JP3926777B2 - 泥水吸込装置 - Google Patents
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Description
このため、網篭7の外周に付着した粘土や木片等を除去するための清掃作業を強いられるが、その作業が容易ではない。また、固化剤余剰液の回収作業を中断しなければならず、泥水吸込作業の能率低下を招くという問題があった。
ポンプに接続された泥水吸込管の吸込口に配設される泥水吸込装置であって、
前記吸込口の周囲を覆う、第1の側面および第2の側面を有した網篭と、
前記網篭の第1の側面を貫通して延びる回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記網篭の内側に配設された内側部分と前記網篭の外側に配設された外側部分とを具備する羽根を有したスクリュー状の回転羽根と、
前記回転羽根を正逆両方向に回転駆動可能な駆動モータと、
前記駆動モータの作動を制御するための駆動モータ制御手段と、を備え、
前記網篭および前記回転羽根は、前記回転羽根が正方向に回転すると泥水が前記第1の側面から流入して前記第2の側面から流出するとともに、前記回転羽根が逆方向に回転すると泥水が前記第2の側面から流入して前記第1の側面から流出するように構成されており、
前記回転羽根および前記駆動モータは、前記回転羽根の回転によって前記網篭の内側に流入する泥水の流量が前記ポンプの泥水吸込流量を上回るように構成されており、
前記駆動モータ制御手段は、前記回転羽根が正方向に回転する状態と逆方向に回転する状態とが交互に生じるように前記駆動モータの作動を制御する、
ことを特徴とする。
なお「網篭」とは、泥水中に含まれる固形物がポンプに吸い込まれないように濾過するための手段を言い、蛇篭、濾過篭、メッシュ篭等の名称を有するものもこれに該当する。
このとき、ポンプが吸引する泥水の量よりも第1の側面を通過して網篭内に流入する泥水の量の方が多いから、第2の側面を通過して網篭外に流出する泥水の流量がゼロとなることはない。
また、網篭内への泥水の流入に伴って、網篭の第1の側面の外表面には泥水の流入に伴って泥水に含まれる泥や粘土、礫、鉄筋、木片等の固形物が付着するが、第2の側面を通過する泥水によって第2の側面の外表面にはこれらの固形物が付着することはない。
これにより、第1の側面の外表面に泥水中の固形物が付着し、第1の側面を通過して網篭内に流入する泥水の量が減少しても、ポンプは第2の側面を介して泥水を吸引することができる。
したがって、請求項1に記載した泥水吸込装置によれば、網篭の全体が目詰まりして吸い込み不良を起こし、吸込作業の能率を低下させることがない。
これにより、例えば、回転羽根が正方向に回転している間に網篭の第1の側面の外表面に固形物が付着して第1の側面に目詰まりが生じても、制御手段が駆動モータの回転方向を反転させて回転羽根を逆方向に回転させると、泥水は網篭の第2の側面を通過して網篭内に流入すると同時に網篭の第1の側面を通過して網篭外に流出するから、網篭の第1の側面の外表面に付着している固形物を洗い流して目詰まりを解消することができる。
全く同様に、回転羽根が逆方向に回転している間に網篭の第2の側面の外表面に固形物が付着して第2の側面に目詰まりが生じても、制御手段が駆動モータの回転方向を反転させて回転羽根を正方向に回転させると、泥水は網篭の第1の側面を通過して網篭内に流入すると同時に網篭の第2の側面を通過して網篭外に流出するから、網篭の第2の側面の外表面に付着している固形物を洗い流して目詰まりを解消することができる。
また、そのスクリュ羽根によって泥水中に含まれている泥塊等の固形物を効果的に破砕することができる。
さらに、回転羽根のうち網篭の内側で回転する部分と網篭の外側で回転する部分とが協動することにより、第1の側面を通過して網篭内に流入する泥水の流量を増加させることができる。
また、スクリュ挿通孔と大径部との間の隙間を通って網篭内に流入する固形物の寸法は、網篭の網目を通って網篭内に流入する固形物の寸法よりも小さいから、泥水を吸入するポンプの作動に支障を来すことはない。
前記ポンプが吸い込んでいる泥水の状態を検出するセンサをさらに備え、
前記制御手段は、前記ポンプが吸い込んでいる泥水の状態に変化が検出されると前記回転羽根の回転方向が反転するように前記駆動モータの作動を制御することを特徴としている。
このような変化を前記センサが検出すると、制御手段は駆動モータの回転方向を反転させて回転羽根を逆方向に回転させる。
これにより、泥水は網篭の第2の側面を通過して網篭内に流入すると同時に網篭の第1の側面を通過して網篭外に流出するから、網篭の第1の側面の外表面に付着している固形物を洗い流して目詰まりを解消することができる。
回転羽根が逆方向に回転している場合も、全く同様である。
これにより、網篭の外表面に付着している固形物を洗い流して目詰まりを解消することができる。
かつ前記回転羽根が、前記網篭と同軸に回転するように前記網篭内に配設されていることを特徴としている。
このハウジング10のうち吸込口5a側の開口を閉塞している底壁11には、湾曲した管状支持部12が固定されており、回転軸13を回転駆動するための水中電気モータ(駆動モータ)14を支持している。
回転軸13のうちハウジング10の内側に位置する部分には小径で羽根状の回転部材17が取り付けられており、吸込口5aに入り込む泥水中に含まれている泥塊等を破砕するようになっている。
また、スクリュー状の回転羽根16の羽根15には、次述する網篭20の底面21との干渉を防止するための切欠部15aが形成されている。
なお、この切欠部15aと網篭20の底面21との間の隙間の寸法は、泥水中に含まれる固形物がこの隙間に挟まってスクリュー状回転羽根16が回転不能とならないように広めに設定することが好ましい。
この網篭20は、ステンレス鋼の小径棒材を組み合わせて有底円筒状の篭として成形したもので、吸い込む泥水に含まれている泥塊、砂利、岩石、礫、鉄片、木片等の固形物を濾過し得る網目状に構成されている。
この網篭20は、回転軸13が貫通する底面(第1の側面)21と、回転軸13と同軸な円筒面(第2の側面)22と、この網篭20をハウジング10に固定するための環状底壁23とを有している。
また、この網篭20はその軸線に沿って縦方向に2分割可能であり、回転軸13の周囲への着脱を容易にしている。
駆動モータ制御手段30は、吸込口5a内の泥水の流量若しくは圧力が所定値を下回ると、回転羽根16の回転方向が反転するように駆動モータ14の作動を制御する機能を有している。
また、駆動モータ制御手段30は、所定の時間が経過する毎に回転羽根16の回転方向が反転するように駆動モータ14の作動を制御する機能を有している。 さらに、駆動モータ制御手段30は、回転羽根16の正方向の回転と逆方向の回転との間に所定の停止時間が空くように駆動モータ14の作動を制御する機能も有している。
このとき、網篭20の底面21を通過して網篭20内に流入する泥水(矢印W1)の流量は、図10に示したポンプPが吸込管5の吸込口5aから吸い込む泥水(矢印W2)の流量よりも大幅に多い。
これにより、網篭20の底面21を通過して網篭20内に流入した泥水W1の大半は、図1中に矢印W3で示したように網篭20の円筒面22を介して網篭20の外部に流出する。
これに対して、図1に示したように、網篭20の円筒面22を通過して網篭20外に流出する泥水W3により、網篭20の円筒面22の外表面にはこれらの固形物Bが付着することはない。
そして、吸込口5a内の泥水W2の流量若しくは圧力が第1の所定値を下回ると、駆動モータ制御手段30は回転羽根16の回転を停止させる。
これにより、ポンプPが泥水を吸い込むことによって生じる泥水W4の流れは網篭20の円筒面22を通過して網篭20内に流入することが妨げられないから、ポンプPはピット4内の泥水を吸い込み続けることができる。
これにより、網篭20の円筒面22を通過して網篭20内に流入する泥水W6の大半が網篭20の底面21を通過して網篭20の外部に流出する。
したがって、網篭20の底面21の外表面に付着している固形物Bを洗い流し、底面21の目詰まりを解消することができる。
これに対して、図4に示したように、網篭20の底面21を通過して網篭20外に流出する泥水W5により、網篭20の底面21の外表面にこれらの固形物が付着することはない。
これにより、ポンプPが泥水を吸い込むことによって生じる泥水W7の流れは網篭20の底面21を通過して網篭20内に流入することが妨げられないから、ポンプPはピット4内の泥水を吸い込み続けることができる。
したがって、網篭20の円筒面22の外表面に付着している固形物Bを洗い流し、円筒面22の目詰まりを解消することができる。
これにより、網篭20の外表面に付着した粘土や木片等を除去するための清掃作業を強いられることがないから、ピット4内の泥水(固化剤余剰液)を回収する作業を効率良く行うことができる。
また、スクリュー状回転羽根16の回転軸13のうちスクリュ挿通孔21内に挿通される部分には、円柱状の大径部13aが設けられている。
そして、スクリュ挿通孔21aの内周半径寸法R2および大径部13aの外周半径寸法R3は、それらの差の値が網篭20の網目寸法よりも小さくなるように設定されている。
なお、泥水中に含まれている固形物の一部が、スクリュ挿通孔21aの内周縁と大径部13aの外周面との間の隙間を通って網篭20の内部に流入する。
しかしながら、この隙間の寸法は網篭20の網目の寸法よりも小さいから、この隙間を通過する固形物の寸法は網篭20の網目を通過する固形物の寸法よりも小さく、ポンプPの作動に支障を来すことはない。
例えば、上述した実施形態においては、センサ31を用いて吸込口5a内の泥水W2の流量若しくは圧力を測定するとともに、測定結果に応じて駆動モータ14の作動を制御していた。
これに対して、センサ31を省略するとともに、駆動モータ制御手段30の固有の機能を用いて駆動モータ14の作動を制御し、所定の時間が経過する毎に回転羽根16の回転方向を反転させたり、回転羽根の正方向の回転と逆方向の回転との間に所定の停止時間を挟んだりすることもできる。
P ポンプ
1 掘削機
2 掘削ロッド
3 吸込機
4 ピット
5 吸込管
5a 吸込口
6 吸込ヘッド
7 網篭
10 ハウジング
13 回転軸
13a 大径部
14 駆動モータ
15 羽根
16 回転羽根
20 網篭
21 底面(第1の側面)
21a スクリュ挿通孔
22 円筒面(第2の側面)
30 駆動モータ制御手段
31 センサ
100 一実施形態の泥水吸込装置
110 変形例の泥水吸込装置
Claims (5)
- ポンプに接続された泥水吸込管の吸込口に配設される泥水吸込装置であって、
前記吸込口の周囲を覆う、第1の側面および第2の側面を有した網篭と、
前記網篭の第1の側面を貫通して延びる回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記網篭の内側に配設された内側部分と前記網篭の外側に配設された外側部分とを具備する羽根を有したスクリュー状の回転羽根と、
前記回転羽根を正逆両方向に回転駆動可能な駆動モータと、
前記駆動モータの作動を制御するための駆動モータ制御手段と、を備え、
前記網篭および前記回転羽根は、前記回転羽根が正方向に回転すると泥水が前記第1の側面から流入して前記第2の側面から流出するとともに、前記回転羽根が逆方向に回転すると泥水が前記第2の側面から流入して前記第1の側面から流出するように構成されており、
前記回転羽根および前記駆動モータは、前記回転羽根の回転によって前記網篭の内側に流入する泥水の流量が前記ポンプの泥水吸込流量を上回るように構成されており、
前記駆動モータ制御手段は、前記回転羽根が正方向に回転する状態と逆方向に回転する状態とが交互に生じるように前記駆動モータの作動を制御する、
ことを特徴とする泥水吸込装置。 - 前記網篭は、前記スクリュー状の回転羽根の外径よりも大きい内径を具備したスクリュ挿通孔を有しており、
前記スクリュー状の回転羽根の回転軸のうち前記スクリュ挿通孔内に挿通される部分は円柱状の大径部を有しており、
かつ前記スクリュ挿通孔の内周半径寸法と前記大径部の外周半径寸法との差が前記網篭の網目寸法よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載した泥水吸込装置。 - 前記ポンプが吸い込んでいる泥水の状態を検出するセンサをさらに備え、
前記制御手段は、前記ポンプが吸い込んでいる泥水の状態に変化が検出されると前記回転羽根の回転方向が反転するように前記駆動モータの作動を制御することを特徴とする請求項1または2に記載した泥水吸込装置。 - 前記制御手段は、所定の時間が経過する毎に前記回転羽根の回転方向が反転するように前記駆動モータの作動を制御することを特徴とする請求項1または2に記載した泥水吸込装置。
- 前記網篭は、前記第1の側面としての底面と前記第2の側面としての円筒面とを有する有底円筒状に形成されており、
かつ前記回転羽根が、前記網篭と同軸に回転するように配設されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載した泥水吸込装置。
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