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特表2024-505230不均一なウォブル板を有する順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ、リフィルユニット、およびディスペンサシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-05
(54)【発明の名称】不均一なウォブル板を有する順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ、リフィルユニット、およびディスペンサシステム
(51)【国際特許分類】
   A47K 5/16 20060101AFI20240129BHJP
   B65D 83/00 20060101ALI20240129BHJP
【FI】
A47K5/16
B65D83/00 K
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023546062
(86)(22)【出願日】2022-01-31
(85)【翻訳文提出日】2023-09-13
(86)【国際出願番号】 US2022014474
(87)【国際公開番号】W WO2022169697
(87)【国際公開日】2022-08-11
(31)【優先権主張番号】63/145,025
(32)【優先日】2021-02-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】ルイ,ジェフリー エス
【テーマコード(参考)】
3E014
【Fターム(参考)】
3E014PA01
3E014PB04
3E014PC03
3E014PD11
3E014PE30
3E014PF10
(57)【要約】
順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプのためのウォブル板は、3つ以上の羽根と、ウォブル板シャフトと、3つ以上の羽根ごとに位置する開口とを含む。第1の羽根は、第1のポンプダイヤフラムの第1の接触面から第1の距離を有するように構成されている。第2の羽根は、第2のポンプダイヤフラム上の第1の接触面から第2の距離を有するように構成され、第3の羽根は、第3のポンプダイヤフラム上の第1の接触面から実質的に第2の距離を有するように構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、
泡立て可能な液体の容器を受容するための受容体であって、
泡ポンプが、泡立て可能な液体の前記容器が前記受容体に挿入されるときに、泡立て可能な液体の前記容器と流体連通しており、
前記泡ポンプは、
ハウジングと、
液体ポンプダイヤフラムおよび1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムを有する成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材と、
前記液体ポンプダイヤフラムおよび前記1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムの下流に位置する1つまたは複数の出口弁と、
前記液体ポンプダイヤフラムからの泡立て可能な液体を1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムからの空気と混合するための前記1つまたは複数の出口弁の下流に位置する混合チャンバと、
駆動モータとを含み、
前記泡ポンプは、ウォブル板によって前記駆動モータに動作可能に結合されており、
前記ウォブル板は、2つ以上の羽根を有し、
第1の羽根は、前記液体ポンプダイヤフラムの本体に接触する第1の面と前記液体ポンプダイヤフラムの保持部材に接触する第2の面との間の第1の羽根プロファイル距離を有し、第2の羽根は、前記1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムのうちの1つの空気ポンプダイヤフラムの本体に接触する第1の面と前記1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムのうちの前記1つの空気ポンプダイヤフラムの保持部材に接触する第2の面との間に第2の羽根プロファイル距離を有し、
前記第1の羽根プロファイル距離は、前記第2の羽根プロファイル距離とは異なる
受容体と、
泡を分配するための出口と、
を備える泡ディスペンサ。
【請求項2】
前記第1の羽根プロファイル距離は、前記第2の羽根プロファイルよりも小さい、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項3】
前記第1の羽根の前記第1の面は、前記第2の羽根の前記第1の面よりも成形されたマルチダイヤフラムポンピングセクションからより遠くに離れている、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項4】
前記第2の羽根プロファイル距離は、前記第1の羽根プロファイルよりも小さい、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項5】
前記第1の羽根の前記第1の面は、前記第2の羽根の前記第1の面よりも前記成形されたマルチダイヤフラムポンピングセクションに近い、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項6】
前記ウォブル板は、3つの羽根を備える、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項7】
前記ウォブル板は、4つの羽根を備える、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項8】
前記4つの羽根のうちの1つは、第1の羽根プロファイル距離を有し、残りの3つの羽根は、前記第2の羽根プロファイル距離を有する、請求項7に記載のディスペンサ。
【請求項9】
前記液体ポンプダイヤフラムの容積は、前記1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムの容積よりも小さい、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項10】
前記泡ポンプは、泡立て可能な液体の前記容器の下方に位置する、請求項1に記載のディスペンサ。
【請求項11】
順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプのためのウォブル板であって、
3つ以上の羽根と、
ウォブル板シャフトと、
前記3つ以上の羽根ごとに位置する開口と、
第1の羽根であって、前記第1の羽根における前記開口に近似した第1の厚さを有する第1の羽根と、
第2の羽根であって、前記第2の羽根における前記開口に近似した第2の厚さを有する第2の羽根と、
前記第2の羽根における前記開口に近似した前記第2の厚さを有する第3の羽根と
を備えるウォブル板。
【請求項12】
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも小さい、請求項11に記載のウォブル板。
【請求項13】
第4の羽根をさらに備え、前記第4の羽根は、前記開口に近似した前記第2の厚さを有する、請求項11に記載のウォブル板。
【請求項14】
前記ウォブル板の上面は、前記ウォブル板に関しての中心からウォブル板羽根の外縁へ下向きに傾斜する、請求項11に記載のウォブル板。
【請求項15】
ハウジングと、
液体入口と、
成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材であって、
第1の容積を有する液体ポンプダイヤフラム、
第2の容積をそれぞれ有する2つ以上の空気ポンプダイヤフラムを備え、
前記第1の容積は前記第2の容積よりも小さい、
成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材と、
1つまたは複数の出口弁と、
液体ポンプチャンバからの泡立て可能な液体を2つ以上の空気ポンプチャンバの各々からの空気と混合するための前記1つまたは複数の出口弁の下流の混合チャンバと、
ウォブル板であって
2つ以上の羽根を有し、
第1の羽根は、第1の羽根プロファイル距離を有し、第2の羽根は、第2の羽根プロファイル距離を有し、
前記第1の羽根は、前記液体ポンプダイヤフラムに接続し、
前記第2の羽根は、前記2つ以上の空気ポンプダイヤフラムのうちの1つに接続し、
前記第1の羽根プロファイル距離は、前記第2の羽根プロファイル距離とは異なる、
ウォブル板と、
泡を分配するための出口と
を備える順次作動式泡ポンプ。
【請求項16】
前記第1の羽根プロファイル距離は、前記第2の羽根プロファイル距離よりも小さい、請求項15に記載の順次作動式泡ポンプ。
【請求項17】
前記第1の羽根プロファイル距離は、前記第1の羽根のより薄い部分によって形成されている、請求項15に記載の順次作動式泡ポンプ。
【請求項18】
前記第2の羽根プロファイル距離は、前記第2の羽根のより厚い面によって形成されている、請求項15に記載の順次作動式泡ポンプ。
【請求項19】
前記液体ポンプダイヤフラムおよび2つ以上の空気ポンプダイヤフラムの下流に位置する1つまたは複数のスクリーンをさらに備える、請求項15に記載の順次作動式泡ポンプ。
【請求項20】
順次作動式泡ポンプであって、
ハウジングと、
液体ポンプダイヤフラムおよび1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムを有する成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材と、
前記液体ポンプダイヤフラムおよび前記1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムの下流に位置する1つまたは複数の出口弁と、
前記液体ポンプダイヤフラムからの泡立て可能な液体を1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムからの空気と混合するための前記1つまたは複数の出口弁の下流に位置する混合チャンバと、
駆動モータと、
不均一なウォブル板と
を備え、
前記泡ポンプは、前記不均一なウォブル板によって前記駆動モータに動作可能に結合され、
前記不均一なウォブル板は、2つ以上の羽根を備え、
前記2つ以上の羽根は、ポンプダイヤフラム接触面をそれぞれ有し、
第1の羽根は、第1のポンプダイヤフラムから第1の距離だけ離れている第1のポンプダイヤフラム接触面を有し、
第2の羽根は、第2のポンプダイヤフラムから第2の距離だけ離れている第2のポンプダイヤフラム接触面を有し、
前記第1の距離は、前記第2の距離よりも大きい、順次作動式泡ポンプ。
【請求項21】
前記第1のポンプダイヤフラムは、液体ポンプダイヤフラムである、請求項20に記載の順次作動式泡ポンプ。
【請求項22】
前記第2のポンプダイヤフラムは、空気ポンプダイヤフラムである、請求項20に記載の順次作動式泡ポンプ。
【請求項23】
順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプのためのウォブル板であって、
3つ以上の羽根と、
ウォブル板シャフトと、
前記3つ以上の羽根ごとに位置する開口と
を備え、
第1の羽根は、第1のポンプダイヤフラムの第1の接触面から第1の距離を有するように構成され、
第2の羽根は、第2のポンプダイヤフラム上の第1の接触面から第2の距離を有するように構成され、
第3の羽根は、第3のポンプダイヤフラム上の第1の接触面から実質的に前記第2の距離を有するように構成されている、ウォブル板。
【請求項24】
前記第1の距離は、前記第2の距離よりも小さい、請求項23に記載のウォブル板。
【請求項25】
第4のポンプダイヤフラム上の第1の接触面から実質的に前記第2の距離を有する第4の羽根をさらに備える、請求項23に記載のウォブル板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2021年2月3日に出願した米国仮特許出願第63/145,025号の利益および優先権を主張するものであり、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、概して、ポンプ、ディスペンサシステムのためのリフィルユニットに関し、より詳細には、液体石鹸、消毒剤、またはローションを空気と混合して泡製品を生成および分配するための順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプを有するポンプ、リフィルユニット、およびディスペンサに関し、泡密度は、不均一なウォブル板によって制御され得る。
【背景技術】
【0003】
液体石鹸および殺菌剤ディスペンサなどの液体ディスペンサシステムは、ディスペンサが作動すると、所定量の液体をユーザに分配する。加えて、例えば、液体と気泡との泡状の混合物を作り出すために、空気を液体に注入することによって、液体を泡の形態で分配することが望ましい場合がある。泡立てられる流体の種類が変わると、泡密度は変わり得る。加えて、一部の顧客は、他の顧客よりも濃い泡を好む。泡密度は、泡を形成するように組み合わされる空気と液体の比率を変化させることによって変わり得るが、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプに関する液体または空気チャンバの体積を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国仮特許出願第63/145,025号
【特許文献2】米国特許第6,871,679号
【特許文献3】米国特許第7,647,954号
【特許文献4】米国特許出願公開第2015/0266657号
【特許文献5】米国特許出願第2015/025184号
【特許文献6】米国特許出願第14/811,995号
【特許文献7】米国特許出願公開第20140367419号
【特許文献8】米国特許出願公開第2014/0234140号
【特許文献9】米国特許第8,960,498号
【特許文献10】米国特許出願公開第2014/0054322号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本出願は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ、リフィルユニット、およびディスペンサシステムの例示的な実施形態を開示し、リフィルユニット、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ、およびウォブル板が、本明細書中に開示される。例示的な泡ディスペンサは、ハウジング、泡立て可能な液体の容器を受容するための受容体を含み、泡ポンプが、泡立て可能な液体の容器が受容体に挿入されるときに、泡立て可能な液体の容器と流体連通する。泡ポンプは、ハウジング、液体ポンプダイヤフラムおよび1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムを有する成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材を含む。1つまたは複数の出口弁は、液体ポンプダイヤフラムおよび1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムの下流に位置する。混合チャンバは、液体ポンプダイヤフラムからの泡立て可能な液体を1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムからの空気と混合するために1つまたは複数の出口弁の下流に位置する。駆動モータが含まれ、泡ポンプは、ウォブル板によって駆動モータに動作可能に結合されている。ウォブル板は、2つ以上の羽根を有する。第1の羽根は、液体ポンプダイヤフラムの本体に接触する第1の面と液体ポンプダイヤフラムの保持部材に接触する第2の面との間に第1の羽根プロファイル距離を有する。第2の羽根は、1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムのうちの1つの空気ポンプダイヤフラムの本体に接触する第1の面と1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムのうちの1つの空気ポンプダイヤフラムの保持部材に接触する第2の面との間に第2の羽根プロファイル距離を有する。第1の羽根プロファイル距離は、第2の羽根プロファイル距離とは異なる。泡を分配するための出口も含まれる。
【0006】
順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプのための例示的なウォブル板は、3つ以上の羽根、ウォブル板シャフト、3つ以上の羽根ごとに位置する開口を含む。第1の羽根は、第1の羽根における開口に近似した第1の厚さを有する。第2の羽根は、第2の羽根における開口に近似した第2の厚さを有し、第3の羽根は、第2の羽根における開口に近似した第2の厚さを有する。
【0007】
順次作動式泡ポンプの例示的な実施形態は、ハウジングと、液体入口と、成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材とを含む。成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材は、第1の容積を有する液体ポンプダイヤフラム、および第2の容積をそれぞれ有する2つ以上の空気ポンプダイヤフラムを含む。第1の容積は、第2の容積よりも小さい。1つまたは複数の出口弁も含まれる。混合チャンバは、液体ポンプチャンバからの泡立て可能な液体を2つ以上の空気ポンプチャンバの各々からの空気と混合するために1つまたは複数の出口弁の下流に位置する。ウォブル板が含まれる。ウォブル板は、2つ以上の羽根を有する。第1の羽根は、第1の羽根プロファイル距離を有し、第2の羽根は、第2の羽根プロファイル距離を有する。第1の羽根は、液体ポンプダイヤフラムに接続し、第2の羽根は、2つ以上の空気ポンプダイヤフラムのうちの1つに接続する。第1の羽根プロファイル距離は、第2の羽根プロファイル距離とは異なる。泡を分配するための出口も含まれる。
【0008】
別の例示的な順次作動式泡ポンプは、ハウジングと、液体ポンプダイヤフラムおよび1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムを有する成形されたマルチダイヤフラムポンプ部材と、液体ポンプダイヤフラムおよび1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムの下流に位置する1つまたは複数の出口弁と、液体ポンプダイヤフラムからの泡立て可能な液体を1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムからの空気と混合するための1つまたは複数の出口弁の下流に位置する混合チャンバとを含む。駆動モータおよび不均一なウォブル板も含まれる。泡ポンプは、不均一なウォブル板によって駆動モータに動作可能に結合されている。不均一なウォブル板は、2つ以上の羽根を備える。2つ以上の羽根は、ポンプダイヤフラム接触面をそれぞれ有する。第1の羽根は、第1のポンプダイヤフラムから第1の距離だけ離れている第1のポンプダイヤフラム接触面を有し、第2の羽根は、第2のポンプダイヤフラムから第2の距離だけ離れている第2のポンプダイヤフラム接触面を有し、第1の距離は、第2の距離よりも大きい。
【0009】
順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプのための別の例示的なウォブル板は、3つ以上の羽根と、ウォブル板シャフトと、3つ以上の羽根ごとに位置する開口とを含む。第1の羽根は、第1のポンプダイヤフラムの第1の接触面から第1の距離を有するように構成されている。第2の羽根は、第2のポンプダイヤフラム上の第1の接触面から第2の距離を有するように構成され、第3の羽根は、第3のポンプダイヤフラム上の第1の接触面から実質的に第2の距離を有するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】泡ディスペンサのためのリフィルユニットの例示的な実施形態である。
【0011】
図2】泡ディスペンサの例示的な実施形態である。
【0012】
図2A図1の例示的なリフィルユニットを装着した図2の例示的な泡ディスペンサである。
【0013】
図3】第1の視点から得られた順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプおよびモータの例示的な実施形態の分解組立図である。
【0014】
図4】第2の視点から得られた図3の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプおよびモータの例示的な実施形態の分解組立図である。
【0015】
図5図3の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態についての例示的なダイヤフラム組立体の平面図である。
【0016】
図6図5の例示的なダイヤフラム組立体の底面図である。
【0017】
図7図3の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態についての例示的な弁座の平面図である。
【0018】
図8図7の例示的な弁座の底面図である。
【0019】
図9図3の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態についての例示的なダイヤフラム組立体シートの平面図である。
【0020】
図10A図3の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの液体ポンプ部分の図5図9の線A-Aに沿って得られた断面図である。
【0021】
図10B図3の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの第1の空気ポンプ部分の図5図9の線B-Bに沿って得られた断面図である。
【0022】
図10C図3の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの第2の空気ポンプ部分の図5図9の線C-Cに沿って得られた断面図である。
【0023】
図11】順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの別の例示的な実施形態の断面図である。
【0024】
図12】順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプを有するリフィルユニットの例示的な実施形態の斜視図である。
【0025】
図13】後カバーを備えた図12の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプを有するリフィルユニットの例示的な実施形態の背面図である。
【0026】
図14】後カバーなしの図12の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプを有するリフィルユニットの例示的な実施形態の斜視図である。
【0027】
図15】後カバーなしの図12の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプを有するリフィルユニットの例示的な実施形態の後面図である。
【0028】
図16】順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプを有するリフィルユニットをそこに装着した例示的な泡ディスペンサである。
【0029】
図17】リフィルユニットを取り除いた例示的な泡ディスペンサである。
【0030】
図18図16の例示的な泡ディスペンサのための例示的なモータおよび駆動システムである。
【0031】
図19A】順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの別の例示的な実施形態の斜視図である。
【0032】
図19B図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの分解組立斜視図である。
【0033】
図20A図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の分解組立側面図である。
【0034】
図20B図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の断面分解組立側面図である。
【0035】
図21A図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の平面図である。
【0036】
図21B図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の正面図である。
【0037】
図21C図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の側面図である。
【0038】
図21D図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の図21Aの線A-Aに沿って得られた垂直断面図である。
【0039】
図21E図19Aの順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の図21Bの線C-Cに沿って得られた断面図である。
【0040】
図22】順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの別の例示的な実施形態の断面図である。
【0041】
図23】順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプの別の例示的な実施形態の分解組立図である。
【0042】
図24】順次動作式の4つのダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の斜視図である。
【0043】
図25】順次動作式の4つのダイヤフラム泡ポンプの例示的な実施形態の断面図である。
【0044】
図26】例示的な出口ノズルの斜視図である。
【0045】
図27図26の例示的な出口ノズルの断面図である。
【0046】
図28】ポンプダイヤフラムの部分断面図である。
【0047】
図29】減少した容積、および減じられた移動またはロストモーションを有するポンプダイヤフラムの部分断面図である。
【0048】
図30】アクチュエータに接続された図28のポンプダイヤフラムの部分断面図である。
【0049】
図31】アクチュエータが第1の位置にあるアクチュエータに接続された図29のポンプダイヤフラムの部分断面図である。
【0050】
図32】アクチュエータが第2の位置にあるアクチュエータに接続された図29のポンプダイヤフラムの部分断面図である。
【0051】
図33】複数のポンプダイヤフラムを有する順次作動式泡ポンプであって、1つは、減少した容積、および減じられた移動またはロストモーションを有するために構成されている、順次作動式泡ポンプの部分断面図である。
【0052】
図34】別の例示的なポンプダイヤフラムの部分断面図である。
【0053】
図35】泡密度を制御するための例示的な不均一なウォブル板を備えた順次作動式泡ポンプの一例示の部分断面図である。
【0054】
図36図35の例示的な不均一なウォブル板の平面図である。
【0055】
図37図35の例示的な不均一なウォブル板の断面図である。
【0056】
図38】不均一なウォブル板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】
【0057】
本出願は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプを有する泡ディスペンサおよびリフィルユニットの例示的な実施形態を開示する。いくつかの例示的な実施形態は、ウォブル板と、3つ以上のポンプダイヤフラムとを含む。3つ以上のポンプダイヤフラムは、少なくとも1つの液体ポンプダイヤフラムと、少なくとも2つの空気ポンプダイヤフラムとを含む。各液体ポンプダイヤフラムは、例えば、石鹸、殺菌剤、またはローションなどの液体を受容するための液体入口を有し、各空気ポンプダイヤフラムは、空気を受容するための空気入口を有する。3つ以上のポンプダイヤフラムは順次動作し、各ポンプダイヤフラムは、動作サイクルで1回動作する。動作サイクルは、液体ポンプダイヤフラムの動作で始まる。さらに、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプは、混合チャンバを含む。各液体ポンプダイヤフラムは、液体を混合チャンバの中に圧送し、各空気ポンプダイヤフラムは、空気を混合チャンバの中に圧送する。液体は、混合チャンバ内で空気と混合して泡混合物を生成し、泡混合物は、ポンプ出口から分配される。本発明のいくつかの実施形態では、泡混合物は、約7対1から約10対1の間の空気対液体比を有する。いくつかの実施形態では、空気対液体比は10対1よりも大きく、いくつかの実施形態では7対1未満である。
【0058】
順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプは、泡ディスペンサに使用され得る。例示的な泡ディスペンサは、ハウジングと、モータと、リフィルユニットと、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプと、泡カートリッジとを備える。ポンプは、リフィルユニットから泡立て可能な液体を受容し、泡立て可能な液体を空気と混合して泡混合物を生成し、泡カートリッジを通って泡混合物を押し進めて泡を豊富にし、泡をユーザに分配する。
【0059】
図1は、泡ディスペンサのためのリフィルユニット100を示す。リフィルユニット100は、折り畳み式の容器102を含む。折り畳み式の容器102は、首部103と、ドリップフリークイックコネクタ104とを含む。例示的なドリップフリークイックコネクタは、「Bag and Dispensing System Comprising Such A Bag」という名称の米国特許第6,871,679号、および「Connector Apparatus And Method For Connecting The Same For Controlling Fluid Dispensing」という名称の米国特許第7,647,954号に開示されており、これらは、参照より全体として本明細書に組み込まれる。リフィルユニットは、泡立て可能な液体の供給部を収容する。様々な実施形態では、収容される泡立て可能な液体は、例えば、石鹸、殺菌剤、クレンザ、消毒剤、ローションなどであり得る。容器は、折り畳み式の容器であり、薄いプラスチックまたは可撓性の袋状の材料で作製され得る。他の実施形態では、容器は、硬質のハウジング部材によって形成された折り畳みできない容器、または泡立て可能な液体を漏らすことなく収容するための任意の他の適切な構成であってもよい。折り畳みできない容器の場合、通気システムが含まれてもよい。例示的な通気用システムは、Closed system for venting a dispenser reservoirという名称の米国特許出願公開第2015/0266657号、Pumps With Container Ventsという名称の米国特許出願第2015/025184号、およびVented Refill Units And Dispensers Having Vented Refill Unitsという名称の米国特許出願第14/811,995号に開示され、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
【0060】
図2は、タッチフリー泡ディスペンサ200の例示的な実施形態を示す。タッチフリー泡ディスペンサ200は、ハウジング202と、モータ204と、泡ポンプ206と、リフィルユニットコネクタ208と、泡カートリッジ210と、ノズル212とを含む。泡カートリッジ210の例示的な実施形態は、米国特許出願公開第20140367419号に図示および説明されており、これらは参照により全体として本明細書に組み込まれる。リフィルユニット100は、図2Aに示されるように、リフィルユニットコネクタ208に接続され得る。リフィルユニット100は、石鹸、殺菌剤、ローション、クレンザ、消毒剤などの泡立て可能な液体を収容する。タッチフリー泡ディスペンサ200は、センサ214がユーザまたは物体の存在を検出するときに作動させられる。物体またはユーザを検出すると、センサ214は、電子制御基板216内のプロセッサ(図示せず)に信号を送る。電子制御基板216は、モータ204に偏心ウォブル板アクチュエータ駆動機構301を回転させる出力信号を送る。センサ214および電子制御基板216は、電源218から電力を受け取る。いくつかの実施形態では、モータ204は、電源218から電力を受け取り、他の実施形態では、リフィルユニットは、再充電可能な電源(図示せず)に電力を供給する電源(図示せず)を含む。ウォブル板アクチュエータ駆動機構301(図3)に電力を送る電源を備えたリフィルユニットの例示的な実施形態は、Power Systems For Touch Free Dispensers And Refill Units Containing A Power Sourceという名称の米国特許出願公開第2014/0234140号に図示および説明されており、これは参照により全体として本明細書に組み込まれる。モータ204に電力を供給することで、ウォブル板アクチュエータ駆動機構301が回転する。偏心ウォブル板アクチュエータ駆動機構301の回転は、泡ポンプ206のダイヤフラムを順次圧縮および拡張し、液体および空気を混合チャンバ325の中に圧送する。液体と空気は一緒に混合し、泡状の混合物を形成する。泡状の混合物は、泡カートリッジ210を強制的に通され、泡を豊かな泡に強化する。豊かな泡は、泡ディスペンサ200からノズル212を通って分配される。
【0061】
図1および図2にそれぞれ示されたリフィルユニット100および泡ディスペンサ200は、リフィルユニット100および泡ディスペンサ200の多くに様々な異なる構成要素が使用され得るので、一般的に描かれている。泡ポンプ206は、上で一般的に示されているが、それは以下に詳細に説明される。本発明に従って使用され得るいくつかの例示的なディスペンサ構成要素は、Touch-Free Dispenser With Single Cell Operation And Battery Bankingという名称の米国特許第8,960,498号、Off-Axis Inverted Foam Dispensers And Refill Unitsという名称の米国特許出願公開第2014/0054322号、およびPower Systems For Touch Free Dispensers And Refill Units Containing a Power Sourceという名称の米国特許出願公開第2014/0234140号に図示および説明されており、これらは、全体として参照により本明細書中に組み込まれる。
【0062】
図3は、泡ポンプ206の例示的な実施形態の分解組立図である。泡ポンプ206は、モータ204によって駆動される。泡ポンプ206は、ポンプ基部324と、ウォブル板314と、ダイヤフラム組立体シート312と、ダイヤフラム組立体310と、弁座308と、出口弁323A、323B、323Cと、ねじ302と、カバー348とを含む。弁座308、ダイヤフラム組立体シート312、およびポンプ基部324は、ねじ302によってねじ穴308A、312A、324A内で一緒に固定される。カバー348は、弁座308に取り付けられている。出口弁323A、323B、323Cは、弁座308に固定され、着座される。
【0063】
ダイヤフラム組立体310は、3つのポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを含み、各ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cは、コネクタ311A、311B、311Cを有する。ダイヤフラム組立体310は、ダイヤフラム組立体シート312内に設けられる。ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cは、ダイヤフラム組立体シート312の受容孔313A、313B、313C内に配設され、3つのコネクタ311A、311B、311Cは、3つのコネクタ311A、311B、311Cを3つのウォブル板リンク314A、314B、314Cに挿入することによってウォブル板314に接続する。
【0064】
空気は、ポンプ空気入口424B(図4)を通って泡ポンプ206に入り、例えば、泡立て可能な石鹸または殺菌剤などの液体は、液体入口352を通って泡ポンプ206に入る。ポンプダイヤフラム310B、310Cのうちの2つは、空気を受容し、他のポンプダイヤフラム310Aは、例えば、石鹸または殺菌剤などの泡立て可能な液体を受容する。
【0065】
図4は、異なる視点からの例示的な泡ポンプ206の別の分解組立図である。上述したように、ダイヤフラム組立体310は、3つのポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを含む。各ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cは、(図5および図6でより良く見られる)対応する入口弁316A、316B、316Cを有する。図4は、弁座308の底部の図も提供する。弁座308の底部は、3つのポンプダイヤフラム310A、310B、310Cに対応する3つの領域を有する。各領域は、弁座308を通って延在する3つの流体出口開口309A、309B、309Cと、弁ステム保持開口329A、329B、329C(図7)と、流体入口溝319A、319B、319Cとを有する。流体入口溝319A、319B、319Cは、弁座308を通って延在しない。
【0066】
図5および図6は、それぞれ、泡ポンプ206のための例示的なダイヤフラム組立体310の平面図および底面図を示す。いくつかの実施形態では、ダイヤフラム組立体は、天然ゴム、EPDM、シリコーン、シリコーンゴムTPE、TPU、TPV、ビニルなどで作製される。ダイヤフラム組立体310は、3つの成形されたポンプダイヤフラム310A、310B、310Cと、3つの対応する入口弁316A、316B、316Cとを含む。ダイヤフラム組立体310の上部は、シーリングガスケットとして働く。ダイヤフラム組立体310の上部は、平坦セクション310Fを有し、各ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cは、それぞれの弁316A、316B、316Cおよびポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを取り囲むガスケット壁327A、327B、327Cを有する。ガスケット壁327A、327B、327Cは、弁座308(図4および図8)の底部をシールし、それによって、空気および液体石鹸または殺菌剤などの流体が、ポンプ出口350(図3)以外の位置で泡ポンプ206から漏れるのを防ぐ。一方向入口弁316A、316B、316Cは、ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cが負圧を有するとき(すなわち、ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cが拡張しているとき)、空気、液体石鹸、または殺菌剤がポンプダイヤフラム310A、310B、310Cに入ることを可能にし、ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cが正圧を有するとき(例えば、ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cが圧縮しているとき)、入口開口321A、321B、321Cをシールする。一方向入口弁316A、316B、316Cは、可撓性タブによって形成され、ダイヤフラム組立体310と同じ材料で作製される。
【0067】
図7は、泡ポンプ206のための例示的な弁座308の平面図である。一方向液体出口弁323Aは、液体出口開口309Aを通って混合チャンバ325の中に入る液体331Aの流れをより明確に示すために透過的に示されている。一方向液体出口弁323Aは、一方向液体出口弁323Aを弁座308に固定するために開口329Aに挿入される弁ステム357A(図3)を含む。一方向液体出口弁323Aは、通常閉じられており、空気または液体が混合チャンバ325から空気出口開口309Aを通って液体ポンプダイヤフラム310Aの中に流れ戻るのを防ぐ。一方向液体出口弁323は、流体を圧送するために液体ポンプダイヤフラム310Aが圧縮されているときに開く。
【0068】
同様に、一方向空気出口弁323B、323Cは、空気出口開口309B、309Cを通って混合チャンバ325の中に入る空気331B、331Cの流れをより明確に示すために透過的に示されている。一方向空気出口弁323B、323Cは、一方向空気出口弁を弁座308に固定するために対応する開口329B、329Cに挿入される弁ステム357B、357C(図3)をそれぞれ含む。一方向空気出口弁323B、323Cは、通常閉じられ、空気または液体が混合チャンバ325から空気出口開口323B、323Cを通って液体ポンプダイヤフラム310B、310Cの中に流れ戻るのを防ぐ。一方向空気出口弁323B、323Cは、空気を圧送するために対応する空気ポンプダイヤフラム310B、310Cが圧縮されているときに開く。
【0069】
弁座308はまた、流れ方向制御壁308Eを含む。流れ方向制御壁308Eは、液体と空気の混合を助ける流路を提供する。この実施形態では、流れ方向制御壁308Eは湾曲しており、液体と空気とを接線関係で交差させる。いくつかの実施形態では、流れ方向制御壁308Eは、液体、空気を所望の角度で交差させるように設計および配置され、例えば、各流路は120度の角度で交差してもよい。いくつかの実施形態では、流れ方向制御壁308Eは、2つの空気経路が約180度で液体流路と交差するように配置される。流路交差の設計は、異なる種類の液体に対して異なってもよく、例えば、より高品質の泡は、2つの空気流路によって液体石鹸を正面から(180度で)交差させることによって得られてもよく、一方、より高品質の泡は、空気流路を液体流路と接線方向に交差させることによって、泡立て可能な殺菌剤について得られてもよい。
【0070】
図8は、泡ポンプ206のための例示的な弁座308の底面図である。弁座308は、弁座308を通過する3つの液体出口開口309Aと、一方向液体出口弁323Aを保持するための液体出口弁開口329Aとを含む。弁座308は、一方向液体入口弁316Aから液体ポンプダイヤフラム310Aの内部への液体経路を与えるように弁座308の中に部分的に延びる液体入口溝319Aも含む。加えて、弁座308は、弁座308を通過する第1のセットの3つの空気出口開口309Bと、弁座308を通過する第2のセットの3つの空気出口開口309Cとを含む。また、弁座308は、一方向空気出口弁323B、323Cを保持するための空気出口弁開口329B、329Cと、一方向空気入口弁316B、316Cから空気ポンプダイヤフラム310B、310Cの内部への空気経路を与えるように弁座308の中に部分的に延びる空気入口溝319B、319Cとを含む。
【0071】
図9は、泡ポンプ206の例示的な実施形態についての例示的なダイヤフラム組立体シート312の平面図である。ダイヤフラム組立体シート312は、3つの受容穴313A、313B、313Cと、3つの入口開口321A、321B、321Cとを含む。入口開口321Aと流体連通しているのは、容器102の液体出口に結合され得る流体入口352である。各受容穴313A、313B、313Cは、ダイヤフラム310A、310B、310Cを受容するサイズに作製される。各入口開口321A、321B、321Cは、ダイヤフラム組立体シート312を通って延び、空気、液体石鹸、または殺菌剤のいずれかがダイヤフラム310A、310B、310Cのうちの1つに入ることを可能にする。
【0072】
いくつかの実施形態では、泡混合物は、約7対1から約10対1の間で空気対液体比を有する。いくつかの実施形態では、空気対液体比は、10対1よりも大きく、いくつかの実施形態では、7対1よりも小さい。
【0073】
いくつかの例示的な実施形態では、流量制御弁(図示せず)が、泡立て可能な液体の容器102とポンプ206との間に設けられる。流量制御弁は、液体対空気比を調整するために使用され得る。より高い液体対空気比が必要とされる場合、流量制御弁は、液体ポンプダイヤフラム310Aを枯渇させるより低い流量に設定される。逆に、液体対空気比を増加させるために、流量制御弁は、より多くの液体がポンプ206に流入することを可能にするようにより広く開かれてもよい。いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラム310Aは、液体対空気の比率を調整するために、空気ポンプダイヤフラム310B、310Cとは異なる容積を有してもよい。いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラム310Aの容積は、スポンジ(図示せず)を液体ポンプダイヤフラム310Aに挿入することによって減少させられる。スポンジ(図示せず)は、容積を減少させるだけでなく、いくつかの実施形態では、スポンジは、液体ポンプダイヤフラム310Aを通る液体の流れを遅くする。いくつかの実施形態では、液体入口よりも小さい直径を有するオリフィスを備える制限器が、流体流を制限するために使用されてもよい。
【0074】
図10Aは、泡ポンプ206の液体ポンプ部分を示す図5図9の線A-Aに沿って得られた断面図である。動作中、液体ポンプダイヤフラム310Aは、参照番号350Bによって示されるように、下向きに移動され、それによってポンプチャンバ1002を拡張し、これによって液体入口弁316Aを開かせ、液体が、液体入口352、入口開口321A、および液体入口溝319Aを通ってポンプチャンバ1002の中に引き込まれることを可能にする。ポンプチャンバ1002が拡張されると、例えば、それは、液体石鹸または殺菌剤などの液体でプライミングされる。液体ポンプダイヤフラム310Aが圧縮される(すなわち、液体ポンプダイヤフラム310Aが参照番号350Aによって示される方向に移動する)とき、液体は、参照番号340Aによって示される方向に圧送される。液体は、液体出口開口部309Aを通り、一方向液体出口弁323Aを通り過ぎて、混合チャンバ325の中に移動する。一方向液体出口弁323Aは、通常閉じられているが、一方向液体出口弁323Aは、液体ポンプチャンバ1002を圧縮することによって引き起こされる圧力により開く。一方向液体出口弁323Aは、空気または液体が液体出口開口309Aを通って液体ポンプダイヤフラム310Aの中に流れ戻るのを防ぐ。続いて、液体ポンプダイヤフラム310Aは膨張し始め、これにより、液体入口弁316Aを開かせることによってプロセスを再び開始し、液体は、液体入口開口321Aおよび液体入口溝319Aを通って液体ポンプチャンバ1002の中に引き込まれる。泡ポンプ206の動作サイクルは、液体ポンプダイヤフラム310Aから液体出口開口309Aを通り、液体出口弁323Aを通り過ぎて、混合チャンバ325(図7)の中に入る1回の液体圧送を含む(以下で説明されるように、それに2つの空気のポンプが続く)。
【0075】
図10Bおよび図10Cは、泡ポンプ206の空気ポンプ部分を示す図5図9のそれぞれ線B-Bおよび線C-Cに沿って得られた断面図である。動作時、空気ポンプダイヤフラム310B、310Cは、参照番号350Bによって示されるように、下向きに移動され、それによって空気ポンプチャンバ1004、1006を拡張し、これによって空気入口弁316B、316Cを開かせ、空気が、空気入口開口321B、321Cおよび空気入口溝319B、319Cを通ってポンプチャンバ1004、1006の中に引き込まれることを可能にする。ポンプチャンバ1004、1006が空気でプライミングされると、空気ポンプダイヤフラム310B、310Cは、圧縮され得る(参照番号350Aによって示される方向に移動させられる)。空気ポンプダイヤフラム310B、310Cの圧縮により、参照番号340Aによって示される方向に空気を圧送する。空気は、空気出口開口部309B、309Cを通り、一方向空気出口弁323B、323Cを通り過ぎて、混合チャンバ325の中移動して、泡立て可能な液体と混合する。一方向空気出口弁323B、323Cは通常閉じられているが、一方向空気出口弁323B、323Cは、空気ポンプチャンバ1004、1006を圧縮することによって引き起こされる圧力により開く。一方向空気入口弁323B、323Cは、空気または液体が空気出口開口309B、309Cを通って空気ポンプダイヤフラム310B、310Cの中に流れ戻るのを防ぐ。続いて、空気ポンプダイヤフラム310B、310Cは膨張し始め、これにより空気入口弁316B、316Cを開かせることによってプロセスを再び開始し、空気は、空気入口開口321B、321Cおよび空気入口溝319B、319Cを通って空気ポンプチャンバ1004、1006の中に引き込まれる。泡ポンプ206の動作サイクルは、(上述したように)1回の液体圧送と、それに続く、空気ポンプダイヤフラム310Bから空気出口開口309Bを通り、空気出口弁323Bを通り過ぎて、混合チャンバ325(図7)の中に入る1回の空気圧送を含む。加えて、泡ポンプ206の動作サイクルは、空気ポンプダイヤフラム310Cから空気出口開口309Cを通り、空気出口弁323Cを通り過ぎて、混合チャンバ325(図7)の中に入る1回の空気圧送を含む。
【0076】
ダイヤフラム310A、310B、310Cは順次動作し、1つの動作シーケンスは、3つのポンプダイヤフラム310A、310B、310Cの各々による、例えば、石鹸または殺菌剤などの液体、または空気の1回の圧送を含む。ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cの動作の順序は、ウォブル板314(図3)の構成に依存する。図3に示されるように、各ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cはコネクタ311A、311B、311Cを有し、3つのポンプダイヤフラム310A、310B、310Cは、3つのコネクタ311A、311B、311Cを3つのウォブル板リンク314A、314B、314Cに挿入することによってウォブル板314に接続する。ウォブル板314は、ウォブル板314を波打たせる偏心ウォブル板アクチュエータに接続する。ウォブル板314が波打つとき、ウォブル板リンク314A、314B、314Cは、上下運動で動く。上向きの運動は、ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを圧縮させ、下向きの動きは、ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを拡張させる。ウォブル板314の構成により、1つのポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを一度に圧縮させ、これにより、ポンプダイヤフラム310A、310B、310Cが順次圧送される。ウォブル板314の構成も、1つのポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを一度に拡張させ、これによりポンプダイヤフラム310A、310B、310Cを順次プライミングさせる。例示的な動作シーケンスでは、液体ポンプダイヤフラム310Aが流体のショットを圧送し、それに続いて、空気ポンプダイヤフラム310Bが空気のショットを圧送し、動作シーケンスは、空気ポンプダイヤフラム310Cが空気の第2のショットを圧送することで終了する。このシーケンスは、所望のフォーム出力用量に応じて任意の回数だけ繰り返されてもよい。空気ポンプダイヤフラム310B、310Cからの空気は、混合チャンバ325(図7)内で液体ポンプダイヤフラム310Aからの液体または殺菌剤のいずれかと混合し、これにより泡混合物を生成する。泡混合物は、ポンプ出口350を通って泡ポンプ206から出る。
【0077】
図4は、分解組立図により液体石鹸または殺菌剤の流路を示す。液体ポンプダイヤフラム310Aが膨張するとき、液体は、液体入口352を通って泡ポンプ206に入り、これは、参照番号330Aによって示されている。液体は、参照番号330Bによって示されるように、ダイヤフラム組立体シート312内の開口部321Aを通って移動し、液体一方向入口弁316Aを通り過ぎる。入口弁316Aが開き、液体は溝319Aを通り、液体ポンプダイヤフラム310Aの中に移動し、これは、参照番号330Dおよび330Eによって示されている。
【0078】
液体ポンプダイヤフラム310Aは、液体を圧縮し、液体を液体出口開口309Aを通って、一方向液体出口弁323Aを通り過ぎて、混合チャンバ325(図7)の中に圧送し、これは、参照番号340Aによって示されている。空気は、空気ポンプダイヤフラム310B、310Cについて同様の経路に従う。空気ポンプダイヤフラム310B、310Cが膨張するとき、空気は空気入口424Bに引き込まれ、ダイヤフラムシート組立体312内の開口321B、321C(図9)を通って移動し、一方向空気入口弁316B、316C(図5および図6)を通って移動し、弁座308の底部における溝319B、319Cの中に移動し、空気ポンプダイヤフラム310B、310Cの中に移動する。空気ポンプダイヤフラム310B、310Cが圧縮するとき、空気は、開口309B、309Cに通され、一方向空気出口弁323B、323C(図7)を通り過ぎ、混合チャンバ325の中に入り、そこで空気は液体と混合して泡混合物を形成する。泡混合物は、出口350を通って分配され、これは、参照番号304Bによって示されている。
【0079】
図11は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ1100の別の例示的な実施形態の断面図である。順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ1100は、モータ1112、モータシャフト1113、ウォブル板1110、ウォブル板ピン1127、偏心ウォブル板駆動装置1120、液体ポンプダイヤフラム1106、2つの空気ポンプダイヤフラム1108(1つだけが示されている)、混合チャンバ1130、およびポンプ出口1114を含む。モータ1112は、モータシャフト1113を駆動し、これによりモータシャフト1113を回転させる。モータシャフト1113の回転は、偏心ウォブル板駆動装置1120を回転させ、偏心ウォブル板駆動装置1120の回転により、ウォブル板ピン1127を円形経路に沿って移動させ、これによりウォブル板1110を波打たせる。いくつかの実施形態では、ウォブル板1110は、ポンプハウジング上のソケット(図示せず)内に乗るボール(図示せず)を含み、ウォブル板ピン1127は、外向きに延び、偏心ウォブル板アクチュエータ1120に接続し、これによりピンを円形経路に沿って移動させ、それによってウォブル板1110を波打たせる。ウォブル板1110が波打つとき、3つのポンプダイヤフラム1106、1108に接続された端部が上下運動で動き、3つのポンプダイヤフラム1106、1108は順次圧縮される。混合ポンプ1100の1つの動作シーケンスは、3つのポンプダイヤフラム1106、1108の各々による1回の圧送を含む。液体ポンプダイヤフラム1106は、まず、動作サイクルにおいて動作し、それに続いて2つの空気ポンプダイヤフラム1108による順次分散が行われる。
【0080】
上述した実施形態と同様に、動作中、液体ポンプダイヤフラム1106は、液体を圧送するために膨張および収縮し、空気ポンプダイヤフラム1108(1つだけが示されている)は、空気を圧送するために膨張および収縮する。液体ポンプダイヤフラム1106の拡張により、液体入口弁1105を開き、例えば、石鹸または殺菌剤などの液体が、液体入口1102を通って液体ポンプチャンバ1124に入ることを可能にする。空気ポンプダイヤフラム1108の拡張により、空気入口弁1107(1つだけが示されている)を開き、空気が空気入口1104を通って空気ポンプチャンバ1126(1つだけが示されている)に入ることを可能にする。ウォブル板ピン1127の円運動により、ウォブル板1110の端部を順次波打たせる。波状運動により、液体ポンプダイヤフラムを圧縮させ、これにより液体出口弁1116を開かせ、液体が液体出口開口1122を通って混合チャンバ1130に流入する。続いて、空気ポンプダイヤフラム1108のうちの1つが、ウォブル板1110を波打たせることによって圧縮され、これにより空気出口弁1118が開き、空気が空気出口開口1123を通って混合チャンバ1130に流れる。次いで、他方の空気ポンプダイヤフラム(図示せず)が圧縮し、空気を混合チャンバ1130の中に圧送する。空気および液体石鹸または殺菌剤は、混合チャンバ1130内で混合して、泡混合物を生成する。泡混合物は、ポンプ出口1114を通って混合ポンプ1100から出る。
【0081】
図12図15は、リフィルユニット1200の例示的な実施形態を示す。図12は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ1206を有するリフィルユニット1200の例示的な実施形態の斜視図であり、図13は、複数のダイヤフラム1510A、1510B、および1510Cを示すためにバックプレート1214を除去した例示的なリフィルユニット1200の別の斜視図である。図13は、リフィルユニット1200の背面立面図であり、図15は、複数のダイヤフラム1510A、1510B、および1510Cを示すためにバックプレート1214を取り除いたリフィルユニット1200の背面立面図である。リフィルユニット1200は、泡ディスペンサ1600(図16図17)に接続する。リフィルユニット1200は、容器1202と、泡ポンプ1206と、作動機構1304(図13)と、泡カートリッジ1210と、ノズル1212とを含む。リフィルユニット1200は、泡立て可能な液体の供給部を含む。様々な実施形態では、収容される泡立て可能な液体は、例えば、石鹸、殺菌剤、クレンザ、消毒剤、ローションなどであり得る。容器1202は、折り畳み式の容器であり、薄いプラスチックまたは可撓性の袋状材料で作製することができる。いくつかの実施形態では、容器1202は、硬質のまたは半硬質のハウジング部材によって形成された折り畳みできない容器、または泡立て可能な液体を漏らすことなく収容するための任意の他の適切な構成である。折り畳みできない容器の場合、例えば、上で組み込まれた特許/出願における通気用システムのいずれかなどの通気システムが含まれ得る。
【0082】
泡ポンプ1206は、上述したポンプと同様であり、ハウジング1208と、液体ポンプダイヤフラム1510A(図15)と、空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cと、混合チャンバ(図示せず)とを含む。液体ポンプダイヤフラム1510Aおよび空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cは、ハウジング1208内に配設される。液体ポンプダイヤフラム1510Aは、液体入口1552および液体入口開口1509Aを通って容器1202から液体を受け取り、液体ポンプダイヤフラム1510Aは、液体を混合チャンバの中に圧送する。空気ポンプダイヤフラム1510B、1501Cは、少なくとも1つの空気入口(図示せず)および空気入口開口1509B、1509Cを通って空気を受け取り、空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cは、空気を混合チャンバの中に圧送する。液体ポンプダイヤフラム1510Aおよび空気ポンプダイヤフラム1510Bは、作動機構1304(図13)によって順次作動される。泡ポンプ1206の動作サイクルは、液体ポンプダイヤフラム1510Aから混合チャンバ325の中への1回の液体圧送と、空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cから混合チャンバの中への1回の空気圧送とを含む。動作サイクルは、液体ポンプダイヤフラム1510Aからの液体の1回のショットで始まり、これに、空気ポンプダイヤフラム1510Bからの空気の1回のショット、および空気ポンプダイヤフラム1510Cからの空気の1回のショットが続く。液体および空気は混合チャンバ(図示せず)内で混合して泡状の混合物を形成し、泡状の混合物は泡カートリッジ1210を通過し、出口1212を通って泡ポンプ1206から出る。典型的には、泡の分配は、1つまたは複数の動作サイクルまたは回転を必要とする。本発明のいくつかの実施形態では、泡混合物は、約7対1から約10対1の間の空気対液体比を有する。いくつかの実施形態では、空気対液体比は10対1よりも大きく、いくつかの実施形態では7対1未満である。
【0083】
いくつかの例示的な実施形態では、流量制御弁(図示せず)は、泡立て可能な液体の容器1202とポンプ1206との間に設けられる。流量制御弁は、液体対空気比を調整するために使用され得る。より高い液体対空気比が必要とされる場合、流量制御弁は、液体ポンプダイヤフラム1510Aを枯渇させるより低い流量に設定される。逆に、液体対空気比を増加させるために、流量制御弁は、より多くの液体がポンプ1206に流入することを可能にするようにより広く開かれてもよい。いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラム1510Aは、液体対空気比を調整するために、空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cとは異なる容積を有してもよい。いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラム1510Aの容積は、スポンジ(図示せず)を液体ポンプダイヤフラム1510Aに挿入することによって減少させられる。スポンジ(図示せず)は容積を減少させるだけでなく、いくつかの実施形態では、スポンジは液体ポンプダイヤフラム1510Aを通る液体の流れを遅くする。
【0084】
泡ポンプ1206は、本明細書中で説明される実施形態のいずれかの一部または全部を含んでもよい。また、泡ポンプ1206は、2つ以上の液体ポンプダイヤフラムおよび1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムを有してもよい。
【0085】
作動機構1304(図13)は、泡ディスペンサ1600に恒久的に取り付けられたモータ1706(図17)の駆動システムに解除可能に接続する。作動機構1304は、バックプレート1214によって覆われている。
【0086】
いくつかの実施形態では、作動機構1304は、ウォブル板1405を含まないが、円形プレート(図示せず)および1つまたは複数のばね(図示せず)を含むことができる。円形プレートは、液体ポンプダイヤフラム1510Aおよび空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cに接続される。1つまたは複数のばねは、円形プレートを外向きに付勢し、それによって液体ポンプダイヤフラム1510Aおよび空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cをそれらの延長された位置に付勢させる。ディスペンサ上の駆動システム(図示せず)は、円形プレートの周囲を移動するホイールを含む。ホイールと円形プレートとの間の接触点は、円形プレートのその部分を下方に押す。ホイールが周囲を回転するとき、ホイールは液体ポンプダイヤフラム1510Aおよび空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cを順次圧縮する。ホイールがダイヤフラム1510A、1510B、1510Cを通り過ぎて移動するとき、ダイヤフラム1510A、1510B、1510Cは、ダイヤフラム材料ならびに1つまたは複数のばねによって延長された位置に向かって付勢されるので、流体を引き込むように拡張する。いくつかの実施形態では、ばねは必要とされず、ダイヤフラム材料は、ダイヤフラム1510A、1510B、1510Cをそれらの延長された位置に付勢するのに十分である。
【0087】
上述した実施形態は例示に過ぎず、作動機構1304は、泡ポンプ1206の液体ポンプダイヤフラム1510Aおよび空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cの連続動作を引き起こす任意のやり方で構成されてもよい。
【0088】
図13は、バックプレート1214を備えた図12の順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ1206を有するリフィルユニット1200の例示的な実施形態の後面図である。バックプレート1214は、開口1301を有する。リフィルユニット1200は、バックプレート1214の開口1301を通って取り付け機構1304をモータ1706の駆動システムに接続することによって、泡ディスペンサ1600(図16)に取り付けられる。
【0089】
図14および図15は、バックプレート1214を取り除いた順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ1206を有するリフィルユニット1200の例示的な実施形態の図である。作動機構1304は、ウォブル板1405と、ウォブル板接続リンク1407と、ピン1409とを含む。各ウォブル板リンク1407は、ポンプダイヤフラム1510A、1510B、1510Cに接続する。この例示的な実施形態では、作動機構1304のピン1409は、作動機構1304をモータ1706の偏心駆動システム1707(図17および図18)に解除可能に接続する。図17および図18を参照すると、リフィルユニット1200のポンプ1206の一部は、泡ディスペンサ1600のソケット1701に受容され、作動機構1304は、偏心駆動システム1707に解除可能に接続する。偏心駆動システム1707は、モータ1706のシャフト1809に取り付けられている。作動機構1304のピン1409は、ノッチ1811と係合する偏心駆動システム1707のピン1409に解除可能に係合する。いくつかの実施形態では、偏心駆動システム1707は、作動機構1304に接続され、リフィルユニット1200の一部であり、モータ1706のシャフト1809に解除可能に接続する。上述した実施形態は、例示に過ぎない。リフィルユニット1200およびモータ1706は、リフィルユニット1200がモータ1706に解除可能に取り付けられることを可能にし、モータ1706が泡ポンプ1206を動作させることを可能にする任意のやり方で構成され得る。
【0090】
図14および図15を参照すると、偏心駆動システム1707(図17および図18)は、ウォブル板1405を波打たせ、それにより液体ポンプダイヤフラム1510Aおよび空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cの連続動作を引き起こす。液体ポンプダイヤフラム1510Aが拡張すると、液体は容器1202から液体入口1552および液体入口開口1509Aを通って液体ポンプダイヤフラム1510Aの中に移動する。液体ポンプダイヤフラム1510Aは、それが液体で充填されたときにプライミングされる位置にある。空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cが拡張するとき、空気は、少なくとも1つの空気入口(図示せず)を通り、空気入口開口1509B、1509Cを通って、それぞれの空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cの中に移動する。空気ポンプダイヤフラム1510B、1510Cは、それらが空気で充填されているときプライミングされる位置にある。例示的な動作サイクルは、液体ポンプダイヤフラム1510Aからの液体の1回の圧送と、それに続く空気ポンプダイヤフラム1510Bからの空気の1回の圧送と、それに続く空気ポンプダイヤフラム1510Cからの空気の1回の圧送とを含む。
【0091】
いくつかの実施形態では、各ポンプダイヤフラム1510A、1510B、1510Cは、約0.1から1.0mlの間の容積を有する。ポンプダイヤフラム1510A、1510B、1510Cは、液体および空気を混合チャンバ(図示せず)の中に圧送し、液体および空気は混合して泡状の混合物を形成する。泡状の混合物は、泡カートリッジ1210を通過して豊かな泡を形成し、豊かな泡は、ノズル1212を通ってリフィルユニット1200から出る。いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラム1510Aは、約0.1から1.0mlの間の容積を有する。
【0092】
いくつかの実施形態では、泡ディスペンサによって分配される泡の用量は、約0.3mlから約7.0mlの間の液体からなる液体を含む。いくつかの実施形態では、泡の用量は、1分配当たり約3回から10回の間の回転を含み、約3回から7回の間の回転を含み、約5回から10回の間の回転を含む。いくつかの実施形態では、泡の用量は、高濃縮の軽量用の石鹸については約0.3mlである。いくつかの実施形態にでは、泡の用量は、グリース洗浄石鹸などの丈夫な石鹸の場合、約7.0mlの液体である。
【0093】
いくつかの実施形態では、ディスペンサは、約3ボルトから10ボルトの間の電圧で動作し、約3ボルトから約5ボルトの間を含み、約4ボルトから約6ボルトの間を含み、約4ボルトから8ボルトの間を含み、約6ボルトから約9.5ボルトの間を含む。
【0094】
いくつかの実施形態では、ポンプは、泡の用量を分配するために約0.3秒から2秒の間連続し、約0.5秒から1.5秒の間を含み、約0.5秒から1秒の間を含む。いくつかの実施形態では、例えば、約1.2mlの液体を有する泡殺菌剤の分配など、分配時間は約0.6秒である。いくつかの実施形態では、例えば、約0.3mlの液体から約7.0mlの液体の間で有する軽量用の石鹸および丈夫な石鹸など、分配時間は1.50秒未満である。
【0095】
いくつかの実施形態では、ウォブル板駆動アクチュエータは、毎分約120から約480回転の間で回転する。
【0096】
いくつかの実施形態では、例えば、2つの液体ポンプダイヤフラム、3つの液体ポンプダイヤフラム、4つの液体ポンプダイヤフラムなどの複数の液体ポンプダイヤフラムが存在する。いくつかの実施形態では、複数の空気ポンプダイヤフラム、例えば、2つの空気ポンプダイヤフラム、3つの空気ポンプダイヤフラム、4つの空気ポンプダイヤフラム、5つの空気ポンプダイヤフラム、6つの空気ポンプダイヤフラム、7つの空気ポンプダイヤフラム、および8つの空気ポンプダイヤフラムが存在する。いくつかの実施形態では、空気ポンプダイヤフラム対液体ポンプダイヤフラムの数は、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、および8:1である。
【0097】
図19A図19B図20A図20B、および図21A図21Eは、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ1900の別の例示的な実施形態の様々な図を示す。泡ポンプ1900は、泡カートリッジハウジング1902および容器受容体1904に結合され、泡カートリッジハウジング1902は、ノズル1906に結合されている。泡ポンプ1900は、ハウジング1908、ダイヤフラム組立体1910、ポンプ出口1912、およびポンプカバー1914を含む。ダイヤフラム組立体1910は、3つのポンプダイヤフラム1916a、1916b、1916cを含む。3つのポンプダイヤフラム1916a、1916b、1916cは、1つの液体ポンプダイヤフラム1916aと、2つの空気ポンプダイヤフラム1916b、1916cとを含む。ダイヤフラム組立体1910は例示に過ぎず、ダイヤフラム組立体1910は、4つ以上のポンプダイヤフラムを含んでもよい。さらに、ダイヤフラム組立体は、1つまたは複数の液体ポンプダイヤフラムおよび/あるいは1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムを含んでもよい。
【0098】
容器(図示せず)は、液体が液体入口1918に入ることを可能にするように、クロージャを備えた容器1904に接続されている。動作中、液体ポンプダイヤフラム1916aが拡張すると、液体は、液体チャネル1920を通り、液体入口弁1922aを通り過ぎて、液体ポンプダイヤフラム1916aの中に引き込まれる。同様に、空気ポンプダイヤフラム1916b、1916cが拡張すると、それぞれ、空気が開口部を通り、空気入口弁1922b、1916cを通り過ぎて、空気ポンプダイヤフラム1916b、1916cの中に引き込まれる。液体ポンプダイヤフラム1916aが圧縮するとき、液体は液体ポンプダイヤフラム1916aから押し出され、部材の自然の弾力性により通常は閉じている液体出口弁1923の壁を側壁1927から離れるように偏向させ、液体が、混合チャンバ2132に流入する(図21E)。同様に、空気ポンプダイヤフラムが圧縮するとき、空気は空気ポンプダイヤフラム1916b、1916cから押し出され、液体出口弁1923の壁を側壁1927から離れるように偏向させ、空気が混合チャンバ2132に流入する。液体または空気からの圧力が取り除かれるとき、例えば、液体ポンプダイヤフラム1916aまたは空気ポンプダイヤフラム1916b、1916cが拡張するとき、液体出口弁1923は、側壁1927に対してシールし、ダイヤフラム1916a、1916b、1916cを出口ノズル1906から封鎖する。
【0099】
液体と空気は混合チャンバ2132内で混合して泡混合物を生成し、泡混合物はポンプ出口1912から出る。泡混合物がポンプ出口1912を出た後、泡混合物は、泡カートリッジ1924を通って移動する。この特定の実施形態では、泡カートリッジ1924は、スクリーン1926a、1926bと、スポンジ1928とを含む。泡カートリッジ1924は、様々な部材を含んでもよく、例えば、泡カートリッジ1924の部材は、1つまたは複数のスクリーン1926および/あるいは1つまたは複数のスポンジ1928を含んでもよい。泡は、泡カートリッジ1924を出て、豊かな泡として出口ノズル1906から分配される。
【0100】
ポンプダイヤフラム1916a、1916b、1916cは順次動作し、ポンプダイヤフラム1916a、1916b、1916cの動作は、本明細書に記載された泡ポンプの様々な実施形態について説明されるような任意の形態をとることができる。一実施形態では、液体ポンプダイヤフラム1916aは、まず、動作サイクル時に動作し、それに2つの空気ポンプダイヤフラム1916b、1916cによる連続動作が続く。
【0101】
図22は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ2200の別の例示的な実施形態の断面図である。順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ2200は、モータシャフト2213を有するモータ2212によって駆動される。泡ポンプ2200は、ウォブル板2210、ウォブル板ピン2227、偏心ウォブル板駆動装置2220、液体ポンプダイヤフラム2206、2つの空気ポンプダイヤフラム2208(1つだけが示されている)、混合チャンバ2230、液体入口2202、液体入口弁2205、空気ポンプチャンバ2226、空気入口2204、空気入口弁2207、出口弁2216、混合チャンバ2230、および出口2214を含む。
【0102】
モータ2212は、モータシャフト2213を駆動し、これによりモータシャフト2213を回転させる。モータシャフト2213の回転により、偏心ウォブル板駆動装置2220を回転させ、偏心ウォブル板駆動装置2220の回転により、ウォブル板ピン2227を円形経路に沿って移動させ、ウォブル板2210を波打たせる。いくつかの実施形態では、ウォブル板2210は、ポンプハウジング上のソケット(図示せず)内に乗るボール(図示せず)を含み、ウォブル板ピン2227は、外向きに延び、偏心ウォブル板アクチュエータ2220に接続し、これによりピンを円形経路に沿って移動させ、それによってウォブル板2210を波打たせる。ウォブル板2210が波打つとき、3つのポンプダイヤフラム2206、2208に接続された端部は、上下運動で動き、3つのポンプダイヤフラム2206、2208が順次拡張および圧縮される。
【0103】
液体ポンプダイヤフラム2206の拡張により、液体入口弁2205を開かせ、例えば、石鹸または殺菌剤などの液体を、液体入口2202を通って液体ポンプチャンバ2224の中に引き込ませる。空気ポンプダイヤフラム2208(1つだけが示されている)の拡張により、空気入口弁2207を開かせ(1つだけが示されている)、空気を空気入口2204(1つだけが示されている)を通って空気ポンプチャンバ2226の中に引き込む。液体ポンプダイヤフラム2206の圧縮により、液体ポンプチャンバ2224を圧縮させ、これにより出口弁2216を偏向させて開き、液体を混合チャンバ2230の中に流入させる。空気ポンプダイヤフラム2208のうちの1つの圧縮により、空気ポンプチャンバ2226を圧縮させ、それにより出口弁2216を側壁から離れるように偏向させ開き、それにより空気が混合チャンバ2230に流れることを可能にする。第2の空気ポンプダイヤフラムは、同様に、空気を混合チャンバの中に圧送する。空気および液体石鹸または殺菌剤は、混合チャンバ2230内で混合して泡混合物を生成する。泡混合物は、泡カートリッジ2232を通って移動し、ポンプ出口2214を通って泡ポンプ2200から出る。
【0104】
泡ポンプ2200の動作の1つのシーケンスは、3つのポンプダイヤフラム2206、2208の各々による1回の圧送を含む。液体ポンプダイヤフラム2206は、まず動作サイクルで動作し、それに2つの空気ポンプダイヤフラム2208による順次分散が続く。
【0105】
図23は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ2300の別の例示的な実施形態の分解組立図である。泡ポンプ2300は、モータ2304によって駆動される。泡ポンプ2300は、ポンプハウジング2324と、ウォブル板2314と、ダイヤフラム組立体シート2312と、ダイヤフラム組立体2310と、弁座2308と、入口弁2323a、2323b、2323cと、ガスケット2306と、カバー2348とを含む。カバー2348は、弁座2308に取り付けられ、ガスケット2306は、カバー2348とガスケット2306との間に位置し、空気入口開口2325、液体入口2352、および泡出口2350の周りにシールを形成して、流体漏れを防ぐ。入口弁2323a、2323b、2323cは、弁座2308に固定され、弁座2308内に着座する。
【0106】
ダイヤフラム組立体2310は、3つのポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cを含み、各ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cは、コネクタ2315を有する。ダイヤフラム組立体2310は、ダイヤフラム組立体シート2312内に着座させられる。ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cは、それぞれ、ダイヤフラム組立体シート2312の受容孔2313a、2313b、2313c内に配設され、3つのコネクタ2315は、3つのコネクタ2315を3つのそれぞれのウォブル板リンク2317に挿入することによってウォブル板2314に接続する。
【0107】
弁座2308の底部は、3つのポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cにそれぞれ対応する3つの円筒形突出部2351a、2351b、2351cを有する。3つのポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cは、3つの円筒形突出部2351a、2351b、2351cの上にぴったりと嵌まり、一方向液体出口弁の機能を果たす。ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cが拡張し、ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cの内部が負圧下にあるとき、ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cは、それぞれ円筒形突出部2351a、2351b、2351cの壁にシールし、ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cと円筒形突出部2351a、2351b、2351cの壁との間からポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cへの流体の流れを防止する。ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cが圧縮し、ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cの内部が正圧下にあるとき、ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cは、それぞれ円筒形突出部2351a、2351b、2351cの壁から離れるように曲がり、流体がポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cから流出することを可能にする。正圧が停止するまたはポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cのクラッキング圧力未満であるとき、ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cは、それらの通常位置に戻るように移動して円筒形突起2351a、2351b、2351cの壁にシールを形成する。加えて、各円筒形突出部2351a、2351b、2351cは、それぞれ、弁座2308および弁棒保持開口2329a、2329b、2329cを通って延びる1つまたは複数の流体入口開口2309a、2309b、2309cを有する。
【0108】
上述した実施形態と同様に、動作中、液体ポンプダイヤフラム2311aが拡張するとき、真空が作り出され、液体が、液体入口2352を通り、流体入口開口2309aを通り、流体入口弁2323aを通り過ぎて、液体ポンプダイヤフラム2311aの中に引き込まれる。同様に、空気ポンプダイヤフラム2311b、2311cが拡張するとき、空気が、空気入口2325を通り、空気入口開口2309b、2309cを通り、流体入口弁2323b、2323cを通り過ぎて、空気ポンプダイヤフラム2311b、2311cの中に引き込まれる。
【0109】
液体ポンプダイヤフラム2311aが収縮するとき、正圧がダイヤフラム2111内に作り出され、いったん正圧が選択されたクラッキング圧力に到達すると、ダイヤフラム2311aは、円筒壁2351aから離れるように曲がり、混合チャンバ2372に流入する。空気ポンプダイヤフラム2311b、2311cが収縮すると、正圧が生成され、いったん正圧が選択されたクラッキング圧力に達すると、ダイヤフラム2311b、2311cは、それぞれ円筒壁2351b、2351cから離れるように曲がり、空気が混合チャンバ2372に流入する。空気と液体は一緒に混合して泡状の混合物を形成し、泡状の混合物は出口2350から押し出される。泡混合物は、そのまま分配されてもよく、または泡カートリッジ、スポンジ、スクリーン、バッフルなど、およびそれらの組合せ(図示せず)を使用してさらに洗練されてもよい。
【0110】
いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラム2311aは、異なる空気対液体混合比を作り出すために引き込まれたり拡張されたりし得る液体の量を制限するためのスポンジ(図示せず)を含む。いくつかの実施形態では、流量制御弁(図示せず)が液体入口2352に取り付けられ、それにより液体の流量を制御して空気対液体比を調整することができる。
【0111】
ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cは、ウォブル板2314の移動によって拡張および圧縮される。モータ2304のシャフト2303は、偏心ウォブル板駆動装置2326に接続される。ウォブル板ピン2327は、モータシャフト2303の中心線からオフセットされている領域内で偏心ウォブル板駆動装置2326に接続する。ウォブル板ピン2327をモータシャフト2303からオフセットさせることにより、ウォブル板ピン2327の円運動が引き起こされ、これによりウォブル板2314の端部を順次波打たせる。波打つことにより、ポンプダイヤフラム2311a、2311b、2311cが順次圧縮および拡張させて液体および空気を圧送する。
【0112】
図24および図25は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ2400の別の例示的な実施形態を示す。泡ポンプ2400は、ポンプハウジング2402、液体入口弁2528、3つの空気入口弁2538(1つだけが示されている)、ウォブル板2504、液体ポンプダイヤフラム2506、3つの空気ポンプダイヤフラム2508(1つだけが示されている)、混合チャンバ2510、および泡ポンプ出口2412を含む。泡ポンプ2400は、泡カートリッジハウジング2514に結合され、それと流体連通しており、泡カートリッジハウジング2514は、泡カートリッジ2516を収容する。泡カートリッジ2516は、出口ノズル2518と流体連通している。泡ポンプ2400は、泡立て可能な液体を保持する容器(図示せず)と流体連通している液体入口2420も含む。液体入口2420は、泡ポンプ2400に結合され、泡立て可能な液体が液体ポンプダイヤフラム2506に向けられるようになっている。
【0113】
図24は、泡ポンプ2400の斜視図であり、液体ポンプダイヤフラム2506の上流にある液体入口ハウジング2422と、3つの空気ポンプダイヤフラム2508の上流にあり、これらに対応する3つの空気入口領域2424A、2424B、および2424Cとを示す。本明細書中で説明されるポンプのいくつかの実施形態では、複数のポンプチャンバ、例えば、液体ポンプチャンバおよび2つ以上の空気ポンプチャンバは、成形マルチチャンバダイヤフラムによって形成される。
【0114】
液体圧送部は、ポンプダイヤフラム2506、液体ポンプダイヤフラム入口2526、液体入口弁2528、液体ポンプダイヤフラムチャンバ2530、液体ポンプダイヤフラム出口2532、および出口弁2534を含む。この実施形態では、出口弁2534は、液体ポンプダイヤフラム2506および空気ポンプダイヤフラム2508と一体成形されている。液体ポンプダイヤフラム2506、液体ポンプダイヤフラム入口2526、液体入口弁2528、液体ポンプダイヤフラムチャンバ2530、液体ポンプダイヤフラム出口2532、および液体出口弁2534は、本明細書中で説明された任意の形態をとることができる。各空気圧送部は、空気ポンプダイヤフラム2508、空気ポンプダイヤフラム入口2536、空気入口弁2538、空気ポンプダイヤフラムチャンバ2540、空気ポンプダイヤフラム出口2542、および出口弁2534を含む。出口弁2534は、空気または液体を混合チャンバに流入させるために、ポンプダイヤフラムが正圧下にあるときにシール壁から離れるように偏向する円筒形部材である。空気ポンプダイヤフラム2508、空気ポンプダイヤフラム入口2536、空気入口弁2538、空気ポンプダイヤフラムチャンバ2540、空気ポンプダイヤフラム出口2534、出口弁2544は、本明細書中で説明された任意の形態をとることができる。
【0115】
動作中、液体ポンプダイヤフラム2506は、拡張および収縮して液体を圧送し、3つの空気ポンプダイヤフラム2508は、拡張および収縮して空気を圧送する。液体ポンプダイヤフラム2506の拡張により、液体入口弁2528を開き、液体を液体入口2526を通って液体ポンプダイヤフラムチャンバ2530の中に引き込む。各空気ポンプダイヤフラム2508の拡張により、対応する空気入口弁2538を開き、空気を対応する空気ポンプダイヤフラムチャンバ2540の中に引き込む。空気は、対応する空気入口2536(1つだけが示されている)を通って各空気ポンプダイヤフラム2508に入る。ウォブル板2504は、本明細書中で説明される任意の形態をとることができるモータ(図示せず)に接続されている。モータは、ウォブル板2504の端部を順次波打たせる。波状運動により、液体ポンプダイヤフラム2506を圧縮させ、これにより出口弁2534は、混合チャンバ2510に流入する液体によって強制的に開かれる。出口弁2534は、ポンプダイヤフラム2506、2508と同じ材料などの可撓性材料で作製され、場合によっては、ポンプダイヤフラム2506、2508および出口弁2534は、一部品として形成される。可撓性材料は、液体ポンプダイヤフラム2506の拡張中に、および液体ポンプダイヤフラム2506がプライミングされた状態にあるときに、出口弁2534が閉じられたままであることを可能にする。しかしながら、液体ポンプダイヤフラム2506の圧縮中、出口弁2534の可撓性材料は、液体が混合チャンバ2510に流入することを可能にするように強制的に開かれる。
【0116】
続いて、空気ポンプダイヤフラム2508のうちの1つが、波打つウォブル板2504によって圧縮され、これにより出口弁2534を開き、空気が混合チャンバ2510を流れる。可撓性材料は、対応する空気ポンプダイヤフラム2508の拡張中に、および空気ポンプダイヤフラム2508がプライミングされた状態にあるときに、出口弁2534が閉じられたままであることを可能にする。しかしながら、液体と同じように、空気ポンプダイヤフラム2508の圧縮中、出口弁2534の可撓性材料は、空気が混合チャンバ2510に入ることを可能にするように強制的に開かれる。同様に、残りの空気ポンプダイヤフラム2508は、空気を順次圧縮し、混合チャンバ2510の中に圧送する。空気および液体は、混合チャンバ2510内で混合して泡混合物を生成する。泡混合物は、ポンプ出口2412を通って泡ポンプ2400から出る。
【0117】
見て分かるように、液体は、液体ポンプダイヤフラム2506から混合チャンバ2510の中に直接圧送される。言い換えれば、液体は、液体ポンプダイヤフラム2506を出発した後、および混合チャンバ2510に入る前に、追加の導管またはチャネルを通って移動する必要がない。いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラム出口2532と混合チャンバ2510との間の距離をより短くすることで、泡ポンプ2400の効率を改善する。
【0118】
泡混合物が泡ポンプ2400から出た後、泡混合物は、泡カートリッジハウジング2514の導管2546を通って移動し、泡カートリッジ2516に入る。泡カートリッジハウジング2514は、泡混合物を下方に流れるように向けるエルボ構成要素である。泡混合物の下向きの流れにより、泡混合物の出力効率を改善する。しかしながら、泡カートリッジハウジングは、泡混合物が出口ノズル2518を通って出ることを可能にする任意の形態をとることができる。
【0119】
上述した実施形態のいずれにおいても、空気経路に比べての液体経路のサイズは、変わってもよい。特定の実施形態では、液体経路は、空気経路よりも約20倍から40倍の間である。また、特定の実施形態では、液体入口および/または出口弁は、空気入口および/または出口弁よりも高いクラッキング圧力を有する。
【0120】
泡ポンプの例示的な実施形態は、石鹸または殺菌剤ディスペンサに使用され得る。本明細書中で説明されるリフィルユニットは、液体を保持するための少なくとも1つの容器を含む。リフィルユニットは、ディスペンサから取り外し可能であり、新しいリフィル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、泡ポンプは、ディスペンサの恒久的部分であり、リフィルユニットは、容器と、泡ポンプ上の継手(図示せず)に接続するための継手とを含む。いくつかの実施形態では、リフィルユニットは、容器に固定された泡ポンプを含み、泡ポンプは、ディスペンサに恒久的に固定されているモータなどの駆動ユニットに解除可能に接続する。いくつかの実施形態では、リフィルユニットは、容器と、泡ポンプと、モータとを含む。いくつかの実施形態では、リフィルユニットは、例えばバッテリなどの電源を含む。
【0121】
いくつかの実施形態では、ディスペンサは、直流(DC)電源を含む。いくつかの実施形態では、電源は、3から9の電圧を有し、例えば約5から約9、例えば約6から約8、例えば約3、例えば約4.5、例えば約6、例えば約7.5、例えば約8、および例えば約9を有する。
【0122】
いくつかの実施形態では、ディスペンサは、約1から約2.5ミリリットル/秒の泡で分配し、例えば約1.9から2.5ミリリットル/秒の泡、例えば約1.9ミリリットル/秒の泡、例えば約2.0ミリリットル/秒の泡、例えば約2.1ミリリットル/秒の泡、例えば約2.2ミリリットル/秒の泡、例えば約2.3ミリリットル/秒の泡、例えば約2.4ミリリットル/秒の泡、および例えば約2.5ミリリットル/秒の泡で分配する。
【0123】
従来の機械式ピストン泡ポンプは、分配される泡12ml当たり1.8ジュールを必要とし、結果として、0.15ジュール/泡1ミリリットルを必要とした。液体の容積は0.9であり、空気対液体比は11対1であった。本発明の一実施形態により構成される例示的なポンプは、分配される泡12ml当たりたった0.6ジュールを必要とし、結果として、0.05ジュール/泡1ミリリットルを必要とした。液体の容積は0.5であり、空気対液体比は24対1であった。
【0124】
いくつかの例示的な実施形態では、泡ポンプを駆動するために使用されるモータは、約0.4から約1.5ジュール/出力される泡12ミリリットルを消費し、例えば約0.6から1.5ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.5から1.3ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.0から1.3ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.9から1.3ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.5ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.6ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.7ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.8ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約0.9ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約1.0ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約01.1ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約1.2ジュール/出力される泡12ミリリットル、例えば約1.3ジュール/出力される泡12ミリリットルを消費する。
【0125】
いくつかの実施形態では、出力される泡の容積は、約60から130ミリリットルの泡であり、例えば約100から120ミリリットルの泡、例えば約80ミリリットルの泡、例えば約90ミリリットルの泡、例えば約100ミリリットルの泡、例えば約110ミリリットルの泡、および例えば約120ミリリットルの泡である。
【0126】
いくつかの実施形態では、出力される泡の容積は、泡1ミリリットル当たり約0.08から約0.125グラムの泡密度を有し、例えば泡1ミリリットル当たり約0.08グラムの泡密度、例えば泡1ミリリットル当たり約0.09グラムの泡密度、例えば泡1ミリリットル当たり約0.1グラムの泡密度、例えば泡1ミリリットル当たり約0.11グラムの泡密度、および例えば泡1ミリリットル当たり約0.12グラムの泡密度を有する。
【0127】
いくつかの実施形態では、泡ポンプは、約10対1の空気比を有する泡を製造するように構成されている。いくつかの実施形態では、泡ポンプは、約9対1の空気比を有する泡を製造するように構成されている。いくつかの実施形態では、泡ポンプは、約8対1の空気比を有する泡を製造するように構成されている。いくつかの実施形態では、泡ポンプは、約7対1の空気比を有する泡を製造するように構成されている。いくつかの実施形態では、泡ポンプは、約6対1の空気比を有する泡を製造するように構成されている。
【0128】
上述した実施形態は、概して、1つの液体ポンプチャンバおよび複数の空気チャンバを有するポンプを含んだが、いくつかの実施形態では、ポンプは、2つ以上の液体ポンプチャンバを有する。いくつかの実施形態では、ポンプは、2つ以上の液体ポンプチャンバを有する。いくつかの実施形態では、2つ以上の液体ポンプチャンバは、2種類以上の異なる液体を圧送する。
【0129】
図26は、超高容積泡石鹸を提供する例示的な泡出口ノズル2600の斜視図である。この例示的な実施形態では、出口ノズル2600は、本明細書中で説明された4チャンバ順次作動式ダイヤフラム泡ポンプ2602に接続されるが、出口ノズル2600は、他のポンプと共に使用されてもよい。ポンプ2602は、液体入口2604と、3つの空気入口2624(2つだけが見える)と、外向きにフレア状に広がった出口ノズル2650とを含む。
【0130】
図27は、図26の例示的な泡出口ノズル2600の断面図である。泡出口ノズル2600は、流体入口2702を含む。流体入口202は、泡ポンプ2602から液体/空気混合物を受け取る。流体は、通路を通って移動し、混合媒体2704を通過し、この混合媒体2704は、例えば、混合物中に乱流を引き起こして泡を生成するスクリーンであり得る。泡状の混合物は、例えばスクリーンであることもできる第2の混合媒体2708を通過する。この例示的な実施形態は2つの混合媒体2704、2708を含むが、たった1つの混合媒体2708が、出口ノズル2600の新規な設計において高品質の泡をもたらすことが発見されている。泡状の混合物は、内径2720を有する通路を通過し、内径2722を有する第2の通路に通る。いくつかの実施形態では、内径2720および2722は、約0.2インチから約0.35インチの間の内径を有する。泡出口ノズル2600は、フレア状に広がった先端2710を含む。いくつかの実施形態では、フレア状に広がった先端2710は、約0.5インチから約0.7インチの間の内径を有する。加えて、流れ口2709の長さ2730は、泡出口ノズル2600を通って出力される泡の品質に影響を及ぼすことが発見されている。いくつかの実施形態では、流れ口の長さ2730は、約0.3インチから約1.25インチの間である。泡出口流れ口2600の例示的な実施形態は、0.04グラム/立方cm程度に低い、0.04グラム/立方cm程度に低い、0.03グラム/立方cm程度に低い、および0.02グラム/立方cm程度に低い泡密度をもたらした。効果を制限することなく、高い泡容積は、大きな直径の流れ口2709およびフレア状に広がった先端2710によるものであると考えられる。管に至るホールド部は小さすぎることはできず、さもなければ泡が壊れる。
【0131】
いくつかの例示的な実施形態では、泡ポンプ2602の液体シリンダ(図示せず)は、例えば、ロストモーション、より小さい直径の液体ダイヤフラム、制限器弁、制限器入口、液体ダイヤフラム内に位置するスポンジ等などは、泡ポンプ2602に入る液体流を絞る機構を利用する。いくつかの実施形態では、アルコールの石鹸配合物レベルおよび界面活性剤タイプに応じて、泡ポンプ2602のノズル2600は、設計が異なってもよい。単一スクリーンを有するより大きい直径のノズルは、アルコールまたは非理想的な界面活性剤を有する石鹸などの泡立つことがより困難である石鹸配合物を泡立たせ、大きい気泡を有する泡を生成する。より良好な泡立つ配合物は、より小さなノズル直径および二重スクリーンと結び付けられたときに、一貫した小さな気泡を有する高容積の泡を生成することができる。
【0132】
上述したように、いくつかの例では、泡を形成するために組み合わされる液体対空気比を制御するために、ポンプダイヤフラムのうちの1つまたは複数についての容積を調整することが望ましい。以下に説明されるシステムおよび方法は、本明細書で開示される例示的な実施形態のいずれかに適用され得る。例えば、このシステムおよび方法は、3ダイヤフラム泡ポンプ、4ダイヤフラム泡ポンプ、5ダイヤフラム泡ポンプなどに適用されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、液体ポンプダイヤフラムの容積は減少させられる。いくつかの実施形態では、液体ポンプダイヤフラムは、「ロストモーション」により、対応する空気ポンプダイヤフラムよりも短い距離を移動する。すなわち、機構(この場合は、ウォブル板)は、空気ポンプダイヤフラムと液体ポンプダイヤフラムとの両方について同じ距離を移動するが、液体ポンプダイヤフラムとウォブル板との間の接続における意図的なロストモーションにより、液体ポンプダイヤフラムは、ウォブル板の移動の全過程にわたって移動せず、むしろウォブル板が移動する距離の一部を移動するに過ぎず、一方、空気ポンプダイヤフラムは、ウォブル板が移動するのと実質的に同じ距離を移動する。上記の説明は、液体ポンプダイヤフラムにおけるロストモーションに向けられているが、本発明の概念は、1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムについても同様によく働く。いくつかの例示的な実施形態では、ロストモーションは、1つまたは複数の液体ポンプダイヤフラム間でロストモーションが生じようが生じまいが、ウォルブ板と1つまたは複数の空気ポンプダイヤフラムとの間で生じる。
【0133】
図28は、ポンプダイヤフラム2800の例示的な実施形態の断面図である。ポンプダイヤフラム2800は、ステム2802、保持部材2804、基部2806、ポンプチャンバ2810、およびポンプチャンバ2810の上面2812を含む。この例示的な実施形態では、ステム2802は長さ2808を有し、ポンプチャンバ2810はポンプチャンバ深さ2814を有する。ステム2802は、ポンプダイヤフラム2800がウォブル板3000(図30)に接続されるときに、ウォブル板3000と基部2803の上部および保持部材2804の底部との間に隙間がほとんどない、ないし全くないような大きさに作製されている。したがって、ウォブル板3000が上向き方向に移動するとき、ポンプダイヤフラム2800は、ウォブル板3000と実質的に同じ距離を移動する。同様に、ウォブル板3000が下向き方向に移動するとき、ポンプダイヤフラム2800は、ウォブル板3000と実質的に同じ距離を移動する。
【0134】
図29は、ロストモーションのために構成されたポンプダイヤフラム2900の例示的な実施形態の断面図である。ポンプダイヤフラム2900は、ステム2902、保持部材2904、基部2906、ポンプチャンバ2910、およびポンプチャンバ2910の上面2912を含む。この例示的な実施形態では、ステム2902は、長さ2908を有する。長さ2908は、ポンプダイヤフラム2800の長さ2808よりも大きい。ポンプチャンバ2910は、ポンプチャンバ深さ2914を有する。この例示的な実施形態では、ポンプチャンバ深さ2914は、ポンプチャンバ2910がストロークごとに完全に圧縮されることを確実にするために減少させられており、ポンプの動作中に空気がポンプチャンバ2910内に残る可能性をなくすまたは実質的になくす。いくつかの実施形態では、ポンプチャンバ2910の深さは、減少させられる必要はない。
【0135】
ステム2902は、ポンプダイヤフラム2900がウォブル板3100(図31)に接続されるときに、ウォブル板3100と基部2903の上部との間、および/またはウォブル板3100と保持部材2904の底部との間に隙間があるようなサイズに作製される。したがって、ウォブル板3100が基部2906から上向き方向に移動するとき、ポンプダイヤフラム2900は、最初上向きに移動しない。ウォブル板3100が保持部材2904の底面に接触した後、ポンプダイヤフラム2900は、ウォブル板3100が移動する残りの距離を移動する。したがって、ポンプダイヤフラム2900は、ウォブル板3100ほど遠くに移動しない。ウォブル板3100が下向き方向に移動するとき、ウォブル板3100が基部2906に接触するまで、ポンプダイヤフラム2900は移動しない。ウォブル板3100が基部2906に接触した後、下向き方向に移動が続けられることで、ポンプダイヤフラム2900はウォブル板3100が移動する残りの距離を移動し、ポンプチャンバ2910を完全に圧縮する。
【0136】
ポンプダイヤフラム2800とポンプダイヤフラム2900とを比較する際、できれば、ステム2902の長さは、基部2906を下げることによって増加され、それにより保持部材2904は、基部2906が基部2806よりも低くありつつ、保持部材2804と実質的に同じ場所に位置する。
【0137】
図33は、ロストモーションおよび減少したポンプダイヤフラム容積を有する2つの空気ポンプチャンバおよび単一の液体ポンプチャンバを有するポンプ3300の例示的な実施形態の部分断面図である。例示的な実施形態は、2つの空気ポンプダイヤフラムおよび1つの液体ポンプダイヤフラムを示しているが、本発明の概念は、2つ以上の空気ポンプダイヤフラムおよび/または2つ以上の液体ポンプダイヤフラムを有するポンプに適用されてもよい。
【0138】
ポンプ3300は、液体入口3302と、第1の液体入口弁3304と、第2の液体入口弁3306と、流体出口弁3320と、液体ポンプダイヤフラム3305とを含む。液体ポンプダイヤフラム3305は、液体ポンプチャンバ3307と、基部3308と、ステム3310と、保持部材3312とを含む。加えて、ポンプ3300は、2つの空気ポンプチャンバ3316を有する2つの空気ポンプダイヤフラム3320と、ステム3326と、基部3324と、保持部材3328とを含む。空気ポンプチャンバ3322および液体ポンプチャンバ3307は、流体出口弁3320と流体連通している。流体出口弁3320の下流には、流体通路3332、第1の多孔性泡部材3334、泡領域3336、第2の多孔性泡部材338、および泡出口3340がある。
【0139】
液体ポンプチャンバ3307は、対応する空気ポンプチャンバ3322よりも小さい。加えて、液体ポンプダイヤフラム3305のステム3310は、空気ポンプダイヤフラムのステム3326よりも長い。保持部材3312および3326は、すべて実質的に同じサイズであり、実質的に同じ平面内に位置する。したがって、ウォブル板に関して上述したように、ウォブル板などのアクチュエータが液体ポンプダイヤフラム3305および空気ポンプダイヤフラム3320を作動させるとき、ステム3310の長さの増加によって引き起こされるロストモーションのために、液体ポンプダイヤフラム3305の基部3308は、ウォブル板よりも小さく移動する。
【0140】
図34は、ポンプダイヤフラム3400の別の例示的な実施形態の断面図である。ポンプダイヤフラム3400は、ポンプダイヤフラム2800と同様であり、ステム3402、保持部材3404、基部3406、ポンプチャンバ3410、およびポンプチャンバ3410の上面3412を含む。この例示的な実施形態では、ステム3402は長さ3408を有し、ポンプチャンバ3410はポンプチャンバ深さ3414を有する。ステム3402は、ポンプダイヤフラム3400がウォブル板(図示せず)に接続されるときに、ウォブル板と基部3403の上部および保持部材3404の底部との間に隙間がほとんどない、ないし全くないような大きさに作製されている。したがって、ウォブル板が上向き方向に移動するとき、ポンプダイヤフラム3400は、ウォブル板と実質的に同じ距離を移動する。同様に、ウォブル板が下向き方向に移動するとき、ポンプダイヤフラム3400は、ウォブル板と実質的に同じ距離を移動する。ポンプダイヤフラム3400とポンプダイヤフラム2800との間の差異は、ポンプチャンバ3410の容積が、ポンプダイヤフラム3400の幅3450を減少させることによって減少させられていることである。したがって、ポンプダイヤフラム3400が液体ポンプダイヤフラムであり、ポンプがポンプダイヤフラム2800と同様である2つの空気ポンプダイアグラムを含む場合、ウォブルポンプの各回転について、液体の容積が圧送されると圧送される空気の容積が2倍よりも大きくなる。
【0141】
マルチダイヤフラム泡ポンプ内の1つまたは複数のポンプチャンバの容積の変更は効果的であるが、それは、わずかに異なる液体対空気容積比を有する複数のポンプラインを有するのに適していない場合がある。さらに、所望の液体対空気比に到達するように、容積サイズを調整することに関与しているいくらかの「当て推量」がしばしばある。加えて、異なる配合は、液体対空気比に対してわずかな微調整を必要とする場合がある。ポンプチャンバの容積を変更することによって小さな変更または微調節を行うことは、時間がかかり、ひどく高い費用がかかり得る。
【0142】
いくつかの実施形態では、ウォブル板は、ポンプダイヤフラムのうちの1つまたは複数が、1つまたは複数の他のポンプダイヤフラムと同じ距離を移動せず、および/あるいはウォブル板羽根ほど遠くには移動しないように修正される。例えば、ウォブル板羽根は、液体ポンプダイヤフラムへの接続点において(他のウォブル板羽根に対して)より薄いものであってもよく、結果として、液体ポンプダイヤフラムに対して、ウォブル板の移動はより大きな程度になる。この説明は、液体ポンプダイヤフラムに関するが、この概念は、空気ポンプダイヤフラムのうちの1つまたは複数に同様に使用されてもよい。
【0143】
図35は、泡密度を調整するために液体対空気比を制御および/または微調節するための例示的な不均一なウォブル板3550を有する例示的な順次作動式泡ポンプ3500の部分断面図である。「不均一な」ウォブル板は、ウォブル板羽根のうちの1つまたは複数が、別のウォブル板羽根のうちの1つまたは複数の他の接触面とは異なって配置される1つまたは複数の接触面を有することを意味する。
【0144】
不均一なウォブル板の使用により、ポンプチャンバのうちの1つまたは複数についての容積の変化を必要とすることなく、液体対空気比を変化させることによって、液体対空気混合物の泡密度を制御、変更、および/または微調整することができる。いくつかの例示的な実施形態では、液体ポンプチャンバは、空気ポンプチャンバとは異なる容積を有し、不均一なウォブル板を使用して、所望の配合および/または所望の泡密度のために順次作動式泡ポンプを微調節することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、液体ポンプチャンバは、1つまたは複数の空気ポンプチャンバと同じ容積を有し、不均一なウォブル板を使用して、順次作動式泡ポンプの液体対空気比を変更、微調節、および/または微調整することができる。
【0145】
順次作動式泡ポンプ3500は、上述した順次作動式泡ポンプと同様であり、同じ構成要素は、泡ポンプ3500に関して再説明されない場合がある。この例示的な実施形態では、順次作動式泡ポンプ3500は、3つの空気ポンプチャンバと1つの液体ポンプチャンバとを含む。いくつかの実施形態では、2つ以下の空気ポンプチャンバが使用される。いくつかの実施形態では、4つ以上の空気ポンプチャンバが使用される。いくつかの実施形態では、2つ以上の液体ポンプチャンバが使用される。本明細書に開示される本発明の概念は、ポンプが少なくとも1つの液体ポンプチャンバおよび少なくとも1つの空気ポンプチャンバを含むという条件で、任意の個数の液体ポンプチャンバ、および任意の個数の空気ポンプチャンバと共に使用されてもよい。
【0146】
順次作動式泡ポンプ3500は、液体入口3502と、液体ポンプチャンバ3506とを含む。液体入口3502は、容器(図示せず)に接続するように構成され、泡ディスペンサ(図示せず)内に位置し得る。液体ポンプチャンバ3506は、可撓性の液体ポンプダイヤフラム3570によって一部形成される。液体ポンプチャンバ3506が拡張するとき、液体は、液体入口3502を通り、一方向液体入口逆止弁3504を通り過ぎて、液体ポンプチャンバ3506に流入する。可撓性液体ポンプダイヤフラム3570は、本体3571を含む。本体3571は、縮小された係合セクション3572および拡大された保持部材3573を含む尾部3574を有する。
【0147】
順次作動式泡ポンプ3500は、1つまたは複数の空気入口(図示せず)、および3つの空気ポンプチャンバも含む。空気ポンプチャンバ3512が拡張するとき、空気は、1つまたは複数の空気入口(図示せず)を通り、一方向空気入口逆止弁3510を通り過ぎて、空気ポンプチャンバ3512に流入する(この例示的な実施形態は、同じように構成された2つの追加の空気ポンプチャンバを含む)。空気ポンプチャンバ3512は、可撓性の空気ポンプダイヤフラム3575によって一部形成される。可撓性の空気ポンプダイヤフラム3575は、縮小された係合セクション3577および拡大された保持部材3578を有する尾部3579を含む本体3576を有する。
【0148】
順次作動式泡ポンプ3500は、例示的な不均一ウォブル板3550も含む。ウォブル板3550は、4羽根ウォブル板である。ウォブル板3550は、第1の羽根3552、第2の羽根3554、第3の羽根3602(図36)、および第4の羽根3604を含む。第1の羽根3552は開口3558を含み、第2の羽根3554は開口3560を含み、第3の羽根3602は開口3603を含み、第4の羽根3604は開口3605を含む。
【0149】
可撓性の液体ポンプダイヤフラム3570は、羽根3552内の開口3558を通って液体ポンプダイヤフラム尾部3574を引っ張ることによって、ウォブル板3550に固定される。拡大された保持部材3573は、伸長し、開口3558を通って引っ張られ、そしてその拡大された形状に戻る。可撓性の液体ポンプダイヤフラム3570がウォブル板3550に接続されると、係合セクション3572が開口3558内に位置し、ウォブル板3550が液体ポンプダイヤフラム3570に接続される。羽根3552は、液体ポンプチャンバ3506が拡張され、本体3571に力を加えて液体ポンプチャンバを圧縮するときに、拡大された保持部材3573に接触して力を加える。いくつかの実施形態では、液体ポンプチャンバ3506は、液体ポンプダイヤフラム3570の弾性の性質により、それ自体で拡張する。いくつかの実施形態では、液体ポンプチャンバ3506は、液体ポンプダイヤフラム3570の弾性の性質により、それ自体で一部拡張する。
【0150】
可撓性の空気ポンプダイヤフラム3575は、空気ポンプダイヤフラム尾部3579を羽根3554内の開口3560を通って引っ張ることによって、ウォブル板3550に接続される。拡大された保持部材3578は、伸長し、開口3560を通って引っ張られる。拡大された保持部材3578は、開口3560を通過すると、それは、その元の拡大されたサイズに拡張する。可撓性の空気ポンプダイヤフラム3575がウォブル板3550に接続されるとき、係合セクション3577は開口3560内に位置し、ウォブル板3550が空気ポンプダイヤフラム3575に接続される。残りの空気ポンプチャンバも同様にウォブル板3550に接続されている。
【0151】
図36は、例示的な不均一ウォブル板3550の平面図であり、図37は、例示的なウォブル板3550の断面図である。ウォブル板3550は、ウォブル板シャフト3564を受容するための環状延長部3554を含む。
【0152】
この例示的な実施形態では、羽根3552は、縮小された断面を有し、面3600は、第2の羽根3554、第3の羽根3602、および第4の羽根3604上の面3610の内側に位置する。
【0153】
モータ3580は、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ3500に接続されている。モータ3580は、偏心ギア3590に接続されたモータシャフト3582を有する。偏心ギア3590は、ウォブル板シャフト3564に接続する。モータシャフト3582が回転するにつれて、ウォブル板3550は、各羽根3552、3602、3554、および3604を、順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ3550に向かって、および順次作動式マルチダイヤフラム泡ポンプ3550から離れるように順次移動させる。
【0154】
液体ポンプチャンバ3506が圧縮するとき、液体ポンプチャンバ3506内の液体は、液体ポンプチャンバ3506から、出口弁3508を通り過ぎて、混合チャンバ3520の中に流入する。同様に、空気ポンプチャンバ3572が圧縮されるとき、空気は、空気ポンプチャンバ3572から、出口弁3508を通り過ぎて、混合チャンバ3520の中に流入する。残りの空気ポンプチャンバ(図示せず)を順次圧縮することで、追加の空気が出口弁3508を通り過ぎて混合チャンバ3520の中に流入する。空気/液体混合物は、出口導管3522を通り、第1のスクリーン3524を通り、泡立ちチャンバ3523に入り、第2のスクリーン3525を通り過ぎて出口3526から流出し、そこで所望の密度を有する泡として分配される。
【0155】
この例示的な実施形態では、接触面3600はアンダーカットされているまたはポンプダイヤフラムからさらに離れて位置するので、内向き方向に第1の距離の移動は、以下により詳細に説明されるように面3600がアンダーカットされるまたは薄くされるので、液体ポンプチャンバ3506を圧縮させない場合がある。したがって、面3600が本体3571に接触するまで、羽根3552は、第1の距離を移動し、液体ポンプチャンバ3506の圧縮をもたらさない結果となる。第1の方向への第2の距離のさらなる移動は、液体ポンプチャンバ3570の圧縮を引き起こす。したがって、液体ポンプチャンバ3506に向かう羽根3552の内向きの移動の第1の部分は、液体ポンプチャンバ3506を圧縮しない。いくつかの実施形態では、液体ポンプチャンバ3506は、アンダーカット接触面のために完全には圧縮しない。
【0156】
ウォブル板3550の羽根3552が第2の方向に移動するとき、羽根3552は、拡大された保持部材3573を押し、液体ポンプチャンバ3570を拡張する。この例示的な実施形態では、羽根3552の底面3702は、残りの羽根の底面と対称である。接触面3600の位置を変更することによって、ウォブル板3550の全体的な動きを変更することなく、液体ポンプチャンバ3506の圧縮量を変更することができる。この例示的な実施形態では、液体ポンプチャンバ3506は、圧縮サイクル中に完全には圧縮しない。
【0157】
空気ポンプダイヤフラム3575については、ウォブル板3550が第1の方向に移動するとき、羽根3554が本体3576を押し、空気ポンプチャンバ3512を圧縮する。ウォブル板3550が第2の方向に移動するとき、羽根3554は、拡大された保持部材3578を引っ張り、空気ポンプチャンバを拡張する。この例示的な実施形態では、羽根3610(および他の2つの空気ポンプチャンバ)の移動は、空気ポンプダイヤフラムの実質的に同じ圧縮または拡張移動をもたらす。
【0158】
結果として、動作中に圧送される液体の容積は、液体ポンプチャンバのサイズまたは容積を変更することなく調整され得る。液体対空気の比率は、液体ポンプチャンバまたは空気ポンプチャンバのうちの1つまたは複数の圧縮(または以下により詳細に説明されるように拡張)の量を調節するように、ウォブル板の1つまたは複数の接触面の位置を修正または変更することによって、変更、微調整、または調節され得る。結果として、1つまたは複数の羽根の異なる接触面位置を有する不均一なウォブル板を提供することによって、異なる配合の流体が同じマルチダイヤフラム泡ポンプを通って圧送され、異なる所望の泡密度で分配することができる。加えて、様々な不均一なウォブル板構成を有する不均一なウォブル板を提供することによって、単一の配合物が、異なる泡密度で分配され得る。
【0159】
例示的な実施形態は、羽根3552だけを修正することを開示するが、空気ポンプダイヤフラムを圧縮および拡張する他の羽根のうちの1つまたは複数が、液体対空気比を微調節するように同様に修正されてもよい。
【0160】
この例示的な実施形態では、係合セクション3558および係合セクション3577は、同じ長さを有する。同様に、残りの2つの空気ポンプダイヤフラム(図示せず)、およびそれらのそれぞれの係合セクション(図示せず)は、同じ長さを有する。
【0161】
羽根プロファイルという用語は、本明細書中のいくつかの実施形態を説明するために使用され得る。上述したように、ウォブル板3550は、複数の羽根部を有する。この例示的な実施形態では、ウォブル板3550は、第1の羽根3552を有する。第1の羽根3552は、液体ポンプダイヤフラム3570の本体3571の一部に接触して液体ポンプダイヤフラム3570を圧縮するための第1の面3600を有する。この例示的な実施形態では、第1の面3600は、開口3558の上部を少なくとも部分的に取り囲む。第1羽根3552は、拡大された保持部材3573に接触して液体ポンプダイヤフラム3570を拡張するための第2面3702を有する。この例示的な実施形態では、第2の面3702は、開口3558の下部を少なくとも部分的に取り囲む。第1の面3600の一部と第2の面3702との間の距離は、本明細書では、第1の羽根プロファイル距離と呼ばれ得る。
【0162】
この例示的な実施形態では、ウォブル板3550は、第2の羽根3554も有する。第2の羽根3554は、空気ポンプダイヤフラム3575の本体3576の一部に接触するための第1の面3610を有する。この例示的な実施形態では、第1の面3610は、開口3560の上部を少なくとも部分的に取り囲む。第2羽根3554は、拡大された保持部材3578に接触するための第2面3704を有する。この例示的な実施形態では、第2の面3704は、開口3560の下部を少なくとも部分的に取り囲む。第1の面3610の少なくとも一部と第2の面3704との間の距離は、本明細書では第2の羽根プロファイル距離と呼ばれ得る。
【0163】
いくつかの実施形態では、下羽根面のうちの1つまたは複数は、以下により詳細に説明されるように、残りの下羽根面のうちの1つまたは複数に対してアンダーカットされ(または薄くされ)得る。下羽根面をアンダーカットすることで、羽根がポンプチャンバを拡張させることによって生じる拡張の量を減少させる。図38は、アンダーカットまたは減少された下羽根面を有する不均一なウォブル板3800の例示的な実施形態を示す。不均一なウォブル板3800は、不均一なウォブル板3550と同様であり、同じ構成要素は、本明細書中で再説明されない。不均一なウォブル板3800は、羽根3810を有する。羽根3810の下面3802は、残りの羽根3812の下面3804に対してアンダーカットされるまたは薄くされる。この例示的な実施形態では、羽根の全部の上面は対称である。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の上面は、1つまたは複数のポンプダイヤフラムに関する圧縮量を減少させるようにアンダーカットされるまたは薄くされる。
【0164】
この例示的な実施形態では、羽根3810が内側に移動するとき、ダイヤフラム(図示せず)との接触が起こり、ポンプチャンバ(図示せず)が圧縮する。羽根3810が外側に移動するとき、それは拡大された保持部材(図示せず)に接触することなく、第1の距離を移動する。羽根3810がさらに外側に移動するとき、接触面3802は、拡大された保持部材(図示せず)に接触し、ポンプチャンバ(図示せず)を拡張し始める。この例示的な実施形態では、ポンプチャンバ(図示せず)は、完全には拡張しなくてもよい。この例示的な実施形態では、羽根3810の上面が羽根3812の上面と対称であるため、ポンプチャンバ(図示せず)は、完全に圧縮する(または他のポンプチャンバ(図示せず)と同程度に少なくとも圧縮する)。
【0165】
いくつかの実施形態では、本明細書中に示されるように減少されたプロファイルを有する1つまたは複数の羽根を有する不均一なウォブル板を作り出すために、材料が1つまたは複数の羽根から除去される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の 他の羽根とは異なる厚さを有する1つまたは複数の羽根を有する不均一なウォブル板を作り出すために、材料が1つまたは複数の羽根に加えられる。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の他の羽根とは異なる厚さを有する1つまたは複数の羽根を有するウォブル板を作り出すために、ワッシャまたはOリングなどの別個の材料片が、1つまたは複数の羽根に追加される。
【0166】
本発明をその実施形態を説明することによって示し、実施形態をかなり詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限したりまたはどんなやり方であっても限定したりすることは、出願人が意図するものではない。さらなる利点および変更は、当業者には容易に明らかであろう。また、ある実施形態で説明される要素は、他の実施形態と共に使用するのに容易に適合され得る。したがって、本発明は、そのより広い態様において、図示および説明された特定の詳細、代表的な装置、および説明的な例に限定されない。したがって、本出願人の全般的な本発明の概念の趣旨または範囲から逸脱することなく、そのような詳細から発展することができる。
図1
図2
図2A
図3
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図10A
図10B
図10C
図11
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図19A
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図21B
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【国際調査報告】