JP2015535563A - 流体ポンプ - Google Patents

Abstract

流体ポンプ１０は、入口２２及び出口２３を備えた流体経路２１を持つポンプ本体２０を持つ。該流体ポンプはまた、入口２２と出口２３との間において流体経路２１に沿って配置されたダイアフラム２４と、流体経路２１に沿った流れの方向を制御するための逆止弁２６、２７と、ダイアフラム作動ユニット３０と、を持つ。ダイアフラム作動ユニット３０は、不平衡モータ３１を有する。斯かる流体ポンプを有するスチームアイロン又はスチーマのための蒸気生成器も開示される。

Description

本発明は、流体ポンプに関する。本発明はまた、流体ポンプを含む蒸気生成器、及び流体ポンプを備えた蒸気生成器を含む蒸気装置に関する。

スチームアイロン又はスチーマにおいては、貯水室から蒸気生成室へと水を移動させるため、流体ポンプが一般に用いられている。この機能を実現するために用いられる流体ポンプのタイプの１つは、ソレノイドベースのポンプである。ソレノイドベースのポンプは、ピストン又はダイアフラム（diaphragm）を循環的に作動させるように動作させられるソレノイドを持つ。しかしながら、斯かる流体ポンプは一般的に重く、高価であり、コイルの巻線及びプランジャ機構のためにアイロン又はスチーマの筐体において大きな空間の容積を必要とする。代替としては、ピストン又はダイアフラムを相互に動作させるために、カム機構が利用され得る。カム機構は一般に、電気モータの駆動シャフトによって回転可能に駆動される。斯かるカムは、ピストンに作用して該ピストンを相互運動させる、歯車付きの直流（ＤＣ）電気モータの駆動シャフトに固定的に装着される。しかしながら、該カム機構を駆動するために必要とされるカム構成及びＤＣモータは、大きくて重い。

小型で軽量な流体ポンプを提供しようとする試みにおいては、圧電ベースの作動手段が用いられ得る。しかしながら、斯かる圧電ベースのポンプは、圧電素子の超音波振動を駆動するために必要とされる電子駆動回路のコスト、信頼性高い動作のため圧電素子からの熱を除去するために必要とされる複雑な構成、及び該流体ポンプによりポンピングされる水から該圧電素子を離隔するための必要な電圧隔離のため、高価なものとなる。

本発明の目的は、数あるなかでも上述した問題を大きく軽減又は克服するポンプを提供することにある。

本発明の一態様によれば、入口及び出口を備えた流体経路を持つポンプ本体と、前記入口と前記出口との間において前記流体経路に沿って配置されたダイアフラムと、ダイアフラム作動ユニットと、前記流体経路に沿った流れの方向を制御するための逆止弁と、を有し、前記ダイアフラム作動ユニットが不平衡モータを有する、流体ポンプが提供される。

以上の構成は、非常に小型な流体ポンプを提供する。更に、斯かる流体ポンプのコストは最小化され、軽量なポンプがもたらされる。また、モータをダイアフラムに結合させるカムのような付加的な作動機構を備えることなく、ダイアフラムを変形することが可能である。

不平衡モータは、ダイアフラムに固定的に接続されても良い。該不平衡モータは、該ダイアフラムに直接に接続されても良いし又は間接的に接続されても良い。

それ故、ダイアフラムを変形させるための作動力は、不平衡モータ全体の慣性により提供される。作動力は単にダイアフラムに提供され、いずれのモータの振動によってもエネルギーが損失されない。

不平衡モータのモータ本体が、ダイアフラムに固定的に接続されても良い。

上述の構成によれば、ダイアフラムは、不平衡モータの動きにより往復運動を為すように動かされる。このことは、ポンプのポンピング動作を引き起こす。

該不平衡モータは、走行シャフトと該走行シャフト上の偏心要素を有しても良い。このことは、不平衡モータを提供するための単純な手段を提供する。

該流体ポンプは更に、不平衡モータの動きを制約するための動き制約ユニットを有しても良い。該動き制約ユニットは、不平衡モータに直接に装着されても良いし又は間接的に装着されても良い。

以上の構成は、不平衡モータの動きを制限させる。それ故、不平衡モータの動きが制御される。

該動き制約ユニットは、不平衡モータの動きの自由度を制約するように構成されても良い。該動き制約ユニットは、不平衡モータを１つの平面に略沿って動くように制約するよう構成されても良い。

それ故、不平衡モータは、往復運動を為すよう動かされ得る。

動き制約ユニットは、ポンプ本体に不平衡モータを枢動可能に装着するよう構成されても良い。それ故、ポンプ本体に対して不平衡モータを装着する手段が、容易に提供される。

該動き制約ユニットは、不平衡モータの動きの振幅を制約するよう構成されても良い。

以上の構成は、流体ポンプを流れる流体の流量を制限することを支援し得る。以上の構成により、ダイアフラムが通常の動作条件を超えて変形することを防止され得る。このことは、ダイアフラム及び該流体ポンプの残りの部分に対する損傷を防止することを支援する。

該動き制約ユニットは更に、不平衡モータの動きの最大振幅が調節可能となるように、振幅調節器を有しても良い。

以上に鑑みると、不平衡モータの動きの最大振幅を調節することにより、流体ポンプを通る流体の流量を制御することが可能となる。

該動き制約ユニットは、弾力性部材を有しても良い。該弾力性部材は、板ばねであっても良い。このことは、ポンプ本体に対する不平衡モータの動きが、容易に制約され得ることを意味する。該弾力性部材はまた、不平衡モータを、中立位置に戻るようにし、それ故ダイアフラムが変形された状態で維持されることを防ぐ。

該動き制約ユニットは、モータ保持部を有しても良い。

該動き制約ユニットは、ポンプ本体上にあっても良い。それ故、該動き制約ユニットは、ポンプ本体と不平衡モータとの間に直接に装着されても良い。このことは、流体ポンプのサイズが最小化され得ることを意味する。

該動き制約ユニットは、該ポンプ本体が装着される筐体上にあっても良い。それ故、該動き制約ユニットは、該筐体と不平衡モータとの間に間接的に装着されても良い。

該不平衡モータは、低電圧ＤＣモータであっても良い。

それ故、ダイアフラムを作動させるため小型で軽量な作動手段を用いることにより、該流体ポンプのサイズ及び重量を最小化することが可能である。また、該流体ポンプを動作させるのに必要な電力を最小化することも可能である。該流体ポンプは、バッテリ又は超コンデンサのような電源を持っても良い。それ故、電源として用いられる場合に、バッテリ又は超コンデンサのバッテリ寿命を最大化することが可能である。バッテリ又は超コンデンサの使用は、該流体ポンプがコードレス機器に使用されることを可能とする。

該流体ポンプは更に、該流体ポンプの流量を制御するよう不平衡モータを動作させるように構成されたコントローラを有しても良い。

このことは、該流体ポンプの流量が変化させられることを可能とする。とりわけ、このことは、所望の入力に応答して該流体ポンプの流量が変化させられることを可能とする。

コントローラは、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いてモータを動作させるよう構成されても良い。ＰＷＭ制御は、ＰＷＭデューティサイクルを応答的に変化させることにより、ポンプを通る流体の流量を制御することを支援する。このことは、流量が正確に制御されることを可能とする。

該流体ポンプは、水をポンピングするよう構成されても良い。

本発明の他の態様によれば、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の流体ポンプを有する蒸気生成器が提供される。

本発明の他の態様によれば、請求項１５に記載の蒸気生成器を有する、例えばスチームアイロン又はスチーマのような蒸気装置が提供される。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。

本発明の実施例は、添付図面を参照しながら、単に例として、以下に説明される。

流体ポンプの模式的な断面図を示す。 ダイアフラムが第１の動作状態にある、図１に示された流体ポンプの模式的な断面図を示す。 ダイアフラムが第２の動作状態にある、図１に示された流体ポンプの模式的な断面図を示す。 流体ポンプの他の実施例の模式的な断面図を示す。

図１乃至３を参照すると、流体ポンプ１０が示されている。流体ポンプ１０は、蒸気生成器（図示されていない）の一部を形成する。流体ポンプ１０は、水をポンピングするよう構成される。本構成によれば、流体ポンプ１０は、水室（図示されていない）から水をポンピングし、該水を蒸気生成室（図示されていない）へと送る。ここで示された実施例は水をポンピングするよう構成されているが、該流体ポンプはこれに限定されるものではなく、他のタイプの流体をポンピングするよう構成されても良い。即ち、該流体ポンプは、他のタイプの液体又は気体をポンピングするよう構成されても良い。

流体ポンプ１０は、筐体（図示されていない）、ポンプ本体２０、及びダイアフラム作動ユニット３０を有する。ポンプ本体２０及びダイアフラム作動ユニット３０は、該筐体内に受容される。流体ポンプ１０は更に、動き制約ユニット４０を有する。動き制約ユニット４０は、以下に明らかにされるように、ダイアフラム作動ユニット３０の動きを制約する。動き制約ユニット４０もまた、該筐体内に受容される。

ポンプ本体２０は、該ポンプ本体２０を通るよう形成された流体経路２１を有する。流体経路２１には入口２２が備えられ、流体経路２１には出口２３も備えられる。それ故、入口２２と出口２３との間に流体経路２１が形成されることが、理解されるであろう。

流体経路２１に沿って、ダイアフラム２４が配置される。該ダイアフラムは、ポンプ本体２０に装着される。ダイアフラム２４は、柔軟な膜である。該ダイアフラムにより、ダイアフラム室２５が定義される。即ち、ダイアフラム２４は、ダイアフラム室２５の、境界部分として機能する面を形成する。ダイアフラム２４は、ダイアフラム室２５の容積を変化させるよう変形可能である。ダイアフラム室２５は、流体経路２１の一部を形成する。それ故、ダイアフラム室２５は、入口２２と出口２３との間に形成される。

ダイアフラム室２５の容積は、ダイアフラムが変形させられると変化することは、理解されるであろう。ダイアフラム２４は、ゴムのような柔軟な材料から形成されるが、他の適切な材料が用いられても良い。ダイアフラム２４は、弾力性材料から形成される。ダイアフラム２４は、例えばシート又は蛇腹のような形状を持っても良い。

流体経路２１に沿って、チェック弁又は一方向弁としても知られる、第１の逆止弁２６が配置される。第１の逆止弁２６は、入口２２の近くに配置される。即ち、第１の逆止弁２６は、入口２２とダイアフラム室２５との間に配置される。本構成においては、第１の逆止弁２６は、ポンプ本体２０内に配置される。しかしながら、第１の逆止弁２６は、入口２２において、又は入口２２の前に配置されても良い。第１の逆止弁２６は従来のものであり、従って第１の逆止弁２６の更なる説明はここでは省略される。

流体経路２１に沿って、第２の逆止弁２７が配置される。該第２の逆止弁は、出口２３の近くに配置される。即ち、第２の逆止弁２７は、ダイアフラム室２５と出口２３との間に配置される。本構成においては、第２の逆止弁２７は、ポンプ本体２０内に配置される。しかしながら、第２の逆止弁２７は、出口２３において、又は出口２３の後に配置されても良い。第２の逆止弁２７は従来のものであり、従って詳細な説明はここでは省略される。

第１の逆止弁２６は、入口２２からダイアフラム室２５への方向に、水のような流体の流れを許容するよう構成される。第１の逆止弁２６は、ダイアフラム室２５から入口２２への流体の流れを防ぐよう構成される。第２の逆止弁２７は、ダイアフラム室２５から出口２３への方向に、流体の流れを許容するよう構成される。第２の逆止弁２７は、出口２３からダイアフラム室２５への流体の流れを防ぐ。それ故、流体経路２１に沿った流れは、一方向においてのみ許容されることは、理解されるであろう。他の構成においては、逆止弁２６、２７の一方が省略され得ることは、理解されるであろう。例えば、他の実施例においては、第２の逆止弁２７が省略され、流体が該入口とダイアフラム室２５との間を流れることを防止され、該ダイアフラム室と出口２３との間を自由に流れることを可能とされても良い。代替の構成においては、第１の逆止弁２６が省略される。

ダイアフラム作動ユニット３０は、不平衡モータ３１を含む。該不平衡モータは、低電圧ＤＣモータである。即ち、該電気モータは、１２ボルト以下及び１アンペア以下、とりわけ０．５アンペアの定格を持つよう構成される。代替のタイプの不平衡モータが利用されても良いことは、理解されるであろう。電源ユニットは、本線からの電源により動作させられても良いし、又は超コンデンサ若しくはバッテリにより電力供給されても良い。モータは、コントローラ（図示されていない）により動作させられる。該コントローラは、電圧及び／又は電流制御を用いてモータ３１を動作させるよう構成される。該コントローラは、単純なスイッチであっても良いし、又は制御電子回路を持つＰＣＢであっても良い。該コントローラは、パルス幅変調ＰＷＭを用いてモータ３１を動作させるよう構成されても良い。

不平衡モータ３１は、モータ本体３２及び走行シャフト３３を有する。走行シャフト３３は、偏心要素３４を持つ。図１乃至３において、走行シャフト３３及び偏心要素３４は、モータ本体から延在するように示されているが、走行シャフト３３及び／又は偏心要素３４は、モータ本体３２のなかに配置されても良いことは、理解されるであろう。走行シャフト３３は、偏心要素３４とあわせて、モータ３１が動作させられているときにモータ本体３２に対して回転するよう構成される。固定子コイル（図示されていない）が、モータ本体３２に固定的に装着される。固定子は、エネルギーを与える力を供給するものとして機能し、モータ３１に電力が供給されるとエネルギーを与えられる。回転子（図示されていない）が、シャフト３３に固定的に装着される。該回転子及び走行シャフト３３の一部は固定子に受容され、モータ本体３２において回転可能に装着される。走行シャフト３３は、長軸のまわりに回転可能である。シャフト３３及び偏心要素３４は、作動力を供給するものとして機能する。モータ３２に対する、偏心要素３４とあわせたシャフト３３の回転は、モータ３１の動きを引き起こす。即ち、不平衡モータ３１が振動させられる。

偏心要素３４は、不平衡な重りである。偏心要素３４は、走行シャフト３３の回転軸と整合していない重心を持つ。それ故、走行シャフト３３は、偏心要素３４とあわせて、シャフト３３の回転の回転軸と一致しない重心を持つ。偏心要素３４は、シャフト３３の端部に固定的に装着される。偏心要素３４は、シャフト３３と一体的に形成されても良いし、又はシャフト３３に接着させられても良い。

モータ３１は、ダイアフラム２４に装着される。即ち、コネクタ５０が、モータ３１をダイアフラム２４に固定的に装着する。コネクタ５０は、モータ本体３２の外側面と、ダイアフラム２４の外側面と、の間に延在する。それ故、モータ３１の動きが、ダイアフラム２４を変形させることは、理解されるであろう。コネクタ５０は省略されても良い。それ故、モータ３１は、ダイアフラム２４に直接に接続されても良いし、間接的に接続されても良い。ダイアフラム２４は、既知の手段によってモータ３１又はコネクタ５０に装着され、そのため更なる詳細な説明はここでは省略される。

動き制約ユニット４０は、モータ３１とポンプ本体２０との間に延在する。動き制約ユニット４０は、ポンプ本体２０に対する不平衡モータ３１の動きを制約するよう機能する。即ち、動き制約ユニット４０は、ポンプ本体２０に対する不平衡モータ３１の動きの自由度を制限するよう構成される。動き制約ユニット４０はまた、ポンプ本体２０に対する不平衡モータ３１の動きの振幅を制限するよう構成される。しかしながら、代替の実施例においては、動き制約ユニット４０は、モータ３１の動きの自由度か、又はポンプ本体２０のまわりのモータ３１の動きの振幅のみを制限するよう構成されることは、理解されるであろう。代替としては、該動き制約ユニットは、ダイアフラムの一部を形成する。斯かる構成によれば、該ダイアフラムは、該不平衡モータを収容及び／又は装着し、該不平衡モータを選択的な振動面又は方向に限定する。即ち、該ダイアフラムは、他の面においてよりも、或る面においてかなり曲がるような形状とされ設計される。

以上の構成においては、動き制約ユニット４０は、モータ３１とポンプ本体２０との間に延在するが、代替の構成においては、動き制約ユニット４０は、コネクタ５０とポンプ本体２０との間に延在しても良いことは、理解されるであろう。代替としては、動き制約ユニット４０は、モータ３１又はコネクタ５０と、筐体又は支持体（図示されていない）との間に延在する。斯かる構成においては、ポンプ本体２０は、該筐体又は支持体に固定的に装着されることは、理解されるであろう。

動き制約ユニット４０は、弾力性部材として機能する板ばね４１を有する。板ばね４１は、モータ本体３２とポンプ本体２０との間に延在する。板ばね４１は、一方の端部においてポンプ本体２０に固定的に装着される。板ばね４１は、ポンプ本体２０及びモータ本体３２に固定的に装着される。代替としては、板ばね４１は、コネクタ５０及び／又は筐体（図示されていない）に固定的に装着されても良い。

板ばね４１は、弾力性部材として機能し、不平衡モータ３１をポンプ本体２０に対して中立位置に保持する。即ち、モータ本体３２は、モータ３１が動作していないときには、ポンプ本体２０に対して所定の位置にある。当該位置においては、モータ本体３２に装着されたダイアフラム２４は、中立状態にある。即ち、ダイアフラム２４は、全体的に変形させられていない状態即ち中立状態で配置される。

板ばね４１は、動き制約ユニット４０の一部を形成し、モータ３１が動かされたときに、単一の面に沿ってモータ３１の振動を大きく制約するよう機能する。板ばね４１はまた、ポンプ本体２０に対し、モータ３１の動きの振幅を制約するようにも機能する。

本構成においては、動き制約ユニット４０の一部を形成する該弾力性部材は板ばねであるが、代替の弾力性部材が用いられても良いことは、理解されるであろう。例えば、該弾力性部材は、いずれかの適切な圧縮若しくは張力ばね又はこれらの組み合わせのような、代替のタイプのばねであっても良い。図１に示された本構成においては、該板ばねはモータ本体３２とポンプ本体２０との間に固定的に装着されている。しかしながら、第１のマウント（図示されていない）が、弾力性部材として機能する板ばね４１と、モータ本体３２と、の間に延在しても良いことは、理解されるであろう。同様に、第２のマウンド（図示されていない）が、弾力性部材として機能する板ばね４１と、ポンプ本体２０と、の間に延在しても良い。

ここで、図１乃至３を参照しながら、流体ポンプ１０の往査が説明される。流体ポンプ１０は、蒸気生成器（図示されていない）の一部として説明されるが、流体ポンプ１０は、代替の機器の一部を形成しても良いことは、理解されるであろう。

流体ポンプ１０は、水室と蒸気生成室との間において、蒸気生成器のなかに配置される。流体ポンプ１０は、水室（図示されていない）から蒸気生成室（図示されていない）へと水を移動させるよう備えられる。

流体ポンプ１０を動作させるため、コントローラ（図示されていない）は、パルス幅変調（ＰＷＭ）法を用いて、所望のスイッチング周波数及びデューティサイクルで供給電圧をスイッチオン又はオフするよう、モータ３１に電力を供給するよう構成される。代替としては、該コントローラは、単純な電圧又は電流制御のような代替の方法を用いて、モータ３１に電力を供給するよう構成される。モータ３１に電力が供給されると、シャフト３３及び偏心要素３４は、モータ本体３２に対して、シャフト３３の回転軸のまわりに回転させられる。シャフト３３、偏心要素３４及び回転子（図示されていない）を有するモータ３１の不平衡な部分が、回転させられる。該不平衡な部分は、走行シャフト３３の回転軸により定義される回転軸のまわりに不均一な質量の分布を持つ。当該不平衡は、シャフト３３及び偏心要素３４がモータ３２に対する回転を開始するとモーメントを生成し、モータ３１全体を振動させる。不平衡モータ３１は、最初は中立位置にあり、ダイアフラム２４は初期の中立位置にある。走行シャフト３３が回転すると、モータ３１が振動させられる。即ち、モータ３１は、ポンプ本体２０に対して動かされる。シャフト３３の回転が、モータ本体３２を含むモータ３１を中立位置から変位させることは、理解されるであろう。

モータ３１が動作させられると、モータ本体３２が振動する。それ故、モータ本体３２は、ポンプ本体２０に対して動く。モータ本体３２が中立位置から変位すると、ダイアフラム２４が変形させられる。それ故、ダイアフラム２４は、モータ３１の動きにより、中立状態から変形させられる。板ばね４１は、動き制約ユニット４０の一部として機能し、ポンプ本体２０に対するモータの動きを単一の面内に制約するよう機能する。本構成においては、動き制約ユニット４０は、ポンプ本体２０に対するモータ３１の動きを、ポンプ本体２０に向かう方向及びポンプ本体２０から離れる方向に制約するよう機能する。モータ３１の不平衡により生成される該モータの慣性の使用は、単一の面に沿ってモータ３１の動きを制限することにより最大化されることは、理解されるであろう。

モータ本体３２は、モータ３１が振動すると往復運動させられる。本構成においては、動き制約ユニット４０の一部を形成する板ばねは、単一の面に沿ってモータの動きをかなり制約する。モータ３１は、モータ本体３２が振動するとき、第１の作動位置と第２の作動位置との間で変位する。モータ３１が第１の作動位置へと動くとき、モータ３１はポンプ本体２０から離れるよう動く。第１の作動位置は、図２に示されている。当該第１の位置においては、モータ本体３２は、ポンプ本体２０から離れるよう変位している。ダイアフラム２４はモータ本体３２に固定的に装着されているため、該ダイアフラムは第１の動作状態へと変形させられる。該第１の動作状態は図２に示され、該ダイアフラムの変形させられていない状態即ち中立状態は破線により示されている。図２に示されるように、モータ３１の慣性によりダイアフラム２４が第１の動作状態へと変形させられると、ダイアフラム室２５の容積は増大する。ダイアフラム室２５の容積が増大すると、ダイアフラム室内の圧力が減少して、第１の逆止弁２６の一方の側における圧力差を引き起こす。ダイアフラム室２５と入口２２との間の当該差が、第１の逆止弁２６を開かせる。このとき、第１の逆止弁２６を通って、入口２２からダイアフラム室２５へと流体が引き入れられる。それ故、第１の逆止弁２６を通る、入口２２からダイアフラム室２５への流体の流れが存在することとなる。

該モータが振動し続けると、シャフト３３及び偏心要素３４の不平衡によるモータ３１の慣性が、図３に示されるようにモータ本体３２を第２の作動位置へと動かす。動き制約ユニット４０の一部として働く板ばね４１は、モータ本体３２の動きを単一の面に沿って制限するよう機能することは、理解されるであろう。

モータ３１全体の慣性により該モータが第２の作動位置へと動くときのモータ３２の動きは、図３に示されるように、ダイアフラム２４を第２の動作状態へと変形させる。ダイアフラムが第１の動作状態と第２の動作状態との間で変形すると、ダイアフラム室の容積が減少する。モータの慣性によりダイアフラム２４が第２の動作状態へと変形させられると、ダイアフラム室２５内の圧力が増大する。このことは、第１及び第２の逆止弁２６、２７の一方の側における圧力差を引き起こす。即ち、ダイアフラム室内の増大した圧力が、第１の逆止弁２６を閉じさせる。出口２３に比べて増大したダイアフラム室２５内の圧力は、第２の逆止弁２７を開位置へと動かす。それ故、流体がダイアフラム室２５に流入して、第２の逆止弁２７を通ってポンプ本体２０の出口２３へと流れることを可能とする。閉位置に動いた第１の逆止弁２６のため、ポンプ本体を通りダイアフラム室２５から入口２２へと流体が逆流することは防止される。

モータ３１の振動は、モータを往復運動させるよう動かすことは、理解されるであろう。このことは、モータ３１が動作させられると、不平衡モータ３１の振動により引き起こされる慣性が、第１の作動位置と第２の作動位置との間でモータ３１を動かすことを意味する。モータ３１の往復運動、とりわけダイアフラム２４が装着されたモータ本体３２の往復運動は、図２及び３に示されるように、第１の動作状態と第２の動作状態との間でダイアフラム２４を動かす。それ故、第１及び第２の逆止弁２６、２７が交互に開かれ、ダイアフラム２４が変形するにつれて、流体が交互に、入口２２からダイアフラム室へと引き入れられ、ダイアフラム室２５から出口２３へと出される。

以上を鑑みると、モータ３１の振動が、ダイアフラム２４を往復運動するよう動かし、ポンピング動作がもたらされて、ポンプ本体２０の入口２２から出口２３へと流体を引き入れる。第１及び第２の逆止弁２６、２７の動作により、流体は反対方向に流れること、即ちポンプ本体２０の出口２３から入口２２へと流れることを防止される。代替の実施例においては、第１及び第２の逆止弁２６、２７の一方は省略されても良い。

以上の構成の利点は、モータ自体の振動が、ダイアフラム２４を往復的な態様で変形させることである。それ故、ダイアフラム２４を変形させるために、モータ３１の走行シャフト３３をダイアフラム２４に結合するいずれの機構をも備える必要がない。特に、モータの走行シャフトをダイアフラムに結合するカム又は代替の構成を備える必要がない。カム又はピストン等を持つ斯かる構成は、故障し易いものとなり得る。更に、モータ本体３２をダイアフラム２４に直接に装着することに加えて、モータをダイアフラムに結合するためのいずれの機構をも備える必要がないため、該流体ポンプのサイズが最小化されることができる。このことはまた、流体ポンプ１０のための作動手段の重量、コスト及びサイズが最小化されること確実にする。

動き制約ユニット４０は、ポンプ本体２０に対するモータ３１の動きの振幅を制限するように働く。それ故、本例においては板ばね４１により形成された、動き制約ユニット４０は、ダイアフラム２４の変形を制限するように機能する。それ故、通常の動作状態を超えてダイアフラムが変形することによる損傷が防止される。

コントローラ（図示されていない）がダイアフラム２４を駆動するようモータ３１を動作させるとき、ダイアフラム２４の動作周波数を制限することにより、及び／又はダイアフラム２４の振幅運動を制限することにより、流体ポンプ１０を通る流量が制御され得ることは、理解されるであろう。ダイアフラムの動作周波数は、モータの回転速度を制御するよう構成されたコントローラにより制御されても良い。それ故、モータ３１の回転速度が減少させられると、流体ポンプ１０を通る流量が低減されることとなる。一実施例においては、該流体ポンプを通る流量は、単にモータ３１の回転速度を決定することによって制御されることは、理解されるであろう。他の実施例においては、該流体ポンプを通る流量は、不平衡モータの変位の振幅を制限又は調節することにより制御されても良い。例えば、一実施例においては、モータ３１の変位の振幅を制限するため、１つ以上のストッパ（図示されていない）が用いられても良い。該１つ以上のストッパは、動き制約ユニット４０の一部を形成する。該１つ以上のストッパは、振幅調節器として働くが、該振幅調節器は代替の構成を持っていても良い。該１つ以上のストッパは、該流体ポンプの流量を調節するよう調節可能であっても良い。

図４を参照すると、該流体ポンプの代替の実施例が示されている。流体ポンプの当該実施例は、全体的に図１乃至３を参照しながら説明された実施例と同様であり、詳細な説明はここでは省略される。しかしながら、本実施例においては、異なる動き制約ユニットが用いられる。該流体ポンプは全体的に図１乃至３を参照しながら以上に説明された流体ポンプと同様であるため、詳細な説明はここでは省略され、同じ用語及び参照番号が用いられる。

図４に示された流体ポンプ１０は、モータ本体３２とポンプ本体２０との間に延在する動き制約ユニット６０を持つ。動き制約ユニット６０は、モータ本体３２から延在する第１のマウント６１と、ポンプ本体２０から延在する第２のマウント６２と、を有する。第１及び第２のマウント６１、６２は、互いに対して枢動可能に装着される。即ち、第１のマウント６１と第２のマウント６２とは、ヒンジ６３によって接続される。モータ本体３２は、ポンプ本体２０枢動可能に装着される。代替としては、動き制約ユニット６０の第１のマウント６１はコネクタ５０から延在しても良く、及び／又は第２のマウント６２は筐体（図示されていない）から延在しても良い。

モータ３１が動作させられると、該モータの不平衡な部分により生成される慣性のため、該モータ、とりわけモータ本体３２は、第１の作動位置と第２の作動位置との間で動かされる。モータ３１の慣性は、第１の動作状態と第２の動作状態との間でダイアフラム２４を変形させる。動き制約ユニット６０は、ヒンジ６３の枢動軸のまわりに回転する運動を制限することにより、モータ３１の得る語意を制約するよう機能することは、理解されるであろう。それ故、モータ３１は、ポンプ本体２０に対して、単一の経路に沿ってのみ動くことが可能である。ヒンジ６３は、モータ３１の動きの振幅を制限するための、１つ以上のストッパ（図示されていない）を持っていても良い。それ故、ダイアフラム２４の変形は制限されることとなる。代替の止め構成が用いられても良い。

図１乃至４に種々の動き制約ユニットの構成が示されたが、更なる動き制約ユニットが想到されることは、理解されるであろう。例えば、代替の構成においては、動き制約ユニットは、ガイド保持器に受容されるガイド部材として機能する、ガイド棒を有しても良い。斯かる構成においては、該ガイド部材は、モータ本体から延在し、ガイド部材として機能するポンプ本体に形成された開口に受容されても良い。該ガイド保持器におけるガイド部材の相互作用は、ポンプ本体に対する不平衡モータの動きを制約するよう機能し得る。代替としては、該ガイド部材は、ポンプ本体又は筐体から延在し、モータ上のガイド保持器に受容されても良い。

代替の実施例においては、モータ本体は、モータ保持器（図示されていない）に受容され、ダイアフラム及び／又は動き制約ユニットが該モータ保持器の一部を形成するか又は該モータ保持器から延在する。

以上の実施例は、非常に小型で、軽量且つ安価な流体ポンプを提供することは、理解されるであろう。以上の構成は、ダイアフラムを動かすための、例えばモータのようなアクチュエータとダイアフラムとを結合するいずれの作動機構もの必要性を取り除く。更に、ポンプ本体に対するモータの動きを制約することにより、該流体ポンプの効率を最大化することが可能である。ダイアフラムを駆動するものは、アクチュエータとして働くモータ全体の慣性であって、流体ポンプを動作させるために用いられる動作機構を介した例えば駆動シャフトのようなアクチュエータの構成要素ではないことは、理解されるであろう。このことはまた、モータのいずれの振動もが浪費されないことを確実にする。

以上の実施例において説明された流体ポンプは、水室から蒸気生成室へと水を供給するために蒸気生成器において使用されることは、理解されるであろう。斯かる蒸気生成器は、小型であること、重量及びコストが重要である、例えばコードレスアイロンのような、ハンドヘルド型スチーマ又はスチームアイロンにおいて使用される。しかしながら、流体ポンプの使用は斯かる動作に限定されるものではなく、以上の実施例において説明された流体ポンプは代替の機器において使用され得ることは、理解されるであろう。

該流体ポンプを通って提供される流量が他の可変パラメータに依存するよう、モータが所定の流量プロファイルを持つように動作させるようにコントローラが構成されても良いことも、理解されるであろう。電源は、超コンデンサ若しくはバッテリ、又は本線からの電源により動作する電源であっても良いことも、理解されよう。更に、該流量は、数あるなかでも、モータのパワー、走行シャフト及び偏心要素の不平衡、モータの回転速度、並びにダイアフラムのサイズに依存することは、理解されるであろう。

以上に説明された流体ポンプの利点のひとつは、流体経路又は流体経路に沿った水の流れが遮断されたときにも、モータの走行シャフトが回転を継続することが可能であり、モータの焼きつきが防止されることである。それ故、流体ポンプの障害が最小化される。

「有する（comprising）」なる語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではないことは、理解されるであろう。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、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいずれの参照記号も、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。

請求項は特徴の特定の組み合わせに向けたものであるが、本発明の開示の範囲は、いずれかの請求項において現在請求されているものと同一の発明に関するものであろうとなかろうと、また本発明が軽減するものと同一の技術的課題のいずれか又は全てを軽減するものであろうとなかろうと、明示的若しくは暗黙的にここで開示されたいずれの新規な特徴若しくは特徴の新規な組み合わせ、又はその一般化をも含むことは、理解されるべきである。本出願人はここで、本出願又は本出願から導かれるいずれかの更なる出願の手続きの間に、斯かる特徴及び／又は斯かる特徴の組み合わせに対して、新たな請求項が作成され得ることを注記しておく。

Claims (15)

1. 入口及び出口を備えた流体経路を持つポンプ本体と、
   前記入口と前記出口との間において前記流体経路に沿って配置されたダイアフラムと、
   前記流体経路に沿った流れの方向を制御するための逆止弁と、
   ダイアフラム作動ユニットと、
   を有し、前記ダイアフラム作動ユニットが不平衡モータを有する、流体ポンプ。
2. 前記不平衡モータは、前記ダイアフラムに固定的に接続された、請求項１に記載の流体ポンプ。
3. 前記不平衡モータのモータ本体は、前記ダイアフラムに接続された、請求項２に記載の流体ポンプ。
4. 前記不平衡モータの動きを制約するための動き制約ユニットを更に有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
5. 前記動き制約ユニットは、前記不平衡モータの動きの自由度を制約するよう構成された、請求項４に記載の流体ポンプ。
6. 前記動き制約ユニットは、１つの面に略沿って動くよう前記不平衡モータを制約するよう構成された、請求項５に記載の流体ポンプ。
7. 前記動き制約ユニットは、前記不平衡モータを前記ポンプ本体に枢動可能に装着するよう構成された、請求項５又は６に記載の流体ポンプ。
8. 前記動き制約ユニットは、前記不平衡モータの動きの振幅を制限するよう構成された、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
9. 前記動き制約ユニットは更に、前記不平衡モータの動きの最大振幅を調節可能とする振幅調節器を有する、請求項８に記載の流体ポンプ。
10. 前記動き制約ユニットは弾力性部材を有する、請求項４乃至９のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
11. 前記弾力性部材は板ばねである、請求項１０に記載の流体ポンプ。
12. 前記動き制約ユニットは、前記ポンプ本体上にあるか又は前記ポンプ本体が装着された筐体上にある、請求項４乃至１１のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
13. 前記不平衡モータは、低電圧直流モータである、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
14. 前記流体ポンプの流量を制御するように前記不平衡モータを動作させるよう構成されたコントローラを更に有する、請求項１３に記載の流体ポンプ。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の流体ポンプを有する蒸気生成器。

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