JP3019938B2 - 水処理装置 - Google Patents

水処理装置

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JP3019938B2
JP3019938B2 JP6040982A JP4098294A JP3019938B2 JP 3019938 B2 JP3019938 B2 JP 3019938B2 JP 6040982 A JP6040982 A JP 6040982A JP 4098294 A JP4098294 A JP 4098294A JP 3019938 B2 JP3019938 B2 JP 3019938B2
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陽 宇佐美
嘉伸 磯貝
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株式会社日立画像情報システム
エムピ−ジ−株式会社
モダンプラスチックス工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理装置に係り、特
に一般家庭の水道管に接続して使用するのに適した水処
理装置及びそれに適した流量表示装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の水処理装置は特開平4−
94708号公報の「ろ過器」や特開平5−96280
号公報の「連続式電解イオン水生成器の制御装置」に開
示されているように、ろ過用カートリッジのろ過能力の
限界での交換は、ユーザの判断に任されていた。しか
し、ろ過用カートリッジのろ過能力が限界に達する前に
ろ過用カートリッジを交換したり、逆にろ過能力の限界
を大幅にすぎて交換したりしていて、非常に不経済な交
換を行っていた。
【0003】これを解決するため、ろ過用カートリッジ
の交換時からの経過時間を計測し、予め定めた設定値と
比較して、越えた時点で交換時期と判断し、表示する方
法や、経過時間の代わりに通水時間や積算流量を用いる
方法もとられていた。
【0004】また、水処理装置に用いられる瞬時流量も
しくは積算流量を表示する流量表示装置としては、特開
平4−32722号公報の「流量演算装置」に開示され
ているようなものが知られている。この装置は、羽根車
に連動して回転する永久磁石の回転による磁場の変化を
磁気センサで検出し、その出力である流量パルス信号を
マイクロコンピュータ等の演算回路で処理し、LEDや
LCD等の表示器に表示していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のろ過用カー
トリッジの交換時期の判定方法において、ろ過用カート
リッジの交換時からの経過時間だけで判定する方法は、
比較的使用量の多い家庭においてもろ過能力の限界を越
えないように余裕を持たせてカートリッジの本来の能力
よりも短めに設定値を定めるため、使用量の少ない家庭
においては、ろ過能力の限界に達する前に交換を促され
ることになってしまう。また、通水時間を用いて判定す
る場合にも、使用方法により単位時間当りの流量が異な
り各家庭によりバラツキが生じることを考慮し余裕を持
たせて設定するので、どの家庭に対しても適正な交換時
期が表示できるとは限らない。
【0006】一方、積算流量を用いて判定する場合は、
比較的使用量の多い家庭においては、非常に精度良く交
換時期を表示できるという利点はあるが、使用量の少な
い家庭においては長期にわたって使用することになり、
ろ過材の時経変化や滞留水の澱みによるろ過効率の低下
等をまねく危険がある。
【0007】このように上記従来技術では、単一の情報
によりろ過用カートリッジの交換時期の判断をおこな
い、かつ多様な使用状態に常に安全であるように交換時
期を設定しているため、カートリッジの本来の能力より
もかなり低いところに交換時期を設定していた。そのた
め、使用環境によっては必ずしも適正なろ過用カートリ
ッジの交換時期をユーザに知らせることにはならなかっ
た。
【0008】また、実際にろ過用カートリッジを交換す
るのは多くの場合ユーザであり、どのような状況で交換
がなされたのかを、交換後に知ることはできなかった。
すなわち上記従来技術は、ろ過用カートリッジの交換か
らの積算流量や交換からの経過時間、交換からの使用時
間などの情報を使って、適正なろ過用カートリッジの交
換時期をユーザに知らせるのみであり、実際の交換時期
が適正であったかどうかを、交換後に検証することはで
きなかった。
【0009】また、上記従来の交換時期は例えば1年間
というようにかなり長期間にわたるものであるにもかか
わらず、その間に積算流量を計測する流量演算装置で消
費される電流に関しては考慮されていない。すなわち、
上記従来技術では、常時、磁気センサを内蔵した流量計
測器に電源を供給し、電気信号である流量パルス信号を
演算することで動作させていた。しかし、一般的に流量
計測器の消費電流は、マイクロコンピュータや液晶表示
器などと比較して大きいため、乾電池等で電源を供給す
る場合には、その消費電流が電池の容量及び交換周期に
大きく影響していた。
【0010】本発明の第1の目的は、どのような使用環
境であっても、常に適正な交換時期をユーザに知らせる
ことのできる水処理装置を提供することにある。
【0011】本発明の第2の目的は、ろ過用カートリッ
ジを交換した後であっても、その交換が適正であったこ
とを検証する情報を提供可能にすることにある。
【0012】本発明の第3の目的は、流量計測器で消費
される電流を低減して、装置全体の省電流化を図り、乾
電池の容量が小さくてすむようにするとともに、乾電池
の交換周期を長くすることのできる流量表示装置を提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、交換
可能な水処理カートリッジを有する水処理装置におい
て、処理対象の水流路における流量を計測する計測手段
と、該流量計測値を積算する流量積算手段と、水処理カ
ートリッジの交換からの使用時間を計測する計測手段
と、前記積算流量値および前記使用時間に各々係数を乗
じて足し合わせた値が、予め定めた設定値に達した場合
に前記水処理カートリッジの交換時期と判断する比較判
断手段と、該交換時期を表示する表示手段とを備えたこ
とにより達成される。
【0014】上記第2の目的は、ろ過用カートリッジを
交換する際に行う、情報の初期化に同期して、積算流量
や経過時間、使用時間などの情報を読み出し可能な媒体
に記憶することにより達成される。
【0015】上記第3の目的は、流量計測器への電源の
供給・停止を一定時間間隔で行い、供給している期間に
のみ、流量パルス信号の有無を検出し、有と判断してい
る間だけ、電源の連続供給を行なうようにすることで達
成される。
【0016】
【作用】上記第1の目的に対応する手段によれば、ろ過
用カートリッジの交換時期を、積算流量や使用時間すな
わち通水時間、経過時間などにより総合的に判断でき、
どのような使用環境においても適正な交換時期をユーザ
提示することができる。
【0017】上記第2の目的に対応する手段によれば、
ろ過用カートリッジの交換後であっても、交換時の情報
を任意に読み出し、過去の交換が適正であったかどうか
検証することができる。
【0018】上記第3の目的に対応する手段によれば、
流量計測器の長期間使用時における電流の消費を大幅に
低減することができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。まず、第一の実施例について、図1,図2によ
り説明する。1は流量計測器であり、水流によって磁石
の取り付けられた羽根車を回し、磁気センサで回転を検
出し電気信号に変換して出力するものや、容積式のもの
などがある。流量計測器1により、図2に示すような流
量に比例した流量パルス信号aが検出され、流量積算回
路2およびタイマ回路3に検出パルス信号cとして出力
される。流量積算回路2に入力された検出パルス信号c
が、積算され、積算流量値Qaとして比較判断回路4に
出力される。また、タイマ回路3は流量計測器1から検
出パルス信号c(または流量パルス信号)が出力されて
いる期間、つまり実際に水が流れている時間taを累積
して計測する。この累積時間を通水時間Taとして比較
判断回路4に出力する。8は瞬時流量演算回路である。
【0020】比較判断回路4は、積算流量値Qaおよび
通水時間Taを、予め設定されているそれぞれの設定値
と比較し、どちらか一方でも設定値を越えている場合
に、カートリッジ交換の時期と判断して、表示器5に交
換信号を出力する。表示器5は比較判断回路4からの交
換信号の入力により、交換を促す表示をする。
【0021】なお、図1は破線で囲まれた部分200す
なわち、流量積算回路2、タイマ回路3、比較判断回路
4、初期化回路7および瞬時流量演算回路8は、汎用の
マイクロコンピュータとプログラムの組合せで構成する
ことにより、小型化、少電力化を図ることができる。
【0022】カートリッジの交換時には、初期化スイッ
チ6を押すことにより、初期化回路7から初期化パルス
が流量積算回路2とタイマ回路3へ出力される。これに
より、積算流量値Qaと通水時間Taが初期化され、あ
らためて累積が開始される。
【0023】本実施例によれば、1回当りの通水量の多
い使用環境においては積算流量値Qaにより交換時期が
判断され、1回当りの通水量の少ない使用環境において
は通水時間Taにより交換時期が判断される。
【0024】なお上記実施例では、比較判断回路4は、
積算流量値Qaもしくは使用時間Taのどちらか一方で
も設定値に達した場合に交換信号を出力するとしたが、
両者に適当な係数値を乗じ、加算した値Saが設定値に
達した場合に交換信号を出力するとすることにより交換
時期を判断することもできる。 Sa=K1・Qa+K2・Ta また、タイマ回路3は、流量パルス信号cが入力されて
いる時間taを計測して通水時間としているが、流量パ
ルス信号cが入力されていない時間も含めてカートリッ
ジ交換からの経過時間tbとして、通水時間taの代わ
りに用いることもできる。この場合、1日当りの通水量
の多い使用環境においては積算流量値Qaにより交換時
期が判断され、1日当りの通水量の少ない使用環境にお
いては経過時間tbの累積時間Tbにより交換時期が判
断されることになる。また、通水時間Taの場合と同様
に、積算流量値と経過時間の両者に適当な係数値を乗
じ、加算した値Sbが設定値に達した場合に交換信号を
出力するとすることにより交換時期を判断することもで
きる。 Sb=K1・Qa+K3・Tb さらに、積算流量値Qaと通水時間Taと経過時間Tb
の3情報を用い、それぞれに設定値を設け、それぞれの
設定値に達した場合、あるいはQa、Ta及びTbそれ
ぞれに係数を乗じ、加算した値Scが設定値に達した場
合に交換信号を出力するとすることもできる。 Sc=K1・Qa+K2・Ta+K3・Tb 次に、本発明の第2の実施例について図3を用いて説明
する。流量計測器1により、流量に比例した流量パルス
信号cが検出され、流量積算回路2およびタイマ回路3
に出力される。流量積算回路2に入力された流量パルス
信号は、積算され、積算流量値Qaとして比較判断回路
4と記憶回路9に出力される。
【0025】また、タイマ回路3は流量計測器1から流
量パルス信号が出力されている期間、つまり実際に水が
流れている時間taを累積して計測する。この累積時間
を使用時間Taとして比較判断回路4と記憶回路9に出
力する。
【0026】比較判断回路4は、積算流量値Qaおよび
使用時間Taを表示制御回路10へ出力するとともに、
積算流量値および使用時間を、予め設定されている設定
値と比較し、どちらか一方でも設定値を越えている場合
に、カートリッジ交換の時期と判断して、交換信号を表
示制御回路10に出力する。
【0027】表示制御回路10は比較判断回路4から交
換信号が入力されると、表示器5を制御してユーザにカ
ートリッジの交換を促す表示をする。また表示切替スイ
ッチ11がOFFの時は、比較判断回路4からの積算流
量値Qaおよび使用時間Taを表示するように表示器5
を制御し、表示切替スイッチ11がONの時は、記憶回
路9からの積算流量値Qaおよび使用時間Taを表示す
るように表示器5を制御する。
【0028】カートリッジの交換時、初期化スイッチ6
を押すことにより、初期化回路7から記憶回路9へ積算
流量値Qaおよび使用時間Taを記憶するためのタイミ
ングパルスが出力される。また、初期化回路7は前記タ
イミングパルス出力後、積算流量値Qaと使用時間Ta
を初期化するための初期化パルスを流量積算回路2とタ
イマ回路3へ出力する。
【0029】なお、図3の実施例では、比較判断回路4
は、積算流量値もしくは使用時間のどちらか一方でも設
定値に達した場合に交換信号を出力するとしたが、両者
共に設定値に達した場合としたり、両者の度合いに応じ
て(係数を乗じて)判断するようにしても構わない。
【0030】また、タイマ回路3は、流量パルス信号が
入力されている時間を計測して使用時間としているが、
流量パルス信号cが入力されていない時間も含めてカー
トリッジ交換からの経過時間Tbとして、使用時間の代
わりに用いることもできる。さらに、記憶回路9に複数
回のカートリッジ交換時の情報を記憶させる場合は、選
択スイッチを設けて任意の交換時の情報を読み出して表
示器5に表示することもできる。
【0031】図3の実施例における流量積算回路2、タ
イマ回路3、比較判断回路4、記憶回路9、表示制御回
路10および初期化回路7は、マイクロコンピュータを
用いて構成することができる。また、記憶回路9を電気
的に書換え可能な不揮発性メモリで構成することによ
り、より信頼性の高い情報の保持を実現することができ
る。
【0032】次に、本発明の第3の実施例を図4ないし
図6を用いて説明する。図4はブロック図、図5は図4
における各ブロックの信号波形、図6はフローチャート
である。
【0033】図4において、1は図1の流量計測器に相
当し、流量検出器101により流量に比例した流量パル
ス信号aが検出され、パルス検出回路102に出力され
る。パルス検出回路102は、切替制御回路103の検
出禁止期間信号eの期間以外で流量パルス信号aが入力
されていないか検出する。流量パルス信号aを検出した
場合は、切替制御回路103と表示器5への検出信号b
をハイレベルにし、瞬時流量演算回路8および積算流量
演算回路2に検出した検出パルス信号cを出力する。ま
た、パルス検出回路102は、流量パルス信号aを検出
しない場合は、検出信号bをローレベルにする。
【0034】瞬時流量演算回路8は、一定時間内に入力
される検出パルス信号cの数を計数し、パルス計数(パ
ルス1発が何リットルに相当するかを示す計数)を乗じ
て、瞬時流量Qbを求める。求めた瞬時流量Qbは表示
器5を使って表示する。積算流量演算回路2は、入力さ
れた検出パルス信号cの数を積算し、パルス計数を乗じ
て、積算流量Qaを求める。求めた積算流量Qaは表示
器5を使って表示する。表示器5は、パルス検出回路1
02の検出信号bにより、ハイレベルの時は瞬時流量Q
bを、ローレベルの時は積算流量Qaを表示する。
【0035】切替制御回路103は、パルス検出回路1
02からの検出信号bがハイレベルの時は、電源切替回
路104への制御信号dをローレベルにし、検出信号b
がローレベルの時は、制御信号dのレベル(ハイレベ
ル、ローレベル)を一定時間間隔で切り替え、切り替え
の前後を含む区間がハイレベルになる検出禁止期間信号
eを作成し、パルス検出回路102へ出力する。電源切
替回路104の出力はfに示すようになり、は切替制御
回路103からの制御信号dがローの時は、流量検出器
101へ電源を供給し、ハイの時は、停止する。
【0036】上記実施例において、パルス検出回路10
2、切替制御回路103、瞬時流量演算回路8、積算流
量演算回路2を、マクロコンピュータのソフトウエアで
実現することによって、より一層の省電流化を図ること
ができる。
【0037】また、上記例では表示器5は検出信号bの
レベルにより瞬時流量Qbを表示するか、積算流量を表
示するかを切り替えるとしたが、切り替えずに両者Q
a,Qbを常時表示しても構わないし、表示時間を規定
しても構わない。
【0038】電源供給切り替え時の流量パルス信号aの
誤検出の防止方法を図5,図6を用いて、更に詳しく説
明する。図5において、流量検出器101の出力信号で
ある流量パルス信号aは、通過流量に応じてハイレベル
とローレベルの切り替わり周期が変化するが、通過流量
が無くなった場合、ハイレベルで停止するか、ローレベ
ルで停止するか定まっていない。このため、ハイレベル
で停止した場合は電源の供給・停止(制御信号d)に対
応して、ハイレベルとローレベルが切り替わることにな
り、そのままではパルス検出回路102は電源の供給・
停止の度にパルス有と判断し、誤検出となる。そのため
切替制御回路103は検出禁止手段を有しており、これ
により電源の供給・停止(制御信号d)に対応して、そ
の切り替えの前後を含む区間流量パルス信号aの検出を
禁止する検出禁止期間信号eを生成することで、上記の
ような誤検出の発生を防止している。
【0039】すなわち、図5において、流量パルス信号
aのフラット部は、流量検出器1の羽根車の回転が停止
した、すなわち水が止まった状態を示す。この停止状態
には、ハイの停止と、ローの停止がある。流量パルス信
号aの最初の状態はローの停止、パルス出力後はハイの
停止である。
【0040】また、検出パルス信号cの立ち下がりは、
パルス幅を規定している。この検出パルス信号cは、流
量パルス信号aの立上りでパルスの有無を検出している
ため、パルス信号aよりも幅の狭いパルスである。
【0041】また、検出禁止期間信号eのハイ期間にお
けるパルス信号aの入力を無効にしている。なお、制御
信号dのハイレベル時期は、電源オフで、パルス入力が
ないので、検出禁止信号eもハイレベルのままとする。
【0042】なお、検出パルス信号cの立上りから一定
時間経過しても次のパルスの立上りが検出されない場合
に検出信号bのパルスを立ち下げるため、bパルスの立
ち下がりはcパルスより遅れる。bパルスの立上りは、
cパルスの立上りを検出した直後であるため、ほとんど
同時となる。
【0043】図6において流量表示装置の全体の動作を
説明する。まずセンサ電源をONにする(602)。次
に入力検出をONにする。すなわち、禁止信号eを立ち
下げる(603)。次に、流量パルス入力aの有無を検
知する(604)。パルス入力があったとき、それが低
レベルであれば検出信号bを立上げる(605,60
6)。次に、パルス周期を計測し(607)、瞬時流量
Qbを求めて表示器へ出力する(608)。ステップ6
04で、流量パルス入力aがないときは、検出信号bが
低レベルならばそれを立ち下げた後、積算流量Qaを求
め、表示する(610,611)。その後、入力検出を
OFFすなわち禁止信号eを立ち上げた後、センサ電源
をOFFにし(612〜613)、最初のステップ60
2に戻る。ステップ605で検出信号がハイレベルのと
き及びステップ609で検出信号がロ−レベルのとき
は、検出信号立上げ、立ち下げの処理をしないで次のス
テップへ進む。
【0044】なお、一般のマイクロコンピュータには時
計機能があるので、この時計用の基準パルス(0.5秒
間隔)を利用してON/OFFを切り替えているとON
時間とOFF時間は同一となる。これを利用して止水時
は時計機能だけ動作する低消費電力モードにし、さらに
流量センサを間欠駆動させることができる。低消費電力
モードがない場合、ON時間を検出可能な最小流量時の
パルス間隔以上とするのが望ましい。
【0045】また、以上述べた流量表示装置は、水処理
装置に限らず、長期間の監視を伴う他の流量装置にも広
く適用可能である。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ろ
過用カートリッジの交換時期を、積算流量や使用時間す
なわち通水時間、経過時間などにより総合的に判断で
き、どのような使用環境においても適正な交換時期をユ
ーザに提示することができる。
【0047】また、本発明によれば、ろ過用カートリッ
ジ交換時の積算流量や使用時間などを、交換後に任意に
表示することができるため、ユーザが適正な時期にろ過
用カートリッジの交換を行っているかどうかを検証でき
る。また、適正な時期に交換していない場合には、アド
バイス等により是正を促すこともできる。さらに、過去
のろ過用カートリッジ交換時の積算流量と使用時間の関
係を分析することにより、より適正な交換時期の判別の
資料とすることもできる。
【0048】また、本発明によれば、装置の消費電流を
大幅に低減できるため、乾電池による長期間の駆動が可
能となり、頻繁な電池交換のわずらわしさを解消するこ
とができる。また、電源の供給・停止の切り替え時の流
量パルス信号の誤検出も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図である。
【図2】第1の実施例の動作を示す信号波形図である。
【図3】本発明の第2の実施例のブロック図である。
【図4】本発明の第3の実施例のブロック図である。
【図5】第3の実施例の各ブロックの信号波形である。
【図6】第3の実施例の動作を説明するフローチャート
である。
【符号の説明】 1…流量計測器、2…流量積算回路、3…タイマ回路、
4…比較判断回路、5…表示器、6…初期化スイッチ、
7…初期化回路、8…瞬時流量演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯貝 嘉伸 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立画像情報システム内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 15/075 C02F 1/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交換可能な水処理カートリッジを有する水
    処理装置において、処理対象の水流路における流量を計
    測する計測手段と、該流量計測値を積算する流量積算手
    段と、水処理カートリッジの交換からの使用時間を計測
    する計測手段と、前記積算流量値および使用時間に各々
    係数を乗じて足し合わせた値が、予め定めた設定値に達
    した場合に前記水処理カートリッジの交換時期と判断す
    る比較判断手段と、該交換時期を表示する表示手段とを
    備えていることを特徴とする水処理装置。
  2. 【請求項2】 交換可能な水処理カートリッジを有する水
    処理装置において、処理対象の水流路における流量を計
    測する計測手段と、該流量計測値を積算する流量積算手
    段と、前記積算値を設定値と比較し水処理カートリッジ
    の交換時期を判断する比較判断手段と、前記積算流量お
    よび前記交換時期の表示を制御する表示制御手段と、前
    記積算流量および前記交換時期を表示する表示手段と、
    交換時の前記流量積算手段の初期化に同期して前記積算
    流量の情報を記憶し、任意に読み出し可能な記憶手段と
    を備えていることを特徴とする水処理装置。
  3. 【請求項3】 交換可能な水処理カートリッジを有する水
    処理装置において、水処理カートリッジの交換からの使
    用時間を計測する計測手段と、前記使用時間を設定値と
    比較し水処理カートリッジの交換時期を判断する比較判
    断手段と、前記使用時間および前記交換時期の表示を制
    御する表示制御手段と、前記使用時間および前記交換時
    期を表示する表示手段と、交換時の前記使用時間計測手
    段の初期化に同期して交換時の使用時間の情報を記憶
    し、任意に読み出し可能な記憶手段とを備えていること
    を特徴とする水処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または3の水処理装置において、
    前記使用時間を計測する計測手段は、通水時間を計測す
    る手段であることを特徴とする水処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または3の水処理装置において、
    前記使用時間を計測する計測手段は、経過時間を計測す
    る手段であることを特徴とする水処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし3のいずれかに記載の水処
    理装置において、前記計測手段は、通過流量に対応した
    流量パルス信号を出力する流量検出手段と、前記流量検
    出手段の電源の供給・停止を切り替える電源切替手段
    と、前記流量パルス信号を検出するまでは一定時間間隔
    で前記電源切替手段により電源を切り替え、検出後は前
    記電源を供給状態に固定し、前記流量パルス信号を検出
    しなくなったのち一定時間後から再び一定時間間隔で前
    記電源を切り替えるように制御する切替制御手段とを備
    えていることを特徴とする水処理装置。
  7. 【請求項7】 流量検出手段からの通過流量に対応した流
    量パルス信号を演算し、流量を表示する流量表示装置に
    おいて、前記流量検出手段の電源の供給・停止を切り替
    える電源切替手段と、前記流量パルス信号を検出するま
    では一定時間間隔で前記電源切替手段により電源を切り
    替え、検出後は前記電源を供給状態に固定し、前記流量
    パルス信号を検出しなくなったのち一定時間後から再び
    一定時間間隔で前記電源を切り替えるように制御する切
    替制御手段とを備えていることを特徴とする流量表示装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項7の流量表示装置において、前記切
    替制御手段は、前記流量検出手段の電源の供給・停止を
    切替える前後の、前記流量パルス信号の入力検出を禁止
    するように制御する検出禁止手段を備えていることを特
    徴とする流量表示装置。
JP6040982A 1994-03-11 1994-03-11 水処理装置 Expired - Fee Related JP3019938B2 (ja)

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