(57)【要約】５０％以上の高圧力回復率を有する後方負荷−応答型流体スイッチは、幅Ｗ及び中心線ＣＬを有し、流体ジェットを中心線ＣＬに沿って噴出し得るように圧力下の流体源に結合し得るようにされたパワーノズルＰＮを有する本体部材を備えている。１対の偏向流体流路１６、１８は、前記パワーノズルＰＮ及びそれぞれの境界壁と共通の接続部を有し、それぞれの境界壁の各々が中心線ＣＬから約５０°以内の角度にて偏向し、上記対の偏向壁Ａ２のそれぞれの内壁を画成するスプリッタ４０を備え、該スプリッタ４０がパワーノズルから約３Ｗの距離だけ隔てられている。拡張可能なブラダー１２、１３が偏向流体流路に接続され、通気口Ｖ１、Ｖ２が上記流体流路の他方に接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に形成された本体部材を備え、５０％以上の高圧力回復率を有する後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、
幅Ｗ及び中心線ＣＬを有するパワーノズルであって、流体ジェットを前記中心線に沿って噴出すべく圧力下の流体源に結合し得るようにされた前記パワーノズルと、
１対の偏向流体流路であって、前記パワーノズル及びそれぞれの境界壁との共通の接続部を有し、それぞれの境界壁の各々が前記中心線から約５０°以内の角度にて偏向し、前記１対の偏向壁のそれぞれの内壁を画成し、前記パワーノズルから約３Ｗの距離だけ隔てられたスプリッタを有する前記１対の偏向流体流路と、
前記偏向流体流路の１つに接続された拡張可能なブラダーと、
前記流体流路の他方に接続された通気口とを備える、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、１対の拡張可能なブラダーが存在し、該ブラダーの１つが前記偏向流路の各々にそれぞれ接続され、前記パワーノズルの下流にて前記流体流路の各々に接続された通気口が存在し、前記パワーノズルと前記通気口との間の前記境界壁部分がコアンダ密着壁をそれぞれ構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項３】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記パワーノズルの前記中心線が、前記拡張可能なブラダーが接続される前記偏向流体流路の前記一方に対して偏心される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項４】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記通気口が、前記パワーノズルから選んだ距離にて前記流路に接続され、前記パワーノズルから前記通気口までの前記境界壁の部分がコアンダ密着壁を構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項５】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、ジェット流体が前記パワーノズルから噴出されたとき、前記流体ジェットが前記拡張可能なブラダーに到達する境界壁の１つに第一のコアンダ密着泡を形成し、これにより、前記ブラダー内の圧力を上昇させ且つ前記第一のコアンダ密着泡を補強し、また、前記ブラダー内の流体圧力が選んだ値に達した後、前記密着泡が加圧され始め、前記ジェットが前記偏向流体流路の他方に対して付勢される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項６】
内部に形成された本体部材を備え、５０％以上の高圧力回復率を有する後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、
幅Ｗ及び中心線ＣＬを有するパワーノズルであって、流体ジェットを前記中心線に沿って噴出すべく圧力下の流体源に結合し得るようにされた前記パワーノズルと、
１対の偏向流体流路であって、前記パワーノズル及びそれぞれの境界壁との共通の接続部を有し、それぞれの境界壁の各々が前記中心線から約５０°以内の角度にて偏向し、前記１対の偏向壁のそれぞれの内壁を画成し、前記パワーノズルから約３Ｗの距離だけ隔てられたスプリッタを有する前記１対の偏向流体流路と、
前記偏向流体流路の１つに接続された拡張可能なブラダーと、
前記流体流路の他方に接続された通気口とを備え、
これにより、流体ジェットが前記パワーノズルから噴出されたとき、前記流体ジェットが前記拡張可能なブラダーに到達する前記境界壁の１つに第一のコアンダ密着泡を形成し、これにより、前記ブラダー内の圧力を上昇させ且つ前記第一のコアンダ密着泡を補強し、また、前記ブラダー内の流体圧力が所定の値に達した後、前記第一のコアンダ密着泡が出口通路内の移動を強制する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項７】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、１対の拡張可能なブラダーが存在し、該ブラダーの１つが前記偏向流路の各々にそれぞれ接続され、前記パワーノズルの下流にて前記流体流路の各々に接続された通気口が存在し、前記パワーノズルと前記通気口との間の前記境界壁部分がコアンダ密着壁をそれぞれ構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項８】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記パワーノズルの前記中心線が、前記拡張可能なブラダーが接続される前記偏向流体流路の前記一方に対して偏心される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項９】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記通気口が、前記パワーノズルから選んだ距離にて前記流路に接続され、前記パワーノズルから前記通気口までの前記境界壁の部分がコアンダ密着壁を構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項１０】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、ジェット流体が前記パワーノズルから噴出されたとき、前記流体ジェットが前記拡張可能なブラダーに到達する境界壁の１つに第一のコアンダ密着泡を形成し、これにより、前記ブラダー内の圧力を上昇させ且つ前記第一のコアンダ密着泡を補強し、また、前記ブラダー内の流体圧力が選んだ値に達した後、前記密着泡が加圧され始め、前記ジェットが前記偏向流体流路の他方に対して付勢される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の参照】
本出願は、「圧力の回復が改良された後方負荷型流体スイッチ（ＢＡＣＫＬＯＡＤＥＤ  ＦＬＵＩＤＩＣ  ＳＷＩＴＣＨ  ＷＩＴＨ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＲＥＣＯＶＥＲＹ）」という名称の２０００年１０月２０日付けで出願された、仮出願第６０／２４１，７９１号の主題である。この出願は、また、「流体パルス発生器及びマッサージ器並びにマッサージ方法（ＦＬＵＩＤＩＣ  ＰＵＬＳＥ  ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＡＮＤ  ＭＡＳＳＡＧＥＲ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ）」について２０００年５月２０日付けで出願された、出願第０９／５６７，８９０号及び「後方負荷応答型流体パルススイッチ及び医療用マットレス（ＢＡＣＫＬＯＡＥ  ＲＥＳＰＯＮＳＩＶＥ  ＦＬＵＩＤＩＣ  ＰＵＬＳＥ  ＳＷＩＴＣＨ  ＡＮＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＭＡＴＴＲＥＳＳ）」という名称の２００１年２月２日付けで出願された、米国特許出願第０９／７７３，６３１号にも関係する。
【０００２】
【発明の背景及び簡単な説明】
本発明は、流体パルス発生器装置、特に、高圧力回復率の後方負荷−応答型流体スイッチ、より具体的には、可撓性のブラダー及びマッサージ装置を駆動する高圧力回復率の後方負荷−応答型流体スイッチに関する。
【０００３】
２０００年５月１１日付けで公開された、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ００／０６７０２号において、図１に図示した型式のクロスオーバ型流体スイッチング要素が利用されている。かかる構造において、相互作用領域内のパワージェットは、通常の揺動モード（後方負荷を加えない状態）の偏向量の一部分のみしか偏向させない。この偏向量が極めて小さいため、２つのブラダー（２つの受け部の各々に１つずつ設けられる）を通常のＹ字形又はＴ字形コネクタによって交互に膨張／収縮させることができると考えられていた。しかし、実際には、そうでないことが分かった。追跡子染料を含む水をパワーノズル内に導入して大型のクロスオーバ型式のスイッチング要素のモデルを試験したが、この場合にも、受け部の流れが後方負荷に応答して方向変更するとき、相互作用領域内での偏向程度は異常な程に小さいことが分かった。しかし、パワーノズル内に保持された部分、制御通路及び相互作用領域の大部分を除去し又は機械加工して除くことにより、２つの受け部を有する通常のクロスオーバ型の要素の改造を行った。最初の輪郭の残る部分を２つのブラダーにて試験したが、その結果は、制御ポートが閉塞した最初の装置と同一であった。このように、装置の双安定的な性質に関する主要な制御の中心となるのは、受け部の幾何学的形態であると考えられる。
【０００４】
従って、本発明は、高圧力回復率の後方負荷−応答型流体スイッチに関するものである。本発明によれば、比較的高圧力回復率（５０％以上）の流体スイッチは、スプリッタに向けて流体ジェットを噴出するパワーノズルによって構成され、該スプリッタは、１対の受け部通路又は偏向する流路を画成する。スプリッタからの偏向流路は、パワーノズルと共通の接続部を有しており、また、それぞれの境界壁を有している。それぞれの境界壁の各々は、パワーノズルの中心線から約５０°以内だけ偏向する。スプリッタは、偏向通路又は流路のそれぞれ内壁を画成し、スプリッタは、パワーノズルから約３Ｗの距離（Ｗは、パワーノズルの幅）だけ隔てられている。少なくとも１つの通気口が流体流路の１つに接続されている。
【０００５】
１つの実施の形態において、拡張可能なブラダーが偏向流体流路の１つに接続され、１つの通気口は他の流体流路に接続されている。このように、パワーノズルから流体ジェットが噴出したとき、その流体ジェットは、境界壁に第一のコアンダ密着泡を形成し、拡張可能なブラダーに達するようにし、これにより、ブラダーの内部の圧力を上昇させ且つコアンダ密着泡を補強する。ブラダー内の第一の流体圧力が所定の負荷又は値に達したとき、第一のコアンダ密着泡はジェットを強制的に、反対側の出口通路に方向変更させる。単一のブラダーの場合、ジェットは、それ自体の密着泡及び通気口を有する出口脚部に方向変更される。出口脚部内に取り込まれた結果、ブラダーが取り付けられた出口通路までジェットが方向変更して戻るのに十分、バッグ内の圧力は降下し始め、サイクルは繰り返される。この実施の形態において、構造的に、ジェットは、ブラダーが取り付けられた出口側に偏倚される。
【０００６】
第二の実施の形態において、２バッグ又はブラダー型式のものが開示されている。２バッグの実施の形態において、流体スイッチは、比較的高圧力回復率（５０％以上）を有し、また、流体ジェットをスプリッタに向けて噴出するパワーノズルによって構成され、該スプリッタは、１対の受け部通路を画成する。パワーノズルに隣接して１対の密着壁が提供され、また、密着壁に隣接して１対の通気口が提供され、流体スイッチのそれぞれの出口通路の各々に対し１つの通気口があるようにする。このように、流体ジェットを受け部の通路間にて前後に方向変更することは、受け部通路の各々における後方負荷がその関係する密着壁における壁への密着力を上回るときに生ずる。換言すれば、１バッグ型式のものにおいて、偏倚した始動状態が提供される点を除いて、その作用は、１バッグ型式の場合のものと同様である。
【０００７】
本発明は、幅Ｗ及び中心線ＣＬを有するパワーノズルを持つ本体部材を備え、上記パワーノズルが上記中心線に沿って流体ジェットを噴出し得るように圧力下の流体源に結合し得るようにされており、パワーノズル及びそれぞれの境界壁との共通の接続部を有する１対の偏向する流体通路を備え、それぞれの境界壁の各々がパワーノズルの中心線から５０°以内の角度だけ偏向し、上記１対の偏向壁のそれぞれの内壁を画成するスプリッタであって、上記のど部から約３Ｗの距離だけ隔てられた上記スプリッタを備え、５０％以上の高圧力回復率を有する後方負荷−応答型流体スイッチを特徴としている。拡張可能なブラダーが偏向流体通路の１つに接続され、また、通気口が流体流路の他方に接続されている。
【０００８】
上記に記載した後方負荷−応答型流体スイッチは、１対の拡張可能なブラダーを備え、該ブラダーの１つは偏向する流路の各々に接続され、上記パワーノズルの下流にて流体流路の各々に接続された通気口があり、上記パワーノズルと通気口の各々との間の境界壁部分がコアンダ密着壁をそれぞれ構成する。
【０００９】
更に、上述した後方負荷−応答型流体スイッチの１つの実施の形態において、パワーノズルの中心線は、上記の拡張可能なブラダーが接続される上記偏向流体流路の１つに対し偏心され又は構造的に偏倚される。
【００１０】
更に、上述した後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、通気口は、パワーノズルから選んだ距離（コアンダ泡を超えるが、高圧力回復率を実現し得るように可能な限り泡に近い距離）にて流路に接続され、パワーノズルから上記通気口までの境界壁部分はコアンダ密着壁を構成する。
【００１１】
最後に、上述した後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、流体ジェットがパワーノズルから噴出されるとき、流体ジェットは、拡張可能なブラダーに達する境界壁の１つに第一のコアンダ密着泡を形成し、これにより、ブラダー内の圧力を上昇させ且つ第一のコアンダ密着泡を補強し、ブラダー内の流体圧力が選んだ値に達した後、上記の密着泡は加圧され始め、ジェットは上記の偏向流体流路の他方に対し付勢される。
【００１２】
本発明の上記及びその他の目的並びに特徴は、以下の説明及び添付図面と共に考察したときに、一層明らかになるであろう。
【００１３】
［発明の詳細な説明］
１ブラダーの実施の形態を示す図面の図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃを参照すると、１ブラダーの形態のものは、その１つのブラダーが接続される脚部に対しパワーノズルを偏倚させることが好ましい。典型的に、装置は、プラスチックの「チップ」内に成形される（図５Ａにおけるように）。これらの装置は、また、金属、焼結材料等で形成することもできる。
【００１４】
この場合、パワーノズル１０は、ブラダー１２を保持する脚部１１まで偏倚され、脚部１３は、雰囲気に通気される。この実施の形態において、パワーノズル１０から出るジェットは、始動時、ブラダーと通気した受け部との間にて瞬間的に分岐し、また、ブラダー１２に対する脚部１１まで上述したように、偏倚される。ブラダー側におけるコアンダ泡ＣＢは、その連れ込む必要性（安定的に形成し得るようにするため）を充足させる機会が全く無く、それは、雰囲気への接続部が存在しないからである。しかし、通気した側におけるコアンダ泡ＣＢＶは、雰囲気から通気口を介して連れ込む十分な機会を有する。その結果、ジェットは、ブラダー側にて受け部の壁に密着し、通気側にて受け部から離れる。ジェットが当たることが最早、支援されず、ジェットが通気した側に方向変更する程度にブラダーの圧力が上昇する迄、ブラダーは、図２Ｂに示すように、充填する（ジェットは、通気側から多少、連行する）。圧力差が再度、ブラダー側へ密着することを有利にする迄、ブラダーの収縮を助け得るようにブラダー側から連行する状態で通気が続行する。図３に示した拡張／収縮サイクルが迅速な拡張及び遅い収縮を含むようなブラダー内の圧力対時間の関係にある。このことは、マッサージの目的上、より望ましいことである。医療用カフの場合、長時間に亙って、拡張を迅速にし且つ収縮を遅くすることが必要である。このことは、組織が「反発して戻る」のに十分な時間を与えることになる。
【００１５】
次に、図４Ａ乃至図４Ｇを参照すると、単一側部付きの後方負荷型流体スイッチの１つの好ましい実施の形態が図示されている。図４Ａにおいて、符号は次の意味を有する。
【００１６】
φＰｖは、通気口の直径；
ＬｗＵは、通気口通路の幅；
Ｐｗは、パワーノズルの幅；
Ｓｗは、パワーノズルからスプリッタまでの距離；
αは、通気口側のコアンダ密着壁がパワーノズルの中心線を形成する角度；
βは、通気口通路の境界壁がパワーノズルの中心線と合わさる角度；
γは、通気口通路の壁間の角度；
Ｖｗは、通気口通路の開口部の幅；
ＳｖＬは、側部通気口通路の長さ；
φＳｖは、側部通気口ＳＶの直径；
Ｌｗｂは、スプリッタと密着壁との間の距離；
ＰｖＬは、通気口通路の長さである。
【００１７】
図４Ｄに図示するように、パワーノズルは、始動時にて示すように、拡張可能なブラダーが結合され又は取り付けられる出口０２に対し構造的に偏倚されている。コアンダ泡が形成し始め、また、通気口側から多少の連行分Ｅが存在することが分かる。図４Ｅにおいて、拡張可能なブラダー又はバッグは、出口脚部０２に接続され且つ充填し始め、また、バッグ又はブラダー内の圧力は上昇する。また、密着泡が強化されつつあることも示してある。
【００１８】
図４Ｆに示すように、バッグ又はブラダー内の圧力は、この時、補助的な通気口ＳＶから多少流れ出るのに十分な値となっている。バッグ内の圧力が選んだ値にあるとき、密着泡は加圧され始め、ジェットは、それ自体の密着泡を有する出口の主要通気口脚部０１に方向変更され、取り込み及び出口脚部０２は、バッグ内の圧力をジェットが脚部０２に方向変更するのに十分、降下させ始め、サイクルは繰り返される。このように、通気口は、最適な作用を提供する。通気口を追加し且つ配置すれば、基本的に圧力の回復率は２倍となる。８０％もの圧力回復率及び更に高い圧力回復率を実現することが可能である。開示された装置は、６５％の圧力回復率を実現する。流体装置は、常時、マッサージ効果を発生させるため空気を吸引するから、装置によるエネルギの使用量を最小にすべく圧力の回復率は極めて重要である。従来の設計のものは、供給圧力の約２５％しか回復できなかった。図４Ｂにおいて、特定の拡張／収縮時間を実現するための寸法及び好ましい値の幾つかが示してある。特に、次のことが判明した。
【００１９】
φＰｖ、γ、β、ＰｖＬ及びＬＷＵは、収縮時間を制御する；
Ｖｗ、φＳｖは、拡張時間、通気口の位置及び寸法、圧力の回復率を制御する。
【００２０】
２ブラダー又は２バッグの実施の形態において、脚部の各々が通気される。図５Ａ乃至図５Ｆに示した流体スイッチを参照すると、該スイッチは、流体（好ましくは、空気）ジェットを噴出するパワーノズルＰＮから成ることが理解されよう。スプリッタ４０は、約３Ｗ（Ｗは、パワーノズルの幅であり、開示された実施の形態において、０．５０８ｍｍ（０．０２０インチ）である）、及び壁の角度Θ（この実施の形態において、約４０°）である。パワーノズルＰＮＢに達する供給通路は、パワーノズルの上流での圧力損失を最小にし得る形状とされている。通気口Ｖ１、Ｖ２は、圧力回復率を最大にし得るように配置されている。図示した実施の形態において、圧力回復率は約６５％であると測定された。従来技術の装置は、典型的に、供給圧力の２０％を回復した。高圧力回復率を実現するため、通気口Ｓｖ（図４Ａ）、通気口Ｖ１、Ｖ２（図５Ｂ）は、コアンダ泡を超えるが、可能な限りコアンダ泡に近い箇所にてそのそれぞれの流路に接続されている。上述した高圧力回復率は、従来技術の装置によっては困難であった、装置がブラダー又はセルを完全に拡張させることを可能にすると同時に、低い供給圧力にて経済的に作用することを許容する。
【００２１】
通気口通路の下流端に形成される、偏向出口通路１６、１８は、上流端から偏位されており、これは、バッグの切換え及び収縮を助長する１つの幾何学的特長である。通気口の寸法は、収縮サイクル及び収縮サイクル中に実現される最高圧力を制御することも助力する。このように、通気口の図示した形状、寸法及び配置は、重要な特徴であることは明らかである。従来技術のフリップフロップ型式のスイッチは、後方負荷信号をパワージェットに伝達してスイッチング作用を果たすため帰還通路を必要としていた。帰還通路は、また、装置の圧力利得を向上させる狭小部分も必要とし、この狭小部分の結果、製造及び作用上の潜在的な問題点が生じていた。本発明の流体スイッチは、スイッチング作用を果たすため制御通路を不要にすることによりこの難点を解消する。スプリッタ４０は、異なるブラダーマニホルド１３、１７への受け部通路１６、１８を画成し、受け部通路１６、１８の各々は通路Ｖ１、Ｖ２を通気することにより雰囲気に通気される４４、４５。
【００２２】
次に、図５Ｃ、図５Ｄ及び図５Ｅを参照すると、ブラダーの充填及びスイッチング作用中の流れパターンが図示されている。図５Ｃにおいて、空気ジェットがパワーノズルＰＮを通じて噴出され、図示した状況において、空気ジェットが受け部通路１８内に向けられ、コアンダ泡及び壁の密着効果により、密着壁Ａ１に密着し、図示するようにコアンダ泡Ｂ１は受け部通路１８を通って流れるパワージェットから空気を吸引する。受け部１６からの連行状態は矢印５０で示してある。受け部通路１８は、ブラダー１２を充填し得るように接続されたマニホルド１７に接続されている。受け部１６に対する非充填側部及び密着壁Ａ２にてより弱いコアンダ泡又は密着泡が図示されている。図示した実施の形態において、壁の角度Θは約４０°であり、スプリッタの距離Ｓ１は約１．７０２ｍｍ（０．０６７インチ）、密着壁の長さは約３Ｗ、すなわち約１．５２４ｍｍ（．０６０インチ）、パワーノズルのＷは約０．５０８ｍｍ（．０２０インチ）である。
【００２３】
受け部通路１８に接続されたブラダー又はセルが充填され且つ最早、空気を受け取りことができないとき、後方負荷は壁Ａ１における壁の密着力（コアンダ密着力）を上回り、出口通路又は受け部１８内の流れは、通気口Ｖ１に部分的に偏向され（図５Ｄ）、その残りは左側通路１６内に偏向され、この通路は、次にマニホルド１３を介してブラダー１１を充填する。左側通路すなわち受け部通路１６内で密着壁Ａ２にコアンダ泡が形成され、ブラダー１２内の空気は通気口Ｖ１を通じて消費される。図５Ｄにおいて、ブラダー１１は空気ジェットにより充填される状態で示されており、また、空気を受け部通路１８から連れ込む状態も示してある。ブラダーＢ１が完全に拡張され且つ最早、空気を受け取ることができず、また、更なる拡張が不可能であるとき、受け部通路１６内の後方負荷圧力は壁Ａ２における密着力を上回り且つ逆の手順を生じさせる。
【００２４】
このように、ジョーンズの特許におけるスイッチの場合の後方負荷の効果を回避すべく採用される手順と相違して、本出願は、壁の密着力を上回り且つより簡単な仕方にてスイッチング作用生じさせるべく後方負荷の利点を活用するものである。
【００２５】
本明細書に開示された流体スイッチは、より堅固であり且つジョーンズの特許第３，３９０，６７４号に示された装置が必要とする帰還通路を不要にする点にて、より簡単でより高信頼性のスイッチ作用装置を許容する。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態に関して本発明を説明したが、本発明のその他の実施の形態、適応例及び改変例は当該技術分野の当業者に明らかであることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
通常の流体クロスオーバスイッチング要素の受け部の上側部分の概略図である。
【図２】
２Ａは、一側部にて拡張作用及び反対側部にて通気作用可能な形態とするこのできる１ブラダー装置の作用開始時の概略図である。
２Ｂは、図１Ａの１ブラダー装置の充填状態時の概略図である。
２Ｃは、図１Ａの１ブラダー装置の収縮状態時の概略図である。
【図３】
拡張及び収縮サイクルを示す時間対圧力のグラフである。
【図４】
４Ａは、１ブラダー型装置の１つの好ましい実施の形態の輪郭の平面図である。
４Ｂは、図４Ａに図示した装置の寸法を示す表である。
４Ｃは、拡張及び収縮サイクルを示すグラフである。
４Ｄは、本発明を具体化する一側部付き後方負荷型流体スイッチの作用を示す概略図である。
４Ｅは、図４Ｄの後方負荷型流体スイッチの別の作用を示す概略図である。
４Ｆは、図４Ｄの後方負荷型流体スイッチの更に別の作用を示す概略図である。
４Ｇは、図４Ｄの後方負荷型流体スイッチの更に別の作用を示す概略図である。
【図５】
５Ａは、本発明を具体化する２ブラダー装置の等角図である。
５Ｂは、その平面図である。
５Ｃ乃至５Ｆは、その作用を示す概略図である。
【図６】
２ブラダー装置の拡張及び収縮サイクルを示す時間対圧力のグラフである。
【図２】
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【図３】
2005503180.tif 000004
【図４】
2005503180.tif 000005
2005503180.tif 000006
2005503180.tif 000007
2005503180.tif 000008
【図５】
2005503180.tif 000009
2005503180.tif 000010
2005503180.tif 000011
【図６】
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【国際公開パンフレット】
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2005503180.tif 000014
2005503180.tif 000015
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2005503180.tif 000021
2005503180.tif 000022
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2005503180.tif 000024
2005503180.tif 000025
2005503180.tif 000026
2005503180.tif 000027
2005503180.tif 000028
2005503180.tif 000029
2005503180.tif 000030
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2005503180.tif 000032
2005503180.tif 000033
2005503180.tif 000034
2005503180.tif 000035
2005503180.tif 000036
2005503180.tif 000037
2005503180.tif 000038
2005503180.tif 000039
2005503180.tif 000040
2005503180.tif 000041
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005503180.tif 000042
2005503180.tif 000043
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005503180.tif 000044
2005503180.tif 000045
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005503180.tif 000046
2005503180.tif 000047
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【手続補正書】
【提出日】平成14年6月3日(2002.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に形成された本体部材を備え、５０％以上の高圧力回復率を有する後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、
幅Ｗ及び中心線ＣＬを有するパワーノズルであって、流体ジェットを前記中心線に沿って噴出すべく圧力下の流体源に結合し得るようにされた前記パワーノズルと、
１対の偏向流体流路であって、前記パワーノズル及びそれぞれの境界壁との共通の接続部を有し、それぞれの境界壁の各々が前記中心線から約５０°以内の角度にて偏向し、前記１対の偏向壁のそれぞれの内壁を画成し、前記パワーノズルから約３Ｗの距離だけ隔てられたスプリッタを有する前記１対の偏向流体流路と、
前記偏向流体流路の１つに接続された拡張可能なブラダーと、
前記流体流路の他方に接続された通気口とを備える、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、１対の拡張可能なブラダーが存在し、該ブラダーの１つが前記偏向流路の各々にそれぞれ接続され、前記パワーノズルの下流にて前記流体流路の各々に接続された通気口が存在し、前記パワーノズルと前記通気口との間の前記境界壁部分がコアンダ密着壁をそれぞれ構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項３】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記パワーノズルの前記中心線が、前記拡張可能なブラダーが接続される前記偏向流体流路の前記一方に対して偏心される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項４】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記通気口が、前記パワーノズルから選んだ距離にて前記流路に接続され、前記パワーノズルから前記通気口までの前記境界壁の部分がコアンダ密着壁を構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項５】
請求項１に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、ジェット流体が前記パワーノズルから噴出されたとき、前記流体ジェットが前記拡張可能なブラダーに到達する境界壁の１つに第一のコアンダ密着泡を形成し、これにより、前記ブラダー内の圧力を上昇させ且つ前記第一のコアンダ密着泡を補強し、また、前記ブラダー内の流体圧力が選んだ値に達した後、前記密着泡が加圧され始め、前記ジェットが前記偏向流体流路の他方に対して付勢される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項６】
内部に形成された本体部材を備え、５０％以上の高圧力回復率を有する後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、
幅Ｗ及び中心線ＣＬを有するパワーノズルであって、流体ジェットを前記中心線に沿って噴出すべく圧力下の流体源に結合し得るようにされた前記パワーノズルと、
１対の偏向流体流路であって、前記パワーノズル及びそれぞれの境界壁との共通の接続部を有し、それぞれの境界壁の各々が前記中心線から約５０°以内の角度にて偏向し、前記１対の偏向壁のそれぞれの内壁を画成し、前記パワーノズルから約３Ｗの距離だけ隔てられたスプリッタを有する前記１対の偏向流体流路と、
前記偏向流体流路の１つに接続された拡張可能なブラダーと、
前記流体流路の他方に接続された通気口とを備え、
これにより、流体ジェットが前記パワーノズルから噴出されたとき、前記流体ジェットが前記拡張可能なブラダーに到達する前記境界壁の１つに第一のコアンダ密着泡を形成し、これにより、前記ブラダー内の圧力を上昇させ且つ前記第一のコアンダ密着泡を補強し、また、前記ブラダー内の流体圧力が所定の値に達した後、前記第一のコアンダ密着泡が出口通路内の移動を強制する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項７】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、１対の拡張可能なブラダーが存在し、該ブラダーの１つが前記偏向流路の各々にそれぞれ接続され、前記パワーノズルの下流にて前記流体流路の各々に接続された通気口が存在し、前記パワーノズルと前記通気口との間の前記境界壁部分がコアンダ密着壁をそれぞれ構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項８】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記パワーノズルの前記中心線が、前記拡張可能なブラダーが接続される前記偏向流体流路の前記一方に対して偏心される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項９】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、前記通気口が、前記パワーノズルから選んだ距離にて前記流路に接続され、前記パワーノズルから前記通気口までの前記境界壁の部分がコアンダ密着壁を構成する、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項１０】
請求項６に記載の後方負荷−応答型流体スイッチにおいて、ジェット流体が前記パワーノズルから噴出されたとき、前記流体ジェットが前記拡張可能なブラダーに到達する境界壁の１つに第一のコアンダ密着泡を形成し、これにより、前記ブラダー内の圧力を上昇させ且つ前記第一のコアンダ密着泡を補強し、また、前記ブラダー内の流体圧力が選んだ値に達した後、前記密着泡が加圧され始め、前記ジェットが前記偏向流体流路の他方に対して付勢される、後方負荷−応答型流体スイッチ。
【請求項１１】
少なくとも１対の拡張可能なブラダーを拡張及び収縮する装置において、
５０％以上の高圧力回復率を有する後方負荷−応答型流体スイッチであって、内部に形成された本体部材を備える前記前記後方負荷−応答型流体スイッチと、
幅Ｗ及び中心線ＣＬを有し、流体ジェットを前記中心線ＣＬに沿って噴出し得るように圧力下の流体源に結合し得るようにされたパワーノズルと、
１対の偏向流体流路１６、１８であって、前記パワーノズルＰＮ及びそれぞれの境界壁と共通の接続部を有し、それぞれの境界壁の各々が前記中心線ＣＬから約５０°以内の角度にて偏向し、上記対の偏向壁Ａ２のそれぞれの内壁を画成するスプリッタ４０を有し、該スプリッタ４０が前記パワーノズルから約３Ｗの距離だけ隔てられた、前記１対の偏向流体流路１６、１８と、を備え、
前記少なくとも１対の拡張可能なブラダーが、偏向流体流路にそれぞれ接続され、通気手段が、前記パワーノズルの下流にて前記流体流路の各々にそれぞれ接続され、前記パワーノズルと前記通気口との間の前記境界壁部分が、それぞれコアンダ密着壁を構成する、少なくとも１対の拡張可能なブラダーを拡張及び収縮する装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記パワーノズルの中心線が、前記拡張可能なブラダーが接続される偏向流体流路の１つに対し偏心される、システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の拡張可能なブラダーシステムにおいて、前記通気口が、前記パワーノズルから選んだ距離にて前記流体流路に接続され、前記パワーノズルから前記通気口までの前記境界壁の部分が、コアンダ密着壁を構成する、拡張可能なブラダーシステム。
【国際調査報告】
2005503180.tif 000076
2005503180.tif 000077