CN1079272C - 洗澡水循环过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明的洗澡水循环过滤装置具有对浴池内的洗澡水进行过滤的净化功能和对过滤层进行清洗的反冲洗功能，它包括内槽，其内填有过滤材料(20)，其中部设有提升管(25)，洗澡水通过喷嘴(23)喷出，借助喷射器的喷射力将过滤材料(20)浮起，此时附着于过滤材料(20)表面上的异物(代谢物)落下，通过顶盖(27)并借助O形环(18)将内槽(16)固定于外槽(13)上，这样洗澡水不会漏向排水侧的口(14)，从而可保证喷出性能。

Description

洗澡水循环过滤装置

本发明涉及一种洗澡水循环过滤装置，该装置采用生物过滤槽对洗澡水进行净化并使其循环，从而可在长时间不更换洗澡水的情况下进行洗澡。

已有的洗澡水循环过滤装置包括循环通路，该通路通过泵使洗澡水循环，在该通路上设有净化槽，通过该净化槽可对洗澡水净化，该装置通过细菌进行分解，对过滤槽内的洗澡水中的代谢物(下面称为“悬浮固体”)进行生物降解，从而在生物过滤槽中进行净化，对于过滤材料，可采用麦饭石、陶瓷球、多孔陶瓷、活性炭等中的一种或多种。

但是，在洗澡次数很多的情况下，过滤槽所分解不了的悬浮固体会积累起来，使过滤材料会相互粘接而形成块状。由此，部分过滤槽会发生堵塞，另外该堵塞的程度也是不一样的。其结果是，产生了净化能力降低，所积累的悬浮固体会流向浴池等问题。

为避免上述问题，在适当时间需要对过滤槽进行清洗。这样，使用者可自己将过滤材料取出，之后进行洗涤，或变换成通过自动机构的去除悬浮固体的反冲洗方法，即洗澡水的循环方法，使洗澡水从下向上循环，使过滤材料处于悬浮状态，从而将悬浮固体去除。

因此，在一般的剥离悬浮固体的机构中，包括借助马达驱动的搅拌叶片，对过滤材料进行搅拌的方式，使过滤材料循环流动的提升式搅拌等方式。

图12为JP特开平6-304586号文献所描述的提升式净化装置的剖面图。在图中，实线表示过滤时原水的流动通路，点划线表示反冲洗时的清洗水的流动通路。在过滤槽31的中间部设有填充了过滤材料的过滤层32，该过滤层32通过分隔板33保持不动。过滤层32的顶部设有流程分配管34。

在分隔板33的上方按一定间距沿竖向设有导向筒35，该导向筒35的吸入口35a和清洗水供给管36的排水口36a构成喷射器37。过滤层31底部设有清洗水供给管36，其排水口36a与分隔板33保持一定间距，该管36与处理水排出管38在内部同心设置。

在上述结构中，过滤过程为：原水从通路配管34流向过滤层32，经过滤后，从处理水排出管38返回。

另外，反冲洗过程为：清洗水由清洗水供给管36提供，它通过排水口36a形成喷射流，接着通过喷射器37将过滤材料从吸入口35a引入导向筒35，该过滤材料从导向筒35的喷出口15b排出。该排出的过滤材料返回到过滤层32，从而它可在过滤槽31中循环流动。此外，所排出的清洗水携带着悬浮固体经流程分配管34向外排出。

因为已有的洗澡水循环过滤装置为上述的结构，由于将导向筒35埋入过滤层32内，在过滤材料浮起时导向筒35的吸入口35a会堵住，这样就会产生不能顺利浮起过滤材料，以及发生堵塞的问题。另外，由于没设有将从导向筒35排出的过滤材料与含有悬浮固体的清洗水相分离的分离机构，故还存在不能将悬浮固体完全排出，清洗效果不是很好的问题。此外，虽然导向筒35附近的过滤材料容易循环流动，但是过滤层31外周附近的过滤材料则很难循环流动，这样就会产生不能将过滤层32彻底清洗干净的问题。

再有，一般的过滤材料都是采用由多孔材料制成的材料，比如将天然石粉碎而成多孔原料，然后烧结形成过滤材料，在热洗澡水通过粒状过滤材料的过程中，多孔材料的孔中附着微生物，该微生物可将人体排出的氨(汗)，或蛋白质(污垢)作为食物(食饵)分解掉。因此在形成该微生物的一般2周～1个月期间(特别是在水管道中的水含有很多氯气成分的地区很难产生微生物)，会产生洗澡水变白，同时产生臭味的问题。

本发明是为解决上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种洗澡水循环过滤装置，该装置可确实对过滤材料进行自动清洗，无需用手对过滤材料进行麻烦的清洗，可提高洗澡水的清洗能力，洗澡水不会变白或产生臭味，易于使用，具有的优良性能。

本发明一种洗澡水循环过滤装置，它具有对浴池内的洗澡水进行过滤的净化功能和对过滤层进行清洗的反冲洗功能，它包括：

一个过滤槽，所述过滤槽具有填充有过滤材料的内槽，其内插置有上述内槽的外槽，及在所述内槽和外槽之间形成的环形通路；

一个设置在所述过滤槽底部的喷嘴，该喷嘴在所述内槽内形成有朝上开口的喷出口；

一个从所述喷出口有间距地直立设置于所述内槽内的提升管，该提升管管将过滤材料从其底部的吸入口引入，并向其顶部的排出口排出；

一个盖于所述外槽的顶面开口上与所述外槽密封接合的顶盖；

设置在所述内槽的顶端的多个间隔件，该间隔件上形成有间隙通路；

一个设置在所述提升管底端朝所述内槽的外周方向延伸的过滤器；

一个设置在所述外槽和所述内槽底部的接合部，其中嵌置有O形密封环，在所述过滤槽底部和所述喷嘴的下方形成气密室，当切换到反冲洗过程时，从所述喷嘴喷射出的洗澡水穿过该气密室而喷出；

一个设在所述气密室上的单向阀，当切换到净化过程时该阀将所述内槽上的开口打开，当切换到反冲洗时该阀将所述开口关闭；

一个设置在所述外槽底部、与形成在所述内槽和所述外槽之间的所述环形通路连通的第一口，和一个设置在所述外槽底部、与所述气密室连通的第二口，当所述循环过滤装置进行净化功能时，所述第一口作为进水口而所述第二口作为出水口，当所述循环过滤装置进行反冲洗功能时，所述第一口作为出水口而所述第二口作为进水口。

另外，上述提升管顶端可设置在内槽顶面的上方。

还有，在上述提升管底端形成有朝内槽的外圆周方向延伸的过滤器，该过滤器成30°～60°倾斜。

此外，上述顶盖的内面呈球面状。

再有，在过滤器顶面设有氨吸附过滤器。

另外，通过使上述顶盖和过滤槽接合，上述过滤槽底部和喷嘴的下方形成气密室，当切换到反冲洗过程时，从喷嘴喷射出的洗澡水穿过该气密室喷出。

再有，上述气密室具有单向阀，当切换到净化过程时该阀将内槽上的开口打开，当切换到反冲洗时该阀将上述开口关闭。

还有，喷嘴的喷出口与提升管的吸入口的距离在20mm以下。

下面结合附图以实施例的方式对本发明进行详细说明。

图1为表示本发明第一实施例的洗澡水循环过滤装置的结构图。

图2为表示本发明第一实施例的在进行一般过滤时的过滤槽的剖面图。

图3为表示本发明第一实施例的在进行反冲洗时的过滤槽的剖面图。

图4为表示本发明的净化能力的变化图。

图5为表示本发明第三实施例的透视图。

图6为表示本发明第三实施例的过滤器的放大图。

图7为表示本发明第三实施例的在反冲洗时的过滤材料的移动量与倾斜角度的关系图。

图8为表示本发明第四实施例的洗澡水循环过滤装置的剖面图。

图9为表示本发明第四实施例的吸附氨过滤器的透视图。

图10为表示本发明第五实施例的洗澡水循环过滤装置的剖面图。

图11为表示本发明第五实施例的反冲洗时的过滤材料的移动时间与喷嘴高度的关系图。

图12为已有的洗澡水循环过滤装置的剖面图。

实施例1

下面结合图1～图3对本发明的第一实施例进行说明。

图1为本发明的洗澡水循环过滤装置的结构图，图2为处于一般过滤时的过滤槽的剖面图，图3为处于反冲洗时的过滤槽的剖面图。在图1中，实线表示过滤时的原水流动通路，点划线表示反冲洗时的清洗水的流动通路。

在图1中，标号1表示浴池，其内设有吸引洗澡水的吸水口2，送回洗澡水的排水口3。标号4表示循环通路，该循环通路4上设有作为循环动力的DC泵5，过滤与反冲洗过程的循环通路切换三向阀6a，6b，填充有过滤材料的过滤槽7，对洗澡水进行加热的陶瓷加热器8，对洗澡水进行杀菌处理的臭氧发生器9，检测循环水流量的流量传感器10，检测洗澡水温度的热敏电阻11，将反冲洗时的污水排出的排水口12。

标号13为带有与循环通路4相连通的口14、15的圆筒形外槽，标号16为其底面设有洗澡水循环口16a的圆筒形内槽，上述内槽16以同心方式插入外槽13中，这样所形成的环形槽间隙形成洗澡水流通用的环形通路17。另外，在外槽13和内槽16的接合部设有O形环18，该O形环18与上述两个槽相嵌合从而形成气密室19。

下面对该气密室进行说明。

由于形成有气密室19，这样在反冲洗时，如果连通通路内进入空气(比如因未放好设置在浴池1内的吸水口2而从洗澡水中吸入了向上流动的空气时)，该吸入的空气位于气密室19内并具有缓冲作用，这样借助该吸入的空气反冲洗能力不会降低。

此外，即使在吸水口2被灰尘堵塞，洗澡水循环量降低的情况下，因通过喷嘴23的洗澡水是从气密室19供给的，这样洗澡水的量可保持恒定，从而上述反冲洗可顺利地进行。

标号20为过滤材料，它填充于内槽16内，并通过设置在内槽16底部的后面将要描述的过滤器21托住过滤材料。另外，在内槽16底面连接有平面分隔板22和喷嘴23。

为了使喷嘴的喷射量相对DC泵5的性能，即循环流量达到最大，该喷嘴23刚好插入喷出口23a的内壁。标号24为网，它设置在喷出口23a的顶面以避免被过滤材料20堵塞。

标号21为过滤器，其按不会使过滤材料或过滤材料粉末向浴池流出的方式设置。标号25为提升管，其底部的吸入口25a与喷嘴23的喷出口23a保持适当的间距，其顶部的排出口25b位于内槽16顶面的上方，该提升管25通过多个支柱25c直立设置。此外，该提升管25和喷嘴构成喷射器26。

下面对提升管25的设置位置进行描述。

提升管的排出口25b设置在内槽16顶端内部时，如果过滤材料20填满到内槽16的顶端，则过滤材料20会落入提升管25内，从而将提升管25堵塞。对于上述的结构，如果反冲洗流量为13升/分，过滤材料20的剩余高度位于提升管25长度的1/2以下，则因为不会发生初期的浮起现象，从而所使用的过滤材料减少，过滤效果降低。

因此，提升管25顶部可设置在内槽16顶端的上方，并可将过滤材料20填充到内槽16顶端的位置，这样在进行过滤时，可充分发挥过滤的作用。此外，即使在反冲洗的情况下，过滤材料20也不会进入提升管25内，从而可经常进行实际的反冲洗。

还有，外槽13的顶部开口部分由球面形顶盖27盖住。该顶盖27的下缘外周设有O形环28。通过将该顶盖27安装在外槽13上，可使O形28环处于密封状态。此时，可下压内槽16，从而通过O形环18进一步增强气密性。

下面对顶盖的形状进行描述。

当顶盖27为平面状时(如图12所示)，则在反冲洗过程中过滤材料20从提升管25浮起时，该过滤材料20与顶盖27内面相接触，沿上述球面升到内槽16的外周附近，并完全沉积。因此，在一般过滤时，洗澡水与过滤材料20完全相接触，从而其过滤性能保持稳定。

另外，顶盖27上按同心方式设置有多个间隔件27a，该间隔件27a与内槽16的顶部边缘相接触，从而形成间隙通路27b。该间隙通路27b将从提升管25排出的含有过滤材料20和悬浮固体的清洗水分离出，并使其排向环状通路17。

通过将顶盖27上的多个间隔件27a朝外槽13底部方向压在内槽16上，从而借助内槽16的整个底部上所设置的O形环18将内槽16以密封方式设置于外槽13中。

在内槽与外槽13之间的气密性较低的情况下(内槽16未与外槽13以充分密封的方式设置时)，在反冲洗时，从口15进入的清洗水流向口14的可能性很高，使流向清洗水喷嘴23的水量减少，从而上述的浮起力减弱，这样就不能通过喷射流将过滤材料浮起，其结果是，反冲洗的效果降低的可能性很大。因此，通过以密封方式将内槽16设置于外槽13中，从口15进入的清洗水不会流向口14，从而提高了可产生喷射流的反冲洗能力。

此外，在喷嘴23的底部附近设有单向阀29，在进行过滤时它将洗澡水循环口16a打开，在进行反冲洗时它使洗澡水循环口16a关闭。

通过设置单向阀，在反冲洗时洗澡水可全部流向喷嘴，因而可避免该洗澡水流向内槽16底部，使过滤材料20的向上浮起力降低。另外，即使在反冲洗过程结束，由于网24的作用而在提升管25内沉积有过滤材料20的情况下，仍可避免过滤材料粉末进入喷出口23a，并可防止网眼堵住。

下面对上述装置的工作过程进行说明。

首先对实线表示的过滤(净化)过程进行说明。

借助DC泵5从浴池1吸上来的洗澡水通过三向阀6a沿A-C方向循环，并从口14流入过滤槽7。流入的洗澡水通过环状通路17、间隙通路27b，在内槽16内过滤。经过滤的洗澡水顺利通过过滤器21、平板分隔板22、洗澡水循环口16a，最后通过口15从过滤槽7流出。该流出的洗澡水通过三向阀6b沿C-B方向循环，加热到下述设定温度，并经臭氧发生器9进行臭氧杀菌后返回浴池1，而上述设定温度是通过温度检测热敏电阻11和陶瓷加热器8控制的。

下面对反冲洗过程(点划线所表示的反向流程)进行说明。

该反冲洗过程可每天自动地进行一次，或通过使用者适当增加次数。

从浴池1由DC泵5吸上的洗澡水作为清洗水通过三向阀6b沿A-C方向循环，并通过口15流入内槽16中。该流入的清洗水使气密室内的压力增加，从而使单向阀29关闭。

清洗水以集中方式流入喷嘴23中，这样会产生喷射流从而使喷射器26处于负压状态。通过该负压，过滤材料、对流的清洗水从提升管25的吸入口25a进入，并在提升管25内产生浮起现象。所浮起的过滤材料20从排出口25b返回内槽16。

对于间隙通路27b，其间距较小，故过滤材料20不能通过，这样含有悬浮固体的清洗水中仅仅清洗水本身流过环状通路17，并从过滤槽7流出。所流出的清洗水通过三向阀6a沿C-B方向循环，并从排水口12排出。

实施例2

下面对本发明的洗澡水循环过滤装置所使用的过滤材料进行说明。

在洗澡水循环过滤装置所使用的过滤材料中，活性炭的比表面积大于陶瓷球，故活性炭的吸附能力较高，另外其微小的孔也最适合作为微生物附着地方。还有，因为活性炭的比重也小于陶瓷球等净化材料的比重，这样它可成为适合以通过水流使过滤材料运动的方式而将发生相互摩擦的悬浮固体去除的材料。

作为过滤材料，活性炭可用来去除特别是初期微生物而带来的洗澡水中的臭味，但是在过去它有容易产生黑粉缺点，从而有时在洗手后该粉末会流入浴池并积存于其底部。

因此，在本发明的第二实施例中将活性炭过滤材料的JIS硬度定在98％以上，其形状为一般广泛使用的微球状。

表1

活性炭硬度	95％末满	95％以上～98％未满	98％以上
				产生粉末	浴池底部×积累	浴池底部Δ全部附着	一定量O(但体积在3％以下)

(反冲洗5000次后，250升洗澡水中)

图4表示时间和净化能力的关系曲线，其中时间作为横轴，而净化能力(最大值为100％)作为纵轴。图中B表示采用好氧微生物的情况，A、C表示采用其JIS硬度大于98％的活性炭的情况，另外A还表示进行自动清洗的情况，C还表示不进行自动清洗的情况。D表示采用陶瓷球等的情况。

在活性炭方式C中，如图所示，在最初因具有吸附能力可进行净化、自动清洗，其净化能力可保持在初期的90％以上。另外，在采用好氧微生物方式B中，由于在数日～2、3周的期间内会产生好氧微生物，其净化能力会提高。按照本发明的第二实施例，采用其JIS硬度大于98％的微球状活性炭，同时通过物理吸附和生物过滤双重净化，从而从开始使用时就可确实进行过滤。

实施例3

下面对提升管25和过滤器的结构进行描述。

图5为提升管和过滤器的结构的透视图，图6为过滤器的放大图。提升管25底端形成有被支柱25c分开的开口25d。在反冲洗时，通过该开口25d过滤材料20朝提升管上方浮起。为了将过滤材料均匀浮起，应形成至少3个开口25d。

另外，过滤器21内面设有如图6所示的洗澡水通过的缝隙21a，为了降低外圆周至圆心开口度的不均匀性，上述缝隙的形状是这样设定的，即缝隙的宽度H小于2mm(小于过滤材料的最小粒径)。因此，中部支承件21b设置在与圆周方向的支承件21c相对的里侧，这样就减低了与过滤器21相接触的过滤材料20的接触抵抗性，并可使该过滤材料产生滑动。通过使过滤器21成倾斜状态，过滤材料20在反冲洗时具有良好的移动性，并可获得稳定的反冲洗效果。

如图12所示，如果过滤器21成水平状态，则在反冲洗时，

在图中，标号30由表示聚酯无纺布制成的氨吸附过滤器，它是通过截断的扇形体而构成的圆锥体。如图8所示，氨吸附过滤器30设置在过滤器21的顶面。

由于氨吸附过滤器30设置在过滤器21顶面，从而延长了过滤材料的使用期限，另外还可避免下述危险情况发生，即因反冲洗时的冲击过滤材料20会撞碎，产生粉末，该粉末会从口14排出。此外，由于设有氨吸附过滤器30，从而可获得吸附浸泡于洗澡水中的人体所排出的氨，提高洗澡水的净化效果。

还有，因为上述氨吸附过滤器30的厚度过大时，则其内部有可能吸附有细菌，并且会有降低过滤性能的危险，故考虑到圆锥形状很简单，上述厚度定在1mm以下。

实施例5

图10为表示本发明第五实施例的洗澡水循环过滤装置的结构图，该实施例中的喷嘴和过滤器的相互设置关系与上述第一实施例和第二实施例中的不同。

如图所示，喷嘴23位于提升管25的上游侧，它基本为提升管25的底部所覆盖。ΔL为喷嘴23的喷出口23a和过滤器21底端的距离。

在反冲洗时，洗澡水流向喷嘴23，通过喷嘴的喷出口23a喷出而形成喷射流，并在提升管25内将过滤材料20带起。在上述的ΔL较小时，内槽16中的全部过滤材料20进行一个反向流动过程所需要的时间较短。这样，如果的ΔL较小，则过滤器21附近的过滤材料20可进行充分地运动，而该运动可使全部过滤材料快速移动。

但是如果进行反冲洗过程的时间较长，则因为浴池1内的洗澡水会很快减少，节水效果会降低。图11为ΔL和使过滤材料进行一个反向流动过程所需要的时间的关系曲线，如果进行30秒的反冲洗，则可认定在ΔL＝0～30mm的范围内过滤材料进行一次反向流动过程。另外，因为对于ΔL大大超过0mm的情况，其过滤材料运动一次的时间没有变化，故最好使ΔL≤20mm。

基于上面所述，因为通过顶盖的接合部件，可将内槽安装在外槽上，并使内槽和外槽之间保持密封，从而很容易避免反冲洗水的泄漏，同时由于可以很方便地将内槽取出，从而还可获得良好的维护性。

此外，因为提升管设置在内槽顶面的上方，在反冲洗过程结束后，过滤材料也不会落入提升管内，即使过滤材料处于流动状态，仍保持圆滑，从而可获得使反冲洗能力保持稳定的效果。

还有，因为在提升管底端形成有朝向内槽的外圆周方向延伸的过滤器，该过滤器成30°～60°倾斜，这样过滤材料在反冲洗时具有良好的移动性，并可获得使反冲洗能力保持稳定的效果。

此外，由于顶盖的内面为球面形，这样反冲洗时的洗澡水和过滤材料会沿该球面向外周滑动，其结果是反冲洗后的过滤材料具有良好的沉积分布性，并可具有使反冲洗时的反冲洗能力保持稳定的效果。

再有，因为过滤器顶面设有氨吸附过滤器，这样在与过滤材料的粉末共同吸附洗澡水中氨之后，该粉末不会掉向浴池内，并可获得使净化性能保持稳定的效果。

另外，由于通过将顶盖与过滤槽接合，过滤槽和喷嘴下方构成气密室，当切换到反冲洗工作状态时，从喷嘴喷出的洗澡水通过气密室喷出，这样即使在洗澡水的流量发生变化或混入了空气的情况下，因空气阻力的作用，反冲洗不会中断并保持稳定，另外可获得确实的净化性能。

此外，因为在气密室中设有下述的单向阀，当切换到净化工作状态时，该阀使设置在内槽中的开口打开，当切换到反冲洗工作状态时，该阀使上述的开口关闭，这样通常进行反冲洗时可避免洗澡水泄漏，其结果是可进行压力很高的反冲洗。

另外，因为喷嘴的喷出口与提升管的吸入口之间的距离在20mm以下，在反冲洗时可以很容易地使过滤材料运动，使全部过滤材料快速循环，这样可使洗澡水的排掉量减少，其结果是提高了节水效果，并可确实提高净化性能。

Claims (6)

1.一种洗澡水循环过滤装置，它具有对浴池内的洗澡水进行过滤的净化功能和对过滤层进行清洗的反冲洗功能，它包括：

一个过滤槽，所述过滤槽具有填充有过滤材料的内槽，其内插置有上述内槽的外槽，及在所述内槽和外槽之间形成的环形通路；

一个设置在所述过滤槽底部的喷嘴，该喷嘴在所述内槽内形成有朝上开口的喷出口；

一个从所述喷出口有间距地直立设置于所述内槽内的提升管，该提升管将过滤材料从其底部的吸入口引入，并向其顶部的排出口排出；

一个盖于所述外槽的顶面开口上与所述外槽密封接合的顶盖；

设置在所述内槽的顶端的多个间隔件，该间隔件上形成有间隙通路；

一个设置在所述提升管底端朝所述内槽的外周方向延伸的过滤器；

一个设置在所述外槽和所述内槽底部的接合部，其中嵌置有O形密封环，在所述过滤槽底部和所述喷嘴的下方形成气密室，当切换到反冲洗过程时，从所述喷嘴喷射出的洗澡水穿过该气密室而喷出；

一个设在所述气密室上的单向阀，当切换到净化过程时该阀将所述内槽上的开口打开，当切换到反冲洗时该阀将所述开口关闭；

一个设置在所述外槽底部、与形成在所述内槽和所述外槽之间的所述环形通路连通的第一口，和一个设置在所述外槽底部、与所述气密室连通的第二口，当所述循环过滤装置进行净化功能时，所述第一口作为进水口而所述第二口作为出水口，当所述循环过滤装置进行反冲洗功能时，所述第一口作为出水口而所述第二口作为进水口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述提升管顶端设置在所述内槽顶面的上方。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在所述过滤器相对水平面呈30°～60°倾斜。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述顶盖的内面呈球面状。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于在所述过滤器顶面设有氨吸附过滤器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述喷嘴的所述喷出口与所述提升管的所述吸入口的距离在20mm以下。

Images