(57)【要約】実質的に３工程を含んで成り、液体媒体中に含まれる芳香体により香気を生成し又は効力をなくす方法。好適なノズルから下流の反応器へ高圧下で芳香体を含む流体供給しかつ衝突させてエアロゾルクラウドを生成させる。エアロゾルクラウドを反応器エリアの外へ運びかつエアロゾルを反応器エリアの外へ運ぶ手段を付与する。前記方法の好ましい態様によると、エネルギーが下流の反応器に供給され、ノズルから離れた後のエアロゾルの更なる拡散が起こる。更に前記方法を実行するために好適なデバイスであって、該デバイスは反応器中へ芳香体を供給するための微電気機械的素子を含み、更に反応器の外へエアロゾルを移動させる前記手段を含む。好ましい態様によると、前記デバイスは更に反応器エリア中の芳香体の再処理用の電力を供給するための好適な電力発生器を有している。
2004515327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体媒体又は液体芳香体及び／又は香気破壊物に含まれる芳香体及び／又は香気破壊物により香気を製造し及び／又はその効力を消すための方法であって、次の工程を含んで成ることを特徴とする方法。
工程１：前記芳香体及び／又は香気破壊物及び／又は圧縮空気及び／又は中性の香気の液体を、好適に形成され小型化されたノズル（１０）から、該ノズル（１０）の下流に位置する反応器（２）中に高圧下で供給することにより、前記芳香体及び／又は香気破壊物の自己衝突、及び／又は前記芳香体及び／又は香気破壊物と圧縮空気の衝突、及び／又は前記芳香体及び／又は香気破壊物と中性の香気の液体との衝突を起こさせ、これによりエアロゾルクラウド（ＡＷ）を生成させる。
工程２：前記エアロゾル（ＡＷ）を前記反応器（２）から移動させる手段（４）を付与し、かつ前記エアロゾルクラウド（ＡＷ）を前記反応器（２）の外へ移動させる。
【請求項２】
更に工程１ａを含んで成る請求項１に記載の方法。
工程１ａ：前記下流側の反応器エリア（２）にエネルギー（Ｅ）を供給して、前記ノズルを離れた後の前記エアロゾル（ＡＷ）に更なる拡散を起こさせる。
【請求項３】
前記手段（ＭＥＭＳ、３，４、６）が、該手段が前記工程１及び前記工程２又は工程１、工程１ａ及び前記工程２で高周波制御を許容するように選択される請求項１及び２に記載の方法。
【請求項４】
前記ノズル（１）が、該ノズル（１）の内部へ空気が侵入しないように形成されている請求項１から３の一に記載の方法。
【請求項５】
前記工程２中の前記手段（４）が、圧縮空気源及び／又は換気装置により提供され、かつ前記エアロゾル（ＡＷ）を前記反応器（２）の外へ移動させるための空気流を生成させる前述の請求項１から４の一に記載の方法。
【請求項６】
前記工程２中の前記エネルギー（Ｅ）が、圧縮空気源及び／又は換気装置及び／又は電子流及び／又はマイクロ波及び／又は音波により与えられる前述の請求項２から５の一に記載の方法。
【請求項７】
前記工程１及び前記工程２が同期してスイッチされ、そして前記工程１及び前記工程２が同時にスタートし及び／又は前記工程２が予め定められた僅かな遅れでスタートし及び／又は前記工程１が終了した後に前記工程２がスタートするようにした前述の請求項１から６の一に記載の方法。
【請求項８】
前記工程１及び前記工程１ａ及び前記工程２が同期してスイッチされ、そして前記工程１及び前記工程１ａ及び前記工程２が同時にスタートし及び／又は前記工程１及び前記工程１ａが同時にスタートしかつ前記工程２が予め定められた僅かな遅れでスタートし、及び／又は前記工程１が終了した後に前記工程２がスタートし、及び／又は前記エアロゾルが前記反応器エリアの外へ完全に移動するまで、前記工程１ａ及び前記工程２及び／又は前記工程１ａ及び前記工程２を実施するようにした前述の請求項２から７の一に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１個の微細構造のノズル（１）、該ノズル（１）より大きい前記反応器エリア（２）中へ向かう該ノズルのマウス、及び前記反応器（２）に設置されかつ前記エアロゾル（ＡＷ）を前記反応器の外のその効果の出る箇所へ移動させる好適な手段（４）を含んで成り、
第１のマイナーなノズル（１）が第２のメジャーなノズル（２）上に設置され、前記エアロゾルの生成が、前記ノズル（１）から前記メジャーノズル（２）の内部（２）で起こり、かつ前記第２のノズル（２）からの前記エアロゾル（ＡＷ）が効果のある箇所へ供給されることのできるノズル構造が得られる前記請求項の一に記載された方法を実施するためのデバイス。
【請求項１０】
更に、前記ノズル（１）を離れた後に前記エアロゾル（ＡＷ）の更なる拡散を行わせるための機械的及び／又は電磁気的エネルギーを供給するための好適な手段（３）が反応器エリア（２）に配設されている請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
更に、前記ノズルマウスの前に好適に配設され圧力を発生させるための前記手段用の圧電アクチュエーター（１５）及び
沈んで行く液体レベルへの空気の導入を防止するための前記ノズルの前に配設された、前記圧力発生手段用の好適に形成された可撓性容器（１６）を含んで成り、
前記エアロゾル（ＡＷ）の更なる拡散用手段（３）として、好適な空気圧及び／又は超音波及び／又は電子流及び／又はマイクロ波発生器が前記反応器（２）に配設され、
前記移動手段（４）として、付加的な換気装置及び／又は空気圧発生器が前記反応器に配設され、これにより前記エアロゾルを前記反応器の外へ移動させるための空気流を提供し、
更に該デバイスが、前記圧力発生手段（１５）、更なる拡散のための手段（３）及び前記移動手段（４）を制御するための好適な電子回路を含んで成る請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
少なくとも２個のノズルマウス（１１、１２）を有する前記ノズル（１０）が、前記ノズルマウスから離れた前記液体媒体のジェットが前記ノズルマウスの近くの衝突点（Ｋ）で衝突するように配列されている請求項９から１１の一に記載のデバイス。
【請求項１３】
少なくとも２個のノズルマウス（１１、１２）を有する前記ノズル（１０）が、前記ノズルマウス（１１、１２）から離れた前記液体媒体のジェット、及び第２のノズルマウス（１１、１２）を離れた圧縮空気ジェットが前記ノズルマウスの近くの衝突点（Ｋ）で衝突するように配列されている請求項９から１１の一に記載のデバイス。
【請求項１４】
少なくとも３個のノズルマウス（１１、１２、１３）を有する前記ノズル（１０）が、前記ノズルマウス（１１、１２）から離れた前記液体媒体のジェット、及び他のノズルマウス（１３）を離れた圧縮空気ジェットが前記ノズルマウスの近くの衝突点（Ｋ）で衝突するように配列されている請求項１２又は１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
空気圧及び／又は超音波及び／又は電子流及び／又はマイクロ波発生器が前記液体媒体のそれぞれの特徴的な周波数に応じて、前記エアロゾル（ＡＷ）の更なる拡散を短時間内で起こすように形成されている請求項１１から１４の一に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記反応器（２）が、前記ノズル（１０）の構造と配置及び前記液体媒体の機械的、電磁気的及び流体的特徴に依存して充分な大きさを有するように構成され、これにより前記エアロゾルが前記反応器（２）の内壁上に凝結しないようにし、更に前記反応器（２）は、定常波が該反応器（２）内に形成できるように前記超音波及び／又は電子流及び／又はマイクロ波発生器の周波数に充分同調するようにした請求項１１から１５の一に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記反応器（２）が導電性物質から成り、その内面が香気不活性及び／又は不働態化した物質から成っている請求項９から１６の一に記載のデバイス。
【請求項１８】
それぞれが少なくとも前記ノズル（１）及び前記アクチュエーター（１５）を含んで成る複数の独立して制御可能な素子（ＭＥＭＳ）を含んで成り、これらは前記素子（ＭＥＭＳ）内部に空気が侵入しないように、前記反応器（２）に直線状、環状又は螺旋状に配設されている請求項９から１７の一に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記反応器（２）の前記内壁上に空気流を与え、これにより該内壁への凝結を更に防止するように、圧縮空気を供給するための他のノズル（１）が前記反応器（２）に配設されている請求項９から１８の一に記載のデバイス。
【請求項２０】
２から１０００の異なった芳香体及び／又は香気破壊物を互いに分離されるように容器中に入れ、前記芳香体又は前記香気破壊物を放出する個々の素子（ＭＥＭＳ）を各香気及び／又は香気破壊物ごとに設けた請求項９から１９の一に記載のデバイス。
【請求項２１】
各作動インターバルごとの各素子（ＭＥＭＳ）ごとの芳香体放出量を１ピコグラムと１００ミリグラムの間の範囲になるように制御する電子制御回路（６）を含んで成り、香気を放出するために使用される作動インターバルの時間的長さが非常に広い範囲で制御可能であり、芳香体を放出する２工程間の時間を非常に短く又はゼロにすることができてこれにより香気を選択的に混合でき、前記制御回路が電子信号又はプログラムで動作可能で、該制御回路にもフィードバック機能が備えられてセンサーで活性化でき、更に前記制御回路は予め定められた量及び／又は組成の香気の生成を達成し、かつ前記放出は他のイベントと同期して行うことができ、かつ前記放出は予め定められた時間設定を有し、かつ前記定期的な放出を定期的に制御できるようにした請求項９から２０の一に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記デバイスが、例えば芳香体及び他の物質を放出することにより部屋の中の空気を改善するための取引きのような、居住空間及び／又はオフィス及び／又は家庭及び／又は仕事場及び／又は公共の場所及び／又は仕出しの商売及び／又はプロモーションの目的で使用できる、携帯可能で及び／又は住宅に設置できる装置である請求項９から２１の一に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記デバイスが、他のメディアのイベントと同期して、芳香体及び他の物質を放出する携帯可能で及び／又は住宅に設置できる装置である請求項９から２２の一に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記デバイスが他の電気又は電子装置と連結できるか、又は該デバイスが他の電気又は電子装置と通信でき、又は前記デバイスが他の電気又は電子装置により制御でき、又は前記デバイスが他の電気又は電子装置とともにユニティを形成し、又は前記デバイスが他の電気又は電子装置に集積され、該他の装置が好ましくは特にテレビ、ラジオ、電話、携帯電話、コンピュータのような通信技術及び情報技術で使用される装置であり、及び／又は前記他の装置が特に消毒装置、エアコン装置、加湿装置、霧状化装置及び湿潤装置のような衛生、環境、家庭、自動車及びエアコン技術で使用される機器である請求項９から２３の一に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
本発明は、香気制御用方法及びデバイスに関する。
情報及び通信技術及び他の分野において積極的に香気を利用する役割はその重要性を増している。その理由は香気が直接人間の感覚に作用し、他の感覚的な認識のような知力により濾過されないからである。更に香気は人間の感情や感受性に大きく影響を及ぼす。従って、健康のための香気を、不快な香気を除去し、及び／又は快適な香気を付加することにより改善し又は変化させて、人間環境での香気を積極的に制御することは、常に価値あることである。このことは、我々が比較的長時間滞在する例えば生活及び就寝エリア、仕事場及び車等の全てのエリアにも適用される。更に広告技術でも香気の使用は増加して製品の性能を提示し、香気は製品を促進し同時に製品とともに供給されるものを特徴付ける。更に多重媒体の部門や映画でも、香気は音やイメージとの組合わせで使用されることが増え、香気の使用は顧客の注目と、情報及び娯楽を吸収しようとする意図の強さを増加させる。
特定の芳香を強調するため又は香気を入念に除去するための従来の技術は、例えば予め定められた量の液体を小滴の形態で空気中に噴霧するインクジェットプリンターと同じ原理で動作する。しかしこのような場合に液体を供給するために使用されるノズルは、ノズルが動作していないときに、ノズル孔に存在する液体が容易に固まってしまうような液体の出現のための大きな孔を有している。この問題はインクジェットプリンターの場合は、非常に低い蒸発速度のインクの開発で解決されたが、芳香はその性質として空気中で蒸発するため、前記方法は芳香供給の場合は基本的に不可能である。更に動作していない間の部分的な蒸発の結果として、液体に溶解した香気は空気／液体の界面で容易に変化するため、ノズルが再度動作する際の放出される香気の品質は低下する。更に従来法では、約１０μｍを超える粒径範囲の小滴が生成して、小滴間の不都合な相互作用と小滴が降下する領域の表面の不都合な濡れを生じさせる。従って香気供給のためのこのようなシステムは、特に香気の印象を迅速に修正しなければならない制御された用途では役に立たない。
更に従来技術の熱蒸発器は、温度を上昇させることにより、液体備蓄から予め定められた量の香気を放出し、この量の芳香は完全に蒸発する。前記熱蒸発器は、非常に径の小さい形態の芳香を生成させ、これは前述の付帯する不都合とともに、前述した方法と同じように容易な近くの周縁の表面の不都合中に濡れを生じさせない。しかし温度上昇に基づくシステムは特に耐熱性の芳香を必要とし、これは使用する芳香の範囲、従ってこれらのシステムの使用の範囲を実質的に減少させる。
纏めると、香気再生のための既存の方法や設備はその範囲及び品質が非常に限定されているといえる。更に従来の方法、設備及びシステムは個々の芳香油の混合を許容せず、調節が不十分であり、かつ多くの用途にとって空気／香気流の範囲が非常に狭い香気を生成する。その結果、従来技術で生成できる香気の印象は、熱作用、香気の移動及び化学反応によりしばしば歪められる。
従来技術文書であるＤＥ４２３６０３７Ａ１も、肺に吸収されることを意図している医薬品を分配するためのノズル体を開示している。このノズル体は、未公開のドイツ特許願第１００６２６３０．０号中の本発明の出願人の１名により更に香気生成用の方法のために改良され、前記出願は、ＤＥ４２３６０３７Ａ１で既知の同様のノズル及び前記ドイツ特許願第１００６２６３０．０号に従って更に改良されたノズルを使用する香気生成用の配置も提案している。
ＤＥ４２３６０３７Ａ１のノズルは、香気技術の分野のノズルの使用に原理的には適していると考えられる大きさのオーダーの小滴の生成を達成する。しかし該小滴は、静止したエアロゾルクラウドの形態で生成され、更にノズル単体を使用してエーロゾルを生成させる場合には、非常に短時間で芳香の完全な蒸発又は霧状化が常に起こることが確保される訳ではない。
従って本発明の目的は、前述した従来技術の不都合を回避しながら、意図する場所で選択的に芳香体及び／又は香気破壊物を提供することを可能にするデバイスを提供することである。従って本発明の他の目的は、香気の生成方法、及び／又は液体媒体中に含まれる芳香又は香気破壊物から香気を破壊する方法を提供することで、この方法は前述の従来技術の不都合を回避し特に異なった香気の生成に適している。
従って本発明の特定の目的は、小滴のサイズを減少させるために適した手段を提供することで、更に気相への迅速な遷移を達成し、これにより創生されるシステム中での香気の移行を充分に排除し、更に香気の変化及び効果の限定を同じように充分に排除する。本発明の更に他の目的は、前記方法を実行するために適したデバイスを示すことである。
本発明の前述の目的は請求の範囲の形態により達成される。
本発明の好都合な実施形態を、図解的な図面を参照する、引き続く説明で述べる。
本発明を実施態様例を参照しながら説明する。
導入として、本発明の方法及び本発明の配置は、芳香に加えて、香気／臭気が結合している物質を供給するために好都合に使用できることにここで言及しなければならない。包接化合物として知られるこれらの物質は、香気分子が我々の鼻の中で結合する点で正確に香気に結合し、これにより香気を覆う。霧状ユニットはこれらの物質も好都合に霧状化するため、本発明により構成されるデバイスにより囲まれるエリア中で香気調節の特別の機会が与えられる。これは下記で参照する香気破壊を意味する状況である。
従って導入として、香気生成用の本発明による方法及び本発明による配置が下記で参照される場合、これは場合にもよるが、常に香気破壊用の方法又は配置を含むものと解釈されるべきであるといっても良い。
本発明の基本的な思想は、液体媒体又は液体芳香体中に含まれる芳香から香気を生成するデバイス及び方法を提供することで、ここでは予め定められた最大サイズを有する非常に小さい多数の小滴が予め定められた時間内に液体媒体又は芳香から生成し、従って最小サイズが芳香分子の大きさのオーダーで、予め定められた時間が測定され、これにより空気によって運ばれる小滴間に相互作用が生じることがなく、更に小滴の周囲の表面の流体による直接的な濡れが排除される。
液体媒体に含まれる芳香から又は液体芳香体からの香気の生成のための本発明による方法では、予め定められたサイズの非常に小さい多数の小滴が、液体媒体又は液体芳香体の衝突により予め定められた時間内に液体媒体及び芳香から本発明に従って形成され、従ってエアロゾルクラウドが形成される。本発明の好都合な態様によると、エアロゾルクラウドの形成の間、及び／又はその形成の直後にエアロゾルクラウドへのエネルギーの作用により、前記エアロゾルクラウドのエアロゾルの更なる拡散が起こり、従ってエアロゾルの小滴のサイズが更に減少し、これにより小滴の周囲の表面が流体により直接的な濡れが生じることが回避され、小滴間の直接的な相互作用が付加的に回避され、そして大きな距離を隔てた表面の流体による直接的な濡れも回避される。このように生成するエアロゾルクラウドはその後、効果が増大され、換言するとその作用サイトに運ばれる。
本発明は液体媒体の衝突に適した手段を用意することにより、芳香を生成させるという着想にも基づくもので、これにより非常に小さい小滴サイズが非常に短時間で形成される。これは、当初液体媒体の自己衝突の結果として好都合に起こることができ、前記液体媒体と同様に芳香を含む第２の液体媒体との衝突の結果としても当初起こることができ、更にこれは当初液体媒体とガス状媒体の衝突により起こることができる。本発明の好都合な態様において、衝突の間及び／又は衝突により生じるエアロゾルクラウド生成直後でさえも、更に外部エネルギーが、前記エアロゾルクラウドを形成する小滴のサイズを更に減少させるために適したエネルギー密度を有するエアロゾルクラウドに伝達される。エネルギー導入の更なる効果は、液体媒体の蒸発が環境からエネルギーを取り去らないことで、これにより前記環境が冷却されないことを確保する。本発明方法により、小滴のサイズが３から５μｍであることをベースとする芳香体の霧状化が起こる。この効果は、香気分子が表面上に凝結できるが、小滴が他の芳香体により香気感知又は香気再感知に不都合な影響を与えられないことである。これは、表面上に凝結した香気分子が、凝結した小滴と異なり、香気生成に関して及び他の香気の新たな生成に関しても無害であるからである。
本発明方法の好都合な態様によると、方法の動作の高周波制御も許容する手段を具備できる。
他の潜在的な本発明の概念は、少なくとも１個の好適な構造のノズルを含んで成る、前記方法を実行するために適したデバイスに関するもので、前記ノズルの孔は該ノズルより大きい反応チャンバー方向を向き、該反応チャンバーからその意図する作用サイトへエアロゾルを運ぶ手段も反応チャンバーに装備されている。本発明のこの反応チャンバー自身はノズルとして形成され、該反応チャンバーにより形成される第２のノズルの内部空間内の前述した第１の小さいノズルにより形成されるエアロゾルクラウドは運搬手段により第２のノズルから意図される作用サイトに運ばれる。
本発明の好都合な態様によると、機械的及び／又は電磁気エネルギーによりノズルからの出現後のエアロゾルの更なる拡散を起こすための好適な手段も反応チャンバーに位置している。
上述の本発明による方法及び本発明によるデバイスによると、温度上昇及び本発明に伴う上述の不都合なしに非常に小さい粒径の芳香体を凝結させることが可能であり、芳香体は意図する作用サイトで使用する。達成できる他の効果はノズル孔を非常に小さいサイズにできることで、従ってノズル孔での液体の固化を回避できる。本発明の他の効果は、芳香体が芳香体分子の大きさのオーダーの小さい粒径で凝結できること、かつ特に凝結した芳香クラウドの近傍の表面の流体の濡れを回避できることである。従って本発明によるデバイス及び本発明による方法は、異なった芳香体を交互にかつ連続的に凝結させ、又は種々の芳香体を互いに混合すること、及び／又は芳香体と香気破壊体を交互に凝結させることに特別に適しており、これは特にノズルの下流に備えられた反応チャンバー内に前もって凝結させた芳香体で濡らした表面の結果として相互作用が生じないからである。
図１は、第１工程で、エアロゾルクラウド（ＡＷ）が液体媒体に含まれる芳香体の反応チャンバー２内の衝突点（Ｋ）での衝突により生成される、香気生成のための本発明による方法の第１の態様の図解的な説明図を示す。これは本発明によって起こり、液体は少なくとも２個の孔を有するノズル１からの高圧下で衝突する。好適なノズル１は図５を参照しながら後述する。本発明による第２工程２では、エアロゾルクラウド（ＡＷ）がこの目的のために反応チャンバー２に設けられた孔から完全かつ最終的に除去され、従って反応チャンバー２は完全に芳香体が除かれ、更にエアロゾルクラウド（ＡＷ）はこれによりその意図する作用サイトに運ばれる。この目的のため、同様に反応チャンバー２に設置された好適な手段４がエアロゾルクラウドを運ぶために使用される。図２に図解的に示されたような本発明の好都合な態様によると、本発明による他の工程１ａ中で、工程１で生成したエアロゾルクラウド（ＡＷ）は、好適なエネルギー発生器３が使用されている反応チャンバー２のエネルギー作用下で後処理も行われる。その結果、前述した通り、エアロゾルクラウド（ＡＷ）中に含まれる小滴のサイズが更に都合良く減少し、芳香体の蒸発の間に環境からエネルギーが引出されないことが確保される。更にエアロゾルクラウド（ＡＷ）へのエネルギー移動（Ｅ）は、反応チャンバー２の内表面上に液体の残留小滴が凝結しないことを保証する。
図１及び図２で示したように、工程１及び工程２による、及び工程１、工程１ａ及び工程２による上述した本発明方法では、エアロゾルクラウド（ＡＷ）は、ノズル１のノズル孔１１及び１２からの芳香体の出現に対して実質的に垂直な好適な手法で、反応チャンバー２から運び去られる。図１及び図２による方法で好適に使用されるノズル１は図５の説明に関連して下記で詳述し、図１及び図２による方法で好適な配置は図６の説明に関連して下記で詳述する。本発明によると、図１及び図２による、それぞれ工程１及び２、及び工程１、１ａ及び２は同期化し、好適に遅くトリガする手段を使用してエアロゾルクラウド（ＡＷ）を反応チャンバー２から外へ運び出せば、工程１及び２、及び工程１、１ａ及び２はそれぞれ同時に始めることが都合の良いことに可能になる。エアロゾルクラウド（ＡＷ）が反応チャンバー２中に長く留まることが望ましいときは、工程１の開始後及び工程１と工程１ａの同時開始後に、予め定められた僅かな遅れで工程２を開始することも可能である。反応チャンバー２中での芳香体（ＡＷ）の均一なエネルギー処理を確保するためには、工程１及び／又は工程１ａが完了した後に工程２を開始することも好都合である。
本発明の第２の好都合な態様は、図３及び図４を参照して後述する。これは図１及び図２を参照して前述した本発明方法の改良であり、同様にそれぞれ上述した工程１及び工程２、及び工程１、工程１ａ及び工程２の方法の工程から本質的に成っている。しかし図１及び図２による方法とは対照的に、衝突の為に使用する手段１、図４による本発明の好都合な態様により使用されるエネルギー供給手段３及び運搬に使用する手段４が反応チャンバー２に対応して幾何的配置で配置され、従ってノズル１が反応チャンバーの孔に対向して位置し、その目的のために設置された手段４で反応チャンバー２からエアロゾルクラウド（ＡＷ）を除去することがノズル１からの芳香体のノズルへの出現と実質的に平行して起こる。この幾何的配置は、数種のみの異なった芳香体が種々のノズル１から反応チャンバー２中へ導入される場合に特に好都合である。更に図１及び図２、及び図３及び図４による２種類の方法を互いに組み合わせることも好都合であることは明かである。
図３による及び図４による方法では、ノズル１は図６の記述を参照して下記で詳細に説明するように好都合に使用され、図１による及び図２による方法のための好適な配置を図１１の記述を参照して下記で詳細に説明する。しかし図６のノズルに替えて、図１及び図２による方法で逆方向の同様に適用できる、図５によるノズルを使用できることは明かである。
図５は、図１から図４による本発明方法で好都合に使用されたノズル１の図解的な説明図であり、ここでは少なくとも２個の液体ジェット１１、１２が衝突点Ｋに高圧下で向かっている。この場合の圧力レベルとジェットの厚さは、点Ｋでの衝突が液体媒体の非常に細かい霧状化を生じさせ、かつ液体媒体中に含まれる芳香体分子の大きさのオーダーが小滴サイズになるように計算する。図では、２本の液体のジェットは例えば約６０°の角度を囲んでいる。前記工程が、第１に、液体の２本のジェット間の衝突点で、正のＸ方向の運動エネルギーを有する小滴が優先的に生成し、小滴のリバウンド効果が非常に大きく回避できることを確保し、第２に、２本のジェットの方向間の角度がジェット間の十分な衝突を確保することを条件に、前記角度はある範囲内で変化しても良いことは明かである。換言すると、角度が増加するにつれて衝突ポテンシャルも増加することが望ましいが、負のＸ方向での衝突点Ｋのシフトのため、リバウンド効果も同時に増加する。従って本発明によると、好適な角度は３０°と１２０°間の範囲、好都合には４５°と９０°の間の範囲内に存在する。
図５によるノズル１を図１から図４のよる本発明方法で使用すると、これは、衝突媒体の表面が反応チャンバーの表面を濡らさないこと、及び衝突で当初生成する小滴が衝突直後の非常な短時間内に反応チャンバー２内のエネルギー作用Ｅの下で分子に蒸発する程度に小さいことを確保する。この効果は、小滴ではなく香気分子のみが、反応チャンバー２の内壁とより遠い壁面に凝結でき、従って他の芳香体による香気感知又は香気再感知に悪影響を与えることができない。
図１及び図２、及び図３及び図４を参照して前述した本発明方法、及び図５による本発明のノズルは、液体媒体の自己衝突用、及び／又は２種の液体媒体の、種々の芳香体及び／又は芳香体を含む中性液体媒体の液体媒体と及び／又はガス状媒体を有する液体媒体との衝突用として特に適している。
図６は、図５のノズルの本発明による修正を示し、ここでは２本のジェット経路１１及び１２に加えて第３のジェット経路１３が同様に衝突点Ｋに向かっている。この場合、ジェット１３は２本のジェット１１及び１２により限定される平面中に好適な手法で形成され、更に２本のチャンネル１１及び１２間の角度の二等分線に沿って好適な手法で方向が決められている。２本のチャンネル１１及び１２間の角度の大きさに関して及び互いにある角度で方向性を有するジェット１１及び１２間の距離Ａに関して、図５に関して述べたことをここでも再度適用するが、ジェット１３のため、より以上の正のＸ方向の運動エネルギーが利用でき、最適角度がそれに対応して図５の態様で選択できるものより大きくなっている点で異なっている。前述のノズル１の態様の場合のように、この場合には、２個の外側ジェット１１及び１２の方向を決める２個の外側チャンネル１１及び１２の孔間の距離Ａに関しては、本発明によるノズル１の第１の態様に関して述べたことが、同様にしてここで述べる本発明によるノズル１の第２の態様についても適用される。
本発明によるノズル１の第２の態様は、２個の液体ジェット１１及び１２の自己衝突により更に第３液体ジェット１３により及び／又は更にジェット１３に沿った方向性を有する第２の芳香体及び／又はガス状媒体を含む第２の液体媒体との衝突により、芳香体を含む液体媒体を霧状にするために特に適している。本発明によると、同じ及び／又は異なった芳香体を選択して含むことのできる同じ及び／又は異なった液体及び／又はガス状媒体をジェット１１及び１２に沿って通過させ点Ａに衝突するようにすることが選択的に可能になる。
図７ａは、図５による本発明によるノズル１の孔の部分拡大図であり、チャンネル１１及び１２の他の経路も示され、これらの開口は大きく拡張されたチャンネル領域に入り、そこでは好適な手法で濾過構造１４を形成してチャンネル１１及び１２の、特に液体媒体中の不純物によるそれらの孔の閉塞防止の補助とする。チャンネルの断面を広げることは、液体媒体の高い出力圧の達成に特別に好都合である。図７ａは、液体媒体の自己衝突による液体媒体の霧状化を起こさせる本発明による方法の態様に関するものであることは明らかである。
液体媒体の霧状化に必要中に圧力はノズル１の上流に設けられたパート１５により好適な手法で発生し、これは小型化され好適な手法でノズル１とともに単一パートを形成し、更に圧電体が都合良く装着される。圧電体は、熱発生なしに衝突及び霧状化を行うために必要な圧力を作り出すため、圧力発生手段として特に好適で、小型化された形態で生産でき、高周波数でスイッチ可能である。前記圧電体１５の上流には好適に形成された可撓性の容器１６が設置され、これは液体媒体用の貯留容器の役割を果たし、液体のレベルが下がるにつれて空気を補充することが排除できるように構成される。更に本発明によると、ノズル１、圧力負荷手段１５及び貯留容器１６が、ノズル１、圧力負荷手段１５及び貯留容器１６を含んで成るシステム中へ空気が入り込むことが排除されるように構成される。図７ｂに図解的に示されるように、好適な手法では、小型化のパートとして、前記ノズル１及び圧力負荷手段１５が微電気機械的システム（ＭＥＭＳ）により提供され、更に、好適な手法では、ノズル１、圧力負荷手段１５及び貯留容器１６をＭＥＭＳの形態とすることも可能である。
前述しかつ図７ａ及び図７ｂに図解的に示された本発明によるＭＥＭＳを、液体媒体の自己衝突を引き起こす図７ａに示されたデザインによる単一物質ノズルに関する例を用いて説明した。図５及び図６によるデザインの二物質又は多物質用の発明によると、的確に修正されたＭＥＭＳが同じように提供される。
図８ａは、図１による本発明方法を実行するための本発明によるデバイスであり、ここでは少なくとも１個の微細構造のＭＥＭＳが反応チャンバー上に、ＭＥＭＳパートの微細構造ノズル１が反応チャンバー２中を向くように位置している。換気装置及び／又は圧縮空気発生装置４が反応チャンバー２上に位置し、エアロゾル（ＡＷ）を反応チャンバー２の孔５から運搬させるための空気流を提供する。ＭＥＭＳの制御のために、更なる拡散ためのエネルギー発生装置３と運搬手段４、及び好適なエレクトロニクスシステム６も提供され、これは前述の本発明方法による配置を制御する。本発明による反応チャンバー２は、ここでは第２の大きなノズル２の形態で、その内部空間ではエアロゾルクラウドが第１の小さいノズル１により製造され、このエアロゾルクラウドは第２のノズル２に位置する好適な運搬手段４により、第２の大きなノズル２からその意図する作用サイトまで運ばれる。第２のノズル内にエアロゾルを発生させる第１の小さいノズルから成る本発明のこのノズル構造は、エアロゾルの形成及びエアロゾルの運搬を都合良く互いに別個に行うため、芳香体の供給に特別に好都合である。
図８ｂは図８ａによる本発明の配置の好都合な態様の図解的な説明図で、ここでは更に好適な圧縮空気の及び／又は超音波の及び／又は電子流の及び／又はマイクロ波の発生器が反応チャンバー２上に位置し、ノズル出口の下流でのエアロゾル（ＡＷ）の更なる拡散のための機械的及び／又は電磁気的エネルギーを供給する。
本発明によると、同じ芳香体、異なった芳香体、中性の物質又は香気破壊体を供給するための相互に独立した複数のＭＥＭＳを反応チャンバー２上に好適な手法で位置させることができ、ＭＥＭＳは本発明によるエレクトロニックシステム６により互いに独立してトリガされることがあり、これによりＭＥＭＳは同時に及び／又はインターバルを持ってスイッチングが行われる。
反応チャンバー２はＭＥＭＳのノズル１の孔より遥に大きい容量を有し、図８ａ及び図８ｂに示した図解的な配置のように例えば円筒形であり、ここで記載した配置のＭＥＭＳは好適な手法で円筒体の外面に直線状に形成され、かつ運搬手段４は前記円筒体の基部上の孔５と反対側に位置している。ＭＥＭＳのノズル孔より遥に大きい反応チャンバー２も、エアロゾル（ＡＷ）が内壁上に凝結しないようなサイズで設計され、このサイズはＭＥＭＳの構造や配置及び液体媒体の機械的、電磁気的及び流体的性質を考慮する。
図８ｂによる好都合な態様では、反応チャンバー２中のエアロゾルの後処理用のエネルギー発生手段３が同様に前記円筒体の外面に位置し、これは好適な手法では、液体媒体の特徴的な周波数を有する圧縮空気の及び／又は超音波の及び／又は電子流の及び／又はマイクロ波の発生器で、これにより反応チャンバー２中のエアロゾルの更なる拡散のために必要なエネルギーが短時間内に供給できる。前記発生器３により反応チャンバー２内に定常波が供給できるように、前記反応チャンバー２は、前記超音波の及び／又は電子流の及び／又はマイクロ波の発生器の周波数と好適に適合している。更に前記反応チャンバー２は導電性物質から成ることが好都合で、その内壁は空気に対して不活性か不働態化する物質で好適な手法で形成される。
前記ＭＥＭＳは図５の単一物質ノズル及び／又は図６の二物質ノズルを含んで成ることができ、これも反応チャンバー２中に圧縮空気を供給する二物質ノズルを有するＭＥＭＳは、各時間に少なくとも１個のＭＥＭＳが活性化され、圧縮空気ノズルを有する残りの全てのＭＥＭＳが反応チャンバー２中に圧縮空気を供給するように、位置させることができる。その結果、反応チャンバー２の内壁の濡れが更に防止される。更に圧縮空気を供給するための複数の他のＭＥＭＳパートは反応チャンバー上の好適な位置に配置され、これにより反応チャンバー２の内壁上に空気流を形成することができる。
図９ａは、反応チャンバー２の壁面上にＭＥＭＳを好都合中に直線状に配置した状況を示し、図９ｂは、図９ａのＡ−Ａ線に沿った反応チャンバー２の断面を示す。ＭＥＭＳの直線的な配置は、簡単な手法で安価に製造できるため、更にはこの配置では芳香体用の貯留容器１６が簡単に交換又は補充できるため、特に好都合である。
図１０ａは図８による本発明のデバイスの修正の縦断面図を示し、ここではＭＥＭＳが反応チャンバー２上で環状に位置している。図１０ｂは図１０ａのＡ−Ａ線による断面図を示す。好適な手法では、前記ＭＥＭＳはリングとして位置し、これはユニットとして交換もできる。その結果、製造コストが同様に減少し、デバイスの操作も容易になり、簡単に改修を行うことが可能になる。更にこの配置は、好適な予め製造された香気のセットを準備することを許容し、それぞれは環状配置の好適な香気の組合わせを含んで成り、更にそれぞれの香気は本発明のデバイス中に簡単に配置されることができる。本発明による配置は複数のこのようなリングを含んでも良いことは明らかである。更にＭＥＭＳは反応チャンバー２上に螺旋状に都合良く配置しても、又ＭＥＭＳは反応チャンバー２の円筒形外面の表面上に均一に位置させても良いことは明らかである。
図１１ａ、ｂ、ｃ及びｄは、図２による本発明方法を実行するために適した本発明デバイスの図解的説明図を示す。図１１の本発明によるデバイスは、図８ａ及びｂで前述したデバイスに実質的に対応し、ＭＥＭＳが例えば円筒形である反応チャンバー２の基部の反応チャンバー２の孔５に向かって位置し、ＭＥＭＳが反応チャンバー２からエアロゾルクラウドを運び出すための運搬手段４を有する基部を有している点で異なっている。さもなければ前記配置は前述した図８によるデバイスに実質的に対応し、ここでは適切な記載を参照することにより組み入れる。
本発明の反応チャンバー２はここでは再度第２の大きなノズル２として形成され、その内部空間では第１の小さいノズル１によりエアロゾルクラウドが生成し、これは第２のノズル２に位置する好適な運搬手段４により第２の大きなノズル２から意図する作用サイトまで運ばれる。エアロゾルの形成及びエアロゾルの運搬を互いに好都合に分離できるため、第２のノズルの内部にエアロゾルクラウドを生成する第１の小さいノズルから成る本発明によるノズル構造は、特に芳香体を供給するために好適である。
図１１によるデバイスのＭＥＭＳも、それぞれ図５及び図６の単一物質ノズル及び／又は二物質ノズルとして形成でき、それらのトリガは図８による配置のＭＥＭＳ用として述べたトリガに対応し、このことに言及することによりここに組み入れる。図１１による本発明の配置では、二物質ノズルを有するＭＥＭＳの使用が特に好都合であり、そのチャンネルの中の１つはＭＥＭＳの圧縮空気のトリガを有する圧縮空気用チャンネルであり、反応チャンバー２の外へエアロゾルクラウドを運び出す付加的手段４を付与することも可能である。しかしながら、ＭＥＭＳに加えて、反応チャンバー２の外へエアロゾルクラウドを運び出すための手段を提供することも好都合であり、これらの手段は好適な手法で円筒体の基部の外側のリングＲ１、４上に位置し、円筒体の基部内の好適な穴とＭＥＭＳの下流に位置する単一の換気装置により簡単に提供できる。この配置の結果として、内部円筒体壁への芳香体の凝結が更に好都合に防止される。前記ＭＥＭＳは好適な手法で円筒体基部上に均一に分布し、基部端の運搬手段４に加えて、例えば図１１ｃ及び１１ｄに示すように基部Ｒ４、４の中心に付加的な運搬手段４を位置させても良い。
前述した図１及び２及び図３及び４による本発明方法、及び図８及び１１による本発明の配置では、１ピコグラムから１００μｌの広い範囲で各運転期間の間、各ＭＥＭＳにより与えられる芳香体の量を簡単な手法でセットすることも可能である。更に香気供給の運転期間の長さを非常に広い範囲内で包括的に調節でき、かつ２回の香気供給動作間のタイムラグを非常に短いかゼロにでき、これにより香気を選択的に相互に混合することができる。この場合、制御は電子パルス又は電子データプロセッシングプログラムにより提供され、予め決められた量及び／又は組成の香気を生じさせ、その供給は他のイベントと同期化させることができ、時間は予め選択され、規則的なインターバルとなるようにセットしても良い。図８及び１１に関して上述したデバイスは、好適なセンサーを含んでいても良く、これは例えば視覚的、音響的、熱的又は他のサインを検出したときに電子制御システムが予め決まった手法で特定の香気供給作用を活性化する。前記制御システムが、センサーと再度相互作用を行うようなフィードバック機能を有していても良い。
本発明のデバイスは、携帯用及び／又はオフィス、家庭又は仕事場で使用できる永続的に設置された機器用として、又は例えば小売店で芳香体や他の物質を供給することにより周囲の空気を改良する宣伝効果用として特に好適であり、他のメディアのイベントと同期化して供給することも可能である。本発明のデバイスは他の電気又は電子機器とリンクでき、又は他の電気又は電子機器と交信できるよう都合良く設計される。例えばそれはフィルム投影機器と無線で接続できる。前記デバイスは、他の電気又は電子機器により制御されるように都合良く設計され、そして他の電気又は電子機器に集積させることもでき、又はこのような機器を有するユニットを形成できる。この目的のための好適な機器は、好ましくは、例えばテレビ受像機、ラジオ、携帯及び他の電話、コンピュータ、多機能情報及び通信技術機器等の情報及び通信技術機器、更に特に消毒機器、エアコンユニット、蒸発機器、霧状化装置及び加湿器のような衛生的、環境的、家庭内、自動車及びエアコン技術で使用される機器も含む。
本発明方法及び本発明による配置により、本発明の有利な態様の前述した詳細な説明から明らかなように、当初述べた従来技術の欠点は回避される。
【図面の簡単な説明】
図１は、香気を生成し及び／又は香気を破壊するための本発明による第１の方法の工程の図解的な説明図を示し、ここでは香気を生成し及び／又は香気を破壊するための本発明の第１のデバイスが好適に使用されている。
図２は、図１による方法の好都合な態様を示している。
図３は、本発明による前記第１の方法の修正を示し、ここでは香気を生成し及び／又は香気を破壊するための本発明による第２のデバイスが好適に使用されている。
図４は、図２による方法の好都合な態様を示している。
図５は、図１及び２、及び図３及び４による方法で好適に使用できる本発明による第１のノズルの図解的な説明図を示す。
図６は、図１及び２、及び図３及び４による方法で好適に使用できる本発明による第２のノズルの図解的な説明図を示す。
図７ａ及び７ｂは、その一部材が図５及び６によるノズルである、本質的に２又は３個の部材から成る、本発明による微電気機械的パーツの図解的な説明図を示す。
図８ａは、図１による方法で好適に使用される香気を生成し及び／又は香気を破壊するための本発明による第１の配置の図解的な説明図を示し、図８ｂは、図２による本発明の方法で好適に使用される、図８ａによる本発明の配置の好都合な態様を示す。
図９ａは、図８ａ及び８ｂによる配置の部分領域を通る縦断面図を示し、図９ｂは、図９ａのＡ−Ａ線に沿った図８の配置の横断面図を示す。
図１０ａは、図８による配置の修正の縦断面図を示し、図１０ｂは、図１０ａのＡ−Ａ線に沿った図８の配置の修正の横断面図を示す。
図１１ａは、図３による方法で好適に使用されている香気を生成し及び／又は香気を破壊するための本発明による第２の配置の図解的な説明図を示し、図１１ｂは、図４による方法で好適に使用される、図１１による本発明の配置の好都合な態様を示す。
図１１ｃは、Ａ−Ａ線に沿った図１１ａの配置の断面図を示し、図１１ｄは、図１１ａのＡ−Ａ線に沿った図１１ａの配置の修正の断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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