JP7051163B1 - 膜ユニット、および手洗い装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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、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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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)。
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、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)。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
Claims (10)
- 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、
前記キャップは、
前記流入口、前記第1排出口、および前記第2排出口それぞれに配置された第1弁部材と、
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、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1から4のいずれか1項に記載の膜ユニット。
- 複数の第2弁部材を有するソケットを更に備え
複数の前記第2弁部材は、前記ソケットが前記キャップに装着された際に、前記第1弁部材と対向する位置に配置され、前記第1弁部材それぞれを前記筐体の内側方向に押圧することで開放させる、請求項1から5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6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7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6から8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、
前記キャップは、
前記流入口、前記第1排出口、および前記第2排出口それぞれに配置された第1弁部材と、
前記第1弁部材の前記第2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弁部材を前記第2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、手洗い装置。
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