JPH0377400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は浚渫工事の固塊物を含んだ泥状物や土
砂を含んだ積雪等の連続して流送するための固・
気・液吸入分離装置に関するものである。

【従来の技術】

従来この種の装置は密封容器に負圧を導入し、
この負圧で密封容器に連結した吸入管から固塊物
を含んだ泥状物や土砂を含んだ積雪等を密封容器
内に吸入し、この容器内で開放して気体は上昇さ
せ、固塊物及び液体は容器内に沈澱させることに
より、流送物中の固・気・液を分離するようした
ものがある。

【発明が解決しようとする課題】

上記従来構造の固・気・液吸入分離装置では所
謂バツチ式で有るために密封容器に流体から分離
されて貯溜された水や固塊物が一定量以上になる
とその都度固・気・液吸入分離装置の稼動を停止
させて密封容器内の水や固塊物を除去しなければ
成らず、稼動効率が極めて低いと言う問題があつ
た。 そこで、所望するような長時間連続して稼動さ
せるためには、密封容器を固塊物及び水の収容量
が大きなものにしなければ成らず、固・気・液吸
入分離装置全体が大型なものになるうえ、装置の
イニシヤルコストも高くなつてしまうと言う問題
があつた。 しかも、密封容器を大型に形成すると、稼動初
期に密封容器内の負圧を充分に形成するのに時間
が掛かり、稼動効率が非常に低くなつてしまうと
いう問題があつた。 本発明はかかる問題点に鑑み提案されたもの
で、装置全体を小型に纏められながらも長時間の
連続稼動を可能にするとともに、稼動初期の立ち
上がり時間を可及的に短縮して稼動効率を高めら
れるようにすることを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本発明は、吸引用タ
ンクの下端を開口させ、該開口部を液中に浸漬し
て液封し、負圧形成手段で形成された負圧を吸引
用タンクに導入する負圧導入管を吸引用タンクの
上部に接続するとともに、一端が被吸引物に向け
て開口する流体吸入管の他端を吸引用タンク内に
開口させ、負圧導入管から作用する負圧により吸
引用タンク内の水頭差で表示される吸引用タンク
内の負圧より流体吸入管の開口から吸引用タンク
内に吸入される吸入抵抗の方が小さくなるように
吸引用タンクを位置させたことを特徴とするもの
である。

【作用】

先ず、負圧形成手段で形成された負圧が吸引用
タンクに導入されると、この負圧とバランスする
位置まで吸引用タンクの下端開口部から液体が吸
い込まれる。 これと同時に、吸引用タンク内の負圧は流体吸
入管にも作用するが、負圧導入管から作用する負
圧により吸引用タンクの水頭差で表示される吸引
用タンク内の負圧より流体吸入管の開口から吸引
用タンク内に吸入される吸入抵抗の方が小さくな
るように吸引用タンクを位置させてあることか
ら、固塊物及び気体を含んだ流体が吸引用タンク
内に吸引される。 吸引用タンク内に吸引された流体のうち、気体
は負圧導入管から負圧吸入手段に吸収され、液体
は封止用液体に融和するとともに、固塊物は封止
用液体に沈降し下端開口部から吸引用タンク外に
排出される。 この時、吸引用タンク内の負圧とこの負圧によ
つて吸入された封止用液体とはバランスしている
ので、固・気・液吸入分離装置を稼働させながら
流体から分離された固塊物は自動的に吸引用タン
クの下端開口部から排出されるので固・気・液吸
入分離装置を長時間にわたつて連続して稼働させ
ることが出来るのである。

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 実施例 １（第１図乃至第３図参照） この実施例に係る連続式固・気・液塩吸入分離
装置１は積雪を流送したり吸引したりする場合に
使用される例を示すもので、この連続式固・気・
液吸入分離装置１は第１図に示すように、大径で
上方が開口する水封用タンク２と、下端開口部３
ａが水封用タンク２の上部開口から挿入された状
態に配設された吸引用タンク３と、この吸引用タ
ンク３に負圧を供給する負圧供給手段４、吸引用
タンク３内の負圧で砂や石等の固塊物を含んだ雪
を吸い込む流体吸入管５とからなる。 上記水封用タンク２は、底部２ａが下細りのテ
ーパー状に形成され、その最下端部にはバルブ６
で開閉操作される排出口７が形成されるととも
に、内部には水封用の水８が貯溜されている。 吸引用タンク３は、有蓋筒状に形成さる、天蓋
３ｂ部分には後述する負圧供給手段４の負圧導入
管９が接続されるとともに、側壁３ｃ部分には流
体吸入管５の基端寄り部５ａが挿入され基端の開
口部５ｂは下方に向けて開口させてある。 また、流体吸入管５の先端開口部５ｃは吸引し
ようとする砂や小石を含んだ積雪（被吸引物）１
０に向けて開口させてある。 上記負圧形成手段４は、高圧水形成用ポンプ１
１と、高圧水形成用ポンプ１１で形成された高圧
水をノズル１２から空気導入管１３を有する保護
管１４に向けて噴射し、このジエツト水流で保護
管１４の前方の負圧形成用管１５内に負圧を形成
するようにした混記ジエツトポンプ１６と、負圧
形成用管１５内の負圧を吸引用タンク３内に導入
する前記の負圧導入管９とからなる。 尚、第３図に示すように吸引用タンク３の下端
開口部３ａは吸引用タンク３の下端寄り部を一旦
下細りテーパー状に搾つたのち、その先端部を小
径の短筒状にして形成するようにしても良いこと
は勿論である。 上記のように構成された固・気・液吸入分離装
置１の作用を次ぎに説明する。 先ず、高圧水形成用ポンプ１１が駆動され、負
圧形成用管１５内に負圧が形成されると、この負
圧は負圧導入管９を通じて吸引用タンク３内を負
圧にする。 吸引用タンク３内が負圧になると下端開口部３
ａが水封用タンク２に貯溜された水８で封止され
ていることから、水封用タンク２内の水８を吸引
用タンク３内の負圧と釣り合う位置（例えば第２
図にＨで示す高さ位置）にまで吸い上げるが、こ
れと同時に吸引用タンク３内の負圧は流体吸入管
５にも作用することから、流体吸入管５から砂や
小石を含んだ積雪１０を吸引用タンク３内に吸引
する。 この時、砂や小石を含んでも積雪１０は多くの
空気を含んでおり、その比重が吸引用タンク３内
の水８よりも軽く、吸引抵抗が少ないことから、
流体吸入管５から砂や小石を含んだ積雪１０が吸
引されるのである。 こうして、吸引用タンク３内に吸入された砂や
小石を含んだ積雪１０は、吸引用タンク３内の上
昇した水８に混入され、その流体に含まれる空気
等の気体は負圧導入管９を通じて負圧形成手段４
の混気ジエツトポンプ１６に吸入されるととも
に、雪の成分は吸引用タンク３内の上昇した水に
融和し、その中に含まれる砂や小石等の固塊物は
吸引用タンク３の下端開口部３ａから水封用タン
ク２の底部２ａに沈降して堆積し、結果、固・
気・液はそれぞれに分離されることになる。 水封用タンク２の底部２ａに堆積した砂や小石
等の固塊物や、流体から分離され融和した水によ
り水封用タンク２に貯溜された水量等が一定量以
上になると、バルブ６を開いて固塊物及び水８が
水封用タンク２外に放出されて除去される。 このバルブ６を操作した時には吸引用タンク３
内の負圧に何等の悪影響を及ぼすことはないので
固・気・液吸入分離装置１を稼動させながら、固
塊物及び水の除去作業を合わせて行うことができ
るのである。 また、固塊物及び水８を水封用タンク２外に除
去すると水封用タンク２内の水面８ａが低下する
ので吸引用タンク３内の水面８ｂとの落差（水頭
H₂）が大きくなることから、流体吸入管５の流
体吸引力は却つて強くなる結果となる。 実施例 ２（第４図参照） この実施例に係る連続式固・気・液吸入分離装
置１はダムや港湾の浚渫作業に使用される例を示
すもので、例えばダムＤの浚渫作業の場合、実施
例１と同様に構成された固・気・液吸入分離装置
１をダムＤの側方に設置し、流体吸入管５の先端
開口部５ｃを湖底のヘドロ（被吸引物）１０に向
けて開口させるようにしたものである。 この時、ダムＤの水面Daから吸引用タンク３
に連結された流体吸入管５までの高さH₁が負圧
により吸引用タンク３内に上昇した水面８ｂの水
頭H₂未満となるように固・気・液吸入分離装置
１を設置する。 上記のように構成された固・気・液吸入分離装
置１の作用を次ぎに説明する。 高圧水形成用ポンプ１１が駆動され、負圧形成
用管１５内に負圧が形成されると、この負圧は負
圧導入管９を通じて吸引用タンク３内を負圧にす
る。 吸引用タンク３内が負圧になると下端開口部３
ａが水封用タンク２に貯溜された水８で封止され
ていることから、水封用タンク２内の水８を吸引
用タンク３内の負圧と釣り合う位置（例えば第４
図に水頭H₂で示す高さ位置）に迄吸い上げられ
るが、これと同時に吸引用タンク３内の負圧は流
体吸入管５にも作用する。 こうして、流体吸入管５に吸引用タンク３内と
同じ負圧が作用すると、ダムＤの水面Daから吸
引用タンク３に連結された流体吸入管５までの水
頭H₁が吸引用タンク３内で上昇する水面８ｂの
水頭H₂未満となるように固・気・液吸入分離装
置１が設置されていることから、流体吸入管５か
ら湖底のヘドロ１０を吸引用タンク３内に吸引す
るのである。 吸引用タンク３内に吸入されたヘドロ１０は、
吸引用タンク３内の上昇した水８に混入され、水
は吸引用タンク３内の上昇した水に融和し、その
中に含まれる固塊物は吸引用タンク３の下端開口
部３ａから水封用タンク２の底部２ａに沈降する
のである。 若し、流体吸入管５から吸入された水でに吸引
用タンク３内の水面８ｂが上昇した場合、吸引用
タンク３内で上昇する水面８ｂの水頭H₂が高く
なつて吸引用タンク３内の負圧との釣り合いが崩
れ、その結果、吸引用タンク３内の水の重さと吸
引用タンク３の負圧とが釣り合うまで負圧供給手
段４から空気を吸い戻すので、吸引用タンク３内
の水面は略一定に保たれるのである。 尚、本実施例ではダムＤの水面Daから吸引用
タンク３に連結された流体吸入管５までの高さ
H₁が負圧により吸引用タンク３内に上昇した水
面８ｂの水頭H₂未満となるように固・気・液吸
入分離装置１を設置するようにしてあるが、こう
した位置に限定されるものでは無く、例えば、流
体吸入管５内の流体に空気を混入させて流体吸入
管５内の流体の比重を軽くすれば、吸引用タンク
３内の負圧で吸入管５からヘドロ１０等を吸引す
ることが出来るのである。 また、比重を軽くするのに代えて、後述する実
施例３のように構成することも可能である。 実施例 ３（第５図乃至第７図参照） この実施例に係る固・気・液吸入分離装置１
は、上記実施例１又は実施例２に於ける吸引用タ
ンク３の下端開口部３ａにフラツプバルブ１７を
形成するようにしたものである。 即ち、フラツプバルブ１７は薄板状に形成さ
れ、その左端部が図上右下がりに形成された吸引
用タンク３の下端開口部３ａの左側上端部に固定
され、右側部分が開閉するように構成されてい
る。 上記のように構成された固・気・液吸入分離装
置１は高圧水形成用ポンプ１１が駆動され、負圧
形成用管１５内に形成された負圧が負圧導入管９
を通じて吸引用タンク３に供給される稼動初期時
に、吸引用タンク３の水面８ａが第６図中想像線
Ａで示すように水封用タンク２の水面８ａと略同
じ位置にある状態から吸引用タンク３に負圧が作
用する。 すると、この負圧力でフラツプバルブ１７が吸
引用タンク７の下端開口部３ａを塞ぐので、吸引
用タンク３に作用する負圧はそのまま即座に流体
吸入管５に作用することになり、起動時間を大幅
に短縮させることができるとともに、上記実施例
２のように固・気・液吸入分離装置１をダムＤの
水面Daから吸引用タンク３に連結された流体吸
入管５までの高さH₁が負圧により吸引用タンク
３内に上昇した水面８ｂの水頭H₂未満となるよ
うに固・気・液吸入分離装置１を設置しなくて
も、吸引用タンク３の負圧で吸入管５からヘドロ
１０等を吸引することが出来るのである。 また、吸引用タンク３内に吸入された流体中の
水が吸引用タンク３内の水８に融和してその水位
８ｂが吸引用タンク３内の負圧に釣り合う高さ位
置（第６図実線Ｂ位置）に上昇した時にはフラツ
プバルブ１７で蓋された開口部分３ａには吸引用
タンク３の負圧力が殆ど作用しなくなるため、フ
ラツプバルブ１７はここに集積された固塊物の重
みで右端部分が開かれて固塊物が水封用タンク２
の底部２ａに自動的に沈降するようになる。 尚、上記実施例ではフラツプバルブ１７が設け
られる吸引用タンク３の下端開口部３ａをその左
端部が図上右下がりに形成するようにしてある
が、第７図に示すように吸引用タンク３の下端寄
り部を一旦下細りテーパー状に搾つたのち、その
下端部に小径の短筒を形成して下端開口部３ａを
形成するようにし、ここにフラツプバルブ１７を
設けるようにしてもよいことは勿論である。 また、上記各実施例では水封用タンク２に水を
貯溜して吸引用タンク３の下端開口部３ａを液封
するための液体を形成するようにしてあるが、本
発明においては必ずしも水封用タンク２を必須と
するものではなく、例えば水封用タンク２に代え
て川や池に吸引用タンク３を立設するようにする
こともできるのである。 更に、上記各実施例では流体吸入管５の基端側
の開口部５ｂを吸引用タンク３の水面８よりも上
方で開口するようにしてあるが、これを例えば第
８図に示すように、吸引用タンク３の水面８ａよ
りも下方で開口させるようにしても良いことは勿
論である。 この時には上記実施例２で述べたように、流体
吸入管５内の流体に空気を混入させて流体吸入管
５内の流体の比重を軽くする必要がある。

【発明の効果】

以上の説明したように、本考案に依れば、固・
気・液吸入分離装置を稼働させながら流体から分
離された固・気・液を自動的に排出することがで
きるので、吸引用タンクを大型なものにしなくて
も済み、装置全体を小型なものにすることができ
る。 しかも、負圧形成手段の負圧で吸引用タンクに
吸引された流体は吸引用タンク内で固・気・液に
それぞれ分離され、吸引用タンクの底部に集積さ
れた流体から分離された固塊物は自動的に排出す
ることが出来るので、長時間に亙つて連続運転さ
せることができ、固・気・液吸入分離装置の稼動
効率を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
実施例１に係る固・気・液吸入分離装置の概略構
成を示す縦断側面図、第２図はその要部の作用の
説明図、第３図は変形例を示す要部の縦断側面図
であり、第４図は実施例２に係る固・気・液吸入
分離装置の概略構成を示す縦断側面図、第５図は
実施例３に係る固・気・液吸入分離装置の概略構
成を示す縦断側面図、第６図はその要部の作用の
説明図、第７図は変形例を示す要部の縦断側面図
であり、第８図は流体吸入管の基端の開口部の取
付け位置の変形例を示す要部の概略縦断側面図で
ある。 １……固・気・液吸入分離装置、２……水封用
タンク、３……吸引用タンク、３ａ……３の下端
開口部、４……負圧形成手段、５……流体吸入
管、７……排出口、９……負圧導入管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸引用タンクの下端を開口させ、該開口部を
   液中に浸漬して液封し、負圧形成手段で形成され
   た負圧を吸引用タンクに導入する負圧導入管を吸
   引用タンクの上部に接続するとともに、一端が被
   吸引物に向けて開口する流体吸入管の他端を吸引
   用タンク内に開口させ、負圧導入管から作用する
   負圧により吸引用タンク内の水頭差で表示される
   吸引用タンク内の負圧より流体吸入管の開口から
   吸引用タンク内に吸入される吸入抵抗の方が小さ
   くなるように吸引用タンクを位置させたことを特
   徴とする連続式固・気・液吸入分離装置。 ２ 吸引用タンクの下端開口部を液封する液体が
   水である特許請求の範囲第１項に記載した連続式
   固・気・液吸入分離装置。 ３ 上方が開口し、底部には排出口が設けられた
   液封用タンクに封止用液体を貯溜し、吸引用タン
   クの下端開口部を液封用タンクの封止用液体中で
   開口させてなる特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載した連続式固・気・液吸入分離装置。 ４ 吸引用タンクの下端開口部が負圧上昇用バル
   ブを設けてなる特許請求の範囲第１項乃至第３項
   のいずれか１項に記載の連続式固・気・液吸入分
   離装置。