JP2022097852A - 蛇口直結型浄水器 - Google Patents
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Abstract
【課題】水道水の鉄さびなどが流量検出部に流入して計測できなくなることを防ぎ、組立効率が良好で、幅寸法が大きくなく、ろ過カートリッジの交換時期を使用者に知らせることができる蛇口直結型浄水器を提供する。【解決手段】本発明の蛇口直結型浄水器は、原水を受け入れる原水流入口を有する流路切換弁、原水を浄化するろ過カートリッジ、浄水を吐出する浄水流出口、流路切換弁からろ過カートリッジまでをつなぐ原水管路、およびろ過カートリッジから浄水流出口までをつなぐ浄水管路を備え、浄水管路には流量検出部が設けられており、原水管路の上方に前記浄水管路が配設されている。【選択図】図9
Description
本発明は、家庭などの蛇口に取り付けて用いられる蛇口直結型浄水器に関する。
中空糸膜や活性炭などのろ材を充填した、交換可能なろ過カートリッジを搭載し、家庭などの蛇口に取り付けて水道水をろ過する蛇口直結型浄水器が知られている。ろ過カートリッジは、水道水に含まれる鉄さびなどが中空糸膜に詰まって流量が減少したり、水道水に含まれる有機物が多量に吸着して活性炭の吸着性能が低下したりするため、使用者は、定期的に新品のろ過カートリッジに交換して継続使用する。交換時期が適切であれば、使用者は、常に安全で美味しい浄水を飲むことができ、健康的である。
鉄さびなどが中空糸膜に詰まって流量が減少すれば、使用者は気付きやすいが、有機物が多量に吸着して活性炭の吸着性能が低下しても、味や色の変化がほとんど無いので使用者は気付きにくい。活性炭の吸着性能の低下は、通過した総ろ過水量と相関があるため、ろ過流量を計測して積算すれば良いが、使用するろ過水量は毎日変わるので、計測は煩雑で面倒である。
これに対し、特許文献1には、ろ過カートリッジに流入する水道水の流量を計測して積算し、所定の総ろ過水量に到達したら、使用者が視認できるように表示する蛇口直結型浄水器が提案されている。浄水の味や色の変化が無くても、使用者は、面倒な計測を行うことなく、表示を見てろ過カートリッジの交換時期を把握できる。吸着性能が低下して十分にろ過できていない浄水を飲むことは無い。
しかしながら、流量検出部が、ろ過カートリッジの上流側に設けられているので、水道水中の鉄さびなどが流量検出部に流入してしまう。そのため、流量検出部の磁石を内蔵する回転羽根(以下、磁石内蔵・回転羽根と称する)に鉄さびが引っ掛かって回転しなくなり、流量が計測できなくなるという問題点があった。
これに対し、特許文献2には、ろ過カートリッジの下流側に流量検出部を備えた蛇口直結型浄水器が提案されている。鉄さびなどが除去された浄水が流量検出部に流入するので、磁石内蔵・回転羽根に鉄さびが引っ掛かって回転しなくなることはない。そのため、ろ過流量を正しく計測して積算し、ろ過カートリッジの交換時期を表示することができる。
しかしながら、ろ過カートリッジに流入する原水の原水管路の下方に、ろ過カートリッジから流出する浄水の浄水管路が設けられており、流量検出部の磁気スイッチを、その浄水管路の外側に配置しているため、蛇口直結型浄水器の幅寸法が大きくなってしまうという問題点があった。また、蛇口直結型浄水器の組立時に、原水管路の下方の奥まったところにある浄水管路周辺に、流量検出部を配置しなければならず、手間がかかって組立効率が低下するという問題点があった。
本発明は、上記の課題に鑑み、水道水の鉄さびなどが流量検出部に流入して計測できなくなることを防ぎ、組立効率が良好で、幅寸法が大きくなく、ろ過カートリッジの交換時期を使用者に知らせることができる蛇口直結型浄水器を提供する。
上記の課題を解決する本発明の蛇口直結型浄水器は、
原水を受け入れる原水流入口を有する流路切換弁、原水を浄化するろ過カートリッジ、浄水を吐出する浄水流出口、流路切換弁からろ過カートリッジまでをつなぐ原水管路、およびろ過カートリッジから浄水流出口までをつなぐ浄水管路を備え、蛇口に支持固定される浄水器であって、
上記浄水管路には流量検出部が設けられており、
上記浄水管路が、上記浄水器が蛇口に支持固定された状態で、上記原水管路の上方となる位置に配設されている。
原水を受け入れる原水流入口を有する流路切換弁、原水を浄化するろ過カートリッジ、浄水を吐出する浄水流出口、流路切換弁からろ過カートリッジまでをつなぐ原水管路、およびろ過カートリッジから浄水流出口までをつなぐ浄水管路を備え、蛇口に支持固定される浄水器であって、
上記浄水管路には流量検出部が設けられており、
上記浄水管路が、上記浄水器が蛇口に支持固定された状態で、上記原水管路の上方となる位置に配設されている。
本発明の蛇口直結型浄水器は、上記流量検出部が、回動可能な水車と磁気スイッチを有し、
上記水車が、樹脂の筒部、羽根、および筒部の内部に固定された磁石を有し、上記浄水管路の内部に配設され、
上記磁気スイッチが、上記浄水器が蛇口に支持固定された状態で、上記浄水管路の上方となる位置で浄水管路に配設されている、ことが好ましい。
上記水車が、樹脂の筒部、羽根、および筒部の内部に固定された磁石を有し、上記浄水管路の内部に配設され、
上記磁気スイッチが、上記浄水器が蛇口に支持固定された状態で、上記浄水管路の上方となる位置で浄水管路に配設されている、ことが好ましい。
本発明の蛇口直結型浄水器は、流路切換弁からろ過カートリッジまでをつなぐ原水管路と、ろ過カートリッジから浄水流出口までをつなぐ浄水管路とを有し、浄水管路に流量検出部が設けられているので、鉄さびなどが除去された浄水が流量検出部に流入する。その結果、磁石内蔵・回転羽根に鉄さびが引っ掛かって回転しなくなる不具合が起こらないので、ろ過流量を正しく計測して積算し、ろ過カートリッジの交換時期を表示することができる。
また、原水管路の上方に浄水管路が配設されているので、奥まったところにある管路周辺に流量検出部を配置する必要が無く、手元に近いところで流量検出部を配置することができる。その結果、組立に手間がかかったり組立効率が低下したりすることが無く、製造原価の低減が図れる。
また、本発明の好ましい態様の蛇口直結型浄水器は、流量検出部が、回動可能な水車と磁気スイッチを有し、水車が、樹脂の筒部、羽根、および筒部の内部に固定された磁石を有し、浄水管路の内部に水車が配設され、浄水管路の上方に磁気スイッチが配設されているので、磁気スイッチを浄水管路の外側に配置して幅寸法が大きくなることは無い。その結果、浄水器の使用者が皿を洗うときに、手元が浄水器に隠れにくいので手元が見やすくなる。
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。
図1は、本発明の一実施形態例に係る浄水器の正面図である。本発明の浄水器1は、その内部に流路切換弁を内蔵した本体部2と、図6に示した、ろ材を収納したろ過カ-トリッジ3などから構成されている。本体部2にはレバー5が設けられ、レバー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ー水として吐出するか(原水シャワー)、そのままストレ-ト水として吐出するか(原水ストレ-ト)、ろ過カ-トリッジ3に供給するか、を選択して切り換える。ろ過カ-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。図2は、本発明の一実施形態例に係る浄水器の上面図である。図3は、本発明の一実施形態例に係る浄水器の右側面図である。図4は、図2中のA-A縦断面であり、図5は、図2中のB-B縦断面である。
本体部2は、図2~5に示すように、3個の弁体11a、11b、11cと弁軸12とを備えた流路切換弁本体13、原水シャワー口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、流路切換弁本体13が上面に突出する開口部を備えた上部ボディ17、切換操作を行うレバー5、ろ過カ-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。
流路切換弁本体13には、リング状のパッキン36が装着され、蛇口4の先端に取り付けられたアダプタ37を介して、取付ナット38を流路切換弁本体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。
流路切換弁本体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個の弁体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。
図7は、本発明の一実施形態例に係る浄水器に用いる弁体の斜視図である。図7に示すように弁体11a、11b、11cは、それぞれバルブ58a、58b、58cと、バルブシール57a、57b、57cとから構成されている。弁体11aのバルブシール57aが区画板22に押し当てられることで通水路21aが閉じた状態になる。弁体11b、11cについても同様である。
弁軸12は、その回動に対応して、弁体11a、11b、11cが上下するように挿着される。下部室24に、通水路21aからろ過カ-トリッジ3に原水を供給する原水供給口26(図9参照)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から原水シャワー口14へ通じる流路31cとが設けられている。
図4に示すように、弁軸12には、通水路21a、21b、21cに対向する位置に、弁軸カム部27a、27b、27cが設けられている。これら弁軸カム部27a、27b、27cは、弁軸12の周方向に例えば40゜ずつずらして設けられており、弁軸12を40゜ずつ回動することにより選択的に上方を向き、バルブ58a、58b、58cに設けたバルブカム部47a、47b、47cのいずれか1つ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。押し上げられない弁体2つは、対応する弁軸カム部に押し下げられ、通水路を閉じ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ー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、ろ過カ-トリッジ3に供給するか、を選択できる。
弁体11a、11b、11cには、芯体としてのバルブに傘型ゴム製のバルブシールを装着して用いているが、バルブシールの形状はこれに限らず円錐形でも円筒形でもよい。
図9は、図2中のC-C断面である。図9に示すように、流路切換弁本体13の側部後方には、ろ過カ-トリッジ3に原水を供給する原水供給口26と、ろ過カ-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は原水管路20を介して流路31aに連通しており、浄水受入口29は浄水管路30を介して浄水流出口19と連通している。浄水管路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。浄水管路30は、原水管路20よりも上方に位置している。流量検出部102の磁気スイッチホルダ125は、浄水管路30の上方側面に配置される。ここで「上方」とは、浄水器1を蛇口に支持固定した状態での鉛直上側の方向である。
次に、ろ過カ-トリッジ3について簡単に説明する。図6は、本発明の一実施形態例に係る浄水器に装着するろ過カートリッジ3の横断面図である。ろ過カ-トリッジ3は、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の外周面と容器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、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ろ過カートリッジ3は、図8に示したように、本体部2内に装填される。カ-トリッジキャップ91が、ろ過カ-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とに固定され、ろ過カ-トリッジ3を所定位置に固定する役目を果たしている。
続いて、図3と図8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。図8は、図2中のE-E縦断面図である。
弁操作部18は、レバー5の軸端に設けられた凸部と、弁軸12の軸端に設けられた凸部とを、レバー接続部8を介して連結し、レバー5の操作に応じて弁軸12が回動するようになっている。レバ-接続部8に設けられた溝部が、上部ボディ17と下部ボディ16に挟みこまれ、弁軸12の軸に対して回動可能になる。
弁軸12には、レバー接続部8と弁軸12が当接する近傍の円筒側面に設けられた穴にバネ7と鋼球6a、6bが、鋼球6bの一部が穴部9から出る状態で挿入される。
図13は、本発明の一実施形態例を示す浄水器の流路切換弁本体13の右側面図である。鋼球6bは、流路切換弁本体13の弁軸12が挿入される箇所に備えられた3つの凹部10に収まる。レバー5の回動操作によって、鋼球6bは流路切換弁本体13の3つの凹部10のうち隣り合う凹部に移動する際、鋼球6bがバネ7の弾性力によって凹部10に弾かれることでクリック感をもたらし、使用者に切換操作が行われたことを知らせる。鋼球の個数は1つでも良い。また、圧縮バネを用いているがクリック感を再現するために板バネ機構を用いてもよい。
図15は、本発明の一実施形態例を示す浄水器の切換状態を示す「浄水」「原水ストレ-ト」「原水シャワー」のイラストである。上部ボディ17には、図15のような切換状態を示す「浄水」イラスト171a、「原水ストレ-ト」イラスト171b、「原水シャワー」イラスト171cが印刷されている。切換状態を示す表示は、文字だけでも、文字とイラストの両方でもよい。
次に、流量を積算して、その結果を表示する電装部について説明する。電装部は、図4に示す電源部101と、図9に示す流量検出部102、制御部104、リセット部153などから構成されている。
図10は、本発明の一実施形態例に係る浄水器に用いる電源部101の分解斜視図である。電源部101は、上部ボディ17と下部ボディ16に挟み込む電池ホルダ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から構成されている。
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9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-ド線と電池ホルダ115がシリコーンゴムによって封止されており、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。陽極金具113と陰極金具114とリード線の露出した心線を防水することができれば、シリコーンゴムではなく、ウレタン樹脂によるポッティングでも、ゴムキャップによるシールでもよい。
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、著しく重量増加したりすることはなく、また、大幅なコストアップにもならない。
図12は、本発明の一実施形態例に係る浄水器に用いる流量検出部102の分解斜視図である。
図9と、図9中の102部拡大図である図11に示すように、流量検出部102は、磁石121を内包した水車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通電する磁気スイッチ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。
図9と、図9中の102部拡大図である図11に示すように、流量検出部102は、磁石121を内包した水車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通電する磁気スイッチ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。
図11と図12に示すように、水車122には、樹脂製で円柱形の筒部131の外周に複数の羽根132が形成されてなり、筒部131と同軸上に磁石121と金属製の軸126が固定されている。磁石121は接水しないように筒部131に内包されるように一体成形される。磁石121の脱落および発錆を防止するためには、磁石121を水車の成形品に設けた磁石取付穴に挿入した後、磁石取付穴の開口部を樹脂製の蓋で溶着することや硬化性樹脂(封止材)で封止する構成も好ましい。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9に示すように、浄水管路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の金属製の軸126が、水車指示部材123の有底穴に挿入され、水車122が下流側にずれないようになっている。図17に示すように、水車指示部材123の外周面には軸方向に延びる複数のリブ127が設けられていて、浄水管路30に挿入したときにリブ127が若干変形することでしっかりと固定されるようになっている。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。
磁気スイッチ124は、図11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はリ-ド線により制御部104と結線されており、磁気スイッチ124で発生した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、浄水管路30の外周上方側面に当接し、かつ水車122の近傍に位置するように固定されている。
水車122が浄水管路30の所定位置から離れないように、水車122よりも上流側の浄水管路30の一対のリブ133が、その筒部131を支えている。リブ133は、羽根132ではなく筒部131を支えているので、水車の回転を妨げることは無い。リブ133は、水車122に流入する浄水を整流する効果もある。リブ133を一対設けたが、流量が低下しない範囲で、浄水管路30の軸に対して放射状に複数配置することが好ましい。
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にと一体の磁石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が2周期分のパルス信号を発信し、それが制御部104に伝達される。磁気スイッチとしては、リードスイッチを用いても良いし、ホールセンサを用いても良い。
流量検出部102が、ろ過カートリッジ3の下流側に配設されているので、鉄さびなどが流入することはなく、水車122の複数の羽根132に鉄さびが引っ掛かって回転しなくなることはない。その結果、浄水の流量を正しく計測して積算し、ろ過カートリッジ3の交換時期を表示することができる。
また、流量検出部102の磁気スイッチホルダ125が、浄水管路30の外周上方側面に配置されているので、磁気スイッチホルダを浄水管路の横方向の外側に配置して浄水器1の幅寸法が大きくなることは無い。その結果、浄水器の使用者が皿を洗うときに、手元が浄水器に隠れにくいので手元が見やすくなる。
さらに、原水管路20の上方に浄水管路30が配設されているため、奥まったところにある管路周辺に流量検出部102を配置する必要は無い。手元に近い浄水管路30に流量検出部102を配置することができるため、組立に手間がかかったり組立効率が低下したりすることが無く、製造原価の低減が図れる。
次に、制御部104と液晶表示器105について説明する。図16は、図2に示す浄水器のD-D断面図の制御部104の拡大図である。
制御部104は、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。
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。また、蓋を用いて、基板ホルダ152に溶着して固定して防水加工してもよい。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。硬化性樹脂としては、2液混合型のポリウレタンやエポキシ樹脂などを用いればよい。
液晶表示器105は、回路基板151に支持固定された状態で、本体部2の前方上部に位置している。さらに、液晶表示器105は、浄水器1を蛇口に支持固定した状態での鉛直軸方向に対して、表面が20度以上40度以下の傾きで後方に傾斜するように立設している。傾斜角度が40度以下であると、液晶表示器105があまり手前に張り出さないので、使用者が、浄水器が邪魔になって原水シャワーの吐出状態を見にくくなることがない。その結果、皿洗いのときに皿の表面が見易くなる。また、使用者は液晶表示器105をかなり上方から見下ろすことになるのであるが、傾斜角度が20度以上であると、上方から見下ろしたときに液晶表示器105の表示が見にくくなることがない。つまり、使用者がわざわざ腰をかがめて低い位置から液晶表示器205を見る必要がない。このように傾斜角度が20度以上40度以下であると、原水シャワーの吐出状態が見え易く、液晶表示器105の表示も比較的見易くなって良い。
図14は、本発明の一実施形態例を示す浄水器の制御部104の正面図である。液晶表示器105には、23個のセグメントから4桁の数字を表すろ過カ-トリッジ交換表示素子161と、電池交換表示素子162を点灯・点滅・消灯することができ、さらに、2か所に設けた3色LED168でバックライトを点灯・点滅・消灯することができ、そのバックライトの色を変化させることもできるようになっている。使用者は、4桁の数字が瞬時に読み取れなくても、バックライトの点灯・点滅状態や色を見て、ろ過カートリッジ交換の時期を知ることができる。
組立時に上部ボディ17と下部ボディ16に電装部から延びるリード線が挟みこまれないようにするために、流路切換弁本体13の浄水管路30の上部に、突起が設けられている。基板ホルダ152には、電源部101、流量検出部102、リセット部153から延びるリード線を取りまとめる突起または引っかかりがあるとより良い。
リセット部153は、リセットボタン154と、リセットボタンへの水の侵入を防ぐためのリセットボタンケース155とから構成されている。図2に示すように、浄水器1の側面後方上面にリセットボタン154の先端を突出させ、使用者がリセットボタン154を押すことで積算流量のデ-タをリセットできる。さらに、使用するろ過カートリッジ3の種類に応じて、ろ過カ-トリッジを交換しなければならない積算流量を選択できるようになっている。リセットボタンケース155をエラストマーで構成したが、ABS樹脂を用いたり、ポリウレタンで封止したりしても良い。
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。
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、原水が原水シャワー口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、弁軸カム部27cが弁体11cを押し上げて開放している通水路21cを通過して、原水シャワー口14から吐出される。このとき、レバー5は、上部ボディ17に記された「原水シャワー」イラスト71cを示す位置にくる。
ここで、レバー5を回動操作して、弁軸12に備えられた鋼球6bがバネ7によって流路切換弁本体13に設けられた凹部に収まるまで回動させると、弁軸12の弁軸カム27cに替わり弁軸カム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、レバー5は上部ボディ17に記された「原水ストレ-ト」イラスト71bを示す位置にくる。
レバー5を原水ストレートの反対方向に回動操作すると、同様に弁軸12が回動し、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、ろ過カ-トリッジ3の原水受入口62から流入し、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、浄水管路30を通過して浄水流出口19から吐出される。このとき、レバー5は上部ボディ17に記された「浄水」イラスト71aを示す位置にくる。
浄水管路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、そのパルス信号が浄水の流量として積算される。この浄水の積算流量に応じて、ろ過カートリッジの残存寿命を液晶表示器105に表示する。ろ過カ-トリッジ交換表示素子161により、毎回の浄水使用開始時に、ろ過カートリッジ使用開始時に選択した流量から浄水の積算量を減じた値を表示するようになっている。同時にバックライトを初期点灯・点滅条件で所定時間点灯する。例えば青色を7秒連続で点灯する。青色は信号機の「進める」を意味し、それを見た使用者は、ろ過カートリッジが使用できるという安心感を得る。
浄水の積算流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、毎回の浄水使用開始時に点灯するバックライトを第1点灯・点滅条件に変更する。例えば黄色か緑色を7秒連続で点灯する。黄色は信号機の「注意して止まれ」を意味し、それを見た使用者は注意喚起される。浄水通過量をろ過カートリッジ使用開始時に選択した流量から減じた値を表示することは変わらない。
さらに第2の設定値に達したら、毎回の浄水使用開始時に点灯するバックライトを第2点灯・点滅条件に変更する。例えば赤色やピンク色を7秒連続で点灯させる。赤色は信号機の「止まれ」を意味し、それを見た使用者は、ろ過カートリッジをそろそろ交換しなければならないと認識して、新しいろ過カートリッジを準備する。浄水通過量をろ過カートリッジ使用開始時に選択した流量から減じた値を表示することは変わらない。
ろ過カートリッジ使用開始時に選択した流量から浄水の積算量を減じた値がゼロになり、ろ過カ-トリッジを交換しなければならなくなったとき、第3点灯・点滅条件に変更する。例えば浄水使用時であってもバックライトを消灯する。それを見た使用者はろ過カ-トリッジが使用できなくなったことを強く感じ、ろ過カートリッジを交換する。
上記の実施形態では、バックライトが青色、黄色(または緑色)、赤色(またはピンク色)の3色を点灯できる形態での表示方法を示したが、バックライトが単色や2色しか点灯できない実施形態であっても、第1点灯・点滅条件、第2点灯・点滅条件、第3点灯・点滅条件の表示を分けることができる。
例えば、バックライトが青色と赤色の2色のみ点灯できる実施形態であれば、次のような表示をすればよい。使用開始時は青色で点灯として、第1点灯・点滅条件は青色で2秒間隔の点滅とする。第2点灯・点滅条件は赤色で2秒間隔の点滅として、第3点灯・点滅条件は赤色で連続点灯にする。バックライトの色が青色の点灯から点滅に変わり、赤色の連続点灯に至ることで、歩行者用信号のイメージで、使用者はろ過カートリッジを交換しなければならないことを強く感じるようになる。
また、バックライトが白色のみ点灯できる実施形態であれば、次のような表示をすればよい。使用開始時は白色で2秒間隔の点滅とする。第1点灯・点滅条件は白色で1.5秒間隔の点滅として、第2点灯・点滅条件は白色で1秒間隔の点滅とする。第3点灯・点滅条件は白色で連続点灯にする。点滅の間隔が短くなり、最後に連続点灯となることで、使用者はろ過カートリッジを交換しなければならないことを強く感じるようになる。
上記のようにバックライトが単色のみ点灯できれば、使用者はろ過カートリッジの使用状況を確認することができる。ただし、単色であると使用者への印象が薄くなりがちなので、バックライトが2色以上点灯できるのが好ましい。
使用者が、新しいろ過カ-トリッジに交換してリセットボタン154を長押しすると、積算流量に対応するパルスの積算カウント数がゼロに戻り、ろ過カ-トリッジ交換表示素子161も初期表示に戻る。
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。3色LEDによる色調整状態が変化する電圧を下回った時点で電池交換表示素子162を点滅させれば、本来の色から変化したために生じる誤認識を防ぐことができる。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ろ過カ-トリッジ使用中に積算流量のデ-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。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、前述のろ過カ-トリッジ交換表示と同様に段階的に表示してもよい。
そして、この液晶表示器105は、浄水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ことを検知してスリープモードに切り替わり、液晶表示器105を消灯し、バックライトも消灯する。レバー5を原水シャワーの反対方向に回動操作し、浄水が浄水管路30を通過して浄水流出口19から吐出され、液晶表示器105とバックライトが点灯、その3秒後に蛇口を操作して止水したときには、直ちに液晶表示器105とバックライトが消灯するようになっている。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ープモードを解除し、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。
[実施例1]
流路切換弁本体の側部後方に、ろ過カートリッジに原水を供給する原水供給口と流路切換弁本体の原水流路をつなぐ原水流路を設けた。その上方に、ろ過カートリッジから浄水を受け入れる浄水受入口と浄水流出口をつなぐ浄水流路を設けた。原水流路の中心軸と浄水流路の中心軸は平行としたので、金型製作が容易になった。
流路切換弁本体の側部後方に、ろ過カートリッジに原水を供給する原水供給口と流路切換弁本体の原水流路をつなぐ原水流路を設けた。その上方に、ろ過カートリッジから浄水を受け入れる浄水受入口と浄水流出口をつなぐ浄水流路を設けた。原水流路の中心軸と浄水流路の中心軸は平行としたので、金型製作が容易になった。
浄水管路には、流量検出部の水車と水車支持部材を設け、浄水の通水により水車が回転するようにした。流量検出部を、ろ過カートリッジの下流側に配設したので、鉄さびなどが流入することはなく、水車の複数の羽根に鉄さびが引っ掛かって回転しなくなることはなかった。その結果、浄水の流量を正しく計測して積算し、ろ過カートリッジの交換時期を表示することができた。
浄水管路は原水流路よりも上方に位置し、その浄水管路の上方側面に流量検出部の磁気スイッチホルダを配置したので、奥まったところに指を入れる必要が無く、組立に手間がかかったり組立効率が低下したりすることが無く、製造原価の低減が図れた。磁気スイッチホルダを浄水管路の外側に配置しなかったので、浄水器の幅寸法が大きくなることは無く、浄水器の使用者が皿を洗うときに、手元が見やすくなった。
液晶表示器を、本体部の前方上部に位置させ、流路切換弁本体の軸に対して32度の傾きで後方に傾斜して立設させた。液晶表示器が手前に張り出すことなく、原水シャワーの吐出状態が見にくくなって皿洗いのときに皿の表面が見にくくなることはなかった。
毎回の浄水使用開始時に、液晶表示器に、ろ過カートリッジの残存寿命を表示させ、同時にバックライトを7秒間点灯させた。寿命600Lのろ過カートリッジでは、残存寿命300~600Lでは青色のバックライト、残存寿命150~300Lでは緑色のバックライト、残存寿命0~150Lではピンク色のバックライトを点灯させた。ピンク色のバックライトを見た使用者は、ろ過カートリッジをそろそろ交換しなければならないと認識できた。
[比較例1]
流路切換弁本体の後方に、ろ過カートリッジに原水を供給する原水供給口と流路切換弁本体の原水流路をつなぐ原水流路を設け、その原水管路に、流量検出部の水車と水車支持部材を設け、原水の通水により水車が回転するようにした。原水の流量は計測できたが、水車の羽根に鉄さびが引っ掛かって回転しなくなることが度々起こった。
流路切換弁本体の後方に、ろ過カートリッジに原水を供給する原水供給口と流路切換弁本体の原水流路をつなぐ原水流路を設け、その原水管路に、流量検出部の水車と水車支持部材を設け、原水の通水により水車が回転するようにした。原水の流量は計測できたが、水車の羽根に鉄さびが引っ掛かって回転しなくなることが度々起こった。
[比較例2]
流路切換弁本体の側部後方に、ろ過カートリッジに原水を供給する原水供給口と流路切換弁本体の原水流路をつなぐ原水流路を設けた。その下方に、ろ過カートリッジから浄水を受け入れる浄水受入口と浄水流出口をつなぐ浄水流路を設けた。原水流路の中心軸と浄水流路の中心軸は平行としたので、金型製作は容易だった。
流路切換弁本体の側部後方に、ろ過カートリッジに原水を供給する原水供給口と流路切換弁本体の原水流路をつなぐ原水流路を設けた。その下方に、ろ過カートリッジから浄水を受け入れる浄水受入口と浄水流出口をつなぐ浄水流路を設けた。原水流路の中心軸と浄水流路の中心軸は平行としたので、金型製作は容易だった。
浄水管路には、流量検出部の水車と水車支持部材を設け、浄水の通水により水車が回転するようにした。磁気スイッチホルダは浄水管路の外側に配置する必要があり、浄水器の幅寸法は大きくなってしまった。その結果、浄水器の使用者が皿を洗うときに、手元が見にくくなった。また、組立においては、奥まったところに指を入れる必要があり、手間がかかり組立効率が低下した。
液晶表示器を、本体部の前方上部に位置させ、流路切換弁本体の軸に対して60度の傾きで後方に傾斜して立設させた。液晶表示器は見やすかったが、手前に張り出したため、原水シャワーの吐出状態が見にくくなり、皿洗いのときに皿の表面が見にくくなった。
1 : 浄水器
2 : 本体部
3 : ろ過カ-トリッジ
4 : 蛇口
5 : レバ-
6a: 鋼球
6b: 鋼球
7 : バネ
8 : レバー接続部
9 : 穴部
10: 凹部
11a: 弁体
11b: 弁体
11c: 弁体
12 : 弁軸
13 : 流路切換弁本体
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
20 : 原水管路
21a: 通水路
21b: 通水路
21c: 通水路
22 : 区画板
23 : 上部室
24 : 下部室
26 : 原水供給口
27a: 弁軸カム部
27b: 弁軸カム部
27c: 弁軸カム部
28 : 原水流入口
29 : 浄水受入口
30 : 浄水管路
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
47a: バルブカム部
47b: バルブカム部
47c: バルブカム部
57a: バルブシール
57b: バルブシール
57c: バルブシール
58a: バルブ
58b: バルブ
58c: バルブ
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 : リング状フィルタ
67 : リング状フィルタ
68 : 中空糸膜束
69 : 硬化性樹脂
70 : 吸着剤層
73 : Oリング
74 : Oリング
91 : カ-トリッジキャップ
101: 電源部
102: 流量検出部
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
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
127: リブ
131: 筒部
132: 羽根
137: 硬化性樹脂
151: 回路基板
152: 基板ホルダ
153: リセット部
154: リセットボタン
155: リセットボタンケース
161: ろ過カ-トリッジ交換表示素子
162: 電池交換表示素子
171a: 「浄水」イラスト
171b: 「原水ストレート」イラスト
171c: 「原水シャワー」イラスト
2 : 本体部
3 : ろ過カ-トリッジ
4 : 蛇口
5 : レバ-
6a: 鋼球
6b: 鋼球
7 : バネ
8 : レバー接続部
9 : 穴部
10: 凹部
11a: 弁体
11b: 弁体
11c: 弁体
12 : 弁軸
13 : 流路切換弁本体
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
20 : 原水管路
21a: 通水路
21b: 通水路
21c: 通水路
22 : 区画板
23 : 上部室
24 : 下部室
26 : 原水供給口
27a: 弁軸カム部
27b: 弁軸カム部
27c: 弁軸カム部
28 : 原水流入口
29 : 浄水受入口
30 : 浄水管路
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
47a: バルブカム部
47b: バルブカム部
47c: バルブカム部
57a: バルブシール
57b: バルブシール
57c: バルブシール
58a: バルブ
58b: バルブ
58c: バルブ
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 : リング状フィルタ
67 : リング状フィルタ
68 : 中空糸膜束
69 : 硬化性樹脂
70 : 吸着剤層
73 : Oリング
74 : Oリング
91 : カ-トリッジキャップ
101: 電源部
102: 流量検出部
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
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
127: リブ
131: 筒部
132: 羽根
137: 硬化性樹脂
151: 回路基板
152: 基板ホルダ
153: リセット部
154: リセットボタン
155: リセットボタンケース
161: ろ過カ-トリッジ交換表示素子
162: 電池交換表示素子
171a: 「浄水」イラスト
171b: 「原水ストレート」イラスト
171c: 「原水シャワー」イラスト
Claims (2)
- 原水を受け入れる原水流入口を有する流路切換弁、原水を浄化するろ過カートリッジ、浄水を吐出する浄水流出口、流路切換弁からろ過カートリッジまでをつなぐ原水管路、およびろ過カートリッジから浄水流出口までをつなぐ浄水管路を備え、蛇口に支持固定される浄水器であって、
前記浄水管路には流量検出部が設けられており、
前記浄水管路が、前記浄水器が蛇口に支持固定された状態で、前記原水管路の上方となる位置に配設されている、蛇口直結型浄水器。 - 前記流量検出部が、回動可能な水車と磁気スイッチを有し、
前記水車が、樹脂の筒部、羽根、および筒部の内部に固定された磁石を有し、前記浄水管路の内部に配設され、
前記磁気スイッチが、前記浄水器が蛇口に支持固定された状態で、前記浄水管路の上方となる位置で浄水管路に配設された、請求項1の蛇口直結型浄水器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020211054A JP2022097852A (ja) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 蛇口直結型浄水器 |
PCT/JP2021/046889 WO2022138517A1 (ja) | 2020-12-21 | 2021-12-17 | 蛇口直結型浄水器 |
KR2020237000018U KR20230001485U (ko) | 2020-12-21 | 2021-12-17 | 수도꼭지 직결형 정수기 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020211054A JP2022097852A (ja) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 蛇口直結型浄水器 |
Publications (2)
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JP2022097852A5 JP2022097852A5 (ja) | 2024-02-07 |
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ID=82165681
Family Applications (1)
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JP2020211054A Pending JP2022097852A (ja) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 蛇口直結型浄水器 |
Country Status (1)
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-
2020
- 2020-12-21 JP JP2020211054A patent/JP2022097852A/ja active Pending
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
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A521 | Request for written amendment filed |
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