JPH02203987A - 液面上浮遊物の吸取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液面上に浮遊する油類や塗料カス等の浮遊物
を吸い取る液面上浮遊物の吸取装置に関する。

［従来の技術］ 例えは、自動車塗装工場では、実公昭５９−２１８５６
号公報、特公昭６２−１３１８号公報に見られるように
洗浄水を貯液槽を介して循環利用している。この際、貯
液槽内の液面上に浮遊する塗料カス等は吸取装置によっ
て除去される。

かかる吸取装置は、第４図に示す如く構成とされている
のが一般的である。

図において、１は貯液槽、２はポンプ、３は吸込口４と
ポンプ２とを連結する連結管、５は吸込口４を液面りに
保持するフロートである。フロート５は、液面上の浮遊
物ｗを能率よく吸込みできるように吸込口４を液面りに
対して所定位置に保持する。この吸込口４は液面しに直
交する単一の開口部４′から形成、されている。このた
め連結管３は、金属管３Ｐのほがフロート５の液面追従
を許容するように、一部に可撓性あるボース３Ｈを含み
形成されている。

ここに、液面りと吸込口４（開口部４′）との位置関係
は、ポンプ２で排出される排液量Ｑの最小化、吸込能率
の向上およびポンプ保護等の観点から空気吸込皿の最小
化を図りつつ浮遊物Ｗを回収できるように決められる。

一般的には、特開昭６３、、−．１６２．０９３号公報
に示された如く、開［１部４′つまり吸込口４の中心よ
りやや上側が液面りとなるように選定されている。

したがって、ポンプ２を運転すれは、浮遊物Ｗは吸込口
４から気液とともに吸込まれ連結管３（３Ｈ，３Ｐ）を
通して外部の図示しない処理設備へ排出される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記の従来構造では、第４図に示したように
吸込口４は単一の開口部４′がら形成されかつその高さ
寸法Ｈは浮遊物Ｗの吸込能率、設備経済、液面変動に対
する追従性つまり吸込可能範囲の拡大等を比較考量して
決定されている。

すなわち、浮遊物Ｗは原理的に気液とともに吸込まれる
ことからすれば、第６図（Ａ）に示す如く、開口部４′
の寸法ト■は液面りと交叉する定常状態ある限りにおい
て最小寸法Ｈ１（なお、図中Ｎは開口部４′の幅である
。）とするのが望ましい。吸込能率も高く、ポンプ等の
設備も小型で低コストとなるからである。しかし、定常
状態における液面ＳＬから液面ＨＬとなるような液面変
動かあるとフ０−１−５の動的慣性等に基づき過渡的に
、第６図（Ｂ）に示す如く、開口部４′が液中に没しあ
るいは、同（Ｃ）に示す如く、液面ＬＬとなったときに
は大気中に浮上し易い。いずれの場合にも浮遊物Ｗの吸
込は不可能となる。さらに（Ｂ）の状態ではポンプ動力
が過大となり、（Ｃ）の状態では空気のみを吸込むこと
になるのでポンプ焼損を招くという欠点がある。したが
って、液面変動に対する追従性が劣るので徒らと寸法Ｈ
１を小さくすることは実用性かなくなる。

一方、液面変動に対する追従性の点からいえば、第７図
（Ａ）に示す如く、高さ寸法Ｈを可能な限りにおいて最
大とするのが望ましい。しかし、浮遊物Ｗは気液ととも
に吸込まれる原理に立川れば、最大高Ｈ３とすると多量
の液気を吸込むことになるから、吸込能率および設備コ
ストが著しく不利となる。また、液面ＳＬがトｆＬと変
動すると過渡的に第７図（Ｂ）に示す状態となると、吸
込運転はできるものの極めて能力が悪くポンプ等の消費
電力も増大する。また、液面がＬ　Ｌに変動すると、第
７図（Ｃ）に示す状態となる。この場合には空気と液体
との流路抵抗差の問題から、とりわけ多量の空気を吸込
んでしまうので、はとんど吸込運転は有効に行なえずポ
ンプ焼損を招く。

ここに、従来は吸込能率向上・設備コスト低減と液面変
動に対する追従性向上（吸込可能範囲の拡大）という相
反事項を恩愛し、その妥協策として第５図（Ａ）に示す
如く、適当な中間的高さ寸法Ｈ２を選択したといえる。

しかしながら、中間的寸法ト■２とする妥協策でも、最
小寸法（Ｈｌ）型と最大寸法（Ｒ３）型との利害得失か
半減されるだけで抜本的対策とは言い雛い。

しかも、液面りの上下の大きな変動か無い定常状態にあ
る場合においても、フロート５を最良のバランスをとっ
て液面りに浮ばせたとしても、風による波動等によって
、第４図に示すＲ方向に揺動じてしまう。

すると、矢印Ｒ１方向に揺動傾斜した場合には、第５図
（Ｂ）の状態と同様となるので、大量の液を吸込み浮遊
物Ｗを吸込むことが相当用離となり能率が悪い。一方、
矢印Ｒ２方向に揺動傾斜した場合には第５図（Ｃ）の状
態と同様となるので、大量の空気を吸込み浮遊物Ｗの吸
込能率が低下するばかりかポンプ２の焼損を招来する問
題がある６特に、本出願人の幾多の分析によると、フロ
ート５の安定した通常運転（定常状態）においても、比
較的多くの空気を吸込むと、連結管３の可視性に起因し
て上記問題を誘発することが判明しな。

すなわち、第４図に示す如く、ホース３Ｈは液中におい
てＵターンして上方に延るため、その液中曲折部分に吸
込まれた空気が溜る。その結果、ポース３Ｈが複雑かつ
微妙に動きまわる。このホースの動きがフロート５の揺
動を自己誘発し上記問題を引起こす。さらに、このよう
にして誘発現象が増幅されフロート５自体が転倒し、浮
遊物Ｗの吸込が不可能となる場合がある。

ここに本発明は、このような事情に鑑みなされたもので
、その目的とするところは、大きな設備的液面変動や風
波による比較的小さな液面変動に対しても追従性が高く
かつ大量の空気・液体の吸込を防止して吸込能率の高い
安定した運転を保障できる液面上浮遊物の吸取装置を提
供することにある。

すなわち、吸込口を液面に浮ばせたフロートに取付ける
とともに連結管を介して貯液槽外に配設されたポンプに
連結させた液面上浮遊物の吸取装置において、 前記吸込口を前記フロートの上下方向に離隔配設された
複数の開口部から形成するとともに前記フロートの浮力
を定常状態において最上位の開口部が液面と交叉するよ
うに選定したことを特徴とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点が単一開口部から形成されている
吸込口の構造に起因しているものと分析し、かつ大量の
液体吸込に比較して大量の空気吸込が致命的事態を誘発
するものと認識し、定常状態に対しては前記最小寸法型
と同じく作用するとともに、過渡状態に対しては前記最
大寸法型と同じく作用するように吸込口を複数の開口部
から形成しかつ最上位の開口部が液面と交叉するように
形成したものである。

［作用］ 上記構成による本発明によれば、液面変動のない定常状
態にあっては、最上位の開口部より気液が吸込まれ、他
の開口部より液か吸込まれるので小さな単一開口部と同
様に吸込能力が高くまた吸込液量も少なくなるからポン
プ動力も小さく確実・安定運転ができる。液面が変動す
る過渡状態においては、他の開口部が液面と交叉するの
で大きな単一開口部と同様に追従性が高く吸込空気量も
少なく浮遊物の吸込運転ができる。

さらに、過渡的に全ての開口部が大気中に浮上したとし
ても、全体の開口面積は単一開口部に比較して小さいか
ら、大量の空気を吸込むことがなくポンプ焼損やフロー
トの自己揺動の誘発や転倒を防止できる。

一方、全ての開口部が液中に没しても、全体の開口面積
が小さいから大量の液体を吸込まないので、ポンプ動力
も小さく設備も小型、低コストとできる。

そして、設備的□液面変動や風波による液面変動かおさ
まるとフロートの浮力により最上位の開口部が再び液面
と交叉するように迅速に復帰して定常状態に戻る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明”する。

なお、本吸取装置の構成要素のうち、フロート５および
吸込口４を除く、他の構成要素は前出第４図に示す従来
の吸取装置と同様であるから、その図示と説明は省略す
−る。

（第１実施例） 第１実施例は第１図、第２図に示される。

管部６を介してポンプ２に連結される吸込口４は、実質
的に複数（この実施例では２つ）の開口部４′−１，４
′−２から構成されている。

具体的には、開口部４’−１，４′−２を有する円弧状
の板材１０を４個のボルト１１でフロート５に固着する
ものとして形成している。

ここに、開口部４′−１，４′−２は、フロート５の上
下方向に離隔配設され、両開口部４′１．４′−２との
間には板材１０の一部を利用した盲部１２が設けられい
る。盲部１２の高さは、ｈｏである。また、開口部４′
−１の高さ寸法ｈ１は、前出第６図で説明した最小寸法
型の寸法Ｈ１とされ、開口部４′−２の高さ寸法ｈ１　
’は寸法ｈ１よりさらに小さいものとされている。また
、両開ロ蔀４′−１．４′−２間に亘る全高寸法りは、
前出第７図で説明した高最大寸法型の寸法ＦＩ３と同一
と選定されている。

具体的には例えばｈ　１−１００〜２００　ｍ　ｍ、ｈ
ｌ　′＝１０〜５０ｍｍ、ｈｏ＝９０〜１５０ｍｍ、ｈ
＝２００〜４０．０ｍｍと選定する。

また、フロート５の浮力は、第１図、第２図に示した液
面ＳＬすなわち大きな設備的液面変動や波風による比較
的小さな液面変動がない定常状態における基準的液面が
、最上位の開口部４′−１のほぼ中間を横切るように交
叉させた位置となるように選択されている。

以下に、かかる構成の本実施例の作用を述べる。

■　第１図に示す如く、液面ＳＬに最上位の開口部４′
−１か位置づけされる定常状態においては、前記最小寸
法型と同様に高い吸込能力で浮遊物Ｗを吸取できる。し
かも、吸込液量は盲部１２の高さ寸法ｈｏＪＩＦたけ減
少されるのでポンプ２の動力は小さく、また、吸込液量
も少ないので配管３（３Ｈ）中に空気が溜ることもない
。

■　また、風波によって過渡的に比較的小さな変動か生
じて液面かＭｌ−となった場合には、下側の開口部４′
−２か液面ＭＬと交叉するので、この場合にも液面上の
浮遊物Ｗを円滑に吸取ることかできる。つまり、前記最
大寸法型と同様に液面変動に対する追従性か高まる。し
かも、この場合、液面ＭＬ上に浮上する部分のうち、は
とんどは盲部１２であるから、空気吸込口は高さｈｌの
小さな最上位の開口部４・′−１だけである。

したがって、大量の空気な′吸込むことがなく、配管３
Ｈ中の空気溜りによるフロート５の自己揺動もなく転倒
も生ぜす、消費電力量も小さく安定した浮遊物Ｗの吸取
運転かできる。

■　次に、液面がＨＬとなった場合、すなわち、大きな
設備的液面変動とフロート５の動的１ｌＩｌ性等から液
面とフロート５の上下方向相対位置づれが生じる過渡状
態にあって液面がＨＬに上昇した場合、両開口部４′−
１，４′−２がともに液中に没しても、盲部１２を挾む
２つの開口部４′−１４′−２から液体を吸込むだけで
あるから、ポンプ動力は僅かの増大しか招かない。

■　さらに、過渡的に液面がＬＬとなった場合、両開口
部４′−１，４′−２がともに大気中に浮上するか、吸
込空気量は最大寸法型の場合に比較して非常に少なく、
過渡的短時間では配管３（３Ｈ）中に溜った空気による
フロート５の自己揺動も生じ難くその転倒もない。また
、ポンプ焼１ｔ１ら回避できる。

■　さらにまた、液面が、例えはＳＬに落着く定常状態
に戻ると、フロート５の選定された浮力に基づき、最上
位の開口部４′−１か液面ＳＬと交叉するように迅速に
復帰し、再び高い吸、込能率で浮遊物Ｗを円滑に吸取る
ことができる。

■　しかも、例えばポンプ能力を、従来の単一間口部４
′で最大寸法Ｈ２の場合と等しいものとすれば、盲部１
２の寸法ｈｏ相当の液体を吸込む必要がないことから、
最上位の開口部４′−１から極めて強力に気液を吸込む
ことができる。したかって、液面表層の動きを高速化で
きるので、フロート５つまり開口部４′−１周辺の浮遊
物Ｗの収集力を飛躍的に向上でき、実質的吸取能力を一
段と高めることができる。

しかして、この実施例によれば、吸込口４を７０−ト５
の上下方向に離隔配設された複数の開口部４′−１，４
′−２から形成するとともにフロート５の浮力を定常状
態において最上位の開口部４′−１が液面ＳＬと交叉す
るよう選定した構成であるから、最小寸法型とした場合
と同様に、吸込能率が高くポンプ等設備が小型廉価とな
る。とともに、最大寸法型とした場合と同様に、過渡的
液面変動に対する追従性か向上し、吸込可能範囲の広い
適用性が大きなものとなる。

また、定常状態のみならず過渡状態においても吸込気液
量が少ないので消費電力量も軽減できる。

特に、吸込空気量が少量であるから配管３（，３Ｈ）に
溜る空気は微量となり、フロート５の自己揺動誘発がな
くポンプ焼損・フロート５転倒による運転不可能という
事態を回避でき、安定した運転を保障することができる
。

さらに、複数の開口部を形成するには、フロート５自体
に大幅な改変を加えす穴明板材１０等を取付けるたけで
よいから、低コストで容易に具現化できるという実用価
値の高いものである。

（第２実施例） この第２実施例は第３図に示され、第１実施例に対して
開口部４’−１，４′−２の形成方法を一層容易とした
ものである。

すなわち、盲部１２相当の４法ｈｏの円弧状細長板１０
′を、単一的開口部（４′）がち形成した吸込口４を２
分するようにフロート５自体にホルト１１で取付ける構
成とされている。

しかして、この第２実施例も、高吸込能率、設備小型・
低コスト、追従性向上等々、第１実施例の場合と同様の
作用効果を奏するほか、さらに−層簡単で低コストとす
ることができる。

なお、吸込口４を複数の開口部から形成する構成は以上
の各実施例に開示された例示構成６′：限定されない。

開口部の数、高さ寸法も任意に選択決定できる。

［発明の効果］ 本発明は、以上の説明から明らかの通り、吸込口をフロ
ートの上下方向に離隔配設された複数の開口部から形成
するとともにフロートの浮力を定常状態において最上位
の開口部か液面と交叉するように選定した構成であるか
ら、簡単な構造で従来問題点を一掃でき、相反する高吸
込能力・設備小型廉価と液面変動に対する追従性向上・
適用性拡大という双方要請を満足し、円滑で安定した吸
取ができる優れた浮遊物の吸取装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す一部を断面した要部
の側面図、第２図は同じく要部の正面図、第３図は第２
実施例を示す要部の正面図、第４図は従来吸取装置の全
体構成図、第５図〜第７図は単一開口部から形成した吸
込口と液面との関係を説明するための図で、各図とも（
Ａ＞は定常状態にある場合、（Ｂ）は液中に沈んだ場合
、（Ｃ）は液面上に浮上した場合を示すものである。 １・・・貯液槽、 ２・・・ポンプ、 ３・・・連結管、 ４・・・吸込口、 ４’　、４′−１，４′ ５・・・フロート。 ２・・・開口部、 出願人　トリニティ工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸込口を液面に浮ばせたフロートに取付けるとと
   もに連結管を介して貯液槽外に配設されたポンプに連結
   させた液面上浮遊物の吸取装置において、 前記吸込口を前記フロートの上下方向に離隔配設された
   複数の開口部から形成するとともに前記フロートの浮力
   を定常状態において最上位の開口部が液面と交叉するよ
   うに選定されていることを特徴とする液面上浮遊物の吸
   取装置。