揚砂装置
【課題】吸込口の詰まりが防止され、円滑に揚砂することができる揚砂装置を提供することを課題とする。
【解決手段】流体を吸込管１ａの内部に供給することにより当該吸込管１ａの一端側の吸込口１ｂから砂を吸い込み揚砂する揚砂装置１であって、吸込管１ａの吸込口１ｂのある一端側を防砂壁１ｄによって覆う構成とする。このような構成によれば、防砂壁１ｄ内では、砂は当該砂の安息角αの分しか溜まらない（吸込口１ｂは砂に埋まらない）ため、吸込口１ｂに対する砂の流動性を確保でき、吸込口１ｂの詰まりを防止できる。
【解決手段】流体を吸込管１ａの内部に供給することにより当該吸込管１ａの一端側の吸込口１ｂから砂を吸い込み揚砂する揚砂装置１であって、吸込管１ａの吸込口１ｂのある一端側を防砂壁１ｄによって覆う構成とする。このような構成によれば、防砂壁１ｄ内では、砂は当該砂の安息角αの分しか溜まらない（吸込口１ｂは砂に埋まらない）ため、吸込口１ｂに対する砂の流動性を確保でき、吸込口１ｂの詰まりを防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揚砂装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下水処理場等の沈砂池に用いられる揚砂装置として、垂設パイプ内に空気や高圧水を供給することで、当該パイプの一端側（下端側）の吸込口から沈砂を吸い込み揚砂するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−１０２４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記揚砂装置にあっては、例えば沈砂池に砂が多量に流入した場合等に、パイプ吸込口が砂に埋まり当該吸込口が詰まってしまい、揚砂不能となる場合がある。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、吸込口の詰まりが防止され、円滑に揚砂できる揚砂装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による揚砂装置は、流体を吸込管の内部に供給することにより当該吸込管の一端側の吸込口から砂を吸い込み揚砂する揚砂装置において、吸込管の一端側を覆う防砂壁を備えたことを特徴としている。
【０００６】
このような揚砂装置によれば、吸込管の吸込口のある一端側を防砂壁により覆うため、当該防砂壁内では砂は当該砂の安息角分しか溜まらず、従って、吸込口に対する砂の流動性が確保され、吸込口の詰まりが防止されて円滑に揚砂することが可能となる。
【０００７】
ここで、防砂壁の内側へ流体を供給する流体供給管を備えていると、この流体供給管から供給される流体によって、防砂壁内の砂がほぐされ撹拌される。このため、吸込口に対する砂の流動性が一層確保され、一層円滑に揚砂することが可能となる。
【０００８】
また、防砂壁は、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されていると、この錐状に従い防砂壁上の砂は下方に落下し、防砂壁上に砂が堆積することが防止される。
【０００９】
また、加圧水が吸込管内に供給されることで当該管内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて吸込口からの揚砂を可能とするエジェクタ部を備える構成であると、吸込口が砂により詰まる虞があるため、本発明による防砂壁の適用が特に効果的である。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、吸込口の詰まりを防止でき、円滑に揚砂することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明による揚砂装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る揚砂装置を備えた沈砂池を示す構成図、図２は、図１中の揚砂装置の要部を示す縦断面図であり、図１に示すように、本実施形態の揚砂装置（揚砂機）１は、例えば下水処理場等の沈砂池１００に適用されているものである。
【００１２】
沈砂池１００は、図示矢印方向（左側から右側へ）に流入する原水中の砂を沈降除去するためのものであって、主に揚砂装置１及び集砂装置２を有し、具体的には、集砂装置２において、沈砂池底部に設けた噴射ノズル２ａから、ポンプＰからの高圧加圧水を噴射し噴射ノズル２ａ前方の沈砂を底部上流側に押し流すことで、沈砂を底部上流側に形成された集砂ピット３に収集し、この集砂ピット３に収集された沈砂を揚砂装置１によって揚砂し、これを沈砂分離機４によって固液分離し固形物を外部に排出する構成とされている。
【００１３】
ここで用いられる揚砂装置１は、集砂ピット３に収集された沈砂をジェットポンプ機能により揚砂するもので、図１及び図２に示すように、集砂ピット３上に離隔して立設された吸込管１ａを備えると共に、ポンプＰから高圧加圧水が吸込管１ａ内に供給されることで当該吸込管１ａ内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて下端の吸込口１ｂからの揚砂を可能とするエジェクタ部１ｃを備え、このエジェクタ部１ｃに従って、吸込口１ｂから沈砂を揚砂しポンプＰからの高圧加圧水と共に後段の沈砂分離機４に圧送する。
【００１４】
特に本実施形態の揚砂装置１にあっては、吸込管１ａの下端側（吸込口１ｂのある一端側）に当該下端側を覆う防砂壁１ｄが設けられている。この防砂壁１ｄは、壁内への砂の進入を極力防止するためのものであり、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されている。そして、ここでは、傘状の円錐形状に構成されている。
【００１５】
なお、防砂壁１ｄの周囲には、図１に示すように、当該防砂壁１ｄの周囲の沈砂を撹拌すべく、ポンプＰからの高圧加圧水を噴射する噴射ノズル７が設けられている。
【００１６】
このように構成された揚砂装置１によれば、図２に示すように、吸込管１ａの下端側が防砂壁１ｄにより覆われているため、当該防砂壁１ｄ内では砂は当該砂の安息角αの分しか溜まらず（吸込口１ｂは砂に埋まらず）、従って、吸込口１ｂに対する砂の流動性が確保され（砂のスラリー化が可能とされ）、吸込口１ｂの詰まりが防止されて円滑に揚砂が行われる。
【００１７】
また、防砂壁１ｄは、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されているため、この錐状に従い防砂壁１ｄ上の砂は下方に落下し、防砂壁１ｄ上に砂が堆積することが防止されている。なお、堆積防止の観点からは、防砂壁１ｄと吸込管１ａとの成す角度θは小さい方が好ましいが、角度θ、池底と防砂壁１ｄの下端との間の距離ｈ、防砂壁１ｄの下端の径Ｄ等により、砂の吸込効率が変わるため、最適な条件を予め求めて使用するのが好ましい。
【００１８】
図３は、本発明の他の実施形態に係る揚砂装置の要部を示す縦断面図であり、先の実施形態と同一な要素には同一符号が付してある。
【００１９】
この実施形態の揚砂装置１０が先の実施形態の揚砂装置１と違う点は、防砂壁１ｄの内側にその供給側５ｄが進入し、防砂壁１ｄの内側へ加圧水を供給する掘削水管（流体供給管）５を備えた点である。
【００２０】
この掘削水管５は、具体的には、上下方向に延在しその上流側がポンプＰに接続されると共にその下流側が防砂壁１ｄを貫通し防砂壁１ｄ内に進入する貫通パイプ５ａと、この貫通パイプ５ａの下流側の端部（下端）に接続されると共に吸込管１ａを囲繞するように配置された円環状パイプ５ｂ（又は半円弧状のパイプ）と、この円環状パイプ５ｂに接続され防砂壁１ｄの内壁に沿って下方に延びその供給側となるノズル５ｄが、吸込管１ａの吸込口１ｂ下に向かうように配置された複数の供給パイプ５ｃと、を有する構成とされている。
【００２１】
このような掘削水管５を有する揚砂装置１０によれば、ポンプＰから掘削水管５に流体（液体）である高圧加圧水が供給され、この高圧加圧水が掘削水管５により防砂壁１ｄの内側へ供給されるため、当該高圧加圧水により防砂壁１ｄ内の砂がほぐされ撹拌される。このため、吸込管１ａの吸込口１ｂに対する砂の流動性が一層確保され、一層円滑に揚砂が行われる。
【００２２】
なお、仮想線で示すように、防砂壁１ｄの内側にその供給側となるノズル６ｄが進入し、防砂壁１ｄの内側へ流体（気体）である空気を供給する空気管（流体供給管）６を設けるようにしても良い。このような空気管６を有し、例えばブロア等によって空気を空気管６を通して圧送しても、上記掘削水管５の場合とほぼ同様な作用・効果、すなわち、当該空気により防砂壁１ｄ内の砂がほぐされ撹拌され、吸込管１ａの吸込口１ｂに対する砂の流動性が一層確保され、一層円滑に揚砂が行われるという作用・効果を奏する。因みに、空気管６の上端の開口を大気開放とし、防砂壁１ｄ内が負圧気味になると自然に空気が空気管６に引き込まれて防砂壁１ｄの内側に供給される構成としても良く、このような構成であっても同様な作用・効果を期待できる。
【００２３】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、防砂壁１ｄと池底を連結板等により連結し、吸込管１ａの振動を防止するようにしても良い。
【００２４】
また、上記実施形態においては、防砂壁１ｄ上の砂の堆積を防止するように防砂壁１ｄを傘状の円錐形状に構成しているが、例えば四角錐、八角錐等の角錐形状としても良い。また、防砂壁を、その上面が水平面を有する形状とし、当該水平面が沈砂池水面より上に位置するように構成しても良い。
【００２５】
また、上記実施形態においては、揚砂装置を、特に好ましいとして、加圧水が吸込管１ａ内に供給されることで当該吸込管１ａ内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて吸込口１ｂからの揚砂を可能とするエジェクタ部１ｃを有するものとしているが、水中に垂設された管内にエアを吹き込み、当該管内外の液体の比重差により揚砂するエアリフトポンプタイプの揚砂装置に対しても適用可能であり、要は、加圧水やエア等の流体を吸込管の内部に供給することにより当該吸込管の一端側の吸込口から砂を吸い込み揚砂する揚砂装置全てに対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る揚砂装置を備えた沈砂池を示す構成図である。
【図２】図１中の揚砂装置の要部を示す縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る揚砂装置の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１０…揚砂装置、１ａ…吸込管、１ｂ…吸込口、１ｃ…エジェクタ部、１ｄ…防砂壁、５…掘削水管（流体供給管）、５ｄ，６ｄ…ノズル（流体供給管の供給側）、６…空気管（流体供給管）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揚砂装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下水処理場等の沈砂池に用いられる揚砂装置として、垂設パイプ内に空気や高圧水を供給することで、当該パイプの一端側（下端側）の吸込口から沈砂を吸い込み揚砂するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−１０２４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記揚砂装置にあっては、例えば沈砂池に砂が多量に流入した場合等に、パイプ吸込口が砂に埋まり当該吸込口が詰まってしまい、揚砂不能となる場合がある。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、吸込口の詰まりが防止され、円滑に揚砂できる揚砂装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による揚砂装置は、流体を吸込管の内部に供給することにより当該吸込管の一端側の吸込口から砂を吸い込み揚砂する揚砂装置において、吸込管の一端側を覆う防砂壁を備えたことを特徴としている。
【０００６】
このような揚砂装置によれば、吸込管の吸込口のある一端側を防砂壁により覆うため、当該防砂壁内では砂は当該砂の安息角分しか溜まらず、従って、吸込口に対する砂の流動性が確保され、吸込口の詰まりが防止されて円滑に揚砂することが可能となる。
【０００７】
ここで、防砂壁の内側へ流体を供給する流体供給管を備えていると、この流体供給管から供給される流体によって、防砂壁内の砂がほぐされ撹拌される。このため、吸込口に対する砂の流動性が一層確保され、一層円滑に揚砂することが可能となる。
【０００８】
また、防砂壁は、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されていると、この錐状に従い防砂壁上の砂は下方に落下し、防砂壁上に砂が堆積することが防止される。
【０００９】
また、加圧水が吸込管内に供給されることで当該管内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて吸込口からの揚砂を可能とするエジェクタ部を備える構成であると、吸込口が砂により詰まる虞があるため、本発明による防砂壁の適用が特に効果的である。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、吸込口の詰まりを防止でき、円滑に揚砂することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明による揚砂装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る揚砂装置を備えた沈砂池を示す構成図、図２は、図１中の揚砂装置の要部を示す縦断面図であり、図１に示すように、本実施形態の揚砂装置（揚砂機）１は、例えば下水処理場等の沈砂池１００に適用されているものである。
【００１２】
沈砂池１００は、図示矢印方向（左側から右側へ）に流入する原水中の砂を沈降除去するためのものであって、主に揚砂装置１及び集砂装置２を有し、具体的には、集砂装置２において、沈砂池底部に設けた噴射ノズル２ａから、ポンプＰからの高圧加圧水を噴射し噴射ノズル２ａ前方の沈砂を底部上流側に押し流すことで、沈砂を底部上流側に形成された集砂ピット３に収集し、この集砂ピット３に収集された沈砂を揚砂装置１によって揚砂し、これを沈砂分離機４によって固液分離し固形物を外部に排出する構成とされている。
【００１３】
ここで用いられる揚砂装置１は、集砂ピット３に収集された沈砂をジェットポンプ機能により揚砂するもので、図１及び図２に示すように、集砂ピット３上に離隔して立設された吸込管１ａを備えると共に、ポンプＰから高圧加圧水が吸込管１ａ内に供給されることで当該吸込管１ａ内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて下端の吸込口１ｂからの揚砂を可能とするエジェクタ部１ｃを備え、このエジェクタ部１ｃに従って、吸込口１ｂから沈砂を揚砂しポンプＰからの高圧加圧水と共に後段の沈砂分離機４に圧送する。
【００１４】
特に本実施形態の揚砂装置１にあっては、吸込管１ａの下端側（吸込口１ｂのある一端側）に当該下端側を覆う防砂壁１ｄが設けられている。この防砂壁１ｄは、壁内への砂の進入を極力防止するためのものであり、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されている。そして、ここでは、傘状の円錐形状に構成されている。
【００１５】
なお、防砂壁１ｄの周囲には、図１に示すように、当該防砂壁１ｄの周囲の沈砂を撹拌すべく、ポンプＰからの高圧加圧水を噴射する噴射ノズル７が設けられている。
【００１６】
このように構成された揚砂装置１によれば、図２に示すように、吸込管１ａの下端側が防砂壁１ｄにより覆われているため、当該防砂壁１ｄ内では砂は当該砂の安息角αの分しか溜まらず（吸込口１ｂは砂に埋まらず）、従って、吸込口１ｂに対する砂の流動性が確保され（砂のスラリー化が可能とされ）、吸込口１ｂの詰まりが防止されて円滑に揚砂が行われる。
【００１７】
また、防砂壁１ｄは、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されているため、この錐状に従い防砂壁１ｄ上の砂は下方に落下し、防砂壁１ｄ上に砂が堆積することが防止されている。なお、堆積防止の観点からは、防砂壁１ｄと吸込管１ａとの成す角度θは小さい方が好ましいが、角度θ、池底と防砂壁１ｄの下端との間の距離ｈ、防砂壁１ｄの下端の径Ｄ等により、砂の吸込効率が変わるため、最適な条件を予め求めて使用するのが好ましい。
【００１８】
図３は、本発明の他の実施形態に係る揚砂装置の要部を示す縦断面図であり、先の実施形態と同一な要素には同一符号が付してある。
【００１９】
この実施形態の揚砂装置１０が先の実施形態の揚砂装置１と違う点は、防砂壁１ｄの内側にその供給側５ｄが進入し、防砂壁１ｄの内側へ加圧水を供給する掘削水管（流体供給管）５を備えた点である。
【００２０】
この掘削水管５は、具体的には、上下方向に延在しその上流側がポンプＰに接続されると共にその下流側が防砂壁１ｄを貫通し防砂壁１ｄ内に進入する貫通パイプ５ａと、この貫通パイプ５ａの下流側の端部（下端）に接続されると共に吸込管１ａを囲繞するように配置された円環状パイプ５ｂ（又は半円弧状のパイプ）と、この円環状パイプ５ｂに接続され防砂壁１ｄの内壁に沿って下方に延びその供給側となるノズル５ｄが、吸込管１ａの吸込口１ｂ下に向かうように配置された複数の供給パイプ５ｃと、を有する構成とされている。
【００２１】
このような掘削水管５を有する揚砂装置１０によれば、ポンプＰから掘削水管５に流体（液体）である高圧加圧水が供給され、この高圧加圧水が掘削水管５により防砂壁１ｄの内側へ供給されるため、当該高圧加圧水により防砂壁１ｄ内の砂がほぐされ撹拌される。このため、吸込管１ａの吸込口１ｂに対する砂の流動性が一層確保され、一層円滑に揚砂が行われる。
【００２２】
なお、仮想線で示すように、防砂壁１ｄの内側にその供給側となるノズル６ｄが進入し、防砂壁１ｄの内側へ流体（気体）である空気を供給する空気管（流体供給管）６を設けるようにしても良い。このような空気管６を有し、例えばブロア等によって空気を空気管６を通して圧送しても、上記掘削水管５の場合とほぼ同様な作用・効果、すなわち、当該空気により防砂壁１ｄ内の砂がほぐされ撹拌され、吸込管１ａの吸込口１ｂに対する砂の流動性が一層確保され、一層円滑に揚砂が行われるという作用・効果を奏する。因みに、空気管６の上端の開口を大気開放とし、防砂壁１ｄ内が負圧気味になると自然に空気が空気管６に引き込まれて防砂壁１ｄの内側に供給される構成としても良く、このような構成であっても同様な作用・効果を期待できる。
【００２３】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、防砂壁１ｄと池底を連結板等により連結し、吸込管１ａの振動を防止するようにしても良い。
【００２４】
また、上記実施形態においては、防砂壁１ｄ上の砂の堆積を防止するように防砂壁１ｄを傘状の円錐形状に構成しているが、例えば四角錐、八角錐等の角錐形状としても良い。また、防砂壁を、その上面が水平面を有する形状とし、当該水平面が沈砂池水面より上に位置するように構成しても良い。
【００２５】
また、上記実施形態においては、揚砂装置を、特に好ましいとして、加圧水が吸込管１ａ内に供給されることで当該吸込管１ａ内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて吸込口１ｂからの揚砂を可能とするエジェクタ部１ｃを有するものとしているが、水中に垂設された管内にエアを吹き込み、当該管内外の液体の比重差により揚砂するエアリフトポンプタイプの揚砂装置に対しても適用可能であり、要は、加圧水やエア等の流体を吸込管の内部に供給することにより当該吸込管の一端側の吸込口から砂を吸い込み揚砂する揚砂装置全てに対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る揚砂装置を備えた沈砂池を示す構成図である。
【図２】図１中の揚砂装置の要部を示す縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る揚砂装置の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１０…揚砂装置、１ａ…吸込管、１ｂ…吸込口、１ｃ…エジェクタ部、１ｄ…防砂壁、５…掘削水管（流体供給管）、５ｄ，６ｄ…ノズル（流体供給管の供給側）、６…空気管（流体供給管）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吸込管の内部に供給することにより当該吸込管の一端側の吸込口から砂を吸い込み揚砂する揚砂装置において、
前記吸込管の前記一端側を覆う防砂壁を備えたことを特徴とする揚砂装置。
【請求項２】
前記防砂壁の内側へ流体を供給する流体供給管を備えたことを特徴とする請求項１記載の揚砂装置。
【請求項３】
前記防砂壁は、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の揚砂装置。
【請求項４】
加圧水が前記吸込管内に供給されることで当該管内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて前記吸込口からの揚砂を可能とするエジェクタ部を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の揚砂装置。
【請求項１】
流体を吸込管の内部に供給することにより当該吸込管の一端側の吸込口から砂を吸い込み揚砂する揚砂装置において、
前記吸込管の前記一端側を覆う防砂壁を備えたことを特徴とする揚砂装置。
【請求項２】
前記防砂壁の内側へ流体を供給する流体供給管を備えたことを特徴とする請求項１記載の揚砂装置。
【請求項３】
前記防砂壁は、下部に行くに従い拡径する錐状に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の揚砂装置。
【請求項４】
加圧水が前記吸込管内に供給されることで当該管内に負圧を生成し吸引力を生ぜしめて前記吸込口からの揚砂を可能とするエジェクタ部を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の揚砂装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−３６１５１（Ｐ２０１０−３６１５１Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０４３２８（Ｐ２００８−２０４３２８）
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（５０７０３６０５０）住友重機械エンバイロメント株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（５０７０３６０５０）住友重機械エンバイロメント株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
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