(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を開口して内部に水切体（41）を付設することで水切体の上を掬い載置部とすると共に、該水切体の下を水切室（40）に区分けして成る掬いバケット（4）と、該掬いバケット（4）に固着し該水切室に連通して水切りされた分離水を導く排水タンク（3）と、径方向の放射状に複数配置した該掬いバケット（4）を上下に回転させる回転装置と、夫々の掬いバケット（4）がほぼ水平状態から垂直状態までの上向きに回転変位する範囲内において排水タンク内を負圧吸引させる吸引手段と、夫々の吸引作動の間は排水タンク（3）の排水孔（31）を閉塞すると共に、夫々の掬いバケット（4）が沈殿物を掬い上げて水面より上がった直後から吸引作動が始まるまでの間に該排水孔（31）を開く蓋開閉手段と、該排水タンク（3）に連設して備えた排水タンク内の余分な分離水を吸引作動時に導いて貯水する補助タンク（7）と、反転する掬いバケット（4）から落下する沈殿物を受けて排送する排送シュート（8）とを備えたことを特徴とする砂等の沈殿物の脱水排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、砂等の沈殿物を水切りすると共に強制脱水して含水率を少なくした沈殿物の排出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からバケット式、スパイラル式、ロータリー式等の分級機が知られているが、いずれも砂等の沈殿物を水から分離するだけで砂の水切り状態が悪く泥砂状態となって後処理の扱い難いものであった。そこで本願発明者は、放射状に備えた脱水管の先端部の掬いバケットで沈殿物を掬い揚げて水切網で水切りし、真空吸引で強制脱水した後、反転部で落下させる装置を開発したのである。
【０００３】
しかしながら、真空吸引による強制脱水の前に、水切網を通過した分離水が水切網より下の水切室の排水部から排水されるのであるが、掬いバケットが水面からでて真空吸引までの時間が短いためその排水を十分にできないことから水切室に分離水が多く残留するのである。この残水量が多い状態で真空吸引をすると沈殿物間の水が吸引されてさらに分離水が水切室に貯水するため、真空吸引の吸引ホースに分離水が導かれて真空吸引が不良となるのである。
【０００４】
これを解決するには掬いバケットをゆっくり回転させて水面から真空吸引までの時間を長くすることで分離水の排水を十分にすればよいが、処理時間が長くなって大量処理できない問題点が生じた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、真空吸引を利用して沈殿物の水切り脱水を良好にでき、迅速に水切り処理できる沈殿物の脱水排出装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、上面を開口して内部に水切体を付設することで水切体の上を掬い載置部とすると共に、該水切体の下を水切室に区分けして成る掬いバケットと、該掬いバケットに固着し該水切室に連通して水切りされた分離水を導く排水タンクと、径方向の放射状に複数配置した該掬いバケットを上下に回転させる回転装置と、夫々の掬いバケットがほぼ水平状態から垂直状態までの上向きに回転変位する範囲内において排水タンク内を負圧吸引させる吸引手段と、夫々の吸引作動の間は排水タンクの排水孔を閉塞すると共に、夫々の掬いバケットが沈殿物を掬い上げて水面より上がった直後から吸引作動が始まるまでの間に該排水孔を開く蓋開閉手段と、該排水タンクに連設して備えた排水タンク内の余分な分離水を吸引作動時に導いて貯水する補助タンクと、反転する掬いバケットから落下する沈殿物を受けて排送する排送シュートとを備えた構成の砂等の沈殿物の脱水排出装置である。
【０００７】
沈殿槽等の沈降室で沈降した沈殿物を、回転装置によって回転する夫々の掬いバケットで掬い上げて水切体で沈殿物を水切り保持すると共に、水切りされた沈殿物からの分離水は掬いバケットが水面からでた直後から真空吸引されるまでの間に排水タンクの排水孔から沈殿槽内に落下排水され、夫々掬いバケットが上昇して反転までの間に排水タンク内を真空吸引作動させることにより、連通する掬いバケットの下部を真空状態にして保持した沈殿物の強制脱水を図り、この際の分離水は補助タンクに貯水され、さらに反転部にて沈殿物を排送シュートに落下させるのである。なお、真空吸引作動の際には排水孔は閉塞されているのであり、補助タンク内の分離水は反転した掬いバケットが水面に没入する前に水切体を通過して沈殿槽内に排水されるのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の詳細につき図示形態例で説明する。図１乃至図４に示す本例装置は、砂の沈殿槽１に配置されるもので、沈殿槽１に連設した沈殿砂供給槽１１から沈殿砂が連続して送られるものである。
【０００９】
２は沈殿槽１の上端で支持された回転筒であり、後部に備えたモータ２１により連繋回転する回転軸２０に固着されて上下方向に回転するものである。回転筒２の軸方向中央には円盤状の取付体２２が固着してあり、該取付体２２には半径方向に伸びる多数の取付アーム２３を介して夫々排水タンク３を連設した掬いバケット４を固着している。
【００１０】
即ち、図３のように、取付アーム２３の先端一側に掬いバケット４を固着すると共に排水タンク３を他側に固着して、掬いバケット４の後下部に排水タンク３を連設し、掬いバケット４の下部に透設した通水孔４２を介して排水タンク３と連通させている。また、掬いバケット４は排水タンク３の一側に連設してあるため、図２のように前方に突出配置した状態となっている。
【００１１】
掬いバケット４は、上面を開口し、内部に水切体４１を備えて上下に仕切り、その上部を沈殿物載置部とすると共に、水切体４１から下部を水切室４０として分離水の落下部としている。なお、掬いバケット４の先端形状は掬い易いように傾斜させている。また、排水タンク３は水切体４１を通過した分離水を通過させ易いように少し下げて傾斜させた状態で掬いバケット４に固着してある。
【００１２】
排水タンク３の後部下端には排水孔３１が設けてあり、排水孔３１にゴム製の蓋５が開閉可能に備えてある。蓋５は取付体２２に後端を固着された板バネアーム５１の先端に固着されて排水孔３１に軽く圧接して閉塞している。
【００１３】
さらに排水タンク３の後部には導水管７１を介して補助タンク７が連結してあり、補助タンク７は取付体２２の支持板２２１で支持されている。
【００１４】
６は吸引手段であり、夫々の掬いバケット４がほぼ水平状態から垂直状態までの上向きに回転変位する範囲内において排水タンク３及び水切室４０を真空状態として吸引作動させるものである。即ち、図４のように、真空吸引作用を施すブロア６１の吸引側に接続した吸引管６２を、回転軸２０を収容させた固定筒６３に連結し、これにより固定筒６３に固着して不動の吸引板６４の導通溝６４０を真空状態としている。導通溝６４０は、吸引板６４内でほぼ水平状態から垂直状態までの位置に欠設され、前端面に導通溝６４０を開口している。
【００１５】
そして、回転筒２の後端に制御板２５を固着し、周方向に等間隔な通孔２５０を制御板２５に貫通させて吸引板６４と接面させている。３３は吸引ホースであり、制御板２５の前面で夫々の通孔２５０に連通接続すると共に、排水タンク３の前部に開口接続している。
【００１６】
なお、８は中央上部に設置した排送シュートであり、上昇し反転する掬いバケット４の下に位置している。
【００１７】
次に本形態例装置の作用を説明する。まずモータ２１の駆動で回転筒２がゆっくりと回転し、図１のように、夫々の掬いバケット４が底部に沈降した砂９を掬い、図５のように、水切体４１を通過した分離水は水切室４０に落下して通水孔４２から排水タンク３に貯水される。なお、この状態では補助タンク７は下向きとなっているため分離水が補助タンク７に流れることがない。
【００１８】
掬いバケット４が水面から上にでると、図６のように、分離水の重みで蓋５が押し下げられて排水孔３１が開口し、分離水が沈殿槽１に排水落下されるのである。なお、この際でも補助タンク７が下向き又は水平状態となっているため分離水が補助タンク７に流れることがない。
【００１９】
そして、掬いバケット４がさらに上に回転すると、ブロア６１の作動により吸引管６２に導通させた吸引板６４の導通溝６４０が常時真空状態となっているため、掬いバケット４が図１で示す矢印範囲Ｓの回転変位範囲内においては、吸引ホース３３によって制御板２５の通孔２５０が導通溝６４と連通する。即ち、吸引板６４に接面しながら制御板２５が回転筒２と一体に回転して通孔２５０が導通溝６４と連通するのである。
【００２０】
これにより排水タンク３及び通水孔４２を介して水切室４０内が真空状態となるため掬いバケット４で保持した砂９の間を外からの空気が通過し、砂９間に残留した水が払拭され排水タンク３に導かれて砂９が強制脱水されるのである。
【００２１】
この際、吸引作用範囲である図１の矢印範囲Ｓの回転変位範囲では、図７のように、板バネアーム５１の復元力と吸引力によって強く蓋５が排水タンク３の排水孔３１に圧着して閉塞することから外気が入ることがなく、良好な吸引脱水が図れるのである。また、真空吸引によって脱水された分離水は、排水タンク３の下位置で上向きとなった導水管７１を通って補助タンク７内に溜まるのである。
【００２２】
真空吸引による強制脱水が終了して反転を始めると、図２のように、砂９が排送シュート８に落下するのであり、この際、排水タンク３及び補助タンク７内に残った水は、排水孔３１が蓋５で閉塞されているため沈殿槽１に落下することはない。かりに水圧で蓋５が開いた場合でも排水タンク３内の分離水が沈殿槽１に落下するだけであり、排送シュート８に落下することがない。
【００２３】
そして、排水タンク３及び補助タンク７内に残った分離水は、図９のように、反転して掬いバケット４が下向きとなった際に、通過孔４２を通り水切室４０から水切体４１を通って沈殿槽１に落下排水されるのである。
【００２４】
このように本例によると、水切りと真空吸引による脱水が施されてベトつきのない砂９が得られるのである。本例で特徴あることは、掬いバケット４からの分離水が排水孔３１から直ちに沈殿槽１に戻され排水されるのであるが、掬いバケット４の回転速度が速くて全部の分離水が排水されず排水タンク３に残留しても、次の吸引作用時に吸引された分離水と共に、補助タンク７に流れて貯水されることから排水タンク３内の水量を一定の少ない量に保持できるのである。したがって、通水孔４２を介して水切室４０内の真空状態を常時良好に確保でき、吸引ホース３３に分離水が入り込むことがない。
【００２５】
また、排水タンク３を掬いバケット４の後部に配置したため、その排水孔３１から落下する分離水が下の掬いバケット４の上に位置しないことから下の掬いバケット４上に排水されることがなく、吸引ホース３３が排水タンク３側に接続してあるため分離水が直接吸引ホース３３に吸引されることがないのである。
【００２６】
本形態例は上記のように構成したが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、掬いバケットの形状及び水切体の材質は問わない。また、排水タンク及び補助タンクの形状も適宜であり、補助タンクは吸引作用時だけに排水タンク内の分離水を導いて貯水できるように配置すればよい。
【００２７】
また、夫々の掬いバケットがほぼ水平状態から垂直状態までの上向きに回転変位する範囲内において排水タンク内を吸引作動させる吸引手段の構成も任意である。さらに、吸引作動の間は排水孔を閉塞すると共に、吸引作動以外の間はその排水孔を開く蓋開閉手段の構成も限定されず、電磁石で開閉することでもよい。なお、掬いバケットを上下に回転させる回転装置も適宜であり、反転する掬いバケットから落下する沈殿物を受けて排送する排送シュートの構成も適宜である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１によると、空気吸引による二次真空脱水が施されて脱水率の高い沈殿物が排出されるのであり、真空吸引作用前に排水タンク内に分離水が残留しても吸引作用時には分離水が補助タンクに流れるため排水タンク内の水量を一定の少ない量に保持できることから水切室内の真空状態を適正に確保でき良好な真空脱水が確保できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例を示す一部切欠した背面図である。
【図２】その一部縦断した側面図である。
【図３】その掬いバケット及び排水タンク部の拡大斜視図である。
【図４】その吸引手段部の一部切欠斜視図である。
【図５】掬いバケットが沈殿槽からでる直前の一部切欠背面図である。
【図６】掬いバケットが沈殿槽の水面から出た状態の一部切欠背面図である。
【図７】真空吸引によって強制脱水している状態の一部切欠背面図である。
【図８】掬いバケットが垂直状態となって砂を落下する直前の一部切欠背面図である。
【図９】掬いバケットが反転して水面に入る直前の一部切欠背面図である。
【符号の説明】
１      沈殿槽
２      回転筒
２５３  制御板
３      排水タンク
３１    排水孔
４      掬いバケット
４１    水切体
４２    通水孔
５      蓋体
５１    蓋アーム
６      ブロア
６４    制御板
７      補助タンク
７１    導水管
８      排送シュート
９      砂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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