(57)【要約】【課題】塩素除去機能を有する従来の浄水器において、塩素が除去されているかを否かを簡単に知る手段がなかった。【解決手段】残留塩素除去部１０を通過した水の塩素濃度を検出する塩素濃度センサー２０と、この塩素濃度センサー２０で検出した塩素濃度を表示する表示部２４とを備えることにより、使用中の水の残留塩素濃度を瞬時にかつ簡単に知ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水の残留塩素を除去する残留塩素除去部を備えた浄水器において、水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーと、この塩素濃度センサーで検出した塩素濃度の値を表示する表示部とを備えたことを特徴とする浄水器。
【請求項２】
水道水の残留塩素を除去する残留塩素除去部を備え、原水と上記残留塩素除去部で残留塩素が除去された浄水とを切り換えて吐出する浄水器において、原水と浄水の吐出通路を共通にし、この共通の吐出通路に水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の浄水器。
【請求項３】
水道水の残留塩素を除去する残留塩素除去部を備えた浄水器において、原水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーと浄水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーを設け、これら塩素濃度センサーで検出した塩素濃度の値を表示する表示部を備えたことを特徴とする浄水器。
【請求項４】
表示部は原水の残留塩素濃度と浄水の残留塩素濃度を同時に表示することを特徴とする請求項３に記載の浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道蛇口や水道配管に取付けられて水道水に含まれる残留塩素を除去する機能を備えた浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開平８−２０６６５５号公報
水道水を殺菌・消毒するために混入されている残留塩素（次亜塩素酸ＨＣｌＯや次亜塩素酸イオンＣｌＯ−などの遊離残留塩素）は、カルキ臭を生じたり、水の味を低下させたり、人の肌に悪影響を及ぼすなどの弊害が指摘されている。
このようなことから、水道水に含まれる残留塩素を除去する機能を持った各種浄水器が広く普及している。この種の浄水器は一般に、濾過、吸着又は化学作用により水中に残留している塩素を除去又は減少する濾材や媒体を備えており、水をこのような濾材や媒体、すなわち残留塩素除去部に通して残留塩素を除去又は低減する構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の浄水器は、濾材や媒体の種類、性能が各社ばらばらであるばかりでなく、その塩素除去能力も各社ばらばらであり、使用者としてその効能に疑問を呈するといった問題があった。このような背景のもとで平成１２年、家庭用品品質表示法が改正され、平成１４年４月より、塩素除去を謳う浄水器においては塩素除去性能を表示する義務が課せられるようになった。
しかし、実際、使用者は残留塩素を除去する能力がどの程度であるかを知ることは難しく、メーカーが実験により得た表示データを信用するしかなく、このデータ通りの性能を発揮しているか否か確かめる方法もなかった。
このようなことから従来、特開平８−２０６６５５号公報に記載されているように、濾材の交換時期を通水量の積算値で表示するようにした浄水器が提案されている。しかしながら、このような寿命表示手段は、通水量の積算値を表示するものであるから濾材の寿命を間接的に表示しているに過ぎず、使用中の水の塩素濃度を直接知ることはできない。
使用者としては、オルト・トリジンやＤ・Ｐ・Ｄ試薬などを用いた比色法で浄水器から出た水の塩素濃度を直接調べる方法もあるが、この種の試薬は精度がまちまちで、素人が正確な塩素濃度を調べるのは難しく、しかもその都度試薬で測定するのは手間が掛かるので面倒である。
【０００４】
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、水に含まれる残留塩素濃度を検出して表示する手段を設け、使用者が水道水に含まれる残留塩素の濃度を瞬時にかつ簡単に知ることができる浄水器を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、水道水の残留塩素を除去する残留塩素除去部を備えた浄水器において、水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーと、この塩素濃度センサーで検出した塩素濃度を表示する表示部とを備えた浄水器を提供する。
ここで残留塩素除去部とは、濾過、吸着又は化学作用により水中に残留している塩素を除去又は減少する濾材や媒体を備えた機能部分を称する。濾材としては活性炭、セラミックス、織布、多孔質膜、中空糸膜、逆浸透膜などが使用され、媒体としてはイオン交換樹脂やセラミックスなどが使用される。さらに、塩素を化学的に中和する薬剤を使用する場合もあり、この例としては、亜硫酸カルシウムやアスコルビン酸（ビタミンＣ）が知られている。
上記発明によれば、浄水器を通る水の塩素濃度をセンサーにて検出し、この検出した値を表示部に表示するので、使用している水の残留塩素濃度を直接的に知ることができる。よって迅速にかつ簡便に残留塩素濃度を知ることが出来る。また、残留塩素除去能力を知ることができるので、濾材や媒体などの性能が低下し交換時期又は補充時期に達したときは表示部に表示される測定値にもとづき濾材や媒体などを交換することもできる。しかも、薬剤にて塩素濃度を調べるような面倒な手間はいらない。
本発明の好ましい態様は、水道水の残留塩素を除去する残留塩素除去部を備え、原水と上記残留塩素除去部で残留塩素が除去された浄水とを切り換えて吐出する浄水器において、原水と浄水の吐出通路を共通にし、この共通の吐出通路に水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーを設けた浄水器が提供される。
このようにすれば、吐出通路に原水が流れているときは原水の残留塩素濃度を知ることができるとともに、浄水が流れているときは浄水の残留塩素濃度を知ることができ、しかもこの場合は単一の塩素濃度センサーで原水および浄水のそれぞれの塩素濃度を知ることができる。
【０００６】
本発明の他の態様は、水道水の残留塩素を除去する残留塩素除去部を備えた浄水器において、原水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーと浄水の残留塩素濃度を検出する塩素濃度センサーをそれぞれ設け、これら塩素濃度センサーで検出した塩素濃度を表示する表示部を備えた浄水器が提供される。
このような構成によれば、原水の塩素濃度センサーにより原水の塩素濃度を知ることができるとともに、浄水の塩素濃度センサーにて浄水の塩素濃度を知ることができ、両者の比較が容易にできる。
そして、他の好ましい態様は、表示部は原水の残留塩素濃度と浄水の残留塩素濃度を同時に表示する浄水器が提供される。
この場合は、表示部に原水の残留塩素濃度および浄水の残留塩素濃度が同時に表示されるので、それぞれの塩素濃度を瞬時に比較することで浄水器の性能を容易に知ることができる。
なお、本発明の浄水器は、蛇口直結型、据え置き型、ビルトイン型など、全ての残留塩素除去機能付き浄水器に適用可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明について、第１の実施例を図１ないし図３にもとづき説明する。
図１は蛇口直結型浄水器の流路系統を模式的に示す図、図２は塩素濃度センサーの原理を説明する図、図３は電気系統を示すブロック図である。
図１において、１は浄水器本体であり、連結具２を介して水道蛇口３に取り付けられる。浄水器本体１には上記水道蛇口３から水道水を導入する原水取入れ口４が形成されており、この原水取入れ口４はこの下方に設けられた切換弁５に連通している。切換弁５は外部のハンドル（レバー）６によって操作される。また、切換弁５にはその下方に吐出通路７が連通されており、この吐出通路７は本体１の下面に開口する吐出口８に連なっている。
浄水器本体１の側方（図１では左側）には、残留塩素除去部としての浄化部１０が連設されている。浄化部１０は、水道水（原水）に含まれる残留塩素を除去又は低減する部分であり、詳図しないが、濾過、吸着又は化学作用によって水中に残留している塩素を除去又は減少する濾材や媒体を備えている。なお、これら濾材や媒体はカートリッジ１１となっており、寿命がきたら交換又は補充が可能になっている。
上記浄化部１０は浄水器本体１に設けた上記切換弁５に対し原水送り通路１２および浄水戻り通路１３を介して連通されている。原水送り通路１２は原水取入れ口４に導入した原水を切換弁５を経て浄化部１０に送る往路であり、浄水戻り通路１３は上記浄化部１０で原水に含まれていた残留塩素が除去された浄水を切換弁５に戻す復路である。
【０００８】
上記切換弁５は、詳細な構造についての説明を省略するが、ハンドル６を操作して原水吐出および浄水吐出に切り換えることが可能になっている。
すなわち、ハンドル６を操作して切換弁５を原水吐出の位置にすると、蛇口３から原水取入れ口４に導かれた原水が切換弁５を通って吐出通路７に流れ、この吐出通路７より吐出口８を経て吐出される。
また、ハンドル６を操作して切換弁５を浄水吐出の位置に動かすと、蛇口３から原水取入れ口４に導かれた原水が切換弁６を経て原水送り通路１２に送られ、これにより原水が浄化部１０に送り込まれる。浄化部１０では導入した原水に含まれる残留塩素を除去（浄化）する。そして、この浄水は浄水戻り通路１３を経て切換弁６に戻され、切換弁６より吐出通路７に送り込まれて吐出口８より吐出される。
上述の通り、上記吐出通路７は原水および浄水が通る共通通路となっている。
【０００９】
上記吐出通路７には、塩素濃度センサー２０が設置されている。このセンサー２０は水道水の残留塩素の濃度を電気化学的に検出するもので、その原理を図２に示す。
図２において、２１は白金（Ｐｔ）などからなる陰極、２２は銀（Ａｇ）などからなる陽極である。
次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）よりなる遊離残留塩素が水中に存在する場合、これら遊離残留塩素は
ＨＣｌＯ⇔Ｈ＋＋ＣｌＯ−
の平衡状態にある。
このような水に上記電極を浸漬して両電極２１，２２間に電圧をかけると、陰極２１（Ｐｔ）側では
ＨＣｌＯ＋ｅ−→ｌ／２Ｈ２＋ＣｌＯ−
の還元反応が生じる。一方、陽極２２（Ａｇ）側では
Ａｇ→Ａｇ＋＋ｅ−
の酸化反応が生じ、銀イオンは、
Ａｇ＋＋ＣｌＯ−→ＡｇＣｌ＋ｌ／２Ｏ２
の反応が生じる。
このとき、塩素濃度に応じて陽極２２から陰極２１に電子が移動し、この結果逆方向に電流が流れる。したがって、この電流の大きさを検出することで遊離残留塩素の濃度を知ることができる。すなわちこのセンサーは塩素濃度を電解電流として測定する電気化学センサーである。
このような塩素濃度センサー２０はそれぞれの電極が上記吐出通路７を流れる原水又は浄水に触れるようにしてこの吐出通路７に取付けられている。
上記センサー２０は、図３に示すコントローラ２３を通じて表示部２４に接続されており、この表示部２４は上記センサー２０で検出した塩素濃度の値（単位ｐｐｍ）をアナログ又はデジタル表示するようになっている。表示部２４は浄水器本体１の前部に位置し本体１の上面に取り付けられている。
また、上記コントローラ２３は乾電池などの電源２４に接続されており、スイッチ２６によって電源２４と接続および切断される。
これらコントローラ２３、乾電池などの電源２４およびスイッチ２６は、詳図しないが浄水器本体１に取り付けられている。
【００１０】
このような構成の実施例について、作用を説明する。
水道蛇口３を開き、ハンドル６の操作で切換弁５を原水吐出にセットすると、蛇口３から原水取入れ口４に水道水（原水）が導かれ、この原水は切換弁５を通って吐出通路７に流れ、吐出口８より吐出される。又、切換弁５を浄水側に切り換えると、蛇口３から原水取入れ口４に導入した原水は切換弁６を経て原水送り通路１２に送られ、浄化部１０に送り込まれる。浄化部１０では、濾材や媒体の濾過、吸着又は化学作用により原水に含まれる残留塩素を除去（浄化）し、この浄水は浄水戻り通路１３を経て切換弁６に戻され、切換弁６を介して吐出通路７に送り込まれ、吐出口８より吐出される。よって、浄化部１０を経て吐出口８から吐出される水は残留塩素が除去又は低減された水となる。
【００１１】
上記原水または浄水を流しているとき、スイッチ２６を操作してコントローラ２３を作動させると、塩素濃度センサー２０が水の残留塩素濃度を電気的に検出する。この検出値は電気的信号としてコントローラ２３に送られ、コントローラ２３ではその信号を処理して表示部２４に指示を出す。表示部２４では残留塩素の濃度を数値で表示する。したがって、吐出通路７を通過する水に含まれる残留塩素の濃度が表示部２４に表示されるので、この表示値を見れば塩素濃度を知ることが出来る。
このため、浄水器を使用しているときに、吐出口８から吐出される水の残留塩素状況を簡単に知ることができる。特に、浄水の残留塩素濃度を知ることができるので、浄化部１０におけるフィルターカートリッジ１１の塩素除去能力を正確に知ることができ、フィルターの塩素除去能力が低下したことが判れば、濾材や媒体の交換又は充填時期であると判断してこれらの交換又は充填することが可能になる。
本実施例では、塩素濃度センサー２０を原水と浄水の共通通路である吐出通路７に設置してあるので、原水を流している場合は、原水に含まれる残留塩素の濃度を知ることができるとともに、浄水に切り換えたときは、浄化部１０を通って残留塩素が除去された水（浄水）に含まれる残留塩素の濃度を知ることができる。
よって、原水および浄水のそれぞれの塩素濃度を１個のセンサー２０を用いて知ることが出来る。
【００１２】
なお、スイッチ２６を常時オン状態にしておけば常時残留塩素の濃度を知ることができるが、この場合は乾電池などの電源２５の消耗が早くなって、電源２５の交換頻度が高くなるので、測定したいときだけスイッチ２６をオンにして電池の消耗を防止するようにすればよい。また、コントローラ２３に通電タイマー機能を設け、スイッチ２６をオンした後、数分経過すれば自動的にスイッチが切れるようにしてもよい。
もちろん、電源２５は商用電源を用いてもよい。
【００１３】
上記実施例の場合、塩素濃度センサー２０を共通通路である吐出通路７に設置して原水および浄水の両方を検出できるようにしたが、塩素濃度センサー２０を、図１の符号２０ａで示すように、浄水戻り通路１３又は浄化部１０の出口側などのように、浄水のみが通る流路に設置してもよい。この場合は、浄水の塩素濃度のみを測定するようになり、浄化部１０で塩素処理された浄水の性状を知ることができる。
【００１４】
上記第１の実施例では、塩素濃度センサーを１個用いた場合について説明したが、塩素濃度センサーを２個用いてそれぞれ原水および浄水の残留塩素濃度を測定するようにしてもよい。このような実施例を第２の実施例として図４および図５に示す。
第２の実施例においては、原水取入れ口４に第１の塩素濃度センサー３１を取り付けるとともに、前記第１の実施例と同様に吐出通路７に第２の塩素濃度センサー３２を設置してある。これら、センサー３１，３２は、図５に示すように、コントローラ２３に接続されている。そして、表示部２４は各センサー３１，３２で測定した塩素濃度を数値（単位ｐｐｍ）として同時にデジタル表示するようになっている。よって、この表示は原水の残留塩素濃度と浄水の残留塩素濃度を同時に表示するダブル表示となっている。
【００１５】
このような構成の場合、水道蛇口３を開いて、切換弁５を原水吐出側に切り換えると、蛇口３から原水取入れ口４に水道水（原水）が導かれ、この原水は切換弁５を通って吐出通路７に流れ、吐出口８より吐出される。
このとき、スイッチ２６を押すと、第１の塩素濃度センサー３１および第２の塩素濃度センサー３２がそれぞれ自分の所を流れる水の塩素濃度を検出し、これらの測定値を表示部２４に表示する。第１の塩素濃度センサー３１は原水取入れ口４に設置してあるので、原水の塩素濃度を測定し、第２の塩素濃度センサー３２は吐出通路７に設置してあるから吐出通路７を流れる原水の塩素濃度を測定する。すなわち、このとき、両センサー３１、３２はともに原水の残留塩素を検出しており、表示部２４には２つの原水の塩素濃度が表示される。
一方、切換弁５を浄水吐出に切り換えると、蛇口３から原水取入れ口４に導入した原水は原水送り通路１２を通って浄化部１０に送り込まれ、この浄化部１０で原水に含まれる残留塩素が除去される。そして、この浄水は浄水戻り通路１３を経て切換弁６に戻され、吐出通路７を通って吐出口８より吐出される。
このとき、スイッチ２６を押すと、第１の塩素濃度センサー３１は原水取入れ口４に設置してあるので、原水の塩素濃度を測定し、第２の塩素濃度センサー３２は吐出通路７に設置してあるから吐出通路７を流れる浄水の塩素濃度を測定する。したがって、これらの測定値が表示部２４で同時の表示される。この場合は、表示部２４で原水の塩素濃度と浄水の塩素濃度を同時に見ることができ、それぞれの塩素濃度を比較することで浄化部１０の性能を迅速に判断することができる。
【００１６】
なおこの場合、コントローラ２３に通電タイマー機能を設け、スイッチ２６をオンした後、数分経過すれば自動的にスイッチが切れるようにしておけば、表示が数分間継続すればこの表示が自動的に消えて、電源も切れるようになり、電池の消耗を節減できる。
また、第２の実施例では、原水取入れ口４に第１の塩素濃度センサー３１を取り付けるとともに、吐出通路７に第２の塩素濃度センサー３２を設置したが、例えば第２の塩素濃度センサー３２は浄水戻り通路１３に取り付けてもよく、要するに塩素濃度センサーを２個使用する場合は、一方のセンサーを常時原水が通る通路に設けるとともに他方のセンサーは浄水が通る通路に取り付けるようにすればよい。
そしてまた、上記第２の実施例の場合、表示部２４に原水の塩素濃度と浄水の塩素濃度を同時に表示するようにしたが、これに限らず、スイッチ操作などにより原水の塩素濃度と浄水の塩素濃度を交互に、または選択的に表示するようにしてもよい。
【００１７】
さらに、残留塩素除去部としての浄化部１０は、濾過材や吸着材の外に化学作用により水中に残留している塩素を除去又は減少する中和剤を使用することが可能であり、残留塩素を化学的に不活性化する中和剤としてビタミンＣ（＝Ｌ−アスコルビン酸、化学式Ｃ６Ｈ８Ｏ６）が知られている。
ビタミンＣは遊離残留塩素の主体である次亜塩素酸（化学式ＨＣｌＯ）と、以下の化学反応を生じる。
Ｃ６Ｈ８Ｏ６＋ＨＣｌＯ  →  Ｃ６Ｈ６Ｏ６＋ＨＣｌ＋Ｈ２Ｏ
このような化学反応は瞬時に行われるので、浄化部１０でビタミンＣを水溶液にして水道水に混ぜるように構成すれば、塩素除去（中和）が極めて有効に行える。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、塩素濃度センサー及びこのセンサーにて測定された濃度を表示する表示部を備えるので、使用中に水の残留塩素濃度を簡単に知ることができ、浄水器の性能を知り得るとともに、濾材や媒体の寿命を知って交換時期や充填時期を容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示し、蛇口直結型浄水器の概略的構成図
【図２】同実施例の塩素濃度センサーの原理を説明する図
【図３】同実施例の電気系統を示すブロック図
【図４】本発明の第２の実施例を示し、蛇口直結型浄水器の概略的構成図
【図５】同実施例の電気系統を示すブロック図
【符号の説明】
１…浄水器本体
２…蛇口
４…取入れ口
５…切換弁
７…吐出通路
８…吐出口
１０…浄化部（残留塩素除去部）
１２…原水送り通路
１３…浄水戻り通路
２０…塩素濃度センサー
２３…コントローラ
２４…表示部
２５…電源
２６…スイッチ
３１、３２…塩素濃度センサー
【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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