JP4097805B2 - 給水装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、水洗トイレの洗浄水に浴槽水等を利用する給水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
水洗トイレでは、通常、飲料水と同様の上水が使用されており、排泄物の便器外への排出と便器洗浄とを同時に行うことから、1回の処理に10リットル程度の水が必要である。そのため、かかる用途からすると、水道等の上水の使用には経済的な問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平9−279640号「浴槽水を用いた中水道水源取水装置」、特開平9−268606号「用水回収装置」等、水洗トイレには生活排水の再利用等が提案されている。この提案は、上水を節水する観点からは有効であるが、水道の給水に比較して設備が大掛かりとなる等の欠点がある。
【0004】
そこで、本発明は、水洗トイレに浴槽水等の中水を利用することにより、上水の節水を図った給水装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の給水装置は、既設の水洗トイレの洗浄水タンク(2)に併設し、浴槽水等の中水(Wr)を洗浄水に利用するため、洗浄水タンク側への給水を、中水(Wr)か上水源からの上水(Wn)かを選択的に切り換える切換弁(46)、前記洗浄水タンクからの排水モードを検出し、前記中水又は前記上水を選択的に切り換え、前記洗浄水タンクに給水する制御手段(図3の給水制御装置、制御装置本体50、リモコン装置52)等を備えて、水道水等の上水の節水化を実現したものである。
【0015】
請求項1に係る本発明の給水装置は、トイレの洗浄水タンクに給水する給水装置であって、中水を溜める中水タンクと、前記洗浄水タンクに上水又は中水を流す第1の管路と、前記中水タンクに連結され、該中水タンクから前記中水を流す第2の管路と、前記上水を流す第3の管路と、前記第1の管路、前記第2の管路及び前記第3の管路に接続され、前記第2の管路から前記中水又は前記第3の管路から前記上水を、切換えにより前記第1の管路に流す切換弁と、前記第1の管路に設置されて前記洗浄水タンクへの給水を検出する水量センサと、前記中水の給水時、前記洗浄水タンク側に前記中水を圧送するポンプと、前記水量センサの検出出力により前記洗浄水タンク側の排水開始を検出して前記上水の供給を開始するとともに前記水量センサで所定量の上水の給水量を検出した後、前記中水側に前記切換弁を切り換え、前記ポンプを動作させて前記中水を供給し、前記水量センサで所定量の中水の給水量を検出した後、前記上水側に前記切換弁を切り換え、前記洗浄水タンクに所定量の給水をする制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】
即ち、トイレには洗浄水タンクが設置されており、この洗浄水タンクに供給すべき中水を溜める中水タンクを設置する。上水は水道水等から供給される。中水タンク及び上水源と洗浄水タンクとの間の管路に切換弁を設置し、この切換えにより選択的に洗浄水タンクに中水又は上水が供給される。洗浄水タンク側の排水開始は、水量センサの検出出力によって検出され、また、水量センサは洗浄水タンクへの給水量を検出する。
【0017】
そこで、トイレ側で洗浄水タンクから便器に水が流されると、それに応動して水量センサの検出出力には排水開始を示す出力変化が現れる。この検出出力は、制御手段に取り込まれ、切換弁は上水供給側に切り換えられ又は保持され、上水が洗浄水タンク側に供給される。この上水は使用者の手洗いに供することができる。
【0018】
所定量の上水供給の後、切換弁が中水供給側に切り換えられるとともに、ポンプが駆動され、中水が迅速に洗浄水タンクに供給される。この中水供給は、洗浄水タンクへの給水の大半を成している。
【0019】
この中水供給の後、切換弁を上水供給側に切り換え、管路に上水を流す。これによって、管路内の洗浄を上水で行うことができる。なお、この洗浄は、不可欠な要素ではなく、中水供給の後、上水供給側に切換弁を切り換え、次回給水に備えるようにしてもよい。
【0020】
請求項2に係る本発明の給水装置は、前記中水タンクが、浴槽、又は雨水等を溜めるタンクであることを特徴とする。即ち、中水とは浴槽水、雨水等の飲料として不適な水源であり、中水タンクは、浴槽、生活排水や雨水を溜めるタンクを想定することができる。
【0021】
請求項3に係る本発明の給水装置は、前記中水又は前記上水の給水状態を表示する表示手段を備え、前記切換弁の切換えに対応して前記中水の供給又は前記上水の供給を表示することを特徴とする。即ち、洗浄水タンクには、手洗い水を流す形態のものがあり、その場合、中水での手洗いは不快であり、衛生的でない。そこで、手洗い用の水として上水を所定量給水している場合、中水か上水かの給水状態を表示することにより、使用者に視覚的又は聴覚的に告知するようにした。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図面に示した実施の形態を参照して詳細に説明する。
【0023】
図1は本発明の給水装置の一実施形態、図2は給水ユニットを示している。この給水装置は、トイレに付設される洗浄水タンク2を通して洗浄水Woとして中水又は上水を供給する。洗浄水タンク2には、所定量の洗浄水Woが溜められ、開閉弁4の開閉により洗浄水Woが図示しない便器に管路6を通して供給される。開閉弁4には、ハンドル5が設けられており、使用者はそのハンドル5の操作によって開閉弁4を開き、洗浄水タンク2から便器側に洗浄水Woを流し込むことができ、所定量の洗浄水Woが流れ出たとき、開閉弁4が閉じられる。また、洗浄水タンク2には開閉弁8が設けられており、浮子であるボールタップ10は開閉弁8を開閉する操作子であって、洗浄水Woの水位に応じて開閉する手段である。給水管12は手洗い用の給水を行う。
【0024】
開閉弁8の給水側には第1の管路14が接続されており、この管路14には給水ユニット16を介して第2の管路18、第3の管路20が接続されている。即ち、管路18には中水タンク22を通して中水Wrが供給され、管路20には水道等の上水源側から上水Wnが供給されている。
【0025】
中水タンク22は浴槽等で構成され、中水Wrが溜められる。浴槽の場合には、上水源側に接続された管路24を通して上水Wnが供給され、その給水制御には開閉弁26が用いられる。また、浴槽以外のタンクを想定した場合には、ホッパ28を通して回収した雨水Rが供給される。その他の生活排水を利用することもできる。
【0026】
次に、給水ユニット16は、図2に示すように、管路14と管路18、20との中途部に設置される。この給水ユニット16は、独立した構成とすることができ、図示していない管路接続手段を以て給水装置に一体化することができる。
【0027】
この給水ユニット16には、管路18側に第1の開閉弁30、切換弁32、フィルタ34、圧送手段としてのポンプ36、管路20側にバキュームブレーカ38、第2の開閉弁40、逆止弁42が設けられている。開閉弁30は管路18側の開閉を行い、開閉弁40は管路20側の開閉を行うものであり、各開閉弁30、40は、後述の給水制御装置により電気的に開閉制御が行われる。
【0028】
切換弁32には、排水管44が接続され、切換弁32の切換えによりフィルタ34側の管路がフィルタ34の洗浄時に排水管44側に選択的に開放される。切換弁32は、後述の給水制御装置により電気的に開閉制御が行われる。フィルタ34は、管路18を通して流れる中水Wrに含まれる水垢等の堆積物を除去する。
【0029】
また、ポンプ36は、中水タンク22と洗浄水タンク2との間に落差がない場合等、中水Wrに十分な流速が得られない場合に必要に応じて設置すればよく、中水Wrに適当な圧送力を付与する。
【0030】
バキュームブレーカ38は、中水Wr側との縁切り手段であって、上水Wn側の汚染を防止する。また、逆止弁42は、通過した上水Wnの上流側への逆流を防止する。
【0031】
そして、管路18、20と管路14との間には切換弁46が設けられ、中水供給モードで管路14と管路18、上水供給モードで管路14と管路20が後述の給水制御装置により選択的に切り換えられる。
【0032】
管路14側には、水量検出手段であるとともに排水検出手段としての水量センサ48が設けられている。水量センサ48は、管路14を通過する中水Wr又は上水Wnの水量を電気的に検出するものであるが、その通流開始が検出信号に現れる。即ち、洗浄水タンク2が排水状態になると、管路14を通して洗浄水タンク2側に通水される結果、それが電気信号の変化として現れるので、その信号変化を呈する検出出力を給水開始情報に利用することができる。この検出出力は、後述の給水制御装置に加えられる。
【0033】
次に、図3は、給水制御装置の一例を示している。この給水制御装置は、給水装置の全系統を制御する手段であって、制御装置本体50及びリモコン装置52を備え、制御装置本体50とリモコン装置52とは、有線又は無線で連係され、この実施形態では赤外線等の無線媒体54で連係されている。制御装置本体50は、例えば給水ユニット16の筐体内に設置され、また、リモコン装置52は、トイレの壁面等に設置される。
【0034】
制御装置本体50には、マイクロコンピュータを制御手段とする制御演算部56が設置され、この制御演算部56には、CPU58、カウンタ60、タイマ62、記憶手段としてROM64、RAM66が設けられ、ROM64には各種の制御プログラム等が格納されている。また、制御演算部56には、制御入力又は制御出力の手段として、入出力ポート68、入力ポート70、出力ポート72、74、76、78、80が設けられている。入出力ポート68には送受信回路82が接続され、リモコン装置52側の送受信回路84と無線媒体54で連係されている。入力ポート70には波形整形器86が接続され、水量センサ48の検出出力が波形整形されて入力ポート70に加えられる。出力ポート72〜80には個別に駆動回路88、90、92、94、96が設けられ、各制御出力が開閉弁30、切換弁32、ポンプ36、開閉弁40又は切換弁46に個別に加えられる。
【0035】
また、リモコン装置52には、マイクロコンピュータを制御手段とする制御演算部98が設置され、この制御演算部98には、CPU100、記憶手段としてROM102、RAM104が設けられ、ROM102にはROM64との連係のための制御プログラム等が格納されている。また、制御演算部98には、制御入力又は制御出力の手段として、入出力ポート106、入力ポート108、110、112、出力ポート114が設けられている。入出力ポート106には送受信回路84が接続され、制御装置本体50側の送受信回路82と無線媒体54で連係されている。入力ポート108には運転スイッチ116、入力ポート110には中水供給スイッチ118、入力ポート112には上水供給スイッチ120がそれぞれ接続され、運転指令、中水供給指令又は上水供給指令が制御演算部98に加えられる。出力ポート114には駆動回路122が設けられて表示器124が接続されている。表示器124は、視覚的表示器、聴覚的表示器等で所定の情報を表示する手段であって、例えば、運転待機モード、運転モード、中水供給モード、上水供給モード等が視覚的又は聴覚的に表示される。
【0036】
次に、この給水ユニット及び給水装置の動作を図4に示すフローチャートを参照して説明する。
【0037】
この給水ユニット及び給水装置の動作モードには運転待機モード及び運転モードがあり、運転モードには給水待機モード、中水供給モード、上水供給モード、フィルタ洗浄モードがある。運転待機モードは、運転スイッチ116がオフ状態にあり、開閉弁40が開き、切換弁46が上水供給側に切り換えられて保持されている。
【0038】
運転スイッチ116がオン状態に切り換えられると、ステップS1で運転モードに移行する。上水Wnの給水を優先するため、開閉弁40が開き、切換弁46は上水供給側に保持された後、ステップS2に移行し、給水待機モードとなる。そして、ステップS3では、フィルタ34の洗浄を行うか否かを判定し、フィルタ洗浄を行わない場合、ステップS4に移行し、フィルタ洗浄を行う場合、ステップS5に移行してフィルタ洗浄モードが実行される。
【0039】
ステップS4では、流水検出があるか否かを判定する。即ち、水量センサ48は、水流により出力変化を生ずるので、その検出出力が制御装置本体50に加えられ、その変化から洗浄水タンク2が排水状態に移行する。
【0040】
洗浄水タンク2側の開閉弁4のハンドル5が操作され、洗浄水タンク2から便器側に洗浄水Woが排出されると、洗浄水タンク2の水位が低下し、ボールタップ10が下降し、開閉弁8が開かれる。開閉弁8の開期間は、洗浄水タンク2の洗浄水Woが排出され、管路14を通じて所定水位に移行するまで持続することになる。
【0041】
ステップS6では、上水供給モードが実行され、図5に示すように、上水Wnが管路20、既に開かれている開閉弁40、切換弁46及び管路14を経て洗浄水タンク2に供給される。この上水Wnは、給水管12からも流出し、使用者の手洗いに供する。このとき、表示器124には上水Wnの供給が表示される。
【0042】
また、ステップS7では、所定量の上水Wnが供給されたか否かを判定する。即ち、上水Wnの給水量は、水量センサ48で計測され、例えば、1リットル程度の上水Wnを供給する。洗浄水タンク2の総量Qに対し、10パーセント程度の上水Wnを供給する。所定量の上水Wnが供給されるまで、上水供給モードが維持され、所定量の上水供給の到達により、ステップS7に移行する。
【0043】
ステップS8では、上水供給モードから中水供給モードに切り換えられる。即ち、図6に示すように、開閉弁40を閉、開閉弁30を開とするとともに、ポンプ36が駆動され、中水Wrが管路18、切換弁46及び管路14を経て洗浄水タンク2に供給される。中水Wrは、フィルタ34によって濾過されるとともに、ポンプ36によって管路14側に圧送される。この中水Wrの供給時、表示器124には、中水Wrの供給が表示される。また、この中水Wrの給水量は、水量センサ48で計測され、例えば、8リットル程度の中水Wrを供給する。洗浄水タンク2の総量Qに対し、80パーセント程度の中水Wrを供給する。
【0044】
この中水供給モードにおいて、ステップS9では、所定量の中水Wrが供給されたか否かを判定し、所定量の中水Wrが供給されたとき、ステップS10に移行する。また、所定量の中水Wrが供給されない場合には、ステップS11に移行して流水停止か否かを判定する。即ち、中水タンク22側の中水Wrが枯渇した場合には、水量センサ48の検出出力により流水停止が判別され、その時点で、ステップS10に移行し、流水停止が検出されない場合には、中水供給モードが維持される。
【0045】
ステップS10では、図5に示すように、開閉弁30を閉、開閉弁40を開として、上水Wnが管路20、切換弁46及び管路14を経て洗浄水タンク2に供給される。この上水Wnの供給により、水量センサ48、管路14、切換弁46及び給水管12の洗浄が行われる。このとき、表示器124には、上水Wnの供給が表示される。また、通常の場合、上水Wnの給水量は、水量センサ48で計測され、例えば、1リットル程度の上水Wnを供給する。洗浄水タンク2の総量Qに対し、10パーセント程度の上水Wnを供給する。また、ステップS11からステップS10に移行した場合には、中水Wrの供給量が不足しているが、その不足分は上水Wnで補われることになる。
【0046】
したがって、洗浄水タンク2には、排水開始に応動して上水Wn、中水Wr及び上水Wnの供給手順により給水が行われ、洗浄水タンク2には開閉弁8が閉じられることを条件に所定量の給水が行われる。中水Wrの設定量が少ない場合には、最終的な上水供給モードの上水供給により、洗浄水タンク2には所定量の洗浄水Woが溜められる。
【0047】
そして、洗浄水タンク2側の水位が所定水位に移行して開閉弁8が閉じられると、これに伴って流水停止となるので、ステップS12では、流水停止か否かを判定する。この流水停止は、水量センサ48の検出出力により知ることができることは前述の通りである。この流水停止が検出されないとき、上水供給モードを維持し、流水停止が検出されたとき、ステップS2に移行し、給水待機モードとなる。
【0048】
また、ステップS5のフィルタ洗浄モードでは、図7に示すように、開閉弁40を開、切換弁46を管路18−20側に切り換えるとともに、切換弁32を排水管44側に切り換え、このような動作形態により、上水Wnが管路20から開閉弁40、切換弁46、ポンプ36、フィルタ34及び切換弁32を経て、排水管44に圧送する。この結果、フィルタ34には中水Wrの供給時とは逆方向に上水Wnが流れ、フィルタ34に堆積していた水垢等の堆積物が上水Wnとともに排水管44側に排出されるので、フィルタ34を上水Wnにより洗浄する。即ち、フィルタ34の逆洗処理が行われる。このフィルタ洗浄モードでは、数リットル程度の上水Wnが使用される。フィルタ洗浄モードが完了すると、上水供給モードに移行する。
【0049】
以上述べたように、トイレの洗浄水タンク2には、中水Wrが供給され、必要に応じて上水Wnを供給しているが、その量は少なく、上水Wnの節水に寄与することができる。
【0050】
なお、前記実施形態では、管路14側に単一の水量センサ48を設置した場合について説明したが、図8に示すように、管路18側に第1の水量センサ48A、管路20側に第2の水量センサ48Bを設置してもよい。即ち、管路18側の中水Wrの通過水量を水量センサ48A、管路20側の上水Wrの通過水量を水量センサ48Bで個別に検出してもよく、全水量は各水量センサ48A、48Bの検出水量を加算して求めることができる。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、次のような効果が得られる。
a.トイレの主たる給水に中水を利用するので、従来の上水使用に比較し、上水の大幅な節水効果が期待できる。
b.既設の洗浄水タンク及びその機能を利用するので、設備コストが小さく、しかも、設備規模も簡易になる。
c.使用者は洗浄水タンク側の操作のみで従来と同様の処理ができ、特別な操作が不要である。
d.中水と上水とを併用する給水では、手洗いに上水を使用でき、使用者に不快感を与えることがない。
e.中水と上水とを併用する給水では、その給水状態を視覚的又は聴覚的に表示して告知するので、使用者は中水か上水かを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の給水装置の一実施形態を示す図である。
【図2】 給水ユニットを示す図である。
【図3】 給水制御装置を示すブロック図である。
【図4】 給水制御を示すフローチャートである。
【図5】 中水供給モードを示す図である。
【図6】 上水供給モードを示す図である。
【図7】 フィルタ洗浄モードを示す図である。
【図8】 本発明の給水装置の他の実施形態を示す図である。
Claims (3)
- トイレの洗浄水タンクに給水する給水装置であって、
中水を溜める中水タンクと、
前記洗浄水タンクに上水又は中水を流す第1の管路と、
前記中水タンクに連結され、該中水タンクから前記中水を流す第2の管路と、
前記上水を流す第3の管路と、
前記第1の管路、前記第2の管路及び前記第3の管路に接続され、前記第2の管路から前記中水又は前記第3の管路から前記上水を、切換えにより前記第1の管路に流す切換弁と、
前記第1の管路に設置されて前記洗浄水タンクへの給水を検出する水量センサと、
前記中水の給水時、前記洗浄水タンク側に前記中水を圧送するポンプと、
前記水量センサの検出出力により前記洗浄水タンク側の排水開始を検出して前記上水の供給を開始するとともに前記水量センサで所定量の上水の給水量を検出した後、前記中水側に前記切換弁を切り換え、前記ポンプを動作させて前記中水を供給し、前記水量センサで所定量の中水の給水量を検出した後、前記上水側に前記切換弁を切り換え、前記洗浄水タンクに所定量の給水をする制御手段と、
を備えたことを特徴とする給水装置。 - 前記中水タンクは、浴槽、又は雨水等を溜めるタンクであることを特徴とする、請求項1記載の給水装置。
- 前記中水又は前記上水の給水状態を表示する表示手段を備え、前記切換弁の切換えに対応して前記中水の供給又は前記上水の供給を表示することを特徴とする、請求項1記載の給水装置。
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