(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体から固体その他の物体を分離するための分離装置において、
前記分離装置が、破片を伴う液体を入口から出口へ流過させる分離装置本体と、中程度の流量時に、流れを出口から偏向させる手段とを有し、これによって、偏向した液体に付随する固体その他の物体が除去され、かつまた流れを偏向させる前記手段が、分離装置内の開口であり、かつ該開口に隣接して複数の貫通孔を有する有孔壁を備えており、
前記分離装置はフロアを備え、前記フロアの一部分が高くなって隆起部を形成し、該隆起部自体に又は該隆起部に隣接して該隆起部の下流方向に前記開口が設けられ、前記有孔壁の少なくとも一部分は前記開口の下方に延びている分離装置。
【請求項２】
前記開口が、前記分離装置の前記フロアに配置されている請求項１に記載された分離装置。
【請求項３】
前記分離装置本体が、上流の導管と偏向室である第１室とを含み、該第１室のフロアが前記導管の底部と等しいレベルであり、前記開口が前記フロアに設けられている請求項１または請求項２に記載された分離装置。
【請求項４】
前記分離装置が分離／保留室である第２室を含み、該第２室が、前記第１室の横または両側に配置され、かつ前記第１室の下にも延在しており、前記開口が前記第１室と前記第２室との間に設けられている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された分離装置。
【請求項５】
前記第２室内の液面が、前記第２室と流入導管よりも低い位置にある前記分離装置の下流箇所にある排出導管との間に接続された二次導管によって、第１室のフロア位置よりも下に維持される請求項４に記載された分離装置。
【請求項６】
前記二次導管が、前記第２室内部に包含されている請求項５に記載された分離装置。
【請求項７】
前記開口には、前記有孔壁に向けて下方へ延在する２つの側部が設けられ、液体を前記第２室の中へ方向づけるようになっている請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載された分離装置。
【請求項８】
前記第２室が、流れから固体その他の物体を分離するため、流れと二次導管との間に間挿された有孔壁を内包する請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載された分離装置。
【請求項９】
前記第２室のフロアが、重いほうの固体その他の物体の保留領域を得るために、第１室のフロア下に設けられている請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載された分離装置。
【請求項１０】
前記液体が、付随する物体と一緒に、前記第１室壁内の偏向ポートをへて第２室へ送られる請求項４から請求項９までのいずれか一項に記載された分離装置。
【請求項１１】
前記第２室内の液面が、１つ以上の堰により第１室のフロア高さよりも上位に維持される請求項４から請求項１０までのいずれか一項に記載された分離装置。
【請求項１２】
前記堰が、低い液流に対応するために、切欠きを有している請求項１１に記載された分離装置。
【請求項１３】
前記堰が、前記隆起部の頂部より低い頂部を有している請求項１１に記載された分離装置。
【請求項１４】
前記第２室が、堰と平行に、しかし堰の横に配置されたバッフル板を内包し、該バッフル板が、前記隆起部から出口まで延在し、浮遊固体やその他の物体が拘束されるように、バッフル板の下縁が第１室のフロア下に位置する請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載された分離装置。
【請求項１５】
前記有孔壁が、各バッフル板の下縁に取付けた１つ以上の垂直スクリーンによって形成され、該下縁が各水平スクリーンに結合されており、それによって、１つ以上のケージ状の囲いが形成されている請求項１４に記載された分離装置。
【請求項１６】
前記各水平スクリーンが、１つ以上の垂直スクリーンを通過する重いほうの固体その他の物体を、第２室内へ通過させる請求項１５に記載された分離装置。
【請求項１７】
前記隆起部が、低い液流の場合は堰として働き、液流が位置エネルギーを獲得し、該位置エネルギーは、液流が隆起部頂部の開口を通過して、有孔壁を落下する際に速度エネルギーに変換され、下のチャンバ内の水面に衝撃が与えられ、それにより、前記有孔壁に対し激しい撹拌運動を生じさせ、孔が固体で塞がれずに維持される請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載された分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、固液分離装置に係わり、より詳しく言えば、本発明は、固体汚染物質およびその他の物体（破片）を液体から分離するための、例えば雨水排水設備内の分離装置に関するものである。この種の分離装置は、また汚染物質トラップとしても知られ、固液分離装置と言う場合には、汚染物質トラップも含まれる。
（背景技術）
雨水排水設備では、河川、湖、湾、その他への排水前に、雨水から破片を除去することが望ましい。特に問題となるのが浮遊破片である。なぜなら、河川の岸や湾岸に堆積する一方、重い破片は、水底に沈殿し、水生生物を窒息させ、汚泥を発生させるからである。その結果、これらの物質が、往々にして環境を悪化させる。不幸なことに、その種の破片に注射器が含まれ、公衆衛生上更なる危険を発生させていることが社会問題となっている。
【０００２】
したがって、雨水から破片を除去するのが望ましいが、通常、破片の除去は、基本的には網や格子等を使用して破片を捕捉する分離装置または汚染物質トラップによって行われる。網や格子等は、特殊な設計でない場合には、目詰りを生じ、効率が低下する。雨水から破片を除去するさいの別の問題点は、エネルギーが流れから失われ、そのことがトラップ上流での水面の上昇として現れ、往々にして局所的な溢水を発生させる点である。従来の汚染物質トラップでは、パイプラインを横切る壁その他が、分離装置内へ流れを転じさせる部材として使用されている。壁その他がパイプラインを妨害することで、高い流れの場合、流れが停滞して上流の水面が上昇し、局所的な溢水が生じることがある。また、壁その他は規則的に清掃されないことが多いが、その場合には、破片や塵芥屑が累積し、パイプラインを詰まらせ、同じような結果を生じる。
【０００３】
本発明の目的は、以上に述べた問題点が十分に克服された分離装置を得ることにある。本発明の分離装置は、液体からの破片分離を要する他の分野、例えば汚水処理システム、営業上の廃棄物処理、都市の給水設備等で使用可能である。
（発明の開示）
本発明により、液体から固体その他の物体を除去する分離装置が得られるが、該分離装置は、固体その他の物体を伴う液体が入口から出口へ流過する分離装置本体と、中程度の流れの場合に出口から流れを偏向させる装置とを有し、それにより、液体に付随する固体その他の物体が除去され、かつまた流れを偏向させる前記装置が、分離装置内の開口であり、かつ開口に隣接して、複数の貫通孔を有する有孔壁を備えている。
【０００４】
分離装置は、浮遊物体と重い物体の両方を流れから分離するのが好ましい。
前記開口は、分離装置内部のフロアに設けるのが好ましい。
分離装置本体は、上流の導管と第１室とを含み、第１室のフロアは、前記導管の底部と等レベルであるのが好ましい。前記開口は、このフロアに設けられている。本発明の別の構成では、前記フロアの部分が、高くなって隆起部を形成し、隆起部に隣接して前記開口が設けられる。
【０００５】
好ましくは、分離装置は第２室を含み、該第２室が、第１室の横または両側に配置され、かつ第１室の下に延在し、第１と第２のチャンバの間には前記開口と有孔壁が設けられており、これらを介して、付随する破片と共に液体が分岐される。
好ましくは、第２室内の液面は、上流の導管より低レベルにある下流箇所で第２室と導管とに接続された二次導管によって、第１室のフロアレベル以下に維持される。
後述する別の複数実施例のうちの２つの実施例では、二次導管が第２室に内包されている。
好ましくは、既述の開口は、開口の直下の有孔壁部分まで下方へ延在する２つの側部を有している。
【０００６】
第２室は、流れから固体その他の物体を分離するため、流れと二次導管との間に間挿された有孔壁を内包しているのが好ましい。
より重い固体その他の物体を保留する領域が得られるように、第２室のフロアを第１室のフロア下に配置するのが好ましい。
液体は、既述の開口から第２室内へ流入するが、この流量が、二次導管の容量を超えた場合、液体の一部が開口を越えて流れ、第１室に接続された下流導管をへて分離装置から流出する。この下流導管は、本発明のこの実施例または別の実施例の場合、上流の導管より低レベルに配置されている。
【０００７】
（発明を実施する最良の形態）
図１から図４までに示した分離装置は、雨水排水管から破片、たとえば固体その他の物体を除去するように構成されている。該分離装置は、偏向室３と分離／保留室４とを包含する分離装置本体２を含み、該室は、また油類、タール類、その他の浮き滓をも捕捉する。液体は、次いで、図４から最もよく分かるように、下方へ延びる側部１４を有する開口５と、湾曲した多孔（貫通穴を有する）壁９とを流過するが、そのさい、まず流入導管６を通過した後、排出導管７と二次導管組立体８とを通過する。
【０００８】
分離装置本体２は、好ましくはコンクリートで注型されるが、別の材料で形成してもよい。
導管６，７は、通常、既に使用されているものであり、分離装置の全長は、雨水排水設備の排水管の呼称長さに等しい（通常２．４ｍ）。このように、本発明の分離装置は、従来の雨水排水設備の管の１つを除去して、本発明の分離装置に替えることができる。
【０００９】
偏向室３は、分離／保留室４からは、分離装置の頂部１７からフロア１１まで達する壁部１０、フロア１１、共通の壁部２４，２６により分離されている。このことは図１，２から最もよく分かる。偏向室３は、入口１２と出口１３とを有し、これらの出入口により、液体は導管６，７を導通可能である。偏向室３は、またフロア１１の上流領域に設けられた開口５を含み、分離／保留室４への液体の導通が可能である。開口５は側部１４を有し、該側部が、有孔壁９へ向かって下方へ突出し、液体を分離／保留室４へ向ける。このことは図１と図３から最もよく分かる。側部１４の目的は、分離／保留室４内の水面１５の浮遊物体１６を、それらが開口５を通過して、導管６から入口１２に流入する液体１８の力により開口５を通過し、有孔壁９のところを落下した後、保留することである。
【００１０】
重いほうの物体１９，２０は、液体１８とともに有孔壁９のところを落下する。有孔壁９の中央のＶ字形無孔領域２５が下方へ静水面１５まで延在し、該領域によって、重いほうの物体２０が有孔壁の開口２２に詰まるのが防止される。このことは図３から最もよくわかる。重いほうの物体２０は、横方向に分離／保留チャンバ４へ移動し、フロア２１上に沈降し、後に吸出除去される。
現時点で好適な構成では、湾曲した有孔壁９は、分離／保留室３の幅に延在し、図３に見られるように、壁部２６、壁部４１、フロア２１により囲まれている。
【００１１】
この好適実施例では、湾曲した有孔壁９の壁面２３上を破片１９，２０を伴う液体１８が通過するが、該有孔壁を貫通する開口２２は、図４から最もよく見ることができる。これらの開口２２は、液体１８と、開口２２より小さい固体１９とを通過させるが、開口２２より大きい物体２０は壁面２３に沿って分離装置フロア２１へ落下し、後に例えば吸出により除去される。壁面２３を落下するさい、破片２０が、壁面を擦過して、付着物質を剥ぎ取るのに役立つ。
【００１２】
開口２２の配向と、急激な撹拌、すなわち符号４４で示す「跳ね水」として知られ、かつ壁面２３に隣接する液面１５へ急速に落下する衝撃で発生する撹拌とにより、浮遊破片１６と重い破片２０とが、壁面２３から剥がされ、隣接領域である室４内へ移動し、これにより有孔壁９は自浄され、孔が固体の付着で妨害されることがない。導管６内の流れが多くなれば、それだけ液体１８の速度が高まり、ひいては液面１５での撹拌と有孔壁９上での自浄効果も高まる。この現象は、既述のように、技術上「跳ね水」として知られ、急流が静かな流れに変えられるさいに発生し、急激な撹拌の結果、エネルギーが失われる。液体１８は、有孔壁の開口２２を通過し立管２７をへて二次導管８へ流れる。立管２７は、破片１９が液体１８により洗われるように、フロア２１に入口２８を有している。立管２７の頂部は開放されており、導管６の高さより上方に位置するため、点検や清掃が容易である。立管の頂部は取外し可能なキャップ４２で密閉できる。
【００１３】
二次導管８は、図１に見られるように、フロア１１のレベルより下に上流インバート（導流溝）２９を有している。通常、この距離は、少なくとも２００ｍｍである。図から分かるように、二次導管８のインバート（水深の最も深い箇所）２９のレベルは、液面１５の静止レベルを決定する。
二次導管８は、導管７と概ね平行であるが、傾斜はゆるやかで、接続ピット３１に達したところでは、双方の管のインバートが等しいレベル３０にある。雨水排水管は、通常の傾斜が１／６０〜１／１００なので、入口１２のインバートから静水面１５までの２００ｍｍの落下では、それぞれ１２メートルと２０メートルの二次導管８長さを必要とするだろう。
【００１４】
二次導管８の直径は、導管７の直径と関連しているが、導管７の直径より小さく、通常、１００ｍｍ〜３００ｍｍである。より大きい寸法が必要な状況も生じることがあろう。例えば、導管７が大直径の場合、または以下で述べるように、より高い処理効率を得ようとする場合である。
この分離装置は排水設備内に設置され、接続ピット３１は現行のピットである。分離装置が、外界の水域へ雨水を排出するシステムの下流端部の近くに配置されている場合は、二次導管８の下流端部が頂壁のところで終わるようにする。
分離装置は、頂部１７を覆う蓋３３を有し、無資格者の侵入および／または臭気や虫の繁殖が防止されている。蓋３３は、点検、保守、清掃の目的での取外しが可能である。
【００１５】
流れ１８が、二次導管８の流量容量に等しい程度に増加した場合、室３内では水面１５がフロア１１のレベルに上昇する。流れが、二次導管８の流量容量を超えた場合、水面１５は、フロア１１のレベルをより上昇し、過剰液流３２は出口１３を通過し、導管７を流下して接続ピット３１に入り、かつそこを越える。過剰液体３２が導管７内に生じると、分離装置内と接続ピット３１内の流れの深さが、管流の原理によりほぼ等しくなる。このため、これら２カ所の深さの差がほぼ等しいままとなり、二次導管８内の流れも比較的一定に確実に維持される。したがって、開口５を通過する過剰液流が、望ましくない撹拌を発生させて、開口５を通過して分離／保留室４内に捕捉される固体を減少させるようなことはない。
【００１６】
パイプライン内の豪雨水の通過をグラフで示すことで理解と分析を容易にできる。図５に示す一方法では、単純な３角形が、ある箇所を通過する流速の時間的変化を示し、洪水流量図として知られている。３角形に下の領域は、出水量を表し、３角形の頂点は最大流量を表す。流れが進行するにつれて、分離装置を通過する流量は増加して最大値になるが、その後にゆっくりと引いてゆくのが分かるだろう。ハイドログラフを横切って引かれた水平の線で、副次導管８の流量容量を示した場合、この線の下の領域は、導管８を下る処理済み雨水量を表し、他方、前記線の上の領域は、開口５を通り越して導管７を下る過剰流量を表し、したがってこの流量は未処理である。この方法により、処理流量の許容し得る精度の推定値が得られる。二次導管８の容量は、二次導管８の直径、傾斜、長さ、またはそれらの３要因の組合わせのいずれかを変えることで変更でき、それによって水の公認規格に合うように調節できる。
【００１７】
同じような方法で、有孔壁９の開口２２の寸法は、特定最小寸法の重い固体２０が有孔壁９を通過せずに、分離／保留室４内に保留されるように選択することができる。
図６、図７、図８に示す本発明の第２実施例では、二次導管８が、分離装置２と下流の接続ピット３１との間の導管７内に配置されているので、第１実施例の場合のように、二次導管８用の溝掘りが不要である。図６に見られるように、この実施例では、オブバート（ｏｂｖｅｒｔ）３４が導管７の上流インバート２９の上方にあるため、二次導管８がサイフォンとして機能する。二次導管８がチャンバ４から液体を吸上げる場合、まず捕捉されているすべての空気を導管７から除去せねばならない。この作業は脱気管３５によって行われ、該脱気管は、高い箇所で二次導管８に接続され、入口１２のところで固定ノズル３７に接続されている。該ノズルは、流入する流れ１８の方向に整合されている。
【００１８】
二次導管８の下流の端部は、接続ピット３１のフロア４１の下に掘られた穴４０内へ延びる垂直のベンド３８に終わっている。この穴は、導管７内の低い流れの液体で満たされ、ベンド３８の端部を密閉し、端部から二次導管８内へ空気が入るのを防止している。
導管６に流れが生じると、落下する液体１８の速度により、ノズル３７から空気が掃気され、さらに二次導管８から脱気管３５を介して空気が吸出される。この処置により、二次導管８からは空気がすべて除去され、サイフォン作用により流れが始まり、液体が、有孔壁９の下方の導管端部３９から吸入され、下流の接続ピット３１内の端部３８から排出される。導管７の内部に二次導管８を配置したことで減少する導管７の流量容量は、僅かにすぎず、双方の導管で全流量を処理できる。
【００１９】
図９、図１０、図１１に示す本発明の第３実施例では、二次導管８が分離装置本体２内で終わっており、そのインバート３０が出口１３のインバートと等レベルにある。フロア１１は、この場合、入口１２のインバートレベルから、出口１３のインバートレベルまで傾斜し、二次導管８の端部を含んでいる。分離装置本体２は、この場合、図１０に示すように円形横断面を有し、偏向室３は、分離装置本体の中央に配置されているが、分離装置本体の一方の側に配置してもよい。  本発明の分離装置のこの実施例は、導管６，７をこれから敷設する場合に用いられる。その場合、分離装置をまず設置し、次いで導管６，７を分離装置に取付ける。こうすることで、二次導管８の長さを最短化でき、設置費を低減できる。
【００２０】
図１２、図１３、図１４に示した本発明の第４実施例では、フロア１１の中央区間が盛上がって隆起部４３を形成しており、これによって、急速に流れる液体１８が、隆起部をのぼって開口５内へ落下し、処理される。隆起部は、通常は、導管６のインバートに対し２００ｍｍ〜５００ｍｍの高さである。二次導管８は、本発明の既述の第３実施例の場合とほぼ等しい形式で配置されている。
この第４実施例では、開口５が、導管６の開口に対し横方向に拡大されており、これによって、本発明の他の実施例の場合より、導管６からの流れの、より多くの部分が、隆起部４３の開口５の頂部へ液面１５が上昇する前に、開口５から落下する。この流れを運ぶため、二次導管８の直径も、より大きくできる。液面１５が隆起部４３のフロア１１のレベルを超えた場合、過剰液流１２は、開口５を越えて隆起部４３を下り、出口１３から分離装置本体２を出て、導管７に入る。
【００２１】
この構成が可能になるのは、パイプライン内の流れが、まったく中程度の流量の場合でも、急流または超臨界流となるからである。したがって、流れは、超臨界流モードで高い流量の場合は、隆起部４３を乗り越えるだろう。流れが、「跳水」に誘発されて超臨界流モードに変わるようなことがなければ、エネルギー損失は生じない。このことは、管内の流れが超臨界流モードになるため、管内の流れが満杯となれば、導管６内の流れのバックアップが生じないことを意味する。したがって、上流の局所的な溢水の可能性は防止される。
しかし、低流量では、液体流１８は、隆起部４３の後方でせき止められ、隆起部４３がダムとして働くことになろう。浮遊破片１６は、このダムを越え、重い破片１９，２０は、導管６のインバートに沈殿するだろう。これらの重い破片１９，２０は、導管６内の液体流１８の邪魔になることを防止するには、定期的に除去せねばならず、そのことは、超臨界流が生じる場合に達せられる。
【００２２】
豪雨の間に発生することだが、導管６内の流れが増加するにつれて、導管内の流れモードが、比較的低流量で準臨界流から超臨界流へ変化する。超臨界流または急流１８は、せき止められた液体または静水に衝撃を与え、「跳ね水（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｊｕｍｐ）」を発生させる。流量が増すにつれて、「跳ね水」は下流へ、つまり隆起部のほうへ移動し、隆起部手前の超臨界流が、導管のインバートからの重い破片１９，２０を洗い流す。
流れが十分に高い場合、「跳ね水」は、隆起部４３を越え、続く超臨界流が重い破片１９，２０を隆起部４３に運び上げ、開口５内へ落下させる。本発明のこの構成は、導管６が重い破片１９，２０でふさがれないように、必要な流れが十分な頻度で発生するように設計できる。
【００２３】
導管６内が極めて低い流れ、つまり「細流」の場合、その流れは、隆起部４３の上流端部に隣接する室３の側壁内の傾斜スロット４４から直接に保留チャンバ４内へ流入できる。これらのスロットは、下端が導管６のインバートと等レベルにある。これらのスロットは、高い流れの間に超臨界流の清掃作用によって清掃される。
本発明の既述の複数実施例の、隆起部の使用を含む重要な特徴は、保留チャンバ４が破片、屑、その他の物体で充満した場合、付随物と一緒の液流１８は、隆起部４３を越え、出口１３から導管７へ流入し、分離装置を迂回することである。重い破片２０が導管６内に溜まった場合、それらは、隆起部４３を越える超臨界流の周期に除去される。したがって、導管６をふさいで、上流に溢水を発生させる恐れのある破片堆積は生じない。
【００２４】
本発明の第４実施例の変更態様では、図１５に見られるように、その操作モードは、実質的には第４実施例と同じだが、導管６，７が、この場合は、偏向チャンバ３と共に分離装置の一方の側に配置されている。この変更態様では、隆起部４３の上り側と下り側の傾斜が片側だけに付けられ、開口５が、隆起部４３の傾斜側でのみ保留室４と液体連通している。
この変更態様はパイプラインが、通常の場合のように、街路の縁石線の背方に敷設されている場合に使用でき、同じく縁石線の背方に敷設されている他の設備を妨害しないように設計されている。保留室４は、したがって、道路の下に配置されているので、点検や清掃に便利である。
【００２５】
図１６から図２１までに示す複数実施例の分離装置は、雨水の小排水管から破片を除去するように構成されているが、それに限定はされない。他方、これらの実施例は、また油類、タール類、その他の浮き滓を効果的に捕捉できる。これらの実施例では、円形の分離装置本体１００が、入口および導管１０４と出口および導管１０５とを備えた偏向／バイパス室１０２（第１室）と分離／保留室１０３（第２室）を有している。
円形の分離装置本体１００は、好ましくはコンクリート製だが、この場合も、コンクリート以外の材料も使用できる。
導管１０４，１０５は、既に使用されているもので、分離装置の全長は、この場合も、雨水排水設備の呼称寸法と同じである（通常２．４ｍ）。このように、本発明の分離装置は、従来の雨水排水設備の複数管のうちの１つを除去して、本発明の分離装置の好適実施例と取替えることで、従来設備を改装できる。
【００２６】
偏向／バイパス室１０２は、分離／保留室１０３内で囲まれ、入口と出口それぞれのインバート１０７，１０８と等しいレベルにフロア１０６を有している。フロア１０６は、分離装置本体１００の全長にわたって延在している。横方向の隆起部１０９は、フロアの全幅にわたって延在し、フロア上流端部近くに位置している。隆起部の下流では、フロアが低い戻し堰１１０，１１１によって両側を境界付けられているが、戻し堰の頂部は隆起部の頂部より低い。戻し堰には、フロア１０６まで達する数個の小切欠きが設けられている。
戻し堰のすぐ背後には、戻し堰と平行にバッフル壁（邪魔壁）１１３，１１４が配置され、隆起部の端部から長手方向に出口および導管１０５まで延在している。バッフル壁の下縁１１５は、フロア１０６のレベルより下に延在している。バッフル壁の上縁１１７は、分離装置本体１００の頂部まで延在している。
【００２７】
垂直のワイヤ製スクリーン１１８が、下縁１１５に付加され、図１６に見られるように、フロア１０６の下へ延在している。ワイヤの間隔は、特定の寸法の破片１２３を保留するように設定されている。隆起部１０９の下のスクリーン１１８の端部は、スクリーン１１９に結合される一方、下流の双方の端部は分離装置本体１００と密接して終わっている。スクリーン１１８，１１９の下縁は、水平スクリーン１２６に結合され、囲いのケージが形成されている。
本発明の好適実施例の２つの基本操作モードを、図１６〜図２１を参照して説明する。
【００２８】
第１操作モードでは、入口１０４から偏向／バイパス室１０２へ流入する流れ１２１の高さ１２０は、隆起部１０９の高さ以下である。したがって、浮遊物体１２２や重い物体１２３を伴う流れ１２１が、隆起部により偏向ポート１２８を介してフロア１０６のどちらかの側へ分けられ、分離／保留室１０３へ流入する。
浮遊物体１２２は、室１０３の下流端部へ移動し、そこでバッフル壁１１３，１１４の背方に保留される。
室１０３内では、重い物体１２３はフロア１２４に沈殿する傾向があるが、流れ１２１によりスクリーン１１８の方へ引張られ、沈殿が緩慢になる。スクリーン１１８に達した物体は、どれもスクリーンによって阻止され、室１０３のフロアに沈殿する。
【００２９】
流れ１２１は、バッフル壁下縁１１５の下方と戻し堰１１０，１１１の上方を流過して、室１０２のフロア１０６に達し、出口と導管１０５をへて分離装置本体１００から排出される。
戻し堰の目的は、スクリーン１１８を通過する流れを均等に分配し、それにより流速を減じ、物体がスクリーンに詰まるのを防止することである。流れ１２１は、極めて僅かな場合、前記戻し堰の切欠き１１２を通過する。これによって、物体１２２，１２３を含む流れが流入導管１０４内に滞留しないことが保証される。導管内に滞留すれば、導管を詰まらせることになる。
第２の基本操作モードは、超臨界流として知られる現象が生じて、流れ１２１が隆起部１０９を越えて流れ、事実上流れ１２１のすべてが分離／保留室１０３を迂回するような場合に使用される。超臨界流は、一定の低流量を超えた場合に、すべての雨水排水パイプライン内に発生する。
【００３０】
第１操作モードでは、流れ１２１が増加すると、隆起部１０９が、偏向ポート１２８を介して、流れが戻し堰１１０，１１１を越える前に、流れを室１０３へ偏向させて処理するため、流れがせき止められる。上流の流入導管１０４内で、流入してくる超臨界流が、せき止められている流れ１２１に衝撃を与え、もう一度「跳ね水」が発生する。これにより、流れが超臨界流から準臨界流に変化し、幾分、エネルギーが失われる。
流れ１２１が更に増加すると、「跳ね水」が導管１０４内を下流へ移動し、隆起部１０９を越えて偏向／バイパス室１０２に流入し、導管１０５内で散逸し、超臨界流に戻る前に、出口と導管１０５をへて分離装置本体１００から排出される。
【００３１】
室１０２内に、この流量またはより高流量が生じた場合、超臨界流は、液体および捕捉されている物体を、偏向ポート１２８を介して室１０３から掃去する傾向を有しているので、偏向ポートは、そのようなことが起こらないように特別に設計すべきである。
傾斜した平らなプレートに対する液体噴流の衝撃を観察すれば分かることだが、衝撃を与えた噴流は、プレートを上昇するさい、扇状になる。したがって、流れは縦横２つの速度成分を有している。
質量保存の法則を考慮すれば、横流成分の速度は、衝撃噴流の速度およびプレートを上昇する流れ成分の速度と等しいことが指摘できる。このことから、噴流速度が増すにつれて、プレート上の流れ成分の速度も増すことが推定される。
更に、プレートの傾斜が噴流の進行方向に増すにつれて、プレートを上昇する流れ成分が減少する一方、横流成分が増して、扇形が一層広がる。
【００３２】
本発明の既述の複数実施例では、超臨界流が隆起部１０９の前方の面に衝撃を与える場合、この原理が利用されている。大部分の流れが隆起部１０９を上昇する一方、幾らかの流れが横方向に運動する。偏向ポート１２８は、図１６から最もよく分かるように、隆起部１０９の前面に隣接し、かつ前面上に設けられているので、隆起部上の横流成分は偏向ポートを通過して室１０３に流入し、前述の清掃流の発生が防止される。前記偏向ポートの水平のフロアは、フロア１０６のレベルにあり、室１０３内へ延在している。また偏向ポートの水平の頂部は、隆起部頂部より上方にあり、前記フロアと平行である一方、取囲む側部は垂直なので、全体が前記室間に液体を連通させる短いトンネルを形成している。下流の側部が隆起部と直角であるのに対し、上流の側部は傾斜しているので、トンネルが室１０３への出口へ向かって狭まっている。
浮遊物体１２２と重い物体１２３は、蓋１２５を開いて分離／保留室１０３の内容物を吸出すことで、定期的に除去される。
【００３３】
本発明のこの実施例の第２変更態様では、バッフル壁１１３，１１４とスクリーン１１８，１１９とが除去されている。それらの代わりに、金属の有孔板から成る２つの半円形バスケットが、分離／保留室１０３内の、偏向／バイパス室１０２の両側に配置されている。各バスケットは、分離／保留チャンバ１０３の２つの半円形の水面と、平面で等しい寸法である。バスケットの頂部は、分離装置本体１００の頂部まで延在する一方、バスケット底部は、フロア１２４に載置されている。したがって、偏向ポート１２８の形状に適合し、かつ偏向ポート１２８に整合する有孔板の孔を経て室に流れ１２１が流入すると、物体１２２，１２３は、バスケット内に拘束される一方、流れ１２１は、バスケットの直径方向で反対側の孔を流過し、戻し堰１１０を越え、偏向／バイパス室１０２へ入り、排出導管１０５を経て分離装置から排出される。
【００３４】
この変更態様の分離装置を清掃するためには、蓋１２５を除去し、バスケットを引上げて、物体１２２，１２３を搬送・廃棄用のトラックに空ける。次いで、バスケットにホースで水をかけ、付着している屑を清掃し、室１０３内へ降ろし、蓋１２５を閉じる。
図２０および図２１に示す、本発明の実施例の変更態様では、流入導管と排出導管とが分離装置本体１００の一方の側に偏位しており、このため、偏向ポート１２８、戻し堰１１０、バッフル壁１１３、バッフル壁下縁１１５に取付けられた全深のスクリーン１１８が各１つだけ設けられている。偏向／バイパス室１０２の壁部１２９，１３０はフロアレベル１０６から、前記分離装置本体の頂部１１７まで延在している。偏向ポート１２８は、壁部１２９からバッフル壁１１３まで延び、偏向／バイパス室１０２と分離／保留室１０３との間で液体を連通させている。
【００３５】
本発明の実施例の別の変更態様では、戻し堰１１０が、室１０２の、前述の側とは反対側に配置されている。これにより、垂直のスクリーン１１８に更に均等に流れが分配される付加的利点が確実になる。なぜなら、戻し堰１１０が、いまやスクリーンから除去されているからである。この変更態様では、バッフル壁１１３とスクリーンとは、いまや室１０２の側壁と隣接するか、または側壁の一部を形成でき、他方、導管１０４，１０５は、いまや分離装置本体１００の壁部から幾分間隔をおいて配置して、流れが堰１１０に達するようにしておかねばならない。
【００３６】
この実施例の更に付加的な変更態様および別の変更態様では、バッフル壁１１３とスクリーン１１８とが除去されて、代わりに長方形の有孔板バスケットが分離／保留室１０３内に配置され、この実施例の第２変更態様の半円形バスケットの場合と同様な形式で機能する。
本発明の実施例のこの変化形の操作モードは、図１６〜図１９に示す好適実施例について説明した通りである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の分離装置の略示縦断面図。
【図２】  図１の分離装置の略示平面図。
【図３】  図１のＡ−Ａ線に沿った横断面図。
【図４】  図１の分離装置部分の拡大図。
【図５】  本発明の好適実施例の流れ特性を単純化した流量図で分析した図。
【図６】  本発明の分離装置の第２実施例の略示縦断面図。
【図７】  図６の分離装置の平面断面図で、見やすくするために幾つかの構造部分を省いて示した図。
【図８】  図６のＢ−Ｂ線に沿った横断面図。
【図９】  本発明の第３好適実施例の略示縦断面図。
【図１０】  図９の分離装置の略示平面断面図。
【図１１】  図１０のＣ−Ｃ線に沿った横断面図。
【図１２】  本発明の第４好適実施例の略示縦断面図。
【図１３】  図１２の略示平面断面図。
【図１４】  図１３のＤ−Ｄ線に沿った横断面図。
【図１５】  図１２〜図１４の実施例の変更態様を示す略示平面断面図。
【図１６】  本発明の第５好適実施例の略示縦断面図。
【図１７】  図１６の分離装置の略示平面図。
【図１８】  図１７のＥ−Ｅ線に沿った略示横断面図。
【図１９】  図１７のＦ−Ｆ線に沿った略示横断面図。
【図２０】  図１６〜図１９に示した実施例の変更態様の略示側縦断面図。
【図２１】  図２０のＧ−Ｇ線に沿った略示横断面図。
【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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