JP4158275B2 - 浄水器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【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
【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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