特許 7299912 発泡体ポンプ、再充填ユニット、および差動ボアサックバック機構付きディスペンサー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-20

(45)【発行日】2023-06-28

(54)【発明の名称】発泡体ポンプ、再充填ユニット、および差動ボアサックバック機構付きディスペンサー

(51)【国際特許分類】

   B05B 7/04 20060101AFI20230621BHJP

   A47K 5/16 20060101ALI20230621BHJP

   B05B 1/02 20060101ALI20230621BHJP

【ＦＩ】

B05B7/04

A47K5/16

B05B1/02 101

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020552228

(86)(22)【出願日】2019-03-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-12

(86)【国際出願番号】 US2019024022

(87)【国際公開番号】W WO2019191060

(87)【国際公開日】2019-10-03

【審査請求日】2021-11-12

(31)【優先権主張番号】62/649,069

(32)【優先日】2018-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506190555

【氏名又は名称】ゴジョ・インダストリーズ・インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チバレーラ， ニック イー

(72)【発明者】

【氏名】ハリス， ドナルド アール

(72)【発明者】

【氏名】グラスゴー，セス アンドリュー

【審査官】鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５２０２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平９－５０３１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５０１４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８４７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９２５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１４４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５４０３５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ １／００－１７／０８

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

Ａ４７Ｋ ５／００－５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発泡体を分注するためのシステムであって、
発泡性液体を保持する容器と、
前記発泡性液体を空気で混合して発泡体混合物を形成するポンプと、
サックバックデバイスと、
前記サックバックデバイスと流体連通するように前記ポンプの出口を設置する流体出口導管と、を備え、
前記サックバックデバイスは、
前記流体出口導管から液体を受け取る液体入口を有し、
第一の直径を有する小さいボアを有する上流部分と、第二の直径を有する大きいボアを有する下流部分とを有し、
前記第一の直径は前記第二の直径よりも小さい、ハウジングと、
前記小さいボア内で往復する第一のピストンと、前記大きいボア内で往復する第二のピストンとを有する、デュアルボディピストンと、
上流位置での前記デュアルボディピストンを付勢する付勢部材と、
前記デュアルボディピストンに近接して位置する流量制限器と、
前記大きいボアおよび前記第二のピストンによって少なくとも部分的に形成されたサックバックチャンバーと、
発泡体出口と、を備え、
前記流量制限器は、前記サックバックデバイスへの流体流が前記サックバックチャンバーを圧縮させ、前記流体流が停止すると、前記付勢部材が前記サックバックチャンバーを拡張させ、残留発泡体を前記サックバックチャンバーに吸い戻すように構成される、発泡体を分注するためのシステム。

【請求項2】

前記サックバックチャンバーが床を有し、前記床がそこから上方に突き出したリップを有し、前記リップが前記発泡体出口を取り囲む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記デュアルボディピストン内に位置する混合媒体をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記第二のピストンが動く時に、前記ハウジングに空気の出入りを可能にするために、前記大きいボアに近接して前記ハウジング内に位置する開口部をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記ポンプが連続的に起動するダイアフラムポンプである、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記流量制限器が開口部を備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記流量制限器が弁を備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

差動ボアサックバックデバイスであって、
ポンプから液体を受け取る液体入口を有し、
第一の直径を有する第一のボアおよび第二の直径を有する第二のボアを有し、
前記第一の直径が前記第二の直径よりも小さい、ハウジングと、
前記第一のボアの壁と接触するようにサイズ決めされた第一のピストンシールと、前記第二のボアの壁と接触するようにサイズ決めされた第二のピストンシールであって、
前記第一のピストンシールが、流量制限器を含むボディに接続され、
ピストンは、付勢部材によって上方に付勢される、第一および第二のピストンシールと、
前記第二のピストンシールの上端の上側の前記大きいボアの上部に空気が出入りすることを可能にする、前記ハウジングへの開口部と、
前記第二のボアおよび前記第二のピストンによって少なくとも部分的に形成されたサックバックチャンバーと、
前記第二のボアに近接する前記ハウジング内に位置する出口と、
発泡体が前記サックバックチャンバーから流れ出ることを可能にするための発泡体出口と、を備え、
前記流量制限器を通る流体流が、前記第一のピストンシールおよび前記第二のピストンシールを第一の方向に動かし、前記サックバックチャンバーを圧縮させ、
前記付勢部材が、前記第一のピストンシールおよび前記第二のピストンシールを第二の方向に動かし、前記サックバックチャンバーを拡張させる、差動ボアサックバックデバイス。

【請求項9】

前記サックバックチャンバーが床を有し、前記床がそこから上方に突き出したリップを有し、前記リップが前記発泡体出口を取り囲む、請求項８に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項10】

前記ボディに固定された混合媒体をさらに備える、請求項８に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項11】

連続的に起動するダイアフラムポンプをさらに備える、請求項８に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項12】

ピストンポンプをさらに備える、請求項８に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項13】

前記ボディが中空である、請求項８に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項14】

前記流量制限器が開口部を備える、請求項８に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項15】

前記流量制限器が弁を備える、請求項８に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項16】

差動ボアサックバックデバイスであって、
ポンプから液体を受け取る液体入口を有し、
第一の直径を有する第一のボアおよび第二の直径を有する第二のボアを有し、
前記第一の直径が前記第二の直径よりも小さい、ハウジングと、
前記第一のボアの壁と接触するようにサイズ決めされた第一のピストンシールと、前記第二のボアの壁と接触するようにサイズ決めされた第二のピストンシールであって、
前記第一のピストンシールが、流量制限器を含むボディに接続され、
ピストンは、付勢部材によって上方に付勢される、第一および第二のピストンシールと、
前記第二のボアおよび前記第二のピストンによって少なくとも部分的に形成されたサックバックチャンバーと、
前記第二のピストンシールの上端の上側の前記大きいボアの上部に空気が出入りすることを可能にする、前記ハウジングへの開口部と、
前記第二のボアに近接する前記ハウジング内に位置する出口と、
液体が前記サックバックチャンバーから流れ出ることを可能にするための液体出口と、を備え、
前記流量制限器を通る液体流が、前記第一のピストンシールおよび前記第二のピストンシールを第一の方向に動かし、前記サックバックチャンバーを圧縮させ、
前記付勢部材が、前記第一のピストンシールおよび前記第二のピストンシールを第二の方向に動かし、前記サックバックチャンバーを拡張させる、差動ボアサックバックデバイス。

【請求項17】

前記サックバックチャンバーが床を有し、前記床がそこから上方に突き出したリップを有し、前記リップが前記液体出口を取り囲む、請求項１６に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項18】

前記ボディが中空である、請求項１６に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項19】

前記流量制限器が開口部を備える、請求項１６に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【請求項20】

前記流量制限器が弁を備える、請求項１６に記載の差動ボアサックバックデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、２０１８年３月２８日に出願され、「ＦＯＡＭ ＰＵＭＰＳ，ＲＥＦＩＬＬ ＵＮＩＴＳ ＡＮＤ ＤＩＳＰＥＮＳＥＲＳ ＷＩＴＨ ＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬ ＢＯＲＥ ＳＵＣＫ－ＢＡＣＫ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ」と題された米国仮出願番号第６２／６４９，０６９号の優先権および利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

様々な実施形態は、一般に、ポンプ、発泡体ディスペンサーのための再充填ユニット、およびディスペンサーシステムに関し、より具体的には、発泡体の分注時の滴下を防止する改善された方法を有するシステムおよびディスペンサーに関する。

【背景技術】

【0003】

例えば、液体石鹸および消毒剤ディスペンサーなどの液体ディスペンサーシステムは、ディスペンサーの作動に伴い所定量の流体をユーザーに提供する。さらに、例えば、空気を液体中に注入して液体および気泡の発泡混合物を作り出すことにより、流体を泡の形態で分注することが望ましいことがある。例えば、アルコールベースの液体などの一部の液体は、発泡に困難であり、混合が強化される必要がある。発泡体を生成するポンプは、発泡体カートリッジを通して液体と空気との混合物をポンピングすることによって発泡体を形成しうる。分注後、残留発泡体は、液体に戻る傾向があり、発泡体カートリッジから滴下する。ユーザーが一定量の発泡体を受け、ポンプ出口の下から手を外した後、残留液体がポンプから滴下することを防ぐ発泡体ポンプを有することが望ましい。

【発明の概要】

【0004】

本出願は、既存の発泡体カートリッジと比較して、使用後の滴下が少ない改善された発泡体の品質を有する、例示的な発泡体発生ポンプおよび分注ポンプを開示する。しかし、本発明の概念は、発泡体分注システムに限定されず、石鹸、消毒剤、およびローションを分注するための液体ポンプに適用されうる。さらに、本発明の概念は、食品分注システム、接着剤分注システムおよびこれに類するものに適用されうる。例示的な実施形態のこれらおよびその他の態様は、様々な例示的な実施形態の原理を例として示す添付図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

【0005】

液だれ防止発泡体ディスペンサーおよびシステムを提供するための例示的なシステムが本明細書に開示されている。発泡体を分配するための例示的なシステムは、発泡性液体を保持する容器と、発泡性液体を空気と組み合わせて発泡体混合物を形成するためのポンプと、サックバックデバイス（suck-back device）とを含む。サックバックデバイスはハウジングを有する。ハウジングは、第一の直径を有する小さいボアを有する上流部分と、第二の直径を有する大きいボアを有する下流部分とを有する。第一の直径は第二の直径よりも小さい。サックバック機構は、小さいボア内で往復する第一のピストンと、大きいボア内で往復する第二のピストンとを有する、デュアルボディピストンを含む。上流位置でのデュアルボディピストンを付勢するための付勢部材も含まれる。さらに、デュアルボディピストンに近接して位置する流量制限器が含まれる。大きいボアおよび第二のピストンによって少なくとも部分的に形成されたサックバックチャンバー、およびサックバックチャンバー内に位置する発泡体出口も提供される。流量制限器は、サックバックデバイスへ流れる流体がサックバックチャンバーを圧縮させ、流体流が停止すると、付勢部材がサックバックチャンバーを拡張させ、残留発泡体をサックバックチャンバーに吸い戻すように構成される。

【0006】

発泡体ディスペンサー用の例示的な差動ボアサックバックデバイスは、第一の直径を有する小さいボアを有する上流部分と、第二の直径を有する大きいボアを有する下流部分とを有するハウジングを含み、第一の直径は第二の直径よりも小さい。また、小さいボア内で往復する第一のピストンと、大きいボア内で往復する第二のピストンとを有するデュアルボディピストン、上流位置でデュアルボディピストンを付勢するための付勢部材、デュアルボディピストンの近位に位置する流量制限器、大きいボアおよび第二のピストンによって少なくとも部分的に形成されるサックバックチャンバー、および発泡体出口も含まれる。流量制限器は、サックバックデバイスへの流体流がサックバックチャンバーを圧縮させ、流体流が停止すると、付勢部材がサックバックチャンバーを拡張させ、残留発泡体をサックバックチャンバーに吸い戻すように構成される。

【0007】

別の例示的な差動ボアサックバックデバイスは、第一の直径を有する第一のボアおよび第二の直径を有する第二のボアを有するハウジングを含み、第一の直径は第二の直径よりも小さく、第一のピストンシールは、第一のボアの壁と接触するようにサイズ決めされ、第二のピストンシールは第二のボアの壁と接触するようにサイズ決めされる。第一のピストンシールは、流量制限器を含むボディに接続される。ピストンは、付勢部材によって上に付勢される。第二のボアおよび第二のピストンによって少なくとも部分的に形成されたサックバックチャンバーも含まれる。発泡体がサックバックチャンバーから流れ出ることを可能にするために発泡体出口も含まれる。第二のピストンの第一の方向への移動は、サックバックチャンバーを圧縮させ、第二のピストンの第二の方向への移動は、サックバックチャンバーを拡張させる。流量制限器を通る流体流により、第一のピストンシールおよび第二のピストンシールが第一の方向に移動し、サックバックチャンバーを圧縮させ、付勢部材により第一のピストンシールおよび第二のピストンシールが移動し、サックバックチャンバーを拡張させる。

【0008】

別の例示的な差動ボアサックバックデバイスは、第一の直径を有する第一のボアおよび第二の直径を有する第二のボアを有するハウジングを含み、第一の直径は第二の直径よりも小さく、第一のピストンシールは、第一のボアの壁と接触するようにサイズ決めされ、第二のピストンシールは第二のボアの壁と接触するようにサイズ決めされる。第一のピストンシールは、流量制限器を含むボディに接続される。ピストンは、付勢部材によって上に付勢される。第二のボアおよび第二のピストンによって少なくとも部分的に形成されたサックバックチャンバーも含まれる。液体がサックバックチャンバーから流れ出ることを可能にするために液体出口も含まれる。第二のピストンの第一の方向への移動は、サックバックチャンバーを圧縮させ、第二のピストンの第二の方向への移動は、サックバックチャンバーを拡張させる。流量制限器を通る液体流により、第一のピストンシールおよび第二のピストンシールが第一の方向に移動し、サックバックチャンバーを圧縮させ、付勢部材により第一のピストンシールおよび第二のピストンシールが移動し、サックバックチャンバーを拡張させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

例示的な実施形態のより完全な理解を容易にするために、ここで添付の図面を参照する。これらの図面は限定として解釈されるべきではなく、例示のみを意図している。

【0010】

【図1】図１は、例示的な実施形態による、発泡体を分注するためのシステムの概略図である。

【0011】

【図2】図２は、例示的な実施形態による、発泡体を分注するためのシステムの一部分の側面図である。

【0012】

【図2A】図２Ａは、ピストンが上向きの位置にある、図２の発泡体を分注するためのシステムの一部分の断面図である。

【0013】

【図2B】図２Ｂは、ピストンが下向きの位置にある、図２の発泡体を分注するためのシステムの一部分の断面図である。

【0014】

【図3】図３は、図２のシステムの一部分の分解図である。

【0015】

【図4】図４は、図２の、差動ボア、デュアルピストンボディ、および発泡体出口を有するサックバックデバイス部分の断面図である。

【0016】

【図5】図５は、図２のデュアルピストンボディおよび発泡体カートリッジの断面図である。

【0017】

【図6】図６は、図２の底部プレートの透視図である。

【0018】

【図7】図７は、差動ボア、デュアルピストンボディ、および発泡体出口を有するサックバックデバイス部分の別の例示的な実施形態の断面図である。

【0019】

【図8】図８は、図７のサックバックデバイスの分解透視図である。

【0020】

【図9】図９は、差動ボア、デュアルピストンボディ、および発泡体出口を有するサックバックデバイス部分の別の例示的な実施形態の断面図である。

【0021】

【図10】図１０は、差動ボア、デュアルピストンボディ、および発泡体出口を有するサックバックデバイス部分の別の例示的な実施形態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本明細書に開示される新規な差動ボアサックバックデバイスは、例えば、以下に示されるように、異なるポンプおよび／またはディスペンサーと組み合わせて使用されてもよい。２０１７年４月６日に出願され、「Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ－Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｆｏａｍ Ｐｕｍｐｓ， Ｒｅｆｉｌｌ Ｕｎｉｔｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題された米国仮特許出願番号第１５／４８０，７１１号；「Ｔｏｕｃｈ－Ｆｒｅｅ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ ｗｉｔｈ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｅｌｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｂａｎｋｉｎｇ」と題された米国特許第８，９６０４９８号；「Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｆｏｒ Ｔｏｕｃｈ Ｆｒｅｅ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒｓ ａｎｄ Ｒｅｆｉｌｌ Ｕｎｉｔｓ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ」と題された米国特許第９，１７２，２６６号；「Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ Ｌｏｃｋｏｕｔ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題された米国特許第８，４８５，３９５号； 「Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ Ｈａｖｉｎｇ Ｔｏｐ Ｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ Ｒｅｆｉｌｌ Ｕｎｉｔｓ」と題された米国特許出願第２０１５／００５３７２０号；「Ｍａｎｕａｌ Ｓｋｉｎ－Ｃａｒｅ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ」と題された米国特許第８，０９１，７３８号；２００８年１２月３日に出願され、「Ａｎｇｌｅｄ Ｓｌｏｔ Ｆｏａｍ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ」と題された米国特許第８，２７２，５３９号；２０１６年９月３０日に出願され、「Ｓｌｉｄｅ Ｏｐｅｎ Ｒｅｆｉｌｌａｂｌｅ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ」と題された米国非仮特許出願番号第１５／２８１，８３２号。それぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0023】

図１は、分注システム１０の例示的実施形態の概略図である。分注システム１０はハウジング１２を含む。ハウジング１２内に位置するのは、例えば、ローション、石鹸または消毒剤などの液体を保持する容器である。容器１４と流体連通するのは、ポンプ１６である。この例示的な実施形態では、ポンプ１６は、空気と液体の両方を送り出す発泡体ポンプであるが、いくつかの実施形態では、ポンプは液体ポンプである。ポンプ１６と流体連通するのは、差動ボアサックバックデバイス２０および出口２２である。いくつかの実施形態では、容器、ポンプ、およびサックバックバックデバイス２０は、再充填ユニット１７と総称される。こうした実施形態では、再充填ユニット１７は、使い果たした時、さもなくば故障した時、ハウジング１２から取り外して、流体を充填した新しい再充填ユニットと交換することができる。いくつかの実施形態では、ディスペンサーハウジング１２からポンプ１６を取り外すことなく、容器１４を取り外すことができる。いくつかの実施形態では、容器１４はキャップ（図示せず）および弁（図示せず）を有し、容器１４をディスペンサー内に取り付け、漏れることなく逆さ位置でそこから取り外すことを可能にする。

【0024】

また、ハウジング１２に含まれるものは、例えば、マイクロプロセッサなどのプロセッサ２８、例えば、複数の電池などの電源２２、ポンプ２６を作動させるためのアクチュエータ２４、および、例えば、ユーザーの手を感知する赤外線センサーなどのセンサー２６である。電源２２、センサー２６およびコントローラ２４は、プロセッサ２８と回路通信する。さらに、例えば、本明細書に組み込まれる上記の参考文献に記載される回路など、追加的回路が含まれうる。

【0025】

いくつかの実施形態では、ディスペンサーは手動ディスペンサーである。こうした実施形態では、プロセッサ２８、電源２２、およびセンサー２６を含む電子機器は必要としない場合がある。ポンプ１６を駆動するために手動アクチュエータが含まれる。サックバックバックデバイス２０はまた、本明細書に記述されるように動作してもよい。

【0026】

図２を参照すると、発泡体を分注するためのシステム１００の一部分の側面図が示されている。システムは、モーター１０１、ポンプ部分１０２、および発泡体発生アセンブリ１０３を含む。この例示的な実施形態では、発泡体を分注するためのシステム１００の部分は、液体入口１０４および液体入口導管１１０を含み、これは発泡性液体で充填された貯蔵部または容器（図示せず）に接続される。この例示的なシステム１００は、一方向入口弁１２６、混合チャンバー１０６、流体出口導管１０７、差動ボアハウジング１０８、底部トレー１０９、および発泡体出口１１１を保持するためのチャンバー１０５を含む。例示的な実施形態では、モーターおよびダイアフラムは、参照により本明細書に組み込まれる、例えば、ピストンポンプ、手動アクチュエータ、電子アクチュエータ、および同種のものなど、他のタイプのポンプおよび／またはアクチュエータによって置き換えられてもよい。例示的な実施形態では、モーターおよびポンプダイアフラムアセンブリは、例えば、２０１６年１１月１４日に出願され、「Ｆｏａｍｉｎｇ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ」と題された米国特許出願番号第１５／３５０，１９０号、および２０１６年１１月１８日出願され、「Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ－Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｆｏａｍ Ｐｕｍｐｓ， Ｒｅｆｉｌｌ Ｕｎｉｔｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題された米国特許出願番号第１５／３５５，１１２号に開示されているものとすることができ、これらすべてはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0027】

図２Ａおよび図２Ｂは、サックバックデバイス１２３を有するシステム１００の（一部分の）断面図である。図４は、サックバックデバイス１２３の拡大断面図である。例示的なシステム１００は、液体入口開口部１０４、液体入口通路１１０、一方向液体入口弁１２６を含み、これは、例えば、示すように、ボール１１２およびばね１１３を有するボール弁アセンブリとしうる。開示された実施形態では、その他のタイプの一方向入口弁が使用されうる。いくつかの実施形態では、一方向液体入口弁は、マッシュルーム弁、アンブレラ弁、フラッパー弁、スリット弁、ダックビル弁、マッシュボール弁等であってもよい。例示的なシステム１００は、ポンプ部分１０２およびモーター１０１を含む。ポンプ部分１０２は四つのポンピングダイアフラムを含む。ポンピングダイアフラム１２１Ａ、１２１Ｂをこの図に示す。ポンプダイアフラム１２１Ａは、液体ポンプダイアフラムである。ポンプダイアフラム１２１Ｂおよび二つの追加のポンプダイアフラム（図示せず）は、空気ポンプダイアフラムである。

【0028】

この例示的な実施形態は、四つのポンプダイアフラムを開示しているが、より少ないまたはより多いポンプダイアフラムを有するポンプを使用してもよい。いくつかの実施形態では、一つまたは複数のポンプダイアフラムは、液体ポンプダイアフラムであり、いくつかの実施形態では、一つまたは複数のダイアフラムは、空気ポンプダイアフラムである。ダイアフラムアセンブリの例示的な詳細および構成要素は、例えば、米国特許出願番号第１５／３５０，１９０号および第１５／３５５，１１２号の出願を含む、本明細書に組み込まれる任意の出願から参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。この例示的なシステム１００は、一方向流体出口弁１０９、混合チャンバー１０６、流体通路１０７、および差動ボアハウジング１０８をさらに含む。

【0029】

差動ボアハウジング１０８は、差動ボアハウジング１０８の大きいボア１２４に空気の出入りを可能にする開口部１２２を含む。差動ボアハウジング１０８は、小さいボア１２３および大きいボア１２４を有する。開口部１２２は、大きいボア１２４の上部に空気が出入りすることを可能にし、空気ロックがデュアルピストンボディ１１４の移動を阻害するのを防止する。差動ボアハウジング１０８内に位置するのは、デュアルピストンボディ１１４である。

【0030】

デュアルピストンボディ１１４は、小さいピストン１１５、大きいピストン１１６、および流量制限器１３１を有する。流量制限器１３１は、弁、小さい穴、バッフル、スクリーン、スポンジまたはこれに類するものであってもよい。流量制限器１３１は、流体空気混合物からの圧力がデュアルピストンボディ１１４を下に移動させるようにサイズ決めおよび構成される。例えば、ばねなどの付勢部材１３５は、デュアルピストンボディ１１４を上に付勢する。

【0031】

例えば、流量制限器１３１は、付勢部材１３５を移動する力よりも大きいクラッキング圧力を有する弁であってもよい。適切な弁は、スリット弁、ダックビル弁、フラッパー弁、アンブレラ弁などであってもよい。いくつかの実施形態では、流体が通り抜けるときに十分な力が液体空気混合物によって生成されることを可能にするサイズの開口部が、流量制限器１３１として使用されてもよい。いくつかの実施形態では、開口部およびスクリーンを、流量制限器１３１として使用して、デュアルピストンボディ１１４を移動させるのに十分な圧力を作り出すことができる。いくつかの実施形態では、開口部および発泡部材を、発泡チャンバー内の流量制限器１３１として使用して、デュアルピストンボディ１１４を移動させるのに十分な力を作り出すことができる。発泡体を作るためのシステム１００は、底部プレート１０９を通って位置する発泡体出口通路１１１も有する。底部プレート１０９は、底部プレート１０９の表面１１９の上方に延在する発泡体出口通路１１１の周りのリップ１１８と、発泡体出口１３６とを含む。以下でより詳細に説明するように、リップ１１８は、サックバックチャンバー１５０内に残留液体を保持する。

【0032】

動作中に発泡体の分注が呼び出されると、液体は、液体入口１０４から入口導管１１０を通って、一方向入口弁１２６を通過し、液体ポンプダイアフラム１２１Ａに入り、流体出口弁１０５を通過し、混合チャンバー１０６内に引き込まれる。空気は、一つまたは複数の空気入口（図示せず）を通して空気ポンプダイアフラム１２１Ｂ（およびこの例示的実施形態では図示されていない、二つの追加的な空気ポンプダイアフラム）内に流れ込む。空気は、空気ポンプダイアフラムから、流体出口弁１０５を通って、混合チャンバー１０６内に流れ、液体空気が混合して液体／空気混合物を形成する。液体／空気混合物は、流量制限器１３１を通って流れ、それによってデュアルピストンボディ１１４が下方に移動し、デュアルピストンボディ１１４を通って、第一の混合媒体１３３を通過し、第一の発泡体ステージ領域１２８に入り、第二の混合媒体１３４を通って、出口ノズル１１１の開口部１３６から出る。第一の混合媒体１３３および第二の混合媒体１３４は、この例示的な実施形態において、スクリーンであるが、混合媒体は、例えば、複数のバッフル、一つまたは複数の多孔性部材、一つまたは複数のスポンジなどであってもよい。

【0033】

液体／空気混合物が流量制限器１３１を通って流れると、小さいピストン１１５および大きいピストン１１６を含むデュアルピストンボディ１１４が、付勢部材１３５を強制的に下方に圧縮し、サックバックバックチャンバー１４５の容積を圧縮する。サックバックチャンバー１４５の容積が圧縮されると、サックバックチャンバー１４５内の残留発泡体および液体は強制的に排出され、出口ノズル１１１を通して分注される。

【0034】

発泡体の流れが停止すると、付勢部材１３５は、デュアルピストンボディ１１４、小さいピストン１１５、および大きいピストン１１６を上方に動かし、サックバックチャンバー１４５を拡張させる。小さいピストン１１５の上方への移動により、上部チャンバー内の液体／空気混合物の一部が、制限器１３１および混合媒体１３３、１３４を通って流れる。出口ノズル１１１および第一の発泡ステージ１２８内の残留発泡体は、サックバックチャンバー１４５に吸い込まれる。

【0035】

リップ１１８は、サックバックチャンバー１４５の底面１４８の上に延びる。したがって、サックバックチャンバー１４５に入る残留発泡体が壊れ、液体になると、デュアルピストンボディ１１４が再び下方に移動し、サックバックチャンバー１４５から残留発泡体／液体が排出されるまで、液体はリップ１１８によってサックバックチャンバー１４５内に保持される。

【0036】

図３は、上述の発泡体作製アセンブリ１０３の構成要素の分解図を示す。この例示的な実施形態では、流量制限器１３１はスリット弁として図示されている。

【0037】

図４は、差動ボア４０２を含むハウジング１０８の拡大図である。差動ボア４０２は、第一の直径を有する第一の部分および第二の直径を有する第二の部分を含む。第二の直径は第一の直径よりも大きい。差動ボア４０２内に位置するのは、デュアルピストンボディ１１４および発泡体カートリッジ１２８である。底部トレー１２９は、ハウジング１０８に接続され、出口ノズル１１１、液体保持部材１１８、および発泡体出口１３６を含む。

【0038】

図５は、デュアルピストンボディ１１４の拡大図であり、図６は底部トレー１０９の拡大図である。

【0039】

図７は、差動ボア７０５、デュアルピストンボディ７２０、および発泡体出口７６０を有するサックバックデバイス７００の別の例示的な実施形態の断面図である。デュアルピストンボディ７２０は、デュアルボア７０５の小さいボア７０６内で往復する第一の小さいピストン７２２と、大きいボア７０８内で往復する大きいピストン７２４とを有する。サックバックデバイス７００は、液体空気発泡体混合物を受けるための入口７０２を有する。

【0040】

いくつかの実施形態では、差動ボアハウジング７０５は、差動ボアハウジング７０５の大きいボア７０９に空気の出入りを可能にする開口部７０８を含む。開口部７０９は、大きいボア７０８の上部に空気が出入りすることを可能にし、空気ロックがデュアルピストンボディ７２０の移動を阻害するのを防止する。

【0041】

さらに、デュアルピストンボディ７２０は、流量制限器７３０を含む。流量制限器７３０は、弁、小さい穴、バッフル、スクリーン、スポンジまたはこれに類するものであってもよい。流量制限器７３０は、流体空気混合物からの圧力がデュアルピストンボディ７２０を下に移動させるようにサイズ決めおよび構成される。例えば、ばねなどの付勢部材７４８は、デュアルピストンボディ７２０を上に付勢する。

【0042】

流量制限器７３０は、付勢部材１７４８を移動する力よりも大きいクラッキング圧力を有する弁であってもよい。適切な弁は、スリット弁、ダックビル弁、フラッパー弁、アンブレラ弁などであってもよい。いくつかの実施形態では、流量制限器７３０は、十分な力が液体空気混合物によって生成されることを可能にするサイズの開口部であり、流量制限器７３０として使用されてもよい。いくつかの実施形態では、開口部および一つまたは複数のスクリーンを、流量制限器７３０として使用して、デュアルピストンボディ７２０を移動させるのに十分な圧力を作り出すことができる。いくつかの実施形態では、開口部および多孔性部材を、発泡チャンバー内の流量制限器７３０として使用して、デュアルピストンボディ７２０を移動させるのに十分な力を作り出すことができる。サックバックデバイス７００はまた、底部プレート７５０を通って位置する発泡体出口通路７６０を有する。底部プレート７５０は、底部表面７５２と、底部プレート７５０の底部表面７５２の上方に延在する発泡体出口７６０の周りのリップ７５４と、発泡体出口７６０とを含む。以下でより詳細に説明するように、リップ７５４は、サックバックチャンバー７８０内に残留液体を保持する。

【0043】

動作中に発泡体の分注が呼び出されると、液体／空気混合物は、入口７０２を通って、流量制限器７３０を通り、それによってデュアルピストンボディ７２０を下方に移動させ、デュアルピストンボディ７２０の内部を通り、第一の混合媒体７３１を通過して、第一の発泡ステージ領域７３２に入り、第二の混合媒体７３３を通って、発泡体出口７６０から出る。第一の混合媒体７３１および第二の混合媒体７３２は、この例示的な実施形態において、スクリーンであるが、一つまたは複数の混合媒体は、例えば、複数のバッフル、一つまたは複数の多孔性部材、一つまたは複数のスポンジなどであってもよい。いくつかの実施形態では、混合媒体は必要ない。

【0044】

液体／空気混合物が流量制限器７３０を通って流れると、小さいピストン７２２および大きいピストン７２４を含むデュアルピストンボディ７２０が、付勢部材７４８を強制的に下方に圧縮し、サックバックバックチャンバー７８０の容積を圧縮する。サックバックチャンバー７８０の容積が圧縮されると、サックバックチャンバー７８０内の残留発泡体および液体は吹き出され、出口ノズル７６０を通して分注される。

【0045】

発泡体出力が停止すると、付勢部材７４８は、小さいピストン７２２および大きいピストン７２４を含む、デュアルピストンボディ７５０を上方に動かし、サックバックチャンバー７８０を拡張させる。小さいピストン７２２の上方への移動により、上部チャンバー内の液体／空気混合物が、制限器および混合媒体７３１、７３３を通って流れる。出口７６０および第一の発泡ステージ７３２内の残留発泡体は、サックバックチャンバー７８０に吸い込まれる。

【0046】

リップ７５４は、サックバックチャンバー７８０の底面７５２の上に延びる。したがって、サックバックチャンバー７８０に入る残留発泡体が壊れ、液体になると、デュアルピストンボディ７２０が再び下方に移動し、サックバックチャンバー７８０から残留発泡体／液体が排出されるまで、液体はリップ７５４によってサックバックチャンバー７８０内に保持される。

【0047】

図８は、図７のサックバックデバイスの分解透視図である。

【0048】

図９は、差動ボア９０５、デュアルピストンボディ９２０、および発泡体出口９６０を有するサックバックデバイス９００の別の例示的な実施形態の断面図である。サックバックデバイス９００は、ポンプ１０２の出口に接続される。ポンプ１０２は、連続的に起動されたダイアフラム発泡体ポンプであるが、参照により本明細書に記載および／または組み込まれるものなど、任意のタイプのポンプであってもよい。デュアルピストンボディ９２０は、デュアルボア９０５の小さいボア９０６内で往復する第一の小さいピストン９２２と、大きいボア９０８内で往復する大きいピストン９２４とを有する。サックバックデバイス９００は、液体空気発泡体混合物を受けるための入口９０２を有する。

【0049】

いくつかの実施形態では、差動ボアハウジング９０５は、差動ボアハウジング９０５の大きいボア９０９に空気の出入りを可能にする開口部９０８を含む。開口部９０８は、大きいボア９０８の上部に空気が出入りすることを可能にし、空気ロックがデュアルピストンボディ９２０の移動を阻害するのを防止する。

【0050】

さらに、デュアルピストンボディ９２０は、流量制限器９３０を含む。この例示的な実施形態では、流量制限器９３０はダックビル弁である。その他のタイプの弁を使用してもよい。いくつかの実施形態では、流量制限器は、弁、小さい穴、バッフル、スクリーン、スポンジまたはこれに類するものであってもよい。流量制限器９３０は、流体空気混合物からの圧力がデュアルピストンボディ９２０を下に移動させるようにサイズ決めおよび構成される。例えば、ばねなどの付勢部材９４８は、デュアルピストンボディ９２０を上に付勢する。好ましくは、流量制限器９３０は、付勢部材９４８を移動する力よりも大きいクラッキング圧力を有する。その他の適切な弁は、スリット弁、フラッパー弁、アンブレラ弁などであってもよい。

【0051】

サックバックデバイス９００はまた、底部プレート９５０を通って位置する発泡体出口通路９６０を有する。底部プレート９５０は、底部表面９５２と、底部プレート９５０の底部表面９５２の上方に延在する発泡体出口９６０の周りのリップ９５４と、発泡体出口９６０とを含む。以下でより詳細に説明するように、リップ９５４は、サックバックチャンバー９８０内に残留液体を保持する。さらに、付勢部材９４８は大きいボア９０８に位置し、床９５２上に置かれる。デュアルピストンボディ９２０の環状溝９４６は、付勢部材９４８の上端を保持する。

【0052】

動作中に発泡体の分注が呼び出されると、液体／空気混合物は、入口９０２を通って、流量制限器９３０を通り、それによってデュアルピストンボディ９２０を下方に移動させ、デュアルピストンボディ９２０の内部を通り、第一の混合媒体９３１を通過して、第一の発泡ステージ領域９３２に入り、第二の混合媒体９３３を通って、発泡体出口９６０から出る。第一の混合媒体９３１および第二の混合媒体９３２は、この例示的な実施形態において、スクリーンであるが、混合媒体は、例えば、複数のバッフル、一つまたは複数の多孔性部材、一つまたは複数のスポンジなどであってもよい。いくつかの実施形態では、混合媒体は必要ない。

【0053】

液体／空気混合物が流量制限器９３０を通って流れると、小さいピストン９２２および大きいピストン９２４を含むデュアルピストンボディ９２０が、付勢部材９４８を強制的に下方に圧縮し、サックバックバックチャンバー９８０の容積を圧縮する。サックバックチャンバー９８０の容積が圧縮されると、サックバックチャンバー９８０内の残留発泡体および液体は吹き出され、出口ノズル９６０を通して分注される。

【0054】

流体混合物がサックバックデバイス９００への流れを停止すると、付勢部材９４８は、小さいピストン９２２および大きいピストン９２４を含む、デュアルピストンボディ９５０を上方に動かし、サックバックチャンバー９８０を拡張させる。小さいピストン９２２の上方への移動により、上部チャンバー内の液体／空気混合物が、制限器および混合媒体９３１、９３３を通って流れる。出口９６０および第一の発泡ステージ９３２内の残留発泡体は、サックバックチャンバー９８０に吸い込まれる。

【0055】

リップ９５４は、サックバックチャンバー９８０の底面９５２の上に延びる。本明細書に開示されるサックバックデバイスのいくつかの実施形態では、リップは必要ない。例えば、この例示的実施形態では、底面９５２またはその一部分は、出口９６０から傾斜して、流体をサックバックバックデバイス９００内に保持することができる。したがって、サックバックチャンバー９８０に入る残留発泡体が壊れ、液体になると、デュアルピストンボディ９２０が再び下方に移動し、サックバックチャンバー９８０から残留発泡体／液体が排出されるまで、液体はリップ９５４（または、例えば、傾斜床などの他の手段）によってサックバックチャンバー９８０内に保持される。

【0056】

図１０は、差動ボア１００５、デュアルピストンボディ１０２０、および発泡体出口１０６０を有するサックバックデバイス１０００の別の例示的な実施形態の断面図である。サックバックデバイス１０００は、ポンプ１０２の出口に接続される。ポンプ１０２は、連続的に起動されたダイアフラム発泡体ポンプであるが、参照により本明細書に記載および／または組み込まれるものなど、任意のタイプのポンプであってもよい。サックバックデバイス１０００は、液体空気発泡体混合物を受けるための入口１００２を有する。デュアルピストンボディ１０２０は、デュアルボア１００５の小さいボア１００６内で往復する第一の小さいピストン１０２２と、大きいボア１００８内で往復する大きいピストン１０２４とを有する。

【0057】

いくつかの実施形態では、差動ボアハウジング１００５は、差動ボアハウジング１００５の大きいボア１００９に空気の出入りを可能にする開口部１００８を含む。開口部１００８は、大きいボア１００８の上部に空気が出入りすることを可能にし、空気ロックがデュアルピストンボディ１０２０の移動を阻害するのを防止する。

【0058】

さらに、デュアルピストンボディ１０２０は、流量制限器１０３０を含む。この例示的実施形態では、流量制限器１０３０は、小さいボア１００６に沿って移動し、より小さいピストン１０２２と反対方向を向くワイパーシール１０２３である。さらに、デュアルピストンボディ１０２０は、デュアルピストンボディ１０２０を通ってデュアルピストンボディ１０２０の内部に入る通路１０８０、１０８１を含む。

【0059】

いくつかの実施形態では、流量制限器１０３０は、少なくとも部分的に、ピストンボディの上面１０９０、および入口１００２を囲むハウジングの底面１０９１によって形成される。いくつかの実施形態では、表面１０９０は、付勢部材１０４８がデュアルピストンボディ１０２０をその最上位置に付勢すると、表面１０９１とシールを形成する。

【0060】

例えば、ばねなどの付勢部材１０４８は、デュアルピストンボディ１０２０を上に付勢する。好ましくは、流量制限器１０３０は、付勢部材１０４８を移動する力よりも大きいクラッキング圧力を有する。

【0061】

サックバックデバイス１０００はまた、底部プレート１０５０を通って位置する発泡体出口通路１０６０を有する。底部プレート１０５０は、底部表面１０５２と、底部プレート１０５０の底部表面１０５２の上方に延在する発泡体出口１０６０の周りの任意のリップ１０５４と、発泡体出口１０６０とを含む。以下でより詳細に説明するように、リップ１０５４は、サックバックチャンバー１０８０内に残留液体を保持する。さらに、付勢部材１０４８は大きいボア１００８に位置し、床１０５２上に置かれる。デュアルピストンボディ１０２０の環状溝１０４６は、付勢部材１０４８の上端を保持する。

【0062】

動作中に発泡体の分注が呼び出されると、液体／空気混合物は、入口１００２を通って、流量制限器１０３０の周りを流れ、それによってデュアルピストンボディ１０２０を下方に移動させ、通路１０８０、１０８１を通って、デュアルピストンボディ１０２０の内部を通り、第一の混合媒体１０３１を通過して、第一の発泡ステージ領域１０３２に入り、第二の混合媒体１０３３を通って、発泡体出口１０６０から出る。第一の混合媒体１０３１および第二の混合媒体１０３２は、この例示的な実施形態において、スクリーンであるが、混合媒体は、例えば、複数のバッフル、一つまたは複数の多孔性部材、一つまたは複数のスポンジなどであってもよい。いくつかの実施形態では、混合媒体は必要ない。

【0063】

液体／空気混合物が流量制限器１０３０の周りを流れると、小さいピストン１０２２および大きいピストン１０２４を含むデュアルピストンボディ１０２０が、付勢部材１０４８を強制的に下方に圧縮し、サックバックバックチャンバー１０８０の容積を圧縮する。サックバックチャンバー１０８０の容積が圧縮されると、サックバックチャンバー１０８０内の残留発泡体および液体は吹き出され、出口ノズル１０６０を通して分注される。

【0064】

流体混合物がサックバックデバイス１０００への流れを停止すると、付勢部材１０４８は、小さいピストン１０２２および大きいピストン１０２４を含む、デュアルピストンボディ１０５０を上方に動かし、サックバックチャンバー１０８０を拡張させる。小さいピストン１０２２の上方への移動により、上部チャンバー内の液体／空気混合物が、制限器および混合媒体１０３１、１０３３を通って流れる。出口１０６０および第一の発泡ステージ１０３２内の残留発泡体は、サックバックチャンバー１０８０に吸い込まれる。

【0065】

リップ１０５４は、サックバックチャンバー１０８０の底面１０５２の上に延びる。本明細書に開示されるサックバックデバイスのいくつかの実施形態では、リップは必要ない。例えば、この例示的実施形態では、底面１０５２またはその一部分は、出口１０６０から傾斜して、流体をサックバックバックデバイス１０００内に保持することができる。したがって、サックバックチャンバー１０８０に入る残留発泡体が壊れ、液体になると、デュアルピストンボディ１０２０が再び下方に移動し、サックバックチャンバー１０８０から残留発泡体／液体が排出されるまで、液体はリップ１０５４（または、例えば、傾斜床などの他の手段）によってサックバックチャンバー１０８０内に保持される。

【0066】

本明細書に開示される本発明の概念は、本明細書に記載される特定の実施形態による範囲に限定されるものではない。さらに、いくつかの実施形態は、特定の目的のために、特定の環境で、特定の実施に関連して本明細書に説明されているが、当業者は、その有用性がそれに限定されず、さまざまな実施形態が、任意の数の目的のために、任意の数の環境で、有益に実施されうることを認識するべきである。したがって、以下に記載される特許請求の範囲は、本明細書に開示される実施形態の全容および趣旨の観点から解釈されるべきである。前述の説明には多くの詳細および特異性が含まれるが、これらは説明の目的のためにのみ含まれており、さまざまな実施形態の制限として解釈されるべきではないことを理解されたい。上述の実施形態に対する多くの修正は、本説明の趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。

【図1】

【図2】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】