JP2004344888A - 浄水器 - Google Patents

Abstract

【課題】浄化カートリッジの性能を充分に発揮できる浄水器を提供すること。
【解決手段】蛇口に接続されて原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化する浄化カートリッジと、浄水を吐出する浄水流出口と、原水または浄水の通水量を表示する表示部とを備えている浄水器であって、表示部は、表示素子を段階的に点灯あるいは消灯することにより通水量ならびに浄化カートリッジの交換時期を表示することを特徴とする浄水器とする。
【選択図】図１７

Description

本発明は、浄化カートリッジの瞬時通水流量を表示する表示部を備えた浄水器に関する。

蛇口に接続されて、受け入れた原水を浄化する浄水器としては、たとえば、特許文献１に記載されているような、活性炭と中空糸膜を収納した浄化カートリッジに通水して浄水を得るものがある。水道水に含まれる残留塩素は活性炭に吸着され、鉄サビなどの異物は中空糸膜に捕捉されるようになっている。ここで、活性炭の残留塩素除去率は、瞬時通水流量（単位時間あたりの通水量）によって影響を受け、瞬時通水流量が大き過ぎると残留塩素除去率が低下し、十分に塩素を除去できない可能性がある。

しかしながら、浄水器の使用者は、短時間で多量の浄水を汲みたいと思いがちであり、蛇口を大きく開いて、残留塩素が十分に除去できていない水を汲み出してしまう可能性がある。特に水道水圧が高い地域においては、この問題が顕著である。

一方、残留塩素除去率を考慮して蛇口を絞ろうとしても、どの程度絞ってよいかがわからない。通水毎に流量を測定していたのでは無駄が多い。

また、活性炭は、積算吸着量が増えるにしたがって吸着能力が低下するため、場合によっては瞬時通水流量を抑えなければ十分に吸着性能を発揮できない。しかしながら、積算吸着量に応じて瞬時通水流量を調整しようと思っても、何も目安が無く、瞬時通水流量の調整は現実にはむずかしいという問題があった。
特開平１１−４７７３３号公報

本発明は、上述のような問題点に鑑み、浄化カートリッジの性能を充分に発揮できる浄水器を提供することを目的とするものである。

上記課題を達成するための本発明は、蛇口に接続されて原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化する浄化カートリッジと、浄水を吐出する浄水流出口と、原水または浄水の瞬時通水流量を表示する表示部とを備えている浄水器を特徴とするものである。ここで、表示部は、表示素子を段階的に点灯あるいは消灯することにより瞬時通水流量を表示すること、さらに、浄化カートリッジの浄化能力に対する瞬時通水流量の適否を表示することが好ましい。

また、本発明は、蛇口に接続されて原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化する浄化カートリッジと、浄水を吐出する浄水流出口と、浄化カートリッジの浄化能力に対する原水または浄水の瞬時通水流量の適否を表示する表示部とを備えている浄水器を特徴とするものである。

そして、上記いずれかの浄水器において、表示部は、浄化カートリッジの交換時期を表示すること、また、瞬時通水流量を求める電子回路の電源の交換時期を表示することが好ましい。さらに、表示部が液晶表示器であることも好ましい。そして、蛇口に支持固定される蛇口直結型であることも好ましい態様である。

本発明の浄水器は、蛇口に接続されて原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化する浄化カートリッジと、浄水を吐出する浄水流出口と、原水または浄水の瞬時通水流量を表示する表示部とを備えているので、使用者は表示部を見ながら蛇口を絞って流量を最適範囲に調整でき、残留塩素を十分に除去した浄水を汲み出すことができる。

また、本発明の浄水器は、蛇口に接続されて原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化する浄化カートリッジと、浄水を吐出する浄水流出口と、浄化カートリッジの浄化能力に対する原水または浄水の瞬時通水流量の適否を表示する表示部とを備えているので、使用者は表示部を見ながら蛇口を絞って流量を最適範囲に調整でき、残留塩素を十分に除去した浄水を汲み出すことができる。

そして、浄水、原水の瞬時通水流量値もしくは浄化カートリッジの浄化能力に対する原水、浄水の瞬時通水流量の適否を、段階的に表示素子を点灯あるいは消灯することで表示する場合には、流量を最適範囲に調整するのが容易になる。

また、表示部に、さらに、浄化カートリッジの交換時期を表示する場合には、使用者は浄化カートリッジが寿命に達して交換が必要であることを知ることができる。さらに、瞬時通水流量を求める電子回路の電源の交換時期を表示することで、電池交換が必要であることも知ることができる。したがって、電池寿命を忘れたために電池の交換ができず浄化カートリッジ使用中に積算通水量のデ−タが消滅してしまうこともなく、浄化カートリッジも電池も適切な時期に電池交換が行える。

そして、表示部を液晶表示器とする場合、多様な情報を文字やイラストで視覚的に表すことができるので、使用者にとって大変わかりやすいものとすることができる。また、ＬＥＤのように情報の数に比例して表示素子を増設する必要もなく、増設に伴うコストアップも無い。

また、水道水が蛇口から直接流入可能なように蛇口直結型浄水器とすると、シンク近傍に浄化カートリッジを設置する据え置き型に比べ小型で邪魔にならない。しかも、蛇口に直結した浄水器に表示部が設けられているので、使用者は容易に表示を見ることができ、表示に促されて浄水の瞬時通水流量を調整したり、浄化カートリッジや電源を適切な時期に交換することが可能になる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、家庭のキッチンなどの蛇口に取り付けられる浄水器を例にとり、図を参照しながら説明する。

本発明の浄水器は、図１〜図６に示すように、その内部に切換弁を内蔵した本体部２と、ろ材を収納した浄化カートリッジ３などから構成されている。本体部２にはレバ−５が設けられ、レバ−５を操作することにより、蛇口４から原水流入口を通って流入した原水をそのままシャワ−水として吐出するか（原水シャワ−）、そのままストレ−ト水として吐出するか（原水ストレ−ト）、浄化カートリッジ３に供給するか、を選択して切り換える。浄化カートリッジ３に供給された原水は、活性炭などの吸着剤や中空糸膜等によってろ過され、浄水流出口から浄水として吐出される。

まず、本体部２について説明する。

本体部２は、図４、図５に示すように、切換弁を構成する３個のボ−ル１１ａ、１１ｂ、１１ｃと弁軸１２とを備えた切換弁本体１３、原水シャワ−口１４と、原水ストレ−ト口１５と、浄水流出口１９とを備えた下部ボディ１６、切換弁本体１３が上面に突出する開口部を備えた上部ボディ１７、切換操作を行う弁操作部１８、浄化カートリッジ３を固定するカ−トリッジキャップ９１、流量を積算して、その結果を表示する電装部などから構成されている。

切換弁本体１３には、リング状のパッキン３６が装着され、蛇口４のおねじ部にねじ込んだアダプタ３７を介して、取付ナット３８を切換弁本体１３に螺合させ、本体部２を蛇口４に取り付けるようになっている。

切換弁本体１３の内部は、３個の通水路２１ａ、２１ｂ、２１ｃを開設した区画板２２によって、上部室２３と下部室２４とに区画されている。

上部室２３には、３個のボ−ル１１ａ、１１ｂ、１１ｃが、３個の通水路２１ａ、２１ｂ、２１ｃに対応するように配置されている。ボ−ル１１ａが通水路２１ａにはまり通水路２１ａが閉じた状態で、ボ−ル１１ａの下部が下部室２４に突出するようになっている。ボ−ル１１ｂ、１１ｃについても同様である。

円筒状の下部室２４には、弁軸１２が回動可能に挿着され、かつ、弁軸１２の所定位置に配設したＯリング２５ａ、２５ｂ、２５ｃが、下部室２４の内壁面と水密的に係合している。これによって下部室２４は３つに区画され、通水路２１ａから浄化カートリッジ３に原水を供給する原水供給口２６（図６参照）へ通じる流路３１ａと、通水路２１ｂから原水ストレ−ト口１５へ通じる流路３１ｂと、通水路２１ｃから原水シャワ−口１４へ通じる流路３１ｃとを形成している。

また、図４に示したように、弁軸１２には、通水路２１ａ、２１ｂ、２１ｃに対向する位置に、カム部２７ａ、２７ｂ、２７ｃが設けられている。これらカム部２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、弁軸１２の周方向に例えば６０゜ずつずらして設けられており、弁軸１２を６０゜ずつ回動することにより選択的に上方を向き、下部室２４に突出したボ−ルの下部を押し上げて通水路を開くことができるようになっている。すなわち、後述の弁操作部１８により弁軸１２を所定角度回動することで、通水路２１ａ、２１ｂ、２１ｃのいずれかを開放し、蛇口４から流入した原水をそのままシャワ−水として吐出するか、そのままストレ−ト水として吐出するか、浄化カートリッジ３に供給するか、を選択できる。

ボ−ル１１ａ、１１ｂ、１１ｃには、芯体としての金属球にゴムを覆ったものを用いているが、弁体の形状は球体に限らず円錐形でも円筒形でもよく、傘形でもよい。そして、通水路を閉塞したときのシ−ル性を向上させるためは、上部室２３に設けたボ−ル１１ａ、１１ｂ、１１ｃをバネ等で上方から通水路方向に付勢してもよい。

図６、図１０に示すように、切換弁本体１３の側部後方には、浄化カートリッジ３に原水を供給する原水供給口２６と、浄化カートリッジ３から浄水を受け入れる浄水受入口２９とが設けられている。原水供給口２６は流路３１ａに連通しており、浄水受入口２９は浄水送水路３０を介して浄水流出口１９と連通している。浄水送水路３０には、後述する流量検出部１０２の水車１２２と水車支持部材１２３が設けられ、浄水の通水により水車１２２が回転するようになっている。

次に、浄化カートリッジ３について簡単に説明する。

浄化カートリッジ３は、図７の横断面図に示すように、容器６１の底部に、原水供給口２６から原水を受け入れる原水受入口６２と、浄水受入口２９に浄水を供給する浄水供給口６３が設けられている。原水受入口６２と浄水供給口６３には、それぞれＯリング７３、７４が設けられ、原水供給口２６と浄水受入口２９に接続した際に外部に水が漏れるのを防止している。

容器６１の内部底面には円筒状突起６１ａが形成されており、円筒状突起６１ａに、中空糸膜モジュールの円筒体６４の下端がＯリング６５を介して嵌入立設されている。そして、この円筒体６４の外周上下部には、円筒体６４外周面と容器６１の内壁面との間を通過する原水の処理を行う吸着剤層７０を保持するために、リング状のフィルタ６６、６７が固定されている。

円筒体６４の内部には、複数本の中空糸膜を束ねて逆Ｕ字状に折り曲げた中空糸膜束６８が収納されている。中空糸膜の両端部は、円筒体６４の下部にて各中空糸間および中空糸と円筒体６４との間に充填された硬化性樹脂６９（封止剤）により封止固定（ポッティング）されている。各中空糸膜は、容器６１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６３に向かって開口している。

そして、円筒体６４の外周面と容器６１の内壁面との間には、活性炭、無機イオン交換体、セラミック、ゼオライト、イオン交換樹脂、キレ−ト樹脂、ヒドロキシアパタイトなどからなる吸着剤層７０が配備されている。

容器６１の上部は、中空糸膜束６８と吸着剤を容易に充填できるよう開口されており、内部の汚れを確認できるように透明キャップ７１が嵌入され、超音波溶着されている。

上記のように構成された浄化カートリッジ３は、図６に示したように、本体部２内に装填され、カ−トリッジキャップ９１が、浄化カートリッジ３に覆い被さる位置で下部ボディ１６と上部ボディ１７とにネジ締付固定され、浄化カートリッジ３を所定位置に固定する役目を果たしている。カ−トリッジキャップ９１には、開閉キャップ９２が設けられており、開閉キャップ９２を開くと、カ−トリッジキャップの開口部９３および浄化カートリッジ３の透明キャップ７１を通じて、中空糸膜の汚れ具合を確認できるようになっている。

続いて、図３、図６を用いて、弁軸１２を回動操作する弁操作部１８について説明する。

弁操作部１８は、図６に示すように、レバ−５と、切換弁本体１３に回動可能に支持され、レバ−５と同じ軸回りに回動する駆動軸４１と、一端が下部ボディ１６に固定され他端がレバ−５に固定されたねじりコイルバネ４４などから構成されている。レバー５は、図３に示すように矢印Ａ方向に押し下げると、操作ストッパ−４３に当接するまで反時計方向に（図６を右側面から見た場合）回動し、レバ−５が操作ストッパ−４３に当接した状態で操作をやめて指を離すと、ねじりコイルばね４４により時計方向に回動し、初期位置に戻るようになっている。

図８は、図５におけるＣ−Ｃ矢視概略断面図であって、レバ−５と駆動軸４１の接続部を示している。図８に示すように、駆動軸４１の一端に嵌入されたラチェット爪部材４７は、レバ−５のラチェット歯４８と噛み合ってラチェット機構を構成している。レバ−５を初期位置から反時計方向（図６を右側面から見た場合）に回動させるときには、駆動軸４１はレバ−５と一体となって反時計方向に４０°回動し、レバ−５が時計方向に回動して初期位置に戻るときには、駆動軸４１は回動しないようになっている。

図６と、図６におけるＤ−Ｄ矢視概略断面図である図９に示すように、駆動軸４１には平歯車４５が設けられ、弁軸１２に設けられた平歯車４６と噛み合っている。平歯車４５と４６のギヤ比は３：２であるので、平歯車４５が４０°回動すると平歯車４６は６０°回動する。すなわち、レバ−５を１回操作すると、駆動軸４１は４０°回動し、弁軸１２は６０°回動する。ここで、平歯車をはすば歯車ややまば歯車などにしても何ら問題はない。また、ギヤ比を３：２としたが、これに限らず２：１でも３：１でもよい。平歯車４５の歯数を平歯車４６の歯数より大きくすると、駆動軸４１の回動角度に対し弁軸１２の回動角度は大きくなる。すなわちレバ−５の操作角度を小さくしても、弁軸１２の回動角度を十分に大きくすることができる。以上のように、歯車を用いるとギヤ比を選択することで容易にレバ−操作角度を設定でき、しかも確実かつ正確に流路切換ができる。

そして、駆動軸４１には、図５に示すように、切換状態を示す「浄水」「ストレ−ト」「シャワ−」の文字が４０°毎に各３ヶ所印刷された表示リング５１が固定されている。表示リング５１に印刷された「浄水」「ストレ−ト」「シャワ−」いずれかの文字が、上部ボディ１７の開口部８１から見えるようになっていて、切換状態が容易に確認できる。なお、切換状態を示す表示は、文字、イラスト単独でも、また、それらの組合せでもよい。そして、開口部８１に透明部材８２を取り付けることで、食器洗いのときなどに水が本体部２の内部に入るのを防いだり、表示リング５１が汚れるのを防いだりしている。

次に、流量を測定して、その結果を演算して表示する電装部（電子回路）について説明する。

図６、図１０に示したように、電装部は、電源部１０１と、流量検出部１０２と、浄化カートリッジ識別部１０３と、制御部１０４と、液晶表示器１０５などから構成されている。

電源部１０１は、図１１の分解斜視図に示すように、主に、本体部２に設けた電池ホルダ１１５と、コイン形二酸化マンガンリチウム電池１１１（以下、電池１１１）と、陽極金具１１３および陰極金具１１４と、電池を水密に固定する脱着自在な電池カバ−１１２などから構成される。

電池カバ−１１２は、筒状の電池装着部１１６を有するとともにその外周にＯリング１１７を有し、電池カバ−１１２がバヨネット機構により電池ホルダ１１５に装着したときに電池装着部１１６に水が浸入するのを防ぐようになっている。筒状の電池装着部１１６には切り欠き１１８が設けられているので、指を引っかけて容易に電池を取り外すことができる。また、電池カバ−１１２の表面には、硬貨を挿入して回すための凹部１１９が設けられ、その周囲に、電池の規格と開閉のための回転方向を示す文字やイラストが刻印されている。したがって、使用者は、電池の規格と電池カバ−１１２の回転方向を確認した上で、コインを使って電池カバ−１１２を電池ホルダ１１５から取り外し、電池を交換することができる。

電池ホルダ１１５内に設けられた陽極金具１１３および陰極金具１１４は、それぞれリ−ド線で図６に示す制御部１０４に結線されており、電池１１１による電力が制御部１０４に供給される。リ−ド線は、ゴムキャップ１２０を介して電池ホルダ１１５に固定されており、このゴムキャップ１２０が、水がリ−ド線をつたって陽極金具１１３、陰極金具１１４さらには電池装着部１１６内に浸入するのを防止している。

電池は、一次電池でも二次電池であってもよく、比較的高い電圧で、長期間安定して電力を供給できる二酸化マンガンリチウム電池などのリチウム電池のほか、アルカリ乾電池、マンガン乾電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池などでもよい。また、形状は、軽量で大きな設置スペ−スを必要としないボタン形、コイン形などの小形電池が好ましい。小形電池の場合、本体部が著しく大型化したり著しく重量増加することはなく、また、大幅なコストアップにもならない。

流量検出部１０２は、図１０および図１２〜図１４に示すように、主に、磁石１２１を埋設した水車１２２と、水車１２２を回転可能に支持する水車支持部材１２３と、磁石の回転に応じて開閉する磁気スイッチ１２４と、磁気スイッチ１２４を支持固定する磁気スイッチホルダ１２５とから構成されている。

水車１２２は、円柱形の軸部１３１に２枚の羽根１３２、１３３が形成されてなり、軸部１３１の一端には水車支持部材１２３の軸１２６が挿入される回転軸穴１３４が設けられ、他端には磁石１２１が埋設される磁石取付穴１３５が設けられている。

磁石１２１は、そのＮ極・Ｓ極を結ぶ直線と水車１２２の回転軸とが垂直になるように磁石取付穴１３５に挿入し、脱落を防止するとともに接水による発錆を防止するために、磁石取付穴１３５の開口部に栓部材を被せ接着したり溶着する。磁石１２１の脱落および発錆を防止するためには、磁石１２１を磁石取付穴１３５に挿入した後、磁石取付穴１３５の開口部を硬化性樹脂１３６（封止材）で封止することも好ましい。硬化性樹脂としては、より安全性の高いポリウレタン樹脂が好ましいが、エポキシ樹脂や、その他の封止材、接着剤を用いてもよい。磁石１２１の錆を防止するためには、磁石そのものをコ−ティングすることも好ましい。また、磁石１２１には、磁力が強い希土類磁石のほか、フェライト磁石などを使用してもよい。

水車１２２は、図１０に示すように、浄水送水路３０内で回転可能なように、水車支持部材１２３によって下流側から軸支されている。水車１２２は、その回転軸が浄水の送水方向に平行な軸流型であっても直交するものであってもよい。また、水車の羽根は２枚としているが、１枚でもよく、３枚以上でもよい。さらに、水車を、浄化カートリッジ３の下流側の浄水送水路３０に設けたが、上流側に設けてもよい。この場合は、水車１２２にゴミ等が引っかからないよう、さらに上流側にプレフィルタを設けることが好ましい。

磁気スイッチ１２４は、図１４に示すように、磁気スイッチホルダ１２５に挿入され、硬化性樹脂１３７（封止材）により封止固定されている。磁気スイッチ１２４の２つの端子はリ−ド線により図１０に示す制御部１０４と結線されており、磁気スイッチ１２４の開閉によるパルス信号が制御部１０４に伝達される。磁気スイッチ１２４を収容した磁気スイッチホルダ１２５は、図６に示すように、浄水送水路３０の外周に接し、かつ、水車１２２の近傍に固定されている。

このように構成された流量検出部１０２は、浄水が流れることにより水車１２２が回転し、水車１２２に埋設された磁石１２１が回転し、それに応じて磁界が変化する。磁石１２１が１回転することにより磁気スイッチ１２４は２回開閉して、その結果、２周期分のパルス信号が発信され、制御部１０４に伝達される。

次に、制御部１０４と液晶表示器１０５について、図６、図１６を用いて説明する。

制御部１０４は、主に、ＣＰＵが設けられた回路基板１５１と、回路基板１５１を収納する透明の基板ホルダ１５２と、回路基板１５１を基板ホルダ１５２に支持固定する基板枠１５３とから構成されている。ＣＰＵは、電源部１０１から電力供給を受け、流量検出部１０２からのパルス信号と、浄化カートリッジ識別部１０３からの信号に基づいて演算を行い、液晶表示器１０５に出力信号を送るようになっている。回路基板１５１には、リセットボタン１５４が設けられ、外部からの操作でリセットボタン１５４を押して積算通水量のデ−タ等をリセットできるようになっている。そして、リセットボタン１５４の上方に回路基板１５１への水の浸入を防ぐスイッチゴム１５６を配置し、そのスイッチゴム１５６によって、リセットボタンを間接的に操作することが好ましい。

液晶表示器１０５は、回路基板１５１に直接、支持固定された状態で、本体部２の前方上部に位置し、使用者が使用中に見やすいようになっている。この液晶表示器１０５は、回路基板から離れた位置に配置しリ−ド線等で結線することも可能だが、回路基板１５１に直接、支持固定したほうが信号を確実に伝達できる。また、外部から水が浸入して回路基板１５１が誤作動するのを防止するため、基板ホルダ１５２に、その開口部から回路基板１５１と液晶表示器１０５とを挿入し基板枠１５３で固定した状態で、開口部を硬化性樹脂１５５（封止材）で封止して防水加工をすることが好ましい。このように防水加工を施すことにより、各部品に対して個別に防水加工を施す必要がなく、製造工程の簡略化、製造コストの低減が可能になる。硬化性樹脂１５５としては、２液混合型のポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂などを用いればよい。

液晶表示器１０５には、図１７に示すように、枠１６７とその中に設けられた３個のブロックＡ、Ｂ、Ｃ（１６４，１６５，１６６）からなる浄化カートリッジ交換表示素子１６１と、１０個のブロックａ〜ｊ（１７２〜１８１）とイラストｋ（１８２）とからなる瞬時通水流量表示素子１７１と、電池交換表示素子１６２と、カ−トリッジ種類表示素子１６３とが設けられており、それらが点灯、消灯、点滅することで、カートリッジの寿命、浄水の瞬時通水流量、瞬時通水流量の適否、電池の寿命、カートリッジの種類を表示する。これら浄化カートリッジ交換表示素子１６１、瞬時通水流量表示素子１７１、電池交換表示素子１６２、カートリッジ種類表示素子１６３は、個々に独立して設けてもよいが、本実施態様のように１つの液晶表示器にまとめて設けることにより、省スペース化を図ることができ、また、使用者が一目で多数の情報を読み取ることができるので好ましい。

次に、図１０中の浄化カートリッジ識別部１０３について、図１５の概略縦断面図を用いて説明する。

浄化カートリッジ識別部１０３は、主に、導電部材１４２を密着させたゴムスイッチ１４３と、導電部材１４２との２つの接点を有する識別基板１４１と、それらを収納する識別部ハウジング１４４とから構成されている。

識別基板１４１の２つの接点は、リ−ド線により制御部１０４と結線されており、２つの接点の開閉が制御部１０４に伝達されるようになっている。

ゴムスイッチ１４３は、識別基板１４１と重ねるようにして識別部ハウジング１４４に収納されている。浄化カートリッジ３の底部に設けた突起７２により、スイッチ操作穴１４５を通してゴムスイッチ１４３を押すと、導電部材１４２が識別基板１４１の２つの接点に接触し、回路が閉じ電流が流れるようになっている。浄化カートリッジを取り外したことにより突起７２が離れると、弾性によりゴムスイッチ１４３が初期状態に戻り、接点が開く。浄化カートリッジの底部に突起が設けられていない場合は、接点が開いたままである。すなわち、この接点の開閉信号により、底部に突起を設けた浄化カートリッジと、突起を設けていないカ−トリッジとを識別することができる。ゴムスイッチ１４３は、スイッチ操作穴１４５から識別基板１４１側に水が浸入するのを防ぐ役目も果たしている。

なお、突起の替わりに底部に凹みを設けたカ−トリッジと、凹みを設けないカ−トリッジを識別する機構を採用してもよい。また、スイッチ操作穴、ゴムスイッチおよび識別基板を複数個設け、３種類以上のカ−トリッジの識別を可能にしてもよい。さらに、突起とゴムスイッチの替わりに、バ−コ−ドとバ−コ−ドリ−ダの組み合わせや、磁石と磁気スイッチの組み合わせを用いてもよい。

続いて、以上のように構成された浄水器１の作用について説明する。

図４は、原水が原水シャワ−口１４から吐出される状態を示している。蛇口を開くと、原水は、原水流入口２８から流入し、水流緩和部材３９でその勢いが緩和された後、カム部２７ｃがボ−ル１１ｃを押し上げて開放している通水路２１ｃを通過して、原水シャワ−口１４から吐出される。このとき、開口部８１からは表示リング５１に記された「シャワー」の文字が見える。

ここで、図１に示すレバ−５を操作して、操作ストッパ−４３に当たるまで回動させると、図８に示すラチェット機構を介してレバ−５に接続されている駆動軸４１が４０゜回動する。同時に平歯車４５から４６へ回動が伝達され、弁軸１２が正確に６０゜回動する。すると、弁軸１２のカム２７ｃに替わりカム２７ｂが上方を向き、通水路２１ｃが閉じて通水路２１ｂが開く。その結果、原水は通水路２１ｃを通過して原水ストレ−ト口１５から吐出される。このとき、開口部８１からは表示リング５１に記された「ストレ−ト」の文字が見える。

次に、レバ−５から指を離すと、ねじりコイルばね４４によりレバ−５は逆方向に回動し、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軸４１は回動せず、弁軸１２も表示リング５１も回動しない。

レバ−５をもう一度押し下げると、同様に弁軸１２が正確に６０゜回動し、通水路２１ｂが閉じて通水路２１ａが開く。この結果、原水は通水路２１ａを通過して原水供給口２６に流れる。そして、図７に示す原水受入口６２から浄化カートリッジ３に流入し、活性炭などの吸着剤と中空糸膜によってろ過される。ろ過された水は、浄水供給口６３から浄水受入口２９に流れ、浄水送水路３０を通過して浄水流出口１９から吐出される（図１０参照）。このとき、開口部８１からは表示リング５１に記された「浄水」の文字が見え、また、浄水送水路３０に流れる浄水により水車１２２が回転し、流量検出部１０２によって制御部１０４にパルス信号が送られる。

パルス信号の周期あるいは周波数は、浄水の瞬時通水流量に対応されており、また、パルスの積算カウント数が積算通水量に対応されている。すなわち、パルス信号の周期が予め設定した第１の周期設定値に達したら、ブロックａ１７２が点灯し、さらに第２の周期設定値に達したら、ブロックａ１７２に加えてブロックｂ１７３も点灯する。このように、パルス信号の周期が第１〜１０の周期設定値に達したら、その度毎に対応するブロックａ〜ｊ（１７２〜１８１）も段階的に点灯するように構成されている。なお、パルス信号の周期に代わり周波数を瞬時通水流量に対応させる場合も、同様に、パルス信号の周波数が第１〜１０の周波数設定値に達したら、その度毎に対応するブロックａ〜ｊ（１７２〜１８１）も段階的に点灯するように構成すればよい。

また、瞬時通水流量の最適範囲が予め設定されており、浄水通水時に、その瞬時通水流量が最適範囲内であるか否かを表示する。後述の標準カ−トリッジについては、瞬時通水流量の最適範囲は毎分２リットル以下であるが、毎分２リットルは第６の周期設定値に対応している。標準カ−トリッジ装着時にパルス信号の周期が第６の周期設定値をオ−バ−していないときは、イラストｋ１８２が点灯するようになっている。後述の高除去カ−トリッジは、瞬時通水流量の最適範囲は毎分１．７５リットル以下であるが、毎分１．７５リットルは第５の周期設定値に対応している。高除去カ−トリッジ装着時にパルス信号の周期が第５の周期設定値をオ−バ−していないときは、イラストｋ１８２が点灯するようになっている。

イラストｋ１８２の点灯により原水を十分に浄化できていることが確認でき、使用者は安心して浄水を飲用できる。イラストｋ１８２が消灯しているときには、蛇口を絞って瞬時通水流量を抑え、イラストｋ１８２が点灯するようになってから浄水を汲めばよい。装着したカ−トリッジの瞬時通水流量・最適範囲を覚えていれば、ブロックａ〜ｊ（１７２〜１８１）およびイラストｋ１８２を見ながら最適範囲内での最大流量になるよう蛇口の開度を調節でき、十分に浄化した浄水を最短時間で汲み出すことができる。

また、本浄水器では、浄水の積算通水量に応じて浄化カートリッジの残存寿命が液晶表示器１０５の浄化カートリッジ交換表示素子１６１に表示される。すなわち、浄化カートリッジ交換表示素子１６１は、図１７に示すように、浄化カートリッジ使用開始時に枠１６７とブロックＡ、Ｂ、Ｃ（１６４〜１６６）の全てが点灯しているが、浄水の積算通水量に対応するパルスの積算カウント数が予め設定した第１の設定値に達したら、ブロックＡ１６４が消灯し、さらに第２の設定値に達したら、ブロックＢ１６５が消灯する。さらに、浄化カートリッジを交換しなければならない積算通水量に近づいたら（第３の設定値）、ブロックＣ１６６が消灯するとともに枠１６７が点滅し、浄化カートリッジの交換を使用者に促す。使用者が、新しい浄化カートリッジに交換してリセットボタン１５４を押せば、積算カウント数がゼロに戻り、浄化カートリッジ交換表示素子１６１も初期表示に戻る。

また、液晶表示器１０５は、電池の電圧が予め設定した値以下に低下した時点で電池交換表示素子１６２を点滅し、使用者に電池の交換を促すようになっている。したがって、使用者は電池の使用開始時期と説明書等に記載されている電池寿命をわざわざ記憶しておく必要がない。そのため、電池寿命を忘れたために電池の交換ができず浄化カートリッジ使用中に積算通水量のデ−タが消滅してしまうこともなく、適切な時期に電池交換が行える。使用者が新しい電池に交換すれば電池交換表示素子１６２は自動的に消灯するようになっている。なお、消費電力が使用状況に関わらずほぼ一定である場合は、浄水の積算通水量や、浄水の通水時間の積算値や、浄水を通水していない時間の積算値などから、消灯から点灯に変わるタイミングを決めても差し支えない。なお、電池交換表示素子１６２は、電池使用開始時には消灯し、電池の寿命に近づいたときに点滅するというように構成しているが、前述の浄化カートリッジ交換表示と同様に段階的に表示すれば、寿命に近づくことがよりわかりやすくなる。

さらに、液晶表示器１０５は、カ−トリッジ種類表示素子１６３が前述した浄化カートリッジ識別部１０３からの信号に基づいて点灯、消灯することにより、装着しているカートリッジの種類を表示する。たとえば、底部に突起を設けた有機物の除去率が高いカ−トリッジ（以下、高除去カ−トリッジ）を装着した場合には点灯し、底部に突起が無い標準カ−トリッジを装着した場合には消灯する。ここで、カ−トリッジの寿命も異なる場合に、前述した浄化カートリッジ交換表示に関する第１〜３の設定値は、高除去カ−トリッジ用と標準カ−トリッジ用にそれぞれ記憶されていて、浄化カートリッジ識別部１０３からの信号に基づいて自動的に選択される。これにより、カートリッジの種類に合わせたカートリッジ残存寿命が表示されるので、使用者は、使用しているカートリッジの種類とろ過能力、使用開始時期をわざわざ記憶しておかなくでも適切な時期に浄化カートリッジを交換できる。

そして、この液晶表示器１０５は、浄化カートリッジ３を使用しない場合には消灯する。すなわち、回路基板１５１のＣＰＵが、浄水の通水が停止して流量検出部１０２からのパルス信号が停止した（磁気スイッチ１２４が開または閉の状態が一定時間以上続いた）ことを検知してスリ−プモ−ドに切り替わり、液晶表示器１０５を消灯する。この切り替えによって電池の電力消費が大幅に抑えられ、電池を長期間使用できる。なお、電池交換直後とリセットボタン操作直後には一定時間だけスリ−プモ−ドを解除し、液晶表示器１０５を点灯させる。これは、使用者が、正しく電池を装着できたことや、正しくデ−タをリセットできたことを確認するためである。

本発明は以下のように変形実施することができる。

（１）前述の実施態様では、瞬時通水流量表示について、毎分２リットルは第６の周期設定値に、毎分１．７５リットルは第５の周期設定値に対応させたが、標準カ−トリッジ装着時には毎分２リットルを第６の周期設定値に、高除去カ−トリッジ装着時には毎分１．７５リットルを第６の周期設定値に対応させてもよい。この場合、いずれのカ−トリッジを装着した場合も、パルス信号の周期が第６の周期設定値をオ−バ−していなければ瞬時通水流量は最適範囲内である。すなわち、カ−トリッジの種類が変わっても瞬時通水流量の最適範囲が変わらない。このとき図１７中のイラストｋを点灯するさせれば一層、最適範囲内であることがわかりやすい。

（２）前述の実施態様では、瞬時通水流量表示について、図１７中のブロックａ〜ｊは点灯／消灯のみとしたが、複数の色を使用し、例えば標準カ−トリッジ装着時に、ブロックａ〜ｆを緑色に、ブロックｇ〜ｊを黄色にしてもよい。この場合、瞬時通水流量の最適範囲内／外が色の違いで見てとれるため、使用者はわかりやすい。

（３）前述の実施態様では、瞬時通水流量表示について、浄化カートリッジ積算通水量に関わらず、瞬時通水流量の最適範囲を一定としたが、積算通水量に対応して最適範囲が変化するように演算式を予め設定してもよい。活性炭は積算吸着量が増えるにしたがって吸着能力が低下する。積算吸着量に関係する積算通水量に対応した最適範囲表示を行うことにより、使用者はその表示を見ながら蛇口を絞って瞬時通水流量を抑えることができ、十分に吸着ろ過された浄水を汲み出すことができる。

（４）前述の実施態様では、瞬時通水流量表示について、標準カ−トリッジ装着時にはパルス信号の周期が第６の周期設定値をオ−バ−していないときに、高除去カ−トリッジ装着時にはパルス信号の周期が第５の周期設定値をオ−バ−していないときにイラストｋを点灯したが、図１８に示すように、ブロックａ〜ｊ（１７２〜１８１）に隣接して最適範囲を表示するブロックｍ１８３を設け、これにより、使用者が瞬時通水流量の適否を判断するように構成してもよい。

（５）前述の実施形態では、瞬時通水流量表示について、瞬時通水流量が最適範囲内であるか否かをイラストｋの点灯／消灯で表したが、点灯／点滅で表しても、点灯／点滅／消灯と段階的に表してもよい。

（６）前述の実施形態では、瞬時通水流量表示について、瞬時通水流量が最適範囲内であるか否かを表示したが、具体的に瞬時通水流量を数字をもって表すように構成してもよい。この場合、瞬時通水流量の最適範囲の上限値を併せて表示するなどして、浄化カートリッジの浄化能力に対する瞬時通水流量値の適否を使用者が判断できるように、さらには、浄水器で、浄化カートリッジの浄化能力に対する瞬時通水流量値の適否を判断、表示するように構成することが好ましい。

（７）前述の実施態様では磁気スイッチ１２４を用いて流量を検出したが、減速歯車機構と電気的接点を用いる方法や、ダイヤフラムなど通水によって変形する部材と電気的接点を用いる方法などを採用してもよい。

（８）前述の実施態様では得られた浄水の送水路に流量検出部を設け、得られた浄水の瞬時通水流量の適否を表示するように構成したが、原水を浄化カートリッジへ送水する流路に流量検出部を設け、その流路を通過する原水の瞬時通水流量、もしくは、その流路を通過する原水瞬時通水流量の、浄化カートリッジの浄化能力に対する適否を表示するように構成してもよい。

（９）前述の実施形態は蛇口に支持固定する浄水器だが、浄化カートリッジをシンク付近に置く据置型浄水器や、シンクの下に浄化カートリッジを置くアンダ−シンク型浄水器や、蛇口に接続せずに使用するピッチャ−型浄水器として実施することもできる。また、アルカリイオン整水器やミネラル生成器として実施することもできる。

本発明の一実施態様を示す浄水器の正面図である。 図１に示す浄水器の上面図である。 図１に示す浄水器の右側面図である。 図２に示す浄水器のＡ−Ａ縦断面図である。 図２に示す浄水器のＢ−Ｂ縦断面図である。 図１に示す浄水器の横断面図である。 浄化カートリッジの横断面図である。 図５に示す浄水器におけるレバ−と駆動軸との接続部のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図６に示す浄水器のＤ−Ｄ矢視断面図である。 図４に示す浄水器のＥ−Ｅ矢視断面図である。 電源部の分解斜視図である。 流量計測部の分解斜視図である。 図１２における水車と水車支持部材の断面図である。 図１２における磁気スイッチと磁気スイッチホルダの断面図である。 浄化カートリッジ識別部の縦断面図である。 図６に示す浄水器における制御部のＦ−Ｆ矢視断面図である。 液晶表示器の概略図である。 本発明の他の実施態様に係る液晶表示器の概略図である。

符号の説明

１ ： 浄水器 ２ ： 本体部
３ ： 浄化カートリッジ ４ ： 蛇口
５ ： レバ− １１ａ： ボール
１１ｂ： ボール １１ｃ： ボール
１２ ： 弁軸 １３ ： 切換弁本体
１４ ： 原水シャワー口 １５ ： 原水ストレート口
１６ ： 下部ボディ １７ ： 上部ボディ
１８ ： 弁操作部 １９ ： 浄水流出口
２１ａ： 通水路 ２１ｂ： 通水路
２１ｃ： 通水路 ２２ ： 区画板
２３ ： 上部室 ２４ ： 下部室
２５ａ： ｏリング ２５ｂ： ｏリング
２５ｃ： ｏリング ２６ ： 原水供給口
２７ａ： カム部 ２７ｂ： カム部
２７ｃ： カム部 ２８ ： 原水流入口
２９ ： 浄水受入口 ３０ ： 浄水送水路
３１ａ： 流路 ３１ｂ： 流路
３１ｃ： 流路 ３６ ： パッキン
３７ ： アダプタ ３８ ： 取付ナット
３９ ： 水流緩和部材 ４１ ： 駆動軸
４３ ： 操作ストッパー ４４ ： ねじりコイルばね
４５ ： 平歯車 ４６ ： 平歯車
４７ ： ラチェット爪部材 ４８ ： ラチェット歯
５１ ： 表示リング ６１ ： 容器
６１ａ： 円筒状突起 ６２ ： 原水受入口
６３ ： 浄水供給口 ６４ ： 円筒体
６５ ： ｏリング ６６ ： フィルタ
６７ ： フィルタ ６８ ： 中空糸膜束
６９ ： 硬化性樹脂 ７０ ： 吸着剤層
７１ ： 透明キャップ ７２ ： 突起
７３ ： ｏリング ７４ ： ｏリング
８１ ： 開口部 ８２ ： 透明部材
９１ ： カ−トリッジキャップ ９２ ： 開閉キャップ
９３ ： 開口部 １０１： 電源部
１０２： 流量検出部 １０３： 浄化カートリッジ識別部
１０４： 制御部 １０５： 液晶表示器
１１１： 電池 １１２： 電池カバ−
１１３： 陽極金具 １１４： 陰極金具
１１５： 電池ホルダ １１６： 電池装着部
１１７： ｏリング １１８：切り欠き
１１９： 凹部 １２０： ゴムキャップ
１２１： 磁石 １２２： 水車
１２３： 水車支持部材 １２４： 磁気スイッチ
１２５： 磁気スイッチホルダ １２６： 軸
１３１： 軸部 １３２： 羽根
１３３： 羽根 １３４： 回転軸穴
１３５： 磁石取付穴 １３６： 硬化性樹脂
１３７： 硬化性樹脂 １４１： 識別基板
１４２： 導電部材 １４３： ゴムスイッチ
１４４： 識別部ハウジング １４５： スイッチ操作穴
１５１： 回路基板 １５２： 基板ホルダ
１５３： 基板枠 １５４： リセットボタン
１５５： 硬化性樹脂 １５６： スイッチゴム
１６１： 浄化カートリッジ交換表示素子
１６２： 電池交換表示素子 １６３： カ−リッジ種類表示素子
１６４： ブロックＡ １６５： ブロックＢ
１６６： ブロックＣ １６７： 枠
１７１： 瞬時通水流量表示素子
１７２： ブロックａ １７３： ブロックｂ
１７４： ブロックｃ １７５： ブロックｄ
１７６： ブロックｅ １７７： ブロックｆ
１７８： ブロックｇ １７９： ブロックｈ
１８０： ブロックｉ １８１： ブロックｊ
１８２： イラストｋ １８３： ブロックｍ

Claims (8)

1. 蛇口に接続されて原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化する浄化カートリッジと、浄水を吐出する浄水流出口と、原水または浄水の瞬時通水流量を表示する表示部とを備えていることを特徴とする浄水器
2. 表示部は、表示素子を段階的に点灯あるいは消灯することにより瞬時通水流量を表示する、請求項１に記載の浄水器。
3. 表示部は、浄化カートリッジの浄化能力に対する瞬時通水流量の適否を表示する、請求項１または２に記載の浄水器。
4. 蛇口に接続されて原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化する浄化カートリッジと、浄水を吐出する浄水流出口と、浄化カートリッジの浄化能力に対する原水または浄水の瞬時通水流量の適否を表示する表示部とを備えていることを特徴とする浄水器。
5. 表示部は、浄化カートリッジの交換時期を表示する、請求項１〜４のいずれかに記載の浄水器。
6. 表示部は、瞬時通水流量を求める電子回路の電源の交換時期を表示する、請求項１〜５のいずれかに記載の浄水器。
7. 表示部が液晶表示器である、請求項１〜６のいずれかに記載の浄水器。
8. 蛇口に支持固定される蛇口直結型である、請求項１〜７のいずれかに記載の浄水器。

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