JP4158275B2 - 浄水器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は浄水器の通水路中に配置され、通路中を流れる水流により回転する羽根車の回転を利用してろ過水の積算通水量を表示する浄水器において、表示状態の帰零方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、飲用水への関心が高まり、各家庭や職場においても水道水などをろ過する浄水器の普及が著しい。特に水質の悪化、通水管の老朽化等で濁度、残留塩素以外にもトリハロメタン等人体に有害な物質が多少なりとも含有されているのが実態である。このような状況の中、ろ材交換の判断基準としては、顧客が購入時期、使用開始時期を目安とするか、ろ材の目詰りによる浄水吐水量の減少を目安とするか、または浄水吐水量の変位による瞬時流量を表示する浄水器により瞬時流量を目安とする判断を行っているのが実状である。そこで浄水器内を通水する流量を測定、表示する方法として実開平3−26390公報に開示されている。その概略図を図9に示しており、図9に示すように、カートリッジ型フィルタ51、外箱52、翼車作動水路53、流量計54、指針55、水吐出口56、翼車59により構成されている。この構成による動作は、原水は翼車作動水路53より導入され、水流にて翼車59を回転させた上で、カートリッジ型フィルタ51により不純物等を取り除かれることでろ過水となり、水吐出口56より吐出する。また翼車59の回転は流量計54内の複数の連続した歯車を回転させることで減速され、最終的に指針55を回転させる。指針55の回転移動量を確認できるように外箱52の一部が透明板52aとなっていることによりカートリッジ型フィルタ51の寿命を判断できる構成となっている。また、カートリッジ型フィルタ51の交換において、カートリッジ型フィルタ51を外した時に、指針55を手で回動させ始動位置に合わせることによる帰零動作を行うことができ、これにより交換後のカートリッジ型フィルタ51の寿命の判断ができるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の浄水器の帰零動作は使用者がろ過部の交換時に故意に動作を行うことが必要であるため、帰零動作を行わなかった場合には、ろ過部の交換時期を正しく表示できないという問題がある。
【0004】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、比較的簡単な構造な機械的構造により、積算流量計による表示状態の帰零動作をろ過部の交換時に自動的に行うことで、使用者に対し的確にろ材の交換時期を知らしめる浄水器を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の浄水器においては、供給された原水をそのまま吐水する原水流路と、浄水路のいずれかに選択的に接続する水スイッチと、浄水器部に於いて水道水の不純物等を除去するろ過部と、ろ過部を通水する水量を測定、表示する積算流量計を備えたうえで、ろ過部の脱着により積算流量計の表示状態が帰零する帰零手段を備えることを特徴としたものである。
【0006】
この発明によればろ過部脱着による帰零手段を備えるため、ろ過部の総通水量を正しく知ることができ、より安全な水を得ることが可能となる。
【0007】
【発明の実施形態】
請求項1に記載の発明は、供給された原水をそのまま吐水する原水流路と原水をろ過する浄水路のいずれかに選択的に接続する水スイッチと、原水の不純物等を除去する脱着可能なろ過部と、前記ろ過部を通過する水量を測定する測定部と前記測定部の測定結果を表示する表示部材とを備えた積算流量計と、前記積算流量計を収容するカバーとを備えた浄水器であって、前記積算流量計は前記ろ過部を通過する水流によって回転可能な羽根車と、前記羽根車の回転を減速し伝達する伝達部と、前記伝達部に連結する前記表示部材と、前記表示部材を回転自在に収納するスライド部と、前記羽根車と前記伝達機構と前記表示部材と前記スライド部とを収納し前記羽根車を回転させる水流の流入口と吐水口とを備えたケーシングとを備え、前記表示部材は、ろ過部の通水量を表示する表示部と、該表示部の表示部材の回転中心軸方向と直交する側面に設けたカム状の構造体と、歯車と、表示部材の回転中心軸方向における両端に位置してスライド部に回転自在に保持される回転軸を備え、前記表示部材は前記伝達部と前記歯車により連結され、前記ケーシングは突起部を備え、前記スライド部と前記ケーシングの間には付勢体が配置され、前記ろ過部の取外し時には前記スライド部と前記表示部材とが前記付勢体により移動させられ、前記表示部材の前記カム状の構造体が前記突起部に接触することで前記表示部は所定の位置まで回転し、前記ろ過部の取付時に前記表示部材が前記スライド部とともに移動し前記伝達部と連結する帰零手段を備えたことを特徴とする浄水器であるから、ろ過水の総通水量を知ることができ、表示部材の帰零動作を簡単な機械的構造によりろ過部の脱着だけで自動的に行われるため、ろ過部の交換時期を間違うことがないという作用を有する。
【0008】
請求項2に記載の発明は、前記ケーシング部は前記表示部材の回転を確認することの出来る透明部材で構成されたことを特徴とする請求項1に記載の浄水器であるから、ろ過部の通水量を表示する表示部材をケーシングを通して確認できるので、組立て、調整、動作確認が容易に行えるという作用を有する。
【0009】
請求項3に記載の発明は、前記表示部材はリブを備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の浄水器であるから、表示部材の重心を回転中心に調整することができ、表示部材の回転をスムーズにするとともに表示部材が移動するときに異常な回転をすることなく安定して移動する作用を有する。
【0010】
請求項4に記載の発明は、前記ケーシングの突起部の端面は傾斜していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の浄水器であるので、突起部が表示部材のカム状の構造体に接触したときに表示部材を所定の方向にスムーズに回転をさせる作用を有する。
【0011】
以下本発明の実施の形態について図1〜図8を用いて説明する。
【0012】
(実施の形態1)
図1〜図5は本発明の浄水器の概略図であり、図6〜8は浄水器の帰零にかかる構成図である。
【0013】
本発明の浄水器は原水をそのまま吐水する原水流路、浄水路のいずれかに選択的に接続する水スイッチ1と水道水の不純物等を除去する活性炭やセラミック等のろ材や樹脂膜等を備えた浄水カートリッジ2、浄水カートリッジ2を通過する水量を測定、表示する積算流量計3、原水を吐水する原水吐水口22、浄水を吐水する浄水吐水口20により構成され、浄水カートリッジ2は積算流量計3と脱着可能である。
【0014】
積算流量計3は浄水カートリッジ2より吐出した水流によって回転可能な羽根車5、羽根車5と一体であり羽根車5の回転を伝える羽根歯車5a、羽根歯車5aより伝わった回転を減速させる伝達機構である連続した7枚の歯車6と歯車6の最終段の歯車である最終歯車6c、最終歯車6cにより伝えられた動力により回転する表示歯車7aを備えた表示部材、表示部材を収容し浄水カートリッジ2のカートリッジ吐出口2aに接触しており浄水カートリッジ2の脱着時には浄水カートリッジ2と同方向に変位を行うスライド部4、スライド部4の浄水カートリッジ2方向への変位を行わせる付勢体であるスプリング9、羽根車5、歯車6、表示部材、スライド部4およびスプリング9を収納するケーシング8、ケーシング8と浄水カートリッジ2の間に水通路を備え、浄水カートリッジ2が脱着可能に取付く連結管11、水スイッチ1、ケーシング8および連結管11を収納する本体カバー10および水スイッチ1の切換えを行うレバー12により構成されている。
【0015】
また、羽根車5は羽根歯車5aを備え、6枚の羽根を持つ水車状の形状であり、7枚の歯車6は1枚に付き各々大小2個の歯車6a、6bを備え2本の軸に交互に取付くことで7枚の歯車が順次回転を伝える構成であり、7枚の歯車6の先頭には羽根車5が取付けられることで、羽根車5の回転を7枚の歯車6へ伝える構成である。さらに、羽根車5と7枚の歯車6は内ケーシング部13内に収められており、内ケーシング部13は羽根車5へ水流を導入する流入口13aと羽根車5を通過した水流を吐出する吐出口13bを備えている。
【0016】
図6は表示部材とスライド部4の拡大図であり、これを用いて表示部材とスライド部4の説明を行う。表示部材はポリプロピレン(以下「PP」という。)、ポリスチレン(以下「PS」という。)、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(以下「ABS」という。)、ポリアセタール(以下「POM」という。)等の樹脂にて形成され、表示部7の中心を中心とした表示歯車7a、回転軸7cを備え、また回転軸7cを中心として回転しカム動作を行うカム7bを表示部7と表示歯車7aの間に備えた構造であり、スライド部4に回転軸7cにより回転可能状態で収容されており、さらに表示部7の表面は文字や模様などが施されることで、その表面の文字や模様で積算流量計3の測定結果を表示する。カム7bは円形や卵型のなだらかな凹みの無い曲線形状で、回転中心から最も近い最近点と最も遠い最遠点は一ヶ所であり、最近点から最遠点までは徐々に増えていく形状である。また、表示部7はカム7bによる重心のズレを補正する円弧状の表示リブ7dを備えることで回転軸7cを中心とするバランスの取れた形状となっている。尚、本実施の形態では、表示リブ7dを設けたが、切り欠き部を設けて重心バランスを補正してもよい。
【0017】
スライド部4は浄水カートリッジ2のカートリッジ吐出口2aと接触する円柱状部材4aと、1面の空いた箱状部材4eと、スプリング9と組合うスプリングバー4cを備えた形状であり、円柱状部材4aはカートリッジ吐出口2aより吐出した浄水を通過させるスライド部通路4bを備え、箱状部材4eは表示部材を箱状部材4eの側壁に回転軸7cを回転自在に保持して箱状部材4eの空間部に収納し、表示部材を収納した時に表示歯車7aと最終歯車6cが噛合うように側面を一部切欠いた切欠き部4dを備えた構造であり、切欠き部4dを通して表示歯車7aと7枚の歯車6の最終歯車6cが噛合っており、さらに切欠き部4dはスライド部4が移動しても最終歯車6cは無理なく納まっている程の大きさがある。また、回転軸7cはカートリッジ吐出口2aと接する円柱状部材4aより上方で保持されている。さらにスライド部4のスプリングバー4cは浄水カートリッジ2の脱着状態に寄らず、スプリング9をケーシング8に押付け自由長より縮めている。
【0018】
図7は帰零に関する概略図であり、これを用いて以下説明する。ケーシング8は積算流量計3を通った水を吐水する浄水吐水口20(図4に指示)および一部に表示部7の状態を確認できる表示窓21を備え、表示窓21は表示部7を確認できる透明な材料で構成されており、また、スプリング9を保持するスプリング9より一回り大きいスプリング保持部24を備え、スライド部4が収納されている時はスライド部4のスプリングバー4cがスプリング保持部24にスプリング9と供に挿入されている構造であり、スライド部4の位置に寄らず一部または全部をスプリングバー4cはスプリング保持部24に挿入している。また、通常使用状態においてはケーシング8内は浄水にて満たされた状態である。
【0019】
スプリング9は最大限スライド部4が浄水カートリッジ2方向へ移動した場合でも自由長より圧縮された状態である。
【0020】
本体カバー10は表示窓21を突出させる本体切欠き部10aを備えている。
【0021】
連結管11は浄水カートリッジ2の脱着を行うネジ部11dを備えるとともに、水スイッチ1から流れてきた水を浄水カートリッジ2へ送る原水通路11a(図3に示す)と、浄水カートリッジ2を通った水がスライド部4のスライド部通路4bを通過し積算流量計3へ流入する時に通る浄水通路11b(図3に示す)と、浄水カートリッジ2のカートリッジ吐出口2aとスライド部4の円柱状部材4aが挿入する浄水カートリッジ挿入口11cを備えている。さらにスライド部4の移動と合わせ表示部材が移動した時に表示部材のカム7bと接触する先端形状が斜めである帰零リブ23を備えている。帰零リブ23の厚みはカム7bと同等以下であり、その幅はカム7bとの接触時にカム7bの回転位置によらず接触できる幅があればよい。浄水カートリッジ挿入部11cにはカートリッジ吐出口2aはOリングを介して圧入されており、スライド部4の円柱状部材4aはスライド可能な余り隙間の無い関係にて浄水カートリッジ挿入部11cに挿入されている。
【0022】
なお、積算流量計を構成する部品は概ね樹脂を使用した構成でよく、表示部材は先に説明した通りであり、羽根車5、7枚の歯車6も同様である。スライド部4も同様であるが滑りのよいポリフェニレンサルファイド(以下「PPS」という。)も適しており、透明部材である表示窓21にはABS、メタクリル樹脂等が適している。ケーシング8はABSで良いが表示窓21と一体化にて成形する場合は透明部材となる。
【0023】
ここで、浄水カートリッジ2の交換時期を表示するに当たり、例えば浄水カートリッジ2の寿命を4000リットルとし通常毎分2リットルの浄水を使用する場合、羽根車5の回転数を毎分700回転に調整すると、羽根歯車5aと7枚の歯車6と表示歯車7aによる減速比を280万分の1と構成することで表示部材は浄水カートリッジ2の寿命時までに半周することとなる。そのため表示部7の表面には半周後には寿命表示とそれ以後には過寿命であることを表示するとよい。また浄水カートリッジ2が数種類存在する場合などは、それぞれの浄水カートリッジ2の寿命に応じた複数の表示を表示部7の表面に施すことでよい。また、表示として使用する表示部材の回転は半周に限定されないが一周を超える場合は注意が必要である。
【0024】
以上のように構成された浄水器において動作について説明する。
【0025】
水道水から給水された原水は水スイッチ1によって原水として吐出する場合と浄水カートリッジ2へ送られる場合とに分けられる。原水として吐出する場合はレバー12を原水に合わせることで、水スイッチ1より入った原水は本体を通り、原水吐水口22より吐出される。浄水カートリッジ2に送る場合は、レバー12を浄水に合わせることで、水スイッチ1を通過した原水は連結管11の原水通路11aを通って浄水カートリッジ2へ送られる。浄水カートリッジ2においては浄水カートリッジ2中の活性炭やセラミック等のろ材や樹脂膜等によって、サビや濁り、水道水中の残留塩素等を除去され、カートリッジ吐出口2aより浄水として吐出される。吐出された浄水はスライド部4のスライド部通路4b、浄水通路11bを通過し積算流量計3を通って浄水吐水口20より吐水される。積算流量計3内部においては浄水通路11bを通過した水は内ケーシング部13の流入口13aより流入し、羽根車5を時計方向に回転させながら吐出口13bより吐出した後、浄水吐水口20より浄水として吐出する。
【0026】
ここで、浄水により回転させられた羽根車5は、一体となった羽根歯車5aを回転させる。その回転は伝達機構である7枚の歯車6の先頭の大歯車6aに伝えられ、一体となった小歯車6bを回転させ噛合った次の大歯車6aを回転させることを繰返して、順次残りの歯車6に減速しながら伝わっていく。そして、歯車6の最終段の最終歯車6cにより表示部材の表示歯車7aへと回転は伝えられる。表示歯車7aは表示部7と一体であるため表示部材も同様に回転を行う。本体カバー10は表示窓21を本体切欠き部10aより突出させることで、表示窓21から見える表示部7表面の文字や模様等により浄水の総通水量を表し、浄水カートリッジ2の交換時期を表示する。
【0027】
なお、羽根車5の形状は水車状の形状である必要はなく、浄水の所定流量時に所定の回転数にて回転を行う形状であればよい。伝達機構は7枚の歯車6に限らず、浄水カートリッジ2の交換時期に所定の位置まで表示部材が回転動作するものであればよい。表示部7の表示は浄水カートリッジ2の交換時期を表示する以外に、水道水中の総トリハロメタン等の化学物質除去率を指定の試験方法で確認した結果の表示や浄水カートリッジ2の交換時期までを複数の段階にて表示してもよい。
【0028】
なお、浄水カートリッジ2の交換時期を表示する方法としては、表示部7の表面に目印を設け本体カバー10の表示窓21周辺に目印に対応する表記を与えることでもよい。
【0029】
図6、図7と図8を用いて帰零時の動作について説明を行う。
【0030】
浄水カートリッジ2が取付いた状態において浄水カートリッジ2のカートリッジ吐出口2aは連結管11の浄水カートリッジ挿入口11cに圧入された状態でスライド部4の円柱状部材4aを押圧して、円柱状部材4cは浄水カートリッジ挿入口11cに一部を挿入した状態であり、浄水カートリッジ2の押圧力により箱状部材4eを通してスプリングバー4cが付勢体であるスプリング9をケーシング8のスプリング保持部24に押付け縮めており、スプリングバー4cとスプリング9は共にスプリング保持部24に挿入した状態で安定している。またこの状態において表示部材の表示歯車7aは7枚の歯車6の最終歯車6cとスライド部4の切欠き部4dを通して連結しており、羽根車5の回転は表示部材まで伝達されている。
【0031】
浄水器を使用する途中において表示部材により浄水カートリッジ2の交換時期を示された時に浄水カートリッジ2を連結管11より外す。この時、浄水カートリッジ2の変位と合わせスプリング9の復帰力に押されてスプリングバー4cを介しスライド部4の円柱状部材4aがカートリッジ吐出口2aと接触したまま変位を行う。スライド部4と連動して表示部材も変位を行い、表示歯車7aと最終歯車6cの噛合い寸法よりスライド部4の移動量が増えると、表示歯車7aと最終歯車6cの噛合いは外れ、表示部材の回転はどこにも制限されないものとなる。その後変位が進むと表示部材のカム7bは帰零リブ23と接触した状態となるが、さらにスプリング9の復帰力により帰零リブ23へ押付けられる。そのためカム7bはその形状により、表示部7の回転位置がどこにあろうとも帰零リブ23に押付けられると一定の位置まで帰零リブ23の先端に接触しながら回転軸7cを中心に回転を行い、回転中心より最も距離の近い点において帰零リブ23が接触した状態で停止安定する。この状態の時が表示部材の基本の回転位置であり、この状態になった時にスライド部4も停止安定するが、まだスプリング9は自由長より縮んだ状態であり、ケーシング8のスプリング保持部24にはスプリング9とスプリングバー4cの一部が挿入された状態である。また、浄水カートリッジ2を取外すとケーシング8中の水が多少流れ出る。
【0032】
次に浄水カートリッジ2を取替え、連結管11に取付ける時はスライド部4と表示部材は浄水カートリッジ2を外す時と逆の移動を行うが、浄水カートリッジ2のカートリッジ吐出口2aはスライド部4の円柱状部材4aを押すことでスライド部4を移動させる。スライド部4はスプリングバー4cによりスプリング9をケーシング8のスプリング保持部24へ押し縮めながら移動を行う。また、スライド部4はスプリングバー4cの一部をスプリング保持部24に挿入していることと、連結管11の浄水カートリッジ挿入部11cに挿入している円柱状部材4aによる制限によりスムーズな直線移動を行う。ここで表示部材は表示リブ7dにより回転軸7cを中心としてバランスの取れた形状であるため、スライド部4の移動途中において表示部材が束縛されない状態になった時も表示部材は現状から回転することなく基本の回転位置のまま移動を行う。浄水カートリッジ2が完全に取付けられた時点ではスプリング9は最大限縮められており、スプリングバー4cと共にケーシング8のスプリング保持部24にそのほとんどを挿入した状態である。またこの時表示歯車7aは最終歯車6cと噛合い、表示部材の回転は7枚の歯車6を通じて羽根車5の回転で制御されることとなる。またこの時の表示部7は初期の位置を示す表示を行い、帰零動作が終了となる。
【0033】
なお、カム7bは最近点と最遠点が一ヶ所に止まらず、表示部材の浄水カートリッジ2寿命時までの回転量が半分未満であれば2ヶ所持ってもよい。同様に複数あってもよい。また、帰零リブ23と最終的に接触する点は曲線でなく直線であってもよい。
【0034】
なお、表示部材の表示リブ7dの形状は表示部7を回転軸7cを中心としたバランスのとれた構成とする形状であればよい。
【0035】
なお、帰零リブ23は先端が斜めの形状であるが形状にとらわれることなくカム7bを基本の位置まで回転させる形状であればよい。
【0036】
【発明の効果】
以上のように本発明は、簡単な機械的構造により、ろ材を通過した流量を測定、表示する積算流量計を備え、ろ過部の交換時に表示状態を自動的に帰零する帰零手段を備えた浄水器であるから、ろ過部の交換を行った後でも特別な動作を必要とせず、使用者に対し的確にろ材の交換時期を知らしめることができるという効果が得られる。また、ろ過部の脱着のみにて帰零動作が行われるから、ろ過部寿命前に外的要因により帰零動作が行われることはないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態における浄水器の概略平面断面図
【図2】 本発明の実施の形態における浄水器の概略正面断面図
【図3】 本発明の実施の形態における浄水器の積算流量計の概略平面断面図
【図4】 本発明の実施の形態における浄水器の積算流量計の概略側面断面図
【図5】 本発明の実施の形態における浄水器の積算流量計の概略正面断面図
【図6】 本発明の実施の形態における浄水器の表示部材とスライド部の拡大図
【図7】 本発明の実施の形態における浄水器の積算流量計の帰零に関する概略側面断面図
【図8】 本発明の実施の形態における浄水器の積算流量計の帰零に関する概略側面断面図
【図9】 従来の浄水器の概略図
【符号の説明】
1 水スイッチ
2 浄水カートリッジ
2a カートリッジ吐出口
3 積算流量計
4 スライド部
4a 円柱状部材
4b スライド部通路
4c スプリングバー
4d 切欠き部
4e 箱状部材
5 羽根車
5a 羽根歯車
6 7枚の歯車
6a 大歯車
6b 小歯車
6c 最終歯車
7 表示部
7a 表示歯車
7b カム
7c 回転軸
7d 表示リブ
8 ケーシング
9 スプリング
10 本体カバー
10a 本体切欠き部
11 連結管
11a 原水通路
11b 浄水通路
11c 浄水カートリッジ挿入部
12 レバー
13 内ケーシング部
13a 流入口
13b 吐出口
20 浄水吐水口
21 表示窓
22 原水吐出口
23 帰零リブ
24 スプリング保持部
51 カートリッジ型フィルタ
52 外箱
52a 透明板
53 翼車作動水路
54 流量計
55 指針
56 水吐出口
59 翼車
Claims (4)
- 供給された原水をそのまま吐水する原水流路と原水をろ過する浄水路のいずれかに選択的に接続する水スイッチと、原水の不純物等を除去する脱着可能なろ過部と、前記ろ過部を通過する水量を測定する測定部と前記測定部の測定結果を表示する表示部材とを備えた積算流量計と、前記積算流量計を収容するカバーとを備えた浄水器であって、前記積算流量計は前記ろ過部を通過する水流によって回転可能な羽根車と、前記羽根車の回転を減速し伝達する伝達部と、前記伝達部に連結する前記表示部材と、前記表示部材を回転自在に収納するスライド部と、前記羽根車と前記伝達機構と前記表示部材と前記スライド部とを収納し前記羽根車を回転させる水流の流入口と吐水口とを備えたケーシングとを備え、前記表示部材は、ろ過部の通水量を表示する表示部と、該表示部の表示部材の回転中心軸方向と直交する側面に設けたカム状の構造体と、歯車と、表示部材の回転中心軸方向における両端に位置してスライド部に回転自在に保持される回転軸を備え、前記表示部材は前記伝達部と前記歯車により連結され、前記ケーシングは突起部を備え、前記スライド部と前記ケーシングの間には付勢体が配置され、前記ろ過部の取外し時には前記スライド部と前記表示部材とが前記付勢体により移動させられ、前記表示部材の前記カム状の構造体が前記突起部に接触することで前記表示部は所定の位置まで回転し、前記ろ過部の取付時に前記表示部材が前記スライド部とともに移動し前記伝達部と連結する帰零手段を備えたことを特徴とする浄水器。
- 前記ケーシング部は前記表示部材の回転を確認することの出来る透明部材で構成されたことを特徴とする請求項1に記載の浄水器。
- 前記表示部材はリブを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の浄水器。
- 前記ケーシングの突起部の端面は傾斜していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の浄水器。
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