(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された原料へ水を供給することによって栄養組成物を調製するための装置であって、
一体または外部の水供給源（１）へ接続されるポンプ（２）と、
原料を収容しているカートリッジ（７）へ水を供給し、水とカートリッジ（７）内の原料との間の相互作用を生じさせる水排出ヘッド（４）と、
剛なフィルタアセンブリ（２０）と、
フィルタ囲み手段（４０ａ、４０ｂ）と
を備えており、
前記ポンプ（２）および前記水排出ヘッド（７４）が、水の流路（５０）を介して水に関して連通していることで、前記ポンプが、前記水の流路を通って大気圧を上回る圧力で水を供給することができ、
前記フィルタアセンブリ（２０）が、少なくとも１つの抗菌フィルタ膜（３０）を備えている装置であって、
前記フィルタアセンブリ（２０）を、前記水排出ヘッド（４）の手前に、流体を漏らさない様相で、前記水の流路（５０）を横切るように前記フィルタ囲み手段（４０ａ、４０ｂ）へ挿入でき、かつ前記フィルタ囲み手段（４０ａ、４０ｂ）から取り外すことができるように、前記フィルタアセンブリ（２０）および前記フィルタ囲み手段（４０ａ、４０ｂ）が相補的に構成され、
前記フィルタアセンブリ（２０）が、実質的に剛なカードの形態を有しており、前記フィルタ囲み手段（４０ａ、４０ｂ）が、前記カードを挿入することができるスロットを形成し、前記カードは、当該カードをただ１つの所定の面によってのみ前記装置へ挿入できるように構成された非対称な案内手段を備え、
前記フィルタアセンブリ（２０）が、前記少なくとも１つの抗菌フィルタ膜（３０）を備えるフィルタを収容するためのフレーム（２１）を備え、
前記フィルタ膜（３０）の表面を支持するための裏打ち手段（２４）が、水が通過するときの前記フィルタ膜（３０）のたわみの抑制および／または破損の防止のために、前記フィルタ膜（３０）に隣接して前記水の経路（５０）を横切って設けられ、
前記フィルタアセンブリ（２０）が、当該装置の前記フィルタ囲み手段（４０ａ、４０ｂ）に設けられるロック手段（５２ｂ）と噛み合うロック手段（５２ａ）をさらに備えていることを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記フィルタアセンブリ（２０）をまたいでの圧力低下が、１ｂａｒ未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタアセンブリ（２０）および／または前記フィルタ囲み手段（４０ａ、４０ｂ）が、水が前記フィルタアセンブリ（２０）を通過するときに前記囲み手段（４０ａ、４０ｂ）内のフィルタアセンブリ（２０）について液密なシールをもたらすためのシール手段（２６）をさらに備える、請求項１〜２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４】
前記裏打ち手段（２４）および前記フィルタ膜（３０）の外側接合面をシールするためのシール手段（５６）が、前記フィルタアセンブリ（２０）の前記裏打ち手段（２４）と前記フィルタ膜（３０）との間に設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記シール手段（５６）が、前記フィルタ膜（３０）の上流側と前記裏打ち手段（２４）との間に配置されたＯリングである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記水の流路（５０）に接続された前記フィルタアセンブリ（２０）を衛生的にするために、前記水の流路（５０）へ接続された蒸気発生器（８）をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記栄養組成物が、当該装置へ挿入することができる使い捨てのカートリッジ（７）によって当該装置へ供給される食品成分によって調製される乳児用調製乳である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳児用調製乳などのいつでも授乳できる状態の栄養組成物を提供するための装置のフィルタに関する。さらに詳しくは、本発明は、衛生レベルの改善および装置の保守を容易にするために装置へ着脱可能に挿入することができる交換式のフィルタカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
乳児用調製乳は、乳児に必要な栄養素を提供するために、母乳の代替として開発されてきた。一般に、乳児用調製乳は、牛乳または豆乳のいずれかを主体としており、粉末または濃縮された液体の形態など、さまざまな形態で提供することが可能である。
【０００３】
乳児用調製乳の種々の提供の形態の各々は、それぞれの固有の利点を有している。例えば、粉末の形態で提供される乳児用調製乳は、比較的高い栄養価を有するが、液体の乳児用調製乳を作成するために、あらかじめ沸騰させてから冷ました水を粉末を入れた殺菌済みの飲用容器へ注がなければならないため、調乳が不便であり、時間がかかると考えられる可能性がある。同様の不便な調乳のプロセスが、濃縮された液体の形態の乳児用調製乳についても存在する。
【０００４】
この方法で調乳されて消費される場合、粉末状の乳児用調製乳は、安全かつ栄養学的に良好な母乳の代替物を提供する。しかしながら、主として調乳の不便さゆえに、多くの親または介護士が、調製乳を適切に調乳せず、結果的に乳児が感染または他の危険にさらされる。例えば、水が使用に先立って適切に殺菌されず、あるいは最終的な調乳があまりにも前もって行われた場合に、病原菌が乳児へ感染する危険が存在しうる。通常は、先進国においては、水の供給源は安全であるが、あらゆる場所で当てはまるとは限らない。
【０００５】
さらなる発展においては、いつでも授乳できる状態の一人分の個分けの形態の乳児用調製乳が導入されており、乳児用調製乳の調乳の不便を克服している。しかしながら、これらのいつでも授乳できる状態の製品は、大量にまとめて保管される乳児用調製乳よりも高価であり、多くの場合に、細菌による汚染の危険を避けるために、ひとたび開封したならばすぐに消費しなければならないという欠点を抱えている。また、一人分の個分けの乳児用調製乳も水でもどされる。したがって、水が必ずしも適切に殺菌されないかもしれないという危険が存在し、１回分のほ乳瓶が前もって大量に調乳されて保存されるという危険が存在する。
【０００６】
乳児および幼児の免疫防御は、通常は完全には発達しておらず、結果として、これらの者は、細菌およびウイルスの両方の感染に対してきわめて無防備である。例えば、これらの者は、健康な成人の免疫系であれば感染に抵抗すると考えられる状況において、感染を生じがちであり、あるいは感染の結果として、健康な成人よりも深刻な結果を被る可能性がある。同様の問題が、高齢者などの免疫系が弱った人々においても生じうる。結果として、健康な成人にとって完璧に安全な栄養組成物を調製する装置が、免疫系が未成熟であり、あるいは免疫系が弱っている対象者が消費する製品に求められる高い安全の基準を満足する製品を、生成することができない可能性がある。
【０００７】
したがって、例えば乳児用調製乳などの栄養組成物を便利かつ安全な態様で提供できるようにする方法または装置が求められる。
【０００８】
国際公開第２００６／０７７２５９号は、単位用量の濃縮形態の組成物を収容するカートリッジ内に水などの液体を導入することを含む、一人分の栄養組成物を生成するための方法を開示している。これにより、水がカートリッジ内への導入前に処理されて、水から病原体が除去される。この処理は、例えば、水を予熱すること、濾過すること、あるいは、水に紫外光を照射することであってもよい。
【０００９】
ディスペンサにおいてカートリッジから栄養組成物を調製するために使用されるフィルタによる水処理の原理を教示する装置が、本出願と同時係属中の「Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ  ｆｏｒ  ｐｒｅｐａｒｉｎｇ  ａ  ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ」という名称の２００６年７月２５日付の欧州特許出願第０６１１７８０１．８号に開示されている。これにより、水に病原菌が存在しないことを保証するために、水を処理するための便利な技術的解決策を提供することができる。しかしながら、この欧州特許出願に開示の装置のフィルタは、水排出手段（水流出手段）に組み込まれている。
【００１０】
栄養組成物の調製に使用される液体に含まれる可能性がある病原菌の除去に関して、高い安全性の水準を保証するために、このような装置に備えられるフィルタは、繰り返しの交換を必要とする可能性がある。したがって、必要な衛生および食品安全性のレベルを提供するためのフィルタの交換可能性および／または保守を可能にする優れたフィルタシステムが求められる。
【００１１】
米国特許第２００７０１９９８８８号は、コーヒー装置のための水フィルタであって、装置の抽出バスケットへ取り付けられるタブを有している水フィルタに関する。しかしながら、この水フィルタは、大気圧の水を受け取る抽出バスケットの下方に単純にスライド可能に係合させられるにすぎない。このフィルタは、数ミリメートルの厚さを有するとされている。しかしながら、このフィルタは、水を処理するために病原菌を除去するようには意図されていない。
【００１２】
国際公開第０１／５０８７５Ａ１号が、ヒータへ接続された液体リザーバと、フィルタアセンブリを保持する支持装置の上方に配置された液体出口とを備えるドリップ式のコーヒーメーカに関する。フィルタアセンブリが、病原菌を除去するように設計されている。フィルタが、滴り落ちてフィルタに対して蓄積する水を受け取ることができるよう、リザーバを備えて構成されている。このようなシステムは、ろ過の原理によって大気圧で水をゆっくりとフィルタ処理するように設計されている。さらに、フィルタアセンブリが、吸着剤粒子と結合剤粒子との混合物へ融合させられた表面を有する吸着剤支持ウェブ基材を含む複雑なフィルタ処理構造を必要としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の問題に対処しようとする。さらに本発明は、他の目的を目標とし、特に本明細書の残りの部分で明らかになる他の課題の解決策を目標とする。
【００１４】
特に、本発明は、栄養組成物を調製するための装置において、望ましくない微生物が存在しない水を、成分との効果的な相互作用のための特定の圧力（大気圧を上回る）および流量で供給するための技術的解決策を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の態様において、本発明は、栄養組成物を調製するための装置であって、当該装置へ供給された原料へ水を供給することによって栄養組成物を調製する装置を提案し、本装置は、
例えばポンプなど、一体または外部の水供給源へ接続され、流体を加圧する装置、
原料を収容しているカートリッジへ水を供給し、水とカートリッジ内の原料との間の相互作用を生じさせる水排出ヘッド、および
少なくとも１つの抗菌フィルタ膜を備える剛なフィルタアセンブリ、およびフィルタ囲み手段
を備えており、
ポンプおよび水排出ヘッドが、水の流路を介して流体連通していることで、ポンプが、水の流路を通って大気圧を上回る圧力で水を供給することができ、
フィルタアセンブリを、水排出ヘッドの手前に、液密な態様で、水の流路を横切るようにフィルタ囲み手段へ挿入でき、かつフィルタ囲み手段から取り外すことができるように、フィルタアセンブリおよびフィルタ囲み手段が、相補的に構成されている。
【００１６】
本発明による装置によれば、装置に供給される水（より詳細には、水の供給源へ接続されたポンプによって供給される）とカートリッジに収容された原料との間の相互作用を可能にすることができる。これに関し、水が、好ましくは、カートリッジ収容チャンバの上流側（例えば、上側）に配置された水供給源によって水排出ヘッドへ供給される。用語「水供給源」が、外部の水道水または装置の外部の水の蓄えへ接続することができる装置の任意の水供給配管も包含することに、注意すべきである。
【００１７】
本発明において、水は、例えば約４００ｍｌ／分など、好ましい１００〜５００ｍｌ／ｍｉｎの間の流量で針を通ってカートリッジに挿入される。これにより、カートリッジ内の原料を溶かすための充分なエネルギーを有するジェットが生成される。抗菌フィルタのフィルタ膜を、水の流路における膜をまたいでの圧力低下に依存して選択することができる。フィルタをまたいでの圧力低下が少ないほど、ジェットのエネルギーが大きくなり、カートリッジにおける原料の溶解が大になる。
【００１８】
出口が、好ましくは、下流に配置され、例えば水排出ヘッドの下側に配置される。したがって、カートリッジにおける水と原料との間の相互作用の後で、調製すべき栄養組成物の出力が、例えば水排出ヘッドの下側などの下流で生じ、液体の栄養組成物を、カートリッジの下方に配置することができるカップまたはうつわなどの容器へ流すことができる。
【００１９】
別の好ましい実施形態においては、フィルタ手段を水排出ヘッドの下流に配置することも可能であろう。その結果、フィルタを、カートリッジへ水を導入することによってもたらされる溶解済みの乳児用調製乳をろ過するために使用することができる。したがって、乳児用調製乳中の病原菌を取り除くことが可能である。カートリッジによって排出される結果としての液体の流れには、高い圧力は加わっていないため、フィルタを通過する流量を所定の流量にすることができる手段を、設けることが可能である。例えば、フィルタの表面を拡大することができ、あるいはカートリッジからの結果としての液体の流れに、専用のポンプなどによって圧力を作用させることができる。
【００２０】
ポンプと水排出ヘッドとの間の水の流路に設けられる剛なフィルタアセンブリに、微生物の進入を抑え、特に供給水に存在しうる細菌または病原菌の通過を阻止するための物理的な障壁として機能する少なくとも１つの抗菌フィルタ膜が備えられる。したがって、栄養組成物の安全な調製を保証することができる。
【００２１】
好ましい実施形態においては、栄養組成物の調製のための原料を収容しているカートリッジを用意することができる。カートリッジは、装置のカートリッジ収容チャンバに収容される。このカートリッジは、好ましくは、水和（例えば、水での希釈、水での分散、また／あるいは水の注入）させるべき１回分の栄養組成物を含んでいる使い捨てのカートリッジである。すなわち、カートリッジへ供給される水を、栄養組成物を水でもどすために使用することができる。カートリッジは、好ましくは、水注入面および送出面を備える。
【００２２】
好ましくは、欧州登録特許第１４７２１５６号に記載されているような「直流」気密カートリッジについて考えられる態様において（最終的には、国際特許出願第２００７１３１５５９号に記載されているような他の態様においても）、水の注入の際にカートリッジ内の圧力が典型的に高まることで、カートリッジの下面（または、隔膜）が開き、調製すべき液体の出力が可能になる。調製すべき飲料の出力が、装置の開放手段に触れることがないカートリッジの下面において生じるため、液体の流れを、装置の表面を汚すことなく容器（例えば、ほ乳瓶）へ直接注ぐことができる。これにより、栄養調製品のきわめて衛生的な調製および送出がもたらされる。
【００２３】
カートリッジへの水の注入の後で、カートリッジからの流出を、例えば水への原料の完全な溶解を得るために、水と原料との相互作用に充分な時間を提供すべく、遅延させることができる。調製すべき飲料をカートリッジから注ぐために、レリーフなどの開放手段を、膜を制御された様相で破るために送出用の引き裂き可能なホイルに対して配置することができる。これらの開放手段は、水の注入時のカートリッジの内圧の上昇に応答してホイルと相互作用する。その結果、調製すべき栄養組成物が、装置に触れることなくカートリッジの専用の出口から容器へ直接流れることができる。
【００２４】
欧州特許第１４７２１５６Ｂ１号は、本発明の装置において使用することができる種々の適切なカートリッジの構成を開示している。
【００２５】
これに関し、１回分の栄養飲料を調製するために新しい使い捨てのカートリッジを使用することが、カートリッジの特有の「直流」の特徴（すなわち、カートリッジが内圧に応答して開く技術を備えること、および液体がカートリッジから直接ほ乳瓶などの受け容器へ流出すること）と組み合わさって、栄養製品の調製を大幅に容易にするとともに、汚染の恐れを大幅に軽減し、場合によっては完全になくすことで、栄養製品の調製を大幅に安全にする。
【００２６】
これは、装置が、乳児用調製乳を健康な乳児のためだけでなく、特定の疾病、欠陥、または深刻なアレルギ（例えば、牛乳に対するアレルギ）を抱える乳児のためにも調製しなければならない病院の育児室において使用される場合に、きわめて好都合である。
【００２７】
さらに、装置に、あらかじめ選択される量または自動的に制御される量が送出されたときに水の流れを止めるように、カートリッジへ送出される水の量および／または温度を調節するための手段を設けることができる。水の調節手段は、カートリッジの種類に関して送出される水の物理的な条件を適切に制御するために、水ポンプと、プログラムを備える装置の制御ユニットと、カートリッジと装置との間のカートリッジ認識システム（例えば、カートリッジ上のバーコードなど）とを備えることができる。
【００２８】
例えば気体によってカートリッジ内の液体を洗い流すことによって、カートリッジの残存液を空にするために、装置にパージ手段をさらに設けることができる。パージ手段は、栄養組成物が装置へ逆流することによる汚染の危険も少なくする。適切な気体は、装置内の空気圧縮機によって加圧することができる２００ｍｂａｒ〜２ｂａｒの間の圧力（例えば、３００ｍｂａｒ）の圧縮空気である。
【００２９】
フィルタアセンブリが、装置へ挿入され、あるいは装置から取り出されるように設計されているため、使用済みのフィルタアセンブリを、ユーザの指示に従い、あるいは例えば警報信号（装置上のｌｅｄの点滅や、ＬＣＤ画面における表示など）に応答して、新しいフィルタと交換することができる。これらの表示を、特定の回数分が提供されたときに生じさせることができ、あるいは特定の量の水がフィルタアセンブリを通過したときに生じさせることができる。交換信号を、フィルタを通過する流量あるいはフィルタの上方および／または下方の圧力を測定するセンサによって生じさせることも可能である。あるいは、フィルタアセンブリを、例えばユーザの指示に従ってディスペンサから取り出したフィルタアセンブリに適切な熱処理（例えば、殺菌）を行うことによって、再利用することが可能である。このように、装置において適切な水のろ過条件を保証して、装置への安全な水の供給を保証するために、あらかじめ定められる交換または再利用のための特定の時間の経過後に、フィルタ手段を苦労なく取り外すことが可能である。しかしながら、フィルタを、蒸気発生器を設けることによって装置の内部で殺菌することも可能である。
【００３０】
好ましくは、装置へ接続されるフィルタアセンブリが、少なくとも１つの抗菌フィルタ膜を収容するためのフレームを備える。これに関し、抗菌フィルタ膜は、ろ過対象の水から病原菌または望ましくない微生物（細菌、ウイルス、イースト、および／またはかび、など）あるいは他の微粒子をろ過するように設計されたフィルタを意味する。抗菌フィルタ膜は、０．４５ミクロン以下の公称孔径を有することができる。特に好ましい公称孔径は、０．０１〜０．４５ミクロンの間である。細菌をろ過するために、公称孔径は、０．１〜０．３ミクロンの間であってもよく、最も好ましくは約０．２ミクロンであってもよい。ウイルスをろ過するためには、孔径を０．０５ミクロンまで小さくすることができ、さらに小さくすることも可能である。病原菌の除去があまり重要でない場合に、より大流量が必要であれば、より多孔性の膜を選択することができる。
【００３１】
本発明の装置で使用するために、例えばスイスのＰａｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造する重ね合わせの親水ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）膜や、例えば同等の仕様を有するポリマーから作られた任意の他の薄いフィルタ膜などのポリマー膜を、使用することが可能である（例えば、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ膜）。プラスチック材料から作られた抗菌フィルタ膜が好ましい。好ましくは、厚さが２μｍ未満であり、より好ましくは１μｍ未満である。好ましくは、フィルタアセンブリは、これらの薄膜のうちの１つ以上を備える。好ましくは、抗菌効果が、例えば活性炭によって生み出される吸着によるのではなく、ろ過によって達成される。これは、フィルタを（活性炭に比べて）より容易に再生できるという効果を有している。
【００３２】
このようなフィルタを使用することによって、調製される栄養組成物の汚染の危険を、大幅に最小化することができる。
【００３３】
薄い抗菌フィルタ膜が、物理的に繊細であり、取り扱いが容易でないため、フィルタアセンブリは、好ましくは、水を通す裏打ち手段を、抗菌フィルタ膜を支持するように配置され、好ましくは抗菌フィルタ膜に隣接させて備える。そのような裏打ち手段は、フィルタ膜の表面を少なくとも部分的に支持するために、例えばフィルタ膜に当接し、フィルタアセンブリの下流側において流路の方向を横切るように広がる少なくとも１つの穴あきの壁であってもよい。このようにして、水が通過するときのフィルタアセンブリの破損および／またはたわみを、効果的に防止することができる。最も好ましくは、第２の穴あきの壁が、フィルタアセンブリの上流側において膜をさらに支持するために、膜に隣接して配置され、流路の方向を横切って延びる。穴あきの壁を、例えばいくつかの細長い隆起部または格子で形成することができる。
【００３４】
また、フィルタの閉塞の場合に、フィルタ膜をまたぐ差圧が、約０．１ｂａｒから最大１０ｂａｒに至る可能性がある。そのような場合に、裏打ち手段が、膜の破れを防止するためにフィルタ膜を保護することができる。また、裏打ち手段は、取り扱いおよび装置への挿入時の膜を保護することができる。
【００３５】
フィルタアセンブリと装置の水の経路との間で流体の漏れがないように保証するために、シール手段が、フィルタアセンブリと装置との間の境界に設けられる。好ましくは、シール手段は、フィルタアセンブリのフィルタ部分ならびに通路の出口および入り口の周囲に配置される。シール手段は、送出装置の水の連絡通路の一部および／またはフィルタアセンブリの一部であってもよい。シールについて考えられる材料は、ＳａｎｔｏｐｒｅｎまたはＴｈｅｒｍｏｌａｓｔ  Ｋである。好ましくは、高圧においても水を漏らさないフィルタおよび装置の組み立てを可能にするリップシールが設けられる。
【００３６】
装置はさらに、フィルタアセンブリおよび他の水との接触面（装置の配管、水排出ヘッド、およびカートリッジ収容チャンバなど）を衛生的にするために、流体の連通路に接続された蒸気発生器を備える。したがって、フィルタは、例えば最大１２０℃の蒸気処理に耐えるような態様で製造および組み立てされる。したがって、例えばフィルタアセンブリの剛体フレームのＰＰおよびシールのＳａｎｔｏｐｒｅｎなど、相応の材料が選択される。
【００３７】
装置のフィルタアセンブリを、好ましくは容易にアクセスできる位置に配置された開口へ挿入でき、あるいはそのような開口から取り出すことができる。好ましくは、開口が、装置の１つの面（例えば、装置の上面）に配置される。その結果、任意のユーザがフィルタアセンブリの交換を実行できるため、フィルタアセンブリの交換性が大幅に向上する。
【００３８】
同じフィルタ膜の複数回の使用は、フィルタが長時間にわたる使用の後では同じ特性を有さないため、防止されるべきである。したがって、同じフィルタ膜の複数回の使用を防止する要素を、フィルタアセンブリおよび／または装置に取り付けることができる。例えば、各々のフィルタ膜に個別にバーコードを付け、装置によって記憶することができる。他に考えられる解決策は、フィルタが取り外されるときに壊れて、新たな挿入を機械的に防止し、あるいは装置のセンサによって防止する要素を、フィルタアセンブリに持たせることである。
【００３９】
フィルタアセンブリが装置の該当の開口へ完全に挿入されたときに、フィルタアセンブリを、フィルタアセンブリおよび／または装置に設けられたロック手段によって固定することが可能である。例えば、フィルタアセンブリが開口へ完全に挿入されたときに装置の開口の近傍に設けられた凸状または凹状の要素と相互作用できるスナップ式のはまり合いを、フィルタアセンブリに設けることができる。ユーザは、フィルタアセンブリを装置から取り外そうとする場合に、スナップ式のはまり合いを解放し、フィルタアセンブリを装置の開口から取り出すことができる。フィルタアセンブリを、フィルタアセンブリが装置へ接続されたときに開口の内側の隣接面によってフィルタアセンブリに加えられる摩擦によって、開口内に固定してもよい。摩擦力を、フィルタアセンブリのシール手段と、フィルタが開口へ挿入されたときにシール手段に隣接する開口内の対応する表面とによって、作用させることも可能である。フィルタアセンブリを開口へ挿入するとき、ユーザは、摩擦力に打ち勝ってフィルタアセンブリを開口へ完全に挿入するために、一定の力を加えなければならない。同じことが、開口からのフィルタアセンブリの取り出しにも当てはまる。したがって、装置におけるフィルタカードの固定が達成され、フィルタアセンブリを、安定かつ安全な態様で装置へ接続することができる。
【００４０】
別の好ましい実施形態においては、閉鎖機構が、フィルタアセンブリを囲むための少なくとも２つの囲み部材を備え、そのような囲み部材は、お互いに対して相対移動可能である。したがって、フィルタが装置の該当の開口へもたらされたときに、ユーザが、囲み部材の相対移動を可能にして、開口内に配置されるフィルタアセンブリを囲むべく、閉鎖機構を作動させることができる。このようにして、囲み部材が近付くことで、囲み部材の間に配置されるフィルタアセンブリを効果的に囲むことができる。したがって、フィルタアセンブリを、装置の動作の間、固定かつ安定な位置に保持することができる。この目的のために、囲み部材の少なくとも一方へ接続されたレバーを、装置のハウジングに設けることができる。これにより、ユーザは、レバーを操作することによってフィルタアセンブリを囲み部材の間に囲み、および／または解放することができる。当然ながら、フィルタアセンブリを、自動的な動作によって囲んでもよい。そのために、フィルタアセンブリを開口内に囲み、および／または解放するために、少なくとも一方の囲み部材の相対移動を可能にする専用のモータの動作を可能にするボタンを、装置のハウジングに設けることができる。
【００４１】
さらに、フィルタアセンブリの存在を検出するために、開口の底部に近接センサを設けることができる。これに関し、近接センサは、装置のポンプへ接続される。したがって、好ましくは、近接センサがフィルタアセンブリの存在を検出するときに限り、ポンプを動作させることが可能である。これにより、フィルタアセンブリが装置の開口へ完全に挿入されている場合に限って装置を作動させることができるため、システムの安全な動作が可能になる。
【００４２】
本発明による装置によって調製される栄養組成物は、本質的に病原菌による汚染の影響をきわめて受けやすい任意の組成物であってもよい。本発明の方法において使用するための好ましい栄養組成物の例は、乳児用調製乳、育児用粉乳、および乳児用液体シリアルである。組成物の原料は、本発明の方法にとって重要でなく、他の食品粉末または濃縮液も使用可能である。本発明の方法において使用することができるさまざまな種類の乳児用調製乳の例として、乳漿たんぱくを主体とする調製乳、乳清およびカゼインの混合物を含んでいる調製乳、大豆などの他のたんぱく質にもとづく調製乳、たんぱく質成分が部分的または広く加水分解されている調製乳、などが挙げられる。栄養組成物は、好ましくは、チャンバへもたらされる気密な使い捨てのカートリッジに、粉末の形態または濃縮された液体の形態で収容される。
【００４３】
本発明の方法によれば、いつでも授乳できる状態の栄養組成物を、一人分を調製するために２つ以上のカートリッジを使用して、調製することも可能である。これは、調製される組成物について、ある程度の柔軟性を可能にする。例えば、異なる補助成分を収容するある範囲のカートリッジを製造することができ、それらをどのように組み合わせて、受け手の個々のニーズに適合した個人用の組成物を調製するのかについての指示を、消費者に提供することができる。
【００４４】
第２の態様において、本発明は、栄養組成物を調製するための装置へ接続されるフィルタカードであって、少なくとも１つの抗菌フィルタ膜と該フィルタ膜を支持するための少なくとも１つの剛な水を通す裏打ち部材とを所定の位置に保持するためのフレームを備えるフィルタカードを提案する。裏打ち部材を、フィルタ膜に隣接させて配置でき、あるいはフィルタ膜の近くに配置することができる。裏打ち部材に、小さい穴（ただし、この部材における圧力低下を最小限にするために充分に大きい直径である）を開けることができる。
【００４５】
本発明によるフィルタカードによれば、装置にとって必要な水のろ過機能を、より便利かつ安全な態様でもたらすことができる。特に、フィルタカードによるフィルタ手段の交換を、任意のユーザが行うことができる。また、カードのフレームの剛性ゆえに、壊れやすくて本質的に形態が安定しない膜の取り扱いおよび保護が容易になるほか、装置におけるカードの正しい配置を容易に保証することができる。
【００４６】
さらに、抗菌フィルタ膜に隣接して配置される穴あき裏打ち部材が、フィルタ膜を支持し、水の圧力のもとでもフィルタ膜の完全性を維持する（例えば、破れたり、つぶれたり、たわんだり、あるいはしわになったりしないようにする）。これに関し、穴は、好ましくはフィルタ膜の孔よりも大きい直径を有している（例えば、０．６ｍｍ）。したがって、フィルタカードを通過する水が、裏打ち部材によって偏向させられることがなく、フィルタ膜に、フィルタ膜のたわみおよび／または破損の恐れなく、大流量で液体を流すことができる。
【００４７】
好ましくは、フィルタカードのフレームが、剛なプラスチックおよび／または金属材料で製作される。
【００４８】
フィルタ膜は、好ましくは平坦な膜であって、すでに述べたように、０．０１〜０．４５ミクロンの間の公称孔径を有し、最も好ましくは０．１〜０．３ミクロンの間の公称孔径を有している。したがって、栄養組成物の調製に使用される水に存在する病原菌を、膜において効果的に阻止することができる。膜が、膜を通過する流れの方向において変化する孔の断面を有し、したがって膜についてフィルタ入り口側およびフィルタ出口側が決定されるような態様で、非対称に設計されることに注目することができる。特に、孔が、入り口側から出口側に向かって広がっている。
【００４９】
別の好ましい実施形態においては、少なくとも１つの抗菌フィルタ膜が、少なくとも２つの穴あき裏打ち部材の間に挟まれる。これに関し、裏打ち部材の穴を、穴を通って導かれる水が偏向させられることがないように、整列させることができる。さらに、穴は、好ましくはフィルタ膜の孔よりも大きい直径を有している。したがって、フィルタカードを通過する水が、裏打ち部材によって偏向させられることがない。これに関し、裏打ち部材の穴によって生じる流れの抵抗を、膜の孔の流れの抵抗よりも小さいと考えることができる。
【００５０】
しかしながら、穴を整列させてなる２つ以上の穴あき裏打ち部材がフィルタ膜の各側に配置されるフィルタカードの実施形態を提供することも可能であろう。第１のフィルタ膜に隣接して配置される上流側の裏打ち部材が、好ましくは、下流側の裏打ち部材よりも小さな直径の穴を有する。したがって、外側の裏打ち部材は、フィルタカードを通過する水を偏向させることがないように設計される。下流側の裏打ち部材が、第２のフィルタ膜を支持することができる。結果として、水の流路へ接続されたときにフィルタカードをまたいで大きな圧力低下を維持することができるフィルタカードを提供することが可能である。好ましくは、水の流路においてフィルタ手段をまたぐ圧力低下は、１ｂａｒ未満である。
【００５１】
さらに、フィルタカードは、好ましくは、特に水がフィルタカードを迂回することがないように、装置へ接続されたときにフィルタの水密性を保証するためのシール手段を備える。したがって、水がフィルタカードを通過するときに、シール手段が、フィルタカードが挿入された水の流路の漏れを防止する。
【００５２】
さらに、フィルタカードの穴あき裏打ち部材を、フィルタカードの接続先の装置の支持部材によって支持することができるように設計することができる。例えば、裏打ち部材の表面に、支持領域を設けることができる。そして、装置へ接続された支持部材を、フィルタカードにたわみおよび／または破損に対する追加の支持を提供するために、この支持領域に当接するように設計することができる。したがって、水の流路におけるフィルタカードの安定した固定位置を保証することが可能である。
【００５３】
好ましくは、フィルタカードが、フィルタカードのフレームへ接続された案内手段をさらに備える。案内手段は、フィルタカードをただ１つの所定の面によってのみ装置へ挿入できるよう、非対称であってもよい。案内手段は、フレームの片側のみに配置される突起または溝であってもよく、突起または溝が、フィルタカードを挿入することができる装置の開口の対応する溝または突起にはまり込む。この非対称なカードの構成は、ユーザがフィルタカードを誤った態様で挿入することを効果的に防止する。上述のように、フィルタ膜を非対称に設計することが可能であるため、カードの正しい挿入面を尊重することが重要である。
【００５４】
さらに、フィルタカードとフィルタカードが接続される装置との間の安全かつ安定な接続を保証するために、フィルタカードにロック手段を備えることができる。例えば、フィルタカードが開口へ完全に挿入されたときに装置の開口の近傍に設けられた凸状または凹状の要素と相互作用できるスナップ式のはまり合いを、フィルタカードに設けることができる。これにより、ユーザは、フィルタカードを装置から取り外そうとする場合に、スナップ式のはまり合いを解放して、フィルタアセンブリを装置の開口から取り出すことができる。
【００５５】
また、ろ過すべき水がフィルタ膜を通って流れ、フィルタ膜の外縁によってフィルタ膜を迂回することがないように保証することが、重要である。したがって、シール手段が、裏打ち部材とフィルタ膜との間に設けられる。該シール手段は、重ね成型プロセスによってフィルタ膜の外縁に設けられるプラスチック製のシール材料を含むことができる。あるいは、水がフィルタ膜を迂回することがないように、Ｏリングをアセンブリに設けることが可能である。Ｏリングが使用される場合、膜を通過して毛管現象によって膜を迂回する半径方向の水の流れを防止するために、フィルタ膜が一方向性でなければならない。
【００５６】
本発明のさらなる特徴、利点、および目的が、以下の本発明の実施形態の詳細な説明を、添付の図面の図と併せて検討したときに、当業者にとって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】栄養組成物を調製するための本発明による装置の好ましい実施形態の概略図を示している。
【図２】本発明によるフィルタカードの好ましい実施形態の斜視図を示している。
【図３】水の流路へ接続されるフィルタカードの好ましい実施形態の分解組み立て図を示している。
【図４】水の流路へ接続されたフィルタカードの好ましい実施形態の断面図を示している。
【図５ａ】裏打ち部材の好ましい実施形態を上面図にて示している。
【図５ｂ】図５に示した線Ａ−Ａによる裏打ち部材の好ましい実施形態の断面図を示している。
【図６】２つの裏打ち部材の間に挟まれたフィルタ膜を備えるフィルタカードの好ましい実施形態の断面図を示している。
【図７】Ｏリングを備えるフィルタカードの別の好ましい実施形態の断面図を示している。
【図８】裏打ち部材がフィルタカードのフレームの一体の一部分として形成されているフィルタカードの別の好ましい実施形態の分解組み立て図を示している。
【図９】装置の専用の開口においてフィルタカードの位置を固定するように設計された囲み機構の好ましい実施形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、本発明による装置の好ましい実施形態の概略図を示している。装置が、水ポンプ２へ接続された水供給源１を備える。ポンプの出力が、好ましくはコイル状のステンレス鋼パイプをダイカストのアルミニウム製サーモブロック（図示せず）に備えるヒータ３へ接続されている。パイプを通過する水を所望の温度へ加熱するために充分な電力が、サーモブロックへ供給される。ヒータの出力が、フィルタ５へ接続されており、フィルタ５は、装置の排出ヘッドまたは注入ヘッド４へ接続されている。この排出ヘッド４は、カートリッジ７を収容するためのチャンバ９を備える。用語「カートリッジ」は、本発明の一般的な考え方において、栄養成分を収容する種々の包装材料からなる鞘、カプセル、または小袋などの使い捨てのパッケージを指している。
【００５９】
用語「ポンプ」は、充分な陽圧で液体を水の供給源から注入ヘッドへ運ぶことができる任意の技術的手段を意味する。この手段は、ピストンポンプ、ダイアフラムポンプ、蠕動ポンプ、ギアポンプ、遠心ポンプ、プログレッシブ・キャビティ・ポンプ、ハンドポンプ、などの圧力ポンプであってもよい。
【００６０】
さらに、流量制御手段２ａが、好ましくは装置のポンプ２とヒータ３との間に設けられる。また、温度制御手段３ａが、好ましくはヒータ３と排出ヘッド４との間に設けられる。したがって、装置における液体の温度および流れを、制御および調節することが可能である。
【００６１】
加えて、空気ポンプ６が、カートリッジ７の内部の残滓をカートリッジの下方に配置される容器へ流すことができるよう、排出ヘッド４へ接続される。
【００６２】
カートリッジ７（概略的にのみ示されている）は、約１０ｍｌの原料を収容している。原料は、好ましくはカートリッジ７内に粉末の形態または濃縮された液体の形態で用意される。次に、１回分（１００ｍｌ）の乳児用調製乳などの栄養飲料の本発明による装置における調製を説明する。
【００６３】
カートリッジ７が、排出ヘッド４のカートリッジ収容チャンバ９に、チャンバ９へ突き出す注入部材（図示せず）によってカートリッジ７を封じている膜に穴が開けられるように配置される。流量制御手段２ａおよび温度制御手段３ａが、所望の量の水を所望の温度でカートリッジへもたらされるように設定される。これに関して、水が、好ましくは約０．２ｂａｒの圧力で水タンク１（または、外部からの水供給配管）からヒータ３へ送られ、ヒータ３において、２５〜４０℃の間の好ましい温度へ加熱される。次いで、加熱された水が、２〜７ｂａｒの間の好ましい圧力で排出ヘッド４のチャンバ９へフィルタ５を通過し、単位量の乳児用調製乳などの栄養組成物を収容しているカートリッジ７へ送出される。カートリッジ７内の圧力が、好ましくは２．５ｂａｒである所定の値に達すると、カートリッジが開き、水でもどされた乳児用調製乳が、カートリッジから直接ほ乳瓶などの適切な容器（図示せず）へ送出される。次いで、空気ポンプ６が運転され、残りの液体がカートリッジから容器へ洗い流される。
【００６４】
加えて、蒸気発生器８が、排出ヘッド４およびフィルタ５へ接続されている。動作時、排出ヘッド４のチャンバ９およびフィルタ５を、蒸気発生器からの蒸気を排出ヘッド４およびフィルタ５に通すことによって、所望に応じた頻度で殺菌することができる。
【００６５】
図２は、本発明によるフィルタカード２０の好ましい実施形態を示している。フィルタカード２０は、フィルタ膜３０（図３に示されている）と少なくとも１つの剛な穴あき裏打ち部材２４とを収容するように設計されたフレーム２１を備える。フレーム２１は、好ましくは剛なプラスチックまたは金属材料からなり、半円形の端部２１ａを備えており、この端部２１ａが、装置に設けられてフィルタカード２０を受け入れるように設計されたスロットなどの開口へ最初に導入される端部である。半円形の端部２１ａゆえに、たとえユーザがフィルタカード２０を斜めにまたは開口の中心軸からずれて挿入しても、フィルタカード２０を装置に設けられたスロットへ容易に挿入することができる。
【００６６】
さらに、フィルタカード２０は、ユーザが設けられたスロットにフィルタカード２０を誤った面にて挿入することがないようにするための案内手段２２を備える。好ましくは、案内手段２２は、フィルタカード２０の縁のうちの１つに設けられた少なくとも１つの細長い隆起部であり、この隆起部が、フィルタカード２０が挿入されるように設計された装置の開口に設けられた対応する溝２２ａ（図３に示されている）に収容されるように設計されている。好ましくは、案内手段２２が、フレーム２１の一体の一部分である。
【００６７】
図３に示されるように、フレーム２１は、フィルタ膜３０および少なくとも１つの穴あき裏打ち部材２４を収容するための好ましくは円形の開口２３を備える。より好ましくは、少なくとも１つのフィルタ膜３０が、平行に配置されてフィルタ膜３０と密に接触する少なくとも２つの裏打ち部材２４の間に配置され、あるいは挟まれる。また、裏打ち部材２４に、流体の流れがフィルタ膜３０を通過でき、したがってフィルタカード２０を通過できるよう、穴が開けられている。裏打ち部材２４の穴の直径は、好ましくは、設けられるフィルタ膜３０の公称孔径よりも大きい。したがって、裏打ち部材２４の流れの抵抗が、全体としてのフィルタカード２０の流れの抵抗に負の影響を及ぼすことがない。また、フィルタカード２０に２つ以上の穴あき裏打ち部材２４が設けられる場合、裏打ち部材２４の配置は、裏打ち部材２４の穴が整列するように調節される。したがって、フィルタカード２０を通過する水が偏向させられることがない。
【００６８】
裏打ち部材２４は、好ましくは、フィルタカード２０が接続されるように意図された装置の支持部材２５ａ（図３に示されている）によって支持されるように設計される。この支持部材２５ａは、例えば、フィルタカード２０が装置に接続されたときに裏打ち部材２４に当接するように設計された隆起部などであってもよい。したがって、裏打ち部材２４の表面は、支持部材２５ａが当接することができる支持領域２５を備える。支持領域２５は、好ましくは、裏打ち部材２４の表面に一様に分布している。支持領域２５は、支持領域２５に当接する支持部材２５ａが、裏打ち部材２４の穴を通過する水を偏向させることがないように、いかなる穴も備えていない。したがって、裏打ち部材２４の支持領域２５が所与の支持部材２５ａに当接することで、栄養組成物を調製するための装置へ接続されたときのフィルタカード２０の安定した配置が可能になる。このようにして、高圧の水が裏打ち部材２４の穴を通過するときにフィルタカード２０（特に、フィルタ膜３０）のたわみまたは破損の恐れを、効果的に最小化することができる。
【００６９】
さらに、水がフィルタカード２０を通過するときのフィルタ膜３０のたわみまたは破損に対する保護を、フィルタ膜３０の各側に充分な剛性の１つの穴あき裏打ち部材２４を設けることによって、向上させることができる。これに関し、フィルタ膜３０の各側の裏打ち部材２４のうちの外側の裏打ち部材２４が、フィルタ膜３０に密に接触して配置される内側の裏打ち部材２よりも大きな直径を有する。その結果、裏打ち部材２４およびフィルタ膜３０を通過する液体が、外側の裏打ち部材２４によって偏向させられることがない。さらに、フィルタ膜３０および裏打ち部材２４を通過する水の流れを可能にするために、フィルタ膜３０の各側に配置されるすべての裏打ち部材２４の穴は、整列するように配置される。
【００７０】
さらに、フィルタカード２０は、水の流路５０（図３に示されている）へ接続されたときにフィルタカード２０をシールするためのシール手段２６を備える。シール手段２６は、フレーム２１の開口２３に配置されている。好ましくは、シール手段２６は、水が通過するときに開口２３（したがって、フィルタカード２０）をシールするために適したＯリングなどである。シール手段２６は、好ましくはフィルタカード２０の各側に設けられる。さらに、シール手段２６を、フィルタカード２０が接続されるように設計された水の流路５０にも設けることができる。図に示されているように、このシール手段は、好ましくはリップシールである。リップシールは、リップシールへ作用する圧力がリップを対向部分へ押し付けることによってシールの効果を高めるため、特に好都合である。すなわち、フィルタチャンバ内の圧力が高いほど、リップを対向部分へ押し付ける圧力が大きくなる。したがって、図による好ましい実施形態は、例えば、漏れを生じることなく１６ｂａｒもの圧力に耐えることができる。
【００７１】
さらに、シール手段２６、裏打ち部材２４、およびフィルタ膜３０は、フィルタカード２０の開口２３から容易に取り外されるように設計される。したがって、フィルタカード２０の開口２３へ接続することができる固定手段２７（図２を参照）が設けられる。これに関し、この固定手段２７が、好ましくはフィルタ膜３０、裏打ち部材２４、およびシール手段２６を囲む。固定手段２７は、好ましくは、開口２３へ接続されるように設計されたクランプ片などである。当然ながら、固定手段を、開口２３の一体の一部分として設けてもよい。したがって、フィルタカード２０が指定の水の流路５０へ接続されていないとき、ユーザは、フィルタ膜３０、裏打ち部材２４、またはシール手段２６を容易に交換することができる。したがって、フィルタカード２０がもたらす病原菌に対する保護をさらに向上させるために、フィルタ膜３０のたびたびの交換を、便利な態様で実行することが可能である。
【００７２】
図３は、水の流路５０へ接続されるフィルタカード２０の好ましい実施形態の分解組み立て図を示している。これに関し、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂが、水の流路５０とフィルタカード２０との間の接続を可能にするために、水の流路５０の間に接続されている。２つの囲み部材４０ａ、４０ｂが、囲み部材４０ａ、４０ｂの表面４１ａ、４１ｂによって形成され、フィルタカード２０を挿入することができる開口４２を囲んでいる。これに関し、フィルタカード２０の半円形の端部２１ａが、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂによって囲まれた開口４２の底部の半円形の凹所２１ｂに当接する。
【００７３】
さらに、直線溝２２ａが、好ましくは開口４２の片側において、好ましくは２つの囲み部材４０ａ、４０ｂの一方に設けられている。直線溝２２ａは、フィルタカード２０の片側に形成された隆起部２２を受け入れるように設計されている。したがって、フィルタカード２０を、正しい面においてのみ２つの囲み部材４０ａ、４０ｂによって形成される開口へ挿入することができる。
【００７４】
２つの囲み部材４０ａ、４０ｂの各々は、その内面に、同心に配置され、水の流路５０に接続される円形の凹所５１を備える。したがって、水の流路５０の直径を、フィルタカード２０の開口２３に設けられるフィルタ膜３０の直径に合わせることができる。その結果、フィルタカード２０に設けられるフィルタ膜３０の全表面を、水のろ過に使用することができる。水が水の流路５０に通され、したがって凹所５１に通されるとき、凹所５１は、フィルタカード２０のフレーム２１に設けられるシール手段２６によってシールされる。当然ながら、シール手段２６を、凹所５１の周囲で囲み部材に設けてもよい。
【００７５】
図３から見て取ることができるとおり、支持部材２５ａは、囲み部材４０ａ、４０ｂの凹所５１に設けられている。これらの支持部材２５ａは、好ましくは、フィルタカード２０が囲み部材４０ａ、４０ｂによって囲まれた開口４２へ挿入されたときに穴あき裏打ち部材２４に設けられた支持領域２５に当接する円柱形の突起である。これにより、穴あき裏打ち部材２４、したがってフィルタ膜３０のたわみおよび／または破損を、効果的に防止することが可能である。
【００７６】
フィルタカード２０を完全に囲み、開口４２における位置を固定するために、囲み部材４０ａ、４０ｂを互いに相対的に移動させることができる。すなわち、フィルタカード２０が開口４２へ挿入された後で、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂを近付けることができ、フィルタカード２０の位置が、開口４２において安定な位置に液密に固定される。同じ態様で、フィルタカード２０の解放を、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂの互いの距離を離すことによって達成することができる。囲み部材４０ａ、４０ｂの相対移動を可能にするために、囲み部材の少なくとも一方が、ユーザによって操作することができるレバーまたはモータなどの閉鎖機構（図示せず）へ接続される。
【００７７】
囲み部材４０ａ、４０ｂの互いの距離を離すことによって装置からフィルタカード２０を切り離す場合に、フィルタの上流の水の経路５０および円形の凹所５１に残る水は、開口４２の底部に設けられた開口５１ａを通って制御された態様で放出される。開口５１ａの下方のコレクタ（図示せず）が、流体を装置から排出ないしは流出できるよう、ドリップトレイ（図示せず）へ接続される。
【００７８】
さらに、フィルタカード２０の開口２３が、フィルタ膜３０および穴あき裏打ち部材２４を取り付けるための円形の支持部２８を備える。これに関し、支持部２８は、開口２３の支持部２８に取り付けられるときのフィルタ膜３０および裏打ち部材２４の正確な位置を割り出すための位置決め手段２９ａ、２９ｂを備える。支持部２８に設けられた位置決め手段２９ａが、フィルタ膜３０に設けられた位置決め手段３０ａと噛み合い、裏打ち部材およびフィルタ膜の相対回転を防止し、ユーザがフィルタ膜３０をフィルタカード２０の支持部２８に正しく取り付けることができるようにする。好ましくは、位置決め手段２９ａは、フィルタ膜３０の外周に設けられた少なくとも１つの正しい凹所３０ａにはまり込む少なくとも１つの突起である。裏打ち部材２４に、好ましくは、裏打ち部材２４の外周を巡って等しく分布した凹所２４ａが設けられる。したがって、これらの凹所２４ａが、フィルタカード２０の支持部２８の円周に配置された対応する突起２９ｂと噛み合う。これに関し、裏打ち部材２４の位置決め手段２９ｂ、２４ａが、フィルタ膜３０の各側の裏打ち部材２４の穴が整列するように設計されている。したがって、ユーザを、フィルタ膜３０および穴あき裏打ち部材２４を正しい態様でフィルタカード２０に取り付けるように案内することができる。
【００７９】
図示の実施形態においては、２つのフィルタ膜３０が、フィルタカード２０の支持部２８に取り付けられ、２つの穴あきホルダ２４の間に挟まれる。フィルタカード２０のろ過特性を変えるために、３つ以上のフィルタ膜３０を取り付けることも可能である。
【００８０】
近接センサ５４を、フィルタカード２０を挿入するための開口４２の底部に設けることができる。このセンサは、開口４２内のフィルタカード２０の存在の検出を可能にする。近接センサ５４は、好ましくは、少なくとも装置のポンプ２（図１を参照）へ接続される。これに関し、センサ５４は、好ましくは、開口４２内のフィルタカード２０の存在に応答した信号を送信する。したがって、ポンプ２の動作が、フィルタカード２０が開口４２へ完全に挿入されたときにのみ可能であるように、保証することができる。したがって、ユーザが意図せずにフィルタカード２０を開口４２へ完全には挿入せずに装置を動作させてしまうことを、防止することが可能である。
【００８１】
図４は、開口４２へ挿入され、したがって水の流路５０に接続されているときのフィルタカード２０を囲んでいる囲み部材４０ａ、４０ｂの好ましい実施形態を示している。この図から見て取ることができるとおり、フィルタ膜３０が、２つの穴あき裏打ち部材２４の間に挟まれている。穴あき裏打ち部材２４の穴が、フィルタカード２０を通過する水が偏向させられることがないように整列している。
【００８２】
水の流路５０が、囲み部材４０ａ、４０ｂの各々に形成された円形の凹所５１へ接続されている。円形の凹所の内部に、突き出している支持部材２５ａが配置されており、フィルタカード２０が開口４２へ挿入されたときに穴あき裏打ち部材２４の支持領域２５に当接するように設計されている。これに関し、裏打ち部材２４の支持領域２５は、いかなる穴も有していない。
【００８３】
図４に見られるように、シール手段を収容するための円形の凹所５１ｂが、両方の囲み部材４０ａ、４０ｂに設けられている。円形の凹所５１ｂは、好ましくは、突き出している支持部材２５ａを収容している円形の凹所５１と同心である。シール手段２６を収容するための円形の凹所５１ｂは、円形の凹所５１の半径方向外側に配置されている。このようにして、円形の凹所５１ｂに収容されたシール手段２６が、フィルタカード２０が開口４２内へもたらされ、水がフィルタカード２０を通過するときに、開口４２の効率的なシールを可能にする。シール手段２６は、好ましくはＯリングなどである。また、シール手段２６は、好ましくは交換可能である。したがって、シール手段２６が劣化を被ったときに、ユーザがシール手段２６を容易に交換することができる。すでに述べたように、シール手段２６を、フィルタカード２０のフレームに設けることも可能である。
【００８４】
すでに述べたように、フィルタカード２０が開口４２へ完全に挿入されたときに、フィルタカード２０の安全かつ安定な所定の位置を保証するために、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂを、２つの囲み部材の相対移動を可能にすることによって、フィルタカード２０に密に接触させることができる。あるいは、フィルタカード２０のフレーム２１にロック手段５１ａ、５１ｂを設けることができる。図４から見て取ることができるとおり、ロック手段は、例えばスナップ式である。これに関し、好ましくはフィルタカード２０のフレーム２１に設けられる突起５２ａが、スナップ式部材５２ｂに設けられた少なくとも１つの対応する凹所と相互作用する。部材５２ｂを図示の矢印５３ｃの方向に押すことによって、ユーザは、フィルタカード２０とスナップ式部材５２ｂとの間の接続を緩めることができ、従ってフィルタカード２０を開口４２から引き出すことができる。スナップ式部材５２ｂは、好ましくは囲み部材４０ａ、４０ｂのうちの一方の一体の一部分である。
【００８５】
フィルタカード２０の他の好ましい実施形態においては、開口４２におけるフィルタカード２０の所定の安全かつ安定な位置が、フィルタカード２０のフレーム２１と隣接する面４２ａ、４２ｂとの間の摩擦力（圧入）によって保証される。したがって、開口４２へのフレーム２１のはめ込みが、フィルタカード２０を開口４２へ完全に挿入するためにユーザが特定の力をフィルタカード２０へ加えなければならないように選択される。同じことが、開口４２からのフィルタカード２０の取り出しにも当てはまる。
【００８６】
図５ａおよび５ｂは、裏打ち部材２４の好ましい実施形態を示している。これに関して、裏打ち部材２４は、２つの等しい裏打ち部材２４の所定の角度位置での完璧なはまり合いを可能にするように形成された個々の弓形の凹所５３ａおよび隆起部５３ｂを有している。したがって、第１の裏打ち部材２４の凹所５３ａおよび隆起部５３ｂが、第２の裏打ち部材２４に設けられた隆起部５３ｂおよび凹所５３ａと噛み合う。したがって、裏打ち部材２４の相対回転を防止することができる。また、２つの裏打ち部材２４の相対的な角度位置が、凹所５３ａおよび隆起部５３ｂによって定められるため、２つの裏打ち部材２４の穴を実質的に整列させることができる。図に示されているとおり、装置の支持部材２５ａ（図３を参照）を当接させることができる表面をもたらすために、裏打ち部材２４に支持領域２５が設けられる。
【００８７】
図５ａから見て取ることができるとおり、凹所および隆起部は、好ましくは直角な軸Ａ１およびＡ２について対象に配置される。また、半円形の切り欠き５３ｃおよび半円形の突起部５３ｄが、裏打ち部材２４の反対向きの端部に形成されている。したがって、２つの等しい裏打ち部材２４が互いに接続されるとき、２つの裏打ち部材２４の半円形の切り欠き５３ｃおよび突起５３ｄが互いに噛み合い、２つの裏打ち部材２４の正確な所定の組み立て位置が得られる。
【００８８】
２つの裏打ち部材２４の間に、好ましくは裏打ち部材２４の穴あき部分の直径よりも大きい外径を有するフィルタ膜３０（図示せず）が配置される。
【００８９】
図５ｂに示されるように、突き出している凹所５３ａおよび隆起部５３ｂの寸法は、さまざまであってもよい。例えば、凹所５３ａおよび隆起部５３ｂの高さを、組み立て時に２つの裏打ち部材２４の正しいはまり合いを可能にするように調節することができる。また、凹所および隆起部が、図５ａの参照Ｂに示されるように、重なり合ってもよい。その結果、２つの裏打ち部材の緊密かつ正しいはまり合いを得ることが可能である。
【００９０】
フィルタカード２０の製造プロセスにおいて、フィルタ膜３０が、一方の裏打ち部材２４に配置される。次いで、第２の裏打ち部材２４が、第１の裏打ち部材２４へ配置され、これらの裏打ち部材２４の互いの相対位置は、接合面に設けられた弓形の凹所５３ａおよび隆起部５３ｂによって定められる。この組立体を固定するために、フレーム２１が射出される。これに関し、射出プロセスの際にプラスチック材料の通過を可能にして、膜を裏打ち部材２４の間にさらに固定するために、射出ポートが、好ましくは裏打ち部材２４に設けられる。さらに、裏打ち部材２４の外面に設けることができるシール手段２６を、射出プロセスに先立って裏打ち部材２４に設けられた凹所に配置することができる。結果として、シール手段２６も、射出プロセスによって裏打ち部材２４へ固定することが可能である。
【００９１】
図６は、フィルタカード２０の好ましい実施形態の断面図を示している。図から見て取ることができるとおり、フィルタ膜３０が、２つの穴あき裏打ち部材２４の間に挟まれている。裏打ち部材２４の穴は、穴の直径がフィルタ膜３０に向かって広がるように設計されており、すなわち穴の直径が、フィルタ膜３０に隣接する表面において、水の流路５０（図４を参照）の方を向いた裏打ち部材２４の外表面における直径よりも大きい。
【００９２】
図６から見て取ることができるとおり、２つの裏打ち部材２４は、裏打ち部材２４に設けられた円形の凹所５３ａおよび隆起部５３ｂによって噛み合っている。隆起部５３ｂの位置は、フィルタ膜３０が、突き出している隆起部５３ｂおよび／または凹所５３ａの突き出している内縁５３ｃに可能な限り近くなるように選択される。これにより、フィルタ膜３０を動かぬように効率的に保持することができ、フィルタ膜を緊密に囲むことができる。
【００９３】
さらに、リップシール２６が、フィルタカード２０が水の流路５０に接続されたときにフィルタアセンブリをシールするために、裏打ち部材２４の外面に設けられている。
【００９４】
すでに述べたように、シール手段２６および裏打ち部材２４を、フレーム２１の製造の際の射出プロセスによって、フィルタカード２０のフレーム２１へ効果的に接続することができる。
【００９５】
図７は、フィルタカード２０の別の好ましい実施形態の側面断面図である。この実施形態においては、Ｏリング５６が、一方の裏打ち部材２４に設けられた円形の凹所６１に配置されている。したがって、フィルタ膜３０と裏打ち部材２４との間の外側の接合面がシールされ、水がフィルタ膜３０を迂回することができない。好ましくは、凹所６１、したがってＯリング５６は、フィルタカード２０の上流側に配置される裏打ち部材２４に設けられる。
【００９６】
図示のＯリング５６の代わりに、プラスチック材料を、フィルタカード２０が組み立てられたときに裏打ち部材２４によってプラスチック材料が圧縮されるように、フィルタ膜３０の外縁に設けることができる。そのようなプラスチック材料を、例えばゴムの重ね成型によってフィルタ膜へ適用することが可能である。結果として、フィルタカード２０を通過する水が２つの裏打ち部材２４の接合面を通ってフィルタ膜３０を迂回することがないように、フィルタ膜３０の効果的なシールをもたらすことができる。
【００９７】
図８は、フィルタカードの別の好ましい実施形態の分解組み立て図を示している。図に示されているように、裏打ち部材２４は、フィルタカード２０のフレーム２１の一体の一部分である。裏打ち部材２４は、他の実施形態に比べて比較的大きい。裏打ち部材２４は、フレーム２１に形成された格子であってもよい。したがって、装置に設けられる専用の支持部材２５ａ（図４を参照）が、装置の開口４２（図４を参照）へ挿入されたときのフィルタカード２０の安定な位置を支持するために、格子２４に当接することができる。
【００９８】
フレーム２１は、フィルタ膜３０を間に囲むように組み立てることができる２つの部品を含んでいる。フレーム２１の正しい組み立てを可能にするために、位置決め手段５５ａが設けられている。好ましくは、位置決め手段５５ａは、格子２４の周囲に円形に配置された凸状および／または凹状のボルトである。このようにして、フレーム２１の２つの部品を効果的に組み立てることができ、組み立て後のフレーム２１の部品の相対運動が防止される。
【００９９】
図８に示されるとおり、少なくとも１つのフィルタ膜３０が格子２４の間に挟まれ、したがってフィルタ膜３０を、水がフィルタ膜３０を通過するときに効果的に支持することができる。アセンブリを通過する好ましい水の流れの方向が、矢印６０によって示されている。好ましくは、２つ以上のフィルタ膜３０が、格子２４の間に配置される。これに関し、フィルタ膜３０は、異なる孔径のフィルタ膜３０である。さらに好ましくは、比較的上流に配置されるフィルタ膜が、比較的下流に配置されるフィルタ膜よりも大きい孔径を有する。例えば、上流側のフィルタ膜が、０．６５μｍという公称孔径を有し、下流側のフィルタ膜が、０．２２μｍという公称孔径を有する。
【０１００】
さらに、追加の膜支持具２４ｂを、フィルタ膜３０をさらに支持するために、格子２４の間に設けることが可能である。好ましくは、支持部材２４ｂは、円形のアルミニウム格子であり、格子の開口が、フレーム２１の裏打ち部材２４よりも小さなサイズを有している。より好ましくは、追加の支持具２４ｂは、フィルタ膜３０の下流に配置される。さらに、支持具２４ｂをフレーム２１に対する固定の位置に保持するために、フレーム２１に設けられる位置決め手段５５ａと相互作用する位置決め手段５５ｂが、膜支持具２４ｂに設けられる。好ましくは、位置決め手段は、円形の支持部材２４ｂの外縁の近くに形成される穴である。
【０１０１】
組み立てのプロセスにおいて、２つのフレーム部品２１を、例えば別々の部品として射出して製造することができる。その後に、追加の裏打ち部材２４ｂを、一方の裏打ち部材２４へ例えば接着して固定することができる。当然ながら、２つの裏打ち部材２４ｂを、フィルタ膜３０の各側に設けてもよい。
【０１０２】
図９は、フィルタカード２０を２つの囲み部材４０ａ、４０ｂの間に囲むために設けられた装置の閉鎖機構７０の好ましい実施形態を示している。閉鎖機構は、好ましくは、互いに相対的に移動可能である囲み部材４０ａ、４０ｂの少なくとも一方へ接続されたレバーである。あるいは、押しボタンによって作動させることが可能であってもよい専用のモータを、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂの相対移動を可能にするために設けることができる。
【０１０３】
図から見て取ることができるとおり、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂは、両者の間にフィルタカード２０を挿入するための専用の開口４２が形成されるように配置される。図によって示されているとおり、フィルタカード２０がユーザによって完全に挿入されると、ユーザは、フィルタカード２０を囲むために閉鎖機構７０を操作することができる。これに関し、閉鎖機構７０が、矢印８０によって示されているとおり、囲み部材４０ｂを他方の囲み部材４０ａに向かって移動させるべく機械的な力を伝達する。結果として、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂが接近し、間に配置されるフィルタカード２０を動かぬように固定する。したがって、フィルタカード２０を、開口４２内の安定な位置に固定することができる。さらに、囲み部材４０ａ、４０ｂが近付けられるとき、囲み部材４０ａ、４０ｂに設けられたシール手段２６が、フィルタカード２０の表面に押し付けられ、水を漏らさないアセンブリのシールを可能にする。
【０１０４】
ユーザがフィルタカード２０を取り出そうとする場合には、閉鎖機構が、２つの囲み部材４０ａ、４０ｂを引き離すように前もって操作される。
【０１０５】
本発明を、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、多数の改良および変更を、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の技術的範囲から離れることなく行うことが可能である。例えば、フィルタ膜を、フィルタのフレーム手段の他の実施形態においては、フィルタ膜を装置の任意の操作者によって比較的容易に交換できるように設けることが可能である。フィルタカードのろ過プロセスを向上させるために、３つ以上のフィルタ膜をフィルタカードに取り付けることも可能である。さらに、水の充分なろ過を可能にする他のろ過媒体を、着脱式のフィルタカードに組み込むことが可能である。フィルタカードが接続される装置の２つ以上の水の流路を通過する水をフィルタ処理するために、２つ以上の開口を有しており、各々の開口に少なくとも１つのフィルタ膜および少なくとも１つの裏打ち部材が収容されるフィルタカードを設計することも可能である。また、フィルタ膜および裏打ち部材の正しい取り付けを可能にするために、フィルタ膜および裏打ち部材のための位置決め装置の種々の実施形態を、フィルタカードのフレーム手段に設けることが可能である。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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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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