(57)【要約】【課題】ポンプ本体内部に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を外部に排除することで寿命を向上させる圧電ダイヤフラム型ポンプやそれを用いた処理剤吐出機構付き電気かみそりを提供する。【解決手段】ポンプ本体１に、ダイヤフラム板６の変形に伴い容積が変動するポンプ室１１を備え、ポンプ室１１とポンプ本体１外部とを連通させる吸入経路１２及び吐出経路１３を貫設し、吸入経路１２中には吸入側逆止弁１４を備え、吐出経路１３中には吐出側逆止弁１５を備え、動作流体供給部１８を吸入経路１２の外部側端部１２ａに連通させて成る圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて、洗浄用流体供給部２０を吸入経路１２の外部側端部１２ａに連通させるとともに、上記ポンプ室１１の容積変動を、洗浄用流体５１を洗浄用流体供給部２０からポンプ本体１内に導入する駆動源とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ本体に、圧電素子板を用いて通電により変形自在に形成したダイヤフラム板と、該ダイヤフラム板の変形に伴い容積が変動するポンプ室とを備え、ポンプ室とポンプ本体外部とを連通させる吸入経路及び吐出経路をポンプ本体に貫設し、吸入経路中には流体の吸入方向にのみ開く吸入側逆止弁を備え、吐出経路中には流体の吐出方向にのみ開く吐出側逆止弁を備え、動作流体を供給する動作流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させて成る圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて、洗浄用流体を供給する洗浄用流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させるとともに、ダイヤフラム板の変形に伴うポンプ室の容積変動を、洗浄用流体を洗浄用流体供給部からポンプ本体内に導入する駆動源としたことを特徴とする圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項２】
ポンプ本体に、圧電素子板を用いて通電により変形自在に形成したダイヤフラム板と、該ダイヤフラム板の変形に伴い容積が変動するポンプ室とを備え、ポンプ室とポンプ本体外部とを連通させる吸入経路及び吐出経路をポンプ本体に貫設し、吸入経路中には流体の吸入方向にのみ開く吸入側逆止弁を備え、吐出経路中には流体の吐出方向にのみ開く吐出側逆止弁を備え、動作流体を供給する動作流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させて成る圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて、洗浄用流体を供給する洗浄用流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させるとともに、洗浄用流体を洗浄用流体供給部からポンプ本体内に送り出す駆動部を、洗浄用流体供給部と吸入経路との間に介在するようにポンプ本体外部に備えたことを特徴とする圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項３】
ポンプ本体に、圧電素子板を用いて通電により変形自在に形成したダイヤフラム板と、該ダイヤフラム板の変形に伴い容積が変動するポンプ室とを備え、ポンプ室とポンプ本体外部とを連通させる吸入経路及び吐出経路をポンプ本体に貫設し、吸入経路中には流体の吸入方向にのみ開く吸入側逆止弁を備え、吐出経路中には流体の吐出方向にのみ開く吐出側逆止弁を備え、動作流体を供給する動作流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させて成る圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて、洗浄用流体を供給する洗浄用流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させるとともに、洗浄用流体を洗浄用流体供給部からポンプ本体内に吸入する駆動部を吐出経路に接続させてポンプ本体外部に備えたことを特徴とする圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項４】
吸入経路の外部側端部に管路を接続させ、該管路をその途中で切替え弁を介して分岐させ、分岐した一方を動作流体供給部に接続し、他方を洗浄用流体供給部に接続させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項５】
吐出経路の外部側端部に管路を接続させ、該管路をその途中で切替え弁を介して分岐させ、分岐した一端側を動作流体の吐出端とし、他端側を洗浄用流体の吐出端としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項６】
ダイヤフラム板を超音波域で振動自在に設けることで、洗浄用流体を吸入した状態でポンプ室内に超音波振動を発生させる超音波洗浄機構を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項７】
洗浄用流体及びその流速をポンプ室内で乱流となるように設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項８】
ポンプ本体の吐出経路の外部側端部と洗浄用流体供給部とを、洗浄用流体再生部を介在させた循環経路により連通させたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項９】
ポンプ室内に洗浄用流体を吸入した状態で吸入側逆止弁又は吐出側逆止弁を閉じる弁固定機構を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項１０】
吸入経路と吸入側逆止弁との接触部分と、吐出経路と吐出側逆止弁との接触部分とのうち、少なくとも一方に鏡面を形成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項１１】
吸入側逆止弁と吐出側逆止弁のうち少なくとも一方の根元角部を、緩やかな略円弧状に形成したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項１２】
洗浄用流体が洗浄用気体であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項１３】
洗浄用流体が洗浄用液体であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか記載の圧電ダイヤフラム型ポンプを用いるとともに動作流体を肌塗布用の処理剤としたことを特徴とする処理剤吐出機構付き電気かみそり。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電ダイヤフラム型ポンプやこれを用いて処理剤吐出機構を備えた電気かみそりに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電ダイヤフラム型ポンプとは、圧電素子板と金属板を用いて形成したダイヤフラム板の撓みが該圧電素子板の伸縮により増減することを利用して、このダイヤフラム板の撓みに応じて容積が変動するポンプ室をポンプ本体内に備えたものである。ポンプ本体には、ポンプ室とポンプ本体外部とを連通させる吸入経路及び吐出経路を貫設しており、吸入経路には流体の吸入方向にのみ開く吸入側逆止弁を、吐出経路には流体の吐出方向にのみ開く吐出側経路をそれぞれ備えているので、圧電素子板への通電により該圧電素子板を伸縮させてポンプ室の容積を増減させると、吸入経路に連通させてある外部の動作流体供給部から吸入経路を介して動作流体がポンプ室内に流入し、更に吐出流路からポンプ本体外部に動作流体が送り出されるようになっている。そして、上記の圧電ダイヤフラム型ポンプは電気かみそりの処理剤吐出機構としても好適に利用されるものであり、この場合、動作流体をシェービングローションである肌塗布用の処理剤とした圧電ダイヤフラム型ポンプにより処理剤を吐出しながらのシェービングが可能となるものである。
【０００３】
しかしながら、上記の圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて動作流体が複数成分を含むものである場合には、この動作流体によるポンプ本体内部の汚染が問題となる。具体的には、動作流体として例えばアルコールに粉末等の固形物を含有させたものを用いた場合に、動作流体がポンプ本体内部に残留すると該動作流体の各種成分が逆止弁等の構成部材に付着したり、また、ひどい場合には構成部材を溶かしてしまう可能性があった。これにより逆止弁が劣化したり開閉が正常に行われなくなったりすればポンプ自体の寿命が著しく低下することとなる。
【０００４】
上記問題に対して、ポンプ使用時以外にポンプ室内を洗浄する手段は従来から提案されており、例えば、ポンプ室の内部気圧と外部気圧との圧力差によりポンプ室内に外気圧を吸入してクリーニングを行う手段のものがある（特許文献１参照）。ところが、上記手段によればポンプ室の内部気圧が低い場合にしか外気を吸入することができないといった問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−６８３８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ポンプ本体内部に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を外部に排除することで寿命の低下を防止することができる圧電ダイヤフラム型ポンプ及びそれを用いた処理剤吐出機構付き電気かみそりを提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明を、ポンプ本体に、圧電素子板を用いて通電により変形自在に形成したダイヤフラム板と、該ダイヤフラム板の変形に伴い容積が変動するポンプ室とを備え、ポンプ室とポンプ本体外部とを連通させる吸入経路及び吐出経路をポンプ本体に貫設し、吸入経路中には流体の吸入方向にのみ開く吸入側逆止弁を備え、吐出経路中には流体の吐出方向にのみ開く吐出側逆止弁を備え、動作流体を供給する動作流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させて成る圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて、洗浄用流体を供給する洗浄用流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させるとともに、ダイヤフラム板の変形に伴うポンプ室の容積変動を、洗浄用流体を洗浄用流体供給部からポンプ本体内に導入する駆動源としたことを特徴としたものとする。
【０００８】
このようにすることで、ポンプ本体内に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を除去し、構成部材を初期状態に戻すことでポンプ全体の能力の低下や寿命の低下を防止することができるとともに、洗浄流体を吸入する為の駆動源としてダイヤフラム板の変形を利用することができるので、外部に別に駆動源を設ける必要が無くコンパクト且つ低コストなものとなる。
【０００９】
また、本発明を、ポンプ本体に、圧電素子板を用いて通電により変形自在に形成したダイヤフラム板と、該ダイヤフラム板の変形に伴い容積が変動するポンプ室とを備え、ポンプ室とポンプ本体外部とを連通させる吸入経路及び吐出経路をポンプ本体に貫設し、吸入経路中には流体の吸入方向にのみ開く吸入側逆止弁を備え、吐出経路中には流体の吐出方向にのみ開く吐出側逆止弁を備え、動作流体を供給する動作流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させて成る圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて、洗浄用流体を供給する洗浄用流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させるとともに、洗浄用流体を洗浄用流体供給部からポンプ本体内に送り出す駆動部を、洗浄用流体供給部と吸入経路との間に介在するようにポンプ本体外部に備えたことを特徴としたものとすることも好ましい。
【００１０】
このようにすることで、ポンプ本体内に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を除去し、構成部材を初期状態に戻すことでポンプ全体の能力の低下や寿命の低下を防止することができるとともに、駆動部による外部圧力の任意変更によって洗浄運転時の圧力を容易に制御することができる。
【００１１】
また、本発明を、ポンプ本体に、圧電素子板を用いて通電により変形自在に形成したダイヤフラム板と、該ダイヤフラム板の変形に伴い容積が変動するポンプ室とを備え、ポンプ室とポンプ本体外部とを連通させる吸入経路及び吐出経路をポンプ本体に貫設し、吸入経路中には流体の吸入方向にのみ開く吸入側逆止弁を備え、吐出経路中には流体の吐出方向にのみ開く吐出側逆止弁を備え、動作流体を供給する動作流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させて成る圧電ダイヤフラム型ポンプにおいて、洗浄用流体を供給する洗浄用流体供給部を吸入経路の外部側端部に連通させるとともに、洗浄用流体を洗浄用流体供給部からポンプ本体内に吸入する駆動部を吐出経路に接続させてポンプ本体外部に備えたことを特徴としたものとすることも好ましい。
【００１２】
このようにすることで、ポンプ本体内に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を除去し、構成部材を初期状態に戻すことでポンプ全体の能力の低下や寿命の低下を防止することができるとともに、駆動部による外部圧力の任意変更によって洗浄運転時の圧力を容易に制御することができ、更に、洗浄運転時にポンプ本体内には負圧が生じることから残留物が複数成分を有するものであってもこれを分離させずに外部に吐出することができる。
【００１３】
また、吸入経路の外部側端部に管路を接続させ、該管路をその途中で切替え弁を介して分岐させ、分岐した一方を動作流体供給部に接続し、他方を洗浄用流体供給部に接続させることも好ましい。このようにすることで、弁を切替えるだけで通常運転と洗浄運転とを容易に切替えることができる。
【００１４】
また、吐出経路の外部側端部に管路を接続させ、該管路をその途中で切替え弁を介して分岐させ、分岐した一端側を動作流体の吐出端とし、他端側を洗浄用流体の吐出端とすることも好ましい。このようにすることで、動作流体と洗浄流体とでそれぞれの吐出される場所を適当な箇所に設定することができる。
【００１５】
また、ダイヤフラム板を超音波域で振動自在に設けることで、洗浄用流体を吸入した状態でポンプ室内に超音波振動を発生させる超音波洗浄機構を形成することも好ましい。このようにすることで、ポンプ室内や吸入及び吐出逆止弁の表面に付着した残留物を超音波振動により剥がれ易くして洗浄効果を向上させることができるとともに、別に新たな装置を設ける必要がなくコンパクト且つ低コストなものとなる。
【００１６】
また、洗浄用流体及びその流速をポンプ室内で乱流となるように設定することも好ましい。このようにすることで、ポンプ室内における流路内面近傍での洗浄用流体の停留が防止できて洗浄効果が高まる。
【００１７】
また、ポンプ本体の吐出経路の外部側端部と洗浄用流体供給部とを、洗浄用流体再生部を介在させた循環経路により連通させることも好ましい。このようにすることで、洗浄用流体を再生したうえで洗浄用流体供給部に戻すことが可能になり、洗浄に必要な洗浄用流体の量を大幅に削減してコストを低減することができる。
【００１８】
また、ポンプ室内に洗浄用流体を吸入した状態で吸入側逆止弁又は吐出側逆止弁を閉じる弁固定機構を備えることも好ましい。このようにすることで、ポンプ室の容積変動により洗浄用流体に圧力変動を発生させると、この圧力変動が弁固定機構により閉じた側と逆側の弁に集中して作用し、表裏両面が効率的に洗浄される。
【００１９】
また、吸入経路と吸入側逆止弁との接触部分と、吐出経路と吐出側逆止弁との接触部分とのうち、少なくとも一方に鏡面を形成することも好ましい。このようにすることで、これら弁部材の周辺部において残留物が付着し難くなり、ポンプ全体としての能力の低下防止や高寿命化が実現される。
【００２０】
また、吸入側逆止弁と吐出側逆止弁のうち少なくとも一方の根元角部を、緩やかな略円弧状に形成することも好ましい。このようにすることで、根元角部に応力が集中に難くなって寿命が向上し、ポンプ全体としての能力の低下防止や高寿命化が実現される。
【００２１】
また、洗浄用流体が洗浄用気体であることも好ましい。このようにすることで、洗浄用気体を用いてポンプ本体内の残留物を良好に排除することができる。
【００２２】
また、洗浄用流体が洗浄用液体であることも好ましい。このようにすることで、洗浄用液体を用いてポンプ本体内の残留物を良好に排除することができる。
【００２３】
そして、本発明を、上記の圧電ダイヤフラム型ポンプを用いるとともに動作流体を肌塗布用の処理剤としたことを特徴とした処理剤吐出機構付き電気かみそりとすることも好ましい。このようにすることで、洗浄運転による能力の低下防止や高寿命化が実現されたポンプを駆動源として、肌塗布用の処理剤を常に一定量だけ吐出して快適なシェービングを長時間行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下に用いる上下方向は図中の上下方向を基準としたものとする。図１３（ａ）、（ｂ）には、本発明の実施の形態における一例の圧電ダイヤフラム型ポンプを示している。本例の圧電ダイヤフラム型ポンプの基本構成は従来の技術で既述したものと同様であるが、本例においては図示のように、一対の経路２ａ，２ｂを上下方向に貫設して備えたパイプ部２と、スリットを介して一対の弁３ａ，３ｂを一体に形成してあるシート状の弁部３と、一対の貫通孔４ａ、４ｂを上下方向に貫設して備えた筐体部４と、リング状の弾性体５と、圧電素子板８と金属板９とで円盤状に形成したダイヤフラム板６、下方に開口した有底筒状を成すダイヤフラム押え部７とを、下方から順に組み立ててポンプ本体１を形成している。
【００２５】
ダイヤフラム板６は、その外縁部を筐体部４とダイヤフラム押え部７とで挟持されており、更にダイヤフラム板６と筐体部４との間に弾性体５を介在させることでポンプ本体１内に弾性的に支持されている。ダイヤフラム板６とダイヤフラム押え部７の間であって挟持箇所以外の部分には空所１０が形成され、該空所１０内でダイヤフラム板６が上に凸に撓むように変形可能となっている。また、ダイヤフラム板６と筐体部４との間にも空所が形成されており、この空所が本例のポンプ室１１となっている。筐体部４とパイプ部２との間には弁部３を挟持しており、この状態で、筐体部４の貫通孔４ａとパイプ部２の経路２ａとが弁部３の弁３ａを介して一直線状に連続し、筐体部４の貫通孔４ｂとパイプ部２の経路２ｂとが弁部３の弁３ｂを介して一直線上に連続している。そして、弁３ａは上方にのみ開いて貫通孔４ａと経路２ａとを連通させ、弁３ｂは下方にのみ開いて貫通孔４ｂと経路２ｂとを連通させるようになっているので、貫通孔４ａと経路２ａとで本例の吸入経路１２が形成され、貫通孔４ｂと経路２ｂとで本例の吐出経路１３が形成されるとともに、弁３ａが吐出方向にのみ開く本例の吸入側逆止弁１４をなし、弁３ｂが吐出方向にのみ開く本例の吐出側逆止弁１５をなすものである。
【００２６】
円盤状の圧電素子板８の上下面には電極を形成しており、該電極には電流を供給する電線（図示せず）を接続させている。また、圧電素子板８には厚み方向に予め分極処理を行っており、電流供給により電極間に電界が生じると、図１５（ｃ）に示すようにこの電界の向き（図中の矢印方向）が圧電素子板８の分極の向きと同方向である場合には、圧電素子板８が厚み方向に伸び且つ径方向に縮むように変形する。また、図１５（ｂ）に示すように電界の向き（図中の矢印方向）が圧電素子板８の分極の向きと逆方向である場合には、圧電素子板８が厚み方向に縮み且つ径方向に伸びるように変形する。これに対して金属板９は伸縮しないので、伸縮量の差によりダイヤフラム板６全体としては、圧電素子８への通電に応じてその撓み量が変更される。
【００２７】
ポンプ室１１はダイヤフラム板６と筐体部４とで囲まれて形成されているので、上記の通電に応じたダイヤフラム板６の変形に伴い容積が変動する。図１６（ａ）は初期状態であるが、図１６（ｂ）のようにダイヤフラム板６の撓み量の増加に伴ってポンプ室１１の容積が増加すれば、吸入側逆止弁１４が開き且つ吐出側逆止弁１５が閉じて、吸入経路１４を通って外部からポンプ室１１内に流体が吸入され、逆に、図１６（ｃ）のようにダイヤフラム板６の撓み量の減少に伴ってポンプ室１１の容積が減少すれば、吸入側逆止弁１４が閉じ且つ吐出側逆止弁１５が開いて、ポンプ室１１内から吸入経路１４を通って外部に流体が吐出される。したがって、図１５（ａ）に示すように印加電圧をＶＨとＶＬとで交互に切替えてダイヤフラム板６の上記変形を繰り返し発生させれば流体を吸入経路１２側から吐出経路１３側へと送り出し続けることができる。
【００２８】
なお、図１４には、ダイヤフラム板６を支持する為にダイヤフラム押え部７を設けるのでなく、ダイヤフラム板６をその内周部に挟持して弾性的に支持するリング状の弾性支持体５´を、弾性体５の代りに用いた場合を示しているが、この場合もポンプの駆動形式としては同様である。
【００２９】
吸入経路１２及び吐出経路１３の外部側端部１２ａ，１３ａ（即ち、パイプ部２の経路２ａ及び経路２ｂの外部側端部）はそれぞれが外部との配管接続部を司るものであり、図１に示すように、吸入経路１２の外部側端部１２ａには管路１６を接続させている。管路１６はその途中で切替え弁１７を介して二手に分岐させており、一方の分岐管路１６ａを本例の動作流体供給部１８である動作流体タンク１９に接続させ、もう一方の分岐管路１６ｂを本例の洗浄用流体供給部２０である洗浄用気体タンク２１に接続させている。動作流体タンク１９内には動作流体５０が貯蔵されている。洗浄用気体タンク２１内には洗浄用気体５２が貯蔵されており、この洗浄用気体５２が本例の洗浄用流体５１となっている。また、吐出経路１３の外部側端部１３ａには管路２２の一端側を接続させるとともに他端側を動作流体５０及び洗浄用気体５２の吐出端２５としている。
【００３０】
本例においては、動作流体５０は複数の成分を含む液体であり、例えばアルコールに粉体等の固形物を含有させたものである。動作流体タンク１９と吸入経路１２の外部側端部１２ａとが連通するように切替え弁１７を切替え、既述したようにダイヤフラム板６の変形に伴いポンプ室１１の容積を変動させると、動作流体タンク１９内に貯蔵された動作流体５０が吸入経路１２側からポンプ室１１を介して吐出経路１３側へと送り出されて、管路２２の吐出端２５から外部に吐出され続けるものであり、これが通常運転時の動作である。この場合、ポンプ本体１の内部に動作流体５０が残留すると、該動作流体５０の各成分が吸入側逆止弁１４や吐出側逆止弁１５といった構成部材に付着して場合によってはこれを溶かしてしまう可能性があり、吸入側逆止弁１４や吐出側逆止弁１５の開閉が正常に行われなくなったり劣化したりすれば、ポンプ自体の寿命が著しく低下する原因となる。
【００３１】
そこで、本例においては、通常運転時以外に洗浄運転を行ってポンプ本体１内の残留物を外部に排出可能にしている。具体的には、洗浄用気体タンク２１と吸入経路１２の外部側端部１２ａとが連通するように切替え弁１７を切替えたうえで、通常運転と同様にダイヤフラム板６の変形に伴いポンプ室１１の容積を変動させれば良い。これにより、洗浄用気体タンク２１内に貯蔵された洗浄用気体５２が吸入経路１２側からポンプ室１１を介して吐出経路１３側へと送り出されて、管路２２の吐出端２５から外部に吐出され続ける。この際、ポンプ本体１内の残留物は除去されて洗浄用気体５２と共に外部に排出されることとなり、吸入側逆止弁１４や吐出側逆止弁１５といった構成部材は初期状態に保持され、動作が安定化して劣化が防止されることから、ポンプ自体の能力低下防止及び寿命向上が実現される。そして、洗浄用気体５２を洗浄用気体タンク２１からポンプ本体１内に導入する駆動源として、上記のようにダイヤフラム板６の変形に伴うポンプ室１１の容積変動を利用していることから、残留物排除用に別に駆動源を設置する必要がなく、コンパクト且つ低コストな圧電ダイヤフラム型ポンプとなっている。
【００３２】
なお、洗浄用気体５２としては、窒素やヘリウムといった不活性ガスを用いることが好ましい。これにより、動作流体５０の残留物を排除すると同時に、洗浄用気体５２自身の影響で構成部材を劣化させてしまうといったこともなくなり、ポンプ本体１内は常に初期状態に維持されて、ポンプ全体の能力の低下防止や高寿命化が実現されるものである。
【００３３】
また、洗浄運転時の駆動源として、上記のようにダイヤフラム板６の変形によるポンプ室１１の容積変動を利用するのでなく、図２に示すように切替え弁１７と洗浄用気体タンク２１とを接続させる分岐管路１６ｂの途中に送風機やポンプ等の気体導入装置２３を介在させても良い。この気体導入装置２３は、洗浄用気体タンク２１からポンプ本体１内にまで洗浄用気体５２を強制的に送り込む駆動部２４をなすものであり、洗浄用気体タンク２１と吸入経路１２の外部側端部１２ａとが連通するように切替え弁１７を切替えたうえで気体導入装置２３を駆動することで、洗浄用気体タンク２１内の洗浄用気体５２が吸入経路１２側からポンプ室１１を介して吐出経路１３側へと送り出されて、同様にポンプ本体１内の洗浄がなされるものである。
【００３４】
このようにして、駆動部２４である気体導入装置２３を、洗浄用気体タンク２１と吸入経路１２との間に介在するようにポンプ本体１の外部に備えることで、気体導入装置２３による外部圧力の任意変更によって洗浄運転時の圧力を容易に制御することができるという利点がある。
【００３５】
また、図３に示すように、吐出経路１３の外部側端部１３ａに接続した管路２２を途中で切替え弁３０を介して分岐させて、一方の分岐管路２２ａの端部を動作流体５０の吐出端２６として他方の分岐管路２２ｂの端部を洗浄用気体５２の吐出端２７とし、分岐管路２２ｂの途中に送風機やポンプ等の気体排出装置２８を介在させても良い。この場合、気体排出装置２８が、洗浄運転時に洗浄用気体５２を洗浄用気体タンク２１からポンプ本体１内に吸入する駆動部２９をなし、洗浄用気体タンク２１と吸入経路１２の外部側端部１２ａとが連通するように切替え弁１７を切替え、且つ、吐出経路１３の外部側端部１３ａと洗浄用気体５２の吐出端２７とが連通するように切替え弁３０を切替えたうえで、気体排出装置２８を駆動することで、洗浄用気体タンク２１内の洗浄用気体５２が吸入経路１２側からポンプ室１１内に吸入されて、ポンプ本体１内で同様の洗浄がなされた後に、分岐管路２２ｂを通って吐出端２７から洗浄用気体５２が外部に排出されるものである。
【００３６】
そして、このような気体排出装置２８を吐出経路１３に接続させてポンプ本体１の外部に備えたことで、気体排出装置２８による外部圧力の任意変更によって洗浄運転時の圧力を容易に制御することができるとともに、ポンプ本体１内には負圧が発生することから複数成分を有する残留物に対してこれを分離させずに外部に排出させることができるという利点がある。
【００３７】
なお、上記の洗浄運転ではなく通常運転を行う場合には、動作流体タンク１９と吸入経路１２の外部側端部１２ａとが連通するように切替え弁１７を切替え、且つ、吐出経路１３の外部側端部１３ａと吐出端２６とが連通するように切替え弁３０を切替えたうえで、ダイヤフラム板６の変形によりポンプ室１１の容積を変動させれば良い。
【００３８】
また、図４に示すように、管路２２の分岐管路２２ａ側の吐出端２７を洗浄用流体再生部３２であるフィルタ３１に接続させ、このフィルタ３１と洗浄用気体タンク２１とを接続する管路３１を設けることで、吐出経路１３の外部側端部１３ａと洗浄用気体タンク２１とを連通させる循環経路３３を形成することができる。循環経路３３中にはフィルタ３１が介在しているので、洗浄により残留物と一体にポンプ本体１内から排出された洗浄用気体５２をフィルタ３１により再生した後に洗浄用気体タンク２１に戻して再利用し、洗浄運転に要する洗浄用気体５２の量を大幅に削減してコストを削減することができる。
【００３９】
また、ポンプ本体１内での洗浄を更に効果的に行う為には、例えば図５に示すようにポンプ室１１内にて超音波振動を発生させることも好適である。具体的には、洗浄用気体５２をポンプ室１１内に導入して動作流体５０と入れ換えた状態で、圧電素子板８を２０ｋＨｚ以上の超音波領域で駆動してダイヤフラム板６を振動させ、超音波領域での微振動によりポンプ室１１内や吸入及び吐出側逆止弁１４，１５の表面に付着した残留物を剥がれ易くして洗浄効果を高めることができる。超音波振動の発生後にはポンプ室１１内の洗浄用気体５２を外部に輩出する。この場合、ダイヤフラム板６を超音波領域で振動自在に設けることで、洗浄用気体５２を吸入した状態でポンプ室１１内に超音波振動を発生させる超音波洗浄機構を形成しているので、超音波振動を発生させる為に外部に別の装置を付加する必要がないものである。
【００４０】
また、ポンプ本体１内での洗浄を更に効果的に行う為には、洗浄運転中にポンプ室１１内に導入する洗浄用気体５２をこれが乱流となるように充分に大きなレイノルズ数に設定することも好適である。レイノルズ数は、洗浄部位の管路幅や流体の流速や粘度に比例し且つ流体の密度に反比例するものであるから、洗浄用気体５２として粘度の高いものを用いたり流速を大きくする等の手段により、大きな値に設定することができる。洗浄用気体５２が層流である場合には、ポンプ本体１内の流路内面近傍において境界層が発達して澱み点が生じるのに対して、乱流である場合には流路内面近傍で境界層の剥離が生じて洗浄用気体５２の停留が防止される。したがって、上記のように洗浄用気体５２の性質やその流速をポンプ室１１内で乱流となるように設定することで、流路内面近傍での洗浄用気体５２の停留が防止できて洗浄効果が高まるものである。
【００４１】
また、ポンプ本体１内での洗浄を更に効果的に行う為には、ポンプ室１内に洗浄用気体５２を吸入した状態で、図６に示すように弁固定機構４１により吸入側逆止弁１４を閉じたり、図７に示すように弁固定機構４２により吐出側逆止弁１５を閉じたりすることも好適である。例えば吸入側逆止弁１４を閉状態に固定した場合、ダイヤフラム板６の変形によりポンプ室１１の容積を変動させると、ポンプ室１１内にて洗浄用気体５２に生じる圧力変動が、固定されていない吐出側逆止弁１５に集中して作用し、これにより吐出側逆止弁１５の表裏両面を効率的に洗浄することができる。また、吐出側逆止弁１５を閉状態に固定した場合には、ポンプ室１１の容積変動により吸入側逆止弁１４の表裏両面を効率的に洗浄することができる。
【００４２】
また、ポンプ本体１内での動作流体５０の残留物の付着を予防する為に、例えば図８に示すように、吸入経路１２と吸入側逆止弁１４との互いの接触部分に鏡面３５を形成することも好適である。これにより、吸入側逆止弁１４の周辺部において流路抵抗や管路摩擦が低減されるので、動作流体５０の残留物が吸入側逆止弁１４の周辺に付着し難くなる。そして、弁部分での動作が安定し且つ劣化も防止されることで、ポンプ全体として能力の低下防止や高寿命化が実現されるものである。なお、同様の鏡面３５を、吐出経路１３と吐出側逆止弁１５との互いの接触部分に形成しても良いし、吸入側と吐出側の両方に形成しても良いのはもちろんである。
【００４３】
また、弁部分での劣化を更に防止する為に、例えば吸入側逆止弁１４の根元角部３６を、図９（ａ）に示すような略直角に形成するのでなく、図９（ｂ）に示すような緩やかな略円弧状に形成することも好適である。根元角部３６が略直角であれば吸入側逆止弁１４の開閉に際して該根元角部３６に応力が集中するのに対して、根元角部３６を上記略円弧状にすることで応力の集中を防止することができ、残留物による劣化の影響も略均等に作用することとなるので、吸入側逆止弁１４の寿命が向上して、ポンプ全体として能力の低下防止や高寿命化が実現されるものである。上記のような応力緩和構造は、吸入側逆止弁１４が他の形態のものであっても適用可能であり、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように弁体３７を一対の弁押さえ３８，３８で挟持して成るものにおいて、弁体３７と弁押さえ３８との当接箇所に形成される根元角部３６が図１０（ａ）、（ｂ）に示すように略直角であればこの弁体３７の開閉に際して根元角部３６に応力が集中するのに対して、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように根元角部３６が略円弧状となるように弁体３７を根元側ほど幅広に形成することで、同様に応力の集中を防止することができる。なお、同様の構造を吐出側逆止弁１５側に形成しても良いし、吸入側逆止弁１４と吐出側逆止弁１５の両側に形成しても良いのはもちろんである。
【００４４】
ここで、上記においては洗浄用流体５１が洗浄用気体５２である場合の圧電ダイヤフラム型ポンプの構成について説明してきたが、洗浄用流体５１は気体に限定されるものではなく液体であっても構わない。この場合、洗浄用流体供給部２０として、洗浄用液体（図示せず）を貯蔵した洗浄用液体タンク（図示せず）を備えた構成となり、上記した構成と同様の構成によりポンプ本体１内に洗浄用液体を導入して洗浄することができる。洗浄用液体としては、例えば非浸食性液体である不活性な水等を用いる。これにより、動作流体５０の残留物を排除すると同時に、洗浄用液体自身の影響で構成部材を劣化させてしまうといったことがなく、ポンプ本体１内を初期状態に維持することができるので、ポンプ全体の能力の低下防止や高寿命化が実現されるものである。
【００４５】
図１１（ｃ）には、図３に基づいて既述した圧電ダイヤフラム型ポンプを用いて処理剤吐出機構６０を構成した電気かみそりを示している。このものにおいては上記の動作流体５０がシェービングローションである肌塗布用の処理剤６１であって、動作流体タンク１９が処理剤６１を貯蔵する処理剤容器６２、動作流体５０の吐出端２６が処理剤６１の吐出端６３となっている。この吐出端６３は電気かみそり本体７０の上端に設けた刃部７１に近接して設けてあって、圧電ダイヤフラム型ポンプの駆動により電気かみそり使用時に吐出端６３から処理剤６１を塗布するようになっている。そして、洗浄用気体タンク２１と吐出端２７とを連通させた状態で気体導入装置２３を駆動することで、洗浄用気体５２をポンプ本体１内に導入して洗浄した後に吐出端２７から排出するものである。
【００４６】
なお、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、洗浄用気体５２をポンプ本体１内に導入する駆動源として、図１に基づいて既述したようにポンプ室１１の容積変動を利用しても良いし、図２に基づいて既述したように気体排出装置２８を設けても良い。また、洗浄用気体５２の代りに洗浄用液体を利用しても良く、圧電ダイヤフラム型ポンプについて既述した構成のいずれを組み合わせて用いても良いことはもちろんである。なお、図１２には、図１１（ａ）に示す電気かみそりの更に詳細な構成を示している。
【００４７】
そして、これらの圧電ダイヤフラム型ポンプを用いて構成した処理剤吐出機構６０を備えることで、洗浄運転による能力の低下防止や高寿命化が実現されたポンプを駆動源として、処理剤６１を常に一定量だけ吐出して快適なシェービングを長時間行うことができるものである。
【００４８】
【発明の効果】
上記のように請求項１記載の発明にあっては、ポンプ本体内に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を除去し、構成部材を初期状態に戻すことでポンプ全体の能力の低下や寿命の低下を防止することができるとともに、洗浄流体を吸入する為の駆動源としてダイヤフラム板の変形を利用することができるので、外部に別に駆動源を設ける必要が無くコンパクト化及び低コスト化が可能であるという効果がある。
【００４９】
また、請求項２記載の発明にあっては、ポンプ本体内に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を除去し、構成部材を初期状態に戻すことでポンプ全体の能力の低下や寿命の低下を防止することができるとともに、駆動部による外部圧力の任意変更によって洗浄運転時の圧力を容易に制御することができるという効果がある。
【００５０】
また、請求項３記載の発明にあっては、ポンプ本体内に洗浄用流体を自在に吸入して残留物を除去し、構成部材を初期状態に戻すことでポンプ全体の能力の低下や寿命の低下を防止することができるとともに、駆動部による外部圧力の任意変更によって洗浄運転時の圧力を容易に制御することができ、更に、洗浄運転時にポンプ本体内には負圧が生じることから残留物が複数成分を有するものであってもこれを分離させずに外部に吐出することができるという効果がある。
【００５１】
また、請求項４記載の発明にあっては、請求項１〜３のいずれか記載の発明の効果に加えて、弁を切替えるだけで通常運転と洗浄運転とを容易に切替えることができるという効果がある。
【００５２】
また、請求項５記載の発明にあっては、請求項１〜４のいずれか記載の発明の効果に加えて、動作流体と洗浄流体とでそれぞれの吐出される場所を適当な箇所に設定することができるという効果がある。
【００５３】
また、請求項６記載の発明にあっては、請求項１〜５のいずれか記載の発明の効果に加えて、ポンプ室内や吸入及び吐出逆止弁の表面に付着した残留物を超音波振動により剥がれ易くして洗浄効果を向上させることができるとともに、別に新たな装置を設ける必要がないのでコンパクト化及び低コスト化が可能になるという効果がある。
【００５４】
また、請求項７記載の発明にあっては、請求項１〜６のいずれか記載の発明の効果に加えて、ポンプ室内における流路内面近傍での洗浄用流体の停留が防止できて洗浄効果が高まるという効果がある。
【００５５】
また、請求項８記載の発明にあっては、請求項１〜７のいずれか記載の発明の効果に加えて、洗浄用流体を再生したうえで洗浄用流体供給部に戻すことが可能になり、洗浄に必要な洗浄用流体の量を大幅に削減してコストを低減することができるという効果がある。
【００５６】
また、請求項９記載の発明にあっては、請求項１〜８のいずれか記載の発明の効果に加えて、ポンプ室の容積変動により洗浄用流体に圧力変動を発生させると、この圧力変動が弁固定機構により閉じた側と逆側の弁に集中して作用し、表裏両面が効率的に洗浄されるという効果がある。
【００５７】
また、請求項１０記載の発明にあっては、請求項１〜９のいずれか記載の発明の効果に加えて、弁部材の周辺部において残留物が付着し難くなり、ポンプ全体としての能力の低下防止や高寿命化が実現されるという効果がある。
【００５８】
また、請求項１１記載の発明にあっては、請求項１〜１０のいずれか記載の発明の効果に加えて、根元角部に応力が集中に難くなって寿命が向上し、ポンプ全体としての能力の低下防止や高寿命化が実現されるという効果がある。
【００５９】
また、請求項１２記載の発明にあっては、請求項１〜１１のいずれか記載の発明の効果に加えて、洗浄用気体を用いてポンプ本体内の残留物を良好に排除することができるという効果がある。
【００６０】
また、請求項１３記載の発明にあっては、請求項１〜１１のいずれか記載の発明の効果に加えて、洗浄用液体を用いてポンプ本体内の残留物を良好に排除することができるという効果がある。
【００６１】
また、請求項１４記載の発明にあっては、請求項１〜１３のいずれか記載の発明の効果を備えた圧電ダイヤフラム型ポンプを利用することによって、洗浄運転による能力の低下防止や高寿命化が実現されたポンプを駆動源として処理剤を常に一定量だけ吐出して、快適なシェービングを長時間行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における一例の圧電ダイヤフラム型ポンプの第一の構成を示す説明図である。
【図２】同上の圧電ダイヤフラム型ポンプの第二の構成を示す説明図である。
【図３】同上の圧電ダイヤフラム型ポンプの第三の構成を示す説明図である。
【図４】同上の圧電ダイヤフラム型ポンプを循環型にした場合を示す説明図である。
【図５】同上の超音波振動を発生させる方法を示す説明図である。
【図６】同上の吸入側の弁固定機構を示す説明図である。
【図７】同上の吐出側の弁固定機構を示す説明図でる。
【図８】同上の吸入側に鏡面を形成した場合の説明図であり、（ａ）は開弁状態、（ｂ）閉弁状態を示している。
【図９】同上の吸入側逆止弁に形成する応力緩和構造の説明図であり、（ａ）は形成前の状態、（ｂ）は形成後の状態を示している。
【図１０】同上の別形態の吸入側逆止弁に形成する応力緩和構造の説明図であり、（ａ）は形成前の斜視状態、（ｂ）は形成前の側面視状態、（ｃ）は形成後の斜視状態、（ｄ）は形成後の側面視状態である。
【図１１】同上の圧電ダイヤフラム型ポンプを利用した処理剤吐出機構付き電気かみそりの説明図であり、（ａ）は第一の形態、（ｂ）は第二の形態（ｃ）は第三の形態を示している。
【図１２】図１１（ａ）に示す圧電ダイヤフラム型ポンプの構成を更に詳しく示した説明図である。
【図１３】同上のポンプ本体を示しており、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１４】同上の別形態のポンプ本体を示す分解斜視図である。
【図１５】ダイヤフラム板の駆動原理の説明図であり、（ａ）は印加電圧、（ｂ）は（ａ）の印加電圧ＶＨ時の変形、（ｃ）は（ａ）の印加電圧ＶＬ時の変形を示している。
【図１６】圧電ダイヤフラム型ポンプの駆動原理の説明図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は吸入状態、（ｃ）は吐出状態を示している。
【符号の説明】
１  ポンプ本体
６  ダイヤフラム板
８  圧電素子板
１１  ポンプ室
１２  吸入経路
１２ａ  外側端部
１３  吐出経路
１３ａ  外側端部
１４  吸入側逆止弁
１５  吐出側逆止弁
１６  管路
１７  切替え弁
１８  動作流体供給部
１９  動作流体タンク
２０  洗浄用流体供給部
２１  洗浄用気体タンク
２２  管路
２３  気体導入装置
２４  駆動部
２５  吐出端
２６  吐出端
２８  気体排出装置
２９  駆動部
３０  切替え弁
３２  洗浄用流体再生部
３４  循環経路
３５  鏡面
３６  根元角部
４１  弁固定機構
４２  弁固定機構
５０  動作流体
５１  洗浄用流体
５２  洗浄用気体
６０  処理剤吐出機構
６１  処理剤
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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