(57)【要約】【課題】処理液を大量に処理するのに適した処理液分離装置を提供する。【解決手段】固液分離装置は、処理液収容凹所１３、６３を有しかつ凹所１３、６３の底壁３１、８１全体の少なくとも一部がフィルタＦによって構成されているロータ１４、６４と、フィルタＦが低所Ｌおよび高所Ｈを通過するようにロータ１４、６４を非垂直軸を中心として回転させる回転手段と、凹所１３、６３内に処理液を供給する供給手段と、分離液体をフィルタＦを通過させるとともに、フィルタＦ上に分離固体を残存させるようにフィルタＦに凹所１３、６３外側から負圧を発生させる負圧手段と、フィルタＦ上に残存させられた分離固形物を除去する除去手段とを備えている。【選択図】  図１
2004330037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液収容凹所１３、６３を有しかつ凹所１３、６３の底壁３１、８１全体の少なくとも一部がフィルタＦによって構成されているロータ１４、６４と、フィルタＦが低所Ｌおよび高所Ｈを通過するようにロータ１４、６４を非垂直軸を中心として回転させる回転手段とを備えている固液分離装置。
【請求項２】
凹所１３、６３内に処理液を供給する供給手段と、分離液体をフィルタＦを通過させるとともに、フィルタＦ上に分離固体を残存させるようにフィルタＦに凹所１３、６３外側から負圧を発生させる負圧手段と、フィルタＦ上に残存させられた分離固形物を除去する除去手段とを備えている請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
ロータ１４が、凹所１３の底面を区画しかつ水平面に対して交差させられた傾斜面に含まれている平坦状底壁３１と、凹所１３の周面を区画しかつ底壁３１の周縁部から立ち上がっている筒状周壁３２とを備えており、ロータ１４の回転軸線が底壁３１と直交させられている請求項１または２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
ロータ１４が、ハウジング１２内に収容されており、ハウジング１２が、ロータ周壁３２を取り囲んでいる上下方向にのびた筒状胴壁２１と、胴壁２１の上下両端開口に被覆させられている頂壁２２および底壁２３とを備えており、回転手段が、ハウジング頂壁２２に下向きに装備されかつハウジング頂壁２２を貫通してロータ底壁３１に連結された回転軸４２を有するモータ４１を備えており、供給手段が、ハウジング頂壁２２を貫通しかつ低所Ｌにおいてロータ底壁３１に臨ませられた吐出口４４を有する供給パイプ４３を有しており、負圧手段が、ロータ周壁３２およびハウジング胴壁２１間に介在させられているシール３３と、シール３３の下方においてハウジング胴壁２１に接続されている負圧パイプ４８とを備えており、除去手段が、ハウジング頂壁２２を貫通しかつ高所Ｈにおいてロータ底壁３１に臨ませられた除去口４６を有する除去パイプ４５を有しており、ハウジング底壁２３に排液口５１が設けられている請求項３に記載の固液分離装置。
【請求項５】
ロータ６４が、凹所６３の底面を区画しかつ左右方向にのびた水平軸線を有している水平円筒状底壁８１と、凹所６３の両側面を区画しかつ底壁８１の左右両縁部からそれぞれ内向きに拡がる対向状左右側壁８２とを備えており、ロータ６４の回転軸線が底壁８１の軸線と一致させられている請求項１または２に記載の固液分離装置。
【請求項６】
ロータ６４の右側壁８２中央部に開口８３が形成されており、ロータ６４が、円環状ハウジング６２によって取り囲まれており、ハウジング６２が、ロータ６４の底壁８１と相対させられかつ左右方向にのびた水平軸線を有する水平円筒状胴壁７１と、胴壁７１の左右両縁部からそれぞれ内向きに拡がっている対向状左右側壁７２とを備えており、回転手段が、ロータ左側壁８２の左方に右向きに配置されかつロータ左側壁８２に連結された回転軸９２を有するモータ９１を備えており、供給手段が、開口８３を介してロータ６４内に導入されかつ低所Ｌにおいてロータ底壁８１に臨ませられた吐出口９４を有する供給パイプ９３を有しており、負圧手段が、ロータ両側壁８２およびハウジング両側壁７２間にそれぞ介在させられている左右のシール８４と、ハウジング６２の適所に接続されている負圧パイプ９８とを備えており、除去手段が、開口８３を介してロータ６４内に導入されかつ高所Ｈにおいてロータ底壁８１に臨ませられた除去口９６を有する除去パイプ９５を有しており、ハウジング胴壁７１下端に排液口１０１が設けられている請求項５に記載の固液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば、切削・研削液、土木現場の排水、下水処理施設の処理液、製鉄所の洗浄液等、個体を含有した処理液を固体と液体に分離する固液分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の分離装置としては、垂直回転軸線を有しかつ上端に液体除去口を、下端に固体除去口をそれぞれ有する分離ドラムと、分離ドラム内に処理液を供給する供給手段と、分離ドラム内面上に遠心力によって固体を堆積させうる速度で分離ドラムを回転させる回転手段とを備えているものが知られている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３１７３４６号公報
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
上記従来装置によれば、極めて良好な精度で処理液を液体と固体に分離することが可能である。一方、処理液の種類によっては、分離の精度よりも分離の量を求められることがある。処理能力を向上させるためには分離ドラムを大型化する必要がある。同装置では分離のために遠心力を利用しており、そのためには分離ドラムを相当な速度で回転させることが必要である。ところが、大型の分離ドラムを高速で回転させることは技術的および費用的に無理がある。そのため、分離ドラムの大型化を図ることが困難であり、処理能力に限界があった。
【０００５】
この発明の目的は、処理液を大量に処理するのに適した処理液分離装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明による固液分離装置は、処理液収容凹所を有しかつ凹所の底壁全体の少なくとも一部がフィルタによって構成されているロータと、フィルタが低所および高所を通過するようにロータを非垂直軸を中心として回転させる回転手段と、を備えているものである。
【０００７】
ロータの回転にともない、フィルタは低所および高所を通過しながら循環させられる。処理液のうち、液体のみがフィルタを通過し、固体はフィルタ上に残存される。
【０００８】
したがって、従来技術の分離ドラムに相当する本願のロータを高速で回転させる必要が無く、ロータの大型化が容易であり、処理能力を向上させることを容易に行うことができる。
【０００９】
さらに、固液分離装置に、凹所内に処理液を供給する供給手段と、フィルタ上に分離固体を残存させるとともに、分離液体をフィルタを通過させて凹所外に排出しうるようにフィルタに凹所外側から負圧を発生させる負圧手段と、フィルタ上に残存させられた分離固形物を除去する除去手段とが備わっていると、ロータの低所に供給された処理液は、フィルタに作用させられる負圧によって液体は効率良くフィルタを通過させられるし、ロータの回転によって固体は低所から高所まで持ち上げられ、そこで、フィルタ上から除去される。
【００１０】
さらに、凹所の底面を区画しかつ水平面に対して交差させられた傾斜面に含まれている平坦状底壁と、凹所の周面を区画しかつ底壁の周縁部から立ち上がっている筒状周壁とを備えており、ロータの回転軸線が底壁と直交させられていると、液体はフィルタを速やかに通過させられるし、フィルタ上に残存させられたの固体は低所から高所まで速やかに搬送される。
【００１１】
さらに、ロータが、ハウジング内に収容されており、ハウジングが、ロータ周壁を取り囲んでいる上下方向にのびた筒状胴壁と、胴壁の上下両端開口に被覆させられている頂壁および底壁とを備えており、回転手段が、ハウジング頂壁に下向きに装備されかつハウジング頂壁を貫通してロータ底壁に連結された回転軸を有するモータを備えており、供給手段が、ハウジング頂壁を貫通しかつ低所においてロータ底壁に臨ませられた吐出口を有する供給パイプを有しており、負圧手段が、ロータ周壁およびハウジング胴壁間に介在させられているシールと、シールの下方においてハウジング胴壁に接続されている負圧パイプとを備えており、除去手段が、ハウジング頂壁を貫通しかつ高所においてロータ底壁に臨ませられた除去口を有する除去パイプを有しており、ハウジング底壁に排液口が設けられていると、ロータに処理液を供給してから、処理液を分離した固体および液体を回収するまでの一連の動作を、連続して自動的に行うことができる。
【００１２】
また、上記ロータに代えて、凹所の底面を区画しかつ左右方向にのびた水平軸線を有している水平円筒状底壁と、凹所の両側面を区画しかつ底壁の左右両縁部からそれぞれ内向きに拡がる対向状左右側壁とを備えており、ロータの回転軸線が底壁の軸線と一致させられている構成のロータを採用しても良い。
【００１３】
さらに、上記後者のロータにおいて、ロータの右側壁中央部に開口が形成されており、ロータが、円環状ハウジングによって取り囲まれており、ハウジングが、ロータの底壁と相対させられかつ左右方向にのびた水平軸線を有する水平円筒状胴壁と、胴壁の左右両縁部からそれぞれ内向きに拡がっている対向状左右側壁とを備えており、回転手段が、ロータ左側壁の左方に右向きに配置されかつロータ左側壁に連結された回転軸を有するモータを備えており、供給手段が、開口を介してロータ内に導入されかつ低所においてロータ底壁に臨ませられた吐出口を有する供給パイプを有しており、負圧手段が、ロータ両側壁およびハウジング両側壁間にそれぞ介在させられている左右のシールと、ハウジングの適所に接続されている負圧パイプとを備えており、除去手段が、開口を介してロータ内に導入されかつ高所においてロータ底壁に臨ませられた除去口を有する除去パイプを有しており、ハウジング胴壁下端に排液口が設けられていても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１５】
図１を参照すると、固液分離装置は、支持脚１１を有するハウジング１２と、ハウジング１２内の上部に収容されかつ左斜め上向きに開口した処理液収容凹所１３を有するロータ１４とを備えている。
【００１６】
ハウジング１２は、概ね上下方向にのびている筒状胴壁２１と、胴壁２１の上下両端開口に被覆させられている右上り傾斜状頂壁２２および水平平坦状底壁２３とを備えている。胴壁２１は、左斜め上を向いた上部壁２４と、上部壁２４の下端にこれと一体的に連なって、右角の一部を除いて概ね垂直にのびた下部壁２５とによって構成されている。
【００１７】
ロータ１４は、凹所１３の底面を区画しかつハウジング頂壁２２と平行に拡がる平坦状底壁３１と、凹所１３の周面を区画しかつ上部壁２４と同心状に配置されている円筒状周壁３２とを有している。
【００１８】
ロータ底壁３１は、ハウジング１２内の低所Ｌおよび高所Ｈを連絡するように配置されかつフィルタＦによって構成されている。フィルタＦの材質としては、処理液の種類、性状等によって適宜選択したものを用いることができるが、例えば、多層構造に編んだ金網のようなものでもよい。
【００１９】
上部壁２４およびロータ周壁３２間には間隙が形成させているが、これは、双方の下端部間に介在させられたシール３３によって密閉されている。このシール３３により、ハウジング１２内に負圧チャンバＣが区画されている。
【００２０】
ハウジング頂壁２２中央部にはモータ４１が下向きに装備されている。モータ４１は、ハウジング頂壁２２を貫通しかつロータ周壁３２の軸線上をのびた回転軸４２を有している。回転軸４２の先端部は、ロータ底壁３１中央に連結されている。
【００２１】
供給パイプ４３は、モータ４１の左側においてハウジング頂壁２２を貫通しかつ低所Ｌにおいてロータ底壁３１に臨ませられた吐出口４４を有している。除去パイプ４５は、モータ４１の右側においてハウジング頂壁２２を貫通しかつ高所Ｈにおいてロータ底壁３１に臨ませられた除去口４６を有している。除去パイプ４５の除去口４６を含む先端部分は、ゴムのような弾性体４７によって構成されている。負圧パイプ４８は、負圧チャンバＣに連通させられるように下部壁２５に貫通させられている。除去パイプ４５および負圧パイプ４８は、合流させられて、図示しない負圧源まで導かれている。ハウジング底壁２３中央には排液口５１が設けられ、これには、排液パイプ５２が接続されている。排液パイプ５２にはトラップ５３が設けられている。
【００２２】
モータ４１によってロータ１４を回転させる。モータ４１の回転速度は、ゆっくりでよく、例えば、１分間に数回転である。除去パイプ４５および負圧パイプ４８には負圧源によって負圧が作用させられる。負圧パイプ４８によって負圧チャンバＣ内は負圧となって、フィルタＦの裏面には負圧が作用させられる。この状態で、供給パイプ４３によってロータ１４内の低所Ｌに処理液が供給される。処理液のうち、液体はフィルタＦを通過して負圧チャンバＣ内に流入させられ、固体はフィルタＦの上に残存させられる。フィルタＦを通過した液体は、排液口５１に集められ、排液パイプ５２を通じて負圧チャンバＣ内から排出される。フィルタＦ上の固体は、ロータ１４の回転とともに、低所Ｌから高所Ｈまで搬送され、高所Ｈに至ると、除去パイプ４５に吸引されてフィルタＦ上から除去される。
【００２３】
図２および図３に、固液分離装置の他の実施の形態が示されている。
【００２４】
この実施の形態による固液分離装置は、支持脚６１を有する円環状ハウジング６２と、ハウジング６２によって取り囲まれかつ内向きに開口した環状処理液凹所６３を有するロータ６４とを備えている。
【００２５】
ハウジング６２は、横断面コの字状のもので、左右方向にのびた水平軸線を有する水平円筒状胴壁７１と、胴壁７１の左右両縁部からそれぞれ内向きに拡がっている対向円環板状左右側壁７２とを備えている。
【００２６】
ロータ６４は、凹所６３の底面を区画しかつハウジング胴壁７１と同心状に拡がる水平円筒状底壁８１と、凹所６３の両側面をそれぞれ区画しかつ底壁８１の左右両縁部からそれぞれ内向きに拡がっている垂直対向円板状左右側壁８２とを備えている。右側壁８２中央部には円形状開口８３が形成されている。
【００２７】
ロータ底壁８１は、ハウジング６２下端の低所Ｌおよびハウジング６２上端の高所Ｈを連絡するように配置されかつフィルタＦによって構成されている。フィルタＦの材質は、図１に示すフィルタＦと同じものを用いることが可能である。
【００２８】
ハウジング両側壁７２内端およびロータ両側壁８２外端部間にはシール８４がそれぞれ介在させられており、これにより、ハウジング６２内に負圧チャンバＣが形成されている。
【００２９】
支持脚６１の左方にはスタンド８５が立てられており、これの頂部にモータ９１が右向きに装備されている。モータ９１の回転軸９２は、ロータ６４の軸中心上をのびかつロータ左側壁８２中心部に連結されている。
【００３０】
ロータ６４の右側から供給パイプ９３がのびてきて、開口８３を通じてロータ６４内に入り込んでいる。供給パイプ９３は、ロータ６４内において下向きに屈曲させられ、その下端に、低所Ｌにおいてロータ底壁９１に上から臨ませた吐出口９４を有している。供給パイプ９３の上方を除去パイプ９５がのびている。除去パイプ９５は、供給パイプ９３と同様に、開口８３を通じてロータ６４内に導かれ、ロータ６４内において上向きに屈曲させられている。除去パイプ９５の上端には除去口９６が設けられ、これが、高所Ｈにおいてロータ底壁９１に下から臨ませられている。除去口９６を含む除去パイプ９５の上端部分は、上拡がりテーパ状弾性体９７よりなる。ハウジング胴壁７１上端部のやや右寄りの位置に負圧パイプ９８が接続されている。ハウジング胴壁７１下端には排液口１０１が設けられ、これに、トラップ１０３付き排液パイプ１０２が接続されている。
【００３１】
ハウジング胴壁７１上端部には、非常時にのみに使用される目詰防止用エアーノズル１０４が下向きに設けられている。ハウジング両側壁７２の下端部およびその左右両側に、３つの水平棒状磁石１０５が渡し止められている。磁石１０５は、固体が磁性体である場合、処理液の分離作用に有効に作用する。
【００３２】
図１に示す固液分離装置の分離作用と同様に、ロータ６４を回転させ、負圧チャンバＣ内に負圧を作用させた状態で、ロータ６４内に処理液を供給すると、液体はフィルタＦを通過してハウジング６２内に流入し、固体はフィルタＦ上に残存させられる。ハウジング６２内の液体は、排液口５１から排出されるし、固体は、高所Ｈまで持ち上げられた後、除去口９６を通じて吸引除去されれる。
【００３３】
上記において、ロータ６４の回転軸線は水平として示されているが、傾斜していてもよい。
【００３４】
図４に、さらなる他の実施の形態による固液分離装置が示されている。この実施の形態による固液分離装置は、図１の固液分離装置の使用例のバリエーションとして示されるもので、例えば、下水処理場で使用される。ここでは、図１に示すロータ１４が基本的に用いられている。図４において、その他、図１に示す部分と対応する部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００３５】
ロータ１４は、その底壁３１を下水槽Ｔの処理液の液面Ｓと斜めに交差させるように配置されている。モータ４１によってロータ１４を回転させると、液中の低所Ｌおよび液面上の高所Ｈを底壁３１が順次経由して移動させられる。除去パイプ４５は、除去口４６を高所Ｈにおいて底壁３１に上から臨ませるように配置されている。  ロータ１４の回転により、液面Ｓ上に漂う固形物は、底壁３１で受止められて高所Ｈまで持ち上げられ、除去パイプ９５によって底壁３１上から吸引除去される。ロータ１４の回転により、処理液に流れが生じ、液面Ｓ上に漂う固形物はつぎつぎにロータ１４の方へ引き寄せられる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、処理液を大量に処理するのに適した処理液分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による固液分離装置の垂直縦断面図である。
【図２】この発明の他の実施の形態による固液分離装置の垂直縦断面図である。
【図３】図２の固液分離装置の垂直横断面図である。
【図４】この発明のさらなる他の実施の形態による固液分離装置の垂直縦断面図である。
【符号の説明】
１３、６３  凹所
１４、６４  ロータ
３１、８１  ロータ底壁
Ｆ  フィルタ
【図１】
2004330037.tif 000003
【図２】
2004330037.tif 000004
【図３】
2004330037.tif 000005
【図４】
2004330037.tif 000006