(57)【要約】【課題】  連続して効率良く洗浄効果を得られるとともに、設置場所が制限されずに、作業者が簡単に持ち運びできる省スペース型の砂洗浄装置を提供する。【解決手段】    砂洗浄装置１は砂洗浄管２と、砂洗浄管２の一端に接続された加圧手段３と、砂洗浄管２の他端に接続された分離手段４とで構成され、砂洗浄管２の一端に汚れた被洗浄砂３４と洗浄液３５を加圧して供給することにより使用する。加圧された被洗浄砂３４と洗浄液３５は管体２１と、管体２１の内部に固設され、管体の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３に沿って流れることにより、砂同士の摩擦を生み出して揉み洗いの効果により砂同士を洗浄する。【選択図】          図１
2006110502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体と、該管体の内部に固設され、該管体の内壁との間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体とからなることを特徴とする砂洗浄管。
【請求項２】
前記管体および前記スクリュー体がいずれも可撓性を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の砂洗浄管。
【請求項３】
前記管体の一部に前記スクリュー体が設けられ、該管体の他の部分の少なくとも一部が可撓性を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の砂洗浄管。
【請求項４】
請求項１記載の砂洗浄管と、該砂洗浄管の一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を加圧供給する加圧手段と、前記砂洗浄管の他端から排出された汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を分離する分離手段とを備えたことを特徴とする砂洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、汚れの付着した濾過砂等の汚砂を洗浄して砂表面の汚れを取り除く砂洗浄管および砂洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浄水場に使用されている濾過砂は川や河口付近で採取されるが、この資源量にも限界があるので、洗浄等によって再利用することが望ましい。そのために汚れの付着した濾過砂を定期的に洗浄することにより表面の汚れを除去することが行なわれている。
【０００３】
従来の砂洗浄装置としては、濾過砂を濾過槽から取り出して洗浄するものの他に、濾過槽の中で一旦濾過を停止して洗浄水を下から吹き出させる逆洗方式のもの等があるが、本出願人は例えば特許文献１に記載されているような、濾過槽の中に洗浄槽を設け、この洗浄槽内に配置したスクリューコンベアの回転により砂を揉み洗いする装置を提案し、実用化に成功している。この砂洗浄装置は、スクリューコンベアを回転させることで砂及び洗浄水を螺旋状の羽根に沿って上昇させ、上昇する水の中で砂が相互に揉み合い擦れ合う状況を作って、砂の表面に付着・被覆している汚れを効果的に取り除くものである。
【特許文献１】特開平１０−１０９０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これら従来の砂洗浄装置はいずれも大きな動力を使用するものであるため、洗浄のために大きなスペースやエネルギーを必要としていた。
【０００５】
この発明は上記課題を解決して、連続して効率良く洗浄効果を得られるとともに、設置場所が制限されずに、作業者が簡単に持ち運びできる省スペース型の砂洗浄装置を提供することを目的するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためこの発明は、管体と、管体の内部に固設され、管体の内壁との間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体とからなる砂洗浄管、およびその砂洗浄管を用いた砂洗浄装置を提供するものである。ここで管体の内部に固設するとは、スクリュー体が管体の中で回転しないように固定することを意味する。
【０００７】
この砂洗浄管は、汚れた被洗浄砂と洗浄液を管内に加圧して導入し、前記スクリュー体に沿って流すことにより、砂同士の摩擦を生み出して洗浄するものである。
【０００８】
前記管体および前記スクリュー体はいずれも可撓性を有するものであることが望ましい。あるいは前記管体の一部に前記スクリュー体が設けられ、該管体の他の部分の少なくとも一部は可撓性を有するものであることが望ましい。
【０００９】
さらに本発明の砂洗浄装置は、前記砂洗浄管と、該砂洗浄管の一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を加圧供給する加圧手段と、前記砂洗浄管の他端から排出された汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を分離する分離手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで加圧手段とは、汚れた被洗浄砂と洗浄液を管の一端から加圧供給できるものであればいかなるものでもよい。具体的には、水と共に、沈殿した砂・砂利等の固体を吸い揚げるサンドポンプ、高圧液体噴射ノズルを用いて、沈殿した砂・砂利等の固体を吸引流送する望月式ジェットポンプ（特公平３−２７７９）、特殊高圧ポンプで液体とスラリー液を混合しノズルから高圧噴射するスラリーポンプ等を使用することができる。
【００１１】
また、ここで分離手段とは、管の他端から排出された汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を分離できるものであればいかなるものでもよい。具体的にはシャワーで濯いで脱水する篩分洗浄機等を使用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明の砂洗浄装置によれば、前記砂洗浄管の一端から汚れた被洗浄砂と洗浄液を加圧して供給することにより、管体の内部に固設され、管体の内壁との間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体に沿って被洗浄砂と洗浄液が流れるのに伴い、砂同士の摩擦を生み出して揉み洗いの効果により砂同士を洗浄することができるため、スクリューを回転させるための動力、電力を必要とすることなく砂を洗浄することができる。
【００１３】
また、濾過砂等の汚砂を連続して前記砂洗浄管を通過させるようにすれば、作業を停止することなく連続して汚砂を洗浄することができて作業を効率よく進めることができる。
【００１４】
さらに、前記砂洗浄管は小型のものを多数用意して、任意の数を接続して使用することもできるから、作業者が簡単に持ち運びできる砂洗浄装置を提供することができる。
【００１５】
また、管の一部を可撓性として変形可能にすれば、その接続も容易になり、砂洗浄装置全体の形も自由に構成することができるから、設置場所も制限されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の砂洗浄装置の断面図である。砂洗浄装置１は砂洗浄管２と、砂洗浄管２の一端に接続された加圧手段３と、砂洗浄管２の他端に接続された分離手段４とで構成されている。
【００１８】
加圧手段３は、ジェットノズル３１の加圧された洗浄液３５が流入する流入口３１ｂに洗浄液３５を加圧するポンプ３３を接続し、ジェットノズル３１の洗浄液３５と被洗浄砂３４を排出する排出口３１ｃに砂洗浄管２の流入口２１ａを接続し、さらにジェットノズル３１の流入口３１ｂと排出口３１ｃとの間にある被洗浄砂３４を吸引する吸引口３１ａに、汚れた被洗浄砂３４を投入するホッパ３２の下端を接続して構成されている。
【００１９】
砂洗浄管２は一端にジェットノズル３１の排出口３１ｃに接続されて洗浄液３５と汚れた被洗浄砂３４を流入させる流入口２１ａ、他端に篩４１の底面内側４１ａに汚れが除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を排出する排出口２１ｂを有する管体２１と、管体２１の内部に固設され、内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３とで構成されている。スクリュー体２３の内部で、軸２３ａに固着する螺旋状の羽根２３ｂは、被洗浄砂３４を効率よく排出口２１ｂまで搬送するために、管体２１の内面２１ｃと適度な空隙を有するように構成する。またこの空隙が狭すぎると砂の咬み込みや破砕及び羽根２３ｂの磨耗の原因にもなるので、被洗浄砂の粒径に合わせて空隙が適宜調整できるように管体２１あるいはスクリュー体２３を交換可能に構成する。さらに砂が流入する砂洗浄管２の流入口２１ａ付近はサンドブラスト効果（圧縮空気または遠心力などで、砂または粒状が吹付けられて研磨される）により磨耗し易いので、砂洗浄管２の両端に各々同型のフランジ２２を取り付けられるようにする。フランジ２２が磨耗したらフランジ２２だけを交換し砂洗浄装置１のメンテナンスにおけるコストを低減できるようにする。またサンドブラスト効果による磨耗を抑制するために、砂洗浄管２の流入口２１ａと排出口２１ｂを逆にして取り付けることが可能な構成にする。なお管体２１の内部にスクリュー体２３を固設する方法としては、スクリュー体２３が管体２１の内部で回転しないように固定できるものであればいかなる方法でもよい。例えば管体２１の内面２１ｃとスクリュー体の羽根２３ｂを溶接する方法、または軸２３ａの両端に嵌合用のキーを設け、該キーと嵌合するキーをフランジ２２の中央にスポークを介して形成した軸固定部に設け、キー同士を嵌合させることにより、軸２３ａとフランジ２２を固定し、さらにフランジ２２と管体２１を機械的に固定する方法などが採用できる。また、三次元光造形法を使用して管体２１とスクリュー体２３を一体的に形成してもよい。
【００２０】
分離手段４は砂洗浄管２の排出口２１ｂの下方向に位置し、汚れの除去された砂と、汚れを含んだ洗浄液が投入される篩４１と、篩４１の上部に設置されたシャワー装置４２とで構成されている。篩４１は底面内側４１ａに所定のメッシュのネットが張着されている。
【００２１】
次に、図２〜図８に他の実施形態の砂洗浄管を断面図で示す。
【００２２】
図２は実施形態２の砂洗浄管の断面図を示す。本実施形態の砂洗浄管は一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を流入させる流入口２１ａ、他端に汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を排出する排出口２１ｂを備えた管体２１と、管体２１の内部に固設され、管体２１の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３とからなり、管体２１およびスクリュー体２３がいずれも可撓性を有している。砂洗浄管２は両端の開口部が一直線上に並ぶように所定の曲率で曲げられた湾曲部となっており、折り曲げ自在な構成になっている。なお、流入口２１ａと排出口２１ｂは流入側と排出側をどちらに設置しても良い。
【００２３】
図３は実施形態３の砂洗浄管の断面図を示す。本実施形態の砂洗浄管は一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を流入させる流入口２１ａ、他端に汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を排出する排出口２１ｂを備えた管体２１と、管体２１の両端から中心部に向かってそれぞれ所定の位置までの内部に固設され、管体２１の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３とからなり、流入口２１ａと排出口２１ｂの間にあって管体２１のスクリュー体２３が固設されていない部分が可撓性を有している。可撓性を有する管体部分は所定の曲率で曲げられた湾曲部となっており、折り曲げ自在な構成になっている。なお、流入口２１ａと排出口２１ｂは流入側と排出側をどちらに設置しても良い。
【００２４】
図４は実施形態４の砂洗浄管の断面図を示す。本実施形態の砂洗浄管は一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を流入させる流入口２１ａ、他端に汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を排出する排出口２１ｂを備えた管体２１と、流入口２１ａと排出口２１ｂの間で中心部から両端に向かって所定の位置までの管体２１の内部に固設され、管体２１の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３とからなり、管体２１の両端からそれぞれ所定の位置までのスクリュー体２３が固設されていない部分が可撓性を有している。可撓性を有する管体部分は所定の曲率で曲げられた湾曲部となっており、折り曲げ自在な構成になっている。なお、流入口２１ａと排出口２１ｂは流入側と排出側をどちらに設置しても良い。
【００２５】
図５は実施形態５の砂洗浄管の断面図を示す。本実施形態の砂洗浄管は一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を流入させる流入口２１ａ、他端に汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を排出する排出口２１ｂを備えた管体２１と、流入口２１ａと排出口２１ｂの間にあって管体２１の中心部から両端に向かって所定の位置までの内部に固設され、管体２１の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３とからなり、管体２１およびスクリュー体２３がいずれも可撓性を有さないものであり、一直線状に所定の長さで構成されている。なお、流入口２１ａと排出口２１ｂは流入側と排出側をどちらに設置しても良い。
【００２６】
図６に実施形態６の砂洗浄管の断面図を示す。本実施形態の砂洗浄管は一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を流入させる流入口２１ａ、他端に汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を排出する排出口２１ｂを備えた管体２１と、管体２１の両端から中心部に向かってそれぞれ所定の位置までの内部に固設され、管体２１の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３Ａとスクリュー体２３Ｃ、そして流入口２１ａと排出口２１ｂの間にあって管体２１の中心部から両端に向かって所定の位置までの内部に固設され、管体２１の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３Ｂとからなり、入口２１ａと排出口２１ｂの間にあってスクリュー体２３が固設されていない部分が可撓性を有している。可撓性を有する管体部分は所定の曲率で曲げられた湾曲部となっており、折り曲げ自在な構成になっている。なお、流入口２１ａと排出口２１ｂは流入側と排出側をどちらに設置しても良い。
【００２７】
図７に実施形態７の砂洗浄管の上面図、図８に断面図を示す。本実施形態の砂洗浄管は、一端に汚れた被洗浄砂と洗浄液を流入させる流入口２１ａ、他端に汚れの除去された砂と汚れを含んだ洗浄液を排出する排出口２１ｂを備えた管体２１と、管体２１の内部に固設され、管体２１の内壁２１ｃとの間に螺旋状の流路を形成するスクリュー体２３とからなり、管体２１およびスクリュー体２３がいずれも可撓性を有するものであると共に、所定の均一な径で螺旋状に隙間をあけて巻いて形成された螺旋管であり、一重巻き又は二重以上の多重に巻いて形成する。なお、流入口２１ａと排出口２１ｂは流入側と排出側をどちらに設置しても良い。
【００２８】
次に本発明の砂洗浄管の設置の実施形態を図９〜図１１に示す。
【００２９】
図９に実施形態８の砂洗浄装置の断面図を示す。本実施形態の砂洗浄装置は同じ形状の３本の砂洗浄管を、可撓性を有する管２４を介して直列に連結することにより構成されている。すなわち、図示しない加圧手段に砂洗浄管２ａの流入口２１ａを接続し、砂洗浄管２ａの排出口２１ｂを管２４ａの一端に接続する。さらに管２４の他端は砂洗浄管２ｂの流入口２１ａに接続し、砂洗浄管２ｂの排出口２１ｂは管２４ｂの一端に接続する。そしてさらに管２４ｂの他端は砂洗浄管２ｃの流入口２１ａに接続し、砂洗浄管２ｃの排出口２１ｂは図示しない分離手段に接続して構成されている。
【００３０】
図１０に実施形態９の砂洗浄装置の上面図、図１１に断面図を示す。本実施形態の砂洗浄装置は同じ形状の６本の砂洗浄管が円筒に等間隔で周設され、砂洗浄管はそれぞれ砂洗浄管の下端に流入口２１ａ、砂洗浄管の上部管壁に排出口２１ｂを有しており、流入口２１ａは加圧手段３に接続されて、排出口２１ｂは分離手段４に接続されることにより構成されている。
【００３１】
以上、本発明の代表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、前記に記した効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【００３２】
以上説明した砂洗浄装置を用いて汚砂を洗浄した一例を、図１を示しながら説明する。
【００３３】
ポンプ３３で加圧された洗浄液３５は流入口３１ｂからジェットノズル３１に流入し、ジェットノズル３１によって排出口３１ｃに向かって噴射される。この際、噴射された洗浄液３５により、ジェットノズル３１の管内で負圧が発生し吸引効果が得られる。ここでホッパ３２に投入された被洗浄砂３４は吸引効果により、吸い込まれるように吸引口３１ａから管内に供給され、洗浄液３５と共に排出口３１ｃから排出される。
【００３４】
排出口３１ｃから排出された汚れた被洗浄砂３４と洗浄液３５は、フランジ２２を介して管体２１に備えられた流入口２１ａから砂洗浄管２に流入する。砂洗浄管２に流入した被洗浄砂３４はスクリュー体２３に沿って流れるのに伴い、洗浄液３５の中で砂が相互に揉み合い、擦れ合う状況となり、表面に付着・被覆する汚れが効果的に取り除かれる。さらに被洗浄砂３４は羽根２３ｂ等に衝突する作用がほとんどないので、粒子に過大な力が作用せず破砕する恐れがない。しかも、砂相互の間には常に洗浄液３５が介在するため、剥離した汚物は洗浄液３５の中に流れ出し、擦れ合いによる再付着は生じない。従って、砂の洗浄効果は高くなる。そして砂洗浄管２内部で洗浄され、汚れの除去された砂と、汚れを含んだ洗浄液は、管体２１に備えられた排出口２１ｂから篩４１に排出され、篩４１の底面内側４１ａに張着されたネットによって砂と汚れを含んだ洗浄液に篩い分けられる。さらに篩４１の上方向にはシャワー装置４２が設置されており、シャワー装置４２から篩４１の内部の砂に向けて水を噴射することによって、砂はきれいに濯がれ、汚れの除去された砂と、汚れを含んだ洗浄液に分離される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る砂洗浄装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態２の砂洗浄管の形状を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態３の砂洗浄管の形状を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態４の砂洗浄管の形状を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態５の砂洗浄管の形状を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態６の砂洗浄管の形状を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態７の砂洗浄管の形状を示す上面図である。
【図８】本発明の実施形態７の砂洗浄管の形状を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態８の砂洗浄装置の断面図である。
【図１０】本発明の実施形態９の砂洗浄装置の上面図である。
【図１１】本発明の実施形態９の砂洗浄装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      砂洗浄装置
２      砂洗浄管
２１    管体
２１ａ  流入口
２１ｂ  排出口
２１ｃ  内面
２２    フランジ
２３    スクリュー体
２３ａ  軸
２３ｂ  羽根
２４    管
３      加圧手段
３１    ジェットノズル
３１ａ  吸引口
３１ｂ  流入口
３１ｃ  排出口
３２    ホッパ
３３    ポンプ
３４    被洗浄砂
３５    洗浄液
４      分離手段
４１    篩
４１ａ  底面内側
４２    シャワー装置
【図１】
2006110502.tif 000003
【図２】
2006110502.tif 000004
【図３】
2006110502.tif 000005
【図４】
2006110502.tif 000006
【図５】
2006110502.tif 000007
【図６】
2006110502.tif 000008
【図７】
2006110502.tif 000009
【図８】
2006110502.tif 000010
【図９】
2006110502.tif 000011
【図１０】
2006110502.tif 000012
【図１１】
2006110502.tif 000013