(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの軸線方向端部を形成するハウジング部品（３；３７）を含み、前記ハウジングの前記軸線方向端部に接続ヘッド（７；４１）を含む前記ハウジングであって、
前記接続ヘッド（７；４１）は、前記ハウジング部品（３；３７）によって画定されるそれぞれのチャネル（１０〜１３；４５、４６〜４８）の端部にそれぞれ少なくとも４つの液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）を含み、
前記接続ヘッド（７；４１）は、前記接続ヘッド（７；４１）の前記液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）がヘッド部品のそれぞれの液体ポート（７１；７２）と密封状態で液体連通するように、液体処理システムの前記ヘッド部品に挿入するように構成される、
ハウジングと、
前記ハウジング部品（３；３７）に取り付けられ、少なくとも２つの前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端を少なくとも１つの別の前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端から分離するように液体を導くための少なくとも１つの導管を含む、前記ハウジングの内側の少なくとも１つの別個の流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１００〜１０３；１０９、１１０、１１１；１１７、１１８）と、
を含む、
液体処理カートリッジ。
【請求項２】
前記ハウジング部品（３；３７）が、前記液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）および前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）が形成された単一の成形体を含む、請求項１に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１００〜１０３；１０９〜１１１；１１７、１１８）のうちの少なくとも１つが、前記ハウジング部品（３；３７）に差し込まれる、請求項１または２に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項４】
前記ハウジングが容器（１）を含み、
前記ハウジング部品（３；３７）は前記容器（１）の軸線方向端部で前記容器（１）を閉鎖するキャップを形成する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項５】
前記接続ヘッド（７；４１）が、前記ハウジング部品（３；３７）の残りの部分に対して軸線方向に突出している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項６】
前記流れ誘導部品（６３、６６；１０９〜１１１）の少なくとも１つが、中空の液体透過性液体処理コンポーネント（６７；１０５）を含む液体処理アセンブリに含まれ、前記液体処理コンポーネント（６７；１０５）を通って半径方向に液体を導くように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項７】
本液体処理カートリッジは、液体処理材料のベッド（９１、９２；９８、９９；１０６）を含み、
前記流れ誘導部品（９４、９５；１００〜１０３；１０９）の少なくとも１つが、前記ハウジング部品（３；３７）と前記ハウジング部品（３；３７）から前記ベッド（９１、９２；９８、９９；１０６）の少なくとも一部によって分離された軸線方向位置との間で前記ハウジングの前記内部を通って液体を導くための導管を含む、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１００、１０２、１０３；１０９〜１１１；１１７、１１８）が、少なくとも２つの前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端を互いに、および少なくとも他の１つの前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端から分離するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１０９、１１０、１１１；１１７、１１８）が、前記少なくとも２つのチャネル（１０〜１３；４５〜４８）の前記内部端を互いに、および少なくとも２つの他のチャネル（１０〜１３；４５〜４８）の各々から分離するように構成され、
前記少なくとも２つの他のチャネル（１０〜１３；４５〜４８）のうちの少なくとも２つが直接流体連通している、
請求項８に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの流れ誘導部品（１００、１０２、１０３）が、少なくとも４つの前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端を互いに分離するように構成され、
本液体処理カートリッジは、前記４つのチャネル（１０〜１３；４５〜４８）のうちの１つを通じて受け入れられた液体の流れを、前記カートリッジ内の異なる場所に導かれる少なくとも２つの副流に分割するための少なくとも１つの部品（１０３）を含む、
請求項８に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１１】
イオン交換によって液体を処理するための媒体を少なくとも含む少なくとも１つの区画（９１、９２；９８、９９；１０６）を含み、
本液体処理カートリッジは、少なくとも１つの前記液体ポートを通じて受け入れられる液体の流れと、これらの前記少なくとも１つの区画（９１、９２；９８、９９；１０６）のうち少なくとも１つの少なくとも一部を迂回するように前記液体の流れを前記ハウジングの前記内部を通る副流に分割することによって得られる液体の副流のうちの少なくとも一方を導くように構成されている、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記チャネル（１０−１２；４５−４７）の前記内部端が、前記他のチャネル（１１〜１３；４６〜４８）の少なくとも１つの内部に設けられる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１３】
前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の前記内部端の少なくとも端部（１８〜２１；５３〜５６）が同心円状に構成されている、請求項１２に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１４】
前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の少なくとも半径方向内側のものが、前記ハウジングの前記内部に実質的に軸線方向に向けられた内部端を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１５】
大部分の前記液体ポート（１４−１７；４９−５２）が、前記軸線方向に対してある角度をなす方向に面する前記接続ヘッド（７；４１）の表面部（２２、２３；５７、５８）に設けられる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１６】
前記表面部（２２、２３；５７、５８）が実質的に平坦である、請求項１５に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１７】
前記表面部（２２、２３；５７、５８）は、前記接続ヘッド（７；４１）が前記ハウジングの軸線方向端部に向かって先細になるように、前記軸線に対して傾斜している、請求項１５または１６に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項１８】
ハウジングの軸線方向端部を形成するハウジング部品（３７）を含み、前記ハウジングの前記軸線方向端部に接続ヘッド（４１）を含む、前記ハウジングであって、
前記接続ヘッド（４１）が、少なくとも１つの液体ポート（４９〜５２）を含み、前記接続ヘッド（４１）の前記液体ポート（１つまたは複数）（４９〜５２）が前記ヘッド部品内のそれぞれの液体ポートと密封状態で液体連通するように、液体処理システムのヘッド部品に挿入するように構成され、
前記接続ヘッド（４１）が、前記ヘッド部品のハウジングに対して移動可能に軸支された前記ヘッド部品の収容部品（４２）のキャビティ内に軸線方向に挿入可能であり、
前記接続ヘッド（４１）が、前記キャビティ内への前記接続ヘッド（４１）の挿入中に前記収容部品（４２）を本液体処理カートリッジと軸線方向に位置合わせするための少なくとも１つの位置合わせ部品（７７〜８９）であって、
前記接続ヘッド（４１）が前記キャビティ内に挿入されるときに前記収容部品（４２）の溝に挿入されるように前記接続ヘッド（４１）の外面に設けられている、位置合わせ部品（７７〜８９）を含むハウジングを含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジであって、
溝に挿入するための前記位置合わせ部品（７７〜８９）が同時に複数の軸線方向位置で前記溝と接触するように構成されていることを特徴とする、液体処理カートリッジ。
【請求項１９】
前記位置合わせ部品（７７、７８、８９）の少なくとも１つが、前記外面のリッジである、請求項１８に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項２０】
前記接続ヘッド（４１）が前記ハウジングの前記軸線方向端部に向かって先細になるように、前記リッジ（７７〜８９）が前記軸線に対して傾斜した前記接続ヘッド（４１）の表面部（７９、８０）に設けられ、
前記表面部（７９、８０）に対する前記リッジ（７７〜８９）の少なくとも一部の高さは、前記ハウジングの前記軸線方向端部に向かって軸線方向に増加する、
請求項１９に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項２１】
前記リッジ（７７、７８）の少なくとも一部が、軸線方向にかつ前記リッジ（７７、７８）が設けられている前記表面部（７９、８０）から仰角方向に延びる平行な対向面（８３〜８６）を有する、請求項１９または２０に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項２２】
前記位置合わせ部品（７７、７８）の少なくとも１つが、少なくとも２つの液体ポート（４９〜５２）の列に隣接して配置されている、請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項２３】
前記位置合わせ部品（７７〜８９）の数が少なくとも２つである、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項２４】
前記位置合わせ部品（７７、７８）が、前記ヘッド部品に少なくとも部分的に挿入された前記接続ヘッド（４１）を有する位置に本液体処理カートリッジを保持するための保持部品として機能する、請求項１８〜２３のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項２５】
前記ハウジングの前記軸線方向端部よりも遠位の前記保持部品（７７、７８）の軸線方向端部（８７、８８）が丸い形状を有する、請求項２４に記載の液体処理カートリッジ。
【請求項２６】
液体処理カートリッジのセットであって、
ハウジングの軸線方向端部を形成するハウジング部品（３；３７）を含み、前記ハウジングの前記軸線方向端部に接続ヘッド（７；４１）を含む前記ハウジングであって、
前記接続ヘッド（７；４１）は、前記ハウジング部品（３；３７）によって画定されるそれぞれのチャネル（１０〜１３；４５、４６〜４８）の端部にそれぞれ少なくとも４つの液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）を含み、
前記接続ヘッド（７；４１）は、前記接続ヘッド（７；４１）の前記液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）がヘッド部品のそれぞれの液体ポート（７１；７２）と密封状態で液体連通するように、液体処理システムの前記ヘッド部品に挿入するように構成される、
ハウジングと、
前記ハウジング部品（３；３７）に取り付けられ、少なくとも２つの前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端を少なくとも１つの別の前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端から分離するように液体を導くための少なくとも１つの導管を含む、前記ハウジングの内側の少なくとも１つの別個の流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１００〜１０３；１０９、１１０、１１１；１１７、１１８）と、
を含み、
前記それぞれの液体処理カートリッジの前記ハウジングの前記軸線方向端部を形成する前記ハウジング部品（３；３７）の少なくとも本体が、実質的に同一の形状および寸法であり、
少なくとも２つの前記液体処理カートリッジの前記流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１００〜１０３；１０９〜１１１；１１７、１１８）が、前記少なくとも４つのチャネル（１０〜１３；４５〜４８）の前記内部端を別々に分離する、
液体処理カートリッジのセット。
【請求項２７】
前記少なくとも２つの液体処理カートリッジが、
（ｉ）入口ポートとして機能するように構成された液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）の数、および
（ｉｉ）出口ポートとして機能するように構成された液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）の数、
の少なくとも１つの点で異なる、請求項２６に記載の液体処理カートリッジのセット。
【請求項２８】
前記少なくとも２つの液体処理カートリッジが、
（ｉ）膜濾過モジュール（１１４）、
（ｉｉ）拡散プロセスによって液体を処理するための材料のベッド（９１、９２；９８、９９；１０６）、
（ｉｉｉ）拡散プロセスによって液体を処理するための熱的に接着された材料の液体透過性多孔体を含むコンポーネント（６７；１０５）、
を含むタイプの各々の液体処理コンポーネントの有無および数の少なくとも１つの点でさらに異なる、請求項２６または２７に記載の液体処理カートリッジのセット。
【請求項２９】
少なくとも１つの一連の液体処理カートリッジを製造する方法であって、
ハウジングの軸線方向端部を形成するハウジング部品（３；３７）を含み、前記ハウジングの前記軸線方向端部に接続ヘッド（７；４１）を含む前記ハウジングであって、
前記接続ヘッド（７；４１）は、前記ハウジング部品（３；３７）によって画定されるそれぞれのチャネル（１０〜１３；４５、４６〜４８）の端部にそれぞれ少なくとも３つの液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）を含み、
前記接続ヘッド（７；４１）は、前記接続ヘッド（７；４１）の前記液体ポート（１４〜１７；４９〜５２）がヘッド部品のそれぞれの液体ポート（７１；７２）と密封状態で液体連通するように、液体処理システムの前記ヘッド部品に挿入するように構成される、
ハウジングと、
前記ハウジング部品（３；３７）に取り付けられ、少なくとも２つの前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端を少なくとも１つの別の前記チャネル（１０〜１３；４５〜４８）の内部端から分離するように液体を導くための少なくとも１つの導管を含む、前記ハウジングの内側の少なくとも１つの別個の流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１００〜１０３；１０９、１１０、１１１；１１７、１１８）と、
を含み、
本方法は、前記液体処理カートリッジを構成する少なくとも１つの流れ誘導部品（２８；２９；３０；６３、６６；９４、９５；１００〜１０３；１０９〜１１１；１１７、１１８）のいくつかの異なるセットのうちの１つを選択して取り付けるステップを含む、
方法。
【請求項３０】
前記一連の液体処理カートリッジの次の１つは、少なくとも１つの本体（４；３８）が前の液体処理カートリッジの前記ハウジング部品（３；３７）の形状および寸法と同一であるハウジング部品（３；３７）を含むように製造され、
前記セットのうちの別の１つが、前記少なくとも４つのチャネル（１０〜１３；４５〜４８）の前記内部端が前記２つのカートリッジ内で別々に分離されるように選択され、取り付けられる、
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記２つの液体処理カートリッジの前記ハウジング内に、異なるタイプの液体処理部品（６７；９１、９２；９８、９９；１０５、１０６；１１４）が配置されている、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも１つのヘッド部品と、少なくとも１つの交換可能な請求項１〜２５のいずれか一項に記載の液体処理カートリッジとを含む液体処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
ハウジングの軸線方向端部を形成するハウジング部品を含み、ハウジングの軸線方向端部に接続ヘッドを含むハウジングであって、
接続ヘッドは、ハウジング部品によって画定されるそれぞれのチャネルの端部にそれぞれ少なくとも３つの液体ポートを含み、
接続ヘッドは、接続ヘッドの液体ポートがヘッド部品のそれぞれの液体ポートと密封状態で液体連通するように、液体処理システムのヘッド部品に挿入するように構成される、ハウジングと、
ハウジング部品に取り付けられ、少なくとも２つのチャネルの内部端を少なくとも１つの別のチャネルのものから分離するように液体を導くための少なくとも１つの導管を含む、ハウジングの内側の少なくとも１つの別個の流れ誘導部品と、
を含む、液体処理カートリッジに関する。
【０００２】
本発明はまた、ハウジングの軸線方向端部を形成するハウジング部品を含み、ハウジングの軸線方向端部に接続ヘッドを含む、ハウジングであって、
接続ヘッドは、少なくとも１つの液体ポートを含み、接続ヘッドの液体ポート（１つまたは複数）がヘッド部品内のそれぞれの液体ポートと密封状態で液体連通するように、液体処理システムのヘッド部品に挿入するように構成され、
接続ヘッドは、ヘッド部品のハウジングに対して移動可能に軸支されたヘッド部品の収容部品のキャビティ内に軸線方向に挿入可能であり、
接続ヘッドは、キャビティ内への接続ヘッドの挿入中に収容部品を液体処理カートリッジと軸線方向に位置合わせするための少なくとも１つの位置合わせ部品であって、
位置合わせ部品が、接続ヘッドがキャビティ内に挿入されるときに収容部品の溝に挿入されるように接続ヘッドの外面に設けられている、位置合わせ部品
を含む、ハウジングを含む、例えば上述したタイプの液体処理カートリッジに関する。
【０００３】
本発明はまた、それぞれ冒頭の段落で規定したタイプの液体処理カートリッジのセットに関する。
【０００４】
本発明はまた、それぞれ冒頭の段落で定義したタイプの少なくとも１つの一連の液体処理カートリッジを製造する方法に関する。
【０００５】
本発明はまた、液体処理システムに関する。
【背景技術】
【０００６】
米国特許出願公開第２０１０／０１１６７２９号明細書は、カートリッジを備えた水処理用の装置、特に濾過装置を開示しており、このカートリッジは、水の処理剤を収容するための容器と、容器に配置された接続ヘッドとを有する。接続ヘッドは、少なくとも１つの入口開口部と少なくとも１つの出口開口部とを有する。この装置は、少なくとも１つの流入開口部と少なくとも１つの流出開口部とを有する接続ヘッドのためのホルダを備え、これらの開口部は、接続ヘッドの入口および出口開口部にシール要素によって密封式に連結される。一実施形態では、接続ヘッドは４つの側面と１つの端面を有する。側面は、３つの開口部を有する第１の外面部によって形成される。カートリッジの内部に２つの部分ストリームを導くために、第１および第２の水入口開口部が設けられる。希釈機構がホルダ要素にまたはホルダ要素の上流に構成される場合、２つの入口開口部が必要とされる。このように導入された部分ストリームは、濾過カートリッジ内で異なる処理を受け、次いで一緒に合流される。処理された水は、水出口開口部を介してカートリッジから取り出される。
【０００７】
この一般的なタイプのカートリッジは、現在、Ｐｕｒｉｔｙ  Ｃの名称で出願人によって販売されている。これは、入口開口部が、出口開口部が設けられている表面部とは反対側の表面部に設けられている点が主に異なる。下降管が接続ヘッドに差し込まれて、部分ストリームの１つをハウジングの内部の反対側の端部に導く。同心部品が接続ヘッドに差し込まれて、第２の部分ストリームをハウジングの長手方向軸線に沿った中間付近の位置に導く。
【０００８】
処理前に部分ストリームが下降管内で混合されるように、接続ヘッドに差し込むための下降管を備えた別の内部部品を設けることが可能である。これは、例えば、希釈機構が設けられておらず、すべての水が入口開口部の１つを閉鎖することなく同じ処理を受けるカートリッジにおいて同じ接続ヘッドを使用したい場合に望ましい。ただし、スループットは単一の出口開口部によって制限される。このため、例えば高スループットのカートリッジを実装するために同じ接続ヘッドを使用することができなかった。単一の出口開口部を個々の入口開口部よりもはるかに大きくすることは、それに細長い断面形状を与えるか、または接続ヘッドの直径を大きくすることと同じであり得る。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の第１の目的は、冒頭の段落で上述したタイプの液体処理カートリッジ、そのようなカートリッジのセット、一連のそのようなカートリッジの少なくとも１つを製造する方法、および少なくとも１つのそのようなカートリッジを含む液体処理システムを提供することであり、ハウジング部品は、ハウジング部品に適切な内部部品を取り付けることによって比較的広い範囲の用途をカバーする一連のカートリッジタイプを実装するようにカートリッジを構成することを可能にする接続ヘッドを含む。
【００１０】
国際公開第２００５／０７７４９０号パンフレットには、フィルタカートリッジ、およびカートリッジチェックバルブが内部に設置された一対の入口ポートおよび出口ポートと組み合わせて、一対の横方向に対向するカムラグまたはカムピンを備えたヘッドを有するフィルタカートリッジを含むマニホールドシステムが開示されている。カートリッジの入口ポートおよび出口ポートは、カートリッジヘッドから平行に離間した関係で軸線方向上方に延びている。カートリッジの入口ポートおよび出口ポートは、管状の弁本体から平行に離間した関係で径方向外側に突出する、対応する一対の入口継手および出口継手との滑り嵌めのプッシュオン結合に向けられている。管状の弁本体は、フィルタカートリッジが交換のために取り付けられまたは取り外されるときに、変更されたマニホールドキャップと共に回転運動するために、変更された支持ブラケット上に移動可能に取り付けられる。支持ブラケットは、前方に開いた一対の略水平に向けられたカムスロットまたはトラックを画定する下方の一対の前方に突出するブラケットアームを含む。マニホールドキャップは、支持ブラケット上に回転可能に取り付けられ、管状の弁本体は、マニホールドキャップと一緒に回転するようにマニホールドキャップによって支持される。マニホールドキャップによって支持された内側キャップシェルは、半径方向に突出したマニホールドの入口継手および出口継手がその中に配置され、フィルタカートリッジ上に上向きに突出する入口ポートおよび出口ポートにスライド嵌めするためにさらに適合される下方に開いた、略楕円形の経路を画定する。マニホールドキャップは、その対向する側壁に形成された下方に開いた一対の鉛直方向に細長いカムトラックをさらに画定し、カムピンをフィルタカートリッジにスライド嵌めする。初期のフィルタカートリッジの設置は、弁本体の軸線周りに部分的に持ち上げられた角度のある外向きに向かってマニホールドキャップを最初に旋回させることによって行われる。この部分的に持ち上げられたキャップ位置は、キャップカムトラックがブラケットカムトラックの前端または遠位端をクリアにするのに十分であり、それによりカートリッジカムピンの妨げられないスライドイン受容に適応する。
【００１１】
初期のフィルタカートリッジの設置、特にフィルタカートリッジの長手方向軸線とマニホールドの入口継手および出口継手との位置合わせは、達成することが依然として困難である。位置合わせは、カートリッジの入口ポートおよび出口ポートが入口継手および出口継手に挿入されている場合にのみ保証されるが、それらはフィルタカートリッジの重量による力に耐えられるほど強くなければならない。
【００１２】
本発明の別の目的は、カートリッジが挿入された状態でヘッド部品内を旋回するように軸支された収容部品に軸線方向に挿入するのに適した第２段落で上述したタイプの液体処理カートリッジを提供することであり、その軸線を収容部品によって指示された挿入方向と比較的容易に位置合わせすることができる。
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、第１の目的は、本発明による液体処理カートリッジによって達成され、本発明はハウジング部品によって画定されたそれぞれのチャネルの端部における少なくとも３つの液体ポートが、少なくとも第４の液体ポートを含むことを特徴とする。
【００１４】
液体処理カートリッジはハウジングを含む。ハウジングの軸線は、液体処理システムのヘッド部品への液体処理カートリッジの意図された挿入方向によって画定される。軸線は、一般に、非常にずんぐりした形状を有して、容積が比較的小さい液体処理カートリッジの場合を除いて、長手方向軸線に対応する。ハウジング部品は、ハウジングの軸線方向端部を形成し、ハウジングの軸線方向端部を形成する接続ヘッドを含む。ハウジング部品は、一連の異なる液体処理カートリッジを組み立てるために大量に製造することができる本体を含む。この本体とは別個であるが、この本体に取り付けられた少なくとも１つの別個の流れ誘導部品の異なるセットを提供することにより、液体処理カートリッジ内に、液体処理カートリッジを通って、そして液体処理カートリッジから液体が導かれる方法の点で、変形例を異なるようにすることができる。接続ヘッドは、ハウジング部品によって画定されるそれぞれのチャネルの端部にそれぞれ少なくとも４つの液体ポートを含む。液体ポートは、液体がそれらを通過できるように、すなわち液体透過性ポートであるように構成される。チャネルは本体部品に設けられている。接続ヘッドは、接続ヘッドの液体ポートがヘッド部品内のそれぞれの液体ポートと密封状態で液体連通するように、液体処理システムのヘッド部品に挿入するように構成される。この目的のために、液体ポート上または周囲にシールを設けてもよい。このようなシールを、ハウジング部品の本体または一体的な特徴とは別にすることができる。このような液体ポートが各チャネルの端部に少なくとも４つあるので、液体処理カートリッジの軸線方向の一端にすべての入口および出口を設けることが可能である。これは、一連のカートリッジを製造する場合に使用されるが、これは、カートリッジハウジングの軸線方向の長さは、一連の異なる変形例の間で変化し得るからである。さらに、ヘッド部品が１つしかないので、液体処理カートリッジの設置が容易である。それぞれのチャネルの端部に少なくとも４つのポートを設けることで、液体処理カートリッジを通る流量を制限する１つのチャネルおよびポートが存在しないことを保証することが可能である。例えば、２つの別個の入口流があり、１つのタイプの処理液体が提供される場合、この液体を、２つの入口ポートと同様のサイズの２つの出口ポートを通じて提供することができる。反対に、それぞれのポートを通じて異なる組成の２つの出口流を提供し、入口ポートの寸法によって流量が制限されないことを確実にするために、２つの入口ポートを通じて１つの特定の組成を有する液体を提供することが可能である。液体処理カートリッジに入るタイプの液体が１種類だけであり、使用中に液体処理カートリッジを出る液体が１種類だけである場合でも、２つの入口ポートと２つの出口ポートを設けることによってスループットを高めることができる。１つの大きな入口ポートと１つの大きな出口ポートを設けるのと比較して、例えば、略軸線方向に整列した列に２つの丸いポートを配置するか、ポートを軸線周りに９０°の間隔で配置することで、ポートを細長い形状にする必要なく、接続ヘッドの直径を比較的小さく保つことができる。
【００１５】
本文脈では、別個の流れ誘導部品によって分離がもたらされるため、少なくとも１つの流れ誘導部品が、分離された内部端の間に配置され、少なくとも内部端の一方から他方へ流れる液体が導管を通って流れるようにする。分離された内部端の一方から出る液体は、ハウジング部品から取り除かれるが、液体処理部品を通過した後に分離された内部端に戻ることができる。一般に、分離された内部端の間の経路は、分離する流れ誘導部品の少なくとも１つによって画定される導管を通る。したがって、少なくとも１つの別個の流れ誘導部品は、どのポートが入口ポートとして機能し、どのポートが出口ポートとして機能するかを決定する。また、複数の入口ポートまたは複数の出口ポートが、それらを通って提供される液体の流れがカートリッジ内で混合しないように隔離されているかどうかを決定する。
【００１６】
一実施形態では、ハウジング部品は、液体ポートおよびチャネルが形成される単一の成形体を含む。
【００１７】
この実施形態は、容易に製造および組立てをすることができる。外部にシールリング等を設けるだけでよい。このようなシール要素は共に成形されてもよい。ハウジング部品は、液体処理カートリッジの異なる変形例を区別するための１つまたは複数のキー要素をさらに含んでもよいが、これらは比較的小さく、ハウジング部品の外部に容易に適用されることができる。この実施形態の一変形例では、ポートが成形される。別の変形例では、ハウジング部品は、チャネルを解放するために容易に分離することができるブロッキング部品によって閉じられた少なくとも１つのチャネルで成形される。これは、例えば、壊れやすい接続によってチャネル壁に接続されたディスクであってもよい。
【００１８】
一実施形態では、少なくとも１つの流れ誘導部品のうちの少なくとも１つが、ハウジング部品に、例えば少なくとも１つのチャネルの内部端に差し込まれる。
【００１９】
この実施形態は、組み立てが比較的容易である。少なくとも１つの流れ誘導部品をハウジング部品に取り付けるためには、留め具はほとんどまたは全く必要ない。さらに、流れ誘導部品がチャネルの内部端に差し込まれている場合、別個の接続機構のための空間を設ける必要がないので、ハウジング部品を比較的コンパクトにすることができる。変形例では、差し込まれた部品は、ハウジング部品との間の摩擦嵌めによって定位置に保持される。例えば、チャネルの内部端の形状に実質的に対応する断面形状を有する導管部分をチャネルに差し込んでもよい。摩擦嵌めは、導管の差し込み端部とチャネル壁との間の導管壁を取り囲む少なくとも１つのシール要素によって提供されてもよい。
【００２０】
一実施形態では、ハウジングは容器を含み、ハウジング部品は容器の軸線方向端部で容器を閉鎖するキャップを形成する。
【００２１】
容器は、比較的大きな軸線方向範囲を有することができ、すなわち比較的深い。容器は、液体処理カートリッジの少なくとも１つの液体処理部品を収容するためのチャンバを形成する。チャンバは、キャップによって軸線方向端部で閉じられている。キャップを比較的浅くすることができるので、流れ誘導部品の取り付けのために内部は比較的良好にアクセス可能である。液体処理カートリッジのすべてのポートがキャップを形成するハウジング部品の接続ヘッド内に設けられるように、容器は一般に反対の軸線方向端部で閉じられる。
【００２２】
一実施形態では、接続ヘッドは、ハウジング部品の残りの部分に対して軸線方向に突出している。
【００２３】
したがって、液体処理カートリッジが交換可能なコンポーネントを形成する液体処理システムのヘッド部品を、比較的コンパクトにすることができる。接続ヘッドについても同様である。ただし、液体処理カートリッジは、その軸線方向の寸法を増大させる必要なしに、依然として比較的大きな容積を有することができる。
【００２４】
液体処理カートリッジの一実施形態では、流れ誘導部品の少なくとも１つは、中空の液体透過性液体処理コンポーネントを含む液体処理アセンブリに含まれ、液体処理コンポーネントを通って半径方向に液体を導くように構成される。
【００２５】
液体処理コンポーネントは、液体処理材料を含む中空の多孔質の液体透過性ブロックを含んでもよい。このようなブロックの液体処理材料は、顆粒状、繊維状、またはこれらの混合物であってもよい。これは、例えば粒子の形態でのバインダで熱的に接着されてもよい。液体処理材料は、吸着剤、例えば活性炭のような吸着剤または重金属を結合するための吸着剤を含んでもよい。イオン交換樹脂をさらに含んでもよいし、代替的に含んでもよい。液体は、ブロックの中空部に半径方向内側に、または中空部から半径方向外側に流れる。代替的または追加的に、アセンブリは、その周囲に機械的濾過媒体が巻かれた液体透過性のコア部を含んでもよい。例としては、紐巻きモジュール、または周囲に液体透過性織物もしくは膜の少なくとも１つの層が巻き付けられたコア部が挙げられる。織物材料は、例えば、メッシュまたは不織材料であってもよい。また、このような織物の層を、中空の多孔性の液体透過性ブロックの中に組み込むか、またはその周囲に巻き付けてもよい。少なくとも４つのポートは、接続ヘッドが比較的低い抵抗を流れに与えることを保証する。したがって、液体処理コンポーネントの流れに対する抵抗は、液体処理システム全体にわたって同じ全体的な圧力低下の場合に比較的高くなり得る。これは、例えば、液体処理コンポーネントに組み込まれた液体処理材料とのより効果的な機械的濾過またはより長い接触時間を可能にする。
【００２６】
前の実施形態と組み合わせることができる実施形態では、液体処理カートリッジは、液体処理材料のベッドを含み、流れ誘導部品の少なくとも１つは、ハウジング部品とハウジング部品からベッドの少なくとも一部によって分離された軸線方向位置との間でハウジングの内部を通って液体を導くための導管を含む。
【００２７】
この実施形態では、液体処理材料による適切な処理を、ベッドを通って比較的長い距離にわたって液体を軸線方向に移動させることによって確実することができる。流れ誘導部品は、したがって、液体処理材料との接触時間が適切であることを確実にする。接続ヘッドの低抵抗は、液体処理材料のベッドによって強いられる流れに対する抵抗を補償する。液体処理材料は実質的にさらさらした材料である。これは、顆粒状、繊維状、またはこれらの混合物であってもよい。これは、一般に、拡散プロセスによって液体を処理するように構成され、したがって接触時間の増加から恩恵を受ける。例としては、収着、溶出、およびイオン交換が挙げられる。変形例では、１つまたは複数の流れ誘導部品が、ベッドの反対側の軸線方向端部に液体を導くように構成され、液体はそこからベッドを通ってハウジング部品に流れる。少なくとも（チャネルの内部端に対して）半径方向外側の縁部を有する内部端を有するチャネルは、液体を収集するように構成される。この実施形態では、少なくとも１つの弾力性のある液体透過性部品は、ベッドに圧縮力を及ぼすためにハウジング部品のベッドと同じ側に配置されてもよい。これは偏流防止に役立つ。別の実施形態では、流入する液体がベッドの少なくとも一部の反対側に集められ、１つまたは複数のライザ導管によってベッドを通って導かれるように、１つまたは複数の流れ誘導部品が構成される。いずれの実施形態においても、少なくともベッドの一部とは反対側の流れ誘導部品の開口部に液体透過性スクリーンが構成されてもよい。さらに、流れ分配部品および液体処理材料を保持するための保持部品の少なくとも１つが、ハウジング部品のベッドと同じ側に配置されてもよい。これは、比較的均一な軸流をもたらし、それぞれ液体処理材料を含まない処理された液体を保つのに役立つ。
【００２８】
液体処理カートリッジの一実施形態では、少なくとも１つの流れ誘導部品は、少なくとも２つのチャネルの内部端を互いに、およびチャネルの少なくとも他の１つの内部端から分離するように構成される。
【００２９】
少なくとも２つのチャネルの内部端を互いに分離することによって、端部のポートを、両方を入口ポートまたは両方を出口ポートとすることができ、少なくとも１つの別のポートが他の入口ポートおよび出口ポートである。異なる組成を有する液体は、それぞれの入口ポートまたはそれぞれの出口ポートを通じて提供され得る。あるいは、特定の容積流量比で２つの入口ポートを通じて液体を提供することが可能である。
【００３０】
この実施形態の変形例では、少なくとも１つの流れ誘導部品は、少なくとも２つのチャネルの内部端を互いに、および少なくとも２つの他のチャネルの内部端から分離するように構成され、少なくとも２つの他のチャネルのうちの少なくとも２つが直接流体連通している。
【００３１】
直接連通することにより、チャネルの内部端がハウジング部品自体によってのみ分離される場合がある。直接流体連通している２つのチャネルは、液体処理カートリッジを通る流量を増加させるために使用される。この実施形態の一実装形態では、液体処理カートリッジは、液体の２つの別々の流入する流れを別々にまたは異なる程度に処理し、次いでそれらを混合するように構成される。容積流量比は、例えば、液体処理カートリッジが含まれる液体処理システムのヘッド部品の設定に従って、１と異なることがある。これにより混合比が設定される。２つのポートを通じて混合させることができるため、カートリッジのスループットが向上する。この実施形態の別の実装形態では、液体処理カートリッジは、別々の入口ポートを通る２つの流れとして、流入する液体を受け入れるように構成される。流れは直ちに混合され、例えば圧力均等化の目的で混合される。結果として生じる液体の流れは、液体処理カートリッジが別々にまたは異なる程度に処理するように構成された液体処理カートリッジ内で２つの副流に分岐され、次いで異なるそれぞれの出口ポートを介して別々の出力ストリームとして提供される。２つの入口ポートはスループットを向上させる。この構成は、濾液の流れおよび濃縮液の流れを出力として提供する逆浸透または限外濾過カートリッジを実装するのにも適している。カートリッジハウジング内への液体の侵入時の圧力降下はより小さい。
【００３２】
少なくとも１つの流れ誘導部品が、少なくとも２つのチャネルの内部端を互いに分離するように、および少なくとも１つの別のチャネルの内部端から分離するように構成されている実施形態の代替の変形例では、少なくとも１つの流れ誘導部品は少なくとも４つのチャネルの内部端を互いに分離するように構成され、液体処理カートリッジは、４つのチャネルのうちの１つを通じて受け入れられた液体の流れを、カートリッジ内の異なる場所に導かれる少なくとも２つの副流に分割するための少なくとも１つの部品を含む。
【００３３】
この変形例では、単一の液体処理カートリッジが、３つの異なる出力、例えば別々にまたは異なる程度に処理される液体の２つのストリーム、およびこれらのストリームからの液体の１つの混合を提供することが可能である。あるいは、３つの別々に処理された液体流を出力として提供してもよい。一実装形態では、液体処理カートリッジは、イオン交換によって液体を処理するための液体処理材料を含む少なくとも１つの区画を含み、少なくとも１つの副流は、これらの区画の少なくとも１つを迂回する。このような実装形態の特定の例では、３つの区画があり、１つは、水の炭酸硬度を低下させるための水素形態のカチオン交換媒体を含み、１つは、ヒドロキシル形態のアニオン交換媒体を含み、第３の区画は空であるか、または異なる液体処理媒体を含む。この例では、液体処理カートリッジは、炭酸硬度が低下した液体の１つのストリームと、鉱物含有量が低下した液体の１つの流れと、炭酸硬度の低下が少なく、または単に有機汚染物質および／もしくは重金属が除去されている、未処理の液体の１つのストリームとを提供することができる。この例では、２つの分岐があり得る。一方は、空であるかまたはイオン交換体以外の吸着剤のみを含む区画のための副流を生成するために、カチオン交換区画の上流にある。残りはカチオン交換体を有する区画を通過する。次いで、このストリームを処理後に再び分岐する。液体の中には、アニオン交換体を有する区画を迂回して、炭酸硬度のみを低下させた液体を提供するものがある。脱塩された液体を生成するために、アニオン交換体を有する区画を通過するものもある。
【００３４】
別の実装形態では、カートリッジハウジングの内部に２つの区画がある。一方は、水の炭酸硬度を低下させるために、水素形態のカチオン交換体を含む。他方は空であるか、または水の炭酸硬度を低下させる効果がないかもしくは低い活性炭もしくはカチオン交換体などの吸着剤を含む。入口ポートを通って入る液体は２つの副流に分岐されて、それぞれが区画のそれぞれ１つに導かれる。流れは、区画の出口で分岐され、４つの副流を提供する。各区画からの１つは混合され、もう１つは別個に保たれる。このように、異なる組成を有する３つの別個の液体の流れが、それぞれの出口ポートに提供される。
【００３５】
上記のとおり、液体処理カートリッジの実施形態は、イオン交換によって液体を処理するための媒体を少なくとも含む少なくとも１つの区画を含み、液体処理カートリッジは、少なくとも１つの液体ポートを通じて受け入れられる液体の流れと、これらの少なくとも１つの区画のうち少なくとも１つの少なくとも一部を迂回するように液体の流れをハウジングの内部を通る副流に分割することによって得られる液体の副流のうちの少なくとも一方を導くように構成される
【００３６】
液体処理カートリッジの一実施形態では、少なくとも１つのチャネルの内部端は、他のチャネルの少なくとも１つの内部に設けられる。
【００３７】
これにより、内部端を並べて配置するのと比較して、所定のチャネル直径に対する接続ヘッドの幅（軸線を横切る寸法に対応する）を比較的小さく保つことになる。さらに、容易に流れ誘導部品を使用して、各ポートを通過する液体の流れが混ざり合うデフォルト構成から、各ポートを通過する液体の流れがハウジング部品内に分離されたままになる構成にカートリッジを適合させることができる。これは、内部端が設けられている少なくとも１つのチャネルを通って内部端から延びる導管を含む少なくとも１つの流れ誘導部品によって達成される。次いで、これらのチャネルの最も内側のチャネルとそれを通って延びる流れ誘導部品との間にリングチャネルが形成される。
【００３８】
この実施形態の変形例では、チャネルの内部端の少なくとも端部が同心円状に構成される。
【００３９】
これにより、カートリッジハウジング内の液体の流れを半径方向に分離することによって別々に保つことが比較的容易になるだけでなく、流れパターンを単純かつ比較的均一に保つことができる。均一な軸流の状態は、特に、チャネルおよび導管をカートリッジハウジングの中心軸線上にセンタリングし、導管を実質的に回転対称にすることによって達成可能である。
【００４０】
一実施形態では、チャネルの少なくとも半径方向内側のものは、ハウジングの内部に実質的に軸線方向に向けられた内部端を有する。
【００４１】
これによりカートリッジの組み立てが容易になり、特に流れ誘導部品のハウジング部品への取り付けが容易になる。内部端はポートを形成し、その縁部は、軸線方向に実質的に垂直な平面を画定し、および／またはチャネルの対応する端部が軸線方向に実質的に平行な長手方向軸線を有する。特に、１つのチャネルの内部端が１つの他のチャネル内に位置する場合、直管または同様の導管を容易に差し込むことができる。エルボ片は必要ではなく、チャネルの内部端に差し込むのがはるかに困難な場合がある。
【００４２】
一実施形態では、大部分の、例えばすべてのポートが、軸線方向に対してある角度をなす方向に面する接続ヘッドの表面部に設けられる。
【００４３】
普通なら、接続ヘッドの軸線方向端部に４つのポートを設けることは、異なる軸線方向位置に出口を有する４つの同心管を必要とするため、接続ヘッドを収容するためにヘッド部品に比較的深いキャビティを必要とする。対照的に、接続ヘッドの表面部に設けられたポートが軸線方向に対してある角度をなす方向、特に軸線方向に対して実質的に横方向に面する場合、ポートが設けられている端部のチャネルは、比較的短い（軸線方向に）可能性がある。一実施形態では、ポートの少なくとも２つは、異なる方向、例えば反対方向に面する表面部に設けられる。したがって、これらのポートは重なり合う軸線方向位置にあってもよい。一実施形態では、ポートのうちの少なくとも２つが、共通の表面部の異なる軸線方向位置に設けられる。この表面部は実質的に一方向に面する。その場合、接続ヘッドの全周にポートを設ける必要はない。これは、接続ヘッドが、ヘッド部品の支持部品に対して運動のために軸支された収容部品によって画定されたキャビティに挿入されるべき場合に役立つことができる。４つのポートのうちの２つは、実質的に第１の共通方向に面する同じまたは異なる表面部に設けられてもよく、４つのポートのうちの２つは、第１の方向とは異なる実質的に第２の共通方向に面する同じまたは異なる表面部に設けられてもよい。軸線方向に垂直な第１および第２の方向のコンポーネントは、実質的に反対方向に向けられてもよい。単純な変形例では、ポートの対が接続ヘッドの両側に設けられている。この構成はまた、ヘッド部品の構築を簡単にする。例えば、壁に取り付けられるように複数のヘッド部品が一列に配置されている場合、ポートが実質的にその列のヘッド部品の位置合わせ方向に向くように配置されていれば、その列を比較的狭くすることができる。
【００４４】
変形例では、表面部は実質的に平面である。
【００４５】
この変形例は、接続ヘッドが挿入されるヘッド部品のキャビティ内のポート間の密封接続を提供することを比較的容易にする。シールは、平面内にあり、平面に対して比較的均一に圧力をかけることができる。
【００４６】
変形例では、表面部は、接続ヘッドがハウジングの軸線方向端部に向かって先細になるように、軸線に対して傾斜している。
【００４７】
この変形例では、カートリッジのポート上またはその周囲に設けられたシール要素は、接続ヘッドが挿入経路の端部にのみ挿入されるヘッド部品のキャビティの壁に接触する。これにより、シール要素の損傷または脱落の危険性が低減される。これは、シール要素がキャビティの壁のポート上または周囲に設けられ、挿入経路の端部の傾斜面部に接触するように構成される場合に準用する。
【００４８】
第２の態様によれば、冒頭の段落で上述した第２の目的は、溝に挿入するための位置合わせ部品が同時に複数の軸線方向位置で溝と接触するように構成されていることを特徴とする、例えば上記の実施形態の１つに従った液体処理カートリッジによって達成される。
【００４９】
液体処理カートリッジはハウジングを含む。ハウジングの軸線は、液体処理システムのヘッド部品への液体処理カートリッジの意図された挿入方向によって画定される。軸線は、比較的少ない容積の液体処理カートリッジの場合を除いて、一般に長手方向軸線に対応する。ハウジング部品は、ハウジングの軸線方向端部を形成し、ハウジングの軸線方向端部を形成する接続ヘッドを含む。接続ヘッドは、接続ヘッドの液体ポートがヘッド部品内のそれぞれのポートと密封状態で液体連通するために、液体処理システムのヘッド部品に挿入するように構成される。この目的のために、ポート上または周囲にシールを設けてもよい。このようなシールを、ハウジング部品の本体または一体的な特徴とは別にすることができる。液体ポートは、液体がそれらを通過できるように、すなわち液体透過性ポートであるように構成される。接続ヘッドは、ヘッド部品のハウジングに対して移動可能に軸支されたヘッド部品の収容部品のキャビティ内に軸線方向に挿入可能である。ヘッド部品が例えば壁に取り付けられている状況では、液体処理カートリッジを壁に対してある角度の方向に挿入し、次いで所定の位置に旋回させることができる。接続ヘッドは、この段階で既に収容部品のキャビティに完全に挿入されている。接続ヘッドは、接続ヘッドを凹部に挿入する間に収容部品を液体処理カートリッジと軸線方向に位置合わせするための少なくとも１つの位置合わせ部品を含む。これにより、軸線方向の挿入が容易になり、例えば、シール要素のような、ポートの位置における接続ヘッドの部品または収容部品に対する応力が回避される。１つまたは複数の位置合わせ部品はそれぞれ、接続ヘッドが凹部に挿入されるときに、収容部品のそれぞれの略直線状の溝に挿入するために、接続ヘッドの外面に設けられている。溝に複数の接触点を提供する複数の位置合わせ部品、例えばピンを設けてもよく、複数の軸線方向位置で溝に接触するように構成された単一の位置合わせ部品を設けてもよい。液体処理カートリッジは、複数の溝が設けられた収容部品と共に使用されるように構成されてもよく、その結果、１つまたは複数の位置合わせ部品の構成が、さらなる溝ごとに１回複製される。線は少なくとも２つの点によって画定されるので、発生する力に耐えるように適切に寸法決めされ、形成され得る位置合わせ部品および溝のみで位置合わせが達成可能である。言及された外面（１つまたは複数）は、一般に、位置合わせ部品（１つまたは複数）の軸線方向位置における接続ヘッドの半径方向範囲を画定する露出面であり、したがって、位置合わせ部品が実際に溝に入ることができる。すなわち、これらの表面は、一般に平面状または凸状である。それにもかかわらず凹面であれば、位置合わせ部品（１つまたは複数）は、それらが設けられている表面部の凹部から突出するように、表面（１つまたは複数）に対して十分な高さを有する。
【００５０】
一実施形態では、位置合わせ部品の少なくとも１つは、外面のリッジである。
【００５１】
複数の軸線方向位置で複数の接触点を提供する別個の位置合わせ部品の列と比較して、リッジは、接続ヘッドを収容部品に容易に挿入することを可能にする。さらに、比較的強いリッジを設けるのが容易であり、これにより、リッジが設けられる壁の強化をもたらすことができる。リッジは、軸線に平行に実質的に直線状に延びてもよい。
【００５２】
変形例では、リッジは、接続ヘッドがハウジングの軸線方向端部に向かって先細になるように、軸線に対して傾斜した接続ヘッドの表面部に設けられ、表面部に対するリッジの少なくとも一部の高さは、ハウジングの軸線方向端部に向かって軸線方向に増加する。
【００５３】
この変形例では、ポートを、接続ヘッドがハウジングの軸線方向端部に向かって先細になるように、軸線に対して傾斜した傾斜面部に設けることもできる。カートリッジのポートの上または周囲に設けられたシール要素は、接続ヘッドが挿入経路の端部にのみ挿入されるヘッド部品のキャビティの壁に接触する。これにより、シール要素の損傷または脱落の危険性が低減される。これは、シール要素がキャビティの壁のポート上または周囲に設けられ、挿入経路の端部の傾斜面部に接触するように構成される場合に準用する。表面部に関してリッジの高さが増加するため、リッジは挿入の開始時に溝に入り込み、その位置合わせの役割を果たすことができる。
【００５４】
一実施形態では、リッジの少なくとも一部分は、軸線方向にかつリッジが設けられている表面部から仰角方向に延びる平行な対向面を有する。
【００５５】
したがって、リッジまたは少なくともその主要部分は、実質的に、表面上に配置された平行六面体として形成される。ただし、これは先細のまたは面取りされた先導する軸線方向端部を有してもよい。これは、表面部の平面内で一定の幅を有し、少なくとも主要部分の長さに沿って接続ヘッドをガイドすることを可能にする。対照的に、湾曲したまたは先細のリッジは、溝の縁部と接触する直線または面を提供しない。
【００５６】
一実施形態では、位置合わせ部品の少なくとも１つが、少なくとも２つの液体ポートの列に隣接して配置される。
【００５７】
ポートが上下に異なる軸線方向位置で接続ヘッドの側面部にある場合、これらのポートは、比較的大きくなることができるように側面部の中心位置にあるべきである。列に隣接して位置合わせ部品を配置することで、接続ヘッドの高さを比較的小さく保ち、密封接続が確立されるべきキャビティ内のポート同士の位置合わせを確実にする。位置合わせ部品は、いずれにせよ突出して溝に入ることができるので、比較的小さな曲率半径を有する表面部に設けられることができ、ポートの列は比較的大きな曲率半径を有する隣接する表面部、または平坦な表面部に設けられる。
【００５８】
一実施形態では、位置合わせ部品の数は少なくとも２つである。
【００５９】
位置合わせ部品は、異なるそれぞれの溝に挿入するように構成される。これは、収容部品に対する、および軸線に対する接続ヘッドの正しい回転位置を確保するのに役立つ。
【００６０】
一実施形態では、位置合わせ部品は、ヘッド部品に少なくとも部分的に挿入された接続ヘッドを有する位置に液体処理カートリッジを保持するための保持部品として機能する。
【００６１】
この実施形態は、例えば接続ヘッド上に別個の保持機構を必要としない。したがって、位置合わせ部品（１つまたは複数）およびポートのためにより大きな空間が存在する。
【００６２】
一実施形態では、ハウジングの軸線方向端部よりも遠位の保持部品の軸線方向端部は、丸い形状を有する。
【００６３】
この軸線方向端部は、収容部品がまだ移動されているときでさえ、液体処理カートリッジをヘッド部品に保持するために協働するレッジに沿って比較的容易に移動することができる。
【００６４】
本発明の別の態様によれば、液体処理カートリッジのセットが提供され、各液体処理カートリッジは、少なくとも冒頭の段落に従って、随意により上述の液体処理カートリッジのいずれかの特徴を含み、それぞれの液体処理カートリッジのハウジングの軸線方向端部を形成するハウジング部品の少なくとも本体が、実質的に同一の形状および寸法であり、少なくとも２つの液体処理カートリッジの流れ誘導部品は、少なくとも４つのチャネルの内部端を別々に分離する。
【００６５】
すべての変形例についてのハウジング部品本体を多数製造することができるので、この液体処理カートリッジのセットを比較的効率的に製造することができる。どのタイプの液体処理カートリッジを製造するかを、製造プロセスの比較的遅い段階で決定することができる。ハウジング部品の本体は、最も多くの材料を含むハウジング部品の部品であり、シール要素、キー部品、ラベルなどのハウジング部品の任意の残りの部品を支持する。少なくとも４つのチャネルの内部端が２つのカートリッジ内で別々に分離されるように、少なくとも１つの流れ誘導部品のいくつかの可能なセットのうちの別の１つがハウジング部品に取り付けられる。このセットは、２つの入口ポートおよび２つの出口ポートを有する液体処理カートリッジを含んでもよく、その出口ポートは、異なる組成の液体流を提供するように構成される。一例として、逆浸透カートリッジまたは限外濾過カートリッジが挙げられる。このセットは、液体処理部品の上流に別々に保持された別個の液体流を受け入れるための２つの入口ポートを有する液体処理カートリッジを含んでもよく、２つの出口ポートは、同じまたは異なる組成の液体流を提供するように構成される。一例として、比較的高い流速で炭酸硬度が低下した水の混合物を提供するため、または異なるレベルの炭酸硬度を有する液体流を提供するための液体処理カートリッジが挙げられる。このセットは、異なる組成の液体の流れを提供するための１つの入口ポートおよび３つの出口ポートを有する液体処理カートリッジを含んでもよい。一例として、炭酸硬度が低下した水、鉱物含有量が低減された水、および単に汚染物質レベルが低下した水を並行して提供するための液体処理カートリッジが挙げられる。別の例として、異なるレベルの炭酸硬度を有するストリームを提供するための液体処理カートリッジが挙げられる。
【００６６】
一実施形態では、少なくとも２つの液体処理カートリッジは、以下の少なくとも１つの点で異なる：
（ｉ）入口ポートとして機能するように構成された液体ポートの数、
（ｉｉ）出口ポートとして機能するように構成された液体ポートの数。
【００６７】
これにより、製造することができる一連の異なるタイプの液体処理カートリッジが増える。相対的に高いスループットを提供するために、平衡した数の入口ポートおよび出口ポートを有するタイプがあってもよい。出力として異なる組成の液体を提供するために、入口ポートよりも多くの出口ポートを有するタイプがあってもよい。
【００６８】
一実施形態では、少なくとも２つの液体処理カートリッジは、以下のタイプの各々の液体処理コンポーネントの有無および数の少なくとも１つの点でさらに異なる：
（ｉ）膜濾過モジュール、
（ｉｉ）拡散プロセス、例えばイオン交換、収着、および溶出の少なくとも１つによって液体を処理するための材料のベッド、
（ｉｉｉ）拡散プロセス、例えばイオン交換、収着、および溶出の少なくとも１つによって液体を処理するための熱的に接着された材料の液体透過性多孔体を含むコンポーネント。
【００６９】
これらのタイプはそれぞれ、一般的に、入口ポートおよび出口ポートの異なる構成を必要とする。それらは、少なくとも共通のヘッド部品を有するハウジングを備えることができる。別個の流れ誘導部品は、各タイプに対して適切に選択される。
【００７０】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの一連の液体処理カートリッジを製造する方法が提供され、各液体処理カートリッジは、少なくとも冒頭の段落に従い、随意により上述の液体処理カートリッジのいずれかの特徴を含み、この方法は、液体処理カートリッジを構成するために、少なくとも１つの流れ誘導部品のいくつかの異なるセットのうちの１つを選択して取り付けることを含む。
【００７１】
一実施形態では、一連の液体処理カートリッジの次の１つが、少なくとも本体が前の液体処理カートリッジのハウジング部品の形状および寸法と同一であるハウジング部品を含むように製造され、セットのうちの別の１つが選択され、取り付けられて、少なくとも４つのチャネルの内部端が２つのカートリッジ内で別々に分離されるようにする。
【００７２】
したがって、例えば、高スループットカートリッジ、水の炭酸硬度を調節可能なレベルに低下させるためのカートリッジ、逆浸透カートリッジなどのさまざまな用途のための一連の異なる液体処理カートリッジを提供することが可能である。
【００７３】
変形例では、異なるタイプの液体処理部品が２つの液体処理カートリッジのハウジング内に配置されることになる。
【００７４】
さまざまな液体処理部品は、実行するように構成された液体処理の種類（例えば、機械的濾過、イオン交換、汚染物質の吸着）に応じて、または単に処理の程度に応じて異なっていてもよい。
【００７５】
本発明の別の態様によれば、本発明による少なくとも１つのヘッド部品と、少なくとも１つの交換可能な液体処理カートリッジとを含む液体処理システムが提供される。
【００７６】
本発明は、添付の図面を参照してさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】液体処理カートリッジのハウジングのビーカ形状部分の斜視図である。
【図２】図１のビーカ形状のハウジング部品の断面図である。
【図３】ビーカ形状のハウジング部品の開口端を閉鎖するキャップ形状のハウジング部品を示す詳細な断面図である。
【図４】第１のキャップ形状のハウジング部品の斜視図である。
【図５】第１のキャップ形状のハウジング部品の別の斜視図である。
【図６】第１のキャップ形状のハウジング部品の第１の側面の平面図である。
【図７】第１のキャップ形状のハウジング部品の第２の側面の平面図である。
【図８】第１のキャップ形状のハウジング部品の第３の側面の平面図である。
【図９】液体処理カートリッジの第１の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第１の平面断面図である。
【図１０】第１の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の斜視断面図である。
【図１１】第１の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第２の平面断面図である。
【図１２】第１の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第２の斜視断面図である。
【図１３】第１の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第３の平面断面図である。
【図１４】第１の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第３の斜視断面図である。
【図１５】液体処理カートリッジの第２の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第１の斜視断面図である。
【図１６】第２の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第２の斜視断面図である。
【図１７】液体処理カートリッジの第３の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の平面断面図である。
【図１８】第３の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第１の斜視断面図である。
【図１９】第３の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第２の斜視断面図である。
【図２０】第３の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第３の斜視断面図である。
【図２１】第３の構成における第１のキャップ形状のハウジング部品の第４の斜視断面図である。
【図２２】第２のキャップ形状のハウジング部品を備えた液体処理カートリッジの斜視図である。
【図２３】第２のキャップ形状のハウジング部品の第１の側面の平面図である。
【図２４】第２のキャップ形状のハウジング部品の第２の側面の平面図である。
【図２５】第２のキャップ形状のハウジング部品の斜視図である。
【図２６】第２のキャップ形状のハウジング部品の第３の側面の平面図である。
【図２７】第２のキャップ形状のハウジング部品の平面断面図である。
【図２８】第２のキャップ形状のハウジング部品の第１の斜視断面図である。
【図２９】第２のキャップ形状のハウジング部品の第２の斜視断面図である。
【図３０】第２のキャップ形状のハウジング部品の第３の斜視断面図である。
【図３１】第２のキャップ形状のハウジング部品の第４の斜視断面図である。
【図３２】ラジアルフロー型の液処理部を含む構成において、第２のキャップ形状のハウジング部品を備えた液体処理カートリッジの一部の平面断面図である。
【図３３】図３２の構成における液体処理カートリッジの一部の斜視断面図である。
【図３４】第２のキャップ形状のハウジング部品を備えた液体処理カートリッジを収容するためのヘッド部品の収容部品の第１の概略側面図である。
【図３５】図３４の収容部品の第２の概略側面図である。
【図３６】第１の構成における第１または第２のキャップ形状のハウジング部品を含む液体処理カートリッジの液体処理部品および流れ誘導部品を示す概略図である。
【図３７】第２の構成における液体処理カートリッジの液体処理部品および流れ誘導部品を示す概略図である。
【図３８】第３の構成における液体処理カートリッジの液体処理部品および流れ誘導部品を示す概略図である。
【図３９】第４の構成における液体処理カートリッジの液体処理部品および流れ誘導部品を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
以下に記載されるような液体処理カートリッジは、ビーカ形状のハウジング部品１（図１〜３、２２、３６〜３９）の形態の容器を含むハウジングを含む。ビーカ形状のハウジング部品１は細長い形状をしている。中央の、この例では長手方向の液体処理カートリッジの軸線２（図２、図３）が、基準の軸線を形成している。ビーカ形状のハウジング部品１は、一方の軸線方向端部で閉じており、反対側の軸線方向端部で開いている。ビーカ形状のハウジング部品１は、その長さの大部分に沿って実質的に円筒形である。閉じた軸線方向端部は、使用中にビーカ形状のハウジング部品１の内部の液体の圧力に耐えるように丸くされている。ビーカ形状のハウジング部品１を、例えばアルミニウムのような金属や、例えばポリプロピレンのようなプラスチックから作ることができる。ビーカ形状のハウジング部品１の開口端は、キャップ形状のハウジング部品によって閉じられ、不可逆的に接合される。
【００７９】
第１のキャップ形状のハウジング部品３（図３〜図２１）は、成形、例えば射出成形によって得られる本体４を備え、一般に、例えばポリプロピレンのようなプラスチックで作られる。
【００８０】
本体４は、ビーカ形状のハウジング部品１の開口端に部分的に挿入されて接触面積を増大させる。接合部は、例えば、超音波溶接、はんだ付け、または接着接合などの溶接によって得られる接合部であってもよい。フランジ６を備えた例では、直立した周囲のリッジ５が、接合部を提供するのを助ける。フランジ６は、本体４の正確な挿入を決定する。リッジは、超音波溶接の場合はアンビルもしくはソノトロード、または接着接合の場合は押圧力を与えるためのツールのようなツールを配置することができる半径方向の内面を設ける。
【００８１】
ハウジング部品本体４は、例えば米国特許出願公開第２０１０／０３０７９６４号明細書に開示されたタイプの液体処理システムのヘッド部品のキャビティに、特にその図９ｂに関連して挿入するための接続ヘッド７を含む。したがって、接続ヘッド７は、ロック解除位置からロック位置にロックシャフト（図示せず）を回転させることによってロックシャフトを固定することができる凹部８（図５〜図９）を含む。
【００８２】
接続ヘッド７は、本体４の残りの部分、特に主に軸線方向に面する周囲表面部９（図４）に対して軸線方向に突出している。
【００８３】
接続ヘッド７には、第１〜第４のチャネル１０〜１３が形成されており、その端部にはそれぞれのポート１４〜１７を備え、それぞれに内端部１８〜２１が設けられている（特に図９、１１、１３、１７）。対向する開口部（すなわち、ポート１４〜１７）におけるチャネル１０〜１３の端部は、実質的に直線状であり、半径方向に向けられている。これにより、第１のキャップ形状のハウジング部品３の本体４を成形するためのツールが簡素化される。
【００８４】
内端部１８〜２１は、中心軸線上に中心がある同心円状に構成されている。少なくとも中央の３つの内端部１８〜２１は、カートリッジハウジングの内部に実質的に軸線方向に向けられている。内端部１８〜２０が設けられている第１〜第３のチャネル１０〜１２の端部は、それぞれ異なる軸線方向位置で終端するため、これらの内部端は少なくとも１つの他のチャネル、すなわち周囲チャネル内に設けられている。その結果、第２〜第４のチャネル１１〜１３は、少なくともリング状の部分を含む。さらに、液体は、以下に説明するように、別個の流れ誘導部品によって分離されない限り、これらの内部端で混ざり合うことができる。
【００８５】
ポート１４〜１７は、接続ヘッド７の両側で傾斜した、この例では実質的に平坦な表面部２２、２３の対に設けられている。これらの表面部２２、２３は、中心軸線に対して傾斜しているが、主に横方向に面しているので、接続ヘッド７はわずかに先細になっている。したがって、表面部２２、２３の平面と中心軸線との間の角度は鋭角であり、表面部２２、２３に対する法線と中心軸線との間の角度は鈍角である。ポート１４〜１７は、シールリング（図示せず）を保持することができる溝２４〜２７によって取り囲まれている。第１および第２の傾斜面部２２、２３はわずかな曲率を有してもよいが、溝２４〜２７は、一般に、均一な圧縮を保証してシールするために、実質的に平面内に同一のシールリングを配置する。
【００８６】
簡単な第１、第２、および第３の流れ誘導部品２８〜３０（それぞれ図１７〜２１、図９、１０、および図１１〜１６）が、それぞれ第１、第２、および第３の内端部１８〜２０に差し込まれるように構成される。流れ誘導部品２８〜３０はそれぞれ、少なくとも２つのチャネル１０〜１３の内部端を、残りのチャネル１０〜１３の他の少なくとも１つ、例えばすべてから分離するように、カートリッジハウジングの内部の少なくとも一部を通って液体を導くための導管を含む。差し込まれた端部の反対側の端部において、これらの流れ誘導部品２８〜３０は、別の流れ誘導部品（図示せず）または液体処理コンポーネントに接続されてアセンブリを形成することができる。第１の流れ誘導部品２８は、第２および第３のチャネル１１、１２の内部端を第１のチャネル１０の内部端から分離する。第２の流れ誘導部品２９は、第１および第２のチャネル１０、１１の内部端を第３および第４のチャネル１２、１３の内部端から分離する。第３の流れ誘導部品３０は、第１、第２、および第３のチャネル１０〜１２の内部端を、残りの１つのチャネル、すなわち第４のチャネル１３の内部端から分離する。代替の実施形態では、複数の流れ誘導部品のアセンブリによってのみ分離を達成することができることに留意されたい。
【００８７】
第１の流れ誘導部品２８は、第１のチャネル１０の内端部１８の内径に実質的に対応する外径を有する部分を含む。この部分は、内端部１８の壁と係合して第１の流れ誘導部品２８が挿入可能な程度を決定するフランジ３１（図１７）で終端する。この部分には、第１の流れ誘導部品２８と内端部１８の壁との間をシールするための２つのシールリング３２ａ、３２ｂが設けられている。それらはまた、第１の流れ誘導部品２８を定位置に保持するのに十分な摩擦嵌めを提供する。
【００８８】
第２の流れ誘導部品２９および第３の流れ誘導部品３０には、同様に、そのようなフランジ３３、３４およびシールリング３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ（図９、図１３参照）が設けられている。
【００８９】
第１〜第３の流れ誘導部品２８〜３０は、内端部１８〜２０に差し込まれる流れ誘導部品の端部の基本構造を示す。一般に、類似の構造の流れ誘導部品は、より複雑なアセンブリに含まれることになる。図３６〜図３９を参照していくつかの例を説明するが、第１のキャップ形状のハウジング部品３は明瞭化のために省略されており、流れ誘導部品は単に概略的に示されている。
【００９０】
これに先立って、第２のキャップ形状のハウジング部品３７（図２１〜図３３）について説明する。第２のキャップ形状のハウジング部品３７は、成形、例えば射出成形によって得られる本体３８を備え、一般に、例えばポリプロピレンのようなプラスチックから作られる。
【００９１】
本体３８は、ビーカ形状のハウジング部品１の開口端に部分的に挿入されて接触面積が増大する。接合部は、例えば、超音波溶接、はんだ付け、または接着接合などの溶接によって得られる接合部であってもよい。フランジ４０を備えた例では、直立した周囲のリッジ３９が、接合部を提供するのを助ける。フランジ４０は、本体３８の正確な挿入を決定する。リッジは、超音波溶接の場合はアンビルもしくはソノトロード、または接着接合の場合は押圧力を与えるためのツールのようなツールを配置することができる半径方向の内面を設ける。
【００９２】
ハウジング部品本体３８は、液体処理カートリッジが交換可能なコンポーネントを形成する液体処理システムのヘッド部品（図示せず）内で移動可能に軸支された収容部品４２（図３４、図３５）によって画定されるキャビティ内に軸線方向に挿入するための接続ヘッド４１を含む。
【００９３】
接続ヘッド４１は、本体３８の残りの部分、特に主に軸線方向に面する周囲表面部４３（図２５）に対して軸線方向に突出している。基準軸線４４（図２３）は、挿入方向と整列され、少なくとも接続ヘッド４１の本体軸線に対応する。
【００９４】
接続ヘッド４１には、第１〜第４のチャネル４５〜４８が形成されており、その端部にはそれぞれのポート４９〜５２を備え、それぞれに内端部５３〜５６が設けられている。チャネル４５〜４８の他端のチャネル４５〜４８の端部から内端部５３〜５６は、実質的に直線状であり、半径方向に向けられている。これにより、キャップ形状のハウジング部品３７の本体３８を成形するためのツーリングが簡素化される。
【００９５】
内端部５３〜５６は、中心軸線上に中心がある同心円状に構成されている。少なくとも中央の３つのチャネル端部５３〜５５は、カートリッジハウジングの内部に実質的に軸線方向に向けられている。内端部５３〜５５が設けられている第１〜第３のチャネル４５〜４７の端部は、それぞれ異なる軸線方向位置で終端するため、これらの内部端は少なくとも１つの他のチャネル、すなわち周囲チャネル内に設けられている。その結果、第２〜第４のチャネル４６〜４８は、少なくともリング状の部分を含む。さらに、液体は、以下に説明するように、別個の流れ誘導部品によって分離されない限り、これらの内部端で混ざり合うことができる。
【００９６】
ポート４９〜５２は、接続ヘッド４１の両側で傾斜した、この例では実質的に平坦な表面部５７、５８（図２７）の対に設けられている。これらの表面部５７、５８は、基準軸線４４に対して傾斜しているが、主に横方向に面しているので、接続ヘッド４１はわずかに先細になっている。したがって、表面部５７、５８の平面と中心軸線との間の角度は鋭角であり、表面部５７、５８に対する法線と中心軸線との間の角度は鈍角である。ポート４９〜５２は、シールリング（図示せず）を保持することができる溝５９〜６２によって取り囲まれている。第１および第２の傾斜面部５７、５８はわずかな曲率を有してもよいが、溝５９〜６２は、一般に均一な圧縮および密封を保証するために、実質的に平面内に同一のシールリングを配置する。
【００９７】
一連の異なる流れ誘導部品のセットから選択された１つのセットを形成する１つまたは複数の流れ誘導部品は、それぞれ第１、第２、および第３の内端部５３〜５５に差し込まれるように構成される。内端部５３〜５５に差し込まれた各流れ誘導部品は、少なくとも２つのチャネル４５〜４８の内部端を、残りのチャネル４５〜４８の他の少なくとも１つ、例えばすべてからから分離するように、カートリッジハウジングの内部の少なくとも一部を通って液体を導くための導管を含む。差し込まれた端部の反対側の端部において、これらの流れ誘導部品は、さらなる流れ誘導部品または液体処理コンポーネントに接続されて、アセンブリを形成することができる。したがって、第１の内端部５３に差し込まれた流れ誘導部品は、第２および第３のチャネル４６、４７の内部端を第１のチャネル４５の内部端から分離し得る。第２の内端部５４に差し込まれた流れ誘導部品は、第１および第２のチャネル４５、４６の内部端を第３および第４のチャネル４７、４８の内部端から分離し得る。第３の内端部５５に差し込まれた流れ誘導部品は、第１、第２、および第３のチャネル４５〜４７の内部端を、残りの１つのチャネル、すなわち第４のチャネル４８の内部端から分離し得る。代替の実施形態では、複数の流れ誘導部品のアセンブリによってのみ分離を達成することができることに留意されたい。
【００９８】
１つの図示された構成（図３２、図３３）では、第１の流れ誘導部品６３が第２の内端部５４に差し込まれる。第１の流れ誘導部品６３は、第２のチャネル４６の内端部５４の内径に実質的に対応する外径を有する部分を含む。この部分は、内端部５４の壁と係合し、フランジ６４で終端して、第１の流れ誘導部品６３が挿入可能な程度を決定する。この部分には、第１の流れ誘導部品６３と内端部５４の壁との間をシールするための２つのシールリング６５ａ、６５ｂが設けられている。それらはまた、第１の流れ誘導部品６３を定位置に保持するのに十分な摩擦嵌めを提供する。
【００９９】
図３２および図３３の構成では、第１の流れ誘導部品６３の反対側の軸線方向端部が、フィルタブロック６７の軸線方向端部に密封式に固定されたエンドキャップ６６に差し込まれている。この目的のために、２つのさらなるシールリング６５ｃ、６５ｄが、第１の流れ誘導部品６３とエンドキャップ６６の一部を形成する突出した円筒状の導管の内面との間をシールする。
【０１００】
フィルタブロック６７は、中空の液体透過性液体処理コンポーネントを形成する。第１の流れ誘導部品６３は、エンドキャップ６６と、フィルタブロック６７の反対側の軸線方向端部を閉鎖する同様のエンドキャップ（図示せず）と一緒に、フィルタブロック６７を通って半径方向に液体を導くように構成される。一般に、流れの方向は半径方向内側になる。結果として、第３および第４のポート５１、５２は液体入口ポートを形成し、第１および第２のポート４９、５０は液体出口ポートを形成する。したがって、図示の構成におけるキャップ形状のハウジング部品３７は、高スループットの液体処理カートリッジの一部である。第１および第２のチャネル４５、４６は、互いに直接流体連通している。第３および第４のチャネル４７、４８は、同様に互いに直接流体連通している。
【０１０１】
フィルタブロック６７は、一般に熱的に接着された液体処理材料から形成される。液体処理材料は、バインダと同様に、顆粒状、繊維状、またはこれらの混合物である。粒状バインダは、特にフィルタブロックがバインダ粒子と液体処理材料との混合物をあまり圧縮することなく加熱することによって得られる場合、点接着を提供する効果を有する。適切なバインダ材料は、例えば、超高密度ポリエチレンである。液体処理材料は、拡散プロセス、例えば収着、溶出、およびイオン交換のうちの少なくとも１つによって液体を処理するための液体処理材料を含む。有用な実施形態では、液体処理材料は、活性炭を含む。
【０１０２】
接続ヘッド４１が挿入されるように構成された収容部品４２（図３４および図３５）は、ヘッド部品のハウジングに対してスピンドル６８を中心に回転するように軸支されている。ハウジングの２つのレッジ６９、７０（図３５）のみが示されている。収容部品４２には、その壁にポート７１、７２が設けられている。挿入されると、接続ヘッド４１の溝５９〜６２に設けられたシール要素は、収容部品４２の壁の内面に対して密封して、収容部品４２のポート７１、７２と接続ヘッド４１のポートとの間に密封接続が提供される。例えば、収容部品４２のポート７１、７２には、可撓性のある導管（図示せず）が外側で接続可能であり、処理される液および処理された液を液体処理カートリッジとの間で受け渡しできるようになっている。
【０１０３】
収容部品４２の側壁の少なくとも内面は、接続ヘッド４１の第１および第２の傾斜面部５７、５８と同様に傾斜している。
【０１０４】
収容部品４２は、傾斜した側壁から外側に突出して収容部品４２によって画定されたキャビティの内側に溝を画定する溝画定部７３、７４を含む。スロット７５、７６は、キャビティの開口部における収容部品４２の縁部と溝の端部との間に画定される。
【０１０５】
接続ヘッド４１は、接続ヘッド４１が収容部品４２によって画定されたキャビティ内に軸線方向に挿入されたときに、溝画定部７３、７４によって画定される溝に挿入するための外面にリッジ７７、７８を備えている。
【０１０６】
リッジ７７、７８が設けられている表面部７９、８０は、接続ヘッド４１がカートリッジハウジングの軸線方向端部に向かって先細になるように、軸線に対して傾斜している。ただし、表面部７９、８０に対するリッジ７７、７８の高さは、接続ヘッド４１の自由軸線方向端部に向かって軸線方向に増加する。その結果、カートリッジハウジングの軸線方向端部を形成する接続ヘッド４１の軸線方向端部に向かう軸線方向に最も近い外向きの表面部８１、８２（図２３、図２４）は、軸線に実質的に平行である。リッジ７７、７８は、それらの軸線方向の先端が溝画定部７３、７４によって画定された溝に入るとすぐに、それらの位置合わせの役割を果たすことができる。
【０１０７】
各リッジ７７、７８の少なくとも軸線方向に先導する部分は、軸線方向にかつリッジ７７、７８が設けられている表面部７９、８０から仰角方向に延びる平行な対向面８３〜８６（図２３〜図２６）を有する。これらは、リッジ７７、７８が溝画定部７３、７４によって画定された溝に挿入されるとき、複数の軸線方向位置で溝の対向面と接触する。
【０１０８】
後端の軸線方向端部８７、８８は、液体処理システムのヘッド部品に液体処理カートリッジを保持する働きをする。それらは、収容部品４２が配置されているハウジングに対して移動するときに、レッジ６９、７０と係合しながら移動を容易にするための丸い形状を有する。そのような移動は、接続ヘッド４１が軸線方向に収容部品４２内に十分に遠くまで挿入された場合にのみ可能である。後端の軸線方向端部８７、８８は、リッジ７７、７８が設けられている表面部７９、８０に対して増加した高さを有し、このため、それらは溝画定部７３、７４によって画定された溝に入ることができない。実際には、それらは、外向きの、軸線方向に隣接する表面部８１、８２に対して階段状になっている。ただし、それらはスロット７５、７６に入ることができ、したがって、挿入方向の軸線方向移動の限界を決定する停止部として機能する。
【０１０９】
ポート４９〜５２の軸線方向に向いた列に隣接して接続ヘッド４１の反対側に設けられた２つのリッジ７７、７８は主要な位置合わせ部品であることに留意されたい。ただし、図示された実施形態では、収容部品４２によって画定されたキャビティに向かって開いた第３の溝画定部９０によって画定される溝と協働する比較的短い第３のリッジ８９が設けられている。この第３のリッジ８９は、別の実施形態では省略されてもよい。
【０１１０】
接続ヘッド７、４１の一般的な構造を説明したので、適切な流れ誘導部品の選択によって接続ヘッド７、４１とビーカ形状のハウジング部品１の組み合わせを構成することによって達成可能なカートリッジ構成のいくつかの例を示す。これらの例は、実行されるように構成された処理のタイプならびに随意により入口ポートおよび出口ポートの数に関して異なる一連の液体処理カートリッジをどのように設けることができるかを示す。
【０１１１】
液体処理カートリッジ（図３６）の第１の構成では、液体処理材料の第１および第２のベッド９１、９２が液体透過性仕切り部品９３によって分離されて設けられている。ダウンチューブ９４は、第１および第２のベッド９１、９２を貫通して延びている。ダウンチューブ９４の一方の軸線方向端部は、例えば、第１の流れ誘導部品２８のように、第１のチャネル１０、４５に差し込まれるか、または第２のチャネル１１、４６に差し込まれるように構成されている。同心流れ誘導部９５は、例えば、第２の流れ誘導部品２９または第３の流れ誘導部品３０の方法において、ダウンチューブ９４がどのチャネルに差し込まれているかに応じて、第２または第３のチャネル１１、１２、４６、４７に差し込まれるように構成された軸線方向端部を有する。同心流れ誘導部９５は、第２のベッド９２のみの部分によってキャップ形状のハウジング部品３、３７から分離された軸線方向位置まで延びている。ダウンチューブ９４および同心流れ誘導部９５の壁は、実質的に液体に対して不浸透性である。同心流れ誘導部９５の内側とダウンチューブ９４との間にはリングチャネルが形成されている。このリングチャネルを通る液体の流れは、第１のベッド９１を迂回する。
【０１１２】
一実施形態では、第１のベッド９１は、イオン交換によって液体を処理するための実質的にさらさらした顆粒状の液体処理材料、例えば水素の形態の弱酸性カチオン交換樹脂を含む。第１のベッド９１は、ナトリウムまたはカリウムの形態の少量の弱酸性カチオン交換樹脂をさらに含んでもよい。第１のベッド９１はまた、さらなる吸着剤、例えば活性炭を含んでもよい。第２のベッド９２は、このような吸着剤のみを含んでもよい。第１のベッド９１で処理された液体の流れは、第２のベッド９２内の第１のベッド９１を迂回する液体の流れと混合する。この流れは、ダウンチューブ９４が第１のチャネル１０、４５に差し込まれ、同心流れ誘導部９５が第２のチャネル１１、４６に差し込まれていると仮定すると、第３および第４のポート１６、１７、５１、５２を通って液体処理カートリッジを出る。ダウンチューブ９４は、特に第２のチャネル１１、４６を含む他のチャネル１１〜１３、４６〜４８の内部端から第１のチャネル１０、４５の内部端を分離する。したがって、第１のポート１４、４９を通る液体の流れは、第１のベッド９１での処理後まで、第２のポート１５を通る液体の流れと混合しない。２つの流れ間の容積流量比は、第３および第４のポート１６、１７、５１、５２を通じて提供される液体の組成を決定する。
【０１１３】
第１のベッド９１を通るより均一な軸流パターンを提供し、ダウンチューブ９４が閉塞されるのを防止するために、第１の液体透過性スクリーン９６が第１のベッド９１とダウンチューブ９４の軸線方向端部との間に設けられる。第２の液体透過性スクリーン９７は、処理された液体を機械的に濾過することによって、液体処理カートリッジ内の第２のベッド９２の材料を保持する。第２の液体透過性スクリーン９７は、少なくとも第２のベッド９２における偏流の防止にさらに寄与し得る。仕切り部品９３は、第１のベッド９１と同様の機能を果たすことができる。
【０１１４】
液体処理カートリッジ（図３７）の第２の構成はまた、液体処理材料の第１のベッド９８および第２のベッド９９と、中央のダウンチューブ１００と、液体透過性仕切り部品１０１とを含む。この構成は、第１の同心流れ誘導部１０２と第２の同心流れ誘導部１０３とを含む。
【０１１５】
ダウンチューブ１００は、第１および第２のベッド９８、９９を通って延びている。ダウンチューブ１００の一方の軸線方向端部は、キャップ形状のハウジング部品３、３７に設けられた第１のチャネル１０、４５に差し込まれるように構成されている。第１の同心流れ誘導部１０２は、第２のチャネル１１、４６に差し込まれるように構成された軸線方向端部を有する。第１の同心流れ誘導部１０２は、第１および第２のベッド９１、９９のうちの第２のベッドの部分のみによってキャップ形状のハウジング部品３、３７から分離された軸線方向位置まで延びている。第２の同心流れ誘導部１０３は、第３のチャネル１２、４７に差し込まれるように構成された軸線方向端部を有する。
【０１１６】
第１の構成と同様に、第１の液体透過性スクリーン１０４が、キャップ形状のハウジング部品３、３７よりも遠位のダウンチューブ１００の軸線方向端部と第１のベッド９８の軸線方向端部との間に設けられている。液体透過性仕切り部品１０１は、第１の液体透過性スクリーン１０４との間に拘束された第１のベッド９８の材料を保持する。同様のスクリーン（図示せず）が、キャップ形状のハウジング部品３、３７よりも遠位の第１の同心流れ誘導部１０２の軸線方向端部で、キャップ形状のハウジング部品３、３７に近接した軸線方向端部に第１および第２の同心流れ誘導部１０２、１０３の間に、設けられてもよい。これにより、第２のベッド９９の顆粒状材料が適所に保持され、処理された液体は材料を含まない。
【０１１７】
第２の構成は、第４のポート１７、５２を通じて第１のベッド９８においてのみで処理された液体を提供することを可能にする。第１のベッド９８および第２のベッド９９で処理された液体の混合物は、第３のポート１６、５１を通じて提供される。
【０１１８】
この構成の変形例では、流れの方向が逆転される。第４のポート１７、５２は、単一の入口ポートとして機能する。ダウンチューブ１００は、ライザ管として機能する。第１のポート１４、４９から出る液体は、第１のベッド９８においてのみ処理される。第３のポート１６、５１から出る液体は、第１のベッド９８および第２のベッド９９で処理される。第２のポート１５、５０から出る液体は、第１のベッド９８および第２のベッド９９で処理されるが、第３のポート１６、５１から出る液体よりも少ない程度に処理される。一例では、第１のベッド９１は、炭酸硬度を低下させるための水素形態のカチオン交換樹脂を含み、第２のベッド９９は、少なくともヒドロキシル形態のアニオン交換樹脂を含む。この変形例は、飲料水を処理するために使用される場合、炭酸硬度が低い３つの組成物を生成し、それぞれが異なる合計のミネラル含有量を有する。
【０１１９】
第３の構成（図３８）は、液体が半径方向に流れるように構成される中空液体処理コンポーネント１０５を含むことを除いて、第１の構成と同様である。中空液体処理コンポーネント１０５は、液体透過性スクリーン１０７と液体透過性仕切り部品１０８との間に配置された顆粒状液体処理材料のベッド１０６と組み合わされる。
【０１２０】
ベッド１０６の組成は、第１および第２の構成の第１のベッド９１、９８の組成に対応する。
【０１２１】
中央のダウンチューブ１０９が第１のチャネル１０、４５に差し込まれ、その端部に第１のポート１４、４９が設けられている。第１のポート１４、４９は、第１の入口ポートとして機能する。同心流れ誘導部品１１０は、第２のチャネル１１、４６の内端部１９、５４に差し込まれる。第２のポート１５、５０は、入口ポートとしても機能する。同心流れ誘導部品１１０は、中空液体処理コンポーネント１０５の軸線方向端部に対して密封式に固定された第１のエンドキャップ１１１に差し込まれる。第２のエンドキャップ１１２は、中空液体処理コンポーネント１０５の反対側の軸線方向端部に固定されている。第２のエンドキャップ１１２は、中空液体処理コンポーネント１０５の軸線方向端面をシールし、ダウンチューブ１０９のみを通過させる。
【０１２２】
中空液体処理コンポーネント１０５は、多孔質の液体透過性の本体を含む。この本体は、例えば、熱的に接着された液体処理材料で作られてもよい。これは、上述したフィルタブロック６７と同様の組成であってもよい。
【０１２３】
液体処理材料のベッド１０６で処理された液体は、周囲空間１１３において中空液体処理コンポーネント１０５から半径方向に流出する液体と混合する。周囲空間１１３は、空であってもよいし、液体処理材料のさらなるベッドを含んでもよい。処理された液体の混合物は、第３および第４のポート１６、５１、１７、５２を通って液体処理カートリッジから出る。
【０１２４】
第４の液体処理カートリッジ構成（図３９）は、例えば逆浸透または限外濾過のための膜濾過カートリッジである。これは、例えば、端部１１５、１１６に注封された中空繊維（個々には示されていない）を含む中空繊維膜モジュール１１４を含む。
【０１２５】
第１の流れ誘導部品１１７は、第２のチャネル１１、４６の内端部１９、５４に差し込まれる。第１のチャネル１０、４５に差し込まれた流れ誘導部品は存在しないので、第１および第２のチャネル１０、４５、１１、４６の内部端は、直接流体連通している。第１および第２のポート１４、１５、４９、５０は両方とも入口ポートとして機能する。第１の流れ誘導部品１１７は、原液を中空繊維に導くために、膜モジュール端部１１５に密閉式に差し込まれている。
【０１２６】
膜モジュール１１４は、クロスフローモードで動作される。濾液は、第２の流れ誘導部品１１８内に画定された空間に半径方向外側に流れる。第２の流れ誘導部品１１８は、一般に流れ誘導部品のアセンブリとされるが、ここでは簡略化のために個々に図示されていない。第２の流れ誘導部品１１８は、第３のチャネル１２、４７の内端部２０、５５に差し込まれる。第３のチャネル１２、４７は、第１の流れ誘導部品１１７によって第１および第２のチャネル１０、４６、４５、４６から分離され、第２の流れ誘導部品１１８によって第４のチャネル１３、４８から分離されるので、濾液は第３のポート１６、５１を通ってのみ液体処理カートリッジから出る。
【０１２７】
濃縮液は、第２の流れ誘導部品１１８が密封式に接続されている他の膜モジュール端部１１６を通って膜モジュール１１４を出る。したがって、濃縮液は、単に第２の流れ誘導部品１１８とビーカ形状のハウジング部品１の壁との間を流れて、第４のチャネル１３、４８に達することができる。第４のポート１７、５２は、濃縮液の出口ポートとして機能する。
【０１２８】
第１および第２のポート１４、１５、４９、５０は両方とも入口ポートとして機能するので、細長い断面形状を有する入口ポートまたはより大きな接続ヘッド７、４１に頼る必要はなく、接続ヘッド７、４１内に比較的小さな圧力降下が存在する。同じキャップ形状のハウジング部品３、３７、特に同じハウジング部品本体４、３８を、図示されたカートリッジ構成のいずれかを製造するために使用することができる。
【０１２９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で変更され得る。例えば、ダウンチューブ１０９を第２のエンドキャップ１１２から液体透過性スクリーン１０７までのみ延在させることによって、第３の構成（図３８）における流れの方向を逆転させることが可能であり、その結果、第１および第２のチャネル１０、１１、４５、４６の内部端は、互いに直接流体連通する。その後、液体処理材料のベッド１０６で処理された液体と、中空液体処理コンポーネント１０５を通って半径方向内側に流れるときに処理された液体との混合は、中空液体処理コンポーネント１０５のコア部で行われる。
【０１３０】
本明細書に記載の液体処理システムおよび液体処理カートリッジは、水性液体、例えば飲料水を処理するために適合されている。特に、ヘッド部品は、一般に、主給水のような液体の加圧源に多かれ少なかれ恒久的に接続されるように構成される。処理された液体が飲料水である場合、ヘッド部品は、それを飲料用機械、食器洗い機、蒸気調理器などの器具に供給するように適合されている。ヘッド部品には、このような器具につながる導管に接続するための継手が設けられる。ヘッド部品は比較的まれに少なくとも水源から切断される場合がある。液体処理カートリッジは、比較的頻繁かつ容易に交換可能である。製造者は、要求に応じて、低い圧力降下やさまざまな組成の液体を提供するように液体処理カートリッジを構成することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１  ビーカ形状のハウジング部品
２  中心軸線
３  第１のキャップ形状のハウジング部品
４  第１のハウジング部品の本体
５  周囲のリッジ
６  フランジ
７  接続ヘッド
８  接続ヘッドの凹部
９  接続ヘッドを取り囲む表面部
１０  第１のチャネル
１１  第２のチャネル
１２  第３のチャネル
１３  第４のチャネル
１４  第１のポート
１５  第２のポート
１６  第３のポート
１７  第４のポート
１８  第１のチャネルの内端部
１９  第２のチャネルの内端部
２０  第３のチャネルの内端部
２１  第４のチャネルの内端部
２２  第１の傾斜面部
２３  第２の傾斜面部
２４  第１の溝
２５  第２の溝
２６  第３の溝
２７  第４の溝
２８  第１の流れ誘導部品
２９  第２の流れ誘導部品
３０  第３の流れ誘導部品
３１  第１の流れ誘導部品のフランジ
３２ａ、３２ｂ  第１の流れ誘導部品上のシールリング
３３  第２の流れ誘導部品のフランジ
３４  第３の流れ誘導部品のフランジ
３５ａ、３５ｂ  第２の流れ誘導部品上のシールリング
３６ａ、３６ｂ  第３の流れ誘導部品上のシールリング
３７  第２のキャップ形状のハウジング部品
３８  第２のハウジング部品の本体
３９  周囲のリッジ
４０  フランジ
４１  第２の接続ヘッド
４２  収容部品
４３  接続ヘッドを取り囲む表面部
４４  基準軸線
４５  第１のチャネル
４６  第２のチャネル
４７  第３のチャネル
４８  第４のチャネル
４９  第１のポート
５０  第２のポート
５１  第３のポート
５２  第４のポート
５３  第１のチャネルの内端部
５４  第２のチャネルの内端部
５５  第３のチャネルの内端部
５６  第４のチャネルの内端部
５７  第１の傾斜面部
５８  第２の傾斜面部
５９  第１の溝
６０  第２の溝
６１  第３の溝
６２  第４の溝
６３  第１の流れ誘導部品
６４  第１の流れ誘導部品のフランジ
６５ａ〜６５ｄ  第１の流れ誘導部品上のシールリング
６６  エンドキャップ
６７  フィルタブロック
６８  スピンドル
６９  左レッジ
７０  右レッジ
７１  収容部品の上側ポート
７２  収容部品の下側ポート
７３  左溝画定部
７４  右溝画定部
７５  左スロット
７６  右スロット
７７  左リッジ
７８  右リッジ
７９  左リッジが設けられた表面部
８０  右リッジが設けられた表面部
８１  左外向きの表面部
８２  右外向きの表面部
８３  左リッジの前向きの平行面
８４  左リッジの後ろ向きの平行面
８５  右リッジの前向きの平行面
８６  右リッジの後ろ向きの平行面
８７  左リッジの後端の軸線方向端部
８８  右リッジの後端の軸線方向端部
８９  第３のリッジ
９０  第３の溝画定部
９１  第１のベッド
９２  第２のベッド
９３  仕切り部品
９４  ダウンチューブ
９５  同心流れ誘導部
９６  第１の液体透過性スクリーン
９７  第２の液体透過性スクリーン
９８  第１のベッド
９９  第２のベッド
１００  ダウンチューブ
１０１  仕切り部品
１０２  第１の同心流れ誘導部品
１０３  第２の同心流れ誘導部品
１０４  液体透過性スクリーン
１０５  中空液体処理コンポーネント
１０６  ベッド
１０７  液体透過性スクリーン
１０８  仕切り部品
１０９  ダウンチューブ
１１０  同心流れ誘導部品
１１１  第１のエンドキャップ
１１２  第２のエンドキャップ
１１３  周囲空間
１１４  膜モジュール
１１５  上側膜モジュール端部
１１６  下側膜モジュール端部
１１７  第１の流れ誘導部品
１１８  第２の流れ誘導部品
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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