JP6652661B2 - 空気清浄機及び環境の香り付け - Google Patents

Description

本発明は、空気から汚染物質を除去する空気清浄装置と、空気汚染物質の濃度を感知するセンサと、香り放出装置とを備える空気浄化システムに関する。

本発明は更に、部屋の空気から汚染物質を除去するための空気浄化装置を収容している部屋の中で香り付き環境を発生させる方法に関する。

エアフレッシュナのような香り放出デバイスは、一般的に、部屋等の閉鎖空間内において香り付き環境を作り出すために使用される。これは、例えば不快な臭いを隠すために、あるいは単に花の匂いや森林のような匂い、海の匂い等のような快適な環境を閉鎖空間内で生成するために行われることがある。

例えば特許文献１は、ハウジングと、第１及び第２のコンテナとを含む揮発性物質ディフューザを開示している。第１及び第２のコンテナは、それぞれ第１及び第２の揮発性物質を保持し、かつそれぞれの揮発性物質と接触し、それぞれのコンテナから外に伸びる第１及び第２の芯を有する。コンテナは、ハウジングに挿入され、ハウジングに対して着脱可能に取り付けられる。ディフューザは更に、それぞれ第１及び第２の揮発性物質を蒸発させるために、それぞれ第１及び第２の芯に隣接してハウジング内に配置される第１及び第２のヒーターを含む。

しかしながら、そのような香り放出デバイスの使用は問題がないわけではない。例えば揮発性化合物の過剰な放出は、閉鎖空間内における圧倒的な香りの知覚につながる可能性があり、これはしばしば不快に感じられる。そのうえ、香り付き環境を作り出すために使用される揮発性化合物の多くは反応性有機分子であり、このような反応性有機分子は、閉鎖空間内で大気中の汚染物質と反応して、閉鎖空間の住人にとって潜在的に有害な反応生成物を生成することがある。例えばイソプレンは、ヒドロキシルラジカル又はオゾンと反応して、メチルビニルケトン及びメタクリルアルデヒドのような有害な化合物を形成する可能性がある。そのような有害な化合物の発生のリスクを低減するために、香り放出デバイスは、例えば特許文献２に開示されるような空気清浄機又は空気調整装置と組み合わされることがある。しかしながら、例えば汚染物質の絶え間のない流入のために、空気清浄機によって容易に除去することができない高い汚染物質レベルが閉鎖空間内に存在するシナリオでは、香り放出デバイスによって、反応性の揮発性化合物が汚染大気内へ放出される場合、そのような有害な化合物の生成リスクが残る。
特許文献３は、空気取入口で内部物質（inside objects）を使用し、あるいは空気出口で換気ダクト、エアリングダクト、空調ダクト又はセントラルヒーティング換気システムを使用するための空気処理ユニットを開示しており、空気取入口と空気出口、及び通過開口部を有するガード、並びに空気循環装置及び空気処理構成を有し、ダクト内部及び／又は空気処理ユニット内の圧力及び／又は空気流のセンサ又はセンサのセットを備えていることを特徴とする。このセンサ又はセンサのセットは、空気循環装置の動作を制御するユニットに接続されている。空気流に空気処理装置の中を通過させ、特に毒素及び／又は汚染物質の流入空気を浄化し、ダクト内の特定の指定された圧力レベルを維持することで、出口に取り付けられたフィルタの抵抗を克服するためのエネルギー損失からダストワーク（ductwork）を保護するか、かつ／又はダクトワークに対するダメージを生じる可能性がある、設置されたフィルタによって生じる過度の圧力を蓄積することからダクトワークを保護する、空気処理ユニットが作成されている。
特許文献４は、空気流路を画定するハウジングと、空気流路と流体連通する湿度制御モジュールと、空気汚染物質除去モジュールを含む空気質装置を開示している。空気汚染物質除去モジュールは、ハウジング内に配置された粒子除去モジュールと、ハウジング内に配置された臭気除去モジュールと、ハウジング内に配置された抗菌モジュールのうちの少なくとも１つを含む。
特許文献５は、データベース及びディスペンサに接続される処理回路を有するコントローラを含む空調システムを開示している。コントローラは、少なくとも１つのメモリと、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのタイマを含む。タイマは、時刻、午前又は夕方／夜の時間に基づいて空気処理又は香りを分配するよう、コントローラを介してディスペンサをトリガするようにプログラム可能であり得る。空調システムは、顔認識カメラ又はセンサアレイも含み、それぞれディスペンサに空気処理又は香りを分配させるように構成される。顔認識カメラは、認識された顔の多数の嗜好に基づいて空気処理又は香りを分配するようコントローラに結合される。センサアレイは、動き検出器と、空調装置の空気流中に空気処理又は香りを分配するよう、コントローラを介してディスペンサをトリガするように構成される光検出器とを含む。
特許文献６は、複数の蒸気装置と、該複数の蒸気装置と通信し、該複数の蒸気装置の各々からセンサデータ及び位置を受け取り、センサデータ及び位置に基づいて、複数の蒸気装置の各々によって蒸発される１つ以上の気化性材料を決定し、決定された気化性材料を蒸発するよう複数の蒸発装置の各々に指示を送信するために構成されるコンピューティングデバイスとを備えるシステムを開示している。

米国特許出願公開第2009/0162253号明細書 韓国実用新案第2009/08236号公報 国際公開第 2014/011063号パンフレット 米国特許出願公開第2007/181000号明細書 米国特許出願公開第2016/215993号明細書 米国特許出願公開第2016/361452号明細書

本発明は、香りを空気中に放出する際の有害な反応生成物の生成のリスクを低減する空気浄化システムを提供することを目的とする。

本発明は更に、香りを空気中に放出する際の有害な反応生成物の生成のリスクを低減する空気浄化方法を提供することを目的とする。

一態様によると、空気から汚染物質を除去するための空気清浄装置と、空気汚染物質の濃度を感知するためのセンサと、香り放出信号に応答する香り放出装置とを備える空気浄化システムが提供される。当該空気浄化システムは、センサから受け取ったセンサデータから汚染物質濃度をモニタし、モニタされた汚染物質濃度が所定の閾値を下回ると、香り放出信号を生成するよう適合されるプロセッサを更に備える。

したがって、プロセッサは、汚染物質濃度をモニタするためのモニタリング手段と、閾値設定手段と、モニタされた汚染物質濃度及び閾値設定手段により設定された閾値を入力として受け取り、香り放出信号を生成する香り放出信号生成手段を備え、設定された閾値は、その間に香りを放出することができる空気汚染物質の最大濃度である。

当然、汚染物質濃度が既に十分に低い場合、遅延なく香り放出信号を生成してもよい。濃度が高すぎる場合、装置は濃度が低下するのを待つことになるので、香りの放出を遅延させるであろう。

香りを作るために使用される揮発性化合物の放出を、その揮発性化合物が反応し得る空気汚染物質の濃度に結び付けることによって、揮発性化合物と空気汚染物質の反応からの有害な反応生成物の生成リスクが低減される。したがって、このような空気浄化システムは、そのような部屋の住人の健康を害するリスクが低い部屋において香り付きの環境を与えることができる。

空気浄化システムは分散システムであってよく、分散システムでは、プロセッサ、センサ及び／又は香り放出装置が空気清浄装置とは別個であってよい。あるいは、香り放出装置及びプロセッサは、空気清浄装置と一体であり、この場合、本発明の実施形態による空気浄化システムの完全な機能が単一の装置で与えられるという利点を有し、これはより費用効果的である。

好ましい実施形態では、プロセッサは、空気清浄装置を収容している部屋の決定された体積に応じて、香り放出信号を生成するように適合される。このようにして、プロセッサは、部屋の住人が香りに対して過剰に暴露されないように、部屋に放出される揮発性化合物の量を、部屋体積（room volume）に応じて制御することができる。すなわち、香りを形成する揮発性化合物の濃度は、部屋の住人がその香りを不快と感じることを避けるように制御される。

プロセッサは、モニタされた汚染物質濃度の減衰率と空気清浄装置の所定の汚染物質除去能力とから、上記の体積を決定するように適合され得る。これは、空気浄化システムが、例えば空気浄化システムが設置されている部屋の体積をユーザが指定しなければならないようなユーザ介入を必要とせずに、部屋体積を自律的に決定することができるという利点がある。

プロセッサは、モニタされた汚染物質濃度が所定の閾値より下にとどまっている場合、部屋の住人によって心地よいと感じられるレベルで香りの濃度を維持するために、香り放出信号の生成を周期的に繰り返すように適合され得る。香り放出装置が複数の異なる香りを放出するように構成可能な実施形態では、プロセッサは、香り放出装置によって放出される香りを周期的に変更して、以前に放出された香りに対する部屋の住人の嗅覚順応に対抗するように適合され得る。この実施形態では、住人は、部屋内で動的に変化する香り付きの環境に暴露され、そのような環境は、特に心地よく感じられ得る。

香り放出装置は、任意の適切な方法で実施されてよいが、一実施形態では、香り放出装置は、芳香化合物（aroma compound）、例えば香りの少なくとも一部を生成する揮発性化合物を備える、少なくとも１つの香り送達ステージ（scent delivery stage）と、香り放出信号に応答して、香り送達段階のうちの少なくとも１つからの芳香化合物の放出をトリガするように配置される香り放出アクチュエータとを含む。各香り送達段階は、芳香化合物を含む吸収材料によって画定される毛管（capillary）を含んでよく、これは、香り放出装置によって、良好に定義された方法で、ある量の芳香化合物が放出され得るという利点を有する。

例えばプロセッサは、ある期間の間、香り放出信号を維持し；当該時間を、特定の吸収材料内の芳香化合物の推定量に基づいて計算し、毛管へ放出される芳香化合物の量を制御するように適合されてよい。

このような毛管への芳香化合物の放出を促進するために、香り放出アクチュエータは、少なくとも１つの香り送達ステージに熱的に結合される加熱素子を更に備えることができる。加熱素子は、好ましくは、香り送達ステージから芳香化合物の蒸発を避けるために、香り送達ステージの周りに気密シールを提供する。

好ましい実施形態では、香り放出装置は、複数の香り送達ステージを備え、香り放出アクチュエータは、香り放出信号に応答して、香り送達ステージのうちの少なくとも１つからのユーザ選択された芳香化合物の放出をトリガするように配置される。あるいはまた、プロセッサは、部屋内で前述の動的に変化する香りを生成するために、香り放出信号が送達される香り送達ステージを周期的に変更するように適合され得る。

香り放出アクチュエータは、香り放出信号に応答する空気置換装置（air displacement apparatus）を更に備えてもよく、空気置換装置は、香り送達ステージのうちの少なくとも１つを通して空気を押し出す（force）ように配置される。これは、香り送達ステージによって放出される芳香化合物が、空気浄化システムが設置されている部屋に迅速に送達されるという利点を有する。

プロセッサは、空気置換装置が毛管から芳香化合物を押し出す前に、関連する毛管を所望の量の芳香化合物で満たすことを可能にするために、加熱素子に香り放出信号を提供してから時間遅延させた後に、香り放出信号を空気置換装置に提供するように適合されてよい。

一実施形態では、空気浄化システムは、香り送達ステージごとに芳香化合物を含むリザーバを更に備えてよく、各香り送達ステージは、当該香り送達ステージのためのリザーバと少なくとも周期的に流体連通して、香り送達ステージにおける芳香化合物を補充する。

別の態様によれば、部屋の空気から汚染物質を除去するための空気浄化装置を収容している部屋において、香り付き環境を生成する方法が提供される。当該方法は、汚染物質の濃度をモニタするステップと、モニタされた汚染物質濃度が所定の閾値を下回ると、少なくとも１つの芳香化合物を部屋に放出するステップとを含む。このようにして、有害な反応生成物に至る可能性のある、放出された芳香化合物とモニタされた汚染物質との間の反応のリスクが低減され、これにより、そのような香り付きの環境を生成する安全な方法を提供する。

好ましい実施形態では、この方法は、汚染物質濃度の減衰率から部屋の部屋体積を取得するステップと、取得された部屋体積に基づいて、部屋に放出される少なくとも１つの芳香化合物の量を計算するステップと、モニタされた濃度が所定の閾値を下回ると、計算された量の少なくとも１つの芳香化合物を部屋に放出するステップとを含む。

これは、部屋に放出される芳香化合物の量を部屋の体積に合わせて確実に調整し、これにより放出される芳香化合物に対する部屋の住人の過剰暴露を回避することができ、したがって、過剰な量の芳香化合物が放出されるために住人が芳香化合物の放出を不快であると知覚するリスクを低減することができる。

本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、より詳細に、非限定的な例として説明される。
一実施形態による空気浄化システムを概略的に示す図である。 別の実施形態による空気浄化システムを概略的に示す図である。 更に別の実施形態による空気浄化システムを概略的に示す図である。 一実施形態による空気浄化システムの香り放出装置からの芳香族化合物の制御された放出を概略的に示す図である。 一実施形態による空気浄化システムの香り放出装置からの芳香族化合物の制御された放出を概略的に示す図である。 一実施形態による空気浄化システムの香り放出装置からの芳香族化合物の制御された放出を概略的に示す図である。 例示的な実施形態による上記香り放出装置の一態様を概略的に示す図である。 一実施形態による香り付き環境生成方法のフローチャートである。

図面は概略的なものにすぎず、スケーリングして描かれていないことを理解されたい。また、同じ参照番号は、図面全体を通して同じ又は類似の部分を示すために使用されることも理解されたい。

図１は、一実施形態による空気浄化システム１０を概略的に示している。空気浄化システム１０は、空気フィルタ、触媒コンバータ、静電集塵装置等のような、空気清浄機５０内の１つ以上の汚染物質除去構造の性能をモニタするように適合される。本出願の文脈において、空気フィルタの性能は、家の部屋やオフィスビル等の空間内に配置されるときに空気清浄機５０によって導入される汚染物質除去構造を通して空気流が与えられる場合に、所定の時間内に汚染物質の濃度を低下させる空気フィルタの能力として表すことができる。このような空気清浄機５０は、典型的に、図１の入ってくる矢印と出ていく矢印でそれぞれ示されるように、空気を吸い込み、そして、浄化された空気を排出する前に、この空気が１つ以上の汚染物質除去構造を通過するか又は越えるように配置される。このような空気清浄機５０は、該空気清浄機５０が配置される空間内の大気から、粒子状物質、花粉、匂い、細菌、ホルムアルデヒド、揮発性有機化合物（VOCs：volatile organic compounds）等のような汚染物質を除去するために任意の適切なタイプの汚染物質除去構造、例えばHEPAフィルタ、カーボンフィルタ等のようなフィルタを含んでよい。

空気浄化システム１０は、典型的には、プロセッサ３１を含むコンピューティングデバイス３０を備える。コンピューティングデバイス３０は、パーソナルコンピュータ等の任意の適切なコンピューティングデバイス、例えばデスクトップコンピュータ又はラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、スマートフォンのようなモバイル通信デバイス等であってよい。コンピューティングデバイス３０は、空気清浄機５０を有するアセンブリを形成してよい。このようなアセンブリでは、コンピューティングデバイス３０は、個別エンティティであってよく、あるいは空気清浄機５０の一部を形成してもよい。すなわち、空気清浄機５０がプロセッサ３１を備えてもよい。プロセッサ３１は、任意の適切なプロセッサ、例えば汎用プロセッサ又は特定用途向けプロセッサであってよい。コンピューティングデバイス３０は更に、プロセッサ３１に通信可能に結合されるデータストレージデバイス３３を備える。

コンピューティングデバイス３０は、空気清浄機５０が配置される空間内の大気の汚染物質レベルを感知するための１つ以上のセンサ２１、２３と通信するように配置される。典型的に、１つ以上のセンサのうちの少なくとも１つのセンサは、汚染物質の濃度又はレベルを感知するように構成され、空気清浄機５０は、この汚染物質を除去するよう適合される空気フィルタ等のような汚染物質除去構造を備える。例えば１つ以上のセンサ２１、２３は、大気内の特定の直径の粒子状物質、例えばPM2.5やPM10、ダスト粒子、アレルゲン等を検出するための、PM2.5センサのような粒子状物質センサを含むことができる。１つ以上のセンサ２１、２３は、空気清浄機５０、コンピューティングデバイス３０又は例えばセンサボックス等のスタンドアロン型のセンサデバイス２０のような任意の適切なデバイスに統合されてよい。スタンドアロン型のセンサデバイス、例えばセンサボックスは、家庭での使用のためにますます役立っており、相対湿度及び温度といった環境パラメータはもちろん、揮発性有機化合物（VOC）、PM2.5を含む微粒子、ホルムアルデヒドといった空気汚染物質を測定するためのセンサを含んでよい。プロセッサ３１は、センサデバイス２０のセンサ２１、２３によって提供されるセンサデータに基づいて、特定の汚染物質の濃度をモニタするように適合され得る。一実施形態では、プロセッサ３１は、スタンドアロン型のセンサデバイス２０へ統合されてよい。すなわち、スタンドアロン型のセンサデバイス２０が、コンピューティングデバイス３０を備えることができる。

センサ２１、２３の少なくとも一部は、プロセッサ３１がこのようなセンサからセンサ読取値を受け取ることができるように、通信リンク２５を介してコンピューティングデバイス３０に通信可能に結合される。そのような通信リンクは、例えば１つ以上のセンサがコンピューティングデバイス３０に一体化される場合、有線通信リンクであってよく、あるいは例えば１つ以上のセンサ２１、２３が、例えばスタンドアロン型のセンサデバイス２０のように、コンピューティングデバイス３０と異なるデバイスに配置される場合、無線通信リンクであってもよい。この目的のために、そのような無線通信リンクを介して通信可能に結合されるそれぞれのデバイスは、無線トランシーバ（図示せず）を含むことができる。これらのデバイスは、任意の適切な無線通信プロトコル、例えばBluetooth（登録商標）やWi-Fi、2G、3G、4G又は5Gといった移動通信プロトコル、適切な近距離通信（NFC）プロトコル又は専用プロトコルを使用して、それぞれの無線トランシーバを通して互いに通信することができる。そのような無線通信の場合、それぞれのデバイスは、相互に直接通信してもよく、無線ブリッジ、ルータ、ハブ等の媒体を通して相互に通信してもよい。そのようなそれぞれのデバイスの間の有線又は無線通信の任意の適切な実施形態が考慮され得る。

プロセッサ３１は更に、ここではコンピューティングデバイス３０の一部を形成するように示されているデータストレージデバイス３３に通信可能に結合される。このようなデータストレージデバイスは、デジタルデータを格納するための任意の適切なデバイスであってよく、例えばランダムアクセスメモリ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリ、半導体ストレージデバイス、ハードディスク等の磁気ストレージデバイス、光ストレージデバイス等であってよい。あるいは、データストレージデバイス３３は、コンピューティングデバイス３０とは別個であってよく、例えばネットワークストレージデバイスや、LAN又はインターネット等のネットワークを介してプロセッサ３１にアクセス可能なクラウドストレージデバイスであってよい。プロセッサ３１は、空気清浄機５０を含む空間内の大気内の関心のある汚染物質レベルに関する履歴データを収集して格納するために、接続された１つ以上のセンサ２１、２３から受け取ったセンサデータをデータストレージデバイスに格納することができる。そのような履歴データから、プロセッサ３１は、関心のある汚染物質を大気から除去するように適合された空気清浄機５０内の汚染物質除去構造の汚染物質除去性能を導き出すことができる。プロセッサ３１は、過去の（historical）汚染物質濃度をデータストレージデバイス３３に格納するように適合されてもよい。あるいはまた、プロセッサ３１は、空気清浄機５０の特定の汚染物質除去構造の効率の指示として、センサデバイス２０で実行された一連の汚染物質測定から汚染物質減衰定数を計算し、計算された汚染物質減衰定数をデータストレージデバイス３３に格納して過去の汚染物質減衰定数のライブラリを構築し、例えばモニタした汚染物質減衰に関与する空気清浄機５０の汚染物質除去構造の寿命（EOL：End Of Life）を予測するように適合されてもよい。

図１において、コンピューティングデバイス３０は、プロセッサ３１の制御下にある感覚出力デバイス３５を更に備える。このような感覚出力デバイスは、人間の感覚のうちの１つによって検出することができる出力を生成する能力を有する任意のデバイスであってよい。例えば感覚出力デバイス３５は、可視又は可聴出力を生成するように適合されてもよい。プロセッサ３１は、モニタした汚染物質除去構造の推定EOLを示す制御信号を生成するように適合されてよく、制御信号は、推定EOLを示す感覚出力を生成するよう感覚出力デバイス３５をトリガする。例えば感覚出力デバイス３５は、プロセッサ３１によってモニタされる特定のフィルタの推定EOLの指示を提供するよう適合されたディスプレイ及び／又は１つ以上のLEDを備えることができる。

当業者によって容易に理解されるように、プロセッサ３１は、複数のセンサ２１、２３から、各々異なる関心汚染物質に関連付けられるセンサデータを受け取るように適合されてよい。この場合、プロセッサ３１は、センサデバイス２０内の複数のセンサから受け取ったセンサデータから、異なる関心汚染物質のそれぞれの濃度レベルを（同時に）モニタするように適合される。

上記の実施形態では、感覚出力デバイス３５は、コンピューティングデバイス３０の一部を形成する。例えば感覚出力デバイス３５は、コンピューティングデバイス３０の不可欠な部分であってもよく、あるいは例えばコンピューティングデバイス３０に取り付けられるモニタやラウドスピーカのように、コンピューティングデバイス３０に取り付けられてもよい。別の構成（図示せず）では、感覚出力デバイス３５は、モバイル通信デバイスの一部を形成してもよく、この場合、コンピューティングデバイス３０は、例えば上述の無線通信プロトコルのいずれかを使用して、無線通信リンクを介してモバイル通信デバイスと通信するように適合される。この実施形態では、例えば別の部屋にいるときや空気清浄機５０を備える建物の外部にいるときのように、コンピューティングデバイス３０のすぐ近くにないときであっても、ユーザに、空気清浄機５０内の汚染物質除去構造のうちの１つ以上についての推定EOLを通知し続けることができる。

一実施形態において、プロセッサ３１は、空気清浄機５０とセンサデバイス２０を収容している部屋の部屋体積を、１つ以上のセンサ２１、２３によって提供されるセンサデータから導出される汚染物質減衰率から計算するように適合される。例えばプロセッサ３１に、空気清浄機５０の浄化能力を提供する、すなわち空気清浄機５０内の汚染物質除去構造の浄化能力を提供してもよい。浄化能力は、例えば部屋体積10m³に対して毎分100ppmのように、単位体積（V_ref）に対する基準汚染物質減衰率に関して表すことができる。次いで、実際の部屋体積を任意の適切な方法で、例えば実際の減衰率を決定し、基準減衰率に基づいて実際の減衰率を外挿することによって、方程式（１）により実際の部屋体積（V_actual）を求めることができる：
V_actual＝（基準減衰率／実際の減衰率）*V_ref （１）

実際の部屋体積V_actualの決定は、一部の実施形態では、空気清浄機５０の汚染物質除去構造の交換時に行われてよい。これは、汚染物質除去構造の汚染物質捕捉能力が良好に定義されるという利点を有する。なぜなら、汚染物質除去構造が、捕捉された汚染物質でまだ汚染されていないからである。しかしながら、代替的な実施形態では、そのような汚染物質除去構造の実際の汚染物質除去能力を、例えばデータストレージデバイス３３に格納された過去の汚染物質減衰率データを評価することによって追跡してもよく、汚染物質捕捉能力の低下の式を、方程式（２）により導出することができる：
フィルタ効率（FE）＝実際の減衰率／最大減衰率 （２）

この方程式では、データストレージデバイス３３内の履歴データを評価することによって、同じ部屋体積における最大減衰率を求めることができる。方程式（３）により実際の部屋体積を求めるために、決定されたフィルタ効率を使用して基準減衰率を調整することができる：
V_actual＝（FE*基準減衰率／実際の減衰率）*V_ref （３）

実際の部屋体積は、新たな汚染物質除去構造（すなわち、最大の汚染物質捕捉能力を有する）で決定されるので、方程式（１）において、実際の減衰速度は汚染物質除去構造の最大減衰速度に等しく、これにより基準減衰率のスケーリングは不要であることに留意されたい。

あるいは、部屋体積は、質量保存側に基づく以下の式に従う、モニタされた屋内粒子（汚染物質）濃度から導出されてもよい：

上記の式において、
C 屋内粒子濃度 mg/m³；
P_p 屋外から屋内への粒子の浸透係数であり、通常は民間住宅（civil house）で約0.8である；
C_out 屋外粒子濃度mg/m³は、場所を設定した後、許可されたウェブサイトから取得することができる；
k₀ 粒子自然沈降率h^-1であり、通常は約0.2h^-1である；
k_v 空気変化率h^-1；
V 部屋体積m³；
CADR クリーン空気送達速度（Clean air delivery rate） m³/h
である。

典型的なCADR曲線は、センサ２１、２３によって記録されてよく、例えばこのCADR曲線を描いているプロットのy軸上の線形スケールを使用して表されてよい。記録されたCADR曲線を、次の式で表すことができる：
C＝m×e^-kt
したがって、kは、濃度曲線に対する指数関数的減衰定数である。

上記２つの式を結合することにより、以下の式が得られる：

-km×e^-kt＝-kCを代入することにより、以下のとおりになる：

初期CADRを使用して部屋体積V₀を計算することができる。この部屋体積は、例えば空気清浄機５０が密閉された部屋内で初めて運転されたときに取得されてよい。

代替的な実施形態では、空気浄化システム１０は、例えばセンサデバイス２０、コンピューティングデバイス３０又は空気清浄機５０の一部として、空気浄化システム１０が設置されている部屋の部屋体積をユーザが指定することを可能にするユーザインタフェースを備えることができる。ユーザインタフェースは、ユーザ指定された部屋体積をプロセッサ３１に通信することができるように、プロセッサ３１に通信可能に結合されてよい。プロセッサ３１は、以下でより詳細に説明されるように、計算された又はユーザ定義された部屋体積を、将来の使用のためにデータストレージデバイスに格納するように適合されてよい。部屋体積を取得するための他の適切な方法が代わりに適用されてもよい。

空気浄化システム１０は更に、空気浄化システム１０が設置されている部屋に香り４１を放出するように適合された香り放出装置４０を備える。香り放出装置４０は、典型的に、芳香化合物を部屋に放出するための１つ以上の香り放出ステージを含む。本発明の文脈において、芳香化合物は、香り放出装置４０によって作成される香りの少なくとも一部を定義する揮発性化合物である。このような香り放出装置４０の例示的な実施形態は、以下で更に詳細に説明される。より具体的には、プロセッサ３１は、香り放出装置４０がこの信号に応答して香りを放出することを可能にする香り放出信号を生成するように適合される。これは、香りを室内に安全に放出するための特定の前提条件が満たされた後にプロセッサ３１が反対の放出信号（dissent release signal）を生成する際に、香り放出装置４０による特定の香りの放出の制御を容易にする。

この目的のために、プロセッサ３１は、センサデバイス２０のセンサ２１、２３のうちの少なくとも１つによって提供されるセンサデータから部屋の関心汚染物質の濃度をモニタし、関心汚染物質のモニタした濃度が所定の閾値を下回ると、香り放出信号を生成するように適合され得る。例えばそのような閾値は、香り放出装置４０によって放出される芳香化合物と関心汚染物質の反応生成物の濃度が有害なレベルに到達しないように、部屋の関心汚染物質の安全な濃度に基づいて定義され得る。

プロセッサ３１は、香り放出信号の生成及び香り放出装置４０への香り放出信号の供給を周期的に繰り返し、例えば部屋の中の香り濃度を所望のレベルで保持するために、香りのパルス放出の生成を引き起こすことができる。香り放出信号生成のこの周期的な反復は、好ましくは、関心汚染物質のモニタされた濃度が、以前に説明したように香りが部屋の中に安全に放出され得るよう定義された閾値を下回っている限り、実行される。一実施形態では、プロセッサ３１は、香り放出信号を周期的に生成し、香り放出信号が送達される香り放出装置４０の目標香り送達ステージを変えるように適合されてよい。あるいは、香り放出装置４０は、プロセッサ３１から受け取った香り放出信号が送達される香り送達ステージを、周期的に変えてもよい。このようにして、異なる香りを周期的に生成して、部屋の香りを動的に変えることができる。これは、以前に放出された香りに対する部屋の住人の嗅覚順応、すなわち、香りがこれらの住人に気付かれなくなることに対抗することができ、空気浄化システム１０によって作られる香り付きの環境に対する住人の評価を改善することができる。

一実施形態において、香り放出装置４０は、ユーザが、香り放出装置４０によってどの香りを放出すべきかを指定することを可能にするユーザインタフェース（図示せず）を備えてもよく、あるいはこれに応答してもよい。例えば香り放出装置４０は複数の香り放出ステージを備えてよく、この場合、香り放出装置４０又はプロセッサ３１は、香り放出信号を、ユーザ指定された香り放出ステージに向けるよう構成される。すなわち、１つ以上のステージが、ユーザ指定された香りが定義される、芳香化合物を含む。ユーザインタフェースは、ユーザが、香り放出装置４０によって放出される香りのシーケンスを指定することを可能にしてもよく、このシーケンスは、以前に説明したように香り放出装置４０によって放出される香りの周期的な変化を定義することができる。一実施形態では、そのようなユーザインタフェースは、タブレットコンピュータ、スマートフォン等のようなモバイル通信デバイス上のアプリケーション（app）としてソフトウェアで提供されてよく、この場合、モバイル通信デバイスは、コンピューティングデバイス３０及び／又は香り放出装置４０に通信可能に結合される。

一実施形態において、プロセッサ３１は、特定の関心汚染物質の濃度が所定の閾値を下回ったという決定に続いて、香り放出信号の生成を遅延させるように適合される。一部の実施形態において、そのような遅延は、例えばユーザが空気浄化システム１０のユーザインタフェースで遅延を指定することにより、ユーザ定義されてよい。

好ましい実施形態では、プロセッサ３１は更に、プロセッサ３１により生成された香り放出信号に応答して放出される芳香化合物の量が、該芳香化合物が放出される部屋の部屋体積に適合するように、香り放出装置４０を制御するよう適合される。この目的のため、プロセッサ３１は、香り放出装置４０によって放出される芳香化合物の量を制御するために、空気浄化システム１０を収容している部屋の上述のように計算される部屋体積又はユーザ定義された部屋体積を利用することができる。例えばプロセッサ３１は、例えば１秒あたりの割合（parts per second）として芳香化合物が放出される速度等の、香り放出装置４０によって提供される香り放出情報を有するように構成されてよい。プロセッサ３１は、例えば決定された期間の間に、香り放出装置４０に香り放出信号を提供することによって、放出される芳香化合物の量を制御することができるように、例えば１０億分の１のような部屋の芳香化合物の目標濃度情報を有するように構成されてもよい。そのような期間は、部屋体積、香り放出率及び部屋の目標香り濃度から決定することができる。このようにして、部屋の香り濃度を正確に制御することができ、これにより、部屋の住人が室内の過剰な濃度の香りに起因して、香りを邪魔なもの又は不快なものとして知覚するリスクを低減することができる。

図２は、空気清浄機５０によって具現化される空気浄化システム１０の例示の実施形態を概略的に示している。空気清浄機５０は、空気入口５３、空気出口５５及び空気入口５３と空気出口５５との間に広がる空気浄化経路５１、例えば流体導管を有する。１つ以上の汚染物質除去構造５７が、空気入口５３と空気出口５５との間の空気浄化経路５１内に配置されている。ファン５９を空気浄化経路５１内に配置して、空気浄化経路５１を通る空気の流量を制御することができる。ファン５９は、空気浄化装置に一体化されるプロセッサ３１によって制御され得る。プロセッサ３１は更に、１つ以上のセンサ２１、２３によって提供されるセンサデータに応答してファン５９のファン速度を調整し、空気浄化装置が配置される閉鎖空間内の空気の品質を適切に調整することを確実にするように適合され得る。このようなセンサベースのファン速度調整はそれ自体よく知られているので、単に簡潔性の目的でこれ以上説明しない。また、センサデバイス２０は、この実施形態では空気浄化装置と一体であり得るが、代替的な実施形態では、センサデバイス２０は空気清浄機５０と別個にすることもできる。空気清浄機５０は更に、該空気清浄機５０にユーザ制御命令、例えばファン速度調整命令等を提供するためのユーザインタフェース３７を備えることができる。そのようなユーザインタフェース３７は、例えばタッチスクリーン、１つ以上のボタン及び／又は１つ以上のスイッチ等の任意の適切な形態をとってよい。

空気清浄機５０は、上述したように、プロセッサ３１によって提供される香り放出信号に応答して、空気清浄機５０が配置されている部屋に香り４１を放出するための香り放出装置４０を更に備える。

図３は、空気清浄機５０によって具現化される空気浄化システム１０の代替的な実施形態を概略的に示している。この実施形態において、空気清浄機５０は、タッチスクリーン等のようなユーザインタフェース６１を有するモバイル通信デバイス６０によって少なくとも部分的に制御されてよい。例えば以前に説明したように、そのようなモバイル通信デバイス６０を使用して、香り放出装置４０を構成してもよい。例えばモバイル通信デバイス６０のユーザは、プロセッサ３１によって生成された香り放出信号に応答して、香り放出装置４０によってどの香り４１又は香り４１のシーケンスを放出するかを指定することができる。

図４は、より詳細な香り放出装置４０の例示的な実施形態の一態様を概略的に示している。香り放出装置４０は、１つ以上の香り送達ステージ４２を含むことができる。各香り送達ステージ４２は、芳香化合物４４が吸収され得る吸収材料４３によって画定される毛管４５を含んでよい。そのような吸収材料４３は、ポリシロキサンのような吸収性ポリマー、例えばPDMSや任意の他の適切な吸収性ポリマー等とすることができる。吸収材料４３は、芳香化合物４４が吸収されるゲルとすることができる。本出願の文脈において、そのような吸収材料は、必ずではないが多孔質材料のように、そのような芳香化合物４４を透過する材料を含む。芳香化合物４４は、吸収材料４３を通って分配される固体化合物だけでなく、液体化合物であってもよい。固体化合物の場合、アクチュエータ４７、例えば加熱素子の作動は、吸収材料４３から毛管４５への固形の芳香化合物４４の昇華を引き起こすことができる。各香り送達ステージ４２は、単一の芳香化合物４４又は複数の芳香化合物４４の混合物、例えば特定の香りを有する香料等を含み得る。

各香り送達ステージ４２は、吸収材料４３に熱的に結合される香り放出アクチュエータ４７、例えば加熱素子を更に備える。例えば香り放出アクチュエータ４７は、吸収材料４３を少なくとも部分的に取り囲むように配置されてよい。好ましい実施形態では、加熱素子４７は、吸収材料の周りに気密シールを提供するように、吸収材料４３を包囲する。この目的のため、加熱素子は、例えばガラスのようなガス不透過性材料を含むことができる。香り放出アクチュエータ４７は、プロセッサ３１によって生成された香り放出信号に応答して活性化されるように、香り放出アクチュエータ４７はこの香り放出信号に応答することができる。各香り送達ステージ４２の毛管４５は、芳香化合物４４を毛管４５から押し出すために空気置換装置４９に流体連通される。例えば空気置換装置４９は、プロセッサ３１の制御下でファンを備えてよい。すなわち、ファンは、その起動時に、毛管４５内の流体内容物が、毛管から空気浄化システム１０が収容されている部屋の中へ押し出されるように配置される。代替的に、空気置換装置４９は、圧縮機、マイクロポンプ等を備えていてもよい。

動作中、プロセッサ３１は、香り放出アクチュエータ４７に香り放出信号を提供することができ、これにより、加熱素子によって吸収材料４３を加熱させることができる。これは、図５に概略的に示されるように、多孔質材料４３から毛管４５への芳香化合物４４の部分的な蒸発を引き起こす。以下で更に詳細に説明されるように、プロセッサ３１は、吸収材料４３から毛管４５へ放出される芳香化合物４４の量を制御するために、ある期間の間、香り放出信号を保持することができる（加えて、場合によっては加熱素子によって生じる加熱温度を更に制御することができる）。以前に説明したように、放出される芳香化合物４４の量を制御するために、この香り放出信号の持続時間を、空気浄化システム１０が配置される部屋の部屋体積から導出することができ、これにより、この部屋内で放出される香り４１の濃度を制御することができる。

プロセッサ３１は、更なる制御信号、例えば香り放出信号の遅延バージョン（delayed version）を生成して、図６に概略的に図示されるように、蒸発した芳香化合物４４を毛管４５から部屋の中へ押し出すために空気置換装置４９を作動させるよう更に適合され得る。更なる制御信号の生成は、典型的に、当業者によって容易に理解されるように、毛管４５内に所望の量の芳香化合物４４を生成するのに必要な時間量だけ遅延される。図４〜図６には図示されていないが、各毛管４５は更に、プロセッサ３１の制御下で弁のようなシーリング部材をその出口部分に備えてもよい。シーリング部材は、毛管４５が開く第１の位置と、毛管４５が閉じられる第２の位置との間を切り替え可能であってよい。プロセッサ３１は、芳香化合物４４を毛管４５から放出することができるように、空気置換装置４９を作動させるのと同時にシーリング部材を第１の位置に切り替えるように適合され得る。プロセッサ３１は、空気置換装置４９による毛管４５から芳香化合物４４を効果的に押し出すのに十分な所定の時間の後、シーリング部材を第２の位置に切り替えるように更に適合されてもよく、これにより、毛管４５を密閉し、毛管４５からの芳香化合物４４の制御されていない放出を防止することができる。制御されていない放出は、空気浄化システム１０が配置されている部屋の芳香化合物４４の濃度を、受け入れがたい程度に高いレベル、例えば部屋の住人によって不快であるように知覚されるレベルに到達させることがある。

一実施形態において、プロセッサ３１は、吸収材料４３内の芳香化合物４４の量に応じて、香り放出信号を生成するように構成されてもよい。例えばプロセッサ３１は、吸収材料４３内の芳香化合物４４の総量を知っているように構成されてよく、吸収材料４３から以前に放出された芳香化合物４４の量を記録して、吸収材料４３内の芳香化合物４４の実際の量を決定することができる。例えばプロセッサ３１によってモニタされるような吸収材料４３内の芳香化合物４４の実際の量は、プロセッサ３１によって、吸収材料４３との熱接触における加熱素子の温度を設定するために使用され得る。この目的のために、プロセッサ３１は、相関関数又はルックアップテーブル等を用いてよい。そのような相関関数又はルックアップテーブルでは、特定の量の芳香化合物及び吸収材料４３は、該吸収材料４３からの所望の量の芳香化合物４４の放出をもたらすために吸収材料４３がその温度まで加熱されるべき、特定の温度にリンクされる。

プロセッサ３１は、特定の芳香化合物４４に応じて香り放出信号を生成するよう更に適合されてもよい。当業者によって容易に理解されるように、異なる芳香化合物は、所与の温度で異なる分圧（すなわち、異なる揮発性）を有することになるので、吸収材料４３からの芳香化合物４４の放出特性は、異なる分圧を有する芳香化合物４４に対して異なるものとなり得る。プロセッサ３１は、香り放出信号の持続時間を、放出される芳香化合物４４の関連する分圧に合わせて調整するように適合されてもよい。所与の温度における分圧に応じた特定の化合物の放出の速度はそれ自体周知であるので、簡潔性の目的で更に詳細には説明しない。

当業者によって容易に理解されるように、毛管４５の寸法、例えば毛管４５の長さ及び直径、並びに毛管４５を画定する吸収材料４３の厚さは、香り送達ステージの所望の容量及び香り放出特性に従って選択されてよい。

一実施形態では、香り放出装置４０の香り送達ステージ４２は、該香り送達ステージ４２が、それぞれの香り送達ステージ４２の吸収材料４３内に吸収される芳香化合物４４又は複数の芳香化合物４４の混合物を含んでいるそれぞれのリザーバと少なくとも周期的に接触し、これにより吸収材料４３内の芳香化合物４４又は複数の芳香化合物４４の混合物が周期的に補充され得るように配置されてよい。図７は、そのような配置の例示的な実施形態を概略的に図示しており、この配置では、プロセッサ３１の制御下で、それぞれの香り送達ステージ４２が回転軸４６に取り付けられている。

回転軸４６は、芳香化合物４４又は複数の芳香化合物４４の混合物をリザーバ４８から吸い上げることによって吸収材料４３を補充することができるように、各香り送達ステージ４２の吸収材料４３が、芳香化合物４４又は複数の芳香化合物４４の混合物を含んでいるリザーバ４８に浸される第１の向きと、それぞれの香り送達ステージ４２の補充された吸収材料４３が空気置換装置４９（図７には図示せず）と整列される第２の向きとの間で回転されるように構成され得る。プロセッサ３１は、吸収材料４３のうちの少なくとも１つが、その中の芳香化合物４４又は複数の芳香化合物４４の混合物を使い果たすと、回転軸４６がプロセッサ３１によって第１の向きの方へ押し出されるよう、それぞれの吸収材料４３内の芳香化合物４４のモニタされた量に応じて回転軸４６を制御するように適合されてよい。

図７の配置は、単なる非限定的な例を目的としており、それぞれの吸収材料４３内の芳香化合物４４の周期的補充を容易にする多くの他の配置、例えば芳香化合物を含んでいる使い捨てカートリッジがそれぞれの吸収材料４３と流体連通し得る配置も同様に実現可能であり、同様に考慮され得ることを繰り返しておく。

図８は、一実施形態による方法１００のフローチャートである。方法１００は、部屋の空気から汚染物質を除去するための空気清浄機５０を収容している部屋で香り付き環境を生成するためのものである。方法１００は、１０１において、例えば空気清浄機５０をスイッチオンすることによって開始し、その後、方法１００は１０３に進み、例えば以前に説明したセンサデバイス２０の１つ以上のセンサ２１、２３を使用して、部屋の関心汚染物質の汚染レベルがモニタされる。次に、１０５において、モニタされた汚染レベルが所定の閾値を下回っているかどうかを確認する。そうでない場合、方法１００は１０３に戻って、関心のある汚染レベルのモニタリングを継続してよい。しかしながら、１０５において、モニタされた汚染レベルが所定の閾値を下回っていると判断された場合、方法１００は、１０７に進み、香りを部屋の中に放出してよく、香りは、以前に説明したように、ユーザ指定された香りとすることができる。部屋に香りを補充するために、モニタされた汚染レベルが所定の閾値を下回っている限り、部屋の中への香りの放出を周期的に繰り返すことができる。あるいは、部屋内で動的な香り環境を作り出すために、そのような周期的な放出は、異なる時点での異なる香りの放出を伴ってもよい。以前に説明したように、そのような動的な香り環境は、ユーザ指定されてよい。

好ましい実施形態では、１０７における部屋内への香りの放出は、部屋の香りの濃度が正確に制御されるように、部屋体積を取得し、取得された部屋体積に従った香りの量を室内に放出することを更に含む。このような部屋体積は、上記で詳細に説明したように、計算又はユーザ入力を通して取得することができる。このようにして、放出された香りに対する部屋の住人の過剰暴露を回避することができる。過剰暴露は不快であるか、あるいは実際に、例えばアレルギー反応や喘息反応を引き起こすように不健康であり得る。室内への香りの（繰り返しの）放出の後、方法１００は１０９において終了することができる。

上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく例示であり、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計できることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧内に置かれるいずれの参照符号も、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「備える（comprising）」という用語は、請求項内に列挙されるもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する「a」又は「an」という語は、そのような要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、いくつかの異なる要素を備えるハードウェアによって実施される可能性がある。いくつかの手段を列挙しているデバイスの請求項において、これらの手段のいくつかを、ハードウェアの１つの同じアイテムによって具現化することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。

Claims (13)

1. 空気から汚染物質を除去するための空気清浄装置と、空気汚染物質の濃度を感知するためのセンサと、香り放出信号に応答する香り放出装置とを備える空気浄化システムであって、
   当該空気浄化システムは、前記センサから受け取ったセンサデータから汚染物質濃度をモニタし、該モニタされた汚染物質濃度が所定の閾値を下回ると、前記香り放出信号を生成するよう適合されるプロセッサであって、少なくとも前記モニタされた汚染物質濃度の減衰率から前記空気清浄装置を収容している部屋の体積を決定し、該決定された体積に応じて前記香り放出信号を生成するプロセッサを更に備える、
   空気浄化システム。
2. 前記センサ、前記香り放出装置及び前記プロセッサは、前記空気清浄装置と一体である、
   請求項１に記載の空気浄化システム。
3. 前記モニタされた汚染物質濃度が前記所定の閾値より下にとどまっている場合、前記プロセッサは、前記香り放出信号の生成を周期的に繰り返すように適合される、
   請求項１又は２に記載の空気浄化システム。
4. 前記香り放出装置は、
   芳香化合物を含む少なくとも１つの香り送達装置と、
   前記香り放出信号に応答して前記香り送達装置の少なくとも１つからの芳香化合物の放出をトリガするように配置される香り放出アクチュエータと、
   を含む、請求項１乃至３のいずれかに記載の空気浄化システム。
5. 各香り送達装置は、前記芳香化合物を含む吸収材料によって画定される毛管チャネルを含む、
   請求項４に記載の空気浄化システム。
6. 前記プロセッサは、
   ある期間の間、前記香り放出信号を維持し、
   特定の吸収材料内の前記芳香化合物の推定量に基づいて前記期間を計算する、
   ように適合される、請求項４又は５に記載の空気浄化システム。
7. 前記香り放出アクチュエータは、少なくとも１つの香り送達ステージに熱的に結合される加熱素子を備え、好ましくは、前記加熱素子は、前記香り送達ステージの周囲に気密シールを提供する、
   請求項４乃至６のいずれかに記載の空気浄化システム。
8. 複数の香り送達ステージを備え、
   前記香り放出アクチュエータは、前記香り放出信号に応答して、前記複数の香り送達ステージのうちの少なくとも１つからのユーザ選択された芳香化合物の放出をトリガするように配置され、かつ／又は
   前記プロセッサは、前記香り放出信号が送達される香り送達ステージを周期的に変更するように適合される、
   請求項４乃至７いずれかに記載の空気浄化システム。
9. 前記香り放出アクチュエータは、前記香り放出信号に応答する空気置換装置を更に備え、前記空気置換装置は、複数の香り送達ステージのうちの少なくとも１つに空気を通すように配置される、
   請求項４乃至８のいずれかに記載の空気浄化システム。
10. 前記プロセッサは、加熱素子に前記香り放出信号を提供してから時間遅延させた後に、前記香り放出信号を前記空気置換装置に提供するように適合される、
    請求項９に記載の空気浄化システム。
11. 各香り送達ステージの芳香化合物を含んでいるリザーバを更に備え、各香り送達ステージは、該香り送達ステージのためのリザーバと少なくとも周期的に流体連通する、
    請求項４乃至１０いずれかに記載の空気浄化システム。
12. 部屋の空気から汚染物質を除去するための空気清浄装置を収容している部屋において、香り付き環境を生成する方法であって、
    前記汚染物質の濃度をモニタするステップと、
    前記モニタされた汚染物質の濃度が所定の閾値を下回ると、少なくとも１つの芳香化合物を部屋に放出するステップと、
    を備え、
    前記少なくとも１つの芳香化合物を前記部屋に放出するステップは、少なくとも前記モニタされた汚染物質の濃度の減衰率から前記空気清浄装置を収容している前記部屋の体積を決定し、該決定された体積に応じて前記少なくとも１つの芳香化合物を放出するステップを含む、
    方法。
13. 前記少なくとも１つの芳香化合物を前記部屋に放出するステップは、
    前記決定された部屋体積に基づいて、前記部屋に放出される前記少なくとも１つの芳香化合物の量を計算するステップと、
    前記モニタされた汚染物質の濃度が所定の閾値を下回ると、前記計算された量の前記少なくとも１つの芳香化合物を前記部屋に放出するステップと、
    を含む、請求項１２に記載の方法。

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