JP4055791B2 - Sediment suction device - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a sediment suction device that sucks sediment from a suction nozzle and air-sends it to a sediment separation device, and in particular, sediment adheres and grows in a hose connecting the suction nozzle and the sediment separation device, and the hose is blocked. The present invention relates to an earth and sand suction device that can prevent the above.
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。 As an apparatus for removing contaminated earth and sand containing dangerous substances such as explosives, an earth and sand suction apparatus for sucking and sending the earth and sand by vacuum is known.
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。
As shown in FIG. 4, the earth and
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。
However, since the earth and sand are air-fed under reduced pressure, the
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。
And when earth and sand adhere to the inner surface of the
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。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a sediment suction device that can prevent the hose from being blocked due to adhesion / growth of sediment and prevent the spread of contamination by washing water.
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、上記搬送ホースを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膨らむと共にその圧力の低下で潰れる柔軟な耐摩耗性樹脂で形成し、上記搬送ホースを透明又は半透明に形成された硬質かつ可撓性を有する保護用ホース内に収容すると共に保護用ホースの両端を上記吸引ノズルと上記土砂分離装置とに気密に接続し、上記保護用ホース内での上記搬送ホースの拡縮によりその内面に付着した土砂が剥離して土砂分離装置に搬送されるようにしたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a sediment suction device in which a transport hose is connected to a suction nozzle that sucks soil and a sediment separator is connected to the transport hose. Forming a suction ejector that generates a suction flow for sucking in, and forming the conveying hose with a flexible wear-resistant resin that swells with the pressure of the compressed air injected from the suction ejector and collapses when the pressure decreases. The hose is housed in a hard and flexible protective hose formed to be transparent or translucent, and both ends of the protective hose are hermetically connected to the suction nozzle and the earth and sand separator, and the protective hose The earth and sand adhering to the inner surface is peeled off by the expansion and contraction of the conveying hose inside and is conveyed to the earth and sand separator .
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。 The suction ejector comprises a compressed air chamber formed in an annular shape along the circumferential direction of the suction nozzle, and a reverse injection nozzle hole for injecting the compressed air in the compressed air chamber to the rear side in the axial direction of the suction nozzle hole. It is good to do.
上記搬送ホースが導電性を有する導電性ホースからなるとよい。 The transport hose may be a conductive hose having conductivity .
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。 Compressed air supply means is connected to the suction ejector, and the compressed air supply means is preferably supplied by changing the pressure of the compressed air supplied to the suction ejector.
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。 According to the present invention, it is possible to prevent the hose from being blocked due to adhesion / growth of earth and sand, and to prevent the spread of contamination by washing water.
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
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。
As shown in FIG. 1, the earth and sand suction device 1 has a conveying hose 4 connected to a suction nozzle 3 that sucks earth and
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。
The suction nozzle 3 is formed in a substantially cylindrical shape, and has a suction ejector 6 that generates a suction flow for sucking the earth and
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。
The suction ejector 6 is formed on the inner peripheral surface 10 of the suction nozzle 3, and the compressed air chamber 11 is formed in an annular shape along the circumferential direction of the suction nozzle 3, and the compressed air in the compressed air chamber 11 is sucked into the suction nozzle 3. And the reverse
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。
The transport hose 4 is formed of a flexible material that expands and contracts by the pressure of the compressed air injected from the suction ejector 6, and expands and contracts by the pressure change of the compressed air supplied from the suction ejector 6, and the earth and
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。
The earth and sand separator 5 includes a
次に本実施の形態の作用を述べる。 Next, the operation of this embodiment will be described.
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。
When the earth and
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。
The earth and
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。
The earth and
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。
In the unlikely event that the transport hose 4 is damaged by sharp foreign objects in the soil while the earth and
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。
Further, depending on conditions such as particle roughness of the earth and
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。
When the conveyance of the earth and
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。
In this way, a suction ejector 6 that generates a suction flow for sucking the earth and
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。
The suction ejector 6 includes a compressed air chamber 11 formed in an annular shape along the circumferential direction of the suction nozzle 3, and a reverse injection nozzle hole for injecting the compressed air in the compressed air chamber 11 to the rear side in the axial direction of the
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。
The transport hose 4 is formed of a flexible material so as to expand and contract with the pressure of the compressed air injected from the suction ejector 6, and expands and contracts due to a change in the pressure of the compressed air supplied from the suction ejector 6 and adheres to the inner surface of the earth and
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。
Since the transport hose 4 is housed in a hard
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。 Compressed air supply means 14 is connected to the suction ejector 6, and the compressed air supply means 14 is supplied by changing the pressure of the compressed air supplied to the suction ejector 6. Can be easily peeled off by the impact of the air transport fluid.
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。
In addition, although the compressed air supply means 14 shall consist of the compressor 16 and the valve |
また、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。 Moreover, conveyance hose 4 may be a conductive hoses having conductivity. When the conveyed product is powder, adhesion of the powder due to generation of static electricity can be prevented.
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
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