(57)【要約】圧縮ガスから電圧を発生させる装置。往復運動可能なシャトル部材はガス圧力の作用の下で筐体の中で振動するように構成される。シャトル部材は圧電部材に衝撃を与え、それによって圧電部材から電圧が発生させられることをもたらす。【選択図】図１
2016504006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電部材と、振動ガス圧によって前記圧電部材に一連の電圧発生衝撃が与えられることをもたらすように動作可能な往復運動可能なシャトル部材と、を備える電圧発生装置。
【請求項２】
前記往復運動可能なシャトル部材は、同様に、前記振動ガス圧が作成されることをもたらすように動作可能である、請求項１に記載の電圧発生装置。
【請求項３】
前記往復運動可能なシャトル部材は、シリンダ内で電圧休止位置とガス供給位置との間で往復運動するように適合され、前記電圧発生装置は前記往復運動可能なシャトル部材をガス供給位置にバイアスするばねを備える、請求項１または請求項２に記載の電圧発生装置。
【請求項４】
前記往復運動可能なシャトル部材の第１の端部は前記シリンダの中のガスチャンバの一方の端と境界をなし、前記ガスチャンバはガス供給流路と連絡する、請求項３に記載の電圧発生装置。
【請求項５】
前記電圧発生装置が使用されていないときに前記往復運動可能なシャトル部材を前記往復運動可能なシャトル部材のガス供給位置の外に保持する手段と、前記電圧発生装置を動作させることが望まれるときに前記保持を解放する手段と、を備える、請求項３または請求項４に記載の電圧発生装置。
【請求項６】
前記保持手段は、ラッチ位置で、前記ばねの前記バイアスに逆らって、前記往復運動可能なシャトル部材を前記往復移動可能なシャトル部材のガス供給位置の外に保持する、ラッチ型ロッドであり、前記解放手段は、前記ラッチ型ロッドをラッチ位置から引き出しそれにより前記往復運動可能なシャトル部材を解放するように、手動で動作可能なばね式のレバーである、請求項５に記載の電圧発生装置。
【請求項７】
前記手動で動作可能なレバーは、前記シリンダと係合しているブロックに回動自在に取り付けられる、請求項６に記載の電圧発生装置。
【請求項８】
請求項４に従属するとき、前記ガス供給流路における前記圧力が選択された値に達する場合、前記解放手段を無効化する手段を備える、請求項５から請求項７までのいずれか１つに記載の電圧発生装置。
【請求項９】
前記解放手段を無効化する前記手段は、前記ガス流路の前記圧力を制御する、ばね式のガス圧力調整ピストンを備え、前記荷重ばねの前記バイアスは、前記ガス流路における前記ガスの前記圧力による前記ピストンの並進運動と対抗し、前記圧力調整ピストンは、前記往復運動可能なシャトル部材を再度ラッチする手段を作動させることを可能とする構成を有する、請求項８に記載の電圧発生装置。
【請求項１０】
請求項６に従属するとき、前記圧力調整ピストンは、前記ラッチ型ロッドの肩部または他の突起部と係合し、前記ガス流路における前記ガスの前記圧力の下で、前記往復運動可能なシャトル部材を再度ラッチするように前記ラッチ型ロッドを促す、ように適合された、請求項９に記載の電圧発生装置。
【請求項１１】
前記圧力調整ピストンは、ラッチ型ロッドが回動自在に取り付けられる前記ブロックの穴の中で並進運動可能であり、前記穴は前記ガス流路と連絡している、請求項１０に記載の電圧発生装置。
【請求項１２】
前記圧力調整ピストンに荷重する前記ばねによって及ぼされる前記圧力を調整する調整部材を含む、請求項９から請求項１１までのいずれか１つに記載の電圧発生装置。
【請求項１３】
前記シリンダの第１の端部は前記圧電部材のホルダに係合し、前記シリンダの第２の端部は圧縮ガスを含む容器に係合するように適合された、請求項３から請求項１２までのいずれか１つに記載の電圧発生装置。
【請求項１４】
前記往復運動可能なシャトル部材は前記圧電部材に前記電圧発生衝撃を与えるように構成された打撃ロッドと一体である、請求項１３に記載の電圧発生装置。
【請求項１５】
前記往復運動可能なシャトル部材は前記圧電部材から離れた表面を有し、前記表面は前記ガス供給位置で、ガスが前記チャンバに供給されるようにさせる作動ピンに対して、前記シャトル部材ばねの前記バイアス下で作用する、請求項３から請求項１４までのいずれか１つに記載の電圧発生装置。
【請求項１６】
前記作動ピンはホルダを通って延びる穴に取り付けられ、前記穴は前記ホルダを通るガス経路を画定し、前記ホルダは前記シリンダに係合する、請求項１５に記載の電圧発生装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６までのいずれか１つに記載の電圧発生装置と、圧縮ガスを含む圧力容器との、アセンブリ。
【請求項１８】
前記圧力容器は前記圧縮ガスを含む中が空洞のバルブであり、前記中が空洞のバルブは、流体密封の弁であって、通常は閉弁位置にバイアスされるが、ガスを配送することが望まれるとき、十分な外部の圧力の適用によって、前記弁が開いている位置に促されることが可能な弁部材を有する弁と係合する開口部を有する、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記弁は、スリーブであって、前記スリーブの内側の端部は弁座を形成するスリーブと、前記弁が閉じている位置にあるとき前記弁座と流体密封係合をなすように適合された弁部材と、前記弁部材と一体である、または前記弁部材を伴うスピンドルであって、前記スピンドルは、ヘッドであって、前記ヘッドに対して前記外部の開弁圧力が及ぼされることが出来るヘッドを有する、スピンドルと、前記スピンドルに閉弁方向に作用する圧縮ばねと、を備える、請求項１８に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記電圧発生装置は請求項１５または請求項１６に従い、前記作動ピンは前記スピンドルの前記ヘッドに当接する、請求項１９に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
前記バルブの前記開口部は前記バルブの前記ヘッドと一体である細長いノズルによって画定される、請求項１７から請求項２０までのいずれか１つに記載のアセンブリ。
【請求項２２】
前記電圧発生装置は請求項１３に従い、前記ノズルは、前記シリンダの前記第２の端部における補助的なねじ山と係合する外部のねじ山を有する、請求項２１に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
請求項１から請求項１６までのいずれか１つに記載の電圧発生装置、または請求項１７から請求項２２までのいずれか１つに記載のアセンブリを含む、電気機器。
【請求項２４】
前記電気機器は動作時に手持ち可能である、請求項２３に記載の電気機器。
【請求項２５】
前記電気機器は非平衡ガスプラズマを生産および配送することが可能であり、前記圧電部材と共に電気回路内に配置されることが可能なプラズマ発生器を含み、前記プラズマ発生器は前記ガス流路と連絡するプラズマ発生チャンバを含み、前記プラズマ発生チャンバは前記電気機器からの前記プラズマの放出のための出口を有する、請求項２３または請求項２４に記載の電気機器。
【請求項２６】
振動ガス圧を生産することと、圧電部材に一連の電圧発生衝撃が与えられることをもたらすように、前記振動ガス圧を往復運動可能なシャトル部材に作用させることと、を備える、電圧発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧発生装置および電圧発生方法に関する。本発明は同様に、電気機器に関し、特に、このような電圧発生装置を含む非熱的プラズマ発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
独立型の、手持ち可能な電気機器が使い捨てまたは再充電可能な電気バッテリによって駆動されることが出来ることはよく知られている。そのようなバッテリは手持ち可能な機器の体積と重量を増やす可能性がある。バッテリは、有毒または汚染している性質を持つ物質または成分を含むので、使い捨ての電気バッテリは最近では特別な廃棄または再利用設備が必要とみなされている。類似の問題が、充電式電池を含む電気機器を廃棄するときに生じる。
【発明の概要】
【０００３】
電圧を発生させる代替の装置および方法を提供することが本発明の目的である。
【０００４】
本発明に従って、圧電部材、および振動ガス圧によって圧電部材に一連の電圧発生衝撃が与えられることをもたらすように動作可能な往復運動可能なシャトル部材を備える電圧発生装置が提供される。
【０００５】
本発明は同様に、振動ガス圧を生産することと、圧電部材に一連の電圧発生衝撃が与えられることをもたらすように、振動ガス圧を往復運動可能なシャトル部材に作用させることとを備える電圧発生方法を提供する。
【０００６】
他の手段で振動ガス圧を発生させることが可能であるが、往復運動可能なシャトル部材は同様に振動ガス圧が作成されるようにするために使用可能であることが好ましい。
【０００７】
振動ガス圧は、圧縮ガスを含む圧力容器からの出口の弁を繰返し開閉することにより作成されることになっている。
【０００８】
シャトル部材は、好ましくは、シリンダの中で電圧発生位置とガス供給位置との間で往復運動するように適合される。装置は、好ましくは、往復運動可能なシャトル部材をガス供給位置にバイアスするばねを備える。簡単に言うと、シャトル部材は、圧縮ガスを含む容器からのガスの流れを制御する弁を作動させるようにばねによって促される。このように放出されたガスの圧力は、次に、ばねのバイアスに打ち勝って、シャトル部材を戻し、圧電部材に電圧発生衝撃をもたらす。シャトル部材の戻りストロークは、圧縮ガスを含む容器の弁に対する圧力を解放し、このようにしてこの弁を再び閉じさせる。従って、シャトル部材に作用するガス圧は、その電圧発生ストロークを完了した後で、ばねのバイアスがシャトル部材にその開弁ストロークを繰り返させるようなレベルに下がる。このように、シャトル部材は繰り返し往復運動し、それによって一連の電圧パルスが作成される。本発明による電圧発生装置は、好ましくは、同様にガスを供給するために使用される。従って、装置は通常、往復運動可能なシャトル部材の第１の端部がシリンダの中のガスチャンバの一方の端と境界をなし、ガスチャンバがガス供給流路と連絡するように構成される。
【０００９】
好ましくは、本発明による装置は、装置が使用されていないときに往復運動可能なシャトル部材をそのガス供給位置の外に保持する手段と、装置を動作させることが望まれるときに保持を解放する手段とを備える。１つのそのような構成において、保持手段は、好ましくは、ラッチ位置で、ばねのバイアスに逆らって、往復運動可能なシャトル部材をそのガス供給位置の外に保持するラッチ型ロッドであり、解放手段は、ラッチ型ロッドをラッチ位置から引き出しそれにより往復運動可能なシャトル部材を解放するように、手動で動作可能なばね式のレバーである。
【００１０】
好ましくは、手動で動作可能なレバーはシリンダと係合しているブロックに回動自在に取り付けられる。
【００１１】
望ましくは、ガス供給流路における圧力が選択された（最大の）値に達する場合、解放手段を無効化する手段を備える。１つのそのような構成で、解放手段を無効化する手段は、好ましくは、ガス流路の圧力を制御する、ばね式のガス圧力調整ピストンを備え、荷重ばねのバイアスはガス流路のガスの圧力によるピストンの並進運動と対抗し、圧力調整ピストンは往復運動可能なシャトル部材を再度ラッチする手段を作動させることを可能とする構成を有する。圧力調整ピストンは、例えば、ラッチ型ピンの肩部または他の突起部と係合し、ガス流路のガスの圧力の下で往復運動可能なシャトル部材を再度ラッチするようにそれを促すように適合される。圧力調整ピストンは、通常、ラッチ型ロッドが回動自在に取り付けられるブロックの穴の中で並進運動可能に構成され、穴はガス流路と連絡している。好ましくは、圧力調整ピストンに荷重するばねによって及ぼされる圧力を調整する調整部材が提供される。従って、ユーザはシャトル部材が再びラッチされる圧力を設定することが出来る。結果として、ガスは、より高い圧力でガス流路から供給されることが出来ない。
【００１２】
本発明による装置の通常の構成で、シリンダの第１の端部は圧電部材のホルダに係合し、シリンダの第２の端部は圧縮ガスを含む容器に係合するように適合される。好ましくは、往復運動可能なシャトル部材は、圧電部材に電圧発生衝撃を与えるように構成された打撃ロッドと一体である。シャトル部材のもう一方の端部は圧縮ガスをチャンバに放出するように弁に直接作用することが可能であるが、往復運動可能なシャトル部材の圧電部材から離れた表面が、ガスがチャンバに供給されるようにする作動ピンに対して、シャトル部材ばねのバイアス下で作用することが望ましい。作動ピンは、好ましくは、ホルダを通って延びる穴に取り付けられ、穴はホルダを通るガス経路を画定し、ホルダはシリンダに係合する。 
【００１３】
本発明は、同様に、上記の装置および圧縮ガスを含む圧力容器に対するアセンブリを提供する。圧力容器は通常、１００ｃｍ３より小さい、または好ましくは２５ｃｍ３より小さい水タンク容量を有する、小型である。
【００１４】
圧力容器は、好ましくは、圧縮ガスを含む中が空洞のバルブであり、中が空洞のバルブは、流体式の弁であって、通常は閉弁位置にバイアスされるが、ガスを配送することが望まれるとき、十分な外部の圧力の適用によって、弁が開いている位置に促されることが可能な弁部材である弁と係合する開口部を有する。
【００１５】
弁は、好ましくは、その内側の端部が弁座を形成するスリーブと、弁が閉じている位置にあるとき弁座と流体密封係合をなすように適合された弁部材と、弁部材と一体である、または弁部材を伴うスピンドルであって、それに対して外部の開弁圧力が及ぼされることが出来るヘッドを有するスピンドルと、スピンドルおよび閉弁方向に作用する圧縮ばねとを備える。従って、本発明によるアセンブリにおいて、作動ピンはスピンドルのヘッドに当接する。
【００１６】
バルブの開口部は、好ましくは、バルブのヘッドと一体である細長いノズルによって画定される。ノズルは通常、シリンダの第２の端部における補助的なねじ山と係合する外部のねじ山を有する。 
【００１７】
本発明は同様に、本発明による装置または本発明によるアセンブリを含む電気機器を提供する。装置またはアセンブリの大きさおよび質量は、機器が動作時に手持ち可能なものであることが好ましい。
【００１８】
電気機器がガスを運ぶことを必要とされ、外部電力供給と外部ガス供給の両方から独立していることを必要とされるとき、本発明による装置およびアセンブリは特に有用である。本発明による電気機器は、それ自身の内部ガス供給を有することが出来、電圧パルスを発生させるためにそのガス供給を使用することが出来る。
【００１９】
これらの利点が真価を発揮することが出来るところの例は、電気機器が（非平衡）ガス体プラズマを生産し配送することを必要とされるところである。本発明に従って、このような電気機器は圧電部材と共に電気回路内に配置されることが可能なプラズマ発生器を含むことが出来、プラズマ発生器はガス流路と連絡するプラズマ発生チャンバを含み、プラズマ発生チャンバは機器からのプラズマの放出のための出口を有する。
【００２０】
このような機器は治療的に、例えば、けがを治療するために、または歯のホワイトニングを含むがこれに限定されない口腔ケアのために、使用されることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧電装置の側断面図である。
【図２】図１の図面に示されたアセンブリを含む電気機器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による電圧発生装置とアセンブリは、以下に、圧電装置の側断面図である、図１の添付図面を参照して、一例として説明される。
【００２３】
本発明による電気機器は、同様に、図１の図面に示されたアセンブリを含む電気機器の構成図である、図２の添付図面を参照して、一例として以下に説明される。
【００２４】
図は縮尺通りではない。
【００２５】
図１を参照すると、圧電部材５、部材５の一連の電圧発生変形をもたらすように圧電部材５に繰返し打撃を与える機構１５、および圧縮ガスを含む小さい圧力容器２５のアセンブリが例示されている。
【００２６】
圧電部材は多くのよく知られた形態のどの１つでもとることが出来る。圧電部材５は特定の結晶構造を有する。このことは、応力が与えられたときに電気が生産されることを可能にする。圧電部材５は石英またはロッシェル塩のような自然発生する物質の結晶とすることが出来るが、通常はペロブスカイト構造またはタングステン−青銅構造を持つ、合成セラミックス材料で形成されることがより好ましい。実施例は、チタン酸バリウム、一般にＰＺＴとして知られるチタン酸ジルコン酸鉛、およびタングステン酸ナトリウムを含む。圧電部材は、好ましくは、このようなセラミックス材料のディスクのアセンブリであって、ディスクは対面して一緒に結合される。このような結合構造は商業的によく知られている。それらは、通常、それらが受ける応力の大きさによって可視の電圧パルスを生産する能力がある。電圧タッピングは、圧電部材５の両端、または圧電部材５上の任意の他の適当なポイント、例えばポイント８５および９５から取られることが出来る。電圧は、以下に説明されるように、任意の適当な電気回路に適用されることが出来る。
【００２７】
機構１５は手動である。それは手動で操作可能な作動レバー２を含む。操作者は、図１に示されるアセンブリの動作を開始するように、彼または彼女の親指を使ってレバー２を押下することが出来る。レバー２は、シリンダ２０にボルト締めされた、または別の方法でしっかり固定されたブロック１４に、ピン４によって回動自在に取り付けられる。レバー２の手動押下は、ブロック１４の穴に収納される圧縮ばね１２のバイアスによって抵抗される。レバー２は、圧縮ばね１２から離れた端で、結合ピン６によって、シャトル部材１８と一体であるスカート４８の補助的な溝と係合するように適合されたドーム型の端部１０を有するロッド８に結合される。アセンブリが動作していないとき、ロッド８のドーム型の端部１０は、シャトル部材１８がシリンダ２０の中で往復運動出来ないように、シャトル部材１８をラッチする。しかしながら、レバー２の手動押下は、往復運動可能なシャトル部材１８を解放し、それを以下に説明するように動作させるであろう。
【００２８】
ホルダ６０は圧電部材５の一方の端を係合する。ホルダ６０自体はシリンダ２０の隣接した端とねじ込み式に係合している。所望であれば、図１に示された構成の代わりに、圧電部材５はホルダの中に完全に収納されることが出来る。
【００２９】
往復運動するシャトル部材１８は、圧電部材５に衝突するように適合された一体型のストライカロッド４４を有する。シャトル部材１８の反対側の表面４５は、動作に際して、ガスが容器２５から、シャトル部材１８のディスク４５によってその一方の端に境界を引かれたチャンバ６２に、放出されるようにさせる作動ピン２２に対して、衝撃を与えるように適合される。
【００３０】
作動ピン２２は、シリンダ２０の内壁とねじ込み式に係合しているホルダ２４によって係合される。作動ピン２２はホルダ２４を通る穴２６と摩擦的に係合する。圧力容器２５から放出されたガスが、動作時に、穴２６（または作動ピン２２と両方）を通ってシリンダ２０内のチャンバ６２へ通過出来ることを確実にするように、作動ピン２２または穴２６に軸方向または他の流通溝が形成されることが出来る。
【００３１】
シャトル部材１８は、シャトル部材１８のストライカロッド４４の周りに配置され、それを通ってストライカロッド４４が延びることが出来シリンダ２０の内壁とねじ込み式に係合している環状ガイド部材５８に向かって着座する、圧縮ばね４６によってバイアスされる。機構１５を組み立てるとき、シリンダ２０の中のガイド５８の軸方向の位置は、シャトル部材１８上の圧縮ばね４６によって及ぼされるバイアス力を設定するように調整されることが出来る。ロッド８を引き上げるようにするレバー２の手動押下によってシャトル部材１８が解放されるとき、圧縮ばね４６のバイアスはシャトル部材１８を作動ピン２２に向かって促し、シャトル部材１８にピン２２を打たせる。これは、圧力容器２５を開け圧力下でガスが圧力容器２５から穴２６を通ってチャンバ６２の中へ流れることを可能にするのに効果的な力を作り出す。これは、今度は、圧縮ばね４６のバイアスに対して反対の方向にシャトル部材１８を促しストライカ４４が圧電部材５に電圧発生打撃を与えるようにさせるガス圧をチャンバ６２内に作り出す。
【００３２】
動作に際して、通常ブロック１４で形成されるガス流路６４を通って、ガスはチャンバ６２を流れ出る。シャトル部材１８の円周に沿ったチャンバ６２からの圧力下でのガス漏れは、低摩擦Ｏリングシール５０および５２によって防止される。ホルダ２４は、同様に、その周辺のねじ山を通ってのガスの通過を防止するように0リングシール２８を供給される。
【００３３】
動作に際して、チャンバ６２内の圧力が圧縮ばね４６のバイアス圧力を超えてシャトル部材１８をピン２２との係合から元に戻らせるまで、シャトル部材１８の表面４５はピン２２と係合したままである。ピン２２が解放された途端に圧力容器２５からのガスの供給は停止する。しかしながら、ホルダ２４の圧力容器側でさらなるチャンバ５５においてガス圧は維持される。チャンバ５５から穴２６を通るガスの流れは、シャトル部材１８が完全な戻りストロークを行いもう１つの電圧発生打撃を圧電部材５に与えるようにさせるのに十分な期間、十分に高く、チャンバ６２内の圧力を維持する。
【００３４】
チャンバ６２はガス流路６４を通じて排気し、そのガス流路は、他の装置に、または図１に示されたアセンブリがその一部を形成する機器の他の部分に、ガスを供給するために使用されることが出来る。流路６４において過度のガス圧が蓄積する場合には、圧力調整ピストン６６はシャトル部材１８を再度ラッチするために働く。ピストン６６はブロック１４内の補助的な穴の中に収納される。ピストン６６は、流路６４内に延び、その流路を遮るが完全には塞がないようにするのに役立つ突出部６８を有する。（これは、チャンバ６２内でガス圧を維持することを助け、従って、ストライカロッド４４が圧電部材５上に衝撃を与えるまでチャンバ６２内の圧力が動作に際して圧縮ばね４６によって及ぼされたバイアス圧力のレベルに下がらないことを保証することを助ける。）
【００３５】
もし流路６４からのガスの流出が、妨げられる、または圧力が選択された最大限に流路６４において上がるような流出速度に十分に減らされるならば、ピストン６６は、ピストン６６の先細り状の側７０にロッド８の肩部７２または他の突起物を係合させる圧縮ばね６９のバイアスに逆らうガス圧力によって変位させられるであろう。圧縮ばね６８のバイアスに逆らうピストン６６の継続的な運動は、ピストン６６に、ロッド８のドーム型の端部１０をそれがシャトル部材１８を再び捕らえる位置に使用させる。いったんガス流路６４の圧力が下がると、圧縮ばねはピストン６６がロッド８の肩部７２との係合から外れることを促し、従って、操作者によるレバー２への継続的な指圧は、再びシャトル部材１８を解放し、アセンブリはもう一度電圧パルス発生とガス配送を開始することが出来る。圧縮ばね６９は、アジャスタ７４上に着座される。アジャスタ７４は、ブロック１４にねじ込み式に係合している。アジャスタ７４の位置は、シャトル部材１８が再度ラッチされる、ガス流路６４の圧力を選択するように設定されることが出来る。この調整をするために、アジャスタ７４は、アレンキー（図示されない）を挿入するスロット７６を供給される。ピストン６６のヘッドは、そこを通過する流路６４からのガス漏れを防ぐためにＯリングシール７８を供給される。
【００３６】
機構１５は、シャトル部材１８が、それによってピストン１８が圧電素子５の自然の共振周波数と実質的に異なる速度で共振したときよりも大きい電圧パルスが生産されることを可能にする、圧電素子５の自然の共振周波数またはそれに近い周波数で往復運動するように調整されることが出来る。
【００３７】
圧力容器２５は、その前後軸に関して対称でヘッド３７とドーム型の底部３９を有する、中が空洞の円筒状バルブまたはカプセル３６を備える。バルブ３６は、ヘッド３７と一体であり、バルブ３６の開口部を画定する細長いノズル４２を有する。開口部はバルブ３６の前後軸に関して対称である。バルブ３６およびノズル４２は一体の物品を形成する。バルブ３６は、ガスを高圧、例えば、２５から１００バールの間の圧力で保管することが出来る。バルブ３６は、通常、５ｃｍ３から１００ｃｍ３まで、好ましくは１０ｃｍ３から２０ｃｍ３までの範囲の水タンク容量を有する。それは通常、深絞り加工によってステンレス鋼から作られる。その開口部の領域でのバルブ３６の内部の表面は、弁３０の本体を形成するスリーブ３８の補助的なねじ山とねじ込み式に係合している。スリーブ３８は、その外端から内端まで先細りになっている（カプセル３６と比較して）。弁座４０はスリーブ３８の内端に形成される。弁３０は、スリーブ３８内に延びるスピンドル３２と一体である弁部材３４を有する。スピンドル３２はバルブ３６と同軸である。弁３０はさらに、圧縮ばね４３を含む。圧縮ばね４３の一方の端は、スリーブ３８と一体である台座３１と係合する。圧縮ばね４３のもう一方の端は、スピンドル３２と一体であるカラー３５に当接する。圧縮ばね４３はカラー３５に対して閉弁方向にばね圧を及ぼす。スピンドル３２はスリーブ３８の外におよびヘッド１４５で終わる。（ピン２２を通じた）ヘッド１４５への十分な外部圧力の適用は、弁部材３４を、弁座４０との閉弁係合から、圧縮ばね４３のバイアスに逆らって変位させられるようにする。圧縮ガスはこのようにして、弁３０を通じて（ノズル４２によって囲まれている）チャンバ５５に流れることが可能である。ノズル４２は、シリンダ２０の内部表面の補助的なねじ山とシリンダ２０の圧電部材５から離れた端で係合する外部のねじ山を有する。
【００３８】
動作に際して、シャトル部材１８の表面４５は作動ピン２２に衝突または当接するとき、ピン２２はスピンドル３２のヘッド１４５に作用し、弁３０を開けてガスを容積空間５５に放出し、そこから穴１６を通ってチャンバ６２へ放出するようにさせる。ピン２２との係合からのシャトル部材１８の並進運動の結果、圧縮ばね４３は弁３０をその閉位置に戻し、チャンバ５５へのガス供給を停止する。圧縮ガス容器２５からの繰り返されるガスの放出は、従って、シャトル部材の往復運動をもたらし、繰り返される電圧パルスの発生をもたらす。
【００３９】
図１に示されるアセンブリまたは装置のユーザは、電圧パルス発生が望まれる期間全体の間、レバー４が押下された状態を保つことを必要とされる。レバー４の解放はロッド８をラッチと係合させ、シャトル部材１８は、従って、変位させられることを防ぐ。
【００４０】
図２を参照すると、機器２００は、人体に耐えられる温度、例えば４０度（セ氏）以下およびより好ましくは３５度（セ氏）以下であるが、例えば５度（セ氏）ほど低くない温度に、非熱的または非平衡ガスプラズマを発生させるために示される。一般に気圧において、機器２００から、ガスプラズマの流れは発生させられ放出される。機器２００は、機器２００から非熱的ガスプラズマを形成し排出するために一緒に使用可能な多くの異なった構成要素が配置される筐体２１０を備える。筐体２１０は従って、圧電部材２０５、機構２１５、および圧縮ガスを含む圧力容器２２５のアセンブリを保持する。このアセンブリは、図１で示され図１を参照して説明されたアセンブリと本質的に同一である。機構２１５は容器２２５からのガスを放出する。このガスは、圧力調整器、オリフィスプレートまたは流量制御弁２３０を通ってプラズマ発生器２３２に流れ出る。電圧パルスは、圧電部材２０５から１つまたは複数の信号発生回路２３４に供給される。信号発生回路２３４の１つはガスプラズマ通電電極または電極２３８と電気的に接続可能であり、動作に際して、以下に説明されるように、非熱的または非平衡ガスプラズマの作成に適した信号を発生させる。プラズマ発生器２３２に関連した信号発生回路に加えて、監視、表示および安全の機能に関連した個々の信号発生回路があってもよい。機器２００は通常、信号発生回路のそれぞれのために主幹スイッチ２４０を同様に含む。押しボタン２４１はスイッチ２４０を開閉するために提供されることが出来る。このように機器２００は２つの手動制御、すなわち押しボタン２４１、および、機構２１５の一部を構成し、図１を参照して説明され図１に示されたレバー２と本質的に同じ構成および動作を有するレバー２０２を含むことが出来る。別の代替では、押しボタン２４１は省略されることが出来、レバーの手動押下がスイッチ２４０を作動させるように、この機能はレバー２０２に組み入れられることが出来る。しかしながら、空気がプラズマ発生器２３２から流され終わる前にプラズマが作られないことを保証するために、プラズマ発生器２３２のための信号発生の動作に時間遅延を組み込むことが望ましい。実際に、特有な臭気を持つオゾンの生成を回避するために、プラズマ発生に使用されるガスは本質的に酸素分子を含まないことがさらに好ましい。
【００４１】
プラズマ発生器２３２は、ガスプラズマの流れをプラズマ発生器２３２からアプリケータ２４２の出口開口部２４４に向けるためにアプリケータ２４２と連絡しているガスプラズマの出口を有する。
【００４２】
機器２００は、ユーザによって手で持たれ操作されることが出来、結果として生じるプラズマが対象物または人間または動物の体の治療領域を治療するためにユーザによって容易に方向付けられることが出来るような、サイズおよび重量である。機器の特別な利点は、それが完全に携帯用であり、外部のガス供給または外部の電力供給を必要とせず使用可能であるということである。機器２００の自己完結型の構成は、家庭環境、例えば、浴室での容易な使用を可能にする。
【００４３】
機器２００が手で持たれ操作されるのに適しているために、上側のサイズまたは上側の重量を超えるべきでない。機器は全体として、およそ長さ３０ｃｍおよび直径５ｃｍとすることが出来る。直径５ｃｍを著しく超える筐体２１０のどんなサイズも、機器を多くのユーザが手に持って使用するのに心地良くない状態にする。長さの上限は、機器が扱いにくくないための必要性によって決定される。機器が、例えば、歯の治療のために使用されるのであれば、機器はユーザの口（または、もしユーザが歯科医または歯科看護師であるならば、患者の口）の中に容易に挿入可能でなければならないことは同様に理解されるであろう。機器は２０ｃｍを超えない長さであることが好ましい。好ましくは、筐体２１０は手のひらで楽に握られることが出来るように曲線的に作られる。筐体、または機器の全体としての質量は好ましくは１ｋｇ未満である。機器２００は１つの治療での使用のために構成され、使い捨てであることが出来る。その際、機器の構成要素は１つの治療のみのために選択される。１つの治療はより少ないガスを必要とすることが出来るので、圧力容器は最小のサイズおよび重量とすることが出来る。しかしながら、機器２００は再利用可能であることが好ましい。
【００４４】
筐体２１０は、好ましくは、圧電部材２０５を配置し、それを機構２１５と係合するチャンバ２５０を備える。筐体２１０は、手早い圧力容器２２５の挿入と使用済み圧力容器２２５の取り外しを可能とするために、取り外し可能な底部２５２を同様に有することが出来る。圧力容器２２５は少なくとも２分間プラズマプルームを発生させるために十分な量のガスを含むことが出来る。しかしながら、より長い動作期間が好ましい。しかしながら、機器がもはや手で楽に操作されることが出来ないほど圧力容器２２５を大きくおよび／または重くすることと、圧力容器を適切な量のガスを保持出来ないようにすることとの間に、バランスが得られなければならない。我々は、適切な圧力容器は、８０から１００バール（またはそれより高い）のオーダーの貯蔵圧力および１０ｃｍ３から１００ｃｍ３までの範囲の水タンク容量を有することが出来ると考える。１つの実施例では、圧力容器はおよそ長さ１００ｍｍおよび直径３５ｍｍである。圧力容器は、アルミニウム合金またはステンレス鋼または軟鋼または任意の他の適切に強固な物質から作られることが出来る。
【００４５】
プラズマ発生器２３２は通常小型とすることが出来、文献にそのようなプラズマ発生器についての多くの記述が存在する。ある特定の構成において１つの電極２３８が提供されることが出来るが、少なくとも２つの電極238があり、１つは駆動信号を受信するように構成されもう一方は接地されることが好ましい。信号発生器２３４は駆動または電極に通電するための電気信号を発生させる。少なくとも１つの、そして好ましくは両方またはすべての電極は、継続するまたは長期のアーク発生によって引き起こされるプラズマの過熱を防止するために、誘電体によってプラズマ発生器２３２内のガスから絶縁された、誘電体バリア放電電極である。適切な誘電体材料は、セラミックス、合成樹脂、およびガラスを含む。その、またはそれぞれの電極を絶縁することは、電流が１つの電極からプラズマまたはガスを通ってもう１つの電極、または他の電極のそれぞれに流れるときに、プラズマチャンバでのアーク発生の持続時間を減らす。
【００４６】
信号発生器２３４は、より多くの異なるプラズマ通電モード、例えば、交流、直流、またはパルス、の１つのいずれとでも整合するように適合されることが出来、プラズマチャンバと容量的に結合されまたは誘導的に結合されることが出来る。１つの実施例では、信号発生器２３４は電極２３８を駆動するために無線周波数信号を発生するように構成される。この実施例の信号発生器は、通常６００Ｖおよび１３．５６ＭＨｚまたは２．４ＧＨｚ（この技術分野で使用される帯域）に出力を有し、定格１５Ｗの無線周波数発振器を備える。信号発生器は、その信号の中で１０％のデューティサイクルより少ない間無線周波数エネルギーが電極に供給される低デューティサイクル無線周波数信号を発生させるために、パルス信号発生器として構成されることが出来る。出力が低いとき、チャンバ内の荷電粒子のカスケードによってプラズマは発生させられ続けるので、低デューティサイクルは、プラズマの形成に著しい影響を与えない一方、機器で電気エネルギーを保持することを助ける。あるいは、（図示されない）タイミング回路は、必要なデューティサイクルにわたって信号出力信号のオフおよびオンを切り替えることが出来る。もう１つの代替では、信号発生器２３４は、電極２３８を駆動するためにパルスの直流信号出力を、例えば、４ｋＶおよび８ｋＨｚで発生させるように構成される。このような構成の１つの利点は、圧電部材によって減らされた一種の電圧信号から、信号が比較的簡単に生成されることが出来るということである。
【００４７】
所望であれば、適切な中間の電子部品が圧電部材２０５とプラズマ発生器２３２の信号発生器２３４との間に含まれてもよい。これらの電子部品は、さらに電圧を引き上げるためにダイオードおよび変圧器を含むことが出来る。代わりに、または加えるに、発生させられた電圧を蓄えるためにコンデンサが使用されることが出来、それは、今度は信号発生器２３４に電力を供給することに加えて、発光ダイオード（ＬＥＤ）が、ガスが圧力容器から引き出されているときに表示灯を提供する、または、圧力容器内または装置の他のところでのガス圧など装置の他の機能を表示するために必要な電力を供給することが出来る。もう１つの代替では、図１を再び参照すると、シャトル部材１８のためのラッチ型機構は（図示されない）電磁的手段によって置き換えられてもよい。例えば、そのような構成では、手動で使用可能なスイッチは電磁的なキャッチを解放することが出来る。圧縮ばね７８のバイアスに逆らうピストン６６の変位は、電磁的なキャッチを再通電するようにマイクロスイッチを操作することが出来る。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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