洗砂装置
【課題】製作が容易で、しかも安定した回転を得られるトロンメルを備えた洗浄効率が高く、メンテナンスの容易な洗砂装置を提供する。
【解決手段】洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０とをそれぞれ、回転可能に外周側で保持し、中心部に通水口１４を有する堰板１５を同心的に複数内設し、堰板１５により区分された各洗浄槽１６の末端側内周壁１３に複数のバケット１８を配設し、先端側から導入された汚砂を末端側より導入され順次堰板１５の通水口１４を溢流する洗浄水と、洗浄槽１６にて向流接触で洗浄出来る構成とし、その２台のトロンメル（１０，３０）を設置するが、回転数を別個に制御できるようにした。
【解決手段】洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０とをそれぞれ、回転可能に外周側で保持し、中心部に通水口１４を有する堰板１５を同心的に複数内設し、堰板１５により区分された各洗浄槽１６の末端側内周壁１３に複数のバケット１８を配設し、先端側から導入された汚砂を末端側より導入され順次堰板１５の通水口１４を溢流する洗浄水と、洗浄槽１６にて向流接触で洗浄出来る構成とし、その２台のトロンメル（１０，３０）を設置するが、回転数を別個に制御できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚砂に付着している有機物等の汚れの除去を行う洗砂装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の洗砂装置１００は、図２に示す通り、第一洗浄トロンメル１０１、第二洗浄トロンメル１０２、濯ぎトロンメル１０３の中心に中心軸１０４を貫通し、一の中心軸１０４の回転で全てのトロンメル（１０１，１０２，１０３）を回転させていたので、中心軸１０４の軸受けに砂が侵入しメンテナンスに時間が掛かると共に、先端側に位置する汚砂ホッパー１０５から投入される汚砂と同じく、洗浄水を先端側から導入して汚砂と同方向に流し洗浄する構造であったので、汚砂の洗浄が十分でなかったとの問題点を有していた。
【０００３】
そこで、本願出願人は、下記特許文献１において、図３、図４に示す通り、円錐形トロンメル１１１を回転可能に横架されるように、その外周の２箇所に同一径の従動ローラ１１２を周設し、これら従動ローラ１１２の各々の下部側対称位置で駆動ローラ１１３と支持ローラ１１４とにより保持する構造とし、トロンメル１１１を回転させるための中心軸を失くした洗砂装置１１０を提案した。
【０００４】
更に、図５に示す通り、先端に向かって直径が順次大径となる通水口１２１を有する阻流板１２２を、トロンメル１２５の回転中心と同心的に複数内設し、これら阻流板１２２の間に洗浄槽１２３を形成し、末端側に設置された洗浄水供給管１２４より導入され順次阻流板１２２を溢流し上記洗浄槽１２３に流入する洗浄水との向流接触で汚砂を洗浄するようにし、汚砂の洗浄効果を高めることを提案した。
【０００５】
しかしながら、上記洗砂装置１１０においては、トロンメル１１１の形状がテーパを有する円錐形であるので、外周で保持するとトロンメル１１１の回転が不安定になり、しかも製造するための精度も要求され、製作の手間が掛かるとの不具合点を有していた。
【０００６】
また、トロンメル１１１を回転させるための中心軸を失くしたが、トロンメル１１１内を貫通する移送ケース１１５内にスクリューコンベア１１６を回転させるための中心軸１１７が内設されているので、中心軸１１７の軸受けのメンテナンスが必要であることに変わりはなかった。
【０００７】
また、洗浄水を末端側に設置された洗浄水供給管１２４より導入し、汚砂の進行方向と反対とした向流接触で洗浄し洗浄効率を高めることを提案しているが、洗浄効果をより一層高めることが望まれていた。
【０００８】
また、洗浄中にトロンメルが停止した場合、トロンメル内には砂と洗浄水が残っているので、トロンメルの回転開始時にギヤに負担がかかり、ギヤが破損するとの不具合があった。
【０００９】
更に、従来技術で開示されている洗砂装置１００では、２台の洗浄トロンメル（１０１，１０２）と１台の濯ぎトロンメル１０３とが一の中心軸１０４に接続されていたので、これらのトロンメル（１０１，１０２，１０３）は同一の回転数で回転していた。しかし、洗浄トロンメル（１０１，１０２）と濯ぎトロンメル１０３では機能が異なるので、洗浄効果を高めるには洗浄トロンメルと濯ぎトロンメルとで別個に最適の回転数を設定し、その設定値で回転させることができるようにトロンメル毎に回転数を制御できるようにする必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５９−４２０５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述の不具合点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、製作が容易で、しかも安定した回転をするトロンメルを備えた洗砂装置を提供することである。
【００１２】
別の目的は、洗浄効率を更に高くし、起動時にギヤが破損しない洗砂装置を提供することである。
【００１３】
また別の目的は、中心軸を全てなくし、軸受けのメンテナンスを不要とする洗砂装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る洗砂装置は、回転可能に外周側で保持し、中心部に通水口を有する堰板を同心的に複数内設し、前記堰板により区分された各洗浄槽の末端側内周壁に複数のバケットを配設し、前記各洗浄槽において先端側から導入した汚砂を末端側から導入し前記堰板を順次溢流する洗浄水との向流接触で洗浄するようにした円筒形のトロンメルを複数設置し、前記トロンメルの回転数を個別に制御できるようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る洗砂装置は、請求項１に記載の洗砂装置において、複数設置された前記トロンメルの内の先端側トロンメルであって、前記洗浄槽の先端側内周壁にブレードを配設したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る洗砂装置は、請求項１または２に記載の洗砂装置において、前記バケットの底面に多数の小孔を形成し、若しくは前記底面をフォーク形状にしたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項４に係る洗砂装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の洗砂装置において、前記トロンメルの駆動をインバータ方式としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成を備えた本発明によれば、トロンメルの形状を円筒形にし、テーパをなくしたので、回転可能に外周で保持しても不安定な回転になることがなく、しかも製造が容易となるので製造原価を廉価にすることができる。更に、外周側で保持することでトロンメルを回転させるための中心軸をなくすと共に、移送ケースに内設されているスクリューコンベアを不要とし、中心軸を全てなくしたので、中心軸の軸受けのメンテナンスを不要とすることができる。
【００１９】
更に、トロンメルの回転数を個別に制御できるので、洗浄トロンメルと濯ぎトロンメルとで回転数を変えることができ、それぞれの機能に適した最適な回転数で回転させることができ、洗浄効果を高めることができる。
【００２０】
更に、洗浄槽の先端側内壁部にブレードが配設されているので、ブレードの隙間に汚砂が流れるときに洗浄水との向流接触による揉み洗い効果が発生し、洗浄効率を高めることができる。
【００２１】
更に、バケットの底面に多数の小孔を形成し、若しくはバケットの底面をフォーク形状にしたので、洗浄された砂を隣接している末端側洗浄槽に順次バケットで移送するとき、バケットの底面より水が漏れるので、綺麗な洗浄水が充満している末端側洗浄槽に、隣接している先端側洗浄槽からの汚れた洗浄水が混入するのを防止し、綺麗な水で洗浄できるので洗浄効率を高めることができる。
【００２２】
更に、トロンメルの駆動をインバータ方式としたので、洗浄中にトロンメルが停止し、トロンメル内に砂と洗浄水が残っている場合であっても、トロンメルの回転開始時にギヤに負担がかかるのを防止し、ギヤの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る洗砂装置の概略説明図
【図２】従来例の洗砂装置の概略説明図
【図３】別の従来例の洗砂装置の平面図
【図４】別の従来例の洗砂装置の正面図
【図５】別の従来例の洗砂装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に図面を参照して、この発明の実施形態に係る洗砂装置について、例示して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る洗砂装置１の概略説明図である。洗砂装置１は、先端側に位置する洗浄トロンメル１０と、末端側に位置する濯ぎトロンメル３０とを備えている。
【００２６】
洗浄トロンメル１０は、横架された円筒形の形状であって、外周側に周設されている従動ローラ１１と、これの下部側に位置する駆動ギヤ１２と図示しない支持ローラとにより外周側で回転可能に保持されている。
【００２７】
洗浄トロンメル１０の内周壁１３には、洗浄トロンメル１０の回転中心と同心的であって、中心部に通水口１４を有する堰板１５が複数（図では、３枚）内設されている。堰板１５に形成されている通水口１４は、先端方向に向かうに従い順次大径となるように形成されていて、堰板１５により区分された間が洗浄槽１６となる。
【００２８】
最末端側洗浄槽１６ａ４には、末端部に設置されている洗浄水供給口１７より洗浄水が供給される。最末端側洗浄槽１６ａ４に流入した洗浄水は、堰板１５に形成されている通水口１４を溢流して隣接する先端側洗浄槽１６ａ３に向かって流れ，更に先端側洗浄槽１６ａ２と順次流れるようになっている。
【００２９】
各洗浄槽１６の末端側内周壁１３には、洗浄トロンメル１０の回転方向に開口する砂を掻き揚げるためのバケット１８が周方向に複数適宜間隔をおいて配設されている。このバケット１８により掻き揚げられた砂を順次隣接する末端側洗浄槽１６に送る為の傾斜台１９が、洗浄トロンメル１０の回転中心部に設置されている。バケット１８の底面には、洗浄された砂を掻き揚げる時に、同時に掻き揚げてしまう水を除去する為の小孔が多数形成されている。尚、バケット１８の底面に形成されている小孔は、水は流すが砂を落とさない程度の大きさであることが好適である。また、バケット１８の底面は、水を除去することができる形状であれば良く、フォーク形状等のどのような形状であっても良い。
【００３０】
更に、各洗浄槽１６の先端側内周壁１３には、ブレード２０が配設されている。ブレード２０は、櫛歯のような形状になっていて、櫛歯の間を砂と水が流れることで、砂を揉み洗いできるようになっている。
【００３１】
濯ぎトロンメル３０は、洗浄トロンメル１０と以下の点を除き同じ構造となっている。即ち、設置されている堰板１５の枚数が１枚少なく２枚であるため洗浄槽１６も１箇所少ない３箇所となり、このため洗浄槽１６に対応する傾斜台１９も１台少ない３台となる点と、洗浄槽１６の内周壁１３にブレード２０が配設されていないことである。
【００３２】
更に、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０とは、駆動ギヤ１２を駆動させている電動機２１が個別に設置されているので、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０との回転数を個別に制御できるようになっている。また、電動機２１は、運転開始時及び停止時の動作がスムーズに移行できるようにインバータ駆動方式が採用されている。
【００３３】
尚、洗浄トロンメル１０の先端側には汚砂を貯留する汚砂ホッパー４０が設置されていて、汚砂を洗浄トロンメル１０に適宜必要量投入できるようになっている。
【００３４】
以上のように構成された本発明の洗砂装置１においては、洗砂装置１の先端側に設置されている汚砂ホッパー４０に貯留されている汚砂は、インジェクタにより洗浄トロンメル１０の最先端側洗浄槽１６ａ１に投入される。投入された汚砂は、洗浄トロンメル１０の回転力により汚砂に付着した有機物等の汚泥が分離されながら末端側に進行しようとしてブレード２０の櫛歯を通過し、このときに末端部に設置されている洗浄水供給口１７から流入し、末端側の堰板１５の通水口１４を順次溢流してきた水と向流接触し、この時の揉み洗い効果で汚砂に付着した汚泥が更に分離される。洗浄された砂には未だ汚泥が付着していて、水と共にバケット１８により掻き上げられるが、バケット１８の底面には多数の小孔が形成されているので水は底面から漏れ、未だ汚れが付着している砂は、洗浄トロンメル１０が回転することにより自重で傾斜台１９に落下し、隣接する末端側洗浄槽１６ａ２に移送される。移送された砂は、隣接した末端側洗浄槽１６ａ２で更に末端側洗浄槽１６ａ３から流入した隣接する先端側洗浄槽１６ａ１の水よりも綺麗な水で再度洗浄が行われ、更に隣接した末端側洗浄槽１６ａ３に移送され、この繰り返しにより最末端側洗浄槽１６ａ４（本実施例の場合）にまで送られる。最末端側洗浄槽１６ａ４において、傾斜台１９に落下した砂は、傾斜台１９の下端で接続している連結シューター２２ａにより濯ぎトロンメル３０の最先端側洗浄槽１６ｂ１に投入される。
【００３５】
濯ぎトロンメル３０においては、砂に付着している汚れを除去するよりも砂の間に混入している汚れを除去することを目的としているので、各洗浄槽１６ｂ１乃至１６ｂ３には、ブレードが設置されておらず、また回転速度は洗浄トロンメル１０より遅く設定される。従って、濯ぎトロンメル３０の最先端側洗浄槽１６ｂ１に投入された砂は、末端部に設置されている洗浄水供給口１７から濯ぎ水が流入し、末端側の堰板１５の通水口１４を順次溢流してきた水でもって、濯ぎトロンメル３０の回転力による濯ぎが行われ、砂の間に混在している汚れの分離が行われる。最先端側洗浄槽１６ｂ１で濯ぎが行われた砂であっても未だ汚れが混在しているので、隣接する末端側洗浄槽１６ｂ２に移送される。このとき、洗浄トロンメル１０と同様にバケット１８により掻き上げられた水はバケット１８の底面に形成されている多数の小孔からもれ、砂のみが濯ぎトロンメル３０が回転することにより自重で落下し、傾斜台１９により隣接する末端側洗浄槽１６ｂ２に移送されるので、移送された砂は、末端側洗浄槽１６ｂ３から流入した隣接する先端側洗浄槽１６ｂ１の水よりも綺麗な水で再度濯ぎが行われる。この繰り返しにより最末端側洗浄槽１６ｂ３（本実施例の場合）にまで送られる。最末端側洗浄槽１６ｂ３においては、傾斜台１９に落下した浄砂は、傾斜台１９の下端で接続しているエンドシューター２２ｂによりベルトコンベアの受け皿２３に落下し、ベルトコンベアにより移送される。
【００３６】
尚、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０において、砂から分離した汚れ等は、末端側洗浄槽１６から堰板１５の通水口１４を溢流して先端側の洗浄槽１６に順次流れる水に混濁し、最先端側の洗浄槽１６より排出される。
【００３７】
以上のように構成された本発明の洗砂装置１においては、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０の形状が円筒形であるので、外周側に周設されている従動ローラ１１等で回転可能に保持しても不安定な回転になることを防止することが可能となる。更に、円筒形であってテーパが形成されていないので製造精度の確保が容易となり、製造原価を廉価にすることが可能となる。
【００３８】
また、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０とを駆動させる電動機２１が個別に設置されているので、濯ぎトロンメル３０の回転数を洗浄トロンメル１０より遅くすることが可能となる。即ち、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０の各機能に適した最適の回転数で各々を回転させているので、洗浄効果を高めることが可能となる。
【００３９】
また、洗浄トロンメル１０においては、各洗浄槽１６の先端側内壁部にブレード２０が配設されているので、ブレード２０の隙間を汚砂が流れる時に、末端側から導入された洗浄水との向流接触による揉み洗い効果が発生し、洗浄効率をより一層高めることが可能となる。
【００４０】
更に、バケット１８の底面には、洗浄された砂を掻き揚げる時に同時に掻き揚げてしまう水を除去する為に、水は流すが砂を落とさない程度の大きさの小孔が多数形成されているので、洗浄された砂を隣接する末端側洗浄槽１６にバケット１８で掻き揚げ、傾斜台１９により順次隣接する末端側洗浄槽に移送するとき、バケット１８の底面より水を除去することができ、従って、綺麗な水が充満している末端側洗浄槽１６に隣接する先端側洗浄槽１６からの汚れた水が混入するのを防止し、洗浄効率を高めることが可能となる。
【００４１】
更に、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０を駆動させている電動機２１の駆動をインバータ方式としたので、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０が稼働中に停止し、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０に砂と洗浄水が残っている場合であっても、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０の回転開始時にギヤに負担がかかるのを防止し、ギヤの破損を防止することができる。
【００４２】
更に、従来は、洗浄トロンメル２台に、濯ぎトロンメル１台であったが、洗浄トロンメル１０が１台と濯ぎトロンメル３０が１台となる構成としたので、洗砂装置１がコンパクトとなり、若干狭い接地面積に設置することが可能となり、また、トロンメルの台数を減少したので、使用する洗浄水量を低減することが可能となり、ランニングコストの低減を図ることが可能となる。
【００４３】
更に、従来は、中心軸が設置されていたので、中心軸の軸受けに砂が溜まり、そのメンテナンスに時間がかかったが、中心軸の軸受けが全てなくなったことにより、中心軸の軸受けのメンテナンスを不要にすることが可能となる。
【００４４】
本発明の洗浄装置１にて、以下の条件で汚砂の洗浄を実施し、洗浄装置出口での濁度を測定し、従来例（洗浄トロンメル２台、濯ぎトロンメル１台）と比較した。
（１）本発明の実施例（洗浄トロンメル１台、濯ぎトロンメル１台、向流接触）
Ａ．洗浄トロンメル
回転数：１〜７ｒｐｍ
洗浄槽の数：４箇所
ブレード：有
Ｂ．濯ぎトロンメル
回転数：１〜２ｒｐｍ
洗浄槽の数：３箇所
ブレード：無
Ｃ．汚砂ホッパー
供給圧力：０．１〜０．２ＭＰａ
Ｄ．測定結果
濯ぎトロンメルの最先端側洗浄槽での濁度濃度：洗浄水の濁度２度以下
（２）従来例（洗浄トロンメル２台、濯ぎトロンメル１台、順流接触）
Ａ．１台目の洗浄トロンメル
回転数：５ｒｐｍ
洗浄槽の数：１箇所
ブレード：無
Ｂ．２台目の洗浄トロンメル
回転数：５ｒｐｍ
洗浄槽の数：１箇所
ブレード：無
Ｃ．濯ぎトロンメル
回転数：５ｒｐｍ
濯ぎ槽の数：１箇所
ブレード：無
Ｄ．汚砂ホッパー
供給圧力：０．１〜０．２ＭＰａ
Ｅ．測定結果
濯ぎトロンメルの最先端側での濁度濃度：洗浄水の濁度３８５度
（３）以上の通り、本発明においては、洗浄トロンメルを1台減らしたにも拘らず、濯ぎトロンメルの最先端側洗浄槽の濁度濃度は、洗浄水の濁度３８５度から濁度２度以下に低下しており、洗浄化効果が認められた。
【符号の説明】
【００４５】
１ 洗砂装置
１０ 洗浄トロンメル（洗浄ドラム）
１１ 従動ローラ
１２ 駆動ギヤ
１３ 内周壁
１４ 通水口
１５ 堰板
１６，１６ａ１，１６ａ２，１６ａ３，１６ａ４ 洗浄槽
１６，１６ｂ１，１６ｂ２，１６ｂ３ 洗浄槽（濯ぎ槽）
１７ 洗浄水供給口
１８ バケット
１９ 傾斜台
２０ ブレード
２１ 電動機
２２ａ 連結シューター
２２ｂ エンドシューター（砂出口部）
２３ ベルトコンベア（受け皿）
３０ 濯ぎトロンメル（濯ぎドラム）
４０ 汚砂ホッパー
１００ 洗砂装置
１０１ 第一トロンメル（第一洗浄ドラム）
１０２ 第二トロンメル（第二洗浄ドラム）
１０３ 第三トロンメル（濯ぎドラム）
１０４ 中心軸（トロンメル軸）
１０５ 汚砂ホッパー
１１０ 洗砂装置
１１１ 円錐型トロンメル（截頭錐形ドラム）
１１２ 従動ローラ
１１３ 駆動ローラ
１１４ 支持ローラ
１１５ 移送ケース
１１６ スクリューコンベア
１１７ 中心軸
１２１ 通水口
１２２ 阻流板
１２３ 洗浄槽
１２４ 洗浄水供給管
１２５ 円錐型トロンメル（截頭錐形ドラム）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚砂に付着している有機物等の汚れの除去を行う洗砂装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の洗砂装置１００は、図２に示す通り、第一洗浄トロンメル１０１、第二洗浄トロンメル１０２、濯ぎトロンメル１０３の中心に中心軸１０４を貫通し、一の中心軸１０４の回転で全てのトロンメル（１０１，１０２，１０３）を回転させていたので、中心軸１０４の軸受けに砂が侵入しメンテナンスに時間が掛かると共に、先端側に位置する汚砂ホッパー１０５から投入される汚砂と同じく、洗浄水を先端側から導入して汚砂と同方向に流し洗浄する構造であったので、汚砂の洗浄が十分でなかったとの問題点を有していた。
【０００３】
そこで、本願出願人は、下記特許文献１において、図３、図４に示す通り、円錐形トロンメル１１１を回転可能に横架されるように、その外周の２箇所に同一径の従動ローラ１１２を周設し、これら従動ローラ１１２の各々の下部側対称位置で駆動ローラ１１３と支持ローラ１１４とにより保持する構造とし、トロンメル１１１を回転させるための中心軸を失くした洗砂装置１１０を提案した。
【０００４】
更に、図５に示す通り、先端に向かって直径が順次大径となる通水口１２１を有する阻流板１２２を、トロンメル１２５の回転中心と同心的に複数内設し、これら阻流板１２２の間に洗浄槽１２３を形成し、末端側に設置された洗浄水供給管１２４より導入され順次阻流板１２２を溢流し上記洗浄槽１２３に流入する洗浄水との向流接触で汚砂を洗浄するようにし、汚砂の洗浄効果を高めることを提案した。
【０００５】
しかしながら、上記洗砂装置１１０においては、トロンメル１１１の形状がテーパを有する円錐形であるので、外周で保持するとトロンメル１１１の回転が不安定になり、しかも製造するための精度も要求され、製作の手間が掛かるとの不具合点を有していた。
【０００６】
また、トロンメル１１１を回転させるための中心軸を失くしたが、トロンメル１１１内を貫通する移送ケース１１５内にスクリューコンベア１１６を回転させるための中心軸１１７が内設されているので、中心軸１１７の軸受けのメンテナンスが必要であることに変わりはなかった。
【０００７】
また、洗浄水を末端側に設置された洗浄水供給管１２４より導入し、汚砂の進行方向と反対とした向流接触で洗浄し洗浄効率を高めることを提案しているが、洗浄効果をより一層高めることが望まれていた。
【０００８】
また、洗浄中にトロンメルが停止した場合、トロンメル内には砂と洗浄水が残っているので、トロンメルの回転開始時にギヤに負担がかかり、ギヤが破損するとの不具合があった。
【０００９】
更に、従来技術で開示されている洗砂装置１００では、２台の洗浄トロンメル（１０１，１０２）と１台の濯ぎトロンメル１０３とが一の中心軸１０４に接続されていたので、これらのトロンメル（１０１，１０２，１０３）は同一の回転数で回転していた。しかし、洗浄トロンメル（１０１，１０２）と濯ぎトロンメル１０３では機能が異なるので、洗浄効果を高めるには洗浄トロンメルと濯ぎトロンメルとで別個に最適の回転数を設定し、その設定値で回転させることができるようにトロンメル毎に回転数を制御できるようにする必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５９−４２０５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述の不具合点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、製作が容易で、しかも安定した回転をするトロンメルを備えた洗砂装置を提供することである。
【００１２】
別の目的は、洗浄効率を更に高くし、起動時にギヤが破損しない洗砂装置を提供することである。
【００１３】
また別の目的は、中心軸を全てなくし、軸受けのメンテナンスを不要とする洗砂装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る洗砂装置は、回転可能に外周側で保持し、中心部に通水口を有する堰板を同心的に複数内設し、前記堰板により区分された各洗浄槽の末端側内周壁に複数のバケットを配設し、前記各洗浄槽において先端側から導入した汚砂を末端側から導入し前記堰板を順次溢流する洗浄水との向流接触で洗浄するようにした円筒形のトロンメルを複数設置し、前記トロンメルの回転数を個別に制御できるようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る洗砂装置は、請求項１に記載の洗砂装置において、複数設置された前記トロンメルの内の先端側トロンメルであって、前記洗浄槽の先端側内周壁にブレードを配設したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る洗砂装置は、請求項１または２に記載の洗砂装置において、前記バケットの底面に多数の小孔を形成し、若しくは前記底面をフォーク形状にしたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項４に係る洗砂装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の洗砂装置において、前記トロンメルの駆動をインバータ方式としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成を備えた本発明によれば、トロンメルの形状を円筒形にし、テーパをなくしたので、回転可能に外周で保持しても不安定な回転になることがなく、しかも製造が容易となるので製造原価を廉価にすることができる。更に、外周側で保持することでトロンメルを回転させるための中心軸をなくすと共に、移送ケースに内設されているスクリューコンベアを不要とし、中心軸を全てなくしたので、中心軸の軸受けのメンテナンスを不要とすることができる。
【００１９】
更に、トロンメルの回転数を個別に制御できるので、洗浄トロンメルと濯ぎトロンメルとで回転数を変えることができ、それぞれの機能に適した最適な回転数で回転させることができ、洗浄効果を高めることができる。
【００２０】
更に、洗浄槽の先端側内壁部にブレードが配設されているので、ブレードの隙間に汚砂が流れるときに洗浄水との向流接触による揉み洗い効果が発生し、洗浄効率を高めることができる。
【００２１】
更に、バケットの底面に多数の小孔を形成し、若しくはバケットの底面をフォーク形状にしたので、洗浄された砂を隣接している末端側洗浄槽に順次バケットで移送するとき、バケットの底面より水が漏れるので、綺麗な洗浄水が充満している末端側洗浄槽に、隣接している先端側洗浄槽からの汚れた洗浄水が混入するのを防止し、綺麗な水で洗浄できるので洗浄効率を高めることができる。
【００２２】
更に、トロンメルの駆動をインバータ方式としたので、洗浄中にトロンメルが停止し、トロンメル内に砂と洗浄水が残っている場合であっても、トロンメルの回転開始時にギヤに負担がかかるのを防止し、ギヤの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る洗砂装置の概略説明図
【図２】従来例の洗砂装置の概略説明図
【図３】別の従来例の洗砂装置の平面図
【図４】別の従来例の洗砂装置の正面図
【図５】別の従来例の洗砂装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に図面を参照して、この発明の実施形態に係る洗砂装置について、例示して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る洗砂装置１の概略説明図である。洗砂装置１は、先端側に位置する洗浄トロンメル１０と、末端側に位置する濯ぎトロンメル３０とを備えている。
【００２６】
洗浄トロンメル１０は、横架された円筒形の形状であって、外周側に周設されている従動ローラ１１と、これの下部側に位置する駆動ギヤ１２と図示しない支持ローラとにより外周側で回転可能に保持されている。
【００２７】
洗浄トロンメル１０の内周壁１３には、洗浄トロンメル１０の回転中心と同心的であって、中心部に通水口１４を有する堰板１５が複数（図では、３枚）内設されている。堰板１５に形成されている通水口１４は、先端方向に向かうに従い順次大径となるように形成されていて、堰板１５により区分された間が洗浄槽１６となる。
【００２８】
最末端側洗浄槽１６ａ４には、末端部に設置されている洗浄水供給口１７より洗浄水が供給される。最末端側洗浄槽１６ａ４に流入した洗浄水は、堰板１５に形成されている通水口１４を溢流して隣接する先端側洗浄槽１６ａ３に向かって流れ，更に先端側洗浄槽１６ａ２と順次流れるようになっている。
【００２９】
各洗浄槽１６の末端側内周壁１３には、洗浄トロンメル１０の回転方向に開口する砂を掻き揚げるためのバケット１８が周方向に複数適宜間隔をおいて配設されている。このバケット１８により掻き揚げられた砂を順次隣接する末端側洗浄槽１６に送る為の傾斜台１９が、洗浄トロンメル１０の回転中心部に設置されている。バケット１８の底面には、洗浄された砂を掻き揚げる時に、同時に掻き揚げてしまう水を除去する為の小孔が多数形成されている。尚、バケット１８の底面に形成されている小孔は、水は流すが砂を落とさない程度の大きさであることが好適である。また、バケット１８の底面は、水を除去することができる形状であれば良く、フォーク形状等のどのような形状であっても良い。
【００３０】
更に、各洗浄槽１６の先端側内周壁１３には、ブレード２０が配設されている。ブレード２０は、櫛歯のような形状になっていて、櫛歯の間を砂と水が流れることで、砂を揉み洗いできるようになっている。
【００３１】
濯ぎトロンメル３０は、洗浄トロンメル１０と以下の点を除き同じ構造となっている。即ち、設置されている堰板１５の枚数が１枚少なく２枚であるため洗浄槽１６も１箇所少ない３箇所となり、このため洗浄槽１６に対応する傾斜台１９も１台少ない３台となる点と、洗浄槽１６の内周壁１３にブレード２０が配設されていないことである。
【００３２】
更に、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０とは、駆動ギヤ１２を駆動させている電動機２１が個別に設置されているので、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０との回転数を個別に制御できるようになっている。また、電動機２１は、運転開始時及び停止時の動作がスムーズに移行できるようにインバータ駆動方式が採用されている。
【００３３】
尚、洗浄トロンメル１０の先端側には汚砂を貯留する汚砂ホッパー４０が設置されていて、汚砂を洗浄トロンメル１０に適宜必要量投入できるようになっている。
【００３４】
以上のように構成された本発明の洗砂装置１においては、洗砂装置１の先端側に設置されている汚砂ホッパー４０に貯留されている汚砂は、インジェクタにより洗浄トロンメル１０の最先端側洗浄槽１６ａ１に投入される。投入された汚砂は、洗浄トロンメル１０の回転力により汚砂に付着した有機物等の汚泥が分離されながら末端側に進行しようとしてブレード２０の櫛歯を通過し、このときに末端部に設置されている洗浄水供給口１７から流入し、末端側の堰板１５の通水口１４を順次溢流してきた水と向流接触し、この時の揉み洗い効果で汚砂に付着した汚泥が更に分離される。洗浄された砂には未だ汚泥が付着していて、水と共にバケット１８により掻き上げられるが、バケット１８の底面には多数の小孔が形成されているので水は底面から漏れ、未だ汚れが付着している砂は、洗浄トロンメル１０が回転することにより自重で傾斜台１９に落下し、隣接する末端側洗浄槽１６ａ２に移送される。移送された砂は、隣接した末端側洗浄槽１６ａ２で更に末端側洗浄槽１６ａ３から流入した隣接する先端側洗浄槽１６ａ１の水よりも綺麗な水で再度洗浄が行われ、更に隣接した末端側洗浄槽１６ａ３に移送され、この繰り返しにより最末端側洗浄槽１６ａ４（本実施例の場合）にまで送られる。最末端側洗浄槽１６ａ４において、傾斜台１９に落下した砂は、傾斜台１９の下端で接続している連結シューター２２ａにより濯ぎトロンメル３０の最先端側洗浄槽１６ｂ１に投入される。
【００３５】
濯ぎトロンメル３０においては、砂に付着している汚れを除去するよりも砂の間に混入している汚れを除去することを目的としているので、各洗浄槽１６ｂ１乃至１６ｂ３には、ブレードが設置されておらず、また回転速度は洗浄トロンメル１０より遅く設定される。従って、濯ぎトロンメル３０の最先端側洗浄槽１６ｂ１に投入された砂は、末端部に設置されている洗浄水供給口１７から濯ぎ水が流入し、末端側の堰板１５の通水口１４を順次溢流してきた水でもって、濯ぎトロンメル３０の回転力による濯ぎが行われ、砂の間に混在している汚れの分離が行われる。最先端側洗浄槽１６ｂ１で濯ぎが行われた砂であっても未だ汚れが混在しているので、隣接する末端側洗浄槽１６ｂ２に移送される。このとき、洗浄トロンメル１０と同様にバケット１８により掻き上げられた水はバケット１８の底面に形成されている多数の小孔からもれ、砂のみが濯ぎトロンメル３０が回転することにより自重で落下し、傾斜台１９により隣接する末端側洗浄槽１６ｂ２に移送されるので、移送された砂は、末端側洗浄槽１６ｂ３から流入した隣接する先端側洗浄槽１６ｂ１の水よりも綺麗な水で再度濯ぎが行われる。この繰り返しにより最末端側洗浄槽１６ｂ３（本実施例の場合）にまで送られる。最末端側洗浄槽１６ｂ３においては、傾斜台１９に落下した浄砂は、傾斜台１９の下端で接続しているエンドシューター２２ｂによりベルトコンベアの受け皿２３に落下し、ベルトコンベアにより移送される。
【００３６】
尚、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０において、砂から分離した汚れ等は、末端側洗浄槽１６から堰板１５の通水口１４を溢流して先端側の洗浄槽１６に順次流れる水に混濁し、最先端側の洗浄槽１６より排出される。
【００３７】
以上のように構成された本発明の洗砂装置１においては、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０の形状が円筒形であるので、外周側に周設されている従動ローラ１１等で回転可能に保持しても不安定な回転になることを防止することが可能となる。更に、円筒形であってテーパが形成されていないので製造精度の確保が容易となり、製造原価を廉価にすることが可能となる。
【００３８】
また、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０とを駆動させる電動機２１が個別に設置されているので、濯ぎトロンメル３０の回転数を洗浄トロンメル１０より遅くすることが可能となる。即ち、洗浄トロンメル１０と濯ぎトロンメル３０の各機能に適した最適の回転数で各々を回転させているので、洗浄効果を高めることが可能となる。
【００３９】
また、洗浄トロンメル１０においては、各洗浄槽１６の先端側内壁部にブレード２０が配設されているので、ブレード２０の隙間を汚砂が流れる時に、末端側から導入された洗浄水との向流接触による揉み洗い効果が発生し、洗浄効率をより一層高めることが可能となる。
【００４０】
更に、バケット１８の底面には、洗浄された砂を掻き揚げる時に同時に掻き揚げてしまう水を除去する為に、水は流すが砂を落とさない程度の大きさの小孔が多数形成されているので、洗浄された砂を隣接する末端側洗浄槽１６にバケット１８で掻き揚げ、傾斜台１９により順次隣接する末端側洗浄槽に移送するとき、バケット１８の底面より水を除去することができ、従って、綺麗な水が充満している末端側洗浄槽１６に隣接する先端側洗浄槽１６からの汚れた水が混入するのを防止し、洗浄効率を高めることが可能となる。
【００４１】
更に、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０を駆動させている電動機２１の駆動をインバータ方式としたので、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０が稼働中に停止し、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０に砂と洗浄水が残っている場合であっても、洗浄トロンメル１０及び濯ぎトロンメル３０の回転開始時にギヤに負担がかかるのを防止し、ギヤの破損を防止することができる。
【００４２】
更に、従来は、洗浄トロンメル２台に、濯ぎトロンメル１台であったが、洗浄トロンメル１０が１台と濯ぎトロンメル３０が１台となる構成としたので、洗砂装置１がコンパクトとなり、若干狭い接地面積に設置することが可能となり、また、トロンメルの台数を減少したので、使用する洗浄水量を低減することが可能となり、ランニングコストの低減を図ることが可能となる。
【００４３】
更に、従来は、中心軸が設置されていたので、中心軸の軸受けに砂が溜まり、そのメンテナンスに時間がかかったが、中心軸の軸受けが全てなくなったことにより、中心軸の軸受けのメンテナンスを不要にすることが可能となる。
【００４４】
本発明の洗浄装置１にて、以下の条件で汚砂の洗浄を実施し、洗浄装置出口での濁度を測定し、従来例（洗浄トロンメル２台、濯ぎトロンメル１台）と比較した。
（１）本発明の実施例（洗浄トロンメル１台、濯ぎトロンメル１台、向流接触）
Ａ．洗浄トロンメル
回転数：１〜７ｒｐｍ
洗浄槽の数：４箇所
ブレード：有
Ｂ．濯ぎトロンメル
回転数：１〜２ｒｐｍ
洗浄槽の数：３箇所
ブレード：無
Ｃ．汚砂ホッパー
供給圧力：０．１〜０．２ＭＰａ
Ｄ．測定結果
濯ぎトロンメルの最先端側洗浄槽での濁度濃度：洗浄水の濁度２度以下
（２）従来例（洗浄トロンメル２台、濯ぎトロンメル１台、順流接触）
Ａ．１台目の洗浄トロンメル
回転数：５ｒｐｍ
洗浄槽の数：１箇所
ブレード：無
Ｂ．２台目の洗浄トロンメル
回転数：５ｒｐｍ
洗浄槽の数：１箇所
ブレード：無
Ｃ．濯ぎトロンメル
回転数：５ｒｐｍ
濯ぎ槽の数：１箇所
ブレード：無
Ｄ．汚砂ホッパー
供給圧力：０．１〜０．２ＭＰａ
Ｅ．測定結果
濯ぎトロンメルの最先端側での濁度濃度：洗浄水の濁度３８５度
（３）以上の通り、本発明においては、洗浄トロンメルを1台減らしたにも拘らず、濯ぎトロンメルの最先端側洗浄槽の濁度濃度は、洗浄水の濁度３８５度から濁度２度以下に低下しており、洗浄化効果が認められた。
【符号の説明】
【００４５】
１ 洗砂装置
１０ 洗浄トロンメル（洗浄ドラム）
１１ 従動ローラ
１２ 駆動ギヤ
１３ 内周壁
１４ 通水口
１５ 堰板
１６，１６ａ１，１６ａ２，１６ａ３，１６ａ４ 洗浄槽
１６，１６ｂ１，１６ｂ２，１６ｂ３ 洗浄槽（濯ぎ槽）
１７ 洗浄水供給口
１８ バケット
１９ 傾斜台
２０ ブレード
２１ 電動機
２２ａ 連結シューター
２２ｂ エンドシューター（砂出口部）
２３ ベルトコンベア（受け皿）
３０ 濯ぎトロンメル（濯ぎドラム）
４０ 汚砂ホッパー
１００ 洗砂装置
１０１ 第一トロンメル（第一洗浄ドラム）
１０２ 第二トロンメル（第二洗浄ドラム）
１０３ 第三トロンメル（濯ぎドラム）
１０４ 中心軸（トロンメル軸）
１０５ 汚砂ホッパー
１１０ 洗砂装置
１１１ 円錐型トロンメル（截頭錐形ドラム）
１１２ 従動ローラ
１１３ 駆動ローラ
１１４ 支持ローラ
１１５ 移送ケース
１１６ スクリューコンベア
１１７ 中心軸
１２１ 通水口
１２２ 阻流板
１２３ 洗浄槽
１２４ 洗浄水供給管
１２５ 円錐型トロンメル（截頭錐形ドラム）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に外周側で保持し、中心部に通水口を有する堰板を同心的に複数内設し、前記堰板により区分された各洗浄槽の末端側内周壁に複数のバケットを配設し、前記各洗浄槽において先端側から導入した汚砂を末端側から導入し前記堰板を順次溢流する洗浄水との向流接触で洗浄するようにした円筒形のトロンメルを複数設置し、前記トロンメルの回転数を個別に制御できるようにしたことを特徴とする洗砂装置。
【請求項２】
複数設置された前記トロンメルの内の先端側トロンメルであって、前記洗浄槽の先端側内周壁にブレードを配設したことを特徴とする請求項１に記載の洗砂装置。
【請求項３】
前記バケットの底面に多数の小孔を形成し、若しくは前記底面をフォーク形状にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の洗砂装置。
【請求項４】
前記トロンメルの駆動をインバータ方式としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の洗砂装置。
【請求項１】
回転可能に外周側で保持し、中心部に通水口を有する堰板を同心的に複数内設し、前記堰板により区分された各洗浄槽の末端側内周壁に複数のバケットを配設し、前記各洗浄槽において先端側から導入した汚砂を末端側から導入し前記堰板を順次溢流する洗浄水との向流接触で洗浄するようにした円筒形のトロンメルを複数設置し、前記トロンメルの回転数を個別に制御できるようにしたことを特徴とする洗砂装置。
【請求項２】
複数設置された前記トロンメルの内の先端側トロンメルであって、前記洗浄槽の先端側内周壁にブレードを配設したことを特徴とする請求項１に記載の洗砂装置。
【請求項３】
前記バケットの底面に多数の小孔を形成し、若しくは前記底面をフォーク形状にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の洗砂装置。
【請求項４】
前記トロンメルの駆動をインバータ方式としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の洗砂装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２３５２３２（Ｐ２０１１−２３５２３２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０８４３７（Ｐ２０１０−１０８４３７）
【出願日】平成２２年５月１０日（２０１０．５．１０）
【出願人】（０００１９３５０８）水道機工株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１０日（２０１０．５．１０）
【出願人】（０００１９３５０８）水道機工株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
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