JPH0117724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は清浄化されるべき液体のための実質的
に水平方向の通路を垂直方向に分離するために長
手方向において実質的に水平方向に延びる長い実
質的に平面状のラメラ構造部材を備え、前記通路
は液体から分離した重い汚染物質および／または
軽い汚染物質を前記ラメラ構造部材から重力によ
り除去するために横方向において水平面に対して
傾斜しているようなラメラ型分離装置に関する。

因みに、ここでいう「ラメラ構造」とは、板が
ひだ状に波付けられた構造をいう。

〔背景技術〕

ラメラ型の分離装置においては、主な流れがラ
メラ構造部材の間の通路の中で起り、主な流れか
ら重力により分離した懸濁粒子ならびに混和可能
な液体はラメラ構造部材の表面に隣接した境界層
中に集められ、該境界層から前記粒子は主な流れ
により実質的に乱されることなく重力により前記
ラメラ構造部材から離れて滑らかに沈降すること
ができる。もしもラメラ構造部材がそれらの傾斜
した方向において充分な長さを有しておれば、境
界層の中の分離した物質が主な流れが乱されるよ
うな厚さになるかまたは主な流れが境界層から分
離した物質を再び同伴して流動する危検性があ
る。

したがつて、傾斜方向における境界層の中の物
質の移送が比較的に早くなるように傾斜が充分に
大きくなると同時に傾斜方向に小さい延長部分を
有するラメラ構造部材を配置し、一方流路の長さ
を最小にするために隣接したラメラ構造部材の間
の垂直方向の距離を極力小さくすることが望まれ
ている。

しかしながら、このようにした結果、得られた
積み重ねたラメラ構造部材の幅が非常に小さくな
りまた高さが高くなるかまたは必要なラメラ構造
部材の集合体（以後、「ラメラパツク」と称する）
を複数のこのような積み重ねたラメラ構造部材か
ら形成しなければならず、それにより望ましくな
い流れのパターンの発生を阻止するためにそらせ
要素を積み重ねたラメラ構造部材の間に挿入する
ことが必要になる。このような操作方法の例はス
エーデンで発行された特許出願第7101307―２号
明細書に例示されている。

しかしながら、このような装置においてはラメ
ラ構造部材を離れた軽い物質および重い物質の両
方に対して乱し難い垂直方向の流路（チヤンネ
ル）を形成することが不可能でありまたは別の態
様において隣接したラメラパツクの間の貫流を阻
止することが不可能であることが理解されよう。

そのうえ、もしも流路を小さい面積を有する複
数の平行な通路に再分割することを望むのであれ
ば、ラメラ型分離装置のラメラパツクの構造が非
常に複雑になりがちであることが一般に知られて
いる。

〔目的〕

それ故に、本発明の目的は既に知られている構
造に付随している上記の不利点を排除するかまた
は減少させたラメラ型分離装置を提案することで
ある。従つて、本発明の目的な非常に簡単に製造
しうる構造を有しかつ組みこまれる諸エレメント
を簡単に製造することができるとともに仕上げら
れたパツクに諸エレメントを簡単に組みこむこと
ができるようなラメラパツクを提案することであ
る。そのうえ、本発明の目的は分離された物質が
ラメラ構造部材の表面に集まる傾向を回避しかつ
分離された軽い汚染物質および重い汚染物質に対
して乱されない垂直方向の通路、すなわち、チヤ
ンネルを形成するラメラ型分離装置を提供するこ
とである。

〔発明の開示〕

本発明によるラメラ型の分離装置は清浄化され
るべき液体のための実質的に水平な通路、すなわ
ち、チヤンネルを垂直方向に規制するための長手
方向において実質的に水平方向に延びる長いほぼ
平面状のラメラ構造部材を備え、前記ラメラ構造
部材は液体から分離された重い汚染物質および軽
い汚染物質を前記ラメラ構造部材から重力により
除去するために横方向において水平面に対して傾
斜しているようなラメラ構造部材の集合体（ラメ
ラパツク）を含んでいる。本発明は垂直面におい
て第１波形部分を有する垂直方向に向けられた第
１シート、すなわち、第１板が設けられ、垂直面
に対して斜めになつた部分が前記ラメラ構造部材
を形成しかつ水平面において波形部分を有する垂
直方向に向けられた第２シート、すなわち、第２
板が各々の第１板の１方の側にそれらと接触する
ように配置されている点に顕著性を有している。

好ましい一実施例においては、第１板および第
２板は各々の第１板の波形頂部が第２板の波形頂
部の後方に配置されかつその逆の配置も同様にな
されるように組み合わされる。本発明のさらに一
つの開発された態様によれば、第１板は第１波形
部分に対して実質的に垂直方向に延びる第２波形
部を有することができ、第２波形部分は第１波形
部分よりも低い高さを有しかつ好ましくは短いピ
ツチを有している。第１板の第２波形部分は第１
波形部分の頂部において折り紙のように折り曲げ
ることができる。

この分離装置は第１板の第１波形部分がピツチ
に実質的に等しい幅を有しかつラメラ構造部材面
が垂直平面に対して例えば60℃の勾配を有するよ
うに構成することができる。

第２板の波形部分はピツチに実質的に等しい幅
または深さを有することができ、第２板の波形部
分の幅およびピツチが第１板の第１波形部分の幅
およびピツチに等しいことが好ましい。

本発明の好ましい一実施例においては、第１板
の第１波形部分は３mmないし50mm、好ましくは約
８mmのピツチを有することができ、また第１板の
第２波形部分は第１波形部分のピツチの約1/5に
達するピツチを有することができる。

本発明による分離装置は特に切削液体から油お
よびグリースならびに金属炭化物の粒子を分離す
るために用いられ、またこのような場合には、金
属炭化物製の対象物を機械加工したりまたは金属
炭化物製工具を用いて機械加工する場合に生ずる
金属炭化物粒子を考慮してラメラパツクのサイズ
を最小にするために第１板の波形部分のピツチを
８mm程度にすることが好ましい。

第１板の第１波形部分が８mmのピツチを有し、
主流路が300mmの長さを有しかつラメラパツクの
有効流路面積が7.5dm²であると仮定すると、5μの
サイズの金属炭化物粒子を毎分11の流量で分離
することができる。その代りに、もしも第１板の
波形部分のピツチが３mmであるとすれば、2μの
サイズの金属炭化物粒子をかろうじて毎分５の
流量で分離することができる。

当然のことであるが、本発明は金属炭化物粒子
を含有する切削液体の清浄化以外の目的にも使用
される。従つて、本発明が一般的な種類の廃水の
処理の目的にも用いられ、また本発明の卓越した
特徴がラメラパツクの容積を限定するとともにラ
メラパツク中の個々のエレメントを簡単に製造す
ることができかつ前記パツクの中に諸エレメント
を簡単に組みこむことができ、かつラメラパツク
が矩形の形状を有しかつ垂直方向に向けられるた
めに同様に矩形の形状に形成することができる液
体容器の中に簡単に取りつけることができるとい
う点にあることは極めて明らかであろう。

本発明は請求範囲にその範囲を限定したが、以
下その一実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

〔好ましい実施態様〕

第４図は容器中に配置される矩形のラメラパツ
ク１００を備えたラメラ型分離装置の略図を例示
しており、ラメラパツク１００の下側部分１０３
は分離された重い物質を受け入れかつその上側部
分１０４は分離された軽い物質を受け入れる。導
入ホツパ１０１はラメラパツク１００を通して水
平方向に浄化されるべき液体の流れ３０を導く。
導出室１０２はラメラパツク１００および容器か
ら液体の流れを受け入れる。ラメラパツク１００
は斜めに交互に形成された波形部分を有しかつ矩
形の形状を有する波形板１および２から形成さ
れ、その結果得られた矩形のラメラパツク１００
もまた矩形の容器に収納されるために矩形の構造
に形成されている。ラメラパツク１００の導入口
は上側そらせ板１０５および下側そらせ板１０６
によりそれぞれ垂直方向に制限されており（第５
図参照）、かつ容器の側板１０７および１０８は
ラメラパツク１００の外側板２に液密に結合する
ことができる。ラメラパツク１００は第１図およ
び第２図に詳細に示されている。第１図は主な流
れ３０の方向に垂直な平面に平行垂直断面図を例
示している。第２図は第１図を２―２線に沿つて
裁つた断面図である。

ラメラパツクは交互に配置された波形板１およ
び２を備え、波形板１の主な波形部分は垂直面中
に配置され、また波形板２の波形部分は水平面中
に配置されている。波形板１の波形面１０，１１
は主な流れ３０のための流路に対する垂直方向の
境界を形成し、一方波形板２の波形頂部２２は水
平方向におけるこれらの流路を制限している。主
な流れ３０は複数の部分的な流れ３０に再分割さ
れ、各々の部分的な流れ３０は波形板２の頂部２
２および波形板１の波形面、すなわち、ラメラ構
造部材１０，１１により規制された水平方向に向
いたチヤンネルを通して導かれる。第１図および
第２図に例示された好ましい実施例においては、
波形板１および２は波形板１の頂部１２が波形板
２の頂部２２を通る平面の後方に配置されるよう
に互いにかみ合わされるようになつている。流れ
３０の中の軽い汚染物質は隣接したラメラ構造部
材１０または１１の下側に向つて上昇し、前記ラ
メラ構造部材の表面の境界層の中に入りその後前
記ラメラ構造部材の表面１０または１１に沿つて
上方に滑らかに流れ、次第に波形頂部１２におい
てラメラ構造部材を離れる。波形頂部１２におい
て軽い汚染物質の流れ３１が充分な余裕をもつて
有効な貫流横断面から離れる。流れ３０の中の重
い汚染物質は相応した態様で隣接したラメラ構造
部材１０または１１に向つて重力により沈降して
前記ラメラ構造部材の表面に最も近い境界層の中
に入り、該境界層に沿つて重力により滑降しかつ
波形頂部１２に向かう。波形頂部１２において重
い汚染物質の流れ３２が主な流れ３０から実質的
な距離においてそれぞれのラメラ構造部材１０，
１１を離れる。波形板２の波形面および波形板１
の波形端縁１２は分離した汚染物質の流れ３１お
よび３２のための垂直方向の上昇および下降チヤ
ンネルをそれぞれ規制している。これらの流れ３
１，３２の両方共に疎水性であるので、流れ３
１，３２の再混合は起り得ない。

第３図は波形板１を詳細に例示している。第１
図において、波形板１のラメラ構造部材１０およ
び１１ならびにラメラ構造部材１０とラメラ構造
部材１１との間の波形頂部１２を観察することが
できよう。波形板１には第２の波形部分が形成さ
れていることは明らかであり、またこの第２波形
部分はラメラ構造部材面２０，２１を備えたジグ
ザグの波形部分として例示されている。波形板１
の波形頂部１２は第１ラメラ構造部材１０の第２
波形部分の面２０，２１の間の谷状部が第１ラメ
ラ構造部材１０の面２０，２１の間の頂部よりも
さらに水平方向に外方に配置されるように折り紙
のように形成されている。折り紙のように折り曲
げた結果、第２波形部分の面２０，２１によつて
規制されたチヤンネル中をラメラ構造部材１１の
下側部に沿つて上方に流動する軽い汚染物質の流
れは第２波形部分の面２０，２１の間の谷状部中
をラメラ構造部材１０に沿つて下方に流れる重い
汚染物質の流れから端縁１２の方向ならびに水平
方向の両方に変位せしめられよう。このようにし
て、流れ３１，３２を互いに分離された垂直方向
のチヤンネルの中に維持するさらに一つの可能性
が生ずる。

第６図は第１図の一部欠載略図である。この図
から各々の水平方向の流路に波形板２のラメラ構
造部材の面１０，１１および波形頂部２２により
規制された境界層４１によつて包囲された有効横
断面４０が形成されていることが明らかである。
波形板１および２は互いに距離ｔだけさらにかみ
合わされているので、安全のための余裕が規制さ
れ、従つて境界層４１の内部の流路４０と第１波
形板１の波形頂部１２を通る平面との間の距離は
流路４０に沿う流れの乱れが垂直方向のチヤンネ
ルの中の上昇する流れ３１および下降する流れ３
２に殆ど影響を与えないように充分に大きくとら
れている。第１波形板の頂部１２を通る平面と第
２波形板の頂部２２との間の距離ｔは境界層４１
の厚さと同じ程度の大きさにすると有利である。

波形板１，２は例えば0.1mmの厚さの圧縮成形
されたプラスチツクシートから有利に形成するこ
とができる。

そのうえ、ラメラパツク１００は第１波形板の
頂部の間のピツチよりも小さく、好ましくは可成
り小さい振動振幅で垂直方向に作用するバイブレ
ータを備えることができる。なお、「ピツチ」と
いう用語は波形板上の隣接した同一方向に向けら
れた波形頂部の間の距離を意図している。

ある沈降した物質、例えば、研摩粒子には該粒
子が互いにその上に積み重ねられたときに該粒子
間の内部摩擦に起因するある種の粘度の増大のよ
うなある構造上の強度を与えることができる。そ
の結果、沈着物がラメラ構造部材チヤンネルの下
面上にたまり、該沈着物は通路を次第に閉塞す
る。このような通路の閉塞は振動により垂直方向
の往復運動を与えられるラメラパツクにより阻止
することができる。そのとき、ラメラ構造部材は
液体に対して移動して垂直方向に変位が起る。液
体は水平方向のラメラ構造部材の先端部上を流れ
るように強制される。ラメラ構造部材の移動の速
度および振幅は所望の沈降した物質の同伴移動が
起るように調節することができる。

ラメラ構造部材の移動は沈降した物質が懸濁物
の中に再び渦をなして巻きこまれないように調節
されなければならず、その結果ラメラ構造部材の
移動により粒子が垂直方向のチヤンネルのラメラ
構造部材のプロハイルの中に除去されそこで粒子
は自由に沈降することができる。

軽い物質、例えば、水中の鉱油を分離する場
合、上記構成によるラメラパツクは非常に大きい
効力を発揮する。鉱油は水平方向の流路の上側部
分に蓄積する。垂直方向の移動は小さい油の小滴
が水平方向の折曲り部分からさらに容易に離れて
垂直方向のチヤンネルに向つて上昇するようなよ
り大きい油の小滴に付着し合体することを容易に
する作用をする。

水中の油を分離するとき、大小の油滴を垂直方
向に容易に移送することができる。含油量はある
所定の容積の垂直方向のチヤンネルの高い位置に
おいて非常に高くなるが、それにもかかわらず寧
ろ多量の水が存在する。ラメラ構造部材の揺動運
動中、油層中の水分が該油層を通つて沈降する速
度が増大せしめられる。その結果、分離した油の
中の含水量が減少せしめられる。

特に鋳鉄および鋳鋼を機械加工するとき、切削
洗浄乳濁液の乳濁した油が汚染油の比重が１に接
近するような程度まで小さい鋼の残渣と飽和せし
められる。その後、油が乳濁液から分離しかつ小
さい油滴が大きい油滴と合体するとき、油と同伴
沈降した鋼の粒子を除去することができる。本明
細書に記載したラメラパツクにおいては、重い粒
子がチヤンネルを閉塞しないで自由に沈降するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるラメラ型分離装置に組み
こまれるラメラパツクの垂直断面図、第２図は第
１図を２―２線で裁つた水平断面図、第３図はラ
メラ型分離装置に組みこまれる第１波形板の詳細
図、第４図は内部に第１図ないし第３図によるラ
メラパツクを組みこむことができるラメラ型分離
装置を例示した略図、第５図は第４図を５―５線
で裁つた断面を例示した略図、第６図は第１板に
対する概略の垂直断面中のラメラパツクの境界層
を例示した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 清浄化されるべき液体のための実質的に水平
   な流路を垂直方向に規制するための実質的に水平
   方向に延びる長いほぼ平面状のラメラ構造部材１
   ０，１１を有し、前記ラメラ構造部材が液体から
   分離された重い汚染物質および／または軽い汚染
   物質を該ラメラ構造部材から重力により除去する
   ために横方向において水平面に対して傾斜してい
   るようなラメラ構造部材集合体を収納したラメラ
   型分離装置であつて、該集合体が垂直面内で波付
   けられた波形部分を有する第１板１を垂直方向に
   配備して有し、該板１の垂直面に対して傾斜して
   いる上記ラメラ構造部材１０，１１がひだ状平面
   を形成している分離装置において、該ラメラ構造
   部材集合体が更に水平面内で波付けられた波形部
   分を有する第２板２を垂直方向に配備して有し、
   該第２板２は第１板１の１方の側に接触して配置
   され、第２板２の波形部分の頂部２２は液体の水
   平な流路の横断面を規制し、そして第２板２の波
   形部分の表面と第１板１の平面状部材１０，１１
   の間の頂部１２とは分離された汚染物質の流れ３
   １，３２のための垂直方向の上向および下降流路
   を規制する、ことを特徴とするラメラ型分離装
   置。 ２ 第１板１が第１波形部分、すなわちラメラ構
   造部材１０，１１に対して実質的に直角をなして
   延びる第２波形部分２０，２１を有し、前記第２
   波形部分２０，２１が第１波形部分よりも低い高
   さを有しかつ好ましくは短いピツチを有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のラメ
   ラ型分離装置。 ３ 第１板１の第１波形部分１０，１１が実質的
   に三角形の形状を有しかつ第１板１の第２波形部
   分２０，２１が第１波形部分の頂部１２において
   折り紙のように折り曲げられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載のラメラ型分離
   装置。 ４ 第１板１の波形頂部１２が第２板２の波形頂
   部２２の後方に配置されるように第１板１および
   第２板２を組み合せたことを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載のラメラ型分離装置。 ５ 第１板１の第１波形部分１０，１１がピツチ
   と実質的に同じ大きさの幅を有していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までの
   いずれか１項に記載のラメラ型分離装置。 ６ 第２板２の波形部分がピッチと実質的に同じ
   大きさの幅を有しかつ好ましくは第１板１の第１
   波形部分１０，１１と同じ幅およびピツチを有し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第５項までのいずれか１項に記載のラメラ型分
   離装置。 ７ 第１板１の第１波形部分１０，１１が３mmな
   いし50mm、好ましくは約８mmのピツチを有しかつ
   第１板１の第２波形部分２０，２１が第１波形部
   分のピツチの約1/5に達するピツチを有している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
   ラメラ型分離装置。 ８ 第１板および第２板の波形頂部１２，２２が
   流路中の境界層の厚さに相当する距離互いに重な
   り合つていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載のラメラ型分離装置。