JP2000262426A

JP2000262426A - 薬剤徐放カートリッジおよび薬剤徐放装置

Info

Publication number: JP2000262426A
Application number: JP11072552A
Authority: JP
Inventors: Hironori Hatono; 広典鳩野; Yuji Tsukita; 祐二槻田
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2000-09-26
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: JP4045686B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】カートリッジに撥水性の脱気膜を配置し
た脱気口を設け、通水時に流水の圧力を受けて開口より
カートリッジ内に流水を導入しつつ内部の空気を排出
し、薬剤を安定徐放できるようにした。また、複数の多
孔体を重ねて配置させた脱気膜とすることにより、耐衝
撃性を向上させた。また、脱気膜間に吸水膨潤体を配置
することにより、脱気膜の劣化による薬剤の漏出を防止
した。また、脱気口に流水の圧力を利用して駆動する弁
機構を設けることにより、脱気膜が流水に接触すること
を防止し、脱気膜の劣化を抑制させた。

Description

【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
に係る薬剤除法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
あるいは複数種の薬剤が出荷時には乾燥状態で内蔵さ
れ、薬剤を徐放する一カ所あるいは複数箇所の開口部
と、薬剤の徐放量を調整する開口部に配置された徐放膜
と、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、脱気口に配置され気体を選択的に通過させ
る脱気膜を有するようにした。

【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脱気膜１４が配置される。容器１
１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１６
ａ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２
３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２
６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４
３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３
７ｂ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０〜１ｋｇ
ｆ／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

Claims

【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する、薬剤徐放カ
ートリッジ。
【請求項２】前記脱気膜が、撥水性の多孔体を単数用い
る、あるいは多孔体を複数重ねた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】前記脱気膜を複数離間させて配置して通気
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ことを特徴とす
る請求項２あるいは３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。
【請求項８】通水路に配置され、請求項１〜７のいずれ
かに記載のカートリッジを有し、水中に薬剤を徐放する
薬剤徐放装置であって、前記カートリッジは、前記開口
部を上流側に向けて配置し、前記脱気口を前記開口部よ
り下流側へ配置し、通水時には前記カートリッジ内部に
前記開口部から流水を導入するとともに、前記開口部か
ら前記薬剤を流水中に徐放し、前記カートリッジの内部
の空気を前記脱気口から排出することを特徴とする薬剤
徐放装置。
【請求項９】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、請求項１〜７のいずれかに記載のカート
リッジを有し、水中に薬剤を徐放する薬剤徐放装置であ
って、前記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、前
記カートリッジの前記開口部を塞ぐパッキンを有する前
記通水路内に配置されたパッキン台と、前記パッキン台
に移動可能な状態で係合し、前記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、前記開口部と前記パッキンが止水時に密着す
るよう前記カートリッジに付勢する、前記通水路内に配
置された付勢手段と、前記通水路の内周に配置され、前
記カートリッジの前記ガイドを収容して前記開口部と前
記パッキンの位置をあわせるガイド溝を有し、前記カー
トリッジは、前記開口部を上流側に向けて配置し、前記
脱気口を前記開口部より下流側へ配置し、通水時には前
記カートリッジが流水によって下流側へ所定量移動して
前記カートリッジ内部に前記開口部から流水を導入する
とともに、前記開口部から前記薬剤を流水中に徐放し、
前記カートリッジの内部の空気を前記脱気口から排出す
ることを特徴とする薬剤徐放装置。
【請求項１０】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、請求項１〜７のいずれかに記載のカー
トリッジを有し、水中に薬剤を徐放する薬剤徐放装置で
あって、前記カートリッジの前記開口部を塞ぐパッキン
を有するストッパーと、前記開口部へと流水を案内する
整流部と、前記開口部と前記パッキンが止水時に密着す
るよう付勢する、前記通水路内に配置された付勢手段を
有し、前記カートリッジは、前記開口部を上流側に向け
て配置し、前記脱気口を前記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前記開口部が流水中
に露出して、前記カートリッジ内部に前記開口部から流
水を導入するとともに、前記開口部から前記薬剤を流水
中に徐放し、前記カートリッジの内部の空気を前記脱気
口から排出することを特徴とする薬剤徐放装置。
【請求項１１】前記薬剤徐放装置の一部あるいは全部が
透明であることを特徴とする請求項８〜１０に記載の薬
剤徐放装置。
【請求項１２】前記薬剤徐放装置の下流側に散水板を有
する請求項８〜１１に記載の薬剤徐放装置。
【請求項１３】前記薬剤徐放装置がシャワーヘッドであ
ること特徴とする請求項１２に記載の薬剤徐放装置。