浄水器
【課題】 基板ホルダ内に設けたリセットボタンやカートリッジ選択ボタンのような操作ボタンを、浄水器本体の外表面に設けたスイッチ操作部を介して操作ボタンを押すことができ、操作ボタンの表面側に配置された防水用ゴムの破損を防止し、防水性能を維持する。
【解決手段】 原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化するろ過カートリッジと、浄水の流出口を備えた浄水器であって、浄水器本体表面に、スイッチ操作部と、ろ過カートリッジの交換時期を表示するための表示部とを備え、表示部には、基板ホルダ、基板ホルダ内部に配置した回路基板、回路基板上に操作ボタン及び液晶表示部が設けられており、基板ホルダ内の操作ボタンに対応する外表面の位置にはスイッチ操作部が配設され、操作ボタンとスイッチ操作部との間の基板ホルダに開口部を設け、この開口部を弾性膜で水密に塞ぎスイッチ操作部を押した時には、弾性膜を介して操作ボタンが押されるものである。
【解決手段】 原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化するろ過カートリッジと、浄水の流出口を備えた浄水器であって、浄水器本体表面に、スイッチ操作部と、ろ過カートリッジの交換時期を表示するための表示部とを備え、表示部には、基板ホルダ、基板ホルダ内部に配置した回路基板、回路基板上に操作ボタン及び液晶表示部が設けられており、基板ホルダ内の操作ボタンに対応する外表面の位置にはスイッチ操作部が配設され、操作ボタンとスイッチ操作部との間の基板ホルダに開口部を設け、この開口部を弾性膜で水密に塞ぎスイッチ操作部を押した時には、弾性膜を介して操作ボタンが押されるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレート状吐出口やシャワー状吐出口を浄水器本体部に有し、蛇口に取り付けて使用する浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本体部を蛇口に取り付け、切換弁で流路を切り換えて使用する蛇口直結型浄水器において、ろ過カートリッジの寿命を表示する浄水器が数多く提案されている。寿命表示方法としては、カートリッジ装着後の積算使用流量を計測し、あらかじめ設定した値に達したときカートリッジ交換を促す表示を点灯させるものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
カートリッジを交換した際に、積算されたデータをリセットして初期状態に戻す必要があるため、特許文献１に示された浄水器では、新しいカートリッジが取り付けられたことを検出して、データをリセットする機構を備えている。しかし、この方法では、使用者が誤ってカートリッジを取り外した場合と区別することができず、使用途中でデータをリセットする恐れがあった。これに対して、リセットボタンを別に設け、使用者がカートリッジを交換した際に、リセット操作を行う浄水器が知られている（特許文献２）。
【０００４】
特許文献２に挙げたリセットボタンは、表示素子に用いるＬＣＤや演算回路基板とともに１つのケースに収納され、ＬＣＤや回路基板などの防水のためポッティング剤で封止固定されている。リセットボタンはゴム製で、ケースを挟み込むようにして防水性を高めた形状を備えている。このような防水性を有するリセットボタンは、他にも提案されている（特許文献３、４）。
【特許文献１】特開平８−１１５０号公報
【特許文献２】特許第３３７１３３５号公報
【特許文献３】特許第３１１８８００号公報
【特許文献４】特開平９−５６３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のリセットボタンは、スイッチを小型化するため、指で操作するのではなく、鉛筆やシャープペンシルなど先端が尖ったもので押して操作するようになっているので、この小型リセットボタンを繰り返し使用すると、リセットボタンの表面を覆うゴム膜が破れてしまい、ＬＣＤや回路基板が水と接触して誤作動を起こす原因となっている。
【０００６】
このため、リセットボタンを小型化したままで、繰り返し使用しても防水性能を維持できる新規のリセットボタンを有する浄水器の開発が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明の浄水器は次の（１）の要件を特徴とするものであり、さらに次の（２）〜（５）の要件を満たすことが好ましい。
（１） 原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化するろ過カートリッジと、浄水の流出口を備えた浄水器において、浄水器本体表面に、スイッチ操作部と、ろ過カートリッジの交換時期を表示するための表示部とを備え、表示部には、基板ホルダ、基板ホルダ内部に配置した回路基板、回路基板上に操作ボタン及び液晶表示部が設けられており、基板ホルダ内の操作ボタンに対応する外表面の位置にはスイッチ操作部が配設され、操作ボタンとスイッチ操作部との間の基板ホルダに開口部を設け、この開口部を弾性膜で水密に塞ぎスイッチ操作部を押した時には、弾性膜を介して操作ボタンが押されること。
（２） 基板ホルダに開口部を塞ぐ弾性膜の上に、弾性膜の外周縁を覆う固定枠を配し、固定枠と基板ホルダとを密着固定することにより、開口部が水密に塞がれていること。
（３） 前記スイッチ操作部の裏面側に、弾性膜を介して操作ボタンを押圧するための突起が設けられていること。
（４） 弾性膜の外周縁を覆う固定枠の内側が基板ホルダに溶着されていること。
（５） 前記スイッチ操作部の外側に、弾性シートが貼り付けられていること。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の浄水器では、リセットボタンやカートリッジ選択ボタンのような操作ボタンとして小型化ボタンを基板ホルダ内に設けているが、浄水器本体の外表面に設けたスイッチ操作部を介して操作ボタンを押すことができ、さらに、操作ボタンの表面側に配置された防水用ゴムの破損を防止することができ、防水性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の浄水器の好ましい一実施形態を示す図面等を用いて説明する。なお、本発明はこれらの図によって、特に制限されるものではない。
【００１０】
本発明の浄水器は、家庭のキッチンなどの蛇口に取り付けられて固定される蛇口直結型浄水器であって、図１〜図２に示すように、その内部に切換弁本体２０を内蔵した本体部２と、ろ材を収納したろ過カートリッジ３などから構成されている。本体部２の側方に設けられた切換レバー７０を操作することにより、（１）蛇口４から原水流入口を通って流入した原水をそのままシャワー水として吐出する「原水シャワー」モード、（２）そのままストレート水として吐出する「原水ストレート」モード、（３）原水をろ過カートリッジ３に供給する「浄水」モード、の３種類の吐出モードに順次切り換えられるようになっている。ろ過カートリッジ３に供給された原水は、活性炭などの吸着剤や中空糸膜等によってろ過され、浄水吐出口２０４から浄水として吐出される。
【００１１】
まず、本体部２について説明する。
【００１２】
本体部２には、図２、図３、に示すように、カムシャフト４０と複数の切換弁とを内蔵する切換弁本体２０と、カムシャフト４０に連結された切換レバー７０と、切換レバーの回動動作をカムシャフトに伝達させるラチェット機構またはワンウェイクラッチ機構と、切換レバーを元の位置に戻すための戻しバネ８０とが設けられている。ここで、複数の切換弁として３個の弁体３０、３１、３２が設けられている。さらに、原水ストレート吐出口部６６と原水シャワー吐出口部６７とを備えた下部ボディ６０、切換弁本体２０が上面に突出する開口部を備えた上部ボディ５０、切換弁本体２０に接続され流量積算部を内蔵する原水送水管１１０と、流量を積算した結果を表示する液晶表示部１７０などが設けられている。
【００１３】
切換弁本体２０の上部には、原水流入口１０が設けられ、その周囲にリング状のパッキン１１が装着され、蛇口４のおねじ部にねじ込んだアダプタ１２を介して、取付ナット１３を切換弁本体２０に螺合させ、本体部２を蛇口４に取り付け支持固定するようになっている。原水流入口１０を経て流入する原水の水圧によって弁体３０、３１、３２が移動しないように、水流緩和部材１４が、弁体３０、３１、３２の上流側に狭持されている。アダプタ１２は、蛇口４のおねじ部にねじ込む以外にも、切り欠きを有する中空円盤状に形成して、蛇口４の先端に狭持させてもよい。
【００１４】
次に、切換弁による吐出モード切換機構の構造について説明する。
【００１５】
切換弁本体２０は、図４に示すように、略円筒のボディ上部の原水流入口１０の下流側に設けられ、内部には原水の流れを分配する複数の吐出口２１、２２、２３と、吐出口を塞ぐ弁体３０、３１、３２を収納するスペースが設けられている。また、側面には、弁体３０、３１、３２を構成するリンク３０ａ、３１ａ、３２ａを上下に作動させて吐出口を切り換えるカムシャフト４０を挿入するための開口部２６が設けられている。開口部２６の外周には、カムシャフト４０に設けたボール４６を受けるボール受部２９が設けられている。さらに、略円筒のボディ側面に設けた開口部２６を取り囲むように、２つのリブ２５ａ、２５ｂが設けられている。略円筒のボディ背面には、切換レバー７０を位置復元させるための戻しバネ８０を収納するためのバネケース２８が設けられている。
【００１６】
弁体３０、３１、３２は、図２に示すように、リンク３０ａ、３１ａ、３２ａとパッキン３０ｂ、３１ｂ、３２ｂとから構成されている。リンク３０ａ、３１ａ、３２ａは、後述するカムシャフト４０が挿入可能な四辺形の形状を有している。また、パッキン３０ｂ、３１ｂ、３２ｂは、リンク３０ａ、３１ａ、３２ａの下方に付設されており、各吐出口２１、２２、２３を上方から閉塞し、開弁の際には上方に持ち上げられる（リフトされる）タイプの傘形形状である。各吐出口２１、２２、２３に対しては、傘形に流通孔全体を覆うことができるので、良好なシール性が得られる。
【００１７】
弁体３０、３１、３２の位置を変動させるカムシャフト４０には、図２に示すように、カムシャフト４０と一体に形成された３連のカム４１、４２、４３が形成されている。各カム４１、４２、４３は、各々のカム４１、４２、４３が各リンク３０ａ、３１ａ、３２ａを押し下げる場合の半円形の突起Ａ、Ｂ、Ｃと押し上げる場合の突出した突起ａ、ｂ、ｃとの複合カムから構成されている。すなわち、カム部Ａ、Ｂ、Ｃはリンク３０ａ、３１ａ、３２ａの押し下げ面Ｘ、Ｙ、Ｚと当接し、突起ａ、ｂ、ｃは押し上げ面ｘ、ｙ、ｚと当接してリンク３０ａ、３１ａ、３２ａを上下動させるようになっている。
【００１８】
また、切換レバー７０を取付ける側のカムシャフト４０の端部には、ラチェット爪受部４４が設けられている。また、カムシャフト４０が逆回転することなく確実に回転し、切換レバー操作時のクリック感を持たせるために、カムシャフト４０の一部にバネ４７と該バネ４７によって付勢されるボール４６をボール受溝４５内に設け、切換レバー７０に形成したラチェット歯７２と同一ピッチのボール受部２９にボール４６が受納されるように構成された、いわゆるクリック機構が設けられている。
【００１９】
切換レバー７０はカムシャフト４０の端部に連結されている。このカムシャフト端部の外周には嵌合により接続筒７４が設けられていて、接続筒７４の端部から直角方向に切換レバー７０が延伸している。切換レバー７０の先端側には把手部７５が設けられている。切換レバー７０を元の位置に戻す戻しバネ８０を収納するバネ受部７３が本体の背面側に設けられている。接続筒７４の外周には、抜け止め用の係止リブ７１が円環状に設けられている。また、接続筒７４の内側には、ラチェット機構を構成するラチェット歯７２が設けられている。
【００２０】
戻しバネ８０は、複数回コイル状に巻回したばねの両端が若干延伸された状態で切換弁本体２０のバネケース２８内に収納されていて、延伸させた一端が切換レバー７０と一体に設けたバネ受部７３の切り欠き部に係止されている。切換レバー７０を押し込むと、戻しバネ８０のコイル部分が圧縮し、切換レバー７０を手離すと戻しバネ８０の反作用力により、切換レバー７０は元の位置に戻るようになっている。
【００２１】
接続筒７４の外周側には、吐水状態を表示する表示部としての表示リング１００が設けられている。表示リング１００は、中空円筒状の形状を有し、表面に「原水」「シャワー」「浄水」等の吐出状態を示す表示が記載されている。また、表示リングには、切り欠きを有する中空円筒より一回り小さな円筒状リブ（図示せず）が付設されており、この切り欠きが、カムシャフト４０のボール受溝４５の周囲を盛り上げた突起と嵌合しているため、カムシャフト４０の回転がそのまま表示リング１００にも伝達され、表示リング１００はカムシャフト４０と同時に回動する。
【００２２】
切換弁本体２０、弁体３０、３１、３２、カムシャフト４０、切換レバー７０、表示リング１００は、精度よく安価に加工できるＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂を用いた樹脂成形体であることが好ましいが、特に限定するものではなく、ＡＢＳ樹脂と同等な精度や強度が得られるＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂やＰＯＭ（ポリオキシメチレン、ポリアセタール）樹脂なども好適に用いられる。
【００２３】
次に、組立てられた切換弁の構造について説明する。
【００２４】
図２に示すように、切換弁本体２０の内部に弁体３０、３１、３２が収納され、側面に設けた開口部２６からカムシャフト４０が挿入されている。カムシャフト４０に設けた各カム４１、４２、４３は、収納した弁体３０、３１、３２の位置に対応している。カムシャフト４０にあるボール受溝４５には、ボール４６とバネ４７が収納され、切換弁本体２０の開口部２６の外周に設けたボール受部２９と当接するようになっている。
【００２５】
切換レバー７０が嵌入されて連接されたカムシャフト４０の端部の外周には、接続筒７４と表示リング１００とが設けられている。表示リング１００に付設した円筒状リブの切り欠きが、カムシャフト４０のボール受溝４５と嵌合しているため、表示リング１００はカムシャフトと共に回転する。表示リング１００の表面に記載された「原水」「シャワー」「浄水」の表示は、切換レバー７０の操作に対応する１種類だけが、切換弁本体２０に設けた２つのリブ２５ａ、２５ｂの間隙２７（表示部）から見えるようになっている。この間隙２７は、上部ボディ５０の開口部５３に対応して設けられている。
【００２６】
切換弁本体２０に設けた２つのリブ２５ａ、２５ｂは、図４に示すように、カムシャフト４０を挿入する開口部２６を取り囲むように、カムシャフト４０と略平行に突出し、端部は切換レバー７０との連結部を覆うように設けられている。表示リング１００の外部表示させる部分（表示部）は間隙２７（表示部）となっている。
【００２７】
カムシャフト４０の端部に連接された切換レバー７０は、その把手部７５が接続筒７４から略鉛直上向きとなっている。ここで、切換弁本体２０のバネケース２８内に戻しバネ８０を収納し、延伸された状態の戻しバネ８０の一端が切換レバー７０に付設したバネ受部７３に収納されている。
【００２８】
さらに、カムシャフト４０の端部に設けたラチェット爪受部４４に、ラチェット爪部材９０が嵌入固定されている。ラチェット爪部材９０が飛び出さないように、切換レバー７０にはレバーキャップ７９がさらに嵌入固定されている。
【００２９】
カムシャフト４０に設けた各カム４１、４２、４３は、図２に示すように、それぞれ、カムシャフト４０の周方向に３つずつ等配されており、各カム４１、４２、４３の位相は、カムシャフト４０の周方向に、互いに４０度ずつずらしてある。各カム４１、４２、４３のカムシャフト４０の軸方向における位置は、各モード用流通口を開閉し各流通口のシート面２４ａ、２４ｂ、２４ｃに当接可能に配置された弁体３０、３１、３２の位置に対応している。
【００３０】
切換レバー７０の往復動の方向は、切換レバー７０の把手部７５が略鉛直上向きの位置を停止位置として、奥へ押し込む方向であることが好ましいが、手前側に引く方向でもよい。この切換レバー７０は、後方に押す操作又は前方に引く装置により予め定められた一定方向に１ストローク分、回動する。回動後に原位置に自動的に復帰するものである。したがって、切換レバー７０の往復動の方向を奥に押し込む方向に設定しておけば、切換操作の際、単に切換レバー７０を奥に向かって１ストローク分押す操作をすればよいので、きわめて簡単な軽い操作でもって切換を行うことができる。特に、切換レバー７０の先端が略上方に向いていると、指一本で切換レバー先端を押すだけで１ストローク分の切換操作ができる。
【００３１】
切換レバー７０の把手部７５は、略鉛直上向きの他に、略鉛直下向きとしてもよい。蛇口の位置は様々であり、特に手の届きにくい高い位置に蛇口が設けられていたり、蛇口上部に操作するのに十分な空間がない場合には、把手部７５を略鉛直下向きとした方が操作しやすくなる。
【００３２】
次に、上記のように組立てられた切換弁の切換構造について説明する。
【００３３】
以下に説明する実施態様は、切換レバー７０の１動作でカムシャフト４０を４０度毎、即ち切換レバー７０の９動作でカムシャフト４０が１回転し、「浄水」、「原水」、「シャワー」が９回切り換わるときの例を示している。
【００３４】
使用者が切換レバー７０の把手部７５を後方に押すと、切換レバー７０のバネ受部７３が下部ボディ６０に設けた操作ストッパー６１に当接するまで回動する。この切換レバー７０を後ろへ押す回動動作は、切換レバー７０の接続筒７４の内側に形成されている、切換レバー７０の回転支点を中心とするラチェット歯７２によって、カムシャフト４０の端部に連結されたラチェット爪部材９０を介して、カムシャフト４０に１ピッチ分の回転動作として伝達される。このようなラチェット歯７２とラチェット爪部材９０を有するラチェット機構としては通常の構造を採用すればよい。
【００３５】
操作後に切換レバー７０より手を離すと、切換レバー７０は戻しバネ８０により初期位置に復帰する。このとき、切換レバー７０のバネ受部７３が切換弁本体２０に設けた第１のリブ２５ａに当接するので、初期位置がずれることはない。
【００３６】
切換レバー７０が初期位置に戻る際に、ラチェット爪受部４４の間隙４４ａ側に弾性変位可能なラチェット爪部材９０の爪により、回転方向にはラチェット爪部材９０の爪がラチェット歯７２と係合して回転するものの、切換レバー７０の戻り時にはラチェット爪部材９０がラチェット爪受部４４の間隙４４ａ内でばね作用によってラチェット爪部材９０の爪が収縮し、ラチェット歯７２との係合が外れて空転し、切換レバー７０のみが初期位置に戻る。したがって、切換レバー７０の動き（作動力）は、ラチェット機構を介して一回転方向にのみカムシャフト４０に間欠的に伝達され、カムシャフト４０は切換レバー７０の操作毎に一方向にのみ回転されるようになっている。また同時に、表示リング１００も切換レバー７０の操作毎に一方向にのみ回転されるようになっている。
【００３７】
このような伝達機構は、上記のようなラチェット機構の他、通常のワンウェイクラッチ機構によっても達成できる。
【００３８】
カムシャフト４０の各カム４１、４２、４３は、対応する四辺形のリンク３０ａ、３１ａ、３２ａ内に挿入されているので、カムシャフト４０がラチェット歯７２の１ピッチ分回動すると、各リンク３０ａ、３１ａ、３２ａとの係合を介して、弁体３０、３１、３２のうちの１つの弁体を押し上げ、残りの２つの弁体を押し下げる。
【００３９】
弁体３０、３１、３２に付設したパッキン３０ｂ、３１ｂ、３２ｂは傘形形状であるため、各吐出口２１、２２、２３を傘形に流通孔全体を覆うことができるので、良好なシール性が得られる。さらに、Ｏリング付設弁体等に比べ、Ｏリングの嵌合等による摩擦力で駆動力を増大させる要因がないので、はるかに小さい力をもって駆動でき、究極的には、切換レバーの操作力の大幅な低減に寄与できる。
【００４０】
カムシャフト４０を用いて弁体３０、３１、３２を駆動する場合には、上述のようにカムシャフトのカムを直接弁体に係合させる構造とすることも可能であるが、カムシャフトに係合可能な歯車などのリンクを介して弁体を駆動することも、より円滑な作動が得られる点で好ましい態様である。
【００４１】
また、切換レバー７０の１動作あたりの弁体動作量は、上記カムシャフトの各カムの位相ずれ分に対応させておくことが必要である。各弁体に対応するカムは、必ずしも１個ずつでなくてもよく、１つの弁体に対し、カムシャフト円周方向に複数のカムを配設してもよい。これによって、円周方向に配設された各カムが所定位置にくる毎に、対応する弁体を駆動できる。切換レバー７０の１動作あたりのカムシャフトの回転量は、このような条件に合わせればよく、３６０度／（吐出モード数の整数倍ｎ）とすればよい。ｎの値は１でもよいが、必要な回転量を小さく抑え切換レバー１動作量を小さく抑えて操作性をより向上するためには、ｎの値が２または３であることが望ましい。ｎの値としては、５程度まで可能であるが、あまり大きくなりすぎると、切り換えの確実性に悪影響を及ぼす。このような本発明に係る浄水器においては、切換レバー操作は、常に一定方向に押すもしくは引くだけでよく、かつ、無条件に所定のストローク分だけ操作されるので、微調整や操作量の確認等は一切不要となり、極めて簡単な操作で切換を行うことができる。しかも、操作毎に一定のストローク分動作されるので、動作量に誤りが発生する要素がなく、操作の確実性は極めて高い。また、切換レバーは自動的に原位置に復帰されるので、切換の際の操作は、軽いワンタッチ操作だけですむ。
【００４２】
次に、下部ボディ６０について説明する。
【００４３】
下部ボディ６０には、切換弁本体２０に設けた原水シャワー口２１および原水ストレート口２２に対応する原水吐出口が設けられている。原水吐出口の略中心部には、原水をストレート状に吐出するためのストレート吐出孔６３ｂが穿設された原水ストレート吐出口部６６が配設され、その周縁の略円環部には、シャワー状に吐出するための多数のシャワー吐出孔６３ａが穿設された原水シャワー吐出口部６７が配設された構造となっている。
【００４４】
切換弁本体２０に設けた原水ストレート口２２と、下部ボディ６０に設けた原水ストレート吐出口部６６とは、略同軸延長線上に配設されているため、原水は鉛直下方に均一に吐出することができる。
【００４５】
一方、下部ボディ６０に設けた原水シャワー吐出口部６７は、原水吐出口の周縁側の略円環部内に配設されていて、多数のシャワー吐出孔６３ａは、円環状のステンレス板６２に穿設されている。円環状のステンレス板６２の内周縁と外周縁とは下部ボディ６０の樹脂で挟持されるように一体成形されている。図７に示すように、ステンレス板６２の外周縁には複数の切欠き６４が設けられているので、一体成形後のステンレス板６２が下部ボディ内で回転したり外れたりすることが防止されている。また、ステンレス板６２を下部ボディに強固に固定するために、内周縁と外周縁とを連結する支持梁（リブ）６５が２本設けられており、ステンレス板６２を支持固定している。支持梁６５の本数は特に限定しないが、本数が増えるとシャワー孔６３ａの数が少なくなり、均一なシャワーの吐出が困難となるため、支持梁は１〜３本程度が好ましい。また、支持梁６５を設ける位置も特に限定はしないが、均一なシャワーを得ようとするには、支持梁６５を均等に配置することが好ましい。支持梁６５を後方に設けておくと、浄水器１を前面側から操作する使用者は、支持梁の部分にシャワー吐出孔がないことに気づく難く、均一にシャワーが吐出しているように見える。
【００４６】
ステンレス板６２には、ＳＵＳ３０４以上の防錆能力を有するステンレスを用いると、数年以上水道水と接しても錆びず、キッチン等でも清潔に使用することができる。ステンレス板６２の板厚は、０．３〜１．０ｍｍ程度として、シャワー吐出孔６３ａの直径を０．５〜１．０ｍｍ程度とすると、シャワー吐出孔６３ａの圧力損失を低減できる。板厚が１．０ｍｍ以上になると、シャワー吐出孔６３ａの穿孔加工が困難になり、０．３ｍｍ未満では平坦性を維持することが困難となる。より好ましくは、板厚０．６ｍｍ、シャワー吐出孔の孔径０．８ｍｍとすると、圧力損失を低減しつつ均一なシャワー吐出を実現することができる。
【００４７】
切換弁本体２０に設けた原水シャワー口２１は、ステンレス板６２の円環部の一部にのみ吐出されるため、原水の水圧が高い場合や多大な水流が流れた場合、シャワー吐出孔６３ａから均一に原水が吐出されない恐れがある。そこで、切換弁本体２０に設けた原水シャワー口２１とステンレス板６２との間の空間に、原水を均一にステンレス板６２に送水するための整流板６８を設け、シャワーの吐出方向を一定にし、シャワー均一性を高めている。整流板６８の素材は特に限定しないが、精度よく加工できるＡＢＳ樹脂やＡＳ樹脂等が好ましい。
【００４８】
整流板６８は、図９に示すように、複数の通水孔が設けられた略円盤形状のものであって、下部ボディ６０に設けた原水ストレート吐出口部６６に嵌入できるように、略中央部にストレート導入口が穿孔されているとともに、ストレート導入口の周囲には、原水ストレート吐出口部６６と嵌入固定するための円筒状リブ６８ａが立設されており、その周縁に円環部が設けられている。円環部には多数の通水孔６８ｂが穿孔されているので、シャワー吐出用のステンレス板６２には均一な状態で原水を供給することができる。通水孔６８ｂはステンレス板６２に設けたシャワー吐出孔６３ａより孔径を大きくしておくと、シャワー吐出孔６３ａへ供給される原水をより均一化できる点で好ましい態様である。また、管状リブ６８ａが鉛直下向きになるように整流板６８を原水ストレート吐出口部６６に取付けると、より均一に原水が整流板６８に供給されて均一なシャワーとして吐出できる点で好ましい態様である。
【００４９】
この原水シャワー吐出口の部分について、図６では下部ボディ６０とステンレス板６２とを一体成形した態様について説明したが、ステンレス板６２の周辺部を脱着可能とする別部材として、吐出部材６０ａを設けてもよい。この場合、下部ボディ６０と、ステンレス板６２を含む吐出部材６０ａは、ネジやバヨネット接続など、公知の取付方法を用いることができる。本体部と脱着可能な吐出部材６０ａを設けると、シャワー吐出孔６３ａやストレート吐出孔６３ｂに水垢などの汚れが付着した場合、取り外してシャワー吐出孔６３ａやストレート吐出孔６３ｂを清掃することもできるし、新品に交換して用いることも可能となる点で好ましい。
【００５０】
次に、本体部を構成する樹脂製ボディの外表面に透明樹脂材からなる塗布膜を形成したことについて説明する。
【００５１】
本体部は上部ボディ５０および下部ボディ６０から構成され、その大部分は、樹脂成形品からなる。即ち、上部ボディ５０および下部ボディ６０の外側を構成する部材は、主として樹脂製ボディからなる。この樹脂製ボディの外表面には、ふっ素系樹脂またはシリコ−ン系樹脂を含む透明樹脂材からなる塗布膜が設けられている。この塗布膜は、樹脂製ボディの外表面に接着増強剤を塗布した後、ジブチルスズ、アルミ錯体、ジルコニア錯体、酸化チタン等の触媒を含有するふっ素系もしくはシリコーン系の反応硬化性材料を塗布し、反応硬化させることにより形成された膜である。
【００５２】
透明樹脂材を塗布する前に、樹脂製ボディの外表面に下塗りする接着増強剤としては、通常のプライマー剤を使用することができる。ブライマー剤は、樹脂外表面を粗くして塗布表面積を増やすように作用するものである。その結果、次に塗布する透明樹脂材の接着性を増すことができる。接着増強剤としては、プライマーに限定されず、他の公知の接着増強剤を使用することもできる。
【００５３】
本発明では、浄水器本体部の外表面の撥水性を高めるために、塗布する透明樹脂材として、撥水性に優れたふっ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を用いる。フッ素系樹脂としては四フッ化エチレン共重合物が例示される。
【００５４】
ふっ素系もしくはシリコーン系の反応硬化性材料に含有される触媒としては、塗布材料の反応硬化を促進させる効果を有するものであればよく、ジブチルスズ、アルミ錯体、ジルコニア錯体、酸化チタンなどが好適に用いられる。この中では、ジブチルスズが硬化の速さ、取扱の容易性から好ましく用いられる。
【００５５】
また、塗布膜の厚みは、１０μｍ未満のように薄過ぎると、外表面の樹脂上にムラなく十分に塗布できなかったり、長期間の使用による剥離などが懸念される。また、３０μｍを超えるほどに厚過ぎると、他の部材と嵌合させる場合に引っ掛かるなどの不都合が発生する。このような点から、塗付膜の厚みは、１０〜３０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００５６】
浄水器の本体部を構成するボディには、ＡＢＳなどの樹脂からなる樹脂成形品が多用されるが、本体部の外表面に、上記したような透明な硬質樹脂膜を塗布により形成させたことにより、ボディ外表面における撥水性が格段に高まる。従って、キッチン内のように、洗剤などを含む汚水などが跳ねて付着し易い環境下で浄水器を使用しても、跳ね水は浄水器外表面から弾かれて付着し難いので、細菌が増殖して汚れ層を形成することを防止でき、長期間に渡って汚れのない状態を保つことができる。
【００５７】
次に、流量を積算して、その結果を表示する電装部について説明する。
【００５８】
図１１〜図１４に示したように、電装部には、流量検出部１２０、水車１３０、電源部１４０、表示部１５０、液晶表示部１７０などが備えられている。
【００５９】
流量検出部１２０は、浄水器の本体内の切換弁からろ過カートリッジへと流れる原水送水管１１０の内部に設けられている。この流量検出部１２０には、図１１に示すように、主に、後述する水車１３０に設けた磁石１３６の回転に応じて開閉する磁気スイッチ１２１と、磁気スイッチ１２１を支持固定する磁気スイッチホルダ１２２とが備えられている。
【００６０】
水車１３０は、円柱形の軸部１３１に２枚の羽根１３２ａ、１３２ｂが形成されてなり、軸部１３１の一端には、原水送水管１１０の内部に設けた回転軸１１３が挿入される回転軸穴１３３が設けられ、他端には磁石１３６を埋設する磁石取付穴１３４が設けられている。
【００６１】
磁石１３６は、そのＮ極・Ｓ極を結ぶ直線と水車１３０の回転軸とが垂直になるように磁石取付穴１３４に挿入し、脱落を防止するとともに接水による発錆を防止するために、磁石取付穴１３４の開口部に栓部材（図示せず）を被せ接着したり溶着する。磁石１３６の脱落および発錆を防止するためには、磁石１３６を磁石取付穴１３４に挿入した後、磁石取付穴１３４の開口部を硬化性樹脂１３５（封止材）で封止することが好ましい。硬化性樹脂としては、ポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂が用いられる。磁石１３６の錆を防止するためには、磁石そのものをコーティングすることでもよい。また、磁石１３６には、磁力が強い希土類磁石のほか、フェライト磁石などを使用してもよい。
【００６２】
上記のように構成された水車１３０は、原水送水管１１０内で回転可能なように、回転軸１１３によって下流側から軸支されている。水車１３０は、その回転軸が浄水の送水方向に平行な軸流型であっても直交するものであってもよい。また、水車の羽根は２枚としているが、１枚でもよく、３枚以上でもよい。
【００６３】
磁気スイッチ１２１は、図１１に示すように、磁気スイッチホルダ１２２に挿入され、硬化性樹脂１２３（封止材）により封止固定されている。磁気スイッチ１２１の２つの端子はリード線（図示せず）により図１４に示す表示部１５０と結線されており、磁気スイッチ１２１の開閉によるパルス信号が表示部１５０に伝達される。磁気スイッチ１２１を収容した磁気スイッチホルダ１２２は、図１３に示すように、原水送水管１１０の外周に接し、かつ、水車１３０の近傍に固定されている。
【００６４】
このように構成された流量検出部１２０は、ろ過カートリッジ３へと原水が流れ込むことにより水車１３０が回転し、水車１３０に埋設された磁石１３６が回転し、それに応じて磁界が変化する。磁石１３６が１回転することにより磁気スイッチ１２１は２回開閉して、その結果、２周期分のパルス信号が発信され、表示部１５０に伝達される。
【００６５】
原水送水管１１０は、図１０や図１３に示すように、切換弁本体２０の後方側部に設けられたカートリッジ送水口２３と嵌入固定できるように構成されている。カートリッジ送水口２３の嵌合部２３ａには、固定用リブ２３ｂが設けられている。嵌合部２３ａに嵌入する原水送水管１１０の端である原水取出口１１１には、固定用リブ２３ｂに対応する係合部１１２が設けられており、原水送水管１１０の他端部に設けたバヨネット接続部１１４に取付けたろ過カートリッジ３を交換する際、原水送水管１１０が回転しないようになっている。
【００６６】
カートリッジ送水口２３の内部には、水車１３０を支持するための回転軸１１３が原水送水管１１０の略軸心に設けられており、水車１３０を回転軸１１３に挿入した後でカートリッジ送水口２３に嵌入固定する。このとき、カートリッジ送水口２３には水車１３０が原水送水管１１０の内部で移動しないよう、水車固定軸２３ｃが設けられているので、水車１３０は原水の水流によって移動することなく、回転できるようになっている。
【００６７】
電源部１４０は、図１２の分解斜視図に示すように、主に、本体部２に設けた電池ホルダ１４４と、コイン形二酸化マンガンリチウム電池１４１（以下、電池１４１）と、電池を水密に固定する脱着自在な電池カバー１４２と、電池ホルダ１４４に設けた陽極金具１４３ａおよび陰極金具１４３ｂなどから構成されている。
【００６８】
電池カバー１４２は、筒状の電池装着部１４５を有するとともに、その外周にＯリング１４６を有し、電池カバー１４２がバヨネット機構により電池ホルダ１４４に装着したときに、電池装着部１４５に水が浸入するのを防ぐようになっている。筒状の電池装着部１４５には切り欠き１４７が設けられているので、指を引っかけて容易に電池を取り外すことができる。また、電池カバー１４２の表面には、硬貨を挿入して回すための凹部１４８が設けられ、その周囲に、電池の規格と開閉のための回転方向を示す文字やイラストが刻印されている。したがって、使用者は、電池の規格と電池カバー１４２の回転方向を確認した上で、コインを使って電池カバー１４２を電池ホルダ１４４から取り外し、電池１４１を交換することができる。
【００６９】
電池ホルダ１４４内に設けられた陽極金具１４３ａおよび陰極金具１４３ｂは、それぞれリード線で図１４に示す表示部１５０に結線されており、電池１４１による電力が表示部１５０に供給される。リード線は、ゴムキャップ１４９を介して電池ホルダ１４４に固定されており、このゴムキャップ１４９が、水がリード線をつたって陽極金具１４３ａ、陰極金具１４３ｂさらには電池装着部１４５内に浸入するのを防止している。
【００７０】
電池１４１は、一次電池でも二次電池であってもよく、比較的高い電圧で、長期間安定して電力を供給できる二酸化マンガンリチウム電池などのリチウム電池のほか、アルカリ乾電池、マンガン乾電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池などでもよい。また、形状は、軽量で大きな設置スペースを必要としないボタン形、コイン形などの小形電池が好ましい。小形電池の場合、本体部が著しく大型化したり著しく重量増加することはなく、また、大幅なコストアップにもならない。
【００７１】
次に、表示部１５０について、図１４を用いて説明する。
【００７２】
表示部１５０は、浄水器の前面側の見やすい位置に設けられている。表示部１５０には、ＣＰＵが設けられた回路基板１５１と、透明の基板ホルダ１５２と、回路基板１５１を基板ホルダ１５２に支持固定する基板枠１５３と、液晶表示部１７０とが備えられている。ＣＰＵは、電源部１４０から電力供給を受け、流量検出部１２０からのパルス信号に基づいて演算を行い、液晶表示部１７０に出力信号を送るようになっている。
【００７３】
また、回路基板１５１上には、操作ボタンが設けられている。操作ボタンとしては、表示内容を初期状態に戻すためのリセットボタン１５５や、カートリッジの種類を設定するためのカートリッジ選択ボタン１５６が設けられる。ここで、回路基板１５１は基板ホルダ１５２内に配設され水が侵入しないようになっているが、その上に設けた操作ボタンを押すことができることが必要である。そのため、基板ホルダ１５２の操作ボタン対応位置の部分に操作用の開口部を穿ち、この開口部を弾性膜で水密に塞いでいる。この弾性膜として、平板状のスイッチゴム１５７、１５８を嵌め込み、その上に、スイッチゴムの周縁を覆うように、樹脂性の固定枠１５９ａ、１６０ａを配置し、固定枠の内側を基板ホルダと密着するように超音波溶着している。従って、固定枠１５９ａ、１６０ａの裏面側には、基板ホルダ１５２と密着する部分に、超音波溶着部１５９ｂ、１６０ｂがそれぞれ形成されている。
【００７４】
上記のように組立てられた表示部１５０は、浄水器本体の内側、すなわち、上部ボディ５０と下部ボディ６０とから構成される空間内に収納される。下部ボディ６０には、表示部１５０を位置決めするためのリブ（図示せず）が設けられており、表示部１５０が固定される。上部ボディ５０の、スイッチゴム１５７、１５８に対応する位置にはスイッチ操作部５１ａ、５２ａが設けられている。スイッチ操作部５１ａ、５２ａには、裏側に突起５１ｂ、５２ｂが設けられた部材が配設されているので、スイッチ操作部５１ａ、５２ａを押すことにより、裏側の突起５１ｂ、５２ｂがスイッチゴムを変形させてリセットボタン１５５やカートリッジ選択ボタン１５６に達し、それらボタンを押す操作が行われる。スイッチ操作部５１ａ、５２ａの表面側はは弾性シートが貼り付けられている。
【００７５】
このように外表面に配置されたスイッチ操作部５１ａ、５２ａを押すことにより、基板ホルダ内に配置されたリセットボタン１５５やカートリッジ選択ボタン１５６を押すことができる。従って、リセット時やカートリッジ選択時におけるボタン押し操作が簡単になる。さらに、鉛筆などの先の尖ったものでボタンを押す必要がないので、尖ったものによるボタン表面のゴム破損がなくなり、長期間に渡って防水効果を維持でき、正確な表示とリセット等の誤作動を防止できる。さらに、スイッチ操作部の裏側の突起５１ｂ、５２ｂは鋭角部分のない形状としてあるため、スイッチゴムが破れる心配がなくなる。
【００７６】
また、基板ホルダ１５２内に外部から水が浸入して回路基板１５１が誤作動するのを防止するため、基板ホルダ１５２に回路基板１５１と液晶表示部１７０とを挿入し基板枠１５３で固定した状態で、硬化性樹脂１５４（封止材）で封止して防水加工をすることが好ましい。このように防水加工を施すことにより、各部品に対して個別に防水加工を施す必要がなく、製造工程の簡略化、製造コストの低減が可能になる。硬化性樹脂１５４としては、２液混合型のポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂などを用いればよい。
【００７７】
次に、液晶表示部１７０について説明する。
【００７８】
液晶表示部１７０は、図１４に示すように、回路基板１５１に直接、支持固定された状態で、本体部２の前方上部に位置し、使用者が使用中に見やすいようになっている。この液晶表示部１７０は、回路基板から離れた位置に配置しリード線等で結線することも可能だが、回路基板１５１に直接、支持固定したほうが信号を確実に伝達できる。
【００７９】
ＣＰＵが設けられた回路基板１５１は、流量検出部１２０からのパルス信号に基づいて流量検出部１２０を通過した積算流量を演算し、その結果を表示する。表示方法は、積算流量をカウントダウンさせてカートリッジ寿命を知らせるろ過カートリッジ交換表示素子１７１、電源部１４０の電圧低下に伴う交換時期を表示する電池交換表示素子１７２、ろ過カートリッジの種類を表示するカートリッジ種類表示素子１７３が設けられており、それらが点灯、消灯、点滅することで、カートリッジの寿命、電池の寿命、カートリッジの種類を表示する。
【００８０】
カートリッジ寿命の表示方法は、積算流量をカウントダウンさせる以外にも、ゼロからカウントアップさせる方法や、複数のブロックを順次点灯あるいは消灯させる方法などを採用してもよい。
【００８１】
また、ろ過カートリッジ３は、内部に充填した吸着剤層２１１等の容積や能力により、複数の寿命の異なるろ過カートリッジ３が用意されている。使用者は、能力や寿命により適宜ろ過カートリッジ３を選択でき、選択したろ過カートリッジ３に応じて、前述したカートリッジ選択ボタン１５６を操作して、適切なカートリッジ寿命を設定する。
【００８２】
次に、図１５を参照してろ過カートリッジ３について簡単に説明する。
【００８３】
ろ過カートリッジ３は、原水送水管１００に設けた原水取出口１０１に接続される原水受入口２０３が容器２０１の側部に設けられ、また、容器２０１の下部には原水受入口２０３から取り入れた原水をろ過して浄水として吐出する複数のシャワー孔からなる浄水吐出口２０４が設けられている。容器２０１の内部底面に形成された円筒状突起２０２には、円筒体２０５の下端がＯリング２０６を介して嵌入立設され、この円筒体２０５の上下端外周面がリング状の１次フィルタ２０７，２次フィルタ２０８を介して容器２０１の内壁面に固定されている。
【００８４】
円筒体２０５の内部には、複数本の中空糸膜を束ねて逆Ｕ字状に折り曲げて収納した中空糸膜束２０９が配備されている。中空糸膜束２０９の両端末は、円筒体２０５の下部にて各中空糸膜間の隙間および中空糸膜と円筒体２０５間に封止剤としての硬化性樹脂２１０を充填して封止固定（ポッティング）されている。容器２０１へ嵌入する前にポッティング部を一部切断除去しているので、中空糸膜束２０９の端末は浄水吐出口２０４に向かって開口している。
【００８５】
円筒体２０５と容器２０１の内壁面との間に形成された略円筒状の空間には、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、キレート樹脂などからなる吸着剤層２１１が配設されている。また、容器２０１の上部には、中空糸膜束２０９と吸着剤層２１１を容器２０１内に容易に充填でき、かつ中空糸の汚れ具合が外部からよく見えるように透明キャップ２１２が嵌入されている。さらに透明キャップ２１２の上部には、蓋２１４が容器２０１と着脱自在に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施態様を示す浄水器の正面図である。
【図２（１）】（ａ）は、図１に示す浄水器の縦断面図である。
【図２（２）】（ｂ）は、図２に示すカムシャフトの側面図であり、（ｃ）は、図２に示すカムシャフトに設けた各カムの縦断面図であり、（ｄ）は、図２に示す弁体の正面図である。
【図３】図１に示す浄水器の右側断面図である。
【図４】（ａ）は、切換弁本体の右側面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）に示す切換弁本体のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は、図４（ａ）に示す切換弁本体のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】（ａ）は、上部ボディの上面図であり、（ｂ）は、上部ボディの下面図である。
【図６】（ａ）は、下部ボディの上面図であり、（ｂ）は、下部ボディの別態様を示す概略断面図である。
【図７】ステンレス板の上面図である。
【図８】本発明の一実施態様を示す浄水器の正面図である。
【図９】（ａ）は、整流板の上面図であり、（ｂ）は、図９（ａ）の整流板の縦断面図である。
【図１０】原水送水管の縦断面図である。
【図１１】（ａ）は、水車の分解斜視図であり、（ｂ）は、流量検出部の分解斜視図である。
【図１２】電源部の分解斜視図である。
【図１３】水車および流量検出部を含む浄水器本体の上側断面図である。
【図１４（１）】（ａ）は、表示部の正面図であり、（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は、図１４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４（２）】（ｄ）は、液晶表示部の正面図である。
【図１５】カートリッジの断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１：浄水器
２：本体部
３：ろ過カートリッジ
４：蛇口
１０：原水流入口
１１：パッキン
１２：アダプタ
１３：取付ナット
１４：水流緩和部材
２０：切換弁本体
２１：原水シャワー口
２２：原水ストレート口
２３：カートリッジ送水口
２３ａ：嵌合部
２３ｂ：固定用リブ
２３ｃ：水車固定軸
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：シート面
２５ａ：第１のリブ
２５ｂ：第２のリブ
２６：開口部
２７：間隙
２８：バネケース
２９：ボール受部
３０：弁体
３０ａ：リンク
３０ｂ：パッキン
３１：弁体
３１ａ：リンク
３１ｂ：パッキン
３２：弁体
３２ａ：リンク
３２ｂ：パッキン
４０：カムシャフト
４１、４２、４３：カム
４４：ラチェット爪受部
４４ａ：間隙
４５：ボール溝受
４６：ボール
４７：バネ
５０：上部ボディ
５１：第１のスイッチ操作部
５１ａ：突起（裏側）
５２：第２のスイッチ操作部
５２ａ：突起（裏側）
５３：開口部
５４：開口部
５５：シール
６０：下部ボディ
６０ａ：吐出部材
６１：操作ストッパー
６２：ステンレス板
６３ａ：シャワー吐出孔
６３ｂ：ストレート吐出孔
６４：切り欠き
６５：支持梁
６６：原水ストレート吐出口部
６７：原水シャワー吐出口部
６８：整流板
６８ａ：取付リブ
６８ｂ：通水孔
７０：切換レバー
７１：係止リブ
７２：ラチェット歯
７３：バネ受部
７４：接続筒
７５：把手部
７９：レバーキャップ
８０：戻しバネ
９０：ラチェット爪部材
１００：表示リング
１１０：原水送水管
１１１：原水取出口
１１２：係合部
１１３：回転軸
１１４：バヨネット接続部
１２０：流量検出部
１２１：磁気スイッチ
１２２：磁気スイッチホルダ
１２３：硬化性樹脂
１３０：水車
１３１：軸部
１３２：羽根
１３３：羽根
１３４：回転軸穴
１３５：硬化性樹脂
１３６：磁石
１４０：電源部
１４１：電池
１４２：電池カバー
１４３ａ：陽極金具
１４３ｂ：陰極金具
１４４：電池ホルダ
１４５：電池装着部
１４６：Ｏリング
１４７：切り欠き
１４８：凹部
１４９：ゴムキャップ
１５０：表示部
１５１：回路基板
１５２：基板ホルダ
１５３：基板枠
１５４：硬化性樹脂
１５５：リセットボタン
１５６：カートリッジ選択ボタン
１５７、１５８：弾性膜（スイッチゴム）
１５９ａ、１６０ａ：固定枠
１５９ｂ、１６０ｂ：超音波溶着部
１７０：液晶表示部
１７１：ろ過カートリッジ交換表示素子
１７２：電池交換表示素子
１７３：カーリッジ種類表示素子
２０１：容器
２０２：円筒状突起
２０３：原水受入口
２０４：浄水吐出口
２０５：円筒体
２０６：Ｏリング
２０７：１次フィルタ
２０８：２次フィルタ
２０９：中空糸膜束
２１０：硬化性樹脂
２１１：吸着剤層
２１２：透明キャップ
２１３：バヨネット接続部
２１４：フタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレート状吐出口やシャワー状吐出口を浄水器本体部に有し、蛇口に取り付けて使用する浄水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本体部を蛇口に取り付け、切換弁で流路を切り換えて使用する蛇口直結型浄水器において、ろ過カートリッジの寿命を表示する浄水器が数多く提案されている。寿命表示方法としては、カートリッジ装着後の積算使用流量を計測し、あらかじめ設定した値に達したときカートリッジ交換を促す表示を点灯させるものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
カートリッジを交換した際に、積算されたデータをリセットして初期状態に戻す必要があるため、特許文献１に示された浄水器では、新しいカートリッジが取り付けられたことを検出して、データをリセットする機構を備えている。しかし、この方法では、使用者が誤ってカートリッジを取り外した場合と区別することができず、使用途中でデータをリセットする恐れがあった。これに対して、リセットボタンを別に設け、使用者がカートリッジを交換した際に、リセット操作を行う浄水器が知られている（特許文献２）。
【０００４】
特許文献２に挙げたリセットボタンは、表示素子に用いるＬＣＤや演算回路基板とともに１つのケースに収納され、ＬＣＤや回路基板などの防水のためポッティング剤で封止固定されている。リセットボタンはゴム製で、ケースを挟み込むようにして防水性を高めた形状を備えている。このような防水性を有するリセットボタンは、他にも提案されている（特許文献３、４）。
【特許文献１】特開平８−１１５０号公報
【特許文献２】特許第３３７１３３５号公報
【特許文献３】特許第３１１８８００号公報
【特許文献４】特開平９−５６３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のリセットボタンは、スイッチを小型化するため、指で操作するのではなく、鉛筆やシャープペンシルなど先端が尖ったもので押して操作するようになっているので、この小型リセットボタンを繰り返し使用すると、リセットボタンの表面を覆うゴム膜が破れてしまい、ＬＣＤや回路基板が水と接触して誤作動を起こす原因となっている。
【０００６】
このため、リセットボタンを小型化したままで、繰り返し使用しても防水性能を維持できる新規のリセットボタンを有する浄水器の開発が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明の浄水器は次の（１）の要件を特徴とするものであり、さらに次の（２）〜（５）の要件を満たすことが好ましい。
（１） 原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化するろ過カートリッジと、浄水の流出口を備えた浄水器において、浄水器本体表面に、スイッチ操作部と、ろ過カートリッジの交換時期を表示するための表示部とを備え、表示部には、基板ホルダ、基板ホルダ内部に配置した回路基板、回路基板上に操作ボタン及び液晶表示部が設けられており、基板ホルダ内の操作ボタンに対応する外表面の位置にはスイッチ操作部が配設され、操作ボタンとスイッチ操作部との間の基板ホルダに開口部を設け、この開口部を弾性膜で水密に塞ぎスイッチ操作部を押した時には、弾性膜を介して操作ボタンが押されること。
（２） 基板ホルダに開口部を塞ぐ弾性膜の上に、弾性膜の外周縁を覆う固定枠を配し、固定枠と基板ホルダとを密着固定することにより、開口部が水密に塞がれていること。
（３） 前記スイッチ操作部の裏面側に、弾性膜を介して操作ボタンを押圧するための突起が設けられていること。
（４） 弾性膜の外周縁を覆う固定枠の内側が基板ホルダに溶着されていること。
（５） 前記スイッチ操作部の外側に、弾性シートが貼り付けられていること。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の浄水器では、リセットボタンやカートリッジ選択ボタンのような操作ボタンとして小型化ボタンを基板ホルダ内に設けているが、浄水器本体の外表面に設けたスイッチ操作部を介して操作ボタンを押すことができ、さらに、操作ボタンの表面側に配置された防水用ゴムの破損を防止することができ、防水性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の浄水器の好ましい一実施形態を示す図面等を用いて説明する。なお、本発明はこれらの図によって、特に制限されるものではない。
【００１０】
本発明の浄水器は、家庭のキッチンなどの蛇口に取り付けられて固定される蛇口直結型浄水器であって、図１〜図２に示すように、その内部に切換弁本体２０を内蔵した本体部２と、ろ材を収納したろ過カートリッジ３などから構成されている。本体部２の側方に設けられた切換レバー７０を操作することにより、（１）蛇口４から原水流入口を通って流入した原水をそのままシャワー水として吐出する「原水シャワー」モード、（２）そのままストレート水として吐出する「原水ストレート」モード、（３）原水をろ過カートリッジ３に供給する「浄水」モード、の３種類の吐出モードに順次切り換えられるようになっている。ろ過カートリッジ３に供給された原水は、活性炭などの吸着剤や中空糸膜等によってろ過され、浄水吐出口２０４から浄水として吐出される。
【００１１】
まず、本体部２について説明する。
【００１２】
本体部２には、図２、図３、に示すように、カムシャフト４０と複数の切換弁とを内蔵する切換弁本体２０と、カムシャフト４０に連結された切換レバー７０と、切換レバーの回動動作をカムシャフトに伝達させるラチェット機構またはワンウェイクラッチ機構と、切換レバーを元の位置に戻すための戻しバネ８０とが設けられている。ここで、複数の切換弁として３個の弁体３０、３１、３２が設けられている。さらに、原水ストレート吐出口部６６と原水シャワー吐出口部６７とを備えた下部ボディ６０、切換弁本体２０が上面に突出する開口部を備えた上部ボディ５０、切換弁本体２０に接続され流量積算部を内蔵する原水送水管１１０と、流量を積算した結果を表示する液晶表示部１７０などが設けられている。
【００１３】
切換弁本体２０の上部には、原水流入口１０が設けられ、その周囲にリング状のパッキン１１が装着され、蛇口４のおねじ部にねじ込んだアダプタ１２を介して、取付ナット１３を切換弁本体２０に螺合させ、本体部２を蛇口４に取り付け支持固定するようになっている。原水流入口１０を経て流入する原水の水圧によって弁体３０、３１、３２が移動しないように、水流緩和部材１４が、弁体３０、３１、３２の上流側に狭持されている。アダプタ１２は、蛇口４のおねじ部にねじ込む以外にも、切り欠きを有する中空円盤状に形成して、蛇口４の先端に狭持させてもよい。
【００１４】
次に、切換弁による吐出モード切換機構の構造について説明する。
【００１５】
切換弁本体２０は、図４に示すように、略円筒のボディ上部の原水流入口１０の下流側に設けられ、内部には原水の流れを分配する複数の吐出口２１、２２、２３と、吐出口を塞ぐ弁体３０、３１、３２を収納するスペースが設けられている。また、側面には、弁体３０、３１、３２を構成するリンク３０ａ、３１ａ、３２ａを上下に作動させて吐出口を切り換えるカムシャフト４０を挿入するための開口部２６が設けられている。開口部２６の外周には、カムシャフト４０に設けたボール４６を受けるボール受部２９が設けられている。さらに、略円筒のボディ側面に設けた開口部２６を取り囲むように、２つのリブ２５ａ、２５ｂが設けられている。略円筒のボディ背面には、切換レバー７０を位置復元させるための戻しバネ８０を収納するためのバネケース２８が設けられている。
【００１６】
弁体３０、３１、３２は、図２に示すように、リンク３０ａ、３１ａ、３２ａとパッキン３０ｂ、３１ｂ、３２ｂとから構成されている。リンク３０ａ、３１ａ、３２ａは、後述するカムシャフト４０が挿入可能な四辺形の形状を有している。また、パッキン３０ｂ、３１ｂ、３２ｂは、リンク３０ａ、３１ａ、３２ａの下方に付設されており、各吐出口２１、２２、２３を上方から閉塞し、開弁の際には上方に持ち上げられる（リフトされる）タイプの傘形形状である。各吐出口２１、２２、２３に対しては、傘形に流通孔全体を覆うことができるので、良好なシール性が得られる。
【００１７】
弁体３０、３１、３２の位置を変動させるカムシャフト４０には、図２に示すように、カムシャフト４０と一体に形成された３連のカム４１、４２、４３が形成されている。各カム４１、４２、４３は、各々のカム４１、４２、４３が各リンク３０ａ、３１ａ、３２ａを押し下げる場合の半円形の突起Ａ、Ｂ、Ｃと押し上げる場合の突出した突起ａ、ｂ、ｃとの複合カムから構成されている。すなわち、カム部Ａ、Ｂ、Ｃはリンク３０ａ、３１ａ、３２ａの押し下げ面Ｘ、Ｙ、Ｚと当接し、突起ａ、ｂ、ｃは押し上げ面ｘ、ｙ、ｚと当接してリンク３０ａ、３１ａ、３２ａを上下動させるようになっている。
【００１８】
また、切換レバー７０を取付ける側のカムシャフト４０の端部には、ラチェット爪受部４４が設けられている。また、カムシャフト４０が逆回転することなく確実に回転し、切換レバー操作時のクリック感を持たせるために、カムシャフト４０の一部にバネ４７と該バネ４７によって付勢されるボール４６をボール受溝４５内に設け、切換レバー７０に形成したラチェット歯７２と同一ピッチのボール受部２９にボール４６が受納されるように構成された、いわゆるクリック機構が設けられている。
【００１９】
切換レバー７０はカムシャフト４０の端部に連結されている。このカムシャフト端部の外周には嵌合により接続筒７４が設けられていて、接続筒７４の端部から直角方向に切換レバー７０が延伸している。切換レバー７０の先端側には把手部７５が設けられている。切換レバー７０を元の位置に戻す戻しバネ８０を収納するバネ受部７３が本体の背面側に設けられている。接続筒７４の外周には、抜け止め用の係止リブ７１が円環状に設けられている。また、接続筒７４の内側には、ラチェット機構を構成するラチェット歯７２が設けられている。
【００２０】
戻しバネ８０は、複数回コイル状に巻回したばねの両端が若干延伸された状態で切換弁本体２０のバネケース２８内に収納されていて、延伸させた一端が切換レバー７０と一体に設けたバネ受部７３の切り欠き部に係止されている。切換レバー７０を押し込むと、戻しバネ８０のコイル部分が圧縮し、切換レバー７０を手離すと戻しバネ８０の反作用力により、切換レバー７０は元の位置に戻るようになっている。
【００２１】
接続筒７４の外周側には、吐水状態を表示する表示部としての表示リング１００が設けられている。表示リング１００は、中空円筒状の形状を有し、表面に「原水」「シャワー」「浄水」等の吐出状態を示す表示が記載されている。また、表示リングには、切り欠きを有する中空円筒より一回り小さな円筒状リブ（図示せず）が付設されており、この切り欠きが、カムシャフト４０のボール受溝４５の周囲を盛り上げた突起と嵌合しているため、カムシャフト４０の回転がそのまま表示リング１００にも伝達され、表示リング１００はカムシャフト４０と同時に回動する。
【００２２】
切換弁本体２０、弁体３０、３１、３２、カムシャフト４０、切換レバー７０、表示リング１００は、精度よく安価に加工できるＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂を用いた樹脂成形体であることが好ましいが、特に限定するものではなく、ＡＢＳ樹脂と同等な精度や強度が得られるＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）樹脂やＰＯＭ（ポリオキシメチレン、ポリアセタール）樹脂なども好適に用いられる。
【００２３】
次に、組立てられた切換弁の構造について説明する。
【００２４】
図２に示すように、切換弁本体２０の内部に弁体３０、３１、３２が収納され、側面に設けた開口部２６からカムシャフト４０が挿入されている。カムシャフト４０に設けた各カム４１、４２、４３は、収納した弁体３０、３１、３２の位置に対応している。カムシャフト４０にあるボール受溝４５には、ボール４６とバネ４７が収納され、切換弁本体２０の開口部２６の外周に設けたボール受部２９と当接するようになっている。
【００２５】
切換レバー７０が嵌入されて連接されたカムシャフト４０の端部の外周には、接続筒７４と表示リング１００とが設けられている。表示リング１００に付設した円筒状リブの切り欠きが、カムシャフト４０のボール受溝４５と嵌合しているため、表示リング１００はカムシャフトと共に回転する。表示リング１００の表面に記載された「原水」「シャワー」「浄水」の表示は、切換レバー７０の操作に対応する１種類だけが、切換弁本体２０に設けた２つのリブ２５ａ、２５ｂの間隙２７（表示部）から見えるようになっている。この間隙２７は、上部ボディ５０の開口部５３に対応して設けられている。
【００２６】
切換弁本体２０に設けた２つのリブ２５ａ、２５ｂは、図４に示すように、カムシャフト４０を挿入する開口部２６を取り囲むように、カムシャフト４０と略平行に突出し、端部は切換レバー７０との連結部を覆うように設けられている。表示リング１００の外部表示させる部分（表示部）は間隙２７（表示部）となっている。
【００２７】
カムシャフト４０の端部に連接された切換レバー７０は、その把手部７５が接続筒７４から略鉛直上向きとなっている。ここで、切換弁本体２０のバネケース２８内に戻しバネ８０を収納し、延伸された状態の戻しバネ８０の一端が切換レバー７０に付設したバネ受部７３に収納されている。
【００２８】
さらに、カムシャフト４０の端部に設けたラチェット爪受部４４に、ラチェット爪部材９０が嵌入固定されている。ラチェット爪部材９０が飛び出さないように、切換レバー７０にはレバーキャップ７９がさらに嵌入固定されている。
【００２９】
カムシャフト４０に設けた各カム４１、４２、４３は、図２に示すように、それぞれ、カムシャフト４０の周方向に３つずつ等配されており、各カム４１、４２、４３の位相は、カムシャフト４０の周方向に、互いに４０度ずつずらしてある。各カム４１、４２、４３のカムシャフト４０の軸方向における位置は、各モード用流通口を開閉し各流通口のシート面２４ａ、２４ｂ、２４ｃに当接可能に配置された弁体３０、３１、３２の位置に対応している。
【００３０】
切換レバー７０の往復動の方向は、切換レバー７０の把手部７５が略鉛直上向きの位置を停止位置として、奥へ押し込む方向であることが好ましいが、手前側に引く方向でもよい。この切換レバー７０は、後方に押す操作又は前方に引く装置により予め定められた一定方向に１ストローク分、回動する。回動後に原位置に自動的に復帰するものである。したがって、切換レバー７０の往復動の方向を奥に押し込む方向に設定しておけば、切換操作の際、単に切換レバー７０を奥に向かって１ストローク分押す操作をすればよいので、きわめて簡単な軽い操作でもって切換を行うことができる。特に、切換レバー７０の先端が略上方に向いていると、指一本で切換レバー先端を押すだけで１ストローク分の切換操作ができる。
【００３１】
切換レバー７０の把手部７５は、略鉛直上向きの他に、略鉛直下向きとしてもよい。蛇口の位置は様々であり、特に手の届きにくい高い位置に蛇口が設けられていたり、蛇口上部に操作するのに十分な空間がない場合には、把手部７５を略鉛直下向きとした方が操作しやすくなる。
【００３２】
次に、上記のように組立てられた切換弁の切換構造について説明する。
【００３３】
以下に説明する実施態様は、切換レバー７０の１動作でカムシャフト４０を４０度毎、即ち切換レバー７０の９動作でカムシャフト４０が１回転し、「浄水」、「原水」、「シャワー」が９回切り換わるときの例を示している。
【００３４】
使用者が切換レバー７０の把手部７５を後方に押すと、切換レバー７０のバネ受部７３が下部ボディ６０に設けた操作ストッパー６１に当接するまで回動する。この切換レバー７０を後ろへ押す回動動作は、切換レバー７０の接続筒７４の内側に形成されている、切換レバー７０の回転支点を中心とするラチェット歯７２によって、カムシャフト４０の端部に連結されたラチェット爪部材９０を介して、カムシャフト４０に１ピッチ分の回転動作として伝達される。このようなラチェット歯７２とラチェット爪部材９０を有するラチェット機構としては通常の構造を採用すればよい。
【００３５】
操作後に切換レバー７０より手を離すと、切換レバー７０は戻しバネ８０により初期位置に復帰する。このとき、切換レバー７０のバネ受部７３が切換弁本体２０に設けた第１のリブ２５ａに当接するので、初期位置がずれることはない。
【００３６】
切換レバー７０が初期位置に戻る際に、ラチェット爪受部４４の間隙４４ａ側に弾性変位可能なラチェット爪部材９０の爪により、回転方向にはラチェット爪部材９０の爪がラチェット歯７２と係合して回転するものの、切換レバー７０の戻り時にはラチェット爪部材９０がラチェット爪受部４４の間隙４４ａ内でばね作用によってラチェット爪部材９０の爪が収縮し、ラチェット歯７２との係合が外れて空転し、切換レバー７０のみが初期位置に戻る。したがって、切換レバー７０の動き（作動力）は、ラチェット機構を介して一回転方向にのみカムシャフト４０に間欠的に伝達され、カムシャフト４０は切換レバー７０の操作毎に一方向にのみ回転されるようになっている。また同時に、表示リング１００も切換レバー７０の操作毎に一方向にのみ回転されるようになっている。
【００３７】
このような伝達機構は、上記のようなラチェット機構の他、通常のワンウェイクラッチ機構によっても達成できる。
【００３８】
カムシャフト４０の各カム４１、４２、４３は、対応する四辺形のリンク３０ａ、３１ａ、３２ａ内に挿入されているので、カムシャフト４０がラチェット歯７２の１ピッチ分回動すると、各リンク３０ａ、３１ａ、３２ａとの係合を介して、弁体３０、３１、３２のうちの１つの弁体を押し上げ、残りの２つの弁体を押し下げる。
【００３９】
弁体３０、３１、３２に付設したパッキン３０ｂ、３１ｂ、３２ｂは傘形形状であるため、各吐出口２１、２２、２３を傘形に流通孔全体を覆うことができるので、良好なシール性が得られる。さらに、Ｏリング付設弁体等に比べ、Ｏリングの嵌合等による摩擦力で駆動力を増大させる要因がないので、はるかに小さい力をもって駆動でき、究極的には、切換レバーの操作力の大幅な低減に寄与できる。
【００４０】
カムシャフト４０を用いて弁体３０、３１、３２を駆動する場合には、上述のようにカムシャフトのカムを直接弁体に係合させる構造とすることも可能であるが、カムシャフトに係合可能な歯車などのリンクを介して弁体を駆動することも、より円滑な作動が得られる点で好ましい態様である。
【００４１】
また、切換レバー７０の１動作あたりの弁体動作量は、上記カムシャフトの各カムの位相ずれ分に対応させておくことが必要である。各弁体に対応するカムは、必ずしも１個ずつでなくてもよく、１つの弁体に対し、カムシャフト円周方向に複数のカムを配設してもよい。これによって、円周方向に配設された各カムが所定位置にくる毎に、対応する弁体を駆動できる。切換レバー７０の１動作あたりのカムシャフトの回転量は、このような条件に合わせればよく、３６０度／（吐出モード数の整数倍ｎ）とすればよい。ｎの値は１でもよいが、必要な回転量を小さく抑え切換レバー１動作量を小さく抑えて操作性をより向上するためには、ｎの値が２または３であることが望ましい。ｎの値としては、５程度まで可能であるが、あまり大きくなりすぎると、切り換えの確実性に悪影響を及ぼす。このような本発明に係る浄水器においては、切換レバー操作は、常に一定方向に押すもしくは引くだけでよく、かつ、無条件に所定のストローク分だけ操作されるので、微調整や操作量の確認等は一切不要となり、極めて簡単な操作で切換を行うことができる。しかも、操作毎に一定のストローク分動作されるので、動作量に誤りが発生する要素がなく、操作の確実性は極めて高い。また、切換レバーは自動的に原位置に復帰されるので、切換の際の操作は、軽いワンタッチ操作だけですむ。
【００４２】
次に、下部ボディ６０について説明する。
【００４３】
下部ボディ６０には、切換弁本体２０に設けた原水シャワー口２１および原水ストレート口２２に対応する原水吐出口が設けられている。原水吐出口の略中心部には、原水をストレート状に吐出するためのストレート吐出孔６３ｂが穿設された原水ストレート吐出口部６６が配設され、その周縁の略円環部には、シャワー状に吐出するための多数のシャワー吐出孔６３ａが穿設された原水シャワー吐出口部６７が配設された構造となっている。
【００４４】
切換弁本体２０に設けた原水ストレート口２２と、下部ボディ６０に設けた原水ストレート吐出口部６６とは、略同軸延長線上に配設されているため、原水は鉛直下方に均一に吐出することができる。
【００４５】
一方、下部ボディ６０に設けた原水シャワー吐出口部６７は、原水吐出口の周縁側の略円環部内に配設されていて、多数のシャワー吐出孔６３ａは、円環状のステンレス板６２に穿設されている。円環状のステンレス板６２の内周縁と外周縁とは下部ボディ６０の樹脂で挟持されるように一体成形されている。図７に示すように、ステンレス板６２の外周縁には複数の切欠き６４が設けられているので、一体成形後のステンレス板６２が下部ボディ内で回転したり外れたりすることが防止されている。また、ステンレス板６２を下部ボディに強固に固定するために、内周縁と外周縁とを連結する支持梁（リブ）６５が２本設けられており、ステンレス板６２を支持固定している。支持梁６５の本数は特に限定しないが、本数が増えるとシャワー孔６３ａの数が少なくなり、均一なシャワーの吐出が困難となるため、支持梁は１〜３本程度が好ましい。また、支持梁６５を設ける位置も特に限定はしないが、均一なシャワーを得ようとするには、支持梁６５を均等に配置することが好ましい。支持梁６５を後方に設けておくと、浄水器１を前面側から操作する使用者は、支持梁の部分にシャワー吐出孔がないことに気づく難く、均一にシャワーが吐出しているように見える。
【００４６】
ステンレス板６２には、ＳＵＳ３０４以上の防錆能力を有するステンレスを用いると、数年以上水道水と接しても錆びず、キッチン等でも清潔に使用することができる。ステンレス板６２の板厚は、０．３〜１．０ｍｍ程度として、シャワー吐出孔６３ａの直径を０．５〜１．０ｍｍ程度とすると、シャワー吐出孔６３ａの圧力損失を低減できる。板厚が１．０ｍｍ以上になると、シャワー吐出孔６３ａの穿孔加工が困難になり、０．３ｍｍ未満では平坦性を維持することが困難となる。より好ましくは、板厚０．６ｍｍ、シャワー吐出孔の孔径０．８ｍｍとすると、圧力損失を低減しつつ均一なシャワー吐出を実現することができる。
【００４７】
切換弁本体２０に設けた原水シャワー口２１は、ステンレス板６２の円環部の一部にのみ吐出されるため、原水の水圧が高い場合や多大な水流が流れた場合、シャワー吐出孔６３ａから均一に原水が吐出されない恐れがある。そこで、切換弁本体２０に設けた原水シャワー口２１とステンレス板６２との間の空間に、原水を均一にステンレス板６２に送水するための整流板６８を設け、シャワーの吐出方向を一定にし、シャワー均一性を高めている。整流板６８の素材は特に限定しないが、精度よく加工できるＡＢＳ樹脂やＡＳ樹脂等が好ましい。
【００４８】
整流板６８は、図９に示すように、複数の通水孔が設けられた略円盤形状のものであって、下部ボディ６０に設けた原水ストレート吐出口部６６に嵌入できるように、略中央部にストレート導入口が穿孔されているとともに、ストレート導入口の周囲には、原水ストレート吐出口部６６と嵌入固定するための円筒状リブ６８ａが立設されており、その周縁に円環部が設けられている。円環部には多数の通水孔６８ｂが穿孔されているので、シャワー吐出用のステンレス板６２には均一な状態で原水を供給することができる。通水孔６８ｂはステンレス板６２に設けたシャワー吐出孔６３ａより孔径を大きくしておくと、シャワー吐出孔６３ａへ供給される原水をより均一化できる点で好ましい態様である。また、管状リブ６８ａが鉛直下向きになるように整流板６８を原水ストレート吐出口部６６に取付けると、より均一に原水が整流板６８に供給されて均一なシャワーとして吐出できる点で好ましい態様である。
【００４９】
この原水シャワー吐出口の部分について、図６では下部ボディ６０とステンレス板６２とを一体成形した態様について説明したが、ステンレス板６２の周辺部を脱着可能とする別部材として、吐出部材６０ａを設けてもよい。この場合、下部ボディ６０と、ステンレス板６２を含む吐出部材６０ａは、ネジやバヨネット接続など、公知の取付方法を用いることができる。本体部と脱着可能な吐出部材６０ａを設けると、シャワー吐出孔６３ａやストレート吐出孔６３ｂに水垢などの汚れが付着した場合、取り外してシャワー吐出孔６３ａやストレート吐出孔６３ｂを清掃することもできるし、新品に交換して用いることも可能となる点で好ましい。
【００５０】
次に、本体部を構成する樹脂製ボディの外表面に透明樹脂材からなる塗布膜を形成したことについて説明する。
【００５１】
本体部は上部ボディ５０および下部ボディ６０から構成され、その大部分は、樹脂成形品からなる。即ち、上部ボディ５０および下部ボディ６０の外側を構成する部材は、主として樹脂製ボディからなる。この樹脂製ボディの外表面には、ふっ素系樹脂またはシリコ−ン系樹脂を含む透明樹脂材からなる塗布膜が設けられている。この塗布膜は、樹脂製ボディの外表面に接着増強剤を塗布した後、ジブチルスズ、アルミ錯体、ジルコニア錯体、酸化チタン等の触媒を含有するふっ素系もしくはシリコーン系の反応硬化性材料を塗布し、反応硬化させることにより形成された膜である。
【００５２】
透明樹脂材を塗布する前に、樹脂製ボディの外表面に下塗りする接着増強剤としては、通常のプライマー剤を使用することができる。ブライマー剤は、樹脂外表面を粗くして塗布表面積を増やすように作用するものである。その結果、次に塗布する透明樹脂材の接着性を増すことができる。接着増強剤としては、プライマーに限定されず、他の公知の接着増強剤を使用することもできる。
【００５３】
本発明では、浄水器本体部の外表面の撥水性を高めるために、塗布する透明樹脂材として、撥水性に優れたふっ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を用いる。フッ素系樹脂としては四フッ化エチレン共重合物が例示される。
【００５４】
ふっ素系もしくはシリコーン系の反応硬化性材料に含有される触媒としては、塗布材料の反応硬化を促進させる効果を有するものであればよく、ジブチルスズ、アルミ錯体、ジルコニア錯体、酸化チタンなどが好適に用いられる。この中では、ジブチルスズが硬化の速さ、取扱の容易性から好ましく用いられる。
【００５５】
また、塗布膜の厚みは、１０μｍ未満のように薄過ぎると、外表面の樹脂上にムラなく十分に塗布できなかったり、長期間の使用による剥離などが懸念される。また、３０μｍを超えるほどに厚過ぎると、他の部材と嵌合させる場合に引っ掛かるなどの不都合が発生する。このような点から、塗付膜の厚みは、１０〜３０μｍの範囲とすることが好ましい。
【００５６】
浄水器の本体部を構成するボディには、ＡＢＳなどの樹脂からなる樹脂成形品が多用されるが、本体部の外表面に、上記したような透明な硬質樹脂膜を塗布により形成させたことにより、ボディ外表面における撥水性が格段に高まる。従って、キッチン内のように、洗剤などを含む汚水などが跳ねて付着し易い環境下で浄水器を使用しても、跳ね水は浄水器外表面から弾かれて付着し難いので、細菌が増殖して汚れ層を形成することを防止でき、長期間に渡って汚れのない状態を保つことができる。
【００５７】
次に、流量を積算して、その結果を表示する電装部について説明する。
【００５８】
図１１〜図１４に示したように、電装部には、流量検出部１２０、水車１３０、電源部１４０、表示部１５０、液晶表示部１７０などが備えられている。
【００５９】
流量検出部１２０は、浄水器の本体内の切換弁からろ過カートリッジへと流れる原水送水管１１０の内部に設けられている。この流量検出部１２０には、図１１に示すように、主に、後述する水車１３０に設けた磁石１３６の回転に応じて開閉する磁気スイッチ１２１と、磁気スイッチ１２１を支持固定する磁気スイッチホルダ１２２とが備えられている。
【００６０】
水車１３０は、円柱形の軸部１３１に２枚の羽根１３２ａ、１３２ｂが形成されてなり、軸部１３１の一端には、原水送水管１１０の内部に設けた回転軸１１３が挿入される回転軸穴１３３が設けられ、他端には磁石１３６を埋設する磁石取付穴１３４が設けられている。
【００６１】
磁石１３６は、そのＮ極・Ｓ極を結ぶ直線と水車１３０の回転軸とが垂直になるように磁石取付穴１３４に挿入し、脱落を防止するとともに接水による発錆を防止するために、磁石取付穴１３４の開口部に栓部材（図示せず）を被せ接着したり溶着する。磁石１３６の脱落および発錆を防止するためには、磁石１３６を磁石取付穴１３４に挿入した後、磁石取付穴１３４の開口部を硬化性樹脂１３５（封止材）で封止することが好ましい。硬化性樹脂としては、ポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂が用いられる。磁石１３６の錆を防止するためには、磁石そのものをコーティングすることでもよい。また、磁石１３６には、磁力が強い希土類磁石のほか、フェライト磁石などを使用してもよい。
【００６２】
上記のように構成された水車１３０は、原水送水管１１０内で回転可能なように、回転軸１１３によって下流側から軸支されている。水車１３０は、その回転軸が浄水の送水方向に平行な軸流型であっても直交するものであってもよい。また、水車の羽根は２枚としているが、１枚でもよく、３枚以上でもよい。
【００６３】
磁気スイッチ１２１は、図１１に示すように、磁気スイッチホルダ１２２に挿入され、硬化性樹脂１２３（封止材）により封止固定されている。磁気スイッチ１２１の２つの端子はリード線（図示せず）により図１４に示す表示部１５０と結線されており、磁気スイッチ１２１の開閉によるパルス信号が表示部１５０に伝達される。磁気スイッチ１２１を収容した磁気スイッチホルダ１２２は、図１３に示すように、原水送水管１１０の外周に接し、かつ、水車１３０の近傍に固定されている。
【００６４】
このように構成された流量検出部１２０は、ろ過カートリッジ３へと原水が流れ込むことにより水車１３０が回転し、水車１３０に埋設された磁石１３６が回転し、それに応じて磁界が変化する。磁石１３６が１回転することにより磁気スイッチ１２１は２回開閉して、その結果、２周期分のパルス信号が発信され、表示部１５０に伝達される。
【００６５】
原水送水管１１０は、図１０や図１３に示すように、切換弁本体２０の後方側部に設けられたカートリッジ送水口２３と嵌入固定できるように構成されている。カートリッジ送水口２３の嵌合部２３ａには、固定用リブ２３ｂが設けられている。嵌合部２３ａに嵌入する原水送水管１１０の端である原水取出口１１１には、固定用リブ２３ｂに対応する係合部１１２が設けられており、原水送水管１１０の他端部に設けたバヨネット接続部１１４に取付けたろ過カートリッジ３を交換する際、原水送水管１１０が回転しないようになっている。
【００６６】
カートリッジ送水口２３の内部には、水車１３０を支持するための回転軸１１３が原水送水管１１０の略軸心に設けられており、水車１３０を回転軸１１３に挿入した後でカートリッジ送水口２３に嵌入固定する。このとき、カートリッジ送水口２３には水車１３０が原水送水管１１０の内部で移動しないよう、水車固定軸２３ｃが設けられているので、水車１３０は原水の水流によって移動することなく、回転できるようになっている。
【００６７】
電源部１４０は、図１２の分解斜視図に示すように、主に、本体部２に設けた電池ホルダ１４４と、コイン形二酸化マンガンリチウム電池１４１（以下、電池１４１）と、電池を水密に固定する脱着自在な電池カバー１４２と、電池ホルダ１４４に設けた陽極金具１４３ａおよび陰極金具１４３ｂなどから構成されている。
【００６８】
電池カバー１４２は、筒状の電池装着部１４５を有するとともに、その外周にＯリング１４６を有し、電池カバー１４２がバヨネット機構により電池ホルダ１４４に装着したときに、電池装着部１４５に水が浸入するのを防ぐようになっている。筒状の電池装着部１４５には切り欠き１４７が設けられているので、指を引っかけて容易に電池を取り外すことができる。また、電池カバー１４２の表面には、硬貨を挿入して回すための凹部１４８が設けられ、その周囲に、電池の規格と開閉のための回転方向を示す文字やイラストが刻印されている。したがって、使用者は、電池の規格と電池カバー１４２の回転方向を確認した上で、コインを使って電池カバー１４２を電池ホルダ１４４から取り外し、電池１４１を交換することができる。
【００６９】
電池ホルダ１４４内に設けられた陽極金具１４３ａおよび陰極金具１４３ｂは、それぞれリード線で図１４に示す表示部１５０に結線されており、電池１４１による電力が表示部１５０に供給される。リード線は、ゴムキャップ１４９を介して電池ホルダ１４４に固定されており、このゴムキャップ１４９が、水がリード線をつたって陽極金具１４３ａ、陰極金具１４３ｂさらには電池装着部１４５内に浸入するのを防止している。
【００７０】
電池１４１は、一次電池でも二次電池であってもよく、比較的高い電圧で、長期間安定して電力を供給できる二酸化マンガンリチウム電池などのリチウム電池のほか、アルカリ乾電池、マンガン乾電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池などでもよい。また、形状は、軽量で大きな設置スペースを必要としないボタン形、コイン形などの小形電池が好ましい。小形電池の場合、本体部が著しく大型化したり著しく重量増加することはなく、また、大幅なコストアップにもならない。
【００７１】
次に、表示部１５０について、図１４を用いて説明する。
【００７２】
表示部１５０は、浄水器の前面側の見やすい位置に設けられている。表示部１５０には、ＣＰＵが設けられた回路基板１５１と、透明の基板ホルダ１５２と、回路基板１５１を基板ホルダ１５２に支持固定する基板枠１５３と、液晶表示部１７０とが備えられている。ＣＰＵは、電源部１４０から電力供給を受け、流量検出部１２０からのパルス信号に基づいて演算を行い、液晶表示部１７０に出力信号を送るようになっている。
【００７３】
また、回路基板１５１上には、操作ボタンが設けられている。操作ボタンとしては、表示内容を初期状態に戻すためのリセットボタン１５５や、カートリッジの種類を設定するためのカートリッジ選択ボタン１５６が設けられる。ここで、回路基板１５１は基板ホルダ１５２内に配設され水が侵入しないようになっているが、その上に設けた操作ボタンを押すことができることが必要である。そのため、基板ホルダ１５２の操作ボタン対応位置の部分に操作用の開口部を穿ち、この開口部を弾性膜で水密に塞いでいる。この弾性膜として、平板状のスイッチゴム１５７、１５８を嵌め込み、その上に、スイッチゴムの周縁を覆うように、樹脂性の固定枠１５９ａ、１６０ａを配置し、固定枠の内側を基板ホルダと密着するように超音波溶着している。従って、固定枠１５９ａ、１６０ａの裏面側には、基板ホルダ１５２と密着する部分に、超音波溶着部１５９ｂ、１６０ｂがそれぞれ形成されている。
【００７４】
上記のように組立てられた表示部１５０は、浄水器本体の内側、すなわち、上部ボディ５０と下部ボディ６０とから構成される空間内に収納される。下部ボディ６０には、表示部１５０を位置決めするためのリブ（図示せず）が設けられており、表示部１５０が固定される。上部ボディ５０の、スイッチゴム１５７、１５８に対応する位置にはスイッチ操作部５１ａ、５２ａが設けられている。スイッチ操作部５１ａ、５２ａには、裏側に突起５１ｂ、５２ｂが設けられた部材が配設されているので、スイッチ操作部５１ａ、５２ａを押すことにより、裏側の突起５１ｂ、５２ｂがスイッチゴムを変形させてリセットボタン１５５やカートリッジ選択ボタン１５６に達し、それらボタンを押す操作が行われる。スイッチ操作部５１ａ、５２ａの表面側はは弾性シートが貼り付けられている。
【００７５】
このように外表面に配置されたスイッチ操作部５１ａ、５２ａを押すことにより、基板ホルダ内に配置されたリセットボタン１５５やカートリッジ選択ボタン１５６を押すことができる。従って、リセット時やカートリッジ選択時におけるボタン押し操作が簡単になる。さらに、鉛筆などの先の尖ったものでボタンを押す必要がないので、尖ったものによるボタン表面のゴム破損がなくなり、長期間に渡って防水効果を維持でき、正確な表示とリセット等の誤作動を防止できる。さらに、スイッチ操作部の裏側の突起５１ｂ、５２ｂは鋭角部分のない形状としてあるため、スイッチゴムが破れる心配がなくなる。
【００７６】
また、基板ホルダ１５２内に外部から水が浸入して回路基板１５１が誤作動するのを防止するため、基板ホルダ１５２に回路基板１５１と液晶表示部１７０とを挿入し基板枠１５３で固定した状態で、硬化性樹脂１５４（封止材）で封止して防水加工をすることが好ましい。このように防水加工を施すことにより、各部品に対して個別に防水加工を施す必要がなく、製造工程の簡略化、製造コストの低減が可能になる。硬化性樹脂１５４としては、２液混合型のポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂などを用いればよい。
【００７７】
次に、液晶表示部１７０について説明する。
【００７８】
液晶表示部１７０は、図１４に示すように、回路基板１５１に直接、支持固定された状態で、本体部２の前方上部に位置し、使用者が使用中に見やすいようになっている。この液晶表示部１７０は、回路基板から離れた位置に配置しリード線等で結線することも可能だが、回路基板１５１に直接、支持固定したほうが信号を確実に伝達できる。
【００７９】
ＣＰＵが設けられた回路基板１５１は、流量検出部１２０からのパルス信号に基づいて流量検出部１２０を通過した積算流量を演算し、その結果を表示する。表示方法は、積算流量をカウントダウンさせてカートリッジ寿命を知らせるろ過カートリッジ交換表示素子１７１、電源部１４０の電圧低下に伴う交換時期を表示する電池交換表示素子１７２、ろ過カートリッジの種類を表示するカートリッジ種類表示素子１７３が設けられており、それらが点灯、消灯、点滅することで、カートリッジの寿命、電池の寿命、カートリッジの種類を表示する。
【００８０】
カートリッジ寿命の表示方法は、積算流量をカウントダウンさせる以外にも、ゼロからカウントアップさせる方法や、複数のブロックを順次点灯あるいは消灯させる方法などを採用してもよい。
【００８１】
また、ろ過カートリッジ３は、内部に充填した吸着剤層２１１等の容積や能力により、複数の寿命の異なるろ過カートリッジ３が用意されている。使用者は、能力や寿命により適宜ろ過カートリッジ３を選択でき、選択したろ過カートリッジ３に応じて、前述したカートリッジ選択ボタン１５６を操作して、適切なカートリッジ寿命を設定する。
【００８２】
次に、図１５を参照してろ過カートリッジ３について簡単に説明する。
【００８３】
ろ過カートリッジ３は、原水送水管１００に設けた原水取出口１０１に接続される原水受入口２０３が容器２０１の側部に設けられ、また、容器２０１の下部には原水受入口２０３から取り入れた原水をろ過して浄水として吐出する複数のシャワー孔からなる浄水吐出口２０４が設けられている。容器２０１の内部底面に形成された円筒状突起２０２には、円筒体２０５の下端がＯリング２０６を介して嵌入立設され、この円筒体２０５の上下端外周面がリング状の１次フィルタ２０７，２次フィルタ２０８を介して容器２０１の内壁面に固定されている。
【００８４】
円筒体２０５の内部には、複数本の中空糸膜を束ねて逆Ｕ字状に折り曲げて収納した中空糸膜束２０９が配備されている。中空糸膜束２０９の両端末は、円筒体２０５の下部にて各中空糸膜間の隙間および中空糸膜と円筒体２０５間に封止剤としての硬化性樹脂２１０を充填して封止固定（ポッティング）されている。容器２０１へ嵌入する前にポッティング部を一部切断除去しているので、中空糸膜束２０９の端末は浄水吐出口２０４に向かって開口している。
【００８５】
円筒体２０５と容器２０１の内壁面との間に形成された略円筒状の空間には、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、キレート樹脂などからなる吸着剤層２１１が配設されている。また、容器２０１の上部には、中空糸膜束２０９と吸着剤層２１１を容器２０１内に容易に充填でき、かつ中空糸の汚れ具合が外部からよく見えるように透明キャップ２１２が嵌入されている。さらに透明キャップ２１２の上部には、蓋２１４が容器２０１と着脱自在に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施態様を示す浄水器の正面図である。
【図２（１）】（ａ）は、図１に示す浄水器の縦断面図である。
【図２（２）】（ｂ）は、図２に示すカムシャフトの側面図であり、（ｃ）は、図２に示すカムシャフトに設けた各カムの縦断面図であり、（ｄ）は、図２に示す弁体の正面図である。
【図３】図１に示す浄水器の右側断面図である。
【図４】（ａ）は、切換弁本体の右側面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）に示す切換弁本体のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は、図４（ａ）に示す切換弁本体のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】（ａ）は、上部ボディの上面図であり、（ｂ）は、上部ボディの下面図である。
【図６】（ａ）は、下部ボディの上面図であり、（ｂ）は、下部ボディの別態様を示す概略断面図である。
【図７】ステンレス板の上面図である。
【図８】本発明の一実施態様を示す浄水器の正面図である。
【図９】（ａ）は、整流板の上面図であり、（ｂ）は、図９（ａ）の整流板の縦断面図である。
【図１０】原水送水管の縦断面図である。
【図１１】（ａ）は、水車の分解斜視図であり、（ｂ）は、流量検出部の分解斜視図である。
【図１２】電源部の分解斜視図である。
【図１３】水車および流量検出部を含む浄水器本体の上側断面図である。
【図１４（１）】（ａ）は、表示部の正面図であり、（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は、図１４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４（２）】（ｄ）は、液晶表示部の正面図である。
【図１５】カートリッジの断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１：浄水器
２：本体部
３：ろ過カートリッジ
４：蛇口
１０：原水流入口
１１：パッキン
１２：アダプタ
１３：取付ナット
１４：水流緩和部材
２０：切換弁本体
２１：原水シャワー口
２２：原水ストレート口
２３：カートリッジ送水口
２３ａ：嵌合部
２３ｂ：固定用リブ
２３ｃ：水車固定軸
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：シート面
２５ａ：第１のリブ
２５ｂ：第２のリブ
２６：開口部
２７：間隙
２８：バネケース
２９：ボール受部
３０：弁体
３０ａ：リンク
３０ｂ：パッキン
３１：弁体
３１ａ：リンク
３１ｂ：パッキン
３２：弁体
３２ａ：リンク
３２ｂ：パッキン
４０：カムシャフト
４１、４２、４３：カム
４４：ラチェット爪受部
４４ａ：間隙
４５：ボール溝受
４６：ボール
４７：バネ
５０：上部ボディ
５１：第１のスイッチ操作部
５１ａ：突起（裏側）
５２：第２のスイッチ操作部
５２ａ：突起（裏側）
５３：開口部
５４：開口部
５５：シール
６０：下部ボディ
６０ａ：吐出部材
６１：操作ストッパー
６２：ステンレス板
６３ａ：シャワー吐出孔
６３ｂ：ストレート吐出孔
６４：切り欠き
６５：支持梁
６６：原水ストレート吐出口部
６７：原水シャワー吐出口部
６８：整流板
６８ａ：取付リブ
６８ｂ：通水孔
７０：切換レバー
７１：係止リブ
７２：ラチェット歯
７３：バネ受部
７４：接続筒
７５：把手部
７９：レバーキャップ
８０：戻しバネ
９０：ラチェット爪部材
１００：表示リング
１１０：原水送水管
１１１：原水取出口
１１２：係合部
１１３：回転軸
１１４：バヨネット接続部
１２０：流量検出部
１２１：磁気スイッチ
１２２：磁気スイッチホルダ
１２３：硬化性樹脂
１３０：水車
１３１：軸部
１３２：羽根
１３３：羽根
１３４：回転軸穴
１３５：硬化性樹脂
１３６：磁石
１４０：電源部
１４１：電池
１４２：電池カバー
１４３ａ：陽極金具
１４３ｂ：陰極金具
１４４：電池ホルダ
１４５：電池装着部
１４６：Ｏリング
１４７：切り欠き
１４８：凹部
１４９：ゴムキャップ
１５０：表示部
１５１：回路基板
１５２：基板ホルダ
１５３：基板枠
１５４：硬化性樹脂
１５５：リセットボタン
１５６：カートリッジ選択ボタン
１５７、１５８：弾性膜（スイッチゴム）
１５９ａ、１６０ａ：固定枠
１５９ｂ、１６０ｂ：超音波溶着部
１７０：液晶表示部
１７１：ろ過カートリッジ交換表示素子
１７２：電池交換表示素子
１７３：カーリッジ種類表示素子
２０１：容器
２０２：円筒状突起
２０３：原水受入口
２０４：浄水吐出口
２０５：円筒体
２０６：Ｏリング
２０７：１次フィルタ
２０８：２次フィルタ
２０９：中空糸膜束
２１０：硬化性樹脂
２１１：吸着剤層
２１２：透明キャップ
２１３：バヨネット接続部
２１４：フタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化するろ過カートリッジと、浄水の流出口を備えた浄水器において、浄水器本体表面に、スイッチ操作部と、ろ過カートリッジの交換時期を表示するための表示部とを備え、表示部には、基板ホルダ、基板ホルダ内部に配置した回路基板、回路基板上に操作ボタン及び液晶表示部が設けられており、基板ホルダ内の操作ボタンに対応する外表面の位置にはスイッチ操作部が配設され、操作ボタンとスイッチ操作部との間の基板ホルダに開口部を設け、この開口部を弾性膜で水密に塞ぎスイッチ操作部を押した時には、弾性膜を介して操作ボタンが押されることを特徴とする浄水器。
【請求項２】
基板ホルダに開口部を塞ぐ弾性膜の上に、弾性膜の外周縁を覆う固定枠を配し、固定枠と基板ホルダとを密着固定することにより、開口部が水密に塞がれていることを特徴とする、請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
前記スイッチ操作部の裏面側に、弾性膜を介して操作ボタンを押圧するための突起が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の浄水器。
【請求項４】
弾性膜の外周縁を覆う固定枠の内側が基板ホルダに溶着されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の浄水器。
【請求項５】
前記スイッチ操作部の外側に、弾性シートが貼り付けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の浄水器。
【請求項１】
原水を受け入れる原水流入口と、原水を浄化するろ過カートリッジと、浄水の流出口を備えた浄水器において、浄水器本体表面に、スイッチ操作部と、ろ過カートリッジの交換時期を表示するための表示部とを備え、表示部には、基板ホルダ、基板ホルダ内部に配置した回路基板、回路基板上に操作ボタン及び液晶表示部が設けられており、基板ホルダ内の操作ボタンに対応する外表面の位置にはスイッチ操作部が配設され、操作ボタンとスイッチ操作部との間の基板ホルダに開口部を設け、この開口部を弾性膜で水密に塞ぎスイッチ操作部を押した時には、弾性膜を介して操作ボタンが押されることを特徴とする浄水器。
【請求項２】
基板ホルダに開口部を塞ぐ弾性膜の上に、弾性膜の外周縁を覆う固定枠を配し、固定枠と基板ホルダとを密着固定することにより、開口部が水密に塞がれていることを特徴とする、請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
前記スイッチ操作部の裏面側に、弾性膜を介して操作ボタンを押圧するための突起が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の浄水器。
【請求項４】
弾性膜の外周縁を覆う固定枠の内側が基板ホルダに溶着されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の浄水器。
【請求項５】
前記スイッチ操作部の外側に、弾性シートが貼り付けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の浄水器。
【図１】
【図２（１）】
【図２（２）】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４（１）】
【図１４（２）】
【図１５】
【図２（１）】
【図２（２）】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４（１）】
【図１４（２）】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−１７３５３５（Ｐ２００８−１７３５３５Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０６１（Ｐ２００７−７０６１）
【出願日】平成１９年１月１６日（２００７．１．１６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１６日（２００７．１．１６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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