JP2008537050A5 - - Google Patents

Claims (41)

1. 泡、又は、霧化させた液体を生成し、送出するためのポンプ１０であって、
   ・入り口と出口５４を有する外側空気区画６６、
   ・流体入り口及び流体出口を有しており、前記流体入り口は流体を含むリザーバ６０に連通していて流体が通過できる内側流体区画６４、
   ・液体及び空気が同時に通過するときに泡を発生させるべく通過する空気及び流体に乱流を発生させるための泡発生部材５６、及び、液体及び空気が同時に通過するときに液体を少なくとも部分的に霧化させるためのノズル部材１５６から選択される発生部材５６、１５６であって、
   流体出口から放出された流体と、空気区画出口５４から放出された空気を受けるように、空気区画６６、空気区画出口５４及び流体出口の下流に位置する発生部材５６、１５６、
   ・発生部材５６、１５６の下流に位置しており、発生部材を通って外側に放出された任意の空気、流体及び泡を排出するように大気に開口している排出出口４８
   を有しており、
   前記ポンプ１０は、前記空気区画６６と前記流体区画６４の大きさを協働して定めている、本体を形成する第１の部材１２、及び、ピストンを形成する第２の部材１４を有し、
   前記第２の部材１４は前記第１の部材１２に対して可動であり、
   それによって、
   前記第２の部材１４を前記第１の部材１２に対して第１の方向へ動かすことで、前記空気区画６６が加圧され、液体及び空気が前記発生部材５６、１５６を通過すると同時に、前記リザーバ６０から流体が前記流体入り口を通って前記流体区画６４に引き込まれ、さらに、
   前記第２の部材１４を前記第１の部材１２に対して第１の方向とは反対の第２の方向へ動かすことで、前記流体区画６４が加圧され、前記流体区画６４から流体が前記流体出口の外へと放出されると同時に、空気が前記空気区画６６に引き込まれるポンプ。
2. 前記流体出口を出た流体が前記空気区画６６に送られるように、前記流体出口が前記空気区画６６に連通し、
   前記発生部材５６、１５６が、前記空気区画出口５４から放出された空気及び液体を受けるように位置しており、
   前記第２の部材１４を前記第１の方向へ動かし、前記空気区画６６を加圧することで、液体及び空気の両方が前記空気区画出口５４から押し出され、前記発生部材５６、１５６を通過する、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記第２の部材１４を前記第２の方向へ動かすことで、大気から空気が前記排出出口４８を介し、前記発生部材５６、１５６を通って前記空気区画６６に引き込まれる、請求項１又は２に記載のポンプ。
4. 前記第２の部材１４を前記第２の方向へ動かすことで、大気から空気が前記排出出口４８を介し、前記発生部材５６、１５６を通って、さらに前記空気区画入り口５４を通って前記空気区画６６に引き込まれる、請求項１〜３のいずれかに記載のポンプ。
5. 前記第２の部材１４を前記第２の方向へ動かす際に、前記ポンプに引き込まれた全ての大気が前記排出出口４８を介して大気から引き込まれ、前記発生部材５６、１５６を内向きに通過する、請求項１〜４のいずれかに記載のポンプ。
6. ・前記リザーバ６０から流体を前記流体区画６４内に進入させる開の位置と、前記リザーバ６０から流体を前記流体区画６４内に進入させるのを阻止する閉の位置とに可動である流体入り口バルブ４０、１５０、
   ・前記流体区画６４中の流体を前記流体出口を介して前記流体区画６４から放出する開の位置と、前記流体出口を介して流体を前記流体区画６４内に進入させるのを阻止する閉の位置とに可動である流体出口バルブ４２、１４２、１８０
   を備えている、請求項１〜５のいずれかに記載のポンプ。
7. 前記第２の部材１４を前記第２の方向へ動かして、前記流体区画６４を加圧する際に、前記流体入り口バルブ４０、１５０は閉の位置をとり、かつ、前記流体出口バルブ４２、１４２、１８０は開の位置をとる、請求項６に記載のポンプ。
8. 前記第２の部材１４を前記第１の方向へ動かして、前記リザーバ６０から流体を前記流体入り口を通して前記流体区画６４に引き込む際に、前記流体入り口バルブ４０、１５０は開の位置をとり、かつ、前記流体出口バルブ４２、１４２、１８０は閉の位置をとる、請求項７に記載のポンプ。
9. 前記空気区画６６を加圧すると、前記空気区画出口５４から押し出された液体及び空気が、通路４６を通過して前記発生部材５６、１５６へと導かれることで、空気と流体が前記通路４６を同時に通過し、空気と液体との混合物が形成され、この混合物が前記発生部材５６、１５６を通って押し出される、請求項１〜８のいずれかに記載のポンプ。
10. 前記第２の部材１４は前記第１の部材１２内に取り付けられ、前記第１の部材１２に対して入れ子式に可動である、請求項１〜９のいずれかに記載のポンプ。
11. 前記第１の部材１２は、前記空気区画６６に空気円筒を、及び、前記流体区画６４に流体円筒を備え、両者が同軸上に配置され、
    前記第２の部材１４は、前記空気円筒と前記流体円筒それぞれの中で往復移動するように同軸上に一体に設けられた空気ピストン及び流体ピストンにより構成されるピストン・アセンブリを有する、請求項１〜１０のいずれかに記載のポンプ。
12. 前記排出出口４８は前記ピストン・アセンブリ１４の外側端に設けられている、請求項１１に記載のポンプ。
13. 前記ピストン・アセンブリ１４は、中空ステム３８を通路４６とともに同軸上に有し、それを通って外側端で前記排出出口４８として開口しており、
    前記発生部材５６、１５６は、前記ピストン・アセンブリ１４の前記ステム３８中の前記通路４６内に位置している、請求項１２に記載のポンプ。
14. 前記流体出口は前記空気区画入り口へと開いている、請求項１〜１３のいずれかに記載のポンプ。
15. 前記流体区画６４は前記空気区画６６の上方に垂直に配置されている、請求項１〜１４のいずれかに記載のポンプ。
16. 前記空気区画出口５４は前記空気区画の下部に配置されている、請求項１〜１５のいずれかに記載のポンプ。
17. 前記第２の部材１４を前記第１の方向へ動かすことで前記第２の部材１４が前記第１の部材１２の方へ動く、請求項１〜１６のいずれかに記載のポンプ。
18. 前記第２の部材１４を前記第１の方向へ動かすことで液体及び空気を前記空気区画出口５４から押し出し、かつ、
    前記第２の部材１４を前記第２の方向へ動かすことで前記流体区画６４の流体を前記流体出口から前記空気区画６６へと押し出す、請求項１〜１７のいずれかに記載のポンプ。
19. 内側円筒チャンバー２０、中間円筒チャンバー２２及び外側円筒チャンバー２４を有しており、
    これら内側チャンバー２０、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４がそれぞれ、直径、チャンバー壁、内側端及び外側端を有するピストン・チャンバー形成部材１２であって、
    内側チャンバー２０の直径が中間チャンバー２２の直径よりも大きく、
    外側チャンバー２４の直径が中間チャンバー２２の直径よりも大きく、
    内側チャンバー２０、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４が、同軸であって、内側チャンバー２０の外側端２９が中間チャンバー２２の内側端へと開くとともに、中間チャンバー２２の外側端３２が外側チャンバー２４の内側端へと開いており、
    流体区画６４が、内側チャンバー２０及び中間チャンバー２２内で内側ディスク４０と中間ディスク４２との間に定められ、
    空気区画６６が、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４内で中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に定められ、
    内側チャンバー２０の内側端２８がリザーバ６０に連通していて流体が通過できる流体入口を有し、
    中間チャンバー２２の外側端３２が流体出口を有する
    ピストン・チャンバー形成部材１２を第１の部材１２が有し、
    第２の部材１４は、
    ・前記ピストン・チャンバー形成部材１２内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素１４であって、
    中央を軸方向に延びる中空ステム３８を有しており、この中空ステム３８が、排出出口４８を有する外側端５０の付近に位置する出口４８を有している中央通路４６を有する
    ピストン形成要素１４、
    ・前記ステム３８から半径方向外側へと延びる内側ディスク４０であって、内側チャンバー２０のチャンバー壁３０に係合するように構成されている内側ディスク４０、
    ・前記内側ディスク４０から軸方向外側に離間した位置で前記ステム３８から半径方向外側へと延びる中間ディスク４２であって、中間チャンバー２２のチャンバー壁３３に係合するように構成されている中間ディスク４２、
    ・前記中間ディスク４２から軸方向外側に離間した位置で前記ステム３８から半径方向外側へと延びる外側ディスク４４であって、外側チャンバー２４のチャンバー壁３６に係合している外側ディスク４４、及び
    ・前記中間ディスク４２と前記外側ディスク４４との間で前記ステム３８上に位置し、前記通路４６に連通している第１の入り口５４
    を有しており、
    前記ピストン形成要素１４が、前記内側ディスク４０を前記内側チャンバー２０に、前記中間ディスク４２を前記中間チャンバー２２に、前記外側ディスク４４を前記外側チャンバー２４に位置させつつ、往復の軸方向の内向き及び外向きの移動を行うように前記ピストン・チャンバー形成部材１２内にスライド可能に収容され、
    前記内側ディスク４０が内側チャンバー２０内にあるときに、前記内側ディスク４０が、この内側ディスク４０を内向き方向に通過しようとする内側チャンバー２０内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記中間ディスク４２が中間チャンバー２２内にあるときに、前記中間ディスク４２が、この中間ディスク４２を内向き方向に通過しようとする中間チャンバー２２内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記外側ディスク４４が外側チャンバー２４内にあるときに、前記外側ディスク４４が、この外側ディスク４４を外向き方向に通過しようとする外側チャンバー２４内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記内側ディスク４０が弾性変形可能なために内側チャンバー２０のチャンバー壁３０から離れることができるので、流体が内側チャンバー２０内で内側ディスク４０を外向き方向に通過して流れることができ、
    前記中間ディスク４２が弾性変形可能なために中間チャンバー２２のチャンバー壁３３から離れることができるので、流体が中間チャンバー２２内で中間ディスク４２を外向き方向に通過して流れることができる、請求項１７又は１８に記載のポンプ。
20. 前記中間ディスク４２と前記外側ディスク４４との間へと引き込まれる大気の少なくとも一部が、前記排出出口４８、通路４６、及び入り口５４を介して引き込まれる、請求項１９に記載のポンプ。
21. 前記外側ディスク４４が、周囲を囲んでいる前記外側チャンバー２４のチャンバー壁３６に係合して、前記ピストン形成要素１４が引き込み位置と延伸位置との間を内向き及び外向きにスライドするときに実質的に流体を通すことができない封止を形成し、
    前記中間ディスク４２と前記外側ディスク４４との間へと引き込まれる大気のすべてが、前記排出出口４８、通路４６、及び入り口５４を介して引き込まれる、請求項１９又は２０に記載のポンプ。
22. 前記外側ディスク４４が、周囲を囲んでいる前記内側チャンバー２４のチャンバー壁３６の付近に弾性変形可能な縁部を有しており、
    前記外側ディスクが弾性変形可能なために前記外側チャンバー２４のチャンバー壁３６から離れることができるので、空気が前記外側チャンバー２４内で外側ディスク４４を内向き方向に通過して流れることができ、
    前記中間ディスク４２と前記外側ディスク４４との間へと引き込まれる大気の少なくとも一部が、前記外側ディスク４４を通過して前記外側チャンバー２４内を内向きに引き込まれる、請求項１９又は２０に記載のポンプ。
23. 引き込み位置と延伸位置との間のピストン形成要素１４の移動の各ストロークの全体にわたって、前記外側ディスク４４が、周囲を囲んでいる前記外側チャンバー２４のチャンバー壁３６に係合して、外向き方向に外側ディスク４４を通過する外側チャンバー２４内の流体の流れを実質的に阻止する、請求項１９〜２２のいずれかに記載のポンプ。
24. 引き込み位置と延伸位置との間のピストン形成要素１４の移動の各ストロークの全体にわたって、前記中間ディスク４２が、周囲を囲んでいる前記中間チャンバー２２のチャンバー壁３３に係合して、内向き方向に中間ディスク４２を通過する中間チャンバー２２内の流体の流れを実質的に阻止する、請求項１９〜２３のいずれかに記載のポンプ。
25. 引き込み位置と延伸位置との間のピストン形成要素１４の移動の各ストロークの全体にわたって、前記内側ディスク４０が、周囲を囲んでいる前記内側チャンバー２０のチャンバー壁３０に係合して、内向き方向に内側ディスク４０を通過する内側チャンバー２０内の流体の流れを実質的に阻止する、請求項１９又は２４のいずれかに記載のポンプ。
26. 延伸位置と引き込み位置と延伸位置との間である第１の中間位置との間のピストン形成要素１４の移動の各ストロークの全体にわたって、前記内側ディスク４０が、前記内側チャンバー２０内で、周囲を囲んでいる前記内側チャンバー２０のチャンバー壁３０に係合して、内向き方向に内側ディスク４０を通過する内側チャンバー２０内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記第１の中間位置と引き込み位置との間のピストン形成要素１４の移動においては、前記内側ディスク４０が、内側チャンバー２０内に位置せず、内向き方向に内側ディスク４０を通過する内側チャンバー２０内の流体の流れを阻止しない、請求項１９又は２３のいずれかに記載のポンプ。
27. 引き込み位置と、引き込み位置と延伸位置との間である第２の中間位置との間のピストン形成要素１４の移動において、前記中間ディスク４２が、前記中間チャンバー２２内で、周囲を囲んでいる前記中間チャンバー２２のチャンバー壁３３に係合して、内向き方向に中間ディスク４２を通過する中間チャンバー２２内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記第２の中間位置と延伸位置との間のピストン形成要素１４の移動においては、前記中間ディスク４２が、中間チャンバー２２内に位置せず、内向き方向に中間ディスク４２を通過する中間チャンバー２２内の流体の流れを阻止しない、請求項２６に記載のポンプ。
28. 延伸位置と、引き込み位置と延伸位置との間である中間位置との間のピストン形成要素１４の移動において、前記中間ディスク４２が、前記中間チャンバー２２内で、周囲を囲んでいる前記中間チャンバー２２のチャンバー壁３３に係合して、内向き方向に中間ディスク４２を通過する中間チャンバー２２内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記中間位置と引き込み位置との間のピストン形成要素１４の移動においては、前記中間ディスク４２が、中間チャンバー２２内に位置せず、内向き方向に中間ディスク４２を通過する中間チャンバー２２内の流体の流れを阻止しない、請求項２３に記載のポンプ。
29. 内側円筒チャンバー２０、中間円筒チャンバー２２及び外側円筒チャンバー２４を有しており、
    これら内側チャンバー２０、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４がそれぞれ、直径、チャンバー壁、内側端及び外側端を有するピストン・チャンバー形成部材１２であって、
    内側チャンバー２０の直径が中間チャンバー２２の直径よりも大きく、
    外側チャンバー２４の直径が中間チャンバー２２の直径よりも大きく、
    内側チャンバー２０、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４が、同軸であって、内側チャンバー２０の外側端２９が中間チャンバー２２の内側端へと開くとともに、中間チャンバー１２の外側端３２が外側チャンバー２４の内側端へと開いており、
    流体区画６４が、内側チャンバー２０及び中間チャンバー２２内で内側ディスク４０と中間ディスク４２との間に定められ、
    空気区画６６が、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４内で中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に定められ、
    内側チャンバー２０の内側端２８がリザーバ６０に連通していて流体が通過できる流体入口を有し、
    中間チャンバー２２の外側端３２が流体出口を有する
    ピストン・チャンバー形成部材１２を第１の部材１２が有し、
    第２の部材１４は、
    ・前記ピストン・チャンバー形成部材１２内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素１４であって、
    中央を軸方向に延びる中空ステム３８を有しており、この中空ステム３８が、排出出口４８を有する外側端５０の付近に位置する出口４８を有している中央通路４６を有する
    ピストン形成要素１４、
    ・前記ステム３８から半径方向外側へと延びる内側ディスク４０であって、内側チャンバー２０のチャンバー壁３０に係合するように構成されている内側ディスク４０、
    ・前記内側ディスク４０から軸方向外側に離間した位置で前記ステム３８から半径方向外側へと延びる外側ディスク４４であって、外側チャンバー２４のチャンバー壁３６に係合している外側ディスク４４、
    ・前記ピストン・チャンバー形成部材１２に保持され、中間チャンバー２２のチャンバー壁から半径方向内側へと延びる中間ディスク４２であって、前記内側ディスク４０及び前記外側ディスク４４の中間で前記ステム３８に係合するように構成されている中間ディスク４２、及び
    ・前記中間ディスク４２と前記外側ディスク４４との間で前記ステム３８上に位置し、前記通路４６に連通している入り口５４
    を有しており、
    前記ピストン形成要素１４が、前記内側ディスク４０を前記内側チャンバー２０に、前記外側ディスク４４を前記外側チャンバー２４に位置させつつ、往復の軸方向の内向き及び外向きの移動を行うように前記ピストン・チャンバー形成部材１２内にスライド可能に収容され、
    前記内側ディスク４０が、この内側ディスク４０を内向き方向に通過しようとする内側チャンバー２０内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記中間ディスク４２が、この中間ディスク４２を内向き方向に通過しようとする中間チャンバー２２内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記外側ディスク４４が、この外側ディスク４４を外向き方向に通過しようとする外側チャンバー２４内の流体の流れを実質的に阻止し、
    前記内側ディスク４０が弾性変形可能なために内側チャンバー２０のチャンバー壁から離れることができるので、流体が内側チャンバー２０内で内側ディスク４０を外向き方向に通過して流れることができ、
    前記中間ディスク４２が弾性変形可能なために前記ステム３８から離れることができるので、流体が中間チャンバー２２内で中間ディスク４２を外向き方向に通過して流れることができる、請求項１９又は２０のいずれかに記載のポンプ。
30. 前記発生部材５６、１５６を、前記第１の入り口５４と前記排出出口４８との間において前記通路４６に備えている、請求項１９〜２９のいずれかに記載のポンプ。
31. 前記発生部材は泡発生部材５６である、請求項１〜３０のいずれかに記載のポンプ。
32. 内側チャンバー２０の外側端が、中間チャンバー２２の内側端へと開いている環状の段部３１を有しており、
    外側チャンバー２４の内側端が、中間チャンバー２２の外側端へと開いている環状の段部３４を有している、請求項１９〜３１のいずれかに記載のポンプ。
33. ピストン・チャンバー形成部材１２及びピストン形成要素１４のそれぞれが、中心軸２６の周囲に同軸に配置された略円形の断面であり、この中心軸２６に沿ってピストン形成要素１４及びピストン・チャンバー形成部材１２がお互いに対してスライド可能である、請求項１９〜３２のいずれかに記載のポンプ。
34. 内側チャンバー２０が中間チャンバー２２の上方にあり、
    中間チャンバー２２が外側チャンバー２４の上方にあり、
    内側チャンバー２０の内側端が、内側チャンバー２０の外側端よりも上方にあり、
    中間チャンバー２２の内側端が、中間チャンバー２２の外側端よりも上方にあり、
    外側チャンバー２４の内側端が、外側チャンバー２４の外側端よりも上方にある、
    請求項１９〜３３のいずれかに記載のポンプ。
35. リザーバ６０が内側チャンバー２０の上方にある、請求項１９〜３４のいずれかに記載のポンプ。
36. 空気ポンプ・チャンバー１８６と空気ポンプ・チャンバー１８６内をスライド可能な空気ポンプ・ディスク１８０とを有している空気ポンプ機構を備えており、
    空気ポンプ・チャンバー１８６及び空気ポンプ・ディスク１８０の一方が、前記ピストン・チャンバー形成部材１２に保持され、他方が、前記ピストン形成要素１４に保持されており、
    空気ポンプ・チャンバー１８６及び空気ポンプ・ディスク１８０が、前記通路４６へと開いている可変の体積の区画を形成し、前記ピストン形成要素１４が延伸位置に向かって外向きに移動するときにこの可変の体積の区画へと空気を引き込み、前記ピストン形成要素１４が引き込み位置に向かって内向きに移動するときに前記排出出口４８から空気を押し出すように相互作用する、請求項１９〜３５のいずれかに記載のポンプ。
37. ピストン・チャンバー形成部材が、円筒形の空気ポンプ・チャンバー１８６を、内側チャンバー２０と同軸に内側チャンバー２０の内側に配置して有しており、
    空気ポンプ・チャンバー１８６が、直径、チャンバー壁、閉じた内側端、及び開いた外側端を有しており、
    ピストン形成要素１４のステム３８が、空気ポンプ・チャンバーの外側端を介して空気ポンプ・チャンバー１８６内へと軸方向に延びており、
    空気ポンプ・ディスク１８０が、ステム３８上でステム３８から半径方向外側に延びており、
    空気ポンプ・ディスク１８０が、ピストン形成要素１４が延伸位置と引き込み位置との間のスライドの際にとるすべての位置において、空気ポンプ・チャンバー１８６のチャンバー壁１７４に係合して内向き及び外向きに通過する流体の流れを阻止する状態で、空気ポンプ・チャンバー１８６内に収容されており、
    前記通路４６の内側端が、空気ポンプ・ディスク１８０よりも内側で空気ポンプ・チャンバー１８６へと開いており、
    空気ポンプ・チャンバー１８６及び空気ポンプ・ディスク１８０が、前記通路４６の前記内側端を介してのみ開いている可変の体積の閉じた区画を形成しており、
    ピストン形成要素１４のスライド時、空気ポンプ・ディスク１８０の相対移動が、ピストン形成要素１４が延伸位置に向かって外向きにスライドするときは前記通路４６から前記閉じた区画へと流体が引き込まれ、ピストン形成要素１４が引き込み位置に向かって内向きにスライドするときは前記閉じた区画から前記通路４６を介して流体が押し出されるように、前記閉じた区画の体積を変化させる、請求項１９〜３６のいずれか一項に記載のポンプ。
38. 前記空気ポンプ・チャンバー１８６は、前記内側チャンバー２０の上方に配置されている、請求項３７に記載のポンプ。
39. 前記ピストン形成要素１４の断面が、略円柱形であり、
    内側ディスク４０が、円形であって、弾性変形可能な縁部を、周囲を囲む内側チャンバー２０のチャンバー壁の付近に有しており、
    中間ディスク４２が、円形であって、弾性変形可能な縁部を、周囲を囲む中間チャンバー２２のチャンバー壁の付近に有しており、
    外側ディスク４４が円形である、
    請求項１９〜３８のいずれかに記載のポンプ。
40. ばね部材３００が、前記ピストン形成要素１４のステム３８の内側端から内向きに延び、ばねの内側端から前記ピストン・チャンバー形成部材１２の内側端へと接続されるばねの外側端までが前記ピストン形成要素１４に対して同軸であり、
    前記ばね部材３００が、延伸位置から引き込み位置へと前記ピストン形成要素１４がスライドして往復する際に軸方向に圧縮され、かつ、前記ピストン形成要素１４を引き込み位置から延伸位置に向かって軸方向に押すという固有のバイアスを有している、請求項２０〜３９のいずれかに記載のポンプ。
41. 前記外側ディスク４４と前記中間ディスク４２との間で前記ステム３８上に位置し、前記通路４６に連通しており、前記第１の入り口５４から前記中間ディスク４２へ向かって軸方向内側に離間した位置で前記ステム３８上に位置する第２の入り口を備える、請求項２０〜４０のいずれかに記載のポンプ。