JP2019536622A - 水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムのためのセンサシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステム（１０）を対象とするセンサシステムについて記載し、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にする前記システム（１０）が水処理ユニット（４０）を備え、前記センサシステムは、水処理ユニット内の水処理源の機能を表示するようになっている１つの第１のセンサタイプ１を備え、センサシステムは、水質を表示するようになっている第２のセンサタイプ２も備え、第１のセンサタイプ１及び第２のセンサタイプ２はいずれも、システム（１０）内での水の再利用又はシステム（１０）からの水の分離のいずれかの選択決定に関してシステム（１０）の制御システム（４）に入力を与える。

Description

本発明は、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムのためのセンサシステムに関する。

水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にする既存のシステムがある。そのようなシステムは国際公開第２０１３／０９５２７８号パンフレットに開示されており、該パンフレットは、水の浄化及び再利用又は水の廃棄のいずれかを可能にする再循環シャワーのためのハイブリッド装置について記載し、このハイブリッド装置は、再循環ループと、プレフィルタ及びナノフィルタを有するフィルタシステムとを備える。使用されるセンサシステムは、少なくとも１つのフィルタ品質センサと水質センサとを備える。更に、国際公開第２０１５／０９４１０７号パンフレットには、水の浄化及び再利用又は水の廃棄のいずれかを可能にするハイブリッド装置が開示され、前記ハイブリッド装置は、再循環ループ、フィルタシステム、及び、複数の導電率センサを備える。更なる他のシステムがオランダ特許第１０３９１３１号に開示され、この特許は、シャワー水の水質を測定するための装置及び方法について記載する。センサシステムは、ＵＶセンサ又は導電率センサのグループからの少なくとも１つのセンサを備える。

国際公開第２０１３／０９５２７８号パンフレット 国際公開第２０１５／０９４１０７号パンフレット オランダ特許第１０３９１３１号

本発明の１つの目的は、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムのためのセンサシステムを提供することであり、このセンサシステムは、該システムが再循環モード又は分離モードに入るときに行なわれる選択決定を最適化するための基準をもたらす。

前述の目的は、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムを対象とするセンサシステムであって、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にする前記システムが水処理ユニットを備え、前記センサシステムが、水処理ユニット内の水処理源の機能を表示するようになっている１つの第１のセンサタイプを備え、センサシステムが、水質を表示するようになっている第２のセンサタイプも備え、第１のセンサタイプ及び第２のセンサタイプがいずれも、システム内での水の再利用又はシステムからの水の分離のいずれかの選択決定に関して、水処理ユニットを備えて水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムの制御システムに入力を与える、センサシステムによって達成される。

「制御システムに入力を与える」という表現は、本発明に係る特定のセンサタイプによって検出されるパラメータの値を与えることを意味する。本発明は、システム内での水の再利用又は水の分離のいずれかの選択決定の最適な制御のためのプラットフォームを与えるセンサシステムを提供しようとするものであり、前記システムは、例えば、シャワー、洗濯機、食器洗い機などである。制御システムは、例えばマイクロプロセッサなどを含む今日市場で入手可能ないかなるタイプのものであってもよい。

前述したように、第２のセンサタイプは水質を表示するようになっている。これは、水質指標へと変換されてもよいパラメータを使用することによって実行される。以下に開示されるそのような１つの例は導電率であるが、他のものも全く可能である。更に、第１のセンサタイプは、水処理ユニット内の水処理源の機能を表示するようになっており、このことは、本発明によれば、水処理ユニットが意図されるように機能するかどうか及び／又は処理がこの段階で意図される水質を実現させるのに十分強力であるかどうかをセンサが表示することを示唆する。先に示唆したように、このとき、第１のセンサタイプは、そのセンサ測定ポイントにおける水質に関して制御システムに入力、すなわち「値」も与え、この入力は、水が再循環されるべき場合、すなわち、水質が設定された最低レベルを上回る場合、又は、水が分離されるべきである場合、すなわち、水質が低すぎる場合かどうかの選択ステップに関して制御システムでなされる決定に影響を及ぼす。図１及び図２に示される例で言及されるように、この選択は、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムのドレン内で適切に実行され得る。

水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムが示され、前記システムは本発明の１つの実施形態に係るセンサシステムを備える。 水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムを示し、前記システムも本発明の１つの特定の実施形態に係るセンサシステムを備える。

以下、本発明の特定の実施形態について論じる。

本発明の特定の１つの実施形態によれば、水処理源が光ユニットであり、第１のセンサタイプが光センサである。この場合、異なる形態の光が処理媒体である。光ユニットは、ＬＥＤユニット、ＵＶ−ＬＥＤユニット、又は、従来のＵＶユニットであってもよい。更に、光の波長及び色は、汚染物質から水を浄化するための水の処理を最適化するように設定されるべきである。

１つの特定の実施形態によれば、光ユニットはＵＶユニット、例えばＵＶランプであり、また、このとき、第１のセンサタイプはＵＶセンサである。更に、処理ユニットは、温水器と水処理装置との複合体であってもよく、この場合、センサは、少なくともＵＶ処理の機能の表示を与えるＵＶセンサである。光がＵＶセンサに達すれば、これは、光が水処理ユニット内に含まれる水流空間を透過するという表示である。ＵＶランプの場合、好ましくは、このＵＶランプは、該ＵＶランプを汚染しないようにするために、例えば石英ガラスなどのプラスチック又はガラス材料から形成される透明保護カバーによって取り囲まれる。石英ガラスと単一容器の内壁との間の空間は、処理されるべき水を保持する。

ＵＶ光は、その空間の全てを可能な限り効果的に透過するようになっている。したがって、ＵＶランプ及び石英ガラスに汚染物質や付着物が存在していないことを確認することが重要である。そのため、本発明に関しては、透明保護カバーの洗浄を可能にすることが重要である。したがって、本発明の１つの特定の実施形態によれば、光ユニットが透明保護カバーにより取り囲まれているＵＶランプであり、ＵＶランプ及び透明保護カバーの両方が単一容器の底部から取り外し可能である。

水空間を透過する光の表示を与えることに加えて、第１のセンサタイプが他の情報、パラメータ、又は、応答の一部を与えてもよい。そのようなものの１つが濁度であり、濁度は、その測定ポイントにおける水質に関するパラメータとして使用され得る。

他のタイプのセンサも補完物として使用され得る。他のタイプのセンサの例は、濁度センサ（又は複合ＵＶ／濁度センサ）、ＩＲセンサ、又は、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光）センサである。

更に、水処理ユニットが光処理ユニットとは異なるタイプのものであってもよい。

本発明の更に他の特定の実施形態によれば、第２のセンサタイプが導電率センサである。１つの適切な例はＥＣ（電気伝導率）センサである。

前述のように、第２のセンサタイプは、選択センサ、すなわち、パラメータに関する値を制御システムに与えるセンサとして機能し、前記パラメータは限界値を有し、この限界値を下回ると、水が分離されて再循環されない。本発明によれば、この動作において、第１のセンサタイプは第２のセンサタイプを補完する。このことは、第１のセンサも制御システムによってなされる選択決定に影響を与えるパラメータに関する値を制御システムに与えることを意味する。

更に、この特徴は、第１のセンサタイプから全体の制御システム及びアルゴリズムへの寄与もあり、その寄与が選択決定に関連して経時的に改善されることを意味することにも留意すべきである。したがって、「学習」センサシステム又は制御システムが本発明によって提供される。

更に、本発明の更に他の特定の実施形態によれば、第２のセンサタイプは、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムのドレン内に位置される。これが図１及び図２に示される。この位置はシステム内の第２の測定ポイントを与え、この第２の測定ポイントは、第１のセンサタイプのための位置と同じではない。

更に、本発明の更に他の実施形態によれば、センサシステムは第３のセンサタイプも備える。１つの特定の実施形態によれば、第３のセンサタイプは、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムのドレン内のレベルセンサである。更に、本発明の更に他の特定の実施形態によれば、第３のセンサタイプもシステム内での水の再利用又はシステムからの水の分離のいずれかの選択決定に関して制御システムに入力を与える。このことは、このセンサも本発明に係る学習制御システムに対して同じ種類の技術的貢献をし得ることを意味する。

レベルセンサは、システムの床ドレン内の水位を測定する（図１及び図２のシャワーの例を参照）。この水位は例えばシャワーの使用プロファイルに基づいて経時的に変化し得るため、この入力又は値は、選択決定を行なうときに制御システムが考慮に入れるパラメータとなり得る。一例として、誰かが長い髪にシャワーをかけているときには、その際、水の流れは、最初に減少し、その後に激しく増大する。このとき、この流れのプロファイルは、ユーザが髪にシャワーをかけていることを表示でき、したがって、シャンプー又はコンディショナーがドレンに流れ込んでいる。これもまた、選択決定が行なわれるときに制御システムが考慮に入れることができる入力である。

また、第３のセンサのこの特徴は、そのセンサの二次的な使用である。そのようなセンサの主な目的は、別に、水位が低すぎるときにシステム内に空気が入り込まないようにすることである。同じ２つの機能は、第１のセンサタイプとしてのＵＶセンサにとって有効である。これは、このセンサがまず最初にＵＶランプ及び該ＵＶランプを取り囲むガラス（又は、実際には光がセンサに達する）を制御するが二次パラメータとしての水質も制御するからである。両方の場合において、これらのセンサは、制御システムで選択決定を行なうことに関連して制御システムに対して情報を与えるという点で第２のタイプのセンサを補完する。

したがって、本発明の１つの実施形態によれば、センサシステムは、水処理ユニット内の水処理源、例えばＵＶ源の機能を表示するようになっている第１のセンサタイプ、水質を表示するようになっている第２のセンサタイプ、及び、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムのドレン内のレベルセンサである第３のセンサタイプも備える。理解されるべきであるように、本発明に係るこのセンサシステムは以下の特性を有し、これらの特性も制御システムに関連付けられる。

−センサシステムは、水処理効果の指標である水処理源の機能性を測定する、例えばＵＶ源の場合にはＵＶ線量を測定する、
−センサシステムは水質を測定し、水質は、水がシステム内で再循環されるべきか又は（同様にリアルタイムに）分離されるべきかどうかの重要な指標となり得る、及び、
−センサシステムは再循環タンク内の水位を測定し、水位は、例えば空気がシステム内に導入されないように、流量調整への入力を与える。

しかしながら、本発明が水質に関する応答を与えるべく前述の第２のセンサ及び／又は第３のセンサからの情報の使用も可能にすることに留意すべきである。例えば、第２のタイプのセンサが濁度センサとして作用してもよく、この場合、特定の形態の測定値又は表示が、それ自体における設定に基づき或いはそのセンサからの制御システムにおける履歴データに基づき、汚い水又は汚染水に関するものであってもよい。更に、レベルセンサである第３のセンサタイプがレベルの増大等を示してもよく、レベルの増大等は、特定のユーザパターン、例えばシャンプー又はコンディショナーの使用量に関するものであり、したがって、汚染水も表示し、すなわち、水質に関する応答を与える。

以上から分かるように、第２及び第３のセンサタイプが実際には第１のセンサタイプであってもよい。また、第１及び第２のセンサタイプは、実際には、１つの同じセンサに、例えば濁度センサとしても作用するＵＶセンサに設けられてもよい。したがって、本発明の１つの特定の実施形態によれば、第１のセンサタイプ及び第２のセンサタイプが１つの同じ単一のセンサに設けられる。そのような場合には、勿論、システムが幾つかのそのようなセンサを備えてもよく、又は、システムが本明細書中で論じられた第１、第２、及び、第３のタイプに係る前述の任意のタイプの他のセンサと組み合わされてもよいことに留意すべきである。

更に、制御システムは、全てのセンサタイプに関する経時的な挙動又は応答挙動を学習するようになっていてもよく、したがって、学習センサシステムとして機能してもよい。

また、先に関しては、本発明との関連で単語「ドレン」の意味を理解することが興味深いことに留意すべきである。本発明に係る単語「ドレン」は、汚水をもたらすポイントを意味するが、実際には、それ自体汚水ではない。更に、本発明に係るシステムは、ドレンに隣接して位置される再循環タンクのようなユニットを備えてもよい。その場合、分離ポイントは、再循環タンクと汚水をもたらすドレンとの間のインタフェースとして作用してもよい。更に、そのような場合、第３のセンサタイプは、再循環タンクのためのレベルセンサである。

本発明の更に他の特定の実施形態によれば、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムが提供され、前記システムは、本発明に係るセンサシステムと、水処理ユニットと、フィルタシステムとを備え、フィルタシステムは、システムのドレン内に位置されるラフフィルタユニットと、後段のミッド／ファインフィルタユニットとを備える。

ラフフィルタユニットはプレフィルタと見なされてもよい（図２参照）。ラフフィルタユニットは好ましくは取り外し可能なメッシュフィルタである。更に、ミッド／ファインフィルタユニットはメインフィルタと見なされてもよい（図２参照）。これらのフィルタは、ラフフィルタユニットがより大きな粒子、例えば７０ミクロンを超える粒子及び髪の毛及び他の汚染物質をフィルタ除去する一方で、ミッド／ファインフィルタユニットが微細な粒子や細菌等を確実に吸収するようにフィルタリングプロファイルを最適化するべく相互作用する。

更に、前述したように、１つの特定の実施形態によれば、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステムは、温水器と水処理ユニットとの複合体内に収容される処理ユニットを備える。

図面の詳細な説明
図１には、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステム１０が示され、前記システム１０は本発明の１つの実施形態に係るセンサシステムを備える。システム１０は、水処理ユニット４０、ドレン５、及び、ポンプを備える。この場合、システム１０はシャワーであり、そのため、ノズルも設けられる。無論、ノズルをハンドヘルドシャワーユニットによって補完することもでき、又は、ノズルをハンドヘルドシャワーユニットと置き換えることもできる。システム１０はセンサシステムを備え、センサシステムは、水処理ユニット４０内の水処理源の機能を表示するようになっている１つの第１のセンサタイプ１を備える。センサシステムは、水質を表示するようになっている第２のセンサタイプ２も備え、この場合、第２のセンサタイプ２はドレン５内に位置される。更に、ドレンは第３のセンサタイプ３も保持し、この場合、第３のセンサタイプ３はレベルセンサである。

図２は、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にする他のシャワーシステム１０を示し、前記システムは、本発明の１つの特定の実施形態に係るセンサシステムも備える。この場合、システム１０は、水処理ユニット４０、好適には温水器と水処理ユニットとの複合体を備え、この場合、水処理ユニット４０は、第１のセンサタイプ１（この場合にはＵＶセンサ）に接続されるＵＶ源を備える。更に、システム１０は、ミッド／ファインフィルタであるメインフィルタ８０とプレフィルタ７０（取り外し可能なメッシュフィルタ）とを備えるフィルタシステムも備える。更に、ポンプ、制御システム４、ノズル（及び／又はハンドヘルドシャワー）、及び、勿論、配管もシステム１０に配置される。ドレンユニット５内には、第２のセンサタイプ２（メイン「選択センサ」）及びレベルセンサである第３のセンサタイプ３も設けられる。これらのセンサ２，３はいずれも制御システム４に接続される。

Claims (11)

1. 水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステム（１０）を対象とするセンサシステムであって、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にする前記システム（１０）が水処理ユニット（４０）を備え、前記センサシステムは、前記水処理ユニット内の水処理源の機能を表示するようになっている１つの第１のセンサタイプ（１）を備え、前記センサシステムは、水質を表示するようになっている第２のセンサタイプ（２）も備え、前記第１のセンサタイプ（１）及び前記第２のセンサタイプ（２）はいずれも、前記システム（１０）内での水の再利用又は前記システム（１０）からの水の分離のいずれかの選択決定に関して前記システム（１０）の制御システム（４）に入力を与える、センサシステム。
2. 前記水処理源が光ユニットであり、前記第１のセンサタイプ（１）が光センサである請求項１に記載のセンサシステム。
3. 前記光ユニットがＵＶランプであり、前記第１のセンサタイプ（１）がＵＶセンサである請求項２に記載のセンサシステム。
4. 前記第１のセンサタイプ（１）は、濁度センサ、ＩＲセンサ、又は、ＦＴＩＲセンサである請求項１又は２に記載のセンサシステム。
5. 前記第２のセンサタイプ（２）が導電率センサである請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサシステム。
6. 前記第１のセンサタイプ（１）及び前記第２のセンサタイプ（２）が１つの同じ単一のセンサに設けられる請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサシステム。
7. 前記第２のセンサタイプ（２）は、水処理ユニット（４０）を備えて水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にする前記システム（１０）のドレン（５）内に位置される請求項１から６のいずれかに記載のセンサシステム。
8. 前記センサシステムは、水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にする前記システム（１０）のドレン内のレベルセンサである第３のセンサタイプ（３）も備える請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサシステム。
9. 前記第３のセンサタイプ（３）も前記システム（１０）内での水の再利用又は前記システム（１０）からの水の分離のいずれかの選択決定に関して前記制御システム（４）に入力を与える請求項８に記載のセンサシステム。
10. 水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステム（１０）であって、前記システム（１０）は、請求項１から９のいずれか一項に記載のセンサシステムと、水処理ユニット（４０）と、フィルタシステムとを備え、前記フィルタシステムは、前記システム（１０）のドレン内に位置されるラフフィルタユニット（７０）と、後段のミッド／ファインフィルタユニット（８０）とを備える、システム（１０）。
11. 前記処理ユニット（４０）が温水器と水処理ユニットとの複合体内に収容される、請求項１０に記載の水の浄化及び再利用又は水の分離を可能にするシステム（１０）。

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