JP2014000492A - 砂採取機における不純物除去方法及び不純物除去装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】水槽１内で下方より上方にわたり傾斜させて配設したベルトコンベヤ２の下端側で水槽１に流入した原水からベルトコンベヤ２上に沈殿した砂Ｓをベルトコンベヤ２の上端側で水槽１から搬出する際、水槽１内の水面Ｗからベルトコンベヤ２が上方へ露出する領域Ｐで、ベルトコンベヤ２上の沈殿砂Ｓを搬送装置７によりベルトコンベヤ２と協働して水槽１の砂搬出側へ搬送するとともに、搬送装置７によりベルトコンベヤ２上の沈殿砂Ｓを水面Ｗ下から水面Ｗ上にわたり攪拌し、その攪拌に伴い沈殿砂Ｓから分離して水面Ｗに浮遊した不純物を吸引口１１ａから回収する。
【効果】微細な不純物が混ざり込んだ沈殿砂Ｓを攪拌すると、微細な不純物を沈殿砂Ｓから分離させて水槽１内の水面Ｗに浮遊させるとともに、微細な不純物を分離した沈殿砂Ｓを水槽１の砂搬出側へ搬送するので、微細な不純物も沈殿砂Ｓから除去することができ、放射能の除染にも役立つ。
【選択図】図１

Description

本発明は、川底等より採掘された土砂等から砂を採取するための砂採取機において、砂から不純物を除去する方法及び装置に関するものである。

従来、下記特許文献１で開示された砂採取機では、水槽内にベルトコンベヤが傾斜して下方より上方にわたり配設され、このベルトコンベヤの下端側で水槽に流入した原水からベルトコンベヤ上に沈殿した砂がベルトコンベヤの上端側で水槽から搬出されるようになっている。その際、ベルトコンベヤに設置された振動装置上で配設された吸引採取部により、ベルトコンベヤ上の沈殿砂から不純物を除去することができる。

特開２０００−３７６３７号公報

不純物のうち、例えば木屑やビニール等のプラスチック材や軽石などのようにある程度体積のあるものは、沈殿砂から分離して水槽内の水面に浮遊し易いため、沈殿砂から除去することができる。しかし、微細な不純物は、水面からベルトコンベヤが上方へ露出する領域で、沈殿砂から分離されずに沈殿砂内に混ざり込んだまま残って水槽内の水面に浮遊しにくいため、沈殿砂から除去されずに沈殿砂とともに水槽から搬出され易い。特に現今では、放射能の除染が大きな問題となっている。

この発明は、砂採取機において微細な不純物も沈殿砂から除去することができる方法及び装置を提供することを目的としている。

後記実施形態の図面（図１〜２）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかる砂採取機の不純物除去方法においては、水槽（１）内で下方より上方にわたり傾斜させて配設したベルトコンベヤ（２）の下端側で水槽（１）に流入した原水からベルトコンベヤ（２）上に沈殿した砂（Ｓ）をベルトコンベヤ（２）の上端側で水槽（１）から搬出する際、水槽（１）内の水面（Ｗ）からベルトコンベヤ（２）が上方へ露出する領域（Ｐ）で、ベルトコンベヤ（２）上の沈殿砂（Ｓ）を搬送装置（７）によりベルトコンベヤ（２）と協働して水槽（１）の砂搬出側へ搬送するとともに、その搬送装置（７）によりベルトコンベヤ（２）上の沈殿砂（Ｓ）を水面（Ｗ）下でまたは水面（Ｗ）下から水面（Ｗ）上にわたり攪拌し、その攪拌に伴い沈殿砂（Ｓ）から分離して水面（Ｗ）に浮遊した不純物を回収する。

請求項１の発明では、水槽（１）内の水面（Ｗ）からベルトコンベヤ（２）が上方へ露出する領域（Ｐ）で、微細な不純物が混ざり込んだ沈殿砂（Ｓ）を搬送装置（７）により攪拌すると、微細な不純物を沈殿砂（Ｓ）から分離させて水槽（１）内の水面（Ｗ）に浮遊させることができるとともに、微細な不純物を分離した沈殿砂（Ｓ）を搬送装置（７）によりベルトコンベヤ（２）と協働して水槽（１）の砂搬出側へ搬送することができるので、微細な不純物も沈殿砂（Ｓ）から除去することができ、放射能の除染にも大いに役立つ。

請求項２の発明にかかる砂採取機の不純物除去装置においては、水槽（１）内にベルトコンベヤ（２）を傾斜させて下方より上方にわたり配設し、このベルトコンベヤ（２）の下端側で水槽（１）に流入した原水からベルトコンベヤ（２）上に沈殿した砂（Ｓ）をベルトコンベヤ（２）の上端側で水槽（１）から搬出するようにした砂採取機において、水槽（１）内の水面（Ｗ）からベルトコンベヤ（２）が上方へ露出する領域（Ｐ）で、ベルトコンベヤ（２）上の沈殿砂（Ｓ）をベルトコンベヤ（２）と協働して水槽（１）の砂搬出側へ搬送する搬送体（１０）を有する搬送装置（７）と、その沈殿砂（Ｓ）を攪拌する攪拌体（１０）を有する攪拌装置（７）とを設けている。

請求項２の発明では、水槽（１）内の水面（Ｗ）からベルトコンベヤ（２）が上方へ露出する領域（Ｐ）で、微細な不純物が混ざり込んだ沈殿砂（Ｓ）を攪拌装置（７）により攪拌すると、微細な不純物を沈殿砂（Ｓ）から分離させて水槽（１）内の水面（Ｗ）に浮遊させることができるとともに、微細な不純物を分離した沈殿砂（Ｓ）を搬送装置（７）によりベルトコンベヤ（２）と協働して水槽（１）の砂搬出側へ搬送することができるので、微細な不純物も沈殿砂（Ｓ）から除去することができ、放射能の除染にも大いに役立つ。

請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記搬送装置（７）は、前記攪拌装置を兼用して、ベルトコンベヤ（２）上の沈殿砂（Ｓ）をベルトコンベヤ（２）と協働して水槽（１）の砂搬出側へ搬送するとともに攪拌する。請求項３の発明では、搬送装置（７）が攪拌装置を兼用するので、不純物除去装置の部品点数を減らしてその構造を簡単にすることができる。

請求項３の発明を前提とする請求項４の発明において、前記搬送装置（７）はベルトコンベヤ（２）の砂搬送向き（Ｘ）に沿って延びる回転中心（９ａ）に対し螺旋状に設けられた羽根（１０）を前記搬送体及び攪拌体として有し、その羽根（１０）により、ベルトコンベヤ（２）上の沈殿砂（Ｓ）をベルトコンベヤ（２）と協働して水槽（１）の砂搬出側へ搬送するとともに攪拌する。請求項４の発明では、沈殿砂（Ｓ）の搬送と攪拌とを搬送装置（７）の羽根（１０）により容易に行うことができる。

請求項４の発明を前提とする請求項５の発明において、前記ベルトコンベヤ（２）は、砂搬送向き（Ｘ）に対し交叉する幅方向（Ｙ）で下方へ膨らむように湾曲する底部（６ｃ）を有する砂搬送ベルト（５）をベルトコンベヤ（２）の下端側から上端側にわたり備え、前記羽根（１０）の回転軌跡は砂搬送ベルト（５）の幅方向（Ｙ）の両側縁部（６ａ）間を結ぶ開口端（６ｂ）より砂搬送ベルト（５）の底部（６ｃ）に向けて砂搬送ベルト（５）の砂搬送域（Ｔ）内に入り込んでいる。請求項５の発明では、ベルトコンベヤ（２）上の沈殿砂（Ｓ）を搬送装置（７）の羽根（１０）により円滑に攪拌するとともに搬送することができる。

請求項３〜５のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項６の発明においては、前記搬送装置（７）よる攪拌に伴い沈殿砂（Ｓ）から分離して水面（Ｗ）に浮遊した不純物を回収する吸引口（１１ａ）を砂搬送向き（Ｘ）に対する反対向き側でこの搬送装置（７）に対し並設している。請求項６の発明では、搬送装置（７）で沈殿砂（Ｓ）から分離して水面（Ｗ）に浮遊した不純物を吸引口（１１ａ）により容易に回収することができる。

請求項３〜６のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項７の発明においては、前記搬送装置（７）でベルトコンベヤ（２）の砂搬送向き（Ｘ）に対向して流水を噴出する噴出口（１４）を配設している。請求項７の発明では、搬送装置（７）で砂搬送向き（Ｘ）に対向する水流が生じるため、微細な不純物を沈殿砂（Ｓ）から分離させて水槽（１）内の水面（Ｗ）に浮遊させ易い。

本発明は、砂採取機において微細な不純物も沈殿砂（Ｓ）から除去する方法及び装置を提供することができる。

（ａ）は不純物除去装置を備えた砂採取機の全体を概略的に示す正面図であり、（ｂ）は同じく平面図である。 （ａ）は不純物除去装置を示す図１（ａ）の部分拡大図であり、（ｂ）は不純物除去装置を示す図１（ｂ）の部分拡大図であり、（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における部分拡大断面図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる砂採取機の不純物除去方法及び不純物除去装置について図面を参照して説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示す水槽１内にはベルトコンベヤ２が傾斜して後側より前側にわたり配設されている。ベルトコンベヤ２においては、下側ベルト車３と上側ベルト車４との間に砂搬送ベルト５が巻き掛けられ、図２（ｃ）に示す砂搬送ベルト５の上ベルト６が水槽１の後下端側から前上端側（砂搬出側）に向けて砂搬送向きＸ（前向き）へ回転する。砂搬送ベルト５の上ベルト６は、上下両ベルト車３，４の付近を除き、砂搬送向きＸに対し直交する幅方向Ｙ（砂搬送向きＸに沿う前後方向に対し直交する左右方向）で下方へ膨らむようにＵ状に湾曲し、図２（ｃ）に示すように幅方向Ｙの両側縁部６ａ間を結ぶ開口端６ｂより底部６ｃに向けて砂搬送域Ｔを有している。水槽１内の水面Ｗは溢水面で一定に保たれている。ベルトコンベヤ２はその前上端側の付近の途中で水槽１内の水面Ｗから上方へ露出している。

水槽１内の水面Ｗからベルトコンベヤ２が上方へ露出する領域Ｐには、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す搬送装置７が攪拌装置も兼ねて配設されている。搬送装置７においては、モータ８により回転する回転軸９がベルトコンベヤ２の砂搬送向きＸに沿って延び、回転軸９の外周で羽根１０（搬送体、攪拌体）が回転中心９ａに対し螺旋状に連続して延設されている。羽根１０の回転軌跡は砂搬送ベルト５の上ベルト６の砂搬送域Ｔに入り込んで底部６ｃに近接している。羽根１０のうち回転中心９ａの方向の後側下半部分は水槽１内の水面Ｗ下に浸されている。

搬送装置７に対し砂搬送向きＸに対する反対向き側で吸引口１１ａを有する吸引箱１１が並設されている。吸引口１１ａは水槽１内の水面Ｗの付近で搬送装置７の羽根１０に向けて開放されている。吸引箱１１には排出管１２により吸引ポンプ１３が接続されている。搬送装置７の羽根１０の上方と前方と後方とでそれぞれ流水を砂搬送向きＸに対向して噴出する噴出管１４（噴出口）が配設されている。吸引箱１１や搬送装置７の羽根１０の下方で上ベルト６を振動させる振動装置１５が設置されている。

次に、不純物除去作用について述べる。
水槽１の後側に投入された原水から砂搬送ベルト５の上ベルト６に沈殿した砂Ｓは、ベルトコンベヤ２の前上端側でその上ベルト６から落下して水槽１から搬出される。砂搬送ベルト５の上ベルト６には振動装置１５により振動が付与されるため、上ベルト６に沈殿した砂Ｓ上に例えば木屑やビニール等のプラスチック材や軽石や泥などの不純物が浮き上がる。吸引箱１１に満たされた水が吸引ポンプ１３により排出管１２により吸引されると、吸引箱１１に水流が生じるため、砂Ｓ上の不純物はその水流により吸引口１１ａを通って吸引箱１１に吸い込まれて排出管１２から排出される。

また、原水からベルトコンベヤ２上に沈殿した砂Ｓをベルトコンベヤ２の前上端側で水槽１から搬出する際、水槽１内の水面Ｗからベルトコンベヤ２が上方へ露出する領域Ｐでは、上ベルト６上の沈殿砂Ｓを搬送装置７の羽根１０によりベルトコンベヤ２と協働して水槽１の砂搬出側へ搬送するとともに、その搬送装置７の羽根１０により上ベルト６上の沈殿砂Ｓを水面Ｗ下から水面Ｗ上にわたり攪拌し、その攪拌に伴い沈殿砂Ｓから分離して水面Ｗに浮遊した不純物を吸引箱１１の吸引口１１ａから回収する。

本実施形態は下記の効果を有する。
（１） 水槽１内の水面Ｗからベルトコンベヤ２における砂搬送ベルト５の上ベルト６が上方へ露出する領域Ｐで、微細な不純物が混ざり込んだ沈殿砂Ｓを搬送装置７の羽根１０により水面Ｗ下から水面Ｗ上にわたり攪拌すると、微細な不純物を沈殿砂Ｓから分離させて水槽１内の水面Ｗに浮遊させることができるとともに、微細な不純物を分離した沈殿砂Ｓを搬送装置７の羽根１０によりベルトコンベヤ２の砂搬送ベルト５と協働して水槽１の砂搬出側へ搬送することができる。従って、微細な不純物も沈殿砂Ｓから除去することができ、放射能の除染にも大いに役立つ。

（２） 搬送装置７においてその羽根１０により上ベルト６上の沈殿砂Ｓに対する攪拌と搬送とを同時に行うので、微細な不純物を沈殿砂Ｓから分離させ易い。
（３） 搬送装置７が攪拌装置を兼用するので、不純物除去装置の部品点数を減らしてその構造を簡単にすることができる。

（４） 搬送装置７で沈殿砂Ｓから分離して水面Ｗに浮遊した不純物を吸引箱１１の吸引口１１ａにより容易に回収することができる。
（５） 噴出管１４から噴出する流水により、搬送装置７で砂搬送向きＸに対向する水流が生じるため、微細な不純物を沈殿砂Ｓから分離させて水槽１内の水面Ｗに浮遊させ易い。

前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。
・ 搬送装置７を攪拌装置として兼用させることなく、沈殿砂Ｓを攪拌する攪拌羽根などの攪拌装置を搬送装置７以外に設ける。

・ 攪拌は、水面Ｗ下のみでまたは水面Ｗ下から水面Ｗ上にわたりまたは水面Ｗ上のみで行うことができる。
・ 搬送装置７において羽根１０の形態については、沈殿砂Ｓをベルトコンベヤ２と協働して水槽１の砂搬出側へ搬送することができれば、回転軸９の外周で羽根１０を回転中心９ａに対し螺旋状に連続して延設する必要はなく、複数の羽根を間欠的に配置して各羽根により螺旋状の搬送路を設けてもよい。

１…水槽、２…ベルトコンベヤ、５…砂搬送ベルト、６…上ベルト、６ａ…側縁部、６ｂ…開口端、６ｃ…底部、７…搬送装置（攪拌装置）、９ａ…回転中心、１０…羽根、１１ａ…吸引口、１４…噴出管（噴出口）、Ｓ…沈殿砂、Ｗ…水面、Ｐ…領域、Ｘ…砂搬送向き、Ｙ…幅方向、Ｔ…砂搬送域。

Claims (7)

1. 水槽内で下方より上方にわたり傾斜させて配設したベルトコンベヤの下端側で水槽に流入した原水からベルトコンベヤ上に沈殿した砂をベルトコンベヤの上端側で水槽から搬出する際、水槽内の水面からベルトコンベヤが上方へ露出する領域で、ベルトコンベヤ上の沈殿砂を搬送装置によりベルトコンベヤと協働して水槽の砂搬出側へ搬送するとともに、その搬送装置によりベルトコンベヤ上の沈殿砂を水面下でまたは水面下から水面上にわたり攪拌し、その攪拌に伴い沈殿砂から分離して水面に浮遊した不純物を回収することを特徴とする砂採取機における不純物除去方法。
2. 水槽内にベルトコンベヤを傾斜させて下方より上方にわたり配設し、このベルトコンベヤの下端側で水槽に流入した原水からベルトコンベヤ上に沈殿した砂をベルトコンベヤの上端側で水槽から搬出するようにした砂採取機において、水槽内の水面からベルトコンベヤが上方へ露出する領域で、ベルトコンベヤ上の沈殿砂をベルトコンベヤと協働して水槽の砂搬出側へ搬送する搬送体を有する搬送装置と、その沈殿砂を攪拌する攪拌体を有する攪拌装置とを設けたことを特徴とする砂採取機における不純物除去装置。
3. 前記搬送装置は、前記攪拌装置を兼用して、ベルトコンベヤ上の沈殿砂をベルトコンベヤと協働して水槽の砂搬出側へ搬送するとともに攪拌することを特徴とする請求項２に記載の砂採取機における不純物除去装置。
4. 前記搬送装置はベルトコンベヤの砂搬送向きに沿って延びる回転中心に対し螺旋状に設けられた羽根を前記搬送体及び攪拌体として有し、その羽根により、ベルトコンベヤ上の沈殿砂をベルトコンベヤと協働して水槽の砂搬出側へ搬送するとともに攪拌することを特徴とする請求項３に記載の砂採取機における不純物除去装置。
5. 前記ベルトコンベヤは、砂搬送向きに対し交叉する幅方向で下方へ膨らむように湾曲する底部を有する砂搬送ベルトをベルトコンベヤの下端側から上端側にわたり備え、前記羽根の回転軌跡は砂搬送ベルトの幅方向両側縁部間を結ぶ開口端より砂搬送ベルトの底部に向けて砂搬送ベルトの砂搬送域内に入り込んでいることを特徴とする請求項４に記載の砂採取機における不純物除去装置。
6. 前記搬送装置よる攪拌に伴い沈殿砂から分離して水面に浮遊した不純物を回収する吸引口を砂搬送向きに対する反対向き側でこの搬送装置に対し並設したことを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか一つの請求項に記載の砂採取機における不純物除去装置。
7. 前記搬送装置でベルトコンベヤの砂搬送向きに対向して流水を噴出する噴出口を配設したことを特徴とする請求項３〜６のうちいずれか一つの請求項に記載の砂採取機における不純物除去装置。