JPH06506148A - ２重に作用する抽出系を有するサイクロン - 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】 ２重に作用する抽出系を有するサイクロン本発明は２重の抽出効果を有する流体 循環器を具備した粒子分離装置、更に詳細には、懸濁液中の液体粒子を分離する ことを意図した装置に関する０本発明は、また、かかる粒子分離器を利用して生 物学的に処理する液体を浄化する方法および装置に関する。

種々の分離器が既知であり、既知分離器は主として概ね円錐台形の封入器内で「 渦１形の渦運動で流体を処理し、その粒子は保留室で受けるために装置の基部に 設置された円錐形のフラスコの頂点へ向って運動中の流体により伴出される。フ ランス特許出願第２２０５３６９号はかかる分離器を記載している。この分離器 では渦の外周上の運動中の流体は保持タンクに連行される。

この種の分離器は最大の粒子を遠心力により分離して渦の周辺へそれらを運ぶが 、この抽出、即ち、液体媒体からのその粒子の分離は、液体の渦運動が保留室で 連続して粒子が底部へ容易に沈澱するのを防止するので、部分的にのみ有効であ る。従って、かかる装置は効率的でない。

本発明は渦の周辺へ運ばれた固体粒子を抽出して保留室に堆積させることができ ると共に、液体の光処理の残留物を構成するスラリで処理された液体の混合を回 避することのできる粒子分離装置を提供することを課題とする。

更に、本発明は基本下降渦運動の中心で第１分離の後に液体の懸濁液中に残存す る固体粒子の第２遠心分離を確実にする第２上昇渦運動を発生させ、この第２分 離が上記基本渦運動により確実にされる抽出へ続（分離器を提供することを課題 とする。

更に、本発明は上記第２上昇渦運動の形成を促進するための手段を提供すること を課題とする。

そのようにして、本発明は処理される液体内に含まれる粒子を分離するための装 置を提供することを課題とし、上記装置は上端部で閉鎖された円筒封入器から成 り、上記封入器は上記封入器の内壁に対して接線方向へ配設された処理される液 体を噴射する手段を有していて、下降強制渦流を発生させる。上記封入器は、そ の基部で、円筒封入器の下面と処理される流体内に含まれる粒子の排除を確実に するための中心そらせ板コアとにより画定された環状チャネル、および粒子を収 集することのできる保留室を有し、上記そらせ板コアは処理された流体の上昇中 心渦流を発生させ、上記封入器の上部には軸方向の出口管が設けられていて処理 された流体の軸柱の封入器からの排除を確実にする。かかる装置において、本発 明のそらせ板コアは少なくとも１つの平面中心部を有し、このそらせ板は長手位 置を調整する手段を有していて上記環状チャネルの通路部の値の変更および調整 を可能にし、かつ上記軸出口管は上記円筒封入器の内径よりも小さい外径を有す る円筒部により上流より下流へ拡大された下方で広がる円錐台形部により構成さ れて、上記内径と外径との間で環状セクションを有するフラックス調節流を発生 させるためのフラックス調節要素によって下方で延びることを特徴とする。

本発明の態様において、基本渦または生湯の流れの性質は上記円筒封入器の内壁 と上記フラックス調節要素の外壁との間に含まれる環状空間を付与することによ り改良される。上記フラックス調節要素は上記円筒封入器の内半径の１／３に実 質的に等しい幅を有する。

本出願人は得られた流れの安定性は処理される液体を噴射するための手段の通路 のセクションが上記環状空間に等しいときに更に改善されることを確認している 。

更に、本出願人は、従来装置と反対に、上記円筒封入器の内径よりも大きい直径 を有するそらせ板を使用することにより上記保留室の内側の流体の循環を防止で きることを確認している。このそらせ板は上記円筒封入器の下端部下に設置され ているので、運動中の流体の垂直成分は上記そらせ板により偏向し、これが上記 保留室内側の流体のいかなる循環をも予防する０反対に、その塊により、粒子は 遠心力により外方へ駆動されるので、上記保留室内に浸入してそこに堆積される 。

本発明の他の態様において、上記噴射手段は上記円筒封入器の母線方向に垂直の 軸を有し、例えば、溶接によりその上に固定された管により構成される。流体の 軌道を更に接線方向にするために、上記噴射管のオリフィスに対応する壁の面の 半分だけ、即ち、上記オリフィスの対称垂直軸と上記封入器の外壁との間の半分 を穿孔する。

本発明の他の態様において、上記そらせ板要素はその下面をその上面と連通させ る一連のチャネルを穿孔した円形板により構成され、上記そらせ板上の上記チャ ネルの出口でチャネル軸の投影線が接線方向、即ち、上記そらせ板の中心から生 じる各半径に垂直に配向し、かつ上記出口オリフィスの中心で終端する。上記一 連のチャネルは、内側から外側へ向かう場合、上記噴射チャネルと同一方向へ向 い、形成する渦流および第２中心渦流の形成を増大させる。他方、上記チャネル の軸は上記そらせ板の上面に対して３０″″よりも小さいのが好ましい小さい入 射角を形成する。上記チャネルの入口はパイプにより外側の加圧流体供給器、好 ましくは処理される流体と同一の流体へ連結される。この態様は、例えば、処理 される流体がそれ自体により流体を成立させるには不充分である低い圧力下で噴 射される場合に、中心渦流の開始を助する。一旦中心渦流が成立すると、一定の 場合には、上記そらせ板の流体供給を停止させることができ、結果的にその渦流 を維持する必要がなくなる。

本発明の他の態様において、上記そらせ板の上面はフラットな底を有する皿を形 成する中空になっていて、その内エツジは上記封入器の下向エツジと連続する形 状になるように丸くなっているのが好ましい、上記フラット底は上記フラックス 調節要素の基部の内径と少な（とも同一径を有するのが好ましい、更に、上記封 入器の内部の基部は内側へ向かって湾曲することにより丸（なっているのが有利 であり、それにより渦流のベースを破壊することなく上記皿の中心部へ向かって 誘導する同一丸味にすることにより上記そらせ板肉の中空になった皿の内エツジ との形状の連続性を改善し、かつそのようにして第２分離作用および処理された 流体の排除に必要な中心渦流の形成を助ける。

水の生物学的浄化は汚染破壊を意図した特定微生物の補助により汚染された媒体 を豊富にすることを基礎とする生物増進法（ｐｒｏｃｅｓｓｏｆ　ｂｉｏ−ｉｎ ｃｒｅａｓｅ）により行うことは既知である。かかる微生物は発育するために、 例えば無機支持体に固定する必要があることは既知である。微生物が負荷された かかる支持体は処理される貯蔵水の底へ流れ、そこで支持体の多孔性穴の中で発 育する微生物は徐々に逃散させて周囲汚染を劣化させる。一方で、かがる微生物 は、通常、光により損傷し、他方で、例えばポンプによる乱流または強力循環を 受ける水中で形成されて作用する場合にはこの効率は減少する。

現在のところ、かかる生物学的浄化系を例えば、公共噴水等の浅い深さの非汚染 液密水盤の状態で維持して使用することは結果的に困難であろう。

従って、本発明は支持体上に固定された特定微生物によって汚染された媒体を豊 富にすることにより生物学的に液体の浄化を確実にするために、特に、上記型の 水盤の維持を確実にするための本発明による粒子分離装置を使用する方法および 装置を提供することを課題とする。

従って、本発明は更に生物学的手段によって液体を清浄する方法を課題とし、こ の方法は清浄にする液体を支持体上に固定された微生物を含む接触バットまたは 生物学的反応器へ供給することを特徴とし、上記接触バットからこの液体を吸上 げ、かつ粒子分離装置内で加圧下でそれ噴射し、そこでその粒子とその液体中に 含まれる微生物の支持体とを分離し、保留室へそれを収集し、上記接触バットへ それらを再噴射し、かつ上記分離器から処理かつ浄化された液体を抽出すること を特徴とする。

更に、本発明は支持体上に固定された微生物を使用するタイプの生物学的手段に より液体の浄化を確実にする装置を課題とし、この”　装置は微生物を収容する 接触バットまたは生物学的反応器から成り、この中で処理または浄化される液体 が送られるパイプが開放しており、上記接触バットは出口バイブと粒子分離装置 の内側で振動する構成になった噴射手段を有し、処理および／または浄化された 液体は上記接触バットから噴射され、上記粒子分離装置の保留室は上記接触バッ ト内へ上記粒子分離装置の作用過程において液体から分離された粒子および微生 物を含む支持体を送る手段から成る。

本発明による分離器の特に興味深い態様において、上記分離器は液体中に含まれ る微生物支持体の分離を確実にしてバットまたはｒ反応器ｊ内へそれらを噴射す る。上記反応器において微生物支持体は分解反応をし、過剰微生物は処理された 水と混合し、かつこれは水盤または水の循環系へ向けて排除され、微生物は汚染 除去作用を連続して行う。

以下に、添付図面を参照して非制限例である本発明の詳細な説明する。

図１は本発明の第１態様を示す粒子分離装置の垂直長手断面図である。

図２は図１の装置の態様の垂直長手断面の拡大部分図である。

図３は本発明の粒子分離装置の上部の垂直長手断面の部分図である。

図４は図３のｒＶ−ｒＶ線に沿った横断面図である。

図４３は図４の他の態様の横断面拡大部分図である。

図４ｂは図４ａのＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った部分拡大断面図である。

図５は図９の態様に使用されたそらせ板の拡大平面図である。

図６は図５のそらせ板の部分拡大平面図である。

図７は図６のＶｒｌ−Ｖｒｌ線に沿った垂直断面部分図である。

図８は図６のそらせ板の他の態様の部分平面図である。

図９は本発明による粒子分離装置の態様の垂直長手断面部分図である。

図１０は本発明による粒子分離装置の使用法を示す立面図である。

図１１から１３は、生物学的手段により水を処理するための本発明による方法お よび装置の３態様を示す概略図である。

図１４は本発明による粒子分離装置を構成する異なる要素の好ましいそれぞれの 比率を示す線図である。

図１において、本発明による粒子分離装置は通常垂直の、必要により傾斜してよ い長軸ｙｙ’を有する円筒金属管により構成される封入器ｌを有し、この封入器 は下端部で開放しかつ上端部で環状フランジ３を有する。後者はフランジ３上に 、例えば一連のボルト（図示せず）により０リング７を介在して固定された円形 板により構成されたカバー５を受ける。カバー５には例えば溶接によりその上に 固定された同軸管９が横切っており、かつ管９の基部は下方で広がり僅かな厚み を有する円錐台形部１１により構成されたフラックス調節要素１０内で終端し、 封入器１の内壁の直径よりも小さい径を有する円筒部１３へ続き、その間で環状 通路１４を形成している。封入器ｌの上部は溶接によりその上に固定された噴射 導管１５を受け、かつその内通路１２は封入器１へ開放している。この導管１５ の軸ｘｘ’は封入器ｌの長軸ｙｙ’を横切って設けられ、その内面に対して接線 方向にある。この導管の外部は、例えば、処理される流体源に連通させるねじ込 み管等の連通手段を提供する。

半球状容器１９により構成される保留室１７は水平面天井１８により封入器１の 基部へ結合されている。保留室１７の底はその内面上に長軸ｙｙ’を有する円筒 支持体２０を受け、この支持体の基部は保留室１７上の正確な固定を可能にする ために広がっている。支持体２０は保留室１７の基部を横切るねじ切りされた軸 孔２１を有する。この孔２１はねじ２３を受け、ねじ２３の上端部は長軸ｙｙ’ に垂直の円形そらせ板２５に固着されており、そらせ板２５の直径は封入器１の 外径に近く、それによりそらせ板２５は封入器１の下のオリフィスを完全に閉塞 する位置にある。ねじ２３の下端部は保留室１７の下に突出しかつ回転時のねじ ２３を駆動するための制御角部材２７から成る。このようにして、ねじ２３を多 かれ少なかれねじることにより長手方向に、即ち、封入器１の軸ｙｙ’に沿って 封入器１の基部に対してそらせ板２５を位置決めでき、そらせ板２５の上面と封 入器１の下エツジとの間に存在する環状空間２６の通路部を調整する。ねじ２３ 上に設置されたカウンタナツト２９はそらせ板２５を保留室１７に対して、かつ 従って封入器１の基部に対して確実に所定位置で不動状態にする。

当然ながら、そらせ板２５は下方に広がった円錐台形エツジ２４（図２）を有し ていてよく、これは長軸ｙｙ’に対して約４５°ｆｌｌ斜しており、環状通路２ ６の形状を改善しかつ処理される流体から抽出される粒子の通過を促進する。保 留室１７の底は上記装置の作用中に累積するスラリを抽出することを目的とした ドレイン手段３１から成り、このドレイン手段は、例えば簡単なねじストッパに より構成される。

本発明による装置の作用は実施される２重効果の遠心分離を可能にする点で特に 利点がある。

噴射導管１５の接線配向によって、封入器１へ浸入する流体はフラックス調節要 素１００円錐台形部１１によって誘起される回転運動を既知方法により受け、次 いでその円筒部１３によってそらせ板２５上の偏向を受ける下降強制渦流Ｘを形 成し、かつ次いで下降渦流Ｘ内の反流に支配される軸方向の上昇渦柱Ｙを形成し 、かつこれがフランクス調節要素１０の内空洞部１６と係合して管９を介してこ の装置の外部へ排出される。処理されるべきこの噴射液体内に含まれる固体粒子 は強制渦運動の遠心力によりそこから分離され、かつ環状空間２６と反対側へ到 着した時にそこから抽出されて保留室１７へ噴射されそこに堆積する。かかる堆 積は、封入器ｌと保留室１７との間で垂直向きの連絡がないために封入器１内の 運動中の液体が保留室１７へ連行されないことにより可能になる。従って、封入 器１内の処理過程における液体と保留室１７内に形成されたスラリとの間の事実 上の分離は行なわれない。これは特に衛生学的見地から興味深い。

そらせ板２５上の運動中の液体の偏向後に、中心上昇温柱Ｙはその液体内の懸濁 液に滞留する微粒子上に遠心作用を及ぼし、そのようにして微粒子は抽出される 外柱Ｘに連行され、外柱Ｘはそれ自体の運動内へ微粒子を連行して環状オリフィ ス２６を介してそれらを排除する。

本発明による装置はこのようにして２重の遠心分離によって特に顕著な収率を達 成する。

本発明装置の基部への流体の偏向を促進するために、図２に示されたようにそら せ板２５の上面は中空中心国３５を形成し、その底３６は平面状であり、内エツ ジ３７は底から上へそして長軸ｙｙ′に対して内側から外側へ傾斜している。封 入器１の内壁の基部は丸み４を形成するのが好ましく、その凹所はその内部へ配 向し、この丸み４は皿３５の内エツジ３７と実質的に結合している。そらせ板２ ５の環状エツジ２４は本装置の長軸ｙｙ’に対して約４５°傾斜し、それと封入 器１の基部との間に形成された空間は環状流路２６を形成する。

本発明によれば、保留室・１７へ前進する粒子に提供される流路２６のセクシせ ンを調整することができ、かつ形成される中心渦Ｙの基部の長手位置を改変する ことができると言う事実は本発明による粒子分離装置の作用範囲の拡大を可能に し、かつ例えば、非常に異なる物理的パラメタの流体および粒子を同一装置で処 理することを可能にする。いずれの場合にも、本発明による装置は使用者がそら せ板２５の長手位置を最適結果を得るために必要な複数の作用状態へ簡単に調整 することにより使用できる。

本発明による装置は、また、その発射過程において、強制渦運動の成立に特に好 ましい所定位置にそらせ板２５を位置決めでき、渦運動の形成後に、分離の所望 条件に更に適した新しい位置への位置決めを可能にする。当然ながら、そらせ板 ２５の異なる位置への位置決めは自動化された手段によって制御されてよい。

特に、発射時に渦流の形成、および処理された流体の上昇軸渦運動Ｙの成立を好 適にするために、複数の噴射導管を使用して処理される流体に加えられる接線作 用力を合成することができる。

図３および４に示された態様において、３つの噴射導管１５ａ、１５ｂおよび１ ５ｃが使用され、それぞれ相互に対して１２０’で角装置され、かつその軸ｘｘ ’は管ｌの内面に対して接線配置されている。

上記噴射導管は３断面上に設けられ、上下の関係に配設され、かつそのようにし て連続的に上から下へ対向している。

図４ａのｎ様において、封入器ｌは処理される液体のための噴射導管１５を有し 、上記導管はその母線の１つが封入器１の１断面に接するように配設されている 。この噴射導管１５の内チャネル１２はその壁内へ穿孔されたオリフィス１２ａ を介して封入器ｌの内部と連絡している０図４ａおよび４ｂに図示されたように 、内チャネル１２に対面する位置の封入器の表面は半分のみが穿孔されている。

この配置（装置）は封入器１の内壁に接面する液体流の特別処遇を可能にし、こ れが強制渦運動の形成を改善する。

本発明の他の興味深い態様において、上記そらせ板を圧力下で液体を供給する一 連のチャネルが横切っており、この一連のチャネルは上記そらせ板に対して接面 配設されていて上昇中心渦運動Ｙの形成を助ける流体ジェットを発生させる０図 ５から９に図示されたように、そらせ板２５を複数、例えば８つのそらせ板２５ の下面４２の周辺から始まるチャネル４０が横切り、それらが出口オリフィス４ ６を経てその上面上で開放する入口オリフィス４５を形成している。出口オリフ ィス４６はそらせ板２５および半径ｒの中心０を中心とする円上に規則正しく分 布しているので、２つのそれぞれの出口オリフィス４６を分離する中心αの角度 は４５＠に等しい、上記チャネル４０は対称軸ｚｚ’が、図７のごとく、そらせ 板２５の上面と角度β、好ましくは３０°未満を形成するように配設されている 。更に、図５に示されたように、オリフィス４６の出口でチャネル４０の対称軸 ｚｚ’の直交投影線ａａ’は続く２つのそれぞれの出口オリフィス（上昇渦流Ｙ の方向Ｔへ向かう）の中心ＢとＣを結んだセグメントＢＣの中心りを通過する。

実際に、本出願人はそらせ板２５の出口でチャネル４０の配向が上昇内渦運動Ｙ の最適エントレインメントを可能にすることを確立している。

図８に示されたように、当然ながらチャネル４０の数は異なっていてよく、かつ 上記チャネル４０の入口オリフィス４５が分布する円の半径ｒ′を小さくした湾 曲した形状であってもよい、しかし、この態様および前述の態様において、チャ ネル４０は、出口で、そらせ板２５の上面４４上に対称軸ｚｚ’の投影線ａａ’ が上述態様において説明したように同一幾何学的性質を呈する直線部４０’を有 するのが好ましい。

図９はそらせ板２５の流体供給およびその長手変位の両者を確実にする装置を示 す、この変位は作用中に装置の外側の流体の漏れを発生することな（行われる。

この目的のために、保留室１７の底を、例えば、溶接により固定された長軸ｙｙ ’を有する管９ｏが横切り、その下端部は閉塞ストッパ９２により閉鎖されてい る。そらせ板２５の下面４２は同様に溶接により長軸ｙｙ’を有する管９４を受 け、その内径は管９０の外径よりも大きいので、上記２つの管の相互における軸 方向の摺動を可能にし、管９４の内容積はチャネル４０の入口オリフィス４５と 連通し、２つの０リング９６は上記２つの管の１つに設けられた周辺溝内に設置 されていてその間の流体封鎖を確実にする。軸ねじ９８は溶接によりそらせ板２ ５の下面４２上に固定され、かつ管９０の内壁上のフランジにより維持されたね じ切りナツト１００にねじ止めされていて、管９０の内壁とナツト１００との間 の流体の自由循環を可能にする。管９０は加圧液体の一定供給との連結を可能に する手段１１０から成る管１０８により構成された加圧流体供給管を含む、封鎖 手段１０４が加圧流体供給手段１０８の下流で管９０とねじ９８との間に設けら れている。ねじ９８の下部は制御角部材１０６内で終端している。

このようにして、閉塞ストッパ９２を移動した後に、ねじ９８の回転は上記角部 材１０６上に作用することにより制御される。この作用下で、ねじ９８はナツト １００へねし止めされるかまたはナツト１００から解放されてそらせ板２５とそ こに固着された管９４の長手方向変位を可能にし、かつ管９４は管９０の外面上 を上記２つの管の外側に対して液密を一定に維持しながら移動する。

本発明による粒子分離装置は図１０のごとく水分布ネットワーク中に介在させて よい。この目的のために、上記粒子分離装置の処理される水を噴射するための導 管１５は制御ｔ電子バルブ２を介して水進入バイブ５０へ連結され、かつ処理さ れた水の出口管９は水分布ネットワークとの連結を確実にするバイブ５１へ連結 されている。ブランチ導管５４は電子バルブ５２の下流でそらせ板２５の水供給 手段へ連結されている。差圧ゲージ６２はバイブ５０を介して到達する処理され る水とバイブ５１を介して離れる処理された水との間の圧力の差異を表示して、 処理される流体の性質およびそこに含まれる粒子の性質の作用として渦運動の強 度調整を、例えば、制御バルブ５３上を用いて調整する。電子バルブ６０は本装 置の作用過程で保留室１７の底に累積するスラリの排除を確実にする。

本出願人は特に水処理の分野において粒子分離装置の最適効率が異なる構成要素 の比率を的確に決定するときに得られることを確立した０例えば、図１４の線図 に関して封入器１の内径ｄの関数として比率を下記の表に示した。

封入器１の長さ　Ｌ　＝　５　ｄ 噴射導管１５の直径　ｄｌ−ｄ／４ 出口管９の直径　ｄ２＝ｄ／４ 流れ調節要素の円錐台形１１の小さい基部から封入器１の上部までの距離　ｅ　 ＝　ｄ　／　２ フラックス調節要素１０の円筒部１３の直径　ｆ　＝　ｄ　−２０ｍｍそらせ板 ２５の長手ストローク　Ｃ＝３０ｍｍ本発明による装置は、処理される水と例え ば無機物の支持体上に予め固着された微生物とを接触させ、その微生物を上記支 持体の多孔性穴内で発育しかつ周囲汚染を破壊するために徐々に脱出させる、特 に生物学的法が採用される場合に、生物学的手段により水の浄化を行うために使 用できる。

そこで、図１１の１１１１において、生物学的手段により水盤１２０内に含まれ る水の浄化を確実にすることが提案される。この目的のために、その水盤の底は バイブ１２２を介して、支持体、例えば無機物上に固定された行われる処理のタ イプに適した性質を有する微生物を含むｒ反応器１バットまたは接触バット１２ ４の底へ連結され、上記バット１２４の底は、また、バイブ１２６によって本発 明による粒子分離装置の保留室１７のパージオリフィス３１へ連結される。この 粒子分離装置の出口管９はバイブ１３０により水盤！２０の上部へ連結され、上 記水盤は非汚染状態を維持することが望まれる。引抜板１３２はその上部を介し て接触バラ目２４に浸漬され、タイミング手段により制御できるポンプ１３４に よりそこから水を抽出し、かつそれをバイブ１３６を介して粒子分離装置の噴射 導管１５へ噴射する。他の態様において、ブランチ導管１３７はバイブ１３６を そらせ仮２５のための水供給手段１３８へ連結する。

このようにして、ポンプ１３４の始動によってポンプ１３４はバイブ１３６を介 して上記粒子分離装置内で支持体上に固着された微生物を含む一定量の処理され る水を、可能であれば他の粒子と共に、噴射し、かつ上記粒子分離装置内で発生 する渦は保留室１７内の基部で水に含まれる粒子と微生物を含む支持体との両者 の収集を可能にし、これらは次いでバイブ１２６により接触バット１２４へ戻さ れる。この後者において、微生物は、一方で光から保護されかつ他方でポンプに より惹起される乱流から保護されるので毎回効率的に作用する。

過剰微生物を含む処理された水は粒子分離装置の出口管９およびバイブ１３０を 介して水盤１２０内へ戻される。従来装置で全体的に非効率であったが、このよ うにして、本発明の方法および装置は、例えば水盤中に含まれる水を生物学的手 段により処理して使用される微生物の最適作用を可能にする。

図１２に示されたように、接触バット１２４はその上部で自由空気に開放した状 態で使用されてよく、この上部レベルは連絡する容器の簡単な原理により非汚染 状態で維持されることが望まれる水盤１２０で確実にされる。当然ながら、ポン プまたは電子バルブ系へ連結された１／ベル測定装置のごとき他の手段によるレ ベリングが採用されてよい。

当然ながら、本発明による生物学的手段による浄化方法および装置はタンク、水 盤、その他の型の貯蔵手段の分野の使用に限定されない。

図１３に示されたように、本発明は水分布ネットワークの浄化を確実にするため に使用−できる。この目的のために、水分布ネットワークの導管１４０上のブラ ンチ導管内に制御バルブ１５０を介在してバイブ１４２により上流取水口１４４ へその基部が連結された接触バット１２４が設けられている。取水口１４４の下 流部は制御バルブ１５１を介在して粒子分離装置の管９の出口へ連結され、取水 口１４５によってそこから水ネットワークへ続く、接触バット１２４は図１１お よび１２のＪＥＩ様と同様にして上記粒子分離装置へ連結される０本発明のこの 態様は上述と同様に機能しかつバイブ１４０内を流れる流量の所定量の物理的か つ生物学的処理を確実にする。上記流量の比率は流量制御バルブ１５０と１５１ により変化させることができる。

最後に、そらせ板２５へ処理される液体を供給する手段は、渦流の形成の結果と して混合するという理由から、処理される液体と特に効率的に混合するいずれの 処理物質をも封入器１へ導入するために使用できる。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年９月ｚ７日

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．上端部で閉鎖された円筒封入器（１）を有し、上記封入器が下降強制渦流を 発生するために封入器（１）の内壁に対して接線方向へ配設された処理される液 体を噴射するための手段（１５）を具備し、上記封入器（１）がその基部に上記 円筒封入器の内面と処理される流体内に含まれる粒子の排除を確実にするための 中心そらせ板コアとにより画定された環状チャネル（２６）、および上記粒子を 収集することのできる保留室〔１７）を有し、上記そらせ板コアが処理された流 体の上昇中心渦流を発生させ、軸出口管（９）が封入器（１）から処理された流 体の軸柱の排除を確実にするために封入器（１）の上部に設けられている処理さ れる液体内に含まれる粒子を分離するための装置であって、上記そらせ板コアは 少なくとも１つの平面中心部を有するそらせ板（２５）により構成され、上記そ らせ板はその長手位置を調整して上記環状チャネル（２６）の通路部の値を改良 かつ調整できる手段を含み、上記軸出口管は円筒封入器（１）の内径よりも小さ い外径を有する円筒部により上流から下流へ拡大された下方で広がる円錐台形部 により構成されて上記内径と外径との間で環状セクションを有するフラックス調 節流（１４）を発生させるためのフラックス調節要素（１０）によって下方に延 びていることを特徴とする粒子分離装置。
2. ２．上記平面中心部の直径は上記フラックス調節要素（１０）の基部の内径と少 なくとも等しいことを特徴とする、請求項１の装置。
3. ３．上記封入器（１）の内壁と上記フラックス調節要素（１０）の円筒部（１３ ）の外壁との間にある環状空間の幅は上記円筒封入器（１）の内半径の１／３で あることを特徴とする、請求項１または２の装置。
4. ４．上記フラックス調節要素（１０）の円錐台形部（１１）の頂点は長軸（ｙｙ ′）において上記噴射手段（１５）の出口オリフィスの実質的に下流部レベルに あることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１の装置。
5. ５．上記噴射手段（１５）および環状セクションを有する流れ（１４）の通路部 は同一であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１の装置。
6. ６．上記噴射手段は円筒封入器（１）に固着された管状要素（１５）で構成され 、上記管状要素の内導管（１２）は上記導管の対称軸と上記導管の最外部との間 に含まれ内導管（１２）の半分の線内に設けられたオリフィス（１２ａ）を通っ て上記封入器内で開放していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１ の装置。
7. ７．上記そらせ板（２５）は円形であり、かつその上面は中空のフラット底を有 する円形皿（３５）を有し、その内周エッジ（３７）は底から頂点へそして内側 から外側へ向って傾斜していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１ の装置。
8. ８．上記封入器（１）の下内面（４）は内方へ湾曲していて、その形状は上記そ らせ板（２５）の皿（３５）の内周エッジ（３７）へ実質的に連続していること を特徴とする、請求項７の装置。
9. ９．上記そらせ板（２５）は上記そらせ板（２５）の頂点から底へそして内側か ら外側へ向かって傾斜する外環状部（２４）であり、かつ上記円筒封入器（１） の下端部下に設置されてそれと上記封入器（１）の下端部との間に環状流れチャ ネル（２６）を形成することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１の装置 。
10. １０．上記そらせ板（２５）を下面（４２）で開放する入口オリフィス（４５） および上面で開放する出口オリフィス（４６）から成る少なくとも１つのチャネ ル（４０）が横断し、上記入口オリフィス（４５）へ圧力下で流体が供給される ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１の装置。
11. １１．上記そらせ板（２５）への加圧流体の供給手段は処理される流体を噴射す るための手段（１５）へ連結されていることを特徴とする、請求項１０の装置。
12. １２．上記そらせ板（２５）は少なくとも３つのチャネル（４０）含み、上記そ らせ板（２５）の出口の対称軸（ｚｚ′）は最大３０°に等しい角度（β）を上 記そらせ板の上面（４４）と形成することを特徴とする、請求項１０または１１ の装置。
13. １３．上記チャネル（４０）の入口オリフィス（４５）および出口オリフィス（ ４６）は上記そらせ板（２５）の中心（１０）にそれぞれ中心を有する半径（ｒ ′）および（ｒ）の円上に規則的角度で分布されていて、上記そらせ板（２５） 上の各チャネル（４０）の対称軸（ｚｚ′）の投影線（ａａ′）は、一方が渦の 回転方向（Ｔ）へ移動するときに、続く２つの出口オリフィス（４６）のそれぞ れの中心（Ｂ，Ｃ）を結んだセグメント（ＢＣ）の中心（Ｄ）を通過することを 特徴とする、請求項１２の装置。
14. １４．上記保留室（１７）の下部を軸管（９０）が液密に横断し、かつ上記そら せ板（２５）の下面（４２）は上記チャネル（４０）の入口オリフィス（４５） と連絡する内容積を有しかつその内径が上記管（９０）の外径よりも大きくなっ ていて上記２つの管の相互に対する軸方向摺動を可能にする管（９４）を流体密 を形成する封止手段（９６）と共に含み、軸ねじ（９８）は上記そらせ板（２５ ）の下面（４２）へ固定されかつねじ切りした要素（１００）内で上記管（９０ ）の内壁にねじ止めされていてその両側上の流体の自由循環を可能にし、上記装 置は上記管（９０）の内側に加圧流体を供給するための手段（１０２）を有し、 封鎖手段（１０４）が上記管（９０）と上記ねじ（９８）との間に設けられ、か つ上記ねじ（９８）の下端部は回転時に駆動するための手段（１０６）を有する ことを特徴とする、請求項１２の装置。
15. １５．上記オリフィス（４０）は流体と混合される少なくとも１つの処理物質を 供給するための手段を有することを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか １の装置。
16. １６．上記封入器（１）の長さＬはその内径（ｄ）の約５倍に等しく、上記噴射 導管（１５）の直径（ｄ１）は上記封入器（１）の内径（ｄ）の約１／４であり 、上記出口管（９）の直径（ｄ２）は上記封入器（１）の内径（ｄ）の１／４で あり、フラックス調節要素（１０）の円錐形（１１）の円錐台形の小基部と封入 器（１）の上部との間の距離は上記封入器の内径（ｄ）の半分であり、円錐形（ １１）の円錐台形の下方へ延びる円筒部（１３）の直径（ｆ）は上記封入器の内 径から２０ｍｍを引いた径に等しく、かつそらせ板（２５）の長手ストローク（ ｃ）は３０ｍｍに等しいことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１の装 置。
17. １７．生物学的手段により液体を浄化するための方法であって、支持体上に固着 された微生物を含む接触バット（１２４）または生物学的反応器へ浄化する液体 を供給し、上記接触バット（１２４）から上記液体を吸込んで請求項１から１６ のいずれか１による粒子分離装置内で加圧下でそれを噴射し、上記液体中に含ま れた粒子と微生物支持体とを分離し、それらを保留室（１７）内へ収集し、上記 接触バット（１２４）内のそれらを最噴射し、かつ上記粒子分離装置から処理か つ浄化された液体を抽出することを特徴とする方法。
18. １８．上記粒子分離装置は断続的に作動することを特徴とする、請求項１７の方 法。
19. １９．支持体上に固着された微生物を使用するタイプの生物学的手段により液体 の浄化を確実にする装置であって、上記装置は上記微生物を含む接触バット（１ ２４）または生物学的反応器から成り、上記接触バットにおいて処理および／ま たは浄化される液体の進入のためのパイプ（１２２，１４２）が開放していて、 上記接触バット（１２４）は出口パイプ（１３６）および請求項１から１５のい ずれか１の粒子分離装置の内側で振動する噴射手段（１３４）を有し、処理およ び／または浄化される液体は上記接触バット（１２４）から吸込まれ、上記粒子 分離装置の保留室（１７）は上記粒子分離装置の作用過程で上記液体から分離さ れた粒子および微生物を含む支持体を上記接触バット（１２４）へ送る手段を有 することを特徴とする装置。
20. ２０．上記接触バット（１２４）は自由空気に対して開放する上部を有するタン クにより構成されていることを特徴とする、請求項１９の装置。
21. ２１．上記処理および／または浄化される液体の進入のためのパイプ（１２４） はブランチ導管（１４４）により分布パイプ（１４０）へ連結され、処理および ／または浄化された液体が抽出される上記粒子分離装置の出口管（９）は第２ブ ランチ導管（１４６）によって上記第１ブランチ導管の下流へ設置された上記分 布パイプ（１４０）へ連結されていることを特徴とする、請求項１９の装置。