JP4650260B2 - 固形物取り出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、梅酒などのように固形物を含んだ液体が貯溜された貯溜槽内から固形物を取り出す固形物取り出し装置に関する。

従来、固形物取り出し装置として、固形物を含んだ液体が貯溜された貯溜槽内から真空発生装置を使用して固形物を含んだ液体を吸い上げ、これを液体と固形物とに分離する分離手段に供給するようにしたものが知られている（特許文献１、２）。
特開平６−３２３３００号公報 特開平８−１４１９８号公報

しかしながら従来の固形物取り出し装置においては、真空発生装置を必要とするため、構成が複雑で高価になり、またメンテナンスも煩わしいものになるという欠点がある。
本発明はそのような事情に鑑み、真空発生装置を必要とせず、簡素な構成で固形物を取り出すことができる固形物取り出し装置を提供するものである。

すなわち本発明は、固形物を含んだ液体が貯溜された貯溜槽内から固形物を取り出す固形物取り出し装置において、
上記貯溜槽内の液面よりも低い位置に設けられ、該貯溜槽から供給される液体と固形物とをそれぞれ液体収容部と固形物収容部とに分離する分離手段と、一端が貯溜槽下部に接続され、他端が貯溜槽内の液面から液体内部に入り、該貯溜槽内部で開口する第１配管と、この第１配管に設けられ、該第１配管の上記一端となる貯溜槽下部から他端となる貯溜槽内部に向けて液体を送液する送液ポンプと、この送液ポンプの吸入口と吐出口とをバイパスする第２配管と、送液ポンプの吐出口よりも下流側で、かつ第２配管の接続部よりも更に下流側となる第１配管から分岐して、上記分離手段へ固形物を含んだ液体を供給する第３配管と、上記分離手段の液体収容部と送液ポンプの吸入口とを接続する第４配管と、各配管を開閉する複数の開閉弁とを備え、
上記複数の開閉弁の開閉を切換えて、上記送液ポンプにより第１配管内を液体で充満させたら、貯溜槽内の液体をサイホンの原理により第１配管から第３配管を通過させて分離手段に供給させるとともに、送液ポンプにより上記液体収容部の液体を第４配管から第２配管を介して貯溜槽下部へ送液させることを特徴とするものである。

上記構成によれば、送液ポンプにより第１配管内を液体で充満させたら、貯溜槽内の液体をサイホンの原理により第１配管から第３配管を通過させて分離手段に供給させるようになる。
つまり、各開閉弁の開閉により流路を切換えることと、送液ポンプの運転とによって第１配管内を液体で充満させることができる。そして第１配管内を液体で充満させたら、各開閉弁の開閉で流路を切換えることにより、貯溜槽内の液体をサイホンの原理により第１配管から第３配管を通過させて分離手段に供給させることができる。
このように、真空発生装置を用いることなく、送液ポンプと各配管を開閉する複数の開閉弁とによって貯溜槽内の液体を分離手段に供給させることができるので、その構成を簡素で安価なものとすることができる。
そして、分離手段の液体収容部に分離されて収容された液体は、各開閉弁の開閉と送液ポンプとにより、第４配管から第２配管を介して貯溜槽下部へ還流させることができる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、例えば梅酒などのように固形物（梅）１を含んだ液体（酒）２は貯溜槽３内に貯溜されている。貯溜槽３は上下方向に細長く形成されており、その内部の底部３ａは傾斜面となっている。固形物１は概ね底部３ａに沈んでそこに貯溜されるが、一部の固形物１は液体２中に浮遊している。
上記固形物１と液体２とを分離する分離手段６は、図示実施例では移動台車７に設けられており、分離手段６全体を人手によって移動させることができるようになっている。上記分離手段６は、上記貯溜槽３内の液面よりも低い位置に配置され、収容槽８とこの収容槽の内部上方位置に設けた金網などのフィルタ９とを備えている。
上記フィルタ９は液体２を通過させるが、固形物１の通過は阻止するようになっており、収容槽８内におけるフィルタ９の上方が固形物収容部１０に、また下方が液体収容部１１となっている。つまりフィルタ９の上方から供給される固形物１を含んだ液体２は、フィルタ９によってフィルタ上の固形物１とフィルタ下方の液体２とに分離され、それぞれ固形物収容部１０と液体収容部１１とに収容されるようになっている。

上記貯溜槽３の下部には第１配管１５の一端を接続してあり、この第１配管１５はフィルタ１６を介して、傾斜面となっている底部３ａの下方部分で貯溜槽３の内部に連通している。上記フィルタ１６は前述したフィルタ９と同様に、液体２は通過させるが、固形物１の通過は阻止するようになっている。
上記第１配管１５は貯溜槽３の上方まで立ち上がっており、その他端は、貯溜槽３内の液面から液体２の内部に入り、傾斜面となっている底部３ａの下方部分に隣接した位置で、貯溜槽３内に開口している。
上記第１配管１５の立ち上がり部分における下方位置に送液ポンプ１７を設けてあり、この送液ポンプ１７は第１配管１５の上記一端となる貯溜槽３の下部から他端となる貯溜槽３の内部に向けて液体を給送することができるようになっている。
したがって、貯溜槽３内の液体２は上記フィルタ１６を介して第１配管１５の一端からその内部に吸引され、さらに吸引された液体２は第１配管１５の他端から貯溜槽３内に戻されるので、この作動によって第１配管１５内を液体２で満たすことができるようになる。

また、上記送液ポンプ１７の吸入口１７ａと吐出口１７ｂとをバイパスする第２配管１８と、送液ポンプ１７の吐出口１７ｂよりも下流側で、かつ第２配管１８の第１配管１５との接続部１８ａよりも更に下流側となる第１配管１５から分岐して、上記分離手段６へ固形物１を含んだ液体２を供給する第３配管１９と、さらに上記分離手段６の液体収容部１１と送液ポンプ１７の吸入口１７ａとを接続する第４配管２０とを設けている。
上記第４配管２０は、図示しないカプラを介して分離手段６の液体収容部１１に着脱自在に接続できるようになっている。

上記第１配管１５の上記一端は、開閉弁２４を介して貯溜槽３の底部に連通しており、またこの第１配管１５には、送液ポンプ１７の吸入口１７ａよりも上流側となる位置と吐出口１７ｂよりも下流側となる位置とにそれぞれ開閉弁２５、２６を設けている。このとき、吐出口１７ｂよりも下流側となる開閉弁２６は、第１配管１５と第２配管１８との接続部１８ａと、第１配管１５と第３配管１９との接続部１９ａとの間の第１配管１５に設けてある。
また、吸入口１７ａよりも上流側となる開閉弁２５は、図示実施例では第２配管１８の端部を吸入口１７ａよりも上流側となる第１配管１５に接続部１８ｂで接続させているので、この接続部１８ｂと吸入口１７ａとの間で第１配管１５に設けてある。上記第２配管１８の端部を第１配管１５の上記一端と同様に、貯溜槽３の底部に連通させた場合には、開閉弁２５を省略することができる。
さらに、第１配管１５以外の第２〜第４配管１８〜２０にも、それぞれ１つの開閉弁２７、２８、２９を設けている。

上記複数の開閉弁２４〜２９は電磁開閉弁であって、それぞれ制御装置３０によって開閉が制御されるようになっており、また送液ポンプ１７の運転も制御装置３０によって制御されるようになっている。
また上記分離手段６の液体収容部１１にはその内部の液体２の液面高さを検出する液面センサ３１を設けてあり、この液面センサ３１は液面高さを「高」、「中」、「低」の段階で検出することができるようになっている。そして液面センサ３１からの信号は、上記制御装置３０に入力されるようになっている。

上記構成を有する本実施例において、図１に示す固形物取り出し装置の非作動状態では送液ポンプ１７の運転は停止されており、また全ての開閉弁２４〜２９は閉じている。この状態では、液体２内に挿通された第１配管１５内に貯溜槽２内の液体２の液面高さまで液体２が流入しているが、その他の配管１８〜２０に液体２が流入していることはなく、それらの内部は空気となっている。
この状態で固形物取り出し装置を作動させる際には、先ず人手により移動台車７に設けられた空の分離手段６を運搬して、所定の位置に位置させる。分離手段６を所定位置に位置させたら、図示しないカプラを介して第４配管２０を分離手段６の液体収容部１１に接続するとともに、液面センサ３１の信号線を制御装置３０に接続する。

この状態で制御装置３０に運転開始指令を与えると、図２に示すように、該制御装置３０は先ず開閉弁２４〜２６を開く。これにより貯溜槽３の液体２がフィルタ１６を介して第１配管１５内に流入して、送液ポンプ１７の給液口１７ａに到達するようになるので、制御装置３０は開閉弁２４〜２６を開いてから予め定められた時間が経過したら、送液ポンプ１７を起動する。
これにより、上記フィルタ１６を介して第１配管１５内に流入した液体２は、送液ポンプ１７により吐出されて貯溜槽３内の液体２の液面高さを超えた高さまで給送され、さらに第１配管１５の他端から貯溜槽３内に戻される。これにより第１配管１５内に残存していた空気が押し出され、第１配管１５内は液体２で満たされることになる。

制御装置３０は、送液ポンプ１７の運転を開始してから予め定められた時間が経過したら、図３で示すように、送液ポンプ１７の運転を停止するとともに開閉弁２５、２６を閉じ、開閉弁２８を開く。これにより貯溜槽３内の固形物１を含んだ液体２がサイホンの原理により貯溜槽３内から吸い上げられて、第１配管１５から第３配管１９を介して分離手段６に供給される。
第３配管１９から分離手段６のフィルタ９上に供給された固形物１を含む液体２は、そのフィルタ９によって分離されて、固形物１はフィルタ９の上方の固形物収容部１０に収容され、また液体２はフィルタ９の下方の液体収容部１１に収容される。

上記液体収容部１１内の液面が上昇し、その液面高さが「低」を超えて「中」となると、図４に示すように制御装置３０は開閉弁２７、２９を開くとともに、送液ポンプ１７を低速で起動する。これにより液体収容部１１内の液体２は第４配管４、送液ポンプ１７、第１配管１５、第２配管１８及び第１配管１５を介して貯溜槽３に還流されるようになる。
送液ポンプ１７が低速で運転されても液体収容部１１内の液面が徐々に上昇し、その液面高さが「高」となると、制御装置３０は送液ポンプ１７を高速運転に切換える。これにより液体収容部１１内の液面が低下し、その液面高さが再び「中」となると、制御装置３０は送液ポンプ１７を低速運転に切換える。
この運転中、液体収容部１１の液体は送液ポンプ１７によりフィルタ１６を介して貯溜槽３内に送り込まれており、これによって貯溜槽３内の底部３ａに堆積してしまった固形物１をその底部３ａから剥離させて浮遊させることができる。

上述した運転が継続されて貯溜槽３内のほぼ全ての固形物１が分離手段６に回収されたら、制御装置３０に運転停止指令が与えられる。この運転停止指令は、タイマーによって所要時間経過後に自動的に与えるようにしてもよい。
制御装置３０に運転停止指令が与えられると、制御装置３０は開閉弁２８を閉じて分離手段６への液体２の供給を停止させるとともに、送液ポンプ１７を低速で運転させる。そして液体収容部１１内の液面が低下してその液面高さが「低」となると、その後、所要時間経過して液体収容部１１内の液体が殆どなくなってから制御装置３０は送液ポンプ１７の運転を停止させるとともに、全ての開閉弁を閉じさせる。
上記送液ポンプ１７の運転が停止されたら、作業者は上述した図示しないカプラにより分離手段６の液体収容部１１を第４配管２０から取り外すとともに、液面センサ３１の信号線と制御装置３０との接続を解除して、移動台車７に設けられた分離手段６を搬出すればよい。

上述したように、固形物１と液体２との分離作業中に、液体収容部１１内の液面が低下してその液面高さが「中」となると制御装置３０は送液ポンプ１７を高速運転から低速運転に切換える。正常な場合、送液ポンプ１７の低速運転への切換えによって液体収容部１１内の液面は上昇するようになるが、第１配管１５の吸い込み口で固形物１の目詰まりが生じたような場合には、貯溜槽３内の液体２を良好に吸引することが困難となる。
このような場合には、送液ポンプ１７を低速運転に切換えても液体収容部１１内の液面の低下が継続するので、その液面高さはやがて「低」となる。制御装置３０はそのことを液面センサ３１からの信号によって検出すると、つまり運転停止指令が与えられずに液面高さが「低」となった場合には、制御装置３０は第１配管１５の吸い込み口で目詰まりを起こしたと判断して、逆転運転モードに移行する。
すなわちこの逆転運転モードでは、今まで開いていた開閉弁２７、２８、２９を閉じるとともに、今まで閉じていた開閉弁２５、２６を開かせる。また送液ポンプ１７は高速で運転されるようになる。
上述した各開閉弁の開閉制御により運転開始時と同様な流路が確保され、貯溜槽３の液体２はフィルタ１６を介して第１配管１５内に流入し、送液ポンプ１７から吐出されて貯溜槽３内の液体２の液面高さを超えた高さまで給送され、さらに第１配管１５の他端から貯溜槽３内に戻される。これにより第１配管１５の吸い込み口の目詰まりが解除されるようになる。
上記逆転運転モードに移行してから所要時間が経過したら、制御装置３０は各開閉弁を開閉制御して元の状態に復帰させ、通常の分離作業に復帰させる。通常の分離作業に復帰させて所要時間経過しても液面高さが「低」となったままである場合には、制御装置３０は異常と判断して警報を発するとともに、送液ポンプ１７の運転を停止させて全ての開閉弁を閉じさせる。

なお、開閉弁２５と開閉弁２９とは両者を合体させて三方向弁として構成することが可能である。
また、開閉弁２８を流量調整弁とすることにより、送液ポンプ１７を一定速度で運転させて、液面に応じて開閉弁２８の開口量を増減させるようにしてもよい。
さらに、貯溜槽３内から固形物１の分離除去が進むと液体２内に浮遊している固形物１の回収が困難となってくるので、図１の想像線で示すように、第２配管１８の開閉弁２７よりも送液ポンプ１７側に該送液ポンプ１７の吐出口１７ｂに連通する分岐配管３５を設けるとともに、これを開閉する開閉弁３６を設けてもよい。
この場合、開閉弁２７を閉じて開閉弁３６を開くことにより、液体収容部１１で分離された液体２を貯溜槽３ではなく外部の回収槽３７に回収させることができる。これによって貯溜槽３内の液体２の量を減少させてその液面を低下させることができるので、液体２内に浮遊している固形物１の回収を効率的なものとすることができる。また必要に応じて、開閉弁３６を閉じ、開閉弁２７を開くことにより、液体収容部１１で分離された液体２を貯溜槽３に還流させることもできる。
このように、分岐配管３５及び開閉弁３６を設けた場合には、固形物１を回収した後に、又は固形物１を回収しながら、送液ポンプ１７以外の専用のポンプを設けることなく、貯溜槽内の液体を別の回収槽３７に移し替えることができる。
さらにまた、上記実施例では制御装置３０を設けて各開閉弁２４〜２９の開閉制御と送液ポンプ１７の運転制御とを行なえるようにしているが、より安価には制御装置３０を省略して手動操作で送液ポンプの運転や各開閉弁を開閉させて流路の切換を行なうようにしてもよい。

本発明の一実施例における非作動状態の配管系統図。 図１において、第１配管１５を液体２で満たす作動状態を示す配管系統図。 図１において、第１配管１５と第３配管１９とから固形物１を含む液体２を貯溜槽３から分離手段６に供給している状態を示す配管系統図。 図３において、分離手段６で分離した液体２を貯溜槽３に戻している状態を示す配管系統図。

符号の説明

１ 固形物 ２ 液体
３ 貯溜槽 ６ 分離手段
１０ 固形物収容部 １１ 液体収容部
１５ 第１配管 １７ 送液ポンプ
１７ａ 吸入口 １７ｂ 吐出口
１８ 第２配管 １８ａ、１８ｂ 接続部
１９ 第３配管 ２０ 第４配管
２４〜２９ 開閉弁 ３０ 制御装置
３１ 液面センサ ３７ 回収槽

Claims (6)

1. 固形物を含んだ液体が貯溜された貯溜槽内から固形物を取り出す固形物取り出し装置において、
   上記貯溜槽内の液面よりも低い位置に設けられ、該貯溜槽から供給される液体と固形物とをそれぞれ液体収容部と固形物収容部とに分離する分離手段と、一端が貯溜槽下部に接続され、他端が貯溜槽内の液面から液体内部に入り、該貯溜槽内部で開口する第１配管と、この第１配管に設けられ、該第１配管の上記一端となる貯溜槽下部から他端となる貯溜槽内部に向けて液体を送液する送液ポンプと、この送液ポンプの吸入口と吐出口とをバイパスする第２配管と、送液ポンプの吐出口よりも下流側で、かつ第２配管の接続部よりも更に下流側となる第１配管から分岐して、上記分離手段へ固形物を含んだ液体を供給する第３配管と、上記分離手段の液体収容部と送液ポンプの吸入口とを接続する第４配管と、各配管を開閉する複数の開閉弁とを備え、
   上記複数の開閉弁の開閉を切換えて、上記送液ポンプにより第１配管内を液体で充満させたら、貯溜槽内の液体をサイホンの原理により第１配管から第３配管を通過させて分離手段に供給させるとともに、送液ポンプにより上記液体収容部の液体を第４配管から第２配管を介して貯溜槽下部へ送液させることを特徴とする固形物取り出し装置。
2. 第１配管には、送液ポンプの吸入口よりも上流側となる位置と送液ポンプの吐出口よりも下流側となる位置とにそれぞれ上記開閉弁が設けられ、上記吐出口よりも下流側となる開閉弁は、第１配管と第２配管との接続部と、第１配管と第３配管との接続部との間に設けられ、また第２配管、第３配管、第４配管のそれぞれに上記開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固形物取り出し装置。
3. 上記各開閉弁の開閉を切換えて、上記送液ポンプにより第１配管の上記一端となる貯溜槽下部から他端となる貯溜槽内部に向けて液体を送液する逆転運転モードが実行可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固形物取り出し装置。
4. 上記送液ポンプの吐出口に連通する分岐配管とこれを開閉する開閉弁が設けられ、送液ポンプから吐出された液体を分岐配管を介して回収槽に送液させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の固形物取り出し装置。
5. 上記各開閉弁の開閉を制御して流路を切換制御するとともに、上記送液ポンプの運転を制御する制御装置が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の固形物取り出し装置。
6. 上記分離手段には液体収容部における液面高さを検出する液面センサが設けられ、この液面センサからの信号は上記制御装置に入力され、制御装置は液体収容部における液面高さに応じて、貯溜槽から液体収容部への送液量又は液体収容部から貯溜槽下部への送液量を増減させることを特徴とする請求項５に記載の固形物取り出し装置。

Images