温度が上昇することである。この結果、全体的発散が増大するだけではなく、一定した加熱により、高蒸気圧成分が低蒸気圧成分より早く発散するので、濃度の変化が加速される。これは溶液の濃度の連続変化を引き起こし、流出物の所望の組成に変化を発生させる。
【００１５】
一定した加熱により、成分がより高い温度及び分子エネルギーになり、それは分子崩壊に向かう動力学を加速する。一例として炭素系化合物を使用する場合、それらのうちで最も一般的で、弱いのはＣ−Ｃ、Ｃ−Ｈ、Ｃ−Ｎ、及びＣ−Ｏであり、全て１００ｋｃａｌ／モル未満の結合強度を有する。平均結合強度を約８０ｋｃａｌ／モルとして、これらの結合に一定の高い温度で崩壊するための充分なエネルギーを供給する。ジュールの法則を考慮して、電流から導体によって発生する熱の量の相対値を得ることができる。即ち、Ｈ＝ＫＩ2Ｒｔ＝ＫｔＰである。ここで、Ｈ＝熱（ｃａｌ）、Ｋ＝比例定数であり、その値は、０．２３９０（ｃａｌ／ジュール）である。Ｉ＝電流（Ａ）、Ｒ＝導体抵抗（Ω）、ｔ＝時間（秒）、Ｐ＝電力（ワット＝ジュール／秒）である。局所化パルス抵抗発熱体の典型値は、パルスオン−タイム０．２５〜３秒、０．２〜２５オーム、及び０．２〜１アンペア／サイクルの範囲とすることができる。極端な場合、これは短いパルスサイクルに対する加熱値Ｈ＜＜８０ｋｃａｌ／モルを表す。しかしながら、一定した加熱により、それは化学結合の崩壊のために必要なものに相当するエネルギーがシステム内に入力されるわずか数時間前である。このエネルギーは溶液、その容器、芯、及び他の構造上の構成要素全体にわたって発散される。一定した加熱は、崩壊動力学を加速するのに大きく貢献する。これらの望ましくない結果は、サイクル加熱及び局所化加熱の両方を結合した効果によって、実質的に最小限に止めるか排除可能である。
【００１６】
局所化加熱とは、低減された発散表面の使用を意味する。これが可能であるのは、パルス加熱が大きさ、期間、及び周波数を変化させて、より小さい面積から同等の必要な発散量を得ることができるためである。より小さい面積の利点は、生成物の高蒸気圧成分の低温放出のための面積が小さく、その結果、経時的により均等な生成物が得られることである。また、パルス加熱の性質のため、発熱体の近傍の発散器及び流出物は通常熱環境になく、流出物は長く連続的な高エネルギー環境に晒されない。また、不連続加熱のため、発熱体の近接又はそれ以上の距離の熱伝導は限定される。これらの条件は、可能な流出物の崩壊を低減し、経時的な流出物の安定性を高める。
【００１７】
局所化サイクル発熱体により加熱される場合には、最適な気化のために制御し、方向付けることができる。どの温度でも溶液中の分子によって保持される運動エネルギーの分布があるので、液体の蒸気圧が発生する。液体の表面から逃散するのに充分な高エネルギーを持つ液体は気化し、所定の状態で気化と凝縮の平衡が達成される。液体に熱を加えることによって、充分な逃散エネルギーを持つ分子の分散が増加し、気化速度及び蒸気圧が上昇する。気化が表面現象であり、それが単に望ましい液体の気化のプロセスであることを認識することによって、表面加熱が熱を表面分子に伝達する最も効率的な方法をもたらし、バルク液体への熱の伝達及び分解プロセスを最小限にする。気化のこのような機構は、系のエネルギー効率を高めることができる。発熱体を浸漬すると、結果的に同等のエネルギー伝達が達成されるが、液体内のエネルギーは実質的に消散する。液体界面で、高エネルギー分子が表面まで短距離逃散又は拡散し、次いで蒸気として逃散することが可能になる。高エネルギー分子は液体内で、そのエネルギーを逃散前の衝突によって他の分子に伝達し、結果的にバルク液体加熱が行われる。沸点未満の温度であると、蒸気を保護して表面まで急速に上昇させうる気泡の中に蒸気が蓄積せず、多くの高エネルギー分子が逃散するために表面に到達しないことから、小エネルギー入力する場合に気化効率が低下する。結果として、表面の深さは、液体界面において、分子特性が分子バルク液体特性に遷移するために必要な、幾つかの分子の距離以上に延ばすことができる。溶液及びその様々な成分の、粘性、分子間相互作用、及び他の特性、並びにそれらの分子サイズ、機能性、構造、分子間相互作用の程度、及び他の考慮事項のために表面に到達するそれらの特定の能力は、バルク加熱に著しい損失を生じることなく、そのような成分の急速な気化を可能にする実効表面厚さを決定する。効率性のための現実的な考慮事項は、発熱体の下から又は表面の反対側から（そのような状態が存在するならば）気化するものを含めて、気化分子の大多数が表面から逃散することであり、それは逃散のためのより長い経路を形成する。この表面厚さの現実的な定義は３００μｍと考えられ、発熱体からのサーマルラインがしばしば発熱体から一直径又は厚さの距離に閉じ込められることを考慮して、１００μｍとすることがより好ましく、これは最小限の導電プロセスによる加熱域を表す。表面加熱は可搬型の低エネルギー熱源の設計の中核を成す。サイクル加熱は最小流出物濃度よび分子変化で、幅広い温度範囲の使用を可能にする。
【００１８】
局所化サイクル加熱は、その規模、期間、及び周波数を変えることができ、屡々、気化の増加と温度上昇の比例関係に相関する。その結果、気化させる物質の化学的及び物理的性質に関係なく、最適な気化を発生させることができる。この関係は、ｌｏｇＰ＝−ΔＨ／ＲＴ＋Ｃの凝縮相−蒸気平衡に従う。ここで、Ｐ＝圧力、ΔＨ＝系の相互作用エンタルピー、Ｒ＝気体定数、Ｔ＝温度（Ｋ）、Ｃ＝定数である。ｌｏｇＰは、ｌ／Ｔに対してプロットされ、凝縮相と蒸気層との間で温度の上昇と共に上昇する蒸気圧を示す。より長いサイクル期間の低熱入力、又はより短い期間の高熱入力、及びこれらのサイクルの周波数は、各々同様の気化液体の量を達成する。局所化された低質量発熱体は、沸点付近であるがそれより低い温度迄の急速な加熱を可能にする。多くの溶液である多成分混合物、及び香料溶液である複雑な混合物は、その成分が幅広い範囲の沸点を持つであろうから、これは必要ではない。急速な加熱及び次いで冷却のサイクルが発生することがより重要であり、それは急速又はフラッシュ状気化を通して、全ての成分の均一な気化を促進する。この機構は、溶液の濃度及び分子安定性を維持しながら、空間の急速な処理をもたらす。低温且つ長いオンタイムサイクルは、空間における初期処理又は蒸気の維持を達成するために用いることができるが、そうするとこの適用は長い加熱を欠点とする現行システムを連想させるものになる。かかる維持は、急速な加熱、次いで冷却を、より少ない頻度で行い、達成することが好ましい。このようにして、溶液濃度及び分子の安定性の持続を継続する。その結果、この加熱サイクルの大きさ及び持続時間は、経時的な速度、又は局所化されたサイクル加熱を用いて気化されたサイクル当りの量を計量することができる。
【００１９】
通常、この局所化サイクル加熱体における加熱は、フラッシュ状気化のための急速加熱を優先的に引き起こす。このようにすることは、フーリエの法則、ｑ＝−ｋＡ（ＭＴ／Ｍｘ）（ここで、ｑ＝熱移動、ｋ＝材料の熱伝導度、Ａ＝移動の単位面積、（ＭＴ／Ｍｘ）＝温度勾配である）により支配されるように、熱源から遠くで熱の流れ又は流束を制限する。熱伝導度は、有機液体の代表の軽質炭化水素油に対して３．３×１０-4ｃａｌ／（秒）（ｃｍ2）（℃／ｃｍ）、水溶液に対して４．３×１０-5ｃａｌ（ｇｍ）／（秒）（ｃｍ2）（℃）の、及び空気に対して６０．３×１０-6ｃａｌ／（秒）（ｃｍ2）（℃／ｃｍ）である。これらの値は、空気に対する熱伝導度が絶縁性バリアを作り出し、非接触熱源からの有効な熱移動を可能とせず、これが多くの用途において普通であることを示す。本発明は、急速な接触加熱、制限されたサイクルタイミング、及び普通の軽質炭化水素又は水溶液の１０-4〜１０-5の熱伝導度の固有の低熱伝導度を使用することによる小さな熱移動を利用して、エネルギー使用を制限し、そして製品安定性を改善した空気改質のための流出物の最適な気化器を提供する。
【００２０】
更に、局所化パルス加熱は、これらの技術を使用する製品の携行性を改善するための機会を生み出す。局所化加熱は、加熱が特定の面積に限定されることを示唆する。このことは、加熱の大きさ、継続時間、及び頻度を限定し、そして所望しない熱移動を制限するために、材料特性の利点を選ぶことにより達成可能である。これは、また、加熱体の幾何学的サイズ及び形状が、熱の影響を局所的に制限することも示唆する。局所化加熱におけるもう一つのさほど明白でない局面は、集束された加熱をもたらすための、加熱体における、特定の組成、性能、空間的位置決め、寸法、及び設計である。これらの要素の適切な選択は局所化加熱を提供する。小さい寸法ほど、サイズが考慮対象となる製品の設計自由度を大きくする。この加熱体が簡単であることによって、幅広い使用と、更には同一用途内のマルチ使用が可能となる。上記の考慮及び効率的な動力使用基準を併せることで、所望の電池寿命及び加熱体性能特性と共に、慣用又はバッテリーパワーを可能ならしめる加熱体を特定することができる。加熱体回路は通常閉じずに電力を取り込むので、加熱体をパルス作動することは電池電力の延長使用又は壁面電源の効率的な使用、及び安全の考慮を可能にすることに欠かせない。
【００２１】
この技術の更なる利点は簡単なことであり、加熱体サイズによって以前には非実用的であったマルチ及び独立の加熱体の用途を可能とする。例えば、この加熱体の制御は、アナログ又はデジタルでもよく、あるいは加熱体は遠隔操作型であってもよい。これは、流出物を同時に発散させる冷却及び加熱における熱応答性の欠如のために、従前は得られなかったものである。局所化パルス加熱のメリットと組み合わさった電気加熱の単純さによって、複合的な発散器を組み込むことが可能となる。このような態様は、芳香剤の存在の経時的な検出が不可能であることにより明白な、ヒトの順応を克服しうる複合的な芳香剤を送出する製品を創る。環境変化に関連する生理的な変化を検出して、時間毎に異なる発散器にパルスを印加して芳香剤を換えることで、いかなる順応も緩和される。複合的な発散器の拡大は、芳香剤、臭気除去剤、防虫剤、殺虫剤、殺菌剤、抗菌剤などの組み合わせも含み得る。
【００２２】
発散器の空間的な位置は、局所化パルス加熱体の気化及びエネルギー使用効率の中心となるものである。好ましくは、加熱体は、発散器の表面の近傍にあり、そして更には接触あるいは取り付けられた状態にある。幾何学的に小さい加熱体のみに対して必要性が存在することから、発散器もまた大きい必要はなく、小さいことが好ましい。この近接した結合は、発散器マトリックスが気化に使用しない熱を吸収するという点では好ましくないが、発散マトリックスに対するこのように近接した位置は、また、加熱体を流出物の近傍に設置することになる。空気、セラミックなどの多くの媒体は絶縁性であるために、流出物と接触した加熱体を有して、最も効率的な熱移動及び気化を促進することが有利である。これと関連して、加熱体はマトリックスに更に支持あるいは固定され、更に強固となり、そして流出物に対して更に一貫した空間的な近傍を維持する。
【００２３】
更に、本発明の更なる利点は、流出物再充填品に対する固定加熱体の使用である。このように、再充填組み立て体は、揮発性活性物質を有する組成物を入れたリザーバ、及びこの活性物質に対する発散表面を有する芯のみならず加熱体要素それ自身も含んでもよい。これらの要素の組み込みは、この加熱体による上記に示唆された一貫性及び強固さをもたらす。再充填品に固定される加熱体は空間的な関係を表面液体の気化に対して最も効果的とする。これは、また、各再充填品の購入により更新された加熱体も提供し、加熱体の近くのマトリックスの汚染及び加熱体から流出物への熱移動の効率の低下のリスクが低減される。これは、また、再充填品とこの支持系の間のメーカー独自のインターフェースも提供し、安全、性能、特別に設計された流出物、及び他の要素が適切な再充填品を使用することにより維持されることを確実にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
局所化パルス加熱体１は、図１及び２に示すように、電気系、機械系、及び流体系の集積化された系として動作する。本明細書に述べる態様は、携行型及び半携行型の芳香剤及び殺虫剤の移送装置として特に設計された。本発明の第１の目的は、携行型の芳香剤又は殺虫剤の蒸気揮散装置に備えることであるが、空気清浄剤、芳香剤、脱臭剤、薬剤などの他の揮発性性流体は、本発明の範囲内と考えられるべきである。
図１及び２を参照すると、本発明の原理により組み立てられた携行型の局所化サイクル加熱体１の一つの態様が図示されている。特に、加熱体１は、加熱体１の内部部品を支持するための台２、及びこれらの部品を囲い込むためのカバー３、を含むハウジングを含む。台２は浅いトレー形状であり、カバー３がスナップ嵌合により台２に連結するように、カバー３に形成された対応するリップ５に係合するリップ４を周辺縁に含む。このように、カバー３は取り外し可能であり、所望ならば、加熱体１の内部へのアクセスを可能とする。
【００２５】
台２及びカバー３は、任意の好適な、軽量材料、例えば公知の方法により製造され、広範囲で多様な当業者に既知の市販プラスチックにより製造することができる。しかしながら、選択されるいかなるプラスチックハウジング材料も、気化対象の特定の活性物質の揮発性流体に適合しなければならない。通常、台２及びカバー３は、市販のポリカーボネート材料を用いて、既知の射出成形法により製造され得る。このように、台２及びカバー３は、所望の場合には、いつでも即時に携行型とし得るような、如何なる好適な寸法であることもできる。
【００２６】
図１に最もよく示されるように、加熱体１は、台２上に支持された回路基板８に搭載されたオフ継続時間ポテンショメーター２５に接続されたオフ継続時間セレクタノブ６をカバー３上に含む。ノブ６を回して、気化サイクルの間の間隔を変えることができる。図１には、回路基板８上のセレクタスチッチ１０に連結されている発散器セレクタノブ９も示される。セレクタノブ９を一つの方向にスライドして、対応する発散器１１を選択するか、あるいは反対方向にスライドして、発散器１２を選択してもよい。例えば、発散器１１は防虫剤を気化させてもよく、発散器１２は芳香剤を気化させてもよく、使用者は気化対象の特定の活性物質を所望により選択することができる。図１は、更に、発散器１１及び１２とそれぞれ位置合わせされた場所で、カバー３に形成された一対の間隔をとった開口１３、１４も図示する。このように、開口１３、１４によって、気化対象の活性物質は、加熱体１から大気中に出ることができる。最後に、即時動作ボタン１５がカバー３から延び、押した時には、オフ継続時間ノブ６により設定された時間遅延を無効とし、それによって使用者はセレクタノブ９の位置に依って一方あるいは両方の発散器１１、１２から活性物質の瞬間又は即時のバーストを得ることが可能となる。
【００２７】
図２を参照すると、回路基板８は、支柱１６上に取り付けられて、台２の上に上げられ、そして加熱体１の電力を供給するために、複数の電池７（図３に概略的に示す）を入れるための受け１７を形成するのに充分な場所を提供する。別法としては、加熱体１は電気コード１８及び壁に取り付けた電力出口に差し込むためのプラグにより電力を供給されてもよい。
【００２８】
図２は、発散器１１、１２も図示する。発散器１１、１２は、芯１９、２０、及び、ワイヤ加熱要素２１、２２をそれぞれ含む。芯１９、２０は、活性物質、例えば殺虫剤、害虫防除剤又は芳香剤の溶液を含有するために、それぞれリザーバ２３、２４内に受けられる下方末端及びそれぞれワイヤ加熱要素２１、２２が横断して延びる相対的に平坦な先端部を有する上方末端を有する。このように、活性物質が毛細管作用により、芯１９、２０から上方に引き上げられるにしたがって、この溶液は電流をワイヤ２１、２２に通すことにより気化し、この溶液の加熱及びこの活性物質の気化が行われる。
【００２９】
リザーバ２３、２４は、揮発性の溶液又は流体、好ましくは生物学的活性物質、例えば揮発性液体殺虫剤又は揮発性液体防虫剤、芳香剤などを入れるように配置される。リザーバ２３、２４は、台２と一体であってもよく、これらとの一体の部品であってもよい。別法としては、リザーバ２３、２４は別々に形成され、次にリザーバ２３、２４が取り外し可能であり、それによりその中に入っている流体の所望の気化の後、各リザーバの置き換えが可能であるように、台２に取り付けられてもよい。これによって、広範で多様な揮発性液体物質を入れた種々の似た寸法のリザーバの交換が可能となる。したがって、リザーバ２３、２４は、活性物質の新しい供給液を入れた新しいリザーバにより使い捨てかつ取替え可能であるように組み立て可能である。また、所望ならば、使用者が加熱体１中に残存する揮発性活性物質又は液体の量を肉眼的に決めることができるように、リザーバ２３、２４は透明であってもよい。更には、好ましい組成物は、液体溶液中に活性成分を含有するものであるが、この組成物は、また、環境条件下で、固体、半固体又はゲルの状態であってもよい。これらの場合において、組成物は活性成分及び活性成分のキャリアを含む。キャリアは、１つ以上の発泡剤、溶剤、安定剤、共力剤、染料、及び芳香剤を含んでもよい。発泡剤は、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリル、及びこれらの組み合わせ物を含む。好適な発泡剤は、発泡剤の開示の目的で引用により本明細書に組み込まれている米国特許第４，２２８，１２４号に開示されている。
【００３０】
溶剤は、アルコール、例えば、セチルアルコール、ステアリルアルコール、及びこれらの混合物を含む。
【００３１】
安定剤（例えば、熱、光、及び酸化に対する安定性をもたらすための）は、酸化防止剤、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（「ＢＨＴ」）、３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール（「ＢＨＡ」）、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（５−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレン−ビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレン−ビス（２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、ステアリル−ベータ（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）−プロピオネート、１，３，５−トリメチル−２，４−６−トリス（３、５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルベンゼン）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチル）−ブタン、テトラキス［メチレン（３、５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシシンナメート）］メタン、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ベンゾフェノン、トリアゾール、及びサリシレート化合物から誘導されるＵＶ吸収剤、及びこれらの組み合わせ物を含む。好適な安定剤は、米国特許第４，８７４，７８７号と米国特許第４，５１５，７６８号に開示されている。
【００３２】
共力剤は、アルファ−［２−（２−ブトキシエトキシ）エトキシ］−４，５−メチレン−ジオキシ−２−プロピルトルエン、オクタクロロジプロピルエーテル、及びＮ−（２−エチルヘキシル）−ビシクロ−［２，３，２］−ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミドを含む。好適な共力剤は、米国特許第４，８７４，７８７号と米国特許第４，５１５，７６８号に開示されている。
【００３３】
組成物中の染料は、防虫剤が消費された時を示すために使用することができる。例えば、好適な染料は、９−オルト−カルボキシフェニル−６−ジエチルアミン−３−エチルアミノ−３−イソキサンテンの３−エトステアレート及び電子供与性染料を含む。染料は、日本特許公開第０９−１７５９０６Ａ号及び０７−３２４００３Ａ、国際公開第ＷＯ９６／３３６０５Ａｌ、及び米国特許第５，８９１，８１１号に開示されている。
芳香剤もこの組成物中に使用可能である。芳香剤は、例えば、防虫剤が消費された時を示ため、或いは、美的目的ために用いることができる。芳香剤は、防虫剤に類似の揮発性を有さなければならず、そして昆虫を誘引するものであってはならない。好適な芳香剤の例は、本明細書中では防虫剤としてでなく、芳香剤として使用可能であるシトロネラを含む。
【００３４】
加熱体１の電気的パルスサイクリングは、図３で最もよく示されるように固体電子回路により行われるが、図示される特定の回路に限定されない。この電子回路の主要な機能は加熱体１のオンとオフを予め決められた間隔で切り替えることである。このオン／オフデューティ・サイクルは、連続的に作動する装置と比較してエネルギーを低減し、そして電池寿命を増大させる。低電圧検出器が電池は良好であることを示す限り、加熱体コントロール・タイミングを設定して、予め決められた特定の継続時間、例えば、２時間、４時間、８時間などの間動作させることができるか、或いは、加熱体１を予め決められた時間、オン・オフさせる、例えば、５秒間オン、次に５秒間オフさせることができる。このデューティ・サイクルは、印刷回路基板上の抵抗体２８を変えることにより調整可能である。
【００３５】
この電子回路の二次的な機能は、電池電圧をモニターし、そしてこの電圧が設定値まで低下した時に回路を切断することにより電池７を損傷から保護することである。電池電圧が設定電圧以下である場合には、この電子回路は電池ロー・モードに入る。このモードにおいては、加熱体に対する制御は、この加熱体がオフに切り替えられる如きものである。ロー電池検出は、オン状態時の電流ドレーンによる偽検出を避けるために、加熱体のオフ状態時に行われるのみである。この回路は、加熱体のオン・サイクルの直前に電池電圧を３回サンプリングし、そして次の状態が低電圧又はノーマル（加熱体オン）であるかどうかを決める。加えて、低電圧検出器回路の中に組み込まれて、低電圧レベルの近傍の判断の振動を除去するヒステリシスが存在する。
【００３６】
図３は、加熱体１に対して実現可能性のある電子回路を表す。これは単純な、低コスト回路であり、そしてこれによって加熱体をオン及びオフを予め決めた時間で切り替える（デューティ・サイクル）ことが可能になる。ＡＳＩＣ、即ちマイクロコントローラー又は個別論理部品２９は当業界でよく知られた公知のロー電池検出回路を組み込んでいる。
【００３７】
図３の回路は加熱体をオン又はオフのいずれかに切り替える。最終的に選ばれる加熱体の配置に依って、オン及びオフの２状態が充分でないこともある。例えば、オンが加熱体に高過ぎる電圧を許容し、高過ぎる温度を生じる場合を取り上げる。その場合には、マイクロコントローラーのＡＳＩＣ又は個別論理部品２９が出力を調整し、この加熱体への電圧を低下させる。制御のパルス幅変調法（ＰＷＭ）は加熱体要素２１又は２２にかかる１００％オン未満の適当な電圧を維持するための効率的なスキームである。
【００３８】
ＰＷＭ波形に対して次の式が使用される。
ＶRMS＝Ｖpk√ｔon／Ｔ
ここで、
Ｖpk＝Ｖbatt
ｔon＝加熱体のオン時間（秒）
Ｔ＝ＰＷＭ出力の時間（秒）
である。この式から判るように、電池電圧（Ｖpk）をモニターし、次にｔonを調整すれば、ＶRMSを一定に保つことができる。
【００３９】
電子回路を使用することの有益な結果は、回路内にクロックを組み込んで、この装置が必要とされない場合その日の休止期間を作ることであり、そして電池エネルギーの節約が行われ得る。その結果として、電力を供給すれば、基板の電力の供給を止めるために、加熱体１は図３における３０として示されるものなどのオン／オフスチッチを含む必要がない。加熱体パルシングの特定の制御が３つのサブ回路によりもたらされる。ポテンショメーター２５は、加熱体のオフサイクルの継続時間を５秒から３０秒まで制御するように調整可能である。ポテンショメーター２６によって、オンサイクル時に電池使用を規制して、オン及びオフのサブサイクルが電力の必要性を管理する可変パルス幅変調による電池エネルギー管理が可能になる。所望ならば、他の省電力法を使用することができる。オンサイクルの継続時間を０．２５秒から２秒まで調整するようにポテンショメーター２７が含まれる。運動、光、又はこのユニットが必要とされるまで休止状態であることができるように他のセンサーを切り替えのために、他のサブ回路が含まれ得る。
【００４０】
電力は電池７により供給され、そしてＡＡ、Ｃ、Ｄ、或いは他の３ボルト電池壁面電源トランスであってもよい。電池７も再充電可能である。電力は、また、束縛あるいは非束縛的な方法で永久電源に信号により、あるいは同時に接続されてもよい。
【００４１】
芯１９、２０は、天然材料、ファイバー、不織布、焼結ポリマー、セラミック、金属フォーム、セラミック、ガラス、又は他の材料の開放した毛細管から構成されてもよい。これらの材料のいずれかを選択することについての重要な考慮は、気化中の流出物に対する表面加熱に要求される温度である。好ましい芯材料としては、その理由の一部として、温度裕度が高いことからセラミックである。これは細孔サイズを特別に作製して、芯吸い上げ速度及びファウリングに対処する能力を持つある他の芯と他の特徴を共有し、熱移動を更に最小とする絶縁的性質を有し、そして材料として容易に入手できる。この芯基板が伝導性である場合には、数１０００分の１インチの厚さの誘電体材料層を電気抵抗加熱体と基板の間に置かなければならない。コスト低減、芯吸い上げのための毛細管の細孔の保持、熱安定性のために誘電体に対する必要性を要求しない材料が好ましい。要求されるならば、加熱体堆積の加工温度に耐えることができる点でセラミック芯も好ましい。他の芯材料はこの活性物質を気化するのに必要とされる温度に耐え得るのこぎり屑及びシリカ／砂混合物から作られる芯を含む。
【００４２】
本発明の成功への核心は、適切な電気抵抗加熱要素の選択又は創製である。電池から電流を流す場合には、加熱体として機能する熱的に安定な材料は、広範で多様な加熱材料により達成可能である。小さな幾何学的寸法並びに必要とされるエネルギー経済性にとって重要であり、従来材料及び材料源からの加熱要素はワイヤ、厚膜、及び薄膜に限定されてきた。ワイヤ加熱要素はニクロム、Ｏｈｍａｘ、Ｒａｄｉｏｈｍ、Ｎｉｒｅｘ、Ｎｉｌｖａｒなどの商品名の合金と普通関連する（Ｏｍｅｇａ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ａｎｄ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ，Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｈｅａｔｅｒｓ、２００、ｐｇ．ｚ−３８）。使用されてもよい純粋な金属は低抵抗率を示し、そして白金、鉄、亜鉛、モリブデン、タングステンなどを含む（Ｏｍｅｇａ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ａｎｄ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ，Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｈｅａｔｅｒｓ，２００，ｐｇ．ｚ−３８）。薄膜は、金属膜、酸化物膜、窒化物、ホウ化物、炭化物、スズ化物などの材料から誘導可能である。酸化第２スズ（ＳｎＯ2）又はスズ酸化物は２μｍ以下の極薄膜として堆積可能である。他の金属酸化物が、更に厚いあるいは中間の膜として形成されるが、なお薄膜として考えられる。厚膜も可能な抵抗加熱要素の材料源である。これらは導体として銀あるいは銅粉末を含む電導性接着剤熱硬化性あるいは熱可塑性ポリマー樹脂ペーストを含むことができる。純粋な金属又は金属酸化物、例えばＡｌ2Ｏ3、ＢｅＯ、Ｐｄ／Ａｇ、ＳｉＯ2、ＰｂＯ、ＣａＯ、Ｂ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、及び他のドーパントを入れたガラス及びセラミックの非樹脂マトリックスが厚膜として使用されてきた。大部分の加熱要素は電気抵抗、密度、熱伝導度、及び比熱などの物理的性質を維持しながら異なる形状及びサイズで入手可能である。これらの性質は構成要素、加工方法、及び後加工法により決定される。
【００４３】
上記の抵抗加熱要素のうちで最も好ましいのは、４９ゲージのニクロムワイヤ又はスズ酸化物薄膜のいずれかである。これらの抵抗加熱要素の選択に重要なのは、溶液の気化の有効性及びエネルギー効率である。抵抗が高く、必要とされるワイヤ温度を生じるエネルギーが少ないためにこのワイヤのゲージを選択した。他の抵抗材料のように、ワイヤ直径の減少及び破損に対する傾向の問題が存在する。ニクロムの大ゲージワイヤは相対的に脆く、そして製造、輸送、使用者の取り扱い、及び使用時に機械的破損を受け易い。更に重要なこととして、熱サイクルはこの加熱要素中に応力及び疲労を誘起し、加熱体破損を起こし得る。この加熱体材料の望ましくない酸化も起こり、弱化及び破損を引き起こす。図４ａから４ｆは、種々の抵抗ワイヤ加熱体設計体であって、セラミック芯１２５ａ−１２５ｆの先端部に位置する発散表面１２４ａ〜１２４ｆに触れるワイヤ加熱要素１２３ａ〜１２３ｆを示すものを図示する。特に、図４ａは、芯１２５ａの外側の先端部で平坦な発散表面１２４ａに触れる単一の直線ワイヤ加熱要素１２３ａを図示する。図４ｂは、芯１２５ｂの先端部で平坦な発散表面１２４ｂに触れる単一の蛇行ワイヤ加熱要素１２３ｂを図示する。図４ｃは、芯１２５ｃの先端部で平坦な発散表面１２４ｃに触れるワイヤ加熱要素１２３ｃに対するマルチ蛇行設計品を図示する。図４ｄは、芯１２５ｄの先端部の周辺の周りに巻き付けられて、発散表面１２４ｄが芯１２５ｄの外周表面を含むワイヤ加熱要素１２３ｄを図示する。図４ｅは、芯１２５ｅの先端部で平坦な発散表面１２４ｅに触れる一対の間隔をあけたワイヤ加熱要素１２３ｅを図示する。２本のワイヤ１２３ｅが図示されているが、所望ならば、すなわち２、３本あるいはそれ以上のマルチワイヤも使用可能であることを特記すべきである。図４ｆは、ワイヤ加熱要素１２３ｆが芯１２５ｆの先端部の一方の側に触れ、芯１２５ｆの周辺表面のアーチ状の部分が発散表面１２４ｆを含む、側面取り付け体の態様を図示する。
【００４４】
もう一つのタイプの好ましい抵抗加熱要素は、スズ酸化物（ＳｎＯ2）の蒸気堆積薄膜又は他の抵抗堆積膜である。重要な考慮は、機械的に強固な加熱体を作り、機械的破損を受けにくいセラミック基板上へのこの酸化物の直接的な堆積である。これは、ワイヤ抵抗加熱体のように製造時の芯に関するばらばらな位置及び使用と共に起こる変化の問題で悩まされことはない。ＳｎＯ2の使用についての重要な考慮は、その熱膨張及びセラミックの熱膨張が実質的に異ならないということである。結果として、パルス加熱又はサイクル加熱により生じる熱応力による剥離又は他の破損が存在しない。加えて、このＳｎＯ2は使用による有害な更なる酸化の問題で悩むことはない。
【００４５】
エネルギー使用を最少とする考慮において、この加熱要素材料は急速加熱及び冷却を可能とするように充分低い抵抗率を有しなければならない。それゆえ、電力消費を最少とするためには、この加熱体抵抗は電源のエネルギー密度に対応することが好ましい。ＳｎＯ2などの低質量の好適な加熱体材料が極低密度で創出可能である。これの達成においてこの抵抗材料の組成のみならず、Ｒ＝ρ（Ｌ／（ＷＴ））などの関係による厚さ及び他の幾何学的考慮も重要である。ここで、Ｒはこの加熱体の抵抗であり、ρはこの加熱体材料の抵抗率であり、Ｌは長さであり、Ｗは幅であり、そしてＴは厚さである。大気圧堆積、真空堆積、エレクトロスプレイ堆積、熱的、又は他の蒸気堆積によるこの薄膜の堆積によって、この抵抗酸化物を輪郭付き表面に製膜することが可能になり、これは若干の内部細孔表面も含む。
【００４６】
薄膜加熱要素のもう一つの利点は、表面積の増加があり得るということである。このことによって、この加熱要素との液体接触が増加して、この溶液の更に効率的な熱移動及び気化を生じることが可能になる。蒸気堆積方法のために、この表面被覆も芯、毛細管、又は他の構造体の細孔の中に延びることができる。更に、この酸化物膜は、薄いために細孔構造を閉じず、そして装填性能及び気化部位を阻害しない。この薄い２μｍの厚膜によって、薄膜を必要に応じて層として、組成物及び加熱体設計変数と組みあわせてこの加熱体材料の所望の抵抗率を得る実現可能な方法が可能となる。薄膜抵抗体の起こり得る難点は、（１）ニクロムワイヤと同一温度に到達するのに、一部の設計品がより多くのエネルギーを実際には必要とすることがあること；（２）特に、堆積する基板も薄くて、熱移動の最小化を助ける場合には、一部の設計品が脆くなることがあること；そして（３）膜の厚さに依って、無秩序な温度変動が膜にわたって起こり得ることを含む。図５ａから５ｅは、それぞれセラミック芯１２７ａ〜１２７ｅの先端部に位置する薄膜加熱要素１２６ａ〜１２６ｅを示す種々の抵抗薄膜加熱体設計品を図示する。特に、図５ａは、芯１２７ａの平坦な先端部上に堆積された薄膜加熱要素１２６ａを図示する。図５ｂは、芯１２７ｂの平坦な先端部並びに平坦先端部に隣接し、そして芯１２７ｂの外縁余白を含む芯１２７ｂの外周辺表面上に堆積された薄膜加熱要素１２６ｂを図示する。図５ｃは、縁余白に沿った、そして芯１２７ｃの平坦な先端部に隣接する外周辺表面の周りにのみ堆積された薄膜加熱要素１２６ｃを図示する。図５ｄは、芯１２７ｄの平坦な先端部上に堆積された格子形状の薄膜加熱要素１２６ｄを図示する。種々の他の設計品、例えば、メッシュ、螺旋、多角形形状の格子、又は間隔をあけた線のある他の網目が平坦な先端部上に、あるいは芯１２７ｄの周辺上に堆積可能であることを特記しなければならない。図５ｅは、芯１２７ｅの平坦な先端部上に堆積された薄いリボンの形の薄膜加熱要素１２６ｅを図示する。
【００４７】
上記に示すように、加熱体１の主要な使用の一つは、防虫及び殺虫機能を提供するためのものである。加熱体１において有用であるこれらの殺虫あるいは防虫の揮発性流体はこのような流体が揮発性であること、気化が可能である組成物であること、そしてヒトについての使用に対して登録されていることの程度でのみ限定される。この組成物は、１つ以上の活性物質防虫剤及び１つ以上の随意のキャリア成分を含む。随意のキャリア成分は、当業者によく知られた発泡剤、溶剤、安定剤、共力剤、染料、及び芳香剤を含む。好適な防虫剤は、ＤＥＥＴ、ピレトリン、キク酸誘導体、及びピレトロイドにより例示される。好適なピレトロイドの例は、アレトリン、ｄ−アレトリン、ビオアレトリン、Ｓ−ビオアレトリン、エンペントリン、プラレトリン、及びトランスフルトリンである。好ましい揮発性殺虫流体物質はＳ、ｕｍｉｔｏｍｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｊａｐａｎ）により、Ｐｙｎａｍｉｎ−Ｆｏｒｔｅの商品名で販売されている３−アリル−２−メチルシクロペンタ−２−エン−４−オンである。好ましい揮発性防虫流体物質は、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタ−トルアミド（ＤＥＥＴとして普通知られている）である。
【００４８】
防虫剤、殺虫剤、及び害虫防除剤に加えて、本発明の携行型装置は他の揮発性流体物質、他の揮発性流体防腐剤、揮発性流体農業用殺菌剤、揮発性流体植物成長調整剤、例えば肥料など、揮発性流体除草剤、空気清浄剤、芳香剤、脱臭剤、薬剤などを気化させるのにも利用可能である。
【００４９】
ニクロムワイヤは、１６０℃までの加熱及び冷却の過程で、ほぼ０．００１インチ膨張・収縮する。スプリング機構を使用して、対応する芯に対して各ニクロムワイヤを一定の張力に保つ。しかしながら、このワイヤへの過度の力はワイヤの永久変形（伸び）又は破壊すらも生じる。降伏強度はこのワイヤを永久に延伸するのにこのワイヤ上に必要とされる応力の量である。引っ張り強度はこのワイヤを破壊する応力の量である。この加熱体組み立て体はワイヤ上の応力が降伏強度の半分を超えないように組み立てられなければならない。３５ＡＷＧニクロムワイヤに対する降伏及び引っ張り強度は、通常、それぞれ５５０ＭＰａ（メガパスカル）及び８８０ＭＰａである。それゆえ、＜３００ＭＰａの応力がスプリング機構の可能な目標であろう。
【００５０】
図１１〜１３は、芯３４の平坦な先端部３３と接触して保持される電気抵抗ワイヤ加熱要素又はフィラメント３２の一つの態様を概略図示する。芯３４の相対する末端はリザーバ又はバイアル３５内の活性成分を含有する組成物と連通する。中心の開口（図示せず）を有するカップ３６を使用して、芯３４を直立位置に支持し、そしてこの開口と芯３４の間のシールはバイアル３５内の組成物の過度の気化及び流出を防止する。
【００５１】
図１３に最もよく示されるように、ワイヤ加熱要素３２は、中心の環状部材３８及び相対して延びる三角形の形状の翼部材３９及び４０を含む、蝶ネクタイ形状のプレート３７上に取り付けられる。中心の部材３８は芯３４の直径と実質的に同一の直径を有する開口をその中で有する。ワイヤ３２は開口４１を横切って配設され、そしてそれぞれワイヤ４３及び４４により電池７に電気的に接続されている鋲４１及び４２によりプレート３７に固定された相対する末端を有する。
【００５２】
プレート３７及びワイヤ加熱要素３２は、プレート３７がその中で垂直にスライドする、すなわちハウジング４５中で浮動性であるように円筒形のスプリングハウジング４５内に固定される。ハウジング４５は、内側に突き出た環状リップ４６を環状の下部表面４７を提供する上部末端で含む。コイルスプリング４８の一方の末端は、矢印４により示されるように下向きの力をもたらすように表面４７に対して位置し、そしてスプリング４８の他方の末端はプレート３７に対して位置して、芯３４の発散表面、すなわち平坦な先端部３３に対してワイヤ加熱要素３２を維持する。
【００５３】
コイルスプリング４８を図１１に図示するが、他のタイプのスプリングも本発明の組み立て体での使用に考慮される。図１４は、矢印５３の方向の動きのために一対のスプリング指片５１、５２にわたって取り付けられた浮動ワイヤ加熱要素５０を概略図示する。図１５は、ワイヤ加熱要素５６の一部として一体形成された一対のコイル化された部分５４及び５５により加えられるスプリング力を概略図示する。図１６は、ワイヤ加熱要素５８の一部として一体形成された波形５７により加えられるスプリング力を概略図示する。図１７は、ワイヤ加熱要素５９を延伸することにより加えられるスプリング力を概略図示する。この態様においては、芯６０は、これの平坦な先端部が中心の開口がその中で突き出して、ワイヤ要素５９を上方に延伸させ、芯６０に対して下向きの力をもたらすようにプレート６１の下側に対して担持される。
【００５４】
図１８は、ワイヤ加熱要素６２がそれの平坦な先端部６４の下及びバイアル又はリザーバ６６のキャップ６５の上の位置で芯６３の側面に対して取り付けられる、本発明の側面取り付け体の態様を概略図示する。ワイヤ６２はＵ形状のプレート６７に固定され、そしてＵにより形成される開口を横切って延びて、芯６３の側面に係合するか、あるいは載っている。一対の間隔をあけた導体６８及び６９は、７０により概略図示される電子回路及び電池７１に電気的接続を提供する。導体６８及び６９はスプリング鋼から好ましくは構成され、スプリングとして本来的に機能し、力をもたらして、ワイヤ加熱要素６２を発散表面、すなわち芯６３の側面と接触して維持する。
【００５５】
図１８は、また、リザーバ６６、キャップ６５及び芯６３（再充填組み立て体の一つの態様を含む）をこの装置に取り外し可能なように取り付けるためのホルダーも図示する。このホルダーは、リザーバ６６の下側及びリザーバ６６の相対する側をつかむ一対の相対するスプリング指片部材７３及び７４を支持するための台部材７２を含む。このように、指片部材７３及び７４はリザーバ６６、キャップ６５及び芯６３を取り外し可能なように取り付けるためのスナップ嵌合の組み立て体を提供する。
【００５６】
図１９ａは、芯７５が平坦な先端部７７中に形成される切り込み７６を有して、ワイヤ加熱要素７８を受けることができることを図示する。切り込み７６はワイヤ加熱要素７８を適切な位置に保持し、そしてワイヤ加熱要素７８における濡れ効果も増大する。図１９ｂは芯８０の側面に形成されて、図１９ａに対して記した同一の理由でワイヤ加熱要素８１を受ける切り込み７９を図示する。
【００５７】
図２０は、２つの間隔をあけたワイヤ加熱要素８２及び８３が芯８５の平坦な先端部８４と接触する更にもう一つの態様を図示する。所望ならばマルチワイヤ加熱要素を使用して、更に有効に気化させても、更に高速で、あるいは冗長な系として気化させてもよい。
【００５８】
図２１ａは、この装置が永久芯部分８６及び再充填品芯部分８７から構成される二部材（あるいはそれ以上の）芯を含む多部材の送達系を図示する。永久芯部分８６及びワイヤ加熱要素８８は、取り外し不能であるようにこの装置に固定あるいは取り付けられ、一方再充填品芯部分８７は使用者により取替え可能である再充填組み立て体の一部である。再充填品の場合には、使用者はこの装置と相互作用し、したがって加熱体要素８８を使用者の相互作用から分離し、それによって加熱体に対する損傷を防止し、加熱体と芯の関係を維持し、熱表面との接触を防止し、そして安価な低温の再充填品芯（永久芯部分８６は高温である）の使用を可能とさせることがメリットである。
【００５９】
図２１ｂは、二部材あるいは多部材の芯を用いる場合には、再充填品芯部分８７と永久芯部分８６の間の流体移動を増強する連結媒体８９がこのインターフェースに沿って、そして部分８６及び８７の間に配設される必要があることを図示する。連結媒体８９の例は、フェルトタイプ材料、木綿、吸い取り紙（例えばフィルターペーパー）及び織布を含む。連結媒体８９は、再充填品芯部分８７又は永久芯部分８６のいずれかに固定可能である。
【００６０】
図２２は、ワイヤ加熱要素９０、芯９１及び活性物質溶液のリザーバ９２からなる「一体型」の再充填組み立て体、又はユニットを図示する。リザーバ９２は、積層プラスチック膜パッケージ９３の一部として一体成形可能である。積層体９３の外縁はこの装置中で一体型再充填品ユニットを位置合わせするための孔９４、又は任意の他の所望あるいは好都合な手段を含んでもよい。
【００６１】
接点９５及び９６は、電子回路（図示せず）経由の電池又は他の電源へのワイヤ加熱要素９０に対する電気的接続を提供する。簡単な置き換え組み立て体により新しい加熱体、新しい送達系（芯）、及び再充填品活性物質溶液が一度に全部提供される一体型再充填品ユニットの利点が存在する。この方法は部品に要求される寿命期待を低減させ、そして高価な強固なハードウエアの必要性を無くする。
省エネルギーのためには、加熱体要素に接触する空気速度を最小にすることが望ましい。これは、動く空気が加熱体要素を冷却し、そして熱を取り去り、そして所望の温度を維持するためには、結果として更に多くの電力が加熱体要素に供給されなければならないためである。しかしながら、低濃度によって気化が容易になるために、ハウジング内の空気を急速に排気して、ピンポイント加熱体の周りの活性物質濃度を低下させることによってもメリットが得られる。それゆえ、ハウジング内の空気を動かすが、加熱体要素を横切る速度を低下させる空気規制手段を使用することが望ましい。図２３〜２６は、ファンと組み合わせて使用した場合この目標を達成するいくつかの異なる方法を図示し、一方、図２７はファンの無いもう一つの配置を図示する。
【００６２】
図２３は、空気規制手段としてのバッフル９７の使用を図示する。バッフル９７は、ファン９８により作られる空気流１００の導通路中のファン９８とワイヤ加熱体要素９９の間に配設されて、空気流１００のワイヤ加熱体要素９９との直接接触を防止する。
【００６３】
図２４は、空気規制手段として導通路１０３の下（あるいは上）のワイヤ加熱体要素１０２を受けるためのチャンバー１０１の設置を図示する。図２４においては、導通路１０３はチャンバー１０１に隣接して形成され、そしてファン１０７からの空気流が動く空気入口１０４及び空気出口１０５を含む。導通路１０３は、空気流１０６が開口１０８を通って流れるにつれて、加熱体要素１０２により気化される活性物質が導通路１０３の中に引き込まれて、下流に流れ、そして空気出口１０５経由で装置を出るように、開口１０８を経由してチャンバー１０１と連通する。
【００６４】
図２５は、ワイヤ加熱体要素１０９を入れたハウジングの断面積を空気規制手段として変えることを図示する。図２５はファン１１１の下流に形成され、空気流１１２が動く導通路１１０を図示する。導通路１１０は規定された断面積を有し、そして導通路１１０よりも大きな断面積を有し、その中にワイヤ加熱体要素１０９を収めている大きなチャンバー１１３の中に開く。結果として、チャンバー１１３を通り、このようにワイヤ加熱体要素１０９の上を通る空気流１１２の速度は導通路１１０中の空気流の速度に比較して低下する。
【００６５】
図２６は、この空気規制手段が芯１１７の平坦な先端部１１６と接触して位置するワイヤ加熱体要素１１５を覆うキャップ１１４を含む、態様を図示する。キャップ１１４は図２３におけるバッフル９７類似の方法で振舞って、ワイヤ加熱体要素１１５上のファン（図示せず）からの空気の直接接触を防止する。この態様においては、キャップ１１４は、その中に形成される複数の切り込み１１８も含んで、ワイヤ加熱体要素１１５により気化された活性物質がこの内部から逃げることができるようにする。キャップ１１４に対するスナップ嵌合保持子を提供する１つ以上のスプリングクリップ１１９によりキャップ１１４が芯１１７上に保持されてもよい。
【００６６】
図２７は、通気されたハウジング１２０が空気規制手段として使用される更にもう一つの態様を図示する。図２７においては、ハウジング１２０は、それを通る外周空気の動きがハウジング１２０の内部から気化された活性物質を追い出すようにその中に形成される複数の間隔をあけた開口１２１を含む。別法としては、ハウジング１２０は、使用者が腕を振るか、あるいは動かすにしたがって、空気が動いて、開口１２１から気化された活性物質を追い出すようにリストバンド１２２により使用者に取り付けられてもよい。
【００６７】
本明細書に図示され、説明された態様のすべては使用者により取り付けれ、そして着用可能であり、この装置が携行型で着用可能であってもよいことを特記しなければならない。上記に記したリストバンド１２２に加えて、他の取り付け手段は、当業界でよく知られているように種々のクリップ、ピン、接着剤、フック及びループファスナー、磁石、タイ、ネックレース、ストラップ、バンド及びバックルを含み得る。
【００６８】
種々のタイプのファンをこの装置の中に組み込んで、気化された活性物質を分散し、そしてこれを動かして、芯から除くことにより、効力を増進することができることを特記しなければならない。例えば、モーター駆動の回転翼を使用する慣用のファンに加えて、ピエゾ振動子装置も使用可能である。このピエゾ振動子は振動し、付着した材料を振動し、空気を動かす（低ＣＦＭ）ようにするピエゾ装置を含む。別法としては、公知のファンを使用して、１分当りの立方フィート（ＣＦＭ）を用いて測定して大きな空気速度を提供することができる。ピエゾ振動子は長方形の「振動子」に取り付けたピエゾセラミック円板あるいは膜材料を使用する。このピエゾは適正な電圧により励起すると低周波数（通常１００ヘルツ）で振動する。この振動は振動子に機械的に移され、空気を動かすファンを作る。ピエゾ振動子のキーとなるメリットは装置の励起に必要とされる低エネルギー、小サイズ及び高信頼性である。このようなファンはＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｂｅｎｄｅｒ、Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｌａｐｐｅｒｓ、又はＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｈｏｐｐｅｒの商品名でＰｉｅｚｏ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｐｈｙｓｉｋ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．，及びＥａｓｔｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓなどの会社から入手可能である。図３は、ピエゾファン１２９を制御するためのポテンショメーター１２８を含むサブ回路を組み込んだ電子回路を図示する。
【実施例】
【００６９】
図６は、加熱体１において使用される局所化サイクル加熱が、芳香剤を放出する能力を図示するグラフである。この揮散方法は、制御及び自由度の増大をもたらす。電流加熱系は、温度、表面積、及び流出物の物理的性質の間の平衡放出を作り出す。熱量あるいは更に直接的に到達温度、オン・タイム継続時間、及びサイクルの周波数を制御することにより、この加熱方法は、図示するように広範囲の流出物放出をもたらすことができる。この実験を表１に示すように１５ＧＮｉＣｒワイヤ抵抗加熱要素について行った。
【００７０】
【表１】
2005528122.tif 000003
【００７１】
電流を壁面電源からこのワイヤに１分間通し、次に切った。到達最高温度が示したものになるようにアンペアを制御した。電流を増加すると温度が増加し、引き続きサイクル当りの重量減少が増大した。１０ないし１３サイクルを行って、平均重量減少を得た。このプロフィール中の変曲点は芳香剤が気化のオン・サイクル時に加熱域に供給することができるよりも速い速度で芳香剤を気化させる温度が存在することを示す。結果として、揮散当たりの重量減少は平坦部が起こるまで温度の上昇と共に低下し始める。このオフ・サイクル時、発散器がもう一つの加熱サイクルに対して再充電する時間が存在する。
【００７２】
図７は、図６に述べたものに類似の実験プロトコルによる殺虫剤のコントロールの例である。この実験も表２に示すように１５ＧＮｉＣｒワイヤ抵抗加熱要素について行った。
【００７３】
【表２】
2005528122.tif 000004
【００７４】
この殺虫剤は、温度の増加と共に芳香剤によるものと類似の律速挙動を示した。
図８は、同一の局所加熱及びサイクル制御装置を図７におけるように使用した生物的効力の例を表す。図８は、実験のコントロール及び販売されている製品に対しての局所化サイクル加熱の調整可能な性能を表す。通気制御付きの６．１２ｍ2の囲い込まれたチャンバーを設けることにより、データを集めた。このチャンバーは、前の試験からのいかなる残存殺虫剤に対しても石けんと水によりクリーニングし、通気を止めた。１００匹の雌のＡｅｄｅｓ  Ａｅｇｙｐｔｉ蚊をこのチャンバー中に放し、そしてその時間の間非応答的に落下した蚊の数を観察した。図８は、コントロール実験時には蚊が失われなかったことを示す。蚊を殺す性能又は落とす性能の標準は、予め燃やしたコイルのそれであった。これは殺虫剤溶液により処理された標準のコイルを燃やすことにより起こる。燃焼時この殺虫剤を放出し、そしてこのチャンバーを充たす。１００匹の蚊の試料をこの処理されたチャンバー中に放し、そして落ちたものについて経時的に観察する。９０％のこの虫が約３分の曝露により、そして残りが次の数分内に殺されることが観察される。この「４５夜」の表示は、４５夜の間夜間時の防護をもたらす普通の形で現在市販されている製品を表す。この実施例におけるこの実験及びすべての残りの実験において、標準をコントロールするようにこのチャンバーを準備し、蚊を放し、次に殺虫剤製品を種々の装置又は方法により放出した。これらの実験はこの装置が部屋を処理し、そして昆虫の落下が起こり始めることを必要とした。この４５夜の製品は最初の効力までに１２分の遅れを示した。コールドスタートからのコイルは蚊に対して急速な効果をもって７分の遅れを示した。ＰＰＨは局所化サイクル加熱体を表し、そしてこれは、最初の空間処理などの理由で極めて速い２分の立ち上がり及び急な生物効力勾配を有するように調整可能である温度、オン・タイム継続時間、及び周波数により運転可能であること、そして次にメンテナンス処理、狭い空間のための、あるいは個人的な好みによる調整を表す７分という遅い立ち上がり及び緩い勾配に調整可能であることを示す。
【００７５】
表３によりこの実施例からの重要な付加的な結論は、この殺虫剤活性物質が集中的な局所化加熱により破壊されなかったという観察であるということが示される。放出された活性物質の量が落下に理論的に必要とされるものであることが示された。このような理論値は実験的に示され、そしてこの技術の性能に対応する。このことは局所化されたサイクル加熱においてこの化学物質の限定された破壊が存在することを示す。
【００７６】
【表３】
2005528122.tif 000005
【００７７】
同様に、芳香剤と芳香剤嗜好において訓練されたヒトのパネリストの使用により、芳香剤の質も局所化サイクル加熱により劣化しないことが定性的に示された。高温加熱のバーストは分解よりも気化を優先的に促進する。
【００７８】
図９及び表４は、加熱体１の局所化サイクル加熱の運転により創出される好ましい粒子サイズを図示する。
【００７９】
【表４】
2005528122.tif 000006
【００８０】
分子気化の機構及び粒子の検出は、発散器の近傍の蒸気の凝縮から生じる。これらの粒子のサイズ及びエネルギー（保持された熱）が凝縮後の挙動において重要である。大き過ぎる粒子は、浮遊時間及び表面積が欠如するという欠点がある。２〜３μｍの、特に１０μｍ以上の直径の大きな粒子は重力により影響され、そして発散器近くの空気中のサスペンジョンから落下する。浮遊性の欠如のために、この粒子は再気化することができる低濃度領域まで浮遊することができない。再気化が困難であることに寄与するのは、大きな粒子の体積当りの表面積が小さいことであり、これが気化に利用できる表面の量を制限する。丁度相対することが本発明の局所化サイクル加熱方法から得られる。これらの粒子は１μｍ以下の小さい直径を有し、小さ過ぎて重力から沈降することができず、小さ過ぎてヒトの呼吸器系中で堆積できず、そして体積に対する表面の大きな比を有し、再気化が急速に促進される。加熱体１の局所化サイクル熱源からの粒子は効率的に分散し、そして空気中で分散されたまま留まる。
【００８１】
図１０及び表５は、可変電流を入力した単一の薄膜酸化物加熱体により、この可変温度が到達可能であることを示す。
【００８２】
【表５】
2005528122.tif 000007
【００８３】
この実施例は、表面温度を持つ一つの組成物が広範囲にわたって変わり得ることを例示する。これは、また、最終温度が大部分電流印加の最初の２分の１秒内に到達されることも表す。２分の１秒と２秒の間には殆ど温度変化がない。この実施例は本出願に述べる分野内での使用に対する適切な範囲内でのこの薄膜加熱要素の急速加熱特性を確認する。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】複合的な発散器と共にＮｉＣｒ抵抗ワイヤを用いる、本発明係る局所化サイクル加熱体の透視図である。
【図２】カバーを外し、回路中の選ばれた部品及びユーザーインターフェースを露出した、図１中の加熱体の透視図である。
【図３】複合的な発散器にサイクル局所化加熱を与えるための図１及び２の加熱体における電子回路の概略図である。
【図４】ａ〜ｅは、加熱体の熱特性を変えるための種々の抵抗ワイヤ加熱体設計品を概略図示する。
【図５】ａ〜ｅは、加熱体の熱特性を変えるための種々の薄膜抵抗加熱体設計品を概略図示する。
【図６】芳香剤を用いた場合における加熱体の能力を測定し図示するグラフである。
【図７】殺虫剤を用いた場合における加熱体の能力を測定し図示するグラフである。
【図８】ＮｉＣｒ抵抗ワイヤ及び壁面電源装置を用いるコントロール及び現在上市されている製品に比較した、Ａｅｄｅｓ  ａｅｇｙｐｔｉ  雌の蚊を落とす（殺す）加熱体の効力を図示するグラフである。
【図９】急速な再気化及び沈降をせずに継続的な浮遊を促進する、加熱体により生成した粒子サイズを図示するグラフである。
【図１０】電流の０．５乃至２秒後の薄膜抵抗加熱体の温度応答性を図示するグラフである。
【図１１】芯のチップと接触してコイルスプリングにより保持されるワイヤ加熱要素の末端図を概略図示する。
【図１２】見易さのためにスプリングを図示しない、図１１の態様の上面図である。
【図１３】図１１の態様において使用されるワイヤの平面図である。
【図１４】ワイヤ加熱要素上にスプリング力を印加するのに使用される一対のスプリング指片を概略図示する。
【図１５】ワイヤ加熱要素それ自身の一対のコイル化部分により印加されるスプリング力を概略図示する。
【図１６】ワイヤ加熱要素それ自身中に一体で形成される波形により印加されるスプリング力を概略図示する。
【図１７】ワイヤ加熱要素を延伸することにより印加されるスプリング力を概略図示する。
【図１８】本発明の側面取り付け態様を概略図示する。
【図１９】ａ及びｂは、ワイヤ加熱要素を受けるための芯中に形成される切り込みの使用を図示する。
【図２０】一対のワイヤ加熱要素を使用する更にもう一つの態様を図示する。
【図２１】ａ及びｂは、ワイヤ加熱要素に活性物質を移送するためのマルチ部品芯を図示する。
【図２２】本発明のための一体型再充填品ユニットを図示する。
【図２３】本発明におけるファン及びバッフルの使用を図示する。
【図２４】ファン及びワイヤ加熱要素を収めるための、別なチャンバーの使用を図示する。
【図２５】ワイヤ加熱要素を通る空気動きを制御するためのファン及びワイヤ加熱要素用の種々の断面積のハウジングを図示する。
【図２６】ワイヤ加熱要素のチップを被覆するキャップの使用を図示する。
【図２７】通気されたハウジングを、本発明の更にもう一つの態様として図示する。
【図１】
2005528122.tif 000008
【図２】
2005528122.tif 000009
【図３】
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2005528122.tif 000011
2005528122.tif 000012
【図６】
2005528122.tif 000013
【図７】
2005528122.tif 000014
【図８】
2005528122.tif 000015
【図９】
2005528122.tif 000016
【図１０】
2005528122.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005528122.tif 000020
【図１４】
2005528122.tif 000021
【図１５】
2005528122.tif 000022
【図１６】
2005528122.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２２】
2005528122.tif 000029
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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