(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気をリフレッシュする装置であって、
少なくとも一つのカートリッジと係合するように構成された凹部を有するベースユニットと、
前記ベースユニットに作動的に接続された電源と、
第一部分と第二部分とからなる霧化器と、
前記ベースユニットの前記凹部に対して取り外し可能に係合する取り外し式自律式液滴分配用カートリッジと、を備え、
前記第一部分は、前記電源に接続され、前記電源から電力の供給を受ける駆動・スイッチ回路に接続され、前記駆動・スイッチ回路により駆動される圧電式要素を備えており、
前記第一部分は前記ベースユニットに組み込まれており、前記第二部分は前記カートリッジに組み込まれており、
前記カートリッジは、
（ａ）第一の霧化可能な液体を貯留する第一の無空気バッグと、
（ｂ）第二の霧化可能な液体を貯留する第二の無空気バッグと、
（ｃ）前記霧化器の前記第二部分と、
（ｄ）前記第一及び第二の無空気バッグを収納し、かつ、前記第二部分を収納するケースと、を備え、
前記第二部分は、前記霧化器と前記カートリッジとを流体連通が可能であるように相互に接続するインターフェイスを備えており、
前記第二部分が前記第一部分と接続するように前記カートリッジが前記凹部に係合しているときに、前記霧化器は前記インターフェイスの各入り口を介して各無空気バッグに接続され、
前記霧化器が作動し、前記第一及び第二の液体が前記第一及び第二の無空気バッグにそれぞれ含まれている場合、前記第一の液体が前記第一の無空気バッグから流れ出し、前記第二の液体が前記第二の無空気バッグから流れ出し、前記第一及び第二の液体は霧化により混合し、
前記インターフェイスは、前記第一及び第二の液体が霧化されるまで、前記第一及び第二の液体の混合を防止する分離体を備えている装置。
【請求項２】
前記第二部分は内部空間を備えており、前記第一及び第二の液体は、前記霧化器の作動により混合ミストの状態になる前に、前記内部空間内において、混合されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記インターフェイスは、前記第一の液体用の流出路を形成する第一の入り口と、前記第二の液体用の流出路を形成する第二の入り口とを備え、
前記霧化器が作動し、前記第一及び第二の液体が前記第一及び第二の無空気バッグにそれぞれ含まれている場合、前記第一及び第二の液体が前記第一及び第二の無空気バッグからそれぞれ流れ出し、前記インターフェイスを介して前記霧化器に達することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記霧化器の前記第二部分は、直径が約１−７ミクロンの液滴を発散させるような大きさの少なくとも一つのノズルを有するノズル膜を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記霧化器の前記第二部分は、直径が約５−３０ミクロンの液滴を発散させるような大きさの少なくとも一つのノズルを有するノズル膜を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、前記駆動・スイッチ回路内に配置され、かつ、前記電源に電気的に接続されたスイッチをさらに備え、
前記スイッチは、前記霧化器の作動を開始させ、前記第一及び第二の無空気バッグから前記第一及び第二の液体を前記インターフェイスを通過させ前記霧化器に流れ込ませるものであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記スイッチは遠隔ユニットにより作動可能であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第一の無空気バッグは、前記第二の無空気バッグに含まれている第二の霧化可能な液体とは異なる第一の霧化可能な液体を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記第一の霧化可能な液体は芳香剤であり、前記第二の霧化可能な液体は殺菌剤であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第一の無空気バッグは、前記第二の無空気バッグに含まれている第二の霧化可能な液体とは異なる第一の霧化可能な液体を含み、前記第一及び第二の霧化可能な液体は混合状態においては化学的に不安定であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記第二部分は、ノズルアレイを有するノズル膜と、結合部材と、を備えており、
前記結合部材は、前記カートリッジが前記ベースユニットの前記凹部に係合しているときに、前記圧電式要素に係合するものであることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の装置。
【請求項１２】
電子ゲーム機であって、
カートリッジに係合するように構成されている第一ポートを有する筐体と、
前記筐体の前記第一ポートに対して取り外し可能に係合可能な第一の取り外し式自律式液滴分配用カートリッジと、を備え、
前記第一のカートリッジは、
（ａ）第一の霧化可能な液体を貯留する第一の無空気バッグと、
（ｂ）前記第一の無空気バッグを収納するケースと、
を備え、
前記筐体はベースユニットを有しており、
前記電子ゲーム機は、
前記ベースユニットに作動的に接続された電源と、
前記電源に接続され、前記電源から電力の供給を受ける駆動・スイッチ回路と、
前記駆動・スイッチ回路に接続された第一プラグ部分と、
インターフェイスの第一の入り口を介して前記第一の無空気バッグに接続されている霧化器と、を備え、
前記霧化器が作動し、前記第一の無空気バッグに第一の霧化可能な液体が含まれている場合、前記第一の霧化可能な液体は、前記第一の無空気バッグから流れ出し、前記霧化器により霧化され、ミストになり、
前記第一のカートリッジは、前記第一のカートリッジが前記第一のポートに係合するときに前記第一のプラグ部分と係合可能な第二のプラグ部分を備え、前記第二のプラグ部分は、前記霧化器が前記電源に電気的に接続し、かつ、前記駆動・スイッチ回路により制御されるように、前記第一のプラグ部分と係合し、
前記第一のカートリッジは、（ｃ）第二の霧化可能な液体を貯留する第二の無空気バッグを備えており、
前記ケースは前記第一及び第二の無空気バッグを収納しており、
前記第二のプラグ部分が前記第一のプラグ部分と係合し、前記霧化器が作動し、前記第二の無空気バッグには第二の霧化可能な液体が含まれている場合には、前記霧化器は、前記第二の無空気バッグに含まれている前記第二の霧化可能な液体が前記第二の無空気バッグから流れ出し、霧化されて混合ミストになる前に、前記第一の霧化可能な液体と混合するように、前記インターフェイスと第二の入り口を介して前記第二の無空気バッグと接続される電子ゲーム機。
【請求項１３】
前記電子ゲーム機は、第一部分と第二部分とからなる霧化器を備え、
前記第一部分は、前記電源に接続され、前記電源から電力の供給を受ける駆動・スイッチ回路に接続され、前記駆動・スイッチ回路により駆動される圧電式要素を備えており、
前記第一部分は前記ベースユニットに組み込まれており、前記第二部分は前記第一のカートリッジに組み込まれており、
前記第二部分は、前記霧化器と前記第一のカートリッジとを流体連通が可能であるように相互に接続するインターフェイスを備えており、
前記第一のカートリッジの前記ケースは前記第二部分を収納し、前記第一のカートリッジが前記筐体の前記第一のポートに係合しているときに前記第二部分が前記霧化器の前記第一部分と接続するようになっていることを特徴とする請求項１２に記載の電子ゲーム機。
【請求項１４】
前記第一のカートリッジは、前記第二部分が前記霧化器の前記第一部分に接続するように、前記筐体の前記ポートに係合しており、前記霧化器は前記インターフェイスの第一の入り口を介して前記第一の無空気バッグに接続されており、
前記霧化器が作動し、前記第一の無空気バッグに第一の霧化可能な液体が含まれている場合、前記第一の霧化可能な液体は、前記第一の無空気バッグから流れ出し、前記霧化器により霧化され、ミストになることを特徴とする請求項１３に記載の電子ゲーム機。
【請求項１５】
前記第一のカートリッジは、（ｃ）第二の霧化可能な液体を貯留する第二の無空気バッグを備えており、
前記ケースは前記第一及び第二の無空気バッグを収納しており、
前記第一のカートリッジが、前記第二部分が前記第一部分と接続し、かつ、前記霧化器が作動するように、前記第一のポートと係合し、さらに、前記第二の無空気バッグには第二の霧化可能な液体が含まれている場合には、前記霧化器は前記インターフェイスの第二の入り口を介して前記第二の無空気バッグと接続し、前記第二の無空気バッグに含まれている第二の霧化可能な液体が前記第二の無空気バッグから流れ出し、前記第一及び第二の霧化可能な液体は霧化により混合することを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか一項に記載の電子ゲーム機。
【請求項１６】
前記筐体はカートリッジと係合可能に構成されている第二のポートを有しており、
前記電子ゲーム機は、前記筐体の第二のポートと取り外し可能に係合可能な第二の取り外し式自律式液滴分配用カートリッジを備えており、
前記第二のカートリッジは、
（ａ）第二の霧化可能な液体を貯留する第二の無空気バッグと、
（ｂ）前記第二の無空気バッグを収納するケースと、
を備えることを特徴とする請求項１２乃至１５の何れか一項に記載の電子ゲーム機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流をリフレッシュし、さらに、殺菌する方法及び装置に関する。より詳細には、本発明は、芳香性のある殺菌剤を散布することによって、環境あるいは空間（部屋その他）に流れ込む空気流または環境あるいは空間内を流れる空気流をリフレッシュし、かつ、殺菌する方法及び装置に関する。さらに詳細には、本発明は、空気流をリフレッシュし、さらに、殺菌する方法及び装置であって、芳香剤、殺菌剤または他の機能を有する液体を霧化した状態で空気流に供給し、さらに、それらの液体の霧化速度（または霧化率）はユーザーの嗜好に応じて決定することができる方法及び装置に関する。
【０００２】
本明細書において、「リフレッシュ」とは、空気流または多量の空気（例えば、部屋内の空気など）に対して、芳香性を付加すること、殺菌すること、あるいは、芳香性を付加し、かつ、殺菌することを意味するものとする。
【背景技術】
【０００３】
人間の生活空間における空気を芳香化し、殺菌することは古代から行われてきた。自然界に存在する芳香性分子のいくつかは殺菌性とともに、芳香化する性質を有している。現代では、空気を清浄化して、個人、住居または職場の空間に安らぎをもたらす手段が多数開発されている。近年では、家庭及び職場には、閉空間式の小さな空気清浄システムが取り付けられるようになった。この空気清浄システムは、家庭や職場の閉じた空間内に閉じ込められた浮遊性粒子や微生物などを含むあまり新鮮ではない空気を多量に再循環させている。このため、家庭や職場などの閉じた空間は、粒子（例えば、ホコリや花粉）の蓄積空間と化しており、さらに、病原性のある微生物や他の微生物が成長する可能性がある媒体となり果てている。
【０００４】
現在では、人は、時間の約９０％を、家庭、ホテル、オフィス、車、飛行機、レストランなどで、閉空間の中（例えば、部屋の中）で費やしている。従って、そのような閉空間の中の空気の質が、その中の人の健康、快適さ及び生産性などに及ぼす影響に注意を払うことが必要である。「病原性建造物症候群」（Ｓｉｃｋ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  Ｓｙｎｄｒｏｍｅ：ＳＢＳ）や「知覚できる空気の質」（Ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ  Ａｉｒ  Ｑｕａｌｉｔｙ）などの概念が発展し、科学的、技術的あるいは経済的な分野での関心を集めている。ちなみに、「内部の空気の質」（Ｉｎｄｏｏｒ  Ａｉｒ  Ｑｕａｌｉｔｙ：ＩＡＱ）の概念には、（ａ）周囲の空気の芳香化、（ｂ）臭気の減少もしくは除去、（ｃ）殺菌の概念が含まれている。本発明は、これらの問題を解決するための空気リフレッシュ手法を提供することを試みるものである。
【０００５】
粒子や細菌を含む空気を再循環させる手法に特有の問題を解決するものとして、エアコンデショニングシステムは、以前から、脱臭、滅菌及び加湿などを空気流に対して行うことにより、室内の空気を処理する手段として認識されてきた。例えば、そのようなエアコンデショニングシステムの一例が米国特許３，０４４，２７６号に開示されている。
【０００６】
さらに、最近では、いわゆるイオンの風やイオンドラッグなどを用いて、揮発剤（脱臭剤、殺虫剤、加湿剤など）を空気中に散布し、揮発剤の分子を空気中の粒子や物体（例えば、ホコリ、微生物または虫など）に作用させ、あるいは、付着させる手法が開発されている。しかしながら、この手法では、揮発剤の分子がカーペット、家具、住人、ペットなどにも付着することになる（ＷＯ  ００／３８５１２参照）。
【０００７】
抗菌性及び芳香化性能を併せ持っている化合物が、例えば、米国特許６，１１０，８８８号に開示されている。
【０００８】
最近では、環境に対する関心の高まりによって、周囲の空気の質、特に、ＨＶＡＣシステムが注目を集めている。かび性の胞子やバクテリアなどの微生物は、水分や適当な温かさが保証されるような環境、すなわち、生息し得る空間としての多くの「デッドボリューム（ｄｅａｄ  ｖｏｌｕｍｅ）」を提供するような環境内で繁殖する。
【０００９】
しかしながら、ＨＶＡＣシステム固有の搬送機能によって、これらの微生物の多くが空中に漂う結果となっている。このため、環境保護局（ＥＰＡ）によれば、呼吸器疾患の極めて多くが室内の空気の汚染に起因している（ＥＰＡ文書４０２−Ｒ−９４−００７，１９９４）。
【００１０】
しかしながら、「空気の質」と言っても、この語はかなり広く解釈することが可能である。「空気の質」の語には、空気中の多数の粒子及び微生物が含まれることはもちろんのこと、人間にとって好ましい性質も包含される。例えば、人間をリラックスさせたり、鼓舞したり、あるいは、ロマンチックな気分にさせるような芳香性や、単に悪臭を軽減または除去するような性質も「空気の質」に含まれる。このため、このような空気の質を実現するための多くの試みが今までになされている。例えば、米国特許６，２６７，２９７号、米国特許５，１７８，３２７号、米国特許５，５４９，２４７号、米国特許５，４３１，８５９号、米国特許５，３４２，５８４号、米国特許５，２２３，１８２号、米国特許５，１８６，８６９号、米国特許５，１４７，５８２号、米国特許５，０３８，９７２号、米国特許３，６７７，４４１号及び米国特許５，５９１，４０９号などである。
【００１１】
これらの米国特許の多くが採用する方法は、噴霧式薬剤入りの缶を用いたり、空気をゲル入りのカートリッジの中に通したり、あるいは、芳香性液体を気化させたりすることにより、芳香の発散を制御する方法である。最近では、種々の液状物質を分配する方法が提案されている。この方法によれば、推進性のガスの使用を回避することが可能である。噴射式薬剤の推進ガスの中には、それに含まれる揮発性有機元素（ＶＯＣ）が、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）（以前、推進ガスに使用されていたものである）の使用に起因する問題と同様の健康上の問題を引き起こす可能性があるため、空気の質に対して悪影響を及ぼすものがある。推進ガスの使用を回避するための方法または装置としては、米国特許５，５２９，００５号、米国特許６，２９３，４７４号、米国特許５，９３８，１１７号、米国特許６，１９６，２１９号あるいはヨーロッパ特許０１，１２１，０７５．４などがある。これらの特許の共通点は、液体を効果的に排出するために、推進ガスを用いずに、種々の方式の圧電式排出法を用いることである。この圧電式排出法の利点は、少量の液状物質を空気中に排出し、多数の極めて小さな液滴を作り出すことにより、芳香を有効に拡散させることができる点である。このため、上述の従来の方法と比較して、ある一定の効果を達成するために必要な芳香剤及び溶剤の量を顕著に減らすことができる。
【００１２】
しかしながら、上述の装置の大半における主な問題点は、信頼性よく点火または開始することができず、そのため、これらの装置は、３次元的移動を行う特定の領域における任意の位置において適切に機能する能力を有していない点である。さらに、従来の圧電式装置は、圧電要素によって排出される液体の粘度及び表面張力が広範囲にわたるため、信頼性をもって作動することができない。さらに、従来の装置は、液体貯蔵リザーバが別々に分かれて複数ある場合に、それらのリザーバからの霧化した液体を混合させることができなかった。
【００１３】
このため、従来の圧電式装置においては、液体を噴射させるためには、液体に１個または複数の溶剤を添加させることを必要としていた。このように溶剤を用いることの結果として、少なくともある程度は、健康上の問題及び空気の質における問題が残ることとなる。例えば、ＷＯ  ００／４７３３５には、使用する液体の粘度及び表面張力はある溶剤を添加することにより調整することができ、このため、圧電排出式システムにおける液体の分散排出を改良することができることが教示されている。液体を充分に分散させるために、溶剤の使用を完全にやめることは難しいことではあるが、溶剤の使用量を最小にすることは合理的な目的となり得る。
【００１４】
周囲の空気を芳香化し、さらに、殺菌するための他の方法及び装置としては、電子回路を用いたものがある。すなわち、電子回路を用いて、様々な住環境（例えば、家庭内での看護環境、家庭内での娯楽環境、車の中の芳香化、買い物、宿泊及び公共の娯楽の環境など）内に媒体を分散させるタイミング、順序及び量を求めるものである。例えば、芳香化及び空気リフレッシュ装置の電子制御回路内に装着されている臭気センサを用いて、各環境毎に芳香剤の発散及びその量が制御される。このような方法の例としては、フランス特許９８，０４１５６号、米国特許５，５９１，４０９号、ヨーロッパ特許公開公報０，８３１，３８４号、米国特許５，８３２，３２０号、米国特許５，７６０，８７３号、ヨーロッパ特許００，１１８，７１５．２号及びそれに対応する米国特許出願０９／９４２，１１８号などがある。特に、ヨーロッパ特許００，１１８，７１５．２号（ヨーロッパ特許公開公報１，１８４，０８３）及び米国特許出願０９／９４２，１１８号の各全文を本明細書においても引用するものとする。
【００１５】
従来の装置及びシステムにおけるもう一つの問題点は、広範囲に渡る配管に起因して生じる凝集効果である。これは、周囲の温度差、配管の過密さ、微生物の繁殖による汚染などの結果として不可避的に発生する。
【００１６】
従来の装置及びシステムにおけるさらに他の問題点は、これらの装置及びシステムをプログラム化することは困難であり、住環境、宿泊環境、娯楽環境内にインストールしたり、あるいは、それらの各環境にネットワークで接続することが難しいという点である。
【００１７】
従来の装置における他の欠点は、液体分配ユニットの直近において、自律的加熱または換気方法などを実施するという点である。また、従来の装置は、所望の機能や魅力的なデザインに対する要求を満足させるような構造上の十分な柔軟性を持ち合わせていない。従来の装置のさらに他の主な欠点は、それらの装置は位置または方向に対する依存性が極めて大きいという点である。さらに他の従来の装置の欠点は、それらの装置の制御機能は多かれ少なかれ芳香化のタイミング及び順序に帰するものであるので、ユーザーの環境や感性に応じて、ユーザーが様々な方法で様々な芳香を扱うことのできる可能性を極めて小さく、もしくは、皆無にしている点である。換言すれば、従来の装置は、その時々におけるユーザーの環境や個人的な好みに応じた芳香を選択することができない。
【００１８】
従来の装置のさらに他の欠点は、急速に変化しつつある現代の環境・娯楽技術によってもたらされるニーズに適合できないことである。例えば、職場環境、宿泊環境及び娯楽環境とともに家庭環境も急速に変わりつつあり、情報技術に精通した「オンライン」世代のユーザーは、種々の機器を用いることによって、家庭の内外で、新たな娯楽・仕事のツールを容易に入手することができるようになっている。種々の機器としては、例えば、狭帯域または広帯域無線システム、ウェブ機器、携帯情報システム、ＰＤＡ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などがあり、これらは、新規で高性能の無線機器、ネット用機器、家庭用ビデオ機器、あるいは、あらゆる種類の娯楽品をダウンロードできる機器などがある。
【００１９】
これらの娯楽及び職場環境における空気の芳香化及びリフレッシュに対する要求を満足させる装置として、ヨーロッパ特許公開公報０，７１４，７０９、米国特許５，８３２，３２０号、米国特許５，７６０，８７３号、米国特許出願０９／９４２，１１８号、ヨーロッパ特許００，１１８，７１５．２号に記載されたものがある。しかしながら、これらの装置は何れも上述の欠点に対してユーザーフレンドリーであり、工業的に適用可能であり、かつ、現実的に迅速に展開し得る解決策を提供するものではなく、さらに、何れの装置もユーザーがネットワークとの相互的通信に参加することを可能にするものではない。
【００２０】
周囲を芳香化し、娯楽環境の「テーマ」を拡大する試みがＷＯ  ００２０９７７６、ＷＯ  ００２０９７７３、ＷＯ  ００２０９７７２の各公報に記載されている。この試みは、対象となる感覚器官の経験中における芳香化である。例えば、音楽、グラフィックアート、芝居などを経験している間に、ＣＤ状の芳香カートリッジを選択する技術を用いるものである。
【特許文献１】国際公開  ＷＯ  ００２０９７７６
【特許文献２】国際公開  ＷＯ  ００２０９７７３
【特許文献３】国際公開  ＷＯ  ００２０９７７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、この技術はかなり前から知られたものであり、ディスク状の装置は固定されており、再使用可能なものはディスクだけである。このため、選択するテーマに関する限り、多くの選択肢があるにもかかわらず、ユーザーに対する柔軟性は極めて低い。各ユーザーが、上記の固定式ディスク装置に含まれている７個の芳香剤を全て同程度に気に入り、これら７個の芳香剤を同じように、かつ、同じような時間枠で使い切るとは考えにくい。多くの場合、ユーザーは１個または数個の芳香剤のみを気に入り、このため、それらの芳香剤が入っているカートリッジはすぐに使い切られるのに対して、他の芳香剤に対してはそのようなことはない。容易に理解し得るように、１個または数個の芳香剤のみが好んで使用されることにより、ディスク全体が廃棄されるという浪費をもたらす結果となる。この場合、ユーザーが好む芳香剤は全て消費されるのに対して、他の芳香剤は、それらに含まれる溶剤が未使用のまま、廃棄される。
【００２２】
従って、芳香化及びリフレッシュを行う装置及び方法であって、上述の従来の装置の欠点を解消し、ユーザーの鼻に対して安全で心地よい空気に対する要求を満足し、かつ、各ユーザーの嗜好に合致するとともに、各ユーザーに癒し感を与えるような装置及び方法が望まれている。特に、芳香化及びリフレッシュを行う装置及び方法であって、空気の質を向上させ、ウェブ機器、携帯電子機器、娯楽及び仕事用アプリケーションのダウンロード機器及び家庭環境機器に対応して近年に出現した娯楽・仕事環境に適用可能な装置及び方法が望まれている。
【００２３】
従って、本発明の目的は、従来の装置における欠点を克服することであり、具体的には、過剰な大きさ、柔軟性の欠如、モジュラの欠如、カートリッジとディスペンサとを一つのパッケージにしないこと、芳香化及びリフレッシュの効率性の欠如、起動に対する信頼性の欠如、芳香化または殺菌能力をプログラム化するためのネットワーク接続性の欠如、芳香剤を常用する際の使用の容易さ及び芳香剤の交換の容易さの欠如などの欠点を克服することである。
【００２４】
本発明のさらに他の目的は、溶剤の使用量をできる限り最小にすることである。
【００２５】
本発明のさらに他の目的は、芳香化及びリフレッシュを行う装置及び方法であって、空気の質、安全性、個人的な環境及び娯楽の用途に適用可能な装置及び方法を提供することである。
【００２６】
本発明のさらに他の目的は、芳香化及びリフレッシュを行う装置及び方法であって、空気の質、安全性、個人的な環境及び娯楽の用途の一部として相互的役割をユーザーに与えるような装置及び方法を提供することである。
【００２７】
本発明のさらに他の目的は、芳香化及びリフレッシュを行う装置及び方法であって、ウェブ機器、携帯電子機器、ダウンロードした娯楽及び仕事用アプリケーション、あるいは、特定の環境やユーザーの嗜好を満足させるためにユーザーによって操作可能な家庭用環境機器とのネットワークをユーザーが作り出すことを可能にする装置及び方法を提供することである。
【００２８】
本発明のさらに他の目的は、芳香化及びリフレッシュを行う装置及び方法であって、有害な成分（例えば、溶剤）の廃棄量を最小にする一方で、芳香剤を選択する際の柔軟性を最大にするような装置及び方法を提供することである。
【００２９】
本発明のさらに他の目的は、芳香化及びリフレッシュを行う装置及び方法であって、二つの液体を霧化の際に混合するか、あるいは、液体が霧化する直前に二つの液体を混合することを可能にする装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記の目的に従って、本発明は、第一の好適な実施形態として、空気をリフレッシュする装置を提供する。この装置は、ベースユニットと、前記ベースユニットに作動的に接続された電源と、前記電源に接続され、前記電源から電力の供給を受ける駆動・スイッチ回路と、前記駆動・スイッチ回路に接続された第一プラグ部分と、前記第一プラグ部分に対して取り外し可能に係合する取り外し式自律式液滴分配用カートリッジと、を備える。前記カートリッジは、（ａ）前記第一プラグ部分と係合可能な第二プラグ部分と、（ｂ）第一の霧化可能な液体を貯留する第一の無空気バッグと、（ｃ）第二の霧化可能な液体を貯留する第二の無空気バッグと、（ｄ）前記第一及び第二の無空気バッグを収納するケースと、を備える。霧化器はインターフェイスの各入り口を介して各無空気バッグに接続され、前記霧化器が作動し、前記第一及び第二の液体が前記第一及び第二の無空気バッグにそれぞれ含まれている場合、前記第一の液体が前記第一の無空気バッグから流れ出し、前記第二の液体が前記第二の無空気バッグから流れ出し、前記第一及び第二の液体は、前記霧化器により霧化されて混合ミストになる前に、空間内において混合する。霧化器は、電源に電気的に接続されており、さらに、前記第二プラグ部分が前記第一プラグ部分と係合しているときに、前記駆動・スイッチ回路により制御される。
【００３１】
本発明の第二の好適な実施形態によれば、前記第一の実施形態はインターフェイスをさらに備え、前記インターフェイスは、前記第一の液体用の流出路を形成する第一の入り口と、前記第二の液体用の流出路を形成する第二の入り口とを備え、前記霧化器が作動し、前記第一及び第二の液体が前記第一及び第二の無空気バッグにそれぞれ含まれている場合、前記第一及び第二の液体が前記第一及び第二の無空気バッグからそれぞれ流れ出し、前記インターフェイスを介して前記霧化器に達する。
【００３２】
本発明の第三の好適な実施形態によれば、前記第一の実施形態において、前記霧化器は、直径が約１−７ミクロンの液滴を発散させるような大きさの少なくとも一つのノズルを有するノズル膜を備えており、また、本発明の第四の好適な実施形態によれば、前記第一の実施形態において、前記霧化器は、直径が約５−３０ミクロンの液滴を発散させるような大きさの少なくとも一つのノズルを有するノズル膜を備えている。
【００３３】
本発明の第五の好適な実施形態によれば、前記第二の実施形態において、前記装置は、前記駆動・スイッチ回路内に配置され、かつ、前記電源に電気的に接続されたスイッチをさらに備え、前記スイッチは、前記霧化器の作動を開始させ、前記第一及び第二の無空気バッグから前記第一及び第二の液体を前記インターフェイスを通過させ前記霧化器に流れ込ませる。
【００３４】
本発明の第六の好適な実施形態によれば、前記第五の実施形態において、前記スイッチは遠隔ユニットにより作動可能であるものとして構成される。本発明の第七の好適な実施形態によれば、前記第六の実施形態において、前記遠隔ユニットは、無線制御ユニット、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎ）、携帯電話またはウェブ機器として構成される。
【００３５】
本発明の第八の好適な実施形態によれば、前記第六の実施形態において、前記遠隔ユニットは、空気中の流れを検出する乱流検出器と、空気中における第一及び第二の霧化可能の液体の結合濃度を検出するロガリズムガスセンサーとを備える。
【００３６】
本発明の第九の好適な実施形態によれば、前記第一の実施形態において、前記第一の無空気バッグは、前記第二の無空気バッグに含まれている第二の霧化可能な液体とは異なる第一の霧化可能な液体を含む。
【００３７】
本発明の第十の好適な実施形態によれば、前記第九の実施形態において、前記第一の霧化可能な液体は芳香剤であり、前記第二の霧化可能な液体は殺菌剤である。
【００３８】
本発明の第十一の好適な実施形態によれば、前記第九の実施形態において、前記第一の霧化可能な液体は主芳香剤であり、前記第二の霧化可能な液体は前記主芳香剤を審美的に高めるための副芳香剤である。
【００３９】
本発明の第十二の好適な実施形態によれば、前記第二の実施形態において、前記カートリッジは、第三の霧化可能な液体を貯留する第三の無空気バッグを備え、インターフェイスは、この第三の無空気バッグに対応する第三の入り口を備える。前記第三の入り口は、前記第三の無空気バッグ内の第三の液体に対する流出路を形成し、前記霧化器が作動するとき、前記第一、第二及び第三の霧化可能な液体は前記インターフェイスを通って流れ、前記霧化器によって混合ミストになる前に、前記空間内において混合される。本発明の第十三の好適な実施形態によれば、前記第十二の実施形態において、前記カートリッジは、第四の霧化可能な液体を貯留する第四の無空気バッグを備え、インターフェイスは第四の入り口を備える。前記第四の入り口は、前記第四の無空気バッグ内の第三の液体に対する流出路を形成し、前記霧化器が作動するとき、前記第一、第二、第三及び第四の霧化可能な液体は前記インターフェイスを通って流れ、前記霧化器によって混合ミストになる前に、前記空間内において混合される。
【００４０】
本発明の第十四の好適な実施形態によれば、少なくとも二つの空気リフレッシュ装置と一つの電源とを備える空気リフレッシュシステムが提供される。各装置は、ベースユニットと、前記ベースユニットに作動的に接続された電源と、前記電源に接続され、前記電源から電力の供給を受ける駆動・スイッチ回路と、前記駆動・スイッチ回路に接続された第一プラグ部分と、前記第一プラグ部分に対して取り外し可能に係合する取り外し式自律式液滴分配用カートリッジと、を備える。前記カートリッジは、（ａ）前記第一プラグ部分と係合可能な第二プラグ部分と、（ｂ）第一の霧化可能な液体を貯留する第一の無空気バッグと、（ｃ）第二の霧化可能な液体を貯留する第二の無空気バッグと、（ｄ）前記第一及び第二の無空気バッグを収納するケースと、を備える。霧化器はインターフェイスの各入り口を介して各無空気バッグに接続され、前記霧化器が作動し、前記第一及び第二の液体が前記第一及び第二の無空気バッグにそれぞれ含まれている場合、前記第一の液体が前記第一の無空気バッグから流れ出し、前記第二の液体が前記第二の無空気バッグから流れ出し、前記第一及び第二の液体は、前記霧化器により霧化されて混合ミストになる前に、空間内において混合する。霧化器は、電源に電気的に接続されており、さらに、前記電子式コネクタが前記カートリッジと係合しているときに、前記駆動・スイッチ回路により制御される。
【００４１】
本発明の第十五の好適な実施形態によれば、前記第十四の実施形態に係るシステムはＨＶＡＣシステムに組み込まれている。
【００４５】
本発明の第十九の好適な実施形態によれば、空気をリフレッシュする装置が提供される。この装置は、少なくとも一つのカートリッジと係合するように構成された凹部を有するベースユニットと、前記ベースユニットに作動的に接続された電源と、霧化器の能動的部分と、前記ベースユニットの前記凹部に対して取り外し可能に係合する取り外し式自律式液滴分配用カートリッジと、を備え、前記能動的部分は、前記電源に接続され、前記電源から電力の供給を受ける駆動・スイッチ回路に接続され、前記駆動・スイッチ回路により駆動される圧電式要素を備えており、前記霧化器の前記能動的部分は前記ベースユニットに組み込まれており、前記カートリッジは、（ａ）第一の霧化可能な液体を貯留する第一の無空気バッグと、（ｂ）第二の霧化可能な液体を貯留する第二の無空気バッグと、（ｃ）インターフェイスを備える、前記霧化器の受動的部分と、（ｄ）前記第一及び第二の無空気バッグを収納し、かつ、前記受動的部分を収納するケースと、を備え、前記カートリッジは前記ベースユニットの前記凹部に係合し、前記受動的部分は前記霧化器の前記能動的部分に接続されている。
【００４６】
本発明の第二十の好適な実施形態によれば、電子ゲーム機が提供される。この電子ゲーム機は、カートリッジに係合するように構成されている第一ポートを有する筐体と、前記筐体の前記第一ポートに対して取り外し可能に係合可能な第一の取り外し式自律式液滴分配用カートリッジと、を備え、前記第一のカートリッジは、（ａ）第一の霧化可能な液体を貯留する第一の無空気バッグと、（ｂ）前記第一の無空気バッグを収納するケースと、を備える。
【００４９】
本発明のさらに他の目的、特徴及び利点は、添付図面とともに以下の好適な実施形態を考慮することにより、明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明は、ある環境内において、周囲の空気及び空気流の一方または双方をリフレッシュする装置及び方法に関する。例えば、「環境」は部屋または限定された空間などを指し、「空気流」はＨＶＡＣ配管またはシステム内に存在する空気流を指す。なお、本発明の適用対象は特定の環境に限定されるものではなく、開放された領域においても実施可能である。本発明の理解を容易にするため、本発明の実施形態に係る装置を最初は図面を参照して説明する。図面において、同一の番号は同一の要素を指す。
【００５１】
図１ａは、本発明の非限定的な好適な実施形態に係る、空気をリフレッシュする装置１を示している。本明細書において、「空気」の語は空気そのものを指すか、あるいは、空気流を指すものとする。
【００５２】
装置１は、ハウジングを構成するベースユニット１０と、ベースユニット１０に接続された電源１４と、電源１４に接続され、電源１４から電力が供給される駆動・スイッチ回路１５と、を備えている。なお、この装置１の構成は米国特許出願０９／９４２，１１８号及びそれに対応するヨーロッパ特許００，１１８，７１５．２号に記載されたものであり、本明細書においては、これらの米国特許出願及びヨーロッパ特許の全文を引用するものとする。電源１４は、図１ａにおいては、内部電源として示されているが、それには限定されない。例えば、電源１４の代わりにプラグを配置し、外部電源または太陽エネルギ電池と接続させてもよい。
【００５３】
駆動・スイッチ回路１５は、ドライバー１５ａと、スイッチ回路１５ｂとを備えている。ドライバー１５ａは霧化器２０を駆動し、この霧化器２０は、デュアル式インターフェイス２４を介して、デュアル式自律液滴分配カートリッジ２２に接続されている。スイッチ回路１５ｂは、無線または有線で、活性電子信号を受信し、初期接続用フィードバック電子信号を送信する送受信部１５ｃを備えている。活性電子信号は、スイッチをオンにし、ドライバー１５ａを始動させるための信号である。
【００５４】
駆動・スイッチ回路１５は、霧化器２０が霧化用の液体をいつ使い尽くすかを検出するセンサー１６に接続されている。センサー１６は、例えば、霧化器２０が霧化用の液体を使い尽くしたときに、加熱されて燃え尽きてしまうようなヒューズから構成することができる。センサー１６はカートリッジ２２の一部として構成することができる。センサー１６がオンになると、駆動・スイッチ回路１５は初期接続用フィードバック信号を発生し、あるいは、初期接続用フィードバック信号を発生しないこともある。後述するように、この初期接続用フィードバック信号の発生の有無は送受信部１５ｃを介して制御装置に送信される。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態においては、自律液滴分配カートリッジ２２は、無空気バッグ３８に付着することによって、インターフェイス２２４及び霧化器２０と一体につくられている。この結果、単一の交換可能な集積ユニットとなっている。このため、カートリッジ２２の液体がなくなったときには、ベースユニット１０から取り外して、新しいカートリッジに交換することができる。
【００５６】
カートリッジ２２は、第一部分３０ａと第二部分３０ｂとからなる外側ケース３０を備えており、第一部分３０ａと第二部分３０ｂには、一つまたは複数の無空気バッグ３８と霧化器２０がそれぞれ配置されている。外側ケース３０はいくつかのアクセス用ポート３４を備えており、各ポート３４は、外側ケース３０の中に配置されている自律型無空気バッグ３８の端部３８ａが係合している。なお、本明細書において、「自律」とは、無空気バッグカートリッジは、バッグの中に貯蔵されている液体の流れが空気の泡に対する耐性を有しており（例えば、空気の泡によって顕著な影響を受けない）、さらに、カートリッジ２２の位置とは無関係であるように、構成されていることを意味する。このような自律的な結果をもたらす構造については後述する。
【００５７】
外側ケース３０の表面上にはプラグ部分１７ａが配置されており、このプラグ部分１７ａは駆動・スイッチ回路１５に接続されているプラグ部分１７ｂと相互に嵌まり合うようになっている。以上のようにして、カートリッジ２２をベースユニット１０に嵌め込むことができ、あるいは、必要な場合には、カートリッジ２２を取り外して、新しいものに交換することができる。
【００５８】
外側ケース３０には開口２０ｃが形成されている。霧化器２０により生成された霧状の液体は開口２０ｃを通って外側ケース３０から出る。
【００５９】
各バッグ３８には、液体４０が充填されている。各バッグ３８には同一の霧化可能な液体を充填してもよいが、各バッグ３８には相互に異なる霧化可能な液体を充填することが好ましい。例えば、一方のバッグ３８には芳香剤を充填し、他方のバッグ３８には殺菌剤または殺虫剤を充填することもできる。あるいは、一方のバッグ３８には主要な芳香剤を充填し、他方のバッグ３８には、主要な芳香剤の審美性を高めるような副芳香剤を充填しておくこともできる。
【００６０】
各バッグ３８に異なる芳香剤を充填しておくことの利点は、以下に述べるように、霧化の直前に、これらの異なる液体を僅かな内部領域内で混合させることができる点である。従って、以前では、貯蔵能力の欠如のために使うことができなかった複数の液体を霧化させることが可能である。換言すれば、いくつかの液体を予め混合し、それを一つの無空気バッグの中に貯蔵しておくことはできない。これは、いくつかの液体を混合させると、沈殿物が生じ、あるいは、一つの液体が他の液体の性質と干渉したり、その性質を低下させたりすることがあるからである。
【００６１】
本発明の好ましい実施例においては、主要テーマすなわち主芳香剤の臭気に、選ばれた複数の芳香剤が対応し、さらに、主芳香剤の周りには、一つまた複数の補助的な副芳香剤が配置されている。例えば、いくつかの芳香剤のテーマとして、「ｆｌｏｒａｌ」や「ｏｒｉｅｎｔａｌ」や「ｃｈｙｐｒｅ」などがある場合であっても、本技術分野の専門家にとっては、これらの例が本発明を何ら限定するものではなく、他の無数の芳香剤テーマが存在するということは明白である。このように、主芳香剤は無空気バッグの中の一つに含まれる。他の無空気バッグには、副芳香剤が含まれる。例えば、「ｆｌｏｒａｌ  ｆｒｕｉｔｙ」や「ｆｌｏｒａｌ  ｇｒｅｅｎ」などの副芳香剤を用いて、主芳香剤である「ｆｌｏｒａｌ」の臭いを際立たせることができる。同様に、「ｏｒｉｅｎｔａｌ  ｓｐｉｃｙ」や「ｃｈｙｐｒｅ  ｆｒｕｉｔｙ」などの副芳香剤を用いることにより、主芳香剤である「ｏｒｉｅｎｔａｌ」や「ｃｈｙｐｒｅ」の臭いを際立たせることができる。
【００６２】
このように、二つの無空気バッグを用いることにより、芳香剤を混合する際に、これまでにない柔軟性をもって調香師により調製されるような芳香剤の組み合わせを実現することができる。従って、本発明におけるデュアル式無空気バッグカートリッジ２２によれば、ユーザーは、消費者の嗜好に応じて、主芳香剤及び副芳香剤を自在に組み合わせる能力を持ち得る。これが実際にどのように達成されるかについては後述する。
【００６３】
図１ａは、二つの無空気バッグ３８を備えるデュアル式無空気バッグカートリッジを示しているが、カートリッジは２個、３個、４個またはそれ以上の無空気バッグを有するものとすることもできる。無空気バッグは細長い形状であることが好ましく、また、球形であるよりは円筒形であることが好ましい。細長い形状であることが好ましいのは、周囲の空気圧による影響が少なく、よりコンパクトであり、丈夫で長寿命のバッグとすることができ、さらに、空にすることが容易であるためである。
【００６４】
二つのバッグを有する本実施形態に係る装置１は外側ケース３０を備えており、このケース内では、カートリッジは、二つまたは三つ以上の別々に分かれた区画を有する一つのバッグを備えている。換言すれば、複数のバッグは、複数の区画を有する一つのバッグとして構成することが可能である。この場合、各区画の端部は、外側ケース３０の各アクセスポートの中に位置している。
【００６５】
装置１の残りの構造は、以下に述べるものと同じである。複数の別々に分かれた区画を有する一つのバッグを備えることにより、各区画の霧化可能な液体は出口通路を通って、それらが霧化する前に、小さな内部空間内で混合させることができる。
【００６６】
図５は、外側ケース１３０を有する自律型無空気バッグカートリッジ１２２の斜視図である。
【００６７】
外側ケース１３０は４個のアクセスポート３４と、プラグ部分１７ａとを有しており、各アクセスポート３４には、霧化可能な液体が充填されている無空気バッグ３８の一端が係合している。本技術分野における通常の知識を有する者にとっては明らかであるように、全てのバッグ３８は同一の液体で充填することもでき、あるいは、それぞれ異なる液体で充填することもできる。あるいは、いくつかのバッグ３８にだけ同一の液体を充填することもでき、または、一つのバッグ３８に含まれている液体とは別の液体を他のバッグに充填することもできる。
【００６８】
図示はしないが、本技術分野の通常の知識を有する者にとっては明らかであるように、無空気バッグカートリッジ１２２は任意の個数の無空気バッグを備えていてもよく、あるいは、任意の個数の区画を有する単一のバッグを備えていてもよい。図５から明らかであるように、カートリッジ１２２は、カートリッジ１２２の４個の無空気バッグ３８を霧化器２０に接続させるための４個の入り口を備えたインターフェイスを備えている。
【００６９】
本発明の好ましい実施形態に係るデュアル式自律液滴分配カートリッジ（例えば、取り外し可能なカートリッジ）を説明してきたが、カートリッジと霧化器との間のインターフェイスを以下に説明する。
【００７０】
図１ａ及び図２ｂはインターフェイス２２４の基本的な特徴を示している。インターフェイス２２４の筐体の内部には入り口２５０が形成されている。各入り口２５０は、各アクセスポート３４に対応して通路を形成している。各入り口２５０は、入り口２５０の断面の円周が液体の流路に沿って増加するように、傾斜していることが好ましい。液体の流出路は、各無空気バッグ３８の内部から、毛細管または短い導管８０（図１ａ参照）を通り、さらに、各入り口２５０を通るものとして形成されている。霧化可能な液体は、毛細管現象によって流出路に沿って吸引される。この場合、マイクロポンプを用いることも可能である。液体４０が一旦入り口２５０を通過すると、液体４０は小さな内部空間２５４に入り、そこで保持される。内部空間２５４は霧化器２０の付勢用膜２６０と隣接している。
【００７１】
霧化器２０は、ノズル膜６２と、電子的に制御される圧電式霧化器２６４とを備えている。付勢用膜２６０は入り口２５０の側壁に開口２６０ａを備えているとともに、入り口２５０の一部を形成している。これにより、液体４０は無空気バッグ３８から内部空間２５４に流れ込むことができるようになっている。
【００７２】
霧化器２０が作動すると、入り口２５０の内部に毛細管圧が発生し、カートリッジ２２の各無空気バッグ３８から液体４０を吸い上げる。カートリッジ２２内の液体４０はこのようにして内部空間２５４の中で混合する。無空気バッグ３８が相互に異なる液体を含むような場合には、例えば、二つの異なる芳香剤を含むような場合（一方のバッグにある芳香剤が含まれ、他方のバッグには機能流体が含まれているような場合）には、これらの液体が霧化されるときに、独特の混合プロセスが行われる。
【００７３】
図３ａに示すように、ノズル膜６２は、ノズル６２ｂを含む床部分６２ａを備えており、各ノズル６２ｂは床部分６２ａにおける直径ｘの開口として形成されている。これにより、霧化器２０が作動しているときに、ノズル膜６２に流れ込んだ液体は、霧化された後、ノズル６２ｂから噴射される。本技術分野における通常の知識を有する者にはよく知られているように、ノズル６２ｂは、霧化した液体の液滴のサイズが１乃至７ミクロンの範囲内になるような大きさ及び形状を有している。この液滴の大きさの範囲は液体４０を霧化するのに最適な範囲である。
【００７４】
図３ｂに示すように、ノズル膜１６２の床部分１６２ａに形成されたノズル１６２ｂは、ノズル膜６２のノズル６２ｂを形成する開口の直径よりも大きい直径ｙ（ｙ＞ｘ）の開口として形成することも可能である。ノズル１６２ｂをノズル６２ｂよりも大きな直径の開口で形成する場合、ノズル１６２ｂは、霧化可能な液体の液滴の大きさが５乃至３０ミクロンの範囲内になるような大きさ及び形状を有するものとして形成することができる。この液滴の範囲は、表面殺菌を行うために、殺菌剤を霧化するのに適した範囲である。これは、より大きな液滴分布を有する液体により形成された噴射は、強力にして指向性を有する噴射を可能にする。このような噴射は、例えば、ＨＶＡＣ管その他の管内の領域に殺菌性あるいは細菌成長抑制剤を噴射する場合に必要となる。
【００７５】
これに対して、より小さい液滴分布を有する液体により形成された噴射は、芳香剤分子の空中への気化及び分散をより早く達成する。これは、噴射される液体が小さく、かつ、大きな総表面積を有しているため、各液滴が空気分子と接触し、さらに、エネルギー交換を行うことが促進されるためである。
【００７６】
本技術分野における通常の知識を有する者には明らかであるように、他の種類の液体、例えば、殺虫剤などを霧化器２０から噴射することもできる。この場合、どの液滴分布が最適であるかに応じて（すなわち、一部の領域にのみ向けることが有効か、多量の液体を噴射することが有効か、あるいは、多量の空気中に高速で噴射することが有効かに応じて）、ノズル膜６２または１６２の何れかを用いる。
【００７７】
本発明において用いられるノズル膜のもう一つの利点は、霧化器の内側表面積（内部空間の内側表面積）に対する、空気と接する霧化器ノズルの総表面積の比率が、霧化器ノズルを介して行われる霧化が無視できる程度であり、シーリングを必要としないほどに、極めて小さいという点である。例えば、直径３ミクロンの１４４個のノズルに対応する表面積をＡ２、霧化器の内側表面積Ａ１を５６．２５ｍｍ2とすると、比率Ａ２／Ａ１は１．８０９６×１０-5となる。ノズルの直径を１２ミクロンにすれば、この比率Ａ２／Ａ１は０．０００２８９５３になる。
【００７８】
図２ａは、本発明に適した第一のインターフェイス構造を示す断面図である。
【００７９】
インターフェイス２４にはその内部に入り口５０が形成されている。この入り口５０には導管８０が取り付けられており、複数のアクセスポート３４のうちの対応するアクセスポートに通じている。各入り口５０は、その断面の円周が液体の流路に沿って大きくなるように、傾斜して形成されている。これにより、液体の流出路は、各無空気バッグ３８の内部から、毛細管すなわち導管８０を通り、さらに、対応する入り口５０を通る。
【００８０】
霧化可能な液体４０は毛細管現象により流出路内を吸引される。ただし、マイクロポンプを用いることも可能である。液体４０が一旦入り口５０を通過すると、液体４０は小さな内部空間５４に入り、そこで貯留される。内部空間５４は霧化器の付勢用膜６０と隣接している。霧化器は、ノズル膜６２と、電子的に制御される圧電式霧化器６４とを備えている。付勢用膜６０は中央に開口６０ａを備えており、内部空間５４内の液体４０は開口６０ａを通ってノズル膜６２の内部に流れ込む。
【００８１】
図２ｂは、本発明に適した第二のインターフェイス構造を示す断面図である。
【００８２】
インターフェイス２２４はその内部に入り口２５０を有している。第二のインターフェイス２２４における入り口２５０はほぼＬ字型をなしており、さらに、脚部分２５０ａを備えている。この脚部分２５０ａは、その断面の円周が液体の流路に沿って大きくなるように、傾斜して形成されている。脚部分２５０ａの先端、すなわち、脚部分２５０ａの中で最も大きな円周を有する箇所は足部分２５０ｂとつながっている。足部分２５０ｂは内部空間２５４とつながっており、さらに、内部空間２５４に対して開いている。このような構造によって、各無空気バッグの内部から、毛細管すなわち導管を通って、さらに、対応する入り口２５０を通り、内部空間２５４に達する液体流出路が形成される。
【００８３】
圧電式要素２６４は、ノズル膜６２に近い方の付勢用膜２６０の側とは反対側の付勢用膜２６０の側面上に位置している。
【００８４】
インターフェイス２４においては、圧電式要素６４はノズル膜６２と同じ側の付勢用膜６０の側面上に位置している。インターフェイス２４においては、付勢用膜２６０には中央の開口は形成されておらず、その代わりに、二つの周辺開口２６０ａが形成されている。この二つの周辺開口２６０ａは入り口２５０の一部をなしている。
【００８５】
さらに、インターフェイス２２４にはテーパ付き開口２７０が形成されている。この開口２７０は一種のノズルを形成しており、液体は、ノズル膜６２を介して霧化された後、開口２７０を通過する。
【００８６】
図２ｃは、本発明に適した第三のインターフェイス構造を示す断面図である。
【００８７】
この第三のインターフェイス３２４は米国特許第６，１９６，２１９号に記載されたものである。この米国特許とともに、ヨーロッパ出願０１，１２１，０７５．４及び０１，１０３，６５３．０を本明細書において引用する。
【００８８】
インターフェイス３２４は、入り口３５０が形成されている付勢用膜３６０を備えている。入り口３５０は霧化される液体を貯留する小さな内部空間３５４につながっている。また、入り口３５０はカートリッジ２２のアクセスポート３４と同数だけ形成されている。圧電式要素２６４は付勢用膜３６０の片方の側面上に配置されており、ノズル膜３６２は付勢用膜３６０の反対側の側面上に配置されている。
【００８９】
インターフェイス３２４の利点は、床部分３６２ａのノズル３６２ｂが、圧電式要素２６４が作動するときに発生する定在波の波頭に一致するように位置しているため、液体の霧化効率を高めることができる点である。
【００９０】
これまでに述べた３つのインターフェイスの第一の利点は、デュアル式または複数の入り口構造が本発明のデュアル式無空気バッグカートリッジとインターフェイスし、インターフェイス構造の入り口及び空間の構造を一定にしている点である。第二の利点は、相互に平行な上方及び下方表面を有する平行内部空間２５４のサイズが最小になるように形成することができ、霧化される液体にエネルギーを伝達することができる点である。本発明における内部空間では、上方及び下方表面との間の距離すなわち高さは１００ミクロン未満であることが好ましく、１０乃至６０ミクロンが最適である。内部空間のサイズを最小にすること及び相互に平行な上方及び下方表面を有することの利点は、霧化器が、広範囲の粘度及び表面張力を有する液体を霧化することができる点である。これにより、装置１は溶剤を含まない霧化用液体を用いることができるとともに、芳香化及び殺菌用液体の選択に際して大きな柔軟性を保証する。
【００９１】
本発明のさらに他の重要な点は、デュアル式無空気バッグカートリッジが空気の泡に対する耐性を有しており、かつ、位置に無関係であるという点である。換言すれば、カートリッジに貯留されている霧化可能な液体は、無空気バッグに入り込んだ空気の泡によって影響を受けることはなく、かつ、装置１の位置による影響を受けることはない。この特徴は図１ｂ、図１ｃ及び図１ｄに示された構造により達成される。
【００９２】
図１ｂは、液体流路８０を示している。この液体流路８０は毛細管または短い流体導管からなり、無空気バッグ３８の内部をインターフェイス２２４上の各入り口２５０の導入口に接続している。この液体流路８０の構造は、インターフェイス２４の入り口５０またはインターフェイス３２４の入り口３５０に対しても適用することが可能である。
【００９３】
本実施形態においては、液体流路８０は、主通路８０ａと一つの溝８０ｂとを有するものとして構成されている。一般に、液体４０は無空気バッグから主通路８０ａを通ってインターフェイスの各入り口に流れる。しかしながら、空気の泡が液体流路８０を塞いでしまったような場合には、液体４０はこの遮蔽物をバイパスして、溝８０ｂの中を流れる。このようなことが可能であるのは、空気の泡は一般に球形であり、主通路８０ａと溝８０ｂとを同時に塞ぐことはあり得ないためである。
【００９４】
さらに、液体流路８０は、液体流路８０に入り込んだ泡Ｂを捕捉するためのドーム状の泡捕捉部８０ｃを有するものとして構成することができる。捕捉部８０ｃは泡を捕捉するために湾曲している。
【００９５】
さらに、泡フィルター及び／または抗菌フィルター２００を入り口２５０を覆うように設け、液体流路８０がフィルター２００の表面上に位置するようにすることもできる。
【００９６】
さらに、空気抜き用フィルター８０ｄを、液体流路８０の全断面を覆うように、液体流路８０の内部に設けることも可能である。空気抜き用フィルター８０ｄは液体流路８０の断面の一部（例えば、ドーム状捕捉部８０ｃの内部）のみを覆うように形成することも可能である。本技術分野において通常の知識を有する者には明らかであるように、液体流路８０は、その一端において、カートリッジ２２のアクセスポート３４に接続し、他端において、インターフェイスの対応する入り口に接続するように、構成することもできる。
【００９７】
図１ｃは、液体流路の他の例を示す斜視図である。
【００９８】
図１ｃに示す液体流路１８０は、主通路１８０ａと、４個の放射状溝１８０ｂとを有している。放射状溝１８０ｂを４個設けることにより、主通路１８０ａが泡Ｂにより全体的に、あるいは、部分的に塞がれているときに、液体４０が主通路１８０ａをバイパスして溝１８０ｂを通過する割合を大きくすることができる。本技術分野において通常の知識を有する者には明らかであるように、液体流路１８０には任意の個数の放射状溝１８０ｂを設けることができる。ただし、好ましい個数は１乃至４である。
【００９９】
図１ｄは、泡フィルター及び／または抗菌フィルター２００を示す。
【０１００】
泡フィルター及び／または抗菌フィルター２００をインターフェイス２２４の入り口２５０上に配置し、泡や成長した細菌が無空気バッグと内部空間との間において液体流出路を塞ぐおそれを少なくすることができる。フィルター２００はインターフェイス２４の入り口５０またはインターフェイス３２４の入り口３５０に対しても適用することができる。さらに、本技術分野において通常の知識を有する者には明らかであるように、泡フィルター及び／または抗菌フィルター２００は、液体流路１８０（または８０）の主通路１８０ａ（または８０ａ）の内部や、それに対応する入り口の近辺に配置することもできる。
【０１０１】
図４ａは、本発明の他の実施形態に係る空気リフレッシュシステム４００を示している。
【０１０２】
空気リフレッシュシステム４００は、導電線４０２を介して共通の電源１４ａに並列に接続されている二つまたは三つ以上の装置１ａを備えている。各装置１ａは、電源１４がプラグシステムなどの電子コネクタ５ａに置換され、各装置１ａが電源１４ａに接続可能になっている点を除いて、前述の実施形態における装置１と同様である。さらに、各装置１ａはベースユニット内に配置されている駆動・スイッチ回路５ｂに機能的に接続されている。駆動・スイッチ回路５ｂは、前述の実施形態において述べた送受信部１５ｃと同様の送受信部を備えている。しかしながら、システム４００における駆動・スイッチ回路５ｂの送受信部は、無線制御ユニット４０５からの無線電子信号または無線制御ユニット４０５（例えば、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、ウェブ機器など）への無線電子信号を送受信するための電子式送受信器であることが好ましい。あるいは、無線スイッチ信号を発信するための他の無線機器を用いることも可能であり、さらには、有線でスイッチ信号を伝達することも可能である。
【０１０３】
なお、自律式カートリッジにはオン・ボードメモリーチップやマイクロコントローラーを設けることは不要である。これは、コントローラーやメモリの機能は無線式制御ユニット４０５が有しているためである。これは、従来のカートリッジと比較して、大きめ利点である。
【０１０４】
図４ｂは、図４ａに示した本発明の実施形態において好適に使用可能な無線式制御ユニットの斜視図である。
【０１０５】
無線式制御ユニット５００は手持ち式の遠隔制御ユニットである。無線式制御ユニット５００は、一つまたは二つ以上の装置１ａの駆動・スイッチ回路５ｂからの無線電子信号を受信し、あるいは、一つまたは二つ以上の装置１ａの駆動・スイッチ回路５ｂに無線電子信号を送信する無線信号総受信器５５７を備えている。
【０１０６】
各装置１ａは、液体の霧化により生じた霧を分散させるために空気流をさらに引き起こす際に用いる小さなファン（図示せず）を備えることができ、この場合、制御ユニット５００は、システム４００とネットワーク接続されている一つまたは二つ以上の装置１ａの各々のファンを作動させるために、装置１ａと交信可能に構成することができる。
【０１０７】
制御ユニット５００は、ガスセンサー５５１と、乱流検出器５５２と、人間感知器（図示せず）とを備えている。
【０１０８】
ガスセンサー５５１は、空気中の臭気（芳香）の強さを検出するとともに記憶するロガリズム校正式電子センサーである。ガスセンサー５５１は、ガスセンサー５５１を制御ユニット５００のユーザーが所望する芳香の強さに再校正することにより、芳香の強さを記憶する。換言すれば、遠隔制御の分野においてはよく知られているように、ユーザーは、強さ制御キー５５４と入力キー５５５とを用いて、制御ユニット５００を作動させる。ユーザーは、例えば、ＳＭＳ言語を用いて、ガスセンサー５５１が芳香を検知するように設定することができる。芳香の強さのレベルは、例えば、極めて高い（ＶＨＩ）、高い（ＨＩ）、やや高い（ＭＩ）、良好（ＯＫＩ）、低い（ＬＩ）、やや低い（ＭＬＩ）、極めて低い（ＶＬＩ）などである。この場合、表示装置５５３は、選択されたガスセンサー５５１の校正レベルを棒グラフ５５３ａとしてユーザーに表示する。棒グラフに限らず、数字による表示、パイグラフ、線グラフなどを用いて、選択された校正レベルを表示することも可能である。
【０１０９】
乱流検出器５５２は、ユーザーが選択した検出地点（例えば、芳香評価地点）における空気流の強さを検出する。換言すれば、ユーザーは、部屋あるいは閉じた空間の中で制御ユニット５００を特定の地点まで運び、その地点を検出地点とすることができる。霧化された液体を部屋の中に短時間で効果的に分散させるために、乱流検出器５５２を送受信器５５６及び駆動・スイッチ回路５ｂを介して各装置１ａと接続し、各装置１ａ内の小ファンを作動させるようにすることもできる。
【０１１０】
制御ユニット５００には、ガスセンサー５５１及び乱流検出器５５２の機能を実行するための人間感知器を設けることができる。この人間感知器は、人間感知器の所定の範囲内に誰かが入ってきたときにシステム４００を作動させる。これにより、システム４００がオンになっている時間を最小にし、かつ、誰もいないときに部屋や閉じた空間内に霧化された液体を無駄に噴射することを避けることを可能にする。
【０１１１】
制御ユニット５００には、いくつかのソフトウェアプログラムを備え、予めプログラム化されている電子回路を設けることができる。第一に、計算ソフトウェアは、乱流検出器５５２及びガスセンサー５５１から送信される入力信号に基づいて、ＳＭＳ言語その他により表された「知覚される空気の質」の係数を計算する。次いで、空気中の芳香の強さを検出するガスセンサー５５１を定期的に読み取り、「知覚される空気の質」を維持し、空気中の芳香の強さが最大値と制御ユニット５００のユーザーによりプログラムされた最小値との間で維持されるようにする。この場合、最小値はガスセンサー校正レベルの中から選択される。例えば、「ＭＩ」や「ＶＬＩ」などである。
【０１１２】
ユーザーまたは人間感知器により制御ユニット５００がオフとなった場合、人間感知器が誰かが感知器の検出範囲に入ってきたとき、あるいは、ユーザーが制御ユニット５００をオンにしたときに、制御ユニット５００のソフトウェアは再起動する。制御ユニット５００は再起動すると、制御ユニット５００は自動的にシステム４００を再起動させ、前回に設定した「知覚される空気の質」のレベルに達するまで、装置１ａを作動させる。このように、制御ユニット５００のソフトウェアはシステム４００を作動させ、自律式液体霧化器カートリッジのネットワーク化に基づいて、空気のリフレッシュを実行する。
【０１１３】
上述のソフトウェアは適当なインターフェイスを介して他の遠隔制御ユニットと協働させることができる。遠隔制御ユニットとしては、例えば、ＰＤＡ、パーソナルコンピュータ、テーブル型コンピュータ、ウェブ機器、携帯電話、独立の家庭電気製品などがある。あるいは、ソフトウェアをＨＶＡＣシステムようの遠隔制御ユニットに組み込んでもよく、あるいは、制御ユニットに、当該制御ユニットから離れて位置し、かつ、ＨＶＡＣ管の中に位置する乱流検出器を設けてもよい。
【０１１４】
本発明の好適な実施形態においては、制御ユニット５００用のソフトウェアは、質的な用語及び値を処理するためのファジー論理アルゴリズムを備え、乱流のある値の設定状態を記憶し、さらに、空気リフレッシュプロセスを最適化するための学習能力を備えている。本技術分野における通常の知識を有する者にとっては明らかであるように、本システム４００はいくつかの異なる部屋または閉じた空間にネットワーク接続させることができ、さらに、ネットワーク内の部屋及び閉じた空間の各々における「知覚される空気の質」を独立に調製する他に一つまたは二つ以上の制御ユニット５００を用いることができる。
【０１１５】
図４ａに示す本発明の実施形態は、大きな私的の、あるいは、公共の建物において使われているような、あるいは、ＨＶＡＣ管殺菌システムにおいて使われ得るようなビルトイン式内部空気質保証（ＩＡＱ）システム内に設置することに特に適している。例えば、一つまたは二つ以上の装置１ａをＨＶＡＣ管の内部に配置し、ＨＶＡＣ管システムの中央または遠隔制御、ＨＶＡＣ管システム内の一つまたは二つ以上の空気流センサー及び無線式遠隔制御ユニット４０５とともに作動させることができる。
【０１１６】
図１ａは本発明の他の実施形態に係る装置を示している。この装置は携帯式かつ独立形式のものであり、少なくとも一つのカートリッジを備えている。この装置は様々な環境内に設置するように構成することガできる。環境としては、例えば、私的な、あるいは、公共の浴室、洋服キャビネット、リネンキャビネットまたは台所キャビネット、あるいは、家庭または職場の調度品などがある。これらの携帯装置は、ボタンによって、人間感知器やタイマー回路からの信号によって、あるいは、ネットワークまたは遠隔制御装置からの信号によって、作動させることができる。さらに、この装置は贅沢品や実用品にも付加することができる。例えば、ランプや家具に対するアクセサリーとして、真空掃除機、無色の製品、車、家庭用ロボットまたは他の有用な、あるいは、娯楽用の品物に組み込むものとして、用いることができる。
【０１１７】
電源としては、電池、小さな燃料電池、主電源、クルマのバッテリーなどを用いることができる。
【０１１８】
本発明の他の実施形態においては、各無空気バッグに、例えば、１ミリリットル以上または以下の液体を有しているデュアル式無空気バッグを備えたカートリッジは種々のものに取り付けることが可能である。例えば、ブローチやブレスレットなどのアクセサリー、腕時計、ネックレスペンダントあるいは宝石類に取り付けることができ、あるいは、ラペルなどの洋服の一部として、あるいは、肌着の一部として取り付けることができる。この場合、電源は２ＡＡ電池であることが好ましく、さらに、駆動・スイッチ回路は、ユーザーの服の内側の小さなポケットに隠れる程度の小さなものであることが好ましい。このように、駆動・スイッチ回路と接続している電源は、プラグシステム５ａのミニチュア版及び細いケーブルを介してカートリッジに接続させることができる。このように、プラグイン式の交換可能なカートリッジを備え、空気を芳香化する、個人的に着用可能な装置は、ファッションアクセサリーとして用いることができ、あるいは、ファッションアクセサリー付きの洋服用に用いることができる。
【０１１９】
この装置は、タッチボタンまたは短距離遠隔無線信号（例えば、音声またはセンサーにより入力された信号）を介して、作動させることができる。
【０１２０】
本発明の変形例として、本空気リフレッシュ装置は、特定の携帯電話または他の特定の通信機器により、無騒音、無振動かつ芳香付きメッセージの形で、作動を開始させることができる。すなわち、このメッセージは、電話におけるベルの呼び出し音と同様な目的を達成するものである。このような特定の呼び出しＩＤを有する「特別な」人間に対するメッセージは、無線技術、ブルーテュース、あるいは、携帯電話または他の通信機器が用いているような他の技術を用いて作成することが可能である。
【０１２１】
本発明の他の変形例として、本空気リフレッシュ装置は、メッセージを示すものとして、携帯電話または他の通信機器に組み入れることが可能である。この場合、発散された芳香は静かな「呼び出し音」として作用する。
【０１２２】
本発明の他の変形例として、電源、駆動・スイッチ回路及び交換可能なカートリッジは目覚まし時計の中に組み入れることができる。これにより、部屋または閉じた空間の住人は芳香で目覚めることができる。さらに、目覚まし時計に結合されたネットワークシステムを用いて、二つまたは三つ以上の臭いの組み合わせを実現することができる。例えば、二つまたは三つ以上の異なる芳香剤の組み合わせを用いて、異なる時刻に別々の人間を目覚めさせることができる。さらには、芳香の発散に加えて、最初は弱く、徐々に大きくなる音を用いることもできる。
【０１２３】
自明のことではあるが、二つまたは三つ以上の装置１ａを備えるシステム４００は同数のカートリッジ２２を備えている。複数のカートリッジを使用する場合には、本発明によれば、消費者は、主芳香剤による芳香を選択することができるのみならず、芳香剤の集合体をつくる選択肢をも持つことができる。芳香剤の集合体は、例えば、ＰＤＡを用いて、一度に霧化される二つ以上の主芳香剤を選択することにより、つくることができる。さらに、消費者は、多数の副芳香剤から選択することもできる。例えば、ユーザーは「ｏｒｉｅｎｔａｌの集合体」をつくるための一つまたは二つ以上のｏｒｉｅｎｔａｌ用主芳香剤を選択し、次いで、一つまたは二つ以上の副芳香剤をその集合体に対して霧化させることにより、その集合体の臭いを高めることができる。この例においては、ユーザーは、例えば、「ｓｐｉｃｙ  ｏｒｉｅｎｔａｌ」芳香剤を選択することができる。あるいは、ユーザーは、一つまたは二つ以上の主芳香剤に副芳香剤を追加して、あるいは、追加せずに、それらの主芳香剤を混合させることもできる。
【０１２４】
システムに二つのデュアル式無空気バッグが設けられている場合（例えば、二つの装置１ａがシステム内で結合されている場合）、二つの異なる主芳香剤をそれぞれに副芳香剤を用意した状態で、あるいは、一つの主芳香剤に対して二つの異なる副芳香剤を用意した状態で提供することができる。しかしながら、一つの無空気バッグまたは双方の無空気バッグを用いて霧化器に液体を供給するように各無空気バッグにバルブを取り付けることも可能である。本技術分野における通常の知識を有する者であれば、相互に結合され、駆動・スイッチ回路１５により制御される一つまたは二つ以上のバルブを有するバルブシステムをつくることができる。
【０１２５】
カートリッジが各種液体で満たされた３、４または５以上の無空気バッグを備えている場合、バルブシステムは無空気バッグの各々から液体が供給可能であるようにすることができる。これにより、一つのバッグ、いくつかのバッグまたは全てのバッグから霧化器に液体を供給することができるようになる。このようにして、より様々な芳香剤及び／または機能流体の混合物を霧化器に供給することができるようになる。
【０１２６】
本発明の他の変形例においては、霧化可能な液体は芳香剤及び機能流体の一方または双方を含む。例えば、本システムにおいて、装置１ａは主芳香剤を含み、他の装置１ａは殺菌剤などの機能流体を含むものとすることができる。このように、本発明によれば、ブロノポル（Ｂｒｏｎｏｐｏｌ）などの化学成分を用いて、殺菌剤を効果的に分散させることができ、さらには、対応する化合物を適当な芳香剤と組み合わせることができる。しかしながら、殺菌効果を有することが知られている芳香剤化合物を用い、さらに、その芳香剤化合物をカートリッジの第一の無空気バッグに詰め、同じカートリッジの第二の無空気バッグには純粋な芳香剤化合物を詰めることが好ましい。このようにして、純粋な芳香剤化合物を副芳香剤として用いることにより、殺菌効果を有する芳香剤としての主芳香剤の効果を高めることができる。
【０１２７】
同様の考え方を防虫剤、他の霧化可能な機能流体、他の芳香剤などにも適用することができる。このように、芳香化以外の機能を奏する芳香剤を用いることにより、潜在的に有害なベンゼン、トルエン、同様の化合物、他の工業用溶剤などの使用量を最小にすることができる。これは、本発明に係るデュアル式無空気バッグカートリッジシステムは、従来のものよりも大きい柔軟性と、空気をリフレッシュするための混合物の正確な形成とを実現するためである。このように、空気リフレッシュ用混合物の混合割合は、有害物質の過剰な使用を避けるように、最適化される。
【０１２８】
図６は、ゲームボーイやエックスボックス（ＸＢＯＸ）などの手持ち式の電子ゲーム機６００の斜視図である。
【０１２９】
電子ゲーム機６００は、一つまたは二つ以上の霧化可能な液体を含むカートリッジ１２２または７２２を受け入れるための複数ポート６５８を備えている。ポート６５８はゲーム機６００の筐体６１０に形成されている。
【０１３０】
ゲーム機６００は凹部または開口（図示せず）を、好ましくは、ゲーム機６００の底部に有している。ゲーム機６００が霧化器として作動する場合には、霧化した液体はこの凹部または開口を通って外部に放出される。
【０１３１】
カートリッジ７２２を用いる場合には、ゲーム機６００はベースユニットとなり、図７に示すように、駆動・スイッチ回路１５と、霧化器７２０の圧電式要素７６４とを備える。
【０１３２】
ゲーム機６００は、ガスセンサー６５１や乱流検出器６５２などの各種機器を選択的に備えることができる。さらに、ゲーム機６００は、強度制御キー６５４と、入力キー６５５と、ガス強度グラフ６５３ａを含むゲーム表示器６５３を備えている。図示はしていないが、ゲーム機６００は、ジョイスティック、小型操舵ホィール、制御ボール、あるいは、通常のゲーム機において使われているような他の制御機器を備えることができる。
【０１３３】
ゲーム機６００は、埋め込み式のファン（図示せず）を備えていることが好ましい。このファンは、霧化した液体（例えば、芳香剤）を拡散させる。あるいは、ファンは、芳香剤を周囲に拡散させるために、ゲーム機６００が使われている室内において必要とされる。何れの場合においても、芳香剤は、ゲーム機６００を使用しているユーザのすぐ近くで霧化される。ユーザーが芳香剤の放出により不快感をもつことを避けるため、芳香性液体及びその溶剤の放出は極めて短く行うことが必要である。例えば、５０ミリ秒未満の短いパルスが好ましい。駆動・スイッチ回路１５を用いて、５−５０ミリ秒のパルスで圧電式要素７６４を駆動することが好ましい。パルスの持続時間をどのように設定するにしても、持続時間は１００ミリ秒以下であることが必要である。このように、ゲーム機６００の制御回路は駆動・スイッチ回路１５にパルス制御信号を送信し、ゲーム機６００に組み込まれている霧化器の作動時間が設定され、一つまたは二つ以上の特定のゲーム環境にタイミング及び繰り返し回数に関して適合するように、芳香化が行われる。
【０１３４】
図７は、本発明に係る他の実施形態に係る装置１０００を示す。装置１０００においては、カートリッジ７２２は、ベースユニット７１０から分離可能な受動的装置として構成されている。ここで、「受動的装置」とは、駆動・スイッチ回路１５及び圧電式要素７６４が含まれていないことを意味している。その代わりに、駆動・スイッチ回路１５及び圧電式要素７６４はベースユニット７１０に組み込まれている。上述したゲーム機６００は、装置１を用いる代わりに、装置１０００を有するものとして構成することができる。換言すれば、ゲーム機６００の筐体はベースユニットとして用いることができる。
【０１３５】
ベースユニット７１０には、一つまたは二つ以上のカートリッジ７２２（一つのみ図示）を受け入れる凹部が形成されている。あるいは、ベースユニット７１０には二つ以上の凹部７１５を形成することも可能であり、その場合には、各凹部７１５がカートリッジ７２２を一個ずつ受け入れる。各凹部７１５と連続して一つまたは二つ以上の開口７１７が形成されている。凹部７１５内にカートリッジ７２２が装填され、さらに、ベースユニット７１０が霧化器７２０を作動させている場合には、霧化された液体は開口７１７を通って空中に発散される。
【０１３６】
霧化器７２０は、受動的部分（第二部分）と、この受動的部分に対して取り外し可能な能動的部分（第一部分）とを備えている。能動的部分はベースユニット７１０の内部に組み込まれており、受動的部分はカートリッジ７２２の中に組み込まれている。能動的部分は、駆動・スイッチ回路１５に電気的に接続され、駆動・スイッチ回路１５により駆動される圧電式要素７６４を備えている。圧電式要素７６４及び駆動・スイッチ回路１５は何れもベースユニット７１０の中に組み込まれている。受動的部分は、インターフェイス７２４と、ノズルアレイ７６２を含むノズル膜７６０と、結合部材７７０と、を備えている。カートリッジ７２２がベースユニット７１０の凹部７１５に装填されている場合、能動的部分の圧電式要素７６４は能動的部分の結合部材７７０と係合し、霧化器７２０を形成する。
【０１３７】
ベースユニット７１０は、電源１４と電気的に接続している駆動・スイッチ回路１５を備えている。ベースユニット７１０は、電源１４及び駆動・スイッチ回路１５と電気的に接続している外部プラグ７１６を備えていてもよい。この場合には、電源１４は充電可能となり、あるいは、駆動・スイッチ回路１５には外部の電源から直接的に電力を供給させることも可能である。
【０１３８】
駆動・スイッチ回路１５は、前述のように、ドライバー１５ａと、スイッチ回路１５ｂと、送受信部１５ｃと、を備えている。ドライバー１５ａと、ベースユニット７１０に組み込まれている各圧電式要素７２４とは電気的接続要素１５ｄを介して接続されている。図７は、ベースユニット７１０に組み込まれている付勢用膜７８０上に配置された圧電式要素７６４を示している。
【０１３９】
カートリッジ７２２はケース７３０を備えており、ケース７３０内には一つまたは二つ以上の無空気バッグ３８が配置されている。各バッグには、霧化用の液体４０ａまたは４０ｂが充填されている。ケース７３０は霧化器７２０の受動的部分を内蔵しており、さらに、一端において開口を有している。この開口を介して、霧化器７２０の能動的部分は受動的部分に係合している。液体は、バッグ３８から、導管８０を通って、インターフェイス７２４内に形成された入り口７５０に達する。次いで、液体は入り口７５０から小さな内部空間７５４に流れ込み、内部空間７５４内において霧化される。内部空間７５４はノズル膜７６０と隣接している。ノズル膜７６０は開口７６０ａを有しており、霧化した液体は開口７６０ａを通って、ノズル膜に挿入されたノズルアレイ７６２に到達する。本実施形態において用いることができるノズルアレイの好適な一例がヨーロッパ特許公開公報１，２８７，９０５（Ａ１）に記載されている。本明細書には、このヨーロッパ特許公開公報の内容が記載されているものとする。本技術分野における通常の知識を有するものにとっては明らかであるように、他のノズル構造を用いて本実施形態を実施することも可能である。
【０１４０】
図７から明らかであるように、二つまたは三つ以上の無空気バッグ３８は内部空間７５４に同時に液体４０ａ、４０ｂを供給する。無空気バッグ３８に含まれる液体４０ａ、４０ｂが異なるものである場合には、液体４０ａ、４０ｂは、霧化される前に、内部空間７５４に同時に流れ込む。内部空間７５４の中では、柔軟性があり、漏れがない分離体７２４ａにより、液体４０ａ、４０ｂが混合することが防止されている。霧化のプロセスは混合のプロセスでもある。本技術分野において通常の知識を有する者には明らかであるように、二つまたは三つ以上の液体４０ａ、４０ｂは、霧化前の混合を防止している分離体７２４ａにより内部空間７５４内においては混合しないが、図７に示した装置によって、霧化時には十分かつ完全に混合される。換言すれば、図７に示した装置は、霧化時においてのみ、液体４０ａ、４０ｂを混合し、霧化前には混合しない。このような装置の利点は、一つの霧化器により二つまたは三つ以上の液体を霧化させることができる点であり、この場合、これらの液体は、通常、液体混合時には化学的に安定していないような異なる物理化学的特性を有するものであってもよい。このように、図７に示した装置は、実際のところ、従来の装置では一緒に霧化させることが不可能であった霧化液体の混合を可能にする。
【０１４１】
しかしながら、本技術分野において通常の知識を有する者には明らかであるように、図７に示した装置１０００では、二つの液体を内部空間７５４で混合する必要がない場合には、分離体７２４ａは不要である。この場合には、二つの液体は内部空間７５４内で混合が開始され、内部空間７５４内には霧化した液体と霧化前の液体とが共存することになる。
【０１４２】
図８は図７に示した装置に適用可能なノズルアレイ７６２の変形例を示す。
【０１４３】
ノズルアレイ７６２は、直径約１−７ミクロンの液滴を発散させる第一部分７６２ａと、直径約５−５０ミクロンの液滴を発散させる第二部分７６２ｂとを有している。第一部分７６２ａ及び第二部分７６２ｂはプラズマエッチングにより形成することができる。その場合、相互に異なるノズルの各直径は、各ノズルアレイ部分内においてエッチング形成される。
【０１４４】
カートリッジ７２２は結合部材７７０を備えている。結合部材７７０は、霧化器７２０の受動的部分と能動的部分とが結合して、霧化器を形成する場合に、圧電式要素７６４と係合する。結合部材７７０は、約３０−５０ミクロンの厚さの薄い金属膜を用いて形成される。結合部材７７０は圧電式要素７６４に接着された後、平坦なスプリング、多用途接着層、クリップ、あるいは、他の適当な機械的手段を用いて、結合され、圧電式要素７６４の波状パターンが、変化することなく、直接にノズル膜７６０に伝達されるようにする。
【０１４５】
図９は、本発明の他の実施形態に係る装置を示す。本装置は、工業用の用途における殺菌及び防臭に使用される。このような用途においては、一般的に、１個の霧化器による霧化液体の供給量よりも多量の霧化液体が要求される。例えば、霧化器が平均で約３０ミクロンの比較的大きい液滴を発散させるものである場合、一つの霧化器による霧化液体の供給量の上限は毎秒約５０乃至１００μリットルである。霧化器が平均で直径約５ミクロンの比較的小さな液滴を発散させるものである場合、霧化液体の供給量は毎秒１０μリットル未満に落ちる。
【０１４６】
本発明は、図９に示すような霧化器アレイ装置８００を用いて、このような霧化液体の供給量の限界を打破する。本実施形態においては、霧化器アレイ装置８００は、滅菌剤、害虫制御液体、防臭剤あるいは芳香剤などの機能性液体を制御パルスを用いて噴射するように構成されている。このため、霧化器アレイ装置８００は大きなリザーバ８１０を備えている。霧化器アレイ装置８００は数リットルの機能性液体を貯蔵する。リザーバ８１０は、複数の毛細管導管８４０を備える毛細管分配アレイ８３５を介して、霧化器アレイ８１５に接続されている。毛細管導管８４０の各々は、霧化器アレイ８１５の霧化器８２０の一つに液体を供給する。霧化器８２０としては、前述した霧化器２０の何れかを用いることができる。
【０１４７】
図９に示した実施形態においては、リザーバ８１０は無空気バッグである必要はない。その代わりに、リザーバ８１０は、液体がリザーバ８１０から霧化器アレイ８１５に流れ込むときに各毛細管導管８４０の入り口において発達する圧力（例えば、量水標）を減少させるため、流出システムを有するリザーバであることが好ましい。さらに、各霧化器８２０は、駆動・スイッチ回路１５を有する圧電式要素を備えているように、構成されている。単一の電源を駆動・スイッチ回路１５に接続して、各霧化器８２０の圧電式要素に電力を供給することもできる。このように、単一の電源を霧化器アレイの全ての霧化器に共通とし、その電源を、図４ａに示したのと同様な電気的配置により、各霧化器８２０に並列に接続させることができる。換言すれば、共通回路８３０を設け、各霧化器８２０の駆動・スイッチ回路を共通の電源に電気的に接続し、さらに、各駆動・スイッチ回路に作動信号を送る制御回路に接続する。
【０１４８】
霧化器アレイ装置８００の制御回路は共通回路８３０及び制御パネルに一体的に接続させてもよく、あるいは、制御回路は、無線制御ユニット４０５または５００などの遠隔制御ユニットに一体的に接続させることもできる。無線制御ユニット４０５または５００を用いる場合には、一つまたは二つ以上のネットワーク接続された霧化器アレイ装置８００を作動させるためのソフトウェアで制御回路をプログラムすることができる。制御ユニット４０５または５００のソフトウェアプログラムは種々の作動モードを備えるものとすることができる。
【０１４９】
例えば、第一のモードにおいては、制御ユニット４０５または５００は、選択された霧化器アレイ装置８００における特定の霧化器アレイ８１５における全ての霧化器８２０を作動させる制御信号を送信するものとすることができる。
【０１５０】
第二の作動モードにおいては、制御ユニット４０５または５００は、選択された霧化器アレイ装置８００における特定の霧化器アレイ８１５におけるいくつかの霧化器８２０のみを作動させる制御信号を送信するものとすることができる。例えば、霧化器アレイ８１５が１０個の霧化器８２０を備えている場合には、制御ユニット４０５または５００は、１個から１０個までの任意の数の霧化器を作動させるように、プログラムすることができる。この特徴により、オペレータまたは制御ユニット４０５または５００のメモリに記憶されている制御プログラムは、所望の流量に適合させるために、外部の機器から、霧化器アレイの任意の数の霧化器を作動させることができる。外部の機器とは、乱流検出器、温度センサー、空気圧センサー（例えば、気圧計）、人間感知器、あるいは、制御ユニット４０５または５００にデータを送るために制御ユニット４０５または５００に接続された他のセンサーなどがある。
【０１５１】
第三の作動モードにおいては、制御ユニット４０５または５００は第二の霧化器アレイ装置８００の霧化器アレイにおける霧化器を作動させるための制御信号を発信するものとすることができる。この第三の作動モードにおいては、制御ユニット４０５または５００は二つ以上の霧化器アレイ装置を作動させるための制御信号を発信する。
【０１５２】
霧化器アレイ８１５の各霧化器８２０を思惟して二つまたは三つ以上の異なる液体を噴射するため、霧化器アレイ装置は、霧化される液体の各々に対応する別個のリザーバ（例えば、第一の液体用の第一のリザーバ、第二の液体用の第二のリザーバ、第三の液体用の第三のリザーバなど）を有するものとして構成することができる。この場合、各リザーバは、対応する毛細管分配アレイに接続され、各霧化器８２０に液体を供給する。さらに、霧化する液体が液体混合物の状態では通常安定しない場合には、各霧化器８２０は、図７及び図８に示した霧化器７２０（すなわち、分離体を備えたインターフェイスを有する霧化器）の何れかとすることが好ましい。しかしながら、霧化する液体が液体混合物の状態で安定している場合に、上述の霧化器の何れをも本実施形態において用いることができる。
【０１５３】
図１０は、複数液体用の霧化器アレイ装置９００を示している。図１０は、装置９００が二つの大きなリザーバ８１０ａ及び８１０ｂを備えており、各リザーバには相互に異なる液体が充填されている場合を示している。本技術分野における通常の知識を有するものにとっては明らかであるように、装置９００は、３個、４個または５個以上のリザーバを有するものとして構成することができる。各リザーバ８１０ａ、８１０ｂはそれぞれ毛細管分配アレイ９３５、９３６に接続されている。この構成により、霧化器アレイ８１５の各霧化器８２０は毛細管導管９４０、９４１に接続され、リザーバ８１０ａ、８１０ｂからそれぞれ同時に液体を受け入れる。各霧化器８２０は、各毛細管導管９４０、９４１に対する入り口を有するものとして構成されており、この入り口を介してリザーバから液体が供給される。図１０に示した装置の場合、各霧化器８２０は二つの入り口を有している。しかしながら、技術分野における通常の知識を有するものにとっては明らかであるように、複数液体用の霧化器アレイ装置が３個のリザーバを有している場合には、各霧化器は３個の入り口を有することとなり、複数液体用の霧化器アレイ装置が４個のリザーバを有している場合には、各霧化器は４個の入り口を有することとなる。以下、同様である。
【０１５４】
霧化器アレイ装置８００及び複数リザーバ霧化器アレイ装置９００を作製する場合、各装置は、各霧化器８２０が交換可能であるように、及び／あるいは、各リザーバ８１０、８１０ａ、８１０ｂが交換可能であるように、作製することが好ましい。何れの場合も、共通回路８３０及び制御ユニットは装置８００、９００の必須要素である。あるいは、装置８００、９００を作製する際には、霧化器アレイ８１５をモジュラーユニットとして交換可能に形成し、従って、各霧化器８２０を交換可能には形成しないようにすることもできる。この場合には、各リザーバ８１０、８１０ａ、８１０ｂはそれぞれ独立に交換可能であるように形成される。あるいは、霧化器アレイ８１５を毛細管分配器及びリザーバ（例えば、リザーバ８１０あるいはリザーバ８１０ａ、８１０ｂなど）と結合モジュラー構造として、霧化器アレイ−毛細管分配器−リザーバのモジュールが交換可能であるように、一体に形成してもよい。これは、共通回路８３０及び制御ユニットが装置８００、９００の必須要素であることを意味している。
【０１５５】
本技術分野において通常の知識を有する者には明らかであるように、装置８００、９００は多くの異なる非産業上または産業上の用途に適用することができる。例えば、食物や腐敗しやすいものの包装、冷凍あるいはコンディショニング、あるいは、エアコンディショニングシステムにおける衛生状態の維持などに適用することができる。さらに、適用対象が静止しているか、動いているかは問わない。さらに、装置８００、９００は、産業的な用途、家庭的な用途、例えば病院などの非産業的な用途などに応用可能である。さらに、これらに限定されるものではないが、装置８００、９００は、単独の製品としての白物（ｗｈｉｔｅ  ｇｏｏｄ）、皿洗い器、洗浄器、ドライクリーニング装置、真空クリーナーなどの一部として一体的に形成することもできるし、あるいは、エアコンディショニングシステムの一部として組み込むこともできる。
【０１５６】
本発明の一実施形態に係る空気リフレッシュ方法は、装置の実施形態に関する記述から明らかであるように、（ａ）複数の無空気バッグを有する少なくとも一つの自律式液滴分配用カートリッジを用意する過程を備え、各無空気バッグは霧化可能な液体を含み、さらに、各無空気バッグはインターフェイスに接続されており、インターフェイスは霧化器に接続されており、各無空気バッグから霧化器へは流路が形成され、霧化可能な液体はその流路を通って霧化器に流れ込み、（ｂ）霧化可能な液体を各無空気バッグから霧化器へ流す過程と、（ｃ）各無空気バッグからの霧化可能な液体をある空間内で混合し、混合液体を生成し、（ｄ）混合液体を霧化し、混合ミストを生成する過程と、を備える。本方法は、さらに、無線制御ユニットからの信号によって霧化された液体の流れを開始するという過程を含むものとすることができる。さらに、本方法は、混合液体の霧化を制御して、周辺の空気における「知覚される空気の質」を維持する過程を備えることもできる。
【０１５７】
本発明の他の実施形態に係る空気リフレッシュ方法は、（ａ）複数の無空気バッグを有する少なくとも一つの自律式液滴分配用カートリッジを用意する過程を備え、各無空気バッグはそれぞれ異なる霧化可能な液体を含み、さらに、各無空気バッグはインターフェイスに接続されており、インターフェイスは霧化器に接続されており、各無空気バッグから霧化器へは液体毎の流路が形成され、霧化可能な液体はその流路を通って霧化器に流れ込み、（ｂ）霧化可能な液体を、それぞれ異なる液体が霧化前に混合しないように、各無空気バッグから霧化器へ流す過程と、（ｃ）各液体を霧化することにより各無空気バッグからの液体を混合し、混合ミストを生成する過程と、を備える。
【０１５８】
好適な実施形態に基づいて本発明を記述してきたが、本技術分野において通常の知識を有する者にはとっては明らかであるように、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱しない範囲において追加、削除、置換、変更及び改良を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１ａ】本発明の第一の実施形態に係る装置の概略図である。
【図１ｂ】本発明の好適な一実施形態における液体通路の一例の斜視図である。
【図１ｃ】本発明の好適な他の実施形態における液体通路の他の例の部分的斜視図である。
【図１ｄ】本発明の好適な一実施形態におけるデュアル式インターフェイスの平面図であり、この平面図においては、入り口はフィルターで覆われている。
【図２ａ】圧電式霧化器とデュアル式無空気バッグカートリッジとの間における第一インターフェイスの断面図である。
【図２ｂ】圧電式霧化器とデュアル式無空気バッグカートリッジとの間における第二インターフェイスの断面図である。
【図２ｃ】圧電式霧化器とデュアル式無空気バッグカートリッジとの間における第三インターフェイスの断面図である。
【図３ａ】本発明において使用可能なノズル膜の一例の一部の平面図である。
【図３ｂ】本発明において使用可能なノズル膜の他の例の一部の平面図である。
【図４ａ】本発明の他の実施形態としての、空気をリフレッシュするネットワークシステムの概念図である。
【図４ｂ】本発明において使用する無線制御ユニットの斜視図である。
【図５】本発明の好適な実施形態としての、空気をリフレッシュする装置の斜視図であって、本実施形態においては、カートリッジは４個の無空気バッグを備えている。
【図６】本発明の一実施形態に係る、液体を霧化する電子ゲーム装置の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る装置の概略図であり、本装置は、ベースから分離可能な受動的装置カートリッジを備えている。
【図８】図７に示した装置に適用可能なノズルアレイの変形例の平面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る霧化アレイ装置の概念図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、複数個のリザーバを有する霧化アレイ装置の概念図である。
【図１ａ】
0004719428.tif 000002
【図１ｂ】
0004719428.tif 000003
【図１ｃ】
0004719428.tif 000004
【図１ｄ】
0004719428.tif 000005
【図２ａ】
0004719428.tif 000006
【図２ｂ】
0004719428.tif 000007
【図２ｃ】
0004719428.tif 000008
【図３ａ】
0004719428.tif 000009
【図３ｂ】
0004719428.tif 000010
【図４ａ】
0004719428.tif 000011
【図４ｂ】
0004719428.tif 000012
【図５】
0004719428.tif 000013
【図６】
0004719428.tif 000014
【図７】
0004719428.tif 000015
【図８】
0004719428.tif 000016
【図９】
0004719428.tif 000017
【図１０】
0004719428.tif 000018