(57)【要約】【課題】負圧発生装置の吸引空気中に分離水を混入させず、脱水効率を向上させ、負圧発生装置の故障を防止する。【解決手段】バケットコンベヤ２のバケット１内部に砂堆積部１０と分離水貯留部１１とに上下区画する水切り網１２と、分離水Ｓを流下させると共に、バケット１反転時に砂堆積部１０へ分離水Ｓが逆流しない邪魔板１３を設け、バケット１側壁に分離水貯留部１１内外と連通する逆止弁１６付き排水管１５を立設し、バケット１底部９に分離水貯留部１１の内外に突出する空気抜き管１７を設け、又バケット１と等速で走行する無端ベルト１９をバケット１底部９に対向配置し、無端ベルト１９には空気抜き管１７の下方が着脱自在な透孔２０を設け、無端ベルト１９の対向面１９ａ背部に無端ベルト１９が摺接して気密閉塞される吸気口２１ａを設けると共に、負圧発生装置２２に連繋した吸気室２１を配置する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に設けた往路と復路とをバケットが天地逆に循環走行するバケットコンベヤにおいて、バケット内部には、砂堆積部と分離水貯留部とに上下区画する水切り網と、分離水を分離水貯留部へ流下させると共に、バケットの往路から復路へ移行する反転時に砂堆積部へ分離水が逆流しない邪魔板を設け、分離水貯留部には、バケット側壁の往路方向前部から外方連通する排水管を立ち上がり形成し、該排水管には流体の外方への流出に対してのみ開弁する逆止弁を設け、バケット底部には、分離水貯留部の内外に突出する空気抜き管を設け、又バケットと等速で走行する無端ベルトを往路におけるバケット底部に対向配置し、無端ベルトには空気抜き管の下方突端部が着脱自在な透孔を設け、無端ベルトのバケット底部との対向面背部には、無端ベルトが摺接して気密閉塞される吸気口を設けると共に、負圧発生装置に連繋した吸気室を配置したことを特徴とする砂脱水機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砂脱水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湿式分級機で砂を含んだ原液から分級された砂は水分を多量に含んでいるため、脱水処理が必要であった。
砂の脱水処理に用いられる脱水機としては、水分を多量に含んだ砂（含水砂）を搬送しながら、真空ポンプ等の負圧発生装置によって、水分を除去するものが見受けられる。
具体的には、無端ベルトに多数の吸気孔を設けた砂搬送用ベルトコンベヤと、これの搬送面上に濾布製から成る無端ベルトの上側面背部を密着させた濾布ベルトコンベヤと、砂搬送用ベルトコンベヤの搬送面背部に吸気口を摺接させると共に、負圧発生装置に連繋した吸気室とから構成され、湿式分級機から排出された含水砂を濾布ベルトコンベヤの上側面を介した前記搬送面上にて積載移送する間に、負圧発生装置によって、吸気室を真空引き（排気）することにより、砂に含有された水分を吸引除去する様に成している。
【０００３】
研究開発段階や出願段階で先行技術調査を行っておらず、記載すべき先行技術文献を知りません。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の脱水機による水分の吸引除去では、真空引き当初に大量の水を吸引するため、脱水効率が悪く、しかも負圧発生装置に多大な負荷がかかり、その故障を招来している。
又、吸引作用により、濾布ベルトコンベヤが砂で激しく磨滅されて穴や裂け目を生じ易く、そのため、濾布製無端ベルトを早期に交換せねばならなかったり、かかる交換作業を怠れば、砂も吸引されて負圧発生装置が破損する恐れがあった。
そこで、本発明は、濾布製無端ベルトを使用することなく、含水砂を水切り分離すると共に、負圧発生装置にて吸い出される空気と含水砂から吸引する水とを分離して効率的に砂を脱水する様にした砂脱水機を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑み、上下に設けた往路と復路とをバケットが天地逆に循環走行するバケットコンベヤにおいて、バケット内部には、砂堆積部と分離水貯留部とに上下区画する水切り網と、分離水を分離水貯留部へ流下させると共に、バケットの往路から復路へ移行する反転時に砂堆積部へ分離水が逆流しない邪魔板を設けることにより、砂堆積部内に投入した含水砂を水切り分離すると共に、邪魔板にて常に砂と水が砂堆積部と分離水貯留部の夫々に分離保持する。
そして、バケットと等速で走行する無端ベルトを往路におけるバケット底部に対向配置し、無端ベルトのバケット底部との対向面背部には、無端ベルトが摺接して気密的に閉塞される吸気口を設けると共に、負圧発生装置に連繋した吸気室を配置し、バケット底部にして、且つ、分離水貯留部の内外に突出する様に設けた空気抜き管の下方突端部を、無端ベルトに設けた透孔に着脱自在と成すと共に、分離水貯留部には、バケット側壁の往路方向前部から外方連通する排水管を立ち上がり形成し、該排水管には流体の外方への流出に対してのみ開弁する逆止弁を設けることにより、バケットの往路走行中にその内部を真空引きして砂堆積部の含水砂を強制脱水し、その脱水時に生ずる分離水を空気抜き管の上方突端部からオーバフローさせることなく、分離水貯留部に貯留させ、バケットが往路から復路へ移行する反転時に、砂堆積部と分離水貯留部の夫々に保持された脱水砂と分離水とを排出する様にして、上記課題を解決する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示す様に、砂脱水機は、上下に設けた往路Ｌと復路Ｌ１の夫々でバケット１が天地を逆に循環走行するバケットコンベヤ２と、該バケットコンベヤ２に併設した強制脱水装置３とから主に構成されている。
又、砂脱水機は、砂を含んだ原液を分級するスパイラル分級機等の湿式分級機４に連続して設けている。
湿式分級機４で分級された水分を多量に含んだ砂（含水砂Ｗ）を搬送しながら脱水し、脱水された砂（脱水砂Ｗ１）をバケットコンベヤ２に連続して設けた搬送コンベヤ５へ移送すると共に、脱水砂Ｗ１から分離された水（分離水Ｓ）を搬送コンベヤ５近傍に設けた図示しない排水路内に排水する。
そして、搬送コンベヤ５にて搬送される脱水砂Ｗ１は保管所６へ送り出され、ここで堆積保管される。
【０００７】
バケットコンベヤ２は前後一対のスプロケット７間に掛け渡した無端チェーン８を左右に並設し、複数連設して成るバケット１底部９を左右の無端チェーン８間に固定して成る。
無端チェーン８はローラーチェーンから成り、そのローラリンクプレートのピッチをバケット１の前後方向長さに対応させ、スプロケット７は一辺が前記ピッチに対応した正多角形状に形成され、図示しない駆動装置によって一方のスプロケット７を回転駆動させる。
【０００８】
バケット１は、上方が開口された方形箱型に形成され、内部は、湿式分級機４から投入される含水砂Ｗの砂堆積部１０と含水砂Ｗの脱水にて生ずる分離水Ｓの分離水貯留部１１とに上下区画する水切り網１２を設けている。
又、水切り網１２から降下する分離水Ｓを分離水貯留部１１へ流下させると共に、バケット１の往路Ｌから復路Ｌ１へ移行する反転時に砂堆積部１０へ分離水Ｓが逆流しない邪魔板１３とを設けている。
邪魔板１３は、バケット１内において往路方向前壁から後方へ至るに従い下方へ傾斜すると共に、先端が往路方向後壁との間に空隙を有して成り、その空隙を分離水貯留部１１との連通口１４と成している。
【０００９】
分離水貯留部１１には、バケット１の左右側壁の一方又は両方（図示例では一側壁）において、往路方向前部から外方連通する排水管１５を立ち上がり形成している。
排水管１５の上端は、好ましくは、図示例の様にバケット１の開口端より上方に突出し、排水管１５の上端に開口した排水口には、流体の外方への流出に対してのみ開弁する逆止弁１６を設けており、該逆止弁１６は閉弁時において排水口を気密的に閉塞する様に成している。
そして、バケット１底部９には、分離水貯留部１１の内外に突出する空気抜き管１７を設けており、該空気抜き管１７は底部９において連通口１４寄りに設けると共に、その上方突端部１７ａは分離水貯留部１１内に貯留される分離水Ｓの想定水位より高い位置に設定している。
これにより、バケット１の往路Ｌから復路Ｌ１へ移行する反転時において、バケット１が前傾姿勢から反転することで分離水Ｓが分離水貯留部１１内の往路方向前方へ流動しても、空気抜き管１７へ流入しない。
又、バケット１の往路方向後壁の上端には、山型に屈曲した砂振り分け板１８を設け、後続のバケット１との間隙に湿式分級機４から投下される含水砂Ｗが侵入することなく前後のバケット１内へ滑落する様に成している。
【００１０】
強制脱水装置３は、バケット１と等速で走行する無端ベルト１９を往路Ｌにおけるバケット１底部９に対向配置している。
無端ベルト１９は、往路Ｌ上において連続する所定数のバケット１に対応した長さを有し、前後に設けたローラーに掛け渡され、一方のローラーを回転駆動させる別途駆動装置（図示せず）を無端ベルト１９がバケット１と等速で走行する様に制御している。
又、無端ベルト１９にはバケット１底部９より突出した空気抜き管１７の下方突端部１７ｂが密着・離脱自在な透孔２０を設けている。
透孔２０は空気抜き管１７の下方突端部１７ｂの相互間隔に対応して無端ベルト１９全周に渡って開設され、又下方突端部１７ｂは、透孔２０への密着時において透孔２０に気密的に連通する様に、透孔２０より大径な漏斗状の開口部を有している。
そして、無端ベルト１９のバケット１底部９との対向面１９ａ背部には、無端ベルト１９が摺接して気密的に閉塞される吸気口２１ａを設けると共に、真空を得るためのブロアーや真空ポンプ等から成る負圧発生装置２２に連繋した吸気室２１を配置している。
【００１１】
吸気室２１は、上方開口した吸気口２１ａを無端ベルト１９の対向面１９ａの面積に対応させた箱体から成り、吸気室２１の前後壁の夫々には、前記対向面１９ａが吸気口２１ａを被覆する様に案内支持するテンションローラー２３を設けている。
吸気室２１の内底部は、その中央に設けた排出口２４に向かって下方傾斜する様に形成し、該排出口２４に配管２５を介して負圧発生装置２２を連結している。
配管２５中には、負圧発生装置２２にて吸気される空気中に含まれる水分を分離するサイクロン２６を介装している。
このサイクロン２６は、その円筒部から流入した空気中の水分ミスト等を旋回運動による遠心作用により内壁に沿って下降させ、下部に設けた排水口より排水する様に成すと共に、渦流となって上昇する水分と分離された空気を上部に設けた出口から負圧発生装置２２へ流動させる様に成している。
【００１２】
次に本発明に係る砂脱水機の作用について説明する。
バケットコンベヤ２の作動により往路Ｌと復路Ｌ１を循環走行するバケット１は、往路Ｌ始端（上流）で湿式分級機４から砂堆積部１０内に含水砂Ｗが投入される。
この含水砂Ｗは、バケット１の砂堆積部１０内に堆積し、水切り網１２によって自然脱水され、この脱水された分離水Ｓは、邪魔板１３上を流下し、連通口１４から分離水貯留部１１内に排水される。
次いで、往路Ｌ上を前進するバケット１が、無端ベルト１９の対向面１９ａに達すると、空気抜き管１７の下方突端部１７ｂが無端ベルト１９の透孔２０に気密的に吸着される。
吸気室２１は、その吸気口２１ａがバケット１と等速で走行する無端ベルト１９により気密的に閉塞されると共に、内部が負圧発生装置２２の吸気により真空化しているため、空気抜き管１７からバケット１内の空気が吸引され、砂堆積部１０内の含水砂Ｗが強制的に脱水され、この脱水された分離水Ｓは上記と同様に分離水貯留部１１内に貯留される。
尚、上記強制脱水時において、分離水貯留部１１内に通ずる排水管１５は、その内部空間が排水口に設けた逆止弁１６が閉弁されていることにより気密保持され、砂堆積部１０内の含水砂Ｗを支障なく脱水できる。
上記強制脱水は、バケット１が往路Ｌ終端側に達し、無端ベルト１９の透孔２０から空気抜き管１７の下方突端部１７ｂが離脱するまで行われる。
そして、バケット１が往路Ｌ終端に達し、往路Ｌから復路Ｌ１へ移行する反転時に、バケット１が前傾姿勢から反転姿勢になることにより、分離水貯留部１１内の分離水Ｓは、排水管１５内へ流動し、逆止弁１６を開弁することにより排水路内に投下され、同時に砂堆積部１０内の脱水砂Ｗ１は、バケット１の上方開口部から搬送コンベヤ５上に投下され、保管所６へ移送される。
この後、バケット１は復路Ｌ１上を反転状態のまま走行し、往路Ｌへ復帰して、上記手順が繰り返される。
【００１３】
【発明の効果】
要するに本発明は、上下に設けた往路Ｌと復路Ｌ１とをバケット１が天地逆に循環走行するバケットコンベヤ２において、バケット１内部には、砂堆積部１０と分離水貯留部１１とに上下区画する水切り網１２を設けたので、砂堆積部１０内に投入した含水砂Ｗを水切り網１２で水切り分離でき、更に、分離水Ｓを分離水貯留部１１へ流下させると共に、バケット１の往路Ｌから復路Ｌ１へ移行する反転時に砂堆積部１０へ分離水Ｓが逆流しない邪魔板１３を設けたので、特にバケット１が往路Ｌから復路Ｌ１へ移行する反転時に前傾状態から反転状態に姿勢が変わっても、邪魔板１３が堰の役割をして脱水砂Ｗ１と分離水Ｓとが混ざること無く、常に脱水砂Ｗ１と分離水Ｓが砂堆積部１０と分離水貯留部１１の夫々に分離保持できる。
又、バケット１と等速で走行する無端ベルト１９を往路Ｌにおけるバケット１底部９に対向配置し、無端ベルト１９のバケット１底部９との対向面１９ａ背部には、無端ベルト１９が摺接して気密閉塞される吸気口２１ａを設けると共に、負圧発生装置２２に連繋した吸気室２１を配置したので、負圧発生装置２２の吸引力を吸気室２１へ作用させることにより、吸気口２１ａ上を無端ベルト１９の対向面１９ａが走行しているにも拘らず、吸気口２１ａと外部間を空気が流通せず吸気室２１内を真空状態に維持できる。
そして、バケット１底部９に分離水貯留部１１の内外に突出する様に設けた空気抜き管１７の下方突端部１７ｂを、無端ベルト１９に設けた透孔２０に着脱自在と成したので、バケット１の往路Ｌ走行中にこれと等速で走行する無端ベルト１９の透孔２０に空気抜き管１７の下方突端部１７ｂが吸着されると、空気抜き管１７を通してバケット１内部が真空引きされ、砂堆積部１０の含水砂Ｗを往路Ｌ走行中に継続して強制脱水できると共に、その脱水時に生ずる分離水Ｓを空気抜き管１７の上方突端部１７ａからオーバフローさせることなく分離水貯留部１１に貯留でき、この様に負圧発生装置２２によって吸い出される空気中に分離水Ｓが混在しないため、負圧発生装置２２に分離水Ｓ混入による吸引抵抗（負荷）がかかることが無く、よって含水砂Ｗの強制脱水による効率を飛躍的に向上させられると共に、負圧発生装置２２の故障を未然に阻止できる。
又、分離水貯留部１１には、バケット１側壁の往路方向前部から外方連通する排水管１５を立ち上がり形成し、該排水管１５には流体の外方への流出に対してのみ開弁する逆止弁１６を設けたので、該逆止弁１６により上記強制脱水時に排水管１５を通して外気がバケット１内へ導入されず、何らの支障なく含水砂Ｗを強制脱水できると共に、バケット１が往路Ｌから復路Ｌ１へ移行する反転時に、バケット１における砂堆積部１０と分離水貯留部１１の各往路方向前部がバケット１の最下部となって夫々に脱水砂Ｗ１と分離水Ｓが集中して流動するため、砂堆積部１０と分離水貯留部１１の夫々に保持された脱水砂Ｗ１と分離水Ｓとを残留させずにバケット１の開口部と排水管１５とから別々に排出できる等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】砂脱水機の使用状態を示す簡略図である。
【図２】砂脱水機の側面図である。
【図３】バケットの内部構造を示す断面図である。
【図４】脱水状況を示す砂脱水機の要部拡大断面図である。
【図５】分離水と脱水砂の排出状況を示す砂脱水機の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１    バケット
Ｌ    往路
Ｌ１    復路
２    バケットコンベヤ
９    底部
１０    砂堆積部
１１    分離水貯留部
１２    水切り網
１３    邪魔板
１５    排水管
１６    逆止弁
１７    空気抜き管
１７ｂ  下方突端部
１９    無端ベルト
１９ａ  対向面
２０    透孔
２１    吸気室
２１ａ  吸気口
２２    負圧発生装置
Ｓ    分離水
【図１】
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【図２】
2004216330.tif 000004
【図３】
2004216330.tif 000005
【図４】
2004216330.tif 000006
【図５】
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