本發(fā)明涉及一種用于分離固體材料的裝置。本發(fā)明的實(shí)施例可被應(yīng)用于諸如玻璃碎片的污染集料材料的洗滌，以從玻璃碎片或其它集料中分離碎屑。更具體地但非排他地，本發(fā)明涉及一種用于洗滌玻璃，特別是破碎的玻璃或碎玻璃，并且用于將破碎的玻璃和碎玻璃從常常與廢玻璃和碎玻璃相關(guān)聯(lián)并且在家庭和工業(yè)廢物流(waste stream)中發(fā)現(xiàn)的碎屑和泥沙中分離的裝置。此外，本發(fā)明涉及將有機(jī)材料，特別是纖維有機(jī)材料，從沙礫、泥土或其它污染物分離和洗滌以產(chǎn)生用于包括但不限于生物燃料生成的工業(yè)生化過程(industrial biological processes)的原料。

背景技術(shù)：

廢玻璃通常由垃圾收集公司從路邊箱收集到回收中心。大部分廢玻璃來自于用于食品和飲料的容器，并且廢玻璃常常受殘余食品和諸如包裝、標(biāo)簽、可能是塑料、軟木和金屬的蓋或帽等的其它材料的污染。

收集通常是通過大型容器，大型容器有時(shí)位于地面以下并且有將玻璃分類為不同顏色的選擇。其它形式的收集是在回收中心或涉及戶主/消費(fèi)者將瓶子和罐子放入容器中，容器可以是路邊的收集箱或容器。

替代的收集系統(tǒng)是帶有斜槽或適于由平板拖車或者卡車收集的較小的貯藏器的人行道下面的貯窯。然而，所有這些玻璃收集器的共同之處是玻璃常常由于沖擊并且在玻璃的重量下而破碎。因此，玻璃碴兒被壓緊在一起。

在某些情況下，容器的內(nèi)容物的殘余物存在，諸如食品、密集玻璃的結(jié)塊、生物材料(諸如食物殘余物)、紙和其它容器部件(諸如蓋子和包裝)形成相對緊密、堅(jiān)固的廢物塊。

現(xiàn)有技術(shù)

美國專利US-B-8146841(玻璃加工解決方案有限責(zé)任公司)公開了一種用于清洗由消費(fèi)后混合的玻璃和類似的廢物流產(chǎn)生的玻璃顆粒的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過一系列粉碎、尺寸分離器和基于材料的分離來運(yùn)行。

該系統(tǒng)還包括臭氧處理、干燥、篩分和紙/毛球去除的步驟。所描述的系統(tǒng)復(fù)雜并且在一定程度上依賴于相對干凈的原材料的供應(yīng)，而不是被嚴(yán)重污染的廢物。

英國專利申請GB-A-563754(Ridley)公開了一種用于分離諸如煤塊或礦石的固體粒狀材料的系統(tǒng)。固體落在設(shè)置在漂浮的碎屑下方足以發(fā)生分離的深度處的移動表面上。該移動表面通過該表面的向上傾斜抬升固體。

德國專利申請公布文本DE-A-3 717 839(Andritz)涉及一種用于從預(yù)分類垃圾碎片分離輕質(zhì)材料，特別是塑料的系統(tǒng)。混合物在浮沉池中受到重力分離，并且較輕的材料通過漂浮離開被去除，以便液體射流作用在混合物上。若干噴射器噴嘴被布置在浮沉池上方，使得液體射流能夠被噴射到基質(zhì)混合物上。

美國專利US 4844106(Hunter)涉及一種用于清洗碎屑的碎片用以再循環(huán)的裝置。該裝置包括包含洗滌流體的貯存器和部分浸入的移動輸送器。紗網(wǎng)具有位于輸送器的浸入部分上方的出口，以便碎片沿該紗網(wǎng)經(jīng)過而到達(dá)輸送器，同時(shí)一些碎屑和污染物材料漏過紗網(wǎng)并進(jìn)入遠(yuǎn)離輸送器的貯存器。碎片被洗滌并輸送經(jīng)過沿與輸送器的運(yùn)動相反的方向噴射碎片的一排噴射噴嘴。

公布的中國專利申請2013-A-2013/57110(中國藍(lán)星)涉及用于從廢熒光管碎片中的玻璃碎片中分離水銀的設(shè)備。螺旋形輸送器由殼體和內(nèi)置旋轉(zhuǎn)螺旋體組成。殼體的前下部容納形成進(jìn)料口的輸送器。水銀排放口接收水銀煙霧，并且噴射設(shè)備被布置在殼體的中間區(qū)域的正面上。

雖然上述系統(tǒng)在一定程度上已證明在其特定任務(wù)中是有效的，但是沒有任何系統(tǒng)能夠從諸如罐子和瓶子的廢玻璃上去除包裝和標(biāo)簽。

清潔的廢玻璃作為用于多種類型的特定最終用途的原材料的需求日益增長，諸如生產(chǎn)玻璃纖維用于壁爐遮板或絕緣材料。

提出本發(fā)明以提供一種用于廢玻璃的，特別適于從廢玻璃去除殘留食品、包裝和污染材料的分離器。然而，已認(rèn)識到本發(fā)明也可更廣泛地被應(yīng)用于將較重的固體與較輕的固體分離。具體地，雖然較輕的固體可能常常是廢品，但是在一些情況下，較輕的固體可能自身具有有用的作用，例如作為生物燃料。

本發(fā)明的一些實(shí)施例試圖提供一種洗滌玻璃的方法，以提供用于處理的清潔的碎片材料以及其它產(chǎn)品流。本發(fā)明的實(shí)施例試圖提供一種洗滌并從諸如玻璃碎片的污染集料中分離碎屑和廢料的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于分離固體材料的裝置，裝置包括：

用于接收流體和待分離材料的通道，通道被提供有攪動表面；

用于將流體流引導(dǎo)至待分離材料處的機(jī)構(gòu)，流體流推動材料越過并對抗攪動表面以分離材料；

其中較重材料在流體流的作用下沿通道的底部被推動到出口，并且與較重材料分離的較輕材料上升至液面；并且

其中攪動表面包括多個(gè)構(gòu)形，每個(gè)構(gòu)形延伸橫跨通道的寬度的至少一部分，每個(gè)構(gòu)形包括上升表面和下降表面，上升表面的至少一部分具有相對于通道的基部比下降表面更陡的斜面。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨著固體材料沿下降表面向下行進(jìn)并開始沿上升表面向上行進(jìn)，一個(gè)構(gòu)形的較淺的下降表面跟隨下一構(gòu)形的較陡的上升表面提供對固體材料的攪動的增進(jìn)，并保持從下降表面至上升表面的過渡沒有材料的堆積，并且使較輕材料以適合的角度被向上推動以到達(dá)表面而去除。

上升表面可包括相對于通道的基部成第一角度的第一上升部和相對于通道的基部成第二角度的第二上升部，第一角度比第二角度更淺，其中至少一些流體流被引導(dǎo)大致朝向第一上升部。有利地，較淺的第一上升部形成從前一構(gòu)形的下降表面更漸進(jìn)的過渡，從而提高集料的移動并減小在從下降表面至上升表面的過渡處的材料堆積。較陡的第二部為較輕的材料設(shè)定適合的向上上升的角度以到達(dá)液面。

下降表面可從上升表面的頂點(diǎn)延伸至相鄰構(gòu)形的上升表面的基部。優(yōu)選地，至少一些流體流被引導(dǎo)為大致與下降表面平行或者以淺角度向下引導(dǎo)至下降表面上。這使材料沿下降表面向下行進(jìn)并一起被攪動以促進(jìn)分離。

在一些實(shí)施例中，第二上升表面可以為大致豎直的。

在一些實(shí)施例中，上升表面和/或下降表面的至少一部分是弧形的和/或凹形的?；⌒伪砻嬉驯话l(fā)現(xiàn)不易于磨損，并且允許材料更平滑地沿通道行進(jìn)。

用于引導(dǎo)的機(jī)構(gòu)可包括：橫跨通道的寬度間隔提供的一組噴射器噴嘴；和在一組噴射器噴嘴的前方延伸橫跨通道的偏轉(zhuǎn)器，偏轉(zhuǎn)器用于使從噴射器噴嘴發(fā)出的流體流改變方向和成形以形成被引導(dǎo)朝向材料的流體流。偏轉(zhuǎn)器可被可調(diào)節(jié)地附接在通道的任一側(cè)，并且包括位于每個(gè)噴射器噴嘴前方的偏轉(zhuǎn)板。這樣的單件式偏轉(zhuǎn)器可對特定排中的所有噴嘴一次調(diào)節(jié)，并且制造和安裝更簡單而廉價(jià)。

通道沿通道的至少一側(cè)的上邊沿可被提供有可調(diào)節(jié)的邊緣。邊緣相對于通道的傾斜度可以是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地，可調(diào)節(jié)的邊緣沿通道的兩側(cè)提供。當(dāng)適當(dāng)配置時(shí)，優(yōu)選通道中的液面與邊緣的上邊沿大致平行。可提供排水溝，其沿通道的外側(cè)延伸，用于接收從通道溢出越過邊緣的液體。提供可調(diào)節(jié)的邊緣通過調(diào)節(jié)其高度(可能沿其長度處于不同高度)以匹配可根據(jù)通道內(nèi)的流動狀況改變的水面而使液體能夠沿通道的全部長度均勻地溢出越過邊緣。

通道在液面處可被提供有一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)部，引導(dǎo)部被成形為引導(dǎo)在液面處或附近的分離的較輕材料朝向并越過邊緣并進(jìn)入排水溝。可提供一組水噴射器和可選的偏轉(zhuǎn)器的形式的機(jī)構(gòu)用于引導(dǎo)流體朝向引導(dǎo)部和/或液面。引導(dǎo)部可充當(dāng)偏轉(zhuǎn)器以使從噴射器噴嘴發(fā)出的流體流改變方向并成形，以形成被引導(dǎo)朝向液面的流體流，從而減少對分立的偏轉(zhuǎn)器的需要。碎屑引導(dǎo)部在液面下方延伸并且具有斜面，使得液面附近的液體的主要流動推動液體內(nèi)的分離的較輕材料對抗引導(dǎo)部的斜面，并朝向液面推上引導(dǎo)部的斜面。優(yōu)選地，碎屑引導(dǎo)部在液面上方延伸。通常，碎屑引導(dǎo)部以以上的方式被配置以盡可能最大化被引導(dǎo)出通道并進(jìn)入排水溝的碎屑的量。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)裝置在使用中時(shí)，通道的頂部處的表面流的主要方向大致與較重材料沿通道的底部行進(jìn)的方向相反。這可以是有益的，因?yàn)檫@趨向于導(dǎo)致通道的出口端處的水比通道的進(jìn)口端處的水更清潔，意味著較重材料在離開裝置時(shí)通常是更清潔的。

在一些實(shí)施例中，用于引導(dǎo)的機(jī)構(gòu)與攪動表面為一體和/或是攪動表面的一部分。例如，用于引導(dǎo)的機(jī)構(gòu)可位于構(gòu)形的頂點(diǎn)的下面。以此布置，噴射器(帶有偏轉(zhuǎn)器)不干擾較輕材料的向上運(yùn)動，并且它們也清除可能導(dǎo)致通道內(nèi)的復(fù)雜且不利的流動模式的通道的阻礙物。

在一個(gè)示例中，下降表面的第一上方部由蓋的頂部限定，用于引導(dǎo)的機(jī)構(gòu)位于蓋下方，用于引導(dǎo)的機(jī)構(gòu)被配置為引導(dǎo)流體流向下并沿下降表面的第二下方部朝向相鄰構(gòu)形的上升表面的基部。

上升表面和/或下降表面在基部和/或頂點(diǎn)處或附近可具有比中途更淺(shallower)的斜率。

雖然裝置通?？杀挥糜趯⑷魏喂腆w材料分離成較重成分和較輕成分，但是該裝置在較重材料為諸如玻璃碎片的集料并且較輕材料為碎屑的情況下尤其有利。應(yīng)理解，無論如何，當(dāng)與集料分離時(shí)，碎屑本身可以具有商業(yè)價(jià)值，例如作為生物燃料。更概況地說，兩種固體材料在組合時(shí)(向裝置輸入的狀態(tài))可能是無價(jià)值的，而在分離時(shí)(從裝置輸出的狀態(tài))是有價(jià)值的。

較輕材料的一部分比流體密度更大可能是優(yōu)選的。在該實(shí)施例中，用于分離固體材料的裝置尤其有益，因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)密度相似的材料的分離，再循環(huán)工業(yè)中的典型的重大挑戰(zhàn)。這樣的實(shí)施例在玻璃和密實(shí)塑料的分離中可以是有用的，但是含有有機(jī)廢物流、比流體更輕的廢物流、比流體密度更大比玻璃流更輕的廢物流以及比所有其它的密度更大的玻璃廢物流的其它混合物的分離也是設(shè)想中的。也設(shè)想玻璃廢物流可替代地為礦物或陶瓷廢物流，或者這些廢物流的組合。

湍流區(qū)域被形成在鄰近攪動表面的流體中也可以是優(yōu)選的。湍流區(qū)域可促進(jìn)較重材料和材料的混合、移動或翻轉(zhuǎn)，潛在地使其能夠被流體流分離。湍流區(qū)域于是可幫助較輕材料和較重材料的分離，較重材料移動越過構(gòu)形，而較輕材料在流體流動的影響下移動至表面。

優(yōu)選地，較重材料的平均形狀和較輕材料的平均形狀之間的差異可幫助材料在湍流區(qū)域中的分離。這樣的實(shí)施例可以是被期望的，因?yàn)槲廴炯现械妮^重材料和較輕材料的平均尺寸和形狀可能存在差異，并且這樣的特征將增加該裝置分離這些材料的能力。

在這樣的實(shí)施例中，材料的尺寸、形狀和方位上的變化連同其密度上的差異一起，將使它們通過在顆粒斯托克斯數(shù)(particle Stokes Number)上已知的影響(A.卡尼克、J.S.施林普頓，流體物理，2012年第24期，073301)而在湍流區(qū)域中的運(yùn)動狀態(tài)不同。這些運(yùn)動狀態(tài)的差異最終結(jié)果可以是較輕材料和較重材料在流體流動的影響下，較輕材料向流體的表面移動，而較重的材料移動越過構(gòu)形。

裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)分流器也可以是優(yōu)選的。本發(fā)明的這樣的實(shí)施例可能是有利的，因?yàn)樗梢栽试S通道的基部處的湍流與通道的上部水平中的更線性的、湍流性低的反向流分離。這些流的分離可能是有利的，因?yàn)槠淇梢栽试S快速去除在噴射器和偏轉(zhuǎn)器的影響下從通道升至水面的任何碎屑，所述碎屑不會下沉回到湍流的區(qū)域中。優(yōu)選地，分流器可位于流體的表面附近。這樣的特征可能是有利的，因?yàn)樗龇至髌鬣徑黧w的表面的位置可允許湍流和湍流性低的流的最有效分離，并因此最有效地去除上升到湍流性低的流的區(qū)中的任何碎屑。更優(yōu)選地，所述分流器被定位在距離流體表面5mm和50mm之間，更優(yōu)選地，在距離流體表面50mm和300mm之間，并且最優(yōu)選地在距離流體表面200mm處。流動擋板可移動也可以是優(yōu)選的，使得其相對于流體表面的位置可以被改變。

優(yōu)選地，所述分流器可以被旋轉(zhuǎn)。更優(yōu)選地，該旋轉(zhuǎn)是圍繞垂直于通道的縱向軸線的軸線。這樣的旋轉(zhuǎn)可以是優(yōu)選的，因?yàn)槠湓试S分流器被旋轉(zhuǎn)使得流動的湍流區(qū)域和湍流性低的區(qū)域可被最有效地分離，并且上升到流動的湍流性低的區(qū)域中的任何碎屑將從通道被快速移除。

優(yōu)選地，所述分流器可沿通道的縱向軸線被移動。這樣的移動可以是優(yōu)選的，因?yàn)槠湓试S分流器被定位為使得流動的湍流區(qū)域和湍流性低的區(qū)域可被最有效地分離，并且上升到流動的湍流性低的區(qū)域中的任何碎屑將從通道被快速移除。

優(yōu)選地，(通道中的)液體和流體(在通道內(nèi)被引導(dǎo)的流)均為水。然而，原則上，可以使用不同于水的液體，或者水中可具有清潔添加劑，并且流體可以與液體不同，并且有可能為氣體(例如氣刀)。

附圖說明

現(xiàn)在將僅通過示例并參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中：

圖1示意性地例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的材料分離裝置；

圖2A和圖2B示意性地例示用于材料分離裝置的進(jìn)口斜槽；

圖3A和圖3B示意性地例示材料分離裝置的出口斜槽；

圖4A至圖4C示意性地例示分離通道；

圖5示意性地例示單件式偏轉(zhuǎn)器；

圖6A和圖6B示意性地例示排水溝和可調(diào)節(jié)的邊緣；

圖7A和圖7B示意性地例示碎屑引導(dǎo)部；

圖8示意性地例示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的材料分離裝置；

圖9A示意性地例示與圖8的裝置相關(guān)的碎屑引導(dǎo)部和水流；

圖9B示意性地例示與圖8的裝置相關(guān)的水流和湍流區(qū)域，省略了可選的碎屑屏障；

圖10A至圖10E示意性地例示若干攪動表面，其可由本發(fā)明的各種實(shí)施例利用；和

圖11示意性地例示用于圖8的裝置的示例(非限制性)尺寸和結(jié)構(gòu)。

圖12示意性地例示分流器或水翼(hydrofoil)在集料清潔裝置中的使用。

具體實(shí)施方式

參見圖1，示例分離裝置10被示出為包括進(jìn)口斜槽12、分離通道14和出口斜槽16。使用中，將分離通道14用水(或者其它液體)填充至邊緣。如將在下面詳細(xì)描述的，水以及待分離的材料在泵的作用下在通道內(nèi)移動，泵驅(qū)動水的射流通過通道。通道14可以是槽(trough)，并且可具有大致矩形的形狀。邊緣18沿分離通道14的每側(cè)的頂部設(shè)置，并且在使用中，通道14內(nèi)的水位到達(dá)略高于該邊緣18的上邊沿，使得水沿通道14的長度越過邊緣18流出到排水溝20內(nèi)，排水溝20在邊緣18的下方沿著通道14的任一側(cè)延伸到外側(cè)。優(yōu)選地，邊緣的內(nèi)側(cè)上邊沿具有大致方形(90°)邊沿，其已被發(fā)現(xiàn)促進(jìn)比更圓的或卷頂邊緣(水將很容易地越過其流動)的情況更好和更可控的越過緣的流體流動。注意，為了清楚，圖1中僅示出排水溝20的一部分，但是在下面詳細(xì)描述的圖6中可以更清楚地看到排水溝20的形狀。隨著水被再循環(huán)返回到裝置中，排水溝20中的碎屑和水于是可被過濾以將碎屑從水中分離，并且碎屑被儲存用于使用或處置。以上布置坐落在框架22上。

使用中，將分離通道14用水填充，并且污染集料或不同重量的固體材料的任何其它組合被沉積到進(jìn)口斜槽12的上端中。在水噴射器24的作用下，組合的固體材料沿進(jìn)口斜槽12被向下驅(qū)動到水體內(nèi)，并進(jìn)入分離通道14內(nèi)。在水噴射器26的作用下，組合的固體材料隨后沿分離通道14被驅(qū)動，大致沿通道14的基部。通道14的基部被提供有攪動表面(在圖1中不清晰可見)，攪動表面被提供有構(gòu)形(formation)，水噴射器26逆著該構(gòu)形攪動組合的材料以將其分離，并且組合材料從通道14的鄰近進(jìn)口斜槽12的端部被推動越過該構(gòu)形至通道14的鄰近出口斜槽16的端部。隨著組合材料行進(jìn)越過攪動表面，其由于水的力量和集料顆粒之間劇烈而有力的摩擦作用而趨向于分離。在相對較重的材料和相對較輕的材料分離的情況下，較重的材料(例如玻璃碎片)趨向于繼續(xù)沿通道的基部，而較輕的材料(例如塑料、食物殘?jiān)图?趨向于上升到水面，它們可在水面漂浮直到越過邊緣18離開通道14并進(jìn)入排水溝20。

為了幫助這個(gè)過程，碎屑引導(dǎo)部30被提供在分離通道14內(nèi)的水面處。該碎屑引導(dǎo)部可以是優(yōu)選的，將理解，其對于本申請中呈現(xiàn)的裝置的運(yùn)行并非必不可少。如圖1中可見，這些引導(dǎo)部30為“V”形。在圖1的實(shí)施例中，水噴射器26的方向和力以及攪動表面的構(gòu)形的形狀使得通道的頂部(表面)處或附近的水的主要流動方向與集料沿通道的底部(基部)移動的方向相反。因此，V形引導(dǎo)部被定向?yàn)椤爸赶颉蹦嬷砻媪鲃拥姆较?，以使水和由該水?dāng)y帶的任何碎屑向側(cè)方轉(zhuǎn)向朝向(并因此越過)邊緣18并進(jìn)入通道14的每側(cè)處的排水溝20內(nèi)。雖然原則上邊緣18和排水溝20可被僅提供在通道的一側(cè)處，并且引導(dǎo)部30橫跨通道的表面傾斜以使水和碎屑朝向該側(cè)轉(zhuǎn)向，但是這意味著碎屑中的一些(位于與邊緣18和排水溝20相反側(cè)的那些)將要移動兩倍遠(yuǎn)才能到達(dá)邊緣。因此，如果邊緣18和排水溝20被提供在通道14的兩側(cè)，則裝置能夠更加迅速地從水面去除碎屑。碎屑引導(dǎo)部30在水面之下延伸，以使接近但不位于表面的碎屑被引導(dǎo)朝向邊沿，并且碎屑引導(dǎo)部30也成一定角度，以使該碎屑爬上碎屑引導(dǎo)部30的斜面，從而到達(dá)水面。碎屑引導(dǎo)部30也在水面之上延伸，以使水(和碎屑)不會流動越過其頂部。將理解，水的流動將趨向于使水本身爬上并越過碎屑引導(dǎo)部30，并且為了防止這種情況，在碎屑引導(dǎo)部30的頂部處提供唇部，該唇部向后延伸超過回彈的水流。已沿通道14的底部被推動的清潔后的集料(較重的固體材料)最終到達(dá)出口斜槽16的基部，并且隨后在水噴射器28的作用下沿出口斜槽被向上推動，并越過邊沿離開。將理解，集料因此從圖1的右手側(cè)行進(jìn)到圖1的左手側(cè)，同時(shí)表面水大體上從圖1的左手側(cè)行進(jìn)到圖1的右手側(cè)。

參見圖2A(平面圖)，可以看到進(jìn)口斜槽12被分成若干區(qū)間32，使集料更均勻地沿進(jìn)口斜槽12向下流動。使用中，集料被沉積在區(qū)間32的頂部處(圖2A的頂部處)?？梢钥吹剿畤娚淦?4包括噴嘴和偏轉(zhuǎn)板。偏轉(zhuǎn)板將來自噴嘴的水流成形為期望的形狀并偏轉(zhuǎn)至期望的方向(將在下面更詳細(xì)地描述偏轉(zhuǎn)板)。圖2A中示出兩組水噴射器24a和24b，其沿進(jìn)口斜槽12向下推動集料并進(jìn)入通道14，圖2A中還示出分離通道14內(nèi)的兩組水噴射器26中，當(dāng)集料到達(dá)分離通道14時(shí)水噴射器26有效地接替水噴射器24a和24b驅(qū)動集料向前。與包括非平面的攪動表面的分離通道不同，進(jìn)口斜槽12的基部是平滑的，以減少集料的堆積。將理解，由于水噴射器24a和24b的力和集料之間的摩擦，集料的一些分離可在進(jìn)口斜槽12內(nèi)發(fā)生，但是在沒有集料能夠?qū)蛊浔粩噭拥臄噭颖砻娴那闆r下，在進(jìn)口斜槽12內(nèi)發(fā)生的分離的程度可能較低。

參見圖2B(側(cè)視圖—通過圖2A的線A-A的截面)，可以看到噴射器24a、24b朝向進(jìn)口斜槽12的頂部(24a)和中部(24b)?？梢钥吹竭M(jìn)口斜槽12的基部在一角度上，以使重力幫助在由噴射器24a、24b的作用輔助下進(jìn)入的集料從進(jìn)口斜槽12的頂部運(yùn)送到進(jìn)口斜槽12的底部。從圖2B可以看出，進(jìn)口斜槽12起始于通道14的外側(cè)，但是向下延伸至通道14中。而且，通道14中的水位使得水面也延伸越過進(jìn)口斜槽12的大部分。因此，只有噴射器24a在水位以上，而噴射器24b在水面以下。除了幫助驅(qū)動集料沿進(jìn)口斜槽12向下，噴射器24a、24b(尤其是噴射器24b)也驅(qū)動集料對抗通道14的基部處的攪動表面的第一構(gòu)形34向上并越過第一構(gòu)形34。將注意到，圖2B中，通道14包括成兩組水噴射器26—上組26b和下組26a。下組的噴射器26a用于將集料移動越過攪動表面的構(gòu)形并攪動集料對抗攪動表面的構(gòu)形，而上組的噴射器26b用于將從集料釋放的較輕的材料(例如碎屑)向上引導(dǎo)朝向水面和/或朝向引導(dǎo)部30b。因此，圖2B中水面處和水面附近的水的流動與集料被推動的方向?yàn)橄嗤较?即與圖1中相反的方向)，并且因此，與圖1相比，碎屑引導(dǎo)部30b在圖2A和2B中被定向?yàn)橄喾吹姆较颉?/p>

參見圖3A(平面圖)，可以看到出口斜槽16被分成若干區(qū)間42，使集料更均勻地沿出口斜槽16向上流動。與水噴射器24和26相反，可以看到水噴射器28僅包括噴嘴并且沒有偏轉(zhuǎn)板。這是因?yàn)樗畤娚淦?8不需要逆著成形的構(gòu)形攪動集料，而只需要隨著集料行進(jìn)出水并朝向出口斜槽16的出口邊沿行進(jìn)而將其向上推動并推出出口斜槽16，并且沖走任何零散的碎屑或污染物。圖3A中示出四組水噴射器28a、28b、28c、28d，以及分離通道14內(nèi)的兩組水噴射器26，當(dāng)集料已完成其從分離通道14的通過時(shí)水噴射器28a有效地接替水噴射器26朝向出口驅(qū)動集料向前。與包括非平面的攪動表面的分離通道14不同，出口斜槽16的基部是平滑的，以便清潔的集料能夠平穩(wěn)地向上移動并移出出口斜槽16。

參見圖3B(側(cè)視圖—通過圖3A的線A-A的截面)，可以看到，噴射器28a、28b、28c、28d位于沿出口斜槽16的基部并在出口斜槽16的基部上方的不同的位置?？梢钥吹剑隹谛辈?6的基部在一角度上，使得集料在離開裝置之前被運(yùn)送出通道14中的水體。需要噴射器28a、28b、28c、28d以對抗重力將清潔的集料(較重的材料)向上推動并推出出口斜槽16。從圖3B可以看出，進(jìn)口斜槽16在通道14外側(cè)終止，但是在下方起始于通道14內(nèi)。而且，通道14中的水位為使得水面也延伸越過出口斜槽16的大部分。因此，噴射器28a、28b、28c、28d只需要將清潔的集料在水面以上運(yùn)送短距離。將理解，集料在水中比在水的外部更輕，因此當(dāng)集料在水中時(shí)更容易使集料移動。從圖3B還可以看出，水噴射器28a和28b在水面以下，水噴射器28c大約在水面處，并且水噴射器28d遠(yuǎn)高于水面，以給集料最終的推進(jìn)越過出口斜槽16的邊沿。只有噴射器28d需要移動不受水支撐的集料，并且這只移動短距離。將注意到，在圖3B中，通道14包括兩組的水噴射器26—上組26b和下組26a。下組的噴射器26a用于將集料移動越過攪動表面的構(gòu)形并逆著攪動表面的構(gòu)形攪動集料，而上組的噴射器26b用于將從集料釋放的較輕的材料(例如碎屑)向上引導(dǎo)朝向水面。因此，圖3B中水面處和水面附近的水的流動與集料被推動的方向?yàn)橄嗤较?即與圖1中相反的方向)，并且因此，碎屑引導(dǎo)部30b被定向?yàn)橄喾吹姆较颉?/p>

參見圖4A，示出通道14的內(nèi)部的一部分的3D視圖?？梢钥吹?，通道14的內(nèi)部包括在其基部處的包括一連串構(gòu)形34的攪動表面，集料被輸送越過構(gòu)形34，并且集料被攪動對抗構(gòu)形34。在本例中，每個(gè)構(gòu)形作為脊延伸橫跨通道14的基部的全寬，但是將理解，不同的布置是可能的。在每個(gè)構(gòu)形34上方且略后方，提供下組的水噴射器26a和上組的水噴射器26b。下組的水噴射器26a沿通道14的基部驅(qū)動集料/較重的固體材料越過并對抗攪動表面。上組的水噴射器26b朝向水面，并將碎屑/較輕的材料向上運(yùn)送到表面，其在表面處越過通道14的側(cè)部離開。通常，一組水噴射器被提供在攪動表面的每個(gè)構(gòu)形的上后方。下組的水噴射器26a大致沿構(gòu)形34的下降(后)表面指向向下。在上組噴射器和下組噴射器均被使用并以向前的方向定向的情況下，水面處的主要流動方向通常為與集料被推動相同的方向。如果只提供下組噴射器(例如，如圖1中以及下面描述的圖8中的情況)，或者如果上組噴射器面向相反的方向，則水表面處的主要流動方向可與集料被推動的方向相反。應(yīng)理解，表面處的主要流動方向可能不僅與噴射器相關(guān)，也與構(gòu)形的形狀和尺寸以及通道14的總體尺寸相關(guān)。

參見圖4B，相對于水的表面40示出構(gòu)形34以及上組水噴射器26a和下組水噴射器26b的側(cè)視圖。圖4B中，三角形表示玻璃/集料在通道內(nèi)的位置，表明在這些較重的成分由噴射器26a和通道11的基部附近的總流運(yùn)送時(shí)，較重的成分通常保持在通道的底部附近。從水噴射器26a發(fā)出的箭頭表示從水噴射器26a輸出的水流的方向?？梢姡捎谄D(zhuǎn)板的存在，流的方向偏離噴嘴的軸線。來自水噴射器24a的水流將集料沿構(gòu)形34的下降(后)表面向下推動，并且隨后推上相鄰的構(gòu)形34a的上升(前)表面，在此，其隨后進(jìn)入下一組噴射器的射流。朝向圖4B的右側(cè)，箭頭表示由前一下組噴射器(在圖4B中未示出，在圖4B中所示的右手側(cè)的噴射器之外)推進(jìn)的水的流動方向?？梢姡呄蛴诖笾卵赜蓸?gòu)形的前(上升)面的上升角度設(shè)定的方向繼續(xù)向上流動，隨其運(yùn)送通過其攪動從集料中釋放的任何碎屑。該流動將趨向于將碎屑運(yùn)送到水面，在水面，碎屑被引導(dǎo)至并越過邊緣18，并進(jìn)入排水溝20內(nèi)。然而，較重的材料太重而不能由向上流動的水流驅(qū)動到表面，并且因此越過下一突起的頂點(diǎn)(峰頂)落下。

由水下的噴射器26噴射的流體流越有力，則水對集料的沖擊就越大并且越多的碎屑被去除。水下的噴射器26的角度被布置為允許集料的攪動并且也允許集料流動以前進(jìn)通過通道至出口斜槽16?？傮w上，底部一組噴射器26a應(yīng)成角度使得水流基本平行于構(gòu)形的下降表面，或者以淺角度撞擊下降表面。

通道的基部中的攪動表面包括成形并定尺寸為促進(jìn)集料的攪動和摩擦的構(gòu)形。構(gòu)形的位置、形狀和尺寸被選擇使得噴射器26a引導(dǎo)集料碎片對抗構(gòu)形以使集料碎片相互沖撞并且相互攪動或摩擦，從而增進(jìn)諸如紙和無用廢料的碎屑的去除。構(gòu)形的相對較淺的下降表面提供擴(kuò)充的面積，集料可在水噴射器的作用下行進(jìn)越過該擴(kuò)充的面積。當(dāng)集料沿下降表面行進(jìn)時(shí)，集料碎片相互翻滾并對抗彼此，并對抗構(gòu)形的硬表面，從而趨向于去除碎屑。淺角度也是重要的，因?yàn)檫@使下降表面與下一構(gòu)形的上升表面相遇的角度減小，如果連接角度太大，那么碎屑有在該區(qū)域中堆積的趨勢，并且來自噴射器的水流將在與上升表面的基部的碰撞下趨向于垮散，而不是改變方向而爬上上升表面。然而，淺角度導(dǎo)致碎屑保持靠近通道的底部附近的集料。當(dāng)集料和碎屑已下降到下降表面的基部時(shí)集料和碎屑到達(dá)的上升表面提供更陡的上坡。除了在水噴射器的作用下促進(jìn)不同形式的攪動外，以陡峭的角度向上上升的路徑導(dǎo)致較重的材料和較輕的材料采取不同路徑通過通道中的液體。具體地，較輕的材料趨向于繼續(xù)從上升表面向上朝向通道頂部以及液面的路線，而較重的材料趨向于在其自重下越過頂點(diǎn)下落至下一構(gòu)形的下降表面上(其在此由下一組水噴射器捕獲)。因此，將理解，期望構(gòu)形具有比其下降表面更陡的上升表面。

在實(shí)現(xiàn)將集料可靠地向前運(yùn)送并將碎屑可靠地運(yùn)送至表面的受控水流、為攪動和分離集料的構(gòu)形附近的高度局部湍流，與提供槽中相對平靜狀態(tài)的水面之間有需要達(dá)到并維持平衡，使得碎屑可通過越過邊緣的受控流從表面撇去。表面流應(yīng)足以將碎屑和低密度材料運(yùn)輸至排水溝中，而次表層流應(yīng)是在通道的基部附近局部非常有力的，以促進(jìn)集料的摩擦和清潔。構(gòu)形可以根據(jù)待清潔的集料的類型以及水噴射器的角度和動力以各種角度安裝。將理解，攪動表面呈現(xiàn)“搓衣板”表面，其由于集料需行進(jìn)較大的距離以及上升表面的減速效應(yīng)而幫助加速清潔(通過促進(jìn)攪動)和/或?qū)⒓陷^長時(shí)間保持在通道中。

如從圖4A和圖4B可見的，裝置可包括布置為將加壓液體引導(dǎo)在污染集料處，以逆著表面攪動污染集料，從而促進(jìn)清潔的集料的分離的第一組噴射器。第一組噴射器26a以主要向下的方向布置，以使噴射器朝向通道14的底部以攪動集料。在圖4A和圖4B的例子中，裝置進(jìn)一步包括布置為沿向上的方向朝向水面引導(dǎo)和/或推動碎屑的第二組噴射器26b。相反，圖1示出的裝置中，只提供面向下的噴射器，碎屑向上的運(yùn)動是通過通道14的基部處的構(gòu)形的形狀實(shí)現(xiàn)。第一組噴射器26a被布置在包括多個(gè)間隔開的多排第一噴射器的陣列內(nèi)。每排內(nèi)的噴射器被布置為從槽的第一側(cè)到槽的相對的第二側(cè)彼此間隔開。每排內(nèi)的噴射器沿橫向于，例如大致垂直于，通道14的長度延伸的方向彼此間隔開。每排內(nèi)的第一噴射器與在槽的一對相對側(cè)之間延伸的歧管流體連通。根據(jù)被清潔的集料，泵使用針閥或隔離閥提供諸如水的恒壓液體(雖然在一些實(shí)施例中可以用諸如空氣的氣體代替)。每個(gè)歧管可具有50-300psi(3.34-20.69bar)之間的流體動水壓(fluid dynamic water pressure)，這可根據(jù)被清潔的集料增加。理想地，在滿足穩(wěn)態(tài)條件時(shí)，每個(gè)噴射器具有恒定的動態(tài)流量和壓力，以實(shí)現(xiàn)液體(諸如促使污染集料從進(jìn)口斜槽12向出口斜槽16沿向前的方向通過通道14的水)的精確而恒定的流率。

上噴射器26a和下噴射器26b均可被布置為可圍繞橫向于通道14的長度延伸的軸線旋轉(zhuǎn)。一個(gè)或多個(gè)(例如每個(gè))噴射器可圍繞歧管的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。每排內(nèi)的噴射器可以是可全體圍繞歧管的縱向軸線旋轉(zhuǎn)的。替代地，每排內(nèi)的每個(gè)噴射器可被布置為可單獨(dú)圍繞歧管的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。一排內(nèi)的每個(gè)噴射器或者一排內(nèi)的所有噴射器的角度可以選擇性地變化以改變水流沖擊通道14內(nèi)的液體流動的角度。每個(gè)陣列內(nèi)的每排噴射器與相鄰排的對應(yīng)噴射器沿通道14的長度間隔開。如圖4A中所示，每個(gè)上組噴射器26b從對應(yīng)的下組噴射器26a沿更向上的方向移位。上組噴射器26b可與下組噴射器26a對齊。

圖4C示出包括從歧管41伸出的噴嘴42和偏轉(zhuǎn)板44的水噴射器的放大視圖。水通過歧管41被泵送至該噴嘴(以及相鄰噴嘴)。隨后，水通過噴嘴被排出為沖擊偏轉(zhuǎn)板44的底側(cè)的流。偏轉(zhuǎn)板44被安裝在噴嘴42的正上方，但是成角度以攔住從噴嘴42噴射的水流。從圖1至圖3的任一圖可以看到，任何一個(gè)水噴射器26需要橫跨通道14的寬度的特定比例而作用在集料上。然而，如從圖4B可見，需要噴射器在豎直方向上非常集中，以使噴射器沖擊集料的力最大化，既需要足以沿著構(gòu)形的上升表面(距水噴射器26a相當(dāng)?shù)木嚯x)向上移動集料，也需要促進(jìn)集料的充分?jǐn)嚢枰詫⑺樾寂c集料分離。雖然扇形噴嘴可在一定程度上提供該幾何形狀，但是已發(fā)現(xiàn)通過在平面表面(偏轉(zhuǎn)板)處引導(dǎo)(優(yōu)選已為扇形的)流，能夠增加流的橫向范圍(橫跨通道的寬度)，同時(shí)保持狹窄的豎直范圍。這最有效地使用現(xiàn)有的水壓和流率。另外，偏轉(zhuǎn)板44保護(hù)水流免于被從在水噴射器正下方的上升表面升起的上升流打斷。

參見圖5，單件式偏轉(zhuǎn)器45被示出包括設(shè)置在歧管的相應(yīng)噴嘴之上的一系列偏轉(zhuǎn)板44a、44b、44c。單件式偏轉(zhuǎn)器可以比獨(dú)立偏轉(zhuǎn)器更廉價(jià)地制造和裝配，僅需固定到通道的任一側(cè)，而不是固定到歧管本身。該布置也使其更容易提供可調(diào)性。具體地，如果在通道的每側(cè)的固定是可調(diào)節(jié)的固定，則偏轉(zhuǎn)板44a、44b、44c的角度可簡單地通過作為整體調(diào)節(jié)單件式偏轉(zhuǎn)器45的傾斜度而被同時(shí)調(diào)節(jié)到相同的傾斜度。圖5也示出在結(jié)構(gòu)上分別與下歧管、下噴嘴和下偏轉(zhuǎn)器類似的上歧管、上噴嘴和上偏轉(zhuǎn)器。在一些情況下，碎屑引導(dǎo)部可充當(dāng)偏轉(zhuǎn)器以重新引導(dǎo)并成形從上噴射器噴嘴中的一些發(fā)出的流體流(注意，碎屑引導(dǎo)部不需要鄰近于每組噴射器噴嘴設(shè)置)以形成指向液面的流體流。實(shí)施時(shí)，這減少了所需的專用上偏轉(zhuǎn)器的數(shù)量。

參見圖6A，示出通道14的一部分的3D視圖。可以看到歧管41中的一個(gè)及其偏轉(zhuǎn)板44，以及其下方的構(gòu)形34。也可以看到邊緣18的一部分，其具有由調(diào)節(jié)螺栓和狹槽19提供的可調(diào)性。在一些實(shí)施例中，邊緣18可以提供為許多段，其中每段可獨(dú)立調(diào)節(jié)高度。也示出被提供在通道外側(cè)并被定位為捕獲溢出越過邊緣18的任何水和碎屑的排水溝20。圖6B中示出包括邊緣18的通道14的上邊沿的外部側(cè)視圖。從圖6B可見，邊緣朝向圖的左手側(cè)比在右手側(cè)更高地升起(注意邊緣18的上邊沿相對于碎屑擋板30的位置)。這是因?yàn)樵谕ǖ?4內(nèi)流動的流體趨向于導(dǎo)致水面不水平，而是反而相對于水平面略傾斜，傾斜的程度與水通過裝置的流率(除了其它之外)成正比。允許水和碎屑沿通道14的長度大致均勻地溢出越過邊緣18是期望的。因此，不希望水面在邊緣的上邊沿以下(使得水不能溢出)或者遠(yuǎn)在邊緣的上邊沿以上(這將引起離開通道的水的非常高的流率，這是低效的)。通過提供可調(diào)節(jié)的邊緣，能夠?qū)崿F(xiàn)沿通道的整個(gè)長度從水面均勻去除碎屑，甚至是在裝置的工況以改變水面的傾斜的方式變化時(shí)。

參見圖7A，示出碎屑引導(dǎo)部30相對于構(gòu)形和下噴射器26a以及上噴射器26b的定位。將理解，碎屑引導(dǎo)部30不需要沿通道的長度以與構(gòu)形和水噴射器相同的距離間隔設(shè)置，并且將通常以更低頻度提供。圖7A中，提供了上方的水噴射器26b，并因此在水面處或附近的水流動是向前的(與由下方的水噴射器26a推動的集料相同的方向)。因此，碎屑引導(dǎo)部30定向?yàn)槭沟脕碜运畤娚淦?6b的水的流動在沖擊碎屑引導(dǎo)部30時(shí)朝向通道14的側(cè)部向外轉(zhuǎn)向。圖7B提供構(gòu)形34、下噴射器26a、上噴射器26b和碎屑引導(dǎo)部30的側(cè)視圖。圓圈表示碎屑/污染物/較輕材料在通道14內(nèi)的位置。上噴射器和下噴射器以及構(gòu)形大致如圖4B。與圖4B(其展示了通道底部附近的集料/較重材料的位置)相比，可以看到，碎屑通常由水沿構(gòu)形的上升(前)表面向上的流動運(yùn)送，并通常隨后繼續(xù)沿相同的上升線路以被來自上噴射器26b的水流捕獲，并因此被推向碎屑引導(dǎo)部30，從而轉(zhuǎn)向至并越過邊緣18進(jìn)入排水溝20。

圖8示意性地例示另一實(shí)施例，其中水噴射器被有效地集成在攪動表面中。圖8整體示出分離裝置100，包括大致如以上所描述的進(jìn)口斜槽112和出口斜槽116。類似地，裝置被支撐在框架122上，并且邊緣118和排水溝120沿裝置的任一側(cè)延伸。這些元件不再描述，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)和操作在上面清楚地解釋。圖8中，側(cè)板、邊緣和排水溝已從圖中省略以提供分離通道114內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖?？梢钥吹?，該例中的碎屑引導(dǎo)部130被定向用于反向表面流動(即表面處或附近的水沿與集料被運(yùn)送的方向相反的方向流動)。這至少部分是由于該設(shè)計(jì)中沒有上噴射器。已發(fā)現(xiàn)通常的一點(diǎn)是被期望的，即具有充滿碎屑和污染物的表面水移動遠(yuǎn)離裝置的出口斜槽116，因?yàn)殡x開裝置的集料可因此被預(yù)期為比表面水朝向出口斜槽116移動的情況更清潔。

在圖8中可見，水噴射器歧管均從構(gòu)形的頂點(diǎn)下方經(jīng)過，并且構(gòu)形以罩或蓋部在歧管之上延伸。因此，構(gòu)形之上的水體沒有水噴射器歧管，水噴射器歧管否則可能對向表面行進(jìn)的碎屑提供阻礙，并且水噴射器歧管可能干擾通道內(nèi)的水體內(nèi)所需的流動。以此實(shí)施方式，在水的主體內(nèi)可以預(yù)期總體上湍流性更低和更均勻的流動，使碎屑更可能被運(yùn)送到表面。

圖9A是構(gòu)形、水噴射器和碎屑引導(dǎo)部的側(cè)視圖。圖9A用小三角形示出較重材料(例如玻璃或集料)并用小圓圈示出較輕材料(例如碎屑或污染物)兩者的位置。圖9A中，構(gòu)形134包括下方布置有水噴射器126(噴嘴歧管)的上部分134a，并且其一部分形成構(gòu)形的頂點(diǎn)。構(gòu)形134的上升表面(前面)從基部向上延伸至頂點(diǎn)。構(gòu)形134的下降表面(后表面)包括下方提供有水噴射器(噴嘴歧管)的上部、延伸至相鄰構(gòu)形的基部的下部、以及從其中提供有水噴射器126的覆蓋區(qū)域的開口，噴嘴通過該開口沿構(gòu)形134的下降表面的下部向下引導(dǎo)水流。來自噴射器126的水流同時(shí)推動集料和碎屑沿下降表面的下部向下，隨后沿相鄰構(gòu)形的上升表面上升。較重的集料繼續(xù)其向前的運(yùn)動，越過相鄰構(gòu)形的頂點(diǎn)并沿該構(gòu)形的下降表面的上(蓋)部向下，以落在從蓋下方射出的水流的路徑前方。以此方式，集料從分離通道的一端被推至另一端。相反，較輕的碎屑如圖所示朝向水面向上運(yùn)送，大致繼續(xù)由上升表面設(shè)定的方向和路徑。在水面處或附近，其方向反轉(zhuǎn)以朝向裝置100的進(jìn)口斜槽112行進(jìn)。當(dāng)碎屑撞擊引導(dǎo)部130時(shí)，其被轉(zhuǎn)向至并越過通道114的側(cè)部進(jìn)入排水溝120。

圖9B是構(gòu)形和水噴射器的側(cè)視圖。圖9B以三角形示出較重材料的位置并以圓圈示出較輕材料的位置。圖9B中，描繪了由構(gòu)形134產(chǎn)生的流體200中的湍流區(qū)。在該湍流區(qū)中，由于較重材料和較輕材料在湍流中的不同運(yùn)動狀態(tài)，較重材料可與較輕材料分離。圖9B描繪較輕材料由來自水噴射器126的流朝向流體表面運(yùn)送，同時(shí)較重材料由相同的流體流運(yùn)送越過構(gòu)形134，較重材料和較輕材料間的分離在湍流區(qū)200中發(fā)生。

由于兩種材料之間密度的差異或者較重材料和較輕材料的平均形狀的差異，較重和較輕流體流之間的運(yùn)動狀態(tài)的差異也可被觀察到。在玻璃碎片和塑料的集料的情況下，玻璃碎片的碎片平均來說可通常為曲形的或者非平面的，而塑料平均來說可為較大的并且具有更平面的輪廓。形狀上的這種差異可能由于集料所源自的物體而發(fā)生；例如，通常曲形的玻璃碎片的碎片可能源自破碎的瓶子或玻璃，而密實(shí)的、平面的塑料可能源自保護(hù)蓋或片材。集料中材料的不同來源之間的這些形狀上的差異導(dǎo)致在湍流的區(qū)域中的不同運(yùn)動狀態(tài)，較平的塑料下沉更緩慢并且具有更寬的水平分布。

將碎屑從玻璃碎片中分離是集料清潔裝置的許多潛在用途之一。替代地，集料清潔裝置可被用于分離生物燃料和沙礫、泥土或其它污染物的集料。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，將流體引導(dǎo)至集料處的機(jī)構(gòu)與攪動表面的影響可促進(jìn)污染物從生物燃料的去除。在一個(gè)這樣的示例中，纖維質(zhì)、有機(jī)物、生物燃料或生物燃料前體物質(zhì)(biofuel precursor material)在流體流動的影響下上升至通道中包含的流體的表面。同時(shí)，生物燃料或生物燃料前體物質(zhì)中較重的沙礫或石塊、污染物的碎片沿通道的基部被推動經(jīng)過任何攪動表面，直到它們也從通道被移除。

圖10A至圖10E示出用于攪動表面的構(gòu)形的五種不同形狀。圖10A示出上升表面包括兩部分的構(gòu)形，第一淺部(相對于通道的基部成大約45°角)和第二豎直部。下降表面為單個(gè)部分，并且從頂點(diǎn)(上升表面的第二豎直部的頂端)向下延伸至下一構(gòu)形的第一淺部的基部。構(gòu)形的較淺的第一部使集料能夠在水噴射器的作用下被推上構(gòu)形的較淺的第一部，而豎直部對將較輕材料/碎屑運(yùn)送至水面的流動給予向上的導(dǎo)向。

圖10B示出類似于圖10A的構(gòu)形，但是具有比圖10A中成更淺的角度(大約30°)的第一淺部，以使噴射器更容易將集料推上斜面，并且第二部不是豎直的，而是成比第一淺部更陡的角度(大約60°)，從而對碎屑運(yùn)送流保持向上的方向，但對較重集料的前向運(yùn)動的阻滯效應(yīng)更小。

圖10C示出類似于圖10B的構(gòu)形，但是其具有自下降表面經(jīng)過上升表面的基部并沿上升表面向上至半途的的弧形、凸形的過渡。有效地，上升表面的傾斜度從其基部向上逐步增加直到上升表面的半途處。該弧形設(shè)計(jì)提供水、集料和碎屑更平滑的流動，并且可不易于磨損。

圖10D示出如圖8和圖9中也示出的水噴射器與構(gòu)形集成為一體的構(gòu)形。從圖10D可見，構(gòu)形的頂點(diǎn)和基部部分都是弧形的，并且構(gòu)形的上部容納水噴射器，其能夠通過下降表面中的孔沿下降表面向下噴射。

圖10E示出類似于圖10A的構(gòu)形，但是其中以與圖10C類似的方式提供自下降表面經(jīng)過上升表面的基部并沿上升表面向上至半途的弧形、凸形的過渡。

將理解，以上所有例子中，與下降表面相比，上升表面的至少部分并且優(yōu)選為全部或大部分相對于基部成更大的傾斜度。

參見圖11，展示出平面圖(左側(cè))、沿通道的長度的截面圖(右上側(cè))以及橫跨通道的寬度的截面圖(右下側(cè))。展示出用于裝置的示例性尺寸，但是旨在為示例的目的給出比例感，而非旨在限制本發(fā)明的范圍。在本示例中，裝置被示出具有3000mm的槽，其中構(gòu)形的峰頂(并因此相鄰排中的噴射器也同樣)分隔500mm。單個(gè)歧管上提供五個(gè)噴嘴，分隔276.5mm。噴嘴在通道的基部之上的高度為170.5mm。

圖12描繪本發(fā)明的一實(shí)施例，其中清潔裝置進(jìn)一步包括橫跨通道114水平定位的多個(gè)分流器或水翼300。在該實(shí)施例中，所述分流器可以將通道301的下方區(qū)域中的湍流與通道302的上方區(qū)域中湍流性較低的反向流分離，以幫助將較輕碎屑從通道去除。

另外，所述分流器300可垂直于通道114的縱向軸線旋轉(zhuǎn)或者沿通道114的縱向軸線移動，使得其被定位以最有效地將湍急的下方流301與湍流性較低的上方流302分離。

另外，所述分流器300可以重疊。

已僅通過示例的方式描述本發(fā)明，并且將理解，可對以上提到的實(shí)施例做出改變而不背離本發(fā)明的范圍。例如，噴射器可提供任何適合的流體，諸如加壓氣體，以便提供朝向通道內(nèi)的液體的例如氣刀。