JPS5854845B2 - 粗水精製装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は昭和５４年特許願第１１８６５２号（特開昭５
６−４４００９号公報対応西ドイツ国特許出願第Ｐ
２８ １１ ８００．５−４１号）に記載の粗水精製方
法の実施に使用する装置に関する。

前記特許願は、粗水（例えば、地表水、廃水、ｅｔｃ−
）を、粗水に添加せる凝集剤による沈澱法で、円筒形容
器内で精製する方法であって、粗水を、容器内を貫流さ
せ、十分な時間滞留させた後。

凝集せる雲状体の沈降速度よりも小さい上昇速度で容器
からオーバフローさせるよう４こした形式のものに関し
、流動状態ζこ関する最適条件をできる限り僅かな経費
で得ることのできる方法および装置を提供することを目
的とする。

この目的は、上記方法において、凝集剤を混合した粗水
を容器の周縁範囲において接線方向に容器内に導入し、
流入粗水の流速を制動によって減速して、上方に向う２
次流の発生を抑制し、清浄水を容器中央から下方へ排出
させることによって達成される。

この特徴事項によって、円筒形容器の中央部において液
体の垂直上昇運動をもたらす２次流れの発生（いわゆる
、ティーカップ効果（ｔｅａｃｕｐ−ｅｆｆｅｃｔ ）
）が防止される。

雲状凝集物の沈降速度よりも遥かに大きい上昇速度を有
するこの２次流が容器中央部に発生すれば、沈澱、即ち
、雲状凝集物の沈降が小川能となる。

粗水の流入周速は、前記特許願の特徴事項によって、最
適且つ簡単に制動されるので、周縁部で下降し中央部で
上昇してティーカップ効果を惹起する２次流れは抑制さ
れ、その結果、生成せる雲状凝集物は容器底に沈澱し、
清浄水は容器中央部から下方へ排出することになる。

この方法の実施に使用する前記特許願に開示した装置の
容器は、容器円筒壁に対して接線方向に向く少くとも１
つの給水スタッドを有し、容器内には、円筒形周壁と協
働して環状間隙を形成し、容器を底部近傍まで貫通し且
つ開口を周縁に分布させた中間壁が設けてあり、容器中
央部には、容器底を貫通し、オーバフローする清浄水を
その上部自由端で受けて容器を介して下方へ排出する軸
線方向導管が設けであることを特徴とする。

中間壁によって制動された粗水は、中間壁を半径方向へ
通過した後、容器中央の導管に向って流れ、導管近傍を
上昇し、清浄水が、導管上縁を介してオーバフローする
ことになる。

前述の特許願に記載した方法は、容器内に流入する粗水
の、容器寸法および中間壁の構造に依存する速度が、最
大値を越えない限りは常に、完全に満足できるよう機能
する。

しかしながら、伺等かの理由で上記数値を越えると、導
管近傍（こおける粗水の上昇速度も必然的に増大するの
で、特に小さい綿状凝集体が導管内に入る危険性が現れ
、その結果、満足できるような清浄水が得られないこと
になる。

本発明の目的は、粗水の流入速度が最大値を越えても、
雲状凝集物を含まない清浄水が得られるよう、前記特許
願で開示した発明を改善することζこある。

本発明にもとづき、容器内にある導管部分にかぶさり且
つ環状スリットを備えた管を配置したことＧこよって、
容器内の粗水は、実際上、管まで水平方向に流れ、管長
にわたって分布させた環状スｊットを介して、管と導管
との間の環状間隙（こ供給され、かくして、環状間隙内
で、導管上端Ｇこ至る上昇が行われることになる。

従って、粗水内に生成した小さい雲状凝集物も、管に至
る過程Ｉこおいて沈澱できるので、粗水の流動速度が許
容値を越えても、上記の小さい雲状凝集物が清浄水中に
混入するのが防止される。

環状間隙内を上昇する流れについては、ベルヌーイの式
が成立する。

式中、Ｃは流動速度、ｐは流れの圧力、ρは流動媒体の
密度、ｋは常数である。

上式から明らかな如く、速度が増加すると、圧力が減少
する。

導管Ｏこかぶさる管内に、例えば、４つの環状スリット
を設けた場合には、容器内の粗水の４つの部分流れが、
管と導管との間の環状間隙内に導入されるが、これらの
部分流れは、容器から均一な排水がなされるよう、相互
に等しくなければならない。

環状スリットが４つの場合、各環状スリット内には、そ
れぞれ、１７４量の粗水が流入しなければならない。

環状スリットを介して管内を上昇する水量は段階的に増
加するので、環状間隙内の流速も、対応して段階的に増
大する。

上式にもとづく段階的な圧力降下によって、最下部環状
スリットの上方にある環状スリット内には、吸引作用が
現れるので、すべての環状スリットの巾を均一にした場
合には、清浄水は、もはや、容器から均一に排出されな
い。

従って、環状スリットの巾は、すべての環状スリットに
至る粗水の流量が同一であるよう、上方から下方へ増大
させる。

環状間隙内σこ十分な流れを得るために、環状間隙の横
断面積は、導管の横断面積にほぼ等しくし、更に、環状
スリットによって形成される管部分の高さとすべての管
部分における当該スリット巾との和を等しくする。

添付の図面ｌこ本発明の実施例を示す。

前記特許願に対応する第１図では、円筒形容器１は、中
間壁３と、中間壁３と容器１の周縁との間にある環状間
隙４とを有しており、容器中央部（こは、水を矢印に対
応して容器から排出する軸線方向導管７が設けである。

第２図の本発明に係る装置では、容器１内にある導管１
の部分を同軸に囲み且つ上記部分と協働して環状間隙２
３を形成する管１３が設けである。

水は、第２図（こ示した如く、容器から、水平な半径方
向流れとして、管１３の壁まで実際上直接的に供給され
、次いで、各環状スリット内に入り、環状間隙２３内を
上昇し、導管７の上部自由縁からオーバフローして下方
ｌこ排出される。

第３図に、４つの環状スリット１８〜２１を備えた管１
３の拡大図を示した。

管１３は、環状スｊット１８〜２１のスタンピング加工
によって、５つの管部分１４〜１７，２４に分割されて
おり、環状スリットは、周縁に均一に分布させた細いウ
ェブ２２によって橋がけされている。

管１３は、導管７と協働して、環状間隙２３を形成して
いる。

容器から管１３に水平に流入する水は、４つの環状スリ
ット１８〜２１を介して同時に環状間隙２３内に入る。

この場合、環状スリット１８〜２１の巾が下方から上方
へ減少しであることによって、各項状スリット１８〜２
１を介して同量の、即ち、１／４量の水が流入する。

環状間隙２３の横断面積は、導管７の横断面積にほぼ等
しい。

管１３の最下部分１７は、容器１の底に載っており、各
環状部の高さと当該の環状スリットの高さとの和は、＠
環状部について等しい。

即ち、管部分１７の高さと環状スリット２１の巾との和
は、管部分１６の高さと環状スリット２０の巾との和（
こ等しい。

上方の管部分についても同断である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先願発明の略図、第２図は、３つの環状スリ
ットを有する本発明に係る装置の略図、第３図は、４つ
の環状スリットを有する管の略図である。 １・・・・・・容器、３・・・・・・中間壁、４・・・
・・・環状間隙、７・・・・・・導管、１３・・・・・
・管、１８〜２１・・・・・・スリット、２２・・・・
・・ウェブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗水（例えば、地表水、下水、ｅｔｃ ）を、円筒
   形容器を貫流させ、十分な時間滞留させた後、添加せる
   凝集剤により凝集された綿状物の沈降速度よりも小さい
   上昇速度で容器からオーバフローさせるようにした、凝
   集剤沈澱法による粗水精製装置であって、凝集剤を混合
   した粗水を容器の周縁範囲において接線方向に容器内に
   導入し、流入粗水の周速を制動によって減速して、上方
   に向う２次流れの発生を抑制し、清浄水を容器中央から
   下方へ排出するようにした形式のものにおいて、容器中
   央に軸線方向に配設され容器底を貫通する導管７（こは
   、容器１の底部（こ支持してあって、容器１内にある導
   管７の部分を、環状間隙２３が形成されるように囲み、
   且つ導管７の自由端にかぶさる管１３が設けられ、この
   管には、管長にわたって間隔を置いて分布させた水平環
   状スリット１８〜２１が設けてあり、このスリット（こ
   は、スリット周縁にわたって均一（こ分布させた短く細
   い、例えば、３乃至４つの、ウェブ２２が架橋しである
   ことを特徴とする粗水精製装置。 ２ 鉄管１３の環状スリット１８〜２１の幅が、上方か
   ら下方へ増加していて、各環状スリット１３〜２８を単
   位時間に等量の水が貫流するようになっていることを特
   徴とする特許請求範囲第１項記載の装置。 ３ 導管７と上記導管を囲む管１３との間の該環状間隙
   ２３の横断面積が、導管７の横断面積にほぼ等しいこと
   を特徴とする特許請求範囲第１項または第２項記載の装
   置。 ４ 鉄管１３の環状スリット１８〜２１（こよって形
   成される容管部分１４〜１７の高さと当該のスノット１
   ８〜２１の巾との和が、等しいことを特徴とする特許請
   求範囲第１項乃至第３項のいづれか（こ記載の装置。