JP6475902B1 - 液槽内における集液装置、およびそれを備える上向ろ過装置 - Google Patents
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Abstract
外部動力を使用することなく、集液樋を旋回させることができ、もって液槽内の液体を、液槽内の局所に滞留することなく、効率よく集液できるようにした液槽内における集液装置、およびそれを備える上向ろ過装置を提供する。
集水装置１５を、本ろ過槽４内の清水Ａに、垂直軸Ｂ回りに回転可能として浮かべられ、垂直軸Ｂと直交する中心線Ｃを挟んで互いに対向する側板２１ａのいずれか一方における垂直軸Ｂから離れた部分に集水口２２が設けられ、両側板２１ａの外側面に作用する水圧の差によって、垂直軸Ｂ回りに旋回させられるようにした集水樋２１と、一端が集水樋２１に接続され、かつ他端が本ろ過槽４外に配設され、集水樋２１内に溜まった清水Ａを本ろ過槽４外に排出する排水管１６、２３とを備えているものとする。
集水装置１５を、本ろ過槽４内の清水Ａに、垂直軸Ｂ回りに回転可能として浮かべられ、垂直軸Ｂと直交する中心線Ｃを挟んで互いに対向する側板２１ａのいずれか一方における垂直軸Ｂから離れた部分に集水口２２が設けられ、両側板２１ａの外側面に作用する水圧の差によって、垂直軸Ｂ回りに旋回させられるようにした集水樋２１と、一端が集水樋２１に接続され、かつ他端が本ろ過槽４外に配設され、集水樋２１内に溜まった清水Ａを本ろ過槽４外に排出する排水管１６、２３とを備えているものとする。
Description
本発明は、液槽内における集液装置、およびそれを備える上向ろ過装置に関する。
汚水を、ろ過材内を上方へ向かって通過させることにより、ろ過させるようにした上向ろ過装置においては、ろ過済みの清水は、ろ過材の上方に配設した集水装置より、それに接続した集水管を通って、外部に排出されるようになっている(例えば特許文献１〜３参照)。
従来の集水装置には、集水樋を、その上縁がろ過槽内の清水の水面より下位となるようにしてろ過槽内に固定し、集水樋内に溢流した清水を、集水樋に接続した集水管を経て外部に排出するようにした樋状のもの(例えば特許文献１および２参照)と、水平とした集水管を、ろ過槽内の清水の水面より下方に配設し、集水管の外周に設けた複数の集水孔を通って集水管内に流入した清水を、集水管を通って外部に排出するようにしたもの(例えば特許文献３参照)とがある。
しかし、特許文献１〜３に記載されている従来の上向ろ過装置においては、ろ過槽内における清水の集水範囲が小さいため、集水装置から離れた場所や、ろ過槽内のコーナー部において、清水の表面水が長時間滞留することがある。
このような清水が長時間滞留した部分においては、清水中に含まれる微粒子が、その自己凝集力によって凝縮し、凝集塊となって浮遊することがある。
このような清水が長時間滞留した部分においては、清水中に含まれる微粒子が、その自己凝集力によって凝縮し、凝集塊となって浮遊することがある。
このような微粒子の凝集塊の発生を防止するためには、清水が局所に滞留することなく、速やかに集水されるようにすることが必要である。
そのためには、ろ過槽内の清水を低速で攪拌させることが考えられるが、そのためには、攪拌装置を駆動するための電力等の動力が必要となり、設備費用や維持費用がかかることになる。
そのためには、ろ過槽内の清水を低速で攪拌させることが考えられるが、そのためには、攪拌装置を駆動するための電力等の動力が必要となり、設備費用や維持費用がかかることになる。
このような問題は、上向ろ過装置に限ったものではなく、例えば、汚水、工場廃液、飲料水、その他の液体を貯留する液槽内の液体を集液する集液装置に共通する問題である。
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑みてなされたもので、電力等の外部動力を使用することなく、集液樋を旋回させることができ、もって液槽内の液体を、液槽内の局所に滞留することなく、効率よく集液できるようにした液槽内における集液装置、およびそれを備える上向ろ過装置を提供することを目的としている。
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）液槽内における液体を集液する装置において、前記液槽内の液体に、垂直軸回りに回転可能として浮かべられ、かつ前記垂直軸と直交する中心線を挟んで互いに対向する側板のいずれか一方のみにおける前記垂直軸から離れた部分に集液口を設けるか、または前記両側板に開口面積が異なる集液口を設け、前記両側板の外側面に作用する液圧の差によって、前記垂直軸回りに旋回させられるようにした集液樋と、一端が前記集液樋に接続され、かつ他端が前記液槽外に配設され、前記集液樋内に溜まった液体を前記液槽外に排出する排液管とを備えるものとする。
（１）液槽内における液体を集液する装置において、前記液槽内の液体に、垂直軸回りに回転可能として浮かべられ、かつ前記垂直軸と直交する中心線を挟んで互いに対向する側板のいずれか一方のみにおける前記垂直軸から離れた部分に集液口を設けるか、または前記両側板に開口面積が異なる集液口を設け、前記両側板の外側面に作用する液圧の差によって、前記垂直軸回りに旋回させられるようにした集液樋と、一端が前記集液樋に接続され、かつ他端が前記液槽外に配設され、前記集液樋内に溜まった液体を前記液槽外に排出する排液管とを備えるものとする。
このような構成によると、液槽内の液体は、集液樋の集液口より集液樋内に流入し、そこから排液管を通って液槽外に排出される。
集液樋における中心線を挟んで互いに対向する側板の外側の液圧を受ける受圧面積は、集液口が設けられていない側板、または開口面積が小さい集液口が設けられている側板の方が、集液口が設けられている側板、または開口面積が大きい集液口が設けられている側板の方より、集液口の開口面積、または集液口の開口面積の差に相当する分だけ大であるので、その受圧面積の差によって、集液樋は、液槽内の液体の圧力により、垂直軸を中心として、集液口が設けられている側板、または開口面積が大きい集液口が設けられている側板の方に向かって旋回させられる。
この集液樋の旋回により、液槽内の液体に流れが生じるので、液槽内の液体が液槽内の局所に滞留するのを防止することができ、もって、液体の滞留時に生じるおそれのある微粒子の凝集塊の発生を防止することができる。
しかも、液槽内の液体の圧力を利用して集液樋を旋回させるので、攪拌装置を用いる場合のように、電力等の外部動力を使用する必要がなく、設備費用や維持費用を低減することができる。
さらに、集液樋は、液槽内において旋回しつつ集液するので、固定式の集液樋より、広範囲の液面から均一に効率よく集液することができる。
集液樋における中心線を挟んで互いに対向する側板の外側の液圧を受ける受圧面積は、集液口が設けられていない側板、または開口面積が小さい集液口が設けられている側板の方が、集液口が設けられている側板、または開口面積が大きい集液口が設けられている側板の方より、集液口の開口面積、または集液口の開口面積の差に相当する分だけ大であるので、その受圧面積の差によって、集液樋は、液槽内の液体の圧力により、垂直軸を中心として、集液口が設けられている側板、または開口面積が大きい集液口が設けられている側板の方に向かって旋回させられる。
この集液樋の旋回により、液槽内の液体に流れが生じるので、液槽内の液体が液槽内の局所に滞留するのを防止することができ、もって、液体の滞留時に生じるおそれのある微粒子の凝集塊の発生を防止することができる。
しかも、液槽内の液体の圧力を利用して集液樋を旋回させるので、攪拌装置を用いる場合のように、電力等の外部動力を使用する必要がなく、設備費用や維持費用を低減することができる。
さらに、集液樋は、液槽内において旋回しつつ集液するので、固定式の集液樋より、広範囲の液面から均一に効率よく集液することができる。
（２）上記(１)項において、前記集液樋における底板に設けた下方を向く排液筒を、前記液槽内に設けた前記排液管における上方を向く開口部に回転可能として嵌合し、前記集液樋を前記排液管の開口部を中心として旋回可能とする。
このような構成によると、排液管を利用して、集液樋を垂直軸回りに回転可能として安定よく支持することがでるだけでなく、集液樋に貯留した液体を、排液筒と排液管とを通して、液槽外に円滑に排出することができる。
（３）上記(２)項において、前記排液筒内に、その中を流下する液体を螺旋状に案内することにより、その反作用で、前記集液樋の旋回を助長させるようにした螺旋流形成手段を設ける。
このような構成によると、排液筒から旋回流が排液管に流下することにより、集液樋の旋回を助長させることができる。
（４）液槽内における液体を集液する装置において、一端が前記液槽内において上方に向かって開口するように配設され、かつ他端が前記液槽外に配設された排液管と、前記液槽内の液体に浮かべられ、外周壁の一部に集液口が設けられ、かつ底板に下方を向く排液筒が設けられ、前記排液筒が前記排液管の一端の開口部に回転可能として嵌合され、前記集液口より流入した前記液槽内の液体を前記排液筒より前記排液管に流出するようにした横長の集液樋と、前記集液樋における排液筒内に設けられ、前記排液筒内を流れる液体を螺旋状に案内することにより、その反作用で前記集液樋を前記排液管の一端の開口部を中心として旋回させる螺旋流形成手段とを備えるものとする。
このような構成によると、液槽内の液体は、集液樋の集液口より集液樋内に流入し、そこから排液管を通って液槽外に排出される。
液体が排液管内を流下するとき、液体は螺旋流形成手段により螺旋状に流れるように案内され、そのときの反作用により、排液管およびそれと一体の集液樋全体は、排液管の一端の開口部を中心として旋回させられる。
この集液樋の旋回により、液槽内の液体に流れが生じるので、液槽内の液体が液槽内の局所に滞留するのを防止することができ、もって、液体の滞留時に生じるおそれのある微粒子の凝集塊の発生を防止することができる。
しかも、排液管内を流下する液体の流下するエネルギーを利用して集液樋を旋回させるので、攪拌装置を用いる場合のように、電力等の外部動力を使用する必要がなく、設備費用や維持費用を低減することができる。
さらに、集液樋は、液槽内において旋回しつつ集液するので、固定式の集液樋より、広範囲の液面から均一に効率よく集液することができる。
液体が排液管内を流下するとき、液体は螺旋流形成手段により螺旋状に流れるように案内され、そのときの反作用により、排液管およびそれと一体の集液樋全体は、排液管の一端の開口部を中心として旋回させられる。
この集液樋の旋回により、液槽内の液体に流れが生じるので、液槽内の液体が液槽内の局所に滞留するのを防止することができ、もって、液体の滞留時に生じるおそれのある微粒子の凝集塊の発生を防止することができる。
しかも、排液管内を流下する液体の流下するエネルギーを利用して集液樋を旋回させるので、攪拌装置を用いる場合のように、電力等の外部動力を使用する必要がなく、設備費用や維持費用を低減することができる。
さらに、集液樋は、液槽内において旋回しつつ集液するので、固定式の集液樋より、広範囲の液面から均一に効率よく集液することができる。
（５）上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、前記集液樋を、前記液槽内の液体の液面とともに昇降可能として支持し、かつ前記集液樋における集液口の下縁が前記液槽内の液体の液面より下位の一定範囲を維持するように前記集液樋の浮力を調整するフロートを、前記集液樋に設ける。
このような構成によると、液槽内の液面の位置が変動しても、集液樋を液面から一定の高さに維持することができ、集液量の大幅な変動を防止することができる。
（６）本ろ過槽の底壁のやや上方に設けた多孔の水平受板の上面に、本ろ過材を重積し、被処理水が前記水平受板と本ろ過材とを上向きに通過することにより、ろ過されるようにした上向ろ過装置において、前記本ろ過槽を液槽とし、かつ前記本ろ過槽に、上記(１)〜(５)項のいずれかに記載の液槽内における集液装置を設ける。
このような構成によると、本ろ過槽内において、集液樋を、電力等の外部動力を使用することなく旋回させることができ、もって本ろ過槽内の清水を、本ろ過槽内の局所に滞留することなく、効率よく集液できるようにした集液装置を備える上向ろ過装置を提供することができる。
本発明によると、電力等の外部動力を使用することなく、集液樋を旋回させることができ、もって液槽内の液体を、液槽内の局所に滞留することなく、効率よく集液できるようにした液槽内における集液装置、およびそれを備える上向ろ過装置を提供することができる。
以下、本発明の液槽内における集液装置の第１の実施形態を備える上向ろ過装置の一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。
この上向ろ過装置の基本的な構成は、特許文献１に記載されているものと同様であるので、それらについては簡単に説明し、その後に、本発明に係る集液装置の第１の実施形態について詳細に説明する。
この上向ろ過装置の基本的な構成は、特許文献１に記載されているものと同様であるので、それらについては簡単に説明し、その後に、本発明に係る集液装置の第１の実施形態について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、コンクリート製の立方体状の上向ろ過槽１の内部は、垂直隔壁２により、やや小幅の予備ろ過槽３と、広幅の本ろ過槽(液槽)４とに仕切られている。
予備ろ過槽３の上部適所には、外部へ通ずる流入管５が接続され、その内端は、上向管６となっており、上向管６の上端は、予備ろ過槽３内の上端付近に開口している。
予備ろ過槽３の上部適所には、外部へ通ずる流入管５が接続され、その内端は、上向管６となっており、上向管６の上端は、予備ろ過槽３内の上端付近に開口している。
予備ろ過槽３の中段部には、水平の多孔板７が係止保持され、多孔板７の上面には、適宜の予備ろ過材８が重積されている。本ろ過槽４との反対側において、予備ろ過槽３の下端には、外部へ通じる排泥管９が設けられている。
本ろ過槽４の底壁４ａは、予備ろ過槽３の底壁３ａの方へ向かって、やや下向傾斜し、本ろ過槽４の底壁４ａの上方には、多孔もしくは格子状の水平受板１０が配設されている。
水平受板１０の下方において前記垂直隔壁２には、連通孔１１が設けられている。
水平受板１０の上面には、上方へ向かって順次粒度が小となる砕石もしくは砂利、および砂その他任意の材料からなる本ろ過材１２が、適宜の高さに重積されている。
本ろ過材１２の適宜の高さのところに、図示しない圧力水源に連なり、かつ吐水孔を有する水平枠状の洗浄管１３が埋込み状態で設けられている。
本ろ過材１２の適所には、上面に排泥溝１４ａを有する排泥板１４が、その上面を本ろ過材１２の上面とほぼ一致させて立設されている。
本ろ過槽４内の上端付近には、後に詳細に説明する集水装置(集液装置)１５が設けられ、そこから導出した排水管(排液管)１６の先端は、本ろ過槽４の一側上端に区画形成したろ過速度調整槽１７内に開口している。
排水管１６の先端開口部よりやや下方においてろ過速度調整槽１７内にはノッチ板１８が設けられ、その下方には、外部へ通じるろ過水の流出管１９が設けられている。
流入管５から流入して、予備ろ過槽３内を下降し、予備ろ過材８および多孔板７を通過した汚水は、垂直隔壁２の連通孔１１を通って、本ろ過槽４における水平受板１０より下方に形成された沈殿槽２０内へ流入し、緩速で移動する。
沈殿槽２０内において沈殿物を沈殿した汚水は、公知のように、水平受板１０および本ろ過材１２を通過して浄化され、ろ過済みの清水(液体)Ａは、集水装置１５、排水管１６、ノッチ板１８、流出管１９を経て使用個所へ送られる。
次に、集水装置１５の詳細について説明する。
この集水装置１５は、本ろ過槽４内の清水Ａに、垂直軸Ｂ回りに回転可能として浮かべられ、かつ垂直軸Ｂと直交する中心線Ｃ(図２参照)を挟んで互いに対向する側板２１ａ、２１ｂのいずれか一方における垂直軸Ｂから離れた部分に集水口(集液口)２２が設けられた左右１対の集水樋(集液樋)２１、２１と、一端が各集水樋２１の底板２１ｃに接続され、かつ他端が上記排水管１６に接続されて、各集水樋２１内に溜まった清水Ａを本ろ過槽４外に排出する、実質的に排水管１６の一部をなす左右１対の分岐管２３、２３とを備えている。
各集水樋２１は、両側板２１ａ、２１ｂの外側面に作用する液圧の差によって、垂直軸Ｂ回りに旋回させられるようになっている。
この集水装置１５は、本ろ過槽４内の清水Ａに、垂直軸Ｂ回りに回転可能として浮かべられ、かつ垂直軸Ｂと直交する中心線Ｃ(図２参照)を挟んで互いに対向する側板２１ａ、２１ｂのいずれか一方における垂直軸Ｂから離れた部分に集水口(集液口)２２が設けられた左右１対の集水樋(集液樋)２１、２１と、一端が各集水樋２１の底板２１ｃに接続され、かつ他端が上記排水管１６に接続されて、各集水樋２１内に溜まった清水Ａを本ろ過槽４外に排出する、実質的に排水管１６の一部をなす左右１対の分岐管２３、２３とを備えている。
各集水樋２１は、両側板２１ａ、２１ｂの外側面に作用する液圧の差によって、垂直軸Ｂ回りに旋回させられるようになっている。
図６に示すように、集水口２２は、垂直軸Ｂに対して点対称の位置に設けられている。
すなわち、図６に示すように、集水樋２１における垂直軸Ｂより右方の半部においては、前方の側板２１ａに、同じく垂直軸Ｂより左方の半部においては、後方の側板２１ｂに、それぞれ倒立三角形とした２個の集水口２２、２２が点対称に設けられている。
すなわち、図６に示すように、集水樋２１における垂直軸Ｂより右方の半部においては、前方の側板２１ａに、同じく垂直軸Ｂより左方の半部においては、後方の側板２１ｂに、それぞれ倒立三角形とした２個の集水口２２、２２が点対称に設けられている。
集水口２２の形状は、倒立三角形に限定されるものではなく、正三角形、長方形、台形、倒立台形、円形等とすることもある。
また、図７に示す変形例のように、集水樋２１における各側板２１ａ、２１ｂの上縁部に形成した直方形の切り欠き３０を、集水口２２とすることもある。
また、図７に示す変形例のように、集水樋２１における各側板２１ａ、２１ｂの上縁部に形成した直方形の切り欠き３０を、集水口２２とすることもある。
各集水樋２１は、水平の横長の底板２１ｃの両側縁より側板２１ａ、２１ｂが起立する上向きコ字状をなし、その長手方向の両端には、集水口２２の下縁が本ろ過槽４内の清水Ａの水面より下位の一定範囲を維持するように集水樋２１の浮力を調整する１対の直方体状のフロート２４、２４が設けられている。
このフロート２４、２４の形状は直方体に限るものではなく、球体その他の形状とすることができ、また、フロート２４、２４を、集水樋２１の各側板２１ａ、２１ｂまたは底板２１ｃに取り付けることもある。
このフロート２４、２４の形状は直方体に限るものではなく、球体その他の形状とすることができ、また、フロート２４、２４を、集水樋２１の各側板２１ａ、２１ｂまたは底板２１ｃに取り付けることもある。
このフロート２４、２４を設けたことにより、本ろ過槽４内の清水Ａの水位が変動しても、集水樋２１を水面から一定の高さに維持することができ、集水量の大幅な変動を防止することができる。
図３および図４に示すように、各集水樋２１における底板２１ｃの長手方向の中央部には、下方を向く排水筒(排液筒)２５が設けられ、これを、図４に示すように、倒立Ｕ字状をなす分岐管２３における上方を向く開口部２３ａに回転可能、かつ上下方向に摺動可能として上方から嵌合することにより、各集水樋２１を分岐管２３の開口部２３ａを中心として旋回可能、かつ昇降可能としてある。
開口部２３ａの中心は、垂直軸Ｂと一致させてある。
開口部２３ａの中心は、垂直軸Ｂと一致させてある。
図２〜図４、および図６に示すように、集水樋２１内における排水筒２５の上端開口部２３ａの上方には、整流板２１ｄが、底板２１ｃより適宜の間隔を隔てるようにして、両側板２１ａ、２１ｂ間に架設されている。
分岐管２３の開口部２３ａの縁部には、分岐管２３と排水筒２５との間の水密(液密)を図るためのシール材(図示略)を設けることもあるが、この間隙からの清水Ａの漏れは、清水Ａの集水に関しては問題にならないので設けてはいない。
各集水樋２１は、その底板２１ｃが分岐管２３の開口部２３ａの縁部に当接することにより、それ以上の下降が停止させられるようになっている。
図３〜図５に示すように、排水筒２５の下端開口部の内面には、排水筒２５内を流下する清水Ａを螺旋状に案内することにより、その反作用で、集水樋２１の旋回を助長させるようにした螺旋流形成手段２６が設けられている。
この螺旋流形成手段２６は、本実施形態においては、下方に向かって漸次縮径させた排水筒２５の下端部の内面に設けた複数の螺旋状の反らせ面２６ａとしてある。
この螺旋流形成手段２６は、本実施形態においては、下方に向かって漸次縮径させた排水筒２５の下端部の内面に設けた複数の螺旋状の反らせ面２６ａとしてある。
螺旋状の反らせ面２６ａのねじれ方向は、集水樋２１がその両側板２１ａ、２１ｂの外側面に作用する清水Ａの液圧の差によって旋回させられるのを助長させる方向でなければならない。
すなわち、集水樋２１は、清水Ａの液圧の差によって、図２において矢印で示すように、時計回りに旋回させられるので、螺旋状の反らせ面２６ａのねじれ方向は、図５において矢印で示すように、反時計回りとしなければならない。
すなわち、集水樋２１は、清水Ａの液圧の差によって、図２において矢印で示すように、時計回りに旋回させられるので、螺旋状の反らせ面２６ａのねじれ方向は、図５において矢印で示すように、反時計回りとしなければならない。
螺旋流形成手段２６は、この螺旋状の反らせ面２６ａに限定されるものではなく、排水筒２５の下端部の内面に設けた複数の螺旋状の反らせ板(図示略)としたり、図９および図１０に示すように、排水筒２５の下端部の内面に翼端を固着したスクリュー３７とすることもできる。
この螺旋流形成手段２６を設けたことにより、集水樋２１内に貯留された清水Ａは、排水筒２５内を流下するとき、反らせ面２６ａによって螺旋状に旋回させられ、そのときの反らせ面２６ａが流水より受ける反作用により、集水樋２１の旋回が助長される。
排水管１６の適所には、上端が本ろ過槽４内の清水Ａの液面より上方において開口するようにしたエア抜き用の通気管２７の下端が接続されている。
この集水装置１５においては、本ろ過槽４内の清水Ａは、各集水樋２１の集水口２２より集水樋２１内に流入し、そこから排水筒２５および分岐管２３を通って排水管１６において合流し、さらに排水管１６を通って本ろ過槽４外に排出される。
図６に示す集水樋２１における垂直軸Ｂを境とする左半部および右半部において、互いに対向する側板２１ａ、２１ｂの外側の水圧を受ける受圧面積は、集水口２２が設けられていない側板２１ａ、２１ｂの方が、集水口２２が設けられている側板２１ｂ、２１ａの方より、集水口２２の開口面積(より正確には、清水Ａの水面より下方の集水口２２の開口面積)に相当する分だけ大であるので、その受圧面積の差によって、集水樋２１は、本ろ過槽４内の清水Ａの圧力により、垂直軸Ｂを中心として、図２および図６に矢印で示すように、集水口２２が設けられている側板２１ｂ、２１ａの方に向かって旋回させられる。
この集水樋２１の旋回により、本ろ過槽４内の清水Ａに静かな流れが生じるので、本ろ過槽４内の清水Ａが本ろ過槽４内の局所に滞留するのを防止することができ、もって、清水Ａの滞留時に生じるおそれのある微粒子の凝集塊の発生を防止することができる。
しかも、本ろ過槽４内の清水Ａの圧力を利用して集水樋２１を旋回させるので、攪拌装置を用いる場合のように、電力等の外部動力を使用する必要がなく、設備費用や維持費用を低減することができる。
さらに、集水樋２１は、本ろ過槽４内において旋回しつつ集水するので、固定式の集水樋より、広範囲の水面から均一に効率よく集水することができる。
さらに、集水樋２１は、本ろ過槽４内において旋回しつつ集水するので、固定式の集水樋より、広範囲の水面から均一に効率よく集水することができる。
また、集水樋２１における底板２１ｃに設けた下方を向く排水筒２５を、本ろ過槽４内に設けた分岐管２３における上方を向く開口部２３ａに回転可能として嵌合することにより、分岐管２３、ひいては排水管１６を利用して、集水樋２１を垂直軸Ｂ回りに回転可能として安定よく支持することがでるだけでなく、集水樋２１に貯留した清水Ａを、排水筒２５と分岐管２３、排水管１６等とを通して、本ろ過槽４外に円滑に排出することができる。
このような集水装置１５を、上向ろ過装置における本ろ過槽４に設けたことにより、集水樋２１を、電力等の外部動力を使用することなく、旋回させることができ、もって本ろ過槽４内の清水Ａを、本ろ過槽４内の局所に滞留することなく、効率よく集水できるようにした上向ろ過装置を提供することができる。
図８〜図１０は、本発明の液槽内における集液装置の第２の実施形態における集水樋(集液樋)を示す。
なお、本発明の液槽内における集液装置の第１の実施形態におけるのと同一または類似の部材には、同一の符号を付して図示するに止め、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、本発明の液槽内における集液装置の第１の実施形態におけるのと同一または類似の部材には、同一の符号を付して図示するに止め、それらについての詳細な説明は省略する。
この集水樋(集液樋)３１は、集液装置の第１の実施形態における集水樋２１の両側板２１ａ、２１ｂ、底板２１ｃ、整流板２１ｄ、フロート２４、２４および排水筒２５と同様の両側板３１ａ、３１ｂ、底板３１ｃ、整流板３１ｄ、フロート３２、３２および排水筒３３を備えている。
両側板３１ａ、３１ｂには、互いに対向する位置に、同一寸法とした複数の円型の集水口(集液口)３４が設けられている。
したがって、この集水樋３１は、両側板３１ａ、３１ｂの外側面に作用する清水Ａの液圧は同一となるので、その液圧の差による旋回力は発生することはない。
したがって、この集水樋３１は、両側板３１ａ、３１ｂの外側面に作用する清水Ａの液圧は同一となるので、その液圧の差による旋回力は発生することはない。
排水筒３３の下端部は、下方に向かって漸次縮径させられており、その下端部の内面には、ハブ３５の外周に複数のブレード３６が円周方向に等間隔で突設されたスクリュウ３７が、各ブレード３６の翼端を排水筒３３の下端部内面に固着されるようにして設けられている。
このスクリュウ３７における各ブレード３６の上面が、集液装置の第１の実施形態における排水筒２５の内面における反らせ面２６ａと同様に、排水筒３３内を流下する清水Ａを螺旋状に案内することにより、その反作用で集液樋３１を垂直軸Ｂに旋回させる力を発生させる反らせ面をなしている。
このスクリュウ３７における各ブレード３６の上面が、集液装置の第１の実施形態における排水筒２５の内面における反らせ面２６ａと同様に、排水筒３３内を流下する清水Ａを螺旋状に案内することにより、その反作用で集液樋３１を垂直軸Ｂに旋回させる力を発生させる反らせ面をなしている。
排水筒３３は、第１の実施形態における分岐管２３の上方を向く開口部２３ａに回転可能、かつ上下方向に摺動可能として上方から嵌合され、集水樋３１は分岐管２３の開口部２３ａの中心、すなわち垂直軸Ｂを中心として、旋回可能、かつ昇降可能として支持されている。
この第２の実施形態においては、スクリュウ３７が、排水筒３３内に設けられ、排液筒３３内を流れる清水Ａを螺旋状に案内することにより、その反作用で集水樋３１を分岐管２３の開口部２３ａを中心として旋回させる螺旋流形成手段３８をなしている。
したがって、第２の実施形態においては、集水樋３１は、螺旋流形成手段３８のみによって旋回させられるようになっている。
なお、螺旋流形成手段３８におけるスクリュウ３７の各ブレード３６の捩り方向を、上記第２の実施形態におけるものと逆方向とすることにより、集水樋３１を、上記のものと逆方向に旋回させることができる。
なお、螺旋流形成手段３８におけるスクリュウ３７の各ブレード３６の捩り方向を、上記第２の実施形態におけるものと逆方向とすることにより、集水樋３１を、上記のものと逆方向に旋回させることができる。
その他の構成は、第１の実施形態におけるのと同様であり、それらについての図示および詳細な説明は省略する。
本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、例えば、次のような幾多の変形した態様での実施が可能である。
（１）図３〜図５に示す螺旋流形成手段２６を省略し、すなわち排水筒２５の下端部を、内面に反らせ面２６ａを設けない単純な円筒形、または倒立截頭円錐形とし、集水樋２１における互いに対向する側板２１ａ、２１ｂの外側面に作用する清水Ａの液圧の差のみによって、集水樋２１を旋回させるようにする。
（２）集水樋２１および分岐管２３を、それぞれ１個のみとする。
（３）３個以上の集水樋２１および分岐管２３を並設する。
（４）集水樋２１を、例えば排泥板１４の上端に立設した支柱(図示略)に回転可能として枢着する。
（５）集水樋２１における底板２１ｃの一側端部の下面に排水筒２５を設け、集水樋２１が一側端部を中心として旋回するようにする。
（６）集水樋２１における互いに対向する側板２１ａ、２１ｂの垂直軸Ｂから離れた部分に、開口面積が異なる集水口を設け、その集水口の開口面積の差に基づく両側板２１ａ、２１ｂの外側面に作用する液圧の差によって、集水樋２１が垂直軸Ｂ回りに旋回させられるようにする。
（１）図３〜図５に示す螺旋流形成手段２６を省略し、すなわち排水筒２５の下端部を、内面に反らせ面２６ａを設けない単純な円筒形、または倒立截頭円錐形とし、集水樋２１における互いに対向する側板２１ａ、２１ｂの外側面に作用する清水Ａの液圧の差のみによって、集水樋２１を旋回させるようにする。
（２）集水樋２１および分岐管２３を、それぞれ１個のみとする。
（３）３個以上の集水樋２１および分岐管２３を並設する。
（４）集水樋２１を、例えば排泥板１４の上端に立設した支柱(図示略)に回転可能として枢着する。
（５）集水樋２１における底板２１ｃの一側端部の下面に排水筒２５を設け、集水樋２１が一側端部を中心として旋回するようにする。
（６）集水樋２１における互いに対向する側板２１ａ、２１ｂの垂直軸Ｂから離れた部分に、開口面積が異なる集水口を設け、その集水口の開口面積の差に基づく両側板２１ａ、２１ｂの外側面に作用する液圧の差によって、集水樋２１が垂直軸Ｂ回りに旋回させられるようにする。
上記実施形態は、本発明の液槽内における集水装置を、上向ろ過装置に適用した場合のものであるが、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、貯留槽等に貯留した汚水、工場廃液、油、飲料水、その他の液体を集液する集液装置に適用することができる。
上記実施形態においては、集水する対象が本ろ過材１２を通過して浄化された、ろ過済みの清水Ａであるので、本ろ過槽４、集水装置１５、排水管１６、集水樋２１、集水口２２、排水筒２５等の用語を使用したが、集水する対象が、工場廃液や油その他の水以外の液体の場合には、液槽、集液装置、排液管、集液樋、集液口、排液筒等の用語を使用するのが適切であるので、それらを、上記各用語の後に括弧書きで記載し、かつ特許請求の範囲においては、上位概念の用語を用いた。
上記実施形態においては、集水する対象が本ろ過材１２を通過して浄化された、ろ過済みの清水Ａであるので、本ろ過槽４、集水装置１５、排水管１６、集水樋２１、集水口２２、排水筒２５等の用語を使用したが、集水する対象が、工場廃液や油その他の水以外の液体の場合には、液槽、集液装置、排液管、集液樋、集液口、排液筒等の用語を使用するのが適切であるので、それらを、上記各用語の後に括弧書きで記載し、かつ特許請求の範囲においては、上位概念の用語を用いた。
Ａ 清水(液体)
Ｂ 垂直軸
Ｃ 中心線
１ 上向ろ過槽
２ 垂直隔壁
３ 予備ろ過槽
３ａ底壁
４ 本ろ過槽(液槽)
４ａ底壁
５ 流入管
６ 上向管
７ 多孔板
８ 予備ろ過材
９ 排泥管
１０ 水平受板
１１ 連通孔
１２ 本ろ過材
１３ 洗浄管
１４ 排泥板
１４ａ排泥溝
１５ 集水装置(集液装置)
１６ 排水管(排液管)
１７ ろ過速度調整槽
１８ ノッチ板
１９ 流出管
２０ 沈殿槽
２１ 集水樋(集液樋)
２１ａ、２１ｂ 側板
２１ｃ底板
２１ｄ整流板
２２ 集水口(集液口)
２３ 分岐管(排液管)
２３ａ開口部
２４ フロート
２５ 排水筒(排液筒)
２６ 螺旋流形成手段
２６ａ反らせ面
２７ 通気管
３０ 切り欠き
３１ 集水樋(集液樋)
３１ａ、３１ｂ 側板
３１ｃ底板
３２ フロート
３３ 排水筒(排液筒)
３４ 集水口(集液口)
３５ ハブ
３６ ブレード
３７ スクリュウ
３８ 螺旋流形成手段
Ｂ 垂直軸
Ｃ 中心線
１ 上向ろ過槽
２ 垂直隔壁
３ 予備ろ過槽
３ａ底壁
４ 本ろ過槽(液槽)
４ａ底壁
５ 流入管
６ 上向管
７ 多孔板
８ 予備ろ過材
９ 排泥管
１０ 水平受板
１１ 連通孔
１２ 本ろ過材
１３ 洗浄管
１４ 排泥板
１４ａ排泥溝
１５ 集水装置(集液装置)
１６ 排水管(排液管)
１７ ろ過速度調整槽
１８ ノッチ板
１９ 流出管
２０ 沈殿槽
２１ 集水樋(集液樋)
２１ａ、２１ｂ 側板
２１ｃ底板
２１ｄ整流板
２２ 集水口(集液口)
２３ 分岐管(排液管)
２３ａ開口部
２４ フロート
２５ 排水筒(排液筒)
２６ 螺旋流形成手段
２６ａ反らせ面
２７ 通気管
３０ 切り欠き
３１ 集水樋(集液樋)
３１ａ、３１ｂ 側板
３１ｃ底板
３２ フロート
３３ 排水筒(排液筒)
３４ 集水口(集液口)
３５ ハブ
３６ ブレード
３７ スクリュウ
３８ 螺旋流形成手段
Claims (6)
- 液槽内における液体を集液する装置において、
前記液槽内の液体に、垂直軸回りに回転可能として浮かべられ、かつ前記垂直軸と直交する中心線を挟んで互いに対向する側板のいずれか一方のみにおける前記垂直軸から離れた部分に集液口を設けるか、または前記両側板に開口面積が異なる集液口を設け、前記両側板の外側面に作用する液圧の差によって、前記垂直軸回りに旋回させられるようにした集液樋と、
一端が前記集液樋に接続され、かつ他端が前記液槽外に配設され、前記集液樋内に溜まった液体を前記液槽外に排出する排液管
とを備えることを特徴とする液槽内における集液装置。 - 前記集液樋における底板に設けた下方を向く排液筒を、前記液槽内に設けた前記排液管における上方を向く開口部に回転可能として嵌合し、前記集液樋を前記排液管の開口部を中心として旋回可能とした請求項１記載の液槽内における集液装置。
- 前記排液筒内に、その中を流下する液体を螺旋状に案内することにより、その反作用で、前記集液樋の旋回を助長させるようにした螺旋流形成手段を設けた請求項２記載の液槽内における集液装置。
- 液槽内における液体を集液する装置において、
一端が前記液槽内において上方に向かって開口するように配設され、かつ他端が前記液槽外に配設された排液管と、
前記液槽内の液体に浮かべられ、外周壁の一部に集液口が設けられ、かつ底板に下方を向く排液筒が設けられ、前記排液筒が前記排液管の一端の開口部に回転可能として嵌合され、前記集液口より流入した前記液槽内の液体を前記排液筒より前記排液管に流出するようにした横長の集液樋と、
前記集液樋における排液筒内に設けられ、前記排液筒内を流れる液体を螺旋状に案内することにより、その反作用で前記集液樋を前記排液管の一端の開口部を中心として旋回させる螺旋流形成手段
とを備えることを特徴とする液槽内における集液装置。 - 前記集液樋を、前記液槽内の液体の液面とともに昇降可能として支持し、かつ前記集液樋における集液口の下縁が前記液槽内の液体の液面より下位の一定範囲を維持するように前記集液樋の浮力を調整するフロートを、前記集液樋に設けた請求項１〜４のいずれかに記載の液槽内における集液装置。
- 本ろ過槽の底壁のやや上方に設けた多孔の水平受板の上面に、本ろ過材を重積し、被処理水が前記水平受板と本ろ過材とを上向きに通過することにより、ろ過されるようにした上向ろ過装置において、前記本ろ過槽を液槽とし、かつ前記本ろ過槽に、請求項１〜５のいずれかに記載の液槽内における集液装置を設けたことを特徴とする上向ろ過装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2017/025438 WO2019012633A1 (ja) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | 液槽内における集液装置、およびそれを備える上向ろ過装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2018560243A Active JP6475902B1 (ja) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | 液槽内における集液装置、およびそれを備える上向ろ過装置 |
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| EP3763719A1 (en) | 2019-07-11 | 2021-01-13 | Cynora Gmbh | Organic molecules for optoelectronic devices |
Citations (6)
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| JPS50159157A (ja) * | 1974-06-13 | 1975-12-23 | ||
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-
2017
- 2017-07-12 WO PCT/JP2017/025438 patent/WO2019012633A1/ja active Application Filing
- 2017-07-12 JP JP2018560243A patent/JP6475902B1/ja active Active
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