(57)【要約】  蠕動ポンプ（１６、６４）がパッケージ（１２）から液体を汲み上げ、そしてディスペンサ（１０）に組み込まれ得る、汲み上げ及び分与方法及び装置が提供される。蠕動ポンプ（６４）は精度、クリーニング及び保守を改善するようにされる。また、自己シール分与弁（９２、１０４、１１０、１２０）に結合する蠕動汲み上げ用の改良された管（１８）が提供される。
2008537769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気コネクタを備えたベースと；
ベース及び電気コネクタと係合し、ベース及び電気コネクタから摺動解放するようにし、またモータの周囲にほぼ液密なシールを形成するモータハウジングと；
モータに結合され、モータから迅速に分離されるようにした蠕動ポンプと
を有し、電気コネクタを介してモータに電気が供給される、ポンプ組立体。
【請求項２】
前記蠕動ポンプがポンプハウジング受容体に摺動係合され、ポンプハウジング受容体がベースに摺動係合される請求項１記載のポンプ組立体。  
【請求項３】
前記蠕動ポンプがポンプハウジングと一体である請求項２記載のポンプ組立体。  
【請求項４】
前記蠕動ポンプが、撓み管を通り、撓み管を変位させることになる液体を汲み出し、更に変位を感知するように作動できるセンサを有する請求項１記載のポンプ組立体。  
【請求項５】
更に、前記蠕動ポンプに結合した性能識別子と；性能識別子を感知し、性能識別子に応じて信号を発生するように作動できるセンサとを有し、モータが前記信号に応じて制御される請求項１記載のポンプ組立体。  
【請求項６】
前記蠕動ポンプが、回転子組立体を備えた波動ポンプであり、また性能識別子が回転子組立体により回転するマグネットである請求項５記載のポンプ組立体。
【請求項７】
更に、前記性能識別子から離間したホーム識別子を有し、センサが更にホーム識別子を感知するように作動できる請求項５記載のポンプ組立体。
【請求項８】
更に、前記モータがオン状態の時に蠕動ポンプが動作しているかどうかを測定するように作動できるセンサを有する請求項１記載のポンプ組立体。
【請求項９】
前記蠕動ポンプが回転子組立体を備え、またセンサが回転子の回転を感知するホール効果センサである請求項８記載のポンプ組立体。
【請求項１０】
汲み上げられる物質が流れる管と；モータと；モータに結合しかつ管を圧縮して物質を所望の流れ方向に汲み上げる一つ以上の圧縮ヘッドと；蠕動ポンプに結合した性能識別子と；性能識別子を読取り、性能識別子に応じて信号を発生するように作動できるセンサと；を有し、前記モータが前記信号に応じて制御される蠕動ポンプ。
【請求項１１】
前記性能識別子が、目標とする汲み上げ性能からのポンプ性能の逸脱を識別し、また識別した逸脱に基づいて、強めた汲み上げ性能を達成するようにモータの速度が制御される請求項１０記載の蠕動ポンプ。
【請求項１２】
前記蠕動ポンプが回転子組立体を備えた波動ポンプであり、また性能識別子が回転子組立体と共に回転するマグネットである請求項１０記載の蠕動ポンプ。
【請求項１３】
更に、前記性能識別子から離隔したホーム識別子を有し、センサが更にホーム識別子を感知するように作動できる請求項１０記載の蠕動ポンプ。
【請求項１４】
撓み管を通して液体を汲み上げる蠕動ポンプであって、
撓み管を圧縮しそれにより撓み管を通して液体を汲み上げるように作動できる多数のプッシャと；
これらのプッシャに結合し、回転により波状運動でプッシャを撓み管に向う方向及び撓み管から離れる方向に動かし、回転軸線を備える回転子組立体と；
撓み管を挿入排出するためにプッシャに対するアクセスを提供し、閉成ラッチにより閉成されるドアと；
プッシャを介して撓み管に対向し、プッシャで撓み管を押圧させ、プッシャに向う方向及びプッシャから離れる方向に作動できるように、ばね負荷取付けによりドアに結合された圧力プレートと；
回転子組立体を適切な位置に保持し、回転軸線から圧力プレートまでの距離が約０．２１μｍ（120 thousandths of an inch）未満だけ圧力プレートを移動できるような誤差の範囲内であるようにした固定部材と；を備える蠕動ポンプ。
【請求項１５】
前面側を備えたハウジングと；ハウジングの前面側に最も近い分与部と；分与すべき液体を収容する容器と；容器に結合した管と；管に結合し、容器から管を通って分与部へ液体を汲み上げるように作動できる蠕動ポンプと；蠕動ポンプの下流の管に結合した自己シール分与弁と；を備えるディスペンサ。
【請求項１６】
前記自己シール分与弁が管に接合された請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項１７】
前記自己シール分与弁が管の一部として成形された請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項１８】
更に、前記自己シール分与弁上に、不正立証シールを有する請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項１９】
前記不正立証シールが自己シール分与弁に結合された請求項１８記載のディスペンサ。
【請求項２０】
前記自己シール分与弁が、ベース部分と、カバー部分と、カバー部分及びベース部分の間の脆い部分とを備え、カバー部分が脆い部分においてベース部分から除去できる請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項２１】
前記カバー部分が、脆い部分に沿って引き剥がすことでカバー部分の除去を容易にするプルタブを備える請求項２０記載のディスペンサ。
【請求項２２】
更に、前記自己シール分与弁を取巻く嵌合部材を有し、嵌合部材に不正立証シールを結合した請求項１８記載のディスペンサ。
【請求項２３】
更に、前記蠕動ポンプの下流の管に結合し、自己シール分与弁を取巻く嵌合部材と；嵌合部材に結合した不正立証シールと；を有する請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項２４】
更に、前記蠕動ポンプの下流の管に結合し、自己シール分与弁を支持する嵌合部材を有する請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項２５】
更に、前記嵌合部材に結合した不正立証シールを有する請求項２４記載のディスペンサ。
【請求項２６】
前記容器が、ハウジング内に位置しかつ底部分と前面部分とを備えた撓みパッケージを備え、また管を容器の前面部分の近くで容器の底部分に結合した請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項２７】
更に、冷却源と；冷却源を通り分与部に結合し、液体及び水を分与部へ分与する第１水ラインと；を有する請求項１５記載のディスペンサ。
【請求項２８】
前記第１水ラインにおける水が炭酸水である請求項２７記載のディスペンサ。
【請求項２９】
更に、冷却源の上流の第１水ラインに結合した第１水弁を有し、第１水弁が分与需要に応じて開放するように作動できる請求項２７記載のディスペンサ。
【請求項３０】
更に、冷却源を通り分与部に結合した第２水ラインを有し、第１水ラインにおける水が炭酸水であり、第２水ラインにおける水が純粋な水であり、液体を炭酸水か純粋な水と共に分与部へ分与できるようにした請求項２７記載のディスペンサ。
【請求項３１】
更に、冷却源の上流の第１水ラインに結合した第１水弁と、冷却源の上流の第２水ラインに結合した第２水弁とを有し、第１水弁及び第２水弁がそれぞれ、それぞれの分与需要に応じて炭酸水か純粋な水を分与するために開放するように作動できる請求項２７記載のディスペンサ。
【請求項３２】
前記管が、冷却源を通るラインに結合した請求項２７記載のディスペンサ。
【請求項３３】
冷却源が氷／水バスである請求項２７記載のディスペンサ。
【請求項３４】
冷却源が冷却プレートである請求項２７記載のディスペンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、液体の動きに関するものであり、そして特に、限定するものではないが、濃縮飲料、シロップ、飲物、ミルク、チーズ、調味料、スープ、ソース、薬剤、及びその他の食用又は飲用製品のような液体又は半液体を汲み上げ及び分与する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を分与する多くのディスペンサが存在する。幾つかのディスペンサではジュースやシロップのような液体と水のような別の液体とを混合して最終製品を作る。チーズディスペンサや薬剤ディスペンサのような他の装置ではこのような混合を行う必要がない。適用するものが何であっても、ディスペンサは機能が信頼できること、正確な量の液体を分与すること、及びコストが有利であること（特に重要）が重要である。
【０００３】
しかし、既存のディスペンサには多くの問題がある。例えば、ある幾つかのディスペンサでは、汲み上げ機能の精度が低く、そのため品質が悪くなったり、又はコストが高くなったり、或いはその両方の結果となる。また、ある幾つかのディスペンサでは、汲み上げ機構の故障の割合が高い。また、ディスペンサのコストすなわち分与すべき液体のパッケージングがしばしば非常に高い。別の関連する領域は清潔さであり、多くのディスペンサは清掃し難い。更に別の問題としては、液体パッケージングをディスペンサに装填したりディスペンサから取り出す際の困難性及びかかる装填及び取り出し操作で起り得る滴下（滴り）がある。実際に、このような滴下を防ぐ試みではしばしば正当でないコストが余計に掛かり、新しいパッケージの装填後に閉成位置から開放位置へ弁を動かす使用者が覚えておく必要がある場合にはシステム故障が生じやすい。
【０００４】
従って、先行技術のシステムの限界を解消する汲み上げ（pumping）及び分与（dispensing）方法及び装置の必要性が生じている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が教示するところによれば、先行技術のシステムに伴う問題点を解消又は実施的に低減する汲み上げ及び分与方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの特徴において、電気コネクタを備えたベースと、ベース及び電気コネクタと係合し、ベース及び電気コネクタから摺動解放するようにし、またモータの周囲にほぼ液密なシールを形成するモータハウジングと、モータに結合し、モータから迅速に分離するようにした蠕動ポンプ（peristaltic pump）とを有し、電気コネクタを介してモータに電気を供給するポンプ組立体を提供する。
【０００７】
特定の実施形態では、ポンプは、蠕動ポンプに結合した性能識別子（performance identifier）と、性能識別子を感知し、性能識別子に応じて信号を発生するように作動できるセンサとを有し、モータを信号に応じて制御する。特定の実施形態では、蠕動ポンプは、回転子組立体を備えた波動ポンプであり、また性能識別子は回転子組立体により回転するマグネットである。また、性能識別子から離間したホーム識別子を有し、センサは更にホーム識別子を感知するように作動できる
【０００８】
本発明の別の特徴では、蠕動ポンプは、汲み上げる物質が流れる管と、モータと、モータに結合しかつ管を圧縮して物質を所望の流れ方向に汲み上げる一つ以上の圧縮ヘッドと、蠕動ポンプに結合した性能識別子と、性能識別子を読取り、性能識別子に応じて信号を発生するように作動できるセンサとを有し、モータを信号に応じて制御する。特定の実施形態では、性能識別子は、目標とする汲み上げ性能からのポンプ性能の逸脱を識別し、また識別した逸脱に基づいて、強めた汲み上げ性能を達成するようにモータの速度を制御する。性能識別子は回転子組立体と共に回転するマグネットであり得る。また、性能識別子から離隔したホーム識別子を設けることができ、センサは更にホーム識別子を感知するように作動できる。
【０００９】
本発明の別の特徴では、撓み管を通して液体を汲み上げる蠕動ポンプが提供され、この蠕動ポンプは、撓み管（flexible tube）を圧縮しそれにより撓み管を通して液体を汲み上げるように作動できる多数のプッシャ（pushers）と、これらのプッシャに結合し、回転により波状の運動でプッシャを撓み管に向う方向及び撓み管から離れる方向に動かし、また回転軸線を備える回転子組立体と、撓み管を入れたり出したりするためにプッシャに対するアクセスを行い、閉成ラッチで閉成するドアと、プッシャを介して撓み管に対向し、プッシャで撓み管を押圧させ、プッシャに向う方向及びプッシャから離れる方向に作動できるように、ばね負荷マウントでドアに結合した圧力プレートと、回転子組立体を適切な位置に保持し、回転軸線から圧力プレートまでの距離が約１２００００分の１インチ以下圧力プレートを移動できるような誤差の範囲内であるようにした固定部材とを有する。
【００１０】
本発明の別の特徴では、ディスペンサは、前面側を備えたハウジングと、ハウジングの前面側に最も近い分与部と、分与すべき液体を収容する容器と、容器に結合した管と、管に結合し、容器から管を通って分与部へ液体を汲み上げるように作動できる蠕動ポンプと、蠕動ポンプの下流の管に結合した自己シール分与弁（self-sealing dispensing valve）とを備える。
【００１１】
特定の実施形態では、自己シール分与弁は、管に接合し、又は管の一部品として成形する。また、自己シール分与弁上に、不正立証シール（tamper evident seal）を設けることができ、そして自己シール分与弁に結合することができる。特定の実施形態では、自己シール分与弁は、ベース部分と、カバー部分と、カバー部分及びベース部分の間の脆い部分とを備え、カバー部分は脆い部分においてベース部分から除去できる。また、カバー部分は、脆い部分に沿って引き剥がすことでカバー部分の除去を容易にするプルタブを備えることができる。別の実施形態では、自己シール分与弁を取巻いて嵌合部材を設け、嵌合部材に不正立証シールを結合する。ある幾つかの実施形態で゛は、嵌合部材は自己シール分与弁を支持する。別の実施形態では、容器は、ハウジング内に位置しかつ底部分と前面部分とを備えた撓みパッケージを備え、また管は、容器の前面部分の近くで容器の底部分に結合する。
【００１２】
本発明の別の特徴では、ディスペンサは、冷却源と、冷却源を通り分与部に結合し、液体及び水を分与部へ分与する第１水ラインとを有する。第１水ラインにおける水は炭酸水又は純粋な水であり得る。冷却源の上流の第１水ラインには第１水弁を結合し得、第１水弁は分与需要に応じて開放するように作動できる。また、冷却源を通り分与部に結合した第２水ラインを設けることができ、第１水ラインにおける水は炭酸水であり、第２水ラインにおける水は純粋な水であり、液体を炭酸水か純粋な水と共にノズルを介して分与できる。冷却源の上流の第２水ラインに第２水弁を結合でき、第１水弁及び第２水弁はそれぞれ、それぞれの分与需要に応じて炭酸水か純粋な水を分与するために開放するように作動できる。また、管は、冷却源を通るラインに結合し得る。冷却源は、限定することなしに、氷／水バス（ice/water bath）、或いは冷却プレートであり得る。
【００１３】
限定することなしに、クリーニング、運転及び保守のために容易に取外しできしかも精度を改善した蠕動ポンプ機構を設けることで重要な技術的利点が得られる。別の重要な技術的利点は、蠕動ポンプに、良好な汲み上げ性能のために蠕動ポンプの制御を調整する性能識別子が設けられることにある。更に別の技術的利点として、自己シール分与弁が液体を汲み上げる管に結合し、それにより使用者の操作を必要とせずに滴下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して説明し、同じ参照番号は  対応した要素を表す。図１には、ディスペンサ１０を示し、このディスペンサ１０パッケージ１２から液体を分与するのに用いる。例示した特定の例では、液体は、ソフトドリンクシロップ、濃縮ジュース、又は濃縮ミルクのような濃縮飲料であり、純粋な水又は炭酸水と混合されて最終飲物に作られる。液体は、ノズル１４であり得る分与部を介して、カップ（図示せず）のような任意適当な容器に分与される。蠕動ポンプ１６は、パッケージ１２からノズル１４へ向って液体を汲み上げる。液体は、直接パッケージ１２に結合する或いは取付け手段又は任意適当な結合手段を介してパッケージ１２に結合する管１８を介して汲み上げられる。管１８はまた、直接ノズル１４に結合し得るか、或いは中間段を介してノズル１４に結合し得る。例えば図１に示すように、管１８はライン２０に結合でき、ライン２０は液体を冷却する氷／水バス２２を通ってのびる。ライン２０は、限定することなしにコイル状通路のような、氷／水バス２２を通る循環通路を形成し得る。
【００１５】
図１には、また、水弁２４及びソーダ弁２６を示す。これらの弁は、ノズル１４への純粋な水又は炭酸水の流れを制御するのに用い、純粋な水又は炭酸水はパッケージ１２からの液体と混合して最終飲物を作る。弁２４又は２６からの水は直接ノズル１４に送られるか又は氷／水バス２２を通るライン２８、３０を（それぞれ）通過する。ライン２８、３０は、限定することなしにコイル状通路のような、氷／水バス２２を通る循環通路を形成し得る。弁２４、２６は図１に示すように氷／水バス２２の上流に位置し、或いは例えば氷／水バス２２とノズル１４との間に位置し得る。弁２４、２６は、限定することなしにオン／オフソレノイド弁、流量制御弁或いは流量弁を含む任意適当な弁でよい。
【００１６】
氷／水バス２２は、普通の冷蔵システムの蒸発器の周りで水を凍らせて氷バンク３２を形成することにより形成できる。かかるシステムの圧縮機３４及び凝縮器３６は図１では概略的に示す。ディスペンサ１０は通常ハウジング３８を備えて構成され、氷／水バス２２を保持する絶縁チャンバ４０を備える。カバー４２は、ディスペンサ１０の頂部をカバーするのに用い得る。また、パッケージ１２及びポンプ１６は、冷蔵システムで冷却される絶縁仕切り室に設けることができる。パッケージ１２及びポンプ１６へのアクセスは、ディスペンサの前面部のドアを介して行う。図１には氷／水バス２２を示すが、分与すべき液体又は水を冷却するのに任意の他の適当な冷却源を用いてもよい。例えば、金属冷却プレートを用いることができ、その場合には一つ以上の導管を冷却プレートに鋳造し、ライン２０、２８、３０の一つ以上に結合する。冷却源を備えた冷却プレートでは、氷を冷却プレート上に置き、冷却プレートによりそこを通る液体又は水を冷却させる。また、ポンプ１６はディスペンサの外部に設けてもよい。
【００１７】
限定することなしに、制御システムに基づくマイクロコントローラやマイクロプロセッサを備え得るコントローラ４４はディスペンサ１０の動作を制御するために用いる。コントローラ４４は、弁２４、２６、ポンプ１６、冷蔵システム、及びユーザーインターフェース４６に結合する。ユーザーインターフェース４６は、分与のための要求を受けるのに使用する一つ以上のスイッチ又は他の入力装置であり得る。例えば、炭酸飲料が要求される場合には、コントローラ４４はソーダ弁２６及びポンプ１６を制御してパッケージ１２から適当な量の液体とソーダ水を分与して最終飲物を作る。コントローラ４４はまた、制御機能の中で特に混合及び比率の精度についてのオプションに関する入力を受け得る。これらの入力は、ユーザーインターフェース４６又は任意の他の適当なインターフェース（限定することなしに手持ち電子装置によるような）を介して入力し得る。
【００１８】
ソーダ（炭酸水）は、遠隔のカルボネータ又はディスペンサ１０に内蔵したカルボネータで生成できる。また、カルボネータは氷／水バス２２又は他の冷却源に設けてもよい。
【００１９】
ノズル１４は、限定することなしに分与ノズル、混合ノズル、同一ノズルを介して一種類以上の風味飲料又は風味添加物を分与できる多風味ノズル、混合チャンバと分与ノズルとの組合せ体、或いは飲料を分与する簡単な管開口を含む任意の適当なノズルでよい。
【００２０】
パッケージ１２は、図１に示すようにディスペンサ１０内に設けても、或いはディスペンサ１０の外部に設けてもよい。更に、図面には一つの液体パッケージ１２を示すが、複数の最終飲物を分与するために複数の液体パッケージを用いてもよい。かかる複数のパッケージ１２では、複数のポンプ１６を使用する。パッケージ１２は、限定することなしに厚紙ボックスのような外部ハウジングを備えた又は備えない、プラスチックポーチのような撓み性パッケージでもよい。代わりにしかも限定することなしに、パッケージ１２は成形又は押出プラスチックパッケージでもよい。また、図面には純粋な水及び炭酸水の循環路を示すが、ただ一つの循環路又はその他の循環路を用いてもよく、実際に、液体が既成の分与濃度のものである場合には  かかる循環路は必要でない。
【００２１】
図２には、パッケージ１２、ノズル１４、ポンプ１６、管１８及び混合室４８の分与形態の一実施形態を示す。図示したように、管１８はパッケージ１２の底部にその前面近くで結合し、かかる形態はパッケージ１２からの排出効率を改善する。ポンプ１６はパッケージ１２の下側に位置し、液体を混合室４８へ汲み上げ、混合室４８は、限定することなしに米国特許出願第１０／８６９，１２２号、出願日２００４年６月１６日、発明の名称“METHOD AND APPARATUS FOR A MIXING ASSEMBLY”に記載されたもののような混合器であってもよく、かかる米国特許出願の全部は参照文献として本明細書に組み入れる。そして混合物はノズル１４を介して分与し、ノズル１４は限定することなしに単に混合室４８の出力管でもよい。
【００２２】
図３には、本発明の一つの特徴による汲み上げ機構の一実施形態の分解図を示す。図示したように、ベース５０はモータハウジング５２及びポンプハウジング受容体５４を受けるように構成する。特に、ベースはガイド５６を備え、ガイド５６は、モータハウジング５２及びポンプハウジング受容体５４におけるタブ５７と摺動可能に係合する。ポンプハウジング受容体５４は、モータハウジング５２の一部として形成し得る。ベース５０のモータハウジング受容体５８には電気コネクタ５９を設けて、モータハウジング５２の電気コネクタ６０に電気的に結合する。電気接続は、モータハウジング５２をベース５０内の適切な位置に摺動させた際になされる。電気コネクタ５９は、例えばベース５０の底部を介して電力及びコントローラ４４に接続する。モータハウジング５２はモータラッチ６１によって適切な位置に確実にラッチする。ベース５０は好ましくは、図１に示すもののようなディスペンサに結合するが、ベース５０及び汲み上げ機構はディスペンサから離れていてもよい。
【００２３】
モータ５１はモータハウジング５２内に収容し、電気コネクタ６０に電気的に結合する。ハウジング５２はモータハウジングキャップ６２を備え、このモータハウジングキャップ６２は、例えばガスケット及びねじによってハウジング５２を湿気から密封し、またモータを入れたり出したりできるように取外し可能である。電気コネクタの線は例えば注封によって湿気の浸入を密封する。また、コネクタ５９、６０間の牡／雌接続はＯリングで湿気に対して密封する。コネクタ５９は雌接続として示し、またコネクタ６０は牡接続として示すが、それを逆にしてもよい。モータハウジング５２内に収容したモータは、限定することなしに、ステップモータ又はＤＣモータを含む任意適当なモータでよい。モータのモータ軸６３は、例えばリップシール６５で湿気に対して密封する。リップシール６５は、モータハウジング５２の一部と見做してもよい。密封型ハウジングを用いることにより、冷蔵型ディスペンサに関連するような湿気の高い環境でしばしば生じる多くのモータ故障を避ける。
【００２４】
ポンプハウジング受容体５４は、ポンプ６４と摺動係合するガイドを備える。ポンプ６４は蠕動ポンプであり、また図３及び図４に示すように特定の実施形態では波動ポンプである。ポンプ６４は、ポンプ６４をポンプハウジング受容体５４内に組込んだ際にモータ軸６３に結合する回転子組立体６６を備える。結合は、例えば限定することなしに、歯車６８、６９、７０を介してなされ得る。しかし、任意の蠕動ポンプを使用してもよく、またモータに対する結合は所望のものでもよいことが理解されるべきである。ポンプ６４は、ポンプラッチ７２で適切な位置に確実にラッチでき、ポンプラッチ７２は、例えば限定することなしに回動窓ラッチと同様に、ベース５０上のポスト７３又は他の固定部材と係合して、ポンプ６４をポンプハウジング受容体５４内にしっかりとラッチする。
【００２５】
図３の分解図に示すように、ポンプ機構は、ポンプ６４をクリーニングや交換のために容易に取外せるように構成される。特に、ポンプ６４の取り外しは、単にポンプドア７６を開き、ポンプラッチ７２を開け、そしてポンプ６４を滑り出させることにより行う。同様に、モータの故障した場合には、モータハウジング５２（及びモータ）は、モータラッチ６１を外し、そしてモータハウジングを滑り出させることにより迅速に取り外しできる。モータハウジング５２への新しいモータの装着は簡単であり、新しいモータハウジング５２をベース５０内に滑り込ませるだけでよい。ポンプ６４及びモータハウジング５２の迅速で容易な接続／分離のため並びに湿気に対するモータの密封のために特殊な方法を用いたが、本発明の意図する範囲から逸脱することなしに他の方法を用いてもよいことを理解すべきである。
【００２６】
特定の実施形態では、ポンプ６４は、一般的に米国特許第５，４１３，２５２号及び同第５，５５８，５０７号に記載されたもののような波動ポンプであり、これらの米国特許は全体を参照文献として本明細書に組込む。一般に、波動ポンプ６４は多数のプッシャ７４を備え、これらのプッシャ７４は撓み管を圧搾し、それにより撓み管を通して液体を汲み上げる。プッシャ７４は回転子組立体６６に結合し、それで、回転子組立体６６の回転に応じてプッシャ７４は波動のような運動で撓み管に向う及び撓み管から離れる方向へ動く。ポンプドア７６は、撓み管を出し入れするためにプッシャに対するアクセスを提供する。蠕動波動モータを例示したが、限定することなしに、一つ以上のローラヘッド、摺動ヘッド、カタピラー機構、カム、ディスク又はその他の装置で管をスキージして管内の流体を動かすものを含めて任意の蠕動ポンプ機構を使用できる。
【００２７】
蠕動ポンプは多くの利点をもたらすが、これら蠕動ポンプはしばしば不正確であり、ポンプによって汲み上げが大きく変動する。これらの問題には、ポンプ内の相対的な幾何学的ばらつき及び管壁の厚さや管の内径のばらつきを含む多くのファクタが関与する。波動ポンプでは、このばらつき（変動）を調整するために、ポンプドア７６の内側に、ばね７７に対してばね負荷圧力プレート７８を装着する。この圧力プレート７８は、許容スタックアップによりプッシャの全ストロークが管の許容撓み度より大きくなる場合に、プッシャ７４がハードストップに対して突き押す（bottoming out）のを阻止する。かかる突き押しは、モータに応力が掛かるために性能を低下させ、故障率を高めさせることになる。しかし、圧力プレートにおける遊びが大きすぎると（すなわち圧力プレートの最大移動が大きすぎると）、プッシャ７４の波動で圧力プレート７８は揺動し、その結果ある場合には負の汲み上げ作用が生じる。
【００２８】
本発明の一つの特徴は、圧力プレート７８と回転子６６の相対位置を制御して、圧力プレート７８を先行技術の解決法より遊びを少なくし、その結果非常に良好な汲み上げ性能をもたらすようにすることでこれらの問題を解決することを含む。特定の実施形態では、回転子組立体６６は一対の軸受キャップ８０で適切な位置にしっかりと保持し、一対の軸受キャップ８０は回転子組立体６６を受容体８１に対して保持する。また、ポンプドア７６はポンプ面８４からのびるラッチ８２により適切な位置にしっかりと保持する。この方法では、圧力プレート７８の移動（すなわち静止位置から完全に押し込まれた位置までの距離）は約０．２１μｍ（120 thousandths of an inch）未満に制限でき、また特定の実施形態では約０．３６μｍ（70 thousandths of an inch）未満に制限できる。特定の実施形態では、軸受キャップのような幾つかのポンプ部品はガラス繊維入りのナイロンで構成できる。
【００２９】
本発明の別の特徴は、ポンプの性能を例えばテストの一部として特徴付け、そして測定した性能を表す識別子をポンプに配置することにより、蠕動ポンプのばらつきの問題を解決することを含む。特に、ポンプのばらつきの主要な問題は流量である。従ってポンプは、特徴付けテストの一部として標準の理想的な流量についてテスト（既知の条件の下で）を行う。標準からのポンプ性能の逸脱を測定し、そして識別子はその性能を表すためにポンプに設ける。ポンプを使用のために装着すると、識別子を、ベース５０に結合できる（又は例えば限定することなしに、ディスペンサ、又はポンプハウジング受容体５４或いはモータハウジング５２に設けることのできる）センサで読取る。センサはコントローラ４４に結合し、コントローラ４４は識別した性能に応じてモータの速度を調整することでモータを制御する。例えば、ポンプが標準の汲み上げより２％少ないと特徴付けられた場合には、識別子はその特徴を表し、コントローラは、２％の不足分を補うようにモータの速度をそのモータの標準速度から上げる。
【００３０】
特定の実施形態では、図４の開いた底面図に示すように、識別子は歯車６８に結合した一対の磁石であり得る。第１の磁石８８はホーム識別子として機能し、またホーム識別子から角度をなして離間した第２の磁石９０は性能識別子として機能し、この角度をなした離間はポンプの性能特徴を表す。限定することなしにホール効果センサでもよいセンサ９１は、ポンプの作動時における性能識別子９０とホーム識別子８８との角度離間を感知する。図示したように、性能識別子磁石９０は、ポンプの性能特徴に関連して多数の位置の任意の一つに配置できる。例えば、ホーム識別子に最も近い四つの位置は＋２．５％、＋５．０％、＋７．５％、＋１０．０％の逸脱を表し、次の四つの位置は−２．５％、−５．０％、−７．５％、−１０．０％の逸脱を表す。識別子は、限定することなしに無線周波数識別回路、バーコード、及び歯車上の窪み又はタブ、或いは歯車に結合したワッシャを含む任意の適当な識別子でよい。当然、センサは識別子を読取るように選ばなければならない。
【００３１】
図示した特定の実施形態では、識別子に対して可能な位置は全て、ホーム識別子と性能識別子が明確に識別されるのを保証するように、１８０度未満内に位置する。すなわち、回転子組立体６６の回転時に、ホーム識別子及び性能識別子の感知間の時間間隔が性能識別及びホーム識別子の感知間の時間間隔より短い。この時間差を用いていずれの識別子であるかを明確に識別する。しかし、これは単に一つの方法に過ぎず、識別子を識別する任意の他の方法も使用でき、識別子は互いに１８０度の範囲内に配置する必要はない。
【００３２】
また、上記の識別子を用いて、モータに信号を伝送している際に、ポンプ６４が汲み上げていることを確認できる。ポンプが汲み上げしてない場合には、モータが故障であるか、或いはポンプ／モータのカップリングが故障であるか又は係合してなく、さもなければあるその他の問題がある。本発明の一つの特徴では、センサ９１を用いて、識別子の動きを監視することで回転子組立体６６が回転しているか否かを読取る。回転子組立体６６がそう仮定される際に回転していない場合には、モータを止める。当然、必要ならば、適切なエラー信号を発生できる。また、ホーム識別子を用いて、回転子組立体６６及びプッシャ７４の波動のホーム位置（普通“上死点”と呼ばれる）を確認する。この情報により、ポンプを既知の位置で停止する（そしてまた始動する）ことができるので、一層正確な汲み上げが達成できる。また、ポンプ６４は、管１８をセンサ８９に対してしっかりと保持するタブ８７を備え得る。タブ８７は、ポンプ６４で使用する管の直径に基づいて寸法決めすべきである。センさ８９は、限定することなしに、米国特許出願第１１／０２１，４０３号、出願日２００４年１２月２２日、発明の名称“METHOD AND APPARATUS FOR A PRODUCT DISPLACEMENT SENSING DEVICE”に記載されたもののようなセンサであり得、この米国特許出願は全体を参照文献として本明細書に組込む。かかるセンサは液体の汲み上げで生じた撓み管１８の変位を感知する。
【００３３】
本発明の別の特徴では、パッケージ１２の貯蔵、使用又は使ったパッケージ１２の交換中に、管１８から漏れるのを阻止する。パッケージ１２内の液体が使い果たされると、そのパッケージは外されて新しいパッケージ１２に交換しなければならない。これは、ポンプ６４のドア７６を開き、管１８を（例えばライン２０又は混合室４８）に結合されているのを外し、そしてパッケージ１２（このパッケージ１２に管18が結合する）を取外すことで行う。その後、新しい管１８を付けた新しいパッケージ１２を容器内に入れ、管をポンプ６４に配置し、ドア７６を閉め、そして管１８を例えばライン２０又は混合室４８に結合することで新しいパッケージ１２を装着する。しかし、この操作中に、使用したパッケージ及び管内の残留液体がしばしば管から漏れ出す。また、新しいパッケージを装着する際に、滴下が生じ得る。この滴下の問題を解決する先行技術の試みでは、管の端部に手動型の逆止め弁を使用する。しかしこれらの試みは、コストが掛かり、しかも使用者がしばしばそれらの逆止め弁を開放するのを忘れてポンプを故障させたり重大な状態を引き起こし、或いは逆止め弁を閉じることを理解せずに、解決しようとする滴下問題に対して役立たないので、満足ではない。更に、パッケージを装着した後でも例えばディスペンサが休止状態にある際に滴下を防ぐことが重要である。
【００３４】
滴下問題を解決するため、本発明の一つの特徴では、図５〜図１０に示すように、管１８に自己シール分与弁を結合する。自己シール分与弁は、任意適当な自己シール分与弁でよいが、特定の実施形態では、Ｂｒｏｗｎ等に対して１９９３年５月２５に発行された米国特許第５，２１３，２３６号、発明の名称“DISPENSING VALVE FOR PACKAGING”に記載されたもののような弁である。この米国特許は全体を参照文献として本明細書に組込む。かかる自己シール分与弁では、開放圧力が相対的に低くしかも弁を介しての圧力降下が無視できるので、限流せずに汲み上げ動作中に液体を分与できる。また、一度汲み上げが止まると、自己シール分与弁は自動的にシールし、相対的に敏速に遮断し、パッケージ１２及び管１８をディスペンサに装着する間及びパッケージ１２及び管１８をディスペンサから取外しそしてディスペンサに取り付ける間の両方において、使用者の如何なる操作も必要とせずに漏れ及び滴下を防ぐ。自己シール分与弁は、弾性的に撓む材料で形成でき、そして特に、実質的に不活性であるシリコーンゴムで形成できる。単に例示のために死すも限定することなしに、一例では、管の内径は役１０ｍｍであり、自己シール分与弁は、液体の９.４５リットル（2.5 gallon）の撓みバッグにおいて約５.２ｋｇ／ｃｍ２（75 pounds per square inch）の内圧に対してシールできる必要がある。
【００３５】
自己シール分与弁装置の一実施形態を図５及び図６に示す。図示したように、二部片取付け部材９１は自己シール分与弁９２を支持し、そして自己シール分与弁９２を管１８に結合する。取付け部材９１は管係合部分９４と下流部分９６とを備える。管係合部分９４は管１８に結合する。例えば限定することなしに、管係合部分９４は管１８内に装着できる。管係合部分９４は、例えば限定することなしに、接着剤で管１８に接着される（このことは通常必要でないが）。下流部分９６は下流構成要素、例えば図１のライン２０に、或いは図5に示すように混合室４８に結合する。部分９４、９６は互いにスナップ嵌めし（或いは接合し）、自己シール分与弁９２を適切な位置に保持する。パウチ穿孔嵌合部材９８は、撓み性パウチを穿孔しかつパウチ内に位置した合せ嵌合部材と係合するために管１８の上流に示す。この嵌合部材９８は単なる例であり、多くの場合、管18は直接パッケージ１２に、又は例えば限定することなしに非穿孔嵌合部材を介してパッケージ１２に結合する。取付け部材９１の下流部分９６に不正立証シール１００をシールして製品の保全性を保証する助けとしている。不正立証シール１００は、限定することなしに誘導シール又は接着剤を用いることを含めて任意の適当な仕方で取付けできる。不正立証シール１００は、部分９６から外方へのびるタブ１０１を備えて、使用者がタブ１０１を握って容易に外せるようにする。また図５に示すように、混合室４８は、水のような混合流体を受ける入口１０２を備える。
【００３６】
図７及び図８は、本発明の別の特徴による自己シール分与弁装置の別の実施形態を示す。図７及び図８において、自己シール分与弁１０４は、例えば限定することなしに、自己シール分与弁１０４を管１８の一部として成形すること、溶着すること、或いは例えば接着剤を用いて接着することにより管１８に直接的に組み込まれる。図８に示すように、管１８の直径は、自己シール分与弁１０４を備える管１８の端部において増大し得る。この直径の増大は、例えば直径の大きな自己シール分与弁に融通できるように使用できる。同様に、弁端部の直径は減少又は維持できる。図７及び図８の管／弁の組立体の端部には不正立証シール１０６をシールする。不正立証シール１０６はシールから外方へのびるタブ１０８を備え、使用者がこのタブを握って容易に外せるようにする。
【００３７】
図９は、本発明の別の特徴による自己シール分与弁装置の別の実施形態を示す。図９に示すように、自己シール分与弁１１０は、例えば限定することなしに、自己シール分与弁１１０を管１８の一部として成形すること、溶着すること、或いは例えば接着剤を用いて接着することにより管１８に直接的に組み込まれる。取付け部材１１２は自己シール分与弁１１０を包囲し、また取付け部材１１２には不正立証シール１１４を取付ける。特定の実施形態では、管１８にはフランジ１１６を形成し、取付け部材１１２の整合肩部１１８と係合する。取付け部材１１２は、自己シール分与弁１１０と対向する管の端部から管１８上に滑り込ませることにより管１８に組込む。取付け部材１１２は、その肩部１１８がフランジ１１６に当接するまで管１８に沿って押し進める。取付け部材１１２を管１８の弁端部の適切に位置させた後、取付け部材１１２には不正立証シール１１４（取外しを助ける上記したようなタブを備えることができる）を取付ける。
【００３８】
自己シール分与弁を保持するための特定の例について記載したが、任意の適当な方法を用いてもよい。例えば限定することなしに、自己シール分与弁は、保持リングによって或いは自己シール分与弁を取付け部材に接合（限定することなしに接着によるような）することによって取付け部材に保持できる。このような取付け部材は任意の適当な仕方で管１８に結合する。
【００３９】
図１０は、本発明の別の特徴による自己シール弁及び管の組立体の別の実施形態を示す。図１０に示すように、自己シール分与弁１２０は上記の例で説明したように管１８に組み込まれる。弁１２０には不正立証シール１２２を取付け、或いはこの不正立証シールを弁１２０の一部として成形する。不正立証シール１２２はベース部分１２８からカバー部分１２６を分離する脆い（又は薄い）部分１２４を備える。不正立証シール１２２は、部分１２４を破る（引き裂く）ことでベース部分１２８からカバー部分１２６を剥がすことにより破られる。特定の実施形態では、不正立証シールは、使用者が、部分１２６の一部として形成するプルタブ１３０を掴んで引くことにより破られる。プルタブ１３０を引くことにより、脆い部分１２４に沿って引き裂くことができる。特定の実施形態では、不正立証シール１２２は、例えば限定することなしに、溶着又は接合により弁１２０に取付ける。別の例として、不正立証シール１２２は、弁１２０に結合した円錐形のカバー部分を備え得る。円錐形のカバー部分は、頂部にタブを備えたバウンドスパイラルの形状でもよく、タブを引くと巻き解かれて、弁を露出させる。円錐形のカバー部分の基部は、弁２０（１２０の誤り）から引き裂けるように薄い。不正立証シールのこれらの例は単なる例であり、例えば限定することなしに、シールを破るためのねじれタブを含む任意の適当なシールを用いてもよい。
【００４０】
図５〜図１０に示す実施形態のいずれにおいても、管１１８（１８の誤り）の弁端部は、限定することなしに、ノズル１４、ライン２０又は混合室４８のような下流の要素に結合できる。この結合は、限定することなしに、図５、図６、図９及び図１１（図１１は無く図１０の誤りか）の弁端部取付け部材を下流の要素の受容取付け部材内にスナップ嵌めすること、又は単に弁端部（図５、図６及び図９のような取付け部材を備えるか或いは図７、図８及び図１０のような取付け部材を備えるかどうかにより ）下流の要素の受容ポート内に挿入することを含む任意の適当な方法で行うことができる。多くの応用においては、かかる簡単な挿入は、汲み上げ中、適切なシール係合をもたらし、特に、図７、図８及び図１０のもののような実施形態では、撓み管１８は汲み上げ中の圧力で膨張して下流の要素内へ自己シールする。
【００４１】
上記のいずれの実施形態でも、管は成形又は押出できる。また、これらの実施形態のいずれでも、管の直径は例えば弁端部で或いは上流端部で変えることができる。例えば、管は、ポンプの材料切れを防ぐために、上流端部に直径の拡張した部分を備えることができる。
【００４２】
図１にディスペンサ１０は、ジュース、ミルク、又はその他のソフトドリンクを分与するのに特に適しているが、かかる応用は単なる例である。本明細書で教示したことは、限定することなしに、濃縮飲料、シロップ、飲物、ミルク、チーズ、調味料、スープ、ソース、薬剤、及びその他の食用又は飲用製品を含む任意適当な液体又は半液体（いずれも本明細書では“液体”と記載する）を汲み上げ又は分与するのにも適用する。また、パッケージ12内の製品は水のような稀釈剤と混合されるようにしばしば濃縮しているが、パッケージはそのように混合を行わずに分与するのに適した任意の単一濃度の製品を収容していてもよい。
【００４３】
本明細書の説明の範囲内で、結合は、要素の直接結合と中間要素を介しての間接結合との両方を含む。本明細書で説明した特定の実施形態及び記載事項は単に例示のためのものであり、各例の特徴及び利点は、本明細書で説明した他の実施形態及び例における特徴及び利点と交換したりそれらの特徴及び利点に付け加えてもよい。更に、例として、他の可能な実施形態に関して限定するものではなく、本発明の範囲を任意の特に説明した細部に限定するのではなく、本発明の範囲はいずれの例よりも広義に解釈される。
【００４４】
また、本発明は上記で説明したように、幾つかの特徴をもち、それらの特徴はそれだけで存在するか又は他の特徴の幾つか又は全部と組合せられる。更に、一般には、本発明を詳細に説明したが、特許請求の範囲に記載したように、本発明の意図した範囲から逸脱することなしに、種々の変形、改造、交換、追加及び変更ができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の教示の一つの特徴によるディスペンサの一実施形態を示す概略図。
【図２】本発明の教示の一つの特徴による分与の構成の一実施形態を示す概略図。
【図３】本発明の教示の一つの特徴による汲み上げ機構の一実施形態を示す分解図。
【図４】本発明の教示の一つの特徴による汲み上げ機構の一実施形態の一部分を示す底面図。
【図５】本発明の教示の一つの特徴による自己シール弁を備えた管の一実施形態を示す分解図。
【図６】本発明の教示の一つの特徴による自己シール弁を備えた管の一実施形態を示す横断面図。
【図７】本発明の教示の一つの特徴による自己シール弁を備えた管の別の実施形態を示す横断面図。
【図８】本発明の教示の一つの特徴による自己シール弁を備えた管の別の実施形態を示す横断面図。
【図９】本発明の教示の一つの特徴による自己シール弁を備えた管の別の実施形態を示す横断面図。
【図１０】本発明の教示の一つの特徴による自己シール弁を備えた管の別の実施形態を示す横断面図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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