(57)【要約】  時間放出型組成物、および時間放出型組成物を作製および使用する方法。前記時間放出型組成物は、高流量の水環境で望ましくない増殖（例えば、細菌や真菌の増殖）を抑制するのに有用である活性成分を含んでいてもよい。当該組成物は、多重使用錠剤を提供するために数種の活性成分を含み得る。当該多重使用錠剤は、清澄剤、ミネラル、薬物、緩衝剤、薬品注入、および／または他の維持成分（例えば、増殖抑制剤および水濾過増強剤、およびこれらの任意の組み合わせ）として作用する活性成分の任意の組み合わせを投与するために用いられ得る。
2018514374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．活性成分、
ｂ．ｐＨ緩衝剤、および
ｃ．結合剤材料
を含む、時間放出型組成物。
【請求項２】
前記活性成分がポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド］である、請求項１に記載の時間放出型組成物。
【請求項３】
前記ｐＨ緩衝剤は、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、石灰岩、クエン酸、炭酸、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１または２に記載の時間放出型組成物。
【請求項４】
前記結合剤材料は、ポリエチレングリコール、石膏プラスター（ｐｌａｓｔｅｒ）、セルロース、塩化ナトリウム、硫酸カルシウム、ポリエチレングリコール、炭酸カリウム（ｐｏｔａｓｈ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜３の何れか一項に記載の時間放出型組成物。
【請求項５】
ａ．ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド］、
ｂ．水酸化カルシウムまたは炭酸水素ナトリウム、および
ｃ．ポリエチレングリコール、石膏プラスター、およびこれらの組み合わせを含む結合剤を含み、
前記ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレン＝ジクロリド］、前記水酸化カルシウムまたは炭酸水素ナトリウム、および前記結合剤は、成形された塊を形成する湿潤成分である、時間放出型組成物。
【請求項６】
前記ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド］は０．１重量％〜約２重量％である、請求項１〜５の何れか一項に記載の時間放出型組成物。
【請求項７】
前記水酸化カルシウムまたは炭酸水素ナトリウムは、２重量％〜２０重量％である、請求項１〜６の何れか一項に記載の時間放出型組成物。
【請求項８】
ａ．ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド］、
ｂ．水酸化カルシウムまたは炭酸水素ナトリウム、および
ｃ．ポリエチレングリコール、塩化ナトリウム、およびこれらの組み合わせを含む結合剤からなり、
前記ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド］、前記水酸化カルシウムまたは炭酸水素ナトリウム、および前記結合剤はそれぞれ乾燥成分であり、錠剤に圧縮されている、時間放出型組成物。
【請求項９】
前記ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド］は０．１重量％〜約２重量％である、請求項１〜８の何れか一項に記載の時間放出型組成物。
【請求項１０】
前記水酸化カルシウムまたは炭酸水素ナトリウムは２重量％〜２０重量％である、請求項１〜９の何れか一項に記載の時間放出型組成物。
【請求項１１】
ａ．活性成分、ｐＨ緩衝剤、および結合剤材料を合わせて、それによって混合物を形成すること
を含む、時間放出型組成物を作製する方法。
【請求項１２】
前記活性成分、前記ｐＨ緩衝剤、および前記結合剤材料のそれぞれを水と合わせて、それによって溶液を形成する、請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記溶液を型に注ぎ込む工程をさらに含む、請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記型の中の前記溶液を乾燥させて、それによって固体の塊を形成する工程をさらに含む、請求項１〜１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記型から前記塊を取り出して、前記塊を包装する工程をさらに含む、請求項１〜１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記活性成分、前記ｐＨ緩衝剤、および前記結合剤材料のそれぞれを乾燥混合物として一緒に合わせる、請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記乾燥混合物を型穴の中で圧縮して錠剤を形成する工程をさらに含む、請求項１〜１１および１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記型穴から前記錠剤を取り出して、包装する工程をさらに含む、請求項１〜１１、１６、および１７の何れか一項に記載の方法。
【請求項１９】
ａ．化学製剤を錠剤保持器内に入れること、および
ｂ．前記錠剤保持器を水容器内に設置すること
を含み、
前記錠剤保持器は前記水容器内で水に曝され、前記水容器は高流量環境である、請求項１〜１０の何れか一項に記載の時間放出型組成物を使用する方法。
【請求項２０】
ａ．本体であって、ここで前記本体が、接続された第一の面および第二の面を含み、それによって内部空洞を形成する本体、
を含み、
前記内部空洞は、測定された用量の抗汚染化学製剤を入れることができる寸法を有する、請求項１〜１０の何れか一項に記載の抗汚染化学製剤を投与するための錠剤保持器。
【請求項２１】
前記第一の面および前記第二の面の少なくとも一方は複数の孔を含む、請求項２０に記載の錠剤保持器。
【請求項２２】
前記錠剤保持器は、前記第一の面および前記第二の面の間に縁を含む、請求項２０または２１に記載の錠剤保持器。
【請求項２３】
前記第一の面および前記第二の面の少なくとも一方は縁にヒンジ式に接続される、請求項２０〜２２の何れか一項に記載の錠剤保持器。
【請求項２４】
前記第一の面および前記第二の面は、それぞれ、少なくとも１個の孔を含む、請求項２０〜２３の何れか一項に記載の錠剤保持器。
【請求項２５】
前記第一の面および前記第二の面は、それぞれ、少なくとも６個の孔を含む、請求項２０〜２４の何れか一項に記載の錠剤保持器。
【請求項２６】
前記第一の面および前記第二の面は、それぞれ、少なくとも７個の孔を含む、請求項２０〜２５の何れか一項に記載の錠剤保持器。
【請求項２７】
前記第一の面および前記第二の面は、それぞれ、３０〜４０個の孔を含む、請求項２０〜２６の何れか一項に記載の錠剤保持器。
【請求項２８】
各孔は、０．２５ｍｍ〜１．７５ｍｍの寸法を有する、請求項２０〜２７の何れか一項に記載の錠剤保持器。
【請求項２９】
ａ．枠、および
ｂ．前記枠の実質的な部分を設置するための半多孔性バリア
を含む、水を処理するためのフィルターカートリッジ。
【請求項３０】
前記半多孔性バリア内に活性炭顆粒をさらに含む、請求項２９に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項３１】
枠クリップをさらに含む、請求項２９または３０に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項３２】
前記半多孔性バリア内に濾過材料をさらに含む、請求項２９〜３１の何れか一項に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項３３】
前記枠は錠剤保持器をさらに含む、請求項２９〜３２の何れか一項に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項３４】
ａ．フィルターカートリッジ、および
ｂ．化学製剤
を含む、水を処理する方法。
【請求項３５】
請求項１〜１０および２０〜２８の何れか一項に記載の錠剤保持器をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記錠剤保持器は内部に前記化学製剤を含む、請求項１〜３５の何れか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記錠剤保持器は、前記半多孔性バリアの内部に設置される、請求項１〜３６の何れか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記錠剤保持器は前記フィルターカートリッジに接続される、請求項１〜３７の何れか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記フィルターカートリッジをフィルター筺体内に設置して、それによって処理組立体を形成する工程をさらに含む、請求項１〜３８の何れか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記処理組立体を必要とする水容器内に入れる工程をさらに含む、請求項１〜３９の何れか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記水容器は高流量の水容器である、請求項１〜４０の何れか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記高流量の水容器は、少なくとも５０ガロン／時の流量を含む、請求項１〜４１の何れか一項に記載の方法。
【請求項４３】
ａ．請求項１〜４２の何れか一項に記載のフィルターカートリッジ、および
ｂ．請求項１〜４２の何れか一項に記載の化学製剤
を含む、水の処理のためのキット。
【請求項４４】
活性炭顆粒をさらに含む、請求項４３に記載のキット。
【請求項４５】
請求項１〜４２の何れか一項に記載の錠剤保持器をさらに含む、請求項４３または４４に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ＰＣＴ国際特許出願として２０１６年４月１日に提出され、２０１５年４月１に提出された米国特許仮出願第６２／１４１，６６３号に対する優先権を主張するものであり、本開示の全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に時間放出型錠剤および錠剤保持器に関する。この錠剤は、活性成分時間放出型製剤から作製される。側面によっては、本開示は、高流量の水環境で予防として汚染を低減させるための活性成分の長時間放出に関する。
【背景技術】
【０００３】
活性成分を用いて水を処理して低流水または停滞水を処理するのに用いられる化学製剤がよく知られている。例えば、ＥＰ２０８４１０９は、浄水用の固体製品に関する。特に、ＥＰ２０８４１０９は、水を浄化するための圧縮固体製品に関し、以下を含んでいる：少なくとも１種の多価無機塩と、少なくとも１種の水溶性陽イオン重合体と、少なくとも１種の高分子量陰イオン重合体とを含む少なくとも１種の凝固剤／凝集剤系を含む少なくとも第一の層；および、水と接触して活性塩素を放出する少なくとも１種の殺菌剤を含む少なくとも第二の層を含み、前記凝固剤／凝集剤系はアルギン酸ナトリウムを含むことを特徴としている。このＥＰ２０８４１０９特許には、さらに、前記固体製品の井戸および池での使用が記載されている。
【０００４】
Fellowsの米国特許第４，１２２，１９２号公報には、消毒または殺菌製剤を調製するための組成物が教示されており、それは、無機粒子または有機粒子のカートリッジ材料に吸収および／または吸着させた、消毒または殺菌量の２〜６個の炭素を有する飽和ジアルデヒド、および場合によってはアルカリ化剤を含む。この米国特許第４，１２２，１９２号公報にはさらに、細菌や真菌を殺すための液体、ゲル、およびスプレーの使用が記載されている。しかしながら、この組成物は、速効性の殺菌効果に対するものであり、細菌や真菌の再増殖を長期に予防するものではない。
【０００５】
Willisらによる他の長時間放出性錠剤製剤では、速放性かつ長時間放出性の製剤を提供するための二重層組成物が示されている。例えば、第一の層は、プラスター（ｐｌａｓｔｅｒ）および活性剤を備える組成物を含み、水溶性結合剤、非水溶性結合剤、および潤滑剤の少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。第二の層は、プラスターおよび活性剤を備える組成物を含んでいてもよく、崩壊剤、非水溶性結合剤、および潤滑剤の少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。これら組成物を加熱、混合して、錠剤にしてもよい。しかしながら、Willisらに記載された化学製剤は、停滞水用途、例えば、人工の貯水容器または貯水タンク、冠水した地下室、変圧器室、使われていない水泳用プール、建設でできた凹みおよびその他の天然または人工の凹み、流れの渦、川のへり、調節池などに対するものである。
【０００６】
水環境の汚染を制御する他の例は、McNeelらの米国特許第６，１８０，０５６号公報に記載されており、それは、分離膜の上流に有効量の製剤を導入することを含む分離膜を用いて水系の汚染を制御するための組成物を提供するものであって、その製剤は、少なくとも１種の陰イオン性抗スケール剤（ａｎｔｉｓｃａｌａｎｔ)および少なくとも１種の陽イオン帯電殺生物剤を含み、前記殺生物剤は疎水性部分を有さない。しかしながら、米国特許第６，１８０，０５６号公報に記載された製剤は、流れがない、あるいは低流量の設定において、抗汚染剤を提供するのに用いられる。例えば、米国特許第６，１８０，０５６号公報は、透過水中に殺生物剤がないことが求められる高純度水または飲料水を製造するのに用いられる水系において用いられる。水系は、紙および紙を含む製品の製造、金属加工流体、電力、エレクトロニクス、化学、石油、鉱業、生物および工業廃水、冷却塔水、および飲料用水系で用いられるこれらの系を含む。このような系では、本開示の組成物は、多層濾過の後でカートリッジ濾過の前に添加することが好ましく、それは、膜分離システムの前である。さらに、この化学製剤は、水中に入れると自由に水中を移動することができ、水性試料全体に分散する。また、この化学製剤は、濾過膜を透過するように加工されている。
【０００７】
水槽水質化学は、単純に水槽を楽しみたい人々にとっては悪い結果を引き起こす源の可能性がある。望ましくない増殖およびｐＨクラッシュ（ｐｈ  ｃｒａｓｈ）はいずれも趣味の成功に悪影響を及ぼす。従って、高流量環境において活性成分の時間放出型供給を行う化学製剤が求められている。この製品は、ｐＨの維持を簡便にし、濾過性能（凝集剤）を向上させ、水の濾過と純度の問題を低減しようとするものである。活性成分は、活性濃度が始めの数日間に渡って上昇し、その後、放出率が下がって、活性成分が消費されるに従ってゆっくりと低下するような方法で供給される濃度で、長時間に渡って供給される。錠剤または塊の形態の化学製剤は、水容器を処理するために錠剤保持器内に配置され得る。また、化学製剤は、フィルターカートリッジまたは分散容器に入れられるように加工されるべきである。
【発明の概要】
【０００８】
本開示は、上記の満たされていない要求を達成するためのもの、すなわち、高流量の水容器の予防的な処理を提供し得る、時間放出型錠剤に関するものであって、前記錠剤は、長期間の使用を提供する。具体的には、本開示は、少なくとも３０日間、水環境の予防的な処理を提供し得る時間放出型錠剤に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、錠剤保持器の一態様の斜視図である。
【００１０】
【図２】図２は、図１の錠剤保持器、並びに枠、半多孔性バリア、およびパウチを利用する水濾過キットの一態様の分解斜視図である。
【００１１】
【図３】図３は、図２の水濾過キットの分解斜視図であり、キットの半多孔性バリア内に設けられたキットの枠を示している。
【００１２】
【図４】図４は、半多孔性バリア内に設けられた枠の斜視図であり、枠のフラップ組立体フラップ組立体を示す。
【００１３】
【図５】図５は、図２のキットの一部として示されるパウチ、枠、および半多孔性バリアの斜視図であり、図４のフラップ組立体フラップ組立体が半多孔性バリアの開口部を密封していることを示している。
【００１４】
【図６】図６は、図２の組み立てられたキットの斜視図であり、パウチと、錠剤保持器が取り付けられたフィルターカートリッジを示している。
【００１５】
【図７】図７は、図２のキットから組み立てられて、水槽内の使用するフィルター組立体内に設けられたフィルターカートリッジの斜視図である。
【００１６】
【図８】図８は、図２のキットの一部として示された、組立てられた枠、クリップ、および錠剤保持器の第一の面の斜視図である。
【００１７】
【図９】図９は、図８の、組み立てられた枠、クリップ、および錠剤保持器の反対の面の斜視図である。
【００１８】
【図１０】図１０は、図８の枠および錠剤保持器の一部分の拡大斜視図である。
【００１９】
【図１１】図１１は、図２のキットの一部として用いられる錠剤保持器の斜視図である。
【００２０】
【図１２】図１２は、図１１の錠剤保持器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
定義
本明細書で用いられる用語「錠剤（ｔａｂｌｅｔ）」は、圧縮により単一構造を形成する乾燥成分の混合物を言う。
【００２２】
本明細書で記載される用語「塊（ｂｌｏｃｋ）」は、型に流し込まれ、乾燥され、固体または半固体状態で取り出され得る湿潤成分の混合物を言う。
【００２３】
本明細書で記載される用語「高流量（ｈｉｇｈ−ｆｌｏｗ）」は、一般に、５０ガロン／時超の流量を有する非停滞水（ｎｏｎ−ｓｔａｇｎａｔｅ  ｗａｔｅｒ）を言う。
発明の詳細な説明
【００２４】
本明細書では時間放出型組成物について記載する。また、時間放出型組成物を作製および使用する方法も記載する。いくつかの例示的な側面では、時間放出型組成物は、高流量の水環境で望ましくない増殖（例えば細菌や真菌の増殖）を抑制するのに有益な組成物を含む。他の例示的な側面では、時間放出型組成物は、高流量の水環境における凝集剤または清澄剤を含む。当該組成物は、多重使用錠剤を提供するために数種の活性成分を含んでいてもよい。当該多重使用錠剤は、清澄剤、ミネラル、薬物、緩衝剤、薬品注入（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｄｏｓｉｎｇ）、および／または他の維持成分（例えば、増殖抑制剤および水濾過増強剤（ｗａｔｅｒ  ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）、およびこれらの任意の組み合わせ）として作用する活性成分の任意の組み合わせを調剤するために使用され得る。
【００２５】
フィルターカートリッジと共に含まれる時間放出型材料は、健康的できれいな水槽を維持するのに十分な「活性成分」（例えば、緩衝剤、凝集剤、ミネラル、および増殖阻害剤など）を放出する。３０日ごとにフィルターカートリッジを交換することで、従来、毎月の交換サイクルで行われていた炭素および機械濾過媒体の交換に加え、活性成分源を補充する。
【００２６】
徐放性錠剤
【００２７】
一製剤において、活性成分（単数又は複数）、結合剤、ｐＨ緩衝剤、および他の任意の成分は適切な濃度で組み合わせられ、型に流し込まれて塊を形成する、あるいは圧縮して錠剤にし、測定された用量を形成する。測定された用量は、典型的には、１個の錠剤５（図２で最もよく示されている）または塊であり、錠剤保持器１０の内部に収まるような大きさになっている。
【００２８】
錠剤５は、活性成分としてイオネン重合体を含む化学製剤を含む。これらの重合体は、水中で非発泡性であり、ほとんどの水生動物に対して毒性が非常に少ない。このような重合体は、以下でさらに詳しく記載されるように、特定のレベルおよび特定の条件下で殺菌性であることが示されている。イオネン重合体は、例えば、殺菌剤および殺藻剤、並びにバイオフィルムやスライム形成の除去および予防的制御などの、水系でのその他の様々な用途を有する。
【００２９】
本明細書で記載されるイオネン重合体は、正の電荷をもたらす原子の実質的割合が、ペンダント基よりもむしろ主重合体鎖（ｍａｉｎ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｃｈａｉｎ）または骨格に位置する四級化窒素である陽イオン重合体である。一例示的態様では、製剤は、ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニオ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロリド］を活性成分として含む。他の関連する態様では、活性成分は、殺藻剤、例えば、ジウロン、銅、モノリニュロン、酸化亜鉛、およびこれらの組み合わせである。活性成分はまた、清澄剤、例えば、ミョウバン、ポリアクリルアミド、第一鉄（ｆｅｒｒｏｕｓ）、シリカ、ベントナイト、アルギン酸塩、過マンガン酸カリウム、およびこれらの組み合わせを含み得る。活性成分は、典型的には、化学製剤の０．１重量％〜２重量％である。
【００３０】
時間放出型製剤は、ｐＨ緩衝剤をさらに含む。ｐＨ緩衝剤は、水酸化カルシウムおよび／または炭酸水素ナトリウムからなる群より選択される。他のｐＨ緩衝剤は、炭酸ナトリウム、石灰岩、クエン酸、炭酸、およびこれらの組み合わせを含み得る。ｐＨ緩衝剤は、最終組成物の２重量％〜２０重量％の量で用いられる。少なくとも１つの例示的態様では、ｐＨ緩衝剤は、約１５％の量で用いられる。緩衝作用に加えて、ｐＨ緩衝剤はまた、高流量の水系で用いられる時間放出型製剤の密度を高める。
【００３１】
時間放出型製剤は、ポリエチレングリコール、石膏プラスター（ｇｙｐｓｕｍ  ｐｌａｓｔｅｒ）、セルロース、塩化ナトリウム、硫酸カルシウム、ポリエチレングリコール、炭酸カリウム（ｐｏｔａｓｈ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される結合剤材料も含む。結合剤は、最終組成物の０．４重量％〜１．０重量％の量で用いられる。一例示的態様では、結合剤は、最終組成物の０．８重量％である。以下でより詳細に記載するように、錠剤５を形成する際、結合剤の量は、有効な錠剤形成および錠剤強度に必要な割合により決定される。他の任意の成分は、時間放出型製剤の性能および特性を高めるために含まれ得る。
【００３２】
錠剤保持器
【００３３】
ここで、図１を参照する。錠剤保持器１０は、一般に、２つの対向する面２５を有し、錠剤を入れるための内部空洞２３を形成する本体２０を含む。図示のように、面２５は、使用時に内部空洞２３に置かれた場合に錠剤（図示せず）と流体相互作用を制御するための、内部空洞２３と連通する孔４０を含む。図示のように、面は縁３０を介して接続されている。図１および図２に示すように、縁３０の一部分は除去され、錠剤５がその中に配置されることを許容する。自明であるが、機械的な蓋またはキャップ（図示せず）は、使用時に錠剤５が錠剤保持器１０の内部空洞２３から出ることを防ぐために使用され得る。また、錠剤保持器１０は、錠剤保持器１０に配置された場合の錠剤５の表面を横切る流れを制御し、錠剤表面の浸食を防止するように設計されており、活性成分の時間放出機構を形成している。図１の態様では、錠剤保持器１０は、９０°〜２７０°、例えば、約１８０°の部分に沿った縁３０により接続された円形の２つの面２５を備える。縁３０で接続されていない部分は開いており、内部空洞２３と連通し、内部空洞２３へのアクセスを可能にしている。
【００３４】
面２５および孔４０は、過剰に速く分散すること、または水容器内を流れている可能性のある粒子によって割れる、もしくは破損することから錠剤を保護する。さらに、孔４０の数および寸法は、経時的に分散される活性成分の速度に寄与する。例えば、いくつかのアレンジにおいて、孔４０の数および寸法は、以下でさらに述べるように、錠剤５が均一に溶解することを確実にすることに役立つ。
【００３５】
図８〜図１１に錠剤保持器１０の別の態様を示す。この態様では、２つの面２５は、縁３０により接続されており、それは３６０°連続して延びている。縁３０は面２５ａと一体になっている。面２５ｂは接続タブ２７で面２５ａに取り付けられており、面２５ｂは、例えば、スナップ接続により、面２５ａに取り外し可能に取り付けられている。面２５ｂは縁３０から音を立てて外され、空洞２３に近づいて錠剤５を入れることができる。図８、図９、図１０、および図１１の態様では、面２５ａ、２５ｂはそれぞれ６個の孔を有する。関連する態様では、面２５ｂは、面２５ａまたは縁３０にヒンジ式に取り付けられている。少なくともこの例示的態様では、面２５ｂは、面２５ａまたは縁３０と接続されている。
【００３６】
図１の態様では、錠剤保持器１０は、面２５にそれぞれ、少なくとも１個の孔４０、少なくとも６個の孔４０、少なくとも２０個の孔４０、５０個以下の孔４０を含み、態様によっては、３０〜４０個の孔４０、図示された例では、１つの面につき３７個の孔４０（図１）、７個の孔４０（図２、図３、および図６）、および６個の孔４０（図８〜１１）を含む。
【００３７】
例示的態様によっては、孔４０は、それぞれ、０．２５ｍｍ〜１．７５ｍｍの寸法を有する。例示的態様によっては、孔４０は、それぞれ、０．５ｍｍ〜１．２５ｍｍの寸法を有する。他の関連する態様では、孔４０は、約１．２５ｍｍの寸法を有する。他の関連する態様では、孔４０は、約０．５ｍｍの寸法を有する。錠剤保持器１０内を適切な流速を達成するのに必要な孔の数及び寸法は一般の当業者には自明である。また、孔４０は、錠剤５に対して均一な流量を供給して一定の処理水の品質と量を提供するが、槽内の活性成分の濃度は、処理工程の初期に高くてもよい。
【００３８】
図１、図１１、および図１２に示されるように、錠剤保持器１０は、円筒形状に形成されている。しかしながら、錠剤５を錠剤保持器１０の内部空洞２３に入れることができる限り、様々な形状および設計を用いることができるのは当然のことである。そのような一つの別の態様は球形状である。
【００３９】
いくつかの例示的態様では、錠剤保持器１０は錠剤保持器１０を基板に取り付けるための機構を備える。この取り付け機構により、錠剤保持器１０は濾過組立体付近の所定位置に留まることができる。錠剤保持器１０のこの位置決めは、所定の投与計画で錠剤５から活性成分を投与することによる利点に寄与する。例えば、図６に示されるように、フィルターカートリッジ５０の外部に錠剤保持器１０を取り付けるための面２５に沿った一体型クリップ（図示せず）として取り付け機構を具現化し得る。多くの態様の取り付け機構が可能である。図９および図１０の態様に関連して以下で述べるように、錠剤保持器１０がフィルターカートリッジ５０の枠５５に取り付けてられてもよい。
【００４０】
錠剤保持器１０は、一般の当業者であれば周知の材料から作製されてもよい。特に、非腐食性、錆耐性の材料が想起される。そのような材料の一つはプラスチックである。別の態様では、錠剤保持器１０は、時間放出型媒体として多孔性籠、布メッシュ、または不織繊維パウチを備えていてもよい。少なくともこれらの例示的態様では、錠剤保持器１０は、非錠剤形態である化学混合物のために製造されている。しかしながら、当然のことながら、少なくとも３０日間に渡って化学製剤を放出する時間放出機構を得るためには、追加の化学混合物が追加される前の処理時間が少なくとも３０日であるように、追加の化合物を追加する必要があってもよい。さらに、少なくともこの例示的態様では、錠剤保持器１０の構造設計（例えば、孔の寸法および／または孔の数）は、非錠剤または非塊製剤が適切に機能できるように作製される必要がある。
【００４１】
フィルターカートリッジ
【００４２】
図２〜図９を参照して、図６に最もよく示されている、フィルターカートリッジ５０は一般に、枠５５および半多孔性バリア６０を備える。木炭または他の濾過材料７０は半多孔性バリア６０内に配置され得る。ここで、図５を参照する。枠５５および半多孔性バリア６０を有するフィルターカートリッジ５０が示されている（図２〜図４にも示されている）。枠５５は、フィルターカートリッジ５０の組立体に、フィルター筺体内で硬い構造を提供する。図示のように、枠５５はさらに、枠５５の上部を半多孔性バリア６０の開口部に固定するのに用いられる枠クリップ６５を含む。図８および図９に示されるように、枠クリップ６５は、取り外し可能に枠５５に取り付けられ得る。この特徴的構造は、フィルターカートリッジの包装を容易にするのに用いられてもよい。
【００４３】
枠５５は成形プラスチックであってもよい。枠５５は、上部７８、底部７９、および側部８１によって形成される枠を規定する外周を含む。一態様では、２つのフラップ８０が上部７８の上縁にヒンジ式に取り付けられている。あるいは、フラップ８０は、枠と一体に成形されて、プラスチックの動くヒンジ（ｐｌａｓｔｉｃ  ｌｉｖｉｎｇ  ｈｉｎｇｅｓ）、すなわち、柔軟性があり、疲労破壊に耐性があるプラスチック部分によって提供され得る。フラップ８０は、一般の当業者に知られている任意の方法で取り付けられていてもよい。
【００４４】
枠５５の周囲の内部は複数のセパレーター８２を備える。図２に示されるように、セパレーター８２は、枠５５の外周部の間に垂直方向および水平方向に延びている。あるいは、図８および図９に示されるように、セパレーター８２は、上部７８と底部７９の間に垂直方向に延びている。図２〜図３および図８〜図９では、セパレーター８２は、フィルターの枠の外周により形成された面に直交する方向に狭い厚みを有する垂直方向のフランジとして示されている。これにより、枠カートリッジ５０を使用する際に濾過される水の流れに対して横方向の表面積を最少にすることができる。
【００４５】
セパレーター８２は、半多孔性バリア６０（約４インチ×６インチ）に対して１／２インチ〜３／４インチの幅を有する。セパレーターの幅は、枠を規定する外周の面と直交する方向、すなわち、枠カートリッジ５０を用いる際の流れの方向に平行に測定される。セパレーター８２は、半多孔性バリア６０を通過する水の流れを妨げないように十分薄くなるよう設計されている。また、それらは、好ましくは、半多孔性バリア６０の壁から適切に離すために、枠表面の前後に横に延びている。セパレーター８２は、フィルターカートリッジ５０内を流れる水圧の力に対する枠５５の強度を高めることに寄与する。
【００４６】
上述のように、図８〜図１０の態様の錠剤保持器５０は、枠５５に取り付けられる、あるいは固定される。多くの態様が可能である。図示の例示的態様では、錠剤保持器５０は、取り外しできないようにリブ８６、８７で枠５５に固定されている。図８〜図１０から分かるように、リブ８６は、第１のセパレーター８２を縁３０に接続し、リブ８７は第２のセパレーター８２を縁３０に接続する。
【００４７】
示されているように、半多孔性バリア６０はエアレイド不織繊維（non-woven air laid fibers）から作製される。半多孔性バリア６０は、フィルターカートリッジ５０を通過して流れる水から粒子を取り除くことができる材料から作製されるべきである。また、炭素粒子７０をホイルパウチ７５から取り出して、半多孔性バリア６０の内部空洞に入れてもよい。活性炭顆粒は、水から、匂いおよびタンニン分子を化学的に吸着する。
【００４８】
半多孔性バリア６０（図２〜図７）は、フィルターカートリッジ５０に流れ込む水を濾過するための第一の又は前部フィルター壁９２、およびフィルターカートリッジ５０から出て行く水を濾過するための第二の又は背部フィルター壁９３を含む。第一のフィルター壁および第二のフィルター壁の密度および／または表面積の差は、この特徴を利用する態様の利点に繋がる。第一のフィルター壁９２は、BIO-BAG（登録商標）（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ）で使用および市販されるフィルター材料に類似した密度および／または表面積を有する多孔性フィルター材料を含む。しかしながら、第二のフィルター壁９３の密度および／または表面積が第一のフィルター壁９２の密度および／または表面積よりも大きいという条件で、第二のフィルター壁９３は、第一のフィルター壁９２と同じまたは異なる多孔性フィルターを含む。いずれかの特定の理論に束縛されるものではないが、フィルター壁９３の密度または表面積が増えると、フィルター壁９３により捕捉される微細なくず／粒子を保持する能力が高まる。しかしながら、このようにフィルター壁の密度が高くなると、目詰まりが促進される。従って、入ってくる水槽の水を濾過するための第一のフィルター壁９２または従来の密度を有するパネルと、出て行く流れのための高密度（または表面積）を有する第二のフィルター壁９３とを組み合わせることで、フィルターカートリッジ５０の目詰まり率を上げることなく濾過有効が高められる。
【００４９】
一態様では、第一および第二のフィルター壁９２、９３は、従来の接着技術（例えば、熱シール、機械的結合剤、化学接着剤など）を用いて各フィルター壁の４つの外周端のうち、３つに沿って接合されて、半多孔性バリア６０の構造を形成する。自明であるが、第一および第二のフィルター壁９２、９３は、枠５５を挿入することができるような十分な大きさの開口部が利用可能であるという条件で、任意の数の様々な手段により周囲に沿って接合されていてもよい。また、任意のフィルター材料７０が存在する場合は、フィルター材料の損失あるいは漏れを防止するようにフィルター壁９２、９３の外周端を密封すべきである。
【００５０】
ここで、図４を参照して、活性炭または木炭７０などのさらなる処理材料が半多孔性バリア６０の内部空洞に追加してもよい。また、フラップ８０を下げてたたみ（ｆｏｌｄｅｄ  ｄｏｗｎ）、フラップ８０と上部７８の間で半多孔性バリア６０の上端を密封し、活性炭または木炭がこぼれるのを防止する。組立てられたフィルターカートリッジ５０がフィルター組立体８５の受信スロットに挿入される場合（図７）、通常は、フラップ８０を下げておく。しかしながら、任意に、確実にフラップ８０が半多孔性バリア６０をしっかりと保持するようにするために、クリップ６５が使用され得る。また、クリップ６５は、組立て前のカートリッジを出荷する際に、半多孔性バリア６０内に入れた濾過材料が出ないようにするのにも有用である。クリップ６５はＵ字型で、フラップ８０を一旦たたんでから、その上を挟む。クリップ６５はフラップをお互いに向かって付勢させ、それにより半多孔性バリア６０を閉じた、密封された状態で保持する。例えば、フラップ８０が弾性的に付勢されるようなフラップ８０と枠５５の一体成形など、他の好適な付勢手段が用いられてもよいことを理解されたい。
【００５１】
作製方法
【００５２】
まず、活性成分（単数または複数）、結合剤、ｐＨ緩衝剤、および他の任意の成分は、乾燥粉末または粒子形態で合わせられる。完成した乾燥混合物は、従来の錠剤成型器に入れられる。当然のことながら、スラリーは、均一に分散された活性成分との均一な混合物である。別の方法を述べると、混合物は、各錠剤が、同じ、あるいは実質的に同じ量の活性成分を含むすべての成分を含むという点で、実質的に均一である。乾燥活性成分、ｐＨ緩衝剤、および結合剤を混合して、従来の錠剤成型器内で圧縮される。圧縮は約１０，０００〜１５，０００ｐｓｉである。完成した混合物は、２．５グラム〜５グラム／錠剤の範囲で１バッチの錠剤を作製するために使用される
【００５３】
圧縮工程に供されると、所望の硬度および所定の持続作用を有する錠剤製品が得られる。圧縮混合物は、錠剤全体に渡って実質的に均一である。この均一性により、錠剤の持続期間に渡って、錠剤から錠剤の一貫した性能で活性成分を所定の送達を提供する。錠剤の硬度および製剤により、活性成分が高流量の水系での期間に渡って利用可能であるように規則的な遅延放出パターンが提供される。一例示的態様では、活性成分の時間放出は、１日から３０日間利用可能である。いくつかの関連する態様では、活性成分の時間放出は１日から６０日間利用可能である。利用可能な活性成分の具体的な持続期間は、錠剤の寸法、硬度、および特定の製剤に依存する。このように、比較的簡単で、商業規模において経済的な方法で、維持または遅延連続放出型錠剤を製造することができる。
【００５４】
別の態様では、化学製剤を塊にする。まず、活性成分（単数または複数）、結合剤、ｐＨ緩衝剤、および他の任意の成分を合わせて、実質的に均一なスラリーを形成する。その後、この混合物を型に流し込んで、湿潤混合物を乾燥させる。次いで、この混合物を型から外して、使用のために包装する。錠剤組成物と同様に、この混合物を均一にして、塊から塊で活性成分（単数または複数）を一定の用量送達を提供する。
【００５５】
使用法
【００５６】
図１〜図１２を参照する。錠剤保持器１０は、錠剤または塊を保持できるような寸法と構成を有するべきである。錠剤または塊を一旦、錠剤保持器１０内に入れて、錠剤保持器をフィルターカートリッジ５０と共に水容器（すなわち、水槽）内に設置する。錠剤保持器１０の内部空洞２３内に入れられた錠剤は、フィルター組立体を流れる水に曝される。従って、この錠剤は、水容器（例えば、水槽）内を流れる水と流体連通している。
【００５７】
ここで、図２および図３を参照する。図示のキットは、錠剤５、錠剤保持器１０、半多孔性バリア６０、フィルターカートリッジ５５、および濾過材料（例えば、活性炭）（図示せず）を含むパウチ７５を備える。フィルターカートリッジ５０および錠剤保持器１０は、図７に示すように外部のフィルター組立体と接続して用いられる。この例では、水槽９４の一面に設置されて、フィルターカートリッジ５０を受け入れるように適合されたフィルター組立体８５を示す。フィルターカートリッジ５０は、フィルター組立体８５のフィルターカートリッジ受入スロットを形成する２つの対向する溝にスライド可能に受け入れられる。ポンプ組立体により、水槽からの水をフィルターシステムに引き込む。水槽の水はインタンクチャンバ９６にポンプで入れられる。水は、インタンクチャンバ９６から機械的濾過チャンバ８５へと流れる。
【００５８】
枠５５は、半多孔性バリア６０内に位置される。セパレーター８２は、半多孔性バリア６０の対向する前壁および後壁９２、９３をセパレーターから離した状態で保持する。水はフィルターカートリッジ５０を通過することになるが、まず、第一のフィルター壁９２またはパネルを通過して、そこでまず濾過される。次いで、それは通過し、任意に、半多孔性バリア６０に入れた炭素または木炭７０、あるいは他の濾過材料によって処理される。次いで、水は、第一のフィルター壁９２よりも密度または表面積が大きい第二のフィルター壁９３またはパネルを通過する。これにより、さらに粒子くずを濾過して、木炭粒子が水槽に流れ込むのを制限することができる。この多段階工程の濾過により、水の濾過を向上させることができる。
【００５９】
一例示的態様では、錠剤保持器１０は、水容器内の残骸で摩耗することから錠剤５または塊を保護する。当然のことながら、活性成分は、錠剤または塊の外表面と流体連通することによって、水と相互作用する。高流量環境では、錠剤保持器１０がフィルターカートリッジ５０内に適切に設置された場合、錠剤５または塊は水流に曝され、所定の用量の活性成分が経時的に投与される。このような時間放出により、錠剤から錠剤まで実質的に均一な処理計画が提供される。
【００６０】
ここで、図３〜図７を参照する。枠５５は半多孔性バリア６０に挿入される。図４に最もよく示されるように、炭素粒子７０は半多孔性バリア６０に注がれ、錠剤５または塊は錠剤保持器１０内に配置され（図８〜図１０）、それが、半多孔性バリア６０内にも配置される（図示せず）。図４では、枠５５は、半多孔性バリア６０閉じて捕捉するために下げてたたむことができる上部フラップ８０を備える。少なくともこの態様では、使用時に、半多孔性バリア６０の開口部を閉じた状態に保つために、枠クリップ６５が枠５５に適用される（図５を参照のこと）。他の例示的態様では、錠剤保持器１０を用いることなく、錠剤５または塊が半多孔性バリア６０内に配置される。少なくともこの態様では、錠剤５または塊の外表面周辺の水流を減らすという点で、半多孔性バリア６０は、錠剤保持器１０と同様の能力で作用する。
【００６１】
ここで、図７に関し、活性成分が水に滲み出るように、水が活性炭および錠剤保持器１０全体に流れるようにフィルターカートリッジ５０を通過する水流を向けて、フィルターカートリッジ５０はフィルター組立体８５へと設置される。錠剤保持器１０で処理される水の処理レベルまたは品質は、水と錠剤５の相互作用が、錠剤保持器１０を通過して、錠剤５との相互作用する水の連続的な動きを通して進行するような条件を提供することによって制御される。図８〜図１０の態様で示されるように、錠剤保持器１０が枠５５に一体的に接続されている場合、半多孔性バリア６０と錠剤保持器１０は、錠剤５または塊の外表面からの残骸および過剰な水流をどちらも防止する。
【００６２】
以下の表１〜表５に記載されるように、フィルターユニットの種類および水槽寸法の範囲に渡って活性放出率を決定するために、六孔の錠剤保持器中の５グラムの錠剤を用いて実験を行った。実験は、地方自治体（バージニア州ブラックスバーグ）の水道水を用いてセットアップし、ヒーターを追加して、電源をいれ、フィルターカートリッジを有さないフィルターを水槽の上に置いた。一晩、水槽を平衡化させた。ベースラインｐＨ、温度、アルカリ度、およびＥＢＣ−１（登録商標）（ポリクアット（polyquat)、Buckman Laboratories, テネシー州メンフィス）の濃度を決定した。次いで、フィルターカートリッジ（錠剤保持器および５グラムの錠剤を含む）を各水槽にはめ込んだ。次の４日間および再び３日後に、各水槽ですべての測定を再度行った。
【表１】
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【００６３】
表１は、５ガロンの水槽における活性成分ＥＢＣ−１（登録商標）（ポリクアット、Buckman Laboratories, テネシー州メンフィス）の放出率を示す。結果は、対照の水槽と、それぞれ異なる濾過システムを備える３つの実験水槽群とを比較している。実験水槽は、８日間に渡って活性成分ＥＢＣ−１（登録商標）の百万分率（ｐｐｍ）の比較のための、１つの濾過システムを備えていた。フィルターシステムは、外部濾過システムWHISPER（登録商標）AquariumおよびFish Tank Power Filters（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ、５〜１０ガロンの水槽に提案された市販品）（ＰＦ１０）；WHISPER（登録商標）,  Internal Aquarium Power Filterシステム（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ、１０ガロンまでの水槽に提案された市販品（１０ｉ）；およびWHISPER（登録商標）、Internal Aquarium Power Filter システム（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ）、２０ガロンまでの水槽に提案された市販品（２０ｉ）、を備えていた。
【００６４】
ここで、表２を参照する。フィルターの流量と活性成分ＥＢＣ−１を含む錠剤を用いた活性濃度の関係が示されている。表２は、１０ガロンの水槽中の様々な実験フィルターシステムに渡って同様の結果であったことを示している。実験水槽は、８日間に渡って活性成分ＥＢＣ−１（登録商標）の百万分率（ｐｐｍ）の比較のための、１つの濾過システムを備えていた。上記のフィルターシステム：ＰＦ１０、１０ｉ、および２０ｉに加えて、実験はまた、外部濾過システムWHISPER（登録商標） AquariumおよびFish Tank Power Filters（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ、２０ガロンまでの水槽に提案された市販品）（ＰＦ２０）；WHISPER（登録商標） AquariumおよびFish Tank Power Filters（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ、３０ガロンまでの水槽に提案された市販品）（ＰＦ３０）；WHISPER（登録商標） Internal Aquarium Power Filterシステム （United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ）、４０ガロンまでの水槽に提案された市販品（４０ｉ）、を含んでいた。
【００６５】
【表２】
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表３は、２０ガロンの水槽で行われた実験を記述する。フィルター流量と活性成分ＥＢＣ−１を含む錠剤を用いた活性濃度の関係を示す。実験水槽は、８日間に渡って活性成分ＥＢＣ−１（登録商標）の濃度を百万分率（ｐｐｍ）で比較するため、１つの水槽につき１つの濾過システムを備えていた。上記で参照されたフィルターシステム：ＰＦ２０、ＰＦ３０、２０ｉ、および４０ｉに加えて、実験はまた、外部濾過システムWHISPER（登録商標） AquariumおよびFish Tank Power Filters（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ、４０ガロンまでの水槽に提案された市販品）（ＰＦ４０）を含んでいた。グラフに示されるように、流量で比較した場合、Power Filterシステムは、水槽内で見出された活性の濃度が最も高いという結果が得られた。高流量フィルターのうち、例えば、最も流量が多いPower FilterシステムＰＦ４０で濃度が最も高く、一方で最も流量が少ないPower FilterシステムＰＦ２０で活性濃度が最も低かった。しかしながら、内部の高流量フィルターでは逆のパターンが見られた。
【００６６】
【表３】
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【表４】
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【００６７】
【表５】
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【００６８】
表４および表５は、それぞれ、３０ガロンの水槽と４０ガロンの水槽で行われた実験を記述する。フィルターの流量と活性成分ＥＢＣ−１を含む錠剤を用いた活性濃度の関係が示されている。実験水槽は、８日間に渡って活性成分ＥＢＣ−１（登録商標）の濃度を百万分率（ｐｐｍ）で比較するため、１つの水槽につき１つの濾過システムを備えていた。上記のフィルターシステム：ＰＦ３０（表４には使用されていない）、ＰＦ４０、および４０ｉに加えて、実験はまた、外部濾過システムWHISPER（登録商標） AquariumおよびFish Tank Power Filters（United Pet Group, Spectrum Brands Companyのグループ会社、バージニア州ブラックスバーグ、６０ガロンまでの水槽に提案された市品）（ＰＦ６０）を含んでいた。３０ガロンの水槽および４０ガロンの水槽では、フィルターの流量と活性濃度の関係が、水槽環境に最適な濃度の範囲内に留まっていた。ＰＦ６０は２つのフィルターカートリッジおよび２つの錠剤を備えていたが、はじめの２４時間において、単一カートリッジのフィルターが放出する濃度の２倍を放出しなかった。しかしながら、それはその後の３日間に渡って約２倍の用量を維持した。
【００６９】
当然のことながら、一旦、期間が過ぎると、水中の活性成分量は減少または消耗するので、錠剤保持器１０は水容器から取り出して、新しい錠剤５を錠剤保持器１０の内部空洞２３に入れなければならない。錠剤保持器１０を流れる水の量は、水容器内の流体の流れに関する、錠剤保持器１０の位置の関数である。錠剤組成物および錠剤保持器１０を通過する流量が、経時的に放出される活性成分の量を決定する。活性成分の量は、孔４０の直径および錠剤５の寸法によっても影響される。
【００７０】
上述のように、錠剤５または塊の形成は、錠剤５または塊の３０日間の有用寿命の間、有効用量が容器内で利用可能であるような様式で製剤化およびサイズ化されてもよい。他の関連する態様では、錠剤５または塊は、少なくとも３０日間、有効用量の活性成分を放出する。他の関連する態様では、錠剤５または塊は、少なくとも６０日間、有効用量の活性成分を放出する。他の関連する態様では、錠剤５または塊は、１日〜３０日間、有効用量の活性成分を放出する。他の関連する態様では、錠剤５または塊は、１日〜６０日間、有効用量の活性成分を放出する。当然のことながら、錠剤５は、通常、約１週間〜１０日間以内に完全に溶解する。しかしながら、活性成分の用量の初期濃度は、処理期間の始めの頃に最も高いが、少なくとも３０日間、活性成分は水処理を提供している。
【００７１】
投与期間の終わりに向けて、処理工程を通じて水に対する活性成分の濃度が高くなりすぎないように、次の錠剤を添加する前に水槽内の活性成分の濃度を低下させる必要がある。これは主に、水槽の内表面に結合する活性成分によるものである。従って、錠剤５全体が完全に溶解しても、活性成分により水槽内の水は未だ有効な処理を提供する。
【００７２】
上で本開示の原理の例示的態様を詳細に記述したが、当業者であれば、本原理から大きく逸脱することなく多くの修正が可能であることを容易に理解するであろう。
【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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【国際調査報告】
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