(57)【要約】  液体を分配するためのシステムは、流体を収容するリザーバ、流体に接しているウィック、および超音波アトマイザー、を備えており、ウィックの一部が超音波アトマイザーに接している。ウィックは、無機材料、好ましくは金属から作られており、スプリングのような方法で超音波アトマイザーに接している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を分配するためのシステムは、
流体を収容するリザーバと、ウィックと、超音波アトマイザーと、を備えており、
前記ウィックの少なくとも一部が前記流体と接しており、
前記ウィックの少なくとも一部が前記超音波アトマイザーと接しており、
前記ウィックが無機材料から作られている、液体を分配するためのシステム。
【請求項２】
前記ウィックが金属で作られている、請求項１に記載の液体を分配するためのシステム。
【請求項３】
前記ウィックがスプリングに接続されたメッシュの形状を有する、請求項２に記載の液体を分配するためのシステム。
【請求項４】
前記スプリングが金属で作られている、請求項３に記載の液体を分配するためのシステム。
【請求項５】
前記ウィックが超音波アトマイザーを伴うスプリング伝導性を有する、請求項１に記載の液体を分配するためのシステム。
【請求項６】
前記ウィックがその上方部分に屈曲を有する、請求項１に記載の液体を分配するためのシステム。
【請求項７】
前記ウィックが流体伝導材として、そして、スプリングのような要素として機能する、請求項１に記載の液体を分配するためのシステム。
【請求項８】
前記流体が油性の芳香生成液体である、請求項７に記載の液体を分配するためのシステム。
【請求項９】
ウィックが無機材料で作られている、超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１０】
前記ウィックが金属で作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１１】
前記ウィックがスプリング伝導性を提供する、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１２】
前記ウィックがスプリングに接続されたメッシュで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１３】
前記スプリングが金属で作られている、請求項１２に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１４】
前記ウィックがその上方部分に屈曲が形成されている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１５】
前記ウィックが流体伝導材として、そして、スプリングのような要素として機能する、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１６】
前記ウィックが金属メッシュで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１７】
前記ウィックが織られたメッシュで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１８】
前記ウィックが焼結されたワイヤーで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項１９】
前記ウィックが金属ブレイドで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項２０】
前記ウィックが焼結されたメッシュで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項２１】
前記ウィックがマイクロ流体要素で作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項２２】
前記ウィックがプラスチックで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項２３】
前記ウィックがセラミックで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【請求項２４】
前記ウィックがシリコーンで作られている、請求項９に記載の超音波アトマイザー用のウィック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を分配するためのシステムの分野に関し、より詳しくは液体を環境へ分配するための振動機構への液体供給をサポートするウィッキング（染み込み）形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境に液体を分配するためのシステムは知られている。米国特許出願公開第２０１１／０２６６３５９Ａ１号明細書は、液体を制御可能に分散するための装置を開示している。環境の中に芳香生成液体を送り出す機構は、複数のマイクロ・プラグが、孔の配列を通して芳香生成液体を送り出すことができるように、平行なプレートの孔に強制的に押し込んだ多くのマイクロ・プラグの配列で太くて短い、励起されたプレートを使用する。
【０００３】
液体を送り出す機構は、ウィック（芯）により提供された液体を排出し、そのウィックは容器から液体を引き出している。したがって、ウィックは、容器から分散モジュールまでの液体の導管として機能する。
【０００４】
本発明に係るシステムの要素をより明確にするために、従来のシステムの図を、図１において参照する。したがって、図１は、リザーバ３２からの液体の移動を図式的に記述しており、具体的には、その液体は芳香生成液体である。液体は、ウィック３４により実行される毛細管力によって、液体をリザーバから前進モジュール３６に動かし、さらに分散モジュール３８に移動させる。
【０００５】
典型的に、下方端を形成するウィック３４の一端が、例えば、芳香生成油性液の液体のリザーバの中に浸されており、一方、その上端は前進モジュール３６にセットされている。そのため、液体の連続体は、容器から前進モジュール３６に維持されている。ウィック３４の毛細管構造は、典型的に重力に抗して液体を引き上げており、そしてそれを前進モジュール３６にもたらす表面張力を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０２６６３５９Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液体を加熱することによって、或いは、水またはＶＯＣ（揮発性有機化合物）で薄められた、その薄められた香りを使用することによって、香る液体を分散させる市販の電子システムがある。これらのシステムにおいては、分散動作が、油性の香りの濃縮物を直接使用するシステムを用いるよりもさらに容易に作用する。しかしながら、水を基本とするシステムの欠点は、香りの濃縮物を格納する容器に比べて、使用される容器が、薄められた香りの濃縮物を収容するために、約１０倍の大きな容器が必要なことである。
【０００８】
これらの場合において、より大きな容器を使用しなければならないとき、システムに他の変化を強要するものであり、例えば、強度、サイズ、使用可能場所、使用可能用途などの多くの制限を強要する。
【０００９】
収容する容器を大きくすることは望ましいものではなく、事実上使用可能でない場合には、そのようなシステムの使用可能な時間を１０分の一短くするという欠点があり、システムの十分に満足で、有益で、そして実用的な使用を阻むという事実がある。
【００１０】
現在の市販のシステムの他の欠点は、エッセンシャル・オイルを加熱することがアロマを変化させ、ＶＯＣを形成し、ＶＯＣを伴うエッセンシャル・オイルを使用していることである。
【００１１】
油性の香りの濃縮物を超音波アトマイザー（超音波噴霧器）に移動するための既知の有機のウィックの欠点は、それらがエッセンシャル・オイルと反応して、破壊される傾向があることであり、そして、機械的な特性と安定性とを失うことである。その場合には、それらが、アトマイザーへの油の安定したコンダクターとして、システムに満足な機能を提供することができないであろう。
【００１２】
既知の有機のウィックの別の欠点は、それらが気温変化により影響を受けるということである。気温変化は、ウィックの伸縮と、寸法の安定性および強度における変化とを引き起こす。
【００１３】
超音波アトマイザーのためのウィックとして使用される既存の有機材料は、多孔性物質であり、例えば、焼結されたポリマー材料（ＰＯＲＥＸ（登録商標）から入手可能）、重合体の繊維（ナイロン、ＰＥＴ）、有機繊維（重合体の繊維）、無機繊維（シリコーン）、天然繊維（綿花）、発泡プラスチック（ポリウレタンフォームのようなスポンジまたは発泡体）である。これらの材料は、油性抽出のコンダクターとして使用されてもよく、若しくは、超音波アトマイザーの膜を押圧する補助部品として使用されてもよいかもしれない。しかしながら、これらの有機材料は、油性抽出を行うために、そして膜を押圧するために同時に使用することができない。
【００１４】
前述の欠点を大幅に低減し、または克服し、香りの液体を収容し、移動し、分散するためのシステムを提供することが、本発明の目的である。
【００１５】
強さと継続時間のために、電子的に適用されて制御された香りの液体を収容し、移動し、分散するためのシステムを提供することが、本発明の更なる目的である。
【００１６】
アトマイザーの下の空間の中に流体が溢れる現象を阻み、香りの液体を収容し、移動し、分散するためのシステムを提供することが、本発明のまた更なる目的である。
【００１７】
油性抽出により影響を受けない無機のウィックを提供することが、本発明のまた更なる目的である。
【００１８】
腐食性材料と共に使用することができる無機のウィックを提供することが、本発明のまた更なる目的である。
【００１９】
高粘度物質と共に使用することができる無機のウィックを提供することが、本発明のまた更なる目的である。
【００２０】
超音波アトマイザーのために金属のウィックを提供することが、本発明のまた別の更なる目的である。
【００２１】
超音波アトマイザーの膜に対して一定圧力を提供する格納可能な供給を有する超音波アトマイザーのための無機のウィックを提供することが、本発明の別の目的である。
【００２２】
アトマイザーの膜の負荷を軽減する、スプリングのような形状を有する超音波アトマイザーのための金属のウィックを提供することが、更なる目的である。
【００２３】
アルコールおよびアセトンのような有機のコンダクターを用いることなく、香りの自然抽出に使用することができる、香りの液体を収容し、移動し、分散するためのシステムを提供し、安全性と健康上の利益と同様に多くの規制上の優位性を提供することが、本発明のまた更なる目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明に従って、液体を分配するためのシステムが提供されており、その液体を分配するためのシステムは、
流体を収容するリザーバと、
ウィックであって、前記流体に接する前記ウィックの少なくとも一部と、
超音波アトマイザーであって、前記超音波アトマイザーに接する前記ウィックの少なくとも一部と、を備えており、
前記ウィックは、無機材料から作られている。
【００２５】
典型的には、前記ウィックは、金属で作られている。
【００２６】
もし望まれれば、前記ウィックは、スプリングに接続されたメッシュの形状を有する。
【００２７】
好ましくは、前記スプリングは、金属で作られる。
【００２８】
有利に、前記ウィックは、超音波アトマイザーを伴うスプリング伝導性を有する。
【００２９】
典型的には、前記ウィックは、その上方部分に屈曲を有する。
【００３０】
有利に、前記ウィックは、流体伝導材として、そして、スプリングのような要素として機能する。
【００３１】
実際に、前記流体は、油性の芳香生成液体である。
【００３２】
好ましくは、前記ウィックは、無機の材料で作られる。
【００３３】
典型的には、前記ウィックは、金属で作られる。
【００３４】
有利に、前記ウィックは、スプリング伝導性を提供する。
【００３５】
もし望まれれば、前記ウィックは、スプリングに接続されたメッシュで作られる。
【００３６】
ほとんどの場合、前記スプリングは金属で作られる。
【００３７】
典型的には、前記ウィックは、その上方部分に屈曲が作られる。
【００３８】
有利に、前記ウィックは、流体伝導材として、そして、スプリングのような要素として機能する。
【００３９】
もし望まれれば、前記ウィックは、金属メッシュで作られる。
【００４０】
さらに、もし望まれれば、前記ウィックは、織ってあるメッシュで作られる。
【００４１】
またさらに、もし望まれれば、前記ウィックは、焼結されたワイヤーで作られる。
【００４２】
また、もし望まれれば、前記ウィックは、金属ブレイドで作られる。
【００４３】
また、さらに、もし望まれれば、前記ウィックは、焼結されたメッシュで作られる。
【００４４】
また、もし望まれれば、前記ウィックは、マイクロ流体要素で作られる。
【００４５】
いくつかの実施例に従って、前記ウィックは、プラスチックで作られる。
【００４６】
また、いくつかの実施例に従って、前記ウィックは、セラミックで作られる。
【００４７】
またさらに、いくつかの実施例に従って、前記ウィックは、シリコーンで作られる。
【００４８】
本発明のよりよい理解のために、また、同じものがどのように実際に実行されるかを示すために、添付の図面について言及する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、リザーバからの液体を移動させるための従来のシステムの概略的なブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、本発明に係るウィックの製造ステップの概略的なブロックダイアグラム・システムである。
【図３】図３は、ディスペンサー構造内の本発明に係るウィックの斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係るシステムのスターベーション・フィード（欠乏供給）の概念の概略的な表示である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明に従って、香りの液体は、それらに作用する毛細管力によりウィックによってそれらが取り出される容器に収容されている。そのような香りの液体は、容器においてあらかじめ形成されているかもしれないし、あるいは分散されている間に形成されるかもしれない。
【００５１】
本発明は、様々な使用法の分野における使用のためにウィックの新規な形成を提供するものである。したがって、ウィックの新規な形成は、医療分野における吸入剤のために、毎日のケアにおける大気の加湿のために、そして芳香分配利用のために使用されてもよい。
【００５２】
本発明に従って、ウィックはメッシュ構造として、または編み上げ構造として作られる。そのような両方の構造は、物理的な基本構造のすきまを提供する。メッシュ構造は、シート形状に繊維を織ることにより、典型的には、横と縦の糸または繊維の間を直角に形成することにより作られているので、より簡単に説明される。これらの主要な形成は、そのとき、１つあるいはいくつかのステージにおいて上部構造のために使用される。例えば、形成されたシートは、チューブ、あるいは異なる種類の３次元構造を形成するために丸めることができる。しばしば、多層のチューブは、すきまの数を増加させるために形成される。別のタイプのメッシュのウィックは穿孔プレート形式である。この形式では、固体材料の薄い穿孔プレートが、チューブあるいは別の構造を形成するために曲げられる。これらの形成において、毛細管ギャップが層の間に形成されるので、多層形成はより多くのすきまを提供する。
【００５３】
織ることは、上部構造を作るために折り畳まれるときのシート形状においてできないので、編み上げられた一次構造は、典型的には、メッシュの一次構造よりさらに複雑である。本発明に従って、編み上げられたウィックは、基本構造、多層構造などに形成される。編み上げられたウィックの顕著な１つの特徴は、その主軸の方向に比較的低い剛性の傾向がある。この特徴は、ウィックが作られる材料に関してより詳細に後で述べるであろう。
【００５４】
したがって、本発明の教示によるウィックの形成は、次のモジュールのうちの１つに従って形成することができる。
【００５５】
（１）メッシュ構造は、弓形形状を持つ金属の葉っぱのようなスプリングに形成される。そのメッシュ構造はスプリングに接続されるか、または取付けられている。
【００５６】
（２）スプリング動作の形を有する円形のスリーブとして形成された、長い編み込んだチューブ。
【００５７】
（３）焼結されたワイヤー／織られたメッシュ。これは、定義された構造を生産するために、外部サポートを伴って、多くの層を生産することを可能にする多層メッシュ構造である。
【００５８】
（４）毛細管現象を可能にする孔または溝を伴う、薄いプレート。これは、孔が穿かれたプレートまたはシートであってもよい。
【００５９】
（５）開いているかまたは閉じている溝である、狭い溝を通る毛細管流量に基づくウィック要素。マイクロ・トンネルを有する金属スプリングを生産することは可能である。そのようなウィック・エレメントは、金属、プラスチック、セラミック、またはシリコーンから生産されてもよい。
【００６０】
本明細書と請求項の全体にわたって表れる方向性のある用語、例えば「前方」「後方」、「上方」、「下方」などは、互いに関連する様々な表面の位置を識別するために便宜の用語として使用されることは、注目されるべきである。これらの用語は図面に関連して定義されるが、それらは説明の目的だけに使用され、添付された請求項の範囲を限定することを意図するものではない。
【００６１】
ここで、ウィックの製造ステップの典型的なシーケンスを示す図２に言及する。第１ステップ４４では、主要な織物シートまたは穿孔固体シートが作られる。第２ステップ４６では、多層構造が形成される。第３ステップ４８では、多層構造が圧縮される。第４ステップ５０では、屈曲が導入され、例えば、ウィックとネブライザー／アトマイザーとの間の接触を拡げるために導入される。
【００６２】
図３は、本発明に従って作られ、実証するために単純化された、ディスペンサーの構造内部を示すウィック６４を示す。ウィック６４は、液体容器６６の底から、それがそのピークに達して、アトマイザー７０の底６８にかろうじて触れるまで、キャップ・アセンブリー（図示せず）を介して実質的に延びている。アトマイザー７０で界面面積を増加させるために、屈曲７４はウィック６４の先端部分に形成される。さらに、キャップ（図示せず）にウィック６４を固定することを容易にするために、２つのウィング７６がウィック６４に形成されている。
【００６３】
ウィック６４の先端部分に形成される屈曲７４は、アトマイザー７０の底６８の膜上の負荷を軽減することを可能とする。更に、屈曲７４は、膜の上に、非常に小さいが、比較的安定した圧力を与える。この構成によって、ウィック６４と膜との間の相対的位置に依存することなく、比較的安定した圧力が得られる。古い容器と取り替えられる時、またはオペレーターによって新しい容器６６が間違って配置されるか、異なった位置に配置されることにより、相対的位置は新しい容器６６の寸法の変化により変わるかもしれない。
【００６４】
屈曲７４は、示されているように形成されるか、または他の形状を有するかもしれない。例えば、屈曲は、制御可能な所定の剛性および柔軟性を有する大きな弓形形状として、そして、その上部がアトマイザー７０の底６８に対して制御可能にかろうじて触れることを可能にするように形成されているかもしれない。
【００６５】
本発明に従うウィックの最も顕著な特徴は、ウィックが作られる材料である。その材料は、２つの主要なグループに分けることができ、（１）金属、および（２）セラミックまたは無機高分子構造である。しかしながら、本発明のウィックの中に有機繊維が入るのを排除するものではない。
【００６６】
適用可能な金属のリストは、限定されるものではないが、コバルト−クロム合金、ニチノール、ステンレススチール、特に、表面安定化処理の有無に関わらず３１６を含むかもしれない。金属繊維ウィックの使用は、以前に言及した下側部分が前進モジュールとしてのとき、アトマイザーの下の空間の中に流体が溢れる現象の予防に関して好都合であることに気が付いた。
【００６７】
金属のウィックが容易なものとする動作のこの効果的なモードを説明する最善の方法は、「スターベーション・フィード（欠乏供給）」である。これは、容器からアトマイザーまでの連続体、即ち前進モジュールは、効率的であるが、液体のスタッキング（積み重ね）が観察されず、連続体の如何なる部分も溢れることがなく、また、オーバーフローが生じることもない、ということを意味する。補給液割合は、必要に応じて構造パラメータを変更することにより設計段階において制御することができる。例えば、層数における増加は、ウィックなどのバッファー容量を増加させるであろう。好ましい運転モードは「スターべーション・フィード（欠乏供給）」モードであろう。
【００６８】
ここで、「スターべーション・フィード」の概念を説明するために図４に言及する。米国特許出願公開公報２０１１／０２６６３５９Ａ１において説明されるような技術を使用する液体の分配は、パルスで生じる。第１パルス１２２、第２パルス１２４および第３パルス１２６は、時間の矢１５４において生じるパルスの典型的な順序である。それぞれのパルスは、図示しないそれらの間に推移領域を伴う「ウエット」セクター１５６および「ドライ」セクター１５８を有する。
【００６９】
機能的に、分配パルスが開始するので、液体は外向きに分配されるが、しかし、ウィック６４における移動割合が制限されているので、それは、パルス端の前に完全に乾き、ドライ・セクターを形成する。そこにおいて、ウィック、アトマイザー、およびアトマイザーの周りの空気の環境ボリュームが乾燥し、次のパルスのために準備する。
【００７０】
金属、無機、または孔のないウィックの使用は、前述の機能を行うスターべーション・フィード（欠乏供給）をより良く設計することを可能にする。これらのウィックにおいて、油性流体は、その表面をのみ流れ、ウィックが作られている材料に入ることができない。このように、溢れることが防止されており、そして、それぞれの動作が、アトマイザー７０の底６８に接しているウィックの表面で利用可能な全ての流体を利用するように、分配を設計することができる。「ウィックの表面で」という文言を使用することによって、それがメッシュ、編み上げなどの間の空間を含む、ウィックの全体形成を包含するものを含むということは明らかである。しかしながら、吸収可能でなく、流体に浸透されえないので、メッシュのワイヤーの内部ボリュームは除外される。
【００７１】
金属ウィックは、主に気温および湿度に関する環境に影響を受けない。ウィックを製造するための金属繊維の使用は、スプリングのものと似ている物理的性質を有する構造を提供する。この点において、金属繊維で作られた編み上げられたウィックは、より低い剛性、およびウィックの軸に沿ったより低いスプリング定数を提供する。これは、特に、機械的に脆弱かもしれない分配モジュールの部品に対してセットされる金属編み上げの使用を容易なものとする。一般的に、金属ウィックは、弾力があり、したがって、幾何学的な特徴における、特にアトマイザーへの距離における変化に対して、より大きな許容性を有する。
【００７２】
本発明はある程度詳細に記述したが、以下に請求された本発明の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更および改良を行うことができることが理解されるべきである。
【００７３】
例えば、ウィックの屈曲は、比較的直線のセグメントから形成される必要はなく、全体の屈曲としては、円形を有してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2016537044.tif 000007
2016537044.tif 000008
2016537044.tif 000009
2016537044.tif 000010
2016537044.tif 000011