(57)【要約】【課題】オゾンフォームディスペンサーの提供。【解決手段】本発明はオゾン含有流体の生成方法に関し、上記方法は、大気を空気コンパートメントに取り込む工程、コンパートメントにおいて、コンパートメント中の空気内に含まれる酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を形成することで、空気コンパートメントにおいて空気コンパートメント中の空気からオゾンを生成する工程、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出する工程、放出されたオゾン化空気を流動流体と混合して、オゾン化流体／空気混合物を形成する工程、及びオゾン化流体／空気混合物を放出口から押し出す工程を有する。上記方法は、ピストンポンプを用いて、空気をコロナ放電オゾン生成装置に取り込み、且つ液体リザーバから液体を取り込み、オゾン化空気と液体とを同時にオゾン生成装置に通過させてフォームを生成するディスペンサーで実施することが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン含有フォームを供給するディスペンサーであって、
オゾン生成チャンバを有するオゾン生成装置、フォーム化できる流体を含む流体収容リザーバ、液体ポンプ、空気ポンプ、フォーム発生装置、及び空気乾燥部材を備え、
前記オゾン生成チャンバは、空気源と連通した空気流入口、及び放出口を有し、
オゾン生成装置は、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ内にある空気中の酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を生成することで、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ内の空気からオゾンを生成し、
前記空気ポンプはピストンポンプを有し、
前記ピストンポンプはピストン形成部材を有し、
前記ピストン形成部材は、ピストンチャンバ形成部材内で同軸的に往復可能であり、
前記ピストン形成部材と前記ピストンチャンバ形成部材との間には空気コンパートメントが形成されており、
前記ピストン形成部材は、一稼働サイクルで収縮位置と伸長位置との間でピストンチャンバ形成部材に対して往復可能であり、
前記空気コンパートメントは、最小容積から最大容積まで容積可変であり、
前記空気コンパートメントの容積は、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置にあるときに最大となり、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の前記第一位置とは異なる第二位置にあるときに最小となり、
前記オゾン生成チャンバの放出口は、空気コンパートメントのオゾン流入口と連通しており、
前記ピストン形成部材は、チャンバから空気コンパートメントにオゾン化空気を取り込み、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出する一稼働サイクルにおいて、ハウジングに対して移動可能であり、
前記液体ポンプは、リザーバから流体を取り込み、また流体を放出するよう作動し、
前記フォーム発生装置は、空気コンパートメントから放出されたオゾン化空気と液体ポンプから放出された流体とを同時に通過させて、放出口から放出されるフォームを生成し、
前記空気乾燥部材は、空気流入口に取り込まれた空気がオゾン生成チャンバへ入る前に通過するよう設置されており、
前記リザーバと前記空気乾燥部材とは着脱交換可能なモジュール式カートリッジとして設置されており、
前記カートリッジは、ディスペンサーの残りの部分と着脱可能に接続されており、取り外して同様のモジュール式カートリッジと交換できる
ことを特徴とするディスペンサー。
【請求項２】
前記液体ポンプは、着脱交換可能なカートリッジの一部を構成し、リザーバの放出口と接続されている
請求項１に記載のディスペンサー。
【請求項３】
前記空気ポンプは、着脱交換可能なカートリッジの一部を構成する
請求項１又は２に記載のディスペンサー。
【請求項４】
ディスペンサーの残り部分に対してカートリッジが直線方向へ移動することで、前記空気乾燥部材は前記オゾン生成チャンバの空気流入口と連結され、
前記液体ポンプのピストン形成部材は、ディスペンサーの残り部分に配置されたアクチュエータと連結され、
前記アクチュエータは、液体ポンプのピストン形成部材を動かす
請求項１、２、又は３に記載のディスペンサー。
【請求項５】
前記オゾン生成チャンバと前記空気コンパートメントとの間には、流体をオゾン生成チャンバから空気コンパートメントへ流し、空気コンパートメントからオゾン生成チャンバへは流さない一方向オゾン放出バルブを有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載のディスペンサー。
【請求項６】
前記空気流入口には、空気を空気乾燥部材へ流し、空気乾燥部材からは流さない一方向空気流入バルブを有する
請求項１〜５のいずれか１項に記載のディスペンサー。
【請求項７】
前記液体ポンプはピストンポンプであり、
前記液体ポンプのピストン部材は、前記空気ポンプのピストン形成部材の動きに合わせて往復可能であり、
前記液体ポンプは、流体を空気コンパートメントに放出し、
前記液体ポンプは、オゾン放出行程において空気ポンプと同調して液体を空気コンパートメントへ放出するか、あるいはオゾン放出行程において空気ポンプと同調しないで液体を空気コンパートメントへ放出する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスペンサー。
【請求項８】
前記ピストン形成部材と前記ピストンチャンバ形成部材との間には、液体ポンプ用の液体コンパートメントが形成される
請求項７に記載のディスペンサー。
【請求項９】
前記オゾン生成装置はコロナ放電発電装置を有する
請求項１〜８のいずれか１項に記載のディスペンサー。
【請求項１０】
空気ポンプの各稼働サイクルで必要な量のオゾンを、各稼働サイクル中にオゾン生成装置で実質的に生成する
請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスペンサー。
【請求項１１】
空気ポンプの各稼働サイクルで必要な量のオゾンを、オゾン充填行程中にオゾン生成装置で実質的に生成する
請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスペンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者が手動で加えた力を使って、製品を供給するだけではなく、電気エネルギーを生成して、例えば、供給装置とつないだ連結リンクを作動させ、且つ製品の供給量を予測するようにも適合された製品供給装置に関する。
【０００２】
本発明はまた、フォーム等のオゾン含有流体を生成する方法及びその装置に関する。より詳しくは、本発明は、オゾン含有流体を好ましくはオゾン化空気と液体とのフォームとして供給する方法、及びその供給用ディスペンサーに関する。
【０００３】
本発明はまた、オゾン含有又は非含有流体を供給するのに使用されるポンプの好ましい構成に関する。
【背景技術】
【０００４】
製品用手動ディスペンサーとしては、例えば、液体又は泡ソープである手肌洗浄用流体のディスペンサー、洗面所で使用されるペーパータオルディスペンサー、洗面所で使用されるトイレットペーパーディスペンサー、洗面所で使用されるトイレカバーディスペンサー、生理処理用品ディスペンサー、及びカフェテリアのドリンクディスペンサー等、種々のものがよく知られている。これら公知の手動ディスペンサーは、手動で力を加えて製品を供給させるので、手動で作動すると言える。このような供給装置の場合、適時のメンテナンスが必要であり、例えば、製品が常に供給できる状態でありディスペンサーが適切に作動するように、手入れ、監視する必要があることが一つの難点である。
【０００５】
本発明者は、このような供給装置を各種システムと連携させたいという要望を十分に認識していた。だが、これらの手動ディスペンサーは電源と接続されていなかったので、電動通信システムを駆動させるようにはできていないという問題があった。
【０００６】
供給装置内に配置して、装置と連携して供給モーター及び／又は電子機器を駆動させる交換式バッテリーが知られていたが、これらの交換式バッテリーはシステムの別の構成要素であり、故障しやすいという問題があった。また、手動供給装置ではバッテリーのコストがかかるので、特に簡便で安価な手動供給装置を好む競争市場においては、手動供給装置の市場生存可能性が実質的に低下してしまう。
【０００７】
プラスチックフィルム等で燃料電池を大量生産する技術としては、エタノール等のアルコール化合物を変換して電気エネルギーを生成する燃料電池が知られている。
【０００８】
特許文献１には、直接アルコール型燃料電池が教示されている。ここでは小型アルコール型燃料電池発電所における発電が教示されていて、反応中間体による汚染が避けられているか、最小限に抑えられている。アルコール燃料としては、低級１級アルコール、特にメタノール及びエタノールが好ましく、１−プロパノール、１−ブタノール、及びｎ−アミルアルコール等の低級１級アルコールも効果がある。
【０００９】
圧電気とは、加えられた機械的応力に応じて電場又は電位を形成する、結晶やある種のセラミック材料等が有する性質である。圧電発電装置は、運動や力を電力（すなわち電荷及び電圧）に変換する。圧電発電装置は、手動でディスペンサーを作動させる際に、発電装置が曲げられる、圧縮される、又は引っ張られるなどして手動でエネルギーが加えられると電位を発生させるよう構成できる。例えば圧電セラミックの場合、圧電セラミックが曲げられる、圧縮される、又は引っ張られると、電極間に電位差が生じるように構成できる。当業者に公知の通り、変形した際に電圧を生じる圧電セラミックは複数の手段で製造できる。一方法では、二つの圧縮圧電セラミックが積層されている。圧電セラミックはそれぞれ逆方向に分極されている。この積層体を機械的に曲げると、一方の圧電セラミックは圧縮され他方のセラミックは引っ張られて、積層体又はその一部を横断して電位が発生する。単一の圧電セラミック層であっても、曲げられた場合は分極して電位を生じる。
【００１０】
従来公知のソープディスペンサーには、供給した流体量又はリザーバに残っている流体量をすぐに測定できないという問題があった。
【００１１】
洗浄、殺菌用の流体としては、多くのものが知られている。
【００１２】
オゾン（Ｏ３）は強酸化剤であり、塩素の１．５倍超、過酸化水素の約１．２倍超の酸化能を持つ。通常は、酸素含有ガスを紫外光下に通過させることにより、あるいはコロナ放電により生成できる。オゾンは比較的反応性が高く、病原性微生物を破壊できる酸化剤である。比較的短時間で自然に分解し、酸素になる。
【００１３】
公知の装置では、手洗い用ソープディスペンサー等に有用な少量のオゾンを生成、供給するのに適切な方法又は装置を提供できていない。
【００１４】
流体収容ボトルのネックにはめ込んで、ボトルから流体を供給するピストンポンプが知られている。これら公知のポンプでは、ポンプ内に形成されたコンパートメント、特に空気を受け入れるコンパートメントに供給できる量に限りがあるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５，１３２，１９３号明細書（Ｒｅａｄｙ，Ｊｕｌｙ  ２１，１９９２）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
従来公知の装置で見られた問題点を少なくとも部分的に解消するため、本発明は、使用者が作動機構を動かすと製品を供給し、また、作動機構が動くと発電装置が電力を発生させるような電気エネルギー生成用発電装置を備えた供給装置を提供する。
【００１７】
従来公知の装置で見られた問題点を少なくとも部分的に解消するため、本発明は、大気を空気コンパートメントに引き込み、空気コンパートメント内でオゾンを生成し、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出し、オゾン化空気と流体とを混合してオゾン化流体空気混合物を生成することを含むオゾン含有流体の生成方法を提供する。上記方法は、空気コンパートメントを有するポンプ内で実施することが好ましく、空気コンパートメントの容積はポンプの動作により変化することがより好ましい。オゾン化流体空気混合物は、フォームとして供給されることが好ましい。
【００１８】
従来公知の装置で見られた他の問題点を少なくとも部分的に解消するため、本発明は、容器のネックに収容されるピストンポンプが、ネックより直径が大きいコンパートメントをネックの外側に有する構成を提供する。
【００１９】
本発明は、安価な供給装置、好ましくは電気エネルギー生成用発電装置を有する流体供給装置を提供することを目的とする。
【００２０】
本発明はまた、手動で製品を供給する際に発電装置が少量の電気エネルギーを生成し、また好ましくは電気エネルギーを蓄電装置に保存する供給装置（好ましくは流体用供給装置）であり、Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等でリモートコンピュータと通信できる有線又は無線通信リンクを含む各種目的に電気エネルギーを使用できるような供給装置を提供することを目的とする。
【００２１】
本発明はまた、製品を供給する際に電気エネルギーを生成し、該電気エネルギーを流体供給量の概算に使用する、好ましくは流体用の供給装置を提供することを目的とする。
【００２２】
本発明は、好ましくは壁面設置型の手洗い用流体ディスペンサー等から供給するのに適した少量のフォームとしてオゾン含有流体を生成する方法及び装置を提供することを目的とする。
【００２３】
本発明は、ポンプ内の空気コンパートメントでオゾンを生成するよう適合されているのが好ましいポンプアセンブリの新規な構成を提供することを目的とする。
【００２４】
本発明は、人の手、腕、又は足等でレバーを動かして作動機構を手動で作動させることにより製品を供給する製品ディスペンサーを備えた供給装置を提供する。上記供給装置は、手動で作動機構を作動させることにより電気エネルギーを生成する発電装置を備える。発電装置の性質は限定されない。好ましくは電磁誘導により機械エネルギーを電気エネルギーに変換する機械的発電装置を使用してもよい。電気化学的にエネルギーを提供する発電装置を使用してもよい。圧電効果によりエネルギーを提供する発電装置を使用してもよい。
【００２５】
一好適な発電装置の場合、作動機構が作動すると、ワイヤーコイルに対して磁化素子が動き、電力が発生する。他の発電装置の場合、作動機構が作動すると、供給される流体製品が燃料電池内を通過して電気エネルギーを供給する。更に別の発電装置の場合、作動機構が作動すると機械的応力又は曲げが加えられ、圧電効果が電気エネルギーに変換される。例えば圧電セラミック等の圧電素子をバネ部材に取り付けてもよく、この場合、ディスペンサーを手動で動かしてバネ部材が縮むと、圧電セラミック素子が圧縮、拡張、又は屈曲して、該素子の電極間で電位が形成されて電気エネルギーを生成する。
【００２６】
発電装置からの電気エネルギーは多くの異なる目的に使用でき、制限されない。生成された電気エネルギーは、蓄電装置に蓄積して電気エネルギーを保存することが好ましいが、実質的に生成と同時に使用してもよい。生成した電気エネルギーの好ましい使用法としては、特に限定はされないものの、通信ユニットへの電力供給；供給した流体量の概算；及びオゾン生成のうち一つ以上の用途が挙げられる。供給装置は、発電装置、一つ以上の通信ユニット、流体供給量を概算するシステム、及びオゾン生成システムを有することが好ましい。
【００２７】
一用途としては、供給装置において、製品ディスペンサーの情報を受け取り、その情報を受信機に伝達する（ワイヤレスが好ましいが、これに限定されない）データ通信ユニットに電力を供給するためにエネルギーが使用されることが好ましい。通信ユニット、コントローラー、プロセッサ、及び装置の情報を検出し、それを通信ユニットへ送るセンサー等の上記装置が有する電動部材は、必要な電力が少ないことが好ましい。
【００２８】
本発明はまた、手動エネルギーを使ってリザーバから流体を供給する手動流体ディスペンサーと、電気エネルギーを生成する電気化学電池との組み合わせを提供する。上記電気エネルギーは供給する流体の化学変換から生じるものであり、例えば、通信ユニットへ電力を供給し、供給装置の情報を好ましくはワイヤレスに伝達するのに使用される。流体は、供給に電気エネルギーを使う以外の目的で使用するために供給される。従って、供給後の燃料は例えば洗浄又は消毒液として使用できる。流体はアルコール化合物等の好適な化合物を含み、電気化学電池へ化学的に変換されて電極間に電流を生じる。
【００２９】
本発明はまた、流体を供給する動作において電気エネルギーを生成する流体ディスペンサーについて、生成した電気エネルギーを測定し、得られた測定結果から流体供給量を概算できるよう改良した。例えば、レバーがピストンポンプのピストンを動かして流体を供給するような手動流体ディスペンサーにおいて、レバーの動く程度や動き方は供給される流体量による。レバーの動く程度や動き方はまた、生成される電気エネルギーによる。従って、供給により生じた電気エネルギーから、供給された流体を概算できる。
【００３０】
一態様によれば、本発明は供給装置に関し、該供給装置は、製品収容リザーバ、作動時にリザーバから製品を供給する供給機構、及び使用者が操作すると供給機構を作動させる作動機構を備えており、また、電気エネルギーを生成する発電装置を備えていて、該発電装置は、作動機構が動いたら電気エネルギーを生成するように作動機構と接続されている。
上記供給装置は、（ａ）発電装置と接続されており、発電装置が生成した電気エネルギーを保存する蓄電装置；（ｂ）ディスペンサー内にあり、供給装置の情報を検知するディスペンサー検知ユニット、及び上記ディスペンサー検知ユニットと通信しており、ディスペンサー検知ユニットからの情報を受信、伝達するよう構成されたデータ通信ユニット；（ｃ）発電装置が生成した電気エネルギーの関数として流体供給量を概算する制御機構；並びに（ｄ）空気中にオゾンを生成し、流体と共に放出するオゾン生成装置のうち、一つ以上有することが好ましい。
【００３１】
本発明の他の態様によれば、本発明は流体供給装置に関し、該流体供給装置は、流体収容リザーバ、作動時にリザーバの放出開口部から放出口へ流体を供給する供給機構、使用者が操作して第一位置から第二位置に動かすと供給機構が作動する作動機構、電気エネルギーを生成する発電装置、及び、好ましくは、発電装置と接続されて、発電装置が生成した電気エネルギーを保存する蓄電装置を備えており、上記リザーバは放出開口を有し、上記発電装置は作動機構を手動で動かした結果として電気エネルギーを生成する発電装置であって、上記発電装置は、作動機構を第一位置から第二位置に動かすと、磁化部材がコイル部材に対して移動して電力を生成するように作動機構と接続された電磁発電装置；作動機構が動くと圧縮される、拡張される、あるいは曲げられる部材を有する圧電発電装置；及び作動機構が第一位置から第二位置に動くと流体が燃料電池中を通過するように作動機構と接続された燃料電池から選択されることが好ましい。
【００３２】
本発明の他の態様によれば、本発明は流体供給装置に関し、該流体供給装置は、流体収容リザーバ、作動時にリザーバから流体を供給する供給機構、作動機構が作動すると供給機構が作動するような作動機構、電気エネルギーを生成する発電装置、及び制御機構を有しており、上記作動機構は、使用者が操作すると動くように適合されており、上記発電装置は作動機構と接続されており、作動機構が供給機構を作動させると発電装置が電気エネルギーを生成し、上記制御機構は、（ａ）生成したエネルギーの電流、生成したエネルギーの電圧、生成したエネルギーの特徴及びそれらの組み合わせから選択される生成エネルギーの特徴を少なくとも一つ測定して測定結果を得ると共に、（ｂ）上記測定結果に基づいて、放出された流体量を推定する。
【００３３】
本発明の他の態様によれば、本発明は流体供給装置の操作方法に関し、該流体供給装置は、流体収容リザーバ、作動するとリザーバから流体を供給する供給機構、作動機構が動くと供給機構が作動する作動機構、及び電気エネルギーを生成する発電装置を有し、上記作動機構は使用者が操作すると動くように適合されており、上記発電装置は、作動機構が動くと電気エネルギーを生成するよう作動機構と接続されており、上記方法は、（ａ）作動機構を＊により動かして、供給装置から流体を放出すると共に、発電装置で電気エネルギーを生成する工程；（ｂ）生成したエネルギーの電流、生成したエネルギーの電圧、生成したエネルギーの特徴及びそれらの組み合わせから選択される生成エネルギーの特徴を少なくとも一つ測定して、測定結果を得る工程；及び（ｃ）上記測定結果に基づいて、放出された流体量を推定する工程を有する。
【００３４】
本発明の他の実施形態によれば、本発明は、オゾン含有流体を生成する方法に関し、該方法は、大気を空気コンパートメントに取り込み、コンパートメントにおいて、コンパートメント中の空気が含む酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を生成することで、空気コンパートメントにおいて、空気コンパートメント中の空気からオゾンを生成し、オゾン化空気を空気コンパートメントから放出し、放出したオゾン化空気と流動流体とを混合して流体／空気オゾン化混合物を生成し、流体／空気オゾン化混合物を放出口から送り出すことを含む。
【００３５】
本発明の別の態様によれば、本発明は、オゾン含有流体を生成する方法に関し、該方法は、
空気コンパートメントを有するポンプを用意し、
大気を空気コンパートメントに取り込む工程及び空気コンパートメントから空気を放出する工程を含む動作サイクルでポンプを作動させ、
空気コンパートメントにおいて、空気コンパートメント中の空気が含む酸素をオゾンに変換して空気コンパートメント中にオゾン化空気を生成することで、空気コンパートメントにおいて、空気コンパートメント中の空気からオゾンを生成し、
オゾン化空気を流動流体と混合して流体／空気オゾン化混合物を生成し、流体／空気オゾン化混合物を放出口から送り出すことを含む。
【００３６】
上記方法は、酸素をオゾンに変換できるだけの放射線をコンパートメント内の空気に照射して、空気コンパートメント内にオゾンを生成する工程を有するのが好ましい。上記放射線は紫外線であり、上記オゾン生成工程により得られるコンパートメント内に存在する空気中の初期オゾン濃度が、オゾン生成直後で少なくとも０．１％となることが好ましく、初期オゾン濃度が０．０５％〜５％となることがより好ましい。上記液体はフォーム化できるものであり、上記方法は、フォーム発生装置にオゾン化空気と流動流体とを同時に通過させて、放出口から放出するフォームを生成することが好ましい。
【００３７】
上記ポンプは流動流体を収容したリザーバと連通している液体チャンバを有しており、ポンプの稼働サイクルは、液体を液体コンパートメントに取り込む工程と、液体コンパートメントから液体を放出する工程とを含み、液体をオゾン化空気と混合する前に液体を液体コンパートメントから放出する工程を含むことが好ましい。
【００３８】
上記ポンプは、ハウジングと、ハウジング内で動くピストン又はローター等のインペラーとを有し、空気コンパートメントと液体コンパートメントとは、ハウジング内でハウジングとインペラーとの間に形成されていることが好ましい。上記インペラーは、一稼働サイクルにおいてハウジングに対して動けるものであり、空気コンパートメントは最小容積から最大容積まで容積可変であり、各サイクルのオゾン生成工程は、空気コンパートメントの容積が最大に近づいた際にオゾンを生成することが好ましい。上記ポンプは、ピストンポンプ及び回転置換ポンプから選択されることが好ましい。
【００３９】
上記空気コンパートメントは、少なくとも部分的に、紫外線を通すハウジングの壁に輪郭づけられており、上記方法は、壁を通過して空気コンパートメント内に紫外線を送り、空気コンパートメント内の空気に十分な放射線を照射して空気中の酸素をオゾンに変換することを含むのが好ましい。
【００４０】
上記方法は、オゾンが最後に生成された後、空気コンパートメントから空気が放出されることなく所定時間が経過した場合、空気コンパートメント内でオゾンを追加で生成し、酸素に自然分解してしまったオゾンを補うように、空気チャンバでのオゾン生成を制御する工程を含むことが好ましい。
【００４１】
他の態様によれば、本発明は、オゾン含有流体を使用者の手に供給する手洗い洗剤ディスペンサーに関し、該ディスペンサーは、流体収容リザーバ、ハウジングとハウジング内で動くインペラーとを有するポンプ機構、ハウジング内でハウジングとインペラーとの間に形成された空気コンパートメント及び液体コンパートメント、紫外線エミッタ、並びに混合チャンバを備え、上記インペラーは、各稼働サイクルでハウジングに対して動くことで、（ａ）大気を空気コンパートメントに連続的に取り込み、空気コンパートメントから空気を放出し、且つ（ｂ）リザーバから液体コンパートメント内に液体を連続的に取り込み、液体コンパートメントから液体を放出し、上記空気コンパートメントは、紫外線を通すハウジングの壁で少なくとも部分的に輪郭づけられ、上記紫外線エミッタは、起動すると紫外線を壁から空気コンパートメント内へ送り、空気コンパートメント内の空気に十分な紫外線を照射して、空気コンパートメント内の空気に含まれる酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を生成し、上記混合チャンバは、空気コンパートメントから放出されたオゾン化空気と液体コンパートメントから放出された流体とを同時に通過させる。
【００４２】
上記ポンプ機構は、ピストンポンプ及び回転置換ポンプから選択されることが好ましい。
【００４３】
上記ポンプがピストンポンプの場合、ピストンポンプが流体収容リザーバに取り付けられ、空気コンパートメントがリザーバ外部に位置しており、ハウジングの壁が空気コンパートメントを形成し、空気コンパートメント内の空気は紫外線エミッタから放射線を受けやすい構造が好ましい。空気チャンバの容積を大きくするには、空気チャンバの直径が流体収容リザーバの放出口より大きいことが好ましい。
【００４４】
オゾンを生成する供給アセンブリは手動であってもよく、オゾンを生成する電気エネルギーは、手動で流体を供給する発電装置から供給されてもよい。オゾン生成アセンブリは、通信ユニット及び／又は供給された流体量を推定するシステムを備えていてもよい。
【００４５】
別の態様によれば、本発明は、オゾン化空気と流体との混合物を供給するディスペンサーに関し、該ディスペンサーは、空気からオゾンを生成してオゾン化空気を形成するオゾン生成装置、上記流体を収容する流体収容リザーバ、液体ポンプ、空気ポンプ、及び混合装置を備え、
上記空気ポンプはピストンポンプを有し、
上記ピストンポンプはピストン形成部材を有し、
上記ピストン形成部材はピストンチャンバ形成部材内で同軸的に往復可能であり、
上記ピストン形成部材と上記ピストンチャンバ形成部材との間には空気コンパートメントが形成されており、
上記ピストン形成部材は、一稼働サイクルで収縮位置と伸長位置との間でピストンチャンバ形成部材に対して往復可能であり、
上記空気コンパートメントは、最小容積から最大容積まで容積可変であり、
上記空気コンパートメントの容積は、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置にあるときに最大となり、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の上記第一位置とは異なる第二位置にあるときに最小となり、
上記ピストン形成部材は、オゾン生成装置から空気コンパートメントにオゾン化空気を取り込み、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出する一稼働サイクルにおいて、ハウジングに対して移動可能であり、
上記液体ポンプは、リザーバから流体を取り込み、また流体を放出するよう作動し、
上記混合装置は、空気コンパートメントから放出されたオゾン化空気と液体ポンプから放出された流体とを同時に通過させて、放出口から放出される流体とオゾン化空気との混合物を生成し、
空気ポンプの動作は、連続する稼働サイクル間にピストン形成部材の移動しない静止期間が設けられることで制御されることを特徴とする。
【００４６】
他の態様によれば、本発明は、オゾン含有フォームを供給するディスペンサーに関し、上記ディスペンサーは、オゾン生成チャンバを有するオゾン生成装置、フォーム化できる流体を収容した流体収容リザーバ、液体ポンプ、空気ポンプ、及びフォーム発生装置を備え、
上記オゾン生成チャンバは、空気源と連通した空気流入口、及び放出口を有し、
オゾン生成装置は、オゾン生成チャンバ中の空気が含む酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を生成することで、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ中の空気からオゾンを生成し、
上記空気ポンプはピストンポンプを有し、
上記ピストンポンプはピストン形成部材を有し、
上記ピストン形成部材は、ピストンチャンバ形成部材内を同軸的にスライド往復可能であり、
上記ピストン形成部材と上記ピストンチャンバ形成部材との間には空気コンパートメントが形成され、
上記ピストン形成部材は、一稼働サイクルで収縮位置と伸長位置との間でピストンチャンバ形成部材に対して往復可能であり、
上記空気コンパートメントは最小容積から最大容積まで容積可変であり、
上記空気コンパートメントの容積は、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置にあるときに最大となり、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置とは異なる第二位置にあるときに最小となり、
オゾン生成チャンバの放出口は空気コンパートメントのオゾン流入口と連通しており、
上記ピストン形成部材は一稼働サイクルでハウジングに対して動いてチャンバから空気コンパートメントにオゾン化空気を取り込み、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出し、
上記液体ポンプはリザーバから液体を取り込み、放出するよう作動し、
上記フォーム発生装置は、空気コンパートメントから放出されたオゾン化空気と液体ポンプから放出された流体とを同時に通過させて、放出口から放出するフォームを生成し、
空気ポンプの動作は、連続する各稼働サイクル間に静止期間を設け、静止期間ではピストン形成部材が動くことなく、必要であればピストン形成部材を第二位置に保持するようにして制御される。
【００４７】
別の態様によれば、本発明は、オゾン含有フォームを供給するディスペンサーに関し、上記ディスペンサーは、オゾン生成チャンバを有するオゾン生成装置、フォーム化できる流体を収容した流体収容リザーバ、液体ポンプ、空気ポンプ、及びフォーム発生装置を備え、
上記オゾン生成チャンバは、空気源と連通している空気流入口、及び放出口を有し、
オゾン生成装置は、オゾン生成チャンバ中の空気が含む酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を生成することで、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ中の空気からオゾンを生成し、
上記空気ポンプはピストンポンプを有し、
上記ピストンポンプはピストン形成部材を有し、
上記ピストン形成部材は、ピストンチャンバ形成部材内を同軸的にスライド往復可能であり、
上記ピストン形成部材と上記ピストンチャンバ形成部材との間には空気コンパートメントが形成され、
上記ピストン形成部材は、一稼働サイクルで収縮位置と伸長位置との間でピストンチャンバ形成部材に対して往復可能であり、
上記空気コンパートメントは最小容積から最大容積まで容積可変であり、
上記空気コンパートメントの容積は、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置にあるときに最大となり、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置とは異なる第二位置にあるときに最小となり、
上記オゾン生成チャンバの放出口は空気コンパートメントのオゾン流入口と連通しており、
上記ピストン形成部材は、一稼働サイクルにおいてハウジングに対して動いてチャンバから空気コンパートメントにオゾン化空気を取り込み、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出し、
上記液体ポンプは、リザーバから液体を取り込み、放出するよう作動し、
上記フォーム発生装置は、空気コンパートメントから放出されたオゾン化空気と液体ポンプから放出された流体とを同時に通過させて、放出口から放出するフォームを生成し、
第二位置から第一位置への移動をオゾン充填行程とし、第一位置から第二位置への移動をオゾン放出行程とし、
上記オゾン生成装置の動作は、空気ポンプの各稼働サイクルで必要とされる量のオゾンが、該稼働サイクル、及び該サイクルの直前の静止期間において実質的にオゾン生成装置で生成されるように制御され、
上記オゾン生成装置の動作は、必要に応じ、充填行程が始まる前にオゾンの生成を開始するよう制御される。
【００４８】
更に別の態様によれば、本発明は、オゾン含有フォームを供給するディスペンサーに関し、該ディスペンサーは、オゾン生成チャンバを有するオゾン生成装置、フォーム化できる流体を収容する流体収容リザーバ、液体ポンプ、空気ポンプ、及びフォーム発生装置を備え、
上記オゾン生成チャンバは、空気源と連通した空気流入口、及び放出口を有し、
上記オゾン生成装置は、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ内にある空気中の酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を生成することで、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ内の空気からオゾンを生成し、
上記空気ポンプはピストンポンプを有し、
上記ピストンポンプはピストン形成部材を有し、
上記ピストン形成部材は、ピストンチャンバ形成部材内で同軸的に往復可能であり、
上記ピストン形成部材と上記ピストンチャンバ形成部材との間には空気コンパートメントが形成されており、
上記ピストン形成部材は、一稼働サイクルで収縮位置と伸長位置との間でピストンチャンバ形成部材に対して往復可能であり、
上記空気コンパートメントは、最小容積から最大容積まで容積可変であり、
上記空気コンパートメントの容積は、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置にあるときに最大となり、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の上記第一位置とは異なる第二位置にあるときに最小となり、
上記オゾン生成チャンバの放出口は、空気コンパートメントのオゾン流入口と連通しており、
上記ピストン形成部材は、チャンバから空気コンパートメントにオゾン化空気を取り込み、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出する一稼働サイクルにおいて、ハウジングに対して移動可能であり、
上記液体ポンプは、リザーバから液体を取り込み、また液体を放出するよう作動し、
上記フォーム発生装置は、空気コンパートメントから放出されたオゾン化空気と液体ポンプから放出された流体とを同時に通過させて、放出口から放出されるフォームを生成し、
第二位置から第一位置への移動をオゾン充填行程とし、第一位置から第二位置への移動をオゾン放出行程とし、
充填行程の前に、空気ポンプの少なくとも一稼働サイクルで必要な量のオゾン化空気をオゾン用チャンバ内で常に維持するようにオゾン生成装置の動作を制御し、
オゾン濃度は、オゾン生成装置が稼働サイクル中及び静止期間中にオゾンを生成する動作を制御することで好適な限度内に収められ、
上記オゾン生成装置の制御は、
オゾン生成チャンバ内のオゾン濃度が所定値を下回っていることをオゾンセンサーが示したとき、又は
空気ポンプのサイクル時間又はサイクル数；オゾンの生成にかかる時間及びオゾン生成量；並びにオゾンが酸素に戻るまでの時間及び酸素に戻ったオゾン量から一つ以上を経時的にモニタリングすることによりオゾン用チャンバ内のオゾン量を推定したところ、オゾンの追加が必要であるとディスペンサーのコントローラーが示したとき
に実施されることを特徴とする。
【００４９】
更に別の態様によれば、本発明は、オゾン含有フォームを供給するディスペンサーに関し、該ディスペンサーは、オゾン生成チャンバを有するオゾン生成装置、フォーム化できる流体を含む流体収容リザーバ、液体ポンプ、空気ポンプ、フォーム発生装置、及び空気乾燥部材を備え、
上記オゾン生成チャンバは、空気源と連通した空気流入口、及び放出口を有し、
オゾン生成装置は、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ内にある空気中の酸素をオゾンに変換してオゾン化空気を生成することで、オゾン生成チャンバにおいて、オゾン生成チャンバ内の空気からオゾンを生成し、
上記空気ポンプはピストンポンプを有し、
上記ピストンポンプはピストン形成部材を有し、
上記ピストン形成部材は、ピストンチャンバ形成部材内で同軸的に往復可能であり、
上記ピストン形成部材と上記ピストンチャンバ形成部材との間には空気コンパートメントが形成されており、
上記ピストン形成部材は、一稼働サイクルで収縮位置と伸長位置との間でピストンチャンバ形成部材に対して往復可能であり、
上記空気コンパートメントは、最小容積から最大容積まで容積可変であり、
上記空気コンパートメントの容積は、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の第一位置にあるときに最大となり、ピストン形成部材が収縮位置と伸長位置との間の上記第一位置とは異なる第二位置にあるときに最小となり、
上記オゾン生成チャンバの放出口は、空気コンパートメントのオゾン流入口と連通しており、
上記ピストン形成部材は、チャンバから空気コンパートメントにオゾン化空気を取り込み、空気コンパートメントからオゾン化空気を放出する一稼働サイクルにおいて、ハウジングに対して移動可能であり、
上記液体ポンプは、リザーバから流体を取り込み、また流体を放出するよう作動し、
上記フォーム発生装置は、空気コンパートメントから放出されたオゾン化空気と液体ポンプから放出された流体とを同時に通過させて、放出口から放出されるフォームを生成し、
上記空気乾燥部材は、空気流入口に取り込まれた空気がオゾン生成チャンバへ入る前に通過するよう設置されており、
上記リザーバと上記空気乾燥部材とは着脱交換可能なモジュール式カートリッジとして設置されており、
上記カートリッジは、ディスペンサーの残りの部分と着脱可能に接続されており、取り外して同様のモジュール式カートリッジと交換できることを特徴とする。
【００５０】
添付の図面を参照した以下の説明により、本発明の更なる態様及び利点が明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第一態様に係る流体ディスペンサーの第一実施形態の部分切欠側面図であって、壁に設置されており、作動レバーが前方停止位置にあり、発電装置の第一実施形態を示している。
【図２】図１と同様の側面図であって、作動レバーが後方位置にある。
【図３】図１に示した流体ディスペンサーが有するポンプアセンブリの側断面図である。
【図４】発電装置の第一実施形態を示した図１の部分拡大図である。
【図５】図４中、５−５’線の断面図である。
【図６】図１に示したディスペンサーにおける電気回路の模式図である。
【図７】図１に示した作動レバーと接続された発電装置機構の第二実施形態の説明模式図である。
【図８】図７に示した発電装置機構用歯車列の第二実施形態を示す説明分解模式図である。
【図９】発電装置機構として燃料電池を使用した、本発明の第三実施形態に係る供給装置の模式図である。
【図１０】発電装置機構として燃料電池を使用した、本発明の第四実施形態に係る供給装置の模式図である。
【図１１】発電装置機構として燃料電池を使用した、本発明の第五実施形態に係る供給装置の模式図である。
【図１２】本発明に係る流体ディスペンサーの第六実施形態を示す側面図である。
【図１３】圧電ハーベスターを積層した発電装置の別の実施形態を示す、図１２の部分拡大図である。
【図１４】図１３で示した圧電ハーベスターの一従来技術を示す説明模式図である。
【図１５】本発明の第七実施形態に係るディスペンサーを完全に組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示したディスペンサー用の着脱可能な支持板部材と、一体化したハウジング部材及びプレッサー部材を示す分解図である。
【図１７】図１６に示した支持部材の斜視図である。
【図１８】ハウジング部材に対して固定位置にあるボトルを示す、図１５に示すディスペンサーの側断面模式図である。
【図１９】図１８の一部を示す側断面拡大図である。
【図２０】プレッサー部材が内側に回転している、図１９と同様の側断面図である。
【図２１】図１９に示すバネ部材のＢ−Ｂ’線側断面図である。
【図２２】図１及び図２の発電装置で発生した電圧と時間との関係を示す。
【図２３】ピストンが完全に伸長した位置にある本発明の第八実施形態に係るピストンポンプアセンブリと、流体収容リザーバと、紫外線放射エミッタとの組み合わせを示す側断面模式図である。
【図２４】ピストンが完全に収縮した位置にある、図２３と同様のポンプアセンブリの側断面図である。
【図２５】図２３に示すポンプアセンブリが有するピストンの斜視図である。
【図２６】ポンプアセンブリ、リザーバ、及びエミッタが統合された図２３の自動化流体ディスペンサーを示す第九実施形態の側断面模式図である。
【図２７】ポンプアセンブリ、リザーバ、及びエミッタが統合された図２３の手動流体ディスペンサーを示す第十実施形態の断面模式図である。
【図２８】ディスペンサー及びエミッタと組み合わせた、収縮位置にあるポンプアセンブリの第十一実施形態を示す側断面図である。
【図２９】本発明の第十二実施形態に係るディスペンサーの正面模式図である。
【図３０】図２９に示すポンプアセンブリの後面説明図である。
【図３１】図２９に示すポンプの前面分解模式図である。
【図３２】図２９に示す混合ポンプの後面断面図である。
【図３３】回転フォームポンプと組み合わせてコロナ放電ユニットを使用するディスペンサーの第十三実施形態を示す。
【図３４】ピストンポンプと組み合わせてコロナ放電ユニットを用いてオゾンフォームを供給するディスペンサーの第十四実施形態を示す断面模式図であって、該ピストンポンプは引出位置にある。
【図３５】ピストンポンプが収縮位置にある、図３４と同様の図である。
【図３６】図３４に示したコロナ放電ユニットの拡大説明図である。
【図３７】図３６に示すコロナ放電ユニットの分解図である。
【図３８】図３６に示すコロナ放電ユニットの側面説明図であって、図３６のＸ−Ｘ’線断面から下側を示す。
【図３９】コロナ放電ユニットを使用するディスペンサーの第十五実施形態の一部を分解した構造を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
（図面の詳細な説明）
図１及び図２は、壁１１に設置されたディスペンサーアセンブリ１０を示す。ディスペンサーアセンブリ１０は、ディスペンサー１２と後部ハウジング１３とを備える。ディスペンサー１２は、リザーバボトル１５と、ポンプアセンブリ１６と、レバーアセンブリ１７とを支持する前部ハウジング１４を備える。上記ディスペンサー１２は、前部ハウジング１４を介して後部ハウジング１３の前方に設置されており、後部ハウジング１３は壁１１に設置されている。
【００５３】
上記ディスペンサー１２は、本願出願人の米国特許第５，４８９，０４４号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ６，１９９６；該明細書は参照により本願に組み込まれる）に開示されたものとほぼ同様の手動流体ディスペンサーを備える。上記後部ハウジング１３は、模式的に示した通り、発電装置１８、並びに発電装置１８と接続されていて発電装置１８が生成した電力を保存する蓄電装置４４、コントローラー６２、ディスペンサー１２の情報を検知するディスペンサー検知ユニット４６、及びディスペンサーユニット４６と接続されて、ディスペンサー検知ユニット４６からの情報を受信し且つ情報を伝達するよう構成されたデータ通信ユニット４８を有する。
【００５４】
上記前部ハウジング１４は、図に示す通り、ボトル１５とポンプアセンブリ１６とを収容、支持する底部支持板１９を有する。上記支持板１９には円形開口部が貫通している。上記ボトル１５は支持板１９に支持されているが、ボトルのネック２１は開口部に延びており、摩擦適合によって開口部に固定されている。
【００５５】
上記ポンプアセンブリ１６は、例えば米国特許第５，４８９，０４４号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ６，１９９６、該明細書は参照により本願に組み込まれる）で教示されているような図３に示す構造を有している。ポンプアセンブリ１６は、ボトル１５のネック２１に固定されたピストンチャンバ形成部材２２を有する。ピストンチャンバ形成部材２２は、一方向バルブ部材２３と、軸方向に往復するピストン部材２４とを有しており、ピストン部材２４が公知の態様によりピストンチャンバ形成部材２２内で軸方向に往復運動すると、ピストン部材２４の放出口２６からボトル１５内の流体２５を供給する。
【００５６】
上記前部ハウジング１４は、作動レバー２７、バネ２８、及び剛体リンク２９を有するレバーアセンブリ１７を備える。上記作動レバー２７は底部支持板１９に設置されており、レバー回動水平軸３０を中心に回動する。図に示すように、底部支持板１９と作動レバー２７との間にはバネ２８が配置されており、作動レバー２７が時計回りに回動するのを補助する。
【００５７】
上記作動レバー２７は、手動操作ハンドル３１、フック部材３２、及び後部延長アーム５０を有する。上記作動レバー２７は、回動軸３０の前下方に手動操作ハンドル３１を有しており、使用者が操作すると、作動レバー２７がバネ２８のバイアスに逆らって反時計回りに動く。作動レバー２７はまた、ピストン部材２４の嵌合フランジ３３と嵌合するフック部材３２をレバー回動軸３０の後方に有しており、作動レバー２７がレバー回動軸３０を中心として異なる位置に回動すると、ピストン部材２４がピストンチャンバ形成部材２２内で軸方向にスライドする。更に、作動レバー２７は、後端部３４へ向けて後方に延伸する延長アーム５０を、フック部材３２より奥側に有する。後端部３４は、リンク２９と回動可能に接続されており、リンク２９の第一端部３６において、リンク回動水平軸３５を中心にして相対的に回動できる。リンク２９の第二端部３７は、マグネット４０の第一下端部と回動可能に接続されており、第二リンク回動水平軸４１を中心にして相対的に回動できる。
【００５８】
図１によれば、ポンプアセンブリ１６において、作動レバー２７はバネ２８によって時計回りにバイアスされているため、ピストン部材２４は伸長位置にバイアスされている。図１に示すようにディスペンサーアセンブリ１０が停止位置にある場合、図２に示すように使用者が上向きにした手の平４２の奥側で、放出口２６の下で手の平及び指を使って、壁１１へ向けて後ろ側へ手動で操作ハンドル３１を動かすことで、使用者はディスペンサー１２を作動できる。このように動かすと、作動レバー２７がバネ２８のバイアスに逆らって底部支持板１９に対して反時計回りに回動し、フック部材３２がピストン部材２４を軸方向内側、ピストンチャンバ形成部材２２内へ動かし、作動レバー２７が有する延長アーム５０の後端部３４が上側へ動いてリンク２９を上へ動かすと共に、マグネット４０を上側へスライドさせる。
【００５９】
発電装置１８は、マグネット４０、ワイヤーコイル５０、及び円柱状スライド管５２を有する。図４及び図５に示すように、通常、マグネット４０は円柱状であり、スライド管５２に設けられた円柱状通路５４内を同軸的にスライドできる。マグネット４０は永久磁石であり、図示したように一方の軸末端にＮ極を、他方の軸末端にＳ極を有する。ワイヤーコイル５０は模式的に示しているが、スライド管５２の環状溝内に絶縁配線（好ましくは絶縁銅配線）の巻線を有している。ワイヤーコイル５０は、第一端部５６から第二端部５７まで連続したワイヤーで構成される。マグネット４０がワイヤーコア１８を通って通路５４に進入すると、ワイヤーを伝って電流が移動すること等により電気エネルギーが発生する。
【００６０】
ディスペンサーアセンブリ１０の稼働サイクルでは、作動レバー２７が図１の前方停止位置から図２の後方位置まで手動で動かされる。使用者の手が離れると、作動レバー２７はバネ２８のバイアスにより前方停止位置まで戻る。作動レバー２７の移動サイクルでは、図１及び図２を比較すれば分かる通り、マグネット４０がコイル５０を通ってコイル５０の下方からコイル５０の上方まで移動し、そこからコイル５０を通ってコイル５０の下方まで戻る。このようにマグネット４０がコイル５０に対して周期的に動くことで、図６で簡易的に示した当業者が理解し得る態様で、電気が発生する。図６は、ワイヤーの端部５６及び５７を有するワイヤーコイル５０の概略図であり、該端部はブリッジ整流器４２と接続されている一方、該整流器はキャパシタとして図６に図示された蓄電装置４４と接続されている。すなわち、マグネット４０がワイヤーコイル５０を通過すると、二本の配線５６及び５７間に正弦波電圧が形成されて交流が発生する。各正弦波は、ブリッジ整流器４２によって陽性波対に変換される。これらの陽性波によってキャパシタ４４が充電され、マグネット４０が通過するたびに電荷が蓄積される。
【００６１】
キャパシタ４４は、電子操作コントローラー６２に電力を供給するよう模式的に図示している。ディスペンサー制御ユニット４６は模式的に図示しているが、好ましい実施形態においては、レバー２７が作動した回数を計上するカウンタである。カウンタ４６は、マグネット４０が上方に動き、引き戻されるたびに発生する磁場の変化を検知して作動することが好ましい。
【００６２】
図１及び図２で模式的に図示したデータ通信ユニット４８は、好ましくはコントローラー６２経由で、ディスペンサー検知ユニット４６から情報を受け取り、無線受信機６８等へワイヤレスに伝達する。コントローラー６２は、蓄電装置４４から電力を受け取り、ディスペンサー検知ユニット４６とデータ通信ユニット４８とを接続して情報を交換し、且つそれぞれの動作に電力を供給するよう模式的に図示している。図２には、データ供給ユニット４８がアンテナ６４を有しており、該アンテナから模式的に図示した遠隔無線受信機６８のアンテナ６６へワイヤレスに情報を伝達することが模式的に図示されている。受信機６８はまた、コンピュータ６９と相互接続された無線ハブを有することが好ましく、該コンピュータは、ハブ経由で送られた情報を見るためのウェブブラウザを有することが好ましい。
【００６３】
図１及び図２に図示した実施形態によれば、ディスペンサー１２は後部ハウジング１３とは分離されたユニットを有する。このような構造により、好適な後部ハウジング１３を設置して既存の手動ディスペンサー１２を改変すると共に、ハウジング１４の作動レバー２７を改変して後部延長アーム５０を作動レバー２７に備えることができるので好ましい。このようにして、好適な後部ハウジング１３を連結し、好ましくは無線で情報を伝達する能力を有する組み合わせを提供することにより、公知の手動ディスペンサー１２を改良できる。他の構造としては、前部ハウジング１４及び後部ハウジング１３を合体させて、好ましくは無線で情報を伝達する能力を有する組み合わせを一つのハウジング内に提供してもよい。もちろん、ハウジングが一つである限り、製造段階において、情報を伝達するのに必要な要素を手動ディスペンサー１２に全て備えさせるか否かを選択できる。
【００６４】
図７は、作動レバー２７と接続された発電装置１８の第二実施形態を模式的に図示している。図７において、上記作動レバー２７は部分的に図示している。上記作動レバー２７は、心棒部材７０に固定された状態で、回動軸３０を中心に回動できる。上記心棒部材７０は、一方向クラッチ７１を回転させ、該クラッチは入力歯車７２を回転させ、該歯車は運動を中間歯車７３に伝える。上記中間歯車７３は、小径ホイール７４を介して入力歯車７１から運動を受け取り、大径歯車７５を介して入力歯車７１からの運動を交流発電装置アセンブリ７７に伝える。該大径歯車７５は、交流発電装置アセンブリ７７のローター７９底部上の小径ローター歯車（明示せず）と噛み合っている。上記ローター７９は平らなカップ状であり、下方に向かうボスと該ボスに載置された小径ローター歯車とを有する。上記中間歯車７３は、入力歯車７２から交流発電装置アセンブリ７７へ運動を伝えると同時に、入力歯車からの比較的低速なインプットを、高速なアウトプットにする。上記交流発電装置ローター７９は、ローターポールを与える磁気部分８０を内部に載置している。交流発電装置ステーター７８が、その放射状アームに銅巻線（図示せず）を有している。上記交流発電装置は、ステーターティース９個及びロータープル１２個（合計６ペアのプル）を備えた三相ステーター巻線を使用することが好ましい。上記ステーター７６は、複数の薄鋼層で構成されることが好ましい。公知の方法によりステーター７８に対してローター７９が回転することで、電気エネルギーが生成される。交流発電装置アセンブリからのアウトプットは、交流発電装置アセンブリからの三相交流アウトプットを直流に変換する三相整流器を収容した整流モジュール（図示せず）へ向かう。整流モジュールからのアウトプットは蓄電装置へ供給されて、電子データとしてエネルギーを受け取る。
【００６５】
図８は、レバー２７を一方向クラッチ７１に接続する別の態様を示す説明分解模式図である。図８中、軸３０を中心にして一緒に回転するようにレバー２７と固定接続されているのは歯切りラック８１であり、該ラックはラック嵌合歯車８２と嵌合し、嵌合歯車８２は一方向クラッチ７１と固定嵌合した心棒部材８３と固定接続されている。図７及び図８で見られる通り、上記一方向クラッチ７１は、入力歯車７２の内側に同軸的に収容されるよう適合されていて、一方向クラッチ７１が反時計回りに回転すると入力歯車７２が回転するが、一方向クラッチ７２がそれとは反対の時計回りに回転すると、入力歯車７２は回転しない。図７及び図８に示すような一方向クラッチ７１は必ずしも必要ではなく、レバーからの出力を入力歯車５１へ直接つないでもよい。歯車がフライホイールとして配置されている限り、すなわち、最初に使用者が手動でレバー２７を動かすとローター及び歯車列の慣性によってローター７９の回転が継続し、バネ２８無しにレバー２７を停止位置に戻すと、歯車列が回転を止め、歯車列が逆方向に動くという構造である限り、一方向クラッチ７１を備えることが好ましい。
【００６６】
図９は、放出口で開口した燃料電池８４が発電装置１８として組み込まれている、本発明の第三実施形態に係るディスペンサー装置１０の模式図である。リザーバ１５は、好ましくは可撓性の再生可能プラスチックシート材料で構成された可撓壁１０５を有する。
【００６７】
上記燃料電池８４は、燃料極８６、電解質８８、及び非燃料極９０を有する。流体流路９２が燃料極８６中を通っており、リザーバ１５からの流体を燃料極８６と連通、接触させている。上記流体流路９２は、流入口９４から放出口９６へ延びている。リザーバ１５の放出口が流路入口９４と接続されることで、流体は流体流路９２を通って流路出口９６へと流れる。
【００６８】
非燃料流路９８が非燃料極９０中を通っており、酸素を含む大気を非燃料極と連通させ、且つ非燃料極で生成された水を非燃料流路９８から放出させる。上記非燃料流路は、流入口１００から放出口１０２へ通じている。空気は流入口１００を通って非燃料流路９８へ進入する一方、必要に応じて、水が重力の影響で放出口１０２を通って非燃料流路９８から出て行く。
【００６９】
図１と同様の手動ピストンポンプアセンブリ１６は、流体流路９２の放出口９６と接続された流入口を有する。使用者がポンプアセンブリ１６を操作すると、流体流路９２を介し、燃料電池８４を通ってリザーバ１０から流体が引き込まれ、ポンプ放出口２６から、例えば使用者の手に放出される。
【００７０】
図９は、燃料極８６と蓄電素子４４とを接続する第一リード線５６、及び非燃料極９０と蓄電素子４４とを接続する第二リード線５７を有する単純な電気回路を模式的に示す。燃料電池を用いた公知の方法で、二つの電極が蓄電素子４４で電気的に接続される作動条件下、電極間の電流により、蓄電素子４４で捕獲される電気エネルギーが生成される。上記蓄電素子４４は、燃料電池８４からの電気エネルギーの受け取りを最適化させるのに好適な制御又は変換部を、例えば、電気エネルギーの追加が不要な場合はいつでも燃料電池を停止できる制御構造として有していてもよい。図１の第一実施形態と同様に、上記供給装置１０は、コントローラー６２、ディスペンサー１２の情報を検知するディスペンサー検知ユニット４６、及びディスペンサーユニット４６と接続され、ディスペンサー検知ユニット４６から情報を受け取って伝達するよう構成されたデータ通信ユニット４８を有する。
【００７１】
公知の方法により、酸電解質燃料電池又はアルカリ電解質燃料電池である燃料電池は、非燃料電極で空気中の酸素を消費して典型的には水を生成するのと同時に、燃料極８６で流体中の成分を化学的に変換することが好ましい。
【００７２】
発電装置１８の燃料電池８４がポンプ１６の上流にある図９の実施形態と比較して、図１０には、燃料電池８４が手動ポンプ１６の下流にあって、流体がポンプの放出口２６を出た後に燃料極８６の流体流路９２を通過する第五実施形態を示している。図１０は、上記ポンプ１６を模式的に図示している。
【００７３】
図１１は、本発明の第六実施形態に係る別の供給装置１０を示し、発電装置１８が燃料電池８４を有している。
【００７４】
図１１で示した実施形態において、リザーバ１５は、シート材料で形成され、放出口側のみ開いている折りたたみ式の袋を有する。可撓性のリザーバ１５は、実質的に二つのコンパートメントで形成されている。上記リザーバ１０は、二つの可撓性外側壁１０５及び１０７、並びに流体とガスとを通さない可撓性シート材料で形成された内部分割壁１０９を有する。上記分割壁１０９は、三層燃料電池８４を収容、密閉する中央開口部を有し、該三層燃料電池は、第一電極８６、電解質８８、及び第二電極９０で構成された膜を備える。上記分割壁１０９と第一壁１０５とは第一コンパートメント１０８を形成する。該コンパートメントは流体２５で満たされており、該流体２５は第一電極８６と接触する。また、上記分割壁１０９と第二壁１０７とは、第二電極９０へ開かれた第二コンパートメント１１０を形成する。上記分割壁１０９は、第一電極８６、電解質８８、及び第二電極９０の一つ以上を固定、密封して、第二コンパートメント１１０と互いに密閉された第一コンパートメント１０８を構成する。上記第一コンパートメント１０８は、流体で満たされた状態に始まり、流体が供給されると折りたたまれていく。上記第二コンパートメント１１０は、折りたたまれた状態に始まり、流体が化学的に変換されて第二電極９０でガスが発生すると、それを受け取って膨張していく。第二コンパートメントのガスを第一コンパートメント１０８の流体２５と分離しておけば、流体２５中のガスによって電池の発電が阻害されないので好ましい。
【００７５】
リザーババッグ中にある流体の初期体積がバッグを満たすものである場合、該バッグは、必要に応じて、生成されるガスを収容するのに十分な追加スペースを有するサイズであってもよい。リザーバ１５内でガス圧が発生するとリザーバからの流体放出が促進される。
【００７６】
燃料として使用される好ましい流体としては、アルコール化合物、最も好ましくはエタノール（エチルアルコールともいう）を含有する流体である。
【００７７】
アルコール化合物は、メチルアルコール（メタノールともいう）、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール（イソプロパノールともいう）、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール（グリセリンともいう）、及びベンジルアルコールを含む群から選択できる。これらのアルコール化合物の中でも、非毒性で引火性の低いものが好ましい。上記アルコール化合物のかなりの部分を含む市販の消毒薬及び洗浄剤が知られている。例えば、「ピュレル」（商品名；ゴージョー社（アクロン、オハイオ州）；エタノール６２％、イソプロパノール約１０％、グリセリン約３％を含む液体である速乾性手指消毒剤）が挙げられる。燃料として有用な他の流体としては、自動車フロントガラスのワイパー用流体に実質的に相当する、水／エタノール混合物が挙げられる。更に別の有用な流体としては、ウォッカ等の十分にアルコール濃度が高い飲用アルコール飲料が挙げられる。
【００７８】
上記燃料電池は、酸電解質燃料電池であってもよい。この場合、燃料が化学的に変換されると水素イオンが放出され、該イオンが電解質を通過して非燃料極へ向かい、そこで酸素と結合して水を形成すると共に、水によって非燃料極と燃料電極との間で電子が流れる。一方、上記燃料電池は、水酸化物イオンが電解質を通過するアルカリ電解電池として機能してもよい。
【００７９】
図１２は、発電装置１８が電磁誘導発電装置ではなく圧電発電装置である以外、図１と同様のディスペンサー１２を示す。図１２及び図１３に示す通り、複数の圧電ハーベスター６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、及び６０６が積層配置されており、使用者が操作ハンドル３１を手動で後ろ側へ動かした際に、後部ハウジング１３の上部停止面６１０と、第二リンク回動水平軸４１によってリンク２９の第二端部３７と接続されたプレス板６１２との間で垂直に圧縮されるよう適合されている。電気的に直列に接続した各圧電ハーベスター６０１〜６０６が圧縮されると電力が発生し、配線５６及び５７を介して好適な電気部材４２へ送られる。
【００８０】
図１４（従来技術）に圧電ハーベスター６０１を示す。これは米国特許第６，４０７，４８６号明細書（Ｏｌｉｖｅｒ  ｅｔ  ａｌ，Ｊｕｎｅ  １８，２００２、該文献は参照により本願に組み込まれる）に開示されている。図１４に示す通り、圧電材料プレート７０２の各対向面に二つのエネルギー増幅器７０４及び７０６が結合されている。上記プレート７０２は厚さ方向に極性を示す。プレート７０２は電極コーティング７２０及び７２２で覆われた主面７１６及び７１８を有し、そこからリード線５６及び５７が延びている。プレート７０２が長さ方向に伸ばされると、圧電効果により主面７１６及び７１８に沿って電圧が生じる。上記エネルギー増幅器７０４及び７０６は堅牢な金属シートであり、その端部７３０、７３２、７３４、及び７３６で電極と接合され、中心部７３８及び７４０で持ち上げられている。中心部７３８及び７４０に機械的なフェンスＦを加えると、プレート７０２の長さに沿った機械的張力Ｔに変換される。
【００８１】
図１５〜２１は、本発明に係るディスペンサーの第七実施形態を示す。第七実施形態において、第一実施形態の要素と同様のものを指す場合には同じ参照番号を使用した。第二実施形態では、米国特許第７，５６８，５９８号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ  ｅｔ  ａｌ，Ａｕｇｕｓｔ  ４，２００９；該明細書は参照により本願に組み込まれる）に開示されたのと同様のソープディスペンサーを示した。第二実施形態は、図１８の壁板２００と着脱可能に連結された供給ユニット１２を有するディスペンサーアセンブリ１０を示す。供給ユニット１２は、リザーバボトル１５、ピストンポンプアセンブリ１６、及びハウジング１４のアセンブリを有する。ハウジング１４は、図１６に示すように、ヒンジ軸２６２を中心に相対的に回動するようリビングヒンジ２６３で接合されたプレッサー部材２６１とハウジング部材２１９とを有する一体部材として形成されている。例えば図１８の側面図に図示したように組み立てられて、支持部材２６０がハウジング部材２１９と着脱可能に固定、収容される。この場合、支持棚２６４の前端部はハウジング部材２１９の前壁２２１にある支持スロット２２０に収容され、支持部材２６０の各側壁２２３及び２２４の最下部２２２は、ハウジング部材２１９の側壁２２７及び２２８の後部下端に備えられた支持通路２２５及び２２６に収容される。支持部材２６０がハウジング部材２１９と組み立てられると、相対的な移動に逆らって支持部材２６０がハウジング部材２１９と効果的に固定され、ハウジングサブアセンブリが得られる。
【００８２】
上記ピストンポンプアセンブリ１６は、ボトル１５のネックと固定されたピストンチャンバ形成部材２２、及びピストン部材２４を有する。リザーバボトル１５には、ボトルサブアセンブリとしてピストンポンプアセンブリ１６が事前に取り付けられており、ハウジングサブアセンブリと連結されている。ボトル１５のネックは支持棚２６４の細形開口部２７８を通り抜けており、プレッサー部材２６１の二つの弾性ピストン捕獲フィンガー２８４及び２８５がピストン部材２４の嵌合フランジ２５７と嵌合してピストン部材２４と連結され、プレッサー部材２６１が動く。
【００８３】
支持部材２６０は、二つの細形バネ部材３００及び３０１を有する。細形バネ部材は支持部材２６０に設置されていて、棚２６４に配置され、棚２６４の後端部から前方へ、棚２６４から離れるようにして前方遠端部３０２及び３０３に延びている。プレッサー部材２６１は、プレッサー部材２６１の棚２６９に配置され、二つの細形傾斜部材３６０及び３６１を有する。細形傾斜部材は、傾斜部材３６０及び３６１が棚２６９の平面から延びるようにして棚２６９の前端部から上後方へ、棚２６９から離れるようにして延びている。傾斜部材３６０及び３６１は、支持部材２６０に設けられたバネ部材３００及び３０１の前方遠端部３０２及び３０３と噛み合う第二前方遠端部を有する。図１６に示す通り、バネ部材３６０及び３６１は各ピストン捕獲フィンガー２８４及び２８５から外側に設けられている。
【００８４】
図１６に示す通り、上記プレッサー部材２６１は、後部壁２７１に二つの後方延伸フック状引掛部材２９４及び２９５を有しており、該フック状引掛部材は、支持部材２６０の後部壁２６６に設けられた二つの細孔２９６及び２９７に収容されるよう適合されている。各細孔２９６及び２９７はプレッサー部材２６１の引掛部材２９４及び２９５と嵌合する盲端を有し、図１８及び図１９に示すように、プレッサー部材２６１が支持部材２６０から離れて完全に伸長した位置より向こうへ回動するのを防ぐ。上記プレッサー部材２６１は、支持部材６０に対して伸長した位置（図１８及び図１９参照）から、ヒンジ軸２６２を中心に回動して、図２０に示す収縮位置へ回転できる。図１９の伸長位置と図２０の収縮位置との間で周期的に往復運動すると、ピストンチャンバ形成部材２２に対してポンプアセンブリ１６のピストン部材１４が動き、ボトル１５から流体が供給される。図１９の伸長位置と図２０の収縮位置との間で移動できる範囲内で、支持部材２６０のバネ部材３００及び３０１がプレッサー部材２６１の傾斜部材３６０及び３６１と嵌合し、プレッサー部材２６１にバイアスを掛けて、ヒンジ軸２６２を中心に伸長位置へ回動する。
【００８５】
図２１は、図１９の８−８’線断面に沿ったバネ部材３００と傾斜部材３６０との側断面図を示す。図に示す通り、上記バネ部材３００は、細形ウェブ３５２と、ウェブ３５２へ垂直に延びる一対の平行フランジ又は脚部部材３５０及び３５１とを有する。プレッサー部材２６１の傾斜部材３６０も同様に、細形ウェブ３６４と、ウェブ３６４へ垂直に延びる三本の平行脚部部材３６５、３６７、及び３６９とを有する。図２１の断面図に示す通り、支持部材２６０のバネ部材３００が有するフランジ状脚部３５０及び３５２は、傾斜部材３６０が有する脚部３６５、３６７、及び３６９間の通路３６６及び３６８に収容されて、ウェブ３６４と接触する。同様に、バネ部材２６０が有する三本の脚部３６５、３６７、及び３６９は、脚部３５０及び３５１のいずれか側でバネ部材３００が有するウェブ３５２と嵌合する。バネ部材３００の脚部３５０及び３５１は、ウェブ３５２の一部と共にＵ字形部材を実質的に形成する。また、脚部３６５、３６７、及び３６９のいずれか２つとウェブ３６４とは、傾斜部材３６０上にＵ字形部材を形成する。バネ部材が有する脚部が、傾斜部材が有する脚部間の通路に入れ子状に配置されると、傾斜部材３６０及び３６１とそれぞれ嵌合したバネ部材３００及び３０１が長さ方向に保持されており、一方の部材が他方の部材に対して水平方向にずれ、互いに離れてしまうことがない好ましい構造が得られる。
【００８６】
図１９及び図２０の側面図に見られるように、フランジ状脚部３５０及び３５１のいずれか一方のウェブ３５２からの延びは、支持部材２６０と連結される各バネ部材３００の第一端部において最大となり、離れた遠方端へ向かって減少する。これにより、バネ部材３００が弾性的に変形する場所が分散されるので好ましいと思われる。
【００８７】
バネ部材３００及び３０１と傾斜部材１６０及び１６１とは、それぞれ長手軸に沿って長手方向に延びている。図２１において、上記長手軸は、部材３００及び３６０に対してそれぞれ参照番号３７０及び３７１として模式的に図示しており、バネ部材３００及び３６０の長さがそれぞれウェブ３５２及び３６４を中心にして延伸している。バネ部材が下側に反る際は、バネ部材がこの長手に対して垂直の方向へ、バイアスのかかっていない状態から、下向きに曲がった状態へ弾性的に反り返り、いずれのバネ部材でもバネ部材の長手が動いてバイアスされていない状態から下向きに曲がった状態へ変わると、例えば図２１に示した共通の平板３７２に配置されたままとなることが好ましい。バネ部材３００の長手が移動する平板３７２は、ヒンジ軸２６２に垂直であることが好ましい。
【００８８】
図１９及び図２０で最もよく分かるように、バネ部材３００及び傾斜部材３６０の各ウェブは、相対的に曲がった部分である第一端部から、遠端に近い相対的に真っ直ぐな部分へ徐々に変化するようにして延伸している。対面する部材３００及び３６０の直線部分は、対面する各部材が嵌合した部分で重複し、プレッサー部材２６１が支持部材２６０に対して回動すると、バネ部材３００及び３６０の直線部分は傾斜部材１６０及び１６１に対して長手方向にスライドできる。
【００８９】
第七実施形態では、バネ部材及び傾斜部材が、それぞれプレッサー部材２６１又は支持部材２６０にぶら下がる一体的な部材として形成されている。必ずしもこうである必要はなく、各部材が別の要素として設けられてもよい。第七実施形態では、ハウジング部材２１９と一体的に形成されたプレッサー部材２６１を有するディスペンサーアセンブリ１０が示されている。これも必須ではない。
【００９０】
片持ち梁状のバネ部材及び傾斜部材は、プラスチック材料製である必要は無く、バネ金属等の他の材料製であってもよい。ウェブ及び脚部と切れ目無く、同様の形状を有することが好ましい。バネ部材がプラスチック製であっても金属等の他の材料製であっても、バネ部材が長手に沿って延伸し、長手と垂直に反るよう適合され、ウェブから離れるように、好ましくはそこに垂直であり且つその長手と平行に延びる脚部を有するウェブを備えている構造は好ましい構成である。
【００９１】
図２１に示すバネ部材３００は、プラスチック部材の複合物を有し、金属バネ片３７４と共に、発電装置１８の主要構成要素である圧電ハーベスター７０１として、根元となるプレッサー部材２６１又は支持部材２６０と一体形成されていることが好ましい。この点について、図２１には、バネ部材３００が細形開口通路３７７を有することが示されており、該通路は、通路３７１の各側壁に対向細孔３７３を設けたウェブ３５２の長さに沿って設置されて、バネ部材３００の長さを延伸させる。上記金属バネ片３７４は、細孔３７３に収容され、通路３７７に沿ったバネ金属の平坦薄細片である。上記圧電ハーベスター７０１は、細片３７４の外側へ向かって流路３７７に固定されている。上記バネ金属片３７４は、事前にセットされた構造を推定する固有の傾向がある。上記細片３７０は、必須ではないものの、冷暖房の効いた労働／居住建物で通常経験される温度を超えた条件下で、長期間にわたってバネ部材３００が適切なバネ特性を維持できることを保障することが好ましい。図１９の位置と図２０の位置との間でプレッサー部材２３１が動くと、上記バネ部材３００は、長手３７０に沿ってバネ金属片３７４及び圧電ハーベスター７０１と共に曲げられる。バネ金属片３７４及び圧電ハーベスター７０１は、通路３７７中、図１９の位置と図２０の位置との間でプレッサー部材２３１が動くと曲げられるバネ部材３００の長手部分の上で、バネ部材３００の長手方向に延伸している。
【００９２】
上記圧電ハーベスター７０１は、米国特許第３，５００，４５１号明細書（Ｙａｎｄｏ，Ｊｕｎｅ  ２９，１９６７；参照により本明細書に組み込まれる）等で教示されているように、曲げられると電圧を生じる。圧電ハーベスター７０１は、使用者が力を加えてバネ部材３００が曲げられると、且つ／又はバネ部材３００が固有のバイアスによって曲がった状態から停止位置へ戻ると、電気エネルギーが生じる。
【００９３】
図１５〜２１には図示していないが、図１及び図２の第一実施形態と同様にして、圧電ハーベスター７０１からの電気リード線５７及び５７が、図１に示すキャパシタ４４、ディスペンサー制御ユニット４６、及びデータ通信ユニット４８等の、ハウジング３１９内又は壁板２００に設けられている、生じた電力を保存、使用する装置につながっている。
【００９４】
傾斜部材３６０及び３６１は、堅くて曲がらないことが好ましい。図２１に示すように、傾斜部材３６０の長さに沿って延伸し、且つ傾斜部材３６０の曲がりを防いで、図１９の伸長位置と図２０の収縮位置との間で動いても圧電ハーベスターを有するバネ部材３００及び３０１だけが曲がるようにする堅い金属梁部材３７６が傾斜部材３６０に組み込まれることで、剛性を与えられる。これは必ずしも必要ではないが、傾斜部材３６０及び３６１は、細形の曲げられる片持ち梁状バネ部材であってもよく、同様の圧電ハーベスターを有していてもよい。
【００９５】
上記実施形態では、蓄電装置４４がキャパシタである場合を記載したが、充電式電池（ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン及びリチウムポリマー二次電池）等、他の様々な形態の蓄電装置を使用できる。
【００９６】
好ましい実施形態として２種類の電磁発電装置を示しており、一つは直線運動で電力を発生させるもの、もう一つは回転運動で電力を発生させるものである。当然のことながら、他の様々な形態の発電装置が、ディスペンサー１２に接続され、作動レバーが周期的に動いて製品を供給すると、電力が発生するように使用されてもよい。そのような種類の発電装置の特性としては、特に限定されない。
【００９７】
好ましい実施形態として２種類の圧電発電装置を示しており、一つはレバーとハウジングとの間に設置されるもの、もう一つは曲げられるバネ梁に設置されるものである。その他多くの装置が、ディスペンサーに手動で力を加えて圧電ハーベスターに圧力を与える圧電発電装置として、又はその代わりとして使用できる。
【００９８】
好ましい実施形態では、供給機構を作動させるアクチュエータ機構として、回動軸を中心に回動可能なレバーを使用している。このようなアクチュエータ部材は特にレバーに限定されず、スライド通路に沿ってスライドできるスライド部材やジャーナル軸についてジャーナル回転できる回転部材等、その他の様々な作動部材を使用できる。上記アクチュエータ機構は、機械的な力を運ぶ装置を組み合わせて利用してもよい。
【００９９】
図１及び図２の好ましい実施形態では、レバー２７の往復回数を数えるカウンタとしてディスペンサー検知ユニット４６が図示されている。レバー２７の往復回数は、ボトル１５の流体が空になったか否かの指標として使用できる。例えば、レバー２７が往復する度にポンプアセンブリ１６が供給するおおよその量を知っていれば、レバー２７の往復数を計算してボトル１５がほぼ空になったことを示すことができる。上記ディスペンサー検知ユニット４６は往復数をカウントできる。このカウントは、ボトル１５を最後に交換してから、最大往復数を超えた時に空の信号を出すのに使用できる。この最大往復数は、ボトル１５を交換する必要があることを示すものと考えられる。空であることを示す信号が出るとデータ通信ユニット４８へ伝達され、該データ通信ユニットは、情報を適切な信号としてワイヤレスに受信機６８へ伝達できる。ボトルを交換するとカウンタをリセットする機構を設けてもよい。
【０１００】
図１及び図２の好ましい実施形態には、作動レバー２７の往復数をカウントすることだけに適合されたディスペンサー検知ユニット４６が教示されている。だが、本発明によれば、上記ディスペンサー検知ユニット４６は、供給装置、その使用、及び環境に関する様々な情報のうち一つ以上を検知してもよく、例えば、以下に示すものを特に制限なく含む。
ｉ）ボトル１５が満たされているか
ｉｉ）レバー２７が最後に作動したとき
ｉｉｉ）供給ユニットが最初に作動した日付
ｉｖ）ボトルが最後に交換されたとき
ｖ）ボトル中の流体量
ｖｉ）ディスペンサーに配置されたボトル１５及びその流体２５の性質、並びにボトル１５の標識に関する情報
ｖｉｉ）ディスペンサーの性質に関する情報
ｖｉｉｉ）ディスペンサーを使用する人に関する情報
ｉｘ）室温及び湿度
【０１０１】
ディスペンサー検知ユニット４６は、赤外センサー、機械レバー、機械式ひずみゲージ等、製品が少なくなっていることを測定できる多種多様なセンサーを採用できる。
【０１０２】
図２２には、縦軸に電圧、横軸に時間を取ったグラフを示す。図２２は、図１及び図２の実施形態において時間と共に発生した電圧を図示している。Ｔ１は、図２の伸長位置にある状態からディスペンサーアセンブリのサイクルが始まった時間を表し、Ｔ２は、サイクル中、圧縮行程が終わってディスペンサーアセンブリが図２の収縮位置にある時間を表し、Ｔ３は、バネの影響でレバーが図１の伸長位置まで戻る伸長行程が終わった、サイクル終了時間を表す。電気エネルギーは数式Ｅ＝ＶＣ（式中、Ｅは電気エネルギー、Ｖは電圧、Ｃは電流を表す）で定義できるので、生成した電気エネルギーについても、サイクル中に現れた電流又は電圧のいずれかを示す同様のグラフが展開できる。図２２中、圧縮行程はＴ１からＴ２の間であり、伸長行程はＴ２からＴ３の間である。伸長行程と圧縮行程との相対的な時間は操作の仕方やディスペンサーの構造により異なるが、一般的には、図１及び図２のディスペンサーを使用する人が、圧縮行程において比較的短時間で伸長位置から収縮位置にレバーを動かしたら、バネ固有の弾性により伸長行程において装置が収縮位置から伸長位置へ動かされ、伸長行程は収縮行程より長くなると考えられる。図２２より、図１及び図２の実施形態においては、圧縮行程と伸長行程との両方で電圧が生じたことが分かる。上記システム及びその回路は、上記行程の一方又は両方でエネルギーを得るように選択、制御される。伸長行程で電気エネルギーを生成すると負荷が追加されるが、戻ってくるバネにそのような負荷がかからないように、使用者がレバーを動かしている収縮行程でだけエネルギーを得ることが好ましい。
【０１０３】
電気エネルギーが生成されたら、生成エネルギーの特性を一つ以上測定して測定結果を求めることができる。測定する特性は、生成エネルギーの電圧特性、生成エネルギーの電流特性、及び生成エネルギーの特性又はこれらの組み合わせからなる群より選択できる。従って、例えば電圧に関する図２２の場合、測定する特性としては、電流、電圧、又はエネルギーの一つ以上についてパルスの有無；電流、電圧、又はエネルギーのうち一つ以上についてパルスの時間；並びに電流、電圧、又はエネルギーのうち一つ以上について、パルスの時間、パルスの振幅、及び平均パルス量等を含むパルスに関する特徴を含むことができる。測定する特性はまた、一定時間内に生成されたピーク電圧又は電流量、電気エネルギー生成のピーク速度、及び一定時間内に生成された電圧、電流、又は電気エネルギーの合計から選択できる。
【０１０４】
生成エネルギーの特性に関する測定結果を本発明に従って使用すると、流体放出量を推定できる。
【０１０５】
本発明はまた、本発明に係る七つの実施形態それぞれの流体供給装置を作動させる方法を提供する。該方法は、（ａ）作動機構を動かして供給装置を作動させ、流体を放出すると共に、発電装置で電気エネルギーを生成する工程、（ｂ）生成したエネルギーの少なくとも一特性を測定して、測定結果を求める工程、及び（ｃ）上記測定結果の関数として流体放出量を推定する工程を有する。推定流体放出量は、個々の行程に対するものであっても、経時的に連続した一連の行程に対するものであってもよい。好ましい実施形態において、本発明に係る方法で使用する流体供給装置は、作動機構が異なる相対位置間で移動することにより作動する供給機構と、作動機構が動くと流体が放出され、また電気エネルギーを生成するように作動機構と接続された発電装置とを有することが好ましい。なお、作動機構は、作動時に流体をリザーバから放出し、また、使用者が操作すると動くように適合されている。
【０１０６】
生成した電気エネルギーの特性を測定した結果から流体放出量を推定するのに使用される関数は、複数の手段で求められる。好ましい手段の一つとしては、流体供給装置と実質的に同じか類似の試験ディスペンサーを校正試験で作動させることが挙げられる。該試験では、上記工程（ａ）を複数回行い、各工程（ａ）について工程（ｂ）を実施して生成エネルギー特性を測定し、更に、各工程（ａ）で放出された流体量の実測値を測定する追加工程（ｘ）を実施する。流体ディスペンサーを通常のように動作させた際に期待される、相対的に全範囲を移動した場合に得られる作動機構の特性の一連の異なる移動を提供するよう校正試験において選択される各データから、当業者は、全試験工程（ａ）にわたって、例えば各試験工程（ａ）における特性の測定結果と各試験工程（ａ）における流体放出量との関係を近似させた数理的関係として、関数を立てられる。このような数理モデリングは当業者に周知である。関数を決定する他の方法としては、上記異なる位置間で作動機構が移動した相対的な範囲に対する流体放出量を推定し、これを、生成エネルギーの特性を測定して得られた値を与える作動機構の相対的な拡大移動に関する推定量と相関させるものが挙げられる。生成エネルギーの測定結果に関する関数を得るための校正を実験で行うか算出で行うかは、当業者が選択できる。これにより、ポンプの特性や、供給された流体の特性、温度、操作モード等に関して、各ポンプの流体放出量を推定できる。
【０１０７】
流体放出量を推定する方法の好ましい一使用例としては、各使用者に供給される流体の量を最小限に抑えられるような信号又は構成を提供することが挙げられる。
【０１０８】
例えば、手洗い流体ディスペンサーの場合、使用者が手を洗うのに適切な流体量を３ｍｍとする。上記方法は、流体が望ましい最低限の量だけ各使用者に供給されたかどうかを判断し、また使用者に適切な信号を与えるように実施される。例えば、所定の工程（ａ）について、工程（ｂ）を実施して工程（ａ）の測定結果を得た後、工程（ｃ）を実施して所定の工程（ａ）における流体放出量を推定する。更に、工程（ｄ）を実施すれば、所定の工程（ａ）における推定流体放出量を所定の最低量と比較して、工程（ａ）における推定流体放出量が、（ｉ）所定の最低量より少ないこと、又は（ｉｉ）所定の最低量と少なくとも等しいことを示す信号を使用者に提示できる。推定流体放出量が所定の最低量と少なくとも等しい場合、それを伝える信号が使用者に提示される。上記工程における推定流体放出量が所定の最低量より少ないことを示す信号が使用者に提示された場合、次の工程（ａ）が実施されたら、工程（ｂ）を実施して上記次の工程（ａ）の測定結果を求め、工程（ｃ）を実施して上記次の工程における推定流体放出量を決定する。その後、工程（ｅ）を実施して、所定の工程（ａ）と次の工程（ａ）とにおける推定流体放出量の合計を所定の最低量と比較し、合計量が（ｉ）所定の最低量より少ないこと、又は（ｉｉ）所定の最低量と少なくとも等しいことを示す信号を使用者に提示する。このような一連の工程は、推定流体放出量の合計が少なくとも所定の最低量と等しくなるまで繰り返される。
【０１０９】
このような方法は、例えば、使用者が作動させる度に標準的な量、例えば流体約１〜１．５ｍｌ、最低量３ｍｌが供給されるソープディスペンサーで有用である。好ましい実施形態に記載したこの種のディスペンサーが手動で動作する場合、一稼働サイクルで供給される流体量は、使用者がアクチュエータ機構を十分に動かして、図１及び図２に示すレバーがピストンを完全に動かすことができたかどうかによる。また、使用者が加えた力の速度や強さによっても流体供給量は異なる。更に、ピストンが完全に伸長した位置まで戻らないように使用者がレバーを動かした場合も、流体供給量に影響が出る。各使用者に供給された流体量をいくつか推定すれば、各使用者へ実際に供給された流体量をより確実に最低量とできるので好ましい。
【０１１０】
一使用者への供給と、その前又は後の使用者への供給とを区別するため、各行程間の時間、すなわち生成した電気エネルギーのパルス間隔等を監視して、その時間が所定の時間より長い場合は、別の使用者が新たに作動させたと考えられる。
【０１１１】
使用者への信号は視覚信号でも聴覚信号でもよく、聴覚信号と視覚信号との組み合わせでもよい。視覚信号の場合、例えば、ディスペンサーの外面において、最低限の量が供給されたことを示す記載の近くに緑色の光が点灯するか、最低限の量が供給されていないことを示す記載及び／又は再度レバーを動かして流体を追加するよう使用者に求める記載の近くに赤色の光が点灯するものが挙げられる。聴覚信号としては、当然、このような信号を使用者に音声で提供するものである。これらの視覚信号及び聴覚信号は、いずれを組み合わせてもよい。
【０１１２】
洗浄に関する規定を遵守するため、使用者が最低限の量を供給させるようにディスペンサーを操作しなかったケースを制御機構で追跡することもできる。また、最低限の量を使用者に供給するのにディスペンサーを複数回操作する必要がある場合、制御機構によって操作回数を追跡してもよい。このようなコンプライアンス上の情報やディスペンサー操作を監視した情報は、例えば、通信ユニットによってリモートコントローラーへ送信できる。
【０１１３】
各供給装置は、供給されるべき所定の最低量を複数の異なる要因に従って変更できるように操作してもよい。このような要因としては、供給ユニットが容易に検知できる要因、例えば、装置が設置された周囲の温度、流体が最後に供給されてからの経過時間、リザーバが最初に流体を供給してからの経過時間等が挙げられる。また、所定の最低量は供給される流体によって選択でき、例えば、ある流体の入ったリザーバを、別の流体が入ったリザーバへ変更する際に調整できる。更に、装置を設置した環境における感染リスク情報に従って最低量を変更できる。そのような情報は、例えば、リモートコントローラーから無線通信によるインプットとしてディスペンサーに提供できる。
【０１１４】
流体放出量を推定する工程を含む本発明の方法は、リザーバが最初に流体を供給してからの推定流体放出量の積算値と、リザーバが最初に流体を供給する前の推定流体量とを比較することで、リザーバに残っている流体量を示す信号を提供するのに使用できる。例えば、交換式リザーバを有する流体ディスペンサーの場合、上記制御機構は、リザーバがいつ挿入されたかを示す初期化インジケーターを有してもよい。その後、上記制御機構は推定流体放出量の積算値を算出する。制御機構は、積算値とリザーバ内の推定初期流体量とを比較して、リザーバに残っている流体量を示す様々な信号を提供する。これらの信号は、リザーバが空であると推定される状況や、リザーバ内に残っている流体量が推定初期流体量に対して一定の割合を下回っていると推定される状況等から選択される状況を提示できる。これらの信号は、各ディスペンサーに視覚的に表示されるだけでなく、好ましくは無線で情報を伝達するよう構成されたデータ通信ユニットを介して、情報をリモートコントローラーへ伝達する無線受信機へ送信されることが好ましい。このような構成により、手動ソープディスペンサーは、交換式リザーバを取り替える必要があるという信号を中央コントローラーへ提供できる。上記制御機構はまた、新しい交換式リザーバが挿入された時間を追跡し、挿入後におけるリザーバからの推定流体放出量の積算値から、リザーバが所定の製品期限内で空にならないと思われる場合、適切な信号が送られてくる。手動ディスペンサーの有する制御機構を出来るだけ複雑にしないため、制御機構は、手動ディスペンサーが有する制御機構で重要な情報を保持するのではなく、統計データ、使用状況に関する情報を無線で中央リモートコントローラーへ伝達する構造であることが好ましい。
【０１１５】
流体供給装置用の制御機構は、生成エネルギーの特性を測定する測定装置や、特性を測定した結果から流体放出量を推定する計算装置等、所望の操作を実施する各種要素を有してもよい。測定装置としては、特性を測定するディスペンサー検知ユニットが挙げられる。
【０１１６】
好ましい実施形態において、流体ディスペンサーとして示した上記ディスペンサーは、洗面所で使用するソープディスペンサー又は病院で使用するアルコール洗浄流体ディスペンサーであることが好ましい。手動ディスペンサーは流体ディスペンサーに限定されない。本発明が有用である他のディスペンサーとしては、洗面所で使用する手動ペーパータオルディスペンサーが挙げられる。なかでも、レバーを操作してペーパータオルを供給するものが挙げられるが、供給するには紙を引き出す必要があり、手動で引き出すと、ロールを配置した心棒部材が回転するようなものも挙げられる。他のディスペンサーとしては、上記ディスペンサー機構が、ペーパータオルディスペンサー、液体又は泡ソープディスペンサー、トイレットペーパーディスペンサー、消臭剤ディスペンサー、便座シートディスペンサー、おむつディスペンサー、生理用品ディスペンサー、飲料ディスペンサー、及び日焼け止め用流体ディスペンサーからなる群より選択される流体供給装置が挙げられる。
【０１１７】
データ通信ユニット４８は、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信技術等の、当該分野で周知なワイヤレス通信技術を使用することが好ましい。通信はデータ通信ユニット４８から受信機６８への一方向通信であってもよいが、双方向通信であることが好ましい。受信機６８は、リモートコンピュータ、又はリモートコンピュータ等の電子機器同士を接続するインターフェース又はゲートウェイを有していてもよい。ゲートウェイには、データ制御ユニット４８からのデータにアクセスし、該データをデータ通信ユニット４８に送り返すため、ｈｔｔｐサーバーを組み込んでもよい。各ディスペンサー１０には、ディスペンサーアセンブリ１０がウェブサイト上にあって、情報がウェブブラウザ上に表示されるかのようにアクセスできる。
【０１１８】
データ通信ユニット４８との通信は無線であることが好ましいが、データ通信ユニット４８から受信機６６に接続された配線による有線通信も本発明の範囲に含まれる。
【０１１９】
データ通信ユニット４８からのアウトプットは、洗面所のディスペンサー及び米国特許出願公開第２００５／０１７１６３４号明細書（Ｙｏｒｋ  ｅｔ  ａｌ，Ａｕｇｕｓｔ  ４，２００５、該明細書は参照により本願に組み込まれる）に開示されているような製品を測定、監視、制御する公知のシステム及び方法に組み込んでもよい。
【０１２０】
収縮行程で放出する図１〜図３に示したピストンポンプアセンブリではなく、引出行程で、すなわちハウジングが前方位置から後方位置へ動いたときに放出するピストンポンプアセンブリも使用できる。図１に示した手動ポンプアセンブリは、レバー２７の手動操作ハンドル３１に手動で圧力を加えてレバー２７をハウジングに対して後ろ側へ動かすように適合されている。手動操作ハンドルが壁から前方へ動くような異なる構成の作動レバーも使用できることを理解されたい。前方へ動く作動レバーは、収縮行程ではなく引出行程で放出するピストンポンプと連携して使用できる。
【０１２１】
上記ディスペンサーは、米国特許第７，３６７，４７７号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ，Ｍａｙ  ６，２００８、該明細書は参照により本願に組み込まれる）等に教示されている側面設置作動レバーを有していてもよい。
【０１２２】
流体供給用ポンプアセンブリとして、本実施形態ではピストン型ポンプを使用している。本発明は特に限定されず、製品が流体である場合はあらゆる態様の流体放出機構が好適に使用でき、例えばロータリーポンプ、蠕動ポンプ、及び加圧ボトル等から流体を放出するバルブ構造が挙げられる。
【０１２３】
上記ディスペンサーは、ディスペンサーの下に置いた使用者の手に流体を供給するよう適合されていることが好ましいが、ディスペンサーは、ディスペンサーの前又は横に置いた使用者の手に供給するよう適合されていてもよい。
【０１２４】
好ましい実施形態では、液体を供給する流体ディスペンサーが示されている。本発明に係る流体ディスペンサーは、流体がスプレー又はフォームとして供給されるディスペンサーを含む。例えば、適切なポンプ及びノズルを選択すれば、供給される流体は霧状にスプレーされる。公知のスプレーディスペンサーとしては、使用者の足にアルコール消毒薬をスプレーするディスペンサーが挙げられる。フォームディスペンサーの場合、供給する液体を空気と混合するなどしてフォームを供給する。
【０１２５】
上記ディスペンサーは、使用者の手に流体を供給することに限定されず、ファーストフード産業で使用されるケチャップやマスタード、クリームやミルク等の食料品や、カップ又は容器等に薬液を供給する等の供給用途に適合させられる。
【０１２６】
図２３、図２４、及び図２５には、流体収容リザーバ８６０と紫外線エミッタ８９９とを組み合わせたポンプアセンブリ８１０の第八実施形態を示す。ポンプアセンブリ８１０は、二つの主要な要素であるピストンチャンバ形成部材又は本体８１２と、ピストン形成部材又はピストン８１４とを有し、米国特許出願公開第２００９／０１４５２９６（Ｏｐｈａｒｄｔ  ｅｔ  ａｌ，Ｊｕｎｅ  １１，２００９、該明細書は参照により本願に組み込まれる）に開示されたのと類似の構成である。
【０１２７】
上記ピストンチャンバ本体８１２は、それぞれ異なる半径を有するよう図示された三つの円筒部を有し、軸８２６を中心に同軸的に配置された三つのチャンバ、すなわち内部チャンバ８２０、中間チャンバ８２２、及び外部チャンバ８２４を形成する。中間円筒チャンバ８２２の半径が最も小さい。外部円筒チャンバ８２４の半径は中間円筒チャンバ８２２より大きい。内部円筒チャンバ８２０の半径は中間円筒チャンバ８２２より大きく、外部円筒チャンバ８２４よりは小さい。
【０１２８】
上記内部チャンバ８２０は、流入開口部８２８と放出開口部８２９とを有する。内部チャンバは円筒チャンバ側壁８３０を有する。放出開口部８２９は、内部チャンバ８２０の出口端を形成するショルダー８３１の開口部から中間チャンバ８２２の入口端へ開口している。上記中間チャンバ８２２は、流入開口部、放出開口部８２、及び円筒チャンバ側壁８３３を有する。中間チャンバ８２２の放出開口部８３２は、外部チャンバ８２４の内部端を形成するショルダー８３４の開口部から外部チャンバ８２４の入口端へ開口している。上記外部チャンバ８２４は、流入開口部、放出開口部、及び円筒チャンバ側壁８３６を有する。
【０１２９】
ピストン８１４は、軸方向へスライドするようにして本体８１２に収容されている。上記ピストン８１４は、四枚のディスクが軸方向に間隔を空けて設けられた細形ステム８３８を有する。内部屈曲ディスク８４０は、中間屈曲ディスク８４２から軸方向に間隔を空けて、最内端に設けられており、該中間ディスクは、外部密閉ディスク８４４から軸方向に間隔を空けて設けられている。上記内部ディスク８４０は、内部チャンバ８２０内で軸方向にスライド可能なように適合されている。中間ディスク８４２は、中間チャンバ８２２内で軸方向にスライド可能なように適合されている。
【０１３０】
中間ディスク８４２は弾性を持つ周縁端を有している。該周縁端は外向きで、流体が内側へ流れるのを防ぐだけでなく、流体を通過させて外側へ流すよう適合されている。同様に、内部ディスク８４０は弾性を持つ外部周縁端を有する。該周縁端は外向きで、流体が内側へ流れるのを防ぐだけでなく、流体を通過させて外側へ流すよう適合されている。
【０１３１】
外部密閉ディスク８４４は、外部円筒チャンバ８２４内で軸方向にスライド可能なように適合されている。外部密閉ディスク８４４はステム８３８から半径方向外側へ広がっており、外部チャンバ８２４の側壁８３６と共に密閉して、内側へも外側へも流体が流れないようにしている。外部封止ディスク８４４は上内側に延びる円筒管９００を有していて、外部ディスク８４４の上側且つ管９００の内側、管９００とステム８３８との間に、中央環状流体受け９０２が形成されている。図２３及び図２４に示す通り、ピストンチャンバ本体８１２は内側に延びる円筒状凹部９０４を有しており、該凹部は、管９００を収容しつつ流体を流す隙間もあるような大きさである。
【０１３２】
上記ピストン８１４は、本質的に、内部ディスク８４０と中間ディスク８４２との間に環状内部コンパートメント８６４（液体コンパートメント又は内部液体コンパートメントともいう）が形成され、ディスク８４０及び８４２の間で環状開口部として半径方向外側へ開口している。同様に、上記ピストン８１４は、中間封止ディスク８４２と外部封止ディスク８４４との間に環状外部コンパートメント８６６（空気コンパートメント又は外部空気コンパートメントともいう）が実質的に形成され、ディスク８４２及び８４４の間で環状開口部として半径方向外側へ開口している。
【０１３３】
上記ステム８３８は最外部中空管状部７６２を有しており、管状部７６２の内側で中央流路８４６を形成する円筒状側壁７６４と中央軸８２６について概して同軸的である。中央流路８４６は、ステム８３８から閉口内部端８５２まで中心を通って、ステム８３８の最外端８５０にある放出口８４８から延びている。
【０１３４】
ステム８３８が有する中空管状部７６２の円筒状側壁７６４は、内部側壁面７６６から外部側壁面７６７へ、中央軸８２６について半径方向に広がっている。流入路８５４は、ステム８３８を通って中央流路８４６へ連通している。流入路８５４はまた、円筒状側壁７６４を通って内部側壁面７６６の内側開口部７６８から外部側壁面７６７の外側開口部７７０へ延びている。上記流入路８５４の外側開口部７７０は、ステム８３８において外部ディスク８４４と中間ディスク８４２との間に位置している。流入路８５４はまた、内側開口部７６８から外側開口部７７０へと半径方向外側へ広がり、また軸方向外向きに延びているので、内側開口部７６８は、ステム８３８において外側開口部７７０より軸方向内側に位置している。上記流入路８５４は、中央軸８２６を含む平面に延びる流入軸について延びており、上記流入軸は半径方向外向きに、また軸方向外向きに延びていて、該平面における流入軸は中央軸８２６に対して角度を形成している。
【０１３５】
上記流入路８５４は、外側開口部７７０より高い位置に内側開口部７６８を有する。
【０１３６】
中央流路８４６において、内側開口部７６８と放出口８４８との間にはフォーム生成スクリーン８５６が設けられている。該スクリーン８５６は、プラスチック、ワイヤー、又は布地材料で形成できる。多孔質セラミック手段（ｐｏｒｏｕｓ  ｃｅｒａｍｉｃ  ｍｅａｓｕｒｅ）を備えていてもよい。上記スクリーン８５６は小穴を有しており、スクリーンの小孔又は小穴を空気と液体との混合物が通過すると、公知の通り乱流が生じるなどしてフォームが生成される。
【０１３７】
上記ピストン８１４は、ステム８３８上、外部封止ディスク８４４より外側に嵌合フランジ又はディスク８６２を有する。嵌合ディスク８６２は、ピストン８１４を本体８１２の内外に動かす作動装置と嵌合させるために設けられている。
【０１３８】
ピストンチャンバ形成本体８１２は、内向きの環状フランジ９０６を有しており、該フランジは、半径方向内側に向かう面でネジ状となっていて、容器８６０のネック８５８が有するネジ部と嵌合して封止するよう適合されている。ネック８５８は、図２３に示す通り、フランジ９０６と内部チャンバ８２０を形成する円筒状部との間に形成された外側へ延びる環状キャビティ内へ下向きに延びている。
【０１３９】
図２３及び図２４には紫外線エミッタ８９９が図示されている。該エミッタは、本体８１２が有する（外部チャンバ８２４を形成する）壁９１０の外面９０９近傍に配置されている。エミッタ８９９は、壁９１０を通って外部空気コンパートメント８６６へ紫外線を半径方向に照射し、外部コンパートメント８６６内にある空気の酸素をオゾンに変換することで外部コンパートメント８６６内にオゾンを生成するよう適合されている。上記エミッタ８９９は、照射された紫外線が外部空気コンパートメント８６６内の空気に作用する場合、空気コンパートメント８６６に紫外線が時々照射されるように制御、作動することが好ましい。従って、例えば、空気コンパートメント８６６が空気を含んでいて、外部ディスク８４４がエミッタ８９９より低い位置にある場合（ピストン８１４が図２３で示した完全に伸長した位置にある場合、ピストン８１４が図２４で示した収縮位置よりも図２３で示した伸長位置に近い場合等で完全に伸長した位置に適度に近い場合等）、エミッタ８９９から空気コンパートメント８６６へ紫外線を照射することが好ましい。
【０１４０】
図２４に示すポンプアセンブリ８１０の第一実施形態において、完全に収縮した位置の場合、上記空気チャンバ８６６は実質的に空気を含んでおらず、従って図２４に示した収縮位置の場合、エミッタ８９９から放射された紫外線は事実上、空気コンパートメント内にオゾンを生成しない。上記エミッタ８９９は、放射された紫外線が空気チャンバ８６６内の空気に適切な影響を有する場合に放射されるように制御できる。
【０１４１】
図２４の収縮位置から図２３１の伸長位置へ動く引出行程では、流体が中間ディスク８４２を通り中間ディスク８４２と外部ディスク８４４との間へ外向きに排出されて、内部ディスク８４０と中間ディスク８４２との間の容積は減少する。同時に、中間ディスク８４２と外部ディスク８４４との間にある環状外部コンパートメント８６６の容積は増大する。この場合の増大幅は、内部ディスク８４０と中間ディスク８４２との間にある環状内部コンパートメント８６４の容積が減少する幅よりも大きい。流体が中間ディスク８４２を通って外向きに排出されるのに加え、本明細書において引き込まれる物質、すなわち空気、液体、及び／又はフォームが、放出口８４８、中央流路８４６、及び流入路８５４を通って、中間ディスク８４２と外部ディスク８４４との間にある環状外部コンパートメント８６６へ内向きに引き込まれるからである。
【０１４２】
図２３の位置から図２４の位置への収縮行程では、中間ディスク８４２と外部ディスク８４４との間にある環状外部コンパートメント８６６の容積は減少する。環状外部コンパートメント８６６及び中央流路８４６のスクリーン８５６より上側に存在する、本明細書において放出される物質、すなわち空気、生成されたオゾン、液体、及び／又はフォームが圧力の影響でスクリーン８５６より下へ放出されるからである。空気及び存在する全オゾンを含むガスと、スクリーン８５６を同時に通過する液体とが混合され、放出口８４８から放出されるフォームを生成する。それと同時に、収縮行程では、内部ディスク８４０を通って流体収容リザーバ又は容器内から液体が引き込まれるため、内部ディスク８４０と中間ディスク８４２との間にある環状外部コンパートメント８６６の容積は増大する。
【０１４３】
ピストン８１４が収縮／伸長位置間で往復運動することにより、容器から正確な量の液体が連続的に引き込まれ、汲み上げられて、この液体と大気から引き込んだ空気とが混合され、空気と混合された液体がフォームとして供給される。
【０１４４】
ピストン８１４が１サイクル動く間に、空気コンパートメント内の酸素からオゾンを生成し、収縮行程で放出されるオゾン化空気を生成し、液体と混合することで、オゾン化空気と液体との混合物をフォームとして形成することが好ましい。
【０１４５】
典型的な引出行程において引き込まれる物質としては、スクリーン８５６の内側でも外側でも、直前の収縮行程の終わりで流入路８５４及び中央流路８４６内に残った材料を含む。これらの材料は、典型的には、中央流路８４６のスクリーン外側を実質的に満たすフォーム、中央流路８４６のスクリーン８５６内側にあるフォーム、液体、及び／又は空気、並びにオゾン、流入路８５４にあるフォーム、液体、及び／又は空気、並びにオゾン等を含む。
【０１４６】
環状外部コンパートメント８６６は、事実上、主要な流体受けを形成する底部閉口コンパートメントであって、該コンパートメントの底部は外部ディスク８４４により形成され、側部は側壁８３６とステム８３８の内側側壁面７６６とで形成され、流入路８５４の内側開口部７６８により形成された超過分放出口を有する。この主要な流体受け内で、上記環状中央流体受け９０２は管９００で形成され、中央流体受け９０２の流体受け容積は、流入路８５４から中央流路８４６へ流れる超過分に対して外部ディスク８４４上の管９００内に保持される液体の体積である。
【０１４７】
収縮行程において、環状外部コンパートメント８６６内の物質は、流入路８５４の外側開口部７７０を通じて外部コンパートメント８６６の外側へ送られる。収縮行程において、放出される物質は空気及び生成された全オゾンを含み、流入路８５４の外側開口部７７０から放出される空気は、ベンチュリ効果によって、環状外部コンパートメント８６６の中央流体受け９０２内にある液体及びフォームを動かして、典型的には流体受け内にある物質の高さを流入路８５４の外側開口部７７０より低くする。その結果、次の引出行程において、上記引き込まれる物質が流入路８５４を介して環状外部コンパートメント８６６内に引き込まれ、同時に、次に環状内部コンパートメント８６４から供給される液体が、環状内部コンパートメント８６４から中間ディスク８４２を通って環状外部コンパートメント８６６へ送られる。上記引き込まれる物質及び供給される液体は、液体が流体受けの底に、フォームが液体の上に、そして空気がフォームの上にくるようにして、中央流体受け９０２内に収まる。時間の経過と共に、流体受け内のフォームが混ざり合う、すなわち空気と液体とに分離し、混ざり合った液体が流体受け内の液面を高くする。中央流体受け９０２内の液面が内側開口部７６８より低い限り、重力の影響で、液体は外部コンパートメント８６６から中央流路８４６へは流れない。
【０１４８】
図２３〜図２５に図示したようにポンプアセンブリを操作すると、液体が容器８６０から引き込まれて内部に真空を形成する。上記ポンプアセンブリは、折りたたみ式容器８６０と使用するように適合されていることが好ましい。あるいは、非折りたたみ式容器と使用する場合、大気を容器８６０内に入れて真空を避ける等の目的で、好適な通気機構を必要に応じて備えてもよい。
【０１４９】
ピストン８１４及び本体８１２は、いずれも一体の要素として形成してもよく、プラスチックの射出成形等により得られた最小限の要素で形成してもよい。
【０１５０】
図２６には、図２３〜図２５のポンプアセンブリ８１０を使用した第九実施形態の液体ソープディスペンサー８７０が図示されており、該ポンプアセンブリは、液体ハンドソープ８６８が入った密閉折りたたみ式容器又はリザーバ８６０のネック８５８に固定されている。ディスペンサー８７０はハウジング８７８を有していて、ポンプアセンブリ８１０及びリザーバ８６０を収容、支持している。ハウジング８７８は、例えば建築物の壁８８２にハウジングを載置するための後板アセンブリ８８０を有している。後板アセンブリ８８０から前方に支持板８８４が延びていて、リザーバ８６０とポンプアセンブリ８１０とを支持、収容している。上記底部支持板８８４は前方開口部８８６を有する。上記リザーバ８６０は支持板８８４に支持されていて、リザーバ８６０のネック８５８は、開口部８８６を通って、摩擦ばめ、クランピング等により開口部に固定されている。
【０１５１】
ハウジング８７８には、矢印９１６で示した垂直方向へ限定的に移動するアクチュエータスライド板９１４がスライド可能に載置されている。公知の通り、上記ハウジング８７８は、各側面に一枚ずつ、二枚のサイドプレート９１５を有していてもよく、それぞれ支持板８８４から下方に延びている。上記アクチュエータスライド板９１４は、ディスペンサーの各サイドプレート９１８間に横向きに延びており、各サイドプレート９１５の垂直スライド溝９２０及び９２２に嵌合されて、スライド板９１４を垂直方向へスライドさせる。上記アクチュエータスライド板９１４は前方開口キャビティ９２２を有しており、ピストン８１４がキャビティ９２２内へ後ろ向きにスライドすることで嵌合フランジ８６２をキャビティ内に収容し、ピストン８１４がスライド板９１４と嵌合する。また、スライド板９１４が垂直にスライドすることで、ピストン８１４が本体８１２内で同軸的にスライドする。
【０１５２】
後板アセンブリ８８０は、キャビティ９２８を形成する内部プレート９２４及び後部カバー９２６を有する。エミッタ８９９は、内部プレート９２４を貫通する開口部を通じて配置されている。キャビティ９２８内に設けられたモーター９３０が模式的に図示されており、該モーターは軸９３１を中心に回転し、出力シャフト９３２は、シャフトと同軸の回転ホイール９３４を有する。ホイールの一外周部にはクランクピン９３６が設けられている。クランクピン９３６は、スライド板９１４の後方開口水平スロットに収容される。シャフト９３２とホイール９３４とが回転すると、嵌合しているクランクピン９３６とスライド板９１４とがハウジング８７０に対して垂直上方及び下方にスライド板９１４を往復スライドさせる。
【０１５３】
キャビティ９２８内には、制御機構９３０と電源９３２とが図示されている。制御機構９３０は、モーター９３０及びエミッタ８９９への電力分配を制御する。上記プレート９２４には検知装置９４０が設けられており、例えば、ポンプ８１０の放出口８４８の下に使用者の手があるのを検知すると、公知の方法でポンプ８１０を作動させる。この検知装置９４０は制御機構９３０にも接続されている。上記制御機構９３０は、種々の方法で制御システム等の装置を無線接続できる。この点について、キャビティ９２８内に制御機構９３０と接続された通信機構９３４が図示されていて、外部通信装置及びコントローラーと有線又は無線通信するための各種手段を有している（好ましくは、インターネットとのＷＩ−ＦＩ通信や外部コンピュータ制御等）。
【０１５４】
モーター９３０の回転を制御する制御機構９３０は、ピストンチャンバ本体８１２に対するピストン８１４の相対的な位置を制御し、また認識している。本体８１２に対するピストン８１４の位置に応じて、制御機構９３０はエミッタ８９９が紫外線を放射するタイミングを制御できる。制御機構９３０はまた、エミッタ８９９が放射する紫外線量を、強度や継続時間等の点で制御できる。一稼働サイクルにおいて、制御機構９３０はエミッタ８９９を制御して、病原菌を破壊するのに有効な濃度のオゾンを空気内に生成するのに十分な紫外線を空気コンパートメント８６６に照射させることが好ましい。オゾンの量は限定されないが、生成後のオゾン初期濃度は少なくとも０．０５％であることが好ましく、少なくとも０．１％であることがより好ましい。本用途におけるオゾンのパーセント値は、２０℃におけるガス中のオゾン分子の体積パーセントである。
【０１５５】
ポンプの各稼働サイクルにおいては、空気コンパートメント内の空気中にあるオゾンを好ましい濃度とするのに十分なオゾンが生成することが好ましい。
【０１５６】
上記制御機構はまた、時間の経過と共にオゾンが自然分解して酸素になることを第一に、またポンプが最初に作動して空気を供給してからの経過時間を考慮した上で、空気コンパートメント内の空気中オゾン濃度を十分な値に維持するように作動させられる。例えば、ポンプが最後に作動してからいくらか時間が過ぎている場合、制御機構は定期的にオゾンを追加生成して、空気コンパートメント内で酸素に分解してしまったオゾンと入れ替える。ポンプが作動していない場合、オゾンは１５分間隔や３０分間隔で再生成される。同様に、オゾンが生成するたびに放射される紫外線量も制御機構で好適に制御でき、エネルギー効率のよい生成が可能となる。
【０１５７】
ディスペンサーが使用されないと思われる場合、制御機構は、例えばオゾンの生成を停止できる。オゾンの生成が停止していると分かっていれば、空気コンパートメント中のオゾンが使い果たされているときにポンプ機構が作動しても、制御機構はディスペンサーが作動する前に十分なオゾンを生成できる。制御機構は、一つのエミッタから放射するエネルギーを増やすことで、又は複数のエミッタから同時に放射することで、極めて短時間でオゾンを生成できる。
【０１５８】
使用する電源９３２としては、常設型配線式ＡＣ電源や交換式バッテリー等が挙げられる。
【０１５９】
図２７は、手動操作に適合されたディスペンサーの第十実施形態を示す。図２７の手動ディスペンサーは、モーター、シャフト、ホイール、及びクランクピンが取り除かれた以外は、図２６の自動ディスペンサーと実質的に同じである。
【０１６０】
図２７に示した手動ディスペンサーの実施形態において、ディスペンサーのサイドプレート９１５間には、水平軸８９０を中心にジャーナル回転する作動レバー８８８が前方位置に配置されている。レバー８８８は、アクチュエータスライド板９１４と嵌合するアーム８９４を有していて、レバー８８８のハンドル下端８９６が矢印８９８で示した右方向に手動で動かされると、スライド板９１４がスライドし、ピストン８１４が収縮汲み上げ行程で内側に動く。ハンドル下端８９６を離すと、ハウジング８７８とスライド板９１４との間に設けられたバネ７６２がスライド板９１４を下側にバイアスさせて、レバーとピストン８１４とを、図２６で示した完全に引き出された位置まで動かす。
【０１６１】
上記スライド板９１４は、手動でピストン８１４を着脱できるよう適合されており、必要に応じてリザーバ８６０及びポンプアセンブリ８１０を取り外して交換できる。
【０１６２】
図２７に示す手動の実施形態では、図２６の実施形態と同様に、制御機構９３０、電源９３２、通信ユニット９３４、及びセンサー９４０を有している。制御機構がポンプアセンブリ８１０の操作を制御するのを補助する必要はないものの、他の機構を設けて、本体内におけるピストン８１４の相対的な位置をコントローラーが認識するのが好ましい。これは、例えばスライド板９１４のスロットにマグネット９５０を設けることで可能となり、該マグネットは、内部プレート９２４に配置されて制御機構に接続された磁気センサー９５２でその位置を検知できる。
【０１６３】
レバー８８８を手動で動かすと、図１〜図２２（図２７には示されていない）の第一〜第七実施形態と同様にして、発電装置で電気エネルギーを生成できる。生成された電気エネルギーから手動による実施形態に電力が供給されると、オゾンが生成され、他の機能が働く。
【０１６４】
図２６及び図２７に示したピストン８１４を動かすために、機械化してモーターを付けた機構等の他の機構を設けてもよい。
【０１６５】
ディスペンサー８７０の使用に際し、使い果たして空になり折りたたまれたリザーバ８６０は、取り付けたポンプ８１０と一緒に外されて、新しいリザーバ８６０とポンプ８１０とがハウジングに挿入される。取り外したリザーバ８６０とポンプ８１０とは、切断、細断に先立って分解することなく容易にリサイクル可能なプラスチック材料で形成されることが好ましい。
【０１６６】
図２３〜図２５の第一実施形態において、内部ディスク８４０と中間ディスク８４２とは第一の階段状ポンプを形成し、同様に、中間ディスク８４２と外部ディスク８４４とは第二の階段状ポンプを形成することに留意されたい。第一ポンプと第二ポンプとは、収縮又は伸長行程のいずれかにおいて、一方のポンプが流体を引き込み、他方が流体を放出するという意味で非同時的なものである。これは本発明に必ずしも必要な構成ではない。
【０１６７】
図２８には、本発明に係るポンプアセンブリ８１０の第十一実施形態を示し、ピストン８１４が伸長位置にある。図２８のポンプアセンブリ８１０は図２３〜図２５と同様であるが、改変されていくつか異なる特徴を示している。
【０１６８】
第一の違いとして、完全に収縮した位置にあっても、空気コンパートメント８６６は依然として空気を含むことのできる容積を有している。従って、図２８において示したような完全に収縮した位置において、空気コンパートメント８６６内に一定体積の空気が存在する。これは、稼働サイクル中、エミッタ８９９からの放射線が常にチャンバ８６６へ進入して空気コンパートメント内の空気に影響するという点で好ましい。完全に収縮した位置にある空気チャンバ８６６の相対的な容積は、空気と流体とを放出口８４８から供給する稼働サイクルにおいて、十分な気圧が空気コンパートメント８６６内に確実に存在するよう選択できる。
【０１６９】
図２８に示す完全に収縮した位置にある空気コンパートメント８６６内に存在する空気の相対体積は、例えば、エミッタ８９９からの放射によりオゾンを生成するのに十分なものであるよう選択できる。もちろん、図２３及び図２４に示すポンプアセンブリ８１０の第一実施形態によれば、稼働サイクル中の本体８１２におけるピストン８１４の相対的な位置を考慮して、放射線がチャンバ内の空気に影響するときだけエミッタ８９９から放射するよう制御する構造が好ましい。
【０１７０】
第二の違いとしては、フォーム生成スクリーン８５６が無くなって、その代わり、液体と空気とが同時に通過した際に流体を少なくとも部分的に霧状にするノズル部材７５６が放出口８４８の近傍に配置されている点で、図２８の実施形態は図２３の実施形態と異なる。ノズル部材７５６は常に開いていて、大気と中央流路８４６とを連通している。ノズル部材７５６はオゾン化空気と液体とを受け取り、通過する際にそれらを混合し、オゾン化空気と液体との混合物を放出する。オゾン化空気と液体とは最初に流入路８５６及び流路８４６を一緒に通過する際に混合される。
【０１７１】
第三の違いとして、上記流入路８５４が軸８２６に対して傾いておらず、垂直に延びている。
【０１７２】
図２８における第四の違いとして、内部チャンバ８２０は中間チャンバ８２２より直径が小さく、中間チャンバ８２２は外部チャンバ８２４より直径が小さいことが上げられる。図２８中、内部ディスク８４０と中間ディスク８４２とは第一の階段状ポンプを形成し、中間ディスク８４２と外部ディスク８４４とは第二の階段状ポンプを形成する。上記二つの階段状ポンプは、いずれも収縮行程で流体を外部に放出し伸長行程で各ディスク間に流体を引き込むので、同期している。伸長行程において、上記内部ポンプはリザーバから内部ディスク８４０と中間ディスク８４２との間へ効果的に液体を引き込み、中間ディスク８４２を通って中間ディスク８４２と外部ディスク８４４との間へ放出する。第二ポンプは、引出行程において、中間ディスク８４２と外部ディスク８４４との間へ内向きに空気を引き込み、収縮行程において、放出口８４８を通って液体と空気とを外側へ放出する。
【０１７３】
図２８における第五の違いとして、本体８１２の外部壁は、半径方向外側に広がる外径が一定であって、ネジ部９０６と壁９１０とについて一定量である。
【０１７４】
図２８における第六の違いとして、ピストンが完全に収縮した位置にある場合、外部チャンバ８２４を形成する壁９１０がピストン８１４の放出端８４８より軸方向外側に延びている点が挙げられる。収縮位置にあるピストンが本体８１２によって接触又は損傷から保護される点、またキャップの必要性がなくなるという点で好ましい。更に、図２８における第七の違いとして、任意の着脱式キャップ９４０が壁９１０の外部端と着脱可能に嵌合しており、ピストン８１４を外部チャンバ８２４内に囲うことで、キャップを外して使用するまでチャンバ８２４内にピストン８１４を閉じ込めて汚染から保護できるため好ましいという点が挙げられる。
【０１７５】
図２３、図２４、及び図２８の実施形態においては、エミッタ８９９は一つだけ図示されている。だが、エミッタは空気コンパートメント８６６に対して様々な位置に一つ以上設けてもよい。例えば、二つ以上のエミッタ８９９を、本体８１２の壁９１０を取り囲むように離して配置してもよい。このとき、リザーバ８６０、及びディスペンサー８７０と着脱されるポンプアセンブリを妨害しないよう配置する。
【０１７６】
図２３には一つのエミッタ９９９が実線で図示されており、空気チャンバ８６６内へ半径方向内側に放射線を照射する。空気コンパートメント８６６内の空気に、任意の方向に配置されたエミッタから放射線が照射される。例えば、図２６に示す通り、軸方向延伸薄壁ショルダー９１１を通って空気コンパートメント８６６へ軸方向に放射線を送るよう適合された第二エミッタ８９９ａを配置できる。
【０１７７】
放射線照射エミッタ８９９からの放射線が通過する空気コンパートメント８６６の壁は、放射線を通す材質で出来ている必要がある。壁９１０全体が軸８２６に対して円周状に放射線を通してもよいが、壁９１０の窓部のみが放射線を通過させてもよく、従って、放射線がエミッタ８９９に沿って進行するよう窓を形成する。
【０１７８】
壁の一部が放射線を空気コンパートメント８６６内へ通すよう適合されていてもよいが、空気コンパートメント８６６を形成する壁９１０の他の部分、本体８１２、及びピストン８１４が紫外線を通さない材料で形成されてもよく、従って、例えば、放射線を空気チャンバ内へ反射して閉じ込めるか、または、放射線を使用者やディスペンサーの望ましくない部分へ通過させないで吸収するような構成も本発明の範囲内である。上記ディスペンサー８７０は、保護カバー又はシュラウド（図示せず）を有することで空気コンパートメント外へ放射線が通過するのを防いでもよく、例えば、ポンプアセンブリがディスペンサー８７０の外部に設置されている場合にリザーバ外部のポンプアセンブリ８１０を取り囲む、放射線不透過性又は反射性の円筒状保護シュラウドが挙げられる。
【０１７９】
ポンプの空気コンパートメント内にオゾンを供給するのは、ポンプ内部及びポンプ放出口がオゾンと接触することで消毒され、ポンプアセンブリ及びディスペンサーそれ自体の内部で病原菌が成長するのを防止できるという点で非常に好ましい。更に、例えばオゾンが使用者の手に供給されると、又はオゾン化空気／液体混合物又はフォームが供給されて他の用途に使用されると、病原菌を殺すことができるという点でも好ましい。
【０１８０】
オゾン化フォームの好ましい一使用目的としては、米国特許第８，００６，３２４号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ、Ｏｃｔｏｂｅｒ  ３０、２０１１、該明細書は参照により本願に組み込まれる）に記載されたような、無水小便器からガス臭が出るのを防ぐフォームプラグとして使用することが挙げられる。病原菌を殺すオゾンは、このようなトイレシステムから出るガスの臭いを低減する。
【０１８１】
図２３及び図２４の好ましい実施形態では、ポンプ内にある容積可変空気チャンバの内側にオゾンを生成する構成において有用な、二つの異なるピストンポンプ構造が示されている。だが、内部でオゾンを生成するのに使用されるポンプの具体的な構造はこれら二つの実施形態に限定されない。例えば、米国特許出願公開第２００９／０１４５２９６号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ，Ｊｕｎｅ  １１，２００９）、米国特許出願公開第２００６／０２３７４８３号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２６，２００６）、及び米国特許第６，４０９，０５０号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ，Ｊｕｎｅ  ２５，２００２）（各明細書は参照により本願に組み込まれる）に示された各種ポンプは、空気チャンバ内の空気に放射線を照射してオゾンを生成するのに有用である。
【０１８２】
フォーム供給ディスペンサーの例を二つ、図２６及び図２７に示している。その他の各種自動化機構もフォームを供給するのに利用できる。例えば、米国特許出願公開第２００９／００８４０８２号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ、参照により本願に組み込まれる）に開示されたディスペンサーは、図２３に示すようなポンプアセンブリとエミッタとを使用するよう容易に適合できる。
【０１８３】
図２３及び図２８に示したピストンポンプの二つの実施形態は、エミッタ８９９を介してオゾンを生成する供給装置で使用できる。各ピストンポンプはオゾンを生成しない場合も有用であり、それぞれ、容器のネックに収容されたピストンポンプが、ネックよりも外径の大きいコンパートメントをネックの外側に有しているという構造を与える点で好ましい。ピストン８１４は、ボトル８６０のネック８５８内部に、内部ディスク８４０で形成された内側部分を有する一方、外部コンパートメント８６６及び外部ディスク８４４はネック８５８より軸方向外側にあって、外部コンパートメント８６６の容積が増えるという点で好ましい。
【０１８４】
図２９〜図３２には、米国特許出願公開第２００９／０２００３４０号明細書（Ｏｐｈａｒｄｔ  ｅｔ  ａｌ，Ａｕｇｕｓｔ  １３，２００９、該明細書は参照により本願に組み込まれる）に開示された回転フォームポンプを含む第十二実施形態が示されている。
【０１８５】
図示した通り、フォーム供給装置４１０は、大気と連通している空気流入口４１４、及びリザーバ４１８から流体フィード管４１５を通って供給されるフォーム化流体４１７と連通している液体流入口４１６を有する混合ポンプ４１２を備える。混合ポンプ４１２は、フォーム発生装置４２１を通って空気／液体混合物が放出され、フォーム４２３を生成する放出口４２０を有しており、該フォームは、放出開口部又は放出口４２２から放出、使用される。
【０１８６】
図３１に示す通り、ポンプ４１２は、主要ハウジング部材４２５とキャップ状仕切り部材４２６とを有するローターチャンバ形成部材を備える。ハウジング部材４２５内にはコンパートメント４２７が形成され、その中にリング部材４２８が設けられている。ハウジング部材４２５上には半径方向内側へ延びる軸突起４９０があり、リング部材４２８の突起スロット４９１に収容されること等により、リング部材が回転に対して固定される。ハウジング部材４２５の軸方向内部側壁４３０と仕切り部材４２６の軸方向外部側壁４３２との間で、ハウジング部材４２５の軸方向内側且つリング部材４２８が有する半径方向内部末端壁４３１の半径方向内側に内部チャンバ４２９が形成されており、該末端壁４３１は、ローター軸４３５からの半径方向の距離が変化する。
【０１８７】
ローター部材４３４が内部チャンバ４２９に収容されており、ローター心棒４３６に配置されることで、ローター軸４３５を中心としてジャーナル回転する。ローター心棒４３６は、内部端に開口を有する軸方向延伸スロット４７９を備えており、該スロットは、ローター部材４３４の中央ハブ４４４を通って二つの相補的スロット状開口部４４６に収容されるよう適合されている。ローター心棒４３６は、ローター部材４３４を通って軸方向にスライドでき、相対的な回転に反するように連結される。ローター心棒４３６の内部端にはローター軸４３５と同軸的な円筒状軸受面４３７があり、ハウジング部材４２５の内部側壁４３０に形成されたブラインド軸受穴４９８と嵌合する。ローター心棒４３６は、仕切り部材４２６の軸受開口部４３８を貫通し、軸受開口部４３６と密閉するようにして同軸的にジャーナル回転するのが好ましい。
【０１８８】
ローター心棒４３６の外部端には、駆動機構と即座に連結、分離でき、ローター心棒４３６を回転させる連結部材４３９が備えられている。
【０１８９】
図２９は、電気モーター４６２を模式的に図示する。該モーターは第一受動歯車４６３を駆動させ、該第一歯車は第二歯車４６４を駆動させ、該第二歯車は第三歯車４６５を駆動させる。該第三歯車は、混合ポンプ４１２のローター心棒４３６が有する連結部材４３９と接続されている。
【０１９０】
ローター心棒４３６は、外部端に連結部材４３９を、内部端に円筒状軸受面４３７を有する一体の堅い心棒部材であることが好ましい。ローター心棒４３６は、羽根付きローター部材４３４と連結していて、ローター心棒４３６と共にローター部材４３４が回転するよう適合されている。
【０１９１】
ローター部材４３４は軸方向延伸中央ハブ４４４を有しており、軸方向延伸開口部４４６がハブを貫通していて、ローター心棒４３６を収容、連結する。複数の弾性羽根４４５が中央ハブ４４４から半径方向外向きへ広がり、該羽根４４５は、それぞれ角度を持って離れている。各羽根４４５は、内部チャンバ４２９の末端壁４３１と隣接又は接触する端面４４７、内部側壁４３０と隣接又は接触する内部側面４４８、及び外部側壁４３２と隣接又は接触する外部側面４４９を有する。リング部材４２８によって設けられた内部チャンバ４２９の末端壁４３１は、ローター軸４３５と半径方向に離れており、その距離は円周に沿って、すなわちローター軸４３５に対して角度を持って変化する。図３２に示す通り、末端壁４３１への半径方向の距離、すなわち半径は、オーバーバンプ区域４３３を除いては相対的に一定であり、オーバーバンプ区域では半径が減少する。
【０１９２】
隣接する二つの羽根４４６間及び末端壁４３１の内側、並びに側壁４３０及び４３２によって、羽根チャンバ４５５が形成される。各チャンバ４５５の容積は、二つの羽根が有する構造によって異なる。図３２では、ローター部材４３５は時計回りに回転する。一つの羽根４４５が最初にバンプ区域４３３に接触すると羽根は下向きに曲がって、曲がった羽根４５５に続く羽根チャンバ４５５の容積が減少する。羽根チャンバ４５５の容積は、それに続く羽根４４５がバンプ区域とぶつかるまで減少する。放出口４２０は、羽根チャンバ４５５に続く羽根４４５がバンプ区域とぶつかるまで、全ての羽根チャンバ４５５へ開放されている。従って、任意の羽根チャンバ４５５の容積が減少して放出口４２０へ開口している間に見られる扇部を放出セクターと定義できる。
【０１９３】
羽根チャンバを形成する後続羽根４４５について、放出セクターは扇部４５１で示されている。
【０１９４】
任意の羽根チャンバ４５５について、第一の羽根４４５がバンプ区域４３３を越えると、後続羽根４４５がバンプ区域４３３の時計回り側に動いて、後続羽根４４５がバンプ区域を越えるまで羽根チャンバ４５５の容積が増加する。羽根チャンバ４５５の任意の一つについて容積が増加している際には、吸引セクターが現れる。羽根チャンバ４５５を形成する後続羽根４４５について、吸引セクターは扇部４５２で示されている。
【０１９５】
吸引セクター４５２と放出セクター４５１との間には混合部４５０が存在する。該混合部の間、羽根チャンバ４５５の後続羽根４４５について、羽根チャンバ４５５の容積は相対的に一定であり、次は空気流入口４１４、流体流入口４１６、又は放出口４２０のいずれかに対して開口する。
【０１９６】
羽根チャンバ４５５それぞれの容積は、羽根チャンバ４５５が放出部４５１へ開けている際に減少し、羽根チャンバ４５５が吸引部４５２へ開けている際に増大する。
【０１９７】
空気流入口４１４と液体流入口４１６とは、羽根チャンバ４５５が吸引セクター４５２へ開けている角位置において、末端壁４３１を通るように設けられている。
【０１９８】
放出口４２０は、羽根チャンバ４５５が放出セクター４５１へ開けている角位置において、末端壁４３１を通るように設けられている。
【０１９９】
図３０は、半径方向に広がるハウジング部材４２５の末端壁４９９を通ってコンパートメント４２７内の空気へ放射線を照射し、オゾンを生成するよう構成された三つの紫外線エミッタ８９９を表す。
【０２００】
図３２には、各エミッタ８９９が置かれた軸上の大まかな配置を破線円で模式的に示している。エミッタ８９９は、羽根部材８４５が内部で回転している各羽根チャンバ４５５内に放射線を照射する。放射線は、各コンパートメント８５５又は選択したコンパートメントへ、回転軸と平行に進む。半径方向に広がるハウジング部材４２５の末端壁４９９は、そこを紫外線が通過するように設けられている。
【０２０１】
ローター部材４３４が回転すると、各羽根チャンバ４５５は吸引セクター４５２、混合セクター４５０、次いで放出セクター４５１を通過する。吸引セクターにおいて羽根チャンバの容積が増加すると、空気流入口４１４から羽根チャンバ内に空気が取り込まれ、液体流入口４１６から羽根チャンバ内に流体が取り込まれる。羽根チャンバが回転して混合セクターを通過すると、少なくとも部分的に流体の密度が空気よりも高くなり、重力の影響下で流体が下方に流れやすくなり、更に羽根チャンバを形成する羽根の相対的な配置により相対的な垂直配置が異なると考えられるため、空気、オゾン、及び流体が羽根チャンバ内でいくらか混合される。羽根チャンバ４５５が放出セクター４５１を通過すると、羽根容積が減少して、羽根チャンバ内の空気、オゾン、及び流体が放出口４２０を通って羽根チャンバから放出される。
【０２０２】
図２３に示す通り、リザーバ４１８は管４１５等により流体流入口４１６と接続されている。
【０２０３】
ハウジング部材４２７の放出口４２０は、放出管４１９によってフォーム発生装置４２１の流入口へ接続されている。フォーム発生装置４２１は、好ましくはプラスチック、ワイヤー、又は布地材料製のフォーム誘導スクリーンを一つ以上有するフォーム生成剛体管を備えるか、例えば多孔質セラミック材料で構成されている。各スクリーンは、空気、オゾン、及び液体が同時に通過できる小穴を有しており、スクリーンの小孔又は穴を通る乱流が発生することでフォームを生成しやすくなる。フォーム発生装置４２１で生成されたフォーム４２３は放出口４２２から放出される。
【０２０４】
好ましい一稼働態様において、フォーム供給装置４１０は、供給時にローター心棒４３６を回転させる機構を備えた供給装置の一部として組み込まれている。ローター部材４３４が電気モーター４６２等により所定の時間だけ回転して、所定の量だけフォームを供給するのが好ましい。例えば、自動電子ディスペンサーの場合、使用者が作動ボタンを押すと、あるいは使用者の手が放出口の下にあるのを非接触式センサーが検知すると、供給が開始される。続いて、制御機構が電気モーター４６２を所定の時間だけ作動させてローター心棒４３６とローター部材４３４とを回転させ、空気と流体とを混合ポンプ４１２へ引き込み、空気と流体との混合物を混合ポンプからフォーム発生装置４２１へ送ることにより、フォーム発生装置４２１のフォームを放出口４２２から使用者の手に放出する。あるいは、ローター部材４３４が手動レバー等により回転すると、発電装置が作動して電気エネルギーを生成することも好ましい。
【０２０５】
羽根チャンバ４５５の相対的な大きさ、ローター部材４３４の回転速度、及びローター部材４３４の回転時間は、所定量の流体と空気とをフォームとして供給するのに使用できる。
【０２０６】
フォーム１回分を供給するのに望ましいローター回転数、及びエミッタからの放射線照射によりポンプ内の空気からオゾンを生成する速度を考慮したところ、放射線量を適切に選択すれば所定量のオゾンを含むフォームを生成できる。例えば、コンパートメント４２７の容積が比較的小さく、ローター部材４３４の回転数が供給ごとに必要である場合、任意の量のフォームを供給するのに先立って、コンパートメント内のオゾン濃度を比較的高く（例えば５％にまで）できる。一方、放射線照射により即座にオゾンを生成できる場合、供給するフォームに望まれるオゾン量に近いオゾン初期濃度を達成でき、また、ローター部材が回転していればオゾンを追加で生成できる。
【０２０７】
他のロータリーポンプとしては、例えば、液体流入口及び空気流入口が、軸方向に離れて配置された回転部材にそれぞれ設けられたものが挙げられる。エミッタから紫外光を照射することにより、コンパートメントが回転する回転セクター（コンパートメントの容積が減少するセクターであるか否かは問わない）において、空気中にオゾンを生成できることが好ましい。
【０２０８】
図３３は、本発明に係るディスペンサー５１０の第十三実施形態を表す。ディスペンサー５００は、ソープリザーバ５０６の流体と連通する液体流入口５０４を有する回転フォームポンプ５０２を備える。ポンプは、大気と連通する空気流入口５０８を有する。ここで、大気は空気流入口５１２から引き込まれ、空気から水分を除去する空気乾燥フィルタ５１４、更にはコロナ放電チャンバ５１６を通ってポンプ空気流入口５００を通過して、回転フォームポンプへ向かう。コロナ放電チャンバ５１６は、二つの電極５２０及び５２２間で放出された電気が空気を通って、空気中の酸素からオゾンを生成するような公知のものを使用できる。酸素処理した空気は、空気流入口から回転フォームポンプ５０２へ供給される。回転フォームポンプ５０２はオゾン化空気をリザーバ５０６の液体と共に引き込み、フォーム発生装置５１８で混合して、フォーム放出口５２４から供給する。
【０２０９】
コロナ放電チャンバ５１６がポンプへの空気流入口の上流にある場合、ポンプは回転フォームポンプに限定されず、ピストンポンプ等の他のポンプであってもよい。
【０２１０】
コロナ放電チャンバ５１６を制御するための制御盤５３０が設置されているが、制御盤は回転フォームポンプの動作も制御でき、更にディスペンサーの動作も制御できることが好ましい。
【０２１１】
図３４〜図３８は、本発明に係るディスペンサー１０１０の第十四実施形態を表す。ディスペンサー１０１０は図２６の第九実施形態と同様の特徴を多く有しており、図３４及び図３５では、図２６の実施形態における要素と同じものに対して同じ参照番号を使用している。
【０２１２】
図３４の第十四実施形態では、オゾンを生成する手段が図２６の第九実施形態と顕著に異なる。図２６の実施形態では、エミッタ８９９から紫外線を照射することにより、ポンプアセンブリ８１０の内側でオゾンを生成した。図３４の実施形態では、オゾン生成装置５０９の中でオゾンを生成する。図３４〜図３８中、オゾン生成装置は図３３の第十三実施形態で示すディスペンサーと同じ要素を有しており、同じ要素に対しては同じ参照番号を使用している。
【０２１３】
図３４に示す通り、大気が空気流入口５１２に入り、空気乾燥フィルタ５１４を通って、オゾンを生成するコロナ放電チャンバ５１６へ進み、オゾン配送管５２６を通ってポンプアセンブリ８１０の円筒状外部チャンバ８２４へ入るように適合されている。図３４中、大気をオゾン生成装置５０９へ送り、且つ発電装置内のガスが外へ流れないようにする一方向流入バルブ５２６が設けられている。オゾン生成装置からつながるオゾン配送管５２６内には一方向放出バルブ５２８があり、オゾン生成装置５０９からポンプアセンブリ８１０へ一方向にオゾンを送り、且つ液体、フォーム、及び／又はガス等の流体がポンプアセンブリ８１０からオゾン生成装置５０９へ逆流しないようにしている。オゾン生成装置５０９は制御機構９３０に接続されていて、該機構により制御されるよう模式的に図示している。
【０２１４】
図３６〜図３８は、オゾン生成装置５０９の詳細を追加で示している。発生装置５０９は、一般的に円筒状の外部壁５３１、内部末端壁５３２、及び外部末端壁５３３を有するハウジング５３０を備える。内部末端壁５３２と外部末端壁５３３との間には中間分割壁５３４が設けられている。分割壁５３４には、分割壁を軸方向に貫通する流入開口部５３６が設けられている。内部末端壁５３２は、該末端壁を貫通するようにして大気流入管５３８とつながった開口部５３７を有する。外部末端壁５３３は、該末端壁を貫通するようにしてオゾン配送管５２６とつながった放出開口部５３９を有する。従って、空気の流路は、流入管５３８を通り、流入開口部５３７を介して内部末端壁５３２を通り、開口部５３６を介して分割壁５３４を通り、そして開口部５３９を介して外部末端壁５３３を通ることでオゾン生成装置５０９を通過し、オゾン配送管５２６へ向かうよう設けられている。ハウジング５３０内、内部末端壁５３２と分割壁５３４との間に空気乾燥チャンバ５４０が形成されており、その中に空気乾燥フィルタ５１４が設けられている。空気乾燥フィルタ５１４は媒体のマトリクスとして図示されており、乾燥チャンバ５４０を通過する空気から水分を除去する目的で作用する。コロナ放電チャンバ５１６は、ハウジング内で分割壁５３４と外部末端壁５３３との間に形成されている。分割壁５３４と外部末端壁５３３との間では、平らな非導電性支持板５４１が軸方向に延伸している。第一電極５２０は支持板５４１と水平に配置されており、第二電極５２２は電極５２０と離れて配置され、二本の絶縁柱５４２により電気的に絶縁されている。図示していないが、各電極５２０及び５２２は電源と接続されており、コロナ放電チャンバ５１６内の空気を介して電極５２０及び５２２間で放電し、空気中の酸素からオゾンを生成する。
【０２１５】
図３７によれば、一方向流入バルブ５２６は射出成形により得られるカモのくちばし状のプラスチックバルブで構成されており、図３７に示すように、いずれもスリット開口部５４４へ向かってバイアスされた一対の対向するフラット面５４３をその下端部に有する。ポンプアセンブリ８１２を操作してオゾン生成装置５０９内に相対的な真空状態を作り出すことで、二つの面５４３がいずれもバイアスされている状況を克服できる。一方向放出バルブ５２８も、図３７に図示した一方向流入バルブ５２６と同様の、カモのくちばし状バルブを有していることが好ましい。
【０２１６】
図３４及び図３５の実施形態におけるポンプアセンブリ８１０は、ピストン８１４が通常の操作行程でいずれの相対位置に存在していても、外部チャンバ８２４は軸方向上内側に延伸していて、オゾン配送管５２６の放出端５４５が外部チャンバ８２４へ向かうという一点を除いて、図２６に示したものと同様である。このため、オゾン放出管５２６の放出端５４５は、円筒状外部チャンバ８２４の環状部５４６へ開けているように見える。
【０２１７】
図３４及び図３５のディスペンサーにおいては、図２６の実施形態と同様、モーター９３０が回転すると、ピストン８１４が稼働サイクル中に図３４の引出位置と図３５の収縮位置との間で移動する。
【０２１８】
図３４及び図３５に示すディスペンサー１０１０の作動において、ディスペンサーが使用されていない静止期間にある場合、制御機構９３０はピストン８１４を図３５の収縮位置に保持することが好ましい。使用者の手が放出口８４８の下にあることをディスペンサー１０１０が検知すると、制御機構９３０はピストン８１４を伸長位置に動かす。こうすることで、オゾン生成装置５０９からオゾンを引き出し、続いてピストン８１４を収縮位置まで動かして、オゾン含有フォームを使用者の手に供給する。
【０２１９】
好ましい実施形態において、特にオゾン放出管５２６によるオゾン化空気の流路は、オゾン生成装置５０９の底部から外部チャンバ８２４へ下向きに進んでいるが、空気より重いオゾンは流路の最下部に集まる傾向にあることから外部チャンバ８２４へ流れ込むので、好ましいと考えられる。
【０２２０】
オゾン生成装置５０９は、様々な条件下でディスペンサーを使用する場合に、適量のオゾンを生成するのに十分なオゾン生成容積を有することが好ましい。
【０２２１】
制御機構９３０は、オゾン生成装置５０９によるオゾン生成を制御する。図３９に図示したように、オゾンセンサー１６０はオゾン生成装置５０９中のオゾン量を検知して、この情報を制御機構へ伝達する。だが、ディスペンサーのコストを減らすために、制御機構はオゾンセンサーを使用することなくオゾン生成装置５０９の動作を制御することが好ましい。
【０２２２】
図３４の実施形態において、制御機構９３０はオゾンセンサー無しにポンプアセンブリ及びオゾン生成装置５０９の動作を制御する。オゾン生成装置５０９を作動させて適量のオゾンを生成する方法としては、オゾンを「オンデマンド」で生成する方法や、元々存在しているオゾンを「貯めておく」方法、更にはこれらを組み合わせた方法が挙げられる。
【０２２３】
「オンデマンド」でオゾンを生成する方法の好ましい実施形態において、ピストンが収縮位置から伸長位置まで動く図３４の実施形態における引出行程のように、オゾン化空気がポンプチャンバに取り込まれる充填行程中、ポンプが１稼働サイクル動き、且つ好ましくはピストンポンプと動く間にポンプを１回稼働させるだけで、オゾン生成装置は経時的に十分なオゾンを生成できる。本発明で図示したような多くのピストンポンプディスペンサーによれば、供給サイクル完了までの時間は、例えば、引出行程が約０．５秒で収縮行程が約０．５秒の約１秒である。図３４及び図３５のオゾン生成装置５０９は、例えば、一回の作動行程でオゾン生成装置から引き抜かれるのと少なくとも同量のオゾンを０．５秒で生成できることが好ましい。
【０２２４】
容積の小さいオゾン生成装置を用いて可能な限り適量のオゾンを「オンデマンド」で生成する方法としては、使用者の手が放出口の下にあるのを検知すると、オゾン化空気をポンプの外部チャンバへ引き込む充填行程が終わるまでに、オゾン生成装置５０９がオゾンを生成する時間を長くする方法が挙げられる。
【０２２５】
このように時間を長くするには、使用者の手を検知してピストンが収縮位置から動き始めるまでの時間を遅らせればよい。だが、動作が遅れることで使用者がディスペンサーの作動を感じられなければ、使用者は困惑してしまう。動作に遅れが生じるよりは、充填引出行程の時間が放出収縮行程よりも長くなるよう図３４のポンプを制御する方がよい。例えば、典型的な構成、すなわち引出行程が収縮行程の時間と等しいよりは、引出行程が長く、収縮行程の時間に対する引出行程の時間の比が５：４〜３：１、より好ましくは約２：１となるようにするのが好ましい。稼働サイクルの全所要時間も延びるが、行程が１秒又は１．５秒を越えないことが好ましい。一例として、引出行程が約２／３秒に延び、放出行程が約１／３秒に減れば、１サイクルの長さは約１秒に維持される。
【０２２６】
引出行程と収縮行程との相対的な継続時間は、様々な方法で制御できる。例えば、各サイクルでモーターの回転速度を変更してもよいし、アクチュエータスライド板９１４とモーターとの機械的な接続手段を選択すれば、一定のモーター回転速度で異なる行程を達成できる。
【０２２７】
ディスペンサーがバッテリー、又は手動発電装置により生成された電力で作動する場合、ディスペンサーは、オゾン生成装置５０９の電力消費を低くして電力を温存するよう設計されていることが好ましい。ディスペンサーが過度に大きくならないように、あるいはディスペンサーの流体収容リザーバが小さくならないように、オゾン生成装置５０９の体積は比較的小さいことが好ましい。このように電力消費と大きさを制限することで、ディスペンサーに通常求められる量のオゾンを経時的に生成するのに十分な容積を有する発生装置を採用できる。
【０２２８】
充填行程が終了するまでにオゾンを生成する時間を長くする他の方法としては、使用者の手がピストン８１０の下にあると検知する前にオゾンの生成を開始する方法が挙げられる。
【０２２９】
図３４は、センサー９４０に加え、ここで記載するように使用されるのが好ましい第二センサー９４１を必要に応じて有するディスペンサーを表す。本発明の各種実施形態によれば、センサー９４０は使用者の手がピストン８１０の下にあるのを検知するよう適合されているのが好ましい。図３４には、例えばピストン８１０のほぼ真下にあたる位置９４２に人の手があるか否かを確認するよう適合されたセンサー９４０が模式的に図示されている。第二センサー９４１は、人の手又は使用者がディスペンサーから離れた位置（例えば、ディスペンサーから前方に１フィート、２フィート、又は３フィート離れた位置であって、位置９４３として模式的に図示されている）にあることを検知するよう適合されているのが好ましい。第二センサー９４１は、使用者と思われる人がディスペンサーに近づいていることを検知すると、人の手がピストン８１０の下にあるのを第一センサー９４０が検知するより前に、ディスペンサー使用者の存在を示す信号を発するように使用される。このように、使用者がディスペンサーを使うだろうと事前に知らせることで制御機構９３０へのインプットとして使用でき、使用者の手がピストンの下にあることを第一センサー９４０が検知するまでオゾン生成が要求されない場合よりも早いタイミングで、制御機構９３０がオゾン生成装置５０９にオゾンを生成するよう指示を出す。使用者がディスペンサーを使用すると前もって通知しておき、オゾン生成装置で前もってオゾンを生成しておくことで、図３５の位置から図３４の位置へ向かう最初の引出行程においてピストンポンプから引き込まれる量のオゾンを、オゾン生成装置で生成できる。このような構成は、例えばオゾン生成装置５０９でオゾンを生成する容量が限定されている場合に好ましい。二つの異なるセンサー９４０及び９４１を設けるのではなく、様々な場所にいる使用者を検知できる検知機構を一つだけ使用することもできる。米国特許出願公開第２００９／００４５２２１（Ｏｐｈａｒｄｔ、Ｆｅｂｒｕａｒｙ  １９、２００９）に記載されたような一対のセンサーを使用することもできる。
【０２３０】
オゾン生成を制御する「オンデマンド」の方法と比較して、別の方法では、オゾン生成装置５０９においてすぐに使用できるようにオゾン化空気の供給を維持しており、且つオゾン化空気が引き出された際に、より多くのオゾンを生成して供給を補助している。このような構造では、オゾン生成装置は充填引出行程と同時に適量のオゾンを生成する必要はない。オゾン生成装置がフルサイクルで適量のオゾンを補充用に生成できる場合、例えば１秒サイクルのポンプ動作に対して１秒でオゾン生成する場合、補充できれば十分である。だが、他の使用者がディスペンサーを起動させるまでの時間は動作１サイクルの時間よりも平均して長いと思われるため、オゾン生成装置は、１サイクルよりも長い時間、例えば２、３、又は４サイクル分の時間で、１サイクル分に当たる適量のオゾンを生成できてもよい。
【０２３１】
オゾン生成装置５０９は、少なくとも１サイクル、より好ましくは２又は３サイクル以上ポンプを作動させた場合に相当する量のオゾンがコロナ放電チャンバ５１６内に絶えず存在しているように制御することもできる。
【０２３２】
オゾンは時間の経過と共に酸素へ戻る傾向がある。従って、オゾン生成装置のコロナ放電チャンバ５１６で生成されたオゾンは、時間が経つと酸素に戻る。一般的な温度で、且つ湿度が比較的低い条件下では、オゾンの半減期は約３０分である。半減期とは、オゾンの半分が酸素に戻るのに要する時間である。
【０２３３】
制御機構９３０は、以下に記載する要件を一つ以上考慮した上で発電装置内のオゾンを常に推定し、オゾン生成装置５０９の動作を制御することが好ましい。
・ポンプの起動回数を監視すること
・オゾン生成装置５０９で生成されたオゾン量を経時的に推定すること
・ポンプの起動により引き抜かれたオゾン量を推定すること
・時間を監視すること
・オゾン生成装置内で時間の経過と共に酸素に戻ったオゾンの量を推定すること
少なくとも１回、できれば複数回ポンプを作動させるのに適切な量のオゾンがコロナ放電チャンバ５１６内に存在するように、オゾン放出チャンバ５１６内のオゾン濃度を所定の限度内に維持する必要がある場合には、制御機構９３０はオゾン生成装置５０９にオゾンを生成させる。
【０２３４】
一例として、ピストンポンプを１サイクル稼働させて、その稼働サイクルに適切な量のオゾンを生成するようオゾン生成装置を選択した。内容量３５ｍｌのオゾン生成装置を図３５のディスペンサーで試験したところ、フォーム化液体１．０ｍｌ（一般的な１回分の量）を供給するのに適量のオゾンを１／２秒で生成した。この際、液体とオゾン化空気との体積比は１：１５とし、オゾン化空気のオゾン濃度を約０．０５体積％とした。ここで試験したオゾン生成装置は、オゾンをピストンポンプに供給するのに使用されており、発電装置によるオゾン生成は引出行程と同時に開始され、オゾン生成装置は、引出行程中に１／２秒でオゾンを生成する。オゾン生成の制御に関しては、主に引出行程でオゾンがポンプチャンバに充填されるような図３４のピストンポンプに関して議論してきた。当然ながら、ピストンが収縮するとオゾンがポンプチャンバに充填されるような他のピストンポンプも選択できる。いずれの場合も、オゾンがポンプに引き込まれる充填行程においてオンデマンドでオゾンを生成するのが好ましい。
【０２３５】
本発明によれば、ポンプで液体とオゾン化空気とをフォームとして供給するためにディスペンサーが設けられており、該ディスペンサーは、供給する液体と、オゾン化空気を生成するための空気を乾燥させる際に消費する空気乾燥媒体とのキャリヤとして、着脱交換式カートリッジを有する。交換式カートリッジはまた、ポンプ機構を有することが好ましい。カートリッジは、ポンプ機構をポンプアクティベーターへ、流入路中の空気乾燥媒体をオゾン生成装置へ、オゾン放出口をポンプ機構のオゾン化空気流入口へ同時に接続する動きによって、ディスペンサーのハウジングと着脱されることが好ましい。
【０２３６】
図３９は、本発明に係るディスペンサー１１２０の第十五実施形態を表し、図３４の実施形態とほとんど同じであるが、オゾン生成装置５０９が改変されていて、第一にポンプアセンブリ８１０、第二に流体リザーバ８６０、そして第三に空気乾燥フィルタ５１４を有する着脱式カートリッジ１１２１の一部として、オゾン生成装置の残りの部分から分離できる空気吸込フィルタ５１４を有している。図３９によれば、コロナ放電チャンバ５１６はそのハウジング内に設けられており、ハウジングは流入管１１２４を備えた内部プレート５３４を有する。流入管は、ディスペンサーの後板アセンブリ８８０が載置される壁８８２の前方へ水平に向かう流入口１１２５を有する。コロナ放電チャンバ５１６から延びるオゾン放出管５２６は、前方へ水平に向かう放出口１１２６を有する。
【０２３７】
リザーバ８６０は、上後部に凹部１１２８を有するよう改変されている。該凹部は三辺が区切られていて、その中に空気乾燥フィルタ５１４を含む空気乾燥ハウジング１１３０が着脱可能に固定されている。空気乾燥フィルタ５１６は、空気乾燥ハウジング１１３０とリザーバ８６０とに挟まれている。空気乾燥ハウジング１１３０は、投入管５３８と一方向流入バルブ５２６とを有する。空気乾燥ハウジング１１３０からは、円筒状の放出管１１３２が後方へ水平に延びている。
【０２３８】
ポンプ８１０は、一方向バルブ５２８を備えた後方に延びる円筒状投入管１１３４を後部に有する。
【０２３９】
従って、カートリッジ１１２１はディスペンサーの後板アセンブリ８８０に対して後方へ水平にスライドするよう適合されており、そのように水平に動くことで、空気乾燥フィルタ５１４の放出管１１３２はコロナ放電チャンバ５１６が有する流入管１１２４の流入口１１２５と密閉し、ポンプアセンブリ８１０の流入管１１３４はコロナ放電チャンバ５１６が有するオゾン放出管５２６の放出口１１２６と密閉し、ピストン５１４のアクチュエータ８６２はアクチュエータスライド板９１４と接続される。このため、単純な手段でカートリッジ１１２１を相対的に水平に動かすと、ディスペンサーハウジング８７８と容易に着脱できる。
【０２４０】
カートリッジ１１２１は、適量の流体８６８を提供でき、また、カートリッジ１１２１がディスペンサーに接続されると考えられる時間にわたって、空気乾燥媒体を適切に供給して空気を適度に乾燥させることが好ましい。
【０２４１】
本発明によれば、フォーム液体製品はディスペンサーの放出口から供給され、フォーム中の泡に含まれる空気は、洗浄、消毒、好ましくは殺菌等の各種目的に効果的な濃度のオゾンを含む。本発明によれば、フォーム化してオゾン化空気を含む泡を形成する液体は洗浄用流体であることが好ましいが、必須ではない。フォーム化してオゾン化空気を含む泡を形成する液体は、単にオゾン化空気のキャリヤとして作用してもよい。洗浄又は消毒が望まれる場所、例えば人の手の様々な表面や洗浄する面等にオゾンが届くまで、フォームの泡は割れずに残ることが好ましい。オゾン含有フォームは、少なくとも１秒、あるいは２秒、３秒、更には５秒や１０秒以上割れずに残って、フォームが形成されてから洗浄、消毒する面に届くまで十分に時間を取れる泡を有することが好ましい。
【０２４２】
フォームの泡を有する液体に対するガスの相対比は、液体の性質やフォームの目的によって異なる。
【０２４３】
洗浄性を有する一般的なフォーム化液体としては多くのものが公知であり、注入する液体と注入する空気との体積比が１：１０〜１：１５の範囲でフォーム化する。このような相対比はオゾン化空気の使用にも好適である。液体とオゾン含有空気との相対体積比は、希望に応じて、例えば１：１５から、１：５０又は１：６０よりも大きくてもよい。このように液体の相対量が低いオゾン化空気含有フォームは、洗浄、消毒するのに有効な量のオゾンを洗浄したい面に供給するためのビヒクルとしても好適に使用できる。本発明によれば、液体：ガス比が１：１０〜１：６０であり、フォーム半減期（フォームの泡の半分が割れる時間として定義される）が好ましくは３秒〜３０秒以上である非常に有用なフォーム製品を提供できる。これらのフォームは、使用者の手、商品、壁、便器、更には各種の傷、炎症や、人体や動物の体におけるその他の開口部等の洗浄したい箇所までオゾンを運ぶビヒクルとして好適に使用できる。
【０２４４】
オゾンは水溶性である。オゾンは強酸化剤であるため、オゾン化空気と液体とを混合してフォームを形成する間、オゾン化空気中のオゾンは、特に水ベースの場合、液体に溶ける傾向、あるいは液体又は液体成分と反応する傾向にある。オゾン化水は洗浄剤又は消毒剤として有用である。
【０２４５】
得られたフォーム製品は、フォームの泡に含まれるオゾン化空気を届けるので、またオゾン化液体（好ましくはオゾン化水）を届けるので、好適に洗浄できる。フォームを作るのに使用する液体は、オゾン化空気又は液体中のオゾン濃度が下がってしまわないように、オゾンとの反応を最小限にできるよう選択するのが好ましい。液体をフォーム化するのに使用する発泡剤としては、オゾンと反応しないものが好ましい。
【０２４６】
フォームは、オゾン化空気からフォームの液体へオゾンを移すため、空気に対する液体の表面積が極めて高い。
【０２４７】
オゾンが液体にどの程度溶けるかが分かれば、得られたフォームにおいて、オゾンがフォームの液体に溶け、フォームの泡に含まれる空気中にオゾンが残っていて、望ましい洗浄、消毒目的を達成できるように、オゾン化空気中のオゾン濃度を選択できる。
【０２４８】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者であれば多くの改変、変更が見出せるであろう。本発明の定義については、特許請求の範囲を参照されたい。
【符号の説明】
【０２４９】
１０：ディスペンサーアセンブリ（ディスペンサー装置、供給装置）
１１：壁
１２：ディスペンサー、供給ユニット
１３：後部ハウジング
１４：前部ハウジング
１５：リザーバボトル（リザーバ）
１６：ポンプアセンブリ
１７：レバーアセンブリ
１８：発電装置、ワイヤーコア
１９：底部支持板
２１：（ボトルの）ネック
２２：ピストンチャンバ形成部材
２３：一方向バルブ部材
２４：ピストン部材
２５：流体
２６：放出口
２７：作動レバー
２８：バネ
２９：剛体リンク
３０：レバー回動水平軸
３１：手動操作ハンドル
３２：フック部材
３３：嵌合フランジ
３４：後端部
３５：リンク回動水平軸
３６：（リンクの）第一端部
３７：（リンクの）第二端部
４０：マグネット
４１：第二リンク回動水平軸
４２：手の平、ブリッジ整流器、電気部材
４４：蓄電装置、キャパシタ、蓄電素子
４６：ディスペンサー検知ユニット（ディスペンサーユニット、ディスペンサー制御ユニット）、カウンタ
４８：データ通信ユニット（データ供給ユニット、データ制御ユニット）
５０：後部延長アーム、ワイヤーコイル
５１：入力歯車
５２：円柱状スライド管
５４：円柱状通路
５６：第一端部、第一リード線
５７：第二端部、第二リード線
６２：電子操作コントローラー
６４：（データ通信ユニットの）アンテナ
６６：（無線受信機の）アンテナ
６８：遠隔無線受信機
６９：コンピュータ
７０：心棒部材
７１：一方向クラッチ
７２：入力歯車
７３：中間歯車
７４：小径ホイール
７５：大径歯車
７６：ステーター
７７：交流発電装置アセンブリ
７８：交流発電装置ステーター
７９：交流発電装置ローター
８０：磁気部分
８１：歯切りラック
８２：ラック嵌合歯車
８３：心棒部材
８４：燃料電池
８６：燃料極、第一電極
８８：電解質
９０：非燃料極、第二電極
９２：流体流路
９４：流入口（流路入口）
９６：流出口（流路出口）
９８：非燃料流路
１００：流入口
１０２：流出口
１０５：可撓壁、可撓性外側壁、第一壁
１０７：可撓性外側壁、第二壁
１０９：内部分割壁
１６０：オゾンセンサー
２００：壁板
２１９：ハウジング部材
２２０：支持スロット
２２１：前壁
２２２：最下部
２２３、２２４：側壁
２２５、２２６：支持通路
２２７、２２８：側壁
２５７：嵌合フランジ
２６０：支持部材
２６１：プレッサー部材
２６２：ヒンジ軸
２６３：リビングヒンジ
２６４：支持棚
２６６：後部壁
２６９：棚
２７１：後部壁
２７８：細形開口部
２８４、２８５：ピストン捕捉フィンガー
２９４、２９５：フック状引掛部材
２９６、２９７：細孔
３００、３０１：細形バネ部材
３０２、３０３：前方遠端部
３５０、３５１：平行フランジ（脚部部材）、フランジ状脚部
３５２、３６４：細形ウェブ
３６０、３６１：細形傾斜部材
３６５、３６７、３６９：平行脚部部材
３６６、３６９：通路
３７２：平板
３７４：金属バネ片
３７７：通路
４１０：フォーム供給装置
４１２：混合ポンプ
４１４：空気流入口
４１５：流体フィード管
４１６：液体流入口
４１７：フォーム化流体
４１８：リザーバ
４１９：放出管
４２０：放出口
４２１：フォーム発生装置
４２２：放出開口部（放出口）
４２３：フォーム
４２５：主要ハウジング部材
４２６：キャップ状仕切り部材
４２７：コンパートメント
４２８：リング部材
４２９：内部チャンバ
４３０：軸方向内部側壁
４３１：半径方向内部末端壁
４３２：軸方向外部側壁
４３３：オーバーバンプ区域
４３４：ローター部材
４３５：ローター軸
４３６：ローター心棒
４３７：円筒状軸受面
４３８：軸受開口部
４３９：連結部材
４４４：中央ハブ
４４５：弾性羽根
４４６：スロット状開口部
４４７：端面
４４８：内部側面
４４９：外部側面
４５０：混合セクター
４５１：放出セクター
４５２：吸引セクター
４５５：羽根チャンバ
４６２：電気モーター
４７９：軸方向延伸スロット
４９０：軸突起
４９１：突起スロット
４９８：ブラインド軸受穴
５０２：回転フォームポンプ
５０４：液体流入口
５０６：ソープリザーバ
５０８：空気流入口
５０９：オゾン発生装置
５１０：ディスペンサー
５１２：空気流入口
５１４：空気乾燥フィルタ、空気吸込フィルタ
５１６：コロナ放電チャンバ
５１８：フォーム生成装置
５２０：第一電極
５２２：第二電極
５２４：フォーム放出口
５２６：オゾン配送管、一方向流入バルブ
５２８：一方向放出バルブ
５３０：制御盤
５３１：円筒状外部壁
５３２：内部末端壁
５３３：外部末端壁
５３４：中間分割壁
５３６：流入開口部
５３７：開口部
５３８：大気流入管
５３９：放出開口部
５４０：空気乾燥チャンバ
５４１：非導電性支持板
５４２：絶縁柱
５４３：フラット面
５４４：スリット開口部
５４５：放出端
５４６：環状部
６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６：圧電ハーベスター
６１２：プレス板
７０１：圧電ハーベスター
７０２：圧電材料プレート
７０４、７０６：エネルギー増幅器
７１６、７１８：主面
７２０、７２２：電極コーティング
７３０、７３２、７３４、７３６：端部
７３８、７４０：中心部
７５６：ノズル部材
７６２：最外部中空管状部、バネ
７６４：円筒状側壁
７６６：内部側壁面
７６７：外部側壁面
７６８：内部開口部
７７０：外部開口部
８１０：ポンプアセンブリ
８１２：ピストンチャンバ形成部材（本体）
８１４：ピストン形成部材（ピストン）
８２０：内部チャンバ
８２２：中間チャンバ
８２４：外部チャンバ
８２６：中央軸
８２８：流入開口部
８２９：放出開口部
８３０：円筒チャンバ側壁
８３１：ショルダー
８３２：放出開口部
８３３：円筒チャンバ側壁
８３４：ショルダー
８３６：円筒チャンバ側壁
８３８：細形ステム
８４０：内部ディスク
８４２：中間ディスク
８４４：外部ディスク
８４６：中央流路
８５４：流入路
８５６：フォーム生成スクリーン
８５８：ネック
８６０：流体収容リザーバ（容器）
８６４：環状内部コンパートメント
８６６：環状外部コンパートメント
８６８：液体ハンドソープ
８７０：液体ソープディスペンサー
８７８：ハウジング
８８０：後板アセンブリ
８８２：壁
８８４：支持板
８８６：開口部
８８８：作動レバー
８９０：水平軸
８９４：アーム
８９６：ハンドル下端
８９８：矢印
８９９：紫外線エミッタ
８９９ａ：第二エミッタ
９００：円筒管
９０２：中央環状流体受け
９０４：円筒状凹部
９０９：外面
９１０：壁
９１１：軸方向延伸薄壁ショルダー
９１４：アクチュエータスライド板
９１５：サイドプレート
９１６：矢印
９２０、９２２：垂直スライド溝
９２２：前方開口キャビティ
９２４：内部プレート
９２６：後部カバー
９２８：キャビティ
９３０：モーター、制御機構
９３１：軸
９３２：出力シャフト、電源
９３４：回転ホイール、通信機構
９３６：クランクピン
９４０：検知装置、着脱式キャップ、センサー
９４１：センサー
９５０：マグネット
９５２：磁気センサー
１０１０：ディスペンサー
１１２０：ディスペンサー
１１２１：着脱式カートリッジ
１１２４：流入管
１１２５：流入口
１１２６：放出口
１１２８：凹部
１１３０：空気乾燥ハウジング
１１３２：放出管
１１３４：円筒状投入管
【図１】
2019155122.tif 000002
【図２】
2019155122.tif 000003
【図３】
2019155122.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
2019155122.tif 000007
【図７】
2019155122.tif 000008
【図８】
2019155122.tif 000009
【図９】
2019155122.tif 000010
【図１０】
2019155122.tif 000011
【図１１】
2019155122.tif 000012
【図１２】
2019155122.tif 000013
【図１３】
2019155122.tif 000014
【図１４】
2019155122.tif 000015
【図１５】
2019155122.tif 000016
【図１６】
2019155122.tif 000017
【図１７】
2019155122.tif 000018
【図１８】
2019155122.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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