JP7170012B2 - 給水栓自動排水装置 - Google Patents

Description

本発明は、水又は湯を吐出する給水栓の管内での湯水の滞留を防止して細菌類の繁殖を抑制する給水栓自動排水装置に関するものである。

各種施設や店舗等において水又は湯を供給する配水システムが一般的に設けられている。このような配水システムに関し、比較的大規模な医療施設、介護施設、商業ビル等では、例えば下記［特許文献１］に示すような返水管を備えた配水システムが多く用いられている。しかしながら、比較的大規模な施設では設置場所や設置エリアによって給水栓の使用頻度が異なり、使用頻度が極端に低い給水栓では、この給水栓に繋がる枝管内に湯水が長時間滞留する場合が有る。そして、このような配管内での湯水の滞留は細菌繁殖の要因となり好ましいものではない。特に、近年レジオネラ属菌による感染症が増加傾向にあり、医療施設や介護施設におけるレジオネラ属菌対策が要求されている。

この問題点に関し本願発明者らは、図３に示すように、給水栓４に繋がる枝管２の先側に排出配管４０（４０ａ）を設け、この排出配管４０を開閉弁４２によって定期的に開閉することで枝管２内の湯水を入れ替え、枝管２内における湯水の長時間の滞留を防止して細菌類の繁殖を抑制する［特願２０１９－１８３４９号］に記載の発明を行った。

特開２００８－２９２０５８号公報

［特願２０１９－１８３４９号］に記載の発明により枝管内の水は定期的に排出され細菌類の繁殖を抑制することが可能となった。しかしながら、［特願２０１９－１８３４９号］に記載の発明では枝管２から分岐した給水栓４側の配管内の湯水を排出することはできず、ここがレジオネラ属菌等の細菌繁殖の温床となる可能性が有る。尚、近年では医療・介護施設や商業施設、公共施設で用いられる給水栓は図３に示すようなバルブを手で回すものではなく、スイッチやセンサ等によって電気的に開閉するものが主流となっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、給水栓内の湯水を定期的に排出して管内の細菌の繁殖を抑制する給水栓自動排水装置の提供を目的とする。

本発明は、
（１）所定の開栓信号が制御部１２に入力すると開栓動作する既存の給水栓１０に後付けする自動排水装置であって、
複数の外部信号が出力可能であるとともに、出力する外部信号を人が選択することで、前記開栓信号と同等の外部信号を前記制御部１２に対して出力する信号出力部５２と、
前記信号出力部５２に定期的に動作指令を出力するタイマ部５４と、を有し、
前記開栓信号の信号ラインに前記外部信号の信号ラインを並列接続することで前記給水栓１０に後付けされ、
前記信号出力部５２は前記タイマ部５４から入力する動作指令によって外部信号を出力し、前記外部信号により前記給水栓１０を定期的に開栓動作させ給水栓１０内部及びその上流域の水を排出させることを特徴とする給水栓自動排水装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）給水栓１０が人の手指の直接的な動作によって開栓信号を出力する手動スイッチ２０ａを備え、前記手動スイッチ２０ａの開栓信号と同等の外部信号を出力して給水栓１０を開栓動作させることを特徴とする上記（１）記載の給水栓自動排水装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る給水栓自動排水装置は、給水栓の使用、不使用に関わらず、定期的に給水栓内部の水を排出し入れ替えを行う。これにより、給水栓内部及びその上流域に同じ湯水が長期間滞留することはなく、レジオネラ属菌等の細菌類の繁殖を抑制することができる。

本発明に係る給水栓自動排水装置を示す図である。 本発明に係る給水栓自動排水装置の実験結果を示すグラフである。 本願発明者らによる従来の自動排水装置を示す図である。

本発明に係る給水栓自動排水装置について図面に基づいて説明する。図１に示す本発明に係る給水栓自動排水装置８０は、人間の動作によって発せられる開栓信号によって開栓動作する給水栓１０に対する自動排水装置であって、開栓信号と同等の外部信号を給水栓１０側に出力する信号出力部５２と、この信号出力部５２に定期的に動作指令を出力するタイマ部５４と、を有している。

ここで、本発明に適用可能な給水栓１０に関して説明を行う。本発明に適用可能な給水栓１０は、水道水や図示しない給湯装置からの湯、もしくはこれらの混合水を吐出する吐出口１４と、この吐出口１４と接続した給水管１６と、この給水管１６を開閉する開閉弁等の周知の開閉手段１８と、この開閉手段１８を開閉制御する制御部１２と、人間の動作によって所定の開栓信号を出力するスイッチ機構２０と、このスイッチ機構２０からの開栓信号を制御部１２に伝達する信号ライン２２（２２ａ、２２ｂ）と、を有している。尚、代表的なスイッチ機構２０としては、人の手指が押圧もしくは接触するなどの直接的な動作によって開栓信号を出力する手動スイッチ２０ａや、人の手指の接近を感知して自動的に開栓信号を出力する周知の近接センサ２０ｂ等が挙げられる。そして、これらスイッチ機構２０からの開栓信号が制御部１２に入力すると、制御部１２は開閉手段１８を予め設定された一定の時間、開動作させる。この開栓動作により、給水栓１０の吐出口１４からは給水管１６からの湯水が一定時間吐出する。そして、所定時間が経過すると制御部１２は開閉手段１８を閉動作させ、これにより吐出口１４からの湯水の吐出は停止する。ここで、使用頻度が低いあまり使用されない給水栓１０では給水管１６内及びその上流域の湯水が長期間滞留し、レジオネラ属菌等の細菌繁殖の温床となる可能性が有る。

次に、本発明に係る給水栓自動排水装置８０の各部の構成を説明する。先ず、給水栓自動排水装置８０の信号出力部５２は、前述のようにスイッチ機構２０が出力する開栓信号と同等の外部信号を信号ライン５６を介して制御部１２に出力する機能を有する。尚、外部信号に関しては、予めスイッチ機構２０が出力する開栓信号を測定して、これと同等の信号を出力するように信号出力部５２の回路設計を行うことで生成する。また、信号出力部５２が複数の外部信号を出力可能に構成するとともに、出力する外部信号を人が選択可能とする。この構成によれば、給水栓自動排水装置８０を複数種類の給水栓１０（開栓信号）に対応させることができる。

また、タイマ部５４は予め設定された時間毎に所定の動作指令を信号出力部５２に対して出力するものであり、周知のタイマ手段を用いることができる。尚、動作指令の出力間隔は例えば６時間、１２時間、２４時間等で予め固定しても良いし、人が設定もしくは選択可能としても良い。

次に給水栓１０への接続に関して説明を行う。尚、本発明に係る給水栓自動排水装置８０は既存の給水栓１０に後付けするものである。給水栓自動排水装置８０の給水栓１０への接続は、給水栓１０側の開栓信号の信号ライン２２に給水栓自動排水装置８０の外部信号の信号ライン５６を並列接続することで行う。この構成によれば、既存の給水栓１０に給水栓自動排水装置８０を極めて容易な作業で接続することが可能となる。尚、給水栓１０が図１に示すように複数の信号ライン２２を有している場合には、いずれか一方の信号ライン２２に接続を行えばよい。ただし、複数の信号ライン２２が異なる開栓信号を出力する場合には、外部信号と対応した開栓信号の信号ライン２２に外部信号の信号ライン５６を接続する必要がある。特に給水栓１０が図１に示すように手動スイッチ２０ａと近接センサ２０ｂの二つのスイッチ機構２０を備えている場合には、比較的単純な手動スイッチ２０ａの開栓信号に外部信号を対応させ、手動スイッチ２０ａ側の信号ライン２２ａに外部信号の信号ライン５６を接続して構成することが好ましい。また、開栓信号の信号ライン２２が接続端子を介して制御部１２と接続している場合には、信号ライン５６をこの接続端子を介して接続しても良い。

次に、本発明に係る給水栓自動排水装置８０の動作を説明する。先ず、本発明に係る給水栓自動排水装置８０を給水栓１０に接続し起動させる。これにより、タイマ部５４が時間のカウントを開始する。次に、タイマ部５４によるカウントが予め設定された所定の時間になると、タイマ部５４は信号出力部５２に動作指令を出力する。そして、カウンタをリセットしてカウントを再開する。信号出力部５２はタイマ部５４からの動作指令を受けて所定の外部信号を出力する。出力された外部信号は信号ライン５６、２２を介して給水栓１０の制御部１２に入力する。ここで、外部信号は開栓信号と同等の信号であるから、制御部１２は外部信号を開栓信号と認識し、開栓信号の入力時と同様に開閉手段１８を予め設定された一定時間、開動作させる。これにより、給水栓１０の吐出口１４から湯水が一定時間吐出する。そして、所定の時間が経過すると制御部１２は開閉手段１８を閉動作させ、これにより吐出口１４からの湯水の吐出は停止する。また、タイマ部５４のカウントが再度、予め設定された時間になると再度動作指令が出力され、各部が同様の動作を行って給水栓１０の吐出口１４から湯水が一定時間吐出する。そして、これらの一連の動作はタイマ部５４のカウントにより定期的に繰り返し行われる。

そして、この給水栓自動排水装置８０の動作により、給水栓１０は使用、不使用に関わらず、定期的に湯水の排出が行われ、給水栓１０内部（給水管１６内）の水の入れ替えが行われる。これにより、給水栓１０内部及びその上流域に同じ湯水が長期間滞留することはなく、レジオネラ属菌等の細菌類の繁殖を抑制することができる。

ここで、本発明に係る給水栓自動排水装置８０の実施設での実験結果を以下に示す。先ず、長期間（数日間）使用していない給水栓１０に本発明に係る給水栓自動排水装置８０を設置した。そして、この給水栓１０を１．５時間の時間間隔で１分間繰り返し開栓動作させ、これを３２日間継続して行った。そして、設置直後と３２日経過後における、吐水直後の水と３リットル吐出後の水の遊離残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）とバイオフィルム形成の指標となる従属栄養細菌の菌数（ＣＦＵ/ｍＬ）の測定を行った。その結果を図２（ａ）、（ｂ）に示す。

図２（ａ）から、給水栓自動排水装置８０の設置直後（実験前）の水道水の遊離残留塩素濃度は吐水直後でも３リットル吐出後でもほぼ０ｍｇ／Ｌであり、０．１ｍｇ／Ｌ以上という水道法上の基準を満たしていないことが判る。これに対し、３２日経過後の遊離残留塩素濃度は吐水直後で０．８４ｍｇ／Ｌ、３リットル吐出後で０．８２ｍｇ／Ｌを示し、ともに水道法上の基準０．１ｍｇ／Ｌ以上を満たすとともに、管理項目としての１．０ｍｇ／Ｌ以下の基準も満たし、水中の遊離残留塩素濃度は良好な状態に維持されていることが判る。

また、図２（ｂ）から、設置直後の水道水の従属栄養細菌の菌数は吐水直後で１８０００ＣＦＵ/ｍＬと管理目標である２０００ＣＦＵ/ｍＬを大きく超過し、３リットル吐出後でも１５００ＣＦＵ/ｍＬと管理目標と同等の高い値を示した。これに対して、３２日経過後の従属栄養細菌の菌数は吐水直後で８２ＣＦＵ/ｍＬ、３リットル吐出後で３０ＣＦＵ/ｍＬという管理目標をはるかに下回る良好な結果が得られた。これらのことから、給水栓自動排水装置８０による定期的な排水により、給水栓１０内部及びその上流域の水は常時入れ替わり、遊離残留塩素が良好な濃度に維持されて細菌類の繁殖が抑制されていることが実施設で確認された。

以上のように、本発明に係る給水栓自動排水装置８０は、開栓信号と同等の外部信号を給水栓１０の制御部１２に定期的に出力する。これにより、給水栓１０の使用、不使用に関わらず、定期的に給水栓１０を開栓動作させ内部の水を排出し入れ替えを行うことができる。これにより、給水栓１０内部及びその上流域に同じ湯水が長期間滞留することはなく、レジオネラ属菌等の細菌類の繁殖を抑制することができる。また、本発明に係る給水栓自動排水装置８０は、外部信号の信号ライン５６を給水栓１０側の開栓信号の信号ライン２２に並列接続することで、既存の給水栓１０に後付けすることができる。これにより、既存の給水栓１０に自動排水機能を簡単に付与することができる。

尚、本例で示した給水栓自動排水装置８０及び給水栓１０の各部の構成、形状、動作機構等は一例であるから、特に本例に限定される訳ではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

１０ 給水栓
１２ 制御部
２０ａ 手動スイッチ
２２ （開栓信号の）信号ライン
５２ 信号出力部
５４ タイマ部
５６ （外部信号の）信号ライン
８０ 給水栓自動排水装置

Claims (2)

1. 所定の開栓信号が制御部に入力すると開栓動作する既存の給水栓に後付けする自動排水装置であって、
   複数の外部信号が出力可能であるとともに、出力する外部信号を人が選択することで、前記開栓信号と同等の外部信号を前記制御部に対して出力する信号出力部と、
   前記信号出力部に定期的に動作指令を出力するタイマ部と、を有し、
   前記開栓信号の信号ラインに前記外部信号の信号ラインを並列接続することで前記給水栓に後付けされ、
   前記信号出力部は前記タイマ部から入力する動作指令によって外部信号を出力し、前記外部信号により前記給水栓を定期的に開栓動作させ給水栓内部及びその上流域の水を排出させることを特徴とする給水栓自動排水装置。
2. 給水栓が人の手指の直接的な動作によって開栓信号を出力する手動スイッチを備え、
   前記手動スイッチの開栓信号と同等の外部信号を出力して給水栓を開栓動作させることを特徴とする請求項１に記載の給水栓自動排水装置。

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