(57)【要約】【課題】  カーボンブロック式浄水器での安全な交換時期の通過量表示装置が必要。【解決手段】    ２個直列に結合したカーボンブロック機能化浄水器１がある。これはカーボンブロック浄水手段１０Ａのカーボンブロックフィルタ１１とその一端の全面を密着状に塞ぐ密閉蓋１２があり、カーボンブロックフィルタ１１の他端に密着する通水用蓋１３がある。通水カバー１０Ｂがカーボンブロック浄水手段１０Ａの全周辺部１０ａの全体をカバーしている。カーボンブロックフィルタ１１の中空部１１ａに、焼成風化珊瑚粒１５がを挿入されている。フィルター交換時期通知手段２０は回転イムペラー２１がカーボンブロック機能化浄水器１に結合し、その水流により回転させられる。感知センサー２２が回転イムペラー２１の回転を感知し通過水量計算手段２３が感知センサー２２のアナログ回転信号により通過水量を計算し通過水量表示手段２４がその通過水量を表示する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径0.5μ〜0.1μ程度の気孔構造の肉厚円筒形のカーボンブロックフィルタ，該カーボンブロックフィルタの一端の少なくともその中空部分を密着状に塞ぐ密閉蓋，上記のカーボンブロックフィルタの他端に密着しその中空部に通じる中空部用水路が設けられた通水用蓋，から成るカーボンブロック浄水手段、該カーボンブロック浄水手段の全周辺部全体をカバーしてその全周辺部とその中空部分との通水をはかりその周辺部に通じる周辺部用水路が設けられた通水カバー、該通水カバーと上記のカーボンブロック浄水手段より成る気孔構造のカーボンブロック機能化浄水器、該カーボンブロック機能化浄水器の周辺部用水路または上記の中空部用水路に結合しその水流により回転させられる回転イムペラー，該回転イムペラーの回転を感知する感知センサー，該感知センサーのアナログ回転信号により上記の回転イムペラーの一回の回転での通過水量を計算する通過水量計算手段，該通過水量計算手段の信号によりその通過水量を表示する通過水量表示手段，より成るフィルター交換時期通知手段、より構成されることを特徴としたフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器。
【請求項２】
カーボンブロック機能化浄水器が、その中空部に焼成風化珊瑚粒を挿入したもの、より構成されることを特徴とした請求項１に記載のフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器。
【請求項３】
カーボンブロック機能化浄水器が、複数個直列に結合したもの、より構成されることを特徴とした請求項１または２に記載のフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器。
【請求項４】
フィルター交換時期通知手段が、感知センサのアナログ回転信号をデジタル回転信号に変換するアナログデジタル変換機内装のマイクロプロセッサーを用いたもの、より構成されることを特徴とした請求項１、２または３に記載のフィルター交換時期通知手段付きフィルター浄水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くはフィルター式浄水器に関するものであり、特にフィルターの浄水使用量を示す表示手段付き浄水器に関するものである。就中、家庭や特別老人ホームなどにおいて水道蛇口に直接つなげて使われる浄水器のカーボンブロックフィルターの交換時期を知らせる浄水器に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、浄水器には、水を単純に浄化する機能を持つものがある。これは主に、活性炭フィルタやセラミックフィルタとかイオン交換ポリフィルタなどや超微細膜フィルタを使った浄水器がある。そして、その浄化方式により、濾過式浄水器と逆浸透圧式浄水器がある。
【０００３】
直水濾過式浄水器は、水の中のミネラルを除去しなくて、弱アルカリの生水と同じような状態の水を維持できるという便利性もある。一方、逆浸透圧式浄水器は、水中の化学物質や微生物質を完全に除去できるといわれている。しかしこれは、通過水量が多くなると浄化能力が低下し、浄水フィルターの交換時期を逃すことがある。したがって、これはフィルター中に蓄積された微生物細菌などによる汚染水になる可能性が高い。
【０００４】
最近の 0.5ミクロンの機構構造を持つカーボンブロックフィルターは、水中ミネラル維持や弱アルカリ性を支持できる。同時に、これは塩素や農薬成分などの化学物質を９８〜９９％除去できるということで、その浄水能力が高く評価されている。しかし、これは通過水量に浄化能力を超えるときに、その浄化能力が急激に低下すると言う問題点が指摘されている。このことから、これは各家庭に浄水器を設置する前に、通過水量に対する浄水フィルターの性能をあらかじめ測定し、各家庭の一定期間に平均的に使われる水量を予測する手法をとっている。その上で、これはそのフィルターの交換時期を決めるという、とても非科学的な手法に依存している。
【０００５】
例えば、従来の浄水器メーカーは、販売する浄水器の浄水フィルターの安全な性能期間を６ヶ月とか、あるいは１年間としている。しかし、各家庭の家族人数や水を使う頻度によって浄水量に大きな偏差があることから、正確な浄水量の測定なしでいくら良い性能の浄水器といわれても、結局は安全な浄水は認められない。
【０００６】
従来、正確な浄水量を測定するため、機械的な差圧式水量メーターや超音波式水量メータとかレーザー式水量メーターがあるが、いずれも測定装置の機械的な構成装置が複雑で、高価であるという短所が言われている。そして、何よりも、機械的な構造から小型化ができないという短所がある。
【特許文献１】特開２００３−２４９５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、水道水の存在する塩素などの化学物質は勿論、微生物も９９％以上除去し浄化しながら水中ミネラルや弱アルカリ性の浄水ができるカーボンブロック式浄水器において、安全な交換時期に関連する通過総水量を示すデジタル水量表示装置を提供するものが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器は、以上の課題を解決するために、中空の円形固体のカーボンブロックフィルター式浄水器にそのフィルターを通過した総水量を計測しそフィルターの交換時期を通知する手段付きのものとした。
【０００９】
以下に、本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器の具体的な構成を詳細に記載する。最初に、本発明の請求項１に記載した発明の構成を説明する。この発明は、第１に以下のカーボンブロック浄水手段と以下の通水カバーより成る気孔構造のカーボンブロック機能化浄水器がある。
【００１０】
このカーボンブロック浄水手段は、以下のものより成る。これは、まず、カーボンブロックフィルタがある。このカーボンブロックフィルタは、直径0.5μ〜0.1μ程度の気孔構造の肉厚円筒形のものである。つぎに、密閉蓋がある。この密閉蓋は、上記のカーボンブロックフィルタの一端の少なくともその中空部分を密着状に塞ぐものである。そして、通水用蓋がある。この通水用蓋は、上記のカーボンブロックフィルタの他端に密着しその中空部に通じる中空部用水路が設けられたものである。
【００１１】
そして、上記の通水カバーは、上記のカーボンブロック浄水手段の全周辺部全体をカバーしてその全周辺部とその中空部分との通水をはかり、その周辺部に通じる周辺部用水路が設けられたものである。
【００１２】
第２に、以下のものから成るフィルター交換時期通知手段がある。これはまず、回転イムペラーがある。この回転イムペラーは、上記のカーボンブロック機能化浄水器の周辺部用水路または上記の中空部用水路に結合し、その水流により回転させられるものである。そして、感知センサーがある。この感知センサーは、上記の回転イムペラーの回転を感知するものである。さらに、通過水量計算手段がある。この通過水量計算手段は、上記の感知センサーのアナログ回転信号により上記の回転イムペラーの一回の回転での通過水量を計算するものである。最後に通過水量表示手段、がある。この通過水量表示手段は、上記の通過水量計算手段の信号によりその通過水量を表示するものである。
【００１３】
つぎに、本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器の請求項２に記載した発明の構成を説明する。この発明は、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と同一である。それゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文をここに援用して、以下の構成の説明をこれに追加する。この発明と上記の請求項１の発明の構成との差異は、カーボンブロック機能化浄水器である。このカーボンブロック機能化浄水器は、その中空部に焼成風化珊瑚粒が挿入されたものである。
【００１４】
そして、本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器の請求項３に記載した発明の構成を説明する。この発明は、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と同一である。それゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文をここに援用して、以下の構成の説明をこれに追加する。この発明と上記の請求項１の発明の構成との差異は、カーボンブロック機能化浄水器である。このカーボンブロック機能化浄水器は複数個直列に結合したものである。
【００１５】
斯様にして、本願発明は、水道水に含まれる塩素や農薬成分などの化学物質を吸着させる直径 0.5ミクロンの微細気孔構造を持つツイン円形固体カーボンブロックフィルタ式（直径５センチメートル、長さ１２センチメートル、中空直径１センチメートル）の浄水器の浄水能力は、1700リットルで、一般家庭で約８〜９リットルの浄水を六ヶ月間安全に使えるものである。即ち、1600リットルで、フィルター交換時期がもっとも安全である。
【００１６】
さらに、本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器の請求項４に記載した発明の構成を説明する。この発明は、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と同一である。それゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文をここに援用して、以下の構成の説明をこれに追加する。この発明と上記の請求項１の発明の構成との差異は、フィルター交換時期通知手段である。このフィルター交換時期通知手段は、感知センサのアナログ回転信号をデジタル回転信号に変換するアナログデジタル変換機内装のマイクロプロセッサーを用いたものである。
【００１７】
本発明の別な実施例では、このような安全な総浄水量を測定するために、二つのカーボンブロックフィルターの間の連結管に回転イムペラーと収納部を入れたものとした。これで、外に浄水の排出による水の移動による自動的に回転されるイムペラーの一回の回転から移動される水量を正確に計算するようにした。それにより、そこの通過水量を簡単に計算する手段とした。
【００１８】
かようにして、その回転数を感知するために回転イムペラーに感知センサをつけて、得られたアナログ回転信号をアナログデジタル変換機内装のマイクロプロセッサーに入れる構成にした。それによって、その通過水量を計算し、その総水量を自動的に表示し、安全な浄水フィルターの交換時期を知らせるようにした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器は、以上のごとくになしたゆえに、上記の課題を解決して以下のごとき多大な効果が生じた。すなわち、水中の化学物質を除去するために使われる（ツイン）カーボンブロックフィルター式浄水器に、そのカーボンブロックフィルターを通過した総水量を水の移動時に計測された回転数から簡単に表示できる（デジタル）水量表示装置を装着したので、カーボンブロックフィルターの適切な交換時期を知らせ、安全な浄水器が維持できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本願発明は、肉厚円筒形のカーボンブロック浄水手段とその全周辺部との通水をはかる通水カバーを主として成るものとしたゆえに、人体に害を与える水中化学物質をすべて除去する浄化機能だけでなく、請求項２の発明では焼成風化珊瑚粒状物から浄水を簡単にアルカリ化する機能をもつと言う目的を達成させた。そして、フィルター交換時期通知手段がカーボンブロック浄水手段を通過した水の量を計測して表示することによって、そのフィルターの交換時期を知らせると言う目的を達した。
【実施例１】
【００２１】
しかして、本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器をその具体的な実施例を用いて添付の図面と共に詳細に述べる。この発明は、図１に示すように、第１に気孔構造のカーボンブロック機能化浄水器１がある。これは、以下のカーボンブロック浄水手段１０Ａと以下の通水カバー１０Ｂより成っている。
【００２２】
このカーボンブロック浄水手段１０Ａは、以下のものより成る。これは、まず、ココナッツ殻を700℃で、粉末炭化した活性炭化と結合材のポリエチレン・ポリマーを800℃で焼成圧縮して形成した１５％気孔構造を持つカーボンブロックフィルタ１１がある。このカーボンブロックフィルタ１１は、直径0.5μ〜0.1μ程度の気孔構造の肉厚円筒形のものである。つぎに、密閉蓋１２がある。この密閉蓋１２は、本実施例では、そのカーボンブロックフィルタ１１の一端の全面を密着状に塞いでいる。しかし、この密閉蓋１２は、そのカーボンブロックフィルタ１１の中空部分１１ａを密着状に塞ぐためのものであるから、そのカーボンブロックフィルタ１１の一端の全面を密着状に塞ぐものである必要はない。そして、通水用蓋１３がある。この通水用蓋１３は、上記のカーボンブロックフィルタ１１の他端に密着しその中空部１１ａに通じる中空部用水路１３ａが設けられたものである。
【００２３】
そして、図２に示すように、上記の通水カバー１０Ｂは、上記のカーボンブロック浄水手段１０Ａの全周辺部１０ａの全体をカバーしている。そして、その全周辺部１０ａ（本実施例では不織布１４を通して）とその中空部分１１ａとの通水をはかってい。さらに、その周辺部１０ａに通じる周辺部用水路１１Ｂが設けられ、外部との通水をなしたものである。なお、本実施例では、上記のカーボンブロックフィルタ１１の円周外面部１１ｂは、不織布１４が巻かれている。
【実施例２】
【００２４】
なお、本願発明の請求項２の実施例では、上記のカーボンブロック機能化浄水器１はそのカーボンブロックフィルタ１１の中空部１１ａに、焼成風化珊瑚粒１５がを挿入され、その焼成風化珊瑚粒１５が流失しないように、流出防止フィルター１６が設けられている。
【実施例３】
【００２５】
しかして、本願発明の核心となる請求項３の実施例では、上記のカーボンブロック機能化浄水器１は、図３に示すように２個直列に結合して使用している。それゆえに、以下のフィルター交換時期通知手段は、図３をもって実施例１と２を含めて説明する。
【００２６】
そこで、図３に示した第２の手段であるフィルター交換時期通知手段２０を以下に述べる。これはまず、回転イムペラー２１がある。この回転イムペラー２１は、上記のカーボンブロック機能化浄水器１の周辺部用水路１１Ｂまたは上記の中空部用水路１３ａ（図２参照）に結合し、その水流により回転させられるものである。なお、図３に示すように、本願発明の実施例では、上記のカーボンブロック機能化浄水器１は２個直列に結合して使用しており、上記の回転イムペラー２１はその連結パイプ１０Ｃに設けられていて、その連結パイプ１０Ｃの中を流れる水流により回転させられる構成になっている。
【００２７】
そして、感知センサー２２がある。この感知センサー２２は、上記の回転イムペラー２１の回転を感知するものである。さらに、通過水量計算手段２３がある。この通過水量計算手段２３は、上記の感知センサー２２のアナログ回転信号により上記の回転イムペラーの一回の回転での通過水量を計算するものである。最後に、通過水量表示手段２４がある。この通過水量表示手段２４は、上記の通過水量計算手段２３の信号によりその通過水量を表示するものである。
【００２８】
しかして、そのカーボンブロック機能化浄水器１の働きを以下に説明する。まず、図２のように、浄水用円形固体カーボンブロックフィルタ１０Ａは矢印のように外からの水圧によりその中の方向に水が通過し、そこで水が浄化される。つぎに、その浄化した水の通路である中空部分１１ａ水通路から外に流出する。
【００２９】
そして、図３は、この全体的な構成装置を囲む外装収納部３０の中に、ツインカーボンフィルター式の浄水器１に水量表示装置２４が装着されたこの構成装置の断面図を表している。これは、浄化対象になる水道水を導入する水導入管３１から導入された水道水と一次カーボンフィルタールター１０Ａを収納する一次カーボンフィルタールター収納部１０Ｂがある。そして、水圧により移動されながら一次浄水された水の移動路である一次中空水通路１１ａとで構成される。さらに、一次浄化された水は、上記の連結パイプ１０Ｃを通して二次カーボンフィルター収納部１０Ｂに移動し、水圧から二次カーボンフィルター１０Ａを通過し、二次中空水通路１１ａと浄水排出管３２に排出する構成にした。
【００３０】
この構成から、その浄水がそこを通過するときに、排出過程から水は一定的な水圧と流速度で移動する。そして、もっとも一定的な水通路は二次フィルターから一次フィルターを連結する連結パイプ１０Ｃであるが、そこで水の移動により回転するように回転イムペラー１２、その回転イムペラーを収納する回転イムペラー収納部１１、回転イムペラーから発生した回転数を通過水量として変換する水量計算回路部１３、そして、水量を表示する表示部１４で構成して、通過水量を表示するようにした。
【００３１】
図４は、水量を計算するフィルター交換時期通知手段２０のブロックダイアグラムである。これは、まず回転イムペラー２１が、その収納部２１ｂとその中で水の移動により自動的に回転される回転イムペラー羽２１ｂとその回転イムペラー羽２１ｂを固定するシャフト２１ｃから成っている。そして、そのシャフト２１ｃに装着された回転数感知センサー２２で計測された回転信号を信号増幅部（ 100倍増幅）２０Ａが増幅する。この増幅されたアナログ信号をデジタル信号で変換するＡ／Ｄ変換機能を持ちながら回転数を水量として計算する回転数・水量変換処理プロセッサー（ＡＴＭＥＬ、８ビットプロセッサ、５０Ｈｚのサンプリング周波数）である通過水量計算手段２３で処理した結果を通過水量水量表示手段２４で表示する。最後に、供給電源バッテリー（９Ｖ、300ｍＡ）２５が、上記の信号増幅部２０Ａと通過水量計算手段２３と通過水量水量表示手段２４に電流を供給する。
【００３２】
しかして、図５は、本発明の構成から得られた回転数と通過水量との相関関係を示したものである。これは、そのインペラー羽２１ｂが一回転するときにその連結パイプ１０Ｃを通過した水量は１ミリリットルとしたとき、その相関度が９９％であることが観察されたが、回転数を通過水量として簡単に変換して表示することから、たとえ、安全な1700リットルになったら交換するように表示する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
水中の化学物質を除去するために使われるツインカーボンブロックフィルター式浄水器において、カーボンブロックフィルターを通過した総水量を表示することから、カーボンブロックフィルターの適切な交換時期を知らせるデジタル水量表示装置を提供することで、家庭用の安全なフィルター式浄水器として大きく利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にかかるフィルター交換時期通知手段付きカーボンブロックフィルター浄水器の一実施例のカーボンブロックフィルターの側面断面分解図を示したものである。
【図２】図１のカーボンブロックフィルターを使用したカーボンブロック機能化浄水器の側面断面図を示したものである。
【図３】水量表示装置が装着されたカーボンブロックフィルター式浄水器の側面断面図を示したものである。
【図４】水量計算のための構成装置のブロックダイアグラムである。
【図５】回転イムペラーの回転数と通過水量の相関図を示した。
【符号の説明】
【００３５】
１    カーボンブロック機能化浄水器
10Ａ  カーボンブロック浄水手段
10ａ  全周辺部
10Ｂ  通水カバー
10Ｃ  連結パイプ
１１  カーボンブロックフィルタ
11ａ  中空部分
11Ｂ  周辺部用水路
11ｂ  円周外面部
１２  密閉蓋
１３  通水用蓋
１５  焼成風化珊瑚粒
２０  フィルター交換時期通知手段
２１  回転イムペラー
２２  感知センサー
２３  通過水量計算手段
２４  通過水量表示手段
【図１】
2007075747.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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