KR20020003201A - 휘발물질 분배용 분배시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압전소자(2)와 연결되는 오리피스 플레이트(3)를 이용하는 배터리 동작 연속작용의 분배기에 의해 액체 또는 액체 현탁액의 방울을 생성하기 위한 압전 액체 분배시스템 또는 분무화기를 개시하고 있다. 특정한 성질과 높은 적응성을 갖는 심지(7)의 사용에 의해 우수한 결과가 얻어진다.

Description

휘발물질 분배용 분배시스템{DELIVERY SYSTEM FOR DISPENSING VOLATILES}

종래부터 미세 스프레이의 형성 또는 분무화에 의한 액체분배는 잘 알려져 있다. 이러한 분배방법의 하나로서 초음파 압전 진동기에 의해 액체를 분무화하는 방법이 알려져 있다. 이러한 방법의 예가 카터(Carter)의 미국특허 제4,702,418호에 나타나 있으며, 이 특허에는 분배될 유체를 유지하기 위한 노즐챔버와 이 노즐챔버의 적어도 일부분에 형성되는 격막(diaphragm)을 포함하는 에어로졸 분배기가 개시되어 있다. 에어로졸 분배노즐은 액체를 보관용기로부터 노즐로 도입하기 위한 제한된 통로와 함께 내부에 배치된다. 저전압 전원과 결합하는 펄스 발생기는 압전벤더(bender)를 구동하기 위해 사용되며, 이 압전벤더는 보관용기로부터 노즐을 통해 유체를 움직이게 하여 에어로졸 스프레이를 생성한다.

다른 분무화기 스프레이 장치로서 험버스톤(Humberstone) 등의 미국특허 제5,518,179호에 나타난 것이 있다. 이 특허에는 복합 박형 벽구조를 갖는 액튜에이터에 의해 진동되며, 벤딩모드로 동작하도록 배열된 박막을 구비하는 액체방울 생성장치가 개시되어 있다. 박막의 표면에는 직접 액체가 공급되며 박막의 진동시에 액체는 미세한 방울의 형태로 박막으로부터 스프레이된다.

토다(Toda)의 미국특허 제5,297,734호와 제5,657,926호에는 압전 진동기와 거기에 접속된 진동판을 구비한 초음파 분무화장치가 개시되어 있다. 미국특허 제5,297,734호에는 액체의 통과를 위해 많은 미세구멍을 가지며, 스펀지와 같은 액체 유지부와 물리적으로 접촉하는 진동판이 개시되어 있다.

에크(Eck)의 미국특허 제4,301,093호에는 진동 분무화기 소자에 눌려져서 다소 감쇄된 진동 진폭으로 함께 진동하는 탄성물질의 심지를 사용하는 기술이 개시되어 있다. 심지 튜브는 진동소자의 접촉점에 밀접하여 심지를 둘러싼다.

아이브리(Ivri) 등의 미국특허 제5,586,550호에는 테이퍼진 개구를 갖는 진동가능한 비평면 부재를 포함하는 치료액의 공급을 위한 장치가 개시되어 있다. 이 비평면 부재에는 액체 보관용기를 짜냄으로써 액체가 공급되어 그 액체가 표면에 직접 저장되므로 모든 액체는 표면장력에 의해 진동가능한 부재에 부착되게 된다. 압전소자는 진동 캔틸레버 빔에 접합되어 비평면 부재와 접촉하는 캐리어 판에 진동을 제공하므로 그와 접촉하는 액체가 분무화된다.

일본특허공개공보 06320083A에는 초음파 분무화기가 개시되어 있으며, 이 발명에서는 강한 액체 저장물질(예컨대, 스펀지)이 액체를 다수의 구멍이 형성된 격막에 공급하며, 이 격막은 압전진동에 반응하여 진동된다. 격막에 대한 액체저장물질의 접촉압력은 스프링 인장장치에 의해 일정하게 유지된다.

다수의 추가적인 특허에 초음파 분무화에 액체를 분배하거나 분배간격을 측정하는 수단이 개시되어 있으나, 이들은 단지 적당한 성취만을 달성하고 있다. 이러한 특허로는 예컨대, 미국특허 제3,543,122호, 제3,615,041호, 제4,479,609호, 제4,533,082호 및 제4,790,479호가 있다. 이들 특허 및 본 명세서에서 참조되는 모든 공보의 발표내용은 여기에서 충분히 설명되는 바와 같이 참고로 포함된다.

그러나 이러한 분무화기 및/또는 분배기는 압전 진동 주파수의 감쇄없이, 분배될 액체가 진동 메커니즘/표면에 공급되게 하는 시스템을 제공하는 것은 실패하고 있다. 더욱이, 종래기술은 공급속도에 거의 변화를 주지 않거나 전혀 주지 않고 장기간 사용할 수 있는, 압전소자와 기계적으로 연결된 오리피스 플레이트를 사용하여 용이하게 휴대하가능하고, 배터리로 동작하며 연속적으로 작용하는 분배기를 제공하는데 실패하고 있다. 따라서 진동 오리피스 표면에 분배될 액체를 공급하기 위한 개선된 수단을 갖는, 방향제, 살충제 등의 활성 유체를 분배하는데 사용하기 위한 개선된 분무화기 또는 분배기에 대한 필요성이 대두되었다.

본 발명은 향료, 공기 청정제, 살충제제 등의 액체 활성물질을 압전장치에 의해 미세한 스프레이와 같은 미세입자 또는 미세한 방울의 형태로 분배하는 수단에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전기기계 또는 전기음향 액튜에이터에 의해 액체 또는 현탁액의 방울을 만들어내는 압전 액체 분배시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 압전소자와 연결된 오리피스 플레이트(orifice plate)를 이용하여 배터리로 동작되는 분배기에 관한 것이다. 용기로부터 오리피스 플레이트로 액체를 전달하는 수단을 적절히 선택함으로써 이러한 액체를 분배하는 방법이 달성된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 압전 분무화기로 사용하는데 적합한 회로기판의 부분 등축도.

도 2는 액체를 오리피스 플레이트의 표면에 이동하는데 적합한 액체 용기와 액체 이송수단의 등축도.

도 3은 액체용기, 공급수단 및 압전소자가 함께 조립될 때의 관계를 나타낸 단면도.

도 4는 원의 내부에 에워싸인 도 3 영역의 확대 세부도.

도 5는 바람직한 실시예의 새시에 장착된 인쇄회로기판과 압전소자의 평면도.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예의 사용에 적합한 압전펌프 어셈블리의 단순 단면도.

본 발명의 목적은 압전소자와 기계적으로 연결되는 오리피스 플레이트를 이용하여, 고효율의 일관된 신뢰성을 갖는 액체 활성물질용의 분배기를 제공하기 위한 것이다. 액체 활성물질에 의해 향료, 공기청정제, 가정용 세척제, 소독제, 방충제, 살충제, 방향요법제제, 의약제, 치료액, 또는 사용시 분무화로 이익을 얻을 수 있는 기타 액체 및 액체 현탁액 등이 있다. 이들 조성물은 수용성일 수 있으며, 다양한 용매를 포함할 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 압전 액체 공급시스템은 용이하게 휴대가능하고, 배터리로 동작되면서 동일하거나 상이한 활성액체를 편리하게 리필할 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 저전압 배터리로 수개월 동안 효율적으로 동작할 수 있으며 그 기간 내내 분배의 일관성을 유지할 수 있는 압전펌프를 제공하기 위한 것이다. 이러한 목적에는 9볼트 배터리, "A", "AA", "AAA", "C", 및 "D"전지와 같은 종래의 건전지, 버튼전지(button cell), 시계 배터리, 및 태양전지 등의 전원과 함께 사용할 수 있는 압전 분무화기를 제공하는 것이 포함된다. 본 발명과 함께 조합하여 이용하기 위한 바람직한 에너지원으로는 "AA" 및 "AAA"전지가 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 처음에 공급되는 것과 동일하게 기간 내내 특성/조성물을 유지하면서, 즉 시간에 따르는 성분의 변화와 분리 없이, 그리고 시스템의 1회 활성당 분산되는 액체의 양에 변화 없이 시간에 대해 선형으로 향유, 살충제제를 분무화할 수 있는 액체 공급시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 장치의 전자회로는 프로그램가능한 것이 바람직하며, 정밀한 공급속도(시간당 밀리그램, 이하 mg/hr이라 함)를 설정하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 소비자가 개인적인 취향, 유효성, 또는 방 크기에 따라 원하는 레벨로 강도나 효율성을 조정하도록 허용해준다.

본 발명의 또 다른 목적은 장치로부터 작은 "구름" 또는 "연기"를 형성하도록 단속적으로 추진되는 순수한 방향제 또는 살충제제의 작은 방울을 제공하기 위한 것이다. 이 방울들은 공기의 흐름에 따라 대기 중의 넓은 영역으로 신속하게 확산 및 이동한다. 이러한 입자들의 작은 크기와, 그에 대응하여 응집된 큰 비율의 표면적은 이들 방울을 신속하고 균일하게 증발시킨다. 바람직한 실시예에서, 분배시스템은 단일의 15볼트 "AA" 배터리에 대하여 수개월 동안 선형 분배속도로 동작하여 전체기간 동안 동일하게 크기가 정해진 액체방울을 균일한 체적으로 분배한다.

본 발명의 이들 및 기타의 목적은 방향제, 살충제제, 및 전술한 바와 같은 기타의 액체를 위한 분무화기에 의해 달성된다. 여기에서, 분무화 시스템은 분배될 액체를 위한 챔버와, 상기 챔버로부터 액체를 액체 분배용의 오리피스 플레이트에 공급하기 위한 수단과, 압전소자와, 에너지원과, 압전소자를 구동 및 제어하기 위한 회로를 포함한다. 방향제 또는 살충제제는 오리피스 플레이트에 액체를 공급하지만 오리피스 플레이트가 압전소자에 의해 지배되는 진동주파수를 감쇄시키도록 오리피스 플레이트에 충분한 압력을 가하지는 않는 모세관 공급시스템을 통해 오리피스 플레이트의 배면에 공급된다. 압전소자는 소형 배터리에 의해 전력이 공급되는 회로에 의해 공급될 수 있으며, 압전소자를 여기시켜 압전소자가 액체를 오리피스 플레이트를 통과하도록 할 수 있다. 이 오리피스 플레이트는 그 표면에 대해 수직인 다수의 작은 테이퍼지거나 원추형의 구멍을 구비하며, 상기 구멍의 출구는 직경이 약 1 내지 25미크론, 바람직하게는 약 4 내지 10미크론, 가장 바람직하게는약 5내지 7미크론이다. 타이밍 회로는 압전소자에 간헐적인 여기를 제공하여 시간 종속 방식으로 상기 액체의 작은 방울을 분배하기 위해 사용된다. 본 발명자들은 진동을 감쇄시키지 않으면서 오리피스 플레이트와 접촉을 유지하는 능력을 갖는 매우 신뢰성 높은 심지의 사용이 오리피스 플레이트에 액체를 탁월하게 전달하여 우수한 작용을 하게 한다는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 이들 및 기타의 목적과 장점은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 완전한 범위를 이해하기 위해서는 청구항에 주목하여야 한다.

이하에서 설명하는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것이나 발명자체는 예시된 것보다 광범위한 것임을 이해해야 한다. 특히 본 발명은 캔틸레버 빔 및/또는 증폭판의 사용과 같은 압전분무화의 다른 형태에도 적용가능할 뿐아니라 배터리 전력보다 종래의 전원, 즉 벽 플러그에 의해 구동되는 분무화기에도 동일하게 적용가능하다.

도 1은 인쇄회로기판(1)과 그 내부에 위치된 압전소자(2) 사이의 일반적인 관계를 나타내고 있다. 회로기판(1)은 본 발명을 명백하고 용이하게 이해하기 위해 전자회로 및 그와 관련된 배터리가 없는 것으로 도시되어 있다. 회로기판은 사용시 분배기의 새시에 부착될 수 있으며, 이 새시는 사용을 위해 장식적인 쉘형 하우징이나 리셉터클(도시생략)에 차례로 위치될 수 있다. 이 새시보드(11)는 도 5에 평면도로 도시되어 있으나 하우징은 도시되어 있지 않다. 장식적인 리셉터클 또는 하우징은 소비자에게 호감을 주는 외관을 가지고 스프레이 형태로 분배기에서 대기 중으로 액체의 통과를 허용하면서 분배기의 구성요소를 유지 및 보호하기 위한 목적에 적합한 형상 또는 형태이면 어떠한 것이라도 좋다. 이처럼 분배기 하우징은 분배될 액체와 함께 사용하고 접촉되기에 적합한, 임의의 물질을 고속으로 성형함으로써 생성되는 것이 유익하다.

압전소자(2)는 도시된 바와 같이 그로밋(4) 또는 압전소자의 진동을 방지하는 다른 임의의 적합한 수단에 의해 제위치에 유지된 회로기판(1)에 실장될 수 있다. 링형태의 압전소자(2)는 오리피스 플레이트(3)에 동심원의 관계로 위치되며,그들과 진동식의 연결관계를 가지도록 오리피스 플레이트 플랜지에 부착된다. 압전소자는 일반적으로 PZT(lead zirconate titanate)나 PN(lead metaniobate) 등의 압전 세라믹 물질을 포함하지만 압전특성을 나타내는 어떤 물질이어도 좋다.

오리피스 플레이트는 목적에 적합한 임의의 종래의 물질을 포함하지만, 약 10 내지 100미크론, 바람직하게는 약 20 내지 80미크론, 가장 바람직하게는 약 50미크론의 두께를 갖는 니켈 코발트의 균일한 다공성 구조가 남도록 종래의 방식으로 나중에 제거되는 포토레지스트 기판에 형성되는 전기도금 니켈 코발트를 포함하는 것이 바람직하다. 오리피스 플레이트에 대한 다른 적합한 물질로는 니켈, 마그네슘-지르코늄 합금, 다른 다양한 금속 및 금속합금, 복합물 또는 플라스틱뿐 아니라 이들을 조합한 물질 등의 다른 적합한 물질이 이용될 수 있다. 다른 적합한 물질로는 적당한 입자크기와 습윤특성을 갖는 것이 사용될 수 있다. 전기도금을 통해 니켈 코발트층을 형성함으로써 포토레지스트 기판의 윤곽을 갖는 다공성 구조물이 제조될 수 있으며, 출구측에 약 6미크론의 직경을 가지며 입구측에 보다 큰 직경을 갖는 원추형 구멍을 형성함으로써 삼투성을 달성할 수 있다. 오리피스 플레이트는 돔형상, 즉 중앙부분이 다소 높은 것이 바람직하나 평면으로부터 포물선형, 아크형, 반구형 또는 성능을 향상시키는 다른 임의의 형상으로 변화할 수 있다. 플레이트는 내부의 개구부가 필연적으로 진동의 동일한 진폭에 놓이게 하고 동시에 직경이 균일한 액체방울을 분사하게 하는 것을 보증하도록 비교적 높은 굽힘 강성율을 가져야 한다.

오리피스 플레이트 또는 개구부를 에워싸는 동심원형 세라믹 압전소자의 형상으로 도시되었으나, 본 발명은 격막(diaphragm), 노즐, 또는 액체방울이나 연무의 분산에 적합한 오리피스 플레이트와 접촉하는 캔틸레버 빔과, 오실레이터를 포함하는 종래의 압전 소자와 함께 사용하는 데에도 적합한 것으로 생각된다.

도 2에는 방향제, 공기 청정제, 곤충억제제 또는 분산될 다른 물질의 저장 및 공급용의 액체용기(5)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이 용기는 덮개(8)로 밀폐된다. 도 2에는 또한 베이오닛 클립(bayonet clip)(6)이 도시되어 있다. 이 클립은 도시되지 않은 탈착가능한 상부 덮개나 캡을 유지하기 위해 존재한다. 이 상부덮개나 캡은 용기의 이송과 저장에 이용되며, 용기를 분배기에 넣고 그 내용물의 사용을 원할 때 용이하게 제거될 수 있다. 병의 개방부(9)로부터 덮개(8) 밖으로 액체공급수단(7), 루프형 심지 또는 돔형 액체공급 매체가 돌출된다. 비록 액체공급수단은 다수의 경질의 모세관 시스템으로부터 연질의 다공성 심지에 이르기까지 다양한 형상의 물질을 포함할 수 있으나 편의상 액체공급수단을 심지라 하기로 한다. 심지의 기능은 용기(5)로부터 오리피스 플레이트와 접촉하는 위치로 액체를 이송하기 위한 것이다. 따라서, 심지는 이동될 액체에 의해 영향을 받지 않아야 하며, 다공성이고, 오리피스 플레이트에 순응해야 한다. 심지의 다공성은 심지의 가요성의 범위를 통해 그리고 임의의 형상으로, 액체의 균일한 흐름을 제공하기에 충분해야 한다. 액체를 오리피스 플레이트의 표면에 가장 적합하게 이송하기 위해 심지자체가 물리적으로 오리피스 플레이트와 접촉하여 액체를 오리피스 플레이트에 전달하는 것이 필수적임을 발견하였다. 액체는 모든 분배된 액체가 표면장력에 의해 오리피스 플레이트의 표면에 부착되어 전달되는 방식으로 오리피스 플레이트에전달되는 것이 바람직하다. 본 발명자들은 적합한 심지재료 중에서 종이, 또는 면, 나일론, 폴리프로필렌, 유리섬유 등의 직물과 같은 물질을 이용하는 것이 바람직함을 발견하였다. 심지는 필터 용지나 티슈에 유사한 다공성과 연성을 갖는 다공성 물질인 것이 바람직하다. 바람직한 심지물질로는 스프링 산업(Spring Industries)에 의해 제공되는, 100평방인치당 약 7.2그램의 밀도(평방 야드당 약93.2그램 또는 3.3온스)를 가지며 광폭의 직물로 68×68의 실수를 갖는 약 100퍼센트 면섬유 직물 심지가 있다. 이 직물의 루프는 약 0.125인치 폭, 2.75인치 길이, 및 0.01인치 두께의 스트립 형태의 심지로서 이용된다. 심지 홀더 상부로의 바람직한 루프의 높이는 약 0.05인치에서 0.15인치, 바람직하게는 약 0.07인치에서 0.10인치, 가장 바람직하게는 약 0.08인치에서 0.09인치이다. 그러나 루프의 높이는 리필용기와 분무화기의 설계 및 그들의 결합관계에 따른다. 심지는 심지가 겹쳐지는 오리피스 플레이트의 표면에 부합하도록 형성되고, 액체용기(5) 덮개(8)의 병 개구부(9)에 위치된 심지 홀더 또는 포지셔너(10)에 의해 정확한 위치에 유지되는 것이 바람직하다. 액체의 점성도와 표면장력의 결과로서 액체는 심지로부터 오리피스 플레이트로 용이하게 흐를 것이다. 심지는 액체 재공급부의 일체부로서 포함되도록 의도되며, 용기, 액체, 병덮개, 심지, 및 심지홀더 또는 포지셔너뿐 아니라 저장 및 선적용의 유닛을 밀봉하기 위한 상부 덮개까지도 포함한다. 따라서 이러한 유닛은 소비자가 편리하게 분배기에 위치시키기에 적합한 분배기용의 리필 병을 포함한다. 이를 위해 액체 용기(5)는 새시(11)에 적합한 수용수단을 삽입하여 상부 덮개 또는 캡을 제거한 후, 그것을 동작위치에 고정시키기 위해 병 덮개(8)에 부착수단(16)을 구비한다. 심지는 또한 오리피스 플레이트의 일체부, 새시, 또는 분무화기 조립체의 다른 부분으로서 액체 보관용기로부터 심지로 액체를 전달하기 위해 심지 말단부 등의 수단과 함께 구비될 수 있다.

도 3은 본 발명의 특정 바람직한 실시예의 액체용기(5), 심지(7), 압전소자(2), 및 오리피스 플레이트(3) 사이의 조립관계를 나타낸 단면도이다. 압전소자(2)는 예를들면, 그로밋(4) 또는 압전소자의 진동을 제한하지 않는 임의의 적합한 수단에 의해 인쇄회로기판(1)에 위치된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 동심원형 압전소자는 그들과 기계적인 연결로 오리피스 플레이트(3)를 에워싼다. 오리피스 플레이트는 차례로 심지(7)와 접촉하여 액체가 용기(5)로부터 오리피스 플레이트로 분배되도록 하며, 여기에서 표면장력 접촉을 통해 전달이 발생한다. 도시되지는 않았지만, 분배기의 새시 보드(11)는 심지(7)가 오리피스 플레이트(3)와 중첩되게 적절한 위치에 회로기판과 액체용기를 유지한다. 심지(7)는 심지홀더(10)에 의해 덮개(8)의 개구부에 유지되며, 이 심지홀더는 가요성 심지(7)에 자유도를 허용하므로 그 조정범위가 허용되고, 한편 심지의 말단부(15)는 용기(5) 내의 모든 액체를 완전하게 이용할 수 있게 해준다. 이 자유도는 오리피스 플레이트의 표면에 대한 심지의 자기조정을 허용하여 제조시의 경과로부터 비롯되는 위치변화를 보상하고, 용기로부터의 액체를 오리피스 플레이트의 표면으로 이송하기 위한 공급수단을 제공한다. 당업자라면 분명히 알 수 있는 바와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 심지의 높이는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 액체 갭(14)을 변화시키고, 심지와 플레이트 사이의 적절한 접촉도를 보증하도록 조정될 수 있다. 심지와오리피스 플레이트 사이의 관계의 보다 상세한 도면은 도 4에 도시되어 있으며, 도 4는 도 3의 일부분을 확대한 세부도이다. 도 4에는 돔형 오리피스 플레이트(3)와 중첩되어 있는 루프형 심지(7)가 도시되어 있으며, 여기에서 전달될 액체는 오리피스 플레이트와 표면장력으로 접촉한다. 도 4는 오리피스 플레이트의 돔형의 완전한 아크를 통해 접촉하고 있는 바와 같이, 심지와 플레이트를 도시하고 있으나, 이것은 단지 예시를 위한 것이고, 플레이트(3)는 점성도, 표면장력, 및 액체의 온도뿐 아니라 심지의 특정 다공성과 가요성에 따라 사실상 액체의 전달을 위해 제한된 아크(도 6에 도시됨)에 대해서 심지(7)와 액체 갭(14)의 범위까지 접촉하는 것으로 이해해야 한다. 도시된 바와 같이, 덮개소자(8)의 개구부(9)를 통한 심지(7)의 통로는 심지 홀더/포지셔너(10)에 의해 제어된다. 도 4에는 압전소자(2), 오리피스 플레이트(3), 및 오리피스 플레이트 플랜지(12)용의 실장 그로밋(4)뿐 아니라 탈착가능한 캡(도시생략)을 병덮개(8)에 유지시키는 클립(6)이 도시되어 있다.

도 5는 회로기판(1), 압전소자(2), 오리피스 플레이트(3), 실장 그로밋(4) 및 새시보드(11)의 관계를 도시한 평면도이다. 이미 표시된 바와 같이, 오리피스 플레이트(3)와 동심원의 관계인 압전소자(2)는 그로밋(4)에 의해 회로기판(1)의 제위치에 유지된다. 회로기판은 클립(17)과 위치결정 브래킷(18)과 같은 종래의 방식으로 새시보드(11)에 실장된다.

도 6에서, 본 발명의 단순화된 단면도는 각종 소자의 전반적인 관계를 도시하고 있다. 오리피스 플레이트(3)는 오리피스 플레이트 플랜지(12)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 이들 플랜지(12)는 에폭시 접착제와 같은 적합한부착수단(13)에 의해 압전소자(2)에 부착된다. 심지(7)는 오리피스 플레이트(3)와 부분적으로 접촉하여 액체 갭(14)을 생성하는 것으로 도시되어 있으며, 분배될 액체는 그것에 의해 오리피스 플레이트로 전달된다. 심지는 또한 직물 말단부(15)를 포함하는 것으로 도시되어 있으며, 이 직물말단부는 액체용기(5)(도시생략) 내로 연장된다.

상술한 바와 같이, 설명된 분배기의 구성요소와 사용방법에 대한 조합의 개선으로 놀랍게 탁월한 결과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 높은 적응성을 갖는 가요성 심지물질은 액체 용기로부터 오리피스 플레이트 표면으로의 보다 양호한 액체전달을 보증해 준다는 것을 알 수 있다. 전술한 분배기 장치의 바람직한 실시예에서는 이러한 제어가 가장 유익하며, 전체적인 구성과 구성요소를 변화시켜 분배기의 장점을 얻을 수 있다.

심지(7)는 이미 설명된 바와 같이, 향료, 공기청정제, 살충제제 및 다른 액체 활성물질 등의 액체용 분무화기의 주요한 구성요소임을 알 수 있다. 과거에는 오리피스 플레이트와 심지의 실질적인 접촉이 충분한 액체전달을 제공하기 위해 필수적인 것으로서 알려져 있지만, 부정적인 감쇄효과를 가지고 있었다. 공통으로 사용되는 심지물질과 오리피스 플레이트 사이의 물리적 접촉은 압전소자의 진동을 감쇄시켜 분배기의 성능저하를 야기시킨다. 반대로 심지와 플레이트 사이의 불충분한 접촉은 액체공급과 돌발 동작을 불충분하게 한다. 본 발명자들은 심지의 적응성이 분무화기의 성능에 중요하다는 것을 발견하였다. 경직성이 강하면, 즉 전술한 바람직한 면직물 심지와 유사한 중량을 갖는 나일론이나 폴리프로필렌 등의 적응성이보다 떨어지는 루프는 불만족한 결과를 가져온다. 테스트된 나일론과 폴리프로필렌 천은 불만족한 것으로 발견되었으나, 이러한 물질의 중량이나 형태는 만족한 것으로 나타났다. 진동 오리피스 플레이트에 대한 액체공급과 동작의 만족도에 대한 핵심요소는 심지물질의 적응성에 관한 것으로 발견되었다. 심지의 적응성이 적절하면 진동 오리피스 플레이트의 감쇄는 무시가능한 정도이다.

본 발명의 분무시스템은 공기청정제, 향수 또는 살충제와 같은 액체를, 분배기를 구동시키는 배터리의 수명기간에 걸쳐 대기에 동등한 액체의 양을 균일하게 분산시키는 이점을 가지면서 연장된 기간동안 자동으로 주어진 환경에 분산시키기 위해 사용될 수 있다. 또한 분배기는 리필 및 대체 배터리에 의해 자유자재로 재사용될 수 있으므로 소비자는 원할 때 대기에 분산될 액체를 변경할 수 있고, 아울러 분산될 액체의 양이 개인적인 취향, 유효성 또는 실내 크기에 대해 원하는 레벨로 강도 또는 유효성을 조정하도록 변경될 수 있는 추가의 장점을 갖는다.

본 발명은 현재 바람직한 실시예로 고려되는 것에 대해 설명되어 있으나, 본 발명이 개시된 실시예로 한정되는 것은 아니다. 반대로, 본 발명은 첨부된 청구항의 사상과 범위 내에서 다양한 수정과 동등한 배열을 커버하도록 의도된다. 다음의 청구항의 범위는 이러한 모든 수정과 동등한 형성물 및 기능성을 갖는 것들을 모두 망라할 수 있도록 최광의로 해석될 수 있어야 한다.

Claims (20)

1. 액체 활성물질을 분배하기 위한 분무화기에 있어서,

   상기 액체용 용기와, 내부에 구멍들을 가지며, 압전소자와 기계적으로 연결되는 오리피스 플레이트와,

   상기 액체를 상기 오리피스 플레이트에 공급하기 위한 모세관식의 공급 메커니즘과,

   상기 액체의 공급을 제어하여 액체의 작은 방울을 간헐적으로 방출하도록 하는 전자회로부를 포함하며,

   상기 모세관식의 공급 메커니즘은 실질적으로 감쇄없이 액체를 상기 오리피스 플레이트에 공급할 수 있는 높은 다공성과 적응성의 심지를 포함하는 것을 특징으로 하는 분무화기.
2. 액체 보관용기와,

   그것을 관통하여 연장되는 복수의 미세한 오리피스를 갖는 오리피스 플레이트와,

   상기 오리피스 플레이트를 진동시키도록 연결된 액튜에이터와,

   상기 액체 보관용기 내에서 연장되어 상기 오리피스 플레이트의 진동을 간섭하지 않는 방식으로 상기 오리피스 플레이트와 접촉하는 심지소자를 포함하며,

   상기 심지는 면직물을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 심지소자는 광폭의 직물로 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 심지소자는 100평방 인치당 약 7.2그램의 밀도와 68×68의 실수를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 심지소자는 상기 오리피스 플레이트의 표면에 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 심지소자는 상기 심지가 상기 오리피스 플레이트를 접촉하는 곳에서 루프형으로 되는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액튜에이터는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 액튜에이터는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
9. 액체 보관용기와,

   그것을 관통하여 연장되는 복수의 미세한 오리피스를 갖는 오리피스 플레이트와,

   상기 오리피스 플레이트를 진동시키도록 연결된 액튜에이터와,

   상기 액체 보관용기 내에서 연장되어 상기 오리피스 플레이트의 진동을 간섭하지 않는 방식으로 상기 오리피스 플레이트와 접촉하는 심지소자를 포함하며,

   상기 심지소자는 섬유직물을 포함하고, 상기 오리피스 플레이트와 접촉하는 영역에서 루프형상으로 되는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 심지소자는 면(cotton)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 심지소자는 광폭직물로 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 심지소자는 100평방 인치당 약 7.2그램의 밀도와 68×68의 실수를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 심지소자는 상기 오리피스 플레이트의 표면과 일치하는 곳에서 루프형상으로 되는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
14. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 액튜에이터는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 액튜에이터는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 분무화기.
16. 액체를 대기중에 매우 작은 방울의 형태로 분무화하도록 진동하는 오리피스 플레이트를 구비하는 진동형 분무화기용 리필용기에 있어서,

    분무화될 용기를 수용하는 액체 보관용기와,

    상기 보관용기로부터 상기 보관용기의 상면의 위치로 연장되어 상기 위치에서 접히는 심지를 포함하는 것을 특징으로 하는 리필용기.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 심지는 면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리필용기.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 심지는 광폭직물로서 형성되는 것을 특징으로 하는 리필용기.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 심지는 100평방 인치당 약 7.2그램의 밀도와 68×68의 실수를 갖는 것을 특징으로 하는 리필용기.
20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 심지는 상기 보관용기로 연장되는 한 쌍의 말단부를 갖는 것을 특징으로 하는 리필용기.