JP3590119B2 - 浄水器 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は家庭や小規模の店舗等に用いられ、水道水を浄化する浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の浄水器としては、活性炭や中空糸膜を有する小型のカートリッジをコンパクトにケーシングし、水道の蛇口に直接取り付けた蛇口直結型の浄水器と、活性炭や中空糸膜を有する比較的大きなカートリッジを、例えば台所のシンク上に配置した据え置き型の浄水器とが一般的である。
また、これらの浄水器には、水抜き機構や、内部に設けられたスプリングの予圧と浄水器内部の水路（以下、通水路と称する）を流れる水の水圧との均衡によりカートリッジ取り付け初期における適正水圧の表示を可能としたインジケータが装備された機種も存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の浄水器は、以下に示す問題点を有している。
蛇口直結型の浄水器は、蛇口下部において浄水器を取り付けることのできるスペースや重量等の制約を受けるので、浄水器使用者にカートリッジ寿命等の情報を知らせたり、指示された一定量の浄水を供給するなどの有用な機能を装備することが困難である場合が多い。
また、据え置き型の浄水器のうち、大きなものは台所シンク上等に配置する都合上、炊事作業の邪魔になる。そのため、据え置き型の浄水器の大半は、蛇口直結型の浄水器と比較して、単に単位時間当たりの浄水能力を増やしただけのものであり、浄水器の浄水能力を十分に発揮することができる状態で使用されているか否かを判断する機能等、浄水器使用者にとって必要な付加機能を十分に装備しているものではなかった。
本発明は、このような背景の下になされたもので、炊事作業の邪魔にならず、かつ、浄水器使用者にとって有用な機能を付加した浄水器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、通水路を流れる水道水の単位時間当たりの流水量を検出する流水量検出手段と、前記通水路を流れる水道水を浄化する交換可能なカートリッジとを有し、前記通水路の一端で水道の蛇口に接続される浄水部と、前記流水量検出手段が検出した前記単位時間当たりの流水量を、前記カートリッジの交換直後から現在まで前記単位時間毎に積算して積算流水量を求める積算手段と、前記積算流水量と前記カートリッジの寿命に応じて予め設定された寿命到達積算流水量とを比較し、前記積算流水量が前記寿命到達積算流水量より大きくなった場合、その旨を報知する比較手段とを有する制御部と、浄水部及び／または制御部に設けられ、浄水器の正常動作時に点灯しつつ、捨て水奨励時には消灯する表示器と、前記浄水部と前記制御部との間の信号の伝送を行う信号伝送手段とを具備することを特徴としている。そして、前記浄水部は、前記通水路において前記カートリッジよりも上流側に設けられ、前記通水路を流れる水道水の単位時間当たりの流水量を調節する開閉弁と、前記カートリッジの有無を検出するカートリッジ検出手段を有し、前記制御部は、前記カートリッジ検出手段が、前記カートリッジの未装着を検出した場合、その旨を報知するとともに前記開閉弁を閉じる第１の開閉弁制御手段を有することを特徴としている。
また、前記制御部は、前記信号伝送手段に異常が発生した場合、その旨を報知する信号伝送監視手段を有することが望ましい。
また、前記制御部は、前記単位時間当たりの流水量が前記カートリッジの単位時間当たりの浄化能力を越えている場合、前記開閉弁の開閉量を小さくする第２の開閉弁制御手段を有することが望ましい。
【０００５】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、浄水部と制御部とは完全に分離されており、信号伝達手段が両者の間の信号伝達を行うので、浄水器使用者は、実際に水道水の浄化を行う浄水部を水道の蛇口に取り付け、積算流水量を求めその結果を報知する制御部を、邪魔にならない場所に設置することができる。
さらに、制御部に設けられた第１の開閉弁制御手段は、カートリッジ検出手段が、カートリッジの未装着を検出した場合、その旨を報知するとともに開閉弁を閉じる。
また、制御部に信号伝送監視手段があれば、信号伝送手段に異常が発生した場合、その旨を報知する。
また、制御部に第２の開閉弁制御手段があれば、単位時間当たりの流水量がカートリッジの単位時間当たりの浄化能力を越えている場合、開閉弁の開閉量を小さくする。
【０００６】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の一実施例による浄水器の構成を示すブロック図である。
浄水器は、大きく分けて浄水部１と制御部２とから構成されており、コネクタ３ａ，３ｂおよびケーブル３ｃによって接続されている。ケーブル３ｃは十分に長いので、浄水器使用者は、浄水部１を水道の蛇口に直接接続し、制御部２を台所の壁に掛けたり棚に置いたり等、邪魔にならないところへ設置することができる。また、浄水部１を構成する各装置および制御部２を構成する各装置は、それぞれ浄水部ケース１００および制御部ケース２００の中に収められている。浄水部ケース１００は、後述するカートリッジ９の交換作業用に、その一部分が開閉可能である。
【０００７】
浄水部１は、取水口４で水道の蛇口に直接接続される。取水口４から取り入れられた水道水は、通水路５を通って後述するカートリッジ９により浄化された後、吐出口６から吐出される。検出器７は、通水路５の取水口４近傍に設けられており、通水路５を流れる単位時間当たりの流水量を検出する。本実施例では、検出器７は、一例として羽根車式積算流量計を用いる。通水路５の検出器７の下流に設けられた流量調節装置８は、内部に設けられた弁の開閉量をモータで調節する水量調節用電磁弁であり、通水路５中の流水量を変化させる。
【０００８】
カートリッジ９は、通水路５において流量調節装置８の下流に設けられており、活性炭および中空糸膜を有し、カートリッジ９内を通過する浄化前の水（以下、原水と称する）から不純物を除去する。カートリッジ９内の活性炭や中空糸膜は、水中の不純物をその微細構造の中に取り込むことで浄化作用を行う。そのため、ある一定量の不純物を取り込むと、カートリッジ９内において不純物が飽和状態となり、カートリッジ９はそれ以上不純物を取り込むことができなくなり、寿命に達する。本実施例では、通水路５の積算流水量が所定量（以下、寿命到達積算流水量と称する）を越えると、カートリッジ９が寿命に達したと判定する。カートリッジ９は交換可能であり、交換される場合には、浄水部ケース１００が開かれ、そこから新しいものと交換される。検出器１０は、機械式の接点スイッチを内蔵し、カートリッジ９の未装着または装着不良を検出する。
【０００９】
次に制御部２について説明する。シーケンサ１１は、ＣＰＵ（中央処理装置），制御プログラムの入ったＲＯＭ（リードオンリメモリ），各種設定値の保持やワークメモリとして使われるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）から構成されている。時計表示装置１２は、シーケンサ１１のタイマ出力を基に時刻をデジタル方式で表示する。指示値入力装置１３は、一定量の浄水を吐出させたいときに、浄水器使用者が希望する浄水吐出量を入力するのに用いる入力装置である。また、指示値入力装置１３は、浄水器使用者が時計表示装置１２の時刻を合わせるときにも用いられる。
【００１０】
シーケンサ１１は、次に述べる各条件において、対応する表示器１４〜２０に信号を伝送し、点灯または消灯させる。
表示器１４は、カートリッジ９が寿命に達したときに点灯される。表示器１５は、カートリッジ９が通水路５に正しく装着されていないときに点灯される。表示器１６は、コネクタ３ａ，３ｂおよびケーブル３ｃの接続状態が不良であり、そのため浄水部１と制御部２との間の信号伝達がうまく行われていないときに点灯される。表示器１７は、浄水器に上述した各種異常のいずれかが発生したときに浄水器使用者に点検を促すために点灯される。
【００１１】
表示器１９は、浄水器が正常に動作している時に点灯される。また、表示器１９は、捨て水奨励時には正常動作中でも消灯されることにより、浄水器使用者に対して捨て水を奨励するためにも用いられている。
また、浄水部１に設けられた表示器１８および２０は、それぞれ表示器１７および１９と同一の機能を有しており、コネクタ３ａ，３ｂおよびケーブル３ｃを介してシーケンサ１１から伝送される信号により点灯される。
以上、各表示器１４〜１８は、浄水器に異常が生じたときに点灯されるので、赤色の光を発する素子（電球、ＬＥＤ、液晶等）が用いられることが望ましい。一方、各表示器１９および２０は、いずれも浄水器が正常に動作しているときに点灯されるので、緑色または青色の光を発する素子（電球、ＬＥＤ、液晶等）が用いられることが望ましい。
また、制御部２に設けられた電源装置２１は、外部から取り入れた交流電源を降圧および整流し、上述した浄水器各部に直流電源を供給する。
【００１２】
次に、上記構成による浄水器の動作を説明する。
浄水器使用者が電源装置２１のメインスイッチを入れると、電源が投入され、時計表示装置１２が点灯し、現在時刻を表示する。その後、シーケンサ１１はコネクタ３ａ，３ｂおよびケーブル３ｃが正確に接続されているか否かを確認する。コネクタ３ａ，３ｂの外れや汚れ、または、ケーブル３ｃ内の断線によって、制御部２と浄水部１との間の信号伝達が正確に行われていない場合、シーケンサ１１は表示器１６、１７および１８を点灯させる。これにより、浄水器使用者は、コネクタ３ａ，３ｂまたはケーブル３ｃに異常が発生したことを知り、これらを点検し、異常の原因を取り除く。
【００１３】
次に、シーケンサ１１は検出器１０を参照する。検出器１０がカートリッジ９の未装着または装着不良を検出すると、シーケンサ１１は流量調節装置８へ直ちに弁を閉じるよう信号を送る。これによって、通水路５中の水の流れが止まるので、浄水器使用者が誤って通水した場合でも、浄水部１内の各装置が水没することを防ぐことができる。さらに、シーケンサ１１は、カートリッジ９が未装着または装着不良であることを浄水器使用者に知らせるために、表示器１５、１７および１８を点灯させる。これにより、浄水器使用者は、カートリッジ９の未装着または装着不良を知り、浄水部ケース１００を開け、カートリッジ９を正しく装着する。
【００１４】
コネクタ３ａ，３ｂおよびケーブル３ｃが正確に接続されているとともに、カートリッジ９が正確に装着されていることにより、シーケンサ１１が表示器１９および２０を点灯させ、浄水器の正常動作を開始させる。これにより、原水はカートリッジ９によって浄化され、吐出口６より浄水として吐出される。
正常動作時に、浄水器使用者が指示値入力装置１３から希望する浄水量を入力すると、シーケンサ１１は、その入力値に基づいて流量調節装置８の弁の開閉量を調節する。これにより、浄水器使用者の要求に応じた量の浄水が吐出口６より吐出される。
原水が通水路５中を流れると、検出器７は通水路５中の単位時間当たりの流水量を検出する。シーケンサ１１は、ケーブル３ｃを介して、検出器７が検出した単位時間当たりの流水量を読み取り、その値がカートリッジ９の単位時間当たりの処理能力を越えているか否かを判断し、上記流水量が上記処理能力以内に収まるようにケーブル３ｃを介して、流量調節装置８内の弁の開閉量を調節する。
【００１５】
また、シーケンサ１１は、検出器７が検出した単位時間当たりの流水量を単位時間毎に加算し、カートリッジ９交換直後からの積算流水量を算出する。
シーケンサ１１が算出した積算流水量が、寿命到達積算流水量を越えず、かつ、上記積算流水量と寿命到達積算流水量との差が所定の量以下になると、シーケンサ１１は表示器１４を点滅させる。これにより、浄水器使用者はカートリッジ９の寿命が近づいていることを知ることができる。
表示器１４が点滅しているにもかかわらず、浄水器使用者がカートリッジ９を交換をしないで浄水器の使用を続け、上記積算流水量が寿命到達積算流水量を越えると、シーケンサ１１は、表示器１４，１７および１８を点灯させる。これにより、浄水器使用者はカートリッジ９が寿命に達したことを知ることができる。
【００１６】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
たとえば、上述した一実施例におけるシーケンサ１１は、同等の機能を有するマイクロコンピュータ等に置き換えても何等差し支えない。その他の検出器，表示器等も、本実施例の機能を満足するデバイスで代用することが可能である。
また、上述した一実施例においては、時計表示装置１２の表示方式はデジタル方式であるとしたが、時計表示装置１２の表示方式はアナログ方式でもかまわない。
【００１７】
また、浄水器使用者が指示値入力装置１３から希望する浄水量を入力すると、入力された量の浄水が吐出されるとしたが、通水路５をカートリッジ９の直前で分岐させ、その一方をカートリッジ９を通さずに吐出口６へ繋ぎ、また、シーケンサ１１からの信号によって水道水の流れを切り換える切り換え装置をその分岐点に設けることにより、指示値入力装置１３から指示することで、浄水器は原水をそのまま一定量吐出することも可能である。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、浄水部と制御部とは完全に分離されており、信号伝達手段が両者の間の信号伝達を行うので、浄水器使用者は、実際に水道水の浄化を行う浄水部を水道の蛇口に取り付け、積算流水量を求めその結果を報知する制御部を、邪魔にならない場所に設置することができる。
さらに、制御部に設けられた第１の開閉弁制御手段は、カートリッジ検出手段が、カートリッジの未装着を検出した場合、その旨を報知し、開閉弁を閉じるので、万一、カートリッジが正しく装着されずに使用された場合でも浄水部内部が浸水する事はない。
また、制御部に信号伝送監視手段があれば、信号伝送手段に異常が発生した場合、その旨を報知するので、浄水器使用者は、信号発生手段に異常が発生したことを素早く知ることができる。
また、制御部に第２の開閉弁制御手段があれば、単位時間当たりの流水量がカートリッジの単位時間当たりの浄化能力を越えている場合、開閉弁の開閉量を小さくするので、水道水が十分浄化されないままカートリッジを通過することや、カートリッジに過剰な負荷がかかりカートリッジを傷めることがなくなる。
以上、本発明によれば、炊事作業の邪魔にならず、かつ、浄水器使用者にとって有用な機能を付加した浄水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による浄水器の構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
１……浄水部、 ２……制御部、 ３ａ，３ｂ……コネクタ、
３ｃ……ケーブル、 ７，１０……検出器、 ８……流量調節装置、
９……カートリッジ、 １１……シーケンサ、 １４〜２０……表示器、
１００……浄水部ケース、 ２００……制御部ケース

Claims (1)

1. 通水路を流れる水道水の単位時間当たりの流水量を検出する流水量検出手段と、前記通水路を流れる水道水を浄化する交換可能なカートリッジとを有し、前記通水路の一端で水道の蛇口に接続される浄水部と、
   前記流水量検出手段が検出した前記単位時間当たりの流水量を、前記カートリッジの交換直後から現在まで前記単位時間毎に積算して積算流水量を求める積算手段と、前記積算流水量と前記カートリッジの寿命に応じて予め設定された寿命到達積算流水量とを比較し、前記積算流水量が前記寿命到達積算流水量より大きくなった場合、その旨を報知する比較手段とを有する制御部と、
   前記浄水部及び／または制御部に設けられ、浄水器の正常動作時に点灯しつつ、捨て水奨励時には消灯する表示器と、
   前記浄水部と前記制御部との間の信号の伝送を行う信号伝送手段とを具備し、
   前記浄水部は、前記通水路において前記カートリッジよりも上流側に設けられ、前記通水路を流れる水道水の単位時間当たりの流水量を調節する開閉弁と、前記カートリッジの有無を検出するカートリッジ検出手段を有し、前記制御部は、前記カートリッジ検出手段が、前記カートリッジの未装着を検出した場合、その旨を報知するとともに前記開閉弁を閉じる第１の開閉弁制御手段を有することを特徴とする浄水器。

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