液体ろ過装置
通過する液体をろ過するためのろ過装置であって、ろ過装置は、液体源（３）に対して固定し、液体を流通させる液体供給ダクト（１０）を有するハウジング（１０１）を含んで構成される。液体供給ダクト（１０）は、液体源（３）と接続する上流側端部から、液体が排出されるろ過装置の出口（１４）で終わる下流側端部まで延び、通過する液体からバクテリアをほとんど除去するフィルターエレメント（１１０，１１１，１１３）を組み込んだことを特徴とするろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体源からの液体をろ過するろ過装置に関する。ただし、ろ過装置に供給される液体源は、例えば、プラスチック素材やガラスのボトルのような容器、特に市販されている、炭酸ガス抜きミネラルウォーター又はスパークリングウォーターの入ったプラスチック素材のボトルに限定されない。
【０００２】
内部に炭酸ガス抜きのミネラルウォーターが入って市販されているプラスチック素材のボトルは、その容積が０．２５リットルから２リットル、そして場合によっては５リットルまであり、本発明によるろ過装置は、これらのボトルと共に、更にはガラス瓶や金属缶などほかの容器と共に使用されることを目的とする。
【背景技術】
【０００３】
一般的に公益事業又はグループ給水スキームから提供される比較的質の悪い水道水は概して飲むには適さない。極端な場合、重病をひきおこす汚染物質が混入していることもありえる。それ故、一般に飲料水はボトル又は適切な容器に入ったものが購入される傾向があるが、そのような飲料水は高価なこともある。例えばトレーニング中に定期的な水の摂取が必要なアスリートの場合、ボトル入り飲料水に対する支出がかさむこともある。
【０００４】
それ故、この問題を克服するろ過装置が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ボトルに入った水道水を飲むためにこれをボトルから注ぐとき、もしくは排出する時に、水をろ過するろ過装置を提供することを目的とする。さらに本発明は容器内の液体をろ過するフィルターを提供することを目的とし、また液体源からの液体をろ過するろ過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、通過する液体をろ過するろ過装置を提供する。ろ過装置は液体源に対して固定するハウジングを含んで構成され、液体が通過する液体供給ダクトを有する。液体供給ダクトは液体源に通じる上流側端部から、液体が排出されるろ過装置の出口まで延びる。尚、ろ過装置は、通過する液体からバクテリアをほとんど除去するフィルターエレメントが組み込まれていることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、フィルターエレメントはセラミックフィルターを含んで構成される。
【０００８】
セラミックフィルターエレメントは、好ましくは、ろ過装置と係合可能な交換式フィルターカートリッジに組み込まれている。
【０００９】
セラミックフィルターエレメントは、好ましくは、少なくとも珪藻土と銅を含んで構成される。
【００１０】
好ましくは、粒子状活性炭を含んで構成される付加的フィルターを備える。
【００１１】
好ましくは、さらに薄膜フィルターを備える。
【００１２】
薄膜フィルターは、好ましくは、液体供給ダクトの上流側に位置する上流側フィルターエレメントであり、通過した液体から粒子状物質を取り除く。セラミックフィルターは、上流側フィルターエレメントの下流側に位置する下流側フィルターエレメントであり、下流側フィルターエレメントは、フィルターチャンバーの範囲を定めるために、上流側フィルターエレメントとは間隔をあけて設置される。尚、フィルターチャンバー内には、液体供給ダクトを通過する液体からバクテリアを除去するろ過剤が収納されている。
【００１３】
好ましくは、それぞれ粒子状活性炭が収納された、上流側チャンバー及び下流側チャンバーを備える。
【００１４】
好ましくは、上流側及び下流側チャンバーはフィルター薄膜により分離される。
【００１５】
好ましくは、上流側及び下流側チャンバーの少なくとも一方内の粒子状活性炭は銅を含侵させたものである。
【００１６】
ろ過装置内のフィルターエレメントは粒子状活性炭を含んで構成されるのが有利である。
【００１７】
フィルターエレメントの粒子状活性炭は、好ましくは、ろ過装置に配置された交換式フィルターカートリッジに収められる。
【００１８】
粒子状活性炭は、好ましくは、銅を侵含されたものである。
【００１９】
好ましくは、出口は内表面及び外表面を有し、内表面は実質的に銅層により被覆される。
【００２０】
好ましくは、ろ過装置は液体容器と結合する結合手段を備える。
【００２１】
セラミックフィルターエレメントは、好ましくは、セルロース、フラックス、及びセルロースガムを更に含んで構成される。フラックスは例えばホウ砂フリットである。
【００２２】
本発明は請求項１に記載のろ過装置に用いられるフィルターカートリッジを更に提供し、カートッリッジは本明細書に記載されるいずれかのフィルターエレメントを有する。
【００２３】
好ましくは、液体供給ダクトを通過する液体から粒子状物質を除去する、液体供給ダクト内の上流側に設置される上流側フィルターエレメントと、上流側フィルターエレメントの下流側に位置し、フィルターチャンバーの範囲を定めるため、上流側フィルターエレメントとは間隔をあけて設置される下流側フィルターエレメントと、液体供給ダクトを通過する液体からバクテリアを除去する、フィルターチャンバー内に設置されるろ過剤と、そして液体源にハウジングを結合するための結合手段と、を備える。好ましくは、フィルターチャンバー内のろ過剤は、液体からバクテリアと同様に汚染物質を取り除く。
【００２４】
本発明の一態様では、上流側フィルターエレメントは有孔薄膜フィルターであり、好ましくは、網フィルターである。上流側フィルターエレメントの網目サイズは、好ましくは、２００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさであり、また有利には、１５０ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさであり、そして理想的には、１００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００２５】
本発明の別の態様では、フィルターチャンバー内のろ過剤は、微粒子ろ過剤であり、好ましくは粒子状活性炭素材である。尚、粒子状活性炭素材は、木炭又は椰子殻、もしくは木炭及び椰子殻から得られるものでもよい。
【００２６】
本発明の別の態様では、下流側フィルターエレメントは抗バクテリア性を備え、好ましくは、セラミックフィルターである。尚、セラミックフィルターは、珪藻土と銅を含むセラミック組成を含んで構成される。
【００２７】
前記下流側フィルターエレメントは、この外有孔フィルターを含んで構成されるが、好ましくは、それは網フィルターである。そして好ましくは、下流側フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、２００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。また有利には、下流側フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１５０ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。そして理想的には、下流側フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００２８】
本発明の別の態様では、中間フィルターエレメントは上流側薄膜フィルターエレメントと下流側フィルターエレメントの間に位置し、本発明の一態様では、中間フィルターエレメントは有孔薄膜フィルターであり、好ましくは、網素材である。好ましくは、中間フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、２００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。また有利には、中間フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１５０ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。そして理想的には、中間フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００２９】
中間フィルターエレメントは、上記の外にはセラミックフィルターであり、好ましくは中間フィルターエレメントのセラミック素材は抗バクテリア性を備え、そして有利には、珪藻土と銅を含むセラミック組成を含んで構成される。
【００３０】
理想的には、中間フィルターエレメントは上流側フィルターエレメントと下流側フィルターエレメントの間に間隔をあけて位置し、上流側フィルターエレメントと共に上流側フィルターチャンバーの範囲を規定し、下流側フィルターエレメントと共に下流側フィルターチャンバーの範囲を規定する。好ましくは、ろ過剤は上流側及び下流側フィルターチャンバー内に位置し、そして有利には、上流側フィルターチャンバー内のろ過剤は粗粒子であり、下流側フィルターチャンバー内のろ過剤は微粒子である。
【００３１】
本発明の別の態様では、上流側フィルターチャンバー内のろ過剤は粒子状活性炭を含んで構成され、好ましくは、粒子状活性炭は木炭から得られるものである。そして好ましくは、上流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径は８００ミクロンから１２００ミクロンの幅に収まる。また有利には、上流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭の粒径は、９００ミクロンから１１００ミクロンの幅に収まり、理想的には、上流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭の粒径はほぼ１０００ミクロン程度である。
【００３２】
本発明の別の態様では、下流側フィルターチャンバー内のろ過剤は粒子状活性炭を含んで構成され、好ましくは、粒子状活性炭は椰子殻から得られるものである。そして好ましくは、下流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径は２００ミクロンから６００ミクロンの幅に収まる。また有利には、下流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径は３００ミクロンから５００ミクロンの幅に収まり、理想的には、下流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径はほぼ４００ミクロン程度である。
【００３３】
本発明の別の態様では、ろ過装置は容器からの液体をろ過するのに適しており、その結合手段は、中央に穴の通ったチューブ結合部材を含んで構成される。そして好ましくは、結合部材の一方は容器の出口にあるねじと係合するように、内側にねじ山が刻まれた前記穴の一端で終わり、穴のもう一方の端は、ろ過装置のハウジングに刻まれた雄ねじと係合する雌ねじで終わる。あるいは、ろ過装置は、水道水などの液体をろ過するのに適しており、好ましくは、結合手段は蛇口の出口にはめ込む、中央に穴の通ったチューブ結合部材を含んで構成される。
【００３４】
本発明のさらなる態様では、密閉手段は、好ましくは、ろ過装置の出口を閉じる密閉部材を含んで構成される。理想的には、密閉部材はハウジングと蝶番により接続される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が用いられているろ過装置の斜視図。
【図２】本発明が用いられているろ過装置を示す図１の断面斜視図。
【図３】図１のろ過装置の部分を示す斜視図。
【図４】図１のろ過装置の部分を示す図３とは異なる別の斜視図。
【図５】図１のろ過装置の断面斜視図。
【図６】図１のろ過装置の部分を示す図３の断面斜視図。
【図７】本発明の別の実施形態によるろ過装置の部分を示す図６と同様の図。
【図８】本発明の更なるの実施形態によるろ過装置の部分を示す図６と同様の図。
【図９】本発明の更に別の実施形態によるろ過装置の部分を示す図６と同様の図。
【図１０】本発明によるろ過装置の別の実施形態の分解斜視図。
【図１０ａ】図１０のろ過装置の交換式カートリッジの底部の斜視図。
【図１１】図１０の組み立てられた実施形態の部分断面図。
【図１２】本発明によるろ過装置の別の実施形態の部分断面図。
【図１３】本発明によるろ過装置の更なるの実施形態の部分断面図。
【図１４】本発明によるろ過装置の別の実施形態の部分断面図。
【図１５】本発明によるろ過装置のまた更なる実施形態。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明は、あくまでも例として示した本発明のいくつかの実施形態に関して、添付図面を参照して以下に説明することにより、より明確に理解される。
【００３７】
図面、主として図１から図６までを参照すると、これには本発明によるろ過装置が図示されており、液体源からの液体をろ過するためのろ過装置が参照番号１により概略的に示されている。尚、本発明のこの実施形態においては、容器は、炭酸ガス抜きミネラルウォーターもしくはスパークリングウォーターが収納されて一般的に販売されているプラスチックボトル（３）をさす。一般にボトル(３)はその容積が０．２５リットルから２リットルであるが（場合によっては）更に大きいこともあり、最大で５リットルである。ろ過装置（１）はプラスチック素材の四つの部分からなるハウジング（５）を含んで構成される。すなわち上流側部分（６）、下流側部分（７）、そして一組の中間部分（８）であり、それらすべては主として超音波溶接や食品安全性接着剤などの、それぞれを固定するのに適切な固定手段により互いに固定された、射出成形されたプラスチック材である。図に示すように、上流側、下流側及び中間部分（６）、（７）及び（８）はラップジョイント（９）により互いに接続される。液体供給ダクト（１０）は、ハウジング（５）の上流側、下流側及び中間部分（６）、（７）及び（８）を通じて延びており、ボトル（３）と接続される上流側端部（１１）から始まって、人がじかに水を飲むか、あるいはボトル（３）から水を注ぐ下流側端部（１２）で終わっている。結合手段は、本発明のこの実施形態において結合部材（１５）は、以下に詳細を記すが、ハウジング（５）をボトル（３）の出口（１６）に隣接して接続する。
【００３８】
フィルター保持部（１７）、（１８）及び（１９）は内部のフィルターを保持するため、液体供給ダクト（１０）内に位置する。フィルター保持部（１７）は上流側フィルターエレメント（２０）を保持するが、本発明のこの実施形態においては、上流側フィルターエレメント（２０）は、２００ミクロンよりも大きい粒子が通り抜けることを阻止できる網目サイズの網フィルターにより提供される。本発明のこの実施形態におけるフィルター保持部（１８）は、中間フィルターエレメント（２２）を保持するが、本発明のこの実施形態においては、中間フィルターエレメント（２２）はそれぞれ抗バクテリア剤として作用する、珪藻土及び銅を含むセラミック剤組成から成るセラミックフィルターである。中間フィルターエレメント（２２）内に位置する下流側フィルターエレメント（２４）はフィルター保持部（１９）により保持される。本発明のこの実施形態においては、下流側フィルターエレメント（２４）もまた、中間フィルターエレメント（２２）のセラミックフィルターとほぼ同様のセラミックフィルターが設けられる。珪藻土及び銅を含んで構成される中間及び下流側フィルターエレメント（２２）及び（２４）のセラミック剤組成は、同様に、またセルロース、フラックス及びＣＭＣガム（カルボキシメチルナトリウムセルロース）として知られるセルロースガムを含んで構成される。セルロースは充填剤として作用し、フィルター製造の焼成工程において３００℃で焼き落とすことにより、セラミックの内部にハニカム構造を残す。ブラノーゼはさらに可鍛性のある構造を作るために作用し、フラックスはフィルター製造の焼成工程において成分を、すなわち珪藻土と銅を結合する働きをし、完成したセラミックフィルターに更に強度を与える。フラックスはボラックスフリットでもかまわない。
【００３９】
中間フィルターエレメント（２２）は上流側フィルターエレメント（２０）及び下流側フィルターエレメント（２４）と共に、上流側フィルターチャンバー（２５）と下流側フィルターチャンバー（２６）の範囲をそれぞれ規定し、そこには上流側及び下流側微粒子ろ過剤が（図示省略）設置される。上流側ろ過剤は粗粒子サイズであり、下流側ろ過剤は微粒子サイズである。本発明の一実施形態において、下流側フィルターチャンバー（２６）内のろ過剤は椰子殻から得られる細かい粒子状活性炭素材を含んで構成され、この実施形態においてはおよそ４００ミクロン程度の微粒子サイズである。上流側フィルターチャンバー（２５）内のろ過剤は木炭から得られる粒子状活性炭素材であり、およそ１０００ミクロン程度の粗粒子サイズである。上流側及び下流側フィルターチャンバー（２５）及び（２６）内の粒子状活性炭素材は、水中の、鉄分を含む化学物質や金属と同様に、例えばＥ．ｃｏｌｉ等のバクテリアを除去殺菌するために提供される。
【００４０】
逆止め弁（２８）は、液体供給ダクト（１０）内の出口（１４）に隣接して、水がボトル（３）へ戻るのを防ぐために設置される。液体供給ダクト（１０）の出口（１４）に隣接した表面（２９）は、水が出口（１４）を通して排出され、もしくは吸い上げられている際、水中に存在するバクテリアを除去し、Ｅ．ｃｏｌｉを殺菌するために、内周を銅めっきされている。表面（２９）の銅めっきは、特にボトルが使用されない時、出口（１４）にとどっている水中のＥ．ｃｏｌｉを殺菌する。銅めっきはマウスピース内のＥ．ｃｏｌｉの初期コロニーを殺菌するため、マウスピース内でのＥ．ｃｏｌｉの繁殖を防ぐ。
【００４１】
出口（１４）を閉じるための密閉手段は、プラスチックヒンジ（３１）によりハウジング（５）と接続された蓋（３０）を含んで構成される。蓋（３０）の内部の中央突起部（３２）は出口（１４）とかみあうことで密閉する。蓋（３０）から伸びるリップ（３３）は出口（１４）から蓋（３０）をヒンジ開きするためのグリップを提供する。
【００４２】
結合部材（１５）に戻るが、結合部材（１５）は中央穴（３５）が貫通する射出成形されたプラスチック材である。中央穴（３５）は、その一端が雌ねじ（３６）で終わる。尚、雌ねじを、ハウジング（５）の周囲に刻まれた雄ねじ（３７）とかみあわすにより、結合部材（１５）をハウジング（５）に固定する。また、中央穴（３５）のもう一方の端は、ボトル（３）の出口（１６）上の雄ねじとかみあう雌ねじで終わっている。雌ねじは、結合部材（１５）をボトル（３）に固定し、これによりハウジング（５）をボトル（３）に固定する。
【００４３】
上流側部分（６）の周りのねじ溝（４１）内部に位置するＯ−リングシール（４０）は、図２に示したようにボトル（３）の出口（１６）の内側表面を密閉する。
【００４４】
使用される場合、一般に、ハウジング（５）は結合部材（１５）と結合されていない状態で販売される。一般に、結合部材（１５）は、販売時にボトル（３）についているスクリューキャップのかわりに、ボトル（３）の出口（１６）に固定されて提供される。ボトル（３）から水を飲みたい、もしくはボトル（３）から水を排出したいとき、蓋（３０）は出口（１４）からはずされ、水を飲みたいときは出口（１４）から飲むことになる。あるいは、ボトル（３）から水を排出したいとき、例えばグラスやカップに水を注ぐときは、同様に水は出口（１４）から排出される。水が液体供給ダクト（１０）を通して吸い上げられるか、もしくは通過するにつれて、水はまず上流側網フィルターエレメント（２０）により、次に上流側フィルターチャンバー（２５）内の粒状活性炭ろ過剤により、そして中間セラミックフィルターエレメント（２２）により、さらに下流側フィルターチャンバー（２６）内の粒子状活性炭ろ過剤により、順次ろ過され、それから出口（１４）の逆止め弁（２８）を通過する前に下流側セラミックフィルターエレメント（２４）によりろ過される。この段階で、ほとんどすべての微粒子、バクテリア、そして金属が、水から取り除かれる。
【００４５】
図７に関して、参照番号５０に概略的に示される本発明によるろ過装置の一部が図解される。ろ過装置（５０）はろ過装置（１）とほぼ同様であり、同様の部品は同一の参照番号により特定される。ろ過装置（５０）とろ過装置（１）の主な違いは、ろ過装置（５０）において、中間フィルターエレメント（２２）がセラミックフィルターにより提供されているかわりに、網フィルターにより提供されていることである。該網フィルターは、上流側フィルターエレメント（２０）の網フィルターと類似しているが、しかし、網目サイズはより小さく、この場合中間フィルターエレメント（２２）の網フィルターの網目サイズは、１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００４６】
それ以外の点では、ろ過装置（５０）はその利用法においてろ過装置（１）と同様である。
【００４７】
図８に関しては、本発明の別の実施形態によるろ過装置（６０）が図解される。ろ過装置（６０）はろ過装置（１）と類似しており、同様の部品は同一の番号により特定される。ろ過装置（６０）とろ過装置（１）の主な違いは、下流側フィルターエレメント（２４）が、上流側フィルターエレメント（２０）と同様、網フィルターにより提供されていることである。しかし、下流側フィルターエレメント（２４）の網目サイズは、１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００４８】
それ以外の点では、本発明の一実施形態であるろ過装置（６０）はろ過装置（１）とその利用法において同様である。
【００４９】
図９に関して、本発明のさらなる実施形態によるろ過装置（７０）の一部が図解される。ろ過装置（７０）はろ過装置（１）とほぼ同様であり、同様の部品は同一の参照番号で特定される。ろ過装置（７０）とろ過装置（１）の主な違いは、ろ過装置（７０）においては全てのフィルターエレメント、すなわち上流側フィルターエレメント（２０）、中間フィルターエレメント（２２）及び下流側フィルターエレメント（２４）がそれぞれ上流側網フィルターエレメント（２０）と同様のフィルターエレメントを備えていることであるが、例外は、中間及び下流側フィルターエレメント（２２）及び（２４）の網目サイズは、上流側フィルターエレメントのそれよりも小さいことである。本発明のこの実施形態において、中間フィルターエレメント（２２）の網フィルターの網目サイズは１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさであり、下流側フィルターエレメント（２４）の網の網目サイズは、１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００５０】
それ以外の点では、ろ過装置（７０）はその利用においてろ過装置（１）と同様である。
【００５１】
本発明によるろ過装置の利点は多い。とくに本発明によるろ過装置は水道水のろ過にとりわけ適している。ボトルは水道水で満たされており、ボトルから水を飲んでいるあいだ、水はフィルターを通して吸い上げられ、ろ過され、それにより水道水中のバクテリアや汚染物質及びその他の不純物が取り除かれる。
【００５２】
ろ過装置は、ボトルからの水をろ過するために、ボトルと結合するのに適していると説明されてきたが、しかし、あらゆる容器からの水そして実際あらゆる容器からのあらゆる液体をろ過するために使われるものと予想される。また、ろ過装置は蛇口から水が流れ出るにつれ水道水がろ過されるよう、直接水道の蛇口に接続されるものと予想される。またろ過装置は水道管の蛇口上流側、実際には水道水をろ過するため水道管のそのほかのあらゆる適切な位置に設置されるものと予想される。更に、ろ過装置はあらゆる液体源から液体をろ過するのに適しており、その場合、ろ過装置の結合手段は、液体源に結合するのに適しているものと予想される。
【００５３】
図１０、図１０ａ及び図１１に関しては、本発明によるろ過装置の別の実施形態の分解斜視図が示されている。この実施形態において、ろ過装置（１００）は、前述したボトル（３）にはめるためのボトルキャップ（１０１）を含んで構成される。ボトルキャップ（１０１）は、ボトルキャップ（１０１）と係合可能な交換式カートリッジ（１０２）を包含する。カートリッジ（１０２）はカートリッジハウジング（１０３）及びボトルキャップ（１０１）のトップ（１０６）にねじ込むねじ山フランジ（１０５）を有するヘッド（１０４）を含んで構成される。ヘッド（１０４）に密閉キャップ（１０７）を固定する。逆止め弁（１０８）はヘッド（１０４）の内部にはめ込まれる。カートリッジハウジング（１０３）の上端（１０９）はヘッド（１０４）に固定されてもよい。もしくはフランジ（１０５）の内部に隣接して密閉連結されてもよい。
【００５４】
カートリッジ（１０２）は、内部に固定される薄膜フィルター（１１０）及び環状シール（１１２）を有するセラミックフィルター（１１１）を有している。セラミックフィルター（１１１）は前述した珪藻土と銅を含んで構成される。
【００５５】
セラミックフィルター（１１１）と薄膜フィルター（１１０）間の空間により、コンパートメント（１１８）の範囲が規定され、コンパートメント（１１８）内には、前述した粒子状活性炭の形でろ過剤（１１３）が提供される。粒子状活性炭は、有利には、銅を侵含させている。
【００５６】
Ｏリングシール（１１４）はカートリッジハウジング（１０３）の端部（１１５）に設置され、カートリッジハウジング（１０３）をろ過する液体の入ったボトル（３）のネック（１１７）の内表面（１１６）に密閉する。
【００５７】
カートリッジの下端（１２０）の内部には、ボトル（３）からカートリッジに入ってきた液体に、螺旋流を引き起こす複数の弁（１２１）が備えられる。
【００５８】
一実施形態ではカートリッジ（１０３）は、セラミックフィルター（１１１）のみ、もしくは薄膜フィルター（１１０）のみ、もしくは粒子状活性炭（１１３）の形のろ過剤のみ、もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭もしくはこれらの任意の組み合わせによるフィルターを含む。たとえば、セラミックフィルターと粒子状活性炭又は銅を侵含させた粒子状活性炭、セラミックフィルターと薄膜フィルター、薄膜フィルターと粒子状活性炭又は銅を侵含させた粒子状活性炭などの組み合わせは含まれる。これらの例はしかし、カートリッジが前述のように薄膜フィルター（１１０）とセラミックフィルター（１１１）、及び粒子状活性炭の形のろ過剤、もし必要ならば銅を侵含させたもの、を含んでいる。
【００５９】
出口（１４）に近接した液体供給ダクト（１０）の表面（２９）は前述のとおり銅めっきされている。ボトルキャップ（１０１）は、ボトル（３）の出口（１６）上にある雄ねじとかみあう雌ねじを有しており、中央穴（３５）の範囲を規定する。ボトル（３）の中の液体は、逆止め弁（１０８）（これは付随的なものだが）を通過した後、ろ過装置（１００）の出口（１４）から流れ出るまで、まず薄膜フィルター（１１０）によりろ過され、次に粒子状活性炭（１１３）（もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭）により、そして最後にセラミックフィルター（１１１）によりろ過される。
【００６０】
それゆえ、本発明が、薄膜フィルター（１１０）、セラミックフィルター（１１１）、粒子状活性炭の形の、もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭の形のろ過剤のいずれかを含んで構成されたフィルターエレメントもしくはろ過手段を組み込んだろ過装置（１００）を提供するのは明らかである。ろ過装置（１００）は前述のように交換式カートリッジ（１０２）を有してもよい。これにかわるものとして、交換式カートリッジ（１０２）の必要性をなくして、ボトルキャップ（１０１）の内部でフィルターエレメント又はろ過手段を設置してもよいことも明らかである。交換式カートリッジ（１０２）の利点は、使用によりろ過能力や効率が下がった場合、新しいカートリッジと交換できることである。そして使い終わったカートリッジは処分するか、あるいはフィルターエレメントを再充填することができる。もしフィルターエレメントもしくはろ過手段がカートリッジの中に配置されておらず、ボトルキャップ（１０１）と一体化させて配置されていたら、使用により装置全体のろ過効率が下がった場合ボトルキャップ（１０１）全体を処分しなければならない。
【００６１】
図１２には本発明のさらなる実施形態が示されている。この実施形態と図１１に示した実施形態の主な違いは、カートリッジ（１０２）が薄膜フィルター（１１０ａ）により分離された２つのコンパートメント（１１８ａ）及び（１１８ｂ）を有していることである。上部コンパートメント（１１８ａ）には細粒の粒子状活性炭が入っており、下部コンパートメント（１１８ｂ）には粗粒の粒子状活性炭が入っている。コンパートメント（１１８ａ）及びコンパートメント（１１８ｂ）内部の粒子状活性炭は必要ならばそれぞれ銅を侵含させたものでもよい。この構造では、カートリッジハウジング（１０３）は、間に薄膜フィルター（１１０ａ）が設けられた２つの部分から構成され、超音波により２つの部分をお互いに溶接することが出来る。コンパートメント（１１８ａ）及び（１１８ｂ）内部の粒子状活性炭は同一タイプ、同一グレードであっても、もしくは要求されるろ過条件に応じてかえてもかまわないことは明らかである。
【００６２】
図１３では本発明のさらなる実施形態が図解されている。この実施形態と図１０〜図１２に関して説明された実施形態との主な違いは、カートリッジがないことである。ヘッド（１０４１）はボトルキャップ（１０１１）に超音波溶接で固定されている。コンパートメント（１１８１）はボトルキャップ（１０１１）内部に範囲を規定され、粒子状活性炭又は銅を侵含させた粒子状活性炭を含む。ボトルキャップ（１０１１）は前述と同様の方法によりボトル（３）の端に固定が可能である。類似した部分を示すため同様の参照番号が使われている。フェイスシール（１２０）は、ボトル（３）の出口（１６）の上端がボトルキャップ（１０１１）のフランジ（１２１）と隣接して位置する。フェイスシール（１２０）は薄膜フィルター（１１０１）と隣接し、保持するように配置することが出来る。
【００６３】
かわりに、ボトルキャップ（１０１１）は薄膜フィルター（１１０１）、セラミックフィルター（１１１１）、又はコンパートメント（１１８１）に収められた粒子状活性炭か、もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭のうちのいずれか１つのフィルターのみを持つことが出来る。さらに、ボトルキャップ（１０１１）は上記のフィルターのうちの２つを備えることが可能である。その上、必要があれば、コンパートメント（１１８１）は、それぞれ例えば異なった大きさや種類の粒子状活性炭などの様々なろ過手段を有する（薄膜フィルターにより分けられた）２つのコンパートメントにしてもよい。
【００６４】
図１４では、粒子状活性炭の形のフィルターがないことを除いて図１３と同様の、本発明による実施形態が示されている。コンパートメント（１１８）は非常に小さく、必要であれば除去することももちろん出来る。従って、この配置では、セラミックフィルター（１１１１）と薄膜フィルター（１１０１）のみを有するろ過装置（１００）が示されている。ろ過装置が薄膜フィルター（１１０１）のみ、又はセラミックフィルター（１１１１）のみ、あるいは粒子状活性炭の形のフィルターのみを含んで構成されるために、どちらか一方のフィルターを除去することが出来ることは明らかである。
【００６５】
図１５では、薄膜フィルター（１１０ａ１）で区切られた２つのコンパートメント（１１８ａ１）及び（１１８ｂ１）が設けられていること除き、図１３と同様な、本発明による実施形態が示される。コンパートメント（１１８ａ１）及び（１１８ｂ１）には、例えばコンパートメント（１１８ａ１）には粗粒子を、そしてコンパートメント（１１８ｂ１）には微粒子を、という具合に、異なる種類又は異なる粒度の粒子状活性炭を収めてもよい。あるいは、どちらか一方又は両コンパートメント内の炭素に銅を侵含させたものとしてもよい。
【００６６】
本発明はさらにセラミックフィルターを提供する。それは、
（ａ）重量の約７５％から約９５％の珪藻土と、
（ｂ）重量の約１０％から約２０％のフラックスと、そして
（ｃ）重量の約０．０３％から約０．４％の金属化合物と、
を含んで構成される。
これらのパーセントはセラミックフィルターの重量に対するパーセントである。
【００６７】
本明細書において、用語「フラックス」は、原料の融点を下げ、セラミックの結合形成を誘発するガラス化物質（ｖｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を意味する。
【００６８】
６属から１２属の銀以外の金属化合物は本発明に適した金属化合物である。こうした金属化合物は、好ましくは、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛の中から選ばれる。より好ましくは、銅又は亜鉛から選ばれる。特に銅が好適である。金属化合物はセラミックフィルター中にセラミックフィルターの重量のうち、好ましくは、約０．０５％から約０．３％含まれる。中でも好ましくは、約０．１％から約０．２５％、より好ましくは、約０．１３％から約０．２３％、最も好ましくは、約０．１８％含まれる。
【００６９】
セラミックフィルターは直径１．５ミクロン以上の物質を上手に取り除くことができる。
【００７０】
本発明のセラミックフィルターは、好ましくは、約０．３０から約０．５５の圧縮比であり、より好ましくは、約０．３５から約０．５０、又は約０．３７から約０．４５である。圧縮比は０．４０が好適である。本明細書において、用語「圧縮比」とは、焼成後のセラミックの厚さ（ミリメートル）の、焼成前のセラミックフィルターの厚さ（ミリメートル）に対する比であり、この場合、焼成中には、０．０８ｋｇ／ｃｍ２の荷重がセラミックフィルターに加えられていたということである。
【００７１】
本発明のセラミックフィルターは、好ましくは、約２．０ｍｍから約４．５ｍｍの厚さであり、より好ましくは、約２．５ｍｍから約４．０ｍｍである。約３．２ｍｍの厚さが好適である。
【００７２】
好ましくは、珪藻土は少なくとも７０％のシリカを含む。シリカ、ナトリウム、マグネシウム及びフェライトを含んで構成される珪藻土が好適である。珪藻土は、Ｃｅｌａｔｏｍという商品名で販売され、少なくとも７０％のシリカ、約４％から約８％のナトリウム、約２％から約４％のマグネシウム、そして約１．５％から約２．５％のフェライトを含んで構成されるものが好ましい。珪藻土は、好ましくはＣｅｌａｔｏｍＦＷという商品名で販売されている珪藻土であり、より好ましくは：Ｃｅｌａｔｏｍ
ＦＷ−１２（平均流径約２４μｍを有し、粒度約０．７μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−１４（平均流径約２８μｍを有し、粒度約０．７５μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−１８（平均流径約３１μｍを有し、粒度約０．８μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−２０（平均流径約３３μｍを有し、粒度約０．９μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−４０（平均流径約４０μｍを有し、粒度約１．０μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−５０（平均流径約４２μｍを有し、粒度約１．１μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−６０（平均流径約４８μｍを有し、粒度約１．２μｍの粒子の除去可能）、
又は
ＦＷ−８０（平均流径約７７μｍを有し、粒度約１．６μｍの粒子の除去可能）
という商品名で販売されている珪藻土、もしくはそれらの混合物である。
【００７３】
珪藻土は、２もしくは複数の異なる粒径の珪藻土の混合物、たとえば、平均粒径約２５μｍから約３０μｍの珪藻土と、平均粒径約７５μｍから約８０μｍの珪藻土の混合物、を含んで構成されてもよい。平均粒径約２８μｍの珪藻土と、平均粒径約７７μｍの珪藻土の混合物が好適である。２つの珪藻土の混合物が使われる場合、珪藻土は、好ましくは、粒度が約０．５μｍから約３．０μｍの粒子を、より好ましくは、粒度が約１．０μｍから約２．５μｍの粒子を、そしてより好ましくは、約１．５μｍから約２．０μｍの粒子を取り除ける。ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０という商品名で販売されている珪藻土の混合物が好ましく、好ましくは、珪藻土の重量比が約３０：７０から約７０：３０の混合であり、より好ましくは、約６０：４０から約４０：６０の混合であり、最も好ましくは、約５０：５０の混合である。ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０という商品名で販売されている珪藻土の５０：５０の混合物が好適である。
【００７４】
珪藻土は、好ましくは、セラミックフィルターの重量パーセント約８０％から約９０％存在するが、中でも好ましくは、約８１％から約８７％、より好ましくは、約８３％から約８５％、最も好ましくは、約８４％の量が存在する。
【００７５】
フラックスはフィルターの製造において、焼成工程中に構成物質を、すなわち、珪藻土と金属化合物を結びつける働きをし、完成したセラミックフィルターに付加的な強度を与える。本発明に利用するのに適したフラックスは、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、バリウム（ＢａＳＯ４）、方解石（ＣａＣＯ３）、チョーク（ＣａＣＯ３）、コーンウォール石（可変）、ドロマイト（ＣａＣＯ３；ＭｇＣＯ３）、長石（炭酸カリウム）（Ｋ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；６ＳｉＯ２）、長石（ソーダ）（Ｎａ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；６ＳｉＯ２）、レピドライト（Li２Ｆ；Ａｌ２Ｏ３；３ＳｉＯ２）、ライムストーン（ＣａＣＯ３）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、炭酸マグネシウム（発火物）（３ＭｇＣＯ３；Ｍｇ（ＯＨ）２；３Ｈ２Ｏ）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、霞石閃長岩（（Ｋ）ＮａＯ；Ａｌ２Ｏ３；４ＳｉＯ２（約））、葉長石（Ｌｉ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；８ＳｉＯ２）、炭酸カリウム（真珠灰）（Ｋ２ＣＯ３）、玄武岩や花崗岩の岩石粉末、炭酸ナトリウム（ソーダ灰）（Ｎａ２ＣＯ３）、リシア輝石（Ｌｉ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；４ＳｉＯ２）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、滑石（３ＭｇＯ；４ＳｉＯ２；Ｈ２Ｏ）、重質炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、珪灰石（ＣａＯ；ＳｉＯ２）、木灰（可溶性のものを含む）（可変）（多くの場合、石灰に多く含まれる）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ホウ素化合物を含む。
【００７６】
ホウ素化合物はとくに好ましいものであり、好ましくは、ホウ素の酸化物、ホウ素塩及びホウ素塩の水和物である。適切な塩にはホウ素又はホウ酸のアルカリ金属塩が含まれる。３ホウ酸ナトリウム１０水和物として知られるホウ酸ナトリウム、３ホウ酸２ナトリウム、ホウ砂１０水和物もしくはホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ）のほうが好ましい。
【００７７】
適切なホウ素酸化物は、コレマナイト（２ＣａＯ；３Ｂ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ（可変））、ガーストレーボレート（コレマナイト（Ｃａ２Ｂ６Ｏ１１・５Ｈ２Ｏ）とウレキサイト（ＮａＯ・２ＣａＯ・５Ｂａ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ）の混合物）、及び化学式Ｂ２Ｏ３の酸化ホウ素が含まれる。化学式Ｂ２Ｏ３のホウ素か、好ましくは随意で非晶形である。ホウ酸（Ｂ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及びシリカ（ＳｉＯ２）の少なくとも１つを含んで構成されたフラックスが好ましく、特に約１０％から約３０％、好ましくは約２０％の酸化ホウ素、約２％から約１５％、好ましくは約８％の酸化アルミニウム、そして、約４０％から約６０％、好ましくは５０％のシリカを含んで構成される。ホウ素を含んで構成されるフリットが好ましく、特に酸化ホウ素を含んで構成されるフリットが好ましい。酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、及びシリカ（ＳｉＯ２）の少なくとも１つを含んで構成されるフリットが好適である。ホウ素フリットは約１０％から約３０％、好ましくは、約２０％の酸化ホウ素と、約２％から約１５％の、好ましくは、約８％の酸化アルミニウム及び、約４０％から約６０％、好ましくは約５０％のシリカを含んで構成される。
【００７８】
フラックスの焼成温度は好ましくは約３００℃から約１５００℃であるが、その中で好ましくは約４００℃から約１３００℃、より好ましくは約５００℃から約１２００℃である。約１０５０℃の焼成温度が好適である。焼成温度が約１０８５℃のホウ素フリットが特に好ましい。
【００７９】
フラックスは好ましくはセラミックフィルターの重量パーセント約１２％から約１８％の量が存在しており、その中で好ましくは約１４％から約１６％、更に好ましくは約１５％の量が存在する。ホウ素フリットは約１５％含まれるのが特に好ましい。
【００８０】
本発明はまた、本発明によるセラミックフィルターを形成する組成も提供する。その組成は（ａ）重量パーセント約１０％から約３０％の珪藻土と、（ｂ）重量パーセント約１％から約６％のフラックスと、（ｃ）重量パーセント約０．０５％から約１．０％の金属化合物もしくはそれらの塩もしくはそれらの塩の水和物と、（ｄ）重量パーセント約０．５％から約６％のセルロースガムと、そして（ｅ）重量パーセント約２％から約１０％の充填剤及び（ｆ）重量パーセント約５０％から約８５％の水を含んで構成される。これらの重量パーセントは、全組成の重量パーセントである。
【００８１】
金属化合物は、上で特定したセラミックフィルターに適した金属化合物でよく、好ましくは、塩か塩の水和物の形で組成中に存在する。塩は好ましくは、硫酸塩、炭酸塩、塩素化合物、酢酸塩から選ばれるが、硫酸塩が最も好ましい。硫酸銅もしくはその水和物が好ましく、特に硫酸銅６水和物が好ましい。
【００８２】
組成中に、金属化合物、又はそれらの塩、又はそれらの塩の水和物は、好ましくは、全組成の重量パーセント約０．０７％から約０．８％の量が存在し、より好ましくは、約０．１％から約０．５％、更に好ましくは、約０．１％から約０．３％、そして最も好ましくは、約０．２％の量が存在する。
【００８３】
珪藻土は上記のセラミックフィルターに適しており、好ましくは、全組成の重量パーセント約１４％から約２６％の量が存在し、より好ましくは、約１６％から約２４％、更に好ましくは、約１８％から約２２％、そして最も好ましくは、約２０％の量が存在する。
【００８４】
フラックスは上記のセラミックフィルターに適しており、好ましくは、全組成の重量パーセント約２％から約５％の量が存在し、より好ましくは、約２．５％から約４．５％、更に好ましくは約３％から約４％、そして最も好ましくは、約３．８％の量が存在する。
【００８５】
組成中のセルロースガムは可鍛性のある構成を作る働きをする。適切なセルロースガムはメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ハイドロキシメチルセルロース、ハイドロキシプロピルセルロース、ハイドロキシプロピルメチルセルロース及びそれらの混合物を含む。カルボキシメチルセルロースが好適である。変性セルロースガムが特に好ましく、好ましくは、変性カルボキシルメチルセルロースであり、特にナトリウムカルボキシメチルセルロースである。ブラノーゼという商品名でフランスのＨｅｒｃｕｌｅｓ Ｓ．Ａ．，Ａｌｉｚａｙ社から販売されているナトリウムカルボキシメチルセルロースが好ましい。セルロースガムは好ましくは全組成の重量パーセント約１％から約５％の量が存在し、その中でも好ましくは約１．５％から約４％、更に好ましくは約２％から約３％、そして最も好ましくは約２．３％の量が存在する。ナトリウムカルボキシメチルセルロースが約２．３％含まれるのが特に好ましい。
【００８６】
組成中で使用される充填剤は麻、綿、フラックス、シルク、羊毛、セルロース及びそれらの混合物を含む。セルロースが好適である。充填剤は全組成の重量パーセント約３％から約７％の量存在してよく、好ましくは、約３．５％から約６％、更に好ましくは約４％から約５％、そして最も好ましくは約４．３％の量が存在してよい。セルロースは約４．３％含まれるのが好適である。充填剤はセラミックフィルターの製造の焼成過程において焼き落とされ、セラミック内にハニカム構造を残す。セルロースは典型的には約３００℃で焼き落とされる。
【００８７】
水は、全組成の重量パーセント約５５％から約８０％の量が存在してよく、好ましくは約６０％から約７５％、更に好ましくは約６５％から約７０％、そして最も好ましくは約６８％の量が存在する。
【００８８】
本発明はまた、本発明によるセラミックフィルターを形成するための先行フィルターを提供する。先行フィルターは、
（ａ）重量パーセント約５０％から約９０％の珪藻土と、
（ｂ）重量パーセント約２％から約２０％のフラックスと、
（ｃ）重量パーセント約０．１％から約１．５％の金属化合物又はそれらの塩又はそれらの塩の水和物と、
（ｄ）重量パーセント約２％から約２０％のセルロースガムと、そして
（ｅ）重量パーセント約５％から約３５％の充填剤を含んで構成される。
重量パーセントは先行フィルター全重量の重量パーセントである。
【００８９】
先行フィルター内に存在する金属化合物又はそれらの塩、又はそれらの塩の水和物、珪藻土、フラックス、セルロースガム、そして充填剤はそれぞれ上記の組成で規定される。
【００９０】
金属化合物又はそれらの塩、又はそれらの塩の水和物は、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約０．２％から約１．２％の量が存在し、より好ましくは、約０．３％から約１．０％、更に好ましくは、約０．４％から約０．８％、そして最も好ましくは、約０．５％の量が存在する。
【００９１】
珪藻土は、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約５５％から約９０％の量が存在し、好ましくは、約６０％から約８５％、より好ましくは、約６２％から約８０％、そして最も好ましくは、約６５％の量が存在する。
【００９２】
フラックスは、先行フィルター全重量の重量パーセント約５％から約１５％の量が存在してよく、好ましくは、約８％から約１４％、より好ましくは、約１２％の量が存在してよい。
【００９３】
セルロースガムは、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約４％から約１５％の量が存在し、好ましくは、約５％から約１０％、より好ましくは、約８％の量が存在する。
【００９４】
充填剤は、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約８％から約３０％の量が存在し、そして好ましくは、約１０％から約２５％、より好ましくは、約１３％の量が存在する。
【００９５】
本発明はまた、本発明によるセラミックフィルターを作成する方法を提供する。その方法は
（Ａ）以下の材料を混ぜ合わせることで本発明による組成物を形成するステップと、
（ａ）重量パーセント約１０％から約３０％の珪藻土と、
（ｂ）重量パーセント約１％から約６％のフラックスと、
（ｃ）重量パーセント約０．０５％から約１．０％の金属化合物又はそれらの塩又
はそれらの塩の水和物と、
（ｄ）重量パーセント約０．５％から約６％のセルロースガムと、そして
（ｅ）重量パーセント約２％から約１０％の充填剤及び
（ｆ）重量パーセント約５０％から約８５％の水
これらの重量パーセントは全組成物の重量パーセントである。
（Ｂ）形成可能な固さにするため、構成物から水分を一部除去するステップと、
（Ｃ）残留水を全て除去し、本発明による先行フィルターを形成するために、組成物を乾燥させるステップと、そして
（Ｄ）セラミックフィルターを形成するため焼成するステップとを含んで構成される。
【００９６】
ステップ（Ａ）において、組成物の原料は、好ましくは、約２０℃から約４０℃の温度で結合され、より好ましくは、約３０℃で結合される。
【００９７】
ステップ（Ａ）において、組成物の原料は、好ましくは、以下の添加順序で混ぜ合わされる。
（i）金属化合物又はその塩又はその塩の水和物を水に加え、
（ii）得られた混合物にセルロースガムを加え、
（iii）得られた混合物にフラックスを加え、
（iv）得られた混合物に充填剤を加え、そして
（v）得られた混合物に珪藻土を加える。
【００９８】
ステップ（Ｂ）において、好ましくは、構成物を約３０分から約５時間ねかせ、より好ましくは、約１時間から約３時間、最も好ましくは、約２時間ねかせる。また、好ましくは、温度約２０℃から約４０℃で、より好ましくは、約３０℃でねかせる。組成物を形成に適した固さにすることは、好みの形に切り取る上で都合がよい。
【００９９】
ステップ（Ｂ）からステップ（Ｃ）までの間で、組成物を好きな形にきっておくのが好ましい。好みの形はどのような適当な形であってもよいが、好ましくは略円盤状であり、より好ましくは、直径は約２０ｍｍから約２５ｍｍであり、その中でも好ましくは、ほぼ２２ｍｍである。
【０１００】
ステップ（Ｃ）は、組成物を、好ましくは、約３０分から約２時間、そして好ましくは、約１時間、約９０℃から約１１０℃、好ましくは、約１００℃の温度で熱することを含んで構成される。
【０１０１】
ステップ（Ｄ）において、焼成は好ましくは、約８００℃から約１２００℃で、より好ましくは、約９００℃から約１１５０℃で、更に好ましくは、約１０００℃から約１１００℃で、そして最も好ましくは、約１０８５℃で行われる。先行フィルターは、好ましくは、約４時間から約１１時間、より好ましくは、約６時間から約９時間焼成、そして最も好ましくは、約８．２５時間焼成される。
【０１０２】
この方法は焼成中（ステップ（Ｄ））に、先行フィルターを圧縮するために負荷を加えることを含んで構成される。負荷は好ましくは、約０．０５ｋｇ／ｃｍ２から約０．１ｋｇ／ｃｍ２、そして好ましくは、約０．０８ｋｇ／ｃｍ２である。
【０１０３】
本発明によるセラミックフィルターは以下の利点を含む。
・水道水からクリプトスポリジウムやジルジア属を含むバクテリアを完全にもしくはほぼ完全に除去する。
・フィルター内の金属化合物が銅であった場合、都合のよいことに、抗バクテリア剤として働く。
・セラミックフィルターは優れたろ過性と抗チバクテリア性のいずれも持ち合わせている。
【０１０４】
以下の例は本発明を説明するために示されるが、本発明がこれらの例のみに制限されるものでないことは理解されるだろう。
【０１０５】
（実施例１）
セラミックフィルターは表１に記載の材料と表２のステップに従って製造された。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
ブラノーゼ１：カルボキシメチルセルロース
ホウ素フリット２：Ａｌ２Ｏ３（７．５％）、Ｂ２Ｏ３（１８．０％）、ＳｉＯ２（５０．０％）、ＣａＯ＋ＭｇＯ（１４．０％）、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（１０．３％）Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｈｅｙ Ｃｅｒａｍｉｃｓ社（英国Ｓｔｏｋｅ−ｏｎ−Ｔｒｅｎｔ）から購入
珪藻土３：商品名ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０で市販の珪藻土５０：５０の混合物
【０１０８】
【表２】
【０１０９】
（実施例２）
実施例１の表２のステップ１６において製造された先行フィルターの分析結果を表３に示す。
【０１１０】
【表３】
【０１１１】
ブラノーゼ１：カルボキシメチルセルロース
ホウ素フリット２：Ａｌ２Ｏ３（７．５％）、Ｂ２Ｏ３（１８．０％）、ＳｉＯ２（５０．０％）、ＣａＯ＋ＭｇＯ（１４．０％）、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（１０．３％）、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｈｅｙ Ｃｅｒａｍｉｃｓ社（英国Ｓｔｏｋｅ−ｏｎ−Ｔｒｅｎｔ）から購入
珪藻土３：商品名ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０で市販の珪藻土５０：５０の混合物
【０１１２】
（実施例３）
実施例１の表２のステップ２０で得られた本発明によるセラミックフィルターの分析内容を表４に示す。
【０１１３】
【表４】
【０１１４】
珪藻土２：商品名ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０で市販の珪藻土５０：５０の混合物
【０１１５】
セラミックフィルターはフリットと他の構成物質も含んで構成されている。
【０１１６】
（実施例４）
実施例１で入手され、典型的な含有内容を実施例３で示した６つのセラミックフィルターを対象に、２００個のジルジアシスト及び２００個のクリプトスポリジウムオーシストを混入した非電離水を使いろ過テストを行った。実験に先立ち、それぞれのフィルターの厚さと圧縮比が決められた。混入された１０リットルの水はいずれのセラミックフィルターも１０ｋＰａの圧力で１ｌｉｔｒｅ／ｍｉｎの割合でろ過された。その水に含まれるクリプトスポリジウム及びジルジア属について、ろ過前及びろ過後で分析した。その結果を表５に示す。
【０１１７】
【表５】
【０１１８】
本発明によるセラミックフィルターは最高９８％までのクリプトスポリジウムを除去し、最高１００％までのジルジア属を除去したことがわかる。厚さ３．０４ｍｍ、圧縮比０．４３のセラミックフィルターＮｏ．６を使用した場合に、最高の結果が得られた。
【０１１９】
要約すると、本発明によるセラミックフィルターは原生生物に対して、優れたろ過性を示し、幅広い用途に利用されるものと思われる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体源からの液体をろ過するろ過装置に関する。ただし、ろ過装置に供給される液体源は、例えば、プラスチック素材やガラスのボトルのような容器、特に市販されている、炭酸ガス抜きミネラルウォーター又はスパークリングウォーターの入ったプラスチック素材のボトルに限定されない。
【０００２】
内部に炭酸ガス抜きのミネラルウォーターが入って市販されているプラスチック素材のボトルは、その容積が０．２５リットルから２リットル、そして場合によっては５リットルまであり、本発明によるろ過装置は、これらのボトルと共に、更にはガラス瓶や金属缶などほかの容器と共に使用されることを目的とする。
【背景技術】
【０００３】
一般的に公益事業又はグループ給水スキームから提供される比較的質の悪い水道水は概して飲むには適さない。極端な場合、重病をひきおこす汚染物質が混入していることもありえる。それ故、一般に飲料水はボトル又は適切な容器に入ったものが購入される傾向があるが、そのような飲料水は高価なこともある。例えばトレーニング中に定期的な水の摂取が必要なアスリートの場合、ボトル入り飲料水に対する支出がかさむこともある。
【０００４】
それ故、この問題を克服するろ過装置が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ボトルに入った水道水を飲むためにこれをボトルから注ぐとき、もしくは排出する時に、水をろ過するろ過装置を提供することを目的とする。さらに本発明は容器内の液体をろ過するフィルターを提供することを目的とし、また液体源からの液体をろ過するろ過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、通過する液体をろ過するろ過装置を提供する。ろ過装置は液体源に対して固定するハウジングを含んで構成され、液体が通過する液体供給ダクトを有する。液体供給ダクトは液体源に通じる上流側端部から、液体が排出されるろ過装置の出口まで延びる。尚、ろ過装置は、通過する液体からバクテリアをほとんど除去するフィルターエレメントが組み込まれていることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、フィルターエレメントはセラミックフィルターを含んで構成される。
【０００８】
セラミックフィルターエレメントは、好ましくは、ろ過装置と係合可能な交換式フィルターカートリッジに組み込まれている。
【０００９】
セラミックフィルターエレメントは、好ましくは、少なくとも珪藻土と銅を含んで構成される。
【００１０】
好ましくは、粒子状活性炭を含んで構成される付加的フィルターを備える。
【００１１】
好ましくは、さらに薄膜フィルターを備える。
【００１２】
薄膜フィルターは、好ましくは、液体供給ダクトの上流側に位置する上流側フィルターエレメントであり、通過した液体から粒子状物質を取り除く。セラミックフィルターは、上流側フィルターエレメントの下流側に位置する下流側フィルターエレメントであり、下流側フィルターエレメントは、フィルターチャンバーの範囲を定めるために、上流側フィルターエレメントとは間隔をあけて設置される。尚、フィルターチャンバー内には、液体供給ダクトを通過する液体からバクテリアを除去するろ過剤が収納されている。
【００１３】
好ましくは、それぞれ粒子状活性炭が収納された、上流側チャンバー及び下流側チャンバーを備える。
【００１４】
好ましくは、上流側及び下流側チャンバーはフィルター薄膜により分離される。
【００１５】
好ましくは、上流側及び下流側チャンバーの少なくとも一方内の粒子状活性炭は銅を含侵させたものである。
【００１６】
ろ過装置内のフィルターエレメントは粒子状活性炭を含んで構成されるのが有利である。
【００１７】
フィルターエレメントの粒子状活性炭は、好ましくは、ろ過装置に配置された交換式フィルターカートリッジに収められる。
【００１８】
粒子状活性炭は、好ましくは、銅を侵含されたものである。
【００１９】
好ましくは、出口は内表面及び外表面を有し、内表面は実質的に銅層により被覆される。
【００２０】
好ましくは、ろ過装置は液体容器と結合する結合手段を備える。
【００２１】
セラミックフィルターエレメントは、好ましくは、セルロース、フラックス、及びセルロースガムを更に含んで構成される。フラックスは例えばホウ砂フリットである。
【００２２】
本発明は請求項１に記載のろ過装置に用いられるフィルターカートリッジを更に提供し、カートッリッジは本明細書に記載されるいずれかのフィルターエレメントを有する。
【００２３】
好ましくは、液体供給ダクトを通過する液体から粒子状物質を除去する、液体供給ダクト内の上流側に設置される上流側フィルターエレメントと、上流側フィルターエレメントの下流側に位置し、フィルターチャンバーの範囲を定めるため、上流側フィルターエレメントとは間隔をあけて設置される下流側フィルターエレメントと、液体供給ダクトを通過する液体からバクテリアを除去する、フィルターチャンバー内に設置されるろ過剤と、そして液体源にハウジングを結合するための結合手段と、を備える。好ましくは、フィルターチャンバー内のろ過剤は、液体からバクテリアと同様に汚染物質を取り除く。
【００２４】
本発明の一態様では、上流側フィルターエレメントは有孔薄膜フィルターであり、好ましくは、網フィルターである。上流側フィルターエレメントの網目サイズは、好ましくは、２００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさであり、また有利には、１５０ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさであり、そして理想的には、１００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００２５】
本発明の別の態様では、フィルターチャンバー内のろ過剤は、微粒子ろ過剤であり、好ましくは粒子状活性炭素材である。尚、粒子状活性炭素材は、木炭又は椰子殻、もしくは木炭及び椰子殻から得られるものでもよい。
【００２６】
本発明の別の態様では、下流側フィルターエレメントは抗バクテリア性を備え、好ましくは、セラミックフィルターである。尚、セラミックフィルターは、珪藻土と銅を含むセラミック組成を含んで構成される。
【００２７】
前記下流側フィルターエレメントは、この外有孔フィルターを含んで構成されるが、好ましくは、それは網フィルターである。そして好ましくは、下流側フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、２００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。また有利には、下流側フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１５０ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。そして理想的には、下流側フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００２８】
本発明の別の態様では、中間フィルターエレメントは上流側薄膜フィルターエレメントと下流側フィルターエレメントの間に位置し、本発明の一態様では、中間フィルターエレメントは有孔薄膜フィルターであり、好ましくは、網素材である。好ましくは、中間フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、２００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。また有利には、中間フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１５０ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。そして理想的には、中間フィルターエレメントの網フィルターの網目サイズは、１００ミクロンより大きい粒子が通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００２９】
中間フィルターエレメントは、上記の外にはセラミックフィルターであり、好ましくは中間フィルターエレメントのセラミック素材は抗バクテリア性を備え、そして有利には、珪藻土と銅を含むセラミック組成を含んで構成される。
【００３０】
理想的には、中間フィルターエレメントは上流側フィルターエレメントと下流側フィルターエレメントの間に間隔をあけて位置し、上流側フィルターエレメントと共に上流側フィルターチャンバーの範囲を規定し、下流側フィルターエレメントと共に下流側フィルターチャンバーの範囲を規定する。好ましくは、ろ過剤は上流側及び下流側フィルターチャンバー内に位置し、そして有利には、上流側フィルターチャンバー内のろ過剤は粗粒子であり、下流側フィルターチャンバー内のろ過剤は微粒子である。
【００３１】
本発明の別の態様では、上流側フィルターチャンバー内のろ過剤は粒子状活性炭を含んで構成され、好ましくは、粒子状活性炭は木炭から得られるものである。そして好ましくは、上流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径は８００ミクロンから１２００ミクロンの幅に収まる。また有利には、上流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭の粒径は、９００ミクロンから１１００ミクロンの幅に収まり、理想的には、上流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭の粒径はほぼ１０００ミクロン程度である。
【００３２】
本発明の別の態様では、下流側フィルターチャンバー内のろ過剤は粒子状活性炭を含んで構成され、好ましくは、粒子状活性炭は椰子殻から得られるものである。そして好ましくは、下流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径は２００ミクロンから６００ミクロンの幅に収まる。また有利には、下流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径は３００ミクロンから５００ミクロンの幅に収まり、理想的には、下流側フィルターチャンバー内の粒子状活性炭素材の粒径はほぼ４００ミクロン程度である。
【００３３】
本発明の別の態様では、ろ過装置は容器からの液体をろ過するのに適しており、その結合手段は、中央に穴の通ったチューブ結合部材を含んで構成される。そして好ましくは、結合部材の一方は容器の出口にあるねじと係合するように、内側にねじ山が刻まれた前記穴の一端で終わり、穴のもう一方の端は、ろ過装置のハウジングに刻まれた雄ねじと係合する雌ねじで終わる。あるいは、ろ過装置は、水道水などの液体をろ過するのに適しており、好ましくは、結合手段は蛇口の出口にはめ込む、中央に穴の通ったチューブ結合部材を含んで構成される。
【００３４】
本発明のさらなる態様では、密閉手段は、好ましくは、ろ過装置の出口を閉じる密閉部材を含んで構成される。理想的には、密閉部材はハウジングと蝶番により接続される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が用いられているろ過装置の斜視図。
【図２】本発明が用いられているろ過装置を示す図１の断面斜視図。
【図３】図１のろ過装置の部分を示す斜視図。
【図４】図１のろ過装置の部分を示す図３とは異なる別の斜視図。
【図５】図１のろ過装置の断面斜視図。
【図６】図１のろ過装置の部分を示す図３の断面斜視図。
【図７】本発明の別の実施形態によるろ過装置の部分を示す図６と同様の図。
【図８】本発明の更なるの実施形態によるろ過装置の部分を示す図６と同様の図。
【図９】本発明の更に別の実施形態によるろ過装置の部分を示す図６と同様の図。
【図１０】本発明によるろ過装置の別の実施形態の分解斜視図。
【図１０ａ】図１０のろ過装置の交換式カートリッジの底部の斜視図。
【図１１】図１０の組み立てられた実施形態の部分断面図。
【図１２】本発明によるろ過装置の別の実施形態の部分断面図。
【図１３】本発明によるろ過装置の更なるの実施形態の部分断面図。
【図１４】本発明によるろ過装置の別の実施形態の部分断面図。
【図１５】本発明によるろ過装置のまた更なる実施形態。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明は、あくまでも例として示した本発明のいくつかの実施形態に関して、添付図面を参照して以下に説明することにより、より明確に理解される。
【００３７】
図面、主として図１から図６までを参照すると、これには本発明によるろ過装置が図示されており、液体源からの液体をろ過するためのろ過装置が参照番号１により概略的に示されている。尚、本発明のこの実施形態においては、容器は、炭酸ガス抜きミネラルウォーターもしくはスパークリングウォーターが収納されて一般的に販売されているプラスチックボトル（３）をさす。一般にボトル(３)はその容積が０．２５リットルから２リットルであるが（場合によっては）更に大きいこともあり、最大で５リットルである。ろ過装置（１）はプラスチック素材の四つの部分からなるハウジング（５）を含んで構成される。すなわち上流側部分（６）、下流側部分（７）、そして一組の中間部分（８）であり、それらすべては主として超音波溶接や食品安全性接着剤などの、それぞれを固定するのに適切な固定手段により互いに固定された、射出成形されたプラスチック材である。図に示すように、上流側、下流側及び中間部分（６）、（７）及び（８）はラップジョイント（９）により互いに接続される。液体供給ダクト（１０）は、ハウジング（５）の上流側、下流側及び中間部分（６）、（７）及び（８）を通じて延びており、ボトル（３）と接続される上流側端部（１１）から始まって、人がじかに水を飲むか、あるいはボトル（３）から水を注ぐ下流側端部（１２）で終わっている。結合手段は、本発明のこの実施形態において結合部材（１５）は、以下に詳細を記すが、ハウジング（５）をボトル（３）の出口（１６）に隣接して接続する。
【００３８】
フィルター保持部（１７）、（１８）及び（１９）は内部のフィルターを保持するため、液体供給ダクト（１０）内に位置する。フィルター保持部（１７）は上流側フィルターエレメント（２０）を保持するが、本発明のこの実施形態においては、上流側フィルターエレメント（２０）は、２００ミクロンよりも大きい粒子が通り抜けることを阻止できる網目サイズの網フィルターにより提供される。本発明のこの実施形態におけるフィルター保持部（１８）は、中間フィルターエレメント（２２）を保持するが、本発明のこの実施形態においては、中間フィルターエレメント（２２）はそれぞれ抗バクテリア剤として作用する、珪藻土及び銅を含むセラミック剤組成から成るセラミックフィルターである。中間フィルターエレメント（２２）内に位置する下流側フィルターエレメント（２４）はフィルター保持部（１９）により保持される。本発明のこの実施形態においては、下流側フィルターエレメント（２４）もまた、中間フィルターエレメント（２２）のセラミックフィルターとほぼ同様のセラミックフィルターが設けられる。珪藻土及び銅を含んで構成される中間及び下流側フィルターエレメント（２２）及び（２４）のセラミック剤組成は、同様に、またセルロース、フラックス及びＣＭＣガム（カルボキシメチルナトリウムセルロース）として知られるセルロースガムを含んで構成される。セルロースは充填剤として作用し、フィルター製造の焼成工程において３００℃で焼き落とすことにより、セラミックの内部にハニカム構造を残す。ブラノーゼはさらに可鍛性のある構造を作るために作用し、フラックスはフィルター製造の焼成工程において成分を、すなわち珪藻土と銅を結合する働きをし、完成したセラミックフィルターに更に強度を与える。フラックスはボラックスフリットでもかまわない。
【００３９】
中間フィルターエレメント（２２）は上流側フィルターエレメント（２０）及び下流側フィルターエレメント（２４）と共に、上流側フィルターチャンバー（２５）と下流側フィルターチャンバー（２６）の範囲をそれぞれ規定し、そこには上流側及び下流側微粒子ろ過剤が（図示省略）設置される。上流側ろ過剤は粗粒子サイズであり、下流側ろ過剤は微粒子サイズである。本発明の一実施形態において、下流側フィルターチャンバー（２６）内のろ過剤は椰子殻から得られる細かい粒子状活性炭素材を含んで構成され、この実施形態においてはおよそ４００ミクロン程度の微粒子サイズである。上流側フィルターチャンバー（２５）内のろ過剤は木炭から得られる粒子状活性炭素材であり、およそ１０００ミクロン程度の粗粒子サイズである。上流側及び下流側フィルターチャンバー（２５）及び（２６）内の粒子状活性炭素材は、水中の、鉄分を含む化学物質や金属と同様に、例えばＥ．ｃｏｌｉ等のバクテリアを除去殺菌するために提供される。
【００４０】
逆止め弁（２８）は、液体供給ダクト（１０）内の出口（１４）に隣接して、水がボトル（３）へ戻るのを防ぐために設置される。液体供給ダクト（１０）の出口（１４）に隣接した表面（２９）は、水が出口（１４）を通して排出され、もしくは吸い上げられている際、水中に存在するバクテリアを除去し、Ｅ．ｃｏｌｉを殺菌するために、内周を銅めっきされている。表面（２９）の銅めっきは、特にボトルが使用されない時、出口（１４）にとどっている水中のＥ．ｃｏｌｉを殺菌する。銅めっきはマウスピース内のＥ．ｃｏｌｉの初期コロニーを殺菌するため、マウスピース内でのＥ．ｃｏｌｉの繁殖を防ぐ。
【００４１】
出口（１４）を閉じるための密閉手段は、プラスチックヒンジ（３１）によりハウジング（５）と接続された蓋（３０）を含んで構成される。蓋（３０）の内部の中央突起部（３２）は出口（１４）とかみあうことで密閉する。蓋（３０）から伸びるリップ（３３）は出口（１４）から蓋（３０）をヒンジ開きするためのグリップを提供する。
【００４２】
結合部材（１５）に戻るが、結合部材（１５）は中央穴（３５）が貫通する射出成形されたプラスチック材である。中央穴（３５）は、その一端が雌ねじ（３６）で終わる。尚、雌ねじを、ハウジング（５）の周囲に刻まれた雄ねじ（３７）とかみあわすにより、結合部材（１５）をハウジング（５）に固定する。また、中央穴（３５）のもう一方の端は、ボトル（３）の出口（１６）上の雄ねじとかみあう雌ねじで終わっている。雌ねじは、結合部材（１５）をボトル（３）に固定し、これによりハウジング（５）をボトル（３）に固定する。
【００４３】
上流側部分（６）の周りのねじ溝（４１）内部に位置するＯ−リングシール（４０）は、図２に示したようにボトル（３）の出口（１６）の内側表面を密閉する。
【００４４】
使用される場合、一般に、ハウジング（５）は結合部材（１５）と結合されていない状態で販売される。一般に、結合部材（１５）は、販売時にボトル（３）についているスクリューキャップのかわりに、ボトル（３）の出口（１６）に固定されて提供される。ボトル（３）から水を飲みたい、もしくはボトル（３）から水を排出したいとき、蓋（３０）は出口（１４）からはずされ、水を飲みたいときは出口（１４）から飲むことになる。あるいは、ボトル（３）から水を排出したいとき、例えばグラスやカップに水を注ぐときは、同様に水は出口（１４）から排出される。水が液体供給ダクト（１０）を通して吸い上げられるか、もしくは通過するにつれて、水はまず上流側網フィルターエレメント（２０）により、次に上流側フィルターチャンバー（２５）内の粒状活性炭ろ過剤により、そして中間セラミックフィルターエレメント（２２）により、さらに下流側フィルターチャンバー（２６）内の粒子状活性炭ろ過剤により、順次ろ過され、それから出口（１４）の逆止め弁（２８）を通過する前に下流側セラミックフィルターエレメント（２４）によりろ過される。この段階で、ほとんどすべての微粒子、バクテリア、そして金属が、水から取り除かれる。
【００４５】
図７に関して、参照番号５０に概略的に示される本発明によるろ過装置の一部が図解される。ろ過装置（５０）はろ過装置（１）とほぼ同様であり、同様の部品は同一の参照番号により特定される。ろ過装置（５０）とろ過装置（１）の主な違いは、ろ過装置（５０）において、中間フィルターエレメント（２２）がセラミックフィルターにより提供されているかわりに、網フィルターにより提供されていることである。該網フィルターは、上流側フィルターエレメント（２０）の網フィルターと類似しているが、しかし、網目サイズはより小さく、この場合中間フィルターエレメント（２２）の網フィルターの網目サイズは、１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００４６】
それ以外の点では、ろ過装置（５０）はその利用法においてろ過装置（１）と同様である。
【００４７】
図８に関しては、本発明の別の実施形態によるろ過装置（６０）が図解される。ろ過装置（６０）はろ過装置（１）と類似しており、同様の部品は同一の番号により特定される。ろ過装置（６０）とろ過装置（１）の主な違いは、下流側フィルターエレメント（２４）が、上流側フィルターエレメント（２０）と同様、網フィルターにより提供されていることである。しかし、下流側フィルターエレメント（２４）の網目サイズは、１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００４８】
それ以外の点では、本発明の一実施形態であるろ過装置（６０）はろ過装置（１）とその利用法において同様である。
【００４９】
図９に関して、本発明のさらなる実施形態によるろ過装置（７０）の一部が図解される。ろ過装置（７０）はろ過装置（１）とほぼ同様であり、同様の部品は同一の参照番号で特定される。ろ過装置（７０）とろ過装置（１）の主な違いは、ろ過装置（７０）においては全てのフィルターエレメント、すなわち上流側フィルターエレメント（２０）、中間フィルターエレメント（２２）及び下流側フィルターエレメント（２４）がそれぞれ上流側網フィルターエレメント（２０）と同様のフィルターエレメントを備えていることであるが、例外は、中間及び下流側フィルターエレメント（２２）及び（２４）の網目サイズは、上流側フィルターエレメントのそれよりも小さいことである。本発明のこの実施形態において、中間フィルターエレメント（２２）の網フィルターの網目サイズは１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさであり、下流側フィルターエレメント（２４）の網の網目サイズは、１６０ミクロンより大きい粒子がそこを通り抜けることを阻止できる大きさである。
【００５０】
それ以外の点では、ろ過装置（７０）はその利用においてろ過装置（１）と同様である。
【００５１】
本発明によるろ過装置の利点は多い。とくに本発明によるろ過装置は水道水のろ過にとりわけ適している。ボトルは水道水で満たされており、ボトルから水を飲んでいるあいだ、水はフィルターを通して吸い上げられ、ろ過され、それにより水道水中のバクテリアや汚染物質及びその他の不純物が取り除かれる。
【００５２】
ろ過装置は、ボトルからの水をろ過するために、ボトルと結合するのに適していると説明されてきたが、しかし、あらゆる容器からの水そして実際あらゆる容器からのあらゆる液体をろ過するために使われるものと予想される。また、ろ過装置は蛇口から水が流れ出るにつれ水道水がろ過されるよう、直接水道の蛇口に接続されるものと予想される。またろ過装置は水道管の蛇口上流側、実際には水道水をろ過するため水道管のそのほかのあらゆる適切な位置に設置されるものと予想される。更に、ろ過装置はあらゆる液体源から液体をろ過するのに適しており、その場合、ろ過装置の結合手段は、液体源に結合するのに適しているものと予想される。
【００５３】
図１０、図１０ａ及び図１１に関しては、本発明によるろ過装置の別の実施形態の分解斜視図が示されている。この実施形態において、ろ過装置（１００）は、前述したボトル（３）にはめるためのボトルキャップ（１０１）を含んで構成される。ボトルキャップ（１０１）は、ボトルキャップ（１０１）と係合可能な交換式カートリッジ（１０２）を包含する。カートリッジ（１０２）はカートリッジハウジング（１０３）及びボトルキャップ（１０１）のトップ（１０６）にねじ込むねじ山フランジ（１０５）を有するヘッド（１０４）を含んで構成される。ヘッド（１０４）に密閉キャップ（１０７）を固定する。逆止め弁（１０８）はヘッド（１０４）の内部にはめ込まれる。カートリッジハウジング（１０３）の上端（１０９）はヘッド（１０４）に固定されてもよい。もしくはフランジ（１０５）の内部に隣接して密閉連結されてもよい。
【００５４】
カートリッジ（１０２）は、内部に固定される薄膜フィルター（１１０）及び環状シール（１１２）を有するセラミックフィルター（１１１）を有している。セラミックフィルター（１１１）は前述した珪藻土と銅を含んで構成される。
【００５５】
セラミックフィルター（１１１）と薄膜フィルター（１１０）間の空間により、コンパートメント（１１８）の範囲が規定され、コンパートメント（１１８）内には、前述した粒子状活性炭の形でろ過剤（１１３）が提供される。粒子状活性炭は、有利には、銅を侵含させている。
【００５６】
Ｏリングシール（１１４）はカートリッジハウジング（１０３）の端部（１１５）に設置され、カートリッジハウジング（１０３）をろ過する液体の入ったボトル（３）のネック（１１７）の内表面（１１６）に密閉する。
【００５７】
カートリッジの下端（１２０）の内部には、ボトル（３）からカートリッジに入ってきた液体に、螺旋流を引き起こす複数の弁（１２１）が備えられる。
【００５８】
一実施形態ではカートリッジ（１０３）は、セラミックフィルター（１１１）のみ、もしくは薄膜フィルター（１１０）のみ、もしくは粒子状活性炭（１１３）の形のろ過剤のみ、もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭もしくはこれらの任意の組み合わせによるフィルターを含む。たとえば、セラミックフィルターと粒子状活性炭又は銅を侵含させた粒子状活性炭、セラミックフィルターと薄膜フィルター、薄膜フィルターと粒子状活性炭又は銅を侵含させた粒子状活性炭などの組み合わせは含まれる。これらの例はしかし、カートリッジが前述のように薄膜フィルター（１１０）とセラミックフィルター（１１１）、及び粒子状活性炭の形のろ過剤、もし必要ならば銅を侵含させたもの、を含んでいる。
【００５９】
出口（１４）に近接した液体供給ダクト（１０）の表面（２９）は前述のとおり銅めっきされている。ボトルキャップ（１０１）は、ボトル（３）の出口（１６）上にある雄ねじとかみあう雌ねじを有しており、中央穴（３５）の範囲を規定する。ボトル（３）の中の液体は、逆止め弁（１０８）（これは付随的なものだが）を通過した後、ろ過装置（１００）の出口（１４）から流れ出るまで、まず薄膜フィルター（１１０）によりろ過され、次に粒子状活性炭（１１３）（もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭）により、そして最後にセラミックフィルター（１１１）によりろ過される。
【００６０】
それゆえ、本発明が、薄膜フィルター（１１０）、セラミックフィルター（１１１）、粒子状活性炭の形の、もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭の形のろ過剤のいずれかを含んで構成されたフィルターエレメントもしくはろ過手段を組み込んだろ過装置（１００）を提供するのは明らかである。ろ過装置（１００）は前述のように交換式カートリッジ（１０２）を有してもよい。これにかわるものとして、交換式カートリッジ（１０２）の必要性をなくして、ボトルキャップ（１０１）の内部でフィルターエレメント又はろ過手段を設置してもよいことも明らかである。交換式カートリッジ（１０２）の利点は、使用によりろ過能力や効率が下がった場合、新しいカートリッジと交換できることである。そして使い終わったカートリッジは処分するか、あるいはフィルターエレメントを再充填することができる。もしフィルターエレメントもしくはろ過手段がカートリッジの中に配置されておらず、ボトルキャップ（１０１）と一体化させて配置されていたら、使用により装置全体のろ過効率が下がった場合ボトルキャップ（１０１）全体を処分しなければならない。
【００６１】
図１２には本発明のさらなる実施形態が示されている。この実施形態と図１１に示した実施形態の主な違いは、カートリッジ（１０２）が薄膜フィルター（１１０ａ）により分離された２つのコンパートメント（１１８ａ）及び（１１８ｂ）を有していることである。上部コンパートメント（１１８ａ）には細粒の粒子状活性炭が入っており、下部コンパートメント（１１８ｂ）には粗粒の粒子状活性炭が入っている。コンパートメント（１１８ａ）及びコンパートメント（１１８ｂ）内部の粒子状活性炭は必要ならばそれぞれ銅を侵含させたものでもよい。この構造では、カートリッジハウジング（１０３）は、間に薄膜フィルター（１１０ａ）が設けられた２つの部分から構成され、超音波により２つの部分をお互いに溶接することが出来る。コンパートメント（１１８ａ）及び（１１８ｂ）内部の粒子状活性炭は同一タイプ、同一グレードであっても、もしくは要求されるろ過条件に応じてかえてもかまわないことは明らかである。
【００６２】
図１３では本発明のさらなる実施形態が図解されている。この実施形態と図１０〜図１２に関して説明された実施形態との主な違いは、カートリッジがないことである。ヘッド（１０４１）はボトルキャップ（１０１１）に超音波溶接で固定されている。コンパートメント（１１８１）はボトルキャップ（１０１１）内部に範囲を規定され、粒子状活性炭又は銅を侵含させた粒子状活性炭を含む。ボトルキャップ（１０１１）は前述と同様の方法によりボトル（３）の端に固定が可能である。類似した部分を示すため同様の参照番号が使われている。フェイスシール（１２０）は、ボトル（３）の出口（１６）の上端がボトルキャップ（１０１１）のフランジ（１２１）と隣接して位置する。フェイスシール（１２０）は薄膜フィルター（１１０１）と隣接し、保持するように配置することが出来る。
【００６３】
かわりに、ボトルキャップ（１０１１）は薄膜フィルター（１１０１）、セラミックフィルター（１１１１）、又はコンパートメント（１１８１）に収められた粒子状活性炭か、もしくは銅を侵含させた粒子状活性炭のうちのいずれか１つのフィルターのみを持つことが出来る。さらに、ボトルキャップ（１０１１）は上記のフィルターのうちの２つを備えることが可能である。その上、必要があれば、コンパートメント（１１８１）は、それぞれ例えば異なった大きさや種類の粒子状活性炭などの様々なろ過手段を有する（薄膜フィルターにより分けられた）２つのコンパートメントにしてもよい。
【００６４】
図１４では、粒子状活性炭の形のフィルターがないことを除いて図１３と同様の、本発明による実施形態が示されている。コンパートメント（１１８）は非常に小さく、必要であれば除去することももちろん出来る。従って、この配置では、セラミックフィルター（１１１１）と薄膜フィルター（１１０１）のみを有するろ過装置（１００）が示されている。ろ過装置が薄膜フィルター（１１０１）のみ、又はセラミックフィルター（１１１１）のみ、あるいは粒子状活性炭の形のフィルターのみを含んで構成されるために、どちらか一方のフィルターを除去することが出来ることは明らかである。
【００６５】
図１５では、薄膜フィルター（１１０ａ１）で区切られた２つのコンパートメント（１１８ａ１）及び（１１８ｂ１）が設けられていること除き、図１３と同様な、本発明による実施形態が示される。コンパートメント（１１８ａ１）及び（１１８ｂ１）には、例えばコンパートメント（１１８ａ１）には粗粒子を、そしてコンパートメント（１１８ｂ１）には微粒子を、という具合に、異なる種類又は異なる粒度の粒子状活性炭を収めてもよい。あるいは、どちらか一方又は両コンパートメント内の炭素に銅を侵含させたものとしてもよい。
【００６６】
本発明はさらにセラミックフィルターを提供する。それは、
（ａ）重量の約７５％から約９５％の珪藻土と、
（ｂ）重量の約１０％から約２０％のフラックスと、そして
（ｃ）重量の約０．０３％から約０．４％の金属化合物と、
を含んで構成される。
これらのパーセントはセラミックフィルターの重量に対するパーセントである。
【００６７】
本明細書において、用語「フラックス」は、原料の融点を下げ、セラミックの結合形成を誘発するガラス化物質（ｖｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を意味する。
【００６８】
６属から１２属の銀以外の金属化合物は本発明に適した金属化合物である。こうした金属化合物は、好ましくは、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛の中から選ばれる。より好ましくは、銅又は亜鉛から選ばれる。特に銅が好適である。金属化合物はセラミックフィルター中にセラミックフィルターの重量のうち、好ましくは、約０．０５％から約０．３％含まれる。中でも好ましくは、約０．１％から約０．２５％、より好ましくは、約０．１３％から約０．２３％、最も好ましくは、約０．１８％含まれる。
【００６９】
セラミックフィルターは直径１．５ミクロン以上の物質を上手に取り除くことができる。
【００７０】
本発明のセラミックフィルターは、好ましくは、約０．３０から約０．５５の圧縮比であり、より好ましくは、約０．３５から約０．５０、又は約０．３７から約０．４５である。圧縮比は０．４０が好適である。本明細書において、用語「圧縮比」とは、焼成後のセラミックの厚さ（ミリメートル）の、焼成前のセラミックフィルターの厚さ（ミリメートル）に対する比であり、この場合、焼成中には、０．０８ｋｇ／ｃｍ２の荷重がセラミックフィルターに加えられていたということである。
【００７１】
本発明のセラミックフィルターは、好ましくは、約２．０ｍｍから約４．５ｍｍの厚さであり、より好ましくは、約２．５ｍｍから約４．０ｍｍである。約３．２ｍｍの厚さが好適である。
【００７２】
好ましくは、珪藻土は少なくとも７０％のシリカを含む。シリカ、ナトリウム、マグネシウム及びフェライトを含んで構成される珪藻土が好適である。珪藻土は、Ｃｅｌａｔｏｍという商品名で販売され、少なくとも７０％のシリカ、約４％から約８％のナトリウム、約２％から約４％のマグネシウム、そして約１．５％から約２．５％のフェライトを含んで構成されるものが好ましい。珪藻土は、好ましくはＣｅｌａｔｏｍＦＷという商品名で販売されている珪藻土であり、より好ましくは：Ｃｅｌａｔｏｍ
ＦＷ−１２（平均流径約２４μｍを有し、粒度約０．７μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−１４（平均流径約２８μｍを有し、粒度約０．７５μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−１８（平均流径約３１μｍを有し、粒度約０．８μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−２０（平均流径約３３μｍを有し、粒度約０．９μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−４０（平均流径約４０μｍを有し、粒度約１．０μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−５０（平均流径約４２μｍを有し、粒度約１．１μｍの粒子の除去可能）、
ＦＷ−６０（平均流径約４８μｍを有し、粒度約１．２μｍの粒子の除去可能）、
又は
ＦＷ−８０（平均流径約７７μｍを有し、粒度約１．６μｍの粒子の除去可能）
という商品名で販売されている珪藻土、もしくはそれらの混合物である。
【００７３】
珪藻土は、２もしくは複数の異なる粒径の珪藻土の混合物、たとえば、平均粒径約２５μｍから約３０μｍの珪藻土と、平均粒径約７５μｍから約８０μｍの珪藻土の混合物、を含んで構成されてもよい。平均粒径約２８μｍの珪藻土と、平均粒径約７７μｍの珪藻土の混合物が好適である。２つの珪藻土の混合物が使われる場合、珪藻土は、好ましくは、粒度が約０．５μｍから約３．０μｍの粒子を、より好ましくは、粒度が約１．０μｍから約２．５μｍの粒子を、そしてより好ましくは、約１．５μｍから約２．０μｍの粒子を取り除ける。ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０という商品名で販売されている珪藻土の混合物が好ましく、好ましくは、珪藻土の重量比が約３０：７０から約７０：３０の混合であり、より好ましくは、約６０：４０から約４０：６０の混合であり、最も好ましくは、約５０：５０の混合である。ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０という商品名で販売されている珪藻土の５０：５０の混合物が好適である。
【００７４】
珪藻土は、好ましくは、セラミックフィルターの重量パーセント約８０％から約９０％存在するが、中でも好ましくは、約８１％から約８７％、より好ましくは、約８３％から約８５％、最も好ましくは、約８４％の量が存在する。
【００７５】
フラックスはフィルターの製造において、焼成工程中に構成物質を、すなわち、珪藻土と金属化合物を結びつける働きをし、完成したセラミックフィルターに付加的な強度を与える。本発明に利用するのに適したフラックスは、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、バリウム（ＢａＳＯ４）、方解石（ＣａＣＯ３）、チョーク（ＣａＣＯ３）、コーンウォール石（可変）、ドロマイト（ＣａＣＯ３；ＭｇＣＯ３）、長石（炭酸カリウム）（Ｋ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；６ＳｉＯ２）、長石（ソーダ）（Ｎａ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；６ＳｉＯ２）、レピドライト（Li２Ｆ；Ａｌ２Ｏ３；３ＳｉＯ２）、ライムストーン（ＣａＣＯ３）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、炭酸マグネシウム（発火物）（３ＭｇＣＯ３；Ｍｇ（ＯＨ）２；３Ｈ２Ｏ）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、霞石閃長岩（（Ｋ）ＮａＯ；Ａｌ２Ｏ３；４ＳｉＯ２（約））、葉長石（Ｌｉ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；８ＳｉＯ２）、炭酸カリウム（真珠灰）（Ｋ２ＣＯ３）、玄武岩や花崗岩の岩石粉末、炭酸ナトリウム（ソーダ灰）（Ｎａ２ＣＯ３）、リシア輝石（Ｌｉ２Ｏ；Ａｌ２Ｏ３；４ＳｉＯ２）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、滑石（３ＭｇＯ；４ＳｉＯ２；Ｈ２Ｏ）、重質炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、珪灰石（ＣａＯ；ＳｉＯ２）、木灰（可溶性のものを含む）（可変）（多くの場合、石灰に多く含まれる）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ホウ素化合物を含む。
【００７６】
ホウ素化合物はとくに好ましいものであり、好ましくは、ホウ素の酸化物、ホウ素塩及びホウ素塩の水和物である。適切な塩にはホウ素又はホウ酸のアルカリ金属塩が含まれる。３ホウ酸ナトリウム１０水和物として知られるホウ酸ナトリウム、３ホウ酸２ナトリウム、ホウ砂１０水和物もしくはホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ）のほうが好ましい。
【００７７】
適切なホウ素酸化物は、コレマナイト（２ＣａＯ；３Ｂ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ（可変））、ガーストレーボレート（コレマナイト（Ｃａ２Ｂ６Ｏ１１・５Ｈ２Ｏ）とウレキサイト（ＮａＯ・２ＣａＯ・５Ｂａ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ）の混合物）、及び化学式Ｂ２Ｏ３の酸化ホウ素が含まれる。化学式Ｂ２Ｏ３のホウ素か、好ましくは随意で非晶形である。ホウ酸（Ｂ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及びシリカ（ＳｉＯ２）の少なくとも１つを含んで構成されたフラックスが好ましく、特に約１０％から約３０％、好ましくは約２０％の酸化ホウ素、約２％から約１５％、好ましくは約８％の酸化アルミニウム、そして、約４０％から約６０％、好ましくは５０％のシリカを含んで構成される。ホウ素を含んで構成されるフリットが好ましく、特に酸化ホウ素を含んで構成されるフリットが好ましい。酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、及びシリカ（ＳｉＯ２）の少なくとも１つを含んで構成されるフリットが好適である。ホウ素フリットは約１０％から約３０％、好ましくは、約２０％の酸化ホウ素と、約２％から約１５％の、好ましくは、約８％の酸化アルミニウム及び、約４０％から約６０％、好ましくは約５０％のシリカを含んで構成される。
【００７８】
フラックスの焼成温度は好ましくは約３００℃から約１５００℃であるが、その中で好ましくは約４００℃から約１３００℃、より好ましくは約５００℃から約１２００℃である。約１０５０℃の焼成温度が好適である。焼成温度が約１０８５℃のホウ素フリットが特に好ましい。
【００７９】
フラックスは好ましくはセラミックフィルターの重量パーセント約１２％から約１８％の量が存在しており、その中で好ましくは約１４％から約１６％、更に好ましくは約１５％の量が存在する。ホウ素フリットは約１５％含まれるのが特に好ましい。
【００８０】
本発明はまた、本発明によるセラミックフィルターを形成する組成も提供する。その組成は（ａ）重量パーセント約１０％から約３０％の珪藻土と、（ｂ）重量パーセント約１％から約６％のフラックスと、（ｃ）重量パーセント約０．０５％から約１．０％の金属化合物もしくはそれらの塩もしくはそれらの塩の水和物と、（ｄ）重量パーセント約０．５％から約６％のセルロースガムと、そして（ｅ）重量パーセント約２％から約１０％の充填剤及び（ｆ）重量パーセント約５０％から約８５％の水を含んで構成される。これらの重量パーセントは、全組成の重量パーセントである。
【００８１】
金属化合物は、上で特定したセラミックフィルターに適した金属化合物でよく、好ましくは、塩か塩の水和物の形で組成中に存在する。塩は好ましくは、硫酸塩、炭酸塩、塩素化合物、酢酸塩から選ばれるが、硫酸塩が最も好ましい。硫酸銅もしくはその水和物が好ましく、特に硫酸銅６水和物が好ましい。
【００８２】
組成中に、金属化合物、又はそれらの塩、又はそれらの塩の水和物は、好ましくは、全組成の重量パーセント約０．０７％から約０．８％の量が存在し、より好ましくは、約０．１％から約０．５％、更に好ましくは、約０．１％から約０．３％、そして最も好ましくは、約０．２％の量が存在する。
【００８３】
珪藻土は上記のセラミックフィルターに適しており、好ましくは、全組成の重量パーセント約１４％から約２６％の量が存在し、より好ましくは、約１６％から約２４％、更に好ましくは、約１８％から約２２％、そして最も好ましくは、約２０％の量が存在する。
【００８４】
フラックスは上記のセラミックフィルターに適しており、好ましくは、全組成の重量パーセント約２％から約５％の量が存在し、より好ましくは、約２．５％から約４．５％、更に好ましくは約３％から約４％、そして最も好ましくは、約３．８％の量が存在する。
【００８５】
組成中のセルロースガムは可鍛性のある構成を作る働きをする。適切なセルロースガムはメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ハイドロキシメチルセルロース、ハイドロキシプロピルセルロース、ハイドロキシプロピルメチルセルロース及びそれらの混合物を含む。カルボキシメチルセルロースが好適である。変性セルロースガムが特に好ましく、好ましくは、変性カルボキシルメチルセルロースであり、特にナトリウムカルボキシメチルセルロースである。ブラノーゼという商品名でフランスのＨｅｒｃｕｌｅｓ Ｓ．Ａ．，Ａｌｉｚａｙ社から販売されているナトリウムカルボキシメチルセルロースが好ましい。セルロースガムは好ましくは全組成の重量パーセント約１％から約５％の量が存在し、その中でも好ましくは約１．５％から約４％、更に好ましくは約２％から約３％、そして最も好ましくは約２．３％の量が存在する。ナトリウムカルボキシメチルセルロースが約２．３％含まれるのが特に好ましい。
【００８６】
組成中で使用される充填剤は麻、綿、フラックス、シルク、羊毛、セルロース及びそれらの混合物を含む。セルロースが好適である。充填剤は全組成の重量パーセント約３％から約７％の量存在してよく、好ましくは、約３．５％から約６％、更に好ましくは約４％から約５％、そして最も好ましくは約４．３％の量が存在してよい。セルロースは約４．３％含まれるのが好適である。充填剤はセラミックフィルターの製造の焼成過程において焼き落とされ、セラミック内にハニカム構造を残す。セルロースは典型的には約３００℃で焼き落とされる。
【００８７】
水は、全組成の重量パーセント約５５％から約８０％の量が存在してよく、好ましくは約６０％から約７５％、更に好ましくは約６５％から約７０％、そして最も好ましくは約６８％の量が存在する。
【００８８】
本発明はまた、本発明によるセラミックフィルターを形成するための先行フィルターを提供する。先行フィルターは、
（ａ）重量パーセント約５０％から約９０％の珪藻土と、
（ｂ）重量パーセント約２％から約２０％のフラックスと、
（ｃ）重量パーセント約０．１％から約１．５％の金属化合物又はそれらの塩又はそれらの塩の水和物と、
（ｄ）重量パーセント約２％から約２０％のセルロースガムと、そして
（ｅ）重量パーセント約５％から約３５％の充填剤を含んで構成される。
重量パーセントは先行フィルター全重量の重量パーセントである。
【００８９】
先行フィルター内に存在する金属化合物又はそれらの塩、又はそれらの塩の水和物、珪藻土、フラックス、セルロースガム、そして充填剤はそれぞれ上記の組成で規定される。
【００９０】
金属化合物又はそれらの塩、又はそれらの塩の水和物は、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約０．２％から約１．２％の量が存在し、より好ましくは、約０．３％から約１．０％、更に好ましくは、約０．４％から約０．８％、そして最も好ましくは、約０．５％の量が存在する。
【００９１】
珪藻土は、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約５５％から約９０％の量が存在し、好ましくは、約６０％から約８５％、より好ましくは、約６２％から約８０％、そして最も好ましくは、約６５％の量が存在する。
【００９２】
フラックスは、先行フィルター全重量の重量パーセント約５％から約１５％の量が存在してよく、好ましくは、約８％から約１４％、より好ましくは、約１２％の量が存在してよい。
【００９３】
セルロースガムは、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約４％から約１５％の量が存在し、好ましくは、約５％から約１０％、より好ましくは、約８％の量が存在する。
【００９４】
充填剤は、好ましくは、先行フィルター全重量の重量パーセント約８％から約３０％の量が存在し、そして好ましくは、約１０％から約２５％、より好ましくは、約１３％の量が存在する。
【００９５】
本発明はまた、本発明によるセラミックフィルターを作成する方法を提供する。その方法は
（Ａ）以下の材料を混ぜ合わせることで本発明による組成物を形成するステップと、
（ａ）重量パーセント約１０％から約３０％の珪藻土と、
（ｂ）重量パーセント約１％から約６％のフラックスと、
（ｃ）重量パーセント約０．０５％から約１．０％の金属化合物又はそれらの塩又
はそれらの塩の水和物と、
（ｄ）重量パーセント約０．５％から約６％のセルロースガムと、そして
（ｅ）重量パーセント約２％から約１０％の充填剤及び
（ｆ）重量パーセント約５０％から約８５％の水
これらの重量パーセントは全組成物の重量パーセントである。
（Ｂ）形成可能な固さにするため、構成物から水分を一部除去するステップと、
（Ｃ）残留水を全て除去し、本発明による先行フィルターを形成するために、組成物を乾燥させるステップと、そして
（Ｄ）セラミックフィルターを形成するため焼成するステップとを含んで構成される。
【００９６】
ステップ（Ａ）において、組成物の原料は、好ましくは、約２０℃から約４０℃の温度で結合され、より好ましくは、約３０℃で結合される。
【００９７】
ステップ（Ａ）において、組成物の原料は、好ましくは、以下の添加順序で混ぜ合わされる。
（i）金属化合物又はその塩又はその塩の水和物を水に加え、
（ii）得られた混合物にセルロースガムを加え、
（iii）得られた混合物にフラックスを加え、
（iv）得られた混合物に充填剤を加え、そして
（v）得られた混合物に珪藻土を加える。
【００９８】
ステップ（Ｂ）において、好ましくは、構成物を約３０分から約５時間ねかせ、より好ましくは、約１時間から約３時間、最も好ましくは、約２時間ねかせる。また、好ましくは、温度約２０℃から約４０℃で、より好ましくは、約３０℃でねかせる。組成物を形成に適した固さにすることは、好みの形に切り取る上で都合がよい。
【００９９】
ステップ（Ｂ）からステップ（Ｃ）までの間で、組成物を好きな形にきっておくのが好ましい。好みの形はどのような適当な形であってもよいが、好ましくは略円盤状であり、より好ましくは、直径は約２０ｍｍから約２５ｍｍであり、その中でも好ましくは、ほぼ２２ｍｍである。
【０１００】
ステップ（Ｃ）は、組成物を、好ましくは、約３０分から約２時間、そして好ましくは、約１時間、約９０℃から約１１０℃、好ましくは、約１００℃の温度で熱することを含んで構成される。
【０１０１】
ステップ（Ｄ）において、焼成は好ましくは、約８００℃から約１２００℃で、より好ましくは、約９００℃から約１１５０℃で、更に好ましくは、約１０００℃から約１１００℃で、そして最も好ましくは、約１０８５℃で行われる。先行フィルターは、好ましくは、約４時間から約１１時間、より好ましくは、約６時間から約９時間焼成、そして最も好ましくは、約８．２５時間焼成される。
【０１０２】
この方法は焼成中（ステップ（Ｄ））に、先行フィルターを圧縮するために負荷を加えることを含んで構成される。負荷は好ましくは、約０．０５ｋｇ／ｃｍ２から約０．１ｋｇ／ｃｍ２、そして好ましくは、約０．０８ｋｇ／ｃｍ２である。
【０１０３】
本発明によるセラミックフィルターは以下の利点を含む。
・水道水からクリプトスポリジウムやジルジア属を含むバクテリアを完全にもしくはほぼ完全に除去する。
・フィルター内の金属化合物が銅であった場合、都合のよいことに、抗バクテリア剤として働く。
・セラミックフィルターは優れたろ過性と抗チバクテリア性のいずれも持ち合わせている。
【０１０４】
以下の例は本発明を説明するために示されるが、本発明がこれらの例のみに制限されるものでないことは理解されるだろう。
【０１０５】
（実施例１）
セラミックフィルターは表１に記載の材料と表２のステップに従って製造された。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
ブラノーゼ１：カルボキシメチルセルロース
ホウ素フリット２：Ａｌ２Ｏ３（７．５％）、Ｂ２Ｏ３（１８．０％）、ＳｉＯ２（５０．０％）、ＣａＯ＋ＭｇＯ（１４．０％）、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（１０．３％）Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｈｅｙ Ｃｅｒａｍｉｃｓ社（英国Ｓｔｏｋｅ−ｏｎ−Ｔｒｅｎｔ）から購入
珪藻土３：商品名ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０で市販の珪藻土５０：５０の混合物
【０１０８】
【表２】
【０１０９】
（実施例２）
実施例１の表２のステップ１６において製造された先行フィルターの分析結果を表３に示す。
【０１１０】
【表３】
【０１１１】
ブラノーゼ１：カルボキシメチルセルロース
ホウ素フリット２：Ａｌ２Ｏ３（７．５％）、Ｂ２Ｏ３（１８．０％）、ＳｉＯ２（５０．０％）、ＣａＯ＋ＭｇＯ（１４．０％）、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（１０．３％）、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｈｅｙ Ｃｅｒａｍｉｃｓ社（英国Ｓｔｏｋｅ−ｏｎ−Ｔｒｅｎｔ）から購入
珪藻土３：商品名ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０で市販の珪藻土５０：５０の混合物
【０１１２】
（実施例３）
実施例１の表２のステップ２０で得られた本発明によるセラミックフィルターの分析内容を表４に示す。
【０１１３】
【表４】
【０１１４】
珪藻土２：商品名ＣｅｌａｔｏｍＦＷ−１４及びＦＷ−８０で市販の珪藻土５０：５０の混合物
【０１１５】
セラミックフィルターはフリットと他の構成物質も含んで構成されている。
【０１１６】
（実施例４）
実施例１で入手され、典型的な含有内容を実施例３で示した６つのセラミックフィルターを対象に、２００個のジルジアシスト及び２００個のクリプトスポリジウムオーシストを混入した非電離水を使いろ過テストを行った。実験に先立ち、それぞれのフィルターの厚さと圧縮比が決められた。混入された１０リットルの水はいずれのセラミックフィルターも１０ｋＰａの圧力で１ｌｉｔｒｅ／ｍｉｎの割合でろ過された。その水に含まれるクリプトスポリジウム及びジルジア属について、ろ過前及びろ過後で分析した。その結果を表５に示す。
【０１１７】
【表５】
【０１１８】
本発明によるセラミックフィルターは最高９８％までのクリプトスポリジウムを除去し、最高１００％までのジルジア属を除去したことがわかる。厚さ３．０４ｍｍ、圧縮比０．４３のセラミックフィルターＮｏ．６を使用した場合に、最高の結果が得られた。
【０１１９】
要約すると、本発明によるセラミックフィルターは原生生物に対して、優れたろ過性を示し、幅広い用途に利用されるものと思われる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する液体をろ過するためのろ過装置であって、
液体源（３）に対して固定し、液体を流通させる液体供給ダクト（１０）を有するハウジング（１０１）を含んで構成され、
前記液体供給ダクト（１０）は、前記液体源と接続する上流側端部から、前記液体が排出される前記ろ過装置の出口（１４）で終わる下流側端部まで延び、
通過する前記液体からバクテリアをほとんど除去するフィルターエレメントを組み込んだことを特徴とする、前記ろ過装置。
【請求項２】
前記フィルターエレメントはセラミックフィルター（１１１）を含んで構成される、請求項１に記載のろ過装置。
【請求項３】
前記セラミックフィルターエレメント（１１１）は、前記ろ過装置に着脱自由な交換式フィルターカートリッジ（１０２）内に収められた、請求項２に記載のろ過装置。
【請求項４】
前記セラミックフィルターエレメント（１１１）が、少なくとも珪藻土及び銅を含んで構成される請求項２又は３に記載のろ過装置。
【請求項５】
粒子状活性炭（１１３）を含んで構成される付加的なフィルターを備えた、請求項２〜４のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項６】
薄膜フィルター（１１０）を更に備えた前記請求項１〜５のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項７】
前記薄膜フィルター（１１０）は、前記液体供給ダクト（１０）の上流側に配置されて、前記ダクトを通過する液体から粒子状物質を除去する上流側フィルターエレメントであり、
前記セラミックフィルター（１１１）は、前記上流側フィルターエレメント（１１０）の下流側に配置された下流側フィルターエレメントであって、上流側フィルターエレメントとの間にフィルターチャンバー（１１８）を構成し、
ろ過剤は、粒子状活性炭（１１３）の形でフィルターチャンバー内に配置され、前記液体供給ダクトを通過する前記液体からバクテリアを除去する請求項６に記載のろ過装置。
【請求項８】
それぞれ粒子状活性炭を収納した上流側チャンバー（１１８ｂ）及び下流チャンバー（１１８ａ）を備えた請求項７に記載のろ過装置。
【請求項９】
前記上流側及び下流側フィルターチャンバー（１１８ａ、１１８ｂ）は、フィルター薄幕（１１０ａ）により分離された請求項８に記載のフィルターエレメント。
【請求項１０】
前記上流側及び下流側フィルターチャンバーの少なくとも一方内の前記粒子状活性炭に銅を侵含させた請求項５〜９のいずれか１つに記載のフィルターエレメント。
【請求項１１】
前記フィルターエレメントは、粒子状活性炭（１１３）を含んで構成される、請求項１に記載のろ過装置。
【請求項１２】
前記粒子状活性炭は、前記ろ過装置内に配置された交換式フィルターカートリッジ（１０２）内に収められた請求項１１に記載のろ過装置。
【請求項１３】
前記粒子状活性炭に銅を侵含させた請求項１１又は１２に記載のろ過装置。
【請求項１４】
それぞれ粒子状活性炭が収められた、上流側チャンバー（１１８ｂ）及び下流側チャンバー（１１８ａ）を備えた請求項１１，１２又は１３に記載のろ過装置。
【請求項１５】
前記上流側及び下流側チャンバー（１１８ｂ、１１８ａ）は、薄膜フィルター（１１０ａ）により分離された請求項１４に記載のろ過装置。
【請求項１６】
前記上流側及び下流側フィルターチャンバーの少なくとも一方内の前記粒子状活性炭に銅を侵含させた請求項１４又は１５に記載のろ過装置。
【請求項１７】
前記出口は、内表面及び外表面を有し、前記内表面が実質的に銅層（２９）により被覆される前記請求項のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項１８】
液体容器と接続する結合手段（３５、３８）を備えた請求項１〜１７のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項１９】
前記セラミックフィルターエレメントは、セルロース、フラックス及びセルロースガムを更に含んで構成される請求項４に記載のろ過装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のろ過装置に使用するフィルターカートリッジであって、前記請求項１〜１９のいずれか１つに記載のフィルターエレメントを有するフィルターカートリッジ。
【請求項１】
通過する液体をろ過するためのろ過装置であって、
液体源（３）に対して固定し、液体を流通させる液体供給ダクト（１０）を有するハウジング（１０１）を含んで構成され、
前記液体供給ダクト（１０）は、前記液体源と接続する上流側端部から、前記液体が排出される前記ろ過装置の出口（１４）で終わる下流側端部まで延び、
通過する前記液体からバクテリアをほとんど除去するフィルターエレメントを組み込んだことを特徴とする、前記ろ過装置。
【請求項２】
前記フィルターエレメントはセラミックフィルター（１１１）を含んで構成される、請求項１に記載のろ過装置。
【請求項３】
前記セラミックフィルターエレメント（１１１）は、前記ろ過装置に着脱自由な交換式フィルターカートリッジ（１０２）内に収められた、請求項２に記載のろ過装置。
【請求項４】
前記セラミックフィルターエレメント（１１１）が、少なくとも珪藻土及び銅を含んで構成される請求項２又は３に記載のろ過装置。
【請求項５】
粒子状活性炭（１１３）を含んで構成される付加的なフィルターを備えた、請求項２〜４のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項６】
薄膜フィルター（１１０）を更に備えた前記請求項１〜５のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項７】
前記薄膜フィルター（１１０）は、前記液体供給ダクト（１０）の上流側に配置されて、前記ダクトを通過する液体から粒子状物質を除去する上流側フィルターエレメントであり、
前記セラミックフィルター（１１１）は、前記上流側フィルターエレメント（１１０）の下流側に配置された下流側フィルターエレメントであって、上流側フィルターエレメントとの間にフィルターチャンバー（１１８）を構成し、
ろ過剤は、粒子状活性炭（１１３）の形でフィルターチャンバー内に配置され、前記液体供給ダクトを通過する前記液体からバクテリアを除去する請求項６に記載のろ過装置。
【請求項８】
それぞれ粒子状活性炭を収納した上流側チャンバー（１１８ｂ）及び下流チャンバー（１１８ａ）を備えた請求項７に記載のろ過装置。
【請求項９】
前記上流側及び下流側フィルターチャンバー（１１８ａ、１１８ｂ）は、フィルター薄幕（１１０ａ）により分離された請求項８に記載のフィルターエレメント。
【請求項１０】
前記上流側及び下流側フィルターチャンバーの少なくとも一方内の前記粒子状活性炭に銅を侵含させた請求項５〜９のいずれか１つに記載のフィルターエレメント。
【請求項１１】
前記フィルターエレメントは、粒子状活性炭（１１３）を含んで構成される、請求項１に記載のろ過装置。
【請求項１２】
前記粒子状活性炭は、前記ろ過装置内に配置された交換式フィルターカートリッジ（１０２）内に収められた請求項１１に記載のろ過装置。
【請求項１３】
前記粒子状活性炭に銅を侵含させた請求項１１又は１２に記載のろ過装置。
【請求項１４】
それぞれ粒子状活性炭が収められた、上流側チャンバー（１１８ｂ）及び下流側チャンバー（１１８ａ）を備えた請求項１１，１２又は１３に記載のろ過装置。
【請求項１５】
前記上流側及び下流側チャンバー（１１８ｂ、１１８ａ）は、薄膜フィルター（１１０ａ）により分離された請求項１４に記載のろ過装置。
【請求項１６】
前記上流側及び下流側フィルターチャンバーの少なくとも一方内の前記粒子状活性炭に銅を侵含させた請求項１４又は１５に記載のろ過装置。
【請求項１７】
前記出口は、内表面及び外表面を有し、前記内表面が実質的に銅層（２９）により被覆される前記請求項のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項１８】
液体容器と接続する結合手段（３５、３８）を備えた請求項１〜１７のいずれか１つに記載のろ過装置。
【請求項１９】
前記セラミックフィルターエレメントは、セルロース、フラックス及びセルロースガムを更に含んで構成される請求項４に記載のろ過装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のろ過装置に使用するフィルターカートリッジであって、前記請求項１〜１９のいずれか１つに記載のフィルターエレメントを有するフィルターカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０ａ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０ａ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２００９−５３９５９０（Ｐ２００９−５３９５９０Ａ）
【公表日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１４７０１（Ｐ２００９−５１４７０１）
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００５２１４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１４４１６０
【国際公開日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（５０８３６８１１６）アクア−ニュー フィルトレイション システムズ リミテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＡＱＵＡ−ＮＵ ＦＩＬＴＲＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ ＬＩＭＩＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００５２１４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１４４１６０
【国際公開日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（５０８３６８１１６）アクア−ニュー フィルトレイション システムズ リミテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＡＱＵＡ−ＮＵ ＦＩＬＴＲＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ ＬＩＭＩＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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