分離装置
【課題】ウェジワイヤスクリーンで構成したフィルター部を用いて流水から微細な固形分も効率よく分離して回収可能な状態で貯留でき、且つフィルター部が目詰まりしにくい形態の分離装置を提供する。
【解決手段】第１の分離装置１は、分離槽２と、分離槽２の内部を流入室５と流出室６に仕切るフィルター部７と、流入室５に設けた流水の供給部１０と、流出室６に設けた流水の排出部１０と、流入室５の下方に設けた不純物の捕捉部１１とを備え、フィルター部７は断面楔状の複数のウェッジワイヤ８ａを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーン８で構成され、各ウェッジワイヤ８ａの頭部８ｄで流入室５側の面が形成されると共に、その頭部８ｄの配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤ８ａの頭部８ｄから先端部に向かう軸線Ｓが旋回流の下流側に傾斜している。
【解決手段】第１の分離装置１は、分離槽２と、分離槽２の内部を流入室５と流出室６に仕切るフィルター部７と、流入室５に設けた流水の供給部１０と、流出室６に設けた流水の排出部１０と、流入室５の下方に設けた不純物の捕捉部１１とを備え、フィルター部７は断面楔状の複数のウェッジワイヤ８ａを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーン８で構成され、各ウェッジワイヤ８ａの頭部８ｄで流入室５側の面が形成されると共に、その頭部８ｄの配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤ８ａの頭部８ｄから先端部に向かう軸線Ｓが旋回流の下流側に傾斜している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水道等の流水に含まれる固形状の不純物を分離する分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市部に敷設される下水道に流入する雨水などの排水は、一部は雨水貯留浸透設備などにより地中に貯留若しくは排出され、残りは河川等に放流される。下水道を流通する中には土砂、種々のゴミ類、紙類、落ち葉、等の固形状の不純物が混入しており、それら不純物が雨水貯留浸透設備に流入すると、設備のメンテナンスを頻繁に行う必要があり、コスト的にも不利である。また集中豪雨等による浸水対策のための雨水貯留槽等に、固形状の不純物を除去せず一時的に地下に貯留した雨水は、晴天時にポンプアップして河川に放流する必要があるが、その際、それら不純物が河川に放流されることになり、河川の水質汚濁や環境汚染問題を発生する。そこで、下水道の一部に固形状の不純物を分離する排水の分離装置が設けられる。
【０００３】
排水の分離装置として、排水に旋回流を発生させ、その旋回流により固形状の不純物を分離する分離装置が知られている。（例えばドイツのＵＦＴ社の商品名フルードセップ）
【０００４】
一方、分離すべき固形状の不純物には、土砂や細かい落ち葉等の粉砕片が大量に混在することも多く、近年、それら粒子径の小さい不純物、例えば数ミクロン〜１ｍｍ程度の不純物も効率よく分離可能な分離装置が強く要望されている。しかし一般にフィルター部として利用されているパンチングプレス加工で多数の小径の独立孔を施したステンレス製のパンチングメタルなどの鋼板を分離用フィルター材として利用する場合は、それ自体でフィルター剛性を確保することが必要となるので、例えばそのステンレス製鋼板の部材厚を２ｍｍとした場合、その板厚には最小で３ｍｍの孔加工しか施すことが出来ない。そのため分離できる固形状の不純物の最小粒子径に限界があり、そのような要望に応じることは困難である。
【０００５】
数ミクロン〜１ｍｍの固形状の不純物を、目詰まりが少なく効率よく分離できるフィルター部として、ウェッジワイヤスクリーンが知られている。図９（ａ）は前方から見たウェッジワイヤスクリーンの斜視図、図９（ｂ）はそれを斜め上方から見た斜視図である。ウェッジワイヤスクリーン８は断面楔状の複数のウェッジワイヤ８ａを平行に配列して構成され、各ウェッジワイヤ８ａ間に数ミクロン〜１ｍｍ程度の微小なスリット８ｂが形成されている。そして各ウェッジワイヤ８ａは複数の支持棒８ｃに点溶接等により固定される。なお各ウェッジワイヤ８ａおよび支持棒８ｃは例えばステンレス等の耐食性の金属材料で作られる。ウェッジワイヤスクリーン８に形成される各スリット８ｂは数ミクロン〜１ｍｍ程度の固形状の不純物の通過を阻止し、流水だけを通過させる。
【０００６】
このようなウェッジワイヤスクリーンを用いた分離装置として、例えば特許文献１，特許文献２がある。
【０００７】
特許文献１に記載の分離装置は、図１０に示すように、貯水槽２０と固形分収集槽２１を設け、貯水槽２０の上方を斜めに覆うウェッジワイヤスクリーン８を配置して構成される。固形状の不純物を含む流水Ａをウェッジワイヤスクリーン８上に流下させると、流水の大部分はウェッジワイヤスクリーン８を通過して貯水槽２０に矢印のように落下し、残りの流水は固形状の不純物と共に不純物収集槽２１に流入する。
【０００８】
特許文献２に記載の分離装置は、建物の雨樋から下方に延長する縦樋に集水器を設け、雨樋から縦樋に流下する雨水に含まれている枯葉などの固形状の不純物を集水器で分離し、雨水だけを集水器から貯水タンクに溜めるように構成されている。集水器は縦樋の途中に挿入した円筒状に形成したウェッジワイヤスクリーンと、その周囲を覆う外筒を有し、縦樋を流下する雨水の一部はウェッジワイヤスクリーンを通して外筒側に流出させて貯水タンクに導き、残りの大部分の雨水を固形状の不純物と共に下水道等に排出するようになっている。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６７０５０４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１０４８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
旋回流により固形状の不純物を分離する分離装置は、フィルター部を有しないためメンテナンスが容易であるが、浮遊性や細かい固形状の不純物の分離〜捕捉は困難である。
【００１１】
一方、特許文献１，２に用いられているウェッジワイヤスクリーンはそのスリット間隔を設定することにより数ミクロン〜１ｍｍ程度の固形状の不純物分まで分離できる。
【００１２】
しかし特許文献１に記載の落差を利用した分離装置では、前記のように貯水槽２０と不純物収集槽２１を別々に設ける必要があり、装置が大掛かりになりコスト的にも不利である。また斜めに配置したウェッジワイヤスクリーン上で分離された固形状の不純物は、僅かな流水の流下力と自重だけで少しずつ滑りながら不純物収集槽２１に落下するようになっているので、ウェッジワイヤスクリーンから固形状の不純物が剥離し難く、そのためスクリーン目詰まりを起こしやすいという問題がある。
【００１３】
特許文献２に記載の分離装置は、雨樋から雨水を流下させる縦樋の途中に円筒形のウェッジワイヤスクリーンを挿入して一部の雨水を分離回収し、残りの大部分の雨水を固形状の不純物と共に下水道等に排出している。そのため流水（雨水）から固形状の不純物だけを効率よく分離することはしておらず、大部分の流水が固形状の不純物と一緒に排出されてしまう。
【００１４】
そこで本発明は、ウェジワイヤスクリーンで構成したフィルター部を用いて流水から微細な固形分も効率よく分離して回収可能な状態で貯留でき、且つフィルター部が目詰まりしにくい形態の分離装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する本発明に係る第１の分離装置は、流水に含まれる固形状の不純物を分離する装置において、分離槽と、分離槽の内部を流入室と流出室に仕切るフィルター部と、流入室に設けた流水の供給部と、流出室に設けた流水の排出部と、流入室の下方に設けた不純物の捕捉部とを備え、フィルター部は断面楔状の複数のウェッジワイヤを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーンで構成され、各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面が形成されると共に、その頭部の配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が前記形成される旋回流の下流側に傾斜していることを特徴とするものである。
【００１６】
また第２の分離装置は、上記第１の分離装置において、供給部と排出部は分離槽の側部に対向配置され、フィルター部は供給部から供給される流水が流入室内で分流して夫々水平方向の旋回流を形成するように２つの辺を有するＶ型に形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また第３の分離装置は、上記第２の分離装置において、分離槽における側部の内側が円形、方形、多角形または楕円形に形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また第４の分離装置は、上記第１の分離装置において、分離槽における側部の内側が円形に形成され、その円形な側部の内側に水平方向断面が円形なフィルター部が設けられ、供給部は流水をフィルター部の内側接線方向に供給するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また第５の分離装置は、上記第１〜第３のいずれかの分離装置において、フィルター部の上部に流入室から流出室へ排水を溢出させるオーバーフロー部が設けられ、流出室の下部から排出部まで延長する案内路が設けられ、流出室の下部の排水が案内路を通って排出部から排出できると共に、流出室の上部に固形状の浮遊性不純物または油分が滞留できるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の分離装置は、請求項１に記載のように、流水に含まれる固形状の不純物を分離する装置において、分離槽と、分離槽の内部を流入室と流出室に仕切るフィルター部と、流入室に設けた流水の供給部と、流出室に設けた流水の排出部と、流入室の下方に設けた不純物の捕捉部とを備え、フィルター部は断面楔状の複数のウェッジワイヤを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーンで構成され、各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面が形成されると共に、その頭部の配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が前記形成される旋回流の下流側に傾斜されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成した分離装置によれば、フィルター部をウェッジワイヤスクリーンで構成したので、微細な固形状の不純物も効率よく分離できる。
【００２２】
また、ウェッジワイヤスクリーンを構成する各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面を形成し、その頭部の配列形状を供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成したので、ウェッジワイヤスクリーンに付着する微細な固形状の不純物も、その旋回流で剥離することができる。そのためウェッジワイヤスクリーンを目詰まりしにくい形態とすることができる。
【００２３】
さらに、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が、前記形成される旋回流の下流側に傾斜されているので、旋回流の上流側における頭部の端部が下流側における頭部の端部より流入室内側に突出する。そのため旋回流が突出した端部に衝突して、コアンダ効果（Coanda effect）によりスリットに効率よく引き込まれることになり、結果としてフィルター部の通水率を増大させることができる。従って、数ミクロン〜１ｍｍ程度の固形状の不純物を分離可能なようにスリットの間隔を小さくしても、通水効率が高いためフィルター部の面積を抑制でき、装置のコンパクト化を達成できる。
【００２４】
さらに、流入室で水平方向の旋回流が発生すると、流入室内の周辺上部から下方に循環する縦方向の水流（いわゆるスワール―渦流―のティーカップ現象）が発生し、分離された比重の大きい固形状の不純物はその縦方向の水流に加速され、流入室の下方に設けた捕捉部の中心部に向い、その部分に効率よく堆積する。
【００２５】
また第２の分離装置のように、上記第１の分離装置において、供給部と排出部を分離槽の側部に対向配置し、フィルター部を供給部から供給される流水が流入室内で分流して夫々水平方向の旋回流を形成するように２つの辺を有するＶ型に形成することができる。このように構成すると、単純な構造のフィルター部だけで容易に水平方向の旋回流を形成することができ、構造が簡単で低コストの分離装置を構成できる。
【００２６】
さらに第４の分離装置のように、上記第１の分離装置において、分離槽における側部の内側を円形に形成し、その円形な側部の内側に水平方向断面が円形なフィルター部を設け、流水をフィルター部の内側接線方向に供給するように供給部を構成すると、分離槽の内容積に対するフィルター部の有効面積の比率を大きくできる。
【００２７】
さらに第５の分離装置のように、上記第１ないし第３のいずれかの分離装置において、フィルター部の上部に流入室から流出室へ排水を溢出させるオーバーフロー部を設け、流出室の下部から排出部まで延長する案内路を設け、流出室の下部の排水が案内路を通って排出部から排出できると共に、流出室の上部に固形状の浮遊性不純物または油分が滞留できるように構成することができる。このように構成すると、流入室の上部に浮遊性の不純物や油分が滞留した際に、それら不純物や油分はオーバーフロー部から流出室側に溢出されるので、フィルター部の一部が浮遊性の不純物で閉塞することや油分で汚染されることを防止できる。そして流出部の上部に滞留する浮遊性の不純物や油分は、ある程度の量に達した時点で廃部に回収すればよい。
【００２８】
このように、沈降剤や凝集剤等の薬剤を利用しなくても、流水が有する流速と、そのエネルギーで発生する旋回流と、非常に微細な不純物を分離可能なウェッジワイヤスクリーンにより、大きなものからミクロンオーダーの固形物まで分離が可能で、その処理のためには電気エネルギーを使用しない、非常にエコロジーで環境に優しい流水分離装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づいて本発明に係る排水分離装置の最良の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１(ａ)，（ｂ）は、第１実施例による分離装置１を示し、図２は図１に示す分離装置における旋回流の発生状態を示す図である。なお以下の実施例は流水として下水道に流入する雨水などの排水を例に記載するが、本発明はこれに限らず、工場排水や河川等から取得する工業用水のような流水にも適用できる。
【００３１】
分離装置１の主要部である分離槽２は、上部が開放された平断面円形で円筒状の側壁４を有する有底筒形の槽本体３を有し、この槽本体３の内部はＶ字形（もしくはＬ字形）に形成されたフィルター部７によって流入室５と流出室６に仕切られ、排水の供給部として、流入室５の側壁に排水を導入するための供給管９を挿通させて設け、その底部に不純物の捕捉部１１を設けている。また、排水の排出部として、流出室６の側壁に排水を排出するための排水管１０を挿通させて設け、下部から排水管１０まで立ち上がった案内路１３を設けている。供給管９と排水管１０は互いに対向配置され、側壁４の位相角度で表わすと実質的に１８０°の位置で互いに対向している。
【００３２】
槽本体３の材質は例えばコンクリート製、鋼製、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製、あるいはポリエチレンなどの樹脂製であり、下水道系統に設置する場合は下水道の管路に合わせて地中に埋設されるが、その上部は地表に露出されて着脱自在な鉄板などの蓋体（図示せず）で閉塞される。
【００３３】
また、図１および図２に示すように、上記フィルター部７の２つの辺の側板にはそれぞれ板状のウェッジワイヤスクリーン８が取り付けられている。なお枠状の側板はウェッジワイヤスクリーン８の支持部材として機能する。ウェッジワイヤスクリーン８は図９に示すものと同様な構造のものを使用することができる。
【００３４】
前記フィルター部７は、分離槽２の底部から中間の高さまで延長した縦長さ（高さ）を有し、その上部が開放された空間部に流入室５から流出室６へと排水を溢出させるオーバーフロー部１２となっている。加えて、フィルター部７としては、側壁４の内側に設けた凹溝に上方から落とし込むようにして嵌める構造とすることで、槽本体３に対して着脱自在としている。
【００３５】
フィルター部７の側板の材質として例えばステンレスやＦＲＰを用いることができ、そうした材料による板材を加工して、図示のように、先端を鋭角としたＶ型のフィルター部７を形成している。但し、フィルター部７は図示のようなＶ型形状に限定されるものではなく、後述するように、流入室５に流入した排水が２つに分流されて夫々水平方向の旋回流がスムーズに形成できる形状であれば、たとえば先端が円形または楕円形に形成されたＶ型であってもよい。
【００３６】
また、Ｖ型の挟角θも水平方向の旋回流がスムーズに形成できる範囲であれば任意に選択できるが、実験によればＶ型の挟角θは好ましくは３０°〜９０°の範囲である。このように、フィルター部７の断面形状については様々な応用例が可能であり、図３（ａ）〜（ｄ）に４つの例を模式的に示す。
【００３７】
図３（ａ）は基本形であるが、この場合フィルター部７のＶ字型の要（かなめ）部７ａが鋭角になっているので、流入室５に供給される水流を効率よく２分割できるが、そのかなめ部７ａに浮遊物が若干引っ掛かりやすい傾向がある。それに対して、図３（ｂ）の例はかなめ部７ａに丸みをもたせているので、到達した浮遊物を滑らせて引っ掛かり難くしている。また、図３（ｃ）に示すように、Ｖ字型のかなめ部７ａと両側の開脚先端部に丸みをもたせると、旋回流発生がよりスムーズになる効果がある。また、図３（ｄ）に示すように、かなめ部をパイプ７ｂで形成した場合も、上記図３（ｂ），（ｃ）のような効果が得られる。
【００３８】
前記板状のウェッジワイヤスクリーン８は、側板の一部に設けることもでき、あるいは側板なしでユニット化されたウェッジワイヤスクリーン８のみでフィルター部７を構成することもできる。ウェッジワイヤスクリーン８は、分離すべき固形状の不純物が比較的大きい場合、例えば１．０ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の場合は、そのスリット間隙を０．５〜０．２５ｍｍに設定したものを使用し、分離すべき固形状の不純物が微細粒径である場合、例えば５０ミクロン〜１０ミクロン程度の場合は、そのスリット間隙を１００ミクロン〜２０ミクロン程度に設定したものを使用することが望ましい。
【００３９】
次に、かかる第１実施例による分離装置１を下水道系統に設置した場合を例にして、その排水分離作用を説明する。
【００４０】
供給管９に正常な量の排水が流れている場合、供給管９から分離槽２の流入室５に流入した排水は、図１（ｂ）に示すように、流出室６との仕切りとなるフィルター部７の頂部よりも低い水位を保持する。このときの水位は一義的に決まるものではなく、供給管９を流れる排水の量と速度エネルギーの大きさに応じて変化する。
【００４１】
図２に示すように、下水道の管路から排水が分離槽２の供給管９を経て流入室５に流入したとき、該流入室５に流入した排水はＶ字型のフィルター部７によって２つに分流し、円筒形状の側壁４の内周面に沿って流れ、それによって流入室５の排水に矢印で示すような２つの水平方向の旋回流が形成される。
【００４２】
流入室５の排水はそのように水平方向に旋回するが、その排水の一部はウェッジワイヤスクリーン８の多数のスリット８ｂを通って流出室６に流出し、その際、排水に含まれている細かい固形状の不純物はウェッジワイヤスクリーン８のスリットに阻止されて分離される。ウェッジワイヤスクリーン８のスリットに阻止された固形状の不純物は水平方向の旋回流で剥離されて排水中に再浮遊し、流入室５の下方に設けた捕捉部１１の下方中心部に向いそこに堆積していく。
【００４３】
流出室６の水位は、ウェッジワイヤスクリーン８を通過する際に生じる損失分、流入室５の水位よりも低くなる。また案内路１３の上部はフィルター部７よりも高い位置で大気に解放されるか、通気管を設けて大気に解放されているため、該案内路１３によって囲まれた室の水位は流出室６の水位と等しくなり、このときの位置エネルギーによって排水管１０から排水される。
【００４４】
上記のように流入室５の旋回する排水の一部はウェッジワイヤスクリーン８の多数のスリットを通って流出室６に流出するが、その通水性を高めるため本発明ではウェッジワイヤスクリーン８を構成する各ウェッジワイヤの角度と旋回流方向を工夫している。
【００４５】
図８はフィルター部７に使用するウェッジワイヤスクリーン８を構成するウェッジワイヤ８ａとスリット８ｂの部分拡大断面図である。断面が楔状のウェッジワイヤ８ａは所定間隔で互いに平行に配列しており、その頭部８ｄの面が流入室側の面の一部を形成する。その頭部８ｄの面から垂直方向に延長する楔の軸線Ｓは、矢印Ｌで示すフィルター部７の内側面に沿った旋回流方向の下流側に傾斜している。そして旋回流方向Ｌと頭部８ｄの面との角度αは３度〜８度、通常５度程度に設定される。
【００４６】
このように各ウェッジワイヤ８ａの軸線Ｓを傾斜させると、図示のように、旋回流の上流側における頭部８ｄの端部８ｅが下流側における頭部８ｄの端部８ｆより流入室５の内側方向に突出する。そのため旋回流が各ウェッジワイヤ８ａの突出した端部８ｅに衝突し、コアンダ効果によりスリット８ｂに効率よく引き込まれる。そのため通水性が向上してフィルター部の開口率が実質的に増大させる効果を発揮する。
【００４７】
一方、水より比重の小さい浮遊性の固形状の不純物または油分の大部分は旋回流の作用により水面領域に浮上してそこに滞留する。捕捉部１１に堆積した不純物や水面領域に滞留する不純物がある程度の量に達した時点で、分離槽２の上部を覆う蓋体を外して、堆積した不純物はバキューム車などによって吸引除去し、水面に浮遊する不純物は網柄杓などで掬い取って外部に除去することができる。
【００４８】
本実施例において、例えば大雨が降ったような異常状態となったときには、下水道には大量の雨水とともに多くの固形状の不純物が流入し、場合によっては雨水に油分が混入することもあり、その際、浮遊性で固形状の不純物や油分などが分離槽２の流入室５にも流入する。流入室５に紙くずなどの浮遊性で固形状の不純物や油分が流入すると、それらによりフィルター部７の少なくとも上部が閉塞現象を起こし、一時的にそのフィルター機能を低下させる恐れがある。
【００４９】
本実施例では、図１（ｂ）に示すように、フィルター部７の上部の開放された空間部に流入室５から流出室６へ排水を溢出させるオーバーフロー部１２が形成されている。そのため、水面付近に滞留する浮遊性で固形状の不純物や油分は、排水に同伴してそのオーバーフロー部１２から溢出（二点鎖線矢印参照）して流出室６に流入する。そのためフィルター部７の閉塞現象を回避できる。
【実施例２】
【００５０】
次に、図４は第２実施例による排水分離装置を示す。この場合、上記第１実施例の図２で示された分離槽２が円筒形であるのに対して、第２実施例では分離槽２の側壁４を断面方形に成形した構造例である。すなわち、流入室５を形成する方形断面の側壁４の４つの隅部にそれぞれ補助板１４が斜めに配置されている。この補助板１４は矢印のような２つの水平方向の旋回流の形成を助長するために設けられ、例えば側壁４に形成した凹溝にステンレス製の補助板１４を上方から挿入することにより、流入室５に着脱自在に装着される。
【００５１】
補助板１４の高さ方向の長さはフィルター部７と同じとすることもできるが、それに限らず、水平方向の旋回流の形成を助長できれば、その下部を流入室５の中間領域までとすることもできる。また、水平方向の旋回流の形成を助長できれば補助板１４は図４中の左方の２枚だけにすることもできる。さらに、補助板１４は図示のような平板でなく、円弧形状でもよく、円弧形状の場合は、より一層旋回流を形成することができる。
【００５２】
すなわち、この第２実施例によれば、分離槽２における側壁４の内側を方形に形成し、その方形の隅部に補助板１４を配置することで流入室の側壁の内側を多角形に形成し、その多角形の内側とフィルター部７の各辺側板で囲まれた２つの領域にそれぞれ水平方向の旋回流が形成されるように構成できる。このように構成すると、製造が容易な方形の分離槽を用いても水平方向の旋回流を容易に形成することができる。
【実施例３】
【００５３】
つぎに、図５は第３実施例による排水分離装置を示す。この第３実施例では、分離槽２の側壁４を断面楕円形に成形した場合の構造例である。すなわち、分離槽２は平断面が楕円形の側壁を形成してなっており、その側壁の内側の楕円形でいう長径部に対向する同一レベル上に供給管９と排出管１０がそれぞれ流入室５と流出室６に挿通して設けられている。この場合、長径部を有するので、円形断面の場合よりも円形状に近い旋回流を形成することが可能となる。
【実施例４】
【００５４】
図６は分離槽２の第４実施例を図３に準じて示す平面断面図である。本実施例ではフィルター部７の水平方向断面が円形に形成され、その円周方向に所定間隔で複数（図示の例では４つ）の水平断面が円弧状のウェッジワイヤスクリーン８が取り付けられている。また高さの比較的短い板状の取付板７ｃがフィルター部７から半径方向に複数延長され、それら取付板７ｃの先端部を側部４の内側に形成した凹溝に上方からそれぞれ挿入することにより、フィルター部７が分離槽２に対しそれと同心状に且つ着脱自在に装着される。
【００５５】
流入室５の上部には排水の供給部９が設けられ、流出室６の上部には排水の排出部１０が設けられ、それらは側部４に対向配置される。排水の供給部９には円弧状の案内板９ａが設けられる。この案内板９ａの作用により排水はフィルター部７の内側接線方向に供給され、それによって排水に矢印のような２つの水平方向の旋回流が形成される。そしてウェッジワイヤスクリーン８で阻止された固形状の不純物は水平方向の旋回流により剥離されて排水中を下降し、２つの旋回流の下方に設けられた不純物の捕捉部１１に捕捉されてそこに堆積する。
【００５６】
一方、ウェッジワイヤスクリーン８を通過した排水は排出部１０から下流側に排出される。なお図６の例においても流出室６の下方から排出部１０まで図１の例のような案内路１３を設けることもできる。
【実施例５】
【００５７】
図７は分離槽２の第５実施例を図６に準じて示す平面断面図である。図７の例が図６の例と異なる部分は、水平断面が円形なフィルター部７を分離槽２に対し偏芯状態で装着し、そのフィルター部７における一部（供給部９に近い部分）だけにウェッジワイヤスクリーン８を設け、供給部９には排水をフィルター部７の内側接線方向に流入させるため、円弧状の側壁を有する案内板９ａが設けられ、その案内板９ａに形成した凹溝にフィルター部７を上方から挿入することにより、フィルター部７が分離槽２に着脱自在に装着される点にある。そして案内板９ａの作用により流入室５における排水に水平方向の旋回流が形成され、その旋回流の下方に図６と同様な不純物の捕捉部１１が形成される。
【００５８】
なお、上記第１実施形態から第５実施形態までのすべての実施形態において、流入室５で捕獲できた比重の大きな不純物は底部に設けた不純物の捕捉部１１に堆積し、堆積した不純物はバキューム車などで定期的に排除することができるが、捕捉部１１の底部をすり鉢状に形成することで、分離槽２の内部にある不純物の除去と清掃をより確実に行うことできる。
【００５９】
以上、本発明の排水分離装置について第１〜第５の実施例を説明したが、それらの実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で他の実施形態、応用例、変形例およびそれらの組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
例えば、本発明を適用できる流水には、道路から下水道に流入する雨水や一般排水、工場排水、料理店の厨房排水、食肉加工工場の排水、あるいは工業用水なども含むことができる。従って、多くの産業に適用した場合でも、夫々好ましく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施例による分離装置を示す図である。
【図２】第１実施例の分離装置における旋回流の発生状態を示す図である。
【図３】フィルター部の断面形状の応用例を模式的に示す図である。
【図４】第２実施例による排水分離装置を示すである。
【図５】第３実施例による排水分離装置を示す図である。
【図６】第４実施例を図３に準じて示す平面断面図である。
【図７】第５実施例を図６に準じて示す平面断面図である。
【図８】フィルター部に使用するウェッジワイヤスクリーンを構成するウェッジワイヤとスリットの部分拡大断面図である。
【図９】ウェッジワイヤスクリーンの構成を説明する図である。
【図１０】従来技術の分離装置の構成を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 分離装置
２ 分離槽
３ 槽本体
４ 側壁
５ 流入室
６ 流出室
７ フィルター部
７ａ かなめ部
７ｂ パイプ
７ｃ 取付板
８ ウェッジワイヤスクリーン
８ａ ウェッジワイヤ
８ｂ スリット
８ｃ 支持棒
８ｄ 頭部
８ｅ、８ｆ 端部
９ 供給管
９ａ 案内板
１０ 排水管
１１ 捕捉部
１２ オーバーフロー部
１３ 案内路
１４ 補助板
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水道等の流水に含まれる固形状の不純物を分離する分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市部に敷設される下水道に流入する雨水などの排水は、一部は雨水貯留浸透設備などにより地中に貯留若しくは排出され、残りは河川等に放流される。下水道を流通する中には土砂、種々のゴミ類、紙類、落ち葉、等の固形状の不純物が混入しており、それら不純物が雨水貯留浸透設備に流入すると、設備のメンテナンスを頻繁に行う必要があり、コスト的にも不利である。また集中豪雨等による浸水対策のための雨水貯留槽等に、固形状の不純物を除去せず一時的に地下に貯留した雨水は、晴天時にポンプアップして河川に放流する必要があるが、その際、それら不純物が河川に放流されることになり、河川の水質汚濁や環境汚染問題を発生する。そこで、下水道の一部に固形状の不純物を分離する排水の分離装置が設けられる。
【０００３】
排水の分離装置として、排水に旋回流を発生させ、その旋回流により固形状の不純物を分離する分離装置が知られている。（例えばドイツのＵＦＴ社の商品名フルードセップ）
【０００４】
一方、分離すべき固形状の不純物には、土砂や細かい落ち葉等の粉砕片が大量に混在することも多く、近年、それら粒子径の小さい不純物、例えば数ミクロン〜１ｍｍ程度の不純物も効率よく分離可能な分離装置が強く要望されている。しかし一般にフィルター部として利用されているパンチングプレス加工で多数の小径の独立孔を施したステンレス製のパンチングメタルなどの鋼板を分離用フィルター材として利用する場合は、それ自体でフィルター剛性を確保することが必要となるので、例えばそのステンレス製鋼板の部材厚を２ｍｍとした場合、その板厚には最小で３ｍｍの孔加工しか施すことが出来ない。そのため分離できる固形状の不純物の最小粒子径に限界があり、そのような要望に応じることは困難である。
【０００５】
数ミクロン〜１ｍｍの固形状の不純物を、目詰まりが少なく効率よく分離できるフィルター部として、ウェッジワイヤスクリーンが知られている。図９（ａ）は前方から見たウェッジワイヤスクリーンの斜視図、図９（ｂ）はそれを斜め上方から見た斜視図である。ウェッジワイヤスクリーン８は断面楔状の複数のウェッジワイヤ８ａを平行に配列して構成され、各ウェッジワイヤ８ａ間に数ミクロン〜１ｍｍ程度の微小なスリット８ｂが形成されている。そして各ウェッジワイヤ８ａは複数の支持棒８ｃに点溶接等により固定される。なお各ウェッジワイヤ８ａおよび支持棒８ｃは例えばステンレス等の耐食性の金属材料で作られる。ウェッジワイヤスクリーン８に形成される各スリット８ｂは数ミクロン〜１ｍｍ程度の固形状の不純物の通過を阻止し、流水だけを通過させる。
【０００６】
このようなウェッジワイヤスクリーンを用いた分離装置として、例えば特許文献１，特許文献２がある。
【０００７】
特許文献１に記載の分離装置は、図１０に示すように、貯水槽２０と固形分収集槽２１を設け、貯水槽２０の上方を斜めに覆うウェッジワイヤスクリーン８を配置して構成される。固形状の不純物を含む流水Ａをウェッジワイヤスクリーン８上に流下させると、流水の大部分はウェッジワイヤスクリーン８を通過して貯水槽２０に矢印のように落下し、残りの流水は固形状の不純物と共に不純物収集槽２１に流入する。
【０００８】
特許文献２に記載の分離装置は、建物の雨樋から下方に延長する縦樋に集水器を設け、雨樋から縦樋に流下する雨水に含まれている枯葉などの固形状の不純物を集水器で分離し、雨水だけを集水器から貯水タンクに溜めるように構成されている。集水器は縦樋の途中に挿入した円筒状に形成したウェッジワイヤスクリーンと、その周囲を覆う外筒を有し、縦樋を流下する雨水の一部はウェッジワイヤスクリーンを通して外筒側に流出させて貯水タンクに導き、残りの大部分の雨水を固形状の不純物と共に下水道等に排出するようになっている。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６７０５０４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１０４８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
旋回流により固形状の不純物を分離する分離装置は、フィルター部を有しないためメンテナンスが容易であるが、浮遊性や細かい固形状の不純物の分離〜捕捉は困難である。
【００１１】
一方、特許文献１，２に用いられているウェッジワイヤスクリーンはそのスリット間隔を設定することにより数ミクロン〜１ｍｍ程度の固形状の不純物分まで分離できる。
【００１２】
しかし特許文献１に記載の落差を利用した分離装置では、前記のように貯水槽２０と不純物収集槽２１を別々に設ける必要があり、装置が大掛かりになりコスト的にも不利である。また斜めに配置したウェッジワイヤスクリーン上で分離された固形状の不純物は、僅かな流水の流下力と自重だけで少しずつ滑りながら不純物収集槽２１に落下するようになっているので、ウェッジワイヤスクリーンから固形状の不純物が剥離し難く、そのためスクリーン目詰まりを起こしやすいという問題がある。
【００１３】
特許文献２に記載の分離装置は、雨樋から雨水を流下させる縦樋の途中に円筒形のウェッジワイヤスクリーンを挿入して一部の雨水を分離回収し、残りの大部分の雨水を固形状の不純物と共に下水道等に排出している。そのため流水（雨水）から固形状の不純物だけを効率よく分離することはしておらず、大部分の流水が固形状の不純物と一緒に排出されてしまう。
【００１４】
そこで本発明は、ウェジワイヤスクリーンで構成したフィルター部を用いて流水から微細な固形分も効率よく分離して回収可能な状態で貯留でき、且つフィルター部が目詰まりしにくい形態の分離装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する本発明に係る第１の分離装置は、流水に含まれる固形状の不純物を分離する装置において、分離槽と、分離槽の内部を流入室と流出室に仕切るフィルター部と、流入室に設けた流水の供給部と、流出室に設けた流水の排出部と、流入室の下方に設けた不純物の捕捉部とを備え、フィルター部は断面楔状の複数のウェッジワイヤを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーンで構成され、各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面が形成されると共に、その頭部の配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が前記形成される旋回流の下流側に傾斜していることを特徴とするものである。
【００１６】
また第２の分離装置は、上記第１の分離装置において、供給部と排出部は分離槽の側部に対向配置され、フィルター部は供給部から供給される流水が流入室内で分流して夫々水平方向の旋回流を形成するように２つの辺を有するＶ型に形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また第３の分離装置は、上記第２の分離装置において、分離槽における側部の内側が円形、方形、多角形または楕円形に形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また第４の分離装置は、上記第１の分離装置において、分離槽における側部の内側が円形に形成され、その円形な側部の内側に水平方向断面が円形なフィルター部が設けられ、供給部は流水をフィルター部の内側接線方向に供給するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また第５の分離装置は、上記第１〜第３のいずれかの分離装置において、フィルター部の上部に流入室から流出室へ排水を溢出させるオーバーフロー部が設けられ、流出室の下部から排出部まで延長する案内路が設けられ、流出室の下部の排水が案内路を通って排出部から排出できると共に、流出室の上部に固形状の浮遊性不純物または油分が滞留できるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の分離装置は、請求項１に記載のように、流水に含まれる固形状の不純物を分離する装置において、分離槽と、分離槽の内部を流入室と流出室に仕切るフィルター部と、流入室に設けた流水の供給部と、流出室に設けた流水の排出部と、流入室の下方に設けた不純物の捕捉部とを備え、フィルター部は断面楔状の複数のウェッジワイヤを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーンで構成され、各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面が形成されると共に、その頭部の配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が前記形成される旋回流の下流側に傾斜されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成した分離装置によれば、フィルター部をウェッジワイヤスクリーンで構成したので、微細な固形状の不純物も効率よく分離できる。
【００２２】
また、ウェッジワイヤスクリーンを構成する各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面を形成し、その頭部の配列形状を供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成したので、ウェッジワイヤスクリーンに付着する微細な固形状の不純物も、その旋回流で剥離することができる。そのためウェッジワイヤスクリーンを目詰まりしにくい形態とすることができる。
【００２３】
さらに、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が、前記形成される旋回流の下流側に傾斜されているので、旋回流の上流側における頭部の端部が下流側における頭部の端部より流入室内側に突出する。そのため旋回流が突出した端部に衝突して、コアンダ効果（Coanda effect）によりスリットに効率よく引き込まれることになり、結果としてフィルター部の通水率を増大させることができる。従って、数ミクロン〜１ｍｍ程度の固形状の不純物を分離可能なようにスリットの間隔を小さくしても、通水効率が高いためフィルター部の面積を抑制でき、装置のコンパクト化を達成できる。
【００２４】
さらに、流入室で水平方向の旋回流が発生すると、流入室内の周辺上部から下方に循環する縦方向の水流（いわゆるスワール―渦流―のティーカップ現象）が発生し、分離された比重の大きい固形状の不純物はその縦方向の水流に加速され、流入室の下方に設けた捕捉部の中心部に向い、その部分に効率よく堆積する。
【００２５】
また第２の分離装置のように、上記第１の分離装置において、供給部と排出部を分離槽の側部に対向配置し、フィルター部を供給部から供給される流水が流入室内で分流して夫々水平方向の旋回流を形成するように２つの辺を有するＶ型に形成することができる。このように構成すると、単純な構造のフィルター部だけで容易に水平方向の旋回流を形成することができ、構造が簡単で低コストの分離装置を構成できる。
【００２６】
さらに第４の分離装置のように、上記第１の分離装置において、分離槽における側部の内側を円形に形成し、その円形な側部の内側に水平方向断面が円形なフィルター部を設け、流水をフィルター部の内側接線方向に供給するように供給部を構成すると、分離槽の内容積に対するフィルター部の有効面積の比率を大きくできる。
【００２７】
さらに第５の分離装置のように、上記第１ないし第３のいずれかの分離装置において、フィルター部の上部に流入室から流出室へ排水を溢出させるオーバーフロー部を設け、流出室の下部から排出部まで延長する案内路を設け、流出室の下部の排水が案内路を通って排出部から排出できると共に、流出室の上部に固形状の浮遊性不純物または油分が滞留できるように構成することができる。このように構成すると、流入室の上部に浮遊性の不純物や油分が滞留した際に、それら不純物や油分はオーバーフロー部から流出室側に溢出されるので、フィルター部の一部が浮遊性の不純物で閉塞することや油分で汚染されることを防止できる。そして流出部の上部に滞留する浮遊性の不純物や油分は、ある程度の量に達した時点で廃部に回収すればよい。
【００２８】
このように、沈降剤や凝集剤等の薬剤を利用しなくても、流水が有する流速と、そのエネルギーで発生する旋回流と、非常に微細な不純物を分離可能なウェッジワイヤスクリーンにより、大きなものからミクロンオーダーの固形物まで分離が可能で、その処理のためには電気エネルギーを使用しない、非常にエコロジーで環境に優しい流水分離装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づいて本発明に係る排水分離装置の最良の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１(ａ)，（ｂ）は、第１実施例による分離装置１を示し、図２は図１に示す分離装置における旋回流の発生状態を示す図である。なお以下の実施例は流水として下水道に流入する雨水などの排水を例に記載するが、本発明はこれに限らず、工場排水や河川等から取得する工業用水のような流水にも適用できる。
【００３１】
分離装置１の主要部である分離槽２は、上部が開放された平断面円形で円筒状の側壁４を有する有底筒形の槽本体３を有し、この槽本体３の内部はＶ字形（もしくはＬ字形）に形成されたフィルター部７によって流入室５と流出室６に仕切られ、排水の供給部として、流入室５の側壁に排水を導入するための供給管９を挿通させて設け、その底部に不純物の捕捉部１１を設けている。また、排水の排出部として、流出室６の側壁に排水を排出するための排水管１０を挿通させて設け、下部から排水管１０まで立ち上がった案内路１３を設けている。供給管９と排水管１０は互いに対向配置され、側壁４の位相角度で表わすと実質的に１８０°の位置で互いに対向している。
【００３２】
槽本体３の材質は例えばコンクリート製、鋼製、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製、あるいはポリエチレンなどの樹脂製であり、下水道系統に設置する場合は下水道の管路に合わせて地中に埋設されるが、その上部は地表に露出されて着脱自在な鉄板などの蓋体（図示せず）で閉塞される。
【００３３】
また、図１および図２に示すように、上記フィルター部７の２つの辺の側板にはそれぞれ板状のウェッジワイヤスクリーン８が取り付けられている。なお枠状の側板はウェッジワイヤスクリーン８の支持部材として機能する。ウェッジワイヤスクリーン８は図９に示すものと同様な構造のものを使用することができる。
【００３４】
前記フィルター部７は、分離槽２の底部から中間の高さまで延長した縦長さ（高さ）を有し、その上部が開放された空間部に流入室５から流出室６へと排水を溢出させるオーバーフロー部１２となっている。加えて、フィルター部７としては、側壁４の内側に設けた凹溝に上方から落とし込むようにして嵌める構造とすることで、槽本体３に対して着脱自在としている。
【００３５】
フィルター部７の側板の材質として例えばステンレスやＦＲＰを用いることができ、そうした材料による板材を加工して、図示のように、先端を鋭角としたＶ型のフィルター部７を形成している。但し、フィルター部７は図示のようなＶ型形状に限定されるものではなく、後述するように、流入室５に流入した排水が２つに分流されて夫々水平方向の旋回流がスムーズに形成できる形状であれば、たとえば先端が円形または楕円形に形成されたＶ型であってもよい。
【００３６】
また、Ｖ型の挟角θも水平方向の旋回流がスムーズに形成できる範囲であれば任意に選択できるが、実験によればＶ型の挟角θは好ましくは３０°〜９０°の範囲である。このように、フィルター部７の断面形状については様々な応用例が可能であり、図３（ａ）〜（ｄ）に４つの例を模式的に示す。
【００３７】
図３（ａ）は基本形であるが、この場合フィルター部７のＶ字型の要（かなめ）部７ａが鋭角になっているので、流入室５に供給される水流を効率よく２分割できるが、そのかなめ部７ａに浮遊物が若干引っ掛かりやすい傾向がある。それに対して、図３（ｂ）の例はかなめ部７ａに丸みをもたせているので、到達した浮遊物を滑らせて引っ掛かり難くしている。また、図３（ｃ）に示すように、Ｖ字型のかなめ部７ａと両側の開脚先端部に丸みをもたせると、旋回流発生がよりスムーズになる効果がある。また、図３（ｄ）に示すように、かなめ部をパイプ７ｂで形成した場合も、上記図３（ｂ），（ｃ）のような効果が得られる。
【００３８】
前記板状のウェッジワイヤスクリーン８は、側板の一部に設けることもでき、あるいは側板なしでユニット化されたウェッジワイヤスクリーン８のみでフィルター部７を構成することもできる。ウェッジワイヤスクリーン８は、分離すべき固形状の不純物が比較的大きい場合、例えば１．０ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の場合は、そのスリット間隙を０．５〜０．２５ｍｍに設定したものを使用し、分離すべき固形状の不純物が微細粒径である場合、例えば５０ミクロン〜１０ミクロン程度の場合は、そのスリット間隙を１００ミクロン〜２０ミクロン程度に設定したものを使用することが望ましい。
【００３９】
次に、かかる第１実施例による分離装置１を下水道系統に設置した場合を例にして、その排水分離作用を説明する。
【００４０】
供給管９に正常な量の排水が流れている場合、供給管９から分離槽２の流入室５に流入した排水は、図１（ｂ）に示すように、流出室６との仕切りとなるフィルター部７の頂部よりも低い水位を保持する。このときの水位は一義的に決まるものではなく、供給管９を流れる排水の量と速度エネルギーの大きさに応じて変化する。
【００４１】
図２に示すように、下水道の管路から排水が分離槽２の供給管９を経て流入室５に流入したとき、該流入室５に流入した排水はＶ字型のフィルター部７によって２つに分流し、円筒形状の側壁４の内周面に沿って流れ、それによって流入室５の排水に矢印で示すような２つの水平方向の旋回流が形成される。
【００４２】
流入室５の排水はそのように水平方向に旋回するが、その排水の一部はウェッジワイヤスクリーン８の多数のスリット８ｂを通って流出室６に流出し、その際、排水に含まれている細かい固形状の不純物はウェッジワイヤスクリーン８のスリットに阻止されて分離される。ウェッジワイヤスクリーン８のスリットに阻止された固形状の不純物は水平方向の旋回流で剥離されて排水中に再浮遊し、流入室５の下方に設けた捕捉部１１の下方中心部に向いそこに堆積していく。
【００４３】
流出室６の水位は、ウェッジワイヤスクリーン８を通過する際に生じる損失分、流入室５の水位よりも低くなる。また案内路１３の上部はフィルター部７よりも高い位置で大気に解放されるか、通気管を設けて大気に解放されているため、該案内路１３によって囲まれた室の水位は流出室６の水位と等しくなり、このときの位置エネルギーによって排水管１０から排水される。
【００４４】
上記のように流入室５の旋回する排水の一部はウェッジワイヤスクリーン８の多数のスリットを通って流出室６に流出するが、その通水性を高めるため本発明ではウェッジワイヤスクリーン８を構成する各ウェッジワイヤの角度と旋回流方向を工夫している。
【００４５】
図８はフィルター部７に使用するウェッジワイヤスクリーン８を構成するウェッジワイヤ８ａとスリット８ｂの部分拡大断面図である。断面が楔状のウェッジワイヤ８ａは所定間隔で互いに平行に配列しており、その頭部８ｄの面が流入室側の面の一部を形成する。その頭部８ｄの面から垂直方向に延長する楔の軸線Ｓは、矢印Ｌで示すフィルター部７の内側面に沿った旋回流方向の下流側に傾斜している。そして旋回流方向Ｌと頭部８ｄの面との角度αは３度〜８度、通常５度程度に設定される。
【００４６】
このように各ウェッジワイヤ８ａの軸線Ｓを傾斜させると、図示のように、旋回流の上流側における頭部８ｄの端部８ｅが下流側における頭部８ｄの端部８ｆより流入室５の内側方向に突出する。そのため旋回流が各ウェッジワイヤ８ａの突出した端部８ｅに衝突し、コアンダ効果によりスリット８ｂに効率よく引き込まれる。そのため通水性が向上してフィルター部の開口率が実質的に増大させる効果を発揮する。
【００４７】
一方、水より比重の小さい浮遊性の固形状の不純物または油分の大部分は旋回流の作用により水面領域に浮上してそこに滞留する。捕捉部１１に堆積した不純物や水面領域に滞留する不純物がある程度の量に達した時点で、分離槽２の上部を覆う蓋体を外して、堆積した不純物はバキューム車などによって吸引除去し、水面に浮遊する不純物は網柄杓などで掬い取って外部に除去することができる。
【００４８】
本実施例において、例えば大雨が降ったような異常状態となったときには、下水道には大量の雨水とともに多くの固形状の不純物が流入し、場合によっては雨水に油分が混入することもあり、その際、浮遊性で固形状の不純物や油分などが分離槽２の流入室５にも流入する。流入室５に紙くずなどの浮遊性で固形状の不純物や油分が流入すると、それらによりフィルター部７の少なくとも上部が閉塞現象を起こし、一時的にそのフィルター機能を低下させる恐れがある。
【００４９】
本実施例では、図１（ｂ）に示すように、フィルター部７の上部の開放された空間部に流入室５から流出室６へ排水を溢出させるオーバーフロー部１２が形成されている。そのため、水面付近に滞留する浮遊性で固形状の不純物や油分は、排水に同伴してそのオーバーフロー部１２から溢出（二点鎖線矢印参照）して流出室６に流入する。そのためフィルター部７の閉塞現象を回避できる。
【実施例２】
【００５０】
次に、図４は第２実施例による排水分離装置を示す。この場合、上記第１実施例の図２で示された分離槽２が円筒形であるのに対して、第２実施例では分離槽２の側壁４を断面方形に成形した構造例である。すなわち、流入室５を形成する方形断面の側壁４の４つの隅部にそれぞれ補助板１４が斜めに配置されている。この補助板１４は矢印のような２つの水平方向の旋回流の形成を助長するために設けられ、例えば側壁４に形成した凹溝にステンレス製の補助板１４を上方から挿入することにより、流入室５に着脱自在に装着される。
【００５１】
補助板１４の高さ方向の長さはフィルター部７と同じとすることもできるが、それに限らず、水平方向の旋回流の形成を助長できれば、その下部を流入室５の中間領域までとすることもできる。また、水平方向の旋回流の形成を助長できれば補助板１４は図４中の左方の２枚だけにすることもできる。さらに、補助板１４は図示のような平板でなく、円弧形状でもよく、円弧形状の場合は、より一層旋回流を形成することができる。
【００５２】
すなわち、この第２実施例によれば、分離槽２における側壁４の内側を方形に形成し、その方形の隅部に補助板１４を配置することで流入室の側壁の内側を多角形に形成し、その多角形の内側とフィルター部７の各辺側板で囲まれた２つの領域にそれぞれ水平方向の旋回流が形成されるように構成できる。このように構成すると、製造が容易な方形の分離槽を用いても水平方向の旋回流を容易に形成することができる。
【実施例３】
【００５３】
つぎに、図５は第３実施例による排水分離装置を示す。この第３実施例では、分離槽２の側壁４を断面楕円形に成形した場合の構造例である。すなわち、分離槽２は平断面が楕円形の側壁を形成してなっており、その側壁の内側の楕円形でいう長径部に対向する同一レベル上に供給管９と排出管１０がそれぞれ流入室５と流出室６に挿通して設けられている。この場合、長径部を有するので、円形断面の場合よりも円形状に近い旋回流を形成することが可能となる。
【実施例４】
【００５４】
図６は分離槽２の第４実施例を図３に準じて示す平面断面図である。本実施例ではフィルター部７の水平方向断面が円形に形成され、その円周方向に所定間隔で複数（図示の例では４つ）の水平断面が円弧状のウェッジワイヤスクリーン８が取り付けられている。また高さの比較的短い板状の取付板７ｃがフィルター部７から半径方向に複数延長され、それら取付板７ｃの先端部を側部４の内側に形成した凹溝に上方からそれぞれ挿入することにより、フィルター部７が分離槽２に対しそれと同心状に且つ着脱自在に装着される。
【００５５】
流入室５の上部には排水の供給部９が設けられ、流出室６の上部には排水の排出部１０が設けられ、それらは側部４に対向配置される。排水の供給部９には円弧状の案内板９ａが設けられる。この案内板９ａの作用により排水はフィルター部７の内側接線方向に供給され、それによって排水に矢印のような２つの水平方向の旋回流が形成される。そしてウェッジワイヤスクリーン８で阻止された固形状の不純物は水平方向の旋回流により剥離されて排水中を下降し、２つの旋回流の下方に設けられた不純物の捕捉部１１に捕捉されてそこに堆積する。
【００５６】
一方、ウェッジワイヤスクリーン８を通過した排水は排出部１０から下流側に排出される。なお図６の例においても流出室６の下方から排出部１０まで図１の例のような案内路１３を設けることもできる。
【実施例５】
【００５７】
図７は分離槽２の第５実施例を図６に準じて示す平面断面図である。図７の例が図６の例と異なる部分は、水平断面が円形なフィルター部７を分離槽２に対し偏芯状態で装着し、そのフィルター部７における一部（供給部９に近い部分）だけにウェッジワイヤスクリーン８を設け、供給部９には排水をフィルター部７の内側接線方向に流入させるため、円弧状の側壁を有する案内板９ａが設けられ、その案内板９ａに形成した凹溝にフィルター部７を上方から挿入することにより、フィルター部７が分離槽２に着脱自在に装着される点にある。そして案内板９ａの作用により流入室５における排水に水平方向の旋回流が形成され、その旋回流の下方に図６と同様な不純物の捕捉部１１が形成される。
【００５８】
なお、上記第１実施形態から第５実施形態までのすべての実施形態において、流入室５で捕獲できた比重の大きな不純物は底部に設けた不純物の捕捉部１１に堆積し、堆積した不純物はバキューム車などで定期的に排除することができるが、捕捉部１１の底部をすり鉢状に形成することで、分離槽２の内部にある不純物の除去と清掃をより確実に行うことできる。
【００５９】
以上、本発明の排水分離装置について第１〜第５の実施例を説明したが、それらの実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で他の実施形態、応用例、変形例およびそれらの組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
例えば、本発明を適用できる流水には、道路から下水道に流入する雨水や一般排水、工場排水、料理店の厨房排水、食肉加工工場の排水、あるいは工業用水なども含むことができる。従って、多くの産業に適用した場合でも、夫々好ましく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施例による分離装置を示す図である。
【図２】第１実施例の分離装置における旋回流の発生状態を示す図である。
【図３】フィルター部の断面形状の応用例を模式的に示す図である。
【図４】第２実施例による排水分離装置を示すである。
【図５】第３実施例による排水分離装置を示す図である。
【図６】第４実施例を図３に準じて示す平面断面図である。
【図７】第５実施例を図６に準じて示す平面断面図である。
【図８】フィルター部に使用するウェッジワイヤスクリーンを構成するウェッジワイヤとスリットの部分拡大断面図である。
【図９】ウェッジワイヤスクリーンの構成を説明する図である。
【図１０】従来技術の分離装置の構成を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 分離装置
２ 分離槽
３ 槽本体
４ 側壁
５ 流入室
６ 流出室
７ フィルター部
７ａ かなめ部
７ｂ パイプ
７ｃ 取付板
８ ウェッジワイヤスクリーン
８ａ ウェッジワイヤ
８ｂ スリット
８ｃ 支持棒
８ｄ 頭部
８ｅ、８ｆ 端部
９ 供給管
９ａ 案内板
１０ 排水管
１１ 捕捉部
１２ オーバーフロー部
１３ 案内路
１４ 補助板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水に含まれる固形状の不純物を分離する装置において、分離槽と、分離槽の内部を流入室と流出室に仕切るフィルター部と、流入室に設けた流水の供給部と、流出室に設けた流水の排出部と、流入室の下方に設けた不純物の捕捉部とを備え、
フィルター部は断面楔状の複数のウェッジワイヤを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーンで構成され、各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面が形成されると共に、その頭部の配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が前記形成される旋回流の下流側に傾斜していることを特徴とする分離装置。
【請求項２】
請求項１において、供給部と排出部は分離槽の側部に対向配置され、フィルター部は供給部から供給される流水が流入室内で分流して夫々水平方向の旋回流を形成するように２つの辺を有するＶ型に形成されていることを特徴とする分離装置。
【請求項３】
請求項２において、分離槽における側部の内側が円形、方形、多角形または楕円形に形成されていることを特徴とする分離装置。
【請求項４】
請求項１において、分離槽における側部の内側が円形に形成され、その円形な側部の内側に水平方向断面が円形なフィルター部が設けられ、供給部は流水をフィルター部の内側接線方向に供給するように構成されていることを特徴とする分離装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、フィルター部の上部に流入室から流出室へ排水を溢出させるオーバーフロー部が設けられ、流出室の下部から排出部まで延長する案内路が設けられ、流出室の下部の排水が案内路を通って排出部から排出できると共に、流出室の上部に固形状の浮遊性不純物または油分が滞留できるように構成されていることを特徴とする分離装置。
【請求項１】
流水に含まれる固形状の不純物を分離する装置において、分離槽と、分離槽の内部を流入室と流出室に仕切るフィルター部と、流入室に設けた流水の供給部と、流出室に設けた流水の排出部と、流入室の下方に設けた不純物の捕捉部とを備え、
フィルター部は断面楔状の複数のウェッジワイヤを上下方向に配列したウェッジワイヤスクリーンで構成され、各ウェッジワイヤの頭部で流入室側の面が形成されると共に、その頭部の配列形状は供給部から供給される流水に水平方向の旋回流を形成させるように構成され、各ウェッジワイヤの頭部から先端部に向かう軸線が前記形成される旋回流の下流側に傾斜していることを特徴とする分離装置。
【請求項２】
請求項１において、供給部と排出部は分離槽の側部に対向配置され、フィルター部は供給部から供給される流水が流入室内で分流して夫々水平方向の旋回流を形成するように２つの辺を有するＶ型に形成されていることを特徴とする分離装置。
【請求項３】
請求項２において、分離槽における側部の内側が円形、方形、多角形または楕円形に形成されていることを特徴とする分離装置。
【請求項４】
請求項１において、分離槽における側部の内側が円形に形成され、その円形な側部の内側に水平方向断面が円形なフィルター部が設けられ、供給部は流水をフィルター部の内側接線方向に供給するように構成されていることを特徴とする分離装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、フィルター部の上部に流入室から流出室へ排水を溢出させるオーバーフロー部が設けられ、流出室の下部から排出部まで延長する案内路が設けられ、流出室の下部の排水が案内路を通って排出部から排出できると共に、流出室の上部に固形状の浮遊性不純物または油分が滞留できるように構成されていることを特徴とする分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１８５４５４（Ｐ２００９−１８５４５４Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３６２４（Ｐ２００８−２３６２４）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００１２０１４６）株式会社ハネックス (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（０００１２０１４６）株式会社ハネックス (56)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]