(57)【要約】  流体のための携帯用容器は、一体型濾過システムを有する。この容器に嵌合された加圧アセンブリは、栓、上端を有するロッドおよび濾過アセンブリを備えている。容器の頂部は、加圧アセンブリのロッドが容器の頂部のベアリングに摺動可能に取り付けられるように加圧アセンブリを受け取る。濾過要素に取り付けられたガスケットが、容器の内面と、濾過アセンブリの外周との間に密封を維持し、ロッドの向きが、ガスケットとベアリングによって維持される。使用時に、加圧アセンブリに印加された圧力が、濾過アセンブリを容器に通し、水が濾過要素を通過するときに、その水を濾過させる。
2013517128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型濾過システムを有する、飲用流体を貯蔵するための容器において、該容器が、
内面、外面および開口部を有する、実質的に円筒状の器、
加圧アセンブリであって、
栓と、
濾過アセンブリと、
前記栓に取り付けられた上端および前記濾過アセンブリに取り外し可能に取り付けられた下端を有するロッドと、
を含む加圧アセンブリ、および
器上部であって、前記加圧アセンブリのロッドが、該器上部のベアリングに摺動可能に取り付けられるように、前記加圧アセンブリを受け入れるように構成された器上部、
を備え、
前記濾過アセンブリが、濾過要素を受け入れる槽、および前記器の内面と前記濾過アセンブリの外周との間のシールを維持するガスケットを含み、
前記器内のロッドの向きが、前記ガスケット、および前記ベアリングによって調節され、
前記加圧アセンブリが前記器に押し通されるときに、該器内に貯蔵された水中に溶解した化学物質が除去されることを特徴とする容器。
【請求項２】
前記器上部が、前記器の開口部と係合する第１の開口部、および前記第１の開口部より狭い第２の開口部を有し、該第２の開口部が、前記加圧アセンブリが前記器の所定の長さを横切ったときに、前記栓を受け入れることを特徴とする請求項１記載の容器。
【請求項３】
前記濾過要素が活性炭を含むことを特徴とする請求項１または２記載の容器。
【請求項４】
前記濾過アセンブリが、該濾過アセンブリが前記器に押し通されたときに、前記濾過要素により濾過される水に、ある物質を添加するポッドを１つ以上収容することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の容器。
【請求項５】
前記１つ以上のポッドが、前記濾過要素により濾過された水にフルーツエキスを添加するポッドを含むことを特徴とする請求項４記載の容器。
【請求項６】
前記１つ以上のポッドが、前記濾過要素により濾過された水に栄養素を添加するポッドを含むことを特徴とする請求項４または５記載の容器。
【請求項７】
前記栄養素がミネラルを含むことを特徴とする請求項６記載の容器。
【請求項８】
前記加圧アセンブリが前記器に押し通されたときに前記濾過要素により濾過される水が、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格４２を満たすことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の容器。
【請求項９】
前記加圧アセンブリが前記器に押し通されたときに前記濾過要素により濾過される水が、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格５３を満たすことを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の容器。
【請求項１０】
前記栓が、リングにより作動される弁を含み、該リングが、第１と第２の位置の間で前記容器の軸の周りに回転し、前記弁が、前記リングが前記第１の位置にあるときに閉じており、前記リングが前記第２の位置にあるときに開いており、前記リングが、前記第１の位置に向けられたときに、前記加圧アセンブリを作動させるように使用されることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の容器。
【請求項１１】
前記ガスケットが、１つ以上の山型パッキンシールおよびＯリングを含むことを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の容器。
【請求項１２】
前記ガスケットが、複数のフィンを有する要素を含むことを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の容器。
【請求項１３】
前記ガスケットが１つ以上のＵリングおよびＶリングを含むことを特徴とする請求項１２記載の容器。
【請求項１４】
前記容器がピッチャーであることを特徴とする請求項１２記載の容器。
【請求項１５】
前記容器がボトルであることを特徴とする請求項１２記載の容器。
【請求項１６】
前記ガスケットが、平方インチ当たり少なくとも５ポンド（約３４．５ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択されることを特徴とする請求項１から１５いずれか１項記載の容器。
【請求項１７】
前記ガスケットが、平方インチ当たり少なくとも２５ポンド（約１７２ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択されることを特徴とする請求項１から１５いずれか１項記載の容器。
【請求項１８】
実質的に円筒状の器、およびロッドによりフィルタに接続された栓を含む加圧アセンブリを有する、携帯用容器において水を濾過する方法であって、該方法が、
水を少なくともＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格４２まで浄化するために、フィルタ内にフィルタ要素を提供する工程、
前記器内で濾過すべき水を提供する工程、
前記フィルタ要素を前記器の上側開口部中に挿入する工程、
前記加圧アセンブリに圧力を印加するために前記栓および前記ロッドの一部分の内の少なくとも一方を使用して、前記器の底に向かって前記フィルタを加圧する工程であって、この加圧によって、濾過されていない水が前記フィルタを通過し、それによって、前記器の上部に濾過水が得られる工程、および
前記濾過水を飲むための、前記栓を通る開口部を提供する工程、
を有してなり、
前記フィルタに取り付けられたガスケット要素により、未濾過の水が該フィルタを迂回するのが防がれることを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記フィルタ要素が、水を少なくともＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格５３を満たすまで浄化することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記フィルタ内に１つ以上のポッドを提供する工程であって、該１つ以上のポッドの各々が、栄養素、ミネラルおよび香味料の内の少なくとも１つを含む添加物を含むものである工程をさらに含み、前記加圧の工程により、前記添加物が、前記濾過水中に注入されることを特徴とする請求項１８または１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広く、水濾過システムに関し、より詳しくは、携帯用容器と一体となった個人用水濾過システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボトル入り飲料水が、その利便性、信頼性および認められた品質を含む理由のために、多くの消費者に好まれている。現実面では、使い捨てボトルに関連する健康、持続可能性および環境の問題が数多く存在する。ボトル入り飲料水の品質は、貯蔵条件の影響を受けることがある。供給源とボトル詰め設備の両方の汚染、並びにプラスチックボトルの使用を起因として、ボトル入り飲料水の３３％までが汚染されているかもしれない。例えば、一般に使用されるプラスチックは、特にプラスチックボトルが直射日光の下でまたは高温で貯蔵されている場合、炭化水素系汚染物質を水中に浸出し得る。さらに、プラスチックボトルの８７％が、再利用設備ではなく埋立地に送られると推定されている。ボトル入り飲料水は、多くの場合、フィジーやフランスを含む遠隔地から出荷されるので、輸送コストと環境への影響も増している。その結果、使い捨てのプラスチックボトルは、増大した廃棄コストと回収コストおよび持続可能性の問題に関連する。
【０００３】
ボトル入り飲料水に対する現在の代替案は、一般にスポーツ用および／またはアウトドア用に設計された再利用可能なボトルを利用するものであり、都市生活にとっては最適化されていない。再利用可能なボトルは、補給源として家庭やオフィスの濾過システムに依存する。他の利用できる上水道は、品質が様々である。例えば、公共の上水道は、塩素を含み、大抵は金属製導管からの、他の望ましくない風味がある。上水道は、石灰岩を通って流れる帯水層や河川から得られる硬水を含む供給源によっても影響を受けるであろう。逆浸透システムによって浄化される水源は、風味がなく、一部の消費者の味覚にとって望ましくないであろう。井戸や管理不十分な貯水タンクに由来する水も、汚染物質を含むであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、消費者志向であり、使いやすく、機能的かつスタイリッシュな携帯用濾過システムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様は、先に概説したものを含む、ボトル入り飲料水および再利用可能な携帯用容器に関する様々な問題に対処する。本発明のある実施の形態は、一体型濾過システムを有する流体用容器を提供する。この容器は、一般に、実質的に管状の器を有し、この器は、内面、外面、および通常は器の上端にある、開口部を備えている。加圧アセンブリは、加圧アセンブリに取り付けられたか、またはその一部である栓を含み、また濾過アセンブリも備えている。加圧アセンブリは、栓に取り付けられた上端および濾過アセンブリに取り外し可能に取り付けられた下端を有するロッドをさらに備えている。器上部は、加圧アセンブリのロッドが器上部のベアリングに摺動可能に取り付けられるよう加圧アセンブリを受け入れるように構成されている。濾過アセンブリの槽は、濾過要素を受け入れ、器の内面と濾過アセンブリの外周との間に密封を維持するように取り付けられたガスケットを有する。このロッドの向きは、ガスケットとベアリングにより調節される。使用時に、加圧アセンブリに印加された圧力によって、濾過アセンブリが器を、一般に上から下に、通り、未濾過水中の溶解化学物質、微生物および粒状物質を除去するために、未濾過水を濾過要素に通過させる。濾過水は、器の上部で得られる。
【０００６】
ある実施の形態において、濾過要素は活性炭を含む。濾過アセンブリは、加圧アセンブリが器に押し通されたときに、濾過要素によって濾過される水にある物質を添加するポッドを１つ以上収容してもよい。濾過要素により濾過される水への添加剤は、フルーツエキスおよび／または栄養素であってよい。この栄養素はミネラル類を含む。加圧アセンブリが器に押し通されるときに濾過要素によって濾過された水は、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格４２および／またはＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格５３を満たす。
【０００７】
ある実施の形態において、栓は、リングにより作動する弁を備え、それによって、弁が、リングが第１の位置にあるときに閉じ、リングが第２の位置にあるときに開くように、リングは第１と第２の位置の間で容器の軸の周りで回転する。リングは、第１の位置に向けられたときに、加圧アセンブリを作動させるように使用してもよい。
【０００８】
ある実施の形態において、ガスケットは、ＵリングやＶリングなどの複数のフィンを有する要素を備えている。ガスケットは、山型(chevron)パッキンシールおよび／またはＯリングも備えてよい。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも５ポンド（約３４．５ｋＰａ）の静水圧(hydrostatic force)に耐えるように選択される。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも２５ポンド（約１７２ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択される。それより小さい静水圧に耐えるガスケットを使用しても差し支えないことが認識されよう。この容器は、ボトルまたはピッチャーであっても、もしくは他の適切な形態で提供されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のある態様による容器の二例を示す説明図
【図２】組み立てられた形態と部分的に分解された形態のボトルの一例を示す説明図
【図３】本発明のある態様にしたがって構成された容器の一例の断面図
【図４】単純化された濾過アセンブリの一例を示す説明図
【図５Ａ】本発明のある態様にしたがって構成されたボトルの断面図
【図５Ｂ】本発明のある実施の形態に使用される濾過要素の分解図
【図６】本発明の濾過要素内に積層できる濾過構成部品の構造の一例を示す説明図
【図７】本発明のある態様にしたがって構成されたボトルのある動作態様を示す説明図
【図８】ストローを備えた本発明の実施の形態を示す説明図
【図９Ａ】本発明のある態様によるストローを取り扱うための機構の説明図
【図９Ｂ】本発明の別の態様によるストローを取り扱うための機構の説明図
【図１０Ａ】本発明のある実施の形態におけるピッチャーを示す斜視図
【図１０Ｂ】本発明のある実施の形態におけるピッチャーを示す側面図
【図１１】本発明のある態様による器を使用して水を濾過する手法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を、図面を参照して、ここに詳しく説明する。これらの図面は、当業者が本発明を実施できるように、説明のための実施例として与えられている。特に、以下の図面および実施例は、本発明の範囲を１つの実施の形態に制限することを意味するものではなく、説明または図示された要素のいくつかまたは全てを交換することによって、他の実施の形態も可能である。便利である限り、同じまたは同様の部品を称するために、図面に渡り、同じ参照番号が使用される。これらの実施の形態のある要素が、公知の構造部品を使用して部分的または完全に実施できる場合、そのような公知の構成部品の、本発明の理解の必要な部分のみが説明され、そのような公知の構成部品の他の部分の詳細な説明は、本発明を分かりにくくしないように省略される。本明細書において、１つの構成部品を示す実施の形態は、限定的であると考えるべきではない。むしろ、本発明は、ここにそうではないと明白に述べられていない限り、同じ構成部品を複数含む他の実施の形態を包含することが意図されており、その逆もまた同様である。さら、本出願の出願人は、そうであると明白に記載されていない限り、明細書または特許請求の範囲のどの用語も、一般的ではない、すなわち特別な意味が割り当てられることは意図していない。さらに、本発明は、説明によりここに参照した構成部品に対する現在と将来の公知の同等物を包含する。
【００１１】
本発明のある実施の形態は、水を浄化するのに使用できる、独立型の手動で作動される濾過システムを提供する。特に、この濾過システムは、溶解されているかまたは懸濁液中の、微粒子、微生物および化学物質を含むであろう汚染物質を除去できる１つ以上の濾過要素に飲料水を通過させる方法を提供する。この濾過システムは、加えて、香味料、栄養素および他の添加物を水に注入する要素を受け入れてもよい。濾過の程度は、様々なフィルタから選ぶことによって選択できる。例えば、ＮＳＦ−４２およびＮＳＦ−５３のレベルまでの濾過が、フィルタとシールの選択によって達成できる。ＮＳＦインターナショナルは、非営利かつ非政府機関の組織であり、公衆衛生および安全性に関する基準の開発、製品の認可、教育、およびリスク管理における世界的リーダーである。ＮＳＦは、米国規格協会（「ＡＮＳＩ」）によって、飲料水処理ユニットに関する米国規格を作り出すことを正式に認可されており、飲料水処理ユニットの評価と認可のため重要な規格を作り出している。
【００１２】
ＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格４２は、飲料水処理ユニットに適用され、公衆または私用の飲料水中に存在するかもしれない特定の感覚的すなわち非健康関連の汚染物質（塩素、味覚および臭い、並びに微粒子）を除去するために設計された使用時(point-of-use)（ＰＯＵ）および引込み時(point-of-entry)（ＰＯＥ）システムを網羅する、感覚的効果を扱う。ＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格５３は、飲料水処理ユニットに適用され、公衆または私用の飲料水中に存在するかもしれないクリプトスポリジウム、ジアルジア属、鉛、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）およびメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）などの特定の健康に関連する汚染物質を除去するために設計された使用時（ＰＯＵ）および引込み時（ＰＯＥ）システムを網羅する、健康効果を扱う。フィルタ要素の例が、以下に論じられているが、多くの実施の形態では、水から化学物質を除去するために活性炭を使用するフィルタ要素が少なくとも１つ使用されている。
【００１３】
本発明のある実施の形態は、一体型濾過システムを有する容器を含む。この容器は、使用目的に適したどのような形状または形態をとってもよい。図１は、本発明のある態様による形態の二例を示している。ボトル１０は、対象とする用途に基づく形状およびサイズを有することができる。例えば、ボトルは、自動車または他の乗り物のカップホルダに嵌るように選択された外径１４の円筒状下部を有していてよい。別の例において、ボトル１０は、自転車、スリング(sling)、ベルトおよび／またはバックパックなどのボトルホルダ内に嵌るようなサイズの実質的に円筒状の本体１６を有していてもよい。ボトル１０は、注ぐのを容易にする、または使用者がボトル１０の内容物を直接飲めるようにする開口１２を有するのが示されている。ピッチャー、カラフェまたは他の容器１１は、キッチンまたはダイニングルームの環境に提供でき、住居、レストラン、ホテル、スポーツ施設などの他の場所に容易に運べる容器内に所望の量の水を提供するような形状とサイズを有していてよい。ピッチャー１１は、容器１１の底に載置されているフィルタアセンブリ１９と共に、一般に透明な本体１７、取っ手１７０および蓋１３を有するものとして示されている。
【００１４】
図２に移ると、ボトル２０の例が、組み立てられた形態２０と、部分的に分解された形態で示されている。この例において、ボトル２０は、金属製器本体２２、上部（または首部）２４および栓アセンブリ２６により形成できる。例えば、鋼鉄（特に、ステンレス鋼）、アルミニウム、銅、金、銀などを含む、任意の適切な金属および／または合金を使用してよい。例えば、ガラス、ポリオキシメチレン（「ＰＯＭ」）、ＨＤＰＥ、ＡＢＳ、ＰＥＴ、ＰＳ、ＰＰおよびコポリエステルを含む他の材料を使用しても差し支えない。材料を組み合わせて使用しても差し支えなく、例えば、鋼鉄のＰＯＭ補強材との組合せが挙げられる。別の例において、ガラスから構成された本体２２をステンレス鋼製の上部２４と組み合わせても差し支えない。金属、合金、メッキ、陽極酸化、被覆などを使用して、多層を形成してもよい。一例において、銅要素は、ニッケルメッキされた外部および不浸透性で不活性のプラスチック材料が被覆された内面を有してもよい。別の例において、セラミックを使用して断熱を得てもよく、仕上げ表面は、金属層、焼結層および／または光沢表面を含んでもよい。断熱は、２つ以上の層を、空気の断熱層を含む断熱材によって隔てることによって、得てもよい。
【００１５】
濾過システムのある一般的な態様が、ボトル２０の部分的な分解図に観察できる。首部２４が本体２２に締め付けられているときに（ボトル２０参照）、トレイ、容器または他の濾過要素（これ以後、「フィルタ」と交換可能に称される）２６２が、それぞれ、栓アセンブリ２６を首部２４から離して引っ張ることにより、または栓アセンブリ２６を首部２４に向かって押すことにより、上昇または降下できるように、加圧アセンブリ２６０，２６２が、ボトル２０の栓アセンブリ２６に固定され、首部２４に摺動可能に取り付けられている。栓アセンブリ２６の動きは、引張リング２８を使用すれば容易になるであろう。フィルタ２６２は、フィルタ２６２が本体２２の全長を移動できる長さを典型的に有する柄またはロッド２６０によって、栓アセンブリ２６に取り付けられている。フィルタ２６２には、本体２２の内底にぴったり嵌る外形が設けられ、それによって、ボトルの使用中に、フィルタ２６２の横の動きが効果的にロックされる。後に論じるように、首部２４は、典型的に、柄２６０ときつい嵌合を維持するガスケットおよび／またはベアリングを含む。栓アセンブリ２６は、典型的に、使用中に、柄２６０が意図せずに抜ける（その結果としてフィルタ２６２が上昇する）のを防ぐためにロックすることができる。
【００１６】
図３は、断面で、本発明のある態様にしたがって提供されたボトル３０の別の例を示している。図３において、栓アセンブリ３５が規定の載置位置あるボトル３０が示されており、ここで、栓アセンブリ３５は、首部アセンブリ３７に取り外し可能に取り付けられ、閉じられたときに、ボトル３０の高さ（３００）を定義する。図３は、栓アセンブリ３５’が、首部アセンブリ３７から離れて上方に、本体３１の底から最大高さ３０２まで延在しているボトル３０も示している。内容物は、典型的に液体であり、内部空間３２内に保たれる。内部空間３２により保持できる内容物の最大容積は、この実施の形態においては、濾過要素３４の容積だけ減少しており、この要素は、ボトル３０の軸方向長さを行き来するように構成されている。
【００１７】
図３の例において、ボトル３０の組立ては、本体３１および首部３７を互いに締め付けるために使用される１つ以上のネジ山によって、容易になる。柄３３およびフィルタ３４を含む栓アセンブリ３５は、ガスケットおよび／またはベアリング３７５によって固定される。フィルタ３４は、柄３３が、首部アセンブリ３７を通って完全に引き抜かれるのを防ぐ。柄３３は、ネジの締付け（３６で示される）によるもの、溶接、接着剤、ボンドによるもの、および／または別個の機械式留め具によるものを含む、任意の適切な手段によって、栓アセンブリに取り付けてもよい。少なくともいくかの実施の形態において、柄は、成形、押出し、機械加工または任意の他の適切な手段によって、栓アセンブリの一体部分またはその一部として製造してもよい。同様に、濾過要素３４は、柄３３の下部に同様に取り付けてもよい。しかしながら、濾過要素３４を柄３３に接続するには、典型的に、相当な圧力下で流体に侵されない不浸透性ボンドが必要であることが、ここに留意され、下記により詳しく説明される。
【００１８】
図４は、本発明のある態様による単純化された濾過アセンブリを示す。図示したように、濾過アセンブリは、柄４１に固定されたときに囲いを形成する、バスケット４０およびカバー４２を備えている。この囲いは、フィルタ要素４４と４６、および必要に応じて、処理要素（図示せず）を受け入れる。封止要素４８は、バスケット４０およびカバー４２により形成された囲い内に内部シールを提供する。フィルタ要素４４と４６に通すように流体を導くシールの形成を容易にするために、バスケットは、典型的に、ボトル４９の本体内にきつく嵌るように構成されているのが認識されよう。
【００１９】
図５Ａおよび５Ｂは、本発明のある態様によるフィルタアセンブリ５９の図を提供する。図５Ａは、器本体５７と、器上部５１と、蓋または栓５０と、プランジャロッドまたは柄５２と、組み立てられたときに、ケージ上部５３、ケージ底部５６、ガスケット要素５４およびフィルタポッドまたは挿入物５５を有するケージを形成するフィルタアセンブリとを含むボトルを示している。ガスケット要素は、組み立てられたケージ５９が器本体５７に挿入されたときに、シールを形成する複数のフィン５４０を周囲に有している。器本体５７および器上部５１には、典型的に、器上部５１および器本体５７を互いに締め付けることのできるネジ山が設けられている。
【００２０】
図５Ｂは、組み立てられたフィルタアセンブリ５９を示しており、フィルタアセンブリ５９の構成部品の追加の詳細を提供する。フィルタアセンブリ５９は、１つ以上のフィルタ要素５５（フィルタポッド５５とも称される）を保持する囲い、バスケットまたはケージを形成する、上部要素５３および底部要素５６を備えている。フィルタアセンブリ５９は、典型的に、器本体５７内にきつく嵌るように構成されている。シールは、別個のガスケット要素５４（例えば、図５Ａに示したように）を使用して得ても、および／または上部要素５３および／または底部要素５６の一部として設けられたガスケットを使用して得ても、および／または増強してもよい。ガスケット要素５４は、フィルタアセンブリ５９とボトル５７の内面５７２との間のシールを形成するために使用される（図５Ａ参照）。一例において、底部要素５６には、別個のガスケット要素５４の代わりとして、またはそれに加えて、環状シーリング材を受け入れるための円周溝またはノッチを製造しても差し支えない。
【００２１】
フィルタアセンブリ５９とボトル５７の内面５７２との間のシールは、濾過されていない水が、器本体５７内に貯蔵される水の濾過された（上）部分に漏れ入るのを防ぐ。このシールの有効性は、フィルタアセンブリ５９を厳しい製作公差で製造することによって最大にできる。任意の残りの間隙は、上述したガスケット要素５４の１つ以上によって密封される。このシールは、典型的に、平方インチ当たり５ポンドと２５ポンド（約３４．５ｋＰａと約１７２ｋＰａ）の間の圧力に耐えなければならない。その結果、多くの実施の形態は、シールにより覆われる面積を最小にし、それによって、ガスケット材料への応力を減少させるように構成される。濾過中の器本体５７内の静水圧のレベルは、濾過要素の構造と量、並びに器本体５７とフィルタアセンブリ５９の寸法によって決まる。
【００２２】
ガスケット要素５４は、Ｏリング、Ｕシール、Ｖシール、ワッシャー、カップシールおよび山型パッキンシールの内の１つ以上であり得る環状シールを受け入れるための溝またはスロットを含んでもよい。このリストは網羅的であることを意図したものではなく、使用されるシールのタイプは、利用可能性、圧力下での性能、摩擦、材料強度および構成部品の不活性さを含む数多くの要因に基づくであろう。シールは、多くの場合、ゴム、シリコーンゴム、ＰＴＦＥ、繊維強化ニトリル、ポリエチレンおよび他のポリマーから構成される。しかしながら、シールを、用途の要件により決定される他の材料から構成してもよいと考えられる。
【００２３】
フィルタ要素５５は、濾過材料が中に充填された頑丈な、硬質または軟質の容器として提供してもよい。図５Ｂに示されるように、フィルタ要素５５は、上部要素５５および底部要素５６により形成された囲い内にきつく嵌る環状構成部品を含む。一例において、そのフィルタ要素は、フィルタ要素５５を通過する水から不純物および溶解した化学物質を除去することのできる充填活性炭を含む。図示された「アイスホッケー用パック」フィルタ要素５５は、粒状物質の追加の濾過を提供し、濾過された水の中に炭素煤塵が逃げるのを防ぐ材料によって、覆われ、または囲まれていてもよい。ポリプロピレン、セルロース、天然繊維、表面加工紙または他の適切な材料のカバーを、必要に応じて、または要望どおりに使用して差し支えなく、そのカバーは、適合するもの（例えば、被覆）であって、またはゆるい「ティーバッグ」状形態を有していてもよい。
【００２４】
フィルタアセンブリ５９内のフィルタ要素５５の嵌合は、フィルタ要素５５および底部要素５６、上部要素５３および／またはガスケット要素５４の間に追加のシールを提供することによって改善してもよい。ガスケット要素５４および使用される場合には、他のシールは、流体を、漏らさずに、底部要素５６の下から上部要素５６の上に、フィルタ要素５５に通して流すように設けられることが認識されよう。典型的に、流体は、５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）と１０ｐｓｉ（約６９ｋＰａ）の間に及ぶ静水圧下で流動するが、２５ｐｓｉ（約１７２ｋＰａ）までの圧力にこの濾過システムが耐えることが考えられる。
【００２５】
構成部品の嵌合、シールの構造およびガスケット要素の構成では、典型的に、デバイスの使用から予測される圧力が考慮に入れられる。例えば、ＮＳＦ−５３規格のフィルタ要素は、水流に対して相当な抵抗を提供する多数の緻密に充填されたフィルタ要素５５を含むであろう。その結果、フィルタアセンブリ５９を底に降下させるにつれて、上昇する圧力が予測されるであろう。高圧状況において、様々な設計の代替案が利用できる。例えば、底部要素５６およびボトル３０の内面の間および／または上部要素５３および内面の間のよりきつい嵌合により、高圧に曝されるガスケットおよびシールの表面積が制限され得る。別の例において、シールおよびガスケットは、底部要素５６から上部要素５３までの漏れを防ぐことによって、密封機構の信頼性を改善する多数のフィン（例えば、ＵシールまたはＶシール）を有してもよい。
【００２６】
図示したように、フィルタアセンブリ５９の要素５３、５４および５６の各々は、流体をフィルタアセンブリ５９に通すように導く、図示したように半径方向に配置されたスロット５３０などの、多数の半径方向に方向付けられた穿孔を含む略平面を含む。ある実施の形態では、向きの異なるスロット、孔またはスロットと孔の両方の組合せを含む、穿孔の他の構成が使用される。ある実施の形態は、細目金網および／または浸透性材料を含み得る複合表面を提供する。フィルタアセンブリ５９の異なる要素は、流体をアセンブリ５９に通して導くために、表面材料の組合せ、異なる表面構造および／または異なるチャンネル、孔および／またはスロットを使用して差し支えない。
【００２７】
図６は、要素５５などのフィルタ要素内に積層できるフィルタ構成部品５５０（図５Ｂも参照）を示している。構成部品６０、６２、６４および６６は、フィルタ要素５５内に重ねて積層できる。これらの構成部品６０、６２、６４および６６の各々は、フィルタ要素５６の壁との信頼性のあるシールを確実にするために、大き過ぎてもよい。構成部品６０の断面図に示されるように、構成部品６０は、典型的に不浸透性でありかつ構成部品６０に縁シールを提供するリブ６０２および６０４によって特徴付けられた浸透性容器内に充填されたフィルタ材料６００を含む。フィルタ要素に中実のまたは詰められたフィルタ材料を完全に充填することができるのに対し、図６に示された構成は、多段階濾過を実施する能力を提示する。例えば、第１のフィルタ構成部品６０は、流体流６８に対して、粒状物質の通過を遮断し、第２の構成部品は、微生物を遮断するように計算された細孔径を有し、第３の構成部品は、例えば、活性炭を使用して化学物質を除去し、第４の構成部品は、流体中に風味を注入してもよい。
【００２８】
フィルタ要素およびフィルタ構成部品６０、６２、６４および６６は、形状が環状として示されているが、多くの実施の形態では、フィルタ要素５５が上部要素５１で柄５２に固定されており、フィルタ構成部品６０、６２、６４および６６および／またはフィルタ要素５５は、円柱状であっても差し支えない。流体流６８を支持するのに必要な静水圧の減少、改善されたスループットおよび複雑ではない密封機構を含む、特定の利点が、非環状フィルタ構成部品６０、６２、６４および６６および／またはフィルタ要素５５から生じることが認識されよう。
【００２９】
図７は、ボトル７０の軸に沿ってフィルタ要素７２を引っ張るよう働き、さらに使用者がボトル７０の内容物を飲めるようにする弁７８を作動させるおよび／または栓アセンブリ７６をロックするのに使用してもよい多機能リング７６を備えたボトルを示している。図７は、閉じた７００、開いた７０２および開いて／ロックした７０４各位置にある、弁７８およびリング７６の例を示している。閉じた７００構成において、リング７６Ａは、リング７６Ａが、ボトル７０の軸に沿って栓機構７４を引く／押すために、またはフック、ひもなどでボトル７０を運ぶために、使用可能にする略垂直面に位置していてもよい。閉じた７００構成において、栓機構は、例えば、リング７６を７６Ａで示した所定の角度だけ回転させることによって、ロックしてもよい。弁７８Ｂを開くために、リング７６Ｂを、７６で示されるように回転させてもよい。リングを位置７６Ｃまでさらに回転７７させると、弁７８Ｃは、開いた位置でロックされる。
【００３０】
図７の主題への変更を所望に応じて使用してもよいことが認識されよう。例えば、図８は、図７のリングのロックした位置７６Ｃが、リング８０に連結されたストロー８２を露出している実施の形態を示している。図９Ａおよび９Ｂは、ストロー８０が現される代わりの機構を示している。図９Ａにおいて、ストロー端部９４が、休止位置（リング９０が垂直位置にあるとき）から、リングがロック位置９１に回転されたときの位置に回転させられる。持ち上がったストロー端部９５は、ボトルの中にある内部ストロー９２に連結されている。図９Ｂにおいて、ストロー端部９６は、休止位置（リング９０が垂直位置にあるとき）から、リングがロック位置９１に回転されたときの位置９７に回転させられる。ストロー端部９６が休止位置にあるときに、取り付けられた内部ストロー９２は、閉じた状態に挟まれている。
【００３１】
図１０Ａおよび１０Ｂは、主要な機能構成部品に分離された、図１のピッチャーを示している。図１０Ａにおいて、ピッチャー１１は、プランジャアセンブリが中に挿入される器１７を含む。作動原理は、ボトル容器に関して上述したものと似ている。ピッチャー１１は、手動操作で水を浄化できる。一体型取っ手１７０により、注ぐのが容易になり、例えば、冷蔵庫内に貯蔵するのが簡単になる。ピッチャー１１は、ガラスから製造できる器、および手送り式の加圧プランジャアセンブリ１５を備えている。加圧プランジャ１５は、フィルタアセンブリ１９の周囲に沿って、また典型的に蓋構成部品１３によって、プランジャの移動軸１５０に沿って、支持されている。プランジャ１５が手動で器中に下に押され、フィルタアセンブリ１９により水がフィルタを通過するときに、水が濾過される。フィルタアセンブリ１９は、少なくとも上側要素１９０、下側要素１９２および１つ以上のフィルタポッド（図示せず）を含む。プランジャを２つの位置で支持することによって、フィルタアセンブリ１９の周囲に沿ったガスケットは、器１７の壁に対して一定のシールを維持し、極めて純粋なレベルの濾過をもたらすことができる。
【００３２】
図１０Ｂにおいて、フィルタアセンブリ１９が、組み立てられた形態で示されている。図示されたフィルタアセンブリ１９は、ガスケット要素として設けられた、または上側要素１９０および／または下側要素１９２の外周に取り付けられた複数のフィン１９４を有する。
【００３３】
本発明のある実施の形態は、使用者が、電動ポンプの必要なく、水を濾過できる上述した個人用濾過システムを作動させる方法を含む。図１１は、ボトルを使用して水を濾過するための手法を示しているが、操作の一般原理は、ピッチャーやカラフェなどの他の実施の形態にも等しく適用される。図１１の例を参照すると、システムは、ステンレス鋼製器１１０、器上部１１２および軸１１６とフィルタアセンブリ１１８を有する手送り式加圧プランジャ１１４を備えている。上述したように、加圧プランジャ１１４は、２つの位置、すなわち、フィルタアセンブリ１１８の周囲に沿って、かつ典型的にボトルの口に位置する、プランジャ１１６の移動軸に沿って、支持されている。プランジャを２つの位置で支持することによって、フィルタアセンブリの周囲に沿ったガスケットは、器の壁に対して一定かつ一貫したシールを維持することができる。工程１で、プランジャ１１４を器１１０と器上部１１２から持ち上げる。工程２で、器上部１１２とプランジャ一式を器から取り外す。随意的に、または必要に応じて、フィルタアセンブリ１１８内のフィルタ材料を交換または補充する。工程２で、器１１０に水を入れられる。器上部１１２および加圧プランジャ１１４を器１１０に再び取り付ける。次いで、工程３で、加圧プランジャ１１４に印加される力によって、フィルタアセンブリ１１８が水を通って器１１０の底まで押し込まれる。器１１０の上部に向かってフィルタを通る水が、フィルタアセンブリ１１８内のフィルタポッドにより濾過される。プランジャ１１４が最低（休止）レベルに戻されたときに、器内の水は、飲むことができる。その結果は、極めて純粋なレベルの濾過である。
【００３４】
上述したように、フィルタアセンブリ１１８は、浄水に（すなわち、濾過後に）添加すべきまたは注入すべき材料を含有する１つ以上の随意的なポッドを保持するケージを形成してもよい。これらの随意的なケージは、消費者の味覚にしたがって、水にミネラル類や香味料を添加することができる。例えば、ポッドは、１種類以上のミネラル類およびフルーツエキスを含有してもよい。ボトルに携帯用の水が充填され、フィルタ装置がボトルの上部に挿入され、そこで、ケージの上部の周りのガスケットが、ボトル内部に対してシールを形成する。次いで、フィルタケージがボトルの底まで押し込まれ、水がフィルタポッドに押し通され、濾過した水は、使用されるまでボトル内に貯蔵されたままになる。ボトルの内部に対するケージの外周のシールは、水がフィルタを迂回するのを防ぐように維持される。ボトルとケージがステンレス鋼からなるものとして記載されているが、その構造に他の材料を使用してもよい。
【００３５】
ある実施の形態において、フィルタポッドは、微粒子濾過紙内に閉じ込められた活性炭から構成される。ビタミン類、ミネラル類、香味料および他の添加物は、一般に、濾過水のボトル当たりの所望の服用量を提供する水溶性形態で提供される。例えば、服用量は、栄養素の推奨される毎日の摂取量を満たすまたはそれを超えるように計算されてもよい。
【００３６】
本発明のある態様の追加の説明
本発明の先の記載は、説明を意図してものであって、制限を意図したものではない。例えば、本発明は、先に記載された機能性および能力の様々な組み合わせにより実施でき、先に記載したよりも少ないまたは追加の構成部品を含んでも差し支えないことが、当業者に認識されよう。本発明のある追加の態様および特徴が、以下にさらに述べられており、本開示の教示を受けた後に当業者により認識されるように、先により詳しく記載された可能性および構成部品を使用して得られる。
【００３７】
本発明のある実施の形態は、流体を貯蔵し、濾過し、飲むための容器を提供する。これらの実施の形態のあるものにおいて、その容器は一体型濾過システムを有する。これらの実施の形態のあるものは、内面、外面および開口部を有する実質的に円筒状の器を含む。これらの実施の形態のあるものは、加圧アセンブリを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリは栓を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリは、濾過アセンブリを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリは、栓に取り付けられた上端および濾過アセンブリに取り外し可能に取り付けられた下端を有するロッドを含む。これらの実施の形態のあるものは、加圧アセンブリを受け入れるように構成された器上部を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリのロッドは、器上部のベアリングに摺動可能に取り付けられている。これらの実施の形態のあるものにおいて、濾過アセンブリは、濾過要素を受け入れる槽、および器の内面と濾過アセンブリの外周との間のシールを維持するガスケットを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、ロッドの向きは、ガスケットとベアリングにより調節される。これらの実施の形態のあるものにおいて、器内に貯蔵される水中に溶解した化学物質は、加圧アセンブリが器に押し通されたときに除去される。これらの実施の形態のあるものにおいて、器上部は、器の開口部と係合する第１の開口部、および第１の開口部より狭い第２の開口部を有する。これらの実施の形態のあるものにおいて、第２の開口部は、加圧アセンブリが器のある長さを横切ったときに、栓を受け入れる。
【００３８】
本発明のある実施の形態は、流体のための容器を提供する。これらの実施の形態のあるものにおいて、容器は、一体型濾過システムを有する。これらの実施の形態のあるものは、内面、外面および開口部を有する実質的に円筒状の器を含む。これらの実施の形態のあるものは、加圧アセンブリを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリは栓を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリは、濾過アセンブリを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリは、栓に取り付けられた上端および濾過アセンブリに取り外し可能に取り付けられた下端を有するロッドを含む。これらの実施の形態のあるものは、加圧アセンブリのロッドが、器上部のベアリングに摺動可能に取り付けられるよう加圧アセンブリを受け入れるように構成された器上部を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、濾過アセンブリは、濾過要素を受け入れる槽、および器の内面と濾過アセンブリの外周との間のシールを維持するガスケットを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、ロッドの向きは、ガスケットとベアリングにより調節される。これらの実施の形態のあるものにおいて、器内に貯蔵される水中に溶解した化学物質は、加圧アセンブリが器に押し通されたときに除去される。
【００３９】
これらの実施の形態のあるものにおいて、器上部は、器の開口部と係合する第１の開口部、および第１の開口部より狭い第２の開口部を有し、ここで、第２の開口部は、加圧アセンブリが器の所定の長さを横切ったときに、栓を受け入れる。これらの実施の形態のあるものにおいて、濾過要素は活性炭を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、濾過アセンブリは、加圧アセンブリが器に押し通されたときに、濾過要素によって濾過された水にある物質を添加する１つ以上のポッドを収容する。これらの実施の形態のあるものにおいて、１つ以上のポッドは、濾過要素により濾過される水にフルーツエキスを添加するポッドを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、１つ以上のポッドは、濾過要素により濾過される水に栄養素を添加するポッドを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、栄養素はミネラル類を含む。
【００４０】
これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリが器に押し通されたときに濾過要素により濾過される水は、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格４２を満たす。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧アセンブリが器に押し通されたときに濾過要素により濾過される水は、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格５３を満たす。これらの実施の形態のあるものにおいて、栓は、リングにより操作される弁を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、リングは、第１と第２の位置の間でボトルの軸の周りに回転する。これらの実施の形態のあるものにおいて、弁は、リングが第１の位置にあるときに閉じており、リングが第２の位置にあるときに開いている。これらの実施の形態のあるものにおいて、リングは、第１の位置に向けられているときに、加圧アセンブリを作動させるために使用される。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、複数のフィンを有する要素を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、１つ以上のＵリングおよびＶリングを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、１つ以上の山型パッキンシールおよびＯリングを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、容器はピッチャーである。これらの実施の形態のあるものにおいて、容器はボトルである。
【００４１】
これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも１ポンド（約６．９ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択される。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも２ポンド（約１３．８ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択される。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも３ポンド（約２０．７ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択される。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも４ポンド（約２７．６ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択される。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも５ポンド（約３４．５ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択される。これらの実施の形態のあるものにおいて、ガスケットは、平方インチ当たり少なくとも２５ポンド（約１７２ｋＰａ）の静水圧に耐えるように選択される。
【００４２】
本発明のある実施の形態は、上述したような容器などの携帯用容器内で水を濾過する方法を提供する。これらの実施の形態のあるものにおいて、容器は、実質的に円筒状の器を有する。これらの実施の形態のあるものにおいて、容器は、ロッドによりフィルタに接続された栓を含む加圧アセンブリを有する。これらの実施の形態のあるものは、水を少なくともＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格４２を満たすまで浄化するための、フィルタ内のフィルタ要素を提供する工程を含む。これらの実施の形態のあるものは、器内で濾過すべき水を提供する工程を含む。これらの実施の形態のあるものは、フィルタ要素を器の上側開口部中に挿入する工程を含む。これらの実施の形態のあるものは、圧力を加圧アセンブリに印加するために栓およびロッドの一部分の少なくとも一方を使用して、フィルタを器の底に向かって加圧する工程を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧により、未濾過の水がフィルタに押し通され、それによって、濾過水が得られる。これらの実施の形態のあるものにおいて、濾過水は、器の上部に収集される。これらの実施の形態のあるものにおいて、濾過水を飲むための、栓を通る開口部を提供する。これらの実施の形態のあるものにおいて、フィルタに取り付けられたガスケット要素が、未濾過の水がフィルタを迂回するのを防ぐ。
【００４３】
これらの実施の形態のあるものにおいて、フィルタ要素は、水を少なくともＮＳＦ／ＡＮＳＩ規格を満たす５３まで浄化する。これらの実施の形態のあるものは、フィルタ内に１つ以上のポッドを提供する工程を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、１つ以上のポッドの各々は、添加物を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、添加物は栄養素を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、添加物はミネラル類を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、添加物は香味料を含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、加圧する工程により、添加物が濾過水中に注入される。
【００４４】
本発明を、特定の例示の実施の形態を参照して記載してきたが、本発明のより広い精神と範囲から逸脱せずに、これらの実施の形態に様々な改変および変更を行えることが当業者には明白であろう。したがって、明細書および図面は、制限の意味よりもむしろ、実例とみなすべきである。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０，３０，４９，５７，７０    ボトル
１１    ピッチャー
１３，５０    蓋
１７，２２    本体
２４    上部
２６，３５    栓アセンブリ
３３    柄
３４    濾過要素
４４，４６    濾過要素
４８    封止要素
５４    ガスケット要素
５９，１１８    フィルタアセンブリ
７６，８０    リング
８２    ストロー
１７０    取っ手
２６０    加圧アセンブリ
２６２    フィルタ
５４０    フィン
６０２，６０４    リブ
【図１】
2013517128.tif 000003
【図２】
2013517128.tif 000004
【図３】
2013517128.tif 000005
【図４】
2013517128.tif 000006
【図５Ａ】
2013517128.tif 000007
【図５Ｂ】
2013517128.tif 000008
【図６】
2013517128.tif 000009
【図７】
2013517128.tif 000010
【図８】
2013517128.tif 000011
【図９Ａ】
2013517128.tif 000012
【図９Ｂ】
2013517128.tif 000013
【図１０Ａ】
2013517128.tif 000014
【図１０Ｂ】
2013517128.tif 000015
【図１１】
2013517128.tif 000016
【国際調査報告】
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2013517128.tif 000018