固液分離装置
【課題】液体サイクロンの摩耗損傷を受けた部分を簡易に取り外して交換でき、メンテナンスコストを低減できる長寿命の固液分離装置を提供する。
【解決手段】不純物を含む原水を旋回させたときの遠心力を利用して原水に含まれる不純物を沈降させる液体サイクロン11,11Aと、前記液体サイクロンの上部に接続され、原水が旋回流となるように前記液体サイクロンに原水を流入させる流入管10と、前記液体サイクロンの下部に接続され、沈降した不純物を前記液体サイクロンから回収する不純物回収部18と、回収した不純物が前記不純物回収部から前記液体サイクロンのほうへ戻るのを阻止する障害物16と、前記液体サイクロンの上部に接続され、沈降した不純物が前記不純物回収部に回収された後の処理水を前記液体サイクロンから流出させる流出管20と、前記液体サイクロンの内壁を覆うように前記液体サイクロンの内部に着脱可能に取り付けられた耐摩耗性部材32〜36とを有する。
【解決手段】不純物を含む原水を旋回させたときの遠心力を利用して原水に含まれる不純物を沈降させる液体サイクロン11,11Aと、前記液体サイクロンの上部に接続され、原水が旋回流となるように前記液体サイクロンに原水を流入させる流入管10と、前記液体サイクロンの下部に接続され、沈降した不純物を前記液体サイクロンから回収する不純物回収部18と、回収した不純物が前記不純物回収部から前記液体サイクロンのほうへ戻るのを阻止する障害物16と、前記液体サイクロンの上部に接続され、沈降した不純物が前記不純物回収部に回収された後の処理水を前記液体サイクロンから流出させる流出管20と、前記液体サイクロンの内壁を覆うように前記液体サイクロンの内部に着脱可能に取り付けられた耐摩耗性部材32〜36とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水から不純物を分離除去する固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理プロセスの一例として、重力沈降、凝集沈殿または加圧浮上等の固液分離処理が利用されている。
【０００３】
重力沈降や凝集沈殿では、沈降槽内に原水を流入し、原水に含まれる分離対象の不純物と水との比重の違いを利用して、水よりも比重の大きい不純物を沈降させた後に上澄を処理水とすることで、原水から不純物と処理水とを分離している。この場合、沈降速度は不純物の比重や大きさによって異なる。例えば、沈降速度の遅い不純物の場合、沈降槽の容積を大きくして沈降速度を上げるか、あるいは傾斜管や傾斜板を利用して沈降効率を上げることで、沈降速度の向上を図ることがなされている。一方、このように傾斜管や傾斜板を利用して沈降効率を上げたとしても、依然として沈降槽において１時間以上の滞留時間が必要であり、滞留時間の短縮には限界があるばかりでなく、沈降槽の容積の大きさにも問題がある。
【０００４】
また、加圧浮上では、不純物の比重が小さい固形物質や油脂等のように浮上性がある場合、分離液の循環水等に空気を加圧溶解して分離糟に流入させ、発生した微細気泡を不純物に付着させて浮上分離することで、原水から不純物と処理水とを分離している。この加圧浮上では、気泡を付着させた不純物の上昇速度は、速くても200mm/minである。したがって、加圧浮上でも処理時間が長くなる問題があった。
【０００５】
上述したように、従来の重量沈降や加圧浮上で問題であった処理速度を短縮するため、例えば特許文献１には原水を容器内で旋回させて遠心力を利用して不純物を遠心分離する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平11-333320号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の固液分離装置においては、砂粒子のような硬い固形物が高速水流に伴われて激しく流動接触するために、エロージョンにより液体サイクロンの内壁が著しい摩耗損傷を受けて減肉し、比較的短期間で液体サイクロンを補修または交換する必要があり、この摩耗損傷を受けた部分の補修または交換作業に多大の労力と費用を要し、その結果メンテナンスコストが増大化するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、液体サイクロンの摩耗損傷を受けた部分を簡易に取り外して交換することができ、メンテナンスコストを低減できる長寿命の固液分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る固液分離装置は、不純物を含む原水を旋回させたときの遠心力を利用して原水に含まれる不純物を沈降させる液体サイクロンと、前記液体サイクロンの上部に接続され、原水が旋回流となるように前記液体サイクロンに原水を流入させる流入管と、前記液体サイクロンの下部に接続され、沈降した不純物を前記液体サイクロンから回収する不純物回収部と、回収した不純物が前記不純物回収部から前記液体サイクロンのほうへ戻るのを阻止する障害物と、前記液体サイクロンの上部に接続され、沈降した不純物が前記不純物回収部に回収された後の処理水を前記液体サイクロンから流出させる流出管と、前記液体サイクロンの内壁を覆うように前記液体サイクロンの内部に着脱可能に取り付けられた耐摩耗性部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明において、耐摩耗性部材は液体サイクロン本体に対して容易に脱着できるような構造にしているので、簡単な作業により損傷を受けた耐摩耗性部材を新品に交換できる。
【００１１】
（２）（１）の発明において、液体サイクロンは、前記流入管から原水が流入する円筒部と、前記円筒部の下部に連結された円錐部と、前記円錐部の下部に連結されたロート部と、前記円筒部の上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有することができる。また、前記耐摩耗性部材は、前記円筒部の内面形状に対応する円筒型の耐摩耗性部材と、前記円錐部の内面形状に対応する円錐型の耐摩耗性部材と、前記ロート部の内面形状に対応する漏斗型の耐摩耗性部材と、前記蓋の内面形状に対応する中央筒付き平板型の耐摩耗性部材と、を有することができる。この場合に、前記円筒部、円錐部およびロート部は、前記液体サイクロンの軸に交差する面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにフランジ継手により連結されていることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、フランジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から撤去することができる。すなわち、円筒型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円筒部の内面に（図４）、円錐型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円錐部の内面に（図５）、漏斗型の耐摩耗性部材は液体サイクロンのロート部の内面に（図６）、中央筒付き平板型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの蓋の内面に（図３）に、それぞれ形状が適合しているため、撤去作業ばかりでなく装着作業も迅速かつ円滑になり、比較的短時間で作業を終わらせることができ、メンテナンス費用を大幅に削減できる。
【００１３】
（３）（１）の発明において、液体サイクロンは、軸対称に分割された左右１対の縦分割筺体アッセンブリと、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリを組み合わせたときの上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有することができる。また、前記耐摩耗性部材は、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリの内面にそれぞれ対応する形状の耐摩耗性部材を有することができる。この場合に、前記縦分割筺体アッセンブリは、前記液体サイクロンの軸に平行な面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにヒンジ継手により連結されていることが好ましい（図９）。
【００１４】
本発明によれば、ヒンジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から撤去することができる。
【００１５】
（４）（１）〜（３）の発明において、耐摩耗性部材は２層以上を含むことが好ましい。２層以上の層は、材質が異なるものとしてもよいし、材質が同じものとしてもよい。また、２層以上の層は、厚みが異なるものとしてもよいし、厚みが同じものとしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、流入管から原水が流入するサイクロン上部および不純物回収部に不純物（フロック）を排出するサイクロン下部はともに摩耗損傷の著しい部位であるため、他の部位に比べて耐摩耗性部材の摩耗損傷量が大きく、これらの部位の耐摩耗性部材として２層以上の層をラミネートしたものを採用することにより、表面層が剥がれ落ちて下地層があらわれるのをモニタリングすることで摩耗損傷の進行度合いを検知することができるというメリットがある。
【００１７】
（５）（１）〜（４）の発明において、耐摩耗性部材は、隣接する層の色が異なる２層以上を含むことが好ましい。２層以上の色違い層は、材質が異なるものとしてもよいし、材質が同じものとしてもよい。また、２層以上の色違い層は、厚みが異なるものとしてもよいし、厚みが同じものとしてもよい。
【００１８】
本発明によれば、摩耗損傷量を目視で簡単に検知することができ、上記（４）の発明よりもさらに摩耗損傷の進行度合いを容易に把握することができるというメリットがある。
【００１９】
（６）（１）〜（５）の発明において、耐摩耗性部材は、前記円筒部、円錐部、ロート部および蓋を互いに連結するフランジ継手からの液漏れを防止するシール機能を備えたフランジを有することが好ましい。
【００２０】
本発明によれば、耐摩耗性部材を交換するという１つの作業だけで、液体サイクロンの摩耗損傷を受けた部分を更新できるばかりでなく、液漏れ防止シール機能の劣化した部分を更新できるという一石二鳥の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、保守点検時の脱着を簡便にでき、保守コストを低減でき、寿命延長を図ることができる固液分離装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の固液分離装置を示す内部透視断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る液体サイクロンを示すブロック分解図。
【図３】（ａ）は蓋用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着した流出管付き蓋を示す部分側断面図。
【図４】（ａ）は円筒部用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着した円筒部を示す部分側断面図。
【図５】（ａ）は円錐部用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着した円錐部を示す部分側断面図。
【図６】（ａ）はロート部用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着したロート部を示す部分側断面図。
【図７】（ａ）はロート部のフランジと不純物回収部のフランジを示す部分拡大斜視図、（ｂ）はロート部／不純物回収部の接続部に取り付けられる障害物、保持部およびシール部材を示す斜視図。
【図８】耐摩耗性部材の断面図。
【図９】他の実施形態に係る液体サイクロンを示すブロック分解図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して本発明を実施するための種々の形態について説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
先ず図１〜図６を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
【００２５】
固液分離装置１は、粒子を含む原水が導入され、比重差を利用する遠心分離作用により原水から不純物粒子（砂粒、金属粉、フロックなど）を分離して不純物の少ない処理水を生成するための水処理装置である。不純物のうち金属粉と砂粒は、比重が２〜１０程度であり、直径が数ｍｍから数μｍ程度である。フロックは、比重が１より僅かに大きく、直径が数ｍｍから数１０μｍ程度である。
【００２６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る固液分離装置１は、液体サイクロン１１と、液体サイクロン１１に原水を流入させる流入管１０と、障害物１６と、不純物回収部１８と、処理水を液体サイクロン１１から流出させる流出管２０と、耐摩耗性部材３２，３３，３４，３５と、を備えている。
【００２７】
液体サイクロン１１は、上部から順に蓋１５、円筒部１２、円錐部１３およびロート部１４からなり、これらの部材１２〜１５を互いにシール性を有するフランジ継手で液密に接続して組み立て、上方から下方へ移行するに従って縮径する縦長の筺体として形成されている。円筒部１２は、液体サイクロン１１のなかで最も内径が大きく、側周部に流入管１０が連通し、上部開口に蓋１５が被せられている。流入管１０は、円筒部１２の内周面に接する接線に沿って外方に延び出している。円錐部１３は、上部の内径が大きく、下方に移行するに従って内径が漸次小さくなっており、円筒部１２の下部に連続するようにフランジ継手で接続されている。ロート部１４は、円錐形状の上半部と円筒形状の下半部とを組み合せて全体が漏斗形状と成るように形成され、円錐部１３の下部に連続するようにフランジ継手で接続されている。蓋１５は、円筒部１２の上部開口を塞ぐものであり、その中央を流出管２０が上下に貫通している。
【００２８】
このような液体サイクロン１１では、原水は、流入管１０から円筒部１２内に流入し、円筒部１２の内周壁に沿って流れの向きを変えられて旋回流となり、円錐部１３の内周壁に沿って渦巻きながら下降する間に水より比重の大きいフロックなどの不純物が渦の中心に集まり、さらにロート部１２によって絞り込まれた狭い流路に吸い込まれるようになっている。一方、不純物が分離された後の処理水は、上方の流出管２０を通って次工程に送られるようになっている。
【００２９】
不純物回収部１８は、液体サイクロン下部のロート部１４にフランジ継手により接続され、沈降した不純物を液体サイクロン１１から回収するものである。不純物回収部１８の底部には排出ライン２１が接続され、排出バルブ２２を開けて回収不純物を不純物回収部１８から図示しない再利用処理装置に排出するようになっている。
【００３０】
図２に示すように、耐摩耗性部材３２〜３５は、液体サイクロン１１の内壁をくまなく覆うように、それぞれが液体サイクロン１１の各部１２〜１５に着脱可能に取り付けられている。例えば図３の（ｂ）に示すように、中央筒付き平板型の耐摩耗性部材３５が蓋１５の内面形状に沿って取り付けられ、蓋１５の内面とこれを貫通する流出管２０の外周面とが耐摩耗性部材３５で覆われている。この中央筒付き平板型の耐摩耗性部材３５は、図３の（ａ）に示すように、蓋１５の内面形状に対応する円盤部３５ａと、流出管２０の外周面形状に対応する中央円筒部３５ｂと、フランジ継手のシールとなるフランジ部３５ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３５ｆは、図１に示すように、蓋のフランジ１５ｆと円筒部のフランジ１２ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３１】
次に図４を参照して円筒型の耐摩耗性部材３２を説明する。
【００３２】
図４の（ｂ）に示すように、円筒型の耐摩耗性部材３２が円筒部１２の内面形状に沿って取り付けられ、円筒部１２の内面が耐摩耗性部材３２で覆われている。この円筒型の耐摩耗性部材３２は、図４の（ａ）に示すように、円筒部１２の内面形状に対応する円筒部３２ａと、円筒部３２ａの一方側の端部に形成され、フランジ継手のシールとなるフランジ部３２ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３２ｆは、図１に示すように、蓋のフランジ１５ｆと円筒部のフランジ１２ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３３】
次に図５を参照して円錐型の耐摩耗性部材３３を説明する。
【００３４】
図５の（ｂ）に示すように、円錐型の耐摩耗性部材３３が円錐部１３の内面形状に沿って取り付けられ、円錐部１３の内面が耐摩耗性部材３３で覆われている。この円錐型の耐摩耗性部材３３は、図５の（ａ）に示すように、円錐部１３の内面形状に対応する円錐部３３ａと、円錐部３３ａの一方側の端部に形成され、フランジ継手のシールとなるフランジ部３３ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３３ｆは、図１に示すように、円筒部のフランジ１２ｆと円錐部のフランジ１３ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３５】
次に図６を参照して漏斗型の耐摩耗性部材３４を説明する。
【００３６】
図６の（ｂ）に示すように、漏斗型の耐摩耗性部材３４がロート部１４の内面形状に沿って取り付けられ、ロート部１４の内面が耐摩耗性部材３４で覆われている。この漏斗型の耐摩耗性部材３４は、図６の（ａ）に示すように、ロート部１４の上半部の内面形状に対応する円錐部と、ロート部１４の下半部の内面形状に対応する円筒部と、円錐部の上部端部に形成され、フランジ継手のシールとなるフランジ部３４ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３４ｆは、図１に示すように、円錐部のフランジ１３ｆとロート部のフランジ部１４ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３７】
次に図７を参照して障害物１６を説明する。
【００３８】
障害物１６は、不純物回収部１８とロート部１４との間の適所の流路に取り付けられ、回収した不純物が不純物回収部１８から液体サイクロン１１のほうへ戻るのを阻止する役割を有するものである。不純物回収部１８とロート部１４との間の流路であれば、障害物１６をどの位置に取り付けてもよい。本実施形態の装置では、図７の（ａ）に示すように、ロート部のフランジ部１４ｆと不純物回収部のフランジ部１８ｆとが組み合わせられてフランジ継手が形成され、図７の（ｂ）に示すように、両フランジ部１４ｆ，１８ｆの間に障害物１６を有するシール部材１９が挿入されている。すなわち、障害物１６は、ワイヤなどからなる複数本の保持部１７によりシール部材１９に保持された状態で、両フランジ部１４ｆ，１８ｆを締結する接続部分の流路中央に配置されている。障害物１６として円錐、円盤、円柱、三角錐、四角錐、矩形板など種々の形状のものを用いることができる。なお、障害物１６の厚みは、限定しないが、薄過ぎる場合には、原水に与えられる圧力で破損しやすいため、原水に与えられる圧力や保持部１７の保持力等に応じて定めるのが好ましい。
【００３９】
不純物回収部１８には、回収対象である不純物とともに、原水の一部も供給される。このとき、従来の装置では不純物回収部１８に回収された不純物は、原水の動きによって不純物回収部１８の内部で流動して巻き上がり、液体サイクロン１１の原水に再混入する問題が生じる。しかし、本実施形態の装置１では、図１に示すように、液体サイクロンのロート部１４と不純物回収部１８との間に障害物１６が設けられているので、不純物回収部１８で回収された不純物が、巻き上がって液体サイクロン１１の原水に再混入するのを防ぐことができる。特に、原水で生じる旋回流の中心軸の付近で不純物の巻き上がりが多いため、旋回流の中心軸の付近に障害物１６を設けることは、不純物の再混入の防止に効果的である。
【００４０】
本発明によれば、フランジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から撤去することができる。すなわち、円筒型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円筒部の内面に（図４）、円錐型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円錐部の内面に（図５）、漏斗型の耐摩耗性部材は液体サイクロンのロート部の内面に（図６）、中央筒付き平板型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの蓋の内面に（図３）に、それぞれ形状が適合しているため、撤去作業ばかりでなく装着作業も迅速かつ円滑になり、比較的短時間で作業を終わらせることができ、メンテナンス費用を大幅に削減できる。
【００４１】
次に、耐摩耗性部材について図８等を参照して詳しく説明する。
【００４２】
液体サイクロンの容器内壁は、大きなものでは直径が数ミリにも及ぶ砂粒子のような固形物が高速水流に伴われて激しく流動接触するため、エロージョンによる摩耗損傷量が著しく大きくなる。このため、従来装置では液体サイクロンの寿命が比較的短く、メンテナンスコストを増大化させる大きな要因となっていた。ちなみに、液体サイクロンの内壁近傍における水流の速度は、一般的なプロセス条件下では２〜６ｍ／秒の範囲、やや厳しいプロセス条件下では６〜１０ｍ／秒の範囲、最も過酷なプロセス条件になると１０ｍ／秒を超える。よって、本発明装置に用いられる耐摩耗性部材の役割は重要である。
【００４３】
耐摩耗性部材の材料は、処理対象の液体に懸濁している固体の性状に応じて、種々の樹脂、合成ゴムあるいは金属材料を用いることができる。樹脂を耐摩耗性部材に用いる場合は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のようなフッ素系樹脂、ポリアミドやポリアミドイミドのようなポリアミド系樹脂、ポリブチレンのようなポリブチレン系樹脂などを用いることが好ましい。また、合成ゴムを耐摩耗性部材に用いる場合は、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)のようなニトリルブタジエン系ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)のようなスチレンブタジエン系ゴム、ウレタンゴムのようなウレタン系ゴムなどを用いることが好ましい。耐摩耗性部材に金属材料を用いる場合は、低合金鋼やステンレス鋼などの耐食性と耐摩耗性を兼ね備えた各種の金属材料を用いることが好ましい。
【００４４】
耐摩耗性部材は、単一の材料のみで作製するものに本発明は限定されるものではなく、複数の層を組み合わせて作製することができる。例えば図８に示すように、第１の層３４ａ、第２の層３４ｂおよび第３の層３４ｃをラミネート接合した３層構造の耐摩耗性部材３５を用いることができる。これら３つの層３４ａ〜３４ｃは、厚み、材質、色をそれぞれ変えて、様々な組合せとすることができる。例えば、第１の層３４ａを最も厚くし、第２の層３４ｂを最も薄くし、第３の層３４ｃを中間の厚みとすることができる。また、例えば第１の層３４ａと第３の層３４ｃとをアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)とし、第２の層３４ｂをウレタンゴムとすることができる。また、例えば第１の層３４ａを黄色に着色にし、第２の層３４ｂを赤色に着色し、第３の層３４ｃを白色に着色することができる。
【００４５】
本発明によれば、流入管から原水が流入するサイクロン上部および不純物回収部に不純物（フロック）を排出するサイクロン下部はともに摩耗損傷の著しい部位であるため、他の部位に比べて耐摩耗性部材の摩耗損傷量が大きく、これらの部位の耐摩耗性部材として２層以上の層をラミネートしたものを採用することにより、表面層が剥がれ落ちて下地層があらわれるのをモニタリングすることで摩耗損傷の進行度合いを検知することができるというメリットがある。とくに、耐摩耗性部材に色違いの層を設けることにより、摩耗損傷量を目視で簡単に検知することができ、摩耗損傷の進行度合いをさらに容易に把握することができるというメリットがある。
【００４６】
（第２の実施形態）
図９を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００４７】
本実施形態の固液分離装置は、液体サイクロン１１Ａの本体を縦分割した左右１対の縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂと、これら縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂを開閉可能に連結するシール性の複数のヒンジ継手２８と、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂの内面形状に対応する耐摩耗性部材３６と、を備えている。左右１対の縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂは、液体サイクロン１１Ａの軸に平行な面に沿って軸対称に等分割したものである。ヒンジ継手２８は、左右１対の縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂの２つの接合面（図には表側の１つのみを示したが裏側にもう１つのヒンジ継手が存在する）を締結・解除するものである。
【００４８】
耐摩耗性部材３６は、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂの内面形状に対応する形状、すなわち半割の円筒部、半割の円錐部、半割の漏斗部を一体形成して成るものである。なお、本実施形態においても耐摩耗性部材３６を上述のように複数の層で形成することができる。
【００４９】
本実施形態によれば、ヒンジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂを開けて、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から容易に撤去することができる。また、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部に装着し、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂを閉じて、ヒンジ継手を復帰するという簡単な作業を行うだけで耐摩耗性部材を交換することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…固液分離装置、１０…流入管、
１１，１１Ａ…液体サイクロン、
１１ａ，１１ｂ…縦分割筺体アッセンブリ、
１２…円筒部、１３…円錐部、１４…ロート部、１５…蓋、
１６…障害物、１７…保持部、１８…不純物回収部、
１２ｆ，１３ｆ，１４ｆ，１５ｆ，１８ｆ…フランジ、１９…シール部材、
２０…流出管、２１…排出ライン、２２…バルブ、２８…ヒンジ継手、
３２，３３，３４，３５，３６…耐摩耗性部材、
３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａ…本体、
３２ｆ，３３ｆ，３４ｆ，３５ｆ，３６ｆ…フランジ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水から不純物を分離除去する固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理プロセスの一例として、重力沈降、凝集沈殿または加圧浮上等の固液分離処理が利用されている。
【０００３】
重力沈降や凝集沈殿では、沈降槽内に原水を流入し、原水に含まれる分離対象の不純物と水との比重の違いを利用して、水よりも比重の大きい不純物を沈降させた後に上澄を処理水とすることで、原水から不純物と処理水とを分離している。この場合、沈降速度は不純物の比重や大きさによって異なる。例えば、沈降速度の遅い不純物の場合、沈降槽の容積を大きくして沈降速度を上げるか、あるいは傾斜管や傾斜板を利用して沈降効率を上げることで、沈降速度の向上を図ることがなされている。一方、このように傾斜管や傾斜板を利用して沈降効率を上げたとしても、依然として沈降槽において１時間以上の滞留時間が必要であり、滞留時間の短縮には限界があるばかりでなく、沈降槽の容積の大きさにも問題がある。
【０００４】
また、加圧浮上では、不純物の比重が小さい固形物質や油脂等のように浮上性がある場合、分離液の循環水等に空気を加圧溶解して分離糟に流入させ、発生した微細気泡を不純物に付着させて浮上分離することで、原水から不純物と処理水とを分離している。この加圧浮上では、気泡を付着させた不純物の上昇速度は、速くても200mm/minである。したがって、加圧浮上でも処理時間が長くなる問題があった。
【０００５】
上述したように、従来の重量沈降や加圧浮上で問題であった処理速度を短縮するため、例えば特許文献１には原水を容器内で旋回させて遠心力を利用して不純物を遠心分離する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平11-333320号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の固液分離装置においては、砂粒子のような硬い固形物が高速水流に伴われて激しく流動接触するために、エロージョンにより液体サイクロンの内壁が著しい摩耗損傷を受けて減肉し、比較的短期間で液体サイクロンを補修または交換する必要があり、この摩耗損傷を受けた部分の補修または交換作業に多大の労力と費用を要し、その結果メンテナンスコストが増大化するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、液体サイクロンの摩耗損傷を受けた部分を簡易に取り外して交換することができ、メンテナンスコストを低減できる長寿命の固液分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る固液分離装置は、不純物を含む原水を旋回させたときの遠心力を利用して原水に含まれる不純物を沈降させる液体サイクロンと、前記液体サイクロンの上部に接続され、原水が旋回流となるように前記液体サイクロンに原水を流入させる流入管と、前記液体サイクロンの下部に接続され、沈降した不純物を前記液体サイクロンから回収する不純物回収部と、回収した不純物が前記不純物回収部から前記液体サイクロンのほうへ戻るのを阻止する障害物と、前記液体サイクロンの上部に接続され、沈降した不純物が前記不純物回収部に回収された後の処理水を前記液体サイクロンから流出させる流出管と、前記液体サイクロンの内壁を覆うように前記液体サイクロンの内部に着脱可能に取り付けられた耐摩耗性部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明において、耐摩耗性部材は液体サイクロン本体に対して容易に脱着できるような構造にしているので、簡単な作業により損傷を受けた耐摩耗性部材を新品に交換できる。
【００１１】
（２）（１）の発明において、液体サイクロンは、前記流入管から原水が流入する円筒部と、前記円筒部の下部に連結された円錐部と、前記円錐部の下部に連結されたロート部と、前記円筒部の上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有することができる。また、前記耐摩耗性部材は、前記円筒部の内面形状に対応する円筒型の耐摩耗性部材と、前記円錐部の内面形状に対応する円錐型の耐摩耗性部材と、前記ロート部の内面形状に対応する漏斗型の耐摩耗性部材と、前記蓋の内面形状に対応する中央筒付き平板型の耐摩耗性部材と、を有することができる。この場合に、前記円筒部、円錐部およびロート部は、前記液体サイクロンの軸に交差する面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにフランジ継手により連結されていることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、フランジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から撤去することができる。すなわち、円筒型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円筒部の内面に（図４）、円錐型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円錐部の内面に（図５）、漏斗型の耐摩耗性部材は液体サイクロンのロート部の内面に（図６）、中央筒付き平板型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの蓋の内面に（図３）に、それぞれ形状が適合しているため、撤去作業ばかりでなく装着作業も迅速かつ円滑になり、比較的短時間で作業を終わらせることができ、メンテナンス費用を大幅に削減できる。
【００１３】
（３）（１）の発明において、液体サイクロンは、軸対称に分割された左右１対の縦分割筺体アッセンブリと、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリを組み合わせたときの上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有することができる。また、前記耐摩耗性部材は、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリの内面にそれぞれ対応する形状の耐摩耗性部材を有することができる。この場合に、前記縦分割筺体アッセンブリは、前記液体サイクロンの軸に平行な面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにヒンジ継手により連結されていることが好ましい（図９）。
【００１４】
本発明によれば、ヒンジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から撤去することができる。
【００１５】
（４）（１）〜（３）の発明において、耐摩耗性部材は２層以上を含むことが好ましい。２層以上の層は、材質が異なるものとしてもよいし、材質が同じものとしてもよい。また、２層以上の層は、厚みが異なるものとしてもよいし、厚みが同じものとしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、流入管から原水が流入するサイクロン上部および不純物回収部に不純物（フロック）を排出するサイクロン下部はともに摩耗損傷の著しい部位であるため、他の部位に比べて耐摩耗性部材の摩耗損傷量が大きく、これらの部位の耐摩耗性部材として２層以上の層をラミネートしたものを採用することにより、表面層が剥がれ落ちて下地層があらわれるのをモニタリングすることで摩耗損傷の進行度合いを検知することができるというメリットがある。
【００１７】
（５）（１）〜（４）の発明において、耐摩耗性部材は、隣接する層の色が異なる２層以上を含むことが好ましい。２層以上の色違い層は、材質が異なるものとしてもよいし、材質が同じものとしてもよい。また、２層以上の色違い層は、厚みが異なるものとしてもよいし、厚みが同じものとしてもよい。
【００１８】
本発明によれば、摩耗損傷量を目視で簡単に検知することができ、上記（４）の発明よりもさらに摩耗損傷の進行度合いを容易に把握することができるというメリットがある。
【００１９】
（６）（１）〜（５）の発明において、耐摩耗性部材は、前記円筒部、円錐部、ロート部および蓋を互いに連結するフランジ継手からの液漏れを防止するシール機能を備えたフランジを有することが好ましい。
【００２０】
本発明によれば、耐摩耗性部材を交換するという１つの作業だけで、液体サイクロンの摩耗損傷を受けた部分を更新できるばかりでなく、液漏れ防止シール機能の劣化した部分を更新できるという一石二鳥の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、保守点検時の脱着を簡便にでき、保守コストを低減でき、寿命延長を図ることができる固液分離装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の固液分離装置を示す内部透視断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る液体サイクロンを示すブロック分解図。
【図３】（ａ）は蓋用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着した流出管付き蓋を示す部分側断面図。
【図４】（ａ）は円筒部用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着した円筒部を示す部分側断面図。
【図５】（ａ）は円錐部用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着した円錐部を示す部分側断面図。
【図６】（ａ）はロート部用の耐摩耗性部材を示す斜視図、（ｂ）は耐摩耗性部材を装着したロート部を示す部分側断面図。
【図７】（ａ）はロート部のフランジと不純物回収部のフランジを示す部分拡大斜視図、（ｂ）はロート部／不純物回収部の接続部に取り付けられる障害物、保持部およびシール部材を示す斜視図。
【図８】耐摩耗性部材の断面図。
【図９】他の実施形態に係る液体サイクロンを示すブロック分解図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して本発明を実施するための種々の形態について説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
先ず図１〜図６を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
【００２５】
固液分離装置１は、粒子を含む原水が導入され、比重差を利用する遠心分離作用により原水から不純物粒子（砂粒、金属粉、フロックなど）を分離して不純物の少ない処理水を生成するための水処理装置である。不純物のうち金属粉と砂粒は、比重が２〜１０程度であり、直径が数ｍｍから数μｍ程度である。フロックは、比重が１より僅かに大きく、直径が数ｍｍから数１０μｍ程度である。
【００２６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る固液分離装置１は、液体サイクロン１１と、液体サイクロン１１に原水を流入させる流入管１０と、障害物１６と、不純物回収部１８と、処理水を液体サイクロン１１から流出させる流出管２０と、耐摩耗性部材３２，３３，３４，３５と、を備えている。
【００２７】
液体サイクロン１１は、上部から順に蓋１５、円筒部１２、円錐部１３およびロート部１４からなり、これらの部材１２〜１５を互いにシール性を有するフランジ継手で液密に接続して組み立て、上方から下方へ移行するに従って縮径する縦長の筺体として形成されている。円筒部１２は、液体サイクロン１１のなかで最も内径が大きく、側周部に流入管１０が連通し、上部開口に蓋１５が被せられている。流入管１０は、円筒部１２の内周面に接する接線に沿って外方に延び出している。円錐部１３は、上部の内径が大きく、下方に移行するに従って内径が漸次小さくなっており、円筒部１２の下部に連続するようにフランジ継手で接続されている。ロート部１４は、円錐形状の上半部と円筒形状の下半部とを組み合せて全体が漏斗形状と成るように形成され、円錐部１３の下部に連続するようにフランジ継手で接続されている。蓋１５は、円筒部１２の上部開口を塞ぐものであり、その中央を流出管２０が上下に貫通している。
【００２８】
このような液体サイクロン１１では、原水は、流入管１０から円筒部１２内に流入し、円筒部１２の内周壁に沿って流れの向きを変えられて旋回流となり、円錐部１３の内周壁に沿って渦巻きながら下降する間に水より比重の大きいフロックなどの不純物が渦の中心に集まり、さらにロート部１２によって絞り込まれた狭い流路に吸い込まれるようになっている。一方、不純物が分離された後の処理水は、上方の流出管２０を通って次工程に送られるようになっている。
【００２９】
不純物回収部１８は、液体サイクロン下部のロート部１４にフランジ継手により接続され、沈降した不純物を液体サイクロン１１から回収するものである。不純物回収部１８の底部には排出ライン２１が接続され、排出バルブ２２を開けて回収不純物を不純物回収部１８から図示しない再利用処理装置に排出するようになっている。
【００３０】
図２に示すように、耐摩耗性部材３２〜３５は、液体サイクロン１１の内壁をくまなく覆うように、それぞれが液体サイクロン１１の各部１２〜１５に着脱可能に取り付けられている。例えば図３の（ｂ）に示すように、中央筒付き平板型の耐摩耗性部材３５が蓋１５の内面形状に沿って取り付けられ、蓋１５の内面とこれを貫通する流出管２０の外周面とが耐摩耗性部材３５で覆われている。この中央筒付き平板型の耐摩耗性部材３５は、図３の（ａ）に示すように、蓋１５の内面形状に対応する円盤部３５ａと、流出管２０の外周面形状に対応する中央円筒部３５ｂと、フランジ継手のシールとなるフランジ部３５ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３５ｆは、図１に示すように、蓋のフランジ１５ｆと円筒部のフランジ１２ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３１】
次に図４を参照して円筒型の耐摩耗性部材３２を説明する。
【００３２】
図４の（ｂ）に示すように、円筒型の耐摩耗性部材３２が円筒部１２の内面形状に沿って取り付けられ、円筒部１２の内面が耐摩耗性部材３２で覆われている。この円筒型の耐摩耗性部材３２は、図４の（ａ）に示すように、円筒部１２の内面形状に対応する円筒部３２ａと、円筒部３２ａの一方側の端部に形成され、フランジ継手のシールとなるフランジ部３２ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３２ｆは、図１に示すように、蓋のフランジ１５ｆと円筒部のフランジ１２ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３３】
次に図５を参照して円錐型の耐摩耗性部材３３を説明する。
【００３４】
図５の（ｂ）に示すように、円錐型の耐摩耗性部材３３が円錐部１３の内面形状に沿って取り付けられ、円錐部１３の内面が耐摩耗性部材３３で覆われている。この円錐型の耐摩耗性部材３３は、図５の（ａ）に示すように、円錐部１３の内面形状に対応する円錐部３３ａと、円錐部３３ａの一方側の端部に形成され、フランジ継手のシールとなるフランジ部３３ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３３ｆは、図１に示すように、円筒部のフランジ１２ｆと円錐部のフランジ１３ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３５】
次に図６を参照して漏斗型の耐摩耗性部材３４を説明する。
【００３６】
図６の（ｂ）に示すように、漏斗型の耐摩耗性部材３４がロート部１４の内面形状に沿って取り付けられ、ロート部１４の内面が耐摩耗性部材３４で覆われている。この漏斗型の耐摩耗性部材３４は、図６の（ａ）に示すように、ロート部１４の上半部の内面形状に対応する円錐部と、ロート部１４の下半部の内面形状に対応する円筒部と、円錐部の上部端部に形成され、フランジ継手のシールとなるフランジ部３４ｆとを備えている。耐摩耗性部材のフランジ部３４ｆは、図１に示すように、円錐部のフランジ１３ｆとロート部のフランジ部１４ｆとの間に挟み込まれて、液体サイクロン１１の内部から水漏れしないように継手を液密にシールするものである。
【００３７】
次に図７を参照して障害物１６を説明する。
【００３８】
障害物１６は、不純物回収部１８とロート部１４との間の適所の流路に取り付けられ、回収した不純物が不純物回収部１８から液体サイクロン１１のほうへ戻るのを阻止する役割を有するものである。不純物回収部１８とロート部１４との間の流路であれば、障害物１６をどの位置に取り付けてもよい。本実施形態の装置では、図７の（ａ）に示すように、ロート部のフランジ部１４ｆと不純物回収部のフランジ部１８ｆとが組み合わせられてフランジ継手が形成され、図７の（ｂ）に示すように、両フランジ部１４ｆ，１８ｆの間に障害物１６を有するシール部材１９が挿入されている。すなわち、障害物１６は、ワイヤなどからなる複数本の保持部１７によりシール部材１９に保持された状態で、両フランジ部１４ｆ，１８ｆを締結する接続部分の流路中央に配置されている。障害物１６として円錐、円盤、円柱、三角錐、四角錐、矩形板など種々の形状のものを用いることができる。なお、障害物１６の厚みは、限定しないが、薄過ぎる場合には、原水に与えられる圧力で破損しやすいため、原水に与えられる圧力や保持部１７の保持力等に応じて定めるのが好ましい。
【００３９】
不純物回収部１８には、回収対象である不純物とともに、原水の一部も供給される。このとき、従来の装置では不純物回収部１８に回収された不純物は、原水の動きによって不純物回収部１８の内部で流動して巻き上がり、液体サイクロン１１の原水に再混入する問題が生じる。しかし、本実施形態の装置１では、図１に示すように、液体サイクロンのロート部１４と不純物回収部１８との間に障害物１６が設けられているので、不純物回収部１８で回収された不純物が、巻き上がって液体サイクロン１１の原水に再混入するのを防ぐことができる。特に、原水で生じる旋回流の中心軸の付近で不純物の巻き上がりが多いため、旋回流の中心軸の付近に障害物１６を設けることは、不純物の再混入の防止に効果的である。
【００４０】
本発明によれば、フランジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から撤去することができる。すなわち、円筒型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円筒部の内面に（図４）、円錐型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの円錐部の内面に（図５）、漏斗型の耐摩耗性部材は液体サイクロンのロート部の内面に（図６）、中央筒付き平板型の耐摩耗性部材は液体サイクロンの蓋の内面に（図３）に、それぞれ形状が適合しているため、撤去作業ばかりでなく装着作業も迅速かつ円滑になり、比較的短時間で作業を終わらせることができ、メンテナンス費用を大幅に削減できる。
【００４１】
次に、耐摩耗性部材について図８等を参照して詳しく説明する。
【００４２】
液体サイクロンの容器内壁は、大きなものでは直径が数ミリにも及ぶ砂粒子のような固形物が高速水流に伴われて激しく流動接触するため、エロージョンによる摩耗損傷量が著しく大きくなる。このため、従来装置では液体サイクロンの寿命が比較的短く、メンテナンスコストを増大化させる大きな要因となっていた。ちなみに、液体サイクロンの内壁近傍における水流の速度は、一般的なプロセス条件下では２〜６ｍ／秒の範囲、やや厳しいプロセス条件下では６〜１０ｍ／秒の範囲、最も過酷なプロセス条件になると１０ｍ／秒を超える。よって、本発明装置に用いられる耐摩耗性部材の役割は重要である。
【００４３】
耐摩耗性部材の材料は、処理対象の液体に懸濁している固体の性状に応じて、種々の樹脂、合成ゴムあるいは金属材料を用いることができる。樹脂を耐摩耗性部材に用いる場合は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のようなフッ素系樹脂、ポリアミドやポリアミドイミドのようなポリアミド系樹脂、ポリブチレンのようなポリブチレン系樹脂などを用いることが好ましい。また、合成ゴムを耐摩耗性部材に用いる場合は、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)のようなニトリルブタジエン系ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)のようなスチレンブタジエン系ゴム、ウレタンゴムのようなウレタン系ゴムなどを用いることが好ましい。耐摩耗性部材に金属材料を用いる場合は、低合金鋼やステンレス鋼などの耐食性と耐摩耗性を兼ね備えた各種の金属材料を用いることが好ましい。
【００４４】
耐摩耗性部材は、単一の材料のみで作製するものに本発明は限定されるものではなく、複数の層を組み合わせて作製することができる。例えば図８に示すように、第１の層３４ａ、第２の層３４ｂおよび第３の層３４ｃをラミネート接合した３層構造の耐摩耗性部材３５を用いることができる。これら３つの層３４ａ〜３４ｃは、厚み、材質、色をそれぞれ変えて、様々な組合せとすることができる。例えば、第１の層３４ａを最も厚くし、第２の層３４ｂを最も薄くし、第３の層３４ｃを中間の厚みとすることができる。また、例えば第１の層３４ａと第３の層３４ｃとをアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)とし、第２の層３４ｂをウレタンゴムとすることができる。また、例えば第１の層３４ａを黄色に着色にし、第２の層３４ｂを赤色に着色し、第３の層３４ｃを白色に着色することができる。
【００４５】
本発明によれば、流入管から原水が流入するサイクロン上部および不純物回収部に不純物（フロック）を排出するサイクロン下部はともに摩耗損傷の著しい部位であるため、他の部位に比べて耐摩耗性部材の摩耗損傷量が大きく、これらの部位の耐摩耗性部材として２層以上の層をラミネートしたものを採用することにより、表面層が剥がれ落ちて下地層があらわれるのをモニタリングすることで摩耗損傷の進行度合いを検知することができるというメリットがある。とくに、耐摩耗性部材に色違いの層を設けることにより、摩耗損傷量を目視で簡単に検知することができ、摩耗損傷の進行度合いをさらに容易に把握することができるというメリットがある。
【００４６】
（第２の実施形態）
図９を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と共通する部分の説明は省略する。
【００４７】
本実施形態の固液分離装置は、液体サイクロン１１Ａの本体を縦分割した左右１対の縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂと、これら縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂを開閉可能に連結するシール性の複数のヒンジ継手２８と、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂの内面形状に対応する耐摩耗性部材３６と、を備えている。左右１対の縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂは、液体サイクロン１１Ａの軸に平行な面に沿って軸対称に等分割したものである。ヒンジ継手２８は、左右１対の縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂの２つの接合面（図には表側の１つのみを示したが裏側にもう１つのヒンジ継手が存在する）を締結・解除するものである。
【００４８】
耐摩耗性部材３６は、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂの内面形状に対応する形状、すなわち半割の円筒部、半割の円錐部、半割の漏斗部を一体形成して成るものである。なお、本実施形態においても耐摩耗性部材３６を上述のように複数の層で形成することができる。
【００４９】
本実施形態によれば、ヒンジ継手を解除するという簡単な作業を行うだけで、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂを開けて、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部から容易に撤去することができる。また、耐摩耗性部材を液体サイクロンの内部に装着し、縦分割筺体アッセンブリ１１ａ，１１ｂを閉じて、ヒンジ継手を復帰するという簡単な作業を行うだけで耐摩耗性部材を交換することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…固液分離装置、１０…流入管、
１１，１１Ａ…液体サイクロン、
１１ａ，１１ｂ…縦分割筺体アッセンブリ、
１２…円筒部、１３…円錐部、１４…ロート部、１５…蓋、
１６…障害物、１７…保持部、１８…不純物回収部、
１２ｆ，１３ｆ，１４ｆ，１５ｆ，１８ｆ…フランジ、１９…シール部材、
２０…流出管、２１…排出ライン、２２…バルブ、２８…ヒンジ継手、
３２，３３，３４，３５，３６…耐摩耗性部材、
３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａ…本体、
３２ｆ，３３ｆ，３４ｆ，３５ｆ，３６ｆ…フランジ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不純物を含む原水を旋回させたときの遠心力を利用して原水に含まれる不純物を沈降させる液体サイクロンと、
前記液体サイクロンの上部に接続され、原水が旋回流となるように前記液体サイクロンに原水を流入させる流入管と、
前記液体サイクロンの下部に接続され、沈降した不純物を前記液体サイクロンから回収する不純物回収部と、
回収した不純物が前記不純物回収部から前記液体サイクロンのほうへ戻るのを阻止する障害物と、
前記液体サイクロンの上部に接続され、沈降した不純物が前記不純物回収部に回収された後の処理水を前記液体サイクロンから流出させる流出管と、
前記液体サイクロンの内壁を覆うように前記液体サイクロンの内部に着脱可能に取り付けられた耐摩耗性部材と、
を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記液体サイクロンは、前記流入管から原水が流入する円筒部と、前記円筒部の下部に連結された円錐部と、前記円錐部の下部に連結されたロート部と、前記円筒部の上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有し、
前記耐摩耗性部材は、前記円筒部の内面形状に対応する円筒型の耐摩耗性部材と、前記円錐部の内面形状に対応する円錐型の耐摩耗性部材と、前記ロート部の内面形状に対応する漏斗型の耐摩耗性部材と、前記蓋の内面形状に対応する中央筒付き平板型の耐摩耗性部材と、を有し、
前記円筒部、円錐部およびロート部は、前記液体サイクロンの軸に交差する面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにフランジ継手により連結されていることを特徴とする請求項１記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記液体サイクロンは、軸対称に分割された左右１対の縦分割筺体アッセンブリと、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリを組み合わせたときの上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有し、
前記耐摩耗性部材は、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリの内面にそれぞれ対応する形状の耐摩耗性部材を有し、
前記縦分割筺体アッセンブリは、前記液体サイクロンの軸に平行な面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにヒンジ継手により連結されていることを特徴とする請求項１記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記耐摩耗性部材は、２層以上を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記耐摩耗性部材は、隣接する層の色が異なる２層以上を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の固液分離装置。
【請求項６】
前記耐摩耗性部材は、前記円筒部、円錐部、ロート部および蓋を互いに連結するフランジ継手からの液漏れを防止するシール機能を備えたフランジを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の固液分離装置。
【請求項１】
不純物を含む原水を旋回させたときの遠心力を利用して原水に含まれる不純物を沈降させる液体サイクロンと、
前記液体サイクロンの上部に接続され、原水が旋回流となるように前記液体サイクロンに原水を流入させる流入管と、
前記液体サイクロンの下部に接続され、沈降した不純物を前記液体サイクロンから回収する不純物回収部と、
回収した不純物が前記不純物回収部から前記液体サイクロンのほうへ戻るのを阻止する障害物と、
前記液体サイクロンの上部に接続され、沈降した不純物が前記不純物回収部に回収された後の処理水を前記液体サイクロンから流出させる流出管と、
前記液体サイクロンの内壁を覆うように前記液体サイクロンの内部に着脱可能に取り付けられた耐摩耗性部材と、
を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記液体サイクロンは、前記流入管から原水が流入する円筒部と、前記円筒部の下部に連結された円錐部と、前記円錐部の下部に連結されたロート部と、前記円筒部の上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有し、
前記耐摩耗性部材は、前記円筒部の内面形状に対応する円筒型の耐摩耗性部材と、前記円錐部の内面形状に対応する円錐型の耐摩耗性部材と、前記ロート部の内面形状に対応する漏斗型の耐摩耗性部材と、前記蓋の内面形状に対応する中央筒付き平板型の耐摩耗性部材と、を有し、
前記円筒部、円錐部およびロート部は、前記液体サイクロンの軸に交差する面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにフランジ継手により連結されていることを特徴とする請求項１記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記液体サイクロンは、軸対称に分割された左右１対の縦分割筺体アッセンブリと、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリを組み合わせたときの上部開口を塞ぎ、前記流出管が貫通する蓋と、を有し、
前記耐摩耗性部材は、前記左右１対の縦分割筺体アッセンブリの内面にそれぞれ対応する形状の耐摩耗性部材を有し、
前記縦分割筺体アッセンブリは、前記液体サイクロンの軸に平行な面で分割されて成るものであり、該分割面で互いにヒンジ継手により連結されていることを特徴とする請求項１記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記耐摩耗性部材は、２層以上を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記耐摩耗性部材は、隣接する層の色が異なる２層以上を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の固液分離装置。
【請求項６】
前記耐摩耗性部材は、前記円筒部、円錐部、ロート部および蓋を互いに連結するフランジ継手からの液漏れを防止するシール機能を備えたフランジを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の固液分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
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【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８３６９７（Ｐ２０１１−８３６９７Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３８１８４（Ｐ２００９−２３８１８４）
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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