(57)【要約】  ポンプおよびポンプ方法。ポンプ（１）は、発熱素子（１１）が位置するポンプ本体（１０）を含む。発熱素子（１１）によりポンプ本体（１０）内のガスを加熱し、その後でポンプ本体（１０）内のガスを冷却すると、液体が入口（１２）を通してポンプ本体（１０）内に流入し、出口（１４）を通してポンプ本体（１０）から排出される。ポンプ（１）の動作の効率を改善するために、ポンプ本体（１０）は、発熱素子（１１）によりガスを加熱すると、ガスの実質的に非発散性物体の運動が促進されるような形状をしている。このようにして、ガスの加熱の効果が改善され、そのため全体のポンプ効率が増大する。必要に応じて、好適には、前記量のガスの加熱および冷却が、ポンプ本体（１０）内のガスの運動のパターンを変更することのない装置内に、冷却素子（１３）が設置される。
2007509278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプであって、前記ポンプが、前記ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、また前記量のガスを加熱した場合、前記入口および前記出口の一方を通して液体が流れ、前記量のガスを冷却した場合、液体が前記入口および前記出口の他方を通して流れるように、使用中に配置され、前記加熱手段が前記ポンプ本体と共に配置され、前記ポンプ本体が、前記加熱手段により前記量のガスが加熱された場合、前記量のガスの実質的に非発散性物体の運動を促進するような形状をしているポンプ。
【請求項２】
前記加熱手段が前記ポンプ本体と共に配置され、前記ポンプ本体が、前記ヒータにより前記量のガスが加熱された場合、ほぼ１つの面内の前記量のガスの本体の運動を促進するような形状をしている請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記加熱手段が前記ポンプ本体の下部に配置される請求項１または２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記ポンプ本体がその内部に少なくとも１つのバッフルを含み、前記バッフルが前記ポンプ本体の内壁部と前記バッフルとの間にガス流通路を形成する請求項1乃至３の何れか１項に記載のポンプ。
【請求項５】
前記ガス流通路がパイプ状工作物を備える請求項４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記ガス流通路が環状通路を備える請求項４または５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記ガス流通路がほぼ円形の環状通路を備える請求項６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記ガス流通路がほぼ「Ｐ」または「Ｑ」形の通路を備える請求項４乃至６の何れか１項に記載のポンプ。
【請求項９】
前記ポンプ本体が、前記量のガスを含むように、使用中に配置される第１の部分と、前記量の液体を含むように、使用中に配置される第２の部分と、前記ポンプ本体の前記第２の部分から前記ポンプ本体の前記第１の部分を分離するように、使用中に配置されるダイヤフラムとを備える請求項1乃至８の何れか１項に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記ポンプ本体の前記第１および第２の部分が、相互に解放できるように結合される請求項９に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記ダイヤフラムが前記ポンプ本体の前記第２の部分の一部である請求項９または１０に記載のポンプ。
【請求項１２】
加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプであって、前記加熱手段による所定量のガスの加熱により液体を前記入口および前記出口の一方を通して流し、前記冷却手段による所定量のガスの冷却により液体を前記入口および前記出口の他方を通して流すように配置されている前記量のガスおよび前記量の液体を前記ポンプ本体が含むように、前記ポンプを使用中に配置されるポンプ。
【請求項１３】
前記冷却手段が前記ポンプ本体内に配置される請求項１２に記載のポンプ。
【請求項１４】
前記冷却手段が前記ポンプ本体の上部に配置される請求項１２または１３に記載のポンプ。
【請求項１５】
加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプであって、前記ポンプ本体が、所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、また前記加熱手段が、液体を前記入口および前記出口の一方を通して流すために前記量のガスを加熱し、前記冷却手段が、液体を前記入口および前記出口の他方を通して流すために前記量のガスを冷却するように、前記ポンプが使用中に配置され、前記加熱手段および冷却手段が、前記加熱手段による前記量のガスの加熱、および前記冷却手段による前記量のガスの冷却が、前記量のガス内の実質的に同じ循環運動を促進するように配置されるポンプ。
【請求項１６】
前記冷却手段が前記ポンプ本体内に配置される請求項１５に記載のポンプ。
【請求項１７】
前記冷却手段が前記ポンプ本体の上部に配置される請求項１５または１６に記載のポンプ。
【請求項１８】
前記加熱手段が前記ポンプ本体の下部に配置される請求項１５乃至１７の何れか1項に記載のポンプ。
【請求項１９】
前記加熱手段が前記冷却手段の上方におよび横方向にずれて配置される請求項１５乃至１８の何れか１項に記載のポンプ。
【請求項２０】
前記加熱手段が、両者間が重ならないように、前記冷却手段の上方におよび横方向にずれて配置される請求項１９に記載のポンプ。
【請求項２１】
前記ポンプ本体がその内部に少なくとも１つのバッフルを含み、前記バッフルが、前記ポンプ本体の内壁部と前記バッフルとの間にガス流通路を形成し、前記ガス流通路が、その内部に配置されている前記加熱手段を有する上昇部分と、その内部に配置されている前記冷却手段を有する降下部分とを備える請求項２０に記載のポンプ。
【請求項２２】
前記ポンプ本体が、前記加熱手段および冷却手段が、前記加熱手段による前記量のガスの加熱および前記冷却手段による前記量のガスの冷却が、ほぼトロイダル面を形成しているパターンの前記量のガスの運動を促進するように配置されている軸方向に対称な空洞を形成する請求項１５乃至１９の何れか１項に記載のポンプ。
【請求項２３】
前記加熱手段が前記ポンプ本体内に配置されている環状発熱素子を備える請求項２２に記載のポンプ。
【請求項２４】
前記冷却手段が前記発熱素子の上方におよび半径方向外側に配置されている環状冷却素子を備える請求項２２または２３に記載のポンプ。
【請求項２５】
前記冷却手段が前記発熱素子の上方におよび半径方向内側に配置されている冷却素子を備える請求項２２または２３に記載のポンプ。
【請求項２６】
加熱手段と、ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、使用中に配置することができる入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプの操作方法であって、前記方法が、（ａ）液体を前記入口および前記出口の一方を通して流し、前記ポンプ本体内で前記量のガスの実質的に非発散性体の運動を促進するために、前記加熱手段により前記量のガスを加熱するステップを含む方法。
【請求項２７】
加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプの操作方法であって、前記ポンプが、前記ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、使用中に配置され、前記方法が、（ａ）液体を前記入口および出口の一方を通して流すために、前記加熱手段により前記量のガスを加熱するステップと、（ｂ）液体を前記入口および前記出口の他方を通して流すために、前記量のガスを冷却するステップとを含む方法。
【請求項２８】
加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプの操作方法であって、前記ポンプが、前記ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、使用中に配置され、前記方法が、（ａ）液体を前記入口および出口の一方を通して流し、前記量のガスの循環運動を促進するために、前記加熱手段により前記量のガスを加熱するステップと、（ｂ）液体を前記入口および前記出口の他方を通して流し、ステップ（ａ）と実質的に同じ循環運動を促進するために、前記冷却手段により前記量のガスを冷却するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプおよびポンプの操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を汲み上げるための多くの機械的装置が考案されてきた。しかし、機械的ポンプ装置は、通常、汲み上げる液体に作用する可動部材を必要とする。製造コストおよび信頼性が主要な問題である環境内においては、このことは望ましくない場合がある。
【０００３】
特許文献１は、機械的ポンプ装置の代替物を開示している。特許文献１のポンプは、それぞれが逆止弁を有する入口および出口を含む。液体は、汲み上げる液体および所定量のガスを含むポンプ本体を介して、入口および出口の間を汲み上げられる。容器内のガスを周期的に加熱および冷却することにより、ガスが占める容積が周期的に増減し、ポンプ本体内の液体に加わる力が変動する。ガスが加熱されると、液体が逆止弁を通して出口から汲み上げられる。ガスを冷却すると、液体は逆止弁を通して入口からポンプ本体内に吸い込まれる。特許文献１のポンプが必要とする唯一の可動部材は逆止弁だけある。
【０００４】
しかし、特許文献１のポンプは、ポンプ・サイズのある範囲で高い効率で動作することができない。さらに、所与のポンプ・サイズの場合、ある用途のための十分なポンプ圧を発生することが難しい。
【特許文献１】英国特許出願公開第２３２２６７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故、本発明の好ましい実施形態の１つの目的は、実質的に可動部材を含まないポンプでポンプ効率を増大することであり、および／またはポンプ圧を増大することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様によれば、本発明は、加熱手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプを提供する。このポンプは、ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、また前記量のガスを加熱した場合、入口および出口の一方を通して液体が流れ、前記量のガスを冷却した場合に、液体が入口および出口の他方を通して流れるように、使用中に配置することができる。この場合、加熱手段は、ポンプ本体と共に配置されていて、ポンプ本体は、加熱手段により前記量のガスが加熱された場合、前記量のガスの実質的に非発散性物体の運動を促進するような形状をしている。
【０００７】
このようにして、前記量のガスの温度の低い部分が加熱手段と接触することができ、それにより前記量のガスのより効果的な加熱を促進するように、前記量のガスは、ポンプ本体内を効率的に、また全体として移動することができる。
【０００８】
好適には、加熱手段は、ポンプ本体と共に配置され、ポンプ本体は、ヒータにより前記量のガスが加熱されると、実質的に１つの面内の前記量のガスの本体の運動を促進するような形状をしている。
【０００９】
好適には、加熱手段は、ポンプ本体の下部に配置される。
好適には、ポンプ本体は、その内部に少なくとも１つのバッフルを含み、このバッフルは、ポンプ本体の内壁部とバッフルとの間にガス流通路を形成する。ガス流通路は、パイプ状工作物を備えることができる。好適には、ガス流通路は、環状通路を含む。好適には、ガス流通路は、ほぼ円形の環状通路を含む。好適には、ガス流通路は、ほぼ「Ｐ」または「Ｑ」形の通路を含む。
【００１０】
好適には、ポンプ本体は、使用中、前記量のガスを含むように配置することができる第１の部分と、使用中、前記量の液体を含むように配置することができる第２の部分と、使用中、ポンプ本体の第２の部分からポンプ本体の第１の部分を分離するために配置されるダイヤフラムとを含む。好適には、ポンプ本体の第１および第２の部分は、相互に解放可能に結合することができる。好適には、ダイヤフラムは、ポンプ本体の第２の部分の一部である。
【００１１】
第２の態様によれば、本発明は、加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプを提供する。このポンプは、加熱手段により前記量のガスを加熱した場合に、入口および出口の一方を通して液体が流れ、冷却手段により前記量のガスを冷却した場合に、液体が入口および出口の他方を通して流れるように配置されているポンプ本体が、所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、使用中に配置することができる。
【００１２】
周囲温度と加熱ガスの間の温度差による冷却の他にさらに冷却するための冷却手段を内蔵させることにより、前記量のガス内部により広い範囲の温度を達成することができる。温度範囲が増大すると、効率、動作速度およびポンプ圧を増大することができる。
【００１３】
好適には、冷却手段は、ポンプ本体内に配置される。好適には、冷却手段は、ポンプ本体の上部に配置される。好適には、冷却手段は、熱電冷却手段を含む。
冷却手段は、液体を含むヒート・シンクを備えることができる。好適には、冷却手段は、ポンプが汲み上げる液体および／またはポンプにより汲み上げられた液体を含むヒート・シンクを備える。
【００１４】
第３の態様によれば、本発明は、加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプを提供する。このポンプは、ポンプ本体が、所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、また加熱手段が前記量のガスを加熱した場合に、入口および出口の一方を通して液体が流れ、冷却手段が前記量のガスを冷却した場合に、液体が入口および出口の他方を通して流れるように、使用中に配置することができる。加熱手段および冷却手段は、加熱手段により前記量のガスを加熱した場合、および冷却手段により前記量のガスを冷却した場合に、前記量のガス内で実質的に同じ循環運動を促進するように配置される。
【００１５】
冷却手段は、周囲温度と加熱ガスとの間の温度差による冷却の他にさらに冷却を行うことを理解されたい。
前記量のガスを加熱および冷却することにより同じ循環運動が促進されるのであれば、前記量のガスは、ポンプ・サイクルの加熱部分と冷却部分との間でその運動のパターンを変える必要はない。それ故、前記量のガスは、前記量のガスの温度の低い部分が加熱している加熱手段と迅速に接触することができるように、また前記量のガスの温度の高い部分が冷却している冷却手段と迅速に接触することができるように、ポンプ本体内で効率的に移動することができる。これにより、前記量のガスへのおよびガスからのより効果的な熱移動が促進され、ポンプ動作がより効率的になり、より迅速になる。
【００１６】
好適には、冷却手段は、ポンプ本体内に配置される。好適には、冷却手段は、ポンプ本体の上部に配置される。好適には、冷却手段は、熱電冷却手段を含む。好適には、冷却手段は、液体を含むヒート・シンクを含むことができる。好適には、冷却手段は、ポンプが汲み上げる液体および／またはポンプが汲み上げた液体を含むヒート・シンクを備える。
【００１７】
好適には、加熱手段は、ポンプ本体の下部に配置される。
好適には、加熱手段は、冷却手段の上方におよび横方向にずれて配置される。好適には、加熱手段は、両者が重ならないように、冷却手段の上方におよび横方向にずれて配置される。
【００１８】
１つの好ましい実施形態の場合には、ポンプ本体は、その内部に少なくとも１つのバッフルを含み、このバッフルは、ポンプ本体の内壁部とバッフルとの間にガス流通路を形成する。ガス流通路は、パイプ状工作物を備えることができる。好適には、ガス流通路は、環状通路を含む。好適には、ガス流通路は、ほぼ円形の環状通路を含む。好適には、ガス流通路は、ほぼ「Ｐ」または「Ｑ」形の通路を含む。
【００１９】
好適には、加熱手段および冷却手段は、加熱手段により前記量のガスを加熱し、冷却手段により前記量のガスを冷却すると、前記量のガスの実質的に非発散性体の運動を促進するように配置される。好適には、ガス流通路は、その内部に配置されている加熱手段を有する上昇部分と、その内部に配置されている冷却手段を有する降下部分とを備える。
【００２０】
他の実施形態の場合には、ポンプ本体は、空洞、好適には、軸方向に対称な空洞、より好適には、ほぼシリンダー状の空洞を形成することができる。好適には、加熱手段および冷却手段は、加熱手段により前記量のガスを加熱し、冷却手段により前記量のガスを冷却すると、ほぼトロイダル面を形成しているパターンの前記量のガスの運動が促進されるように配置される。好適には、加熱手段は、ポンプ本体内に配置されている環状発熱素子を備えることができる。好適には、冷却手段は、発熱素子の上方におよび半径方向外側に配置されている環状冷却素子を備えることができる。別の方法としては、冷却手段は、発熱素子の上方におよび半径方向内側に配置されている冷却素子を備えることができる。
【００２１】
第４の態様によれば、本発明は、加熱手段と、ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、使用中に配置することができる入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプの操作方法を提供する。この方法は、（ａ）液体を入口および出口の一方を通して流し、ポンプ本体内で前記量のガスの実質的に非発散性物体の運動を促進するために、加熱手段により前記量のガスを加熱するステップを含む。
【００２２】
第５の態様によれば、本発明は、加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプの操作方法を提供する。ポンプは、ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、使用中に配置することができる。この方法は、（ａ）液体を入口および出口の一方を通して流すために、加熱手段により前記量のガスを加熱するステップと、（ｂ）液体を入口および出口の他方を通して流すために、前記量のガスを冷却するステップとを含む。
【００２３】
第６の態様によれば、本発明は、加熱手段と、冷却手段と、入口および出口を有するポンプ本体とを備えるポンプの操作方法を提供する。ポンプは、ポンプ本体が所定量のガスおよび所定量の液体を含むように、使用中に配置することができる。この方法は、（ａ）液体を入口および出口の一方を通して流し、前記量のガスの循環運動を促進するために、加熱手段により前記量のガスを加熱するステップと、（ｂ）液体を入口および出口の他方を通して流し、ステップ（ａ）と実質的に同じ循環運動を促進するために、冷却手段により前記量のガスを冷却するステップとを含む。
【００２４】
本発明をよりよく理解するために、また本発明の実施方法を示すために、例示としての添付の簡単な図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、ほぼシリンダー状のポンプ本体１０と、入口１２と、出口１４と、発熱素子の形態の加熱手段１１と、冷却素子の形態の冷却手段１３とを含むポンプ１の横断面図である。入口１２および出口１４は、液体を入口１２を通してポンプ本体１０内に吸い込むことができ、また液体を出口１４を通してポンプ本体１０から吐き出すことができるように配置されている逆止弁１６と結合している。ポンプ本体は、その内部に液体本体２０およびガス本体２２を含む。
【００２６】
ガス本体２２の温度が上昇すると、ポンプ本体１０内でガスが膨張し、圧力が上昇する。ガス２２は、液体本体２０の表面に圧力を加え、液体を出口１４を通してポンプ本体１０から汲み出す。ガス本体２２の温度は、発熱素子１１に電力を供給することにより上昇することができる。
【００２７】
ガス本体２２の温度が下降すると、ポンプ本体内でガスが収縮し、圧力が低下する。ガス２２は、液体本体２０の表面に圧力を加え、液体を入口１２を通してポンプ本体１０内に導入する。ガス本体２２の温度は、ペルチェ効果を使用するヒート・ポンプとして動作する熱電デバイスを含む冷却素子１３に電力を供給することにより、下降することができる。冷却素子１３は、重力により、冷却したガスが、冷却される比較的高温のガスと入れ替わるために、下降することができるように、ポンプ本体１０の上面に位置する。
【００２８】
発熱素子１１および冷却素子１３への電力の供給を周期的に制御することにより、ガス２２の温度を制御することができ、ポンプ１は液体２０を所望の平均流量で供給することができる。周囲温度と加熱ガス２２との間の温度差による冷却の他にさらに冷却するために冷却素子１３を内蔵させることにより、前記量のガス２２内でより広い温度範囲を達成することができる。温度範囲が広くなると、ポンプ・サイクルの長さを短くすることができ、それにより所望の流量を提供するために、より多くのより短いポンプ・サイクルを使用することができるようにすることにより、ポンプの動作速度を増大することができるか、または出力プロファイルを平滑にすることができる。また、温度範囲が広くなると、特定のポンプ本体にとって可能なポンプ圧を増大することができる。
【００２９】
ポンプ本体１０内に圧力および温度センサ１５を内蔵させることにより、フィードバック制御システムは、液体２０の平均流量を監視および正確に制御することができる。フィードバック制御を使用することにより、ポンプ本体１０からの熱損失の速度に影響を与える恐れがある周囲条件の変化に対応することができる。また、液体経路内のどこかの閉塞または部分的な閉塞を示す過剰圧力状態を検出するために、圧力センサを配置することができる。簡単な閉塞検出と結合している流量の正確な制御は、例えば、医療用途のようなある種の用途の場合、特に重要である。さらに、閉塞が起こり、次に、閉塞が除去された場合に、ポンプ１が供給する液体の最大量は、通常のポンプ・サイクルで供給される量と同じである。
【００３０】
図２は、断面矢印の方向に断面Ａ−Ａに沿って切断した図１のポンプ１の平面図である。
図３は、類似の要素を示すために類似の参照番号を使用し、図１および図２のポンプ本体類似のほぼシリンダー状のポンプ本体１０を備えるポンプ２の横断面図である。ポンプ本体１０内のガス２２が発熱素子１１により加熱されると、矢印２３で示すように、ガス２２は対流により上昇しようとする。上昇ガス２２は、循環により発熱素子１１上の領域から移動して、矢印２４で示すように、温度の低いガス２２を、壁部１８に隣接するポンプ本体１０内の領域で下降させる。
【００３１】
ガス本体２２の温度は、ペルチェ効果を使用するヒート・ポンプとして動作する熱電デバイスを備える冷却素子１３に電力を供給することにより下降することができる。冷却素子１３は、重力により、冷却したガスが、冷却される比較的高温のガスと入れ替わるために、下降することができるようにポンプ本体１０の上面に位置する。ガス２２が加熱および冷却の際に実質的に同じ循環運動で移動することができるようにするために、冷却素子がリングとして設置されている。リングは、発熱素子１１を形成している平らな円形コイルの直径より大きな内径を有する。このようにして、加熱手段および冷却手段は、ほぼトロイダル面を形成しているパターンでの前記量のガス２２の運動を促進する。
【００３２】
前記量のガス２２の加熱および冷却により同じ循環運動が促進されるので、前記量のガスは、ポンプ・サイクルの加熱部分および冷却部分間の運動パターンを変える必要がない。それ故、前記量のガスは、前記量のガスの温度の低い部分が加熱している加熱手段と迅速に接触することができるように、また前記量のガスの温度の高い部分が冷却している冷却手段と迅速に接触することができるように、ポンプ本体内で効率的に移動することができる。これにより、前記量のガス２２へのおよびガスからのより効果的な熱移動が促進され、ポンプ動作がより効率的になり、より迅速になる。
【００３３】
図４は、断面矢印の方向に断面Ａ−Ａに沿って切断した図３のポンプ２の平面図である。断面のガスの循環方向を示すために、矢印２３は点として示してあり、矢印２４は十字で示してある。
【００３４】
図５は、本発明の第３の好ましい実施形態によるポンプ３の横断面図である。ポンプ３は、動作中の図３および図４に示すポンプに類似している。しかし、ポンプ本体１０はほぼ球形をしている。発熱素子１１は、ポンプ本体１０の下部内に配置されていて、ほぼ平らな円形コイルを含む。冷却素子１３は、ポンプ本体１０の上部の方向を向いている緯度線のほぼ中間にリングの形で配置されている。図３および図４のポンプのように、加熱手段および冷却手段は、ほぼトロイダル面を形成するパターンで、前記量のガス２２内の運動を促進する。
【００３５】
図６は、本発明の第４の好ましい実施形態によるポンプ４の横断面図である。ポンプ本体１０は、ほぼ円形の断面のパイプ部分からなる閉じた環状ガス流通路を形成する。ガス流通路は、「Ｐ」形に配置されている。発熱素子１１は、前記量のガス２２を加熱すると、前記量のガス２２の実質的に非発散性物体の運動が促進されるように配置されている。図に示すように、ポンプ本体１０の左の部分は、上昇部分を含み、下部に発熱素子１３を含む。図に示すように、ポンプ本体１０の右の部分は、下降部分を含む。発熱素子１１によりポンプ本体１０内のガス２２が加熱されると、このガスは、矢印２３で示すように、対流により上昇しようとする。上昇ガス２２は、上昇部分から下降部分に循環し、ここでガスは矢印２４で示すように下降する。
【００３６】
図７は、本発明の第５の好ましい実施形態によるポンプ５の横断面図である。ポンプ本体１０は、ほぼ円形の断面のパイプ部分からなる閉じた環状ガス流通路を形成する。ガス流通路は、「Ｑ」形に配置されている。発熱素子１１は、前記量のガス２２を加熱すると、前記量のガス２２の実質的に非発散性物体の運動が促進されるように配置されている。図に示すように、ポンプ本体１０の左の部分は、上昇部分を含み、下部に発熱素子１３を含む。図に示すように、ポンプ本体１０の右の部分は、下降部分を含む。発熱素子１１により、ポンプ本体１０内のガス２２が加熱されると、このガスは、矢印２３で示すように、対流により上昇しようとする。上昇ガス２２は、上昇部分から下降部分に循環し、ここでガスは矢印２４で示すように下降する。下降部分のガスは、冷却素子１３により冷却し、これによりガス２２の本体運動および一定の循環方向のガス２２の運動の両方が促進される。
【００３７】
添付の図面に示す各実施形態は、２つの部分からなるポンプ本体１０を備える。図のポンプ本体の２つの部分は、使用中、前記量のガスを含む第１の部分１０Ａ、および使用中、前記量の液体を含む第２の部分１０Ｂを含む。第１および第２の部分１０Ａおよび１０Ｂは、ガスおよび液体が両者の間で漏洩しないように、相互に結合している。
【００３８】
例えば、薬剤配布のための医療用ポンプのようなあるポンプ用途の場合には、ポンプを再使用した場合に相互汚染を防止するために、汲み上げる液体をポンプ本体の残りの部分から分離することが望ましい。汲み上げる液体をポンプ本体内の量のガスから分離するために、ポンプ本体の第１または第２の部分１０Ａ、１０Ｂの一部としてダイヤフラムを設置することができる。医療用ポンプにおいては、汲み上げる液体と接触するポンプの一部は、多くの場合、１回だけ使用するためのものであり、「使い捨てセット（ｇｉｖｉｎｇ  ｓｅｔ）」と呼ばれる。特に好ましい実施形態の場合には、ポンプ本体の第１および第２の部分１０Ａおよび１０Ｂは、第２の部分１０Ｂの弁１６およびポンプ本体の第２の部分１０Ｂと結合しているダイヤフラムを備える使い捨てセットを形成するために、解放可能に相互に結合している。
【００３９】
例えば、ポリエチレンのようなプラスチック材料の柔軟なダイヤフラムを使用することができ、好適には、ポンプの通常の使用の際には、塑性変形を受けないでガス量の圧力の変化に応じてダイヤフラムが運動することができるように配置することが好ましい。添付の図面の場合には、ダイヤフラムをポンプ本体の第２の部分１０Ｂ内の液体２０の上面を横切って配置することができる。
【００４０】
ポンプの２つの他の実施形態について以下に説明する。第１のもう１つの例示としての実施形態は、図１〜図４のポンプをベースとしているが、動作中に見ると半円形をしている発熱素子を備える。類似のラインに沿った第２のもう１つの実施形態は、図５に示すポンプ（３）のポンプ本体（１０）を垂直軸に沿って半分に分割することにより形成することができる。
【００４１】
これら追加の実施形態両方においては、ポンプ本体の下部の一方の側面だけを加熱すると、ポンプ本体内に含まれる前記量のガス内で非発散性体の運動が起きる。この装置により促進された非発散流は、ポンプ本体内に前記量のガス内で起こる大きな流れ／大規模の乱流が発生する恐れを低減する。ポンプ本体内の前記ガス量の乱流が起こると熱の移動効率が低下するのが分かっていて、そのため非発散流を維持すれば、効率を低減しないでより高い熱伝導率を達成することができる。
【００４２】
冷却手段を備える前記各実施形態の場合には、冷却手段は、液体を含むヒートシンクを備えることができる。例えば、そこを通して液体を運ぶように配置されているチューブは、熱電冷却デバイスの他に、または代わりとして設置することができる。冷却手段に供給される液体は、流体をベースとする冷凍サイクルを使用して、または他の手段により冷却することができる。好ましい実施形態の場合には、冷却手段は、ポンプ本体の外面と接触しているヒートシンクを備えていて、ポンプにより汲み上げた液体を受け入れるように配置されている。
【００４３】
これにより、最後に供給する前にポンプからの液体を加熱することができるが、このことは、例えば、医療用用途のようなある種の用途の場合に有利である場合がある。
類似の既存のポンプと比較した場合、ポンプ・スキームを簡単にしたままで、効率の点でいくつかの利点を有する改良形ポンプについて説明してきた。
【００４４】
この出願に関連して、本明細書と共にまたは前に提出する、また本明細書と共に一般の人が見ることができるすべての論文および文書に留意されたい。このようなすべての論文および文書の内容は、参照により本明細書に組み込むものとする。
【００４５】
本明細書（すべての添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）が開示するすべての機能、および／または開示のすべての方法またはプロセスのすべてのステップは、このような機能および／またはステップのうちの少なくともいくつかが相互に排他的である組合せを除いて、任意に組み合わせることができる。
【００４６】
本明細書（すべての添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）が開示する各機能は、別段の明示の指示がない限り、同じ、等しいまたは類似の目的を行う他の機能により置き換えることができる。それ故、別段の明示の指示がない限り、開示の各機能は、一般的な一連の等価または類似の機能の例示としてのものに過ぎない。
【００４７】
本発明は、前記実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（すべての添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）が開示する機能の任意の新規な機能、または任意の新規な組合せ、または開示した任意の方法またはプロセスのステップの任意の新規なステップ、または任意の新規な組合せにも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の好ましい実施形態によるポンプの横断面図。
【図２】図１の断面Ａ−Ａに沿って切断した図１のポンプの平面図。
【図３】本発明の第２の好ましい実施形態によるポンプの横断面図。
【図４】図３の断面Ａ−Ａに沿って切断した図３のポンプの平面図。
【図５】本発明の第３の好ましい実施形態によるポンプの横断面図。
【図６】本発明の第４の好ましい実施形態によるポンプの横断面図。
【図７】本発明の第５の好ましい実施形態によるポンプの横断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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