JPH08323342A

JPH08323342A - 浮上分離装置及び循環温浴器

Info

Publication number: JPH08323342A
Application number: JP13909095A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Nakamura; 博文中村; Kazushi Kasahara; 一志笠原; Shinji Suematsu; 真二末松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】安定して微小な濁り成分までを効率よく除去
し、逆洗浄作業が容易で、長時間使用でき、メンテナン
スが容易で衛生的な浮上分離装置及び循環温浴器を提供
することを目的とする。【構成】本発明の浮上分離装置は、濁り成分を含んだ
汚水に気体を混合して気泡を形成する混合部と、混合部
で形成した気泡によって濁り成分を浮上分離して吸着除
去する吸着部１０とを備えたことを特徴とする。また、
本発明の循環温浴器は浮上分離装置と、浮上分離装置か
ら吐出する浴水を濾過して浴槽に戻す濾過槽８とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濁り成分を浮上分離さ
せて吸着除去して汚水を清浄にする浮上分離装置及び濁
り成分を浮上分離させて清浄にした浴水を加熱しながら
循環させる循環温浴器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活の快適さ便利さを追求して循
環温浴器が普及しつつある。この循環温浴器は浴水を循
環させ濾過槽で浴水を濾過して清浄化し、ヒーターを設
けて浴水を加熱して多くは２４時間いつでも入浴できる
ものである。

【０００３】そこで従来の循環温浴器について説明す
る。図３は従来の循環温浴器のシステムの概略全体図で
ある。１は浴槽、２は浴水の吸入口、３は浴水を循環す
る循環ポンプ、１６は浴水の排出口、２０は浴水の循環
路、２２は内部に麦飯石等が充填された活性化槽、２３
はオゾン等を利用した殺菌装置、２４は保温用のヒータ
ーである。

【０００４】以上のように構成された従来の循環温浴器
について以下その動作を説明する。循環ポンプ３が回転
して浴槽１内の浴水を吸入口２から吸入し循環が開始す
る。循環した浴水は活性化槽２２に移送される。活性化
槽２２には細菌や他の微生物が固定された直径０．２ｍ
ｍから２ｍｍ程度の砂、セラミックボールまたは糸巻フ
ィルター等からなる濾過材が充填されており、この濾過
材に固定された細菌や他の微生物によって濁り成分の濾
過材への吸着と分解が行われ、浴水が濾過される。濾過
され清浄になった浴水は殺菌装置２３を通過中に、浴水
に繁殖している細菌などが殺菌され、ヒーター２４によ
って適温に加熱されて排出口１６から浴槽１に環流す
る。以上の循環操作を適当な間隔で繰り返して浴水の濁
り成分を取り除いて清浄にし、さらに殺菌効果を持たせ
ていつでも入浴することができるようにするものであ
る。

【０００５】ところで、従来、汚水の濁り成分の除去技
術として浮上分離装置がある。この浮上分離装置は、イ
ンジェクターを設け、インジェクター内を通過時に外部
から空気等を吸入して汚水に気泡を形成し、濁り成分を
分離するものである。汚水中に混入した気泡は、その表
面張力によって濁り成分等を吸着分離する。この吸着分
離した気泡は浮上分離され、気泡を分離して濁り成分を
除去した清澄な水を得ることができるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、汚水に
混入した気泡の表面張力によって、濁り成分を吸着して
浮上分離する方法は、気泡の大きさが安定せず、濁り成
分の吸着程度に差があってバラツキが大きく、濁り成分
の除去の程度が安定しないため浴水の浄化には適当でな
いという問題があった。

【０００７】また、気泡の殆どが浮上分離装置の上部に
短時間に達し、気泡と濁り成分との接触の機会が限られ
てしまい、濁り成分の除去が効率的でなく、微細な濁り
成分を多く含む浴水の浄化には適当でないという問題も
あった。

【０００８】また、活性化槽で有機物等を分解して浴水
を清浄化する方法は、メンテナンスが不足すると活性化
槽で分解されない垢や脂肪分等の濁り成分が活性化槽に
堆積し、目詰まりを起こして浴水が循環しなくなった
り、頻繁に清掃する必要があり煩雑であるという問題も
あった。

【０００９】そこで本発明は前記従来の問題点を解決す
るもので、安定して微小な濁り成分までを効率よく除去
し、逆洗浄作業が容易で、長時間使用でき、メンテナン
スが容易で衛生的な浮上分離装置及び循環温浴器を提供
することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の浮上分離装置は、濁り成分を含んだ汚水に気
体を混合して気泡を形成する混合部と混合部で形成した
気泡によって濁り成分を浮上分離して吸着除去する吸着
部とを備えたことを特徴とする。

【００１１】また、混合部が、気体吸入部と気泡微細化
部とを備えていることか好ましい。また、吸着部が、植
毛された動物毛からなることが望ましい。

【００１２】また、動物毛が、１０本／ｃｍ²以上の密
度で植毛されていることを特徴とする。

【００１３】また、混合部で形成される気泡の直径が２
ｍｍφ以下であることが好ましい。本発明の循環温浴器
は、浴槽の浴水を循環させる循環ポンプと、循環する浴
水に気体を混合して気泡を形成する混合部と、混合部で
形成した気泡によって濁り成分を浮上分離して吸着除去
する吸着部とを備えた浮上分離装置と、浮上分離装置か
ら吐出された浴水を濾過する濾過槽とを備えたことを特
徴とする。

【００１４】また、吸着部が、植毛した多数の繊維であ
ることが好ましい。また、濾過槽の底部に浴水を加熱す
るヒーターを備えたことが望ましい。

【００１５】

【作用】本発明の浮上分離装置は、濁り成分を含んだ汚
水に気体を混合して気泡を形成する混合部と、混合部で
形成した気泡によって濁り成分を浮上分離して吸着除去
する吸着部とを備えているから、多くの微細な気泡の表
面張力によって濁り成分を効率的に吸着分離することが
できる。

【００１６】また、混合部が、気体吸入部と気泡微細化
部とを備えているから、気体を吸入して容易に気泡を形
成し、形成した気泡を微細にして汚水に混入することが
できる。

【００１７】また、吸着部が、植毛された動物毛からな
るから、気泡をその表面に容易に付着することができ
る。

【００１８】また、動物毛が、１０本／ｃｍ²以上の密
度で植毛されているから、気泡の吸着面積を大きくする
ことができる。

【００１９】また、混合部で形成される気泡の直径が２
ｍｍφ以下であるから、気泡の表面張力を大きくするこ
とができる。

【００２０】本発明の循環温浴器は、浴槽の浴水を循環
させる循環ポンプと、循環する浴水に気体を混合して気
泡を形成する混合部と、混合部で形成した気泡によって
濁り成分を浮上分離して吸着除去する吸着部とを備えた
浮上分離装置と、浮上分離装置から吐出された浴水を濾
過する濾過槽とを備えているから、微小な垢や脂肪分等
の濁り成分を気泡に吸着して浮上分離し、活性化槽で有
機物等を分解して清浄な浴水に保つことができる。

【００２１】また、吸着部が、植毛した多数の繊維であ
るから、容易に微細な気泡を表面に付着することができ
る。

【００２２】また、濾過槽の底部に浴水を加熱するヒー
ターを備えているから、浴水を常に適温に保つことがで
き、逆洗時に活性化槽及び浮上分離装置を熱湯で殺菌、
再生することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例の浮上分離装置及び
循環温浴器について図面に基づいて詳細に説明する。

【００２４】図１（ａ）は本発明の一実施例における浮
上分離装置の動作状態図である。図１（ｂ）は本発明の
一実施例における浮上分離装置の気泡放出時の動作状態
図である。図２は本発明の一実施例における循環温浴器
の概略構造図である。図１（ａ）及び、（ｂ）におい
て、３は循環ポンプ、４は気体吸入部、５、１５及び１
７は電磁弁、６は気泡微細化部、７は浮上分離部、９は
分離部、１０は吸着部、２０は循環路である。浮上分離
装置は、循環する汚水に気体を混合して気泡を形成する
混合部と、濁り成分を浮上分離する浮上分離部７からな
る。浮上分離部７には気泡が浮上しながら濁り成分を吸
着する分離部９と浮上した気泡を吸着する吸着部１０が
設けられている。また混合部は気体吸入部４と気泡微細
化部６とで構成されている。循環ポンプ３は汚水を循環
させるもので、ターボ型ポンプ等を用いているから、運
転時に羽根車が回転し、この羽根車の回転によって吸引
した汚水を循環路２０内に圧送するのである。ここでは
吐出量が約２５リットル／分の容量を有する循環ポンプ
３を用いている。

【００２５】混合部を構成する気体吸入部４はその一部
に電磁弁５が設けられており、気体吸入部４に吸入され
る空気等の気体の吸入口を開閉したり、吸入量を調整す
ることができる。気体吸入部４は汚水に混入して気泡を
形成するため気体を吸入するもので、インジェクター等
からなる。このインジェクターは、循環路２０の絞り部
を移送する汚水の流速によって生じる減圧状態を利用す
るもので、簡単な構造で容易に空気等の気体を吸入する
ものである。このインジェクターの吸入空気量は循環水
量２５リットル／分に対して約１リットル／分である。
気泡微細化部６は気体吸入部４で吸入された空気等の気
体を微細にして汚水に混入させるもので、気体混合器等
を備えている。この気体混合器は移送する汚水にほぼ直
角に多数の細針状のものを配置し、この多数の細針状の
ものの隙間を汚水が通過することで汚水中に混入した気
泡を微細化する。ここでは気泡の直径が約２ｍｍφ以下
のものを形成できる気体混合器（ノリタケカンパニー
製、直径１インチ）を使用している。汚水中に混入した
気泡はその表面張力によって汚水中の濁り成分を吸着す
る。気泡の直径は濁り成分の大きさによって選択される
が、濁り成分と同じ程度の大きさでは吸着力が低下する
から、通常では０．１ｍｍφ程度以上が好ましい。この
実施例では一般家庭の浴槽で使用される場合を想定し
て、最適な気泡の直径を約２ｍｍφ以下とした。

【００２６】浮上分離部７は、汚水を供給する給水口と
濁り成分を分離した汚水を吐出する吐出口及び逆洗時の
洗浄水を排水する排水口と、微細化された気泡が浮上し
ながら汚水中の濁り成分をこの気泡に吸着して分離する
円筒状の分離部９を備えており、給水口から給水された
汚水はこの分離部９内を吸着部１０に向かって送られ
る。吸着部１０は分離部９の上端に設けられ、動物毛が
揺動自在にメッシュ状の天板に植毛されている。ここで
は長さ約１５０ｍｍの人の頭髪が１０本／ｃｍ²以上の
密度で２００ｃｍ²程度の断面積を有する分離部９に植
毛されている。直径にもよるが１００本／ｃｍ²以上と
なると植毛に困難が出てくるから、１００本／ｃｍ²以
下が好ましい。微細な気泡は動物毛のキュウティクルに
容易に多数吸着されることから、吸着部１０はキュウテ
ィクルが多い動物毛が適当である。そしてそのうちでも
人の頭髪が最も優れた吸着力を有している。またその長
さは長すぎると互いにもつれてしまい、効果的に気泡を
吸着することができないし、短すぎると汚水中で揺動が
充分でなく、吸着する気泡の量が限られてくる。そこで
１００〜２５０ｍｍ程度の長さのものを選ぶのが適当で
ある。分離部９内で汚水中に含まれる濁り成分を吸着し
た微細な気泡の殆どは、吸着部１０の動物毛の表面に吸
着され一時的に付着する。このようにして濁り成分が除
去された汚水は吐出口から吐出される。また長時間運転
し、微細化された気泡が浮上分離部７に相当貯まってく
ると、図１（ｂ）に示したように電磁弁１５を適当な間
隔をおいて開き、貯留した空気を汚水の一部とともに排
水口から外部に排出する。排水口から排出された気泡を
含んだ汚水の一部は、別に設けたフイルター（図示せ
ず）等で濁り成分を除去して外部に排出する。

【００２７】以上のように構成された浮上分離装置につ
いて、以下その動作を図１（ａ）に基づいて説明する。
図１（ａ）は浮上分離装置の動作状態図である。制御部
（図示せず）から循環ポンプ３に通電すると、循環ポン
プ３は回転し始め矢印で示すように汚水を吸引して循環
し始める。この汚水の所定の循環量は通常約２５リット
ル／分で、制御部はこの循環量になるように循環ポンプ
３の回転数を制御する。吸引された汚水は気体吸入部４
に移送される。このとき気体吸入部４に設けられた電磁
弁５は開状態にあり、外部から約１リットル／分の空気
を吸入し気泡となって循環する汚水に混入する。つづい
て気泡を混入した汚水は気泡微細化部６を通過し、その
間に気泡は微細化され、直径が約２ｍｍφ以下のものを
多数形成する。この微細化された気泡を多数混入した汚
水は電磁弁１７を通過して矢印で示したように、分離部
９の底部から上端に向かって移送する。分離部９を浮上
させられる間に微細な気泡は、汚水中の濁り成分をその
表面張力によって容易に吸着するのである。この濁り成
分を吸着した気泡は吸着部１０に達し、吸着部１０に設
けられた人の頭髪の表面に吸着して一時的に付着する。
さらに微細な気泡を付着した人の頭髪は、移送される汚
水中で自由に揺動して濁り成分との接触機会は多くな
り、容易に濁り成分を吸着することもできる。吸着部１
０で濁り成分を吸着除去された汚水は吐出口から吐出す
る。このように、気体吸入部４で循環する汚水に気体を
混合して気泡を形成し、気泡微細化部６で気泡を微細化
し、分離部９で微細化した気泡に濁り成分を吸着し、濁
り成分を吸着した気泡を吸着部１０に一時的に付着する
方法は、多くの微細な気泡の表面張力によって濁り成分
を効率的に吸着分離して汚水を清澄にすることができ
る。

【００２８】つぎに、本発明の一実施例の循環温浴器に
ついて図面に基づいて詳細に説明する。図２は本発明の
一実施例における循環温浴器の概略構造図である。図１
及び図３で説明したと同じ符号のものについては、その
機能が同じであるのでここでは説明を省略する。８は濾
過槽で上部に浴水を給水する給水口と、清浄化した浴水
を吐出する吐出口を備えた水密容器で、内部に微生物等
を固定した活性化材１１が充填されメッシュ状の棚板１
２上に貯留されている。この棚板１２の目の粗さは活性
化材１１が落下しない程度であればよく、１００メッシ
ュ程度がよい。この活性化材１１は雑菌等を吸着して除
去するとともに、固定された微生物は浴水中に含まれる
有機物等を分解して濾過し、浴水を清浄にすることがで
きる。活性化材１１には微生物が生息しやすい多孔性の
セラミックスか、麦飯石等の自然石を用いる。濾過槽８
の底部にはヒーター１３が設けられており、循環する浴
水を加熱して適当な温度に加熱し保温する。このヒータ
ー１３はステンレスパイプヒーター等の浴水に触れても
錆びないものがよく、一般家庭用には５００Ｗ程度の出
力容量のものがよい。

【００２９】以上のように構成された循環温浴器につい
て、以下その動作を図２に基づいて説明する。図２は循
環温浴器の概略構造図である。浴水が吸引され循環路２
０を循環して浮上分離部７で濁り成分を吸着分離して清
澄化し、清澄化された浴水が吐出口から吐出するまでの
動作については上述したので、ここでは省略する。浮上
分離部７で清澄化された浴水は浮上分離装部７の下部か
ら吐出し、濾過槽８に移送される。なおこの実施例の吸
着部１０には、長さ約１５０ｍｍの毛糸を１０本／ｃｍ
²以上で１００本／ｃｍ²まで程度の密度で２００ｃｍ²
程度の断面積を有する分離部９の天板に植毛している。
この吸着部１０は動物毛に限らず繊維状のものであれば
プラスチック等でもよく、微細化された気泡が吸着され
易いものであればよい。そしてこれら繊維状のものの表
面に微細な傷を形成し、気泡を吸着し易くしたものも更
に適当である。

【００３０】濾過槽８には微生物が固定された直径０．
２ｍｍから２ｍｍの活性化材１１が充填されており、こ
の活性化材１１に固定された微生物によって浴水中に残
留する有機物等が分解されると同時に、他の固形物等と
共に濾過され浴水が清浄化される。この固定する微生物
類はＺｏｏｇｌｏｅａｒａｍｉｇｅｒａやＳｐｈａｅ
ｒｏｔｉｌｕｓｎａｔａｎｓ等（フジ・テクノシステ
ム社「微生物の利用・応用技術資料集」昭和５０年７月
発行）である。また雑菌等はこの活性化材１１から溶出
する活性ミネラル成分により制菌される。このようにし
て濾過され清浄になった浴水はヒーター１３によって適
当な液温に加熱され循環路２０を移送されて排出口１６
から浴槽１に環流する。以上の循環操作を適当な間隔で
繰り返して浴水の濁り成分を取り除いて清澄にすると同
時に残留有機物等を分解して清浄化し、さらに制菌効果
を持たせて、いつでも入浴することができる循環温浴器
を得ることができる。

【００３１】ところで、浴水を繰り返し循環している
と、浮上分離部７内に設けた吸着部１０の表面に付着し
ている気泡に吸着される濁り成分は次第に増加してくる
が、次第に吸着力が鈍って浴水の清澄化の程度が低下し
てくる。またメンテナンス不足で、極端な場合には活性
化材１１の表面に分解された有機物等が付着し堆積して
目詰まりを起こしたり、活性化材１１に固定された微生
物による濁り成分の分解能力が低下して、濾過能力が低
下するようなことも起こる危険がある。すると雑菌が繁
殖して衛生的でなくなる。これを防ぐために本実施例で
は１日に２回程度、逆洗浄操作（逆洗）によって浮上分
離部７と濾過槽８内を洗浄する。そこでこの逆洗につい
て説明する。浴水は濾過されながら循環されるが、所定
の時間になると、制御部に設けられたタイマーが作動
し、制御部は電磁弁１７に切り換え信号を伝達し、電磁
弁１７の流路をＡ−ＢからＡ−Ｃに切り替える。次に電
磁弁１４に切り換え信号を伝達し、電磁弁１４の流路を
Ｄ−ＥからＦ−Ｄに切り替えると同時に電磁弁１５を開
く。こうすることによって浴槽１から循環ポンプ３で吸
引された浴水は、濾過槽８に移送され、ヒーター１３で
６０〜７０℃の高温に加熱されて活性化材１１を通過し
ながら熱湯洗浄及び熱湯殺菌して再生し、浮上分離部７
に移送される。浮上分離部７に移送された高温の洗浄水
は浮上分離部７内及び吸着部１０を熱湯洗浄及び熱湯殺
菌して再生し、この濁り成分等を含んだ浴水は浮上分離
部７の上部に設けた排水口から排水される。排水口から
排水された気泡を含んだ汚水は、別に設けたフイルター
（図示せず）等で濁り成分を除去して外部に排出する。
排出された気泡はそのまま大気中に放出し、浴水は濾過
槽８に戻して濾過してから再び循環させる。このように
して逆洗操作が終了し、制御部からの切り換え信号によ
って電磁弁１７の流路をＡ−ＣからＡ−Ｂに切り換え、
電磁弁１４の流路をＦ−ＤからＤ−Ｅに切り換えると同
時に電磁弁１５を閉じて再びもとの浴水の循環濾過操作
に戻るのである。

【００３２】このように、浮上分離部７で微細化した気
泡に濁り成分を吸着させて清澄化し、残存する有機物等
を濾過槽８で分解すると同時に雑菌等を制菌する方法
は、安定して微小な濁り成分までを効率よく除去し、逆
洗浄作業が容易で、小型でメンテナンスが容易で衛生的
な浮上分離装置及び循環温浴器を提供することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、濁り成分を含んだ汚水に気体を混合して気泡
を形成する混合部と、混合部で形成した気泡によって濁
り成分を浮上分離して吸着除去する吸着部とを備えてい
るから、濁り成分を容易に吸着して浴水を清澄にするこ
とができる。

【００３４】また、混合部が、気体吸入部と気泡微細化
部とを備えているから、簡単な構造で微細な気泡を汚水
に混入することができる。

【００３５】また、吸着部が、植毛された動物毛からな
るから、微細な気泡を吸着して一時的に付着することが
できる。

【００３６】また、動物毛が、１０本／ｃｍ²以上の密
度で植毛されているから、多数の気泡をその表面に付着
することができる。

【００３７】また、混合部で形成される気泡の直径が２
ｍｍφ以下であるから、汚水中の微細な濁り成分を容易
に吸着分離することができる。

【００３８】また、浮上分離装置と、浮上分離装置から
吐出する浴水を濾過して浴槽に戻す濾過槽とからなるか
ら、浴水を清澄にして清浄化し衛生的に循環することが
できる。

【００３９】また、吸着部が、植毛した多数の繊維であ
るから、メンテナンスが容易で濁り成分の殆どを吸着し
て除去することができる。

【００４０】また、濾過槽の底部に浴水を加熱するヒー
ターを備えているから、容易に浴水の温度を適温に保つ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例における浮上分離装置
の動作状態図（ｂ）本発明の一実施例における浮上分離装置の気泡放
出時の動作状態図

【図２】本発明の一実施例における循環温浴器の概略構
造図

【図３】従来の循環温浴器のシステムの概略全体図

【符号の説明】

１浴槽２吸入口３循環ポンプ４気体吸入部５、１４、１５、１７電磁弁６気泡微細化部７浮上分離部８濾過槽９分離部１０吸着部１１活性化材１２棚板１３、２４ヒーター１６排出口２０循環路２２活性化槽２３殺菌装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濁り成分を含んだ汚水に気体を混合して気
泡を形成する混合部と、前記混合部で形成した気泡によ
って濁り成分を浮上分離して吸着除去する吸着部とを備
えたことを特徴とする浮上分離装置。
【請求項２】前記混合部が、気体吸入部と気泡微細化部
とを備えていることを特徴とする請求項１記載の浮上分
離装置。
【請求項３】前記吸着部が、植毛された動物毛からなる
ことを特徴とする請求項１または２記載の浮上分離装
置。
【請求項４】前記動物毛が、１０本／ｃｍ²以上の密度
で植毛されていることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の浮上分離装置。
【請求項５】前記混合部で形成される気泡の直径が２ｍ
ｍφ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の浮上分離装置。
【請求項６】浴槽の浴水を循環させる循環ポンプと、循
環する浴水に気体を混合して気泡を形成する混合部と前
記混合部で形成した気泡によって濁り成分を浮上分離し
て吸着除去する吸着部とを備えた浮上分離装置と、前記
浮上分離装置から吐出された浴水を濾過する濾過槽とを
備えたことを特徴とする循環温浴器。
【請求項７】前記吸着部が、植毛した多数の繊維である
ことを特徴とする請求項６記載の循環温浴器。
【請求項８】前記濾過槽の底部に浴水を加熱するヒータ
ーを備えたことを特徴とする請求項６または７記載の循
環温浴器。