JP4146957B2

JP4146957B2 - Medicine supply cartridge

Info

Publication number: JP4146957B2
Application number: JP07347699A
Authority: JP
Inventors: 佳孝森田; 良雄畑中
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP2000262886A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、脱塩素剤等の薬剤を供給水中に溶出させてその薬剤の溶け込んだ供給水を散水する薬剤供給装置の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に過飽和状態の薬剤液が充填されており、そのカートリッジ２はカートリッジケース３の下面に薬剤導出口４が設けられ、この薬剤導出口４にカートリッジ２内の薬剤液を溶出させる滲出膜５が被着された構造となっている。この滲出膜５は、薬剤液の重量ヘッド圧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２内の薬剤液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２の内部を通過するのではなく、その動圧（供給水の流速によって滲出膜５上に生じる圧力分布差。）に応じた量の薬剤液を滲出膜５から溶出させた後にカートリッジ２の外周側に回り込んで散水部６から吐出される。
【０００４】
そして、ここで用いられるカートリッジ２は、図５に示すように、カートリッジケース３の薬剤導出口４以外の部分が密閉状態に形成されており、その内部に過飽和状態の薬剤液を充填し、薬剤導出口４部分をゴムキャップ７で強固にシールしてその状態において市場に出荷される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のカートリッジ２は、薬剤液をカートリッジケース３内に充填した状態で市場に出荷されるため、流通や保管の際の環境変化、とりわけ、雰囲気温度の上昇によってカートリッジケース３内の薬剤液の内圧が上昇し、その内圧によって薬剤液が外部に漏出することが考えられる。このため、上記の従来のカートリッジ２においては、流通・保管時の管理がむずかしいという不具合があった。
【０００６】
これに対し、カートリッジケース３内に薬剤を粉末や固形のまま水分を入れずに出荷することも考えられるが、この場合には、カートリッジケース３の滲出膜５以外の部分が完全に密閉されているため、シャワーでの実使用時に供給水がカートリッジケース３内に入り込まず、カートリッジケース３内の薬剤が供給水中に溶出しなくなってしまう。
【０００７】
また、上記従来のカートリッジ２においては、カートリッジケース３の滲出膜５以外の部分が完全に密閉されていることから、気泡が何等かの原因によってカートリッジケース３内に一度侵入すると、その気泡がカートリッジケース３の外部に排出されなくなる。そして、気泡がカートリッジケース３内に入り込むと、シャワーの使用時にその気泡が供給水の圧力によって圧縮され、その後にシャワーを停止したときに、気泡がカートリッジケース３内の薬剤液を必要外に外部に押し出し、カートリッジ２の寿命を縮めるという不具合を招く。
【０００８】
そこで、本出願人は、これらの問題を解決し得る薬剤供給カートリッジを開発し、その発明を特願平１０−２４５３０１号として出願している。
【０００９】
この薬剤供給カートリッジについて図６を参照して簡単に説明すると、同カートリッジは、カートリッジケース２５の下端に薬剤導出口１８が設けられる一方で、上端にエア排出口２７が設けられ、薬剤導出口１８には滲出膜２６が、エア排出口２７の近傍には一対の疎水性通気膜２８ａ，２８ｂ（例えば、四フッ化エチレン樹脂膜）が夫々付設されている。そして、二つの疎水性通気膜２８ａ，２８ｂはエア排出口２７の近傍において離間して配置され、両通気膜２８ａ，２８ｂ間の空間部が空気室２９とされると共に、下方の通気膜２８ｂと滲出膜２６の間の空間部が薬剤充填室３１とされ、その薬剤充填室３１に薬剤粉末３２若しくはその粉末３２を固めた固形物が充填されている。尚、図６は、実使用時に薬剤充填室３１に供給水が流入した状態を示す。
【００１０】
この薬剤供給カートリッジは、カートリッジケース２５内に薬剤粉末３２若しくはその固形物だけを充填した状態で出荷・流通され、シャワー内に装填されて最初に使用されたときに供給水が滲出膜２６を通して薬剤充填室３１内に流入し、その時点で薬剤充填室３１内が薬剤の溶液で満たされる。そして、このとき薬剤充填室３１の上部は二段の疎水性通気膜２８ａ，２８ｂによって閉塞されているため、薬剤充填室３１に臨む下方側の疎水性通気膜２８ｂは、下面が溶液に、上面が空気に夫々接することとなり、その結果、薬剤充填室３１からのエアの排出は許容するものの、溶液の流出は確実に阻止される。
【００１１】
しかし、この先に出願した薬剤供給カートリッジの場合、各疎水性通気膜２８ａ，２８ｂは一方の面に液体が接し、他方の面に空気が接した状態で使用されるため、通常使用の範囲の供給水の圧力は受け止めることはできるものの、例えば、シャワー内に装填した状態でそのシャワーをある程度の高さから落下させた場合のように、薬剤充填室３１の溶液やシャワー内の残留供給水の大きな落下荷重が疎水性通気膜２８ａ，２８ｂに急激に作用すると、その衝撃荷重によって破損を招く可能性が考えられる。
【００１２】
また、薬剤供給カートリッジは、薬剤充填室３１内の薬剤が周域の環境変化等によって溶解と再結晶を繰り返し、長期の使用の間に薬剤の一部が大きな結晶の塊になることがある。この場合、シャワーの上げ下げや反転等によってその結晶の塊が疎水性通気膜２８ｂに当たり、その塊によって疎水性通気膜２８ｂが損傷する可能性が考えられる。
【００１３】
そこで、本発明は、様々な条件下での疎水性通気膜の劣化、損傷及び破損を確実に防止し、安定した性能を長期に亙って維持することのできる薬剤供給カートリッジを提供しようとするものである。
【００１４】
【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の手段として、請求項１に記載の発明は、カートリッジケースの下端の薬剤導出口に滲出膜を付設する一方で、カートリッジケースの上端にエア排出口を設け、カートリッジケース内のこのエア排出口の近傍に上下二つの疎水性通気膜を離間させて配置して、この隣接する疎水性通気膜間に空気室を形成すると共に、下側の疎水性通気膜と滲出膜の間の薬剤充填室に粉末若しくは固形の薬剤を充填し、使用時にカートリッジケースの下端の滲出膜を通して薬剤充填室に供給水を流入することで、薬剤充填室内を薬剤の溶液で満たす薬剤供給カートリッジを前提としている。その上で、エア排出口の近傍に配置される上下二つの疎水性通気膜には、第１の保護膜を空気室側の面に、小孔を有する第２の保護膜を空気室と反対側の面にそれぞれ付設し、第１の保護膜、疎水性通気膜、第２の保護膜を三層にしてカートリッジケースに溶着するようにした。
この発明の場合、落下等によって疎水性通気膜に向かって作用する液体の衝撃荷重は保護膜によって受け止められ、特に疎水性通気膜に作用する液体による衝撃荷重は主に第１の保護膜によって受け止められ、薬剤充填室内の結晶の塊による疎水性通気膜の損傷は第２の保護膜によって保護されることから、疎水性通気膜には大きな荷重が作用しなくなる。すなわち、この発明の場合、各疎水性通気膜は片側面が常時空気に接するために、エアの排出は許容するものの液体の流通は確実に阻止される。また、各疎水性通気膜は片側面が空気室に臨むため、落下時等には液体による衝撃荷重が空気室方向に向かって作用するが、この荷重は保護膜によって確実に受け止められる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、保護膜をエアの流通を許容する不織布とした。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１９】
図２はこの発明にかかるカートリッジ９を用いる薬剤供給シャワーの全体構成を示すものであり、同図中１０は、このシャワーのシャワーヘッドである。このシャワーヘッド１０は、下端に給水口１１を備えたロアボディ１０ａと、上端に散水部１２を備えたアッパボディ１０ｂがパッキン１３を介してネジ止めされて成り、その内側に形成された中空部内にはこの発明にかかるカートリッジ９がスプリング１５によって下方に付勢された状態で収容されている。
【００２０】
この実施例の場合、カートリッジ９の内部には、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１０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。
【００２１】
また、シャワーヘッド１０内の基部には、先端に合成ゴム製のシールパッキン１６ａを備えた弁座１６がシャワーヘッド１０の中心位置において上方に向かって突設され、さらにこの弁座１６を囲繞するように円筒状のガイド壁１７が固設されている。弁座１６はカートリッジ９が下方変位した状態で同カートリッジ９の下端の薬剤導出口１８の周縁部に密接して、この薬剤導出口１８を完全に閉塞するようになっている。
【００２２】
さらに、シャワーヘッド１０内の基部には、給水口１１から流入した供給水をカートリッジ９の薬剤導出口１８部分に誘導する水流ガイド１９が摺動自在に収容されている。この水流ガイド１９は、図３に示すように円板状のベース部２０の中央部に長孔状の吐出孔２１が形成され、このベース部２０の下面に一対の案内羽根２２，２２が延設されると共に、ベース部２０の上面に吐出孔２１の周縁を取り囲むように４つのストッパ突起２３…が突設されている。
【００２３】
ベース部２０に形成された吐出孔２１は供給水をカートリッジ９の薬剤導出口１８部分に集めて吐出する部分であるが、水流ガイド１９とカートリッジ９が下方に変位した状態では、弁座１６のシールパッキン１６ａが薬剤導出口１８をシールするようになる。先端部が上方に向かって遊挿されるようになっている。したがって、このとき弁座１６の先端部は吐出孔２１を貫通してカートリッジ９の薬剤導出口１８を閉塞する。また、案内羽根２２はガイド壁１７内に収容され、水流ガイド１９の変位に拘わらず給水口１１から供給された水を常時確実に吐出孔２１に誘導できるようになっている。さらに、ベース部２０の上面に突設された４つのストッパ突起２３…はカートリッジ９の下面に当接し、隣接するストッパ突起２３，２３とカートリッジ９の下面の間に径方向に沿った誘導路２４を形成するようになっている。
【００２４】
一方、この発明にかかるカートリッジ９は、図１に詳細に示すように樹脂によって形成された有底円筒状のケース本体２５ａとアッパカバー２５ｂを溶着することによりカートリッジケース２５が構成されており、ケース本体２５ａの下部壁には前記薬剤導出口１８が長孔状に形成されている。そして、この導出口１８には、シャワーヘッド１０内に導入される供給水の動圧を受けてカートリッジ９内の薬剤を溶出させる滲出膜２６が取り付けられている。この滲出膜２６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９内の薬剤液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。
【００２５】
そして、アッパカバー２５ｂの上部壁にはエア排出口２７が形成され、このエア排出口２７の上部とアッパカバー２５ｂの下端部には四フッ化エチレン樹脂から成る疎水性通気膜２８ａ，２８ｂが夫々配置されており、カートリッジケース２５内の二つの疎水性通気膜２８ａ，２８ｂに挟まれた空間は空気室２９とされている。この疎水性通気膜２８ａ，２８ｂには、表裏を貫通する微細な通気孔３０が形成されているが、この通気孔３０の孔径は、シャワー使用時の比較的低い供給水の圧力でもって空気を容易に流通させ、しかも、シャワー使用時の高い供給水の圧力が作用した場合であっても供給水の表面張力によってその供給水が浸入しないような径（０．１μｍ〜３μｍ）に設定されている。尚、疎水性通気膜２８ａ，２８ｂとしては、四フッ化エチレン樹脂膜以外に三フッ化エチレン樹脂膜等でも良い。
【００２６】
また、カートリッジケース２５内の滲出膜２６と下方側の疎水性通気膜２８ｂに挟まれた空間は薬剤充填室３１とされ、この充填室３１内にアスコルビン酸の粉末３２、若しくは、その粉末３２を圧し固めた固形物が水分なしの状態で充填されている。
【００２７】
ここで、各疎水性通気膜２８ａ，２８ｂの空気室２９側の面には、目付量５０〜３００g/m²、望ましくは１００〜１５０g/m²（厚さ０.５mm）のポリエステル製の第１の不織布膜４０（第１の保護膜）が重合状態で配置され、さらに、各疎水性通気膜２８ａ，２８ｂの空気室２９と反対側の面には、同様の素材からなる第２の不織布膜４１（第２の保護膜）がやはり同様に重合状態で配置されている。そして、液体に接する第２の不織布膜４１には、空気の流通を許容するためのφ２〜φ１０、望ましくは、φ４〜φ５の所定数の小孔４２が設けられている。
【００２８】
そして、各疎水性通気膜２８ａ，２８ｂは、その表裏両面に第１の不織布膜４０と第２の不織布膜４１を層状に重ねた状態において、アッパカバー２５ｂ（カートリッジケース２５）に対して超音波溶着によって取り付けられている。尚、この実施例の場合、カートリッジケース２５はＡＢＳ樹脂によって形成されている。各疎水性通気膜２８ａ，２８ｂの溶着に際しては、表裏の不織布膜４０，４１が疎水性通気膜２８ａ，２８ｂの微細な通気孔３０を通した投錨効果（図１中の拡大図参照。）によって一体化され、その結果、層状に重ねた三者が一体になってアッパカバー２５ｂに溶着される。したがって、疎水性通気膜２８ａ，２８ｂはアッパカバー２５ｂに容易に、かつ、確実に溶着固定される。
【００２９】
以上のように構成されたこのカートリッジ９は、薬剤充填室３１内にアスコルビン酸の粉末３２、若しくは、その粉末３２を押し固めた固形物を充填し、水分を入れない状態で製造・出荷され、そのまま流通・保管されて消費者に提供され、以下のようにしてシャワーでの実使用に供される。
【００３０】
最初に、新しいカートリッジ９をシャワーヘッド１０内に組み込み、その状態で供給水が給水口１１からシャワーヘッド１０内に導入されると、水流ガイド１９とカートリッジ９が図２に示すように供給水の圧力を受け、スプリング１５を押し縮めて上昇変位する。このとき、供給水は水流ガイド１９を介してカートリッジ９の滲出膜２６部分に導入され、さらにカートリッジ９の外周側を回り込んで散水部１２からシャワーヘッド１０の外部に散水されるが、滲出膜２６に導入された供給水はその圧力でもって薬剤充填室３１内の空気を押し上げ、その空気を下方側の通気膜２８ｂの層（第１，第２の不織布膜４０，４１と一体化されたもの。）と上方側の通気膜２８ａの層（第１，第２の不織布膜４０，４１と一体化されたもの。）を通してエア排出口２７からカートリッジ９の外部に排出し、それと同時に供給水が薬剤充填室３１内に流入する。
【００３１】
これにより、薬剤充填室３１内の供給水の液面は次第に上昇することとなるが、その液面上昇は、液面が下方側の疎水性通気膜２８ｂの下面に達したところでその疎水性通気膜２８ｂによって阻止される。これは、供給水の液面が疎水性通気膜２８ｂの下面に達すると、疎水性通気膜２８ｂの持つ疎水性によって疎水性通気膜２８ｂの通気孔３０部分に液体の表面張力が作用し、その表面張力が通気孔３０に対する液体の流通を阻止することによるものである。したがって、この結果カートリッジ９の薬剤充填室３１は供給水によって満たされると同時に、滲出膜２６以外の部分が実質的に密閉状態に保たれるようになり、このとき薬剤充填室３１の内部はアスコルビン酸の過飽和水溶液で満たされることとなる。
【００３２】
また、カートリッジ９は供給水の流通するシャワーヘッド１０内に組み込まれるため、カートリッジ９の上部側にも供給水が回り込むことが考えられるが、カートリッジ９の上部側には別の通気膜２８ａの層が被着されて、疎水性通気膜２８ａと下方側の疎水性通気膜２８ｂとの間に空気室２９が形成確保されているため、疎水性通気膜２８ｂの上面側には供給水が流入することがない。つまり、疎水性通気膜２８ａ，２８ｂの片側の面は常に供給水と非接触となるため、疎水性通気膜２８ａ，２８ｂの通気孔３０部分での供給水の表面張力は維持確保され、疎水性通気膜２８ａ，２８ｂにおける供給水の遮断はより確実なものとなる。
【００３３】
このようにしてカートリッジ９内にアスコルビン酸の過飽和溶液が充填されると、これ以後滲出膜２６に供給される供給水の動圧によってカートリッジ９内のアスコルビン酸溶液が滲出膜２６を通して溶出され、ここで薬剤の溶け込んだ供給水がシャワーヘッド１０の先端の散水部１２を通って外部に散水される。
【００３４】
そして、この状態から供給水が止められると、カートリッジ９と水流ガイド１９がスプリング１５の力によって下降変位し、カートリッジ９の薬剤導出口１８が弁座１６によって閉塞されるようになる。
【００３５】
ところで、シャワーの使用時にはカートリッジ９からのアスコルビン酸溶液の溶出に伴って新たな供給水がカートリッジ９内に僅かずつ流入するが、この新たに流入した供給水に含まれている溶存空気はシャワー放置時の温度変化によって成長して気泡となる。この気泡は従来のカートリッジにおいてはカートリッジケース内に一度入り込むと決して抜けることはなかったが、本発明にかかるこのカートリッジ９の場合、カートリッジケース２５内に入り込んだ気泡はシャワーの使用時に供給水の圧力を受けると、下方の通気膜２８ｂの層と上方の通気膜２８ａの層を順次通ってエア排出口２７から自然に抜け出る。
【００３６】
ここで、各通気膜２８ａ，２８ｂの第２の不織布膜４１は常時液体に接するために長期の使用によってエアの流通が悪化することがあるが、この各不織布膜４１にはエア流通用の小孔４２が形成されいるため、薬剤充填室３１内のエアはこの小孔４２を通して確実に外部に排出される。
【００３７】
このため、このカートリッジ９においては、カートリッジケース２５内に入り込んだ気泡の圧縮と膨張によってアスコルビン酸溶液が必要外に外部に押し出されるといった不具合は生じない。したがって、このカートリッジ９の場合、従来のカートリッジに比較して使用寿命が確実に伸びる。
【００３８】
また、シャワーの使用時に、不注意等によってシャワーヘッド１０を高所からフロア上に落下させることがあり、このような場合には、薬剤充填室３１内の溶液やシャワーヘッド１０内の残留供給水の荷重が疎水性通気膜２８ａ，２８ｂ方向に急激に作用する。しかし、このカートリッジ９においては、各疎水性通気膜２８ａ，２８ｂの空気室２９側の面に第１の不織布膜４０が配置されているため、その落下荷重のほとんどが第１の不織布膜４０によって支持される。このため、両疎水性通気膜２８ａ，２８ｂは水分の落下荷重によって損傷や劣化を招くことがない。
【００３９】
一方、カートリッジ９をシャワーに装填して長期間使用すると、薬剤充填室３１内の薬剤が溶解と再結晶を繰り返して大きな結晶の塊になることがあり、このときシャワーヘッド１０を上下に激しく動かしたり反転させたりすると、その結晶の塊が下方の疎水性通気膜２８ｂ方向にぶつかることがある。しかし、このカートリッジ９においては、疎水性通気膜２８ｂの下面側が第２の不織布膜４１によって覆われているため、結晶の塊が直接疎水性通気膜２８ｂに接触することがなく、このため疎水性通気膜２８ｂが結晶の塊によって傷つけられたり、劣化することもない。
【００４０】
尚、この発明の実施例は以上で説明したものに限るものではなく、例えば、下方の疎水性通気膜２８ｂの薬剤充填室３１側に配置される保護膜は、不織布膜４１に限らずポリエステル等から成るメッシュ状部材等であっても良い。この保護膜は、結晶の塊による疎水性通気膜２８ｂの破損、劣化、及び、損傷を防止するためのものであるため、特に材質にこだわる必要はないが、第１の不織布膜４０と共に疎水性通気膜２８ｂを挟み込んでカートリッジケース２５に溶着することを考慮すれば、融点温度が第１の不織布膜４０に近いものが望ましい。
【００４１】
また、以上の実施例においては、カートリッジ９に充填する薬剤として脱塩素機能を持つアスコルビン酸を用いたが、勿論、脱塩素剤以外の芳香剤，殺菌剤，漢方薬，乳液，ＰＨ調整剤等の薬剤をカートリッジ９に充填することも可能である。さらにまた、カートリッジ９はシャワーヘッドに組み込むだけでなく、配管途中や専用水栓等に組み込むことも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明は、カートリッジケース内のこのエア排出口の近傍に上下二つの疎水性通気膜を離間させて配置するとともに、これらの上下二つの疎水性通気膜には、第１の保護膜を空気室側の面に、小孔を有する第２の保護膜を空気室と反対側の面にそれぞれ付設し、第１の保護膜、疎水性通気膜、第２の保護膜を三層にしてカートリッジケースに溶着したものである。したがって、疎水性通気膜に作用する液体による衝撃荷重を主に第１の保護膜によって受け止めて疎水性通気膜にかかる負担を小さくすることができると共に、薬剤充填室内の結晶の塊による疎水性通気膜の損傷を第２の保護膜によって確実に防止することができる。加えて、エアの排出を許容しつつ、かつ液体の流通を確実に阻止することができると共に、落下時等の液体による衝撃荷重を保護膜でもって確実に受け止め、疎水性通気膜の劣化、損傷、及び、破損を確実に防止し、それによって安定した性能を長期に亙って維持することができる。
【００４４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、保護膜をエアの流通を許容する不織布としたため、カートリッジケースに対して容易に溶着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すカートリッジの断面図。
【図２】同実施例を示すシャワー全体の断面図。
【図３】同実施例を示すシャワー部品の斜視図。
【図４】従来の技術を示すシャワーの模式断面図。
【図５】同技術を示すカートリッジの断面図。
【図６】先の出願を示すカートリッジの断面図。
【符号の説明】
９…カートリッジ
１８…薬剤導出口
２５…カートリッジケース
２６…滲出膜
２７…エア排出口
２８ａ，２８ｂ…疎水性通気膜
２９…空気室
３１…薬剤充填室
４０…第１の不織布膜
４１…第２の不織布膜（保護膜）
４２…小孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cartridge of a drug supply device that elutes a drug such as a dechlorinating agent into supply water and sprinkles the supply water in which the drug is dissolved.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a chemical supply shower has been devised in which a cartridge filled with a chemical such as a dechlorinating agent is incorporated in a shower head so that the chemical is eluted in the supply water when the shower is used.
[0003]
In this shower, as shown in FIG. 4, a cartridge 2 loaded in the shower head 1 is filled with a supersaturated drug solution, and the cartridge 2 is provided with a drug outlet 4 on the lower surface of the cartridge case 3. The exuding film 5 for eluting the drug solution in the cartridge 2 is attached to the drug outlet 4. The exfoliation film 5 is constituted by a filter membrane that can withstand the weight head pressure of the drug solution, and allows the drug solution in the cartridge 2 to exude only when receiving the dynamic pressure of the supply water during shower use. In the case of this shower, the supply water does not pass through the inside of the cartridge 2 but exudes an amount of the drug solution corresponding to the dynamic pressure (the pressure distribution difference generated on the exudation film 5 by the flow rate of the supply water). After elution from the membrane 5, it goes around the outer peripheral side of the cartridge 2 and is discharged from the sprinkler 6.
[0004]
In the cartridge 2 used here, as shown in FIG. 5, the portion other than the drug outlet 4 of the cartridge case 3 is formed in a hermetically sealed state, and a supersaturated drug solution is filled in the inside thereof. The outlet 4 is firmly sealed with a rubber cap 7 and shipped to the market in that state.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since this conventional cartridge 2 is shipped to the market in a state where the cartridge case 3 is filled with the drug solution, the drug in the cartridge case 3 is caused by an environmental change during distribution and storage, in particular, an increase in ambient temperature. It is conceivable that the internal pressure of the liquid rises and the chemical liquid leaks to the outside due to the internal pressure. For this reason, the conventional cartridge 2 has a problem that it is difficult to manage during distribution and storage.
[0006]
On the other hand, it is conceivable to ship the medicine in the cartridge case 3 without adding moisture in the form of powder or solid, but in this case, the parts other than the exudation film 5 of the cartridge case 3 are completely sealed. Therefore, the supply water does not enter the cartridge case 3 during actual use in the shower, and the medicine in the cartridge case 3 does not elute into the supply water.
[0007]
Further, in the conventional cartridge 2, since the portion other than the exudation film 5 of the cartridge case 3 is completely sealed, if the bubbles once enter the cartridge case 3 for some reason, the bubbles are It is no longer discharged outside the case 3. When the bubbles enter the cartridge case 3, the bubbles are compressed by the pressure of the supply water when the shower is used, and then when the shower is stopped, the bubbles externally remove the drug solution in the cartridge case 3. This causes a problem that the life of the cartridge 2 is shortened.
[0008]
Therefore, the present applicant has developed a drug supply cartridge that can solve these problems, and has filed an application thereof as Japanese Patent Application No. 10-245301.
[0009]
The medicine supply cartridge will be briefly described with reference to FIG. 6. The cartridge has a medicine outlet 18 provided at the lower end of the cartridge case 25, and an air outlet 27 provided at the upper end. Are provided with an exudation film 26 and a pair of hydrophobic gas-permeable films 28a and 28b (for example, a tetrafluoroethylene resin film) in the vicinity of the air discharge port 27. The two hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b are arranged apart from each other in the vicinity of the air discharge port 27, and a space between the gas permeable membranes 28a and 28b serves as an air chamber 29, and the air permeable membrane 28b below the air permeable membrane 28b. A space between the exudation films 26 is a drug filling chamber 31, and the drug filling chamber 31 is filled with a drug powder 32 or a solid material obtained by solidifying the powder 32. FIG. 6 shows a state in which supply water flows into the medicine filling chamber 31 during actual use.
[0010]
The medicine supply cartridge is shipped and distributed in a state where the cartridge case 25 is filled with only the medicine powder 32 or solid matter thereof, and when the medicine is supplied to the shower and used for the first time, the supply water passes through the exudation membrane 26. It flows into the filling chamber 31, and at that time, the inside of the medicine filling chamber 31 is filled with the medicine solution. At this time, since the upper part of the drug filling chamber 31 is closed by the two-stage hydrophobic gas-permeable membranes 28a and 28b, the lower side of the hydrophobic gas-permeable film 28b facing the drug filling chamber 31 has a lower surface as a solution and an upper surface. As a result, the discharge of the air from the medicine filling chamber 31 is allowed, but the outflow of the solution is surely prevented.
[0011]
However, in the case of the medicine supply cartridge filed earlier, each of the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b is used in a state where the liquid is in contact with one surface and the air is in contact with the other surface. Although the pressure of water can be received, for example, when the shower is dropped from a certain height in a state where it is loaded in the shower, the solution in the medicine filling chamber 31 and the residual supply water in the shower are large. If the drop load acts on the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b abruptly, the impact load may cause damage.
[0012]
Further, in the medicine supply cartridge, the medicine in the medicine filling chamber 31 is repeatedly melted and recrystallized due to environmental changes in the surrounding area, and a part of the medicine may become a large crystal lump during long-term use. In this case, it is conceivable that the lump of crystals hits the hydrophobic gas permeable membrane 28b due to raising or lowering or reversing the shower, and the hydrophobic gas permeable membrane 28b is damaged by the lump.
[0013]
Therefore, the present invention aims to provide a medicine supply cartridge that can reliably prevent deterioration, damage and breakage of the hydrophobic gas permeable membrane under various conditions and can maintain stable performance over a long period of time. Is.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-described problems, the invention according to claim 1 is characterized in that an exudation film is attached to the medicine outlet at the lower end of the cartridge case, while an air outlet is provided at the upper end of the cartridge case. and arranged to separate the upper and lower two hydrophobic gas permeable membrane in the vicinity of the air outlet of the inner, and forming an air chamber between the adjacent hydrophobic gas permeable membrane, a lower hydrophobic gas permeable membrane effusion film A medicine supply cartridge that fills the medicine filling chamber with a medicine solution by filling powder medicine or solid medicine into the medicine filling chamber between them and flowing the supply water into the medicine filling chamber through the exudation film at the lower end of the cartridge case at the time of use. Is assumed. In addition, the upper and lower hydrophobic gas permeable membranes arranged in the vicinity of the air discharge port have a first protective membrane on the air chamber side surface and a second protective membrane having small holes opposite to the air chamber. annexed respectively to the surface on the side, a first protective layer, the hydrophobic gas permeable membrane, and the second protective layer so as to weld the cartridge case in the three layers.
In the case of this invention, the impact load of the liquid acting on the hydrophobic gas permeable membrane due to dropping or the like is received by the protective film, and particularly the impact load due to the liquid acting on the hydrophobic gas permeable membrane is mainly received by the first protective film. In addition, since the damage to the hydrophobic gas permeable membrane due to the crystal lump in the drug filling chamber is protected by the second protective film, a large load does not act on the hydrophobic gas permeable membrane. That is, in the case of the present invention, since each hydrophobic air-permeable membrane is always in contact with air, the air circulation is allowed but the liquid flow is reliably prevented. In addition, since each hydrophobic air-permeable membrane faces one side of the air chamber, an impact load due to the liquid acts toward the air chamber when dropped or the like, but this load is reliably received by the protective membrane.
[0016]
The invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein the protective film is a non-woven fabric that allows air flow.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
FIG. 2 shows an overall configuration of a medicine supply shower using the cartridge 9 according to the present invention, and reference numeral 10 in the figure denotes a shower head of this shower. The shower head 10 is formed by screwing a lower body 10a having a water supply port 11 at the lower end and an upper body 10b having a water sprinkling portion 12 at the upper end via a packing 13, and in a hollow portion formed inside the lower body 10a. Is accommodated in a state in which the cartridge 9 according to the present invention is urged downward by a spring 15.
[0020]
In this embodiment, the cartridge 9 is filled with ascorbic acid as a dechlorinating agent having a strong chlorine reducing action, and the residual chlorine in the tap water is eluted by eluting the ascorbic acid in the shower head 10. Is supposed to be removed.
[0021]
In addition, a valve seat 16 having a synthetic rubber seal packing 16a at its tip is provided at the base of the shower head 10 so as to project upward at the center position of the shower head 10 and further surround the valve seat 16. In this way, a cylindrical guide wall 17 is fixed. The valve seat 16 is in close contact with the peripheral portion of the medicine outlet 18 at the lower end of the cartridge 9 in a state where the cartridge 9 is displaced downward, thereby completely closing the medicine outlet 18.
[0022]
Further, a water flow guide 19 for guiding the supply water flowing in from the water supply port 11 to the medicine outlet port 18 portion of the cartridge 9 is slidably accommodated in the base portion in the shower head 10. As shown in FIG. 3, the water flow guide 19 has a long hole-shaped discharge hole 21 formed in the center of a disk-shaped base portion 20, and a pair of guide blades 22, 22 extend on the lower surface of the base portion 20. In addition, four stopper protrusions 23 are provided on the upper surface of the base portion 20 so as to surround the periphery of the discharge hole 21.
[0023]
The discharge hole 21 formed in the base portion 20 is a portion that collects and discharges the supply water to the medicine outlet 18 portion of the cartridge 9, but when the water flow guide 19 and the cartridge 9 are displaced downward, the valve seat 16 The seal packing 16 a seals the medicine outlet 18. The tip is loosely inserted upward. Accordingly, at this time, the distal end portion of the valve seat 16 passes through the discharge hole 21 and closes the medicine outlet 18 of the cartridge 9. The guide blade 22 is accommodated in the guide wall 17 so that the water supplied from the water supply port 11 can always be reliably guided to the discharge hole 21 regardless of the displacement of the water flow guide 19. Further, the four stopper projections 23... Projecting from the upper surface of the base portion 20 are in contact with the lower surface of the cartridge 9, and the guide path 24 extends in the radial direction between the adjacent stopper projections 23, 23 and the lower surface of the cartridge 9. Is supposed to form.
[0024]
On the other hand, in the cartridge 9 according to the present invention, as shown in detail in FIG. 1, a cartridge case 25 is configured by welding a bottomed cylindrical case body 25a formed of resin and an upper cover 25b. The medicine outlet 18 is formed in a long hole in the lower wall of the main body 25a. The lead-out port 18 is attached with an exudation film 26 that receives the dynamic pressure of the supply water introduced into the shower head 10 and elutes the medicine in the cartridge 9. The exfoliation film 26 is formed of, for example, a filter membrane in which polyester is laminated on top and bottom of cellulose acetate so that it can withstand at least the weight head pressure of the drug solution in the cartridge 9 when the shower is not used (no leakage occurs). It has become.
[0025]
An air discharge port 27 is formed in the upper wall of the upper cover 25b. Hydrophobic ventilation films 28a and 28b made of tetrafluoroethylene resin are formed on the upper portion of the air discharge port 27 and the lower end of the upper cover 25b, respectively. The space between the two hydrophobic gas permeable membranes 28 a and 28 b in the cartridge case 25 is an air chamber 29. The hydrophobic ventilation membranes 28a and 28b are formed with fine ventilation holes 30 penetrating the front and back surfaces. The diameter of the ventilation holes 30 is such that air is drawn with a relatively low pressure of the supply water when using the shower. The diameter (0.1 μm to 3 μm) is set so that the supply water does not enter due to the surface tension of the supply water even when high pressure of the supply water is applied when using the shower. Yes. The hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b may be an ethylene trifluoride resin film in addition to the tetrafluoroethylene resin film.
[0026]
The space between the exudation film 26 and the lower hydrophobic air-permeable film 28 b in the cartridge case 25 is a drug filling chamber 31, and ascorbic acid powder 32 or the powder 32 is placed in the filling chamber 31. The compacted solid is filled without moisture.
[0027]
Here, the surface of the hydrophobic air-permeable membranes 28a and 28b on the air chamber 29 side is made of polyester having a basis weight of 50 to 300 g / m ² , preferably 100 to 150 g / m ² (thickness 0.5 mm). 1 non-woven fabric film 40 (first protective film) is disposed in a polymerized state, and a second non-woven fabric made of the same material is formed on the surface of each hydrophobic air-permeable membrane 28a, 28b opposite to the air chamber 29. The film 41 (second protective film) is likewise disposed in a polymerized state. The second nonwoven fabric film 41 in contact with the liquid is provided with a predetermined number of small holes 42 having a diameter of φ2 to φ10, preferably φ4 to φ5, for allowing air flow.
[0028]
Each of the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b is ultrasonically applied to the upper cover 25b (cartridge case 25) in a state where the first nonwoven fabric film 40 and the second nonwoven fabric membrane 41 are layered on both front and back surfaces. It is attached by welding. In this embodiment, the cartridge case 25 is made of ABS resin. At the time of welding each of the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b, due to the anchoring effect (see the enlarged view in FIG. 1), the nonwoven fabric membranes 40 and 41 on the front and back sides pass through the fine vent holes 30 of the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b. As a result, the three members stacked in layers are integrally welded to the upper cover 25b. Therefore, the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b are easily and reliably welded and fixed to the upper cover 25b.
[0029]
The cartridge 9 configured as described above is manufactured and shipped in a state where the powder filling chamber 31 is filled with ascorbic acid powder 32 or a solid material obtained by pressing and solidifying the powder 32, and moisture is not added. It is distributed and stored as it is and is provided to consumers, and is used for actual use in the shower as follows.
[0030]
First, when a new cartridge 9 is installed in the shower head 10 and supply water is introduced into the shower head 10 from the water supply port 11 in that state, the water flow guide 19 and the cartridge 9 are supplied with water as shown in FIG. In response to the pressure, the spring 15 is compressed and displaced upward. At this time, the supplied water is introduced into the exudation film 26 portion of the cartridge 9 through the water flow guide 19, and further circulates around the outer peripheral side of the cartridge 9 to be sprinkled from the sprinkling portion 12 to the outside of the shower head 10. The supply water introduced into the water 26 pushes up the air in the medicine filling chamber 31 with the pressure, and the air is integrated with the layer of the lower side air-permeable membrane 28b (first and second nonwoven fabric membranes 40 and 41). And the upper air-permeable membrane 28a (integrated with the first and second nonwoven fabric membranes 40 and 41) and discharged from the air outlet 27 to the outside of the cartridge 9, and at the same time, supply water Flows into the medicine filling chamber 31.
[0031]
As a result, the liquid level of the supply water in the medicine filling chamber 31 gradually rises. The rise in the liquid level occurs when the liquid level reaches the lower surface of the lower hydrophobic air-permeable membrane 28b. Blocked by membrane 28b. This is because when the liquid level of the supply water reaches the lower surface of the hydrophobic gas permeable membrane 28b, the surface tension of the liquid acts on the vent hole 30 portion of the hydrophobic gas permeable membrane 28b due to the hydrophobicity of the hydrophobic gas permeable membrane 28b. This is because the surface tension prevents the liquid from flowing into the vent hole 30. Therefore, as a result, the medicine filling chamber 31 of the cartridge 9 is filled with the supplied water, and at the same time, the portions other than the exudation film 26 are kept substantially sealed. At this time, the inside of the medicine filling chamber 31 is ascorbine. It will be filled with a supersaturated aqueous solution of acid.
[0032]
Further, since the cartridge 9 is incorporated in the shower head 10 through which the supply water circulates, it is conceivable that the supply water also flows into the upper side of the cartridge 9, but another layer of the air-permeable film 28 a is formed on the upper side of the cartridge 9. Since the air chamber 29 is formed and secured between the hydrophobic gas permeable membrane 28a and the lower hydrophobic gas permeable membrane 28b, the supply water flows into the upper surface side of the hydrophobic gas permeable membrane 28b. There is nothing. That is, the surface of one side of the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b is always in non-contact with the supplied water, so that the surface tension of the supplied water at the vent hole 30 portion of the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b is maintained and secured. The supply water in the gas permeable membranes 28a and 28b is more reliably blocked.
[0033]
When the supersaturated solution of ascorbic acid is filled in the cartridge 9 in this manner, the ascorbic acid solution in the cartridge 9 is eluted through the exudation membrane 26 by the dynamic pressure of the supply water supplied to the exudation membrane 26 thereafter. Then, the supply water in which the medicine is dissolved is sprayed to the outside through the sprinkler 12 at the tip of the shower head 10.
[0034]
When the supply water is stopped from this state, the cartridge 9 and the water flow guide 19 are displaced downward by the force of the spring 15, and the medicine outlet 18 of the cartridge 9 is closed by the valve seat 16.
[0035]
By the way, when the shower is used, new supply water gradually flows into the cartridge 9 as the ascorbic acid solution is eluted from the cartridge 9, and the dissolved air contained in the newly supplied supply water is left in the shower. It grows into bubbles due to changes in temperature over time. In the case of the cartridge 9 according to the present invention, the bubbles that have entered the cartridge case 25 are not removed from the pressure of the supply water when the shower is used. When the air is received, the air passes through the lower air-permeable membrane 28b and the upper air-permeable membrane 28a in sequence, and naturally escapes from the air outlet 27.
[0036]
Here, since the second nonwoven fabric film 41 of each of the gas permeable membranes 28a and 28b is always in contact with the liquid, the air flow may deteriorate due to long-term use. Since the hole 42 is formed, the air in the medicine filling chamber 31 is reliably discharged to the outside through the small hole 42.
[0037]
For this reason, in this cartridge 9, there is no problem that the ascorbic acid solution is pushed out to the outside due to the compression and expansion of the bubbles that have entered the cartridge case 25. Therefore, in the case of this cartridge 9, the service life is surely extended as compared with the conventional cartridge.
[0038]
Further, when the shower is used, the shower head 10 may be dropped from a high place onto the floor due to carelessness. In such a case, the solution in the medicine filling chamber 31 or the remaining supply water in the shower head 10 may be dropped. Is abruptly applied in the direction of the hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b. However, in this cartridge 9, since the first nonwoven fabric film 40 is disposed on the surface of the hydrophobic air-permeable membranes 28a and 28b on the air chamber 29 side, most of the drop load is caused by the first nonwoven fabric film 40. Supported. For this reason, both hydrophobic gas permeable membranes 28a and 28b are not damaged or deteriorated due to the falling load of water.
[0039]
On the other hand, when the cartridge 9 is loaded in a shower and used for a long time, the medicine in the medicine filling chamber 31 may repeatedly dissolve and recrystallize into large crystal lumps. At this time, the shower head 10 is moved vigorously up and down. If it is reversed or inverted, the crystal lump may collide with the lower hydrophobic air-permeable membrane 28b. However, in this cartridge 9, since the lower surface side of the hydrophobic gas permeable membrane 28b is covered with the second nonwoven fabric film 41, the crystal lump does not directly contact the hydrophobic gas permeable membrane 28b. The gas permeable membrane 28b is not damaged or deteriorated by the crystal lump.
[0040]
The embodiments of the present invention are not limited to those described above. For example, the protective film disposed on the drug filling chamber 31 side of the lower hydrophobic gas permeable membrane 28b is not limited to the nonwoven fabric film 41, and polyester or the like. It may be a mesh member made of or the like. This protective film is for preventing damage, deterioration, and damage of the hydrophobic gas permeable membrane 28b due to the lump of crystal, and therefore it is not necessary to be particular about the material, but it is hydrophobic together with the first nonwoven fabric film 40. Considering that the gas permeable membrane 28b is sandwiched and welded to the cartridge case 25, it is desirable that the melting point temperature is close to that of the first nonwoven fabric membrane 40.
[0041]
In the above embodiment, ascorbic acid having a dechlorination function is used as a medicine to be filled in the cartridge 9. Of course, other than the dechlorinating agent, fragrance, bactericidal agent, traditional Chinese medicine, milky lotion, pH adjusting agent, etc. It is also possible to fill the cartridge 9 with a medicine. Furthermore, the cartridge 9 can be incorporated not only in the shower head but also in the middle of piping or in a dedicated water faucet.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the two upper and lower hydrophobic gas permeable membranes are arranged in the cartridge case in the vicinity of the air discharge port so as to be separated from each other, and the upper and lower two hydrophobic gas permeable membranes are provided. The first protective film is attached to the surface on the air chamber side, and the second protective film having a small hole is attached to the surface opposite to the air chamber, respectively, and the first protective film, the hydrophobic air-permeable film, The protective film is made of three layers and welded to the cartridge case. Accordingly, the impact load due to the liquid acting on the hydrophobic gas permeable membrane can be received mainly by the first protective film to reduce the load on the hydrophobic gas permeable membrane, and the hydrophobic gas flow caused by the crystal lump in the drug filling chamber can be reduced. Damage to the film can be reliably prevented by the second protective film. In addition, while allowing air to be discharged, it is possible to reliably prevent the flow of liquid, and to reliably receive the impact load due to liquid when dropped, etc. with a protective film, and to deteriorate and damage the hydrophobic ventilation film And it is possible to reliably prevent breakage and thereby maintain stable performance over a long period of time.
[0044]
In the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1 , since the protective film is a non-woven fabric that allows air to flow, it can be easily welded to the cartridge case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cartridge showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the entire shower showing the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of a shower part showing the embodiment.
FIG. 4 is a schematic sectional view of a shower showing a conventional technique.
FIG. 5 is a sectional view of a cartridge showing the technique.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a cartridge showing the previous application.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Cartridge 18 ... Drug outlet 25 ... Cartridge case 26 ... Exudation film 27 ... Air discharge port 28a, 28b ... Hydrophobic ventilation film 29 ... Air chamber 31 ... Drug filling chamber 40 ... 1st nonwoven fabric film 41 ... 2nd Nonwoven fabric (protective membrane)
42 ... Small hole

Claims

While the exuding film is attached to the medicine outlet at the lower end of the cartridge case, the air outlet is provided at the upper end of the cartridge case,
In the vicinity of the air outlet in the cartridge case, two upper and lower hydrophobic air-permeable membranes are arranged apart from each other to form an air chamber between the adjacent hydrophobic air-permeable membranes ,
Fill the drug filling chamber between the lower hydrophobic breathable membrane and the exudation membrane with powder or solid drug,
A drug supply cartridge that fills the drug filling chamber with a drug solution by flowing supply water into the drug filling chamber through the exudation film at the lower end of the cartridge case during use,
In the two upper and lower hydrophobic air permeable membranes arranged in the vicinity of the air discharge port , the first protective film is provided on the surface on the air chamber side, and the second protective film having small holes is provided on the surface opposite to the air chamber. respectively attached,
A medicine supply cartridge comprising a first protective film, a hydrophobic gas permeable film, and a second protective film formed in three layers and welded to a cartridge case .

The drug supply cartridge according to claim 1, wherein the protective film is a non-woven fabric that allows air to flow .