(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル基体と、このノズル基体の先端に接続したノズル本体と、このノズル本体の先端に接続したノズルホッパーとを備え、
前記ノズル基体は断面円形形状の水通路を軸方向に貫通するとともに先端側に拡径部を形成しかつ前記水通路の周囲に基端側を外面に開口する空気取り入れ口に連通するとともに先端側を前記拡径部に開口した複数の空気流入孔を形成し、前記ノズル本体は基端側を前記ノズル基体の水通路より拡径した拡径部とするとともに先端側を縮径した縮径部としさらに中間部を傾斜絞り部としかつ基端側が前記ノズル基体の水通路と複数の空気流入孔に連通した断面円形形状のノズル孔を形成し、
前記ノズルホッパーは基端側から先端側に向けて上下部を絞るとともに水平方向に拡げて先端に偏平状噴射開口部を形成した
ことを特徴とする集砂ノズル装置。
【請求項２】
ノズル本体のノズル孔の先端側内周面に螺旋状溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の集砂ノズル装置。
【請求項３】
周縁部から集砂底部に向って順次低くなる階段状の沈殿棚を形成した集砂槽の沈殿棚の各段にそれぞれ設けられこの各段の砂類を低段側に向って流出させる集砂ノズル装置であることを特徴とする請求項１または２記載の集砂ノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば、汚水、排水などに含まれている砂、塵を沈殿集積するための集砂装置に用いられる集砂ノズル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の集砂装置に用いられる集砂ノズル装置は、断面円形形状のノズル孔から水を噴射させる構造が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の断面円形形状のノズル孔から水を噴射させる構造の集砂ノズルでは、中心部の散水水圧が高く周辺では散水水圧が低く、全面に均等に散水されず、沈殿棚に滞積した砂類を確実に集砂底部に集積するには、沈殿棚に配設する集砂ノズルの数を多くしなければならず、散水効率が低く、特に均等な水圧で広角の散水が得られないため、沈殿棚の各段の隅部に滞積した砂類を流動させることができなかった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、簡単な構造で、均等な水圧で広角の散水が得られる集砂ノズル装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の集砂ノズル装置は、ノズル基体と、このノズル基体の先端に接続したノズル本体と、このノズル本体の先端に接続したノズルホッパーとを備え、前記ノズル基体は断面円形形状の水通路を軸方向に貫通するとともに先端側に拡径部を形成しかつ前記水通路の周囲に基端側を外面に開口する空気取り入れ口に連通するとともに先端側を前記拡径部に開口した複数の空気流入孔を形成し、前記ノズル本体は基端側を前記ノズル基体の水通路より拡径した拡径部とするとともに先端側を縮径した縮径部としさらに中間部を傾斜絞り部としかつ基端側が前記ノズル基体の水通路と複数の空気流入孔に連通した断面円形形状のノズル孔を形成し、前記ノズルホッパーは基端側から先端側に向けて上下部を絞るとともに水平方向に拡げて先端に偏平状噴射開口部を形成したものである。
【０００６】
そして、ノズル基体の水通路から供給された圧力水はノズル本体のノズル孔に噴射され、ノズル孔の基端側にて空気流入孔から吸引された空気流によって空気が水と混合され、ノズル孔の先端開口部から噴射される水流の水滴が大きくなってノズルホッパーに噴射され、ノズルホッパーの先端の偏平状の噴射開口部から噴射される。この噴射水流は水平方向に広角に拡がるとともに水滴の大きいまま噴射されて水圧が増大されるため、沈殿棚に噴射される水圧が大きく、砂、塵などを確実に押し流すことができ、集砂ノズル装置の配置間隔を拡げることができるため、集砂ノズル数を少なくして少ない水量で効率的に集砂できる。
【０００７】
請求項２記載の集砂ノズル装置は、請求項１記載の集砂ノズル装置において、ノズル本体のノズル孔の先端側内周面に螺旋状溝を形成したものである。
【０００８】
そして、ノズル本体のノズル孔の内周面を流れる水流は螺旋状溝により渦流となって拡散され、ノズルホッパーに噴射された水流は、ノズルホッパーの噴射開口部から噴射される水流がより確実に水平方向に広角に拡散される。
【０００９】
請求項３記載の集砂ノズル装置は、請求項１または２記載の集砂ノズル装置において、周縁部から集砂底部に向って順次低くなる階段状の沈殿棚を形成した集砂槽の沈殿棚の各段にそれぞれ設けられこの各段の砂類を低段側に向って流出させる集砂ノズル装置である。
【００１０】
そして、集砂ノズル装置から広角に拡散して噴射される水流にて集砂槽の各沈殿棚の砂、塵などは下段の沈殿棚に順次押し流され、集砂底部に集積される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態の構成を図面について説明する。
【００１２】
図１および図２において、１はノズル基体で、断面円筒形状の水通路２を基端側から先端側に向って軸方向に貫通し、このノズル基体１の先端側は外周側に突出する段部３を介して拡径突部４が形成され、前記水通路２の先端側は拡径部５が形成されている。そして、この段部３にはノズル基体１の軸方向に貫通した複数の空気流入孔６が前記水通路２の周囲に間隔をもって形成され、この各空気流入孔６の先端側は水通路２の先端側の拡径部５に開口されている。
【００１３】
また、このノズル基体１の段部３から基端側の外周にジャケット７がＯリング８，９を介在して嵌合固着されている。このジャケット７は外面に開口した空気取り入れ口10が開口され、このジャケット７には前記空気取り入れ口10の内端に連通する空気取り入れ室11が前記ノズル基体１の外周に沿って環状に形成され、この空気取り入れ室11は前記各空気流入孔６の基端側に連通されている。この空気取り入れ口10に形成したねじ部12に空気導入管（図示しない）が螺合接続され、この空気導入管の先端は水面より上方に開口される。
【００１４】
なお、前記ノズル基体１の基端部には水通路２を配管に連通接続するための接続部13が形成され、この接続部13の外周にはねじ溝14が形成されている。
【００１５】
次に、前記ノズル基体１の先端側に接続固定されるノズル本体20には、基端側を前記ノズル基体１の水通路２より拡径した拡径部21とし、先端側を縮径した縮径部22としかつこの拡径部21と縮径部22との中間部を傾斜絞り部23とした断面円形形状のノズル孔24が形成されている。そして、この縮径部22の内周面に螺旋状溝25が形成されている。
【００１６】
また、このノズル本体20の基端側の外周面に切り欠き形成した嵌合部27を前記ノズル基体１の先端拡径突部４に嵌合してビス26にて固着する。そして、このノズル本体20のノズル孔24の拡径部21は前記ノズル基体１の水通路２と複数の各空気流入孔６の先端に連通されている。
【００１７】
さらに、前記ノズル本体20の先端に接続されるノズルホッパー30は、基端側が前記ノズル本体20に嵌合される断面円形形状の筒部31に形成され、この筒部31の先端部は先端側に向けて上下部を絞るとともに水平方向に拡げた偏平部32とを有し、先端には偏平状噴射開口部33が形成されている。そして、このノズルホッパー30は前記ノズル本体20の外周に嵌合した筒部31はビス34にて固着されている。
【００１８】
次に、このノズル基体１、ノズル本体20およびノズルホッパー30とからなる集砂ノズル装置40を使用する集砂装置について図３ないし図５に基づいて説明する。この集砂装置は、両側縁部41からそれぞれ中央の集砂底部42に向って順次低くなる複数段の階段状の沈殿棚43を形成した集砂槽44を備えている。そして、前記各沈殿棚43は複数の仕切り壁45にて仕切られ、この各沈殿棚43の各仕切り壁45の間にそれぞれ前記ノズル装置40が配設され、この各集砂ノズル装置40は中央の集砂底部42に向って水を噴射して各段の沈殿棚43に沈殿した砂類を低段側の沈殿棚43に向けて流出させるようになっている。さらに、前記中央の集砂底部42には両端部の角部にそれぞれ互いに中央部に向けた集砂ノズル装置40が配設されている。
【００１９】
また、各沈殿棚43に配設された集砂ノズル装置40の上部にはそれぞれ埋設防止カバー46が設けられている。
【００２０】
さらに、集砂槽44の集砂底部42の中央部には複数の掘削ノズル装置47が配設され、この掘削ノズル装置47の中央部に位置してジェットポンプ48が配設されている。
【００２１】
なお、前記各集砂ノズル装置40の接続部13および掘削ノズル装置47はそれぞれ給水配管49に開閉弁50を介して接続されている。
【００２２】
次にこの実施の形態の作用を説明する。
【００２３】
給水配管49に開閉弁50を介して接続した集砂ノズル装置40に噴射圧力水を開閉弁50の開放で供給すると、ノズル基体１の水通路２から供給された圧力水はノズル本体20のノズル孔24に噴射され、ノズル孔24の基端側にて空気流入孔６から吸引された空気流によって空気が水と混合され、ノズル孔24の先端開口部から噴射される水流の水滴が大きくなってノズルホッパー30に噴射される。このノズルホッパー30に噴射される水流は、ノズル本体20のノズル孔24の内周面を流れるときに螺旋状溝25により渦流となって拡散される。
【００２４】
さらに、ノズルホッパー30に噴射された水流は、ノズルホッパー30の先端の偏平状の噴射開口部33から噴射される水流となって瞬間的に水平方向に広角に拡がるとともに水滴の大きいまま噴射されて水圧が増大されるため、各沈殿棚43に噴射される水圧が増大されるため、各沈殿棚43に沈殿している砂、塵などを確実に押し流すことができ、特に、ノズルホッパー30の先端の偏平状の噴射開口部33から噴射される水流は均等な圧力で広角に噴射されるため、各沈殿棚43の全面を均等な水圧で砂などを下段の沈殿棚43に流出させ、仕切り壁45に沿う隅部の砂なども流出させることができる。
【００２５】
この各集砂ノズル装置40から噴射される噴射水は均等な水圧で広角に噴射されるため、各集砂ノズル装置40の配置間隔を拡げることができるため、集砂ノズル装置40の数を少なくして少ない水量で効率的に集砂できる。
【００２６】
そして、集砂槽44の各沈殿棚43から集砂底部42に流出された砂などは、さらに集砂ノズル装置40にて中央部に集積される。この集砂底部42に堆積された砂などは、掘削ノズル装置47により噴射される水流により砂などを含む流動体となり、この砂などを含む流動体はジェットポンプ48によって集砂槽44から排出される。
【００２７】
【実施例】
前記各集砂ノズル装置40のノズル基体１の接続部13に給水される水圧は６気圧程度とし、前記各集砂ノズル装置40の空気流入孔６に吸引される空気圧は１気圧程度とする。
【００２８】
そして、前記集砂ノズル本体40の噴射開口部33から噴射される噴射水の流量は0.25ｍ3 /min程度で、水圧は６ kg/cm2 程度とし、飛翔距離は前方に２ｍ、左右方向の拡がりは１ｍ程度とする。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ノズルホッパーの先端の偏平状の噴射開口部から噴射される噴射水流は水平方向に広角に拡がるとともに水滴の大きいまま噴射されて水圧が増大されるため、砂、塵などを確実に押し流すことができ、集砂ノズル装置の配置間隔を拡げることができるため、集砂ノズル数を少なくして少ない水量で効率的に集砂できる。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、ノズル本体のノズル孔の先端側内周面に形成した螺旋状溝により、ノズル本体のノズル孔を流れる水流は渦流となって拡散され、ノズルホッパーの噴射開口部から噴射される水流がより確実に水平方向に広角に拡散されるので、砂などの押し流しがより確実にできる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、集砂ノズル装置から広角に拡散して噴射される水流にて集砂槽の各沈殿棚の砂、塵などは下段の沈殿棚に順次押し流して集砂確実に底部に集積できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す集砂ノズル装置の縦断面平面図である。
【図２】同上集砂ノズル装置の正面図である。
【図３】同上集砂ノズル装置を実施した集砂槽の説明平面図である。
【図４】同上集砂槽の説明縦断正面図である。
【図５】同上集砂槽の説明縦側面図である。
【符号の説明】
１    ノズル基体
２    水通路
６    空気流入孔
10    空気取り入れ口
20    ノズル本体
25    螺旋状溝
24    ノズル孔
30    ノズルホッパー
33    噴射開口部
40    集砂ノズル装置
42    集砂底部
43    沈殿棚
44    集砂槽
【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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