JP2022184726A - 膜ユニット、および手洗い装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許法第30条第2項適用申請有り 第30 条第2 項適用、2020年6月19日より神奈川県鎌倉市鎌倉市役所等において本願発明の膜ユニット、及び手洗い装置を実施した実施製品の実証実験、2020年7月14日よりテレビ東京『ガイアの夜明け』等において本願発明の膜ユニット、及び手洗い装置である「WOSH」公開、2020年12月19日より株式会社イトーヨーカ堂等において同製品の提供
本開示は、膜ユニット、および手洗い装置に関する。
水分中に含まれる不純物を除去して純度の高い水を得るフィルタとして、逆浸透膜が知られている。逆浸透膜は、使用期間の経過とともに表面に不純物が付着して劣化するため、定期的に交換する必要がある。
逆浸透膜を交換する際には、逆浸透膜が収容されるハウジング要素とともに交換されることが一般的に行われている。
例えば、特許文献1には、逆浸透膜を含むフィルタ要素をハウジング要素とともに交換するためのモジュールとして、ヘッド部とハウジング要素とを別体にすることで、ヘッド部のポートをプロセス配管に連結した状態で、ハウジング要素を交換することが可能なモジュールが提案されている。当該モジュールでは、ハウジング要素の交換時にポートとプロセス配管との連結、取り外しが省略可能となる。
しかしながら、先行文献1に記載のハウジング要素は、フィルタ要素が収容される内部が開放される構造にはなっていない。そのため、ヘッド部から取り外されたハウジング要素は、使い終わった内部のフィルタ要素とともに廃棄される。しかしながら、不要となるのはフィルタ要素のみであり、ハウジング要素の筐体自体はまだ使うことが可能である。
本開示は、ハウジング要素を再利用可能な膜ユニットを提供することを目的とする。
本開示の一態様は、クロスフロー型のろ過膜と、ろ過膜を収容する筒状の筐体と、水を筐体の内部に流入させる流入口、流入口から筐体の内部に流入した水がろ過膜を透過して得られる透過水を、筐体の外部に排出する第1排出口、およびろ過膜を透過水が透過したことにより、水が濃縮されて得られる濃縮水を、筐体の外部に排出する第2排出口、が形成され、かつ筐体を着脱可能に閉塞するキャップと、第1排出口を基準にしてキャップに固定され、かつ筐体の内部におけるろ過膜の位置を定める位置決め部材と、を備える。
本開示の膜ユニットは、筐体を再利用可能な膜ユニットを提供することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
<概要>
本実施形態に係る手洗い装置1は、手を洗った後の排水を浄化して循環させることで、水道からの水の供給を受けずに清潔な手洗いを実現する。本実施形態に係る膜ユニット80は、クロスフロー型のろ過膜を収容し、この種の手洗い装置1の循環ユニットの一部として用いられる。
クロスフロー型のろ過膜とは、膜面に対し平行な流れを作ることで、膜に供給される被排水中の懸濁物質やコロイドが膜面に堆積するのを抑制しながらろ過を行うろ過膜を指す。言い換えれば、クロスフロー型のろ過膜とは、膜の浸透圧よりも高い圧力で排水を圧送することにより、ろ過を行う膜を指す。
本実施形態では、このようなクロスフロー型のろ過膜として、逆浸透膜(RO膜)を例に挙げて説明する、なお、他のクロスフロー型のろ過膜として、ナノろ過膜(NF膜)、限外ろ過膜(UF膜)および精密ろ過膜(MF膜)等を採用してもよい。
本実施形態に係る手洗い装置1は、手を洗った後の排水を浄化して循環させることで、水道からの水の供給を受けずに清潔な手洗いを実現する。本実施形態に係る膜ユニット80は、クロスフロー型のろ過膜を収容し、この種の手洗い装置1の循環ユニットの一部として用いられる。
クロスフロー型のろ過膜とは、膜面に対し平行な流れを作ることで、膜に供給される被排水中の懸濁物質やコロイドが膜面に堆積するのを抑制しながらろ過を行うろ過膜を指す。言い換えれば、クロスフロー型のろ過膜とは、膜の浸透圧よりも高い圧力で排水を圧送することにより、ろ過を行う膜を指す。
本実施形態では、このようなクロスフロー型のろ過膜として、逆浸透膜(RO膜)を例に挙げて説明する、なお、他のクロスフロー型のろ過膜として、ナノろ過膜(NF膜)、限外ろ過膜(UF膜)および精密ろ過膜(MF膜)等を採用してもよい。
膜ユニット80は、手洗い装置1で使用された排水を、逆浸透膜を用いて濃縮水と透過水とに分離させる。逆浸透膜は、所定の期間使用すると、種々の要因により透過性能が劣化する。膜ユニット80のうち、逆浸透膜を収容する一部のユニット(交換ユニット80B)は、取り外し可能となっており、逆浸透膜の交換のタイミングで膜ユニット80から取り外され、新たな交換ユニット80Bと交換される。
交換ユニット80Bは、開閉可能となっており、内部に収容された逆浸透膜を取り出すことが可能となっている。交換ユニット80Bの製造者は、取り外された交換ユニット80Bを回収し、回収した交換ユニット80Bの逆浸透膜を新たな逆浸透膜と入れ替える。製造者は、逆浸透膜を入れ替えた新たな交換ユニット80Bを、手洗い装置1の設置場所において手洗い装置1を管理する者へ納品する。
以下の説明では、まず手洗い装置1の構成について説明した後に、膜ユニットの構成について詳述する。
交換ユニット80Bは、開閉可能となっており、内部に収容された逆浸透膜を取り出すことが可能となっている。交換ユニット80Bの製造者は、取り外された交換ユニット80Bを回収し、回収した交換ユニット80Bの逆浸透膜を新たな逆浸透膜と入れ替える。製造者は、逆浸透膜を入れ替えた新たな交換ユニット80Bを、手洗い装置1の設置場所において手洗い装置1を管理する者へ納品する。
以下の説明では、まず手洗い装置1の構成について説明した後に、膜ユニットの構成について詳述する。
<全体構成>
本実施形態に係る手洗い装置1の全体構成について説明する。
手洗い装置1は、屋内、屋外など様々な場所に設置されうる。手洗い装置1は、屋内として、例えば、建物の入り口付近、建物に入居している事業者のオフィススペース、店舗の入り口付近等に設置される。例えば、建物が宿泊用、運動用、娯楽用などの施設であり、施設を利用するためのチェックインを要する場合に、チェックインを行う場所などに設置される。例えば、チェックインのために、利用者が、共用されている筆記具で所定の事項を記入する前後などにおいて、手洗い装置1で手洗いを行うこと等が想定される。
本実施形態に係る手洗い装置1の全体構成について説明する。
手洗い装置1は、屋内、屋外など様々な場所に設置されうる。手洗い装置1は、屋内として、例えば、建物の入り口付近、建物に入居している事業者のオフィススペース、店舗の入り口付近等に設置される。例えば、建物が宿泊用、運動用、娯楽用などの施設であり、施設を利用するためのチェックインを要する場合に、チェックインを行う場所などに設置される。例えば、チェックインのために、利用者が、共用されている筆記具で所定の事項を記入する前後などにおいて、手洗い装置1で手洗いを行うこと等が想定される。
手洗い装置1は、手を洗う利用者が携行する物を殺菌する機能を有する。手洗い装置1が殺菌する物としては、スマートフォン、タブレット端末等が挙げられる。なお、手洗い装置1は、これら以外のものを殺菌してもよい。手洗い装置1による物の殺菌は、例えば飲食店を訪れた人が、入店時などおいて手を洗う際に、手を洗う動作と同時に行われる
図1、図2は、本実施形態の手洗い装置1の外観斜視図である。図3は、手洗い装置1の上面図である。なお、以下の説明において、手洗い装置1を使用するユーザが立つ側を手洗い装置1の前面といい、その反対側を手洗い装置の背面という。
図1に示すように、手洗い装置1は、筐体2と、外付けモジュール7と、を備えている。
筐体2には、手洗い槽11と、水栓12と、ディスペンサ14と、が設けられている。
図1に示すように、手洗い装置1は、筐体2と、外付けモジュール7と、を備えている。
筐体2には、手洗い槽11と、水栓12と、ディスペンサ14と、が設けられている。
<筐体2の構成>
筐体2は、円筒形状をなしている。筐体2は、例えばドラム缶を加工して構成される。筐体2の上部には、天板10が設けられている。天板10の中央部には、天板10を貫く設置穴が形成されている。
筐体2は、円筒形状をなしている。筐体2は、例えばドラム缶を加工して構成される。筐体2の上部には、天板10が設けられている。天板10の中央部には、天板10を貫く設置穴が形成されている。
筐体2の外周面には、筐体2の内部に設けられている循環ユニット6にアクセスするための扉3が設けられている。手洗い装置1の管理者は、扉3を開いた状態で、循環ユニット6のメンテナンスを行うことができる。
循環ユニット6は、構成のすべてが筐体2の内部に設けられているわけではなく、少なくとも一部が、外付けモジュール7の一部として、筐体2の外部に配置されている。
循環ユニット6は、構成のすべてが筐体2の内部に設けられているわけではなく、少なくとも一部が、外付けモジュール7の一部として、筐体2の外部に配置されている。
図2に示すように、筐体2の背面には、横方向に延びるハンドル4が設けられている。
筐体2の下面には、車輪19が複数設けられている。ユーザは、ハンドル4を把持した状態で車輪19を動かすことで筐体2を移動させることができる。
筐体2の下面には、車輪19が複数設けられている。ユーザは、ハンドル4を把持した状態で車輪19を動かすことで筐体2を移動させることができる。
図3に示すように、手洗い槽11は、筐体2の一部に設けられ、上面視で円形状をなす鉢状を呈している。図示の例では、手洗い槽11は筐体2に設けられた天板10の設置穴に嵌め込まれるように配置されている。
手洗い槽11の底部には、槽内に吐水された洗浄水を排水する排水口17が形成されている。
手洗い槽11の内周面には、槽内の洗浄水が所定の水位を超えた際に排水を行って、天板10上に洗浄水があふれ出るのを防ぐためのオーバーフロー穴18が形成されている。
手洗い槽11の内周面には、槽内の洗浄水が所定の水位を超えた際に排水を行って、天板10上に洗浄水があふれ出るのを防ぐためのオーバーフロー穴18が形成されている。
水栓12の先端部には、洗浄水を吐水する吐水口13が形成されている。水栓12には、赤外線センサ23(図4参照)が設けられている。
赤外線センサ23は、水栓12の先端部に吐水口13と並んで設けられている。赤外線センサ23により、物体が検知されると、水栓12の吐水口13から洗浄水が吐水される。
なお、水栓12に設けられる赤外線センサ23の位置は、先端部に限られず、任意に変更することができる。
赤外線センサ23は、水栓12の先端部に吐水口13と並んで設けられている。赤外線センサ23により、物体が検知されると、水栓12の吐水口13から洗浄水が吐水される。
なお、水栓12に設けられる赤外線センサ23の位置は、先端部に限られず、任意に変更することができる。
図1に示すように、水栓12の基部は、天板10に取り付けられている。水栓12は、基部から先端部に向かうに従って、上方に向けて延びるとともに、中央部が湾曲して、先端部に位置する吐水口13が下方を向くように構成されている。
ディスペンサ14は、手洗い槽11の内側に向けてノズルから、皮膚の衛生を保つための薬剤を吐出する。皮膚の衛生を保つための薬剤としては、皮膚を洗浄するための洗浄料(例えば石鹸水などの洗剤)、および殺菌作用のある液体又はハンドローション等(例えばアルコール等の成分を含む消毒薬等)が含まれる。
ディスペンサ14には赤外線センサ52(図4参照)が設けられている。赤外線センサ52は、例えば、ディスペンサ14のノズルの根本近傍に、手洗い槽11内に接近する手指を検知可能に設けられている。
赤外線センサ52により、物体が検知されると、ディスペンサ14のノズル先端から薬剤が吐出される。
赤外線センサ52により、物体が検知されると、ディスペンサ14のノズル先端から薬剤が吐出される。
図1に示すように、筐体2の上面には、ユーザの手洗い時間の目安を表示する表示灯である手洗いインジケータ15が設けられている。手洗いインジケータ15は、筐体2の天板10における上面に配置されている。
手洗いインジケータ15は、天板10の上面における手洗い槽11の外側に配置され、手洗い槽11の上端縁に、手洗い槽11を囲むように形成されている。
手洗いインジケータ15は、天板10の上面における手洗い槽11の外側に配置され、手洗い槽11の上端縁に、手洗い槽11を囲むように形成されている。
手洗いインジケータ15は、例えば、複数のLEDライトにより構成されている。複数のLEDライトは、例えば、手洗い槽11の上端縁に周方向に間隔をあけて配置されている。
本実施形態では、30個のLEDライトにより、手洗いインジケータ15が構成されている。
本実施形態では、30個のLEDライトにより、手洗いインジケータ15が構成されている。
<薬剤ユニット5、循環ユニット6の構成>
図4は、手洗いユニット1Aの薬剤ユニット5、循環ユニット6、制御部60を示すブロック図である。
筐体2の内部には、薬剤を供給する薬剤ユニット5、洗浄水を浄化して循環させる循環ユニット6、循環ユニット6を制御する制御部60が設けられている。
図4は、手洗いユニット1Aの薬剤ユニット5、循環ユニット6、制御部60を示すブロック図である。
筐体2の内部には、薬剤を供給する薬剤ユニット5、洗浄水を浄化して循環させる循環ユニット6、循環ユニット6を制御する制御部60が設けられている。
制御部60は、プロセッサがストレージに記憶されるプログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開したプログラムに含まれる命令を実行することにより実現される。プロセッサは、プログラムに記述された命令セットを実行するためのハードウェアであり、演算装置、レジスタ、周辺回路などにより構成される。ストレージは、データを保存するための記憶装置であり、例えばフラッシュメモリ、HDD(Hard Disc Drive)である。メモリは、プログラム、および、プログラム等で処理されるデータ等を一時的に記憶するためのものであり、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性のメモリである。
図4に示すように、循環ユニット6は、吐水ユニット20、排水ユニット30、浄化ユニット40を少なくとも含んでいる。
吐水ユニット20は、循環ユニット6において、浄化ユニット40で浄化された水を、水栓12の吐水口13から吐水する機能を有する。
吐水ユニット20は、吐水ポンプ21と、UV殺菌部22と、赤外線センサ23と、を主に備えている。
吐水ポンプ21は、浄化ユニット40に設けられる貯水タンク46の後段に配置されている。吐水ポンプ21は、制御部60の制御により稼働され、貯水タンク46で貯留されている水を、UV殺菌部22へ送出する。
具体的には、制御部60は、赤外線センサ23による物体の検知に応じ、吐水ポンプ21を稼働させる。例えば、制御部60は、赤外線センサ23により物体が検知されている間、吐水ポンプ21を稼働させる。制御部60は、赤外線センサ23により物体が検知されなくなると、吐水ポンプ21を停止させる。
具体的には、制御部60は、赤外線センサ23による物体の検知に応じ、吐水ポンプ21を稼働させる。例えば、制御部60は、赤外線センサ23により物体が検知されている間、吐水ポンプ21を稼働させる。制御部60は、赤外線センサ23により物体が検知されなくなると、吐水ポンプ21を停止させる。
UV殺菌部22は、吐水ポンプ21と水栓12との間に配置されている。UV殺菌部22は、吐水ポンプ21から送出される水に対して、紫外線を照射することで、当該水に対する殺菌処理を行う。UV殺菌部22を通過した水は、洗浄水として水栓12の吐水口13から吐水される。
吐水ポンプ21とUV殺菌部22との間には、吐水ポンプ21から送出される水中の空気を抜くためのエアベント72が設けられている。
吐水ポンプ21とUV殺菌部22との間には、吐水ポンプ21から送出される水中の空気を抜くためのエアベント72が設けられている。
排水ユニット30は、循環ユニット6において、水栓12から手洗い槽11へ向けて吐水された洗浄水を排水する機能を有する。
排水ユニット30は、トラップ35と、静電容量センサ31と、排水ポンプ32とを主に備えている。
トラップ35は、手洗い槽11から洗浄水を排水する配管に設けられている。トラップ35は、例えば、悪臭、又はガス等が逆流するのを防ぎ、かつ、排水口17から入り込んだ異物が浄化ユニット40へ到達するのを防ぐ。
トラップ35は、手洗い槽11から洗浄水を排水する配管に設けられている。トラップ35は、例えば、悪臭、又はガス等が逆流するのを防ぎ、かつ、排水口17から入り込んだ異物が浄化ユニット40へ到達するのを防ぐ。
排水ポンプ32は、トラップ35の後段に配置されている。排水ポンプ32は、制御部60の制御により稼働され、トラップ35を通過した水を、浄化ユニット40に設けられる前処理フィルタ41へ送出する。
具体的には、制御部60は、静電容量センサ31による水の検知に応じ、排水ポンプ32を稼働させる。例えば、制御部60は、静電容量センサ31により水が検知されている間、排水ポンプ32を稼働させる。制御部60は、静電容量センサ31により水が検知されなくなると、排水ポンプ32を停止させる。
具体的には、制御部60は、静電容量センサ31による水の検知に応じ、排水ポンプ32を稼働させる。例えば、制御部60は、静電容量センサ31により水が検知されている間、排水ポンプ32を稼働させる。制御部60は、静電容量センサ31により水が検知されなくなると、排水ポンプ32を停止させる。
静電容量センサ31は、トラップ35と排水ポンプ32との間に配置されている。静電容量センサ31は、排水管内の静電容量を検知する。これにより、手洗い槽11から排水され、トラップ35を介して供給された水が検知される。なお、水の供給を検知するためのセンサは、静電容量センサ31に限定されない。その他のセンシング結果を参照して水の供給を検知してもよい。
排水ポンプ32と、浄化ユニット40との間には、排水ポンプ32から送出される水中の空気を抜くためのエアベント70が設けられている。
浄化ユニット40は、循環ユニット6において、排水ユニット30から供給される水を浄化する機能を有する。
浄化ユニット40は、前処理フィルタ41と、逆浸透膜42と、後処理フィルタ43と、中間タンク44と、排水タンク45と、貯水タンク46と、膜ろ過ポンプ47と、を主に備えている。
前処理フィルタ41は、排水ポンプ32の後段に配置されている。前処理フィルタ41は、排水ポンプ32から送出される水に対し、固形分、水質汚濁成分、低分子化合物界面活性剤、又は炭酸成分(洗剤成分)等を除去する前処理を施す。
本実施形態では、前処理フィルタ41として、活性炭フィルタが採用されているがこれに限らない。例えば、糸巻きフィルタ、セディメントフィルタ、MF(精密ろ過膜)、UF(限外ろ過膜)、NF(ナノろ過膜)、セラミックフィルタ、イオン交換フィルタ、金属膜、のうち、少なくともいずれかを選択しても良い。本実施形態では、前処理フィルタ41は、外付けモジュール7の一部として筐体2の外部に配置されている。
前処理フィルタ41の前段には圧力センサ33が配置されている。圧力センサ33は、前処理フィルタ41に供給される水の圧力を検知する。
前処理フィルタ41の後段には流量センサ34が配置されている。流量センサ34は、前処理フィルタ41で前処理が施された水の流量を検知する。
中間タンク44は、前処理フィルタ41の後段に配置されている。中間タンク44は、供給される水を貯留するためのタンクである。中間タンク44には、前処理フィルタ41で前処理が施された水と、逆浸透膜42で分離されて二方電磁弁74を通過した濃縮水とが流入する。中間タンク44は、2つの系統から流入する水を貯留する。
中間タンク44には、水位センサが配置されている。水位センサは、中間タンク44内に貯留されている水の水位を検知する。
中間タンク44には、水位センサが配置されている。水位センサは、中間タンク44内に貯留されている水の水位を検知する。
膜ろ過ポンプ47は、中間タンク44と、逆浸透膜42との間に配置されている。
膜ろ過ポンプ47は、制御部60の制御により稼働され、中間タンク44で貯留される水を、予め設定された圧力へ昇圧し、逆浸透膜42へ供給する。なお、予め設定した圧力とは、例えば、少なくとも浸透圧よりも高い圧力である。
膜ろ過ポンプ47は、制御部60の制御により稼働され、中間タンク44で貯留される水を、予め設定された圧力へ昇圧し、逆浸透膜42へ供給する。なお、予め設定した圧力とは、例えば、少なくとも浸透圧よりも高い圧力である。
逆浸透膜42は、筐体2の内部に設置される膜ユニット80に収容されている。逆浸透膜42を収容する膜ユニット80の詳細については、後述する。
逆浸透膜42は、膜ろ過ポンプ47により、高圧に昇圧されて供給された水を、溶存成分が除去された透過水と、溶存成分が濃縮された濃縮水とに分離する。逆浸透膜42は、例えば、スパイラル型の逆浸透膜により実現される。
逆浸透膜42は、膜ろ過ポンプ47により、高圧に昇圧されて供給された水を、溶存成分が除去された透過水と、溶存成分が濃縮された濃縮水とに分離する。逆浸透膜42は、例えば、スパイラル型の逆浸透膜により実現される。
逆浸透膜42により分離された濃縮水は、二方電磁弁74が開いている場合は、二方電磁弁74および圧力調整弁73を介して中間タンク44へ排出される。また、逆浸透膜42により分離した濃縮水は、二方電磁弁75が開いている場合は、二方電磁弁75を介して排水タンク45へ排出される。また、逆浸透膜42により分離された透過水は、後処理フィルタ43へ排出される。
二方電磁弁74は、電磁コイルの電磁力により弁を開閉するデバイスである。二方電磁弁74は、通常の状態において弁が開いており、制御部60からの信号に応じて弁を閉じる構造をしている。
圧力調整弁73は、中間タンク44へ供給される濃縮水の流量又は圧力を調整する。
二方電磁弁75は、電磁コイルの電磁力により弁を開閉するデバイスである。二方電磁弁75は、通常の状態において弁が閉じており、制御部60からの信号に応じて弁を開く構造をしている。
逆浸透膜42の前段には、センサ部61が配置されている。図示の例では、センサ部61は、圧力センサ、流量センサ、およびEC/温度センサを有している。
圧力センサは、逆浸透膜42に供給される水の圧力を検知する。
流量センサは、逆浸透膜42に供給される水の流量を検知する。
EC/温度センサは、逆浸透膜42に供給される水の電気伝導度、および温度を検知する。
なお、センサ部61は、上記のセンサの他に、以下に列挙する少なくともいずれかをセンシングするセンサを有してもよい。
(1)pH、酸化還元電位、アルカリ度、イオン濃度、硬度
(2)濁度、色度、粘度、溶存酸素
(3)臭気、アンモニア態窒素・硝酸態窒素・亜硝酸態窒素・全窒素・残留塩素・全リン・全有機炭素・全無機炭素・全トリハロメタン
(4)微生物センサの検知結果、化学的酸素要求量、生物学的酸素要求量、
(5)シアン、水銀、油分、界面活性剤
(6)光学センサの検知結果、TDS(Total Dissolved Solids)センサの検知結果
(7)質量分析結果、微粒子、ゼータ電位、表面電位
なお、センサ部61は、上記のセンサの他に、以下に列挙する少なくともいずれかをセンシングするセンサを有してもよい。
(1)pH、酸化還元電位、アルカリ度、イオン濃度、硬度
(2)濁度、色度、粘度、溶存酸素
(3)臭気、アンモニア態窒素・硝酸態窒素・亜硝酸態窒素・全窒素・残留塩素・全リン・全有機炭素・全無機炭素・全トリハロメタン
(4)微生物センサの検知結果、化学的酸素要求量、生物学的酸素要求量、
(5)シアン、水銀、油分、界面活性剤
(6)光学センサの検知結果、TDS(Total Dissolved Solids)センサの検知結果
(7)質量分析結果、微粒子、ゼータ電位、表面電位
膜ろ過ポンプ47と、センサ部61との間には、膜ろ過ポンプ47から送出される水中の空気を抜くためのエアベント71が設けられている。
後処理フィルタ43は、逆浸透膜42の後段に配置されている。後処理フィルタ43は、逆浸透膜42から排出される透過水に対し、逆浸透膜42で濾過しきれなかった不純物を除去する後処理を施す。
本実施形態では、後処理フィルタ43として、活性炭フィルタが採用されているがこれに限らない。例えば、糸巻きフィルタ、セディメントフィルタ、MF(精密ろ過膜)、UF(限外ろ過膜)、NF(ナノろ過膜)、セラミックフィルタ、イオン交換フィルタ、金属膜、のうち、少なくともいずれかを選択しても良い。本実施形態では、後処理フィルタ43は、外付けモジュール7の一部として筐体2の外部に配置されている。
後処理フィルタ43の前段には、センサ部62が配置されている。図示の例では、センサ部62は、圧力センサ、流量センサ、およびEC/温度センサを有している。
圧力センサは、後処理フィルタ43に供給される透過水の圧力を検知する。
流量センサは、後処理フィルタ43に供給される透過水の流量を検知する。
EC/温度センサは、後処理フィルタ43に供給される透過水の電気伝導度、および温度を検知する。
なお、センサ部62は、上記のセンサの他に、センサ部61で示した(1)~(7)の少なくともいずれかをセンシングするセンサを有してもよい。
なお、センサ部62は、上記のセンサの他に、センサ部61で示した(1)~(7)の少なくともいずれかをセンシングするセンサを有してもよい。
排水タンク45(第2タンク)は、二方電磁弁75の後段に配置されている。
排水タンク45は、供給される排水を貯留するためのタンクである。排水タンク45は、浄化ユニット40から取り外し、扉3から取り出し可能となっている。
排水タンク45には、逆浸透膜42で分離されて二方電磁弁75を通過した濃縮水が流入する。排水タンク45は、流入する濃縮水を貯留する。
排水タンク45は、供給される排水を貯留するためのタンクである。排水タンク45は、浄化ユニット40から取り外し、扉3から取り出し可能となっている。
排水タンク45には、逆浸透膜42で分離されて二方電磁弁75を通過した濃縮水が流入する。排水タンク45は、流入する濃縮水を貯留する。
排水タンク45には、水位センサが配置されている。水位センサは、排水タンク45内に貯留されている排水の水位を検知する。
貯水タンク46(第3タンク)は、後処理フィルタ43の後段に配置されている。貯水タンク46は、供給される水を貯留するためのタンクである。
貯水タンク46(第3タンク)は、後処理フィルタ43の後段に配置されている。貯水タンク46は、供給される水を貯留するためのタンクである。
貯水タンク46には、後処理フィルタ43で後処理が施された水が流入する。貯水タンク46に流入する水には、次亜塩素酸水が添加されている。貯水タンク46は、流入する、次亜塩素酸水が添加された水を貯留する。
貯水タンク46には、水位センサが配置されている。水位センサは、貯水タンク46内に貯留されている水の水位を検知する。
貯水タンク46には、水位センサが配置されている。水位センサは、貯水タンク46内に貯留されている水の水位を検知する。
浄化ユニット40は、塩素タンク67と塩素ポンプ68とを備えている。
塩素タンク67は、次亜塩素酸水を貯留するためのタンクである。次亜塩素酸水は、例えば、塩素タンク67に給水された水に、次亜塩素酸タブレットが溶かされることで生成される。また、次亜塩素酸水は、塩素タンク67に給水された水に食塩が溶かされ、食塩水が電気分解されることで生成されてもよい。
なお、食塩水に対して電気分解を行って、次亜塩素酸水を生成する電気分解ユニットを、塩素タンク67の下流側に別途設けてもよい。
塩素タンク67は、次亜塩素酸水を貯留するためのタンクである。次亜塩素酸水は、例えば、塩素タンク67に給水された水に、次亜塩素酸タブレットが溶かされることで生成される。また、次亜塩素酸水は、塩素タンク67に給水された水に食塩が溶かされ、食塩水が電気分解されることで生成されてもよい。
なお、食塩水に対して電気分解を行って、次亜塩素酸水を生成する電気分解ユニットを、塩素タンク67の下流側に別途設けてもよい。
塩素タンク67には、水位センサが配置されている。水位センサは、塩素タンク67内に貯留されている次亜塩素酸水の水位を検知する。
塩素ポンプ68は、塩素タンク67の後段に配置されている。塩素ポンプ68は、制御部60の制御により稼働され、塩素タンク67で貯留される次亜塩素酸水を、後処理フィルタ43で後処理が施された水に添加する。
塩素ポンプ68は、塩素タンク67の後段に配置されている。塩素ポンプ68は、制御部60の制御により稼働され、塩素タンク67で貯留される次亜塩素酸水を、後処理フィルタ43で後処理が施された水に添加する。
筐体2の内部には、薬剤ユニット5として、薬剤タンク50と、薬剤ポンプ51と、が設けられている。
薬剤ポンプ51は、薬剤タンク50の後段に配置されている。薬剤ポンプ51は、制御部60の制御により稼働され、薬剤タンク50内で貯留されている薬剤(例えば石鹸水等)を、ディスペンサ14のノズルへ送出する。
具体的には、制御部60は、ディスペンサ14の赤外線センサ52による物体の検知に応じ、薬剤ポンプ51を稼働させる。例えば、制御部60は、赤外線センサ52により物体が検知されている間、薬剤ポンプ51を稼働させる。制御部60は、赤外線センサ52により物体が検知されなくなると、薬剤ポンプ51を停止させる。
薬剤タンク50は、薬剤を貯留するためのタンクである。薬剤タンク50には、水位センサが配置されている。水位センサは、薬剤タンク50内に貯留されている薬剤の水位を検知する。薬剤の水位が所定値を下回ると、薬剤が補給される。
<外付けモジュール7の構成>
図5は、図1に示す外付けモジュール7の正面図である。
図5に示すように、外付けモジュール7は、前処理フィルタ41、後処理フィルタ43を有している。
図5は、図1に示す外付けモジュール7の正面図である。
図5に示すように、外付けモジュール7は、前処理フィルタ41、後処理フィルタ43を有している。
前処理フィルタ41および後処理フィルタ43は、筐体2の外部に並べて配置されている。より具体的には、前処理フィルタ41および後処理フィルタ43は、筐体2の外部に水平方向に並べて配置されている。
前処理フィルタ41は、取付部8に取り外し可能に取り付けられている。後処理フィルタ43は、取付部9に取り外し可能に取り付けられている。
前処理フィルタ41は、取付部8に取り外し可能に取り付けられている。後処理フィルタ43は、取付部9に取り外し可能に取り付けられている。
前処理フィルタ41、および後処理フィルタ43は、透過性を備え、内部が視認可能な容器に格納されている。このため、前処理フィルタ41での水に対する前処理と、後処理フィルタ43での水に対する後処理は外部から視認可能となっている。
前処理フィルタ41での前処理では濁った水が目視で確認できる。また、後処理フィルタ43での後処理では清潔な水に浄化されることが目視で確認できる。
前処理フィルタ41での前処理では濁った水が目視で確認できる。また、後処理フィルタ43での後処理では清潔な水に浄化されることが目視で確認できる。
<膜ユニット80の構成>
図6は、逆浸透膜42を収容する膜ユニット80の外観図である。図6Aは、膜ユニット80の外観斜視図、図6Bは、膜ユニット80の上面図である。
図6は、逆浸透膜42を収容する膜ユニット80の外観図である。図6Aは、膜ユニット80の外観斜視図、図6Bは、膜ユニット80の上面図である。
図6Aおよび図6Bに示すように、膜ユニット80は、円筒形状を呈する。膜ユニット80の上面には、第1ノズル91、第2ノズル92、および第3ノズル93が接続されている。第1ノズル91、第2ノズル92、および第3ノズル93は、それぞれ後述する内部の開口86A~86Cを通して、筐体82の内部とつながっている。
第1ノズル91は、先端部に図示しない配管チューブが連結されて、図4に示す膜ろ過ポンプ47と接続されている。第1ノズル91は、膜ろ過ポンプ47で昇圧された水が供給される。
第2ノズル92は、先端部に図示しない配管チューブが連結されて、図4に示す後処理フィルタ43と接続されている。膜ユニット80で分離された透過水は、第2ノズル92を介して後処理フィルタ43へ排出される。
第3ノズル93は、先端部に図示しない配管チューブが連結されて、図4に示す中間タンク44および排水タンク45と接続されている。膜ユニット80で分離された濃縮水は、第3ノズル93を介して中間タンク44又は排水タンク45へ排出される。
図6Bに示すように、膜ユニット80の上面において、第1ノズル91、第2ノズル92、および第3ノズル93は、同一直線状に配置されている。第2ノズル92はソケット84の中心に位置している。
図7は、本発明の膜ユニット80の分解斜視図である。図8は、図6Bにおける膜ユニット80のA-A線断面図である。図9は、図8の要部の拡大図である。
図7および図8に示すように、膜ユニット80は、逆浸透膜42と、有底筒状を呈する筐体82(ハウジング要素)と、キャップ83と、ソケット84と、位置決め部材85と、を備えている。逆浸透膜42と、筐体82と、キャップ83と、位置決め部材85とは、交換部品であり、流通対象としての交換ユニット80Bを形成する。
図7および図8に示すように、膜ユニット80は、逆浸透膜42と、有底筒状を呈する筐体82(ハウジング要素)と、キャップ83と、ソケット84と、位置決め部材85と、を備えている。逆浸透膜42と、筐体82と、キャップ83と、位置決め部材85とは、交換部品であり、流通対象としての交換ユニット80Bを形成する。
以下の説明において、筐体82の中心軸Oに沿う方向を軸方向、中心軸Oと直交する方向を径方向、中心軸O周りに周回する方向を周方向という。
また、筐体82の内部を基準に、軸方向における筐体82の底部側を下側、その反対側を上側という。
なお、上下の区別は構造の説明の便宜上のものであり、膜ユニット80が使用される姿勢を限定するものではない。
また、筐体82の内部を基準に、軸方向における筐体82の底部側を下側、その反対側を上側という。
なお、上下の区別は構造の説明の便宜上のものであり、膜ユニット80が使用される姿勢を限定するものではない。
(逆浸透膜42の構造)
図8に示すように、逆浸透膜42は、略円柱状を呈する。逆浸透膜42の径方向の中央部には、逆浸透膜42を軸方向に貫く管42Aが挿入されている。管42Aには、逆浸透膜42を透過した透過水が流下する流路が形成されている。逆浸透膜42には、例えば架橋ポリアミド系複合膜を採用することができる。なお、逆浸透膜42の材質は任意に変更することができる。
図8に示すように、逆浸透膜42は、略円柱状を呈する。逆浸透膜42の径方向の中央部には、逆浸透膜42を軸方向に貫く管42Aが挿入されている。管42Aには、逆浸透膜42を透過した透過水が流下する流路が形成されている。逆浸透膜42には、例えば架橋ポリアミド系複合膜を採用することができる。なお、逆浸透膜42の材質は任意に変更することができる。
図9に示すように、逆浸透膜42の上端部には、それ以外の部分よりも縮径された固定部42Bが形成されている。固定部42Bの外周面には、全周にわたって溝が形成されている。溝は、軸方向に間隔をあけて2つ配置されている。溝にはOリングが収容されている。Oリングは、逆浸透膜42と位置決め部材85との間に介在していることで、キャップ83と筐体82との間から液体が漏出するのを防ぐ。
(筐体82の構造)
筐体82は、内部に逆浸透膜42を収容する部材である。
図8および図9に示すように、逆浸透膜42は、筐体82の内部において、逆浸透膜42の中心軸が筐体82の中心軸Oと同軸に配置されている。
筐体82の外周面の上方には、径方向の外側に向けて突出するフランジ82Aが形成されている。図7に示すように、フランジ82Aには、締結ネジ97が挿入される貫通穴82Bが形成されている。図9に示すように、貫通穴82Bには下方から挿入された締結ネジ97が着座する座面が、下方を向くように形成されている。貫通穴82Bは、筐体82のフランジ82Aに対して、周方向に間隔をあけて、複数形成されている。
筐体82は、内部に逆浸透膜42を収容する部材である。
図8および図9に示すように、逆浸透膜42は、筐体82の内部において、逆浸透膜42の中心軸が筐体82の中心軸Oと同軸に配置されている。
筐体82の外周面の上方には、径方向の外側に向けて突出するフランジ82Aが形成されている。図7に示すように、フランジ82Aには、締結ネジ97が挿入される貫通穴82Bが形成されている。図9に示すように、貫通穴82Bには下方から挿入された締結ネジ97が着座する座面が、下方を向くように形成されている。貫通穴82Bは、筐体82のフランジ82Aに対して、周方向に間隔をあけて、複数形成されている。
図9に示すように、筐体82の外周面のうち、フランジ82Aの上方に位置する部分には、周方向の全域にわたって延びる溝95が形成されている。溝95にはOリング96が収容される。Oリング96は、軸方向に間隔をあけて2つ配置されている。Oリング96がキャップ83と筐体82との間に介在していることで、筐体82内で貯留される液体の漏出を防ぐ。
筐体82は、例えば、合成樹脂材料の射出成型により成形される。なお、筐体82の材質は任意に変更することができる。
(キャップ83の構造)
キャップ83は、筐体82に着脱可能に装着される部材である。
図9に示すように、キャップ83は、頂部を備え、下方に向けて開口する筒状を呈する。キャップ83は、その径方向の位置により、頂部の軸方向の位置が異なる多段筒状を呈する。
キャップ83は、筐体82に着脱可能に装着される部材である。
図9に示すように、キャップ83は、頂部を備え、下方に向けて開口する筒状を呈する。キャップ83は、その径方向の位置により、頂部の軸方向の位置が異なる多段筒状を呈する。
キャップ83は、大径筒部83A、中間筒部83B、および小径筒部83Cを備えている。大径筒部83A、中間筒部83B、および小径筒部83Cは、それぞれの中心軸が中心軸Oと同軸になるように配置されている。大径筒部83A、中間筒部83B、および小径筒部83Cは、それぞれに頂部が形成されている。
キャップ83において、大径筒部83Aは外径が最も大きく形成されている。大径筒部83Aの下端部には、径方向の外側に向けて突出するフランジ83Dが全周にわたって形成されている。大径筒部83Aのフランジ83Dには、締結ネジ97が締結されるネジ穴83Eが形成されている。ネジ穴83Eは、フランジ83Dに対して、周方向に間隔をあけて、複数形成されている。ネジ穴83Eは、筐体82の貫通穴82Bと、軸方向につながるように配置されている。
大径筒部83Aの外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、大径筒部83Aとソケット84との間から液体が漏出するのを防ぐ。
キャップ83の大径筒部83Aの頂部の裏面には、下方に向けて延びる固定筒部83Fが形成されている。固定筒部83Fは、固定筒部83Fの中心軸が中心軸Oと同軸になるように配置されている。固定筒部83Fの外径および内径は、中間筒部83Bの外径および内径と同等となっている。
中間筒部83Bは、外径が大径筒部83Aよりも小さく、大径筒部83Aの頂部に形成されている。
中径筒部の外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、小径筒部83Cとソケット84との間から液体が漏出するのを防ぐ。
中間筒部83Bの頂部の裏面には、下方に向けて延びる固定筒部83Gが形成されている。固定筒部83Gは、固定筒部83Gの中心軸が中心軸Oと同軸に配置されている。固定筒部83Gの内径は、小径筒部85Cの外径と同等となっている。
中径筒部の外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、小径筒部83Cとソケット84との間から液体が漏出するのを防ぐ。
中間筒部83Bの頂部の裏面には、下方に向けて延びる固定筒部83Gが形成されている。固定筒部83Gは、固定筒部83Gの中心軸が中心軸Oと同軸に配置されている。固定筒部83Gの内径は、小径筒部85Cの外径と同等となっている。
小径筒部83Cは、外径が中間筒部83Bよりも小さく、中間筒部83Bの頂部に形成されている。
小径筒部83Cの外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、小径筒部83Cとソケット84との間から液体が漏出するのを防ぐ。
小径筒部83Cの外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、小径筒部83Cとソケット84との間から液体が漏出するのを防ぐ。
キャップ83において、大径筒部83A、中間筒部83B、および小径筒部83Cは、例えば、互いに一体に形成されている。キャップ83は、例えば、合成樹脂材料による射出成型により成形される。なお、キャップ83の材質は任意に変更することができる。
キャップ83のフランジ83Dは、筐体82のフランジ82Aの上面に載置される。
筐体82およびキャップ83は、筐体82の貫通穴82Bを通して、キャップ83のネジ穴83Eに挿入された締結ネジ97により互いに締結される。これにより、筐体82とキャップ83とが互いに固定され、キャップ83が筐体82を閉塞する。また、締結ネジ97を外すことより、キャップ83を筐体82から取り外し、筐体82の内部の逆浸透膜42を取り出すことができる(図12参照)。
筐体82およびキャップ83は、筐体82の貫通穴82Bを通して、キャップ83のネジ穴83Eに挿入された締結ネジ97により互いに締結される。これにより、筐体82とキャップ83とが互いに固定され、キャップ83が筐体82を閉塞する。また、締結ネジ97を外すことより、キャップ83を筐体82から取り外し、筐体82の内部の逆浸透膜42を取り出すことができる(図12参照)。
図9に示すように、キャップ83には、複数の開口86A~86Cが形成されている。複数の開口86A~86Cは、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cを含む。
流入口86Aは、キャップ83における大径筒部83Aの頂部に形成され、大径筒部83Aを軸方向に貫いている。流入口86Aは、キャップ83の頂部のうち、外端部に位置する頂部に形成されている。流入口86Aは、上端部が、それ以外の部分に対して縮径されている。流入口86Aの内周面のうち、下方から上端部に連なる部分には、上方に向かうに従って次第に内径が狭まる第1テーパ面86Dが形成されている。
第1排出口86Bは、キャップ83における小径筒部83Cの頂部に形成され、小径筒部83Cを軸方向に貫いている。第1排出口86Bは、キャップ83の頂部のうち、中心部に位置する頂部に形成されている。第1排出口86Bは、第1排出口86Bの中心軸が中心軸Oと同軸に配置されている。第1排出口86Bは、上端部が、それ以外の部分に対して縮径されている。第1排出口86Bの内周面のうち、下方から上端部に連なる部分には、上方に向かうに従って次第に内径が狭まる第1テーパ面86Dが形成されている。
第2排出口86Cは、キャップ83における中間筒部83Bの頂部に形成され、中間筒部83Bを軸方向に貫いている。第2排出口86Cは、キャップ83の頂部のうち、中間部に位置する頂部に形成されている。第2排出口86Cは、上端部が、それ以外の部分に対して縮径されている。第2排出口86Cの内周面のうち、下方から上端部に連なる部分には、上方に向かうに従って次第に内径が狭まる第1テーパ面86Dが形成されている。
第1排出口86Bおよび流入口86Aの間の距離(第1距離)と、第1排出口86Bおよび第2排出口86Cの間における距離(第2距離)と、は互いに異なっている。具体的には、第1距離は、第2距離よりも大きくなっている。
キャップ83のうち、流入口86A、および第2排出口86Cの径方向の外側にはスリット86Eが形成されている。スリット86Eは、後述するストッパが、流入口86A、および第2排出口86Cに圧入される際に、流入口86A、および第2排出口86Cそれぞれを径方向の外側に向けて拡径させる。
第1排出口86Bにおける第1テーパ面86Dより上方に位置する先端部は、流入口86Aにおける第1テーパ面86Dより上方に位置する先端部よりも長くなっている。第1排出口86Bにおける第1テーパ面86Dより上方に位置する先端部は、第2排出口86Cにおける第1テーパ面86Dより上方に位置する先端部よりも長くなっている。
(第1弁部材87の構造)
キャップ83において、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれには、第1弁部材87が装着されている。第1弁部材87は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cの開閉を司る部材である。
第1弁部材87は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cにおいて、それぞれの流路方向に沿って移動可能に設置されている。
キャップ83において、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれには、第1弁部材87が装着されている。第1弁部材87は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cの開閉を司る部材である。
第1弁部材87は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cにおいて、それぞれの流路方向に沿って移動可能に設置されている。
図10は第1弁部材87の外観図である。図10Aは第1弁部材87の斜視図、図10Bは第1弁部材87の正面図、図10Cは図10BのB矢視図である。ソケット84には、第1弁部材87と同一の構造を有する第2弁部材89が配置されている。第2弁部材89は、ソケット84における第1孔部88A、第2孔部88B、および第3孔部88Cの開閉を司る部材である。図10では、第2弁部材89に関する符号を併記し、その説明を省略する。
図10Aに示すように、第1弁部材87は、軸状を呈する。第1弁部材87は、第1円柱部87Aと、第2円柱部87Bと、溝部87Cと、テーパ面87Dと、支持部87Fと、ばね受け部87Gと、を備えている。第1円柱部87Aと、第2円柱部87Bと、溝部87Cと、テーパ面87Dと、支持部87Fと、ばね受け部87Gと、は、軸方向に並んで形成されている。第1円柱部87Aと、第2円柱部87Bと、溝部87Cと、テーパ面87Dと、支持部87Fと、ばね受け部87Gと、は、互いに同軸となるように形成されている。図10の説明において、軸方向における第1円柱部87A側を上方といい、支持部87F側を下方という。なお上下の区別は説明の便宜上のものであり、第1弁部材87が使用される姿勢を限定するものではない。
図10Bに示すように、第1弁部材87の第1円柱部87Aは、円柱状を呈する。図9に示すように、第1円柱部87Aの外径は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cの先端部の内径よりも小さくなっている。第1円柱部87Aの端部は、テーパ面を有し、端部へ近づくにつれ外径が狭くなるように形成されている。
第2円柱部87Bは、第1円柱部87Aの下方に形成されている。第2円柱部87Bは、円柱状を呈する。第2円柱部87Bの外径は、第1円柱部87Aの外径よりも大きくなっている。第2円柱部87Bの外径は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cの先端部の内径と略同径となっている。このため、第1弁部材87が上方に向けて付勢された際に、第2円柱部87Bは、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cの先端部の内側に挿入される(図13参照)。
図10に示すように、第1円柱部87Aと第2円柱部87Bとの間には、上方に向かうに従い、次第に外径が狭まるように傾斜したテーパ面87Dが形成されている。第2円柱部87Bの上端部にテーパ面87Dが形成されていることで、第1弁部材87が上方に向けて付勢された際、テーパ面87Dに沿って第1弁部材87が上方へ移動し、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cへ、第2円柱部87Bが円滑に進入する。
図10に示すように、第2円柱部87Bの下方には、径方向の内側に窪む溝部87Cが形成されている。溝部87Cは周方向の全域にわたって形成されている。図9に示すように、溝部87Cには、Oリングが装着される。
第1弁部材87の支持部87Fは、円柱状を呈する。支持部87Fの上端部には、径方向の外側に向けて突出したばね受け部87Gが形成されている。ばね受け部87Gは、支持部87Fの全周にわたって形成されている。ばね受け部87Gの外径は、第2円柱部87Bの外径、及び支持部87Fの外径よりも大径となっている。
支持部87Fの外周には、軸方向に延びる切り欠き87Hが形成されている。図10Cに示すように、切り欠き87Hは、支持部87Fにおいて周方向に間隔をあけて複数形成されている。切り欠き87Hが支持部87Fに形成されていることにより、溝部87Cに装着されたOリングと、第1テーパ面86Dとが離間した際に、切り欠き87Hの間を流体が流れることになる。
支持部87Fの外周には、軸方向に延びる切り欠き87Hが形成されている。図10Cに示すように、切り欠き87Hは、支持部87Fにおいて周方向に間隔をあけて複数形成されている。切り欠き87Hが支持部87Fに形成されていることにより、溝部87Cに装着されたOリングと、第1テーパ面86Dとが離間した際に、切り欠き87Hの間を流体が流れることになる。
第1弁部材87は、例えば合成樹脂材料の射出成型により一体に形成される。第1弁部材87の材質としては、例えばポリアセタール等のエンジニアリングプラスチックを採用することができる。なお、第1弁部材87の材質は任意に変更可能である。例えば、第1弁部材87は、一部の部分とその他の部分とが異なる材質となる二色成型により形成されてもよい。
(流入口86A、および第2排出口86C内の構造)
図9に示すように、キャップ83は、流入口86A、および第2排出口86Cの下端にそれぞれストッパ98A(第1ストッパ)を備えている。
ストッパ98Aは、流入口86A、および第2排出口86Cに配置された第1弁部材87の下端の位置を規定する部材である。ストッパ98Aは、外径が流入口86A、および第2排出口86Cの内径よりもわずかに大きい略筒状を呈する。ストッパ98Aは、第1弁部材87を流入口86A、および第2排出口86C内に留めるように、流入口86A、および第2排出口86Cの下端に圧入されている。ストッパ98Aが流入口86A、および第2排出口86Cの下端に圧入されることで、スリット86Eは狭められる。
図9に示すように、キャップ83は、流入口86A、および第2排出口86Cの下端にそれぞれストッパ98A(第1ストッパ)を備えている。
ストッパ98Aは、流入口86A、および第2排出口86Cに配置された第1弁部材87の下端の位置を規定する部材である。ストッパ98Aは、外径が流入口86A、および第2排出口86Cの内径よりもわずかに大きい略筒状を呈する。ストッパ98Aは、第1弁部材87を流入口86A、および第2排出口86C内に留めるように、流入口86A、および第2排出口86Cの下端に圧入されている。ストッパ98Aが流入口86A、および第2排出口86Cの下端に圧入されることで、スリット86Eは狭められる。
図9に示すように、キャップ83は、流入口86A、および第2排出口86Cにおいて、第1付勢部材99Aを備えている。
第1付勢部材99Aは、第1弁部材87を付勢する部材である。第1付勢部材99Aは、例えばコイルバネである。第1付勢部材99Aは、外径が流入口86A、および第2排出口86Cの内径よりもわずかに小さく、内径が第1弁部材87の支持部87Fの外径よりも大きく、ばね受け部87Gの外径よりも小さくなっている。
第1付勢部材99Aは、第1弁部材87を付勢する部材である。第1付勢部材99Aは、例えばコイルバネである。第1付勢部材99Aは、外径が流入口86A、および第2排出口86Cの内径よりもわずかに小さく、内径が第1弁部材87の支持部87Fの外径よりも大きく、ばね受け部87Gの外径よりも小さくなっている。
第1弁部材87は、第1円柱部87Aが、流入口86A、および第2排出口86Cの開口方向へ向き、支持部87Fがストッパ98A方向へ向くように、流入口86A、および第2排出口86C内に配置されている。第1付勢部材99Aは、第1弁部材87およびストッパ98Aの軸方向の間に配置されている。第1付勢部材99Aは、下端がストッパ98Aにより支持され、上端が第1弁部材87のばね受け部87Gと接触するように配置されている。第1付勢部材99Aは、第1弁部材87を上方に向けて付勢する。これにより、第1弁部材87の第1円柱部87Aが、流入口86A、および第2排出口86Cの先端部へ押し込まれる。
第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されると、第1弁部材87の第2円柱部87Bと、溝部87Cに装着されたOリングと、ばね受け部87Gとは、弁体として機能する。このとき、流入口86A、および第2排出口86Cの第1テーパ面86Dは、弁座として機能する。具体的には、第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されると、第2円柱部87Bが流入口86A、および第2排出口86Cの先端部へ挿入される。第2円柱部87Bが流入口86A、および第2排出口86Cへ挿入された後も上方に向けて付勢されると、溝部87Cに装着されたOリングは、第1テーパ面86Dから反力を受け、ばね受け部87Gに押し込まれる。こうして、第1弁部材87は、流入口86A、および第2排出口86Cそれぞれの流体の流れを遮断する(図13参照)。
(第1排出口86B内の構造)
第1排出口86Bは、中間筒部83Bの頂部の裏面に形成された固定筒部83Gの内側と上下方向に連なっている。第1排出口86Bおよび固定筒部83Gは、互いに同軸に配置されている。第1排出口86Gの内径は、固定筒部83Gの内径よりも小さくなっている。このため、固定筒部83Gと第1排出口86Gとの間には、段差が形成されている。
第1排出口86Bは、中間筒部83Bの頂部の裏面に形成された固定筒部83Gの内側と上下方向に連なっている。第1排出口86Bおよび固定筒部83Gは、互いに同軸に配置されている。第1排出口86Gの内径は、固定筒部83Gの内径よりも小さくなっている。このため、固定筒部83Gと第1排出口86Gとの間には、段差が形成されている。
図9に示すように、キャップ83は、第1排出口86Bの下端に付勢部材99Aを備えている。第1付勢部材99Aは、外径が第1排出口86Bの内径よりもわずかに小さく、内径が第1弁部材87の支持部87Fの外径よりも大きく、ばね受け部87Gの外径よりも小さくなっている。
第1弁部材87は、第1円柱部87Aが、第1排出口86Bの開口方向へ向き、支持部87Fが付勢部材99A方向へ向くように、第1排出口86B内に配置されている。第1付勢部材99Aは、第1弁部材87および位置決め部材85の小径筒部85Cの軸方向の間に配置されている。第1付勢部材99Aは、下端が小径筒部85Cにより支持され、上端が第1弁部材87のばね受け部87Gと接触するように配置されている。第1付勢部材99Aは、第1弁部材87を上方に向けて付勢する。これにより、第1弁部材87の第1円柱部87Aが、第1排出口86Bの先端部へ押し込まれる。
第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されると、第1弁部材87の第2円柱部87Bと、溝部87Cに装着されたOリングと、ばね受け部87Gとは、弁体として機能する。このとき、第1排出口86Bの第1テーパ面86Dは、弁座として機能する。具体的には、第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されると、第2円柱部87Bが第1排出口86Bの先端部へ挿入される。第2円柱部87Bが第1排出口86Bへ挿入された後も上方に向けて付勢されると、溝部87Cに装着されたOリングは、第1テーパ面86Dから反力を受け、ばね受け部87Gに押し込まれる。こうして、第1弁部材87は、第1排出口86Bの流体の流れを遮断する(図13参照)。
(位置決め部材85の構造)
位置決め部材85は、逆浸透膜42の筐体82の内部における位置を定める部材である。
図9に示すように、位置決め部材85は、頂部を備え、下方に向けて開口する筒状を呈する。位置決め部材85は、その径方向の位置により、頂部の軸方向の位置が異なる多段筒状を呈している。
位置決め部材85は、逆浸透膜42の筐体82の内部における位置を定める部材である。
図9に示すように、位置決め部材85は、頂部を備え、下方に向けて開口する筒状を呈する。位置決め部材85は、その径方向の位置により、頂部の軸方向の位置が異なる多段筒状を呈している。
位置決め部材85は、大径筒部85A、中間筒部85B、および小径筒部85Cを備えている。大径筒部85A、中間筒部85B、および小径筒部85Cは、それぞれの中心軸が中心軸Oと同軸になるように形成されている。大径筒部85A、中間筒部85B、および小径筒部85Cは、それぞれに頂部が形成されている。
大径筒部85Aは、位置決め部材85において、外径が最も大きく形成されている。大径筒部85Aは、内径が逆浸透膜42の外径と略同一となるように形成されている。
中間筒部85Bは、外径が大径筒部85Aよりも小さく、大径筒部85Aの頂部に形成されている。中間筒部85Bは、外径がキャップ83の固定筒部83Fの内径と略同径となるように形成されている。中間筒部85Bの外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、位置決め部材85の中間筒部85Bと、キャップ83の固定筒部83Fと、の間から第2排出口86C側の空間へ液体が漏出するのを防ぐ。
中間筒部85Bの頂部の裏面には、下方に向けて延びる固定筒部85Dが形成されている。固定筒部85Dは、固定筒部85Dの中心軸が中心軸Oと同軸になるように形成されている。
小径筒部85Cは、外径が中間筒部85Bよりも小さく、中間筒部85Bの頂部に形成されている。小径筒部85Cは、外径がキャップ83における中間筒部83Bの裏面に形成された固定筒部83Gの内径と略同径となるように形成されている。小径筒部85Cは、内径がキャップ83の第1排出口86Bの内径、および第1弁部材87の支持部87Fの外径よりも小さくなるように形成されている。
小径筒部85Cは、キャップ83の固定筒部83Gに挿入された状態で、第1排出口86B内に配置された第1弁部材87の支持部87Fと、第1付勢部材99Aとを支持する。この際、小径筒部85Cの上端は、固定筒部83Gの内周面と第1排出口86Bとの間に形成された段差に突き当たっている。
小径筒部85Cの外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝は、軸方向に間隔をあけて2つ配置されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、小径筒部85Cと、固定筒部83Gとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
小径筒部85Cの外周面には、周方向の全域にわたって溝が形成されている。溝は、軸方向に間隔をあけて2つ配置されている。溝の内部には、Oリングが収容されている。Oリングは、小径筒部85Cと、固定筒部83Gとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
位置決め部材85において、大径筒部85A、中間筒部85B、および小径筒部85Cは、互いに一体に形成されている。位置決め部材85は、例えば合成樹脂材料の射出成型により成形される。なお、位置決め部材85の材質については任意に変更することができる。
位置決め部材85の大径筒部85Aには、スリーブ85Eが装着されている。スリーブ85Eは、軸方向の両端部が開口する略筒状を呈する。スリーブ85Eの上端部は、それ以外の部分よりも外径および内径が拡径されている。スリーブ85Eの上端部の径方向の内側に、位置決め部材85における大径筒部85Aの下端部が挿入されている。
位置決め部材85の中間筒部85Bの頂部には、貫通穴85Fが形成されている(図7参照)。貫通穴85Fは中間筒部85Bの頂部を軸方向に貫いている。図7では、貫通穴85Fが2つである場合を例に記載しているが、貫通穴85Fの数は2つに限定されない。
図7および図8に示すように、位置決め部材85およびスリーブ85Eの内側には、逆浸透膜42が挿入されている。また、位置決め部材85の固定筒部85Dの内側には、逆浸透膜42の上端に位置する固定部42Bが挿入されている。
位置決め部材85は、第1排出口86Bを基準にしてキャップ83に固定されている。位置決め部材85の小径筒部85Cが、キャップ83の固定筒部83Gに篏合されている。位置決め部材85の中間筒部85Bは、キャップ83の固定筒部83Fに篏合されている。
位置決め部材85は、第1排出口86Bを基準にしてキャップ83に固定されている。位置決め部材85の小径筒部85Cが、キャップ83の固定筒部83Gに篏合されている。位置決め部材85の中間筒部85Bは、キャップ83の固定筒部83Fに篏合されている。
図9に示すように、キャップ83に形成された流入口86Aの径方向の位置は、固定筒部83Gに篏合された際の位置決め部材85の大径筒部85Aの外周面よりも外側となっている。つまり、中心軸Oから流入口86Aまでの距離は、中心軸Oから位置決め部材85の大径筒部85Aの外周面までの距離よりも大きくなっている。また、流入口86Aの径方向の位置は、逆浸透膜42の外周面よりも外側となっている。
このため、流入口86Aから筐体82の内部に流入した水は、位置決め部材85の頂部、および逆浸透膜42に遮られることなく、筐体82の内周面と、位置決め部材85の大径筒部85Aおよび逆浸透膜42の外周面と、の間を通って、筐体82の内部に流下する。
このため、流入口86Aから筐体82の内部に流入した水は、位置決め部材85の頂部、および逆浸透膜42に遮られることなく、筐体82の内周面と、位置決め部材85の大径筒部85Aおよび逆浸透膜42の外周面と、の間を通って、筐体82の内部に流下する。
また、第2排出口86Cの径方向の位置は、位置決め部材85の中間筒部85Bの頂部の位置と重なっている。具体的には、第2排出口86Cは、位置決め部材85の中間筒部85Bの頂部の上方に位置している。このため、第2排出口86Cは、キャップ83の中間筒部83Bと中間筒部85Bの頂部とにより形成される空間内に配置されることになる。中間筒部85Bの貫通穴85Fから当該空間へ流入した水は、第2排出口86Cから筐体82の外部に流出する。
(ソケット84の構造)
ソケット84は、キャップ83に装着されて、複数の第1弁部材87それぞれを開放させる部材である。
図9に示すように、ソケット84は、頂部を備え、下方に向けて開口する筒状を呈する。ソケット84は、その径方向の位置により、頂部の軸方向の位置が異なる多段筒状を呈している。ソケット84の内面は、キャップ83の頂部の外径に沿う形状を呈する。
ソケット84は、キャップ83に装着されて、複数の第1弁部材87それぞれを開放させる部材である。
図9に示すように、ソケット84は、頂部を備え、下方に向けて開口する筒状を呈する。ソケット84は、その径方向の位置により、頂部の軸方向の位置が異なる多段筒状を呈している。ソケット84の内面は、キャップ83の頂部の外径に沿う形状を呈する。
ソケット84の頂部には、ソケット84を上下方向に貫くように、第1孔部88A、第2孔部88B、および第3孔部88Cが形成されている。第1孔部88Aは、ソケット84がキャップ83に装着された際に、流入口86Aと重なる位置に形成される。第1孔部88Aと流入口86Aとにより、流路が形成される。
第2孔部88Bは、ソケット84がキャップ83に装着された際に、第1排出口86Bと重なる位置に形成される。第2孔部88Bと第1排出口86Bとにより、流路が形成される。
第3孔部88Cは、ソケット84がキャップ83に装着された際に、第2排出口86Cと重なる位置に形成される。第2孔部88Bと第2排出口86Cとにより、流路が形成される。
第2孔部88Bは、ソケット84がキャップ83に装着された際に、第1排出口86Bと重なる位置に形成される。第2孔部88Bと第1排出口86Bとにより、流路が形成される。
第3孔部88Cは、ソケット84がキャップ83に装着された際に、第2排出口86Cと重なる位置に形成される。第2孔部88Bと第2排出口86Cとにより、流路が形成される。
図14に示すように、第1孔部88Aは、上方から下方に向かうに従って、段階的に内径が小さくなるように形成されている。第1孔部88Aは、上方から下方へ、第1円筒部88E、第2円筒部88F、及び第3円筒部88Gを含む。第1円筒部88Eの内径は、第2円筒部88Fの内径、及び第3円筒部88Gの内径よりも大きい。第2円筒部88Fの内径は、第1円筒部88Eの内径よりも小さく、第3円筒部88Gの内径よりも大きい。第2円筒部88Fの内径は、キャップ83の流入口86Aの内径と略同径である。第3円筒部88Gの内径は、流入口86Aの先端部の内径と略同径である。
第1円筒部88Eと、第2円筒部88Fとの間には、軸方向に沿って第2円筒部88F側へ進むにつれて内径が狭まるテーパ面が形成されている。第2円筒部88Fと、第3円筒部88Gとの間には、軸方向に沿って第3円筒部88G側へ進むにつれて内径が狭まる第2テーパ面88Dが形成されている。
第1孔部88Aの第1円筒部88Eには、ジョイント98Bが挿入されている。ジョイント98Bは、第1孔部88Aと第1ノズル91とを連結する部材である。ジョイント98Bは、内部に流路が形成された筒状を呈している。ジョイント98Bは、軸方向に沿って上方から下方へ向かい、第1挿入部98C、フランジ部98D、および第2挿入部98Eを有する。
ジョイント98Bの第2挿入部98Eの外径は、第1孔部88Aの第1円筒部88Eの内径と略同径に形成されている。第2挿入部98Eの内径は、第2弁部材89の支持部89Fの外径よりも小さく形成されている。これにより、ジョイント98Bは、第2弁部材89の位置を規定するストッパ(第2ストッパ)として機能する。
第2挿入部98Eの外周面には、周方向の全周にわたって溝が形成されている。溝にはOリングが収容されている。図示の例では、2つのOリングが軸方向に間隔をあけて配置されている。Oリングはジョイント98Bの第2挿入部98Eと、第1孔部88Aとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
第2挿入部98Eの外周面には、周方向の全周にわたって溝が形成されている。溝にはOリングが収容されている。図示の例では、2つのOリングが軸方向に間隔をあけて配置されている。Oリングはジョイント98Bの第2挿入部98Eと、第1孔部88Aとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
フランジ部98Dの外径は、第1挿入部98C、および第2挿入部98Eの外径よりも大径となっている。フランジ部98Dの外径は、第1孔部88Aの外径と略同径となっている。
ジョイント98Bは、第2挿入部98Eが第1孔部88Aの第1円筒部88Eに挿入される。この際、ジョイント98Bのフランジ部98Dは、第1孔部88Aの上端縁に当接する。これにより、ジョイント98Bが第1孔部88Aに対して挿入され過ぎるのを防ぐことが可能となる。
ジョイント98Bの第1挿入部98Cの外径は、第1ノズル91の内径と略同径となっている。ジョイント98Bは、第1挿入部98Cが第1ノズル91に挿入される。
ジョイント98Bは、第2挿入部98Eが第1孔部88Aの第1円筒部88Eに挿入される。この際、ジョイント98Bのフランジ部98Dは、第1孔部88Aの上端縁に当接する。これにより、ジョイント98Bが第1孔部88Aに対して挿入され過ぎるのを防ぐことが可能となる。
ジョイント98Bの第1挿入部98Cの外径は、第1ノズル91の内径と略同径となっている。ジョイント98Bは、第1挿入部98Cが第1ノズル91に挿入される。
第2孔部88Bは、上方から下方に向かうに従って、段階的に内径が小さくなるように形成されている。第2孔部88Bは、上方から下方へ、第1円筒部88E、第2円筒部88F、及び第3円筒部88Gを含む。第2円筒部88Fの内径は、キャップ83の第1排出口86Bの内径と略同径である。第3円筒部88Gの内径は、第1排出口86Bの先端部の内径と略同径である。
第2孔部88Bの第1円筒部88Eには、ジョイント98Bが挿入されている。第2孔部88Bの第1円筒部88Eに挿入されるジョイント98Bは、第2孔部88Bと第2ノズル92とを連結する部材である。
第2挿入部98Eの外周面の溝に収容されるOリングが、第2挿入部98Eと、第2孔部88Bとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
第2挿入部98Eの外周面の溝に収容されるOリングが、第2挿入部98Eと、第2孔部88Bとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
第3孔部88Cは、上方から下方に向かうに従って、段階的に内径が小さくなるように形成されている。第3孔部88Cは、上方から下方へ、第1円筒部88E、第2円筒部88F、及び第3円筒部88Gを含む。第2円筒部88Fの内径は、キャップ83の第2排出口86Cの内径と略同径である。第3円筒部88Gの内径は、第2排出口86Cの先端部の内径と略同径である。
第3孔部88Cの第1円筒部88Eには、ジョイント98Bが挿入されている。第3孔部88Cの第1円筒部88Eに挿入されるジョイント98Bは、第3孔部88Cと第2ノズル92とを連結する部材である。
第2挿入部98Eの外周面の溝に収容されるOリングが、第2挿入部98Eと、第3孔部88Cとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
(第1孔部88A内、第2孔部88B内、および第3孔部88C内の構造)
第2挿入部98Eの外周面の溝に収容されるOリングが、第2挿入部98Eと、第3孔部88Cとの間から液体が漏出するのを防ぐ。
(第1孔部88A内、第2孔部88B内、および第3孔部88C内の構造)
図9に示すように、ソケット84は、第1孔部88A、第2孔部88B、および第3孔部88C(以下、単に孔部88A~88Cという)において、第2付勢部材99Bを備えている。
第2付勢部材99Bは、第2弁部材89を付勢する部材である。第2付勢部材99Bは、例えばコイルバネである。第2付勢部材99Bは、外径が孔部88A~88Cの第2円筒部88F内径よりもわずかに小さく、内径が第2弁部材89の支持部89Fよりも大きく、ばね受け部89Gよりも小さくなっている。第2付勢部材99Bの付勢力は、第1付勢部材99Aの付勢力と同等である。
第2付勢部材99Bは、第2弁部材89を付勢する部材である。第2付勢部材99Bは、例えばコイルバネである。第2付勢部材99Bは、外径が孔部88A~88Cの第2円筒部88F内径よりもわずかに小さく、内径が第2弁部材89の支持部89Fよりも大きく、ばね受け部89Gよりも小さくなっている。第2付勢部材99Bの付勢力は、第1付勢部材99Aの付勢力と同等である。
第2弁部材89は、第1円柱部89Aが、孔部88A~88Cの開口方向へ向き、支持部89Fがジョイント98B方向へ向くように、孔部88A~88C内に配置されている。第2付勢部材99Bは、第2弁部材89およびジョイント98Bの軸方向の間に配置されている。第2付勢部材99Bは、上端がジョイント98Bによりその位置を規定され、下端が第2弁部材89のばね受け部89Gと接触するように配置されている。すなわち、ジョイント98Bは、第2付勢部材99Bの位置を規定するストッパ(第2ストッパ)として作用する。
第2付勢部材99Bは、第2弁部材89を下方に向けて付勢する。これにより、第2弁部材89の第1円柱部89Aが、孔部88A~88Cの第3円筒部88Gへ押し込まれる。
第2付勢部材99Bは、第2弁部材89を下方に向けて付勢する。これにより、第2弁部材89の第1円柱部89Aが、孔部88A~88Cの第3円筒部88Gへ押し込まれる。
第2弁部材89が第2付勢部材99Bにより下方に向けて付勢されると、第2弁部材89の第2円柱部87Bと、溝部87Cに装着されたOリングと、ばね受け部87Gとは、弁体として機能する。このとき、孔部88A~88Cの第2テーパ面88Dは、弁座として機能する。具体的には、第2弁部材89が第2付勢部材99Bにより下方に向けて付勢されると、第2円柱部87Bが孔部88A~88Cそれぞれの第3円筒部88Gへ挿入される。第2円柱部87Bが第3円筒部88Gへ挿入された後も下方に向けて付勢されると、溝部87Cに装着されたOリングは、第2テーパ面88Dから反力を受け、ばね受け部87Gに押し込まれる。こうして、第2弁部材89は、孔部88A~88Cそれぞれの流体の流れを遮断する(図14参照)
図9に示すように、キャップ83にソケット84が装着されると、キャップ83において開口86A~86Cで弁体として機能する第1弁部材87と、ソケット84において孔部88A~88Cで弁体として機能する第2弁部材89とが対向し、互いに軸方向に押圧しあう。これにより、開口86A~86Cにおいて第1弁部材87が開状態となるとともに、孔部88A~88Cにおいて第2弁部材89が開状態となる。
(第3弁部材84Aの構造)
ソケット84は、第3弁部材84Aを備えている。第3弁部材84Aは、ソケット84に形成された空気孔84Bに装着されている。空気孔84Bは、軸方向に延びる筒状を呈し、ソケット84の頂部における径方向の外端部に配置されている。
第3弁部材84Aは、空気孔84Bを閉塞している。第3弁部材84Aを空気孔84Bから取り外すことで、ソケット84とキャップ83との間に空気が導入されやすくなる。これにより、複数のOリングにより気密性が確保されたキャップ83とソケット84とが容易に分離可能となる。
ソケット84は、第3弁部材84Aを備えている。第3弁部材84Aは、ソケット84に形成された空気孔84Bに装着されている。空気孔84Bは、軸方向に延びる筒状を呈し、ソケット84の頂部における径方向の外端部に配置されている。
第3弁部材84Aは、空気孔84Bを閉塞している。第3弁部材84Aを空気孔84Bから取り外すことで、ソケット84とキャップ83との間に空気が導入されやすくなる。これにより、複数のOリングにより気密性が確保されたキャップ83とソケット84とが容易に分離可能となる。
<逆浸透膜42の交換作業>
次に、膜ユニット80における逆浸透膜42の交換作業について説明する。
交換ユニット80Bは、これ自体が取引の対象とされ、手洗い装置1から独立して市場に流通する交換部品である。
図11は、交換ユニット80Bをソケット84から取り外す作業を説明する図である。
図11に示すように、逆浸透膜42を交換する際には、まず、膜ユニット80から、交換ユニット80Bを取り外す。具体的には、まず、ソケット84から第3弁部材84Aを取り外す。そして、空気孔84Bを通してキャップ83とソケット84との間に空気を導入しながら、ソケット84から交換ユニット80Bを分離させる。
次に、膜ユニット80における逆浸透膜42の交換作業について説明する。
交換ユニット80Bは、これ自体が取引の対象とされ、手洗い装置1から独立して市場に流通する交換部品である。
図11は、交換ユニット80Bをソケット84から取り外す作業を説明する図である。
図11に示すように、逆浸透膜42を交換する際には、まず、膜ユニット80から、交換ユニット80Bを取り外す。具体的には、まず、ソケット84から第3弁部材84Aを取り外す。そして、空気孔84Bを通してキャップ83とソケット84との間に空気を導入しながら、ソケット84から交換ユニット80Bを分離させる。
この際、交換ユニット80Bのキャップ83において、第1弁部材87がソケット84の第2弁部材89から受けていた下方に向けた押圧力が解除される。
これに伴い、第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢され、第1弁部材87の第2円柱部87Bと、溝部87Cに装着されたOリングと、ばね受け部87Gとは、弁体として機能する。このとき、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cにおける第1テーパ面86Dは、弁座として機能する。具体的には、第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されると、第2円柱部87Bが第1排出口86Bの先端部へ挿入される。第2円柱部87Bが第1排出口86Bへ挿入された後も上方に向けて付勢されると、溝部87Cに装着されたOリングは、第1テーパ面86Dから反力を受け、ばね受け部87Gに押し込まれる。こうして、第1弁部材87は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cの流体の流れを遮断する。
これにより、キャップ83が筐体82を閉塞した状態で、キャップ83および筐体82が手洗い装置1から分離される。
これに伴い、第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢され、第1弁部材87の第2円柱部87Bと、溝部87Cに装着されたOリングと、ばね受け部87Gとは、弁体として機能する。このとき、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cにおける第1テーパ面86Dは、弁座として機能する。具体的には、第1弁部材87が第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されると、第2円柱部87Bが第1排出口86Bの先端部へ挿入される。第2円柱部87Bが第1排出口86Bへ挿入された後も上方に向けて付勢されると、溝部87Cに装着されたOリングは、第1テーパ面86Dから反力を受け、ばね受け部87Gに押し込まれる。こうして、第1弁部材87は、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cの流体の流れを遮断する。
これにより、キャップ83が筐体82を閉塞した状態で、キャップ83および筐体82が手洗い装置1から分離される。
一方、ソケット84において、第2弁部材89がキャップ83の第1弁部材87から受けていた上方に向けた押圧力が解除される。
これに伴い、第2弁部材89が第2付勢部材99Bにより下方に向けて付勢され、第2弁部材89の第2円柱部87Bと、溝部87Cに装着されたOリングと、ばね受け部87Gとは、弁体として機能する。このとき、孔部88A~88Cの第2テーパ面88Dは、弁座として機能する。具体的には、第2弁部材89が第2付勢部材99Bにより上方に向けて付勢されると、第2円柱部87Bが孔部88A~88Cの第1円筒部88Eへ挿入される。第2円柱部87Bが孔部88A~88Cへ挿入された後も上方に向けて付勢されると、溝部87Cに装着されたOリングは、第2テーパ面88Dから反力を受け、ばね受け部87Gに押し込まれる。こうして、第2弁部材89は、孔部88A~88Cの流体の流れを遮断する。
これに伴い、第2弁部材89が第2付勢部材99Bにより下方に向けて付勢され、第2弁部材89の第2円柱部87Bと、溝部87Cに装着されたOリングと、ばね受け部87Gとは、弁体として機能する。このとき、孔部88A~88Cの第2テーパ面88Dは、弁座として機能する。具体的には、第2弁部材89が第2付勢部材99Bにより上方に向けて付勢されると、第2円柱部87Bが孔部88A~88Cの第1円筒部88Eへ挿入される。第2円柱部87Bが孔部88A~88Cへ挿入された後も上方に向けて付勢されると、溝部87Cに装着されたOリングは、第2テーパ面88Dから反力を受け、ばね受け部87Gに押し込まれる。こうして、第2弁部材89は、孔部88A~88Cの流体の流れを遮断する。
交換ユニット80Bは、例えば、手洗い装置1のメンテナンスを担当する業者によって回収される。ソケット84は、手洗い装置1の配管チューブ、およびノズル91~93が連結された状態で、繰り返し使用される。
回収された交換ユニット80Bは、業者によって、筐体82と、キャップ83とが分離され、内部に収容した逆浸透膜42が取り出される。
回収された交換ユニット80Bは、業者によって、筐体82と、キャップ83とが分離され、内部に収容した逆浸透膜42が取り出される。
図12は、交換ユニット80Bにおいて逆浸透膜42を交換する作業を説明する図である。
図12に示すように、逆浸透膜42を交換する際には、筐体82とキャップ83とを分離させる。具体的には、締結ネジ97(図9参照)を交換ユニット80Bから取り外し、キャップ83と筐体82とを分離させる。キャップ83と筐体82とが分離された状態において、位置決め部材85はキャップ83に固定されている。
図12に示すように、逆浸透膜42を交換する際には、筐体82とキャップ83とを分離させる。具体的には、締結ネジ97(図9参照)を交換ユニット80Bから取り外し、キャップ83と筐体82とを分離させる。キャップ83と筐体82とが分離された状態において、位置決め部材85はキャップ83に固定されている。
次に、キャップ83から、逆浸透膜42が装着されている位置決め部材85を取り外す。位置決め部材85からスリーブ85Eを取り外し、劣化した逆浸透膜42を取り外す。
劣化した逆浸透膜42を取り外すと、新たな逆浸透膜42の固定部42Bを位置決め部材85の固定筒部85Dに嵌め込む。逆浸透膜42を取り付けた位置決め部材85にスリーブ85Eを装着する。
劣化した逆浸透膜42を取り外すと、新たな逆浸透膜42の固定部42Bを位置決め部材85の固定筒部85Dに嵌め込む。逆浸透膜42を取り付けた位置決め部材85にスリーブ85Eを装着する。
位置決め部材85の小径筒部85Cをキャップ83の固定筒部83Gに嵌め込み、位置決め部材85の中間筒部85Bをキャップ83の固定筒部83Fに嵌め込むことで、逆浸透膜42を装着した位置決め部材85をキャップ83に固定する。これにより、第1排出口86Bに形成される流路と、逆浸透膜42内の流路とが直線上に繋がる。
位置決め部材85が固定されたキャップ83に筐体82を下方から被せ、キャップ83の大径筒部83Aに筐体82を嵌め込む。キャップ83のネジ穴83Eと、筐体82の貫通穴82Bとが軸方向につながるように、筐体82のフランジ82Aに、キャップ83のフランジ83Dを載置する。ネジ穴83Eと、貫通穴82Bとに締結ネジ97を締める。これにより、筐体82とキャップ83とを締結する。
筐体82とキャップ83とを締結すると、逆浸透膜42が乾燥により劣化するのを防ぐため、例えば、流入口86Aから水を注入し、交換ユニット80Bの内部に水を貯留させる。これにより、新たな交換ユニット80Bが製造される。
図13は、交換ユニット80Bの要部における縦断面図である。
図13に示すように、交換ユニット80Bにおいて、複数の開口86A~86Cは第1弁部材87により閉塞されている。複数の第1弁部材87それぞれが、第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されることにより、第1弁部材87の第2円柱部87Bが、溝部87Cに装着されたOリングとともに、開口86A~86Cそれぞれの第1テーパ面86Dに押し付けられることで、流体の流れが遮断されているからである。このため、交換ユニット80Bを運搬する過程において、交換ユニット80Bの内部に貯留された水が、開口86A~86Cを通して交換ユニット80Bの外部に漏れ出るのを防ぐことができる。
図13に示すように、交換ユニット80Bにおいて、複数の開口86A~86Cは第1弁部材87により閉塞されている。複数の第1弁部材87それぞれが、第1付勢部材99Aにより上方に向けて付勢されることにより、第1弁部材87の第2円柱部87Bが、溝部87Cに装着されたOリングとともに、開口86A~86Cそれぞれの第1テーパ面86Dに押し付けられることで、流体の流れが遮断されているからである。このため、交換ユニット80Bを運搬する過程において、交換ユニット80Bの内部に貯留された水が、開口86A~86Cを通して交換ユニット80Bの外部に漏れ出るのを防ぐことができる。
図14は、交換ユニット80Bが装着前のソケット84の縦断面図である。
図14に示すように、交換ユニット80Bが装着前の状態において、ソケット84における孔部88A~88Cは、第2弁部材89により閉塞されている。複数の第2弁部材89それぞれが、第2付勢部材99Bにより下方に向けて付勢されることにより、第2弁部材89の第2円柱部87Bが、溝部87Cに装着されたOリングとともに、孔部88A~88Cそれぞれの第2テーパ面88Dに押し付けられることで、流体の流れが遮断されているからである。このため、交換ユニット80Bが装着前の状態において、ソケット84に接続された第1ノズル91、第2ノズル92、および第3ノズル93、並びに、配管チューブに充満する流体が、孔部88A~88Cを通してソケット84の外部に流出するのを防ぐことができる。
図14に示すように、交換ユニット80Bが装着前の状態において、ソケット84における孔部88A~88Cは、第2弁部材89により閉塞されている。複数の第2弁部材89それぞれが、第2付勢部材99Bにより下方に向けて付勢されることにより、第2弁部材89の第2円柱部87Bが、溝部87Cに装着されたOリングとともに、孔部88A~88Cそれぞれの第2テーパ面88Dに押し付けられることで、流体の流れが遮断されているからである。このため、交換ユニット80Bが装着前の状態において、ソケット84に接続された第1ノズル91、第2ノズル92、および第3ノズル93、並びに、配管チューブに充満する流体が、孔部88A~88Cを通してソケット84の外部に流出するのを防ぐことができる。
図15は、交換ユニット80Bをソケット84に装着する作業を説明する図である。
図15に示すように、交換ユニット80Bは、キャップ83の開口86A~86Cが、ソケット84の孔部88A~88Cとそれぞれ軸方向に対向するように、ソケット84に装着される。
図15に示すように、交換ユニット80Bは、キャップ83の開口86A~86Cが、ソケット84の孔部88A~88Cとそれぞれ軸方向に対向するように、ソケット84に装着される。
交換ユニット80Bがソケット84に装着されると、開口86A、86Cから突出する第1弁部材87の第1円柱部87Aの端部、及び、開口86Bに配置される第1弁部材87の第1円柱部87Aの端部と、孔部88A~88Cから突出する第2弁部材89の第1円柱部87Aの端部とが接触する。これにより、第1弁部材87が軸方向の下方向に押圧され、第2弁部材89が軸方向の上方向に押圧される。
第1弁部材87は、第2弁部材89により下方に向けて押圧されることで、第1付勢部材99Aから受ける付勢力に抗して下方に向けて変位する。これにより、第1弁部材87の第2円柱部87Bが、溝部87Cに装着されたOリングとともに、開口86A~86Cの第1テーパ面86Dから離間することにより、複数の開口86A~86Cそれぞれが開放される(図9参照)。
第2弁部材89は、第1弁部材87により上方に向けて押圧されることで、第2付勢部材99Bから受ける付勢力に抗して上方に向けて変位する。これにより、第2弁部材89の第2円柱部89Bが、溝部87Cに装着されたOリングとともに、孔部88A~88Cの第2テーパ面88Dから離間することにより、孔部88A~88Cそれぞれが開放される(図9参照)。
これにより、ソケット84と交換ユニット80Bとの間の流体の移動が可能になり、膜ユニット80を使用可能な状態となる。
これにより、ソケット84と交換ユニット80Bとの間の流体の移動が可能になり、膜ユニット80を使用可能な状態となる。
第1弁部材87の第1円柱部87Aの端部と、第2弁部材89の第1円柱部89Aの端部とは、テーパ面を有し、端部へ近づくにつれ外径が狭くなるように形成されている。これにより、交換ユニット80Bがソケット84にねじって装着される場合、流入口86Aに配置される第1弁部材87と、第1孔部88Aに配置される第2弁部材89との、横方向の衝突で、第1弁部材87および第2弁部材89には軸方向の力が発生することになる。
すなわち、交換ユニット80Bがソケット84にねじって装着される場合、第2排出口86Cに配置される第1弁部材87と、第3孔部88Cに配置される第2弁部材89との、横方向の衝突で、第1弁部材87および第2弁部材89には軸方向の力が発生することになる。このため、交換ユニット80Bがソケット84にねじって装着される場合であっても、スムーズにソケット84に交換ユニット80Bを装着することが可能となる。
すなわち、交換ユニット80Bがソケット84にねじって装着される場合、第2排出口86Cに配置される第1弁部材87と、第3孔部88Cに配置される第2弁部材89との、横方向の衝突で、第1弁部材87および第2弁部材89には軸方向の力が発生することになる。このため、交換ユニット80Bがソケット84にねじって装着される場合であっても、スムーズにソケット84に交換ユニット80Bを装着することが可能となる。
<膜ユニット80内における水の流れ>
次に、膜ユニット80における水の流れを説明する。図16は、膜ユニット80における水の流れを説明する図である。
図16に示すように、膜ろ過ポンプ47から高圧で供給される水(F1)は、第1ノズル91から第1孔部88Aおよび流入口86Aを通して、筐体82の内部に流入する(F2)。
次に、膜ユニット80における水の流れを説明する。図16は、膜ユニット80における水の流れを説明する図である。
図16に示すように、膜ろ過ポンプ47から高圧で供給される水(F1)は、第1ノズル91から第1孔部88Aおよび流入口86Aを通して、筐体82の内部に流入する(F2)。
筐体82内の水は、流入口86Aから流入する水の圧力及び浸透圧により、逆浸透膜42を透過する(F3)。
逆浸透膜42を透過した透過水は、逆浸透膜42の径方向の中心部に配置された管42Aを上方に向けて流下する(F4)。
管42Aを流下する透過水は、第1排出口86Bおよび第2孔部88Bを通して、第2ノズル92から膜ユニット80の外部に排出され、貯水タンク46に流下する(F5)。
逆浸透膜42を透過した透過水は、逆浸透膜42の径方向の中心部に配置された管42Aを上方に向けて流下する(F4)。
管42Aを流下する透過水は、第1排出口86Bおよび第2孔部88Bを通して、第2ノズル92から膜ユニット80の外部に排出され、貯水タンク46に流下する(F5)。
筐体82の内部の水は、一部が透過水となることにより濃縮され、その他が濃縮水となる(F6)。
濃縮水は、第2排出口86Cおよび第3孔部88Cを通して、第3ノズル93から膜ユニット80の外部に排出され、排水タンク45又は中間タンク44に流下する(F7)。
このようにして、膜ろ過ポンプ47から膜ユニット80に供給された水から、透過水および濃縮水が分離される。
濃縮水は、第2排出口86Cおよび第3孔部88Cを通して、第3ノズル93から膜ユニット80の外部に排出され、排水タンク45又は中間タンク44に流下する(F7)。
このようにして、膜ろ過ポンプ47から膜ユニット80に供給された水から、透過水および濃縮水が分離される。
<手洗い装置1の制御処理>
次に、手洗い装置1の制御処理について説明する。図17は、手洗い装置1の制御処理を示す説明図である。
次に、手洗い装置1の制御処理について説明する。図17は、手洗い装置1の制御処理を示す説明図である。
(吐水ユニット20の吐水処理)
まず、吐水ユニット20における水栓12からの吐水処理について説明する。
図17Aに示すように、制御部60は、吐水ポンプ21をOFFとする(ステップS11)。
まず、吐水ユニット20における水栓12からの吐水処理について説明する。
図17Aに示すように、制御部60は、吐水ポンプ21をOFFとする(ステップS11)。
制御部60は、赤外線センサ23により、物体が検知されたか否かを判断する(ステップS12)。ユーザは、手洗い装置1を利用する場合、手洗い槽11に手を差し出し、水栓12の先端部に配置されている赤外線センサ23に手指を検知させる。
制御部60は、赤外線センサ23による手指の検知に応じ(ステップS12のYES)、吐水ポンプ21を稼働させる(ステップS13)。
吐水ポンプ21は、貯水タンク46に貯留されている水を、UV殺菌部22を通過させる。UV殺菌部22は、吐水ポンプ21から送出される水に対して、紫外線を照射することで、当該水に対する殺菌処理を行う。UV殺菌部22を通過した水は、洗浄水として水栓12の吐水口13から吐水される。
一方、ステップS12において、赤外線センサ23により手指が検知されない場合(ステップS12のNO)、吐水ポンプ21は稼働しない(ステップS11)。
吐水ポンプ21は、貯水タンク46に貯留されている水を、UV殺菌部22を通過させる。UV殺菌部22は、吐水ポンプ21から送出される水に対して、紫外線を照射することで、当該水に対する殺菌処理を行う。UV殺菌部22を通過した水は、洗浄水として水栓12の吐水口13から吐水される。
一方、ステップS12において、赤外線センサ23により手指が検知されない場合(ステップS12のNO)、吐水ポンプ21は稼働しない(ステップS11)。
制御部60は、赤外線センサ23により、物体が検知されたか否かを判断する(ステップS14)。ユーザは、手洗い装置1を終了させる場合、又は、薬剤をディスペンサ14に吐出させる場合、水栓12の先端部に配置されている赤外線センサ23から手指を離間させる。
制御部60は、赤外線センサ23による手指の非検知に応じ(ステップS14のNO)、吐水ポンプ21を停止させる(ステップS11)。
制御部60は、赤外線センサ23による手指の非検知に応じ(ステップS14のNO)、吐水ポンプ21を停止させる(ステップS11)。
一方、ステップS14において、赤外線センサ23により手指が非検知とならない場合(ステップS14のYES)、制御部60は、吐水ポンプ21を継続して稼働させる(ステップS13)。
吐水ユニット20は、これらの処理を繰り返し、水栓12から洗浄水を吐水する。
制御部60は、赤外線センサ23により手指を検知している時間を計測することにより、一定時間にわたって手指を検知している場合に、水の吐出を停止させることとしてもよい。
吐水ユニット20は、これらの処理を繰り返し、水栓12から洗浄水を吐水する。
制御部60は、赤外線センサ23により手指を検知している時間を計測することにより、一定時間にわたって手指を検知している場合に、水の吐出を停止させることとしてもよい。
(排水ユニット30の排水処理)
次に、排水ユニット30における排水処理について説明する。
図17Bに示すように、手洗い槽11からの排水がない状態では、排水ポンプ32は停止している(ステップS21)。
そして、手洗い槽11に向けて水栓12から吐水された洗浄水が、手洗い槽11の排水口17から排水されると、静電容量センサ31が排水を検知する(ステップS22)。
次に、排水ユニット30における排水処理について説明する。
図17Bに示すように、手洗い槽11からの排水がない状態では、排水ポンプ32は停止している(ステップS21)。
そして、手洗い槽11に向けて水栓12から吐水された洗浄水が、手洗い槽11の排水口17から排水されると、静電容量センサ31が排水を検知する(ステップS22)。
制御部60は、静電容量センサ31が排水を検知する(ステップS22のYES)と、排水ポンプ32を稼働させる(ステップS23)。
一方、静電容量センサ31が、排水を検知しない場合(ステップS22のNO)には、制御部60は、排水ポンプ32を稼働させない(ステップS21)。
一方、静電容量センサ31が、排水を検知しない場合(ステップS22のNO)には、制御部60は、排水ポンプ32を稼働させない(ステップS21)。
ステップS23において、排水ポンプ32は、排水を前処理フィルタ41へ送出する。前処理フィルタ41で前処理が施された水は、中間タンク44へ流入し、中間タンク44で貯留される。圧力センサ33は、前処理フィルタ41へ送出された水の圧力を検知する。流量センサ34は、前処理フィルタ41で前処理が施された水の流量を検知する。
そして、ステップS23の後に、排水口17から流れ込む排水がなくなったことを静電容量センサ31が検知すると(ステップS24のNO)、制御部60は、排水ポンプ32を停止する(ステップS21)。
一方、ステップS24において、排水口17から継続して排水が流れ込んでいることを静電容量センサ31が検知する(ステップS24のYES)と、制御部60は、継続して排水ポンプ32を稼働させる(ステップS23)。
一方、ステップS24において、排水口17から継続して排水が流れ込んでいることを静電容量センサ31が検知する(ステップS24のYES)と、制御部60は、継続して排水ポンプ32を稼働させる(ステップS23)。
排水ユニット30は、これらの処理を繰り返し、手洗い槽11の排水口17から排出される水を、前処理フィルタ41へ供給する。
(浄化ユニット40の制御処理)
次に、浄化ユニット40における洗浄処理について説明する。
図17Cに示すように、最初、膜ろ過ポンプ47は停止している(ステップS31)。
次に、浄化ユニット40における洗浄処理について説明する。
図17Cに示すように、最初、膜ろ過ポンプ47は停止している(ステップS31)。
制御部60は、排水ポンプ32が稼働されているか否かを判断する(ステップS32)。
排水ポンプ32が稼働している場合(ステップS32のYES)、制御部60は、膜ろ過ポンプ47を稼働させる(ステップS33)。これにより、中間タンク44で貯留されている水が、膜ろ過ポンプ47により、高圧で逆浸透膜42に供給される。
排水ポンプ32が稼働している場合(ステップS32のYES)、制御部60は、膜ろ過ポンプ47を稼働させる(ステップS33)。これにより、中間タンク44で貯留されている水が、膜ろ過ポンプ47により、高圧で逆浸透膜42に供給される。
一方、排水ポンプ32が稼働していない場合には(ステップS32のNO)、制御部60は、膜ろ過ポンプ47を稼働させないままとする(ステップS31)。
ステップS33において、逆浸透膜42に供給された水は、逆浸透膜42において、濃縮水と透過水とに分離される。透過水は、後処理フィルタ43に供給される。
濃縮水は、二方電磁弁74を経て中間タンク44に流入する。なお、二方電磁弁75は、閉じた状態となっているため、濃縮水が排水タンク45に流入することはない。
濃縮水は、二方電磁弁74を経て中間タンク44に流入する。なお、二方電磁弁75は、閉じた状態となっているため、濃縮水が排水タンク45に流入することはない。
後処理フィルタ43では、透過水に対して後処理が施される。そして、後処理フィルタ43で後処理が施された透過水は、次亜塩素酸水が添加されて貯水タンク46に流入する。
ステップS33の後に、制御部60は、逆浸透膜42の前段に配置されるセンサ部61のEC/温度センサにより検知された電気伝導度が所定の値未満であるか否かを判断する(ステップS34)。
EC/温度センサで検知される電気伝導度が所定値未満である場合(S34のYES)、制御部60は、排水ポンプ32が稼働しているか否かを判断する(ステップS35)。排水ポンプ32が稼働している場合(ステップS35のYES)、制御部60は、継続して膜ろ過ポンプ47を稼働させる(ステップS33)。
EC/温度センサで検知される電気伝導度が所定値未満である場合(S34のYES)、制御部60は、排水ポンプ32が稼働しているか否かを判断する(ステップS35)。排水ポンプ32が稼働している場合(ステップS35のYES)、制御部60は、継続して膜ろ過ポンプ47を稼働させる(ステップS33)。
一方、ステップS34において、EC/温度センサで検知される電気伝導度が所定値以上になった場合には(ステップS34のNO)、制御部60は、二方電磁弁74および二方電磁弁75をONにする(ステップS36)。これにより、二方電磁弁74が閉じられ、かつ、二方電磁弁75が開かれる。
二方電磁弁74が閉じられ、かつ、二方電磁弁75が開かれることにより、逆浸透膜42で分離された濃縮水は、二方電磁弁75を経て排水タンク45に流入する。すなわち、制御部60は、EC/温度センサで検知される電気伝導度の変化に基づき、濃縮水における不純物の量を判断している。不純物が多いと判断された濃縮水は、排水タンク45へ排出されるようになっている。
排水タンク45で貯留されている濃縮水の水位が所定値に達すると、例えば、手洗い装置1の管42A理者へアラートが出される。管42A理者は、アラートを確認すると、排水タンク45に貯留されている水を廃棄する。
制御部60は、ステップS36の処理を所定の時間継続し(ステップS37)、所定時間の経過後に、二方電磁弁74、75をOFFとする。これにより、二方電磁弁74は開かれ、二方電磁弁75は閉じられる。
このように、二方電磁弁74は開かれ、二方電磁弁75は閉じられることにより、逆浸透膜42で分離された濃縮水は、二方電磁弁74を経て中間タンク44に流入する。そして、制御部60は、膜ろ過ポンプ47を停止させる(ステップS31)
このように、二方電磁弁74は開かれ、二方電磁弁75は閉じられることにより、逆浸透膜42で分離された濃縮水は、二方電磁弁74を経て中間タンク44に流入する。そして、制御部60は、膜ろ過ポンプ47を停止させる(ステップS31)
ステップS35において、排水ポンプ32が停止している場合(ステップS35のNO)、制御部60は、所定時間の経過後(ステップS38)に、膜ろ過ポンプ47を停止させる(ステップS31)。
浄化ユニット40は、これらの処理を繰り返し、排水ユニット30により排水された水を浄化して貯水タンク46に貯留する。
以上説明したように、本実施形態に係る膜ユニット80によれば、逆浸透膜42が収容される筐体82と、筐体82を閉塞するキャップ83が着脱自在とされているので、キャップ83を筐体82から取り外し、逆浸透膜42を交換することができる。これにより、逆浸透膜42が劣化した際に、筐体82ごと逆浸透膜42を交換することなく、逆浸透膜42だけを交換すれば足りる。よって、筐体82を再利用可能な膜ユニット80を提供することができる。このため、資源の無駄遣いを避けることが可能となる。
また、膜ユニット80が、キャップ83に固定され、筐体82の内部における逆浸透膜42の位置を定める位置決め部材85を備えている。このため、高圧下において膜ろ過を行うため、筐体82の内部における位置の精度が要求される逆浸透膜42が、筐体82の内部で位置ずれするのを防ぐことができる。これにより、逆浸透膜42の位置ずれによるろ過性能の低下を防ぐことができる。
また、キャップ83において、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれには、第1弁部材87が装着されている。このため、キャップ83が装着された交換ユニット80Bにおいて、内部に貯留された水が外部に漏れ出るのを防ぐことができる。
また、キャップ83において、第1排出口86Bおよび流入口86Aの間の第1距離と、第1排出口86Bおよび第2排出口86Cの間の第2距離と、が互いに異なっている。このため、これら複数の開口86A~86Cとつながる第1ノズル91~第3ノズル93を膜ユニット80に連結する際に、第1ノズル91~第3ノズル93を連結する箇所を間違いにくくすることができる。
また、キャップ83における流入口86Aの径方向の位置が、位置決め部材85の外周面の外側となっている。このため、流入口86Aから高圧で筐体82の内部に流入した水が、位置決め部材85により堰き止められることがなく、円滑に筐体82の内部に流入することができる。
また、第2排出口86Cの径方向の位置は、位置決め部材85と軸方向に重なる位置となっている。このため、複数の開口86A~86Cが形成されるキャップ83を径方向にコンパクトな構成とすることができる。
また、膜ユニット80が、キャップ83に装着されて、第1弁部材87をそれぞれ開放させるソケット84を備えている。このため、交換ユニット80Bをソケット84に装着するだけで、キャップ83の第1弁部材87を開放させることができ、交換ユニット80Bの取り付け作業を容易に行うことができる。
またソケット84には、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cとつながる孔部88A~88Cがそれぞれ形成され、複数の孔部88A~88Cには、第2弁部材89がそれぞれ装着されている。
このため、交換ユニット80Bをソケット84に装着していない状態において、ソケット84に接続された配管チューブから、ソケット84を通して外部に水が漏れ出るのを防ぐことができる。
このため、交換ユニット80Bをソケット84に装着していない状態において、ソケット84に接続された配管チューブから、ソケット84を通して外部に水が漏れ出るのを防ぐことができる。
また、第1弁部材87および第2弁部材89が、互いに軸方向に押圧しあうことで、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれが開放される。このため、ソケット84に交換ユニット80Bを装着する操作のみで、ソケット84の孔部88A~88Cおよびキャップ83の開口86A~86Cを同時に開放することができ、優れた作業性を確保することができる。
また、ソケット84には、キャップ83との間に空気を導入することで、キャップ83とソケット84とを分離可能とする第3弁部材84Aが装着されている。このため、内部が高圧となる膜ユニット80において、キャップ83とソケット84の間の高い気密性が維持されている状態であっても、簡易な操作で、ソケット84とキャップ83とを分離することができる。
また、キャップ83が、ストッパ98Aと、第1付勢部材99Aと、を備えている。このため、第1付勢部材99Aにより、第1弁部材87の第2円柱部87Bおよび溝部87Cに装着されたOリングを、適切に流入口86Aおよび第2排出口86Cの第1テーパ面86Dに押圧しながら、ストッパ98Aにより第1弁部材87の位置がずれるのを防ぐことができる。
また、キャップ83のうち、流入口86Aおよび第2排出口86Cの径方向の外側にはスリット86Eが形成されている。そして、スリット86Eは、ストッパ98Aが、流入口86Aおよび第2排出口86Cに圧入される際に、それぞれの開口86A~86Cを径方向の外側に向けて拡径させる。このため、流入口86Aおよび第2排出口86Cにストッパ98Aを締まり嵌めにより強固に固定することができる。
また、ソケット84が、第2ストッパとしてのジョイント98Bと、第2付勢部材99Bと、を備えている。このため、第2付勢部材99Bにより、第2弁部材89の第2円柱部89Bおよび溝部89Cに装着されたOリングを、適切に孔部88A~88Cの第2テーパ面88Dに押圧しながら、ジョイント98Bにより、第2弁部材89の位置がずれるのを防ぐことができる。
また、手洗い装置1が膜ユニット80を備えているので、逆浸透膜42の交換の際に、交換ユニット80Bの筐体82およびキャップ83を繰り返し使用することが可能になり、環境負荷の低い手洗い装置を提供することができる。
<変形例>
なお、低品質な膜ユニット80の互換品の使用を制限するために、膜ユニット80に、交換ユニット80Bの接続制限を設けることができる。
例えば電子的な接続制限として、近距離無線通信による照合が挙げられる。具体的には、交換ユニット80BにRFID等の電子タグを搭載し、手洗い装置1にリーダを搭載する。そして、交換ユニット80Bをソケット84に装着する際に、リーダと電子タグによる近距離無線通信による照合が適切に行われた場合にのみ、制御部60が正常に動作するような制限を設けてもよい。
なお、低品質な膜ユニット80の互換品の使用を制限するために、膜ユニット80に、交換ユニット80Bの接続制限を設けることができる。
例えば電子的な接続制限として、近距離無線通信による照合が挙げられる。具体的には、交換ユニット80BにRFID等の電子タグを搭載し、手洗い装置1にリーダを搭載する。そして、交換ユニット80Bをソケット84に装着する際に、リーダと電子タグによる近距離無線通信による照合が適切に行われた場合にのみ、制御部60が正常に動作するような制限を設けてもよい。
また、その他の電子的な接続制限としては、QRコード(登録商標)に代表される二次元コードによる照合である。具体的には、交換ユニット80Bに二次元コードを搭載し、手洗い装置にリーダを搭載する。そして、交換ユニット80Bをソケット84に装着する際に、リーダに二次元コードを読み取らせ、照合が適切に行われた場合にのみ、制御部60が正常に動作するような制限を設けてもよい。また、膜ユニット80の交換作業を行う作業者が、携帯する端末装置により二次元コードを読み取り、その情報を端末装置から手洗い装置に送信することにより、照合をおこなってもよい。
また、その他の接続制限として、膜ユニット80の逆浸透膜42におけるろ過品質を評価した上での照合を行ってもよい。この場合には、膜ユニット80の下流側に位置するセンサ部62において検出された電気伝導度を評価して、一定の基準を満たさない場合に、膜ユニット80がろ過品質の低い粗悪品出ると判断し、制御部60の動作を停止するような制限を設けてもよい。
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。また、上記実施形態および変形例で説明した装置の構成は、技術的な矛盾が生じない限り、その一部を省略可能である。
以上の各実施形態で説明した事項を、以下に付記する。
(付記1)
クロスフロー型のろ過膜42と、
ろ過膜42を収容する筒状の筐体82と、
水を筐体82の内部に流入させる流入口86A、流入口86Aから筐体82の内部に流入した水がろ過膜42を透過して得られる透過水を、筐体82の外部に排出する第1排出口86B、および、ろ過膜42を透過水が透過したことにより、水が濃縮されて得られる濃縮水を、筐体82の外部に排出する第2排出口86C、が形成され、かつ筐体82を着脱可能に閉塞するキャップ83と、
第1排出口86Bを基準にしてキャップ83に固定され、かつ筐体82の内部におけるろ過膜42の位置を定める位置決め部材85と、を備える膜ユニット80
クロスフロー型のろ過膜42と、
ろ過膜42を収容する筒状の筐体82と、
水を筐体82の内部に流入させる流入口86A、流入口86Aから筐体82の内部に流入した水がろ過膜42を透過して得られる透過水を、筐体82の外部に排出する第1排出口86B、および、ろ過膜42を透過水が透過したことにより、水が濃縮されて得られる濃縮水を、筐体82の外部に排出する第2排出口86C、が形成され、かつ筐体82を着脱可能に閉塞するキャップ83と、
第1排出口86Bを基準にしてキャップ83に固定され、かつ筐体82の内部におけるろ過膜42の位置を定める位置決め部材85と、を備える膜ユニット80
(付記2)
第1排出口86Bおよび流入口86Aの間の第1距離と、第1排出口86Bおよび第2排出口86Cの間の第2距離とは異なる、(付記1)に記載の膜ユニット80。
第1排出口86Bおよび流入口86Aの間の第1距離と、第1排出口86Bおよび第2排出口86Cの間の第2距離とは異なる、(付記1)に記載の膜ユニット80。
(付記3)
第1距離は、第2距離よりも長い(付記2)に記載の膜ユニット80。
第1距離は、第2距離よりも長い(付記2)に記載の膜ユニット80。
(付記4)
位置決め部材85は、第1排出口86Bと同軸に固定される円筒形状を呈し、
流入口86Aは、位置決め部材85の外周面の外側に形成される、(付記3)に記載の膜ユニット80。
位置決め部材85は、第1排出口86Bと同軸に固定される円筒形状を呈し、
流入口86Aは、位置決め部材85の外周面の外側に形成される、(付記3)に記載の膜ユニット80。
(付記5)
キャップ83において、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれには、第1弁部材87が配置されている、(付記1)から(付記4)のいずれか1項に記載の膜ユニット80。
キャップ83において、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれには、第1弁部材87が配置されている、(付記1)から(付記4)のいずれか1項に記載の膜ユニット80。
(付記6)
キャップ83は、
第1弁部材87の筐体82内への進入を防ぐ第1ストッパ98Aと、
第1弁部材87と第1ストッパ98Aとの間に配置され、第1ストッパ98Aにより支持されて第1弁部材87を筐体82の外側方向に付勢することで、第1弁部材87を閉状態とする第1付勢部材99Aと、
を備える、(付記5)に記載の膜ユニット80。
キャップ83は、
第1弁部材87の筐体82内への進入を防ぐ第1ストッパ98Aと、
第1弁部材87と第1ストッパ98Aとの間に配置され、第1ストッパ98Aにより支持されて第1弁部材87を筐体82の外側方向に付勢することで、第1弁部材87を閉状態とする第1付勢部材99Aと、
を備える、(付記5)に記載の膜ユニット80。
(付記7)
キャップ83は、第1ストッパ98Aの圧入により、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cを拡径させるスリット86Eを有する、(付記6)に記載の膜ユニット80。
キャップ83は、第1ストッパ98Aの圧入により、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cを拡径させるスリット86Eを有する、(付記6)に記載の膜ユニット80。
(付記8)
キャップ83において、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれには、第1弁部材87が配置され、
キャップ83に装着されて、第1弁部材87をそれぞれ開放させるソケット84を備える、(付記1から(付記7)のいずれか1項に記載の膜ユニット80。
キャップ83において、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cそれぞれには、第1弁部材87が配置され、
キャップ83に装着されて、第1弁部材87をそれぞれ開放させるソケット84を備える、(付記1から(付記7)のいずれか1項に記載の膜ユニット80。
(付記9)
第1弁部材87は筐体82の内側方向への力を受けると開状態となり、
ソケット84は、キャップ83との装着時に、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cとそれぞれ対応する位置に孔部88A~88Cを有し、
孔部88A~88Cには、筐体82の外側方向への力を受けると開状態となる第2弁部材89が配置され、
ソケット84とキャップ83との装着時に、第1弁部材87と第2弁部材89とが対向し、第1弁部材87が第2弁部材89により筐体82の内側方向に押圧され、第2弁部材89が第1弁部材87により筐体82の外側方向に押圧されることで、第1弁部材87及び第2弁部材89が開状態となる、(付記8)に記載の膜ユニット80。
第1弁部材87は筐体82の内側方向への力を受けると開状態となり、
ソケット84は、キャップ83との装着時に、流入口86A、第1排出口86B、および第2排出口86Cとそれぞれ対応する位置に孔部88A~88Cを有し、
孔部88A~88Cには、筐体82の外側方向への力を受けると開状態となる第2弁部材89が配置され、
ソケット84とキャップ83との装着時に、第1弁部材87と第2弁部材89とが対向し、第1弁部材87が第2弁部材89により筐体82の内側方向に押圧され、第2弁部材89が第1弁部材87により筐体82の外側方向に押圧されることで、第1弁部材87及び第2弁部材89が開状態となる、(付記8)に記載の膜ユニット80。
(付記10)
ソケット84は、
第2弁部材89の、接続先への進入を防ぐ第2ストッパ98Bと、
第2弁部材89と第2ストッパ98Bとの間に配置され、第2ストッパ98Bにより支持されて第2弁部材89を筐体82の内側方向に付勢することで、第2弁部材89を閉状態とする第2付勢部材99Bと、を備える、(付記9)に記載の膜ユニット80。
ソケット84は、
第2弁部材89の、接続先への進入を防ぐ第2ストッパ98Bと、
第2弁部材89と第2ストッパ98Bとの間に配置され、第2ストッパ98Bにより支持されて第2弁部材89を筐体82の内側方向に付勢することで、第2弁部材89を閉状態とする第2付勢部材99Bと、を備える、(付記9)に記載の膜ユニット80。
(付記11)
ソケット84は、開状態となると、ソケット84とキャップ83との間に空気を導入する第3弁部材を有する、(付記8)から(付記10)のいずれか1項に記載の膜ユニット80。
ソケット84は、開状態となると、ソケット84とキャップ83との間に空気を導入する第3弁部材を有する、(付記8)から(付記10)のいずれか1項に記載の膜ユニット80。
(付記12)
第1筐体2と、
第1筐体2の一部に設けられる手洗い槽11と、
洗浄水を吐水する吐水口を有する水栓12と、
少なくとも一部が第1筐体2の内部に設けられ、手洗い槽11からの排水を浄化して、洗浄水として循環させる循環ユニット6と、
を備え、
循環ユニットは、膜ユニット80を備え、
膜ユニット80は、
クロスフロー型のろ過膜42と、
ろ過膜42を収容する筒状の第2筐体82と、
排水を第2筐体82の内部に流入させる流入口86A、流入口86Aから流入した排水がろ過膜42を透過して得られる透過水を、循環ユニットに排出する第1排出口86B、および、ろ過膜42を透過水が透過したことにより、排水が濃縮されて得られる濃縮水を、循環ユニットに排出する第2排出口86C、が形成され、かつ第2筐体82を着脱可能に閉塞するキャップ83と、
第1排出口86Bを基準にしてキャップ83に固定され、かつ第2筐体82の内部におけるろ過膜42の位置を定める位置決め部材85と、
を備える、手洗い装置1。
第1筐体2と、
第1筐体2の一部に設けられる手洗い槽11と、
洗浄水を吐水する吐水口を有する水栓12と、
少なくとも一部が第1筐体2の内部に設けられ、手洗い槽11からの排水を浄化して、洗浄水として循環させる循環ユニット6と、
を備え、
循環ユニットは、膜ユニット80を備え、
膜ユニット80は、
クロスフロー型のろ過膜42と、
ろ過膜42を収容する筒状の第2筐体82と、
排水を第2筐体82の内部に流入させる流入口86A、流入口86Aから流入した排水がろ過膜42を透過して得られる透過水を、循環ユニットに排出する第1排出口86B、および、ろ過膜42を透過水が透過したことにより、排水が濃縮されて得られる濃縮水を、循環ユニットに排出する第2排出口86C、が形成され、かつ第2筐体82を着脱可能に閉塞するキャップ83と、
第1排出口86Bを基準にしてキャップ83に固定され、かつ第2筐体82の内部におけるろ過膜42の位置を定める位置決め部材85と、
を備える、手洗い装置1。
1 手洗い装置、2 筐体87、3 扉、6 循環ユニット、11 手洗い槽、12 水栓、13 吐水口、14 ディスペンサ、15 手洗いインジケータ、20 吐水ユニット、21 吐水ポンプ、30 排水ユニット、32 排水ポンプ、40 浄化ユニット、41 前処理フィルタ、42 逆浸透膜、43 後処理フィルタ、44 中間タンク、45 排水タンク、46 貯水タンク、47 膜ろ過ポンプ、50 薬剤タンク、60 制御部、80 膜ユニット、82 筐体、83 キャップ、84 ソケット、85 位置決め部材、86 開口、86A 流入口、86B 第1排出口、86C 第2排出口、87 第1弁部材、88 孔部、88A 第1孔部、88B 第2孔部、88C 第3孔部、89 第2弁部材、98A 第1ストッパ、98B 第2ストッパ、99A 第1付勢部材、99B 第2付勢部材
Claims (12)
- クロスフロー型のろ過膜と、
前記ろ過膜を収容する筒状の筐体と、
水を前記筐体の内部に流入させる流入口、前記流入口から前記筐体の内部に流入した水が前記ろ過膜を透過して得られる透過水を、前記筐体の外部に排出する第1排出口、および、前記ろ過膜を前記透過水が透過したことにより、前記水が濃縮されて得られる濃縮水を、前記筐体の外部に排出する第2排出口、が形成され、かつ前記筐体を着脱可能に閉塞するキャップと、
前記第1排出口を基準にして前記キャップに固定され、かつ前記筐体の内部における前記ろ過膜の位置を定める位置決め部材と、を備える膜ユニット。 - 前記第1排出口および前記流入口の間の第1距離と、前記第1排出口および前記第2排出口の間の第2距離とは異なる、請求項1に記載の膜ユニット。
- 前記第1距離は、前記第2距離よりも長い請求項2に記載の膜ユニット。
- 前記位置決め部材は、第1排出口と同軸に固定される円筒形状を呈し、
前記流入口は、前記位置決め部材の外周面の外側に形成される、請求項3に記載の膜ユニット。 - 前記キャップにおいて、前記流入口、前記第1排出口、および前記第2排出口それぞれには、第1弁部材が配置されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の膜ユニット。
- 前記キャップは、
前記第1弁部材の前記筐体内への進入を防ぐ第1ストッパと、
前記第1弁部材と前記第1ストッパとの間に配置され、前記第1ストッパにより支持されて前記第1弁部材を前記筐体の外側方向に付勢することで、前記第1弁部材を閉状態とする第1付勢部材と、
を備える、請求項5に記載の膜ユニット。 - 前記キャップは、前記第1ストッパの圧入により、前記流入口、前記第1排出口、および前記第2排出口を拡径させるスリットを有する、請求項6に記載の膜ユニット。
- 前記キャップにおいて、前記流入口、前記第1排出口、および前記第2排出口それぞれには、第1弁部材が配置され、
前記キャップに装着されて、前記第1弁部材をそれぞれ開放させるソケットを備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の膜ユニット。 - 前記第1弁部材は前記筐体の内側方向への力を受けると開状態となり、
前記ソケットは、前記キャップとの装着時に、前記流入口、前記第1排出口、および前記第2排出口とそれぞれ対応する位置に孔部を有し、
前記孔部には、前記筐体の外側方向への力を受けると開状態となる第2弁部材が配置され、
前記ソケットと前記キャップとの装着時に、前記第1弁部材と前記第2弁部材とが対向し、前記第1弁部材が前記第2弁部材により前記筐体の内側方向に押圧され、前記第2弁部材が前記第1弁部材により前記筐体の外側方向に押圧されることで、前記第1弁部材及び前記第2弁部材が開状態となる、請求項8に記載の膜ユニット。 - 前記ソケットは、
前記第2弁部材の、接続先への進入を防ぐ第2ストッパと、
前記第2弁部材と前記第2ストッパとの間に配置され、前記第2ストッパにより支持されて前記第2弁部材を前記筐体の内側方向に付勢することで、前記第2弁部材を閉状態とする第2付勢部材と、を備える、請求項9に記載の膜ユニット。 - 前記ソケットは、開状態となると、前記ソケットと前記キャップとの間に空気を導入する第3弁部材を有する、請求項8から10のいずれか1項に記載の膜ユニット。
- 第1筐体と、
前記第1筐体の一部に設けられる手洗い槽と、
洗浄水を吐水する吐水口を有する水栓と、
少なくとも一部が前記第1筐体の内部に設けられ、前記手洗い槽からの排水を浄化して、前記洗浄水として循環させる循環ユニットと、
を備え、
前記循環ユニットは、膜ユニットを備え、
前記膜ユニットは、
クロスフロー型のろ過膜と、
前記ろ過膜を収容する筒状の第2筐体と、
前記排水を前記第2筐体の内部に流入させる流入口、前記流入口から流入した排水が前記ろ過膜を透過して得られる透過水を、前記循環ユニットに排出する第1排出口、および、前記ろ過膜を前記透過水が透過したことにより、前記排水が濃縮されて得られる濃縮水を、前記循環ユニットに排出する第2排出口、が形成され、かつ前記第2筐体を着脱可能に閉塞するキャップと、
前記第1排出口を基準にして前記キャップに固定され、かつ前記第2筐体の内部における前記ろ過膜の位置を定める位置決め部材と、
を備える、手洗い装置。
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