JP3199535B2 - 寿命インジケーター及びカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、総通水量に基づいて寿
命が決まる機器の寿命を示す寿命インジケーター、及び
その寿命インジケーターを備えた浄水器用又は純水器用
のカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】近年、都市部では、人口増
加及び産業発達によって水質が汚染され、水道水の異臭
や味の劣化が問題となってきている。このため、簡単に
水道の蛇口に取付けられて水道水を浄化する家庭用浄水
器の使用が増加してきている。浄水器は、中空繊維と活
性炭とからなる交換可能なカートリッジを備えており、
このカートリッジに水道水を通水することによって水道
水の臭いや雑菌を除去するようになっている。カートリ
ッジは、通水される水道水の量の総計が所定量を越える
と機能しなくなる。即ち、カートリッジの寿命は、上記
所定量に基づいて決まり、通水量の総計が上記所定量と
なるまでの期間となる。カートリッジは、一般に、約４
〜６ケ月で寿命となり、交換しなければならない。

【０００３】従来では、カートリッジに書込んだ使用開
始日から一定期間経過した時を一律にカートリッジの交
換時期と判断し、カートリッジの交換を行なっていた。
しかし、使用開始日を書込むという上記方法では、次の
ような問題があった。 (1) 使用開始日の書込みを忘れたり、書込んだ日付が不
鮮明になったりすると、交換時期が不明確となる。 (2) カートリッジへの水道水の通水量は、各家庭によっ
て異なるものであるので、使用期間だけで交換時期を判
断すると、まだ寿命が来ておらず機能しているカートリ
ッジを交換したり、既に寿命が過ぎて機能していないカ
ートリッジをそのまま使用したりするという不都合が生
じる。

【０００４】このような問題を解決するものとして、浮
きを用いたインジケーターが知られている。このインジ
ケーターは、カートリッジの中空繊維の目詰まりによる
通水量の減少を利用したものであり、通水量の減少に基
づいて浮きが浮いたり沈んだりするようになっており、
浮きに付けた印により中空繊維の目詰まり状態を外部に
示すことができるものである。しかし、通水量は、水圧
が低かったり、蛇口が絞られたりしていると、減少する
ことがあるので、上記インジケーターでは、間違った状
態が示されることがある。しかも、中空繊維の状態だけ
が示され、活性炭については示されないので、カートリ
ッジの寿命は正確には示されない。

【０００５】また、カートリッジの使用時間を測定する
回路を備えたインジケーターが考えられるが、一般に４
〜６ケ月という長期間の使用では、周囲環境の変化や外
部ノイズに対する対策が必要であり、そのため、複雑に
なり、高価になってしまうという問題がある。

【０００６】また、浄水器よりも更に純度の高い水を得
るための純水器がある。純水器は、浄水器が一般に家庭
用として用いられるのに対し、工業用として用いられ
る。純水器も、総通水量に基づいて寿命が決まるカート
リッジを着脱自在に備えている。このカートリッジは、
イオン交換樹脂を備えている。ところで、従来では、純
水器のカートリッジの寿命が尽きたことを、次のように
して検知していた。(1)比抵抗計によって純水の比抵抗
を測定し、所定値以下となった場合に寿命が尽きたとす
る、(2) 純水器は時間当りの通水量を制御できるもので
あるので、通水時間を測定する回路を備えたインジケー
ターを設け、そのインジケーターにより通水時間を測定
して総通水量を求め、総通水量が所定量を越えた場合に
寿命が尽きたとする。しかし、(1) の方法では、比抵抗
計が高価であるために、純水器自体も高価となってしま
い、また、(2) の方法では、上述したように、複雑且つ
高価になってしまうという問題があった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、総通水量に基づいて寿命が決
まる機器の寿命を正確且つ簡単に示すことができる寿命
インジケーターを提供すること、及び交換時期を正確且
つ簡単に知ることができる浄水器用又は純水器用のカー
トリッジを提供することを目的とする。

【０００８】

【目的を達成するための手段】本発明の寿命インジケー
ターは、総通水量に基づいて寿命が決まる機器に着脱自
在に取付けて用いられ、その機器の寿命を示す寿命イン
ジケーターであって、センサー部、電池、及びこの電池
を電源として発光する発光ダイオードを有する回路と、
上記機器に連通する通水路とを備え、センサー部は、上
記機器における通水を通水路内にて検知して電気的信号
を発生するよう設けられており、上記回路は、センサー
部からの電気的信号を受けると発光ダイオードに電流が
流れるよう設計されており、電池は、その放電寿命が上
記機器の寿命と等しく設定されていることを特徴として
いる。

【０００９】本発明のカートリッジは、浄水器又は純水
器に着脱自在に取付けて用いられ、総通水量に基づいて
決まった寿命を有するカートリッジにおいて、そのカー
トリッジの寿命を示す寿命インジケーターを備えてお
り、その寿命インジケーターは、センサー部、電池、及
びこの電池を電源として発光する発光ダイオードを有す
る回路と、カートリッジに連通する通水路とを備え、セ
ンサー部は、カートリッジにおける通水を通水路内にて
検知して電気的信号を発生するよう設けられており、上
記回路は、センサー部からの電気的信号を受けると発光
ダイオードに電流が流れるよう設計されており、電池
は、その放電寿命がカートリッジの寿命と等しく設定さ
れていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】寿命インジケーターにおいては、通水のある
間、即ち機器を使用している間は発光ダイオードは発光
し、通水のない間、即ち機器を使用していない間は発光
ダイオードは非発光となり、電池の放電寿命がある間、
即ち機器の寿命がある間は、発光ダイオードは発光し得
ることとなる。従って、機器の使用中であるにも拘らず
発光ダイオードが発光しなくなれば、電池の寿命、即ち
機器の寿命が尽きたこととなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 （実施例１）図１は本実施例のカートリッジを用いた純
水器を示す斜視図である。純水器１は、本体１２と、着
脱自在のカートリッジ１３とを備えている。図２はカー
トリッジ１３の構成を示すブロック図である。カートリ
ッジ１３は、上流から下流に向けて、ろ過フィルター３
１、インジケーター２０、貯水タンク３４、イオン交換
樹脂３２、及びろ過フィルター３３を備えている。な
お、ろ過フィルター３３の方が高精度のものである。貯
水タンク３４は、イオン交換樹脂３２より前に配置して
イオン交換樹脂３２以降において通水路内に空気が混入
して純水が汚染されるのを防止する。なお、貯水タンク
３４はろ過フィルター３１の上流側に配置してもよく、
インジケーター２０はカートリッジ１３の通水路内であ
ればどこに配置してもよい。２４は発光ダイオード、５
０は比抵抗計である。

【００１２】インジケーター２０は、図３に示す回路１
０及び通水路１３０を備えている。回路１０は、センサ
ー部であるサーミスタ２１と、コイン型のリチウム一次
電池２３と、赤色の発光ダイオード２４と、コンパレー
ター２５とを備えている。回路１０において、発光ダイ
オード２４は、サーミスタ２１からの電気的信号を受け
てコンパレーター２５がＯＮ状態となった場合に電池２
３を電源として発光するようになっている。また、発光
ダイオード２４は、図１に示すように、視認できる位置
に設けられている。

【００１３】通水路１３０は、インジケーター２０をカ
ートリッジ１３に取付けた際にカートリッジ１３内の通
水路に連通するようになっている。通水路１３０は、外
部からの汚染を防ぐため、外部の空気に対して密閉され
た状態にあり、通水路１３０内は常に純水で満たされて
いる。

【００１４】サーミスタ２１は、具体的には、図４に示
すように、通水路１３０の内壁に設けられている。サー
ミスタ２１は、通水路１３０内に通水があると、冷却速
度が増大し、抵抗値が大幅に変化し、電気的信号を発生
するようになっている。

【００１５】電池２３としては、その放電寿命がカート
リッジ１３の寿命と同じであり、更に、電圧平坦性を有
し且つ容量末期にて急激に電圧が低下する特性を有する
ものが用いられている。また、発光ダイオード２４は、
最低駆動電圧が１．８〜２．０Ｖであり、その電圧以下
では発光しないが、コイン型のリチウム一次電池２３の
作動電圧は３Ｖであるので、発光ダイオード２４を充分
駆動できる。

【００１６】次に、作動について説明する。純水器１を
使用すると、水道水はカートリッジ１３内を通りながら
浄化され、純水となって純水出口（図示せず）から流出
する。カートリッジ１３内の通水路を通る水は、インジ
ケーター２０の通水路１３０も通る。即ち、通水路１３
０内に通水が起こる。このとき、通水路１３０内のサー
ミスタ２１は、冷却速度が増大し、抵抗値が大幅に変化
する。この変化が電気的信号としてコンパレーター２５
により検知され、コンパレーター２５はＯＮ状態とな
り、即ち、回路１０は閉じた状態となり、インジケータ
ー２０の発光ダイオード２４は、電池２３を電源として
発光する。

【００１７】通水路１３０内に通水がある間は、コンパ
レーター２５はＯＮ状態を維持し、発光ダイオード２４
は発光状態を維持する。

【００１８】純水器１の使用を止めると、通水路１３０
内の通水が止まり、サーミスタ２１の冷却速度は低下し
て一定となり、抵抗値は変化しなくなり、電気的信号は
発生しない。このため、コンパレーター２５はＯＦＦ状
態となり、即ち、回路１０は開いた状態となり、インジ
ケーター２０の発光ダイオード２４は非発光となる。通
水路１３０内の通水が止っている間は、コンパレーター
２５はＯＦＦ状態を維持し、発光ダイオード２４は非発
光の状態を維持する。なお、通水が止まっている間でも
通水路１３０内は純水で満たされているが、通水が起こ
っていないのでサーミスタ２１の抵抗値に変化は生じ
ず、従って、コンパレーター２５はＯＦＦ状態を維持
し、発光ダイオード２４は非発光の状態を維持する。

【００１９】以上のように、インジケーター２０の通水
路１３０内に通水がある間、即ちカートリッジ１３が使
用されている間は、発光ダイオード２４は発光してお
り、通水路１３０内に通水がない間、即ちカートリッジ
１３が使用されていない間は、発光ダイオード２４は非
発光となっている。発光ダイオード２４が発光している
間、即ちカートリッジ１３が使用されている間は、電池
２３は消費されている。即ち、カートリッジ１３の使用
と電池２３の消費とは一体となって進行する。電池２３
の放電寿命はカートリッジ１３の寿命と等しく設定され
ているので、電池２３が消費されて放電寿命が尽きた時
にはカートリッジ１３の寿命も尽きたこととなる。電池
２３の放電寿命が尽きた時には、カートリッジ１３を使
用している時であっても発光ダイオード２４は発光しな
くなるので、カートリッジ１３を使用しているにも拘ら
ず発光ダイオード２４が発光しなくなることにより、カ
ートリッジ１３の寿命が尽きたことがわかる。従って、
インジケーター２０の発光ダイオード２４により、カー
トリッジ１３の寿命が尽きたこと、即ち交換時期が示さ
れることとなる。

【００２０】電池２３として、電圧平坦性を有し且つ容
量末期にて急激に電圧が低下する特性を有するものを用
いているので、電池２３の放電寿命がある間は発光ダイ
オード２４は確実に発光し、カートリッジ１３の使用中
であっても電池２３の放電寿命が尽きると直ちに発光ダ
イオード２４は非発光となる。従って、カートリッジ１
３の寿命を正確に知ることができる。

【００２１】上記構成のインジケーター２０は、カート
リッジ１３に着脱自在に取付けられているので、電池２
３の放電寿命が尽きた場合、即ちカートリッジ１３の寿
命が尽きた場合には、カートリッジ１３から取外した
後、電池２３を入れ換えて新たなカートリッジに取付け
て使用することができる。

【００２２】（実施例２）図５は本実施例のカートリッ
ジを用いた浄水器を示す正面図である。図において、１
ａは浄水器であり、水道管２の先端に、水道水出口２ａ
とは別の浄水出口１１を有するよう設けられている。浄
水器１ａは、基部１２ａと、基部１２ａに着脱自在に取
付けられたカートリッジ１３ａとからなっており、カー
トリッジ１３ａには、カートリッジ１３ａの寿命を示す
インジケーター２０が着脱自在に設けられている。

【００２３】インジケーター２０は、図３及び図４に示
す実施例１と同じものである。なお、用いる電池２３
は、例えば、次の通りである。家庭用として用いられる
一般の浄水器のカートリッジ１３ａは、総ろ過可能量が
１８００リットルであり、１分当たりのろ過量が２リッ
トルである。従って、カートリッジ１３ａの寿命は、９
００分間即ち１５時間である。図３に示す回路１０に流
れる電流は１０ｍＡであるので、電池２３の容量を、カ
ートリッジ１３ａの寿命である１５時間と等しく設計す
ると、１５０ｍＡｈとなり、電池２３としては具体的に
はＪＩＳ型式ＣＲ２０２５を用いればよい。なお、この
電池２３は、電圧平坦性を有し且つ容量末期にて急激に
電圧が低下する特性を有している。また、発光ダイオー
ド２４は浄水器１ａにおいて視認できる位置に配置され
ている。

【００２４】本実施例によっても、通水路１３０内に通
水があると、サーミスタ２１の抵抗値が大幅に変化し、
この変化が電気的信号としてコンパレーター２５により
検知され、コンパレーター２５はＯＮ状態となり、イン
ジケーター２０の発光ダイオード２４が発光し、通水路
１３０内に通水がある間は、発光ダイオード２４は発光
状態を維持する。また、通水路１３０内の通水が止まる
と、サーミスタ２１の抵抗値は変化しなくなり、このた
め、コンパレーター２５はＯＦＦ状態となり、インジケ
ーター２０の発光ダイオード２４は非発光となる。従っ
て、実施例１と同様の作用効果を奏する。即ち、インジ
ケーター２０の発光ダイオード２４により、カートリッ
ジ１３ａの寿命が尽きたこと、即ち交換時期が示される
こととなる。

【００２５】（別の実施例） (1) インジケーター２０ではサーミスタ２１をセンサー
部として用いているが、センサー部としては、(a) スト
レーンゲージを、通水の水圧の変化によって電気的信号
を発生するよう設けてなるもの、(b) 光学センサーを、
通水によって電気的信号を発生するよう設けてなるも
の、等を用いてもよい。

【００２６】(2) インジケーター２０の用途は、実施例
１、２に示すような浄水器用又は純水器用のカートリッ
ジに限るものではない。インジケーター２０は、総通水
量に基づいて寿命が決まる機器であれば、他のものに
も、同様にして、即ちサーミスタ２１等のセンサー部を
通水によって電気的信号を発生するように設けて、用い
ることができる。

【００２７】(3) リチウム一次電池２３の代わりに、例
えば銀電池を用いてもよい。しかし、乾電池のように放
電に従って放電電圧が漸次低下していくようなものは発
光ダイオード２４の発光・非発光が不明瞭となるので、
好ましくはない。また、二次電池を用いれば、充電して
繰返し使用できるので、経済的である。二次電池として
は、例えば、リチウム電池、鉛電池、ニッケル−カドミ
ウム電池等を用いることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明の寿命インジケー
ターによれば、次のような効果を奏する。即ち、 (1) 請求項１記載の寿命インジケーターによれば、通水
のある間、即ち機器を使用している間は発光ダイオード
は発光し、通水のない間、即ち機器を使用していない間
は発光ダイオードは非発光となり、電池の放電寿命があ
る間、即ち機器の寿命がある間は、発光ダイオードは発
光し得ることとなる。従って、機器を使用中であるにも
拘らず発光ダイオードが発光しなくなれば、電池の放電
寿命、即ち機器の寿命が尽きたことがわかる。即ち、寿
命インジケーターは、発光ダイオードの発光・非発光に
より、機器の寿命が尽きたこと、即ち交換時期を示すこ
とができる。

【００２９】しかも、発光ダイオードの発光・非発光と
いう明確に視認できるものにより、交換時期を知ること
ができるので、交換時期を簡単且つ確実に示すことがで
きる。

【００３０】更に、回路構成、即ち寿命インジケーター
の構成が簡単である。

【００３１】(2) 請求項２記載の寿命インジケーターに
よれば、通水路内にサーミスタを設けるだけでよいの
で、構成をより簡単なものにできる。

【００３２】(3) 請求項３記載の寿命インジケーターに
よれば、電池の放電寿命が尽きたことが、直ちに発光ダ
イオードの非発光として現れるので、機器の寿命が尽き
たことを正確に示すことができる。

【００３３】また、本発明のカートリッジによれば、次
のような効果を奏する。即ち、 (1) 請求項４記載のカートリッジによれば、寿命の尽き
たことが寿命インジケーターによって確実にわかるの
で、寿命が来ておらず機能しているカートリッジを交換
したり、既に寿命が過ぎて機能していないカートリッジ
をそのまま使用したりするという不都合が生じるのを防
止できる。

【００３４】しかも、発光ダイオードの発光・非発光と
いう明確に視認できるものにより、交換時期を知ること
ができるので、カートリッジの交換時期を簡単且つ確実
に知ることができる。

【００３５】更に、回路構成、即ち寿命インジケーター
の構成が簡単である。

【００３６】(2) 請求項５記載のカートリッジによれ
ば、通水路内にサーミスタを設けるだけでよいので、構
成をより簡単なものにできる。

【００３７】(3) 請求項６記載のカートリッジによれ
ば、寿命インジケーターにおいて電池の放電寿命が尽き
たことが直ちに発光ダイオードの非発光として現れるの
で、カートリッジの寿命が尽きたことを正確に知ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のカートリッジを備えた純水器を示
す斜視図である。

【図２】 実施例１のカートリッジの構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】 実施例１のインジケーターの回路を示す回路
図である。

【図４】 実施例１のインジケーターの通水路を示す模
式縦断面図である。

【図５】 実施例２のカートリッジを備えた浄水器を示
す正面図である。

【符号の説明】

１ 純水器 １ａ 浄水器 １３、１３ａ カートリッジ ２０ インジケーター ２１ サーミスタ ２３ リチウム一次電池 ２４ 発光ダイオード １３０ 通水路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 綾 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社 ユアサ コーポレーション内 (72)発明者 佐野 茂 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社 ユアサ コーポレーション内 (56)参考文献 特開 昭59−157711（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−84400（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−293085（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−47372（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63548（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126273（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−134453（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−505238（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G04F 1/02 G04F 3/00 301 C02F 1/28 C02F 1/44 G01F 1/00 G01F 15/075

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 総通水量に基づいて寿命が決まる機器に
   着脱自在に取付けて用いられ、その機器の寿命を示す寿
   命インジケーターであって、 センサー部、電池、及びこの電池を電源として発光する
   発光ダイオードを有する回路と、上記機器に連通する通
   水路とを備え、 センサー部は、上記機器における通水を通水路内にて検
   知して電気的信号を発生するよう設けられており、 上記回路は、センサー部からの電気的信号を受けると発
   光ダイオードに電流が流れるよう設計されており、 電池は、その放電寿命が上記機器の寿命と等しく設定さ
   れていることを特徴とする寿命インジケーター。
2. 【請求項２】 センサー部が、サーミスタからなり、通
   水による温度変化に基づく電気抵抗値の変化によって電
   気的信号を発生するよう設けられている請求項１記載の
   寿命インジケーター。
3. 【請求項３】 電池が、電圧平坦性を有し、且つ容量末
   期にて急激に電圧が低下する特性を有するものである請
   求項１記載の寿命インジケーター。
4. 【請求項４】 浄水器又は純水器に着脱自在に取付けて
   用いられ、総通水量に基づいて決まった寿命を有するカ
   ートリッジにおいて、 そのカートリッジの寿命を示す寿命インジケーターを備
   えており、 その寿命インジケーターは、センサー部、電池、及びこ
   の電池を電源として発光する発光ダイオードを有する回
   路と、カートリッジに連通する通水路とを備え、 センサー部は、カートリッジにおける通水を通水路内に
   て検知して電気的信号を発生するよう設けられており、 上記回路は、センサー部からの電気的信号を受けると発
   光ダイオードに電流が流れるよう設計されており、 電池は、その放電寿命がカートリッジの寿命と等しく設
   定されていることを特徴とするカートリッジ。
5. 【請求項５】 センサー部が、サーミスタからなり、通
   水による温度変化に基づく電気抵抗値の変化によって電
   気的信号を発生するよう設けられている請求項４記載の
   カートリッジ。
6. 【請求項６】 電池が、電圧平坦性を有し、且つ容量末
   期にて急激に電圧が低下する特性を有するものである請
   求項４記載のカートリッジ。