(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャワーヘッド内に装填され、供給水の動圧を受けて下端の滲出膜から内部の薬剤液を溶出させるカートリッジへの薬剤充填方法であって、
カートリッジの上部に液体注入孔を設け、このカートリッジの内部に所定量の薬剤粉末を入れた後にそのカートリッジを真空脱気槽内の溶液中に浸漬し、その状態で真空脱気槽内を一旦真空状態にした後に大気圧に戻すことで、前記液体注入孔を通してカートリッジ内の空気と真空脱気槽内の溶液を置換し、最後にカートリッジを真空脱気槽の液中から取り出して液体注入孔をシール剤で封止することを特徴とする薬剤供給シャワー用カートリッジの薬剤充填方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法によって薬剤が充填される薬剤供給シャワー用カートリッジであって、
カートリッジケースの上壁に、その上壁を上下に貫通する液体注入孔を形成すると共に、その上壁のカートリッジケース内に臨む面に液体注入孔の下端よりも上方側に窪む上方窪みを設け、前記液体注入孔にフィルター部材を嵌装して、液体注入孔の上部がフィルター部材と共にシール剤で封止されるようにしたことを特徴とする薬剤供給シャワー用カートリッジ。
【請求項３】
液体注入孔の上部に凹部を設け、液体注入孔の上部を封止するシール剤がこの凹部内に配置されるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の薬剤供給シャワー用カートリッジ。
【請求項４】
フィルター部材を、繊維方向が液体注入孔に沿うように形成されたフェルト棒で構成したことを特徴とする請求項２または３に記載の薬剤供給シャワー用カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬剤供給シャワーに用いられるカートリッジに脱塩素剤等の薬剤を充填する方法と、その方法を用いるのに好適なカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、脱塩素剤等の薬剤を充填したカートリッジをシャワーヘッド内に組み込み、シャワーの使用時に供給水中に薬剤を溶出させるようにした薬剤供給シャワーが案出されている。
【０００３】
このシャワーは、図４，図５に示すように、シャワーヘッド１内に装填されるカートリッジ２のケース３内に薬剤が充填されると共に、そのカートリッジケース３の下面に窓５が設けられ、この窓５にカートリッジケース３内の薬剤を溶出させる滲出膜６が被着された構造となっている。この滲出膜６は、薬剤の重量ヘッドに耐え得る濾膜によって構成され、シャワー使用時に供給水の動圧を受けたときにだけカートリッジケース３内の薬剤を滲出させるようになっている。そして、このシャワーの場合、供給水はカートリッジケース３の内部を通過するのではなく、その動圧に応じた量の薬剤を滲出膜６から溶出させた後にカートリッジケース３の外周側に回り込んで散水部７から吐出される。
【０００４】
ところで、このシャワーに用いられるカートリッジ２には通常以下のような方法によって薬剤液が充填されている。
【０００５】
即ち、カートリッジケース３の上部には、図５に示すように予め注入口８を開口形成しておき、この注入口８から所定量の薬剤粉末９を入れた後に水等の溶液４を大気圧下において充填し、この溶液が注入口８の上部まで満たされたところで、注入口８にゴム栓１０を被着するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の薬剤充填方法にあっては、カートリッジケース３への溶液の注入からゴム栓１０の被着までをすべて大気圧下で行うようにしているため、製造されたカートリッジ２の内部に空気の気泡ａが残留する可能性がある。即ち、上記の方法においては、薬剤粉末９間に入り込んでいる空気や溶液中の溶存空気を完全に除去することができないうえ、注入口８にゴム栓１０を被着する際にも空気が入り込み易く、これらの要因が相俟って気泡ａの残留を生じるものと考えられる。
【０００７】
そして、上記のようにカートリッジ２内に空気の気泡ａが混入すると、空気の伸縮作用によってカートリッジ２内の薬剤液が必要外に押し出されて、カートリッジ２の寿命が低下する不具合を生じる。つまり、カートリッジ２内に空気が混入していると、例えば、シャワー使用時にカートリッジ２内の空気が供給水の動圧を受けて圧縮され、その後の止水によって空気の圧縮が急激に解除されたときや、シャワーの不使用時に雰囲気温度が上昇したとき等に空気の膨張作用によって薬剤が必要外に滲出膜から押し出されてしまう。
【０００８】
そこで本発明は、空気の混入を招くことなくカートリッジ内に薬剤を確実に充填することのできる薬剤供給シャワー用カートリッジへの薬剤充填方法と、その方法を用いるの好適なカートリッジを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、薬剤供給シャワー用カートリッジへの薬剤充填方法として、カートリッジの上部に液体注入孔を設け、このカートリッジの内部に所定量の薬剤粉末を入れた後にそのカートリッジを真空脱気槽内の溶液中に浸漬し、その状態で真空脱気槽内を一旦真空状態にした後に大気圧に戻すことで、前記液体注入孔を通してカートリッジ内の空気と真空脱気槽内の溶液を置換し、最後にカートリッジを真空脱気槽の液中から取り出して液体注入孔をシール剤で封止するようにした。
【００１０】
この発明の場合、カートリッジを真空脱気槽内に浸漬した状態で槽内を真空状態にすると、カートリッジ内の空気が排出されると共に溶液中の溶存空気が取り除かれる。この状態から真空脱気槽内が大気圧に戻されると、溶存空気が除去された溶液が液体注入孔を通してカートリッジ内に隈無く充填される。そして、この状態で液体注入孔をシール剤で封止すると、カートリッジ内に空気の混入しない状態で溶液が充填される。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の方法によって薬剤が充填される薬剤供給シャワー用カートリッジを以下のように構成した。
【００１２】
即ち、カートリッジケースの上壁に、その上壁を上下に貫通する液体注入孔を形成すると共に、その上壁のカートリッジケース内に臨む面に液体注入孔の下端よりも上方側に窪む上方窪みを設け、前記液体注入孔にフィルター部材を嵌装して、液体注入孔の上部がフィルター部材と共にシール剤で封止されるようにした。
【００１３】
この発明にかかるカートリッジに薬剤を充填する場合には、液体注入孔をシール剤で封止しない状態で、カートリッジケース内に薬剤粉末を入れ、そのカートリッジケースを真空脱気槽内の溶液中に浸漬する。この状態から真空脱気槽内を一旦真空状態にした後に大気圧に戻すと、溶液は液体注入孔内のフィルター部材を通してカートリッジケース内に充填されるが、このとき薬剤の粉末や溶液分はフィルター部材に捕獲されるため、液体注入孔から外部に流出することはない。また、この後にカートリッジケースを真空脱気槽の液中から取り出すとき、カートリッジケースの下部に僅かな隙間があると、液体注入孔内の液面が低下しようとするが、このとき目の詰まったフィルター部材が溶液の流通抵抗を高めると共に、上方窪み内の溶液がその内部に留まろうとして液体注入孔内の液面低下を阻止するようになる。したがって、この後に空気の侵入しない状態のまま液体注入孔の上部をシール剤で封止することができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、液体注入孔の上部に凹部を設け、液体注入孔の上部を封止するシール剤がこの凹部内に配置されるようにした。
【００１５】
この発明の場合、カートリッジケースを真空脱気槽から取り出したときに凹部内で溶液を捕獲することができるため、液体注入孔にまったく空気の入らない状態で液体注入孔の上部をシール剤で確実に封止することができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、フィルター部材を、繊維方向が液体注入孔に沿うように形成されたフェルト棒で構成するようにした。
【００１７】
このようにした場合、空気と溶液を置換する際に、空気や溶液がフェルト繊維に沿って確実に流通するようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１９】
図２は、本発明にかかる薬剤供給シャワー用カートリッジ１１を示すものであり、このカートリッジ１１は、樹脂によって形成された有底円筒状のケース本体１１ａとアッパカバー１１ｂを溶着することによりカートリッジケース１２が構成されている。この実施例の場合、カートリッジケース１２内には、強い塩素還元作用をもつ脱塩素剤としてのアスコルビン酸の過飽和水溶液が充填されており、このアスコルビン酸をシャワーヘッド（図示せず。）内で溶出させることで水道水中の残留塩素を除去するようになっている。
【００２０】
カートリッジケース１２（ケース本体１１ａ）の底部の中心には略楕円状の窓１３が形成されており、この窓１３には、シャワーヘッド内に導入される供給液の動圧を受けてカートリッジケース１２内の薬剤を溶出させる滲出膜１４が取り付けられている。この滲出膜１４は、例えば、セルロースアセテートの上下にポリエステルを積層した濾膜によって形成され、シャワーの不使用時に少なくともカートリッジケース１２内の薬剤の重量ヘッド圧に耐えられる（漏れが生じない）ようになっている。
【００２１】
また、カートリッジケース１２（アッパカバー１１ａ）の上壁１５の上面側には凹部１６が形成されており、この凹部１６の中心部には上壁１５を上下に貫通する液体注入孔１７が形成されている。一方、カートリッジケース１２の上壁１５の下面側には、液体注入孔１７の下端よりも上方側に窪む上方窪み１８が液体注入孔１７の周域に環状に形成されている。尚、上壁１５の中心部は充分な厚みに設定され、液体注入孔１７の軸長がその厚み分確保されている。
【００２２】
そして、液体注入孔１７にはフィルター部材としてフェルト棒１９が圧入され、その状態で液体注入孔１７の上部がシール剤２０によって封止されている。フェルト棒１９は、その繊維方向が液体注入孔１７に沿うように形成されており、液体封入孔１７の上端を封止する前の状態においては液体や気体が比較的容易に流通し得るようになっている。また、シール剤２０としては、適度な湿度と温度下で硬化する所謂湿温硬化形のシリコン系シール剤が用いられる。
【００２３】
このように構成されたカートリッジ１１には、本発明にかかる方法発明を用いて以下のようにして薬剤を充填する。
【００２４】
即ち、まず、カートリッジケース１２のケース本体１１ａに薬剤粉末２１（アスコルビン酸粉末）を入れ、その状態でケース本体１１ａにアッパカバー１１ｂを溶着すると共に、カートリッジケース１２（アッパカバー１１ｂ）の上壁１５の液体注入孔１７にフェルト棒１９を圧入する。
【００２５】
つづいて、図１に示すように、溶液（水）２５を充填した真空脱気槽２２内にカートリッジケース１２を浸漬し、この状態で大気側のバルブ２３を閉じ、真空ポンプＰ側のバルブ２４を開くことによって槽２２内を真空にする。これにより、槽２２内の空気とカートリッジケース１２内の空気が完全に取り出され、このとき槽２２内の溶液中の溶存空気と、薬剤粉末２１間に入り込んでいる空気も除去される。
【００２６】
次に、一定時間経過後に真空ポンプＰ側のバルブ２４を閉じ、大気側のバルブ２３を開くことによって真空脱気槽２２内を一気に大気圧に戻す。これにより、真空状態にあったカートリッジケース１２内に液体注入孔１７を通して溶液が導入され、カートリッジケース１２内には溶液２５が隈無く充填されるようになる。このとき、カートリッジケース１２には液体注入孔１７を通して急激に溶液が導入されるが、液体注入孔１７にはフェルト棒１９が装着されているため、薬剤粉末２１や溶解した薬剤は液体注入孔１７を通して槽２２内に流出するようなことはない。
【００２７】
この後、液体注入孔１７側を上方に向けたままカートリッジケース１２を真空脱気槽２２から取り出し、図３に示すように、カートリッジケース１２の凹部１６内に溶液を捕獲したまま、この凹部１６において液体注入孔１７の上端部をシール剤２０で封止する（図２参照。）。したがって、このとき液体注入孔１７は空気の侵入を招くことなくシール剤２０によって封止される。
【００２８】
ここで、カートリッジケース１２の下端側に微細な隙間があった場合、カートリッジケース１２を真空脱気槽２２から取り出した後に液体注入孔１７内の液面が低下しようとする。しかし、このカートリッジの場合、液体注入孔１７に圧入されたフェルト棒１９が溶液に大きな流通抵抗を付与するうえ、カートリッジケース１２内の上方窪み１８に充填されている溶液がその窪み１８内に留まろうとするため、液体注入孔１７内の液面の急激な低下はこれらの相乗効果によって阻止される。したがって、液体注入孔１７の上部に液体を捕獲できる凹部１６が設けられていることとも相俟って、シール剤２０による封止を完了するまでの間溶液の液面を確実に保持し、カートリッジケース１２内への空気の混入を阻止することができる。
【００２９】
また、カートリッジケース１２からの溶液の漏れがない場合であっても、液体注入孔１７を封止するまでに長時間を要するときには液体注入孔１７から溶液が蒸発することが考えられるが、液体注入孔１７から蒸発した分の溶液を上方窪み１８内の溶液によって補うことができるため、溶液の蒸発による液体注入孔１７の液面低下を遅らせることもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように請求項１の方法発明は、薬剤供給シャワー用カートリッジへの薬剤充填方法として、カートリッジの上部に液体注入孔を設け、このカートリッジの内部に所定量の薬剤粉末を入れた後にそのカートリッジを真空脱気槽内の溶液中に浸漬し、その状態で真空脱気槽内を一旦真空状態にした後に大気圧に戻すことで、前記液体注入孔を通してカートリッジ内の空気と真空脱気槽内の溶液を置換し、最後にカートリッジを真空脱気槽の液中から取り出して液体注入孔をシール剤で封止するようにしたため、薬剤粉末間に入り込んでいる空気や溶液中に溶存している空気を完全に取り除いた状態でカートリッジ内に薬剤を隙間なく充填することができる。したがって、この発明によればカートリッジ内への空気の混入を完全に無くすことができることから、混入空気による薬剤液の必要外の漏出を確実に防止して、カートリッジの長寿命化を図ることできる。
【００３１】
請求項２の発明は、カートリッジケースの上壁に、その上壁を上下に貫通する液体注入孔を形成すると共に、その上壁のカートリッジケース内に臨む面に液体注入孔の下端よりも上方側に窪む上方窪みを設け、前記液体注入孔にフィルター部材を嵌装して、液体注入孔の上部がフィルター部材と共にシール剤で封止されるようにしたため、カートリッジケース内の空気と溶液を置換する際に薬剤が液体注入孔から流出するのをフィルター部材によって確実に阻止することができるうえ、カートリッジケースを真空脱気槽から取り出してから液体注入孔をシール剤で封止するまでの間の溶液の液面低下をフィルター部材と上方窪みの作用によって確実に防止することができる。
【００３２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、液体注入孔の上部に凹部を設け、液体注入孔の上部を封止するシール剤がこの凹部内に配置されるようにしたため、カートリッジケースを真空脱気槽から取り出したときに凹部内で溶液を捕獲し、液体注入孔の上部のシール剤による封止部に空気が入り込むのをより確実に防止することができる。
【００３３】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、フィルター部材を、繊維方向が液体注入孔に沿うように形成されたフェルト棒で構成するようにしたため、真空脱気槽内における空気と溶液の置換をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す模式図。
【図２】同実施例を示す断面図。
【図３】同実施例を示す断面拡大図。
【図４】従来の技術を示す模式的な斜視図。
【図５】同技術を示す断面図。
【符号の説明】
１２…カートリッジケース
１４…滲出膜
１５…上壁
１６…凹部
１７…液体注入孔
１８…上方窪み
１９…フェルト棒
２０…シール剤
２１…薬剤粉末
２２…真空脱気槽
【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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