JPS5912356B2 - 表面浮遊物の分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 懸濁液またはそのような浮遊物のある液体から軽量の成
分を分離するに当り、表面浮遊物層は特にその安定性や
粘性について違った特性を有する。

本発明はそれぞれ違った特性を有する表面浮遊物を排除
する分離装置に関する。

表面浮遊物の特性は、特に浮遊物の成分と浮遊物の担体
である液体の特性と、気泡が存在するか否か等の特性に
関係する。

表面の浮遊物を取り除（のに、あふれ出しの堰を使用し
ても可能であるが、補助装置を必要とする。

その目的にスクレーパーが使用される。

スクレーパーはローラーまたはスプロケットで駆動され
るケーブルまたはチェーンで循環する複数個の翼からな
っている。

該翼が循環サイクルの１区間だけ浮遊物の層の中え翼の
全部または一部分が浸漬され、液体表面に平行に移動す
る。

そして表面の浮遊層がこの翼により分離装置の放出側の
方へかき寄せられる。

放出側にあふれ出し堰が設けてあって、その堰は液体の
表面から突き出ていて、液体の表面近くではスクレーパ
ーの翼の下端部が動けるように曲面または傾斜面を形成
しているので浮遊層は循環する翼によりあふれ出し堰を
越えて放出される。

この傾斜面の形状とスクレーパーの翼の軌道とは相互に
合致しなければならない。

か５るスクレーパーには次のような欠点がある。

２重の仕事ができない。

即ち一方で側面から浮遊層を排除し、他方であふれ出し
堰の方へ最善の方法で浮遊物を供給することができない
。

特に浮遊層の粘着性や組成が違ったりその他の性質が変
った時に難しい。

浮遊物の放出が供給より遅れると翼の下方の実効的の部
分からこの浮遊層が逃げる。

この事は分離効果に望ましくない影響を与え該層に擾乱
が起り時に可成りの程度にまで無効にさえなる。

もし供給が放出より遅れると放出端部において浮遊物の
代りに下層にある担体の液体や、浮遊物が充分な厚みに
かき寄せられないまま又は気泡の形で排除される。

この事は望ましくない。出来るだけ浮遊物を濃縮して放
出することが望ましい０ 本発明はあふれ出し堰の方へ担体液体上に浮遊する層か
ら分離物を移動させる装置である。

本発明のあふれ出し堰は上方へ傾斜した放出面を有し担
体液体の中に漬っている。

この放出面に沿って浮遊物が該層へ移動する。

本発明の装置には翼またはそのようなものを取付けた取
付台があって、複数個の翼がそれぞれ同一の軌道を画く
ように動き、該層の方向へは該液体の中に浸漬して移動
できる取付台がある。

この取付台は浮遊層の全域の内の一部領域だけを、前記
翼の軌道とする形で作られたことを特徴とする。

前記翼の個々の軌道または翼群としての軌道は排除領域
の層の有する排除特性に合致しているかまたは合致させ
ることができるところに特徴がある。

更に取付台の駆動方法としては、取付台に取付いた翼が
浮遊層の中へ漬けるときおよび引上げる時に翼の縦方向
から行はれるように駆動される。

隣り合った翼の軌道が相互に重畳することが望ましいこ
ともある。

取付台が第１の部分と第２の部分からできていて、第１
の部分は主として放出面の近くの領域をカバーし第２の
部分は浮遊層の隣り合った領域をカバーするように作る
ことができる。

更に何個もの取付台の他の部分を設は浮遊層の隣り合っ
た領域をカバーすることもできる。

容具に望ましい軌道を画かせるのには種々の方法がある
。

特殊なりランクによる駆動法、案内装置、水圧または空
圧を利用する法等を組合せて可能である。

図面を引用して説明する。

第１図は分離装置の上方部分の説明図である。

浮揚性１の一方の方向にあふれ出し堰（以後単に堰と言
う）２があり、堰２の後方に放出溝３がある。

堰２は傾斜した放出面４を有し、放出面４に沿って、浮
揚性１の中の担体液体６の上の浮遊層５の中に浮いてい
る浮遊物を堰２の上をあふれ出させて取り除くことがで
きる。

連続で操作する装置にあっては、主として年代に関係す
るが浮遊層の厚みや堰２まで距離により浮遊層５の組成
が関係する。

通常の放出装置またはスクレーパーは、案内ローラーか
その様なものの上を、浮遊層に平行に駆動されるように
できたチェーンかケーブル等が使用される。

案内ローラーには翼等が取付けてあって、その翼の軌道
の一区間は堰２の方へ該層を移動させるために浮遊層の
中に漬っている。

すべての翼が同一の行路を通るので違った性質の違った
浮遊層においても何ら違いはない。

然かもこの翼が浮遊層の中へ漬かるときまたは引上げる
ときに方向の変化を起こす。

この事は浮遊層の性質に攪拌効果を与える。

もし堰２の方向への放出が層５からの浮遊物の供給に適
当していないと、浮遊物の一部が翼の下方から逃げてし
まい且つ分離プロセスに重大な撹乱を起こし、担体液体
かまたは不充分な厚みのままの浮遊物かまたは泡立った
物が放出溝３へ引き込まれることになる。

本発明の目的は従来装置の欠点を排除し、浮遊物の排除
に当りその浮遊層の特性に合致し、局部的排除条件に合
致した分離装置を提供するにある。

第２図は傾斜面４に沿って層５から浮遊物を上方へ排除
する手段の第１の具体例を示す図である。

フレーム７に複数個の翼８が取付けである。

フレーム７の自由端９にクランク１０が旋回できるよう
に取付けられ、自由端９と翼８のフレームの中間が支持
される。

即ち固定点１２で保持され旋回できるアーム１１により
フレーム７の中間を両側面で保持される。

クランク１０が矢印で示す方向に駆動されると、フレー
ム７の他端は軌道１３を画く。

容具８は浮遊層５の表面に横方向から挿人され、再び横
方向から層５の表向を離れてゆく。

容具の中間部分は傾斜面４に平行に移動する。

フレーム７に取付けた夫れ夫れの翼８は相応した軌道を
画く。

旋回点に近い位置の翼８の軌道はアーム１１に近い程段
々小さい軌道になる。

クランク１０の寸法とアーム１１の寸法、容具８の相互
間隔によりこの軌道は犬なり小なり重畳する。

翼８が浮遊物の中へ縦方向から挿入すると方向の変化を
起こさないので浮遊層５を撹乱することはない。

同様に翼を浮遊層から縦方向へ引き抜いてゆけば、従来
の装置のように浮遊物をはねとばすこともない。

個々の翼は浮遊層の排除領域の一部を通る軌道を画くの
みで、繰り返しストローク中の容具は、前のストローク
で隣りの翼が排除した浮遊物の一部に触れるだけである
。

第３図は第２図中のフレーム７の端部１５に強固に取付
けた第２のフレーム１４を有する具体例を示す図である
。

フレーム１４には翼１６を設ける。

フレーム１４の自由端１７は曲線を画くが第２図の曲線
１３に似ている。

且つそれより大きい面積を現金している。

翼１６は縦方向から浮遊層５の中へ挿入され、この層の
拡りの方向に移動しその後で該翼１６は浮遊層から縦方
向へ引き抜かれる。

端部１７に近い翼は接続部１５に近い翼の長さよりも長
くすることが出来る。

そしてすべての翼１６は同時に層の中へ浸入するように
なる。

浮揚性１の巾の一部分だけの拡りを有する翼を使用する
と効果的な放出ができる。

そのために多少とも櫛の形に翼を取付けた形を第４図に
示す。

せまい巾の翼１６を相互間隔をおいて一列に並べ、互い
違いの列に翼を取付は翼１６′に示すように取り付ける
。

浮遊層５は時に多少とも泡立った構成の時には弾力のあ
る粘着性を示すことがある。

堰２に対して浮遊層の位置により違うが表面方向の圧縮
が発生する。

浮遊成分は以前に放置してあった時間等による層の年代
変化により何の場所でも同一ではない。

翼が全体の層の拡りの限定された一部分だけの領域を占
める軌道を画くとすれば、その領域の特性に適合した位
置に翼を取付けることが良い。

そのために隣り合った翼の間隔は取付台の場所が違えば
違った間隔をおいて取付ける。

その例を第２図、第３図に示す。

この取付間隔の違いは勿論その状況により変化する。

第３図に示す接合点１５を旋回できる形とし、端部１７
にフレーム１４が液面に平行に案内移動するように案内
装置を取付けることができる。

案内装置として例えば第２図に示すようなりランク構造
と同一の方法で構成することができる。

第５図は第２図に対応する第３の具体例を示す図である
。

クランク１０とアーム１１はフレーム７の別々の位置に
ある。

フレーム１４は直接クランク１０に取付けることができ
る。

他の端部１７に同様な回転クランク１８を取付ける。

クランク１８はクランク１０と同時に駆動する。

このようにしてフレーム１４は液面と平行に移動する。

翼に所要の運動をさせるために別の構造の案内装置や駆
動装置をも使用できることは明瞭である。

第６図はフレーム１４が案内１９の上を垂直に移動でき
る違った形の具体例を示す図である。

案内１９自身は水平方向に移動できる。

之れ等の運動は図に示す液圧または気圧で動作するシリ
ンダー２０により可能である。

ＩＪ ミツトスイッチまたはその様なもので動作させる
制御弁等の適当な制御装置を使用して、フレーム１４に
取付けた翼が望みの形の軌道を画かせることができる。

種々の領域における浮遊物を排除するための翼の取付間
隔を適宜選択することができる。

且つ異なる領域で翼に違ったストロークの長さを付加す
ることもできる。

第７図は翼の間隔およびストロークの長さを加減できる
構成例を示す図である。

大はさみ２１を使用しその一端を垂直方向の案内２２に
取付は垂直方向に動けるようにできている。

即ち第５図に示した様なりランク１０の旋回手段により
他端は同図のクランク１８の旋回手段により駆動された
大はさみ２１は第７図の破線に示す如く移動する。

斯様なはさみをフレーム１４に取付け、翼の付加運動を
フレームの固有の運動とは別個の運動をさせることもで
きる。

尚はさみの腕の長さを取付場所の違った場所により異な
る長さにすることにより、並んだ翼の排除量の違いをも
つと大きくすることができる。

駆動方法には幾通りもの方法が使用できることは明らか
である。

浮遊層をかるく圧縮し、排除行程で拡張させてやること
が好都合のこともある。

これは翼の配列を適当に変えてできるが第７図に示す大
はさみの機構によるのが都合が良い。

翼の軌道の形を選択して、翼を浮遊層から引き抜く時に
浮遊物が軽く持ち上げられ丁度鍬のように翼に沿って滑
り落させることもできる。

又数個のフレームを並べて配置し各々を異なる位相で駆
動させ、異なるフレームの翼が特に互に補い合うように
することもできる。

第８図は翼を異なる方法で配置した場合のふかん図であ
る。

容具が各々違った角度を保持する位置に配置した場合で
あり、翼の取付けは望むままの角度位置に調整すること
ができる。

実際かなり巾のせまい軽量の翼を、時にはくぎの様な翼
を使用することもある。

この様な翼またはくぎを固定したフレームを所要の場所
に且つ所要の配列で使用することが便利である。

第９図、第１０図、第１１図は第６図の構成を利用した
実際の具体例を示す図である。

第９図に就いて説明する。

傾斜面４に沿って移動し且つ翼８を取り付けたフレーム
７は固定ピボット１２′で支持されたアーム１１′に旋
回できるように取付けられ、シリンダー２４の装置によ
り上下に運動し、且つシリンダー２３によりアーム１１
′が前後に運動することによりフレーム７も前後に動き
、翼８および８′が傾斜面４に沿って動く構成を示す。

これ等のシリンダーに供給する圧力媒体は翼群８〜８′
が所要の軌道を画くように調整制御される。

圧力媒体は液体でも良いが通常は圧搾空気を単純な制御
装置に使用する方が良い。

翼１６を有するフレーム１４は、シリンダー２８の装置
でローラ２７により水平に運動できる懸垂フレーム２６
の上に振動アーム２５によりつるされている。

アーム２５は翼１６を縦方向に動かすためにシリンダー
２９により駆動される。

調整部品３０はアーム２５の形成角度を変えるのに使用
する。

液面に対してフレーム１４の傾きを加減しどの翼が先に
浮遊層５に接触させるかを決める。

シリンダー２８と２９に供給する圧力媒体は翼１６が所
要の軌道を画くように制御する。

ストッパー３１を調整することによりフレーム１４の下
降運動を抑制し翼１６の浸漬深さを制限する。

このストッパー３１はシリンダー２９に対し圧力媒体の
供給を制限する制御弁としての機能を持つようにイ乍る
へ 制御弁、リミットスイッチ、センサー等の方法により之
等のシリンダーを共同動作をさせる。

この制御方法は周知であるので図中には示してない。

シリンダー２３と２４の動作はシリンダー２８と２９と
共同動作により翼１６によりかき寄せられた浮遊物を拡
る前にフレーム７の翼８′によりかき出される。

第１０図は翼８′が傾斜面４に近い領域の一部だけでも
軌道内に入れるようにした特殊な支持方法を説明するた
めの図である。

翼８′が層５の中へ深く入り過ぎて液体６や泡のある物
をかき出さないために翼８′を補助フレーム７′に取付
ける。

補助フレーム７′はピボット３２によりフレーム７に接
合され、他端３３は概念的に示した案内装置３４により
移動する。

この案内装置３４は翼８′が層５の中に深く入り過ぎな
いようにする。

フレーム７の上にあるストッパー３５は補助フレーム７
′を傾斜面４の運動の終りにおいて持ち上げるためのも
のである。

第１１図はシリンダー２８で駆動する懸垂フレーム２６
を使用した簡単な場合の説明図である。

アーム２５の上下動はフレーム２６の水平運動から機械
的に誘導する方法である。

一例をあげると案内面３６は、フレーム２６の左方向の
ストロークの終りでフレーム１４を持ち上げるためにア
ーム２５に接合したフォローア３７と共同動作するとこ
ろを示す。

フレーム１４が持ち上げられるとトグルレバー３８は点
線で示すようにスプリング等の力で延びて、センターを
越えて勤勉ストッパー３９が傾斜面４０に突き当る迄フ
レーム１４の下降運動を阻止する。

トグルレバー３８が原点に帰って再びフレーム１４が降
下する。

この様な運動機構は他の機械案内装置やロック装置によ
り可能なことは明瞭である。

案内面３６の設計により、フレーム１４の運動を調整し
て、翼１６が左方向のストロークの終りで傾斜面４に平
行に移動し、例えば第９図に示すフレーム７等で構成し
ている放出機構を省略することができる。

特にアーム２５を別々の案内装置により交互に独立に作
動させることにより左方向のストロークの終りでフレー
ム１４の傾斜角度ヲ変えることもできる。

附記 １、取付台の一端は連続回転運動を行うクランク装置に
接合し更にその端から間隔をおいて案内装置を取付けそ
れに近接した位置に翼を取付は翼の軌道が浮遊層に平行
かまたは傾斜向に平行方向に動くことを特徴とする第１
項記載の表面浮遊物の分離装置。

（第２乃至第５図参照）２．１個またはそれ以上のアー
ムが旋回できるように取付はアームの１端は取付台に、
他端は固定点に接合された案内装置を有することを特徴
とする表面浮遊物の分離装置。

（第２．３．５図参照） ３ 取付台の第１の部分はクランク装置に接合され、第
２の部分は第１の部分に強固に接合されたフレームより
成る取付台を有する表面浮遊物の分離装置。

（第３図参照）４、取付台の第１の部分はクランク装置
に接合され、第２の部分は第１の部分に旋回できる様に
接合されたフレームを有し、該フレームの他端にフレー
ムが液面に平行に移動するのに適合した案内装置を接合
した取付台を有する表面浮遊物の分離装置。

（第５図参照）５、第２の案内装置がクランク装置であ
り第１のクランク装置と対応して動作する表面浮遊物の
分離装置。

（第５図参照）６ 取付台または取付台の一部が組合さ
れた２個の案内装置で支持されたフレームを形成し該フ
レームは（ＦｆＸＨＡ而または液表面に平行には縦方向
の運動を行い逆方向には横方向の運動を行はせ且つ該フ
レームに取付けた翼群が所要の軌道を画く可く前記両運
動を組合せるための制御装置を有する表面浮遊物の分離
装置。

（第６，９乃至１１図参照） ７、縦方向の運動を行はせるために１個または数個の駆
動用シリンダーにより行はせることを特徴とする表面浮
遊物の分離装置。

（第６，９乃至１１図参照） ８ 横方向の運動を行はせるために１個または数個の第
２の駆動用シリンダーを使用したことを特徴とする表面
浮遊物の分離装置。

（第６，９乃至１１図参照） ９、縦方向の運動から横方向の運動を引き出すに適合し
た案内装置を有する表面浮遊物の分離装置。

（第１１図参照）１０、縦方向の運動のストローク中の
１区間だけフレームを最上位に維持するに適したロック
装置と逆方向のストロークの始まりの区間に最低位にフ
レームを帰すためのロックを外す装置とを有する表向浮
遊物の分離装置。

（第１１図参照）１１、フレームの最低の位置を維持す
るための調節装置を有する表面浮遊物の分離装置。

（第９゜１０図参照） 丘、傾斜向に協同して動作する翼の着いた取付台の１個
処に取付けた補助フレームを有し該補助フレームには堰
から最も遠い距離の位置に翼を有し、前記取付台の運動
の１区間中に該補助フレームの最低の位置を押さえる案
内装置を有する第２の取付台を有する表面浮遊物の分離
装置。

（第１０図参照） １３、取付台または取付台の一部の傾斜角度を調整する
装置を有する表面浮遊物の分離装置。

（第９図参照） １４．１組の振動アームに支持されたフレームを有し、
該フレームと１組の振動アームとの相互角度を変更でき
る装置を有する表面浮遊物の分離装置。

（第９図参照）１５ 別々に運動できる複数個の取付
台と、該取付台群を組合せて動作させる制御装置とを有
する表面浮遊物の分離装置。

（第９図参照）１６ はさみ構造に翼または取付台の
１部を取付け、該はさみの一端部を動かすことにより放
出面または浮遊面の方向に翼のストローク長を夫々変え
られるようにした表面浮遊物の分離装置。

（第７図参照） 丘 取付台の巾より小さい巾を有する翼を相互間隔をお
いて列をなして取付けた表面浮遊物の分離装置。

（第８図参照）追 隣り合った列の翼を互い違いに抜き
取った形を有する表面浮遊物の分離装置。

（第４，８図参照） １９、取付台の位置により相互間隔を違えた翼を有する
表面浮遊物の分離装置。

２０、運動方向に対して角度を持って取付けた翼を有す
る表面浮遊物の分離装置。

（第８図参照）２１、取付台の位置により取外し出来る
固定翼の装置を有する表面浮遊物の分離装置。

２２、数個の取付台が隣り合い運動方向に対して横に配
置され、協同で駆動されるようにした表面浮遊物の分離
装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は表面浮遊物を放出する堰の説明図、第２図は不
発明の第１の実施例の説明のための図、第３図は本発明
の第２の実施例の説明図、第４図は翼の取付を示す説明
図、第５図は本発明の第３の実施例の説明図、第６図は
本発明の別個の機構の説明のための図、第７図は不発明
に使用するはさみの運動の説明図、第８図は翼の取付角
度を変えた状態の説明図、第９図は本発明による第４の
実施例の説明図、第１０図は不発明の第５の実施例の説
明図、第１１図は不発明による第６の実施例の説明図で
ある。 ２・・・・・・堰、３・・・・・・放出溝、４・・・・
・・＃ＨＡ ｔ、５・・・・・・表面浮遊層、６・・・
・・・担体液体、８．８’、１６゜１６′・・・・・・
翼、７，１４・・・・・・取付台、１０．１８・・・・
・・クランク、１１．１１’・・・・・・アーム、２０
，２３゜２４．２８．２９・・・・・・シリンダー、３
８・・・・・・トグル装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ あふれ出し堰として傾斜面を一辺とする液体表面に
   浮遊する浮遊物を分離する浮揚池と、一端を固定した旋
   回し得るアームの他端に１個又は複数個の翼を保持し該
   翼に回転運動をさせるための案内装置とを有し、前記案
   内装置は前記翼を先ず前記浮揚池の表面層に進入せしめ
   、次に該表面層に平行に前記堰の方向に向って移動せし
   める手段と、前記翼を前記傾斜面に沿って上昇せしめる
   手段と前記案内装置は前記翼が同一の軌道を画き運動さ
   せる駆動装置を有することを特徴とする表面浮遊物の分
   離装置。 ２ 案内装置はクランク手段による特許請求の範囲第１
   項記載の表面浮遊物の分離装置。 ３ 案内装置は圧搾空気とシリンダとによる特許請求の
   範囲第１項記載の表面浮遊物の分離装置。 ４ あふれ出し堰として傾斜面を一辺とする液体表面に
   浮遊する浮遊物を分離する浮揚池と２個の棒の夫れ夫れ
   中央部を回転可能に接合したはさみ状の素子を多数個そ
   れぞれの端を可動できる形に横に接合した網状構造物と
   、該網状構造物の左方端の内の下方の１端を回転可能に
   接合した垂直方向の固定案内板と、前記網状構造物の左
   方端の内の上方の自由端をして該固定案内板上を縦方向
   に往復運動をさせる可くその自由端に接合された第１の
   クランク装置と、前記網状構造物の右万端の上方端に前
   記網状構造物を横方向の圧縮、引伸しの往復運動をさせ
   る可く接合した第２クランク装置と、前記網状構造物の
   下方にある多数個の接合端にそれぞれ固定した翼と、よ
   りなり第１のクランク装置と第２のクランク装置が連動
   して動作することにより前記翼をして液面に縦方向より
   浸漬し浮遊物を一方向にかきよせる横方向の運動を行わ
   せることを特徴とする表面浮遊物の分離装置。