JP4600475B2

JP4600475B2 - 浄水器

Info

Publication number: JP4600475B2
Application number: JP2007338832A
Authority: JP
Inventors: 圭悟金谷; 卓磯部
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2008137006A

Description

本発明の浄水器は、液晶表示器を備えた浄水器に関し、詳しくは透過型表示器を備えた浄水器に関する。

従来、蛇口直結型浄水器としては、浄水器の使用状態を表示するために液晶表示器を備えたものが幾つか提案されている。液晶表示器で表示する内容は、カートリッジの交換時期が代表的であり、交換時期が過ぎて濾過能力を失った濾材が使われ続けることを防ぎ、使用者が常時安心して浄水器を使用できるようにすることが目的とされている。

液晶表示器を使用するためには電源が必要であるが、蛇口直結型浄水器の場合、家庭用１００Ｖ電源のコンセントから電力を得るためには、蛇口の先端にある浄水器から電源コードを引き回す必要がある。蛇口周りに電源コードを配置すると、コードが水仕事などの妨げになるばかりか、水滴がコードに付着してコンセント部分にまで水が伝わり、結果的にはショートなどを引き起こすことになるため、安全という観点からも好ましくない。そのため、液晶表示器を備えた蛇口直結型浄水器の電源としては電池を用いるのが一般的である。

そして、蛇口直結型浄水器の場合、浄水器全体が蛇口先端に取り付けられるため、浄水器が大きいと水仕事などの邪魔になるので浄水器の大きさはコンパクトであることが好ましい。そのため、液晶を備えた蛇口直結型浄水器に使用する電池としては、コイン型電池あるいはボタン型電池といった小型の電池が好適に使用される。

しかしながら、小型の電池は大型の電池より電池容量が小さいため、液晶を備えた蛇口直結型浄水器に使用する場合、消費電流値を低く抑えなければ電池交換サイクルが短くなり、消費者が負担する維持費が高くなってしまう。

そのため、従来、液晶表示器を備えた蛇口直結型浄水器では、消費電流値を低く抑えているが、暗い台所などでは液晶表示が見にくいものとなっていた。そのため、使用者が表示を見逃すことがあり、カートリッジ交換目安表示などの信号が意味のないものとなってしまっていた。

本発明は、暗い台所において使用した場合にでも画面が見やすく、浄水器の使用状態を使用者に分かりやすく表示する蛇口直結型浄水器を提供することを目的とする。

前記課題を達成するための本発明は、原水流路と、浄水流路とを備え、電池を装着して使用する浄水器であって、該浄水器は、透過型表示器と、該透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有するとともに、前記浄水流路に設けられ浄水の流れを検知する流水検知手段とを有しており、前記流水検知手段が浄水の使用開始を検知後、前記発光素子を、非浄水使用時間から算出される捨て水量に応じた時間点滅させ、該点滅時間の後、浄水の使用開始を検知した時点から一定時間に至るまでの間は点灯させる発光素子制御手段を備えている浄水器を特徴とするものである。

また、本発明は、原水流路と、浄水流路とを備え、電池を装着して使用する浄水器であって、該浄水器は、透過型表示器と、該透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有するとともに、前記浄水流路に設けられ浄水の流れを検知する流水検知手段とを有しており、前記流水検知手段が浄水の使用開始を検知後、前記発光素子を、非浄水使用時間から算出される捨て水時間に応じて点滅させ、該点滅時間の後、浄水の使用開始を検知した時点から一定時間に至るまでの間は点灯させる発光素子制御手段を備えている浄水器を特徴とするものである。

本発明の浄水器によれば、電池を装着して使用する蛇口直結型の浄水器であって、透過型表示器と、この透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有しているので、暗い場所でも表示画面を見やすくできるうえに、浄水器の使用状態に合わせて発光素子を点灯、点滅させるなどして使用者の注意を引きつけることができ、浄水器の使用状態を効果的に使用者に認識させることができる。特に、透過型表示器の背面側に設けた発光素子の点灯時間、点滅周期、好ましくは発光色を変化させることもできるので、使用時に視線が注がれている蛇口直結型浄水器にあっては、これらの方法により使用者に緊急を要する警告やその場での対応を求める表示を効果的に行うことができる。

以下に本発明に係る浄水器の望ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示す浄水器の概略断面図である。

図１に示す浄水器１は、蛇口直結型浄水器であって、浄水器内に活性炭や中空糸膜などのろ材を含むカートリッジ２を有しており、切換レバー８を操作して浄水流路を選択すると原水がカートリッジ２内を通過し、浄水となって吐出される。

ここで、カートリッジ２を通過した水の流路（浄水流路）には、水車７が配置されているので、切換レバー８によって浄水を選択しているときには、この水車７が水流によって回転する。水車７は、図２に示すように、水車本体７１、水車キャップ７２、磁石７３からなっており、磁石７３は水車本体７１内に挿入され、水車キャップ７２によって外部と液密に封止されている。磁石７３は、水車本体７１内において、Ｓ極およびＮ極が水車本体７１の回転軸を挟んで対向するように設けられている。
水車７が収められている流路の外側近傍には、リードスイッチ４が設けられている。したがって、水車７とリードスイッチ４が流水検知手段として作用する。水流によって水車７が回転すると磁石７３が回転して水車７の周囲の磁界が変化し、その磁界の変化によってリードスイッチ４がＯＮ／ＯＦＦのパルス信号を電子回路部３の演算部３２（発光素子制御手段）に伝達する。

また、浄水器１は、電子回路部３の電力として、電池ボックス５の中にボタン型アルカリ乾電池ＣＲ２０３２を備えている。さらに、カートリッジ２の種類を識別するための識別スイッチ６をカートリッジ２の挿入部に設けている。さらにまた、原水を浄水流路、原水ストレート流路、原水シャワー流路にそれぞれ振り分ける流路切換器９内に温度センサー１０を配置した。ここでは、温度センサー１０にはサーミスタを用いた。

次に、図３に電子回路部３の詳細を示す。電子回路部３は、透過型のＬＣＤ３３（透過型表示器）と、ＣＰＵが設けられた回路基板３４とを有し、ＬＣＤの背面側で、かつ、回路基板３４上にはＬＥＤ（発光ダイオード）３５も設けられている。ＬＣＤ３３の背面側にＬＥＤ３５を配置しているので、暗い台所等において使用した場合にでもＬＣＤ３３の表示画面が見やすくできるうえに、浄水器の使用状態に合わせてＬＥＤ３５を点灯、点滅させるなどして使用者の注意を引きつけることができ、浄水器１の使用状態を使用者に効果的に認識させることができる。

ＬＥＤ３５としては、一般的に、警告サインには赤色、良好なサインには緑色を用いるので、赤色の発光ダイオードと緑色の発光ダイオードとを用いた。また、これら発光ダイオードは、それぞれ高輝度型で、順方向電圧が２．２Ｖで発光し、順方向電流が５ｍＡのときの光度が４０ｍｃｄである。

一般的なＬＥＤ（非高輝度）は、順方向電圧２．２Ｖの５ｍＡ通電したときの明るさが５〜１０ｍｃｄ程度であり、浄水器１に用いた高輝度型ＬＥＤと同等の明るさを得るためには、２０〜４０ｍＡの消費電流が必要となり、電池寿命は浄水器１の１／４〜１／８程度となり、電池交換が頻繁に必要となってしまう。また、蛇口直結型浄水器においては、安全性の観点から、家庭用１００Ｖの電源コンセントから電力を得ることは、電源コードを伝って水滴がコンセントに到達する恐れがあり好ましくなく、電池を使用することが好ましい。一方、一般的なＬＥＤを用いて浄水器１と同じ期間電池を持たせるためには、電池の大きさが４〜８倍となってしまい、その結果浄水器が大きくなり、炊事などの水仕事をする場合に浄水器が邪魔になってしまう。

これに対して、浄水器１は、透過型のＬＣＤ３３の背面側に設けた発光ダイオード３５の消費電流が１〜１０ｍＡの範囲内であるので、電池容量を小さくして浄水器を小型化できるとともに長期間電池交換が不要で、かつ、ＬＥＤの輝度を高くすることができる。

ＬＣＤ３３とＬＥＤ３５との間には、光拡散部材３６が配置されている。光拡散部材３６は、液晶表示器に対して背面側に設けたＬＥＤの光を一様に拡散する部材であって、乳白色ＰＰ（ポリプロピレン）を射出成形により厚さ１ｍｍの板状に成形したものを用いている。また、光をより効率よく拡散させるために、表面には、シボ加工等を施し複数個の凹凸を形成している。このような光拡散部材３６は、比較的安価でありながらもＬＥＤ３５の光をＬＣＤ３３の表示画面に対してほぼ一様に拡散することができる。

上述の構成の電子回路部３を用いて、ＬＣＤ３３に図４に示す通りの表示を行う。

すなわち、ＬＣＤ３３においては、１つの表示画面に、カートリッジ２の種類を表示するカートリッジ種類表示素子３３１と、カートリッジ２の交換時期を表示するカートリッジ交換目安表示素子３３２と、電池交換目安表示素子３３３と、浄水使用中表示素子３３４がまとめて配置されている。

カートリッジ種類表示素子３３１は、識別スイッチ６によって識別されたカートリッジの種類を表示するのもである。

カートリッジ交換目安表示素子３３２は、水車７の回転によるリードスイッチ４からのパルス信号から流量を算出し、その流量に応じて図５に示すように点灯するセグメント３３２１を段階的に減少させてカートリッジ２の寿命を表示する。なお、カートリッジの寿命を表示するには、水車７の回転している積算時間（浄水使用の積算時間）をカウントして表示してもよい。

電池交換目安表示素子３３３は、電池ボックス５内の電池５１の電圧を測定し、その電圧値と予め設定した比較値とを比べ、電池電圧が比較値を下回ったときに点灯する。なお、回路の消費電流値をあらかじめ測定、計算し浄水の総使用時間と電池残量との関係を求めておけば、浄水の総使用時間がある一定値を超えたときに電池交換目安表示素子３３３を点灯するように構成してもよい。

なお、回路基板３４には、演算結果などを記憶するメモリを搭載しているので、万一、カートリッジ交換前に電池が切れた場合でも、それまでの積算流量や積算時間のデータは保持され、電池を交換して正しい表示を再開することができる。

次に、浄水使用中表示素子３３４は、浄水使用中に発光するセグメント３３４１を図６に示すように順に変化させることで、キャラクター等、生物を擬したものを表す１つの図形３３４２が浄水使用中に動いて見えるように表示する（アニメーション表示）。ここで、浄水使用中表示素子３３４は、キャラクター等の図形が動いて見えるようにする必要は必ずしもないが、キャラクター等の図形３３４２が、動いてみえるように構成することにより、浄水器が正常に作動していることを視覚的に使用者に知らせるほか、使用者の注意をＬＣＤ３３に引きつけることができ、同じＬＣＤ３３にまとめて設けられているカートリッジ交換表示素子３３４や電池交換目安表示素子３３３などによる警告表示を使用者が見逃すことを防ぐことができる。また、キャラクター等の１つの図形３３４２は、通水速度や水圧に応じて動作速度が変化するように構成してもよい。

ここで、ＬＣＤ３３に示される各表示は、浄水を使用開始してから、すなわちリードスイッチ４が水車７の回転を検知してから一定時間、ＬＣＤ３３の背面側に配置したＬＥＤ３５が点灯するので、薄暗い台所においても見やすく、また、使用者の注意を引きつけることができる。一定時間とは、電池の電力消費を抑えつつも使用者が十分にＬＥＤ３５の点灯を認識することができるように少なくとも５秒間が好ましい。発明者の知見によれば、５秒間あれば浄水器の使用者は、十分に表示を確認することができる。また、点灯時間を一定時間とすることで、万が一使用者が浄水を出したままの状態で放置した場合の電池の消耗を抑えることもできる。なお、ＬＥＤの点灯時間は、１５秒間程度にまで延ばして、目の不自由な人などに対する視認性を向上することも好ましい。

そして、ＬＥＤ３５は、通常時は緑色の発光ダイオードが点灯し、温度センサー１０によって水温４０℃以上の水の流れを検知した場合は赤色の発光ダイオードが点灯するように構成されている。これにより、浄水器１の使用条件の一つである“水温４０℃以下”という条件から逸脱した場合に、使用者にその旨を報知する。

カートリッジ２の交換や、電池５１の交換などの警告信号とは異なり水温などの緊急を要する警告信号は、ＬＣＤで表示するよりもＬＥＤで表示する方がより分かりやすい。しかしながら、単純にＬＣＤに加えてＬＥＤを併設するだけでは、浄水器の形状が同じであればＬＣＤもＬＥＤも小さくせざるを得ず、緊急を要する警告信号を発するにも拘わらず使用者が認識しづらくなる。そこで、浄水器１では、ＬＣＤ３３の背面側にＬＥＤ３５を設置し、ＬＣＤ３３を大きく見やすくするとともにＬＥＤ３５によるバックライトの効果を得て、通常の表示とともに警告表示を効果的に行い、使用者がその警告表示にすぐに気づくことができるようにする。これにより、使用者が重要な警告信号を見逃すことを防ぐことができる。

また、浄水器は、浄水を使用しない間（非浄水使用時間）に濾材と浄水出口との間に滞留した水に細菌が繁殖している可能性が否めないため、非浄水使用時間に応じて流し始めの水を捨てたい場合がある。そこで、浄水器１においては、水車の止まっている累積時間、すなわち、非浄水使用時間を算出し、これに応じた捨て水量（時間）または浄水が使用可能になったとき（浄水使用開始時）をＬＥＤ３３の点滅によって使用者に報知する。捨て水の量は、非浄水使用時間に依存して多くなるので、非浄水使用時間が１２時間以上２４時間未満の場合は１０秒間、２４時間以上１６８時間未満の場合は１５秒間、１６８時間以上の場合は３０秒間ＬＥＤ３３を点滅するようにした。これにより、使用者は、浄水の使用を再開したときに水を捨てることを忘れずに、また、正しい水量だけを無駄なく捨てることができる。

なお、本発明においては、上述の実施形態を次のように変更してもよい。
（１）浄水器１においては、使用温度についての警告をＬＥＤ３３の発光色で表示し、捨て水量（時間）の表示をＬＥＤ３３の点滅によって報知するが、水温の警告表示を点滅、捨て水量の表示を発光色で報知してもよい。

また、ＬＥＤ３５の発光色、点灯時間、点滅周期を変更することにより、水温や、捨て水に関する表示の他、通水時の流速や水圧に関する警告を行ってもよい。通水時の流速に関する警告を行う場合、水車７の回転数から浄水時の流速を算出して、適切な使用条件以上の流速で通水されていれば、ＬＥＤ３５を点灯する。また、水圧に関する警告を行う場合、圧力センサーを用いて、適切な使用条件から逸脱した水圧で通水されていればＬＥＤ３５を点灯する。さらに、通水時の条件のほか、濁度や塩素濃度などの水質に対する警告などをＬＥＤ３５を用いて行ってもよい。これらは、単独あるいは併せて表示すればよい。
（２）浄水器１では、ＬＥＤ３５として赤色の発光ダイオードと緑色の発光ダイオードとを用いたが、緑、黄、橙、青などの発光ダイオードを１つ使用するだけでもよく、また、これら単色の発光ダイオードを複数個組み合わせて使用してもよい。また、１つの発光ダイオードで複数色の発光を行うものを使用してもよい。一般的には、警告表示には赤、注意には黄色、良好なサインには緑、特殊な警告には青を用いることが多く、使用者は認識しやすい。
（３）浄水器１では、ＬＣＤ３３にカートリッジ種類表示素子３３１、カートリッジ交換目安表示素子３３２、電池交換目安表示素子３３３、浄水使用中表示素子３３４を設け、ＬＣＤ３３でカートリッジの種類や交換時期、電源交換時期、浄水を使用中であること等を表示したが、ＬＣＤ３３では他の表示を行い、カートリッジの交換時期等をＬＥＤの発光により示すようにしてもよい。
（４）浄水器１では、浄水の積算通水量などの情報を記憶するメモリを搭載しているが、浄水器の使用状態の管理のために、たとえばパソコンなどの外部機器に情報を伝達するコネクタや送受信機を搭載することで、有線あるいは無線通信により、測定データなどを外部機器で管理することもできる。
（５）浄水器１では、液晶表示素子として予め決まったパターンを表示するものを使用したが、より鮮明な表示で分かりやすくするために、ドットマトリクス式液晶表示素子を用いてもよい。
（６）浄水器１では、モノクロの液晶表示素子を用いたが、より表示を見やすくするために、カラー液晶表示素子を用いてもよい。
（７）浄水器１では、周囲の明るさに関係なくＬＥＤ３５を一定の明るさ（消費電流）で発光させるが、より省電力とするために、光センサーを搭載し、周囲の明るさに応じてＬＥＤ３５の明るさを変更するように構成してもよい。

本発明の一実施形態を示す蛇口直結型浄水器の概略断面図である。図１の浄水器に装填した水車７の分解図である。図１の浄水器に装填した電子回路部３の模式図である。図１の浄水器に設けられたＬＣＤ３３の表示素子を示す図である。図１の浄水器に設けられたＬＣＤ３３のカートリッジ交換目安表示素子３３２の点灯パターンの変化を示す図である。図１の浄水器に設けられたＬＣＤ３３の浄水使用中表示素子３３４の点灯パターンの変化を示す図である。

符号の説明

１浄水器
２カートリッジ
３電子回路部
３２演算部
３３ＬＣＤ（液晶表示器）
３３１カートリッジ種類表示素子
３３２カートリッジ交換目安表示素子
３３３電池交換目安表示素子
３３４浄水使用中表示素子
３３４１セグメント
３３４２図形
３４回路基板
３５ＬＥＤ（発光ダイオード）
３６光化育さん部材
４リードスイッチ
５電池ボックス
６識別スイッチ
７水車
７１水車本体
７２水車キャップ
７３磁石
８切換レバー
９流路切換器
１０温度センサ

Claims

原水流路と、浄水流路とを備え、電池を装着して使用する浄水器であって、該浄水器は、透過型表示器と、該透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有するとともに、前記浄水流路に設けられ浄水の流れを検知する流水検知手段とを有しており、前記流水検知手段が浄水の使用開始を検知後、前記発光素子を、非浄水使用時間から算出される捨て水量に応じた時間点滅させ、該点滅時間の後、浄水の使用開始を検知した時点から一定時間に至るまでの間は点灯させる発光素子制御手段を備えていることを特徴とする浄水器。
原水流路と、浄水流路とを備え、電池を装着して使用する浄水器であって、該浄水器は、透過型表示器と、該透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有するとともに、前記浄水流路に設けられ浄水の流れを検知する流水検知手段とを有しており、前記流水検知手段が浄水の使用開始を検知後、前記発光素子を、非浄水使用時間から算出される捨て水時間に応じて点滅させ、該点滅時間の後、浄水の使用開始を検知した時点から一定時間に至るまでの間は点灯させる発光素子制御手段を備えていることを特徴とする浄水器。