JP2024022910A - 純水供給機 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の要求によってノズルや管の先端などから純水を吐出させる純水供給機において、手や指での操作によらずに純水の吐出流量を調整可能にする。【解決手段】純水製造装置１０に接続して純水を供給する純水供給機４０は、純水を吐出する吐出部（チューブ６２）への純水の流路に設けられた比例制御弁４８と、利用者の足によって操作されて操作量を示す信号を発生するフットコントローラ５２と、フットコントローラ５２からの信号を受信し、操作量に応じた開度となるように比例制御弁４８を制御する制御部５１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、利用者による要求に応じてノズルや管の先端から純水を吐出させる純水供給機に関する。

実験室や分析室において、ビーカーや試験管などへの純水の採水、純水を使用した洗浄などを行う場合、純水製造装置に接続して純水製造装置から純水の供給を受け、吐出部の先端から需要に応じて純水を吐出させる純水供給機が使用される。純水供給機は、採水ディスペンサー、純水ディスペンサーなどとも呼ばれる。吐出部には、例えば、ノズルやチューブ、ホースなどが使用される。純水供給機では、吐出部に至る純水の経路に弁が設けられ、この弁を制御することによって、吐出部からの純水の吐出とその停止とを切り替えることができる。弁として比例制御弁などを使用すれば、弁の開度によって吐出時の純水の流量を調整することもできる。器具の洗浄を行うときは流量が大きい方が洗浄を容易に行うことができ、一方、メスフラスコなどにおいて標線まで純水を注ぐ操作を行うときは、流量が小さい方が正確な操作を行えるようになるから、流量を調整できることは、純水製造機において重要な要素である。

特許文献１は、純水を吐出するノズルを備える手持ち可能な採水ガンを使用した採水ディスペンサーを開示している。この採水ディスペンサーは、押しボタンスイッチと、ホイールが接続したロータリーエンコーダとを備えており、押しボタンスイッチにより弁の開閉の制御を行なうとともに、ホイールの回転方向と回転量に応じて吐出時の弁の開度を調整できるように構成されている。特許文献１は、足踏みスイッチによって純水の吐出とその停止とを制御できることも開示している。

特開２０２０－８１９４３号公報

特許文献１に記載された採水ディスペンサー（すなわち純水供給機）では、ノズルから吐出される純水の流量の調整は、採水ガンに設けられたホイールを利用者が指で回すことによって行われる。純水供給機によってはタッチパネルに対する操作によって純水の吐出流量を調整できるものもある。しかしながら、これらの流量調整は、利用者の手や指によって行われる手動操作であり、極微量分析において純水を使用する場合にはこの手動操作によって手や指あるいは手袋が汚染されてしまい、分析におけるコンタミネーションの要因となる恐れがある。流量の調整を頻繁に行うときは、コンタミネーション要因となる恐れが増大する。ノズルからの純水の吐出とその停止とを手指によって操作される押しボタンスイッチによって行う場合も同様である。

本発明の目的は、手や指での操作によらずに純水の吐出流量を調整できる純水供給機を提供することにある。

本発明の純水供給機は、純水製造装置に接続して利用者の要求に応じて純水を供給する純水供給機であって、純水を吐出する吐出部と、吐出部への純水の流路に設けられた弁と、利用者の足によって操作されて操作量を示す信号を発生するフットコントローラと、フットコントローラからの信号を受信し、操作量に応じた開度となるように弁を制御する制御部と、を備える。

本発明に基づく純水供給機では、利用者は、フットコントローラを足で操作する（例えば、足でフットコントローラのペダルを踏み込む）ときの操作量によって、吐出部から吐出する純水の流量を調整することができる。したがって、フットコントローラを操作していない状態では純水は吐出されず、フットコントローラを最大限に操作したときは、最大流量で純水が吐出される。しかしながら、一定の流量での純水の吐出を継続するために一定の操作量を維持するようにフットコントローラを操作し続けなければならないことは、例えば、ペダルを一定の踏み込み量で踏み続けなければならないことは、利用者にとって必ずしも使い勝手がよいとは言えない。そこで本発明に基づく純水供給機では、利用者が所定のシーケンスでフットコントローラに対して操作を行ったときに、弁の開度が維持される制御を実施することもできる。このような制御が実施されるようにすれば、利用者は、所定のシーケンスを実行して純水の流量を所望のものとしたのちにフットコントローラから足を放してもよく（すなわち、操作を解除してもよく）、フットコントローラから足を放してもその直前のシーケンスによって設定された流量で純水が吐出され続ける。この状態で純水の吐出を停止するためには利用者は、例えばもう１回、フットコントローラを踏み込むなどの操作を行えばよい。

本発明によれば、純水供給機において手や指での操作によらずに純水の吐出流量を調整できるようになる。

本発明の実施の一形態の純水供給システムを示す図である。 純水供給機での処理を説明するフローチャートである。 純水供給機の動作例を示すタイミング図である。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の一形態の純水供給システムを示している。この純水供給システムは、純水製造装置１０と、純水製造装置１０に接続して純水製造装置１０から純水の供給を受ける純水供給機４０とからなっており、純水供給機４０は本発明に基づく純水供給機である。以下では、クリーンルームとして構成された実験室あるいは分析室に設けられるドラフトチャンバー６０をユースポイントとして、利用者の要求に応じて純水供給機４０からドラフトチャンバー６０内に純水を供給する場合を例に挙げて、本発明に基づく純水供給機を説明する。もちろん、ドラフトチャンバー内への純水の供給という用途以外にも、純水の採水を必要とする各種の用途に対して本発明を適用することができる。

純水供給機４０を説明する前に、まず、純水製造装置１０について説明する。図１に示す純水製造装置１０は、循環精製により純水を生成するサブシステム（二次純水システム）として構成されたものであり、一次純水が供給される貯槽１１と、貯槽１１の出口に接続して貯槽１１内の純水を給送するポンプ１２と、ポンプ１２の出口に接続された流量センサ（ＦＩ）１３と、紫外線酸化装置（ＵＶ）１４と、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とを混床で充填した非再生型イオン交換装置（ＣＰ：カートリッジポリッシャーともいう）１５と、限外濾過装置（ＵＦ）１６とを備えている。紫外線酸化装置１４、非再生型イオン交換装置１５及び限外濾過装置１６は、この順で、流量センサ１３の出口に対して直列に接続している。紫外線酸化装置１４は純水中の全有機炭素（ＴＯＣ）を分解するためのものである。限外ろ過装置１６の出口には配管１７が接続するとともに配管１７から配管２１が分岐し、配管２１は、限外ろ過装置１６の出口水のＴＯＣ濃度を測定するＴＯＣ計２２に接続されている。ＴＯＣ計２２の２次側にはＴＯＣ計２２への流入量を一定にするための定流量弁２３が接続されており、定流量弁２３の出口は、貯槽１１に戻る配管２０に合流している。

純水製造装置１０は循環精製によって純水を生成するが、本実施形態では、純水は純水供給機４０も含めて循環するようにしている。そのため、限界濾過装置１６の出口は配管１７を介して純水製造装置１０の循環出口１８に接続している。また純水製造装置１０は、純水供給機４０から戻ってきた純水を受け入れる循環入口１９を備えており、循環入口１９は配管２０を介して貯槽１１に接続している。一次純水としては、例えば市水をフィルター、活性炭処理装置及びイオン交換装置に通水して得られた水が用いられる。

この純水製造装置１０では、貯槽１１からポンプ１２を経て、流量センサ１３、紫外線酸化装置１４、非再生型イオン交換装置１５、限外濾過装置１６及び純水供給機４０を通り貯槽１１に戻る循環精製系が構成されている。ポンプ１２を動作させて循環精製系に純水を循環させることによって、純水がさらに精製される。

純水供給機４０は、配管３１，３２によって純水製造装置１０に接続している。配管３１は純水製造装置１０の循環出口１８と純水供給機４０の循環入口４１とを接続し、配管３２は純水製造装置１０の循環入口１９と純水供給機４０の循環出口４２とを接続する。純水供給機４０には、純水のユースポイントの直前で微粒子類を除去するために、孔径が例えば２０～５０ｎｍ程度の精密ろ過膜を備える精密ろ過装置（ＭＦ）４５がフィルタカートリッジとして設けられている。精密ろ過装置４５も上述した循環精製系の一部を構成し、精密ろ過装置４５には、循環入口４１から配管４３を介して純水が供給され、精密ろ過装置４５を通過した純水は、配管４４から循環出口４２を介して純水製造装置１０に戻される。精密ろ過膜置４５内の精密ろ過膜は、例えば、スルホン酸基によって修飾されたポリエチレンを基材とするものであり、イオン吸着機能を有する。精密ろ過膜がイオン吸着機能を有することによって、純水製造装置１０と純水供給機４０との間の配管や継手類から発生するごく微量の微粒子や金属イオンを除去することができ、ユースポイントにおいてより高品質の純水を利用者に提供することができる。

精密ろ過膜装置４５を通過した純水をユースポイントに供給するために、配管４４から配管４６が分岐し、配管４６は純水供給機４０の純水出口４７に接続する。そして配管４６には、ユースポイントへの純水の供給を制御するために、電磁弁である比例制御弁４８が設けられている。図１に示したものでは、ユースポイントであるドラフトチャンバー６０は、その前面に開閉可能なガラス窓６１を備えている。純水供給機４０はドラフトチャンバー６０に近接して配置され、純水供給機４０の純水出口４７に接続されたチューブ６２がドラフトチャンバー６０内に引き込まれている。ドラフトチャンバー６０内において、チューブ６２の先端から純水が吐出する。ユースポイントの近傍で使用されるチューブ６２には、微粒子や金属イオンの溶出の少ない材料、例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）を用いることが好ましい。純水供給機４０から純水を直接吐出させる場合には、例えば、純水出口４７にノズルを取り付け、ノズルから純水が吐出されるようにすればよい。

純水供給機４０には、チューブ６２の先端から吐出される純水の流量を制御するために、比例制御弁４８の開度を制御する制御部５１が設けられ、制御部５１には、利用者の足によって操作されるフットコントローラ５２が接続する。フットコントローラ５２は、利用者の足による操作量に応じてその操作量を示す信号を発生し、この信号を制御部５１に送信する。図示したものではフットコントローラ５２は、バネ（不図示）などによって上方に付勢されているペダル５３を備え、利用者がペダル５３を踏み込んだときにその踏み込み量に応じた振幅のアナログ信号を制御部５１に送信するように構成されている。フットコントローラ５２から制御部５１へのアナログ信号は、例えば、４～２０ｍＡのカレント（電流）ループ信号、あるいは１～５Ｖの電圧信号である。あるいは、フットコントローラ５２内にマイクロプロセッサを設け、ペダル５３の踏み込み量を表すデジタル信号を発生してそのデジタル信号を制御部５１に送るようにしてもよい。以下に説明するように純水供給機４０では純水の吐出流量の制御に関していくつかのモードが設定されるから、純水供給機４０には、必要な情報を利用者に対して提示し、利用者からのモード選択の入力などを受け付けるための操作パネルとして、タッチパネル５４も設けられている。タッチパネル５４は制御部５１に接続している。さらに純水供給機４０には、利用者に対して音で通知を行うために、制御部５１に接続するブザー５５も設けられている。ブザー５５の代わりに、光で通知を行うランプなどを設けてもよい。

次に、制御部５１による純水の流量の制御について説明する。ここでは、フットコントローラ５２はペダル５３の踏み込み量に応じた信号を発生し、踏み込み量は０～１００％の範囲で表されるものとする。踏み込み量における０％は、利用者の足がペダル５３から離れていてフットコントローラ５２が操作されていない状態を示す。一方、踏み込み量における１００％は、ペダル５３が最大限踏み込まれた状態を示す。制御部５１は、例えばマイクロプロセッサなどによって構成され、フットコントローラ５２からの信号を受信し、踏み込み量に応じた開度となるように比例制御弁４８を制御する。例えば制御部５１は、踏み込み量が０％なら開度も０％（すなわち閉弁状態）であり、踏み込み量が５０％なら開度も５０％であり、踏み込み量が１００％なら開度も１００％（すなわち最大開度）であるように、０～１００％で表される踏み込み量と同じ開度となるように比例制御弁４８を制御することができる。このように踏み込み量に比例した開度とする制御を行なう制御モードのことを単純制御モードと呼ぶ。

単純制御モードによれば利用者は、フットコントローラ５２のペダル５３の踏み加減を変化させることによって、ドラフトチャンバー６０内においてチューブ６２の先端から吐出される純水の流量を手や指で操作することなく変化させることができ、所望の吐出流量とすることができる。

ところで、純水を用いた作業を行う場合、作業内容によっては十数秒から数分以上にわたって純水の流量を一定としたいことがある。このような場合、単純制御モードでは、利用者は、フットコントローラ５２のペダル５３の踏み加減を長時間にわたって一定としなければならず、利用者に対する負担が大きくなる。そこで本実施形態の純水供給機４０は、制御モードとして、開度固定モードを備える。開度固定モードは、利用者によるフットコントローラ５２に対する操作における所定のシーケンス（例えば、ペダル５３の踏み込みにおける所定のシーケンス）に基づいて、比例制御弁４８の開度を維持する制御モードである。開度固定モードにおいて比例制御弁４８の開度がひとたび設定されれば、その後、利用者がフットコントローラ５２から足を放しても（すなわち踏み込み量が０％となっても）、既に設定されている開度が維持されるから、純水の吐出は継続する。純水の吐出を停止するときは、利用者はフットコントローラ５２のペダル５３を再度踏み込めばよい。利用者は、単純制御モードと開度固定モードとを切り替えようとするときは、タッチパネル５４において所定の入力を行う。タッチパネル５４の操作は手や指によって行われるが、制御モードの切り替えは低頻度であり、制御モードの切り替えに伴ってタッチパネル５４を手や指で操作してもコンタミネーションの問題は発生しない。

開度固定モードは、最大開度固定機能と調整開度固定機能との２つの機能を組み合わせて制御を行なう制御モードである。最大開度固定機能は、フットコントローラ５２に対する操作の開始（すなわち踏み込みの開始）から所定の操作判定時間Ｂ内に踏み込み量が操作判定閾値Ａ以上となることを所定のシーケンスとし、このようなシーケンスがあったときに、比例制御弁４８の開度を最大開度とし、その後、この開度を維持する機能である。最大開度固定機能は、利用者がフットコントローラ５２のペダル５３をいきなり最大限に踏み込んだときに純水の吐出流量を最大流量とする機能であるので、操作判定時間Ｂは、１秒以下とすることが好ましく、例えば０．５秒とされる。また。操作判定閾値Ａは、最大限に踏み込まれたかどうかを判定する閾値であるので、例えば、踏み込み量で表して９５％に設定される。なお、フットコントローラ５２には、踏み込み量をアナログ信号で出力する機構のほかに、踏み込み量が所定値以上であればオンとなりそうでないときはオフであるスイッチを設けてスイッチからの信号が制御部５１に送られるようにしてもよい。このようなスイッチは単独ではフットスイッチとも呼ばれるものである。このようなスイッチを設けた場合には、スイッチのオン／オフの閾値となる所定値を操作判定閾値Ａとした上で、最大限に踏み込まれたかどうかをスイッチによって判定することし、フットコントローラ５３での踏み込み開始から操作判定時間Ｂ内にスイッチがオンとなったときに、比例制御弁４８の開度を最大開度に維持する制御を行なってもよい。

一方、調整開度固定機能は、踏み込み量の変動量が所定の変動判定時間Ｄにわたって所定の変動判定閾値Ｃ以内であることを所定のシーケンスとして、このようなシーケンスがあったときに、比例制御弁４８の開度を変動判定時間Ｄの期間における踏み込み量に応じた開度に設定し、この開度を維持する機能である。設定される開度は、対応する変動判定時間Ｄの開始時における踏み込み量に応じたものであっても、変動判定時間Ｄの完了時における踏み込み量に応じたものであってもよい。調整開度固定機能は、利用者が純水の流量を一定時間（変動判定時間Ｄ）にわたってほぼ一定に保った場合には、そのときの流量で純水を流し続けようとするものである。前述の最大開度固定機能との衝突を避けるために、変動判定時間Ｄは操作判定時間Ｂよりも長く設定される。変動判定時間Ｄの期間内に踏み込み量の変動量が変動判定閾値Ｃを超えたときは、その時点で変動判定時間Ｄの計時を打ち切って計時をリスタートさせる。変動判定閾値Ｃは、例えば、５％に設定される。変動判定閾値Ｃを大きくし過ぎると、利用者が意図的に純水の流量を変えていた場合にも利用者の意図に反して開度を固定し、流量を固定してしまうことが起こる。変動判定閾値Ｃを小さくし過ぎると、調整開度固定機能によって流量を固定することが難しくなり、利用者の負担が増加する。

最大開度固定機能においても調整開度固定機能においても比例制御弁４８の開度を固定したらその旨を光や音によって利用者に通知することが好ましい。フットコントローラ５２のペダル５３をいきなり最大限踏み込むことによって比例制御弁４８の開度が最大開度に設定される最大開度固定機能に比べ、調整開度固定機能においては、利用者は、開度を固定されたかどうかをペダル５３の踏み具合では容易に判断することができないので、調整開度固定機能では開度が固定されたことを利用者に通知することが特に好ましい。

図２は、開度固定モードにおいて制御部５１が行う処理の一例を示している。利用者によるフットコントローラ５２の踏み込み量は時間に応じて変化し得るので、ここでは時間ｔの関数と考えてＦ（ｔ）で表している。初期状態では、比例制御弁４８は閉じられて純水の流量は０であるとともに、フットコントローラ５２は操作されていない、具体的には踏み込み量が０％である状態にある。まず、ステップ１０１において、制御部５１は、利用者がフットコントローラ５２のペダル５３を踏んだかどうか、すなわちＦ（ｔ）＞０となったかどうかを検出する。制御部５１は、踏み込みがあるまで待ち合わせ、踏み込みを検出したら、ステップ１０２において、単純制御モードの場合と同様に比例制御弁４８の開度を踏み込み量Ｆ（ｔ）に追従させる制御を開始し、続いてステップ１０３において、制御部５１は、操作判定時間Ｂの計測のためのタイマＴ１と、変動判定時間Ｄの計測のためのタイマＴ２とを０からスタートさせ、ステップ１０４において現在の踏み込み量Ｆ（ｔ）を変数Ｆ０として記憶する。以下では、タイマＴ１，Ｔ２による計時値そのものもそれぞれＴ１，Ｔ２で表す。

制御部５１は、ステップ１０５において、現在の踏み込み量Ｆ（ｔ）が操作判定閾値Ａ以上となったか（すなわちＦ（ｔ）≧Ａかどうか）を判定し、Ｆ（ｔ）≧Ａである場合には、ステップ１０６において、タイマＴ１の値がＢ以内であるか（すなわちＴ１≦Ｂであるか）を判定する。ここでＴ１≦Ｂであるときは、踏み込み開始から操作判定時間Ｂ以内に踏み込み量が操作判定閾値Ａ以上となった場合であるので、最大開度固定機能に基づき、制御部５１は、ステップ１０７において、比例制御弁４８の開度をその最大開度に維持する制御を開始する。ステップ１０６においてＴ１≦Ｂでないときは、既に操作判定時間Ｂを経過しているので、調整開度固定機能に基づく処理を行うために制御部５１の処理はステップ１２１に進む。

ステップ１０５においてＦ（ｔ）≧Ａではない場合には、調整開度固定機能に基づく処理を行うために、制御部５１は、ステップ１１１において、踏み込み量の変動量（｜Ｆ（ｔ）－Ｆ０｜）が変動判定閾値Ｃ以内であるかを判定する。ステップ１１１において変動量が変動判定閾値Ｃ以内、すなわち｜Ｆ（ｔ）－Ｆ０｜≦Ｃであるときは、制御部５１はステップ１１４に進む。ステップ１１１において変動量が変動判定閾値Ｃを超えるときは、制御部５１は、変動判定時間Ｄの計時をその時点からリスタートさせて処理を繰り返すために、ステップ１１２においてタイマＴ２をリスタートさせ、ステップ１１３において現在の踏み込み量Ｆ（ｔ）を変数Ｆ０に代入し、ステップ１１４に進む。ステップ１１４では、制御部５１は、最大開度固定機能に基づく制御を行なう時間（操作判定時間Ｂ）を既に経過したかどうかを判定するために、Ｔ１＞Ｂかどうかを判定し、Ｔ１＞Ｂでない場合には固定開度固定機能による処理を繰り返すためにステップ１０５からの処理を繰り返す。ステップ１１４においてＴ１＞Ｂであり操作判定時間Ｂを既に経過しているときは、引き続き調整開度固定機能に基づく処理を行うために、制御部５１は、ステップ１２１に進む。踏み込み量が変動し続けている場合は、ステップ１２１～１２３の処理が繰り返されるので、比例制御弁４８の開度が固定されることはない。

ステップ１１１と同様にステップ１２１では、制御部５１は、踏み込み量の変動量（｜Ｆ（ｔ）－Ｆ０｜）が変動判定閾値Ｃ以内であるかを判定し、｜Ｆ（ｔ）－Ｆ０｜≦Ｃであるときは、ステップ１２４において、変動判定時間Ｄが経過したかを判定するためにＴ２＞Ｄかどうかを判定し、Ｔ２＞Ｄであるときは変動判定時間Ｄが経過しているので、調整開度固定機能に基づき、ステップ１２５においてそのときの踏み込み量Ｆ（ｔ）を変数Ｆ１に代入し、ステップ１２６において、比例制御弁４８の開度をＦ１に応じた開度に維持する制御を開始する。ステップ１２４においてＴ２＞Ｄでない場合には、変動判定時間Ｄの経過を待ち合わせるために、制御部５１は、ステップ１２１からの処理を繰り返す。ステップ１２１において踏み込み量の変動量が変動判定閾値Ｃを超えるときは、制御部５１は、ステップ１１２～１１３の場合と同様にステップ１２２においてタイマＴ２をリスタートさせ、ステップ１２３において現在の踏み込み量Ｆ（ｔ）を変数Ｆ０に代入し、その後、ステップ１２１からの処理を繰り返す。

ステップ１０７において最大開度固定機能により比例制御弁４８の開度を維持する制御を開始したのち、及び、ステップ１２６において調整開度固定機能により比例制御弁４８の開度を維持する制御を開始したのち、制御部５１は、利用者がフットコントローラ５２から足を放したことを検出するために、ステップ１３１において踏み込みが解除されたかを判定して踏み込みが解除されるまで待ち合わせ、踏み込みが解除されたことを検出したときは、次にステップ１３２において、利用者が再びフットコントローラ５２を踏み込んだかどうかを判定する。利用者がフットコントローラ５２を再び踏み込むまでは制御部１３２は処理を待ち合わせ、その間は、比例制御弁４８の開度はステップ１０７またはステップ１２６で設定された開度のままなので、設定された流量で純水は流れ続けることになる。ステップ１２２において踏み込みを検出したときは、制御部５１は、比例制御弁４８を閉じ、これにより最大開度固定機能及び調整開度固定機能を含む開度固定モードでの一連の純水の吐出流量の制御が終了する。この状態で利用者がフットコントローラ５２から足を放せば、ここで説明した一連の処理における初期状態と同じ状態となるから、その後、利用者がフットコントローラ５２を再度操作すれば、上述の処理が繰り返されることになる。

開度固定モードでは、操作判定閾値Ａ、操作判定時間Ｂ、変動判定閾値Ｃ及び変動判定時間Ｄの４つのパラメータを使用する。これらの４つのパラメータ、特に変動判定閾値Ｃ及び変動判定時間Ｄについて、タッチパネル５４を介して利用者が設定可能であることが好ましい。また実際のフットコントローラ５２では、ペダル５３を過大に踏み込むことを防ぐためにペダル５３の可動範囲を制限するストッパーなどが設けられることがあり、ストッパーのためにペダル５３を足で最大限に踏み込んでも踏み込み量が１００％とならない場合がある。そのため、踏み込み量が操作判定閾値Ａ以上であるときは踏み込み量が１００％であるとして処理を進めることが好ましい。

以下、図３を使用して、最大開度固定機能及び調整開度固定機能を備える開度固定モードによる比例制御弁４８の開度の制御の例を説明する。ここでは、操作判定閾値Ａが９５％であり、変動判定閾値Ｃが±５％であるものとし、フットコントローラ５２における踏み込み量と比例制御弁４６の開度との時間変化を示している。また踏み込み量が操作判定閾値Ａ以上であれば踏み込み量が１００％であるとみなすこととしている。図において踏み込み量における破線の四角で囲む数字は、変動判定時間Ｄの計時のスタートまたはリスタートとなったタイミングを示し、実線の四角で進む数字は、最大開度固定機能または調整開度固定機能により比例制御弁４６の開度が固定されたタイミングを示している。六角形で示す数字は、開度が固定されフットコントローラ５２から足が離されたのち、再度、フットコントローラ５２が踏み込まれたタイミングを示している。

図３に示す例１では、踏み込み量が０％から７５％になったことでフットコントローラ５２での踏み込みの開始が検知され、操作判定時間Ｂ及び変動判定時間Ｄの計時が開始し、踏み込み量に応じた開度となるような比例制御弁４８の制御が開始する。そして踏み込み開始から操作判定時間Ｂを経過する前に踏み込み量が９８％となっており操作判定閾値Ａ以上となっている。その結果、最大開度固定機能に基づき、踏み込み量が操作判定閾値Ａ以上となった時点から、踏み込み量によらずに弁の開度を１００％に維持する制御が行われる。例１では、踏み込み量が０％、すなわち利用者がフットコントローラ５２から足を放しても弁の開度は１００％のままである。踏み込み量が０％となったのち、再びフットコントローラ５２が踏み込まれたことを検出すると、その時点で比例制御弁４８は閉じられ、すなわち開度が０％となり、純水の流量は０となる。

図３に示す例２では、例１と同様に踏み込みの開始が検知される。ここでは操作判定時間Ｂ内に踏み込み量が操作判定閾値Ａ以上となることはないが、踏み込み量が安定していてその変動量が変動判定閾値Ｃ内である状態を維持している。その結果、踏み込みの開始から変動判定時間Ｄを経過した時点で、調整開度固定機能に基づき、そのときの踏み込み量（ここで示す例では７５％）に応じた開度を維持する制御が行われる。その結果、その後に踏み込み量が０％になっても弁の開度は７５％のままである。踏み込み量が０％となったのち、再踏み込みを検出すると比例制御弁４８は閉じられる。

図３に示す例３は、例２と同様に調整開度固定機能を示している。この例では、踏み込み開始から踏み込み量が変動しており、変動量が変動判定閾値Ｃ以上となるたびに変動判定時間Ｄの計時がリスタートしている。そして、図において踏み込み量が５２％となったのちは踏み込み量が安定しそのまま変動判定時間Ｄが経過している。踏み込み量が安定したのち変動判定時間Ｄが経過した時点で、調整開度固定機能に基づきそのときの踏み込み量（ここで示す例では７５％）に応じた開度を維持する制御が行われる。踏み込み量が０％となり、そののち再踏み込みがあった時点で、開度が０％となる。

図３に示す例４は、例３と同様のものであるが、踏み込み量が操作判定閾値Ａである９５％以上であるときに調整開度固定機能が適用された例を示している。この場合は、比例制御弁４８の開度は１００％に維持される。

以上説明した本実施形態の純水供給機では、利用者の足によって操作されてその操作量を示す信号（アナログ信号あるいは多値のデジタル信号）を発生するフットコントローラ５２を用いることにより、比例制御弁４８の開度を所望の値に固定する開度固定モードの制御を行なうことができる。同様の制御は、踏み込まれたか踏み込まれていないかだけを検出できるフットスイッチを用いても実現することができる。ここでいうフットスイッチは、オン及びオフの信号（二値信号）を出力するものを指す。フットスイッチを用いて開度固定モードの制御を行なう場合には、フットスイッチが踏み込まれてオンになったら、踏み込まれている期間中は徐々に比例制御弁４８の開度を大きくして純水の吐出流量を大きくし、利用者の所望の流量になったときに利用者がフットスイッチから足を放してスイッチをオフにすることにより、その時点での開度を維持する制御を行なえばよい。純水の流量が一定に維持された後、フットスイッチが再び踏み込まれたことを検知したら、弁を閉じて純水の吐出を停止させる。このようにフットスイッチにより開度固定モードの制御を行なおうとする場合、利用者の所望の流量となるまでに時間がかかり、特に大きな流量で流量を一定にするために必要な時間が長くなる。本実施形態では、操作量を示す信号を発生するフットコントローラ５２を使用することによって、利用者の所望の流量で流量を固定するまでに必要な時間を大幅に短縮することができ、利用者にとっての純水供給機の使い勝手が向上する。特に一番利用頻度が高いと考えらえる最大流量での流量の固定を、本実施形態によればシンプルな操作で最短時間で実施することができる。

１０ 純水製造装置
２２ ＴＯＣ計
２３ 定流量弁
４０ 純水供給機
４５ 精密ろ過膜（ＭＦ）装置
４８ 比例制御弁
５１ 制御部
５２ フットコントローラ
５３ ペダル
５４ タッチパネル
５５ ブザー
６０ ドラフトチャンバー
６２ チューブ

Claims (9)

1. 純水製造装置に接続して利用者の要求に応じて純水を供給する純水供給機であって、
   純水を吐出する吐出部と、
   前記吐出部への純水の流路に設けられた弁と、
   利用者の足によって操作されて操作量を示す信号を発生するフットコントローラと、
   前記フットコントローラからの信号を受信し、前記操作量に応じた開度となるように前記弁を制御する制御部と、
   を備える純水供給機。
2. 前記制御部は、前記利用者による前記フットコントローラに対する操作における所定のシーケンスに基づいて、前記弁の開度を維持する制御を実行する、請求項１に記載の純水供給機。
3. 前記制御部は、前記フットコントローラに対する操作の開始から所定の操作判定時間内に前記操作量が操作判定閾値以上となったときに前記弁の開度を最大開度とし、その後、前記フットコントローラに対する操作が解除されても前記弁の開度を最大開度に維持する制御を行なう、請求項２に記載の純水供給機。
4. 前記フットコントローラは、前記操作量が前記操作判定閾値以上であることを検出するスイッチを備え、
   前記制御部は、前記フットコントローラに対する操作の開始から前記操作判定時間内に前記操作量が前記操作判定閾値以上となったことを示す信号を前記スイッチから受信したときに、前記最大開度に維持する制御を行なう、請求項３に記載の純水供給機。
5. 前記制御部は、前記フットコントローラに対する操作が解除されたのち、前記フットコントローラが再度操作されたときに、前記弁を閉じる制御を行なう、請求項３または４に記載の純水供給機。
6. 前記制御部は、前記操作量の変動量が所定の変動判定時間にわたって所定の変動判定閾値以内であるときに、前記弁の開度を前記変動判定時間における前記操作量に応じた開度に設定し、その後、前記フットコントローラに対する操作が解除されても前記弁の開度を前記設定された開度に維持する制御を行なう、請求項２に記載の純水供給機。
7. 利用者に音または光で報知部をさらに備え、
   前記制御部は、前記弁の開度を前記変動判定時間における前記操作量に応じた開度に設定したときに、前記報知部を介して前記利用者に報知する、請求項６に記載の純水供給装置。
8. 前記制御部は、前記フットコントローラに対する操作が解除されたのち、前記フットコントローラが再度踏み込まれたときに、前記弁を閉じる制御を行なう、請求項６または７に記載の純水供給機。
9. 操作パネルを備え、前記操作パネルを介して前記変動判定時間及び前記変動判定閾値の設定が変更可能である、請求項６または７に記載の純水供給機。
   

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