(57)【要約】【課題】含液物質が排出口を形成する周壁とゲート上側表面との間から漏れるおそれのない含液物質貯留装置とする。【解決手段】含液物質貯留装置１として、含液物質Ｐの排出口２と、この排出口２の開閉ゲート３と、排出口２を形成する周壁４に備えられて、この周壁４とゲート上側表面３ａとの間を塞ぐシール材１０とを備える。そして、シール材１０に、ゲート上側表面３ａに接触可能な可とう性を有し、かつ、含液物質Ｐが内方延出片１２上側表面から除かれた場合においてゲート上側表面３ａから離間する復元性を有する、内方延出片１２を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含液物質の排出口と、この排出口の開閉ゲートと、前記排出口を形成する周壁に備えられて、この周壁の少なくとも１面と前記ゲート上側表面との間を塞ぐシール材と、を有する含液物質貯留装置であって、
前記シール材は、内方へ延出する内方延出片を少なくとも有し、
この内方延出片は、前記ゲート上側表面に接触可能な可とう性を有し、かつ、前記含液物質が前記内方延出片上側表面から除かれた場合において前記ゲート上側表面から離間する復元性を有する、
ことを特徴とする含液物質貯留装置。
【請求項２】
前記内方延出片は、水平面からの前記ゲート上側表面側への角度が、０〜４０°とされている、請求項１記載の含液物質貯留装置。
【請求項３】
前記内方延出片の長さが、３０〜１００ｍｍとされている、請求項１又は請求項２記載の含液物質貯留装置。
【請求項４】
前記内方延出片が、ネオプレンゴム及びクロロプレンゴムの少なくともいずれか一方からなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【請求項５】
前記開閉ゲートがカットゲートである場合において、前記開閉ゲート底面端部の曲率部分を構成する円弧の中心の位置と前記開閉ゲートの回転軸とが実質同一である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【請求項６】
前記含液物質が汚泥である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【請求項７】
含液物質の含液率が、７６〜８４質量％である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水汚泥や掘削残渣、泥炭等に代表される液状物質と固形物質との混合体（以後、含液物質という。）を貯留可能な貯留装置に関するものである。より詳しくは、含液物質排出口の開閉ゲートが、スライドゲートやカットゲート等のゲートであるホッパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の含液物質貯留装置においては、含液物質の排出口が、スライドゲートやカットゲート等のゲートで、開閉される。そして、排出口を形成する周壁とゲート上側表面との間（以下、単に隙間ともいう。）は、周壁に取り付けられ下方へ延出する平板状のシール材で塞がれている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、この平板状のシール材は、含液物質が隙間から漏れるのを防止するためのものであるため、かかる隙間の長さよりも長くなっている。したがって、常時曲がった状態（変形）となり、この状態でくせが付くため、シール性能が低下するおそれある。また、常時開閉ゲートと接触した状態にあり、この接触状態でゲートが開閉するため、すぐに摩耗してシール性能が低下するおそれがある。シール性能が低下すれば、当然、含液物質が隙間から漏れることになる。
【特許文献１】特開平８−２５３２９２号公報（段落０００７、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする主たる課題は、含液物質が排出口を形成する周壁とゲート上側表面との間から漏れるおそれのない含液物質貯留装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
含液物質の排出口と、この排出口の開閉ゲートと、前記排出口を形成する周壁に備えられて、この周壁の少なくとも１面と前記ゲート上側表面との間を塞ぐシール材と、を有する含液物質貯留装置であって、
前記シール材は、内方へ延出する内方延出片を少なくとも有し、
この内方延出片は、前記ゲート上側表面に接触可能な可とう性を有し、かつ、前記含液物質が前記内方延出片上側表面から除かれた場合において前記ゲート上側表面から離間する復元性を有する、
ことを特徴とする含液物質貯留装置。
【０００６】
〔請求項２記載の発明〕
前記内方延出片は、水平面からの前記ゲート上側表面側への角度が、０〜４０°とされている、請求項１記載の含液物質貯留装置。
【０００７】
〔請求項３記載の発明〕
前記内方延出片の長さが、３０〜１００ｍｍとされている、請求項１又は請求項２記載の含液物質貯留装置。
【０００８】
〔請求項４記載の発明〕
前記内方延出片が、ネオプレンゴム及びクロロプレンゴムの少なくともいずれか一方からなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【０００９】
〔請求項５記載の発明〕
前記開閉ゲートがカットゲートである場合において、前記開閉ゲート底面端部の曲率部分を構成する円弧の中心の位置と前記開閉ゲートの回転軸とが実質同一である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【００１０】
〔請求項６記載の発明〕
前記含液物質が汚泥である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【００１１】
〔請求項７記載の発明〕
含液物質の含液率が、７６〜８４質量％である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の含液物質貯留装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、含液物質が排出口を形成する周壁とゲート上側表面との間から漏れるおそれのない含液物質貯留装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、本形態の含液物質貯留装置たるホッパー装置１は、含液物質Ｐの排出口２を形成する周壁４と、排出口２を開閉する開閉ゲート、図示例では一対（紙面左右にそれぞれ１つづつ）のカットゲート３，３と、周壁４に備えられて、この周壁４とカットゲート３，３の上側表面３ａとの間を塞ぐシール材１０と、を主に有する。
【００１４】
本形態において、一対のカットゲート３，３は、基端部３Ａ，３Ａに、それぞれ伸縮自在なシリンダ５，５の一端部が接続されている。このシリンダ５，５の他端部は、それぞれ周壁４，４に取り付けられている。本シリンダ５，５が収縮すると、カットゲート３，３が、それぞれ外方向（Ｏ方向）に移動して、排出口２が開く。他方、本シリンダ５，５が伸張すると、カットゲート３，３が、それぞれ内方向（Ｃ方向）に移動して、排出口２が閉じる。
【００１５】
一方、シール材１０は、図２に示すように、周壁４の先端部４Ａから下方へ延出する平板状の下方延出片１１と、この下方延出片１１の下端部から内方（排出口２の中心側に向かう方向）へ延出する平板状の内方延出片１２と、から主になる。シール材１０は、周壁４の先端部４Ａに、直接的に、又は図示例のように周壁４の先端部４Ａに沿う補強板７を介在させて間接的に、例えば、ボルト８で締結するなどして、取り付けることができる。
【００１６】
シール材１０の内方延出片１２は、可とう性を有していて、含液物質Ｐが貯留装置内に貯留された時に内方延出片１２上側表面に作用する圧力によってカットゲート３の上側表面３ａに接触可能な材質を選定する。したがって、図４に示すように、含液物質Ｐが貯留されると、内方延出片１２は下方に押され、内方延出片１２の下側表面（カットゲート３側の表面）１２ａとカットゲート３の上側表面（シール材１０側の表面）３ａとが密着することになる。この密着により、含液物質Ｐが周壁４とカットゲート３の上側表面３ａとの間から漏れるおそれがなくなる。
【００１７】
もっとも、この密着時においても、内方延出片１２の下側表面１２ａとカットゲート３の上側表面３ａとの間には、ごく微量ではあるが、含液物質Ｐが介在することになる（介在する含液物質は、符号Ｐａで示す。）。そして、この含液物質Ｐａがいわば潤滑オイルとしての機能をはたすことになるため、含液物質Ｐの排出時において、内方延出片１２の下側表面１２ａとカットゲート３の上側表面３ａとが密着した状態でカットゲート３を開いたとしても、大きな摩擦が生じることはない。したがって、シール材１０（内方延出片１２）がすぐに摩耗してシール性能が低下するおそれはない。
【００１８】
一方、シール材１０の内方延出片１２は、含液物質Ｐが内方延出片１２上側表面から除かれた場合において、図２に示すように、カットゲート３の上側表面３ａから離間する復元性も有する。したがって、常時曲がった状態（変形）となり、この状態でくせが付くということがないため、シール材１０の周壁４外部へのめくり上がり等によってシール性能が低下するおそれがない。また、カットゲート３を閉じる場合においては、内方延出片１２がカットゲート３の上側表面３ａから離間していることになるため、摩擦が生じることはない。したがって、シール材１０（内方延出片１２）がすぐに摩耗してシール性能が低下するおそれもない。
なお、カットゲート３を閉じる場合においては、内方延出片１２の下側表面１２ａとカットゲート３の上側表面３ａとの間に、含液物質Ｐａが介在しないため、内方延出片１２がカットゲート３の上側表面３ａから離間していないと、極めて大きな摩擦・摩耗が生じることになる。
【００１９】
本実施の形態において、内方延出片１２の素材は、特に限定されない。以上のような可とう性及び復元性を有するのであれば、例えば、スチール、アルミ等の金属、天然ゴム、合成ゴム、再生ゴム等のゴム類が好ましい。ゴム類の中でもネオプレンゴム及びクロロプレンゴムの少なくともいずれか一方であることが特に好ましい。カットゲート３は、強度の観点から、通常金属製であるため、内方延出片１２を金属製とするよりもゴム製とした方が、両者の密着性に優れ、また、カットゲート３の磨耗が減少する。特に、ネオプレンゴム及びクロロプレンゴムは、耐変形性及び耐摩耗性の観点においても、優れる。
【００２０】
ネオプレンゴムやクロロプレンゴム等のゴムは、内方延出片１２の全てを形成するように使用してもよいが、例えば、図７の（ａ）に示すように、内方延出片１２の下側端部１２Ａのみを形成するように使用することや、図７の（ｂ）に示すように、内方延出片１２の先端部１２Ｂのみを形成するように使用することなどもできる。これら一部使用の形態は、原材料コストの削減や耐久性の向上に資する場合がある。
【００２１】
本内方延出片１２の内方への延出長さＬ（図５参照）は、３０〜１００ｍｍにするのが好ましく、５０〜７０ｍｍにするのがより好ましい。延出長さＬが短すぎると、内方延出片１２の下側表面１２ａとカットゲート３の上側表面３ａとが十分に密着しないおそれがある。他方、延出長さＬが長すぎると、カットゲート３を開く場合において、内方延出片１２の先端部１２Ｂを巻き込んでしまうおそれがある。
【００２２】
ここで、本明細書において、内方延出片１２の延出長さＬとは、図５に示すように、内方延出片１２の上側表面における下方延出片１１との境界点から内方延出片１２の先端縁までを意味する。
【００２３】
本内方延出片１２は、図５の（ａ）に示すように、水平面Ｅに対して平行であっても、図５の（ｂ）に示すように、水平面Ｅに対してホッパー底部に向かって所定の角度をもっていてもよい。ただし、水平面Ｅと内方延出片１２とのなす角度Ｎが、０〜４０°であるのが好ましく、０〜２０°であるのがより好ましい（図５の（ａ）は角度Ｎが０°の場合を、図５の（ｂ）は角度Ｎが３０°の場合を、それぞれ例示している。）。角度Ｎが０°を下回ると、つまりマイナスであると、含液物質Ｐの貯留時に、内方延出片１２のカットゲート３側への変形量が多くなり、内方延出片１２の早期劣化につながるおそれがある。他方、角度Ｎが４０°を上回ると、カットゲート３を開く場合において、内方延出片１２の先端部１２Ｂを巻き込んでしまうおそれがある。
【００２４】
本発明者らが試験したところによると、シール材１０の全てをネオプレンゴム製とし、内方延出片１２の角度Ｎを０°とした場合において、内方延出片１２の厚さを６ｍｍとし、かつ下方延出片１１の厚さを１０ｍｍとすると、密着性向上、巻き込み防止等の全ての観点において、最も優れることを知見している。
【００２５】
本シール材１０について、下方延出片１１と内方延出片１２とは、一体成形とすることもできる。ただし、一体成形とすると、新たな金型が必要となりコストが向上するなどの問題がある場合は、下方延出片１１の下端部に、内方延出片１２の基端部を貼り合わせるのが好ましい。そして、この場合は、図６に示すように、シール材１０の両表面を、少なくとも両延出片１１，１２の貼り合せ部１３が覆われるように、ゴム等からなる補助材１４，１４を貼り付けるなどして、覆うのが好ましい。これにより、貼り合せ部１３が補強され、また、貼り合せ部１３からの含液物質Ｐの漏出が防止される。
【００２６】
同様に、排出口２の断面形状が、正方形、長方形等の多角形である場合は、図３に示すように、相互に隣接する内方延出片１２，１２の端部同士を、貼り合せ部１７で貼り合せ、また、相互に隣接する下方延出片１１，１１の端部同士を、貼り合せ部１８で貼り合せるとよい。この際、下方延出片１１，１１は、この下方延出片１１，１１を挟んで周壁４と対向するように配置された補強材９によって、補強することもできる。貯留する含液物質の含液率、ホッパーの容量・形状によっては、周壁全てに内方延出片を設ける必要はなく、例えば、開閉ゲートの開閉方向と直角側の周壁だけに設けるようにしてもよい。
【００２７】
ところで、本形態のように、排出口２の開閉ゲートがカットゲート３である場合においては、周壁４とカットゲート３の上側表面３ａとの離間距離が、なるべく変化しないようにするのが好ましく、実質的に一定となるようにするのがより好ましい。離間距離が実質的に一定となるようにすると、カットゲート３の開閉時において、内方延出片１２の撓み量が一定となり、内方延出片１２の耐久性が向上する。また、下方延出片１１の長さＭ（図５参照）を短くし、あるいは図８に示すように、なくす（設けない）ことができる。なお、図８においては、補強板７を略Ｌ字状とし、この補強板７の下側表面に内方延出片１２を取り付けている。
【００２８】
周壁４とカットゲート３の上側表面３ａとの離間距離変化の調節は、カットゲート３の回転軸６からの距離や、カットゲート３の曲率（曲がり方）・形状、周壁４の曲率・形状等を適宜設計して、調節することができる。
より具体的には、例えば、図９の（ａ）に示すように、カットゲート３の曲率を決定する中心と、側壁４の下端部４Ｂ（図１参照）の曲率を決定する中心と、カットゲート３の駆動点（回転軸）が、全て同一で符号６Ｒ（６Ｌ）で示す位置に存在したとすると、カットゲート３が開く過程においては、図９の（ｂ）から明らかなように、離間距離が常に一定となり、好ましい形態となる。
【００２９】
これに対して、従来一般的であったように、カットゲート３の曲率を決定する中心とカットゲート３の駆動点が一致しないと、例えば、カットゲート３の曲率を決定する中心が先の形態と同様である場合において、図１０の（ａ）に示すように、左右両カットゲート３，３が当接する中心ラインＣＥ上にカットゲート３の駆動点（回転軸）６Ｃがあるとすると、図１０の（ｂ）に示すように、カットゲート３が開く過程においては、カットゲート３の軌跡が上方に距離Ｈだけ移動するため、この移動に合わせて、シール材１０の内方延出片１２も上方に距離Ｈだけ移動しなければならないことになる。この移動は、例えば、機械的に行うこともできるが、コストの観点から、通常は、下方延出片１１の長さを調節し、あるいはたわませて（撓ませて）、行うことになる。
【００３０】
また、含液物質Ｐの重さに耐えうる強度を確保するためや、含液物質Ｐが漏出するのを防止するため、などから、例えば、図中点線で示すように、カットゲート３の中央部３Ｂを直線状とし、カットゲート３の駆動点の延長線とカットゲート３が交わる位置より円弧が開始される構造が好ましい。
【００３１】
（その他）
本発明が対象とする含液物質Ｐとしては、例えば、下水汚泥（高分子系、石灰系等）、油かす、掘削残渣等を例示することができる。ただし、含液率が７６〜８４質量％の、例えば、下水汚泥が対象であるのが好ましい。含液率が７６質量％以上と高いと、周壁４とゲート上側表面３ａとの間（隙間）から含液物質Ｐが漏れやすくなるため、本発明の効果がいかんなく発揮される。もっとも、含液率が８４質量％を超えると、もはや液体と同様の状態であるため、含液率が８４質量％以下である場合の方が、本発明の適用上、好ましい。
【００３２】
また、本ホッパー装置１への含液物質Ｐの搬送方法は、特に限定されない。ただし、含液物質Ｐがポンプ圧送される場合には、含液物質Ｐ中の空気が分離し、圧密を受けると同時に含液物質Ｐの流動化現象が発生し、液状化するため、本発明の効果がいかんなく発揮される。ポンプ圧送された場合、含液物質Ｐの流動性が高く、隙間から含液物質Ｐが漏れやすくなるためである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、含液物質排出口の開閉ゲートが、スライドゲートやカットゲート等のゲートである含液物質貯留装置として、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ホッパー装置の側面図である。
【図２】シール材の取付状態を示す断面図である。
【図３】シール材の取付状態を示す平面図である。
【図４】貯留時におけるシール材の状態を示す断面図である。
【図５】シール材の変形例である。
【図６】シール材の変形例である。
【図７】内方延出片の変形例である。
【図８】シール材の下方延出片がない形態である。
【図９】カットゲートの軌跡の説明図である。
【図１０】カットゲートの軌跡の説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ホッパー装置、２…排出口、３…カットゲート、４…周壁、５…シリンダ、６…回転軸、１０…シール材、１１…下方延出片、１２…内方延出片、Ｐ…含液物質。
【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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【図１０】
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