JP2007032263A

JP2007032263A - 水平移動ウオータースクリーン

Info

Publication number: JP2007032263A
Application number: JP2006197630A
Authority: JP
Inventors: Omair Zubair; ズバイルオメイアー
Original assignee: Laitram LLC
Current assignee: Laitram LLC
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2007-02-08
Also published as: CA2551962A1; EP1746212A2; US7722762B2; US20070017858A1

Abstract

【課題】固定プレート型スクリーンは外部洗浄が非効率的である。垂直移動スクリーンはその組立、サポートそして駆動が高価になる。そこで洗浄が容易でかつ幅広い流路で不純物の濾過に有効なスクリーンが必要である。
【解決手段】水平方向移動ウオータースクリーンであって、幅広い流れの不純物を濾過する。ウオータースクリーンは多孔質モジュール化プラスチックベルトで具現化でき、エンドレスループに形成され、略垂直方向シャフト上で回転可能な駆動およびアイドルスプロケット間に導かれるようにしてある。ウオータースクリーンの上流面は流れを横切る向きにしてあり、流れを横切って水平方向に移動し洗浄および再生領域に不純物を移動させる。水平方向に間隔をもって配置したホールドダウンタブがループのインナー面の外側に延びて水平方向ガイドに沿ってフック止めされかつ支えられ、そのガイドはスクリーンの弛みを回避するウオータースクリーンの支持フレームに結合している。
【選択図】図１

Description

背景
この発明は移動ウオータースクリーンに関し、さらに詳細には水の流れを横切って略水平方向に移動するウオータースクリーンに関する。
水は川、湖その他の水源から地方自治用、灌漑および工業用水用として取水される。ウオータースクリーンは水路に入り込む魚類、不純物を回避するためのスクリーンとして作用する。このスクリーンのサイズ範囲は、０．１８〜０．２７平方メートルから４５０平方メートル（２〜３平方フィートから数千平方フィート）までであり、かつ多様な形状である。

メッシュスクリーンで構成されるロータリードラムスクリーンは、一般的には水平軸上で回転するシリンダーに巻装されている。シリンダー状スクリーンの上部は水面上にある。不純物はそれが回転しながらスクリーンで運ばれ、下流側は浄化される。ロータリードラムスクリーンは固定された直径であるから、水没するほどの深さでは制限され、幅広い水位に適合しない。水位が非常に高いと魚類、不純物はロータリードラムの上部で運ばれる。水位が極端に低下するとスクリーンは詰まり、水の流れは制限される。

固定されたプレート型スクリーンは幅広く使用されている。これらの静止したプレート型スクリーンは固定の多孔性金属シートまたはくさび状ワイヤーパネルで構成され、通常水の流れ内に垂直方向に向けられている。固定のプレートスクリーンはそれ自身シンプルであるが、効率低下を回避するためには外部での洗浄が必要である。プレートスクリーンの外部洗浄システムはメンテナンス頻度が高く非効率的である。また、洗浄システムが故障すると効率が低下しスクリーンの機能をしない。よく使用される外部でのブラシ洗浄では、魚類を傷つけたり殺してしまう。

他の良く使用されるスクリーンは垂直移動スクリーンであり、シャフトにマウントしたスプロケットで駆動されるメッシュが垂直移動する構成である。シャフトの軸は通常は水平方向を向いている。スクリーンは水の流れ方向に傾けられ不純物の除去を容易にしている。スクリーンを広く転換するためには、夫々並んだ垂直方向移動スクリーンが使用されるが、個々の幅広い垂直方向移動スクリーンはその組立、サポートそして駆動が高価になる。

したがって、洗浄が容易でかつ幅広い流路で不純物の濾過に有効なスクリーンが必要とされている。このおよび他の必要性は、この発明の特徴をなす態様とした移動ウオータースクリーンで満たされる。一の例において、移動ウオータースクリーンはエンドレスループにアレンジした多孔質ベルトで構成している。そのベルトは水の流れの中に一般にはその流れに面を向けて配置される。多孔質ベルトは水の流れを横切って概して水平方向に移動する。

この発明の他の例によれば、移動ウオータースクリーンはアウター面とインナー面を有するエンドレスループでアレンジされたスクリーンで構成されている。開孔がアウター面とインナー面間のスクリーンの厚さを通して延びている。水の流れを水平方向に横切るスクリーンを移動させる手段が備えられ、スクリーンは流れを横断する方向に合わせたエンドレスループのアウター面を有している。

この発明のさらに他の態様によれば、移動ウオータースクリーンは第１のサイドエッジから第２のサイドエッジの幅で延びたスクリーンで構成されている。スクリーンはエンドレスにアレンジしてある。水の流れが通過するスクリーンの移動手段が備えられている。スクリーンの第１のサイドエッジは流れの第１の深さであり、第２のサイドエッジは流れの上位置で、第２の深さは第１の深さよりも浅い。

移動ウオータースクリーンの他の例では、駆動ホイールに結合したモータを備えた水面上の駆動ホイールにて構成され、該して垂直な回転軸の周囲で駆動ホイールの回転を得るようにしてある。移動ウオータースクリーンはまた駆動ホイールの回転軸に平行な概ね垂直方向軸の回りであって、水面下で回転するようにアレンジされたアイドルホイールで構成されている。エンドレスループに形成したスクリーンは駆動ホイールとアイドルホイールに導かれ概して水平方向に移動する。

この発明の他の例によれば、移動ウオータースクリーンはフレームと概ね垂直方向の第１軸の上で軸回転のためにフレームで支持された駆動シャフトおよび概ね垂直方向の第２軸の上で軸回転のためにフレームで支持されたアイドルシャフトとで構成されている。駆動スプロケットは第1軸上で回転のために駆動シャフト上にマウントされ、アイドルスプロケットは第２軸上で回転のためにアイドルシャフト上にマウントされている。モジュール化ベルトは外周に導かれ駆動およびアイドルシャフトに係合し、その厚みを通した開孔を有している。ベルトは少なくともその一部が水の流れの中に浸かって配置されている。駆動シャフトに結合したモータは、シャフトおよび水の流れを通すモジュール化ベルトの移動を得る駆動スプロケットを回転させる。ドライブシャフトに結合したモータは、シャフトおよび水の流れを通すモジュール化ベルトの移動を得る駆動スプロケットを回転させる。

この発明のこれらの優位性と同様な特徴、様相は次の説明、付加された請求項そして添付した図面を参照することでより理解される。
この発明の特徴を具現化した水平方向移動ウオータースクリーンを図１−図７に示している。図1において、ウオータースクリーンシステム10が水1２内にその大部分を浸漬して示してある。水の流れは流れ方向14内でウオータースクリーンを通して流れ、そのスクリーンは窓カーテンのように一般には水平方向18に移動する。移動ウオータースクリーン16はエンドレス状にアレンジしてあり、スプロケット19またはローラー19’のようなホイールで導かれ、そのスプロケット19またはローラー19’は駆動シャフト20または一乃至それ以上のアイドルシャフト21、21’上にマウントされている。シャフト22、22’、22”の各軸は通常垂直で垂直ループのアウター面2４を有する。しかし、無端スクリーンアッセンブリーは傾いてもよく、流れ14を横断して留まり、複数軸およびアウター面は垂直を離れて傾いている。いずれの場合でも、スクリーンは水面上側のスクリーン上部エッジ17と共に流れに対向し、対向する下部エッジ17’よりも浅く浸される。スクリーン16は躯動シャフトに組付けた駆動モータ26にて駆動される。この例では、図１のようにモータは直立したギアボックス28を介して結合され、または図2のようにギアボックス28’、チエンスプロケット30、30’ローラーチェーン32を介してなされる。無端駆動トレインはブラケット34でフレーム36に装着され無端スクリーンを支持する。多孔性スクリーンフィルターとしての役割を成し、葉類、ごみ、他の破片類を濾過して下流の装置の損傷を回避する。スクリーンのアウター面24の上流側の濾過されたゴミ等は、スクリーンの側方に引かれて分離され、矢印38にて示すように排出される。ブラシ、スクレパー、エアーブラストシステムまたはウオータスプレイのような洗浄装置をコンベアーの上部流路で使用でき、排出の破片類が除去される。

水平移動スクリーンシステムのさらに詳細を、図２−図７に示している。移動スクリーンはフレーム36で支持され、そのフレームは上方および下方の水平部40、41を含み左右の垂直端部42、43に接続されている。下方部41は本体の水面底部またはコンクリートベース上に直接置かれている。駆動部を設置し、アイドルスプロケット19を駆動シャフト20およびにアイドルシャフト21にマウントし、垂直方向に間隔をもった位置を維持させている。フレームに付属する軸受ブロック44はシャフト20、21を支持し、その各軸22、22”の回転をなしている。水平レール４6は垂直クロス部材48に組み付けられ、その端部で上方および下方フレーム部に組み付けられている。垂直クロス部材は二つ並んでアレンジされ、その一方はスクリーンの上流側上のレールを支持する一方の列、他方はスクリーンの下流側上のレールを支持する他方の列をなしている。上流のレールはクロス部材の上流側に組み付けられ、下流側のレールはクロス部材の下流側に組み付けられている。ガイド50はレールの外方向に延びたフランジ52上にマウントされている。ガイド50は、例えばＵＨＭＷプラスチック材料で形成され、上方に延びたリップを有するＬ形状にて示してある。ガイドはステンレスとしても、またＵ形状としても良い。移動スクリーン16はホールドダウンタブ54を水平方向に間隔をもって配置する垂直部を有し、そのタブはスクリーンループのインナー面25に沿っている。ホールドダウンタブは下向きに延びたリップを有し、レールガイド52の上方向に延びたリップ上で係止している。移動方向18内でスクリーンが移動する間ホールドダウンタブ54はガイドに沿って支えられている。ガイド上の係止でホールドダウンタブはスクリーンのシャフト間の重みによる弛みを回避する。

図３に示されるように、スクリーンは第２のアイドルシャフト21’を含み、それはスクリーンの下流側部上にある。のこぎり状スプロケットに代えて歯無しローラ19’がアイドルシャフトの固定位置にマウントされ、スプリング56にて各短部がバイアスされて、シャフトのベアリングブロック44に対して下流方向に押し、ループの弛みを緊張させている。ベアリングブロックは摺動自在にフレームに結合している。コイルスプリングはスライドロッド58に巻装され、一端はベアリングブロックに当接し、他端がフレームに固定した静止ブラケット60のホールを通して延びている。ロッドに巻装したスプリングはブラケットとベアリングブロック間で圧縮されベアリングブロック、シャフトに対し下流に連続した抗力を与えスクリーンの弛みを緊張させている。ローラまたは半円の輪止部62が緊張メカニズムの内部に又は外部に向かい下流ガイドに対してスクリーンをホールドする。

水平移動スクリーンまたはカーテンは多くの方法にて具現化しても良い。例えば、それはいくつかの金属またはプラスチックのパネルで構成され、スクリーンの対向するエッジ端のローラチエーン間でヒンジロッドにて共にホールドする。好ましくは、スクリーンはモジュール化プラスチックベルトのモジュールを列状に連続させた構成であり、図８に示すようにレンガ積みパターンのようにアレンジされている。各列は、一または複数のベルトモジュール66、66’，66”で構成し、それは第1の端68から第２の端69の長さ内に延びている。各端で一群のヒンジ部70は隣接する列のヒンジ部を挟さんでいる。整列した一群の開孔72は挟まれたヒンジ部を通してベルトの幅を横切る通路を形成している。通路に受け入れられたヒンジロッド74は、ヒンジジョイントにて列と共に連結し、輪止部でベルトがスプロケットおよびバックベンド周辺で連結する事を可能としている。ベルトは開孔76を有する多孔性ベルトであり、その開孔はモジュールの厚みを通してアウター面24からインナー面25に延びている。インナー面25は駆動構成78を含み、駆動およびアイドルスプロケットを係合させている。ウオータースクリーンとして適切なある種のモジュール化したプラスチックベルトがある。それは1800シリーズ、メッシュトップ^TM（Mesh Top^TM）ベルトでイントラロックス、エルエルシー、ハラハン、ルイジアナ州、米国（Intralox, LLC Harahan, Louisiana U.S.A ）、の製造、販売によるものである。ホールドダウンタブ54は、両端部にヒンジ部80を有する単一の小規模のモジュール79を形成したもので示してあり、ヒンジロッドによりベルト列内に保持されたモジュール化ベルト内に組み込まれ、ベルトモジュールのいくつかのインナー面を外部に拡張している。ホールドダウンタブは標準的モジュールにおけるモールド一体化したものでも、モジュール内に弾性結合したもの、モジュール内にボルト止めしたものまたは他の方法にてベルトに結合させたものでもよい。

この発明は水平移動ウオータースクリーンを提供するもので、特に幅の広い流れのフィルターに有効である。
この発明の好ましい例について詳細に説明してきたが、当然に他の例でも達成可能である。例えば、スクリーンの弛みをホールドダウンタブの使用に加えてタブガイドを組み合わせる事以外でも回避する手段はある。ステンレススチールで形成した硬質のロッドをスクリーンモジュールに組み合わせて使用することができる。大きな横材のような強さを持つ硬質モジュールはスプロケット間の弛みを減少させるために使用できる。他の例として、好ましい例では二つのアイドルシャフトを使用するが、単一のアイドルシャフトを使用することも複数のアイドルシャフトの使用も可能である。スクリーンはスプロケット駆動を示すがドラム駆動、滑車あるいは流れを横切るベルトの前進が可能ないかなる手段でも良い。組み合わせのメカニズムの詳細はかかるメカニズムの代表の一例を述べた。幾つかの例で教示されるように特許請求の範囲の範囲は、詳細に説明された好ましい例に制限されることを意味するものではない。

本発明の特徴を具現化した水平方向移動ウオータースクリーンの等角図。駆動トレインが僅かに異なる図１のようなウオータースクリーン正面図。図２のウオータースクリーンの上面図で、簡略のためにベルトスクリーンが図から除かれている。図３の４−４線に沿って観察した図２のウオータースクリーンの側面図。図３の５−５線に沿って与えられる図２のウオータースクリーンの断面図。図３のウオータースクリーンの帯状ホールドダウンタウンタブの拡大正面視図。図２のウオータースクリーンの駆動スプロケットの拡大平面図。図1のウオータースクリーンに使用できるモジュールベルトの内側部の等角図である。

符号の説明

１６：移動スクリーン
１９：スプロケット
２０：駆動シャフト
２１、２１’：アイドルシャフト
２４：アウター面
２５：インナー面
３６：フレーム
５０：ガイド
５４：ホールドダウンタブ

Claims

流れに概ね面を向け水の流れのなかに配置されたエンドレスループに配列した多孔質ベルトであって、その多孔質ベルトは水の流れを横切って水平方向に移動するようにした構成の移動ウオータースクリーン。
概ね水平方向のガイド面を形成したガイドを含むフレームを有し、多孔質ベルトはインナーループ面を形成し、そのインナーループ面は概して水平方向に間隔をもって配置したホールドダウンタブがインナーループ面からガイドを有したサポートコンタクト内に延びるようにした構成の請求項１記載の移動ウオータースクリーン。
多孔質ベルトはプラスチックモジュール化ベルトである請求項１記載の移動ウオータースクリーン。
垂直方向の第1の回転軸を有する駆動シャフトと、第1の回転軸上で回転を得るために駆動シャフト上にマウントされた駆動ホイールと、第1の回転軸に平行で第２の回転軸を有するアイドルシャフトと、第２の回転軸上で回転を得るために駆動シャフト上にマウントされたアイドルホイールとを有し、多孔質ベルトは駆動およびアイドルホイールに係合して導かれるようにし、水の流れを横切って多孔質ベルトの移動を得るために駆動シャフトと駆動ホイールを回転するように結合したモータとで構成した請求項１記載の移動ウオータースクリーン。
エンドレスループに配置したスクリーンであって開孔を備えるアウター面とインナー面を有しその開孔はアウター面とインナー面間のスクリーンの厚さを通して延びるようにすると共に、水の流れを横切って水平方向にスクリーンを移動させる手段を有し、エンドレスループのアウター面が流れを横切る方向に置かれた構成の移動ウオータースクリーン。
垂直方向の第1の回転軸を有する駆動シャフトと、第1の回転軸上で回転を得るために駆動シャフト上にマウントされた駆動ホイールと、第1の回転軸に平行で第２の回転軸を有するアイドルシャフトと、第２の回転軸上で回転を得るために駆動シャフト上にマウントされたアイドルホイールとを有し、スクリーンは駆動およびアイドルホイールに係合して導かれるようにし、水の流れを横切ってスクリーンを移動させる駆動シャフトと駆動ホイールの回転を得るように駆動シャフトに結合したモータにて構成するスクリーンの移動手段とした請求項５記載の移動ウオータースクリーン。
略水平方向のガイド面を形成したガイドを含むフレームを有し、スクリーンは一定間隔で配置したホールドダウンタブを有し、ホールドダウンタブがインナー面からガイドを有するサポートコンタクトに延びている構成とした請求項５記載の移動ウオータースクリーン。
スクリーンが多孔質モジュール化プラスチックベルトで構成される請求項５記載の移動ウオータースクリーン。
第1のサイドエッジから第2のサイドエッジの幅内に延び、エンドレスループを持って配置されるスクリーンと、水の流れが通過するスクリーンを移動させる手段とを有し、スクリーンの第1のサイドエッジが流れの第1の深さであり、第２のサイドエッジが流れの上かまたは第1の深さより浅い第２の深さとした構成の移動ウオータースクリーン。
垂直方向の第1の回転軸を有する駆動シャフトと、第1の回転軸上で回転を得るために駆動シャフト上にマウントされた駆動ホイールと、第1の回転軸に平行で第２の回転軸を有するアイドルシャフトと、第２の回転軸上で回転を得るために駆動シャフト上にマウントされたアイドルホイールとを有し、スクリーンは駆動およびアイドルホイールに係合して導かれるようにし、水の流れを横切ってスクリーンを移動させる駆動シャフトと駆動ホイールの回転を得るように駆動シャフトに結合したモータにて構成するスクリーンの移動手段とした請求項９記載の移動ウオータースクリーン。
概して水平方向のガイド面を形成したガイドを含むフレームを有し、スクリーンはその第1および第２のサイドエッジに平行でインナーループ面からガイドを有するサポートコンタクト内に延びたホールドダウンタブを有するインナーループ面が形成された構成の請求項９記載の移動ウオータースクリーン。
スクリーンは多孔質モジュール化プラスチックベルトで構成された請求項９記載の移動ウオータースクリーン。
水面下の駆動ホイールと、略垂直方向回転軸で駆動ホイールの回転を得るために駆動ホイールに結合したモータと、駆動ホイールの回転の軸に平行な略垂直な軸の水面下で回転を得るために配置されたアイドルホイールと、エンドレスループ形状であって概して水平方向移動を駆動ホイールとアイドルホイールで導かれるスクリーンとで構成した移動ウオータースクリーン。
水平方向ガイド面を形成するガイドを含むフレームを有し、スクリーンはインナーループ面からガイドを有するサポートコンタクト内に延びたホールドダウンタブを有するインナーループ面を形成した構成の請求項１３記載の移動ウオータースクリーン。
スクリーンは多孔質モジュール化プラスチックベルトで構成された請求項１３記載の移動ウオータースクリーン。
フレームと、概して垂直方向の軸上で軸回転を得るためにフレーム内に支持された駆動シャフトと、概して垂直方向の軸上で軸回転を得るためにフレーム内に支持されたアイドルシャフトと、第１の軸上で回転を得るために駆動シャフト上にマウントされた駆動スプロケットと、第２の軸上で回転を得るためにアイドルシャフト上にマウントされたアイドルスプロケットと、躯動およびアイドルスプロケットに係合して導かれるようにしたモジュール化ベルトと、このモジュール化ベルトはその厚みを通して開孔を有しかつ水の流れ内に少なくとも部分が浸かって配置され、水の流れ通す多孔質ベルトの移動をなすシャフトと駆動スプロケットを回転するために駆動シャフトに結合したモータとで構成した移動ウオータースクリーン。
水平方向ガイド面を形成するガイドを含むフレームを有し、モジュール化ベルトは外に向かいガイドの水平方向ガイド面を有する支持コンタクト内に延びるホールドダウンタブを有したインナー面を形成した構成の請求項１６記載の移動ウオータースクリーン。