(57)【要約】  本発明は、多数回投入式の洗剤供給装置に関連する。本発明の実施形態では、装置は、カートリッジ（２００）を受け入れるための筐体（２）を備えている。このカートリッジ（２００）は、それぞれが洗剤組成物を収容しているＸ個の複数のチャンバー（２１０）を備えている。この装置は、洗剤組成物を洗浄液に接触させるために、洗浄液を、選択的にカートリッジ（２００）のチャンバー（２１０）に向ける方向づけ手段（３、３４）と、洗剤含有洗浄液を装置から排出することを可能とするための排出口とをさらに有している。この装置は、次の洗浄サイクルに先立って、隣接するチャンバー（２１０）を露出状態にするために、洗浄サイクル中、および、洗浄サイクルの後に、前記方向づけ手段（３、３４）に対して前記カートリッジ（２００）を自動的に移動させるための自動位置決め手段（１００）をも有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数回投入式の洗剤供給装置であって、
それぞれが洗剤組成物を収容しているＸ個の複数のチャンバー（２１０）を有するカートリッジ（２００）を、その内部に受け入れるための筐体（２）と、使用時に、洗浄液の方向を選択的に前記カートリッジ（２００）のチャンバー（２１０）に向けて、その内部の洗剤組成物に洗浄液を接触させるための方向づけ手段（３、３４）と、洗剤含有洗浄液を装置から排出することを可能とするための排出口と、を備えており、
次の洗浄サイクルに先立って、隣接するチャンバーを、使用準備のために露出状態で配置するために、洗浄サイクル中、および、洗浄サイクルの後に、前記方向づけ手段（３、３４）に対して、使用中の前記カートリッジ（２００）を自動的に移動させるための、位置決め手段（１００）をさらに備えている、装置。
【請求項２】
前記筐体（２）が、ほぼ円筒形であり、各区画（２１０）が、名目上、３６０／Ｘの角度のスペースを占めている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記位置決め手段（１００）が、洗浄サイクルの加熱段階において、前記筐体（２）に対して、前記名目上の３６０／Ｘの角度に対しＺ％の割合だけ、前記カートリッジ（２００）を回転方向に進めるように構成されているとともに、さらに、洗浄サイクルにおける最後の冷却段階の間およびその後、前記筐体（２）に対して、前記名目上の３６０／Ｘの角度に対し（１００−Ｚ）％の割合だけ、前記カートリッジ（２００）を、さらに回転方向に進めるように構成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
Ｚが、１０〜３０の範囲にある、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
Ｚが、ほぼ２０である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
Ｘが１２である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記位置決め手段が、洗浄サイクルにおける加熱段階中に膨張する一方、前記洗浄サイクル中に最後の冷却段階の最中およびその後、冷えたときに収縮する、熱反応要素（１５０）を備えている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記位置決め手段（１００）が、前記熱反応要素（１５０）の線形の運動を、前記筐体に対する前記カートリッジの回転運動に変換するための、歯車機構をさらに備えている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記歯車機構が、第１の平面内において第１の回転方向に移動することの可能な、第１の回転要素（１４０）および第２の回転要素（１１０）と、第２の平面内において線形に移動することの可能な線形要素（１３０）と、を備えている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記熱反応要素が低温状態にある場合には、前記線形要素（１３０）の第１のギア部分が、前記第１の回転要素（１４０）のギア部分に完全に噛合している一方、前記熱反応要素が高温状態にある場合には、前記線形要素（１１０）における第２のギア部分が、前記第２の回転要素（１１０）のギア部分に完全に噛合している、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の回転要素（１１０、１４０）の双方が、前記カートリッジ（２００）に結合されており、これにより、カートリッジに対して回転運動を与えるようになっている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
加熱サイクル中、前記線形要素（１３０）が、前記第１の回転要素（１４０）から外れて第１の直線方向において移動し、これにより、前記第２の回転要素（１１０）に係合するようになっており、前記線形要素（１３０）が前記第２の回転要素（１１０）に係合したときに、前記第１の直線方向における追加的な移動の第１の段階が、前記第２の回転要素（１１０）に対して、第１の回転方向における回転運動を与える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱サイクルにおける第２の段階中、前記第１の直線方向における前記線形要素（１３０）の追加的な移動が、前記第２の回転要素（１１０）に対して追加的な回転方向を引き起こさない、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
洗浄サイクルの終了時、その冷却サイクル中に、前記線形要素（１３０）が、前記第２の回転要素（１１０）から外れて、前記第１の直線方向とは反対の第２の直線方向において移動し、これにより、前記第１の回転要素（１４０）に係合し、前記線形要素（１３０）における前記第１の回転要素（１４０）に対する最初の係合の後に続く、前記第２の直線方向における追加的な移動が、前記第１の回転要素（１４０）に対して、第１の回転方向における回転運動を与える、請求項１１、１２あるいは１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記熱反応要素（１５０）が、ワックスモーターを備えている、請求項７〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記位置決め機構が、ワックスモーター（１５０）と、ギアリング機構とを有しており、このギアリング機構が、前記ワックスモーター（１５０）の動きを、前記カートリッジ（２００）と前記筐体（２）との間の相対的な回転運動に変換し、さらに、前記Ｘ個のチャンバーのうちの１番目のチャンバーが完全に露出状態になり、これにより、第１の完全な洗浄サイクルにおけるスタート時において、洗浄液がそこに進入することを可能とする状態と、前記第１の洗浄サイクルの完了後に続いて、第２の、前記Ｘ個のチャンバーのうちの次のチャンバーが完全に露出状態になり、これにより、次の完全な洗浄サイクルにおけるスタート時において、洗浄液がそこに進入することを可能とする状態との間の動きを引き起こすようになっている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記熱反応要素（１５０）が、ヒステリシス効果を有しており、このヒステリシス効果が、要素に対して遅延された動作を与え、これにより、前記機器が完全な洗浄プロセスを実行したときにのみ装置がリセットされることを確実にする、請求項７〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
本明細書において、添付図面を参照しながら実質的に説明されている装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数回投入式の洗剤供給装置に関する。本装置は、特に、前記の洗剤を自動食器洗浄機あるいは自動洗浄機に対して、複数の洗浄サイクルにわたって、洗剤を供給するために適している。
【背景技術】
【０００２】
自動食器洗浄機では、洗剤は、それが粉末状、タブレット状あるいはジェル状のいずれであっても、通常、ユーザによって、手動で、各食器洗浄動作の前に、機器内に（特に、洗剤ホルダー内に）注入される。
【０００３】
この注入プロセスは不便であり、洗剤を正確に測定するという困難性を伴い、粉末状あるいはジェル状の洗剤に関しては、それがこぼれてしまう場合がある。タブレット形状となっている洗剤であっても、正確な投入という問題点は克服しているものの、依然として、食器洗浄サイクルが開始されるたびに、食器洗浄機用の洗剤を手で取り扱う必要がある。このことは、食器洗浄機用の洗剤組成物がたいてい腐食性（ｃｏｒｒｏｓｉｖｅ  ｎａｔｕｒｅ）を有しているために、不都合である。
【０００４】
洗剤組成物あるいは添加剤の単位容量（例えば洗剤タブレットなど）を保持するため、および、このような単位容量を機器内に供給するための、複数の装置が知られている。
【０００５】
国際公開第０１／０７７０３号（特許文献１）は、食器洗浄機に対する洗剤組成物あるいは添加剤の計量された放出に関する装置を開示している。この装置は、洗剤組成物あるいは添加剤を保持するための、個別に密封された複数のチャンバーを有しており、さらに、このチャンバーを貫通するための手段を備えており、この手段が、機器内の状況に応じて作動する。
【０００６】
国際公開第０３／０７３９０６号（特許文献２）は、食器洗浄機に対して洗剤の多数回投入を供給するための、独立した装置を開示している。この装置は、プレート状の構造を有している。その外周に配されている複数の洗剤用量を有する円形のブリスターパックが、パック内に詰め込まれている。そして、巻き取り器（ｗｉｎｄｅｒ）が回転され、これにより、２つ以上の洗剤用量を供給するために十分な機械的なエネルギーが、装置内に蓄積される。そして、装置が食器洗浄機内において高温に曝されたときに、熱作動式のラッチが作動し、ラチェット機構と共同して、次の洗剤用量が供給される状態となるように、ブリスターパックを移動する。洗剤を供給するために、ブリスターパックに穴が開けられるか、あるいは、ブリスターパック内の区画から、１回分の洗剤が射出される。
【０００７】
国際公開第０３／０７３９０７号（特許文献３）は、同様の形状を有する独立した供給装置を開示している。洗剤を供給するために、ブリスターパックを動かすようにレバーが手動で操作され、ブリスターパック内の区画から洗剤が放出されるか、あるいは、ブリスターパックに穴が開けられる。初期には、ドアあるいはフラップによって、機器内の洗浄液が露出状態の洗剤に近づくことを防止する。バイメタルストリップが設けられており、装置が洗浄サイクルの際に高温に曝されたときに、ドアあるいはフラップを移動して、露出状態の洗剤に洗浄液が近づくことを可能とし、これにより、機器に対して洗剤が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０１／０７７０３号
【特許文献２】国際公開第０３／０７３９０６号
【特許文献３】国際公開第０３／０７３９０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
洗剤投入を温度作動によって切り替える（ａｄｖａｎｃｉｎｇ）ことに対する１つの問題点は、例えば、食器洗浄機は、温度が洗浄サイクルの最初の部分で上昇し、一回分の洗剤が投与され、そして、温度が低下し、同じサイクルの間においての再度の温度上昇があり、一つの洗浄サイクルの間に中間サイクルを含むことがあり、これが二回目の洗剤投与がされる原因になるということである。
【００１０】
したがって、本発明における好ましい実施形態の目的は、このような二重洗剤投与の発生する機会を回避あるいは減少することにある。
【００１１】
他の問題点は、自動投入機構に関連しており、好ましい実施形態におけるさらなる目的は、本明細書において説明したような問題点のうちの１つ以上に対処することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の点を踏まえて、本発明は、洗剤投与の間の自動切り替えを行うための、自動位置決め機構を完成させることに関連する。
【００１３】
本発明によると、多数回投入式の洗剤供給装置が提供され、それぞれが洗剤組成物を収容しているＸ個の複数のチャンバーを有するカートリッジを、その内部に受け入れるための筐体と、使用時に、洗浄液の方向を選択的にカートリッジのチャンバーに向けて、その内部の洗剤組成物に洗浄液を接触させるための方向づけ手段と、洗剤含有洗浄液を装置から排出することを可能とするための排出口と、を備えており、次の洗浄サイクルに先立って、隣接するチャンバーを、使用準備のために露出状態で配置するために、洗浄サイクル中、および、洗浄サイクルの後に、前記方向づけ手段に対して、使用中の前記カートリッジを自動的に移動するための、位置決め手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記筐体が、ほぼ円筒形であり、各区画が、名目上、３６０／Ｘの角度のスペースを占めている。
【００１５】
好ましくは、前記位置決め手段が、洗浄サイクルの加熱段階において、前記筐体に対して、前記名目上の３６０／Ｘの角度に対しＺ％の割合だけ、前記カートリッジを回転方向に進めるように構成されているとともに、さらに、洗浄サイクルにおける最後の冷却段階の間およびその後において、前記筐体に対して、前記名目上の３６０／Ｘの角度に対し（１００−Ｚ）％の割合だけ、前記カートリッジを、さらに回転方向に進めるように構成されている。
【００１６】
好適には、Ｚは、１０から３０の範囲にある。また、最も好ましくは、Ｚはほぼ２０であり、Ｘは１２である。この構成では、好ましい装置に１２個のチャンバーが存在し、それぞれが、回転スペースの３０度を占めている。また、加熱中の運動は、カートリッジを６度進める一方、洗浄サイクルの終了時の運動は、２４度進める。
【００１７】
好ましくは、前記位置決め機構は、熱反応要素（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を備えている。熱反応要素については、任意の形状記憶金属／形状記憶合金、熱的バイメタル、バイメタルスナップ要素、あるいは、形状記憶ポリマーとすることが可能であるが、熱反応要素として最も好ましいものは、ワックスモーターである。この熱反応要素は、好ましくは、２５℃と５５℃との間（最も好ましくは、３５℃と４５℃との間）の温度において反応するように設計されている。この熱要素（ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ）は、好ましくは、ヒステリシス効果を有している。これは、熱反応要素の動作を遅延させ、これにより、装置が、前記機器の洗浄サイクルにおける早い時期においてはリセットされない一方、この機器が完全な洗浄プロセスを実行するときにのみリセットされることを確実にする。
【００１８】
前記位置決め手段は、好ましくは、ワックスモーターを備えている。このワックスモーターは、洗浄サイクルにおける加熱段階において、ワックス容器を膨張させる一方、前記洗浄サイクルにおける最後の冷却段階の最中およびその後において、それが冷えたときに収縮する。前記位置決め手段は、好ましくは、前記ワックスモーターの線形運動を、前記筐体に対する前記カートリッジの回転運動に変換するための、ギアリング機構をさらに備えている。
【００１９】
好ましくは、前記ギアリング機構は、第１の平面内において第１の回転方向に移動することの可能な、第１の回転要素および第２の回転要素と、第２の平面内において線形に移動することの可能な線形要素と、を備えている。
【００２０】
好ましくは、前記ワックスモーターが低温状態にある場合には、前記線形要素における第１のギア部分が、前記第１の回転要素のギア部分に完全に噛合している一方、前記ワックスモーターが高温状態にある場合には、前記線形要素における第２のギア部分が、前記第２の回転要素のギア部分に完全に噛合している。
【００２１】
好ましくは、前記第１および第２の回転要素の双方が、前記カートリッジに結合されており、これにより、それに対して回転運動を与えるようになっている。
【００２２】
好ましくは、加熱サイクル中、前記線形要素が、前記第１の回転要素から外れて第１の直線方向において移動し、これにより、前記第２の回転要素に係合するようになっており、前記線形要素が前記第２の回転要素に係合したときに、前記第１の直線方向における追加的な移動の第１の段階が、前記第２の回転要素に対して、第１の回転方向における回転運動を与える。
【００２３】
前記加熱サイクルにおける第２の段階においては、前記第１の直線方向における前記線形要素の追加的な移動は、好ましくは前記第２の回転要素に対して追加的な回転方向を引き起こさない。
【００２４】
好ましくは、洗浄サイクルの終了時、その冷却サイクル中に、前記線形要素が、前記第２の回転要素から外れて、前記第１の直線方向とは反対の第２の直線方向において移動し、これにより、前記第１の回転要素に係合するようになっており、前記線形要素における前記第１の回転要素に対する最初の係合の後に続く、前記第２の直線方向における追加的な移動が、前記第１の回転要素に対して、第１の回転方向における回転運動を与える。
【００２５】
最も好ましくは、前記位置決め機構が、ワックスモーターと、ギアリング機構とを備え、このギアリング機構が、前記ワックスモーターの動きを、前記カートリッジと前記筐体との間における相対的な回転運動に変換し、さらに、前記Ｘ個のチャンバーのうちの１番目のチャンバーが完全に露出状態になり、これにより、第１の完全な洗浄サイクルのスタート時において、洗浄液がそこに進入することを可能とする状態と、前記第１の洗浄サイクルの完了後に続いて、第２の、前記Ｘ個のチャンバーのうちの次のチャンバーが完全に露出状態になり、これにより、次の完全な洗浄サイクルにおけるスタート時に、洗浄液がそこに進入することを可能とする状態との間の動きを引き起こすようになっている。
【００２６】
好ましくは、装置には、前記方向づけ手段に至るじょうごが設けられている。そして、前記じょうごが、前記装置における蓋の一部となっている。
【００２７】
まず、熱要素は、それがヒステリシス（時間および／または温度に基づく）を有するように設計することが可能である。したがって、熱要素は、洗浄サイクルのスタート時において、作動される。しかしながら、（温度的なヒステリシス効果に関して）、熱要素は、洗浄サイクルとすすぎサイクルとの間の温度低下が、要素を不活性化するのに十分ではなく、このために、すすぎサイクルのスタート時における再活性化の生じることがないように、設計されている。この場合、熱要素は、好ましくは、約３８℃から４５℃の活性化温度、および、２５℃から３３℃の不活性化温度を有している。
【００２８】
時間的なヒステリシス効果に関しては、熱要素は、食器洗浄機サイクル中において１度だけ活性化することが可能なように、設計されている。典型的には、３０分から２時間である。
【００２９】
熱要素の周囲にジャケットを設けることによって、擬似的な温度的ヒステリシス効果を得ることも可能である。このジャケットは、洗浄サイクルからの熱い洗浄液によって、満たされるように意図されている。このジャケットは、好ましくは、小さな排出用の開口部を有している。この小さな排出用の開口部は、洗浄サイクルとすすぎサイクルとの間の比較的に冷たい期間中に、ジャケットが、熱い洗浄液の大部分を保持し続けており、このために、この冷たい期間中には、熱要素は不活性化されない、ということを意味している。
【００３０】
ワックスモーターに関して、ワックス自身における溶融および凝固の挙動を、ヒステリシスのために利用することが可能である。なぜならば、特定のワックス種は、溶融に比べて、ゆっくりとした凝固を示すからである。
【００３１】
また、ワックスモーターに関しては、水の収集器（小さい／ゆっくりとした、水を解放するための開口部を有する）によって、ヒステリシス効果を得ることが可能である。これは、収集された水の重みによって、ワックスモーターの第２の移動を防止するものである。この水の収集器は、２０分から１時間が経過したときに、空になることが好ましい。
【００３２】
好ましくは、カートリッジは、装置から取り外し可能となっており、これにより、カートリッジを、方向づけ手段の設けられている装置内に挿入される、交換可能な部品として販売することが可能となる。このカートリッジは、詰め替えホルダーと詰め替え品との組み合わせを含むことが可能であり、この詰め替え品は、使い捨ての商品とすることが可能である。
【００３３】
この装置は、好ましくは、自動食器洗浄機において使用される。したがって、洗剤は、最も好ましくは、自動食器洗浄機用の洗剤から構成される。その例としては、従来の洗剤、および、「２−ｉｎ−１」および「３−ｉｎ−１」変形例のものが挙げられる。最も好ましくは、洗剤は、固体のものから構成される。本発明の文脈においては、固体という用語を、従来の固体材料（圧縮された粒子材料、および、固化した溶融材料／架橋材料など）に加えて、固化したジェルを含むものとして使用することが可能である。
【００３４】
洗剤の配合は、以下に示す成分のうちの１つ以上を含んでいる。すなわち、ビルダー、共ビルダー、界面活性剤、漂白剤、漂白活性剤（ｂｌｅａｃｈ  ａｃｔｉｖａｔｏｒ）、漂白剤、触媒、酵素、ポリマー、染料、顔料、香料、水、および、有機溶媒、である。
【００３５】
場合により、この洗剤は、洗剤添加剤を含む。当然のことではあるが、洗剤添加剤は、洗剤と比較すると、食器洗浄機の洗浄サイクルにおける異なる部分（例えば、すすぎを助ける洗剤添加剤であれば、すすぎサイクル）において、必要とされることがある。
【００３６】
洗剤は、任意の好適な方法によって、カートリッジに加えることが可能である。洗剤を、手動によって、キャスティングによって、あるいは射出成形によって、カートリッジに加えることが可能である。
【００３７】
好適な射出成形プロセスは、英国特許出願第２４０６８２１号、および、国際公開第２００５／０３５７０９号において説明されている。
【００３８】
好ましくは、この装置は、表示機構を有している。この構成では、カートリッジ内に、いくつのチャンバーが残っているのか（すなわち、まだ洗剤を充填されているのか）、あるいは、いくつのチャンバーが使い果たされているのか、を表示し、これにより、ユーザは、交換が必要となる時期が分かる。表示機構における好ましい形態は、消費者によって見ることの可能な、カートリッジ上のマーキングを含む。このマーキングは、カートリッジにおける１つ以上のチャンバーに関連するように構成された、一連の数字を含んでいる。このようなマーキングは、消費者から見られるように、窓を必要とすることがある。場合により、このマーキングを、固定されたマーカーに関連づけることも可能である。これにより、マーキングに関連のある部分が、明確に表示される。
【００３９】
場合により、このマーキングは、カラースキームを使用することも可能である（例えば、交通信号システムに準じて、残存するチャンバーが少ししかないことを赤によって示し、中間的な数を黄色によって示し、緑によって、残存するチャンバーがたくさんあることを示す、など）。
【００４０】
ここで、本発明による装置の実施形態を、以下のような添付図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１（ａ）は本発明による洗剤供給装置の第１の実施形態における、組み立てられた状態の筐体部分および蓋の斜視図、図１（ｂ）は分解した状態の筐体部分の斜視図、図１（ｃ）は筐体部分の内部を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は本発明による装置とともに使用するための詰め替えホルダーを、上から望む概略斜視図、図２（ｂ）は下から望む概略斜視図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）の詰め替えホルダーとともに使用するための、詰め替えカートリッジを示す図であり、図３（ｃ）は詰め替えカートリッジの単一チャンバーを示す図である。
【図４】図４（ａ）は本発明による装置にしたがって使用するための自動位置決め機構における、部分的に組み立てられた状態を示す分解図であり、図４（ｂ）は部分的に組み立てられた状態を示す分解透視図である。
【図５】図３の自動位置決め機構を断面斜視図において示す図である。
【図６（ａ）−（ｂ）】図６（ａ）、（ｂ）は前記装置を活用する電化製品内における食器洗浄サイクル中の温度が変化するときの、図４および図５の位置決め機構のさまざまな状態のうちの１つを示す図である。
【図６（ｃ）−（ｄ）】図６（ｃ）、（ｄ）は前記装置を活用する電化製品内における食器洗浄サイクル中の温度が変化するときの、図４および図５の位置決め機構のさまざまな状態のうちの１つを示す図である。
【図７】一般的な食器洗浄サイクルにおける時間に対する温度変化、および、同じ期間内での、ワックスモーター容器の作動状態における変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１（ａ）、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、それぞれ、筐体２および蓋３を備えた洗剤供給装置１における、組み立てられた状態の斜視図、分解した状態の斜視図、および、内部を示す斜視図である。この筐体２は、その内部に収容された、後述する位置決め機構１００を有している。蓋３は、窓３２を有しており、これにより、ユーザは、視覚的な表示器によって、この装置とともに使用するための、使用された、あるいは残存している洗浄の回数を見ることが可能となる。また、蓋３は、洗浄液／水の方向を筐体の内部に向けるための、開口部３４を備えた方向づけ手段を有している。この蓋３は、方向づけ手段に利用できる洗浄液／水の収集を促進するために、一般的なじょうごのような外観を有している。
【００４３】
筐体２は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すような詰め替えホルダー４を受け入れるように構成されている。図２（ａ）は、詰め替えホルダーを正面斜視図において示しており、図２（ｂ）は、このホルダーを底面斜視図において示している。この詰め替えホルダー４は、中央のハブ６から拡がっている複数の指状分割片５を備えており、また、複数の開口部８および下部位置スロット９を形成している土台７を有している。ハブ６の内部には、１つ以上の上部位置決めタブ１０が形成されている（図では、４つ示されている）。一方、その外部および中央部には、洗浄サイクルの番号を示す、１から１２までの番号が示されており、各サイクルに関連した詰め替え品が、使用済であるか、あるいは残存しているかを表している。蓋の窓３２は、透明部分を有しており、使用時には、番号付けされたエリアの適切な区域に位置合わせされている。
【００４４】
詰め替えホルダー４は、使用時では、筐体２内に位置することが可能である。また、ハブ６は、位置決め機構１００の中央シャフト１２０と連携し、かつ、これをはめ込むような、中空の構造を有している（これについては後述する）。
【００４５】
指状片５は、使い捨ての詰め替えパッケージ２００の部品間に形成されている内部スペースと連携し、かつ、これを揃えるように構成されている。この詰め替えパッケージ２００は、例えば図３（ａ）および図３（ｂ）に示されているようなものであり、図３（ｃ）に示すような、個々のチャンバー２１０を有している。詰め替えパッケージ２００は、複数の同様のチャンバー２１０を備えた、筒状の形状を有するカートリッジである。チャンバー２１０は、互いに分離されており、プラスチックのスリーブあるいはブリスターパッケージを備えている。チャンバー２１０は離間されており、詰め替えホルダー４の指状片５が噛み合いやすいように、各自の間にギャップを有している。各チャンバーは、上部開口部２２０および下部開口部２４０を有している。下部開口部２４０は、使用時に、詰め替えホルダーの開口部８の１つと一致するようになっている。各チャンバー２１０は、１回の食器洗浄機サイクルを完了するために十分な洗浄用組成物によって、満たされている。チャンバー２１０の内容物は、好ましくは、固体の形状を有しており、したがって、不用意に流出してしまうという問題がない。また、中央のハブエリアには、中央ギャップ２５０があり、これは、詰め替え品２００を詰め替えホルダー４に配置するのを容易にする。
【００４６】
次に、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照すると、装置１の詰め替え品２００および詰め替えホルダー１００を、筐体２および蓋３に対して、自動的に回転させるための位置決め機構が示されている。
【００４７】
位置決め機構１００は、シャフト１１０、スプリング１２０、カーソル要素１３０、カム１４０、および好ましくは、ワックスモーター１５０である熱反応要素を有している。
【００４８】
シャフト１１０は、中空であり、スプリング１２０、カーソル１３０、カム１４０およびワックスモーター１５０の他の構成部品を、その内部に受け入れている。
【００４９】
シャフト１１０は、スプリング１２０に対して台座を形成するための、閉端部領域１１４を有している。また、シャフト１１０の長さ方向におけるほぼ中間点には、複数の離間された、下向きの直線的に平行な溝１１２が、内部に形成されている。これらの溝は、それぞれ、傾斜した最下部を有しており、これについは、間もなく説明する。
【００５０】
カーソル１３０は、シャフト１１０の内部に位置することが可能であり、また、その上端部分において、スプリング１２０のための低部の台座を形成している。それは、また、その表面に成形された、上部および下部のギア歯１３２、１３４のセットを有している。
【００５１】
カム要素１４０は、カーソル要素１３０と選択的に協働するように構成されているとともに、上部のギア歯セット１４２も有しており、さらに、使用時に、詰め替えホルダー４に対して自身の位置を確実に決めるための、位置決め突起部（ｌｏｃａｔｉｎｇ  ｔａｎｇ）１４４を備えている。このカム要素１４０は、その内部にワックスモーター要素を配置することを可能とするための、中央開口部を有している。
【００５２】
ワックスモーター１５０は、ワックス缶およびピストンを備える。基本的に、ワックスは、加熱されたときには、膨張して、ピストンを押す。また、冷却された場合には、ワックスは収縮し、スプリング１２０のスプリング作用によって補助されながら、ピストンがもとの位置に戻る。好ましい実施形態における装置では、ワックスモーターは、カム要素の中央開口部によって設けられたスペースにおける、シャフト１１０の底部に配置されている。そして、ピストンは、加熱／冷却サイクル中にカーソル１３０を、必要に応じて上下動するように、動作する。
【００５３】
前述した全ての部品間における相互関係について、次に説明する。
【００５４】
最初に、当然のことではあるが、筐体２、位置決め機構１００および詰め替えホルダー４は、容易に、単一のユニットに組み立てられる。図５を参照すると、部分的に切り取られた形態において、シャフト１１０の一部、スプリング１２０、カーソル１３０およびカム１４０が、このシャフト１１０内に配置された状態で示されている。ここでは、スプリング１２０は、シャフト１２０の内部に閉じている上端部に対して、および、カーソル１３０の上部に対して、配置されている。一方、ワックスモーター１４０は、カム１４０の中央開口部内に配置されており、その下端部において筐体２の土台の一部に支えられているとともに、上端部において、カーソル１３０に支えられている。詰め替えホルダー４は、位置決め機構のシャフト１１０上に配置されており、その位置決めタブ１０が位置決めスロット１１６の形状に対応する形態と係り合うことによって、シャフト１１０の上に設置されている。この詰め替えホルダーは、また、スロット９と突起部１４４との間の係り合いによって、カム要素１４０に対しても配置されているため、シャフト１１０およびカム要素１４０は、詰め替えホルダー４に固定されている。
【００５５】
これらの図には示していないけれども、カーソル要素１３０は、この要素がホルダー２に対して回転できないように、しかし、この要素自体は垂直面内において移動可能なように、そして、この要素が線形の要素を形成するように、制約されている。一方、詰め替えホルダー４は（ホルダーに詰め替え品２００が結合し、装置１が、蓋３を筐体２に結合することによって閉じられた場合には）、このホルダーが垂直方向においてほとんど動けなくなる一方、筐体２内において回転できるように、および、それ自体は第１の回転要素を形成するように、制約されている。
【００５６】
ここで、図面を参照しながら、装置の使用および組み立てられた装置／詰め替え品の組み合わせの加熱の再に行われるサイクルについて、説明する。
【００５７】
ユーザが、最初に装置１を受け取ったとき、ユーザは、装置の蓋３が、窓３２を含んでいること、および、この窓３２を通して、番号ダイヤル６上の数字の１つが見えていること、に気づくはずである。新しい装置では、ユーザに見える好ましい数字は、「１」である。これは、ユーザに対して、装置が新しい装置であって、食器洗浄機内における最初のサイクルのための準備を整えていることを示している。
【００５８】
一般的に、装置はクリップあるいは取り付け装置（図示せず）を含んでいる。これは、食器洗浄機における上部のワイヤーバスケットに（好ましくは、隅部のような離れた位置に）、ユーザが装置を取り付けることを可能とするものである。そして、ユーザは食器洗浄機のドアを閉め、適切なプログラムを選択すればよい。
【００５９】
図面に示されている装置は、１２の個別のチャンバー内に、１２の分離された洗剤用量を保持している。
【００６０】
最初の洗浄に関するスタート位置では、蓋３における開口部３４の位置は、詰め替え品２００における開口部２２０の位置とほぼ整合されている。ここで、下部開口部２４０（これは、一般的に、上部開口部２２０と同一のサイズである）は出口穴である一方、上部開口部２２０は入口穴であり、このため、洗浄サイクル中に食器洗浄機によって供給され、蓋３によって収集された水は、露出状態の区画２１０を通して流れることが可能であり、そして、チャンバー２１０からの溶解した洗浄用組成物あるいは微粒子の洗浄用組成物を含んだ状態で、食器洗浄機内に進入することが可能である、ということに留意されたい。下部開口部２４０の位置は、筐体２に形成された特定の出口穴の位置に対して正確に位置合わせされる必要はないけれど、その代わりに、筐体２は、単に、１つ以上の排水口を有することが可能である。この排水口は、重力のもとで、水および洗浄用組成物を装置１から排出することを可能とするものである。
【００６１】
詰め替えホルダー４、および、これに関連する詰め替えパッケージ２００の位置決めは、次のチャンバー２１０が第２の洗浄サイクル中に準備されるように、位置決め機構１００によって達成される。
【００６２】
詰め替え品２００およびホルダー４の位置決めを進めるための一般的原理は、位置決め機構１００が、ワックスモーター要素１５０を含んでいることにある。このワックスモーター要素１５０は、基本的に、ワックスカムおよびピストンから構成されている。好ましい実施形態では、このワックスモーターは、３００Ｎ以下の力を出力する。食器洗浄機内の水が暖かくなると、カム内のワックスは、膨張しはじめ、ワックスカムの外部に向けてピストンを押圧する。食器洗浄機が冷えると、強力なスプリング１２０が、ピストンをワックスカム内に押し戻す。
【００６３】
本発明におけるいくつかの実施形態のテストでは、食器洗浄機が熱いサイクルの他に冷たい中間サイクルを含んでいる場合に、問題が発生した。ここでは、ワックスモーターが、次のチャンバー２１０だけでなく、その次のチャンバーなどに向けて詰め替えカートリッジを回転してしまう場合があるとともに、洗浄用組成物の消費量が大きくなる場合があり、これが重大な不都合を招来する、というリスクがあった。この問題は、ある程度の一定のヒステリシスを有するワックス組成物を利用することによって、克服された。言い換えると、このような、冷却されたときに固まるまでに時間を要する、「遅延（ｌａｚｙ）」ワックス組成物は、２重あるいは３重に作動することなく、短く冷たい中間サイクルを「耐える（ｓｕｒｖｉｖｅ）」ために十分なものであり得る。この問題に対する良好な解決法を与えることに関する他の要因としては、ワックスモーター１５０を含んでいる容器に対して、十分な量の断熱性を与えることを挙げられる。これにより、ワックスモーターは、ゆっくりと冷却される。
【００６４】
ワックスモーター１５０のピストンの上下運動は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示されているカム、カーソルおよびシャフトを含むギアシステムによって、詰め替えカートリッジ２００およびそのホルダー４の回転に変換される。
【００６５】
図５は、ギアシステムのスタート位置を概略的に示している。このシステムでは、線形要素、つまりカーソル要素１３０は、カム要素１４０である第１の回転要素と噛み合っているが、シャフト１１０の内部（これは、第２の回転要素を形成している）との接触からは切り離されている。言い換えると、カーソル１３０の上部のギア歯セット１３２は、シャフト１１０のギア歯を形成している平行な溝１１２から、完全に切り離されている。しかしながら、カーソル１３０における下部のギア歯セット１３４は、カム１４０のギア歯１４２と噛み合っている。
【００６６】
ここで、ギアとして作用する部分のそれぞれは、特定の回転方向においてギアを噛合することを促進するための傾斜した歯、および、特定の位置において確実な係合を確実にするためのギャップ部分、を含んでいるということに留意されたい。
【００６７】
図５に示されている状態では、ワックスモーター１５０は加熱されていない。しかしながら、食器洗浄機サイクル内では、適用される状況は、所与の洗浄プログラム中に、温度上昇部分を伴い、その後に冷却状況が続く。ワックスモーター機構１５０の機能、および、カム１４０、カーソル１３０およびシャフト１１０のさまざまな運動について、特に図６（ａ）から図６（ｄ）を参照しながら、以下に説明する。
【００６８】
図６（ａ）は、加熱サイクルにおける第１の部分において何が生じるのか、を示している。この加熱サイクル中、ワックスモーター１５０のピストンは、カーソル１３０を上昇させるように延びて、カーソル１３０における下部のギア歯セット１３４を、カム１４０におけるギア歯１４２から切り離す。実際に、カーソル要素１３０が上昇すると、カーソル１３０の最下端は、完全に、カム要素１４０から切り離される。加熱サイクル中のある時点において、カーソル１３０における上部のギア歯セット１３２の傾斜表面が、構造１１２によって与えられるギア歯の端部において、シャフト１１０の傾斜表面と内部において接触する。ここで、これらの傾斜表面は、以下のように連動するということに留意されたい。すなわち、カーソル１３０が、垂直面内のみにおいて移動することが可能となる一方、シャフト１１０が、垂直面内においては移動することができないけれども、その代わりに、水平面内において回転運動することができるようになり、さらに、シャフト１１０は、傾斜表面によって決定された方向に回転せざるを得なくなる。このようにして、温度がさらに上昇すると、図６（ｂ）に示されているポイントに達する。このポイントでは、シャフト１１０、および、これに付随する詰め替えホルダー４および詰め替え品２００における部分的な回転が生じており、さらなる加熱によって、簡単に、カーソル１３０がさらに上昇するとともに、その細長い上部のギア歯１３２が、ギア歯１１２間に形成されたギャップ内に向けて、垂直に上昇する。したがって、加熱サイクル中では、上部の歯１３２の歯車の構造によって決定される、制御された量の回転が生じる。そして、構造１１２（後に説明する理由によって、加熱サイクル中に、６°の回転を与える）が補助される。その後、さらなる加熱は、さらなる回転を引き起こさずに、その代わりに、ギア歯１３２と、シャフト上の構造１１２の間のギャップとの間における、より深い噛み合いを引き起こす。
【００６９】
その後、長期にわたる冷却サイクル中に、図６（ｃ）および図６（ｄ）に示されている手順が生じる。まず、冷却中に、ワックスモーター１５０のピストンが、スプリング１２０の作用によって引き込められるために、カーソル１３２が垂直に降下する。最終的に、カーソルは、シャフト１１０の構造１１２から切り離されるように引き下がる。そして、冷却サイクルの最終段階において、カーソル１３０の下部のギア歯セット１３４が、カム要素１４０のギア歯１４２に接触する。ここで、カム１４０およびシャフト１１０は、詰め替えホルダー４および詰め替え品２００の動きに結合されており、このために、カム１４０も、加熱サイクル中受ける６°の回転を生じる、ということに留意されたい。その結果として、下部のギア歯セット１３４が、カム１４０のギア歯１４２に接触するように下降したとき、これらは、以前のようには整合されていない。ギア歯１４２の上部および下部のギア歯セット１３４に形成されている傾斜表面が互いに接触するとき、シャフト１１０、詰め替えホルダー４および詰め替え品２００の回転運動が引き起こされる。ここでは、噛合している歯の傾斜表面における歯車構造は、約２４°の回転を引き起こすように構成されている（これも、後述する理由による）。このため、図６（ｄ）に示されている最終的な位置では、下部のギア歯セット１３４は、カム１４０のギア歯１４２に完全に噛合している。当然のことではあるが、この場合も、カーソル１３０は、垂直面内において移動するように強いられている一方、詰め替えホルダー４によって連結されているカム１４０およびシャフト１１０は、水平面内において回転運動するように強いられている、ということに留意されたい。
【００７０】
前述した説明からわかるように、所与の任意の洗浄サイクルにおいて、ワックスモーター１５０を形成しているワックス容器の加熱は、ワックスモーター１５０のピストンの伸長を引き起こし、カーソル１３０の垂直運動をもたらす。この垂直運動は、加熱サイクルにおいては第１の量、そして、冷却サイクルの終わりには第２の量によって、シャフトにおける水平の回転運動に変換される。容器内の適切なワックスを選択することによって、および、ギア歯（および、特に、カーソル１３０とシャフト１１０の構造１１２との間に設けられた、上部のギア歯セット）の間のギャップを、十分に取ることを確実にすることによって、中間的な洗浄サイクルにおけるいずれの冷却も、下部のギア歯セット１３４とカム１４０のギア歯１４２との早すぎる噛合を引き起こすような、スプリング作用１２０によるピストンの十分な引き下げを促進しない。これにより、洗浄サイクルの終了時にのみ、これらの後者のギア歯セットが噛合し、さらなる回転運動を促進する。
【００７１】
上記のプロセスは、図７において、概略的に示されている。この図７は、洗浄サイクルにおける可能なシナリオを示している。
【００７２】
図７のグラフでは、上側のラインは、温度の時間変化を示しており、中間の実線は、好ましいワックス組成における膨張および収縮を時間とともに示している。一方、下側のライン（点線によって示されている）は、異なるワックス組成物における膨張および収縮を示している。好ましいワックス組成物については、３６〜３８℃のワックスと称する一方、好ましくない組成物については、３８〜４２°のワックスと称する。
【００７３】
当然のことではあるが、ワックスモーター１５０の断熱性は、ワックスモーター内のワックスによってタブ温度がすぐに感知されないために、所与のワックスモーターに対して、これらの温度がすぐに伝えられない、ということを意味する。このため、好ましいワックス組成物をみると、所与の洗浄サイクルにおいて、タブ温度が４８℃に達すると、ワックスモーターのピストンを、それが完全に膨張した位置に到達するまで、ワックスの膨張によって、上方に推進し始めることが可能となっていることに留意されたい。ワックスモーター１５０内のワックスに与えられている断熱性の程度、および、いわゆる「遅延」組成物の使用は、中間的な冷却サイクル中、タブ内の温度が、名目上、３６℃より低い温度レベルに低下したとしても、このことは、それが生じる短い期間（長いサイクルの開始後における、４５分と６０分との間の時間軸に示されている）では、ワックスモーター１５０のピストンの十分な引き下げに変換されず、したがって、何の問題も引き起こさない、ということを意味する。実際に、ワックスの「遅延」特性に起因して、８０分のマークにおいて生じるサイクルの終わりと、ワックスモーター１５０の最後の運動（収縮：これは、およそ１００分のマークまでは生じない）との間には、かなりのタイムラグがある。したがって、２重の作動が回避される。しかしながら、最も下のラインによって示されている劣等のワックス組成物をみると、このような劣等の組成物を使用することは、ワックスの活性化温度が達成されると、すぐに、ワックスの素早い反応が、冷却サイクル中に、ピストンの引き下げを引き起こす場合があり、その後、タブ温度の最終的な加熱に続いて、ワックスピストンにおけるさらなる作動が生じる場合がある、ということを意味する、ということがわかる。これは、「２重の作動」問題を引き起こす。
【００７４】
本発明の実施形態における別の有利な特徴は、１２個の分離された洗浄用組成物用量を備えるために、所与の装置内において、たった１２個の個別の位置が必要となるだけである、ということである。最初にプロトタイプを作成したときには、ワックスモーター１５０が温められたとき、カートリッジの運動の５０％が得られた。一方、スプリングがピストンを押し戻したときに、５０％の運動が得られた。このことは、１２個の分離された洗剤用量を保持する必要のあるカートリッジは、１３個のチャンバーを有する（そのうちの１つは空にしておく）必要がある、ということを意味していた。このような空のチャンバーのない場合には、完全充填された新しいカートリッジを使い始めるときに、２つのチャンバーが洗い流されてしまうことになる。さらに、空のチャンバーを設けることは、スペースの無駄であり、したがって、詰め替え品および装置のサイズを増大する。さらに、前記のような５０％の運動サイクルを与えることによって、洗浄サイクルの開始が、半分だけ露出状態になったチャンバー（これは、温められた後では、水流に対して完全に露出状態になる）とともに、スタートされた。これは、食器洗浄機内の水が加熱されるまでは、蓋３上に落ちる水の５０％が利用されない、ということを意味することになる。
【００７５】
歯車機構を変更することによって、および、洗浄中におけるチャンバーの動きを、さらに６°だけ変換することを確実にすることによって、装置は、完全に露出状態になった洗剤チャンバーとともに、スタートすることが可能となる。このチャンバー内では、開口部２２０の全体が、蓋３における切り欠き３４のエリア内に入っている。そして、冷却サイクル中においては、このような冷却中における２４°の追加的な運動が、次のチャンバーを、後続する洗浄のために完全に露出状態にする。ここで、加熱サイクルおよび冷却サイクル中における装置の運動は、３０°であり、これは、当然ながら、３６０°の１／１２であり、したがって、好ましい構成は、１２個の洗浄用組成物用量を備えた、１２個のチャンバーを有することである、ということに留意されたい。さらに、有益なことに、洗浄中における、詰め替え品およびホルダーにおけるわずか６°の動きは、隣接するチャンバーへの混入による汚染を引き起こさない。なぜならば、隣接するチャンバーを汚染から保護するために、チャンバー２１０間にギャップが存在するからである。したがって、本発明者らの好ましい解決法では、空のチャンバーは存在しないとともに、食器洗浄サイクルが、最初から正しく、完全に露出状態になったチャンバーとともに開始される。このことは、洗浄サイクルの、洗浄用組成物のより早い溶解をもたらす。
【００７６】
当業者にとっては当然のことではあるが、本発明の範囲を逸脱することなく、前述したような本発明に対して、多くの変化形を成すことが可能である。特に、区画および洗浄用組成物の数については、当然ながら、本発明の範囲内で、特定のギア装置に応じて変更することが可能である。しかしながら、冷却サイクルの間においては、大部分の回転角度以上で動作させることが、保証されるならば、加熱サイクルの間において、ギア装置が、わずかな量で詰め替え品の回転を生じさせるために、十分であることは一般的に好ましいことである。
【００７７】
上述した説明では、詰め替えホルダーから分離された、使い捨ての詰め替え品を用いた構成について説明している。しかし、当然のことではあるが、完全に使い捨てのカートリッジを設けることも可能である。この構成では、詰め替え品と詰め替えホルダーとが、ともに、一体的に形成されている。
【００７８】
また、特定の記述がワックスモーターの使用に集中しているけれども、当然のことではあるが、同様の効果を得るために、他の熱反応要素を利用することも可能である。
【図１（ａ）】
2010508111.tif 000003
【図１（ｂ）】
2010508111.tif 000004
【図１（ｃ）】
2010508111.tif 000005
【図２（ａ）】
2010508111.tif 000006
【図２（ｂ）】
2010508111.tif 000007
【図３（ａ）】
2010508111.tif 000008
【図３（ｂ）】
2010508111.tif 000009
【図３（ｃ）】
2010508111.tif 000010
【図４（ａ）】
2010508111.tif 000011
【図４（ｂ）】
2010508111.tif 000012
【図５】
2010508111.tif 000013
【図６（ａ）−（ｂ）】
2010508111.tif 000014
【図６（ｃ）−（ｄ）】
2010508111.tif 000015
【図７】
2010508111.tif 000016
【国際調査報告】
2010508111.tif 000017
2010508111.tif 000018
2010508111.tif 000019
2010508111.tif 000020