(57)【要約】【課題】長距離となっても安定的に駆動可能な固形物の分離回収装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る分離回収装置は、固形物を吸引し、分離回収する固形物の分離回収装置であって、複数の導管と、前記複数の導管を接続するとともに吸引圧送装置が設けられた接続管と、を有する配管部材と、前記配管部材に接続され、前記配管部材内を吸引するとともに、吸引された前記固形物を大きさに応じて分離するサイクロン分級装置と、  前記接続管の前記吸引圧送装置に圧縮空気を供給する空気圧縮装置と、前記サイクロン分級装置の一方の出口に接続され、前記サイクロン分級装置内の空気を吸引し更にその先の配管中の空気を吸引し固形物を吸引搬送する空気吸引装置と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2020182893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物を吸引し、分離回収する固形物の分離回収装置であって、
複数の導管と、前記複数の導管を接続するとともに吸引圧送装置が設けられた接続管と、を有する配管部材と、
前記配管部材に接続され、前記配管部材内を吸引するとともに、吸引された前記固形物を大きさに応じて分離するサイクロン分級装置と、
前記接続管の前記吸引圧送装置に圧縮空気を供給する空気圧縮装置と、
前記サイクロン分級装置の一方の出口に接続され、前記サイクロン分級装置内の空気を吸引し更にその先の配管中の空気を吸引し固形物を吸引搬送する空気吸引装置と、を有する分離回収装置。
【請求項２】
前記接続管は、エジェクターである請求項１記載の分離回収装置。
【請求項３】
前記空気吸引装置の前段に、フィルターを備える請求項１記載の分離回収装置。
【請求項４】
前記複数の導管は少なくとも３つ設けられ、前記接続管は２つ設けられている請求項１記載の分離回収装置。
【請求項５】
エジェクター型吸引圧送装置とエジェクター型高真空多風量吸引装置の両方を備えた吸引圧送プラス吸引型吸引搬送分離回収装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
採石場や建設物工事現場においては、石等の固形物が廃棄物として発生し、これを現場外に搬出又は除去する必要がある。
【０００３】
一般にこれら固形物は重く、タンク等の収容容器に収容し、現場外部に搬出等する必要があるが、距離が長いと非常に労力が大きくなる。
【０００４】
この問題を解決する一手段としては、例えば、真空タンクを用い、この真空タンクに吸引管を接続し、この真空タンクの真空から生ずる吸引力によってこれら固形物を吸引し、真空タンク内に固形物を収容しようとする技術がある。なお、この吸引が弱い場合によっては、真空タンクに更に吸引するための吸引機等を接続し、吸引力を高めようとする技術も考えられている（例えば下記特許文献１参照）。
【０００５】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５０−１４６０８４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、上記技術では、搬送距離が長くなると、配管内の固形物が詰まってしまうといった課題がある。特に、吸引を一度停止させた場合、固形物が吸引管内に残るため、再度起動しようとしても管内が詰まってしまい、機能しなくなってしまうといった課題もある。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、長距離となっても安定的に駆動可能な固形物の分離回収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】
上記課題を解決する本発明の一観点に係る固形物の分離回収装置は、固形物を吸引し、分離回収する固形物の分離回収装置であって、複数の導管と、複数の導管を接続するとともに吸引と配管中を圧送する吸引圧送装置が設けられた接続管と、を有する配管部材と、配管部材に接続され、配管部材内を吸引するとともに、吸引された固形物を大きさに応じて分離するサイクロン分級装置と、接続管の前記吸引圧送装置に圧縮空気を供給する空気圧縮装置と、サイクロン分級装置の一方の出口に接続され、サイクロン分級装置内の空気を吸引するとともに搬送配管中をも吸引する空気吸引装置と、を有する分離回収装置である。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明は、固形物を吸引し配管中をプラス圧で圧送しながら回収装置側からの高真空空気吸引装置で吸引することでプラス圧送と吸引のマイナス真空圧による互いの相乗効果により長距離となっても安定的に駆動可能な固形物の分離回収装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る分離回収装置の概略図である。
【図２】実施形態に係る分離回収装置の吸引圧送装置及びこれに接続される導管の一部についての断面の拡大図である。
【図３】実施形態に係る分離回収装置において、吸引圧送装置を２つ設けて二段階吸引する場合の概略図である。
【図４】実施形態に係る分離回収装置において、エジェクターを用いた場合のその断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例に記載の具体的な例示にのみ限定されるわけではない。
【００１３】
図１は本実施形態に係る分離回収装置（以下「本装置」という）１の概略図である。本図で示すように本装置１は固形物を吸引し分離回収する固形物の分離回収装置であって複数の導管２１、２３を接続するとともに圧縮空気を供給する空気圧縮装置４と供給口２２１が設けられた吸引圧送装置２２とを有する配管部材2において空気圧縮機４より圧縮空気を供給口２２１より供給することで真空を発生させ、吸い込み口２１３より固形物Sを吸引するとともに真空を発生させ、
吸引するために用いたエアーで導管２３中を圧送し吸引された固形物Sを大きさに応じて分級するサイクロン分級装置３とサイクル分級装置３の一方の出口３１に接続されサイクロン分級装置内の空気を吸引する高真空多風量吸引装置５とを有する装置である。本装置1は固形物Sを吸引するとともに配管中をエアー圧送し、固形物Sを分離回収する分離回収装置であって、上記の構成によって吸引し配管中をエアーで圧送するが搬送空気の風圧が徐々に低下してくるので、搬送能力が低下する。それを補うために先方から高真空多風量で吸引されるので両方の利点の相乗効果で長距離搬送となっても安定的に駆動可能な固形物の分離回収装置を提供することができる。
【００１４】
まず、本装置１において、配管部材２は、上記の通り、複数の導管２１、２３と、この複数の導管２１、２３を接続する吸引圧送装置２２を有する。図２に、吸引圧送装置２２及びこれに接続される導管２１、２３の一部についての断面の拡大図を示す。
【００１５】
本装置１の導管２１は、内部に空洞を備えた筒状の部材であり、固形物Sを吸い込むいわゆる吸い込み口２１3が形成された入り口側の導管２１と、これに吸引圧送装置２２を介して接続されサイクロン分級装置側に設けられる中間の導管２３と、を設けている。導管２１、２３は、固形物を吸い込んだ後これを運ぶ管として機能する。
【００１６】
吸引圧送装置２２の入り口側における空洞の径（内径）は、吸引及び分離回収の対象となる固形物の大きさによって異なるが、概ね２ｃｍ以上５ｃｍ以下であることが好ましい。また、吸引圧送装置２２の径（内径）は入り口側の導管２１の内径よりも少し小さいことが好ましく、例えば１．５ｃｍ以上４．５ｃｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
また、入り口側導管２１及び中間の導管２３の長さについても適宜調整可能であり限定されるわけではないが、入り口側の導管２１の長さとしては１ｍ以上２ｍ以下であることが好ましい。一方、中間の導管２３としては、１ｍ以上１５ｍ以下であることが好ましい。本装置１では、吸引圧送装置２２によってサイクロン分級装置３側に圧送することができるため、中間の導管２３の長さを長くすることが可能となる。
【００１８】
また、入り口側導管２１及び中間の導管２３の材質としては、安定的に固形物Ｓを搬送することができる限りにおいて限定されるわけではないが、導管としての形状を保つことができる一方、吸い込み口２１3を固形物Ｓに向けて動かすことができる程度の柔軟性を持つことが好ましく、例えば樹脂又はゴムであることが好ましい。
【００１９】
また、入り口側の導管２１における吸引力、具体的には、固形物Ｓを吸引するために入り口側の導管２１の吸い込み口２１３近傍における導管２１内の真空圧は、限定されるわけではないが、例えば２０００ｍｍＨ２Ｏ以上３０００ｍｍＨ２Ｏ程度であることが好ましい。この範囲とすることで、砂や砂利を安定的に吸引し、配管中を圧送しサイクロン分級装置３方向に搬送することが可能となる。また、固形物Sは砂や砂利に限らない。
【００２０】
また、上記の記載から明らかなように、本装置１が吸引搬送する固形物Ｓは、砂や砂利、土、更にはこれらと水との混合物を典型的に想定することができる。より具体的に、砂や砂利の大きさ（最大幅）が、２０ｍｍ以上３０ｍｍ位の砂利であっても安定的に吸引及び搬送することができる。固形物Sは鉄粉その他粉体のものにも使用可能である。
【００２１】
吸引圧送装置２２は、上記複数の導管２１、２３を接続するとともに、空気圧縮装置４に接続されており、空気圧縮装置４からの圧縮空気を圧縮空気導入管４１で受け入れ、固形物Sを吸引し、かつサイクロン分級装置３側に固形物を空気とともに送る機能を備える。
【００２２】
図２の吸引圧送装置２２の構成としては、限定されるわけではないが、吸引し圧送できるエジェクターであることがより高精度な吸引圧送を行うことができる観点から好ましい。このエジェクターの断面イメージは上記図に示すとおりである。より具体的に説明すると、吸引圧送装置２２内において入り口側の内管Aは先端が若干テーパー型に細くなっていて外管Bは内管Aの外面のテーパーに沿って若干の隙間を有し圧縮空気がリング状に吹き出すような構造となっている。代案としてリング状の代わりに直径２〜３ｍｍ程度の穴をリング状に吹き出す位置にリング上の隙間の全面積に相当する穴をあけることでも良く、設けた穴から圧縮空気を吹き出す構造である。吸引力を発生させるため吸引圧送装置２２に接続された空気圧縮装置４から圧縮空気導入管４１で供給口２２１に接続され、吸引圧送装置２２から高速で高圧空気が吹き出される。吹き出された圧縮空気が管部２２３の広い面積のところへ放出されるため、空気が膨張して真空状態となり吸引力が発生し固形物Sを吸引する。常時上記のエアーの流れがあり、接続管２１、２３中を空気が流れ、吸引された固形物Sをエアー圧送し、サイクロン分級装置方向へ搬送していく。搬送距離が長くなってきた場合、導管２３中を圧送するだけでは固形物Sが配管途中で停滞してしまい、閉塞し搬送ができなくなるため、これを防ぐため後方に設置された高真空圧で多風量を発生させることができる空気吸引装置5を設け、前段として分離サイクロン３と集塵フィルター6を有しているが、空気吸引装置5の空気吸引力が大きいので、導管２３を圧送されてきた空気を吸引し導管２１２中の固形物Sを吸引搬送することができる。圧送搬送の機能と吸引搬送の機能の相乗効果で配管中の固形物Sのつまりを防止し、長距離搬送が可能となる。空気吸引装置5の駆動源は空気圧縮装置４の圧縮エアーを供給する型のエジェクターである。途中にサイクロンによる分離機能を有し、フィルターにより微粒子を回収する装置が設置されているので、固形物の吸引―分離回収―粉塵回収処理が一貫してできる装置である。真空力を活用して、吸引・搬送・分離・集塵をしているため、吸い込み口２１３以外の導管、分離サイクロン、回収タンク、フィルター６及び回収タンクまで、全体装置について外気が入らない密閉構造となっている。
【００２３】
なお、複数の管は、本図の例では二つとなっているが、より長距離を確実に固形物を吸引搬送する必要がある場合は、配管を少なくとも３つ設け、吸引圧送装置２２を２つ設けて二段階吸引することとしてもよい。この場合のイメージ図を図３に示しておく。
【００２４】
また、本装置１は、上記の通り、吸引された固形物Ｓを大きさに応じて分離するサイクロン分級装置３を備えている。
【００２５】
本装置１におけるサイクロン分級装置３は、サイクロンを用いることによって分級するすなわち固形物の大きさによってその分離を行う装置である。より具体的には、内部の空洞が円筒形状となっている円筒形状部分３３と、この円筒形状部分の鉛直方向下側に接続される円錐形状の内部空洞を有する円錐形状部分３４とを有し、円筒形状部分３３の上部には一方の出口３１、下方の円錐形状部分３４の下部には他方の出口３２を備えている。本装置１ではこの構成により、固形物Ｓの大きさによって分級することが可能となる。具体的には、上部の円筒形状部分３３の上部近傍に中間の導管２３が接続されており、この導管２３から排出される固形物Ｓを含んだ空気の流れによってサイクロンが形成され、円筒形状部分３３及び円錐形状部分３４に沿って進むことにより固形物Ｓの大きさが選り分けられることになる。より具体的には大きな固形物が下部の他方の出口３２に、小さな固形物は上部の一方の出口３１から排出されていくことになる。
【００２６】
ところで、本装置１では、下部の他方の出口３２の下部に、容器３５を備えている。この容器３５を備えることで比較的大きな固形物を収容することができる。ただし、本装置１では、吸引圧送装置２２によって空気で圧送される一方、サイクロン分級装置３内部も吸引されるため、この内部空間を負に維持しておく必要から、サイクロン分級装置３内部と接続される一方で密封された容器３５であることが好ましい。また他の機器も外から空気が入らない密封構造とする。このようにすることで、配管部材２内及びサイクロン型分級装置３内の圧力を維持することができるようになる。
【００２７】
なお、本装置１におけるサイクロン分級装置３の円筒形状部分３３の内径は、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えば、内径として２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることが好ましい。また、円筒形状部分３３及び円錐形状部分３４の長さとしても、限定されるわけではないが、例えば４００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であることが好ましい。  
【００２８】
繰り返しとなるが、本装置１のサイクロン分級装置３によって、比較的大きな固形物については、鉛直方向下部の出口３２から排出され、比較的細かな固形物については、鉛直方向上部に設けられる出口３１から排出される。特に、鉛直方向上部に設けられる一方の出口３１からは、空気が多く排出される。
【００２９】
また、本装置１では、上記の通り、接続管の供給口２２は圧縮空気を供給する空気圧縮装置４に接続されており、この空気圧縮装置４には圧縮空気導入管４１が接続されており、吸引圧送装置２２の供給口２２１に圧縮空気を送る。この空気圧縮装置４の構成としては特に限定されるわけではないが、例えばコンプレッサであることが好ましい。
【００３０】
また、本装置１において、空気吸引装置５は、上記の通り、サイクロン分級装置３の上方の出口３１に接続され、サイクロン分級装置３内の空気を吸引する。本装置１では、吸引圧送装置２２により導管２１中を圧送されてきており、更にサイクロン分級装置３内をさらに吸引することで、サイクロンによる分級効率を高めることが可能となる。
【００３１】
ここで、空気吸引装置５が吸引する能力については、上記機能を有することができる限りにおいて特に限定されるわけではないが、サイクロン分級装置３内の分級性能を上げるため及び導管２１中の固形物Sを吸引搬送させるため空気吸引装置５の真空圧力が７０００ｍｍＨ２Ｏ以上９０００ｍｍＨ２Ｏ程度の高真空でかつ吸引風量が多いことが好ましい。
【００３２】
また、空気吸引装置５の構成としても特に限定されるわけではないが、エジェクターであることは好ましい一例である。この場合の断面のイメージを図４に示しておく。具体的には、サイクロン分級装置３から排出される空気をエジェクターに入れることによって、サイクロン分級装置３内の空気を吸引し、より高い真空とすることが可能となる。なおこのエジェクターの場合、上記空気圧縮装置４に接続され、この空気圧縮装置４から圧縮空気の供給を受けて動作するようにしておくことが好ましい。
【００３３】
また、本装置１では、空気吸引装置5の前段に、フィルター６を備えることが好ましい。このようにすることで、サイクロン分級装置３の一方の出口３１から排出される比較的細かな固形物が空気吸引装置内部５に入ってしまうことを防止するとともに、ここに固形物回収容器を備えさせることで、この固形物を分離回収することが可能となる。また、フィルター６を備える場合、このフィルターを備えるとともに固形物を収容する収容容器６１を設けておくことが好ましい。このようにすることで、空気吸引を行った場合に、この空気吸引装置内５に固形物が入ってしまうことを防止するとともに、この収容容器６１に固形物を安定的に収容することが可能となる。
【００３４】
（動作）
ここで、上記の記載から明らかであるが、本装置１の駆動動作について説明する。
【００３５】
まず、本装置１を駆動させる場合、空気圧縮装置４で空気吸引装置５を駆動させ、サイクロン分級装置３内を先に真空にする。その後、空気圧縮装置４から圧縮空気導入管４１で配管部材２の吸引圧送装置２２に圧縮された空気を送ることにする。すなわち、サイクロン分級装置３内部よりも先に接続管に対して圧縮された空気を送ってしまうと、サイクロン分級装置３内の圧力が低くなっていないため、導管内に固形物が残っていた場合詰まってしまうおそれがある。これに対し、サイクロン分級装置３内を先に真空にすることで、このように詰まってしまうおそれを少なくすることができる。一方、本装置１が駆動している場合は、吸引圧送装置２２に空気圧縮装置４からの圧縮空気の供給をやめ、動作を止めてから、空気吸引装置５を止める。このようにすることで、サイクロン分級装置３を最後まで駆動させ、導管の途中で固形物が止まってしまわないようにすることができる。
【００３６】
以上、本装置１は、長距離となっても安定的に駆動可能な固形物の分離回収装置となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本装置は、固形物の分離回収装置として産業上の利用可能性がある。
【図１】
2020182893.tif 000003
【図２】
2020182893.tif 000004
【図３】
2020182893.tif 000005
【図４】
2020182893.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月28日(2020.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物を吸引し、分離回収する固形物の分離回収装置であって、
複数の導管と、前記複数の導管を直線的に接続するとともに吸引圧送装置が設けられた接続管と、を有する配管部材と、
前記配管部材に接続され、前記配管部材内を吸引するとともに、吸引された前記固形物を大きさに応じて分離するサイクロン分級装置と、
前記接続管の前記吸引圧送装置に圧縮空気を供給する空気圧縮装置と、
前記サイクロン分級装置の一方の出口に接続され、前記サイクロン分級装置内の空気を吸引し、更に前記配管部材中の空気を吸引し固形物を吸引搬送する空気吸引装置と、
前記サイクロン分級装置の他方の出口の下方に備えられる密封された容器と、
前記空気吸引装置の前段に、固形物を収容する収容容器及び前記収容容器内に設けられるフィルターと、を有し、外気が入らない密閉構造となっている分離回収装置。
【請求項２】
前記接続管は、エジェクターである請求項１記載の分離回収装置。
【請求項３】
前記複数の導管は少なくとも３つ設けられ、前記接続管は２つ設けられている請求項１記載の分離回収装置。