JP3270116B2 - ライフメーター付き家庭用浄水器 - Google Patents

ライフメーター付き家庭用浄水器

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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、吸着剤と中空糸膜等の
濾過膜とを具備した濾過モジュールを内蔵した家庭用浄
水器に関し、より詳しくは、浄水器の処理流量が所定量
を超えた際に、モジュールの交換時期を知らせるライフ
メーターの付いた家庭用浄水器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、中空糸膜等の濾過膜と活性炭等の
粒状吸着剤とを基本構成要素とする濾過モジュールを内
蔵する家庭用浄水器が、飲料水に対する消費者の質的向
上の要求を満たすものとして、急速にその需要を拡大し
つつある。
【0003】これら家庭用浄水器では、水道の蛇口から
供給された水は、先ず活性炭層を通過し、ここで水の臭
いや味を悪くしている塩素系イオンや有機物あるいは人
体に有害なトリハロメタン等が、分解されたり吸着され
たりして除去される。次いで、中空糸膜等の濾過膜を通
過し、ここで活性炭層では除去されなかった鉄錆、懸濁
物、細菌類等の透過が阻止され、衛生的な浄化水が得ら
れる。
【0004】しかし、被処理水の積算流量がモジュール
内の吸着剤の吸着容量を超えた場合には、吸着剤の吸着
能が発揮されないだけでなく、浄化水中への有害物質の
再溶出も起こり、また、濾過膜に目詰り等が生ずると濾
過流量が低下するため、濾過モジュールの交換が必要と
なる。
【0005】従来、かかる濾過モジュールの交換時期を
表示するライフメーターの付いた浄水器としては、単に
使用時間を測定して、これに基づきライフを表示するも
の(実公平1−36085号公報)、タービン式流量計
と歯車式機械式積算計で全流量を表示するもの(実開昭
61−155091号公報)、流水中に電極を浸し、通
水の発停による通水表示ランプの発光により電源電池を
消耗させ、表示ランプが発光しなくなる時点をもって間
接的に交換時期を表示するもの等が知られている。
【0006】しかし、家庭用浄水器から飲料水を取水す
る場合は、一日当りの回数は多いが取水時間は比較的短
く、取水時の流速の変動も大きいため、これら従来のラ
イフメーターでは、いずれも流量の測定が不正確で、交
換時期の表示も適確とはいいがたかった。また、濾過膜
の目詰りによる流量の減少に対しては何の表示をも行な
うものではなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、家庭
用浄水器が汚染飲料水から人体を守り、健康を保持する
上で重要な役割を果す装置であることに鑑み、浄水器へ
の通水量(処理水量)を正確に把握して、モジュールの
交換時期を適確に表示するライフメーターの付いた家庭
用浄水器を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、濾過膜が目詰り等に
より十分な機能を果せなくなった際にも、モジュールの
交換時期を表示することのできるライフメーターの付い
た家庭用浄水器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、吸
着剤と濾過膜とを具備した濾過モジュールを内蔵する浄
水器において、濾過膜から浄化水出口へ至る流路上に定
流量弁が配設され、該流路の水流の始動及び停止を検知
して信号を発するセンサーと、該信号により水流の積算
動作時間を測定する計数器と、該積算動作時間が設定値
になったとき表示部を動作させる表示回路とから構成さ
れるライフメーターが配設されたことを特徴とするライ
フメーター付き家庭用浄水器である。
【0010】
【作用】本発明の浄水器においては、濾過膜から浄化水
出口へ至る流路上に配設された定流量弁の作用により、
水道水の元圧の変動、水道栓の開度、濾過モジュール通
過後の浄化水圧力の低下度合等に拘らず、浄化水出口か
らは一定圧、すなわち一定流速の浄化水が吐出される。
したがって、この流路中の水流の始動及び停止をセンサ
ーで検知して水の流れている時間を積算すると、浄水器
への通水量が正確に把握される。そして、水流の積算動
作時間がモジュール内の吸着剤の吸着能等を予め考慮し
て定められた設定値になったとき、表示部を動作させ、
濾過モジュールの交換時期を表示する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の家庭用浄水器につき図面を参
照しつつより詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の家庭用浄水器の浄化水出
口近傍の流路の一例を示す模式断面図である。濾過モジ
ュール1で浄化処理を受けた浄化水は、定流量弁2へ流
入する。図に示された定流量弁2は、ダイアフラム式調
圧弁3、二次水圧室4および排圧調整弁5とから構成さ
れている。ダイアフラム式調圧弁3は、図2に斜視図が
示されるように、バルブボディ6とピストンバルブ7と
からなる。ダイアフラム式調圧弁3は、濾過モジュール
から出た浄化水の圧力が高く、流速が速いと、ピストン
バルブ7が上昇し、流路が狭まることにより二次水圧室
4に流入する水量を減少させ、二次水圧室4の圧力を低
下させる。一方、二次水圧室4の水圧が低下するとピス
トンバルブ7は下降し、流路が拡がることにより二次水
圧室に流入する水量は増加する。また、浄化水出口へ導
通する排圧調整弁6は、二次水圧室の水圧を一定に保つ
ための絞り弁である。この弁の中央には小口径の穴が空
けられているが、これは調圧動作の安定性を保持すると
共に安全弁の役にも立つものである。このようなダイア
フラム式調圧弁3と排圧調整弁6との相互作用により二
次水圧室4の水圧は常に一定に保たれる。この定流量弁
2の作用により、浄化水出口からは一定圧、一定流速の
浄化水が吐出される。したがって、濾過膜から浄化水出
口へ至る流路中、例えば定流量弁内において水流の始動
及び停止を検知し、水の流れている時間を正確に積算し
てやれば、浄水器への通水量(処理水量)を正確に把握
することができる。
【0013】この流路中の水流の始動及び停止を検知し
て信号を発するセンサーとしては、水中電極型センサ
ー、水中スイングドア型センサー、フロート型センサー
等種々のタイプのものが使用できるが、図1に示されて
いるように、水流の始動及び停止に従い二次水圧室4の
圧力が変動し、ダイヤフラム受け板8が上下することに
よりレバー9を介して作動するマイクロスイッチ10を
用いるのが簡便で好ましい。ここでは、ダイヤフラム受
け板8は、バランススプリング11により押えられてい
るが、その圧力は反圧調整ネジ12で調整される。この
マイクロスイッチ10の作動により発せられる信号によ
り、水流の積算動作時間を計数器にカウントさせる。
【0014】計数器としては、電子式のものを使用する
のがコンパクトで簡便である。浄水器に装着された濾過
モジュールの交換時期は、計数器での水流の積算動作時
間が設定値以上となったとき発せられる表示回路からの
信号にしたがい表示部13に表示される。
【0015】なお、モジュール交換の基準となる設定値
は、通常は一般的な水道水の水質とモジュール内の吸着
剤の吸着能を考慮して予め設定される。しかし、浄水器
の使用地域を考慮して浄水器の使用開始時に、使用者が
設定値を変更できるよう構成してもよい。
【0016】浄水器のライフ(モジュールの交換時期)
を表示する表示部は、任意の構成を採ることができ、例
えばモジュールの残存可使用時間を浄水器の外側面に表
示して、交換時期経過後からは可使用時間が負となる表
示をしたり、交換時期が過ぎた時点から赤色の注意マー
クを表示したり、交換時期が過ぎた時点から通水の開始
時に音声により使用者に注意を促す表示をする等の態様
が例示できる。
【0017】また、この表示にしたがい濾過モジュール
を交換した際には、計数器の水流の積算動作時間を0に
戻すことにより、新たに交換した濾過モジュールの交換
時期についても再度表示することができる。
【0018】この家庭用浄水器には、浄化水出口に近い
位置に背圧調整弁を含む定流量弁が配設されているた
め、通常は一定流量の浄化水が吐出される。しかし、濾
過膜に目詰りが生じ、濾過モジュールの圧損が大きくな
り、定流量弁に最低作動圧以上の水圧を加えることがで
きなくなった場合には、その時点から急に浄化水が吐出
されにくくなり、モジュールの交換時期に達しているこ
とがわかる。
【0019】また、この交換時期を使用者に前もって知
らせるために、例えば浄水器の被処理水入口近傍に別途
圧力センサーを配設し、そのセンサーが所定値以上の圧
力を検知した時点(浄水器に被処理水の供給が開始され
た時点)と、浄化水出口近傍の流路のセンサーが水流の
始動を検知した時点との時間差を測定する。そして、こ
の時間差が所定時間を超えることが頻発する時点をもっ
て、濾過膜の目詰り等による圧損増大による濾過モジュ
ールの交換時期に近づいていることがわかり、これを表
示部に表示させるよう動作する第2の表示回路を配設す
ることもできる。
【0020】図3は、本発明の家庭用浄水器の浄化水出
口近傍の流路の他の一例を示す模式断面図である。この
例では、定流量弁がゴム弾性体からなる特殊形状のオリ
フィス14で構成されている。濾過モジュール1で浄化
処理を受けた浄化水は、調圧室15へ流入する。浄化水
が流入し、調圧室15の圧力が僅かでも上昇するとゴム
ダイヤフラム16が押し上げられ、レバー9を介してマ
イクロスイッチ10が閉じ、計数器17での水流動作時
間の積算が開始される。マイクロスイッチ10はゴムカ
バー18で覆われており、完全な防水構造となっている
ので水分による電気接点の劣化は生じない。
【0021】調圧室15の出口にはゴム弾性体からなる
オリフィス14が設けられ、浄水器の入口圧力が0.3
〜5.0Kg/cm2の範囲で、通水量が1.0〜5.0リッ
トル/min の範囲の所定のほぼ一定の流量となるよう構
成されている。したがって、通水時間が積算されれば、
積算通水量が正確に把握される。計数器および表示部に
ついては、図1の場合と同様な構成とすればよい。
【0022】ここで、ゴム弾性体からなるオリフィス1
4は、図4にその断面図(a)および平面図(b)が示
されるように、開口が流れ方向に逆らって突き出る形状
を有している。低水圧においては中心の開口部は普通の
円形を呈しているが、水圧が上昇するに従って中心の開
口部の径が縮小し、処理水の通過抵抗を増大させる。こ
のようにして、ほぼ一定の流量が保持される。また、こ
のオリフィスには機械的な作動部分がないので、長期の
使用においても動作不良の心配がない。
【0023】なお、この図3の態様におけるゴムダイヤ
フラム16やゴムカバー18の材質としては、ガス透過
性が小さくかつ金属に対して有害な成分を含まない材質
が好ましく、例えばクロロスルホン化ポリエチレン、フ
ッ素系ゴム(ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリ
デン共重合体)、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙
げられる。
【0024】これら本発明の浄水器に用いられる濾過モ
ジュールとしては、活性炭、銀添着活性炭、蛇紋石等の
吸着剤と、平膜、中空糸膜等の濾過膜とを有するもので
あれば、従来公知の各種の構造のものが使用できる。濾
過膜としては、細菌類等の通過を阻止することができ、
1Kg/cm2の水圧で1リットル/m2・min以上の透過率を有
する濾過膜が好ましい。濾過膜の素材としては、例えば
セルロース系、ポリオレフィン系、ポリスルホン系、ポ
リビニルアルコール系、PMMA系等の各種材料を挙げ
ることができる。このような濾過膜のうち特に好ましい
ものとして、親水化処理されたポリオレフィン系多孔質
中空糸膜が挙げられる。
【0025】
【発明の効果】本発明の浄水器によれば、浄水器への通
水量(処理水量)が正確に把握されるので、ライフメー
ターの表示により浄水器のモジュールの交換時期を的確
に知ることができる。また、定流量弁の作用により、水
道栓の開度のいかんにかかわらず浄水器からの吐出流速
が一定なので、被処理水の浄水器内の滞在時間不足によ
る浄化不良が生ずることがなく、また吐出口からの吐水
の飛距離が一定となるので使用上便利である。
【0026】更に、背圧調整弁を備えたものでは、単に
通水量だけでなく濾過膜が目詰り等によって十分な機能
を果せなくなった際にもモジュールの交換表示をするこ
とができ、浄水器を常に良好な状態で使用することがで
きる。
【0027】また、ゴム弾性体からなるオリフィスを定
流量弁として使用した場合には、構造が簡易で故障の心
配がないという利点が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の浄水器の浄化水出口近傍の流路の一
例を示す模式断面図である。
【図2】 本発明の浄水器に用いられたダイアフラム式
調圧弁を示す斜視図である。
【図3】 本発明の浄水器の浄化水出口近傍の流路の他
の一例を示す模式断面図である。
【図4】 本発明の浄水器に用いるゴム弾性体からなる
オリフィスを示す断面図および平面図である。
【符号の説明】
1 濾過モジュール 2 定流量弁 3 ダイアフラム式調圧弁 4 二次水圧室 5 排圧調整弁 6 バルブボディ 7 ピストンバルブ 8 ダイヤフラム受け板 9 レバー 10 マイクロスイッチ 11 バランススプリング 12 反圧調整ネジ 13 表示部 14 ゴム弾性体オリフィス 15 調圧室 16 ゴムダイヤフラム 17 計数器 18 ゴムカバー
フロントページの続き (72)発明者 水島 協平 千葉県船橋市緑台2丁目1番1棟206号 (56)参考文献 実開 昭60−123628(JP,U) 実開 昭58−132519(JP,U) 実開 平2−1295(JP,U) 実開 昭56−36346(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/44 C02F 1/28

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸着剤と濾過膜とを具備した濾過モジュ
    ールを内蔵する浄水器において、濾過膜から浄化水出口
    へ至る流路上に定流量弁が配設され、該流路の水流の始
    動及び停止を検知して信号を発するセンサーと、該信号
    により水流の積算動作時間を測定する計数器と、該積算
    動作時間が設定値になったとき表示部を動作させる表示
    回路とから構成されるライフメーターが配設されたこと
    を特徴とするライフメーター付き家庭用浄水器。
  2. 【請求項2】 定流量弁が、ダイアフラム式調圧弁、二
    次水圧室および排圧調整弁から構成される請求項1記載
    の家庭用浄水器。
  3. 【請求項3】 定流量弁が、ゴム弾性体からなるオリフ
    ィスで構成される請求項1記載の家庭用浄水器。
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