(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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