JP2019500067A - 発泡コンポーネント - Google Patents

Abstract

発泡液体ディスペンサに使用するための発泡コンポーネント、および発泡コンポーネントを備える液体ディスペンサに挿入できるように構成されたインサート。発泡コンポーネントは、液体室と、空気室と、空気注入境界部および発泡領域を備える空気注入コンポーネントと、出口開口部と、ポンピング機構とを備える。ポンピング機構は、液体室から発泡領域に直接的に液体を、また、空気室から発泡領域に、空気注入境界部を介して空気を移送することができるように構成される。空気注入境界部に空気を通すことで、発泡領域にある液体中に気泡が形成され、分注される発泡混合物が生成される。次いで、ポンピング機構は、発泡混合物を空気注入コンポーネントから出口開口部を通して移送するために使用され、空気注入境界部は、発泡領域の少なくとも一部が、空気注入境界部の対向する表面同士の間に位置するように構成される。
【選択図】 図１ａ

Description

[0001]本発明は、発泡コンポーネントに関し、特に、発泡液体ディスペンサ用の発泡コンポーネントと、発泡コンポーネントを備える液体ディスペンサに挿入されるように構成されたインサートとに関する。

[0002]液体石鹸および他の液体を分注するための液体ディスペンサは、衛生促進などの目的のために使用される。このような液体ディスペンサは、手動であってもよく、この場合、供給機構はレバーの押し下げなどの外部機械的作動に依拠し、また自動であってもよく、この場合、供給機構は外部機械的作動に依拠せず、液体ディスペンサが、例えば液体ディスペンサの外部の手から動きを検出する動きセンサからの読み取り値に基づいて電気機械的に作動するハンズフリー形態を取ることができる。

[0003]汚染の管理は、衛生を維持、促進し、液体ディスペンサ自体が汚染されることにより損なわれるのを防ぐのに重要な要素である。最悪のシナリオでは、感染性細菌を殺菌することによって衛生を促進する代わりに、液体ディスペンサ自体が感染性細菌の住みかとなって、その大発生の原因となり、感染性細菌を液体ディスペンサの操作者ひとりひとりに広げることがある。これは、特に、衛生管理が患者の安全に最も重要である病院環境において、生命を脅かし、さらには致命的な結果を招くことがある。これに関連して、液体石鹸が空気に長期間にわたり触れることは、石鹸の劣化および汚染につながる可能性があることを理解することが重要である。交換可能なカートリッジを使用する液体ディスペンサは、新しい石鹸が古くて汚染されている可能性がある石鹸と混ぜ合わせられないので、潜在的に汚染を低減するという利点をもたらす。

[0004]液体石鹸を泡の形態で分注することは、多くの利点を与える。泡は広がりやすい。泡は高い表面張力を有するため飛散または流出が少ない。表面積が増加するため、同じ洗浄力を提供するのに必要な液体が少なくなる。発泡石鹸はまた、触感および美的品質の向上をもたらす。石鹸は皮膚にとってあまり冷たく感じられず、操作者は一般に、発泡石鹸はより快適で贅沢な感触をもたらし、品質が優れていると考え、さらには発泡石鹸をより清潔で安全で信頼性の高い製品と結び付けることがある。しかしながら、安定した泡を、特に低コストで製造の容易なインサートで得ることは困難である。分注される泡は、すぐに分散する大きな泡から形成されていることが多い。したがって、より豊かでより滑らかでより安定した泡を提供することにより、操作者の触覚体験を改善することが望まれている。

[0005]発泡液体石鹸の分注に関しては、懸濁粒子を使用して液体石鹸を発泡することに関連する利点もある。これらの懸濁粒子は、皮膚に研磨作用を与え、液体石鹸の洗浄能力を高めることができ、したがって同じ洗浄力を提供するのに必要な液体を潜在的に少なくすることができる。懸濁粒子はまた、懸濁粒子を使用する高価な洗顔料との親密性および連想もあって、より高品質でより贅沢な製品と結び付けられる。懸濁粒子が存在する場合、これらの粒子の大きさは０．１〜１ｍｍであることが当該技術分野において一般的である。

[0006]このように、発泡したものまたは懸濁粒子を含むもの、またはその両方である液体石鹸を使用すれば、改善された洗浄作用などの内因性要因や、改善された美的または触覚的な品質などの外因性要因により、液体石鹸のより経済的な使用をもたらし、操作者はもっと液体石鹸を効果的に使用したいと思うことになる可能性がある。

[0007]しかし、発泡液体石鹸や懸濁粒子を利用する液体石鹸を使用することに関連して、特にそれらを組み合わせる試みがなされる場合に、課題がある。

[0008]米国特許第８，００２，１５１号明細書は、固定ポンプと、粒子を含む配合物を収容する交換可能な製品カートリッジが取り付けられた発泡機構とを使用する液体ディスペンサを開示している。粒子を含む液体石鹸の発泡は、多孔質発泡要素を介して液体に空気を分散させることによって達成される。通常、そのような液体ディスペンサは大型で、うまく設計され、長持ちする装置である。しかし、ある状況では、固定ポンプおよび発泡機構の交換不可能な性質により、洗浄の負担が生じるが、これは、カートリッジの交換と交換の間に固定ポンプおよび発泡機構を再使用することに起因する汚染の増加の可能性があるため、望ましくない。これは、カートリッジ交換時にポンプと発泡機構自体は交換されないためである。この文献に記載された固定発泡機構は、カートリッジの交換と同時の交換を容易にする、より小型の使い捨て式インサート構成での使用に適合させることが困難な空間的寸法を必要とする。これは、部分的には、米国特許第８，００２，１５１号明細書のシステムが複雑であるためである。複雑さは、固定ポンプシステムにおける大きな問題ではないが、この機構の代わりにより簡単な固定システムを有用に使用することができ、このシステムは、該特許に開示されている設計と比較して改善されてはいなくても、少なくとも同じくらい良い泡の品質を提供する。

[0009]米国特許第７，６６１，５６１号明細書には、発泡液体石鹸と、粒子を含む別個の液体とを同時に分注することができる液体ディスペンサが開示されており、これらの別個に分注される液体はその後混合され、泡と懸濁粒子を有する液体石鹸との混合物を提供する。この構成の欠点は、製造の複雑さと、２つの別個の液体容器の交換を必要とするという不便さに起因するメンテナンス負担の増大である。したがって、一方の容器が他方の容器よりも先に空になり、その逆の場合もあるので、液体供給の維持は複雑になる。

[0010]米国特許第５，４４５，２８８号明細書は、衛生的に密閉された折り畳み式容器に接続された発泡機構を備えた使い捨て式インサートを備える液体ディスペンサを開示している。液体を空気と混合して空気／液体混合物を生成し、次いでこれを多孔質膜に通して泡を形成する。米国特許第８，００２，１５１号明細書と比較して、この液体ディスペンサの１つの利点は、容器の交換により発泡機構が交換され、液体ディスペンサの不適切なメンテナンスにより生じる汚染の潜在的危険性を低減することである。しかしながら、この構成の欠点は、発泡機構が、粒子が内部に懸濁した発泡液体に適していないことである。多孔性膜の孔径を有効な分散のために十分に小さく設定し、しかも懸濁粒子を通過させるのに十分大きく設定することの間には解決できない緊張関係が存在する。

[0011]上述の限界および欠点に鑑みて、内部に懸濁粒子を含む液体を発泡させるように設計され、このような液体から高品質で感触の良い安定的な泡を提供することができ、これらの利点を、交換可能な部品としてディスペンサに取り付けられるようにするのに適した寸法で提供することができるというオプションつきの発泡コンポーネントを提供することが望ましい。

[0012]液体室と、空気室と、空気注入境界部（sparging interface）および発泡領域を備える空気注入コンポーネントと、出口開口部と、ポンピング機構とを備え、ポンピング機構が、液体室から発泡領域に液体を移送し、空気室から空気注入境界部を通して発泡領域に空気を移送して、空気注入境界部に空気を通すことにより、発泡領域内の液体中に気泡を形成させて分注用の発泡混合物を形成し、発泡混合物を空気注入コンポーネントから出口開口部に移送するように構成され、空気注入境界部は、発泡領域の少なくとも一部が空気注入境界部の対向する表面同士の間に配置されるように構成される、発泡コンポーネントが開示される。

[0013]この構成により、交換可能な使い捨て式インサート内での空気注入コンポーネントの使用を容易にするのに必要であり得るような、小さなユニットでの使用の可能性を提供しながら、優れた分散、したがって高品質の発泡性能を提供することができる。これは、発泡領域が空気注入境界部の対向する表面同士の間に配置されるように、空気注入境界部を構成することによって可能となる。したがって、空気注入境界部は発泡領域を取り囲み、断面において、空気は空気注入境界部を通って発泡領域の両側から液体中に入ることができる。従来技術では、断面において、空気が発泡領域の一方の側からのみ液体中に入ることができるように、空気注入境界部が設けられている。

[0014]言い換えれば、上述の構成では、空気注入境界部の有効長が著しく増加し、効果的に倍増することができる。したがって、空気注入機構の空間要件が大幅に低減され、低減された容積にわたって改善された空気注入が行われる。この低減により、空気注入コンポーネントを小型化することができ、交換可能な使い捨て式インサートに使用することができ、または液体に大量の空気を分散することができ、より多くの乱流点を印加することができるため、生成された泡は滑らかで贅沢に感じられ、安定性が高くなり、操作者体験を優れたものにする。これは全て、製造が簡単な形態で提供することができる。

[0015]発泡コンポーネントは、固定部と、固定部内で移動可能な可動部とを備えてもよく、固定部と可動部とが組み合わさって液体室と空気室を形成してもよい。これにより、簡単なポンピング機構が得られる。

[0016]発泡コンポーネントは、可動部の固定部内への移動により、液体室の容積と空気室の容積の両方が減少することにより、ポンピング機構が形成されるように構成されてもよい。したがって、空気と液体を同時にポンピングするための簡単な機構が提供される。

[0017]空気室の容積は、液体室の容積よりも大きくしてもよい。これを容易にする１つの方法は、空気室を液体室の周りに配置することである。これにより、空気体積流量と液体体積流量との適合を容易にし、空気注入の改善を容易にする。

[0018]空気注入コンポーネントは、可動部の一部として形成されてもよい。この選択は、空気注入コンポーネントが小さく、可動部の重量を過度に増加させない場合に採用できる。例えば、空気注入コンポーネントが小さく、使い捨てが意図されている場合に。

[0019]発泡コンポーネントは、固定部と可動部が環状であり、液体室が中央に配置され、空気室が液体室を取り囲むように構成されてもよい。この構成により、液体の表面積は最大化され、したがって空気注入境界部への露出が最大化され、液体の体積当たりの最高品質の泡が得られることが確実になる。

[0020]可動部は、可動部と固定部との間が離れる方向に弾性的に付勢されてもよく、このため可動部を固定部内へ摺動させることによりポンピングを行うための外力を必要とする。

[0021]空気注入境界部は、内側表面を取り囲む外側表面を形成してもよく、発泡領域の一部は外側表面と内側表面との間に配置される。外側表面は、半径方向外側にあるという意味で外側であってもよい。この構成は、空気注入境界部の対向する表面に垂直な方向に液体の流れを与えることを容易にし、空気が流れに対して垂直に入るときに空気注入を改善し、また空気注入に起因して生じる流れに対する干渉を低減する。この構成は、液体の流れに対する空気注入境界部の影響を低減するのに役立つ。

[0022]外側表面および／または内側表面は環状であってもよい。環状表面を設けることで、空気注入表面の体積当たりの有効空気注入表面積の増加が促進される。

[0023]外側表面および／または内側表面は、その長さにわたって略一定の半径を有する。このため、液体の移動方向に対し垂直な方向において空気が液体中に流入することができる長さを容易にする。これはまた、液体の流れに対する空気注入境界部の影響を低減するのに役立つ。

[0024]外側表面と内側表面は、同心円状に配置されてもよい。これは、液体の流れの均一性を促進し、より均一な分注液体を提供するのを助ける。

[0025]空気注入境界部は外側表面にバイパス開口部をさらに形成してもよく、バイパス開口部を通して空気を内側表面内に形成された空気ポケットに圧送することができ、その後、内側表面を通して空気を外側表面と内側表面との間に配置された発泡領域の一部に送り込むことができる。このように空気を送ることにより、非常に空間効果的な空気注入機構を形成することができる。

[0026]外側表面と内側表面との間に複数のバイパス開口部が設けられてもよい。これにより、より均一な空気の流入と、空気とバイパス開口部との間の相互作用により生じる空気摩擦の低減が促進される。

[0027]１つまたは複数のバイパス開口部は、外側表面の軸線および／または内側表面の軸線に対し略垂直であってもよい。

[0028]いくつかの例では、空気注入コンポーネントは、固定部の一部として形成されてもよい。これは、空気注入コンポーネントが泡の品質を最大にするように設計されているため、大きすぎて、重量のために可動部に含むことができない場合に有効となり得る。

[0029]上記のように、空気注入境界部は、内側表面を取り囲む外側表面を形成してもよく、発泡領域の一部は、これらの面の間に配置される。これに加えて、空気注入コンポーネントは、発泡領域に対して２つ以上のゾーンが存在するように、少なくとも部分的に形成されてもよい。そして、２つ以上のゾーンが２つの空気注入境界部の間に配置される。例えば、発泡領域の第１のゾーンおよび第２のゾーン、または複数（第３、第４、第５）のゾーンが存在してもよい。このように、ゾーンの各々または一部は空気注入境界部間に環状流路を備えてもよく、空気注入境界部が空気注入境界部の２つの表面の間に円筒状のゾーンを形成するようにし、上述したように、これらは液体空気注入境界部の外側表面および液体空気注入境界部の内側表面とみなしてもよい。具体的には、空気注入境界部が、空気注入境界部の２つの表面の間に円筒状の第１のゾーンを形成する場合が一般的である。

[0030]第１のゾーンが空気注入境界部間に配置されている場合、可動部の移動により、発泡領域の第１のゾーンで発泡が起こり、発泡領域の第２のゾーンに泡が移送されることが可能である。これにより、泡の質を改善することができ、実質的には、液体が単一のゾーンにおいてのみ分散されないので、発泡領域のサイズが増大する。さらに、あるゾーンから別のゾーンへの移送により、泡に乱流が起こり、気泡サイズが減少し、気泡の質が向上する。したがって、発泡領域の２つ以上のゾーンを設けることで、操作者へ分注する時点で最高品質の泡を生成するのに優れた条件が与えられる。

[0031]上述したように、発泡領域の第２のゾーンはまた、空気注入境界部間に環状流路を備えてもよく、言い換えると、空気注入境界部は、空気注入境界部の２つの表面の間に円筒状発泡領域を形成してもよい。発泡領域の第１のゾーンおよび第２のゾーンの両方が空気注入境界部の２つの表面の間に見られる場合、第１のゾーンの空気注入境界部の２つの表面は、第２のゾーンの空気注入境界部の２つの表面とは一般的に異なる。例えば、発泡領域の第１のゾーンおよび第２のゾーンは、一般的に、例えば流れ軸線に沿って単に互いに連続しているわけではなく、もしそうである場合は、空気注入境界部のねじれによって分離された別個の領域が存在する。各ゾーンに異なる空気注入境界部を設けることにより、液体室から出口への液体／泡の流れにより大きな乱流がもたらされ、気泡サイズが減少し、より滑らかでより安定した泡が得られる。

[0032]発泡領域の第２のゾーンの環状流路は、発泡領域の第１のゾーンの環状流路内に配置されてもよく、これらの場合、第２のゾーンの環状流路は、第１のゾーンの環状流路に、１つまたは複数の発泡導管によって連結されてもよい。言い換えれば、第１のゾーンを形成する空気注入境界部は、第２のゾーンを形成する空気注入境界部内に配置されてもよく、発泡領域の第１のゾーンと第２のゾーンは、１つまたは複数の発泡導管によって連結されてもよい。発泡導管の存在により、液体／泡の流れにさらなる乱流が導入され、その結果、上述したように気泡サイズが小さくなり泡の質が向上する。

[0033]第２のゾーンの環状流路は、第１のゾーンの環状流路内の中心に配置されることが多く、その結果、発泡領域の第２のゾーンを形成する空気注入境界部は、発泡領域の第１のゾーンを形成する空気注入境界部内の中心に配置される。この構成により、発泡領域の第１のゾーンから第２のゾーンへの気泡液体の均衡のとれた流れが確保され、その結果、生成された泡は均質となり、均一な品質のものとなる。多くの場合、２つの発泡導管が存在し、第１のゾーンからの液体の流路が一定であるという要望と、複数の導管を有するという製造の複雑さの増加とのバランスをとるようにしている。しかしながら、１つ、２つ、３つ、４つまたはそれ以上の導管が可能である。

[0034]液体室に液体を供給するための液体貯蔵室が設けられてもよい。

[0035]発泡コンポーネントは、液体貯蔵室と液体室との間に、液体貯蔵室から液体室へ流体が流れるように構成された一方向弁を備えてもよい。

[0036]発泡コンポーネントは液体を備えてもよく、液体は内部に懸濁粒子を含む石鹸である。これは、例えば、１回限りの装置でもよい。

[0037]空気注入境界部は、多孔質膜を備えてもよい。

[0038]多孔質膜は、液体中の懸濁粒子が通過するのを阻止するのに十分小さい細孔径を有するように構成されてもよい。これにより、空気注入コンポーネントの詰まり、および粒子と空気流入との間の干渉が軽減される。一般に、細孔径は１０〜３００μｍの範囲にある。

[0039]内側表面の細孔径は、外側表面の細孔径とは異なるように、好ましくはより大きく設定してもよい。これにより、空気注入境界部の内側表面を通過する際に空気が通過しなければならないより曲がりくねった空気経路を補償することができる。

[0040]空気注入境界部は、焼結ポリエチレン、焼結青銅、焼結ステンレス鋼、細孔性材料、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、例えばＧＯＲＴＥＸ（商標））、細孔性ウレタン（例えばＰｏｒｅｌｌｅ（登録商標））、細孔性セラミックス、不織布ポリエステル、アクリルマットまたは多層ステンレス鋼金網、またはこれらの組み合わせなど、広い範囲の材料から形成してもよい。

[0041]発泡コンポーネントは、液体ディスペンサに適したものであってもよい。

[0042]また、上記構成のいずれか一つによる発泡コンポーネントを備えたインサートが開示されており、インサートは液体ディスペンサに挿入されるように構成される。インサートは、液体を収容するカートリッジを備えてもよい。これは、インサートが使い捨て式である場合に多い。そのような場合には、液体ディスペンサのカートリッジを交換するときに、発泡機構も交換され、発泡機構の洗浄を怠ったために汚染が生じる可能性が軽減される。

[0043]また、上記構成のいずれか１つによる発泡コンポーネントを備えた液体ディスペンサ用の交換カートリッジが開示されており、発泡コンポーネントは、交換カートリッジの液体貯蔵区画と発泡コンポーネントの液体室との間に配置され、液体が貯蔵区画から液体室への方向に流れるように構成された一方向液体吸入弁を備える。

[0044]特に明記しない限り、記載された整数の各々は、当業者に理解されるように他の任意の整数と組み合わせて使用されてもよい。さらに、本発明の全ての態様は、好ましくは、その態様に関連して記載された特徴を「備える」が、それらは特許請求の範囲に記載された特徴で「構成」また「基本的に構成」されてもよいことが具体的に想定されている。さらに、本明細書で特に定義されていない限り、全ての用語は、当技術分野で一般に理解されている意味を有することが意図されている。

[0045]本発明をより容易に理解できるようにするために、図面および以降の特定の例を参照してさらに説明する。

発泡コンポーネントを備えた使い捨て式インサートの断面を示す。 使い捨て式インサートの長手方向軸線を中心に９０度回転した図１ａの使い捨てインサートを示す。 使い捨て式インサートの分注ストロークの連続的な進行を示す。 使い捨て式インサートの分注ストロークの連続的な進行を示す。 使い捨て式インサートの分注ストロークの連続的な進行を示す。 使い捨て式インサートの補給ストロークの連続的な進行を示す。 使い捨て式インサートの補給ストロークの連続的な進行を示す。 使い捨て式インサートの補給ストロークの連続的な進行を示す。 発泡コンポーネントを備えた固定インサートの断面を示し、インサートへの液体の充填が示されている（等間隔の破線は空気に、実線は液体に相当する）。 作動中の図４ａの使い捨て式インサートを示す。 図４ａおよび図４ｂのインサートにおける泡の生成および流れを示す（一点鎖線は泡に相当する）。 図４ａおよび図４ｂのインサートにおける泡の生成および流れを示す（一点鎖線は泡に相当する）。 インサートの横軸線を通る９０°の断面における図４および図５のインサートの空気注入コンポーネントを示す。

[0054]図１ａは、固定部７および可動部９を有する例示的な発泡コンポーネント１を示し、固定部７および可動部９は組み合わさって、液体室３および空気室５を形成する。空気注入コンポーネント１１が可動部９に取り付けられて設けられ、空気注入コンポーネント１１は空気注入境界部１３を備え、発泡領域１５を形成している。発泡領域１５は、空気注入境界部１３の対向する表面同士の間に配置されていることが分かる。図示された例示的な構成では、空気注入境界部１３は、半径方向外側表面１３ａと半径方向内側表面１３ｂとを備える。また、バイパス開口部２１が設けられている。両表面１３ａおよび１３ｂは、断面が環状であり、同心である。

[0055]一方向液体吸入弁２０により、液体は液体室３の外部から液体吸入弁２０を通って液体室３に入ることができる。したがって、発泡コンポーネント１は、液体ディスペンサ用の交換カートリッジの一部として設けてもよく、液体吸入弁２０は交換カートリッジの液体貯蔵室と発泡コンポーネント１の液体室３との間に位置する。

[0056]一方向空気吸入弁１９により、空気は空気室５の外側から空気吸入弁１９を通って空気室５に入ることができる。

[0057]したがって、以下に説明する補給ストローク中に、空気および液体を液体室３および空気室５に補充することができる。もちろん、１回限りの液体ディスペンサの場合、補給は必要ない。

[0058]また、分注する発泡液体が排出される出口開口部１７が示されている。

[0059]発泡コンポーネント１の基本的な動作は以下の通りである。可動部９を固定部７内に移動して、液体室３と空気室５を圧縮する。液体はこれにより液体室３から液体トランスファ弁２７を通して発泡領域１５に送り込まれる。空気はこれにより空気室５から空気流路２３を通して送り出される。次いで、この空気の一部は空気注入境界部の外側表面１３ａを通過して、空気は多数の空気流に分割されて発泡領域１５内の液体に入ることで、多数の空気流により液体中に気泡が形成され、液体が発泡する。空気の残りの部分は、バイパス開口部２１を通って空気注入境界部１３によって形成された空気ポケット２５に入り、次いで内側表面１３ｂを通過すると、空気はさらに多数の空気流に分割されて発泡領域１５内の液体に流入し、液体中にさらに気泡が形成される。

[0060]したがって、発泡領域１５内の液体には、液体の流れの方向に対し垂直に、また断面において２つの対向する方向から注入された空気が分散される。言い換えれば、液体は断面において、空気注入境界部の対向する表面同士の間に挟まれてもよい。しかしながら、例示的な構成では、その３次元形状は、空気注入境界部がその外側表面と内側表面との間に略円筒状の発泡領域を形成するようなものであることが認識されるであろう。それゆえ、空気は、円筒状発泡領域に、円筒表面に対して垂直な半径方向内側方向および外側方向に分散され得る。

[0061]次いで、得られた発泡液体は出口開口部１７を通して分注される。

[0062]図１ｂは、図１ａに示された発泡コンポーネント１を示しているが、発泡コンポーネント１を通って長さ方向に延びる縦軸線２９を中心に９０度回転されている。したがって、バイパス開口部２１は回転されており、図１ｂでは一方のみが見え、他方は視界外である。

[0063]ここで、分注ストロークについて、図２ａ〜図２ｃを参照してより詳細に説明する。明瞭化のために、意図的に特定の参照符号を省略している。

[0064]概して、液体室３および空気室５の容積は、図２ａから図２ｃに向かって、固定部７および可動部９が合わさるにつれ徐々に減少することが示されており、その結果各室内は正圧となり、したがって液体および空気がそこから排出され、発泡コンポーネント１の分注開口部１７から発泡液体が分注される。

[0065]図２ａは、発泡コンポーネント１の可動部９が、一対の垂直な上向きの矢印によって示される方向に固定部に押し込まれる分注ストロークの開始を示す。この図において、さらなる矢印が、その結果空気が空気室５から送られて空気流路２３を通り、その後空気は分割されて、空気の一部分は空気注入境界部の外側表面１３ａを通して発泡領域１５内の液体に送り込まれ、空気の他の部分はバイパス開口部２１を通して空気ポケット２５に送り込まれ、最終的に空気注入境界部の内側表面１３ｂに通されることを示している。これにより、図示のように、空気は発泡領域１５の両側から発泡領域１５に入る。

[0066]図２ｂは、分注ストロークの途中の発泡コンポーネント１を示し、液体室３から液体トランスファ弁２７を通って発泡領域１５に入り、上述のように空気注入境界部１３を通る空気で泡立てられる液体の流れを示す矢印を含む。発泡領域１５の両側に入った空気は、空気が通過する際に液体中に気泡が形成されるのを促進するのに十分小さい直径を有する孔が設けられた空気注入境界部１３を通過しているため、液体中に気泡を形成する。また、孔の直径が小さいことで、液体中の懸濁粒子が空気ポケット２５に入るのが防止される。また、ポケット２５内が正圧であることは、粒子がポケット２５に入るのを防止する助けとなる。

[0067]図２ｃは、分注ストロークの終了を示す。液体室３および空気室５の容積は最小であり、さらに発泡石鹸は分注されない。

[0068]１回限りのシステムでは、発泡コンポーネントはここで空になっているであろう。そして、廃棄、交換、または手で補給することができる。しかし、大部分の用途では、分注ストロークの完了後に発泡コンポーネントが自動的に補給されるのが望ましい。これは、固定部７と可動部９とを離すように弾性的に付勢する働きをするばね機構を使用することによって達成され、分注ストロークの終わりに分注力の印加を解除した後、ばね機構の作用により各部が自動的に組み合わされて、補給ストロークが開始されるようにする。

[0069]ここで、補給ストロークについて、図３ａ〜図３ｃを参照してより詳細に説明する。特定の参照整数は、明確化のために再度省略されている。

[0070]概ね、液体室３および空気室５の容積は、図３ａから図３ｃに向かって、固定部７および可動部９が離れるにつれて漸進的に増加するように示され、その結果各室内は負圧となるため、液体は液体室３に吸入され、空気は空気室５に吸入されることになる。

[0071]図３ａは補給ストロークの開始を示し、可動部９は固定部７から離れる方向に、垂直な下向きの矢印の方向に動かされる。この結果、空気室５の負圧により、図の一方向空気吸入弁１９によって矢印が示す方向に、空気が外側から弁１９を通して空気室５内に吸入される。空気吸入弁１９の使用は、前の分注動作からの残留泡が装置に吸入され、装置を詰まらせる可能性を防ぐのを助ける。

図３ｂは、補給ストロークの途中の発泡コンポーネント１を示しており、補給ストローク中に液体が、液体室３内に生成された負圧によって、発泡コンポーネント１の外側の液体から、一方向液体吸入弁２０を通して液体室３に吸入され、それにより液体室３に補充する様子が示されている。図中の小さい方の矢印は、液体吸入弁２０を通る液体の移動方向を示している。

[0073]図３ｃは、補給ストロークの完了時点における発泡コンポーネント１を示す。液体室３および空気室５はそれぞれ液体および空気を完全に補充され、分注ストロークの準備が整う。

[0074]補給という用語を使用しているが、最初の分注ストロークの前に発泡コンポーネント１を準備するために同じストロークを使用することができると考えられる。

[0075]図４〜図６の例では、液体室３および空気室５を形成するように組み合わさる固定部７および可動部９を有する固定発泡コンポーネント１の例が示される。固定部７に取り付けられて、空気注入境界部３１を備える空気注入コンポーネント１１が設けられる。発泡領域３３が、空気注入境界部３１の対向する表面同士の間に配置される。この例の発泡領域３３は、第１のゾーン３３ａと第２のゾーン３３ｂの２つのゾーンを備える。特に図６から分かるように、発泡領域３３の第１のゾーン３３ａの空気注入境界部３１は、半径方向外側表面３５ａおよび半径方向内側表面３５ｂを備える。発泡領域３３の第２のゾーン３３ｂの空気注入境界部３１はまた、半径方向外側表面３７ａおよび半径方向内側表面３７ｂを備える。また、２つの発泡導管３９が設けられている。第１の例と同様に、発泡領域３３の第１のゾーン３３ａおよび第２のゾーン３３ｂの空気注入境界部３１の両面は、断面が環状で同心である。

[0076]第１の例と同様に、一方向液体吸入弁２０が存在し、交換可能なカートリッジで液体を供給することができる。この例では、一方向空気吸入弁１９も存在する。両吸入弁１９、２０は、第１の例について上述したように機能する。

[0077]この例の発泡コンポーネント１の動作は以下の通りである。液体の充填は、液体室３が満杯になったときに閉じる吸入弁２０を介して行われる。可動部９を固定部７内に移動して、液体室３と空気室５とを圧縮する。これにより、液体は、液体室３から送り出されて液体トランスファ弁２７を通って発泡領域３３の第１のゾーン３３ａに入り、次いで発泡導管３９を通って発泡領域３３の第２のゾーン３３ｂに入る。泡の構造が、発泡領域３３の第１のゾーン３３ａから発泡導管３９を通って発泡領域３３の第２のゾーン３３ｂに、そして出口開口部１７に流れるにつれて変化することが理解されよう。最初に、泡は、泡立った液体、または不安定な大きな気泡を有する泡であり得るが、泡がこの曲がりくねった流路を通過する際に泡に加えられる乱流によって、泡の気泡が崩壊し、泡は多数の小さい気泡を含むようになる。これにより、滑らかで安定した泡が得られる。上述のように、発泡は空気室５から空気を送り出して空気注入コンポーネント１１に通すことで生じ、得られた泡は出口開口部１７を通して分注される。

[0078]本発明のプロセスおよび装置は、様々な方法で実施することが可能であり、そのうちのほんのいくつかを上に示し説明したことを理解されたい。

Claims (38)

1. 液体室と、
   空気室と、
   空気注入境界部および発泡領域を備える空気注入コンポーネントと、
   出口開口部と、ポンピング機構とを備え、前記ポンピング機構が、
   前記液体室から前記発泡領域に液体を移送し、前記空気室から前記空気注入境界部を通して前記発泡領域に空気を移送することで、前記空気注入境界部に空気を通すことにより、前記発泡領域内の液体中に気泡を形成させて分注用の発泡混合物を形成し、
   前記発泡混合物を前記空気注入コンポーネントから前記出口開口部を通して移送するように構成されており、
   前記空気注入境界部は、前記発泡領域の少なくとも一部が前記空気注入境界部の対向する表面同士の間に配置されるように構成されている、
   発泡コンポーネント。
2. 前記発泡コンポーネントが、固定部と、前記固定部に対して移動可能な可動部とを備え、
   前記固定部と前記可動部とが組み合わさって前記液体室と前記空気室とを形成している、
   請求項１に記載の発泡コンポーネント。
3. 前記発泡コンポーネントは、前記可動部が前記固定部に向かって移動することで、前記液体室の容積と前記空気室の容積の両方が減少することにより、前記ポンピング機構が形成されるように構成されている、
   請求項２に記載の発泡コンポーネント。
4. 前記可動部が、前記固定部から離れる方向に弾性的に付勢されており、そのため前記可動部を前記固定部に向かって移動させることによりポンピングを行うための外力を必要とする、
   請求項２または３に記載の発泡コンポーネント。
5. 前記空気注入コンポーネントが、前記可動部の一部として形成されている、
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
6. 前記可動部と前記固定部が環状であり、
   前記液体室が中央に配置されており、
   前記空気室が前記液体室を取り囲んでいる、
   請求項２〜５のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
7. 前記空気注入境界部が、前記空気注入境界部の内側表面と外側表面との間に円筒状発泡領域を形成している、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
8. 前記空気注入境界部が、内側表面を取り囲む外側表面を形成しており、前記発泡領域の一部が、前記外側表面と前記内側表面との間に配置されている、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
9. 前記外側表面および／または前記内側表面が環状である、
   請求項７または８に記載の発泡コンポーネント。
10. 前記外側表面および／または前記内側表面が、前記外側表面および／または前記内側表面の長さにわたって略一定の半径を有する、
    請求項７〜９のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
11. 前記外側表面と前記内側表面が同心円状に配置されている、
    請求項７〜１０のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
12. 前記空気注入境界部が前記外側表面にバイパス開口部をさらに形成しており、前記バイパス開口部を通して空気を前記内側表面内に形成された空気ポケットに圧送することができ、その後、前記内側表面を通して空気を前記外側表面と前記内側表面との間に配置された前記発泡領域の前記一部に送り込むことができる、
    請求項７〜１１のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
13. 前記空気注入境界部によって形成された複数のバイパス開口部をさらに備える、
    請求項１２に記載の発泡コンポーネント。
14. １つまたは複数の前記バイパス開口部が、前記外側表面の接線および／または前記内側表面の接線に対して略垂直であり、好ましくは、前記１つまたは複数のバイパス開口部が、前記外側表面および／または前記内側表面の中心軸線に対して略垂直である、
    請求項１２または１３に記載の発泡コンポーネント。
15. 前記空気注入コンポーネントが前記固定部の一部として形成されている、
    請求項１〜４のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
16. 前記空気注入コンポーネントが、前記発泡領域が２つ以上の発泡ゾーンを備えるように形成されている、
    請求項１〜４のいずれか一項を直接又は間接的に引用する請求項１５に記載の発泡コンポーネント。
17. 前記発泡領域が、２つの空気注入境界部の間に配置された第１のゾーンを備える、
    請求項１６に記載の発泡コンポーネント。
18. 前記可動部を移動させることで、前記発泡領域の前記第１のゾーンの液体を発泡させ、前記発泡領域の第２のゾーンへ前記発泡液体を移送させる、
    請求項１６または１７に記載の発泡コンポーネント。
19. 前記空気注入境界部が、前記空気注入境界部の２つの表面の間に前記発泡領域の円筒状の第１のゾーンを形成している、
    請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
20. 前記空気注入境界部が、前記空気注入境界部の２つの表面の間に前記発泡領域の円筒状の第２のゾーンを形成している、
    請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
21. 前記第１のゾーンの前記空気注入境界部の前記２つの表面が、前記第２のゾーンの前記空気注入境界部の前記２つの表面とは異なる、
    請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
22. 前記第２のゾーンを形成する前記空気注入境界部が、前記第１のゾーンを形成する前記空気注入境界部内に配置されており、前記第１のゾーンと前記第２のゾーンが、１つまたは複数の発泡導管によって連結されている、
    請求項２１に記載の発泡コンポーネント。
23. 前記第２のゾーンを形成する前記空気注入境界部が、前記第１のゾーンを形成する前記空気注入境界部内の中央に配置されている、
    請求項２２に記載の発泡コンポーネント。
24. ２つの発泡導管が存在している、
    請求項２２または２３に記載の発泡コンポーネント。
25. 前記液体室に液体を供給するための液体貯蔵室をさらに備える、
    請求項１〜２４のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
26. 前記液体貯蔵室から前記液体室に流体が流れるように構成された、前記液体貯蔵室と前記液体室との間の一方向弁をさらに備える、
    請求項１４に記載の発泡コンポーネント。
27. 前記液体をさらに備え、前記液体が内部に懸濁粒子を含む石鹸である、
    請求項１〜２６のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
28. 前記空気注入境界部が多孔質膜を備える、
    請求項１〜２７のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
29. 前記多孔質膜が、１０〜３００μｍの範囲の細孔径を有するように構成されている、
    請求項１〜２８のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
30. 前記内側表面の細孔径が前記外側表面の細孔径とは異なり、好ましくは前記内側表面の前記細孔径が前記外側表面の前記細孔径よりも大きい、
    請求項７〜１９のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
31. 前記発泡コンポーネントが液体ディスペンサ用である、
    請求項１〜３０のいずれか一項に記載の発泡コンポーネント。
32. 請求項１〜３１のいずれか一項に記載の発泡コンポーネントを備えるインサートであって、
    液体ディスペンサに挿入されるように構成されている、
    インサート。
33. 使い捨て式である、請求項３２に記載のインサート。
34. 発泡コンポーネントが、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の発泡コンポーネントである、請求項３３に記載のインサート。
35. 請求項１〜３１のいずれか一項に記載の発泡コンポーネントを備える、液体ディスペンサ。
36. 請求項３２〜３４のいずれか一項に記載のインサートを備える、液体ディスペンサ。
37. 請求項３４に記載の使い捨て式インサートを備える、液体ディスペンサ。
38. 図面を参照して本明細書に実質的に記載された発泡コンポーネント、インサートおよび液体ディスペンサ。

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