JP4129772B2 - 骨材等の水分除去装置 - Google Patents

Description

本願発明は、建築、土木等の各種分野において使用される砂、砂利その他の骨材等の水分除去装置に関する。

従来、砂、砂利等の骨材の水分を除去する装置として、骨材を投入した加熱炉の下面から重油、ガス等のバーナーにより骨材を加熱して水分を蒸発させる加熱蒸発式水分除去装置が広く使用されている。

しかし、上記の従来装置では、骨材の加熱にバーナーの発熱量が多量に必要となるため、燃費がかさむ欠点があり、しかも水分蒸発時に水が大きく膨張するため、集じん機における排気用送風機の電気消費量も増大する難点があった。

本願発明は、燃費を改善すると共に、骨材等の水分を効率的に除去することを課題とする。

上記課題解決の手段として、本願請求項１の発明は、
水分を下に、空気をその上に分離状態で回収すべき密閉負圧回収タンクにおいて、上記回収タンク内に負圧を付与すべく該タンク内の空気スペースに吸気ブロアを接続すると共に、上記回収タンク内の負圧を利用すべく上記空気スペースに吸込み管の一端を接続し、該吸込み管の他端の吸込み口を、堆積状態の骨材等の下部内部に配置し、該吸込み管を介して骨材等の水分を空気とともに上記回収タンク内に吸引する構成において、
上記堆積状態の骨材等が流入すべく該骨材等の底面から下方へ突出する狭さく路であって、周囲を側板で囲まれ、下端に排出口を開口する温風乾燥室を形成し、その側板に下向き傾斜で乾燥室内に開口する第１温風吹出し口を設け、
上記吸気ブロアが運転時に吐出する温風を、第１温風吹出し管を経て上記第１温風吹出し口から骨材等内部へ下向き斜めに吹込んで下端の上記排出口から外部へ排出するようにした、
骨材等の水分除去装置を提案し、

又、本願請求項２の発明は、
上記第１温風吹出し管から弁を介して第２温風吹出し管を分岐し、該第２温風吹出し管により、上記骨材等の上に分散状態で投下される新たな骨材等に選択的に温風を吹きつけるようにした、
請求項１に記載の骨材等の水分除去装置を提案し、

さらに、本願請求項３の発明は、
上記第１温風吹出し管から弁を介して第３温風吹出し管を分岐し、該第３温風吹出し管により、上記乾燥室の排出口から排出され、さらに搬送コンベアにて外部へ搬送される骨材等に選択的に温風を吹きつけるようにした、
請求項１又は２に記載の骨材等の水分除去装置を提案する。

本願請求項１の発明によれば、狭さく路の温風乾燥室に流入した骨材等に対し、第１温風吹出し口から温風を斜め下方へ吹き込み、それにより骨材間の水分や空気を押し出し、又水分の蒸発を行い、ついでそれらを排出口から排出して、効率的な脱水乾燥を行うことができ、又、その際上記乾燥室に吹きこむ温風に、吸気ブロアが排出される無用の温風を利用するから、燃費の大幅な節減を実現することができるのである。
本願請求項２及び３の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加え、上記吸気ブロアの排出する無用の温風を、請求項２の発明では、堆積骨材等に新たに投下される骨材等に吹きつけ、請求項３の発明では、乾燥室の排出口を経て搬送コンベアにて外部へ搬送される骨材等に吹きつけ、それによりさらに骨材等の乾燥を行うことができるのである。

本願各発明における上記「吸気ブロアが運転時に吐出する温風」の温度は、ブロアの種類、風量、回転数等により異なるが、一般には５０℃〜１００℃である。

以下図面を参照して本願発明の実施例について詳述する。
第１発明の実施例
本例は、図１に示すように、上面を開口し、底板に温風乾燥室（２）を有するサイロ（１）を使用し、その乾燥室（２）は、互に下方へ狭さくする相対する前後傾斜板（３）、（３）及び左右側板（４）、（４）で囲まれた、下端に排出口（５）を開口するに谷形のもので、このサイロ（１）内に投入堆積された水分を含む砂（Ｓ）の水分を除去する装置である。

図１において、負圧回収タンク（６）は密閉タンクであって、タンク内上端近くに、図３に示すように周面に多数の吸気孔（８）…を有する円筒状吸気筒（７）を水平に配置し、該吸気筒（７）に一端を接続された吸気菅（９）の他端を吸気ブロア（１０）の吸引口（１１）に接続し、該ブロア（１０）の吸気駆動により上記吸気管（９）、吸気筒（７）を介して回収タンク（６）内に負圧を付与している。

上記回収タンク（６）内の上部には水、空気吐出口（１２）を配置し、該吐出口（１２）に一端を接続された吸込み管（１３）の他端を分岐して、上記サイロ（１）の底板上に配置された吸込み口（１４）、（１４）にそれぞれ接続してある。

上記吸込み口（１４）、（１４）は、図２に示すように周面の下面がわに、砂（Ｓ）の粒径よりも小径の吸込み孔（１５）…を多数設けた円筒体で、この吸込み口（１４）、（１４）を、吸込み孔（１５）…を下に向けた状態で、堆積砂（Ｓ）の最下層に乾燥室（２）をはさんで両側にそれぞれ配置してある。

今、吸込み孔（１５）…から湿り砂に吸引を及ぼすと、砂粒子間の小間隙内にある水分及び空気を吸込み口（１４）、（１４）内に吸引し、その吸引は粒子間間隙を通じて上方へ拡大し、堆積砂（Ｓ）全体に及ぶ。その間堆積砂（Ｓ）上面から新たな空気が小間隙を通って流入し、それが砂粒子間に含まれる水分を気化させ、その水蒸気も同時に吸込み口（１４）、（１４）内に吸引する。

（１６）は上記吸込み管（１３）に接続された弁、（１７）は温度計である。

上記サイロ（１）内の砂（Ｓ）の水分除去に、さらに上記ブロア（１０）の吐出口（１８）から吐出される温風が利用されている。図１において、上記ブロア（１０）の吐出口（１８）に第１温風吹出し管（１９）の一端を接続し、該吹出し管（１９）の他端を、上記サイロ（１）における乾燥室（２）の傾斜板（３）に配設された複数の第１温風吹出し口（２０）…に接続してある。

上記温風吹出し口（２０）…は、図４に示すように傾斜板（３）の中間高さ位置に、等間隔をあけた横一列の並列状態で、各先端の吹出し孔（２１）…をそれぞれ下向き傾斜方向に向けて固定してある。各吹出し口（２０）…には、上記吹出し管（１９）からの分岐管（２２）…をそれぞれ接続してある。

今、吸気ブロア（１０）からの吐出される温風が吹出し孔（２１）…から吹き出されると、該温風は砂粒子間小間隙を斜め下方へ流通して、下端の排出口（５）を逃げ口として外部へ流出するが、その間に粒子間小間隙内に含まれる水分及び空気を排出口（５）がわへ押し出すと共に、上記水分及び砂粒子内部に含まれる水分を気化させ、これら水分、空気及び水蒸気を伴って排出口（５）から外部へ排出することとなる。

上記乾燥室（２）の排出口（５）の下には、処理した砂を搬送するベルトコンベア（２３）が上記排出口（５）と小間隔をあけて対設してある。

（２４）は上記温風吹出し管（１９）に接続された弁、（２５）は温度計、（２６）は回収タンク（６）の水位計、（２７）は圧力計、（２８）は回収タンク（６）の水ドレン管、（２９）は上記ドレン管の弁である。

上例の装置の操作を作用とともに次に説明する。サイロ（１）内に湿り砂（Ｓ）を投入堆積する。乾燥室（２）内に含水率の高い砂がたまることとなる。吸気ブロア（１０）を始動し、回収タンク（６）内の減圧を開始する。所要負圧に達したら、弁（１６）を開いて回収タンク（６）内の負圧を吸込み管（１３）を経て吸込み口（１４）、（１４）に及ぼし、それにより吸込み孔（１５）…から砂粒子間に含まれる水分及び空気の吸引を開始する。

それと共に、弁（２４）を開いてブロア（１０）から吐出される温風（例えば８０℃）を吹出し管（１９）を経て吹出し口（２０）…の各吹出し孔（２１）…から乾燥室（２）内の湿り砂に斜め下方へ向けて吹きこみ、それにより砂粒子間の水分及び空気の押し出し、水分の蒸発を行い、これら水分、空気、水蒸気を排出口（５）から外部に排出する。

乾燥室（２）内の砂が所望含水率に乾燥したら、上記吸引及び温風吹込みを縦続しつつ、ベルトコンベア（２３）の徐走により乾燥砂を徐々に排出口（５）から搬送する。搬送に伴って乾燥室（２）内に上部の新たな砂が徐々に流入し、以下同様に水分除去を順次継続していく。サイロ（１）内の砂が、水分吸引の継続に不十分な量に減少したら、新たな湿り砂をサイロ（１）内に投入してバッチ式水分除去を繰返す。

第２発明の実施例
図５に示すように、サイロ（１ａ）の開口上面の上に、新たな湿り砂をサイロ内に供給するためのベルトコンベア（３０ａ）を設置し、該ベルトコンベア（３０ａ）は、後部を水平区帯（３１ａ）に、前端部を下向き傾斜区帯（３２ａ）としてあり、一方、第１吹出し管（１９ａ）から３方弁（３４ａ）を介して第２吹出し管（３３ａ）を分岐し、該第２吹出し管（３３ａ）の先端に接続された複数の第２温風吹出し口（３５ａ）…を上記ベルトコンベアの下向き傾斜区帯（３２ａ）に向けて配置し、他の構造は図１、２、３、４と実質的に同一である。

本例では、一例として、サイロ（１ａ）内の砂が減少したとき、コンベア（３０ａ）を走行させて新たな湿り砂をサイロ内に充填する際、上記３方弁（３４ａ）を吹出し口（３５ａ）…がわに切換え、それにより下向き傾斜区帯（３２ａ）を分散状態で崩落する砂に温風を吹きつけて砂の水分を蒸発させつつサイロ（１ａ）内に落下させる。

相当量の砂が投入されたら、ベルトコンベア（３０ａ）を停止し、３方弁（３４ａ）を吹出し口（２０ａ）がわへ切換えて温風を乾燥室（２ａ）内へ吹込んで上例と同様の水分除去を行う。

第３発明の実施例
第１温風吹出し管（１９ｂ）の３方弁（３４ｂ）より手前の位置から新たな３方弁（３７ｂ）を介して第３吹出し管（３６ｂ）を分岐し、該第３吹出し管（３６ｂ）の先端に接続された複数の第３温風吹出し口（３８ｂ）…を、排出口（５ｂ）の下位に配設されたベルトコンベア（２３ｂ）上面に向けて位置させ、他の構造は図５と実質的に同一である。

本例では、一例として、ベルトコンベア（２３ｂ）を走行させて乾燥室（２ｂ）内の砂を外部へ搬送する際、上記３方弁（３７ｂ）を第３吹出し管（３６ｂ）がわへ切換え、それによりベルトコンベア（２３ｂ）上の砂に温風を吹きつけて、さらに砂の水分を気化させて水分除去を行う。

本願第１発明による実施例の全体回路図である。 吸込み口の拡大斜面図である。 吸気筒の拡大斜面図である。 温風乾燥室の拡大縦断斜面図である。 本願第２発明による実施例の全体回路図である。 本願第３発明による実施例の全体回路図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ サイロ
Ｓ、Ｓａ、Ｓｂ 砂
２、２ａ、２ｂ 温風乾燥室
５、５ａ、５ｂ 排出口
６、６ａ、６ｂ 負圧回収タンク
１０、１０ａ、１０ｂ 吸気ブロア
１３、１３ａ、１３ｂ 吸込み管
１４、１４ａ、１４ｂ 吸込み口
１９、１９ａ、１９ｂ 第１吹出し管
２０、２０ａ、２０ｂ 第１温風吹出し口
３３ａ、３３ｂ 第２吹出し管
３５ａ、３５ｂ 第２温風吹出し管
３６ｂ 第３吹出し管
３８ｂ 第３温風吹出し口

Claims (3)

1. 水分を下に、空気をその上に分離状態で回収すべき密閉負圧回収タンクにおいて、上記回収タンク内に負圧を付与すべく該タンク内の空気スペースに吸気ブロアを接続すると共に、上記回収タンク内の負圧を利用すべく上記空気スペースに吸込み管の一端を接続し、該吸込み管の他端の吸込み口を、堆積状態の骨材等の下部内部に配置し、該吸込み管を介して骨材等の水分を空気とともに上記回収タンク内に吸引する構成において、
   上記堆積状態の骨材等が流入すべく該骨材等の底面から下方へ突出する狭さく路であって、周囲を側板で囲まれ、下端に排出口を開口する温風乾燥室を形成し、その側板に下向き傾斜で乾燥室内に開口する第１温風吹出し口を設け、
   上記吸気ブロアが運転時に吐出する温風を、第１温風吹出し管を経て上記第１温風吹出し口から骨材等内部へ下向き斜めに吹込んで下端の上記排出口から外部へ排出するようにした、
   骨材等の水分除去装置。
2. 上記第１温風吹出し管から弁を介して第２温風吹出し管を分岐し、該第２温風吹出し管により、上記骨材等の上に分散状態で投下される新たな骨材等に選択的に温風を吹きつけるようにした、
   請求項１に記載の骨材等の水分除去装置。
3. 上記第１温風吹出し管から弁を介して第３温風吹出し管を分岐し、該第３温風吹出し管により、上記乾燥室の排出口から排出され、さらに搬送コンベアにて外部へ搬送される骨材等に選択的に温風を吹きつけるようにした、
   請求項１又は２に記載の骨材等の水分除去装置。

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