(57)【要約】【課題】中水を貯留する貯水槽へ上水を供給する構成を有する排水処理装置の合理的な構築技術を提供する。【解決手段】排水処理装置１００の貯水槽１７０へ上水を補給する上水補給装置２００において、貯水槽１７０が下限水位ＬＷＬにあるとき、上部フロート２３２が当該下限水位ＬＷＬよりも上方へ露出した状態で下部フロート２３４上に載置されることによって当該下部フロート２３４に作用する重量が増加し、貯水槽１７０が上限水位ＨＷＬにあるとき、当該上限水位ＨＷＬにおける水面領域を浮遊する上部フロート２３２が下部フロート２３４に干渉しない状態となることによって当該下部フロート２３４に作用する重量が減少する構成になっている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を浄化処理する浄化処理手段と、前記浄化処理手段によって浄化処理された処理水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽において貯留された処理水を中水として中水利用領域へ移送する移送手段と、前記貯水槽へ上水を補給する上水補給手段とを有する排水処理装置であって、
前記上水補給手段は、前記貯水槽への上水の供給経路を開閉可能な開閉弁と、前記開閉弁に連結された状態で前記貯水槽に浸漬されるフロート部材と、前記貯水槽の水位に基づいて前記フロート部材に作用する重量を可変とする重量可変手段とを備え、
前記貯水槽が下側基準水位にあるとき、前記重量可変手段により前記フロート部材が加重されることによって当該フロート部材に作用する重量が増加し、当該フロート部材が沈降方向に移動することで前記開閉弁が開放位置へと作動する一方、
前記貯水槽が上側基準水位にあるとき、前記フロート部材に対する前記重量可変手段の加重が解除されることによって当該フロート部材に作用する重量が減少し、当該フロート部材が浮上方向に移動するによって前記開閉弁が閉止位置へと作動するように構成されていることを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排水処理装置であって、
前記重量可変手段は、前記貯水槽の水面領域において浮遊可能な第２のフロート部材を用いて構成され、
前記貯水槽が下側基準水位にあるとき、前記第２のフロート部材が当該下側基準水位よりも上方へ露出した状態で前記フロート部材に対し係止されることによって当該フロート部材に作用する重量が増加し、
前記貯水槽が上側基準水位にあるとき、当該上側基準水位における水面領域を浮遊する第２のフロート部材が前記フロート部材に対し係止解除状態となることによって当該フロート部材に作用する重量が減少する構成であることを特徴とする排水処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の排水処理装置であって、
前記貯水槽の水面と交差する方向に長軸状に延在するともに、前記フロート部材および第２のフロート部材と係合する長軸部材を備え、
前記長軸部材は、前記フロート部材および第２のフロート部材と係合した状態で、これらフロート部材および第２のフロート部材が当該長軸部材の延在方向に移動するのを許容するように構成されていることを特徴とする排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中水を貯留する貯水槽へ上水を供給する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭等から排出される排水のうち、浴室排水、洗面排水、洗濯排水等の比較的汚濁物質濃度の低い排水を浄化処理し、浄化処理した処理水を中水として水洗トイレの洗浄水、洗車用の水、庭などへの散水用の水として再利用する技術が知られている。このような排水処理設備では、浄化処理した処理水を中水供給領域へ移送する前に一旦貯水槽に貯留する構成が用いられており、この貯水槽に上水道から上水を補給可能とした構成が一般的である。このような構成によれば、貯水槽に上水を適宜補給することによって、排水の受け入れ量の変動によらず中水供給領域への中水の移送量を確保するのに有効である。
そこで、従来、貯水槽の水位を検出可能な水位センサを設け、当該水位センサによって検出された貯水槽の水位に基づいて貯水槽への上水の補給量を制御する構成が公知である（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、このような技術では、制御システムが複雑化し設備コストが高くなるという問題を抱えている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３３４９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、中水を貯留する貯水槽へ上水を供給する構成を有する排水処理装置の合理的な構築技術を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。これら各請求項に記載の発明は、水位センサにかえてフロート部材を用い、このフロート部材に作用する重量を水位に基づいて可変とすることによって、貯水槽への上水の供給経路を開閉する開閉弁の制御を行うことにより、貯水槽へ上水を合理的に供給することができるようにした技術である。
【０００６】
（請求項１に記載の発明）
請求項１に記載の排水処理装置は、浄化処理手段、貯水槽、移送手段、上水補給手段を備えている。
【０００７】
浄化処理手段は、排水を浄化処理する機能を有する。例えば、被処理水に含まれる泡沫成分の分離・除去する機構、微生物を用いて被処理水を生物処理する機構、被処理水中に含まれるＳＳ等の浮遊固形物を固液分離する機構、被処理水を消毒処理する機構等を適宜組み合わせることによって、本発明の浄化処理手段を構成することができる。
【０００８】
貯水槽は、浄化処理手段によって浄化処理された処理水を貯留する機能を有する。貯水槽において貯留された処理水は、移送手段を介して中水として中水利用領域へ移送される。
【０００９】
移送手段は、貯水槽において貯留された処理水を中水として中水利用領域へ移送する機能を有し、典型的には、いわゆる「エアリフト」と称呼されるポンプや、「水中ポンプ」などを用いて構成される。「中水利用領域」としては、水洗トイレの洗浄水タンク、洗車機、庭などに用いる散水設備等がある。
【００１０】
本明細書中でいう「中水」とは、浴室排水、洗面排水、洗濯排水、雨水等の比較的汚濁物質濃度の低い排水に起因する水を広く含む主旨であり、例えば水洗トイレの洗浄水、洗車用の水、庭などへの散水用の水として再利用される水をいう。当該汚濁物質濃度の低い排水は、典型的には、所定の浄化処理がなされたのちに貯水槽に貯留される。貯水槽には上水供給装置を介して上水道の水である「上水」が供給されるようになっている。
なお、貯水槽に貯留される中水としては、浄化処理のような所定の処理がなされた後の既処理水を用いる態様、雨水のように特別な処理がなされていない未処理水を用いる態様、またこれら既処理水と未処理水をあわせて用いる態様がある。
【００１１】
上水補給手段は、貯水槽へ上水を補給する機能を有するものであり、少なくとも開閉弁、フロート部材、重量可変手段を備えている。
【００１２】
開閉弁は、貯水槽への上水の供給経路を開閉可能な構成を有する。当該開閉弁が開弁状態（弁が開放された状態）に設定され上水の供給経路が開放されることによって浄化槽に上水が供給されることとなる。また、当該開閉弁が閉弁状態（弁が閉止された状態）に設定され上水の供給経路が閉止されることによって浄化槽への上水の供給が停止されることとなる。
【００１３】
フロート部材は、開閉弁に連結された状態で貯水槽に浸漬されるようになっている。フロート部材が貯水槽に浸漬されることによって、当該フロート部材に浮力が作用する。なお、本発明ではフロート部材が貯水槽に浸漬される浸漬度合いの多少は問わない。フロート部材が移動する方向は、当該フロート部材の重量により下方へ向かう力と、水中において当該フロート部材に作用する上方へ向かう浮力とのバランスに応じて定まる。すなわち、フロート部材の重量により下方へ向かう力が上方へ向かう浮力よりも小さい場合には、フロート部材は上方（浮上方向）へ向けて移動し、反対にフロート部材の重量により下方へ向かう力が上方へ向かう浮力よりも大きい場合には、フロート部材は下方（沈降方向）へ向けて移動することとなる。
【００１４】
重量可変手段は、貯水槽の水位に基づいてフロート部材に作用する重量を可変（調節可能）とする構成を有する。典型的には、フロート部材に別のウエイト部材を係止可能とし、貯水槽の水位の高低に対応して係止状態と係止解除状態とを切り替えることによって、フロート部材に作用する重量の増減を切り替える構成を用いることができる。なお、本明細書中でいう「フロート部材に作用する重量」とは、フロート部材の自重のみならず、当該フロート部材に関与する重量を広く含む主旨であり、当該フロート部材に作用する重量は、フロート部材の自重による力、当該フロート部材に作用する浮力、また当該フロート部材に係止されているウエイト部材の自重による力、当該ウエイト部材に作用する浮力等を総合的に勘案したうえで定まるものである。重量可変手段によりフロート部材に作用する重量が変えられることによって、フロート部材が移動する方向を制御することが可能となる。
【００１５】
本発明では、特に、貯水槽が下側基準水位にあるとき、重量可変手段によりフロート部材が加重されることによって当該フロート部材に作用する重量が増加し、当該フロート部材が沈降方向に移動するようになっている。すなわち、重量可変手段は、貯水槽の水位が低い場合、開閉弁を開放し上水の供給を開始ないし継続するべくフロート部材に作用する重量を増加させる。これにより、フロート部材が沈降方向に向けて移動し、開閉弁は開放位置へと作動し開弁状態となる。また、貯水槽が上側基準水位にあるとき、フロート部材の加重が解除されることによって当該フロート部材に作用する重量が減少し、当該フロート部材が浮上方向に移動するようになっている。すなわち、重量可変手段は、貯水槽の水位が高い場合、開閉弁を閉止し上水の供給を停止ないし抑えるべくフロート部材に作用する重量を減少させる。これにより、フロート部材が浮上方向に向けて移動し、開閉弁は閉止位置へと作動し閉弁状態となる。
なお、貯水槽において管理上上限として定める基準水位（上限水位）が典型的な上側基準水位であり、貯水槽において管理上下限として定める基準水位（下限水位）が典型的な下側基準水位である。これら上側基準水位および下側基準水位は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００１６】
請求項１に記載のこのような構成によれば、重量可変手段を用いることによって、排水処理装置の合理的な構築技術を実現することができる。すなわち、重量可変手段を用い、フロート部材に作用する重量の増減を貯水槽の上側基準水位と下側基準水位とで切り替えることができるため、水位センサ等を用いるような場合に比して簡便な構成によって開閉弁の開閉状態の切り替えを行うことが可能となる。また、一般に中水を貯留する貯水槽においては、上側基準水位と下側基準水位との間の距離が大きい場合があり、このような場合にフロート部材のみを用いた構成では開閉弁の開閉状態の切り替えを所望のタイミングで行うのに限界がある。本発明では、フロート部材に作用する重量が貯水槽の水位に基づいて増減（調節）される構成を用いているため、上側基準水位と下側基準水位との間の距離が大きい場合にフロート部材を用いたとしても、開閉弁の開閉状態の切り替えを所望のタイミングで行うのに有効である。
【００１７】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の排水処理装置は、請求項１に記載の重量可変手段を、貯水槽の水面領域（水面およびその近傍を含む領域）において浮遊可能な第２のフロート部材を用いて構成することによって特定される。
第２のフロート部材は、貯水槽が下側基準水位にあるとき、下側基準水位よりも上方へ露出した状態でフロート部材に対し係止される。これにより、第２のフロート部材によりフロート部材が加重され、当該フロート部材に作用する重量が増加する。なお、本明細書中でいう「係止」とは、第２のフロート部材によりフロート部材が加重されることとなる態様を広く含む主旨であり、例えば第２のフロート部材がフロート部材上に載置される態様、第２のフロート部材がフロート部材に引っ掛かる態様等が典型的な例である。なお、本発明では、下側基準水位よりも上方へ露出する第２のフロート部材の露出度合いの多少は問わない。
一方、貯水槽が上側基準水位にあるとき、当該上側基準水位における水面領域を浮遊する第２のフロート部材がフロート部材に対し係止解除状態となる。これにより、第２のフロート部材によるフロート部材の加重が解除（抜重）され、当該フロート部材に作用する重量が減少する。
【００１８】
請求項２に記載のこのような構成によれば、水面領域に浮遊した状態で水位の変動に伴って上方ないし下方に移動する第２のフロート部材の動作を、フロート部材に作用する重量を調節するための機構として用いることができるため合理的である。なお、使用するフロート部材の比重や第２のフロート部材の比重を適宜選択することによって、開閉弁が開閉動作するタイミングを必要に応じて変更することが可能となる。
【００１９】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の排水処理装置は、請求項２に記載の構成において、更に長軸部材を備えている。
長軸部材は、貯水槽の水面と交差する方向、典型的には直交する方向に長軸状に延在し、またフロート部材および第２のフロート部材と係合するようになっている。そして、この長軸部材は、フロート部材および第２のフロート部材と係合した状態で、これらフロート部材および第２のフロート部材が当該長軸部材の延在方向に沿って移動するのを許容するようになっている。長軸部材が貯水槽の水面と直交する方向に延在する場合、この長軸部材の延在方向はフロート部材および第２のフロート部材浮上方向ないし沈降方向と実質的に合致することとなる。これにより、フロート部材と第２のフロート部材が同軸上を移動する構成となる。なお、本明細書中でいう「係合」とは、フロート部材および第２のフロート部材につき、長軸部材の延在方向への移動が許容される態様を広く含む主旨である。例えばフロート部材や第２のフロート部材に形成された孔部に長軸部材の軸部が挿入される態様、フロート部材や第２のフロート部材に形成された凹部と長軸部材に形成された凸部が互いに嵌まり合う態様等が、本発明の「係合」の典型的な例である。
【００２０】
請求項３に記載のこのような構成によれば、フロート部材や第２のフロート部材は、上方ないし下方へ移動する際に長軸部材に沿って誘導されることとなるため、例えば、貯水槽の水面変動時などにおいて、フロート部材や第２のフロート部材が不用意な動きをするのを防止するのに有効である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態の排水処理装置１００の構成を図１〜図３を参照しながら説明する。ここで、図１は本実施の形態の排水処理装置１００の概略構成を示す図である。図２は図１中の貯水槽１７０の構成を示す図である。図３は図２中の上水補給装置２００の弁機構２２０の断面構造を示す図である。
なお、本実施の形態では、家庭等から排出される排水、例えば浴室排水、洗面排水、洗濯排水などを処理し、処理後の水を「中水」として水洗トイレの洗浄水、洗車用の水、庭などへの散水用の水として再利用する構成の排水処理装置１００について説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態の排水処理装置１００は、処理工程の順に対応して上流側（図１の左側）から順に、泡沫分離担体流動槽１１０、固液分離槽１３０、消毒槽１５０、貯水槽１７０を主体に構成されている。これら各槽は、例えば１つの槽状体に収容されている。この排水処理装置１００が、本発明における「排水処理装置」に対応しており、泡沫分離担体流動槽１１０、固液分離槽１３０、消毒槽１５０等によって本発明における「浄化処理手段」が構成されている。
【００２３】
泡沫分離担体流動槽１１０には、特に図示しないものの、流入した排水にエアー流を付与することで泡沫を生成させる機構、および生成した泡沫を水側から分離する機構等が搭載されている。これより、流入した排水（被処理水）に含まれる泡沫成分の分離・除去が行われる。また、当該泡沫分離担体流動槽１１０には、特に図示しないものの、好気性微生物が着床する担体、例えば粒状の担体が充填されている。これより、流入した排水に含まれる有機性汚濁物質の好気処理（酸化）が行われる。
【００２４】
固液分離槽１３０には、特に図示しないものの、被処理水中に含まれるＳＳ等の浮遊固形物（汚泥）を濾過処理可能な担体が充填されている。これより、被処理水は担体によって濾過処理され、処理水中に含まれる浮遊固形物（汚泥）が固液分離される。
【００２５】
消毒槽１５０には、特に図示しないものの、消毒剤注入装置が搭載されており、固液分離槽１３０から流入する被処理水は、この消毒剤注入装置によって消毒処理される。
【００２６】
貯水槽１７０では、消毒槽１５０から流入した水を貯留する。この貯水槽１７０が、本発明における「貯水槽」に対応している。貯水槽１７０において貯留された水は、放流ポンプ１９０によって加圧され、中水（再利用水）として排水処理装置１００外へと移送される。この放流ポンプ１９０は、エアリフトポンプ、水中ポンプ等を用いて構成することができる。この放流ポンプ１９０が、本発明における「移送手段」に対応している。
なお、貯水槽１７０から排水処理装置１００外へ移送された中水は、水洗トイレの洗浄水タンク、洗車機、庭などにおける散水装置等の中水利用領域において利用される。
また、本実施の形態では、必要に応じて貯水槽１７０に上水道からの水（以下、「上水」という）が補給される構成になっている。上水は、上水補給装置２００を介して貯水槽１７０に供給されるようになっている。
【００２７】
ここで、上水補給装置２００の構成を、図２および図３を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態の上水補給装置２００は、貯水槽１７０の水位変動に対応して当該貯水槽１７０への上水の補給量の制御を行う機能を有するものであり、具体的には、フロートの浮力を利用して上水の供給バルブ（弁体）を開閉動作する機構を用いたものであり、いわゆる「ボールタップ」ないし「フロートバルブ」と称呼される構成を有する。この上水補給装置２００が、本発明における「上水補給手段」に対応している。
【００２８】
図２に示すように、上水補給装置２００は、上水供給管２１０の下流に配置された弁機構２２０、弁機構２２０の回動アーム２２４の端部に連結されたフロート軸２２６、弁機構２２０の下方に連接された長軸部材２３０、上部フロート２３２および下部フロート２３４等を備えている。
【００２９】
ここで、弁機構２２０は、図３に示すように、ハウジング２２１内に弁体２２２、この弁体２２２と回動アーム２２４とを連結するリンク部２２３を収容する。このような構成において、回動アーム２２４が回動軸２２５を中心にして図３中の矢印１２方向へ回転動作すると、弁体２２２は図３中の矢印１４方向へ閉止位置まで移動し、上水供給管２１０の開口２１０ａが閉止（閉鎖）される構成になっている。上水供給管２１０の開口２１０ａが閉止されることにより、貯水槽１７０への上水の補給が停止されるようになっている。なお、上水供給管２１０が、本発明における「上水の供給経路」を構成するものであり、弁体２２２が、本発明における「開閉弁」に対応している。
【００３０】
一方、弁体２２２によって上水供給管２１０の開口２１０ａが閉止された状態から、回動アーム２２４が回動軸２２５を中心にして図３中の矢印２２方向へ回転動作すると、弁体２２２は図３中の矢印２４方向へ開放位置まで移動し、上水供給管２１０の開口２１０ａが開放される構成になっている。なお、弁機構２２０のハウジング２２１には供給口２２１ａが設けられており、上水供給管２１０の開口２１０ａが開放された状態では、この供給口２２１ａを通じて貯水槽１７０へ上水が補給（供給）されるようになっている。
【００３１】
図２に戻って、回動アーム２２４の端部に連結されたフロート軸２２６、および弁機構２２０の下方に連接された長軸部材２３０は、いずれも長軸状であり、図２中の上下方向（貯水槽１７０において形成される水面に直交する方向）に延在する構成になっている。この長軸部材２３０が、本発明における「長軸部材」に対応している。
なお、フロート軸２２６には、下部フロート２３４が所定の高さよりも上方へ浮上するのを規制するための上側ストッパー２３６、および下部フロート２３４が所定の高さよりも下方へ沈降するのを規制するための下側ストッパー２３７が設けられている。
【００３２】
上部フロート２３２は、そのフロート本体２３２ａに長軸部材２３０が挿通されることによって当該長軸部材２３０と係合しており、フロート本体２３２ａの側部２３２ｂにフロート軸２２６が挿通されることによって当該フロート軸２２６と係合している。また、この上部フロート２３２は、下部フロート２３４の上方に配置されている。本実施の形態では、上部フロート２３２は、水面領域（水面およびその近傍を含む領域）において浮遊可能な構成になっており、フロート軸２２６および長軸部材２３０と係合した状態で、これらフロート軸２２６および長軸部材２３０の延在方向への移動が許容されている。すなわち、上部フロート２３２は、フロート軸２２６および長軸部材２３０によって誘導された状態で上方（図２中の矢印１０方向）、あるいは下方（図２中の矢印２０方向）に自在に移動可能となっている。この上部フロート２３２が、本発明における「重量可変手段」、「第２のフロート部材」に対応している。
【００３３】
下部フロート２３４は、そのフロート本体２３４ａに長軸部材２３０が挿通されることによって当該長軸部材２３０と係合しており、フロート本体２３４ａの側部２４２ｂにおいてフロート軸２２６に固定されている。また、この下部フロート２３４は、上部フロート２３２の下方に配置されている。下部フロート２３４は、長軸部材２３０と係合した状態で、当該長軸部材２３０の延在方向への移動が許容されている。すなわち、下部フロート２３４は、長軸部材２３０によって誘導された状態で上方（図２中の矢印１０方向）、あるいは下方（図２中の矢印２０方向）に移動可能となっている。この下部フロート２３４が、本発明における「フロート部材」に対応している。
【００３４】
下部フロート２３４が上方に移動することで、フロート軸２２６も上方（図２中の矢印１０方向）へ移動し、下部フロート２３４が下方に移動することで、フロート軸２２６も下方（図２中の矢印２０方向）へ移動するようになっている。
そして、フロート軸２２６が上方に移動することによって、弁機構２２０の回動アーム２２４は、回動軸２２５を中心にして図３中の矢印１２方向へ回転動作し、フロート軸２２６が下方に移動することによって、弁機構２２０の回動アーム２２４は、回動軸２２５を中心にして図３中の矢印２２方向へ回転動作するようになっている。
【００３５】
本実施の形態では、下部フロート２３４は、フロート軸２２６に連結された状態で貯水槽１７０に浸漬されるようになっている。下部フロート２３４が貯水槽１７０に浸漬されることによって、当該下部フロート２３４に浮力が作用する。
このような構成において下部フロート２３４が移動する方向は、当該下部フロート２３４に作用する重量に応じて定まる。下部フロート２３４に作用する重量が増加され、下方へ向かう力が上方へ向かう浮力よりも大きい場合には、当該下部フロート２３４は下方（沈降方向）へ向けて移動し、下部フロート２３４に作用する重量が減少され、下方へ向かう力が上方へ向かう浮力よりも小さい場合には、当該下部フロート２３４は上方（浮上方向）へ向けて移動することとなる。
【００３６】
次に、貯水槽１７０の水位変動に伴う上記構成の上水補給装置２００の動作を、図４〜図７を参照しながら説明する。ここで、図４は貯水槽１７０の構成を示す図であって、当該貯水槽１７０の水位が上限水位ＨＷＬまで上昇したときの状態を示す。図５は上水補給装置２００の弁機構２２０の断面構造を示す図であって、貯水槽１７０の水位が上限水位ＨＷＬまで上昇したときの状態を示す。図６は貯水槽１７０の構成を示す図であって、当該貯水槽１７０の水位が下限水位ＬＷＬまで下降したときの状態を示す。図７は上水補給装置２００の弁機構２２０の断面構造を示す図であって、貯水槽１７０の水位が下限水位ＬＷＬまで下降したときの状態を示す。
なお、本実施の形態の上限水位ＨＷＬが本発明における「上側基準水位」に対応しており、本実施の形態の下限水位ＬＷＬが本発明における「下側基準水位」に対応している。
【００３７】
図４に示すように、貯水槽１７０の水位が上限水位ＨＷＬまで上昇した状態において、上部フロート２３２は、上限水位ＨＷＬ付近において水面を浮遊した状態になる。このとき、この上部フロート２３２は、下部フロート２３４に干渉することがなく当該下部フロート２３４との係止状態が解除（上部フロート２３２による加重が解除）されている。
【００３８】
従って、下部フロート２３４に作用する重量は、当該下部フロート２３４自体の重量（自重）により下方に向かう力、当該下部フロート２３４の浮力により上方に向かう力、またフロート軸２２６や長軸部材２３０から受ける力等のバランスにより定まることとなる。本実施の形態では、下部フロート２３４に対し当該下部フロート２３４が上方（図４中の矢印１０方向）へ浮上しようとする力が作用する。このとき下部フロート２３４が浮上しようとするこの力は、回動アーム２２４を図５中の矢印１２方向へ回転動作させるのに必要な力よりも大きくなる。従って、図５に示すように、上水供給管２１０の開口２１０ａは、回動アーム２２４を介して作動される弁体２２２によって閉止（閉鎖）されることとなる。
また、上水供給管２１０の開口２１０ａが閉止（閉鎖）された状態において、下部フロート２３４の更なる上方への移動は上側ストッパー２３６によって規制される。かくして、ハウジング２２１の供給口２２１ａを通じて貯水槽１７０へ上水が補給される。
【００３９】
また、図６に示すように、貯水槽１７０の水位が下限水位ＬＷＬまで下降した状態において、上部フロート２３２は、下限水位ＬＷＬよりも上方へ露出することとなり、上部フロート２３２に作用していた浮力は低減ないし除去される。一方、下部フロート２３４は、下限水位ＬＷＬ付近において水面を浮遊した状態になる。従って、下部フロート２３４上に上部フロート２３２が載置（係止）された状態が形成されることとなる。このとき、下部フロート２３４には、当該下部フロート２３４自体の重量（自重）に、さらに上部フロート２３２の重量が加算されることとなる。
【００４０】
従って、下部フロート２３４に作用する重量は、当該下部フロート２３４自体の重量（自重）により下方に向かう力、当該下部フロート２３４の浮力により上方に向かう力、またフロート軸２２６や長軸部材２３０から受ける力等に加え、上部フロート２３２から受ける力（上部フロート２３２の自重による力）のバランスに定まることとなる。本実施の形態では、下部フロート２３４に対し当該下部フロート２３４が下方（図６中の矢印２０方向）へ沈降しようとする力が作用する。このとき下部フロート２３４が沈降しようとするこの力は、回動アーム２２４を図７中の矢印２２方向へ回転動作させるのに必要な力よりも大きくなる。
従って、図７に示すように、上水供給管２１０の開口２１０ａは、回動アーム２２４を介して作動される弁体２２２によって開放されることとなる。また、上水供給管２１０の開口２１０ａが開放された状態において、下部フロート２３４の更なる上方への移動は下側ストッパー２３７によって規制される。かくして、貯水槽１７０への上水の補給が停止される。
【００４１】
以上のように、下部フロート２３４と、この下部フロート２３４に作用する重量の増減に関与する上部フロート２３２とを組み合わせ、両部材の協働によって弁体２２２を作動させる構成を用いることによって、上水補給装置２００、および当該上水補給装置２００を備えた排水処理装置１００の合理的な構築技術を実現することができる。
【００４２】
すなわち、本実施の形態によれば、下部フロート２３４に作用する重量の増減を貯水槽１７０の上限水位ＨＷＬと下限水位ＬＷＬとで切り替えることができるため、水位センサ等を用いるような場合に比して簡便な構成によって弁体２２２の開閉状態の切り替えを行うことが可能となる。また、一般に中水を貯留する貯水槽においては、上限水位ＨＷＬと下限水位ＬＷＬとの間の距離が大きい場合があり、このような場合に下部フロート２３４に相当する１つのフロート部材のみを用いた構成では弁体２２２の開閉状態の切り替えを所望のタイミングで行うのに限界がある。本実施の形態では、下部フロート２３４に作用する重量が貯水槽１７０の水位に基づいて調節される構成を用いているため、上限水位ＨＷＬと下限水位ＬＷＬとの間の距離が大きい場合にフロート部材を用いたとしても、弁体２２２の開閉状態の切り替えを所望のタイミングで行うことができる。
【００４３】
また、本実施の形態によれば、下部フロート２３４と上部フロート２３２とを組み合わせることによって、下部フロート２３４に作用する重量の調整を容易に行うことができる。なお、使用する下部フロート２３４の比重、および上部フロート２３２の比重を適宜選択することによって、弁体２２２が開閉動作するタイミングを必要に応じて変更することが可能となる。特に、貯水槽１７０の水面領域に浮遊した状態で水位の変動に伴って上方ないし下方に移動する上部フロート２３２の動作を、下部フロート２３４に作用する重量を調節するための手段として用いるため合理的である。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、下部フロート２３４および上部フロート２３２フロート部材が、上方ないし下方へ移動する際に長軸部材２３０に沿って誘導されることとなるため、例えば、貯水槽１７０の水面変動時などにおいて、下部フロート２３４および上部フロート２３２が不用意な動きをするのを防止するのに有効である。特に、上部フロート２３２は、長軸部材２３０およびフロート軸２２６の両部材によって誘導される構成であるため、当該上部フロート２３２の動作を安定させるのに有効である。
【００４５】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４６】
上記実施の形態では、上部フロート２３２により下部フロート２３４が加重されることによって、当該下部フロート２３４に作用する重量を調節する場合について記載したが、例えば、貯水槽１７０の水位に基づいて当該貯水槽１７０の水が下部フロート２３４の中空領域に導入されることによって当該下部フロート２３４自体の重量が増加され、下部フロート２３４の中空領域に導入された水が中空領域外へ排出されることによって当該下部フロート２３４自体の重量が減少されるような構成を用いることもできる。このような構成によっても、下部フロート２３４に作用する重量を調節することが可能となり、本実施の形態の上部フロート２３２を用いる場合と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
また、上記実施の形態では、貯水槽１７０の水面領域を浮遊する構成の上部フロート２３２により下部フロート２３４が加重される場合について記載したが、貯水槽１７０の水位に連動して、下部フロート２３４に作用する重量を調節可能な部材であれば、当該部材は上部フロート２３２のように貯水槽１７０の水面領域を浮遊する構成のものに限定されない。例えば、下部フロート２３４が下限水位ＬＷＬまで移動したときに当該下部フロート２３４にウエイト部材が係止され、それ以外では当該ウエイト部材の係止状態が解除されるようにしてもよい。
【００４８】
また、下部フロート２３４に作用する重量の増減に関与するフロート部材は、上部フロート２３２のみに限定されるものではなく、当該フロート部材の数、形状等は必要に応じて種々変更可能である。
【００４９】
また、上記実施の形態では、上水補給装置２００のフロート軸２２６および長軸部材２３０は、貯水槽１７０において形成される水面に直交する方向に延在する構成としたが、延在方向はこれに限定されるものではなく、傾斜状に延在する構成を用いることもできる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、沫分離担体流動槽１１０、固液分離槽１３０、消毒槽１５０によって順次浄化処理された処理水が貯水槽１７０に貯留される場合について記載したが、雨水のように特別な処理がなされていない未処理水を貯留する貯水槽の構成に関し本発明を適用することもできる。
【００５１】
また、上記の実施の形態や、種々の変更例の記載に鑑みた場合、本発明では以下の態様を採り得る。
【００５２】
（態様１）
態様１では、「中水を貯留する貯水槽へ上水を供給する上水供給装置であって、
前記貯水槽への上水の供給経路を開閉可能な開閉弁と、前記開閉弁に連結された状態で前記貯水槽に浸漬されるフロート部材と、前記貯水槽の水位に基づいて前記フロート部材に作用する重量を可変とする重量可変手段を備え、
前記貯水槽が下側基準水位にあるとき、前記重量可変手段により前記フロート部材が加重されることによって当該フロート部材に作用する重量が増加し、当該フロート部材が沈降方向に移動することで前記開閉弁が開放位置へと作動する一方、
前記貯水槽が上側基準水位にあるとき、前記フロート部材に対する前記重量可変手段の加重が解除されることによって当該フロート部材に作用する重量が減少し、当該フロート部材が浮上方向に移動するによって前記開閉弁が閉止位置へと作動するように構成されていることを特徴とする上水供給装置。」という構成が考えられる。
【００５３】
態様１に記載の上水供給装置は、中水を貯留する貯水槽へ上水を供給する装置であり、少なくとも請求項１に記載の上水補給手段と実質的に同一の開閉弁、フロート部材、重量可変手段を備えている。
態様１に記載の上水供給装置のこのような構成によれば、重量可変手段を用いることによって、上水供給装置の合理的な構築技術を実現することができる。すなわち、重量可変手段を用い、フロート部材に作用する重量の増減を貯水槽の上側基準水位と下側基準水位とで切り替えることができるため、水位センサ等を用いるような場合に比して簡便な構成によって開閉弁の開閉状態の切り替えを行うことが可能となる。また、一般に中水を貯留する貯水槽においては、上側基準水位と下側基準水位との間の距離が大きい場合があり、このような場合にフロート部材のみを用いた構成では開閉弁の開閉状態の切り替えを所望のタイミングで行うのに限界がある。本発明では、フロート部材に作用する重量が貯水槽の水位に基づいて増減（調節）される構成を用いているため、上側基準水位と下側基準水位との間の距離が大きい場合にフロート部材を用いたとしても、開閉弁の開閉状態の切り替えを所望のタイミングで行うのに有効である。
【００５４】
（態様２）
態様２では、「態様１に記載の上水供給装置であって、
前記重量可変手段は、前記貯水槽の水面領域において浮遊可能な第２のフロート部材を用いて構成され、
前記貯水槽が下側基準水位にあるとき、前記第２のフロート部材が当該下側基準水位よりも上方へ露出した状態で前記フロート部材に対し係止されることによって当該フロート部材に作用する重量が増加し、
前記貯水槽が上側基準水位にあるとき、当該上側基準水位における水面領域を浮遊する第２のフロート部材が前記フロート部材に対し係止解除状態となることによって当該フロート部材に作用する重量が減少する構成であることを特徴とする上水供給装置。」という構成が考えられる。
【００５５】
態様２に記載の上水供給装置は、態様１に記載の重量可変手段を、貯水槽の水面領域（水面およびその近傍を含む領域）において浮遊可能な第２のフロート部材を用いて構成することによって特定される。本発明の第２のフロート部材は、請求項２に記載の第２のフロート部材と実質的に同一の構成を有する。
態様２に記載の上水供給装置のこのような構成によれば、水面領域に浮遊した状態で水位の変動に伴って上方ないし下方に移動する第２のフロート部材の動作を、フロート部材に作用する重量を調節するための機構として用いることができるため合理的である。なお、使用するフロート部材の比重や第２のフロート部材の比重を適宜選択することによって、開閉弁が開閉動作するタイミングを必要に応じて変更することが可能となる。
【００５６】
（態様３）
態様３では、「態様２に記載の上水供給装置であって、
前記貯水槽の水面と交差する方向に長軸状に延在するともに、前記フロート部材および第２のフロート部材と係合する長軸部材を備え、
前記長軸部材は、前記フロート部材および第２のフロート部材と係合した状態で、これらフロート部材および第２のフロート部材が当該長軸部材の延在方向に移動するのを許容するように構成されていることを特徴とする上水供給装置。」という構成が考えられる。
【００５７】
態様３に記載の上水供給装置は、態様２に記載の構成において、更に長軸部材を備えている。本発明の長軸部材は、請求項３に記載の長軸部材と実質的に同一の構成を有する。
態様３に記載の上水供給装置のこのような構成によれば、フロート部材や第２のフロート部材は、上方ないし下方へ移動する際に長軸部材に沿って誘導されることとなるため、例えば、貯水槽の水面変動時などにおいて、フロート部材や第２のフロート部材が不用意な動きをするのを防止するのに有効である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中水を貯留する貯水槽へ上水を供給する構成を有する排水処理装置の合理的な構築技術を実現することができることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の排水処理装置１００の概略構成を示す図である。
【図２】図１中の貯水槽１７０の構成を示す図である。
【図３】図２中の上水補給装置２００の弁機構２２０の断面構造を示す図である。
【図４】貯水槽１７０の構成を示す図であって、当該貯水槽１７０の水位が上限水位ＨＷＬまで上昇したときの状態を示す。
【図５】上水補給装置２００の弁機構２２０の断面構造を示す図であって、貯水槽１７０の水位が上限水位ＨＷＬまで上昇したときの状態を示す。
【図６】貯水槽１７０の構成を示す図であって、当該貯水槽１７０の水位が下限水位ＬＷＬまで下降したときの状態を示す。
【図７】上水補給装置２００の弁機構２２０の断面構造を示す図であって、貯水槽１７０の水位が下限水位ＬＷＬまで下降したときの状態を示す。
【符号の説明】
１００…排水処理装置
１１０…泡沫分離担体流動槽
１３０…固液分離槽
１５０…消毒槽
１７０…貯水槽
１９０…放流ポンプ
２００…上水補給装置
２１０…上水供給管
２２０…弁機構
２２２…弁体
２２４…回動アーム
２２６…フロート軸
２３０…長軸部材
２３２…上部フロート
２３４…下部フロート
２３６…上側ストッパー
２３７…下側ストッパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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