JP7261669B2 - 浄水カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、浄水カートリッジに関する。

従来より、流量センサを備えて、浄水カートリッジの寿命に関する情報を使用者に知らせる水処理装置が存在する。

特開２０１８－２０２２８６号公報

このような水処理装置は所定の積算流量になり、浄水カートリッジの寿命が来たと判断した場合、外部のサーバ装置を経由してユーザにその情報を送信するなどして、使用者に浄水カートリッジの交換を促すものであるが、交換作業が正しく行われないことがあり、適正寿命を超えた不適切な浄水カートリッジが使用されるおそれがある。

そこで、本発明は、流量情報を正しく認識できる浄水カートリッジを提供することを目的とする。

本発明の開示に係る浄水カートリッジは、入水口と、出水口と、浄水材と、流量センサと、前記流量センサが検出した流量情報を送信する通信手段とを備える。

このように本発明の開示によれば、流量センサが浄水カートリッジ側にあり流量センサの流量情報が外部へ送信されるので、送信される流量情報を知ることで、浄水カートリッジの交換時期を確実に把握できる。

また、本発明の開示に係る浄水カートリッジは必要に応じて、前記通信手段に電力を供給する電池を備えることを特徴とする。

このように本発明の開示によれば、電池を備えることで、浄水カートリッジが流量情報を自発的に送信できるため、本体に電源や表示装置がなくとも浄水カートリッジの流量情報を自分のスマートフォンなどで受信して流量情報を容易に知ることができる。

したがって、本発明に係る浄水カートリッジの外観を従来品と同等とすることで、当該浄水カートリッジを取り付けることが可能な水処理器を使用しているユーザの全てが購入対象者となり、使用ユーザを増やすことが容易であり、流量情報を事業者側で大量に管理できるので、流量情報のデータを２次情報として活用しやすくなる。

また、本発明の開示に係る浄水カートリッジは必要に応じて、前記通信手段は、携帯電話網及び／又はデータ通信網への接続用の無線通信手段であることを特徴とする。

このように本発明の開示によれば、浄水カートリッジ側から直接サーバ装置へ流量情報を送信できるので、ユーザの通信環境に制約を受けない効果がある。

また、本発明の開示に係る浄水カートリッジは必要に応じて、前記通信手段に、通信有効期間が設定されていることを特徴とする。

このように本発明の開示によれば、通信ができる有効期間を設定した状態で浄水カートリッジを提供するので、ユーザ側で通信利用のための手続きや支払い契約等の負担を不要とし、また通信ができる有効期間を浄水カートリッジの寿命に見合う期間とすれば、無駄な通信コストの負担を可及的に軽減できる。

また、本発明の開示に係る浄水カートリッジは必要に応じて、前記入水口と出水口の間の流路に開閉手段を設けたことを特徴とする。

このように本発明の開示によれば、浄水カートリッジの内部への通水を止めることができ、使用者が寿命などの問題で使用不適切を思われる浄水カートリッジの使用を強制的に停止させて、浄水カートリッジの交換をより促すことができる。

また、本発明の開示に係る浄水カートリッジは必要に応じて、位置情報検出手段を備え、前記通信手段により、位置情報と流量情報を外部に送信することを特徴とする

このように本発明の開示によれば、位置情報と流量情報から地域別の使用状況を把握することができ、２次情報としての価値を高めることができる。

本発明によれば、浄水カートリッジの流量情報を把握して、交換の必要性を確実に把握できる。

本発明に係る浄水カートリッジを使用した水処理器の水処理系統概略構成図である。 本発明に係る浄水カートリッジの内部構成図である。 本発明に係る浄水カートリッジを使用したシステムの概略図である。 本発明に係る浄水カートリッジを使用したシステムにおける携帯通信端末による通知内容表示状態説明図である。 本発明に係る浄水カートリッジを使用したシステムにおける携帯通信端末による通知内容表示状態説明図である。 本発明に係る浄水カートリッジを使用した他のシステムの概略図である。 本発明に係る浄水カートリッジを使用した更に他のシステムの概略図である。 本発明に係る浄水カートリッジの他の例を示す図である。 本発明に係る浄水カートリッジの更に他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る浄水カートリッジを使用した水処理器を前記図１ないし図３に基づいて説明する。
図１において水処理器１０は、水道蛇口３０に接続されてこの水道蛇口３０を介して送給される原水としての水道水を導入する給水管１１と、中空糸膜や活性炭などの浄水材３１を内蔵した交換可能な浄水カートリッジ１２と、この浄水カートリッジ１２を通過する水の流量を測定する流量センサ１３と、浄化された水に食塩を添加する食塩添加筒１４ａと、浄化された水にカルシウムを添加するカルシウム添加筒１４ｂと、流量センサ１３を経た水を食塩添加筒１４ａとカルシウム添加筒１４ｂのいずれに向わせるか切換える流路切替部１５と、複数の電極板１６ａ、１６ｂ、１６ｃを有して食塩添加筒１４ａ又はカルシウム添加筒１４ｂを通過した水の電解を行う電解槽１６と、使用に供する処理水を流す吐水流路１７ａと、使用に供さない水を排出する排出流路１７ｂと、を備える構成である。

前記流量センサ１３は、前記浄水カートリッジ１２に内蔵されており、本発明に係る浄水カートリッジにつき、図２に基づき詳しく説明する。
浄水カートリッジ１２は、入水口２３と出水口２４が備わり、出水口２４側に流量センサ１３を配設し。浄水カートリッジ１２内を通過する水の流量をリアルタイムに計測している。２０は制御部であり、電気的に接続された各部を制御する。２１は上記流量センサから得られる流量情報を一旦記憶する記憶部であり、流量情報の他に、浄水カートリッジ１２の識別番号や購入者の情報などが記憶されている。

２５は電池であり、電池蓋２８の開閉により容易に交換自在となっている。
２２は通信手段であり、記憶部２１に記憶された情報や流量センサからの信号を直接外部へ送信可能となっている。
２７は浄水カートリッジ１２内部の浄水材３１のみの交換が容易に行えるように設けられた交換用の蓋である。
４７は、浄水カートリッジの内壁に設けられたリセットスイッチであり、浄水材３１を交換する際に露呈され、操作が可能となる。
リセットスイッチ４７が操作されると、流量センサで測定された積算流量がリセットされ、外部に浄水カートリッジ１２が交換されたことを知らせる。
リセット手段はこのような手動のリセットスイッチ４７に代えて浄水材３１が取り出されたことを自動的に検出し、実行する手段でも構わない。
２６は開閉手段としての電磁弁であり、必要に応じて上記制御部２０により開閉可能になっている。

図２で示す実施形態では、浄水材３１などを浄水カートリッジ１２から離脱させて部分的に交換させるするものを図示したが、浄水カートリッジ１２を丸ごと交換することももちろん考えられ、その場合は、後述するように、電池の寿命や、通信手段２２の通信有効期間を限定し、浄水カートリッジ１２に係る費用を軽減させる。

浄水カートリッジ１２は、最初の通水により時間計測部２９がカウントを開始し、流量センサの信号が時系列に沿った流量情報として記憶部２１に記憶されていく。
なお、時間計測部２９から得られる時間情報や流量センサ１３から得られる流量情報は記憶部２１に一旦記憶され送信手段２２から外部へ送信されるだけでなく、記憶部２１を介することなく通信手段２２により直接外部へ送信されても良い。

この水処理器１０のうち、水処理とそれにより得られる処理水の供給に係る、給水管１１、食塩添加筒１４ａ、カルシウム添加筒１４ｂ、流路切替部１５、電解槽１６、吐水流路１７ａ、及び排出流路１７ｂの各機構の構成については、処理水として、アルカリ水、酸性水、及び、浄水カートリッジで浄化されるだけで電解されない浄水を、それぞれ吐水供給可能な公知のイオン整水器と同様のものであり、詳細な説明を省略する。

このように本発明に係る浄水カートリッジ１２は、流量センサ１３と通信手段２２を内蔵しているので、制御部２０は、水処理器１０における水供給の実行に伴い、浄水カートリッジ１２を通過した水の流量を流量センサ１３で測定し、得られた流量情報を通信手段２２を通じて外部に送信する仕組みを有する。

特に、浄水カートリッジ１２と流量センサ１３は一体化しているので、従来のように水処理器１０の本体側で計測される積算流量値とその時セットされている浄水カートリッジの積算流量値とが不一致となるおそれがなくなり、新しい浄水カートリッジ１２をセットする都度、間違いなくその浄水カートリッジ１２の流量情報を送信できる。

また、流量センサ１３は、流路に配設させる必要はなく、例えば浄水材３１の外周に接触させて浄水材３１の内部の通水状態を検出する方式でも良い。
その場合、浄水材３１のみが流路と接続され、浄水材３１以外の構成部品のレイアウトの自由度が高まる。
さらには、流量センサに代えて、あるいは追加して浄水カートリッジ１２内部の水圧を検出できる水圧センサを内蔵させることも考えられる。
水圧センサを入水口側２３と出水口側２４のいずれか一方、もしくは両方に取り付け、水圧を監視し、記憶部２１に記憶させる。記憶された水圧情報の履歴を浄水カートリッジ１２内、もしくは外部にて分析することで浄水材３１の寿命を推定することも可能であり、上述の流量情報に代えてまたは併用して浄水カートリッジ１２の交換時期を知らせることができる。
特にこのような水圧情報を浄水カートリッジ１２内部で検出することで、異常な水質の水が使用されたことに起因して水圧が高まった場合などに流量情報に関わらず交換を促すことが出来、より安全性にすぐれる。
更には、水圧情報と流量情報の履歴を合わせて分析することで、使用している水の水質を把握することも可能である。

前記通信手段２２は、流量情報を外部に送信できるものであれば良く、一例を挙げると、所定距離以内に近付いた携帯通信端末５０との通信を可能にするものが挙げられる。この携帯通信端末５０と通信可能な状態にある間、携帯通信端末５０は浄水カートリッジ１２の通信手段２２から送信された流量情報を受信する。携帯通信端末５０と浄水カートリッジ１２との通信は、Bluetooth等の規格方式や、例えばIEEE 802.11シリーズやIEEE 802.15シリーズの規格方式等による通信接続手段５４にて行われる。

前記携帯通信端末５０は、表示デバイス５１及び入力デバイス５２を備え、携帯電話網及び／又はデータ通信網と接続して通信する機能を有する携帯電話やいわゆるスマートフォン、タブレット型端末、ＰＤＡ（携帯情報端末）などの公知の装置であり、このうち、端末上でアプリケーションプログラムを実行可能であり、且つ、携帯電話網及び／又はデータ通信網への接続用の無線通信手段５３とは別の、浄水カートリッジ１２の通信手段２２と無線通信する通信接続手段５４と、表示デバイス５１で表示する情報内容に係るデータを保持可能な記憶手段５５とを有するものである。携帯通信端末５０は、タッチパネル式の表示デバイス５１を有して、表示デバイス５１が入力デバイス５２を兼ねる構成である。（図３参照）

この携帯通信端末５０は、浄水カートリッジ１２と所定距離（例えば家庭内）以内に互いに近付いた位置関係をなす状態で、一対一の通信状態を確立して、データを送受信可能とされる構成である。したがって、この携帯通信端末５０の表示デバイス５１上には、上記流量情報が日時毎の流量として図４に示すようにグラフ表示可能であり、ユーザ側で使用量を把握できるとともに、所定の積算流量となれば、ユーザに浄水カートリッジ１２の交換を促すメッセージを表示させることもできる。図４においては単に積算流量を表示するのではなく、流量情報を分析して「カートリッジのつまり具合」として図示させ、使用者により判りやすい表現としている。

また、携帯通信端末５０は、無線通信手段５３により前記携帯電話網及び／又はデータ通信網を通じてネットワーク１００に接続可能とされ、サーバ装置６０に対しネットワーク１００を介してデータ送受信を行える構成である。
したがって、サーバ装置６０で流量情報を分析して、分析結果に基づいた情報を携帯通信端末５０に表示させても良い。

そして、サーバ装置６０には、上記流量情報の他に、浄水カートリッジ１２の識別番号やユーザの情報などが記憶されている記憶部２１のデータが送信可能としており、事業者側で各浄水カートリッジ毎の購入者および流量情報を把握できるので、流量情報に基づき、必要に応じて浄水カートリッジ１２の交換催促のメッセージを電子メール等で送信し、交換を促すことができる。

特に寿命を過ぎた浄水カートリッジを使い続けることは健康被害の懸念もあるため、上述の電磁弁２６の事業者側で制御出来るようにして、図５に示すように、交換時期であることを伝えるともに浄水カートリッジ１２が通水できなくなる旨の警告を表示させる。この表示後も購入意思を示さないユーザに対しては、サーバ装置６０からの送信で電磁弁２６による流路の閉止を実行することも可能である。

なお、電磁弁２６による流路の閉止後に購入意思を示したユーザに対しては直ちに開弁して、配送される新しい浄水カートリッジ１２と交換されるまで中断することなく浄水カートリッジ１２を使用し続けることが出来るようにしている。

また、事前に定期的購入契約を締結しているユーザについては、例えば６ヶ月毎に配送するスケジュールに優先して上記流量情報に基づいてスケジュールを変更することができる。これにより、より最適な時期に浄水カートリッジ１２を交換することができる。

本発明の実施例に係る浄水カートリッジ１２は、上述のように識別番号が記憶されているので、新しい浄水カートリッジ１２の通水の開始にともない送信される流量情報と識別番号によりユーザが間違いなく交換したことが確認できるので、配送したにもかかわらず通水開始の情報が来ない場合などを事業者側が把握し、ユーザとコミュニケーションをとることができる。

また、本発明に係る浄水カートリッジ１２は、図６に示すように、サーバ装置への通信は特に必要とせず、流量センサ１３が浄水カートリッジ１２内にあり流量センサ１３の流量情報を通信手段２２により携帯通信端末５０へ送信するのみでも構わない。この場合、例えば既に持っているスマートフォンなどの見やすい画面で流量情報を表示させることが出来、飲用履歴や浄水カートリッジの交換時期を確実に把握できる。

上述の実施形態において、電池２５をボタン電池のような使いきり電池とする場合、浄水カートリッジ１２の浄水材３１の寿命との見合いで設定すれば良く、また、乾電池以外に充電池でも良い。
充電池の場合、浄水カートリッジ１２を再利用する際に、浄水材３１のみを交換し、電池は交換ではなく充電とすることができる。
本発明に係る浄水カートリッジ１２は、浄水材３１の交換用蓋２７と電池蓋２８が設けられているのでユーザ側でも再利用が容易に行えるが、充電池を使用すれば、浄水材のみの交換で再利用が可能となり、電池交換の手間やコストを削減できる。充電を非接触充電とすれば更に望ましい。

なお、本発明に係る浄水カートリッジ１２において、電池は特に必要ではなく、流量センサ１３と通信手段２２の電源は本体側から供給できる構造であっても良いが、浄水カートリッジ１２側に電池を備えると、水処理器１０の本体側に電源が不要となり、旧製品や他社品、あるいは電源の無い水処理器でも、浄水カートリッジに互換性を持たせていれば使えるので、対象製品が飛躍的に増え、利用者の増大が見込める。特に流量情報を大規模データとして２次利用しようとする場合に価値が高まる。

図７は浄水カートリッジ１２内の通信手段２２を、携帯電話網及び／又はデータ通信網への接続用の無線通信手段とした場合のシステムを示しており、浄水カートリッジ１２の流量情報は、対しネットワーク１００を介してサーバ装置６０とデータ送受信を行える構成である。

この場合、購入者の居場所の通信環境に左右されず、サーバ装置６０との通信が可能となり、購入可能な対象者が増え利用者の増大が見込める。特に流量情報を大規模データとして２次利用しようとする場合に価値が高まる。

更には、携帯電話網及び／又はデータ通信網への接続には通信契約が必要であるが、事業者側で所定期間分の料金を前払いしておくと、更に利用しやすいものとなる。この場合の通信有効期間は浄水カートリッジ１２の寿命との見合いで限定することでリーズナブルな費用負担とすることができる。

本発明の場合、浄水カートリッジ１２の寿命は、流量情報に基づき決定されるものであるが、上記電池寿命や通信有効期間を設定する際は、一般的な家庭での使用状況を考慮した、予想される浄水カートリッジ１２の寿命よりも安全を見て確実に長くしておくことが望ましく、これも上記「見合い」の解釈に含まれる。

なお、本発明に係る浄水カートリッジ１２は通信手段を有するので、流量情報に限らず、管理サーバ６０側で、電池残量、契約期間、通水開始からの期間、使用動向などを監視し、イレギュラーな事態となった場合、またはそのおそれがあると判断した場合に、事業者側がユーザに連絡できる体制をとれ、きめ細かなサービスを提供できる。

また、本発明に係る浄水カートリッジ１２には、位置情報検出手段３２が備わっており、前記通信手段により、位置情報と流量情報を外部に送信することができる。
これにより位置情報検出手段３２で得た位置情報を流量情報とともにサーバ装置６０側で分析することで、地域別のユーザの水の使用量を把握出来、２次利用する場合の価値を高めることができる。
位置情報検出手段としては、携帯電話網及び／又はデータ通信網への接続用の無線通信手段を用いる場合は基地局の情報に基づき概略の位置を把握する手段があり、また別途GPSのような検出手段も利用できる。

本発明に係る浄水カートリッジは、実施例に係るイオン整水器以外に、家庭用や事業所用の浄水器、あるいは清涼飲料水等の自動販売機に使用される浄水カートリッジなど、浄水カートリッジが使用されるあらゆる水処理装置に適用可能である。

（他の実施形態）
本発明に係る浄水カートリッジにおいて、流量センサと通信手段および電池は、浄水カートリッジに内蔵される必要はなく、図８、図９に示すように、主要部品を納めた別部材を浄水カートリッジの外側に取り付けて、本発明に係る浄水カートリッジとするものであっても良い。

図８において、４１は既存の浄水カートリッジである。
４２は浄水カートリッジ４１の流量情報を外側から検出可能な薄型の流水センサであり、シート材４３に固定されている。
４４は通信手段、４５は制御部であり、それぞれが薄型電池４６と電気的に接続されている。制御部４４と薄型電池４５も上記シート材４３に固定されており、シート材４３は、浄水カートリッジ４１の外周に沿って取り付けられるが、シート材４３が薄いことから、取り付けられた後も、取り付け前の浄水カートリッジと寸法・形状的に互換性が保たれるようになっている。

図８においては、シート材４３を例示したが、寸法・形状的に互換性が保たれる程度の別部材として外付けが可能であれば具体的な構造は種々考えられる。
なお、浄水カートリッジの外方から正確な流量を検出することは技術的には十分に可能だが、コスト等を考慮して、流量センサが通水の有無を検出するのみであっても、通水時間等の情報から流量を推定することは可能なので、流量情報に含まれるものとする。
この実施例の場合、新たな浄水カートリッジの筐体を用意する必要がなく、既存の浄水カートリッジを使えてコスト的に優位である。

図９は、更に他の浄水カートリッジの例を示しており、通信手段２２、流量センサ１３、電池２５、制御部２０、時間計測部２９をケース７０内に収めた例である。ケース７０には浄水カートリッジ７２の仮出水口７３との通水接続部７１が形成されており、通水接続部７１と仮出水口７３を接続することでケース７０と浄水カートリッジ７２が連結される。

なお、上記流量センサ１３は、流路上に配設しない構成とすれば、通水接続部７１と仮出水口７３を接続する構成は不要となり、ケース７０をドーナツ状として仮出水口７３を本体側に直接接続することが可能となる。
連結後の寸法・形状が既存の浄水カートリッジと同等とすることで互換性を持たせ、既に使用している浄水カートリッジに代えて使用できるようになっている。
また一端側に入水口と出水口と本体側との連結部のそれぞれが偏って形成されている浄水カートリッジの場合、この一端側のみが同一形状として互換性を保てば良く、その場合、全体の寸法や形状はほぼ同一である必要はない。

１０ 水処理器
１２ 浄水カートリッジ
１３ 流量センサ
１６ 電解槽
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ 通信手段
２３ 入水口
２４ 出水口
２５ 電池
２６ 電磁弁
２９ 時間測定部
３２ 位置情報検出手段
５０ 携帯通信端末
５１ 表示デバイス
５２ 入力デバイス
５３ 無線通信手段
５４ 通信接続手段
５５ 記憶手段
６０ サーバ装置
１００ ネットワーク

Claims (5)

1. 入水口と、出水口と、浄水材と、流量センサと、
   前記流量センサが検出した流量情報を外部に送信する通信手段と、
   を備え、
   前記通信手段に、通信有効期間が設定されていることを特徴とする
   浄水カートリッジ。
2. 前記通信手段に電力を供給する電池を備えることを特徴とする
   請求項１に記載の浄水カートリッジ。
3. 前記通信手段は、携帯電話網及び／又はデータ通信網への接続用の無線通信手段であることを特徴とする
   請求項１または２に記載の浄水カートリッジ。
4. 前記入水口と出水口の間の流路に開閉手段を設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の浄水カートリッジ。
5. 位置情報検出手段を備え、前記通信手段により、位置情報と流量情報を外部に送信することを特徴とする
   請求項１に記載の浄水カートリッジ。

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