JP3731530B2 - 浄水器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭等で好適に用いられる浄水器に関する
【0002】
【従来の技術】
従来、水道水の水質が悪い地域では台所等に浄水器が設けられていることが多いが、浄水器の中には、浄水の使用水量を積算し、積算値がカートリッジの交換目安に到達すると使用者にカートリッジの交換を促す表示を行うものがある。
【0003】
ところで、料理のためには規定量の水を必要とすることが多く、この場合、計量カップ等の計量器具を用い、一度、計量器具等に水を注いで水量を計った後、なべ等に移し替える必要がある。そのため、鍋などとは別に計量器具を用意したり使用後には洗浄しなければならず、また、水を注いだ直後は水面が一定しないので一旦水面を落ち着かせてから計量しなければならず、時間がかかり煩雑である。さらに、計量時に所望量を超える水を注いだ場合は超過した水を捨てなければならず、水や濾材の能力を浪費することになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題点を鑑み、計量器具を使用することなく、必要な水量を簡単に計量することができる浄水器を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明は、1回の通水毎に、その回に通水した水の流量を表示する流量表示手段と、各回の通水流量を積算し、所定の積算値に到達したときにそれを知らせる表示を行う積算手段と、その積算値を初期化するリセットボタンとを備えた浄水器であって、前記流量表示手段は、通水終了後、所定の時間が経過した後に自動的に初期化されるとともに、通水終了後、前記所定の時間内に再度通水した場合は、記憶されている流量に該再度通水した水の流量が加算され、前記その回に通水した水の流量として表示するように構成されており、かつ、前記積算手段は、その積算値がカートリッジ寿命相当値に到達したときにカートリッジ交換を促進する表示を行うように構成されていることを特徴とする浄水器を特徴とするものである。
【0006】
ここで、流量表示手段は、通水によって回転するロータと、ロータの回転数を検出する検出器と、検出された回転数に基づいて流量を算出して表示する表示部材とを備えているものであることが好ましい。
【0007】
また、この浄水器は、流量表示手段が、濾材で処理した浄水の流量を表示するものであることが好ましく、原水流路と、浄水流路と、浄水流路に連通するように設けた濾材と、流入する原水をそのまま原水流路に通水するか浄水流路に通水するかを選択的に切り換える機構とともに止水機構を備えた流路切換弁と、その流路切換弁を操作する操作手段とを有し、流量表示手段は、操作手段により止水状態から通水を開始し終了するまでの間に流れた水の流量を表示するものであることが好ましく、操作手段がレバーを備えているものや、流量表示手段が、濾材で処理した浄水の流量を表示するものでも良い。
【0008】
なお、ここでいう止水機構とは、通水を実質的に止めることができる機構であればよく、微量の水が漏れているような態様も含むものである。
【0009】
そして、上記いずれかの浄水器について、中空糸膜を含むものであることや、流量表示手段が液晶表示部材を備えていることが好ましい。また、カートリッジ交換を促進する表示がLED表示であり、1回毎の通水流量がLCD表示であることがより好ましい。さらに、流量表示手段は1回の通水流量をデジタル表示するものであることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施態様を示す浄水器の概略横断面図である。図2は、図1の浄水器の本体部の縦断面図である。図3は、図1の浄水器の別の縦断面図である。図4は濾過カートリッジの縦断面図である。
【0011】
本発明の浄水器は、たとえば図1〜図3に示すように、流路の切換えを行う本体部1と、本体部1から導入された原水の浄化を行う濾過部2などから構成され、1回の通水毎に、その回に使用した水の流量を積算して表示する流量表示手段が設けられている。
【0012】
本体部1は、水道蛇口に結合されて原水を受け入れる原水流入口5や、受け入れた原水をそのまま流出する原水流出口(原水ストレート口19、原水シャワー口17)および濾過部2への原水供給口9、濾過部2から浄水を受け入れる浄水受入口11、選択流路の切換を行う流路切換弁30、流路切換弁30を操作する切換レバー4などを備えている。また、本体部1には、通水毎の通水開始からの積算流量を表示する液晶表示部28などの流量表示手段や、原水ストレート、原水シャワー、浄水など選択した流路を表示する選択流路表示窓(図示しない)などが設けられている。
【0013】
流量表示手段は、浄水受入口11から浄水流出口20までの管路23内に設けられ、水の流れによって回転するロータ24と、ロータに内挿されたマグネット25と、ロータ24の回転を検出する検出器26と、検出器26の信号から通水毎の通水開始からの流量を算出する制御回路27と、算出された流量を表示する液晶表示部28と、検出器26、制御回路27、液晶表示部28のための電源29とによって構成され、濾材によって処理される水の流量を積算して表示するように構成されている。
【0014】
次に、濾過部2は、図4に示す濾過カートリッジが収納され、本体部1の原水供給口9と濾過カートリッジの原水受入口10とが連結され、本体部1の浄水受入口11と濾過カートリッジの浄水供給口50とが連結するように構成されている。
【0015】
濾過カートリッジは、図4に示すように、容器32の中に、受け入れた原水中の塩素臭などを吸着除去する吸着剤21や、細菌等を濾過する中空糸膜束22などの濾材が収納されて構成されている。中空糸膜は、複数本が束ねられて逆U字状に折り曲げられて円筒体33の中に収納されており、その両端部は、円筒体33の下部にて各中空糸膜間および中空糸膜と円筒体33との間に充填された硬化性樹脂37(封止剤)により封止固定(ポッティング)されている。
【0016】
各中空糸膜は、容器32へ嵌入する前にポッティング部が一部切断除去されているので、末端が浄水供給口50に向かって開口している。また、円筒体33と容器32の内壁面との間に、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、キレ−ト樹脂などからなる吸着剤21が配備されている。
【0017】
容器32の内部底面に円筒状突起32aが形成され、円筒体33の下端がOリング34を介して嵌入立設され、この円筒体33の外周上下部には、円筒体33の外周面と容器32の内壁面との間を通過する原水の処理を行う吸着剤層21を保持するためのリング状のフィルタ35、36が固定されている。また、容器32の上部は、中空糸膜束22と吸着剤を容易に充填できるよう開口しており、中空糸膜の汚れ具合が外部からよく見えるように透明キャップ38が嵌入されている。
【0018】
上記の本発明の浄水器において、水道蛇口から原水流入口5を通って本体部1に流入した水道水(原水)は、切換レバー4の動作により、浄化されていないストレート状の水(原水ストレート)、浄化されていないシャワー状の水(原水シャワー)、あるいは原水供給口9から濾過部2を通り浄水流出口20より流出される浄水との3種類に切り換えられ吐出される。このとき、選択流路表示窓において吐出水の水の状態(原水ストレート、原水シャワー、浄水)を表示する。
【0019】
本体部1の切換レバー4の操作により濾過部2に供給された原水は、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、キレート樹脂などからなる吸着材21を通過する際に塩素や鉛等が除去され、その後、中空糸膜束22により細菌等が濾過されて、浄水供給口50、浄水受入口11、管路23を通って浄水流出口20から吐出される。
【0020】
このとき、管路23を通る浄水はロータ24を回転させる。これに伴い、ロータ24に内装したマグネット25による磁束密度が変化するので、磁束密度の変化すなわちロータ24の回転を検出器26で検知して制御回路27に信号を発信する。制御回路27は、検出器26から発信された信号に基づいてロータ24の回転数をカウントし、カウントした回転数と予め入力されているロータ24の1回転あたりの水量とから、その回に使用した水の流量を算出し、液晶表示部28にその流量を表示する。
【0021】
そして、これら液晶表示部28、制御回路27は、通水終了後、所定時間、たとえば3〜5秒程が経過した後には自動的にリセットされ初期状態に戻るように構成されており、再度通水を開始すると初期化された状態から通水流量を算出、表示する。所定時間以内に再度通水を開始した場合には、制御回路27および液晶表示部28がリセットされていないので、引き続いてロータ24の回転数カウントし、流量を表示することになる。すなわち、通水終了後、制御回路27において所定時間内は算出し流量が記憶され、所定時間内に再度濾過水を通水した場合は、記憶されている流量に加算されることになる。
【0022】
このように、本発明において、流量表示手段は、1回の通水毎に、その回に通水した水の流量を表示するので、調理、炊事の際に使用する規定量の水量を、他の調理器具等を用いることなく非常に容易に計ることができ、時間的に効率がよい。また、調理器具を使用した場合に必要となる、器具の洗浄など、煩わしさもなくなる。また、所定時間が経過した後に初期化するように構成すると、所望水量より不足している時点で水栓を閉じてしまった場合にも、再度水栓を開いて追加して浄水を得れば合計の水量を知ることができ、微妙な水量の追加調整も容易に行うことができる。
【0023】
次に、流路切換弁30について説明する。流路切替弁30は、図1、図3に示すように、ボール(弁体)7a〜7cと、それらボール7a〜7cを移動させて各通水路を開閉するカム部6a〜6cを備えた弁軸16を備えている。弁軸16は、ラチェット機構などにより切換レバー4の一方向のみの回動に応じて作動するように構成されており、また、一方向に回動された切換レバー4が初期位置に自動的に戻るように、切換レバー4の支持点にねじりコイルバネなどを設けることが好ましい。さらに、切換レバー4の一方向のみの回動にともなって切り換わる表示リングを設けられている(図示しない)。表示リングは、選択流路表示窓を通して見えるように構成されている。切替レバー4の回動は、駆動歯車14および平歯車15によって弁軸16に伝達され、駆動歯車14によって表示リングに伝達される。
【0024】
図2は、原水が濾過部2で濾過され浄水として吐出される状態を示しており、カム部6aがボ−ル7aを押し上げて濾過部2への通水路を開放するとともに、原水ストレート口への通水路および原水シャワー口への通水路は、ボール7b、7cによって閉鎖されている。したがって、浄水器に流入した原水は、濾過部2に流れて浄化される。このとき選択流路表示窓を通して見える表示リングには「浄水」と表示されている。
【0025】
次に、この状態から、切換レバ−4を回動させると、切換レバー4の回動に伴って弁軸16が回動し、カム6aに代わってカム6cが上方を向き、ボール7cを押し上げる。これにより、濾過部2に連通する通水路は閉鎖され原水シャワー口に連通する通水路が開放される。この結果、原水は原水シャワ−口17から吐出される。このとき選択流路表示窓を通して見える表示リングには「シャワー」と表示されている。
【0026】
切換レバ−4から指を離すと、切換レバ−4はねじりコイルばねの復元力により逆方向に回動し、初期位置に戻って停止する。このとき、ラチェット機構を介して接続された駆動歯車14、表示リング及び弁軸16は回動しない。
【0027】
切換レバ−4をもう一度押し下げると、上述したように表示リングが回動し、同時に弁軸16が回動して、カム6cに代わってカム6bが上方を向き、ボール7bを押し上げる。これにより、原水シャワー口に連通する通水路は閉じ、原水ストレート口に連通する通水路が開く。この結果、原水は原水ストレ−ト口19から吐出される。このとき選択表示部材から見える表示リングには、「原水」と表示されている。
【0028】
なお、切換レバー4を両端支持型でも片端支持型でもよく、また、選択流路の切換機構は、ラチェット機構の他、ワンウェイクラッチなど任意の機構を用いることができる。
【0029】
また、本発明は、図5〜図9に示すように変形実施することができる。
【0030】
図5は、本発明の他の実施態様を示す浄水器の概略斜視図である。図6は、図5に示す浄水器の本体部101の横断面図、図7は、図6に示す流量測定部112の模式図、図8は、図6に示す流路切換弁111の切換操作時の状態を示す模式図、図9は、図8に対応する切換操作時の切換レバー130の状態を示す模式図である。
【0031】
図5に示す浄水器は、本体部101と濾過部102とから構成されており、本体部101には、流路切換弁111、流路切換弁111を操作する切換レバー130、流量表示手段を構成する流量測定部112、制御回路113、表示部115、電源となる電池を保持する電池ホルダ114および制御回路113のリセットボタン116などが設けられている。また、本外部101には、所望時に流路測定を行えるように測定スイッチが設けられている。測定スイッチは、ばねを介して本体部101に固定され、手で押された切換レバー130が測定スイッチに当接しばねを縮めることでonとなるように、また、切換レバーから手を離しばねの復元力で切換レバー130が戻り始めたときにoffとなるように構成されている。
【0032】
流路切換弁111は、切換レバー130、弁軸131、ボール(弁体)132a、132b、132cによって構成されている。切換レバー130の回動操作によって弁軸131が回動し、先の実施態様と同様に、弁軸131に設けたカム部133a〜133dが、ボール132a、132b、132cのいずれかを押し上げ、対応する原水ストレート、原水シャワー、浄水の流路のいずれかを開放する。
【0033】
また、本実施態様では、切換レバー130によって弁軸131を回動しても、所定位置ではいずれのボールも押し上げられないように、すなわち、止水されるように、また、別の所定位置では浄水の流量測定を行うように、カム部を設けている。以下、具体的に説明する。
【0034】
図8に示すように、弁軸131にはカム部133a〜133dをたとえば4か所に設け、内3か所(カム部133a〜133c)は72°ずつ位相をずらし、残り1か所(133d)は、カム部133cから108°ずらして配置している。
【0035】
したがって、切換レバー130を回動し、図9(a)に示すように「原水ストレート」の位置に合わせた場合には、図8(a)に示すようにカム部133cがボール132cを押し上げて、原水をそのままストレート状に流出する。このとき、他の流路はボール132a、bによって閉鎖されている。
【0036】
続いて、切換レバー130を72°回動し、図9(b)に示すように「原水シャワー」の位置に合わせた場合には、図8(b)に示すようにカム部133bがボール132bを押し上げて、原水をシャワー状に流出する。このとき、他の流路はボール132a、cによって閉鎖されている。
【0037】
さらに、切換レバー130を72°回動し、図9(c)に示すように「浄水」の位置に合わせた場合には、図8(c)に示すようにカム部133aがボール132aを押し上げて浄水流路を開放するので、原水が濾過部102に導かれ、先の実施態様にて説明したように浄化されて浄水として取り出される。このとき、他の流路はボール132b、132cによって閉鎖されている。
【0038】
以上は、水の使用水量を測定しない場合の使用方法である。
【0039】
次に、水、特に本実施態様では浄水の使用水量を測定する場合について説明する。
【0040】
切換レバー130を図9(c)の状態からさらに同方向に72°回動し、一旦、図9(d)に示すように「止水」の位置に合わせる。このとき、ボール132a〜132cは図8(d)に示すようにいずれのカム部133a〜133cによっても押し上げられないので、原水シャワー、原水ストレート、浄水のいずれの流路も閉鎖される。したがって、浄水器としては止水された状態となる。
【0041】
この状態から、さらに切換レバー130を36°回動させると、図9(e)に示すように、切換レバー130が、本体部101にばね135を介して設けた測定スイッチ134に当接する。そして、切換レバー130を測定スイッチに当接させた状態を保つとき、カム部133dは図8(e)に示すようにボール132aを押し上げて浄水流路を開放し、原水を濾過部102に導き浄化して流出する。他の流路はボール132b、132cによって閉鎖され、また、ばね135が収縮された状態が保たれるので、浄水流量が測定される。必要流量の浄水を得た後に切換レバー130から手を離すと、ばね135の復元力により切換レバー130は自動的に「止水」の位置に復帰し、浄水の流出が停止されるとともに流量測定が終了する。
【0042】
浄水の流量は図7などに示す流量測定部112によって測定される。これは、原水を濾過部102へ導くための管路内に配置したロータ121と、ロータ121に埋め込んだマグネット122と、ロータ121の回転を検出する、管路の外周でかつロータ121の近傍に設けられたリードスイッチ(検出器)123などからなる。
【0043】
原水が濾過部102に導かれると、ロータ121が水流によって回転し、これと一体的にマグネット122も回転する。これに伴いロータ121の近傍の磁束密度が変化するので、リードスイッチ123はON/OFFを繰り返す。リードスイッチ123のON/OFF信号(パルス信号(p))は、制御回路113にリード線を介して送られる。制御回路113では、リードスイッチのON/OFFの回数をカウントし(積算パルスP)、これを流量に換算して(流量換算Q)、測定スイッチ134がONの状態であれば、この換算値を表示部115に送る。カウントされたリードスイッチのON/OFFの回数は、通水終了後、所定の時間が経過した後に自動的に初期化される(P=0、Q=0)。
【0044】
また、この流量の測定結果は制御回路113内で記憶され、順次積算される(積算流量S)。この積算値が濾過部102に設けたカートリッジの交換目安に達した場合には、制御回路113からカートリッジ交換サイン点灯のための信号が表示部115に送られる。なお、制御回路113に記憶されている積算値は、カートリッジ交換後にリセットボタン116を押すことでリセットされる(P=0、Q=0、S=0)。
【0045】
以上のような一連の動作はたとえば図10に示されるようなアルゴリズムのプログラムで制御される。
【0046】
表示部115は、カートリッジ交換目安表示用のLED151と、浄水流量表示用のLCD152と、電池交換サイン用のLED153などを備えており、浄水流量表示用のLCD152は、バックライト付きカラー液晶で浄水流量をデジタル表示するものなどが好ましい。これらの表示機能は視覚的なものの他、必要に応じてブザー、音声などで表示するものでもよく、また、視覚的表示と聴覚的表示とを組み合わせてもよい。
【0047】
電池ホルダ114は、内部に電池を保持し、制御回路113や表示部115に電源を供給する。電池としては小型化のためにボタン型リチウム電池を用いるのが好ましいが、携帯電話などに使用されているような充電式のバッテリーや、家庭のコンセントを電源としてもよい。
【0048】
さらに、本発明は、以下のように変形実施することができる。
(1)前述の実施態様は、濾材によって処理された浄水の流量を表示するものについて説明したが、浄水器を通過する水の流量、すなわち、原水、浄水、いずれであっても1回の通水毎に使用した水の流量を積算・表示するように、たとえばロータを原水流入口付近に設け、原水路で水検出を行うように構成してもよい。
(2)前述の実施態様では弁体にボ−ルを用いた切換弁としたが、ゴムパッキンやOリングを回動軸に装着した切換弁でもよい。
(3)前述の実施態様における液晶表示部は、機械カウンター式など任意の表示装置などを用いることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明の浄水器は、1回の通水毎に、その回に通水した水の流量を表示するので、調理、炊事の際に使用する規定量の水量を、他の調理器具等を用いることなく非常に容易に計ることができ、時間的に効率がよい。また、調理器具を使用した場合に必要となる、器具の洗浄など、煩わしさを減らすことができる。さらに、所定時間が経過した後に初期化するように構成すると、所望水量より不足している時点で水栓を閉じてしまった場合にも、再度水栓を開いて追加して浄水を得れば合計の水量を知ることができ、微妙な水量の追加調整も容易に行うことができる。
【0050】
さらに、止水機構を備えた流路切換弁と、その流路切換弁を操作する操作手段とを用い、操作手段により止水状態から通水を開始し終了するまでの間に流れた水の流量を表示するように構成する場合には、操作手段により流水を簡単に停止することができ、また、流量測定の開始、終了操作を操作手段の動きと連動させることができるので、簡単な操作で所望の量の水を得ることができる。さらに、止水状態から操作手段で水を流出するようにするとともに流量測定を行うので、水や濾材を無駄にすることなく、正確に計量することができる。
【0051】
特に操作手段としてレバーを用いる場合には、簡単な構造にもかかわらず片手で操作ができ操作性がよい。さらに、切換レバーをばね等で自動的に「止水」の位置に復帰するように構成すると、ばねから手を離しただけで止水ができ、より確実的に余分な水を流すことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様に係る浄水器の概略横断面図である。
【図2】図1に示す浄水器のX−X断面図である。
【図3】図1に示す浄水器のY−Y断面図である。
【図4】図1の浄水器に装填する濾過カートリッジの概略縦断面図である。
【図5】本発明の他の実施態様を示す浄水器の概略斜視図である。
【図6】図5に示す浄水器の本体部101の横断面図である。
【図7】図6に示す流量測定部112の模式図である。
【図8】図6に示す流路切換弁111の切換操作時の状態を示す模式図である。
【図9】図8に対応する切換操作時の切換レバー130の状態を示す模式図である。
【図10】流量測定に関するアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 :本体部 2 :濾過部
4 :切換レバー 5 :原水流入口
6a〜6c:カム部
7a〜7c:ボール(弁体)
8a〜8c:通水路
9 :原水供給口
10 :原水受入口 11 :浄水受入口
13 :表示リング 14 :駆動歯車
15 :平歯車 16 :弁軸
17 :原水シャワー口 19 :原水ストレート口
20 :浄水流出口 21 :吸着材
22 :中空糸膜束 23 :管路
24 :ロータ 25 :マグネット
26 :検出器 27 :制御回路
28 :液晶表示部 29 :電源
30 :流路切換弁部 32 :容器
32a:円筒状突起 33 :円筒体
34 :Oリング 35 :フィルタ
36 :フィルタ 37 :硬化性樹脂
38 :透明キャップ 50 :浄水供給口
101:本体部 102 :濾過部
111:流路切換弁 112 :流量測定部
113:制御回路 114 :電池ホルダ
115:表示部 116 :リセットボタン
121:ロータ 122 :マグネット
123:リードスイッチ 130:切換レバー
131:弁軸
132a〜132c:ボール(弁体)
133a〜133c:カム部
134:測定スイッチ
135:ばね
151:カートリッジ交換目安表示のLED
152:浄水流量表示用のLCD
153:電池交換サイン用のLED
Claims (7)
- 1回の通水毎に、その回に通水した水の流量を表示する流量表示手段と、各回の通水流量を積算し、所定の積算値に到達したときにそれを知らせる表示を行う積算手段と、その積算値を初期化するリセットボタンとを備えた浄水器であって、前記流量表示手段は、通水終了後、所定の時間が経過した後に自動的に初期化されるとともに、通水終了後、前記所定の時間内に再度通水した場合は、記憶されている流量に該再度通水した水の流量が加算され、前記その回に通水した水の流量として表示するように構成されており、かつ、前記積算手段は、その積算値がカートリッジ寿命相当値に到達したときにカートリッジ交換を促進する表示を行うように構成されていることを特徴とする浄水器。
- 流量表示手段は、通水によって回転するロータと、ロータの回転数を検出する検出器と、検出された回転数に基づいて流量を算出して表示する表示部材とを備えている、請求項1に記載の浄水器。
- 流量表示手段は、濾材で処理した浄水の流量を表示する、請求項1または2に記載の浄水器。
- 中空糸膜を含むものである、請求項1〜3のいずれかに記載の浄水器。
- 流量表示手段は液晶表示部材を備えている、請求項1〜4のいずれかに記載の浄水器。
- カートリッジ交換を促進する表示がLED表示であり、1回毎の通水流量がLCD表示である、請求項1〜5のいずれかに記載の浄水器。
- 流量表示手段は1回の通水流量をデジタル表示するものである、請求項1〜6のいずれかに記載の浄水器。
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