JP3668271B2 - 浄水器 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は浄水器に関し、特に、フィルター等の濾過材の交換時期を電気的に表示する機能を備えた浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭用又は業務用の浄水器においては、浄水器内の濾過材が交換時期になったときに電気的に表示するものが提供されている。このような浄水器は、浄水器内での浄水量の積算値を継続的に計測して濾過材の交換時期を判断するために電子回路が設けられており、その電源として電灯線からの電力が供給されたり乾電池やボタン電池が用いられたりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような浄水器において、水道の蛇口から離れて設置される据置型の浄水器では電灯線からの配線がそれほど支障にならないが、蛇口に直に取付けられる蛇口直結型の浄水器では、浄水器への配線及び耐電圧保護の面から電灯線からの給電が難しく、電源として主に小型電池が用いられる。しかし、電源として電池を用いた場合には定期的な電池交換が必要であるという煩わしさがある。また、電池交換を容易にすると同時に電池交換部の耐水性を保障するために浄水器の構造が難しくなってしまう。
そこで本発明の目的は、電池交換を必要とすることなく濾過材の交換時期を電気的に表示することができる蛇口直結型の浄水器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、以下のような形態を採用する。
本発明によれば、水路内の水流を動力として生成された流量信号から浄水量を計測し、浄水量の積算値が所定量になったとき、上記水路内に設けた濾過材の交換時期を示す交換信号を提供する交換時期決定手段と、この交換信号に基づいて濾過材の交換時期を表示する表示手段と、交換時期決定手段及び表示手段の内、少なくとも表示手段に電源を供給する電源手段とを設ける。そして電源手段に水路内の水流を用いて発電する発電手段を設け、発電手段で発電した電力を用いて表示手段で濾過材の交換時期を表示させるように構成する。
本発明に係る好適な実施態様においては、発電手段で発電した電気エネルギーを蓄電するための蓄電手段を電源手段内に設けることが好ましい。
更に好適な実施態様においては、蓄電手段の電圧を監視する電圧監視手段と、蓄電手段の電圧が飽和状態になる第１の所定値に達したとき、蓄電手段への充電電流を制限又は遮断する充電制御手段とを設けることが好ましい。
また、交換時期決定手段に積算値を格納するための記憶手段を設け、蓄電手段の電圧が第１の所定値よりも低い第２の所定値に低下したとき、電圧監視手段が電圧低下信号を交換時期決定手段に出力し、記憶手段に格納した積算値を継続的に保存させるようにすることが望ましい。
【０００５】
【作用】
上記構成によれば、浄水器の使用時、交換時期決定手段は、浄水量の積算値を継続的に計測し、その積算値が所定量に達したときに交換信号を提供する。一方、電源手段内の発電手段は、浄水器内の水流を動力にして発電し、発電した電力を少なくとも表示手段に供給する。これにより表示手段は、交換信号が提供されているとき、交換信号に従って濾過材の交換時期を電気的に表示する。
また、電源手段内に蓄電手段を設けた場合には、交換時期決定手段が交換信号を提供しているならば、浄水器の使用時以外でも濾過材の交換時期を電気的に表示させることができる。また、蓄電手段に蓄えた電力を用いて浄水量の積算値を電気的に算出して保持することができる。
更に、電圧監視手段，充電制御手段を更に備えた場合には、蓄電手段の出力電圧が判別され、蓄電手段の電圧が飽和状態となる第１の所定値になるとき、蓄電手段の過充電が防止される。また、蓄電手段の電圧が第１の所定値よりも低い第２の所定値まで低下した場合には、蓄電手段の電力の供給先が制限されることで交換時期決定手段内で算出した積算値が記憶手段内で継続的に保存され得る。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明に係る浄水器の各実施例を図面と共に説明する。
図１は、本発明に係る浄水器の第１の実施例を示したものである。
本浄水器10は、取水部11が水道の蛇口に取付けられる蛇口直結型の浄水器であり、「原水／浄水」切替レバー12が「浄水」側にあるときに原水が浄水部13に送られ、水路14を通して浄水が提供されるものである。
【０００７】
本浄水器10は、浄水部13で浄化された浄水の積算値を計測して、浄水部13内の濾過材の交換時期を表わす交換信号を提供する交換時期決定部20と、濾過材の交換時期を表示する表示部30と、浄水の水流を動力にして発電する発電部40とを備えている。
【０００８】
交換時期決定部20は、水路14内の水車21と、水車21の回転軸22が回転することにより浄水量の積算値をカウントする歯車式カウント機構23と、カウント数が所定値まで達したときに駆動されて閉接点を形成するスイッチ24とを備えている。
【０００９】
また、水車21の回転軸22の端部には発電部40が直結されている。発電部40は、回転軸22上に永久磁石が取付けられた回転子41と、回転子41が回転することにより起電力を生成する鉄心及び巻線からなる固定子42と、生成された起電力をコンデンサ及びダイオード等により昇圧する昇圧回路43とを備えている。
尚、発電部40には、図示しないが必要に応じて、起電力を蓄えるコンデンサ又は二次電池、及びその保護回路、更にはコンデンサ又は二次電池に蓄えられた電力で動作するフリッカー回路等が設けられてもよい。
【００１０】
表示部30は、スイッチ24を通して昇圧回路43に接続されており、浄水の積算値が所定量に達したときスイッチ24が閉じ、浄水器10の表面に設けた発光ダイオード31が点灯又は点滅するように構成されている。
【００１１】
このように本実施例では、浄水器10内の水流を動力としているので、浄水器10内に電池を設けることなく濾過材の交換時期を電気的に表示することができる。表示部30の表示を確認した使用者が濾過材を交換した後、歯車式カウント機構23をリセットすることにより、浄水器10は再び浄水量の積算を開始する。
尚、本実施例においては、交換時期決定部20と発電部40とが１つの水車21を共用する形態を示したが、各部のために専用の水車が異なる場所に設けられてもよい。
【００１２】
次に、本発明に係る浄水器の第２の実施例を図２及び図３を用いて説明する。図２は、本浄水器110 内の電気的な回路構成を概略的に示したものであり、図３は、図２の各部の構成を示したものである。
【００１３】
図２において本浄水器110 は、浄水器110 内の水流を基に電力を生成する電源部120 と、浄水器内での浄水量を継続的に計測して、浄水量の積算値を算出する信号処理部130 と、濾過材の交換時期の表示を行う表示部140 とを備えている。電源部120 は、ニッケル・カドミウム蓄電池等、充電可能な小型の蓄電池121 を備えており、水力発電機122 で生成された電力が充電部123 を通して蓄えられるように構成されている。蓄電池121 は電圧監視部150 に接続されており、電圧監視部150 は、例えば蓄電池121 の電圧が飽和状態になるとき、充電部123 内の過充電防止回路124 に過充電防止信号を出力し、蓄電池121 への充電電流を制限又は遮断させる。又、蓄電池121 の電圧が所定値まで低下したときには、信号処理部130 に電圧低下信号を出力して蓄電池の電力の供給先を制限させ、上記算出した積算値を継続的に保存するようにしている。
【００１４】
次に図３を用いて上記各部について説明する。
電源部120 の水力発電機122 は、水路14に設けられた水車125 と、水車125 の回転軸に永久磁石が取付けられた回転子126 と、鉄心及び巻線から構成されており、回転子126 が回転することで起電力を生成する固定子127 とを備えている。水力発電機122 で生成される起電力は、電気エネルギーとして充電部123 に供給されると同時に、浄水の流量信号として信号処理部130 にも供給される。
尚、図３において点線で示したように、原水及び浄水の両方が流れる水路内に水車を設けた場合、流量信号は「原水／浄水」切替レバーによるスイッチ15を介して浄水時のみ信号処理部130 に供給される。
更に、本実施例においては、電力生成及び流量信号生成のために１つの水車が用いられているが、それぞれ個々の水車が別個の位置に設けられてもよい。
【００１５】
充電部123 は、例えばコンデンサ及びダイオード等からなる公知の倍電圧充電回路により構成され得る。蓄電池121 に蓄えられる電力は、信号処理部130 及び表示部140 の電源として用いられる。
【００１６】
信号処理部130 は、電圧監視部150 を含めてワンチップのマイクロコンピュータでも実現することができる。信号処理部130 には、水力発電機122 から交番電圧で供給される流量信号を矩形波に波形整形し、そのエッジをカウントすることで浄水量を計測する浄水量計測部131 と、その浄水量の積算値を継続的に算出して濾過材の交換時期を判別する演算制御部132 と、演算制御部132 で実行するプログラムやその係数、並びに生成したデータを格納するＲＯＭ及びＲＡＭを備えた記憶部133 とを備えている。
【００１７】
濾過材の交換時期は、使用される濾過材に対して予め設定されている総浄水量と上記算出した積算値とを比較して、その積算値が総浄水量を越えたとき、又は積算値が総浄水量に近づいたときに判別される。濾過材が交換時期になった場合には、演算部制御部132 が表示信号を生成して表示部140 に供給する。これにより表示部140 の発光ダイオード141 が点滅又は点灯する。
【００１８】
表示部140 は、１個の発光ダイオードが浄水器110 の外面に耐水保護されて設けられるが、例えば複数個の発光ダイオードと、その近傍に２つスイッチ（図示せず）とを設け、一方のスイッチが操作されたときには現在の積算値を段階的に表示し、両方のスイッチが同時に操作されたときには積算値がリセットされるように構成されてもよい。
【００１９】
また、濾過材の交換時期を表示する場合、上記流量信号を基に当該蛇口の使用状態を判別し、蛇口使用時には演算制御部132 が表示信号を連続的に出力し、流量信号が無くなり、蛇口が使用されなくなった時には、流量信号の消滅後の所定時間だけ表示信号を出力するようにしてもよい。これにより蛇口近傍に人がいると予想されるときにだけ交換表示が行われ得るので、蓄電池121 の電力消費量が節約され得る。
【００２０】
更に、浄水器110 が長時間にわたり使用されず、蓄電池121 の電圧が所定値以下に低下した場合には、電圧監視回路150 が信号処理部130 に電圧低下信号を出力し、積算値や各データが格納されている記憶部133 にだけ電源が供給されるようにしてもよい。これにより蓄電池121 の電圧が低下した場合でも、生成された積算値や各データが継続的に保存されることになる。
尚、上記積算値や各データの保存を更に保障するために、蓄電池121 の他に別途リチウム電池を予備電源として設け、信号処理部130 の動作が不可能となる前に予備電源に切替えるようにしてもよい。
更に、上記水力発電機構122 に加え、浄水器表面に太陽電池を施して電力生成機能を増強させるようにしても構わない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、浄水器内の水流を動力として発電した電力を電源として利用するので、交換用の電池を含めて外部からの電源を必要とすることなく濾過材の交換表示を行うことができ、構造的にも簡単なコンパクトな浄水器を低コストで実現することができる。しかも本浄水器は、電池交換等の際に予想される感電事故や浄水器内部への水損が回避されるので、浄水器が取付けられる状況下での安全性をも提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る浄水器の第１の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る浄水器の第２の実施例を示すブロック回路図である。
【図３】図２の浄水器の各部の構成を示した構成図である。
【符号の説明】
１０，１１０…浄水器
１２…原水／浄水切替レバー
１３…フィルター
１４…水路
２０…交換時期決定部
２１，１２５…水車
２３…歯車式カウント機構
２４…交換時期表示用接点
３０，１４０…表示部
４０…発電部
４１，１２６…回転子
４２，１２７…固定子
４３…昇圧回路
１２０…電源部
１２１…蓄電池
１２２…水力発電機
１２３…充電部
１２４…過充電防止回路
１３０…信号処理部
１３１…浄水量計測部
１３２…演算制御部
１３３…記憶部
１５０…蓄電池電圧監視回路

Claims (1)

1. 水路内の水流を動力として生成された流量信号から浄水量を計測し、前記浄水量の積算値が所定量になったとき、前記水路内に設けられた濾過材の交換時期を示す交換信号を提供する交換時期決定手段と、
   前記交換信号に基づいて前記濾過材の交換時期を表示する表示手段と、
   前記交換時期決定手段及び表示手段の内、少なくとも前記表示手段に電源を供給する電源手段とを具備し、
   前記電源手段が前記水路内の水流を用いて発電する発電手段を有し、前記発電された電力を用いて前記表示手段に対して前記濾過材の交換時期を表示させるようにした浄水器であって、
   前記電源手段が、前記発電手段で発電した電気エネルギーを蓄える蓄電手段を更に備え、
   前記浄水器が、前記蓄電手段の電圧を監視する電圧監視手段と、前記蓄電手段の電圧が飽和状態となる第１の所定値に達するときに前記蓄電手段への充電電流を制限又は遮断する充電制御手段と、を更に備える浄水器において、
   前記交換時期決定手段が、前記計測した積算値を格納する記憶手段を備えており、前記蓄電手段の電圧が前記第１の所定値よりも低い第２の所定値に達したとき、前記電圧監視手段が電圧低下信号を前記交換時期決定手段に提供し、このときの蓄電手段の電力により前記記憶手段に格納された積算値が継続的に保存されるようにしたことを特徴とする浄水器。

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