JPH09119775A - 土砂乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱風、或は化学物質の混入等の手段を使用せ
ずに、短時間で土砂の含水比調節が効率的にできる技術
の提供。 【解決手段】 略円筒状カバー２０に内挿したスクリュ
ーコンベア１０を、マイクロ波発生装置３０内のマイク
ロ波照射域に配置して土砂乾燥装置を形成する。スクリ
ューコンベア１０の一端側には、土砂投入用ホッパー４
０を連絡させ、略円筒状カバー２０にカバー内排気用の
送風機５０を設ける。また、ベルトコンベア６０を、マ
イクロ波発生装置３０内に設置しても構わない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、盛土材等の土砂の
含水比の調節用の乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、盛土の含水比の調節には、熱風を
吹きつけて水分を飛ばし、含水比を調整する強制乾燥に
よる方法、或は、セメント系改良材、石灰等を土砂に混
入して、化学反応により含水比率を下げる方法等が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱風に
よる強制乾燥の方法では、多量の盛土用の土砂を乾燥さ
せるため、長い時間熱風を発生させなければならない。
そのため、大掛かりな装置で、大量の燃料を燃焼させる
必要があり、乾燥コストが高くなる。また、かかる燃焼
作業中には、窒素酸化物等の燃焼生成物も発生し、近年
の環境問題に対する高まりの中、かかる点を無視するこ
とはできない。さらには、乾燥まで長時間を要し、現場
からより短い時間で乾燥できる技術の開発が強く望まれ
ている。また、セメント系改良材や石灰等を混入する方
法では、混入時の化学物質等に対する作業安全に十分に
注意が必要であり、さらには盛土に混入されたかかる化
学物質の周囲環境に対する影響も懸念される。そこで、
本願発明は上記課題に鑑み提案されたもので、簡単な装
置で、環境問題を起こさず、比較的短時間で多量の土砂
を効率的に乾燥させることのできる技術の提供を目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の本願発明は、盛土等に使用する土
砂の水分除去をマイクロ波で行なう土砂乾燥装置であっ
て、土砂の連続的搬送手段を、マイクロ波発生装置内の
マイクロ波照射域内に配置した。かかる手段では、水分
の蒸発にマイクロ波を照射して行なうため、土砂の塊の
中にまで十分にマイクロ波が届き、極めて短時間で水分
の蒸発を行なうことができ、併せて、土砂の含水比率を
均一にすることができる。また、かかる水分除去を連続
的搬送手段を使用してマイクロ波発生装置内を通過させ
ながら行なうため、多量の土砂を効率的に乾燥させるこ
とができる。

【０００５】さらに、請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明で、土砂の連続的搬送手段を、マイクロ
波が透過できる略円筒状カバーに内挿したスクリューコ
ンベアとして、前記略円筒状カバーに内挿したスクリュ
ーコンベアと、前記スクリューコンベアの一端側に連絡
させた土砂投入用ホッパーと、前記円筒状カバー内排気
用の送風機と、前記スクリューコンベアを内挿した略円
筒状カバーをマイクロ波照射域に配置したマイクロ波発
生装置とから土砂乾燥装置を構成した。一端側が土砂投
入用ホッパーに連絡されたスクリューコンベアを略円筒
状カバー内に内挿させることにより、土砂を周囲に落と
すことなく連続的に前方へ送り出すことができる。

【０００６】さらに、スクリューコンベアを内挿したマ
イクロ波が透過できる略円筒状カバーは、マイクロ波発
生装置のマイクロ波照射域内に配置されているため、ス
クリューコンベアにより前方へ搬送される土砂は、搬送
途中でマイクロ波照射により水分が蒸発させられる。ス
クリューコンベアの使用により、土砂は回転させられな
がら搬送されるため、マイクロ波照射をより均一に受け
ることができ、土砂の含水比をより一層短時間で均一に
することができる。また、スクリューコンベアを内挿し
た略円筒状カバーの狭い空間内では、上記要領で多量の
水蒸気が発生させられるが、かかる水蒸気は略円筒状カ
バー内排気用の送風機で効率的に排気することができ
る。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明で、土砂の連続的搬送手段をベルトコンベアと
し、土砂の搬送方向に沿った前記ベルトコンベアの途中
部分をマイクロ波発生装置内のマイクロ波照射域内に配
置した。土砂の連続的搬送手段てとしてベルトコンベア
を使用することにより、ベルト上に土砂を広げて搬送さ
せることができる。そのため、マイクロ波の被照射面積
を結果的に広げることとなり、同じ出力のマイクロ波を
使用しても、より均一に、短時間で乾燥させることがで
きる。

【０００８】さらに、特段ベルトコンベアの周囲をカバ
ー等で覆わなければ、マイクロ波は何の介在物もなく直
接土砂に照射されるので、照射効率がよい。また、マイ
クロ波照射により発生した水蒸気は、ベルトコンベア上
の土砂から直接マイクロ波発生装置内等の周囲空間に逃
がすことができるので、前記の如く狭い略円筒状カバー
内の排気に必要とされた排気用の送風機がなくても構わ
ない。また、ベルトコンベアの搬送方向に沿った途中部
分をマイクロ波照射域内に配置するようにして、両端側
をその域外に設けることにより、ベルトコンベアへの土
砂の投入、或はベルトコンベアから土砂を降ろす作業で
の作業安全が図られている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を以下、図によ
り説明する。 （実施形態１）本実施形態では、スクリューコンベアを
使用した土砂乾燥装置について説明する。本実施形態の
土砂乾燥装置で使用するスクリューコンベア１０は、図
１に示すように、略円筒状カバー２０に内挿されてい
る。略円筒状カバー２０は、マイクロ波の透過可能な材
質で形成され、スクリューコンベア１０により搬送され
る土砂にマイクロ波が届くようになっている。かかる材
質としては種々のものが使用できるが、金属或は、磁性
体等の使用は避けなければならない。本実施形態では、
壁圧を薄くしたセラミックス製の円筒管を使用した。ま
た、略円筒状カバー２０は、スクリューコンベアー１０
の径に略合わせて設定され、搬送される土砂がスクリュ
ーコンベア１０から外れて土砂が略円筒状カバー２０内
に残ることがないようになっている。

【００１０】本実施形態で使用するマイクロ波発生装置
３０は、高圧トランス、高圧コンデンサ、マグネトロ
ン、導波管等から構成された既知機構のマイクロ波発生
機構（図示省略）を有するものである。また、マイクロ
波発生装置３０は、装置全体の外壁が、マイクロ波が装
置外に漏洩しないように作られている。さらにスクリュ
ーコンベア１０の出入り部となる装置両端側にも、マイ
クロ波漏洩防止用に、マイクロ波吸収体、或はマイクロ
波反射体を設置した漏洩防止部が設けられ、作業安全の
確保がなされている。また、マイクロ波照射域には、前
記導波管が敷設され、導波管のスリットからマイクロ波
が照射されるようになっている。導波管が敷設されたマ
イクロ波発生装置３０内壁部分にはマイクロ波反射板が
設けられ、照射効率を高められるようになっている。前
記スクリューコンベア１０を内挿した略円筒状カバー２
０の搬送方向に沿った中間部分が、上記マイクロ波発生
装置３０内のマイクロ波照射域内に配置されている。

【００１１】また、スクリューコンベア１０を内挿した
略円筒状カバー２０の両端側は、マイクロ波照射域外に
出され、その一端側に土砂投入用ホッパー４０の出口が
連絡されている。そのため、土砂投入口４１から土砂を
連続的に投入してスクリューコンベア１０で搬送でき
る。マイクロ波の照射方向は、本実施形態では、略円筒
状カバー２０の左右方向から行なうように設定したが、
上下左右いずれの方向から照射しても基本的には構わな
い。さらに、土砂投入用ホッパー４０と連絡されている
スクリューコンベア１０端側の略円筒状カバー２０の端
部には、排気用の送風機５０が送風方向をスクリューコ
ンベア１０の搬送方向に向けて設けられている。マイク
ロ波の照射に際しては、予め測定しておいた土砂の含水
率から、除去水分量を見積もっておき、それに見合うよ
うに照射マイクロ波の出力、照射時間、及びコンベアの
搬送速度を設定すればよい。

【００１２】（実施形態２）本実施形態は、ベルトコン
ベアを土砂の連続的搬送手段として使用した土砂乾燥装
置について説明する。図２は、かかるベルトコンベアを
使用した土砂搬送装置の斜視図である。本実施形態で使
用するベルトコンベア６０は、従来機構のベルトコンベ
アであるが、土砂を搬送するために使用するベルト６１
には、マイクロ波が照射されても劣化しにくい材質で作
られたベルトが使用されている。また、ベルトコンベア
６０は、その途中部分が上記実施形態１と同様の機構を
有したマイクロ波発生装置３０のマイクロ波照射域内に
配置され、さらに両端側がマイクロ波発生装置３０から
出されている。

【００１３】本実施形態では、導波管がマイクロ波発生
装置３０の天井側に、ベルトコンベアの搬送方向に沿っ
て敷設され、ベルトコンベア上方から土砂にマイクロ波
が照射されるようになっている。また、マイクロ波のか
く乱による均一照射を目的として、回転反射板のスター
ラが併せて設けられている（図示省略）。このようにし
て、ベルトコンベア６０の一端側から載せられた土砂
は、そのままマイクロ波発生装置３０内に送られ、マイ
クロ波発生装置３０内を通過する間にマイクロ波が照射
されて水分が蒸発させられる。水分が蒸発させられた土
砂は、ベルトコンベア６０に載せられてマイクロ波発生
装置３０内から送り出されてくる。尚、マイクロ波の照
射時間、マイクロ波の強さ及びベルトコンベアの搬送速
度等は、適宜含水比を調節する土砂に合わせて設定すれ
ばよい。

【００１４】上記実施形態１、２の構成に加えて、さら
に、土砂投入用ホッパー４０内に設けた水分センサー
と、ベルトコンベアの速度制御装置と、マイクロ波発生
装置の照射強度制御装置とをコンピューターに接続し
て、水分センサーからの信号により投入土砂の水分量を
前記コンピューターで自動計算して、それに応じて自動
的にベルトコンベアのマイクロ波発生装置内の通過速度
及び照射強度を調節して、細かな土砂の含水調節ができ
るようにしてもよい。より精度よく含水比を調節するに
は、マイクロ波発生装置から出てきた土砂の水分を別の
水分センサーで測定し、このデータを上記コンピュータ
ーに送って設定した搬送速度或は照射速度等を適宜較正
できるようにすればよい。

【００１５】上記実施形態１、２では、連続的搬送手段
として、コンベア搬送手段であるスクリューコンベア、
或はベルトコンベアを使用したが、バケットコンベアを
使用しても構わない。但し、バケット自体をマイクロ波
を透過させるとともに、マイクロ波照射により劣化しな
い材質で作らなければならない。また、バケットコンベ
アを使用することにより、搬送方向を実施形態１、２と
は異なり、上下方向に設定して土砂乾燥装置のスペース
占有率を小さくすることもできる。さらに、上記実施形
態では、連続的搬送手段としてコンベア搬送手段につい
て説明したが、例えば、敷設レール上を、多数連結した
トロッコ状の浅い積載車を走らせて、積載者に載せた状
態でマイクロ波照射を行ない、マイクロ波照射後は、適
宜、所定箇所で積載車を傾ける等して土砂を降ろすよう
にしても構わない。積載車への積み込みは、ホッパーを
用いて自動的に行ない、さらには、レールをループ状に
連結しておけば、自動的に、且つ連続的に、コンベア搬
送手段を使用するより多量の土砂の水分除去が行なえ
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明では、土砂の水分をマイクロ波の
照射により蒸発させて行なうため、従来の熱風乾燥等に
比較して、土砂の塊の内部までマイクロ波が届き、より
含水比を均一にすることができる。そのため、熱風が均
一に当るように土砂の塊を崩す作業をそれ程神経質に行
なわなくても済む。また、化学物質を混入する乾燥方法
に比べて、環境汚染等の心配がない。また、マイクロ波
照射であるため、極めて短時間で水分蒸発が行なえ、含
水比の調節作業に時間がかからない。さらには、照射強
度或はコンベアの搬送速度等の調節により除去水分の調
節が行なえるので、熱風或は化学物質の混入に比べて、
土砂に合わせて除去水分量の変更が比較的簡単に行なえ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る土砂乾燥装置の斜視図。

【図２】実施形態２に係る土砂乾燥装置の斜視図。

【符号の説明】

１０ スクリューコンベア ２０ 略円筒状カバー ３０ マイクロ波発生装置 ４０ 土砂投入用ホッパー ５０ 送風機 ６０ ベルトコンベア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 盛土等に使用する土砂の水分除去をマイ
   クロ波で行なう土砂乾燥装置であって、土砂の連続的搬
   送手段を、マイクロ波発生装置内のマイクロ波照射域内
   に配置したことを特徴とする土砂乾燥装置。
2. 【請求項２】 土砂の連続的搬送手段は、マイクロ波が
   透過できる略円筒状カバーに内挿したスクリューコンベ
   アであって、前記略円筒状カバーに内挿したスクリュー
   コンベアと、前記スクリューコンベアの一端側に連絡さ
   せた土砂投入用ホッパーと、前記円筒状カバー内排気用
   の送風機と、前記スクリューコンベアを内挿した略円筒
   状カバーをマイクロ波照射域に配置するマイクロ波発生
   装置とからなることを特徴とする請求項１に記載の土砂
   乾燥装置。
3. 【請求項３】 土砂の連続的搬送手段は、ベルトコンベ
   アであって、土砂の搬送方向に沿った前記ベルトコンベ
   アの途中部分をマイクロ波発生装置内のマイクロ波照射
   域内に配置したことを特徴とする請求項１に記載の土砂
   乾燥装置。