JP3680529B2 - 浴槽湯浄化装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽中の懸濁物質や一般細菌を除去する機能を付与した浴槽湯浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の浴槽湯浄化装置は、図21に示すように、循環ポンプ3と、生物ろ材を内蔵したろ過層60と、浄化流路61と、前記ろ材を洗浄した排水を流す洗浄流路62とからなり、前記循環ポンプ3により浴槽2の水を強制循環させ、流路中のヒータ19により水を加熱するとともにろ過槽60を通過させることによって浴槽中の懸濁物質や一般細菌を除去するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例の浴槽湯浄化装置では、浴用水中の汗(アンモニア)やタンパク質等の除去方法として、微生物による分解を利用した生物浄化方式が用いられている。この生物浄化方式では、装置を可動させてから微生物が充分繁殖し、その浄化能力が有効なレベルに達するまである程度の期間が必要である。したがって、それまでは充分な浄化能力が得られないため、浴用水に濁りが生じるという問題があった。
【0004】
また、使用者が抗生物質等の薬品を服用している場合には、その成分が浴用水中に溶け出し、微生物がダメージを受けて浄化能力が低下するという欠点があった。この問題は、各地の水道水質、湯沸かし器配管による金属イオン等の原因によっても見られる。
また、微生物の浄化活性を得るためには常時浴槽内の水を一定温度に維持しなければならず、消費エネルギーが大きくなるという問題があった。
【0005】
本発明は上記した従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、浄化能力の立ち上がり良好な、また、水質に対して浄化能力が安定し、また、水温等の変動に対しても浄化能力が安定し、メンテナンスの手間が低減させることができる浴槽湯浄化装置を提供することを課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の浴槽湯浄化装置は、循環流路1に浴槽2内の水を循環させる循環ポンプ3と、浴槽2の水をろ過するろ過膜装置4とを備え、前記ろ過膜装置4の外周部に膜洗浄噴出孔5を有する洗浄ノズル6を備えた浴槽湯浄化装置において、前記洗浄ノズル6の膜洗浄噴出孔5をろ過膜装置4の長手方向に複数個配置し、ろ過膜装置4に対して洗浄ノズル6が回転自在に構成してあることを特徴とするものである。このような構成とすることで、ろ過膜装置4の長手方向及び周方向にわたってろ過膜12を洗浄できるものである。
【0007】
ここで、洗浄ノズル6が複数本設けられ、膜洗浄噴出孔5の設置高さが各洗浄ノズル6により異なることが好ましい。このような構成とすることで、複数本の洗浄ノズル6に設けた膜洗浄噴出孔5から噴出される噴出流が干渉しあうことがなくて、水流の勢いが弱くなることがなく、また、それぞれの洗浄ノズル6に設けた膜洗浄噴出孔5のろ過膜12の対向部分が動かされようとすることで、その境界部分に剪断力が作用してろ過膜12がばらけやすくなり、これにより効果的にろ過膜装置4のろ過膜12を洗浄できるものである。
【0008】
また、洗浄ノズル6はろ過膜装置4の基部と対向する部分側程膜洗浄噴出孔5の個数を多くしてあることが好ましい。このような構成とすることで、詰まり易いろ過膜12の根本部分を集中的に洗浄することができるものである。
また、洗浄ノズル6はろ過膜装置4の基部と対向する部分側程流路断面積が小さいように内部流路8にテーパをつけてあることが好ましい。このような構成とすることで、詰まり易いろ過膜12の根本部分を集中的に洗浄することができるものである。
【0009】
また、ろ過膜装置4が洗浄槽9内に配置され、洗浄槽9内に空気層10を設けてあり、洗浄ノズル6は空気層10と連通した空気取り入れ孔11を有し、膜洗浄噴出孔5から洗浄流の勢いにより空気混合流れを発生させるように構成し、ろ過膜装置4に対して洗浄ノズル6が回転自在に構成してあることが好ましい。このような構成とすることで、ろ過膜装置4の周方向にわたってろ過膜12を洗浄でき、また、気泡混入流れにより洗浄して膜流量を回復することができるものである。
【0010】
また、ろ過膜装置4に対して洗浄ノズル6が回転自在に構成してあり、ろ過膜装置4は円筒状であり、その中空部に膜洗浄噴出孔5を有した第1の洗浄ノズル6aを設け、ろ過膜装置4の外周部に膜洗浄噴出孔5を有した第2の洗浄ノズル6bを設けることが好ましい。このような構成とすることで、ろ過膜装置4の周方向にわたってろ過膜12を洗浄でき、また、円筒状のろ過膜12の外側と内側との両方から水流を噴射して洗浄することができるものである。ここで、第1の洗浄ノズル6aの膜洗浄噴出孔5と第2の洗浄ノズル6bの膜洗浄噴出孔5との噴出方向が同方向であることが好ましい。このような構成とすることで、水流の勢いを打ち消さずに洗浄槽9内で大きな水流を形成して洗浄することができるものである。
【0011】
また、ろ過膜装置4に対して洗浄ノズル6が回転自在に構成してあり、ろ過膜装置4はろ過膜12を巻回したものであり、洗浄ノズル6にろ過膜12の巻回方向と逆方向に水流を噴射するように膜洗浄噴出孔5を設け、洗浄ノズル6をろ過膜12の巻回方向と逆方向に回転可能とすることが好ましい。このような構成とすることで、ろ過膜装置4の周方向にわたってろ過膜12を洗浄でき、また、ろ過膜12の巻回を解く方向に水流を与えて、ろ過膜12がばらけて広がりやすいので内部まで洗浄流を到達させて洗浄することができるものである。
【0012】
また、洗浄ノズル6の回転軌跡の円周方向に噴射孔7を設けることが好ましい。このような構成とすることで、洗浄ノズル6からの洗浄水の噴射力で洗浄ノズル6を回転することができるものである。
【0013】
また、洗浄ノズル6はモータ等の電動手段にて回転することが好ましい。このような構成とすることで、洗浄ノズル6を電動手段により回転させてろ過膜12の洗浄を行うことができるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図1には本発明の浴槽湯浄化装置の全体示す概略配管図を示している。浴槽湯浄化装置には循環流路1が設けてあり、循環流路1の一端部の吸い込み口14と、他端部の吐出口15とが浴槽2内の浴用水内に浸漬してある。吸い込み口14にはプレフィルタ17が設けてある。循環流路1には吸い込み口14側から吐出口15側にかけて順に循環ポンプ3、循環流路1を流れる浴用水を加熱して一定温度に保つための保温用のヒータ19、制菌装置18が設けてある。循環ポンプ3とヒータ19との間にはバイパス流路20が設けてある。このバイパス流路20の途中にはろ過膜装置4を内装した洗浄槽9が設けてある。バイパス流路20のろ過膜装置4よりも下流側には電磁弁のような弁手段21が設けてある。また、循環流路1の上記バイパス流路20の始端部である流入側管部22との連通部分と、バイパス流路20の終端部である流出側管部23との連通部分との間に電磁弁のような弁手段24が設けてある。また、循環流路1の循環ポンプ3よりも上流側の部分と洗浄槽9の下端部とが連通路25により連通接続してあり、この連通路25に3方弁よりなる流路切り換え弁26を介して排水管27が接続してある。
【0015】
ろ過膜装置4は、中空糸膜のようなろ過膜12を備えたもので、上方が開口し且つ下面部が閉塞した断面円状をした容器状の浄化槽9の上開口部からろ過膜装置4を挿入してろ過膜装置4を浄化槽9の上開口部に装着してある。ろ過膜装置4に設けた中空糸膜のようなろ過膜12は略円柱状をした上下方向に長いものであり、耐熱性のある素材を使用し、必要に応じて孔径、糸径を選択でき、また一端部12aは樹脂により固定してある。
【0016】
浄化槽9内にはバイパス流路20の始端部である流入側管部22と連通接続した1乃至複数個の洗浄ノズル6が設けてあり(図1の実施形態では洗浄ノズル6を1個設けたものが図示してあるが、これにのみ限定されるものではない)、この洗浄ノズル6は上下方向に長いものであって、上下方向に長くなったろ過膜12の長手方向に沿ってろ過膜12の外側方に配置してあり、この洗浄ノズル6には上下方向(つまりろ過膜12の長手方向)に複数の膜洗浄噴出孔5が設けてあり、また、膜洗浄噴出孔5はろ過膜12側に向けて開口していてろ過膜12側に向けて洗浄水を噴射することができるようにしてあり、複数の膜洗浄噴出孔5から噴射される噴射流により、ろ過膜12の外面を上下各部にわたって洗浄することができるようになっている。
【0017】
上記のような構成の浴槽湯浄化装置は、通常は弁手段21、弁手段24を開にし、流路切り換え弁26を操作して連通路25、排水管27のいずれにも水が流れないようにし、この状態で、循環ポンプ3を運転することで、図1に矢印で示すように、吸い込み口14から浴槽2内の浴用水を循環流路1に吸い込み(この際、プレフィルタ17により目の大きい懸濁物を除去する)、一部の浴用水は循環流路1を通って吐出口15から浴槽2内に返送し、他の一部の浴用水はバイパス流路20に流れ、洗浄ノズル6の膜洗浄噴出孔5から吐出してろ過膜12を通過し(この際、ろ過膜12で浴用水中の微細浮遊物、菌類、菌類の屍骸をろ過除去する)、その後循環流路1に流れて吐出口15から浴槽2内に返送するものであり、これにより浴槽2内の浴用水が浄化されるものである。
【0018】
一方、定期的に行う膜洗浄時には、弁手段21、弁手段24を閉にし、三方弁よりなる流路切り換え弁26を切り換えて連通路25を開にして連通路25により循環流路1と浄化槽9とを連通させ(この場合、排水管27側には流れないようにする)、この状態で循環ポンプ3を運転することで、図2に矢印で示すように、吸い込み口14から浴槽2内の浴用水を循環流路1に吸い込み(この際、プレフィルタ17により目の大きい懸濁物を除去する)、吸い込んだ浴用水の全部が浴用水はバイパス流路20に流れ、洗浄ノズル6の膜洗浄噴出孔5から噴出し、ろ過膜12を通過して連通路25に流れて流路切り換え弁26を通過して再び循環ポンプ3へと流入する。この時循環ポンプ3により吸い込んだ浴用水の全量が洗浄ノズル6の複数の膜洗浄噴出孔5から噴射されるので、噴射流の勢いが急となり、上下方向に長いろ過膜12の外周部を上下方向にわたって膜洗浄噴出孔5からの噴出流により洗浄し、これによりろ過膜12の表面に付着した汚れや付着物が剥離され、中空糸膜よりなるろ過膜12の洗浄が促進されることになる。その後、三方弁よりなる流路切り換え弁26を切り換えて連通路25と排水管27とを連通させ(この場合、連通路25から循環流路1には流れないようにする)、図3の矢印に示すように排水管27から外部に排水するものである。
【0019】
上記のようなシステムにおいて、中空糸膜よりなるろ過膜12の特徴としては、ろ過膜12により浴水中の懸濁物を捕捉することができるので、浴水浄化の立ち上がり期間を短縮でき、また、中空糸膜よりなるろ過膜12は物理的ろ過方式であるために水質には浄化能力が左右されないので、薬品、金属イオン等を含有した水でも安定した浄化能力を発揮でき、また、水温にも浄化能力が左右されないので、消費エネルギー低減のために低温運転したときでも安定した浄化能力を発揮できるという諸効果を有している。
【0020】
そして、本発明においては、上記図1乃至図3の概略配管図に示されるような浴槽湯浄化装置において、図4、図5に示すように、洗浄ノズル6をろ過膜装置4に設けた中空糸膜のようなろ過膜12の周囲で回転自在とすることに特徴がある。
【0021】
すなわち、浄化槽9内の下面部には流入側管部22と接続する軸受け部28が設けてあって、この軸受け部28に回転筒29が回転自在に軸支してある。回転筒29はモータMのような回転手段により回転するようになっている。回転筒29には浄化槽9内の下面部近傍において連通管30を連通して設けてあり、連通管30に複数個の洗浄ノズル6が設けてある。図4、図5に示す実施形態においては連通管30の中央部が回転筒29に連通して設けてあり、この連通管30の両端部から上方に向けて洗浄ノズル6をそれぞれ突出してある。洗浄ノズル6は上下方向に長いものであって、上下方向に長くなったろ過膜12の長手方向に沿ってろ過膜12の外側方に配置してある。したがって洗浄ノズル6は軸受け部28を中心にして回転自在となっている。この洗浄ノズル6には上下方向(つまりろ過膜12の長手方向)に1乃至複数の膜洗浄噴出孔5が設けてあり、また、膜洗浄噴出孔5はろ過膜12側を向けて開口していてろ過膜12側に向けて洗浄水を噴射することができるようにしてあり、ろ過膜装置4の長手方向に複数の膜洗浄噴出孔5を設けた洗浄ノズル6が回転することで、ろ過膜12の周囲を上下各部にわたって洗浄することができて、結果的に上下方向に長いろ過膜12の全外周面を洗浄することができるようになっている。
【0022】
本実施形態における通常ろ過運転は前述の図1乃至図3に示された概略配管図で説明した通りであるので作用の説明は省略する。一方、定期的に行う膜洗浄時には、基本的な水の流れは前述の図1乃至図3の概略配管図における説明と同じであるが、本実施形態は、循環ポンプ3で吸い込んだ浴用水の全部がバイパス流路20に流れ、洗浄ノズル6の膜洗浄噴出孔5からの噴出し、ろ過膜12を通過して連通路25に流れて流路切り換え弁26を通過して再び循環ポンプ3へと流入する時、電力を入力してモータMを回転させることにある。すなわち、モータMの回転により1つまたは上下方向(つまりろ過膜12の長手方向)に複数の膜洗浄噴出孔5を設けた洗浄ノズル6が回転しながら、複数の膜洗浄噴出孔5から噴射した洗浄ノズル6から浴用水を噴射するので、長いろ過膜12の外周部を各部にわたって膜洗浄噴出孔5からの噴出流により洗浄され、これによりろ過膜12の全表面の汚れ、付着物が剥離され、中空糸膜よりなるろ過膜12の洗浄が促進されることになる。その後、三方弁よりなる流路切り換え弁26を切り換えて連通路25と排水管27とを連通させ(この場合、連通路25から循環流路1には流れないようにする)、排水管27から外部に排水するのは前述の図1乃至図3の概略配管図における説明の通りである。
【0023】
本実施形態においては、洗浄ノズル6をろ過膜12の周囲に沿って回転させながら洗浄ノズル6に上下方向に複数設けた膜洗浄噴出孔5から噴射する噴出流によりろ過膜12の全表面の洗浄ができるので、よりいっそう膜流量が回復するものである。
次に、図6、図7に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図4、図5に示す実施形態と基本的な配管構成は同じであり、また、複数の洗浄ノズル6が上下に長いろ過膜12の周囲に沿って回転することも同じであるが、図4、図5に示すものがモータMにより洗浄ノズル6を回転するのに対し、本実施形態においては、モータMを設けなくて洗浄ノズル6を回転することに特徴がある。すなわち、図6、図7に示すように、洗浄ノズル6には1乃至複数の膜洗浄噴出孔5をろ過膜12に向かって浴用水を噴射するようにろ過膜12に対向して設けてあり、更に、これに加えて洗浄ノズル6に洗浄ノズル6の回転軌道の円周方向に噴射孔7を設けてある。そして、膜洗浄噴出孔5からろ過膜12側に浴用水を噴射して(図7において矢印イで示す)洗浄する際に、同時に噴射孔7から洗浄ノズル6の回転軌道の円周方向に向けて浴用水を噴射し(図7において矢印ロで示す)、この噴射孔7から噴射する浴用水により生じる水流で洗浄ノズル6に推進力が与えられ、これにより図7の矢印ハで示すように洗浄ノズル6が自走回転することになる。洗浄ノズル6の自走回転によるろ過膜12の洗浄作用は前述の図4、図5に示す実施形態と同様である。この実施形態においては、モータMのような回転駆動のための動力を必要としないので、低コスト、省エネが図れるものである。
【0024】
なお、図8に示すように、膜洗浄噴出孔5の開口方向を洗浄ノズル6の回転軌道の回転中心方向に対して若干角度を持たせて形成すると、膜洗浄噴出孔5から噴出する浴用水をろ過膜12に噴射して洗浄できると共に洗浄ノズル6の回転推進力を与えることができるものである。
次に、図9に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図4、図5に示す実施形態と基本的な構成は同じであるが、下記の構成が異なる。すなわち、本実施形態においては、複数の洗浄ノズル6にそれぞれ上下方向に複数の膜洗浄噴出孔5を上下方向に長いろ過膜12に対向して設けてあるが、各洗浄ノズル6に設けた複数の膜洗浄噴出孔5の高さ方向の設置位置を異ならせてある。例えば、図9においては右側の洗浄ノズル6に設けた複数の膜洗浄噴出孔5と左側の洗浄ノズル6に設けた複数の膜洗浄噴出孔5とは略千鳥状に位置していて左右で高さが異なっている。ここで、ろ過膜12の洗浄時には、例えば、図9において左側の洗浄ノズル6に設けた5aで示す膜洗浄噴出孔から噴射した噴出流れニと、右側の洗浄ノズル6に設けた5bで示す膜洗浄噴出孔から噴射した噴出流れホとはいずれも中心軸方向に向かって噴出されるが、上記ニとホとは高さ方向にずれているためお互いに干渉されず、水流の勢いが弱まることがないものである。また、それぞれのろ過膜12の対向部分は矢印ヘと矢印ト方向に動かされようとするから、その境界において剪断方向に力が働き、洗浄時のろ過膜12の揺れや広がりが大きくなる。したがって、本実施形態においては、複数の(図9の実施形態では一対)洗浄ノズル6からの水流の勢いを打ち消さずに水流を噴出できると共にろ過膜12がばらけやすいので洗浄効果が向上し、より膜流量を回復することができるものである。本実施形態のものは洗浄ノズル6を回転するように構成してもよく、また、回転しないように構成してもよい。
【0025】
次に、図10に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図4、図5に示す実施形態と基本的な構成は同じであるが、下記の構成が異なる。すなわち、本実施形態においては、洗浄ノズル6に上下方向に複数の膜洗浄噴出孔5を上下方向に長いろ過膜12に対向して設けてあるが、洗浄ノズル6に複数個の膜洗浄噴出孔5を設けるに当たって、ろ過膜装置4の基部と対向する部分側程膜洗浄噴出孔5の個数を多くしてあることに本実施形態の特徴がある。ところで、中空糸膜により構成したろ過膜12は浄化時に浴用水の汚れは根本側、すなわち図10の上側から徐々に膜に詰まっていく特性がある。これは根本側の方がろ過膜12内を流れる流路長さが短く圧力損失が小さいので、根本側をより多く通過しようとして浴用水の汚れが根本側から詰まっていくのである。しかして、本実施形態においては、上記のように、ろ過膜装置4の基部と対向する部分側程膜洗浄噴出孔5の個数を多くすることで、詰まり易いろ過膜装置4の根本部分を集中的に洗浄することができるものであり、このように詰まり易いろ過膜装置4の基部を集中的に洗浄できるので、洗浄効果がアップし、より膜流量を回復できるものである。本実施形態のものは洗浄ノズル6を回転するように構成してもよく、また、回転しないように構成してもよい。
【0026】
次に、図11に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図4、図5に示す実施形態と基本的な構成は同じであるが、下記の構成が異なる。すなわち、本実施形態においては、洗浄ノズル6に上下方向に孔径が同じ複数の膜洗浄噴出孔5を上下方向に長いろ過膜12に対向して設けてあるが、洗浄ノズル6の内部流路8がろ過膜装置4の基部と対向する部分側程流路断面積が小さくなるようにテーパをつけてある。すなわち、洗浄ノズル6の内部流路8の流路径は、図11に示すように、ろ過膜装置4の基部と対向する部分側が小さく、ろ過膜装置4の基部と対向する部分からはなれた端部側が大きくなっている。このようにすることで、洗浄ノズル6の上下方向に設けた膜洗浄噴出孔5からの圧力はそれぞれ同じであると考えられるが、それぞれの膜洗浄噴出孔5での流速は、内部流路8をテーパ状としていることで、噴出流による衝撃力はろ過膜装置4の基部と対向する部分側に近い程大きくなる(図11においては上側の膜洗浄噴出孔5側程噴出流による衝撃力が大きくなる)。ところで、中空糸膜により構成したろ過膜12は浄化時に浴用水の汚れは根本側、すなわち図11の上側から徐々に膜に詰まっていく特性がある。これは根本側の方がろ過膜12内を流れる流路長さが短く圧力損失が小さいので、根本側をより多く通過しようとして浴用水の汚れが根本側から詰まっていくのである。しかして、本実施形態においては、上記のように、洗浄ノズル6の内部流路8がろ過膜装置4の基部と対向する部分側程流路断面積が小さくなるようにテーパをつけてあるので、内部流路8の径が各部において等しいストレートパイプに孔を開けたものに比べて、洗浄ノズル6の上部、つまり、ろ過膜12の根本対向部からより速度の大きい水流が噴出されるので、ろ過膜12の根本部分を集中的に洗浄できるものであり、このように詰まり易いろ過膜装置4の基部を集中的に洗浄できるので、洗浄効果がアップし、より膜流量を回復できるものである。本実施形態のものは洗浄ノズル6を回転するように構成してもよく、また、回転しないように構成してもよい。
【0027】
次に、図12に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図4、図5に示す実施形態と基本的な構成は同じであるが、下記の構成が異なる。すなわち、本実施形態においては、洗浄槽9内に一定の空気槽10を設けてあり、洗浄ノズル6には流路径が小さくなった絞り部32を設けてあり、この絞り部32よりも上流側に流路分岐部33が設けてあり、流路分岐部33の先端部がろ過膜12に対向して開口する膜洗浄噴出孔5となっている。また、洗浄ノズル6に空気層10と連通した空気取り入れ孔11が設けてあってこの空気取り入れ口11は流路分岐部33に連通している。ここで、ろ過膜12の洗浄時に洗浄ノズル6の膜洗浄噴出孔5から水流を噴出させるのであるが、この時、絞り部32を通過することで流速が増した水流は膜洗浄噴出孔5からの噴出時の吸い込み(エジェクタ効果)により空気取り入れ孔11から空気を吸い込んで、流路分岐部33にて浴用水と空気とが混合され気泡混入流を発生させる。ここで、気泡により浄化槽9内に乱流が多く発生し、また、ろ過膜12表面に気泡が衝突して洗浄流の衝撃力を増すので、中空糸膜よりなるろ過膜12の表面及び内部の汚れ、付着物を効果的に剥離させることができるので、ろ過膜12の洗浄が促進されるのである。このように本実施形態においては、気泡混入流れで洗浄できて、洗浄効果が向上し、膜流量を回復することができ、また、別途エアーポンプ等の気泡発生装置を必要とせず、低コスト、省エネが図れるものである。本実施形態のものは洗浄ノズル6を回転するように構成してもよく、また、回転しないように構成してもよい。なお、本実施形態において気泡混入流中の気泡は中空糸膜を通過しないので、水中を上昇して空気槽10に戻るものである。本実施形態のものは洗浄ノズル6を回転するように構成してもよく、また、回転しないように構成してもよい。
【0028】
次に、図13、図14に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図4、図5に示す実施形態と基本的な構成は同じであるが、下記の構成が異なる。すなわち、本実施形態においては、ろ過膜装置4に設けたろ過膜12が円筒状をしており、また、洗浄ノズル6は複数設けてあり(図13、図14に示す実施形態においては2個)、円筒状をしたろ過膜12の中空部33に膜洗浄噴出孔5を有した第1の洗浄ノズル6aを配置し、ろ過膜の外周部に第2の洗浄ノズル6bを配置したものである。しかして、本実施形態においては、洗浄時には、第1の洗浄ノズル6a、第2の洗浄ノズル6bに上下方向に1乃至複数個設けた膜洗浄噴出孔5から噴出される水流によってろ過膜12の内部、外部とも良く洗浄できるものであり、洗浄効果が向上し、より膜流量の回復ができるものである。本実施形態のものは洗浄ノズル6を回転するように構成してもよく、また、回転しないように構成してもよい。
【0029】
次に、図15、図16に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図13、図14に示す実施形態と基本的な構成は同じであるが、下記の構成が異なる。すなわち、本実施形態においては、第1の洗浄ノズル6aの膜洗浄噴出孔5と第2の洗浄ノズル6bの膜洗浄噴出孔5との噴出方向が対向する方向ではなくて同方向である。ここで、洗浄時には、第1の洗浄ノズル6a、第2の洗浄ノズル6bに設けた膜洗浄噴出孔5からそれぞれ水流が噴射されるが、それぞれの水流は同じ方向を向いているので干渉されず、図16に示すように浄化槽9内で矢印チで示すような大きな水流を形成するので、水流の勢いが弱まらない。このように、本実施形態においては、第1の洗浄ノズル6a、第2の洗浄ノズル6bに上下方向に1乃至複数個設けた膜洗浄噴出孔5から噴出される水流によってろ過膜12の内部、外部とも良く洗浄できる効果に加えて、第1の洗浄ノズル6a、第2の洗浄ノズル6bから同方向に噴射して水流の勢いを打ち消さず、洗浄槽9内で大きな水流を形成するので、洗浄効果がより向上し、いっそう膜流量の回復ができるものである。本実施形態のものは洗浄ノズル6を回転するように構成してもよく、また、回転しないように構成してもよい。
【0030】
次に、図17、図18に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は図4、図5に示す実施形態と基本的構成は同じであるが、下記の構成が異なる。すなわち、本実施形態においては、ろ過膜装置4が図18図(a)に示すように、ろ過膜12を渦巻き状に巻回して構成してあり、洗浄ノズル6は少なくとも1乃至複数個の膜洗浄噴出孔5を有し、この膜洗浄噴出孔5の開口方向が中心軸を向くのではなく、ろ過膜12の巻回を解除する方向に水流を噴出するように若干角度を持たせて形成してある。ここで、洗浄時には洗浄ノズル6に設けた膜洗浄噴出孔5から浴用水が噴出されるのであるが、膜洗浄噴出孔5から噴出される水流の噴出方向は前述のようにろ過膜12の巻回方向と逆方向に水流を噴射するものであるから、図18(b)のようにろ過膜12の巻回をはがす方向にろ過膜12が変位し、ろ過膜12の揺れ、広がりが大きくなり、ろ過膜12の内部まで洗浄水流が到達し、洗浄効果を向上し、より膜流量を回復できるものである。
【0031】
また、図19、図20に示す実施形態のように、洗浄ノズル6をろ過膜12の巻回方向と逆方向に回転させても同様の効果が得られる。すなわち、本実施形態においては、図4、図5に示す実施形態と基本的構成は同じであるが、洗浄時にモータMを回転して洗浄ノズル6を図20(b)の矢印リ方向に回転させ(つまりろ過膜12の巻回方向と逆方向に回転させ)ることで、ろ過膜12の全周部を洗浄するとともに、等価的に周方向にも水流が発生し、ろ過膜12の巻回をはがす方向にろ過膜12が変位し、ろ過膜12の揺れ、広がりが大きくなり、ろ過膜12の内部まで洗浄水流が到達し、洗浄効果を向上し、より膜流量を回復できるものである。また、本実施形態においては、中空糸膜であるろ過膜12の全周部分にわたって自動でろ過膜12の膜性能を回復できるので、メンテナンスの手間がかからいものであり、また、電動手段であるモータMにより安定して回転することができるので、ろ過膜12の洗浄による流量回復を確実に行うことができるものである。また、洗浄ノズル6の回転速度を自在に可変できるので、ろ過膜12の汚れ(膜流量低下)に合わせて回転速度を速くして洗浄槽9内での水流を生じさせて洗浄力の調節ができて、膜流量を安定化させることができるものである。
【0032】
なお、実施形態ではヒータ19を循環流路1に設けた例を示しているが、風呂に備付けの加熱装置を用いてもよいものである。
【0033】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載の発明にあっては、上述のように、循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、前記洗浄ノズルの膜洗浄噴出孔をろ過膜装置の長手方向に複数個配置し、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成してあるので、ろ過膜装置の長手方向及び周方向にわたってろ過膜を洗浄できて充分に膜流量を回復することができ、メンテナンスの手間がかからない装置を提供できるものである。
【0034】
また、請求項2記載の発明にあっては、循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、ろ過膜装置が洗浄槽内に配置され、洗浄槽内に空気層を設けてあり、洗浄ノズルは空気層と連通した空気取り入れ孔を有し、膜洗浄噴出孔から洗浄流の勢いにより空気混合流れを発生させるように構成し、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成してあるので、ろ過膜装置の周方向にわたってろ過膜を洗浄でき、また、簡単な構成により気泡混入流によって効果的にろ過膜の表面はおろか内部まで洗浄ができて洗浄効果を向上でき、膜流量の回復ができるものである。また、エアポンプを必要とせず、低コストで且つ省エネが図れ、また、メンテナンスの手間がかからない装置を提供できるものである。
【0035】
また、請求項3記載の発明にあっては、循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成し、ろ過膜装置は円筒状であり、その中空部に膜洗浄噴出孔を有した第1の洗浄ノズルを設け、ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有した第2の洗浄ノズルを設けたので、ろ過膜装置の周方向にわたってろ過膜を洗浄でき、また、ろ過膜の内部、外部とも水流を噴出して効果的な洗浄ができて、洗浄効果が向上し、膜流量の回復ができるものであり、メンテナンスの手間がかからない装置を提供できるものである。
【0036】
また、請求項4記載の発明にあっては、循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成してあり、ろ過膜装置はろ過膜を巻回したものであり、洗浄ノズルにろ過膜の巻回方向と逆方向に水流を噴射するように膜洗浄噴出孔を設け、洗浄ノズルをろ過膜の巻回方向と逆方向に回転可能としたので、ろ過膜装置の周方向にわたってろ過膜を洗浄でき、また、ろ過膜を解く方向に水流を与えて洗浄することができて、ろ過膜がばらけて広がりやすくなって、洗浄効果が向上し、より膜流量の回復ができるものであり、メンテナンスの手間がかからない装置を提供できるものである。
【0038】
また、請求項5記載の発明にあっては、上記請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、洗浄ノズルの回転軌道の円周方向に噴射孔を設けたので、洗浄ノズルを回転するに当たってモータ等の動力を必要とせず、簡単な構成で低コスト化、省エネ化が図れるものである。
また、請求項6記載の発明にあっては、上記請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、洗浄ノズルが複数本設けられ、膜洗浄噴出孔の設置高さが各洗浄ノズルにより異なるので、複数本の洗浄ノズルから噴出された水流の勢いを打ち消さいように水流を噴出でき、また、ろ過膜がばらけやすいので洗浄効果が向上するものである。
【0039】
また、請求項7記載の発明にあっては、上記請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、洗浄ノズルはろ過膜装置の基部と対向する部分側程膜洗浄噴出孔の個数を多くしてあるので、詰まりやすいろ過膜装置の基部部分を集中的に洗浄できて、洗浄効果が向上し、より膜流量の回復を図ることができるものである。
【0040】
また、請求項8記載の発明にあっては、上記請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、洗浄ノズルはろ過膜装置の基部と対向する部分側程流路断面積が小さいように内部流路にテーパをつけてあるので、詰まりやすいろ過膜装置の基部部分を集中的に洗浄できて、洗浄効果が向上し、より膜流量の回復を図ることができるものである。
【0041】
また、請求項9記載の発明にあっては、上記請求項3記載の発明の効果に加えて、第1の洗浄ノズルの膜洗浄噴出孔と第2の洗浄ノズルの膜洗浄噴出孔との噴出方向が同方向であるので、洗浄ノズルからの水流の勢いを打ち消さず洗浄槽内で大きな水流を形成でき、洗浄効果が向上し、より膜流量の回復を図ることができるものである。
【0042】
また、請求項10記載の発明にあっては、上記請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、洗浄ノズルはモータ等の電動手段にて回転するので、電動手段により確実に洗浄ノズルを回転してろ過膜の全周部分にわたって洗浄でき、膜流量の回復を図ることができるものであり、また、洗浄ノズルの回転速度を自在に可変することが可能となり、ろ過膜の汚れ(膜流量低下)に合わせて回転速度を速くして浄化槽内での水流を生じさせて洗浄力を調節でき、膜流量が安定するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の全体を示し、洗浄時の水の流れを示す説明図である。
【図2】同上のろ過膜洗浄時の水の流れを示す説明図である。
【図3】同上のろ過膜洗浄の際の排水時の水の流れを示す説明図である。
【図4】本発明の他の実施形態の断面図である。
【図5】同上のろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図である。
【図6】本発明の更に他の実施形態を示し、(a)はろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図であり、(b)は洗浄ノズルの正面図である。
【図7】同上の平面断面図である。
【図8】同上の洗浄ノズルに膜洗浄噴出孔を設ける他例を示す断面図である。
【図9】本発明の更に他の実施形態のろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図である。
【図10】本発明の更に他の実施形態を示し、(a)はろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図であり、(b)は洗浄ノズルの正面図である。
【図11】本発明の更に他の実施形態のろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図である。
【図12】本発明の更に他の実施形態のろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図である。
【図13】本発明の更に他の実施形態のろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図である。
【図14】同上の平面断面図である。
【図15】本発明の更に他の実施形態のろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図である。
【図16】同上の平面断面図である。
【図17】本発明の更に他の実施形態を示し、(a)はろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図であり、(b)は洗浄ノズルの正面図である。
【図18】(a)は同上のろ過膜を洗浄していない状態の平面断面図であり、(b)は同上のろ過膜を洗浄している状態の平面断面図である。
【図19】本発明の更に他の実施形態のろ過膜装置を装着した浄化槽の断面図である。
【図20】(a)は同上のろ過膜を洗浄していない状態の平面断面図であり、(b)は同上のろ過膜を洗浄している状態の平面断面図である。
【図21】従来例を示す配管図である。
【符号の説明】
1 循環流路
2 浴槽
3 循環ポンプ
4 ろ過膜装置
5 膜洗浄噴出孔
6 洗浄ノズル
6a 第1の洗浄ノズル
6b 第2の洗浄ノズル
7 噴射孔
8 内周流路
9 洗浄槽
10 空気層
11 空気取り入れ孔
12 ろ過膜
Claims (10)
- 循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、前記洗浄ノズルの膜洗浄噴出孔をろ過膜装置の長手方向に複数個配置し、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成してあることを特徴とする浴槽湯浄化装置。
- 循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、ろ過膜装置が洗浄槽内に配置され、洗浄槽内に空気層を設けてあり、洗浄ノズルは空気層と連通した空気取り入れ孔を有し、膜洗浄噴出孔から洗浄流の勢いにより空気混合流れを発生させるように構成し、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成してあることを特徴とする浴槽湯浄化装置。
- 循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成してあり、ろ過膜装置は円筒状であり、その中空部に膜洗浄噴出孔を有した第1の洗浄ノズルを設け、ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有した第2の洗浄ノズルを設けて成ることを特徴とする浴槽湯浄化装置。
- 循環流路に浴槽内の水を循環させる循環ポンプと、浴槽の水をろ過するろ過膜装置とを備え、前記ろ過膜装置の外周部に膜洗浄噴出孔を有する洗浄ノズルを備えた浴槽湯浄化装置において、ろ過膜装置に対して洗浄ノズルが回転自在に構成してあり、ろ過膜装置はろ過膜を巻回したものであり、洗浄ノズルにろ過膜の巻回方向と逆方向に水流を噴射するように膜洗浄噴出孔を設け、洗浄ノズルをろ過膜の巻回方向と逆方向に回転可能としたことを特徴とする浴槽湯浄化装置。
- 洗浄ノズルの回転軌道の円周方向に噴射孔を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の浴槽湯浄化装置。
- 洗浄ノズルが複数本設けられ、膜洗浄噴出孔の設置高さが各洗浄ノズルにより異なることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の浴槽湯浄化装置。
- 洗浄ノズルはろ過膜装置の基部と対向する部分側程膜洗浄噴出孔の個数を多くしてあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の浴槽湯浄化装置。
- 洗浄ノズルはろ過膜装置の基部と対向する部分側程流路断面積が小さいように内部流路にテーパをつけてあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の浴槽湯浄化装置。
- 第1の洗浄ノズルの膜洗浄噴出孔と第2の洗浄ノズルの膜洗浄噴出孔との噴出方向が同方向であることを特徴とする請求項3記載の浴槽湯浄化装置。
- 洗浄ノズルはモータ等の電動手段にて回転することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の浴槽湯浄化装置。
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