JP2013511374A - 浄水飲用装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、浄水を提供するための水路を通じて順次かつ直列に接続された原水箱、ポンプ、フィルター、および蛇口と、フィルターと蛇口との間における浄水水路のバイパス水路に設けられる飲水システムとを含み、当該バイパス水路と浄水水路とが並列に接続されている浄水飲用装置を提供する。本発明は、原水箱における水をポンプによりフィルターに吸い込ませて浄化させることと、浄化後の水を並列接続である２つの水路のうちいずれかの１つを通して蛇口から流出することとを含み、並列に接続された２つの水路のうちの１つには浄水を冷却あるいは加熱する飲水システムが設けられ、もう１つの水路が浄水水路である浄水飲用装置の制御方法をさらに提供する。本発明は、浄水機能と飲水機能（冷却あるいは加熱）とを一体化させるとともに、取り外し、洗浄、及び加水にも便利である。
【選択図】図１

Description

本発明は、浄水飲用装置及びその制御方法に関する。

従来の浄水器は、飲水装置とセットで使用される。単独で使用できるものだと、加熱または冷却機能を有しておらず、かつ飲水装置本体にガロンボトルをつけ、ガロンボトルの中に浄水フィルターを装着するというカートリッジ式構成をとるため、洗浄およびメンテナンスの面において不便である。

しかしながら、飲水関連家電製品には、未だ統一の業界基準がないため、各メーカーより生産された浄水器は他のメーカーの飲水装置と型合わせし難く、浄水器あるいは飲水装置を購入するとき、消費者の選択範囲が非常に限られる。同一メーカーより生産された浄水器と飲水装置とがセットされる場合も、外形と色の組み合わせに調和が取れない、価格が高い、設置スペースが広い、装置全体の高さによる加水不便等という問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、浄水機能と飲水機能（加熱または冷却）を一体化させた浄水飲用装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の技術課題を解決するために、浄水を提供するための水路を通じて順次かつ直列に接続された原水箱、ポンプ、フィルターおよび蛇口と、フィルターと蛇口との間における浄水水路のバイパス水路に設けられ、浄水を加熱または冷却する飲水システムとを備え、バイパス水路と浄水水路とが並列に接続されていることを特徴とする浄水飲用装置を提供する。

原水箱と飲水システムとはベースに左右対称に配置される。フィルターは原水箱と飲水システムとの間に配置され、かつベースから着脱可能に接続されることが好ましい。
飲水システムは冷却槽を有するペルチェ冷却システムあるいは加熱槽を有する加熱システムであることが好ましい。

飲水システムの進水口には、飲水システム内に水の回流を防止するための逆止め弁が設けられることが好ましい。

フィルターは、１つあるいは複数のフィルターを直列に並べたフィルター組であって、フィルター組がベースの上端面の中部にあるフィルターソケットに垂直に装着されることが好ましい。

原水箱の出水口に高速切換弁が設けられることが好ましい。

ベースには、原水箱、フィルターおよび飲水システムを装着するためのガイドレール付ブラケットが設けられることが好ましい。

原水箱は、透明あるいは半透明で、かつ浄水飲用装置の内部にカラー光源が設けられることが好ましい。

浄水飲用装置は、バイパス水路に設けられ、かつ飲水システムの出水口に位置する第１電磁弁と、浄水水路に位置する第２電磁弁とをさらに備え、第１電磁弁または第２電磁弁の開閉信号に応答することによってポンプの起動・停止をそれぞれ制御する制御システムとをさらに含むことが好ましい。

浄水飲用装置は、原水箱とポンプとの間の水路に設けられる液面レベルセンサをさらに含むことが好ましい。ここで、制御システムは液面レベルセンサの出力信号に応答することによってポンプの運転を停止させる。

制御システムは、ポンプの起動および停止、液面レベルセンサの出力に応答して警告信号を出力する表示ユニットをさらに含むことが好ましい。

制御システムは、フィルターの寿命を測定するための測定ユニットをさらに含み、フィルターの寿命が終わったときに、表示ユニットは測定ユニットの出力信号に応答して警告信号を出力することが好ましい。

液面レベルセンサはフロートスイッチであることが好ましい。

一方、本発明は、原水箱における水をポンプよりフィルターに吸い込ませて浄化させることと、浄化後の水を２つの並列に接続される水路のうちいずれか１つを通して蛇口から流出させることとを含み、２つの並列に接続される水路のうち１つには浄水を冷却あるいは加熱する飲水システムが設けられ、もう１つの水路は浄水水路であるという浄水飲用装置の制御方法をさらに提供する。

ポンプの運転時間上限を設定し、ポンプの実際運転時間と運転時間上限とを比べることによって、ポンプの運転を停止するか否かの判断をすることが好ましい。

この制御方法は、ポンプのトータル運転時間に基づいて、フィルターより濾過された水の総量をリアルタイムに精確計量することにより、フィルターの寿命を測定することと、フィルターの寿命が設定値に達した時に、フィルターをメンテナンスまたは取り換えるという信号を出力することとをさらに含むことが好ましい。

原水箱における水が設定された液面レベル閾値よりも低くなった場合、ポンプの運転を停止させるとともに、水不足の信号を出力することが好ましい。

本発明は、下記のような有益な効果を有する。

本発明は、浄化機能と飲水機能（冷却あるいは加熱機能）とを一体化させることによって、ユーザが浄水器と飲水装置を購入する際、型合わせの悩みを解消するとともに、購入コストおよび設置スペースを極力抑えることができる。

さらに、本発明において、原水箱、フィルター、飲水システムは実装の関係上それぞれ独立し、かつそれぞれがベースのみと連結し、どちらかに対してメンテナンスを行うときは、ベースから単独に取り出して操作できるので、構成上、従来の浄水器における、飲水装置本体にガロンボトルをつけ、ガロンボトルの中に浄水フィルターを装着するという従属実装関係を徹底的に変え、ユーザによる使用およびメンテナンス、取り外し、洗浄、加水を極力便利にさせる。

本発明は、ポンプを導入することで、冷却あるいは加熱時間を短縮し、濾過しながら飲めるため、浄水の二次汚染を有効に防止できる。

本発明において、原水箱の出水口に高速切換弁を配置することにより、水箱を取り外す際には、箱内の水が漏れず、箱を取付けると素早く水路の連通が保証でき、従来の浄水器と比べると、水箱の装着作業が一層簡便となり、水箱を取り出して洗浄することあるいは加水することが極めて便利である。

本発明において、浄水飲用装置には制御システムがさらに設けられ、制御システムのコントロールのもと、原水箱の液面レベルを制御するための液面レベルセンサと、フィルターの使用寿命を測定するための測定ユニットと、浄水飲用装置の運転状況を表示するための表示ユニットとを配置することにより、浄水飲用装置の利用をさらにヒューマニズムで知能的にすることができる。

なお、本発明の原水箱１１は透明あるいは半透明で、かつ浄水飲用装置の内部にはカラー光源が設けられ、カラー光源を点灯させると、カラーに染められたフィルターが見えると同時に、原水箱の貯水状況も観察できるため、本発明は実用性を有する上、観賞性も優れている。

本発明の浄水飲用装置の実施例１の構成を示す図であり、原水箱、ポンプ、およびフィルター間連結の細部を示す。 図１のＡ−Ａ断面図であり、フィルターと出水口との間の２つの並列に接続された水路を示し、そのうち１つの水路がベルチェ冷却システムを設けたバイパス水路で、もう１つの水路が並列に接続された浄水水路であることを示す図である。 本発明の浄水飲用装置の実施例２の構成を示す図である。 図３のＡ−Ａ断面図であり、フィルターと出水口との間の２つの並列に接続された水路を示し、そのうち１つの水路が加熱システムを設けたバイパス水路で、もう１つの水路が並列に接続された浄水水路であることを示す図である。 本発明の浄水飲用装置の立体図であり、ベース、フィルター、原水箱が互いに分離していることを示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の保護範囲は具体的な実施形態に制限されないことは言うまでもない。本発明に記述した“上”、“下”、“左”、“右”などの方位に関する言葉は、図面表示のもと、浄水飲用装置を便宜的に説明するために使用されたもので、本発明の浄水飲用装置の構成を限定するものではない。

図１および図２に示すように、本実施例の浄水飲用装置は、水路を通じて順次かつ直列に接続された原水箱１１、ポンプ９、フィルター１３、蛇口５によって形成された浄水供給水路と、フィルター１３と蛇口５との間における浄水水路と並列に接続されたバイパス水路に設けられる飲水システム（この実施例において、飲水システムはペルチェ冷却システム２０である）とを備える。

これにより、フィルター１３と蛇口５との間は並列に接続された浄水水路とバイパス水路により連通され、バイパス水路からは蛇口５に飲水（ここでは冷却後の浄水）を提供し、浄水水路からは蛇口５に浄水（冷却処理を行っていない）を提供する。すなわちフィルター出水口１３‘‘からの浄水がバイパス水路あるいは浄水水路を経由して蛇口５に連通されている。図２を参照すると、当該バイパス水路はペルチェ冷却システム２０の出水口に設けられ、ペルチェ冷却システム２０と蛇口５との間の水路上に設置された第１電磁弁２１をさらに含み、当該浄水水路はフィルター１３と蛇口５との間に設けられ、フィルター１３と蛇口５との間の水路上に設置された第２電磁弁２２を含む。

浄水を生成するとき、水路の流れは、原水箱→ポンプ→フィルター→第２電磁弁→集水ボックス→蛇口の順である。冷却水を生成するとき、水路の流れは、原水箱→ポンプ→フィルター→ペルチェ冷却システム→第１電磁弁→集水ボックス→蛇口の通りである。ペルチェ冷却システム２０の進水口にはペルチェ冷却システム２０から冷水の回流を防止するための逆止め弁１９が設けられる。

本実施例において、フィルター１３、原水箱１１、ペルチェ冷却システム２０はそれぞれ独立して浄水飲用装置のベース７に装着されている。具体的には、原水箱１１とペルチェ冷却システム２０はベース７の上端面に左右対称に配置され、フィルター１３は両者の間に位置され、かつフィルター１３、原水箱１１、飲水システムはベース７から単独に取り外せる。ここで、フィルター１３はベース７の上端面にあるフィルターソケット６に垂直に装着されることによりベース７に固定され連結される。図１はさらに、原水箱１１、フィルター１３およびペルチェ冷却システム２０を装着するためのブラケット１がベース７に設けられていることを示す。

上記の記述により、本実施例における浄水飲用装置は、従来の浄水あるいは飲水装置に比べ、極めて大きく変化され、つまり浄水と冷却が一体化されている。また、原水箱１１、フィルター１３およびペルチェ冷却システム２０が実装関係上でそれぞれ独立しており、それぞれがベース７とだけ連結されるので、ユーザの水箱に対する洗浄、加水、及びフィルターのメンテナンスを非常に簡便化できる。

本実施例におけるフィルター１３は、１つあるいは複数（４つであることが好ましい）のフィルターにより直列に並んだフィルター組であって、具体的な水質浄化の要求によって、フィルター１３の材料および濾過段数を選ぶことができる。ここで、このようなフィルター組は従来技術であるので、その構成について具体的に言及しない。

図１を参照し、本実施例において、原水箱１１の出水口に高速切換弁（高速切換封止弁ともいう）１０が設けられ、原水箱１１とベース７とが分離されるときは、高速切換弁１０により水路が切断され、原水箱１１が元の位置に戻されたときは、高速切換弁１０により水路が連通される。この高速切換弁は汎用品であるので、本実施例では、その構成について具体的に言及しない。

さらに、本発明の浄水飲用装置は、第１電磁弁２１あるいは第２電磁弁２２の開閉信号に応答することによって、ポンプ９の起動・停止をそれぞれ制御する制御システム１７をさらに含む。具体的には、第１インターロックスイッチボタン４（あるいは第２インターロックスイッチボタン３）によって、第１電磁弁２１（あるいは第２電磁弁２２）の接点をクローズあるいはオープンすることにより、ポンプ９の起動あるいは停止を制御する。ここで、ポンプ９は原水箱１１とフィルターの進水口１３‘との間の水路に、濾水量を増加するために設けられる。原水はフィルター１３により濾過されてからポンプ９により蛇口５に流出される。ここで、第１インターロックスイッチボタン４と第２インターロックスイッチボタン３はそれぞれ蛇口５のスイッチに設置されている。第１インターロックスイッチ４は複合式ボタンで、左側が押されると、ポンプ９が起動され、浄水をペルチェ冷却システムの冷却槽に圧入して、冷却を待たせる。右側が押されると、第１電磁弁２１が開かれ、ポンプ９が起動され、冷却槽に浄水を補充するとともに既に冷却された浄水は蛇口５より流出される。

原水箱１１の液面レベルが適切な範囲内であることを確保するために、本実施例では、原水箱１１とフィルター１３との間の水路に、原水箱の水不足有無を制御するためのフロートスイッチ８（本実施例において、液面レベルセンサはフロートスイッチである）が設けられる。原水箱１１が水不足となると、当該フロートスイッチ８より信号が出力され、回路を通じて制御システム１７に伝送され、制御システム１７によりポンプ９を停止させ、原水箱１１に水がないときにポンプ９が空転することを防止する。このとき、制御システム１７における表示ユニット１５から警告信号が出力され、モニター２３を制御することにより、ユーザに加水情報のメッセージを表示する。

機械的あるいは電気的トラブルによって水が大量に漏れるあるいは溢れることを防止するために、制御システム１７にはポンプ９の運転時間上限が設定されており、ポンプ９の実際の運転時間と運転時間上限とを比べることによってポンプ９の運転を停止するか否かの判断をする。

本実施例において、浄水飲用装置の制御システム１７には各段のフィルターの寿命を測定するための測定ユニット（不図示）をさらに含む。フィルターの寿命が終わるとき、表示ユニット１５は測定ユニットからの測定信号に応答して警告信号を出力する。当該警告信号によりモニター２３を制御することで、ユーザに対してメンテナンスあるいはフィルター交換のメッセージを表示できる。その原理は下記のとおりである。測定ユニットはポンプ９のトータル運転時間に基づいて、フィルターにより濾過された水の総量をリアルタイムに精確計量することで、各段のフィルターの寿命の測定を達成できる。なお、本発明にさらなる美観をもたらすため、本実施例における原水箱１１は透明あるいは半透明であり、かつ浄水飲用装置内にカラー光源が設けられ、カラー光源を点灯させると、カラーに染められた装置の“コア部品”すなわちフィルターが見えると同時に、原水箱の貯水状況も観察でき、実用性を有する上、鑑賞性も優れている。

さらに、図５に示すように、フィルター１３の交換や、原水箱１１に対する洗浄、加水は、単に図５に示す矢印方向に沿って、ベース７から取り出せば行うことができる。装着する時は、単に矢印の逆方向に沿って、ベース７に入れれば済む。ここで、フィルター１３の装着後はフラップ１４を閉めることが必要である。このように、取り外しも装着も非常に簡便で、メンテナンスおよび加水の作業量を大幅に低減できる。

また図１には、浄水飲用装置の前面板２４、側封止板２、装飾板１２、制御システムに接続されたトランス１６、制御システム１７接続用導線１８も示している。

図３ないし図４には本発明の浄水飲用装置の実施例２を示す。実施例２と実施例１との区別は下記の通りである。実施例１では、本発明の浄水飲用装置によりいかに浄水＋冷却という機能を実現するかを記述しているのに対し、実施例２では、本発明の浄水飲用装置によりいかに浄水＋加熱という機能を実現するかを記述している。実施例１におけるペルチェ冷却システム２０を、加熱槽を有する加熱システム２０‘に変更すれば、実施例１は実施例２となり、その反対も同じであるため、実施例２では実施例１と異なる構成以外については言及しない。

以上の開示内容は、本発明における２つの具体的な実施例であることにすぎず、本発明はこれに制限されることなく、当業者が想到できるバリエーションも本発明の保護範囲内であることはいうまでもない。

一方、本発明は、原水箱における水をポンプによりフィルターに吸い込ませて浄化させることと、浄化後の水を２つの並列に接続された水路のいずれか１つを通して蛇口から流出することとを含み、一つの水路には浄水に対して冷却あるいは加熱する飲水システムが設けられ、もう１つの水路は浄水水路であるという浄水飲用装置の制御方法も提供する。
当該制御方法は、ポンプの運転時間上限を設定し、ポンプの実際運転時間と運転時間上限とを比べることによって、ポンプの運転を停止するか否かの判断をすることをさらに含む。

当該制御方法は、ポンプのトータル運転時間に基づいて、フィルターより濾過された水の総量を精確計量することにより、フィルターの寿命を測定する。フィルターの寿命が設定値に達した時には、フィルターをメンテナンスするかまたは取り換えるという信号を出力する。

原水箱において設定された液面レベルよりも水位が低くなった場合、ポンプの運転を停止させ、水不足信号を出力する。

本発明は、浄水機能と飲水機能（冷却あるいは加熱機能）とを一体化させることによって、ユーザが浄水器と飲水装置を購入する際、型合わせの悩みを解消するとともに、購入コストおよび設置スペースを極力抑えることができる。

さらに、本発明において、原水箱、フィルター、飲水システムは実装関係上互いに独立し、かつそれぞれがベースとだけ連結し、どちらかに対してメンテナンスを行うときは、ベースから単独に取り出して取り扱えるので、構成上、従来の浄水器における、飲水装置本体にガロンボトルをつけ、ガロンボトルの中に浄水フィルターを装着するという従属実装関係を徹底的に変え、ユーザによる使用およびメンテナンス、取り外し、洗浄、加水を極力便利にさせる。

本発明は、ポンプを導入することで、冷却あるいは加熱時間を短縮し、濾過しながら飲めるため、浄水の二次汚染を有効に防止できる。

本発明において、原水箱の出水口に高速切換弁を配置することにより、水箱を取り外す際には、箱内の水が漏れず、箱を取付けると素早く水路の連通を保証でき、従来の浄水器に比べ、水箱の装着作業が一層簡便になり、水箱を取り出して洗浄することあるいは加水することが極めて便利である。

本発明において、浄水飲用装置には制御システムがさらに設けられ、制御システムのコントロールによって、原水箱の液面レベルを制御するための液面レベルセンサと、フィルターの使用寿命を測定するための測定ユニットと、浄水飲用装置の運転状況を表示するための表示ユニットを配置することができ、浄水飲用装置の利用をさらにヒューマニズムで知能的にすることができる。

１ ブラケット、
２ 側封止板、
３ 第１インターロックスイッチボタン、
４ 第２インターロックスイッチボタン、
５ 蛇口、
６ フィルターソケット、
７ ベース、
８ フロートスイッチ、
９ ポンプ、
１０ 高速切換弁、
１１ 原水箱、
１２ 装飾板、
１３ フィルター、
１３’ フィルター入水口、
１３’’ フィルター出水口、
１４ フラップ、
１５ 表示ユニット、
１６ トランス、
１７ 制御システム、
１８ 導線、
１９ 逆止め弁、
２０ ペルチェ冷却システム、
２０’ 加熱システム、
２１ 第１電磁弁、
２２ 第２電磁弁、
２３ モニター、
２４ 前面板、
２５ 集水ボックス。

Claims (17)

1. 浄水を提供するための水路を通じて順次かつ直列に接続された、原水箱（１１）、ポンプ（９）、フィルター（１３）および蛇口（５）と、
   前記フィルター（１３）と前記蛇口（５）との間における浄水水路のバイパス水路に設けられ、浄水を加熱または冷却する飲水システムとを備え、
   前記バイパス水路と前記浄水水路とが並列に接続されていることを特徴とする浄水飲用装置。
2. 前記原水箱（１１）と前記飲水システムとは前記ベース（７）に左右対称に配置され、
   前記フィルター（１３）は前記原水箱（１１）と前記飲水システムとの間に位置され、かつ前記ベース（７）から着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の浄水飲用装置。
3. 前記飲水システムは冷却槽を有するペルチェ冷却システム（２０）または加熱槽を有する加熱システム（２０‘）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水飲用装置。
4. 前記飲水システムの進水口には、前記飲水システム内に水の回流を防止するための逆止め弁（１９）が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄化水飲み装置。
5. 前記フィルター（１３）は、１つあるいは複数のフィルターが直列に並んだフィルター組であって、
   前記フィルター組が前記ベース（７）の上端面の中部にあるフィルターソケット（６）に垂直に装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水飲用装置。
6. 前記原水箱（１１）の出水口に高速切換弁（１０）が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水飲用装置。
7. 前記ベース（７）には、前記原水箱（１１）、フィルター（１３）および飲水システムを装着するためのガイドレール付ブラケット（１）が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水飲用装置。
8. 前記原水箱（１１）は、透明あるいは半透明で、かつ浄水飲用装置の内部にカラー光源が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水飲用装置。
9. 前記浄水飲用装置は、
   制御システム（１７）と、
   前記バイパス水路に設けられ、かつ前記飲水システムの出水口に位置する第１電磁弁（２１）と、
   前記浄水水路に位置する第２電磁弁（２２）と、をさらに備え、
   前記制御システム（１７）は、前記第１電磁弁（２１）又は前記第２電磁弁（２２）の開閉信号に応答することによって、前記ポンプ（９）の起動・停止をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の浄水飲用装置。
10. 前記浄水飲用装置は、
    前記原水箱（１１）と前記ポンプ（９）との間の水路に設けられる液面レベルセンサをさらに含み、
    前記制御システム（１７）は前記液面レベルセンサの出力信号に応答することによって、前記ポンプ（９）の運転を停止させることを特徴とする請求項９に記載の浄水飲用装置。
11. 前記制御システム（１７）は、表示ユニット（１５）をさらに含み、
    前記表示ユニット（１５）は、前記ポンプ（９）の起動および停止、前記液面レベルセンサの出力に応答して、警告信号を出力することを特徴とする請求項１０に記載の浄水飲用装置。
12. 前記制御システム（１７）は、前記フィルター（１３）の寿命を測定するための測定ユニットをさらに含み、
    前記フィルター（１３）の寿命が終わると、前記表示ユニット（１５）は前記測定ユニットの出力信号に応答して、警告信号を出力することを特徴とする請求項１１に記載の浄水飲用装置。
13. 前記液面レベルセンサはフロートスイッチ（８）であることを特徴とする請求項１０に記載の浄水飲用装置。
14. 原水箱における水をポンプによりフィルターに吸い込ませて浄化させることと、
    浄化後の水を２つの並列に接続された水路のうちいずれかの１つを通して蛇口から流出させることと、を含み、
    並列に接続された２つの水路のうちの１つには浄水を冷却あるいは加熱する飲水システムが設けられ、もう１つの水路は浄水水路であることを特徴とする浄水飲用装置の制御方法。
15. 前記ポンプの運転時間上限を設定し、ポンプの実際の運転時間と前記運転時間上限とを比べることによって、ポンプの運転を停止するか否かを判断することを特徴とする請求項１４に記載の制御方法。
16. 前記ポンプのトータル運転時間に基づいて、フィルターより濾過された水の総量をリアルタイムに精確計量することにより、前記フィルターの寿命を測定することと、
    前記フィルターの寿命が設定値に達した時に、前記フィルターをメンテナンスする又は取り換えるという信号を出力することとをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の制御方法。
17. 前記原水箱における水が設定された液面レベル閾値よりも低くなった場合、前記ポンプの運転を停止させるとともに、水不足の信号を出力することを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の制御方法。

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