(57)【要約】【課題】捕集口を流れる吸込み流量を安定化させて液面を浮遊するゴミを確実に捕集し、捕集動作の信頼性を高めた液面浄化装置を提供する。【解決手段】浮遊するゴミを液相流体とともに吸い取る液面浮遊ゴミ捕集手段１４と、液相流体を循環させる循環手段１１と液相流体のゴミを浄化する浄化手段１２を有する浄化循環路１３と、液相流体を貯める貯液槽８に設けた浄化循環路の吸込口９と吐出口１０と、吸込口９に設け一方は貯液槽８に直接連通し他方は液面浮遊ゴミ捕集手段１４を介して貯液槽８に連通する流路分割手段１５と、流路分割手段１５に設け液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を可変する吸込流量分配手段１６を備え、吸込流量分配手段１６により液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を最適状態に安定化させ、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの確実な捕集と捕集動作の信頼性を向上できる。【選択図】図１
2005152825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミを液相流体とともに吸い取る液面浮遊ゴミ捕集手段と、液相流体を循環させる循環手段と液相流体のゴミを浄化する浄化手段を有する浄化循環路と、液相流体を貯める貯液槽に設けた前記浄化循環路の吸込口と吐出口と、前記吸込口に設け一方は前記貯液槽に直接連通し他方は前記液面浮遊ゴミ捕集手段を介して前記貯液槽に連通する流路分割手段と、前記流路分割手段に設け前記液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を可変する吸込流量分配手段を備えた液面浄化装置。
【請求項２】
液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミを液相流体とともに吸い取る液面浮遊ゴミ捕集手段と、液相流体を循環させる循環手段と液相流体のゴミを浄化する浄化手段と液相流体を加熱する加熱手段を有する浄化循環路と、液相流体を貯める貯液槽に設けた前記浄化循環路の吸込口と吐出口と、前記吸込口に設け一方は前記貯液槽に直接連通し他方は前記液面浮遊ゴミ捕集手段を介して前記貯液槽に連通する流路分割手段と、前記流路分割手段に設け前記液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を可変する吸込流量分配手段と、前記加熱手段による液相流体の加熱運転時と前記加熱手段による液相流体の加熱がない液面浮遊ゴミ捕集手段による捕集運転時では流量分配を異ならせる分配制御手段を前記吸込流量分配手段に備えた液面浄化装置。
【請求項３】
液面浮遊ゴミ捕集手段は、固定支持された固定吸込通路と、第一の浮子と液面に開口する捕集口と一方は前記固定吸込通路に対して可動自在に接続し他方は前記捕集口に接続する可動吸込通路とを有した第一の浮力可動手段と、第二の浮子と前記捕集口に対して可動配置して開口深さ位置を前記第二の浮子の浮力により設定する可動流入堰を有する第二の浮力可動手段を備えた請求項１または２に記載の液面浄化装置。
【請求項４】
液面浮遊ゴミ捕集手段は固定吸込通路あるいは捕集口と可動吸込通路との接続部の少なくとも一方には液面の揺れに対して揺動可能な弾性連結手段を設けた請求項３に記載の液面浄化装置。
【請求項５】
流路分割手段の液面浮遊ゴミ捕集手段側の通路には通路断面積を拡大し気液を分離する拡大空間部を配置した請求項１〜２のいずれか１項に記載の液面浄化装置。
【請求項６】
拡大空間部には気体排出手段を設けた請求項５に記載の液面浄化装置。
【請求項７】
分配制御手段は吐出口から貯液槽に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体で形成した請求項２に記載の液面浄化装置。
【請求項８】
吐出口には吐出する流体の速度を変えるように開口寸法を変化させる吐出口開度変更手段を設け、加熱運転なしで浮遊するゴミを捕集するゴミ捕集運転時と液相流体を昇温する加熱運転時では前記吐出口開度変更手段の開度を異ならせた請求項２に記載の液面浄化装置。
【請求項９】
吐出口開度変更手段は吐出口から貯液槽に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体で形成した請求項８に記載の液面浄化装置。
【請求項１０】
分配制御手段および吐出口開度変更手段は吐出口から貯液槽に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体で制御する構成とした請求項２および８に記載の液面浄化装置。
【請求項１１】
分配制御手段および吐出口開度変更手段は同一の感温体で制御する構成とした請求項１０に記載の液面浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽などの液面に浮いたゴミを捕集して除去し清浄化する液面浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液面浄化装置は、捕集管路を流れる吸込み流体の力で捕集管を液面近くまで上昇させて液面を浮遊するゴミを捕集している（例えば、特許文献１参照）。また、捕集管を可動として浮きの浮力により捕集管を液面まで上昇させて液面を浮遊するゴミを捕集するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の液面浄化装置を示すものである。図７に示すように、浴槽などの壁面１に固定された固定吸込通路２３に対して捕集管である可動吸込通路２１を摺動可能に嵌装し、この可動吸込通路２１の一端に設けた捕集口２０を液面５に向けて摺動可能に構成されている。
【０００４】
図８は、特許文献２に記載された他の従来の液面浄化装置を示すものである。図８に示すように、浴槽などの壁面１に固定された固定吸込通路２３に対して捕集管である可動吸込通路２１を摺動可能に嵌装し、この可動吸込通路２１の一端に設けた捕集口２０は液面５下に開口するように浮子６を設けるとともに、浮子６には捕集口２０に流れ込むように切欠き状の溝６ａを設けて構成されている。
【特許文献１】特公平２−２８３２８号公報
【特許文献２】実公昭２−１３８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、循環手段１１の運転による浴槽内の湯水の吸引する時に可動吸込通路２１内を流れる吸込流により圧力差を発生させて可動吸込通路２１を液面まで浮上させるので、可動吸込通路２１を浮上させるには大きな流量が必要となりポンプの大能力化により装置の大型化することや、さらに流れによる圧力差という微少な流体力で可動吸込通路２１を浮上させるため汚れの付着などにより可動吸込通路２１の摺動抵抗が増加すると可動吸込通路２１を浮上できないという課題を有していた。
【０００６】
また、前記他の従来の構成では、吸込流が発生していない時に可動吸込通路２１の捕集口２０を浮子６による浮力で液面下の適切な位置に設定しても、循環手段１１の運転による吸込流によって可動吸込通路２１内の液面位置の低下が発生すると、可動吸込通路２１内の空気で満たされた空間による浮力が可動吸込通路２１に作用して浮き上がり、捕集口２０が液面から突出する現象が発生して捕集運転ができなくなったり、この現象を避けるため吸込流の流量を小さくすると液面近くの流体は吸引できるが液面に浮遊するゴミは捕集できないという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、捕集口を流れる吸込み流量を安定化させて液面を浮遊するゴミを確実に捕集し、捕集動作の信頼性を高めた液面浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の液面浄化装置は、液相流体を循環させる循環手段と液相流体のゴミを浄化する浄化手段を有する浄化循環路と、吸込口に設け一方は貯液槽に直接連通し他方は液面浮遊ゴミ捕集手段を介して貯液槽に連通する流路分割手段と、流路分割手段に設け液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を可変する吸込流量分配手段を備えたものである。
【０００９】
これによって、浄化循環路の流路抵抗の違いなどにより浄化循環路の循環流量に違いが有る場合でも、吸込流量分配手段により液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を変化させて最適な流量に設定し、捕集口内の液面と貯液槽の液面に最適な落差を発生させ、捕集口に流れ落ちるような流動状態を生じさせて液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの確実な捕集と捕集促進ができる。
【００１０】
また、本発明の液面浄化装置は、液相流体を循環させる循環手段と液相流体のゴミを浄化する浄化手段と液相流体を加熱する加熱手段を有する浄化循環路と、前記吸込口に設け一方は前記貯液槽に直接連通し他方は前記液面浮遊ゴミ捕集手段を介して前記貯液槽に連通する流路分割手段と、流路分割手段に設け前記液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を可変する吸込流量分配手段と、加熱手段による液相流体の加熱運転時は液面浮遊ゴミ捕集手段からの吸込流量を低減する分配制御手段を前記吸込流量分配手段に備えたものである。
【００１１】
これによって、加熱運転により昇温されて液面に上昇してきた液体の再循環量を低減して貯液槽内の液体の均等加熱を促進するとともに、加熱運転時においても液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集動作を続行できるようにして、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集を促進できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液面浄化装置は、捕集動作の信頼性を向上し捕集を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミを液相流体とともに吸い取る液面浮遊ゴミ捕集手段と、液相流体を循環させる循環手段と液相流体のゴミを浄化する浄化手段を有する浄化循環路と、液相流体を貯める貯液槽に設けた前記浄化循環路の吸込口と吐出口と、前記吸込口に設け一方は前記貯液槽に直接連通し他方は前記液面浮遊ゴミ捕集手段を介して前記貯液槽に連通する流路分割手段と、前記流路分割手段に設け前記液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を可変する吸込流量分配手段を備えることにより、浄化循環路の流路抵抗の違いなどにより循環流量が異なる場合でも、流路分割手段に設けた吸込流量分配手段により前記液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を最適状態に安定化させ、捕集口内の液面と貯液槽の液面に最適な落差を発生させ、捕集口に流れ落ちるような流動状態を生じさせて液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの確実な捕集と捕集の促進ができる。
【００１４】
第２の発明は、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミを液相流体とともに吸い取る液面浮遊ゴミ捕集手段と、液相流体を循環させる循環手段と液相流体のゴミを浄化する浄化手段と液相流体を加熱する加熱手段を有する浄化循環路と、液相流体を貯める貯液槽に設けた前記浄化循環路の吸込口と吐出口と、前記吸込口に設け一方は前記貯液槽に直接連通し他方は前記液面浮遊ゴミ捕集手段を介して前記貯液槽に連通する流路分割手段と、前記流路分割手段に設け前記液面浮遊ゴミ捕集手段を通過する流量を可変する吸込流量分配手段と、前記加熱手段による液相流体の加熱運転時と前記加熱手段による液相流体の加熱がない液面浮遊ゴミ捕集手段による捕集運転時では流量分配を異ならせる分配制御手段を前記吸込流量分配手段に備えることにより、加熱運転により昇温されて液面に上昇してきた液体の再循環量を低減して貯液槽内の液体の均等加熱を促進するとともに、加熱運転時においても液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集動作を続行できるようにして、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集を促進できる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の液面浮遊ゴミ捕集手段を液面浮遊ゴミ捕集手段は、固定支持された固定吸込通路と、第一の浮子と液面に開口する捕集口と一方は前記固定吸込通路に対して可動自在に接続し他方は前記捕集口に接続する可動吸込通路とを有した第一の浮力可動手段と、第二の浮子と前記捕集口に対して可動配置して開口深さ位置を前記第二の浮子の浮力により設定する可動流入堰を有する第二の浮力可動手段を備えることにより、第一の浮力可動手段内の液面位置の変動により捕集口の液面深さ位置が変化しても第二の浮力可動手段は捕集口の液面深さ位置に因らず貯液槽の液面に応じて可動流入堰を位置せしめるため捕集口の開口深さは最適状態が維持され、小流量から大流量にわたる幅広い吸込み流量に対して液面浮遊ゴミの捕集可能な安定動作域を拡大でき、また捕集口への流入量の変動に対して液面浮遊ゴミの捕集動作の信頼性を向上できる。
【００１６】
第４の発明は、特に、第３の発明の液面浮遊ゴミ捕集手段を液面浮遊ゴミ捕集手段は固定吸込通路あるいは捕集口と可動吸込通路との接続部の少なくとも一方には液面の揺れに対して揺動可能な弾性連結手段を設けたことにより、液面の揺れに対しても第一の浮力可動手段は液面に対する安定姿勢が維持され、液面の揺れなどが有っても捕集動作の信頼性を一層向上できる。また、固定吸込通路の取付け部の傾斜状態にバラツキが有っても弾性連結手段によって傾斜バラツキを吸収し、設置安定性を高め確実なゴミの捕集動作が確保でき、設置の自由度を拡大して設置性を向上できる。
【００１７】
第５の発明は、特に、第１または第２の発明の流路分割手段を流路分割手段の液面浮遊ゴミ捕集手段側の通路には通路断面積を拡大し気液を分離する拡大空間部を配置したことにより、循環手段への気泡の混入を低減することで浄化循環路を循環する流量の安定化と耐久性の向上がなされ、捕集口での吸込流量の安定化と吐出口の噴流の安定化により液面の流れを安定化して液面浮遊ゴミの捕集動作の信頼性を向上でき、循環手段の耐久信頼性を向上できる。
【００１８】
第６の発明は、特に、第５の発明の拡大空間部を拡大空間部には気体排出手段を設けることにより、拡大空間部に溜まった気体を気体排出手段を介して浄化循環路以外に排出することで循環手段への気泡の混入は一層低減されるので、捕集口での吸込流量を最大限高める設定が可能となり液面浮遊ゴミの捕集特性をより一層向上でき、さらに循環手段への気泡の混入が一層低減されて気泡によるキャビテーションを低減して循環手段の耐久信頼性を一層向上できる。
【００１９】
第７の発明は、特に、第２の発明の分配制御手段を分配制御手段は吐出口から貯液槽に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体で形成したことにより、電気的な制御回路あるいは制御システムを設けることなく装置の小型化と簡略化および確実な作動がなされ、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともに動作の信頼性を向上できる。
【００２０】
第８の発明は、特に、第２の発明の吐出口を吐出口には吐出する流体の速度を変えるように開口寸法を変化させる吐出口開度変更手段を設け、加熱運転なしで浮遊するゴミを捕集するゴミ捕集運転時と液相流体を昇温する加熱運転時では前記吐出口開度変更手段の開度を異ならせたことにより、吐出口から噴出する流速をゴミ捕集運転時と加熱運転時でそれぞれ最適な流れを貯液槽内に起して、ゴミ捕集性能の向上と加熱運転時での昇温特性の向上が両立できる。
【００２１】
第９の発明は、特に、第８の発明の吐出口開度変更手段を吐出口開度変更手段は吐出口から貯液槽に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体で形成したことにより、装置の小型化と簡略化および確実な作動がなされ、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともに動作の信頼性を向上できる。
【００２２】
第１０の発明は、特に、第２の発明の分配制御手段および第８の発明の吐出口開度変更手段を分配制御手段および吐出口開度変更手段は吐出口から貯液槽に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体で制御する構成としたことにより、装置の小型化と簡略化および流量割合の変更と貯液槽内流れ分布の協調作用が確実に動作され、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともにゴミ捕集および加熱動作の信頼性を共に向上できる。
【００２３】
第１１の発明は、特に、第１０の発明の分配制御手段および吐出口開度変更手段を分配制御手段および吐出口開度変更手段は同一の感温体で制御する構成としたことにより、装置の小型化と簡略化および流量割合の変更と貯液槽内流れ分布の協調作用が確実に動作され、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともにゴミ捕集および加熱動作の信頼性を共に向上できる。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態を示す液面浄化装置の構成を示す構成図であり、図２は図１における液面浮遊ゴミ捕集手段の部分断面図であり、図３は図１における流路分割手段の断面図である。
【００２６】
図１において、液相流体７を溜める貯液槽８に吸込口９と吐出口１０を設け、液相流体７を循環させる循環手段１１と、循環手段１１の上流側（吸込み側）に配置して液相流体７内のゴミを浄化する浄化手段１２を設けた浄化循環路１３を吸込口９と吐出口１０に環状に接続している。吸込口９には貯液槽８に直接連通する一方の直接吸込口９ａと、貯液槽８の液面５に浮遊するゴミを捕集するために設けた液面浮遊ゴミ捕集手段１４を介して貯液槽８に連通する他方の液面吸込口９ｂとに別ける流路分割手段１５が設けられている。この流路分割手段１５には液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を変化させるために設けた吸込流量分配手段１６を備えている。この吸込流量分配手段１６は直接吸込口９ａに設けて直接吸込口９ａを流れる流量を変化させることで間接的に直接吸込口９ａを流れる流量を変化させることで液面浮遊ゴミ捕集手段１４の通過流量を可変している。
【００２７】
図２において、液面浮遊ゴミ捕集手段１４は第一の浮力可動手段１７と第二の浮力可動手段１８からなる複数段の可動部を備えている。第一の浮力可動手段１７は、液面５に開口する開口窓１９を有する捕集口２０と、一端を捕集口２０に接続される可動吸込通路２１と、捕集口２０の外側に設け捕集口２０が液面５に開口するように浮力を与える第一の浮子２２を備えている。この第一の浮力可動手段１７は可動吸込通路２１の他端を液体を貯める貯液槽の壁面１に固定した固定吸込通路２３に摺動できるように嵌挿することで固定吸込通路２３に対して可動自在に構成されている。
【００２８】
第一の浮力可動手段１７の捕集口２０の開口窓１９には第二の浮力可動手段１８を設け、この第二の浮力可動手段１８は液面５の深さ方向に伸ばした開口形状とした開口窓１９に設けた直線状のガイド部１９ａに第二の浮力可動手段１８の係合部１８ａを組合わせて直線状に摺動できるように可動配置したもので、第二の浮力可動手段１８は第一の浮力可動手段１７に対して摺動可能に支持されている。
【００２９】
この第二の浮力可動手段１８は浮力を与える第二の浮子２４と液面に対する開口深さ位置Ｄを決める可動流入堰２５を備え、所定の重さの可動流入堰２５は第二の浮子２４の浮力により開口深さ位置Ｄを自動的に設定する。
【００３０】
受圧抵抗部２６は第二の浮力可動手段１８に設け、第二の浮力可動手段１８が摺動時に液体から抵抗を強く受けるように移動方向に略直交する方向に平面部を持つように突出させた形状としたものである。
【００３１】
また、弾性連結手段２７は第一の浮力可動手段１７が揺動できるようにして液面に対する姿勢を安定させるために設置してたもので、固定吸込通路２３に設けた弾性連結手段２７ａと、第一の浮力可動手段１７の捕集口２０と可動吸込通路２１との接続部に設けた弾性連結手段２７ｂを備えている。なお、固定吸込通路２３に設けた弾性連結手段２７ａは固定吸込通路２３の途中に配置した場合を示したが、流路分割手段１５と固定吸込通路２３との支持部２８に設けることもできる。
【００３２】
図３において、流路分割手段１５の貯液槽８に直接連通する通路である直接吸込口９ａに設けた吸込流量分配手段１６は直接吸込口９ａの通路断面積を変化させる抵抗体１６ａを移動可能に配置して構成したもので、抵抗体１６ａを支持する支持軸１６ｂの一端を固定壁１６ｃに螺合するとともに他端に調節ツマミ１６ｄを設けている。ここでは、この調節ツマミ１６ｄは貯液槽８内に飛び出した構成としているが、支持軸１６ｂを延長するか継手（図示せず）等を用いて調節ツマミ１６ｄを貯液槽８の外に設けることができる。
【００３３】
また、流路分割手段１５の液面浮遊ゴミ捕集手段１４側の通路である液面吸込口９ｂには通路断面積を拡大して形成した気液を分離する拡大空間部２９を配置している。直接吸込口９ａと液面吸込口９ｂとの合流部には互いの流れを滑らかに合流させて流れを安定化させる合流案内部３０を設けている。
【００３４】
拡大空間部２９には拡大空間部２９の上部に連通し拡大空間部２９に溜まった気体を排出するための気体排出手段３１を配置し、気体排出手段３１の他端は貯液槽８内あるいは貯液槽８の外部に連通させて気体を排出させる。
【００３５】
以上のように構成された液面浄化装置について、浴槽などに浮遊する垢や毛髪などのゴミを浄化することを想定して、以下その動作、作用を説明する。
【００３６】
まず、循環手段１１の運転により浄化循環路１３内に図１矢印で示す流れを起し、吐出口１０から貯液槽８内に液相流体を噴出させて貯液槽８の液面５に液面浮遊ゴミ捕集手段１４側に向かう流れを発生させ、液面浮遊ゴミ捕集手段１４では液面５あるいは液面近傍の液相流体と浮遊するゴミを吸込み、液面浮遊ゴミ捕集手段１４からの液面吸込口９ｂを通過した流れと貯液槽８からの直接吸込口９ａを通過した流れを合流させて吸込口９から貯液槽８外に流出させ、メッシュや不織布などのフィルタ、濾材などで構成した浄化手段１２で液相流体内のゴミを分離して清浄化し、循環手段１１に吸入して浄化循環路１３を順次循環させる。この循環において、浄化循環路１３の長さの違いによる流路抵抗の相違や浄化手段１２での目詰まりの進行による流動抵抗変化により循環流量が変化する。この変化する循環流量に対して、液面を浮遊するゴミを効率よく捕集するために液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量は最適値に維持する必要があり、流路分割手段１５に設けた吸込流量分配手段１６の調節ツマミ１６ｄを回動させて抵抗体１６ａを支持軸１６ｂ方向（図３の上下方向）に移動させ、直接吸込口９ａ側の流路抵抗を変化させて直接吸込口９ａ側と液面吸込口９ｂ側の流量割合を変化させ、液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を最適値に設定する。液面浮遊ゴミ捕集手段１４から効率よく浮遊ゴミを捕集するには液体と共に気体である空気を吸込む結果となり、液体と共に吸込まれた空気は拡大空間部２９で流速低下により気液が分離されて液体が主として吸込口９に向かう。このため、循環手段１１に気体吸引による流量変動を低減したりキャビテーションの発生が低減でき、循環流量の安定化により液面浮遊ゴミ捕集手段１４の吸込み流量の安定化に加えて吐出口１０からの噴流の安定化による液面５の流れが安定でき、浮遊ゴミの捕集動作の信頼性が向上できる。また、循環手段の耐久信頼性の向上がなされる。さらに、気体排出手段３１を設けることにより分離された気体である空気は拡大空間部２９に溜まるとともに上部に設けた気体排出手段３１を経て排出されので、液面浮遊ゴミ捕集手段１４からの気体吸込み量が多くなっても浄化循環路１３の循環流量を安定でき、液面浮遊ゴミ捕集手段１４からの流量をさらに多く設定して気体混入量が多くなる設定ができるので液面５を浮遊するゴミをより効率よく捕集できるようになる。
【００３７】
このように、浄化循環路１３の流路抵抗の違いなどにより循環流量が異なる場合でも、流路分割手段１５に設けた吸込流量分配手段１６により液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を最適状態に安定化させ、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの確実な捕集と捕集の促進ができる。また、循環手段１１への気泡の混入を低減することで浄化循環路１３を循環する流量の安定化がなされ、液面浮遊ゴミの捕集動作の信頼性を向上でき、循環手段の耐久信頼性を向上できる。
【００３８】
また、拡大空間部に溜まった気体を気体排出手段を介して浄化循環路以外に排出することで循環手段への気泡の混入は一層低減されるので、捕集口での吸込流量を最大限高める設定が可能となり液面浮遊ゴミの捕集特性をより一層向上でき、さらに循環手段への気泡の混入が一層低減されて気泡によるキャビテーションを低減して循環手段の耐久信頼性を一層向上できる。
【００３９】
次に液面浮遊ゴミ捕集手段の動作を説明する。まず、循環手段１１の運転が無い場合、第一の浮力可動手段１７内の液面位置は液面５と同じ液面高さ（図示せず）となり、第一の浮子２２の浮力により第一の浮力可動手段１７は浮き状態を保つ。ここで、循環手段１１の運転により第一の浮力可動手段１７内に吸込み流れが発生すると、第一の浮力可動手段１７内の液面位置は図２のＡで示すように低下し、第一の浮力可動手段１７内には液体が満たされていない空間ができ、第一の浮力可動手段１７はこの空間による浮力を受けて少し浮上る。しかし、第一の浮力可動手段１７が浮力の大小により浮上り状態が変化しても、第二の浮力可動手段１８は第一の浮力可動手段１７の浮上り状態に因らず単独にその浮上り状態を保つので、捕集口２０の開口深さ位置Ｄは第二の浮力可動手段１８の可動流入堰２５によって最適値に維持される。
【００４０】
また、例えば液面５の波立ちなどの揺れのため捕集口２０への流入量が低下して第一の浮力可動手段１７内の液面位置がさらに低下すると、第一の浮力可動手段１７内の液体が満たされていない空間はさらに増大し、この増大した空間による浮力増加で第一の浮力可動手段１７の捕集口２０の一部は液面５からより飛び出す状態となる。しかし、捕集口２０に設けた開口窓１９は深さ方向に長く形成されており、この開口窓１９に対して移動可能に支持された第二の浮力可動手段１８は開口窓１９の下方に移動するとともに液面５に対して単独にその浮上り状態を保ち、捕集口２０の開口深さ位置Ｄは第二の浮力可動手段１８の可動流入堰２５によって最適値が保たれる。特に、第二の浮力可動手段１８は第一の浮力可動手段１７に対して摺動可能に支持することにより、液面５に対して上下移動する第一の浮力可動手段１７に対して、液面５の波立ちなどで波による横からの力を受けても摺動動作に対する影響が低減され、液面５の動きに対する追従性を高めて液面５を浮遊するゴミの確実な捕集動作がなされるとともに、第二の浮力可動手段１８は第一の浮力可動手段１７に対してコンパクトに配置することが可能となり、装置の小型化ができる。
【００４１】
ところで、第一の浮力可動手段１７が大きくあるいは急速に上下する場合、第二の浮力可動手段１８は第一の浮力可動手段１７の動きに引きづられる恐れがあるが、第二の浮力可動手段１８に設けた受圧抵抗部２６は液体の抵抗を受けて第二の浮力可動手段１８が第一の浮力可動手段１７に引きづられるのを防止して、第二の浮子２４による浮上状態を保つようにして第二の浮力可動手段１８を安定化する。
【００４２】
また、第一の浮力可動手段１７の可動吸込通路２１は固定吸込通路２３に対して摺動自在に嵌挿し、第一の浮力可動手段１７の摺動方向と第一の浮力可動手段１７に対する第二の浮力可動手段１８の摺動方向とを略同一方向にすることで、液面５に対して上下移動する第一の浮力可動手段１７と第二の浮力可動手段１８の移動方向を略同じ方向に設定でき、液面５の動きに対する第二の浮力可動手段１８の追従性を高めて液面５を浮遊するゴミの確実な捕集動作ができる。
【００４３】
なお、上記した第一の浮力可動手段１７内の液面位置は、循環手段１１の吸込み流量の大小、液面の揺れなどによる捕集口２０への流れ込み量の変動などに起因して発生するが、いずれの場合も捕集口２０の開口深さ位置Ｄは可動流入堰２５によって最適値が保たれ、小流量から大流量にわたる幅広い吸込み流量に対して液面浮遊ゴミの捕集可能な安定動作域の拡大でき、また捕集口２０への流入量が変動しても液面浮遊ゴミの捕集動作を安定して維持できる。
【００４４】
このようにして、捕集口２０は液面５の表層部の液体が流れ込む状態が維持され、液面５で示す液体を流下させて浮遊していたゴミを液面５の流れとともに第一の浮力可動手段１７内に捕集し、捕集された浮遊ゴミは液体とともに槽外に流出する。なお、槽外に流出させた液体は、フィルタなどでゴミを取り除いた後に槽内に再循環させても良い。
【００４５】
以上のように、本実施の形態においては吸込口９に設け一方は貯液槽８に直接連通し他方は液面浮遊ゴミ捕集手段１４を介して貯液槽８に連通する流路分割手段１５と、流路分割手段１５に設け液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を可変する吸込流量分配手段１６を備えることにより、浄化循環路１３の流路抵抗の違いなどにより循環流量が異なる場合でも、流路分割手段１５に設けた吸込流量分配手段１６により液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を最適状態に安定化させ、捕集口２０の液面と貯液槽８の液面に最適な落差を発生させ、捕集口２０に流れ落ちるような流動状態を生じさせて液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの確実な捕集と捕集の促進ができる。
【００４６】
また、本実施の形態の液面浮遊ゴミ捕集手段１４を液面浮遊ゴミ捕集手段１４は、固定支持された固定吸込通路２３と、第一の浮子２２と液面５に開口する捕集口２０と一方は固定吸込通路２３に対して可動自在に接続し他方は捕集口２０に接続する可動吸込通路２１とを有した第一の浮力可動手段１７と、第二の浮子２４と捕集口２０に対して可動配置して開口深さ位置を第二の浮子２４の浮力により設定する可動流入堰２５を有する第二の浮力可動手段１８を備えることにより、第一の浮力可動手段１７内の液面位置の変動により捕集口２０の液面深さ位置が変化しても第二の浮力可動手段１８は捕集口２０の液面深さ位置に因らず貯液槽８の液面に応じて可動流入堰２５を位置せしめるため捕集口２０の開口深さは最適状態が維持され、小流量から大流量にわたる幅広い吸込み流量に対して液面浮遊ゴミの捕集可能な安定動作域を拡大でき、また捕集口への流入量の変動に対して液面浮遊ゴミの捕集動作の信頼性を向上できる。
【００４７】
また、本実施の形態の液面浮遊ゴミ捕集手段１４を液面浮遊ゴミ捕集手段１４は固定吸込通路２３あるいは捕集口２０と可動吸込通路２１との接続部の少なくとも一方には液面の揺れに対して揺動可能な弾性連結手段２７を設けたことにより、液面の揺れに対しても第一の浮力可動手段１７は液面に対する安定姿勢が維持され、液面の揺れなどが有っても捕集動作の信頼性を一層向上できる。また、固定吸込通路２３の支持部２８の傾斜状態にバラツキが有っても弾性連結手段２７によって傾斜バラツキを吸収し、設置安定性を高め確実なゴミの捕集動作が確保でき、設置の自由度を拡大して設置性を向上できる。
【００４８】
また、本実施の形態の流路分割手段１５を流路分割手段１５の液面浮遊ゴミ捕集手段１４側の通路には通路断面積を拡大し気液を分離する拡大空間部２９を配置したことにより、循環手段１１への気泡の混入を低減することで浄化循環路１３を循環する流量の安定化と耐久性の向上がなされ、捕集口２０での吸込流量の安定化と吐出口１０の噴流の安定化により液面の流れを安定化して液面浮遊ゴミの捕集動作の信頼性を向上でき、循環手段１１の耐久信頼性を向上できる。
【００４９】
また、本実施の形態の拡大空間部２９を拡大空間部２９には気体排出手段３１を設けることにより、拡大空間部２９に溜まった気体を気体排出手段３１を介して浄化循環路１３以外に排出することで循環手段１１への気泡の混入は一層低減されるので、捕集口２０での吸込流量を最大限高める設定が可能となり液面浮遊ゴミの捕集特性をより一層向上でき、さらに循環手段１１への気泡の混入が一層低減されて気泡によるキャビテーションを低減して循環手段１１の耐久信頼性を一層向上できる。
【００５０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態の液面浄化装置の構成図であり、図５は図４における流路分割手段部と吐出口部の断面図であり、図６は図４における流路分割手段部と吐出口部の他の構成を示す断面図である。図４〜図６において、図１〜図３の実施の形態と同一部材、同一機能は同一符号を付し詳細な説明は省略し、異なるところを中心に説明する。
【００５１】
浄化循環路１３には加熱手段３２を備えた加熱循環路３３が流路切替手段３４を介して付加接続され、流路切替手段３４を切替えることにより浄化循環路１３単独の循環路と、浄化循環路１３と加熱循環路３３を直列に配置した循環路を選択できる。加熱手段３２は発熱器３５により発生する熱で液相流体を加熱するように形成されている。吸込流量分配手段１６には分配制御手段３６を設け、分配制御手段３６は加熱手段３２による液相流体を昇温させる加熱運転と液面浮遊ゴミ捕集手段１４による浮遊ゴミ捕集運転との併用運転時と、加熱手段３２による液相流体の加熱がない液面浮遊ゴミ捕集手段１４による浮遊ゴミ捕集運転のみの単独運転時とで直接吸込口９ａと液面吸込口９ｂに対する流量分配を異ならせている。図５には、分配制御手段３６として吐出口１０を流れる液相流体の温度を検知して動作する感温体３７を駆動源としたものを示し、抵抗体１６ａを支持する支持軸１６ｂの一端は固定壁１６ｃに摺動自在に支持し支持軸１６ｂの他端は感温体３７に連結したもので、感温体３７の熱膨張力により抵抗体１６ａを軸方向（図５の上下方向）に移動させる。
【００５２】
図６は流路分割手段１５と吐出口１０の他の構成を示したもので、吐出口１０には吐出する流体の速度を変えるように開口寸法Ｔを変化させる吐出口開度変更手段３８を設け、加熱手段３２による加熱運転なしで浮遊するゴミを捕集するゴミ捕集の単独運転時と液相流体を昇温する加熱運転を加えた併用運転時では吐出口開度変更手段３８の開度を異ならせている。ここでは、吐出口開度変更手段３８の駆動源として吐出口１０を流れる液相流体の温度を検知して動作する感温体３７を利用する例を示している。また、感温体３７は分配制御手段３６と吐出口開度変更手段３８をともに駆動する例を示しているが、分配制御手段３６と吐出口開度変更手段３８を駆動する感温体をそれぞれ個別に設けても良いのは言うまでも無い。
【００５３】
以上のように構成された液面浄化装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００５４】
流路切替手段３４を加熱手段３２側に切り替え、循環手段１１および発熱器３５としての燃焼バーナーを運転することにより貯液槽８内の流体を吸込口９から吸引し図４の矢印方向に循環させ、浄化手段１２で液相流体を清浄化したあと加熱手段３２で加熱昇温し、出口１０より噴出させる。吐出口１０には昇温された液相流体が供給され、この温度上昇により分配制御手段３６としての感温体３７は吸込流量分配手段１６の抵抗体１６ａを図５白抜き矢印方向（図５の上方向）に移動させ、直接吸込口９ａの通路抵抗を低下させて直接吸込口９ａを通過する流量を増加させて液面吸込口９ｂを通過する流量を低減させる。吐出口１０から噴出した昇温された液相流体は比重が軽くなっているので液面側に上昇するが、吸込流量分配手段１６により液面５あるいは液面５近傍の液相流体を吸込む流量は低減されているので吸込口９からまだ昇温されていない貯液槽８下方の流体が主として吸込まれるようになり、貯液槽８内の液相液体の加熱が促進されるとともに順次まだ昇温されていない流体の加熱を促進するため貯液槽８内の液体の均等加熱を促進できる。また、加熱運転時においても液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集動作を続行するので、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集を促進し浄化性能を向上できる。また、分配制御手段３６を液相流体の温度を検知して動作する感温体３７で形成したことにより、電気的な制御回路あるいは制御システムを設けることなく装置の小型化と簡略化および確実な作動が可能となり、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともに動作の信頼性を向上できる。
【００５５】
次に、流路切替手段３４を加熱循環路３３側に流れないように切り替え、発熱器３５の運転を停止させ循環手段１１のみの運転として浮遊ゴミ捕集の単独運転にした場合は、吐出口１０から噴出する流体温度は低下し、感温体３７は吸込流量分配手段１６の抵抗体１６ａを図５の下方向に移動させ、直接吸込口９ａの通路抵抗を増加させて直接吸込口９ａを通過する流量を低下させ液面吸込口９ｂを通過する流量を増加させることで浮遊ゴミ捕集に集中した最適流量を液面吸込口９ｂに与えて浮遊ゴミの捕集特性の最大化を図ることができる。
【００５６】
また、吐出口１０に開口寸法Ｔを変化させる吐出口開度変更手段３８を設けた場合では、加熱運転時では昇温された液相液体により感温体３７が吐出口開度変更手段３８を図６白抜き矢印方向（図６の右方向）に移動させて開口寸法Ｔを小さくして通路断面積を縮小し、噴出する液相流体の流速を高める。この噴出流速の高速化により貯液槽８内の液相流体の攪拌作用を強めた均一加熱に重点をおいた流れ状態を貯液槽８内に発生させ、貯液槽８内の液相流体の均一加熱を促進できる。
【００５７】
次に、加熱運転を停止し循環手段１１のみの運転による浮遊ゴミ捕集の単独運転にした場合は、吐出口１０から噴出する流体温度は低下し、感温体３７は吐出口開度変更手段３８を図６の左方向に移動させて開口寸法Ｔを大きくして通路断面積を拡大し、噴出する液相流体の流速を低めて貯液槽８内の流れを穏やかにして液面に浮遊するゴミの捕集に適した流れ状態を貯液槽８内に発生させて浮遊ゴミ捕集性能を向上できる。
【００５８】
このように、吐出口開度変更手段３８によりゴミ捕集性能の向上と加熱運転時での昇温特性の向上が両立できる。
【００５９】
また、吐出口開度変更手段３８は吐出口１０から貯液槽８に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体３７で形成したことにより、装置の小型化と簡略化および確実な作動がなされ、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともに動作の信頼性を向上できる。
【００６０】
さらに、分配制御手段３６および吐出口開度変更手段３８を吐出口１０から貯液槽８に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体３７で制御する場合の加熱運転時は、上記したように直接吸込口９ａを通過する流量を増加させて液面近くの液相流体の吸込み量を低下させるとともに吐出口１０から噴出する液相流体の流速を高めることで貯液槽８内の液相流体の均一加熱をより一層促進でき、浮遊ゴミの捕集動作も継続できる。また、加熱運転停止時の浮遊ゴミ捕集の単独運転にした場合は、上記したように、液面吸込口９ｂを通過する流量を増加させることで浮遊ゴミ捕集に集中した最適流量を液面吸込口９ｂに与えて浮遊ゴミの捕集特性の最大化を図るとともに、噴出する液相流体の流速を低めて貯液槽８内の流れを穏やかにして液面に浮遊するゴミの捕集に適した流れ状態を貯液槽８内に発生させて浮遊ゴミ捕集性能を向上できる。
【００６１】
このように、吸込み側の流量分配と吐出側の噴出速度の相乗作用により、加熱運転時では貯液槽８内の均一加熱がより一層促進でき、非加熱の浮遊ゴミ捕集単独運転時は浮遊ゴミの捕集性能をより一層向上できる。
【００６２】
また、同一の感温体３７で分配制御手段３６および吐出口開度変更手段３８を駆動することで、装置の小型化と簡略化および流量割合の変更と貯液槽内流れ分布の協調作用が確実に動作され、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともにゴミ捕集および加熱動作の信頼性を共に向上できる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態においては液面浮遊ゴミ捕集手段１４を通過する流量を可変する吸込流量分配手段１６と、加熱手段３２による液相流体の加熱運転時と加熱手段３２による液相流体の加熱がない液面浮遊ゴミ捕集手段１４による捕集運転時では流量分配を異ならせる分配制御手段３６を吸込流量分配手段１６に備えることにより、加熱運転により昇温されて液面に上昇してきた液体の再循環量を低減して貯液槽内の液体の均等加熱を促進するとともに、加熱運転時においても液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集動作を続行できるようにして、液面あるいは液面近傍を浮遊するゴミの捕集を促進できる。
【００６４】
また、本実施の形態の分配制御手段３６を分配制御手段３６は吐出口１０から貯液槽８に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体３７で形成したことにより、電気的な制御回路あるいは制御システムを設けることなく装置の小型化と簡略化および確実な作動がなされ、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともに動作の信頼性を向上できる。
【００６５】
また、本実施の形態の吐出口１０を吐出口１０には吐出する流体の速度を変えるように開口寸法を変化させる吐出口開度変更手段３８を設け、加熱運転なしで浮遊するゴミを捕集するゴミ捕集運転時と液相流体を昇温する加熱運転時では吐出口開度変更手段３８の開度を異ならせたことにより、吐出口１０から噴出する流速をゴミ捕集運転時と加熱運転時でそれぞれ最適な流れを貯液槽８内に起して、ゴミ捕集性能の向上と加熱運転時での昇温特性の向上が両立できる。
【００６６】
また、本実施の形態の吐出口開度変更手段３８を吐出口開度変更手段３８は吐出口１０から貯液槽８に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体で形成したことにより、装置の小型化と簡略化および確実な作動がなされ、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともに動作の信頼性を向上できる。
【００６７】
また、本実施の形態の分配制御手段３６および吐出口開度変更手段３８を分配制御手段３６および吐出口開度変更手段３８は吐出口１０から貯液槽８に吐出される液相流体の温度を検知して動作する感温体３７で制御する構成としたことにより、吸込み側の流量分配と吐出側の噴出速度の相乗作用により、加熱運転時では貯液槽８内の均一加熱がより一層促進でき、非加熱の浮遊ゴミ捕集単独運転時は浮遊ゴミの捕集性能をより一層向上できる。
【００６８】
また、本実施の形態の分配制御手段３６および吐出口開度変更手段３８を分配制御手段３６および吐出口開度変更手段３８は同一の感温体３７で制御する構成としたことにより、装置の小型化と簡略化および流量割合の変更と貯液槽内流れ分布の協調作用が確実に動作され、装置の小型化と簡略化による低コスト化ができるとともにゴミ捕集および加熱動作の信頼性を共に向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明にかかる液面浄化装置は、ゴミ捕集の流量を最適化あるいは最大化、幅広い吸込み流量に対するゴミ捕集の安定動作域の拡大と、捕集口への流入量の変動に対する動作信頼性の向上が可能となるので、浴槽の垢や毛などの浮遊ゴミの捕集、汚水浄化槽での浮遊異物の捕集、化学反応槽や食品加工槽などの液面浮遊物の捕集などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態１における液面浄化装置の構成図
【図２】図１における液面浮遊ゴミ捕集手段の部分断面図
【図３】図１における流路分割手段の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における液面浄化装置の構成図
【図５】図４における流路分割手段の断面図
【図６】図４における流路分割手段の他の構成を示す断面図
【図７】従来の液面浄化装置の構成図
【図８】他の従来の液面浄化装置の構成図
【符号の説明】
【００７１】
８  貯液槽
９  吸込口
１０  吐出口
１１  吐出口
１２  浄化手段
１３  浄化循環路
１４  液面浮遊ゴミ捕集手段
１５  流路分割手段
１６  吸込流量分配手段
１７  第一の浮力可動手段
１８  第二の浮力可動手段
２０  捕集口
２１  可動吸込通路
２２  第一の浮子
２３  固定吸込通路
２４  第二の浮子
２５  可動流入堰
２７  弾性連結手段
３２  加熱手段
３６  分配制御手段
３７  感温体
３８  吐出口開度変更手段
【図１】
2005152825.tif 000003
【図２】
2005152825.tif 000004
【図３】
2005152825.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005152825.tif 000007
【図６】
2005152825.tif 000008
【図７】
2005152825.tif 000009
【図８】
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