(57)【要約】【課題】  土砂の付着・成長によるホースの閉塞を防ぐことができ、洗浄水による汚染拡大を防ぐことができる土砂吸引装置を提供する。【解決手段】  土砂２を吸引する吸引ノズル３に搬送ホース４を接続すると共に、その搬送ホース４に土砂分離装置５を接続した土砂吸引装置１において、上記吸引ノズル３の内周面１０に、土砂２を吸引する吸引流を発生するサクションエジェクタ６を形成し、そのサクションエジェクタ６より圧縮空気を供給して吸引ノズル３から搬送ホース４を通して土砂分離装置５に土砂２を正圧で空送する。【選択図】  図１
2007002457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂を吸引する吸引ノズルに搬送ホースを接続すると共に、その搬送ホースに土砂分離装置を接続した土砂吸引装置において、上記吸引ノズルの内周面に、土砂を吸引する吸引流を発生するサクションエジェクタを形成し、そのサクションエジェクタより圧縮空気を供給して吸引ノズルから搬送ホースを通して土砂分離装置に土砂を正圧で空送することを特徴とする土砂吸引装置。
【請求項２】
上記サクションエジェクタは、上記吸引ノズルの周方向に沿って環状に形成される圧縮空気室と、該圧縮空気室の圧縮空気を吸引ノズル孔の軸方向後方に噴射する逆噴射ノズル孔とからなる請求項１記載の土砂吸引装置。
【請求項３】
上記搬送ホースは、上記サクションエジェクタから噴射される圧縮空気の圧力で拡縮するよう柔軟な材質で形成され、サクションエジェクタから供給される圧縮空気の圧力変化で拡縮して、その内面に付着した土砂を剥離して土砂分離装置に搬送できるようにした請求項１又は２記載の土砂吸引装置。
【請求項４】
上記搬送ホースは、硬質の保護用ホース内に収容され、その保護用ホース内で拡縮するように形成された請求項３記載の土砂吸引装置。
【請求項５】
上記サクションエジェクタには圧縮空気供給手段が接続され、該圧縮空気供給手段はサクションエジェクタに供給する圧縮空気の圧力を変化させて供給するようにした請求項１〜４いずれかに記載の土砂吸引装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引ノズルから土砂を吸引して土砂分離装置に空送する土砂吸引装置に係り、特に吸引ノズルと土砂分離装置とを接続するホース内に土砂が付着・成長してホースが閉塞するのを防ぐことができる土砂吸引装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
爆発物等の危険物を含む汚染土砂等を除去する装置としては、土砂を減圧吸引して空送する土砂吸引装置が知られている。
【０００３】
図４に示すように、土砂吸引装置３０は、土砂を吸引する吸引ノズル３１と、吸引ノズル３１に接続されたホース３２と、ホース３２に接続され空気と土砂を分離する土砂分離装置３３と、土砂分離装置３３に接続されホース３２及び吸引ノズル３１内を真空引きする真空吸引装置３４とを備えて構成されている。これによれば、吸引ノズル３１で土砂を吸引してホース３２内を搬送するため、土砂３５を取り除くときに汚染土砂周辺に存在する危険物（図示せず）に衝撃を与えるのを防ぐことができると共に、汚染範囲に対して限定的に使用できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２４３５６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２４３５７号公報
【特許文献３】特開２００４−３２４３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、土砂を減圧空送するため、ホース３２は、ホース自身が潰れないように剛性が高く、変形し難い構造としていた。このため、ホース３２の内面に土砂が付着し易く、付着した土砂は剥離し難いという課題があった。
【０００６】
そして、ホース３２の内面に土砂が付着した場合、吸引ノズル３１の先端からホース３２の内部に水を供給して洗浄等しなければならず、煩雑であると共に、洗浄水を数百Ｌ／回も使用しなければならないため、汚染が周囲に拡がってしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、土砂の付着・成長によるホースの閉塞を防ぐことができ、洗浄水による汚染拡大を防ぐことができる土砂吸引装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、土砂を吸引する吸引ノズルに搬送ホースを接続すると共に、その搬送ホースに土砂分離装置を接続した土砂吸引装置において、上記吸引ノズルの内周面に、土砂を吸引する吸引流を発生するサクションエジェクタを形成し、そのサクションエジェクタより圧縮空気を供給して吸引ノズルから搬送ホースを通して土砂分離装置に土砂を正圧で空送するものである。
【０００９】
上記サクションエジェクタは、上記吸引ノズルの周方向に沿って環状に形成される圧縮空気室と、該圧縮空気室の圧縮空気を吸引ノズル孔の軸方向後方に噴射する逆噴射ノズル孔とからなるものとするとよい。
【００１０】
上記搬送ホースは、上記サクションエジェクタから噴射される圧縮空気の圧力で拡縮するよう柔軟な材質で形成され、サクションエジェクタから供給される圧縮空気の圧力変化で拡縮して、その内面に付着した土砂を剥離して土砂分離装置に搬送できるようにするとよい。
【００１１】
上記搬送ホースは、硬質の保護用ホース内に収容され、その保護用ホース内で拡縮するように形成されるとよい。
【００１２】
上記サクションエジェクタには圧縮空気供給手段が接続され、該圧縮空気供給手段はサクションエジェクタに供給する圧縮空気の圧力を変化させて供給するようにするとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、土砂の付着・成長によるホースの閉塞を防ぐことができ、洗浄水による汚染拡大を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１５】
図１に示すように、土砂吸引装置１は、土砂２を吸引する吸引ノズル３に搬送ホース４を接続すると共に、搬送ホース４に土砂分離装置５を接続したものである。
【００１６】
吸引ノズル３は、略筒状に形成されており、軸方向の中間位置に、土砂２を吸引する吸引流を発生するサクションエジェクタ６を有する。吸引ノズル３はサクションエジェクタ６のある中間部７と先端部８との内径を略同径に形成されると共に、搬送ホース４に接続される後端部９を下流側に向かうにつれて拡径するラッパ状に形成されている。そして、土砂吸引装置１は、サクションエジェクタ６から吸引ノズル３内に圧縮空気を供給することで、吸引ノズル３の先端側から土砂２を吸引し、この吸引した土砂２を吸引ノズル３から搬送ホース４を通して土砂分離装置５に正圧で空送するようになっている。
【００１７】
サクションエジェクタ６は、吸引ノズル３の内周面１０に形成されており、吸引ノズル３の周方向に沿って環状に形成される圧縮空気室１１と、圧縮空気室１１の圧縮空気を吸引ノズル３の吸引ノズル孔１２の軸方向後方に噴射する逆噴射ノズル孔１３とからなる。圧縮空気室１１は、後述する圧縮空気供給手段１４に可撓性を有する空気配管１５を介して接続されており、圧縮空気供給手段１４から供給される圧気を後述する逆噴射ノズル孔１３の直前で溜めることで、逆噴射ノズル孔１３に周方向に均等に圧気を供給するようになっている。逆噴射ノズル孔１３は、圧縮空気室１１から径方向内方に延びつつ後方に延びる環状溝状に形成されており、全周に渡って略均等に圧気を噴射するようになっている。圧縮空気供給手段１４は、圧縮機１６と、圧縮機１６から吐出される圧縮空気の圧力を変化させるバルブ１７とからなる。バルブ１７は、周期的に開閉するように構成されており、圧縮空気の圧力をパルス的に変化させるようになっている。
【００１８】
搬送ホース４は、サクションエジェクタ６から噴射される圧縮空気の圧力で拡縮する柔軟な材質で形成され、サクションエジェクタ６から供給される圧縮空気の圧力変化で拡縮して、その内面に付着した土砂２を剥離できるようになっている。具体的には、搬送ホース４は、合成ゴム等のラバー状の耐摩耗性樹脂からなる。搬送ホース４は、一端を吸引ノズル３の後端部９の外周に被せて吸引ノズル３に接続されると共に、他端を土砂分離装置５の取込口１８内に挿入して土砂分離装置５に接続されており、接続箇所に土砂２の流れを妨げる段差を形成しないようになっている。また、搬送ホース４は、硬質の保護用ホース１９内に収容されている。保護用ホース１９は、搬送ホース４が完全に拡がっても保護用ホース１９と搬送ホース４との間に隙間を残すように内径を搬送ホース４の最大外径より十分大きく形成されており、搬送ホース４を保護用ホース１９内で自由に拡縮させるようになっている。具体的には、保護用ホース１９は、螺旋状の補強材２５を有し、補強材で外周形状を維持するようにされた可撓性を有する管材からなり、図示しない建設機械の可動アーム等に支持されるようになっている。また、保護用ホース１９は、透明又は半透明に形成されており、搬送ホース４の状態を外部から目視できるようになっている。保護用ホース１９は、両端をそれぞれ吸引ノズル３と土砂分離装置５とに気密に接続されている。
【００１９】
土砂分離装置５は、土砂２を衝突させて落下させる衝突盤２０と、衝突盤２０から落下する土砂２を受けて回収するための土砂回収ケース２１とを備えて構成されている。衝突盤２０は、下面を開放されたケース状の土砂分離ヘッド２２内に設けられている。土砂分離ヘッド２２の上部には、土砂２から分離された空気を排出するための排気管２３がフィルター２４を介して接続されている。土砂回収ケース２１は、土砂分離ヘッド２２の下部に着脱自在に取り付けられるようになっており、土砂２が所定の容量に達したら他の空の土砂回収ケース２１に交換するように構成されている。
【００２０】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２１】
土砂２を吸引する場合、吸引ノズル３の先端を土砂２に近接させ、圧縮空気供給手段１４を作動させる。圧縮空気供給手段１４からの圧気は、空気配管１５を通じてサクションエジェクタ６の圧縮空気室１１に供給され、圧縮空気室１１内の圧気が逆噴射ノズル孔１３から吸引ノズル孔１２内に軸方向後方へ向けて噴射される。これにより、吸引ノズル孔１２の先端側の空気が逆噴射ノズル孔１３からの噴流に引き込まれて吸引ノズル孔１２の先端側が真空となり、吸引ノズル孔１２内に土砂２が吸引されることとなる。
【００２２】
吸引ノズル３に吸引された土砂２は、逆噴射ノズル孔１３からの噴流により吸引ノズル３から搬送ホース４を通して土砂分離装置５に正圧で空送される。このとき、サクションエジェクタ６は、吸引ノズル３の内周面１０に形成された逆噴射ノズル孔１３から圧気を噴射するようになっており、吸引ノズル３の内径を絞らないようになっているため、吸引ノズル３及びそのサクションエジェクタ６に土砂２が付着することはない。また、土砂２を正圧で空送するため、搬送ホース４は真空引きする場合のように大気圧に抵抗して径方向の形状を維持する剛性の高いものにする必要がなく、サクションエジェクタ６からの圧気で膨らむ柔軟なものにできる。そして、搬送ホース４は、柔軟な材質で形成するため、圧気の気圧が変化するたびに拡縮することとなり、常時自己振動させることができ、搬送ホース４の内面に土砂２が付着して成長するのを未然に防ぐことができる。図２に示すように、保護用ホース１９は搬送ホース４より十分大径に形成されているため、搬送ホース４の拡縮を阻害することはない。
【００２３】
搬送ホース４を通じて土砂分離装置５に空送された土砂２は、衝突盤２０に当たることで空気と分離され、土砂回収ケース２１に落下する。土砂２と分離された圧気は、フィルター２４を通じて排気管２３に排出される。
【００２４】
また万一、土砂２を空送している最中に土中の鋭利な異物等によって搬送ホース４が破損しても、搬送ホース４は硬質の保護用ホース１９内に収容されているため、土砂２が周囲に巻き散らされることはなく、運転を停止するまでの短時間であれば、搬送ホース４の代わりに保護用ホース１９で土砂２を搬送し続けることも可能である。保護用ホース１９は透明又は半透明に形成されているため、搬送ホース４から流出した土砂２を容易に目視確認することができ、搬送ホース４の破損を即座に知ることができる。
【００２５】
またさらに、土砂２の粒子の粗さや、水分等の条件によっては搬送ホース４に土砂２が付着することもあるが、圧縮空気供給手段１４のバルブ１７を数秒間隔の短い周期で開閉して圧縮空気の圧力をパルス的に変化させることにより、空送流体による衝撃を発生させ、搬送ホース４の内面から土砂２を容易に剥離することができる。
【００２６】
土砂２の搬送を終了し、土砂吸引装置１の運転を停止すると、図３に示すように、搬送ホース４は内圧の低下に伴って潰れる。
【００２７】
このように、吸引ノズル３の内周面１０に、土砂２を吸引する吸引流を発生するサクションエジェクタ６を形成し、そのサクションエジェクタ６より圧縮空気を供給して吸引ノズル３から搬送ホース４を通して土砂分離装置５に土砂２を正圧で空送するため、ブロワが不要となり、装置全体を密閉構造にする必要がなくなるため、システム構成を簡素化でき、土砂分離装置５内等に土砂付着防止のための各種多様な機構を採用することができ、柔軟なホースを使用することができる。
【００２８】
また、サクションエジェクタ６は、吸引ノズル３の周方向に沿って環状に形成される圧縮空気室１１と、圧縮空気室１１の圧縮空気を吸引ノズル孔１２の軸方向後方に噴射する逆噴射ノズル孔１３とからなるものとしたため、土砂２の流路を狭めることなく吸引ノズル３内の先端を真空にでき、構造が簡単で信頼性の高いものにできる。
【００２９】
搬送ホース４は、サクションエジェクタ６から噴射される圧縮空気の圧力で拡縮するよう柔軟な材質で形成され、サクションエジェクタ６から供給される圧縮空気の圧力変化で拡縮して、その内面に付着した土砂２を剥離して土砂分離装置５に搬送できるようにしたため、搬送ホース４内に土砂２が付着・成長するのを防ぐことができ、搬送ホース４が土砂２で閉塞するのを防ぐことができる。そして、土砂搬送後に搬送ホース４内を洗浄水で洗浄する必要がほとんどないため、搬送ホース４内に付着した汚染物質の拡散を防ぐことができると共に、搬送ホース４を洗浄・乾燥する手間を省くことができ、装置稼働率を向上させることができる。
【００３０】
搬送ホース４は、硬質の保護用ホース１９内に収容され、その保護用ホース１９内で拡縮するように形成されるため、建設機械等に保護用ホース１９を把持させることで搬送ホース４を容易に支持することができ、搬送ホース４の取り扱いを容易にできる。また、搬送ホース４が破損した場合であっても汚染土砂の拡散を防ぐことができる。
【００３１】
サクションエジェクタ６には圧縮空気供給手段１４が接続され、圧縮空気供給手段１４はサクションエジェクタ６に供給する圧縮空気の圧力を変化させて供給するようにしたため、搬送ホース４の内面に付着した土砂２を空送流体による衝撃で容易に剥離することができる。
【００３２】
なお、圧縮空気供給手段１４は、圧縮機１６とバルブ１７とからなるものとしたが、これに限るものではない。取り扱う土砂２が搬送ホース４に付着し難い性状のものである場合、バルブ１７は省略してもよい。
【００３３】
また、搬送ホース４は合成ゴム等の耐摩耗性樹脂からなるものとしたが、これに限るものではない。十分な耐摩耗性と柔軟性を有し、破れにくいものであれば布等の他の材質であってもよい。またさらに、搬送ホース４は、導電性を有する導電性ホースであってもよい。搬送物が粉体の場合、静電気発生による粉体の付着を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す土砂吸引装置の側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】圧縮空気未投入時の図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】従来の土砂吸引装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  土砂吸引装置
２  土砂
３  吸引ノズル
４  搬送ホース
５  土砂分離装置
６  サクションエジェクタ
１０  内周面
１１  圧縮空気室
１２  吸引ノズル孔
１３  逆噴射ノズル孔
１４  圧縮空気供給手段
１９  保護用ホース
【図１】
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【図２】
2007002457.tif 000004
【図３】
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【図４】
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