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Dokumentenidentifikation DE69835086T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000993625
Titel DUFTFREIGABESYSTEM
Anmelder Manne, Joseph, New York, N.Y., US
Erfinder Manne, Joseph, New York, NY 10009, US
Vertreter CBDL Patentanwälte, 47051 Duisburg
DE-Aktenzeichen 69835086
Vertragsstaaten AT, CH, DE, ES, FR, GB, IE, IT, LI, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.07.1998
EP-Aktenzeichen 989342886
WO-Anmeldetag 02.07.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/US98/13986
WO-Veröffentlichungsnummer 1999001793
WO-Veröffentlichungsdatum 14.01.1999
EP-Offenlegungsdatum 19.04.2000
EP date of grant 28.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse G03B 21/32(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Duftabgabesystem, das beduftete Luft direkt in die Nase eines Benutzers führt und eine schnelle Änderung der bedufteten Luft an der Nase des Benutzers zuläßt. Das Duftabgabesystem kann mit Audio- und Videokomponenten kombiniert werden, um ein multimediales Unterhaltungssystem zu schaffen. Das Duftabgabesystem kann tragbar gestaltet werden, damit der Benutzer das Duftabgabesystem an jedem Ort verwenden kann.

2. Stand der Technik

Duftabgabesysteme, die beduftete Luft erzeugen, sind zur Verwendung zur Veränderung der Umgebung, die als Alarm wirkt, oder zur Verwendung in Verbindung mit sich bewegenden Bildern bekannt. Ein Problem bei den Systemen nach dem Stand der Technik ist, daß sie beduftete Luft in einen großen Raum, beispielsweise ein Zimmer, abgeben. Das heißt, daß sie eine verhältnismäßig große Duftmenge benötigen; nicht schnell auf Wechsel reagieren können; und Probleme mit der Schaffung eines gleichmäßigen Gemisches von Duftstoff und Luft in dem Raum haben.

US-A-5,610,674 und US-A-3,628,829 zeigen Systeme nach dem Stand der Technik, bei denen individuelle Duftspender in einem individuellen Sessel integriert sind und ortsfest vorgesehen sind.

Ein weiteres Problem bei diesen Systemen nach dem Stand der Technik ist, daß sie so groß sind, daß sie nicht tragbar sind. In jüngster Zeit wurde erkannt, daß beduftete Luft zur Steuerung des Verhaltens verwendet werden kann. Beispielsweise sind Appetit und Rauchen zwei Süchte, die sich mit bedufteter Luft steuern lassen. Die Sucht nach dem Rauchen oder dem Essen kann überall auftreten, jedoch waren die Duftabgabesysteme nach dem Stand der Technik nicht transportabel.

Es besteht Bedarf an einem Duftabgabesystem, welches schnelle Änderungen der bedufteten Luft zuläßt, eine minimale Duftmenge nutzt und die Anwendung durch eine Person zuläßt, ohne andere in unmittelbarer Nähe des Benutzers des Systems zu stören. Ebenso besteht Bedarf an einem tragbaren Duftabgabesystem, welches der Benutzer tragen und überall verwenden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Nunmehr wurde ein Duftabgabesystem entdeckt, welches schnelle Änderungen der bedufteten Luft zuläßt, eine minimale Duftstoffmenge nutzt, von einer Person benutzt werden kann, ohne andere in der unmittelbarer Nähe zu stören, und tragbar sein kann. Das Duftabgabesystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Verbindung mit Audio- und/oder Videokomponenten, beispielsweise einem Personalcomputer oder einem Fernsehgerät, verwendet werden, um ein multimediales Unterhaltungssystem zu schaffen.

Bei dem Duftabgabesystem gemäß der vorliegenden Erfindung werden zwei Hauptkomponenten verwendet, einen Erzeuger bedufteter Luft und eine Nasalschnittstelle. Der Erzeuger bedufteter Luft liefert beduftete Luft mit Hilfe einer Leitung zu der Nasalschnittstelle. Die Nasalschnittstelle ist in enger Nachbarschaft zu der Nase eines Benutzers positioniert, um somit auf die Nase des Benutzers gerichtete, beduftete Luft bereitzustellen, und ermöglicht einen schnellen Austritt der bedufteten Luft aus der Nase des Benutzers.

Vorzugsweise ist der Erzeuger bedufteter Luft in einem Gehäuse enthalten, in dem eine Anzahl von Duftbehältern untergebracht ist. Jeder Behälter enthält ein poröses Kissen, das mit einem anderen Duftstoff in flüssiger Phase gesättigt ist. Zum Hindurchpressen von Luft durch den Duftbehälter wird ein drückender Lüfter verwendet, wodurch beduftete Luft erzeugt wird. Die beduftete Luft wird durch einen Schlauch, der mit der Nasalschnittstelle verbunden ist und die beduftete Luft unter der Nase des Benutzers absaugt, zu der Nase des Benutzers geleitet. Der Erzeuger bedufteter Luft kann jedoch auch einen einzigen Duftbehälter in Verbindung mit dem Lüfter nutzen. Des weiteren kann der Erzeuger bedufteter Luft aus einer oder mehreren Arerosolsprühdosen mit unter Druck stehender bedufteter Luft bestehen, die beduftete Luft zur Nase des Benutzers treiben.

Der Lüfter kann durch jedes Mittel ersetzt werden, das einen Luftgradienten schafft oder Luft pumpt. Beispielsweise kann zum Hindurchbewegen der bedufteten Luft durch das System ein Behälter mit Druckluft, der stromauf des Duftbehälters positioniert ist, oder ein Vakuum verwendet werden, das an der Auslaßleitung der Nasalschnittstelle positioniert ist.

Die Nasalschnittstelle liefert beduftete Luft aus der Leitung zur Nase. Solche Schnittstellen umfassen Masken, welche die Nase bedecken, Masken, welche sowohl die Nase als auch den Mund bedecken, oder eine Schlauchanordnung, welche beduftete Luft direkt zu der Nase des Benutzers abläßt. Die Schlauchanordnung kann Löcher in der Leitung, ein T-Stück oder ein gegabeltes Teil umfassen, das direkt unterhalb der Nasenhöhle des Benutzers oder nicht mehr als etwa 0,25 Zoll (0,5 cm) in diese hinein positioniert wird. Die Schlauchanordnung kann von dem Benutzer über dem Gesicht des Benutzers getragen werden oder kann eine Anordnung sein, bei welcher der/die Benutzer(in) sein oder ihr Gesicht sehr nahe an deren Nase bringt. In allen Fällen muß die Nasalschnittstelle beduftete Luft sehr nahe an der Nase des Benutzers abgeben.

Ein tragbares Duftabgabesystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt vorzugsweise die in Hauptanspruch 1 definierten Merkmale.

Vorzugsweise ist mit der Auslaßleitung der Nasenschnittstelle ein Duftwäscher verbunden, um den Duft aus der Luft zu entfernen und den Duft am Entweichen aus dem System zu hindern. Der Duftwäscher ist vorzugsweise in dem Gehäuse untergebracht. Dadurch kann die beduftete Luft keine anderen Personen stören, die sich direkt in der Nähe des Benutzers befinden.

Um das Entweichen von Duft in Zeiten des Nichtgebrauchs zu verhindern, können am Einlaß, am Auslaß des Duftbehälters oder an beiden Ventile mit dem System verwendet werden. Diese Ventile können manuelle oder elektrische sein.

Vorzugsweise sind die Ventile derart unterteilt, daß sie die in die Luft abgeführte Duftmenge variieren.

Vorzugsweise ist ein Mikroprozessor in dem Gehäuse untergebracht und steuert den Lüfter und das Einlaß- und/oder das Auslaßventil der Duftbehälter. Der Mikroprozessor kann derart programmiert sein, daß er zu bestimmten Zeiten läuft oder eine bestimmte Duftkonzentration in die Luft abgibt.

Vorzugsweise wird mit dem Duftsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ein Biofeedbacksystem verwendet. Zu geeigneten Biofeedbacksystemen zählen Herzfrequenzwächter, Hautgalvanometerwächter und Atemfrequenzwächter. Diese Biofeedbacksysteme überwachen den Benutzer und können über den Mikroprozessor das System je nach Bedarf des Benutzers laufen lassen. Wenn beispielsweise der Herzfrequenzwächter anzeigt, daß sich die Herzfrequenz des Benutzers erhöht hat, dann kann der Mikroprozessor das Duftabgabesystem dazu aktivieren, einen beruhigenden Duft freizusetzen, um somit die Herzfrequenz des Benutzers abzusenken.

Das Duftabgabesystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit elektronisch reproduzierten Bildern oder Audiotönen verwendet werden, um für den Benutzer einen Duft oder Düfte bereitzustellen, die einer Szene entsprechen, welche der Benutzer sieht oder hört. Da das System in der Lage ist, beduftete Luft schnell zu wechseln, kann das System mit der Audio- und/oder Videoanzeige mithalten.

Das System gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Verbindung mit einem weiten Bereich von Audio- und Videomedien funktionieren, zu denen Kinoprojektoren, Fernseher und VCR-Player, Radio, Computerprogramme (auch mit Spielen, CD-ROM-Bildern und -Filmen), Bücher (und andere Textdarstellungsvorrichtungen) und Parfümverteilungsstellen in Verbindung mit Video- und Parfümformulierungssystemen zur Verwendung mit Aromatherapiesystemen gehören.

Zur Koordinierung der bedufteten Luft mit den Videobildern wird ein Mechanismus verwendet, um elektronisch die Anzahl der Signalbilder des NTSC (National Television Standard Committee) (oder anderer vergleichbarer analoger Videosignalstandards) eines eingehenden Videosignals zu zählen. Durch Nutzung charakteristischer Merkmale der Analogsignalfolge lassen sich die einzelnen Bilder zählen. Dadurch kann das Videosignal mit der Abgabe von Düften an den Benutzer synchronisiert werden. Zur Verwendung des Duftabgabesystems gemäß der vorliegenden Erfindung mit Video- und/oder Audiosignalen muß der Mikroprozessor derart programmiert werden, daß er die Koordinierung des Dufts mit der Audio-/Videopräsentation zuläßt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und andere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden an Hand von einer oder mehreren der folgenden Zeichnungen besser verständlich:

1 stellt ein Duftabgabesystem mit Biofeedback dar;

2 stellt ein Duftabgabesystem mit Audio- und Videomedien dar;

3 stellt ein Blockschaltbild des Duftabgabesystems dar;

4 stellt den bevorzugten Lüfter dar;

5 stellt den Duftbehälter mit handbetätigten Ventilen dar;

6 stellt ein elektrisches Ventil dar;

7 stellt ein automatisches Ventil dar;

8 und 9 stellen eine als T-Schlauch geformte Nasalschnittstelle dar;

10 stellt eine gesichtsmaskenförmige Nasalschnittstelle dar;

11 stellt eine nasenmaskenförmige Nasalschnittstelle dar;

12 stellt eine gegabelte schlauchförmige Nasalschnittstelle dar;

13 stellt eine Nasalschnittstelle mit einer kurzen Auslaßleitung dar;

14 stellt eine andere Nasalschnittstelle dar; und

15 stellt eine vereinfachte Version der vorliegenden Erfindung dar.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

1 stellt ein Duftabgabesystem gemäß der vorliegenden Erfindung dar, bei welcher in einem kompakten Gehäuse 10 ein Erzeuger bedufteter Luft untergebracht ist, der am Gürtel eines Benutzers angehängt ist und über eine Leitung 12 mit einer Nasalschnittstelle 14 verbunden ist. Durch die Leitung 12 wird die beduftete Luft von der Nasalschnittstelle 14 zurück in das kompakte Gehäuse 10 abgelassen, in dem ein Duftwäscher untergebracht ist. Mit dem in dem Gehäuse 10 untergebrachten Erzeuger bedufteter Luft ist ein Biofeedback-System 18 verbunden, damit das Duftabgabesystem auf den Zustand des Benutzers ansprechen kann. Das in 1 gezeigte Duftabgabesystem ist tragbar. In dem Gehäuse 10 ist ein Mikroprozessor untergebracht, um mit dem Biofeedbacksystem 18 zusammenzuwirken und die Abgabe von bedufteter Luft an den Benutzer zu steuern.

2 stellt ein Duftabgabesystem gemäß der vorliegenden Erfindung dar, das über Schnittstellen mit Videoanzeigevorrichtungen 20 und einer Audiovorrichtung 22, beispielsweise einem Computer oder einem Fernsehgerät, gekoppelt ist. Die Vorrichtungen 20 und 22 sind elektrisch mit einem freistehenden Mikroprozessor 24 verbunden, welcher den Mikroprozessor in dem Gehäuse 10 steuert, um die Abgabe bedufteter Luft an den Benutzer mit den durch die Vorrichtungen 20 und 22 übermittelten Videobildern und Audiotönen zu koordinieren. Mit den Multimediavorrichtungen 20 und 22 kann ein Biofeedbacksystem verwendet werden, indem das Biofeedbacksystem mit dem Mikroprozessor 24 verbunden wird, um somit die beduftete Luft und/oder die Video- und/oder die Audiosignale in der durch das Biofeedback-System erkennbaren Weise mit dem Zustand des Benutzers zu koordinieren. Die Steuerung für das System gemäß 2 kommt von dem freistehenden externen Mikroprozessor 24. Der Mikroprozessor 24 enthält einen A/D-Wandler, der entweder mit der Vorrichtung 20 oder 22 oder mit beiden über Schnittstellen gekoppelt werden kann. Wenn die Signale von den Vorrichtungen 20 und 22 digital sind, ist der A/D-Wandler nicht notwendig, oder der A/D-Wandler wird umgangen. Auf die elektronischen Signale, welche die Vorrichtungen 20 und 22 steuern, wird auch von dem freistehenden Mikroprozessor 24 zugegriffen. Beispielsweise kann der Mikroprozessor 24 das Videosignal beispielsweise als das laufende Bild des Films interpretieren. Dann legt der freistehende Mikroprozessor 24 mit Hilfe vorprogrammierter Informationen den Duft oder die Duftkombination fest, die auf den Betrachter einwirken sollte, so daß die beduftete Luft dem Videobild entspricht, das zur Zeit angezeigt wird. Es ist offenkundig, daß der Mikroprozessor 24 und der in dem Gehäuse 10 zur Steuerung des Betriebs des Erzeugers bedufteter Luft verwendete Mikroprozessor zu einem Mikroprozessor kombiniert werden können. Für die Zwecke der Herstellung kann es jedoch billiger sein, zwei getrennte Mikroprozessoren zu verwenden.

3 stellt ein Blockschaltbild der Hauptbauteile des Erzeugers bedufteter Luft gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Gehäuse 10 ist ein rechteckiger Kasten, der aus einer Vielfalt von Materialien einschließlich verschiedener Metalle und Kunststoffe hergestellt sein kann. Die Abmessungen des Kastens sind vorzugsweise klein und betragen insbesondere 10 cm × 15 cm × 6 cm. Das Gehäuse 10 enthält einen drückenden Lüfter 30. Der Lüfter 30 wird von einem wieder aufladbaren 12-Volt-Batterieteil 32 angetrieben. Der Lüfter 30 gibt seine Leistung an einen Schlauch 34 ab. Der Schlauch 34 lenkt die Leistung des Lüfters in das Duftstoffeinlaßventil 36. Das Duftstoffeinlaßventil 36 lenkt die Luft in einen Duftbehälter 38. Die beduftete Luft tritt auf Grund eines offenen Auslaßventils 40 aus dem Behälter 38 aus. Dann wird die beduftete Luft durch ein Auslaßschlauch 42 hindurch an einen Schüttbettmischer 44 abgegeben.

Der Schüttbettmischer 44 leitet die Einlaßmenge von sämtlichen Duftbehältern 38 in einen Auslaß. Dieser Auslaß führt zu dem Nasalschnittstellenschlauch 12, welcher die beduftete Luft zu der an der Nase des Benutzers gelegenen Nasalschnittstelle lenkt. Das ausströmende Medium oder Abflußmedium aus der Nasalschnittstelle 14 läuft durch den Nasalabflußschlauch 16 und wird in den wahlweise vorhandenen Duftwäscher 46 gelenkt, der ebenfalls in dem Gehäuse 10 enthalten ist. Der wahlweise vorhandene Mikroprozessor 48 steuert den Lüfter 30 und die Auslaßventile 36 und 40. Der Mikroprozessor 48 kann die Eingabe von dem wahlweise vorhandenen Biofeedbacksystem 18 sowie dem externen Mikroprozessor 24 empfangen. Alternativ stellen die Videovorrichtung 20 und die Audiovorrichtung 22 dort, wo die Mikroprozessoren 48 und 24 zu einem Mikroprozessor kombiniert sind, in der gezeigten Weise einen direkten Eingang in den Mikroprozessor 48 bereit.

4 stellt den bevorzugten Lüfter 30 dar. Der Lüfter 30 weist in der bevorzugten Ausführungsform die Gestalt eines Käfigläufers auf. Der Lüfter 30 wird von einem bürstenlosen Gleichstrom-Motor angetrieben. Dieser weist einen Spannungsbereich von etwa 10 bis etwa 14 Volt auf. Der durch den Motor fließende mittlere Strom beträgt etwa 0,18 A. Die mittlere Drehzahl des Motors beträgt etwa 2600 ± 200U/min. Der Durchmesser des Gebläsegehäuses beträgt etwa 7,5 cm. Der Einlaßdurchmesser des Lüfters beträgt etwa 4,75 cm. Die Abmessungen des Auslasses des Lüfters beträgt etwa 3,5 mal 2,5 cm. Die Luft tritt durch den Einlaß 50 ein und wird in der gezeigten Weise von Flügeln 52 aus dem Auslaß 54 heraus gedrückt.

Lüfter 30 und seine Verbindung mit dem Einlaßschlauch 34. Über dem Auslaß liegt eine Auslaßöffnungsplatte 56 und Auslaßöffnungen 58. Die Abmessungen der Auslaßöffnungsplatte 56, die über dem Auslaß des Gebläses liegt, betragen etwa 4,0 cm × 3,0 cm. Die Auslaßöffnungen 58 besitzen jeweils einen Durchmesser von etwa 0,8 cm. Die Öffnung 58 besteht aus einem in die Auslaßöffnungsplatte 56 gebohrten Loch von 1,0 cm. Das Loch enthält einen geflanschten Hohlzapfen 60 aus Kunststoff mit einem Außendurchmesser von 1,0 cm und einem Innendurchmesser von 0,8 cm. Die Länge des Hohlzapfens 60 beträgt etwa 3,5 cm. Bei der bevorzugten Konfiguration sind 6 Auslaßöffnungen 58 vorhanden, die in zwei Reihen zu je drei angeordnet sind. Diese bevorzugte Ausführungsform besagt jedoch nicht, daß nicht auch andere Konfigurationen der Auslaßöffnungen 58 verwendet werden können.

Der Duftbehälter 38 besteht aus kleinen, rechteckigen Kammern mit einem porösen Reservoir 62, wie es in 5 gezeigt ist. Das poröse Reservoir 62 bedeckt den gesamten Boden des Duftbehälters 38. Bei der bevorzugten Ausführungsform betragen die Abmessungen des Duftbehälters 38: 0,7 cm × 0,7 cm × 7 cm. Das poröse Reservoir 62 besteht aus einem porösen Stoff, der ausreichende Porosität aufweist, um eine hinreichende Duftmenge aufzunehmen.

Auf Grund des porösen Reservoirs 62 wird die vorliegende Erfindung tragbar, ohne daß sich die Flüssigkeit unvoraussagbar in dem Duftbehälter 38 sowie in den Einlaß 34 und den Auslaßschlauch 42 verteilt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das poröse Reservoir 62 ein saugfähiges Material, das aus komprimierten Fasersträngen besteht. Die Dicke des porösen Reservoirs 62 bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt etwa 0,3 mm. Ein bevorzugtes Material wäre die gleiche Art, wie es für Stempelkissen zur Verwendung in Verbindung mit Gummistempeln verwendet wird.

Das poröse Reservoir 62 ist mit dem gewünschten flüssigen Duftstoff getränkt. In diesem Zusammenhang soll der Begriff "Sättigung" den Zustand bezeichnen, in welchem sämtliche mit Luft gefüllten Hohlräume in dem porösen Reservoir 62 durch flüssigen Duftstoff ersetzt sind. Er bezeichnet weiterhin den Zustand, in welchem das Einbringen jeden weiteren flüssigen Duftstoffs dazu führen würde, daß dieser einfach aus dem Feststoff herausgedrückt und sich außerhalb des porösen Feststoff sammeln würde. Die genaue Aufnahmefähigkeit des Feststoffs läßt sich auf der Grundlage der Porositätsdaten für den Feststoff berechnen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform steuern das Einlaßventil 36 und das Auslaßventil 40 den Luftstrom in den Duftbehälter 38 und aus ihm heraus. In der bevorzugten Form umfassen das Einlaßventil 36 und das Auslaßventil 40 eine elastomere Leitung 64 mit Dauergedächtnis, die außen durch eine Klammer 66 zusammengedrückt wird. Mithin wird jeder Einlaß/Auslaß zugequetscht.

Ein bevorzugtes Elastomer ist Gummi, weil dieses selbst nach einer großen Anzahl von Zusammenpressungen das Formgedächtnis bewahren kann.

Die in dem Einlaß- und dem Auslaßventil verwendeten Leitungen weisen einen Innendurchmesser von etwa 1,0 cm und einen Außendurchmesser von etwa 1,3 cm auf.

Die äußere Druckwirkung, durch welche die Leitung verschlossen wird, kann in einer Vielzahl von Methoden ausgeführt werden. Ein Beispiel für eine Klammer, die verwendet werden kann, ist eine Federklemme. Es können auch andere Arten von manuellen Klammervorrichtungen, beispielsweise ein Kugelventil, verwendet werden. Die Ventile 36 und 40 können manuell, elektrisch oder pneumatisch betätigt werden. Die Ventile können Ein- und Ausschaltventile und insbesondere Durchlaufventile sein.

Mit Durchlaufventilen kann die in den Duftbehälter 38 und aus ihm heraus fließende Luftstrommenge variabel gestaltet werden. Um unterschiedliche Luftströme in den und aus dem Duftbehälter 38 zu ermöglichen, kann ein Ratschenmechanismus mit einer zwingenartigen Klammer verwendet werden.

6 und 7 zeigen ein automatisches Ventil 70, welches bei einer anderen Ausführungsform für das in 5 beschriebene Schlauchventil verwendet werden kann.

Das Ventil 70 kann aus jedem festen Material einschließlich Kunststoff, Metall oder Verbundstoffen bestehen. Der äußere Körper des Ventils ist Hohlzylinder 72 mit einem Außendurchmesser von 1,5 cm und einem Innendurchmesser von 1,2 cm an seinen Enden. Im Innern des Zylinders befinden sich zwei mit 74 und 76 bezeichnete Schaftstützen und eine stützende Ventilspindel 78. Jede ist 0,5 cm dick. Jede befindet sich 1,5 cm vom nächsten Ende entfernt. Ihre Innendurchmesser betragen 0,25 cm.

Die Schaftstützen 74 und 76 besitzen mehrere Perforationen 80 mit jeweils 0,1 cm im Durchmesser, die in 7 gezeigt sind, um Druckluft durch das Ventil 70 hindurch laufen zu lassen. Durch die Mitte der Schaftstützen 74 und 76 verläuft die Ventilspindel 78. Die Spindel 78 weist einen Kopf 82 auf, der in einen Ventilsitz 84 paßt. Um die Spindel 78 herum ist eine Spindelfeder 86 angebracht. Die Feder 86 drückt die Spindel 78 fest gegen den Ventilsitz 84. Die Feder 86 wird auf der linken Seite von der Schaftstütze 74 und auf der rechten Seite von der Schaftstütze 76 gehalten.

Die Schaftstütze 76 ist auf der Spindel 78 befestigt und ist eine dünne, ringförmige Erweiterung der Spindel 78, die 0,2 cm dick ist und einen Durchmesser von 1 cm aufweist und mithin einen Zwischenraum von 0,1 cm zu der Innenwand des Zylinders 72 läßt. Die Spindelfeder 86 ist derart gefertigt, daß ihre unkomprimierte Länge etwa 25% länger als der Abstand von der Schaftstütze 74 zu der Schaftstütze 76 ist, wenn der Kopf 82 fest in dem Ventilsitz 84 sitzt.

Unter Bedingungen des Nichtgebrauchs drückt die Spindelfeder 86 den Ventilkopf 82 fest gegen den Ventilsitz 84. Der Ventilsitz 84 ist aus dem Ende des Hohlzylinders 72 ausgearbeitet. In dieser Position kann keine Druckluft durch diesen hindurch strömen.

Das eine Ende einer zylindrischen Hülse 72 ist mit dem Duftbehälter 38 verbunden, während das andere Ende mit dem Einlaßschlauch 34 verbunden ist, der Druckluft von dem Lüfter 30 zuführt. Die Druckluft strömt in der Richtung von dem Einlaßschlauch 34durch den Ventilsitz 84 auf der rechten Seite, durch den Ventilkörper und durch die Perforationen 80 in den gezeigten Schaftstützen 74 und 76 hindurch.

An dem Ende der Spindel 78 gegenüber dem Ende, welches in dem Ventilsitz 84 sitzt, ist ein dynamischer Legierungsdraht 88 angelötet, beispielsweise der Legierungsdraht Flexinol®. Das andere Ende des Drahtes 88 ist an einer nicht leitenden Dichtung befestigt, welche wiederum an einem Ende 90 des Ventils 70 angeklebt oder in anderer Weise befestigt ist. Der Legierungsdraht 88 wird über einen elektrischen Kontakt 94 elektrisch von einem leitenden Draht 92 betätigt, der durch ein Loch in dem Ende der Hülse 72 läuft und an dem Legierungsdraht nahe an dessen Verbindung zu der nicht leitenden Dichtung befestigt ist.

Das andere Ende des leitenden Drahtes 92 ist an dem Körper des Ventils 70 befestigt, welches bei der bevorzugten Ausführungsform aus einem leitfähigen Material besteht, so daß ein Schaltkreis entsteht. Der Strom fließt durch den Draht 92 und durch den Legierungsdraht 88 hindurch in die Ventilspindel 78 und über deren Kontakt mit der Spindelfeder 86 in den Zylinder 72.

Der Legierungsdraht 88 weist die Eigenschaft auf, daß er sich zusammenzieht und mithin eine Kraft ausübt, wenn er einen elektrischen Strom führt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird ein Legierungsdraht mit 0,2 mm (0,006 Zoll) Durchmesser verwendet. Wenn er mit einem Gleichstrom von 400 mA aktiviert wird, zieht er sich zusammen und übt eine Kraft aus, mit welcher 330 Gramm gehoben werden können. Diese Kraft wirkt der Kraft der Spindelfeder 86 entgegen. Mithin zieht sie die federgespannte Spindel 78 von dem Ventilsitz 84 weg, was einer annähernd 4%-igen Änderung der Länge des Legierungsdrahtes 88 entspricht. Dadurch öffnet sich das Ventil und läßt Druckluft hindurch laufen. Wenn der Strom abgeschaltet wird, entspannt sich der Legierungsdraht 88, und die Feder 86 schiebt die Spindel 78 gegen den Ventilsitz 84, wodurch sich das Ventil 70 schließt. Die Arbeitsweise des Ventils 70 wird in üblicher Weise von dem Mikroprozessor 48 gesteuert.

Der Duft läuft in den Leitungen in keiner homogenen Weise, ganz gleich, ob der Gasstrom laminar oder turbulent ist. Deshalb ist in dem austretenden Strom vorzugsweise ein Schüttbettmischer 44 ausgeführt, um ein vollständiges Mischen des Duftes zu gewährleisten. Dieser Schüttbettmischer soll für eine homogene Konzentration des Duftes in der Luft sorgen, ob nun ein einziger Duftbehälter oder mehrere Duftbehälter vorhanden sind.

Der Schüttbettmischer befindet sich in der in 3 gezeigten Weise stromab der Duftbehälter. Sämtliche Auslaßschläuche von den einzelnen Duftbehältern speisen in den Schüttbettmischer ein. Der Schüttbettmischer ist gewählt, weil er sich insbesondere dann, wenn die Ströme laminar fließen, gut zum gründlichen Mischen von Gasströmen eignet. Zwar kann auch ein sehr schnell fließender, turbulenter Gasstrom verwendet werden, jedoch werden laminar fließende Gasströme bevorzugt. Mithin wird der Schüttbettmischer verwendet, um sicherzustellen, daß ein vollständig gemischter Gasstrom an den Benutzer abgegeben wird. Schüttbettmischer sind üblich und werden bei der vorliegenden Erfindung in üblicher Weise verwendet.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Nasalschnittstelle 14 beschrieben. 8 und 9 zeigen die Nasalschnittstelle 14 als T-Stück 100. 8 und 9 stellen die Weise dar, in welcher dieses auf den Kopf des Benutzers paßt. Die Abgabe des Duftes an den Benutzer erfolgt durch einen Schlauch, der um den Kopf des Benutzers gewickelt ist und unter der Nase des Benutzers vorbei läuft. Der Schlauch 12 führt beduftete Luft zu dem T-Stück 100, welches sich unter der Nase des Benutzers befindet. Der Schlauch 16 führt von dem T-Stück 100 weg und wirkt als Nasalauslaßleitung.

Der Auslaßschlauch 16 führt in einen Duftwäscher 46, welcher ein Kasten mit einem Kohlefilter ist, der die duftenden Chemikalien aus der ausgelassenen Luft beseitigt. Das T-Stück 100 weist ein 90°-Zweigstück auf, das unter den zwei Nasenlöchern liegt. Dieses Zweigstück ist an der Oberseite des Schlauches angeordnet, die den Nasenlöchern am nächsten liegt, und bildet ein T-Stück in dem Schlauch.

Die Berechnung der Gas- und der Duftmenge, die an den Benutzer der Erfindung abgegeben werden, erfolgt in üblicher Weise.

Die 10, 11, 12, 13 und 14 zeigen alternative Ausführungsformen, die als Nasalschnittstellen verwendet werden können. Wie in 10 gezeigt ist, paßt eine Gesichtsmaske 102 über Nase und Mund des Benutzers. Die Abmessung der Maske beträgt an der Basis 9,0 cm. Die Basis bezeichnet die Basis des Dreiecks unterhalb des Mundes. Das Oberteil des Dreiecks, welches über den Nasenrücken läuft, ist 4 cm groß. Die Seiten des Dreiecks sind 14 cm lang. Die Maske kann aus jedem körperverträglichen Stoff wie Vinyl oder Polyethylen gefertigt sein. Die Maske kann einen Metallfalz über dem Nasenrücken aufweisen, um sie bequemer halten zu können. Der Schlauch 12 speist direkt in die Gesichtsmaske ein. Der Duftstoff wird durch den Schlauch 16 hindurch mit Hilfe eines Waschverstärkers 104 ausgelassen, der direkt in den Duftwäscher 46 führt.

11 zeigt eine andere alternative Ausführungsform. Das ist eine Nasenmaske 106, deren Eingabestoff ebenfalls aus dem Schlauch 12 kommt, und die bequem über die Nase des Benutzers einschließlich der Nasenlöcher paßt. Die Abmessungen dieser Maske sind diejenigen eines Dreiecks, dessen Basis 6 cm lang ist und dessen Seiten 7 cm lang sind. Innerhalb dieser gleichen Maske befindet sich ein einfacher Auslaß, welcher die beduftete Luft durch den Schlauch 16 hindurch hinaus in den Duftwäscher 46 führt. Der Druck in der Maske selbst kommt jedoch dem atmosphärischen Druck nahe, und deshalb gibt es keine Triebkraft zum Hindurchdrücken der Luft durch die Maske. Darum besitzt das System eine Inline-Vakuumpumpe (einen Waschverstärker 104), die/der in 10 beschrieben ist. Diese Pumpe saugt Luft aus der Maske ab und drückt sie zu dem Wäscher 46 hin.

12 stellt die Nasalschnittstelle 14 in einer gegabelten Schlauchanordnung dar. Das Gabelteil 108 ist mit Rohren 12 und 16 verbunden. Das Gabelteil 108 besteht aus Zweigen 110 und 112, von denen jeder in der in 12 gezeigten Weise um höchstens etwa 0,5 cm (0,25 Zoll) in die Nasenhöhle 114 des Benutzers hineinragt.

13 stellt die Nasalschnittstelle 14 als zwei Löcher 114 und 116 in dem direkt unter der Nase des Benutzers positionierten Schlauch 12 dar. Der Auslaßschlauch 16 endet direkt unter der Nase des Benutzers. Bei dieser Ausführungsform wird kein Wäscher verwendet, statt dessen wird die beduftete Luft direkt in die Umgebung ausgelassen. Der Auslaßschlauch 16 läßt sich öffnen, damit sich die beduftete Luft zur Seite hinaus bewegen kann, oder sich derart schließen, daß die beduftete Luft durch die Löcher 114 und 116 hindurch hinaus gedrückt wird.

14 stellt eine Nasalschnittstelle 14 dar, die unter der Nase eines Benutzers sitzt, wobei sich Ausgangslöcher 120 an dem Ende des Schlauches 12 befinden, während Auslaßlöcher 122 mit dem Auslaßschlauch 16 verbunden sind, der wiederum mit dem Vakuum 104 verbunden ist, um ausgeatmete beduftete Luft aus der Nase des Benutzers abzusaugen und sie in den Wäscher 46 zu drücken. Die Nasalschnittstelle 14 gemäß 14 besteht aus einem hohlen Metallrohr, durch welches in der gezeigten Weise der flexible Schlauch 12, 16 verläuft.

Bei der in 14 gezeigten Nasalschnittstelle positioniert der Benutzer die Nasalschnittstelle 14 unter seiner Nase, anstatt sie über seinem Gesicht zu tragen.

Wie zu erkennen sein sollte, ist in einem Kino jeder Sitz mit einer Nasalschnittstelle von einer der in 814 dargestellten Arten ausgestattet.

Der Wäscher 48 empfängt einen Eingangsstoff aus dem Auslaßschlauch 16. Der Wäscher ist mit einem Filtermaterial gefüllt, welches Gerüche aus der Luft beseitigen kann. Eine übliche Art eines Filtermaterials ist Aktivkohle. Es gibt jedoch andere Filtermaterialien, die man ebenfalls verwenden kann. Beispielsweise können Faserfilter oder mit Wasser getränkte poröse Materialien verwendet werden. Die Luft wird dann durch den Auslaß des Wäschers hindurch abgesaugt. Solche Wäscher sind übliche Ausrüstungsteile.

Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Mikroprozessor ist üblich und ist in üblicher Weise programmiert, so daß er den Lüfter und die Ventile steuert und Daten von dem Biofeedbacksystem und den Video-/Audiosystemen einholt, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Ein geeigneter Mikroprozessor zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist ein Basic Stamp 2-IC, hergestellt von Parallax, Inc. in Kalifornien, USA.

Biofeedbacksysteme sind üblich und werden verwendet, um Daten über den Zustand des Benutzers einzuholen. Sie sind insbesondere von Nutzen, wenn das Duftabgabesystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine vorteilhafte Änderung am Verhalten des Benutzers bewirkt. Geeignete Biofeedbacksysteme sind Herzfrequenzwächter, Hautgalvanometerwächter und Atemfrequenzwächter. Das sind übliche, in üblicher Weise bediente Geräte, um Daten an den Mikroprozessor bereitzustellen, welcher die Daten dann zur Steuerung des Duftabgabesystems gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.

Der Mikroprozessor läßt sich vorprogrammieren, um ein bestimmtes Modell oder eine bestimmte Dosierungsmenge für den Benutzer zu befolgen. Er kann beispielsweise derart vorprogrammiert werden, daß er sich aller vier Stunden eine halbe Stunde lang einschaltet, um den Benutzer in Abständen von vier Stunden mit einer eingestellten Duftdosis zu versorgen. Ebenso kann er derart vorprogrammiert werden, daß er durch Steuerung der Öffnungsweite der Ventile 36 und 40 unterschiedliche Düfte oder Duftdosen bereitstellt.

Eine vereinfachte Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 15 gezeigt, in welcher ein Blechbehälter 130 mit bedufteter Druckluft ein Ventil 40 aufweist, das mit dem Rohr 12, der Nasalschnittstelle 14 und dem Auslaßschlauch 18 verbunden ist. Zur Abgabe der bedufteten Luft aus dem Blechbehälter 130 öffnet der Benutzer das Ventil 40, wodurch sich beduftete Luft durch das Rohr 12 hindurch zu der Nasalschnittstelle 14 bewegen kann. Dadurch, daß die Luft in dem Blechbehälter 130 unter Druck steht, wird die Kraft bereitgestellt, die zum Bewegen der Luft durch das Rohr 12 hindurch und zur Nase des Benutzers notwendig ist. Die Nasalschnittstelle 14 ist das in 8 und 9 gezeigte T-Stück 100 mit einem elastischen Band 132 zum Festhalten des T-Stücks 100 unter der Nase des Benutzers. Der Blechbehälter 130 weist ein Einhängestück 134 auf, um in den Gürtel eines Benutzers zu passen, damit die Vorrichtung tragbar wird.

In dem Gehäuse 10 in 1 und 2 können ein oder mehrere Blechbehälter mit bedufteter Druckluft und deren jeweiligen Ventilen an Stelle des Lüfters, des Duftbehälters und deren jeweiligen Ventilen verwendet werden.

Des weiteren kann ein Duftbehälter oder ein Blechbehälter verwendet werden, in denen eine Kombination von Duftstoffen vorgemischt wurde, so daß die Verwendung des Schüttbettmischers vermieden werden kann oder die Verwendung mehrerer Duftbehälter oder mehrerer Blechbehälter vermieden werden kann.

Der Schüttbettmischer kann optional verwendet werden, da er eine optimale Methode zum Mischen mehrerer Düfte aus einzelnen Duftbehältern bereitstellt.

Des weiteren brauchen bei der in 3 gezeigten Ausführungsform die Ventile 36 und 40 nicht verwendet zu werden. Wird der Lüfter 30 ein- und ausgeschaltet, wird die beduftete Luft zur Bewegung durch das System hindurch veranlaßt. Um die beduftete Luft vollständig anzuhalten, kann der/die Benutzer(in) den Lüfter 30 ausschalten und die Nasalschnittstelle 14 von seiner/ihrer Nase abnehmen. Alternativ kann bei der vorliegenden Erfindung ein einziges Ventil, entweder 36 oder 40 und vorzugsweise das Ventil 40, verwendet werden. Das Ventil 40 braucht sich nicht neben dem Behälter 38 zu befinden, sondern kann irgendwo in dem Schlauch zwischen dem Behälter 38 und der Nasalschnittstelle 14 angeordnet sein.

Die Nasalschnittstelle 14 muß eine Auslaßleitung aufweisen, damit Kohlenmonoxid/-dioxid, welches der Benutzer ausstößt, entweichen kann. Dort, wo die Nasalschnittstelle 14 in der in 1, 2, 10 und 11 dargestellten Weise eine Maske ist, kann die Auslaßleitung der in den Zeichnungen gezeigte Auslaßschlauch sein, oder sie kann einfach aus den Zwischenräumen zwischen dem Gesicht des Benutzers und der Maske selbst bestehen. Typischerweise sind solche Masken nicht "luftdicht" und lassen zu, daß das Ausatmungsgas des Benutzers aus der Nase des Benutzers entweicht. Durch die Nasalschnittstelle muß der Benutzer ausatmen können und muß das ausgeatmete Gas aus der Nase des Benutzers entweichen können, um das Ersticken des Benutzers zu vermeiden.

Der Begriff "Duft" oder "Wohlgeruch" wurde hier zum Bezeichnen einer chemischen Verbindung oder von Verbindungen verwendet, die für den Benutzer einen erkennbaren Geruch liefern. Mit dem System gemäß der vorliegenden Erfindung sollen keine Pharmapräparate abgegeben werden, weil die Konzentration der Chemikalie (des Duftstoffs) in der Luft zu niedrig ist, um die effektive und/oder wirksame Abgabe eines Präparats über die Geruchssinne an einen Benutzer zuzulassen.

Die Geruchsorgane der Menschen liegen in deren Nasenhöhle. Bekanntlich können Geruchsstimuli durch den Mund hindurch zustande kommen, jedoch ist die Wirksamkeit eines solchen Abgabekanals schwach. Deshalb betrifft die vorliegende Erfindung in erster Linie die Abgabe des Dufts durch die Nasenhöhle und nicht durch den Mund.

Ebenso bekanntlich lassen sich Stimuli des Geruchsorgans mit flüchtigen und löslichen Stoffen in niedrigen Konzentrationen erhalten. Mithin ist bei der vorliegenden Erfindung die Anwendung niedriger Konzentrationen von Duftstoffmolekülen oder Molekülen in der Luft angedacht.

Zur Abgabe der niedrigen Konzentrationen eines Duftstoffs in die Nasenhöhle wird ein gasförmiges Medium verwendet. Das bevorzugte Medium ist Luft, da sie ohne weiteres verfügbar und wahrscheinlich das sicherste zu verwendende Gas ist. Natürlicherweise könnten auch andere inerte Gase wie Sauerstoff oder Helium verwendet werden, jedoch wird Luft vom Kosten- und vom Sicherheitsstandpunkt aus bevorzugt.

Die Berechnung der Konzentration des Duftstoffs in dem System kann mit Hilfe üblicher Fluidströmungsgleichungen erfolgen.

Der Schlauch, der bei dieser Erfindung verwendet wird, kann jeder übliche, flexible Schlauch beispielsweise aus Polyethylen sein.

Jedes der Ventile 36 und 40 kann unabhängig voneinander betätigt werden, um die an den Benutzer abgegebene Duftstoffmenge zu steuern. Dadurch kann eine komplexe Gruppe von Düften an den Benutzer abgegeben werden. Dadurch kann die Konzentration des Duftstoffs gesteuert werden und damit die beduftete Luft den an den Benutzer bereitgestellten visuellen Bildern entsprechen.

Die Video- und Audiosysteme sind über den Mikroprozessor 24 in üblicher Weise mit dem Duftabgabesystem verbunden. Beispielsweise wird das Videosignal in einen Analog-Digital-Wandler eingespeist. Der Spannungseingabe in den A/D-Wandler wird in eine digitale Ausgabe gewandelt, die in den Mikroregler eingespeist. Der A/D-Wandler und der Mikroregler sind Teil des Mikroprozessors 24 gemäß 2. Die digitalen Daten liegen in serieller Form vor. Die Daten werden mit Hilfe der ansteigenden oder abfallenden Flanke einer Taktsignallinie in der typischen Weise, in welcher ein Schieberegister funktioniert, in den Mikroregler eingespeichert. Diese digitalen Daten verwandeln sich in die Eingangsvariablen für Software an Bord des Mikroreglers, welcher dann die richtigen Öffnungs-/Schließeinstellwerte für die Ventile für ein gegebenes Videobild nachschlägt. Diese Daten werden in einer 32-Bit-Variablen mit dem Namen seq(i) gespeichert.

Zur Suche nach der Variablen seq(i) nutzt die Bordsoftware einen Algorithmus. Jedes Bit aus dem 32-Bit-Wort "seq(i)" wird zum Steuern der getrennten Ventile und des Lüfters verwendet. Das erfolgt zunächst mit Hilfe von seriellen 8-Bit-Schieberegistern. Mit jedem Schieberegister werden drei Kontaktstifte von dem Mikroregler BSII verbunden. Da 16 E/A-Kontaktstifte an dem Mikroregler BSII vorhanden sind und jedem Schieberegister drei Kontaktstifte zugeordnet sind, kann der Mikroregler dann 5 Schieberegister steuern. Da jedes Schieberegister acht mögliche Ausgänge aufweist, können mit einem Mikroregler getrennte Ventile gesteuert werden.


Anspruch[de]
Tragbares Duftabgabesystem, umfassend:

ein tragbares Gehäuse (10), das von einem Anwender getragen wird;

einen Lüfter (30) zum Bewegen bedufteter Luft durch das System, wobei der Lüfter in dem Gehäuse untergebracht ist;

einen oder mehrere Duftbehälter (38), die in dem Gehäuse (10) untergebracht sind, wobei jeder der Duftbehälter (38) ein Einlaßventil (36) und ein Auslaßventil (40) hat, wobei das Einlaßventil (36) mit einer Einlaßleitung (34) des Lüfters (30) verbunden ist;

ein Mischbett (44), das in dem Gehäuse (10) untergebracht ist, wobei das Mischbett (44) einen Einlaß (42) hat, der mit dem Auslaßventil (40) von jedem der Duftbehälter (38) mittels einer Auslaßleitung (42) verbunden ist und eine einzige Auslaßleitung (12) hat, die mit einer Nasalleitung verbunden ist.

eine Nasalschnittstelle (14) zum Tragen durch den Anwender des Duftabgabesystems an der Nase des Anwenders, um Duft (12; 14) direkt an die Nase des Anwenders abzugeben und Duft (14; 16) von der Nase des Anwenders zu entfernen, wobei die Nasalschnittstelle (14) einen Einlaß (12) hat, verbunden mit der Nasalleitung und einen Auslaß (16), verbunden mit der Auslaßleitung; und

eine Stromquelle (32), die in dem Gehäuse untergebracht ist, wobei die Stromquelle Strom für den Lüfter (30) so liefert, daß der Lüfter (30) beduftete Luft durch das System bewegen kann.
System nach Anspruch 1, worin die Nasalschnittstelle (14) eine Nasenmaske, eine Gesichtsmaske (102) oder ein T-Stück (100) ist. System nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend einen Duftwäscher (48), der mit der Auslaßleitung (16) der Nasalschnittstelle verbunden ist, um Duft aus der Luft zu entfernen und den Duft am Entweichen aus dem System zu hindern, wobei der Duftwäscher (48) in dem Gehäuse (10) untergebracht ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend einen Mikroprozessor (24), der in dem Gehäuse (10) untergebracht ist, um den Lüfter (30) und die Einlaß- und Auslaßventile (40) der Duftbehälter (38) zu kontrollieren. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend ein Biofeedbacksystem (18), welches mit dem Dufterzeuger so verbunden ist, daß der Dufterzeuger mit Rückmeldung versorgt wird, so daß einem Anwender und dem Erzeuger ermöglicht wird, auf die Rückmeldung zu reagieren. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das System mit einem Videosystem (20) verbunden ist, um einen Anwender Bilder anzuzeigen und das System weiterhin einen Mikroprozessor (24) umfaßt, um beduftete Luft mit den angezeigten Bildern zu koordinieren. System nach einem Ansprüche 1 bis 6, worin das System mit einem Audiosystem (22) verbunden wird, um dem Anwender Ton zu liefern und das System weiterhin einen Mikroprozessor (24) umfaßt, um beduftete Luft mit dem dem Anwender gelieferten Ton zu koordinieren.






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