JP2014506308A - 改善された泡回収特性を有する泡状液体組成物のためのディスペンサ - Google Patents

Abstract

泡状又は起泡性液体組成物を定量吐出するための泡本ポンプ機構、並びに、利用者との非接触相互作用により動作可能な、泡状又は起泡性液体の送出のためのディスペンサが開示される。泡ポンプ機構は、改善された泡回収手段を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、泡状液体組成物のためのディスペンサに関する。より具体的には、本発明は、ディスペンサにはめ込まれた、ある量の泡状液体組成物を収容した詰替ユニットから泡状液体組成物を送出するためのディスペンサに関するが、本発明の原理は、詰替ユニット以外の入れ物又はリザーバ内に泡状液体組成物を収容したディスペンサでも用いることができる。

消費者の視点から見れば、計量された用量の泡状液体組成物を自動的に提供するディスペンサは非常に望ましい。起泡された液体組成物、例えば、石鹸、洗浄組成物、局所処理組成物、表皮、毛髪又は人間若しくは動物の身体の他の部分への適用のための起泡された又は起泡性の組成物を送出することは、いくつかの点で有利である。起泡された液体組成物の泡構造は、起泡された液体組成物内に同伴された空気又はその他の気体により容積が膨張した液体組成物のかたまりをもたらし、これはより多くの量の製品が送出されたという感覚を与え、そして同時に、起泡された液体組成物は、表面、例えば硬質表面、表皮などへの送出がより容易であることが多い。さらに、起泡された液体組成物の使用は、多くの場合、その起泡液体組成物を表面上に塗布すること及び散布することを促進する。

現在、計量された用量の泡状液体組成物を提供するディスペンサは、多くの場合、手動操作されるポンプ式ディスペンサであり、これは、起泡された液体組成物の用量を送出するためには、必然的に利用者がポンプの一部を押さなければならないことを要する。これは、利用者とディスペンサとの間の物理的接触を必要とし、それは必ずしも望ましいとはいえない。多くの一般的な疾病、例えばインフルエンザウイルス、ライノウイルスは、望ましくないことに、このような手動操作ポンプ式ディスペンサの利用者間で伝染し、これは疾患の発生及び蔓延を拡大させる。

このディスペンサ装置内に収容されたリザーバから液体を送出するための自動ディスペンサは当該分野で公知であり、このリザーバは、液体をその送出の前に保管するためのリザーバとすることができ、これは特に、利用者との非接触相互作用に応答して液体石鹸を定量吐出するためのものであり、例えば、利用者の近接を１つ又はそれ以上のセンサを使用して判断する。このような「ハンズフリー」定量吐出装置、及びそれと共に有用な詰替ユニットは、当該分野で一般に知られており、本特許出願と同一の出願人に譲渡されたものを含む。そのようなものには、ＰＣＴ／ＧＢ２００９／００２６８２に開示されたディスペンサ及び詰替ユニット、ＰＣＴ／ＧＢ２００９／００２６７２に開示された逃し弁及びキャップ組立体、並びに、ＰＣＴ／ＧＢ２００９／００２６７８に開示された不正開封防止キャップが含まれる。これらの特許出願の全体の内容が引用により本明細書に組み入れられる。特許文献１に記載されたディスペンサ及び詰替ユニットは、他の先行技術のディスペンサに勝る特定の利点を提供するものであり、液体組成物の送出のために有利に用いることができるが、これは、本出願で提供されるような方式で泡状液体組成物、特に計量された用量の起泡された液体組成物を確実に定量吐出することにはあまり適していない。

国際公開第２０１０／０５５３１４号

したがって、泡状又は起泡性液体組成物の送出のためのディスペンサのさらなる改善が現実に緊急に必要とされている。

１つの態様において、本発明は、改善された泡回収手段を提供する、起泡性又は泡状液体組成物を定量吐出するための泡ポンプ機構を提供する。
本発明の第２の態様において、利用者との非接触相互作用により動作可能な、起泡性又は泡状液体組成物のためのディスペンサが提供される。
第３の態様において、本発明は、利用者による交換が可能な詰替容器から液体組成物を送出し、定量吐出された泡状又は起泡性液体組成物の回収のための手段をさらに含む、泡状又は起泡性の液体組成物のためのディスペンサを提供する。
第４の態様において、本発明は、ディスペンサの一部を形成する器、容器又はリザーバから液体組成物を送出し、定量吐出された泡状又は起泡性液体組成物の回収のための手段をさらに含む、泡状又は起泡性の液体組成物のためのディスペンサを提供する。

さらなる態様において、本発明は、利用者との非接触相互作用により定量吐出が始動される、泡状又は起泡性液体組成物を利用者に対して定量吐出するための方法を提供し、この方法は、定量吐出された泡状又は起泡性液体組成物の回収を含む。
本発明のさらなる態様において、定量吐出サイクル内での泡状又は起泡性液体組成物の改善された泡回収を含む、泡状又は起泡性液体組成物を利用者に対して定量吐出するための方法が提供される。

本発明のさらなる特徴及び態様は、以下の明細書を読むことから、及び添付の図面を考慮して理解されるであろう。図中、同様の要素の存在は、図面全体を通じた一貫性のために同じ参照番号を用いて示される。

以下の図面を参照してより明らかに説明される泡ポンプ機構を含むハンズフリー定量吐出装置、及びその中に装着される詰替ユニットの断面図を示す。 ４つの異なる逐次的な動作状態のうちの１つの状態にある、定量吐出された泡状又は起泡性液体組成物の回収のための手段を含む泡ポンプ機構の好ましい実施形態の断面図を示す。 ４つの異なる逐次的な動作状態のうちの１つの状態にある、定量吐出された泡状又は起泡性液体組成物の回収のための手段を含む泡ポンプ機構の好ましい実施形態の断面図を示す。 ４つの異なる逐次的な動作状態のうちの１つの状態にある、定量吐出された泡状又は起泡性液体組成物の回収のための手段を含む泡ポンプ機構の好ましい実施形態の断面図を示す。 ４つの異なる逐次的な動作状態のうちの１つの状態にある、定量吐出された泡状又は起泡性液体組成物の回収のための手段を含む泡ポンプ機構の好ましい実施形態の断面図を示す。 ２つの異なる動作状態のうちの１つの状態にある、液体出口弁の断面図を示す。 ２つの異なる動作状態のうちの１つの状態にある、液体出口弁の断面図を示す。 ２つの異なる動作状態のうちの１つの状態にある、液体出口弁のさらなる実施形態の断面図を示す。 ２つの異なる動作状態のうちの１つの状態にある、液体出口弁のさらなる実施形態の断面図を示す。 定量吐出ノズルの好ましい実施形態の内部の詳細の断面図を示す。

定量吐出装置は、手動で動力供給されるもの、例えば、ある量の起泡性液体組成物が泡ポンプ機構を手動操作することによって定量吐出されるポンプ式ディスペンサとすることができる。好ましい態様において、本発明は、起泡性液体組成物（液体製品）を定量吐出するための送出機構を備えた基部を含み、この基部がアクチュエータ手段をさらに含む、ディスペンサを提供する。アクチュエータ手段は、利用者へのある量の起泡液体組成物の送出を始動するためにディスペンサの利用者との間で物理的接触を必要としない機構であることが好ましい。アクチュエータ手段の作動機構は、ディスペンサ装置への利用者の近接に応答する１つ又はそれ以上のセンサを含むことが有利なであり、これがアクチュエータ手段をトリガして、泡ポンプ機構を通じてある量の起泡性液体組成物を利用者へと送出する。定量吐出装置は、その内容が引用により本明細書に組み入れられるＰＣＴ／ＧＢ２００９／００２６８２に開示されているようなモータ駆動ポンプを含む装置とすることもできるが、泡ポンプ機構がその中に取り付けられ又は含まれる。

図１は、詰替ユニット１と基部２との組合せを含む、一般に家庭用に適したハンズフリーディスペンサを示す。詰替ユニット１は、基部２を経由して送出される泡状又は起泡性液体製品（液体組成物）の供給部又は供給リザーバを与える。詰替ユニット１は、基部２に取外し式に挿入可能であり、空になったら新しい供給部をディスペンサに与えることができる。基部２は、モータ５で駆動される泡ポンプ機構４に流体連通するインタフェース３を有し、この泡ポンプ機構４は次に、中間の液体出口管６０及び中間の空気出口管６４を介して定量吐出ノズル７０に流体連通する。定量吐出ノズル７０及び泡ポンプ機構４に接続したさらなる泡回収管９０も図示されている。泡ポンプ機構４は、適切な制御又はトリガ信号に応答して、計量された用量の起泡性液体組成物をポンプで送り出すように選択的に動作可能である。基部２は、ここでは１つ又はそれ以上の固体コンポーネントをその上に含む印刷回路基板として図示された、基部２の制御手段として動作する適切なコントローラ論理回路８と、ここでは電池列９、ここでは４つの「単三（ＡＡ）」公称１．５ＤＣ電圧電池として図示された電源と、基部２の近くにある利用者の手の存在を感知することが留意される赤外線受信機１０Ｂへと窓１１を通して赤外線を送信する赤外線送信機Ａとをさらに含む。コントローラ論理回路８は、赤外線送信機１０Ａ及び赤外線受信機１０Ｂからの信号に応答して、泡ポンプ機構４を起動する。図示された実施形態において、例示された赤外線送信機１０Ａ及び赤外線受信機１０Ｂは「光遮断（ｂｒｅａｋ ｂｅａｍ）」型であるが、任意の公知の近接センサを用いることができる。そのような近接センサの１つは、静電容量型センサであるが、当該分野で公知のその他の近接センサを赤外線送信機１０Ａ及び赤外線受信機１０Ｂの代わりに用いることができる。代替的に、ハンズフリー動作モードが不要であるか又は所望されない場合には、ある量の液体を定量吐出するために泡ポンプ機構４を起動するために、近接センサの代わりに、利用者との物理的接触を要する機械式スイッチ又は他の起動手段が用いられる。

図１においては電池列９が例示されているが、基部２には、任意の適切な電源により電力供給することができ、これには、電源への直接接続、壁付コンセント電源への直接接続、又は基部２と壁付コンセント電源との中間にある中間降圧変圧器若しくはその他の電源を介した電力供給が含まれるが、これらに限定されない。基部２には、充電式電池で給電することもできる。光に応答して電流を発生させる太陽電池パネルで、充電式電池の動作を補うか又は電池を充電することができる。

図２Ａは、本発明の好ましい実施形態による泡ポンプ機構４の第１の状態を描写的な断面図で示す。ここに図示されているように、液体シリンダ４２の内腔４０は、供給管４４及び供給弁４６を介して起泡性液体組成物の供給部（図示せず）に流体連通しており、この供給部は、ある量の起泡性液体組成物を収容するリザーバ又は詰替ボトル、例えば詰替ユニット１とすることができる。この第１の状態において、内腔４０は起泡性液体組成物で満たされており、液体シリンダピストン４８は、そのストローク・サイクルのベース（底）にあり、内腔４０の最大容積に一致する。同時に、空気シリンダ５１の内腔５０は空気で満たされており、この空気は、空気シリンダピストン５４内に存在する空気供給弁５２を通じて内腔５０に入り、この空気シリンダピストン５４もまたそのストローク・サイクルのベースにあり、内腔５０の最大容積に一致する。この図では、液体シリンダ４２の内腔４０の下流に、図３Ａ及び図３Ｂでより明らかに示されるような液体出口弁４１があることも見てとれる。図３Ｃ及び図３Ｄでより詳細に描写されているように、液体出口弁４１は、弁内腔４１Ａ、付勢ばね４１Ｂ、内腔肩部４１Ｃ、弁座４１Ｄ、及び弁心棒４３上に取り付けられた弁４１Ｅを含み、好ましくは、図示されているように、弁心棒４３は、少なくとも弁座４１Ｄまで延びるが好ましくは弁座４１Ｄを通り越して内腔４０の中まで延びる近位端４３Ａを有する。付勢ばね４１Ｂは、弁内腔４１Ａ内に延びる。図３Ｃに示された位置又は状態において、弁４１Ｅは弁座４１Ｄに当接して係合し、これが液体出口弁４１を閉じて起泡性液体組成物の通過を拒む。液体出口弁４１は液体出口管６０に接続し、この液体出口管６０自体が定量吐出ノズル７０まで延びており、液体出口ポート７２を介してこれと流体連通する。図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、空気シリンダ５１の内腔５０の下流には、空気出口弁５３と、それ自体が延びて空気入口ポート７４を介して定量吐出ノズルに流体連通する空気出口管６４とがある。泡ポンプ機構４は、改善された泡回収手段、ここでは泡内腔９５及び泡回収ピストン９７を有する泡回収シリンダ９３をさらに含む。泡内腔９５は、泡逆止め弁８９を介して泡回収管９０に流体連通し、かつ、泡内腔９５は、泡回収管８８を介して供給弁４６に接続する泡回収弁８７を介して、供給弁４６及び起泡性液体組成物の供給部（図示せず、例えば詰替ユニット１）とも流体連通する。泡ポンプ機構の第１の状態において、内腔４０、内腔５０の最大容積がピストンの相対位置によって確立され、内腔４０は起泡性液体組成物を収容し、内腔５０は空気を収容し、泡内腔９５は、泡逆止め弁８９を介して泡回収管９０から泡内腔５０に入った回収された泡を収容する。さらに、供給弁４６及び泡回収弁８７は、各々、開状態又は開位置にあり、一方、液体出口弁４１、空気出口弁５３、泡逆止め弁８９、供給弁４６及び空気供給弁５２は、閉状態又は閉位置にある。

図２Ａ−図２Ｄにおいて、泡ポンプ機構４内の液体の移動方向は「ｌ」と表示された方向付き矢印で示され、泡ポンプ機構４内の空気の移動方向は「ａ」と表示された方向付き矢印で示され、ピストン４８、５４の運動方向は「ｄ」と表示された方向付き矢印で示され、泡ポンプ機構４内の起泡された液体組成物の移動方向は「ｆ」と表示された方向付き矢印で示され、泡及び／又は液体組成物の移動方向は「ｆ／ｌ」と表示された方向付き矢印で示され、起泡性液体組成物の供給源（例えば、リザーバ、詰替ボトル、詰替ユニット）からの移動方向は「ｓ」と表示された方向付き矢印で示され、回収された泡（これは加圧下で液化又は一部液化していることがある）は、「ｒｆ」と表示された方向付き矢印で示される。図２Ａに示された泡ポンプ機構４の状態から見てとれるように、液体、空気、泡及び回収された泡は、シリンダ４８、５４及び９５のストローク・サイクルのベースにおいて本質的に静的である。

図２Ｂは、本発明の好ましい実施形態による泡ポンプ機構の第２の逐次的状態の断面図を示す。この図から判るように、液体シリンダピストン４８は、内腔４０の最小容積に一致するそのストローク・サイクルのピークにあり、空気シリンダピストン５４もまた、内腔５０の最小容積に一致するそのストローク・サイクルのピーク（頂点）にあり、そして同時に、泡回収ピストン９７は、泡内腔９５の最小容積に一致するそのストローク・サイクルのピークにある。それぞれのピストン４８、５４及び９７が第１の状態からここで図示された第２の状態に移動するにつれて、内腔４０内に存在する起泡性液体組成物が加圧され、これが供給弁４６を閉じさせ、同時に液体出口弁４１を、弁心棒４３の近位端４３Ａと液体シリンダピストン４８との間の接触による弁心棒４３の動きにより開位置にさせ、この液体シリンダピストン４８は、弁心棒４３を押しつけて弁４１Ｅを弁座４１Ｄから分離させ（持ち上げ）、これは同時に付勢ばね４１Ｂを圧縮し、そしてまた液体出口弁４１を開放して、内腔４０内に存在する起泡性液体組成物がこれを通過することを許す。起泡性液体組成物は、方向付き矢印「ｌ」で示されるように、液体出口弁４１を通り、液体出口管６０を通り、液体入口ポート７２を経由して定量吐出ノズル７０の中へと入るように押しやられる。同時に、空気シリンダ５１の内腔５０内に存在する空気は、開状態又は開位置になるように強いられた空気出口弁５３を通って、空気出口管６４を経由し、定量吐出ノズル７０の液体入口ポート７２の下流にある空気入口ポート７４を経由して定量吐出ノズル７０の中へと入るように押しやられる。空気流の方向は、方向付き矢印「ａ」で示される。また同時に、起泡された液体組成物を含むことができる、及び／又はその泡特性が失われて液体状態の戻った起泡性液体組成物を含むことができる泡回収シリンダ９３の内容物は、開位置の泡回収弁８７を通ってポンプで送り出され、泡回収管８８を通り、これは、好ましい実施形態においては供給弁４６の一部である戻り導管４６Ａを経由して供給源に戻される。この段階では、泡回収弁８７は開いている一方で、泡逆止め弁８９は閉じている。この図示にかかわらず、戻り導管４６Ａは、所望であれば供給弁４６から分離した要素とすることもできることを理解されたい。このようにしてそのそれぞれの入口ポート７２、７４を経由して注入された起泡性液体及び空気は、定量吐出ノズル７０内で混合されてそこから放出され、すなわち、方向付き矢印「ｆ」で示されるように定量吐出ノズル７０の送出出口７３から泡状又は起泡性液体組成物として送出される。

上記の要素構成の有利な特徴は、その動作中に、泡回収シリンダ９３が、ある量の空気又は空気が混和した起泡性液体組成物を泡回収管８８を経由して流体供給部に戻すことができることであり、この流体供給部は、好ましい実施形態においては、キャップ１Ｃに対して封止された容器本体１Ａに取り付けられたキャップ１Ｃを含む詰替ユニット１とすることができる。容器本体１Ａが可撓性材料、例えば、熱可塑性ポリマーのような薄肉ポリマー材料、例えば、ＰＥＴのようなポリアルキレンテレフタレート、又はポリオレフィン、例えばポリエチレンで作られている場合、これらの熱可塑性ポリマーは、吹込成形により容器本体１Ａを形成することができ、このような容器本体１Ａは、詰替ユニット１内の真空が増大するとゆがむか又はつぶれるという望ましくない傾向を有することがある。上記の要素構成の動作は、ある量の空気を泡回収管８８及び戻り導管４６Ａを通して詰替ユニット１に供給することができる手段を提供し、これが、詰替ユニット１内の真空の増大を軽減するか又は排除することができる。このことはまた、キャップ１Ｃと封止関係にある可撓性材料で作られた容器本体１Ａを含む詰替ユニット１の所望されない「つぶれ」の可能性を、特に、もしあったとすれば詰替ユニット１内の真空の増大を軽減するはずの周囲環境に対する弁又は通気口を該詰替ユニットが含まない場合に、低減するか又は排除する。

図２Ｃは、泡ポンプ機構の第２の状態の直後に続く、本発明の好ましい実施形態による泡ポンプ機構の第３の逐次的状態の断面図を示す。この第３の状態において、液体シリンダピストン４８、空気シリンダピストン５４及び泡回収シリンダ９３は、それらのストローク・サイクルのピーク（頂点）をまさに通過したばかりで、それらのストローク・サイクルのベース（底）に戻る途中である。この第３の状態において、液体シリンダピストン４８及び空気シリンダピストン５４の下方への動きが、液体出口弁４１の動作により、定量吐出ノズル７０及び液体出口管６０の中に、並びに液体出口ポート７２を介して、吸込みを発生させる。しかしながら同時に、同様の吸込みは空気出口管６４内には存在しないが、それは空気シリンダピストン５４の下方への動きにより空気出口弁５３が閉じてこれを内腔５０から封止することによるものであり、この内腔５０には、空気シリンダピストン５４内に存在する空気供給弁５２を介して空気が再供給され、この空気供給弁５２は開位置に付勢されて周囲空気が内腔５０の中に入るように通過することを許す。液体シリンダピストン４８は、そのストロークのベースに向かう下方運行を続け、運行中の空気シリンダピストン５４は内腔４０内に連続的に吸込みを発生させ、これが定量吐出ノズル７０、液体出口管６０又はその両方の中に存在する起泡性液体組成物及び／又は起泡された液体組成物の少なくとも部分的な吸戻しを生じさせ、その間、弁心棒４３の近位端４３Ａと液体シリンダピストン４８との間の接触は持続しており、弁心棒４３上に位置決めされた弁４１Ｅが弁座４１Ｄから分離した（持ち上がった）状態のままにしているので、それにより起泡性液体組成物及び／又は起泡された液体組成物が液体シリンダ４２の内腔４０の中に再び入ることを許す。同時に、下方に運行中の泡回収シリンダ９３の泡回収ピストン９７は、定量吐出ノズル７０内の泡回収ゾーン７８の中に存在する起泡した液体組成物の部分的な吸戻しを生じさせ、この泡回収ゾーン７８は、液体入口ポート７２及び空気入口ポートの下流にあり、同様にメッシュ７３の下流にあるがノズル出口７９よりも前にある。有利には、泡回収ゾーン７８は、メッシュ７３の下流から少なくともノズル出口７９までのノズル７０の内容積と考えることができ、ノズル７０、特にノズル出口７９からぶら下がった起泡液体組成物が存在するかもしれないのでノズル出口７９の端部をわずかに越えて延長することができる。泡回収ピストン９７の下方運行の間に、泡逆止め弁８９が開き、その一方で泡回収弁８７は閉じるので、これが泡回収ゾーン７８から少なくとも泡回収管９０への起泡処理組成物の回収を可能にし、これはそこから最終的に、開いた泡逆止め弁８９を経て泡回収シリンダ９３の内腔９１へと入っていく。

図２Ｄは、泡ポンプ機構の第３の状態の直後に続く、本発明の好ましい実施形態による泡ポンプ機構の第４の逐次的状態の断面図を示す。この第４の状態において、液体シリンダピストン４８及び空気シリンダピストン５４は、それらのストローク・サイクルのピーク（頂点）からほぼ中間まで運行し、それらのストローク・サイクルのベース（底）に戻る途中である。この第４の状態において、空気シリンダピストン５４の下方への動きが空気出口弁５３を閉じてこれを内腔５０から封止し、この内腔５０には空気シリンダピストン５４内に存在する空気供給弁５２を介して空気が再供給され、この空気供給弁５２は開位置に付勢されて周囲空気が内腔５０の中に入るように通過すること、それにより再供給することを許す。この運行の時点で、シリンダピストン４８はそのストロークのベースに向かう下方運行を続けており、弁心棒４３の近位端４３Ａと液体シリンダピストン４８との間の接触は終わり、これが弁心棒４３上に位置決めされた弁４１Ｅを付勢ばね４１Ｂの作用により弁座４１Ｄと係合させ、それにより液体出口弁４１を閉じて、起泡性液体組成物の通過を拒み、液体シリンダピストン４８及び液体シリンダ４２によって生じた定量吐出ノズル７０、液体出口管６０又はその両方の中のいかなる吸込みも中断する。同時に、運行のこの時点で、そのストローク・サイクルのベースに戻る液体シリンダピストン４８の連続的な運行によって生じる液体シリンダ４２内の吸込みは、起泡性液体組成物の供給部に流体連通した供給弁４６を通り供給管４４を経由して内腔４０に入る起泡性液体組成物の流量を増大させる。液体シリンダ４２内の液体シリンダピストン４８及び空気シリンダ５１内の空気シリンダピストン５４の下向きのストロークは、それぞれのピストン４０、５０がそれらのストローク・サイクルのベース（底）に戻り、図２Ａに記載した泡ポンプ機構の第１の状態に戻るまで、それぞれのシリンダ４２、５２が起泡性液体組成物及び空気で再び満たされるようにする。また同時に、運行のこの時点で、泡回収ピストン９７の連続的な下方運行による泡回収シリンダ９３の内腔９１内の吸込みは、泡回収ピストン９７がそのストローク・サイクルのベース（底）に戻り、図２Ａに記載した泡ポンプ機構の第１の状態に戻るまで、泡回収シリンダ９３の少なくとも一部が起泡された液体組成物及び／又は空気で再び満たされるようにする。

その後、説明した泡ポンプ機構は、それぞれ図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄで示される逐次的な動作段階で動作する。泡ポンプ機構は、連続的に又は間欠的に動作することができる。泡ポンプ機構の動作は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄに記載されたそれぞれの段階のいずれにあってもよく、又は、これらのそれぞれの段階の中間のいずれの要素構成の位置にあってもよい。しかしながら、泡ポンプ機構は、液体シリンダピストン４８、空気シリンダピストン５４及び泡回収ピストン９７が少なくとも１回の完全なストローク・サイクルを通しで動作したところから開始する全サイクルを完了するように動作することが有利である。

泡ポンプ機構のさらなる重要な特徴はその中でもとりわけ、泡ポンプ機構のストローク・サイクルの間の泡状又は起泡性液体組成物及び空気の容積送出量である。従来、これらは、液体シリンダ４２及び空気シリンダ５１の容積の、それぞれの液体シリンダピストン４８及び空気シリンダピストン５８のストローク・サイクルのベースとピークとの間の差によって確立するか又は少なくとも近似することができる。あるいは、泡ポンプ機構のストローク・サイクルの間の泡状又は起泡性液体組成物及び空気の容積送出量は、ストローク・サイクル中にそれぞれの液体シリンダピストン４８及び空気シリンダピストン５８のストローク・サイクルのベースとピークとの間に送出される液状又は起泡性液体組成物及び空気の実際の量的測定により確立することができる。有利には、ストローク・サイクルのベースとピークとの間での液体シリンダ４２の容積と、空気シリンダ５１の容積と、泡シリンダ９３の容積との容積比は、約１：８−１２：０．８−１．２の間であり、好ましくは約１：９−１１：０．９−１．１の間であり、特に好ましくは約１：１０：１である。あるいは、泡ポンプ機構のストローク・サイクルの間の泡状又は起泡性液体組成物及び空気の容積送出量の比は、約１：９−１１の間であり、好ましくは約１：９．５−１０．５であり、特に好ましくは約１：１０である。泡状又は起泡性液体組成物を形成するために用いられる成分は広範に変更することができること、及び、本明細書で説明した泡ポンプ機構から送出されるときのその液体組成物の起泡度も広範に変更することができることが当業者には理解されるので、上記の比は例証を目的として提示したものであり、限定を目的としたものではないことを理解されたい。したがって、この容積比又は容積送出量の比の規格における広い寛容度が、本明細書で説明した泡ポンプ機構から起泡製品として定量吐出及び送出される泡状又は起泡性液体組成物の組成に少なからず依るものとして許容される。

図３Ａ及び図３Ｂは、２つの異なる動作状態にある液体出口弁の断面図を示す。液体出口弁４１は、弁内腔４１Ａ、付勢ばね４１Ｂ、内腔肩部４１Ｃ、円形弁座４１Ｄ、及び弁心棒４３上に横切って取り付けられた円形弁４１Ｅを含む。円形の弁座４１Ｄ及び弁４１Ｅは、円形弁４１Ｅが円形弁座４１Ｄの上又は中に着座したときにそれらの間に液密シールを形成するように当接可能である。もちろんここで図３Ａ及び図３Ｂに開示した以外の弁及び弁座の異なる構成も、それらが図示した要素と同様の機能を満たす限りは用いることができる。弁心棒４３は、内腔肩部４１Ｃと弁座４１Ｄとの間で測定した寸法「ｈ」を有する弁内腔４１Ａの高さよりも長い寸法「ｖｓ」を有するようにより長くされ、好ましくは図示されるように、弁心棒４３は、少なくとも弁座４１Ｄまで延びるが好ましくは弁座４１Ｄを通り越して内腔４１の中まで延びる近位端４３Ａと、少なくとも内腔肩部４１Ｃまで延びるが好ましくは内腔肩部４１Ｃを通り越して延びる遠位端４３Ｂとを有する。付勢ばね４１Ｂは、弁内腔４１Ａ内で弁心棒４３の一部の周りに延び、内腔肩部４１Ｃと弁４１Ｅとの間に延びて、近位端４３Ａが液体シリンダピストン４８に接触していないときに弁４１Ｅを弁座４１Ｄの中へと付勢する。図３Ａに示す位置又は状態において、弁４１Ｅは弁座４１Ｄに当接して係合し、これが液体出口弁４１を閉じて、起泡性液体組成物が通過することを拒む。図３Ａに示す位置又は状態において、弁４１Ｅは弁座４１Ｄから分離して、これが液体出口弁４１の閉鎖を開き、起泡性液体組成物が通過することを許す。

図３Ｃ及び図３Ｄは、液体出口弁の代替的かつ好ましい実施形態の２つの異なる動作状態の断面図を示し、これは図３Ａ及び図３Ｂの液体出口弁４１と同様の方式で動作する。図３Ｃ及び図３Ｄの実施形態は、図２Ａ−図２Ｄに示した液体出口弁４１の実施形態に対応する。ここでは液体出口弁４１は、弁内腔４１Ａ、付勢ばね４１Ｂ、内腔肩部４１Ｃ、弁座４１Ｄ、及び弁心棒４３上に横切って取り付けられた円錐台形の弁４１Ｅを含む。弁座４１Ｄ及び円錐台形弁４１Ｅは、図３Ｃに示すように、円形弁４１Ｅが円形弁座４１Ｄの上又は中に着座したときにそれらの間に液密シールを形成するように当接可能である。弁心棒４３は、少なくとも弁座４１Ｄまで延びるが好ましくは弁座４１Ｄを通り越して内腔４１の中まで延びる近位端４３Ａと、付勢ばね４１Ｂに当接するように延びた遠位端４３Ｂとを有する。付勢ばね４１Ｂは、弁内腔４１Ａ内で遠位端４３Ｂの一部の周りに延び、これと内腔肩部４１Ｃとの間に延びて、近位端４３Ａが液体シリンダピストン４８と接触していない時に円錐台形弁４１Ｅを弁座４１Ｄの中へと付勢する。図２Ａに描かれた液体出口弁の状態に対応する図３Ｃに示す位置又は状態において、円錐台弁４１Ｅは弁座４１Ｄに当接して係合し、これが液体出口弁４１を閉じて、起泡性液体組成物が通過することを拒む。図２Ｂに描かれた液体出口弁の状態に対応する図３Ｄに示す位置又は状態において、弁４１Ｅは弁座４１Ｄから分離して、これが液体出口弁４１を開き、内腔４０及び液体出口管６０から起泡性液体組成物が通過することを許す。

図４は、液体入口ポート７２及び空気入口ポート７４からノズル出口７９まで延びた概ね管状の本体７１を有する定量吐出ノズル７０の断面図を示す。本体７１の中間にそれを横切って、比較的小サイズの複数の貫通孔を有するスクリーン７３がある。それぞれの液体入口ポート７２及び空気入口ポート７４を経由してスクリーン７３までの起泡性液体組成物及び空気及びクリームの両方の流路を横切るスクリーン７３の位置は、ノズル７０内に混合ゾーン（又は混合室）を定める。有利には、起泡性液体組成物及び空気は絞り要素７５を通過することが要求され、この絞り要素７５はここでは、概ね円錐形の入口区域７５Ａを有し、この円錐入口区域７５Ａは円錐入口区域７５Ａの入口より小さい直径を有する絞り通路７５Ｃに向かって内方にテーパ付されており、その下流には外方にテーパ付された概ね円錐形の出口区域７５Ｂを有し、絞り通路７５Ｃより大きい直径又は面積を有する出口を有するものとして例示されている。絞り要素７５を通過する起泡性液体組成物及び空気は、圧縮され、混合され、次いで絞り通路７５Ｃから出るときに元の圧力に戻って混合ゾーン７７に入り、その後スクリーン７３を通過する。いまや起泡された液体組成物が泡回収ゾーン７８に入り、その後ノズル７０のノズル出口７９を出る。ここで見られるように、泡回収ポート７６もまた泡回収ゾーン７８内に存在し、泡回収管９０に流体連通し、これを通って起泡された液体組成物があればそれを泡回収ゾーン７８から引き出すことができる。

有利には、スクリーン７３は、比較的小サイズの複数の貫通孔を含む。孔は、任意の閉じた規則的な又不規則な幾何学的形状、例えば、四角形、三角形、五角形、六角形などの多角形、円形又は楕円形とすることができ、又は不規則な形状とすることができる。孔は、それらがスクリーン７３を貫通して設ける開口に対する最大寸法を有し、例えば、円形の場合には、開口は直径であり、四角形又は三角形の孔の場合には、開口は２つの隣接しない角の間の距離となろう。開口の最大寸法は「最大開口寸法」とも呼ばれ、その他の孔及び形状については従来の幾何学的方法を用いてルーチンに決定することができ、又は、より単純には測定により決定することができる。好ましくは、個々の孔の開口の最大寸法は、約１ミクロンから約５００ミクロンの範囲にあることが好ましいが、約１０−２００ミクロンの範囲にあることが好ましく、約２０−７５ミクロンの範囲にあることがさらになお好ましい。図示された実施形態において、スクリーン７３は、規則的な間隔で離間した複数の３０ミクロン掛ける３０ミクロンの寸法の四角形の孔を含み、これは最大開口寸法４２．４ミクロンとなる。これらの孔の最適な断面寸法又は半径の選択は、泡ポンプ機構のその他の動作特性、並びにその泡ポンプ機構で用いられる起泡性又は泡状液体組成物を形成するために用いられる成分による影響を受け得るものであることを当然に理解されたい。

説明したような好ましい泡ポンプ機構の使用は、制御された用量の泡状又は起泡性液体組成物の送出のための信頼のおける機構を提供し、これはそのような製品の送出のための装置に組み込むと特に有用である。泡ポンプ機構は、利用者が泡ポンプ機構の動作のための機動力を与える手動操作式定量吐出装置、並びに、モータ又はエンジンを使用して泡ポンプ機構を駆動する動力付き装置の両方と共に用いることができることが考えられる。この泡ポンプ機構は、利用者又は消費者との間での直接的な物理接触を要しないが、計量された用量の泡状又は起泡性液体組成物を非接触入力信号とすることができる入力信号に応答して自動的に定量吐出する「ハンズフリー」型のディスペンサの一部として用いられることが特に有利である。

詰替ユニット１は、容器本体１Ａ、例えばボトル又はフラスコを含むことができ、これは、例えば液体石鹸、局所処置用組成物又は他の液体組成物を収容する、概ね剛体のプラスチック容器とすることができる。図面から理解することができるように、図面に示された好ましい実施形態によれば、容器本体１Ａは、断面が概ね楕円系である。

本明細書に記載の泡ポンプ機構、並びに本明細書で教示される泡ポンプ機構を組み入れた定量吐出装置は、多様な起泡性又は泡状液体組成物を信頼のおける方式で送出するために用いることができる。これはまた、パーソナルケアでの使用のためのその他の液体又は半流動体製品（理想的には水より高い粘度を有する）、例えば、ハンドクリーム、ボディローション、保湿剤、顔用クリーム、ニキビ治療組成物、シャンプー、シャワーゲル、泡状ハンドウォッシュ、ひげ剃りクリーム、食器洗い洗剤、練り歯磨き、消毒組成物薬剤、例えばアルコールゲル又は他の局所適用消毒組成物を定量吐出するために用いることもできる。ボトルは、他の表面処理組成物（例えば、硬質表面、軟質表面）を処理される場所に直接送出するために用いることもできるが、優先的には、人間の手、スポンジ、ブラシ、拭き取り用物品、使い捨て拭き取り用物品（ナプキン、ティッシュ、ペーパータオル等）などの担体材料又は基材の上に送出するために用いることができる。非限定的な例として、そのような表面処理組成物は、台所又は風呂場にあるような、無生物又は非多孔質の硬質表面、皿、食卓用食器、ポット、鍋、衣類、布類、カーペットなどの処理のための表面処理組成物を含む。図示された好ましい実施形態において、詰替ユニット１は図１に示されているように自動ディスペンサ上で倒立した構成で用いるように特に設計されているが、これは本発明の１つの態様の非限定的な例証であると理解されたい。

Claims (10)

1. 起泡性又は泡状の液体組成物を定量吐出するための泡ポンプ機構であって、
   泡状又は起泡性液体組成物の供給部に流体連通し、かつ、定量吐出ノズルに流体連通し、内腔と前記内腔に対して可動の液体シリンダピストンとをさらに含む、液体シリンダと、
   前記定量吐出ノズルに流体連通し、内腔と前記内腔内で可動の空気シリンダピストンとをさらに含む、空気シリンダと、
   前記定量吐出ノズルに流体連通し、内腔と前記内腔内の泡回収ピストンとをさらに含む、泡回収シリンダと、
   本体を含む前記定量吐出ノズルと
   を備え、前記本体は、前記液体シリンダに流体連通した液体入口ポートと、前記空気シリンダに流体連通した空気入口ポートと、前記定量吐出ノズルの前記本体内の少なくとも１つのスクリーンと、前記少なくとも１つのメッシュの下流に、ノズル出口の前の泡回収ゾーン内の泡回収ポートとを含むことを特徴とする、泡ポンプ機構。
2. それぞれのストロークのベースとピークとの間での前記液体シリンダ、前記空気シリンダ及び前記泡回収シリンダの容積の容積比が、１：８−１２：０．８−１．２の間にあることを特徴とする請求項１に記載の泡ポンプ機構。
3. それぞれのストロークのベースとピークとの間での前記液体シリンダ、前記空気シリンダ及び前記泡回収シリンダの容積の容積比が、１：９−１１：０．９−１．１の間にあることを特徴とする請求項２に記載の泡ポンプ機構。
4. それぞれのストロークのベースとピークとの間での前記液体シリンダ、前記空気シリンダ及び前記泡回収シリンダの容積の容積比が、約１：１０：１であることを特徴とする請求項３に記載の泡ポンプ機構。
5. 前記液体シリンダの前記内腔の下流に液体出口弁が存在し、前記液体出口弁は、弁内腔と、付勢ばねと、内腔肩部と、弁座と、前記内腔の中に延びる弁心棒に取り付けられた弁とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の泡ポンプ機構。
6. 前記定量吐出ノズルが、単一のスクリーンのみを含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の泡ポンプ機構。
7. 起泡性又は泡状の液体組成物を利用者に提供するディスペンサであって、
   前記ディスペンサの一部を形成するリザーバと、
   請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の泡ポンプ機構と
   を備えることを特徴とするディスペンサ。
8. 前記リザーバが、前記ディスペンサの基部に挿入可能な詰替ユニットであることを特徴とする請求項５に記載のディスペンサ。
9. 前記泡ポンプ機構が、モータで駆動されることを特徴とする請求項５に記載のディスペンサ。
10. 前記ディスペンサが、利用者との非接触相互作用により定量吐出を始動することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のディスペンサ。

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