JP2000263038A - 浮上分離装置及びそれを用いた循環温浴器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で生産性に優れ、また、処理槽内
の洗浄が容易にでき処理槽のメンテナンス性に優れると
ともに、被処理液の清澄化処理中に処理槽内の気体を外
部へ排出することなく、安定して被処理液中の懸濁物質
の除去ができ被処理液の清澄化性能に優れる浮上分離装
置を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明の浮上分離装置は、被処理液中の
懸濁物質を除去する処理槽１と、処理槽１に被処理液が
注入される流入口１ａと、処理槽１で懸濁物質を浮上分
離した処理水が排出される流出口１ｂと、被処理液に気
泡を混入させ処理槽１に気泡を注入する気泡注入部２
と、を有した浮上分離装置において、処理槽１の上部に
形成された空気吐出口１ｃと、空気吐出口１ｃと気泡注
入部２を接続した閉循環回路３ｃと、を備えた構成を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、懸濁物質を含んだ
被処理液中の懸濁物質に気泡を付着させて浮上させ、被
処理液中から懸濁物質を分離，除去する浮上分離装置、
及びその浮上分離装置を用い、浴水を循環させて清澄化
する循環温浴器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、種々の懸濁物質を含んだ被処
理液を浄化処理する装置として、被処理液中の懸濁物質
を被処理液中に混入させた気泡に付着させて浮上させ、
被処理液中から分離除去する種々の浮上分離装置が開示
されている。

【０００３】例えば、特開昭５２−３９８６４号公報
（以下、イ号公報という）には、密閉された槽体内の下
部に被処理原液および加圧気液混合液の供給手段を有す
るスカム形成手段を設け、スカム形成手段の上方槽体内
を加圧浮上分離部とし、槽体頂部を鋭角な円錐形のスカ
ム集積部としてその頂点にスカム排出手段を設けおよび
スカム形成手段の下方槽体に処理液排出手段を設けて成
る装置を水面浮上体に設けた加圧浮上処理装置、が開示
されている。

【０００４】以上のように構成されたイ号公報の加圧浮
上処理装置における被処理原液の処理動作について、以
下図面を用いて説明する。

【０００５】図５は従来の加圧浮上処理装置の構成を示
す説明図である。

【０００６】図５に示すように、密閉された槽体１０１
の内部の下部にスカム形成手段１０２が設けられてお
り、スカム形成手段１０２には、被処理原液と加圧気液
混合液の混合体をスカム形成手段１０２に接線方向にお
いて供給する供給管１０３が接続されている。また、槽
体１０１の頂点には第１弁１０４を有するスカム排出管
１０５が接続されている。スカム形成手段１０２の下方
には処理液排出管１０６が設けられており、処理液排出
管１０６は分岐して、その一方は槽体１０１内の水位が
低下しないように立ち上がり管１０７となり、サイホン
ブレーカー１０８が設けられている。他方は加圧気液混
合液のための第１分岐管１０９として、第２弁１１０を
介してポンプ１１１に接続されている。ポンプ１１１の
吐出側管１１２は途中で分岐して加圧タンク１１３に接
続されており、第２分岐管１１４は空気が混入するエジ
ェクター１１５に接続され、その出口は第１分岐管１０
９に接続されている。加圧タンク１１３からの管１１６
は減圧弁１１７および第３弁１１８を介して供給管１０
３に接続されている。

【０００７】被処理原液を処理する場合、事前に所定量
の高分子凝集剤が混入された被処理原液が供給管１０３
に供給され、同時に加圧気液混合液が第３弁１１８を経
て被処理原液に混入される。高分子凝集剤と加圧気液混
合液が混入された被処理原液はスカム形成手段１０２に
接線方向で流入され、旋回上昇せしめられる。その間、
被処理原液中のフロックと加圧気液混合液から発生した
微細気泡とが会合して、フロックは浮力を与えられ、槽
体１０１を旋回上昇しながら槽体１０１上部に集積して
スカム層を形成する。一方、懸濁物質が除去された液は
下方に集積し処理液排出管１０６より取り出され、立ち
上がり管１０７より外部に排出されるとともに、その一
部は加圧気液混合液の用水として第１分岐管１０９に吸
引され、循環使用される。第１分岐管１０９に吸引され
た用水はポンプ１１１によって加圧され、その一部は第
２分岐管１１４を経てエジェクター１１５に導入され、
その際空気が混入されて再度ポンプ１１１を経て加圧タ
ンク１１３に導入される。ここで加圧気液混合液を生成
し、減圧弁１１７にて減圧され飽和溶解されていた空気
が微細気泡となり、供給管１０３に供給される。

【０００８】また、近年では生活の快適さや便利さを追
求し、浴水を循環させて浄化槽で清浄化し、常時清潔な
浴水をヒータによって保温加熱し浴槽に供給することが
できる循環温浴器が一般家庭においても普及しつつあ
り、種々の循環温浴器が開示されている。

【０００９】例えば、特開平８−３２３３４２号公報
（以下、ロ号公報という）には、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
濾過槽とを備えた循環温浴器が開示されている。

【００１０】以上のように構成されたロ号公報の循環温
浴器について、以下図面を用いて説明する。

【００１１】図６は従来の循環温浴器の概略構造図であ
る。

【００１２】図６において、１２０は浴槽、１２１は浴
槽１２０内の浴水が循環する循環路、１２２は循環路１
２１に接続され浴水を循環する循環ポンプ、１２３は循
環ポンプ１２２の吐出側の循環路１２１に接続された気
体吸入部、１２４は気体吸入部１２３の吐出側に接続さ
れた浮上分離部、１２４ａは浮上分離部１２４の上部に
配設された排出弁、１２５は浮上分離部１２４の内部に
配設された保持部材１２５ａに植毛された繊維状の吸着
部、１２６は浮上分離部１２４の吐出側に接続されたろ
過槽である。

【００１３】以上のように構成された循環温浴器につい
て以下その動作を説明する。

【００１４】浴槽１２０内の浴水の清澄化処理を行う場
合、懸濁物質を含む浴槽１２０内の浴水が循環ポンプ１
２２で浴槽１２０から吸い上げられ、気体吸入部１２３
に供給され、懸濁物質を含んだ浴水に気体が混入され
て、次いで、気泡が混入された浴水が浮上分離部１２４
に供給される。

【００１５】浮上分離部１２４に供給された浴水中の気
泡により、浮上分離部１２４内の浴水中の懸濁物質が吸
着されるとともに、気泡が吸着部１２５に吸着され、浴
水中の懸濁物質が除去される。次いで、懸濁物質が除去
された浴水は浮上分離部１２４から吐出され、ろ過槽１
２６に供給される。ろ過槽１２６に供給された浴水は、
ろ過槽１２６中の微生物等により、浴水中の残留有機物
を分解除去され、清澄化されて浴槽１２０に戻される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の浮上分離装置は以下のような課題を有していた。

【００１７】イ号公報に記載の加圧浮上処理装置では、
槽体内にスカム形成手段を要すとともに、槽体が鋭角の
円錐形に形成された頂部を有しているため、構造が複雑
で生産性に欠けるとともに、メンテナンス性に欠ける。

【００１８】円錐形の頂部に集積されたスカム層の排出
時に、槽体に別途清澄なる液を供給しながら第１弁を開
放し、頂部に接続されたスカム排出管からスカムを排出
しているため、槽体内に付着したスカムの排出が困難で
槽体内のメンテナンス性に欠ける。

【００１９】除濁された液の一部を第１分岐管に吸引し
て加圧気液混合液の用水として循環使用し、用水をポン
プで加圧するとともに気体を混入させているため、常に
外部の大気中から気体の供給を要すとともに、定期的に
槽体内に貯留した気体を排出する必要があり、被処理原
液の処理操作性に欠けるという課題を有していた。

【００２０】また、上記従来の循環温浴器は以下のよう
な課題を有していた。

【００２１】ロ号公報に記載の循環温浴器では、常時外
部から気体吸入部に空気が供給され、浴水に気泡を混合
して浮上分離部に浴水を供給しているため、浮上分離部
内に空気が溜まり、定期的に浮上分離部の上部に設けら
れた排出弁を開き浮上分離部内に貯留した気体を排出す
る必要があり、浴水の清澄化の処理操作性に欠ける。

【００２２】定期的に浮上分離部の上部から浮上分離部
内の気体を排出しているため、常時浮上分離部内の浴水
の液面が上下し、連続して安定した処理能力を得ること
が困難で処理性能に欠ける。

【００２３】吸着部が、保持部材に植毛されて浮上分離
部内に配設されているため、部品点数が多く生産性やメ
ンテナンス性に欠ける。

【００２４】浮上分離部内の逆洗浄の際、浮上分離部内
に供給した洗浄水の水圧のみで繊維状の吸着部に付着し
た懸濁物質を除去しているため、吸着部の洗浄に強い水
圧を要すとともに、洗浄効率に欠け吸着部の再生性に欠
ける。

【００２５】浮上分離部の吐出側にろ過槽を接続してい
るため、該循環温浴器の構造が複雑で機器が大型化する
傾向が有るとともに、メンテナンス性に欠ける。

【００２６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、簡単な構造で生産性に優れ、また、処理槽内の洗浄
が容易にでき処理槽のメンテナンス性に優れるととも
に、被処理液の清澄化処理中に処理槽内の気体を外部の
大気中へ排出することなく、安定して被処理液中の懸濁
物質の除去ができ被処理液の清澄化性能に優れる浮上分
離装置の提供、及び、常時清澄化された浴水を得ること
ができるとともに、衛生性に優れ、また、メンテナンス
性に優れた浮上分離装置を用いた循環温浴器を提供する
ことを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明における浮上分離装置は、被処理液中の
懸濁物質を除去する処理槽と、処理槽に被処理液が注入
される流入口と、処理槽で懸濁物質を浮上分離した処理
水が排出される処理槽の下部の流出口と、被処理液に気
泡を混入させ処理槽に気泡を注入する気泡注入部と、を
有した浮上分離装置において、処理槽の上部に形成され
た空気吐出口と、空気吐出口と気泡注入部を接続した閉
循環回路と、を備え、処理槽を密閉構造とした構成を有
している。

【００２８】この構成により、処理槽内で、被処理液中
の懸濁物質を気泡注入部で注入した気泡に付着させて浮
上分離処理する間、処理槽内の空気を大気中に排出する
ことなく、閉循環回路で循環させて処理槽での被処理液
中の懸濁物質の浮上分離処理に利用することができると
ともに、処理槽内の被処理液の水位を上下させることな
く、連続して被処理液の清澄化処理ができるという作用
を有する。

【００２９】また、上記従来の課題を解決するために本
発明における循環温浴器は、浴槽内の浴水を吸引，吐出
するノズル部と、処理槽の上部に形成された空気吐出口
と空気吐出口と気泡注入部を接続した閉循環回路とを備
え処理槽を密閉構造とした浮上分離装置と、ノズル部と
浮上分離装置の流入口を接続した吸込流路と、浮上分離
装置の流出口とノズル部を接続した吐出流路と、吸込流
路に配設され浴槽内の浴水を吸引する循環ポンプと、を
備えた構成を有している。

【００３０】この構成により、循環ポンプによりノズル
部から吸引された浴槽内の浴水が浮上分離装置の処理槽
に注入され、浮上分離装置の処理槽で浴水中の懸濁物質
を浮上分離し浴水を清澄化処理することができ、また、
清澄化処理された処理水を吐出流路を介してノズル部か
ら浴槽へ戻すことができ、浴水の循環を停止させること
なく循環を継続したままで処理水を常時浴槽に供給する
ことができるという作用を有する。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の浮上分
離装置は、被処理液中の懸濁物質を除去する処理槽と、
前記処理槽に前記被処理液が注入される流入口と、前記
処理槽で前記懸濁物質を浮上分離した処理水が排出され
る前記処理槽の下部の流出口と、前記被処理液に気泡を
混入させ前記処理槽に気泡を注入する気泡注入部と、を
有した浮上分離装置において、前記処理槽の上部に形成
された空気吐出口と、前記空気吐出口と前記気泡注入部
を接続した閉循環回路と、を備えた構成を有している。

【００３２】これにより、処理槽内で、被処理液中の懸
濁物質を気泡注入部で注入した気泡に付着させて浮上分
離処理する間、処理槽内の空気を大気中に排出すること
なく、閉循環回路で循環させて処理槽での被処理液中の
懸濁物質の浮上分離処理に利用することができるという
作用を有する。また、処理槽内の空気を大気中に排出す
ることなく懸濁物質を浮上分離処理することができるた
め、処理槽内の被処理液の水位を上下させることなく、
連続して被処理液の清澄化処理ができるという作用を有
する。

【００３３】ここで、処理槽は、流入口，流出口，空気
吐出口からのみ被処理液や処理水，空気の流出入がで
き、密閉状に形成される。

【００３４】流出口としては、流入口よりも高い位置の
処理槽の下部に形成される。これにより、流入口から流
入した被処理液中の懸濁物質を気泡で吸着して被処理液
中から除去する前に流出口から流出するのを防止できる
とともに、懸濁物質を除去した処理水が再度流入口から
流入した被処理液と混ざるのを防止できる。

【００３５】本発明の請求項２に記載の浮上分離装置
は、請求項１に記載の発明において、前記処理槽の内部
に、前記被処理液よりも軽い比重でかつ前記懸濁物質を
吸着する吸着材が収納された構成を有している。

【００３６】これにより、吸着材が被処理液中に浮くた
め、被処理液中に注入された気泡に吸着して処理槽内の
被処理液の液面に浮上した被処理液中の懸濁物質を、吸
着材で確実に吸着することができるという作用を有す
る。また、吸着材が被処理液に浮くため、処理槽内に吸
着材の保持部材を要さず処理槽の構造を簡単にできると
いう作用を有する。

【００３７】ここで、吸着材としては、ポリプロピレン
（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリアセタール（Ｐ
ＯＭ）等の被処理液よりも軽い比重で被処理液に浮き、
加水分解を起こさない疎水性のものが好適に用いられ
る。これにより、被処理液中で吸着材が加水分解せず吸
着材の耐久性を向上でき、また、吸着材が被処理液にな
じみ難く吸着材に吸着された懸濁物質が流されるのを防
止できる。

【００３８】尚、該浮上分離装置を入浴に使用された浴
水中の懸濁物質の浮上分離処理に使用する場合、比重が
１未満の吸着材が用いられる。これにより、吸着材が処
理槽内の浴水中で容易に浮上でき、浴水中の懸濁物質を
浴水の液面で吸着することができる。

【００３９】本発明の請求項３に記載の浮上分離装置
は、請求項１又は２に記載の発明において、前記処理槽
の上部で前記吸着材を浮上させる位置に配設され前記被
処理液の液面を検知する上部液面検知部と、前記処理槽
の下部でかつ前記流出口の上方で前記吸着材を浮上させ
る位置に配設され前記被処理液の液面を検知する下部液
面検知部と、を備えた構成を有している。

【００４０】これにより、処理槽内の被処理液の液面を
検知し処理槽内の被処理液の量を調整することができる
とともに、処理槽内の空気量の調整が容易にでき、被処
理液の清澄化処理中の処理槽内の被処理液及び空気の量
を一定に維持することができるという作用を有する。

【００４１】また、上部液面検知部が吸着材を浮上させ
る位置に配設されているため、常に被処理液に吸着材を
浮上させることができ、安定して被処理液の清澄化処理
ができるという作用を有する。更に、下部液面検知部が
流出口の上方で吸着材を浮上させる位置に配設されてい
るため、吸着材が流出口側へ移動するのを防止できると
いう作用を有する。

【００４２】また、下部液面検知部を有しているため、
処理槽内の被処理液を所定量減らすことができ、処理槽
内の被処理液の量を減らし液面を低下させて気泡が混入
された被処理液を流入口から処理槽内に流入させ、処理
槽内の吸着材を攪拌させて吸着材に付着した懸濁物質を
取り除き吸着材の再生処理を行うことができるという作
用を有する。

【００４３】ここで、上部，下部液面検知部としては、
圧力センサ，マグネット式フロートセンサ，電極式水セ
ンサ等が用いられる。

【００４４】本発明の請求項４に記載の浮上分離装置
は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の発明にお
いて、前記閉循環回路中に給排切替え弁を備えた構成を
有している。

【００４５】これにより、給排切替え弁を該浮上分離装
置の外部側に切り替えるだけで、給排切替え弁を介して
処理槽内の空気を大気中へ排出又は大気中の空気を処理
槽内へ供給することができるとともに、処理槽内の被処
理液の量を容易に調整することができるという作用を有
する。また、給排切替え弁を閉循環回路側に切り替える
だけで、空気吐出口と気泡注入部を閉循環回路で接続す
ることができ、処理槽内の被処理液の量を維持すること
ができるという作用を有する。

【００４６】特に、処理槽内の被処理液の量を減少さ
せ、流入口から流入される気泡を混入した被処理液で処
理槽内の吸着材を攪拌して吸着材の再生処理を行う際
に、給排切替え弁を切り替えるだけで処理槽内の空気を
大気中から供給するとともに処理槽の流出口から被処理
液を排出して処理槽内の被処理液の量を調整でき、容易
に吸着材の再生処理ができるという作用を有する。

【００４７】ここで、給排切替え弁としては、処理槽か
ら大気中へ空気を排出する方向、大気中から処理槽へ空
気を供給する方向、閉循環回路を接続する方向の３方向
に切替えが可能な弁が用いられる。

【００４８】本発明の請求項５に記載の浮上分離装置
は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の発明にお
いて、前記気泡注入部が、前記閉循環回路に接続された
エアーポンプ、又は、前記流入口と前記閉循環回路間に
配設されたエジェクター、を備えた構成を有している。

【００４９】これにより、気泡注入部にエアーポンプを
用いた場合、強制的に被処理液中に空気を注入すること
ができるため、確実かつ安定して一定の空気量を連続的
に注入することができ、被処理液中の懸濁物質を安定し
て浮上分離することができるという作用を有する。

【００５０】また、気泡注入部にエジェクターを用いた
場合、電気部品や駆動部品等を要さず簡単な構造で被処
理液中に空気を注入することができるという作用を有す
る。

【００５１】ここで、気泡注入部にエアーポンプを用い
た場合、エアーポンプの吐出口側に拡散板を配設するの
が好ましい。これにより、吐出された気泡を拡散板に衝
突させ気泡を微細化でき、被処理液中の懸濁物質の吸着
性を向上できる。

【００５２】また、エジェクターとしては、流入口に接
続された流入路に絞り部を形成したもの等が用いられ
る。これにより、絞り部での被処理液の流速が上昇し減
圧状態となるため被処理液中に空気を吸引混合すること
ができる。

【００５３】本発明の請求項６に記載の循環温浴器は、
浴槽内の浴水を吸引，吐出するノズル部と、請求項１乃
至５の内いずれか１項に記載の浮上分離装置と、前記ノ
ズル部と前記浮上分離装置の流入口を接続した吸込流路
と、前記浮上分離装置の流出口と前記ノズル部を接続し
た吐出流路と、前記吸込流路に配設され前記浴槽内の前
記浴水を吸引する循環ポンプと、を備えた構成を有して
いる。

【００５４】これにより、循環ポンプによりノズル部か
ら吸引された浴槽内の浴水が浮上分離装置の処理槽に注
入され、浮上分離装置の処理槽で浴水中の懸濁物質を浮
上分離し浴水を清澄化処理することができ、また、清澄
化処理された処理水を吐出流路を介してノズル部から浴
槽へ戻すことができるという作用を有する。また、処理
槽内の空気が一定に維持されるため、浴水の循環を停止
させることなく循環を継続したままで、浴水中の懸濁物
質を除去して清澄化した処理水を常時浴槽に供給するこ
とができるという作用を有する。

【００５５】ここで、ノズル部としては、浴槽内又は、
浴槽に連通して浴槽の側壁等に配設される。

【００５６】吐出流路としては、切替え弁を介して排水
流路を接続してもよい。これにより、浮上分離装置の処
理槽内の洗浄時等に、切替え弁を切り替えるだけで、排
水流路から外部へ洗浄水を排出することができる。

【００５７】更に、循環ポンプと浮上分離装置間の吸込
流路に、オゾンや紫外線殺菌灯の照射等により浴水中の
細菌の殺菌処理の機能を有した殺菌装置を配設してもよ
い。これにより、浴水の循環中に浴水中の細菌の殺菌処
理ができ、浴水の衛生性を向上できる。

【００５８】また、循環ポンプと浮上分離装置間の吸込
流路に、ヒータを配設してもよい。これにより、浮上分
離装置に流入する浴水を熱水にして浮上分離装置の処理
槽内を高温殺菌でき、特に、ノズル部，吸込流路，浮上
分離装置，吐出流路を閉回路にした場合、閉回路中を熱
水で高温殺菌することができ、衛生性を向上できる。

【００５９】（実施の形態１，２）本発明の実施の形態
１，２における浮上分離装置について、以下図面を用い
て説明する。

【００６０】図１は本発明の実施の形態１の浮上分離装
置における浮上分離処理を示す要部断面図であり、図２
は本発明の実施の形態２の浮上分離装置における浮上分
離処理を示す要部断面図である。

【００６１】図１において、１は実施の形態１における
浮上分離装置の処理槽、１ａは処理槽１の底部に形成さ
れた流入口、１ｂは処理槽１の下部側壁に形成された流
出口、１ｃは処理槽１の上部に形成された空気吐出口、
２は流入口１ａに接続され流入口１ａから処理槽１内へ
微細気泡を注入するエジェクターからなる気泡注入部、
２ａは気泡注入部２の空気流入口、３ａは流入口１ａに
接続され処理槽１へ被処理液を供給する流入路、３ｂは
流出口１ｂに接続され処理水が処理槽１から排出される
流出路、３ｃは空気吐出口１ｃと空気流入口２ａを接続
した閉循環回路、４は閉循環回路３ｃ中に配設された給
排切替え弁、５は処理槽１内の上部に配設され被処理液
の水位を検知する上部液面検知部、６は処理槽１内の下
部でかつ流出口１ｂの上方に配設され被処理液の水位を
検知する下部液面検知部、７は処理槽１内に収納され被
処理液中の懸濁物質を吸着する吸着材、８は処理槽１内
の上部である。尚、図中、給排切替え弁４のａ乃至ｃは
給排切替え弁４の切替え方向を示す。

【００６２】ここで、エジェクターからなる気泡注入部
２としては、流入口１ａに接続された流入路３ａに形成
された絞り部で構成される。これにより、可動部を要さ
ず簡単な構造で、絞り部を移送する被処理液の流速の上
昇によって生じる減圧状態を利用して被処理液中に空気
を吸引混合することができる。

【００６３】図２において、１′は実施の形態２におけ
る浮上分離装置の処理槽、２′は閉循環経路３ｃに配設
され流入路３ａを介して流入口１ａから処理槽１′内へ
微細気泡を注入するエアーポンプからなる気泡注入部、
２′ａは気泡注入部２′から流入路３ａに微細気泡が注
入される空気注入口である。ここで、エアーポンプの吐
出口側に拡散板を配設するのが好ましい。これにより、
吐出された気泡を微細化できる。

【００６４】尚、処理槽１，１′は、流入口１ａ及び流
出口１ｂ及び空気吐出口１ｃ以外からは被処理液及び空
気の流出入が生じないように密閉状に形成されている。

【００６５】また、本実施の形態１，２では、流入口１
ａは処理槽１，１′の底部に形成され、流出口１ｂは流
入口１ａよりも高い位置の処理槽１，１′の下部側壁に
形成されている。

【００６６】上部，下部液面検知部としては、処理槽
１，１′の側壁に配設された圧力センサ，マグネット式
フロートセンサ，電極式水センサ等が用いられる。

【００６７】また、本実施の形態１，２では、吸着材７
として、比重が１未満で被処理液に浮くもので、かつ、
加水分解を起こさない疎水性のものが用いられる。これ
により、吸着材７が被処理液に浮くため、気泡に吸着し
て被処理液面へ上昇した懸濁物質を吸着材７で捕捉する
ことができるとともに、被処理液中で吸着材７が加水分
解せず吸着材７の耐久性を向上でき、また、吸着材７が
被処理液になじみ難く吸着材７に吸着された懸濁物質が
流されるのを防止できる。

【００６８】更に、吸着材７の材質としては、ポリプロ
ピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリアセター
ル（ＰＯＭ）等が好適に用いられる。

【００６９】以上のように構成された実施の形態１にお
ける浮上分離装置の動作について、以下説明する。尚、
実施の形態２における浮上分離装置の動作は、実施の形
態１と同様なので説明を省略する。

【００７０】懸濁物質を含む被処理液から懸濁物質を除
去する被処理液のろ過運転を開始すると、ポンプ等の強
制循環手段（図示せず）により、被処理液が気泡注入部
２を介して流入口１ａから処理槽１内へ供給される。

【００７１】ここで、給排切替え弁４はｃ−ｂ方向に切
り替えられており、処理槽１内の被処理液の液面が上昇
するに従い処理槽１内の空気が空気吐出口１ｃから押し
出され、給排切替え弁４から処理槽１の外部の大気中へ
排出される。尚、給排切替え弁４のｂ−ａ方向は閉状態
となっているため、処理槽１内に気泡は注入されない。

【００７２】次に、処理槽１内の被処理液の液面が上昇
し上部液面検知部５に液面が達すると、給排切替え弁４
がｃ−ａ方向に切り替えられ、閉循環回路３ｃが形成さ
れる。次に、処理槽１内の上部８に滞留した空気が空気
吐出口１ｃから吐出され、閉循環回路３ｃを通り給排切
替え弁４を介して空気流入口２ａから気泡注入部２に供
給されるとともに流入路３ａから供給された被処理液に
混入し、次いで、気泡が混入された被処理液が流入口１
ａから処理槽１内の被処理液内に注入される。

【００７３】処理槽１内の被処理液中に注入された気泡
は、気泡の表面張力で被処理液中の懸濁物質を気泡に吸
着しながら、浮力により処理槽１内の被処理液の液面へ
上昇する。

【００７４】懸濁物質を吸着した気泡が液面に到達する
と、気泡が壊れて処理槽１内の上部８の空気と混合し、
また、気泡に吸着していた懸濁物質は気泡が壊れた際に
吸着材７に吸着される。更に、気泡により懸濁物質が分
離除去された処理水は処理槽１の下方に集まり、清澄化
された処理水として流出口１ｂから流出路３ｂへ排出さ
れる。

【００７５】次に、実施の形態１における分離処理装置
の吸着材の再生動作について、以下図面を用いて説明す
る。

【００７６】図３は実施の形態１における浮上分離装置
の吸着材の再生処理を示す要部断面図である。なお、エ
アーポンプからなる気泡注入部２′を有す浮上分離装置
でも同様である。

【００７７】所定時間、被処理液中の懸濁物質の浮上分
離処理を行った後、給排切替え弁４がｂ−ａ方向に切り
替えられて給排切替え弁４のｃ−ｂ方向が閉状態にさ
れ、大気中の空気が給排切替え弁４を介して空気流入口
２ａから気泡注入部２に供給されて処理槽１内に気泡が
注入される。

【００７８】気泡が処理槽１内に注入されると、処理槽
１内の空気量が増加し、同時に処理槽１内の被処理水が
流出口１ｂから流出して処理槽１内の被処理液の液面が
低下する。

【００７９】ここで、被処理液が貯溜されている貯溜槽
（図示せず）が処理槽１よりも低い位置にある場合、処
理槽１への被処理液の供給を停止し、給排切替え弁４を
ｃ−ｂ方向に切り替えるだけで、処理槽１内の被処理液
と貯溜槽内の被処理液の水頭差によって処理槽１内の被
処理液が貯留槽へ流入し処理槽１内の被処理液の液面が
低下する。尚、被処理液の液面が下部液面検知部６まで
低下すると、再度処理槽１への被処理液の供給が開始さ
れる。

【００８０】次いで、被処理液の液面が下部液面検知部
６まで低下すると、給排切替え弁４がｃ−ａ方向に切り
替えられ、閉循環回路３ｃで空気吐出口１ｃと空気流入
口２ａが接続され、処理槽１内の空気が閉循環回路３ｃ
で循環される。

【００８１】空気流入口２ａから気泡注入部２に供給さ
れた空気は、流入路３ａから処理槽１へ供給される被処
理液に混入され、流入口１ａから処理槽１内に気泡混合
液が吐出される。また、処理槽１へ吐出された気泡が混
合した気泡混合液は吸着材７に噴射され、吸着材７が攪
拌されるとともに吸着材７同士が衝突し、表面に吸着し
た懸濁物質が剥離され、吸着材７が再生される。次い
で、吸着材７から剥離された懸濁物質を含んだ被処理液
が流出口１ｂから処理槽１の外部へ排出され、吸着材７
の再生処理が完了する。

【００８２】以上のように実施の形態１，２における浮
上分離装置は構成されているため、以下の作用を有す
る。

【００８３】（１）処理槽が、流入口，流出口，空気吐
出口以外からは被処理液及び空気の流出入が生じない密
閉状に形成されているとともに、空気の閉循環回路を有
しているため、被処理液の処理動作中に外部の大気中か
らの空気の供給や処理槽から外部への空気の排出操作を
要さず、処理槽内の被処理液の量を均一に維持したまま
連続して安定した被処理液の清澄化処理ができる。

【００８４】（２）処理槽内の被処理液の液面に浮上し
た吸着材を有しているため、気泡に吸着されて液面に上
昇した懸濁物質を吸着材で吸着することができ、被処理
液中の懸濁物質を容易に分離除去することができる。

【００８５】（３）吸着材が被処理液の液面に浮上する
ため、処理槽中に吸着材を保持する保持部材等を要さ
ず、処理槽内の構造が簡単で生産性やメンテナンス性を
向上できる。

【００８６】（４）処理槽内の被処理液量を減少させて
液面を低下させ、気泡を混合した気泡混合液を流入口か
ら処理槽内へ吐出することにより、気泡混合液で吸着材
を攪拌させて吸着材同士を衝突させ吸着材に吸着された
懸濁物質を吸着材から剥離することができ、容易に吸着
材を再生でき吸着材を繰り返し使用できるとともに、該
浮上分離装置の処理性能を維持できる。

【００８７】（５）処理槽内の被処理液の液面を低下さ
せて吸着材の再生処理をしているため、より速い流速で
気泡混合液を吸着材に噴射させることができ、吸着材の
再生処理効率を向上できる。

【００８８】（実施の形態３）本発明の実施の形態１に
おける浮上分離装置を用いた実施の形態３における循環
温浴器について、以下図面を用いて説明する。

【００８９】図４は本発明の実施の形態３における循環
温浴器の浴水の循環経路を示す説明図である。尚、実施
の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省
略する。

【００９０】図中、１０は浴水が貯溜された浴槽、１１
は浴槽１０内に配設されたノズル部、１２は浴槽１０内
の浴水を吸引する吸入口、１３は吸入口１２の浴水の吸
込方向側に接続されたトップフィルター、１４は吸入口
１２の吸込方向を順方向として吸入口１２とトップフィ
ルター１３の間に配設された逆止弁、１５はノズル部１
１に接続された実施の形態２における循環温浴器本体、
１６はノズル部１１及び循環温浴器本体１５に接続され
た吸入口１２から吸引された浴水の吸込流路、１７はト
ップフィルター１３と気泡注入部２間の吸込流路１６に
配設された循環ポンプ、１８は循環ポンプ１７と気泡注
入部２間の吸込流路１６に配設された殺菌装置、１９は
殺菌装置１８と気泡注入部２間の吸込流路１６に配設さ
れたヒータ、２０は処理槽１の流出口１ｂとノズル部１
１のトップフィルター１３を接続した吐出流路、２１は
ノズル部１１内のトップフィルター１３側の吐出流路２
０に配設された第１三方弁、２１ａは第１三方弁２１に
接続され浴槽１０に連通した吐出口、２２は流出口１ｂ
側の吐出流路２０に配設された第２三方弁、２３は第２
三方弁２２に接続された排水流路である。尚、第１三方
弁２１，第２三方弁２２のａ乃至ｃは第１三方弁２１，
第２三方弁２２の切替え方向を示す。

【００９１】ここで、トップフィルター１３としては、
スポンジまたは糸巻フィルターや樹脂またはステンレス
製のメッシュ等を備えたものが用いられる。

【００９２】殺菌装置１８としては、オゾンや紫外線殺
菌灯の照射等により浴水中の細菌の殺菌処理の機能を有
したものが用いられる。尚、紫外線殺菌灯を用いた場
合、紫外線殺菌灯の照射時間は２４時間が望ましいが、
１日のうち一定時間照射（約１２時間）しても実用上問
題はない。

【００９３】以上のように構成された実施の形態３にお
ける循環温浴器の浴水の清澄化処理動作について、以下
説明する。

【００９４】浴槽１０内の浴水の清澄化処理を開始する
と、コントローラ（図示せず）からの指令によって循環
ポンプ１７が駆動を開始し、浴槽１０内の浴水が吸入口
１２から吸引される。次いで、吸入口１２から吸引され
た浴水が逆止弁１４を介してトップフィルター１３に流
入するとともに、トップフィルター１３で浴水中の毛髪
等の大きなゴミが除去され、循環ポンプ１７を介して殺
菌装置１８に送られる。

【００９５】次いで、殺菌装置１８で浴水中の細菌の殺
菌処理が行われた後、殺菌処理された浴水がヒータ１９
へ流入し、気泡注入部２を介して流入口１ａから処理槽
１へ流入する。

【００９６】ここで、気泡注入部２から処理槽１に注入
する最適な空気量としては、浴水の循環量や浴水の汚れ
具合により異なるが、一般家庭の浴槽で使用される場
合、注入する空気量は浴水の循環量の１５〜２０％程
度、例えば、浴水の循環量が毎分２０リットルであれば
空気量は毎分３〜４リットル程度、とするのが好まし
い。尚、空気量が浴水の循環量の１５％より少なくなる
につれ、気泡数が減少するため、単位時間当たりに処理
される懸濁物質量が減少して処理速度が遅くなる傾向が
あり、空気量が浴水の循環量の２０％より多くなるにつ
れ、気泡数が多くなりすぎて多量の気泡で吸着材７が攪
拌され、吸着能力が低下する傾向があるとともに、特
に、気泡注入部２がエジェクターからなるため、絞り部
をより絞る必要があり、圧力損失の増大や循環量の低下
等の問題を引き起こす傾向があり、いずれも好ましくな
い。

【００９７】また、気泡注入部２から処理槽１に注入す
る気泡のサイズとしては、気泡形状を球と想定した場
合、約直径０．１ｍｍ〜直径２ｍｍが好ましい。尚、気
泡の直径が０．１ｍｍより小さくなるにつれ、浮力が低
下し処理槽１外の浴槽１０へ気泡が流出される傾向があ
り、気泡の直径が２ｍｍより大きくなるにつれ、気泡の
浮上速度が増加して気泡の表面張力で懸濁物質を保持で
きなくなる傾向があり、いずれも好ましくない。

【００９８】吸着材７としては、実施の形態１と同様
に、比重が１未満で浴水に浮くもので、かつ、加水分解
を起こさない疎水性のもので、ＰＰ、ＰＥ、ＰＯＭ等の
材質のものが用いられる。

【００９９】処理槽１内の浴水の液面が上昇し上部液面
検知部５に液面が達すると、給排切替え弁４がｃ−ａ方
向に切り替えられるとともに、第１三方弁２１と第２三
方弁２２の流路がｃ−ａ方向に切り替えられ、処理槽１
内で実施の形態１と同様に浴水中の懸濁物質が浮上分離
され、清澄化処理された浴水の処理水が流出口１ｂから
排出され第２三方弁２２，第１三方弁２１を介して吐出
口２１ａから浴槽１０に戻される。

【０１００】次に、本実施の形態３における循環温浴器
の殺菌洗浄について、以下説明する。

【０１０１】循環温浴器の殺菌を行う場合、第１三方弁
２１の流路をｃ−ｂ方向に切り替え、循環温浴器本体１
５とノズル部１１間で閉循環路を形成する。次いで、ヒ
ータ１９に電圧を印加し閉循環路中の浴水を加熱し、閉
循環路中のトップフィルター１３、浴水が循環する各流
路１６，２０、処理槽１の内部を熱水により高温殺菌す
る。高温殺菌後の熱水は、第１三方弁２１の流路をｃ−
ａ方向に切り替えて吐出口２１ａから浴槽１０内に排
出、又は、第２三方弁２２の流路をｃ−ｂ方向に切り替
えて排水流路２３から浴槽１０外に排出される。

【０１０２】ここで、循環温浴器の殺菌動作は、１日に
設定された時間（通常の場合、１日あたり２回から１２
回程度）で行われる。

【０１０３】また、ヒータ１９による浴水の加熱温度と
しては、高いほど好ましいが、実用上において、７０℃
程度で３分間維持すれば十分に殺菌の効果を発揮でき
る。

【０１０４】処理槽１内の吸着材７の再生を行う場合、
第２三方弁２２の流路がｃ−ｂ方向に切り替えられ、実
施の形態１と同様に吸着材７の再生処理が行われる。

【０１０５】吸着材７の再生処理後、懸濁物質を含んだ
処理槽１内の浴水は、流出口１ｂ，第２三方弁２２を介
して排水流路２３から浴槽１０外に排出される。

【０１０６】ここで、吸着材７の再生処理動作は、１日
に設定された時間（通常の場合、１日あたり１回あるい
は２回程度）で行われる。

【０１０７】以上のように実施の形態３における浮上分
離装置は構成されているため、実施の形態１，２の作用
に加えて以下の作用を有する。

【０１０８】（１）浴水の循環を停止させることなく循
環を継続したままで、浴水中の懸濁物質を常時取り除い
て清澄化した処理水を浴槽に供給することができ、常時
浴槽内の浴水を清潔に保つことができる。

【０１０９】（２）循環温浴器本体とノズル部間で閉循
環路を形成し、ヒータで閉循環路中の浴水を加熱し、閉
循環路中のトップフィルター、浴水が循環する各流路、
処理槽の内部を高温殺菌でき、循環温浴器の衛生性を保
つことができる。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように、本発明における浮上分離
装置及びそれを用いた循環温浴器によれば、以下の優れ
た効果を実現できる。

【０１１１】請求項１に記載の発明によれば、 （１）処理槽内で、被処理液中の懸濁物質を気泡注入部
で注入した気泡に付着させて浮上分離処理する間、処理
槽内の空気を大気中に排出することなく、閉循環回路で
循環させて処理槽での被処理液中の懸濁物質の浮上分離
処理に利用することができ、連続的に安定した浮上分離
処理ができ被処理液中の懸濁物質の処理効率を向上でき
る。

【０１１２】（２）処理槽内の空気を大気中に排出する
ことなく懸濁物質を浮上分離処理することができるた
め、処理槽内の被処理液の水位を上下させることなく、
連続かつ安定して被処理液の清澄化処理ができ、処理性
能に優れる。

【０１１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて、 （３）処理槽内に、被処理液よりも軽い比重でかつ懸濁
物質を吸着する吸着材を有しているため、被処理液中で
浮上し、被処理液中に注入された気泡に吸着して処理槽
内の被処理液の液面に浮上した被処理液中の懸濁物質
を、吸着材で確実、かつ容易に補足することができ、被
処理液の清澄化処理性能に優れる。

【０１１４】（４）吸着材が被処理液に浮くため、処理
槽内に吸着材の保持部材を要さず、該浮上分離装置の部
品点数を削減でき処理槽の構造を簡単にでき生産性やメ
ンテナンス性に優れる。

【０１１５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２の効果に加えて、 （５）処理槽に配設され前記被処理液の液面を検知する
上部，下部液面検知部を備えているため、処理槽内の被
処理液の液面を検知し処理槽内の被処理液の量を調整す
ることができるとともに、処理槽内の空気量の調整がで
き、被処理液の清澄化処理中の処理槽内の被処理液及び
空気の量を均一に維持することができるため、処理槽内
の被処理液の液面を上下させることなく安定して清澄化
処理することができ、被処理液の清澄化処理性能に優れ
る。

【０１１６】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至３の効果に加えて、 （６）閉循環回路中に給排切替え弁を備えているため、
給排切替え弁を該浮上分離装置の外部の大気中に切り替
えるだけで、給排切替え弁を介して処理槽内の空気を大
気中へ排出又は大気中の空気を処理槽内へ供給すること
ができるとともに、処理槽内の被処理液の量を調整する
ことができ、被処理液の懸濁物質の浮上分離処理や処理
槽内の洗浄処理等の操作性に優れる。

【０１１７】（７）給排切替え弁を閉循環回路側に切り
替えるだけで、空気吐出口と気泡注入部を閉循環回路で
接続することができ、処理槽内の被処理液の量を容易に
維持することができる。

【０１１８】（８）処理槽内の被処理液の量を減少さ
せ、流入口から流入される気泡を混入した被処理液で処
理槽内の吸着材を攪拌して吸着材の再生処理を行う際
に、給排切替え弁を切り替えるだけで処理槽内の空気を
大気中から供給するとともに処理槽の流出口から被処理
液を排出して処理槽内の被処理液の量を調整でき、容易
に吸着材の再生処理ができ、メンテナンス性に優れる。

【０１１９】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
乃至４の効果に加えて、 （９）気泡注入部にエアーポンプを用いた場合、強制的
に被処理液中に空気を注入することができるため、確実
かつ安定して一定の空気量を連続的に注入することがで
き、被処理液中の懸濁物質を安定して浮上分離すること
ができ、被処理液の清澄化処理の安定性や確実性に優れ
る。

【０１２０】（１０）気泡注入部にエジェクターを用い
た場合、電気部品や駆動部品等を要さず簡単な構造で被
処理液中に空気を注入することができ、メンテナンス性
や生産性に優れる。

【０１２１】請求項６に記載の発明によれば、 （１１）循環ポンプによりノズル部から吸引された浴槽
内の浴水が浮上分離装置の処理槽に注入され、浮上分離
装置の処理槽で浴水中の懸濁物質を浮上分離し浴水を清
澄化処理することができ、また、清澄化処理された処理
水を吐出流路を介してノズル部から浴槽へ戻すことがで
き、簡単な構造で浴水の衛生性を維持することができ
る。

【０１２２】（１２）処理槽内の空気が一定に維持され
るため、浴水の循環を停止させることなく循環を継続し
たままで、浴水中の懸濁物質を除去して清澄化した処理
水を常時浴槽に供給することができ、連続して浴水の清
澄化処理ができ処理性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の浮上分離装置における
浮上分離処理を示す要部断面図

【図２】本発明の実施の形態２の浮上分離装置における
浮上分離処理を示す要部断面図

【図３】実施の形態１における浮上分離装置の吸着材の
再生処理を示す要部断面図

【図４】本発明の実施の形態３における循環温浴器の浴
水の循環経路を示す説明図

【図５】従来の加圧浮上処理装置の構成を示す説明図

【図６】従来の循環温浴器の概略構造図

【符号の説明】

１，１′ 処理槽 １ａ 流入口 １ｂ 流出口 １ｃ 空気吐出口 ２，２′ 気泡注入部 ２ａ 空気流入口 ２′ａ 空気注入口 ３ａ 流入路 ３ｂ 流出路 ３ｃ 閉循環回路 ４ 給排切替え弁 ５ 上部液面検知部 ６ 下部液面検知部 ７ 吸着材 ８ 上部 １０ 浴槽 １１ ノズル部 １２ 吸入口 １３ トップフィルター １４ 逆止弁 １５ 循環温浴器本体 １６ 吸込流路 １７ 循環ポンプ １８ 殺菌装置 １９ ヒータ ２０ 吐出流路 ２１ 第１三方弁 ２１ａ 吐出口 ２２ 第２三方弁 ２３ 排水流路 １０１ 槽体 １０２ スカム形成手段 １０３ 供給管 １０４ 第１弁 １０５ スカム排出管 １０６ 処理液排出管 １０７ 立ち上がり管 １０８ サイホンブレーカー １０９ 第１分岐管 １１０ 第２弁 １１１ ポンプ １１２ 吐出側管 １１３ 加圧タンク １１４ 第２分岐管 １１５ エジェクター １１６ 管 １１７ 減圧弁 １１８ 第３弁 １２０ 浴槽 １２１ 循環路 １２２ 循環ポンプ １２３ 気体吸入部 １２４ 浮上分離部 １２４ａ 排出弁 １２５ 吸着部 １２５ａ 保持部材 １２６ ろ過槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 利明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D024 AA06 AB04 AB07 BA17 BB01 DA04 DB03 DB08 DB10 4D037 AA09 AB02 AB03 BA03 BA18 BB02 BB03 CA01 CA02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理液中の懸濁物質を除去する処理槽
   と、前記処理槽に前記被処理液が注入される流入口と、
   前記処理槽で前記懸濁物質を浮上分離した処理水が排出
   される前記処理槽の下部の流出口と、前記被処理液に気
   泡を混入させ前記処理槽に気泡を注入する気泡注入部
   と、を有した浮上分離装置において、前記処理槽の上部
   に形成された空気吐出口と、前記空気吐出口と前記気泡
   注入部を接続した閉循環回路と、を備えていることを特
   徴とする浮上分離装置。
2. 【請求項２】前記処理槽の内部に、前記被処理液よりも
   軽い比重でかつ前記懸濁物質を吸着する吸着材が収納さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の浮上分離装
   置。
3. 【請求項３】前記処理槽の上部で前記吸着材を浮上させ
   る位置に配設され前記被処理液の液面を検知する上部液
   面検知部と、前記処理槽の下部でかつ前記流出口の上方
   で前記吸着材を浮上させる位置に配設され前記被処理液
   の液面を検知する下部液面検知部と、を備えていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の浮上分離装置。
4. 【請求項４】前記閉循環回路中に給排切替え弁を備えて
   いることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項
   に記載の浮上分離装置。
5. 【請求項５】前記気泡注入部が、前記閉循環回路に接続
   されたエアーポンプ、又は、前記流入口と前記閉循環回
   路間に配設されたエジェクター、を備えていることを特
   徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の浮上
   分離装置。
6. 【請求項６】浴槽内の浴水を吸引，吐出するノズル部
   と、請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の浮上分離
   装置と、前記ノズル部と前記浮上分離装置の流入口を接
   続した吸込流路と、前記浮上分離装置の流出口と前記ノ
   ズル部を接続した吐出流路と、前記吸込流路に配設され
   前記浴槽内の前記浴水を吸引する循環ポンプと、を備え
   ていることを特徴とする循環温浴器。