浴槽水浄化装置

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【発明の名称】	浴槽水浄化装置
【発明者】	【氏名】大野英樹【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】近藤龍太【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】近藤正満【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】岩永茂【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】安井圭子【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内
【要約】	【課題】平板状フィルターでは、フィルター面積が小さくなり低価格で浄化部を構成できるが、面積が小さくなるため、使用中に目詰まりが発生し、圧力損失が大きくなるという課題があった。【解決手段】複数のフィルター６から構成される平板状の積層フィルター２０を複数組収容するろ過手段８とすることで、洗浄の容易な平板状フィルターで必要十分なフィルター面積が確保でき、さらにはフィルターを通過する浴槽水の流速が抑えられるので圧力損失を小さくすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィルターから構成される平板状の積層フィルターを複数組収容するろ過手段と、前記ろ過手段を経由して浴槽水を循環させる循環手段とを備え、前記ろ過手段に流入した浴槽水が分流して前記複数組の積層フィルターを通過した後、再度合流して前記ろ過手段から流出する浴槽水浄化装置。
【請求項２】
積層フィルターを構成するフィルターは、同一開口径であり、略密着構成とした請求項１に記載の浴槽水浄化装置。
【請求項３】
積層フィルターを構成するフィルターは、各々異なる開口径であり、所定の隙間を設けた構成にするとともに、浴槽水循環流の下流側から順に開口径の小さいフィルターを配置した請求項１に記載の浴槽水浄化装置。
【請求項４】
複数の開口径の異なるフィルターを収容するろ過手段と、前記ろ過手段を経由して浴槽水を循環させる循環手段とを備え、前記ろ過手段に収容したフィルターは浴槽水循環流の上流側から順に開口径の大きなものを配置するとともに、開口径の大きなフィルターの面積を開口径の小さなフィルターの面積よりも小さく構成した浴槽水浄化装置。
【請求項５】
最下流側に配置するフィルターの開口径は２０～３０μｍとした請求項３または４に記載の浴槽水浄化装置。
【請求項６】
最上流側に配置するフィルターの開口径は８０～１００μｍとした請求項３または４に記載の浴槽水浄化装置。
【請求項７】
フィルターは金属繊維の織物もしくはフェルト状に積層し、焼結した不織布である請求項１～６のいずれか１項に記載の浴槽水浄化装置。
【請求項８】
循環手段による循環流がろ過手段を迂回して流れるバイパス流路を備えた請求項１～７のいずれか１項に記載の浴槽水浄化装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は一般家庭の浴槽水を簡易的に浄化する浴槽水浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浴槽水の白濁原因となる懸濁粒子には、髪の毛や埃などの粗大粒子、入浴者の皮膚から剥離した角質層などの粒子（粒子径２０μｍ～１００μｍ）、さらには生きた細菌や死菌などの微粒子（粒子径１μｍ程度）等があり、これらの懸濁粒子を取り除き浴槽水を清澄な状態に保つため、過去から様々な浄化装置が提案されている。これらの浄化装置は、浴槽水を循環ポンプで循環させ、その循環回路の途中にろ過手段を備えたものが一般的であるが、このろ過手段としては、粒状のろ過材を用いたもの（例えば特許文献１参照）、中空糸膜を用いたもの、ろ布もしくは多孔質フィルター等をプリーツ状ないしは円筒状、平板状に形成したもの（例えば特許文献２参照）等があった。
【特許文献１】特開平１１－２６７４１４号公報
【特許文献２】特開平１１－９９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の粒状ろ過材を用いたろ過手段で、浴槽水中に存在する微細な懸濁粒子を捕捉するには、ろ過材の粒子径を小さくするとともに、ろ過材充填高さを十分に確保しなければならないため、圧力損失の増大、ろ過手段の大型化といった課題があった。
【０００４】
また、粒状ろ過材を微細なものにすると、ろ過手段に清水を逆通水することでろ過材の洗浄および捕捉粒子の排出を行ういわゆる逆洗浄時に、ろ過材が外部へと流出しやすいという課題がさらに生じ、ここでもろ過手段を十分に高くする等の対策が必要となる。また、中空糸膜を用いたろ過手段の場合、一般的に非常に微細な懸濁粒子まで捕捉可能であるが、洗浄が非常に困難なため、使用頻度に応じて交換等のメンテナンスが必要となるといった課題があった。
【０００５】
また、ろ布もしくは多孔質フィルター等をプリーツ状ないしは円筒状に形成したものの場合、フィルターの洗浄が困難であるとともに構成が複雑なため高コストにつながる。さらにまた、ろ布もしくは多孔質フィルター等を平板状に形成したものの場合、小型で所定量の懸濁粒子を捕捉可能なフィルター面積を確保することが困難で、目詰まりや圧力損失の上昇を回避するにはろ過手段そのものが大型化するといった課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、複数のフィルターから構成される平板状の積層フィルターを複数組収容するろ過手段と、ろ過手段を経由して浴槽水を循環させる循環手段を備え、さらにろ過手段に流入した浴槽水が分流して複数組の積層フィルターを通過した後、再度合流してろ過手段から流出する構成としたものである。
【０００７】
これによって、洗浄の容易な平板状フィルターで必要十分なフィルター面積が確保でき、さらにはフィルターを通過する浴槽水の流速が抑えられるので圧力損失を小さくすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の浴槽水浄化装置は、平板状フィルターで必要十分なフィルター面積が確保でき、さらにはフィルターを通過する浴槽水の流速が抑えられるので圧力損失を小さくすることができるため、小型にもかかわらずフィルターの懸濁粒子捕捉許容量が多く目詰まりのしにくい、また洗浄が容易で低コストの浴槽水浄化装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、複数のフィルターから構成される平板状の積層フィルターを複数組収容するろ過手段と、ろ過手段を経由して浴槽水を循環させる循環手段を備え、ろ過手段に流入した浴槽水が分流して複数組の積層フィルターを通過した後、再度合流してろ過手段から流出する構成とすることにより、平板状フィルターで必要十分なフィルター面積が確保でき、さらにはフィルターを通過する浴槽水の流速が抑えられるので圧力損失を小さくすることができるため、小型にもかかわらずフィルターの懸濁粒子捕捉許容量が多く目詰まりのしにくい、また洗浄が容易で低コストの浴槽水浄化装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明の積層フィルターを構成するフィルターを、同一開口径で略密着構成とすることにより、ろ過距離を長くすることができ、フィルターのろ過性能をさらに向上させることができる。そのため開口径の比較的大きなフィルターを用いて十分なろ過性能を確保することができるとともに、線径の細いフィルターを用いても十分な強度が確保でき、信頼性の向上にもつながる。
【００１１】
第３の発明は、特に第１の発明の積層フィルターを構成するフィルターを、各々異なる開口径とするとともに、所定の隙間を設けた構成とし、さらには浴槽水循環流の下流側から順に開口径の小さいフィルターを配置することにより、懸濁粒子はその大きさに応じて複数のフィルターに分かれて捕捉されるため、フィルターの目詰まりが発生しにくく、結果的にろ過手段の懸濁粒子捕捉許容量が大きくなる。
【００１２】
第４の発明は、複数の開口径の異なるフィルターを収容するろ過手段と、ろ過手段を経由して浴槽水を循環させる循環手段を備え、ろ過手段に収容したフィルターは浴槽水循環流の上流側から順に開口径の大きなものを配置するとともに、開口径の大きなフィルターの面積を開口径の小さなフィルターの面積よりも小さく構成することにより、特に懸濁粒子捕捉後の各々のフィルターにおける圧力損失のアンバランスをなくし、ろ過手段としての圧力損失の上昇が抑制できる。
【００１３】
第５の発明は、特に第３または第４の発明において、最下流側に配置するフィルターの開口径を２０～３０μｍとすることで、浴槽水中に最も多く存在する人体皮膚から剥離した角質層などの粒子（粒子径２０μｍ～１００μｍ）を確実に捕捉できるので最も効率的に浴槽水の浄化ができる。
【００１４】
第６の発明は、特に第３または第４の発明において、最上流側に配置するフィルターの開口径を８０～１００μｍとすることで、特に毛髪や体毛が最上流に配置するフィルターを通過することが防止でき、衛生的なろ過手段が実現できる。
【００１５】
第７の発明は、特に第１～第６のいずれか１つの発明のフィルターを金属繊維の織物もしくはフェルト状に積層し、焼結した不織布とすることにより、耐久性の向上を図ることができる。
【００１６】
第８の発明は、特に第１～第７のいずれか１つの発明において、循環手段による循環流がろ過手段を迂回して流れるバイパス流路を備えることにより、もし万が一大量の懸濁粒子や懸濁粒子以外の大きな汚れがろ過手段に捕捉されてフィルターが目詰まりした場合でも、ろ過手段内の圧力上昇を防止することができ、安全性、信頼性を向上させることができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における浴槽水浄化装置の構成図である。図１において、浴槽１の浴槽水２が循環する循環流路３には、循環ポンプ４を起点として第１の切換弁５、内部にフィルター６を２枚重ねて積層フィルター７としたものを２組設けたろ過槽８（ろ過手段）、第２の切換弁９、往き管１０、アダプタ１１、戻り管１２等を設けてある。第１の切換弁５には循環流路３から分岐する排水流路１３が接続され、また第２の切換弁９には給湯熱源１４に接続される配管１５が接続されている。
【００１９】
なお、ここで用いたフィルター６は開口径約４０μｍのステンレス織フィルターを補強板（図示せず）に焼結成形したもので、先述したとおりこのフィルター６をほぼ密着した状態で２枚重ね、積層フィルター７を構成している。また、ろ過槽８には下部に流入口１６が、上部に流出口１７が設けてあり、ろ過槽８内部に設けた２枚の積層フィルター７によってこの流入口１６に連通する空間と流出口１７に連通する空間が仕切られた構成となっている。また、第１の切換弁５の循環流れ下流側から分岐するバイパス流路１８は第２の切換弁９の下流側に接続され、その経路中にはバイパス流路１８を開閉する閉止弁１９を設けてある。またこのバイパス流路１８は途中に絞り部（図示せず）が設けてあり、ここを流れる水の量は必要最小限になるよう調整してある。
【００２０】
上記構成において、浄化運転時には循環ポンプ４の作用により、アダプタ１１から浴槽１内の浴槽水２が戻り管１２を介して吸引され、その後第１の切換弁５を通過してろ過槽８へと至る。流入口１６よりろ過槽８内部に流入した浴槽水は図中破線で示すとおり左右に分流し、各々積層フィルター７を通過し、ここで浴槽水中に含まれる懸濁粒子は捕捉される。この懸濁粒子が取り除かれた浴槽水は同じく図中破線で示すように合流して流出口１７へと至り、第２の切換弁９を通過して循環流路３、往き管１０、アダプタ１１を経て浴槽１中へと戻される。この浴槽水の循環を継続することで浴槽水２中に含まれる懸濁粒子は次々と積層フィルター７に捕捉され、浴槽水２は常に清澄な状態を維持できる。
【００２１】
このような構成にすることで、平板状のフィルターで十分な面積が確保でき、さらには浴槽水の流れを分流するためフィルター通過時の流速が抑制でき、圧力損失を小さくすることができる。またこの圧力損失が小さければ当然の事ながら循環ポンプの能力も小さくてすみ、小型化、軽量化、低コスト化も図れる。さらには図に示すように積層フィルター７を立てて実装し、浴槽水の流入口１６を下方に設けることで、フィルター６に捕捉されずにろ過槽８の底部に沈降したり、ろ過槽８内部を浮遊したりする懸濁粒子も出てくるため、フィルター６の負荷が低減でき、結果的に目詰まりを防止することもできる。また、この浄化運転時には閉止弁１９を開成しているので、もし、積層フィルター７が目詰まりを起こしても、循環ポンプ４から供給される圧力はバイパス流路１８を迂回して逃がされるので、循環流路３内の圧力が過上昇することが防止でき、機器の信頼性向上を図ることができる。
【００２２】
次に積層フィルター７の洗浄は、第１の切換弁５を流入口１６と排水流路１３が連通するよう切換えるとともに第２の切換弁９を配管１５と流出口１７が連通するよう切換え、給湯熱源１４から約６０℃のお湯を供給することで行う。この給湯熱源１４から供給されるお湯は、配管１５から第１の切換弁９を介してろ過槽８の流出口１７へと至り、ろ過槽８内部において図中破線矢印とは逆向きの流れで流入口１６へと至る。この際、積層フィルター７の内面に捕捉された懸濁粒子はろ過槽８内の流れによって洗い流され、流入口１６からお湯とともに流出する。この洗い流された懸濁粒子を含んだお湯は第１の切換弁５によって排出流路１３へと導かれ機器の外部へと排出される。この積層フィルター７に捕捉されている懸濁粒子はその大部分が入浴者の皮膚から剥離した角質層であるため、高温のお湯で洗浄することによって油分が溶出し、効果的に洗浄が行え、さらには細菌の繁殖を抑制する効果もある。
【００２３】
また、懸濁粒子を含んだ洗浄用のお湯がろ過槽８の下方から流出する構成としてあるので、懸濁粒子がろ過槽８内に滞留することが防止でき、ろ過槽８内を常に清潔な状態に保つことができる。この洗浄動作が行われる際には閉止弁１９はバイパス流路１８を閉止するので、給湯熱源１４から供給されるお湯は全てフィルター６の洗浄のために用いられる。
【００２４】
なお、フィルター６の開孔径はここでは約４０μｍとしたが、これを２枚重ねて積層フィルター７を構成しているため、その捕捉可能な粒子径は約２０～４０μｍとなる。その結果、入浴後の浴槽水中に最も多く存在する２０～３０μｍの懸濁粒子である角質層のほとんどが除去でき、浴槽水を常に清澄な状態に保つことができる。これは浴槽水中の懸濁粒子の粒度分布確認実験や２０μｍのフィルターでろ過した場合の浴槽水濁度確認実験でも確認済みである。ここで、フィルター６の開孔径をこれ以上小さくすると、不必要にフィルターの目詰まりを早めることになるとともに、フィルターの圧力損失を高め、洗浄効率を悪くすることになる。
【００２５】
さらになお、フィルター６を金属繊維の織物もしくはフェルト状に積層し燒結した不職布とすることで、耐久性の良いフィルターを得ることが出来る。
【００２６】
（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施の形態におけるろ過槽８の構成図である。図２において実施の形態１と同一記号のものは、同一の構成を有し同一動作を行うものであり、説明は省略する。
【００２７】
ろ過槽８内に設けた積層フィルター２０は、図中破線矢印で示す浄化運転時の浴槽水流れの上流側に開口径の大きなフィルタＡ２１を、また同じく下流側に開口径の小さなフィルタＢ２２を配置して構成されている。なお、ここで各々のフィルターの開口径はフィルターＡが８０μｍ、フィルターＢが２５μｍとしてある。
【００２８】
上記構成により、浄化運転時にはろ過槽８の入水口１６から流入した懸濁粒子を含んだ浴槽水はまず、フィルターＡを通過することで毛髪や綿埃等の大きなゴミが捕捉され、さらにフィルターＢを通過することで入浴者の皮膚から剥離した角質層が捕捉されることで、清澄な状態が保たれる。このような構成にすることで、開口径の小さいフィルターＢの負荷を低減することができる。つまり、面積の限られたフィルターＢに大きなゴミが捕捉されると、一気に目詰まりを生じてしまい、ろ過槽８の圧力損失が大きくなり、循環流量が確保できないという不具合が生じるが、このような現象が生じることを防止し、常に最適循環流量が確保でき、浄化性能に優れた浴槽水浄化装置を提供することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
図３は本発明の第３の実施の形態におけるろ過槽８の構成図である。図３において実施の形態１と同一記号のものは、同一の構成を有し同一動作を行うものであり、説明は省略する。
【００３０】
ろ過槽８内には開口径の異なる３枚のフィルターを備えてあり、各々図中破線矢印で示す入水口１６からの流れの上流側から（図中下から）、開口径１００μｍのフィルターＡ２３、開口径４５μｍのフィルターＢ２４、開口径２５μｍのフィルターＣ２５としてある。また、これらのフィルターの面積はフィルターＡ２３＜フィルターＢ２４＜フィルターＣ２５で所定の間隔をおいてそれぞれろ過槽８に固定してある。
【００３１】
上記構成において、流入口１６からろ過槽８内に流れ込む懸濁粒子を含んだ浴槽水は、まず、フィルターＡ２３によって毛髪や綿埃などの大きなゴミが捕捉され、その後、角質層の中でも比較的大きなものがフィルターＢ２４によって、さらには浴槽水中に最も多く存在する２０～３０μｍの角質粒子がフィルターＣ２５によって捕捉され、清澄な状態で流出口１７から流出する。
【００３２】
このように懸濁粒子の大きさによって数段階に分けて捕捉することにより、各々のフィルターの負荷を低減でき、目詰まりが防止できる。また、元来開口径の小さなフィルターは圧力損失が大きく目詰まりもしやすいため、大きな面積を必要とするが、開口径の大きなフィルターで同じ面積を確保する必要もなく、開口径に応じてフィルター面積を変えることで、小型化、軽量化が実現できる。また、フィルターとフィルターの間に入った懸濁粒子を洗浄して排出する際には流出口１７から流入口１６に至る流れを用いるが、この流れの下流側で大きな排出流速を得ることができるので、粒子の排出も容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる浴槽水浄化装置は小型で低価格な浄化が可能となるので、鑑賞魚水槽の浄化、雨水の浄化等の用途にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における浴槽水浄化装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２の浴槽水浄化装置におけるろ過槽の構成図
【図３】本発明の実施の形態３の浴槽水浄化装置におけるろ過槽の構成図
【符号の説明】
【００３５】
３循環流路（循環手段）
４循環ポンプ（循環手段）
６フィルター
７積層フィルター
８ろ過槽（ろ過手段）
１８バイパス流路
２０積層フィルター
２１、２３フィルターＡ
２２、２４フィルターＢ
２５フィルターＣ

【出願人】	【識別番号】０００００５８２１【氏名又は名称】松下電器産業株式会社【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
【出願日】	平成１６年２月２５日（２００４．２．２５）
【代理人】	【識別番号】１０００９７４４５【弁理士】【氏名又は名称】岩橋文雄【識別番号】１００１０３３５５【弁理士】【氏名又は名称】坂口智康【識別番号】１００１０９６６７【弁理士】【氏名又は名称】内藤浩樹
【公開番号】	特開２００５－２３８０６５（Ｐ２００５－２３８０６５Ａ）
【公開日】	平成１７年９月８日（２００５．９．８）
【出願番号】	特願２００４－４９６４１（Ｐ２００４－４９６４１）