説明

浄水器

【課題】暗い台所等において使用した場合にでも表示画面が見やすく、浄水器の使用状態を使用者に分かりやすく表示する蛇口直結型浄水器を提供する。
【解決手段】電池を装着して使用する蛇口直結型の浄水器であって、透過型表示器と、この透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有し、透過型表示器と発光素子との間に光拡散部材を設けている浄水器とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の浄水器は、液晶表示器を備えた浄水器に関し、詳しくは透過型表示器を備えた浄水器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、蛇口直結型浄水器としては、浄水器の使用状態を表示するために液晶表示器を備えたものが幾つか提案されている。液晶表示器で表示する内容は、カートリッジの交換時期が代表的であり、交換時期が過ぎて濾過能力を失った濾材が使われ続けることを防ぎ、使用者が常時安心して浄水器を使用できるようにすることが目的とされている。
【0003】
液晶表示器を使用するためには電源が必要であるが、蛇口直結型浄水器の場合、家庭用100V電源のコンセントから電力を得るためには、蛇口の先端にある浄水器から電源コードを引き回す必要がある。蛇口周りに電源コードを配置すると、コードが水仕事などの妨げになるばかりか、水滴がコードに付着してコンセント部分にまで水が伝わり、結果的にはショートなどを引き起こすことになるため、安全という観点からも好ましくない。そのため、液晶表示器を備えた蛇口直結型浄水器の電源としては電池を用いるのが一般的である。
【0004】
そして、蛇口直結型浄水器の場合、浄水器全体が蛇口先端に取り付けられるため、浄水器が大きいと水仕事などの邪魔になるので浄水器の大きさはコンパクトであることが好ましい。そのため、液晶を備えた蛇口直結型浄水器に使用する電池としては、コイン型電池あるいはボタン型電池といった小型の電池が好適に使用される。
【0005】
しかしながら、小型の電池は大型の電池より電池容量が小さいため、液晶を備えた蛇口直結型浄水器に使用する場合、消費電流値を低く抑えなければ電池交換サイクルが短くなり、消費者が負担する維持費が高くなってしまう。
【0006】
そのため、従来、液晶表示器を備えた蛇口直結型浄水器では、消費電流値を低く抑えているが、暗い台所などでは液晶表示が見にくいものとなっていた。そのため、使用者が表示を見逃すことがあり、カートリッジ交換目安表示などの信号が意味のないものとなってしまっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、暗い台所において使用した場合にでも画面が見やすく、浄水器の使用状態を使用者に分かりやすく表示する蛇口直結型浄水器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するための本発明は、電池を装着して使用する蛇口直結型の浄水器であって、透過型表示器と、この透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有している浄水器を特徴とするものである。透過型表示器の背面側に発光素子を設けることで、暗い場所でも表示画面を見やすくできるうえに、浄水器の使用状態に合わせて発光素子を点灯、点滅させるなどして使用者の注意を引きつけることができ、浄水器の使用状態を使用者に認識させることができる。透過型表示器において色ムラ等、発光素子の光による濃度ムラを防ぐためには、透過型表示器と発光素子との間に光拡散部材を設けることが好ましい。光拡散部材は、光を乱反射させるものであればよく、単純に表面に複数個の凹凸を有する安価なものが好ましい。
【0009】
また、上記いずれかの浄水器において、小型化必要な浄水器において電力消費を抑え電池の交換を低減するためは、発光素子の消費電流は1〜10mAの範囲内であること、そして、消費電流を低く抑えつつもさらに見やすくするために、発光素子は、順方向電圧が3V以下で発光し、順方向電圧5mAのときの光度が10mcd以上の発光ダイオード(LED)であることが好ましい。
【0010】
さらに、上記いずれかの浄水器において、最も消費電流値の大きいLEDに消費される電流を小さくするために、原水流路と、浄水流路と、浄水流路に設けられ浄水の流れを検知する流水検知手段と、流水検知手段の出力に基づいて発光素子を1〜15秒間の範囲内で点灯または点滅を繰り返させる発光素子制御手段とを設けることが好ましい。発光素子の点灯を1〜15秒間の範囲内という一定時間に制限することで、使用者の見逃しを防ぎつつも省電流を達成する。点灯、点滅が1秒を下回っては、使用者が見逃す恐れがあり、15秒を超え場合には、多くの場合、1回の浄水使用時間よりも長くなってしまうので余分に電力を消費することになってしまう。
【0011】
さらに、浄水器の使用状態を使用者により分かりやすく表示するために、浄水器の使用状態に応じて発光素子の発光周期もしくは発光時間を変化させる発光素子制御手段を設けることが好ましい。同様に、前記発光素子が、互いに異なる発光色の複数個の発光素子または複数色で発光可能な単一の発光素子であり、浄水器の使用状態に応じて発光色を変化させる発光素子制御手段を備えていることも好ましい。具体的には、発光素子制御手段が、浄水の総通水量又は/総使用時間に応じて発光色を変化させる機能を有していることや、複数種のカートリッジから1種を選択して装着可能で、装着したカートリッジの種類に応じて発光色を変化させる機能を有していることや、もしくは、非浄水使用時間に応じて発光色を変化させる機能を有していることが好ましい。
【0012】
浄水の総通水量又は/総使用時間に応じて発光色を変化させる場合にはカートリッジの交換目安を使用者により分かりやすく表示することができ、複数種のカートリッジから1種を選択して装着可能で、装着したカートリッジの種類に応じて発光色が変化するものである場合には、使用者がカートリッジの種類を発光色から常時確認することができ、非浄水使用時間に応じて発光色が変化するものである場合には、非浄水使用時間に応じた捨て水の水量や時間を使用者に知らせることができる。
【0013】
このように透過型表示器の背面側に設けた発光素子の点灯時間や点滅周期、好ましくは発光色を変化させることにより、使用者に緊急を要する警告やその場での対応を求める表示を効果的に行うことができる。
【0014】
なお、このほかにも、透過型表示器とその透過型表示器の背面側に設けた発光素子との点灯時間、点滅周期を組み合わせることで、電池交換時期、単位時間当たりの水量、水温、水圧、濁度、塩素濃度などの表示も、使用者に効果的に表示することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の浄水器によれば、電池を装着して使用する蛇口直結型の浄水器であって、透過型表示器と、この透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有しているので、暗い場所でも表示画面を見やすくできるうえに、浄水器の使用状態に合わせて発光素子を点灯、点滅させるなどして使用者の注意を引きつけることができ、浄水器の使用状態を効果的に使用者に認識させることができる。特に、透過型表示器の背面側に設けた発光素子の点灯時間、点滅周期、好ましくは発光色を変化させることもできるので、使用時に視線が注がれている蛇口直結型浄水器にあっては、これらの方法により使用者に緊急を要する警告やその場での対応を求める表示を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下に本発明に係る浄水器の望ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0017】
図1は、本発明の一実施形態を示す浄水器の概略断面図である。
【0018】
図1に示す浄水器1は、蛇口直結型浄水器であって、浄水器内に活性炭や中空糸膜などのろ材を含むカートリッジ2を有しており、切換レバー8を操作して浄水流路を選択すると原水がカートリッジ2内を通過し、浄水となって吐出される。
【0019】
ここで、カートリッジ2を通過した水の流路(浄水流路)には、水車7が配置されているので、切換レバー8によって浄水を選択しているときには、この水車7が水流によって回転する。水車7は、図2に示すように、水車本体71、水車キャップ72、磁石73からなっており、磁石73は水車本体71内に挿入され、水車キャップ72によって外部と液密に封止されている。磁石73は、水車本体71内において、S極およびN極が水車本体71の回転軸を挟んで対向するように設けられている。
水車7が収められている流路の外側近傍には、リードスイッチ4が設けられている。したがって、水車7とリードスイッチ4が流水検知手段として作用する。水流によって水車7が回転すると磁石73が回転して水車7の周囲の磁界が変化し、その磁界の変化によってリードスイッチ4がON/OFFのパルス信号を電子回路部3の演算部32(発光素子制御手段)に伝達する。
【0020】
また、浄水器1は、電子回路部3の電力として、電池ボックス5の中にボタン型アルカリ乾電池CR2032を備えている。さらに、カートリッジ2の種類を識別するための識別スイッチ6をカートリッジ2の挿入部に設けている。さらにまた、原水を浄水流路、原水ストレート流路、原水シャワー流路にそれぞれ振り分ける流路切換器9内に温度センサー10を配置した。ここでは、温度センサー10にはサーミスタを用いた。
【0021】
次に、図3に電子回路部3の詳細を示す。電子回路部3は、透過型のLCD33(透過型表示器)と、CPUが設けられた回路基板34とを有し、LCDの背面側で、かつ、回路基板34上にはLED(発光ダイオード)35も設けられている。LCD33の背面側にLED35を配置しているので、暗い台所等において使用した場合にでもLCD33の表示画面が見やすくできるうえに、浄水器の使用状態に合わせてLED35を点灯、点滅させるなどして使用者の注意を引きつけることができ、浄水器1の使用状態を使用者に効果的に認識させることができる。
【0022】
LED35としては、一般的に、警告サインには赤色、良好なサインには緑色を用いるので、赤色の発光ダイオードと緑色の発光ダイオードとを用いた。また、これら発光ダイオードは、それぞれ高輝度型で、順方向電圧が2.2Vで発光し、順方向電流が5mAのときの光度が40mcdである。
【0023】
一般的なLED(非高輝度)は、順方向電圧2.2Vの5mA通電したときの明るさが5〜10mcd程度であり、浄水器1に用いた高輝度型LEDと同等の明るさを得るためには、20〜40mAの消費電流が必要となり、電池寿命は浄水器1の1/4〜1/8程度となり、電池交換が頻繁に必要となってしまう。また、蛇口直結型浄水器においては、安全性の観点から、家庭用100Vの電源コンセントから電力を得ることは、電源コードを伝って水滴がコンセントに到達する恐れがあり好ましくなく、電池を使用することが好ましい。一方、一般的なLEDを用いて浄水器1と同じ期間電池を持たせるためには、電池の大きさが4〜8倍となってしまい、その結果浄水器が大きくなり、炊事などの水仕事をする場合に浄水器が邪魔になってしまう。
【0024】
これに対して、浄水器1は、透過型のLCD33の背面側に設けた発光ダイオード35の消費電流が1〜10mAの範囲内であるので、電池容量を小さくして浄水器を小型化できるとともに長期間電池交換が不要で、かつ、LEDの輝度を高くすることができる。
【0025】
LCD33とLED35との間には、光拡散部材36が配置されている。光拡散部材36は、液晶表示器に対して背面側に設けたLEDの光を一様に拡散する部材であって、乳白色PP(ポリプロピレン)を射出成形により厚さ1mmの板状に成形したものを用いている。また、光をより効率よく拡散させるために、表面には、シボ加工等を施し複数個の凹凸を形成している。このような光拡散部材36は、比較的安価でありながらもLED35の光をLCD33の表示画面に対してほぼ一様に拡散することができる。
【0026】
上述の構成の電子回路部3を用いて、LCD33に図4に示す通りの表示を行う。
【0027】
すなわち、LCD33においては、1つの表示画面に、カートリッジ2の種類を表示するカートリッジ種類表示素子331と、カートリッジ2の交換時期を表示するカートリッジ交換目安表示素子332と、電池交換目安表示素子333と、浄水使用中表示素子334がまとめて配置されている。
【0028】
カートリッジ種類表示素子331は、識別スイッチ6によって識別されたカートリッジの種類を表示するのもである。
【0029】
カートリッジ交換目安表示素子332は、水車7の回転によるリードスイッチ4からのパルス信号から流量を算出し、その流量に応じて図5に示すように点灯するセグメント3321を段階的に減少させてカートリッジ2の寿命を表示する。なお、カートリッジの寿命を表示するには、水車7の回転している積算時間(浄水使用の積算時間)をカウントして表示してもよい。
【0030】
電池交換目安表示素子333は、電池ボックス5内の電池51の電圧を測定し、その電圧値と予め設定した比較値とを比べ、電池電圧が比較値を下回ったときに点灯する。なお、回路の消費電流値をあらかじめ測定、計算し浄水の総使用時間と電池残量との関係を求めておけば、浄水の総使用時間がある一定値を超えたときに電池交換目安表示素子333を点灯するように構成してもよい。
【0031】
なお、回路基板34には、演算結果などを記憶するメモリを搭載しているので、万一、カートリッジ交換前に電池が切れた場合でも、それまでの積算流量や積算時間のデータは保持され、電池を交換して正しい表示を再開することができる。
【0032】
次に、浄水使用中表示素子334は、浄水使用中に発光するセグメント3341を図6に示すように順に変化させることで、キャラクター等、生物を擬したものを表す1つの図形3342が浄水使用中に動いて見えるように表示する(アニメーション表示)。ここで、浄水使用中表示素子334は、キャラクター等の図形が動いて見えるようにする必要は必ずしもないが、キャラクター等の図形3342が、動いてみえるように構成することにより、浄水器が正常に作動していることを視覚的に使用者に知らせるほか、使用者の注意をLCD33に引きつけることができ、同じLCD33にまとめて設けられているカートリッジ交換表示素子334や電池交換目安表示素子333などによる警告表示を使用者が見逃すことを防ぐことができる。また、キャラクター等の1つの図形3342は、通水速度や水圧に応じて動作速度が変化するように構成してもよい。
【0033】
ここで、LCD33に示される各表示は、浄水を使用開始してから、すなわちリードスイッチ4が水車7の回転を検知してから一定時間、LCD33の背面側に配置したLED35が点灯するので、薄暗い台所においても見やすく、また、使用者の注意を引きつけることができる。一定時間とは、電池の電力消費を抑えつつも使用者が十分にLED35の点灯を認識することができるように少なくとも5秒間が好ましい。発明者の知見によれば、5秒間あれば浄水器の使用者は、十分に表示を確認することができる。また、点灯時間を一定時間とすることで、万が一使用者が浄水を出したままの状態で放置した場合の電池の消耗を抑えることもできる。なお、LEDの点灯時間は、15秒間程度にまで延ばして、目の不自由な人などに対する視認性を向上することも好ましい。
【0034】
そして、LED35は、通常時は緑色の発光ダイオードが点灯し、温度センサー10によって水温40℃以上の水の流れを検知した場合は赤色の発光ダイオードが点灯するように構成されている。これにより、浄水器1の使用条件の一つである“水温40℃以下”という条件から逸脱した場合に、使用者にその旨を報知する。
【0035】
カートリッジ2の交換や、電池51の交換などの警告信号とは異なり水温などの緊急を要する警告信号は、LCDで表示するよりもLEDで表示する方がより分かりやすい。しかしながら、単純にLCDに加えてLEDを併設するだけでは、浄水器の形状が同じであればLCDもLEDも小さくせざるを得ず、緊急を要する警告信号を発するにも拘わらず使用者が認識しづらくなる。そこで、浄水器1では、LCD33の背面側にLED35を設置し、LCD33を大きく見やすくするとともにLED35によるバックライトの効果を得て、通常の表示とともに警告表示を効果的に行い、使用者がその警告表示にすぐに気づくことができるようにする。これにより、使用者が重要な警告信号を見逃すことを防ぐことができる。
【0036】
また、浄水器は、浄水を使用しない間(非浄水使用時間)に濾材と浄水出口との間に滞留した水に細菌が繁殖している可能性が否めないため、非浄水使用時間に応じて流し始めの水を捨てたい場合がある。そこで、浄水器1においては、水車の止まっている累積時間、すなわち、非浄水使用時間を算出し、これに応じた捨て水量(時間)または浄水が使用可能になったとき(浄水使用開始時)をLED33の点滅によって使用者に報知する。捨て水の量は、非浄水使用時間に依存して多くなるので、非浄水使用時間が12時間以上24時間未満の場合は10秒間、24時間以上168時間未満の場合は15秒間、168時間以上の場合は30秒間LED33を点滅するようにした。これにより、使用者は、浄水の使用を再開したときに水を捨てることを忘れずに、また、正しい水量だけを無駄なく捨てることができる。
【0037】
なお、本発明においては、上述の実施形態を次のように変更してもよい。
(1)浄水器1においては、使用温度についての警告をLED33の発光色で表示し、捨て水量(時間)の表示をLED33の点滅によって報知するが、水温の警告表示を点滅、捨て水量の表示を発光色で報知してもよい。
【0038】
また、LED35の発光色、点灯時間、点滅周期を変更することにより、水温や、捨て水に関する表示の他、通水時の流速や水圧に関する警告を行ってもよい。通水時の流速に関する警告を行う場合、水車7の回転数から浄水時の流速を算出して、適切な使用条件以上の流速で通水されていれば、LED35を点灯する。また、水圧に関する警告を行う場合、圧力センサーを用いて、適切な使用条件から逸脱した水圧で通水されていればLED35を点灯する。さらに、通水時の条件のほか、濁度や塩素濃度などの水質に対する警告などをLED35を用いて行ってもよい。これらは、単独あるいは併せて表示すればよい。
(2)浄水器1では、LED35として赤色の発光ダイオードと緑色の発光ダイオードとを用いたが、緑、黄、橙、青などの発光ダイオードを1つ使用するだけでもよく、また、これら単色の発光ダイオードを複数個組み合わせて使用してもよい。また、1つの発光ダイオードで複数色の発光を行うものを使用してもよい。一般的には、警告表示には赤、注意には黄色、良好なサインには緑、特殊な警告には青を用いることが多く、使用者は認識しやすい。
(3)浄水器1では、LCD33にカートリッジ種類表示素子331、カートリッジ交換目安表示素子332、電池交換目安表示素子333、浄水使用中表示素子334を設け、LCD33でカートリッジの種類や交換時期、電源交換時期、浄水を使用中であること等を表示したが、LCD33では他の表示を行い、カートリッジの交換時期等をLEDの発光により示すようにしてもよい。
(4)浄水器1では、浄水の積算通水量などの情報を記憶するメモリを搭載しているが、浄水器の使用状態の管理のために、たとえばパソコンなどの外部機器に情報を伝達するコネクタや送受信機を搭載することで、有線あるいは無線通信により、測定データなどを外部機器で管理することもできる。
(5)浄水器1では、液晶表示素子として予め決まったパターンを表示するものを使用したが、より鮮明な表示で分かりやすくするために、ドットマトリクス式液晶表示素子を用いてもよい。
(6)浄水器1では、モノクロの液晶表示素子を用いたが、より表示を見やすくするために、カラー液晶表示素子を用いてもよい。
(7)浄水器1では、周囲の明るさに関係なくLED35を一定の明るさ(消費電流)で発光させるが、より省電力とするために、光センサーを搭載し、周囲の明るさに応じてLED35の明るさを変更するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の一実施形態を示す蛇口直結型浄水器の概略断面図である。
【図2】図1の浄水器に装填した水車7の分解図である。
【図3】図1の浄水器に装填した電子回路部3の模式図である。
【図4】図1の浄水器に設けられたLCD33の表示素子を示す図である。
【図5】図1の浄水器に設けられたLCD33のカートリッジ交換目安表示素子332の点灯パターンの変化を示す図である。
【図6】図1の浄水器に設けられたLCD33の浄水使用中表示素子334の点灯パターンの変化を示す図である。
【符号の説明】
【0040】
1 浄水器
2 カートリッジ
3 電子回路部
32 演算部
33 LCD(液晶表示器)
331 カートリッジ種類表示素子
332 カートリッジ交換目安表示素子
333 電池交換目安表示素子
334 浄水使用中表示素子
3341 セグメント
3342 図形
34 回路基板
35 LED(発光ダイオード)
36 光化育さん部材
4 リードスイッチ
5 電池ボックス
6 識別スイッチ
7 水車
71 水車本体
72 水車キャップ
73 磁石
8 切換レバー
9 流路切換器
10 温度センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原水流路と、浄水流路とを備え、電池を装着して使用する浄水器であって、該浄水器は、透過型表示器と、該透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有するとともに、前記浄水流路に設けられ浄水の流れを検知する流水検知手段とを有しており、前記流水検知手段が浄水の使用開始を検知後、非浄水使用時間から算出される捨て水量を捨ててから、前記発光素子を点灯または点滅を繰り返させる発光素子制御手段を備えていることを特徴とする浄水器。
【請求項2】
原水流路と、浄水流路とを備え、電池を装着して使用する浄水器であって、該浄水器は、透過型表示器と、該透過型表示器の背面側に設けられた発光素子とを有するとともに、前記浄水流路に設けられ浄水の流れを検知する流水検知手段とを有しており、前記流水検知手段が浄水の使用開始を検知後、非浄水使用時間から算出される捨て水時間が経過してから、前記発光素子を点灯または点滅を繰り返させる発光素子制御手段を備えていることを特徴とする浄水器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2008−137006(P2008−137006A)
【公開日】平成20年6月19日(2008.6.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−338832(P2007−338832)
【出願日】平成19年12月28日(2007.12.28)
【分割の表示】特願2002−248316(P2002−248316)の分割
【原出願日】平成14年8月28日(2002.8.28)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】