(57)【要約】  【課題】  旋回流を利用したごみ分離装置のごみ分離性能をさらに高める。  【解決手段】  本発明は、固形状のごみと液体との混合物の流入速度を利用して該混合物を旋回させる旋回領域と、混合物の旋回方向と異なる方向に設置され液体を通過させるがごみの大部分を通過させないフィルタとを有するフィルタ装置１０と、フィルタ装置１０を設置した分離槽１と、分離槽１に対して混合物の流入方向上流側に配置される水槽２０と、フィルタ装置１０と水槽２０とを接続する水路であって水槽からの混合物の流れを整えるための整流区間水路３０と、を備えるごみ分離システム２に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形状のごみと液体との混合物の流入速度を利用して該混合物を旋回させる旋回領域と、該混合物の旋回方向と異なる方向に設置され前記液体を通過させるが前記ごみの大部分を通過させないフィルタとを有するフィルタ装置と、
前記フィルタ装置を設置した分離槽と、
前記分離槽に対して前記混合物の流入方向上流側に配置される水槽と、
前記フィルタ装置と前記水槽とを接続する水路であって前記水槽からの前記混合物の流れを整えるための整流区間水路と、
を備えるごみ分離システム。
【請求項２】
前記整流区間水路は、平面視における内側幅方向の長さに対して少なくとも１．５倍以上の水路長を有する請求項１に記載のごみ分離システム。
【請求項３】
前記分離槽は、複数個の前記フィルタ装置を併設しており、
前記水槽は、その内部に、隣り合う２つの前記フィルタ装置への前記混合物の流入を分ける堰を備え、
前記堰は、流入する前記混合物の流量が少ないときには一方の前記フィルタ装置のみに前記混合物を導き、前記混合物の流量が所定量以上になると前記堰を越えて、前記一方の前記フィルタ装置に加えてそれと隣り合う他方の前記フィルタ装置にも前記混合物を導くことができる高さを有する請求項１または２に記載のごみ分離システム。
【請求項４】
前記分離槽は、３個以上の前記フィルタ装置を併設しており、
前記水槽は、その内部に、隣り合う２つの前記フィルタ装置への前記混合物の流入を分ける堰を前記フィルタ装置の個数より１個少ない数だけ備え、
複数の前記堰は、前記混合物の流量に順番に導く複数個の前記フィルタ装置の区分け順に高くなるように形成されている請求項３に記載のごみ分離システム。
【請求項５】
前記水槽は、前記水槽への前記混合物の流入方向を変えて前記フィルタ装置に導く請求項１から４のいずれか１項に記載のごみ分離システム。
【請求項６】
前記整流区間水路の内底部側に、該内底部の水路幅を該内底部より一定以上の長さだけ、上方の水路幅よりも狭くするインバートを備える請求項１から５のいずれか１項に記載のごみ分離システム。
【請求項７】
前記インバートの上方開口部の両縁から上方に向かい前記整流区間水路の内天面に接触しない位置まで延出する２つの壁を、さらに備える請求項６に記載のごみ分離システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水施設において液体中の固形のごみを該液体から分離可能なごみ分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、主に都市部若しくは都市部近郊では、雨水時に都市部等で冠水を抑制すべく雨水排水施設が設けられている。例えば、放流先に制約がある場合、雨水流出抑制の機能を持つ貯留池が設置されている。この貯留池の雨水流入口には、雨水中の固形状のごみを雨水から分離するためのバースクリーンを備えた分離槽が設置されている。バースクリーンは、多数のスリットを有するいわゆる柵であり、降雨時には、バースクリーンに多くのごみが捕捉される。
【０００３】
しかし、降雨後に、毎回、スクリーンに捕捉されたごみを人力にて除去する必要があることから、多くの手間がかかるとともに、台風等の大雨時にスクリーンがごみによって閉塞することに伴う上流側への背水の影響が懸念されていた。そこで、上記バースクリーンに代わって、無動力型ごみ分離装置が開発された（例えば、特許文献１を参照）。このごみ分離装置は、好適には、スクリーン本体がマンホールに代表されるコンクリート躯体に納められた構造を有する。雨水がごみ分離装置に流入すると、上下に配置された誘導板により縦旋回流が発生する。雨水は、縦旋回流と平行に配置されたパンチングメタルスクリーンを通過し、該スクリーンとコンクリート躯体の壁面との間を通って下流に向かって流出する。一方、雨水に含まれるごみは、スクリーン内を旋回して雨水と分離して分離装置内に留まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７９４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公知の無動力型ごみ分離装置は、縦旋回流と、縦旋回流と異なる方向でかつその流速より低い流速でのスクリーンの通過とを実現することで、動力なしにごみを雨水から分離することができる。このため、既設のバースクリーンに比べて、維持管理費および大雨時に上流への背水の危険性をともに低減できる。しかし、上記無動力型ごみ分離装置にも、改善すべき課題はある。それは、ごみ分離装置内のごみ分離能をさらに高めるということである。これは、雨水のみならず、汚水や合流式下水道雨天時越流水（ＣＳＯ）におけるごみの分離に対しても同様である。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、旋回流を利用したごみ分離装置のごみ分離性能をさらに高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための一実施形態に係るごみ分離システムは、固形状のごみと液体との混合物の流入速度を利用して該混合物を旋回させる旋回領域と、該混合物の旋回方向と異なる方向に設置され液体を通過させるがごみの大部分を通過させないフィルタとを有するフィルタ装置と、フィルタ装置を設置した分離槽と、分離槽に対して混合物の流入方向上流側に配置される水槽と、フィルタ装置と水槽とを接続する水路であって水槽からの混合物の流れを整えるための整流区間水路と、を備える。
【０００８】
別の実施形態に係るごみ分離システムでは、さらに、整流区間水路は、平面視における内側幅方向の長さに対して少なくとも１．５倍以上の水路長を有していても良い。
【０００９】
別の実施形態に係るごみ分離システムでは、また、分離槽は、複数個のフィルタ装置を併設しており、水槽は、その内部に、隣り合う２つのフィルタ装置への混合物の流入を分ける堰を備え、堰は、流入する混合物の流量が少ないときには一方のフィルタ装置のみに混合物を導き、混合物の流量が所定量以上になると堰を越えて、一方のフィルタ装置に加えてそれと隣り合う他方のフィルタ装置にも混合物を導くことができる高さを有するようにしても良い。
【００１０】
別の実施形態に係るごみ分離システムでは、さらに、分離槽は、３個以上のフィルタ装置を併設しており、水槽は、その内部に、隣り合う２つのフィルタ装置への混合物の流入を分ける堰をフィルタ装置の個数より１個少ない数だけ備え、複数の堰は、混合物の流量に順番に導く複数個のフィルタ装置の区分け順に高くなるように形成されていても良い。
【００１１】
別の実施形態に係るごみ分離システムでは、また、水槽は、水槽への混合物の流入方向を変えてフィルタ装置に導くようにしても良い。
【００１２】
別の実施形態に係るごみ分離システムでは、整流区間水路の内底部側に、該内底部の水路幅を該内底部より一定以上の長さだけ、上方の水路幅よりも狭くするインバートを、さらに備えても良い。
【００１３】
別の実施形態に係るごみ分離システムでは、インバートの上方開口部の両縁から上方に向かい整流区間水路の内天面に接触しない位置まで延出する２つの壁を、さらに備えても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、旋回流を利用したごみ分離装置のごみ分離性能をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、ごみ分離システムに含まれる例示的な分離槽近傍の透過斜視図を示す。
【図２】図２は、第１実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【図３】図３は、第２実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【図４】図４は、第３実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【図５】図５は、第４実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【図６】図６は、第５実施形態に係るごみ分離システムの平面図、縦断面図およびＸ−Ｘ線断面図を示す。
【図７】図７は、第６実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【図８】図８は、整流区間水路の変形例（８Ａ，８Ｂ）の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
まず、本発明の各実施形態に係るごみ分離システムに共通するフィルタ装置について説明する。
【００１８】
図１は、ごみ分離システムに含まれる例示的な分離槽近傍の透過斜視図を示す。
【００１９】
図１に示す分離槽１は、ごみ分離システム２の一構成部である。分離槽１は、その内部に、フィルタ装置１０を備える。図１では、１台のフィルタ装置１０のみが分離槽１内に備えられているが、後述するように、２台以上のフィルタ装置１０が分離槽１内に備えられても良い。フィルタ装置１０は、固形状のごみ５と液体６との混合物７を、ごみ５と液体６とに分離するための装置である。フィルタ装置１０は、混合物７の流入する側にて、整流区間水路３０と接続されている。分離槽１は、整流区間水路３０の長さ方向延長上に延出する排水路５０と接続されている。フィルタ装置１０は、分離槽１の少なくとも４方向の内側面および内背面とそれぞれ隙間を隔てるように、分離槽１内に配置されている。
【００２０】
フィルタ装置１０は、その内部に、２枚の誘導板１１，１２を備える。誘導板１１と誘導板１２とは、整流区間水路３０の方向に開く形態、言い換えると、整流区間水路３０から排水路５０に向かって両板間を狭くする形態で配置されている。誘導板１１は、整流区間水路３０から流入してきた混合物７をフィルタ装置１０の下方に誘導する傾斜角度でフィルタ装置１０の内部に備えられる平面板若しくは曲面板である。
【００２１】
誘導板１２は、側方から見て波形の曲面板であって、誘導板１１にて下方に誘導された混合物７を受けて上方に向かわせる緩やかなカーブとそのカーブ部位から誘導板１２の先端方向に近づくにつれて下方にカーブする板である。このような誘導板１１，１２の形態と配置によって、整流区間水路３０からフィルタ装置１０内に流入してきた混合物７は、誘導板１１と誘導板１２との間で旋回して縦旋回流を形成する。また、誘導板１２の先端とフィルタ装置１０の内壁との間に隙間が存在するため、混合物７中のごみ５は、誘導板１２の下方に移動してフィルタ装置１０の底部に溜まる。
【００２２】
フィルタ装置１０は、誘導板１１，１２を両側から挟む形でフィルタ（「スクリーン」と称しても良い）１３，１３を備える。フィルタ１３，１３は、フィルタ装置１０の両側面を構成する部材でもある。フィルタ１３，１３は、図１では、上下縦方向に長い多くの隙間を備えたスリット状のフィルタである。しかし、フィルタ１３，１３は、スリット状に限定されず、多数の孔を備えたものでも良い。上述のように、ごみ５は、縦旋回流から誘導板１２の下方に向かうが、液体６は、旋回流の回転方向と異なる方向（図１では略直角方向）にあるフィルタ１３，１３を通過する。フィルタ１３，１３は、ごみ５を通過不可なものでも良いが、好ましくは、容易に閉塞しないようにごみ５を少しは通過させるもののその多くを通過困難にする程度の隙間若しくは孔を有するものとする。フィルタ１３，１３を通過した液体６は、分離槽１の内側面とフィルタ１３，１３との間を通って、排水路５０から排出される。
【００２３】
このように、ごみ分離システム２は、固形状のごみ５と液体６との混合物７の流入速度を利用して該混合物７を旋回させる旋回領域と、該混合物７の旋回方向と異なる方向に設置され液体６を通過させるがごみ５の大部分を通過させないフィルタ１３，１３とを有するフィルタ装置１０を設置した分離槽１を、備える。このため、何らの動力を利用せず、フィルタ装置１０の形状または構造を利用して混合物７をごみ５と液体６とに分離できる。
【００２４】
次に、本発明の各実施形態に係るごみ分離システムについて説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【００２６】
第１実施形態に係るごみ分離システム２は、１台のフィルタ装置１０と、フィルタ装置１０を設置した分離槽１と、分離槽１に対して混合物７の流入方向上流側（以後、単に「上流側」という）に配置される水槽２０と、フィルタ装置１０と水槽２０とを接続する水路であって水槽２０からの混合物７の流れを整えるための整流区間水路３０と、を備える。水槽２０の上流側には、混合物７を水槽２０に流入させる流入路４０が備えられている。また、分離槽１には、フィルタ装置１０にてごみ５を分離した後の主に液体６を排出するための排水路５０が備えられている。
【００２７】
図２では、白矢印の方向に、混合物７あるいは液体６が流れる。図２に示すように、ごみ分離システム２は、流入路４０から水槽２０に流入した混合物７を整流区間水路３０にて整流状態（乱流をなるべく抑制した状態）とし、フィルタ装置１０に流入させる。フィルタ装置１０に流入した混合物７は、フィルタ装置１０内にて縦方向に旋回され、当該旋回方向と略直角方向に配置されたフィルタ１３，１３から液体６が移動する。一方、ごみ５は液体６から分離して分離槽１の下部に移動する。フィルタ１３，１３を通過した液体６は、分離槽１から排水路５０を通って、ごみ分離システム２の外へと移動する。以下、ごみ分離システム２を構成する各部位について、より詳細に説明する。
【００２８】
（１）流入路
この実施形態では、流入路４０は、整流区間水路３０と平面視にてほぼ直線状にて水槽２０に接続されている。
【００２９】
（２）水槽
水槽２０は、流入路４０からの混合物７を導く空間であって、好ましくは、流入路４０の平面視における幅方向の長さおよび断面視にて高さ方向の長さが共に大きい空間である。水槽２０は、作業者等が入って作業を行うことができる大きさであるのが好ましく、「人孔」とも称する。
【００３０】
（３）整流区間水路
整流区間水路３０は、水槽２０からの混合物７の流れを整えて、フィルタ装置１０に対してまっすぐに混合物７を流入させ、縦旋回流を生じやすくする機能を持つ流路である。整流区間水路３０は、混合物７の流速を高くするため、水槽２０の平面視にて幅方向の長さよりも狭い管の内側の幅（Ｄ）を有する。混合物７の流速を高くすると、フィルタ装置１０における縦旋回流の速度を高くでき、ごみ５と液体（雨水等）６との分離をより効果的に行うことができるからである。ここで、幅（Ｄ）は、整流区間水路３０の内部空間の断面の水平方向の長さで、かつ最も長い距離を意味する。このため、当該断面が矩形形状（図８を参照）といった場合、当該断面形状における水平方向の最も長い部分をいう。また、当該断面が円形あるいは馬蹄形、卵形の場合には、円の直径の水平方向の径（長い径であるか短い径であるかを問わない）をいう。
【００３１】
水槽２０とフィルタ装置１０とを結ぶ整流区間水路３０の長さ（Ｌ）は、整流区間水路３０の管の内側の幅（Ｄ）以上である方が好ましい。さらに好ましい長さ（Ｌ）は、幅（Ｄ）の１．５倍以上である。すなわち、整流区間水路３０は、平面視における内側幅方向の長さ（Ｄ）に対して好ましくは１．０以上、より好ましくは少なくとも１．５倍以上の水路長（Ｌ）を有する。整流区間水路３０の幅（Ｄ）と長さ（Ｌ）を上記の関係に設計することによって、水槽２０にて乱流が生じても、整流区間水路３０内で混合物７の流れを整えて、フィルタ装置１０に向かう方向の流れをつくることができる。これによって、フィルタ装置１０における縦旋回流を生じさせやすく、もってごみ５と液体６との分離をより効果的に行うことができる。
【００３２】
（４）分離槽
分離槽１は、フィルタ装置１０に対して平面視にて幅方向と高さ方向の両方向を大きくした空間であり、好ましくは角形のマンホールの形態を有する。分離槽１の幅方向の略中間位置にフィルタ装置１０を配置するのが好ましい。また、分離槽１の下流側後方の面も、好ましくはフィルタ装置１０の後方の面から離れている。これによって、フィルタ装置１０のフィルタ１３，１３からの水の流出空間を確保しやすくなる。
【００３３】
（５）排水路
排水路５０は、分離槽１に接続されており、好ましくは整流区間水路３０の長さ方向に延出して設けられている。
【００３４】
＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【００３５】
第２実施形態に係るごみ分離システム２ａは、第１実施形態に係るごみ分離システム２と異なり、流入路４０が整流区間水路３０に対して平面視にて略直角をなすように水槽２０に接続されている。すなわち、水槽２０は、水槽２０への混合物７の流入方向を変えてフィルタ装置１０に導く空間となっている。上記の点を除き、ごみ分離システム２ａは、ごみ分離システム２の構成と共通する。したがって、かかる共通する部分については、第１実施形態の説明を代用することとし、重複した説明を省略する。
【００３６】
ごみ分離システム２ａでは、流入路４０から入ってきた混合物７が水槽２０において方向を約９０度変えて整流区間水路３０に流入する。第２実施形態では、第１実施形態に比べて、整流区間水路３０の役割がより重要となる。水槽２０において混合物７の流れる方向が変わるため、乱流が生じやすいからである。整流区間水路３０は、平面視における内側幅方向の長さ（Ｄ）に対して好ましくは１．０以上、より好ましくは少なくとも１．５倍以上の水路長（Ｌ）を有するので、フィルタ装置１０の入口から奥方向にまっすぐ混合物７を入れやすくなる。この結果、フィルタ装置１０内にて縦旋回流を生じやすく、ごみ５と液体６とをより分離しやすくなる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
図４は、第３実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【００３８】
第３実施形態に係るごみ分離システム２ｂは、２台のフィルタ装置１０ａ，１０ｂを分離槽１内に配置して、水槽２０とフィルタ装置１０ａ，１０ｂとをそれぞれ整流区間水路３０ａ，３０ｂにて接続したシステムである。また、ごみ分離システム２ｂは、水槽２０内に堰（せき）２１を備え、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が少なくて堰２１を越えない水位のときには整流区間水路３０ａからフィルタ装置１０ａへと混合物７を導く（図中の白抜き矢印を参照）。一方、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が多くなり堰２１を越える水位のときには整流区間水路３０ａからフィルタ装置１０ａへと混合物７を導くのみならず、整流区間水路３０ｂからフィルタ装置１０ｂにも混合物７を導く（図中の黒矢印を参照）。上記の点を除き、ごみ分離システム２ｂは、ごみ分離システム２の構成と共通する。したがって、かかる共通する部分については、第１実施形態の説明を代用することとし、重複した説明を省略する。
【００３９】
このように、ごみ分離システム２ｂでは、分離槽１は、２個のフィルタ装置１０ａ，１０ｂを併設しており、水槽２０は、その内部に、隣り合う２つのフィルタ装置１０ａ，１０ｂへの混合物７の流入を分ける堰２１を備える。堰２１は、流入する混合物７の流量が少ないときには一方のフィルタ装置１０ａのみに混合物７を導き、混合物７の流量が所定量以上になると堰２１を越えて、一方のフィルタ装置１０ａに加えてそれと隣り合う他方のフィルタ装置１０ｂにも混合物７を導くことができる高さを有する。
【００４０】
堰２１は、この実施形態では、流入路４０の整流区間水路３０ｂ側の内壁から、整流区間水路３０ａの整流区間水路３０ｂ側の内壁までを結ぶように形成されている。流入路４０から水槽２０を経て整流区間水路３０ａに向けて、できるだけスムーズに混合物７を流すためである。堰２１の高さは、水槽２０の内天面に到達しない限り特に制約はないが、好ましくは流入路４０の管路内側の高さの１／２程度の高さが好ましい。この結果、流入路４０を通る混合物７の水位が流入路４０の内側の高さの半分までの場合には、混合物７は堰２１を越えずに整流区間水路３０ａを通ってフィルタ装置１０ａにてごみ５の分離に供される。このときには、フィルタ装置１０ｂは使用されない。一方、流入路４０を通る混合物７の水位が流入路４０の内側の高さの半分を超えるような大流量の場合には、混合物７は堰２１を越えて整流区間水路３０ｂを通ってフィルタ装置１０ｂにも流入する。このようなときには、フィルタ装置１０ａとフィルタ装置１０ｂがフル稼働状態となる。
【００４１】
台風時に大雨となった場合には、大量の雨水が流入路４０に流入するため、複数台のフィルタ装置１０ａ，１０ｂにてごみ５の分離処理を行う必要がある。１台のフィルタ装置１０ａだけでは雨水を処理しきれず、都市部等に雨水があふれるからである。しかし、通常時の雨の場合にも複数台のフィルタ装置１０ａ，１０ｂを稼働させると、各フィルタ装置１０ａ（１０ｂ）当たりの処理量が少なすぎて、縦旋回流を生じさせることが難しく、その結果、ごみ５の分離性能が低下してしまう。このため、雨水等が少ないときには１台のフィルタ装置１０ａのみを稼働させて、混合物７の流速を高めてごみ５の分離性能を高く維持して、雨水等が多いときには２台のフィルタ装置１０ａ，１０ｂをフル稼働させるようにするのが好ましい。堰２１は、このような雨水等の多寡に対応させて、２台のフィルタ装置１０ａ，１０ｂの一方のみ、あるいは両方を稼働させるための構造部材として機能する。
【００４２】
＜第４実施形態＞
図５は、第４実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【００４３】
第４実施形態に係るごみ分離システム２ｃは、第３実施形態に係るごみ分離システム２ｂと異なり、流入路４０が整流区間水路３０ａ，３０ｂに対して平面視にて略直角をなすように水槽２０に接続されている。すなわち、水槽２０は、水槽２０への混合物７の流入方向を変えてフィルタ装置１０ａ，１０ｂに導く空間となっている。上記の点を除き、ごみ分離システム２ｃは、ごみ分離システム２ｂの構成と共通する。したがって、かかる共通する部分以外について以下に説明し、共通する部分については先の各実施形態の説明を代用することとし、重複した説明を省略する。
【００４４】
ごみ分離システム２ｃでは、流入路４０から入ってきた混合物７が水槽２０において方向を約９０度変えて整流区間水路３０ａ，３０ｂに流入する。第４実施形態では、第３実施形態に比べて、整流区間水路３０ａ，３０ｂの役割がより重要となる。水槽２０において混合物７の流れる方向が変わるため、乱流が生じやすいからである。整流区間水路３０ａ，３０ｂは、平面視における内側幅方向の長さ（Ｄ）に対して好ましくは１．０以上、より好ましくは少なくとも１．５倍以上の水路長（Ｌ）を有するので、フィルタ装置１０ａ，１０ｂの入口から奥方向にまっすぐ混合物７を入れやすくなる。この結果、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ内にて縦旋回流を生じやすく、ごみ５と液体６とをより分離しやすくなる。
【００４５】
＜第５実施形態＞
図６は、第５実施形態に係るごみ分離システムの平面図、縦断面図およびＸ−Ｘ線断面図を示す。
【００４６】
第５実施形態に係るごみ分離システム２ｄは、４台のフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを分離槽１内に順に並べて配置して、水槽２０とフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとをそれぞれ整流区間水路３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄにて接続したシステムである。また、ごみ分離システム２ｄは、水槽２０内に堰２１，２２，２３を備える。さらに、ごみ分離システム２ｄは、流入路４０が整流区間水路３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに対して平面視にて略直角をなすように水槽２０に接続されている。流入路４０に最も近い側に、整流区間水路３０ａが配置されている。そして、整流区間水路３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、その順に、流入路４０から遠ざかるように配置されている。水槽２０は、水槽２０への混合物７の流入方向を変えてフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに導く空間となっている。上記の点を除き、ごみ分離システム２ｄは、ごみ分離システム２ｃの構成と共通する。したがって、かかる共通する部分については、先に説明した各実施形態の説明を代用することとし、重複した説明を省略する。
【００４７】
堰２１，２２，２３は、Ｘ−Ｘ線断面図に示すように、堰２１、堰２２、堰２３の順に段々高くなるように構成されている。このため、ごみ分離システム２ｄは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が少なくて堰２１を越えない水位のときには整流区間水路３０ａからフィルタ装置１０ａへと混合物７を導く（図中の白抜き矢印を参照）。また、ごみ分離システム２ｄは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が多くなり堰２１を越える水位のときには整流区間水路３０ａからフィルタ装置１０ａへと混合物７を導くのみならず、整流区間水路３０ｂからフィルタ装置１０ｂにも混合物７を導く（図中の灰色矢印を参照）。
【００４８】
さらに、ごみ分離システム２ｄは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量がもっと多くなり堰２２を越える水位となると、整流区間水路３０ａ，３０ｂからフィルタ装置１０ａ，１０ｂへと混合物７を導くのみならず、整流区間水路３０ｃからフィルタ装置１０ｃにも混合物７を導く（図中の斜線矢印を参照）。そして、ごみ分離システム２ｄは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が非常に多くなり堰２３をも越える水位となると、整流区間水路３０ａ，３０ｂ，３０ｃからフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃへと混合物７を導くのみならず、整流区間水路３０ｄからフィルタ装置１０ｄにも混合物７を導く（図中の黒矢印を参照）。
【００４９】
この実施形態では、堰２１は、流入路４０の近くから、整流区間水路３０ａの整流区間水路３０ｂ側の内壁までを結ぶように形成されている。また、堰２２は、堰２１と平面視にてほぼ同角度で配置され、整流区間水路３０ｂの整流区間水路３０ｃ側の内壁に至るように形成されている。さらに、堰２３は、堰２２と平面視にてほぼ同角度で配置され、整流区間水路３０ｃの整流区間水路３０ｄ側の内壁に至るように形成されている。このように堰２１，２２，２３を形成するのは、流入路４０から水槽２０を経て整流区間水路３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに向けて、できるだけスムーズに混合物７を流すためである。
【００５０】
堰２１，２２，２３の高さは、ともに水槽２０の内天面に到達せず、かつ堰２１、堰２２、堰２３の順に段々高くなるように構成されている限り特に制約はないが、堰２１は、好ましくは流入路４０の管路内側の高さの１／４程度の高さが好ましい。また、堰２２は、好ましくは流入路４０の管路内側の高さの２／４程度の高さが好ましい。さらに、堰２３は、好ましくは流入路４０の管路内側の高さの３／４程度の高さが好ましい。この結果、流入路４０を通る混合物７の水位が流入路４０の内側の高さの１／４までの場合には、混合物７は堰２１を越えずに整流区間水路３０ａを通ってフィルタ装置１０ａにてごみ５の分離に供される。このときには、フィルタ装置１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは使用されない。
【００５１】
また、流入路４０を通る混合物７の水位が流入路４０の内側の高さの１／４を超えて２／４に至らない場合には、混合物７は堰２１を越えて整流区間水路３０ｂを通ってフィルタ装置１０ｂにも流入する。このようなときには、フィルタ装置１０ａとフィルタ装置１０ｂが稼働状態となる。また、流入路４０を通る混合物７の水位が流入路４０の内側の高さの２／４を超えて３／４に至らない場合には、混合物７は堰２２をも越えて整流区間水路３０ｃを通ってフィルタ装置１０ｃにも流入する。このようなときには、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃが稼働状態となる。さらに、流入路４０を通る混合物７の水位が流入路４０の内側の高さの３／４を超える場合には、混合物７は堰２３をも越えて整流区間水路３０ｄを通ってフィルタ装置１０ｄにも流入する。このようなときには、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄがフル稼働状態となる。
【００５２】
この実施形態は、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄおよび整流区間水路３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄをともに４個配置した例である。しかし、フィルタ装置１０ａ等および整流区間水路３０ａ等をともに３個、あるいはともに５個以上配置しても良い。その場合、堰２１等の数は、整流区間水路３０ａ等の数より１つ少ない。このように、ごみ分離システム２ｄでは、分離槽１は、３個以上のフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ等を併設しており、水槽２０は、その内部に、隣り合う２つのフィルタ装置３０ａ，３０ｂ（フィルタ装置３０ｂ，３０ｃあるいはフィルタ装置３０ｃ，３０ｄ）等への混合物７の流入を分ける堰２１，２２，２３等をフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ等の個数より１個少ない数だけ備えている。また、複数の堰２１，２２，２３等は、混合物７の流量に応じて順番に導く複数個のフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ等の区分け順に高くなるように形成されている。このため、流入路４０から流れ込む混合物７の水位の高低に応じて、フィルタ装置１０ａのみ、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ等という使い分けが可能となる。
【００５３】
＜第６実施形態＞
図７は、第６実施形態に係るごみ分離システムの平面図および縦断面図を示す。
【００５４】
第６実施形態に係るごみ分離システム２ｅは、第５実施形態に係るごみ分離システム２ｄと異なり、流入路４０が平面視にて整流区間水路３０ａ，３０ｂと略平行に水槽２０と接続されている。流入路４０は、整流区間水路３０ａに近い側に配置されている。上記の点を除き、ごみ分離システム２ｅは、ごみ分離システム２ｄの構成と共通する。したがって、かかる共通する部分以外について以下に説明し、共通する部分については先に説明した各実施形態の説明を代用することとし、重複した説明を省略する。
【００５５】
この実施形態では、堰２１は、流入路４０の整流区間水路３０ｂ側の内壁から、整流区間水路３０ａの整流区間水路３０ｂ側の内壁までを結ぶように形成されている。また、堰２２は、堰２１よりも整流区間水路３０ｄ方向の所定位置から、整流区間水路３０ｂの整流区間水路３０ｃ側の内壁に至るように形成されている。さらに、堰２３は、堰２２よりも整流区間水路３０ｄ方向の所定位置から、整流区間水路３０ｃの整流区間水路３０ｄ側の内壁に至るように形成されている。このように堰２１，２２，２３を形成するのは、流入路４０から水槽２０を経て整流区間水路３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに向けて、できるだけスムーズに混合物７を流すためである。
【００５６】
堰２１，２２，２３は、堰２１、堰２２、堰２３の順に段々高くなるように構成されている。このため、ごみ分離システム２ｅは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が少なくて堰２１を越えない水位のときには整流区間水路３０ａからフィルタ装置１０ａへと混合物７を導く（図中の白抜き矢印を参照）。また、ごみ分離システム２ｅは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が多くなり堰２１を越える水位のときには整流区間水路３０ａからフィルタ装置１０ａへと混合物７を導くのみならず、整流区間水路３０ｂからフィルタ装置１０ｂにも混合物７を導く（図中の灰色矢印を参照）。さらに、ごみ分離システム２ｅは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量がもっと多くなり堰２２を越える水位となると、整流区間水路３０ａ，３０ｂからフィルタ装置１０ａ，１０ｂへと混合物７を導くのみならず、整流区間水路３０ｃからフィルタ装置１０ｃにも混合物７を導く（図中の斜線矢印を参照）。そして、ごみ分離システム２ｅは、水槽２０内に流れ込んできた混合物７の量が非常に多くなり堰２３をも越える水位となると、整流区間水路３０ａ，３０ｂ，３０ｃからフィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃへと混合物７を導くのみならず、整流区間水路３０ｄからフィルタ装置１０ｄにも混合物７を導く（図中の黒矢印を参照）。
【００５７】
＜変形例＞
図８は、整流区間水路の変形例（８Ａ，８Ｂ）の断面図を示す。
【００５８】
図８（８Ａ）に示す整流区間水路３０（または３０ａ）は、幅Ｄ×高さＨの内部空間に、その内部空間の断面積を狭くして幅のより狭い水路を形成可能とするインバート６０を備えることができる。インバート６０は、整流区間水路３０（または３０ａ）の内底部側に、その内底部の水路幅（＝Ｄ）を該内底部より一定以上の長さ（＝ｈ１）だけ、長さｈ１よりも上方の水路幅（＝Ｄ）よりも狭くする構成部である。また、インバート６０は、好ましくは整流区間水路３０（または３０ａ）の長さ（＝Ｌ）と同じ長さを備える。ただし、インバート６０は、整流区間水路３０（または３０ａ）のフィルタ装置１０（または１０ａ）側先端近傍のみに備える構成部であっても良い。その場合、インバート６０の長さは、整流区間水路３０（または３０ａ）の長さ（＝Ｌ）よりも短い。このような構成のインバータ６０を整流区間水路３０（または３０ａ）の内部に配置すると、水槽２０に流れ込んできた混合物７の流量が少ないときでも、水面Ｓをより高くできる。この結果、混合物７の流速をより高めることができ、もって、フィルタ装置１０（または１０ａ）内にて縦旋回流を生じさせやすくできる。
【００５９】
図８（８Ｂ）に示す整流区間水路３０ｂ（または３０ｃ）は、幅Ｄ×高さＨの内部空間に、インバート６０に追加して、インバート６０にて形成された幅の狭い水路の上面の両側壁から上方に長さ（ｈ２−ｈ１）だけ延出する壁（以後、「整流壁」という）６１，６１を備えることができる。整流壁６１，６１は、インバート６０に対してどのような方法で接続されても良く、例えば、嵌め込み、接着、ボルト締めなどの例示的な方法でインバート６０に接続可能である。整流壁６１，６１は、整流区間水路３０（または３０ａ）の内部に配置されても良いが、特に、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ等を３台以上分離槽１に備える場合に、混合物７を流入させる順番にて２番目（または３番目）の整流区間水路３０ｂ（または３０ｃ）内に配置する方が好ましい。例えば、フィルタ装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ等を３台以上分離槽１に備える場合に、整流区間水路３０ａの内部にはインバート６０のみを備え、整流区間水路３０ｂの内部にはインバート６０と整流壁６１，６１とを備えるようにできる。このように、インバート６０の上方開口部の両縁から上方に向かい整流区間水路３０ｂ（あるいは３０ｃ）の内天面に接触しない位置まで延出する２つの整流壁６１，６１を備えることによって、水路幅を３分割できる。この結果、整流区間水路３０ｂ（あるいは３０ｃ）は、整流区間水路３０の幅（Ｄ）と長さ（Ｌ）が幅Ｂに対して１．５倍以上の水路長（Ｌ）の場合、３分割された１つの水路幅は１／３Ｄとなり、水路幅（１／３Ｄ）の４．５倍の水路長とすることができ、大きな流量の流入により乱流が強い場合に、整流効果をより高めることができる。
【００６０】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の各実施形態および変形例を説明したが、本発明は上述した各実施形態および変形例に限られず、他の様々な態様にて実施可能である。
【００６１】
例えば、分離槽１はマンホールを兼ねていなくても良い。また、水槽２０は、第３〜第６実施形態においては、混合物７を分ける機能を有する分水槽である。また、水槽２０は、人が入り込んで作業を行うことのできる空間としての機能を持たせた人孔でもある。しかし、水槽２０は、分水槽および人孔の各機能を持たない槽でも良い。
【００６２】
整流区間水路３０等は、平面視における内側幅方向の長さに対して少なくとも１．５倍以上の水路長を有するのが好ましいが、かかる長さに限定されず、例えば、１倍、あるいは１倍超〜１．５倍未満でも良い。
【００６３】
第２実施形態、第４実施形態および第５実施形態における流入路４０は、整流区間水路３０等の方向に対して略直角方向に延出する管路である。しかし、流入路４０と整流区間水路３０等との角度は９０度に限定されず、１０度、４５度、１２０度などの他の角度を成すように、流入路４０が水槽２０に接続されていても良い。さらに、流入路４０は、図２〜７の平面図において、平面視にて上方（紙面の表方向）あるいは下方（紙面に対して裏方向）から水槽２０に接続されていても良い。
【００６４】
また、上述の各実施形態における各種構成部は、互いに組み合わせられない場合を除き、各実施形態を越えてどのように組み合わせても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、水等の液体と固形状のごみとの混合物からごみを分離するために利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１    分離槽
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ    ごみ分離システム
５    ごみ
６    液体
７    混合物
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ    フィルタ装置
１３    フィルタ
２０    水槽
２１，２２，２３    堰
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ    整流区間水路
６０    インバート
６１    整流壁（壁）
【図１】
2018094519.tif 000003
【図２】
2018094519.tif 000004
【図３】
2018094519.tif 000005
【図４】
2018094519.tif 000006
【図５】
2018094519.tif 000007
【図６】
2018094519.tif 000008
【図７】
2018094519.tif 000009
【図８】
2018094519.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月27日(2018.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形状のごみと液体との混合物の流入速度を利用して該混合物を旋回させる旋回領域と、該混合物の旋回方向と異なる方向に設置され前記液体を通過させるが前記ごみの大部分を通過させないフィルタとを有するフィルタ装置と、
前記フィルタ装置を設置した分離槽と、
前記分離槽に対して前記混合物の流入方向上流側に配置される水槽と、
前記フィルタ装置と前記水槽とを接続する水路であって前記水槽からの前記混合物の流れを整えるための整流区間水路と、
を備え、
前記分離槽は、複数個の前記フィルタ装置を併設しており、
前記水槽は、その内部に、隣り合う２つの前記フィルタ装置への前記混合物の流入を分ける堰を備え、
前記堰は、流入する前記混合物の流量が少ないときには一方の前記フィルタ装置のみに前記混合物を導き、前記混合物の流量が所定量以上になると前記堰を越えて、前記一方の前記フィルタ装置に加えてそれと隣り合う他方の前記フィルタ装置にも前記混合物を導くことができる高さを有するごみ分離システム。
【請求項２】
前記整流区間水路は、平面視における内側幅方向の長さに対して少なくとも１．５倍以上の水路長を有する請求項１に記載のごみ分離システム。
【請求項３】
前記分離槽は、３個以上の前記フィルタ装置を併設しており、
前記水槽は、その内部に、隣り合う２つの前記フィルタ装置への前記混合物の流入を分ける堰を前記フィルタ装置の個数より１個少ない数だけ備え、
複数の前記堰は、前記混合物の流量に順番に導く複数個の前記フィルタ装置の区分け順に高くなるように形成されている請求項１または２に記載のごみ分離システム。
【請求項４】
前記水槽は、前記水槽への前記混合物の流入方向を変えて前記フィルタ装置に導く請求項１から３のいずれか１項に記載のごみ分離システム。
【請求項５】
前記整流区間水路の内底部側に、該内底部の水路幅を該内底部より一定以上の長さだけ、上方の水路幅よりも狭くするインバートを備える請求項１から４のいずれか１項に記載のごみ分離システム。
【請求項６】
前記インバートの上方開口部の両縁から上方に向かい前記整流区間水路の内天面に接触しない位置まで延出する２つの壁を、さらに備える請求項５に記載のごみ分離システム。