(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種類あるいは複数種の水溶性の薬剤を収納し、前記薬剤を徐放する一カ所あるいは複数箇所の開口部と、前記薬剤の徐放量を調整する前記開口部に配置された徐放膜と、前記容器内部の空気を排出する一カ所あるいは複数箇所の脱気口と、前記脱気口に配置され気体を選択的に通過させる脱気膜とを有し、前記脱気膜を複数離間させて配置して前記脱気膜の間に通気路を形成する空間を設けた薬剤徐放カートリッジ。
【請求項２】
前記脱気膜が、撥水性の多孔質膜の片側に補強材を配置したもの、あるいは撥水性の多孔質膜を複数重ねたものであることを特徴とする請求項１に記載の薬剤徐放カートリッジ。
【請求項３】
前記脱気膜の材質が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリエステル、セルロース、セルロースアセテートのいずれかあるいはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載の薬剤徐放カートリッジ。
【請求項４】
前記空間内に、吸水膨潤して通気路を閉鎖する吸水膨潤体を配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薬剤徐放カートリッジ。
【請求項５】
前記カートリッジが、前記脱気口を塞ぐ弁体と、この弁体を付勢する付勢手段を有し、通水時に前記弁体が開弁して前記脱気口が通気可能となることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薬剤徐放カートリッジ。
【請求項６】
前記カートリッジの開口部の形状がスリット状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の薬剤徐放カートリッジ。
【請求項７】
前記カートリッジが大気圧以下の低圧状態で包装されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の薬剤徐放カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中に水溶性の薬剤を除放して添加するカートリッジおよびこれを含む薬剤徐放装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平１０−２７６９２６に薬剤を収容したカートリッジをシャワーヘッド内に組み込み、通水によって薬剤をシャワー水中に徐放する薬剤徐放機能付シャワーヘッドが考案されている。ここでは、アスコルビン酸などの薬剤とその飽和水溶液が充填され、内部に空気層を含まないカートリッジが、シャワーヘッド内に設置され、通水時にカートリッジが移動して徐放可能状態になり、開口から薬剤を水中に徐放させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで使用されるカートリッジは、薬剤とその飽和水溶液をカートリッジケース内に充填した状態で出荷されるため、使用されるまでの保管期間において温度などの環境変化により、カートリッジ内圧が上昇してカートリッジが破損したり、あるいは薬剤が変質してガス発生するなどしてカートリッジに気泡がたまり、徐放性能を著しく損なうなどの不具合があった。
【０００４】
また、カートリッジケース内に薬剤を乾燥状態で入れておき出荷することも考えられるが、この場合にはカートリッジの開口が一カ所だけであるため、通水しても水がカートリッジ内に浸入せず、薬剤徐放特性を発揮できなかった。
【０００５】
さらに、カートリッジ内に気泡が存在しない様にして使用をはじめても、時間の経過とともにカートリッジ内の水溶液中の溶存空気が顕在化したり、薬剤が変質してガスが発生するなどして、カートリッジ内に気泡が徐々に蓄積するという不具合があった。この気泡の存在は、止水通水切り替え時のカートリッジ周囲の圧力変化により、圧縮膨張を起こし、これがポンピング効果を発揮して、薬剤の徐放性能を損なっていた。
【０００６】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、出荷時にはカートリッジ内の薬剤は乾燥した状態であり、使用時に通水と同時に自動的に流水をカートリッジ内に導入して、徐放可能状態になるカートリッジと薬剤徐放装置を提供する。またカートリッジ内の空気を排出する機能と、その機能の劣化を抑制する機構を備えたカートリッジを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明に係る薬剤徐放カートリッジは通水時の水圧により変形しない程度の硬質材の容器からなるものであり、一種類あるいは複数種の水溶性の薬剤を収納し、前記薬剤を徐放する一カ所あるいは複数箇所の開口部と、前記薬剤の徐放量を調整する前記開口部に配置された徐放膜と、前記容器内部の空気を排出する一カ所あるいは複数箇所の脱気口と、前記脱気口に配置され気体を選択的に通過させる脱気膜とを有し、前記脱気膜を複数離間させて配置して前記脱気膜の間に通気路を形成する空間を設けた。
【０００８】
複数種の薬剤は、混合して内蔵されても良いし、カートリッジ内に区画を設けて、混合せずに別々に内蔵されても良い。薬剤には、例えば水道水中の残留塩素と反応する性質を持つアスコルビン酸などがあげられる。そのほか、アスコルビン酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム、リンゴ酸、酒石酸などの有機酸や有機酸塩、亜硫酸カルシウム、亜硫酸ナトリウムなどの還元剤、あるいはｐＨ調整剤、洗浄剤、芳香剤、殺菌剤などが利用できる。区画ごとに複数の薬剤を内蔵させる場合には、区画ごとに複数の開口部と脱気口を設けてもよい。この場合、薬剤ごとに自由に徐放量を制御でき好適である。
【０００９】
さらに、カートリッジは透明あるいは半透明にすると、カートリッジの使用により徐々に減少していく薬剤の残量を視認することができるので好適である。
【００１０】
カートリッジは後述する薬剤徐放装置に設置され、通水することにより、流水の圧力を受けて開口部より流水を導入し、気体を選択的に通過させる性能を持つ脱気膜が設置された脱気口よりカートリッジ内の空気を排出して、内部を薬剤とその飽和水溶液で満たす。従って利用者の手を煩わすことなく、自動的にカートリッジが利用可能状態となり便利である。脱気膜は流水がカートリッジ内に浸入するのを阻止し、薬剤の徐放は開口部のみで発揮される。
【００１１】
本発明にかかるカートリッジの一態様では、脱気口に配置される脱気膜が一枚の撥水性の多孔体からなる。多孔体にはポリテトラフルオロエチレンや撥水性処理を施したポリビニリデンフロライド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが良いが、カートリッジの落下などの不意の衝撃によって破損することをさけるため、また厚みが薄いと多孔体内部への水の侵入により通水する恐れがあるため、多孔体の厚みを０．５ｍｍ以上にするのがよい。
【００１２】
本発明にかかるカートリッジの別の一態様では、脱気口に配置される脱気膜が多孔体を複数重ねてなる。
【００１３】
多孔体にはポリテトラフルオロエチレンや撥水性処理を施したポリビニリデンフロライド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが使用できる。これらは、厚さ０．５ｍｍ以下のフィルム状に成形された多孔質膜が入手容易であり、簡便であるが、膜厚が薄い故にカートリッジの落下などの不意の衝撃により破損しやすいため、単数あるいは複数の撥水性フィルム状多孔質膜の片側や間に補強材として別の多孔体を挟み込むよう配置する。この別の多孔体は、通気性を備えていれば特に撥水性を保持せずともよく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリエステルなどのプラスチック材料や、セルロースなどの紙、あるいはセラミックスの多孔体などを用いることができる。撥水による水透過の阻止と衝撃に耐え得る強度を同時に発揮するに好適である。撥水性能を持つ多孔体を水の接触する外面に、補強材としての多孔体を水の接触しない内面にして重ねるのが特に良い。例えば、撥水性多孔体を、補強用多孔体を挟み込むように重ねて、これを脱気膜とすると、補強用多孔体がほどよい空気層をつくり、撥水性多孔体の片側を常に乾燥状態に保つため、撥水性多孔体への水の侵入を防ぐに好適である。
【００１４】
本発明にかかるカートリッジの別の一態様では、脱気膜を複数離間させて通気路を形成する空間を設け、この空間内に、吸水膨潤して通気路を閉鎖する吸水膨潤体を配置する。
【００１５】
撥水性の多孔体を脱気膜に使用する場合でも、数ヶ月に亘る長期間水に接触し続けると、その撥水性が低下していき、やがて多孔体の細孔に水が浸入し、脱気膜が通水するような場合が生じる。あるいは、脱気膜の撥水性能以上の高水圧がカートリッジにかかった場合も、同様に通水するようになる。この場合、カートリッジ内の水溶性の薬剤が脱気膜から漏出する事態となる。脱気膜を離間させて空間を設け、ここに吸水膨潤体を配置させることにより、万が一脱気膜が通水した場合にも、この漏出した水が吸水膨潤体に吸収される。吸水膨潤体は吸水とともに体積を膨張させるため、空間内を占領していきやがて通気路を塞ぐ。このため、流水のカートリッジ内への浸入や薬剤の流水中への大量漏出を防ぐ。もちろん脱気膜は、それぞれが撥水性多孔体と補強用多孔体を重ねたものであるとさらに良い。
【００１６】
本発明にかかるカートリッジの別の一態様では、カートリッジが脱気口を塞ぐ弁体と、この弁体を付勢する付勢手段を有し、通水時には付勢手段の圧力に抗して弁体が脱気口から離脱して、脱気口が通気可能になる。
【００１７】
脱気口に配置される脱気膜は、撥水性の多孔体を使用する場合でも、水道水などの不純物を含む水に数ヶ月に亘る長期間接触すると、不純物成分が沈着堆積し、多孔体の細孔を閉塞させて、通気性能を悪化させる。とくにカートリッジ外側に向いている多孔体表面は通水とともにその近傍の水が交換されるため、新たな不純物が供給されて、その沈着堆積を助長する。一方、多孔体が水に接触する場合でも、カートリッジ内側すなわち薬剤が収容されている容器側の場合は、接触する水の総量が多孔体のカートリッジ外側の表面に比べて少ないため、不純物の沈着堆積による細孔閉塞は遅い。また、薬剤によりカートリッジ内の水溶液のｐＨが低いなどの場合は、不純物を溶解させるなどしてなお沈着堆積を遅らせる。
【００１８】
そこでカートリッジの脱気口において、カートリッジ外側の流水に接触する部分では、通水時に機械的に開弁する構造を与え、カートリッジ内側の薬剤飽和溶液に接触する部分では、撥水性の多孔体を用いて脱気性能を持たせることにより、多孔体はカートリッジ外側の流水に接触することがないので、不純物の沈着堆積の影響を受けることなく、長期間に亘って撥水性能を維持することが可能となった。
【００１９】
本発明にかかるカートリッジの開口部の一態様では、開口部の形状が楕円、長円、長方形などの長軸短軸あるいは長辺短辺を持つスリット状である。
【００２０】
薬剤の徐放は、通水時に流水により開口部付近で発生する圧力勾配を利用して行われるが、十分な圧力勾配を形成して薬剤を安定的に徐放するには、流水がカートリッジ内に浸入する部位と、薬剤がカートリッジ外へ浸出する部位の間に距離が必要である。また、止水時にカートリッジ外に薬剤が漏出することをさけるためには、例えばパッキンにて止水時に開口部をふさぐなどの必要があるが、開口部に近接するパッキンは、開口部に流水を集中さて徐放を効率よく行うためには、大きな障害物となる。
【００２１】
開口部をスリット状にして、流水をスリットの側面すなわちスリットの長辺の鉛直方向から流水を開口部に向けて導入させることにより、スリットの中心部へ容易に流水を到達させることができ、良好な濃度勾配を形成させて徐放を効率よく行うことが可能となった。
【００２２】
本発明にかかるカートリッジの別の一態様では、カートリッジが大気圧以下の低圧状態で包装される。
【００２３】
カートリッジは、作成後から使用されるまでに数ヶ月以上の時間を有する場合があり、その間に温度環境や湿度環境の変化が生じる。薬剤には、例えばアスコルビン酸などが使用されるが、アスコルビン酸は、空気中の酸素や水蒸気により酸化されやすく、また温度上昇によって酸化が加速される。
【００２４】
カートリッジを通気性のない包装材料で包装し、カートリッジ内部の空気を脱気して大気圧以下の状態で密封することにより、薬剤の酸化などによる変質を抑制することができるようになった。
【００２５】
本発明にかかる薬剤徐放装置の一態様では、前述したようなカートリッジが通水止水を切り替える切替弁を有する通水路に配置され、カートリッジの外周に通水路内を移動可能に案内しかつ水の流れる隙間を形成するガイドを設け、カートリッジの開口部を塞ぐパッキンを有する通水路内に配置されたパッキン台と、パッキン台に移動可能な状態で係合し、開口部へと流水を案内する、通水時に流水によって下流側へ所定量移動する整流コマと、開口部とパッキンが止水時に密着するようカートリッジに付勢する、通水路内に配置された付勢手段と、通水路の内周に配置され、カートリッジのガイドを収容して開口部とパッキンの位置をあわせるガイド溝を有し、カートリッジは、開口部を上流側に向けて配置し、脱気口を開口部より下流側へ配置し、通水時にはカートリッジが流水によって下流側へ所定量移動してカートリッジ内部に開口部から流水を導入するとともに、開口部から薬剤を流水中に徐放し、かつカートリッジの内部の空気を脱気口から排出するようにした。
【００２６】
カートリッジは薬剤徐放装置のカートリッジ収容部分にガイドとガイド溝が合致するように挿入され、カートリッジの開口部とパッキンが密着し、開口部を塞ぐようにして装填される。さらにバネやその他の弾性体を用いてカートリッジを付勢してパッキンとの密着強度を上げる。このようにして設置された薬剤徐放装置に通水すると、流水の圧力によりカートリッジは付勢手段による圧力に抗して下流側へと移動し、開口部とパッキンが離脱して、開口部が流水中へ露出する。同時に整流コマが流水の圧力を受けてパッキン台の所定位置から下流側のカートリッジの開口部付近へ移動して、開口部へ流水を導いて開口部付近に適当な圧力分布を形成させる。
【００２７】
流水は、開口部からカートリッジ内に流入して薬剤を溶解しつつ充満していき、同時にカートリッジ内の空気は、開口部より下流側に設置され開口部付近より低圧の位置にある脱気口から排出される。このようにしてカートリッジ内は薬剤とその飽和水溶液で占有され、空気成分はカートリッジから除去される。カートリッジ内が薬剤とその飽和水溶液で満たされた状態になって、薬剤徐放装置は安定的な徐放特性を発揮することができるようになる。
【００２８】
通水を止めると、カートリッジは流水の圧力から開放されるため、再び付勢手段の圧力により開口部がパッキンに密着するようにカートリッジが移動する。同時に整流コマも止水時の所定位置まで移動する。薬剤徐放装置内は、止水後も滞水状態にあるが、開口部がパッキンに密着しているため、カートリッジ内の薬剤が外部の滞水に漏出することがない。
【００２９】
薬剤徐放装置を数ヶ月に亘る長期間使用すると、カートリッジ内に充満した水に溶存している空気が顕在化したり、あるいは薬剤が劣化してガスを発生するなどして、内部に気泡を発生する場合が生じる。気泡は、通水止水の切り替え時や通水流量変化などの薬剤徐放装置内の圧力変化の際に、圧縮膨張を起こすため、ポンピング効果が発生し、薬剤を過剰に徐放させるなどして、カートリッジ本来の徐放特性を損なわせることがある。カートリッジに備えられた脱気口は、通水時に流水の圧力を受けて、気泡を排出させるため、徐放特性の安定維持に好適である。
【００３０】
本発明にかかる薬剤徐放装置の一態様では、前述したようなカートリッジが通水止水を切り替える切替弁を有する通水路に配置され、開口部へと流水を案内する整流部と、カートリッジの開口部を塞ぐパッキンを有するストッパーと、開口部とパッキンが止水時に密着するよう付勢する、通水路内に配置された付勢手段を有し、カートリッジは、開口部を上流側に向けて配置し、脱気口を開口部より下流側へ配置し、通水時にストッパーが移動して開口部が流水中に露出して、カートリッジ内部に開口部から流水を導入するとともに、開口部から薬剤を流水中に徐放し、かつカートリッジの内部の空気を脱気口から排出するようにした。
【００３１】
カートリッジの重量が大きい場合は、流水の圧力によってカートリッジを移動させることは困難である。そのため、カートリッジは薬剤徐放装置内で固定し、止水時には開口部を塞いでいるパッキンを有するストッパーを通水と同時に移動させて、開口部を流水中に露出させるようにし、カートリッジの重量に関係なく、徐放を行うことが可能になった。
【００３２】
本発明にかかる薬剤徐放装置の一態様では、薬剤徐放装置の一部あるいは全部が透明である。
【００３３】
これによりカートリッジが誤作動を起こさず、通水止水によって所定位置に移動しているか否かの確認や、カートリッジ内の薬剤の残量の確認を容易に行うことができるようになった。
【００３４】
本発明にかかる薬剤徐放装置の一態様では、薬剤徐放装置の下流側に散水板を有する。
【００３５】
これにより薬剤混合液をシャワー状にて使用することができる。
【００３６】
本発明にかかる薬剤徐放装置の一態様では、薬剤徐放装置をシャワーヘッド内に内蔵される。
【００３７】
これにより薬剤混合液をシャワー状にて使用できるとともに、手元において装置やカートリッジの交換が容易となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３９】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１としてのカートリッジの断面図であり、カートリッジ１は、透明のＡＢＳ材質からできた容器１１内に、アスコルビン酸粉末１２を内蔵する。容器１１の底面には、アスコルビン酸を徐放する開口１３が設けられ、開口１３には徐放量を制御する徐放膜１４が配置される。容器１１にはまた内部の空気を排出する脱気口１５が設けられ、脱気口１５には、撥水性のポリテトラフルオロエチレン材質からできた、孔径１μｍの多孔体と、ポリエチレン材質からできた不織布である多孔体を重ねた脱気膜１６ａおよび１６ｂを離間させて配置した。脱気膜１６ａと脱気膜１６ｂの間には、通気路が設けられ、ここにアクリル系吸水樹脂である吸水膨潤体１７を配置した。また、容器側面にガイド１８を設けた。また、カートリッジ１はアスコルビン酸粉末１２の劣化を防ぐため、通気性のない材質からできた包装材に収容され、内部を減圧して、大気圧以下の状態にし、酸素などの劣化原因物質を除去した形で保管されるようになっている。
【００４０】
図２は、カートリッジ１をシャワーヘッドに設置して、使用される場合を模式的に表した薬剤徐放シャワーヘッドの断面図である。カートリッジ１は、シャワーヘッド下部２１と散水板２２を有するシャワーヘッド上部２３からなる薬剤徐放シャワーヘッド２内に設置される。シャワーヘッド下部２１の底部にはカートリッジ１の開口１３を塞ぐパッキン２４とそれをシャワーヘッド下部２１に固定するパッキン台２５、またパッキン台２５に移動可能に係合され、流水を開口１３へと導く整流コマ２６を備える。シャワーヘッド下部２１は内面にガイド溝２７を有している。シャワーヘッド上部２３は、カートリッジ止め２８、金属製バネ２９を備える。図の左側は、止水時の状態であり、図の右側は、通水時の状態を示している。図の矢印群は、通水時の流水の動きを示す。
【００４１】
以上の構成からなるカートリッジ１と薬剤徐放シャワーヘッド２の作用を次に述べる。カートリッジ１は、包装材から取り出され、シャワーヘッド２内に設置される。このときシャワーヘッド下部２１のガイド溝２７とカートリッジ１のガイド１８が係合して、開口１３とパッキン２４との位置あわせができるようになっている。
【００４２】
シャワーヘッド２は図に示さないシャワーホースを介して水栓に接続されているが、カートリッジ１を設置後、水栓を開栓してシャワーヘッド２に通水すると、流水の圧力を受けてカートリッジ１および整流コマ２５は下流側へ所定量移動する。
【００４３】
この状態で、流水は開口１３から流入してアスコルビン酸粉末１２を溶解しつつ容器１１内を充満する。一方カートリッジ１内の空気は脱気口１５から外部へ排出される。従って、カートリッジ１内は、アスコルビン酸粉末１２とその飽和溶液で満たされ、空気層を含まない状態で、安定徐放が可能となる。
【００４４】
徐放は開口１３から行われる。整流コマ２６は、流水が長円形の開口１３の中心部に集まるよう設置されており、流水は上流側から開口１３の開口面にほぼ鉛直方向から衝突し、長円の長軸方向に向きを変えて流れ、カートリッジ１の側面を抜けて、散水板２２から散水される。この流れにより、開口１３付近で安定的な圧力分布が形成され、これに従ってカートリッジ１内部のアスコルビン酸が徐放膜１４で制御されつつ徐放される。
【００４５】
カートリッジ１は、最初時の通水で内部の空気を排除するが、使用時間が経過するに従って、カートリッジ内部の水に溶存している空気が顕在化したり、あるいはアスコルビン酸が劣化してガスが発生したりなどして気泡が生じる場合がある。このような場合でも、気泡は通水時に流水の圧力を受けて脱気膜１６から排出され、カートリッジ内に気泡が溜まることがない。
【００４６】
しかし、時間の経過とともに脱気膜１６の撥水性が徐々に失われ、やがて脱気膜の細孔に水が浸入し、通水してしまうことが考えられる。あるいは、シャワーヘッド２内に脱気膜の撥水性能を越える水圧が不意にかかることにより、通水してしまうことも考えられる。
【００４７】
この場合でも、脱気膜１６ａ、１６ｂ間に配置された吸水膨潤体１７が通過してきた水を吸収し、自らが膨張して通気路を閉鎖し、それ以上の水の通過を阻止する。したがって、流水中にカートリッジ１内のアスコルビン酸が高濃度に流水中に漏出することがない。
【００４８】
また、脱気膜１６ａ、１６ｂは、撥水性の大きいポリテトラフルオロエチレン材質の多孔体を水に接触する面に、強度の高いポリエチレンの不織布を水の接触しない面に重ねて配置しているため、良好な撥水性を維持しつつ、カートリッジの落下などの不意の衝撃に対しても、破損することがない。
【００４９】
（実施例２）
図３は、本発明の実施例２としてのカートリッジの断面図であり、カートリッジ３は、透明のＡＢＳ材質からできた容器３１内に、アスコルビン酸粉末３２を内蔵する。容器３１の底面には、アスコルビン酸を徐放する長円形の開口３３が設けられ、開口３３には徐放量を制御する脱気膜３４が配置される。容器３１にはまた内部の空気を排出する脱気口３５が設けられ、脱気口３５には、撥水性のポリテトラフルオロエチレン材質からできた、孔径１μｍの多孔体と、ポリエチレン材質からできた不織布である多孔体を重ねた脱気膜３６を配置し、また脱気口３５は蓋３７に設置されバネ３８によって付勢された弁３９でふさがれている。蓋３７には、空気室３７ａと通気可能な複数の毛細孔３７ｂが配置される。カートリッジ３の側面には、ガイド３１０が配置される。また、カートリッジ３はアスコルビン酸粉末３２の劣化を防ぐため、通気性のない材質からできた包装材に収容され、内部を減圧して、大気圧以下の状態にし、酸素などの劣化原因物質を除去した形で保管されるようになっている。
【００５０】
図４は、カートリッジ３をシャワーヘッドに設置して、使用される場合を模式的に表した薬剤徐放シャワーヘッドの断面図である。カートリッジ３は、シャワーヘッド下部４１と散水板４２を有するシャワーヘッド上部４３からなる薬剤徐放シャワーヘッド４内に設置される。シャワーヘッド下部４１の底部にはカートリッジ３の開口３３を塞ぐパッキン４４とそれをシャワーヘッド下部４１に固定するパッキン台４５、またパッキン台４５に移動可能に係合され、流水を開口３３へと導く整流コマ４６を備える。シャワーヘッド下部４１は内面にガイド溝４７を有している。シャワーヘッド上部４３は、カートリッジ止め４８、金属製バネ４９を備える。図の左側は、止水時の状態であり、図の右側は、通水時の状態を示している。図の矢印群は、流水の動きを示す。
【００５１】
以上の構成からなるカートリッジ３と薬剤徐放シャワーヘッド４の作用を次に述べる。
実施例１と同様にしてカートリッジ３はシャワーヘッド４に設置される。シャワーヘッド４は図に示さないシャワーホースを介して水栓に接続されているが、カートリッジ３を設置後、水栓を開栓してシャワーヘッド４に通水すると、流水の圧力を受けてカートリッジ３および整流コマ４６は下流側へ所定量移動する。カートリッジ３の上部は、カートリッジ止め４８に接触し、容器３１と蓋３７は相対的に移動して、弁３９が脱気口３５から離脱し通気可能になる。
【００５２】
この状態で、流水は開口３３から流入してアスコルビン酸粉末３２を溶解しつつ容器３１内を充満する。一方カートリッジ３内の空気は脱気口３５から外部へ排出される。従って、カートリッジ３内は、アスコルビン酸粉末３２とその飽和溶液で満たされ、空気層を含まない状態で、安定徐放が可能となる。
【００５３】
実施例１と同様の機構により、カートリッジ３内部のアスコルビン酸が徐放膜３４で制御されつつ徐放される。
【００５４】
一方、脱気口においては、最初時カートリッジ３内の空気は脱気膜３６、空気室３７ａ、毛細孔３７ｂを通って外部へ排出されるが、カートリッジ３内に浸入してきた流水は、脱気膜３６において阻止され、また毛細孔３７ｂが空気室３７より下方に設置されているため、シャワーヘッド４内の流水は、毛細孔３７ｂから浸入することはない。さらに、シャワーヘッド４を上下逆さまに傾けても、水の表面張力のため毛細孔３７ｂから空気が抜けていくことはない。
【００５５】
水栓を閉栓し止水させると、カートリッジ１は金属製バネ４９の圧力を受けて上流側へ移動し、開口３３はパッキン４４と密着して封止される。同時に蓋３７はバネ３８の圧力を受けて移動し、弁３９は脱気口３５を塞ぐ。整流コマ４６も止水時の所定位置まで移動する。従って、カートリッジ３の開口部はすべて閉塞され、内部のアスコルビン酸粉末３２およびその飽和水溶液が外に漏れることはない。
【００５６】
空気室３７ａ内の空気は常に一定量存在しているが、シャワーヘッド内は、止水時は大
気圧状態であり、通水時は流水の圧力により大気圧より０〜１ｋｇｆ／平方センチメートルほどの圧力がかかっており、従って、通水止水の切り替えにより空気室３７ａ内の空気は圧縮膨張し、この体積差分の水が毛細孔３７ｂを通って空気室３７ａに浸入する。しかしながら、脱気口３５の上面は、空気室３７ａに浸入してくる水の水位よりも上に形成されているため、脱気口３５内部に水が浸入することはない。
【００５７】
カートリッジ３は、最初時の通水で内部の空気を排除するが、使用時間が経過するに従って、カートリッジ内部の水に溶存している空気が顕在化したり、あるいはアスコルビン酸が劣化してガスが発生するなどして気泡が生じる場合がある。このような場合でも、気泡は通水時に流水の圧力を受けて脱気膜３６から排出され、カートリッジ内に気泡が溜まることがない。
【００５８】
しかしながら、脱気膜３６は流水中の不純物の沈着堆積などの影響から、徐々に通気性能が劣化していくことがわかっている。
【００５９】
そこで、実施例２に示すような機構は、実施例１に示すような単に脱気膜を介してカートリッジ内部と外部の水の出入りを禁止する場合に比べて、脱気膜の劣化を遅らせるに効果があることを図５にて説明する。
【００６０】
図５における脱気膜Ａは、脱気膜がシャワーヘッド内の流水に接触している場合を表し、脱気膜Ｂは、脱気膜がカートリッジ内のアスコルビン酸飽和水溶液に接触している場合を表す。脱気膜は、ポリテトラフルオロエチレン材質の、１μｍ孔径、厚さ８５μｍ、面積０．５平方センチメートルのもので、脱気膜Ａには、水道水を膜の片面に接触させ、脱気膜Ｂには、アスコルビン酸飽和水道水を膜の片面に接触させた。評価は、所定時間経過後にそれぞれの水に接触していない膜面から０．１ｋｇｆ／平方センチメートルで空気圧を印加した場合の通気速度Ｖを測定した。最初時の脱気速度をＶ０とし、膜の通気劣化度をＶ／Ｖ０で表し縦軸にとり、横軸には経過日数を９０日までとった。
【００６１】
図５から、アスコルビン酸飽和水道水に接触している場合に比べて、水道水に接触している場合は劣化がはやいことが読みとれる。従って、実施例２に示したような機構が、カートリッジ機能の劣化を抑制するに効果があることが判明した。
【００６２】
【発明の効果】
上述のように、本発明によるカートリッジと薬剤徐放装置を用いれば、出荷時にはカートリッジ内の薬剤は乾燥した状態で長期保存ができ、使用時に通水と同時に自動的に流水をカートリッジ内に導入して、薬剤を安定的に流水中に徐放できるようになる。また、脱気膜に異種あるいは同種の多孔体を複数重ねることにより、不意の衝撃により脱気膜が破損する事がなくなる。また、複数の脱気膜間に吸水膨潤体を設置することにより、万一脱気膜が通水する事態が起きても、薬剤が流水中に漏出することがない。また、脱気口に流水圧力を利用した弁機構を設けることにより、脱気膜の劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１にかかるカートリッジの断面図である。
【図２】実施例１にかかるカートリッジとシャワーヘッドの模式的断面図である。
【図３】実施例２にかかるカートリッジの断面図である。
【図４】実施例２にかかるカートリッジとシャワーヘッドの模式的断面図である。
【図５】実施例１および２にかかる脱気膜の劣化度を示す図である。
【符号の説明】
１  カートリッジ
１１  容器
１２  アスコルビン酸粉末（薬剤）
１３  開口
１４  徐放膜
１５  脱気口
１６ａ、１６ｂ  脱気膜
１７  吸水膨潤体
【図１】
0004045686.tif 000002
【図２】
0004045686.tif 000003
【図３】
0004045686.tif 000004
【図４】
0004045686.tif 000005
【図５】
0004045686.tif 000006