(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過器の状態のインジケータを具える原流体をろ過する流体ろ過器（１００；２００）において、
前記原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材（１５０；２７８）と；
監視者が前記浸食性部材の外観を測定し、これによって前記ろ過器の状態を測定できるようにする視覚的な指標装置（１３２，１３３；２７０，２７２）とを具えるインジケータ（１３０；２６０）と；を具え、
前記浸食性部材（１５０；２７８）は、前記流体によって又は前記流体内の成分との相互作用によって浸食されてその物理的形態を変え、これによって浸食の程度が前記ろ過器の状態を表すことを特徴とするろ過器。
【請求項２】
請求項１に記載のろ過器において、前記視覚的な指標装置が、初期状態から最終状態まで転位可能であり、前記最終状態まで転位するように付勢されているインジケータ部材を具え、前記少なくとも１の浸食性部材が前記インジケータ部材の付勢された転位を妨げており、これによって少なくとも一の浸食性部材の浸食が前記インジケータ部材の前記初期状態から前記最終状態への転位を生じさせ、当該転位が前記ろ過器の状態を示すことを特徴とするろ過器。
【請求項３】
原流体をろ過する流体ろ過器と組み合わせて使用するインジケータ装置（１３０）において、当該装置が：
前記原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材（１５０；２７８）と；
監視者が前記浸食性部材の外観を測定し、これによって前記ろ過器の状態を測定できるようにする視覚的な指標装置（１３２，１３３；２７０，２７２）とを具え、
前記少なくとも１の浸食性部材（１５０；２７８）が、前記流体によって又は前記流体内の成分との相互作用によって浸食されてその物理的形態を変え、これによって浸食の程度が前記ろ過器の状態を表すことを特徴とするインジケータ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のインジケータ装置において、前記視覚的な指標装置が、初期状態から最終状態まで転位可能であり、前記最終状態まで転位するように付勢されているインジケータ部材を具え、前記少なくとも１の浸食性部材が前記インジケータ部材の付勢された転位を妨げており、これによって少なくとも一の浸食性部材の浸食が前記インジケータ部材の前記初期状態から前記最終状態への転位を生じさせ、当該転位が前記ろ過器の状態を示すことを特徴とするインジケータ装置。
【請求項５】
原流体をろ過する流体ろ過システムにおいて：
（ｉ）原流体をろ過する流体ろ過器（１００；２００）；と
（ｉｉ）前記原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材（１５０；２７８）と、監視者が前記浸食性部材（１５０；２７８）の外観を測定し、これによって前記ろ過器の状態を測定できるようにする視覚的な指標装置（１３２，１３３；２７０，２７２）とを具えるインジケータ（１３０；２６０）と；を具え、
前記少なくとも１の浸食性部材（１５０；２７８）は、前記原流体によって又は前記流体内の成分との相互作用によって浸食されてその物理的形態を変え、これによって浸食の程度が前記ろ過器の状態を表すことを特徴とする流体ろ過システム。
【請求項６】
請求項５に記載の流体ろ過システムにおいて、前記視覚的な指標装置が、初期状態から最終状態まで転位可能であり、前記最終状態まで転位するように付勢されているインジケータ部材を具え、前記少なくとも１の浸食性部材が前記インジケータ部材の付勢された転位を妨げており、これによって少なくとも一の浸食性部材の浸食が前記インジケータ部材の前記初期状態から前記最終状態への転位を生じさせ、当該転位が前記ろ過器の状態を示すことを特徴とする流体ろ過システム。
【請求項７】
流体ろ過器の状態を監視する方法において：
前記原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材と、監視者が前記少なくとも１の浸食性部材の外観を測定し、これによって前記ろ過器の状態を測定することを可能にする視覚的な指標装置とを具える前記ろ過器の状態のインジケータであって、前記少なくとも１の部材が、前記流体又は前記流体内の成分との相互作用によって浸食されてその物理的形態を変えるインジケータを提供するステップと；
前記ろ過器の状態のインジケータである浸食の程度を判定するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記視覚的な指標装置が、初期状態から最終状態まで転位可能であり、前記最終状態まで転位するように付勢されているインジケータ部材を具え；前記少なくとも１の浸食性部材が前記インジケータ部材の付勢された転位を妨げており、これによって少なくとも一の浸食性部材の浸食が前記インジケータ部材の前記初期状態から前記最終状態への転位を生じさせるものであり、
前記インジケータ部材の状態、前記ろ過器の状態の指標を提供する前記インジケータ部材の転位を監視するステップを具えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体ろ過器の状態、すなわちろ過器が使用された程度、交換されるべき時期等を監視するためのインジケータに関する。また、本発明は、ろ過器及びインジケータなどを具えるろ過システム及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体ろ過器は、有用な耐用年数が制限されており、この後、ろ過材は除去された不純物又は汚染物質で飽和し、流体からこれらを除去することが有効ではなくなる。ろ過器がこの有用な寿命の終わりに達するときを指示する手段は、多くのアプリケーションにとって重要である。その目的のために様々なインジケータ手段を利用することができる。
【０００３】
大部分の電子及び機械的なインジケータシステムは、体積に関する機構、すなわち、ろ過処理材を通過した流体量の合計を用いる。このようなインジケータシステムは、米国特許第５，２３６，５７８号及び第５，６７９，２４３号（電子インジケータシステム）、及び米国特許第５，５２７，４５１号、第５，５３６，３９４号、及び第５，８８２，５０７号（機械のインジケータシステム）に例示されている。ろ過器の能動部材の実際の使用を測定するための代替的なアプローチは、米国特許第５，０７１６，９１２号に開示されており、これは、ろ過器カートリッジ内のイオン交換樹脂に付着した色のインジケータの使用を記述しており、このインジケータは、ろ過器のイオン交換能を消耗しきったとき、色が変化する。
【０００４】
ろ過器の有用な寿命の終わりを判定するための代替的なアプローチは、ろ過器の活動したときから経過した時間を計算する。このアプローチは、多くの化学的及び拡散インジケータシステムに用いられている。このようなインジケータの例は、２つの試薬を含んだ多孔質母材が接触して、時間によって色が変化する反応を生じる米国特許第３，５２０，１２４号；２つの試薬が、多孔質材を通ってゆっくり混合し色が変化する米国特許第４，０２８，８７６号；粘弾性材料が、多孔質材へゆっくりと移動して視覚的に観察可能な指標を提供する米国特許第５，６６７，３０３号；水が色変化機構内へ移動して第１及び第２の試薬が反応し、色が変化するＷＯ０２００５５２を含む。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、ろ過器の状態を監視する手段に関する。この手段は、ろ過器の状態、特に、ろ過器がこの有用な寿命の終わりに達するときに応じた指標を提供するインジケータを具える。
【０００６】
本書に用いられているる「ろ過器の状態」という言葉は、ろ過されるべき流体のろ過におけるろ過器の有用性を意味する。質的な基準又は時々量的な基準にしてもよい。ろ過器の状態は、一般的に、ろ過器のこれまでのろ過の使用程度を反映しており、それゆえ、流体のろ過において継続的に使用する際の有効性である。ろ過器が流体をろ過するためになお有効であるかどうかの問題は、ろ過材の現在の物理的又は化学的な特性、たとえば、汚染物質又はそれによって流体から除去される有害物質によるろ過材の飽和レベル次第である。ろ過器の状態の判定は、また、許容できる又は規制された基準を条件としても良い。例えば、基準は、残存ろ過能力の一定の程度、例えば、１０、２０、３０、４０、又は時々５０％であるろ過器が消耗しきったとして分類され、従って、フィルタ又はろ過器の交換が必要であると規定されてもよい。
【０００７】
本発明のインジケータは、ろ過器の状態の指標を提供する。後述の説明から分かるように、インジケータは、ろ過器の状態を直接測定しない。むしろ、本発明は、流体によって又は流体内の成分によって浸食される少なくとも１の浸食性部材を具えるインジケータを用いており、これにより流体への露出の程度が、部材の浸食の程度と相関する。インジケータは、少なくとも１の浸食性部材が流体と接触して、これによって流体がその浸食をもたらすように少なくとも１の浸食性部材と相互作用するように配置される。このように、浸食の程度は、ろ過器の状態、従って、流体の更なるろ過におけるその有用性のためのインジケータとして機能することができる。浸食性部材は、その浸食が、新しい又は使用可能から使用済み又は消耗しきった状態へのろ過器の状態の変化を実質的に反映するように、浸食輪郭を有するように化学的及び物理的に設計される。インジケータは、ろ過器が、その有用な寿命の終わりに達して交換又は補充されるべきときに、例えば指標を用いてろ過器の状態の量的基準例えばパーセントで又は質的基準を提供するよう設計されても良い。
【０００８】
以下の記述では、「原流体」という言葉は、ろ過器によってろ過される流体を意味するために用いられる。「ろ過された流体」という言葉は、ろ過器を通ってろ過された流体を意味するのに用いられる。
【０００９】
ろ過器は、様々な気体及び液体を含む様々な目的を意図しても良い。本発明の特定の実施例は、水のろ過であり、特に、ろ過された飲料水を生産するための水のろ過（後者は、時々「飲料水の実施例」という）である。飲料水の実施例では、ろ過器は、例えば、以下に例示される種類の、例えば、飲料水を生産することを意図する飲料水ろ過装置又は水道水ろ過システムに組み込まれるろ過器でもよい。
【００１０】
第１の態様によると、本発明は、本発明のインジケータを組み込む流体ろ過器を提供する。
【００１１】
一実施例によると、原流体をろ過する流体ろ過器が提供され、これは、ろ過器の状態のインジケータであって、原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材と、監視者が浸食性部材の外観を測定し、これによってろ過器の状態を測定することを可能にする視覚的な指標装置とを具えるインジケータを具え、少なくとも１の浸食性部材は、原流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食され、これによって浸食の程度がろ過器の状態を表す。
【００１２】
「外観」という言葉は、物理的な形態又は様子に関するどんな外見又は視覚的な態様をも包含することが理解されるべきである。たとえば、大きさ、形状、形態、色などを含む。
【００１３】
別の実施例によると、原流体をろ過する流体ろ過器が提供され、これは、インジケータ部材及び少なくとも１の浸食性部材を具えるろ過器の状態のインジケータを具え；インジケータ部材は、初期状態から最終状態まで転位可能であり、最終状態まで転位するように付勢されており；少なくとも１の浸食性部材は、原流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食されることができ、少なくとも１の浸食性部材がインジケータ部材の付勢された転位を妨げており；これによって、少なくとも１の浸食性部材の浸食は、初期状態から最終状態へインジケータ部材を転位させ、転位がろ過器の状態のインジケータである。
【００１４】
「転位」という言葉は、位置の変化又は状態の変化を包含することが理解されるべきである。例えば、転位可能な部材の角度位置、直線又は非直線軌道におけるある位置と別の位置の間の動きの変化を含む。
【００１５】
その態様の別の実施例によると、本発明は、流体ろ過システムと組み合わせて使用するインジケータ装置を提供する。
【００１６】
一実施例によると、原流体をろ過する流体ろ過システムと組み合わせて使用するインジケータ装置が提供され、当該装置は、原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材と、監視者が少なくとも１の浸食性部材の外観を測定し、これによってろ過器の状態を測定することを可能にする視覚的な指標装置とを具え；少なくとも１の部材が、原流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食され、これによって浸食の程度がろ過器の状態を表す。
【００１７】
別の実施例によると、原流体ろ過システムと組み合わせて使用するインジケータ装置が提供され、これは、インジケータ部材と、少なくとも１の浸食性部材とを具え；インジケータ部材は、初期状態から最終状態まで転位可能であり、最終状態まで転位するように付勢されており；少なくとも１の浸食性部材は、原流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食されることができ、少なくとも１の浸食性部材がインジケータ部材の付勢された転位を妨げており；これによって、少なくとも１の浸食性部材の浸食は、初期状態から最終状態へインジケータ部材を転位させ、転位がろ過器の状態のインジケータである。
【００１８】
さらに、本発明の別の態様によって、流体ろ過器及び本発明によるインジケータを具える流体ろ過システムが提供される。
【００１９】
一実施例によると、原流体をろ過する流体ろ過システムが提供され、これは、（ｉ）原水をろ過する流体ろ過器と；（ｉｉ）ろ過器の状態のインジケータであって、原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材と、監視者が浸食性部材の外観を測定し、これによってろ過器の状態を測定することを可能にする視覚的な指標装置とを具えるインジケータとを具え；少なくとも１の浸食性部材は、原流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食され、これによって浸食の程度がろ過器の状態を表す。
【００２０】
別の実施例によると、原流体をろ過する流体ろ過システムが提供され、これは、（ｉ）原水をろ過する流体ろ過器と；（ｉｉ）インジケータ部材及び少なくとも１の浸食性部材を具えるろ過器の状態のインジケータとを具え；インジケータ部材は、初期状態から最終状態まで転位可能であり、最終状態まで転位するように付勢されており；少なくとも１の浸食性部材は、原流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食されることができ、少なくとも１の浸食性部材がインジケータ部材の付勢された転位を妨げており；これによって、少なくとも１の浸食性部材の浸食は、初期状態から最終状態へインジケータ部材を転位させ、転位がろ過器の状態のインジケータである。
【００２１】
本発明のろ過システムにおいて、インジケータは、ろ過器から分離しているユニットでもよい。他の実施例において、ろ過器及びインジケータは、一のユニットとして事前に提供されるか、ろ過システム内へ挿入される前に互いに組み立てられるかのいずれかで一のユニットに連結されてもよい。
【００２２】
本発明の別の態様によると、例えば、ろ過器の有用な寿命の終わりを判定するためにろ過器の状態を監視する方法が提供される。
【００２３】
一実施例によると、原流体と接触する少なくとも１の浸食性部材と、監視者が少なくとも１の浸食性部材の外観を測定し、これによってろ過器の状態を測定することを可能にする視覚的な指標装置とを具えるろ過器の状態のインジケータであって、部材が、流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食されるインジケータを提供するステップと；ろ過器の状態のインジケータである浸食の程度を判定するステップとを具える流体ろ過器の状態を監視する方法が提供される。
【００２４】
別の実施例によると、本発明は、インジケータ部材及び少なくとも１の浸食性部材を具えるインジケータ装置であって、インジケータ部材は、初期状態から最終状態まで転位可能であり、最終状態まで転位するように付勢されており；少なくとも１の浸食性部材は、原流体又は流体内の成分との相互作用によって浸食されることができ、少なくとも１の浸食性部材がインジケータ部材の付勢された転位を妨げており；これによって、少なくとも１の浸食性部材の浸食が、初期状態から最終状態へインジケータ部材の転位をもたらすインジケータ装置を提供するステップと；インジケータ部材の状態、ろ過器の状態の指標を提供するインジケータ部材の転位を監視するステップと；を具えるろ過器の使用の程度を監視する方法を提供する。
【００２５】
また、さらなる態様によって、本発明のインジケータを具える又は本発明の方法を用いる流体ろ過システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明を理解し、実際にどのように実施されうるかを理解するために、以下に、好適な実施例が、非制限的な例示として添付図面を参照して記述されている。
【図１】図１Ａは、本発明の一実施例によるインジケータを組み込むろ過器の斜視図を示す。図１Ｂ及び１Ｃは、図１ＡのラインＩ−Ｉによる断面斜視図であり、それぞれ、インジケータが、初期状態及びろ過器をかなり使用した後の状態である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の別の実施例によるインジケータを組コンテいるろ過器の断面斜視図であり、それぞれ、初期状態及びろ過器をかなり使用した後の状態である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の別の実施例によるインジケータを組み込むろ過器の２つの異なる斜視図である。図３Ｃ及び図３Ｄは、インジケータの拡大図であり、また、それぞれが、初期状態及びろ過器をかなり使用した後の状態の付勢バネを示す。
【図４】図４Ａは、本発明の一実施例によるインジケータを具える水ろ過システムを示す。図４Ｂ及び図４Ｃは、図４Ａのシステムのインジケータの拡大図であり、それぞれが、初期状態及びろ過器をかなり使用した後の状態を示す。
【図５】図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、初期状態及びろ過器をかなり使用した後の状態の本発明の一実施例によるインジケータの概略図である。
【図６】図６Ａ及び６Ｂは、それぞれ、初期状態及びろ過器をかなり使用した後の状態の本発明の別の実施例によるインジケータの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、インジケータが連結されているろ過器の使用の程度の指標のための新しいインジケータを提供する。
【００２８】
本発明は、何らかの特定の流体用のろ過器への使用に限定されず、気体及び液体を含む様々な流体をろ過するろ過器と組み合わせて使用できることが理解されるであろう。非排他的ではあるが、本発明の好適な実施例では、ろ過流体は水である。特に本発明の好適な実施例は、飲料水を得るために原水をろ過するためのろ過器と組み合わせた使用である。「飲料水」という言葉は、人が、例えば、飲んだり料理をしたりして消費するにあたり、個人の健康へのリスクを最小限にしつつ品質が好適で安全である水を意味する。世界中の様々な国において、飲料水のための最低限の品質の公衆衛生基準があり、「飲料水」という言葉は、このような基準を満たす品質の水を意味することが好ましい。
【００２９】
本発明によるインジケータは、少なくとも１つの、例えば、１、２、３、４、又はそれ以上の浸食性部材を具えており、既に上述したように、浸食の程度が、ろ過器の使用の程度、従って流体を効果的にろ過するためのその能力という点で、ろ過器の品質の指標として機能する。特に、インジケータは、ろ過器が新しいものに交換されるべき時期を示すように機能する。
【００３０】
本発明の別の一実施例によると、インジケータは、透明又は半透明であるか、あるいは、少なくとも１の浸食性部材を観察して、ろ過器が交換されるべき又はろ過材が補充されるべき程度まで浸食されたときを判定することを可能にする少なくとも透明又は半透明のウィンドウを具える、いずれかのハウジング内に収容される少なくとも１の浸食性部材を具える。
【００３１】
本発明による浸食性部材を構成するのに有用な浸食性材料には、劣化させることなくろ過材へゆっくりと溶解する材料、可溶性フラグメントに分解する材料、又は小さな不溶性粒子又はフラグメントに徐々に分解する材料が含まれる。
【００３２】
本発明の一実施例による少なくとも１の浸食性部材は、流体との直の相互作用を通して浸食されても良い。流体が水である場合、浸食性材料の例として、様々な高分子、又は高分子ではない材料が含まれても良い。浸食性部材の構成として有用な浸食性の非分解性材料の例は、精製水になる前にろ過器によって取り込まれるか、人が消費するにあたり安全であるかのいずれかであり、さらに、所望されない味又は臭いを付加しない材料である。飲料水の実施例に有用な安全な材料の例は、ＧＲＡＳ（一般に、安全であると考えられる）基準を満たす、例えば、医薬の経口投与において通常使用される種類の浸食性又は分解性材料である。
【００３３】
特に飲料水の実施例に有用な浸食性の非分解性材料には、モノ及びオリゴ糖類、例えば、スクロース、マンニトール、キシリトール、フルクトース、アルギン酸塩、グアーガム、キトサン、アラビノガラクタン、及びこれらの混合物、アミノ酸及びこれらの誘導物、脂肪酸及び脂肪アルコール、有機塩類、異なる分子量及び構造のポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）及びポリ（プロピレングリコール）（ＰＰＧ）、及びこれらのブロック及びランダムな共重合体を含む。また、脂肪酸、ポリ（乳酸）またはプロピレングリコールなどの疎水性のグループ、あるいは糖分子及びアミノ酸などの親水性のグループとともにＰＥＧの混合物または共重合体から構成される浸食性部材が有用である。浸食性部材の構成として有用な他のゆっくりと溶解する成分は、Ｅタブレット、カプセルまたは顆粒のような経口投与形状の固形薬をコートするために広く用いられているＥＵＤＲＡＧＩＴ（登録商標）ポリマなどのメタクリル酸とメタクリル酸メチルの共重合体など、水溶性又は分散性アクリル及びメタクリル酸ポリマを含む。浸食性部材の構成として有用なポリマの別の種類は、ヒドロキシエチルとヒドロキシプロピルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、及び結晶セルロースなどのセルロース誘導体である。浸食性部材の構成として有用な他の可溶性ポリマには、ポリ（α−ヒドロキシ酸）、乳酸とグリコール酸のポリエステル類、脂肪族の二塩基酸ポリ酸無水物、ポリカプロラクトン、及び薬物担体やインプラントのような製剤処方に用いられるものとして公知の他の生物分解性ポリマなど、より短い鎖あるいはモノマにさえ分解する生物分解性ポリマが含まれる。
【００３４】
ろ過された原流体が有機溶媒、例えばヘキサンなどの非水性である場合、浸食性材料の選択は、特定の流体や、温度、圧力、及び添加物の存在など特定のシステムの状態に合うように調整されるべきである。
【００３５】
少なくとも１の浸食性部材は、異なる構造特性を具え、意図される使用に合うように適する様々な形、大きさ、及び形態をとるよう設計されてもよい。一般的に、浸食性部材は、実質的に固体の剛体として、実質的に固体の可撓体として、又は中空の部材として設計されても良い。また、浸食性部材は、１の材料で作られてもよく、これにより、その浸食性部分は均一である。又は、浸食性部材は、例えば、多層の浸食性部材を作り出す層に構成された多くの異なる浸食性材料から構成されても良い。浸食性部材が多層部材である場合には、浸食性部材は、異なる浸食速度の材料から作られてもよく、これによって、徐々に一層ずつ浸食され、任意に完全な硬いコアを残す部材を提供する。浸食性部材が中空部材である場合、部材は、空であるか、なんらかの物質で満たされても良く、浸食性部材の浸食によって、１又は複数の通路を形成することができ、これによって、浸食性部材の内部に取り込まれた材料が浸出する。このような中空タイプの浸食性部材は、徐放製薬製剤の調整に用いられるフィルム形成ポリマなどのフィルム形成ポリマを使用して形成されても良い。中空の浸食性部材の壁を具えるポリマフィルムは、媒体に接触してわずかな圧力を加えると壊れるポイントまで徐々に分解する分解性ポリマか、あるいは浸食性部材の破壊をもたらすフィルム中の孔を形成して浸出可能な溶解性添加物を含む非分解性ポリマにしてもよい。
【００３６】
少なくとも１の浸食性部材が、意図される使用に合うように異なる浸食速度を具えるよう設計されてもよい。浸食速度の制御は、異なる成分、例えば分子量の異なるＰＥＧや、脂肪酸、ポリ（乳酸）、又はプロピレングリコールなどの疎水性グループ、あるいは糖分子やアミノ酸などの親水性グループとのＰＥＧ共重合体の使用によって；浸食性部材の大きさを変えることによって、浸食性部材の表面積を制御することによって（不規則な形状をとるように設計することによる、比較的大きなものの代わりに複数の小さな浸食性部材を具えることによる）、流体と浸食性部材の接触を可能にするポートの大きさ又は構造を制御することなどによって、達成されても良い。
【００３７】
浸食性部材は、ろ過流体の種類、意図される分解速度、又は浸食性部材の浸食、技術者に明らかであろう様々な他の要素によって、本書に記述した以外に様々な異なる構成及び設計を具えても良い。
【００３８】
浸食性部材の浸食速度は、特に飲料水の実施例において、浸食性又は恒久性材料によるコーティングによってさらに制御できる。コーティングは、部材のコアへの液体の浸透、これによる溶解速度および／または続いて起こる周囲の媒体への溶解材料の拡散をも制御できる。従って、このようなコーティングの調整によって、浸食性部材が浸食される全体の速度が制御されても良い。代表的な恒久的なコーティングは、特に、液体が水性液体である場合には：ポリ（エチレン酢酸ビニル）、ポリウレタン、エチルセルロース、ポリ（メタクリル酸−メタクリル酸メチル）、及びポリマの有機溶液に浸すことによって、噴霧又は他の好適なコーティング技術によってビーズ又はロッドに適用しうる他の生体適合性ポリマである。コーティングの多孔性又は拡散特性は、ポリマ溶液へチャネリング剤を添加することによって影響を受けうる。液体が水性である場合、チャネリング剤は、一般的に水溶性溶液において溶解するか、分散するかのいずれかの水溶性成分であり：異なるチャネリング剤で被覆されたビーズが水中に位置するときに、チャネリング剤が溶解して浸出し、ビード内への水の拡散を可能にするフィルム内のチャネルを形成する。典型的なチャネリング剤は、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、及び異なる分子量にしうるエチレングリコールとの共重合体；規定された粒子径、すなわち１００−５００ミクロンのシュガービーズ、ビーズ形態の塩化ナトリウムや他の水溶性塩類が含まれる。また、コーティングは、例えば、固形トリグリセリド及びワックス、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（無水物）、及びこれらの共重合体などの生物分解性ポリマを含む生物分解性コーティングでもよい。
【００３９】
時には、少なくとも１の浸食性部材は、流体中の成分の特性に依存する浸食速度を有しても良い。たとえば、水の場合、浸食性部材は、重金属や、農薬などの催吐性の物質などの水に溶解している特定の成分と様々な相互作用と相関関係にある速度で浸食されてもよい。飲料水を得る目的でろ過する場合には、ろ過器の主目的は、重金属、細菌の毒素などをろ過することであることは明白であり、ろ過器の有用性は、原水中のこのような成分の濃度に依存するであろう。従って、水中のこのような成分の程度に依存する浸食速度を有する少なくとも１の浸食性部材を具えるインジケータは、このような成分をろ過して除去するために、ろ過器の品質の指標として時々有用であろう。
【００４０】
本発明の好適な実施例によって、インジケータは、２つの状態間で転位可能に、転位のために付勢されているが少なくとも１の浸食性部材による機械的な干渉を介してそうすることが抑制されているインジケータ部材を具える。浸食を介して、インジケータ部材は、徐々に転位し、このような転位は、ろ過器の使用の程度のインジケータとして機能する。付勢する力は、重力であってもよく、又はバネ、ガスピストン、シリコンバンド、ゴムバンド、及び様々な他の器具それ自体でもよい。
【００４１】
本発明の好適な実施例によるインジケータ部材は、制限された軌道内の２つの状態間で転位する。このような軌道は、直線形又は湾曲形状、垂直又は水平にしてもよい。
【００４２】
本発明の別の実施例によって、インジケータは、軸を中心に回動し２つの状態間で角度的に転位可能なアームを具えて、転位のために付勢されているが少なくとも１の浸食性部材による機械的な干渉を介してそうすることが抑制されているインジケータ部材を具える。
【００４３】
本発明による少なくとも１の浸食性部材はさらに、補助的で有益な価値のある物質を含んでも良い。例えば、水の場合、浸食性部材はさらに、ミネラル、ビタミン、薬剤などの栄養的な又は健康的価値のある物質を含んでも良く、浸食性部材の浸食を介して、物質は水中へ徐々に放出され、従ってろ過器を通ってろ過された飲料水の栄養的又は健康的価値を改良する。
【００４４】
次に、本発明は、添付した図面に示されるいくつかの例示的な、非制限的な、特定の実施例の以下の記述によって、さらに説明されている。
【００４５】
図１Ａ乃至１Ｃは、原水を飲料水にろ過するために有用な水のろ過装置１００を示す。ろ過装置１００は、特に、タンクが原水で満たされ、次いで水が飲料水タンク内へろ過されるバッチろ過方法に有用である。ろ過装置１００は、間に主ろ過スペース１１０を規定する側壁１０４、下壁１０６、及び上壁１０８を具えるケーシング１０２を具える。また、ろ過装置１００は、上壁１０８と共同で補助ろ過スペース１１４を規定する上カバー１１２を設ける。一般的に、主ろ過スペース１１０は、水を良くない品質にする所望されない物質、例えば、農薬、重金属、悪臭を放つ物質、及び他の有害物質を水から吸収するように設計された水のろ過材を収容する一方、補助ろ過スペース１１４は、例えば、粒子状物質をろ過するためのろ過材又は同様のものを収容する。カバー１１２内には複数の開口１１８が規定されており、これは、水が、ろ過器より上の水のタンクから補助ろ過スペース１１４へ、そしてそこから周辺開口１２０を通って主ろ過スペース１１０へ入ることを可能にする。水は、下のスペース１０６内に規定された中央開口１２２を通ってろ過装置１００を出ていく。
【００４６】
カバー１１２の開口１２８から延在しているものは、上面１０８に固定されたインジケータ装置１３０である。インジケータ装置１３０は、横に突出して、図１Ｂに示す初期状態とインジケータ１３２が開口１３４Ａ及び１３４Ｂによって規定される垂直軌道内で完全に上方に転位される最終状態の間の垂直トラックにおいて、インジケータ部材１３２の運動を可能にする垂直開口１３４Ａ及び１３４Ｂ内に収容されているアーム１３３を有するインジケータ部材１３２を具える。インジケータ装置１３０は、また、開口１３４Ａと１３４Ｂの間に２つの追加的な垂直開口１３６と、上開口１３８とを具える。
【００４７】
インジケータ装置１３０内に規定されているのは、一般的な截頭円錐形を有し、浸食性部材１５０を収容する内部スペース１４０である。
【００４８】
インジケータ装置１３０はまた、下端が上面１０８に固定され、上端がインジケータ部材１３２の下方突起部１５４周りに取り付けられている付勢バネ１５２を具える。インジケータ部材１３２は、様々な高分子又は高分子ではない材料で作られてもよいバネ１５２の付勢力によって、図１Ｂに示す初期状態から上述した最終状態へ転位するように付勢されている。
【００４９】
初期状態において、インジケータ部材１３２の垂直の上方への転位は浸食性部材１５０によって制限されている。使用中、水が開口１３４Ａ、１３４Ｂ、１３６、又は１３８を通って入り、徐々に浸食性部材１５０を浸食し、これによって、その大きさが徐々に減少し、その結果、インジケータ部材１３２は上方に転位する。図１Ｃから分かるように、浸食性部材はほとんど完全に浸食され、インジケータ部材はその最終位置の近位側に転位される。このような状態のとき、これは、ろ過器がその有用な寿命に近いか終わりであり、交換されるべきであるという指標として機能する。
【００５０】
インジケータ部材１３２の端部１３３は、外から見ることができ、従って、これらの位置がインジケータ又はろ過器の状態としての機能を果たす。
【００５１】
次に、図２Ａ及び２Ｂを参照すると、本発明の別の実施例によるろ過装置２００が示されている。図２Ａにおいて、図１Ａの実施例の部材と同様の部材には、１００だけシフトした同様の参照符号が付されており、読み手は、これらの特性及び機能の解釈のために、図１Ａ乃至１Ｃの記述を参照する。ろ過装置２００は、カバー１１２のようなカバーを具えない点でろ過装置１００と異なる。
【００５２】
ろ過装置２００は、透明又は半透明の材料でできているケーシング２６２を有し、複数の側部開口２６６を具える囲まれた垂直方向の管腔２６４を規定するインジケータ装置２６０を具える。インジケータ装置２６０は、頭部２７０と、上面２０８に規定される開口２７４を通って下に延在している下端を有する軸部２７２とを有するインジケータ部材２６８を具える。インジケータ部材２６８は、バネ２７６によって上側に転位するように付勢されている。管腔２６４の上部には、インジケータ部材２６８の上方の転位を制限する浸食性部材２７８が具えられている。使用中、水が開口２６６を通って入り、徐々に部材２７８を浸食し、ろ過器がその有用な寿命の終わりに近いか終わりであることを示す図２Ｂに図示された状態までインジケータ部材２６８の上方への転位が可能となる。ケーシング２６２の透明又は半透明が頭部２７０の位置の視覚化を可能にする。
【００５３】
図３Ａ及び３Ｂは、本発明の別の実施例によるインジケータ装置２８０を組み込むろ過装置３００を示す。インジケータ装置２８０の概略の拡大図は、図３Ｃ及び３Ｄに示されている。インジケータ装置２８０は、透明又は半透明であり、装置の対向する壁の間に延在する回動部２８４を介して装置２８０内に回動可能に固定されたインジケータ部材２８２を収容している。回動部２８４は、互いに対して角度を成しているインジケータ装置の２つのアーム、上アーム２８６と下アーム２８８の間に位置する。その上端で装置の面のうちの一つに書かれているのは、「ＳＴＡＲＴ」と「ＵＳＥＤ（使用済み）」の間に延在するスケール２９０である。装置２８０内に収容されているのは、図３Ａ乃至３Ｃに図示されている初期状態において、インジケータ部材２８２の回動可能な転位を妨げる浸食性部材２９２である。
【００５４】
図３Ｃ及び３Ｄから分かるように、下アームは、反対側の壁セグメント２９６にバネ２９４によって連結されており、これによって、図３Ｃ及び３Ｄに示すように右回りに回動して転位するよう押圧されている。この回動可能な転位は、浸食性部材２９２によって妨げられている。インジケータ装置２８０は、ろ過装置の内部と液通しているその下部に開口２９８を具える。使用中、水が開口２９８を通ってインジケータ装置２８０の内部へ入り、徐々に浸食性部材を浸食し、この浸食によって、上アーム２８６が「ＳＴＡＲＴ」を指す図３Ｃに示す初期状態から、上アーム２８６が「ＵＳＥＤ」を指し、ろ過器がその有用な寿命の終わりに近いか終わりであることを示す最終状態までインジケータ部材の回動可能な転位が可能となる。
【００５５】
インジケータ装置２８０は、内部のろ過器スペースに通じている開口２９８を除いて密封されている。従って、インジケータ装置２８０は、バッチろ過方法と、水が消費されるに伴い連続的にろ過される直結(online)ろ過方法の両方に好適である。
【００５６】
図４Ａは、飲料水を得るために原水をろ過するための家庭内用途のシステムと同様の水ろ過システム４００を示す。システム４００は、図２Ａ及び２Ｂに示した実施例のインジケータ装置２６０に類似した種類のインジケータ装置４６０を組み込む。図２Ａにおいて、図２Ａ及び２Ｂの部材と同様の部材には、２００だけシフトした同様の参照符号が付されており、読み手は、これらの特性及び機能の解釈のために、図２Ａ及び２Ｂの記述を参照する。インジケータ装置４６０の左に設けられているのは、「ＳＴＡＲＴ」と「ＵＳＥＤ」の印である。図４Ｂに示す初期状態において、浸食性部材４７８は比較的大きく、従って、インジケータ部材４６８の頭部４７０は、「ＳＴＡＲＴ」の印に向かい合っているか比較的近い。使用するに従って、浸食性部材４７８は徐々に浸食され、図４Ｃに概略的に示すように、ろ過器の交換を必要とすることを示す「ＵＳＥＤ」の印に頭部が近いか向かい合う位置までインジケータ部材４６８の上方への転位が可能となる。ろ過器と共同して、インジケータ装置の交換を必要とすることも留意されるべきである。
【００５７】
いくつかの実施例において、インジケータ装置、及びシステム４００のような水ろ過システムにおけるろ過器は、独立した装置であり、他の実施例において、インジケータ装置及びろ過器は、上述したように同様の方法で連結されている。ろ過システムは、本発明による異なるインジケータ装置、例えば、図３Ａ乃至３Ｄに示したようなインジケータ装置などとともに作られてもよいことに留意されるべきでもある。
【００５８】
図５Ａ及び５Ｂは、スペース５０５と周囲の間で流体接続を提供している複数の開口５０７を有して制限されたスペース５０５を規定する透明又は半透明の膜５０３を具えるインジケータ装置５０１の概略図を示す。制限されたスペース５０５内に収容されているのは、浸食性部材５０９である。装置５０１は、飲料用の良質な水を得るためにろ過器を通ってろ過される原水のタンク内へ突出するように一般的に設計されており、従って、特にバッチろ過方法に好適である。例えば、装置５０１は、下部５１１を介してろ過器の上面に取付又は固定され、又は装置５０１の下部５１１が、ろ過器の上面と一体型に作られてもよい。
【００５９】
タンクが水で満たされるとき、水が、また、制限されたスペース５０５に入り、従って、浸食性部材５０９は徐々に浸食される。図５Ｂは、ほとんど完全に浸食されて小さいままの原水プールに浮かんでいるときの浸食性部材を示している。本実施例において、浸食性部材自体は、上述したように別個のインジケータ部材を用いることなくインジケータとして機能する。
【００６０】
図６Ａ及び６Ｂは、図２Ａ及び２Ｂと類似物を具えるインジケータ装置６６０を示しており、同様の部材には、４００だけシフトした同様の参照符号が付されている。読み手は、具体的に、これらの特性及び機能の解釈のために、図２Ａの記述を参照する。インジケータ装置６６０と図２Ａ及び２Ｂのインジケータ装置２６０との違いは、成形部材が、複数の浸食性部材、本実施例では３つ−６７８Ａ、６７８Ｂ、及び６７８Ｃを具えることである。その他の点では、機能は、浸食性部材２７８のものと同様である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ−Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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