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技術 デカンター型連続遠心分離機用スクリュー

出願人 タナベウィルテック株式会社
発明者 黒島民雄
出願日 2000年1月13日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2000-004338
公開日 2001年7月17日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2001-190985
状態 特許登録済
技術分野 遠心分離機
主要キーワード 固定作用 外周先端 給液パイプ 剥離脱落 耐摩耗材 銀ロー付け 連続遠心分離機 溶着面
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

スクリューの搬送面となるスクリュー羽根外周先端部に、台金耐摩耗材を配設して、耐摩耗性の向上を図るようにするとともに、接着剤劣化による耐摩耗材の剥離脱落を防止し、かつ、摩耗した耐摩耗材の交換を容易に行うことができるようにしたデカンター連続遠心分離機用スクリューを提供すること。

解決手段

デカンター型連続遠心分離機用スクリュー2の外周面螺旋状に形成したスクリュー羽根21の外周先端部に沿って固着する係止溝52を形成した台金5と、この台金5の係止溝52と嵌合し、台金ボルト7と接着剤とによって固定される耐摩耗材4と、台金ボルト7を締め付けることにより、台金5に形成した係止溝52の傾斜面51に耐摩耗材4の係止面41を押し付けて固定する台金ボルト7に螺合する偏心座6とで構成する。

概要

背景

従来のデカンター連続遠心分離機としては、図8〜図11に示すものが実用化されている。このデカンター型連続遠心分離機は、例えば、図8に示すように、ボール1内にスクリュー2を配設し、ボール1とスクリュー2を僅かな差をもって異速回転させながら、スクリュー2内に挿入した給液パイプ3よりスラリーをスクリュー2の内部を介してボール1内に供給するように構成している。これにより、スクリュー2を経てボール1内に供給されたスラリーは、回転しているボール1の遠心力を受けて固形物液体に分離され、固形物はボール1と僅かな差をもって異速回転しているスクリュー2により搬送されて機外に排出されるようにされている。

ところで、この際、分離した固形物との接触によって、スクリュー2の外周面螺旋状に巻き付けて形成したスクリュー羽根21の搬送面、特に、スクリュー羽根21の外周先端部が摩耗する。この摩耗を防止し、耐久性を向上することを目的として、図8〜図9に示すように、スクリュー羽根21の外周先端部に超硬合金材9を肉盛して強化する方法が一般的に用いられている。

このほか、スクリュー羽根21の外周先端部の摩耗を防止する手段として、図10に示すように、超硬合金材、セラミック材等で形成された耐摩耗材10を直接スクリュー羽根21の外周先端部の表面22に、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を用いて接着したり、図11に示すように、超硬合金材、セラミック材等で形成された耐摩耗材14を台金15の表面15aにエポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を用いて接着して一体とした後、この台金15をスクリュー羽根21の外周先端部に沿って溶接する方法が採用されている。

さらに、特公昭59−15032号公報に開示されるように、スクリュー羽根の外周先端部に溶接するようにした裏面タイル(台金)に、耐摩耗材を接着するとともに、耐摩耗材の作用する遠心力に対して耐摩耗材を鋭角当たり面で受けるようにすることにより耐摩耗材の剥離脱落を防止する方法が採用されている。

概要

スクリューの搬送面となるスクリュー羽根の外周先端部に、台金と耐摩耗材を配設して、耐摩耗性の向上を図るようにするとともに、接着剤の劣化による耐摩耗材の剥離脱落を防止し、かつ、摩耗した耐摩耗材の交換を容易に行うことができるようにしたデカンター型連続遠心分離機用スクリューを提供すること。

デカンター型連続遠心分離機用スクリュー2の外周面に螺旋状に形成したスクリュー羽根21の外周先端部に沿って固着する係止溝52を形成した台金5と、この台金5の係止溝52と嵌合し、台金ボルト7と接着剤とによって固定される耐摩耗材4と、台金ボルト7を締め付けることにより、台金5に形成した係止溝52の傾斜面51に耐摩耗材4の係止面41を押し付けて固定する台金ボルト7に螺合する偏心座6とで構成する。

目的

しかしながら、スクリュー羽根の外周先端部の摩耗を防止し、耐久性を向上することを目的とする上記従来のデカンター型連続遠心分離機用スクリューは、それぞれ次のような問題点を有していた。

本発明は、上記従来の耐摩耗性の向上を図るようにしたデカンター型連続遠心分離機用スクリューの有する問題点に鑑み、スクリューの搬送面となるスクリュー羽根の外周先端部に、台金と耐摩耗材を配設して、耐摩耗性の向上を図るようにするとともに、接着剤の劣化による耐摩耗材の剥離脱落を防止し、かつ、摩耗した耐摩耗材の交換を容易に行うことができるようにしたデカンター型連続遠心分離機用スクリューを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

デカンター連続遠心分離機スクリュー外周面螺旋状に形成したスクリュー羽根外周先端部に沿って固着する係止溝を形成した台金と、該台金の係止溝と嵌合し、台金ボルト接着剤とによって固定される耐摩耗材と、台金ボルトを締め付けることにより、台金に形成した係止溝の傾斜面に耐摩耗材の係止面を押し付けて固定する台金ボルトに螺合する偏心座とからなることを特徴とするデカンター型連続遠心分離機用スクリュー。

請求項2

偏心座を、耐摩耗材に形成した穴内に嵌挿したことを特徴とする請求項1記載のデカンター型連続遠心分離機用スクリュー。

請求項3

偏心座を、台金に形成した穴内に嵌挿したことを特徴とする請求項1記載のデカンター型連続遠心分離機用スクリュー。

技術分野

0001

本発明は、デカンター連続遠心分離機スクリューに関し、特に、スクリューの搬送面となるスクリュー羽根外周先端部に、台金耐摩耗材を配設して、耐摩耗性の向上を図るようにしたデカンター型連続遠心分離機用スクリューに関するものである。

背景技術

0002

従来のデカンター型連続遠心分離機としては、図8図11に示すものが実用化されている。このデカンター型連続遠心分離機は、例えば、図8に示すように、ボール1内にスクリュー2を配設し、ボール1とスクリュー2を僅かな差をもって異速回転させながら、スクリュー2内に挿入した給液パイプ3よりスラリーをスクリュー2の内部を介してボール1内に供給するように構成している。これにより、スクリュー2を経てボール1内に供給されたスラリーは、回転しているボール1の遠心力を受けて固形物液体に分離され、固形物はボール1と僅かな差をもって異速回転しているスクリュー2により搬送されて機外に排出されるようにされている。

0003

ところで、この際、分離した固形物との接触によって、スクリュー2の外周面螺旋状に巻き付けて形成したスクリュー羽根21の搬送面、特に、スクリュー羽根21の外周先端部が摩耗する。この摩耗を防止し、耐久性を向上することを目的として、図8図9に示すように、スクリュー羽根21の外周先端部に超硬合金材9を肉盛して強化する方法が一般的に用いられている。

0004

このほか、スクリュー羽根21の外周先端部の摩耗を防止する手段として、図10に示すように、超硬合金材、セラミック材等で形成された耐摩耗材10を直接スクリュー羽根21の外周先端部の表面22に、エポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を用いて接着したり、図11に示すように、超硬合金材、セラミック材等で形成された耐摩耗材14を台金15の表面15aにエポキシ樹脂系接着剤等の接着剤を用いて接着して一体とした後、この台金15をスクリュー羽根21の外周先端部に沿って溶接する方法が採用されている。

0005

さらに、特公昭59−15032号公報に開示されるように、スクリュー羽根の外周先端部に溶接するようにした裏面タイル(台金)に、耐摩耗材を接着するとともに、耐摩耗材の作用する遠心力に対して耐摩耗材を鋭角当たり面で受けるようにすることにより耐摩耗材の剥離脱落を防止する方法が採用されている。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、スクリュー羽根の外周先端部の摩耗を防止し、耐久性を向上することを目的とする上記従来のデカンター型連続遠心分離機用スクリューは、それぞれ次のような問題点を有していた。

0007

スクリュー羽根の外周先端部に、超硬合金材を肉盛する方法は、超硬合金材の肉盛に手数と技術を要し、かつ劣悪な作業環境になるという問題があった。

0008

また、耐摩耗材を直接スクリュー羽根の外周先端部の表面に接着する方法は、固形物を搬送する際に受ける外力のほか、スラリーによる腐食、接着剤そのものの経年変化等による劣化によって耐摩耗材がスクリュー羽根より剥離脱落するという問題があった。この場合、脱落した耐摩耗材がボールの内面を傷つけて安全面に影響を与えたり、脱落した耐摩耗材が分離した固形物に混入し、耐摩耗材を取り除く作業が必要になるという問題があった。

0009

また、耐摩耗材を接着剤で接着した台金をスクリュー羽根に溶接する方法は、耐摩耗材を直接スクリュー羽根の外周先端部の表面に接着する方法と同様、固形物を搬送する際に受ける外力のほか、スラリーによる腐食、接着剤そのものの経年変化等による劣化によって耐摩耗材がスクリュー羽根より剥離脱落するという問題があった。この場合、脱落した耐摩耗材がボールの内面を傷つけて安全面に影響を与えたり、脱落した耐摩耗材が分離した固形物に混入し、耐摩耗材を取り除く作業が必要になるという問題があった。さらに、台金をスクリュー羽根に溶接する際の溶接熱の影響を受けて接着剤が劣化しやすくなるという問題があった。

0010

また、特公昭59−15032号公報に開示されたものは、耐摩耗材が摩耗した場合や接着剤の劣化等によって部分的に耐摩耗材を交換しなければならない場合が生じても、耐摩耗材が継により裏面タイル(台金)に取り付けられているため、構造上、耐摩耗材だけを交換することができず、裏面タイルごと新しい耐摩耗材と取り替える必要がある。この場合、スクリュー羽根に溶接されている裏面タイル(台金)の溶接ビードグラインダー削り取り、裏面タイル(台金)を取り除いた後に、新たな耐摩耗材を接着した裏面タイル(台金)を溶接することになるが、溶接する裏面タイル(台金)の耐摩耗材及び接着剤だけでなく、スクリュー羽根に溶接されている隣接する裏面タイル(台金)の耐摩耗材及び接着剤に対して溶接熱の影響が及ばないように温度管理をする必要があり、溶接作業に手数を要するという問題があった。また、裏面タイル(台金)に取り付けられて耐摩耗材の交換を、スクリュー羽根の同じ部分で繰り返すと、スクリュー羽根の裏面タイル(台金)が溶接される部分が劣化し、スクリュー羽根全体を取り替える必要性が生じるという問題があった。また、エポキシ樹脂系接着剤に代えて、耐摩耗材を銀ロー付けする場合も同様の問題があった。

0011

本発明は、上記従来の耐摩耗性の向上を図るようにしたデカンター型連続遠心分離機用スクリューの有する問題点に鑑み、スクリューの搬送面となるスクリュー羽根の外周先端部に、台金と耐摩耗材を配設して、耐摩耗性の向上を図るようにするとともに、接着剤の劣化による耐摩耗材の剥離脱落を防止し、かつ、摩耗した耐摩耗材の交換を容易に行うことができるようにしたデカンター型連続遠心分離機用スクリュー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

0012

上記目的を達成するため、本発明のデカンター型連続遠心分離機用スクリューは、デカンター型連続遠心分離機用スクリューの外周面に螺旋状に形成したスクリュー羽根の外周先端部に沿って固着する係止溝を形成した台金と、該台金の係止溝と嵌合し、台金ボルトと接着剤とによって固定される耐摩耗材と、台金ボルトを締め付けることにより、台金に形成した係止溝の傾斜面に耐摩耗材の係止面を押し付けて固定する台金ボルトに螺合する偏心座とからなることを特徴とする。

0013

この場合において、偏心座は、耐摩耗材又は台金のいずれかに形成した穴内に嵌挿することができる。

0014

このデカンター型連続遠心分離機用スクリューは、スクリューを製作する場合、スクリュー羽根の外周先端部に、スクリュー羽根の径及び長さに応じて、通常、100〜1000個もの台金を接して配設するようにするが、このとき、スクリュー羽根の外周先端部に台金をまず溶接等により固着し、固着を溶接により行った場合には、溶接熱の影響で上昇した台金の温度が接着剤に悪影響を与えない温度まで低下した段階で、台金に耐摩耗材を接着剤により接着するとともに、台金ボルトを締め付けることにより、この台金ボルトに螺合した偏心座の作用によって、台金に形成した係止溝の傾斜面に耐摩耗材の係止面を押し付けて、耐摩耗材を台金に固定するようにする。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、本発明のデカンター型連続遠心分離機用スクリューの実施の形態を図面に基づいて説明する。

0016

図1図5に、本発明のデカンター型連続遠心分離機用スクリューの第1実施例を示す。

0017

このデカンター型連続遠心分離機は、従来ものと同様に、ボール1内にスクリュー2を配設し、ボール1とスクリュー2を僅かな差をもって異速回転させながら、スクリュー2内に挿入した給液パイプ3よりスラリーをスクリュー2の内部を介してボール1内に供給するように構成している。これにより、スクリュー2を経てボール1内に供給されたスラリーは、回転しているボール1の遠心力を受けて固形物と液体に分離され、固形物はボール1と僅かな差をもって異速回転しているスクリュー2により搬送されて機外に排出されるようにされている。

0018

この場合において、デカンター型連続遠心分離機の構成部材は、スクリュー羽根21の外周先端部の全長に亘って取り付けられる超硬合金製、セラミック製等の耐摩耗材4を除き、耐薬品性に優れたステンレススチール等の金属で以て構成するようにする。

0019

スクリュー2は、その外周面に、所要ピッチで螺旋状にスクリュー羽根21を巻き付けて一体とし、スクリュー羽根21の搬送面、特に、スクリュー羽根21の外周先端部の全長に亘って、この外周先端部の摩耗を防止し、装置の耐久性を向上することを目的として、台金5を介して、耐摩耗材4を取り付けるようにしている。

0020

この台金5は、図2に示すように、螺旋状のスクリュー羽根21の外周先端部に、スクリュー羽根21の径及び長さに応じて、通常、100〜1000個を接して配設するようにするが、この場合、スクリュー羽根21の外周先端部に台金2をまず溶接等により固着し、固着を溶接により行った場合には、溶接熱の影響で上昇した台金5の温度が接着剤に悪影響を与えない温度まで低下した段階で、台金5に耐摩耗材4をエポキシ樹脂系接着剤等の接着剤により接着するとともに、後述の台金ボルト7を締め付けることにより、この台金ボルト7に螺合した偏心座6の作用によって、台金5に形成した係止溝52の傾斜面51に耐摩耗材4の係止面41を押し付けて、耐摩耗材4を台金5に固定するようにする。

0021

台金5は、図4図5に詳示するように、溶接可能な材質を以て、スクリュー羽根21の外周先端部に沿って、隣接する他の台金5と接して配接できるように略台形に形成する。そして、台金5には、スクリュー羽根21の外周先端部に密着する溶着面55を形成し、この溶着面55と反対側面に2個の耐摩耗材4を隣接して取り付けるための係止溝52及び取付面53を形成し、この係止溝52の位置に円錐形状の座ぐり57を有するねじ孔56を、取り付ける耐摩耗材4に対応して2個を穿設する。この係止溝52は、対向する内側面が同じ方向で内側に傾斜する傾斜面51,54を有するようにし、これにより、係止溝52への耐摩耗材4の傾斜面41,44(このうち、一方の傾斜面41が係止面となる。)の嵌挿を容易に行えるようにするとともに、係止溝52の一方の傾斜面51に耐摩耗材4の係止面41を押し付けて、耐摩耗材4を台金5に固定できるようにする。

0022

耐摩耗材4は、耐摩耗性及び耐薬品性に優れた材質、例えば、超硬合金製、セラミック製等からなり、台金5の係止溝52及び取付面53に沿う形状に形成するとともに、係止面となる一方の傾斜面41の傾斜角度と台金5の係止溝52の傾斜面51の傾斜角度が略等しくなるように形成する。

0023

また、耐摩耗材4の台金5のねじ孔56と対向する位置に、偏心座6を嵌挿する有底の円形断面の穴42を形成する。この偏心座6を嵌挿する穴42は、偏心座6を嵌挿することができ、かつ、台金ボルト7と螺合した状態では偏心座6の自由な回転が規制される内径に形成する。

0024

偏心座6は、円柱状で、偏心した位置に雌ねじ61を形成するようにしている。

0025

次に、このデカンター型連続遠心分離機用スクリューの製作工程について説明する。まず、スクリュー羽根21の外周先端部に、台金5を隣接する他の台金5と接するようにして溶接等により固着する。そして、台金5の固着を溶接により行った場合には、溶接熱の影響で上昇した台金5の温度が接着剤に悪影響を与えない温度まで低下した段階で、各台金5に耐摩耗材4をエポキシ樹脂系接着剤等の接着剤により接着するとともに、接着剤が固化する前に、工具を用いて、耐摩耗材4の穴42に嵌挿した偏心座6と螺合した台金ボルト7を締め付けるようにする。これにより、台金ボルト7と螺合した状態では自由な回転が規制される偏心座6の外周面が耐摩耗材4の穴42の内周面を押す作用によって、台金5に形成した係止溝52の傾斜面51に耐摩耗材4の係止面となる一方の傾斜面41が押し付けられ、台金ボルト7の軸方向の引寄力と相俟って、耐摩耗材4を台金5に引き寄せて密着させ、強固に固定することができる。

0026

この場合、偏心座6と耐摩耗材4の穴42との関係は、台金ボルト7を締め付ける前は、図4に示すように、偏心座6の外周面が耐摩耗材4の穴42の内周面に接触していないようにし、台金ボルト7を締め付けると、図5に示すように、偏心座6の外周面が耐摩耗材4の穴42の内周面に接触し、押圧するようにする。そして、偏心座6の外周面が耐摩耗材4の穴42の内周面に接触する位置は、偏心座6の押圧力が有効に利用できる、図5に示す軸線Yにできるだけ接近した位置となるように設計することが望ましい。

0027

また、耐摩耗材4が摩耗した場合や接着剤の劣化等によって部分的に耐摩耗材4を交換しなければならない場合が生じたときは、交換する耐摩耗材4を締め付けている台金ボルト7だけを弛めて、偏心座6による固定作用解除した後、台金5に接着されている耐摩耗材4を取り外す。そして、台金5については、スクリュー羽根21から取り外すことなく、台金5の係止溝52及び接着面53を清掃等するだけで、新しい耐摩耗材4をエポキシ樹脂系接着剤等の接着剤により接着するとともに、接着剤が固化する前に、工具を用いて台金ボルト7を締め付けることにより、新しい耐摩耗材4を台金5に強固に固定することができる。

0028

ところで、本実施例においては、偏心座6を、耐摩耗材4に形成した穴42内に嵌挿するようにしたが、これに限定されず、図6図7に示す本発明のデカンター型連続遠心分離機用スクリューの第2実施例のように、偏心座6を、台金5に形成した穴58内に嵌挿するとともに、台金ボルト7の頭部71を、耐摩耗材4の台金5のねじ孔56と対向する位置に形成した穴45内に嵌挿するようにするように構成することもできる。この場合、台金5に形成した穴58及び耐摩耗材4に形成した穴45は、偏心座6又は台金ボルト7の頭部71が、それぞれ緩く嵌挿される円形断面で、かつ、台金ボルト7と螺合した状態では偏心座6の自由な回転が規制される内径に形成するようにする。

0029

次に、このデカンター型連続遠心分離機用スクリューの製作工程について説明する。まず、スクリュー羽根21の外周先端部に、台金5を隣接する他の台金5と接するようにして溶接等により固着する。そして、台金5の固着を溶接により行った場合には、溶接熱の影響で上昇した台金5の温度が接着剤に悪影響を与えない温度まで低下した段階で、各台金5に耐摩耗材4をエポキシ樹脂系接着剤等の接着剤により接着するとともに、接着剤が固化する前に、工具を用いて、台金5の穴58に嵌挿した偏心座6と螺合した台金ボルト7を締め付けるようにする。これにより、台金ボルト7と螺合した状態では自由な回転が規制される偏心座6の作用によって、台金ボルト7の頭部71の外周面により耐摩耗材4の穴45の内周面を押圧して、台金5に形成した係止溝52の傾斜面51に耐摩耗材4の係止面となる一方の傾斜面41が押し付けられ、台金ボルト7の軸方向の引寄力と相俟って、耐摩耗材4を台金5に引き寄せて密着させ、強固に固定することができる。

0030

なお、本実施例のその他の構成及び作用は、上記第1実施例のデカンター型連続遠心分離機用スクリューと同様である。

発明の効果

0031

本発明のデカンター型連続遠心分離機用スクリューによれば、スクリューを製作する場合、スクリュー羽根の外周先端部に、スクリュー羽根の径及び長さに応じて、通常、100〜1000個もの台金を接して配設するようにするが、このとき、スクリュー羽根の外周先端部に台金をまず溶接等により固着し、固着を溶接により行った場合には、溶接熱の影響で上昇した台金の温度が接着剤に悪影響を与えない温度まで低下した段階で、台金に耐摩耗材を接着剤により接着するとともに、台金ボルトを締め付けることにより、この台金ボルトに螺合した偏心座の作用によって、台金に形成した係止溝の傾斜面に耐摩耗材の係止面を押し付けて、耐摩耗材を台金に固定するようにしているので、スクリュー羽根の耐摩耗性が向上し、装置の耐久性が向上するとともに、固形物を搬送する際に受ける外力のほか、スラリーによる腐食、接着剤そのものの経年変化等による劣化があっても、耐摩耗材がスクリュー羽根より剥離脱落する事故を防止することができる。また、スクリュー羽根の外周先端部に台金を溶接する際に、耐摩耗材及び接着剤が溶接熱の影響を受けず、これらが劣化することがなく、また、溶接する際の温度管理をする必要がないため、溶接作業を簡易に行うことができる。さらに、台金ボルトを弛めて外し、接着剤を剥がすだけで、スクリュー羽根の外周先端部に台金を固着したまま摩耗した耐摩耗材を取り外し、新しい耐摩耗材と取り替えることができるため、耐摩耗材の交換を容易に行うことができる。

図面の簡単な説明

0032

図1本発明のデカンター型連続遠心分離機の第1実施例を示す要部の断面図である。
図2図1におけるA−A線による断面図である。
図3スクリュー羽根の外周先端部の拡大断面図である。
図4台金ボルトを締め付ける前の台金に耐摩耗材を取り付けた状態を示し、(A)は断面図、(B)は(A)のB−B線による断面図である。
図5台金ボルトを締め付けた状態を示し、(A)は断面図、(B)は(A)のB−B線による断面図である。
図6本発明のデカンター型連続遠心分離機用スクリューの第2実施例において、台金ボルトを締め付ける前の台金に耐摩耗材を取り付けた状態を示し、(A)は断面図、(B)は(A)のB−B線による断面図である。
図7台金ボルトを締め付けた状態を示し、(A)は断面図、(B)は(A)のB−B線による断面図である。
図8従来のデカンター型連続遠心分離機を示す要部の断面図である。
図9従来のデカンター型連続遠心分離機のスクリュー羽根の外周先端部の拡大断面図である。
図10従来のデカンター型連続遠心分離機のスクリュー羽根の外周先端部の拡大断面図である。
図11従来のデカンター型連続遠心分離機のスクリュー羽根の外周先端部の拡大断面図である。

--

0033

1ボール
2スクリュー
21スクリュー羽根
3給液パイプ
4耐摩耗材
41係止面(傾斜面)
42 穴
5台金
51 傾斜面
52係止溝
53取付面
54 傾斜面
55溶着面
56 ねじ孔
57座ぐり
58 穴
6偏心座
61雌ねじ
7 台金ボルト

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