JP5490589B2 - 吸引回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、汚水、汚泥、沈砂、土砂、スラッジ、スケール、廃液、ダスト、粉塵等の産業廃棄物やその他の流動性のある対象物を吸引して貯留タンク内に回収する吸引回収装置に関する。この種の吸引回収装置の多くは車両に搭載されており、吸引回収装置を搭載した車両は一般に吸引車と呼ばれている。

この種の吸引回収装置は、貯留タンクと、貯留タンク内に一端部が挿入された吸入管と、貯留タンク内に負圧を発生させる負圧発生装置とを主体として構成される（下記の特許文献１〜３）。貯留タンクの上部にはフロートを備えた連通弁部が設けられており、この連通弁部は吸引管を介して負圧発生装置に接続される。図５〜図７は、このような連通弁部３０を備えた従来の貯留タンク３１を示している。

図５に示すように、吸入管３２の一端部は貯留タンク３１の側方下方部分から斜め上方に向けて貯留タンク３１内に挿入されている。連通弁部３０は、貯留タンク３１の外部に位置する排気空間部３３、排気空間部３３内に一端が挿入され、他端が吸引管３４に接続される気体排出部３５と、排気空間部３３と貯留タンク３１の内部空間との間の連通を遮断可能な弁体３６とを備え、弁体３６は、排気空間部３３の下端部に設けられた弁座部３６ａと、弁座部３６ａの弁孔３６ｂを閉塞可能なフロート３６ｃと、フロート３６ｃを上下動自在に支持する支持体３６ｄとで構成される。支持体３６ｄは複数の支持棒で構成されており、通気は妨げない。また、支持体３６ｄの下部に、フロート３６ｃの落下を防止する落下防止部３６ｅが設けられている。

負圧発生装置３７が作動すると、吸引管３４及び連通弁部３０を介して貯留タンク３１内の気体（空気）が吸引され、貯留タンク３１内に負圧が発生する。そして、吸入管３２に接続された吸入コック（図示省略）を開くと、貯溜タンク３１内から吸入管３２に作用する負圧によって対象物が吸引され、吸入管３２の一端部から貯溜タンク３１内に噴出する。貯溜タンク３１内に噴出した対象物は吸入管３２の傾斜方向上方に設置されたバッフルプレート３８に衝突して流速が低下し、比重の大きい気体中の液分や固形分は落下して貯溜タンク３１内に溜まる。このようにして液分や固形分が分離された気体は連通弁部３０を通って排気空間部３３に入り、排気空間部３３から気体排出部３５を介して吸引管３４に排気される。連通弁部３０のフロート３６ｃは、貯留タンク３１内の貯留物Ｇの界面（液面）Ｇａがフロート３６ｃの下端位置まで上昇した後は、界面Ｇａの上昇に伴って上昇し、貯留物Ｇが満杯になると、弁座部３６ａに着座して弁孔３６ｂを閉塞する。これにより、貯留タンク３１内の貯溜物Ｇ中の液分や固形分が排気空間部３３に流入することが防止される。

特開２００６−９６５０９号公報 特開昭５８−９５０３３号公報 特開昭５８−１３８８４１号公報

図６及び図７に示すように、貯留タンク３１内の貯留物Ｇの容積が増え、その界面Ｇａが上昇すると、貯留物Ｇの界面Ｇａ近傍の液分や固形分が、弁体３６を通って排気空間部３３に流入する気体の流れに巻き込まれ、気体と伴に吸引管３４を介して負圧発生装置３７に吸引されてしまうことがある（以下、このような現象を「逆流現象」という。）。この逆流現象は、貯溜物Ｇの界面Ｇａが上昇する程、起こりやすくなり、気体中に混入した液分や固形分が吸引管３４を介して負圧発生装置３７に吸引されると、負圧発生装置３７の破損、耐久性低下や周囲環境汚染の原因になることがある。

本発明は、上記の問題点に鑑み、貯溜タンク内の貯溜物の液分や固形分が気体中に混入して負圧発生装置に吸引される逆流現象を防止することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、吸引した対象物を貯留する貯留タンクと、貯留タンク内に一端部が挿入された吸入管と、貯留タンクの上部に設けられた連通弁部と、連通弁部に吸引管を介して接続される負圧発生装置とを備えた吸引回収装置において、連通弁部は、気体の旋回流を発生させる環状空間を有する旋回流発生部と、旋回流発生部から下方に延びた遠心分離部と、旋回流発生部に気体を導入する気体導入部と、旋回流発生部の内径側に形成される排気空間部と、排気空間部と貯留タンクの内部空間との間の連通を遮断可能な弁体と、排気空間部内に一端が挿入され、他端が吸引管に接続される気体排出部とを備え、気体導入部の気体導入口が貯留タンクの内部に位置し、貯留タンク内の気体が気体導入部を介して旋回流発生部に導入されると共に、遠心分離部の下端開口部が貯留タンクの内部に位置し、遠心分離部で気体から分離された分離物が下端開口部から貯溜タンクの内部に戻される構成を提供する。

上記構成において、弁体は、排気空間部の下端部に設けられた弁座部と、弁座部の弁孔を閉塞可能なフロートと、フロートを上下動自在に支持する支持体とを備えたものとすることができる。

本発明によれば、貯溜タンク内の貯溜物の液分や固形分が気体中に混入して負圧発生装置に吸引される逆流現象を効果的に防止することができる。

実施形態に係る吸引回収装置を示す断面図である。 連通弁部を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２(ｂ)及び（ｃ）は側面図である。 実施形態に係る吸引回収装置を示す断面図である。 実施形態に係る吸引回収装置を示す断面図である。 従来の吸引回収装置を示す断面図である。 従来の吸引回収装置を示す断面図である。 従来の吸引回収装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この実施形態に係る吸引回収装置を示している。この実施形態の吸引回収装置は、図示されていない吸引車の車体に傾動可能に搭載され、吸引した汚泥等の対象物を貯留する貯留タンク１と、貯留タンク１内に一端部が挿入された吸入管２と、貯留タンク１の上部に設けられた連通弁部３と、連通弁部３に吸引管４を介して接続される負圧発生装置、例えば真空ポンプ５とを備えている。貯留タンク１は車体の後部に搭載され、貯溜タンク１と車体前方の運転席との間に真空ポンプ５の他、セパレータ、水切装置、バルブ及び計器類などの装置及び機器類が配設されている。

吸入管２の一端部は貯留タンク１の側方下方部分から斜め上方に向けて貯留タンク内に挿入され、吸入管２の傾斜方向上方にバッフルプレート６が設置されている。

図２に示すように、連通弁部３は、気体の旋回流を発生させる環状空間１０を有する旋回流発生部１１と、旋回流発生部１１から下方に延びた遠心分離部１２と、旋回流発生部１１に気体を導入する気体導入部１３と、旋回流発生部１１の内径側に形成される排気空間部１４と、排気空間部１４と貯留タンク１の内部空間との間の連通を遮断可能な弁体１５と、排気空間部１４内に一端が挿入され、他端が吸引管４に接続される気体排出部１６とを備えている。

旋回流発生部１１は、円筒状の外筒１１ａと内筒１１ｂとの間に形成される環状空間１０を有し、環状空間１０に気体を接線方向に導入する気体導入部１３が外筒１１ａに装着されている。外筒１１ａと内筒１１ｂの上端部は閉塞板１１ｃによって閉塞されている。また、内筒１１ｂの下端には弁孔１５ｂを有する弁座部１５ａが固定され、内筒１１ｂの内部に排気空間部１４が形成される。気体排出部１６は、外筒１１ａと内筒１１ｂを貫通した状態で装着されている。さらに、この実施形態では、環状空間１０の一部に、流れ規制板１０ａを旋回流の流れ方向に下り勾配となるように設置している。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、流れ規制板１０ａの始端は、気体導入部１３から環状空間１０に導入される気体の導入方向前方で、かつ、気体導入部１３より上方の位置｛図２（ａ）のＸ位置｝、流れ規制板１０ａの終端は、気体排出部１６の下方を通過した位置である｛図２（ｂ）のＹ位置｝。気体導入部１３から環状空間１０に導入された気体は、流れ規制板１０ａの下面に沿って環状空間１０内を流れ、気体排出部１６の下方を通過しながら遠心分離部１２に入る。これにより、環状空間１０内に形成される気体の旋回流が気体排出部１６によって妨げられることが防止される。

遠心分離部１２は、下方に向かって漸次縮径した円錐筒で構成され、外筒１１ａの下端部に固定され、あるいは、外筒１１ａと一体に形成される。

弁体１５は、遠心分離部１２の内部に収容され、上記の弁座部１５ａと、樹脂、金属、又はゴム材で形成され、弁座部１５ａの弁孔１５ｂを閉塞可能なフロート１５ｃと、フロート１５ｃを上下動自在に支持する支持体１５ｄとで構成される。この実施形態において、支持体１５ｃは複数（この実施形態では３本）の支持棒で構成されており、隣接する支持棒間は間隔が空いている。支持体１５ｄの上端部は弁座部１５ａに固定され、支持体１５ｄの下端部には、フロート１５ｃの落下を防止する落下防止部１５ｅが固定されている。

図１に示すように、気体導入部１３の気体導入口１３ａは貯留タンク１の内部に位置し、貯留タンク１内の気体が気体導入部１３を介して旋回流発生部１１に導入される。また、遠心分離部１２の下端開口部１２ａも貯留タンク１の内部に位置し、遠心分離部１２で気体から分離された液分又は固形分（分離物）は下端開口部１２ａから貯溜タンク１の内部に戻される。

負圧発生装置５が作動すると、吸引管４及び連通弁部３を介して貯留タンク１内の気体（空気）が吸引され、貯留タンク１内に負圧が発生する。そして、吸入管２に接続された吸入コック（図示省略）を開くと、貯溜タンク１内から吸入管２に作用する負圧によって対象物が吸引され、吸入管２の一端部から貯溜タンク１内に噴出する。貯溜タンク１内に噴出した対象物は吸入管２の傾斜方向上方に設置されたバッフルプレート６に衝突して流速が低下し、比重の大きい気体中の液分や固形分は落下して貯溜タンク１内に溜まる。

図１に示すように、貯溜タンク１内に貯留された貯溜物Ｇの容積が少なく、その界面（液面）Ｇａが低い間は、上記ようにして貯溜タンク１内で液分や固形分が分離された気体は、主に遠心分離部１２の下端開口部１２ａから連通弁部３に流入し、遠心分離部１２及びその内部の弁体１５を通って排気空間部１４に入る。そして、排気空間部１４に流入した気体は、気体排出部１６及び吸引管４を通って真空ポンプ５に吸引される。

一方、貯溜タンク１内に貯留された貯溜物Ｇの容積が多くなり、その界面Ｇａが上昇すると、遠心分離部１２の下端開口部１２ａと界面Ｇａとの間の隙間が小さくなるので、貯溜タンク１内の気体は界面Ｇａの上昇に伴い、気体導入口１３ａから気体導入部１３に流入する割合が増加する。特に、図２、図３に示すように、遠心分離部１２の下端開口部１２ａが貯溜物Ｇ中に沈没した状態になると、貯溜タンク１内の気体は全量、気体導入口１３ａから気体導入部１３に流入する。

図２、図３に示すように、気体導入部１３に流入した気体は、気体導入部１３から旋回流発生部１１の環状空間１０に導入され、環状空間１０を通過する間に旋回流に変換される。そして、旋回流となった気体は、旋回流発生部１１から下方に延びた遠心分離部１２に入り、旋回状態を保ったまま遠心分離部１２内を螺旋旋回して下方に進む。その際、気体中に混入した液分や固形分は旋回時の遠心力を受けて遠心分離部１２の内壁面側に押し遣られ、該内壁面との接触により流速が低下し、該内壁面に沿って流下して、下端開口部１２ａから貯溜物Ｇ中に落下する。一方、液分や固形分が分離された気体は遠心分離部１２をある程度旋回下降して流速が低下すると、排気空間部１４から弁座部１５ａの弁孔１５ｂを介して作用する負圧に引かれ、遠心分離部１２（弁体１５）の中心部を上昇して、排気空間部１４に入り、気体排出部１６及び吸引管４を通って真空ポンプ５に吸引される。

上記のように、貯溜タンク１内から真空ポンプ５に吸引される気体中の液分や固形分を連通弁部３で分離することにより、対象物の回収効率を高めることができると共に、真空ポンプ５の破損、耐久性低下や周囲環境汚染を防止することができる。

１ 貯溜タンク
２ 吸入管
３ 連通弁部
４ 吸引管
５ 真空ポンプ
１０ 環状空間
１１ 旋回流発生部
１２ 遠心分離部
１２ａ 下端開口部
１３ 気体導入部
１３ａ 気体導入口
１４ 排気空間部
１５ 弁体
１５ａ 弁座部
１５ｂ 弁孔
１５ｃ フロート
１５ｄ 支持体

Claims (2)

1. 吸引した対象物を貯留する貯留タンクと、該貯留タンク内に一端部が挿入された吸入管と、該貯留タンクの上部に設けられた連通弁部と、前記連通弁部に吸引管を介して接続される負圧発生装置とを備えた吸引回収装置において、
   前記連通弁部は、気体の旋回流を発生させる環状空間を有する旋回流発生部と、該旋回流発生部から下方に延びた遠心分離部と、前記旋回流発生部に気体を導入する気体導入部と、前記旋回流発生部の内径側に形成される排気空間部と、該排気空間部と前記貯留タンクの内部空間との間の連通を遮断可能な弁体と、前記排気空間部内に一端が挿入され、他端が前記吸引管に接続される気体排出部とを備え、
   前記気体導入部の気体導入口が前記貯留タンクの内部に位置し、前記貯留タンク内の気体が前記気体導入部を介して前記旋回流発生部に導入されると共に、前記遠心分離部の下端開口部が前記貯留タンクの内部に位置し、前記遠心分離部で前記気体から分離された分離物が前記下端開口部から前記貯溜タンクの内部に戻されること特徴とする吸引回収装置。
2. 前記弁体は、前記排気空間部の下端部に設けられた弁座部と、該弁座部の弁孔を閉塞可能なフロートと、該フロートを上下動自在に支持する支持体とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の吸引回収装置。

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