JP2005188072A - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーンの面に対して、噴射ノズルを揺動させながら圧力流体を噴射させることにより、スクリーンで捕捉した塵芥類を、確実に、かつ、自動的に、スクリーンから除去する。
【解決手段】除塵装置１は、流水８中の塵芥類３を捕捉するためのスクリーン１０を保持している。基体５に回転可能に設けられ、軸線が前記スクリーンの面と平行な方向に向いている軸体２１と、この軸体２１に１個以上設けられ、前記スクリーン１０の面に圧力水（圧力流体）を噴射するための噴射ノズル２４と、前記軸体２１を回転させ、前記軸線を中心に前記噴射ノズル２４を所定の角度範囲揺動させるノズル揺動手段３０とを備えている。前記スクリーン１０に対して圧力水（圧力流体）を揺動させながら噴射させる。この揺動範囲は変更することができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、流水中の塵芥類を除去する除塵装置に関する。更に詳しくは、例えば河川、水路、上下水道等の取水口等に配置され、流水中の塵芥類、又は工業一般において、排水・汚水処理や生産工程での固形物の分離、脱水、濃縮等の処理対象となる流体中の物質をスクリーンで捕捉したものを、スクリーンに圧力流体をノズルで揺動させながら噴射させ、除去するための除塵装置に関する。

用水路、排水路、上下水道の取水口等やその他の各種水処理施設などに設置されている無端状のスクリーンを循環移動させて塵芥類を捕捉し、捕捉した塵芥類を水路外に引き上げ、スクリーンに圧力流体を噴き付けて、塵芥類をスクリーンから除去する除塵装置はよく知られている。例えば、スクリーンで捕捉した塵芥を周回移動で水上に引き上げ、略水平な状態でスプレー手段により水をスクリーン外側より噴き付けて塵芥を内部の捕集部に脱落させるものがあった（例えば、特許文献８）。また、ネットスクリーンが通過阻止したごみを圧縮空気の噴出で受器に落下させるものもよく知られている（例えば、特許文献２）。

圧力流体をスクリーンに噴き付けるだけでは、スクリーンにからみつくような塵芥類を除去できないとして、次に記載するような各種技術が開示されている。圧力水の噴き付けだけではとれない金網スクリーンにからみつくような繊維状ごみを圧力水による洗浄と円筒ブラシによりブラッシングし、このブラッシングで金網スクリーンから除去し、ごみ受けトラフに排出する除塵機のスクリーンの付着物除去装置が公知である（例えば、特許文献１、４）。

また、洗浄水を噴出する洗浄ノズルを２個（例えばスクリーンの内側と外側）設け、スクリーンに捕捉されたごみを除去する除塵機も知られている（例えば、特許文献３、特許文献６）。さらに、洗浄手段と平板スクレーパとを併用して設け、捕捉挟雑物を除去するものもあった（特許文献７）。また、洗浄ノズルとスクリーンに衝撃を与え付着したスクリーン渣を剥離させる衝撃装置とを設置したものもあった（例えば、特許文献５）。

しかしながら、上記した技術では、スクリーンの面に対して一定の方向からしか圧力流体を噴き付けていないため、塵芥類をスクリーンから脱落させ、スクリーンの目詰まりを解消する能力が充分でないという問題点があった。すなわち、圧力流体はスクリーンの面に対して、いろいろな角度の方向、言い換えるとランダムな方向から圧力流体を噴射して塵芥類を除去しないと、完全に塵芥類を除去できないという問題点があった。また、ブラシやスクレーパを設けたものでは、ブラシやスクレーパのメンテナンスが必要となるという問題点もあった。さらに、衝撃装置を設置したものは、構成が複雑で、装置が大がかりとなり、経済的にも高価な装置になってしまうという問題点があった。

そのため、スクリーンの面に対していろいろな角度から圧力流体を噴射することにより、スクリーンが捕捉した塵芥類を、確実に、かつ、自動的に、スクリーンから除去することができる除塵装置の開発が要望されていた。

実公昭５６−２９３７９号公報 実公昭５９−３４５８３号公報 特開平６−２８７９２７号公報 特開平６−２８７９２８号公報 実開平６−７４６２３号公報 特開２００１−３２２３９号公報 特開２００３−１０２０号公報 特開２００３−３４４６号公報

本発明は、このような社会的、技術的背景に基づいてなされたものであり、次のような目的を達成する。本発明の目的は、スクリーンの面に対して、噴射ノズルを揺動させながら圧力流体を噴射させることにより、スクリーンが捕捉した塵芥類を、確実に、かつ、自動的に、スクリーンから除去することができる除塵装置を提供することにある。本発明の他の目的は、スクリーンに補足された塵芥類の状態に応じて圧力流体の噴射角度を変更できる構成にして、多様で確実な塵芥類除去を可能とする除塵装置を提供することにある。

本発明１の除塵装置は、流水中の塵芥類をスクリーンで捕捉するとともに、この捕捉した前記塵芥類を前記スクリーンから除去する除塵装置であって、前記スクリーンを保持している基体に回転可能に支持され、前記スクリーンの面に対向して軸線が平行に設けられた軸体と、この軸体の外周に１個以上配設され、前記スクリーンの面に圧力流体を噴射するための噴射ノズルと、前記基体に設けられ、前記軸体を回転させ、前記軸線を中心に前記噴射ノズルを所定の角度範囲揺動させるノズル揺動手段とを備えていることを特徴としている。

本発明２の除塵装置は、本発明１において、
前記ノズル揺動手段は、前記軸体に固定され回転可能な第１回転体と、この第１回転体に近接して回転可能な第２回転体と、この第２回転体を回転駆動する駆動装置と、一端が前記第１回転体の外周所定位置に相対的に可動可能な状態で連結し、他端が前記第２回転体の端部に相対的に可動可能な状態で連結する連接リンク体とから構成され、前記第２回転体の連続回転によって前記連接リンク体を介して前記第１回転体を所定角度揺動させる構成体になっていることを特徴としている。

本発明３の除塵装置は、本発明２において、
前記第１回転体は外周に前記連接リンク体を連結する部位を複数有し、前記連接リンク体は長さが変更可能な構成体であり、前記第１回転体の複数の部位の１つを選択して前記連接リンク体を連結するようにして前記第１回転体の揺動角度を変更できるようにしたことを特徴としている。

本発明４の除塵装置は、本発明３において、
前記第１回転体は、外周に前記連接リンク体を連結するための穴を複数個有していることを特徴としている。

本発明５の除塵装置は、本発明１から４において、
前記塵芥類は、排水・汚水処理や生産工程において、流体に対し、固形物の分離、脱水、濃縮のうち少なくとも一つの処理を行うために設置される前記スクリーンで捕捉されるものであることを特徴としている。

本発明は、噴射ノズルを揺動させながら、所定の圧力に加圧された圧力流体をスクリーンに向けて噴射することにより、スクリーンに捕捉された塵芥類に対していろいろな角度方向、言い換えるとランダムな方向に噴射して除去することができる。従って、スクリーンから塵芥類を確実に自動的に効率よく除去することができる。すなわち、噴射ノズルを揺動させることにより、スクリーンの面に一定方向だけでなく、任意の角度範囲から圧力流体を繰り返し噴射することができるので、確実で、効率のよい除去を行うことができる。
又、噴射ノズルの揺動角度範囲を必要に応じて変更可能としているので、スクリーンの塵芥類捕捉状況に応じて好適な揺動角度範囲を選択し、確実で、効率のよい塵芥類の除去を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の除塵装置の正面図、図２は、本発明の除塵装置の側面図、図３は、図１をＸ−Ｘ線で矢視した断面図、図４は、連接リンク体の断面図、図５、図６は連動リンク機構による噴射ノズルの揺動角度の調整方法を説明するための説明図である。なお、図１から図３は、除塵装置１を概略的に主たる構成部分のみを図示したものである。
また、この実施の形態は、無端状のスクリーンを循環移動させて塵埃類を捕捉し、捕捉した塵埃類を水路外に引き上げ、スクリーンに圧力流体を吹き付けて、塵埃類をスクリーンから除去する除塵装置を例にして説明を行う。

取水口等に設置された除塵装置１は、基体５と、水路を流れる流水８中の塵芥類３を捕捉するためのスクリーン１０と、このスクリーン１０を駆動する駆動機構（図示せず）と、捕捉した塵芥類３をスクリーン１０から除去するため圧力水（圧力流体）を噴射させるための圧力水噴射装置２０、圧力水を噴射する噴射ノズル２４を揺動させるノズル揺動手段３０とを備えている。除塵装置１の基体５は形鋼等でフレーム形状をなしている。噴射ノズル２４から噴射される圧力流体は種々のものがあるが本実施の形態においては、圧力水を噴射するノズルとして説明する。

基体５には、ガイド６，６が設けられている。スクリーン１０は、上流側から流れてくる流水８中の木材やごみ等の塵芥類３を下流側に流さないように捕捉するものである。スクリーン１０は、格子状、網状、パンチングメタル状等に形成されたスクリーン板１１が無端状（エンドレス状）に連結されたものであり、図示しない駆動機構により駆動され、ガイド６，６に沿って矢印Ｂ方向に循環移動する。その際、スクリーン板１１は、矢印Ａ方向に流れる塵芥類３を含む流水８のうち、塵芥類３を捕捉するとともに、塵芥類３が除去された流水８を格子状、網状等の穴等より下流側に流出させる。

なお、スクリーンは金属製ネット、所定メッシュの網、パンチングメタル等を無端状（エンドレス状）にしたものであってもよい。スクリーン１０の下端は水底９に位置している。スクリーン１０の上端側は、水面７より上方に位置し、スクリーン１０の循環移動により、水中または水面で捕捉した塵芥類３を水面上に移動させる。

基体５にはスクリーン１０の面に所定の圧力に加圧された圧力水を噴射して、スクリーン１０から塵芥類３を除去して洗浄するための圧力水噴射装置２０が設けられている。基体５には噴射ノズル軸（軸体）２１が、軸受部２２，２３に回転可能に支持されている。噴射ノズル軸２１の軸線は、スクリーン１０の面に対して平行に、かつ、スクリーン１０の循環移動方向に対してほぼ直角に横切る方向を向いている。

噴射ノズル軸２１には中心部に圧力水供給用穴が形成されており、噴射ノズル軸２１の外周には所定の間隔ごとに噴射ノズル２４が取り付けられている。噴射ノズル２４は圧力水を先方の側が広がり扇状に噴射させるノズルであり、スクリーン１０の面上では、隣接する噴射ノズル２４から噴射された圧力水の一部が相互に重なるように、１個以上の噴射ノズル２４が配列されている。

すなわち、スクリーン１０の面には、全幅に亘って噴射ノズル軸２１の軸線方向に沿い１個以上の噴射ノズル２４が配列されている。従って、圧力水がスクリーンに対して直線状（一列状）に満遍なく噴射される。このように、循環移動しているスクリーン１０に対して一列状に圧力水が噴射されるので、スクリーンの移動に伴いながらスクリーン１０の面から塵芥類３を順次除去することが可能となっている。また、噴射ノズル２４は、スクリーンの移動方向に沿い揺動するようになっている。

スクリーン１０の循環移動動作に比し、噴射ノズル２４の揺動動作の方を高速にしているため、スクリーン１０の面に圧力水が、噴射角度を変えながら満遍なく複数回繰り返し噴射される。噴射ノズル軸２１には圧力水を供給するための圧力水給水管２５が接続されている。圧力水は、外部の圧力水供給部（図示せず）からこの圧力水供給管２５を通り、噴射ノズル軸２１の圧力水供給用穴を経由して１個以上の噴射ノズル２４からスクリーン１０の面に向けて噴出される。

基体５には、噴射ノズル軸２１を所定の角度揺動させるためのノズル揺動手段３０が設けられている。ノズル揺動手段３０は、駆動装置（減速機付電動機）３１、駆動装置（減速機付電動機）３１の回転運動を噴射ノズル軸２１の揺動運動に変換させるための連動リンク機構等からなっている。噴射ノズル軸２１の端部には、第１回転板３２（第１回転体）が固定されている。駆動装置（減速機付電動機）３１の出力軸には第２回転板３３（第２回転体）が固定されている。

第１回転板３２には、連結用穴３９，３９ａ，３９ｂ…が複数個形成されている。第２回転板３３と第１回転板３２とは、連接リンク体３４で接続されている。第２回転板３３の外縁部に連結用取り付け部位が設けられ穴があいている。即ち、連接リンク体３４の一端が第１回転板３２の前述した複数の連結穴のいずれかに相対的に回動自在に連結し、連接リンク体３４の他端が第２回転板３３の取り付け部位に相対的に回動自在に連結している。

第１回転板３２の方が第２回転板３３より大径に形成され、連接リンク体３４による連動リンク機構を構成している。すなわち、第２回転板３３が所定の方向（例えば、矢印Ｃ方向）に回転運動をすると、それに連動して、連接リンク体３４が揺動運動し、それに伴って第１回転板３２が所定の揺動角度の範囲を揺動運動する。第１回転板３２が揺動すると、噴射ノズル２４は、各噴射ノズル２４ａ、噴射ノズル２４ｂに図示したように角度θ度の範囲で揺動する（図３参照）。噴射ノズル２４が揺動すると、圧力水の噴射方向は、矢印Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３で示した方向のように、連続して順次、噴射位置を変える。すなわち、スクリーン１０の面にあたる被噴射位置が順次変化することになる。

連接リンク体３４は、第１リンク部材３５、第２リンク部材３６とからなり、ボルト・ナットの締結部材３７で締結されている。第１リンク部材３５には穴３５ａが形成されており、一方、第２リンク部材３６には複数の穴３６ａ，３６ｂ，３６ｃが形成されていて、図はそのうちの１つの穴３６ｃと第１リンク部材３５の穴３５ａとが締結部材３７を介してで締結されている。

他の穴の位置に変えたい場合は、その穴の位置を選択して締結部材を介して取り付け直し連接リンク体３４の長さを変えることができる。連接リンク体３４のどちらか一方を第１回転板３２に、他方を第２回転板３３に、穴３５ｂ、３６ｄを介して、図示していないがピンを介して相対的に回転可能に取り付けられる。

図５、図６は、連接リンク体３４の長さを所定の長さにすることにより、噴射ノズル２４の揺動角度をθ１、θ２のように所望の揺動角度に選択することができることを示している。すなわち、スクリーン１０の塵芥類３の除去状態を見て選択することができる。また、噴射ノズル２４の角度位置調整は、第１回転板３２に対する連接リンク体３４の取り付け位置を変更することで行うことができる。
このようにすることで、スクリーン１０の面に対して直交する方向の噴射方向を中心に、揺動ノズル２４を上方側、下方側に、ほぼ同一の角度範囲を揺動運動させるように噴射方向を変えることができる。また、直交する噴射方向より上方側の揺動角度範囲を大きくして偏らせて上方側に重点をおいた圧力水の噴射をさせることもできる。同様に、直交する噴射方向より下方側に偏らせて揺動角度範囲を大きくして、下方側に重点をおいた圧力水の噴射をさせることもできる。

図５、図６を例にして連接リンク体の長さ調整による揺動角度の選択について説明を行う。説明の都合上、第２回転板３３のピッチ直径をｄ１、第１回転板３２のピッチ直径をｄ２（＝２×ｄ１）とする。そして、第１回転板３２の中心位置Ｏ２と第２回転板３３の中心位置Ｏ１との間隔をＬ（＝２×ｄ１）とする。
連接リンク体３４の長さをＨ１（２．５×ｄ１）に調整すると、図５に示すように、揺動角度はθ１（約１０５度）になる。すなわち、連接リンク体３４の支点が第２回転板３３の回転に伴ってａ１，ａ２，ａ３，ａ４のように回転移動すると、第１回転板３２側の連接リンク体３４の支点はｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４のように揺動移動するのである。

連接リンク体３４の長さを前述の場合より短くし、Ｈ２（２×ｄ１）に調整すると、図６に示すように揺動角度はθ２（約５７度）になる。すなわち、連接リンク体３４の支点が第２回転板３３側の回転に伴って、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４のように回転移動すると、第１回転板３２側の連接リング体３４の支点はｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４のように揺動移動し、前述の揺動範囲より小さく変更することができる。

なお、ノズル揺動手段３０を、連動リンク機構を有するもので説明を行っているが、これに限定されるものではない。例えば、ノズル揺動手段は、位置制御可能な制御モータ等で噴出ノズル２４を揺動運動させるものであってもよく、又、油圧シリンダーのロッドを連結して、往復移動させるものであってもよい。すなわち、噴出ノズル２４を揺動させることができるものであればよい。

このように、噴射ノズル２４を揺動させながらスクリーン１０の面に圧力水を噴射すると、スクリーン１０の面に対してランダムな位置に圧力水があたることとなる。すなわち、従来の一定の方向より噴射する方法では除去しにくいスクリーン１０に補足された塵芥類、スクリーン１０の面に付着したヘドロ等を、スクリーン１０から確実に除去することができる。また、この噴射ノズル２４を揺動させながらスクリーン１０に圧力水を噴射する方法は、手作業のときは、作業者が手動で除去する際、除去しにくいものがあった時、いろいろな方向から圧力水をあてながら除去しているが、その手動の除去方法を自動化したものといってもよい。

スクリーン１０の内側には、排出トラフ２６が設けられている。噴射ノズル２４からの圧力水の噴射により、スクリーン１０から除去された塵芥類３は排出トラフ２６内に落下し、除塵装置１の外部に排出される。

［作 動］
このように構成された除塵装置１は、次のように塵芥類３の除去を行う。流水８中の塵芥類３はスクリーン１０で捕捉される。捕捉された塵芥類３はスクリーン１０の循環移動動作で水面７の上に移動する。スクリーン１０の面に、圧力水噴射装置２０の噴射ノズル２４を揺動させながら圧力水を噴射させ、塵芥類３を除去する。スクリーン１０から除去された塵芥類３は排出トラフ２６内に吹き飛ばされ、排出トラフ２６から除塵装置１の外部に排出される。

以上、実施の形態の説明で、塵芥類を水路における流水中の塵芥として説明したが、この塵芥類は、工業一般において、排水・汚水処理や生産工程で回収される物質であってもよい。すなわち、対象となる流体に対して、固形物の分離、脱水、濃縮等の処理を行うために設置されるスクリーンを有する装置の洗浄にも適用できる。

図１は、本発明の除塵装置の正面図である。 図２は、本発明の除塵装置の側面図である。 図３は、図１をＸ−Ｘ線で矢視した断面図である。 図４は、連接リンク体の断面図である。 図５は、ノズル揺動手段による揺動角度をθ１に設定した状態の説明図である。 図６は、ノズル揺動手段により揺動角度をθ２に設定した状態の説明図である。

符号の説明

１…除塵装置
３…塵芥類
５…基体
７…水面
８…流水
９…水底
２０…圧力水噴射装置
２１…噴射ノズル軸（軸体）
２４…噴射ノズル
２６…排出トラフ
３０…ノズル揺動手段
３１…駆動装置（減速機付電動機）
３２…第１回転板
３３…第２回転板
３４…連接リンク体

Claims (5)

1. 流水中の塵芥類をスクリーンで捕捉するとともに、この捕捉した前記塵芥類を前記スクリーンから除去する除塵装置であって、
   前記スクリーンを保持している基体に回転可能に支持され、前記スクリーンの面に対向して軸線が平行に設けられた軸体と、
   この軸体の外周に１個以上配設され、前記スクリーンの面に圧力流体を噴射するための噴射ノズルと、
   前記基体に設けられ、前記軸体を回転させ、前記軸線を中心に前記噴射ノズルを所定の角度範囲揺動させるノズル揺動手段と
   を備えた除塵装置。
2. 請求項１に記載された除塵装置であって、
   前記ノズル揺動手段は、
   前記軸体に固定され回転可能な第１回転体と、この第１回転体に近接して回転可能な第２回転体と、この第２回転体を回転駆動する駆動装置と、一端が前記第１回転体の外周所定位置に相対的に可動可能な状態で連結し、他端が前記第２回転体の端部に相対的に可動可能な状態で連結する連接リンク体とから構成され、前記第２回転体の連続回転によって前記連接リンク体を介して前記第１回転体を所定角度揺動させる構成体になっていることを特徴とする除塵装置。
3. 請求項２に記載された除塵装置であって、
   前記第１回転体は外周に前記連接リンク体を連結する部位を複数有し、前記連接リンク体は長さが変更可能な構成体であり、前記第１回転体の複数の部位の１つを選択して前記連接リンク体を連結するようにして前記第１回転体の揺動角度を変更できるようにしたことを特徴とする除塵装置。
4. 請求項３に記載された除塵装置であって、
   前記第１回転体は、外周に前記連接リンク体を連結するための穴を複数個有していることを特徴とする除塵装置。
5. 請求項１から４に記載のいずれかの除塵装置であって、
   前記塵芥類は、排水・汚水処理や生産工程において、流体に対し、固形物の分離、脱水、濃縮のうち少なくとも一つの処理を行うために設置される前記スクリーンで捕捉されるものであることを特徴とする除塵装置。
   

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