JP7166287B2 - 濾過システムにおける流れ遮断弁の有効化要素および濾過システム - Google Patents

Description

本発明は、交換式カートリッジを用いる濾過システム、特に飲料水およびその他の飲料を作るための浸透濾過システムにおいて、流れ遮断弁を有効化する要素に関する。

典型的には、ピッチャーの形状を有し、ピッチャーを濾過される水を保持するための上部区画と濾過された水を保持するための下部区画とに分離する分割要素を備えた浸透濾過システムが知られている。２つのタンクは、フィルターカートリッジが配置されるパイプを通じてのみ相互に連通するため、流れは全てそこを通過することとなる。通常閉の遮断弁がカートリッジのパイプ下流に配置され、フィルターカートリッジがパイプに挿入されると、一般的にフィルターカートリッジに属する有効化要素によって弁が開かれる。この技術の一例が、国際特許出願ＷＯ２００９／０１５６７９に記載されている。

別の例は、国際特許出願ＷＯ２０１６／１２０１７４に記載されている。

この２番目の例では、比較的複雑な弁システムが使用されており、弁シャッターが並進と回転との組み合わせ運動を実行する必要があるため、カートリッジまたはその他のアクチュエーターに、シャッターに作られた相補的な表面に適切に結合される十分に正確な形状およびサイズを有する対応するらせん面を設ける必要がある。

実際に、カートリッジが基底部に配置された際に弁を正しく開くことができない限り、たとえ形状における相違がわずかであってもカートリッジを無効にしてしまう可能性がある。

濾過ピッチャー製造業者によって開発されたさまざまなタイプの遮断弁での使用に適応する目的で開発された有効化要素が、国際特許出願ＷＯ２０１２／１６８８８０に記載されている。

したがって、本発明における技術的課題は、既知の解決策を改善し、先行技術に見られる１つ以上の欠点を克服する弁有効化要素を提供することである。

本発明の別の目的は、浸透濾過システムにおける弁を効果的に開放させる有効化要素を提供することである。

本発明の他の目的は、使用時に特に信頼性の高い有効化要素を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、その製造において生じる可能性のある寸法差に特に影響されにくい有効化要素を提供することである。

これらの課題および目的は、交換式カートリッジを用いる濾過システムの流れ遮断弁の有効化要素によって達成され、該有効化要素は、遮断弁の弁通路に少なくとも部分的に挿入され、弁通路に収容された通常閉のシャッターと相互に作用する保持要素であって、配置された際に弁シャッターの一部分を把持および保持するように構成された保持要素と、保持要素を持ち上げることで保持要素に保持されたシャッターを開方向に動かすように設計された持ち上げ装置とを備える。

本発明による有効化要素によって、弁を開くために弁シャッターを回転させる必要がなくなる。 有利には、有効化要素とシャッターとの間の当接によってシャッターが移動されるのではなく、したがって、シャッターの移動がより正確かつ信頼できるものとなる。実際、本発明においては、この目的のために設計された装置によってシャッターを保持および持ち上げることが可能となり、したがって、弁を正確かつ確実に開くことができる。

本発明の好ましい特徴は、従属請求項に定義されている。

一実施形態では、シャッターは回転軸を中心に回転し、保持要素は、少なくとも回転軸に平行な並進方向に把持するとシャッターを保持するように設計されている。

好ましくは、保持要素は、弾性変形可能部を含む。

好ましくは、有効化要素は、保持要素がそこから延在する支持部を含む。

好ましくは、弾性変形可能部は、支持部から延在する突出体として形成される。

好ましくは、突出体および／または弾性変形可能部は、管状体である。

好ましくは、弾性変形可能部は、突出体の開放端に位置する。

好ましくは、前記突出体は、開口端に形成されたノッチを含む。

好ましくは、管状体は、突出体の軸方向延長部に平行に形成された少なくとも一対のノッチを含む。

好ましくは、管状体は、開放端で幅広の形状を有する。

好ましくは、管状体は、シャッターの一部分を受け入れると、突出体の内壁に弾性的に応力がかかるようにシャッターの一部分に当接するような寸法を有する。

好ましくは、持ち上げ装置は、濾過システムの当接面と接触した際、前記保持要素を持ち上げ方向に付勢するように設計された弾性体を含む。

好ましくは、弾性体は、前記保持要素が弁通路に挿入されると、弾性体が弁通路の外側を移動して弁通路がそこから延在している濾過システムの分割要素の底壁に当接するように設計された少なくとも一つの横方向延長部によって、保持要素に接続される。

好ましくは、有効化要素は、保持要素の弁通路への挿入のための移動終端位置を画定することができる当接縁部を備え、前記保持要素および前記弾性体は、保持要素が移動終端位置にあるときに弾性体が圧縮されるように、持ち上げ方向に平行な方向に延在している。

好ましくは、当接縁部は保持要素上に画定される。

好ましくは、当接縁部は、弾性体上に画定される。

好ましくは、使用時、弾性体は、保持要素の延長部よりも大きい、弁通路の展開方向に平行な方向の延長部を有する。

好ましくは、弾性体は可撓性ブレードを備える。

好ましくは、有効化要素は、保持要素が弁通路に挿入されたときに、弁通路に対する有効化要素の回転を制限または防止するための要素をさらに備える。

好ましくは、弾性体は、前記保持要素が弁通路に挿入されたときに、弁通路の前記当接面が画定される上縁部に当接するように設計されている。

好ましくは、弾性体はコイルばねを備える。

好ましくは、保持要素は、持ち上げ装置に回転可能に接続される。

好ましくは、弾性体は、曲げまたは圧縮に関して弾性変形可能なプラスチック材料で作られた部分を含む。

好ましくは、弾性変形可能なプラスチック材料で作られた部分は、保持要素の周囲に沿って延在する。

好ましくは、持ち上げ装置はフロートを備える。

好ましくは、持ち上げ装置は交換式カートリッジに接続される。

好ましくは、有効化要素は、交換式カートリッジに結合する結合部を備え、前記弾性体は前記結合部と前記保持要素とを接続し、当接面に当接して前記弾性体を変形するように設計された実質的に剛体の部分を備え、そのため、交換式カートリッジが濾過装置に画定された基底部に挿入されると、保持要素が上向きに押される。

好ましくは、結合部は、交換式カートリッジを部分的に囲むスリーブを含む。

好ましくは、弾性体は交換式カートリッジに接続され、有効化要素は、交換式カートリッジに結合する基底部の外側に面する側にアクセスできるように交換式カートリッジを通って延在する保持要素の延長部を含む。

好ましくは、延長部は保持要素に接続する接続パイプを画定し、前記交換式カートリッジの内側で、濾過材料によって濾過された液体を受けて保持要素に向けて導く位置で開口する開口部を含む。

好ましくは、持ち上げ装置は、交換式カートリッジに固定されたまたは交換式カートリッジに固定可能な対応する要素と磁気的に相互作用することができる要素を備える。

好ましくは、持ち上げ装置は、フィルターカートリッジの封止縁部に接続されている。

本発明の特徴および利点は、添付の図面を参照して非限定的に例示された実施形態に関する以下の詳細な説明からより明確になるであろう。
本発明による有効化要素が使用される濾過装置を模式的に示す側方断面図である。 本発明による有効化要素が使用される濾過装置を模式的に示す対応する詳細図である。 本発明による有効化要素が挿入された図１の濾過装置を模式的に示す正面断面図である。 本発明による有効化要素が挿入された図１の濾過装置を模式的に示す対応する詳細図である。 本発明による有効化要素がフィルターカートリッジとともに挿入された、図２の濾過装置を模式的に示す正面断面図である。 本発明による有効化要素がフィルターカートリッジとともに挿入された、図２の濾過装置を模式的に示す対応する詳細図である。 図３の有効化要素の側面図である。 図３の有効化要素の底部からの斜視図である。 図３の有効化要素の実施形態の変形例の底部からの斜視図である。 有効化要素がフィルターカートリッジに接続されている実施形態の変形例を示す模式側面図である。 有効化要素がフィルターカートリッジに接続されている実施形態の変形例を示す模式側面図である。 本発明による有効化要素の追加の実施形態を詳細に示す側方断面図である。 本発明による有効化要素の追加の実施形態を詳細に示す側方断面図である。 本発明による有効化要素の追加の実施形態を詳細に示す側方断面図である。 本発明による有効化要素の追加の実施形態を詳細に示す側方断面図である。 本発明による有効化要素の追加の実施形態を詳細に示す側方断面図である。 本発明による有効化要素の追加の実施形態を詳細に示す正面断面図である。 本発明による有効化要素を備えたカートリッジが挿入される装置を模式的に示す側方断面図である。 本発明による有効化要素を備えたカートリッジが挿入される装置を模式的に示す対応する詳細図である。 図１３の有効化要素を備えたカートリッジが挿入されている濾過装置を模式的に示す側方断面図である。 図１３の有効化要素を備えたカートリッジが挿入されている装置を模式的に示す対応する詳細図である。 図１３の有効化要素の底部からの斜視図である。 図１３の有効化要素の底部からの斜視図である。 本発明による有効化要素の追加の実施形態を詳細に示す正面断面図である。 図１６の有効化要素の詳細を示す側面図である。 図１６の有効化要素の詳細を示す底面図である。 図１６の有効化要素の詳細を示す底面図である。 図１６の有効化要素の詳細を示す側面図である。 本発明の別の変形例による有効化要素を備えたカートリッジが挿入される図１の濾過装置を模式的に示す側方断面図である。 本発明の別の変形例による有効化要素を備えたカートリッジが挿入される図１の濾過装置を模式的に示す対応する詳細図である。 図１９のカートリッジが挿入された濾過装置を模式的に示す側方断面図である。 図１９のカートリッジが挿入された濾過装置を模式的に示す対応する詳細図である。 本発明の別の変形例による有効化要素を備えたカートリッジが挿入された、図１の濾過装置を模式的に示す側方断面図である。 本発明の別の変形例による有効化要素を備えたカートリッジが挿入された、図１の濾過装置を模式的に示す対応する詳細図である。 本発明の有効化要素の別の変形例において弁シャッターが閉位置にある状態を模式的に示す側方断面図である。 本発明の有効化要素の別の変形例において弁シャッターが閉位置にある状態を模式的に示す対応する詳細図である。 本発明の有効化要素の別の変形例において弁シャッターが開位置にある状態を模式的に示す側方断面図である。 本発明の有効化要素の別の変形例において弁シャッターが開位置にある状態を模式的に示す対応する詳細図である。 本発明の有効化要素の追加の実施形態において濾過装置の弁シャッターが閉位置にある状態を示す図である。 本発明の有効化要素の追加の実施形態において濾過装置の弁シャッターが開位置にある状態を示す図である。 本発明の有効化要素の追加の実施形態において濾過装置の弁シャッターが閉位置にある状態を示す図である。 本発明の有効化要素の追加の実施形態において濾過装置の弁シャッターが開位置にある状態を示す図である。 本発明の弁要素の追加の実施形態を示す図である。 濾過装置の弁座に挿入される図２６の弁要素において濾過装置の弁シャッターが閉位置にある状態を模式的に示す詳細図である。 濾過装置の弁座に挿入された図２６の弁要素において濾過装置の弁シャッターが開位置にある状態を模式的に示す詳細図である。

まず図１を参照すると、参照番号１は、内部に分割要素１３（ホッパー）が配置されたピッチャー１２を含む浸透濾過装置を包括的に示し、分割要素１３によってピッチャー１２が濾過される水を保持するための上部区画１Ａと濾過された水を保持するための下部区画１Ｂとに分割される。２つの区画１Ａおよび１Ｂは、図３に示すフィルターカートリッジ６が結合される基底部１５を形成するパイプを介してのみ連通している。基底部１５は、側方裾部１７と、好ましくは上部区画から下部区画への流れのための唯一の開口部である開放弁通路７が設けられた底壁１８とを有する。好適な実施形態によれば、弁通路７は、カートリッジ６に向かって突出するスリーブ状部分７０を備えた略円筒形状を有し、カートリッジ６の底部６２の切り欠き６１の形状の凹部に収容される。スリーブ状部分７０のカートリッジ６に対する遠位部分には弁座７１が作られ、その上に弁シャッター７２が通常は着座している。シャッター７２は、スリーブ状部分７０内に延在する制御部７３を有し、制御部７３に作用することで、シャッター７２を弁座７１から離れるように動かすことによりシャッター７２を開くことができるようになっている。このように、通路７は、弁座７１とそのシャッター７２とともに流れ遮断弁を形成し、この弁が作動すなわち開かれると、フィルターカートリッジ６を通じて上部区画１Ａから下部区画１Ｂに液体を流すことができ、非作動すなわち閉じられると、２つの区画間の連通が遮られる。

一実施形態では、シャッター７２は、特許出願ＷＯ２０１６／１２０１７４の記載に従って作成されてもよく、このシャッター７２の端部には、弁が閉じられた際に、弁座７１の底部に作られた対応する表面と結合する傾斜面が備えられている。その結果、シャッターを弁座の底部から離れるように動かすことで、弁は開位置に移動し、水がそこを通過できるようになる。従来技術の教示によれば、シャッターは、特に、シャッターの制御部７３に作られた螺旋面と、例えば、フィルターカートリッジの底から延在する管状部分との間の相互作用によって生じるシャッターの回転によってのみ作動させられる。

図示されるように、本発明は、シャッターを必ずしも回転させることなく、弁通路７を開くことを可能にする。

出願人は、上記の濾過システムに関与する重量および力を勘案し、シャッター７２を保持し、直接上方に持ち上げることにより弁通路を開くことが可能であることに実際に注目した。

図２および図２Ａに示される好適な実施形態では、参照番号１００によって全体として識別される有効化要素は、遮断弁の弁通路７に少なくとも部分的に挿入することができる保持要素２と、保持要素２をシャッターの開方向に動かすことで保持要素２を持ち上げるように設計された持ち上げ装置３とを備える。

図２Ａおよび図３Ａに見られるように、保持要素２が弁通路に挿入されると、保持要素２はシャッター７２に固定され得る。そのために、例えば、以下に説明する手段によれば、保持要素２は、好ましくは制御部７３に対応する弁シャッターの一部分を把持して保持するように構成される。好ましくは、保持要素２は、有効化要素１００の支持部４から延在する突起の形状を有する。好適な実施形態によれば、保持要素は、シャッターが把持されると、少なくともシャッターの回転軸に平行な並進方向にシャッターを保持するように設計されている。以下で明らかになるように、保持要素２がシャッターを保持する力は、有利には、少なくとも重力および場合によってはシャッター上の水柱の重量に等しい。それでも、これらの力は通常、シャッターの重量や寸法に比べて非常に小さいことが分かる。有利には、有効化要素１００とシャッター７２とを互いに離れる方向に十分な力を加えることにより、シャッター７２を保持要素２から解放することも可能である。

ここで図２Ａおよび図３Ａを参照すると、好適な実施形態によれば、保持要素２は、有効化要素１００をシャッター７２に向けて移動させることによりシャッター７２の一部分上に嵌合させることができる弾性変形可能部２１を備えている。図２Ａに模式的に示されるように、一実施形態では、有効化要素１００は、基底部１５を通して降ろすことによりシャッターに配置される。

好ましくは、弾性変形可能部２１は、保持要素２の管状体２２に対応する位置に配置される。

この弾性変形可能部２１は、有利には、シャッターの制御部７３が実質的に管状体２２の内側に嵌合するように、管状体２２の開口端２３'に位置している。

したがって、管状体２２は、シャッター７２の一部分を受け入れると、管状体２２の内壁間における接触によって弾性的に押され、その一部分が挿入されるような寸法を有している。

出願人は、管状体２２が制御部７３を締め代によって保持できるようにするには管状体２２の小さな変形で十分であることに注目し、そのため少なくとも前述のものと等しい力でシャッター７２を保持要素２に固定している。したがって、この点に関して、保持要素２は、シャッターの制御部７３を把持して保持することが可能である。

一実施形態では、保持要素２は、その軸方向並進方向、すなわち、その持ち上げ方向に沿ってシャッターに対して堅固であるように設計される。

別の実施形態によれば、保持要素２はシャッターの回転運動において堅固であり、より好ましくは、回転および並進の両方で堅固であるように設計される。

言い換えれば、好ましくは、保持要素２は、一旦把持されると、少なくとも回転軸に平行な並進方向および／または回転軸を中心とした回転方向にシャッターを保持するように設計される。

一実施形態では、前記保持要素２は、例えば前述のように弁シャッターの一部分を保持するように前記一部分を収容することができる管状体２２によって画定される座部２３を画定する。

好ましくは、座部２３は、弁シャッターの一部分がその間に保持される少なくとも一対の対向する壁を備える。

この機能を達成するために、座部は変形可能部２１を画定し、変形可能部２１は、制御部７３の挿入を容易にするために最も適切な方法で形作られてもよい。一実施形態では、シャッター７２の制御部７３はテーパ形状を有しているため、変形可能部２１に適した断面を円筒形の展開、より一般的には、制御部７３の断面を囲むのに適した形状で表すことが可能である。

一方、制御部７３を把持して保持する動作を容易にする目的で、図４Ａおよび図４Ｂの例のように、管状体２２は、開口端２３'に作られたノッチ２４を備えてもよい。より好ましくは、管状体２２は、管状体２２の軸方向の延長部と平行に展開される少なくとも一対のノッチを備えている。 図示されていない一実施形態では、開口端にフリンジを画定する複数のノッチが設けられる。

おそらく上述の特徴と組み合わせることができる一実施形態では、管状体２２への制御部７３の挿入をさらに容易にするために、管状体２２は開口端２３’において幅広の形状を有する。

いずれにせよ、変形可能部２１の変形能が材料の特性によることは明らかであり、したがって、管状体２２は図５に示す例のような単純な円筒状の展開を有していればよい。

これまでに示したように、保持要素２は、シャッターに滑入させることで、シャッター７２を保持することが可能である。

再び図２Ａおよび図３Ａを参照すると、本発明による有効化要素１００は、好ましくは支持部４に接続され、保持要素２を持ち上げることで保持要素２に保持されているシャッター７２を開方向に押すことができる持ち上げ装置３をさらに備える。 なお、本発明の文脈において、持ち上げ方向とはシャッターを閉位置から離れるように動かすことができる方向であり、したがって、斜め方向も考慮され得るため、純粋な垂直方向とは異なり得る。

一実施形態では、持ち上げ装置３は、濾過システム１の当接面との接触した際に保持要素２を持ち上げ方向に押すように設計された弾性体３１を備える。

第１の例によれば、当接面は濾過システム１の底壁１８に相当する。

弾性体３１がスリーブ状部分７０と干渉することなく底壁１８に当接することを可能にするために、要素１００は、弾性体を保持要素２から遠ざけることができる横方向延長部を備えてもよい。

このように、保持要素２が弁通路７に挿入されると、弾性体３１は弁通路７の外側に位置し、したがって弁通路７がそこから展開する分割要素１３の底壁１８に当接することができる。

上記の構成に特に適した一実施形態では、弾性体３１は、可撓性ブレード３２を備える。構造を簡単にするために、可撓性ブレード３２は保持要素２から延在し、弾性体３１と横方向延長部との両方を形成することができる。有利には、ブレード構成によっても、水が弁座に向かって横方向に容易に移動することが可能になる。

図２、図２Ａおよび図３、図３Ａに見られるように、保持要素２がシャッターの制御部上に嵌合されるとき、弾性体は底壁１８との接触の結果として圧縮される。 しかしながら、先に示したように、保持要素２は制御部を保持するように設計されており、例えばユーザーの手による動作が終了して弾性体３１が非圧縮位置に戻ると、制御部７３およびシャッター７２が全体的に上方に移動することになる。

したがって、この動作により、シャッターを弁座の底部から離すことができ、それにより、回転運動を必要とせずに弁を開くことができる。実際、先に示したように、保持要素２がシャッター７２を保持する力は、有利には、少なくとも重力およびシャッターに作用する水柱の力に等しい。その結果、弾性体３１は、実際に保持要素２のための、さらにはシャッター７２のための持ち上げ装置として機能する。

好適な実施形態によれば、保持要素２の適切な位置決めを容易にするために、例えば、保持することになる制御部７３に対する軸方向の位置決めに関して、作動要素１００は、弁通路７における保持要素２の移動終端位置を画定する当接縁部２５を備えている。

一実施形態では、当接縁部は、保持要素２の端部に画定され、シャッターの幅広部７２Ａに当接して、要素１００の軸方向の移動を制限する。なお、弁通路内のシャッター７２について、より大きな移動終端を有利に画定してもよく、例えば、部分７０内の幅広部７２Ａと上部狭窄部との間の接触により画定できる。このようにして、有効化要素１００に十分な上向きの力を加えることにより、シャッター７２を解放することが可能である。上述したように、関与する力が最小限であることを考えれば、この動作はどのユーザーでも簡単に実行可能である。再び図２Ａおよび図３Ａを参照すると、シャッターを持ち上げるために、保持要素２が移動終端位置にあるときに弾性体３１が圧縮されるように、保持要素２および弾性体３１に延長部を使用することができる。なお、ここでも、関与する寸法と力を考慮すると、有効化要素を手による動作によって簡単に移動終端位置に押すことができ、ユーザーは等しくその容易性を実感できる。

本実施形態において、弾性体３１が保持要素２の前述の移動終端位置で確実に圧縮されるようにするために、延長部は持ち上げ方向と平行な方向において調整される必要がある。これに関して、一実施形態における弾性体３１は、使用時に、保持要素２の延長部および弁通路７のスリーブ状部分７０の延長部よりも大きい、弁通路７の展開方向に平行な方向の延長部を有している。

図６Ａおよび図６Ｂに模式的に示される一実施形態では、有効化要素１００は、適切な接続要素６４によってカートリッジ６に取り付けられる。

接続要素６４は、軸方向に分離された２つの動作位置に従って有効化要素１００を位置決めできるように設計されている。第１の位置では、保持要素２、より一般的には有効化要素１００は、好適な実施形態によればカートリッジ６の底部から突出するため、カートリッジ６からさらに突出する。 第２の位置では、代わりに、保持要素２はカートリッジ６に対してより近位の位置に配置される。

好適な実施形態によれば、接続要素６４は、有効化要素１００が第１の位置にある状態でカートリッジ６が基底部１５に挿入されたときに、保持要素２が前述の方法でシャッター７２と結合するように作成される。カートリッジ６が基底部内にさらに押し込まれると、有効化要素１００は第２の位置に移動し、それにより、シャッター７２が保持要素２によって保持されているため、シャッター７２がカートリッジに近づけられる。

一実施形態では、接続要素６４は、好ましくは突出縁部４１と相互係止することにより、有効化要素が第１の位置に係合する係止部６５を有する。

係止部６５および／または突出縁部４１は、保持要素がシャッター上に嵌合されていると、有効化要素１００が係止部６５内に係止された状態になり、弾性体３１が圧縮された状態で移動終端に到達すると、突出縁部４１が係止部から解放され第２の位置に到達可能となるように作成される。この特徴は、係止部６５および／または突出縁部４１に部分的な変形能を持たせることで達成でき、すなわち、これらの部品が変形するためには、移動終端に到達したときに追加の動作が必要となる。

係止要素６５、より一般的に言えば、この実施形態に関連して開示された概念は、カートリッジ６以外の構成要素、例えば、カートリッジ６に嵌合するキャップの形状の構成要素にも適用できることが分かる。

図７は、持ち上げ装置の第２の実施形態を示している。

この場合、弾性体３１は、前述のものと同様の方法で機能するコイルばね３６を備えている。

好ましくは、コイルばね３６は、弁通路７のスリーブ状部分７０ならびに保持要素２と同軸である。一実施形態では、コイルばね３６は、スリーブ状部分７０の上縁部７４に当接している。

したがって、この場合においても、保持要素２を弁通路７に挿入し、シャッター７２の制御部７３を保持要素２に嵌合することで、シャッターを把持および保持することができ、またコイルばね３６と弾性体３１とを圧縮することができる。

この場合、上記の実施形態で示した方法と同様に、またはコイルばね３６の特性による機能として、すなわちばねが完全に圧縮されたときに、移動終端条件が達成される。

したがって、この第２の実施形態の場合、移動終端位置を画定することを可能にする当接縁部３５が、弾性体３１上に画定される。

言い換えれば、より一般的には、弾性体３１は、保持要素２が弁通路７に挿入されたときに、上述の当接面が画定される弁通路７の上縁部７４に当接するように構成することができる。

動作は、前述の実施形態で説明した動作と同様であり、この場合、コイルばね３６からなる弾性体３１の弾性復帰作用によりシャッターが持ち上げられる。

一実施形態では、保持要素２は、図８の実施例に示されるように、持ち上げ装置３に回転可能に接続される。この実施形態は、図４について前述したものを指すが、本発明の他の実施形態にも適用できることは明らかである。

したがって、この特徴により、シャッター７２が保持要素２によって把持されると、シャッター７２を回転することが可能であり、そうすることで、その位置を設定することができる。

図４を参照すると、保持要素２は、例えば、有効化要素１００の支持部４に作られた対応する円形座部４２に嵌合する円形フランジ２８を管状体２２に設けることにより回転させることができる。好ましくは、コイルばね３６は、上述の実施形態に関連して示されるように、支持部１０１に接続される。

なお、より一般的には、本発明の他の実施形態では、有効化要素１００の支持部４に保持要素２と持ち上げ装置３とを結合させること、および/または作動要素１００を弁座に挿入/取り外しするのに適した部分を画定させることも可能である。

追加の実施形態を図９および図１０に示す。

一実施形態では、弾性体３１は、曲げることにより変形することができる弾性変形可能なプラスチック材料３７で作られた部分を含む。好ましくは、弾性体３１は、保持要素２に接続されたディスクのような形状である。より一般的には、弾性変形可能なプラスチック材料３７は、完全または正確なディスク形状を必ずしも画定せずに、保持要素２の周囲に沿って延在していてもよい。

保持要素の軸方向の長さを適切に設計することにより、保持要素が弁座に挿入された際に、最初にディスクと上縁部７４との間の接触が成され、引き続き保持要素２が弁座に押し込まれるとディスクが曲げられる。

したがって、材料の弾性特性により、有効化要素１００への作用が停止する発生する弾性回復の結果として、シャッターを持ち上げることが可能になる。

一実施形態では、弾性体３１は、圧縮によって変形することができる弾性変形可能なプラスチック材料３７Ａからなる部分を含む。ここでも、変形可能材料３７Ａで作られた部分について、保持要素２の押し込み動作により曲げられるのではなく圧縮される、上記の場合に相当する形状を提供することが可能である。したがって、持ち上げ装置の操作は、上記の場合と同様である。

図１１を参照して示される一実施形態では、持ち上げ装置３はフロート３８を備える。

この場合、水が濾過システム内に供給されると、有効化要素１００が持ち上げられて、弁が開放される。

実際には、保持要素２は、他の実施形態に関連して示されるように制御部７３に嵌合しており、したがって、フロート３８のサイズを適切に設定することにより、上述の実施形態のような持ち上げ機能を実現することができる。

別の実施形態によれば、持ち上げ装置３は、交換式カートリッジ６に固定された対応する要素６３と磁気的に相互作用することができる要素３８Ａを備える。ここでの動作も概念的には前述の動作と同等である。

図１３および図１３Ａ、図１４および図１４Ａを参照して示されるさらに別の実施形態によれば、要素１００は、好ましくは例えばカートリッジの底においてカートリッジを部分的に囲むキャップ３１０のような形状の、交換式カートリッジ６と結合する結合部３１１を備える。この配置の例を図１５Ａおよび図１５Ｂに示す。

結合部３１１とカートリッジ６との間の結合は、締め代により、すなわち、カートリッジを結合部３１１に挿入することにより成される。

この操作は、カートリッジを基底部に挿入する前に実行可能である。

好適な実施形態によれば、図１４Ａに見られるように、弾性体３１は結合部３１１と保持要素２とを接続する。一実施形態では、弾性体にはさらに、例えば図１３Ａのピンによって作られた実質的に剛体の部分３９が設けられている。

結合部３１１を備えたカートリッジが基底部に挿入されると、実質的に剛体の部分３９が上縁部７４またはその他の当接面と接触し、それにより保持要素２を上方に押す。

このようにして、この場合、カートリッジの濾過システムへの挿入に関連して有利に持ち上げ動作が行われる。

また、結合部をカートリッジに堅く固定し、事実上その底壁を形成することが可能であることにも注目すべきである。

より一般的には、持ち上げ装置は交換式カートリッジ６に接続されてもよい。

したがって、本発明は、さらなる発明の特徴によれば、様々な例示された実施形態で言及された特徴を有する有効化要素が設けられた交換式カートリッジを指す。 この解決策により、有利には、シャッターを回転させることなく弁を開くことができるカートリッジの製造が可能になる。

図１６を参照すると、さらに別の好適な実施形態によれば、持ち上げ装置３は、この場合も、交換式カートリッジ６に接続されており、保持要素２の回転運動を保持要素の持ち上げ方向における軸方向運動に変換できるように設計されたガイド面３１３を備えている。

そのために、好適な実施形態によれば、結合部３１１は、保持要素２が延在し、凹部３１２が画定され、ガイド面３１３への結合を可能にする開口部を備える。好ましくは、ガイド面３１３は、螺旋状の展開を有し、例えば、保持要素の外側で展開するように一連のリブから作成することができる。

したがって、この構成では、保持要素２の回転運動が軸方向運動に関連し、逆もまた同様であることは明らかである。

その結果、例えば補助バネ３１４により、保持要素２へ十分な圧力を加えながらカートリッジが基底部に挿入されると、上述の場合と同様に、シャッター７２が最初に把持されて保持される。保持要素２がシャッター７２との相互作用によって確立された移動終端に達すると、カートリッジの挿入は継続され、保持要素２に追加の軸方向推力が発生して強制的に回転させられ、上述したようにシャッターは回転させられると持ち上げられて開くように設計されているため、この場合においても弁が開放される。したがって、この場合、保持要素２は、シャッター７２を持ち上げ方向だけでなく回転方向にも保持する。

図１９および図１９Ａ、図２０および図２０Ａを参照して示される別の実施形態では、有効化要素１００は、カートリッジの反対側、すなわち、基底部の外側に面する側からアクセスできるように前記交換式カートリッジ６を通って延在する保持要素２の延長部２６を備える。この実施形態は、カートリッジ上での直接的な実装にも特によく適していることは明らかである。

カートリッジが基底部に挿入されている場合、反対側の端部から突出する保持要素２がシャッター７２と係合するように延長部２６を押すことによって、延長部２６に作用することが可能である。

弾性体３１または他の持ち上げ装置は、カートリッジが所定の位置にあり、延長部２６の押し込み動作が停止すると、シャッターを持ち上げて弁を開くことができる。

好ましくは、延長部２６は、保持要素２とカートリッジの内部とを接続する接続パイプ２６Ａを画定する。好適な実施形態によれば、パイプ２６Ａは、濾過媒体から濾過された液体を受け、それを保持要素２を通して導くような位置で交換式カートリッジ６の内側に開口する開口部２７を備える。

図２１および図２１Ａを参照して示される別の実施形態では、持ち上げ装置３は、カートリッジ６の封止縁部６６に配置される。好ましくは、封止縁部は、カートリッジの周囲に沿って延び、基底部１５の裾部１７と接触するように設計されることで、上部区画と下部区画との間の移動がカートリッジ６の濾過を通じてのみ行われるように、カートリッジと基底部との間の封止接続を行う。

一実施形態では、持ち上げ装置３の弾性体３１は、保持要素２がシャッター７２を保持している際に保持要素２を持ち上げることによって、持ち上げ装置３の他の実施形態について示されたのと同様に作用する、縁部６６の弾性変形可能な部分によって画定することができる。

一例として、弾性体は、カートリッジの縁部と共成形されたゴム製の部分で構成されてもよい。

これらの解決策は、有利には、カートリッジ内の弁を開くためのすべてのコンポーネントを含むことができ、コンパクトで信頼性の高い解決策を達成する。

さらに別の実施形態に基づいて、支持部４は、有効化要素がシャッターに滑入されると、支持部４が上縁部７４を越えて延在するように設計される。

この方法では、２つの延長部の間に形成された凹部６１に挿入される支持部４を付勢することで、支持部４を変形させ、上述の場合に相当する方法でシャッターを持ち上げる２つの横方向延長部６０を備えるフィルターカートリッジ６を使用することが可能である。

図２４Ａおよび図２４Ｂは、支持部４が凹部６１に引き込まれるのではなく、カートリッジの横方向延長部６０に当接する、同様の実施形態を示している。

図２５Ａおよび図２５Ｂはさらに、延長部６０が支持部４の突出縁部４０に当接する、概念的に同様の別の変形例を示している。

したがって、図２６を参照すると、別の実施形態に基づいて、支持部４は保持装置２に対してヒンジで固定されている。

好適な実施形態によれば、支持部４は、上縁部７４に配置できるように設計されたリングを形成する。

保持要素は、ピン４３によって例えば支持部４にヒンジで結合されたアーム４０'によって接続されることが好ましい。

図２７Ａおよび図２７Ｂに見られるように、カートリッジが挿入されると、好ましくはその延長部でアーム４０’に当接し、アームが回転し、シャッターが持ち上げられる。

したがって、本発明は、保持要素を使用して弁を容易に開放可能であることおよび持ち上げ装置によって自動的に持ち上げが成されることを含む複数の利点を同時に提供し、前述の問題を解決することができる。

Claims (21)

1. 濾過システム（１）における流れ遮断弁の有効化要素（１００）であって、
   前記流れ遮断弁の弁通路（７）に収容された通常閉のシャッター（７２）と相互に作用するように前記弁通路に少なくとも部分的に挿入でき、前記シャッター（７２）の一部分の近くに配置された際に前記シャッター（７２）の一部分を把持および保持するように設計され、前記シャッター（７２）の開方向に前記シャッター（７２）の一部分に対して堅固である保持要素（２）を備え、
   前記有効化要素（１００）はさらに、
   前記保持要素（２）を持ち上げることで、前記保持要素（２）に保持された前記シャッター（７２）を開方向に動かすように設計された持ち上げ装置（３）を備え、
   前記持ち上げ装置（３）は、濾過システム（１）の当接面（１８；７４）と接触した際に前記保持要素（２）を持ち上げ方向に付勢するように構成された弾性体（３１）を含むことを特徴とする、
   有効化要素（１００）。
2. 前記保持要素（２）が前記シャッター（７２）の一部分を収容することができる座部（２３）を画定することを特徴とする、
   請求項１に記載の有効化要素（１００）。
3. 前記座部（２３）は前記シャッター（７２）の一部分がその間に保持される少なくとも１対の対向する壁部を含むことを特徴とする、
   請求項２に記載の有効化要素（１００）。
4. 前記壁部は前記シャッター（７２）の一部分が挿入される座部（２３）の開口端（２３’）の方向に実質的に平行または収束することを特徴とする、
   請求項３に記載の有効化要素（１００）。
5. 前記シャッター（７２）は、回転軸を中心に回転することができ、前記保持要素（２）は、一旦把持すると、少なくとも前記回転軸に平行な並進運動中および/または回転軸を中心とする回転中においては、前記シャッター（７２）を保持するように構成されることを特徴とする、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
6. 前記保持要素（２）が弾性変形可能部（２１）を含むことを特徴とする、
   請求項２～５のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
7. 前記座部（２３）は前記弾性変形可能部（２１）によって画定されることを特徴とする、
   請求項６に記載の有効化要素（１００）。
8. 前記座部（２３）は突出体（２２）によって画定されることを特徴とする、
   請求項６に記載の有効化要素（１００）。
9. 前記突出体（２２）は管状の形状を有することを特徴とする、
   請求項８に記載の有効化要素（１００）。
10. 前記保持要素（２）がそこから延在する支持部（４）を備え、
    前記弾性変形可能部（２１）が前記支持部（４）から延在する突出体（２２）として形成される、
    請求項６～７のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
11. 前記弾性変形可能部（２１）は、前記突出体（２２）の一端に配置されることを特徴とする、
    請求項８に記載の有効化要素（１００）。
12. 前記突出体（２２）は、前記シャッター（７２）の一部分を受け入れると、前記突出体（２２）の内壁が弾性的に付勢されるように前記シャッター（７２）の一部分に当接するような寸法を有することを特徴とする、
    請求項８に記載の有効化要素（１００）。
13. 前記保持要素（２）の前記弁通路（７）への挿入のための移動終端位置を画定することができる当接縁部（２５；３５）を備え、前記保持要素（２）および前記弾性体（３１）は、前記保持要素（２）が移動終端位置にあるときに前記弾性体（３１）が圧縮されるように、持ち上げ方向に平行な方向に延在している、
    請求項１に記載の有効化要素（１００）。
14. 使用時、前記弁通路（７）の展開方向に平行な方向の前記弾性体（３１）の延長部は、前記保持要素（２）の延長部よりも大きいことを特徴とする、
    請求項１または１３に記載の有効化要素（１００）。
15. 前記保持要素（２）が挿入されると、前記弁通路（７）に対して前記有効化要素（１００）の回転を制限あるいは防止する要素をさらに備える、
    請求項１、１３～１４のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
16. 前記有効化要素（１００）は、前記濾過システム（１）に設けられる交換式カートリッジ（６）に結合する結合部（３１１）を備え、
    前記弾性体（３１）が前記結合部（３１１）と前記保持要素（２）とを接続し、当接面（７４）に当接して前記弾性体（３１）を変形するように設計された実質的に剛体の部分（３９）を備え、そのため、前記交換式カートリッジ（６）が前記濾過システム（１）に画定された基底部に挿入されると、前記保持要素（２）が上向きに押される、
    請求項１、１３～１５のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
17. 前記弾性体（３１）は、前記交換式カートリッジ（６）に接続されており、
    前記有効化要素（１００）は、前記交換式カートリッジ（６）に結合する基底部の外側に面する側にアクセスできるように前記交換式カートリッジ（６）を通って延在する前記保持要素（２）の延長部を備えることを特徴とする、
    請求項１６に記載の有効化要素（１００）。
18. 前記持ち上げ装置（３）は、前記交換式カートリッジ（６）の封止縁部（６６）に接続されていることを特徴とする、
    請求項１７のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
19. 前記保持要素（２）は前記持ち上げ装置（３）に回転可能に接続されていることを特徴とする、
    請求項１～１８のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
20. 前記持ち上げ装置（３）はフロート（３８）を備えていることを特徴とする、
    請求項１～１９のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）。
21. 交換式カートリッジ（６）を用いる濾過システム（１）であって、
    濾過される水を保持するための上部区画（１Ａ）と濾過された水を保持するための下部区画（１Ｂ）とを画定する分割要素（１３）と、
    上部区画（１Ａ）から下部区画（１Ｂ）への流出用の開口部を画定し、内部にシャッター（７２）を収容する弁通路（７）と、
    請求項１～２０のいずれか１項に記載の有効化要素（１００）と、を備える、
    濾過システム（１）。

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