WO2018221085A1

WO2018221085A1 - 採水ディスペンサー

Info

Publication number: WO2018221085A1
Application number: PCT/JP2018/016628
Authority: WO
Inventors: 隆文星野; 浩松村
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: TW201904856A

Abstract

純水の採水に用いられる採水ディスペンサーは、純水製造装置から純水が供給される本体部と、純水を吐出するノズルを有し本体部に対して配管によって接続されたヘッド部と、本体部に設けられた表示部と、を備える。表示部は、その表示面と水平面となす角度を調節可能であるように、開き角を保持する機能を有するヒンジにより本体部の筺体に対して取り付けられている。

Description

採水ディスペンサー

　本発明は、純水製造装置などに接続され、需要に応じて純水を吐出する採水ディスペンサーに関する。

　研究機関などにおいて純水を利用する場合、比較的小型の純水製造装置を用いて純水を製造することが多い。そしてユースポイントにおいて純水を例えばビーカー、フラスコ、試験管などに採水するために、純水製造装置に接続する採水ディスペンサーが広く用いられている。採水ディスペンサーは、純水を吐出するノズルと、ノズルへの純水の経路に設けられてノズルに対して純水を供給し、またこの供給を遮断する開閉弁とを備えている。採水ディスペンサーは、通常、純水製造装置の本体とは離れた場所に設けられ、配管によって純水製造装置本体の純水出口に接続される。利用者が開閉弁を操作することによってノズルから純水が吐出し、これにより、利用者はその必要に応じた量で純水を採水することができる。開閉弁としては、手動のものを用いることもできるが、電磁弁を用いることもできる。手動の開閉弁としては、手で操作されるものに限定されず、例えば、足踏みペダル等によって操作されるものも含まれる。電磁弁を用いる場合には、指で操作できる押しボタンスイッチあるいは足によって操作できる足踏みスイッチ等により電磁弁を制御し、ノズルから純水を吐出させる。さらに、流量センサーと電磁弁とを組み合わせることにより、１回のスイッチ操作があったときに流量センサーによって計測される流量が規定値に達するまで電磁弁を開放することにより、規定量の純水を採水できるようにすることもできる。

　特許文献１には、採水ディスペンサーの構成の一例が開示されている。特許文献１の採水ディスペンサーは、実験台などの上に載置されるベース（基台）部と、ベース部から垂直上方に延びる支柱と、支柱に取り付けられるヘッド部とを備えるスタンド型のものであり、ヘッド部に設けられたノズルから純水を吐出する。ベース部は、配管を介して純水製造装置に接続するとともに、採水量の設定に用いるボタンスイッチ類や、採水量などの表示を行なう表示部を備えている。純水製造装置の本体は、ユーザーがいる場所であるユースポイントからは離れた場所に設けられるので、水質や純水製造装置の運転状態といった情報も採水ディスペンサーの表示部に表示できるようにすることが多い。ベース部とヘッド部との間は可撓性を有する配管で接続されており、ヘッド部は、必要に応じて支柱から取り外せるように構成されている。

意匠登録第１３４５５３２号公報

　採水ディスペンサーは、ユースポイントである例えば実験台の上に載置されて、ユーザーによって操作されるものである。このときユーザーが立ったまま採水ディスペンサーの操作を行なう場合と、椅子に座って操作を行なう場合とがある。立っている場合と座っている場合とではユーザーの目線の位置・角度が異なるため、採水ディスペンサーの表示部に表示された文字や図形などが見づらくなる場合がある。表示部をタッチパネルによって構成してユーザーからの入力も受け付けるようにする場合には、ユーザーが立っている場合と座っている場合とでは入力操作時の操作性も異なることとなる。

　本発明の目的は、ユーザーが立った姿勢であっても座った姿勢であってもそのユーザーが表示部上の表示を見やすい採水ディスペンサーを提供することにある。

　本発明の採水ディスペンサーは、純水の採水に用いられる採水ディスペンサーであって、純水製造装置から純水が供給される本体部と、純水を吐出するノズルを有し本体部に対して配管によって接続されたヘッド部と、本体部に設けられた表示部と、を備え、表示部は、その表示面と水平面となす角度を調節可能であるように、開き角を保持する機能を有するヒンジにより本体部の筺体に対して取り付けられている。

　ヒンジは、その回動軸の周りで２つの物体を相対的に回転させることができる部材である。ここでは、回動軸を中心として２つの物体がなす角度を開き角と呼ぶ。本発明では開き角を保持する機能を有するヒンジを使用して表示部を本体部の筐体に対して取り付けるので、ユーザーは、本体部に対する表示部の角度を所望に応じて設定することができ、かつ角度の設定を必要に応じて変更できるようになる。開き角を保持する機能を有するヒンジとしては、例えば、トルクヒンジや可変式ストップヒンジが挙げられる。

　本発明によれば、ユーザーが立っているか座っているかによらず、ユーザーにとって見やすい表示を行なうことができる採水ディスペンサーが提供される。

純水製造装置及び採水ディスペンサーの構成を示すフローシートである。実施の一形態の採水ディスペンサーを示す斜視図である。操作パネルの角度調節を説明する側面図である。別の実施形態の採水ディスペンサーの要部を示す斜視図である。

　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。本発明に基づく採水ディスペンサーは、例えば、純水製造装置と組み合わされて純水を採水するために用いられるものである。図１は、本発明の実施の一形態の採水ディスペンサーを純水製造装置に組み合わせた状態を示すフローシートである。

　純水製造装置は、大別すると、水道水などが供給されて一次純水を生成する一次純水製造装置３０と、一次純水製造装置３０で生成された一次純水が配管４５を介して供給されてより純度の高い純水を生成するサブシステム５０すなわち二次純水システムと、からなっている。サブシステム５０は循環精製系を備えている。一次純水製造装置３０において、水道水などの供給水は、弁３１を介して活性炭カートリッジ（ＣＣ）３２に導入される。活性炭カートリッジ３２の出口水は、圧力スイッチ（ＰＳ）３３及びポンプ３４を介して、逆浸透膜を備える逆浸透装置（ＲＯ）３５に送られる。逆浸透装置３５の濃縮側にはオリフィス３６を備える配管４３が接続し、濃縮側からの排水はこの配管４３を介して排出される。オリフィス３６は、逆浸透装置３５の濃縮側の圧力を一定に保つために設けられている。逆浸透装置３５の逆浸透膜を透過した水は、次に、２段直列に配置された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）３９，４１に順次通水される。非再生型イオン交換装置３９，４１は、いずれも、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が混床で充填されたものである。逆浸透装置３５と１段目の非再生型イオン交換装置３９との間の配管には、非再生型イオン交換装置３９に送られる水の導電率及び温度をそれぞれ計測する導電率計（ＣＩ）３７及び温度計（ＴＩ）３８が接続している。１段目と２段目の非再生型イオン交換装置３９，４１の間の配管にも導電率計４０が設けられている。非再生型イオン交換装置４１の出口にはチェック弁４２が設けられている。チェック弁４２の出口は、一次純水製造装置３０の出口となるものであり、配管４５が接続している。活性炭カートリッジ３２、逆浸透装置３５及び非再生型イオン交換装置３９，４１は、いずれも、容易に交換することができるカートリッジタイプのものである。

　サブシステム５０は、配管４５から弁５２を介して一次純水が供給される貯槽５１を備えている。貯槽５１には、貯槽５１内の純水に紫外線を照射して殺菌を行うための紫外線照射装置５３と、貯槽５１内の純水のレベルを検知するレベルセンサ（ＬＳ）５４と、ベントフィルター５５とが設けられている。ベントフィルター５５を介して貯槽５１は大気に連通しており、貯槽５１内の圧力が大気圧に維持される。紫外線照射装置５３としては、例えば、紫外線ＬＥＤを用いるもの、紫外線ランプを用いるものなどを使用することができる。

　貯槽５１の出口には、貯槽５１内の純水を給送するポンプ５６が設けられており、ポンプ５６の出口には、紫外線酸化装置（ＵＶ）５７、直列２段に設けられた非再生型イオン交換装置５８，５９及び限外濾過装置（ＵＦ）６０がこの順で設けられている。ポンプ５６の出口配管から分岐する配管１０１が設けられており、配管１０１の先端には出口ポート７１が設けられている。限外濾過装置６０において限外濾過膜の一次側の水を排水するための配管１０６が設けられており、配管１０６には弁１０７が設けられている。限外濾過装置６０の出口には、出口ポート７２に接続する配管１０２が接続し、配管１０２には、そこを流れる純水の電気抵抗率及び温度をそれぞれ測定するための抵抗率計（ＲＩ）６３及び温度計６４が接続している。限外濾過装置６０の出口には、純水を貯槽５１側に戻すための配管１０３も設けられており、配管１０３の先端には、定流量弁６１が取り付けられている。配管１０３には、そこを流れる純水の全有機炭素（ＴＯＣ）濃度を計測するＴＯＣ計（ＴＯＣＩ）６２が接続している。定流量弁６１の出口には、貯槽５１に戻る配管１０４と、出口ポート７３に接続する配管１０５が接続している。配管１０５には背圧弁６５が設けられている。純水のサンプリングに用いられるサンプリング弁６６は、配管１０４に取り付けられている。

　サブシステム５０では、貯槽５１からポンプ５６、紫外線酸化装置５７、非再生型イオン交換装置５８，５９、限外濾過装置６０、定流量弁６１を経て貯槽５１に戻る循環精製系が形成されており、一次純水は、この循環精製系を循環する間にさらに精製され、これによりユースポイントに供給されるべき純水が得られる。紫外線酸化装置５７は、純水中の全有機炭素を分解するためのものであって殺菌作用も有するが、夜間や休日には循環精製系の運転を停止することがあり、その停止期間中において貯槽５１における生菌の増殖を抑制するためにも、紫外線酸化装置５７とは別に貯槽５１に紫外線照射装置５３を設けることが好ましい。水を解離できることが必要であるので、紫外線酸化装置５７における紫外線源としては、一般に低圧水銀ランプが使用される。また、サブシステム５０では、配管４５からの一次純水をそのまま排水として排出するために、配管４５に弁６８が接続する。貯槽５１の出口には、貯槽５１内を排水するための弁６９も設けられている。この弁６９の排水側と貯槽５１の入口側との間にはチェック弁６７が設けられている。さらに、純水製造装置の全体の動作を制御するために、主制御装置７０が設けられている。主制御装置７０には、純水製造装置における水漏れを検出するセンサーが接続されていてもよい。特に主制御装置７０は、純水製造装置内に設けられるセンサー類、例えば、圧力スイッチ３３や導電率計３７，４０、温度計３８，６４、レベルセンサ５４、抵抗率計６３、ＴＯＣ計６２からの検出出力が入力して、ポンプ３４，５６や弁３１，５２，６８，１０７などの駆動制御を行なう。

　サブシステム５０に設けられる出口ポート７１～７３は、採水ディスペンサー１０の接続位置となるポートである。採水ディスペンサー１０は、例えば可撓性を有する配管７５によって、いずれかの出口ポート７１～７３に接続される。ここでは３つの出口ポート７１～７３が設けられているが、循環精製系への出口ポートの接続箇所は、図２に示されるものに限定されるものではない。ただし、水質や圧力の観点からは、出口ポート７２に対して採水ディスペンサー１０を接続することが好ましい。循環精製系に接続する出口ポートの数は３に限定されるものではなく、増減することができる。例えば、限外濾過装置６０の出口に接続する複数の出口ポートを設け、これらの出口ポートごとに１つずつ採水ディスペンサー１０を接続するようにしてもよい。

　次に、採水ディスペンサー１０について説明する。サブシステム５０の循環精製系には紫外線照射装置５３や紫外線酸化装置５７が設けられており、循環精製系を循環する純水に対しては殺菌処理が行われるが、循環精製系から分岐する配管、例えば、配管７５，１０１，１０２，１０５や採水ディスペンサー１０の内部の純水は循環しないので、これらの位置で生菌が繁殖するおそれが残る。そこでここで説明する採水ディスペンサー１０は、それ自体に紫外線ＬＥＤを使用した紫外線殺菌機構を備えており、含まれる生菌の数を低減した純水を常に供給することが可能としている。

　図２は、採水ディスペンサー１０の外観を示している。ただし図２では、純水製造装置との接続に用いられる配管７５や各種の配線は示されていない。採水ディスペンサー１０は、大別すると、ヘッド部１０ａと、本体部１０ｂと、本体部１０ｂから垂直上方に延びてヘッド１０ａを取り外し可能に保持する支柱１０ｃとから構成されており、ヘッド部１０ａと本体部１０ｂとは可撓性を有する配管１４によって接続されている。採水ディスペンサー１０の使用形態として、例えば、実験台の上に整列して置かれた多数の試験管に対して次々と純水を注ぐために用いる、というものがある。このような用途に対応するために、ユーザーによって把持されて所望の位置に動かすことができるヘッド部１０ａを設けて、実際に純水の注ぎ口となるノズル１６をヘッド部１０ａに設けるようにしている。ヘッド部１０ａには、ユーザーが把持するためのハンドル２８あるいは取っ手が設けられている。また、ヘッド部１０ａを支柱１０ｃに保持したまま小容量から大容量までのメスフラスコやメスシリンダーに純水を採水する必要もあるので、支柱１０ｃにおけるヘッド１０ａの保持位置を可変とするとともに、支柱１０ｃは十分な長さを有する必要がある。

　ヘッド部１０ａは、本体部１０ｂから配管１４を介して送られてきた純水をノズル１６から吐出するものであり、図１に示すように、ノズル１６のほかに、配管１４に接続する流路１５と、流路１５を流れる純水に対して紫外線を照射する紫外線照射部１７を備えている。ノズル１６は、流路１５の末端に設けられている。紫外線照射部１７は紫外線殺菌機構として機能するものであり、紫外線照射部１７における紫外線源としては、紫外線ＬＥＤが用いられている。さらにヘッド部１０ａは、ユーザーの需要に応じて純水を吐出するために、ユーザーによって操作されるスイッチ１８を備えている。ヘッド１０ａには、図２に示すように、ハンドル２５を握ったユーザーがその指で容易に操作できる位置にボタン２６が設けられている。ボタン２６はスイッチ１８に機械的に接続しており、ボタン２６に対する操作によってスイッチ１８が操作されるようになっている。

　本体部１０ｂには、サブユニット５０からの配管７５に一端が接続する配管１１と、配管１１に設けられた流量センサー（ＦＩ）１２と、配管１１の他端に取り付けられた電磁弁１３と、採水ディスペンサー１０の動作を制御する制御部２０と、制御部２０に接続する操作パネル１９とが設けられている。電磁弁１３は、制御部２０からの駆動信号によって開弁する。操作パネル１９は、ユーザーからの例えば採水量や採水モードの設定を受け付けるとともに、ユーザーに対して必要な表示を行うものである。採水モードとしては、例えば、定量モードや任意量モードがある。制御部２０は、採水ディスペンサー１０の全体の制御を行うものであり、例えば、ヘッド部１０ａのスイッチ１８を介して入力したユーザーからの採水要求を受け付け、採水モードが定量モードである場合には、流量センサー１２で検出される流量の累積値が設定値となるまで電磁弁１３を開放することにより、その設定値で示される量の純水がヘッド部１０ａに送水されるようにする制御を行う。採水モードが任意量モードである場合には、制御部２０は、スイッチ１８が操作されている期間だけ電磁弁１３を開放する制御を行う。また制御部２０は、採水モードによらず、電磁弁１３が開放しているときのみ、紫外線照射部１７内の紫外線ＬＥＤが駆動されるように制御を行う。さらに制御部２０は、不図示の配線により純水製造装置の主制御装置７０に接続しており、主制御装置７０から、純水製造装置の運転状態に関する情報、特に、ＴＯＣ計６２で測定されたＴＯＣ値、抵抗率計６３で測定された抵抗率、温度計６４で測定された温度値などの水質データを受ける取るように構成されている。制御部２０は、受け取った水質データを所定のフォーマットで操作パネル１９上に表示する。

　本体部１０ｂを構成するこれらの要素のうち、配管１１、流量センサー１２、電磁弁１３及び制御部２０は、図２に示す筺体２１の内部に設けられる。操作パネル１９は、扁平な形状であって、その一端においてトルクヒンジ２３を介して筺体２１に取り付けられている。操作パネル１９の一方の面には、液晶表示パネルとタッチセンサーとを一体化させたタッチパネル２２が設けられている。タッチパネル２２は、ユーザーに対して表示を行なう表示部として機能するとともに、タッチパネル２２上の所定の位置に対してユーザーが触れることにより、ユーザーからの入力を受け付ける。トルクヒンジ２３の回動軸は、トルクヒンジ２３の位置での筺体２１の表面と平行であり、その結果、図３において矢印で示すように、操作パネル１９は、トルクヒンジ２３を中心として筺体２１に近づく方向及び筺体２１から遠ざかる方向に回動する。筺体２１に最も近づくときは、図３において実線で示すように、操作パネル１９の裏面、すなわちタッチパネル２２が設けられていない方の面が筺体２１の前面の傾斜面２１ａに当接する。一方、最も遠ざかった状態では、図において破線１９ｂに示すように、タッチパネル２２の表面が水平になる。操作パネル１９は、このような角度範囲内で回動可能であり、その表示面すなわちタッチパネル２２の表面と水平面とがなす角度を調節可能である。

　本実施形態で使用するトルクヒンジ２３は、開き角を保持する機能を有するヒンジの１種であってフリーストップヒンジとも呼ばれ、回動軸の周りで回動させるためにしきい値以上のトルクを印加する必要があるものである。印加されるトルクがしきい値を下回るときにはトルクヒンジ３は動かずにそのままの状態すなわち姿勢を維持する。しきい値としては、操作パネル１９の角度の調節を意図してユーザーが操作パネル１９を動かすときには容易にトルクヒンジ２３が回動し、かつ、入力のためにユーザーがタッチパネル２２の表面を押圧した程度の力ではトルクヒンジ２３は回動しないようなものを使用する。本実施形態では、例えばしきい値が１．０８Ｎ・ｍであるものを使用する。その結果、重力も含めて操作パネル１９からトルクヒンジ２３に加わるトルクが１．０８Ｎ・ｍ未満であれば、トルクヒンジ２３は回動せず、操作パネル１９は、例えば図において破線１９ａで示すように、そのままの姿勢、すなわち筺体２１に対する角度を維持する。

　したがって本実施形態の採水ディスペンサー１０を使用する場合、ユーザーは、立ったまま採水を行なうか椅子に座って採水を行なうかに応じて筺体２１に対する操作パネル１９の角度を調節することができる。これによりユーザーは、その作業姿勢に応じて最も見やすい角度で操作パネル１９上の表示、例えば水質データなどの表示を確認することができるようになる。表示部である操作パネル１９の筺体２１に対する角度をこのように可変とする場合、筺体２１の本体に操作用の押しボタンなどを設けると、押しボタンを押そうとする指と操作パネル１９とが干渉して操作性が悪くなるおそれがあるが、本実施形態では、操作パネル１９をタッチパネル２２によって構成しているため、入力操作が行なわれる対象の操作パネル１９となり、操作性を良好に維持することができる。

　上述した実施形態の採水ディスペンサーでは、開き角を保持する機能を有するヒンジとしてトルクヒンジ２３を使用しているが、本発明において操作パネル１９を筐体２１に取り付けるために使用可能なヒンジはトルクヒンジに限定されるものではなく、他のタイプのヒンジを使用することも可能である。図４に示す採水ディスペンサーは、上述した実施形態の採水ディスペンサーと同様のものであるが、開き角を保持する機能を有するヒンジとして可変式ストップヒンジ２７を用いている点で、上述した実施形態の採水ディスペンサーとは異なっている。可変式ストップヒンジ２７は、複数の開き角のいずれかを選択して開き角を固定することができ、かつ、開き角の再設定が可能なヒンジである。図示した例では、例えば１５°刻みで開き角が設定された可動式ストップヒンジ２７によって操作パネルが筐体２１に取り付けられている。通常時には、可変式ストップヒンジ２７によって操作パネル１９と筐体２１とがなす角は、設定されている複数の開き角の中の１つに固定されている。そして、可変式ストップヒンジ２７の回動軸方向の先端に設けられたリリースボタン２８を押し込むことにより、ヒンジ内部での係合状態が解除され、その状態では図において矢印で示すように、ヒンジの回動軸の周りで筐体２１に対して操作パネル１９を任意に回動させることができる。そして、リリースボタン２８を押し込むのを止めると、可変式ステップヒンジ２７に設定されている複数の開き角の中で、その時点での実際の開き角に一番近い開き角にヒンジが固定される。このように可変式ストップヒンジ２７を使用すると、リリースボタン２８に触れない限りヒンジは固定されるので、入力のために操作パネル１９のタッチパネル２２に触れたときにヒンジが緩んで操作パネル１９が動くことを確実に防止でき、タッチパネル２２を使用するときの操作性が向上する。

　１０　　　採水ディスペンサー
　１０ａ　　ヘッド部
　１０ｂ　　本体部
　１０ｃ　　支柱
　１９　　　操作パネル
　２０　　　制御部
　２１　　　筺体
　２２　　　タッチパネル
　２３　　　トルクヒンジ
　２７　　　可変式ストップヒンジ

Claims

　純水の採水に用いられる採水ディスペンサーであって、
　純水製造装置から純水が供給される本体部と、
　前記純水を吐出するノズルを有し前記本体部に対して配管によって接続されたヘッド部と、
　前記本体部に設けられた表示部と、
　を備え、
　前記表示部は、その表示面と水平面となす角度を調節可能であるように、開き角を保持する機能を有するヒンジにより前記本体部の筺体に対して取り付けられている採水ディスペンサー。
　前記ヒンジはトルクヒンジである、請求項１に記載の採水ディスペンサー。
　前記ヒンジは可変式ストップヒンジである、請求項１に記載の採水ディスペンサー。
　前記表示部はタッチパネルである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の採水ディスペンサー。
　前記本体部に設けられ、前記採水ディスペンサーを制御する制御部をさらに備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の採水ディスペンサー。
　一端が前記本体部に接続する支柱を有し、前記ヘッド部は前記支柱に取り外し可能に保持される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の採水ディスペンサー。