(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記カートリッジ筐体は、前記取り外し可能なカートリッジの非破壊分解を防止するために、ともに固定して結合される複数の筐体部品を備える、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記拡散ヘッドの下側端部は、前記取り外し可能なカートリッジの前記底端部からの漏出を防止するために、液密様式で前記カートリッジ筐体に固定して結合される、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記挿入部の前記曲がりくねった通路は、前記拡散される液体が前記曲がりくねった通路を通して移動するにつれて、前記拡散される液体の平均粒子サイズをさらに低減させることを補助するように構成される、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記拡散されるべき液体の初期充填レベルは、前記取り外し可能なカートリッジが直立しているとき、前記ベンチュリデバイスを下回り、前記取り外し可能なカートリッジが倒され、横向きに静止するとき、前記カートリッジ筐体の中心軸を下回り、前記曲がりくねった通路は、前記拡散されるべき液体が前記曲がりくねった通路の全体を横断することを防止するために、前記取り外し可能なカートリッジが倒され、横向きに静止するときに、前記中心軸の上方に一部を含む回旋状流路を提供するように構成される、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記挿入部の下側部分は、前記液体拡散デバイスの動作中に前記ベンチュリデバイスによって生成された前記拡散される液体によって衝突されるべき衝撃面を有するくぼみを含む、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記カートリッジ筐体は、下側筐体部分と、上側筐体部分とを含み、前記拡散ヘッドおよび前記挿入部は、前記下側筐体部分と前記上側筐体部分との間に長手方向に延在する、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記拡散ヘッドの前記上側部分は、前記ベンチュリデバイスによって生成された拡散される液体が、前記複数の開口を通して以外で前記一次拡張チャンバから退出することを妨げる隔壁を画定する、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記取り外し可能なカートリッジは、前記カートリッジ筐体と、前記拡散ヘッドと、前記挿入部と、前記拡散されるべき液体と、前記拡散ヘッドのベンチュリデバイスの側方から前記内部筐体空洞の下側領域に延在することにより、その中に含まれる前記液体が、動作中に前記加圧ガスが前記ベンチュリデバイスを通して移動するにつれて、前記加圧ガスの経路中に引き込まれることを可能にする導管とから成る、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記拡散される液体が、前記取り外し可能なカートリッジの出口に向かって逐次的に移動する、複数のチャンバを前記ベンチュリデバイスの下流にさらに備える、請求項1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記一次拡張チャンバは、前記ベンチュリデバイスに対向して位置する凹状衝撃構造によって少なくとも部分的に境界される、請求項15に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記二次チャンバは、前記拡散されるべき液体の流体レベルの上方に提供され、前記複数の開口を含む前記拡散ヘッドの隔壁によって前記一次拡張チャンバから分離され、前記複数の開口は、前記一次拡張チャンバと前記拡散ヘッドの外部の前記内部筐体空洞との間に流体連通を提供する、請求項15に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記三次チャンバは、前記二次チャンバから前記取り外し可能なカートリッジの出口に向かってつながる前記挿入部の前記曲がりくねった通路を備える、請求項15に記載の取り外し可能なカートリッジ。
前記拡散される液体が、前記カートリッジの出口に向かって逐次的に移動する、複数のチャンバを前記ベンチュリデバイスの下流にさらに備える、請求項19に記載のカートリッジ。
前記二次チャンバは、前記拡散されるべき液体の流体レベルの上方に提供され、前記複数の開口を有する前記拡散ヘッドの隔壁によって前記一次拡張チャンバから分離され、前記複数の開口は、前記一次拡張チャンバと前記拡散ヘッドの外部の前記内部筐体空洞との間に流体連通を提供する、請求項21に記載のカートリッジ。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
(簡単な要旨)
本明細書に示され、説明される液体拡散デバイスと併用するための取り外し可能なカートリッジおよびその構成要素は、拡散される液体が極めて小さい液体粒子を有する処理空間において特に効果的である、効率的な形状因子を伴う取り外し可能なカートリッジおよびカートリッジ構成要素を提供する。
【0005】
液体拡散デバイスと併用するための取り外し可能なカートリッジのうちの少なくとも一実施形態は、拡散されるべき液体で部分的に充填される内部筐体空洞を画定する、カートリッジ筐体と、内部筐体空洞内に位置付けられ、内部筐体空洞内に含まれる液体から拡散される液体を生成するためのベンチュリデバイスを含む、拡散ヘッドとを含むとして要約されてもよい。拡散ヘッドは、取り外し可能なカートリッジの底端部からベンチュリデバイスに拡散されるべき液体を通して延在する、ガス供給導管の少なくとも一部を画定し、ベンチュリデバイスが、取り外し可能なカートリッジの底端部を介して、外部源から加圧ガスが供給されることを可能にする。
【0006】
カートリッジ筐体は、取り外し可能なカートリッジの非破壊分解を防止するために、ともに固定して結合される複数の筐体部品を含んでもよく、液体の枯渇に応じて、ユニットとして破棄されるように構成されてもよい。拡散ヘッドの下側端部は、取り外し可能なカートリッジの底端部からの漏出を防止するために、液密様式でカートリッジ筐体に固定して結合されてもよい。
【0007】
取り外し可能なカートリッジはさらに、拡散ヘッドの上方に位置付けられ、ベンチュリデバイスによって生成される拡散される液体を受容するための入口と、拡散された液体を外部環境に向かって排出するための出口区域と、入口と出口区域との間に延在する曲がりくねった通路とを有する、挿入部を含んでもよい。曲がりくねった通路は、拡散される液体が曲がりくねった通路を通して移動するにつれて、拡散される液体の粒子サイズをさらに低減させることを補助するように構成されてもよい。加えて、曲がりくねった通路は、取り外し可能なカートリッジが一時的に逆さまに保持されるとき、挿入部を通した拡散されるべき液体の流れを
遅らせる、回旋状流路を提供するように構成されてもよい。拡散されるべき液体の初期充填レベルは、取り外し可能なカートリッジが直立しているとき、ベンチュリデバイスを下回り、取り外し可能なカートリッジが倒され、横に静止するとき、カートリッジ筐体の中心軸を下回り得、曲がりくねった通路は、取り外し可能なカートリッジが倒され、横に静止するとき、拡散されるべき液体が曲がりくねった通路の全体を横断しないように防止するために、中心軸の上方の一部を含む回旋状流路を提供するように構成されてもよい。
【0008】
挿入部の下側部分は、液体拡散デバイスの動作中にベンチュリデバイスによって生成される、拡散される液体によって衝突されるべき衝撃面を有するくぼみを含んでもよい。挿入部は、カートリッジ筐体と拡散ヘッドとの間に挟持されてもよい。カートリッジ筐体は、下側筐体部分と、上側筐体部分とを含み、拡散ヘッドおよび挿入部は、下側筐体部分と上側筐体部分との間に長手方向に延在してもよい。
【0009】
拡散ヘッドの上側部分および挿入部の下側部分は、ベンチュリデバイスの直上に一次拡張チャンバを画定してもよい。一次拡張チャンバは、拡散ヘッドの上側部分に提供される複数の開口を介して、拡散ヘッドの外部の内部筐体空洞と流体連通してもよい。拡散ヘッドの上側部分は、ベンチュリデバイスによって生成される拡散される液体が、複数の開口を通して以外で一次拡張チャンバから退出することを妨げる、隔壁を画定してもよい。拡散ヘッドの上側端部および挿入部は、ともに入れ子になるようなサイズおよび形状にされてもよい。
【0010】
一実施形態では、取り外し可能なカートリッジは、カートリッジ筐体と、拡散ヘッドと、挿入部と、拡散されるべき液体と、拡散ヘッドのベンチュリデバイスの側方から内部筐体空洞の下側領域に延在し、その中に含まれる液体が、動作中にベンチュリデバイスを通して移動するにつれて、加圧ガスの経路中に引き込まれることを可能にする、導管とから成ってもよい。
【0011】
取り外し可能なカートリッジは、拡散される液体が、取り外し可能なカートリッジの出口に向かって逐次的に通って移動する、複数のチャンバをベンチュリデバイスの下流に含んでもよい。複数のチャンバは、一次拡張チャンバと、二次チャンバと、三次チャンバとを含んでもよい。一次拡張チャンバは、ベンチュリデバイスの直上に位置してもよく、ベンチュリデバイスに対向して位置する凹状衝撃構造によって少なくとも部分的に境界されてもよい。二次チャンバは、拡散されるべき液体の流体レベルの上方に提供されてもよく、一次拡張チャンバと二次チャンバとの間に流体連通を提供する、複数の開口を有する隔壁によって一次拡張チャンバから分離されてもよい。三次チャンバは、二次チャンバから取り外し可能なカートリッジの出口に向かってつながる曲がりくねった通路を含んでもよい。
【0012】
液体拡散デバイスと併用するための取り外し可能なカートリッジの別の実施形態は、カートリッジの非破壊分解を防止するために、ともに固定して結合され、拡散されるべき液体で部分的に充填される内部筐体空洞を集合的に画定する、下側筐体部分および上側筐体部分を含む、カートリッジ筐体と、内部筐体空洞内に保定され、拡散される液体流れを生成するためのベンチュリデバイスを含む、拡散ヘッドとを含むとして要約されてもよい。拡散ヘッドの下側部分は、カートリッジの底端部からベンチュリデバイスに延在する、ガス供給導管を画定し、ベンチュリデバイスが、底端部を介して、外部源から加圧ガスが供給されることを可能にしてもよい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
液体拡散デバイスと併用するための取り外し可能なカートリッジであって、
拡散されるべき液体で部分的に充填される内部筐体空洞を画定する、カートリッジ筐体と、
前記内部筐体空洞内に位置付けられる、拡散ヘッドとを備え、
前記拡散ヘッドは、前記内部筐体空洞内に含まれる液体から拡散される液体を生成するためのベンチュリデバイスを含み、そして前記拡散ヘッドは、前記取り外し可能なカートリッジの底端部から前記ベンチュリデバイスに拡散されるべき液体を通して延在する、ガス供給導管の少なくとも一部を画定し、前記ベンチュリデバイスが、前記取り外し可能なカートリッジの底端部を介して、外部源から加圧ガスが供給されることを可能にする、取り外し可能なカートリッジ。
(項目2)
前記取り外し可能なカートリッジの全体は、前記液体の枯渇の際に、ユニットとして破棄されるように構成される、項目1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目3)
前記カートリッジ筐体は、前記取り外し可能なカートリッジの非破壊分解を防止するために、ともに固定して結合される複数の筐体部品を備える、項目1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目4)
前記拡散ヘッドの下側端部は、前記取り外し可能なカートリッジの底端部からの漏出を防止するために、液密様式で前記カートリッジ筐体に固定して結合される、項目1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目5)
前記拡散ヘッドの上方に位置付けられる、挿入部であって、前記ベンチュリデバイスによって生成される拡散される液体を受容するための入口と、前記拡散された液体を外部環境に向かって排出するための出口区域と、前記入口と前記出口区域との間に延在する曲がりくねった通路とを含む、挿入部をさらに備える、項目1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目6)
前記挿入部の曲がりくねった通路は、前記拡散される液体が前記曲がりくねった通路を通して移動するにつれて、前記拡散される液体の粒子サイズをさらに低減させることを補助するように構成される、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目7)
前記曲がりくねった通路は、前記取り外し可能なカートリッジが一時的に逆さまに保持されるとき、前記挿入部を通した前記拡散されるべき液体の流れを
遅らせる、回旋状流路を提供するように構成される、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目8)
前記拡散されるべき液体の初期充填レベルは、前記取り外し可能なカートリッジが直立しているとき、前記ベンチュリデバイスを下回り、前記取り外し可能なカートリッジが倒され、横に静止するとき、前記カートリッジ筐体の中心軸を下回り、前記曲がりくねった通路は、前記取り外し可能なカートリッジが倒され、横に静止するとき、前記拡散されるべき液体が前記曲がりくねった通路の全体を横断しないように防止するために、前記中心軸の上方の一部を含む回旋状流路を提供するように構成される、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目9)
前記挿入部の下側部分は、前記液体拡散デバイスの動作中に前記ベンチュリデバイスによって生成される、前記拡散される液体によって衝突されるべき衝撃面を有するくぼみを含む、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目10)
前記挿入部は、前記カートリッジ筐体と前記拡散ヘッドとの間に挟持される、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目11)
前記カートリッジ筐体は、下側筐体部分と、上側筐体部分とを含み、前記拡散ヘッドおよび前記挿入部は、前記下側筐体部分と前記上側筐体部分との間に長手方向に延在する、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目12)
前記拡散ヘッドの上側部分および前記挿入部の下側部分は、前記ベンチュリデバイスの直上に一次拡張チャンバを画定する、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目13)
前記一次拡張チャンバは、前記拡散ヘッドの上側部分に提供される複数の開口を介して、前記拡散ヘッドの外部の前記内部筐体空洞と流体連通する、項目12に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目14)
前記拡散ヘッドの上側部分は、前記ベンチュリデバイスによって生成される拡散される液体が、前記複数の開口を通して以外で前記一次拡張チャンバから退出することを妨げる、隔壁を画定する、項目13に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目15)
前記拡散ヘッドの上側端部および前記挿入部は、ともに入れ子になるようなサイズおよび形状にされる、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目16)
前記取り外し可能なカートリッジは、前記カートリッジ筐体と、前記拡散ヘッドと、前記挿入部と、前記拡散されるべき液体と、前記拡散ヘッドのベンチュリデバイスの側方から前記内部筐体空洞の下側領域に延在し、その中に含まれる前記液体が、動作中に前記ベンチュリデバイスを通して移動するにつれて、前記加圧ガスの経路中に引き込まれることを可能にする、導管とから成る、項目5に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目17)
前記拡散される液体が、前記取り外し可能なカートリッジの出口に向かって逐次的に移動する、複数のチャンバを前記ベンチュリデバイスの下流にさらに備える、項目1に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目18)
前記複数のチャンバは、一次拡張チャンバと、二次チャンバと、三次チャンバとを含む、項目17に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目19)
前記一次拡張チャンバは、前記ベンチュリデバイスの直上に位置し、前記ベンチュリデバイスに対向して位置する凹状衝撃構造によって少なくとも部分的に境界される、項目18に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目20)
前記二次チャンバは、前記拡散されるべき液体の流体レベルの上方に提供され、前記一次拡張チャンバと前記二次チャンバとの間に流体連通を提供する、複数の開口を有する隔壁によって前記一次拡張チャンバから分離される、項目18に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目21)
前記三次チャンバは、前記二次チャンバから前記取り外し可能なカートリッジの出口に向かってつながる曲がりくねった通路を備える、項目18に記載の取り外し可能なカートリッジ。
(項目22)
液体拡散デバイスと併用するための、取り外し可能、不正開封防止、かつ使い捨てのカートリッジであって、
前記カートリッジの非破壊分解を防止するために、ともに固定して結合される下側筐体部分および上側筐体部分を含み、前記下側筐体部分および前記上側筐体部分は、拡散されるべき液体で部分的に充填される内部筐体空洞を集合的に画定する、カートリッジ筐体と、
前記内部筐体空洞内に保定される、拡散ヘッドであって、拡散された液体流れを生成するためのベンチュリデバイスを含み、前記拡散ヘッドの下側部分は、前記カートリッジの底端部から前記ベンチュリデバイスに延在する、ガス供給導管を画定し、前記ベンチュリデバイスが、前記底端部を介して、外部源から加圧ガスを供給されることを可能にする、拡散ヘッドと、を備える、カートリッジ。
(項目23)
前記拡散される液体が、前記カートリッジの出口に向かって逐次的に移動する、複数のチャンバを前記ベンチュリデバイスの下流にさらに備える、項目22に記載のカートリッジ。
(項目24)
前記複数のチャンバは、一次拡張チャンバと、二次チャンバと、三次チャンバとを含む、項目23に記載のカートリッジ。
(項目25)
前記一次拡張チャンバは、前記ベンチュリデバイスの直上に位置し、前記ベンチュリデバイスに対向して位置する凹状衝撃構造によって少なくとも部分的に境界される、項目24に記載のカートリッジ。
(項目26)
前記二次チャンバは、前記拡散されるべき液体の流体レベルの上方に提供され、前記一次拡張チャンバと前記二次チャンバとの間に流体連通を提供する、複数の開口を有する隔壁によって前記一次拡張チャンバから分離される、項目24に記載のカートリッジ。
(項目27)
前記三次チャンバは、前記二次チャンバから前記カートリッジの出口に向かってつながる曲がりくねった通路を備える、項目24に記載のカートリッジ。
【発明を実施するための形態】
【0014】
(詳細な説明)
以下の説明では、種々の開示される実施形態の徹底的な理解を提供するために、ある具体的詳細が、記載される。しかしながら、当業者は、実施形態がこれらの具体的詳細のうちの1つまたはそれを上回るものを伴わずに実践され得ることを認識するであろう。他の事例では、液体拡散デバイス、その構成要素、および関連する液体拡散方法と関連付けられる周知のデバイス、構造、および技法は、実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを回避するために、詳細に示されないか、または説明されない場合がある。例えば、本明細書に開示される取り外し可能なカートリッジおよびカートリッジ構成要素(例えば、カートリッジ挿入部)の実施形態は、オンボードの加圧ガス源(例えば、空気コンプレッサまたはポンプ)および一定もしくは不規則なデューティサイクルで、または別様に所望に応じて拡散される液体を排出するための制御システムを伴うものを含む、多種多様なホスト拡散デバイスにおいて使用されてもよい。本明細書に説明されるカートリッジおよびカートリッジ構成要素の実施形態を受容するように適合され得る、そのような拡散デバイスは、そのような実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを回避するために、さらに詳細に示されないか、または説明されない。本明細書に説明されるカートリッジおよびカートリッジ構成要素と組み合わせて使用され得る、拡散デバイスならびにその側面および関連する方法の例が、米国特許第7,712,683号、第7,930,068号、および第8,855,827号(それらの全ては、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に示される。
【0015】
文脈が別様に要求しない限り、本明細書および以下に続く請求項の全体を通して、「comprise(備える)」という用語、ならびに「comprises」および「comprising」等のその変形例は、非制約的かつ包括的な意味で、つまり、「〜を含むが、それらに限定されない(including, but not limited to)」として解釈されるものである。
【0016】
本明細書の全体を通した「一実施形態」または「実施形態」という言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通した種々の場所での「一実施形態では」または「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも、全て同一の実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、1つもしくはそれを上回る実施形態において任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。
【0017】
本明細書および添付の請求項で使用されるように、「1つの(a、an)」および「該(the)」という単数形は、内容が明確に別様に指示しない限り、複数形の指示対象を含む。また、「または(or)」という用語は、概して、内容が明確に別様に指示しない限り、「および/または(and/or)」を含む、その意味で採用されることにも留意されたい。
【0018】
本開示は、概して、液体拡散デバイスに関し、より具体的には、拡散されるべき液体がカートリッジ100、200内に含まれる、拡散デバイスと併用するための取り外し可能なカートリッジ100、200に、ならびにその構成要素および関連する拡散される液体をある空間中に排出する方法に関する。本明細書に説明されるカートリッジ100、200は、拡散デバイスまたはシステムが拡散されるべき液体で再装填され得るように、カートリッジ100、200を着脱可能に受容するように適合されるユニットまたは筐体を有する、拡散デバイスまたはシステムと併用されてもよい。いくつかの事例では、そのようなユニットまたは筐体と、取り外し可能な液体カートリッジ100、200と、ユニットまたは筐体およびカートリッジ100、200を両方とも封入するカバーとを含み、Prolitec, Inc.に譲渡された、米国特許第7,712,683号(これは、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に示され、説明される例示的拡散デバイスと類似する拡散デバイスが、提供されてもよい。1つまたはそれを上回る動作制御装置もしくはステータスインジケータが、本デバイスを動作させるために提供されてもよく、出口または開口部が、カートリッジ100、200内の液体から生成される拡散される液体が、本デバイスを中心として環境中に排出されることを可能にするために、本デバイス内に提供されてもよい。ホスト拡散デバイス内に受容されると、取り外し可能なカートリッジ100、200は、その中に含まれる液体を拡散するために本明細書に説明されるように、加圧ガス源の出口に係合するか、または別様にそれに結合され、加圧ガスが、カートリッジ100、200を選択的に通過されることを可能にする。液体の拡散を駆動するために使用されるガスは、種々の不活性ガスのいずれかであってもよい。いくつかの事例では、拡散デバイスは、拡散を駆動するために、通常室内気を利用する空気コンプレッサを含んでもよい。しかしながら、限定されないが、窒素、二酸化炭素、または他の類似する大気ガス等の他のガスも、使用され得る。また、限定されないが、酸素および他の非不活性ガス等、拡散されるべき液体と反応するガスを使用することも所望され得る。また、拡散デバイスは、例えば、限定されないが、オンボードのコンプレッサ、加圧リザーバ等のオンボードの圧縮ガス源、または外部圧縮ガス源への接続を利用し得る。
【0019】
本開示内では、「霧化する」および「拡散する」という用語は、それらの種々の形態において同義的に使用される。それらは、概して、同一の作用、すなわち、非常に小さい粒子サイズ(好ましくは、限定されないが、サイズが1ミクロンまたはそれを下回るもの)への液体の分散であり、概して封入された空間の雰囲気中にこれらの粒子を解放することを指すことが意図される。特に小さい粒子において拡散される液体を排出することは、分散されるべき液体が空間を効果的に処理するために十分に長く浮遊したままであることを確実にすることに役立つ。
【0020】
小さい粒子サイズを提供するための一アプローチは、拡張チャンバに隣接して、分散、すなわち、ガス−液体混合場所を組み込むことである。混合されたガスおよび液体の組み合わせは、所望されるサイズを上回る粒子を含み得る。処理される空間中に解放することに先立って、この混合物を拡張チャンバ内に内在するように留めることを可能にすることは、より大きい粒子が混合物から沈殿することを可能にし得る。ガスおよび液体混合物の流動が衝突する構造がまた、これらのより大きい粒子の収集を補助し、所望される、主として、より小さいサイズの解放されるべき粒子のみを残し得る。拡張チャンバは、処理されるべき空間内の大気圧に対して正圧に維持され得、したがって、ガスおよび液体混合物は、本デバイスから空間中に投入され得る。代替として、拡張チャンバは、概して、処理されるべき空間の大気圧で維持され、チャンバを通したガスの流れは、本デバイスから処理されるべき空間中へのガスおよび液体混合物の移動のための推進力を提供し得る。また、処理される空間のものよりも低い圧力において、拡張チャンバ内の圧力を有することも可能であり得、これは、空間内の雰囲気内で拡散される液体の混合または分与を補助し得る。
【0021】
本開示の文脈内では、拡散はまた、概して、液体化合物の完全性を破壊することなく液体を分与するプロセスまたは方法を指す。ある程度のガスと液体との間の反応度が所望され得るが、拡散は、概して、液体を拡散するための液体への加熱または電気エネルギーの印加と異なり、液体の性質を変化させない。
【0022】
本明細書に説明される取り外し可能なカートリッジ100、200およびその構成要素は、心地よいまたは鎮静性の香水(または浮遊処理物もしくは化合物として使用され得るある他のタイプの液体)を室内または他の封入された空間の含気空間中に提供もしくは導入するために、拡散デバイスと併用されてもよい。拡散デバイスによって分与されるべき特定の液体は、取り外し可能なカートリッジ100、200内に含まれる。分散され得る他の可能なタイプの液体は、除染剤、殺虫剤、防虫剤、および封入された空間内に望ましく分散され得る、多くの異なるタイプの液体を含んでもよい。本開示は、特定のタイプまたは性質の分散されるべき液体に限定されず、効果をもたらすように封入された空間内に好ましく分散される、任意の所望される浮遊液体処理物を包含することが意図される。「封入された空間」という用語は、本明細書で使用されるように、分散された液体が空間内でその所望される効果を及ぼすことを可能にするために、大気入替が十分に緩慢である、任意の体積の空間を指す。コンサートホール、カジノ、ロビー等のより広い空間は、空間中への1つまたはそれを上回る開口部を有し得るが、依然として、拡散される液体を用いた処理を可能にするために所望される特性を有する。他の空間は、好ましくは、選択される液体による処理を可能にするために、完全に封入され得る。他の場合では、処理のために使用される液体は、好ましくは、最大効果のために、または安全性の理由のために、密閉空間内で使用され得る。本開示の範囲内では、空間を処理するために使用される液体および空間内で所望される処理物の性質に対して適切である場合を除いて、処理されるべき空間の性質、サイズ、または構成を限定することは意図されない。
【0023】
加圧ガス源102、202(
図2および8)が、取り外し可能なカートリッジ100、200を受容する拡散デバイス内に、またはそれと関連して提供されてもよい。加圧ガス源102、202は、例えば、小型空気コンプレッサもしくはポンプ、内部リザーバ、または外部加圧ガス源への接続を含んでもよい。いくつかの実施形態では、制御装置は、最終的にカートリッジ100、200中に指向され、それを通過する、ポンプまたはコンプレッサによって生成される加圧ガスまたは空気のタイミングおよび/または圧力レベルの調節を可能にするように構成されてもよい。いくつかの事例では、動作圧力は、例えば、約2psiゲージ圧または約1.5psiゲージ圧を下回る等、比較的に低くてもよい。カートリッジ100、200内では、加圧ガスは、その中に含まれる液体を霧化し、処理されるべき含気空間中への霧化される液体の分散を補助するように指向される。
【0024】
いくつかの事例では、液体の実際の霧化点、および霧化される粒子の一部がカートリッジ100、200から退出する出口114、214(
図1−4および8)から間接的ルートを有することが所望され得る。以下により詳細に説明されるように、本明細書に説明される取り外し可能なカートリッジ100、200の実施形態は、カートリッジ100、200からの液体および加圧ガスが接触し、混合される、霧化区域を提供する。加えて、カートリッジ100、200はまた、カートリッジ100、200内に拡張チャンバまたは複数の拡張チャンバを提供してもよく、霧化される液体は、霧化される液体の一部がカートリッジ100、200およびホスト拡散デバイスから退出することを可能にされるまで保持される。いずれかにより詳細に説明されるように、カートリッジ100、200は、拡散されるべき液体の貯蔵装置、液体を浮遊濃度に変換させるための霧化構造、拡張チャンバまたは複数の拡張チャンバ、およびカートリッジ100、200の出口114、214に向かって曲がりくねった経路または通路を組み合わせてもよい。本開示によるカートリッジ100、200はまた、粒子サイズの分離をさらに補助し、望ましく小さい粒子のみが処理されるべき空間中に流入されることを可能にするために、1つまたはそれを上回る外部拡張チャンバと併用されてもよい。
【0025】
ここで
図1−7を参照すると、カートリッジ100を通して移動する加圧ガスの流れによって生成される、拡散される液体を用いて空間を処理するように構成される、拡散デバイスと併用するための取り外し可能なカートリッジ100の一例示的実施形態が、示される。
図1に示されるように、取り外し可能なカートリッジ100は、拡散されるべき液体111で部分的に充填される、内部空洞113を有する流体容器を画定するためにともに結合される、2つまたはそれを上回る部分もしくは部品110a、110bを有する、筐体110を含んでもよい。いくつかの事例では、筐体部分または部品110a、110bは、取り外し可能なカートリッジ100の非破壊分解を防止し、これを事実上不正開封防止にするために、ともに固定して結合されてもよい。これは、ユーザが、先の使用からのカートリッジ100内の残留物の汚損または堆積に起因して、空間を処理する際に効果が全くまたは殆どない場合がある、使用済カートリッジを再充填および再使用しないように防止するために、所望され得る。例として、
図2−4を参照すると、筐体部分または部品110a、110bは、筐体110、したがって、カートリッジ100の非破壊分解を防止する様式でスナップ嵌合または別様にともに結合する、相互係止構造120を提供されてもよい。Oリングシールまたは他の密封デバイス等のシール122が、筐体110が組み立てられるときに液密シールを提供するために、相互係止構造120の近傍の筐体部分または部品110a、110b間に提供されてもよい。本様式では、拡散されるべき液体111は、筐体部分または部品110a、110b間の界面において、筐体110から漏出しないように防止され得る。液体111の枯渇に応じて、カートリッジ100は、拡散デバイスを取り囲む環境の処理を継続するために、容易に除去され、同様のカートリッジ100と交換され得、枯渇したカートリッジ100は、完全なユニットとして破棄されるか、または再製品化を目的として収集されてもよい。
【0026】
図1を参照すると、カートリッジ100の筐体110は、ともに固定して結合される、上側筐体部分110aおよび下側筐体部分110bを含んでもよい。カートリッジ入口112が、動作中に加圧ガスの流れを受容するために、下側筐体部分110bの底端部に提供されてもよく、カートリッジ出口114が、動作中にカートリッジ100によって生成される拡散される液体を排出するために、上側筐体部分110aに提供されてもよい。カートリッジ入口112およびカートリッジ出口114は、筐体110によって画定される中心軸Aに沿って整合され得る。筐体110は、中心軸Aを中心として回転対称であってもよい。例えば、
図1に示されるように、筐体110は、中心軸Aを中心として回転対称である、壺または類似する容器に類似し得る。他の事例では、筐体110は、非対称的に成形されてもよく、カートリッジ入口112およびカートリッジ出口114は、共通軸に沿って垂直に整合されなくてもよい。それぞれのキャップまたはプラグ104、106が、カートリッジ100の汚損もしくは汚染またはその中に保持される液体111の可能性として考えられる漏出を防止するために、貯蔵、輸送、または同等物中にカートリッジ入口112およびカートリッジ出口114を一時的に閉鎖するように提供されてもよい。
【0027】
カートリッジ100の内部構成要素および構造ならびに関連する機能性が、ここで、
図2−4を参照して説明される。カートリッジ100の例証される実施形態によると、内部構成要素および構造は、130a−130hと標識化される矢印によって表されるように、とりわけ、カートリッジ入口112からカートリッジ出口114へのカートリッジ100を通した流路を提供する。ホスト拡散デバイス内に設置されると、カートリッジ入口112は、概して、130a−130hと標識化される矢印によって表されるように、ガスがカートリッジ100を通して周期的に押勢され、液体111と組み合わせられ、概して、本明細書では拡散される液体と称される、ガスによって運搬される特に小さい液体粒子を含む成るガス−液体混合物として退出し得るように、加圧ガス源102に結合される。
【0028】
図2−4に示されるように、加圧ガスは、筐体110の底端部におけるカートリッジ入口112を通してカートリッジ100に進入し、次いで、筐体110内に提供され、保持される液体111を移動するガス流れ中に引き込むためのベンチュリデバイス142を含む、拡散ヘッド140を通り、そしてカートリッジ出口114を通してカートリッジ100を退出する前に、カートリッジ挿入部170を通して流れる。より具体的には、加圧ガスは、130aと標識化される矢印によって表されるように、筐体110の底端部におけるカートリッジ入口112を通してカートリッジ100に進入し、次いで、130bと標識化される矢印によって表されるように、拡散ヘッド140の下側部分144の内面154によって画定される、ガス供給導管152を通して上向きに流れる。ガスは、次いで、130cと標識化される矢印によって表されるように、拡散ヘッド140の上側部分146によって提供される拡張チャンバ148中に排出される、霧化される液体(本明細書では拡散される液体とも称される)を含むガス−液体混合物を生成するために、筐体110の内部筐体空洞113内の拡散ヘッド140の下側部分144を取り囲む流体リザーバから液体111を引き込む、ベンチュリデバイス142を通して流れる。拡散される液体は、次いで、ベンチュリデバイス142に対向して位置する衝撃構造または表面182に向かって指向され、拡散される液体の少なくとも一部は、衝撃構造または表面182上に衝突および収集され、流体リザーバ内の任意の残りの流体111に戻るように経路指定され、ベンチュリデバイス142によってガス流れ中に再導入される。拡散される液体の少なくとも一部の他のものは、130dおよび130eと標識化される矢印によって表されるように、拡散ヘッド140の隔壁部分156の周囲を下に流れ、カートリッジ100内の液体111の流体レベルLの上方の筐体の内部空洞113の一部につながる、拡散ヘッド140内の通路158を通過するように再指向される。そこから、拡散される液体の一部は、筐体110の暴露される内面またはカートリッジ100の他の内部構造上に収集されるか、または別様にガスおよび霧化される液体から沈殿し、流体リザーバ内の液体111に再合流し、ベンチュリデバイス142によってガス流れ中に再導入され得る。拡散される液体の一部の他のものは、130fと標識化される矢印によって表されるように、その入口172を介して、カートリッジ挿入部170中に推進されてもよい。挿入部170の入口172から、拡散される液体は、130hと標識化される矢印によって表されるように、カートリッジ出口114につながる、筐体110内の出口通路115を通過し、カートリッジ100から排出される前に、130gと標識化される矢印によって表されるように、カートリッジ挿入部170を通して曲がりくねった通路に沿って進行する。拡張チャンバ148からカートリッジ出口114へのこの回旋状道程を経る際に、拡散される液体の液体粒子サイズ分布は、特に微細な粒子のみがカートリッジ100から首尾良く排出されるように精製され、相対的により大きい粒子は、ベンチュリデバイス142を通過するガス流れ中への再導入のために、液体リザーバ内の残りの液体111と再合流するために、カートリッジ100の内部構造および構成要素のうちの1つまたはそれを上回る表面上に収集されるか、または別様にガスから沈殿する。
【0029】
拡散ヘッド140およびカートリッジ挿入部170のさらなる詳細が、ここで、
図5を参照して議論される。
図5に示されるように、拡散ヘッド140は、上流または下側部分144と、下流または上側部分146とを含む、一体型拡散ヘッド本体141を含んでもよい。例えば、いくつかの事例では、拡散ヘッド140は、好適なプラスチックまたはポリマー材料等の材料の一体型部品として成型もしくは別様に形成されてもよい。拡散ヘッド140の下側部分144は、
図1−4に示されるように、筐体110の対応する部分と接近して入れ子になる、または別様に筐体110と界面接触するようなサイズおよび形状にされてもよく、筐体110と拡散ヘッド140の下側部分144との間に液密シールを生成するために、スピン溶接、超音波溶接、または他の継合プロセスを介して、筐体110に固定して継合されてもよい。
図5に示される拡散ヘッド140の例示的実施形態等のいくつかの事例では、拡散ヘッド本体141の下側部分144は、構成要素の嵌合および継合を補助するために、筐体110と界面接触するフランジ143、またはステップ、突起、タブ、くぼみ、もしくは溝等の他の特徴を含んでもよい。
【0030】
継続して
図5を参照すると、拡散ヘッド本体141の下側部分144は、カートリッジ100の底端部におけるカートリッジ入口112からベンチュリデバイス142に向かってつながる、ガス供給導管152を画定する内面154を含む。ガス供給導管152はまた、拡散ヘッド140の下側部分144から上側部分146を分割する、拡散ヘッド本体141の分割部分145によって部分的に画定され得る。分割部分145は、ガス供給導管152と拡張チャンバ148との間に唯一の流体連通を提供し得る、ベンチュリデバイス142を通る流路147を除いて、拡張チャンバ148からガス供給導管152を分離および隔離する。
【0031】
図2および3を参照すると、拡散されるべき液体111は、ガスがカートリッジ100の底部118からカートリッジ100に進入し、ベンチュリデバイス142に到達する前に、液体111によって取り囲まれる拡散ヘッド本体140の領域を通過するように、拡散ヘッド140の下側部分144を取り囲んでもよい。ベンチュリデバイス142において、ガスは、流路147を介して加速され、拡散ヘッド140の下側部分144を取り囲む液体リザーバと、ベンチュリデバイス142との間に流体連通を提供する、吸引管119を通して拡散されるべき液体111を引き込む、より低い圧力区域が、生成される。カートリッジ100で供給される液体111の初期体積は、好ましくは、筐体110の内部空洞113全体を充填せず、むしろ、ベンチュリデバイス142の下方の流体レベルLを画定する。
【0032】
図5に示されるように、拡散ヘッド140は、液体111が、ベンチュリデバイス142の流路147を介して加速されるにつれて、加圧ガスの経路中に引き込まれ得るように、拡散ヘッド本体141の分割部分145内に管受容通路149を含み、吸引管119の一方の端部を受容し、ベンチュリデバイス142の流路147と流体連通する吸引管119の出口を位置付けてもよい。ベンチュリデバイス142の流路147は、収束進入口と、狭スロート部と、液体の導入のための側方ポートと、ガスの流れを加速し、側方ポートを通して液体111を引き込み、拡散ヘッド140の上側部分146によって提供される下流拡張チャンバ148中に拡散される液体を排出するように構成される、発散出口とを備えていてもよい。流路147のサイズおよび形状は、ガス流れの特性、ガス供給導管152の幾何学形状、ならびに効果的に液体111を吸引管119に引き上げ、ベンチュリデバイス142内で液体111を霧化するために要求される、ガスの体積および速度に基づいて構成されてもよい。
【0033】
継続して
図5を参照すると、拡散される液体は、ガス内に懸濁される霧化される液体粒子の少なくとも一部、特に、相対的により大きい粒子を、衝撃構造、好ましくは、凹状衝撃構造としての役割を果たすためにベンチュリデバイス142に対向して提供される、カートリッジ挿入部170の下側上に衝突および収集させるために十分な力でベンチュリデバイス142から排出されてもよい。より具体的には、挿入部170は、動作中にベンチュリデバイス142によって生成される拡散される液体によって衝突されるべき衝撃表面182を含む、くぼみまたは凹部180を有する下側部分を含んでもよい。いくつかの事例では、衝撃表面182は、凹状であってもよく、下向き方向に広がり、その上に凝縮または収集される液体を半径方向に外向きかつ下向きに指向してもよい。いくつかの実施形態では、衝撃表面182は、円錐形または円錐台形表面であってもよい。挿入部170の下側上に収集される液体は、拡散ヘッド140の分割部分145上に滴下または流下し、拡散ヘッド140の上側部分146内に提供され、いくつかの実施形態では、拡張チャンバ148と、拡散ヘッド140の外部の筐体110の内部空洞113との間に唯一の流体連通を提供し得る、通路158を介して液体リザーバに排水され得る。
【0034】
図5に示されるように、挿入部170は、拡散ヘッド140の上方に位置付けられ、本体171と、液体拡散デバイスの動作中にカートリッジ100内に生成される拡散される液体を受容するために、本体171内に提供される、入口172と、外部環境に向かって拡散される液体を排出するために、本体171によって少なくとも部分的に画定される、出口区域174と、動作中に拡散される液体が曲がりくねった通路176を通して移動するにつれて、拡散される液体の平均液体粒子サイズをさらに低減させることを補助するために、入口172と出口区域174との間に延在する、曲がりくねった通路176とを含む。入口172は、本体171の周辺173に位置してもよく、出口区域174は、本体171の中心領域175に位置してもよく、曲がりくねった通路176は、入口172と出口区域174との間で螺旋状になるか、または別様に回旋状様式で延在してもよい。曲がりくねった通路176は、本体171の垂直側壁178によって少なくとも部分的に画定されてもよい。側壁178は、本体171の周辺173から本体171の中心領域175に延在してもよい。挿入部170の床部179は、混合物が、動作中に拡散ヘッド140の下側部分144を取り囲む内部空洞113内の任意の残りの液体111に戻るように再合流し、ベンチュリデバイス142を通過するガス流れ中に再導入されるために曲がりくねった通路176を通過するにつれて、ガス/拡散される液体の混合物から沈殿された、または別様に挿入部170の表面上に収集された液体を再経路指定することを補助するために、入口172に向かって傾斜されるか、または勾配を付けられてもよい。
【0035】
図5に示されるように、曲がりくねった通路176は、上向き方向に開放してもよく、カートリッジ100が組み立てられると、筐体110の対応する部分117を用いて少なくとも部分的に冠着され、出口区域174における残りの被覆されない部分にエアロゾル出口を画定してもよい。挿入部170はまた、挿入部170が組立状態においてカートリッジ筐体110と拡散ヘッド140との間に挟持されるため、カートリッジ100内の挿入部170の整合および嵌合を補助するために、筐体110と界面接触するための他の特徴または構造の面取り177を含んでもよい。組立状態では、拡散ヘッド140および挿入部170は、下側筐体部分110bと上側筐体部分110aとの間に長手方向に延在し、筐体110を長手方向に完全に横断する、カートリッジ100の中心コアを画定する。
【0036】
挿入部170の本体171は、好ましくは、曲がりくねった通路176を含み、拡散ヘッド140の上側部分146に結合される、または別様にそれに隣接して位置付けられ、拡張チャンバ148に冠着するか、単一一体型部品として形成される。例えば、いくつかの事例では、挿入部170は、好適なプラスチックまたはポリマー材料等の材料の一体型部品として成型もしくは別様に形成されてもよい。拡散ヘッド140の上側部分146および挿入部170は、ともに入れ子になるようなサイズおよび形状にされてもよい。例えば、拡散ヘッド140の上側部分146は、挿入部170を受容および支持するために、陥凹またはシェルフ150を含んでもよい。いくつかの実施形態では、挿入部170は、スピン溶接、超音波溶接、または他の継合技法を介して、拡散ヘッド140に固定して継合されてもよい。またさらに、拡散ヘッド140および挿入部170は、ともに位置付けられるか、または継合される2つの別個の構成要素として本明細書に説明されているが、これらの構成要素の構造および特徴は、例えば、付加的な製造プロセスを介して、単一一体型部品として形成され得ることを理解される。他の事例では、拡散ヘッド140および挿入部170の構造および特徴は、ともに継合または別様に結合される、2つを上回る部品によって提供されてもよい。しかしながら、
図1−7に例証される特に有利な実施形態では、取り外し可能なカートリッジ100は、カートリッジ筐体110と、拡散ヘッド140と、カートリッジ挿入部170と、拡散されるべき液体111と、拡散ヘッド140のベンチュリデバイス142の側方から内部筐体空洞113の下側領域に延在し、その中に含まれる液体111が、動作中にベンチュリデバイス142を通して移動するにつれて、加圧ガスの経路中に引き込まれることを可能にする、導管または管119とから成るか、もしくは本質的にそれらから成る。
【0037】
例証される実施形態によると、曲がりくねった通路176は、螺旋形であり、中心軸Aを中心として少なくとも1つの完全な周回を成す。しかしながら、曲がりくねった通路176は、種々の異なる形態をとり得ることが理解される。例えば、曲がりくねった通路176は、入口172から出口区域174に向かって移動するにつれて、少なくとも部分的に中心軸Aを包囲する、曲線経路を含んでもよい。他の事例では、曲がりくねった通路176は、いくつかの巻きを提供するために、相互に対して角度付けられる複数の直線区分を伴う経路を含んでもよい。さらに他の事例では、曲がりくねった通路176は、直線状および非直線状経路区分を組み合わせる経路を含んでもよい。曲がりくねった通路176の断面形状もまた、曲がりくねった通路176に沿って変動してもよい。例えば、曲がりくねった通路176の少なくとも一部の断面プロフィールは、下流方向、つまり、入口172から出口区域174に向かう方向に狭化してもよい。曲がりくねった通路176のこの狭化はさらに、液体粒子の最も微細なもののみを含めるために、拡散される液体の組成物を精製することを補助し得る。
【0038】
特定の構成に関係なく、曲がりくねった通路176は、とりわけ、カートリッジ100が倒されるとき、液体111がカートリッジ100から漏出しないように防止することを補助する、非直線状経路を辿る。例えば、カートリッジ100が一時的に逆さまに保持される場合、曲がりくねった通路176は、出口区域174、したがって、カートリッジ100の出口114に向かうカートリッジ100内の液体111の進行を遅らせることを補助し得る。本様式では、カートリッジ100は、流体を損失することなく続けて直立されることができる。さらに、カートリッジ100が倒され、横にして静止される場合では、カートリッジ100は、
図7に例証されるように、カートリッジ100に供給される液体111の体積がカートリッジ100の中心軸Aの上方に上昇しないように構成される。本様式では、曲がりくねった通路176の少なくとも一部が液体111の流体レベルL
2の上方に位置する際、液体111が曲がりくねった通路176の全体を通して移動することが不可能であるため、曲がりくねった通路176は、液体111が出口114から流出しないように防止し得る。
【0039】
再び
図2−4を参照すると、カートリッジ100の筐体110および内部構成要素は、拡散される液体がカートリッジ100から、最終的に周辺環境中に排出される前に逐次的に進行する、複数の個別のチャンバをベンチュリデバイス142の下流に画定することが理解され得る。より具体的には、拡散ヘッド140の上側部分146および挿入部170の下側部分は、ベンチュリデバイス142の直上に一次拡張チャンバ148を画定し、二次チャンバが、拡散ヘッド140および挿入部170の外部の、筐体110の内部空洞113内の、拡散されるべき液体111の流体レベルLの上方に提供され、三次チャンバが、挿入部170の曲がりくねった通路176によって提供される。拡散ヘッド140の上側部分146内の通路または開口158は、一次拡張チャンバ148と二次チャンバとの間に流体連通を提供する。拡散ヘッド140の上側部分146はまた、ベンチュリデバイス142によって生成される拡散される液体が、複数の通路または開口158を通して以外で一次拡張チャンバ148から退出することを妨げる、隔壁または隔壁部分156を画定する。挿入部170の入口172は、二次チャンバと三次チャンバ(すなわち、曲がりくねった通路176)との間に流体連通を提供する。1つの入口172および1つの曲がりくねった通路176のみが、拡散される液体がカートリッジ100から退出するための唯一の通路を提供するように示されているが、複数の入口172が、拡散される液体がカートリッジ100の出口114につながる1つまたはそれを上回る曲がりくねった通路に進入することを可能にするために提供され得ること理解される。上記に説明される個別のチャンバ(すなわち、一次拡張チャンバ、二次チャンバ、および三次チャンバ)は、動作中に拡散される液体がチャンバを通して逐次的に移動するにつれて、最も微細な液体粒子のみを含めるために、拡散される液体の組成物を精製する際に集合的に補助する。例えば、ガス/拡散される液体の混合物がカートリッジ100から退出するときまでに、望ましくなく大きい液体粒子または液滴が、混合物から沈殿もしくは別様に分離し、後の霧化および分散のために拡散ヘッド140の外部の、筐体110の内部空洞113内の液体リザーバに戻されることを可能にするために、個別のチャンバ毎にある滞留時間が存在する。本様式では、取り外し可能なカートリッジ100およびその構成要素は、極めて小さい液体粒子を有する拡散された液体を用いた空間処理時に特に効果的である、効率的な形状因子を有する拡散デバイスのためのカートリッジ解決策を提供し得る。
【0040】
ここで
図8−10を参照すると、カートリッジ200を通して移動する加圧ガスの流れによって生成される、拡散される液体を用いて空間を処理するように構成される、拡散デバイスと併用するための取り外し可能なカートリッジ200の別の例示的実施形態が、示される。
図8に示されるように、取り外し可能なカートリッジ200は、とりわけ、拡散されるべき液体211で部分的に充填される、内部空洞213を有する流体容器を画定するためにともに結合される、2つまたはそれを上回る部分もしくは部品210a、210bを有する、筐体210を含んでもよい。いくつかの事例では、筐体部分または部品210a、210bは、取り外し可能なカートリッジ200の非破壊分解を防止し、これを事実上不正開封防止にするために、ともに固定して結合されてもよい。これは、ユーザが、先の使用からのカートリッジ200内の残留物の汚損または堆積に起因して、空間を処理することで効果が全くまたは殆どない場合がある、使用済カートリッジを再充填および再使用しないように防止するために、所望され得る。ある例では、そして
図8を参照すると、筐体部分または部品210a、210bは、筐体210、したがって、カートリッジ200の非破壊分解を防止する様式でスナップ嵌合または別様にともに結合する、相互係止構造220を提供されてもよい。Oリングシールまたは他の密封デバイス等のシール222が、筐体210が組み立てられるときに液密シールを提供するために、相互係止構造220の近傍の筐体部分または部品210a、210b間に提供されてもよい。本様式では、拡散されるべき液体211は、筐体部分または部品210a、210b間の界面において、筐体210から漏出しないように防止され得る。液体211の枯渇に応じて、カートリッジ200は、拡散デバイスを取り囲む環境の処理を継続するために、容易に除去され、同様のカートリッジ200と交換され得、枯渇したカートリッジ200は、完全なユニットとして破棄されるか、または再製品化を目的として収集されてもよい。
【0041】
図8を参照すると、カートリッジ200の筐体210は、ともに固定して結合される、上側筐体部分210aおよび下側筐体部分210bを含んでもよい。カートリッジ入口212が、動作中に加圧ガスの流れを受容するために、下側筐体部分210bの底端部に提供されてもよく、カートリッジ出口214が、動作中にカートリッジ200によって生成される拡散される液体を排出するために、上側筐体部分210aに提供されてもよい。カートリッジ入口212およびカートリッジ出口214は、筐体210によって画定される中心軸A
2に沿って整合され得る。筐体210は、中心軸A
2を中心として回転対称であってもよい。例えば、
図8に示されるように、筐体210は、中心軸A
2を中心として回転対称である、略円筒形の容器または類似する容器に類似し得る。他の事例では、筐体210は、非対称に成形されてもよく、カートリッジ入口212およびカートリッジ出口214は、共通軸に沿って垂直に整合されなくてもよい。それぞれのキャップまたはプラグ(図示せず)が、カートリッジ200の汚損もしくは汚染またはその中に保持される液体211の可能性として考えられる漏出を防止するために、貯蔵、輸送、または同等物中にカートリッジ入口212およびカートリッジ出口214を一時的に閉鎖するように提供されてもよい。
【0042】
カートリッジ200の内部構成要素および構造ならびに関連する機能性が、ここで、
図8を参照して説明される。カートリッジ200の例証される実施形態によると、内部構成要素および構造は、230a−230hと標識化される矢印によって表されるように、とりわけ、カートリッジ入口212からカートリッジ出口214へのカートリッジ200を通した流路を提供する。ホスト拡散デバイス内に設置されると、カートリッジ入口212は、概して、230a−230hと標識化される矢印によって表されるように、ガスがカートリッジ200を通して周期的に押勢され、液体211と組み合わせられ、概して、本明細書では拡散される液体と称される、ガスによって運搬される特に小さい液体粒子を含むガス−液体混合物として退出し得るように、加圧ガス源202に結合される。
【0043】
図8に示されるように、加圧ガスは、筐体210の底端部におけるカートリッジ入口212を通してカートリッジ200に進入し、次いで、筐体210内に提供され、保持される液体211を移動するガス流れ中に引き込むためのベンチュリデバイス242を含む、拡散ヘッド240を通り、そしてカートリッジ出口214を通してカートリッジ200を退出する前に、カートリッジ挿入部270を通して流れる。より具体的には、加圧ガスは、230aと標識化される矢印によって表されるように、筐体210の底端部におけるカートリッジ入口212を通してカートリッジ200に進入し、次いで、230bと標識化される矢印によって表されるように、拡散ヘッド240の下側部分244の内面254によって画定される、ガス供給導管252を通して上向きに流れる。ガスは、次いで、230cと標識化される矢印によって表されるように、拡散ヘッド240の上側部分246によって提供される拡張チャンバ248中に排出される、霧化される液体(本明細書では拡散される液体とも称される)を含むガス−液体混合物を生成するために、筐体210の内部筐体空洞213内の拡散ヘッド240の下側部分244を取り囲む流体リザーバから液体211を引き込む、ベンチュリデバイス242を通して流れる。拡散される液体は、次いで、ベンチュリデバイス242に対向して位置する衝撃構造または表面282に向かって指向され、拡散される液体の少なくとも一部は、衝撃構造または表面282上に衝突および収集され、流体リザーバ内の任意の残りの流体211に戻るように経路指定され、ベンチュリデバイス242によってガス流れ中に再導入される。拡散される液体の少なくとも一部の他のものは、230dおよび230eと標識化される矢印によって表されるように、拡散ヘッド240の隔壁部分256の周囲を下に流れ、カートリッジ200内の液体211の流体レベルL
3の上方の筐体の内部空洞213の一部につながる、拡散ヘッド240内の通路258を通過するように再指向される。そこから、拡散される液体の一部は、筐体210の暴露される内面またはカートリッジ200の他の内部構造上に収集されるか、または別様にガスおよび霧化される液体から沈殿し、流体リザーバ内の液体211に再合流し、ベンチュリデバイス242によってガス流れ中に再導入され得る。拡散される液体の一部の他のものは、230fと標識化される矢印によって表されるように、その入口272を介して、カートリッジ挿入部270中に推進されてもよい。挿入部270の入口272から、拡散される液体は、230hと標識化される矢印によって表されるように、カートリッジ出口214につながる、筐体210内の出口通路215を通過し、カートリッジ200から排出される前に、230gと標識化される矢印によって表されるように、カートリッジ挿入部270を通して曲がりくねった通路276(
図9および10参照)に沿って進行する。拡張チャンバ248からカートリッジ出口214へのこの回旋状道程を経る際に、拡散される液体の液体粒子サイズ分布は、特に微細な粒子のみがカートリッジ200から首尾良く排出されるように精製され、相対的により大きい粒子は、ベンチュリデバイス242を通過するガス流れ中への再導入のために、液体リザーバ内の残りの液体211と再合流するために、カートリッジ200の内部構造および構成要素のうちの1つまたはそれを上回る表面上に収集されるか、または別様にガスから沈殿する。
【0044】
図8に示されるように、拡散ヘッド240は、上流または下側部分244と、下流または上側部分246とを含む、一体型拡散ヘッド本体241を含んでもよい。例えば、いくつかの事例では、拡散ヘッド240は、好適なプラスチックまたはポリマー材料等の材料の一体型部品として成型もしくは別様に形成されてもよい。拡散ヘッド240の下側部分244は、
図8に示されるように、筐体210の対応する部分と接近して入れ子になるか、または別様に筐体210と界面接触するようなサイズおよび形状にされてもよく、筐体210と拡散ヘッド240の下側部分244との間に液密シールを生成するために、スピン溶接、超音波溶接、または他の継合プロセスを介して、筐体210に固定して継合されてもよい。
図8に示される拡散ヘッド240の例示的実施形態等のいくつかの事例では、拡散ヘッド本体241の下側部分244は、構成要素の嵌合および継合を補助するために、筐体210と界面接触するフランジ243またはステップ、突起、タブ、くぼみ、もしくは溝等の他の特徴を含んでもよい。
【0045】
継続して
図8を参照すると、拡散ヘッド本体241の下側部分244は、カートリッジ200の底端部におけるカートリッジ入口212からベンチュリデバイス242に向かってつながる、ガス供給導管252を画定する内面254を含む。ガス供給導管252はまた、拡散ヘッド240の下側部分244から上側部分246を分割する、拡散ヘッド本体241の分割部分245によって部分的に画定され得る。分割部分245は、ガス供給導管252と拡張チャンバ248との間に唯一の流体連通を提供する、ベンチュリデバイス242を通した流路247を除いて、拡張チャンバ248からガス供給導管252を分離および隔離する。
【0046】
継続して
図8を参照すると、拡散されるべき液体211は、ガスがカートリッジ200の底部218からカートリッジ200に進入し、ベンチュリデバイス242に到達する前に、液体211によって取り囲まれる拡散ヘッド本体240の領域を通過するように、拡散ヘッド240の下側部分244を取り囲んでもよい。ベンチュリデバイス242において、ガスは、流路247を介して加速され、拡散ヘッド240の下側部分244を取り囲む液体リザーバと、ベンチュリデバイス242との間に流体連通を提供する、吸引管219を通して拡散されるべき液体211を引き込む、より低い圧力区域が、生成される。カートリッジ200に供給される液体211の初期体積は、好ましくは、筐体210の内部空洞213全体を充填せず、むしろ、ベンチュリデバイス242の下方の流体レベルL
3を画定する。
【0047】
図8に示されるように、拡散ヘッド240は、液体211が、ベンチュリデバイス242の流路247を介して加速されるにつれて、加圧ガスの経路中に引き込まれ得るように、拡散ヘッド本体241の分割部分245内に管受容通路249を含み、吸引管219の一方の端部を受容し、ベンチュリデバイス242の流路247と流体連通する吸引管219の出口を位置付けてもよい。ベンチュリデバイス242の流路247は、収束進入口と、狭スロート部と、液体の導入のための側方ポートと、ガスの流れを加速し、側方ポートを通して液体211を引き込み、拡散ヘッド240の上側部分246によって提供される下流拡張チャンバ248中に拡散される液体を排出するように構成される、発散出口とを含んでいてもよい。流路247のサイズおよび形状は、ガス流れの特性、ガス供給導管252の幾何学形状、ならびに効果的に液体211を吸引管219に引き上げ、ベンチュリデバイス242内で液体211を霧化するために要求される、ガスの体積および速度に基づいて構成されてもよい。
【0048】
継続して
図8を参照すると、拡散される液体は、ガス内に懸濁される霧化される液体粒子の少なくとも一部、特に、相対的により大きい粒子を、衝撃構造、好ましくは、凹状衝撃構造としての役割を果たすためにベンチュリデバイス242に対向して提供される、カートリッジ挿入部270の下側上に衝突および収集させるために十分な力を用いてベンチュリデバイス242から排出されてもよい。より具体的には、挿入部270は、動作中にベンチュリデバイス242によって生成される拡散される液体によって衝突されるべき衝撃表面282を含む、くぼみまたは凹部280を有する下側部分を含んでもよい。いくつかの事例では、衝撃表面282は、凹状であってもよく、下向き方向に広がり、その上に凝結または収集される液体を半径方向に外向きかつ下向きに指向してもよい。いくつかの実施形態では、衝撃表面282は、円錐形または円錐台形表面であってもよい。挿入部270の下側上に収集される液体は、拡散ヘッド240の分割部分245上に滴下または流下し、拡散ヘッド240の上側部分246内に提供され、いくつかの実施形態では、拡張チャンバ248と、拡散ヘッド240の外部の筐体210の内部空洞213との間に唯一の流体連通を提供し得る、通路258を介して液体リザーバに排水され得る。
【0049】
図8−10を参照すると、挿入部270は、拡散ヘッド240の上方に位置付けられ、本体271と、液体拡散デバイスの動作中にカートリッジ200内に生成される拡散される液体を受容するために、本体271内に提供される、入口272と、外部環境に向かって拡散される液体を排出するために、本体271によって少なくとも部分的に画定される、出口区域274と、動作中に拡散される液体が曲がりくねった通路276を通して移動するにつれて、拡散される液体の平均液体粒子サイズをさらに低減させることを補助するために、入口272と出口区域274との間に延在する、曲がりくねった通路276とを含む。入口272は、本体271の周辺273に、またはその近傍に位置してもよく、出口区域274は、本体271の中心領域275に位置してもよく、曲がりくねった通路276は、入口272と出口区域274との間で螺旋状になるか、または別様に回旋状様式で延在してもよい。曲がりくねった通路276は、本体271の垂直側壁278によって少なくとも部分的に画定されてもよい。側壁278は、本体271の周辺273から本体271の中心領域275に、またはそれに向かって延在してもよい。挿入部270の床部279は、混合物が、動作中に拡散ヘッド240の下側部分244を取り囲む内部空洞213内の任意の残りの液体211に戻るように再合流し、ベンチュリデバイス242を通過するガス流れ中に再導入されるために曲がりくねった通路276を通過するにつれて、ガス/拡散される液体の混合物から沈殿されたか、または別様に挿入部270の表面上に収集された液体を再経路指定することを補助するために、入口272に向かって傾斜されるか、または勾配を付けられてもよい。
【0050】
図8および9に示されるように、曲がりくねった通路276は、上向き方向に開放してもよく、カートリッジ200が完全に組み立てられると、筐体210の対応する部分217を用いて少なくとも部分的に冠着され、出口区域274における残りの被覆されない部分にエアロゾル出口を画定してもよい。挿入部270は、組立状態においてカートリッジ筐体210と拡散ヘッド240との間に挟持されてもよい。組立状態では、拡散ヘッド240および挿入部270は、下側筐体部分210bと上側筐体部分210aとの間に長手方向に延在し、筐体210を長手方向に完全に横断する、カートリッジ200の中心コアを画定する。
【0051】
挿入部270の本体271は、好ましくは、曲がりくねった通路276を含み、拡散ヘッド240の上側部分246に結合されるか、または別様にそれに隣接して位置付けられ、拡張チャンバ248に冠着する、単一一体型部品として形成される。例えば、いくつかの事例では、挿入部270は、好適なプラスチックまたはポリマー材料等の材料の一体型部品として成型または別様に形成されてもよい。拡散ヘッド240の上側部分246および挿入部270は、ともに入れ子になるようなサイズおよび形状にされてもよい。例えば、拡散ヘッド240の上側部分246は、挿入部270を受容および支持するために、陥凹またはシェルフを含んでもよい。他の事例では、拡散ヘッド240の上側部分246および挿入部270は、平坦な表面に沿って相互に当接してもよい。いくつかの実施形態では、挿入部270は、スピン溶接、超音波溶接、または他の継合技法を介して、拡散ヘッド240に固定して継合されてもよい。またさらに、拡散ヘッド240および挿入部270は、ともに位置付けられるか、または継合される2つの別個の構成要素として本明細書に説明されているが、これらの構成要素の構造および特徴は、例えば、付加的な製造プロセスを介して、単一一体型部品として形成され得ることが理解される。他の事例では、拡散ヘッド240および挿入部270の構造ならびに特徴は、ともに継合または別様に結合される、2つを上回る部品によって提供されてもよい。しかしながら、
図8−10に例証される特に有利な実施形態では、取り外し可能なカートリッジ200は、カートリッジ筐体210と、拡散ヘッド240と、カートリッジ挿入部270と、拡散されるべき液体211と、拡散ヘッド240のベンチュリデバイス242の側方から内部筐体空洞213の下側領域に延在し、その中に含まれる液体211が、動作中にベンチュリデバイス242を通して移動するにつれて、加圧ガスの経路中に引き込まれることを可能にする、導管または管219とから成るか、もしくは本質的にそれらから成る。
【0052】
例証される実施形態によると、曲がりくねった通路276は、螺旋形であり、中心軸A
2を中心として少なくとも2つの完全な周回を成す。しかしながら、曲がりくねった通路276は、種々の異なる形態をとり得ることが理解される。例えば、曲がりくねった通路276は、入口272から出口区域274に向かって移動するにつれて、少なくとも部分的に中心軸A
2を包囲する、曲線経路を含んでもよい。他の事例では、曲がりくねった通路276は、いくつかの巻きを提供するために、相互に対して角度付けられる複数の真っ直ぐな区分を伴う経路を含んでもよい。さらに他の事例では、曲がりくねった通路276は、直線状および非直線状の経路区分を組み合わせる経路を含んでもよい。曲がりくねった通路276の断面形状もまた、曲がりくねった通路276に沿って変動してもよい。例えば、曲がりくねった通路276の少なくとも一部の断面プロフィールは、下流方向、つまり、入口272から出口区域274に向かう方向に狭化してもよい。曲がりくねった通路276のこの狭化はさらに、液体粒子の最も微細なもののみを含めるために、拡散される液体の組成物を精製することを補助し得る。
【0053】
特定の構成に関係なく、曲がりくねった通路276は、とりわけ、カートリッジ200が倒されるとき、液体211がカートリッジ200から漏出しないように防止することを補助する、非直線状経路を辿る。例えば、カートリッジ200が一時的に逆さまに保持される場合、曲がりくねった通路276は、出口区域274、したがって、カートリッジ200の出口214に向かうカートリッジ200内の液体211の進行を遅延することを補助し得る。本様式では、カートリッジ200は、流体を損失することなく次いで直立されることができる。さらに、カートリッジ200が倒され、横にして静止される場合には、カートリッジ200は、カートリッジ200で供給される液体211の体積がカートリッジ200の中心軸A
2の上方に上昇しないように構成される。本様式では、曲がりくねった通路276の少なくとも一部が液体211の流体レベルの上方に位置する際、液体211が曲がりくねった通路276の全体を通して移動することが不可能であるため、曲がりくねった通路276は、液体211が出口214から流出しないように防止し得る。
【0054】
再び
図8を参照すると、カートリッジ200の筐体210および内部構成要素は、拡散される液体がカートリッジ200から、最終的に周辺環境中に排出される前に逐次的に進行する、複数の個別のチャンバをベンチュリデバイス242の下流に画定することが理解され得る。より具体的には、拡散ヘッド240の上側部分246および挿入部270の下側部分は、ベンチュリデバイス242の直上に一次拡張チャンバ248を画定し、二次チャンバが、拡散ヘッド240および挿入部270の外部で、筐体210の内部空洞213内に、拡散されるべき液体211の流体レベルL
3の上方に提供され、三次チャンバが、挿入部270の曲がりくねった通路276によって提供される。拡散ヘッド240の上側部分246内の通路または開口258は、一次拡張チャンバ248と二次チャンバとの間に流体連通を提供する。拡散ヘッド240の上側部分246はまた、ベンチュリデバイス242によって生成される拡散される液体が、複数の通路または開口258を通して以外で一次拡張チャンバ248から退出することを妨げる、隔壁または隔壁部分256を画定する。挿入部270の入口272は、二次チャンバと三次チャンバとの間(すなわち、蛇行した曲がりくねった通路276)に流体連通を提供する。1つの入口272および1つの曲がりくねった通路276のみが、拡散される液体がカートリッジ200から退出するための唯一の通路を提供するように示されているが、複数の入口272が、拡散される液体がカートリッジ200の出口214につながる1つまたはそれを上回る曲がりくねった通路に進入することを可能にするために提供され得ることが理解される。上記に説明される個別のチャンバ(すなわち、一次拡張チャンバ、二次チャンバ、および三次チャンバ)は、動作中に拡散される液体がチャンバを通して逐次的に移動するにつれて、最も微細な液体粒子のみを含めるために、拡散される液体の組成物を精製することを集合的に補助する。例えば、ガス/拡散される液体の混合物がカートリッジ200から退出するときまでに、望ましくなく大きい液体粒子または液滴が、混合物から沈殿もしくは別様に分離し、後の霧化および分散のために拡散ヘッド240の外部の、筐体210の内部空洞213内の液体リザーバに戻されることを可能にするために、個別のチャンバの各々において特定の滞留時間が存在する。本様式では、取り外し可能なカートリッジ200およびその構成要素は、極めて小さい液体粒子を有する拡散された液体を用いた空間処理時に特に効果的である、効率的な形状因子を有する拡散デバイスのためのカートリッジ解決策を提供し得る。
【0055】
本開示では、カートリッジ100、200の出口114、214および/またはホスト拡散デバイスの出口は、カートリッジ100、200内で生成される霧化される液体が、処理されるべき空間中に直接流れることを可能にしている。しかしながら、カートリッジ100、200は、代替として、拡散される液体を空気輸送または分配システム中に代わりに指向させ得る。空気輸送システムは、拡散される液体が、遠隔に位置する空間または複数の遠隔に位置する空間中に分与されることを可能にするであろう、配管または他の行路を含み得る。したがって、カートリッジ100、200は、例えば、既存のHVAC導管を通して、建物全体を通して液体を拡散および分与するように使用され得る。
【0056】
また、カートリッジ100は、ホスト拡散デバイス内に、またはその一部として搭載する必要性なく、加圧ガスの導管または供給源上の継手に直接搭載するように適合され得ることが予期される。そのような継手は、カートリッジ100、200が単一の封入された空間内の空気を処理するように位置付けられることを可能にし得る、または空気輸送システムを通って流れる空気を処理し、複数の空間を処理するように使用されてもよい。代替として、複数の同様のカートリッジ100、200が、個々の空間を処理するように使用され得るが、同一のガス供給源にリンクされ得る。加圧ガス供給源は、次いで、処理される空間毎の局所制御の必要性または提供なくして、処理される空間の全てに対して集中制御され得る。または、各空間は、カートリッジ100、200を通したガスの流れ、したがって、特定の空間内の処理の強さまたは強度を制御するための弁を有し得る。そのような局所制御弁は、次いで、複数の異なるサイズまたは構成の空間を処理するために、同一または類似するカートリッジ100、200が、共通ガス源と組み合わせて使用されることを許容する。
【0057】
また、本明細書に開示される種々の拡散デバイス、取り外し可能なカートリッジ100、200、および構成要素は、カートリッジ100、200を通るガス流れを提供するためのオンボードの空気コンプレッサの動作の圧力、速度、またはタイミングを変動させるための制御装置等のある形態の動作制御装置を含み得ることもまた注記される。本デバイスによって拡散される液体の量および対応する空間の処理の程度を改変するために、そのような制御装置を使用することに加えて、拡散されるべき液体の特性もまた、拡散される液体の量および処理の程度に影響を及ぼし得る。例えば、より高い粘度の液体ほど、より緩慢に拡散し得る。液体の密度もまた、提供される処理の程度に影響を及ぼし得る。カートリッジ100、200が受容される拡散デバイスの機能および動作に関して制御装置を設定するとき、カートリッジ100、200のこれらの特性もまた、考慮され得る。
【0058】
さらに、上記で説明される種々の実施形態は、さらなる実施形態を提供するように組み合わせることができる。本明細書で言及され、そして/または出願データシートに列挙される米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、および非特許出版物の全てが、参考としてそれらの全体が本明細書に援用される。ななおさらなる実施形態を提供するために、種々の特許、出願、および刊行物の特徴、構造、機能性、または概念を採用するように、必要であれば、実施形態の局面を修正することができる。
【0059】
2014年4月22日に出願された、米国仮特許出願第61/982,504号および2015年2月2日に出願された、米国仮特許出願第14/612,066号が、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。
【0060】
これらおよび他の変更が、上記に詳述される説明に照らして、実施形態に成されることができる。概して、以下の請求項では、使用される用語は、請求項を、本明細書および請求項で開示される具体的実施形態に限定するように解釈されるべきではないが、そのような請求項が権利を持つ均等物の全範囲とともに、全ての可能性として考えられる実施形態を含むように解釈されるべきである。故に、請求項は、本開示によって限定されない。