(57)【要約】【課題】排水の濁度に応じてその排水が再利用可能かどうかを判別し、再利用可能と判断された排水のみを再利用することができる排水分別装置を提供すること。【解決手段】排水管１内の排水の濁度を検知する濁度センサ３と、排水管２内の排水を吸い込んで供給先に供給するポンプ４と、排水管１の排水出口１ａを開閉する止水弁５と、濁度センサ３、ポンプ４及び止水弁５の動作を制御する制御部９とを備え、濁度センサ３によって排水の濁度が所定値以下であることが検知されると、制御部９がポンプ４を運転させるとともに止水弁５を作動させて排水出口１ａを閉止し、濁度センサ３によって排水の濁度が所定値を超えたことが検知されると、制御部９がポンプ４を停止させるとともに止水弁５を作動させて排水出口１ａを開放することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水管内の排水の濁度を検知する濁度センサと、排水管内の排水を吸い込んで供給先に供給するポンプと、排水管の排水出口を開閉する止水弁と、濁度センサ、ポンプ及び止水弁の動作を制御する制御部とを備えた排水分別装置であって、
前記濁度センサによって排水の濁度が所定値以下であることが検知されると、前記制御部が前記ポンプを運転させるとともに前記止水弁を作動させて前記排水出口を閉止し、
前記濁度センサによって排水の濁度が所定値を超えたことが検知されると、前記制御部が前記ポンプを停止させるとともに前記止水弁を作動させて前記排水出口を開放することを特徴とする排水分別装置。
【請求項２】
前記排水管内の排水の水位を検知する第１水位センサと、前記濁度センサ又は前記濁度センサの配置位置近傍の前記排水管の内面を洗浄する洗浄機とをさらに備え、
前記第１水位センサによって前記排水管内の排水が所定量以下になったことが検知されると、前記制御部が前記ポンプ及び前記濁度センサを停止させるとともに前記洗浄機を作動させることを特徴とする請求項１に記載の排水分別装置。
【請求項３】
前記ポンプ近傍の排水の水位を検知する第２水位センサをさらに備え、
前記第２水位センサによって前記ポンプ近傍の排水が所定量以下になったことが検知されると、前記制御部が前記ポンプを停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の排水分別装置。
【請求項４】
前記ポンプによって供給された排水を貯める供給先の排水タンク内の排水の水位を検知する第３水位センサをさらに備え、
前記第３水位センサによって前記排水タンク内の排水が所定量以上になったことが検知されると、前記制御部が前記ポンプを停止させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の排水分別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭内の風呂、台所、洗面台等から排出される排水を水洗トイレの洗浄水や洗濯用水その他の水として再利用するにあたって、その排水が再利用可能かどうかを判別し分別する排水分別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水資源の有効利用が求められるなか、家庭内等から排出される排水の再利用が検討されており、特許文献１には、風呂の残り水を洗濯用水及び水洗トイレの洗浄水として再利用するための装置が開示されている。
【０００３】
また、本願出願人は、特願２００３−７８３１５において、残り水（排水）がなくなったときに、水道水への自動切換えを行うようにした排水再利用装置を提案した。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２０４９４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術は、排水の性状にかかわらずすべての排水を再利用するものであり、排水の汚染がひどく濁度が高い場合であっても、その排水も再利用され、その結果、供給先の機器に悪影響を及ぼすことがあった。このように、排水の再利用にあたっては、その排水の濁度を判別し、許容される濁度以下の排水のみを再利用する必要がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、排水の濁度に応じてその排水が再利用可能かどうかを判別し、再利用可能と判断された排水のみを再利用することができる排水分別装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の排水分別装置は、排水管内の排水の濁度を検知する濁度センサと、排水管内の排水を吸い込んで供給先に供給するポンプと、排水管の排水出口を開閉する止水弁と、濁度センサ、ポンプ及び止水弁の動作を制御する制御部とを備え、前記濁度センサによって排水の濁度が所定値以下であることが検知されると、前記制御部が前記ポンプを運転させるとともに前記止水弁を作動させて前記排水出口を閉止し、前記濁度センサによって排水の濁度が所定値を超えたことが検知されると、前記制御部が前記ポンプを停止させるとともに前記止水弁を作動させて前記排水出口を開放することを特徴とする。
【０００８】
これにより、濁度が所定値を超える排水は、再利用されることなく排水出口から排出され、濁度が所定値以下の排水のみをポンプによって供給先に供給できる。
【０００９】
また、本発明の排水分別装置は、前記排水管内の排水の水位を検知する第１水位センサと、前記濁度センサ又は前記濁度センサの配置位置近傍の前記排水管の内面を洗浄する洗浄機とをさらに備え、前記第１水位センサによって前記排水管内の排水が所定量以下になったことが検知されると、前記制御部が前記ポンプ及び前記濁度センサを停止させるとともに前記洗浄機を作動させるようにすることができる。すなわち、洗浄機は、濁度センサが排水管内に配置されている場合はそれを直接洗浄し、濁度センサが排水管の外側に配置されている場合は濁度センサの配置位置近傍の排水管の内面を洗浄する。この洗浄機を備えることにより、濁度センサ又は濁度センサが配置位置近傍の排水管の内面を洗浄することができるので、汚れによる濁度センサの感度の低下を防止できる。しかも、洗浄機は、第１水位センサによって排水管内の排水が所定量以下になったことが検知されたときに作動し、このときポンプ及び濁度センサは停止されるので、装置の作動に悪影響を及ぼすことはない。
【００１０】
さらに、本発明の排水分別装置は、ポンプ近傍の排水の水位を検知する第２水位センサをさらに備え、前記第２水位センサによって前記排水管内の排水が所定量以下になったことが検知されると、前記制御部が前記ポンプを停止させるようにすることができる。これにより、ポンプの空運転を防止できる。
【００１１】
また、本発明の排水分別装置は、前記ポンプによって供給された排水を貯める供給先の排水タンク内の排水の水位を検知する第３水位センサをさらに備え、前記第３水位センサによって前記排水タンク内の排水が所定量以上になったことが検知されると、前記制御部が前記ポンプを停止させるようにすることができる。これにより、供給先の排水タンクのオーバーフローを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の排水分別装置の構成図である。図２は図１における濁度センサの配置を示す概略平面図、図３は図１における濁度センサと洗浄機の配置関係を示す概略縦断面図である。
【００１４】
図１において、排水管１には、風呂、台所、洗面台等からの排水が流入するようになっており、この排水管１には、その上流側から順に、フィルター２、濁度センサ３、ポンプ４及び止水弁５が配置されている。また、排水管１の本管内には第１水位センサ６が設けられ、ポンプ４の吸い込み口の近傍には第２水位センサ７が設けられている。そして、濁度センサ３の近傍には、洗浄機８が設けられている。なお、本実施例では、濁度センサ３を２個配置し、それぞれの近傍に洗浄機８を設けるようにしているが、図１では、一つの洗浄機８のみを示している。
【００１５】
フィルター２は、排水中のゴミを除去するためのものであり、定期的に取り外して洗浄できるように、排水管１内に着脱可能に取り付けられている。
【００１６】
濁度センサ３は、排水管１内の排水の濁度を検知するものであり、図２に示すように、近赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）である発光素子３ａと、発光素子３ａの指向方向と直交する方向に向けて配置され排水中の汚濁物質により反射された近赤外線を受光する受光素子３ｂとからなる。発光素子３ａは、その指向方向から９０°の範囲（図２の領域Ａ）に近赤外線を発射し、受光素子は、その指向方向から９０°の範囲（図２の領域Ｂ）からの近赤外線を受光するように構成されている。そして、この受光素子３ｂの受光量に基づいて排水の濁度を検知する。すなわち、受光素子３ｂの受光量が多いと濁度は高く、受光量が少ないと濁度は低いということになる。受光素子３ｂからの受光信号は演算処理機能を備えた制御部９に入力され、所定の演算を行って濁度値に変換される。実施例では、濁度センサ３を２個配置しているので、濁度値の演算にあたっては、２つの受光素子３ｂからの受光信号を平均して使用する。
また、実施例の濁度センサ３では、受光素子３ｂに光フィルター３ｃが取り付けられ、これによって発光素子３ａから発光される近赤外線以外の光を排除するようにしている。さらに、外乱光による誤差を取り除くために、発光素子３ａは点灯と点滅を繰り返し、点灯時の受光素子３ｂからの受光信号（Ｖ１）と点滅時の受光素子３ｂからの受光信号（Ｖ２）を使って、精度良く濁度を検出するようにしている。
【００１７】
この濁度センサ３は、図２に示すように排水管１の外側に配置されている。このように、濁度センサ３を排水管１の外側に配置する場合、少なくとも濁度センサ３が配置されている部分の排水管１は透明アクリル等の透明素材で形成する。
【００１８】
図１に戻って、水中ポンプ４は、排水管１内の排水を吸い込んで供給先の排水タンク１０に供給するものであり、制御部９からの制御信号によって運転（作動）又は停止される。供給先の排水タンク１０の上部には、図１に示すように、満水を検知するための第３水位センサ１１が設けられており、また、水位センサ１１が故障してもオーバーフローしないように排水口１０ａが設けられている。さらに、排水タンク１０の底部には、制御部９からの制御信号によって運転（作動）又は停止するエアーブロワ１２が設けられている。この排水タンク１０内の排水は、ポンプユニット１３によってトイレの洗浄水や洗濯用水として再利用される。
【００１９】
止水弁５は、排水管１の排水出口１ａを開閉するものであり、モーター５ａによって駆動するモーター式弁である。止水弁５のモーター５ａは制御部９からの制御信号によって駆動し止水弁本体５ｂを上下動させる。
【００２０】
洗浄機８は、図３に示すように、排水管１の内面を洗浄するために洗浄ノズル８ａ及びワイパー８ｂを備えており、洗浄ノズル８ａには水道管１４からの上水が電磁弁８ｃを介して供給される。電磁弁８ｃは、制御部９からの制御信号によって開閉され、開の状態のときに洗浄ノズル８ａから洗浄用の上水が吐出するようになっている。ワイパー８ｂも制御部９からの制御信号によって動作し、電磁弁８ｃが開となっている間、作動するようになっている。なお、電磁弁８ｃと洗浄ノズル８ａとの間には洗浄剤供給タンク８ｄが連結されており、洗浄ノズル８ａから吐出する上水に洗浄剤を混合できるようになっている。
【００２１】
第１水位センサ６、第２水位センサ７及び第３水位センサ１１は、何れも電極式の水位センサであり、第１水位センサ６は排水管１内の排水量（水位レベル）を、第２水位センサ７はポンプ４近傍の排水量を、第３水位センサ１１は排水タンク１０内の排水量を検知し、それぞれ、検知した水位信号を制御部９に送るようになっている。
【００２２】
次に、図１〜３を参照して本発明の排水分別装置の動作について説明する。
【００２３】
まず、排水分別装置の制御部９の電源がオフの状態では、止水弁５の止水弁本体５ａは上昇し、排水出口１ａが開いた状態となっており、排水管１内の排水は排水出口から排出されるようになっている。
【００２４】
次いで、制御部９の電源をオンにすると、まず、第１水位センサ６、第２水位センサ７及び第３水位センサ１１の各水位センサが作動し、そのうち少なくとも第１水位センサ６によって排水管１内の排水が所定量を超えていることが検知されると濁度センサ３も作動する。この濁度センサ３によって、上述のとおり排水管１内の排水の濁度が測定され、受光素子３ｂからの受光信号に基づいて制御部９により濁度が算出される。そして、この濁度が所定値以下（例えば２度以下）であることが検知されると、制御部９は、止水弁５のモーター５ａを駆動して止水弁本体５ｂを下降させる制御信号をモーター５ａに送る。これによって、排水管１の排水出口１ａは止水弁本体５ｂによって閉止される。
【００２５】
これと並行して、制御部９は、第１水位センサ６、第２水位センサ７及び第３水位センサ１１からの水位信号を確認し、排水管１内及びポンプ４近傍の排水が所定量を超え、かつ、排水タンク１０内の排水が所定量未満であることを検知した場合に、ポンプ４を作動させる制御信号をポンプ４に送る。これによって、濁度センサ３によって所定値以下の濁度であると検知された再利用可能な排水が、ポンプ４によって供給先の排水タンク１０に供給される。
【００２６】
このポンプ４の作動中、濁度センサ３は連続的に排水の濁度を測定しており、濁度センサ３によって排水の濁度が所定値を超えたことが検知されると、制御部９がポンプ４を停止させる制御信号をポンプ４に送るとともに、止水弁５のモーター５ａを駆動して止水弁本体５ｂを上昇させる制御信号をモーター５ａに送る。これによって、濁度が所定値を超える再利用不可能な排水は、再利用されることなく排水出口１ａから排出される。
【００２７】
一方、ポンプ４の作動中に、第１水位センサ６によって排水管１内の排水量が所定量以下になったことが検知されたとき、及び、第２水位センサ７によってポンプ４近傍の排水量が所定量以下になったことが検知されたときには、制御部９はポンプ４を停止させる制御信号をポンプ４に送る。これによって、ポンプ４の空運転が防止される。また、第３水位センサ１１によって排水タンク１０内の排水量が所定量以上になったことが検知されたときにも、制御部９はポンプ４を停止させる制御信号をポンプ４に送る。これによって、集水タンク１０からの排水のオーバーフローが防止される。
【００２８】
第１水位センサ６によって排水管１内の排水量が所定量以下になったことが検知されたときには、上述のように、制御部９はポンプ４を停止させる制御信号をポンプ４に送るとともに、濁度センサ３を停止させる制御信号を濁度センサ３に送る。これと同時に、制御部９は、洗浄機８の電磁弁８ｃを開にする制御信号を電磁弁８ｃに送るとともに、洗浄機８のワイパー８ｂを作動させる制御信号をワイパー８ｂに送る。これによって、先に図２によって説明したように、排水管１の内面に洗浄ノズル８ａから上水が吐出されるとともに、ワイパー８ｂによる払拭作用で排水管１の内面が洗浄される。なお、電磁弁８ｃ及びワイパー８ｂは、制御部９に内蔵されているタイマーの設定によって所定時間だけ作動し、その後、停止するようになっている。
【００２９】
第１水位センサ６によって排水管１内の排水量が所定量以下になったことが検知されたときには、上述のように、ポンプ４が停止されるので排水タンク１０への排水の供給が停止する。この状態が長時間続くと排水タンク１０内の排水が腐敗するおそれがある。そこで、本実施例では、排水管１内の排水量が所定量以下になったことが検知されたときに、制御部９からエアーブロワ１２を運転させる制御信号をエアーブロワ１２に送るようにしている。これによって、エアーブロワ１２から空気が供給され排水タンク１２内の排水が撹拌されるので排水の腐敗を防止することができる。なお、エアーブロワ１２は、制御部９に内蔵されているタイマーの設定によって所定時間だけ作動し、その後、停止するようになっている。
【００３０】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、実施例では、濁度センサを排水管の外側に配置したが、排水管内に配置してもよい。この場合、洗浄機については、濁度センサを直接洗浄するように、洗浄ノズル及びワイパーを配置した構成にする。また、実施例では、発光素子と受光素子からなる濁度センサを２個配置したが、その個数に限定はない。さらに、実施例では、止水弁としてモーター式弁を採用したが、電磁弁式のものとしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、濁度センサにて検知された濁度によってポンプ及び止水弁を制御するようにしたので、濁度の所定値を超える排水は、再利用されることなく排水出口から排出され、濁度が所定値以下の排水のみを供給先に供給できる。また、装置構成が簡単で低コストで提供できるので、一般家庭用としても利用可能である。
【００３２】
また、濁度センサを洗浄する洗浄機を備えたものでは、濁度センサの感度の低下を防止でき、長期間の運転が可能となる。
【００３３】
さらに、ポンプ近傍の排水の水位を検知する第２水位センサを備えたものでは、ポンプの空運転を防止できる。
【００３４】
また、供給先の排水タンク内の排水の水位を検知する第３水位センサを備えたものでは、供給先の排水タンクのオーバーフローを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水分別装置の構成図である。
【図２】図１における濁度センサの配置を示す概略平面図である。
【図３】図１における濁度センサと洗浄機の配置関係を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  排水管
１ａ  排水出口
２  フィルター
３  濁度センサ
３ａ  発光素子
３ｂ  受光素子
３ｃ  光フィルター
４  ポンプ
５  止水弁
５ａ  モーター
５ｂ  止水弁本体
６  第１水位センサ
７  第２水位センサ
８  洗浄機
８ａ  洗浄ノズル
８ｂ  ワイパー
８ｃ  電磁弁
８ｄ  洗浄剤供給タンク
９  制御部
１０  排水タンク
１０ａ  排水口
１１  第３水位センサ
１２  エアーブロワ
１３  ポンプユニット
１４  水道管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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