JP2012112146A

JP2012112146A - 除塵機

Info

Publication number: JP2012112146A
Application number: JP2010260838A
Authority: JP
Inventors: Toru Kazui; 徹数井
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2012-06-14

Abstract

【課題】バースクリーンの上流側に堆積しやすい沈砂泥等の沈降物を除去するにあたり、構造が簡単であって構成部材の点数が抑えられ、製作コストの安価な除塵機を提供する。
【解決手段】水路に設置される縦引きのバースクリーン２と、チェーン５に取り付けられバースクリーン２に沿ってバースクリーン２上のし渣を掻き寄せるレーキ９と、バースクリーン２の上流側で水路底部の近傍に配設されるチェーン５用の従動スプロケット４と、を備えた除塵機１において、バースクリーン２の上流側で水路底部の近傍に、従動スプロケット４と機械的に連動回転して水路底部の沈砂泥を掻き出す掻き出し羽根１０を設けた。掻き出し羽根１０は例えば従動スプロケット４の回転軸１１に取り付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水処理施設等に設置され、水路中の塵（以降、し渣という）を除去する除塵機に関するものである。

水路に設置される縦引きのバースクリーンと、チェーンに取り付けられバースクリーンに沿ってバースクリーン上のし渣を掻き寄せるレーキと、バースクリーンの上流側で水路底部の近傍に配設されるチェーン用のスプロケットと、を備えた除塵機の従来例として特許文献１に記載のものが挙げられる。

大雨時等に大量の砂泥が一度に水路に流入すると、バースクリーンが抵抗となってバースクリーンの上流側の水路底部に沈砂泥が堆積し、この堆積した沈砂泥との接触によりレーキがスムーズに回転移動できない場合がある。この問題に対し、特許文献１には、シリンダ本体部を駆動源とした開閉部を水路底部に配し、通常時は開閉部を閉じて下流へのし渣の流れを阻止し、沈砂泥が堆積したときには開閉部を開いて沈砂泥を下流側に流す技術が記載されている。

特開２００６−３０７４４５号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、沈砂泥を下流側に流すにあたり、開閉機構およびこの開閉機構を駆動する駆動源（シリンダ本体部）を要することから、構造が複雑になるとともに構成部材の点数が増加して除塵機の製作コストが高くなりやすいという問題がある。また、沈砂泥を流すべく開閉部を開いたとき、沈砂泥だけでなく、本来バースクリーンで捕捉すべきし渣まで下流側に流れてしまう事態も考えられる。

本発明は、このような問題を解決するために創作されたものであり、バースクリーンの上流側に堆積しやすい沈砂泥等の沈降物を除去するにあたり、構造が簡単であって構成部材の点数が抑えられ、製作コストの安価な除塵機を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、水路に設置される縦引きのバースクリーンと、チェーンに取り付けられ前記バースクリーンに沿ってバースクリーン上のし渣を掻き寄せるレーキと、前記バースクリーンの上流側で水路底部の近傍に配設される前記チェーン用のスプロケットと、を備えた除塵機において、前記バースクリーンの上流側で水路底部の近傍に、前記スプロケットと機械的に連動回転して水路底部の沈降物を掻き出す掻き出し羽根を設けたことを特徴とする。

当該除塵機によれば、掻き出し羽根がバースクリーンの上流側の水路底部に溜まりやすい沈降物、特に大雨時等に大量の砂泥が一度に水路に流入したときに溜まりやすい沈砂泥を掻き出して水中に分散させるため、バースクリーンの上流側直前の水路底部に沈砂泥が堆積することがない。したがって、レーキは沈砂泥から抵抗を受けることなくスムーズに水路底部において回転移動することとなり、レーキを回転させる駆動源に過負荷が生じることがない。掻き出し羽根をスプロケットと機械的に連動回転させる構造としたため、掻き出し羽根の回転駆動源を別途設ける必要がなく、構造が簡単で構成部材の点数が抑えられ、製作コストの安価な除塵機となる。特許文献１の技術のようにバースクリーンの下方を開放して沈砂泥を下流側に流すこともないので、し渣の下流側への流出も生じない。沈砂泥の掻き揚げ機能を掻き出し羽根が受け持つことで、チェーンにおけるレーキの取付ピッチは本来通りのし渣の性状に合わせた最適なピッチに設定できる。

また、本発明に係る除塵機は、前記掻き出し羽根を前記スプロケットの回転軸に取り付けたことを特徴とする。

当該除塵機によれば、より一層構造が簡単で構成部材の点数が抑えられ、製作コストの安価な除塵機となる。

また、本発明に係る除塵機は、前記掻き出し羽根を、前記スプロケットの回転軸と減速機を介して連結した低速軸に取り付けたことを特徴とする。

当該除塵機によれば、掻き出し羽根の回転トルクが大きくなり、水路底部の沈降物から大きな抵抗を受けた場合でも掻き出し羽根をスムーズに回転させることができる。

また、本発明に係る除塵機は、前記スプロケットによる回転軌跡上の前記レーキが前記バースクリーンの目開部を通過するように、前記バースクリーンの下端周りを円弧状に形成したことを特徴とする。

当該除塵機によれば、バースクリーンの下端周りがレーキの回転軌跡に沿った円弧として形成され、レーキがバースクリーンの下端においても目開部を通過する。これにより、バースクリーンの下端周りにし渣の掻き残しスペース、いわゆるデッドスペースを無くすことができる。

本発明によれば、掻き出し羽根がバースクリーンの上流側の水路底部に溜まりやすい沈降物を掻き出して水中に分散させるため、バースクリーンの上流側直前の水路底部に沈砂泥が堆積することがない。したがって、レーキは沈砂泥から抵抗を受けることなくスムーズに水路底部において回転移動することとなり、レーキを回転させる駆動源に過負荷が生じることがない。掻き出し羽根をスプロケットと機械的に連動回転させる構造としたため、掻き出し羽根の回転駆動源を別途設ける必要がなく、構造が簡単で構成部材の点数が抑えられ、製作コストの安価な除塵機となる。

本発明に係る除塵機の全体説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ側面図、正面図である。図１におけるＡ−Ａ断面図である。掻き出し羽根の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ側面図、正面図である。従動スプロケットの位置が高い場合の掻き出し羽根の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ側面図、正面図である。減速機を介在させた場合の掻き出し羽根の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ側面図、正面図である。（ａ）は、従動スプロケットによる回転軌跡上のレーキがバースクリーンの目開部を通過するように、バースクリーンの下端周りを円弧状に形成した例を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

図１（ａ）、（ｂ）において、除塵機１は矩形断面を呈する水路に設置されている。除塵機１は、水路幅方向に並設された複数のスクリーンバー２Ａからなるいわゆる縦引きのバースクリーン２を備える。バースクリーン２は、水路幅方向から見て上部が下流側に位置するように傾斜状に水路底部から立設している。水路の天井には開口部が設けられ、バースクリーン２の上部はこの開口部を貫通して天井上の区画まで延設されている。

天井上の区画に配設された水路幅方向を軸方向とする駆動スプロケット３と、バースクリーン２の上流側で水路底部の近傍に配設された水路幅方向を軸方向とする従動スプロケット４との間には、バースクリーン２の前面に沿う直線軌道を有するように無端のチェーン５がトラック状に掛け回される。チェーン５は図１（ａ）における反時計回りに循環移動する。駆動スプロケット３と従動スプロケット４とチェーン５とは、バースクリーン２の両脇に一対として配設される。直線軌道上におけるチェーン５は、図２に示すように、ケーシング６の側板の内面側に形成したガイド溝７にガイドされる。チェーン５の連結軸には例えばガイドローラ８が回転可能に取り付けられており、このガイドローラ８がガイド溝７にガイドされることでチェーン５の直線軌道が確保される。

レーキ９は、バースクリーン２の目開部に入り込んで通過する櫛型歯９Ａを形成した矩形平板状の部材からなり、一対のチェーン５間に掛け渡されるように取り付けられる。レーキ９は、図１（ａ）に示すようにチェーン５の周回方向に間隔を空けて複数取り付けられる。チェーン５が循環移動することにより、レーキ９は櫛型歯９Ａが目開部に入り込んだ状態でバースクリーン２上のし渣を掻き揚げる。掻き揚げられたし渣は、天井上の区画に配されたホッパ（図示せず）等に投入される。

バースクリーン２の上流側で水路底部の近傍には、従動スプロケット４と機械的に連動回転して水路底部の沈降物を掻き出す掻き出し羽根１０が設けられる。図３は掻き出し羽根１０を従動スプロケット４の回転軸１１に取り付けた例を示す。図３（ｂ）に示すように、左右の従動スプロケット４はそれぞれケーシング６に取り付けられた軸受１２に軸支されており、回転軸１１は両従動スプロケット４が一体回転するように両従動スプロケット４間に掛け渡される。

掻き出し羽根１０は、図３（ａ）に示すように回転軸１１の径方向に延出し、図３（ｂ）に示すように左右の従動スプロケット４近傍間にわたる幅寸法を有する矩形平板状の部材として、従動スプロケット４間に位置した回転軸１１の外周面に軸方向に沿って固設される。図３には、２枚の掻き出し羽根１０を互いに回転軸１１の外周面の１８０度反対の位置に固設した例が示されているが、掻き出し羽根１０の枚数は２枚に限定されず、１枚でもよいし３枚以上であってもよい。勿論、掻き出し羽根１０は全てのレーキ９と干渉しないように、回転軸１１の外周面の所定位置に固設される。レーキ９はスプロケット４に噛合したチェーン９に取り付けられ、掻き出し羽根１０はスプロケット４の回転軸１１に取り付けられるため、レーキ９と掻き出し羽根１０の各回転タイミングがずれて両者が干渉するということもない。

掻き出し羽根１０の延出長さ（回転軸１１の径方向の長さを指す）Ｌは、掻き出し羽根１０の羽根先端が水路底部の表面ぎりぎりまで接近して沈砂泥等の沈降物を掻き出せる程度の長さとすることが望ましい。また、図３の例では、掻き出し羽根１０の羽根先端の回転軌跡Ｑの径寸法Ｒは、従動スプロケット４上でのレーキ９の櫛型歯９Ａの先端の回転軌跡の径寸法と略同一寸法となっている。前記回転軌跡Ｑはバースクリーン２の一部に重なるため、掻き出し羽根１０の羽根先端には、バースクリーン２と干渉しないように、レーキ９の櫛型歯９Ａと同様の形状を呈した櫛型歯１０Ａが形成されている。

本発明に係る除塵機１によれば、掻き出し羽根１０がバースクリーン２の上流側の水路底部に溜まりやすい沈降物、特に大雨時等に大量の砂泥が一度に水路に流入したときにバースクリーン２の上流側の水路底部に溜まりやすい沈砂泥を掻き出して水中に分散させるため、バースクリーン２の上流側直前の水路底部に沈砂泥が堆積することがない。したがって、レーキ９は沈砂泥から抵抗を受けることなくスムーズに水路底部において回転移動することとなり、駆動スプロケット３の駆動源に過負荷が生じることがない。掻き出し羽根１０は従動スプロケット４と機械的に連動回転するため、掻き出し羽根１０の回転駆動源を別途設ける必要がなく、構造が簡単で構成部材の点数が抑えられ、製作コストの安価な除塵機１となる。

ここで、沈砂泥の掻き出し効率を上げる方法として、例えば掻き出し羽根１０を設ける代わりに、レーキ９の取り付け個数を増やす、つまりチェーン５におけるレーキ９の取付ピッチを短くする方法が思い浮かぶ。しかしながら、チェーン５におけるレーキ９の取付ピッチは、水路毎に異なるし渣の性状に合わせて最適なピッチに設定されるものであり、大雨等の突発時のみに発生する沈砂泥をも考慮してレーキ９の取付ピッチを設定すると、通常時の本来のし渣の掻き揚げ機能が損なわれるおそれがある。これに対して本発明によれば、沈砂泥の掻き揚げ専用の掻き出し羽根１０を設けたことにより、チェーン５におけるレーキ９の取付ピッチは本来通りのし渣の性状に合わせた最適なピッチに設定しておくことができる。

図４は、図３に比して従動スプロケット４の位置を高くした例を示している。この例でも、掻き出し羽根１０の羽根先端が水路底部の表面ぎりぎりまで接近して沈砂泥等の沈降物を掻き出すようにしているため、掻き出し羽根１０の延出長さＬは図３よりも長くなっている。したがって、掻き出し羽根１０の羽根先端の回転軌跡Ｑの径寸法Ｒは、従動スプロケット４上でのレーキ９の櫛型歯９Ａの先端の回転軌跡の径寸法よりも大きい。
この図４の例では、掻き出し羽根１０の羽根先端の回転軌跡Ｑの径寸法Ｒが大きくなる分、水路底部に溜まった沈砂泥を掻き出す範囲が広くなり、掻き出し効率が向上する。

図５は、掻き出し羽根１０を、従動スプロケット４の回転軸１１と減速機１３を介して連結した低速軸１４に取り付けた例を示す。この例では、回転軸１１は両従動スプロケット４間に掛け渡されておらず、一方の従動スプロケット４のみを軸着している。この一方の従動スプロケット４の回転軸１１には減速機１３としての小径ギヤ１３Ａが軸着されている。低速軸１４は、従動スプロケット４の上方に位置して、その両端が左右のケーシング６に取り付けられた軸受１５により軸支されている。低速軸１４には、減速機１３としての大径ギヤ１３Ｂが軸着されている。小径ギヤ１３Ａと大径ギヤ１３Ｂとは中間ギヤ１３Ｃに噛合する。中間ギヤ１３Ｃはケーシング６に取り付けられた軸受（図示せず）により軸支される。以上により、低速軸１４は減速機１３により減速したうえで回転軸１１と同期して図５（ａ）における反時計回りに回転する。

掻き出し羽根１０は、低速軸１４の径方向に延出し、バースクリーン２と略同じ幅寸法を有する矩形平板状の部材として、低速軸１４の外周面に軸方向に沿って固設される。掻き出し羽根１０の羽根先端には櫛型歯１０Ａが形成されている。図５では、２枚の掻き出し羽根１０を互いに低速軸１４の外周面の１８０度反対の位置に固設した例が示されている。勿論、掻き出し羽根１０は全てのレーキ９と干渉しないように、低速軸１４の外周面の所定位置に固設される。レーキ９はスプロケット４に噛合したチェーン５に取り付けられ、掻き出し羽根１０は、スプロケット４の回転軸１１と一定のギヤ比で回転する低速軸１４に取り付けられるため、レーキ９と掻き出し羽根１０の各回転タイミングがずれて両者が干渉するということもない。

この図５の例でも、掻き出し羽根１０の羽根先端が水路底部の表面ぎりぎりまで接近して沈砂泥等の沈降物を掻き出すようにしているため、掻き出し羽根１０の延出長さＬは長くなっており、掻き出し羽根１０の羽根先端の回転軌跡Ｑの径寸法Ｒは、従動スプロケット４上でのレーキ９の櫛型歯９Ａの先端の回転軌跡の径寸法よりも大きい。

掻き出し羽根１０を、従動スプロケット４の回転軸１１と減速機１３を介して連結した低速軸１４に取り付ける構成とすれば、掻き出し羽根１０の回転トルクが大きくなり、水路底部の沈降物から大きな抵抗を受けた場合でも掻き出し羽根１０をスムーズに回転させることができる。

図６は、従動スプロケット４による回転軌跡上のレーキ９がバースクリーン２の目開部を通過するように、バースクリーン２の下端周りを円弧状に形成した例を示す。具体的には、バースクリーン２の下端周りを、従動スプロケット４の回転中心Ｘを曲率半径中心とする円弧状に形成した例を示している。図６（ａ）には、従動スプロケット４の回転軸１１に掻き出し羽根１０を取り付けた態様が示されるが、図５で説明したように、回転軸１１に減速機１３を介して連結した低速軸１４に掻き出し羽根１０を取り付けた態様であっても差し支えない。

図６（ｂ）に示すように、バースクリーン２は、レーキ９の櫛型歯９Ａの先端に対して後端が下流寄りに位置する第１のスクリーンバー２Ａ１と、レーキ９の櫛型歯９Ａの先端に対して後端が同位置若しくは上流寄りに位置する第２のスクリーンバー２Ａ２と、から構成されている。勿論、直線部における第１のスクリーンバー２Ａ１の前端と第２のスクリーンバー２Ａ２の前端とは水路長手方向において同位置にある。なお、図６（ｂ）では、第１のスクリーンバー２Ａ１間に２つの第２のスクリーンバー２Ａ２を配した例を示しているが、第１のスクリーンバー２Ａ１間に１つの第２のスクリーンバー２Ａ２を配する構成、つまり第１のスクリーンバー２Ａ１と第２のスクリーンバー２Ａ２とを交互に配してもよいし、第１のスクリーンバー２Ａ１間に第２のスクリーンバー２Ａ２を３つ以上配してもよい。また、第２のスクリーンバー２Ａ２の後端には下流側に延設するブラケット２２が適宜に固設され、第２のスクリーンバー２Ａ２はこのブラケット２２を介し、水路幅方向に掛け渡した連結バー２３により第１のスクリーンバー２Ａ１と一体化される。

図６（ａ）では、第２のスクリーンバー２Ａ２の下端周りのみを、従動スプロケット４の回転中心Ｘを曲率半径中心とする円弧状に形成し、第１のスクリーンバー２Ａ１についてはそのまま直線形状とした例を示している。第２のスクリーンバー２Ａ２の円弧部２１は、例えば直線平板状を呈した第２のスクリーンバー２Ａ２の下端周りを曲げ加工して形成されるものであり、内径側、外径側共に回転中心Ｘが略曲率半径中心となるように形成されている。レーキ９が円弧部２１における目開部を通過する際、櫛型歯９Ａの先端は第２のスクリーンバー２Ａ２の外径側と同位置に位置するか若しくは突出する。つまり、レーキ９の櫛型歯９Ａの先端の回転軌跡の径寸法は、円弧部２１の外径寸法と略同一、若しくは円弧部２１の外径寸法よりも大きく設定されている。また、図６（ａ）では、掻き出し羽根１０の羽根先端の回転軌跡Ｑの径寸法Ｒを、レーキ９の櫛型歯９Ａの先端の回転軌跡の径寸法と略同一にした場合を示している。

以上のように、従動スプロケット４による回転軌跡上のレーキ９がバースクリーン２の目開部を通過するように、バースクリーン２の下端周りを円弧状に形成することにより、バースクリーン２の下端周りにおいてもレーキ９が目開部を通過することとなって、バースクリーン２の下端周りにし渣の掻き残しスペース、いわゆるデッドスペースを無くすことができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。
例えば、減速機１３として遊星ギア機構を有するもの等を使用し、低速軸１４を従動スプロケット４の回転軸１１と同軸上に配する構造にしてもよい。その一例としては、従動スプロケット４の回転軸１１に太陽ギヤを軸着して遊星ギヤを噛合させ、この遊星ギヤに対して、円筒状の低速軸１４の内周面に形成した内ギヤを噛合させる構造が挙げられる。

１除塵機
２バースクリーン
３駆動スプロケット
４従動スプロケット
５チェーン
９レーキ
１０掻き出し羽根
１１回転軸
１３減速機
１４低速軸

Claims

水路に設置される縦引きのバースクリーンと、チェーンに取り付けられ前記バースクリーンに沿ってバースクリーン上のし渣を掻き寄せるレーキと、前記バースクリーンの上流側で水路底部の近傍に配設される前記チェーン用のスプロケットと、を備えた除塵機において、
前記バースクリーンの上流側で水路底部の近傍に、前記スプロケットと機械的に連動回転して水路底部の沈降物を掻き出す掻き出し羽根を設けたことを特徴とする除塵機。
前記掻き出し羽根を前記スプロケットの回転軸に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の除塵機
前記掻き出し羽根を、前記スプロケットの回転軸と減速機を介して連結した低速軸に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の除塵機。
前記スプロケットによる回転軌跡上の前記レーキが前記バースクリーンの目開部を通過するように、前記バースクリーンの下端周りを円弧状に形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の除塵機。