(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルターで汚れを吸着する浄水装置において、浄水装置本体と、該浄水装置本体に形成され、フィルターカートリッジを収納可能なフィルターカートリッジ収納部と、該フィルターカートリッジ収納部に設けられ、投光部と受光部とを有する反射型の光センサーとを有し、フィルターと、該フィルターを保持しつつ透明部を有するフィルターケーシングとからなるフィルターカートリッジを、前記フィルターカートリッジ収納部に収容すると、前記光センサーが前記フィルターケーシングの前記透明部に臨み、該フィルターケーシング内を投受光対象とするものとなしてあり、
且つ前記光センサーは、通常時は前記フィルターカートリッジの透明部を隠蔽し、該フィルターカートリッジの交換時に開閉される、該フィルターカートリッジの浄水出口に連絡する浄水入口と吐水口とを有する吐水部材を備えた吐水カバーに設けられていることを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
前記投受光対象をフィルターとした請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】
前記投受光対象をフィルター一次側のフィルターケーシングの内面とした請求項１記載の浄水装置。
【請求項４】
前記投受光対象をフィルター一次側にある汚れインジケータとした請求項１記載の浄水装置。
【請求項５】
前記光センサーが、前記吐水カバーに備えられた前記吐水部材に設けられている請求項１記載の浄水装置。
【請求項６】
前記吐水部材が、人体検知式自動水栓の吐水部材である請求項５記載の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルターで汚れを吸着するフィルター式の浄水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルター式の浄水装置において、フィルターの交換時期を知るためには、以下のような方法が採用されている。
（１）フィルターを交換する際、フィルターに直接交換日を記入したり、浄水装置に設けられた交換月表示ダイヤルを交換月に設定したりするなどして、交換のタイミングは使用者自身が判断する。
（２）フィルターに流れた水の積算流量をみて、所定値を超えたときに警報を出す。
（３）フィルター二次側の水の濁度を光センサーでみて、所定値を超えたときに警報を出す。
（４）フィルターケーシングに透明窓を設けて、フィルターの汚れ具合を直接視認する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらのフィルターの交換時期を知る方法には、以下のような問題点があった。
（１）交換日の記入やダイヤル設定をするのが面倒であると同時に、交換時期になってもなかなか使用者は気付き難い。
（２）浄水装置の設置場所の上水（原水）がきれいな場合、積算流量で判断すると、適切な交換時期より早く交換時期をお知らせしてしまう。
（３）家庭用の浄水装置の場合、フィルター二次側の水が濁ってくるようでは、既に適切なフィルターの交換時期を過ぎてしまっている。また、センサー表面が次第に汚れてきて、正確な濁度の検出ができなくなってくる。
（４）フィルターに常時光があたると、フィルターの表面に藻が発生するおそれがあるため、通常、透明窓には蓋がついている。そのため、いちいち蓋を開けないとフィルターの汚れを確認することができない。また、浄水装置が暗い場所に設置されていると、フィルターの汚れ具合を視認し難い。
【０００４】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、フィルターの交換次期を簡単かつ適切に知ることができる浄水装置を提供することを解決すべき課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る浄水装置は、フィルターで汚れを吸着する浄水装置において、浄水装置本体と、該浄水装置本体に形成され、フィルターカートリッジを収納可能なフィルターカートリッジ収納部と、該フィルターカートリッジ収納部に設けられ、投光部と受光部とを有する反射型の光センサーとを有し、フィルターと、該フィルターを保持しつつ透明部を有するフィルターケーシングとからなるフィルターカートリッジを、前記フィルターカートリッジ収納部に収容すると、前記光センサーが前記フィルターケーシングの前記透明部に臨み、該フィルターケーシング内を投受光対象とするものとなしてあり、且つ前記光センサーは、通常時は前記フィルターカートリッジの透明部を隠蔽し、該フィルターカートリッジの交換時に開閉される、該フィルターカートリッジの浄水出口に連絡する浄水入口と吐水口とを有する吐水部材を備えた吐水カバーに設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に係る浄水装置は、請求項１に係る浄水装置において、前記投受光対象をフィルターとしたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に係る浄水装置は、請求項１に係る浄水装置において、前記投受光対象をフィルター一次側のフィルターケーシングの内面としたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に係る浄水装置は、請求項１に係る浄水装置において、前記投受光対象をフィルター一次側にある汚れインジケータとしたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に係る浄水装置は、請求項１に係る浄水装置において、前記光センサーが、前記吐水カバーに備えられた前記吐水部材に設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項６に係る浄水装置は、請求項５に係る浄水装置において、前記吐水部材が、人体検知式自動水栓の吐水部材であることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
請求項１に係る浄水装置においては、浄水装置本体のフィルターカートリッジ収納部にフィルターカートリッジを収納すると、光センサーがフィルターケーシングの透明部を介して、フィルターケーシング内の汚れを検知できるようになる。光センサーは、投受光対象の色によって光の反射率が異なるため、投受光対象が汚れてきて初期の色から変化すると、反射光の受光量も変化する。このため、フィルターケーシング内の汚れ具合を、受光量の変化度合いで推定することが可能となる。また、使用して汚れるのはフィルターカートリッジのみなので、光センサーの表面の汚れが原因の測定誤差は生じない。
【００１２】
またこの請求項１に係る浄水装置においては、光センサーが、フィルターカートリッジの交換時に開閉される吐水カバーに設けられているので、フィルター交換する際には、必ずフィルターカートリッジへの光センサーの設置・解除がなされる。
【００１３】
請求項２に係る浄水装置においては、投受光対象をフィルターとしたので、フィルターの汚れを直接みることができる。なお、フィルターが活性炭のような黒色のものだと、汚れによる光の反射率の変化が少ないため、フィルターは中空糸膜、セラミック、珪藻土等が望ましい。
【００１４】
請求項３に係る浄水装置においては、投受光対象をフィルター一次側のフィルターケーシングの内面としたので、フィルターケーシングの内面についた汚れで、フィルターの汚れ具合を推定することができる。
【００１５】
請求項４に係る浄水装置においては、投受光対象をフィルター一次側にある汚れインジケータ（汚れで色変化しやすい材料からなる）としたので、受光量の変化度合いを大きくとることができるため、フィルター汚れの測定誤差が、減少する。
【００１６】
請求項５に係る浄水装置においては、光センサーがフィルターカートリッジの浄水出口に連絡する浄水入口をも持つ吐水部材に設けられているので、フィルターカートリッジと蓋（吐水部材）とのインターフェース部分（光の投受光箇所、通水箇所）を集約化でき、浄水装置のコンパクト化が図れる。
【００１７】
請求項６に係る浄水装置においては、吐水部材が、人体検知式自動水栓の吐水部材であるので、もともと自動水栓の吐水部材が持っている光センサー回路の基板を、フィルター汚れ検知用の光センサーの回路としても使用できる。
【００１８】
【実施例】
図１は本発明の全体構造を示す図である。カウンター２に取り付けられた水栓１（浄水装置）は、吐水部材３、フィルターカートリッジ収納部材４、フィルターカートリッジ５及びカバー６から構成されている。一方、カウンター２の下には、制御部７と電磁弁８とが配置されている。水は、壁面等に設置された止水栓から、給水管、電磁弁８、給水ホース９を経由して、水栓１に供給される。また、水栓１と制御部７とは、コード１０で接続されている。
【００１９】
吐水部材３は、フィルターカートリッジ５からの浄水を受け入れる浄水導入口３ａと、吐水口３ｂと、センサー機能部１１とからなっており、センサー機能部１１は、センサー基板１１ａ、センサー基板１１ａと信号コードで繋がった人体検知センサー１１ｂ、フィルター汚れ検知センサー（光センサー）１１ｃ及びフィルター交換時期お知らせ用のＬＥＤ１５から構成されている。人体検知センサー１１ｂは、吐水部材３の下方に使用者の有無を検知すると、信号をコード１０を介して制御部７に伝える。制御部７は、その信号に基づいて電磁弁８を開閉操作する。フィルター汚れ検知センサー１１ｃの機能については、後述する。
【００２０】
フィルターカートリッジ収納部材４のフィルターカートリッジ収納部４ａには、フィルターカートリッジ５が収納され、フィルターカートリッジ収納部材４の基部には、給水ホース９を接続するためのホース接続口４ｂが形成され、フィルターカートリッジ収納部４ａの底には、原水供給口４ｃ、リブ４ｄが形成されている。
【００２１】
図２は、フィルターカートリッジ５及びその周辺部の拡大断面図である。フィルターカートリッジ５は、透明樹脂で成形されたフィルターケーシング１２、１３と、それらに挟まれた筒状のフィルター１４とからなっている。一方のフィルターケーシング１２には、吐水部材３の浄水導入口３ａに浄水を供給するための浄水供給口１２ａが開けられており、外周には、シール部材１２ｂが取り付けられている。他方のフィルターケーシング１３には、外周に沿ってリブ１３ｂが複数形成されている。フィルターケーシング１２、１３の間の空間が、原水導入口１３ａとなっている。フィルター１４は、外周より、不織布層１４ａ、活性炭層１４ｂ、珪藻土層１４ｃ及びセラミックフィルター１４ｄの４層構造となっており、中心は中空となっている。フィルターケーシング１２、１３とセラミックフィルター１４ｄとで、フィルターカートリッジ５は形を保っている。
【００２２】
カバー６は、図１に示す通り、吐水カバー６ａとベースカバー６ｂの２部材からなっている。ベースカバー６ｂはフィルターカートリッジ収納部材４に取り付けられ、吐水カバー６ａは吐水部材３に取り付けられている。また、吐水カバー６ａの上面には、ＬＥＤ１５が設けられている。
【００２３】
ここより、水の流れについて説明する。給水ホース９より給水された水は、フィルターカートリッジ収納部材４のホース接続口４ｂから原水供給口４ｃを経由して、フィルターカートリッジ収納部４ａに導入される。フィルターカートリッジ収納部４ａの底部には、リブ４ｄが複数形成されており、さらにフィルターケーシング１３の外周面にも、リブ１３ｂが複数形成されているため、フィルターカートリッジ収納部４ａに導入された水は、フィルターカートリッジ５の外周面に回り込んで、フィルター１４内に導入される。
【００２４】
フィルター１４に導入された水は、不織布層１４ａ、活性炭層１４ｂ、珪藻土層１４ｃ、セラミックフィルター１４ｄを順次通り、フィルター１４の中空に集まり、浄水供給口１２ａを通り、吐水部材３側に向かう。
【００２５】
最後に、吐水部材３の浄水入口３ａから導入された水は、吐水口３ｂを通り、吐水キャップ３ｃより吐水される。
【００２６】
ここよりフィルター汚れ検知センサー１１ｃについて詳述する。使用者が水栓１の吐水部材３の下に手をかざすと、人体検知センサー１１ｂがそれを検知して、吐水を開始する。その直後、フィルター汚れ検知センサー１１ｃの投光部１１ｄが、投光パルスを発光する。その光は、投光部１１ｄを覆う透明部１１ｆ、さらに透明樹脂製のフィルターケーシング１２を通過し、フィルター１４の珪藻土層１４ｃに当たり、反射する。その反射光を受光部１１ｅが捉え、図１に示すコード１０を介して制御部７に信号を伝える。
【００２７】
珪藻土層１４ｃは、初期状態では白色であるが、使用期間が長くなると、次第に赤茶色に変色してくる。すると、珪藻土層１４ｃの光の吸収率が上がるため、初期状態と比較して反射光量（受光量）が減少する。制御部７は、この受光量の減少率が所定値以上となるとフィルターの交換時期と判断し、水栓１の先端部に設けた交換時期を知らせるＬＥＤ１５を点灯させる。なお、ここでは、投受光対象を珪藻土層としたが、中空糸膜やセラミックフィルターなどを検知対象としてもよい。
【００２８】
使用者は、水栓１を使用したときにＬＥＤ１５が点灯しているのを発見すると、吐水カバー６ａを外す。吐水カバー６ａには、吐水部材３が取付けられているので、吐水カバー３を外すと、既にフィルターカートリッジ５が露出した状態となり、フィルターカートリッジ５の交換が簡単に行える。そして、新しいフィルターカートリッジ５をフィルターカートリッジ収納部４ａに収容し、吐水カバー６ａを装着すると、吐水カバー６ａ内の吐水部材３も、フィルターカートリッジ５に装着されるので、フィルター汚れ検知センサー（光センサー）１１ｃのフィルターカートリッジ５への設置も同時に済むこととなる。
【００２９】
図３は、フィルター汚れ検知センサー１１ｃの投受光対象が、フィルター５ではなく、フィルターケーシング１２の内面１２ｃに設定されている場合の実施例である（第２の実施例）。図４に示すように、フィルターケーシング１２に楔状板部１２ｄ、１２ｄと、その間に水を導入するための開口１２ｅが形成されている。このフィルターケーシング１２にフィルター１４を挿入すると、楔状板部１２ｄによって、フィルターケーシング１２内にフィルター一次側の空間１２ｆができる。
【００３０】
初期状態においては、投光部１１ｄからの光がフィルター一次側の空間１２ｆに入射されると、光はほとんどが拡散してしまい、受光部１１ｅが受光する反射光はそれほど多くない。一方、使用期間が長くなると、フィルターケーシング１２の内面１２ｃに汚れが付着してくるため、受光量が増加する。制御部７は、この受光量の増加率が所定値以上となるとフィルターの交換時期と判断し、水栓１の先端部に設けた交換時期を知らせるＬＥＤ１５を点灯させる。
【００３１】
なお、測定誤差をできるだけ小さくするため、フィルターケーシング１２の内面１２ｃを粗面にし、より汚れが着き易い状態にしておいてもよい。
【００３２】
図５は、フィルター汚れ検知センサー１１ｃの投受光対象が、フィルターケーシング１２のフィルター一次側空間１２ｆ内に設置された汚れインジケーター１６である場合の実施例である（第３の実施例）。先ほどの第２の実施例と、ほぼ同様の構成であるが、フィルターケーシング１２のフィルター一次側空間１２ｆの中に、汚れインジケーター１６が内装されている。フィルター１４で使用されている素材では汚れに対する変色効果が低い場合、変色効果の高い汚れインジケーター１６を採用する。ここでは、白色の綿を採用している。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の浄水装置によれば、
（１）フィルターの交換時期を簡単に知ることができる。
（２）浄水装置本体にフィルターカートリッジをセットすると、光センサーがフィルターケーシングの透明部を介して、フィルターケーシング内に投受光するので、光センサーの表面の汚れが原因の測定誤差は生じず、適切なフィルター交換時期がわかる。
（３）フィルターカートリッジへの光センサーへの設置が簡単にできる。という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施例の水栓の断面図である。
【図２】  第２の実施例のフィルターカートリッジ等の断面図である。
【図３】  第２の実施例のフィルターケーシングの要部拡大断面図である。
【図４】  第２の実施例のフィルターカートリッジの斜視図である。
【図５】  第３の実施例のフィルターケーシングの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  水栓（浄水装置）
３  吐水部材
４  フィルターカートリッジ収納部材
４ａ  フィルターカートリッジ収納部
５  フィルターカートリッジ
６  カバー
６ａ  吐水カバー
６ｂ  ベースカバー
７  制御部
１１  センサー機能部
１１ａ  センサー基板
１１ｂ  人体検知センサー
１１ｃ  フィルター汚れ検知センサー（光センサー）
１１ｄ  投光部
１１ｅ  受光部
１１ｆ  透明部
１２  フィルターケーシング
１２ｃ  フィルターケーシング内面
１２ｆ  フィルター一次側空間
１３  フィルターケーシング
１４  フィルター
１４ａ  不織布層
１４ｂ  活性炭層
１４ｃ  珪藻土層
１４ｄ  セラミックフィルター
１５  ＬＥＤ
１６  汚れインジケーター
【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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