JP2006077531A - 全自動排水再利用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽水を水洗式トイレの洗浄水として再利用する装置であり、手洗水、洗浄便座用サブタンク、ロータンク内への浴槽水の供給の自動切り替えを可能とし、浴槽水がなくなったときにおこる空気流入による再運転時のポンプ停止やポンプのエアーがらみによる吐出不良をなくし、全自動で浴槽水があるかぎりは再利用し、なくなると上水への切り替えをする。さらに構造が小型で、工事も簡単で安価に供給・設置ができることを目的とする。
【解決手段】コントローラーＣ−１で８秒間の時間差を設定し、常開型電磁弁Ｅ−２の設置によりロータンク２上部の手洗水および洗浄便座用サブタンクへの上水供給を可能にしている。また複合型空気調整弁付きポンプユニット３を使用することによりポンプのエアーがらみによる吐出不良をなくしている。停電時におけるコントローラーＣ−１の作動不能時においても、常開型電磁弁Ｅ−２の設置により常に上水の使用は可能にした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、お風呂の残り湯を可能なかぎり有効にトイレの洗浄水として供給する装置であり、装着された電子部品、ポンプユニット、電磁弁、フロートセンサーの働きにより、既存のトイレの各種機能は全くそのまま使用可能にする事を目的とするものである。

一般家庭において、四人家族の場合、1日の水道使用量は平均1000リットル使用しており、お風呂260リットル、トイレ240リットル、炊事220リットル、洗濯200リットル、他80リットルの水道水を使用している。
下水道の普及によりトイレの水洗化が進み、前記の数量が示すように一般家庭での水道使用量は増える一方であり、各地での水不足は慢性的となり、1年を通して発生している。
そこで、トイレの洗浄水にお風呂の残り湯を再利用することを考えました。この発明により、一般家庭の上下水道水使用量を減らし、水道料金と下水道料金の軽減を図ると共に、各地での慢性的な水不足の解消に寄与できるものである。
特開２００２−００４３８０号公報 特開２００３−２２７１５１号公報 特開２００４−２０４６６４号公報

１．本装置はお風呂の残り湯をトイレのロータンクに供給するためのものであるが、お風呂の残り湯は150〜200リットル前後である。トイレの洗浄水は1日240リットル以上必要であり、残り湯がなくなるとその時自動的に上水道に切り替わらなければならない。
２．夜にはお風呂に水が再度たまり、残り湯の再利用可能な状態となる。その繰り返しを完璧に、かつスムーズに行わなければならない。
３．残り湯が無くなった時、ポンプは空気を吸い込む事になる。
その結果起こりうる、ポンプのエアーがらみによるポンプの吐出不良を起こさないようにしなければならない。
４．現在の水洗トイレには手洗い付きのものや洗浄便座などのハイテク便座などがあり、それらに使用する水は上水道水でなければならない。
５．それらの全ての操作を全自動で行わなければならない。
６．停電時には汚物洗浄だけは可能でなければならない。
７．排水が浴槽に逆流してはいけない。
８．入浴中にはお湯をトイレの洗浄水として使わないようにしなければならない。
これらの課題を全て解決しなければならない。

本装置は
○残り湯の入った浴槽を排水槽１
○トイレのロータンクを供給先２
○排水槽１と供給先２を接続する配管を排水供給路
○排水供給路の中間に設置するラインポンプユニット
(逆止弁、複合型空気調整弁、フロートセンサー(Ｆ−２)、ポンプ(Ｐ−１)内蔵)
○排水供給路の末端に設置される電磁弁(常時閉)を(Ｅ−１)
○ロータンク内(ボールタップ止水水位)に設置するフロートセンサー(Ｆ−１)
○ロータンクのボールタップに接続されている給水管を上水路
○上水路に設置される電磁弁(常時開)を(Ｅ−２)
○(Ｐ−１)及び(Ｅ−１)，(Ｅ−２)、(Ｆ−１)、(Ｆ−２)を制御する制御部(Ｃ−１)
から構成される排水再利用装置である。

汚水洗浄により供給先２の水位低下をフロートセンサー(Ｆ−１)が検知すると、制御部(Ｃ−１)の制御により始めの8秒間何も制御しないが、電磁弁(Ｅ−２)は常開型であるため８秒間上水を供給する。次に排水槽１からポンプユニット[ポンプ(Ｐ−１)，電磁弁(Ｅ−１)共に電源ＯＮ]により供給先２に残り湯を給水する。この状態では上水路に設置された電磁弁(常時開)(Ｅ−２)の電源もＯＮ状態となり上水路は閉となり、残り湯のみが汚水の洗浄水として供給される事が可能となる。

排水供給路の末端に設けられている電磁弁(Ｅ−１)はポンプ(Ｐ−１)運転時は電源ＯＮ状態となり、電磁弁(Ｅ−１)は閉となり残り湯の供給を妨げない。また、供給先２の水位の上昇をフロートセンサー(Ｆ−１)が検知するとポンプ(Ｐ−１)、電磁弁(Ｅ−１)共に電源ＯＦＦとなりポンプは止まり、電磁弁(Ｅ−１)は閉となり残り湯の供給は止まる。電磁弁(Ｅ−１)閉により、排水供給路の配管ラインの高低によるサイホン管現象による残り湯の流入を阻止する働きをする事が可能になる。

排水槽１に残り湯が少ない場合、〔０００６〕の状態の運転中に排水槽１の排水がなくなり、ポンプユニットの中に設けられているフロートセンサー(Ｆ−２)がポンプユニット中の水位低下を検知すると、制御部(Ｃ−１)の制御によりポンプ(Ｐ−１)，電磁弁(Ｅ−１)共に電源ＯＦＦとなり排水供給路から給水は止まり、同時に上水路のＥ−２も電源ＯＦＦとなり電磁弁(Ｅ−２)は開となり、上水が既存のボールタップの吐出口より供給され、ボールタップ止水レベルで止水される。またそれはフロートセンサー(Ｆ−1)の検知レベルと同レベルであり、排水も上水も同じ水位で止水される事を可能にしている

ポンプユニットに内蔵されている複合型空気調整弁とフロートセンサー(Ｆ−２)はポンプ（Ｐ−１）の手前側に設置されており、排水槽１の排水がなくなった時吸い込まれる空気のポンプ(Ｐ−１)への流入を阻止している。
複合型空気調整弁の働きと構造(図２)
１．ポンプユニット内の水位が下がると完全中立状態を保つ構造となっており、次に排水槽に水がたまりはじめた時抵抗なく空気を排出させることを可能にしている。
２．ポンプユニット内に排水が充満すると弁が外方向に働き、空気が抜けた時点で弁が閉じる。
３．ポンプ(Ｐ−１)運転中はポンプユニット内が負圧になる、その時に外気からの空気の流入が起こり始めるが、複合型空気調整弁は内方向にも弁が働く構造であるため、複合型空気調整弁内に空気が入ると内方向に弁が働き空気の流入を完全に阻止することが可能である。
毎日の排水再利用を繰り返し、かつスムーズに行うことを可能にしている。また、安価で小型のポンプで排水の供給を行う事を可能にしている。なお、入り口に設けた逆止弁は排水の浴槽への逆流を防ぎ衛生的である。
［通常の空気抜き弁ではポンプユニット中に入り込んだ空気は抜けてもポンプ(Ｐ−１)運転中にポンプユニット内が負圧になるため外気を吸い込んでしまい、フロートセンサー(Ｆ−２)は排水槽１に排水がある状態であっても排水がないと判断してしまい、制御部(Ｃ−１)の制御でポンプ(Ｐ−１)はＯＦＦとなり排水供給を停止させてしまう。］

また、供給先の水位低下をフロートセンサー(Ｆ−１)が検知すると8秒間、制御部(Ｃ−１)は全ての制御をしない。その時常開型の電磁弁(Ｅ−２)は開でありボールタップが下がるため上水が供給される。この8秒間の上水供給は洗浄便座用サブタンク用(メーカー及び機種によって異なる)の上水供給と手洗い付きロータンクの手洗い用水の上水供給を同時に行なわれる事を可能にしている。

電磁弁(Ｅ−２)は通常開であるためトイレ使用中は洗浄便座(上水直結タイプ)の洗浄用水の上水供給を従来どおり行う事を可能にしている。

前記の〔０００８〕〔０００９〕により、各メーカーの洗浄便座と手洗い用の上水供給を可能にしている。

上水路に設置する電磁弁(Ｅ−２)を常開型の電磁弁にする事により、停電時には開でありトイレの汚物洗浄は停電時でも可能となる。

制御部(Ｃ−１)にはメイン電源スイッチ及びサブスイッチ、液晶表示板を設けることにより入浴中のお湯の使用を避けることや、汚水洗浄の累積カウント及びリセットを可能にしている。1ヶ月の累積カウントにより、その月の上下水道料金の節約金額が簡単に計算できる。

本発明の実施の形態における排水再利用装置の構成図 本発明の形態における排水再利用装置の残り水供給フローチャート

符号の説明

１ 排水槽１(浴槽)
２ 供給先２(ロータンク)
３ ラインポンプユニット
P-1 ポンプ
E-1 電磁弁(常閉型)（逆止弁でも可）
E-2 電磁弁(常開型)
F-1 フロートセンサー
F-2 フロートセンサー
Ｓ 電源スイッチ
Ｗ 複合型空気調整弁

Claims (5)

1. 残り湯の入った浴槽を排水槽１と考え、トイレのロータンクを供給先２とし、前記の排水槽１と供給先２を接続する配管を排水供給路とし、前記排水供給路の中間にポンプユニット[逆止弁、フロートセンサー(Ｆ−２)、複合型空気調整弁、ポンプ(Ｐ−１)を内蔵]を設置し、排水供給路末端に常閉型の電磁弁(Ｅ−１)もしくは逆止弁(Ｚ−１)を有する排水供給路であり、上水路とは合流させない。また、上水路には常開型の電磁弁(Ｅ―２)が設置され、ロータンク内には上水路ボールタップの止水レベルにフロートセンサー(Ｆ−１)が設置され、(Ｐ−１)及び(Ｅ−１)(Ｅ−２)(Ｆ−１)(Ｆ−２)を制御する制御部(Ｃ−１)から構成されている。この装置を設置する事によりトイレ使用後の汚物洗浄は排水を再利用し、手洗い水及び洗浄便座の機能には上水使用を可能にした排水再利用装置であって、既存の各メーカーのトイレにそれぞれの機能を損なうことなく利用できかつ、排水がなくなった時は自動的に上水を供給できる排水再利用装置。
2. 前記供給先２にはフロートセンサー(Ｆ−１)が設けられ、供給先２の水位とラインポンプ(Ｐ−１)の排水供給を管理し、上水は既存のボールタップで管理するため上水と排水が完全に分離される事を特徴とする請求項１の排水再利用装置。
3. 前記電磁弁(Ｅ−２)及び逆止弁(Ｚ−１)を設置する事により、供給先２が排水槽１より低い場合においてラインポンプ(Ｐ−１)停止後のサイホン管現象による、必要以上の排水流入をさせない事を特徴とする請求項１の排水再利用装置。
4. 前記制御部(Ｃ−１)は汚物洗浄後８秒間何も制御しないが、電磁弁(Ｅ−２)は常開型であるため手洗水や一部メーカーの洗浄便座用サブタンクへの上水供給を可能にしている。また、上水直結型の洗浄便座の使用にも何ら支障をきたさない。ほとんどのメーカーの洗浄便座の上水使用を可能にする機能を備えた請求項１の排水再利用装置。
5. 前記ポンプユニットは密閉された中室のポンプボックスであり、フロートセンサー(Ｆ−２)及び複合型空気調整弁と小型ラインポンプを備えている。
   フロートセンサー(Ｆ−２)は、前記排水槽１が空状態時に前記排水供給路より吸い込まれる空気を管理し、小型ラインポンプを停止させる。
   複合型空気調整弁は外向きに働く第１の弁、内向きに働く第２の弁をフロート部に備え、また、第1、第2の弁の働きを正確にするため弁部支持棒が一体的に備えられている。さらに弁部支持棒を上下動させるための支持部材と、この支持部材と一体的に設けられた支持部フローとを備えており、ポンプボックス内に空気流入時は支持部フローとの働きにより、第1、第2の弁を備えたフローとを中立状態に保つ構造であり、前記排水槽に排水がたまる時に排水供給路及びポンプボックス内の空気を抵抗なくスムーズに排水させ、その後水が進入すると外向きに働く第1の弁により空気調整弁が閉止される。また、ラインポンプ運転時ラインポンプの吸引力により第1の弁から空気の流入がおこりはじめるが、内向きに働く第2の弁によって空気調整弁が閉止される。この一連の動作により、毎日繰り返される空気流入、空気排出及び、ポンプの運転ポンプの停止を確実に行い、ポンプのエアーがらみによる吐出不良をなくす構造を特徴とする排水再利用装置。
   

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