特許ウォッチ

公開番号2025114505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2025007960
出願日2025-01-20
発明の名称汚泥除去装置用ポンプ
出願人バールノンリミテッド
代理人弁理士法人朝日奈特許事務所
主分類E02F 3/88 20060101AFI20250729BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】可動パーツが無いことによって、他のポンプに比較してポンプの寿命が延長され得る汚泥除去装置を提供する。
【解決手段】ポンプ1は、前端に圧送入口、および、後方向を画定する後端に圧送出口4を有するポンプハウジングと、ハウジング内に配置され、かつ、流体をハウジングに沿って圧送出口4に向けて送るように配向された圧送ノズル10と、を備え、ハウジングは、前端から後端に向かって断面積が減少する入口部7と、喉部8が存在する場合には喉部8に隣接して配置されるか、または、喉部8が存在しない場合には入口部7の後端に隣接して配置される、前端から後端に向かって断面積が増加する出口部9と、を備え、圧送ノズル10は、ポンプハウジングの入口部7の前方において、ハウジング内に配置されることから構成される。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
汚泥除去装置用ポンプであって、前記汚泥除去装置用ポンプは、
前端に圧送入口、および、後方向を画定する後端に圧送出口を有するポンプハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、流体を前記ハウジングに沿って前記後端に向けて送るように配向された圧送ノズルと、を備え、
前記ハウジングは、
前端から後端に向かって断面積が減少する入口部と、
任意で、前記入口部の前記後端に隣接して配置された一定の断面積を有する喉部と、
前端から後端に向かって断面積が増加する出口部であって、前記前端は、前記喉部が存在する場合には前記喉部に隣接して配置されるか、または、前記喉部が存在しない場合には前記入口部の前記後端に隣接して配置される、出口部と、を備え、
前記圧送ノズルは、前記ポンプハウジングの前記入口部の前方において、前記ハウジング内に配置される、汚泥除去装置用ポンプ。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記ハウジングは、断面が略円形である、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
直径４インチ（１０．２ｃｍ）のパイプライン内に配置可能となるように寸法決めおよび成形された、請求項１または２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記出口部の内壁は、前記ハウジングの長手軸に対して２゜～１０゜の角度を成す、請求項１～３のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項５】
前記入口部の内壁は、前記ハウジングの長手軸に対して１５゜～７５゜の角度を成す、請求項１～４のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項６】
前記圧送ノズルは、１ｍｍ～１５ｍｍの直径を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項７】
前記圧送ノズルは、前記入口部の前記前端から０ｍｍ～６０ｍｍの位置に配置される、請求項１～６のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項８】
前記喉部は、０ｍｍ～５０ｍｍの前後方向長さを有する、請求項１～７のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載のポンプを作動する方法であって、前記ポンプを作動させるために、前記圧送ノズルを介して水が圧送される、方法。
【請求項１０】
前記水は、毎分４０リットル～毎分６０リットルの流量で前記圧送ノズルを介して圧送される、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中堆積物からの汚泥除去に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
汚泥は、タンクまたは池などの人工の水槽の底、または、湖および海などの自然の水域の底に、時間の経過とともに蓄積され得る。
【０００３】
水量または水流を増加させるために、汚泥に含まれる汚染物質を除去するために、汚泥を資源として使用するべく収集するために、またはその他の理由から、汚泥の除去が望ましい場合がある。
【０００４】
汚泥の発生源は、たとえば水中に浮遊する粒子の沈殿など天然のもの、あるいは、たとえば採掘または掘削の結果生じた人工物であり得る。汚泥は、明確なサイズの粒子から成る場合もあれば、さまざまなサイズの粒子から成る場合もある。サイズまたはサイズの範囲は、堆積物によって実質的に異なることがある。汚泥は、その構造内にさまざまな割合の水を含み得る。堆積パターンの結果として、汚泥が均質になる場合もあれば、層状になる場合もある。堆積後の物理的または化学的プロセスの結果、粒子が互いに結合して固まった塊になる場合もあれば、重力によってのみ結合している場合もあり得る。本明細書の目的において、「汚泥（sludge）」という用語には、本質的には粒子状ではないが同様の特性を有し、特に加圧水の使用によって流動化しやすい、ワックスなどの密度の高い液体および半固体も含まれるものと解釈されたい。
【０００５】
除去が必要な汚泥の一例としては、核廃棄物を貯蔵する池の底の堆積物が挙げられる。これらの池は人工的に造られているため、底は平坦で均一であると想定されるが、比較的大きな物体が池に落下している可能性も否定できない。このような汚泥は放射性物質を含むため、効率的な収集と慎重な処分が必要であり、人間のオペレータの配置を避けて遠隔的に行われなければならない。このような汚泥は長い期間をかけてゆっくりと堆積していくため、層状になり、比較的強く結合している場合がある。
【０００６】
英国特許出願公開第２５１５８９０号明細書は、特に放射性汚泥の除去に対する有用性を備えた、蓄積した汚泥除去のためのブレードカッター装置を開示している。このブレードカッターは、前と後ろとを有するハウジングと、当該ハウジングの後ろから汚泥を除去可能な出口と、ハウジング上のブレードであって、前方を向いた刃先と、当該刃先の後方でハウジングの内部に面した表面とを有するブレードと、上記刃先によって切断された汚泥を流動化するために、ブレード表面に水の噴流を向ける１つまたは複数のノズルと、を備える。この装置は、刃先が汚泥の表面に切り込み、汚泥の層を分離して、これをハウジング内部に導くように、前方へと押し出されることによって作動する。上記水の噴流は水を流動化し、これをハウジングの後ろへと運ぶ。流動化した汚泥をさらに、ハウジングの後ろへと運ぶように、第２の噴流の列が用意され得る。ハウジングの後ろから水および流動化した汚泥を除去し、さらなる処理のためにそれを当該装置の外部へ送り出すべく、ハウジングの後ろまたはその付近にジェットポンプが設けられる。
【０００７】
本願の図１および図２は、英国特許出願公開第２５２５８９０号明細書の従来技術によるブレードカッターの一実施形態を示しており、前方向および後方向は典型的には鉛直方向であり、当該装置はクレーンから自重で降ろされるか、またはバルク汚泥堆積物中に能動的に押し下げられる。このような実施形態は、鉛直方向のパイプラインを介した汚泥堆積層物中への降下によって提供され得る。このような鉛直方向のパイプラインの直径は、４インチ（１０．２ｃｍ）以下であり得る。したがって、このような実施形態では、任意のポンプを含むすべての構成要素が、この直径のパイプラインに適合し得ることが好ましい。
【０００８】
図１および図２のブレードカッターの作動中、ジェットポンプの速度と切断ブレードによる汚泥除去率を釣り合わせることが困難であることがわかっている。また、放射性汚泥などの環境下に機械式ポンプを設置すると、当該ポンプの性能が急速に低下するという問題もあった。結果として、たとえば放射性物質を含み得る流動化された汚泥の除去が必要な装置など、汚泥除去装置用の改良型ポンプが必要である。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、汚泥除去装置用ポンプ、当該ポンプの作動方法、および当該ポンプを含む汚泥除去装置を提供する。
【００１０】
本発明によるポンプは、
前端に圧送入口、および、後方向を画定する後端に圧送出口を有するポンプハウジングと、
ハウジング内に配置され、流体をハウジングに沿って後端に向けて送るように配向された圧送ノズルと、を備え、
上記ハウジングは、
前端から後端に向かって断面積が減少する入口部と、
任意で、入口部の後端に隣接して（immediately adjacent）配置された、一定の断面積を有する喉部と、
前端から後端に向かって断面積が増加する出口部であって、前端は、喉部が存在する場合には喉部に隣接して（immediately adjacent）配置されるか、または、喉部が存在しない場合には入口部の後端に隣接して（immediately adjacent）配置される、出口部と、を備え、
上記圧送ノズルは、ポンプハウジングの入口部の前方において、ハウジング内に配置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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